林珍偉 祁 皚2 歐建良 肖勇杰 王思蓉

(1.陽光學(xué)院 土木工程學(xué)院，福州 350015； 2.福州大學(xué) 土木工程學(xué)院，福州 350100)

引言

應(yīng)用型本科建設(shè)是我國近年來在高等教育領(lǐng)域設(shè)立的一項重大工程，旨在鼓勵引導(dǎo)各類高校在不同的方向和領(lǐng)域辦出特色，爭創(chuàng)一流[1]。2015年國家有關(guān)部委聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》，指出要深化應(yīng)用型人才培養(yǎng)方案改革，要求以應(yīng)用型為辦學(xué)定位的本科院校教育更加重視實踐教學(xué)、強(qiáng)化應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。目前全國1 200所普通本科高等院校中，將有600多所逐步向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)型的大學(xué)本科院校占高?？倲?shù)的50%。

BIM(Building Information Modeling)作為一項新興的信息化技術(shù)，近年來在國內(nèi)建筑行業(yè)中越來越廣泛運用，BIM技術(shù)通過建立虛擬的建筑工程三維模型，利用數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)建筑全生命周期信息集成，達(dá)到提高工作效率、降低成本等目的。同時國家以及地方政府高度重視BIM技術(shù)，并出臺大量文件推動該技術(shù)的工程應(yīng)用。然而據(jù)統(tǒng)計仍有70%的企業(yè)認(rèn)為BIM應(yīng)用實施過程中，缺少BIM技術(shù)人才是首要解決的重要問題[2]。

土木工程專業(yè)具有很強(qiáng)的工程實踐性和綜合應(yīng)用性，將BIM技術(shù)的應(yīng)用引入專業(yè)培養(yǎng)方案、落實到教學(xué)環(huán)節(jié)中，勢在必行。

1 BIM技術(shù)國內(nèi)外高校的應(yīng)用及研究現(xiàn)狀

1.1 BIM技術(shù)在國外高校的應(yīng)用研究

美國、新加坡、日本等國家眾多高校都已將BIM作為輔助傳統(tǒng)專業(yè)課程的手段融入到教學(xué)中，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計，美國大學(xué)70%土木工程相關(guān)專業(yè)已經(jīng)將BIM融入到本科教育課程[3]。國外很多學(xué)者在BIM相關(guān)課程及模式上做了大量研究，Yong Han Ahn[4]等采用系統(tǒng)課程開放方法，按準(zhǔn)備、開發(fā)和改進(jìn)三個階段開發(fā)適合本科建設(shè)和工程項目的BIM課程； E.Pikas[5]等使用Bloom分類法的認(rèn)知域開發(fā)了39個主題的能力目標(biāo)，并將學(xué)習(xí)目標(biāo)表述為六個層次(從理解到評估)，為BIM教育編制一個學(xué)習(xí)框架等等。

BIM技術(shù)在發(fā)達(dá)國家高校中已經(jīng)得到廣泛運用，并且研究了大量的教學(xué)模型框架。在借鑒其研究成果的同時如何摒除教學(xué)差異，為國內(nèi)應(yīng)用型本科教育教學(xué)所用仍需一個過程。

1.2 BIM技術(shù)在國內(nèi)高校的應(yīng)用研究

近年來越來越多高校參與到BIM技術(shù)的教學(xué)與應(yīng)用中[6]。同濟(jì)大學(xué)與魯班軟件簽訂協(xié)議進(jìn)行工程造價及BIM研究方面合作； 清華大學(xué)與企業(yè)長期合作，建立BIM研究中心，培養(yǎng)學(xué)生BIM技術(shù)操作能力； 深圳大學(xué)與斯維爾公司合作創(chuàng)辦BIM實習(xí)基地； 華中科大與uBIM合作開設(shè)項目管理(BIM方向)工程碩士專業(yè)； 沈陽建筑大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校土木工程本科專業(yè)在開設(shè)BIM相關(guān)課程，并在碩士、博士研究生培養(yǎng)階段開設(shè)相關(guān)論文選題方向。

