任曉耕，何林青 （北京聯(lián)合大學(xué)生物化學(xué)工程學(xué)院，北京 100023）

0 引言

為主動應(yīng)對新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略?？v觀建筑行業(yè)發(fā)展，建筑設(shè)計可視化、管理信息化、生產(chǎn)工廠化、應(yīng)用智能化、施工裝配化，符合新工科所提出的“理念新、要求新、途徑新”的基本特征，已經(jīng)成為高校專業(yè)未來發(fā)展的重要方向之一。我校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)自2016年開始逐步進行基于“傳統(tǒng)專業(yè)”新工科改造的BIM系列課程研究。逐步探索出了基于OBE全新建環(huán)專業(yè)的BIM系列課程體系設(shè)計；此外，基于新工科的思想理念，通過校企聯(lián)合教學(xué)、企業(yè)實習(xí)等環(huán)節(jié)，著重訓(xùn)練學(xué)生的工程實踐能力，縮短了學(xué)生適應(yīng)企業(yè)崗位要求的時間；基于新工科的思想理念，我們運用建筑行業(yè)BIM相關(guān)技術(shù)，進行學(xué)科滲透、交叉，使學(xué)生具備面向未來的技術(shù)，具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力；基于新工科的思想理念，我們進行了科教融合的平臺的構(gòu)建，錘煉了學(xué)生自主終身學(xué)習(xí)、溝通協(xié)商能力和工程領(lǐng)導(dǎo)力，兼具全球視野、生態(tài)意識、法治意識，使其成為新工科改造下建環(huán)專業(yè)全新人才。

1 總體方案

1.1 總體框架

在“新工科”思想趨勢的影響下，對我校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)和BIM相關(guān)的課程以及教學(xué)環(huán)節(jié)進行了深入調(diào)研分析，最終我們確定了總體框架：在基于“傳統(tǒng)行業(yè)”的新工科改造過程中，以BIM技術(shù)為實現(xiàn)建筑全生命周期信息的理念，把BIM技術(shù)深化后，移植在建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)培養(yǎng)計劃中，構(gòu)建成點、線、面、體相結(jié)合的新工科建環(huán)專業(yè)課程體系。其主要由三部分內(nèi)容組成：一是探索BIM在建環(huán)專業(yè)新工科改造中的重要作用，重構(gòu)建環(huán)專業(yè)人才知識體系，確定建環(huán)專業(yè)新工科人才培養(yǎng)特點；二是利用BIM全生命周期應(yīng)用特點，把BIM技術(shù)和理念細(xì)化在每一個工程建設(shè)運營流程階段，對接建環(huán)專業(yè)新工科培養(yǎng)目標(biāo)，確定新工科視角下建環(huán)專業(yè)的職業(yè)崗位能力、專業(yè)素養(yǎng)；三是針對新的建環(huán)專業(yè)職業(yè)崗位能力、專業(yè)素養(yǎng)要求設(shè)計BIM系列課程，制定遞進的BIM系列課程體系，將BIM理念和技術(shù)嵌入全專業(yè)教學(xué)環(huán)節(jié)，而BIM的信息性、智能性、數(shù)字性又反過來引領(lǐng)支撐傳統(tǒng)核心專業(yè)課的升級改造。

1.2 實施途徑

首先我們通過對學(xué)科進行了詳細(xì)調(diào)研，而后經(jīng)過滲透、交叉、跨界融合實現(xiàn)了“建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)”的轉(zhuǎn)型、改造、升級；此外，我們注重了以多個專業(yè)學(xué)科交叉與行業(yè)融合的協(xié)同育人，深度和企業(yè)結(jié)合，聘請行業(yè)專家共同制定“新工科”下建環(huán)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和通用標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才；最后我們基于OBE教育理念，反向設(shè)計BIM系列課程，聚焦課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等主要實訓(xùn)環(huán)節(jié)。

1.3 創(chuàng)新點

創(chuàng)新點1：當(dāng)前關(guān)于新工科改造的文獻很多，但大部分是高屋建瓴的通用性指導(dǎo)意見，可借鑒不可照搬。具體到我校建環(huán)專業(yè)，并無可以照搬的改革方案，故而我們從BIM系列課程入手，從基層課程做起，結(jié)合工程認(rèn)證，將新工科改造的理念落地實現(xiàn)。

