基于BIM技术的应用型本科土木工程专业课程体系改革分析

文章来源:毕业论文通 分类:土木工程论文 发布时间:2021-01-13 08:50:45
毕业论文通第2021-01-13期,本期论文编辑为大家分享一篇土木工程论文《基于BIM技术的应用型本科土木工程专业课程体系改革分析》,供广大毕业生在写土木工程文章时进行参考。

  本篇论文是一篇土木工程论文范文,随着信息技术的深度嵌入和广泛应用,制造业与服务业相互融合的新经济形态应时呈现,传统的生产方式已经不能适应以“新技术、新产业、新业态、新模式”为主导的“新经济”发展的需要,对人才的能力需求和工程教育培养标准提出了新的要求。建设行业信息化水平低,建筑企业急需探索“互联网 + ”形势下的新生产、新管理模式,提升核心竞争力并实现跨越式发展,其重要前提是: 一方面需要以 BIM 技术为载体,在传统技术上加载物联网、云计算、大数据等新兴科技技术的创新应用; 另一方面需要培养大批紧缺型新兴工程科技人才。


  论文摘要: 建筑行业在 BIM 技术的引领下正发生着重大变革,社会需要培养大批新兴工程科技人才做支撑,同时要求工程教育做出相应变革,针对应用型土木工程专业的教学现状,提出了 BIM 模块化植入的课程体系设计方案,为 BIM 化改革制定了合理可行的行动方案,使 BIM 教学成为理论学习衔接工程实践的载体,为行业紧缺型人才培养提供了有力支撑。

  关键词: 土木工程论文;BIM 人才培养,BIM 课程体系,BIM 能力模块

 

  随着信息技术的深度嵌入和广泛应用,制造业与服务业相互融合的新经济形态应时呈现,传统的生产方式已经不能适应以“新技术、新产业、新业态、新模式”为主导的“新经济”发展的需要,对人才的能力需求和工程教育培养标准提出了新的要求。建设行业信息化水平低,建筑企业急需探索“互联网 + ”形势下的新生产、新管理模式,提升核心竞争力并实现跨越式发展,其重要前提是: 一方面需要以 BIM 技术为载体,在传统技术上加载物联网、云计算、大数据等新兴科技技术的创新应用; 另一方面需要培养大批紧缺型新兴工程科技人才。BIM 技术作为建筑业信息化提升的驱动和载体,政府及主管部门始终坚持支持和推动,当前已开始从单体建筑到园区城区,到智慧城市,逐步实现从建筑设计、生产、施工到运维的全生命期的 BIM 应用贯通,但是制约其发展的最主要因素之一是 BIM 人才的匮乏,据不完全统计,到 2020 年,全国 BIM 技术人才缺口预计为60 万人。由此可见,在努力实践“新工科”建设中,积极探索新兴科技人才的培养创新和教学改革,为工程教育的精准应变奠定扎实基础已经刻不容缓,因此对于高校来说,将BIM 技术作为专业教育信息化改革的切入点,是对行业转型升级和 BIM 人才匮乏的集中回应。本文结合“新工科”理念,就应用型土木工程本科专业如何基于 BIM 技术的发展调整核心能力培养目标,重构课程知识体系,更新教学方法提出几点建议。

  1 BIM发展现状及人才培养痛点

  BIM 技术通过对建筑物的数字信息模拟,支撑多专业协同设计、模拟建造和精细化管理,实现设计、生产、施工、运维等产业链的透明和高效。因此,BIM 是建筑业以信息流引领技术流、人才流和资金流的典型体现,它正用全新的理念和专业的技术引领建筑行业的发展和革新。然而据资料显示,在 BIM 应用的推广过程中,缺乏 BIM 专业人才已经成为该技术在行业中应用推广的瓶颈之一。BIM 技术在国外的发展相对较早,各高校通过开设 BIM 方向专业课程,设置硕博研究方向,组织 BIM 类竞赛等方式着手培养 BIM 人才。但在国内起步较晚,虽然近年来,住建部为推动 BIM技术应用颁布的政策日趋密集,说明 BIM 技术在我国应用发展的紧迫性已经很高,但是 BIM 的教学开发和利用仍滞后于行业内的应用发展,大部分院校仍处于零星式探索阶段,在较长时间内未形成统一的 BIM 能力等级要求及专业建设标准,难以指导院校设计融入 BIM 的人才培养方案和建立课程体系。这显然不利于学生毕业后在信息社会中的发展,不利于 BIM 技术在我国建筑行业中的持续发展。2019 年年初,建筑信息模型 ( BIM) 技术员被人社部正式列为新职业岗位,同年 1 月 24 日,国务院发布《国家职业教育改革实施方案》,明确提出在应用型本科高校和职业院校启动“1 + X”证书试点工作,BIM 职业技能等级证书被列为首批首个试点证书。“1 + X”( BIM) 证书试点工作,引入BIM 技术岗位的从业要求,由行业和高校联合编制 BIM 职业技能等级标准和考核方案,正式开启了 BIM 人才系统化培养的标准建设之路,相信随着课程体系和课程标准的逐步开发并完善,必将涌现出一批走在 BIM 人才培养改革前沿的示范院校,带领高校在 BIM 人才培养中迅速补位。