在教學(xué)研究方面，張靜曉等[7]提出OBE-Result Chain BIM工程能力培養(yǎng)邏輯框架，將目標(biāo)與實際行動聯(lián)系一起高效率實現(xiàn)目標(biāo)的BIM人才培養(yǎng)理念； 劉紅霞等[8]提出BIM理論先行，課程融合配套，落實BIM實踐，培養(yǎng)專業(yè)技能等理論和實踐教學(xué)的工程管理專業(yè)改革方案； 崔德芹等[9]提出了以BIM教育為核心的課程體系、實踐教學(xué)體系、BIM師資培養(yǎng)等方面的應(yīng)用型本科土建類專業(yè)BIM實踐教學(xué)路徑等等。

目前BIM技術(shù)在我國高校運用主要通過開設(shè)相關(guān)專業(yè)課程，設(shè)立研究中心和專業(yè)協(xié)會以及帶領(lǐng)學(xué)生參加BIM相關(guān)的比賽等方式進(jìn)行[10-11]。而作為培養(yǎng)應(yīng)用型人才最直接有效的課程體系建設(shè)研究多數(shù)集中在工程管理專業(yè)，大多應(yīng)用型本科院校土木工程專業(yè)缺乏足夠的BIM相關(guān)課程實踐，或是純粹地將BIM植入課程中，沒有形成系統(tǒng)的課程教學(xué)體系。此外BIM教師團(tuán)隊匱乏，BIM課程教學(xué)配套的軟硬件設(shè)施投入不足等原因也極大限制了高校BIM教學(xué)開展。

1.3 本文的工作

針對現(xiàn)階段土木工程專業(yè)BIM課程體系不完善等問題，借鑒國內(nèi)外學(xué)者對BIM人才培養(yǎng)的模式以及BIM課程教學(xué)方法，結(jié)合本院校現(xiàn)有基礎(chǔ)條件，研究了基于OBE-CDIO理念的應(yīng)用型本科BIM人才培養(yǎng)框架構(gòu)建，并展開了BIM一體化課程體系的建設(shè)與實施。

2 BIM人才培養(yǎng)模型框架

2.1 BIM人才培養(yǎng)模型框架的構(gòu)思

Amarnath Chegu Badrinath[12]等提出在高等教育系統(tǒng)(Tertiary Education Systems，TES)背景下制定BIM框架和課程，可幫助高校將TES中的BIM教育提升到更高一個層次，以便高級工程教育中實現(xiàn)可視化，提升整體教學(xué)質(zhì)量。因此，為更好實現(xiàn)課程教學(xué)改革，制定出合理的BIM人才培養(yǎng)框架及相應(yīng)的課程體系極其必要。

結(jié)果導(dǎo)向教育(Outcome-Based Education，OBE)在歐美發(fā)達(dá)國家中已經(jīng)成為教育改革主流思想，并被工程技術(shù)評審委員會(ABET)所接受。OBE能有效培養(yǎng)滿足行業(yè)發(fā)展，符合學(xué)生個人能力和發(fā)展的工程領(lǐng)域人才，是高等工程教育改革的正確方向。

CDIO工程教育模式為近年來國際工程教育改革最新成果，CDIO分別代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate)，培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式讓學(xué)生在這四個層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。

從教育效果來看，以投入為前端的教學(xué)模式和以理論為主的教學(xué)模式在培養(yǎng)滿足行業(yè)需求的人才方面都存在一定局限，影響與行業(yè)需求的有效對接。故本文從BIM相關(guān)課程教學(xué)著手，圍繞OBE教學(xué)理念制定的BIM人才培養(yǎng)目標(biāo)，以工程案例為驅(qū)動力推動CDIO工程教育模式進(jìn)行土木工程教學(xué)體系改革，同時運用持續(xù)的課程教學(xué)成果促進(jìn)一體化BIM課程體系建設(shè)，實現(xiàn)整個人才培養(yǎng)框架的耦合聯(lián)動。由此構(gòu)建基于OBE-CDIO理念的BIM人才培養(yǎng)框架如圖1所示。

2.2 BIM應(yīng)用型人才培養(yǎng)模型的構(gòu)建

(1)BIM人才培養(yǎng)目標(biāo)

