建筑行业转型升级背景下的双高专业群BIM建筑工程师培养路径研究

(整期优先)网络出版时间:2024-01-18
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建筑行业转型升级背景下的双高专业群BIM建筑工程师培养路径研究

肖聚贤,薛松,刘立娜

石家庄职业技术学院建筑工程系 河北 石家庄  050899

[摘要]:本文针对当前建筑产业转型升级对BIM建筑工程师技能人才需求,结合石家庄职业技术学院建筑工程技术国家级双高专业群建设实践,通过构建校企双主体管理机制、资源建设共建共享、建立人才培养能力模型、加强模块化课程体系建设、强化继续教育培训等方面的探索,对产业升级背景下BIM建筑工程师培养的有效路径展开研究。

[关键词]:建筑 转型升级 BIM  建筑工程师

2022年1月,我国《“十四五”建筑业发展规划》出台,规划中强调,以推动智能建造与新型建筑工业化协同发展为动力,加快建筑业转型升级;此前不久,河北省住房和城乡建设厅联合九部门出台《关于加快新型建筑工业化发展的实施意见》,要求推动城乡建设绿色发展和高质量发展,以新型建筑工业化带动建筑业全面转型升级。随着建筑产业转型升级步伐的加快,工程项目技术集成应用日趋综合和复杂,专业壁垒逐渐消解,多学科交叉融合趋势日益显著,以信息技术和数字化管理为手段的现代建筑技术逐步取代传统建筑业的生产、施工及维护。培养掌握以BIM为基础现代信息技术,能够综合各专业知识和技能,解决实际问题,推动建筑业高质量发展的多专业复合人才,已成为行业发展的迫切需求。石家庄职业学院建筑工程系自立项“双高”专业群建设单位以来,遵循职业教育理论,以服务区域建设为核心,不断增强职业教育适应性,将“建筑工程技术专业”、“工程造价专业”、“建筑设计专业”、“级供热通风与空调工程技术专业”、“建筑电气专业”组成专业群,打破专业壁垒,融合发展,建立了以BIM建筑技术为纽带,培养贯穿建筑设计、施工、运维全建筑生命周期的技术技能人才,并形成了能胜任复杂工程问题解决的BIM建筑工程师的培养路径。

一、河北省BIM技术的应用现状分析

近年来河北省紧跟国家指导方针,相继出台相关政策推广BIM技术,促进工程数字化发展。2022年出台的《装配式建筑评价标准》(DB13(J)/T8321-2022)专门对“信息化技术应用”进行了设计、生产、施工、运维共计6分的加分;《建筑信息模型设计应用标准》(DB13(J)/T284)、《建筑信息模型施工应用标准》(DB13(J)/T285)、《建筑信息模型交付标准》(DB13(J)/T8337)等都提倡设计、生产、施工一体化的BIM应用体系。旨在发挥BIM技术在建筑全生命期应用优势,在项目前期制定设计、施工、运维、管理一体化的技术策略并建立信息模型,对项目场地、周围声、光、热、风、日照等环境进行模拟,对各专业在协调性问题(错、漏、碰、缺)进行检查,减少施工过程中的不确定性。

目前很多企业为了响应政策号召,单独成立BIM技术中心或BIM小组,对BIM的应用多数还是处于“翻模”阶段,未能深入进行一体化设计,原因如下:一方面:企业追求效率希望尽快交图。二维图纸由于不用展现全貌,故而效率略高于三维图纸,BIM模型所呈现出的效果和效率并没有巨大的优势;二是传统设计过程中各专业分工明确、界线清晰,各专业普遍习惯了在扩初设计及施工图阶段进行大量的设计变更,而忽略了协同过程应该逐步前移到设计阶段。利用BIM进行正向设计的项目较少。一方面是为了符合政策,获得加分或奖励的情况下,会进行BIM正向设计;另一方面,项目体型或功能复杂,无法用二维的设计表达的情况下会用BIM进行正向设计,如,河北省建筑设计研究院在北京冬奥会崇礼滑雪场的餐厅设计中采用了雪花的造型,由于异型造型导致二维施工图纸定位不准,无法精确施工,只能用BIM制作,重新生成模型;又如,河北医科大学第二医院正定新区医院项目具有建筑功能分类繁多、医疗工艺与机电管线复杂、参与方众多,交叉配合作业频繁等特征,因此采用了设计—施工—竣工交付全过程的一体化BIM技术和管理模式,化解了工程难题。培养具备复杂工程问题解决能力的BIM工程师是增强职业教育适应性的必由之路。

二、BIM建筑工程师的培养路径

BIM建筑工程师是在建筑项目中应用BIM技术的专业人员。在设计、施工、运维和管理的建筑全生命周期中全过程、全要素、全方位地参与工程项目的建设。利用BIM技术、大数据、云计算,在建筑信息模型中集成人员、流程、数据,建立起数字化、在线化、智能化的项目、企业和产业的全新生态。以下以石家庄职业学院建筑工程系“双高”专业群建设为例,开展BIM建筑工程师的培养路径研究。

