基于产教融合的职业本科多专业协同人才增值培养研究

DOI：10.19980/j.CN23-1593/G4.2022.17.034

摘  要：职业院校多专业协同人才培养多以专科专业为主，人才培养层次不足以满足智能建造和行业转型发展需求。因此，文章提出基于产教融合探索职业本科多专业协同人才增值培养研究。文章以GIS赋能“BIM+”实现多专业协同，分析其在智能建造和行业转型发展可行性，以及BIM与GIS融合技术在工程全生命周期的应用框架和应用实践效果，提出以职业能力要求为逻辑起点、以产教融合为实践路径、以人才增值为最终目标的职业本科多专业协同人才增值培养模式，这不仅遵循职业教育人才培养的规律与本质，也探索职业本科高层次高素质创新型技术技能人才增值培养的新模式，更为智能建造、行业转型和区域经济发展提供多专业协同的高层次高素质创新型技术技能人才。

关键词：产教融合;职业本科;多专业协同;人才增值培养

中图分类号：C961 文献标志码：A           文章编号：2096-000X（2022）17-0135-04

Abstract： Multi-specialty collaborative talent training in vocational colleges is mainly specialized， and the level of talent training is not enough to meet the needs of intelligent construction and industrial transformation development. Therefore， based on the integration of industry and education， this paper puts forward a research on multi-specialty collaborative talent value-added training for vocational undergraduate courses. This paper uses GIS to empower "BIM+" to realize more professional collaboration， analyzes its development feasibility in the intelligent building and industry transformation， and the whole life cycle of BIM and integration of GIS technology in engineering application framework and application of practical effect. The study puts forward the vocational undergraduate professional cooperative more value-added training mode through a professional capacity requirements as the logical starting point and the fusion education as the practice path， the talent value as the ultimate goal， which not only comply with the laws of the vocational education personnel training and the nature， but also explores the professional undergraduate course high-level high-quality innovative new mode of training value-added technical skills， more intelligent construction， industry transformation and regional economic development to provide multi-professional collaboration of high-level high-quality innovative technical skills.

Keywords： integration of industry and education; professional bachelor degree; multi-professional collaboration; value-added training of talents

為贯彻落实《国家职业教育改革实施方案》，2020年9月教育部等九部门印发《职业教育提质培优行动计划（2020-2023年）》。文件指出，稳步发展高层次职业教育，把发展本科职业教育作为完善现代职业教育体系的关键一环，培养高素质创新型技术技能人才，畅通技术技能人才成长通道。2021年教育部印发《本科层次职业教育专业设置管理办法（试行）》文件指出，本科层次职业教育专业设置应牢固树立新发展理念，坚持需求导向、服务发展，顺应新一轮科技革命和产业变革，主动服务产业基础高级化、产业链现代化，服务建设现代化经济体系和实现更高质量更充分就业需要，遵循职业教育规律和人才成长规律，适应学生全面可持续发展的需要。

职业本科教育是从职业教育内部延伸出来的，是完全按照职业教育人才培养规律举办的本科教育。其本质上是深深扎根于职业实践进行人才培养的教育，人才培养的逻辑起点是各行各业的职业能力要求。因此，职业本科教育继承了职业教育的“三个不变”特点，即在办学方向上坚持职业教育类型不变，在培养定位上坚持技术技能人才不变，在培养模式上坚持产教融合、校企合作不变;同时，职业本科教育也在职业教育基础上提出了“三个高”，即是职业教育的高层次、高起点、高标准建设一批专业，通过长学制培养，培养高层次高素质创新型技术技能人才，为区域经济高质量发展服务。

