基于BIM技术的建筑类专业“屋形”人才培养模式构建与实践

建筑与土木工程学院 杜莹 王玲 卢永琴 秦媛媛

摘要：在信息化时代背景下，高校建筑类专业的人才培养目标也开始向培养信息化建筑类专业人才转型。BIM技术作为建筑行业最具代表性的一项信息技术，在高校培养信息化建筑类专业人才中起着关键作用。随着BIM技术的发展，建筑行业BIM技术人才缺口也不断扩大。本文以BIM技术融合为主线，通过专业、校企、校协等多元协同模式，提出建筑类专业“屋形”人才培养模式，创新融合BIM技术的理论课程体系和实践教学体系、打造多元协同BIM+综合实践与创新平台，以实现专业升级、培养适应行业发展需要的建筑全过程信息化管理人才。

关键词：BIM技术；建筑类专业；“屋形”人才培养

党的二十大报告指出“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑”。高校作为人才培养和科学研究的主阵地，是教育、科技、人才“三位一体”协同发展的中坚力量，要整体化推进教育教学体系、科技创新体系和人才培养体系建设。在建筑数字化、智能化发展的新需求与新趋势下，以BIM为代表的新一代信息技术极大推动了建筑行业的技术变革和转型升级，对高校建筑类专业人才培养体系建设提出了高标准、高要求。

近年来，高校本科人才培养目标及培养方案不断更新。李法云、裘江等认为高校风景园林人才培养应紧密结合行业发展对人才的多元化需求，动态优化更新专业人才培养目标，从而提出了风景园林本科专业“一体、两观、三元、四个面向、五育并举”的教学改革模式；何韶颖、许莹中等基于“构思—设计—实施—运作”（CDIO）的工程教育理念对建筑类专业“双创型”人才培养进行课程体系构建及创新创业课程设计，在实施过程中构建进阶式学习任务和“虚”“实”结合的体验式教学，创新了教学过程组织；于涛、申瑾认为BIM技术是建筑业数字化时代工程管理人才的必备理论知识，理论发展要和人才培养紧密结合，前沿知识应该迅速走入课堂教学；楼瑛浩、汪涛等提出了基于“建构”的BIM教学框架，以建筑学教学与BIM技术的有机融合，形成了系统的建筑学方向BIM特色人才教学实践思路；林珍伟、祁皑等提出OBE-CDIO理念的BIM工程能力人才培养模型，以BIM工程应用型人才为培养目标，建立一体化BIM课程体系等。由此可见，基于BIM技术的建筑类专业人才培养已经成为高校培养人才以适应当前建筑行业转型升级的必经之路。建筑类专业作为多学科交叉融合的专业，面对“三新”（智能建造时代开启的行业新需求、建筑全过程人才培养的新定位、信息融合建筑领域的新技术）要求，如何创新人才培养模式、重构课程体系、搭建智慧平台以培养适应行业发展需要的信息化全过程建筑管理人才，既是建筑类专业人才培养面临的严峻挑战，也是传统建筑类专业新工科视角下的重要研究内容。

针对现阶段BIM技术在建筑类专业人才培养中的应用不足以及融合不完善等问题，结合西华大学现有的专业建设和教学资源的积累，本文研究了基于BIM技术的建筑全过程信息化管理“屋形”人才培养模式的构建，通过建立融合BIM技术的理论课程体系和实践教学体系，打造多元协同BIM+综合实践与创新平台，以期实现BIM技术一体化的建筑全过程信息化管理的人才培养路径。

一、BIM技术的定义

BIM一般指的是建筑信息模型“building information modeling”的英文缩写，是一种多维模型信息集成技术，运用计算机技术对建筑工程设计、施工、运营管理全生命周期进行信息化建模，可以将每个建筑物或构筑物的外观及其内部结构以三维图形的形式呈现出来，建设项目的所有参与方在整个生命周期内都能够在模型中操作信息和在信息中操作模型。BIM技术的可视化、优化性、协调性、模拟性、可出图性五大特点，使之成为建筑行业向数字化转型发展中最具典型的一项信息技术，同时也是建筑领域使用最为广泛的一项信息技术。2022年，住房和城乡建设部印发的《“十四五”建筑业发展规划》提出要加快推进建筑信息模型（BIM）技术在工程全寿命期的集成应用，将BIM技术应用于建筑全寿命周期。其本质上就是将项目各阶段的建筑信息进行共享，打破了各建造阶段信息差，能够连接建筑项目生命期不同阶段的数据，实现对建筑信息的全面集成、协同共享和可视化表达，从概念产生到完全拆除的整个建造过程中都能在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。

