BIM技术教育成效驱动模型人群异质性分析

摘要：随着建筑信息模型（BIM）技术在全球建筑行业的广泛应用，高等教育中的BIM技术教育已成为工程管理专业教育的重要组成部分。基于班杜拉社会认知理论（Social Cognitive Theory，SCT），构建工程管理专业BIM技术教育成效影响因素模型。研究结果表明：BIM教育成效受多方面因素影响，包括理论课程、实践活动、教师资源和激励措施等；行业人士与学生在BIM技术教育的认知和需求上存在显著差异。基于研究结果提出优化高校BIM技术教育策略的建议，强调政校企协同合作的重要性，旨在提高BIM技术教育的实用性和效果，更好地满足行业需求。

关键词：BIM技术教育；工程管理；教育成效；结构方程模型

0 引言

自住房和城乡建设部（以下简称“住建部”）在2011年将建筑信息模型（BIM）纳入《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》，国内BIM技术的推广和应用得以迅速发展。随着2020年住建部等9个部门共同发布《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》，BIM技术在建筑和工程管理领域的应用愈发被国家政策所重视和推动。

然而，尽管BIM技术在全球范围内被广泛应用，其在高等教育领域的研究和实践尚未充分展开。现有研究多集中于BIM技术的应用实践与技术改进，对其教育成效的系统性研究相对缺乏，尤其在针对不同群体需求的异质性研究方面存在明显不足。业界普遍反映缺乏具备BIM技能的人才，这一人才缺口已成为制约BIM技术广泛应用的主要瓶颈。因此，如何通过有效的教育和培训培养高素质的BIM专业人才，已成为亟待解决的问题。

从理论层面来看，教育成效的提升不仅需要关注教学内容和方法的改进，更需要深入理解学习者的认知过程和行为机制。班杜拉的社会认知理论（SCT）为理解个体在特定环境下的行为选择和变化提供了重要框架。该理论强调个体的自我效能感、行为结果预期及环境因素共同影响学习行为和成效。因此，将社会认知理论应用于BIM技术教育成效研究，有助于揭示影响学习者学习成效的关键因素，深化对教育过程的理论认识。

本研究基于社会认知理论，构建工程管理专业BIM技术教育成效的影响因素模型，探讨个体因素（如职业决策自我效能）、环境因素（如理论课程、实践活动、激励措施）对教育成效的作用机制。通过对学生和行业人士的异质性分析，深入揭示不同人群在BIM技术教育中的需求和反馈。这不仅可以丰富社会认知理论在工程教育领域的应用，也可以为BIM技术教育的优化提供理论支持。

1 文献综述

随着BIM技术在全球建筑和工程管理领域的广泛应用，BIM技术教育的重要性日益凸显。现有文献大多聚焦于如何提高BIM技术教育的有效性，较少探讨不同背景群体对BIM技术教育的需求差异。国际上，许多研究强调了将BIM技术融入工程教育中的必要性，认为这一融合不仅能够提升学生的技术技能，还能增强其项目管理与协作能力^[1]。因此，BIM技术教育在培养高素质、具备综合技能的工程管理人才方面至关重要。然而，尽管BIM技术在全球范围内被广泛采用，BIM技术教育在教学内容、实施方式及教育效果等方面仍面临诸多挑战。

Sacks等^[1]研究发现，将BIM技术教学纳入土木工程本科课程，有助于培养学生的实际操作能力和团队协作意识。张钦荣^[2]进一步指出，BIM技术教育有助于增强学生的项目管理和沟通能力，这是现代工程管理的核心要求。此外，Zhang等^[3]强调，具备BIM技术技能的毕业生在就业市场上具有更强的竞争力，BIM技术教育因此成为工程管理专业课程中不可或缺的一部分。

关于BIM技术教育的实施方式，研究者们提出了不同的观点。Zhang等^[4]认为，基于项目的教学模式最能激发学生对BIM技术的兴趣和理解，该方法能够将理论与实践相结合，让学生在真实场景中应用BIM工具。然而，Sumarni^[5]指出，尽管基于项目的教学模式具有优势，但在实践中由于课程资源、教师经验等限制，实际实施效果往往难以达到预期。

Becerik-Gerber等^[6]研究了美国BIM技术教育的现状，发现许多高校仍然以软件教学为主，忽视了BIM技术在全流程项目管理中的系统性应用。此外，国内的研究也表明，BIM技术课程设计往往局限于工具的使用培训，缺乏对BIM技术管理和协作应用的深层次教学^[7-9]。这种局限使得学生虽然能够熟练掌握BIM软件的操作，但在复杂的项目管理中难以发挥应有的作用。