近几年，从行业信息化和产业转型的角度，住建部等国家主管部门及行业龙头企业相继出台了BIM国标、政策以及企业标准、指南等。其具有很强的指导性、前瞻性、专业性和可操作性，其覆盖范围广泛。如2017年发布的GB/T 51235—2017《建筑信息模型施工应用标准》，是我国第一部建筑工程施工领域的BIM应用标准，填补了我国BIM技术应用标准的空白。其从深化设计、施工模拟、预制加工、进度管理、预算与成本管理、质量与安全管理、施工监理、竣工验收等方面提出了建筑信息模型的创建、使用和管理要求;2018年某企业发布《建筑工程施工BIM应用指南》，本指南在内容组织上从工程实用角度出发，按照全生命周期架构制定BIM技术应用点。主要包括设计阶段的各专业模型设计构建、冲突检测和管线综合等;施工阶段的三维施工场布、进度模拟、点云模型、VR展示等;运维阶段的数据交付、存储和管理等。GIS技术辅助BIM技术在建筑业各领域各环节应用的成功案例越来越多，如基于BIM和GIS的综合管廊智能化管理平台，深入研究了BIM和GIS融合后建设的一套服务于综合管廊规划、设计、建设和后期运行管理的平台;基于BIM和GIS的数据集成在水利工程中的应用，实现了BIM与GIS集成IFC和CityGML数据转换，并服务于水利工程不同阶段的技术应用;基于BIM+GIS技术的铁路桥梁工程管理应用研究，实现了基于GIS的全线宏观管理，基于BIM技术的标段管理和公路桥梁精细化管理相结合的多层次施工管理;基于BIM和GIS的城市规划应用，阐述了GIS平台查看项目信息的便捷性和全面性，并分析模拟了日照采光、可视域、建筑高度和间距以及建筑出入口规划等。

当前，职业院校多专业协同人才培养多以专科专业为主，人才培养层次不足以满足智能建造和行业转型发展需求。因此，本文提出了基于产教融合探索职业本科多专业协同人才增值培养研究。文章以GIS赋能“BIM+”实现多专业协同，分析其在智能建造和行业转型发展可行性，以及BIM与GIS融合技术在工程全生命周期的应用框架和应用实践效果，提出了以职业能力要求为逻辑起点、以产教融合为实践路径、以人才增值为最终目标的职业本科多专业协同人才增值培养模式，这不仅遵循了职业教育人才培养的规律与本质，也探索了职业本科高层次高素质创新型技术技能人才增值培养的新模式，更为智能建造、行业转型和区域经济发展提供了多专业协同的高层次高素质创新型技术技能人才。

一、职业本科多专业协同人才增值培养可行性分析

（一）智能建造和行业转型发展分析

住房和城乡建设部等部门印发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，文件明确指出：加快建筑工业化升级，大力发展装配式建筑，推动建立以标准部品为基础的专业化、规模化、信息化生产体系。加快推动新一代信息技术与建筑工业化技术协同发展，在建造全过程加大建筑信息模型（BIM）、互联网、物联网、大数据、云计算、移动通信、人工智能、区块链等新技术的集成与创新应用。通过融合遥感信息、城市多维地理信息、建筑及地上地下设施的BIM、城市感知信息等多源信息，探索建立表达和管理城市三维空间全要素的城市信息模型（CIM）基础平台。基于此，建筑行业将先进的信息化、智能化技术进行跨学科、跨领域结合，即GIS与BIM技术相结合，是行业转型发展的必然，也是职业本科院校多专业协同人才增值培养的全新探索。

（二）技术融合应用分析

1. BIM与GIS融合技术在工程全生命周期的应用框架

根据作者有关研究成果，将BIM与GIS融合技术应用贯穿于工程全生命周期，不仅实现了BIM与GIS技术融合，也使得建筑工程管理人员根据BIM和GIS的集成系统进行建筑工程全生命周期可视化管理和应用，如图1所示。

2. BIM与GIS融合技术在工程全生命周期的应用实践

（1）项目决策阶段

项目决策阶段主要包括编制项目建议书和可行性研究报告。在该阶段，主要通过GIS技术提供该项目的地理空间信息，建立地形、地貌等数字模型，形象地展示了建筑物与周边环境的空间关系，为设计阶段BIM模型设计提供准确的地理信息，提供多个选择方案，为项目决策提供合理化建议。

（2）项目实施阶段

项目实施阶段主要包括设计前的准备阶段、设计阶段、施工阶段、动用前准备阶段和保修期。重点分析设计阶段和施工阶段。

a. 设计阶段

设計阶段是建设项目整个生命周期内最重要的环节，它直接影响着建筑安装成本及运维成本，对工程投资、工程质量、工程进度及建成后的使用效果、经济效益等方面有着直接的影响。