圖1 基于OBE-CDIO理念的BIM人才培養(yǎng)邏輯框架

針對CDIO工程教育模式能力大綱的四個層面，目前大多應(yīng)用型本科高校著重在前三個層面對本科學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)。本文借鑒英國BIM學(xué)習(xí)成果矩陣和美國工程院[13-14]對BIM工程師能力的要求，以及張靜曉等[7]對高校BIM人才培養(yǎng)需求的定位，制定出適合土木工程專業(yè)BIM工程應(yīng)用人才的培養(yǎng)目標(biāo)，分別是：了解BIM概念及建筑全生命周期BIM工作流、掌握BIM標(biāo)準(zhǔn)、掌握BIM工具操作、具備BIM軟件識別能力、具備BIM應(yīng)用分析能力、具備獨立思考研究能力、具備創(chuàng)新創(chuàng)造能力、具備合作溝通能力及工程管理能力、具備正確核心價值觀。

(2)人才培養(yǎng)模型構(gòu)建

根據(jù)既定培養(yǎng)目標(biāo)，將BIM一體化課程體系劃分為BIM理論課程、BIM實踐課程以及畢業(yè)設(shè)計課程三個環(huán)節(jié)，其中理論課程和實踐課程的大綱設(shè)計均圍繞畢業(yè)設(shè)計而定，并要求在不同階段培養(yǎng)相應(yīng)的BIM工程應(yīng)用能力。

BIM課程教學(xué)方面以實際工程項目案例驅(qū)動CDIO工程教育模式，首先制定出土木工程專業(yè)本科培養(yǎng)方案，圍繞培養(yǎng)方案開發(fā)新的BIM課程或改革已有專業(yè)課程，并對其進(jìn)行課程定位； 再結(jié)合工程案例設(shè)計出BIM相關(guān)課程教學(xué)大綱，內(nèi)容包括學(xué)時安排、教學(xué)方法、課程評價以及課程結(jié)構(gòu)等。如表1所示為“房屋建筑學(xué)”課程計劃中傳統(tǒng)設(shè)計與融入BIM工程案例設(shè)計的對比結(jié)果，通過設(shè)置自主學(xué)習(xí)及縮減理論教學(xué)課時方式，增加實踐課程； 然后通過提高師資力量、建立實訓(xùn)室、完善教學(xué)教材等一系列實施措施，服務(wù)于BIM相關(guān)課程教學(xué)教改工作，保證一體化課程體系教學(xué)順利進(jìn)行； 最后建立師生雙向評估體系，檢驗授課效果并持續(xù)改進(jìn)。

表1 “房屋建筑學(xué)”課程的設(shè)計學(xué)時分配對比

由此構(gòu)建基于OBE-CDIO理念的BIM應(yīng)用型人才培養(yǎng)模型如圖2所示。以BIM一體化課程體系改革(Curriculum System Reform，CSR)為中心，基于OBE教育理念，通過持續(xù)循環(huán)的CDIO教育模式進(jìn)行土木工程專業(yè)BIM課程教學(xué)實施，在教學(xué)過程中不斷完善BIM課程體系。最終形成“OBE-CSR-CDIO”流程的BIM工程能力人才培養(yǎng)模型。

3 一體化BIM課程體系改革實施

國內(nèi)BIM課程的開設(shè)方式基本分為新課模式和植入模式兩種，新課模式能系統(tǒng)地集中學(xué)習(xí)BIM相關(guān)理論及技術(shù)應(yīng)用，而植入模式能將BIM技術(shù)與專業(yè)課程知識更好地結(jié)合。故本文構(gòu)建的土木工程專業(yè)BIM課程體系采用新開課程與植入課程相結(jié)合方式，運用實際工程項目案例創(chuàng)建一個共享的BIM網(wǎng)絡(luò)云平臺，平臺中包含建筑構(gòu)件模型的族庫、整體建筑物各個專業(yè)3D模型、結(jié)構(gòu)設(shè)計計算模型、4D進(jìn)度模型數(shù)據(jù)庫、5D造價管理的數(shù)據(jù)庫等等，利用該共享建筑信息模型網(wǎng)絡(luò)云平臺將學(xué)科相關(guān)知識系統(tǒng)地串聯(lián)在實際工程案例中[15]。

