新工科背景下“双创”应用型人才培养模式
2019-04-07崔淑梅吴晶霞
崔淑梅 吴晶霞
摘 要:作为地方应用型本科院校,“新工科”建设要求培养具有创新、创业的高级应用型人才。结合现在工程领域比较流行的BIM技术,对原有老工科专业升级改造使其符合“新工科”的内在要求,满足社会发展的需要。本文通过探索应用型工程管理人才培养模式,构建基于BIM的人才培养方案,进行有关BIM的课程体系改革,最终实施应用型BIM人才培养方案,提升学生科研实践能力和水平,从而培养出符合“新工科”建设目标要求、创新实践能力强的高级应用型人才。
关键词:新工科 BIM技术 人才培养模式 课程体系改革 人才培养方案实施
中图分类号:G642.0 文獻标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)11(b)-0190-03
2013年以来,世界上以“绿色工业革命”为特征的第四次工业革命已经到来,中国第一次与其他发达国家站在同一起跑线上,这是一个以新技术、新产业、新业态和新模式为特征的新型产业革命。而与之相适应的是我国的教育也需要适应这一新形势的发展,进入创新经济发展时代。2017年2月,教育部开始积极推进新工科(Emerging Engineering Education)建设,先后达成了“复旦共识”、“天大行动”和“北京指南”,并发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》、《关于推进新工科研究与实践项目的通知》,开始探索适应第四次工业革命的具有中国特色的高等工程教育模式,使得中国由教育大国向教育强国迈进。
BIM(Building Information Modeling)是在建筑领域应用计算机信息技术,实现对设计、施工和管理过程仿真和模拟的一种技术和管理方法[1]。依据新工科建设目标要求,结合BIM技术,对现有的工程管理专业进行人才培养方式改革,是对传统老工科专业的升级改造,可以满足培养第四次产业革命需要的创新创业“双创”应用型人才的要求。BIM人才可分为BIM标准制定人才、BIM工具开发人才、BIM专业应用人才,而BIM专业应用人才所需的 BIM专业应用能力则由专业和BIM能力两部分构成,其中BIM能力又分为BIM建模能力和BIM用模能力[2]。作为应用型本科院校工程管理专业的培养目标应该定位为BIM专业应用人才的培养。林健提出新工科人才培养途径主要是通过课程体系和教学内容改革、教育教学方式改革、课堂教学与课外学习相结合的方式进行[3]。李华等提出新工科就必须植入人才培养新模式,即构建新工科课程体系与实践教学体系紧密结合的新模式[4]。根据“新工科”建设要求,结合建筑工程计算机信息BIM技术,通过“新建和植入”两种模式重构基于BIM技术的人才培养方案,改革课程体系,通过方案实施和课程改革,形成符合“新工科”内在要求的工程管理专业BIM教学改革理论和方法。
1 探索应用型工程管理人才培养模式
“天大行动”指出到2020年,探索形成新工科建设模式,主动适应新技术、新产业、新经济发展。作为地方应用型本科院校应主动抓住新工科的发展机会,以综合性思维为导向创新构建人才培养机制和跨学科知识体系,通过校企产学研机构和创新创业平台,提升学生科研实践能力和水平,培养更多适应新时代要求的多元化、复合型、创新型的卓越新工科人才[5]。
2 基于BIM的人才培养方案构建
根据国内外的研究,BIM专业应用人员的BIM能力要求基本如下,从低到高依次为:BIM软件操作能力、BIM模型生产能力、BIM模型应用能力、BIM应用环境建立能力、BIM项目管理能力、BIM业务集成能力。人才培养方案根据培养目标及BIM应用能力要求,根据行业发展的趋势,在本科人才培养方案修订时,融入BIM的教学理念,开设相关教学课程,并在课程设计和毕业设计阶段全面贯穿BIM设计理念,使得毕业生踏入社会就能与社会需求相吻合。
BIM课程主要有两种设置方法:在现有课程中植入BIM内容、新开设BIM课程(设计),这两种方法可以综合运用[6]。在基于BIM的人才培养方案中,应该按照各个高校的实际情况来确定具体的课程应该采用哪种方式,以烟台大学工程管理专业为例,新设BIM课程包括建筑信息模型(BIM)概论、BIM项目管理实训、BIM5D综合实训、工程造价BIM软件应用、项目管理BIM软件应用;植入BIM相关知识课程包括工程制图、房屋建筑学、建筑材料、建筑工程施工技术、工程造价管理、项目管理、工程合同管理与招投标、建筑(安装)工程计量与计价等课程及相应的课程设计。
3 基于BIM的课程体系改革
基于BIM的课程体系改革的主要思路在于:以BIM模型为基础,先单项、后综合;针对不同专业专注于不同的核心能力,全面了解、重点突破;注重教学过程,任务驱动、业务导向、激发内力。具体能力分析及教学方案如下:先单项后综合,单项能力包括协同设计能力、建模及识图能力、计量与计价能力、施工组织设计能力、招投标能力。综合是在施工阶段的综合应用能力。
