BIM技術在工程管理專業分模塊綜合畢業設計中的應用探討

摘"要：新工科是中國工程教育應對新技術和新發展的重大戰略決策，其核心點就是提高人才培養能力。隨著新工科建設的推廣和BIM數字化技術的應用，對工程管理專業傳統的人才培養模式和課程體系提出了更高的改革要求。針對工程管理專業畢業設計缺乏創新、缺少協調與交流的普遍現狀，將BIM技術應用于畢業設計實踐教學環節，構建分模塊綜合畢業設計教學模式，實現專業方向化協同設計，可整體提高畢業設計的教學效果，使學生的溝通能力、創新能力、團隊協作能力得到很好的鍛煉，培養出能適應信息化時代下綜合素質更高的復合型人才。

關鍵詞：新工科；BIM技術；工程管理；畢業設計

中圖分類號：TU721""文獻標識碼：A

Analysis"of"the"Application"of"BIM"in"the"Comprehensive"Graduation"Design

of"Engineering"Management"Majors"by"Module

Li"Yunlong"Zhao"Binjie"Liu"Xiaodong

College"of"Energy"Engineering"and"Building"Environment"Guilin"University"of"Aerospace"Technology

GuangxiGuilin"541004

Abstract：The"new"engineering"disciplines"are"a"major"strategic"decision"for"China's"engineering"education"to"respond"to"new"technologies"and"developments，with"the"core"focus"on"improving"talent"cultivation"capabilities.With"the"promotion"of"new"engineering"construction"and"the"application"of"BIM"digitalnbsp;technology，higher"reform"requirements"have"been"put"forward"for"the"traditional"talent"training"mode"and"curriculum"system"of"engineering"management"majors.In"response"to"the"common"situation"of"lack"of"innovation，coordination，and"communication"in"the"graduation"design"of"engineering"management"majors，BIM"technology"is"applied"to"the"practical"teaching"of"graduation"design，and"a"modular"comprehensive"graduation"design"teaching"mode"is"constructed"to"achieve"professional"directional"collaborative"design.This"can"improve"the"overall"teaching"effect"of"graduation"design，exercise"students'"communication"ability，innovation"ability，and"teamwork"ability，and"cultivate"composite"talents"with"higher"comprehensive"quality"who"can"adapt"to"the"information"age.

Keywords：New"Engineering；BIM；Engineering"Management；Graduation"Design

新一輪科技革命和產業變革與我國經濟發展模式的快速轉變形成了歷史性的交融，為了解決產業升級與新興工程領域人才不足的瓶頸，教育部提出新工科發展戰略，其核心點就是提高人才培養能力［1］。BIM技術作為近幾年引領建筑行業邁向更高水平的創新技術，其廣泛應用將極大地提升建筑行業的生產效能，并促進建筑工程向數字化方向發展［2］。BIM技術的快速發展，催生建筑行業轉型升級，高校作為培養專業人才的重要陣地，很有必要把BIM技術融合到人才培養體系中，加大BIM技術人才培養的力度，滿足行業日益增長的人才需求［3］。

工程管理專業是融合了工程技術和工程管理的新興交叉學科，致力于培養掌握現代經營與管理知識和專業技術的復合型高級管理人才。畢業設計是工程管理專業人才集成化培養的一個重要的實踐環節［4］。隨著新工科建設的推廣和BIM數字化技術的應用，傳統的工程管理畢業設計模式呈現出明顯的問題［5］。其一，缺乏創新，缺少工程背景；其二，缺少協調與交流。傳統封閉式的畢業設計模式已不能適應建筑行業的發展趨勢，為培養出面向建筑業一線的管理技術人才，本文基于BIM技術平臺，開展工程管理分模塊綜合畢業設計教學模式研究，可以有效地彌補傳統畢業設計中人才培養模式的不足，目的是培養學生解決問題的能力、專業之間的協作能力，以期提高工程管理專業學生畢業設計的整體質量。

一、傳統的畢業設計模式存在的問題

（一）拘于傳統，缺乏創新

傳統的畢業設計是學生根據自己專業方向進行選題，指導教師給出一個模板題型，題目類型缺少上下文關聯，再加上連續實施多年，學生早已熟悉畢業設計的內容，導致畢業設計缺乏挑戰性、創新性和吸引力，學生缺乏自主性和獨立性，不能有效培養創新型人才。

