宋学臣 曾文杰
摘 要:实践教学是工程管理专业教学的一个重要组成部分,也是提高学生素质的有效手段,针对工程管理专业实践教学中存在的问题,在基于BIM的实践教学内容的设置、多维度多层次的培养模式的构建等方面做了探讨。
关键词:实践教学 BIM 工程管理
中图分类号:TU71-4;TU17-4;G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)06(a)-0221-03
Abstract: Practical education is an important part of constraction management professional teaching, and it is also an effective means to improve students' quality. For the problems existing in the practical education of constraction management, the setting of BIM-based practical constraction content, multi-dimensional and multi-level training The construction of the model and other aspects were discussed.
Key Words: Practical education; BIM; Construction management
工程管理专业是以技术、经济、管理、法律四大知识平台为支撑的工程技术和经济管理交叉学科,以培养复合型人才为目标,对毕业生的工程实践能力、创新能力有较高要求。然而,由于工程管理专业平台课程独立性较强,现有教学计划中的课程设计、课程实习、综合实训、生产实习等还不能满足实践教学的需要,实践环节设置没有考虑到工程管理的特点,实践缺乏系统性。培养出来的毕业生对工程项目管理的全过程认识依然陌生,从而导致毕业生职业适应能力差、职业适用期长等问题。如何整合实践教学资源、丰富实践教学手段是当前工程管理专业教育面临的主要问题之一。
建筑信息模型 (Building Information Modeling, BIM)技术通过数字化手段,在计算机中建立一个虚拟建筑,该虚拟建筑会提供一个单一、完整、包含逻辑关系的建筑信息库。[1]BIM是以从设计、施工到运营协调、以项目信息为基础而构建的集成流程,它具有可视 化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。目前BIM 在国际建筑业发展中快速渗透、广泛应用。2016年住建部《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》明确提出“十三·五”期间建筑业信息化是建筑业发展战略的重要组成部分。开展基于BIM的实践教学,不仅可以适应本行业对BIM技术人才的需求,同时可以增进学生对工程项目寿命周期过程及其管理任务的理解,培养学生协作和应变能力,提升学生的专业实践能力与创新能力。
1 基于BIM的实践教学内容的设置
首先,实践教学是一个从感性认识并结合理性认识的指导,逐步实现实践技能培养的过程。[2]这个过程不能一蹴而就,需层层推进。由其渐进性可依次将实践教学分为基础实践层、专业实践层、综合实践层。其次实践教学是一个有机整体,各实践环节在发挥其各自功能的同时,还应相互联系、相互配合,使学生的专业知识及素质得到培养。因此,基于BIM的实践教学内容应以项目全过程管理为指导,涵盖学生能力生成和素质培养的各个梯度进程:
1.1 基础实践层
包括认识实习及相关基础科目的实验、课程设计等。可以通过认识实习、一些课程的专题调查及行业专家讲座的形式使学生对基本工作内容及专业所学知识有一个整体把握。基于BIM的实践教学内容可以是BIM的发展历程及简介、BIM的标准及应用规范、BIM的应用与发展等。在工程制图与计算机绘图课程中加入BIM相关内容:BIM与可视化模型、2D设计与BIM设计、BIM软件建模等。可采用AutoCAD、Autodesk Revit、SketchUp等软件根据教学进度同步安排训练。通过课程设计使学生初步掌握BIM基础建模。
1.2 专业实践层
包括两个方面,一个是通过专业课设、生产实习、软件学习,实现专业技术应用及操作能力培养,另一方面在学生通过专题讲座及課外教学,了解自己以后的就业方向后,有针对性的选择相关实习岗位,对以后所从事的工作技能进行一定的积累。专业实践层的BIM教学内容是从3D到4D到5D的逐渐递进的。在房屋建筑学、工程结构课程中学生可以利用BIM进行三维辅助教学,相关课程设计中可以利用2D&3D图形平台,Autodesk Revit、SketchUp等软件建立三维模型(3D)。土木工程施工课程设计主要完成基于BIM的施工组织设计、施工方案演示。利用Autodesk Revit 4D进度计划平台,Navisworks、Project 6等软件完成包括时间进度的四维模型(4D)并用动画展示施工工艺及方案。工程估价课程设计的内容为基于BIM的工程造价文件编制、基于BIM的成本管理,利用5D成本计划平台,广联达GCL软件等完成包括时间进度及成本的五维模型(5D)。