(一)产教融合,校企合作,构建多元主体参与机制

产教融合、校企合作是职业教育的基本办学模式,是提高教育质量、培养适应市场需求的人才的有效途径之一。校企应加强合作,制定明确的产教融合政策和战略,将其纳入学校发展规划中。学校应定期进行产业需求调研,了解市场对人才的需求和行业趋势,以调整课程设置和培养方案。校企共建产业学院,鼓励教师到企业顶岗实践,提升专业实践技能,引进行业企业专家,建立教师流动机制。设立企业导师制度,由企业专业人员指导学生在校期间的学习和实践,与企业共建实训基地,提供学生实际操作的场地和设备。鼓励企业提供实际项目,供学生参与,加强实际能力的培养。鼓励教师进行产业实践,保持行业敏感性,为学生提供最新的行业信息。石家庄职业技术学院与广联达、广州中望、石家庄市建筑设计院有限公司、河北省建筑设计研究院等行业龙头企业构建校企协同育人共同体,共同制订教学计划,确立培养目标、课程体系、课程建设等,保证课程内容的前瞻性。

(二)资源建设共建共享

首先,校企共建BIM实训中心。在中心配备最新的BIM软件、硬件设备,以保证先进的建模技术。通过共同投入,学生可以在真实环境中进行BIM建模、协同设计等实际操作,提高其实际应用能力。其次,共建共享可以包括BIM专业课程的设计。学校可以邀请企业专业人员参与课程设计,结合实际项目案例,确保课程内容紧密贴合行业实际需求。企业的实际经验和反馈将为课程的优化提供宝贵的参考。再次,校企可以共同组织BIM技术培训和研讨会。这种资源共建共享的方式有助于促进教职人员和企业专业人员之间的交流,保持教育内容的前沿性和实践性。

信息的共享也是共建共享的重要环节。校企保持密切合作,获取最新的BIM技术发展动态,更新课程内容。而企业也可以从学校获取新一代BIM工程师的先进思维和创新理念。通过BIM建筑工程师资源的共建共享,学校和企业能够形成紧密的合作关系,共同推动BIM人才培养工作的深入发展。这样的合作模式不仅有助于学生更好地投身到建筑行业,也促使企业更好地借助学术力量进行创新。这一过程将有力地推动BIM人才培养体系的不断优化。

(三)构建BIM建筑工程师能力模型

构建BIM建筑工程师的能力模型是为了明确他们需要具备的技能、知识和素质。以下列表是BIM建筑工程师能力模型的框架。

能力维度

目标

BIM基础知识与理论

理解BIM的基本概念、原理和发展历程。

熟悉BIM标准和规范,了解国际和行业内的BIM标准。

BIM软件操作技能

精通主流BIM软件(例如Revit、ArchiCAD、Navisworks等)的使用。

能够进行三维建模、模型协同、数据管理等操作

BIM协同工作

具备团队协同工作的能力,能够与建筑设计师、结构工程师、土木工程师等多个专业协同工作。

熟悉BIM中的协同工作平台,能够实现信息共享和协同设计。

数据分析与管理

掌握BIM中的数据分析技术,能够从BIM模型中提取有用信息。

理解BIM数据管理的原则,能够有效组织和管理项目数据。

BIM应用于建筑生命周期:

熟悉BIM在建筑生命周期中的应用,包括设计阶段、施工阶段、运营和维护阶段。

能够利用BIM技术解决建筑项目中的实际问题。

交叉学科知识

具备基础的建筑工程知识,理解建筑结构、建筑材料、建筑施工工艺等基本概念。

能够结合物联网、大数据、编程等进行BIM技术协同

创新和问题解决能力

具备创新思维,能够运用BIM技术解决建筑设计和工程管理中的复杂问题。

能够协调团队工作,推动项目的顺利进行。

能够主动追求技术创新,不断改进和优化BIM工作流程。

(四)基于能力本位,重构课程体系

1.能力本位纵横贯穿,重构模块化课程体系

打破原有学科体系,构建基于综合职业能力培养的工作体系导向的模块化课程体系。深入中国建筑科学研究院等多家企业和基于BIM的装配式建筑、绿色低碳建筑、全过程一体化、智慧工地等多个项目进行调研,从31个岗位中确定7个典型工作岗位群(BIM适老化设计与改造、BIM结构工程、BIM装配式构件制作、BIM预算分析、BIM数字化运维管理、BIM机电),围绕7大岗位群梳理课程内容。确定“调研分析-职业核心能力归纳-行动领域分析-学习领域分析-课程体系重构-课程标准定制-建构模块课程-设计教学情境”的课程开发路径,构建“共享课程模块、融合课程模块、互选课程模块、考核认证模块”四大模块课程。形成“纵横贯穿”的模块化课程体系:纵向贯穿知识能力、方法能力、职业能力和创新能力;横向全项目贯穿融合课程模块中的BIM建筑、BIM建筑结构、BIM建筑机电、BIM建筑造价4个方向课程。校企共同修订课程标准,融入岗、课、赛与1+X标准,促进学生综合职业能力培养。

