基于BIM的工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)體系探索
——以項(xiàng)目全壽命周期為主線

高云莉，姜 蕾，王慶春，陳興文，安泓達(dá)，王 豐

(大連民族大學(xué) a.土木工程學(xué)院；b.工程教育學(xué)院，遼寧 大連 116650)

建筑信息模型(Building Information Modeling，BIM)，實(shí)質(zhì)是利用數(shù)字仿真技術(shù)創(chuàng)建三維建筑模型，將項(xiàng)目設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營管理過程中的信息嵌入模型中，并在項(xiàng)目全壽命周期過程中實(shí)現(xiàn)信息共享。2016 年國家出臺了《2016-2020 年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，對設(shè)計(jì)類、施工類和總承包類企業(yè)的BIM 應(yīng)用都提出了要求。目前，無論是施工單位、建設(shè)單位還是設(shè)計(jì)單位，都非常重視BIM技術(shù)的應(yīng)用，對掌握BIM技術(shù)的人才需求非常大。各高校也充分意識到這一點(diǎn)，積極地進(jìn)行了教學(xué)改革的探索。

(1)開設(shè)BIM課程、BIM實(shí)踐環(huán)節(jié)等，如BIM建模軟件學(xué)習(xí)、在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置BIM實(shí)踐任務(wù)等[1]。

(2)BIM技術(shù)與某一課程的融合，如與建筑施工技術(shù)課程相結(jié)合，通過BIM軟件對建筑工程中某一分部分項(xiàng)工程的施工工藝進(jìn)行三維模擬，建立虛擬施工場景[2]。

(3)依托BIM模型進(jìn)行某些課程的改革，在安排教學(xué)計(jì)劃時(shí)可以將BIM 技術(shù)引入到專業(yè)課程中，如在工程制圖、房屋建筑學(xué)和建筑材料等專業(yè)基礎(chǔ)課程中，教師可以借助BIM 技術(shù)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)幫助學(xué)生理解專業(yè)知識；在土木工程施工技術(shù)和建筑安裝技術(shù)等專業(yè)課程教學(xué)中可增加部分BIM 實(shí)驗(yàn)室授課內(nèi)容[3]。

當(dāng)前的工程管理教學(xué)改革，雖然越來越強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和協(xié)作能力，但是，還存在不同課程“各自為政”的問題，很難系統(tǒng)整合項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營的知識體系[4]。

(1)BIM技術(shù)仍然在某一課程或某幾個課程中使用，課程之間仍然是條塊分割，自成體系的。

(2)BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值在于項(xiàng)目全壽命周期各個階段能夠?qū)崿F(xiàn)項(xiàng)目信息共享，如何實(shí)現(xiàn)這種共享以及在各階段如何應(yīng)用BIM技術(shù)，在培養(yǎng)體系中是欠缺的。

本文提出了基于BIM和全壽命周期項(xiàng)目管理全過程的培養(yǎng)體系，打破現(xiàn)有理論課程、課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)等以課程為主的條塊分割培養(yǎng)體系，以項(xiàng)目為案例背景，以BIM技術(shù)為協(xié)作平臺，將課程內(nèi)容和實(shí)踐訓(xùn)練以任務(wù)形式嵌入到項(xiàng)目全壽命周期管理中，實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)”，確立了“理論精講、重在實(shí)踐，依托案例、任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)改革模式，真正按照項(xiàng)目運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)對學(xué)生工程策劃、BIM建模、工程招投標(biāo)管理、工程造價(jià)文件編制、工程項(xiàng)目質(zhì)量、安全和進(jìn)度管理及項(xiàng)目運(yùn)維等能力的訓(xùn)練和提高。

