基于BIM技术“岗课赛证”融通的土建施工类核心课程改革

作者: 孙庆霞 于庆华 张荣辰

基于BIM技术“岗课赛证”融通的土建施工类核心课程改革0

[摘 要] 为解决核心能力不支撑建筑产业转型升级新需求;教学内容滞后“岗”“赛”“证”标准,方法手段、评价方式不适应岗位新要求;“岗”“课”“赛”“证”脱节错位未形成合力三个问题,本文创新人才培养理念,形成“三个1”的课程改革范式,对接岗赛证标准,探索了“岗课赛证”融通的课程改革路径,丰富了STEM教学模式理论,创设了“四步进阶”的双师型STEM教学模式。基于BIM技术的课岗赛证融通教学模式符合建筑行业转型升级发展与“中国制造2025”战略的需要,将对我国BIM技术人才培养起到重要的示范、引领作用。

[关键词] BIM技术;岗课赛证;核心课程

[基金项目] 2022年度山东省职业教育教学改革研究立项项目“基于BIM技术‘岗课赛证融通’的土建施工类核心课程改革与实践”(2022268);2021年度山东城市建设职业学院院级课题“课证融合、课赛融通、课创互融——建筑信息化人才培养体系研究与实践”(2021JG01);2021年度中国职业技术教育协会课题“新工科背景下智能建造技术专业群的探索与研究”(2021B173)

[作者简介] 孙庆霞(1982—),女,山东沂南人,硕士,山东城市建设职业学院建筑工程系副教授,专业负责人,主要从事智能建造技术研究;于庆华(1978—),男,山东东平人,硕士,山东城市建设职业学院建筑工程系副教授,教学管理科长,主要从事建筑信息化与工业化研究;张荣辰(1982—),男,山东章丘人,硕士,山东城市建设职业学院教育与科研处副处长,副教授,主要从事职业教育与管理研究。

[中图分类号] G712 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)22-0077-04 [收稿日期] 2023-01-03

一、行业背景

建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术是建筑行业信息化的主要方向之一。2011年,住房城乡建设部印发的《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》指出,“十二五”期间,加快建筑信息模型(BIM)、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用[1]。BIM技术在中国开始兴起。2016年,住房城乡建设部印发的《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》指出,全面提高建筑业信息化水平,着力增强BIM、大数据、智能化、移动通信、云计算、物联网等信息技术集成应用能力,加快推动信息技术与建筑业发展深度融合,充分发挥信息化的引领和支撑作用,塑造建筑业新业态[2]。

二、教学现状

高职土建类课程,传统的教学以图纸讲解、施工现场学习为主,教学方式没有充分利用信息化[3-4],教学手段单一,技能的培养比较落后,教学内容中缺少信息化的内容,不能紧跟行业需求和时代发展,不能满足社会对建筑业信息化人才的要求。

随着国家产业政策的引导作用,高职院校土建施工类专业陆续开设了BIM课程,建筑企业(包括施工企业)陆续设置了BIM工程师岗位,全国各级各类BIM比赛陆续出台和举办,中国图学学会、中国建设教育协会、工信部等陆续推出了BIM证书。但这些课程、岗位、比赛和证书互不关联,独立发展,内容重复交叉,给建筑业信息化发展的推动作用和黏滞作用并存,是建筑业信息化过程中的一个大问题。

BIM技术作为建筑业从二维到三维的技术变革,实用性很强,BIM将平面的图纸立体化和具体化,将学生带入建筑项目的真实场景,即使不在建筑工地,也能整体掌握建筑的施工过程。利用BIM技术能够打造高效课堂。将BIM技术广泛运用于建筑施工、工程管理、工程造价等相关领域课程,可以促进学生学习各项技能,推进建筑业的信息化进程。

同时,BIM工程师的岗位要求、企业参加各类BIM比赛的要求和考取BIM证书的需求,对高职土建类课程提出了要求和挑战,即如何协调课程教学、岗位需求、比赛内容和证书技能。

