劉 聰
(南京工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院 江蘇 南京 211816)
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,建筑技術(shù)也日新月異,建筑日漸復(fù)雜和功能多樣,建筑數(shù)字化、智能化也提上了日程?!爸悄芑背蔀楫?dāng)前社會(huì)發(fā)展的重要特征之一,智能建造技術(shù)也彰顯出了其前所未有的發(fā)展?jié)摿?,助力建筑產(chǎn)業(yè)改造升級(jí)[1]。由此對(duì)土建類專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了更高的要求。BIM(建筑信息模型)技術(shù)作為一種土建類專業(yè)通用的管理手段,是實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)精細(xì)化、信息化管理的重要工具。BIM 技術(shù)的應(yīng)用方式也是項(xiàng)目全生命周期過(guò)程中BIM 技術(shù)應(yīng)用的核心與根基。
時(shí)至今日,所謂通才,即全知全能的人才并不存在。專業(yè)分化是人類社會(huì)發(fā)展史上的里程碑,它極大地推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展。通過(guò)專業(yè)化分工,人們提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率,推動(dòng)了生產(chǎn)力水平的跨越式發(fā)展,形成了人們所熟知的學(xué)科。但是,專業(yè)化的社會(huì)分工和專業(yè)化的學(xué)科知識(shí)結(jié)構(gòu),也給人們認(rèn)識(shí)客觀世界帶來(lái)了局限性,所以專才頻出,大師少見(jiàn)。而當(dāng)前復(fù)雜工程問(wèn)題的內(nèi)涵已向多專業(yè)交叉和智能信息化方向發(fā)展,更需要注重培養(yǎng)學(xué)生的整體觀,使其具備處理多專業(yè)、多工種、多需求的復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。
碎片化的知識(shí)指的是各種非系統(tǒng)性、不相關(guān)的知識(shí)點(diǎn),它們?cè)谌藗兇竽X中雜亂無(wú)章地?cái)_亂原有知識(shí)結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)教學(xué)模式系統(tǒng)化程度不高,當(dāng)學(xué)生面對(duì)快節(jié)奏的生活、海量的信息處理,缺乏聚焦和系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)時(shí),已建構(gòu)的知識(shí)體系可能就會(huì)派不上用場(chǎng),學(xué)生甚至產(chǎn)生混淆和自相矛盾的想法。與此同時(shí),學(xué)生如果只學(xué)習(xí)而沒(méi)有實(shí)踐,也就少了透過(guò)實(shí)踐去積累經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程,知識(shí)就變得很單一,僅僅是書本上或課堂上講過(guò)的理論,尚未被整理成一套自身能夠應(yīng)用自如的實(shí)用知識(shí)。因此,碎片化的知識(shí)會(huì)對(duì)學(xué)生的思想和知識(shí)體系的構(gòu)建帶來(lái)局限,學(xué)生應(yīng)該盡量減少未經(jīng)篩選的碎片化知識(shí)的攝入,更加專注、系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和探究知識(shí)。
專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式可以被視為對(duì)傳統(tǒng)的專業(yè)化培養(yǎng)模式的進(jìn)一步改進(jìn),彌補(bǔ)了其一些不足之處。而且專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科合作、團(tuán)隊(duì)合作和綜合能力的培養(yǎng),使學(xué)生能夠更好地應(yīng)對(duì)復(fù)雜問(wèn)題和現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。在這種大背景下,為落實(shí)基于BIM 技術(shù)的土建類專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式,南京工業(yè)大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!保┩聊竟こ虒W(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“我院”)于2020 年3 月成立智能建造與管理系,重點(diǎn)進(jìn)行智能建造學(xué)科建設(shè)。隨后,2021 年7 月我校獲批江蘇省智能建造重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)學(xué)院,其學(xué)產(chǎn)融合、相互促進(jìn)的發(fā)展模式初具雛形,2022 年9 月智能建造本科專業(yè)學(xué)生正式入學(xué)。