大部分文献表明，BIM技术教育效果受多种因素的共同影响。Wu等^[10]调研发现，课程设计、教师资源和与行业的合作是影响BIM技术教育成效的核心要素，尤其是其与行业的紧密合作，能够使学生通过真实的项目实践来提升技能和积累经验。Peterson等^[11]进一步指出，基于问题的学习方法有助于培养学生在BIM环境下的团队合作和解决复杂问题的能力。

教师资源也是影响BIM技术教育成效的关键因素。Clevenger等^[12]研究发现，教师的BIM技术应用经验对课程效果至关重要。BIM技术教学不仅要求教师具备软件操作能力，还需要理解BIM技术在实际项目中的应用，这对教师的能力提出了更高要求。然而，教师的BIM应用经验往往有限，这也是目前BIM技术教育效果参差不齐的原因之一^[13]。

不同学习群体在BIM技术教育中的表现存在显著差异。例如，行业人士往往更加注重BIM技术在实际项目管理中的应用，而学生更关注软件操作的具体技巧^[8，14-16]。因此，BIM技术教育在设计时应充分考虑学习者的背景差异，进行个性化的课程设置，避免“一刀切”的教学模式。

尽管现有研究对BIM技术教育的重要性及其实施方式提供了丰富的见解，但仍存在一些局限性。首先，大多数研究集中于单一教学方法或工具的有效性，而缺少对BIM技术教育成效的综合性分析；其次，现有研究往往缺乏对多维度影响因素之间关系的探讨，如个体的学习动机、自我效能感与外部教学环境的互动效应；最后，许多研究主要基于在校学生的调研，缺少对行业人士学习需求的系统性研究，导致研究结果的应用范围受限。

因此，本研究基于社会认知理论构建BIM技术教育成效影响因素模型，结合课程设计、个体自我效能、实践机会等多重因素，探讨不同背景学习者在BIM技术教育中的成效差异。通过实证分析，进一步揭示如何优化BIM技术教育水平，以提升其在学生和行业人士中的应用效果。

2 方法和数据

2.1 研究理论框架

2.1.1 基础模型构建

大量研究文献表明，社会认知理论已广泛应用于高等教育领域。众多学者研究了个体与环境对行为的共同影响。但学生和行业人士的BIM技术教育效果也由个体和环境共同决定。本研究将BIM技术教育效果定义为行为变量，具体为学生的学习成果。这包括学生通过教学活动获得的知识与理解力（认知）、态度与价值观（情感）、实际技能（技能）及行为变化的评估^[17]。例如，学生对BIM技术相关职业信息和职业发展前景的关注，以及主动学习BIM技术的行为，都是BIM技术教育成效的表现。本研究通过分析学生的职业选择、就业发展和关注行为来评估BIM技术教育的成效。其中，个体指学生的BIM技术职业自我效能，包括对BIM技术的认知；环境则指在校的BIM技术教育环境，其优劣同样影响BIM技术教育成效。

因此，本研究借助已有理论，结合工程管理专业和高校BIM技术教育的特点，构建了工程管理专业BIM技术教育成效影响因素基础模型，如图1所示。

2.1.2 基于社会认知理论的模型构建

根据社会认知理论，行为由环境和个体共同影响。本文的BIM技术教育成效受到在校BIM技术教育和BIM技术职业自我效能的共同作用。因此，基于此理论，本研究提出了工程管理专业BIM技术教育成效影响因素模型（图2），并展示了研究的整体框架（图3）。

2.1.3 变量设计及测度

本研究共涉及6个潜变量，包括在校理论课程、实践性活动（如课设、技能竞赛）、高校BIM技术教育激励措施、BIM技术职业决策自我效能、BIM技术职业决策应对效能和BIM技术教育成效，共26个观测变量。依据社会认知理论，本研究采用李克特5分制量表进行测量，评分从1分（完全不同意）到5分（完全同意）。

2.1.3.1 个体因素

Bandura认为社会认知理论中个体的行为由5种能力决定，核心为自我效能，最初将自我效能定义为个体对完成特定任务能力的自信，随后扩展了自我效能的定义，并深入探讨了其如何影响个体的选择、努力及面对困难的持久性。自我效能反映了个体对自身完成某种特定工作的能力评估^[18]。Higgivs^[19]将自我效能分为广度、强度和一般性三个维度。广度指个体认为完成工作的难度，强度指对自身能力的自信程度，一般性指在特定环境下的工作能力认知。

