基于串并聯(lián)式知識結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目管理課程案例教學(xué)改革研究

劉雪莉　齊磊磊

【摘 要】針對傳統(tǒng)《項(xiàng)目管理》課程知識結(jié)構(gòu)體系多采用重理論輕實(shí)踐的單一模塊簡單疊加組成的弊端，本文提出基于5D模型的串并聯(lián)知識結(jié)構(gòu)的案例式教學(xué)方法，并對教學(xué)效果進(jìn)行評價，打破傳統(tǒng)“一言堂”的教學(xué)方法，提高授課生動性，調(diào)動學(xué)生能動性，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐能力。

【關(guān)鍵詞】工程項(xiàng)目管理；串并聯(lián)知識結(jié)構(gòu)；建筑信息模型（BIM）

中圖分類號： F284 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）15-0036-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.15.017

Research on case-based teaching reform of project management based on serial-parallel knowledge structure

LIU Xue-li QI Lei-lei

（School of Civil and Environmental Engineering，Anhui Xinhua University，Hefei 230088，China）

【Abstract】The traditional course knowledge structure system of “project management” was formed with the addition of single modules which focused on theory and ignored in practice. Therefore， a case-teaching method based on 5D model for serial-parallel knowledge structure was introduced， and the teaching effectiveness was evaluated. Which was broke away from traditional teaching method of “teacher talk only” to arouse the vitality of classroom and the enthusiasm of students and train their practical skill.

【Key words】Engineering project management； Serial- parallel knowledge structure； Building Information Modeling （BIM）

0 引言

目前項(xiàng)目管理課程選用的教材大多是按照項(xiàng)目管理九個知識體系或者項(xiàng)目管理的生命周期來編制的[1]，總體來說都是重理論輕實(shí)踐，僅在個別章節(jié)部分內(nèi)容摻雜零散的案例，但缺乏連貫性[2]，導(dǎo)致學(xué)生不能建立知識系統(tǒng)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法都是按照“菜單式”的一種填鴨式教學(xué)[3]，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高，教學(xué)效果不好。過去的教學(xué)手段僅僅是多媒體和板書簡單的相結(jié)合，學(xué)生的實(shí)踐角色帶入感不強(qiáng)，考慮、分析、解決問題的能力和協(xié)調(diào)創(chuàng)新能力不能得到很好的提升。因此本文提出基于串并聯(lián)式知識結(jié)構(gòu)的案例式教學(xué)改革。

1 串并聯(lián)知識結(jié)構(gòu)

為了進(jìn)一步改善傳統(tǒng)二維繪圖方法（工程制圖、Auto CAD）可視性差的弊端，引入三維的BIM虛擬建造模型發(fā)揮教學(xué)輔助工具的作用，并充當(dāng)教學(xué)內(nèi)容。三維的BIM能使學(xué)生更直觀的掌握空間結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)一步制定先進(jìn)、合理的施工進(jìn)度計劃、施工方案及施工順序，減少工程變更，提高工程質(zhì)量，這就使得建立的模型能隨時間軸變化進(jìn)行動態(tài)運(yùn)行，因此，3D模型賦予時間維度構(gòu)建BIM-4D模型；基于4D進(jìn)度模型，增加費(fèi)用維度形成費(fèi)用-5D模型，結(jié)合進(jìn)度模塊的案例體系設(shè)計方法，將費(fèi)用控制模塊按照知識單元設(shè)計成參數(shù)化案例系統(tǒng)，形成基準(zhǔn)5D模型；參照基準(zhǔn)5D模型的參數(shù)化案例系統(tǒng)設(shè)計方法，在4D進(jìn)度模型上增加質(zhì)量維度、安全維度、合同維度等模塊，形成衍生式X-5D模型，每一個衍生5D模型均由各知識單元的參數(shù)化案例體系構(gòu)成。

