基于BIM 系統(tǒng)的土建類人才協(xié)同培養(yǎng)模式研究與實踐

劉 聰

（南京工業(yè)大學土木工程學院 江蘇 南京 211816）

隨著科學技術的進步、經(jīng)濟的快速發(fā)展，建筑技術也日新月異，建筑日漸復雜和功能多樣，建筑數(shù)字化、智能化也提上了日程?！爸悄芑背蔀楫斍吧鐣l(fā)展的重要特征之一，智能建造技術也彰顯出了其前所未有的發(fā)展?jié)摿Γㄖa(chǎn)業(yè)改造升級[1]。由此對土建類專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。BIM（建筑信息模型）技術作為一種土建類專業(yè)通用的管理手段，是實現(xiàn)建筑業(yè)精細化、信息化管理的重要工具。BIM 技術的應用方式也是項目全生命周期過程中BIM 技術應用的核心與根基。

1 土建類專業(yè)人才培養(yǎng)模式存在的不足

1.1 專業(yè)化帶來認識上的片面性

時至今日，所謂通才，即全知全能的人才并不存在。專業(yè)分化是人類社會發(fā)展史上的里程碑，它極大地推動了人類社會的發(fā)展。通過專業(yè)化分工，人們提高了勞動生產(chǎn)效率，推動了生產(chǎn)力水平的跨越式發(fā)展，形成了人們所熟知的學科。但是，專業(yè)化的社會分工和專業(yè)化的學科知識結構，也給人們認識客觀世界帶來了局限性，所以專才頻出，大師少見。而當前復雜工程問題的內(nèi)涵已向多專業(yè)交叉和智能信息化方向發(fā)展，更需要注重培養(yǎng)學生的整體觀，使其具備處理多專業(yè)、多工種、多需求的復雜工程問題的能力。

1.2 碎片化帶來學習上的局限性

碎片化的知識指的是各種非系統(tǒng)性、不相關的知識點，它們在人們大腦中雜亂無章地擾亂原有知識結構。傳統(tǒng)教學模式系統(tǒng)化程度不高，當學生面對快節(jié)奏的生活、海量的信息處理，缺乏聚焦和系統(tǒng)性的學習時，已建構的知識體系可能就會派不上用場，學生甚至產(chǎn)生混淆和自相矛盾的想法。與此同時，學生如果只學習而沒有實踐，也就少了透過實踐去積累經(jīng)驗的過程，知識就變得很單一，僅僅是書本上或課堂上講過的理論，尚未被整理成一套自身能夠應用自如的實用知識。因此，碎片化的知識會對學生的思想和知識體系的構建帶來局限，學生應該盡量減少未經(jīng)篩選的碎片化知識的攝入，更加專注、系統(tǒng)地學習和探究知識。

2 基于BIM技術的土建類專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式的構建與管理

專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式可以被視為對傳統(tǒng)的專業(yè)化培養(yǎng)模式的進一步改進，彌補了其一些不足之處。而且專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式強調(diào)跨學科合作、團隊合作和綜合能力的培養(yǎng)，使學生能夠更好地應對復雜問題和現(xiàn)實挑戰(zhàn)。在這種大背景下，為落實基于BIM 技術的土建類專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式，南京工業(yè)大學（以下簡稱“我?！保┩聊竟こ虒W院（以下簡稱“我院”）于2020 年3 月成立智能建造與管理系，重點進行智能建造學科建設。隨后，2021 年7 月我校獲批江蘇省智能建造重點產(chǎn)業(yè)學院，其學產(chǎn)融合、相互促進的發(fā)展模式初具雛形，2022 年9 月智能建造本科專業(yè)學生正式入學。

2.1 智能建造專業(yè)構建

智能建造專業(yè)是一門涵蓋建筑、工程和信息技術等領域的綜合性學科，旨在培養(yǎng)學生具備在智能建造領域工作所需的技術、管理和創(chuàng)新能力，而BIM 技術是智能建造的基礎和關鍵[2]。學生在專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式中學習智能建造的相關內(nèi)容，也將促進BIM 技術的創(chuàng)新和應用。因此，我院瞄準智能建造“數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化”發(fā)展戰(zhàn)略[3]對土建類綜合性創(chuàng)新人才的需求，構建了基于BIM系統(tǒng)的“2個交叉、3 個融合、1 個共同體”的土建類專業(yè)人才協(xié)同培養(yǎng)“2―3―1”模式。該模式以土建類多專業(yè)（建筑、結構、水暖電）交叉促進知識（專業(yè)知識與信息化知識）交叉為著力點，即2 個交叉；大力推進培養(yǎng)方案、培養(yǎng)過程和教學隊伍與建筑行業(yè)最新技術特別是BIM 技術的深度融合，即3個融合；匯集企業(yè)和高校的高水平信息化建設項目資源，構建了以信息化、智能化為特色的共享雙贏型“校企共同體”，即1 個共同體。通過該模式（圖1），形成了土建類專業(yè)人才“全過程覆蓋，階梯式上升”的協(xié)同培養(yǎng)體系，開辟了高校土建類專業(yè)人才協(xié)同培養(yǎng)的新途徑。

