BIM信息技術教育創新行為誘導機理研究

滕佳穎+王婉

摘要：將BIM信息技術應用看作建筑類高等學校的一種教育創新行為，從教育技術支持、創新資源網絡、教師教學能力和學生吸收能力四個層面，總結BIM信息技術教育創新行為的關鍵誘導因素。采用系統動力學方法（Vensim）構建BIM信息技術教育創新行為的誘導模型，揭示多源誘導因素之間的邏輯和因果關系，提出教育技術支持與創新資源網絡是推進BIM信息技術教育創新行為的基礎，教師教學能力是執行BIM信息技術教育創新行為的關鍵，學生吸收能力是體現BIM信息技術教育創新行為效果的重點。

關鍵詞：建筑信息模型；教育創新行為；系統動力學；誘導機理

中圖分類號：G642.0；TU 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2017）06-0123-06

BIM的含義為Building Information Modeling，即在項目的全壽命期或某個階段，應用 3D 、4D或5D 信息技術，進行系統設計、協同施工、虛擬建造、造價管理和設施運維的技術和管理手段。運用 BIM 信息技術強大的數據和技術支撐，能夠提高項目全過程精細化管理水平，并提升項目效益[1]。國內近幾年針對BIM信息技術教育教學的研究已經成為一個熱點，主要原因有：一是為提高建筑與國際建筑市場競爭力，迫切需要大量BIM技術高端專業人才，高等院校作為培養高端人才的搖籃，對BIM信息技術教育教學責無旁貸。二是建筑類高校教學模式改革的必然趨勢。隨著建筑業信息化的不斷發展，高等院校需要進行教學改革，提高學生的實踐動手能力和職業競爭力，培養適應建筑業信息化發展的新型人才。三是適應建筑業信息智能化發展的必然要求。

據統計，截至2017年7月，通過“中國知網數據庫”以“BIM教育”為主題的學術論文約有141篇；通過“Web of science數據庫”以“BIM education”為主題的學術論文約有40篇。應該充分肯定，國內外研究人員基于大量的分析與研究，得到了一些BIM信息技術教育教學的初步結論，但BIM信息技術在高等院校的推廣還比較緩慢[1-2]，建筑類專業和土木工程專業對 BIM信息技術的研究也不均衡，國內僅有少數高等院校開設了BIM信息技術相關課程，教材參差不齊，授課內容各有不同[3-10]，缺乏專業的教學人員，缺乏可操作的軟件和政策支持[11-12]，需要提高BIM技術的吸收能力[13]和效果[14]。因而有必要針對建筑類高校BIM信息技術教育創新行為的誘導（阻礙）機理進行深入研究，從而為完善BIM信息技術教育創新行為提供指導與策略。

許多學者研究了BIM信息技術融入本科院校教育教學的障礙與解決思路，如李明等[11]提出加強校企深入合作、加快BIM課程體系資源建設、明確BIM課程教學目標，以及精選教學內容是解決BIM信息技術融入工程類專業障礙的重要策略。唐菡等[12]提出采取加強師資隊伍建設、使軟件利用最大化、解決經費問題以及推行相關政策等措施，推進BIM信息技術融入本科院校的教育教學。毋庸置疑，這些研究成果有利于今后推進BIM信息技術教育教學的發展，為本文研究建筑類高校BIM信息技術教育創新行為誘導機理提供了堅實基礎和良好的借鑒。

但是，目前鮮有學者將BIM 信息技術應用看成建筑類高校的一種教育創新行為。分析BIM信息技術教育創新行為的誘導（阻礙）因素，揭示其誘導機理，這實際上是目前BIM信息技術教育教學研究中存在的關鍵問題，即如何完善BIM信息技術教育的創新行為，促進BIM信息技術與教育教學、教學管理的融合創新發展，這也是本文將解決的問題。

一、BIM信息技術教育創新行為誘導因素分析

（一）系統動力學方法

系統動力學（System Dynamics，SD）是從系統的角度出發，通過建立影響因素之間的因果回路和反饋模型來描述現實系統內部的動態運行機理及量化關系。Vensim軟件平臺是實現SD方法的有效仿真工具，此工具具有因果回路設計界面，易操作，因果邏輯關系形象直觀。因此，將Vensim作為本文研究的重要輔助工具，基于潛在誘導因素的分析，構建誘導因果關系模型（因果回路），從而進行BIM信息技術教育創新行為誘導機理分析。

（二）潛在誘導因素

主要從教育技術支持、創新資源網絡、教師教學能力和學生吸收能力四個層面分析關鍵誘導因素，通過文獻綜述分析具體因素及相關文獻見表1。表1呈現了BIM信息技術在建筑類高校教育推廣過程中存在的四個層面潛在的重要誘導（阻礙）因素，這些誘導（阻礙）因素是BIM信息技術教育創新行為誘導機理研究關注的重點。

1.教育技術支持層面

隨著建筑業BIM信息技術的發展，BIM人才需求增加。實現BIM信息技術教育創新目標，需要相關的技術支持，包括軟件、硬件、實驗室、平臺建設、課程方案等。目前建筑類高校傳統教育存在枯燥乏味、課程方案陳舊、很多專業技術展示不到位、缺少BIM實訓實驗室和教學平臺、教育教學效果不佳等問題，都是教育技術支持層面的關鍵誘導（阻礙）因素。

2.創新資源網絡層面

建筑類高校為創新教育教學方式，提升教育教學水平，通過社會關系、信息資源網絡與建筑類高校政策制定者、BIM信息技術學習使用者和科研服務機構等形成一種產學研合作互利關系，它是影響建筑類高校BIM信息技術教育創新行為的重要環境。建筑類高校政策、軟件公司、高校科研、（企業和學生）BIM知識需求、師資教學培訓和BIM（案例）教學資源則成為創新資源網絡的主要影響因素。