本研究中，BIM技术职业自我效能指学生在BIM技术职业生涯探索及决策过程中对成功完成相关任务的能力评估和自信。Lent等^[20]将职业决策自我效能分为职业决策自我效能和职业决策应对效能两个维度。因此，本研究也将BIM技术职业自我效能细分为这两个子变量。

根据Betz等^[21]的职业决策自我效能量表及Lent等^[20]的职业生涯探索和职业决策自我效能量表（简版），本研究确定了BIM技术职业决策自我效能和BIM技术职业决策应对效能的测量问题。由于学生和行业人士这两个群体的特点不同，测量指标在表述上也做出相应的区分，BIM技术职业决策自我效能测量指标见表1，BIM技术职业决策应对效能测量指标见表2。

综上所述，模型中的个体因素包括两个潜变量：BIM技术职业决策自我效能和BIM技术职业决策应对效能。

2.1.3.2 环境因素

根据社会认知理论，环境不仅影响个体，还对个体行为产生显著作用。本研究聚焦工程管理专业BIM技术教育，因此将在校BIM技术教育作为主要的环境变量。

从已有文献回顾中发现，尽管建筑行业迅猛发展，但毕业生就业压力与企业对技能人才的需求不匹配^[22]。这表明工程管理专业教育与行业需求脱节，高校需要针对行业需求调整教学体系。在校专业理论课程对学生的职业发展与就业具有重要影响^[23]。因此，基于在校理论课程对学生就业及职业发展行为的潜在重要作用，将作为二级潜变量。参考国内外相关研究^[24-25]，本研究确定了在校理论课程的4个测量问题，在校理论课程测量指标见表3。

研究表明，技能竞赛对大学生的学习、就业及职业发展具有显著的正向影响^[26]。鼓励学生参加BIM技术相关的技能竞赛能有效增强他们对BIM技术的认知^[27]。众多研究也证实，开设BIM技术实践课程，如课程设计和技能竞赛，有助于提升学生对BIM的理解及其对未来就业和职业发展的准备^[28]。因此，基于课程设计、技能竞赛等实践性活动对学生职业技能发展的潜在重要作用，选择将二者作为二级观测潜变量。

参考相关研究^[23]并结合实际情况，本研究确定了4个测量问题，课程设计、技能竞赛等实践性活动测量指标见表4。

另外，激励因素同样对个体行为产生显著影响。根据赫茨伯格的激励理论，激励因素指能带来个人满足感并驱动行为的元素^[29]。在工程管理专业的BIM技术教育环境中，激励因素被定义为高校提供的一系列支持BIM技术学习的措施，如BIM实验室及相关设施、跨学科BIM技术教育投资、BIM技术实习及合作项目、校际BIM技术教育协作等。

根据Ao等^[30]的发现，增强BIM技术教学配套设施、提供适当的硬件和软件支持、深化校企合作、完善基础实践教学平台及建设专门的BIM技术实训室等激励措施能有效促进学生的BIM技术学习行为。同时，Wu等^[25]的研究表明，实施切实有效的激励措施能吸引和鼓励学生选择与BIM技术相关的就业岗位。因此，将高校BIM技术教育激励措施作为二级观测潜变量是合理的。基于已有研究及实际情况，本研究确定了高校BIM技术教育激励措施的两个测量问题，高校BIM技术教育激励措施测量指标见表5。

综上所述，本模型中的环境变量包括三个潜变量：在校BIM技术教育、技能竞赛课设及其他实践性活动、高校BIM技术教育激励措施。

2.1.3.3 行为因素

在本研究中，行为因素定义为BIM技术教育成效，主要体现为学生和行业人士接受BIM技术教育后，就业选择及职业发展行为的变化。设置BIM技术教育成效这一行为变量非常关键，其不仅是学生了解自我、促进个人发展的重要因素，也是高校提升教育质量、推动持续发展的关键措施^[17]。依据相关研究及实践情况，本研究确定了BIM技术教育成效的4个测量问题，BIM技术教育成效测量指标见表6。

