BIM技術(shù)與獨(dú)立學(xué)院工程管理專業(yè)的課程融合分析

葛具萍

(青島理工大學(xué) 琴島學(xué)院，青島 266100)

BIM技術(shù)與獨(dú)立學(xué)院工程管理專業(yè)的課程融合分析

葛具萍

(青島理工大學(xué) 琴島學(xué)院，青島 266100)

論述建筑業(yè)BIM技術(shù)大力發(fā)展，要求從業(yè)者具有BIM技術(shù)，工程管理專業(yè)的大學(xué)生作為建筑行業(yè)的儲備軍，更應(yīng)學(xué)習(xí)掌握BIM技術(shù)。本文提出在獨(dú)立學(xué)院工程管理專業(yè)引入BIM技術(shù)，進(jìn)行專業(yè)課程融合性分析，以更好適應(yīng)行業(yè)發(fā)展。

BIM技術(shù)；工程管理；課程融合

引言

如今，建筑信息模型(Building Information Model，簡稱BIM技術(shù))在國家政策的支持下，從中央到地方，從設(shè)計到施工管理，正在建筑行業(yè)方方面面得到如火如荼的發(fā)展，被稱為建筑行業(yè)又一次重大變革。

獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)學(xué)生目標(biāo)是為社會輸出應(yīng)用型人才，因此在工程管理專業(yè)課程體系中引入BIM技術(shù)、培養(yǎng)一批即懂專業(yè)又能熟練應(yīng)用BIM技術(shù)，與社會密切接軌的大學(xué)生，成為獨(dú)立院校工程管理專業(yè)面臨的新挑戰(zhàn)。本文以青島理工大學(xué)琴島學(xué)院為例，就BIM技術(shù)與工程管理專業(yè)課程的融合性進(jìn)行分析。

一、BIM技術(shù)的發(fā)展

BIM(Building Information Model)是“建筑信息模型”的簡稱，首次由美國喬治亞理工大學(xué)建筑與計算機(jī)學(xué)院的查克伊士曼博士(Chuck Eastman，Ph.D.)提出，他也被尊稱為美國的“BIM之父”。接著，BIM技術(shù)不僅在美國，而且在世界各國被重視并得到迅速發(fā)展。

(一)BIM在我國建筑行業(yè)發(fā)展

我國建筑領(lǐng)域接觸BIM技術(shù)的時間較短，且大多集中在設(shè)計單位。住建部繼2011年5月頒布《2011—2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》后，在2016年8月頒布的《2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中明確指出，建筑行業(yè)要實(shí)現(xiàn)信息化，全面提高建筑業(yè)信息化水平，著力增強(qiáng)BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通訊、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應(yīng)用能力。

在勘察設(shè)計單位普及應(yīng)用BIM進(jìn)行設(shè)計方案的性能和功能模擬分析、優(yōu)化、繪圖、審查，以及成果交付和可視化溝通，提高設(shè)計質(zhì)量；推廣基于BIM的協(xié)同設(shè)計，開展多專業(yè)間的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同，優(yōu)化設(shè)計流程，提高設(shè)計質(zhì)量和效率；有條件的施工企業(yè)應(yīng)研究BIM應(yīng)用條件下的施工管理模式和協(xié)同工作機(jī)制，建立基于BIM的項目管理信息系統(tǒng)；監(jiān)管單位要構(gòu)建基于BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動通訊、云計算等技術(shù)的工程質(zhì)量、安全監(jiān)管模式與機(jī)制。

在國家政策的大力支持下，許多企業(yè)紛紛推行BIM技術(shù)，不僅側(cè)重于建筑工程設(shè)計階段的應(yīng)用，而且向施工階段、運(yùn)營維護(hù)階段延伸，確保建筑工程整個生命期內(nèi)都能有效應(yīng)用BIM技術(shù)。

