基于OBSE-CDIO理念的土建类专业BIM人才培养研究人力资源管理专业

1、基于OBSE-CDIO理念的土建类专业BIM人才培养研究摘 要：为适应建筑行业对BIM人才的需求，对土建类专业学生进行系统的BIM能力培养受到相关高校日益关注。本文将OBSE教学理念和CDIO工程教育模式引入到BIM人才培养中，以学生为中心，以学习产出为导向，构建了基于OBSE-CDIO理念的土建类专业BIM人才培养模型，该模型具体分析了BIM预期学习产出体系，实现该体系的课程计划与教学方法，评估学习产出的方法以及实现持续发展的措施等具体内容，为高校BIM人才培养提供重要参考。关键词：OBSE-CDIO；BIM人才；产学研政；学习产出Research on Civil Engineering

2、Professional BIM Talent Cultivation Based on OBSE-CDIO ConceptAbstract: In order to meet the demand of BIM talents in the construction industry, systematic training of BIM for civil engineering students has attracted increasing attention from relevant universities. This article introduces the OBSE t

3、eaching philosophy and the CDIO engineering education model to the training of BIM talents. Based on student-centered and learning-output oriented, the BIM talent training model for civil engineering based on the OBSE-CDIO concept is constructed. The model specifically analyzes BIM anticipates the l

4、earning output system, implements the curriculum plans and teaching methods of the system, evaluates the methods of learning output, and measures for achieving sustainable development. It provides important references for the cultivation of BIM personnel in universities.Keywords: OBSE-CDIO; BIM tale

5、nts; production, study and development; learning outcomes1 引言BIM技术作为建筑行业的新兴技术，推动了建筑行业的创新发展，在降低建造成本，提升建造质量和提高建造效率方面发挥了巨大的作用，BIM技术在国内外建筑行业得到广泛应用和推广，我国2016-2020年建筑业信息化发展纲要明确要求，到2020年末，全国建筑行业要全面使用BIM技术1。但是，现有BIM人才远远不能满足建筑业发展的需求。因此，为解决建筑业缺乏BIM人才的瓶颈问题，全国相关院校应紧跟行业的需求，大力加强对土建类专业的BIM人才培养。 目前，国外BIM教育研究重点在于分析B

6、IM课程的设置阶段、设置方式以及课程内容，如开设BIM技术相关的BIM实验和BIM案例研究课程2、3。国内BIM 教育多以理论学习为主，教学研究重点在于课程设计4，对BIM人才的培养仍处于探索阶段4。当前BIM课程的开设方式主要有3种：一是新开设BIM相关的课程，如同济大学开设BIM概论；二是在现有课程中植入BIM的内容，如山东科技大学将BIM技术理念融入到现有教学课程中；三是开展BIM软件培训，如河海大学开展Revit、ArchiCAD和MagiCAD等BIM软件的培训5。达成共识的是，国内外BIM教育均注重培养学生的BIM专业知识能力、工程实践能力和跨专业协作能力。但是，以投入为前端、以理

7、论为主的教学模式难以培养满足建筑行业对BIM人才的需求，如何以学习产出为导向，规划BIM教学和实施过程，提高BIM人才的培养质量，培养出能有效对接行业需求的BIM人才成为亟待解决的问题。 基于此，本文创新提出OBSE理论，并与CDIO工程教育设计与实施教学策略相结合，优先确定土建类专业BIM人才的培养目标，在此基础上将结果导向教育模型贯穿于土建类专业BIM人才培养全过程，以行业所需为人才培养出发点，建立BIM“互联网+”的产学研政协同创新平台，系统地改进教学理论、教学设计、教学方法和教学评估体系，为相关高校建立BIM人才培养体系提供参考。2 OBSE-CDIO模型的提出OBSE-CDIO(Ou

8、tcomes-Based Sustainable-Education & Conceive-Design-Implement-Operate)是基于学习产出和工程教育为导向的可持续教育模式，是BIM教学的创新和发展。2.1 OBSE-CDIO概念的引入OBE理念(Outcome-based Education)称为“学习产出导向教育”理念，最早应用于美国和澳大利亚的基础教育改革6，继而被国外诸多国家广为推崇。OBE理念要求教育者必须预先对学生的学习产出有清楚的构想，然后寻找并设计各种有效的方法来保证学生达到预期的学习成果。OBE建立了“以学生为中心，以学生学习产出为导向”的工程教育体系，实现了

