高职BIM复合型人才培养现状及改进策略论文

2023-10-23 17:28:54 来源: 作者:yeyuankang
摘要:为了培养BIM复合型人才,文章首先介绍了相关背景,然后阐述了BIM复合型人才的能力组成,接着分析了高职BIM复合型人才培养现状,最后提出了高职BIM复合型人才培养改进策略。
摘要:为了培养BIM复合型人才,文章首先介绍了相关背景,然后阐述了BIM复合型人才的能力组成,接着分析了高职BIM复合型人才培养现状,最后提出了高职BIM复合型人才培养改进策略。
关键词:BIM复合型人才;BIM教学目标;高职
BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)是建设工程及设施全生命周期内,对其物理和功能特性进行数字化表达,并依此进行设计、施工、运营的过程和结果的总称[1]。BIM技术用数字信息模拟建筑物的真实信息,因具有可视化、参数化、协调性和模拟性等优点,可提高建设工程各阶段的工作精度和效率,缩短工期,节约成本,具有广阔的应用前景。在全球数字化转型的大背景下,BIM技术是我国建筑业实现转型升级和高质量发展的新一代信息技术手段之一。由于BIM技术应用范围广阔,加上政策大力推动,我国BIM人才尤其是BIM复合型人才的需求迅猛增长,供不应求。BIM人才的主要来源为高校毕业生,但高职院校在培养BIM复合型人才上存在一定问题。下面,本文拟在阐述相关背景的基础上,通过分析BIM复合型人才的能力组成,对高职BIM复合型人才培养现状加以分析,进而提出针对性的改进策略。
一、相关背景
2011年,住建部印发《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》,首次将BIM列为“十二五”期间的发展
目标[2],在2015年印发的《推进建筑信息模型应用的指导意见》中,又提出到2020年,以国有资金投资为主的大中型建筑等新立项项目在勘察设计、施工、运营维护中集成应用BIM的比率达到90%[3]。同时,各个省份和地区也都在逐年提高BIM应用的目标,如上海市在2021年发布的《上海市进一步推进建筑信息模型技术应用三年行动计划(2021—2023)》中提出,到2023年年底,力争80%规模以上的新基建项目建设和管理使用BIM技术[4]。
随着政策推动力度逐年加大,全国应用BIM的项目越来越多,对BIM人才的需求量也越来越大。2019年,人社部、市场监管总局和统计局联合发布了13种新职业,将“建筑信息模型技术员”列入国家职业目录[5],同年,人社部发布《新职业—建筑信息模型技术员就业景气现状分析报告》,提出预计“未来五年我国各类企业对BIM技术人才的需求总量将达到130万”[6]。
目前,BIM人才的主要来源是高校毕业生,其次是经过培训的企业员工。由于我国BIM技术起步较晚,虽然近几年很多高校已经开设了BIM课程,但培养的学生数量还是远远不能满足持续增长的市场需求。2017—2021年,中国建筑业协会经过5年的调研发现,“经过多年的发展,人才匮乏的问题非但没有解决反而更加严峻了[7]18”,“43%的企业现阶段面临的首要任务是让更多项目业务人员主动应用BIM技术。而在该首要任务下企业面临的障碍因素中,缺乏BIM人才占比高达61.91%”[7]145。在北京、上海和广州等国内BIM技术发展相对较快的城市,十分缺少BIM人才,尤其是BIM复合型人才,如“BIM+工程施工技术”“BIM+AI”“BIM+商务”等具有综合能力的人才。在BIM人才质量方面,从企业的角度来看,不少土木建筑类院校的毕业生在踏入企业大门之时,仅会用一两种BIM软件建模,并不能利用BIM技术解决工程项目在建设过程中遇到的实际问题。目前,BIM人才尤其是BIM复合型人才匮乏仍然是制约我国BIM技术发展的一大因素。
二、BIM复合型人才的能力组成