（二）閉門造車，缺少工程背景

很多的畢業設計題目是由指導教師基于他們的科研項目或研究領域自行制定的，雖然結合了工程背景，但只有極少數題目與實際工程結合緊密，大多數題目表現為簡單的結構圖和施工圖等，主要針對一些建筑結構中常見的零部件展開工作，不能確保畢業設計進度與實際工程進度同步進行。同時，指導教師在教學觀念上偏重于理論而忽視實踐，缺乏實際的工程實踐經驗，造成學生對畢業設計的題目和內容缺乏興趣，直接導致他們的畢業設計很難與實際的工程問題相結合，達不到具體實踐的目的。

（三）專業間彼此割裂、缺乏聯系

工程管理專業的畢業生需要具備較強的綜合實踐能力，傳統的畢業設計專業方向單一，過于強調本專業理論學習和實踐訓練，忽視相關專業知識的拓展，學生缺乏整體的建筑觀，其設計成果合理性脫離實際，經不起推敲，直接導致知識面不夠寬、動手能力差、團隊合作意識淡薄等問題。這種狀況嚴重阻礙了學生綜合能力的提高以及創新能力的發展，不利于培養復合型應用技術人才。

二、基于BIM技術的分模塊綜合畢業設計教學模式改革

（一）引入BIM技術的人才培養和實踐能力培養體系改革

以新工科建設理念為指導，結合工程管理專業的特點，在工程管理專業建設中融入新工科建設理念，大力推廣作為建筑業信息化最杰出的代表BIM（建筑信息模型）技術。為了有針對性地進行專業方向教學，專業在人才培養方案中設置了“工程施工管理”和“工程造價管理”兩個專業子方向。在各個專業子方向中，將BIM技術融合到工程技術相關的所有課程內容和實踐環節中，構建基于BIM技術的新型工程管理專業人才培養課程體系，見下表。

在實踐能力方面，將校內課程實踐和校外集中實踐相結合、課堂真實案例教學與項目現場實踐教學相結合，采用貫穿式教學方式，將BIM工程案例教學貫穿于整個專業課程體系中。以建筑工程估價實訓為例進行了教學改革探索，通過校企合作建立實訓基地、建設虛擬仿真實訓室、實施“工學結合”人才培養模式等途徑開展實踐教學活動。通過融入BIM技術的實踐教學活動，不僅能加深學生對相關理論知識的掌握，還能激發學生主動學習BIM技術的熱情，培養學生在實際工作中使用BIM技術進行造價管理的能力。

（二）BIM技術的分模塊綜合畢業設計教學模式實施

分模塊綜合畢業設計是運用現代信息技術和方法，協同完成各專業方向設計任務，具體協同步驟如下。

（1）施工管理方向的學生使用Revit軟件進行結構建模，目的是使團隊的每一個成員能對整個工程項目有一個清晰的認識。然后他們將這些模型分別提交給負責給排水設計和空調設計的學生，并指導他們根據這些模型進行三維設計工作。這種工作需要項目團隊之間的有效合作與配合，才能順利完成。設計空調和給排水系統的學生會在設計階段進行及時交流，以減少明顯的管道碰撞風險。結構建模的學生可以利用自己熟悉的圖紙來輔助解決這一問題。此外，建模過程中會接受碰撞檢測，并根據這些檢測結果進行綜合調整。空調和給排水建模的學生可以針對管道布置提出預設孔洞的問題，結構建模的學生根據這一要求進行結構建模調整增加預設空洞，從而完成畢業設計的最終模型制作。

（2）造價管理方向的同學將Revit模型導入算量軟件中，從而生成工程量和造價報表。輸出的工程量可作為施工組織設計中編制進度計劃、制訂材料采購計劃和設備選型的基礎數據。施工管理方向的學生則依靠這些數據，采用工程管理軟件Project來編制項目進度計劃，通過可視化和仿真平臺，將項目三維模型與Project施工進度計劃關聯起來進行施工進度模擬，通過動畫的方式表現進度安排情況，直觀檢查進度中不合理的安排。最后將Project施工進度計劃文件導入BIM模型中，把模型中各個構件與進度計劃中的相應計劃關聯，構建BIM4D施工管理模型，創建可視化圖紙，對進度計劃進行虛擬化管理和優化，通過BIM模擬施工現場布置，找出最合理有效的方案。

