1+X（BIM）证书制度下新一代信息化智能教学平台构建探讨

黄皓

【摘 要】本文论述1+X（BIM）证书制度下新一代信息化智能教学平台的构建，针对建筑信息模型（BIM）人才培养中存在的高校BIM技术人才的培养无法满足行业发展需求、“课证融通”的渠道处在摸索阶段、BIM课程教学方法落后、BIM教学资源与行业发展脱轨、“双师型”师资数量不足等问题，以广西建设职业技术学院为例，从人才培养、课程重构、“课证融通”、活页式教材以及“双师型”教师团队需求出发，规划平台框架和研发平台系统，探索一条1+X（BIM）证书制度人才培养新路径。

【关键词】1+X证书制度 建筑信息模型 智能教学平台  高职院校

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2020）27-0182-05

当前，职业院校和企业对依据产业发展、对标岗位职业能力的职业技能等级证书的诉求愈加强烈，2019年国务院发布《国家职业教育改革实施方案》，提出“学历证书+若干职业技能等级证书”的人才培养制度试点工作，明确了职业教育和普通教育具有同等重要的地位，是两种不同的教育类型。教育部《关于做好首批1+X证书制度试点工作的通知》中将建筑信息模型（BIM）作为首批启动试点的证书之一，对土建类高职院校的教育教学改革以及“双高”创建具有重要意义。广西建设职业技术学院是1+X建筑信息模型（BIM）职业技能等级证书试点院校，本文以该院校为例，将中国建设教育协会人才评价中心联合各大高校和行业制定的《建筑信息模型（BIM）职业技能等级标准》作为依据，从培养适应职业岗位需求的复合型人才出发，对新一代信息化智能教学平台建设进行探索与创新。

一、建筑信息模型（BIM）人才培养中存在的问题

（一）高校BIM技术人才的培养无法满足行业发展需求

我国建筑行业正处在全过程BIM的转型期，现有人才培养模式无法为BIM技术人才培养提供完整的知识体系，主要原因有：BIM教学普及度和深度不够，专业人才培养方案未与行业需求高度融合;各专业之间独立开课，相互孤立，未形成完整的课程体系;BIM教学师资力量较薄弱，满足不了学生的选课教学和考证培训需求;BIM教学条件和实训室建设滞后于校企合作的进程。

（二）“课证融通”的渠道处在摸索阶段

“学分银行”国家级层面覆盖面窄，区域层面尚未建立;不同类别、不同层次教育之间课程设置、课程标准制定和课程积分的积累和转换标准难以把握;没有建立服务“学分银行”的统一课程标准体系，“课证融通”无法实现学分积累和转换。

（三）BIM课程教学方法落后

传统建筑业效率低、能耗大、污染严重的缺点促进了建筑工业化的发展。BIM技术是建筑工业化发展的重要手段，从国家到地方已经推出了一系列相关政策大力推广BIM技术，它将建筑的设计、施工、运维等建筑全寿命周期信息整合于一个三维模型数据库中，使得业主、设计方、施工方、运维方基于BIM进行协同工作，解决传统建筑业的难点问题。技术的创新给土建类专业的教学带来巨大的挑战，传统的纸质教材结合电脑上机操作的方式无法滿足BIM技术数字化信息化更新、正向设计一体化以及1+X模块化教学的要求。

（四）BIM教学资源与行业发展脱轨

《国家职业教育改革实施方案》提出建设校企“双元”合作开发的国家规划教材，提倡使用新型活页式、工作式教材。目前，高职BIM专业的教材体系和教学资源无法完整呈现同一个项目从图纸到成品的所有工作过程，各高职院校在BIM专业普遍存在课程编排滞后、教材体系不完整、教学资源缺乏的现象，学校之间、校企之间的教材资源共建共享基本处于真空状态。

（五）“双师型”师资数量不足，团队协同合作效率不高

BIM专业领域“双师”结构教师团队建设与行业发展需求之间缺乏可以相互贯通的“立交桥”。高职院校专任教师与行业导师分属不同单位，彼此之间目标立场不同、职责不同、保障机制不同。现阶段BIM专业领域“双师型”教师队伍制度建设不完善、标准不健全、激励机制不配套等原因，使得“双师型”师资数量不足，团队协同共同体合作效率不高，转兼职教师模块化分工协调不明显等问题尤为严重。