BIM贯穿建筑的全生命周期,包括方案、勘察、设计、造价、生产、施工、运维等各个阶段,在工程建设过程中,由各参与方使用多种BIM软件在统一的协同管理平台上围绕同一个模型进行操作,因此,仅仅会使用BIM软件建模是远远不够的,还应该掌握其他工程技术,并能综合运用BIM技术和专业知识技能解决工程问题。2019年,人社部、市场监管总局和统计局联合发布13种新职业,将“建筑信息模型技术员”定义为“利用计算机软件进行工程实践过程中的模拟建造,以改进其全过程中工程工序的技术人员”,其工作主要任务有以下四项:①负责项目中建筑、结构、暖通、给排水、电气专业等建筑信息模型的搭建、复核、维护管理工作;②协同其他专业建模,并进行碰撞检查;③通过室内外渲染、虚拟漫游、建筑动画、虚拟施工周期等,进行建筑信息模型可视化设计;④施工管理及后期运维。2021年,人社部发布的《建筑信息模型技术员国家职业技能标准(征求意见稿)》中也沿用了以上定义,在对5个等级建筑信息模型技术员的工作内容进行划分时也列出了建模以外的其他专业任务[8]。当然,该意见稿还需经过最终修改和正式发布之后才更有说服力,但这也反映出国家和行业初步的共识。
从国家相关部门发布的职业定义和主要工作任务可以看出,BIM的搭建仅仅是其中一部分能力要求,模拟和改进项目全过程工序的能力也是不可或缺的,主要包括运用BIM技术对项目的进度、成本、质量、安全和资料等进行管理的能力。对此,笔者认为可以这样理解:BIM作为真实建筑的一个精细完备的动态电子数据库,在搭建完成之后,可以在项目全过程的每项工序实施之前,用来进行多次的虚拟仿真测试,并反馈详尽的分析数据,帮助建筑信息模型技术员提前发现和解决问题,进行优化改进,最后获得一个最优的实施方案。也就是说,BIM技术可以视为一个工具,搭建模型只是准备工具,利用模型改进项目工序才是使用工具,这也是该技术的最终目的和价值所在。而要做到这一点,就需要建筑信息模型技术员既懂BIM,又懂建筑工程技术,还要懂得用BIM优化建筑工程技术的实施。据上所述,一名合格的建筑信息模型技术员既要具备BIM模拟建造的能力,又要具备建筑施工技术等专业的知识技能,最重要的是,还应具有综合运用BIM和专业知识进行协同管理和改进工程实施过程的能力。
三、高职BIM复合型人才培养现状
高职院校土木建筑类专业课程设置比较丰富,以建筑工程技术专业为例,其专业课既包含了BIM课程,也包含了“结构识图与钢筋翻样”“建筑施工技术”“建筑工程施工组织与管理”等贴近建设工程实际的课程,因此土木建筑类专业课与上述建筑信息模型技术员的能力要求是对应的,如果学生掌握了全部专业课的知识技能,就具备了成为BIM复合型人才的基础条件。但实际情况并非如此,很多高职院校土木建筑类专业的毕业生仅仅会用现成的CAD图纸建立简单的BIM模型,却不知道如何综合运用BIM技术和其他专业知识,并没有达到BIM复合型人才的要求。笔者经过梳理,发现主要存在以下四个方面的问题。
(一)BIM教学目标仅停留在建模
BIM是近几年逐步走入高职院校土木建筑类专业课堂的,由于时间短,一部分教师对其的认识仍然存在误区,错误地认为“BIM就等于建模”,或者认识上不存在误区,但在实际教学时仅停留在建模阶段。以教授BIM建模核心软件Revit使用方法的课程“建筑BIM技术”(有的高职院校称为“BIM建模技术”“BIM建筑建模技术”“BIM基础软件应用”等)为例,该课程名称的确定和课程标准的编制都是侧重于软件的基础建模操作,很少甚至没有结合实际工程技术的建模和应用,这与高职院校课程标准编制需要以就业为导向、以应用为目的的要求是不符合的。同时,很多高职院校“建筑BIM技术”课程的主要内容都是学习操作Revit、广联达和品茗等当前主流的BIM软件完成简单模型的搭建,很少教授运用BIM技术改进工程建设过程的知识技能。这不但让学生的BIM知识技能水平仅仅停留在建模上,也容易让学生误认为“BIM就是从CAD到模型的制作过程”,无意间将逆向设计搭建较低价值模型的思想植入学生的观念。另外,其他专业课的一些教师与BIM的接触相对较少,因此对BIM的理解存在误区是非常普遍的,这使得在现有授课模式的基础上推行课程交叉融合也存在一定的障碍。
(二)缺少BIM复合型教师
