土木工程专业人才培养研究

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一、土木工程技术+BIM信息技术

交叉融合的智慧建造将成为土木工程新工科建设的生力军随着信息技术在土建行业中的不断渗透，不久的将来，土木工程技术+BIM信息技术交叉融合的智慧建造将取代传统的土木工程专业，成为引领土木工程专业新工科建设中的风向标。BIM是BuildingInformationModeling的缩写，是应用于工程设计建造管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目的相关信息，在项目策划、设计、施工、运维的全生命周期过程中进行共享和传递，使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对，为设计团队以及包括建筑运营单位在内的各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用。BIM技术在国外起步较早，2012年在北美使用BIM技术的投资回报率已经高达62%，此外，英国、日本、韩国、新加坡等国家也陆续推行BIM技术。当前在国内建筑业，已经不仅仅是设计院、咨询公司等对BIM技术进行探索。施工方、业主方等对BIM技术的重视程度也在不断加强。比如中建集团公司已经开始在集团内部广泛推动BIM实施;万科、万达等房地产领军企业也在实施BIM应用。2018年两会期间，就有土木行业的政协委员关注到我国建筑信息模型技术人才需求旺盛，而高校培养却“缺位”的现象，并主张我国高校土木工程专业增“BIM技术”课程。尤其在做一些大型工程项目时，BIM技术发挥着不可替代的作用。比如建造金茂大厦项目时尚未引进BIM技术，建模需要进行模型实体拼装，拼装过程中发现问题再去修改，费时费力，也造成资源浪费。而BIM技术可以实现虚拟拼装，现在很多大型工程项目在招标时即要求设计施工及项目管理全部采用BIM技术，设计师通过BIM技术表达设计意图，结构和机电工程师可实现虚拟拼装并进行碰撞检查，施工工程师可应用BIM技术控制建造进度及进行造价管理。BIM技术能实现所见即所得，高效且避免不必要的人力物力财力浪费。BIM技术的行业需求越来越大，高校作为BIM技术人才培养的基地，其培养掌握BIM技术应用的人才数量远不能满足行业发展的需要。因此，培养掌握BIM信息技术技能的土木工程专业人才已是大势所趋，也符合新工科建设借助互联网等信息技术对工科专业升级和改造的途径。随着我国住建部对BIM技术在建筑业各个领域的不断推广，各大建筑企业和设计院所急需掌握BIM技术的三维协同设计、智能建造等人才，建筑类高校作为培养建筑类人才的摇篮，研究土木工程技术+BIM信息技术交叉融合的新工科专业培养模式显得尤为迫切。目前，我国一些设置土木类专业的高校，有关BIM技术的教学，或是设置了一些选修，或是穿插在一些教学内容里，教学体系不够完善，土木类专业教学评估中也并未将相关课程设置纳入相关评估指标体系当中。北京城市学院土木工程专业从2015级起，逐步探索了BIM信息技术入课，从最初的BIM建模基础教学，到2018级开设的BIM三维协同设计、BIM5D项目管理、BIM工程项目综合训练等课程，培养学生在掌握土木工程技术基础上，熟练运用信息技术，具备三维建筑结构机电协同设计、智能建造(施工模拟、进度管理)及造价管理等技能，成为新工科教学模式改革探索的受益者。同时，鼓励20参加过BIM毕设大赛的毕业生，结合BIM技术完成施工组织毕业设计，真正做到学以致用，体验BIM技术智能建造带给行业的便利，为行业输送用得上的复合型人才。