2.2 问卷设计系统架构

本研究设计了两个版本的问卷，分别面向学生和行业人士。每个问卷都分为三个部分：第一部分收集受访者的基本信息。学生版包括性别、院校、年级、期望就业的行业领域、与BIM技术关联度的期望职业等；行业人士版包括性别、毕业院校、毕业时长、所在单位行业领域、从事的岗位与BIM技术的相关性、当前职务等。第二部分调查工程管理专业的BIM技术教育基本情况，涵盖BIM技术学习内容、学校BIM技术教育的缺陷、学校提供的BIM技术相关职业发展激励措施等。第三部分是工程管理专业BIM技术教育成效影响因素的量表，要求受访者根据题目描述与自身情况的符合程度进行打分，采用李克特5分制量表进行测量。

本研究涉及的因素包括在校BIM技术教育、BIM职业自我效能、BIM技术教育成效等，设计的潜变量包括在校理论课程，课设、技能竞赛等实践性活动，高校BIM技术教育激励措施，BIM职业决策自我效能，BIM职业决策应对效能及BIM技术教育成效6个方面。问卷题目根据两个不同群体的特点，通过具体语言表述进行区分。为确保量表的信度和效度，本研究参考了国内外相关实证研究中的成熟量表，并结合工程管理专业BIM技术教育的实际情况及相关概念完成量表设计。

经过不断测试和修改，与工程管理专业的20余名师生和已毕业的校友通过社交软件进行预调研，研究团队对问卷的每道题目进行了详尽讨论和修正，确保了题目表述的准确性和问卷的易理解性。最终，问卷形成了包含26个题项的工程管理专业BIM技术教育成效影响因素测量量表，见表7。

2.3 数据收集

本研究的问卷调研和数据采集工作于2023年4月启动。在正式调研前，先进行一轮预调研，并对问卷中的问题进行全面和细致的修改，确保问卷的准确性和适用性。最终形成针对学生和行业人士的两份问卷，以适应不同受众的需求。

数据采集的主要对象是川渝地区的高校，涵盖工程管理专业的在校学生和已毕业的行业人士。随机选取了该地区开设工程管理专业（包括工程造价和建筑信息方向）的本科和专科院校作为调研对象。鉴于工程管理专业的核心课程通常安排在高年级，且高年级学生在接受专业教学后对未来就业的行为认知更为明确，最终选取本科院校的大学三年级和大学四年级学生，以及专科院校的大学三年级学生作为调查对象。

在进行抽样选择的同时，与各高校进行点对点的联系，排除合作意愿不强的高校。调研样本高校名单见表8。此外，与样本高校的教师联系，向近几年的毕业生发放问卷，同时通过联系毕业生就业单位进行问卷扩散，从而收集行业人士的数据样本。

问卷调查于4月13日开始正式发放，持续至4月24日，共计12天。收集到学生版问卷共721份和行业人士版问卷共202份。

为确保问卷填写的认真程度，我们在两个版本的问卷中均设定了第26题作为测谎题。该题要求答题者选择“1”，以此验证答题者的认真程度。仅当答题者正确回答测谎题时，其问卷才被视为有效。在剔除未通过测谎题的问卷后，有效的学生版问卷共351份，有效率达48.8%；有效的行业人士版问卷共125份，有效率达61.9%。

3 研究结果

3.1 信效度检验

本研究采用SPSS 27.0软件分析数据，Cronbach’s Alpha系数为0.964，表明问卷具有高度的内部一致性。各分量表的Cronbach’s Alpha系数均超过0.8，符合信度要求。KMO值为0.947，远高于0.7的临界值，Bartlett球形检验的P值为0，表明数据适合进行因子分析。信度分析结果见表9。

3.2 模型拟合

本研究使用SmartPLS软件进行结构方程模型分析。结果显示，决定系数R²值介于0.3～0.7，SRMR值为0.072，均在接受标准之内。Q²值大于0，预示模型具有良好的预测能力。GoF系数为0.57，大于0.36，表明模型整体拟合度良好。模型拟合的各指标参数见表10。

3.3 驱动模型实证研究的异质性

通过SmartPLS中的Permutation Multigroup Analysis和Bootstrap Multigroup Analysis对学生和行业人士进行分析，发现两个群体在假设检验结果上均无显著差异，H1至H6假设成立，H7和H8假设不成立。学生及行业人士两个群体假设检验结果表见表11。

