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土建类专业人才BIM应用能力培养体系构建研究

作者

曹建文 汤燕群 林济星

1. 中南林业科技大学土木工程学院 湖南长沙 410004 2. 华阳国际工程设计股份有限公司 广东深圳 518000

摘要:随着BIM技术在国内外建筑行业中重要性的持续提升,培养具备BIM应用能力的高素质复合型土建专业人才已成为行业发展的关键。当前,BIM技术人才的匮乏已成为制约建筑业BIM技术应用与发展的瓶颈,这一问题亟需通过高校教学改革以及政府和企业的积极参与加以解决。为此,本文对现有的人才培养方案进行了深入研究,提出通过单独开设BIM课程与在现有课程中融入BIM内容相结合的方式,构建了全新的课程体系。同时,本文设计了包括BIM技术学习资源库建设、实践教学平台搭建、学生竞赛参与、职业资格考证以及校企深度合作等多维度具体措施,最终形成了系统化的土建类专业人才BIM应用能力培养体系。该体系旨在全面提升学生的实践能力与就业竞争力,为土建类专业学生的全面发展提供了有效的理论依据与实践保障。

关键词:BIM应用能力;土建类专业人才;培养体系

1. 引言

随着BIM技术在国内外建筑行业中的日益重视,行业对熟练掌握BIM技术、具备BIM应用能力的高素质复合型专业人才的需求不断增加。然而,当前的人才培养规模和质量远未能满足行业发展的需求,已成为制约BIM技术广泛应用的瓶颈。建筑从业人员缺乏足够的培训是BIM技术推广的最大挑战之一,而BIM人才的短缺已成为建筑业实现数字化转型和技术升级的主要限制因素。解决这一问题的关键在于高校推动BIM教学改革,同时也需要各级政府与相关企业的积极投入与协同配合[1-3]。基于国内外BIM技术发展的趋势,对土建类专业人才培养体系进行系统改革显得尤为重要。这一改革不仅可以有效提高土建类专业人才的综合素质,还能够显著增强毕业生的就业竞争力和行业适应能力。

近年来,国内外关于BIM教育的研究取得了许多成果。在美国、新加坡等发达国家,高等院校普遍设置了系统化的BIM课程,注重理论教学与实践能力的结合,为行业输送了大量高水平的BIM技术人才;相比之下,我国在BIM教育体系建设方面仍较为薄弱。因此,建立适应实际需求的BIM应用能力培养体系,成为提升土建类专业人才综合素质和推动BIM技术普及的必然选择。

2. 土建类专业人才BIM应用能力培养体系构建

2.1 培养体系框架

构建BIM应用能力培养体系需综合考虑多方面因素。首先,应根据土建类不同细分专业方向及其BIM应用能力需求、高校办学层次和特点制定相应的培养方案;其次,从空间维度看,可将培养体系划分为课堂内和课堂外两部分;从时间维度看,则可以划分为学生阶段与终身学习阶段。此外,还需结合校企合作与政府支持等资源要素,推动培养体系的有效实施。

综合上述分析可以看出,全面构建土建类专业人才BIM应用能力培养体系需要统筹多方资源与因素,这无疑将大幅增加体系设计的复杂性。为简化设计,本文在查阅和总结大量相关教育文献后提出,土建类专业人才BIM应用能力培养体系可以划分为两个核心部分:课程体系与具体配套措施,如图1所示。

2.2 培养体系内涵

根据现有文献的研究成果,BIM应用能力培养体系的核心在于对传统课程体系的调整与优化,构建适应BIM能力培养的新型课程体系,并辅以一系列具体的配套措施。本文提出的培养体系具有较强的通用性,可根据实际情况灵活调整,以适应不同高校、专业和行业需求。

2.2.1 BIM应用能力培养体系之课程体系

为了满足土建类专业人才BIM应用能力的培养需求,现有专业人才培养方案需要进行调整。结合国内外高校的教学实践,课程体系的调整一般有两种主要方式:单独开设BIM课程与在现有课程中植入BIM内容。

(1)单独开设BIM课程

独立开设BIM课程是目前高校普遍采用的方式,旨在帮助学生系统掌握BIM的基本概念、理论方法及核心技能。这种模式的优点是课程开设相对容易,教学内容系统性与完整性较强。然而,其不足之处在于:

