基于BIM 系統(tǒng)的土建類人才協(xié)同培養(yǎng)模式研究與實踐

劉 聰

（南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院 江蘇 南京 211816）

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑技術(shù)也日新月異，建筑日漸復(fù)雜和功能多樣，建筑數(shù)字化、智能化也提上了日程。“智能化”成為當(dāng)前社會發(fā)展的重要特征之一，智能建造技術(shù)也彰顯出了其前所未有的發(fā)展?jié)摿Γㄖa(chǎn)業(yè)改造升級[1]。由此對土建類專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。BIM（建筑信息模型）技術(shù)作為一種土建類專業(yè)通用的管理手段，是實現(xiàn)建筑業(yè)精細(xì)化、信息化管理的重要工具。BIM 技術(shù)的應(yīng)用方式也是項目全生命周期過程中BIM 技術(shù)應(yīng)用的核心與根基。

1 土建類專業(yè)人才培養(yǎng)模式存在的不足

1.1 專業(yè)化帶來認(rèn)識上的片面性

時至今日，所謂通才，即全知全能的人才并不存在。專業(yè)分化是人類社會發(fā)展史上的里程碑，它極大地推動了人類社會的發(fā)展。通過專業(yè)化分工，人們提高了勞動生產(chǎn)效率，推動了生產(chǎn)力水平的跨越式發(fā)展，形成了人們所熟知的學(xué)科。但是，專業(yè)化的社會分工和專業(yè)化的學(xué)科知識結(jié)構(gòu)，也給人們認(rèn)識客觀世界帶來了局限性，所以專才頻出，大師少見。而當(dāng)前復(fù)雜工程問題的內(nèi)涵已向多專業(yè)交叉和智能信息化方向發(fā)展，更需要注重培養(yǎng)學(xué)生的整體觀，使其具備處理多專業(yè)、多工種、多需求的復(fù)雜工程問題的能力。

1.2 碎片化帶來學(xué)習(xí)上的局限性

碎片化的知識指的是各種非系統(tǒng)性、不相關(guān)的知識點，它們在人們大腦中雜亂無章地擾亂原有知識結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)教學(xué)模式系統(tǒng)化程度不高，當(dāng)學(xué)生面對快節(jié)奏的生活、海量的信息處理，缺乏聚焦和系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)時，已建構(gòu)的知識體系可能就會派不上用場，學(xué)生甚至產(chǎn)生混淆和自相矛盾的想法。與此同時，學(xué)生如果只學(xué)習(xí)而沒有實踐，也就少了透過實踐去積累經(jīng)驗的過程，知識就變得很單一，僅僅是書本上或課堂上講過的理論，尚未被整理成一套自身能夠應(yīng)用自如的實用知識。因此，碎片化的知識會對學(xué)生的思想和知識體系的構(gòu)建帶來局限，學(xué)生應(yīng)該盡量減少未經(jīng)篩選的碎片化知識的攝入，更加專注、系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和探究知識。

2 基于BIM技術(shù)的土建類專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式的構(gòu)建與管理

專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式可以被視為對傳統(tǒng)的專業(yè)化培養(yǎng)模式的進(jìn)一步改進(jìn)，彌補了其一些不足之處。而且專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式強調(diào)跨學(xué)科合作、團(tuán)隊合作和綜合能力的培養(yǎng)，使學(xué)生能夠更好地應(yīng)對復(fù)雜問題和現(xiàn)實挑戰(zhàn)。在這種大背景下，為落實基于BIM 技術(shù)的土建類專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式，南京工業(yè)大學(xué)（以下簡稱“我校”）土木工程學(xué)院（以下簡稱“我院”）于2020 年3 月成立智能建造與管理系，重點進(jìn)行智能建造學(xué)科建設(shè)。隨后，2021 年7 月我校獲批江蘇省智能建造重點產(chǎn)業(yè)學(xué)院，其學(xué)產(chǎn)融合、相互促進(jìn)的發(fā)展模式初具雛形，2022 年9 月智能建造本科專業(yè)學(xué)生正式入學(xué)。

