宋宇名 王恩茂 方建 何丹丹
(嘉興學(xué)院建筑工程學(xué)院,浙江 嘉興 314001)
隨著大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息化技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用,我國(guó)建筑業(yè)正面臨從傳統(tǒng)建造模式向智能建造轉(zhuǎn)型的大變革[1]。作為智能建造的核心理念,建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)是在項(xiàng)目全過(guò)程應(yīng)用多維數(shù)字信息技術(shù),實(shí)現(xiàn)工程項(xiàng)目系統(tǒng)設(shè)計(jì)、虛擬建造、設(shè)施運(yùn)營(yíng)的技術(shù)和管理[2]。2017年,國(guó)務(wù)院首次提出推進(jìn)建設(shè)項(xiàng)目全過(guò)程BIM技術(shù)的集成應(yīng)用,提升建設(shè)項(xiàng)目全生命周期的信息化管理水平。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》強(qiáng)調(diào),加快智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展,推進(jìn)BIM技術(shù)在建筑產(chǎn)業(yè)鏈的深入應(yīng)用。鑒于BIM在建筑業(yè)的推廣應(yīng)用,BIM人才培養(yǎng)的重要性日益凸顯。《中國(guó)建筑業(yè)BIM應(yīng)用分析報(bào)告(2020)》(以下簡(jiǎn)稱《BIM應(yīng)用分析報(bào)告(2020)》)指出,缺乏BIM人才已經(jīng)成為BIM發(fā)展的最大障礙,建立BIM復(fù)合型人才的培養(yǎng)機(jī)制仍是BIM應(yīng)用最緊迫的事情。雖然建筑業(yè)對(duì)BIM人才的期望值很高,但是高校傳統(tǒng)的BIM人才培養(yǎng)模式與當(dāng)前行業(yè)發(fā)展對(duì)BIM人才的需求存在一定的矛盾[3]。作為BIM人才培養(yǎng)的重要途徑,高校BIM人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新是解決BIM人才缺乏問(wèn)題的根本出路[4]。
為應(yīng)對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展對(duì)高素質(zhì)、創(chuàng)新型工程人才的需要,教育部提出了“新工科”戰(zhàn)略。探索新工科專業(yè)教學(xué)體系,創(chuàng)新工程人才培養(yǎng)模式成為新工科建設(shè)的重要內(nèi)容[5]。借助BIM、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等前沿技術(shù)推動(dòng)建筑業(yè)信息化變革,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目參建各方基于BIM的協(xié)同管理,不僅是未來(lái)建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),也對(duì)高校工程管理人才培養(yǎng)提出了更高要求。目前,全國(guó)有400多所高校開(kāi)設(shè)工程管理專業(yè)。工程管理專業(yè)是以管理科學(xué)與工程為主干學(xué)科,支撐學(xué)科涵蓋土木工程、經(jīng)濟(jì)學(xué)、法學(xué)和信息技術(shù),具有新工科的學(xué)科交叉特征。因此,本文從新工科視域分析高校工程管理人才培養(yǎng)面臨的問(wèn)題,探討基于BIM的工程管理人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新路徑,對(duì)于培養(yǎng)適應(yīng)建筑業(yè)信息化的高素質(zhì)、應(yīng)用型工程管理人才具有一定的理論和實(shí)踐意義。
將BIM與工程管理專業(yè)教育進(jìn)行有效融合,創(chuàng)新工程管理專業(yè)教學(xué)體系已經(jīng)是學(xué)術(shù)界和行業(yè)界的共識(shí),但在新工科視域下高校BIM人才培養(yǎng)面臨諸多挑戰(zhàn),仍然存在以下問(wèn)題。
我國(guó)建筑行業(yè)正邁入智能建造時(shí)代,在BIM技術(shù)應(yīng)用推廣中最緊缺的是BIM復(fù)合型人才,而高校BIM教學(xué)內(nèi)容更新往往滯后于企業(yè)BIM技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。目前,許多高校工程管理專業(yè)的BIM人才培養(yǎng)模式與社會(huì)行業(yè)需求脫節(jié),存在觀念認(rèn)識(shí)上的偏差?!禕IM應(yīng)用分析報(bào)告(2020)》指出,建筑行業(yè)需要既會(huì)使用BIM軟件又能從事協(xié)同管理的BIM復(fù)合型人才。
