基于BIM技術的《建筑工程投資與進度控制》教學創(chuàng)新研究

【摘要】 建筑工程投資、進度控制是高職院校建筑工程技術專業(yè)必修課，隨著建設項目的不斷擴大和信息化技術的不斷推廣，將BIM技術引入課程教學迫在眉睫。本文闡述了課程改革的具體途徑，以及遇到的問題和解決方法。

【關鍵詞】 BIM 投資 進度 課程改革

1.課程改革創(chuàng)新的歷史背景

1.1 課程的改革的必要性

《建筑工程投資與進度控制》課程是高職院校建筑工程技術類專業(yè)的專業(yè)必修課，目的是培養(yǎng)學生掌握“投資”與“進度”控制的基本方法，培養(yǎng)學生在項目執(zhí)行過程中正確編制、調整進度計劃，正確處理進度款支付、工程款變更及索賠等問題的能力。

建設項目的成功實施很大程度上取決于工程項目“投資”與“進度”的控制。然而隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，現(xiàn)有的“投資”與“進度”控制管理方法，很大程度上無法滿足日益復雜化、大型化，參與者眾多的項目要求。BIM技術的出現(xiàn)、發(fā)展、應用，為建設項目“投資”與“進度”控制提供了新的方法和思路。

基于BIM技術的《建筑工程投資與進度控制》課堂教學創(chuàng)新研究，不僅可以豐富課程的教學內(nèi)容，為課程課堂教學提供新的教學思路與方法，而且抓住建筑業(yè)“信息化”這個大的發(fā)展方向，為學生未來就業(yè)提供助力。

1.2 BIM技術的發(fā)展現(xiàn)狀

2013年8月，住建部下發(fā)《關于推進BIM 技術在建筑領域應用的指導意見》文件中明確規(guī)定，自2016年起，規(guī)模在2萬平方以上的政府投資的項目必須應用BIM技術。目前建筑市場已經(jīng)形成“政策倒逼、競爭倒逼、甲方倒逼”BIM技術應用的新格局，所有建筑項目的利益相關方，包括高校在內(nèi)，都已經(jīng)處于以BIM技術應用為標志的建筑業(yè)信息化浪潮之中。國內(nèi)開辦建筑工程技術專業(yè)的知名本科院校如清華大學、同濟大學等，已率先開始嘗試BIM基礎理論研究以及高級BIM人才的培養(yǎng)工作。以“土建技術應用型人才”為培養(yǎng)目標的高職高專院校，BIM技術既是一種新技術的挑戰(zhàn)，更是一種深化教學改革，提升人才培養(yǎng)質量，重塑自身辦學特色的機遇。

今后，土木工程領域BIM技術將如同CAD一樣被普遍采用。為了學生職業(yè)生涯可持續(xù)發(fā)展高職土建專業(yè)應該盡早開設《BIM概論》、《REVIT軟件應用》、《Navisworks軟件應用》之類課程，讓學生畢業(yè)之前就掌握BIM模型“建立、使用、維護”一些基本技能等，在這方面如果先行一步，高職土建專業(yè)無疑將擁有新的辦學特色。

1.3 BIM技術助推課程改革創(chuàng)新

BIM（ Building Information Modeling 建筑信息模型） 技術是在CAD等技術基礎上發(fā)展起來的多維模型信息集成技術。作為建筑物理功能和幾何尺度的數(shù)字化表達，BIM模型是3D的，他看起來和分析研究起來跟實際建筑物根偉接近； 其次 Modeling≠model，BIM模型不是靜止不變的，它可以隨著建筑物的方案設計、施工、運營的過程動態(tài)實時更新的。設計階段包括空間布置、系統(tǒng)功能等信息；施工階段包含進度計劃、設備供應、竣工資料等信息；運營階段則包含操作指南、故障處理流程等信息。把施工“進度”與3D模型集成起來，就是4D，此時建筑物的構件或部件可以按照建造順序顯示； 最后在4D的基礎上再把工程“投資”（造價）信息集成起來，就是5D，此時建筑物每個時間段所需要的資金，會根據(jù)施工階段的內(nèi)容自動統(tǒng)計出來。BIM作為建筑業(yè)信息化主流技術，其核心就是5D模型。

2.課程改革策略

2.1 BIM軟件引入課程

將最新的BIM技術引入到課程的教學，在建筑項目3D模型的基礎上，加上“進度”控制和“投資”控制內(nèi)容，將3D模型在實際施工中變?yōu)?D模型。高職學院的學生的思維特點是形象思維能力高于抽象思維能力。將BIM技術引入課程教學，應用BIM 5D建造模擬功能，可直觀有效的解決項目進度安排的狀況，準確反映項目的投資額。在原有的《建筑工程投資與進度控制》課程的教學內(nèi)容的基礎上，引入“投資”與“進度”相關的BIM技術（主要是Autodesk Navisworks 軟件與Project軟件的應用），實現(xiàn)了可視化、直觀化的項目管理，將抽象的項目進度管理，表現(xiàn)為動態(tài)的施工過程模擬，對施工工序、進度與成本的查詢均達到理想的控制狀態(tài)，保證項目進展中的材料與人員匹配，促進項目按照預定計劃有條不紊的完成，展現(xiàn)了較高的“投資”與“進度”控制水平。