目前,建筑企业缺乏BIM人才,尤其是BIM复合型人才。高职院校土木建筑类专业有很多BIM教师,但都是相近专业的教师通过参加培训和自学等方式成长起来的。如果一位BIM教师能兼任几门课程的授课,对BIM和其他专业课都有所掌握,是具有成为BIM复合型教师的基础条件的,但其往往因为教学目标停留在建模阶段,自身的业务学习也仅仅停留于此。而缺少BIM项目实践机会、BIM项目典型案例和综合性强的BIM教材,也让BIM教师对提升自身BIM复合能力的目标和途径感到困惑。
(三)缺少综合性教材,各专业课相互独立
高职院校土木建筑类专业教材内容涉及的知识范围与专业划分有直接的关系,因此,BIM与其他专业课的知识难以出现在对方的教材中。目前,土木建筑类专业使用的大部分BIM教材有很多相似之处,主要内容都是讲解按照简单的建筑CAD图纸一步步学习建模的过程,基本上不涉及其他专业的知识点,综合性的教材很少。另外,由于有实践经验的BIM复合型人才较少,能够在快节奏的工程实施过程中参与编写BIM复合型教材的人更加少。目前,土木建筑类专业很多专业课设置都是相对独立和界线分明的。每个学期,各专业课的教师都是依照审核后的授课计划按部就班地上课,在有限的课时里没有更多的时间添加其他专业课的内容,缺少课程交叉融合的时间。由于所教课程的门数有限,BIM教师对其他专业课的知识并不了解,反之亦然,加上缺少BIM实践经验,双方对课程交叉融合的知识点也缺乏共识。
(四)缺少综合性的实践锻炼
高职院校土木建筑类专业实训场地建设和使用时,由于专业间的界限,不同教师之间对课程交叉融合的知识点不清楚,为各自课程配备的实训器材、设备和场地都没有考虑多专业的交叉融合,在实训任务的设计上也仅考虑本专业课的内容。另外,学生在实习期参与BIM项目的机会不多,这主要是由BIM项目在全国分布不均衡造成的。依据住建部于2019年第三季度公布的数据,全国应用BIM技术的工程项目共1 540个,仅北京市就有553个[9],可见,现阶段BIM项目主要集中在BIM技术发展较快的城市,而其他地区很少有,因此这些地区的学生难以参与其中。
四、高职BIM复合型人才培养改进策略
(一)建模和综合并重
高职院校BIM教师应多关注当前工程建设行业和高职教育领域的方针政策,了解当前建筑业发展的动态,充分认识BIM人才具备复合能力的重要性,更深入地理解和改进与BIM相关的人才培养方案和课程标准。在BIM教学过程中教师应穿插一些BIM与其他专业关系密切的综合性知识点,如绘制BIM模型的标高和轴网所使用的模数要求,不同建筑面积的计算规则如何在BIM软件中实现,绘制楼梯的尺寸需要满足规范的哪些要求等。课时有限的情况下,BIM教师需要将建模学习内容向前压缩,争取时间为学生讲解BIM模型在施工、生产和运维等阶段的综合性使用,如怎样将Revit模型导入其他BIM软件中进行施工组织设计,如何在多台电脑之间设置多人协同编辑模式,如何规划和设置工作集和工程阶段等。更重要的是,教师要争取从实际BIM项目中提取一些综合运用BIM的小案例,并组织学生讨论和练习,如常见的碰撞检查和处理过程。
(二)建设BIM复合型教师队伍
要想培养BIM复合型人才,BIM教师就应当先具备一定的多专业综合能力。随着BIM技术在国内的推广,很多大中型企业和本科以上院校纷纷组建BIM团队,并切实开展了相关的研究和应用,但这在高职院校做得相对较少,因此,具有BIM实践经验的高职教师少之又少。同时,目前的BIM项目大部分集中在北京、上海和广州等建筑业相对发达的城市,其他地区的高职教师利用社会实践参与其中的机会不多,难以形成规模,故可引进有丰富BIM实践经验的专家、学者和企业技术骨干到学校参与专业建设和兼职授课,并对校内教师进行培训和指导,也可以引进翔实的典型BIM实践案例,组织教师系统地研究和学习。这是一个以点带面的思路。另外,开展BIM相关的课题研究、有计划地组织参观培训学习活动和激励教师考取BIM技能等级证书等,也都是相对容易形成规模的提升方式。当然,高职院校BIM教师教学能力的提升目标不应该仅停留在BIM建模能力的提升上,而应该拓宽专业知识范围,进而成为多面手,并在BIM课堂上向学生展示BIM技术对设计、施工、造价和运维等阶段的具体改进过程和效果。
