BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為誘導機理研究

滕佳穎+王婉

摘要：將BIM信息技術(shù)應用看作建筑類高等學校的一種教育創(chuàng)新行為，從教育技術(shù)支持、創(chuàng)新資源網(wǎng)絡、教師教學能力和學生吸收能力四個層面，總結(jié)BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為的關(guān)鍵誘導因素。采用系統(tǒng)動力學方法（Vensim）構(gòu)建BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)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(guān)系，提出教育技術(shù)支持與創(chuàng)新資源網(wǎng)絡是推進BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為的基礎，教師教學能力是執(zhí)行BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為的關(guān)鍵，學生吸收能力是體現(xiàn)BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為效果的重點。

關(guān)鍵詞：建筑信息模型；教育創(chuàng)新行為；系統(tǒng)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(shù)，進行系統(tǒng)設計、協(xié)同施工、虛擬建造、造價管理和設施運維的技術(shù)和管理手段。運用 BIM 信息技術(shù)強大的數(shù)據(jù)和技術(shù)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(nèi)近幾年針對BIM信息技術(shù)教育教學的研究已經(jīng)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(shù)高端專業(yè)人才，高等院校作為培養(yǎng)高端人才的搖籃，對BIM信息技術(shù)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(yè)信息化的不斷發(fā)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(yè)競爭力，培養(yǎng)適應建筑業(yè)信息化發(fā)展的新型人才。三是適應建筑業(yè)信息智能化發(fā)展的必然要求。

據(jù)統(tǒng)計，截至2017年7月，通過“中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫”以“BIM教育”為主題的學術(shù)論文約有141篇；通過“Web of science數(shù)據(jù)庫”以“BIM education”為主題的學術(shù)論文約有40篇。應該充分肯定，國內(nèi)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(shù)教育教學的初步結(jié)論，但BIM信息技術(shù)在高等院校的推廣還比較緩慢[1-2]，建筑類專業(yè)和土木工程專業(yè)對 BIM信息技術(shù)的研究也不均衡，國內(nèi)僅有少數(shù)高等院校開設了BIM信息技術(shù)相關(guān)課程，教材參差不齊，授課內(nèi)容各有不同[3-10]，缺乏專業(yè)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(shù)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(shù)教育創(chuàng)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(shù)教育創(chuàng)新行為提供指導與策略。

許多學者研究了BIM信息技術(shù)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(nèi)容是解決BIM信息技術(shù)融入工程類專業(yè)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(jīng)費問題以及推行相關(guān)政策等措施，推進BIM信息技術(shù)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(shù)教育教學的發(fā)展，為本文研究建筑類高校BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)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(shù)應用看成建筑類高校的一種教育創(chuàng)新行為。分析BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)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(shù)教育教學研究中存在的關(guān)鍵問題，即如何完善BIM信息技術(shù)教育的創(chuàng)新行為，促進BIM信息技術(shù)與教育教學、教學管理的融合創(chuàng)新發(fā)展，這也是本文將解決的問題。

一、BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為誘導因素分析

（一）系統(tǒng)動力學方法

系統(tǒng)動力學（System Dynamics，SD）是從系統(tǒng)的角度出發(fā)，通過建立影響因素之間的因果回路和反饋模型來描述現(xiàn)實系統(tǒng)內(nèi)部的動態(tài)運行機理及量化關(guān)系。Vensim軟件平臺是實現(xiàn)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(guān)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(gòu)建誘導因果關(guān)系模型（因果回路），從而進行BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為誘導機理分析。

（二）潛在誘導因素

主要從教育技術(shù)支持、創(chuàng)新資源網(wǎng)絡、教師教學能力和學生吸收能力四個層面分析關(guān)鍵誘導因素，通過文獻綜述分析具體因素及相關(guān)文獻見表1。表1呈現(xiàn)了BIM信息技術(shù)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(shù)教育創(chuàng)新行為誘導機理研究關(guān)注的重點。

1.教育技術(shù)支持層面

隨著建筑業(yè)BIM信息技術(shù)的發(fā)展，BIM人才需求增加。實現(xiàn)BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新目標，需要相關(guān)的技術(shù)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(tǒng)教育存在枯燥乏味、課程方案陳舊、很多專業(yè)技術(shù)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(shù)支持層面的關(guān)鍵誘導（阻礙）因素。