(二)BIM在我國高校發(fā)展

高校作為人才輸出的基地，充分認(rèn)識到BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的重要性，已紛紛建立與BIM相關(guān)的實(shí)訓(xùn)基地、實(shí)驗室，或在教學(xué)課程中與BIM技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行了課程改革實(shí)踐。如：2009年，清華大學(xué)軟件學(xué)院于我國最早啟動BIM標(biāo)準(zhǔn)研究課題組，歷時兩年完成中國建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)的研究。2011年，華中科技大學(xué)BIM工程中心成立，這是中國高校第一個BIM工程中心，是專門從事建筑信息模型研究及工程咨詢服務(wù)的機(jī)構(gòu)。2013年哈爾濱工業(yè)大學(xué)在國內(nèi)高校首次開設(shè)《BIM技術(shù)應(yīng)用》短課程。東南大學(xué)工程管理專業(yè)將畢業(yè)設(shè)計與BIM技術(shù)相結(jié)合，重新構(gòu)建培養(yǎng)模式。2016年，湖北工業(yè)大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院與中國建筑行業(yè)第一家專業(yè)裝飾企業(yè)聯(lián)合成立BIM研究院，是全國高校首個校企合作綠色建筑BIM研究院。并且國家教育協(xié)會多次舉辦BIM軟件建筑信息模型大賽、BIM知識大賽、BIM技能應(yīng)用大賽等，鼓勵高校與BIM技術(shù)相融合，將BIM 技術(shù)應(yīng)用到日常課程信息中。

而縱觀獨(dú)立院校，基本還停留在建筑CAD、廣聯(lián)達(dá)等成熟的建筑軟件上，很少與BIM技術(shù)接軌，這成為獨(dú)立院校的一個短板。

二、BIM在工程管理專業(yè)課程體系中的構(gòu)建

(一)工程管理專業(yè)傳統(tǒng)課程體系

青島理工大學(xué)琴島學(xué)院是由青島理工大學(xué)按照新機(jī)制、新模式舉辦的本科層次普通高等院校，是經(jīng)國家教育部、山東省教育廳批準(zhǔn)設(shè)立的全國首批、青島首家規(guī)范化獨(dú)立學(xué)院。其中，土木工程系工程管理專業(yè)主要目標(biāo)是培養(yǎng)一批具備工程項目管理、工程經(jīng)濟(jì)和土木工程施工技術(shù)基本知識，掌握現(xiàn)代化管理科學(xué)理論方法和手段，能在國內(nèi)外建設(shè)領(lǐng)域從事項目決策和全過程管理工作，具有一定理論基礎(chǔ)，實(shí)踐動手能力強(qiáng)，具有較強(qiáng)創(chuàng)新精神的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。工程管理專業(yè)開設(shè)工程制圖、工程測量、房屋建筑學(xué)、建筑施工技術(shù)與組織、工程項目管理、招投標(biāo)與合同管理、項目管理軟件應(yīng)用、建設(shè)工程計量與計價等課程，并設(shè)有理論課程平臺與實(shí)踐課程平臺，形成一套完備的課程理論體系，其中專業(yè)課程教育平臺如下表：

表1 專業(yè)課程教育平臺

(二)BIM技術(shù)特點(diǎn)

1.過程可視化

BIM技術(shù)全過程可視化，可以利用三維動態(tài)，使在建建筑物從項目決策、設(shè)計、建造到運(yùn)營全過程都在立體可視狀態(tài)下進(jìn)行。

2.專業(yè)協(xié)同化

BIM技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)土建、裝修、安裝等專業(yè)的矛盾，如管道與結(jié)構(gòu)沖突、預(yù)留的洞口沒留或尺寸不對等情況，協(xié)調(diào)各專業(yè)高效開展工作，減少后期設(shè)計變更。

3.參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化

BIM技術(shù)有大量的參數(shù)可以直接應(yīng)用，使用者在不能直接利用參數(shù)時，也可以新建組，并定義參數(shù)使之標(biāo)準(zhǔn)化。

4.模擬性

一般建筑軟件只能實(shí)現(xiàn)三維化，而BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)四維化，即BIM技術(shù)可以在已經(jīng)制作的施工組織安排和進(jìn)度計劃安排的模擬基礎(chǔ)上，再加上時間維度，分專業(yè)制作可視化進(jìn)度計劃，即四維施工模擬。這樣既可以電腦實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場施工指導(dǎo)，又為建筑單位、監(jiān)理單位甚至施工單位提供非常直觀的可視化進(jìn)度控制管理依據(jù)。