圖2 基于OBE-CDIO理念的BIM應(yīng)用型人才培養(yǎng)模型

圖3 基于BIM網(wǎng)絡(luò)云平臺的一體化BIM課程體系

結(jié)合人才培養(yǎng)目標(biāo)的不同能力要求，在實踐教學(xué)過程中按認(rèn)知與學(xué)習(xí)、工程應(yīng)用與分析、綜合應(yīng)用與創(chuàng)新探索三個階段由淺入深地開展BIM相關(guān)課程，形成基于BIM網(wǎng)絡(luò)云平臺一體化BIM課程體系如圖3所示。

3.1 BIM技術(shù)認(rèn)知與學(xué)習(xí)階段

(1)BIM在認(rèn)知基礎(chǔ)課程的應(yīng)用

認(rèn)知基礎(chǔ)課程設(shè)置在大學(xué)第一學(xué)年，包括學(xué)科導(dǎo)論、畫法幾何、工程制圖等課程，利用BIM技術(shù)的可視化特點，將課程知識結(jié)合族庫中構(gòu)件的三維模型信息，可直觀清楚地認(rèn)知相關(guān)建筑或結(jié)構(gòu)構(gòu)件。BIM技術(shù)運用突破人的空間想象局限，讓制圖類的課程知識教學(xué)講解更加形象簡潔，同時又能讓學(xué)生了解認(rèn)知了BIM技術(shù)，激起學(xué)生好奇心，提高學(xué)習(xí)積極性。

(2)BIM在專業(yè)基礎(chǔ)課程的應(yīng)用

BIM相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)置在大學(xué)第二學(xué)年，包括房屋建筑學(xué)、工程地質(zhì)、地基基礎(chǔ)等課程。同樣利用BIM技術(shù)可視化對建筑物及構(gòu)件的構(gòu)造、特點、功能用途等知識點、重難點進(jìn)行講解。

以“房屋建筑學(xué)”課程為例，在共享建筑信息模型平臺中將某棟校園建筑作為教學(xué)案例，根據(jù)各專業(yè)施工圖建立BIM模型，將模型的數(shù)字化信息融入教材知識內(nèi)容。例如：建筑構(gòu)件中的內(nèi)外墻體、窗戶、門、欄桿、樓地面、屋面，結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的基礎(chǔ)、框架梁柱、結(jié)構(gòu)板、樓梯，設(shè)備構(gòu)件中的各個管道系統(tǒng)等等，均可在教學(xué)案例BIM模型中提取教學(xué)所需三維模型，結(jié)合課程專業(yè)知識實現(xiàn)可視化教學(xué)。

(3)BIM在土木類專業(yè)核心課程的應(yīng)用

BIM相關(guān)專業(yè)課程設(shè)置在大學(xué)第三學(xué)年之后，包括混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、基礎(chǔ)工程、橋梁工程等，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計類的課程知識主要集中在建筑物的結(jié)構(gòu)整體或局部構(gòu)件驗算。在共享建筑信息模型平臺中，利用PKPM或YJK等軟件建立工程案例的三維計算模型，通過受力分析得到結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變模型、鋼筋網(wǎng)模型，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)專業(yè)知識的講解。

(4)BIM在項目管理課程的應(yīng)用

BIM技術(shù)除了可視化特點外，還具有模擬性的特點，即對項目實施過程進(jìn)行虛擬仿真。對項目管理類課程如工程項目管理、土木工程施工、施工組織設(shè)計等，可利用BIM模擬性技術(shù)，即4D技術(shù)對施工進(jìn)度或施工工藝進(jìn)行模擬講解。例如“施工組織設(shè)計”課程中施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖知識，將項目案例的三維模型導(dǎo)入Naviswork軟件，把施工進(jìn)度各項工作(WBS)賦予不同時間節(jié)點，串聯(lián)后形成4D進(jìn)度模型，以可視化動態(tài)展示方式替代文字或甘特圖進(jìn)行施工節(jié)點、關(guān)鍵路線、虛工作等知識點的教學(xué)。

