產(chǎn)教融合背景下的土建類BIM 應(yīng)用型人才培養(yǎng)探索與應(yīng)用

文／孫亞麗 衢州學(xué)院建筑工程學(xué)院 副教授 碩 士

方建平 衢州學(xué)院建筑工程學(xué)院 副教授 碩 士

張魯莎 衢州學(xué)院建筑工程學(xué)院

引言

協(xié)同培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)與市場需要的應(yīng)用型人才的有效途徑是“產(chǎn)教融合”。中央全面深化改革委員會于2019 年7 月24 日召開第九次會議，會議上通過的《國家產(chǎn)教融合建設(shè)試點實施方案》中指出：推動教育優(yōu)先發(fā)展、人才引領(lǐng)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的措施是深化產(chǎn)教融合[1]。產(chǎn)教融合促使學(xué)校和企業(yè)雙向發(fā)揮各自的優(yōu)勢，是校企合作的升級階段。

另外，國家層面為推動建筑產(chǎn)業(yè)信息化，大力推廣BIM 技術(shù)的應(yīng)用，從國家到各省市也相應(yīng)出臺了一系列與BIM 技術(shù)推廣應(yīng)用相關(guān)的政策。但是BIM 技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀不容樂觀，制約著BIM 技術(shù)發(fā)展的因素是多方面的，其中BIM技術(shù)相關(guān)人員的極度匱乏是阻礙BIM 技術(shù)發(fā)展的最大障礙[2]。因此，作為培養(yǎng)BIM 技術(shù)人員主力陣地的高校責(zé)任重大。張尚、任宏等研究人員也指出高校的教學(xué)改革是解決BIM 人才缺乏問題的根本所在[3]。

要解決BIM 人才匱乏，實現(xiàn)人才量級突破，必須把BIM 技術(shù)深入融合到人才培養(yǎng)體系中；只有了解企業(yè)需求，進(jìn)一步深化產(chǎn)教融合，加強(qiáng)校企合作，才能培養(yǎng)適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需求的BIM 人才，建筑業(yè)的“BIM 時代”才能真正到來。文章通過對企業(yè)BIM 人才的需求進(jìn)行問卷調(diào)研，在分析調(diào)研結(jié)果的基礎(chǔ)上對土建類專業(yè)中如何融入BIM 技術(shù)培養(yǎng)企業(yè)需求的人才進(jìn)行了探索與實踐。

1 BIM 技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

楊榮華等的研究表明我國高校BIM 教學(xué)方式主要有開設(shè)《BIM 概論》《BIM 技術(shù)應(yīng)用》等課程、成立BIM 研究中心、開展BIM 技術(shù)虛擬仿真實驗教學(xué)以及根據(jù)專業(yè)不同在畢業(yè)設(shè)計中引入BIM 技術(shù)等多種教學(xué)方式[4]；為了提高教學(xué)質(zhì)量，曾文海等提出了在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)引入BIM 技術(shù)[5]；劉陽指出從師資培訓(xùn)、實驗室建設(shè)以及校企合作等方面開展對工程管理專業(yè)融合BIM 教學(xué)改革[6]；侯學(xué)良等利用BIM 技術(shù)的3D及4D 技術(shù)在工程結(jié)構(gòu)課程中進(jìn)行了應(yīng)用[7]，以及利用BIM 技術(shù)的特點在建筑識圖類課程、建筑施工類課程和工程造價相關(guān)課程中也有教學(xué)的應(yīng)用[8-12]。雖然各個高校都在探索與嘗試BIM在教學(xué)中的應(yīng)用方式，但是企業(yè)對BIM 人才的需求是多種多樣的，因此專業(yè)BIM 人才培養(yǎng)體系的建立，是培養(yǎng)企業(yè)所需人才的必要途徑。

