工程管理專(zhuān)業(yè)BIM技術(shù)教學(xué)與實(shí)踐改革研究

陳麗娟 謝雄

【摘要】住建部在《2011—2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中提出，在“十二五”期間，加快建筑信息模型（BIM）在工程中的應(yīng)用。我國(guó)相關(guān)人才的缺乏，極大地限制了BIM技術(shù)的落地應(yīng)用以及進(jìn)一步縱深推廣。同時(shí)，由于我國(guó)工程管理相關(guān)人才本科培養(yǎng)中與BIM技術(shù)相關(guān)的理論教學(xué)與工程實(shí)踐等明顯不足，與社會(huì)發(fā)展、企業(yè)需求、教育創(chuàng)新等不相適應(yīng)。解決BIM人才缺乏問(wèn)題的根本在于高校的BIM教學(xué)改革。作者通過(guò)研究現(xiàn)有工程管理專(zhuān)業(yè)相關(guān)課程與BIM技術(shù)的關(guān)系、與人才培養(yǎng)方向的關(guān)系、與市場(chǎng)需求的關(guān)系等多個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)改革的必要性討論，并探索BIM環(huán)境下教學(xué)改革的新思路。

【關(guān)鍵詞】工程管理；BIM；教學(xué)改革

【基金項(xiàng)目】江蘇省自然科學(xué)基金（BK20160320），江蘇省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（BK20160320）；蘇州大學(xué)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（2016XJ065）。

建筑信息模型（BIM，Building Information Modeling）技術(shù)是以三維可視化數(shù)字技術(shù)為載體，將與建設(shè)項(xiàng)目相關(guān)的多維度信息集成的數(shù)據(jù)模型，是對(duì)工程項(xiàng)目設(shè)施實(shí)體和功能特性的數(shù)字化表達(dá)。通過(guò)參數(shù)模型整合各種項(xiàng)目的相關(guān)信息，在項(xiàng)目策劃、運(yùn)行和維護(hù)的全生命周期過(guò)程中進(jìn)行共享和傳遞，使工程技術(shù)人員對(duì)各種建筑信息做出正確理解和高效應(yīng)對(duì)，在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用。由于BIM技術(shù)能大量節(jié)約建造成本并提高建設(shè)效率，迫切需要相關(guān)人才輸送以適應(yīng)日益增加的大型復(fù)雜項(xiàng)目。然而，目前我國(guó)工程管理專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)難以滿(mǎn)足相關(guān)需求，存在諸多問(wèn)題，難以與時(shí)俱進(jìn)，教學(xué)內(nèi)容相對(duì)松散、固化。面對(duì)如今項(xiàng)目規(guī)模化與集成化以及投資主體的多元化，高校作為社會(huì)人才輸出的重要基地，應(yīng)緊跟建筑行業(yè)的發(fā)展，把BIM技術(shù)納入教學(xué)體系改革中，順應(yīng)時(shí)代要求，培養(yǎng)出復(fù)合型、應(yīng)用型的工程管理人才。本文基于BIM在工程管理專(zhuān)業(yè)中的教學(xué)方法與實(shí)踐，以培養(yǎng)能應(yīng)對(duì)新型挑戰(zhàn)與掌握前沿技術(shù)的實(shí)踐和創(chuàng)新型人才為目標(biāo)，探討B(tài)IM應(yīng)用環(huán)境下工程管理專(zhuān)業(yè)教學(xué)與實(shí)踐的改革創(chuàng)新。

一、工程管理專(zhuān)業(yè)工程項(xiàng)目管理課程的教學(xué)現(xiàn)狀

1.課程設(shè)置理論性強(qiáng)

現(xiàn)有的專(zhuān)業(yè)課程體系設(shè)置，主要是教師傳授課本理論知識(shí)為主，這些理論通用性較強(qiáng)，無(wú)法直接解決現(xiàn)實(shí)中的具體工程問(wèn)題。以工程項(xiàng)目管理課程為例，主要由教師傳授相關(guān)零散的管理學(xué)理論，包括進(jìn)度、成本、質(zhì)量、安全等方面，并采用課下作業(yè)等方式進(jìn)行教學(xué)效果檢查。由于缺乏實(shí)踐環(huán)節(jié)，無(wú)法檢驗(yàn)學(xué)生將這些知識(shí)整合以及融會(huì)貫通的能力，學(xué)生無(wú)法通過(guò)這些理論學(xué)習(xí)得到工作技能的直接鍛煉。