1 培養(yǎng)體系總體規(guī)劃

以項(xiàng)目全壽命周期為主線，分項(xiàng)目決策階段、設(shè)計(jì)階段、招投標(biāo)階段、實(shí)施階段、竣工驗(yàn)收階段和運(yùn)維階段，每個階段明確學(xué)生的能力訓(xùn)練目標(biāo)，根據(jù)能力目標(biāo)確定各階段的課程任務(wù)，以工程案例為課程背景，學(xué)生通過完成項(xiàng)目任務(wù)的方式達(dá)到能力培養(yǎng)的目的。學(xué)生在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行BIM建模工作(注：因?qū)W生為工程管理專業(yè)，在此階段主要是根據(jù)設(shè)計(jì)院的施工圖進(jìn)行建模工作，而不是直接進(jìn)行設(shè)計(jì))，確定的BIM模型應(yīng)用于招投標(biāo)階段、實(shí)施階段、竣工驗(yàn)收階段和運(yùn)維階段。基于BIM和全壽命周期項(xiàng)目管理全過程的培養(yǎng)體系如圖1。

圖1 基于BIM和全壽命周期項(xiàng)目管理全過程的培養(yǎng)體系

2 實(shí)施與保障

該培養(yǎng)體系打破了課程之間的界限，按照項(xiàng)目全壽命周期的各階段內(nèi)容組織課程教學(xué)，以一個典型工程案例作為項(xiàng)目背景貫穿始終，各階段任務(wù)完成質(zhì)量作為學(xué)生能力達(dá)成度的考核指標(biāo)。

2.1 培養(yǎng)方案設(shè)計(jì)

該培養(yǎng)體系要求按照項(xiàng)目運(yùn)行規(guī)律去設(shè)計(jì)和安排相關(guān)課程。在第七學(xué)期單獨(dú)設(shè)計(jì)了培養(yǎng)方案，見表1。

表1 第七學(xué)期單列培養(yǎng)方案及課程安排

在培養(yǎng)體系中，BIM技術(shù)在各階段應(yīng)用成為訓(xùn)練重要內(nèi)容。學(xué)生在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行協(xié)同工作，完成BIM建模任務(wù)，同時(shí)，對項(xiàng)目綜合管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行碰撞檢驗(yàn)，對碰撞點(diǎn)進(jìn)行分析，根據(jù)管網(wǎng)的施工規(guī)范和要求，進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。在招投標(biāo)階段，將BIM模型導(dǎo)入算量軟件中，進(jìn)行編制工程量清單和招標(biāo)控制價(jià)，投標(biāo)文件中，利用BIM技術(shù)模擬部分節(jié)點(diǎn)的施工方案。在項(xiàng)目實(shí)施階段，利用BIM5D軟件進(jìn)行現(xiàn)場施工管理、投資進(jìn)度分析等。在運(yùn)維階段，根據(jù)BIM模型中的設(shè)施設(shè)備信息進(jìn)行后期維護(hù)管理。

2.2 課程教學(xué)改革

2.2.1 教學(xué)模式改革

確定了理論精講、重在實(shí)踐、依托案例、任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式改革方向。具體做法是把課程中理論內(nèi)容和實(shí)踐內(nèi)容相互融合，基本理論和基本知識進(jìn)行集中授課，與實(shí)踐工作任務(wù)相關(guān)的內(nèi)容，結(jié)合案例背景讓學(xué)生邊做邊講，真正做到“做中學(xué)”，教師主要是進(jìn)行教學(xué)活動的引導(dǎo)答疑，提高學(xué)習(xí)效率。

教學(xué)內(nèi)容根據(jù)項(xiàng)目全壽命周期各階段的任務(wù)安排進(jìn)行，理論課程之間、理論課程與實(shí)踐環(huán)節(jié)之間進(jìn)行交叉。如招投標(biāo)課程、工程造價(jià)課程、土木工程施工課程，原來是獨(dú)立的三門課程先后開設(shè)，現(xiàn)在按照招投標(biāo)程序來安排不同的內(nèi)容，先講解招標(biāo)文件的編制，然后引入工程造價(jià)中工程量清單和招標(biāo)控制價(jià)的編制，再講解投標(biāo)文件的編制，同時(shí)引入施工技術(shù)、施工組織和投標(biāo)報(bào)價(jià)編制的內(nèi)容，最后講解招投標(biāo)程序。在工程造價(jià)課程中，造價(jià)理論與造價(jià)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容相互融合，如工程量清單的編制中，相關(guān)工程量清單的概念、編制依據(jù)、原則及編制方法就在完成任務(wù)的過程中進(jìn)行講解。