2.2 綜合案例引入課程

引入Autodesk Navisworks 軟件與Project軟件對項目的“投資”與“進度”進行綜合管理，實現(xiàn)可視化、直觀化的項目管理，將抽象的項目進度管理，表現(xiàn)為動態(tài)的施工過程模擬，促進項目按照預定計劃有條不紊的完成，展現(xiàn)了較高的“投資”與“進度”控制水平。課程改革的關鍵問題是如何將兩項軟件的應用柔和在一起，設計出符合工程實際的，適應學生認知水平的項目案例，將實際施工過程中可能遇到的問題，通過項目化的教學方法，將知識與能力傳授給學生。

綜合案例應用的具體步驟為：（1）根據(jù)項目CAD圖紙快速創(chuàng)建BIM 3D模型。根據(jù)BIM模型導出每個任務對應的工程量，然后統(tǒng)計數(shù)據(jù)，得出相對準確的項目工時。該步驟可以與《建筑識圖與構造》課程配合進行課程設計。（2）在Project完成項目進度計劃的編制，在Navisworks軟件中導入Project編制的進度計劃，在Navisworks中，把不同的形態(tài)設置成不同的顯示狀態(tài)，這樣可以直觀的檢查出時間設置是否合理。（3）基于BIM的進度管理，在多次反復施工過程模擬完成后，可以提前在模擬中預測可能環(huán)境中出現(xiàn)的問題，提前制定應對措施，以促進進度計劃和施工方案最優(yōu)化，指導項目實際施工并確保項目順利完成。（4）利用Project將調整過后編制好的施工進度計劃再次導入到Navisworks軟件中，在Naviswork中設置相應的性質參數(shù)，然后根據(jù)工序與模型的構建予以關聯(lián)，以直觀形式展示項目進程。

2.3 企業(yè)需求引入課程

課程改革，最終目的是幫助學生就業(yè)及今后的長遠發(fā)展，因此，企業(yè)的需求是課程改革必須考慮的重要因素。目前企業(yè)的需求主要集中在以下幾方面：（1）設計、土建、安裝、咨詢等技術部門需要根據(jù)設計施工圖，利用 CAD、Revit 等軟件建立一定精度的項目 BIM 技術模型，利用建立的建筑模型輔助來進行深化設計、施工工藝工序、進度、安全、質量等模擬分析優(yōu)化工作。同時建模過程也是對施工圖的復核檢查過程，通過碰撞檢驗，保證模型和圖形的一致性。目前 BIM 技術模型的建立，基于技術模型進行的一系列各項施工技術方案研究、模擬、優(yōu)化的工作主要使用的軟件以國外軟件為主。（2）成本概預算部門根據(jù)圖紙利用魯班、廣聯(lián)達、斯維爾等軟件建立項目算量模型，并基于項目的算量模型進行工程算量和成本預算等成本控制方面的工作，目前施工企業(yè)完成這部分工作所使用的軟件主要以國內(nèi)軟件為主。

面對不同企業(yè)、不同部門對BIM技術的不同要求，在進行課程改革創(chuàng)新時應該各有側重。對于以施工技術方向為主的學生，就應該側重施工過程中的響應軟件的學習及應用，主要學習Revit、Project等軟件；對于工程管理及造價方向的學生，就應該側重魯班、廣聯(lián)達、斯維爾等軟件的教學。

3.課程改革遇到的問題及解決方案

3.1硬件軟件設施的同步建設

課程改革要求引入相關軟件的學習，而對于三維模型的處理軟件，對計算機的硬件要求比較高，這就需要高職高專院校建立專門的實驗實訓室，配合課程的實施；并購買相關的正版軟件，保證程序安全穩(wěn)定的應用。在這些方面，保守估計投入的金額不低于一百萬。學院要根據(jù)自身的特點，制定自身的實驗實訓計劃，申請政府的補助，為教學提供保障。

3.2教師隊伍的培養(yǎng)

目前，施工企業(yè)、設計單位、咨詢單位等對于BIM技術的應用需求緊迫，進度很快。教師對于BIM新技術的應用，由于沒有實際項目的支撐，很多時候反而落后于企業(yè)，這就導致教學改革沒有辦法深入開展，課程內(nèi)容單一，實際應用性不強。為解決這個問題，就要求教師要盡快下企業(yè)實踐，搜集第一手的課程資料，豐富完成課程內(nèi)容；及時整理各類素材，整理出版相關課程教材，為課程的推進服務；一線教師應多參加各類BIM技術研討會，掌握最新技術動態(tài)，及時了解行業(yè)發(fā)張新方向。

3.3教學方式方法的創(chuàng)新

目前，各種新的教學方法不斷涌現(xiàn)，給教學改革和課程創(chuàng)新提供了新思路。課堂教學，可以采用“翻轉”課堂，教師可以制作各類“微課”視頻，將各類課程資源上傳網(wǎng)絡平臺，教師可以引導學生使用“課堂派”、“藍墨云班課”等新穎的教學輔助手段，達到課程教學趣味性與有效性的結合。

參考文獻

[1] 何關培.那個叫BIM的東西究竟是什么[M].建筑工業(yè)出版社，2011.

[2] 戴士弘.職業(yè)教育課程教學改革[M].北京：清華大學出版社，2007.

寧波職業(yè)技術學院2016年課堂教學創(chuàng)新及教育教學改革研究項目“基于BIM技術的《建筑工程投資與進度控制》 課堂教學創(chuàng)新研究”