1.3 综合实践层
涵盖了创新课堂、毕业实习及毕业设计,是学生对自己胜任工作岗位所必须的各项技能及综合素质的培养。利用3D图形平台,Autodesk Revit 4D进度计划平台、Navisworks、Project 6、5D成本计划平台、广联达GCL协同管理平台、Bentley Projectwise等平台(软件)完成基于BIM的空间管理、基于BIM的安全管理、基于BIM的沟通管理、基于BIM的进度管理(4D)、基于BIM的成本管理(5D)、基于BIM的项目协同管理(PMIS、PIP)等。工程管理类专业BIM毕业设计,借助于理论课与实践课程BIM基础,以团队为载体,以真实工程案例为背景,通过BIM设计(翻模)、碰撞检查、招投标编制、施工准备、虚拟施工、施工过程管理、AR/VR技术等阶段,采用分工协作的方式完成各个阶段的设计任务, 根据设计任务书提交各阶段成果。
学校的实践教学环节一般包括认识实习、课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计等几个部分。对很多学校而言,这几个环节相互独立,衔接性不强,很难达到实践层次的由浅入深,无法让学生的知识及技能得到逐级递进。为了让实践教学体系能达到其应有效果,体系各部分间的系统性有待提高。在设计各实践环节的内容时考虑将覆盖项目全寿命周期的信息数据汇聚在一个模型中,即工程制图与计算机绘图、房屋建筑学、工程结构、工程计量与计价、工程造价管理、土木工程施工、工程项目管理学等多门课程在同一个工程项目的信息化模型下展开实践教学工作,在不同的课程中多角度利用和创建模型。不但可以是学生对全过程管理有清晰及总体的把握,还可以提高学生学习的主动性、自觉性,从而达到学生对专业课程甚至基础课程学习的应用性。
2 以项目为核心的多层次多维度培养模式的构建
工程管理专业实践性强,BIM技术可以让学生对全过程管理有较好的把握同时掌握各个阶段管理的技术。但是 BIM 软件技术体系又庞大而复杂,需要通过信息技术实现工程项目全过程管理和各参建单位的协同管理,融合了工程管理专业大学4年不同的专业知识,学生在短时间内系统掌握并应用 BIM技术较为困难。根据前面所列递进式实践教学内容,辅以项目为核心的多层次多维度培养模式,可以获得良好效果。
2.1 校企合作组建 BIM 实训中心
学校与施工企业、软件公司、科研院所进行合作,配备高性能计算机和相应的 BIM 应用软件, 成立工程仿真模拟实验平台。通常配置软件有 Revit,Bentley, Tekla 及国内的鲁班-BIM、广联达-BIM、斯维尔-BIM、 PKPM-BIM等。为BIM 技术的教与学提供条件, 为学生 BIM技能的训练及提高提供平台。
2.2 开展 BIM 技能认证
目前中国图学会,中国建教协会等都有BIM技能认证和结构设计师认证。学校与社会认证机构合作,共同开展 BIM 认证活动。目前行业对BIM的人才需求很大, 学生毕业前如果能取得相关 BIM 等级证书,对将来的就业有着很大的作用。这对学生学习无疑是巨大的动力,促进学生对 BIM 技术的学习和掌握。
2.3 组建以学生为主体的 BIM 协会
BIM协会是以学生为主体的兴趣小组, 选派具有丰富 BIM 实践经验的专业教师担任指导教师,时刻关注和定期进行指导。定期开展 BIM 应用、BIM最新进展等讲座或举办BIM 竞赛活动,帮助学生提高 BIM 应用能力。同时,通过 BIM 协会举办的竞赛活动,也为 BIM 的国赛和省赛进行人员选拔。通过参加各级 BIM 竞赛, 既可以提高学生的 BIM 实践能力,又可以扩大学校的知名度。
2.4 参加 BIM学科竞赛
首先组织各类院级竞赛,通过开展院级层面的BIM建模大赛,扩大BIM竞赛的覆盖面,促使更多的学生积极参与到和 BIM 相关的各种创新实践比赛中来;其次开展高等级 BIM 技术竞赛的校内选拔赛。即针对校外各类BIM比赛,有目的的开展参赛团队的选拔与培训工作,并组织开展校内选拔赛,做好竞赛准备工作;最终组织学生参与省级及以上科技竞赛,学生以大三、大四年级为主,根据项目特点, 由学生和指导教师进行实践人员的纳新和培养。如江苏省创新创业大赛、全国 BIM 毕业设计大赛等。通过竞赛促进学生动手操作、动脑思考, 通过参加各级 BIM竞赛的培训和竞赛活动,与兄弟院校进行交流,也将极大地提高学生的学习兴趣。
根据学生的认识过程,以项目全过程管理为指导的基于BIM的实践教学内容分层递进设置,在多维度、多层次的培养模式下大大提高了学生对BIM技术的理解、掌握以及运用能力,提高了实践效果,为学生走向工作岗位打下了坚实的基础。 建筑信息模型 BIM 技术作为建筑业的最前沿技术,极大的降低了设计和施工的成本,提高了工程的进度和效率。随着建筑业对BIM技术人才的需求不断加大,本科院校作为专业人才的培养基地,应该适时调整实踐教学的内容及培养模式,以适应市场对人才的需求。
参考文献
[1] 丁烈云.BIM应用-施工[M].上海:同济大学出版社,2015.
[2] 陈建国,许凤.工程管理专业实践教学体系构建的研究 [J]. 高等建筑教育,2010, 89–94
[3] 付芳,张涛.工程管理专业“虚实结合”的 BIM实践教学研究[J].实验室研究与探索,2017(4)192-195