2.教學(xué)方法以傳授為主，缺乏互動(dòng)

由于教學(xué)形式的限制，教師的講授內(nèi)容限于課本。由于青年教師本身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)有限，對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的整合能力較為欠缺，教學(xué)方法比較單一。而學(xué)生由于缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的吸收和理解能力十分有限，因此造成信息的傳遞損失。由于缺乏融入能檢驗(yàn)教學(xué)效果的互動(dòng)式教學(xué)方法，也缺乏能夠生動(dòng)反映工程實(shí)際的手段，無(wú)法讓學(xué)生完全領(lǐng)會(huì)理論的實(shí)際應(yīng)用，因此一定程度上降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與緊迫性。

3.專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)導(dǎo)向化作用不明顯

由于工程管理專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)生就業(yè)單位多集中于工程施工單位，學(xué)校學(xué)習(xí)的理論知識(shí)無(wú)法直接轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，立即服務(wù)于實(shí)際工程，而是需要靠多年的實(shí)踐工作與師傅的現(xiàn)場(chǎng)傳授，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)場(chǎng)再學(xué)習(xí)與進(jìn)一步的總結(jié)提煉，因此導(dǎo)致學(xué)生的職業(yè)生涯進(jìn)展較為緩慢。未能與時(shí)俱進(jìn)的在課堂上傳授工程前沿技術(shù)，及時(shí)建立以目標(biāo)為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)方法，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容與實(shí)際工程需求之間存在一定差異。而在美國(guó)，已有一些高校通過(guò)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)導(dǎo)向性實(shí)踐活動(dòng)以培養(yǎng)本科學(xué)生的能力，通過(guò)校企聯(lián)合參與工程實(shí)踐或者技術(shù)創(chuàng)業(yè)計(jì)劃，培養(yǎng)學(xué)生的工程技能和商業(yè)技能。

二、工程管理專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的必要性

建筑業(yè)“十三五”規(guī)劃強(qiáng)調(diào)推進(jìn)BIM技術(shù)在工程規(guī)劃、勘察設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)維護(hù)等方面的集成應(yīng)用。由此可以看出，項(xiàng)目BIM技術(shù)的快速發(fā)展是大勢(shì)所趨。工程項(xiàng)目管理是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、造價(jià)、監(jiān)理、審計(jì)管理等方面全盤(pán)考，以實(shí)現(xiàn)整體效益最大化。目前，在本科課程設(shè)置上，工程管理專(zhuān)業(yè)課包含了經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理和法律等4個(gè)大平臺(tái)的課程。這些課程中，與BIM技術(shù)內(nèi)容相關(guān)的課程包含技術(shù)、管理和經(jīng)濟(jì)類(lèi)。BIM技術(shù)的應(yīng)用與推廣需要依靠大量的施工一線人才，而工程一線BIM人才的培養(yǎng)多源于211與985等重點(diǎn)工科院校應(yīng)屆畢業(yè)生，因此高校在BIM技術(shù)教學(xué)與推廣上的改革迫在眉睫。

作者在參與工作的三年中，參與指導(dǎo)了三屆工程管理專(zhuān)業(yè)本科畢業(yè)生的畢業(yè)論文，11位應(yīng)屆畢業(yè)生都被分配并完成了與BIM技術(shù)有關(guān)的題目，涵蓋BIM技術(shù)建模、綜合管線碰撞檢查、BIM技術(shù)在進(jìn)度成本質(zhì)量安全等方面的研究。在指導(dǎo)畢業(yè)論文的過(guò)程中特別側(cè)重對(duì)BIM軟件實(shí)踐操作及理論的深入理解。完成畢業(yè)論文的過(guò)程中，學(xué)生不但掌握了BIM相關(guān)軟件的操作技能，能夠進(jìn)行BIM參數(shù)化建模以及施工模擬動(dòng)畫(huà)制作，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)展了研究能力。學(xué)生畢業(yè)工作后，普遍反饋在擇業(yè)以及就業(yè)時(shí)，得益于畢業(yè)論文階段的BIM經(jīng)歷與積累，甚至有兩位同學(xué)畢業(yè)后直接從事了BIM相關(guān)行業(yè)工作。

