一、背景
中国建筑业正处在转型升级和创新发展的重要历史时期。建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术是一项具有广泛应用范围和良好应用前景的基础性新技术,已经成为促进建筑业转型升级的核心引擎,为整个建筑业的变革与发展注入新的活力。BIM技术的应用与推广,将大幅提高行业信息化水平、工程管理的集成化程度和交付能力,显著提高工程质量和效率,对整个建筑行业的影响将是革命性的。
2020年,住房和城乡建设部、教育部等9部门联合发布《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》(建标规[2020]8号),要求加快信息技术融合发展,大力推广BIM技术,加快推进BIM技术在新型建筑工业化全寿命期的一体化集成应用。但是,建筑业BIM应用数据显示,BIM人才缺乏已经连续4年,成为BIM发展最大的障碍。发展和应用BIM技术需要相应的人才支撑。为贯彻落实党中央、国务院决策部署,大力发展智能建造,以科技创新推动建筑业转型发展,2022年10月,住建部公布了24个智能建造示范城市。2023年3月,作为示范城市之一,嘉兴召开建筑业高质量创新发展暨智能建造试点工作推进大会,全面推进嘉兴市建筑业高质量创新发展。嘉兴大学智能建造实训示范基地被评为嘉兴市首批12家智能建造示范基地之一。
但是,土木建筑类现有的专业设置分别针对工程建设的全生命周期的某一个或几个环节。一个专业以解决某个环节的工程问题为主,知识碎片化,学生的多专业协调配合能力差,用人单位需要有全专业视角和素养的需求有很大的差距。这种“精细化”划分的专业,不利于BIM应用人才的培养。由于专业设置调整是一个缓慢的过程,在现有专业设置框架下,基于成果导向教育理念(Outcome-based Education, OBE),以工程管理专业为例,探讨BIM应用人才的产教融合协同培养,以期为高校BIM应用人才培养提供借鉴。
二、BIM应用人才产教融合协同培养方法
基于OBE的BIM人才培养,对标建筑业BIM人才需求,结合专业评估(认证)标准,实行“问-践-道”三位一体、校企深度合作、跨专业(方向)协同培养学生的BIM应用技能,以提升学生的就业创业能力。
1.加强BIM应用师资队伍建设。由于教师的BIM策划、BIM协同和应用能力,在一定程度上会影响学生的BIM策划、协同和应用能力。近年来,针对教师的BIM协同应用管理能力不高和短缺等问题,通过加强师资培训、组织教师深入企业、扎根项目等措施,提高教师的BIM应用能力;同时,鼓励有条件的教师应用自己掌握的BIM技术,在做好教师本职工作的前提下,深入参与工程项目的BIM应用全程,提高教师的BIM策划、协同和应用能力。经过连续6年的努力,目前已有18位教师获得了BIM职业技能高级证书,且全部为“双师双能型”教师,为BIM技术融入人才培养方案提供了师资条件。
2.构建“问-践-道”三位一体的BIM应用人才协同培养体系。BIM技术应用已展现出从施工技术管理应用向施工全面管理应用拓展、从项目现场管理向施工企业经营管理延伸、从施工阶段应用向建筑全生命期辐射的特点。建筑业需要BIM技术与工程建设专业业务深度结合,并且可以向工程项目全生命期全面管理拓展的综合型BIM复合人才。根据建筑业总工程师必须具备BIM应用整体规划能力、项目经理具备BIM应用策划能力、专业工程师要有操作BIM软件和系统的能力的岗位需求,我们通过构建“问-践-道”三位一体的BIM应用人才协同培养体系,旨在培养既懂技术和管理又懂BIM应用的复合型人才,并取得了一定的成效。图1是具体实施框架。
图1 产教融合的BIM应用人才协同培养
3.校企深度合作,协同培养。以项目为导向,与企业深度合作培养学生的BIM实践动手能力。在课堂教学环节,主要以建筑企业正在实施和已经实施的典型BIM应用项目为案例,贯穿BIM全生命周期应用的各个阶段,企业BIM应用人员和高校教师联合授课,协同培养学生应用BIM技术进行设计或模拟施工管理的协调能力。高校教师主要负责主讲BIM理论和BIM建模技术,建筑设计院BIM团队人员主讲BIM建筑设计、BIM结构设计和BIM水暖电设计,建筑施工企业BIM团队人员主讲BIM工程管理和BIM高级应用。
