基于BIM 的工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革研究

田 敏

（浙江工商大學(xué)管理工程與電子商務(wù)學(xué)院 浙江·杭州 310018）

0 引言

BIM 是一種可以集成建筑工程建設(shè)全過程各種信息，以三維數(shù)字技術(shù)作為基礎(chǔ)，為協(xié)同工作提供基礎(chǔ)的工程數(shù)據(jù)模型。它可以整合各種信息數(shù)據(jù)，通過設(shè)置參數(shù)建立仿真模型，來模擬建筑物實(shí)體、施工建造過程和運(yùn)營情況等。它所具有的可模擬、可優(yōu)化、可出圖以及可視化的特點(diǎn)，可以為項(xiàng)目參與者，諸如設(shè)計(jì)方、施工方、監(jiān)理方、構(gòu)配件生產(chǎn)商等各方建立協(xié)同工作共享平臺(tái)。它可以有效預(yù)估整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)過程中的投資情況，以此來保證整個(gè)項(xiàng)目各項(xiàng)指標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)。近幾年，隨著國內(nèi)建筑業(yè)的快速發(fā)展，BIM作為建筑業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化智能建造轉(zhuǎn)型升級(jí)的信息技術(shù)，已廣泛應(yīng)用到整個(gè)建筑行業(yè)，越來越多的勘察設(shè)計(jì)類企業(yè)、施工類企業(yè)開始使用BIM 為建設(shè)全過程服務(wù)。

工程管理專業(yè)具有很強(qiáng)的綜合性和較大的專業(yè)覆蓋面，全國已有四百所院校設(shè)置了各具特色的工程管理專業(yè)，以培養(yǎng)具備管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和工程技術(shù)基本知識(shí)，掌握現(xiàn)代化管理科學(xué)理論、方法和手段，能在國內(nèi)外大中型企業(yè)、工程技術(shù)公司、國際經(jīng)濟(jì)合作公司、工程咨詢與評(píng)估公司、政府建設(shè)主管部門等從事項(xiàng)目全過程管理的復(fù)合型高級(jí)工程管理人才。工程管理專業(yè)不僅要求學(xué)生掌握建筑結(jié)構(gòu)、施工、造價(jià)、項(xiàng)目管理等相關(guān)理論知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。BIM 作為推動(dòng)建筑業(yè)變革強(qiáng)有力的創(chuàng)新力量，其在建筑領(lǐng)域所發(fā)揮的作用日益增大。因此，工程管理專業(yè)要從培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)的目標(biāo)出發(fā)，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，將BIM 融入到工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系中。

1 工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)存的問題

1.1 實(shí)踐教學(xué)體系不完善

工程管理專業(yè)是一個(gè)綜合性比較強(qiáng)的多學(xué)科交叉且操作性較強(qiáng)的應(yīng)用型專業(yè)。目前工程管理專業(yè)人才的培養(yǎng)主要以課堂理論教學(xué)為主，傳統(tǒng)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在執(zhí)行的深度和廣度上嚴(yán)重不足，一些實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)也經(jīng)常由于各種原因而不能真正落實(shí)。尤其對(duì)于財(cái)經(jīng)類高校工程管理專業(yè)而言，由于缺乏工程技術(shù)專業(yè)背景，實(shí)踐教學(xué)已成為工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)的薄弱環(huán)節(jié)。加之，高校對(duì)實(shí)踐教學(xué)的投入不夠，使得很多工程管理專業(yè)在信息化技術(shù)改革中容易遭遇實(shí)驗(yàn)室瓶頸問題，實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新太慢，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)前沿知識(shí)的掌握不夠，嚴(yán)重影響了學(xué)生創(chuàng)新思維能力和實(shí)踐動(dòng)手技能。

1.2 實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容不充實(shí)

工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)必須與工程實(shí)際緊密結(jié)合，而一般工程項(xiàng)目建設(shè)周期為1～3年，學(xué)生實(shí)踐時(shí)間非常有限，學(xué)校安排的實(shí)習(xí)實(shí)踐不能讓學(xué)生看到工程建設(shè)全過程，導(dǎo)致了實(shí)踐內(nèi)容的單一化和片面性，不便于學(xué)生對(duì)工程項(xiàng)目的全過程建設(shè)形成系統(tǒng)概念。同時(shí)由于學(xué)校對(duì)學(xué)生實(shí)踐考核較松，學(xué)生也非常容易產(chǎn)生敷衍過關(guān)的心理。有些課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)選題也不夠貼近工程實(shí)際，甚至?xí)屑兕}真做的現(xiàn)象，實(shí)踐教學(xué)的意義大打折扣。