(5)BIM在造價管理課程的應(yīng)用

5D技術(shù)是在4D技術(shù)基礎(chǔ)上加成本維度，通過BIM模型集成進(jìn)度、預(yù)算、資源等關(guān)鍵信息。工程造價管理課程以量、價、費為計量三要素，將工程案例三維模型導(dǎo)入魯班或廣聯(lián)達(dá)等土建算量、鋼筋算量、安裝算量軟件中，通過套價定額形成計量計價成本文件，最后將三維模型、成本文件等導(dǎo)入BIM5D模擬施工成本和質(zhì)量控制，實現(xiàn)工程造價課程的“估算—概算—預(yù)算—結(jié)算—決算”等核心專業(yè)知識內(nèi)容的教學(xué)。

3.2 BIM技術(shù)工程應(yīng)用與分析階段

為了鞏固BIM技術(shù)在項目實施應(yīng)用的專業(yè)知識，課程體系增設(shè)了“BIM在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用案例”、“BIM在建筑施工中的應(yīng)用案例”、“BIM在項目管理中的應(yīng)用案例”等上機(jī)操作演示課程，結(jié)合實際工程案例，從理論上系統(tǒng)地分析BIM技術(shù)在設(shè)計階段、施工階段等主要環(huán)節(jié)的工程應(yīng)用。

除此以外，實踐類課程作為BIM技術(shù)工程應(yīng)用與分析階段的另一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，主要從實習(xí)與課程設(shè)計兩大方面開展。

(1)BIM在實習(xí)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

實習(xí)環(huán)節(jié)主要包括專業(yè)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)，通過與實際項目工程面對面接觸，了解更多的工程實施現(xiàn)場知識，實習(xí)中通過建立實際工程項目的三維模型實現(xiàn)相關(guān)的工程應(yīng)用。例如設(shè)計崗位實習(xí)可利用BIM技術(shù)輔助協(xié)調(diào)各個專業(yè)施工圖的優(yōu)化設(shè)計工作，施工崗位實習(xí)則利用BIM技術(shù)模擬施工過程或施工工藝，達(dá)到指導(dǎo)現(xiàn)場施工的效果。

實習(xí)結(jié)束后每位學(xué)生提交實習(xí)報告的同時，將實習(xí)工程案例模型上傳至共享建筑信息模型平臺，完善案例資料以便更好地指導(dǎo)后續(xù)實習(xí)課程教學(xué)。

(2)BIM在課程設(shè)計環(huán)節(jié)的應(yīng)用

將BIM技術(shù)融入課程設(shè)計，利用共享工程案例設(shè)計出課程設(shè)計選題，一方面可有效地串聯(lián)多門相關(guān)課程設(shè)計，達(dá)到課程知識前后相互貫通，形成一體化的目的； 另一方面可克服各科課程分開教學(xué)、課程設(shè)計獨自命題、知識點零散、學(xué)生無法對所學(xué)課程知識進(jìn)行關(guān)聯(lián)等缺陷，有效地提高學(xué)習(xí)效率和教學(xué)質(zhì)量。此外將課程設(shè)計成果統(tǒng)一存檔，作為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計實踐的重要參考資料。

3.3 BIM技術(shù)綜合應(yīng)用與創(chuàng)新探索階段

國外高校對土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計大多采用“綜合設(shè)計項目”模式[16]，學(xué)生在3D建?；A(chǔ)上進(jìn)行工程的分析應(yīng)用，尤其體現(xiàn)在跨專業(yè)協(xié)作方面。國內(nèi)高校的本科畢業(yè)設(shè)計也不斷地嘗試融入BIM技術(shù)的改革與創(chuàng)新，例如重慶大學(xué)通過分組實驗(傳統(tǒng)小組和BIM小組)對工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革，從準(zhǔn)備階段、進(jìn)行階段、總結(jié)考核階段實行畢業(yè)設(shè)計新模式[16]； 長安大學(xué)則運用RPOLCP框架，開展工程管理的BIM畢業(yè)設(shè)計[17]等等。

