基于BIM技術(shù)的工程管理專業(yè)實踐教學的研究

宋學臣 曾文杰

摘? ?要：實踐教學是工程管理專業(yè)教學的一個重要組成部分，也是提高學生素質(zhì)的有效手段，針對工程管理專業(yè)實踐教學中存在的問題，在基于BIM的實踐教學內(nèi)容的設置、多維度多層次的培養(yǎng)模式的構(gòu)建等方面做了探討。

關(guān)鍵詞：實踐教學? BIM? 工程管理

中圖分類號：TU71-4;TU17-4;G642? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）06（a）-0221-03

Abstract： Practical education is an important part of constraction management professional teaching， and it is also an effective means to improve students' quality. For the problems existing in the practical education of constraction management， the setting of BIM-based practical constraction content， multi-dimensional and multi-level training The construction of the model and other aspects were discussed.

Key Words： Practical education; BIM; Construction management

工程管理專業(yè)是以技術(shù)、經(jīng)濟、管理、法律四大知識平臺為支撐的工程技術(shù)和經(jīng)濟管理交叉學科，以培養(yǎng)復合型人才為目標，對畢業(yè)生的工程實踐能力、創(chuàng)新能力有較高要求。然而，由于工程管理專業(yè)平臺課程獨立性較強，現(xiàn)有教學計劃中的課程設計、課程實習、綜合實訓、生產(chǎn)實習等還不能滿足實踐教學的需要，實踐環(huán)節(jié)設置沒有考慮到工程管理的特點，實踐缺乏系統(tǒng)性。培養(yǎng)出來的畢業(yè)生對工程項目管理的全過程認識依然陌生，從而導致畢業(yè)生職業(yè)適應能力差、職業(yè)適用期長等問題。如何整合實踐教學資源、豐富實踐教學手段是當前工程管理專業(yè)教育面臨的主要問題之一。

建筑信息模型 （Building Information Modeling， BIM）技術(shù)通過數(shù)字化手段，在計算機中建立一個虛擬建筑，該虛擬建筑會提供一個單一、完整、包含邏輯關(guān)系的建筑信息庫。[1]BIM是以從設計、施工到運營協(xié)調(diào)、以項目信息為基礎而構(gòu)建的集成流程，它具有可視 化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點。目前BIM 在國際建筑業(yè)發(fā)展中快速滲透、廣泛應用。2016年住建部《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》明確提出“十三·五”期間建筑業(yè)信息化是建筑業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。開展基于BIM的實踐教學，不僅可以適應本行業(yè)對BIM技術(shù)人才的需求，同時可以增進學生對工程項目壽命周期過程及其管理任務的理解，培養(yǎng)學生協(xié)作和應變能力，提升學生的專業(yè)實踐能力與創(chuàng)新能力。

1? 基于BIM的實踐教學內(nèi)容的設置

首先，實踐教學是一個從感性認識并結(jié)合理性認識的指導，逐步實現(xiàn)實踐技能培養(yǎng)的過程。[2]這個過程不能一蹴而就，需層層推進。由其漸進性可依次將實踐教學分為基礎實踐層、專業(yè)實踐層、綜合實踐層。其次實踐教學是一個有機整體，各實踐環(huán)節(jié)在發(fā)揮其各自功能的同時，還應相互聯(lián)系、相互配合，使學生的專業(yè)知識及素質(zhì)得到培養(yǎng)。因此，基于BIM的實踐教學內(nèi)容應以項目全過程管理為指導，涵蓋學生能力生成和素質(zhì)培養(yǎng)的各個梯度進程：

1.1 基礎實踐層

包括認識實習及相關(guān)基礎科目的實驗、課程設計等?？梢酝ㄟ^認識實習、一些課程的專題調(diào)查及行業(yè)專家講座的形式使學生對基本工作內(nèi)容及專業(yè)所學知識有一個整體把握?；贐IM的實踐教學內(nèi)容可以是BIM的發(fā)展歷程及簡介、BIM的標準及應用規(guī)范、BIM的應用與發(fā)展等。在工程制圖與計算機繪圖課程中加入BIM相關(guān)內(nèi)容：BIM與可視化模型、2D設計與BIM設計、BIM軟件建模等。可采用AutoCAD、Autodesk Revit、SketchUp等軟件根據(jù)教學進度同步安排訓練。通過課程設計使學生初步掌握BIM基礎建模。