9、教育范式由“内容为本”向“学生为本”的转变6。但是目前我国高校存在“重科研，轻教学”的现状十分普遍，难以从根本上调动教师参与教学改革的积极性和保障学习产出的质量。因此，本文提出了OBSE （Outcomes-Based Sustainable-Education）理念，以高质量、高水平和可持续的学习产出为目标，提出五步改进学习产出完善机制:定义学习产出、实现学习产出、评估学习产出、反馈和改进学习产出、动态提升学习产出。 CDIO代表构思、设计、实施和运作，倡导“做中学”的理念，体现了“基于项目的教育和学习”的教育模式，能够提高人才培养模式改革的科学性、系统性和培养质量7。CDIO工程教育模式以

10、工程项目为载体，系统的结合教学计划和课程内容，并将其融入到项目设计中，在CDIO过程中学生主动参与到课程教学的各个环节，在教育者的引导下，将学生的基础知识、个人专业能力，团队合作能力和工程系统能力四个层面达到预定培养目标。将OBSE理念与CDIO工程教育模式结合，创建OBSE-CDIO人才培养模式，该培养模式可根据学习产出的评估体系反馈以持续改进教学，实现人才培养的可持续发展。2.2 OBSE-CDIO模型的框架OBSE与CDIO均是驱动式教学模式，从本质上讲，以预期毕业生能力，驱动整个教育系统（课程计划、教学资源、教学方法、教学实践、评估体系等)。实践中密切结合PDCA（计划、实施、检查、行

11、动，简称PDCA）循环原理，深入推动OBSE-CDIO教育模式与BIM人才培养的动态耦合，构建出基于OBSE-CDIO模型的BIM人才培养逻辑框架如图1所示。图1 基于OBSE-CDIO模型的BIM人才培养逻辑框架3 BIM人才培养体系的构建BIM技术在建筑工程中的推广应用主要取决于4个要素，即BIM人才、BIM应用软件、BIM相关标准及BIM技术应用模式8。其中BIM人才是掌握BIM应用软件、BIM相关标准的技术人员和管理人员，是BIM技术应用中最关键的因素。从BIM人才能力定位出发，具体分析BIM人才所需的能力，构建BIM人才培养体系。 3.1 BIM人才能力定位美国国家BIM标准（NBI

12、MS Part 1 Version 1）把跟BIM相关的人员分成三类：BIM用户、BIM标准提供者和BIM工具制造商8。结合目前BIM在国内的实际应用，把以上三类人才划分为BIM工具开发人才、BIM标准人才、BIM专业应用人才8。高校土建类BIM人才培养应定位于培养BIM专业应用人才，不仅因为BIM专业应用人才在BIM人才结构中，需求最大、覆盖面最广，实现BIM业务价值最高，而且与土建类专业贴合度最高，适应性最强，同时BIM专业应用人才是当前BIM技术实施和推广过程中最紧缺的人员。 “BIM专业应用人才”实际上是在工程项目全生命周期过程中，应用BIM技术支持和完成各阶段专业任务的专业人员，包括

13、开发商和业主的设计、施工、成本、采购等人员，设计机构里面的建筑、结构、设备、技术经济等人才，施工企业里面的项目管理、施工技术、施工计划、工程造价等人员，运营管理人员以及各类相关组织的专业BIM应用人员等8。相应的，BIM专业应用人才应具备的能力是指利用BIM技术和方法提高工程效率和质量的能力，包含工程能力和BIM能力。对于工程能力，美国工程院提出合格的工程师必须具备分析能力、实践经验、创造力、沟通能力、管理能力、伦理道德和终身学习能力。对于BIM能力，英国BIM人才培养研究指出BIM相关职业需要具备BIM意识能力、价值定位、对BIM标准、方法和程序的理解、BIM工具掌握及软件操作的能力以及团队

