基于BIM技術(shù)的工程造價課程體系改革實踐

高 峰 楊曉輝

（長春大學(xué)旅游學(xué)院）

當(dāng)前知識更新周期加快，建筑行業(yè)使用建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）越來越廣泛，從設(shè)計、施工、管理等多方面，BIM 技術(shù)帶來了新的工作流程、新的行業(yè)規(guī)則和標(biāo)準(zhǔn)，從業(yè)人員的工作重點、工作思路、方法、流程都有較大改變。工程造價專業(yè)本科課程體系中，從專業(yè)基礎(chǔ)課程《工程制圖與識圖》、《建筑CAD》到專業(yè)課《平法識圖》、《工程計量與計價》等課程，教學(xué)目標(biāo)發(fā)生了改變，不僅僅要求培養(yǎng)學(xué)生平面圖紙識讀能力、三維制圖表達及理解能力，還需要熟悉項目全生命周期的BIM 應(yīng)用框架流程。傳統(tǒng)的平面圖講授方法和固定時間地點的實訓(xùn)課程已無法滿足企業(yè)對工程造價人才的需求。逐步摒棄傳統(tǒng)課程內(nèi)容與模式、改變平面圖展示的教學(xué)模式，將BIM 植入到日常專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)課程教學(xué)和實訓(xùn)中，通過形象生動的三維模型、施工模擬、工藝仿真等BIM技術(shù)，讓原本使學(xué)生感到空洞的專業(yè)知識變得形象具體，培養(yǎng)學(xué)生的整體協(xié)作意識，提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生動手能力，滿足工程識圖、房屋建筑學(xué)、施工技術(shù)、工程造價等課程的教學(xué)和實訓(xùn)需求。同時，更新教學(xué)內(nèi)容和授課方式，將枯燥無味的專業(yè)理論知識，進行虛擬仿真教學(xué)演示，讓學(xué)生直觀的了解項目建造過程和先進管理方法，從而使學(xué)生對施工技術(shù)、工程成本管理等技術(shù)和方法有深刻的理解。

1 專業(yè)基礎(chǔ)課程中的BIM 技術(shù)應(yīng)用

1.1 改革前《工程制圖與識圖》、《建筑CAD》課程的情況

在工程造價課程體系中，《工程制圖與識圖》、《建筑CAD》是重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，一般在第一或者第二學(xué)期開設(shè)，兩門課程理論與實踐共90 學(xué)時左右。工程制圖與識圖課程由畫法幾何和建筑制圖兩部分組成，主要培養(yǎng)學(xué)生的繪圖能力、識圖能力、空間想象能力和空間分析能力。學(xué)生通過手繪完成能力訓(xùn)練，存在的問題是對建筑構(gòu)造的理解有限。建筑 CAD 課程主要是軟件操作學(xué)習(xí)，工程造價專業(yè)一般不安排三維制圖及建模的教學(xué)內(nèi)容，以平面出圖形式為主。CAD 繪制施工圖是將手工繪圖用計算機再繪制一遍，思路和步驟沒有本質(zhì)區(qū)別。學(xué)生進行計算機繪圖時，仍不能對建筑結(jié)構(gòu)有更好的理解，所以計算機抄繪圖紙容易讓學(xué)生失去興趣，拷貝圖紙的現(xiàn)象難以杜絕，并質(zhì)疑手繪的意義。在教學(xué)實踐中為，為了更好的展示立體效果，教師使用CAD 繪制三維組合體模型輔助教學(xué)，展示剖切效果，但是CAD 繪制的模型表現(xiàn)的內(nèi)容有限，只能觀察建筑結(jié)構(gòu)外立面，效果有限。

1.2 Autodesk Revit 融入專業(yè)基礎(chǔ)課程中，并融匯專業(yè)知識點

在基本的畫法幾何知識教學(xué)完成之后，使用已建好的建筑施工圖和結(jié)構(gòu)施工圖模型，在Revit 軟件教學(xué)環(huán)境下，打開工程的平面圖、立面圖、剖面圖、三維圖，可以從不同的視角觀察，細節(jié)部分可以放大、縮小。一個工程項目可以講解多個知識點，同時掌握結(jié)構(gòu)施工圖的繪制步驟和出圖標(biāo)準(zhǔn)，將零散的知識系統(tǒng)化。在專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生了解Revit 操作軟件的界面構(gòu)成，掌握基本操作步驟，建立簡單土建模型。

2 BIM 技術(shù)融入工程造價專業(yè)課程體系

2.1 施工類課程

工程造價專業(yè)課程體系中，《土木工程施工》、《建筑設(shè)備》等課程教授學(xué)時少于土木工程專業(yè)，在教學(xué)資源有限的條件下，在教學(xué)實踐中應(yīng)用BIM 工程案例直觀可視化的功能，讓學(xué)生對施工方案產(chǎn)生基本的認識，直觀了解復(fù)雜部位鋼筋節(jié)點，理解鋼筋排布方案，逐步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。BIM 項目施工現(xiàn)場三維建模，可以任意編輯、調(diào)整、布置腳手架、塔吊、圍墻、板房、毗鄰建筑等專業(yè)圖形，學(xué)生設(shè)計完成逼真的三維施工總平面圖模型，并檢查發(fā)現(xiàn)可能存在的施工隱患。

《工程施工組織》課程使用BIM 軟件進行動態(tài)模擬，教師使用軟件設(shè)定進場路線，并設(shè)置進場過程障礙或預(yù)留進場空間不足等問題，學(xué)生進行進場模擬，同時使用BIM 軟件建立基本的三維信息模型。