高校工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位不準(zhǔn)會(huì)導(dǎo)致畢業(yè)生對(duì)建筑行業(yè)數(shù)字化、智能化變革的適應(yīng)能力差、學(xué)習(xí)能力低以及職業(yè)發(fā)展后勁不足,尤其是智能建造不僅意味著技術(shù)的變革,還會(huì)帶來(lái)工程組織與管理方法的創(chuàng)新,并且對(duì)工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)模式產(chǎn)生較大影響。此外,由于各高校的定位特色不同,導(dǎo)致BIM技術(shù)在工程管理專業(yè)教學(xué)體系的覆蓋范圍和學(xué)習(xí)要求上存在很大差異。
根據(jù)2015年版的《高等學(xué)校工程管理本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《專業(yè)規(guī)范》),工程管理專業(yè)知識(shí)體系涉及管理類、經(jīng)濟(jì)類、工程技術(shù)類、法學(xué)類以及計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)類五大知識(shí)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的專業(yè)課程體系中,各類課程之間的聯(lián)系不緊密,缺乏系統(tǒng)性,不能實(shí)現(xiàn)各課程知識(shí)點(diǎn)之間的相互連通和遞進(jìn),導(dǎo)致相關(guān)知識(shí)的集聚效應(yīng)得不到有效發(fā)揮。例如,工程制圖、房屋建筑學(xué)、土木工程施工、工程項(xiàng)目管理、工程計(jì)量與計(jì)價(jià)等課程內(nèi)容之間存在相互內(nèi)嵌與遞進(jìn)關(guān)系,但是由于專業(yè)課程的教學(xué)過(guò)程中沒(méi)有一個(gè)共享信息平臺(tái),學(xué)生對(duì)專業(yè)課程認(rèn)知的碎片化,不能做到融會(huì)貫通。BIM技術(shù)融入工程管理專業(yè)課程體系,不僅能體現(xiàn)對(duì)《專業(yè)規(guī)范》中計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)知識(shí)領(lǐng)域的深入應(yīng)用,還能提供與其他知識(shí)領(lǐng)域融合的共享平臺(tái)。
目前,國(guó)內(nèi)外高校在BIM與專業(yè)課程體系融合方面主要采取兩種途徑:①將BIM植入專業(yè)課程。Kim等[6]總結(jié)了BIM技術(shù)引入工程項(xiàng)目管理課程的教訓(xùn)。Demirdoven等[7]探討了BIM融入工程項(xiàng)目管理、工程制圖等課程的途徑。②增設(shè)BIM綜合課程。Lee等[8]選取美國(guó)6所高校的BIM課程為研究對(duì)象,提出了制定BIM綜合課程的必要性。劉紅霞等[9]提出了BIM基礎(chǔ)理論先行、課程融合配套以及BIM綜合實(shí)踐的課程體系改革思路。BIM與專業(yè)課程體系的融合既不是在專業(yè)課程中簡(jiǎn)單植入BIM,也不是增設(shè)BIM專門課程,而是以BIM技術(shù)作為共享信息平臺(tái),實(shí)現(xiàn)BIM與專業(yè)課程體系的有機(jī)融合。然而,由于BIM涉及的知識(shí)面廣泛,對(duì)于哪些內(nèi)容應(yīng)納入專業(yè)課程體系,教育界和行業(yè)界仍未達(dá)成一致的觀點(diǎn),導(dǎo)致缺乏可參照的標(biāo)準(zhǔn)。
隨著B(niǎo)IM技術(shù)的快速發(fā)展,專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)往往存在學(xué)科交叉少、工程施工背景弱、BIM實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限等問(wèn)題,導(dǎo)致專業(yè)教師的BIM應(yīng)用研究和實(shí)踐能力不足?!半p師型”師資匱乏已經(jīng)成為高校BIM人才培養(yǎng)的短板,而行業(yè)內(nèi)BIM企業(yè)恰好在BIM實(shí)踐及師資培訓(xùn)上具有顯著優(yōu)勢(shì)。
BIM實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)是高校BIM人才培養(yǎng)基本條件,也是校企合作協(xié)同育人的重要載體。從高校工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)方案來(lái)看,學(xué)生的BIM應(yīng)用能力培養(yǎng)不可避免地需要壓縮課堂教學(xué)而增加實(shí)踐環(huán)節(jié),而僅靠校內(nèi)平臺(tái)無(wú)法滿足BIM實(shí)踐需求,需要與企業(yè)聯(lián)合建設(shè)BIM綜合實(shí)踐基地[10]。雖然國(guó)內(nèi)BIM企業(yè)在BIM實(shí)踐及師資培訓(xùn)上具有顯著優(yōu)勢(shì),但是由于缺少完善的協(xié)同機(jī)制,存在BIM實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)投入大而人才培養(yǎng)效果不明顯的問(wèn)題。