2.2.2 考核方式改革

與傳統(tǒng)的通過考試進(jìn)行考核的方式不同，新的培養(yǎng)體系側(cè)重于對學(xué)生完成過程和完成成果的考核。教師在指導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)的過程中會記錄學(xué)生出勤、討論和完成成果的情況，最終給出總體成績。這種考核方式的優(yōu)點(diǎn)在于避免學(xué)生在考試前突擊應(yīng)付考試，側(cè)重于考核學(xué)生完成過程的參與度和最終任務(wù)完成度，考核學(xué)生的能力而不是僅僅掌握理論知識的情況。

2.3 教學(xué)組織

該培養(yǎng)體系具有試點(diǎn)的意義，為保證教學(xué)效果，需要在學(xué)生選拔和教師配備上提供保障。首先是學(xué)生選拔，進(jìn)入該培養(yǎng)體系的學(xué)生要求是非考研學(xué)生且績點(diǎn)成績滿足要求。其次是教師配備，按照不同的工作內(nèi)容，每項(xiàng)工作內(nèi)容由不同教師負(fù)責(zé)，為保證教學(xué)效果，同時(shí)安排了企業(yè)教師聯(lián)合授課，如專項(xiàng)施工方案的編制由施工企業(yè)教師負(fù)責(zé)指導(dǎo)。最后，學(xué)生進(jìn)入培養(yǎng)體系后進(jìn)行分組，設(shè)小組長全面負(fù)責(zé)安排任務(wù)，小組成員之間分工合作，共同完成工作任務(wù)，體現(xiàn)團(tuán)隊(duì)合作精神。

2.4 教學(xué)環(huán)境

按照該培養(yǎng)體系進(jìn)行授課，要求有專門的教學(xué)場地，相應(yīng)的軟件支持，包括Revit，廣聯(lián)達(dá)BIM系列軟件，Navisworks，Lumion軟件等。學(xué)校在大學(xué)生科技產(chǎn)業(yè)園提供了場地并配套了全部軟件，為整個培養(yǎng)體系的完成提供了教學(xué)環(huán)境支持。

3 培養(yǎng)體系的特點(diǎn)

該培養(yǎng)體系與原培養(yǎng)體系進(jìn)行對比，在上課形式、考核方式、成果形式、學(xué)時(shí)變化、教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式上有很大變化，見表2。

表2 原培養(yǎng)體系與新培養(yǎng)體系對比

這種改變一是促使學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)意識，學(xué)生通過完成項(xiàng)目任務(wù)的方式來進(jìn)行學(xué)習(xí)和鍛煉能力，任務(wù)體系同時(shí)也是一個能力培養(yǎng)體系；二是有助于學(xué)生形成系統(tǒng)的知識體系，工程項(xiàng)目管理的專業(yè)知識不再是分割的各門課程，而是通過工程案例形成了一個完整的知識體系；三是BIM技術(shù)應(yīng)用滲透進(jìn)整個培養(yǎng)體系的各個階段。

4 結(jié) 語

該培養(yǎng)體系經(jīng)過半年的實(shí)施，與沒有采用該體系的學(xué)生相比，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高，任務(wù)完成質(zhì)量高，學(xué)生在BIM技術(shù)應(yīng)用能力和工程實(shí)踐能力得到全面提高，在溝通、協(xié)作、自學(xué)等方面能力也有顯著提高。但由于該培養(yǎng)體系初步實(shí)施，在課程安排的合理性方面、工程任務(wù)設(shè)置上以及考核方式等方面有待完善和改進(jìn)。

[1] 郝麗.BIM 技術(shù)融入高校工程類專業(yè)教學(xué)的應(yīng)用研究[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2015，7(4)：108-111.

[2] 肖航，曹丹，何繼坤.在建筑施工技術(shù)課程中推廣BIM技術(shù)的思考與探索[J].智能城市，2016(3):270.

[3] 吳光東，唐春雷.BIM 技術(shù)融入高校工程管理教學(xué)的思考[J].高等建筑教育，2015, 24(4):156-159.

[4] 張尚，任宏，ALBERT P C. BIM的工程管理教學(xué)改革問題研究(一)[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2015, 36(1):92-96.