基于各階段模型與案例體系的設(shè)計形成過程，《項(xiàng)目管理》課程知識體系可改造為串并聯(lián)式知識結(jié)構(gòu)，即4D模型（進(jìn)度模塊）→基準(zhǔn)5D模型（費(fèi)用模塊）→衍生X-5D模型（質(zhì)量模塊、安全模塊、合同模塊、信息模塊、協(xié)調(diào)模塊）。各模塊中案例體系的構(gòu)成包括完全工程式案例（以介紹工程背景及模塊任務(wù)為目的）、工程問題式案例（以突出關(guān)鍵問題及模塊參數(shù)為目的），通過背景分析及問題設(shè)置將各模塊知識點(diǎn)設(shè)計成“模塊學(xué)習(xí)準(zhǔn)備→問題分析與參數(shù)提煉→工程技術(shù)文件”的漸近過程。

2 基于5D模型案例教學(xué)的實(shí)施方案

2.1 案例的選擇

以教學(xué)為目的的案例選擇應(yīng)遵循下列原則[2]：1）結(jié)合學(xué)生的層次和能力，選擇難度適中、常見的工程案例。2）注重案例的啟發(fā)性。選擇內(nèi)容新穎、具有創(chuàng)造性的案例，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新精神。3）引進(jìn)BIM，沙盤，Revit，Navisworks等最新工程項(xiàng)目管理應(yīng)用軟件，跟上時代發(fā)展對項(xiàng)目管理人才的需求。

2.2 串并聯(lián)式案例的描述

利用建模的過程對工程實(shí)例文字所描述的相關(guān)項(xiàng)目的概況、作業(yè)時間、施工過程、產(chǎn)品等特征進(jìn)行理解和轉(zhuǎn)換，并將這一整套的項(xiàng)目管理理論應(yīng)用到實(shí)踐中。

（1）3D案例模型的建立

以教學(xué)為目的選擇案例時應(yīng)結(jié)合學(xué)生理解能力和當(dāng)前工程項(xiàng)目管理應(yīng)用前景，結(jié)合最新的BIM軟件，選擇并編制難度適度，應(yīng)用廣泛的案例，同時案例應(yīng)不偏離項(xiàng)目管理課程的理論知識且有啟發(fā)性，可以舉一反三，激發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造力。

選擇一個研究對象，比如教學(xué)樓，根據(jù)已知的工程技術(shù)文件以及CAD底圖進(jìn)行制圖，打開revit軟件，選擇建筑樣板，進(jìn)行建模繪制，編輯標(biāo)高、軸網(wǎng)、柱子、梁、墻體等參數(shù)，賦予具體的工程信息。這個過程，可以借助企業(yè)現(xiàn)有的BIM模型，也可以發(fā)動學(xué)生自身完成BIM的建模，這樣一方面有利于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能更好的做好工程項(xiàng)目建設(shè)周期前期的準(zhǔn)備工作，幫助學(xué)生更好地理解土木構(gòu)件、工程材料、建筑風(fēng)格等在設(shè)計中發(fā)揮的作用[4]，以及它們的空間關(guān)系、立面效果。在工程項(xiàng)目建模過程中，鑒于BIM技術(shù)的可視性，在軟件模擬中可以看到建筑物管線的布置以及門窗墻體，以及建成后的實(shí)體大致形狀，能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣；同時還能利用碰撞檢查發(fā)現(xiàn)不合理地節(jié)點(diǎn)，并不需要學(xué)生一定要參與到實(shí)際的工程建設(shè)中才能發(fā)現(xiàn)不合理地地方，對照碰撞檢查報告，再利用本專業(yè)的知識進(jìn)行分析，可以對專業(yè)知識進(jìn)行一次檢驗(yàn)，也可以對項(xiàng)目的形成雛形有個大致的了解。3D虛擬建造主要是考慮設(shè)計和空間方面的技術(shù)，并對工程構(gòu)件、管線安裝進(jìn)行管理，是項(xiàng)目管理這門課程的重點(diǎn)。

