基于BIM技術(shù)的工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式研究

唐根麗，鄭兵云，張 恒

(安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，安徽蚌埠 233030)

1 BIM技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用

BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)是當(dāng)前最為活躍的建筑業(yè)信息化研究方向，也是用來收集、分析和儲(chǔ)存建設(shè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息的一項(xiàng)最新技術(shù)。BIM被譽(yù)為建筑業(yè)變革的革命性力量，目前已在全世界建筑業(yè)領(lǐng)域獲得了廣泛認(rèn)可。隨著全球化信息化的加快，我國(guó)也逐步開展了對(duì)BIM技術(shù)的研究。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《2011—2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中明確指出在施工階段開展BIM技術(shù)的研究和應(yīng)用，推進(jìn)BIM技術(shù)從設(shè)計(jì)階段向施工階段應(yīng)用延伸。《2016-2020建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》也提出將繼續(xù)推廣BIM技術(shù)，積極推動(dòng)建筑業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。目前，中國(guó)有越來越多的企業(yè)在工程實(shí)踐中采用了BIM技術(shù)。

隨著BIM技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，國(guó)內(nèi)外高校也開始注重把BIM技術(shù)引入到專業(yè)培養(yǎng)體系中。美國(guó)、英國(guó)等國(guó)家的相關(guān)高校相繼開設(shè)了BIM相關(guān)課程，并將BIM技術(shù)廣泛應(yīng)用到施工技術(shù)類課程教學(xué)中。國(guó)內(nèi)也有很多建筑類高校設(shè)立了各種與BIM相關(guān)的專業(yè)協(xié)會(huì)和研究中心。比如，沈陽(yáng)建筑大學(xué)2012年與美國(guó)XTWO國(guó)際有限責(zé)任公司聯(lián)合成立了BIM工程研究中心，并且對(duì)高年級(jí)的本科生和研究生開展BIM專業(yè)軟件培訓(xùn)；清華大學(xué)2013年與廣聯(lián)達(dá)軟件股份有限公司設(shè)立了建筑信息模型BIM聯(lián)合研究中心，主要通過科研合作的方式培養(yǎng)BIM專業(yè)人才；此外，天津大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等多所土建類院校均設(shè)立了BIM中心，為土木類專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)BIM知識(shí)提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。

2 工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)要求

工程管理是工程技術(shù)與管理相互交叉的復(fù)合性學(xué)科，是為了適應(yīng)社會(huì)主義建設(shè)的需求設(shè)立的。目前，我國(guó)共有400多所高校設(shè)置了工程管理專業(yè)。不斷推進(jìn)的城市化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程，使我國(guó)的房地產(chǎn)業(yè)具備巨大的發(fā)展?jié)摿Γ鐣?huì)對(duì)工程管理專業(yè)人才的需求也將非常旺盛。

工程管理是一個(gè)對(duì)實(shí)踐性和應(yīng)用性要求很高的專業(yè)。工程管理專業(yè)的學(xué)生不僅要掌握土木工程技術(shù)和管理類課程的基本知識(shí)，還必須了解土木工程技術(shù)以及現(xiàn)代管理科學(xué)。在專業(yè)人才培養(yǎng)模式中，通過對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程師的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)他們具備從事工程項(xiàng)目管理工作的基本能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。目前建筑類企業(yè)在招聘工程管理專業(yè)畢業(yè)生時(shí)，對(duì)專業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的要求越來高，要求能夠快速適應(yīng)工作崗位并具備相應(yīng)的專業(yè)工作能力。僅僅依靠傳授專業(yè)理論和學(xué)習(xí)理論知識(shí)是無法培養(yǎng)這些能力的，也就無法滿足社會(huì)對(duì)工程管理專業(yè)人才的實(shí)際要求。工程技術(shù)實(shí)踐能力既是檢驗(yàn)工程設(shè)計(jì)理論的必要手段和實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)，也是工程項(xiàng)目施工竣工驗(yàn)收的重要保證。因此在加強(qiáng)專業(yè)理論知識(shí)學(xué)習(xí)的同時(shí)，開展各類工程項(xiàng)目實(shí)踐實(shí)訓(xùn)，增強(qiáng)他們對(duì)專業(yè)實(shí)踐的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)專業(yè)實(shí)踐能力，有利于貫徹執(zhí)行工程管理專業(yè)培養(yǎng)方案,滿足社會(huì)和用人單位對(duì)專業(yè)的客觀需求。