三、主要解决的教学问题

1.核心能力不支撑建筑产业转型升级新需求。传统的教学以图纸讲解、施工现场学习为主,教学方式没有充分利用信息化技术,BIM技术综合应用能力不能满足社会对建筑业信息化人才的要求。

2.教学内容滞后“岗”“赛”“证”标准,方法手段、评价方式不适应岗位新要求。教学内容更新滞后于行业新技术发展,BIM相关技能证书及大赛标准未及时纳入课程。教学方法手段单一,评价方式未与“岗”“赛”“证”对接,不适应岗位新要求。

3.“岗”“课”“赛”“证”脱节错位未形成合力问题[5]。课程、岗位、技能大赛和证书关联度不足,独立发展,内容重复交叉,脱节错位、各行其是,未能深刻把握“岗课赛证”综合育人的基本内涵。

四、课改策略

1.创新课改理念,厘清“三个1”课程改革思路。对接建筑产业转型新需求,确定“铸魂、夯基、精技、创新”的人才培养理念,以项目的工作过程为建群逻辑、BIM模型为内容载体、智能平台为实施媒介,形成建筑识图与构造、BIM技术与应用、施工技术等为链的核心课程群。通过鲁班文化国家资源库,融入课程思政,塑造职业道德;以“二维识图—三维建模—二维出图”的交替,强化识图能力,夯实基础;实施“学、练、赛、践”递进式教学路径,精技赋能;将创新创业和大赛项目融入专业课程与第二课堂,培养学生的探索精神和创新能力。

在确立了人才培养理念和教学路径后,进一步深化教学改革,积极探索与行业界的深度合作。一是与知名建筑企业联合设立实习基地,让学生在真实的工程项目中实践,强化理论与实际操作的结合,提高解决复杂工程问题的能力。二是通过定期邀请行业专家做讲座和工作坊,不仅为学生提供了学习的典范,也使他们能够及时了解行业最新动态和技术发展趋势。三是在教学内容上,注重跨学科融合,整合计算机科学、管理学、环境科学等多学科知识,使学生的BIM技能不局限于软件操作,而是能够在项目管理、可持续发展等多维度进行综合应用。四是鼓励学生参与科研项目,通过真实案例分析,培养他们的研究能力和创新意识。五是注重对学生的国际视野培养。与国外高校和研究机构建立交流合作关系,为学生提供国际交流的机会,让他们能够接触到不同文化和建筑理念,从而拓宽视野,提升国际竞争力。通过这些举措,我们致力于培养能够适应建筑产业转型、具备国际视野和创新能力的高素质人才,推动建筑教育和行业的共同发展。

2.1个项目:重构“能识图—会预算—精施工—善管理”工作过程式项目课程群。按照施工过程重构课程体系,整合学科体系割裂的知识和技能,以全国最大的被动式超低能耗绿色建筑项目建设过程为主线,通过BIM技术串联识图、施工、管理、预算等核心课程,形成项目课程群。根据项目建设的先后顺序,在工程建设的各个过程设计对应各专业课程的核心“工作场景”,让学生按“制订计划—活动探究—作品制作—成果交流—活动评价”解决问题,研习知识、提升能力、养成素质。如图1所示。

3.1个BIM模型:研发融入“岗”“赛”“证”标准的课程内容。按照施工过程及分部工程划分重构课程体系,通过“1个平台、1个项目、1个BIM模型”串联成一个整体,进而形成一个完整的项目教学课程群,解决了按学科体系割裂开的知识和技能的整合问题。

