基于BIM的工程管理專業(yè)改革

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[摘要]在以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新產(chǎn)業(yè)、新模式為特點(diǎn)的新經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下，我國工程教育迫切需要培養(yǎng)多樣化、創(chuàng)新型科技人才，“新工科”理念的提出為工程教育改革指明了新的發(fā)展方向。以此為契機(jī)，在“新工科”背景下，探討基于bim的工程管理專業(yè)課程改革，調(diào)整該專業(yè)培養(yǎng)方案與教學(xué)模式，注重創(chuàng)新與實(shí)踐教學(xué)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化人才培養(yǎng),為高校在新形勢(shì)下探索學(xué)科專業(yè)建設(shè)管理的新范式。

[關(guān)鍵詞]新工科；BIM；工程管理；課程改革

一、基于BIM教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀

在BIM技術(shù)的傳播與應(yīng)用中，高校充當(dāng)著重要角色。BIM作為創(chuàng)新技術(shù)加入到教學(xué)中，最先于美國發(fā)展起來，據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國101所大學(xué)的教學(xué)計(jì)劃，工程管理類的院系占26%，其中60%的工程管理院系提供了BIM的課程或教學(xué)內(nèi)容[3]。在國內(nèi)，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和行業(yè)需求的變化，傳統(tǒng)工程管理人才培養(yǎng)內(nèi)容已不能滿足社會(huì)的發(fā)展和需求，存在教學(xué)方法單一、某些學(xué)科偏重理論教學(xué)、學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力不高等問題。但由于缺乏BIM課程的專業(yè)人員，目前僅少數(shù)高校開設(shè)了與BIM相關(guān)的工程管理專業(yè)課程，大部分高校在此方面的教學(xué)改革沒有形成清晰的思路，導(dǎo)致BIM技術(shù)在該專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)不能有效開展，不利于工程教育改革的實(shí)施。

二、基于BIM教改方向探討

（一）理論課程教學(xué)體系改革

加快BIM技術(shù)在理論課程中的改革。將BIM課程設(shè)置分為兩個(gè)階段，即：初級(jí)BIM課程，主要針對(duì)大一、大二學(xué)生，其主要介紹BIM發(fā)展背景及行業(yè)需求；高級(jí)BIM課程，主要針對(duì)大三、大四學(xué)生，其主要講授BIM各類軟件操作及應(yīng)用。BIM技術(shù)融入工程管理教學(xué)，主要有兩種途徑，即：在已開設(shè)的課程中植入BIM相關(guān)知識(shí)或新增BIM課程。筆者認(rèn)為應(yīng)主要采取第一種方式，在部分相關(guān)課程中適量植入BIM教學(xué)?？傮w教學(xué)思路以原有專業(yè)知識(shí)為主，BIM培養(yǎng)能力為輔，實(shí)現(xiàn)“BIM+某一課程”的形式，由淺入深地使學(xué)生了解熟悉BIM，形成一個(gè)綜合性、創(chuàng)新性的理論教學(xué)體系。工程管理專業(yè)中可植入BIM的技術(shù)類課程有：建筑工程識(shí)圖、建筑結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)等。例如，在CAD教學(xué)完成之后，用1到2個(gè)課時(shí)對(duì)BIM進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，使同學(xué)初步了解BIM，同時(shí)可以對(duì)比CAD的二維設(shè)計(jì)與BIM的三維設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對(duì)BIM應(yīng)用必要性的直觀體驗(yàn)。此外，大部分高校仍采用二維平面教學(xué)，直觀性較差，對(duì)于空間想象力差的學(xué)生不易理解和掌握。教學(xué)中如能基于BIM技術(shù)采用三維演示的方法，可增強(qiáng)學(xué)生的空間感性認(rèn)識(shí)，有效提高部分理論課程抽象內(nèi)容的教學(xué)效果。如建筑工程識(shí)圖課中通過BIM模型三維展示，更便于學(xué)生觀察建筑實(shí)體構(gòu)造、理解平法標(biāo)注中的數(shù)字、符號(hào)；建筑結(jié)構(gòu)、房屋建筑學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課程中，教師可以借助BIM技術(shù)中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，增強(qiáng)學(xué)生的空間感性認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生加深理解專業(yè)知識(shí)[4]。

