数字化改革背景下建筑类高技能人才培养实践性研究——以世赛“数字建造”项目为例

数字化改革背景下建筑类高技能人才培养实践性研究——以世赛“数字建造”项目为例

钱路宁   ,张,吉

浙江建设技师学院 浙江 浙江 杭州 311403

摘要：在国家全力推进数字化改革的背景下，依托于建筑信息模型（BIM）的“数字建造”技术，成为建筑工程数字化转型的重要基础。在2022年举办的世界技能大赛特别赛中（以下简称“世赛”），数字建造（Digital Construction）项目首次登上世界的舞台。世赛除了比拼技艺以外，也带来先进的工法工艺。该文从此赛项的竞赛规范要求出发，结合现行业发展需求和技能人才培养策略，探讨数字建造技术在职业教育阶段的人才培养实践工作。

关键词：数字化改革 人才培养 数字建造 职业教育

课  题：本文系2022年浙江省职业技能教学研究所立项课题“数字化改革背景下建筑类高技能人才培养实践性研究——以世赛‘数字建造’项目为例”研究成果

国家“十四五”建筑业发展规划中，明确提出“加快建筑工业化升级、提升信息化水平”等要求。数字建造作为BIM技术的主要应用点，是实现“数字建筑”“数字城市”乃至“数字中国”等数字化基础建设的重要手段。

然而，在工程项目中，受限于对数字建造技术的认知不足，工程技术人员未能充分利用建筑信息模型中的数据，而随着国家数字化改革力度提升，企业为实现项目精细化管理的目标，对于建筑类高技能人才的需求和要求也不断增加，   

世界技能大赛数字建造赛项的竞赛要点，参考国际BIM执行标准，侧重考核选手对数字建造工作流程的理解和信息组织的能力。将此竞赛要点结合国内相关职业等级标准，转化为建筑高技能技术人才培养策略，能够进一步提升人员工程信息化的理解，强化数字应用的能力。

一、“数字建造”发展现状

（一）行业发展现状

传统建筑业属于劳动密集型产业，项目规模大小与用工人数成正比。随着现代建筑发展增速，人们对建筑的功能和形态有了更高的要求，随之带来了更复杂的工艺，更昂贵的材料，这大大增加了建设过程中的“试错成本”。并带来“能耗高，效率低，管理难”等问题。

根据《2022中国建筑能耗与碳排放》研究报告显示，2020 年全国建筑与建造碳排放总量为 50.8 亿，占全国碳排放的比重为 50.9%；能耗总量为 22.7 亿吨标准煤，占全国能源消费总量的比重为 45.5%。除了高能耗外，近年来，人力成本的不断提高，而建筑工程劳动定额还以早期发布的版本为准，行业的利润缩水加上项目周期压缩，产品质量下降已成常态。

以上问题，是国家对建筑行业数字化改革的主要原因。通过数字建造技术在项目设计阶段提升工作效率，减少问题，串联设备采购和施工组织两大环节，在既定的工作周期内，提高产能，减少浪费并确保产品质量。                                  

（二）建筑高技能人才培养需求

目前，国内职业教育领域内尚未开展与该“数字建造”相关的建筑全生命周期数字技术的系统应用的人才培养，主要围绕建筑信息建模工作展开教学，学生对信息数据的价值认知模糊，极大地影响了建筑数据应用的连续性和系统性。

将作为下一个改变人们生活方式的智能终端，未来的建筑物将结合物联网技术嵌入更多智能化的场景。这就需要技术人才能够在工程建设的各阶段（设计、施工、运维）具备数字应用能力：以建筑信息模型为基础，组织、管理数据，发挥数据价值。

2020年12月发布的《新职业在线学习平台发展报告》报告统计，未来5年，预计建筑信息模型（BIM）技术员近130万，而具有数字建造理解的技术员更是严重短缺。建筑高技能人才培养工作迫在眉睫。

（三）世赛与国际标准

世赛数字建造项目以国际BIM工程项目实施标准为依据，提出了对建筑工程信息化人才的能力要求，内容包括：

1. 软硬件设备的使用；2.使用云平台进行项目设置的能力；2、对客户需求的理解和解释；3、使用软件进行各专业建模的能力；4.进行各专业协调的能力；5进行资产信息模型的创建；6.数据创建与管理；7.现场管理及资料整理。

该能力要求注重参赛人员对数字建造要点与流程的理解。需要选手同时具备实践（建筑信息建模）和管理（模型应用）能力，将其作为建筑信息化应用初步标准，可以为基础教学提供科学的参考依据。

二、世赛项目标准解读与转化

（一）考核要点与难点分析

世赛数字建造项目对参赛选手的个人能力要求涵盖软件操作技能、行业规范理解、专业技术要点以及业务组织协调能力。

参赛选手需要在四天的比赛时间内，完成九个任务模块。模块的设置依据项目推进实际场景，先完成项目设置与协同建模、完善模型信息，现场执行三个工作目标。

表 1  世赛数字建造竞赛模块

竞赛模块贯穿建筑工程信息化的实践场景。主要考核成果的规范性和信息输出的完整性。其中，提交成果需按照建筑信息模型 (BIM) 国际标准《ISO19650》执行，该标准从建筑信息模型的概念和原则、资产交付阶段、资产运维阶段、信息交换、考虑安全的信息管理五个方面建立了完整的BIM管理体系和实施方法。

