(西安思源學院 城市建設分院,西安 710038)
隨著住建部發(fā)布《2016~2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》,BIM技術在各類大中型建設項目中較以往得到了廣泛應用。2017年10月,住建部頒布的《建筑業(yè)十項新技術》中,明確將“基于BIM的現(xiàn)場施工管理信息技術”作為信息化新技術之一。培養(yǎng)BIM技術應用型人才已是各建筑類高校的廣泛共識。目前國內部分土建類高校已開展了與BIM相關的本科和研究生教育,逐漸形成了包括課程教學、校內專業(yè)協(xié)會、科研中心培養(yǎng)等多種形式的BIM專業(yè)人才教育和培養(yǎng)模式[1]。
不過,相對于當前行業(yè)和企業(yè)對于BIM專業(yè)人才在軟件應用能力、專業(yè)技術能力、綜合協(xié)調能力等多方面的能力要求,謝云飛等指出我國建筑類高校在BIM人才培養(yǎng)方面還存在一些不足:缺乏系統(tǒng)化、缺乏教學資料、缺乏師資隊伍、缺乏硬件基礎[2]。而師資隊伍建設的不足是制約BIM人才培養(yǎng)的首要因素。關于師資培養(yǎng),不少學者進行了有益的探索。鄭穎杰[3]等提出組建BIM技術發(fā)展中心、遴選骨干教師參加培訓、鼓勵教師參加技能考證、引進BIM生產項目等師資培養(yǎng)對策; 張威琪[4]等指出組建BIM實訓室和教學科研團隊,提升BIM師資能力水平; 張迎春[5]等提出建立基于BIM技術的校企協(xié)同育人機制; 白庶[1]等提出鼓勵專業(yè)教師到企業(yè)掛職鍛煉,或從企業(yè)直接選聘BIM專業(yè)教師; 白泉[6]等提出鼓勵教師參加BIM高端培訓,提高教師的BIM理論水平及應用能力。
基于以上的研究現(xiàn)狀,考慮到高校在人才培養(yǎng)過程中由于自身條件所限,多側重于理論教學,實踐層面多是單軟件操作或碎片化的知識應用,和企業(yè)所需求的項目全生命周期、項目集成管理與優(yōu)化差距較大。本文以應用型本科高校BIM師資培養(yǎng)為對象,首先對應用型本科BIM技術人才需求能力體系進行分析; 其次以需求為導向,提出應用型本科BIM師資應具備的知識和能力; 最后提出產教融合視角下BIM師資培養(yǎng)的實踐性舉措,以期提高應用型BIM人才培養(yǎng)質量,并為同類院校提供有益的參考。
我國企業(yè)對BIM人才需求主要有BIM標準人才、BIM工具人才和BIM應用人才三大類[7]。應用型本科高校BIM人才培養(yǎng)應定位于BIM應用人才。BIM專業(yè)應用人才[2]就是應用BIM支持和完成建筑全生命周期中各階段任務的從業(yè)者,包括業(yè)主的設計、施工、采購、成本等人員; 設計與施工企業(yè)的建筑、結構、給排水、暖通空調、電氣等人員,運營管理人員以及各類相關組織中的專業(yè)BIM應用人員。
圖2 BIM技術應用型人才培養(yǎng)能力體系圖
本課題組經過調研走訪后總結得出,新建本科院校BIM技術應用型人才培養(yǎng)應使學生在校完成BIM工程師的基本訓練。其BIM技術知識與能力應是遞進式層次關系,軟件操作能力是基礎,建模與模型應用是兩大任務,項目集成管理是延伸目標。在此提出“一基、兩主、一延伸”的應用型本科BIM人才培養(yǎng)能力體系屋如圖1所示。
圖1 BIM技術應用型人才培養(yǎng)能力體系屋
將上述能力體系屋進一步細化,得出應用型本科BIM人才應具備的能力體系如圖2所示。
基于上述人才需求能力體系分析,提出應用型本科高校BIM師資應具備的專業(yè)知識和能力如下:
(1)掌握建筑類專業(yè)知識,包括房建、結構、施工、概預算、招投標、項目管理等方面,熟悉并掌握BIM基礎理論,熟練操作及應用至少一種BIM相關軟件;
(2)具備應用BIM軟件建立工程模型(包括建筑、機電、鋼結構、交通工程等)、模型集成及維護的能力,能夠應用BIM5D平臺進行項目集成與綜合管理;
(3)在工程建設相關企業(yè),如設計院、施工單位、監(jiān)理單位、房地產企業(yè)等從事工程設計、施工、監(jiān)理、檢測、現(xiàn)場管理等工作三至五年以上;
(4)具有行業(yè)權威機構認證頒發(fā)的BIM中級及以上資格證書;
(5)掌握現(xiàn)代教育信息技術,能夠指導學生參加各類BIM專業(yè)競賽,完成BIM技術應用綜合實訓及畢業(yè)設計;
(6)具備BIM技術應用探索與研究能力,具有創(chuàng)新精神,能夠完成BIM技術相關課題研究與企業(yè)BIM技術服務。
BIM信息技術應用可看作是建筑類高校的一種教育創(chuàng)新行為,教師教學能力是執(zhí)行BIM信息技術教育創(chuàng)新行為的關鍵[8]。而成立BIM工作室是激發(fā)教師BIM教育創(chuàng)新與提升師資能力的有效途徑。
(1)成立BIM工作室,組建以不同專業(yè)教師組成的BIM團隊,遴選優(yōu)秀學生加入,兼設BIM專業(yè)社團。我院BIM工作室由建筑、機電、交通工程等不同專業(yè)教師組成,連續(xù)兩年分赴某大型設計院、某國有建筑施工企業(yè)、鋼結構公司、建筑咨詢公司開展實習與項目服務。通過實習,提升了教師Revit、Tekla、Bentley等BIM建模軟件的應用能力及為企業(yè)解決工程技術問題的實戰(zhàn)能力。同時,教師在教學過程中能夠以項目服務中實際的BIM技術應用項目為載體,以完成企業(yè)生產性BIM技術服務為教學目標任務,使教學過程面向生產實踐,教學資源來源于真實案例,極大地提升了教學效果。
(2)通過項目服務,團隊教師長期與企業(yè)保持密切聯(lián)系,深入了解BIM技術在項目建設各個階段的應用價值、BIM技術人才需求狀況、BIM技術人才崗位工作任務、薪資水平及發(fā)展前景等,為應用型本科人才培養(yǎng)方案優(yōu)化與調整、教學改革與研究提供了第一手的資料。項目服務反哺教學過程,激發(fā)了學生學習興趣,提升了人才培養(yǎng)質量。
(3)建立BIM工作室是產教融合、校企合作的孵化器,需要相關政策的支持。如項目服務所取得的經濟效益,工作室應有充分的支配權。教師參與項目服務應給予時間、教學工作量認定等相關方面的肯定與支持。從而充分調動教師的積極性,擴大工作室影響面,深化校企合作,提升BIM師資能力。
自我院工作室成立以來,項目服務由小到大,由點到面,已完成合同額數十萬元。已完成《BIM技術應用》、《BIM5D綜合實訓》課程標準、教學設計、自編講義、實訓項目任務書與指導書各一套。指導社團參加各類BIM專業(yè)競賽多次獲獎,以BIM為主題申報陜西省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,全部獲得省級立項。
借鑒現(xiàn)代學徒制項目建設思路,實現(xiàn)教學過程與生產過程對接,促進專兼結合師資隊伍建設[9]??梢圆欢ㄆ诘匮埰髽I(yè)BIM專家到校講學,或建立專家名師工作室。我院聘請某國有大型建筑企業(yè)BIM科技中心主任擔任工作室校外導師,并作為我院柔性引進專家培養(yǎng)BIM師資與指導BIM實踐教學。針對校內教師實踐經驗不足,對基于BIM平臺的項目集成管理與優(yōu)化能力較弱的現(xiàn)狀,以校外導師主持的某石油科研中心項目為例,對BIM技術在該項目機電工程施工階段應用進行了師資培訓。主要內容包括:
