基于BIM技术的工程管理专业实践教学模式研究

唐根丽，郑兵云，张 恒

(安徽财经大学管理科学与工程学院，安徽蚌埠 233030)

1 BIM技术的发展及应用

BIM(Building Information Modeling，建筑信息模型)是当前最为活跃的建筑业信息化研究方向，也是用来收集、分析和储存建设项目数据信息的一项最新技术。BIM被誉为建筑业变革的革命性力量，目前已在全世界建筑业领域获得了广泛认可。随着全球化信息化的加快，我国也逐步开展了对BIM技术的研究。住房和城乡建设部发布的《2011—2015建筑业信息化发展纲要》中明确指出在施工阶段开展BIM技术的研究和应用，推进BIM技术从设计阶段向施工阶段应用延伸。《2016-2020建筑业信息化发展纲要》也提出将继续推广BIM技术，积极推动建筑业的创新发展。目前，中国有越来越多的企业在工程实践中采用了BIM技术。

随着BIM技术的应用和发展，国内外高校也开始注重把BIM技术引入到专业培养体系中。美国、英国等国家的相关高校相继开设了BIM相关课程，并将BIM技术广泛应用到施工技术类课程教学中。国内也有很多建筑类高校设立了各种与BIM相关的专业协会和研究中心。比如，沈阳建筑大学2012年与美国XTWO国际有限责任公司联合成立了BIM工程研究中心，并且对高年级的本科生和研究生开展BIM专业软件培训；清华大学2013年与广联达软件股份有限公司设立了建筑信息模型BIM联合研究中心，主要通过科研合作的方式培养BIM专业人才；此外，天津大学、同济大学等多所土建类院校均设立了BIM中心，为土木类专业学生学习BIM知识提供了基础平台。

2 工程管理专业实践教学要求

工程管理是工程技术与管理相互交叉的复合性学科，是为了适应社会主义建设的需求设立的。目前，我国共有400多所高校设置了工程管理专业。不断推进的城市化、城镇化进程，使我国的房地产业具备巨大的发展潜力，社会对工程管理专业人才的需求也将非常旺盛。

工程管理是一个对实践性和应用性要求很高的专业。工程管理专业的学生不仅要掌握土木工程技术和管理类课程的基本知识，还必须了解土木工程技术以及现代管理科学。在专业人才培养模式中，通过对学生进行工程师的基本训练，培养他们具备从事工程项目管理工作的基本能力、实践能力和创新能力。目前建筑类企业在招聘工程管理专业毕业生时，对专业实践经验的要求越来高，要求能够快速适应工作岗位并具备相应的专业工作能力。仅仅依靠传授专业理论和学习理论知识是无法培养这些能力的，也就无法满足社会对工程管理专业人才的实际要求。工程技术实践能力既是检验工程设计理论的必要手段和实践标准，也是工程项目施工竣工验收的重要保证。因此在加强专业理论知识学习的同时，开展各类工程项目实践实训，增强他们对专业实践的认识，培养专业实践能力，有利于贯彻执行工程管理专业培养方案,满足社会和用人单位对专业的客观需求。

3 工程管理专业实践教学存在的问题

目前很多高校的工程管理专业教学在一定程度上存在着“重理论、轻实践；重课堂、轻课外；重学分、轻能力；重形式、轻效果”的现象。与此同时，专业实践教学与社会需求存在脱节的倾向，主要表现在以下几点：

3.1 校外实习实践难度大、成本高，实习基地建设不稳定

施工现场安全隐患多，施工企业接受学生实习的社会责任较重,加上施工企业接收学生实习时还需要支付一定的培训和管理费用，导致很多企业不愿意接收学生实习。另外，因教学进度与在建工地进程协调等问题，高校很难找到与教学进度同步的工地。因此,一些实习环节只能是“走马观花”，甚至很多学校学生的实习处于放羊状态。

3.2 实验教学设置不满足专业需要

高校工程管理专业开设的实验课程依附于理论课程的现象比较普遍，缺乏独立的实验课，实验课程实际开设的比例达不到专业训练的要求。很多高校实验室因场地和经费有限，硬件资源配置不足，缺乏与专业实践教学配套的专业软件和仪器设备。

3.3 课程设计和毕业设计缺乏对专业实践能力的训练

课程设计很多都是纸上谈兵，缺乏实践训练，效果不够理想。与此同时，还有很多专业课程的教学仅限于课堂上的理论讲授。毕业设计也常常选择与工程实际没有紧密联系的虚拟题目；题目单一、范围偏小，且很多高校对毕业论文最后的把关不严，使学生无法得到综合性训练。

3.4 专业知识教学缺乏系统性

工程管理专业负责土木工程技术、经济和管理类课程的任课教师授课时没有一个共享平台或者一个核心，每门课程之间的联系不够紧密,学生很难形成全面的、整体的认识。如房屋建筑学、工程结构、土木工程施工、工程造价管理、招投标与合同管理和工程项目管理等课程的内容本是相互包含、相互递进的，但教学却缺乏系统性，导致很多学生认为所学专业知识零散、不完整，因而对专业课程的学习不能做到融会贯通，教学效果大打折扣。

