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基于BIM 系统的土建类人才协同培养模式研究与实践

2023-10-30

科教导刊 2023年26期
关键词:土建类协同学院

刘 聪

(南京工业大学土木工程学院 江苏 南京 211816)

随着科学技术的进步、经济的快速发展,建筑技术也日新月异,建筑日渐复杂和功能多样,建筑数字化、智能化也提上了日程。“智能化”成为当前社会发展的重要特征之一,智能建造技术也彰显出了其前所未有的发展潜力,助力建筑产业改造升级[1]。由此对土建类专业人才的培养提出了更高的要求。BIM(建筑信息模型)技术作为一种土建类专业通用的管理手段,是实现建筑业精细化、信息化管理的重要工具。BIM 技术的应用方式也是项目全生命周期过程中BIM 技术应用的核心与根基。

1 土建类专业人才培养模式存在的不足

1.1 专业化带来认识上的片面性

时至今日,所谓通才,即全知全能的人才并不存在。专业分化是人类社会发展史上的里程碑,它极大地推动了人类社会的发展。通过专业化分工,人们提高了劳动生产效率,推动了生产力水平的跨越式发展,形成了人们所熟知的学科。但是,专业化的社会分工和专业化的学科知识结构,也给人们认识客观世界带来了局限性,所以专才频出,大师少见。而当前复杂工程问题的内涵已向多专业交叉和智能信息化方向发展,更需要注重培养学生的整体观,使其具备处理多专业、多工种、多需求的复杂工程问题的能力。

1.2 碎片化带来学习上的局限性

碎片化的知识指的是各种非系统性、不相关的知识点,它们在人们大脑中杂乱无章地扰乱原有知识结构。传统教学模式系统化程度不高,当学生面对快节奏的生活、海量的信息处理,缺乏聚焦和系统性的学习时,已建构的知识体系可能就会派不上用场,学生甚至产生混淆和自相矛盾的想法。与此同时,学生如果只学习而没有实践,也就少了透过实践去积累经验的过程,知识就变得很单一,仅仅是书本上或课堂上讲过的理论,尚未被整理成一套自身能够应用自如的实用知识。因此,碎片化的知识会对学生的思想和知识体系的构建带来局限,学生应该尽量减少未经筛选的碎片化知识的摄入,更加专注、系统地学习和探究知识。

2 基于BIM技术的土建类专业协同培养模式的构建与管理

专业协同培养模式可以被视为对传统的专业化培养模式的进一步改进,弥补了其一些不足之处。而且专业协同培养模式强调跨学科合作、团队合作和综合能力的培养,使学生能够更好地应对复杂问题和现实挑战。在这种大背景下,为落实基于BIM 技术的土建类专业协同培养模式,南京工业大学(以下简称“我校”)土木工程学院(以下简称“我院”)于2020 年3 月成立智能建造与管理系,重点进行智能建造学科建设。随后,2021 年7 月我校获批江苏省智能建造重点产业学院,其学产融合、相互促进的发展模式初具雏形,2022 年9 月智能建造本科专业学生正式入学。

2.1 智能建造专业构建

智能建造专业是一门涵盖建筑、工程和信息技术等领域的综合性学科,旨在培养学生具备在智能建造领域工作所需的技术、管理和创新能力,而BIM 技术是智能建造的基础和关键[2]。学生在专业协同培养模式中学习智能建造的相关内容,也将促进BIM 技术的创新和应用。因此,我院瞄准智能建造“数字化、网络化和智能化”发展战略[3]对土建类综合性创新人才的需求,构建了基于BIM系统的“2个交叉、3 个融合、1 个共同体”的土建类专业人才协同培养“2―3―1”模式。该模式以土建类多专业(建筑、结构、水暖电)交叉促进知识(专业知识与信息化知识)交叉为着力点,即2 个交叉;大力推进培养方案、培养过程和教学队伍与建筑行业最新技术特别是BIM 技术的深度融合,即3个融合;汇集企业和高校的高水平信息化建设项目资源,构建了以信息化、智能化为特色的共享双赢型“校企共同体”,即1 个共同体。通过该模式(图1),形成了土建类专业人才“全过程覆盖,阶梯式上升”的协同培养体系,开辟了高校土建类专业人才协同培养的新途径。