三、BIM環(huán)境下工程管理專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革對(duì)策

1.建立健全BIM師資隊(duì)伍

教師作為培養(yǎng)人才的主要承擔(dān)者，不但要具備課程傳授所需的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能， 又要與時(shí)俱進(jìn)能解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題， 認(rèn)清行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)， 轉(zhuǎn)變觀念，探索新的教學(xué)模式。由于教師是課程內(nèi)容的傳授者，其自身的實(shí)踐水平是教學(xué)的基礎(chǔ)。因此，BIM環(huán)境下師資隊(duì)伍建設(shè)的重要任務(wù)之一就是提升有BIM理論與工程經(jīng)歷教師的比例。一方面，教師自己進(jìn)行自學(xué)并參加校外培訓(xùn)學(xué)習(xí)；另一方面，邀請(qǐng)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)專(zhuān)家參與教學(xué)，甚至為企業(yè)進(jìn)行定向聯(lián)合培養(yǎng)。支持有能力的教師申請(qǐng)與承擔(dān)相關(guān)工程項(xiàng)目，并且能夠定期與行業(yè)專(zhuān)家進(jìn)行工程技術(shù)應(yīng)用方面的學(xué)習(xí)與交流，從而建立與培養(yǎng)一支與時(shí)俱進(jìn)并且實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的教師隊(duì)伍。

2.建設(shè)BIM實(shí)驗(yàn)室

由于BIM技術(shù)教學(xué)需要軟件與硬件兩方面的支持，因此要求較大的投入。教師可依托學(xué)校支持及科研經(jīng)費(fèi)支持建立BIM實(shí)驗(yàn)室，采購(gòu)相關(guān)高性能圖形工作站以及BIM設(shè)計(jì)、施工管理等相關(guān)軟件。以實(shí)驗(yàn)室為依托開(kāi)展BIM技術(shù)的教學(xué)、研究與工程實(shí)踐工作，使學(xué)生在校期間接觸到工程前沿行業(yè)的有關(guān)理論，并對(duì)相關(guān)理論的具體實(shí)現(xiàn)工具進(jìn)行學(xué)習(xí)與操作，盡早接觸實(shí)際工作，熟悉工作流程。應(yīng)對(duì)建筑行業(yè)從二維向三維發(fā)展的趨勢(shì)，鍛煉學(xué)生的二維識(shí)圖以及三維建模、瀏覽與整合的能力，為進(jìn)一步利用模型進(jìn)行研究打下基礎(chǔ)。

3.將BIM融入教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)

一方面，教師在傳授傳統(tǒng)工程項(xiàng)目管理課程相關(guān)理論時(shí)借助BIM技術(shù)進(jìn)行可視化的演示，使得復(fù)雜的問(wèn)題變得易學(xué)易懂。同時(shí)，在課堂上教師通過(guò)口頭講授理論，組織學(xué)生進(jìn)行案例學(xué)習(xí)，甚至通過(guò)課堂游戲使得學(xué)生融入工程管理角色，為學(xué)生提供項(xiàng)目相關(guān)的全面理論知識(shí)。另一方面，通過(guò)學(xué)校初步技能的學(xué)習(xí)，在暑期期間推薦學(xué)生去工程企業(yè)實(shí)習(xí)。由指導(dǎo)教師把關(guān)，學(xué)生便可到企業(yè)實(shí)習(xí)，教師定期協(xié)助指導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題。除此以外，通過(guò)選拔成績(jī)優(yōu)秀又對(duì)BIM感興趣的本科學(xué)生參與教師的項(xiàng)目實(shí)踐工作，增加其對(duì)BIM的理解深度與實(shí)踐參與度。還可以推薦參與大型的科研競(jìng)賽活動(dòng)或者教師承擔(dān)的基金項(xiàng)目等，使得學(xué)生能夠鍛煉科研能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)工程管理專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)的是復(fù)合型的管理人才，在新技術(shù)環(huán)境下，工程管理專(zhuān)業(yè)進(jìn)行BIM教學(xué)改革還需要進(jìn)行更多的研究與探索，需要建立健全師資理論、建設(shè)實(shí)驗(yàn)室并整合資源，創(chuàng)造更多的實(shí)踐與科研機(jī)會(huì)。本文的研究成果可以成為工程管理專(zhuān)業(yè)BIM教學(xué)改革的參考，借此希望通過(guò)日益受到重視的BIM教學(xué)改革交流經(jīng)驗(yàn)，最終能夠探索出適應(yīng)于我國(guó)本科教育環(huán)境下工程管理專(zhuān)業(yè)的BIM教學(xué)改革方法。

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