2.同频产业转型升级,构建体系化课程标准

在模块化课程体系的基础上,以岗位能力为出发点,找准专业的核心能力,根据课程承担培养的核心能力来确定课程的定位、任务和目标;同频国家、行业、专业标准和产业转型升级,结合技能大赛规程和职业技能等级证书标准,确定课程的知识点、技能点和素质要求;将教学过程对接工作过程,实施以真实项目或工作任务为载体的多种教学方法,探索创新综合评价体系,构建体系化课程标准。

3.校企混编课程团队,分工协作模块化教学

深化产教融合,校企合作,依据“团队混编、五师共育、资源共享、平台共建”的模块化课程团队建设理念,打造专兼结合、校企混编的模块化课程团队。依据“一课程一团队,一名师一优课”的课程管理机制,一门模块化课程由不少于3位老师组成,每位老师承担不少于3门课程的模块教学任务。由课程负责人牵头组织课程模块组合,根据专业结构、年龄结构、职称结构动态组建结构化团队,定期进行集体备课和集体教研。每个模块团队要具备“思政导师、劳动导师、专业教师、企业工程师、职业培训师”的“五师”共育素养。

4.三阶六环教学模式,助力四融通有效课堂

价值引领,实践助推,思政教育先行,实施三阶六环教学模式。采用任务驱动法、虚实结合法、小组合作法、参观调研法、角色互换法等教学方法,护航学生有效学习。依托线上、线下教学资源及教学环境,直击建筑工程领域“施工过程难看全-内部层次难立体-落地问题难预知-落地效果难体验”的“四难”教学痛点。优化“教学载体与真实项目融通、教学过程与工作流程融通、问题引导与工程落地融通、考核评价与赛证标准融通”的四融通教学设计,助力有效课堂。

5.量质结合共绘画像,创新多元化评价方法

团队以促进学生德智体美劳全面发展为目标,实施系统的教学评价改革与实践。以素质、知识、能力三维目标为导向,创新“量化评价+质性评价+学生画像”的综合评价模式。科学设置奖励性评价与发展性评价的权重。建立主客观相结合,量化评价和质性评价相结合,教师、学生、企业导师、社会、家长、教学平台等多主体参与的过程性评价体系。增值评价以学生学习的起点和终点为观测点,由校内教师、企业导师、辅导员老师及时关注学生动态和个性化需求,将出现的问题、解决策略、策略运用效果等方面记录在档案,形成丰满的学生画像,各模块教师依据画像提供更加精准的指导,使学生赋能前行。

(五)数字化赋能,完善职业技能培训

数字化赋能在完善职业技能培训方面发挥着重要作用。通过采用数字技术,可以提高培训的效率、灵活性和个性化程度,从而更好地满足不同行业和个体的需求。以下是数字化赋能在职业技能培训中的一些关键方面:

1.提供在线学习平台

提供在线学习平台,使学员能够随时随地访问培训课程。这种灵活性有助于那些无法参加传统培训课程的人员,如在工作中的专业人士或地理位置偏远的学员。

2.虚拟现实(VR)和增强现实(AR):

利用VR和AR技术创建模拟环境,让学员能够在虚拟世界中进行实际操作和培训。这对于建筑工程技术专业群尤其有益。

3.生成定制化学习路径:

通过数据分析和人工智能,为学员制定个性化的学习路径。这有助于根据每个学员的先前知识水平、学习速度和兴趣定制培训内容,提高学习效果。

4.实时反馈和评估:

利用数字工具实时跟踪学员的学习进度,并提供即时反馈。这有助于学员更好地了解自己的弱点,及时调整学习策略。

5.数字证书和认证:

通过数字化认证,学员可以方便地展示他们在培训过程中获得的技能和知识,提高就业竞争力。

参考文献:

[1]“十四五”建筑业发展规划

[2]河北省住房和城乡建设厅联合九部门《关于加快新型建筑工业化发展的实施意见》

[3]蒋学红等.BIM在设计施工一体化中的应用[J]中国建设信息化.2022(12):42-44

[基金项目]2023年度河北省人力资源和社会保障研究课题“我省产业转型升级背景下的BIM建筑工程师队伍培养路径研究”(课题编号:JRS-2023-3257,主持人:肖聚贤)

[作者简介]肖聚贤(1986-),女,河北石家庄人,石家庄职业技术学院建筑工程系,副教授,硕士;薛松(1990-),男,河北石家庄人,石家庄职业技术学院建筑工程系,讲师,硕士;刘立娜(1987-),女,河北石家庄人,石家庄市建筑设计院有限责任公司,高级工程师,硕士。(河北 石家庄 050000)