2.創(chuàng)新資源網(wǎng)絡層面

建筑類高校為創(chuàng)新教育教學方式，提升教育教學水平，通過社會關(guān)系、信息資源網(wǎng)絡與建筑類高校政策制定者、BIM信息技術(shù)學習使用者和科研服務機構(gòu)等形成一種產(chǎn)學研合作互利關(guān)系，它是影響建筑類高校BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為的重要環(huán)境。建筑類高校政策、軟件公司、高?？蒲小ⅲㄆ髽I(yè)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(chuàng)新資源網(wǎng)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(shù)教育創(chuàng)新行為能否高效執(zhí)行的關(guān)鍵，教師主動學習的熱情，對BIM教學內(nèi)容的理解，教學思路清晰、目標明確，課程大綱創(chuàng)新意識（專業(yè)知識扎實和工程經(jīng)驗）以及BIM技術(shù)情景意識作為教師教學能力的關(guān)鍵影響因素，直接影響B(tài)IM信息技術(shù)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(yè)生涯BIM信息技術(shù)應用前景的判斷，獲取并消化有價值的知識，進而創(chuàng)造新知識，形成一定的專業(yè)價值和專業(yè)能力，以提高自身的競爭能力，成為BIM專業(yè)人才。因此，學生對知識的認知、獲取、消化、利用，以及自身的創(chuàng)新能力和軟件應用能力是學生吸收能力層面的關(guān)鍵誘導（阻礙）因素。

二、BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為誘導模型構(gòu)建及仿真分析

（一）誘導因果關(guān)系模型構(gòu)建

基于BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為四個層面潛在誘導因素的分析，結(jié)合查閱的相關(guān)文獻[1-23]，應用Vensim仿真平臺，構(gòu)建誘導因果關(guān)系模型（因果回路），初步探討B(tài)IM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為主要誘導影響因素之間的因果邏輯關(guān)系（圖1）。

圖1整體展現(xiàn)了BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為主要誘導（阻礙）影響因素之間的因果邏輯關(guān)系。教育技術(shù)支持、創(chuàng)新資源網(wǎng)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B(tài)IM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為。有效的BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為，將會帶來教育技術(shù)效益、教育經(jīng)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(shù)教育創(chuàng)新行為的誘導因果關(guān)系模型（因果回路），借助Vensim仿真平臺輸出因果關(guān)系樹，系統(tǒng)分析BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為的誘導機理，為完善BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為提供指導。

通過分析圖2可知，BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為效果直接影響教育技術(shù)、社會和經(jīng)濟效益，這三項效益又直接影響創(chuàng)新資源網(wǎng)絡、學生吸收能力、教師教學能力和教育技術(shù)支持四個方面，這四個方面又反過來影響B(tài)IM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為效果，形成因果環(huán)路。

（1）教育技術(shù)支持與創(chuàng)新資源網(wǎng)絡之間互相影響，是推進BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為的基礎。建筑類高校政策、軟件公司、高校科研、（企業(yè)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(chuàng)新資源網(wǎng)絡的主要影響因素，他們之間的信息傳遞，促進了教育技術(shù)的持續(xù)改進和創(chuàng)新，從而提升BIM教育技術(shù)創(chuàng)新水平。教育技術(shù)支持，包括軟件、硬件、實驗室、平臺建設、課程方案等不斷創(chuàng)新發(fā)展，將帶動創(chuàng)新資源網(wǎng)絡的持續(xù)改進與發(fā)展，從而更好地提升BIM信息技術(shù)教育的創(chuàng)新行為效果。

（2）教師教學能力是執(zhí)行BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為的關(guān)鍵，它取決于教育技術(shù)支持和創(chuàng)新資源網(wǎng)絡層面的發(fā)展水平。BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為能否高效執(zhí)行的關(guān)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(nèi)容的理解、思路清晰度、目標明確程度、課程大綱創(chuàng)新意識（專業(yè)知識扎實和工程經(jīng)驗）以及BIM技術(shù)情景意識等眾多因素的影響。推進這些因素發(fā)展的關(guān)鍵是教育技術(shù)與創(chuàng)新資源網(wǎng)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(chuàng)新教學內(nèi)容，高效推進BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為，有效提升BIM信息技術(shù)教育教學的效果。

（3）學生吸收能力是體現(xiàn)BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為效果的重點，它取決于教育技術(shù)支持、創(chuàng)新資源網(wǎng)絡和教師教學能力層面的發(fā)展水平。BIM信息技術(shù)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(chuàng)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(guān)重要的作用。信息時代的不斷發(fā)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(shù)支持與創(chuàng)新資源網(wǎng)絡也將間接影響學生的吸收能力，比如企業(yè)BIM知識需求、BIM案例資源、軟件平臺等。學生吸收能力轉(zhuǎn)化為一定的專業(yè)價值和專業(yè)能力，自身的競爭能力得到提高，成為BIM專業(yè)人才，將充分體現(xiàn)BIM信息技術(shù)教育的創(chuàng)新行為效果。

三、結(jié)語

本文從教育技術(shù)支持、創(chuàng)新資源網(wǎng)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(shù)教育創(chuàng)新行為的潛在誘導（阻礙）因素，并構(gòu)建BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為誘導因果關(guān)系模型（因果回路），系統(tǒng)分析了BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為的誘導機理。教育技術(shù)支持與創(chuàng)新資源網(wǎng)絡是推進BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為的基礎，教師教學能力是執(zhí)行BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為的關(guān)鍵，學生吸收能力是體現(xiàn)BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為效果的重點。本研究成果為完善BIM信息技術(shù)教育創(chuàng)新行為提供理論基礎。

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

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