3.教師教學能力

教師教學能力是BIM信息技術教育創新行為能否高效執行的關鍵，教師主動學習的熱情，對BIM教學內容的理解，教學思路清晰、目標明確，課程大綱創新意識（專業知識扎實和工程經驗）以及BIM技術情景意識作為教師教學能力的關鍵影響因素，直接影響BIM信息技術教育教學效果。

4.學生吸收能力

學生通過識別教師所講授知識和課外知識的潛在利用價值，并對自己未來職業生涯BIM信息技術應用前景的判斷，獲取并消化有價值的知識，進而創造新知識，形成一定的專業價值和專業能力，以提高自身的競爭能力，成為BIM專業人才。因此，學生對知識的認知、獲取、消化、利用，以及自身的創新能力和軟件應用能力是學生吸收能力層面的關鍵誘導（阻礙）因素。

二、BIM信息技術教育創新行為誘導模型構建及仿真分析

（一）誘導因果關系模型構建

基于BIM信息技術教育創新行為四個層面潛在誘導因素的分析，結合查閱的相關文獻[1-23]，應用Vensim仿真平臺，構建誘導因果關系模型（因果回路），初步探討BIM信息技術教育創新行為主要誘導影響因素之間的因果邏輯關系（圖1）。

圖1整體展現了BIM信息技術教育創新行為主要誘導（阻礙）影響因素之間的因果邏輯關系。教育技術支持、創新資源網絡、教師教學能力和學生吸收能力四個層面互相影響，且共同影響BIM信息技術教育創新行為。有效的BIM信息技術教育創新行為，將會帶來教育技術效益、教育經濟效益和教育社會效益。

（二）模型（因果回路）及誘導機理分析

基于BIM信息技術教育創新行為的誘導因果關系模型（因果回路），借助Vensim仿真平臺輸出因果關系樹，系統分析BIM信息技術教育創新行為的誘導機理，為完善BIM信息技術教育創新行為提供指導。

通過分析圖2可知，BIM信息技術教育創新行為效果直接影響教育技術、社會和經濟效益，這三項效益又直接影響創新資源網絡、學生吸收能力、教師教學能力和教育技術支持四個方面，這四個方面又反過來影響BIM信息技術教育創新行為效果，形成因果環路。

（1）教育技術支持與創新資源網絡之間互相影響，是推進BIM信息技術教育創新行為的基礎。建筑類高校政策、軟件公司、高校科研、（企業和學生）BIM知識需求、師資教學培訓和BIM（案例）教學資源作為創新資源網絡的主要影響因素，他們之間的信息傳遞，促進了教育技術的持續改進和創新，從而提升BIM教育技術創新水平。教育技術支持，包括軟件、硬件、實驗室、平臺建設、課程方案等不斷創新發展，將帶動創新資源網絡的持續改進與發展，從而更好地提升BIM信息技術教育的創新行為效果。

（2）教師教學能力是執行BIM信息技術教育創新行為的關鍵，它取決于教育技術支持和創新資源網絡層面的發展水平。BIM信息技術教育創新行為能否高效執行的關鍵雖然是教師的教學能力，但其受到教師主動學習熱情、對BIM教學內容的理解、思路清晰度、目標明確程度、課程大綱創新意識（專業知識扎實和工程經驗）以及BIM技術情景意識等眾多因素的影響。推進這些因素發展的關鍵是教育技術與創新資源網絡層面的支撐條件，包括軟硬件、教學平臺、師資培訓、教學資源、課程方案等等。這些支撐條件將有效提高教師教學能力，幫助教師明確教學思路和目標，引導教師創新教學內容，高效推進BIM信息技術教育創新行為，有效提升BIM信息技術教育教學的效果。

（3）學生吸收能力是體現BIM信息技術教育創新行為效果的重點，它取決于教育技術支持、創新資源網絡和教師教學能力層面的發展水平。BIM信息技術教育的對象是學生，他們對知識的認知、獲取、消化、利用，及其創新能力和軟件應用能力都將直接影響其對知識的吸收能力，而學生獲取知識最直接的途徑是通過課堂教師的講授，因此，教師教學能力對學生吸收能力的影響有著至關重要的作用。信息時代的不斷發展拓寬了學生認知和獲取知識的途徑，建筑類高校教育技術支持與創新資源網絡也將間接影響學生的吸收能力，比如企業BIM知識需求、BIM案例資源、軟件平臺等。學生吸收能力轉化為一定的專業價值和專業能力，自身的競爭能力得到提高，成為BIM專業人才，將充分體現BIM信息技術教育的創新行為效果。

三、結語

本文從教育技術支持、創新資源網絡、教師教學能力和學生吸收能力四個層面，明確BIM信息技術教育創新行為的潛在誘導（阻礙）因素，并構建BIM信息技術教育創新行為誘導因果關系模型（因果回路），系統分析了BIM信息技術教育創新行為的誘導機理。教育技術支持與創新資源網絡是推進BIM信息技術教育創新行為的基礎，教師教學能力是執行BIM信息技術教育創新行為的關鍵，學生吸收能力是體現BIM信息技術教育創新行為效果的重點。本研究成果為完善BIM信息技術教育創新行為提供理論基礎。

本文僅是吉林省教育科學“十三五”規劃課題的初期研究成果，后期還有待深入調研，進一步量化關鍵影響因素，分析關鍵路徑，提出BIM信息技術教育教學策略，為BIM教育教學決策提供可靠的實踐依據。

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