1.2 專業(yè)實踐層

包括兩個方面，一個是通過專業(yè)課設、生產(chǎn)實習、軟件學習，實現(xiàn)專業(yè)技術(shù)應用及操作能力培養(yǎng)，另一方面在學生通過專題講座及課外教學，了解自己以后的就業(yè)方向后，有針對性的選擇相關(guān)實習崗位，對以后所從事的工作技能進行一定的積累。專業(yè)實踐層的BIM教學內(nèi)容是從3D到4D到5D的逐漸遞進的。在房屋建筑學、工程結(jié)構(gòu)課程中學生可以利用BIM進行三維輔助教學，相關(guān)課程設計中可以利用2D&3D圖形平臺，Autodesk Revit、SketchUp等軟件建立三維模型（3D）。土木工程施工課程設計主要完成基于BIM的施工組織設計、施工方案演示。利用Autodesk Revit 4D進度計劃平臺，Navisworks、Project 6等軟件完成包括時間進度的四維模型（4D）并用動畫展示施工工藝及方案。工程估價課程設計的內(nèi)容為基于BIM的工程造價文件編制、基于BIM的成本管理，利用5D成本計劃平臺，廣聯(lián)達GCL軟件等完成包括時間進度及成本的五維模型（5D）。

1.3 綜合實踐層

涵蓋了創(chuàng)新課堂、畢業(yè)實習及畢業(yè)設計，是學生對自己勝任工作崗位所必須的各項技能及綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。利用3D圖形平臺，Autodesk Revit 4D進度計劃平臺、Navisworks、Project 6、5D成本計劃平臺、廣聯(lián)達GCL協(xié)同管理平臺、Bentley Projectwise等平臺（軟件）完成基于BIM的空間管理、基于BIM的安全管理、基于BIM的溝通管理、基于BIM的進度管理（4D）、基于BIM的成本管理（5D）、基于BIM的項目協(xié)同管理（PMIS、PIP）等。工程管理類專業(yè)BIM畢業(yè)設計，借助于理論課與實踐課程BIM基礎，以團隊為載體，以真實工程案例為背景，通過BIM設計（翻模）、碰撞檢查、招投標編制、施工準備、虛擬施工、施工過程管理、AR/VR技術(shù)等階段，采用分工協(xié)作的方式完成各個階段的設計任務， 根據(jù)設計任務書提交各階段成果。

學校的實踐教學環(huán)節(jié)一般包括認識實習、課程設計、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習、畢業(yè)設計等幾個部分。對很多學校而言，這幾個環(huán)節(jié)相互獨立，銜接性不強，很難達到實踐層次的由淺入深，無法讓學生的知識及技能得到逐級遞進。為了讓實踐教學體系能達到其應有效果，體系各部分間的系統(tǒng)性有待提高。在設計各實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容時考慮將覆蓋項目全壽命周期的信息數(shù)據(jù)匯聚在一個模型中，即工程制圖與計算機繪圖、房屋建筑學、工程結(jié)構(gòu)、工程計量與計價、工程造價管理、土木工程施工、工程項目管理學等多門課程在同一個工程項目的信息化模型下展開實踐教學工作，在不同的課程中多角度利用和創(chuàng)建模型。不但可以是學生對全過程管理有清晰及總體的把握，還可以提高學生學習的主動性、自覺性，從而達到學生對專業(yè)課程甚至基礎課程學習的應用性。

2? 以項目為核心的多層次多維度培養(yǎng)模式的構(gòu)建

工程管理專業(yè)實踐性強，BIM技術(shù)可以讓學生對全過程管理有較好的把握同時掌握各個階段管理的技術(shù)。但是 BIM 軟件技術(shù)體系又龐大而復雜，需要通過信息技術(shù)實現(xiàn)工程項目全過程管理和各參建單位的協(xié)同管理，融合了工程管理專業(yè)大學4年不同的專業(yè)知識，學生在短時間內(nèi)系統(tǒng)掌握并應用 BIM技術(shù)較為困難。根據(jù)前面所列遞進式實踐教學內(nèi)容，輔以項目為核心的多層次多維度培養(yǎng)模式，可以獲得良好效果。

