基于BIM全过程管理建筑工程专业群综合实训模块化改革研究
2024-01-26余德孙饶银龙杨铭键
余德孙,饶银龙,杨铭键
(九江职业技术学院,江西九江 332005)
数字经济是继农业经济、工业经济之后的新兴经济形态。2022年,国务院发布《“十四五”数字经济发展规划》,提出促进数字技术在全过程工程咨询领域的深度应用,引领咨询服务和工程建设模式转型升级〔1〕;住房和城乡建设部发布《“十四五”建筑业发展规划》〔2〕,亦明确提出建筑行业的数字化转型升级BIM技术全过程运用。新时代,为培养适应建筑行业数字化转型升级复合型人才,建筑工程专业群实施BIM全过程综合实训课程模块化教学改革势在必行。
一、BIM技术在建筑工程专业群应用现状
近年来,国内外院校基于BIM技术进行了一系列课程研究和改革。国外院校主要将BIM技术作为新技术或新范式,对现有课程进行改造或独立开设BIM相关课程,重组专业课程体系〔3〕。例如,宾夕法尼亚大学以集成管理的模式,进行工程类跨专业(包括建筑学、结构工程、机电工程、建筑装饰工程、园林工程等专业)BIM教学改革,运用BIM技术进行项目全过程的协同设计管理;加利福尼亚大学根据在建工程项目开展项目化教学,通过对学生进行角色分配,然后协同运用BIM技术完成项目〔4〕。国内本科院校的BIM教学主要集中在技术软件开发和三维软件应用两个方面,而高职院校大多是将BIM相关课程简单地加入课程体系中,并没有形成系统的、基于BIM产业链岗位需求的实训课程体系。这种“碎片化”的教学模式显然不能培养出真正的跨专业复合型人才。
为了更好地满足社会对BIM技术人才的需求,建筑工程专业群应该对现有的BIM教学模式进行改革和创新。一方面,可借鉴国外院校的成功经验,加强跨专业的教学合作,使学生在学习过程中能够全面掌握BIM技术在建筑工程各个领域的应用;另一方面,应根据BIM产业链的实际岗位需求,构建实训课程体系,使学生能够在实际项目中锻炼和提高BIM技术应用能力。
二、建筑工程专业群综合实训存在的问题
(一)实训内容岗赛证对接不紧密,未形成体系
传统的综合实训都是单一专业独自进行,没有群概念,相互之间没有联系,新技术融入不够,缺乏先进性,同时各专业的综合实训材料及项目存在内容割裂分散、前后没有连贯性,不成体系,实训内容岗证赛对接不紧密。以建设工程管理专业综合实训为例,专业综合实训为期4周,实训内容为:第1周工程测量、第2周BIM土建建模、第3周施工组织编制、第4周工种实训。每一周的实训项目都是基于不同的项目单独进行,实际上是碎片化的拼凑,没有逻辑性与系统性,整个实训内容的设置没有对接学生岗位工作能力需求。根据建设工程管理人才岗位需求,本专业培养的学生应能够从事中小型建设工程项目施工质量、安全、环境、成本、进度、资料、招投标与合同管理等工作。但在实训过程中,由于没有全过程的融入最新的BIM技术,没有涉及成本、招投标与合同管理内容,学生也没有经历一个系统的完整项目建设过程,因而其职业技能并没有得到锻炼。很多学生进入工作岗位以后,不懂得如何进行进度编制,不会做简单的成本造价计算,甚至连最基本建设流程概念都不是很清楚,根本无法适应岗位需要。总之,实训内容设置与企业的实际工作需求脱节,也没有对接1+X建筑信息模型BIM证书及八大员等职业资格考试内容以及各类技能竞赛的标准和要求。
(二)实训内容分阶段进行,缺乏系统性