圖1 基于BIM 系統(tǒng)的土建類人才協(xié)同培養(yǎng)模式研究與實踐

2.2 智能建造產(chǎn)業(yè)學院管理

智能建造產(chǎn)業(yè)學院的設立初衷是加持智能建造專業(yè)，打破傳統(tǒng)人才培養(yǎng)專業(yè)壁壘，彌補學生實踐能力不足的短板。產(chǎn)業(yè)學院成立以來，學校作為辦學主體，與地方政府、產(chǎn)業(yè)領軍企業(yè)緊密對接，逐步形成了以智能建造產(chǎn)業(yè)學院為校內(nèi)人才培養(yǎng)平臺，以地方政府為校外實踐育人載體，以中建八局、中建三局、中建安裝、長江都市設計院等行業(yè)龍頭企業(yè)等為校外實踐育人載體的產(chǎn)業(yè)學院架構。產(chǎn)業(yè)學院采用多學科交叉融合模式，以科研帶動教學，以科研促進科研，將科研成果轉化為實際工程案例；通過組織優(yōu)勢的師資力量，來協(xié)同培養(yǎng)學生的工程設計與合作創(chuàng)新能力；開展校企教師聯(lián)合授課，建立產(chǎn)業(yè)學院教師工作室，承擔產(chǎn)業(yè)學院內(nèi)部師資交流、培訓等業(yè)務，將產(chǎn)業(yè)學院建設成為高素質(zhì)“雙師型”教師培養(yǎng)培訓的重要載體。

3 基于BIM 技術的土建類專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式實踐

3.1 “專業(yè)+產(chǎn)業(yè)”教學機制，打造交叉融通協(xié)同創(chuàng)新平臺

智能建造專業(yè)和智能建造產(chǎn)業(yè)學院成立以來，以建筑信息模型化為紐帶，構建了建筑、結構、水暖電全專業(yè)覆蓋的由1 個BIM 教學協(xié)同創(chuàng)新中心、2 個BIM 實驗室、1 個“創(chuàng)客夢工廠”、1 個BIM 基地以及26 個穩(wěn)定的實踐教學基地組成的、多學科融合的三維共享綜合工程訓練體系與平臺，還建立各專業(yè)教學協(xié)同機制，統(tǒng)攬培養(yǎng)方案和課程體系建設。

3.2 多元主體協(xié)同共創(chuàng)，利益共享持續(xù)發(fā)展

與行業(yè)領軍企業(yè)中國建筑、天正、廣聯(lián)達等一大批企業(yè)建立了校企協(xié)同育人機制，企業(yè)面向?qū)W校設置實踐實習基地，學校面向企業(yè)進行員工培訓與學歷教育，推進校企資源與人才雙向交流。圍繞智能建造產(chǎn)業(yè)學院先后與中建八局合作成立“中建-南工智慧建造研究中心”，與中建三局合作成立“碳中和協(xié)同創(chuàng)新研究院”，與天正公司成立“智能建造數(shù)字化教學聯(lián)合實驗中心”，打造本科生和研究生的實踐教學基地，成功多次開展學生認識實習，全程采用雙導師制，有效提升學生的專業(yè)認識和實操能力。

3.3 “綜合型+信息化”課程體系，實踐創(chuàng)新能力有效提升

為了加強土建類相關專業(yè)知識融合，并為學生“精通本專業(yè)、熟悉外專業(yè)”提供保障，在教學實踐中構建了綜合型、信息化人才培養(yǎng)課程新體系。面向本科生開設“土木工程圖學及BIM”“BIM 技術基礎”“BIM 二次開發(fā)”“智能建造技術創(chuàng)新應用”“房屋建筑學與數(shù)字化設計”等信息化和專業(yè)結合的課程，將信息化知識和技能融入教學體系，實現(xiàn)了土建類各專業(yè)知識技能的交叉與融合，開辟了增強學生實踐能力、協(xié)同化及信息化設計能力、創(chuàng)新意識的新途徑。

3.4 “翻轉+情境”教學方式，導學導研雙向延伸

為了全面推進研究性教學的改革與實踐，在人才培養(yǎng)上實現(xiàn)從學科導向轉向產(chǎn)業(yè)需求導向、從專業(yè)分割轉向跨界交叉融合、從適應服務轉向支撐引領的人才培養(yǎng)戰(zhàn)略轉型。根據(jù)學生的認知規(guī)律和接受特點，“引企入教”，采用以“翻轉課堂”為主要形式的啟發(fā)式、探究式、案例式、項目式、團隊學習等多樣化混合式教學模式，促進課程內(nèi)容與BIM 技術發(fā)展銜接、教學過程與BIM 設計過程對接、人才培養(yǎng)與BIM 產(chǎn)業(yè)需求融合[4]。

3.5 重視BIM 實踐能力，提升團隊設計水平

以BIM 技術實踐教學為抓手，面向全體學生構建了“專業(yè)為核心，興趣為導向”的開放式實踐教學機制。對BIM技術的學習與訓練，既保障學生得到扎實的專業(yè)實踐，又拓展了學生的思維能力。組織學生參加各級BIM 技術以及專業(yè)技能大賽，“以賽促學、以賽促教”，成績斐然，學生多次在全國性大賽中獲得團體一等獎、個人一等獎等優(yōu)異成績。

4 結語

綜合來看，基于BIM技術的專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式為土建類學生提供了許多有價值的機會和優(yōu)勢，但也需要克服一些技術和資源上的挑戰(zhàn)。該培養(yǎng)模式充分利用BIM 技術的優(yōu)勢，并著眼于培養(yǎng)學生的綜合能力和創(chuàng)新思維，有潛力使學生的能力向更高、更全邁進。智能建造專業(yè)的成立，也加速了基于BIM 的協(xié)同設計等基礎理論與專業(yè)技術教學，形成了跨專業(yè)協(xié)同設計、建筑工業(yè)化應用與實踐和智慧運維與管理三個特色方向；智能建造產(chǎn)業(yè)學院則幫助構建了完整的土建類協(xié)同人才培養(yǎng)模式及復合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系，學生的工程素質(zhì)、團隊合作意識、協(xié)同和信息化設計能力明顯提升。