高校工程管理人才培養(yǎng)的核心任務(wù)是通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生掌握BIM的知識(shí)和技能,使學(xué)生具備應(yīng)用BIM技術(shù)解決復(fù)雜工程管理問(wèn)題的能力。目前,高校BIM人才培養(yǎng)存在的“培養(yǎng)目標(biāo)定位不準(zhǔn)”“課程體系融合不足”和“產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同不緊”三個(gè)問(wèn)題相互制約、相互影響,阻礙了高校工程管理人才培養(yǎng)核心任務(wù)的實(shí)現(xiàn)(圖1)。
圖1 高校BIM人才培養(yǎng)問(wèn)題的影響關(guān)系
由于工程管理人才培養(yǎng)模式在培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、產(chǎn)學(xué)合作三方面問(wèn)題上相互影響,從單一問(wèn)題入手難以有效突破,高校可以通過(guò)以下路徑解決阻礙工程管理BIM人才培養(yǎng)的問(wèn)題。
BIM不是指Revit、Tekla等建模軟件,而是一種基于建筑模型的技術(shù)和管理方式。隨著建筑工業(yè)化、信息化的發(fā)展,BIM與智能建造、城市信息模型(CIM)等有著密切關(guān)聯(lián)?!禕IM應(yīng)用分析報(bào)告(2020)》預(yù)測(cè),影響未來(lái)建筑業(yè)發(fā)展的技術(shù)涵蓋大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)等?!秾I(yè)規(guī)范》明確指出,工程管理專業(yè)的目標(biāo)是培養(yǎng)具備較高的專業(yè)綜合素質(zhì)和全過(guò)程工程管理能力的高級(jí)人才。因此,修訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案時(shí),需要以BIM應(yīng)用研究和實(shí)踐能力培養(yǎng)為切入點(diǎn),結(jié)合未來(lái)職業(yè)崗位需求和BIM發(fā)展方向,對(duì)工程管理人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確定位。
目前,全國(guó)開(kāi)設(shè)工程管理專業(yè)的高校中有近90%為應(yīng)用型本科高校。由于BIM教學(xué)內(nèi)容往往滯后于行業(yè)發(fā)展,無(wú)法實(shí)現(xiàn)與專業(yè)課程的有機(jī)融合,學(xué)生很難真正掌握BIM綜合應(yīng)用能力。因此,需要結(jié)合行業(yè)對(duì)高校BIM人才知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力的要求,立足于高校自身特點(diǎn),將BIM與既有專業(yè)課程體系有效融合,重新制訂專業(yè)人才培養(yǎng)方案,避免出現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位好高騖遠(yuǎn)或自甘落后的問(wèn)題。
我國(guó)建筑業(yè)正面臨向智能建造轉(zhuǎn)型升級(jí)的問(wèn)題,對(duì)工程管理人才培養(yǎng)提出了新的要求,而構(gòu)建 “BIM+”專業(yè)課程體系是實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)與專業(yè)課程體系之間系統(tǒng)性融合的一種有效途徑。由于BIM與專業(yè)課程缺乏有效融合,傳統(tǒng)的工程管理專業(yè)課程體系往往陷入單獨(dú)開(kāi)設(shè)BIM課程或適當(dāng)增加BIM軟件操作課時(shí)的誤區(qū),導(dǎo)致學(xué)生對(duì)BIM在項(xiàng)目全生命周期管理應(yīng)用缺乏全面的認(rèn)識(shí)。Dossick等[11]提出,BIM技能與工程管理專業(yè)教育具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性,并且BIM教育技能具有層次性,其中BIM概念比BIM操作技能更重要,而B(niǎo)IM跨學(xué)科協(xié)作技能是更高層次的技能。結(jié)合國(guó)內(nèi)BIM相關(guān)課程開(kāi)設(shè)現(xiàn)狀,本文修訂了BIM課程教育技能框架(圖2)。
圖2 修訂后的BIM課程教育技能框架圖