3 工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在的問題

目前很多高校的工程管理專業(yè)教學(xué)在一定程度上存在著“重理論、輕實(shí)踐；重課堂、輕課外；重學(xué)分、輕能力；重形式、輕效果”的現(xiàn)象。與此同時(shí)，專業(yè)實(shí)踐教學(xué)與社會(huì)需求存在脫節(jié)的傾向，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：

3.1 校外實(shí)習(xí)實(shí)踐難度大、成本高，實(shí)習(xí)基地建設(shè)不穩(wěn)定

施工現(xiàn)場(chǎng)安全隱患多，施工企業(yè)接受學(xué)生實(shí)習(xí)的社會(huì)責(zé)任較重,加上施工企業(yè)接收學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)還需要支付一定的培訓(xùn)和管理費(fèi)用，導(dǎo)致很多企業(yè)不愿意接收學(xué)生實(shí)習(xí)。另外，因教學(xué)進(jìn)度與在建工地進(jìn)程協(xié)調(diào)等問題，高校很難找到與教學(xué)進(jìn)度同步的工地。因此,一些實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)只能是“走馬觀花”，甚至很多學(xué)校學(xué)生的實(shí)習(xí)處于放羊狀態(tài)。

3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)置不滿足專業(yè)需要

高校工程管理專業(yè)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程依附于理論課程的現(xiàn)象比較普遍，缺乏獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)課程實(shí)際開設(shè)的比例達(dá)不到專業(yè)訓(xùn)練的要求。很多高校實(shí)驗(yàn)室因場(chǎng)地和經(jīng)費(fèi)有限，硬件資源配置不足，缺乏與專業(yè)實(shí)踐教學(xué)配套的專業(yè)軟件和儀器設(shè)備。

3.3 課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)缺乏對(duì)專業(yè)實(shí)踐能力的訓(xùn)練

課程設(shè)計(jì)很多都是紙上談兵，缺乏實(shí)踐訓(xùn)練，效果不夠理想。與此同時(shí)，還有很多專業(yè)課程的教學(xué)僅限于課堂上的理論講授。畢業(yè)設(shè)計(jì)也常常選擇與工程實(shí)際沒有緊密聯(lián)系的虛擬題目；題目單一、范圍偏小，且很多高校對(duì)畢業(yè)論文最后的把關(guān)不嚴(yán)，使學(xué)生無法得到綜合性訓(xùn)練。

3.4 專業(yè)知識(shí)教學(xué)缺乏系統(tǒng)性

工程管理專業(yè)負(fù)責(zé)土木工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理類課程的任課教師授課時(shí)沒有一個(gè)共享平臺(tái)或者一個(gè)核心，每門課程之間的聯(lián)系不夠緊密,學(xué)生很難形成全面的、整體的認(rèn)識(shí)。如房屋建筑學(xué)、工程結(jié)構(gòu)、土木工程施工、工程造價(jià)管理、招投標(biāo)與合同管理和工程項(xiàng)目管理等課程的內(nèi)容本是相互包含、相互遞進(jìn)的，但教學(xué)卻缺乏系統(tǒng)性，導(dǎo)致很多學(xué)生認(rèn)為所學(xué)專業(yè)知識(shí)零散、不完整，因而對(duì)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)不能做到融會(huì)貫通，教學(xué)效果大打折扣。

