基于BIM的工程管理專業(yè)教學(xué)模式研究

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摘 要：BIM在建筑行業(yè)中的應(yīng)用推廣正在加快，但是BIM應(yīng)用于教學(xué)的研究甚少。本文基于BIM的教學(xué)模式研究，提出BIM應(yīng)用于教學(xué)的實(shí)現(xiàn)路徑及具體措施。通過實(shí)踐證明，將BIM應(yīng)用于教學(xué)提高了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

關(guān)鍵詞：BIM；工程管理；教學(xué)模式

2015年6月16日，隨著住建部印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型（BIM）應(yīng)用的指導(dǎo)意見》，BIM應(yīng)用的推廣進(jìn)入了快車道，行業(yè)對BIM人才的需求進(jìn)一步加大。近幾年，國內(nèi)很多高校開設(shè)了相關(guān)的課程，如重慶大學(xué)、南昌大學(xué)、沈陽建筑大學(xué)等高校。但是筆者認(rèn)為，BIM不僅可以作為一種技能傳授給學(xué)生，同時(shí)BIM也應(yīng)作為一種工具服務(wù)于土木類專業(yè)的教學(xué)，且二者之間的關(guān)系應(yīng)是相輔相成的。為此，筆者提出基于BIM的工程管理專業(yè)教學(xué)模式。

美國是開展BIM技術(shù)應(yīng)用和教學(xué)最早的國家。亞利桑那州立大學(xué)，采取講座與實(shí)驗(yàn)室相結(jié)合的方式開展教學(xué)，同時(shí)邀請專業(yè)人士進(jìn)行更加富有實(shí)戰(zhàn)性的講解。2004年，德克薩斯大學(xué)工程建設(shè)科學(xué)學(xué)院開設(shè)了兩門關(guān)于BIM的課程。通過課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠熟練使用Autodesk Revit，Google Sketch-Up，Google Earth，Autodesk，Navisworks 等相關(guān)軟件。賓夕法尼亞州立大學(xué)致力于將所有學(xué)生進(jìn)行分組來實(shí)現(xiàn)IPD（集成產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用）。加州州立大學(xué)在其工程管理專業(yè)中開設(shè)了相應(yīng)的BIM課程。

在國內(nèi)，最早進(jìn)行BIM研究的院校是清華大學(xué)。清華大學(xué)的張昆和陳彥分別對BIM應(yīng)用軟件的集成和工程項(xiàng)目管理系統(tǒng)的框架進(jìn)行了研究。清華大學(xué)水利土木學(xué)院的張建平教授從2008年開始就致力4D的模擬施工，并于2009年提出基于CAD平臺的BIM三維實(shí)體建模的方法。鹽城工學(xué)院的劉照球?qū)IM的信息集成過程、集成特征、收集對象等進(jìn)行分析，構(gòu)建了信息模型集成框架體系。以上這些學(xué)者的研究涵蓋了軟件、標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)、工程管理等方面。鐘煒將BIM仿真應(yīng)用于工程項(xiàng)目管理課程中，通過BIM的可視化將教學(xué)內(nèi)容直觀地表達(dá)出來。田江永在施工技術(shù)課程中應(yīng)用了BIM技術(shù)，主要體現(xiàn)在教學(xué)手段的創(chuàng)新。任宏教授對國內(nèi)外工程管理專業(yè)基于BIM的改革進(jìn)行了綜述，但是沒有具體的指導(dǎo)建議。米旭明對工程造價(jià)管理課程應(yīng)用BIM教學(xué)進(jìn)行研究，但缺乏具體實(shí)施措施。趙鳴在工程圖學(xué)課程中采用了BIM技術(shù)，主要用于建筑構(gòu)件的可視化教學(xué)。綜上所述，國內(nèi)尚未有基于BIM的教學(xué)方式研究。筆者將結(jié)合教學(xué)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)，把BIM納入現(xiàn)有的工程管理知識體系，提出基于BIM的工程管理專業(yè)教學(xué)模式。

一、建立基于BIM的教學(xué)模式的必要性

工程管理專業(yè)是一個(gè)跨學(xué)科并且要求動手能力較強(qiáng)的應(yīng)用型專業(yè)，其人才培養(yǎng)應(yīng)當(dāng)有別于一般的理科專業(yè)和文科專業(yè)。隨著BIM技術(shù)帶來的創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念、先進(jìn)項(xiàng)目的精細(xì)化施工與管理，建筑工程領(lǐng)域越來越需要懂技術(shù)、知經(jīng)濟(jì)、會管理并有很強(qiáng)動手能力的高素質(zhì)技能型人才。如果仍然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)和實(shí)踐模式，培養(yǎng)出來的學(xué)生很可能與社會的需求不相適應(yīng)。為適應(yīng)行業(yè)發(fā)展對新型人才的需求，拓寬學(xué)生就業(yè)渠道，我們必須審時(shí)度勢，在專業(yè)教學(xué)實(shí)踐中勇于創(chuàng)新，探索人才培養(yǎng)模式的新路子。