1.3 實(shí)踐教學(xué)師資較缺乏

復(fù)合型工程管理創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，需要具備較強(qiáng)理論教學(xué)水平和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師，然而，在多數(shù)高校中尤其財(cái)經(jīng)類院校中，很多實(shí)驗(yàn)課程都是由普通任課教師擔(dān)任，缺乏全職專門的實(shí)踐教學(xué)老師，特別是年輕的高學(xué)歷教師，雖擁有很高的科研水平，但是缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，教學(xué)過程中也往往缺乏主動(dòng)性和創(chuàng)新性。而且有些工程管理專業(yè)課程中雖然設(shè)置了實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)，但很多老師在實(shí)際教學(xué)中并沒有嚴(yán)格按照教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行教學(xué)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)成為了擺設(shè)，學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力沒能得到鍛煉。

1.4 校外實(shí)習(xí)質(zhì)量難保證

建設(shè)項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)比較大，因此建筑類企業(yè)出于安全考慮，不歡迎學(xué)生到工地現(xiàn)場實(shí)習(xí)，雖然也有單位接受學(xué)生實(shí)習(xí)，但基本安排學(xué)生在辦公室看圖紙、查規(guī)范，學(xué)生去施工現(xiàn)場實(shí)習(xí)的時(shí)間非常有限，影響了實(shí)習(xí)效果。而且校外實(shí)習(xí)基地也多數(shù)是因?yàn)榕c學(xué)校的關(guān)系而建立，實(shí)際的實(shí)習(xí)往往是走過場。雖有學(xué)生自己在寒暑假期間尋找實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，但畢竟是少數(shù)。

2 BIM 與工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的融合

工程管理專業(yè)課包含有工程技術(shù)、工程經(jīng)濟(jì)、管理和法律法規(guī)等四大方面的課程。其中工程技術(shù)、工程經(jīng)濟(jì)和管理相關(guān)課程都是與 BIM 有緊密聯(lián)系的課程。工程技術(shù)類課程包括建筑制圖、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、房屋建筑學(xué)、土木工程施工等；工程經(jīng)濟(jì)類課程包括工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、房地產(chǎn)投融資分析等；管理類課程包括工程項(xiàng)目管理、工程造價(jià)管理、工程合同管理等。

在上述這些課程中都設(shè)置有相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)課時(shí)，所以在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)都可以將BIM 引入這些專業(yè)課程中。比如可以在工程技術(shù)類課程中引入BIM 三維模型，利用軟件的動(dòng)態(tài)功能，對(duì)三維建筑模型進(jìn)行全方位多角度的觀察，可以讓學(xué)生利用BIM 中的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)功能自行建模、構(gòu)建房屋建筑的平立剖面，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)能力，利用BIM中的4D進(jìn)度計(jì)劃編制、5D成本管理以及施工仿真技術(shù)，模擬施工過程和施工現(xiàn)場，可以使得學(xué)生對(duì)工程項(xiàng)目有更加直觀的認(rèn)識(shí)。在工程經(jīng)濟(jì)類課程中增加BIM 實(shí)驗(yàn)室授課內(nèi)容。在管理類課程中利用 BIM 中三維算量與計(jì)價(jià)幫助學(xué)生快速理解計(jì)算規(guī)則，提高計(jì)算準(zhǔn)確性，利用BIM 中的虛擬漫游和仿真系統(tǒng)模擬工程項(xiàng)目施工階段的管理過程，將三維實(shí)體建筑模型和實(shí)際的項(xiàng)目管理過程相連接，通過對(duì)真實(shí)項(xiàng)目的模擬，彌補(bǔ)之前實(shí)訓(xùn)課程中模擬過程過于簡單、無法呈現(xiàn)真實(shí)場景的問題，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