3.5 實(shí)踐教學(xué)專業(yè)師資欠缺

在高校實(shí)踐教學(xué)體系中，專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的師資建設(shè)和發(fā)展一直不受重視。很多課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)往往由理論課教師兼任，一些費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、難度較大的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)培養(yǎng)得不到正常實(shí)施，對(duì)專業(yè)綜合性、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目更是很少考慮。專業(yè)實(shí)驗(yàn)室因指導(dǎo)師資的欠缺，也難以實(shí)現(xiàn)全面開放。實(shí)踐教學(xué)隊(duì)伍中具備“雙師型”素質(zhì)的專職和兼職實(shí)踐教學(xué)師資也非常缺乏，很多專職實(shí)踐教學(xué)人員沒有接受過系統(tǒng)的工程實(shí)踐鍛煉。同時(shí),高校教師的教學(xué)和科研任務(wù)比較繁重，投入工程實(shí)訓(xùn)的時(shí)間和精力不足，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐學(xué)習(xí)效果不理想。

4 BIM技術(shù)與工程管理專業(yè)課程的關(guān)聯(lián)性

BIM技術(shù)包含基于BIM的建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能分析、環(huán)境分析、工程計(jì)量與計(jì)價(jià)、招投標(biāo)、工程虛擬施工、竣工結(jié)算等技術(shù)。工程管理專業(yè)課程涵蓋土木工程技術(shù)類、管理類、經(jīng)濟(jì)類、法律類等4個(gè)平臺(tái)的課程，平臺(tái)課程如圖1所示。土木工程技術(shù)類、管理類和經(jīng)濟(jì)類課程均與BIM密切相關(guān)。

如圖1所示，土木工程技術(shù)類課程包括工程制圖、房屋建筑學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)、土木工程施工技術(shù)等；管理類課程包括工程項(xiàng)目管理、工程招投標(biāo)管理、工程造價(jià)管理等。經(jīng)濟(jì)類課程包含工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、投資決策分析等。工程管理專業(yè)課程的相關(guān)內(nèi)容與BIM技術(shù)之間存在相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系：房屋建筑學(xué)和工程制圖等課程可以利用BIM建立三維模型輔助教學(xué)，利用三維演示的方法增強(qiáng)學(xué)生的空間感性認(rèn)識(shí)。三維的BIM比二維平面更直觀，能使學(xué)生更容易理解和掌握建筑圖形和房屋構(gòu)造。工程項(xiàng)目管理中的施工過程管理可以借助BIM 5D和BIM漫游來輔助教學(xué)。土木施工技術(shù)可以使用BIM的施工仿真技術(shù)輔助教學(xué)。工程造價(jià)與管理課程可以直接應(yīng)用BIM的三維算量與計(jì)價(jià)進(jìn)行教學(xué)。

圖1 工程管理專業(yè)課程體系

5 基于BIM技術(shù)的工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式的構(gòu)建

5.1 加強(qiáng)BIM師資隊(duì)伍培養(yǎng)

BIM技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)要求專業(yè)教師具備一定的專業(yè)理論知識(shí)，并熟練地掌握軟件應(yīng)用方法。BIM師資力量是BIM實(shí)踐教學(xué)效果的重要保障。目前，各高校掌握BIM的師資比較缺乏。高校可以組織專業(yè)教師積極參加BIM相關(guān)培訓(xùn)、講座，并鼓勵(lì)他們積極參與工程實(shí)踐，為后期進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)奠定基礎(chǔ)；也可以與BIM軟件公司、建筑設(shè)計(jì)研究院、施工單位等相關(guān)企業(yè)合作，聘請(qǐng)行業(yè)內(nèi)具有豐富工程經(jīng)驗(yàn)的專家來校授課，或開展BIM專題講座。