工程管理專業(yè)是一個(gè)綜合性、實(shí)用性、實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)。BIM被公認(rèn)為是工程項(xiàng)目管理的革命性技術(shù)，在多個(gè)方面為項(xiàng)目精細(xì)化管理帶來不可估量的價(jià)值。然而，從目前學(xué)歷教育和職業(yè)培訓(xùn)層面上看，真正掌握BIM技術(shù)理論和應(yīng)用的人才還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足行業(yè)發(fā)展的需求。工程管理專業(yè)所涉足的BIM技術(shù)是寬廣的，相關(guān)工作崗位未來對BIM人才的需求是大量的。

現(xiàn)代工程項(xiàng)目越來越復(fù)雜，施工體量越來越大，施工環(huán)境越來越復(fù)雜，安全隱患也越來越大。所以，傳統(tǒng)的工程管理專業(yè)教學(xué)方式很難清楚、直觀地呈現(xiàn)項(xiàng)目的決策、實(shí)施和管理過程。隨著信息技術(shù)和高等教育教學(xué)改革的不斷深入，傳統(tǒng)的工程管理教學(xué)模式面臨巨大的挑戰(zhàn)。在培養(yǎng)學(xué)生動手完成典型任務(wù)的能力方面，目前的教學(xué)形式遇到了一些困難，不能很好地激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，致使學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不夠理想。而BIM技術(shù)的出現(xiàn)，將引發(fā)建筑業(yè)的一次革新，同樣也為工程管理專業(yè)課程教學(xué)改革提供新的思路。

二、基于BIM的教學(xué)模式的建立

1.構(gòu)建校級BIM實(shí)訓(xùn)中心

根據(jù)高等學(xué)校工程管理本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范，結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，構(gòu)建基于BIM的工程管理專業(yè)教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺，即校級BIM實(shí)訓(xùn)中心。該中心主要任務(wù)是培養(yǎng)學(xué)生的軟件操作能力，通過上機(jī)考試的形式和大作業(yè)的形式激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。上機(jī)作業(yè)可以選擇節(jié)點(diǎn)大樣、施工進(jìn)度模擬、技術(shù)節(jié)點(diǎn)交底、平法標(biāo)注等內(nèi)容，這不僅可以使學(xué)生對知識有更深入的理解，同時(shí)學(xué)生作業(yè)又可以作為教師上課的素材。經(jīng)過校內(nèi)BIM實(shí)訓(xùn)中心的培養(yǎng)，學(xué)生可具備扎實(shí)的軟件操作能力。之后，學(xué)生再進(jìn)入校外BIM實(shí)訓(xùn)基地學(xué)習(xí)，主要目的是通過實(shí)際項(xiàng)目使學(xué)生將理論知識、軟件操作能力及施工現(xiàn)場環(huán)境結(jié)合起來，使知識、能力轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的生（下轉(zhuǎn)第160頁）

（上接第120頁）產(chǎn)力。

2.建立基于BIM的教學(xué)素材庫

通過教師的指導(dǎo)，采取自建或大作業(yè)的形式逐步建立BIM教學(xué)素材庫。首先，完成施工技術(shù)、工程項(xiàng)目管理、房屋建筑學(xué)等專業(yè)課程素材庫的建立。教學(xué)過程中應(yīng)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)將BIM素材有效應(yīng)用于教學(xué)中，以提高教學(xué)效果。具體實(shí)現(xiàn)路徑如圖1所示。

本文提出了基于BIM的教學(xué)改革路徑及具體措施，在教學(xué)活動中引入BIM技術(shù)，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高。在考試中，采用全國BIM等級考試試題進(jìn)行考核，結(jié)果表明，學(xué)習(xí)效果很好。同時(shí)，要求學(xué)生利用BIM進(jìn)行鋼筋繪制和排布以增強(qiáng)對平法的認(rèn)識，收到較好的教學(xué)效果。綜上，在課堂中引入BIM，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)也提高了課堂教學(xué)效率。

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作者簡介：郭亮（1987— ），男，碩士，講師，研究方向：建設(shè)項(xiàng)目信息化管理、建設(shè)項(xiàng)目管理和綠色建筑。

鄧?yán)誓荩?977— ），女，博士，教授，研究方向：建設(shè)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理、結(jié)構(gòu)加固、建設(shè)項(xiàng)目信息化管理。

廖羚（1979— ），男，碩士，講師，研究方向：結(jié)構(gòu)工程、綠色建筑、建設(shè)項(xiàng)目信息化管理。