图1 基于BIM 系统的土建类人才协同培养模式研究与实践

2.2 智能建造产业学院管理

智能建造产业学院的设立初衷是加持智能建造专业,打破传统人才培养专业壁垒,弥补学生实践能力不足的短板。产业学院成立以来,学校作为办学主体,与地方政府、产业领军企业紧密对接,逐步形成了以智能建造产业学院为校内人才培养平台,以地方政府为校外实践育人载体,以中建八局、中建三局、中建安装、长江都市设计院等行业龙头企业等为校外实践育人载体的产业学院架构。产业学院采用多学科交叉融合模式,以科研带动教学,以科研促进科研,将科研成果转化为实际工程案例;通过组织优势的师资力量,来协同培养学生的工程设计与合作创新能力;开展校企教师联合授课,建立产业学院教师工作室,承担产业学院内部师资交流、培训等业务,将产业学院建设成为高素质“双师型”教师培养培训的重要载体。

3 基于BIM 技术的土建类专业协同培养模式实践

3.1 “专业+产业”教学机制,打造交叉融通协同创新平台

智能建造专业和智能建造产业学院成立以来,以建筑信息模型化为纽带,构建了建筑、结构、水暖电全专业覆盖的由1 个BIM 教学协同创新中心、2 个BIM 实验室、1 个“创客梦工厂”、1 个BIM 基地以及26 个稳定的实践教学基地组成的、多学科融合的三维共享综合工程训练体系与平台,还建立各专业教学协同机制,统揽培养方案和课程体系建设。

3.2 多元主体协同共创,利益共享持续发展

与行业领军企业中国建筑、天正、广联达等一大批企业建立了校企协同育人机制,企业面向学校设置实践实习基地,学校面向企业进行员工培训与学历教育,推进校企资源与人才双向交流。围绕智能建造产业学院先后与中建八局合作成立“中建-南工智慧建造研究中心”,与中建三局合作成立“碳中和协同创新研究院”,与天正公司成立“智能建造数字化教学联合实验中心”,打造本科生和研究生的实践教学基地,成功多次开展学生认识实习,全程采用双导师制,有效提升学生的专业认识和实操能力。

3.3 “综合型+信息化”课程体系,实践创新能力有效提升

为了加强土建类相关专业知识融合,并为学生“精通本专业、熟悉外专业”提供保障,在教学实践中构建了综合型、信息化人才培养课程新体系。面向本科生开设“土木工程图学及BIM”“BIM 技术基础”“BIM 二次开发”“智能建造技术创新应用”“房屋建筑学与数字化设计”等信息化和专业结合的课程,将信息化知识和技能融入教学体系,实现了土建类各专业知识技能的交叉与融合,开辟了增强学生实践能力、协同化及信息化设计能力、创新意识的新途径。

3.4 “翻转+情境”教学方式,导学导研双向延伸

为了全面推进研究性教学的改革与实践,在人才培养上实现从学科导向转向产业需求导向、从专业分割转向跨界交叉融合、从适应服务转向支撑引领的人才培养战略转型。根据学生的认知规律和接受特点,“引企入教”,采用以“翻转课堂”为主要形式的启发式、探究式、案例式、项目式、团队学习等多样化混合式教学模式,促进课程内容与BIM 技术发展衔接、教学过程与BIM 设计过程对接、人才培养与BIM 产业需求融合[4]。

3.5 重视BIM 实践能力,提升团队设计水平

以BIM 技术实践教学为抓手,面向全体学生构建了“专业为核心,兴趣为导向”的开放式实践教学机制。对BIM技术的学习与训练,既保障学生得到扎实的专业实践,又拓展了学生的思维能力。组织学生参加各级BIM 技术以及专业技能大赛,“以赛促学、以赛促教”,成绩斐然,学生多次在全国性大赛中获得团体一等奖、个人一等奖等优异成绩。

4 结语

综合来看,基于BIM技术的专业协同培养模式为土建类学生提供了许多有价值的机会和优势,但也需要克服一些技术和资源上的挑战。该培养模式充分利用BIM 技术的优势,并着眼于培养学生的综合能力和创新思维,有潜力使学生的能力向更高、更全迈进。智能建造专业的成立,也加速了基于BIM 的协同设计等基础理论与专业技术教学,形成了跨专业协同设计、建筑工业化应用与实践和智慧运维与管理三个特色方向;智能建造产业学院则帮助构建了完整的土建类协同人才培养模式及复合型创新人才培养体系,学生的工程素质、团队合作意识、协同和信息化设计能力明显提升。

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