传统的实训项目通常围绕着单一课程来设置,与相关理论课程相配套,即在每学期理论课程结束后,单独安排一到两周时间进行本门课程的实践教学。此类实训教学实质上还是课程教学的补充与巩固。例如,在施工组织与管理课程讲授完成后,要进行为期一周的施工组织设计实训,而施工组织设计中更多的是在编写施工技术方案,却对机械与劳动力的匹配选择以及成本计量计价方面基本不涉及。虽然经过阶段性的单一课程实训操作,学生单项实践能力能得到相应训练,但由于每个实训环节课程不连贯,实训内容之间联系不紧密,最终导致学生不能形成完整的工程系统概念。
(三)各专业各自为政,资源难共享
高职院校各专业综合实训各自为政,没有基于群的逻辑进行升级改造,导致资源难以共享。以笔者所在学校专业为例,各专业综合实训设置基本没有群系统性,如建设工程管理专业综合实训为期4周,建筑工程技术综合实训为期2周,工程造价专业综合实训为期3周,建筑室内设计、园林工程技术不开设综合实训,而同时开设了综合实训的专业,其实训内容又彼此独立、内容不连贯,没有充分考虑整个实训体系知识与技能的相互依赖和应用联系性,缺乏统一的规划设计与迭代优化〔5〕,没有做到教学资源(包括教师、课程和实训基地等)共建共享,导致教学组织、管理实施困难。
(四)结构化双师队伍欠缺,企业元素融入不足
高等职业教育要求理论教学与实践教学并重,但实际上由于实训条件、教师队伍欠缺以及校企融合不足,实训效果并不太好。建立结构化的双师教师团队是高职教育形成办学特色、实现技术技能型教育的关键。然而,目前高职院校的教师多数缺乏一线工作经验,即使获得“双师”资格认证,也不代表真正掌握了企业一线的技术〔6〕。BIM作为项目全过程的多维建筑模型信息集成管理技术,具有很强的跨专业理论与实操性,而目前高职院校教师普遍对其不够了解,同时具有应用BIM技术进行项目全过程管理实践的教师更是甚少。当前,建筑产业正在数字化转型,BIM技术在不断发展,传统的实训内容已不能满足行业需求。因此,建立结构化的双师队伍、加强校企合作是高等职业教育亟待解决的问题。
三、BIM全过程综合实训模块化改革路径
(一)BIM全过程综合实训课程在建筑工程专业群中定位
高职建筑工程专业群应以职业岗位群需求为导向,对接国家专业标准和1+X证书等级标准,将基于BIM的智能建造产业链职业岗位群统整序化,以“岗”定“课”,构建“底层共享、中层分立、高层互选”的“三层三环”BIM技术贯通专业群模块化课程体系。底层基础能力课程由共享的通识课程模块和专业课程模块组成;中层按室内设计岗、建筑施工岗、项目管理岗、成本管理岗等11个专业核心岗位序化全面贯通BIM智能建造产业链“上中下”游的岗位核心课程模块;高层拓展提升课程由岗位互选课程模块、1+X培训课程模块、专业拓展课程模块、国际工程课程模块、双创技能课程模块6个课程模块构成。学生在大一、大二完成基础能力课程和岗位核心课程的学习后,大三则自由选修拓展提升课程模块。各专业应将证书培训内容有机融入专业(群)人才培养方案,全面推广实施书证融通人才培养模式改革,探索“1”和“X”的有机衔接,发挥职业技能等级证书在促进人才培养和实施职业技能水平评价的优势,培养适应新技术、新业态、新模式、新产业需要的建筑领域复合型创新人才。建筑工程专业群综合实训课程属于高层拓展提升模块,是打造跨专业复合型人才的关键环节。
(二)基于专业群“岗课赛证”融通开发模块化课程内容
图1 “岗课对接,赛课融合,证课融通”三位一体课程开发模式
课程应以跨专业、跨岗位复合型人才培养为目标,紧密对接BIM技术智能建造产业链上岗位标准、1+X建筑信息模型BIM证书及建筑信息模型BIM世、国、省、行四级技能大赛竞赛要求,有机融合知识、能力、素质、思政元素,形成“岗课对接,岗为方向,赛课融合,赛为引领,证课融通,以证验课”三位一体课程开发模式(如图1所示)。