2.1 校企合作組建 BIM 實訓中心

學校與施工企業(yè)、軟件公司、科研院所進行合作，配備高性能計算機和相應的 BIM 應用軟件， 成立工程仿真模擬實驗平臺。通常配置軟件有 Revit，Bentley， Tekla 及國內(nèi)的魯班-BIM、廣聯(lián)達-BIM、斯維爾-BIM、 PKPM-BIM等。為BIM 技術(shù)的教與學提供條件， 為學生 BIM技能的訓練及提高提供平臺。

2.2 開展 BIM 技能認證

目前中國圖學會，中國建教協(xié)會等都有BIM技能認證和結(jié)構(gòu)設計師認證。學校與社會認證機構(gòu)合作，共同開展 BIM 認證活動。目前行業(yè)對BIM的人才需求很大， 學生畢業(yè)前如果能取得相關(guān) BIM 等級證書，對將來的就業(yè)有著很大的作用。這對學生學習無疑是巨大的動力，促進學生對 BIM 技術(shù)的學習和掌握。

2.3 組建以學生為主體的 BIM 協(xié)會

BIM協(xié)會是以學生為主體的興趣小組， 選派具有豐富 BIM 實踐經(jīng)驗的專業(yè)教師擔任指導教師，時刻關(guān)注和定期進行指導。定期開展 BIM 應用、BIM最新進展等講座或舉辦BIM 競賽活動，幫助學生提高 BIM 應用能力。同時，通過 BIM 協(xié)會舉辦的競賽活動，也為 BIM 的國賽和省賽進行人員選拔。通過參加各級 BIM 競賽， 既可以提高學生的 BIM 實踐能力，又可以擴大學校的知名度。

2.4 參加 BIM學科競賽

首先組織各類院級競賽，通過開展院級層面的BIM建模大賽，擴大BIM競賽的覆蓋面，促使更多的學生積極參與到和 BIM 相關(guān)的各種創(chuàng)新實踐比賽中來;其次開展高等級 BIM 技術(shù)競賽的校內(nèi)選拔賽。即針對校外各類BIM比賽，有目的的開展參賽團隊的選拔與培訓工作，并組織開展校內(nèi)選拔賽，做好競賽準備工作;最終組織學生參與省級及以上科技競賽，學生以大三、大四年級為主，根據(jù)項目特點， 由學生和指導教師進行實踐人員的納新和培養(yǎng)。如江蘇省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、全國 BIM 畢業(yè)設計大賽等。通過競賽促進學生動手操作、動腦思考， 通過參加各級 BIM競賽的培訓和競賽活動，與兄弟院校進行交流，也將極大地提高學生的學習興趣。

根據(jù)學生的認識過程，以項目全過程管理為指導的基于BIM的實踐教學內(nèi)容分層遞進設置，在多維度、多層次的培養(yǎng)模式下大大提高了學生對BIM技術(shù)的理解、掌握以及運用能力，提高了實踐效果，為學生走向工作崗位打下了堅實的基礎。 建筑信息模型 BIM 技術(shù)作為建筑業(yè)的最前沿技術(shù)，極大的降低了設計和施工的成本，提高了工程的進度和效率。隨著建筑業(yè)對BIM技術(shù)人才的需求不斷加大，本科院校作為專業(yè)人才的培養(yǎng)基地，應該適時調(diào)整實踐教學的內(nèi)容及培養(yǎng)模式，以適應市場對人才的需求。

參考文獻

[1] 丁烈云.BIM應用-施工[M].上海：同濟大學出版社，2015.

[2] 陳建國，許鳳.工程管理專業(yè)實踐教學體系構(gòu)建的研究 [J]. 高等建筑教育，2010， 89–94

[3] 付芳，張濤.工程管理專業(yè)“虛實結(jié)合”的 BIM實踐教學研究[J].實驗室研究與探索，2017（4）192-195