智能建造專業(yè)是一門涵蓋建筑、工程和信息技術(shù)等領(lǐng)域的綜合性學(xué)科,旨在培養(yǎng)學(xué)生具備在智能建造領(lǐng)域工作所需的技術(shù)、管理和創(chuàng)新能力,而BIM 技術(shù)是智能建造的基礎(chǔ)和關(guān)鍵[2]。學(xué)生在專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式中學(xué)習(xí)智能建造的相關(guān)內(nèi)容,也將促進(jìn)BIM 技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用。因此,我院瞄準(zhǔn)智能建造“數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化”發(fā)展戰(zhàn)略[3]對(duì)土建類綜合性創(chuàng)新人才的需求,構(gòu)建了基于BIM系統(tǒng)的“2個(gè)交叉、3 個(gè)融合、1 個(gè)共同體”的土建類專業(yè)人才協(xié)同培養(yǎng)“2―3―1”模式。該模式以土建類多專業(yè)(建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電)交叉促進(jìn)知識(shí)(專業(yè)知識(shí)與信息化知識(shí))交叉為著力點(diǎn),即2 個(gè)交叉;大力推進(jìn)培養(yǎng)方案、培養(yǎng)過(guò)程和教學(xué)隊(duì)伍與建筑行業(yè)最新技術(shù)特別是BIM 技術(shù)的深度融合,即3個(gè)融合;匯集企業(yè)和高校的高水平信息化建設(shè)項(xiàng)目資源,構(gòu)建了以信息化、智能化為特色的共享雙贏型“校企共同體”,即1 個(gè)共同體。通過(guò)該模式(圖1),形成了土建類專業(yè)人才“全過(guò)程覆蓋,階梯式上升”的協(xié)同培養(yǎng)體系,開辟了高校土建類專業(yè)人才協(xié)同培養(yǎng)的新途徑。
圖1 基于BIM 系統(tǒng)的土建類人才協(xié)同培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐
智能建造產(chǎn)業(yè)學(xué)院的設(shè)立初衷是加持智能建造專業(yè),打破傳統(tǒng)人才培養(yǎng)專業(yè)壁壘,彌補(bǔ)學(xué)生實(shí)踐能力不足的短板。產(chǎn)業(yè)學(xué)院成立以來(lái),學(xué)校作為辦學(xué)主體,與地方政府、產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)緊密對(duì)接,逐步形成了以智能建造產(chǎn)業(yè)學(xué)院為校內(nèi)人才培養(yǎng)平臺(tái),以地方政府為校外實(shí)踐育人載體,以中建八局、中建三局、中建安裝、長(zhǎng)江都市設(shè)計(jì)院等行業(yè)龍頭企業(yè)等為校外實(shí)踐育人載體的產(chǎn)業(yè)學(xué)院架構(gòu)。產(chǎn)業(yè)學(xué)院采用多學(xué)科交叉融合模式,以科研帶動(dòng)教學(xué),以科研促進(jìn)科研,將科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際工程案例;通過(guò)組織優(yōu)勢(shì)的師資力量,來(lái)協(xié)同培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)與合作創(chuàng)新能力;開展校企教師聯(lián)合授課,建立產(chǎn)業(yè)學(xué)院教師工作室,承擔(dān)產(chǎn)業(yè)學(xué)院內(nèi)部師資交流、培訓(xùn)等業(yè)務(wù),將產(chǎn)業(yè)學(xué)院建設(shè)成為高素質(zhì)“雙師型”教師培養(yǎng)培訓(xùn)的重要載體。
智能建造專業(yè)和智能建造產(chǎn)業(yè)學(xué)院成立以來(lái),以建筑信息模型化為紐帶,構(gòu)建了建筑、結(jié)構(gòu)、水暖電全專業(yè)覆蓋的由1 個(gè)BIM 教學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心、2 個(gè)BIM 實(shí)驗(yàn)室、1 個(gè)“創(chuàng)客夢(mèng)工廠”、1 個(gè)BIM 基地以及26 個(gè)穩(wěn)定的實(shí)踐教學(xué)基地組成的、多學(xué)科融合的三維共享綜合工程訓(xùn)練體系與平臺(tái),還建立各專業(yè)教學(xué)協(xié)同機(jī)制,統(tǒng)攬培養(yǎng)方案和課程體系建設(shè)。