(三)构建“4481”项目驱动模块化教学架构
课题组围绕培养能胜任“一体化设计、智能化建造、信息化管理”复合型人才需求,具备融通BIM技术智能建造产业链岗位群、“1+X”技能等级证书、BIM技能大赛的职业能力,梳理出学生胜任岗位的4大职业能力,以及紧密对接岗位职业能力的8大模块化实训项目。实训项目按照“就业导向、学生中心、能力本位、校企结合”的原则,及时纳入新技术、新材料、新工艺、新标准、新设备、新规范等“六新”内容〔7〕。为落实立德树人根本任务,实训内容各模块中应有机融入劳动教育、社会主义核心价值观、岗位职业精神与职业道德等思政教育内容。综合实训应引入真实工程项目,采用项目驱动的模块化教学。各模块既相互独立又相互联系,每个模块都有适应模块特点的教学目标、授课内容和评价策略。经过教师团队的分工协作,最终构建起集课岗证赛、职业能力、实训模块、思政为一体的“4481”项目驱动模块化教学体系(如图2所示)。
图2 “4481”项目驱动模块化教学架构
(四)校企“双元”协同创新,打造高水平跨专业跨领域“双师”队伍
建设一支高水平跨专业跨领域的“双师”队伍是推动职业教育高质量发展的重要途径之一。学校要积极深化校企合作,与企业共同打造“一体两中心三对接”模式的高水平跨专业跨领域“双师”队伍,破解传统教学中各专业间教师跨专业教学能力不足。其中,“一体”指的是教师队伍的整合与统一,通过跨专业跨领域的合作,形成一支由不同专业不同领域背景人员组成的教师团队,共同承担教学任务,提高教学质量。“两中心”指的是校企合作的绿色协同创新中心与BIM应用与智慧建造中心。通过两个中心,学校和企业可以共同开展科研项目、技术创新和人才培养等活动,实现学校和企业之间的深度合作和资源共享,为打造高水平跨专业跨领域“双师”队伍提供有力的支持。“三对接”指的是教师与企业在产学研合作中,实现专业与产业、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程的对接,确保教学内容与市场需求紧密相连,培养具备实践能力和职业素养的高素质教师队伍(如图3所示)。
图3 “一体两中心三对接”模式的跨专业跨领域“双师”队伍
(五)建立“课-专-群”神经网络模块拼接机制,服务专业群复合型高素质技术技能人才培养
各专业应将BIM全过程综合实训课程按照不同的专业方向和技术领域进行模块化设计,课岗赛证融通,确保每个模块都具有明确的教学目标和内容。专业群内每个专业学生可以根据自己的兴趣特长和职业规划选择适合的模块进行实训学习,以提高实训的针对性和实用性。各专业要通过课程、专业和专业群之间的联动,有效解决传统教学中面临的课程资源重复建设、各专业实践项目不协同以及教师优势特长无法充分发挥等难题;通过课程内容模块化选择,实现师资团队协作化、实践条件一体化,提高教学资源的使用效率,发挥教学资源的集约共享效应。学生只有在实训中掌握跨专业的技能和经验,才能成为懂设计、懂施工、懂管理的复合型高素质技术技能人才(如图4所示)。
图4 神经网络模块选择拼接机制
建筑信息模型(BIM)技术助力传统建筑行业数字化转型升级,是工程领域CAD技术后的第二次“革命”,但现有BIM技术人才的培养都是单一专业岗位能力培养,已远远不能满足当前建筑行业快速发展对BIM技术应用全专业复合型人才的需求。高校在BIM技术的实践教学中要紧跟BIM技术的发展和应用,不断更新和完善BIM技术的知识体系,构建BIM技术实践教学课程框架,满足企业对BIM复合型人才的大力需求。