創(chuàng)新點2：BIM是以實現(xiàn)建筑全生命周期信息共享為基本目的的技術(shù)和理念，符合新工科改造的理念，是重要載體和抓手，應(yīng)用到建環(huán)專業(yè)的改造升級，是一次創(chuàng)新。過往高校培養(yǎng)目標(biāo)多是培養(yǎng)適應(yīng)當(dāng)時社會所需人才，即以就業(yè)為導(dǎo)向，培養(yǎng)當(dāng)下的人才，而新工科所代表的是面向未來的技術(shù)和經(jīng)濟形態(tài)，是引領(lǐng)社會經(jīng)濟發(fā)展的人才，即培養(yǎng)的是未來的人才。

創(chuàng)新點3：由于BIM本身具備的先進性，從技術(shù)的嵌入到對傳統(tǒng)核心專業(yè)課的反哺能力，達(dá)到傳承和創(chuàng)新雙贏，顛覆性改變工科專業(yè)的學(xué)習(xí)方法和教學(xué)方法的效果，對師生的共同成長起到無法估量的作用。

2 具體構(gòu)建

2.1 確定培養(yǎng)目標(biāo)

結(jié)合建環(huán)專業(yè)工程認(rèn)證，完成新工科改造下建環(huán)專業(yè)人才培養(yǎng)方案。采用了新建、嵌入、融入的方式建設(shè)課程，并形成能力階梯遞進的課程體系。開發(fā)了建筑機電系統(tǒng)三維建模、BIM工程應(yīng)用強化訓(xùn)練課程，改造了建筑設(shè)備工程制圖、房屋構(gòu)造課程，并在“暖通空調(diào)課程設(shè)計”“施工管理與工程造價”“畢業(yè)設(shè)計”等專業(yè)課程進行數(shù)字化、信息化融合，將二至四年級的課程進行系統(tǒng)改造和遞進深化的設(shè)計。基于由簡到繁、由易到難、由單到全的思路，學(xué)生可以根據(jù)教學(xué)規(guī)律、崗位發(fā)展規(guī)律、職業(yè)發(fā)展規(guī)律進行學(xué)習(xí)。

2.2 制定遞進的BIM系列課程體系，將BIM理念和技術(shù)嵌入教學(xué)環(huán)節(jié)

為了培養(yǎng)掌握智慧建筑環(huán)境與能源系統(tǒng)專門人才，需要重新構(gòu)造人才知識體系，將傳統(tǒng)的行業(yè)知識基礎(chǔ)和新型的計算機技術(shù)（BIM等）以及信息技術(shù)有機結(jié)合。

在原有的“基于BIM的建環(huán)專業(yè)制圖類課程改革”的基礎(chǔ)上，重新梳理課程體系，進一步深化BIM課程體系遞進，從BIM認(rèn)知（建筑設(shè)備工程制圖）→基礎(chǔ)應(yīng)用（房屋構(gòu)造）→機電應(yīng)用（建筑機電系統(tǒng)三維建模（MEP)）→綜合應(yīng)用（BIM工程應(yīng)用強化訓(xùn)練），學(xué)生達(dá)到一定水平后，將BIM正向設(shè)計嵌入課程設(shè)計（支持設(shè)計能力），將BIM技術(shù)嵌入到施工造價課程中，支持工程管理能力，體現(xiàn)了建筑的兩個貫穿：信息模型（BIM）的應(yīng)用能貫穿于教學(xué)全過程和工程全生命周期。如上圖所示。在這個環(huán)節(jié)中，具備初、中、高三個能力梯度，在高級階段屬于個性化培養(yǎng)。

BIM系列課程體系

2.3 利用BIM技術(shù)，構(gòu)建專業(yè)教學(xué)實訓(xùn)平臺

通過引進BIM相關(guān)企業(yè)入駐、共建實驗室，搭建BIM綜合實訓(xùn)平臺，為學(xué)生創(chuàng)立適應(yīng)當(dāng)今建筑業(yè)水平的實際工作環(huán)境，縮短學(xué)生就業(yè)時適應(yīng)企業(yè)崗位要求的時間。項目案例來自企業(yè)一線真實項目，加以提煉和去粗存精，設(shè)立課程教學(xué)項目，在每一個項目的教學(xué)過程中按照實際的企業(yè)項目工作流程設(shè)計每一個教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠體驗到真實的建模工作流程，實現(xiàn)職業(yè)能力、專業(yè)素養(yǎng)、知識技能、團隊配合、溝通交流、規(guī)劃決策等能力素質(zhì)的綜合提高。