二、信息化智能教学平台建设框架

为推进学历证书“1”和职业技能等级证书“X（BIM）”的有机衔接，需制定1+X（BIM）人才培养方案，重构模块化课程体系与建设“课证融通”，开发活页式教材与教学资源，创建“双师”结构教师团队。同时能总结BIM领域人才培养模式经验成果，拓宽X证书的内涵建设，对后续与土建类专业有关的其他X证书制度进行迁移和完善。“1”与“X”的组合衔接，多元化的生源，产业链岗位的动态需求，建筑信息模型制作与应用（BIM）课程的数字化特征，传统的人才培养模式、教学手段、教学资源库和师资无法满足1+X（BIM）复合型技术技能人才培养的需求，需要构建新一代的信息化智能教学平台作为1+X（BIM）证书制度实现的载体，如图1所示。

在信息化智能教学平台中引入人工智能技术实现1+X（BIM）课程体系重构，基于BIM的建筑数字化特点，提出“ONE BIM”的理念，即以一个实际工程模型贯穿所有专业课程的教学过程，结合BIM职业能力将BIM相关的新技术、新工艺、新规范合理的转化成系统的数字化教学内容、教学手段、教学评价，三者全过程、全要素、全参与有机融入建筑工程技术专业课程的课程标准和课程内容，并基于职业标准开发独立的BIM课程体系。借助BIM技术完成专业课程体系的信息化、在线化、智能化转型建立智能选课系统、智能教学系统、教学资源系统、智能问答系统、模型评分系统、教学管理系统，实现模块化教学，职业技能等级证书与学历证书的相互映射。如图2所示。

（一）运用新技术、新工艺、新规范更新课程内容

随着建筑产业数字化的持续推进，以“智慧建造”“绿色施工”为核心的建筑产业转型升级对技术技能人才提出了更高的要求。联合“智慧建造”“绿色建筑”领域的行业专家、产业导师和专任教师共同研讨，将BIM领域的新技术、新工艺和新规范融入教学内容。

以建筑施工技术课程为例，展示如何将新技术、新工艺、新规范融入专业课程，如表1所示。

（二）运用新一代信息化智能技术创新教学手段

利用信息化智能平台搭载数字课程，实现模块化教学和教学资源在专业间、学校间、校企间、城乡间的共享，课程数字改造思路如图3所示。

1.课程内容数字化，实现“活模块”课程理念。“智慧建造”“绿色建筑”行业专家与在校专任教师共同协作，将BIM领域的新技术、新工艺和新规范融入教学内容，构建教学资源库。由BIM职业技能等级标准将教学资源库划归入BIM软件操作能力、BIM模型生产能力、BIM模型应用能力、BIM项目管理能力、应用环境建立能力和BIM业务集成能力六大模块，如图4所示。

2.数字资源在线化，打破资源共享壁垒。结合“ONE BIM”理念，整合数字化资源，利用手机、平板、VR眼镜、虚拟仿真实训室等终端，借助三维模型、互动式、案例式、任务驱动式等多元化的教学方法，采用虚拟仿真、云课堂、BIM竞赛、4D微课、智慧工地等实践教学方式，打破BIM领域各专业间、学校间、校企间、城乡间的空间和时间限制，随时随地调用数字化教学资源。一方面，活化教师的教学方法，提高教师教学质量，拓宽学生学习实践路径，增强学生创新实践能力;另一方面，使为乡村振兴提供高质量的远程教育服务成为可能。

3.课程建设智能化，实现因材施教理念。以学生为中心，学习内容运用平台智能组织与重构技术、学习活动运用平台智能跟踪与分析技术、教学活动运用平台智能评价与支持技术、学习时空运用平台智能感知与适应技术，实现因材施教的理念。