為了將BIM技術(shù)更好地融入工程管理專業(yè)課程體系,需要將BIM與《專業(yè)規(guī)范》要求的五大知識(shí)領(lǐng)域進(jìn)行知識(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,通過(guò)BIM植入、增設(shè)BIM課程、共享BIM案例等方式,形成遞階式的“BIM+”工程管理專業(yè)課程體系。同時(shí),結(jié)合工程管理專業(yè)學(xué)生未來(lái)職業(yè)崗位BIM能力需求,可以增設(shè)BIM相關(guān)課程設(shè)計(jì)及BIM方向畢業(yè)設(shè)計(jì)。在大一和大二階段,主要是BIM與工程技術(shù)類課程交叉融合,體現(xiàn)在BIM工程信息表達(dá)、BIM建模等基本工具應(yīng)用;在大三階段,主要是BIM與管理類、經(jīng)濟(jì)類課程交叉融合,體現(xiàn)在設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)、進(jìn)度控制、成本管理、能耗分析等BIM模型應(yīng)用;在大四階段,主要是BIM綜合實(shí)訓(xùn)和跨學(xué)科BIM畢業(yè)設(shè)計(jì),體現(xiàn)在BIM協(xié)同管理及創(chuàng)新應(yīng)用。
由于企業(yè)BIM應(yīng)用水平及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)往往領(lǐng)先于高校,通過(guò)校企共建BIM綜合實(shí)踐平臺(tái)或產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人基地,實(shí)現(xiàn)相關(guān)BIM資源共享,是促進(jìn)產(chǎn)學(xué)合作深入發(fā)展、提高高校BIM人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要途徑。作為BIM人才培養(yǎng)的重要基礎(chǔ)條件,高??梢酝ㄟ^(guò)與國(guó)內(nèi)BIM軟件企業(yè)合作,加快BIM綜合實(shí)踐平臺(tái)建設(shè)。
作為制約高校BIM人才培養(yǎng)的重要影響因素,提升工程管理專業(yè)BIM師資力量是無(wú)法回避問(wèn)題。一方面,可以推薦教師到企業(yè)單位進(jìn)行培訓(xùn)或參與工程項(xiàng)目實(shí)踐,不斷提升對(duì)BIM在真實(shí)工程項(xiàng)目中具體應(yīng)用的認(rèn)識(shí),真正做到理論與實(shí)踐相結(jié)合;另一方面,可以與國(guó)內(nèi)BIM企業(yè)合作,利用企業(yè)熟悉建筑行業(yè)BIM需求的優(yōu)勢(shì),聘請(qǐng)BIM企業(yè)的技術(shù)人員作為兼職導(dǎo)師承擔(dān)部分實(shí)踐教學(xué)工作,從而在短時(shí)間內(nèi)解決BIM教學(xué)師資不足的問(wèn)題。
此外,還可鼓勵(lì)學(xué)生參加BIM應(yīng)用技能和畢業(yè)設(shè)計(jì)大賽,鍛煉學(xué)生在開(kāi)放競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下的BIM應(yīng)用技能,并進(jìn)一步提高學(xué)生的BIM綜合應(yīng)用能力。
嘉興學(xué)院是浙江省應(yīng)用型建設(shè)示范高校,工程管理專業(yè)是國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)建設(shè)點(diǎn)。在新工科視域下,學(xué)校探索實(shí)施了基于BIM的工程管理人才培養(yǎng)模式,并取得了良好的效果。
根據(jù)工程教育的成果導(dǎo)向(OBE)理念,學(xué)生的工程實(shí)踐能力培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)成為人才培養(yǎng)目標(biāo),而B(niǎo)IM應(yīng)用能力也是學(xué)生工程管理實(shí)踐與創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重點(diǎn)。基于對(duì)行業(yè)及BIM應(yīng)用前景的追蹤,結(jié)合《專業(yè)規(guī)范》中對(duì)五大平臺(tái)構(gòu)成的專業(yè)知識(shí)體系要求,學(xué)校對(duì)工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行重新定位,確定了“具有較強(qiáng)的專業(yè)素質(zhì)和BIM綜合技能,能夠勝任工程項(xiàng)目全過(guò)程管理的應(yīng)用型人才”的工程管理人才培養(yǎng)目標(biāo)。