参赛者需熟练掌握该BIM技术逻辑体系，理解通用数据环境（CDE）中信息交换的意义，并在规定的工作流程中，按比赛要求，分步、分类提交阶段成果。

（二）行业要求与标准转化

国内BIM技术发展与预期存在较大的差距，问题主要集中在模型通用性上。同一个项目的模型，在不同工程阶段，模型深度未能够按一套标准体系逐级递增。最终导致交付成果不能达到覆盖建筑全生命周期的目标。这些问题的根本是成果标准化。

在世赛数字建造赛项中，所有模块的前两个任务，需要先建立工作流程，再按照ISO19650相关标准，对文件名、构件名进行分类命名。

以规范标准作为工作开展第一步，能够培养参赛选手规范意识，养成标准化操作习惯。为信息应用打下良好的基础。

三、人才培养定位及培养目标

（一）人才技能培养定位

为规范职业能力评价体系，2021年国家发布了《建筑信息模型即》国家职业技能标准，本职业共设置五个等级。职业能力范围涵盖了从建模创建，到项目应用，再到技术管理的工作内容。

世赛数字建造项目的技术要点接近于《建筑信息模型技术员》高级（三级）阶段的能力需求。而在知识能力方面，职业标准更符合国情。将两者结合考虑，能够建筑高技能人才的培提供更多的思路。

（二）人才培养的目标要求

“数字建造”专业高技能人才的培养，首要目标是培养良好的职业道德、精益求精的工作态度。同时，需要掌握本专业必备的基础理论和专业知识，英语应用能力、计算机技术应用能力，并面向数字建造领域的建筑设计、BIM 技术、装配式、智慧城市等技术应用和研发机构等，提供相应技术支持。能够了解数字建造领域市场发展方向和应用前景，具备完成建筑数据模型建立、建筑数据连接和监测、施工现场数据采集、数据处理与分析、工业应用开发、数字运维等典型工作任务的能力。

四、专业人才培养实施路径

技能人才的培养需要深度融合企业实践工作。将专业内容与国内行业现状进行类比、结合。不断优化“数字建造”专业人才培养方案，并建立弹性课程体系，在技工教育“工学一体化”背景下，以打造特色产品为目标，提升信息化水平为方法，再通过反复项目实践，巩固专业技能。

（一）优化课程体系与提升产教融合

充分发挥技工教育六年学制的优势，在课程体系方面，从课程内容、课外拓展、假期实践三方面，利用“穿插植入”与“平行拓展”的方式，增加项目实践工作。

表 1 数字建造专业学年课程目标

根据项目实践计划，将六年的培养周期拆分为三个阶段。第一阶段（第一、二学年）教学目标是能够完成“从图纸到模型”的加工，以实操训练带动理论教学。第二阶段（第三、四学年）是在积累相关项目经验的基础上，提升建筑信息化应用能力，并评估学生技术特点，为后期专业细分做准备。到第三阶段（第五、六学年），企业深度参与学生能力评价体系与课程内容的建设，形成“教学实践项目库”，不断完善企业人才培养标准，建立可更新迭代的阶梯式人才培养体系，形成“产教融合”闭环。

表 2 数字建造专业人才培养阶段要求

（二）教学推广与示范性成果

依托世赛“数字建造”项目技术指导文件内容，提炼典型工作任务，以及更贴近实际工程技术工作的操作方式，做出详细操作流程步骤，进行课程录制，形成视频教学资料。通过网络教学，学生的基础训练及社会人员的培训均可以使用。

再收集学生和社会的反馈意见，优化该教学成果。以《Revit建筑建模》精品课为例，尝试通过提取软件操作重点，串联工程规范的方式，缩短软件基础操作的培养周期，降低学习门槛。

表3 《Revit建筑建模》课程模块参考

同时，将教学实训成果广泛应用于校内外考核、竞赛类项目。形成相关工种的考核评价体系。从职业实践层面规范、巩固实训内容，从而促进行业的发展。

（三）共建校企协同实训平台

通过对世赛“数字建造”项目的解读，结合参数化设计、智慧化施工等手段实践人才培养计划。制定和完善符合“数字建造”行业需要的训练指导手册，打造校企协同实训平台，培训出符合世界规范和我国行业要求的高技能人才。

实训平台的建设需要硬件的支持和软件的支撑。在实训室的规划与设计中，要充分考虑专业发展和人才队伍组建的“多元性”，根据使用场景和课程内容的不同，建立“教学工作坊”单元，提升实训室的使用效率和企业价值。例如，综合专业实训室建设中，通过多个数字大屏组合的形式，进行分步、分区教学。

表 4 试点班专业实训室功能示意（平面图）

软件支持包括运用人才培养计划和训练指导手册培养该项目的高技能人才，将传统点对点的“师徒制”开发为面对面“规范制”，以教学试点班级为对象，模拟实际项目中各专业分组的形式，培养学生协作思维和团队意识。通过“文档化”管理，使高技能人才培训机制更科学化、更制度化、更高效。

同时，进一步落实完善“双师型”人才队伍建设，与企业共同制定工作方案。探索以典型工作任务为主体的模块化教学形式。确保学院专业课教师能够在该模式下，以实践带动教学，深度参与企业工作。企业方面，根据项目需求，增加驻校企业指导老师人员配置，安排现场教学，针对技工教育阶段学生的特点，合理渗透专业理论内容，总结成易懂易查的工作手册和检查清单。

五、结语

世界技能大赛对中国职业教育的发展是深远的。将世赛标准转化为实训标准，对提升职业教育质量和效果有着积极的作用。

对建筑类高技能人才培养工作来说，提升人才技能水平，建设高素质数字产业工人队伍，首先需要形成系统的人才培养体系。通过增加技术工人的知识储备，优化工作方针，进而提升整个生产流程的质量。流程的规范，成果质量的提升。也将进一步促进行业健康发展。