（三）融合新技术、新工艺、新规范，提高教学质量

利用我国5G技术和人工智能技术上的优势开展智慧课堂建设的探索。“智慧课堂”教学环境的主体由微云服务器、端应用工具、云平台等组成，其构建主要以人工智能技术为基础、采取“云+端”的服务方式，内设提供提醒学生课堂注意力集中以及知识获取情况的设备。支持教学数据采集，教师基于课前、课中、课后全过程的数据采集和动态分析，实现教学决策数据化，利用数据量化课堂教学活动，准确把握每个学生的学习情况，学生也可以即时评价、反馈、交流互动。此外，结合学情分析报告、资源报告、活动报告、教学周报等，还可以进一步对课程教学过程中存在的问题和不足进行归纳分析，制定改进措施，形成课程诊断报告，从而有效地改进教学方法，提高课堂教学质量。

三、智能教学平台系统需求分析与建设

首先，由人才培养方案、课程体系重构与“课证融通”、活页式教材与教学资源开发、“双师”结构教师团队建设四个方面，收集平台功能需求，设计平台功能;其次，整理平台功能，根据平台功能技术相似性搭建平台系统;最后经过数字编码、模块测试、集成测试、系统测试组建信息化智能教学网络平台。在平台设计构想中，要充分考虑全国高职院校和企业共同研发完善平台功能和共享平台教学资源的情况，让搭建实用、好用的智能教学平台成为可能。如图5所示。

（一）智能选课系统

制定专业化、高质量的“私人订制”课程，以适应职业教育、企业培训、在职人员继续教育、行业新技术推广应用等多种需求。每门课程有自己的信息编码，包括专业、学分、课时等信息。智能选课系统将选课流程电子可视化，学生只需根据可视化选课流程，提交自己的課程选择，系统由信息编码快速匹配。课程选择的智能化，使学生能够在短时间内准确完成课程的选择，避免人工操作的耗时、误报以及导致的反复统计确认等现象，提升了管理效率，减轻了教师的工作负担。智能选课系统设计了账号密码登录功能、自由选课和问卷选课功能、课程教师安排功能。密码登录功能用于学校间和校企间，学生、教师和产业导师的身份识别;自由选课和问卷选课功能采用问卷调查进行学情分析，从成长背景、从业经历、学习基础、年龄阶段、认知特点、发展愿景等方面的差异性，根据全日制高考学生、中高职学生、退伍军人、农民工、行业技术人员的学习需求进行学情分析，通过1+X（BIM）课程重构系统进行专业课程和BIM课程的模块化组装;课程教师安排功能根据定制的个性化课程和课程模块安排学校间和校企间的教师与产业导师上课。

（二）教学资源管理系统

基于模型的教学资源管理系统活页式教材的“活”，教学资源关联到相应的BIM模型中，1+X（BIM）课程重构系统通过BIM的初、中、高级职业标准定制给学生的学习工作任务进行教学资源过滤，展示与学生定制课程有关的模型教学资源。同时，教学资源通过BIM信息化技术包装，传统教学资源数字化，二维教学资源三维可视化，使得受众辐射范围更广，课程适应性更强，教学效果更活。

教学资源管理系统包括资源上传和资源模型关联功能，资源素材归类功能，资源专业分类功能和课程模块设计功能。资源上传和资源模型关联功能，基于工作工程，以“ONE BIM"为理念，将教学资源有序融入BIM模型中;资源素材归类功能资源素材按文本资源、课件资源、图片资源、动画资源、微课资源、题库资源进行分类;资源专业分类功能资源按类别进行分类后，再按专业分类，便于系统生成面向不同专业学生的“活”教材;课程模块设计功能将传统专业课程分解成课程模块，形成课程模块标准。课程模块标准包括模块定位、模块教学理念及思路、模块教学目标、模块内容安排、模块教学建议、模块实施条件和模块教学评价建议等。

（三）智能教学系统

智能教学系统包括课堂教学设计功能、教学资源过滤功能、课程快捷接入功能、课堂线上教学功能、线上讨论功能、教学质量评价功能和学习情况评价功能。其中，课堂教学设计功能通过智能选课系统，将教师模块和课程模块编排课程的主干线。教师根据智能选课系统分配的教学模块，利用教学资源管理系统中的资源设计教学环节。教学资源过滤功能，教学资源可以根据选择的课程专业进行过滤。课程快捷接入功能，学生可根据智能问答系统、二维码、网址、确认码进入教学课程。课堂线上教学功能，学生可利用电脑终端、移动手持终端、VR、AR等设备学习BIM知识模块，不限地点，不限设备，可多视图观察模型，并且在部分视图中播放多媒体资源和第三方软件进行关联，如Revit、教学软件、课程游戏等。线上讨论功能，实现师生间在上课时的交流互动，校外名师与产业导师也可以参与进来讨论。教学质量评价功能，学生通过直接打分或调查问卷的形式给予课程模块教学质量评价，教师根据反馈的教学质量评价，通过智能教学系统的课堂教学设计功能、课堂线上教学功能及时调整上课策略。学习情况评价功能，教师结合系统的自动评分功能给予学生学习评价。