14、沟通能力9。综上所述，高校应将BIM技术应用能力、项目实践能力、管理协同能力和团队沟通能力作为培养BIM人才能力的定位。3.2 BIM人才能力匹配矩阵BIM技术贯穿于工程项目全生命周期，每一个项目阶段需要完成的工作又可以分成不同的专业或分工，针对不同阶段、不同专业人员应匹配不同的BIM能力，根据土建类专业可将上述的BIM能力再分解细分为BIM协同设计能力、BIM软件操作能力、BIM模型生产能力、BIM模型应用能力、BIM施工组织能力、BIM项目管理能力以及BIM团队协作能力等，如图2所示：图2 BIM能力匹配矩阵3.3 BIM人才培养模型为实现BIM人才能力定位和BIM人才能力矩阵所提出的能力

15、要求，构建基于OBSE-CDIO模式的土建类专业BIM人才培养模型（如图3）。图3 基于OBSE-CDIO的BIM人才培养模型由图可知，定义预期学习产出是首要环节，预期学习产出是根据高校自身办学定位和BIM人才培养目标，在参考CDIO能力大纲的培养标准上，系统的分解BIM专业应用人才所必备的知识、素质和能力，构成了毕业生可操作、可观察和可评侧的预期学习产出。依据OBSE的要求，将“预期学习产出”设为BIM教学的最低标准，能满足社会对BIM人才的最低要求，对学生发展程度不作上限规定，为师生能力发展预留弹性空间，这样可避免出现OBE教改过程中能力指标难落实的问题。其次，紧紧围绕预期BIM学习产出，

16、构建与预期培养目标相匹配的BIM课程体系、实施主动学习和实践的教学方法等措施;然后，采取多元化评价手段阶段性的评估学生学习效果并且反馈评估结果，根据评估结果不断改进教学，从而保障了学习产出的质量。3.4 BIM人才培养一体化课程体系如图4所示的BIM人才培养一体化课程体系实际上就是以建筑信息模型（BIM）为基础，由建筑学、建筑设备、土木工程、工程造价与工程管理等相关专业学生分别承担工程项目中的不同角色，并一起协同完成各项任务的人才培养学习体系4。同时进行跨学科的BIM技术应用学习，针对一系列问题学生们相互交流合作并使用BIM技术，期间以问题导向进行学习交流，问题导向学习以学生自我指导学习为主，

17、是培养具有自主学习能力和跨学科交叉型工程人才的有效方法，在教学实践中，具体以研讨式教学、合作式教学和问题式教学为主4。图4 BIM人才培养一体化课程体系高校可定期开展BIM研讨会和答疑会等问题教学活动，有助于学生与学生之间、教师与学生之间的知识传播，有效促进学生跨学科BIM学习的沟通，提高学生的团队协作能力。同时，教师也可动态地评估学生发展水平，阶段性地开展个性化学生辅导，有利于OBSE-CDIO的动态完善。4 BIM人才培养路径的选择学生学习产出的评估是OBSE-CDIO模型的关键，BIM人才培养模型的实现必须注重学生学习产出的评估，关注教师的优先成长，构建产学研政创新平台。4.1 “三位一

18、体”评估基于图3和图4的BIM人才培养需求，构建与BIM培养目标相匹配的“三位一体”评估体系，如图5所示。在培养过程中，有效评估体系的建立是实现OBSE-CDIO教育模式的前提。该体系从校内评估、校外评估和第三方评估三个维度实施，同时采用多元化的评估工具，强调过程评估和评估的持续性，持续反馈到评估数据库，从而不断改善BIM培养方法，帮助学生实现BIM学习目标。 图5 “三位一体”的BIM学习产出评估体系校内评估包括学生自评、教师评估、综合测评以及常用的考试等评估方法。校外评估主要是校友评估、企业评估和毕业生跟踪调查。第三方评估指的是除了校内和校外的与学校相关的评估的民间专业评估机构，从宏观到微

19、观地评估，使评估结果更客观、更具体的展现出来，有利于教师有针对性的改善教学方法，为达到预期学习产出提供战略性改进方案10。4.2 教师优先成长OBSE-CDIO是以结果为导向的，学生学习结果的取得在于学校教育的改革和教师的成长，在以学生为中心的教学过程中，教师要有足够的能力进行教学目标的分解、各种课程的设计和教学方法的选择，动态评估学生学习的结果等11，并根据学习产出评估反馈的信息，对其进行分析，寻找存在的问题，再在教学和学习过程中予以解决。毋庸置疑，教师是教学设计者和课堂管理者11，学生的学习产出离不开教师的成长与投入，需要教师发挥教学技能而设定并达成预期。高校要采取措施调动教师参与BIM教