參考國內(nèi)外高校畢業(yè)設(shè)計實施情況，考慮到學(xué)生個人能力的差異，本文研究的BIM+畢業(yè)設(shè)計課程采用獨立完成單體設(shè)計任務(wù)為主，團(tuán)隊協(xié)調(diào)分工合作為輔的“1+1”模式。以選題為“BIM+建筑設(shè)計”的畢業(yè)設(shè)計為例，結(jié)合學(xué)生獨立設(shè)計與小組團(tuán)隊協(xié)作思路構(gòu)建出設(shè)計流程如圖4所示，指導(dǎo)教師一方面布置單體建筑設(shè)計任務(wù)，包括建筑方案設(shè)計、結(jié)構(gòu)計算、建筑結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計、各專業(yè)3D建模等； 另一方面創(chuàng)建該畢業(yè)設(shè)計題目的BIM中心文件，設(shè)置建筑總平面和學(xué)生單棟建筑設(shè)計的工作集及對應(yīng)子文件。

當(dāng)每位學(xué)生完成單體設(shè)計任務(wù)后，將各自BIM模型作為子文件按工作集的方式同步到中心文件中，通過小組成員之間的協(xié)調(diào)合作，共同完成該建筑群整體規(guī)劃設(shè)計以及周邊景觀設(shè)計，形成畢業(yè)設(shè)計課題的建筑群。最后將完整的建筑群三維模型導(dǎo)入Lumion渲染軟件中，制作突出各自畢設(shè)作品特點的效果圖及漫游視頻作為一項畢業(yè)設(shè)計成果。

圖4 BIM+建筑設(shè)計類的畢業(yè)設(shè)計流程圖

3.4 教學(xué)評價體系

課程教學(xué)評價體系包括：1)從考核內(nèi)容方面設(shè)置提交論文、上機(jī)操作、匯報答辯、團(tuán)隊合作等多維度考核； 2)從考核方式方面從師生雙向評價出發(fā)，將考核成績通過教師評分、學(xué)生自評、小組互評三者相結(jié)合方式最終評定； 3)設(shè)置學(xué)生對老師教學(xué)評價機(jī)制，并作為教師績效考核的項目，達(dá)到不斷反思教學(xué)，持續(xù)改進(jìn)課程教學(xué)的目的。

土木工程BIM相關(guān)專業(yè)課程大多集中在大學(xué)第三學(xué)年，為了驗證增設(shè)實踐性教學(xué)的BIM課程體系對學(xué)習(xí)效果的影響，通過跟蹤和統(tǒng)計將2014級至2016級學(xué)生第三學(xué)年期末綜合測評成績進(jìn)行分析對比，各個成績段的比例結(jié)果如圖5所示。柱狀圖中顯示從2014級到2016級三個年級的學(xué)生成績優(yōu)秀率和良好率均有明顯提升，中等率和及格率則呈下降趨勢，不及格率由于學(xué)生數(shù)量較少，變化不明顯。說明隨著BIM一體化課程教學(xué)不斷深入開展及完善，學(xué)生的專業(yè)課程學(xué)習(xí)成績有了顯著提升，進(jìn)一步反映該課程體系能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力。

圖5 第三學(xué)年期末學(xué)生綜合測評成績統(tǒng)計柱狀圖

同時80%本院校受訪教師認(rèn)為相比于傳統(tǒng)教學(xué)模式，BIM技術(shù)融入課程讓教學(xué)更為形象清晰，講授過程也更輕松愉快，并表示將更多地利用BIM技術(shù)開展相關(guān)課程教學(xué)實施； 另外20%受訪教師教授課程目前尚未融入BIM技術(shù)，也表示愿意將其融入相關(guān)的課程內(nèi)容中。

3.5 教學(xué)反饋

為分析一體化BIM課程教學(xué)對土木工程專業(yè)學(xué)生工程能力的培養(yǎng)效果，在學(xué)期末通過電子問卷方式調(diào)研了本院校四個年級近100位學(xué)生，收回有效問卷92份，回收率為92.0%，其中大一15人、大二24人、大三25人、大四28人。

