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      高校建筑類BIM技術人才培養探究

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      高校建筑類BIM技術人才培養探究

      摘要:立足新工科建設,當前高校建筑類專業bim技術人才培養中存在人才培養觀念淡薄、課程體系還未建立、實踐教學方法不夠豐富、專業教師隊伍匱乏、教學管理機制不夠完善等問題。基于BIM技術的人才培養應強化以BIM技術為核心的人才培養觀念,建立以BIM技術為核心的課程體系,豐富實踐BIM技術教學方法,建設基于BIM技術的專業教師隊伍,完善基于BIM技術的教學管理機制,助力各高校建筑類專業教學質量提升,致力于培養創新性、綜合性、復合型的高質量建筑類專業人才。

      關鍵詞:高校;建筑類專業;BIM;人才培養;課程建設

      在第四次工業革命的浪潮下,從“復旦共識”“天大行動”到“北京指南”,我國新工科建設不斷創新發展。為此,地方綜合研究型大學要審慎地思考工科專業的長遠發展。筆者所在的山西大學電力與建筑學院逐步將建筑信息模型(BuildingInformationModeling,以下簡稱BIM)技術運用到建筑類專業的人才培養中,制定了詳盡的實施方案,并在實踐中取得了一定的教學成效。近年來,BIM技術與生命周期評價(LCA)、地理信息系統(GIS)等新技術的耦合為工程管理提供了新途徑和新技術手段。而如何將BIM技術融入高校建筑類相關專業的人才培養中,充分與人才市場接軌,以滿足社會需求,是目前亟待解決的問題。

      一、高校建筑類專業BIM人才培養存在的問題

      (一)BIM人才培養觀念淡薄

      BIM技術被稱為建筑工程領域繼AutoCAD技術后的第二次革命,掌握BIM技術將成為建筑行業工程師的基本要求,擁有熟練的操作技能,將成為建筑業從業人員的核心競爭力〔1〕。目前,我國BIM技術主要應用于一些國家特大型重點項目中,所以,許多高校還未對BIM人才培養引起足夠重視,在教學與科研方面投入的經費相當有限。

      (二)以BIM技術為核心的課程體系還未建立

      雖然BIM技術是得到廣泛認可的先進技術,但是如何將BIM技術融入現有的課程體系中是一個難題。這是因為,原有建筑類專業的課程體系進行基于BIM技術的適應性調整非常困難,整體形成完整、科學、全面、兼容的課程體系仍需不斷地創新提升,而且BIM技術是復合性技術,無論是課程講授,還是教師協調,都需要全盤考慮,存在很大的障礙。

      (三)BIM實踐教學方法不夠豐富

      BIM技術作為一門新興學科,對教師和學生跨專業知識的掌握、綜合分析、抽象思維、靈活應用與實踐創新能力等要求相對較高。無論是對于在實踐教學方面有優勢的具有工程背景的高校,還是相對于一些綜合類、行業類高校來講,學生的實踐能力和實踐教學內容都嚴重不足〔2〕。而且,目前許多高校教學手段單一,典型案例不足,社會實踐場所缺乏,因此,為了提升學生的實踐能力,探索基于BIM技術的實踐教學方法是非常必要的。

      (四)BIM專業教師隊伍匱乏

      BIM技術相關研究在國內雖已開展十余年,但真正開設BIM技術專業的高校很少,該專業畢業生相當稀缺。目前,國內BIM技術的講師多是各軟件公司的操作人員,并往往以銷售為目的。而BIM技術相關課程對于教師素質的要求較高,既要有扎實的基礎知識,還要具備良好的語言表達能力以及豐富的教學經驗〔3〕。因此,如何建立一支完善的基于BIM技術的專業教師隊伍是各高校面臨的一大挑戰。

      (五)BIM教學管理機制不完善

      目前,各高校還未形成融入BIM技術的較為完善的教學管理機制。一是教師發展機制。一方面,未能為BIM技術相關課程任課教師提供充分的培訓機會;另一方面,與BIM技術相關的教學改革課題立項數量很少且科研經費緊張,既打擊了教師開展教學科研的積極性,也嚴重影響了課題本身的完成質量〔4〕。二是教學激勵機制。高校普遍存在“重科研、輕教學”的現象,缺乏相對公平、行之有效的評價體系,教師創新教學方法與提高教學水平的積極性嚴重受挫〔5〕。三是學生評價機制。許多高校仍囿于以期末考試為核心,未將平時考勤、實踐成果等納入學生評價機制。