二、BIM技术应用现状

BIM技术应用的学科领域非常广泛。其中，在建筑领域的研究应用最多，其次计算机领域的相关研究也很热门，可见BIM技术是推动建筑行业信息化高质量发展的重要工具。

一直以来，BIM技术主要研究和运用于建筑工程管理的设计、施工、运维等全寿命周期。因为BIM技术在整个建筑全寿命周期中都能够起到协调的作用，所以，建筑施工方通过BIM技术可视化的特性来对建筑的设计和施工进行模拟，能够及时处理和发现其施工过程中出现的问题与障碍，有效减少资源浪费，大大降低建筑企业施工成本，提高建筑企业竞争力。目前，BIM技术在国内建筑企业的应用前景非常广阔，很多建筑企业亟须专业基础扎实、掌握BIM技术的复合型建筑类专业人才。因此，高校人才培养的目标需要和时代发展、行业需求以及企业用人要求与时俱进。当前大部分高校的建筑类专业培养模式、理论课程体系、实践教学体系的更新发展跟不上工业化、信息化时代发展的步伐，缺乏针对企业BIM应用需求的技术人才培养模式。因此，基于BIM技术的建筑类专业人才培养模型的构建显得至关重要。

基于以上BIM技术应用的现状，本文结合西华大学现有教育基础对建筑类专业人才培养方案进行设计，试图构建出建筑类专业人才培养模型，为各高校建筑类专业人才培养提供一种新思路。

三、建筑类专业“屋形”人才培养模式的构建

本文结合西华大学建筑类专业在专业建设、课程建设、教材建设、师资建设等方面的前期基础，为解决建筑类专业人才培养过程中BIM技术应用不足的现状，经过设计与构思，从构建“屋形”人才培养体系、重构理论课程体系和实践课程体系、打造多元协同BIM+综合实践与创新平台这三个方面对建筑类专业“屋形”人才培养模式进行了构建。通过多元协同，构建了“屋形”信息化建筑类专业人才培养体系，构建了数字时代建筑类人才能力与素养模型，通过自顶而下、上下结合，重构人才培养体系：以能力、素养为“坡屋顶”，以理论和实践课程体系为“两柱”，以承载多元协同的BIM+综合实践与创新平台为“横梁”，以跨建筑项目全过程和跨专业融合为“地基”，实现专业升级和信息化、复合型建筑类专业人才的培养。

（一）“屋形”人才培养体系的构建

西华大学建筑类专业遵循新工科建设理念，从数字时代建筑类专业人才能力-素养模型出发，多元协同，通过自顶向下，上下结合，构建“屋形”信息化建筑类专业人才培养体系，如图1所示。

（1）以培养建筑全过程信息化管理人才为目标，建立能力素养模型，构成“屋形”人才培养体系的“坡屋顶”。

（2）从能力素养模型出发，基于OBE理念，通过目标分解，自顶而下、上下结合，完成融合BIM技术的理论课程体系和阶梯式实践课程体系设计，构建“两柱”，对人才培养目标实现支撑。

（3）建立BIM+综合实践与创新平台，构成“横梁”。以校企、校地、校协（协会）多元协同为手段，开展以学为中心的赛、创、学、教、研实践，提升学生的实践能力和创新创业能力。

（4）利用所属学院相关专业门类齐全的优势，以BIM为融合手段，贯通建设项目全寿命周期的专业“基础”，实现跨专业协同培养。

图1 “屋形”信息化建筑类专业人才培养体系

（二）构建融合BIM技术的理论课程体系和实践教学体系

从知识体系分解、教学案例顶层设计、多课程联合教学三个方面融合BIM技术构建了理论课程体系；通过实践教学目标、分解实施、成果反馈三方面循环迭代，构建了以BIM为核心的阶梯式实践教学体系。

1.融合BIM技术的理论课程体系

（1）BIM技术与课程融合。基于ADDIE模型和知识分类理论，建立分阶段跨专业的融合BIM的理论课程体系，实现课程内容有效衔接。

（2）层叠式BIM教学案例设计。在构建通用BIM模型原型的基础上，将各专业课程教学内容在BIM模型上叠加，以渐进、连贯的方式实现从简单项目到复杂工程的教学设计，形成典型案例。

（3）基于BIM的多课程联合教学。通过信息化课程群建设，加强专业课程教学内容、案例的衔接。

2.融合BIM技术的实践教学体系

（1）阶梯式实践教学课程体系。提炼核心知识，采用传统课程BIM化、新增BIM课程等方式，虚拟仿真与实践教学有效融合，实现项目建设全过程一体化实践。

（2）基于BIM的实践教学实施路径。从实践教学目标、分解实施、实施成果三方面正反循环迭代设计，确定基于BIM的实践教学实施路径。

（3）跨专业联合毕业设计。依托专业所属土木学院建筑类专业齐全优势，以建筑工程项目全过程管理为基础，开展跨专业联合毕业设计，提升学生的团队协作和知识复合能力。

（三）打造多元协同BIM+综合实践与创新平台

学校整合学生方、教师方、校内平台、校外平台四方资源，打造基于BIM技术应用的实践创新平台（见表1），以学为中心，以校内、校企、校协多元协同为手段，通过赛、创、学、教、研等实践活动，提升学生实践能力和创新创业能力。