2 企業(yè)對BIM 人才需求情況

為了制定專業(yè)的BIM 人才培養(yǎng)計劃，本文對相關(guān)建筑業(yè)企業(yè)對BIM 人才的需求進(jìn)行了問卷調(diào)查，參與問卷調(diào)研的企業(yè)以中型企業(yè)以及甲級企業(yè)為主，占比分別為40.43%和59.57%，其中施工類的企業(yè)占比為48.94%。通過對調(diào)研問卷結(jié)果的分析，筆者發(fā)現(xiàn)企業(yè)目前已經(jīng)購買的BIM 技術(shù)相關(guān)軟件主要集中在建模軟件以及工程造價和工程管理方面的軟件上（圖1），購買BIM 技術(shù)相關(guān)建模軟件的企業(yè)占比為68.09%，也是調(diào)查中發(fā)現(xiàn)購買的BIM 技術(shù)相關(guān)軟件中占比最大的軟件；其次是與BIM 技術(shù)密切相關(guān)的工程造價方面的工程量建模算量以及工程計價軟件，也有超過一半的企業(yè)購買了該類型的BIM 技術(shù)方面的軟件，因此，分析調(diào)查結(jié)果可知，目前在企業(yè)中關(guān)于BIM 技術(shù)的應(yīng)用在建模方面以及工程造價方面的應(yīng)用相對較為廣泛。

圖1 企業(yè)已購買的BIM 技術(shù)相關(guān)的軟件類型統(tǒng)計圖（圖片來源：作者自繪）

為了解企業(yè)在公司運營過程中利用BIM 哪些技術(shù)為公司帶來效益，對此也進(jìn)行了調(diào)查。問卷設(shè)計時列出了目前社會上BIM 技術(shù)應(yīng)用較為廣泛的幾項內(nèi)容，分別是工程施工、合同與招投標(biāo)、工程造價、項目管理、工程設(shè)計以及其他項目，這些工作內(nèi)容基本涵蓋了設(shè)計類、施工類、工程咨詢類等大多數(shù)企業(yè)的工作范疇。調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，企業(yè)在工程施工工作內(nèi)容方面應(yīng)用BIM 技術(shù)的比例最大，這可能與本次問卷的調(diào)查企業(yè)的性質(zhì)有很大關(guān)系，其次是項目管理方面以及工程咨詢方面BIM 技術(shù)的應(yīng)用也較為廣泛（圖2）。

圖2 企業(yè)應(yīng)用BIM 技術(shù)開展的主要工作統(tǒng)計圖（圖片來源：作者自繪）

為了解企業(yè)利用BIM 技術(shù)之后企業(yè)綜合效益的變化，設(shè)計了企業(yè)對應(yīng)用BIM 技術(shù)的評價，調(diào)查結(jié)果顯示企業(yè)在使用BIM 技術(shù)后企業(yè)綜合效益得到提高的占50.04%，使用BIM 技術(shù)之后企業(yè)綜合效益增幅不明顯的占20.83%，還有2.08%的企業(yè)顯示使用BIM 技術(shù)后反而增加了企業(yè)的成本。綜合企業(yè)反映的問題，進(jìn)一步調(diào)查了企業(yè)在推廣應(yīng)用BIM 技術(shù)時主要存在的問題及面臨的困難，調(diào)查結(jié)果顯示，高達(dá)80.85%的企業(yè)認(rèn)為BIM 技術(shù)人才的缺乏問題是影響企業(yè)應(yīng)用BIM 技術(shù)的根源。調(diào)查時也發(fā)現(xiàn)目前企業(yè)中從事BIM 技術(shù)的專職人員的專業(yè)背景中為土木工程類專業(yè)的約占62.5%，為管理科學(xué)與工程類專業(yè)的約占27.08%，這也為我們進(jìn)一步在土木工程類專業(yè)中開展BIM 技術(shù)的產(chǎn)教融合奠定很好的基礎(chǔ)。