课程与土建专业核心知识之间可能缺乏紧密联系,甚至出现脱节现象。

高校培养方案受总课时限制,单独设置BIM课程的课时和课程数量可能不足,难以全面覆盖BIM知识。

教师的专业水平与实践经验限制了教学效果。

以中南林业科技大学土木工程学院为例,如表1所示,目前土木工程、工程管理、建筑环境与能源应用工程专业均已开设BIM课程,但课程内容和课时安排存在较大差异。显然,即便是同一学院,其各个专业的培养要求不同,培养方案制定者的认识不同,最终形成了BIM课程的不同设置方案。

(2)在现有课程中植入BIM内容

单独开设BIM课程固然重要,但其局限性不可忽视。实际上,不论是否已经单独设置BIM课程,都可以通过在现有课程中植入BIM相关内容,将BIM知识与专业知识相融合,从而弥补课程设置的不足,实现BIM技术的教与学[4][5]。

通过植入BIM内容,不仅可以解决BIM技术与专业知识脱节的问题,还能够在有限的课时内实现对学生BIM能力的有效培养。但这一方式在实施中受到诸多因素的影响,包括任课教师的BIM技术水平和课程内容的适配性。此外,并非所有课程都适合或有必要植入BIM内容。具体的课程植入方案举例如表2所示。

2.2.2 BIM应用能力培养体系之具体措施

由于课时数等诸多因素的限制,许多BIM应用能力的培养需要延伸至课堂之外。因此,在构建课程体系的同时,还应采取以下具体配套措施,以全面提升学生的BIM应用能力:

(1)建立BIM学习资源库

开发并开放高质量的学习资源,如BIM软件教学视频、课件、案例和习题库,供学生在课外进行自主学习。通过这些资源,学生可以灵活利用碎片化时间深化对BIM技术的理解和掌握。此外,政府相关部门可以采购和开放教学培训资料、构件库及BIM案例库等资源,不仅为高校教育提供支持,也为社会各界学习和推广BIM技术创造条件,从而进一步推动BIM技术的普及化应用。

(2)建立BIM实践平台

高校、政府主管部门与企业可共同出资构建高性能BIM实践教学平台,为学生提供硬件支持和实践机会。该平台不仅应满足教学需求,还应面向社会开放,降低学习和应用BIM技术的门槛,尤其是在资源匮乏的地区。此外,该平台可以为学生提供创新创业支持,结合实际项目需求,促进理论与实践的紧密结合,全面满足教学、科研及工程实践的多样化需求。

(3)开展BIM技术相关竞赛

鼓励学生积极参与BIM相关学科竞赛,通过竞赛实践提升BIM技术的实际应用能力和团队协作能力。这类竞赛可以由高校、学院层面组织,也可以由政府主管部门牵头举办,形成多层次的竞赛体系。通过竞赛,学生不仅可以强化BIM技术应用,还能够借助与其他团队的交流开拓视野,发现技术短板,进一步提升自身的综合能力。

(4)推动BIM考证

高校应鼓励学生参加各类权威的BIM证书认证考试,以提升学生在就业市场中的竞争力。政府主管部门则应尽快整顿当前混乱的BIM认证市场,规范BIM职业资格认证制度,提升证书的公信力和权威性。此外,应将BIM证书纳入国家职业资格体系,构建统一的认证标准,减少当前市场上因多头管理造成的困惑现象,从而让企业和考生对证书的含金量有明确认知。

(5)建立BIM协会或学习兴趣小组

鼓励学生成立BIM技术协会或学习兴趣小组,定期组织BIM技术的学习交流活动,形成技术讨论的良好氛围。同时,鼓励学生加入全国性或区域性的BIM技术组织,通过参与高水平的技术交流和培训,进一步开拓视野,获取行业最新动态,从而巩固学习成果并提升技术应用能力。

