智能建造背景下工程造價與預算課程教學路徑優化研究

摘"要：在智能建造背景下，傳統的土木工程專業面臨著巨大挑戰。以工程造價與預算課程為例進行了教學研究，發現存在課程建設目標和內容與社會需求不符、傳統教學模式單一、教學資源匱乏、考核評價體系和師資力量單一等問題，結合本校應用型高校特點和專業特點，從改革課程建設目標和內容、創新多元化教學模式、豐富虛擬仿真教學資源、建立全過程考核評價體系和整合BIM教師團隊等方面進行教學路徑優化研究，以期為智能建造背景下的土木工程專業教學改革提供新思路。

關鍵詞：智能建造；工程造價與預算；教學路徑優化；BIM技術

中圖分類號：G4"""""文獻標識碼：A""""""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.21.089

0"引言

隨著BIM技術、物聯網、人工智能、云計算和大數據的快速發展及其在建筑業的推廣應用，全球掀起了以智能建造為核心的產業革命。智能建造囊括了智能設計、智能生產、智能施工和智能管理，可以大大實現對資源的整合和管理，提高生產效率、節約成本。2015年，住建部發布《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》，明確了BIM技術應用的建設目標，新立項建筑項目勘察設計、施工和運營維護中應用BIM技術的項目比例要達到90％以上。2018年，我國正式的BIM《建筑信息模型施工應用標準》規范應運而生。我國是工程大國，國家基礎設施的大力發展離不開新技術的革新和發展，智能建造的出現對傳統的土木工程專業建設也提出了新的要求。由于我國BIM技術起步較晚，造成我國高水平的BIM技術人才大量短缺，特別是土木工程專業和BIM技術融合的復合型高素質專業人才數量嚴重不足，這為傳統的土木工程專業改革提供了前進探索的方向。

工程造價與預算是土木工程專業的一門專業必修課程。傳統的工程造價與預算課程涉及土木工程專業及經濟管理等綜合相關知識。然而，在眾多新興學科、“5G”“互聯網＋”“人工智能”時代背景的沖擊下，建筑智能化領域的急速發展使工程造價與預算課程增加了新的內涵，它不再僅是土木工程專業及經濟管理專業的簡單交叉融合，還包含建筑智能化系統設計和施工，工程成本控制與管理，以及貫穿在項目全壽命周期各個階段的造價管理等內容。針對土木工程專業應用型和實踐性特點，結合智能建造背景和人才市場需求，對工程造價與預算課程進行教學改革研究，探索創新型、應用型及實踐型的多元化教學方法，為土木工程專業的教學改革提供新的思路。

1"智能建造背景下的工程造價與預算課程教學現狀

隨著建筑智能化信息化的快速發展和國家政策的轉變，傳統的工程造價與預算課程中顯現的教學問題逐漸顯現，根據應用型高校調研和本校工程造價與預算課程教學探索，發現亟須解決的問題主要有以下4點。

1.1"課程建設目標和教學內容與智能建造社會市場需求脫節

在信息化技術和智能技術的沖擊下，國家政策逐漸向智能建造領域傾斜，建筑企業對人才的需求從傳統土木工程專業人才轉變為智能建造技術人才的需求，這些必然影響高校土木工程專業的人才培養方案和課程目標建設。主要存在3方面問題：一是土木工程行業具有顯著的“經驗性”特征，這種特征不但表現在土木工程建設的各個環節，同時也滲透進了專業課程的教學當中，兼之教材涉及規范、標準與部分更新的規范、標準脫節，課程體系設置和教學內容往往落后于企業市場需求，造成學生學校所學與實際工程相差較遠；二是工程造價與預算課程作為土建與經濟類交叉課程，以往課程內容重視工程造價原理和計量計價方法的講解，而忽視算量計價信息化軟件在課程中的運用，教學內容主要涉及知識傳授和技能培養兩方面內容，但課程整體安排重理論傳授、輕技術應用，導致學生運用信息化軟件算量和計價能力不足；三是雖然學生已經學習了BIM基本原理及技術相關課程，但主要集中在模型建模階段，尚沒有涉及數字建造、物聯網和大數據等課程，且無法將所學BIM技術與計量計價有機結合并應用。這種傳統的課程目標和內容顯然不符合當今智能建造的發展趨勢，與社會企業需要的人才目標也有一定的差距，課程教學目標和教學內容亟須調整。

