基于OBSE-CDIO理念的土建类专业BIM人才培养研究人力资源管理专业.docx

基于OBSE-CDIO理念的土建类专业BIM人才培养研究 摘 要：为适应建筑行业对BIM人才的需求，对土建类专业学生进行系统的BIM能力培养受到相关高校日益关注。本文将OBSE教学理念和CDIO工程教育模式引入到BIM人才培养中，以学生为中心，以学习产出为导向，构建了基于OBSE-CDIO理念的土建类专业BIM人才培养模型，该模型具体分析了BIM预期学习产出体系，实现该体系的课程计划与教学方法，评估学习产出的方法以及实现持续发展的措施等具体内容，为高校BIM人才培养提供重要参考。 关键词：OBSE-CDIO；BIM人才；产学研政；学习产出 Research on Civil Engineering Professional BIM Talent Cultivation Based on OBSE-CDIO Concept Abstract: In order to meet the demand of BIM talents in the construction industry, systematic training of BIM for civil engineering students has attracted increasing attention from relevant universities. This article introduces the OBSE teaching philosophy and the CDIO engineering education model to the training of BIM talents. Based on student-centered and learning-output oriented, the BIM talent training model for civil engineering based on the OBSE-CDIO concept is constructed. The model specifically analyzes BIM anticipates the learning output system, implements the curriculum plans and teaching methods of the system, evaluates the methods of learning output, and measures for achieving sustainable development. It provides important references for the cultivation of BIM personnel in universities. Keywords: OBSE-CDIO; BIM talents; production, study and development; learning outcomes 1 引言 BIM技术作为建筑行业的新兴技术，推动了建筑行业的创新发展，在降低建造成本，提升建造质量和提高建造效率方面发挥了巨大的作用，BIM技术在国内外建筑行业得到广泛应用和推广，我国《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》明确要求，到2020年末，全国建筑行业要全面使用BIM技术[1]。但是，现有BIM人才远远不能满足建筑业发展的需求。因此，为解决建筑业缺乏BIM人才的瓶颈问题，全国相关院校应紧跟行业的需求，大力加强对土建类专业的BIM人才培养。 目前，国外BIM教育研究重点在于分析BIM课程的设置阶段、设置方式以及课程内容，如开设BIM技术相关的BIM实验和BIM案例研究课程[2、3]。国内BIM 教育多以理论学习为主，教学研究重点在于课程设计[4]，对BIM人才的培养仍处于探索阶段[4]。当前BIM课程的开设方式主要有3种：一是新开设BIM相关的课程，如同济大学开设BIM概论；二是在现有课程中植入BIM的内容，如山东科技大学将BIM技术理念融入到现有教学课程中；三是开展BIM软件培训，如河海大学开展Revit、ArchiCAD和MagiCAD等BIM软件的培训[5]。达成共识的是，国内外BIM教育均注重培养学生的BIM专业知识能力、工程实践能力和跨专业协作能力。但是，以投入为前端、以理论为主的教学模式难以培养满足建筑行业对BIM人才的需求，如何以学习产出为导向，规划BIM教学和实施过程，提高BIM人才的培养质量，培养出能有效对接行业需求的BIM人才成为亟待解决的问题。 基于此，本文创新提出OBSE理论，并与CDIO工程教育设计与实施教学策略相结合，优先确定土建类专业BIM人才的培养目标，在此基础上将结果导向教育模型贯穿于土建类专业BIM人才培养全过程，以行业所需为人才培养出发点，建立BIM“互联网+”的产学研政协同创新平台，系统地改进教学理论、教学设计、教学方法和教学评估体系，为相关高校建立BIM人才培养体系提供参考。 2 OBSE-CDIO模型的提出 OBSE-CDIO(Outcomes-Based Sustainable-Education & Conceive-Design-Implement-Operate)是基于学习产出和工程教育为导向的可持续教育模式，是BIM教学的创新和发展。 2.1 OBSE-CDIO概念的引入 OBE理念(Outcome-based Education)称为“学习产出导向教育”理念，最早应用于美国和澳大利亚的基础教育改革[6]，继而被国外诸多国家广为推崇。OBE理念要求教育者必须预先对学生的学习产出有清楚的构想，然后寻找并设计各种有效的方法来保证学生达到预期的学习成果。OBE建立了“以学生为中心，以学生学习产出为导向”的工程教育体系，实现了教育范式由“内容为本”向“学生为本”的转变[6]。