按照岗位工作场景设计开发课程,对接BIM工程师岗位标准、中国建筑业协会技能大赛标准、中国图学学会技能等级证书标准对课程的要求,“最大公约数”确定课程内容。

每门核心课程以1个BIM模型呈现。“1个模型”即与核心课程对应的典型工作过程的分部BIM模型。根据施工过程的工作内容,将中国图学学会技能等级证书标准和建模大赛标准融入BIM的识图建模课程,将BIM工程师岗位标准和BIM应用大赛标准融入施工、管理、预算课程,通过项目BIM模型的创建,实现对课程内容的学习。“实战”对接岗位、“实训”对接大赛、“实操”对接证书,形成合力,实现“岗课赛证”四位一体融通培养[6]。如图2所示。

4.1个平台:实施线上、线下双师STEM教学模式。校企合作建设了BIM工作室、实训室,开发省级精品资源共享课及自编教材等教学资源,自建220个节点模型,收集整理“岗、赛、证”标准,以自主研发的BIM实训平台为载体,整合资源,形成课程群智能教学平台。

开设双师课堂,设有线上、线下两批教师,各自承担不同的教学任务:线上教师负责教学设计、课程开发、知识讲授、重难点解析、教学总结等,线下教师负责教学设计、课堂组织、个性化指导、课堂总结、评价反馈等。构建贯穿于课前、课中、课后的双师型STEM教学模式[7],线上教师一般是企业专家,拥有较好的专业知识和技术技能,负责STEM教学资源的设计开发,主要承担“知识块”的角色,为线下教师和学生提供教学服务,线下教师是课堂的实际参与者,负责STEM教学模式中课堂组织与管理,主要承担“知识串”的角色,将线上教育资源整合成符合学生认知风格与特点的知识体系。

以“校企合作”为基础,以线上线下混合式教学为路径,不断完善课程标准,致力于实现“行动学习—虚拟仿真—实操(考证比赛复盘)—VR体验”四步进阶教学模式以及多主体、混合式、多维度的教学质量评价。

结语

通过研究,形成“铸魂、夯基、精技、创新”的人才培养理念,创建基于BIM技术“岗课赛证”融通土建施工类核心课程群搭建模型。明确“三教改革”质量要素,构建适合建筑行业转型升级需要的课程群建设路径,科学确定职业教育专业规划、课程设置、教材开发、教学设计、教学实施等方法,初步形成核心课程群建设方案,进一步提升专业发展与行业升级。

“岗课赛证”四位一体人才培养模式具有深刻的时代意义,是新时代高职教育的责任担当,也是高职院校实现高质量转型、高水平发展的必然选择。山东城市建设职业学院主要培养建筑工程高素质技术技能人才,其土建施工类专业“岗课赛证”四位一体育人模式顺应了建筑行业转型升级对建筑工程技术技能人才的现实需求,展现了高职院校类型教育建设的特征需要。

(课题组其他成员:刘广文、叶曙光)

参考文献

[1]住房城乡建设部.关于印发《2011—2015年建筑业信息化发展纲要》的通知:建质〔2011〕67号[A/OL].(2011-05-10)[2022-12-03].https://www.gov.cn/gongbao/content/2011/content_2010588.htm.

[2]住房城乡建设部.关于印发2016—2020年建筑业信息化发展纲要的通知[A/OL].(2016-08-23)[2022-12-03].https://www.mohurd.gov.cn/gongkai/zhengce/zhengcefilelib/201609/20160919_228929.html.

[3]曾天山,陈斌,苏敏.以高水平赛事促进“岗课赛证”综合育人:基于2021年全国职业院校技能大赛分析[J].中国职业技术教育,2021(29):5-10.

[4]曾天山.试论“岗课赛证”综合育人[J].教育研究,2022,43(5):98-107.

[5]曾天山.“岗课赛证融通”培养高技能人才的实践探索[J].中国职业技术教育,2021(8):5-10.

[6]郭运宏.“岗课赛证”四位一体的人才培养模式研究:基于铁道工程技术专业[J].郑州铁路职业技术学院学报,2022,34(3):57-60.

[7]李新,李艳燕,李巧英.双师型STEM教学模式的构建与实践[J].现代教育技术,2021,31(5):119-126.

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