2.1 智能建造專業(yè)構(gòu)建

智能建造專業(yè)是一門涵蓋建筑、工程和信息技術(shù)等領(lǐng)域的綜合性學(xué)科，旨在培養(yǎng)學(xué)生具備在智能建造領(lǐng)域工作所需的技術(shù)、管理和創(chuàng)新能力，而BIM 技術(shù)是智能建造的基礎(chǔ)和關(guān)鍵[2]。學(xué)生在專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式中學(xué)習(xí)智能建造的相關(guān)內(nèi)容，也將促進(jìn)BIM 技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用。因此，我院瞄準(zhǔn)智能建造“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化”發(fā)展戰(zhàn)略[3]對土建類綜合性創(chuàng)新人才的需求，構(gòu)建了基于BIM系統(tǒng)的“2個交叉、3 個融合、1 個共同體”的土建類專業(yè)人才協(xié)同培養(yǎng)“2―3―1”模式。該模式以土建類多專業(yè)（建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電）交叉促進(jìn)知識（專業(yè)知識與信息化知識）交叉為著力點，即2 個交叉；大力推進(jìn)培養(yǎng)方案、培養(yǎng)過程和教學(xué)隊伍與建筑行業(yè)最新技術(shù)特別是BIM 技術(shù)的深度融合，即3個融合；匯集企業(yè)和高校的高水平信息化建設(shè)項目資源，構(gòu)建了以信息化、智能化為特色的共享雙贏型“校企共同體”，即1 個共同體。通過該模式（圖1），形成了土建類專業(yè)人才“全過程覆蓋，階梯式上升”的協(xié)同培養(yǎng)體系，開辟了高校土建類專業(yè)人才協(xié)同培養(yǎng)的新途徑。

圖1 基于BIM 系統(tǒng)的土建類人才協(xié)同培養(yǎng)模式研究與實踐

2.2 智能建造產(chǎn)業(yè)學(xué)院管理

智能建造產(chǎn)業(yè)學(xué)院的設(shè)立初衷是加持智能建造專業(yè)，打破傳統(tǒng)人才培養(yǎng)專業(yè)壁壘，彌補學(xué)生實踐能力不足的短板。產(chǎn)業(yè)學(xué)院成立以來，學(xué)校作為辦學(xué)主體，與地方政府、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)緊密對接，逐步形成了以智能建造產(chǎn)業(yè)學(xué)院為校內(nèi)人才培養(yǎng)平臺，以地方政府為校外實踐育人載體，以中建八局、中建三局、中建安裝、長江都市設(shè)計院等行業(yè)龍頭企業(yè)等為校外實踐育人載體的產(chǎn)業(yè)學(xué)院架構(gòu)。產(chǎn)業(yè)學(xué)院采用多學(xué)科交叉融合模式，以科研帶動教學(xué)，以科研促進(jìn)科研，將科研成果轉(zhuǎn)化為實際工程案例；通過組織優(yōu)勢的師資力量，來協(xié)同培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計與合作創(chuàng)新能力；開展校企教師聯(lián)合授課，建立產(chǎn)業(yè)學(xué)院教師工作室，承擔(dān)產(chǎn)業(yè)學(xué)院內(nèi)部師資交流、培訓(xùn)等業(yè)務(wù)，將產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)成為高素質(zhì)“雙師型”教師培養(yǎng)培訓(xùn)的重要載體。

3 基于BIM 技術(shù)的土建類專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式實踐

3.1 “專業(yè)+產(chǎn)業(yè)”教學(xué)機制，打造交叉融通協(xié)同創(chuàng)新平臺

智能建造專業(yè)和智能建造產(chǎn)業(yè)學(xué)院成立以來，以建筑信息模型化為紐帶，構(gòu)建了建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電全專業(yè)覆蓋的由1 個BIM 教學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心、2 個BIM 實驗室、1 個“創(chuàng)客夢工廠”、1 個BIM 基地以及26 個穩(wěn)定的實踐教學(xué)基地組成的、多學(xué)科融合的三維共享綜合工程訓(xùn)練體系與平臺，還建立各專業(yè)教學(xué)協(xié)同機制，統(tǒng)攬培養(yǎng)方案和課程體系建設(shè)。

