摘要:智能建造是新一代信息技術與建筑業的深度融合,BIM是實現智能建造的重要載體。為適應建筑業新型建造方式的發展,必須加快建筑業技能技術人才的轉型升級,完善BIM人才培養體系。文章聚焦高職土建類專業BIM人才培養,分析行業對BIM人才的需求,探討國內外高校BIM人才培養發展現狀,并根據目前高職土建類專業BIM人才培養的實踐及問題,提出培養復合型BIM技能技術人才的建議。
關鍵詞:智能建造;高職土建類專業;BIM人才培養
近期,住房和城鄉建設部等13部門聯合印發了《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》,加快推動智能建造與建筑工業化協同發展,集成5G、人工智能、物聯網等新技術,形成涵蓋科研、設計、生產加工、施工裝配、運營維護等全產業鏈融合一體的智能建造產業體系,這是建筑業轉型升級、實現高質量發展的必然要求[1]。智能建造是基于信息化和工業化深度融合的新型工業化背景下產生,是在土木工程特點及其傳統建造方式基礎上,借鑒數字孿生、柔性生產等先進制造業理念,運用工程管理方法對建造主體、過程、要素進行科學系統的解構和分析,融入BIM、IoT、AI等先進技術與新材料、新設備、新工藝結合,不斷提升自動化、數字化、智能化水平而形成的優質高效的新型工程建造方式。智能建造含跨數字化設計、智能工廠、智能施工、智慧工地等重要領域。數字化設計是通過BIM等載體轉化為量化的數據參數建立數字化模型,用信息化技術處理后,準確表達與實體建筑數字孿生的BIM模型。 BIM是實現建筑數字化和工業化的重要基礎,是建筑業數字化轉型的重要抓手,培養和發展BIM技術技能人才尤為重要。
一、BIM人才需求
(一)行業BIM應用現狀
在建筑業數字化大環境變化影響下,工業服務模式也將發生明顯變化。BIM技術作為數字化轉型核心技術,與其它數字技術融合應用將是推動企業數字化轉型升級的核心技術支撐。“BIM+云平臺”“BIM與大數據、物聯網、移動技術、人工智能”等集成應用,將改變施工項目現場參建各方的交互方式、工作方式和管理模式,形成“BIM+數字化項目管理”的創新管理模式。BIM技術呈現出逐漸從施工階段為主的應用向全生命周期輻射。BIM作為載體,能夠將建筑在全生命周期內的工程信息、管理信息和資源信息集成在同一模型中,打通設計、施工、運維階段的業務分塊割裂、數據無法共享的問題,實現一體化、全過程應用。
(二)行業BIM人才需求
2020年中國建筑業BIM發展報告指出,在實施BIM中遇到的最重要的阻礙因素是BIM人才的需求[3]。在國家及地方政府大力推動下,各大業主方、建筑施工企業、設計院都在大力推行BIM技術在項目及公司中的應用。不僅是建筑企業,與建筑行業相去甚遠的高科技公司、互聯網公司也開始高薪招聘BIM相關人才。
根據《中國建筑業企業BIM應用分析報告(2019)》的數據得知,企業對于人才的需求發生了轉變(見圖1),呈現出BIM專業應用工程師(技術、商務、生產)最受關注的態勢,占比達53.92%,其次是BIM模型生產工程師,占比42.51%;BIM項目經理和BIM專業分析工程師分別占到32.26%和32.14%[3]。可以得知,BIM技術影響了行業崗位群的變化,對于建筑業人才的需求由傳統崗位邁向具備信息化、數字化、BIM應用復合型人才的轉變。
2019年,漳州科技職業學院建筑工程學院對該院近三年畢業生的用人單位進行調研分析發現,有13.85%的施工企業急缺BIM技術應用人員,超過制圖員、質檢員等傳統建筑業崗位。結果表明,施工單位相關崗位建設和崗位技能要求已經發生了轉變,對崗位建設更加符合現代建筑行業的需求,對崗位技能的要求更廣、更全面[4]。
二、國內外高校BIM課程建設情況
從2000年至今,國外工程類高校在 BIM 課程的整合經歷了四個發展階段[5],在授課時間安排上,國外在本科低年級主要傳授識圖與制圖、BIM 軟件的基本操作,本科高年級和研究生階段主要教授 BIM 技術高級課程,涉及 BIM 環境下的進度管理、質量管理、成本管理及各專業協同管理等綜合工程管理內容。
在國內,根據最新《高等職業學校專業教學標準(2018)》增求意見稿明確指出,工程造價專業必須掌握BIM建模知識和熟悉基于BIM確定工程造價知識,并將BIM技術在工程造價中應用列為專業核心課程[6]。相關調查研究顯示,幾乎所有工程管理相關專業的本科院校、高職、中職等均采取不同形式的 BIM 教育,甚至專門設置 BIM 方向或 BIM 專業(例如高職的建設項目信息化管理專業),工程類研究生教育也出現了專門的 BIM 課程[7]。