（1）依靠平台实现三个层次的实践教学支撑。三个层次的实践教学，即以验证为主的课程教学类基础实践；以综合设计为主的开放项目类综合实践；以课外科技活动、学科竞赛、创新创业为主的科技创新类科创实践。

（2）BIM+科技创新，实现教思赛创结合。一是结合“红色筑梦之旅”“三下乡”等青年社会实践活动，通过学科竞赛打造精品团队。二是坚持科创结合，打造创新创业团队。

（3）BIM+产学研，创造多元协同育人途径。一是与四川华西集团国家级实习基地、易居企业集团“千人百校”培育基地共同开发BIM案例教学资源。二是通过教育部产学研合作和联合师资培训，为人才培养改革提供师资保障。

四、建筑类专业“屋形”人才培养模式实践的成效

2019年，西华大学新一轮的人才培养方案开始修订，建筑与土木工程学院运用建筑类专业“屋形”人才培养模式的总体构思对旧的培养方案进行了改革，通过改革人才培养体系、重建融合BIM技术的课程体系、打造多元协同BIM+智慧平台三方面对培养方案进行修订并实施，对建筑类专业学生进行创新型“屋形”人才培养，通过近5年的实施，在具体以下几个方面取得了显著成效。

（一）人才培养模式改革的成效

学校通过对人才培养模式进行创新，建立了以BIM技术为核心的“屋形”人才培养模式，解决了学生信息化素养和创新性思维的培养问题。将数字技术引发的行业转型升级理念融入学生的培养过程，以BIM为基础进行学科交叉融合，培养适应行业多元化发展、具有创新能力的复合型工程人才，缓和了建筑行业对信息化、智能化BIM（buliding information modeling）人才的需求。

（二）重构课程体系的成效

学校通过课程体系的重构，将BIM技术融入专业理论课程体系和实践教学体系，以BIM为核心，在全过程建筑管理数据链上，通过课程重构让学生掌握BIM技术在不同阶段的应用与管理，实现BIM连续性和系统性学习；使传统的单专业教学向多专业融合的教学模式转型，突破传统的碎片化教学和零散式学习的困境；实行了传统专业课程BIM化、多课程联合教学、跨专业联合毕业设计等改革，使得西华大学建筑类专业的专业教育更适应项目建设实践中多专业联合的实际情况。

（三）搭建智慧平台的成效

学校以BIM技术为主线，贯穿课程实践、综合实践、科技创新三个层次的实践教学，搭建以校内、校企、校协多元协同的实践创新平台，对学生专业能力、创新能力的培养成效显著。本院校近五年来建筑类专业学生在BIM技术、建筑技能等学科竞赛中获全国一等奖77人次、二等奖71人次、、三等奖15人次，在“互联网+”等创新创业类大赛中获奖10项，全国和四川省“挑战杯”获奖5项，实用新型专利20项。

（四）专业建设和教学资源建设取得的成效

专业建设上，在2014年建筑学获批四川省卓越人才培养计划的基础上，2019年和2020年又获批2个四川省一流本科专业；2021年工程造价专业在“软科中国大学专业排名”A级；获批1个四川省地方普通本科高校应用型示范专业。

在课程建设上，建筑设计初步和安装工程计量与计价获批四川省一流本科课程；工程项目管理等4门课程获批四川省普通高校应用型本科示范课。

另外，在教材建设上出版了专业系列教材22部；近5年，发表相关教改论文20余篇。

（五）师资建设和社会服务方面取得的成效

近五年，建筑类专业加强招聘优秀博士生、努力培养骨干教师、积极引进高层次人才，形成了“专业素质强、学术视野开阔、学缘结构合理”的教师队伍；契合新工科建设，加强“双师型”师资队伍建设，“双师型”教师占比为100%。

凝练学科方向，打造教学团队与科研团队。依托四川省高校绿色建筑与节能重点实验室、虚拟仿真实验中心、乡土建筑研究中心，形成了以教授、副教授、博士为主要成员的多个科研团队；在省内地域性建筑及理论、建筑节能等研究方向具有较强学术影响力。

五、结语

在新工科建设时代背景下，基于BIM技术的高校本科生建筑类专业人才培养的思路和框架一直备受关注。本文对BIM技术进行了简要概述，分析了BIM技术应用现状，结合我校实际情况构建了建筑类专业“屋形”人才培养模型，将理论课程体系和实践教学体系融合BIM技术、搭建了多元协同BIM+综合实践与创新平台，并在新一轮培养方案中付诸了实践，极大促进了学生对BIM技术的学习兴趣，提升了学生对融合BIM技术的专业理论、实践、创新能力，有效应对了建筑行业对于BIM技术复合型建筑人才紧缺的情况，同时也为高校培养建筑全过程信息化管理人才提供了一种新思路。

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