3.5 实践教学专业师资欠缺

在高校实践教学体系中，专业实验教学的师资建设和发展一直不受重视。很多课程的实验教学环节往往由理论课教师兼任，一些费时、费力、难度较大的实验环节培养得不到正常实施，对专业综合性、创新性的实验实训项目更是很少考虑。专业实验室因指导师资的欠缺，也难以实现全面开放。实践教学队伍中具备“双师型”素质的专职和兼职实践教学师资也非常缺乏，很多专职实践教学人员没有接受过系统的工程实践锻炼。同时,高校教师的教学和科研任务比较繁重，投入工程实训的时间和精力不足，导致学生的实践学习效果不理想。

4 BIM技术与工程管理专业课程的关联性

BIM技术包含基于BIM的建筑设计、结构设计、功能分析、环境分析、工程计量与计价、招投标、工程虚拟施工、竣工结算等技术。工程管理专业课程涵盖土木工程技术类、管理类、经济类、法律类等4个平台的课程，平台课程如图1所示。土木工程技术类、管理类和经济类课程均与BIM密切相关。

如图1所示，土木工程技术类课程包括工程制图、房屋建筑学、建筑结构、土木工程施工技术等；管理类课程包括工程项目管理、工程招投标管理、工程造价管理等。经济类课程包含工程经济学、投资决策分析等。工程管理专业课程的相关内容与BIM技术之间存在相互对应的关系：房屋建筑学和工程制图等课程可以利用BIM建立三维模型辅助教学，利用三维演示的方法增强学生的空间感性认识。三维的BIM比二维平面更直观，能使学生更容易理解和掌握建筑图形和房屋构造。工程项目管理中的施工过程管理可以借助BIM 5D和BIM漫游来辅助教学。土木施工技术可以使用BIM的施工仿真技术辅助教学。工程造价与管理课程可以直接应用BIM的三维算量与计价进行教学。

图1 工程管理专业课程体系

5 基于BIM技术的工程管理专业实践教学模式的构建

5.1 加强BIM师资队伍培养

BIM技术的实践教学要求专业教师具备一定的专业理论知识，并熟练地掌握软件应用方法。BIM师资力量是BIM实践教学效果的重要保障。目前，各高校掌握BIM的师资比较缺乏。高校可以组织专业教师积极参加BIM相关培训、讲座，并鼓励他们积极参与工程实践，为后期进行实践教学奠定基础；也可以与BIM软件公司、建筑设计研究院、施工单位等相关企业合作，聘请行业内具有丰富工程经验的专家来校授课，或开展BIM专题讲座。

5.2 重构基于BIM技术的实践教学体系

通过分析BIM技术与工程管理专业课程的关联性，进一步研究与BIM相关的专业课程。在已有的专业课程体系中分阶段分步骤融入BIM技术教学，实现专业课程教学的信息化、可视化和模拟化。以工程管理专业土木技术类、经济类和管理类核心课程设置为基础，遵循从感性到理性、从二维平面到三维立体、从单项到综合的规律，构建基于BIM技术的工程管理专业实践教学体系，如图2所示。

图2 基于BIM技术的实践教学体系

BIM技术辅助教学是指将BIM技术用于相关专业课程的辅助教学中，以利于学生增强对专业课程的认知。BIM技术课程设计以BIM软件应用为主，主要培养学生在建筑结构设计、工程计量与计价、工程项目管理方面的软件应用能力。BIM技术综合实训主要从工程项目管理、工程招投标管理和工程造价管理等课程实训方面，开展对学生综合能力的训练。BIM学科竞赛从BIM算量大赛、BIM施工管理沙盘及软件应用大赛方面，通过竞赛培训和开展开放性实验培养学生团队意识和创新精神。BIM毕业设计从工程设计、工程招投标、工程项目施工、工程造价管理等多个环节开展系统的项目训练，提升学生的工程管理实践能力。

5.3 加强BIM综合实训平台建设

在基于BIM技术的工程管理专业实践教学体系基础上，详细分析实践教学体系与实训平台的有效结合及建设思路，构建融合BIM技术的工程技术集成展示、工程计量及计价、招投标模拟、工程项目管理模拟等综合类实训教学平台。

构建专业课程的辅助平台。工程制图、房屋建筑学、工程结构、土木工程施工等课程可借助BIM技术中的房屋建筑结构三维可视化、施工工艺模拟与仿真、项目管理的5D动画展示，以及虚拟的工作环境、基于角色的操作练习，利用三维立体模型作为教学辅助手段，强化学生对课程的认知和理解，实现知识体系的有机整合。

构建跨课程的BIM专业综合实训平台。一是基于BIM技术的工程造价管理实训。在工程项目计量与计价、工程项目造价文件编制的基础上，将工程造价的信息设置在BIM三维建模的模型之上，训练学生工程计量计价能力以及对工程造价进行控制和管理的能力；二是基于BIM的工程项目管理实训。将资源、时间和工序等信息设置在BIM三维建模的模型之上，通过对技术方案、进度管理、施工模拟等进行演示，训练学生对实际工程项目的管理能力。