成果導向的BIM應用型人才協(xié)同培養(yǎng)改革與實踐

賀成龍，博 洋

(嘉興學院 建筑工程學院，浙江嘉興314001)

中國建筑業(yè)正處在轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新發(fā)展的重要歷史時期。建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)技術(shù)是一項具有廣泛應用范圍和良好應用前景的基礎(chǔ)性新技術(shù)，已經(jīng)成為促進建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的核心引擎，為整個建筑業(yè)的變革與發(fā)展注入新的活力。BIM技術(shù)的應用與推廣，將大幅提高行業(yè)信息化水平、工程管理的集成化程度和交付能力，顯著提高工程質(zhì)量和效率，對整個建筑行業(yè)的影響將是革命性的。

2020年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、教育部等9部門聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見》(建標規(guī)〔2020〕8號)，要求加快信息技術(shù)融合發(fā)展，大力推廣BIM技術(shù)，加快推進BIM技術(shù)在新型建筑工業(yè)化全生命周期的一體化集成應用。而建筑業(yè)BIM應用數(shù)據(jù)顯示，BIM人才缺乏已經(jīng)連續(xù)4年，成為BIM發(fā)展最大的障礙。[1]發(fā)展和應用BIM技術(shù)需要相應的人才支撐，但現(xiàn)有土木建筑類專業(yè)分別針對工程建設(shè)全生命周期的某一個或幾個環(huán)節(jié)，這種“精細化”劃分的專業(yè)，以解決某一個或幾個環(huán)節(jié)的工程問題為主，知識碎片化，學生的多專業(yè)協(xié)調(diào)配合能力差，這與用人單位需要有全專業(yè)視角和素養(yǎng)的需求有較大的差距，不利于BIM應用型人才的培養(yǎng)；同時，由于專業(yè)設(shè)置調(diào)整是一個緩慢的過程。鑒于此，本文在現(xiàn)有專業(yè)設(shè)置框架下，基于成果導向教育理念(Outcome-based Education, OBE)，以工程管理專業(yè)為例，探討B(tài)IM應用型人才的協(xié)同培養(yǎng)，以期為高校BIM應用人才培養(yǎng)提供借鑒。

一、BIM應用型人才協(xié)同培養(yǎng)方法

基于OBE人才培養(yǎng)模式，對標建筑行業(yè)BIM人才需求，結(jié)合專業(yè)評估(認證)標準，構(gòu)建“問-踐-道”三位一體的BIM應用型人才協(xié)同培養(yǎng)體系[2]，探索校企深度合作方法，跨專業(yè)(方向)協(xié)同培養(yǎng)學生的BIM應用技能，以提升學生的就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。

(一)加強BIM應用師資隊伍建設(shè)

由于教師的BIM策劃、協(xié)同和應用能力，在一定程度上會影響學生的BIM策劃、協(xié)同和應用能力。近年來，針對教師的BIM協(xié)同應用管理能力不高等問題，通過加強師資培訓、組織教師深入企業(yè)、扎根項目等措施，提高了教師的BIM應用能力；同時，鼓勵有條件的教師應用自己掌握的BIM技術(shù)，在做好教師本職工作的前提下，開設(shè)工作室、有限公司，通過市場化運營來提高教師的BIM策劃、協(xié)同和應用能力。經(jīng)過連續(xù)6年的努力，目前嘉興學院工程建筑學院已有18位教師獲得了BIM職業(yè)技能高級證書，且全部為“雙師雙能型”教師，為BIM技術(shù)融入人才培養(yǎng)方案提供了師資條件。

(二)構(gòu)建“問-踐-道”三位一體的BIM應用型人才協(xié)同培養(yǎng)體系

BIM技術(shù)應用已展現(xiàn)出從施工技術(shù)管理應用向施工全面管理應用拓展、從項目現(xiàn)場管理向施工企業(yè)經(jīng)營管理延伸、從施工階段應用向建筑全生命周期輻射的特點。建筑業(yè)需要BIM技術(shù)與工程建設(shè)專業(yè)業(yè)務深度結(jié)合，并且可以向工程項目全生命周期全面管理拓展的綜合型BIM復合型人才。根據(jù)建筑業(yè)總工程師必須具備BIM應用整體規(guī)劃能力、項目經(jīng)理具備BIM應用策劃能力、專業(yè)工程師具備操作BIM軟件和系統(tǒng)的能力的崗位需求，我們通過構(gòu)建“問-踐-道”三位一體的BIM應用型人才協(xié)同培養(yǎng)體系，旨在培養(yǎng)既懂技術(shù)和管理又懂BIM應用的復合型人才，并取得了一定的成效。圖1是具體實施框架。