(三)校企合作编写教材和使用活页式内容进行融合
经过十几年的推广应用,建筑企业中BIM技术人员的实践经验逐渐丰富,积累的项目案例越来越多,对BIM综合运用有深刻的思考和总结。对此,高职院校BIM教师可与建筑企业BIM技术骨干合作,结合学生的特点,挑选合适规模和难度的实际案例,编写侧重于运用BIM技术改进工程建设过程的综合性教材。
目前,高职院校土木建筑类专业课划分是明确的,各专业课教师的授课时间也是有限的。在此种条件下,如何将BIM技术与其他专业课融合在一起,是一个值得深入思考的问题,也是很多学者正在热烈讨论的问题。而将BIM技术知识点以活页的形式融入其他专业课或许是一条思路。在教授好本专业课主要内容的前提下,除了由BIM教师在本课程中融入其他专业课内容,其他专业课的教师也可以与BIM教师合作,共同挖掘专业间交叉的知识点,联合编撰活页式的拓展教学内容,供其他专业课教师在本课程教学中传授学生综合运用BIM技术和本专业知识技能的方法,如给工程管理专业学生讲解施工进度安排时,加入运用BIM 5D进行成本和进度管理的活页式内容。这些活页式的内容应该是简短明晰、易于随时穿插的,一般只需讲解一个知识点即可。当然,这需要高职院校进一步提高对BIM的重视程度,适当对与BIM相关的人才培养方案和课程标准等进行微调,做好对教师专业间交叉融合教学成果和工作量的认定并对相关教师给予激励。
(四)开展“BIM+”实训、实习、毕业设计和竞赛等
高职院校土木建筑类各专业实训场地建设和使用时,不可过于孤立,要考虑加入综合应用BIM技术设施的可能性,如搭建小型的BIM协同管理平台,场所位置不一定要在一起,可通过校园网络进行组合,也可以设置“BIM+”实训任务,比如,开展“BIM+平法”的实训,即挑选和整理合适规模和难度的实际工程结构图,使用Revit软件设置框架结构的梁、板和柱的工作集,安排学生分组完成不同的工作集,再指导各组分别按平法图纸对钢筋建模进行再组合,由此学生既练习了BIM软件操作,也练习了平法的识读。高职院校的学生在实习期,如果能到企业的BIM项目中锻炼,是一个很难得的机会。目前,很多企业都缺乏BIM复合型人才,而实习生参与企业的BIM项目实习,能够得到一些综合运用BIM技术和专业知识技能进行实践锻炼的机会,从而在较短的时间内快速提升自身的复合能力;在毕业设计阶段,指导教师在为选择BIM相关方向的学生设置课题时,不应停留在考核学生BIM模型搭建能力的阶段,而应多设置一些BIM技术和其他专业知识技能综合运用的内容,例如,运用BIM技术对施工方案进行设计、对比和优化等,引导学生开展BIM复合型的毕业设计。与此同时,教师要积极组织学生参加BIM竞赛。目前,国内综合性BIM竞赛数量逐年增多,很多比赛都考验选手“BIM+造价”等综合应用能力和团队各专业间的协作能力,这也是目前各高职院校都在积极推进的工作。另外,在“1+X”证书制度背景下,教师要鼓励学生考取BIM技能证书。一些等级证书考试如中级“BIM专业应用”主要考查学生的综合能力。虽然这些做法还不能覆盖全部学生,不能形成普遍规模,但也能以点带面,做到对前述方式的补充。
以上四个方面主要是从BIM复合型人才培养质量入手进行讨论,在BIM人才数量方面,目前很多设置土木建筑类专业的高职院校都纷纷在原有专业课的基础上增加了BIM课程,BIM技术逐渐进入建筑工程技术、工程造价和建筑智能化工程技术等专业核心课程的目录,但还没有专门开设BIM专业的高职院校,因此,增加的BIM人才数量仍然有限,远远不能满足日趋扩大的市场需求。教育部在2006年发布的《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中指出,“针对区域经济发展的要求,灵活调整和设置专业,是高等职业教育的一个重要特色”,“高等职业院校要及时跟踪市场需求的变化,主动适应区域、行业经济和社会发展的需要,根据学校的办学条件,有针对性地调整和设置专业”[10]。在当前国内BIM人才匮乏的情况下,在具备相应条件的高职院校中开设以BIM技术为主的专业,有针对性和系统性地培养BIM复合型人才,更大规模地增加BIM复合型人才的供给数量,或许是一条可以实践的路径。