在工程管理專業(yè)課程中引入BIM使得相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容得以完善和補(bǔ)充，有效提高了部分理論課程的教學(xué)效果，充實(shí)了實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。BIM 作為建筑設(shè)計(jì)和優(yōu)化、施工方案技術(shù)論證、三大目標(biāo)控制等系列專業(yè)課程的共享信息平臺(tái)，利于學(xué)生對(duì)項(xiàng)目全過程、管理知識(shí)及技術(shù)手段的全面掌握，能達(dá)到更好的教學(xué)效果。同時(shí)，作為一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè)，各高校工程管理專業(yè)除了設(shè)置一些理論課程外，也都安排了畢業(yè)實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。在這些實(shí)踐教學(xué)中，利用BIM 對(duì)各種類型房屋的建造過程進(jìn)行全過程虛擬仿真，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)施工過程和施工現(xiàn)場的感性認(rèn)識(shí)，這樣學(xué)生就可以將理論知識(shí)和建筑技術(shù)結(jié)合起來，更清楚地了解建筑技術(shù)和建設(shè)程序。通過開設(shè)BIM 方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)，利用BIM 平臺(tái)串聯(lián)本科四年相關(guān)專業(yè)課程內(nèi)容，使教、學(xué)、做融為一體。BIM的融入，增強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)的沉浸感和樂趣感，讓學(xué)生更愿意去“主動(dòng)學(xué)”，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性明顯提高。學(xué)生通過對(duì)建設(shè)項(xiàng)目全過程中各個(gè)階段的崗位模擬實(shí)操，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)體系的有機(jī)整合，有效鍛煉了相互之間的團(tuán)隊(duì)合作精神，從業(yè)能力和創(chuàng)新能力得以提高。

3 基于BIM 的工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革建議

3.1 完善 BIM 課程體系

在工程管理專業(yè)四年本科教育中應(yīng)始終保持與BIM 思想和技術(shù)的接觸，構(gòu)建由多個(gè)層次多個(gè)階段組成的BIM 系列課程體系，從BIM 理論與BIM 實(shí)踐兩個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)技能。在課程安排上合理規(guī)劃BIM 課程體系和授課內(nèi)容，可以在現(xiàn)有的專業(yè)課程中植入BIM 內(nèi)容，比如建筑制圖、房屋建筑學(xué)、土木施工技術(shù)、工程造價(jià)、工程項(xiàng)目管理等的應(yīng)用，擴(kuò)大BIM 知識(shí)體系的覆蓋范圍。同時(shí)，可以開設(shè)一些全新的BIM課程，比如BIM 導(dǎo)論課程，讓學(xué)生了解BIM 的基本概念、特點(diǎn)和作用；BIM 建模課程以Revit 軟件應(yīng)用為主，涵蓋BIM 模型分析、渲染、漫游動(dòng)畫制作等；BIM虛擬實(shí)訓(xùn)課程可在原有課程設(shè)計(jì)/實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)上，結(jié)合BIM軟件中的虛擬技術(shù)和實(shí)訓(xùn)平臺(tái)，通過理論與實(shí)踐的結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生更好地掌握和應(yīng)用BIM 軟件；BIM 方向畢業(yè)設(shè)計(jì)可利用共享信息平臺(tái)，完成一般工程項(xiàng)目的工程造價(jià)計(jì)算、方案設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)等任務(wù)，學(xué)生通過全方位完整地使用BIM，增強(qiáng)了解決實(shí)際問題、團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作的能力，提高了其就業(yè)競爭力。