根据各高校和我校开设BIM课程的情况,单项能力中协同设计能力比较薄弱,而且短时间很难解决这个问题,所以这个能力暂时可以由设计翻模能力代替。通过翻模建立BIM课程的案例应用基础,再运用项目教学的方式,以应用BIM技术案例工程为主线,将BIM有关的专业基础课和专业课程有机结合,形成一个完整的、有条理的BIM知识传递结构。具体如表1所示。
4 基于BIM的应用型人才培养方案实施
4.1 立足于当前,尽量做到BIM技术教学应用的最大化
很多高校现在已经购买了BIM造价软件和项目管理软件,虽然不能完全满足BIM教学的需要,但能保证实践性教学的开展,能让高校学生尽量满足社会实践需要,了解未来建设项目的技术要求、管理手段、方法。在现阶段,独立的BIM的课程设置暂时不能完全取代CAD课程(由现实的社会工作所决定),但应该在CAD课程基础上,增加开设BIM建模课程,建出的模型作为所有专业课程BIM的应用基础,在不同课程中最大可能地利用BIM技术,使得BIM技术贯穿整个教学过程。
4.2 打造精通BIM技術的“双师型”教师队伍
通过“引新和培旧”(引进新教师,培养老教师)的方式提高具有交叉学科知识的师资比例,以满足培养“新工科”人才的培养要求。引进具有BIM相关知识的博士毕业生,组建结构合理的梯队,带动“新工科”BIM教学团队的建设。同时也要通过培训、企业兼职、承接相关横向课题研究等方式,强化已有教师的培养,建立一个稳定的、可持续发展的“双师型”教学团队。
4.3 加强学生第二课堂建设
为了提高专业文化和学术氛围,将第二课堂建设纳入到专业建设计划中。成立BIM技术实践研究协会,每年开展BIM软件培训。并且采用师生共同合作的方式,先培训一批学科知识扎实的学生,并让其通过参加竞赛、实际案例操作等方式掌握BIM技术,然后由老生带动并辅导新入会学生,形成一个具有良好发展趋势的BIM团队。开放BIM实验实训室,制定完善的开放实验室制度和开放性单项和综合实训方案。每年开展BIM相关的学术讲座,让学生了解最前沿的BIM发展情况及趋势。每年学院开展BIM识图建模大赛、BIM建模算量大赛等有关比赛,提高学生的BIM参与兴趣和实战能力。
4.4 改革实践教学模式,提高实践教学质量
(1)引进虚拟仿真技术平台,改革实践教学模式。
实践教学一般由“实验+课程设计+实习+毕业设计”组成,在实践教学过程中,引入虚拟仿真技术,解决实践场地、设备不足的问题。在所有的实践环节当中,生产实习是最难解决的一个环节,一是实习的工地不足,多个学生集中在一个工地实习,难以满足个性化指导的要求。二是因土木工程的阶段性,生产实习基本上只能接触一个生产阶段,学生很难了解整个生产流程以及组织模式。通过引入虚拟仿真技术可以解决此类问题,以一个月的生产实习为例,可以先组织学生到实际工地实习一个周,让学生先对真正的生产环境有所了解;然后组织学生在校内通过虚拟仿真施工技术和项目管理实训模拟实习两个周,使其掌握整个生产和管理流程;最后再到实际工地实习一个周,让学生把虚拟仿真和实训所获得的知识与现实对应,达到虚拟与现实充分融合的目的。
(2)开展校企合作,使得产学研协同育人机制实现真正落地。
现有的产学研协同育人机制往往只有一个框架性协议,距离实际落地还有一定的距离,研究采取一定措施使得产学研协同育人机制真正得以实施。如地方高校可以采取聘用“产业教授”的方式来使得企业的高层技术人员真正参与到教学计划制定、学生教学、实践指导当中来。采取教师顶岗实习的制度使得高校教师真正能到企业中实际参与项目并通过解决项目当中出现的问题提高自己的理论和实践能力。建立工程管理研究所研究企业生产过程中出现的问题,解决方法可以反馈于教学和生产运行过程中。通过制定一系列具体措施,使产学研协同育人机制实现真正落地。
5 结语
“新工科”建设符合社会的发展要求,能为第四次产业革命培养所需要的人才。伴随着计算机信息技术BIM的兴起,使得升级改造老工科专业以满足“新工科”的内在要求成为了一种可能。通过探索应用型工程管理人才培养模式,构建基于BIM的人才培养方案,进行有关BIM的课程体系改革,最终实施应用型BIM人才培养方案,提升学生科研实践能力和水平,从而培养出符合“新工科”建设目标要求,创新实践能力强的高级应用型人才。
参考文献
[1] 张尚,任宏.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.
[2] 黄剑,汪海津,尹贻林.基于BIM的工程造价专业课程体系与教学改革研究——以应用型本科高校为例[J].工程经济,2017(10):72-76.
[3] 林健.面向未来的新工科建设[J].清华大学教育研究,2017,38(2):26-35.
[4] 李华,胡娜,游振声.新工科:形态、内涵与方向[J].高等工程教育研究,2017(4):16-19.
[5] 王素君.校企协同育人的机制和模式研究[J].现代教育管理,2015(2):57-60.
[6] 王飞,杨晔.“新工科”背景下创新与信息教学模式探索 ——基于BIM的工程管理专业改革研究[J].河北工程大学学报:社会科学版,2018,35(4):100-102.