5.與造價軟件結(jié)合性

現(xiàn)今社會上應(yīng)用的廣聯(lián)達(dá)與福萊等都已非常成熟，但是在計量計價的時候需要再一次建模、導(dǎo)入軟件才能出工程造價。BIM技術(shù)既可以實(shí)現(xiàn)與廣聯(lián)達(dá)、福萊等軟件的接軌，又讓項目各參與方減少了重復(fù)建模，大大減少了工作量，減少社會資源浪費(fèi)。

BIM技術(shù)在利用Revit、Takla、MagiCAD等已經(jīng)搭建完成的模型基礎(chǔ)上，可以直接統(tǒng)計生成主要材料的工程量、非常準(zhǔn)確的深化鋼筋、現(xiàn)澆混凝土，充分利用其共享平臺，可以真正實(shí)現(xiàn)信息互動和高效管理。

(三)BIM技術(shù)與課程融合性分析

鑒于以上BIM技術(shù)的特點(diǎn)，作者在研究工程管理專業(yè)課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，完成工程管理專業(yè)BIM技術(shù)與課程融合性模型，如下圖所示。

1.BIM技術(shù)與工程測量

施工測量是工程測量的重要內(nèi)容，是學(xué)生畢業(yè)之后首先接觸的室外作業(yè)，其工作內(nèi)容包括施工控制網(wǎng)的建立、建筑物的放樣、施工期間的變形觀測和竣工測量等內(nèi)容?，F(xiàn)在測量放樣主要使用全站型電子速測儀(簡稱全站儀)。隨著BIM技術(shù)的日趨成熟，可以將BIM技術(shù)與智能型全站儀進(jìn)行集成應(yīng)用。通過對軟件、硬件整合，將BIM技術(shù)模型帶入施工現(xiàn)場，利用模型中的三維空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)驅(qū)動智能型全站儀進(jìn)行測量。不但可以基于智能型全站儀高效精確的放樣定位功能，結(jié)合施工現(xiàn)場軸線、控制點(diǎn)及標(biāo)高控制線，高效快速地將設(shè)計成果在施工現(xiàn)場進(jìn)行標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)精確的施工放樣，為施工人員提供更加準(zhǔn)確直觀的施工指導(dǎo)，在施工完成后對現(xiàn)場實(shí)物進(jìn)行實(shí)測實(shí)量，通過對實(shí)測數(shù)據(jù)與設(shè)計數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，檢查施工質(zhì)量是否符合要求；并且能夠利用BIM技術(shù)專業(yè)協(xié)同化特點(diǎn)，將全站儀現(xiàn)場測繪所得的實(shí)際建造結(jié)構(gòu)信息與BIM模型中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，核對現(xiàn)場施工環(huán)境與BIM模型之間的偏差，為機(jī)電、精裝修、幕墻等專業(yè)的深化設(shè)計提供依據(jù)。

圖1 BIM技術(shù)與課程融合性分析

2.BIM技術(shù)與工程結(jié)構(gòu)

工程結(jié)構(gòu)是工程管理專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，學(xué)生普遍反映知識點(diǎn)很抽象，難以理解。為此我們把11G101圖集納入課程內(nèi)容中進(jìn)行講解，后期又開設(shè)了《混凝土結(jié)構(gòu)平法施工圖識讀》一門課程，專門講解平法施工。但仍然有部分學(xué)生不能直觀想象鋼筋的具體形式和位置，對此部分內(nèi)容不理解，直接影響后續(xù)的鋼筋抽樣學(xué)習(xí)及鋼筋計量計價學(xué)習(xí)，為此，可以把BIM技術(shù)方面模型引入，從畫好的三維立體圖形中給學(xué)生展示鋼筋是如何布置的。BIM技術(shù)涉及到結(jié)構(gòu)方面的軟件有BIM的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件(如Autodesk Revit系列)、BIM的結(jié)構(gòu)分析軟件(如PKPM、SAP2000等)，可以利用軟件的三維特點(diǎn)，將知識點(diǎn)畫入模型帶進(jìn)課堂，將抽象知識點(diǎn)直觀化。

3.BIM技術(shù)與房屋建筑學(xué)