五、结语
近年来,我国BIM技术发展迅速,但一直存在人才匮乏的问题,尤其是BIM复合型人才不足的问题日趋严重。本文从高职院校的角度分析原因,探寻提高人才供给的质量和数量的途径,即建模和综合并重,建设BIM复合型教师队伍,校企合作编写教材和使用活页式内容进行融合,开展“BIM+”实训、实习、毕业设计和竞赛等,以及开设BIM专业。
参考文献:
[1]中国建筑科学研究院.建筑信息模型应用统一标准:GB/T 51212—2016[S].北京:中国建筑工业出版社,2016:2.
[2]关于印发《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》的通知[EB/OL].(2011-05-10)[2023-01-18].https://www.mohurd.gov.cn/gongkai/zheng-ce/zhengcefilelib/201105/201-10518_203420.html.
[3]住房城乡建设部关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知[EB/OL].(2015-06-16)[2023-01-18].https://www.mohurd.gov.cn/gongkai/zhengce/zhengcefile-lib/201507/20150701_222741.html.[4]【一图读懂】《上海市进一步推进建筑信息模型技术应用三年行动计划(2021—2023)》[EB/OL].(2021-07-30)[2023-01-18].https://zjw.sh.gov.cn/zcjd/20210730/b807fe05f65b4a9eb10ddf4c1b6af912.html.[5]人力资源社会保障部办公厅、市场监管总局办公厅、统计局办公室关于发布人工智能工程技术人员等职业信息的通知[EB/OL].(2019-04-01)[2023-01-18].http://www.mohrss.gov.cn/xxgk2020/fdzdgknr/rcrs_4225/jnrc/202112/t-20211227_431368.html.
[6]中华人民共和国人力资源和社会保障部.新职业—建筑信息模型技术员就业景气现状分析报告[R/OL].(2019-11-25)[2023-01-18].http://www.mohrss.gov.cn/SYrlzyhshbzb/dongtaixinwen/buneiyaowen/20-1911/t20191125_343499.html.
[7]吴慧娟,刘锦章,朱正举,等.中国建筑业BIM应用分析报告(20-21)[M].北京:中国建筑工业出版社,2021.
[8]人力资源社会保障部关于《建筑信息模型技术员国家职业技能标准(征求意见稿)》等4个职业技能标准公开征求意见的通知[EB/OL].(2021-06-03)[2023-01-18].http://www.mohrss.gov.cn/SYrlzyhsh-bzb/zcfg/SYzhengqiuyijian/202106/t20210603_415735.html.
[9]中华人民共和国住房和城乡建设部.关于2019年第三季度全国工程质量安全提升行动进展情况的通报[EB/OL].(2019-12-24)[20-23-01-18].https://www.mohurd.gov.cn/gongkai/zhengce/zhengcefilelib/201912/20191224_243237.html.
[10]教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见[EB/OL].(2006-11-16)[2023-01-18].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A07/s7-055/200611/t20061116_79649.html.