2.2 管理類課程

在物料管理、成本管理、質(zhì)量管理、安全管理等方面，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要結(jié)合案例理解管理方法與原則。紙質(zhì)和普通多媒體案例的展示受到展示手段的限制，一般比較枯燥，通過BIM 軟件，可以動態(tài)化和可視化展示施工進度。以學(xué)習(xí)計劃安排、編制精細施工進度計劃為例，將進度管理與BIM 模型相結(jié)合，可快速定義任務(wù)的主要參數(shù)，如開始時間、結(jié)束時間、前置任務(wù)等；可分別定義計劃時間和實際時間，以分析比較和進度控制。學(xué)生通過實際操作理解概念和進度管理的方法和原則。

以鋼筋算量為例，手工識圖可以與軟件識圖同時進行，學(xué)生學(xué)習(xí)手工查規(guī)范，確定鋼筋彎鉤數(shù)量、密度、損耗，同時對應(yīng)軟件中按規(guī)定要求的鋼筋數(shù)量、密度、損耗，手工查圖集，確定各類構(gòu)件的搭接和錨固值，按照構(gòu)件的設(shè)計要求計算每根鋼筋的長度，根據(jù)鋼筋的密度計算鋼筋質(zhì)量。利用軟件新建樓層，按照標(biāo)準(zhǔn)圖集內(nèi)置構(gòu)件的搭接和錨固值，根據(jù)使用BIM 軟件的錄入方法，將圖紙中的鋼筋的信息錄入到軟件中，軟件根據(jù)規(guī)范的要求自動計算出每一根鋼筋的數(shù)量，軟件自動匯總各類報表。手算報表中鋼筋號、直徑、級別、長度、數(shù)量、質(zhì)量、接頭數(shù)量、損耗等數(shù)據(jù)與軟件報表進行對比，只要保證建模過程各個參數(shù)的正確性，能夠發(fā)現(xiàn)手算中的漏項、錯項，兩個過程合理交錯進行，相互促進和印證，可以鍛煉學(xué)生手算和軟件的使用能力，同時可以避免兩種方式的不足。

2.3 實踐類課程

學(xué)生在開設(shè)實踐類課程之前，已經(jīng)具備基本讀圖、識圖能力，通過前期課程中了解BIM的基本建模流程框架，學(xué)生能夠在實踐課程中熟練操作BIM 建模軟件。實踐類課程注重知識的綜合系統(tǒng)應(yīng)用，計價類課程中植入建筑、精裝、鋼筋以及安裝等模型的 BIM 算量與計價實訓(xùn)，熟悉BIM 應(yīng)用技術(shù)相關(guān)規(guī)范。工程量計算、工程組價實訓(xùn)中通過BIM 軟件結(jié)合工程進度完成階段支付、變更簽證管理、合同管理訓(xùn)練，學(xué)生可以通過實訓(xùn)夯實專業(yè)知識的基礎(chǔ)，積累BIM 應(yīng)用實踐經(jīng)驗。

3 教學(xué)實踐中存在的問題

3.1 教師自身BIM 知識與經(jīng)驗積累

工程計量計價與工程造價管理工作對經(jīng)驗的積累要求仍然是很高的，BIM 在工程實際中的應(yīng)用沒有明確的專業(yè)分工，多專業(yè)聯(lián)合使用才能體現(xiàn)出BIM 技術(shù)的優(yōu)越性，需要多角度思考工程項目。如果教師在教學(xué)中僅僅從一門課程出發(fā)，而不考慮專業(yè)課程體系所要完成的教學(xué)目標(biāo)，BIM 的使用效果會受到限制，難以提高教學(xué)效率。

3.2 缺乏系統(tǒng)教材和項目實例

BIM 在建筑業(yè)應(yīng)用逐漸增多，BIM 的培訓(xùn)機構(gòu)也很繁多，但是能夠直接應(yīng)用在系統(tǒng)教學(xué)的案例很少。教材方面雖然種類繁多，在專業(yè)課程教材中融入BIM 技術(shù)的教材也很少，只能在教學(xué)實踐中植入配合教材知識點的BIM 內(nèi)容。

3.3 學(xué)生學(xué)習(xí)依賴軟件，達不到專業(yè)技術(shù)學(xué)習(xí)目的

跟不上改革的步伐，無法給學(xué)生提供正確地引導(dǎo)，則易出現(xiàn)跳過必要的思考過程、專業(yè)技能得不到充分訓(xùn)練、影響教學(xué)效果等一系列問題。

3.4 課程的教學(xué)大綱、評分標(biāo)準(zhǔn)改革不及時

工程造價專業(yè)課程體系中融入BIM 技術(shù)，總學(xué)時沒有很大改變，但是專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程的授課內(nèi)容改變較多。在調(diào)整或增設(shè)BIM 教學(xué)內(nèi)容，完成教學(xué)目標(biāo)，就需要調(diào)整課程的教學(xué)大綱，教學(xué)組織方法和教學(xué)手段也需要不斷更新，以適應(yīng)課程的開展。課程的評分標(biāo)準(zhǔn)也跟隨授課內(nèi)容與方式的改變需要重新制定，才能真正完善課程體系的調(diào)整。

4 結(jié)語

BIM 技術(shù)融入工程造價專業(yè)課程體系，是挑戰(zhàn)和機遇共存的。在改革過程中只有結(jié)合本科院校實際，清晰定位課程體系改革方向，摒棄普遍存在依賴軟件、對建筑構(gòu)造不求甚解的問題，才能在教學(xué)改革中實現(xiàn)多方共贏。