应用BIM技术进行可视化设计，建立三维数字微观高精度建筑模型，直观地展示建筑物各构件的几何属性和非几何属性，并可以查看完工后的3D渲染效果;在建筑物满足结构分析的前提下，应用BIM技术进行了自然采光模拟、自然通风模拟等节能分析和安全疏散路线设计等安全疏散分析，丰富了设计内容，控制了工程安全、节能、成本等;同时，应用协同设计和碰撞检测功能，对建筑物内部各专业之间产生的碰撞问题予以修正协调。应用GIS技术分析水文、地质等数据信息，为工程设计提供依据。

BIM与GIS技术的结合，为BIM技术在建筑工程设计阶段的功能极大地进行了优化和细化，如GIS为BIM模型提供准确地理位置定位，可通过设置某一具体时间点，真实地模拟日照采光、房屋通风以及可视范围，生成光照变化等模拟视频，形成分析报告;通过GIS平台，分析了新建建筑物周围的道路情况以及园区内道路规划，并结合建筑项目规模、使用性质、人员车辆进出率等因素确定了新建建筑物的出入口。基于此形成的设计方案，弥补了微观与宏观、高精度单体与周围地理环境、室内与室外相互独立的情况，优化了设计参数，为后续的工程施工和运行维护提供了更加客观的依据。

b. 施工阶段

利用无人机倾斜摄影创建施工现场全景图，在施工阶段的重要节点进行持续航拍并进行周期监测，获取监测图像、处理无人机成果数据，通过信息存储到数据服务器载入建筑信息管理平台，借助GIS技术对施工现场周围环境信息进行分析。再结合BIM模型，对施工阶段各环节实现全过程实时监控管理以及预警报警，辅助施工现场场地布置、工程进度、工程成本、工程质量和安全控制等方面管理。规避了违规操作，进而保证了规范化与标准化施工。

施工进度管理。主要从施工前和施工过程中对施工进度进行了优化管控。施工前，应用BIM5D将施工进度计划链接到BIM模型，划分流水段，分区等模拟整个施工过程。在模拟中若存在缺陷或不完善之处，可根据提示优化施工组织设计，做好工程进度预控管理。施工过程中，在BIM5D模型中实时追踪当前的进度状态，监控关键线路某一天某一时段的施工进度情况等，实现了实际进度与进度计划实时对比，预警报告。对于出现的偏差，采取了协调各方和及时调配人材机资源予以解决。

施工成本管理。从工程计量、工程变更和资金使用计划与偏差分析等方面进行了施工成本优化管理。BIM模型支持按计算规则自动算量，将建筑构件与时间维度相关联，自动完成了建筑工程量动态查询与统计，形成汇总报告;当发生工程变更，就在模型中修改某一或某些构件属性，系统自行对工程量进行统计、扣减等计算，形成变更后的工程造价;在此过程中应用了BIM5D，将时间和成本信息关联到建筑模型，随着工程施工进程，对工程进度与资金使用情况进行动态管理，对于出现的成本偏差，及时纠偏，有效控制了工程成本。

施工质量与安全控制。基于BIM与GIS技术融合模型，对工程施工过程实施三维可视化动态监控，特别是重点部位和关键工序，是实现建筑工程质量和安全控制的重要手段。BIM5D技术在虚拟环境下漫游、识别潜在危险源、具体监测位置的受力状态等方面质量安全控制较为高效，如识别尚未建造的楼梯井和天窗等坠落危险源、监测塔吊回转半径和影响区域等塔吊安全管理以及规划灾害应急疏散路线、时间等。同时，利用无人机检查施工现场质量和安全也是极为有效的方法。在施工现场从不同高度、不同角度检查施工人员所处位置是否安全、施工操作是否规范、机械和材料堆放是否合理无危险以及工程细部安全隐患排查等，并作出安全警示。对于建筑高危地点、工作人员不便到达的地方进行质量评定，提供信息。这不仅为工程施工中的质量安全管理提供了信息化手段，也极大的为处于“萌芽”状态下的质量安全问题作出预判，制定措施，保障安全。

