(西安思源学院 城市建设分院,西安 710038)
随着住建部发布《2016~2020年建筑业信息化发展纲要》,BIM技术在各类大中型建设项目中较以往得到了广泛应用。2017年10月,住建部颁布的《建筑业十项新技术》中,明确将“基于BIM的现场施工管理信息技术”作为信息化新技术之一。培养BIM技术应用型人才已是各建筑类高校的广泛共识。目前国内部分土建类高校已开展了与BIM相关的本科和研究生教育,逐渐形成了包括课程教学、校内专业协会、科研中心培养等多种形式的BIM专业人才教育和培养模式[1]。
不过,相对于当前行业和企业对于BIM专业人才在软件应用能力、专业技术能力、综合协调能力等多方面的能力要求,谢云飞等指出我国建筑类高校在BIM人才培养方面还存在一些不足:缺乏系统化、缺乏教学资料、缺乏师资队伍、缺乏硬件基础[2]。而师资队伍建设的不足是制约BIM人才培养的首要因素。关于师资培养,不少学者进行了有益的探索。郑颖杰[3]等提出组建BIM技术发展中心、遴选骨干教师参加培训、鼓励教师参加技能考证、引进BIM生产项目等师资培养对策; 张威琪[4]等指出组建BIM实训室和教学科研团队,提升BIM师资能力水平; 张迎春[5]等提出建立基于BIM技术的校企协同育人机制; 白庶[1]等提出鼓励专业教师到企业挂职锻炼,或从企业直接选聘BIM专业教师; 白泉[6]等提出鼓励教师参加BIM高端培训,提高教师的BIM理论水平及应用能力。
基于以上的研究现状,考虑到高校在人才培养过程中由于自身条件所限,多侧重于理论教学,实践层面多是单软件操作或碎片化的知识应用,和企业所需求的项目全生命周期、项目集成管理与优化差距较大。本文以应用型本科高校BIM师资培养为对象,首先对应用型本科BIM技术人才需求能力体系进行分析; 其次以需求为导向,提出应用型本科BIM师资应具备的知识和能力; 最后提出产教融合视角下BIM师资培养的实践性举措,以期提高应用型BIM人才培养质量,并为同类院校提供有益的参考。
我国企业对BIM人才需求主要有BIM标准人才、BIM工具人才和BIM应用人才三大类[7]。应用型本科高校BIM人才培养应定位于BIM应用人才。BIM专业应用人才[2]就是应用BIM支持和完成建筑全生命周期中各阶段任务的从业者,包括业主的设计、施工、采购、成本等人员; 设计与施工企业的建筑、结构、给排水、暖通空调、电气等人员,运营管理人员以及各类相关组织中的专业BIM应用人员。
图2 BIM技术应用型人才培养能力体系图
本课题组经过调研走访后总结得出,新建本科院校BIM技术应用型人才培养应使学生在校完成BIM工程师的基本训练。其BIM技术知识与能力应是递进式层次关系,软件操作能力是基础,建模与模型应用是两大任务,项目集成管理是延伸目标。在此提出“一基、两主、一延伸”的应用型本科BIM人才培养能力体系屋如图1所示。
图1 BIM技术应用型人才培养能力体系屋
将上述能力体系屋进一步细化,得出应用型本科BIM人才应具备的能力体系如图2所示。
基于上述人才需求能力体系分析,提出应用型本科高校BIM师资应具备的专业知识和能力如下:
(1)掌握建筑类专业知识,包括房建、结构、施工、概预算、招投标、项目管理等方面,熟悉并掌握BIM基础理论,熟练操作及应用至少一种BIM相关软件;
(2)具备应用BIM软件建立工程模型(包括建筑、机电、钢结构、交通工程等)、模型集成及维护的能力,能够应用BIM5D平台进行项目集成与综合管理;
(3)在工程建设相关企业,如设计院、施工单位、监理单位、房地产企业等从事工程设计、施工、监理、检测、现场管理等工作三至五年以上;
(4)具有行业权威机构认证颁发的BIM中级及以上资格证书;
(5)掌握现代教育信息技术,能够指导学生参加各类BIM专业竞赛,完成BIM技术应用综合实训及毕业设计;
(6)具备BIM技术应用探索与研究能力,具有创新精神,能够完成BIM技术相关课题研究与企业BIM技术服务。
BIM信息技术应用可看作是建筑类高校的一种教育创新行为,教师教学能力是执行BIM信息技术教育创新行为的关键[8]。而成立BIM工作室是激发教师BIM教育创新与提升师资能力的有效途径。
(1)成立BIM工作室,组建以不同专业教师组成的BIM团队,遴选优秀学生加入,兼设BIM专业社团。我院BIM工作室由建筑、机电、交通工程等不同专业教师组成,连续两年分赴某大型设计院、某国有建筑施工企业、钢结构公司、建筑咨询公司开展实习与项目服务。通过实习,提升了教师Revit、Tekla、Bentley等BIM建模软件的应用能力及为企业解决工程技术问题的实战能力。同时,教师在教学过程中能够以项目服务中实际的BIM技术应用项目为载体,以完成企业生产性BIM技术服务为教学目标任务,使教学过程面向生产实践,教学资源来源于真实案例,极大地提升了教学效果。