      二、基于BIM技術的人才培養舉措

      (一)強化以BIM技術為核心的人才培養觀念

      目前,我國處于經濟發展轉方式、調結構、促升級的關鍵時期,需要大量應用型人才,所以山西大學按照以人為本、開放包容原則,確立了主動適應科學文化發展和社會經濟發展,培養基于BIM技術、多學科融合共通的復合型人才培養理念。主要措施有:建立以BIM技術為核心的課程體系,探索基于BIM技術的教學方法,加強專業教師隊伍建設,完善教學管理機制等。

      (二)建立以BIM技術為核心的課程體系

      山西大學是繼哈爾濱工業大學之后第二所開設“智慧建筑與建造”專業的院校,建立了以BIM技術為核心的課程體系。首先,在大一專業基礎課“工程制圖”教學中融入BIM技術,二維圖形均改進為三維展現,通過透視圖的方式幫助學生輕松掌握所學知識。其次,在大二開設“計算機算法基礎”,為高年級學習BIM技術相關課程夯實基礎。再次,在大三開設“建筑信息模型(BIM)”“智慧建筑設計”與“數學建模及系統仿真”等課程。最后,大四開設的“EPC全壽命周期項目管理”是融匯了大量前導課程內容的頂點課程,BIM技術的應用是最大亮點。

      (三)豐富實踐教學方法

      1.基礎階段:案例教學法案例教學法是在教師的指導下,根據教學目標和教學內容的需要,通過設置一個具體的教學案例,引導學生參與分析、討論、表達等活動,讓學生在具體的問題情境中積極思考、主動探索,以培養學生綜合能力的一種教學方法〔6〕。筆者在“BIM技術基礎”教學中首先引入運用BIM技術建造的大型案例工程的短視頻,激發起學生對于BIM技術濃厚的學習興趣。然后,秉持針對性、復雜性、有效性的原則,找準教學案例工程,并且鼓勵學生參與到案例編寫和評價的工作中。學生在教師指導下運用所學BIM技術軟件完成案例工程的內容。案例教學法保證了學生充分參與其中,拓寬了學生的思維廣度,提高了學生解決實際問題的能力。

      2.提升階段:建構教學法建構主義認為,學習不是學習者被動接受知識的過程,而是要與一定的社會文化背景相聯系,積極構建知識體系的過程。學生可根據教師提出的問題,查閱相關資料,認真思考,仔細分析。隨著問題的深入,學生思維的深刻性能夠得到發展〔7〕。在第六學期開設團隊授課的“BIM技術應用”課程,分別針對土木工程、工程管理、工程造價等不同專業方向開設,旨在結合專業方向強化學生的創造思維能力。教師能夠以經典應用案例為依托,運用模型建構培養學生的創造性思維能力。

      3.實踐階段:體驗教學法BIM技術運用于實踐教學有利于克服現場實習的片面性、場地的局限性以及實習經費不足等問題。例如,在“EPC全壽命周期項目管理”課程的實訓環節,充分運用了體驗教學法,取得非常好的教學成果。參加實訓的學生被分成若干組,每組5人,每個小組成員分別擔任項目經理、經營經理、財務經理、生產經理、采購經理等角色,共同運作一個虛擬企業,完成某案例工程的全過程管理〔8〕。最終,學生成績由小組所得凈利潤、角色任務完成情況、實訓報告三部分內容綜合評定。通過體驗教學法的學習,學生對建筑企業整體運營模式有了較深刻的體會。

      (四)建設基于BIM技術的專業教師隊伍

      教師教學能力是BIM技術教育創新行為能否高效執行的關鍵,直接影響BIM技術的教育教學結果〔9〕。由于教師隊伍中熟練掌握BIM技術的人員較少,所以,學校出臺了鼓勵與個人主動學習相結合的相關政策。首先,學校支持教師參加相關培訓,提高BIM專業知識;其次,引進BIM專業優秀人才,帶動其他教師共同提高教學水平和科研能力;最后,聘請國內知名專家,以講座的形式,彌補課堂教師資源不足的問題〔10〕。

      (五)完善基于BIM技術的教學管理機制

      山西大學在完善教學管理機制方面進行了大膽的探索。首先是教師發展機制。一方面,與BIM技術軟件開發公司積極洽談,為相關課程任課教師提供培訓機會;另一方面,學校擴大了校級科研項目的數量,并增加了科研經費投入。其次是教學激勵機制。因為充分認識到教學工作的重要性,所以,學校擬將BIM技術相關大賽列入學科競賽項目目錄,對獲獎的指導教師給予獎勵,形成有效、公平的激勵評價體系。最后是學生評價機制。學校許多課程實行的是平時考勤、實踐成果、期末考試成績等相結合的綜合學生評價機制。

      作者:雷穎 單位:山西大學電力與建筑學院

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