（二）實(shí)踐與創(chuàng)新課程體系改革

“新工科”工程教育模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式最大的區(qū)別在于更加注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，提倡探索多學(xué)科交叉融合、個(gè)性化人才培養(yǎng)模式。1.增加案例教學(xué)在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，BIM教學(xué)應(yīng)盡量結(jié)合工程案例開展，讓學(xué)生置身于特定的案例場(chǎng)景中，了解項(xiàng)目全過程，增加直觀性和趣味性，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情。例如，BIM技術(shù)以實(shí)際工程為驅(qū)動(dòng)，通過虛擬施工和漫游檢查，解決實(shí)習(xí)過程中由于安全隱患不能到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)習(xí)時(shí)間較短等問題；建筑工程計(jì)量與計(jì)價(jià)課程中，教師除了講授手算方法外，可留一定學(xué)時(shí)讓學(xué)生進(jìn)行上機(jī)操作，運(yùn)用BIM相關(guān)軟件，將案例的施工圖紙、施工技術(shù)要求、工程造價(jià)信息等相結(jié)合，獨(dú)立構(gòu)建模型，完成造價(jià)計(jì)算。將課堂理論學(xué)習(xí)與工程實(shí)際案例結(jié)合，為學(xué)生提供系統(tǒng)化、可視化的的施工流程，提高學(xué)生分析問題與實(shí)踐能力。2.多專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)高校可基于現(xiàn)有的畢業(yè)設(shè)計(jì)模式，新增BIM研究項(xiàng)目，將BIM軟件運(yùn)用于畢業(yè)設(shè)計(jì)中，以案例為背景、團(tuán)隊(duì)為載體鼓勵(lì)多專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)。學(xué)生可通過應(yīng)用BIM系列軟件，與其它專業(yè)學(xué)生結(jié)合，組成跨專業(yè)聯(lián)合設(shè)計(jì)小組。從案例選取、方案設(shè)計(jì)到畢業(yè)答辯共同參與。以重慶大學(xué)為例，重慶大學(xué)建筑學(xué)部自2013年開始啟動(dòng)多專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)，并逐步形成一套完整的聯(lián)合教學(xué)控制體系，聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)所取得的成果也得到教師及學(xué)生的認(rèn)可。這種跨越式的教學(xué)改革，打破原有學(xué)科間的壁壘，改變傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)中只重視本專業(yè)知識(shí)的訓(xùn)練，忽視相關(guān)專業(yè)知識(shí)拓展性學(xué)習(xí)的情況。以學(xué)科交叉及專業(yè)協(xié)同為目標(biāo)，通過多元化教學(xué)模式，有效減少專業(yè)間的沖突和設(shè)計(jì)反復(fù)，實(shí)現(xiàn)資源整合與共享，從而培養(yǎng)學(xué)生整體思維和全局觀念。3.培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力高校應(yīng)建立“創(chuàng)意”-“創(chuàng)新“-“創(chuàng)業(yè)”相融合的教育體系，更加注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)與能力。如在傳統(tǒng)課程講授過程中，將BIM技術(shù)最新研究成果、學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)帶入課堂內(nèi)容，為學(xué)生提供最前沿的學(xué)科知識(shí)，采用科教融合的方式，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。高校還可先將BIM技術(shù)作為選修課納入專業(yè)培養(yǎng)方案中，如BIM技術(shù)發(fā)展課程、BIM軟件應(yīng)用課程等，通過多樣化課程設(shè)置，滿足學(xué)生多元化發(fā)展需求。此外，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力，BIM技術(shù)作為多專業(yè)集合、共享平臺(tái)，其應(yīng)用不僅局限于工程管理專業(yè)，鼓勵(lì)學(xué)生探索BIM技術(shù)在其他學(xué)科領(lǐng)域的價(jià)值。形成以創(chuàng)意驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新，創(chuàng)新帶動(dòng)創(chuàng)業(yè)的培養(yǎng)模式。4.教學(xué)與競(jìng)賽結(jié)合以學(xué)科競(jìng)賽為載體，將競(jìng)賽與教學(xué)相結(jié)合。鼓勵(lì)學(xué)生參加BIM大賽，如全國高校BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)作品大賽、“創(chuàng)新杯”建筑信息模型應(yīng)用設(shè)計(jì)大賽等。一方面推動(dòng)基于BIM的課程改革，另一方面，改變模仿與被灌輸式的學(xué)習(xí)方式，促使學(xué)生自主學(xué)習(xí)BIM知識(shí)和各類軟件，提高自學(xué)能力。并且競(jìng)賽往往涉及多個(gè)專業(yè)且戰(zhàn)線較長(zhǎng)，可鞏固所學(xué)專業(yè)知識(shí)，提高學(xué)生跨專業(yè)知識(shí)整合能力。此外通過參加比賽，教師可以以最快捷的方式接觸到最前沿的技術(shù)發(fā)展，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，將最先進(jìn)的專業(yè)知識(shí)帶進(jìn)課堂，反哺教學(xué)[5]。