三、高職院校BIM課程實施與成效
(一)高職院校BIM課程體系的構建
目前國內高校BIM課程體系的構建還處于探索階段,漳州科技職業學院建筑工程學院從2017年開始開展BIM相關課程,根據學院專業建設、師資隊伍、人才培養方案、行業調研分析等,形成以“課崗證融通,學賽訓交互”的培養模式為指導,植入理論課程為基礎,BIM技能考證和技能競賽為輔助,BIM核心課程建設為主導的項目導向式BIM教學體系,涵蓋BIM建模基礎課程、BIM造價軟件應用、BIM5D施工管理、BIM綜合實訓等相關BIM課程,課程體系建設如圖2[4]。
隨著1+X證書的試點,許多高職院校根據自身的發展優勢及人才培養體系,形成了滿足自身優勢的“1+X”BIM課程體系,例如重慶工商職業學院在建設工程管理專業開設智慧建造管理方向。專業主要依托建筑信息模型(BIM)技術,實現建筑工程傳統建設工程管理專業向信息化管理升級,培養學生能夠在工程咨詢、施工、設計、造價、質量安全監督等建筑類單位,運用信息化技術從事專業進度管理、施工質量管理、物資設備管理、安全管理、成本管理。基于崗位和工作過程設置崗位基礎技能課程、崗位核心技能課程、崗位提升技能課程,將1+X證書中級課程和人才培養方案,配合各項BIM技能競賽,在BIM課程體系底層共享形成基礎課,中層分立形成綜合技術應用課,高層互選向BIM其它專業和其它應用的升級(課程建設如下表1)。
(二)BIM課程體系的實施情況
隨著各個高校自身BIM課程體系構建及實施,BIM課程基本完成入課階段。特別是受新冠疫情的影響,BIM課程的實施更加體現出其重要性。在疫情期間,漳州科技職業學院根據BIM技術應用(BIM5D)課程的特點及授課內容,以自組織理論為基礎,根據案例工程,通過任務驅動教學法,制定線上課程教學方案(見表2),進行分組教學。
(三) BIM課程線上教學實施的創新點
1.角色模擬,項目導向式教學,體會智能建造。BIM5D項目管理課程是以BIM5D管理平臺為基礎,項目管理人員在平臺上項目協作、綜合應用的過程,在線上教學過程中,以課程案例為導向,學生分組模擬BIM5D管理平臺中所需崗位角色,分組完成案例工程任務,比如項目經理負責協調統籌團隊成員完成整體任務。通過WEB端查看,各項措施是否合理,是否存在問題,通過任務驅動,最后每個小組進行任務總結。
2.基于自組織理論,以學生為中心。基于線上教學的特點,給予學生一定的課程自由,教師身份更多是課程的指導。基于自組織理論,在課程開始之初將學生分組,分配課程任務,組員之間相互監督,促進學習,提升學習效果。
3.1+X植入拓展,貼近職教改革。在BIM技術應用課程線上教學實施過程中,融入與課程相關的1+X建筑信息模型(工程管理方向)相關真題的解析和練習,讓課程的教學實施更加符合職教20條的改革方向。
4.多軟件應用,拓展軟件應用能力。目前BIM技術應用軟件多種多樣,讓學生熟悉掌握多種BIM技術應用軟件能夠提升學生的就業和軟件應用能力。在課程實施過程中將品茗系列相關BIM技術應用軟件融入課程,讓學生能夠掌握多種BIM5D項目管理多種軟件。
5.課證賽融通,提升課程效果。將全國建筑軟件技能認證大賽融入課程教學。以BIM技術應用課程中期成果匯報為基礎,融入相關職業技能競賽要求,評選較為優秀的學生。基于自組織理論,對于參賽同學給予一定的課程自由,完成認證賽相關的練習和測試。
6.課程思政,助力職業塑造。在課程實施過程中通過引入專題式和隨機滲透式,將精技立業,修德立身的職業素養融入課程教學,將愛國主義精神、職業道德、工匠精神、科研精神貫徹教學。
(四) BIM課程線上教學的實施成效
通過整個線上教學設計,以課堂教學為指導,基于自組織理論引導學生自主學習,兩個班級同學總共提交 8 組中期匯報作品,讓學生熟悉以BIM 模型為基礎的施工管理模式,取得良好成果。同時以學生興趣為基礎,深入貫徹職教20 條,融入1+X 技能認證要求,進行真題訓練和講解,提升學生的技能。選取15 名優秀學生 參加第九屆全國高等院校建筑軟件技能認證大賽 BIM 施工組織設計賽項,通過一個多月的自主訓練和教師指導,經過兩次模考,獲取決賽資格。最終獲得團隊第 17 名,獲得團隊三等獎,最佳實施獎,并有三位同學進入省個人成績前三名,同時每個同學均取得GIAC技能認證二級證書,讓比賽更加貼近行業需求,提升就業,未參賽同學通過角色模擬,項目導向式教學在廣聯達工程教育測試平臺進行期末考試,平均分達80分,取得良好的教學成果。
四、 高校BIM人才培養的建議
(一)建立行業和崗位技能為導向的課程教學體系
