基于BIM技術的工程管理專業實踐教學的研究

宋學臣 曾文杰

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

關鍵詞：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

工程管理專業是以技術、經濟、管理、法律四大知識平臺為支撐的工程技術和經濟管理交叉學科，以培養復合型人才為目標，對畢業生的工程實踐能力、創新能力有較高要求。然而，由于工程管理專業平臺課程獨立性較強，現有教學計劃中的課程設計、課程實習、綜合實訓、生產實習等還不能滿足實踐教學的需要，實踐環節設置沒有考慮到工程管理的特點，實踐缺乏系統性。培養出來的畢業生對工程項目管理的全過程認識依然陌生，從而導致畢業生職業適應能力差、職業適用期長等問題。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教育面臨的主要問題之一。

建筑信息模型 （Building Information Modeling， BIM）技術通過數字化手段，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、包含邏輯關系的建筑信息庫。[1]BIM是以從設計、施工到運營協調、以項目信息為基礎而構建的集成流程，它具有可視 化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性五大特點。目前BIM 在國際建筑業發展中快速滲透、廣泛應用。2016年住建部《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》明確提出“十三·五”期間建筑業信息化是建筑業發展戰略的重要組成部分。開展基于BIM的實踐教學，不僅可以適應本行業對BIM技術人才的需求，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，培養學生協作和應變能力，提升學生的專業實踐能力與創新能力。

1? 基于BIM的實踐教學內容的設置

首先，實踐教學是一個從感性認識并結合理性認識的指導，逐步實現實踐技能培養的過程。[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，各實踐環節在發揮其各自功能的同時，還應相互聯系、相互配合，使學生的專業知識及素質得到培養。因此，基于BIM的實踐教學內容應以項目全過程管理為指導，涵蓋學生能力生成和素質培養的各個梯度進程：

1.1 基礎實踐層

包括認識實習及相關基礎科目的實驗、課程設計等。可以通過認識實習、一些課程的專題調查及行業專家講座的形式使學生對基本工作內容及專業所學知識有一個整體把握。基于BIM的實踐教學內容可以是BIM的發展歷程及簡介、BIM的標準及應用規范、BIM的應用與發展等。在工程制圖與計算機繪圖課程中加入BIM相關內容：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 專業實踐層

包括兩個方面，一個是通過專業課設、生產實習、軟件學習，實現專業技術應用及操作能力培養，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方向后，有針對性的選擇相關實習崗位，對以后所從事的工作技能進行一定的積累。專業實踐層的BIM教學內容是從3D到4D到5D的逐漸遞進的。在房屋建筑學、工程結構課程中學生可以利用BIM進行三維輔助教學，相關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

涵蓋了創新課堂、畢業實習及畢業設計，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的培養。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、廣聯達GCL協同管理平臺、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的項目協同管理（PMIS、PIP）等。工程管理類專業BIM畢業設計，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技術等階段，采用分工協作的方式完成各個階段的設計任務， 根據設計任務書提交各階段成果。

學校的實踐教學環節一般包括認識實習、課程設計、生產實習、畢業實習、畢業設計等幾個部分。對很多學校而言，這幾個環節相互獨立，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性有待提高。在設計各實踐環節的內容時考慮將覆蓋項目全壽命周期的信息數據匯聚在一個模型中，即工程制圖與計算機繪圖、房屋建筑學、工程結構、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模式的構建

工程管理專業實踐性強，BIM技術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。但是 BIM 軟件技術體系又龐大而復雜，需要通過信息技術實現工程項目全過程管理和各參建單位的協同管理，融合了工程管理專業大學4年不同的專業知識，學生在短時間內系統掌握并應用 BIM技術較為困難。根據前面所列遞進式實踐教學內容，輔以項目為核心的多層次多維度培養模式，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、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 及國內的魯班-BIM、廣聯達-BIM、斯維爾-BIM、 PKPM-BIM等。為BIM 技術的教與學提供條件， 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，中國建教協會等都有BIM技能認證和結構設計師認證。學校與社會認證機構合作，共同開展 BIM 認證活動。目前行業對BIM的人才需求很大， 學生畢業前如果能取得相關 BIM 等級證書，對將來的就業有著很大的作用。這對學生學習無疑是巨大的動力，促進學生對 BIM 技術的學習和掌握。

2.3 組建以學生為主體的 BIM 協會

BIM協會是以學生為主體的興趣小組， 選派具有豐富 BIM 實踐經驗的專業教師擔任指導教師，時刻關注和定期進行指導。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 相關的各種創新實踐比賽中來;其次開展高等級 BIM 技術競賽的校內選拔賽。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，根據項目特點， 由學生和指導教師進行實踐人員的納新和培養。如江蘇省創新創業大賽、全國 BIM 畢業設計大賽等。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的實踐教學內容分層遞進設置，在多維度、多層次的培養模式下大大提高了學生對BIM技術的理解、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 技術作為建筑業的最前沿技術，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。隨著建筑業對BIM技術人才的需求不斷加大，本科院校作為專業人才的培養基地，應該適時調整實踐教學的內容及培養模式，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.工程管理專業實踐教學體系構建的研究 [J]. 高等建筑教育，2010， 89–94

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