3.2 培養(yǎng) BIM 師資隊(duì)伍

育人的關(guān)鍵在于師資，師資隊(duì)伍的質(zhì)量對(duì)于學(xué)生水平的高低有著重要影響。熟練掌握BIM 理論知識(shí)和應(yīng)用技能，同時(shí)還具備豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的高能力高水平師資隊(duì)伍，能夠有效推動(dòng)基于BIM 的實(shí)踐教學(xué)改革。因此，第一，可以有針對(duì)性的選擇一些教師到建筑類企業(yè)進(jìn)行掛職鍛煉，獲得更多的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。第二，支持專業(yè)教師多參加各類BIM 師資培訓(xùn)和學(xué)術(shù)研討會(huì)，了解行業(yè)動(dòng)態(tài)和前沿問題，鼓勵(lì)教師在現(xiàn)有課題的基礎(chǔ)上結(jié)合BIM 作為研究方向。第三，定期邀請(qǐng)具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行專題講座，開拓視野，增長見識(shí)。第四，積極引進(jìn)具有BIM 理論和實(shí)踐背景的專業(yè)教師，不斷壯大現(xiàn)有教師隊(duì)伍，豐富教學(xué)資源。只有逐步提升BIM 實(shí)踐教學(xué)師資隊(duì)伍水平，多維度的引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，才能保證實(shí)踐教學(xué)的效果和質(zhì)量。

3.3 建設(shè) BIM 實(shí)驗(yàn)室

結(jié)合BIM 的特點(diǎn)及要求，更好地將BIM 融入到工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中去，建立BIM 創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)驗(yàn)室是非常重要的一環(huán)。BIM 軟件對(duì)計(jì)算機(jī)硬件配置的要求較高，學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)設(shè)備和BIM 軟件的投入，建設(shè)與BIM 實(shí)踐教學(xué)相配套的實(shí)驗(yàn)室，這樣既可以為BIM 教學(xué)提供保障，又可以為學(xué)生和教師提高良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的安排上，可以在原有項(xiàng)目管理沙盤實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生結(jié)合BIM，針對(duì)具體工程項(xiàng)目完成從可行性研究開始到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，工程預(yù)算和招投標(biāo)、項(xiàng)目管理和合同管理等全過程檢查優(yōu)化，在虛擬環(huán)境中掌握“三控、兩管、一協(xié)調(diào)”的知識(shí)要領(lǐng)。通過全過程BIM 實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)工程項(xiàng)目全過程管理會(huì)有更加形象的理解，實(shí)現(xiàn)工程管理專業(yè)核心課程和選修課程內(nèi)容的融會(huì)貫通。同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)室的仿真訓(xùn)練，實(shí)現(xiàn)工程管理專業(yè)學(xué)生各角色的協(xié)同工作，鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，培養(yǎng)了工程實(shí)踐能力。

3.4 建立 BIM 實(shí)訓(xùn)基地

除了植入BIM 課程和建設(shè)實(shí)驗(yàn)室外，還應(yīng)加強(qiáng)與業(yè)界、行業(yè)協(xié)會(huì)的溝通和聯(lián)系，積極與建筑類企業(yè)、軟件開發(fā)企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行資源共享和深入合作，建立校外BIM 實(shí)訓(xùn)基地，簽訂培養(yǎng)協(xié)議，進(jìn)行訂單培養(yǎng)，以彌補(bǔ)校內(nèi)實(shí)訓(xùn)條件的不足。這樣的實(shí)習(xí)經(jīng)歷可使學(xué)生盡早接觸真實(shí)工程實(shí)例，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生對(duì)建筑行業(yè)和工程管理學(xué)科發(fā)展的認(rèn)識(shí)，鍛煉了學(xué)生的實(shí)際操作能力，可以使學(xué)生在參與真實(shí)工程項(xiàng)目建設(shè)時(shí)更快更好地適應(yīng)工作需要，實(shí)現(xiàn)了BIM 人才與工作崗位的無縫銜接，BIM教學(xué)也得到了深化拓展。

4 結(jié)語

隨著建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能建造進(jìn)程的加快，BIM的廣泛應(yīng)用已經(jīng)滲透到建筑業(yè)各個(gè)方面。發(fā)揮BIM 強(qiáng)大優(yōu)勢，將其合理融入到工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革中，能夠有效提高實(shí)踐教學(xué)的效果和質(zhì)量，增進(jìn)學(xué)生參與工程實(shí)踐的興趣，學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力得以鍛煉，從業(yè)能力和創(chuàng)新能力也大幅提升。因此，工程管理專業(yè)應(yīng)積極開設(shè)BIM 系列課程，優(yōu)化整合實(shí)踐教學(xué)體系，培養(yǎng)BIM 專業(yè)教師，建立校外BIM 實(shí)訓(xùn)基地，以此推進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的改革，同時(shí)也可滿足工程行業(yè)對(duì)BIM 人才的迫切需求。