  2 基于 BIM 调整核心能力培养目标

  在建筑新业态下,应用型本科土木工程专业的学生,今后从事的工作很可能会涉及 BIM 专业分析和 BIM 信息应用等,其人才培养需要在传统核心能力基础上结合 BIM 能力培养。中南大学通过近五年对知名大型建筑企业的全面调研,提炼了五类人才培养的核心能力,包括工程科学应用能力、工程疑难解决能力、工程管理协调能力、工程技术创新能力、工程国际适应能力。当前 BIM 技术的应用主要包含 BIM 建模、管综检查和深化设计、BIM 工程计量与计价、BIM 施 工 模 拟 和 预 建 造 分 析、BIM 施 工 进 度 计 划、BIM5D 工程项目管理等。在人才核心能力培养的调整中,需要在相应的传统核心能力上,补充或更新 BIM 技术能力,培养学生成为能适应新业态、新需求下的理论知识与实践能力兼备的专业人才( 见图 1) 。

 基于 BIM 调整核心能力培养目标

  3 探索 BIM 教学改革的切入点和突破路径

  由于 BIM 技术贯穿于建设生命全过程,它需要在熟练掌握多种 BIM 软件的基础上,理解其 BIM 落地应用的价值所在,通过与专业知识的融合解决项目的实际问题,而 BIM人才培养需要与专业能力并行,连续递进式培养,需要为其架构完整的知识体系和应用体系,BIM 课程体系若能完整嵌入培养方案,使得土木工程专业知识连贯和成体系,显然最为理想,但从应用型本科人才的培养来看,我们不可能突破传统课程体系和知识架构,因此留给植入 BIM 的空间就相当小了,各类院校普遍会遇到传统课程删减不了,BIM 课时无法加入的共性难题。BIM 专业能力的构建,需要以核心知识为基础,摆脱以学科知识为中心的培养模式转换成以能力为导向的教学模式,在不改变传统课程架构基础上,引入 BIM 更替部分课程内容,形成 BIM 技术与核心专业知识的交叉渗透式学习,引导学生通过 BIM 技术的学习将知识融会贯通,加深理解。

  3. 1 BIM 实践教学的模块化设计

  BIM 技术的全生命周期应用和 BIM 复合型人才的需求,都必须基于各类专业人才对 BIM 实操技能的掌握,因此首先确定从三维建模—深化设计—施工应用—工程管理各阶段 BIM 实践教学模块的内容,根据 BIM 软件教学要求,分配合理的课时数,根据每个 BIM 软件实操模块需要储备的专业知识,列出该模块的前导课程和对应植入的专业课程知识点,以施工应用阶段施工策划 BIM 实操模块为例,见图 2。

设计施工应用 BIM 实践教学模块

  3. 2 结合专业课程灵活植入 BIM 模块,实现课程的BIM 化改革

  专业课程中植入 BIM 的方式主要分为两类: 一类是将BIM 在工程中的应用点与传统知识相关联,通过 BIM 软件应用,改变传统知识的传递方式,使学生在软件操作和项目应用过程中,掌握相关理论知识,因此,理论讲解课时不变,只需增加 BIM 实操模块课时; 另一类是把 BIM 模型或应用BIM 软件的成果制作成教学资源,利用 BIM 轻量化云平台做展示,成为全新的教学方法辅助手段,适用于各类专业课程中,对 BIM 师资要求不高,只需在理解 BIM 模型的价值和 BIM 软件的功能实现方式后,找到传统知识讲解时能有效利用 BIM 模型和 BIM 软件的结合点,使课程的 BIM 化改革走向落地。

  3. 3 依托 BIM 技术发挥项目教学优势创新实践环节

  应用型本科院校基本沿用以学科为中心的人才培养模式,增加实践环节所占比例,削减理论课时占比,但实践环节较少围绕实际项目展开,导致学生无法全面掌握项目建造全过程中的专业知识。BIM 贯穿于建筑全生命周期,与专业知识有天然的融合性,因此以实际项目为载体,采用BIM 实操模块 + 传统课程设计的组合,利用课程设计周集中时间强化教学,一方面提升学生的 BIM 软件实操能力,另一方面,通过 BIM 模型信息的传递和应用,增强学生的工程全局观意识,加深对设计、施工、管理各阶段的理论知识的整体理解,提升综合能力。

  3. 4 通过 BIM 促进终身学习能力培养

  由于课时的局限性和 BIM 师资的普遍匮乏,目前大部分院校开展的 BIM 课程还达不到人才培养需求,而 BIM 课程内容可以是跨越现有专业课程内容,也可以是纵向上对所有专业课程内容的进一步深化,BIM 从业者也将成为智能时代下操作性职业与专业性职业交叉融合的典型代表,作为应用型院校的学生来说更应迅速应变、顺应行业变革,充分利用线上学习资源,自主选择性学习,在学习 BIM 软件的同时,提升自己的专业素养,培养自身的终生学习能力。

  4 结语

  BIM 作为一项建设工程项目全生命周期数据化技术正给建筑业带来质的飞跃,需要大量熟练掌握软件操作和工程专业知识的 BIM 综合人才。土木专业应用型人才培养应该牢牢抓住产业变革的新机遇,主动回应行业需求变化,积极调整人才培养能力目标、创新课程体系,在有限的课时空间内,通过 BIM 实操模块的构建,灵活植入传统课程或组合形成课程设计,让学生在开展 BIM 技术学习的同时,用 BIM 促进专业知识的深化理解,使 BIM 成为理论知识衔接工程实践能力的工具,推进教学信息化进程,提升应用型本科土木工程专业教学质量。


本篇论文参考文献:

[1] 赵雪锋,李炎锋,王慧琛. 建筑工程专业 BIM 技术人才培养模式研究[J]. 中国电力教育,2014 ( 2) : 53-54.

[2] 李建成. 数字化建筑设计概论[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,2012


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