基于BIM技術的工程管理專業實踐教學模式研究

唐根麗，鄭兵云，張 恒

(安徽財經大學管理科學與工程學院，安徽蚌埠 233030)

1 BIM技術的發展及應用

BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)是當前最為活躍的建筑業信息化研究方向，也是用來收集、分析和儲存建設項目數據信息的一項最新技術。BIM被譽為建筑業變革的革命性力量，目前已在全世界建筑業領域獲得了廣泛認可。隨著全球化信息化的加快，我國也逐步開展了對BIM技術的研究。住房和城鄉建設部發布的《2011—2015建筑業信息化發展綱要》中明確指出在施工階段開展BIM技術的研究和應用，推進BIM技術從設計階段向施工階段應用延伸?！?016-2020建筑業信息化發展綱要》也提出將繼續推廣BIM技術，積極推動建筑業的創新發展。目前，中國有越來越多的企業在工程實踐中采用了BIM技術。

隨著BIM技術的應用和發展，國內外高校也開始注重把BIM技術引入到專業培養體系中。美國、英國等國家的相關高校相繼開設了BIM相關課程，并將BIM技術廣泛應用到施工技術類課程教學中。國內也有很多建筑類高校設立了各種與BIM相關的專業協會和研究中心。比如，沈陽建筑大學2012年與美國XTWO國際有限責任公司聯合成立了BIM工程研究中心，并且對高年級的本科生和研究生開展BIM專業軟件培訓；清華大學2013年與廣聯達軟件股份有限公司設立了建筑信息模型BIM聯合研究中心，主要通過科研合作的方式培養BIM專業人才；此外，天津大學、同濟大學等多所土建類院校均設立了BIM中心，為土木類專業學生學習BIM知識提供了基礎平臺。

2 工程管理專業實踐教學要求

工程管理是工程技術與管理相互交叉的復合性學科，是為了適應社會主義建設的需求設立的。目前，我國共有400多所高校設置了工程管理專業。不斷推進的城市化、城鎮化進程，使我國的房地產業具備巨大的發展潛力，社會對工程管理專業人才的需求也將非常旺盛。

工程管理是一個對實踐性和應用性要求很高的專業。工程管理專業的學生不僅要掌握土木工程技術和管理類課程的基本知識，還必須了解土木工程技術以及現代管理科學。在專業人才培養模式中，通過對學生進行工程師的基本訓練，培養他們具備從事工程項目管理工作的基本能力、實踐能力和創新能力。目前建筑類企業在招聘工程管理專業畢業生時，對專業實踐經驗的要求越來高，要求能夠快速適應工作崗位并具備相應的專業工作能力。僅僅依靠傳授專業理論和學習理論知識是無法培養這些能力的，也就無法滿足社會對工程管理專業人才的實際要求。工程技術實踐能力既是檢驗工程設計理論的必要手段和實踐標準，也是工程項目施工竣工驗收的重要保證。因此在加強專業理論知識學習的同時，開展各類工程項目實踐實訓，增強他們對專業實踐的認識，培養專業實踐能力，有利于貫徹執行工程管理專業培養方案,滿足社會和用人單位對專業的客觀需求。

3 工程管理專業實踐教學存在的問題

目前很多高校的工程管理專業教學在一定程度上存在著“重理論、輕實踐；重課堂、輕課外；重學分、輕能力；重形式、輕效果”的現象。與此同時，專業實踐教學與社會需求存在脫節的傾向，主要表現在以下幾點：

3.1 校外實習實踐難度大、成本高，實習基地建設不穩定

施工現場安全隱患多，施工企業接受學生實習的社會責任較重,加上施工企業接收學生實習時還需要支付一定的培訓和管理費用，導致很多企業不愿意接收學生實習。另外，因教學進度與在建工地進程協調等問題，高校很難找到與教學進度同步的工地。因此,一些實習環節只能是“走馬觀花”，甚至很多學校學生的實習處于放羊狀態。

3.2 實驗教學設置不滿足專業需要

高校工程管理專業開設的實驗課程依附于理論課程的現象比較普遍，缺乏獨立的實驗課，實驗課程實際開設的比例達不到專業訓練的要求。很多高校實驗室因場地和經費有限，硬件資源配置不足，缺乏與專業實踐教學配套的專業軟件和儀器設備。

3.3 課程設計和畢業設計缺乏對專業實踐能力的訓練

課程設計很多都是紙上談兵，缺乏實踐訓練，效果不夠理想。與此同時，還有很多專業課程的教學僅限于課堂上的理論講授。畢業設計也常常選擇與工程實際沒有緊密聯系的虛擬題目；題目單一、范圍偏小，且很多高校對畢業論文最后的把關不嚴，使學生無法得到綜合性訓練。

3.4 專業知識教學缺乏系統性

工程管理專業負責土木工程技術、經濟和管理類課程的任課教師授課時沒有一個共享平臺或者一個核心，每門課程之間的聯系不夠緊密,學生很難形成全面的、整體的認識。如房屋建筑學、工程結構、土木工程施工、工程造價管理、招投標與合同管理和工程項目管理等課程的內容本是相互包含、相互遞進的，但教學卻缺乏系統性，導致很多學生認為所學專業知識零散、不完整，因而對專業課程的學習不能做到融會貫通，教學效果大打折扣。