1.2"傳統的教學模式不能適應學生實踐應用能力的培養

目前，工程造價與預算課程教學方法仍采用傳統的教學模式，延續以教師為主的授課方式，這種填鴨式教學方法和滿堂灌的模式，缺乏師生的互動交流，教學方法單一，不以學生為中心，在授課過程中，學生一直處于被動接受知識狀態，教學效果不明顯，不利于培養學生獨立分析問題和解決問題的能力，也極大地抑制了學生學習能動性和創新能力的培養。工程造價與預算屬于實踐性應用型課程，培養學生運用造價理論知識對工程項目進行算量、計價及控制等，要求學生對工程項目的實施過程和計價過程深入了解，但傳統的授課模式不能展示工程項目實施全過程，學生不了解工程項目各階段的實施過程和計價過程，就無法把工程全過程計價的知識點貫穿起來，影響學生綜合計量和計價技能的培養，再加上智能建造背景下，企業對信息化算量計價人才的需求量加大，這種傳統的教學模式不利于高質量高水平造價管理人才的培養。亟須改革教學模式來提高學生的能動性、創新能力和實踐應用能力。

1.3"教學資源相對匱乏，無法模擬真實的全過程工程項目

工程造價與預算課程教學資源主要依托課本教材、標準規范、部分工程案例和廣聯達計量計價軟件，涉及專業知識內容較多，學生需要了解工程項目從籌備決策、設計、施工和竣工全過程才能較好地進行工程計量及計價。目前教學資源主要存在兩方面問題：一方面課程內教學資源相對匱乏，缺乏真正貫通知識體系內容的真實工程案例資源，學生學習的知識點較為零散，導致學生無法將各章節的零散知識串聯起來，無法與工程實踐有機結合起來；另一方面，雖然課程實訓基地豐富，但實訓企業與學校的出發點不同，沒有有效的機制促進企業與學校深入合作，實訓局限在參觀階段，對學生了解全過程工程項目實施過程效果不佳。

1.4"課程考核方式和師資隊伍單一，缺乏對BIM技術復合應用型人才培養的抓手

目前工程造價與預算課程考核方式分為過程考核和期末考試兩部分內容，側重考核學生的理論知識，對實踐應用能力評價考核較少，其中實踐應用能力主要通過過程考核來體現，主要集中在工程量計算和計價的大作業上，但實質還是理論知識的考核，缺乏對學生實踐應用能力和創新能力的考核標準，導致對學生創新能力和實踐應用能力重視不夠。教師隊伍主要由工程造價專業教師組成，大多數教師知識結構單一，對工程造價知識精通，但缺乏工程實踐經驗和信息化技術知識，無法體現智能信息化造價控制和管理教學過程，無法適應當前智能建造背景下的專業建設要求。綜上考核方式和師資隊伍建設亟須改革。

2"智能建造背景下工程造價與預算課程教學優化策略

隨著智能化信息化的快速發展，智能建造在土木工程中的應用逐漸加深，為了解決上述智能建造背景下的工程造價與預算課程教學問題，亟須從改進課程建設目標、提升教學方法、改進課程考核方式、產學研與競賽協同創新提升等方式多元化促進教學效果提升，滿足智能建造背景下市場對智能建造工程人才的需求。為此，特制定教學優化改革路徑如圖1所示。

2.1"適應智能化建設社會需求，改革課程目標及內容

為了適應智能建造背景下社會對土木工程智能建造人才的需求，結合傳統工程造價與預算課程建設目標，以知識和技術為基礎，突出實踐能力的培養，其中在原有課程體系內容中，增加數字建造和BIM計量計價實訓等內容，數字建造部分主要依托合肥大學城市建設與交通學院的虛擬仿真實驗室模擬裝配式建筑施工工藝，讓學生理解裝配式建筑施工全過程，更深入掌握裝配式建筑的工程計量與計價過程。為了突出學生的技術能力，適應社會對技能人才的需求，通過BIM計量計價實訓部分，以一套完整的工程項目培養學生采用廣聯達計量計價軟件進行BIM建模的能力。