2.4 構(gòu)建基于產(chǎn)教融合、科教融合協(xié)同育人的教育平臺

新工科建設(shè)具有反映時代特征、多學(xué)科交融、涉及面廣、多主體參與等特點。采取和用人單位聯(lián)合培養(yǎng)、引進BIM相關(guān)軟件企業(yè)入駐、共建實驗室、共同申請項目等方法，多方位鍛煉學(xué)生工程能力、創(chuàng)新能力，為學(xué)生、企業(yè)、教師搭建了學(xué)習(xí)研究及合作的平臺。由于企業(yè)專家深度參與學(xué)生在校期間的培養(yǎng)，學(xué)生在三年級就可以參與企業(yè)的研發(fā)項目，工程實例真題真做，打通課堂教學(xué)和崗位工程能力的壁壘，縮短實習(xí)試用時間。

建環(huán)專業(yè)作為“新工科”專業(yè)，面對的機遇和挑戰(zhàn)并存，故而需要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，結(jié)合新型產(chǎn)業(yè)、人工智能、引領(lǐng)性行業(yè)需求和可持續(xù)競爭力來培養(yǎng)人才。進行多專業(yè)學(xué)科交叉及行業(yè)融合協(xié)同育人，著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和創(chuàng)新思維，逐步滲透學(xué)生全球視野、法治意識和生態(tài)意識，錘煉自主終生學(xué)習(xí)、溝通協(xié)商能力和工程領(lǐng)導(dǎo)力。將傳統(tǒng)教學(xué)模式變?yōu)閭€性化、數(shù)字化學(xué)習(xí)，結(jié)合學(xué)生興趣以及智慧建筑環(huán)境能源系統(tǒng)，綜合考慮當(dāng)前社會熱點問題（如樓宇自動化、綠色節(jié)能、智慧建筑等），真正落實以學(xué)生為中心的育人理念。主動與企業(yè)進行溝通，加強學(xué)生實訓(xùn)基地的建設(shè)，主動了解行業(yè)動態(tài)，調(diào)動學(xué)生參與實際項目的積極性。比如“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽”等項目的申請，此外，我們與企業(yè)保持良好互動，培育好的項目。對于符合市場需求和具有創(chuàng)新性的項目，聯(lián)系學(xué)校相關(guān)部門和相關(guān)企業(yè)為學(xué)生在校期間或畢業(yè)后提供技術(shù)和資金支持，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。

3 結(jié)語

在基于“傳統(tǒng)行業(yè)”的新工科改造過程中，我們探索了“建筑環(huán)境與能源應(yīng)用專業(yè)”新工科發(fā)展新范式，構(gòu)建了傳統(tǒng)建環(huán)專業(yè)新結(jié)構(gòu)。我們引導(dǎo)學(xué)生志趣，改變教學(xué)方法，創(chuàng)新工程教育方式與手段；面向建筑工業(yè)化、信息化、智能化的發(fā)展方向，培養(yǎng)未來建筑業(yè)所需要的新型智慧建筑人才；將校企資源打通，打造了工程教育開放融合新生態(tài)；以工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)，增強了工程教育競爭力。

今后我們還需將工程案例進一步提煉，力爭做一個建筑全生命周期系列教學(xué)案例，通過案例，把相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)核心課、實踐環(huán)節(jié)、畢業(yè)設(shè)計縱向串起來。做到一個案例從不同側(cè)面講解分析，把知識點、技能點融入這個全生命周期工程案例中。此外，我們計劃和工程管理專業(yè)合作，結(jié)合創(chuàng)業(yè)部門的實務(wù)環(huán)節(jié)，把相關(guān)課程橫向打通，將兩個專業(yè)學(xué)生分方向進行配合，爭取以后畢設(shè)做一個真正跨專業(yè)配合的改革。