5.2 重構(gòu)基于BIM技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)體系

通過分析BIM技術(shù)與工程管理專業(yè)課程的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)一步研究與BIM相關(guān)的專業(yè)課程。在已有的專業(yè)課程體系中分階段分步驟融入BIM技術(shù)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)專業(yè)課程教學(xué)的信息化、可視化和模擬化。以工程管理專業(yè)土木技術(shù)類、經(jīng)濟(jì)類和管理類核心課程設(shè)置為基礎(chǔ)，遵循從感性到理性、從二維平面到三維立體、從單項(xiàng)到綜合的規(guī)律，構(gòu)建基于BIM技術(shù)的工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，如圖2所示。

圖2 基于BIM技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)體系

BIM技術(shù)輔助教學(xué)是指將BIM技術(shù)用于相關(guān)專業(yè)課程的輔助教學(xué)中，以利于學(xué)生增強(qiáng)對(duì)專業(yè)課程的認(rèn)知。BIM技術(shù)課程設(shè)計(jì)以BIM軟件應(yīng)用為主，主要培養(yǎng)學(xué)生在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程計(jì)量與計(jì)價(jià)、工程項(xiàng)目管理方面的軟件應(yīng)用能力。BIM技術(shù)綜合實(shí)訓(xùn)主要從工程項(xiàng)目管理、工程招投標(biāo)管理和工程造價(jià)管理等課程實(shí)訓(xùn)方面，開展對(duì)學(xué)生綜合能力的訓(xùn)練。BIM學(xué)科競(jìng)賽從BIM算量大賽、BIM施工管理沙盤及軟件應(yīng)用大賽方面，通過競(jìng)賽培訓(xùn)和開展開放性實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)和創(chuàng)新精神。BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)從工程設(shè)計(jì)、工程招投標(biāo)、工程項(xiàng)目施工、工程造價(jià)管理等多個(gè)環(huán)節(jié)開展系統(tǒng)的項(xiàng)目訓(xùn)練，提升學(xué)生的工程管理實(shí)踐能力。

5.3 加強(qiáng)BIM綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)建設(shè)

在基于BIM技術(shù)的工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析實(shí)踐教學(xué)體系與實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的有效結(jié)合及建設(shè)思路，構(gòu)建融合BIM技術(shù)的工程技術(shù)集成展示、工程計(jì)量及計(jì)價(jià)、招投標(biāo)模擬、工程項(xiàng)目管理模擬等綜合類實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)。

構(gòu)建專業(yè)課程的輔助平臺(tái)。工程制圖、房屋建筑學(xué)、工程結(jié)構(gòu)、土木工程施工等課程可借助BIM技術(shù)中的房屋建筑結(jié)構(gòu)三維可視化、施工工藝模擬與仿真、項(xiàng)目管理的5D動(dòng)畫展示，以及虛擬的工作環(huán)境、基于角色的操作練習(xí)，利用三維立體模型作為教學(xué)輔助手段，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)課程的認(rèn)知和理解，實(shí)現(xiàn)知識(shí)體系的有機(jī)整合。

構(gòu)建跨課程的BIM專業(yè)綜合實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。一是基于BIM技術(shù)的工程造價(jià)管理實(shí)訓(xùn)。在工程項(xiàng)目計(jì)量與計(jì)價(jià)、工程項(xiàng)目造價(jià)文件編制的基礎(chǔ)上，將工程造價(jià)的信息設(shè)置在BIM三維建模的模型之上，訓(xùn)練學(xué)生工程計(jì)量計(jì)價(jià)能力以及對(duì)工程造價(jià)進(jìn)行控制和管理的能力；二是基于BIM的工程項(xiàng)目管理實(shí)訓(xùn)。將資源、時(shí)間和工序等信息設(shè)置在BIM三維建模的模型之上，通過對(duì)技術(shù)方案、進(jìn)度管理、施工模擬等進(jìn)行演示，訓(xùn)練學(xué)生對(duì)實(shí)際工程項(xiàng)目的管理能力。