（2）4D案例模型的建立

在原有的BIM 3D的基礎(chǔ)上，借助《施工組織》課程內(nèi)容，關(guān)聯(lián)時間維度形成4D模型，包括施工中的工序、工法、施工空間等。4D可以制成動畫的效果，將施工過程中的關(guān)鍵工作做可視化的預(yù)演，提前驗(yàn)證施工方法的可行性，施工順序的合理性，從而提高施工方案的先進(jìn)性、合理性，減少工程變更引起的人力、物力等浪費(fèi)，加強(qiáng)成本控制。并且，這種 4D技術(shù)還可以分析施工現(xiàn)場安全管理、環(huán)境、施工人員活動的工作面等內(nèi)容，加強(qiáng)文明施工。利用TimeLiner功能，結(jié)合Navisworks軟件以及進(jìn)度信息，4D可以演示施工進(jìn)度。將施工流程模擬過程做成動畫，并用不同顏色對模型的計劃與實(shí)際進(jìn)度加以區(qū)分，習(xí)慣用半透明顏色顯示正在施工的模型，已經(jīng)施工完畢的模型用實(shí)體的材質(zhì)顯示，并將動畫成果以相同視角與設(shè)計狀況進(jìn)行比證，通過直觀且易懂的動畫特性能夠發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在很多不足，幫助學(xué)生從感性上認(rèn)識一個項(xiàng)目從無到有整個過程，并領(lǐng)悟不同工種的施工組織、施工方法的選擇等問題，做到時間和空間的協(xié)調(diào)[4]。

（3）5D案例模型的建立

基于BIM-4D模型，結(jié)合《工程造價》課程知識，增加成本信息，形成BIM-5D（3D實(shí)體、時間、成本）模型。為了對成本進(jìn)行精確分析及動態(tài)控制，可以通過在虛擬建造的BIM模型中輸入各任務(wù)分解結(jié)構(gòu)（WBS）的工人、機(jī)械、材料計劃時間定額等主要數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)。通過5D技術(shù)，學(xué)生可以在項(xiàng)目開始階段就能對施工項(xiàng)目成本進(jìn)行核算，然后進(jìn)行成本控制，檢驗(yàn)所學(xué)知識。也可以在實(shí)際施工項(xiàng)目開始前對設(shè)計失誤和實(shí)施錯誤進(jìn)行修正，這樣可以大大減少施工設(shè)計變更及發(fā)生返工的幾率。管理人員可以利用這種5D軟件技術(shù)提取每一樓層、每一個流水施工的工程量，對物料成本進(jìn)行管理；另一方面為工作人員編制成本進(jìn)度計劃提供參照[4]。

2.3 案例的執(zhí)行

在授課過程中，采用案例式教學(xué)，比如講授進(jìn)度這一模塊時，先用文字介紹案例背景，要分析解決的問題，然后播放先前結(jié)合工程技術(shù)文件制作合成的4D模擬視頻，讓學(xué)生充分理解案例發(fā)生的實(shí)踐過程。在介紹成本控制時，同樣除了文字?jǐn)⑹霭咐l(fā)生背景外，還穿插著前期準(zhǔn)備的5D虛擬整合視頻。在這整個教學(xué)中，學(xué)生注意力集中，緊跟老師的邏輯思維，不僅復(fù)習(xí)了工程實(shí)例所涉及的原理，還可以找到理論與實(shí)踐的平衡點(diǎn)，提高學(xué)生分析工程技術(shù)文件，解決問題的能力。

3 教學(xué)改革實(shí)施效果分析

工程項(xiàng)目管理課程引入串并聯(lián)式知識結(jié)構(gòu)案例教學(xué)，使教學(xué)方法和手段多元化，增加了教學(xué)活動的評價，摒棄了傳統(tǒng)的“一卷定論”和“一言堂”的弊端，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，同時案例涉及信息多，知識面廣，在案例描述與建立時，學(xué)生積極思考，跟上老師的節(jié)奏，溫習(xí)案例中涉及的理論，開拓思路，提高綜合素質(zhì)，為進(jìn)一步達(dá)到“畢業(yè)即就業(yè)，上班即上崗”的水平奠定基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]龔國光.項(xiàng)目管理教學(xué)中的幾點(diǎn)體會[J].教育園地.2010（5）： 116-117.

[2]劉祖容.工程項(xiàng)目管理課程案例教學(xué)探析[J].廣西大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）.2008，6（33）：285-287.

[3]李春燕，等.案例教學(xué)法在工商管理學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用探析[J].沈陽教育學(xué)院學(xué)報，2008（2）：71-73.

[4]張尚，等.BIM的工程管理教學(xué)改革問題研究（二）[J].2015，36（2）：92-95.