調(diào)查也顯示，目前企業(yè)中從事BIM 技術(shù)的人員在基礎(chǔ)知識方面、應(yīng)用能力方面以及研發(fā)能力方面都存在一定的問題。較強(qiáng)的應(yīng)用能力是企業(yè)對將來BIM 人才最核心的要求，根據(jù)企業(yè)對BIM人才的技術(shù)要求，圖3 給出了企業(yè)對BIM 技術(shù)人才需求的具體情況，分析可知建筑建模以及結(jié)構(gòu)、機(jī)電建模方面的BIM 技術(shù)人才需求量非常大。

圖3 企業(yè)對BIM 技術(shù)人才的需求情況統(tǒng)計圖（圖片來源：作者自繪）

3 產(chǎn)教融合背景下土建類專業(yè)課程體系構(gòu)建

3.1 課程體系重構(gòu)，培養(yǎng)企業(yè)所需人才

在問卷調(diào)研以及現(xiàn)場調(diào)研的基礎(chǔ)上，依據(jù)“產(chǎn)教融合”對人才能力的要求和相關(guān)的崗位能力標(biāo)準(zhǔn)，對課程結(jié)構(gòu)進(jìn)行了重新調(diào)整，實行“理論與實踐知識融合、上課地點校企融合、在校教師和企業(yè)師傅融合、傳統(tǒng)教學(xué)與信息化教學(xué)融合”等多元多形式的培養(yǎng)模式；同時在企業(yè)和學(xué)校完善建設(shè)融合理論指導(dǎo)、項目模擬、行業(yè)認(rèn)定、實踐鍛煉、職業(yè)素養(yǎng)提升等“五位一體”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)教學(xué)基地；邀請合作企業(yè)共同修訂人才培養(yǎng)方案，根據(jù)企業(yè)需求，采取“一企一案”校企共同制定的培養(yǎng)方案，對接“教學(xué)內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”“教學(xué)過程與生產(chǎn)過程”；構(gòu)建出體現(xiàn)“產(chǎn)教融合”理念的模塊化課程體系，培養(yǎng)具有“產(chǎn)教融合”特色的新型BIM 技術(shù)應(yīng)用人才。

3.2 多課程融合BIM 技術(shù)，重組課程內(nèi)容

BIM 技術(shù)具有協(xié)同性、交互性、仿真性等獨特的特點[13]，在深入企業(yè)調(diào)研、邀請企業(yè)人員參與的同時，充分利用BIM 技術(shù)的特點，將BIM 技術(shù)引入到專業(yè)課程的教學(xué)中，從校內(nèi)的理論認(rèn)識、實訓(xùn)實驗、課程設(shè)計教學(xué)到校外生產(chǎn)實踐鍛煉與企業(yè)實際項目建設(shè)過程融合以及教師科研成果在教學(xué)中的應(yīng)用等幾個方面出發(fā)，重組課程內(nèi)容，使BIM 技術(shù)深度融入課程。以土建類的識圖課程為例，重組的課程內(nèi)容見表1。

表1 融合BIM 技術(shù)重組后《土木工程制圖》課程內(nèi)容（表格來源：作者自繪）

3.3 依托BIM 技術(shù)，構(gòu)建可移動教學(xué)資源庫

使BIM 技術(shù)能夠在課程中推廣應(yīng)用，構(gòu)建體現(xiàn)“移動學(xué)習(xí)”的智能模塊化課程體系。在校企合作、產(chǎn)教融合和融入先進(jìn)的專業(yè)知識和方法的基礎(chǔ)上，運用BIM 技術(shù)建立典型建筑模型，通過對模型的剖切，借助二維碼圖文并茂地展示建筑節(jié)點構(gòu)造、施工、造價等相關(guān)知識，實現(xiàn)可移動學(xué)習(xí)資源庫的構(gòu)建；通過互動網(wǎng)絡(luò)平臺和實戰(zhàn)式的工程實踐，以提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量，適應(yīng)市場的需求。由此圍繞“土建類移動學(xué)習(xí)資源庫的設(shè)計與開發(fā)”，構(gòu)建了如圖4 所示的體現(xiàn)隨時隨地“移動學(xué)習(xí)”理念的土建類專業(yè)模塊化課程資源。