圖1 成果導向的BIM應用型人才協(xié)同培養(yǎng)框架

(三)校企深度合作，協(xié)同培養(yǎng)

以項目為導向，與企業(yè)深度合作培養(yǎng)學生的BIM實踐動手能力。

在課堂教學環(huán)節(jié)，主要以建筑企業(yè)正在實施和已經(jīng)實施的典型BIM應用項目為案例，貫穿BIM全生命周期應用的各個階段，以企業(yè)BIM應用型人才和高校教師聯(lián)合授課，協(xié)同培養(yǎng)學生應用BIM技術(shù)進行設(shè)計或模擬施工管理的協(xié)調(diào)能力。高校教師主講BIM理論和BIM建模技術(shù)，建筑設(shè)計院BIM團隊人員主講BIM建筑設(shè)計、BIM結(jié)構(gòu)設(shè)計和BIM水暖電設(shè)計，建筑施工企業(yè)BIM團隊人員主講BIM工程管理和BIM高級應用。

在畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，采用校內(nèi)外聯(lián)合指導的方式。2015年開始，在工程管理專業(yè)學生中實行BIM方向?qū)ｍ棶厴I(yè)設(shè)計取得成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，增加土木工程、建筑學等其他土木建筑類專業(yè)BIM專項畢業(yè)設(shè)計，并探索BIM全過程應用的畢業(yè)設(shè)計模式。即圍繞一個工程項目，探索BIM技術(shù)在建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備設(shè)計、造價、施工與管理等全過程應用。為確保質(zhì)量，結(jié)合畢業(yè)實習和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，進行為期2個月左右的訓練，共分為兩個階段，每個階段4周。第一階段為BIM模擬訓練，參與工程項目，由企業(yè)相關(guān)技術(shù)人員進行培訓和指導，學校配備相應導師進行過程質(zhì)量監(jiān)控，進一步提升各專業(yè)基礎(chǔ)建模能力；第二階段為BIM實訓，全過程參與工程項目，利用BIM技術(shù)進行正向設(shè)計，提高BIM策劃、BIM多階段應用能力。

二、成果導向的教學設(shè)計

長期以來，我國工科專業(yè)人才培養(yǎng)方案的教學體系按“通識基礎(chǔ)課→學科基礎(chǔ)課→專業(yè)基礎(chǔ)課→專業(yè)課”構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)，強調(diào)教學管理機制和教學實施過程，即“教得怎么樣”，但并不注重學生“學得怎么樣”，導致傳統(tǒng)高等教育所培養(yǎng)的學生實踐能力不足，理論功底也不深厚。[3]

成果導向的教學設(shè)計，是以專業(yè)學習和專業(yè)教育的預期成果制定專業(yè)人才培養(yǎng)方案、以單元和課程學習預期成果制定課程教學大綱，以單元和課程學習成果為依據(jù)評價、修改新一輪課程教學大綱，進而改變以往由某本教材的內(nèi)容或任課老師所掌握的知識內(nèi)容來編制課程教學大綱的狀況。

成果導向的教學設(shè)計的邏輯起點是國家、社會、行業(yè)等外在需求以及學校定位、學生發(fā)展及教職員工期望等內(nèi)在需求。首先，根據(jù)內(nèi)外需求進行培養(yǎng)目標設(shè)計，確定學生在畢業(yè)后的一段時間(一般為5年左右)能夠取得的職業(yè)和專業(yè)成就。其次，根據(jù)培養(yǎng)目標進行畢業(yè)要求設(shè)計，確定學生畢業(yè)時應具備的知識、能力和素質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，制定出成果導向的專業(yè)人才培養(yǎng)方案。再次，根據(jù)畢業(yè)要求進行課程體系設(shè)計，確定需要由哪些課程來支撐畢業(yè)要求的目標。最后，根據(jù)課程體系要求進行課程目標設(shè)計，確定課程學習成果；課程學習成果由若干單元學習成果組成。成果導向的課程教學大綱如圖2所示。