3.5 實踐教學專業師資欠缺

在高校實踐教學體系中，專業實驗教學的師資建設和發展一直不受重視。很多課程的實驗教學環節往往由理論課教師兼任，一些費時、費力、難度較大的實驗環節培養得不到正常實施，對專業綜合性、創新性的實驗實訓項目更是很少考慮。專業實驗室因指導師資的欠缺，也難以實現全面開放。實踐教學隊伍中具備“雙師型”素質的專職和兼職實踐教學師資也非常缺乏，很多專職實踐教學人員沒有接受過系統的工程實踐鍛煉。同時,高校教師的教學和科研任務比較繁重，投入工程實訓的時間和精力不足，導致學生的實踐學習效果不理想。

4 BIM技術與工程管理專業課程的關聯性

BIM技術包含基于BIM的建筑設計、結構設計、功能分析、環境分析、工程計量與計價、招投標、工程虛擬施工、竣工結算等技術。工程管理專業課程涵蓋土木工程技術類、管理類、經濟類、法律類等4個平臺的課程，平臺課程如圖1所示。土木工程技術類、管理類和經濟類課程均與BIM密切相關。

如圖1所示，土木工程技術類課程包括工程制圖、房屋建筑學、建筑結構、土木工程施工技術等；管理類課程包括工程項目管理、工程招投標管理、工程造價管理等。經濟類課程包含工程經濟學、投資決策分析等。工程管理專業課程的相關內容與BIM技術之間存在相互對應的關系：房屋建筑學和工程制圖等課程可以利用BIM建立三維模型輔助教學，利用三維演示的方法增強學生的空間感性認識。三維的BIM比二維平面更直觀，能使學生更容易理解和掌握建筑圖形和房屋構造。工程項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。土木施工技術可以使用BIM的施工仿真技術輔助教學。工程造價與管理課程可以直接應用BIM的三維算量與計價進行教學。

圖1 工程管理專業課程體系

5 基于BIM技術的工程管理專業實踐教學模式的構建

5.1 加強BIM師資隊伍培養

BIM技術的實踐教學要求專業教師具備一定的專業理論知識，并熟練地掌握軟件應用方法。BIM師資力量是BIM實踐教學效果的重要保障。目前，各高校掌握BIM的師資比較缺乏。高校可以組織專業教師積極參加BIM相關培訓、講座，并鼓勵他們積極參與工程實踐，為后期進行實踐教學奠定基礎；也可以與BIM軟件公司、建筑設計研究院、施工單位等相關企業合作，聘請行業內具有豐富工程經驗的專家來校授課，或開展BIM專題講座。

5.2 重構基于BIM技術的實踐教學體系

通過分析BIM技術與工程管理專業課程的關聯性，進一步研究與BIM相關的專業課程。在已有的專業課程體系中分階段分步驟融入BIM技術教學，實現專業課程教學的信息化、可視化和模擬化。以工程管理專業土木技術類、經濟類和管理類核心課程設置為基礎，遵循從感性到理性、從二維平面到三維立體、從單項到綜合的規律，構建基于BIM技術的工程管理專業實踐教學體系，如圖2所示。

圖2 基于BIM技術的實踐教學體系

BIM技術輔助教學是指將BIM技術用于相關專業課程的輔助教學中，以利于學生增強對專業課程的認知。BIM技術課程設計以BIM軟件應用為主，主要培養學生在建筑結構設計、工程計量與計價、工程項目管理方面的軟件應用能力。BIM技術綜合實訓主要從工程項目管理、工程招投標管理和工程造價管理等課程實訓方面，開展對學生綜合能力的訓練。BIM學科競賽從BIM算量大賽、BIM施工管理沙盤及軟件應用大賽方面，通過競賽培訓和開展開放性實驗培養學生團隊意識和創新精神。BIM畢業設計從工程設計、工程招投標、工程項目施工、工程造價管理等多個環節開展系統的項目訓練，提升學生的工程管理實踐能力。

5.3 加強BIM綜合實訓平臺建設

在基于BIM技術的工程管理專業實踐教學體系基礎上，詳細分析實踐教學體系與實訓平臺的有效結合及建設思路，構建融合BIM技術的工程技術集成展示、工程計量及計價、招投標模擬、工程項目管理模擬等綜合類實訓教學平臺。

構建專業課程的輔助平臺。工程制圖、房屋建筑學、工程結構、土木工程施工等課程可借助BIM技術中的房屋建筑結構三維可視化、施工工藝模擬與仿真、項目管理的5D動畫展示，以及虛擬的工作環境、基于角色的操作練習，利用三維立體模型作為教學輔助手段，強化學生對課程的認知和理解，實現知識體系的有機整合。

構建跨課程的BIM專業綜合實訓平臺。一是基于BIM技術的工程造價管理實訓。在工程項目計量與計價、工程項目造價文件編制的基礎上，將工程造價的信息設置在BIM三維建模的模型之上，訓練學生工程計量計價能力以及對工程造價進行控制和管理的能力；二是基于BIM的工程項目管理實訓。將資源、時間和工序等信息設置在BIM三維建模的模型之上，通過對技術方案、進度管理、施工模擬等進行演示，訓練學生對實際工程項目的管理能力。