圖4 移動學(xué)習(xí)資源庫的建設(shè)流程（圖片來源：作者自繪）

3.4 應(yīng)用多種教學(xué)模式，提高學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)能力

為了提高學(xué)生的課外自主學(xué)習(xí)能力，開展了多種教學(xué)模式的探索與改革，其中闖關(guān)式教學(xué)模式在教學(xué)實踐運用中取得了較好的效果。

闖關(guān)式教學(xué)模式就是參照廣為流行的游戲模式進(jìn)行課程內(nèi)容的關(guān)卡設(shè)計，對照課程內(nèi)容關(guān)卡，學(xué)生需要完成前一關(guān)且通關(guān)成功后方能夠進(jìn)行下一關(guān)的學(xué)習(xí)及考核，下面以“房屋建筑施工圖”知識點為例介紹關(guān)卡的設(shè)計及通關(guān)方式。

房屋建筑施工圖知識點的主要教學(xué)目的是使學(xué)生能夠了解建筑總平面圖、建筑平面圖、立面圖、剖面圖以及建筑節(jié)點詳圖（后續(xù)簡稱建筑施工圖）的主要形成方式，要求學(xué)生掌握建筑施工圖所表達(dá)的主要內(nèi)容以及建筑施工圖中圖線、圖例及各種符號標(biāo)注等的規(guī)范畫法，能夠在識讀建筑施工圖的基礎(chǔ)上正確規(guī)范手工以及利用計算機(jī)繪圖或建模軟件（CAD、Revit 等）繪制建筑施工圖，因此該知識點設(shè)計了三個關(guān)卡，第一關(guān)主要是建筑施工圖基礎(chǔ)知識的掌握情況通關(guān)測試；第二關(guān)為手工繪制建筑施工圖的基本功通關(guān)測試；第三關(guān)為利用計算機(jī)繪圖軟件繪制建筑施工圖的基本功通關(guān)測試。學(xué)生通過線上與線下相結(jié)合的方式進(jìn)行知識點學(xué)習(xí)后，認(rèn)為自己已經(jīng)掌握該關(guān)卡的全部內(nèi)容，便可與教師預(yù)約通關(guān)時間，在指定的時間內(nèi)完成通關(guān)測試，如若闖關(guān)不成功則需要再次進(jìn)行課外自主學(xué)習(xí)并再次申請通關(guān)測試，直至該關(guān)卡順利通關(guān)方可進(jìn)行下一關(guān)卡的學(xué)習(xí)及通關(guān)申請。闖關(guān)式教學(xué)可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時體驗游戲的樂趣，并且可以大大提高學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)的興趣，對知識點內(nèi)容的學(xué)習(xí)做到舉一反三，加深印象。

3.5 設(shè)計多層次的課程考核方式，進(jìn)行課程全面綜合的考核

為了保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果以及實現(xiàn)預(yù)期的專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，課程的考核評價就顯得尤為重要。對于土建類專業(yè)在融合BIM 技術(shù)后，如何從理論到實踐進(jìn)行階段分級考核，如何依托“產(chǎn)教融合”的背景，從學(xué)校角度到企業(yè)層面進(jìn)行課程的考核，進(jìn)一步對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果做出綜合評價，并結(jié)合實際情況進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，是進(jìn)行全面綜合考核的目標(biāo)。因此，對土建類專業(yè)不同課程設(shè)計了多層次的考核方式，有線下考評也有線上自學(xué)考核；有校內(nèi)教師考核也有校外企業(yè)教師的考評；有理論的考核也有實踐應(yīng)用的考評；構(gòu)建了多層次的考核評價方式，以期通過多角度多層次的考核，培養(yǎng)出符合時代背景、滿足企業(yè)要求的特色土建類專業(yè)人才。圖5是《土木工程制圖2》課程的綜合考核成績構(gòu)成部分截圖，該課程在考核方式上根據(jù)開展的闖關(guān)式教學(xué)進(jìn)行了線上與線下、理論與實踐多角度的考核評價。通過對不同年級的學(xué)生在該課程班級平均成績上的對比，發(fā)現(xiàn)采用闖關(guān)式教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)改革后，班級學(xué)生課程的綜合成績普遍提高，班級課程平均分比沒有開展闖關(guān)式教學(xué)模式時的平均分提高約3.5 ～4.5 分。