2.2"利用現代化信息手段和產學研—競賽協同，創新多元化教學模式

多種多樣的現代化信息手段為教學改革奠定了基礎，為了調動學生學習能動性和提高學生的實踐技術能力，采用現代化信息手段和產學研—競賽協同進行多元化創新教學模型，實施過程分為課堂教學和課外教學兩個階段：第一階段，針對學生學習難度較大的工程計量部分，采用線上—線下混合式教學，課前利用超星學習通布置預習任務、討論話題，學生完成預習任務點和討論話題，提升學生課前預習效果；課中采用BIM工程案例模型動畫講解工程施工步驟和工程量計算規則，使學生更深入理解工程構件類型和工程量計算規則，針對重點知識點設置選擇題、討論話題、翻轉課堂等課上教學活動，學生采用搶答和PPT匯報展示等展示學習效果，實現師生互動，促進學生的學習積極性；課后在信息化軟件上布置課后章節作業和階段過程考核，綜合鞏固基礎知識。第二階段，依托合肥大學豐富的校企實踐平臺，與多家造價咨詢公司簽訂實訓基地，聘請企業導師指導學生進行BIM計量計價實訓，以計量計價真題，培養學生BIM數字建模能力和計量計價能力。企業導師和校內導師共同帶領學生參加安徽省高校大學生BIM應用大賽（數字建造模塊）和全國大學生BIM畢業設計大賽，促進學生對智能建造全過程施工的理解，提高學生的實踐應用創新能力，近幾年所帶學生多次獲得安徽省高校大學生BIM應用大賽（數字建造模塊）和全國大學生BIM畢業設計大賽二等獎、三等獎多項，教學實踐效果良好。

2.3"依托虛擬仿真技術，豐富教學資源

豐富的教學資源會大大提升教學效果，使學生對知識點的理解更透徹。為了解決學生對全過程施工過程和全過程計價不熟悉的問題，主要采用3種方法豐富教學資源：第一，依托虛擬仿真實驗室模擬裝配式建筑施工工藝，學生通過動畫和游戲的模式實操裝配式建筑施工過程，對裝配式建筑施工過程理解更深入，為后續工程量計算奠定基礎；第二，課堂上教師結合BIM基礎課程所建三維立體模型講解工程土石方工程、砌體工程和鋼筋混凝土工程量計算規則，以實際三維立體模型講解工程量計算，結合施工動畫使學生對工程量計算規則理解更透徹；第三，以一個完整的真實計量計價工程項目案例，講解項目投標決策階段、設計階段、招投標階段、施工階段和竣工驗收階段的計價過程，通過一個完整的工程項目計價講解，使學生能更完整的理解全過程計價。

2.4"依托校企合作平臺，建立BIM教師團隊

合肥大學是我國應用類高校的排頭兵，極度重視學生的工程應用能力，其中校企合作平臺、實訓基地等資源豐富。圍繞工程造價與預算課程知識、技能和能力目標，結合智能建造社會市場需求，整合專業課教師、BIM課程教師和企業導師校內外資源，組建“工程造價與預算”課程教學團隊。其中引入BIM課程教師，深化智能建造信息化軟件在工程計量和計價的應用；針對專業課教師進行繼續培訓，培訓BIM模型創建及裝配式深化設計等內容，為學生講解裝配式結構工程量計算規則奠定基礎；結合合肥大學城市建設與交通學院校企合作平臺，將行業專家或企業導師講座作為教學環節之一，企業導師結合自身實踐經歷講述工程施工及工程量算量計價及工程審計等工程案例，調動學生的學習興趣，培養學生的職業責任感和嚴謹認真的工作態度；企業導師和專業課導師或BIM課程導師共同帶領學生參加安徽省高校大學生BIM應用大賽（數字建造模塊）和全國大學生BIM畢業設計大賽，培養學生的團結協作能力、BIM算量計價能力和創新意識等高階能力。

2.5"突出能力全過程培養，改進課程考核方式

課程考核作為課程建設中重要的一環，是督促學生學習和評價教學效果的手段之一，為了改善傳統以知識考核為主的考核方式，突出知識—技能—能力“三位一體”的培養模式，考核評價標準以實踐應用能力和全過程課程評價體系相結合，利用信息化軟件工具實現全過程課程評價，以課前成績（學生課前信息化平臺預習參與度和討論深度）10％+學習筆記（翻轉課堂、課上回答問題情況和項目PPT匯報）10％+課后成績（學習通上章節測試、BIM大賽、企業實訓、計量計價實訓等）30％+期末考試成績50％，進行全過程考核評價，評價學生的知識技能、實踐應用能力、創新能力和團結協作能力，對課程進行合理有效的評價。

3"結語

智能建造背景下對土木工程專業建設提出了新要求，工程造價與預算作為一門必修專業課程，課程教學改革迫在眉睫。針對工程造價與預算課程，分析了智能建造背景下其存在的主要問題有課程目標和教學內容與社會市場需求脫節、傳統教學模式單一、教學資源匱乏、課程考核方式和教師隊伍單一；提出了教學改革路徑并進行實踐，實踐過程中進行改革課程目標和教學內容、引入信息化軟件和產教—競賽協同創新多元化教學模式、依托虛擬仿真技術豐富教學資源、建立BIM教師團隊和改革過程考核方式。初步實踐過程中學生獲得了BIM比賽二、三等獎多項，教學效果良好，為智能建造背景下土木工程專業其他課程改革奠定了實踐基礎。

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