問卷中從工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面設(shè)置15個問題選項，采用Likert5分量表來分析學(xué)生的掌握程度，選項分為完全掌握、掌握、一般、有所了解、不了解五個分量級，得分分別為5、4、3、2、1。通過Excel表格整理問卷的問題變量及得分值，錄入SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析計算，得到各年級階段BIM工程應(yīng)用能力均值如表2所示。其中這15個問題的克朗巴哈系數(shù)α=0.931，具有較高的一致性信度。

表2數(shù)據(jù)可知，經(jīng)過三個階段學(xué)習(xí)，學(xué)生對BIM相關(guān)基礎(chǔ)知識掌握、三維建模操作技能及模型工程應(yīng)用等個人能力均有了明顯提升，并有效地培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力； 同時與他人協(xié)作設(shè)計、團(tuán)隊溝通等工程實踐能力也有了較大提升，但仍然有上升空間； 而工程項目管理能力仍處于較低值，相關(guān)課程設(shè)置需進(jìn)一步探索研究。

表2 問卷選項各階段教學(xué)中學(xué)生BIM工程應(yīng)用能力值

表3 畢業(yè)學(xué)生入職后工作適應(yīng)期對比

為了進(jìn)一步了解畢業(yè)生就業(yè)后適應(yīng)工作能力情況，通過網(wǎng)絡(luò)問答方式調(diào)研了20位參加土建類崗位的畢業(yè)學(xué)生，其中2016屆以前與2016屆以后各10位，分別代表接受傳統(tǒng)教學(xué)與BIM課程體系教學(xué)，調(diào)查結(jié)果如表3所示。由表可知相比于傳統(tǒng)土木工程教學(xué)模式，接受BIM課程體系教學(xué)的畢業(yè)生入職適應(yīng)期明顯縮短，可見一體化BIM課程體系教學(xué)能夠大大提升學(xué)生的工作實踐能力，有效地培養(yǎng)滿足市場需求的應(yīng)用型人才。此外受訪畢業(yè)生均表示BIM技術(shù)已經(jīng)成為建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢，在校期間BIM相關(guān)的工程應(yīng)用實踐課時仍然偏少，尤其是三維建模以及團(tuán)隊協(xié)作配合訓(xùn)練方面。

4 結(jié)語和展望

4.1 結(jié)論

本文結(jié)合OBE教育理念及CDIO工程教育模式構(gòu)建了BIM工程能力人才培養(yǎng)模型，通過項目案例驅(qū)動開展BIM相關(guān)課程教學(xué)實踐及教學(xué)評價，并建立了基于建筑信息模型網(wǎng)絡(luò)云平臺的一體化BIM課程教學(xué)體系。

教學(xué)實踐證明：一體化BIM課程教學(xué)體系相比于傳統(tǒng)課程體系，更有利于學(xué)生對BIM相關(guān)基礎(chǔ)知識及專業(yè)課程知識的掌握，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐應(yīng)用能力、團(tuán)隊溝通協(xié)調(diào)能力等，以及提高畢業(yè)生的社會工作適應(yīng)能力，為應(yīng)用型本科院校培養(yǎng)滿足市場需求的BIM人才提供模式參考和教改思路參考。

4.2 展望

本文教學(xué)改革探索仍然存在著較多不足之處，首先經(jīng)過四輪的BIM一體化課程教學(xué)實踐，積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗，但是如何更為合理地增加BIM相關(guān)課程的工程應(yīng)用實踐環(huán)節(jié)，以有效地對接行業(yè)市場需求，多數(shù)相關(guān)課程大綱、課程內(nèi)容、教學(xué)方式等仍有待進(jìn)一步的細(xì)化和深化。

其次針對不同建筑企業(yè)實際需求，需建立多維度的校企合作關(guān)系，讓更多企業(yè)參與教學(xué)考核，逐漸打破現(xiàn)有師生雙向考核格局，形成師—生—企業(yè)三向考核體系。

最后CDIO教育模式四個層面中，工程項目管理能力提升仍是課程體系改革最為薄弱環(huán)節(jié)，如何讓更多的課程映射這方面能力的培養(yǎng)，后續(xù)教學(xué)改革還需邀請更多高教學(xué)者和行業(yè)專家參與并指導(dǎo)。