二、基于土木工程专业路线图建设研究，关注学生个性化职涯规划，积极探索

BIM技术入课当代社会发展对开拓创新型人才的需求，迫使培养专业人才的高校对传统的人才培养模式进行改革。构建以学生为中心，注重学生综合素质培养，强调学生为本，为学生提供清晰的职涯发展路径的人才培养模式成为高等教育的必然选择。贯彻全人教育、适合教育理念，我们的工程教育理念应该由“学工程”转向“做工程”，教学模式应该以教师为中心，转向以学生为中心的综合性和应用性学习。一定意义上可以说，课程地图或专业路线图是学校、教师与学生共同立下的“承诺书”，是围绕学生核心能力养成，着眼其成长成才和未来职涯发展的学习路径的“私人订制”，让每一个学习者都有机会和权利根据个人需要、兴趣和特长等方面的个体差异制定符合自身发展期望的专属修课路径、职涯规划，以减少学生学习的盲目性，避免走弯路。课程乃至整个大学学程，勾画出的是大学生本科学业期内清晰的学习路径。土木工程专业以“学生本位”、“行业所需”为出发点，研究住建部土木工程专业认证(评估)各项指标，通过规划相关专业必修、选修课程，使学生毕业后具备未来就业的专业核心能力，并以就业企业及岗位需求、学生就业满意度调查分析等信息回馈，作为适时调整修订课程设置的依据。学生在大学学习期间，既能很简单、清楚地了解未来将从事的职业生涯，需取得的专业职业资格证书或继续深造学习等所需学习的相关课程，并适时地加以检验、预测及修正，使学生得以“个性化学习”，真正培养行业所需核心能力之专业人才，达到“毕业即可就业，就业即可上手”的教育目标。基于这样的思想，2016年土木工程专业开始了专业路线图建设课题研究，一年多来，经过多次调研总结，基本搭建了我校特色的土木工程专业路线图框架，其课程按照2+1+1模式设置，即2年专业平台+1年专业模块及拓展+1年综合实践，预计2018级开始按照路线图课程体系安排教学。具体来讲，从2018级起，土木工程专业按一级学科招生，并在一级学科中渗透信息技术，积极探索BIM入课，研究BIM技术与专业课程如何衔接和结合，设置BIM三维协同设计、BIM5D项目管理等专业模块，同时开设专业拓展，可跨方向拓展，也可兼顾考研深造拓展，提供学生三年级时进行选择。以这种模式招收的学生，入学后两年内，在大土木学科范围内进行专业基础教育，学习土木工程技术基础及BIM基础课程，三年级由学生结合行业发展并根据自己的兴趣选择不同的专业模块，进入相应专业方向并掌握相关的BIM信息技术应用。由于搭建共同的学科基础，学生在大土木学科内的基础学习可以获得更为宽广的基础知识，在此基础上结合BIM信息技术应用进行专业模块选择，更有利于提高学生自主学习的兴趣，从而完成其个体素质的塑造，达到个性化学习的目的。同时，在一级学科范围内完成的基础课程学习，具备扎实的力学基础，也为学生的终身学习创造了条件，有利于学生拓宽职涯路径，也有利于学生深造学习。

三、结合

BIM技术，推进毕业设计协同训练改革，培养学生工程协同意识工科专业课程设计对学生综合技能的训练效果非常好，北京城市学院土木工程专业核心技能训练开设的课程设计主要有:混凝土结构课程设计(混凝土框架结构设计)、钢结构课程设计(钢框架结构设计)、基础工程课程设计、工程造价课程设计、施工组织课程设计，分别训练学生掌握混凝土结构、钢结构设计、基础设计、以及工程造价与施工组织管理技能，为学生毕业设计做好了准备，也为学生将来在结构设计、造价、施工技术与管理等岗位就业打好了基础。目前土木工程专业各核心课程开设的课程设计任务处于各自独立的状态，学生经过每门核心课程设计实训后获得相关技能，并在毕业设计中能得到综合应用，但是综合性不够强，工程协同意识得不到有效训练。而实际工程中结构设计、造价、施组都是围绕同一个工程的协同工作，对于土木工程专业学生而言，掌握同一个工程的结构设计、造价和施组技能，对学生理解一个工程的不同岗位工种之间的协同工作非常重要。结合土建行业对BIM技术的应用需求以及培养学生工程协同能力综合训练两个方面，土木工程专业将着力研究结合BIM技术的毕业设计协同训练改革，提出更高要求，要求围绕同一个工程，结合BIM技术进行相对完整的设计协同训练。具体方案为:①选题为结构设计的学生，除完成必须的结构设计手算计算工作量以外，需根据已有建筑方案创建BIM建筑结构模型，并将结构模型导入PKPM进行结构分析并输出结构施工图，达到建筑、结构设计协同训练目的。在此基础上，部分优秀学生可训练将BIM结构模型导入navisworks等软件进行施工模拟或将BIM结构模型导入广联达算量软件，进行土建算量，补充模型进行钢筋算量，并导入计价软件完成计价，以达到对优秀学生进行结构设计、施工或计价协同训练目的。②选题为施工组织设计的学生，除完成必须的施工组织设计内容之外，需根据建筑结构施工图创建BIM建筑结构模型，并将结构模型导入navis-works或BIM5D等软件进行施工进度模拟或将BIM结构模型导入广联达算量软件，进行土建算量，补充模型进行钢筋算量，并导入计价软件完成计价，以达到施工、计价协同训练的目标。③选题为造价的学生，除完成必须的造价手算工作之外，需根据建筑结构施工图创建BIM建筑结构模型，将BIM结构模型模型导入广联达算量软件，进行土建算量，补充模型进行钢筋算量，并将BIM结构模型导入navisworks或BIM5D等软件进行施工进度模拟以达到计价、施工协同训练的目标。如果说土木工程专业的课程设计是毕业设计综合训练的强有力的支柱，那么结合BIM技术、课程设计训练两个强有力的后盾，改革土木工程专业的毕业设计综合训练，将使学生真正做到“两条腿”走路，势必更稳健地迈进行业大门，也更适应行业对掌握BIM信息技术的复合应用型人才需求。

参考文献:

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［2］胡祎玮.浅谈BIM技术对建设项目全过程造价控制管理的作［J］．中华民居，2014.

［3］周开发，曾玉珍．新工科的核心能力与教学模式探索［J］．重庆高等教育，2017，(5):15．

［4］彭一江，土木工程专业实用创新型人才培养模式研究［A］．2009土木建筑教育改革理论与实践研讨会，2009:7．

作者:董晓丽 单位:北京城市学院城市建设学部