但是目前我国高校存在“重科研，轻教学”的现状十分普遍，难以从根本上调动教师参与教学改革的积极性和保障学习产出的质量。因此，本文提出了OBSE （Outcomes-Based Sustainable-Education）理念，以高质量、高水平和可持续的学习产出为目标，提出五步改进学习产出完善机制:定义学习产出、实现学习产出、评估学习产出、反馈和改进学习产出、动态提升学习产出。 CDIO代表构思、设计、实施和运作，倡导“做中学”的理念，体现了“基于项目的教育和学习”的教育模式，能够提高人才培养模式改革的科学性、系统性和培养质量[7]。CDIO工程教育模式以工程项目为载体，系统的结合教学计划和课程内容，并将其融入到项目设计中，在CDIO过程中学生主动参与到课程教学的各个环节，在教育者的引导下，将学生的基础知识、个人专业能力，团队合作能力和工程系统能力四个层面达到预定培养目标。 将OBSE理念与CDIO工程教育模式结合，创建OBSE-CDIO人才培养模式，该培养模式可根据学习产出的评估体系反馈以持续改进教学，实现人才培养的可持续发展。 2.2 OBSE-CDIO模型的框架 OBSE与CDIO均是驱动式教学模式，从本质上讲，以预期毕业生能力，驱动整个教育系统（课程计划、教学资源、教学方法、教学实践、评估体系等)。实践中密切结合PDCA（计划、实施、检查、行动，简称PDCA）循环原理，深入推动OBSE-CDIO教育模式与BIM人才培养的动态耦合，构建出基于OBSE-CDIO模型的BIM人才培养逻辑框架如图1所示。 图1 基于OBSE-CDIO模型的BIM人才培养逻辑框架 3 BIM人才培养体系的构建 BIM技术在建筑工程中的推广应用主要取决于4个要素，即BIM人才、BIM应用软件、BIM相关标准及BIM技术应用模式[8]。其中BIM人才是掌握BIM应用软件、BIM相关标准的技术人员和管理人员，是BIM技术应用中最关键的因素。从BIM人才能力定位出发，具体分析BIM人才所需的能力，构建BIM人才培养体系。 3.1 BIM人才能力定位 美国国家BIM标准（NBIMS Part 1 Version 1）把跟BIM相关的人员分成三类：BIM用户、BIM标准提供者和BIM工具制造商[8]。结合目前BIM在国内的实际应用，把以上三类人才划分为BIM工具开发人才、BIM标准人才、BIM专业应用人才[8]。高校土建类BIM人才培养应定位于培养BIM专业应用人才，不仅因为BIM专业应用人才在BIM人才结构中，需求最大、覆盖面最广，实现BIM业务价值最高，而且与土建类专业贴合度最高，适应性最强，同时BIM专业应用人才是当前BIM技术实施和推广过程中最紧缺的人员。 “BIM专业应用人才”实际上是在工程项目全生命周期过程中，应用BIM技术支持和完成各阶段专业任务的专业人员，包括开发商和业主的设计、施工、成本、采购等人员，设计机构里面的建筑、结构、设备、技术经济等人才，施工企业里面的项目管理、施工技术、施工计划、工程造价等人员，运营管理人员以及各类相关组织的专业BIM应用人员等[8]。相应的，BIM专业应用人才应具备的能力是指利用BIM技术和方法提高工程效率和质量的能力，包含工程能力和BIM能力。对于工程能力，美国工程院提出合格的工程师必须具备分析能力、实践经验、创造力、沟通能力、管理能力、伦理道德和终身学习能力。对于BIM能力，英国BIM人才培养研究指出BIM相关职业需要具备BIM意识能力、价值定位、对BIM标准、方法和程序的理解、BIM工具掌握及软件操作的能力以及团队沟通能力[9]。 综上所述，高校应将BIM技术应用能力、项目实践能力、管理协同能力和团队沟通能力作为培养BIM人才能力的定位。 3.2 BIM人才能力匹配矩阵 BIM技术贯穿于工程项目全生命周期，每一个项目阶段需要完成的工作又可以分成不同的专业或分工，针对不同阶段、不同专业人员应匹配不同的BIM能力，根据土建类专业可将上述的BIM能力再分解细分为BIM协同设计能力、BIM软件操作能力、BIM模型生产能力、BIM模型应用能力、BIM施工组织能力、BIM项目管理能力以及BIM团队协作能力等，如图2所示： 图2 BIM能力匹配矩阵 3.3 BIM人才培养模型 为实现BIM人才能力定位和BIM人才能力矩阵所提出的能力要求，构建基于OBSE-CDIO模式的土建类专业BIM人才培养模型（如图3）。 图3 基于OBSE-CDIO的BIM人才培养模型 由图可知，定义预期学习产出是首要环节，预期学习产出是根据高校自身办学定位和BIM人才培养目标，在参考CDIO能力大纲的培养标准上，系统的分解BIM专业应用人才所必备的知识、素质和能力，构成了毕业生可操作、可观察和可评侧的预期学习产出。依据OBSE的要求，将“预期学习产出”设为BIM教学的最低标准，能满足社会对BIM人才的最低要求，对学生发展程度不作上限规定，为师生能力发展预留弹性空间，这样可避免出现OBE教改过程中能力指标难落实的问题。 其次，紧紧围绕预期BIM学习产出，构建与预期培养目标相匹配的BIM课程体系、实施主动学习和实践的教学方法等措施;然后，采取多元化评价手段阶段性的评估学生学习效果并且反馈评估结果，根据评估结果不断改进教学，从而保障了学习产出的质量。 3.4 BIM人才培养一体化课程体系 如图4所示的BIM人才培养一体化课程体系实际上就是以建筑信息模型（BIM）为基础，由建筑学、建筑设备、土木工程、工程造价与工程管理等相关专业学生分别承担工程项目中的不同角色，并一起协同完成各项任务的人才培养学习体系[4]。同时进行跨学科的BIM技术应用学习，针对一系列问题学生们相互交流合作并使用BIM技术，期间以问题导向进行学习交流，问题导向学习以学生自我指导学习为主，是培养具有自主学习能力和跨学科交叉型工程人才的有效方法，在教学实践中，具体以研讨式教学、合作式教学和问题式教学为主[4]。 图4 BIM人才培养一体化课程体系