在路径分析中，两个群体的在校理论课程、学校BIM技术教育的激励措施及课设、技能竞赛等实践性活动对BIM技术教育成效的影响均不显著。然而，BIM技术职业决策应对效能对BIM技术教育成效的影响在两个群体中均表现出显著的正向影响，且行业人士的路径系数大于学生。在校理论课程和学校BIM技术教育的激励措施对BIM技术职业决策应对效能的影响在行业人士中显著高于学生。在课设、技能竞赛等实践性活动对BIM技术职业决策应对效能的影响中，学生表现出的正向影响大于行业人士。学生及行业人士群体路径分析指标见表12。

中介效应分析显示，在课设、技能竞赛等实践性活动通过BIM技术职业决策应对效能对BIM技术教育成效的影响路径中，学生的正向影响显著大于行业人士。在校理论课程和学校BIM技术教育的激励措施通过BIM技术职业决策自我效能对BIM技术教育成效的影响路径在两个群体中都表现出显著的正向影响，且影响大小接近。学生及行业人士群体中介效应指标见表13。

4 讨论

本研究针对学生和行业人士两个群体进行了调查分析，探讨了两个群体在BIM技术教育基本情况和教育成效影响因素方面的差异。从学生和行业人士的视角出发，对当前工程管理专业BIM技术教育情况进行反馈。

在BIM技术教育基本情况方面，学生和行业人士并未表现出显著差异。然而，在BIM技术教育存在的缺陷和在校理论课程中BIM技术教学的设置这两个方面，两个群体表现出显著差异。

具体而言，行业人士群体认为，BIM技术教育的主要缺陷在于缺乏相关的项目经验、缺乏实践课程及缺乏具备项目经验的师资。学生群体则更关注多学科协作的缺乏和实践课程的不足。两个群体在对缺乏配套软硬件设施和多学科协作的关注度上存在差异明显，这可能是由于学生更关注在校期间的直接体验，行业人士则基于工作经验评判BIM技术教育的不足。

在校理论课程中，行业人士认为BIM技术教学内容应更加均衡，涵盖模型建立、进度控制、现场管理等方面，学生则更关注模型建立。两个群体在模型建立、现场管理和碰撞检查等方面的关注度存在差异显著，这反映出BIM技术教学内容与实际行业需求间存在一定脱节。

在BIM技术教育成效影响因素的实证分析中，学生和行业人士的主要差异体现在影响路径上。行业人士在BIM技术职业决策应对效能方面对BIM技术教育成效的影响更大，体现出工作经验的重要性；学生则在参与课设、技能竞赛等实践活动后，对BIM技术教育成效有显著的正向影响，显示了实践教学的重要性。

此外，研究还发现，学生和行业人士在BIM技术教育对职业自我效能的影响路径上存在不同。学生群体更受实践活动的影响，行业人士则认为理论课程和激励措施对其职业自我效能影响更大。这表明，不同阶段的人群对BIM技术教育的需求和认知是不同的。

综上所述，本研究建议学校应注重理论课程的学习和实践活动的均衡发展，强化BIM技术教育资源和师资投入，推出有效的激励措施，鼓励学生多参与技能竞赛，从而提高其职业自我效能，增强BIM技术教育的最终成效。同时，高校教育者应多与行业人士交流，了解BIM相关行业的最新情况和人才需求，对标培养，以填补工程管理专业BIM技术人才的缺口。

5 结语

本研究通过阅读大量中外文献梳理了当前工程管理专业BIM技术教育的基本情况，提出研究假设并构建工程管理专业BIM技术教育成效影响因素模型。根据已有研究的成熟量表、相关文献并结合实际情况，确定了共5个维度26道题目的具体测量量表。运用SPSS 27.0、SmartPLS4等软件对学生和行业人士两个不同群体进行实证分析，通过结构方程模型检验，得出BIM技术教育成效的影响因素和主要影响路径等。本研究的结果可以为我国高校当前工程管理专业BIM技术教育提供参考，丰富了高校有关BIM技术教育和BIM技术相关就业问题的研究。同时，本研究通过行业人士的视角搭建起行业与学校之间交流的桥梁，使BIM技术的教育者和BIM技术的行业雇主实现信息交流共享。

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收稿日期：2024-10-21

作者简介：

敖仪斌（1984—）（通信作者），男，博士，教授，博士研究生导师，研究方向：工程管理。

彭攀宇（1995—），男，博士生，研究方向：乡村韧性。

李明洋（1998—），女，博士生，研究方向：城乡规划与韧性。

苏洋杨（1997—），男，博士生，研究方向：灾害韧性。