3.2 多元主體協(xié)同共創(chuàng)，利益共享持續(xù)發(fā)展

與行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)中國建筑、天正、廣聯(lián)達(dá)等一大批企業(yè)建立了校企協(xié)同育人機制，企業(yè)面向?qū)W校設(shè)置實踐實習(xí)基地，學(xué)校面向企業(yè)進(jìn)行員工培訓(xùn)與學(xué)歷教育，推進(jìn)校企資源與人才雙向交流。圍繞智能建造產(chǎn)業(yè)學(xué)院先后與中建八局合作成立“中建-南工智慧建造研究中心”，與中建三局合作成立“碳中和協(xié)同創(chuàng)新研究院”，與天正公司成立“智能建造數(shù)字化教學(xué)聯(lián)合實驗中心”，打造本科生和研究生的實踐教學(xué)基地，成功多次開展學(xué)生認(rèn)識實習(xí)，全程采用雙導(dǎo)師制，有效提升學(xué)生的專業(yè)認(rèn)識和實操能力。

3.3 “綜合型+信息化”課程體系，實踐創(chuàng)新能力有效提升

為了加強土建類相關(guān)專業(yè)知識融合，并為學(xué)生“精通本專業(yè)、熟悉外專業(yè)”提供保障，在教學(xué)實踐中構(gòu)建了綜合型、信息化人才培養(yǎng)課程新體系。面向本科生開設(shè)“土木工程圖學(xué)及BIM”“BIM 技術(shù)基礎(chǔ)”“BIM 二次開發(fā)”“智能建造技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用”“房屋建筑學(xué)與數(shù)字化設(shè)計”等信息化和專業(yè)結(jié)合的課程，將信息化知識和技能融入教學(xué)體系，實現(xiàn)了土建類各專業(yè)知識技能的交叉與融合，開辟了增強學(xué)生實踐能力、協(xié)同化及信息化設(shè)計能力、創(chuàng)新意識的新途徑。

3.4 “翻轉(zhuǎn)+情境”教學(xué)方式，導(dǎo)學(xué)導(dǎo)研雙向延伸

為了全面推進(jìn)研究性教學(xué)的改革與實踐，在人才培養(yǎng)上實現(xiàn)從學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向、從專業(yè)分割轉(zhuǎn)向跨界交叉融合、從適應(yīng)服務(wù)轉(zhuǎn)向支撐引領(lǐng)的人才培養(yǎng)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和接受特點，“引企入教”，采用以“翻轉(zhuǎn)課堂”為主要形式的啟發(fā)式、探究式、案例式、項目式、團(tuán)隊學(xué)習(xí)等多樣化混合式教學(xué)模式，促進(jìn)課程內(nèi)容與BIM 技術(shù)發(fā)展銜接、教學(xué)過程與BIM 設(shè)計過程對接、人才培養(yǎng)與BIM 產(chǎn)業(yè)需求融合[4]。

3.5 重視BIM 實踐能力，提升團(tuán)隊設(shè)計水平

以BIM 技術(shù)實踐教學(xué)為抓手，面向全體學(xué)生構(gòu)建了“專業(yè)為核心，興趣為導(dǎo)向”的開放式實踐教學(xué)機制。對BIM技術(shù)的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，既保障學(xué)生得到扎實的專業(yè)實踐，又拓展了學(xué)生的思維能力。組織學(xué)生參加各級BIM 技術(shù)以及專業(yè)技能大賽，“以賽促學(xué)、以賽促教”，成績斐然，學(xué)生多次在全國性大賽中獲得團(tuán)體一等獎、個人一等獎等優(yōu)異成績。

4 結(jié)語

綜合來看，基于BIM技術(shù)的專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式為土建類學(xué)生提供了許多有價值的機會和優(yōu)勢，但也需要克服一些技術(shù)和資源上的挑戰(zhàn)。該培養(yǎng)模式充分利用BIM 技術(shù)的優(yōu)勢，并著眼于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維，有潛力使學(xué)生的能力向更高、更全邁進(jìn)。智能建造專業(yè)的成立，也加速了基于BIM 的協(xié)同設(shè)計等基礎(chǔ)理論與專業(yè)技術(shù)教學(xué)，形成了跨專業(yè)協(xié)同設(shè)計、建筑工業(yè)化應(yīng)用與實踐和智慧運維與管理三個特色方向；智能建造產(chǎn)業(yè)學(xué)院則幫助構(gòu)建了完整的土建類協(xié)同人才培養(yǎng)模式及復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，學(xué)生的工程素質(zhì)、團(tuán)隊合作意識、協(xié)同和信息化設(shè)計能力明顯提升。