（四）智能问答系统

智能问答系统打破人机交流的屏障，学生或教师直接与智能问答系统对话，轻松快速地从大数据中查找需要的建筑信息模型信息。学生在学习BIM的过程中遇到问题时可以向智能问答系统提问，智能问答系统从大数据中给出答案，智能问答系统无法回答的问题会自动寻找传统搜索引擎的答案，如百度、搜狐等。同时，智能问答系统会将不能回答的问题及时反馈给教师和产业导师，由教师和产业导师来补充智能问答系统的答案。智能问答系统还能实现对文件的快速管理、浏览、下载、预览、分享功能。

智能问答系统包括智能答疑功能，平台系统接入功能，平台资源调取功能，模型信息获取功能。智能答疑功能，学生可以与平台机器人进行对话，解决学习中的问题。机器人无法回答的问题可自动调取网络搜索引擎的搜索结果，并将无法回答的问题反馈给教师和产业导师，以便及时扩充答案知识库;平台系统接入功能，学生可通过与平台机器人对话的方式进入平台六大系统;平台资源调取功能，通过与平台机器人对话，浏览、下载、预览、分享平台教学资源，包括视频、游戏、图纸、VR等教学资源管理系统中的资源;模型信息获取功能，通过与平台人工智能机器人对话，获取平台中的BIM模型信息，包括造价、用料、构件尺寸等信息。

（五）模型评分系统

模型评分系统由教师和产业导师根据1+X（BIM）证书的要求制定模型评分规则，对学生提交的模型进行审查，最后给出具体的模型评分，为1+X（BIM）证书教学提供强反馈：一方面学生了解自己掌握相关知识的程度，及时调整学习方法;另一方面教师即时了解学生对知识的掌握程度，及时调整教学策略。模型评分系统包括线上考核功能和模型评审功能。线上考核功能包括阶段性考核和终极考核;模型评审功能，根据教师与产业导师制定的模型评分规则自动给学生上传的建模模型打分。

（六）教学管理系统

教学管理系统包括通知公告栏功能、课程表功能和学习成绩功能。通知公告栏功能智能有针对性地推送通知给学生、教师和产业导师;课程表功能根据智能选课系统制定的课程给学生、教师和产业导师智能有针对性地推送课程表;学习成绩功能实时反映学生成绩，便于学生和教师动态调整学习策略。

总之，基于1+X（BIM）证书制度的新一代智能教学平台的建立，使得1+X（BIM）课程重构成为可能，校企协同深化“三教”改革，开发适应模块化课程体系的“课证融通”活页式新型教材，建设融合5G、人工智能等新一代信息技术的智慧课堂，组建分工协作、適应模块化课程教学的“双师型”创新教学团队，为培养复合型技术技能应用人才开辟了一条新的教学改革路径。

【参考文献】

[1]林夕宝，余景波，刘美云.1+X 证书制度下高职专业教学标准与职业技能等级标准融合探究[J].职业教育研究，2020（1）.

[2]李寿冰.高职院校开展1+X证书制度试点工作的思考[J].中国职业技术教育，2019（10）.

[3]吴昆.1+X证书制度试点背景下的BIM技术人才培养模式研究与实践[J].中国职业技术教育，2019（27）.

[4]贺灵童，李晓芬，琚艳芳.上半年宏观政策与资讯风向[J].施工企业管理，2016（8）.

【基金项目】2017年度广西职业教育教学改革研究项目“‘建筑工业4.0背景下基于BIM技术的装配式设计理念在《结构模型设计与制作》课改中的应用研究与实践”（GXGZJG2017B013）

【作者简介】黄 皓（1986— ），男，广西南宁人，硕士，广西建设职业技术学院讲师，工程师，研究方向：BIM技术教学与研发。

（责编 何田田）