(6)深化校企合作

校企合作是将理论与实践深度结合的重要方式。高校可与企业联合开设BIM订单班,面向企业定向培养具备BIM技能的专业人才。同时,可通过引入真实项目案例、安排企业实习机会等方式,为学生提供实践平台,帮助其深入了解行业应用场景。此外,高校与企业还可在BIM软件开发、教学案例研究等方面展开合作,探索更加丰富的校企合作形式,为学生创造更多的学习和实践机会。

通过上述配套措施的实施,可以有效弥补课堂教学在培养BIM应用能力方面的不足,为学生提供更加全面的学习和实践支持,确保培养的土建类专业人才能够满足行业对高素质BIM技能人才的需求。同时,这些措施的推广也将有助于BIM技术在行业中的普及和深入应用。

3. 土建类专业人才BIM应用能力培养体系实施路径

在完成土建类专业人才BIM应用能力培养体系的构建后,其有效实施是确保培养目标达成的关键。具体的实施路径可从以下几方面入手:

3.1 教学方案设计

基于既定的培养体系,制定科学、适应性的教学方案。教学方案应明确课程设置、教学方式以及考核标准,并与行业实际需求相结合。课程设置应采用分层次、模块化的设计模式,覆盖基础知识、核心技能与高级应用,确保学生能够系统地掌握BIM相关知识与技能,同时为不同层次学生提供学习路径,满足个性化需求。

3.2 师资队伍建设

师资队伍是实施培养体系的核心保障。应引进具备丰富实际项目经验与教学背景的BIM专家,同时结合校内外资源组建一支理论与实践相结合的教学团队。对于现有教师队伍,应加大BIM技术培训力度,通过参与实际项目、专业研修等方式,提升教师的教学能力和技术水平。通过持续优化师资队伍建设,确保教学质量与行业前沿需求保持一致。

3.3 持续反馈与改进

在体系实施过程中,应建立健全的持续反馈机制,定期收集学生、教师以及企业的意见和建议。结合市场需求变化,对培养体系进行动态优化与调整,以保持体系的适应性与前瞻性。例如,可通过问卷调查、访谈以及行业评估等方式获取反馈,确保培养内容与行业发展方向保持同步,为学生提供更贴合市场需求的BIM应用能力了培养。

4. 结束语

本文通过系统分析国内外BIM教育现状,提出了土建类专业人才BIM应用能力培养体系的构建策略。通过对课程体系的调整和多维度配套措施的实施,能够显著提升学生在理论知识与实践技能方面的综合能力,为建筑行业输送具备实用BIM技术能力的高素质人才。展望未来,在行业需求与技术快速发展的背景下,高校应持续优化人才培养体系,深化校企合作,推动实践创新,不断提高学生的行业适应能力与就业竞争力,助力BIM技术在建筑领域的广泛应用与深度发展。

参考文献:

[1] 张泳, 付君. 多阶段、多层次工程管理专业BIM培养体系构建[J]. 高等建筑教育, 2017, 26( 6) : 18-23.

[2] 张尚,任宏,Albert PC. BIM 的工程管理教学改革问题研究(一) ——基于美国高校的BIM教育分析[J]. 建筑经济,2015( 1) : 113-116.

[3] 齐宝库,薛红,张阳. 建筑类高校BIM高端人才培养的瓶颈与对策[J]. 中国建设教育,2014( 1) : 30-33.

[4] 吴光东, 唐春雷. BIM技术融入高校工程管理教学的思考[J]. 高等建筑教育, 2015, 24( 4) : 156-159.

[5] 姜海莹. BIM技术融入工程管理专业的障碍研究[J]. 工程经济, 2018(5): 55-59.

基金资助:教育部人文社会科学研究专项任务项目(工程科技人才培养研究)资助“新工科背景下土建类专业人才BIM应用能力培养体系构建与实践研究”(18JDGC038)

[作者简介]

曹建文,1974年11月,男,汉族,四川乐山人,硕士研究生,副教授,研究方向:工程管理信息化、BIM技术及应用,单位:中南林业科技大学,

汤燕群,1975年2月,女,汉族,湖南岳阳人,硕士研究生,副教授,研究方向:工程管理,单位:中南林业科技大学,

林济星,1984年4月,男,汉族,江西萍乡人,本科,高级工程师,研究方向:装配式及智能建造,单位:深圳市华阳国际工程设计股份有限公司