與行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)中國(guó)建筑、天正、廣聯(lián)達(dá)等一大批企業(yè)建立了校企協(xié)同育人機(jī)制,企業(yè)面向?qū)W校設(shè)置實(shí)踐實(shí)習(xí)基地,學(xué)校面向企業(yè)進(jìn)行員工培訓(xùn)與學(xué)歷教育,推進(jìn)校企資源與人才雙向交流。圍繞智能建造產(chǎn)業(yè)學(xué)院先后與中建八局合作成立“中建-南工智慧建造研究中心”,與中建三局合作成立“碳中和協(xié)同創(chuàng)新研究院”,與天正公司成立“智能建造數(shù)字化教學(xué)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)中心”,打造本科生和研究生的實(shí)踐教學(xué)基地,成功多次開展學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí),全程采用雙導(dǎo)師制,有效提升學(xué)生的專業(yè)認(rèn)識(shí)和實(shí)操能力。
為了加強(qiáng)土建類相關(guān)專業(yè)知識(shí)融合,并為學(xué)生“精通本專業(yè)、熟悉外專業(yè)”提供保障,在教學(xué)實(shí)踐中構(gòu)建了綜合型、信息化人才培養(yǎng)課程新體系。面向本科生開設(shè)“土木工程圖學(xué)及BIM”“BIM 技術(shù)基礎(chǔ)”“BIM 二次開發(fā)”“智能建造技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用”“房屋建筑學(xué)與數(shù)字化設(shè)計(jì)”等信息化和專業(yè)結(jié)合的課程,將信息化知識(shí)和技能融入教學(xué)體系,實(shí)現(xiàn)了土建類各專業(yè)知識(shí)技能的交叉與融合,開辟了增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力、協(xié)同化及信息化設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新意識(shí)的新途徑。
為了全面推進(jìn)研究性教學(xué)的改革與實(shí)踐,在人才培養(yǎng)上實(shí)現(xiàn)從學(xué)科導(dǎo)向轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)需求導(dǎo)向、從專業(yè)分割轉(zhuǎn)向跨界交叉融合、從適應(yīng)服務(wù)轉(zhuǎn)向支撐引領(lǐng)的人才培養(yǎng)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和接受特點(diǎn),“引企入教”,采用以“翻轉(zhuǎn)課堂”為主要形式的啟發(fā)式、探究式、案例式、項(xiàng)目式、團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)等多樣化混合式教學(xué)模式,促進(jìn)課程內(nèi)容與BIM 技術(shù)發(fā)展銜接、教學(xué)過(guò)程與BIM 設(shè)計(jì)過(guò)程對(duì)接、人才培養(yǎng)與BIM 產(chǎn)業(yè)需求融合[4]。
以BIM 技術(shù)實(shí)踐教學(xué)為抓手,面向全體學(xué)生構(gòu)建了“專業(yè)為核心,興趣為導(dǎo)向”的開放式實(shí)踐教學(xué)機(jī)制。對(duì)BIM技術(shù)的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練,既保障學(xué)生得到扎實(shí)的專業(yè)實(shí)踐,又拓展了學(xué)生的思維能力。組織學(xué)生參加各級(jí)BIM 技術(shù)以及專業(yè)技能大賽,“以賽促學(xué)、以賽促教”,成績(jī)斐然,學(xué)生多次在全國(guó)性大賽中獲得團(tuán)體一等獎(jiǎng)、個(gè)人一等獎(jiǎng)等優(yōu)異成績(jī)。
綜合來(lái)看,基于BIM技術(shù)的專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)模式為土建類學(xué)生提供了許多有價(jià)值的機(jī)會(huì)和優(yōu)勢(shì),但也需要克服一些技術(shù)和資源上的挑戰(zhàn)。該培養(yǎng)模式充分利用BIM 技術(shù)的優(yōu)勢(shì),并著眼于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維,有潛力使學(xué)生的能力向更高、更全邁進(jìn)。智能建造專業(yè)的成立,也加速了基于BIM 的協(xié)同設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)理論與專業(yè)技術(shù)教學(xué),形成了跨專業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)、建筑工業(yè)化應(yīng)用與實(shí)踐和智慧運(yùn)維與管理三個(gè)特色方向;智能建造產(chǎn)業(yè)學(xué)院則幫助構(gòu)建了完整的土建類協(xié)同人才培養(yǎng)模式及復(fù)合型創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系,學(xué)生的工程素質(zhì)、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、協(xié)同和信息化設(shè)計(jì)能力明顯提升。