三、产教融合、成果导向的教学设计
长期以来,我国工科专业人才培养方案的教学体系按“通识基础课→学科基础课→专业基础课→专业课”的课程体系构建知识结构,强调教学管理机制和教学实施过程,即“教得怎么样”,但并不注重学生“学得怎么样”,导致传统高等教育所培养的学生实践能力不足,理论功底也不深厚。
产教融合、成果导向的教学设计,是以专业学习和专业教育的预期成果来制定专业人才培养方案的。以单元和课程学习预期成果引导课程教学大纲的制定,用单元和课程学习成果来评价、修改新一轮课程教学大纲,改变以前由某本教材的内容或某位任课老师所掌握的知识内容来编制课程教学大纲的状况。
基于OBE理念,参照《工程教育认证通用标准解读及使用指南(2020版,试行)》、《高等学校工程管理类专业评估(认证)文件》(2020年版),我们制定了工程管理专业《BIM技术原理与应用》课程的毕业设计目标的要求。课程是支撑毕业要求的基石,课程教学设计与实施包括教学内容和教学方式两个方面,教学方式能支持课程目标的达成,如综合运用案例教学、基于问题的教学、项目驱动教学等。以《BIM技术原理与应用》为例,将该课程的“BIM结构建模”等4个教学单元的教学内容、教学要求和教学方式进行了设计。
四、BIM课程群教学考核与达成度评价
课程是实现毕业要求的基本单元,课程能否有效支持相应毕业要求的达成是衡量课程是否满足认证标准要求的主要判据。课程考核方式及成绩构成将影响课程目标的实现。以《BIM技术原理与应用》为例,课程考核包括3部分:平时考勤(10%)、过程考核(60%)和期末考试(30%)。课程评价方式采用“过程评价”与“总结性评价”相结合的方法。成果导向的课程考核方式注重过程成绩考核,平时加过程考核成绩的比重提高到70 %,期末考试只占30 %,这可很好地调动学生平时认真学习的积极性。
人才培养质量达成度评价包括人才培养目标达成度评价、毕业要求达成度评价、课程目标达成度评价。课程目标达成度评价以学生通过课程学习获得的素养与关键能力,即课程所预期的素养与能力目标,以学生学习之后是否达成为主要依据。课程目标达成度评价包括课程子目标达成度评价和课程总目标达成度评价。
对于《BIM技术原理与应用》,有4个子课程目标。根据上述课程目标达成度评价方法,嘉兴大学工程管理18级《BIM技术原理与应用》课程的各子目标达成度超过0.7,达到预期的教学质量控制目标。同样,可计算出工程管理18级《工程管理软件应用》、《工程造价软件应用》课程的总目标达成度,分别为0.752和0.846,也超过0.7,达到预期的教学质量控制目标。
五、实施效果
1.BIM应用能力提升显著。产教融合、BIM应用人才协同培养模式在工程管理专业全面实施,师生BIM应用能力得到明显提高。有18位老师获得“建筑信息模型(BIM)职业技能高级证书”(全国首批),112名学生获得建筑信息模型(BIM)职业技能中(初)级证书,每年都获得全国高校BIM毕业设计创新大赛二等及以上奖项,BIM方向(包括BIM施工模拟、BIM项目管理、BIM造价管理三个子方向)毕业生受到用人单位的好评。
2.示范效应显著。2018年工程管理专业通过住建部首次专业认证,2022年再次通过住建部的专业认证;2020年工程管理专业于列入浙江省一流建设专业,专业被列为国家级一流专业建设点。《工程管理软件应用》课程2021年列为浙江省一流建设课程。2021年《BIM技术原理与应用》建设成为浙江省“十三五”新形态建设教材,已有20多所高校选用;正在主编的浙江省普通本科高校“十四五”首批“四新”重点建设教材《虚拟设计与施工》,将是该方向国内的首部教材。《成果导向的BIM应用人才协同培养改革与实践》,特约在“2021年全国高校工程管理与工程造价学科一流专业一流课程论坛”上交流,获优秀报告荣誉。