圖5 闖關(guān)式教學(xué)模式下課程綜合考核指標(biāo)的構(gòu)成（圖片來源：作者自繪）

對于專業(yè)培養(yǎng)體系內(nèi)不適合開展闖關(guān)式教學(xué)模式的部分課程，也分別根據(jù)課程性質(zhì)的不同，設(shè)計了不同的課程綜合考核方式，圖6 為采用線上與線下相結(jié)合的方式進(jìn)行教學(xué)的課程的考核類別及構(gòu)成指標(biāo)、比例等。

圖6 線上與線下相結(jié)合的課程綜合考核指標(biāo)的構(gòu)成（圖片來源：作者自繪）

通過教學(xué)方式的改革以及考核方式的針對性設(shè)計，把BIM 技術(shù)相關(guān)知識較多地融合到各門課程中，使學(xué)生從大一入校開始便對建筑業(yè)發(fā)展的尖端BIM 技術(shù)有一個全新的認(rèn)識，在接下來的課程學(xué)習(xí)中，根據(jù)課程內(nèi)容的不同，及時融合相關(guān)的BIM 技術(shù)到課程內(nèi)容中，使學(xué)生在大學(xué)期間能夠?qū)IM 技術(shù)進(jìn)行全面的了解，可以盡早地進(jìn)行職業(yè)生涯的規(guī)劃，為將來的就業(yè)做鋪墊。

結(jié)語

培養(yǎng)土建類的BIM 人才是順應(yīng)時代發(fā)展的要求，基于BIM+產(chǎn)教融合背景，構(gòu)建以BIM能力為核心的行業(yè)需求的課程體系、開發(fā)設(shè)計多樣化的BIM 課程教學(xué)資源，是培養(yǎng)應(yīng)用型土建類的專業(yè)人才、推動BIM 技術(shù)在企業(yè)中應(yīng)用推廣的有效途徑。文章主要通過以下幾個方面進(jìn)行了課程體系重構(gòu)及教學(xué)內(nèi)容整合的改革：

（1）根據(jù)企業(yè)調(diào)研，對課程體系進(jìn)行了重構(gòu)。實行“理論與實踐知識融合、上課地點校企融合、在校教師和企業(yè)師傅融合、傳統(tǒng)教學(xué)與信息化教學(xué)融合”等多元多形式的培養(yǎng)模式。

（2）多課程融合BIM 技術(shù)，重組課程內(nèi)容，使BIM 技術(shù)內(nèi)容對專業(yè)培養(yǎng)體系課程全覆蓋。

（3）依托BIM 技術(shù)，構(gòu)建了隨時隨地“移動學(xué)習(xí)”理念的土建類專業(yè)模塊化課程資源。

（4）應(yīng)用多種教學(xué)模式，設(shè)計多層次的綜合考評體系，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，實現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

通過改革使學(xué)生在不同的學(xué)習(xí)階段分別就BIM 技術(shù)的不同應(yīng)用進(jìn)行分門別類的學(xué)習(xí)，最后通過畢業(yè)綜合實踐環(huán)節(jié)，進(jìn)行BIM 綜合知識的運用，切實提高學(xué)生在校期間對BIM 技術(shù)的認(rèn)知與了解，并能夠熟練地應(yīng)用到不同的領(lǐng)域，為信息化社會培養(yǎng)高素質(zhì)的BIM 人才。`