圖2 成果導向的人才培養(yǎng)方案及教學設(shè)計

基于OBE理念，參照《工程教育認證通用標準解讀及使用指南(2020版，試行)》《高等學校工程管理類專業(yè)評估(認證)文件(適用于工程管理和工程造價專業(yè))》(2020年版)，[4]工程管理專業(yè)的畢業(yè)要求包括工程知識、問題分析、使用現(xiàn)代工具、工程與社會等12個一級成果(指標)考核點。工程管理專業(yè)BIM課程群包括BIM技術(shù)原理與應用、工程造價管理軟件應用、工程管理軟件應用等3門課程。BIM技術(shù)原理與應用課程目標對工程管理專業(yè)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系，如表1所示。

表1 BIM技術(shù)原理與應用課程目標對工程管理專業(yè)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系

課程是支撐畢業(yè)要求的基石，課程教學設(shè)計與實施包括教學內(nèi)容和教學方式兩個方面。要求課程內(nèi)容與教學方式能夠有效實現(xiàn)課程目標，即教學內(nèi)容與課程目標有對應關(guān)系；教學方式能支持課程目標的達成，[5]綜合運用案例教學、基于問題的教學、項目驅(qū)動教學等方法。據(jù)此對BIM技術(shù)原理與應用課程的“BIM結(jié)構(gòu)建?！钡?個教學單元的教學內(nèi)容、教學要求和教學方式進行了設(shè)計，如表2所示。

表2 BIM技術(shù)原理與應用課程教學內(nèi)容和方法對課程目標的支撐關(guān)系

三、BIM課程群教學考核與達成度評價

(一)成果導向的考核方式及成績構(gòu)成

課程是實現(xiàn)畢業(yè)要求的基本單元，課程能否有效支持相應畢業(yè)要求的達成是衡量課程是否滿足認證標準要求的主要判斷依據(jù)。課程考核方式及成績構(gòu)成將影響課程目標的實現(xiàn)。以BIM技術(shù)原理與應用為例，將課程考核分為平時考勤、過程考核和期末考試，具體要求及評分方法如表3所示。

表3 BIM技術(shù)原理與應用課程成果導向的考核方式

課程評價方式采用“過程評價”與“總結(jié)性評價”相結(jié)合的方法。[6]成果導向的課程考核方式注重過程成績考核，“平時考勤”加“過程考核”成績的比重提高到70 %，期末考試只占30 %，這可以很好地調(diào)動學生平時認真學習的積極性。

(二)達成度評價

人才培養(yǎng)質(zhì)量達成度評價包括人才培養(yǎng)目標達成度評價、畢業(yè)要求達成度評價、課程目標達成度評價。課程目標達成度評價以學生通過課程學習獲得的素養(yǎng)與關(guān)鍵能力，即課程所預期的素養(yǎng)與能力為目標，以學生學習之后是否達成為主要依據(jù)。課程目標達成度評價包括課程子目標和課程總目標達成度評價。

課程子目標達成度等于支撐該課程目標相關(guān)考核環(huán)節(jié)的平均得分(百分制)除以支撐該課程目標相關(guān)考核環(huán)節(jié)的目標分值總分(100分)，具體如下：

Di=Ei/100

(1)

式(1)中，Di為第i項課程子目標的達成度；

Ei為第i項課程子目標考核的平均分。

課程總目標達成度等于課程子目標達成度乘以該課程目標占課程總目標的權(quán)重，再加權(quán)求和，具體如下：

(2)

式(2)中，Dc為課程總目標的達成度，達到0.7的認為達到預期目標；

n為課程子目標個數(shù)；

Di為第i項課程子目標的達成度；

Mi為第i項課程目標占課程總目標的權(quán)重。

對于BIM技術(shù)原理與應用有4個課程子目標。根據(jù)上述課程目標達成度評價方法，嘉興學院2018級工程管理專業(yè)BIM技術(shù)原理與應用課程的各子目標達成度均超過0.7，達到預期的教學質(zhì)量控制目標(見表4)。

表4 2018級BIM技術(shù)原理與應用課程目標及權(quán)重

同樣，可計算出2018級工程管理專業(yè)工程管理軟件應用、工程造價管理軟件應用課程的總目標達成度(見表5)，也均超過0.7，達到預期的教學質(zhì)量控制目標。

表5 2018級工程管理專業(yè)畢業(yè)要求“使用現(xiàn)代工具”指標的支撐關(guān)系

畢業(yè)要求達成度是由支撐該畢業(yè)要求的課程目標達成度乘以該課程目標占該畢業(yè)要求指標點的權(quán)重，再加權(quán)求和，具體如下：

(3)