（3）最后造價管理方向的學生將根據編制好的工程量清單進行定額計價。施工管理方向的學生需要通過模擬施工現場來了解施工進度情況及項目管理方面存在的問題，以便于更好地指導項目的管理工作。在魯班管理駕駛艙平臺上，根據各種工程表格和定額匯總表，使用BIM（5D）技術建立一個與進度計劃相關的模型。運用模型把控整個工程的資金需求，預測投資者可能面臨的資金壓力，并與實際項目的進度進行比較。最后，結構建模的學生在渲染漫游模型的基礎上，運用3D可視化工具制作的全景圖片，完成VR展示。

（三）更客觀全面的畢業設計成績評價體系

（1）成果評價方式改革：考慮到BIM技術的分模塊綜合畢業設計的獨特性和探索性，我們在傳統建筑類畢業設計成績評定的基礎上，參考了高校BIM畢業設計大賽的成績評定，進行了相應的修改和完善。①由于BIM綜合畢業設計的成果是由團隊共同完成的，因此我們增加了組間互評和組員間互評這兩種評分方式，要求對評價對象進行差異性評分，以避免學生評分出現一律高分的情況，同時為了保證評審公平公正，加入專家審核環節；②在這個環節中，參與PPT制作和現場答辯的人員將獲得額外的評分，另外根據項目實際情況設置相應等級的評分標準；③各小組的成果質量評分是由其專業領域內的BIM畢業設計得分和最后的BIM綜合畢業設計得分構成。

（2）答辯方式的改革：答辯環節是以項目組為基本單位進行。在答辯中，項目組的組長會詳細介紹每個項目的工程背景和各自的職責分配。接著，團隊成員會結合PPT、視頻動畫和工程圖紙，逐一匯報他們所負責的工程任務，并逐一說明自己的方向設計與綜合設計之間的聯系以及它們在整個答辯中的重要性。答辯評審委員會是由學校內外的相關專業教師和工程技術專家組成，他們主要負責對各個方向的答辯內容進行評估和考核。答辯結束后，將每個小組提交給專家組的成績匯總成分數，再通過加權計算得到最終評分結果。答辯的委員和被特別邀請的專家根據項目的具體情況提出疑問，并由負責相應任務的學生進行解答，答辯結束后將評審結果提交給小組負責人。這種答辯的組織方法能夠明確地展示項目的設計流程以及各個專業方向領域的設計成果。通過該答辯形式，師生能夠更加清楚地了解項目在整個設計階段中存在哪些不足，需要改進哪些方面，從而使自身更有針對性地完善設計方案。

結語

基于BIM技術的工程管理專業分模塊綜合畢業設計教學模式改革，可以很大程度上彌補傳統畢業設計模式中由于教學資源不匹配以及專業方向之間聯結緊密性的不足，對于畢業生而言，不但可以有大量的專業團隊實操訓練，還可以將BIM技術在專業設計范圍內活學活用，實現專業內互學互補，培養具備BIM技術從業能力的專業人才。

參考文獻：

［1］張大良.新工科建設的六個問題導向［N］.光明日報，20170418（13）.

［2］張立茂，吳賢國.BIM技術與應用［M］.北京：中國建筑工業出版社，2017.

［3］谷文漢，馬巖巖，王浩，等.職業高校建筑工程管理專業BIM技術人才培養研究：以江蘇安全技術職業學院為例［J］.科技風，2021（32）：4345.

［4］張靜曉，趙傳檔，李慧.學科融合視角下BIM多專業畢業設計教學框架與實證研究［J］.高等工程教育研究，2020（3）：6873.

［5］李祎.土建類高校跨專業聯合畢業設計教學模式初探［J］.大學教育，2022（10）：3234+41.

基金項目：廣西哲社科項目“數字建造模式下廣西建筑業低碳技術創新績效提升機制研究”（23FYJ025）；廣西高等教育本科教學改革工程項目“‘素能導向"低碳引領"數智賦能"三元協同’的綠色工程管理復合應用型人才培養研究與實踐”（2024JGA379）;2022年度教育部產學合作協同育人項目“基于BIM技術的工程管理專業實踐基地建設”（220700641250106）；2022年度桂林航天工業學院校級重點課程建設項目《安裝工程估價》（2022013）

作者簡介：李云龍（1980—"），男，漢族，河南洛陽人，博士，副教授，研究方向：BIM工程造價管理。