房屋建筑學(xué)是整個大土木專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是學(xué)生了解建筑構(gòu)造的入門課程。通過課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)生掌握建筑的平面與空間布局、建筑內(nèi)外的造型藝術(shù)以及建筑構(gòu)造等知識點(diǎn)。由于現(xiàn)代建筑物構(gòu)件復(fù)雜繁瑣，學(xué)生剛接觸專業(yè)課沒有專業(yè)基礎(chǔ)，若僅從書本上或者二維圖紙中進(jìn)行學(xué)習(xí)理解，無疑是比較困難的。而通過對BIM建筑模型的引入，不僅能夠讓學(xué)生對建筑構(gòu)件的具體位置、比例尺寸、材料選擇等詳細(xì)知識點(diǎn)有更直觀清晰的認(rèn)識，還可以利用BIM模型可視化特點(diǎn)，三維模擬建筑效果圖，通過漫游，讓學(xué)生仿佛置身在3D虛擬建筑空間。

4.BIM技術(shù)與課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計

工程管理專業(yè)涉及到建筑施工技術(shù)、工程項目管理、招投標(biāo)與合同管理、建筑工程計量與計價等主要的核心專業(yè)課程，這些課程從工程招投標(biāo)階段開始到竣工驗收階段結(jié)束，不僅有理論學(xué)習(xí)更有課程設(shè)計，還會在將來的畢業(yè)設(shè)計中加以利用整合。

傳統(tǒng)的教學(xué)都是在課程中加入視頻或者圖片讓課堂更豐富，但明顯的一個特點(diǎn)是因圖設(shè)課，若是加入BIM技術(shù)可以根據(jù)培養(yǎng)方案、課程大綱而填入與內(nèi)容相適應(yīng)的三維圖片或者視頻。如BIM技術(shù)3D可視化指導(dǎo)施工及改進(jìn)施工方法、利用BIM技術(shù)4D模型進(jìn)行進(jìn)度控制、利用BIM與廣聯(lián)達(dá)等軟件的結(jié)合進(jìn)行三維場布、減少重復(fù)建模簡便工程量計算等。

(三)努力的方向

1.進(jìn)行BIM技術(shù)培訓(xùn)

雖然現(xiàn)在不少建筑相關(guān)單位正在使用BIM相關(guān)技術(shù)，但把BIM作為一門課程來授課的高校還是很少。為此，琴島學(xué)院從2016年上半年開始就在全院范圍內(nèi)進(jìn)行了BIM技術(shù)相關(guān)培訓(xùn)，學(xué)生積極參加，為以后課程學(xué)習(xí)甚至工作都打下了良好的基礎(chǔ)。

2.廣泛參加BIM技術(shù)相關(guān)比賽

隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，我國出現(xiàn)了大量的BIM相關(guān)競賽，作為高等院?？梢詤⒓拥挠校鹤〔ぶ袊鳥IM技術(shù)交流暨優(yōu)秀案例作品展示會大賽、“龍圖杯”全國BIM大賽、益埃畢杯全國大學(xué)生Revit作品大賽、廣聯(lián)達(dá)全國高校BIM應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計大賽、“斯維爾杯”建筑信息模型應(yīng)用技能大賽。

三、結(jié)束語

建筑業(yè)信息化的推進(jìn)，BIM技術(shù)不僅對建筑企業(yè)而且對獨(dú)立學(xué)院工程管理專業(yè)學(xué)生造成一定沖擊。培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的人才是獨(dú)立學(xué)院人才培養(yǎng)的任務(wù)。獨(dú)立學(xué)院應(yīng)結(jié)合自身特點(diǎn)，引入BIM技術(shù)，進(jìn)行課程建設(shè)，培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的新人才。

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TheintegrationanalysistoBIMtechnologyandthecoursesofengineeringmanagementmajorinindependentcolleges

GE Ju-ping

(QindaoCollege，QingdaoUniversityofTechnology，Qingdao266100，China)

Building Information Model has been greatly developed in construction business.Practitioners should have BIM technology.As a reserve force in the construction industry，students of engineering management should master BIM technology.This paper puts forward the introduction of BIM technology to the engineering management specialty of independent colleges and makes a fusion analysis to professional courses to better adapt to the development of the industry.

Building Information Model；engineering management；integration of courses

10.3969/j.issn.1009-8976.2017.03.036

2017-04-12

青島理工大學(xué)琴島學(xué)院“國家級大學(xué)生創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃”(項目編號：201413378004)

葛具萍(1984—)，女(漢)，山東泰安，研究生，講師 主要研究工程管理。

G64

A

1009-8976(2017)03-0138-04