(2)通过项目服务,团队教师长期与企业保持密切联系,深入了解BIM技术在项目建设各个阶段的应用价值、BIM技术人才需求状况、BIM技术人才岗位工作任务、薪资水平及发展前景等,为应用型本科人才培养方案优化与调整、教学改革与研究提供了第一手的资料。项目服务反哺教学过程,激发了学生学习兴趣,提升了人才培养质量。
(3)建立BIM工作室是产教融合、校企合作的孵化器,需要相关政策的支持。如项目服务所取得的经济效益,工作室应有充分的支配权。教师参与项目服务应给予时间、教学工作量认定等相关方面的肯定与支持。从而充分调动教师的积极性,扩大工作室影响面,深化校企合作,提升BIM师资能力。
自我院工作室成立以来,项目服务由小到大,由点到面,已完成合同额数十万元。已完成《BIM技术应用》、《BIM5D综合实训》课程标准、教学设计、自编讲义、实训项目任务书与指导书各一套。指导社团参加各类BIM专业竞赛多次获奖,以BIM为主题申报陕西省大学生创新创业项目,全部获得省级立项。
借鉴现代学徒制项目建设思路,实现教学过程与生产过程对接,促进专兼结合师资队伍建设[9]。可以不定期地邀请企业BIM专家到校讲学,或建立专家名师工作室。我院聘请某国有大型建筑企业BIM科技中心主任担任工作室校外导师,并作为我院柔性引进专家培养BIM师资与指导BIM实践教学。针对校内教师实践经验不足,对基于BIM平台的项目集成管理与优化能力较弱的现状,以校外导师主持的某石油科研中心项目为例,对BIM技术在该项目机电工程施工阶段应用进行了师资培训。主要内容包括:
(1)前期准备阶段:绘制管线最优排布方案并建立BIM模型; 可视化图纸会审及三维场地布置;
(2)深化设计阶段:创建精准模型,机电各专业系统的整合及碰撞检测、模型深化设计; 支吊架应力计算,出具支吊架预制加工图。
(3)模拟验证阶段: 3D漫游与4D施工模拟,确定施工工序与施工流水。
(4)现场实施阶段:基于BIM技术的精准预埋; 基于BIM技术的工厂化预制及现场拼装; 产品二维码定位管理; 移动终端可视化交底; 基于BIM模型的精准算量等。
通过实行校外导师制,大大提升了教师实际项目参与度,同时也为BIM5D综合应用实践教学打下了良好基础。
(1)当前校企合作、产教融合仍是行之有效的应用型本科人才培养模式。我院近年与某大型建筑企业签订了校企合作协议,就其承建的丝路国际艺术中心项目开展项目服务。连续两年派出以房建、结构、岩土、施工、造价等学科专业组成的教师团队赴企业开展项目服务。团队先后完成了临建结构设计、基坑支护专项施工方案、顶管施工专项方案等工作内容。同时利用校内实训基地,对该企业员工进行了BIM建模培训。目前,我院已完成该项目施工图审图工作,正在完成各专业BIM建模工作,为后续应用BIM技术进行项目集成管理与优化打下基础。
(2)加大校企合作深度,定期派教师驻场开展项目服务。长期可利用寒暑假期,短期可利用日常教学闲余。积极组织骨干教师与企业共建科研小组,完成企业BIM技术应用相关项目任务,或联合申报各级各类纵向科研课题。
(3)邀请企业专家加入专业教学指导委员会,参与研讨制定基于BIM技术的应用型本科人才培养方案,编制BIM类课程标准,开发BIM课程资源,编写BIM技术应用等实训教材。
产教融合、项目驻场是提升BIM师资能力的主渠道。通过项目实战,极大地提升了专业教师BIM技术项目应用能力,也为BIM技术应用型人才培养实践教学改革积累了经验。目前,我院已完成或在研企业横向课题价值数十万元,校企联合申报纵向课题三项。编制完成融入BIM技术的土木工程专业应用型本科人才培养方案,完成了BIM类课程标准。建立了各类建筑构件与结构的三维模型库,系统开发了《BIM技术应用》、《BIM5D平台综合实训》等课程资源。
应用型本科高校教师专业技术实践能力是决定教师教学能力的关键,校企合作、产教融合仍是提升BIM师资能力的必由之路。依据《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》,应进一步健全工作室制度与校外导师制的运行机制与保障措施,确保项目服务有成效,师资能力提升有保障。下一步的工作计划包括开发BIM类精品在线开放课程,加快教学资源信息化建设; 凝练基于智能建造的新工科专业特色,促进校企深度融合; 推行面向企业真实生产环境的任务式培养模式,不断提升人才培养质量; 选拔部分优秀学生到企业开展生产性实习实训,校企共建生产性实习基地; 校企合作建设“双师型”BIM师资培养培训基地,教师定期到企业实践锻炼常态化、制度化,并将其作为教师考评与职称晋升的必要条件。通过政策组合与深化改革,使师资能力提升有目的、有计划、有保障,自主性和积极性更高。面向项目建设全过程的BIM师资能力提升更有成效,人才培养质量显著提升。