(1)前期準備階段:繪制管線最優(yōu)排布方案并建立BIM模型; 可視化圖紙會審及三維場地布置;
(2)深化設計階段:創(chuàng)建精準模型,機電各專業(yè)系統(tǒng)的整合及碰撞檢測、模型深化設計; 支吊架應力計算,出具支吊架預制加工圖。
(3)模擬驗證階段: 3D漫游與4D施工模擬,確定施工工序與施工流水。
(4)現(xiàn)場實施階段:基于BIM技術的精準預埋; 基于BIM技術的工廠化預制及現(xiàn)場拼裝; 產品二維碼定位管理; 移動終端可視化交底; 基于BIM模型的精準算量等。
通過實行校外導師制,大大提升了教師實際項目參與度,同時也為BIM5D綜合應用實踐教學打下了良好基礎。
(1)當前校企合作、產教融合仍是行之有效的應用型本科人才培養(yǎng)模式。我院近年與某大型建筑企業(yè)簽訂了校企合作協(xié)議,就其承建的絲路國際藝術中心項目開展項目服務。連續(xù)兩年派出以房建、結構、巖土、施工、造價等學科專業(yè)組成的教師團隊赴企業(yè)開展項目服務。團隊先后完成了臨建結構設計、基坑支護專項施工方案、頂管施工專項方案等工作內容。同時利用校內實訓基地,對該企業(yè)員工進行了BIM建模培訓。目前,我院已完成該項目施工圖審圖工作,正在完成各專業(yè)BIM建模工作,為后續(xù)應用BIM技術進行項目集成管理與優(yōu)化打下基礎。
(2)加大校企合作深度,定期派教師駐場開展項目服務。長期可利用寒暑假期,短期可利用日常教學閑余。積極組織骨干教師與企業(yè)共建科研小組,完成企業(yè)BIM技術應用相關項目任務,或聯(lián)合申報各級各類縱向科研課題。
(3)邀請企業(yè)專家加入專業(yè)教學指導委員會,參與研討制定基于BIM技術的應用型本科人才培養(yǎng)方案,編制BIM類課程標準,開發(fā)BIM課程資源,編寫B(tài)IM技術應用等實訓教材。
產教融合、項目駐場是提升BIM師資能力的主渠道。通過項目實戰(zhàn),極大地提升了專業(yè)教師BIM技術項目應用能力,也為BIM技術應用型人才培養(yǎng)實踐教學改革積累了經驗。目前,我院已完成或在研企業(yè)橫向課題價值數十萬元,校企聯(lián)合申報縱向課題三項。編制完成融入BIM技術的土木工程專業(yè)應用型本科人才培養(yǎng)方案,完成了BIM類課程標準。建立了各類建筑構件與結構的三維模型庫,系統(tǒng)開發(fā)了《BIM技術應用》、《BIM5D平臺綜合實訓》等課程資源。
應用型本科高校教師專業(yè)技術實踐能力是決定教師教學能力的關鍵,校企合作、產教融合仍是提升BIM師資能力的必由之路。依據《國務院辦公廳關于深化產教融合的若干意見》,應進一步健全工作室制度與校外導師制的運行機制與保障措施,確保項目服務有成效,師資能力提升有保障。下一步的工作計劃包括開發(fā)BIM類精品在線開放課程,加快教學資源信息化建設; 凝練基于智能建造的新工科專業(yè)特色,促進校企深度融合; 推行面向企業(yè)真實生產環(huán)境的任務式培養(yǎng)模式,不斷提升人才培養(yǎng)質量; 選拔部分優(yōu)秀學生到企業(yè)開展生產性實習實訓,校企共建生產性實習基地; 校企合作建設“雙師型”BIM師資培養(yǎng)培訓基地,教師定期到企業(yè)實踐鍛煉常態(tài)化、制度化,并將其作為教師考評與職稱晉升的必要條件。通過政策組合與深化改革,使師資能力提升有目的、有計劃、有保障,自主性和積極性更高。面向項目建設全過程的BIM師資能力提升更有成效,人才培養(yǎng)質量顯著提升。