（3）项目使用阶段

工程竣工验收后，向业主交付建筑信息模型即可。BIM包含了建筑设备、水暖电通风、消防、通讯设备等信息，解决了运营维护过程中数据之间的“信息孤岛”和运营阶段与前期的“信息断流”问题，为运行维护管理提供了准确的数据和详细的信息。GIS具有提供建筑物周围环境和空间地理信息的功能，也可以延伸覆盖整个城市的空间地理信息，推进数字化城市建设。BIM和GIS还可以提供建筑物周围和出入口监控设备，车位泊车情况等动态信息。

二、职业本科多专业协同人才增值培养研究

（一）以职业能力要求为逻辑起点，逆向回溯人才培养目标

职业本科多专业协同人才增值培养，应以职业能力要求为逻辑起点。（1）通过行业企业调研，深度产教融合、校企合作，把握、研判智能建造和产业创新升级态势，确定所需职业能力;（2）分析职业能力，确定多专业协同所需职业能力，即BIM+GIS技术融合所需职业能力;（3）结合职业本科高层次高素质创新型技术技能人才培养目标，逆向回溯职业本科多专业协同人才增值培养目标;（4）细化专业人才培养目标，包括素质目标、能力目标、知识目标。

（二）以产教融合为实践路径，纵向贯穿人才培养过程

为实现职业本科多专业协同人才增值培养，要深化职业教育产教融合、校企合作，深化校企合作協同育人模式改革，主动与具备条件的企业在人才培养、技术创新、就业创业、社会服务、文化传承等方面开展合作;要促进产教融合校企“双元”育人，校企共同研究制定人才培养方案，及时将新技术、新工艺、新规范纳入教学标准和教学内容，强化学生实习实训。当前，职业院校把产教融合、校企合作作为重要的建设内容和办学特色。但实践表明，大多数职业院校的产教融合、校企合作模式多样，但合作内容多流于形式，合作深度不够，人才培养质量不高、德技并修理念不强，双方补短板、强弱项精准发力不够，合作可持续发展规划缺乏，成效不明显等问题。若职业院校能够依据行业企业发展预测，确定技术技能人才职业能力需要，与企业深度开展产教融合、校企合作，GIS与BIM技术相结合在建筑工程中实践应用，逆向回溯确定人才培养目标，进而构建职业本科院校多专业协同人才增值培养体系。

（三）以人才增值为最终目标，定向服务行业高质量发展

职业本科多专业协同人才增值培养，应以人才增值为最终目标。一方面是职业能力增值。通过多专业协同，重构了适应职业能力增值的人才培养方案、课程体系、师资队伍、实训实习基地等;另一方面是学历层次增值。职业本科教育不是专科教育简单的复制版和加长版，而是作为完善现代职业教育体系的关键一环，是为智能建造和产业转型升级、产业基础高级化、产业链现代化，解决复杂问题、进行复杂操作，生产加工中高端产品、提供中高端服务等提供高层次高素质创新型技术技能人才支撑，服务区域经济高质量发展。

三、结束语

本文以培养多专业协同增值人才为目标，以GIS赋能“BIM+”实现多专业协同，从智能建造和行业转型发展、BIM与GIS融合技术在工程全生命周期的应用框架设计与应用实践方面分析了职业本科多专业协同人才增值培养可行性分析，分析结果表明：跨界融合、多专业协同创新服务模式是智能建造和行业转型发展需要，BIM+GIS融合技术在工程全生命周期中应用面广、效益显著;提出了应以职业能力要求为逻辑起点、以产教融合为实践路径、以人才增值为最终目标构建职业本科多专业协同人才增值培养新模式，实现逆向回溯人才培养目标、纵向贯穿人才培养过程和定向服务行业高质量发展。这不仅实现了职业本科高层次高素质创新型技术技能人才增值培养的目标，也为智能建造、产业转型和区域经济发展所需的BIM与GIS集成技术应用与发展提供人才支持，更是为工程全生命周期各阶段管控决策提供更有利的技术服务。

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基金项目：2019年辽宁省教育厅自然科学基金项目“基于BIM+GIS技术的建筑工程施工管理应用研究”（LNLG2019-01）;2020-2021年度辽宁省职业技术教育学会科研规划项目“GIS赋能职业本科‘BIM+’人才培养研究”（LZY20389）

作者简介：孙阳（1984-），女，回族，辽宁锦州人，硕士，副教授，研究方向为工程管理。