智能建造是以土木工程為基礎橫跨多個學科的領域,整個學科領域相對復雜,必須有針對性地進行教學。培養符合企業崗位技能要求的技能技術人才,是高職院校的發展方向之一。BIM技能技術人才的培養更應該以行業需求和崗位技能要求為導向,指定符合崗位技能要求的教學標準,進行合理的教學設計,將崗位技能標準和行業企業標準帶入課堂,形成BIM課程教學體系。
(二) 以學生為中心,企業項目為導向,跨專業綜合實訓,培養復合型人才
智能建造貫穿建筑的全生命周期,BIM是建筑全生命周期的共同作用對象。這就需要BIM人才能夠跨專業進行BIM技術應用和管理。引入企業真實項目,以學生為中心,教師為指導進行項目的訓練和實施,選取跨專業的學生,讓學生能夠體會到BIM技術在建筑全生命周期中運用的特點,同時提升BIM的應用技能和管理能力,培養復合型BIM技能技術人才。
(三) 通過建立教師工作室、BIM社團、雙向掛職,激活校企合作
校企合作一直是高職院校人才培養的一個重要方式,包括產業學院的建設,校企合作需要突破“表面合作”的局面。教師工作室就是激活學校和企業之間的媒介,建立教師工作室、企業、學校三者之間合適的合作體系,發揮企業項目優勢、學校人才優勢、教師技能優勢,激活校企合作,切實落實真實的校企合作,讓企業項目得到完善、教師技能得到提升、學生技能得到培養,促進學生就業。
(四) 建立BIM線上課程資源BIM實訓室融通體系
受新冠疫情的影響,線上教學咨詢的建立尤為重要。根據BIM共享性、可復用性的特點,將BIM線上課程資源與BIM實訓室相互融通,通過建立微課教學視頻、BIM模型及族庫資源、配套BIM實訓室實訓咨詢的復用,同時建立線上評分體系,滿足學生模型的自動評分和批改,減輕教師工作量,提升教學質量。
(五)加大1+X證書和職業技能競賽與課程的融合
1+X職業技能等級證書是新時代職業教育的方向之一,職業證書是學生職業技能的肯定,增強學生就業。技能競賽可以激發學生的學習興趣,加大1+X職業技能證書與人才培養方案的融合,讓技能證書和技能競賽融入到BIM人才培養中,實現課證賽融通,提升學生的BIM技術技能。
結? ?語
智能建造是新型建筑工業化發展的重要方向,智能建造的探索與實踐,離不開BIM技術技能人才的支持。在新時代職業教育和新型建筑工業化發展的影響下,對高職土建類專業BIM技能技術人才的培養提出新的要求。目前,基本所有的高職土建類專業已經實現BIM入課,同時有許多高校將BIM課程融入人才培養方案,融入“1+X”BIM等級技能證書。雖然BIM人才培養還處在探索階段,還存在課程資源不足、實訓條件不夠,校企合作不健全的情況,但基本已經步入正軌。要實現BIM人才適應新時代建筑工業化、數字化的需求,必須加緊完善BIM課程體系和人才培養方案,拓寬校企合作,培養能設計、懂施工、會造價、精管理的復合型BIM技能技術人才。
參考文獻:
[1] 中華人民共和國住房城鄉建設部網站. http://www.mohurd.gov.cn/zxydt/202008/t20200817_246767.html
[2] 中國建筑業BIM應用分析報告編委會. 中國建筑業BIM應用分析報告(2020)[M].北京:中國建筑工業出版社,2020.
[3] 中國建筑業BIM應用分析報告編委會. 中國建筑業BIM應用分析報告(2019)[M].北京:中國建筑工業出版社,2019.
[4]? 林建昌,連躍宗,何振暉,林江富,黃雪清.高職院校土建類專業BIM技術教學改革研究——以漳州科技職業學院為例[J].福建建筑,2020(03):132-136.
[5]? Hu M . BIM-Enabled Pedagogy Approach: Using BIM as an Instructional Tool in Technology Courses[J]. Journal of Professional Issues in Engineering Education & Practice, 2019(01):145.
[6] 趙倩倩,楊潔,陳永興. BIM背景下高職工程造價專業教學改革[J].河北職業教育,2019(04), 68-70.
[7] 張雷,王德東,郝懷杰,李水.基于智能建造的工程管理專業BIM課程體系研究[J].齊魯師范學院學報,2020,35(03):38-46+58.
收稿日期:2021-09-20
基金項目:福建省教育廳中青年教師科研項目(JAT201478);漳州科技職業學院2020年校級科研項目(ZK202008)
作者簡介:林建昌(1995- ),男,漳州科技職業學院助教、助理工程師,研究方向:BIM技術應用與教學。