式(3)中，Dg為某個一級指標點的畢業(yè)要求達成度，該指標達到0.7即認為達到預期目標；

n為支撐某個一級指標點的課程門數(shù)；

Dci為第i門課程目標的達成度；

Mci為第i門課程占該一級指標點的權(quán)重。

應用式(3)對一級指標點“使用現(xiàn)代工具”的三門課程的支撐權(quán)重進行計算，得出該指標點的畢業(yè)要求達成度為0.807，超過0.7，達到預期的教學質(zhì)量目標。

四、持續(xù)改進方法及實施效果

成果導向的教學評價要實現(xiàn)以學習成果為主的持續(xù)改進式評價的轉(zhuǎn)變。[7]我們從全面質(zhì)量管理思想和方法的角度，建立教學成果的PDCA工作環(huán)。PDCA循環(huán)是“計劃(Plan)—執(zhí)行(Do)—檢查(Check)—改進(Action)”工作循環(huán)的簡稱。它是提高產(chǎn)品(工作)質(zhì)量的一種科學方法，也是各項管理工作的一般規(guī)律。

(一)教學成果PDCA循環(huán)的基本工作內(nèi)容

P階段。根據(jù)“專業(yè)教育成果”目標制定“專業(yè)學習成果”目標，根據(jù)“專業(yè)學習成果”目標制定“課程學習成果”目標，根據(jù)“課程學習成果”目標制定“單元學習成果”目標(見圖2)。同時，確定達到這些目標的具體措施和方法。

D階段。對照已制定的計劃目標，采取組織、技術(shù)、管理等綜合措施，為取得目標控制的理想成果，扎扎實實地開展教學實踐。其核心是成果導向的教學設(shè)計和教學實施。

C階段。對照計劃目標，檢查執(zhí)行的情況和效果，及時發(fā)現(xiàn)和總結(jié)實施計劃過程中的問題及經(jīng)驗。實行任課教師、教研組、督導組、社會第三方分層級檢查制：單元學習成果以任課教師為主進行檢查、課程學習成果以教研組為主進行檢查、專業(yè)學習成果以院(校)督導組為主進行檢查、專業(yè)教育成果以社會第三方為主進行檢查。

A階段。根據(jù)檢查的結(jié)果進行總結(jié)，把成功的經(jīng)驗和失敗的教訓都納入有關(guān)的標準制度和規(guī)定之中，鞏固已取得的成績；同時，提出這一循環(huán)尚未解決的問題，把它們轉(zhuǎn)到下一次的PDCA循環(huán)中去。

在教學成果PDCA循環(huán)中，單元學習成果是課程學習成果的保證，課程學習成果是專業(yè)學習成果的保證，專業(yè)學習成果是專業(yè)教育成果的保證，以實現(xiàn)螺旋階梯式上升。

(二)實施效果

從2017年秋季學期開始，課題組組織實施BIM課程群OBE教學改革，目前取得了較好的成效：2018年，工程管理專業(yè)通過專業(yè)認證、“BIM技術(shù)原理與應用”課程被列為浙江省新形態(tài)建設(shè)教材；2020年，工程管理專業(yè)被列入浙江省一流建設(shè)專業(yè)；2021年，“工程管理軟件應用”課程被列為浙江省一流建設(shè)課程，同時，BIM方向(包括BIM施工模擬、BIM項目管理、BIM造價管理三個子方向)畢業(yè)生受到用人單位的好評。

五、結(jié)語

成果導向的BIM人才協(xié)同培養(yǎng)，需對標建筑業(yè)BIM人才需求，結(jié)合專業(yè)評估(認證)標準。通過構(gòu)建“問-踐-道”三位一體BIM應用型人才協(xié)同培養(yǎng)體系、BIM應用師資隊伍建設(shè)、校企合作等方法培養(yǎng)BIM應用型人才。

成果導向的BIM應用型人才協(xié)同培養(yǎng)，需堅持成果導向的教學設(shè)計。以專業(yè)學習和專業(yè)教育預期成果制定專業(yè)人才培養(yǎng)方案，以單元和課程學習預期成果制定課程教學大綱。

本文對嘉興學院建筑工程學院2018級工程管理專業(yè)BIM課程群三門課程的達成度進行了評價，分別為0.841、0.752和0.846，所支撐的一級指標點的畢業(yè)要求達成度為0.807，均超過預期的教學質(zhì)量目標的控制要求。通過建立教學成果PDCA工作環(huán)，持續(xù)改進，BIM課程群建設(shè)取得較好的成效。