20、学改革的热情：在文化上，构建教师BIM学习共同体，成立BIM人才培养基地，经常性地开展BIM教学改革研讨会，进行BIM教学经验交流，营造“研究学生，钻研教学”的文化氛围；在制度上，以“OBSE-CDIO”的教学学术理念为指导，变革教师业绩评价制度，改变教师“重科研，轻教学”的现象；在评奖评优方面，根据教师的业绩评价和学生的问卷调查各方面公平公正地进行评比。而教师应学生为中心，以教学为重心，以科研为辅，在教学过程中不断汲取营养，在科研中提升自己对BIM相关专业和教育领域的认识，同时更注重教学科研互动，建构自身的专业理论和实践“学思并重”将研究付诸实践，在实践中提升思考的高度和深度11。通过经常的

21、、持续性的评估，不断反思教学方法与模式，提升教师专业技能，增强教学效果，帮助学生达到预期的学习成果，从而保障OBSE教学改革的持续性。4.3 产学研政协同创新产学研政协同创新模式是产学研模式的进一步演化，是对科技进步与产业创新的新探索。其具体的实施模式是由政府提供政策平台，以企业为技术需求方，以高校和科研院所作为技术供给方，共同实现科技创新12。这从根本上避免了高校教育与社会需求脱节的问题，大大缩小了学校和社会对人才培养与需求之间的差距，进一步增强学生的社会竞争力。将产学研政协同创新模式应用于对BIM人才的培养中，建立“互联网+”产学研政协同创新平台，如图6所示，政府主要发挥协调、管理和支持的

22、作用，出台各项政策引导和鼓励协同创新，或者适当地提升资金扶持力度，紧紧围绕CDIO能力大纲的全面发展的育人理念，整合学校、企业和科研单位等机构或组织的教育环境、平台和资源，实现信息共享，组建高校教师与企业导师联合培养的跨领域BIM指导团队，在解决问题的不同阶段引入不同专业的教师，定期聘请有丰富BIM工作经验的企业人士和专家在校举办专题讲座和培训，有利于教师更好地与行业接轨，促进专业教师对BIM知识的掌握，把握好教学方向，学生也能从中了解BIM的价值和应用范围，为了在工程项目规划、设计、施工、运营维护等领域开展BIM技术服务，不同专业的学生要交叉组队，相互交流，共同合作才能解决问题完成整个项目，

23、由此增强学生跨专业的沟通协作能力。因此，通过建立整个“互联网+”的产学研政协同创新平台，能够培育出具备优良素质、综合能力和就业能力的创新型BIM人才。 图6 BIM“互联网+”的产学研政协同创新平台5 结语将OBSE教学理念引入到BIM人才培养中，与CDIO工程教育模式相结合，构建了基于OBSE-CDIO模型的土建类专业BIM人才培养模型，为相关高校BIM人才培养提供新模式。（1） OBSE-CDIO模型具体分析了BIM预期学习产出，并以学生为中心，以学习产出为导向，结合CDIO能力大纲来制定学习产出的课程计划与教学方法、评估学习产出的方法以及实现OBSE教育模式的措施等具体内容。（2） 为推

24、进现有的BIM人才培养模式，创新提出了OBSE教育理念，并与CDIO工程教育设计与实施教学策略相结合，构建了OBSE-CDIO的创新模型，使其融入到BIM人才培养。 （3） 从OBSE-CDIO的创新培养模式出发，结合BIM人才能力定位、人才能力匹配矩阵以及人才培养模型，提出了BIM人才培养一体化课程体系。（4） 从学习产出的评估，教师优先成长，构建产学研政协同创新平台三个方面入手，实现对BIM人才培养路径的选择。参考文献1 2016-2020年建筑业信息化发展纲要发布J.建设科技，2016（18）：4.2 Badrinath A C，Chang Y T，Hsieh S H. A review of tertiary BIM education for advanced engineering communication with visualizationJ.Visualization in Engineering，2016，4（1）：9.3 Abbas A，Din