圍繞應(yīng)用型高校的特點(diǎn),學(xué)校對(duì)工程管理專業(yè)課程體系的內(nèi)容及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,采用BIM植入課程、增設(shè)BIM課程等方式,形成了“BIM+”工程管理專業(yè)課程體系(表1)。
表1 “BIM+”工程管理專業(yè)課程體系
為了提高學(xué)生的BIM應(yīng)用技能,必須依托設(shè)施齊備的BIM虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室。目前,學(xué)校工程管理專業(yè)有“BIM技術(shù)與仿真室”“工程造價(jià)與招投標(biāo)室”“數(shù)字建造室”等5個(gè)專用BIM實(shí)訓(xùn)室,并配備有AutodeskRevit、廣聯(lián)達(dá)、品茗等國(guó)內(nèi)外主流BIM軟件。工程管理專業(yè)以BIM應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線,通過(guò)與專業(yè)課程有機(jī)融合,形成了多層次、模塊化的BIM實(shí)踐教學(xué)體系。
依托“十三五”省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)項(xiàng)目,學(xué)校與國(guó)內(nèi)知名的BIM企業(yè)共建“智慧建筑實(shí)訓(xùn)中心”,打造產(chǎn)學(xué)合作育人實(shí)踐平臺(tái),不斷提升產(chǎn)學(xué)協(xié)同能力,為工程管理專業(yè)學(xué)生的BIM應(yīng)用技能培養(yǎng)提供了重要支撐。以教育部“1+X(BIM)”證書制度試點(diǎn)院校為契機(jī),聯(lián)合企業(yè)開(kāi)展1+X(BIM)考試培訓(xùn),大部分學(xué)生通過(guò)考試取得了BIM職業(yè)技能證書。同時(shí),鼓勵(lì)本專業(yè)學(xué)生參加全國(guó)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目、全國(guó)大學(xué)生智能建造與管理創(chuàng)新競(jìng)賽和全國(guó)高校BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽,進(jìn)一步提高學(xué)生的BIM應(yīng)用與創(chuàng)新能力。
此外,通過(guò)安排教師赴企業(yè)開(kāi)展實(shí)踐項(xiàng)目合作、申報(bào)教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目、邀請(qǐng)企業(yè)專家來(lái)校開(kāi)設(shè)BIM專題講座等,逐步形成了一支多學(xué)科交叉、工程實(shí)踐能力強(qiáng)的“BIM+專業(yè)”教學(xué)團(tuán)隊(duì),為高校BIM人才培養(yǎng)提供了師資隊(duì)伍的保證。
本文從新工科視域分析了國(guó)內(nèi)外高校BIM教育現(xiàn)狀,總結(jié)了高校BIM人才培養(yǎng)普遍存在的三個(gè)問(wèn)題,并提出基于BIM的工程管理人才培養(yǎng)模式實(shí)現(xiàn)路徑,對(duì)國(guó)內(nèi)高校BIM人才培養(yǎng)具有以下啟示:
(1)高校BIM人才培養(yǎng)需要凸顯專業(yè)特色。由于不同高校的定位千差萬(wàn)別,在制定工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)時(shí),需要考慮自身專業(yè)特色,明確工程管理BIM人才培養(yǎng)的差異化發(fā)展方向。對(duì)于應(yīng)用型高校,還需要聚焦區(qū)域產(chǎn)業(yè)的具體需求,針對(duì)行業(yè)BIM價(jià)值鏈開(kāi)展工程管理BIM人才培養(yǎng),從而凸顯自身的專業(yè)特色。
(2)高校BIM人才培養(yǎng)需要處理好“BIM融合”與“專業(yè)傳承”之間的關(guān)系。由于BIM技術(shù)的應(yīng)用和推廣,工程管理專業(yè)課程體系將更多地融入信息化、智能化元素,但并不意味著可將工程管理專業(yè)知識(shí)體系完全替換成信息技術(shù)類課程。工程管理專業(yè)所需的工程技術(shù)類、管理類、經(jīng)濟(jì)類和法律類知識(shí)需要與BIM交叉融合,才能有效構(gòu)建“BIM+”專業(yè)課程體系。
(3)高校BIM人才培養(yǎng)需要遵循適合的實(shí)現(xiàn)路徑??梢試L試通過(guò)“凝練人才培養(yǎng)目標(biāo)—系統(tǒng)融合課程體系—不斷提升協(xié)同能力”的路徑實(shí)施工程管理人才培養(yǎng)模式的變革。高校BIM人才培養(yǎng)需要以先進(jìn)的培養(yǎng)理念為指導(dǎo),以BIM技術(shù)系統(tǒng)融入課程體系為重點(diǎn),以深入產(chǎn)學(xué)合作為紐帶,這一路徑揭示了新工科視域下高校BIM人才培養(yǎng)的系統(tǒng)性和持續(xù)改進(jìn)。