（三）提高師資力量

在教學(xué)過程中，各專業(yè)課教師間要進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)對(duì)接，及時(shí)探討B(tài)IM技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過程中遇到的問題，避免學(xué)科交叉處的知識(shí)重復(fù)傳授。教師還應(yīng)確保知識(shí)的時(shí)效性，經(jīng)常參加前沿的學(xué)術(shù)探討會(huì)，把握行業(yè)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。一方面積極學(xué)習(xí)BIM的相關(guān)知識(shí)及軟件操作，理清軟件群之間的相互關(guān)聯(lián)性，搭建教學(xué)框架，重視教學(xué)過程中的系統(tǒng)性和層次性。另一方面加強(qiáng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，親身參與基于BIM建設(shè)的案例。

（四）完善相關(guān)教材

由于我國BIM起步較晚，缺乏相應(yīng)的熟練操作人員，缺乏相應(yīng)的科研能力，因此不可避免的出現(xiàn)了教材短缺現(xiàn)象。對(duì)于高校而言，應(yīng)重視工程管理專業(yè)BIM相關(guān)教材的搜集，及時(shí)關(guān)注行業(yè)中新出版的BIM教材。也可結(jié)合學(xué)校學(xué)科背景積極參與相關(guān)教材的編制，彌補(bǔ)教學(xué)需求的空缺，提高學(xué)校學(xué)術(shù)影響力。

（五）優(yōu)化實(shí)訓(xùn)室

學(xué)校要實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)的應(yīng)用型教學(xué)，必須重視BIM實(shí)訓(xùn)室的優(yōu)化建設(shè)與使用。首先完善實(shí)訓(xùn)室基本硬件設(shè)施建設(shè)。由于BIM技術(shù)數(shù)據(jù)和信息量較大，對(duì)計(jì)算機(jī)及其他相關(guān)硬件條件要求較高，需提供高配置電腦才能滿足軟件正常運(yùn)行。并且，實(shí)訓(xùn)室應(yīng)安裝BIM主流軟件供學(xué)生使用，提高實(shí)訓(xùn)室使用率，開設(shè)上機(jī)操作課程，對(duì)學(xué)生及教師定期進(jìn)行培訓(xùn)。

（六）加強(qiáng)校企合作

“新工科”建設(shè)特別強(qiáng)調(diào)要重視“產(chǎn)教結(jié)合”理念。因此學(xué)校應(yīng)積極與BIM相關(guān)企業(yè)、科研院所合作，依據(jù)行業(yè)發(fā)展需求制定合理高效的人才培養(yǎng)方案，推廣實(shí)施產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目，利用企業(yè)優(yōu)勢(shì)資源，積極共建實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地、工程創(chuàng)新實(shí)踐中心，定期安排學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)踐，了解專業(yè)最新發(fā)展需求，實(shí)現(xiàn)校企雙贏。

三、基于BIM的教學(xué)目標(biāo)

基于BIM視角下的教學(xué)應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下基本目標(biāo)。首先，使該專業(yè)學(xué)生了解建筑業(yè)BIM的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用途徑，掌握BIM基本知識(shí)及主流軟件的使用。其次，通過競(jìng)賽、多專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)、校企合作等方式，提高學(xué)生綜合知識(shí)的應(yīng)用能力、創(chuàng)新實(shí)踐及協(xié)同工作能力，提升專業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力[6]。

四、結(jié)論

“新工科”建設(shè)對(duì)于傳統(tǒng)工科專業(yè)既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。工程管理專業(yè)與BIM技術(shù)緊密相連，應(yīng)對(duì)該專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)方案進(jìn)行改革，提升BIM師資力量，將BIM技術(shù)嵌入課程內(nèi)容，進(jìn)行合理的課程設(shè)置，選擇行之有效的教學(xué)模式，逐步將BIM教學(xué)成熟化，標(biāo)準(zhǔn)化。高校應(yīng)積極主動(dòng)適應(yīng)新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)傳統(tǒng)工科專業(yè)進(jìn)行更新升級(jí)，從而培養(yǎng)出符合“新工科”建設(shè)目標(biāo)要求，創(chuàng)新實(shí)踐能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的綜合技術(shù)應(yīng)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳愛華,侯勇峰.加快發(fā)展和建設(shè)新工科,主動(dòng)適應(yīng)和引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)[J].高等工程教育,2017(1):1-8.

[2]龐紅,向往.BIM在中國建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].建筑與文化.2015(1):158-159.

[3]張尚,任宏.BIM的工程管理教學(xué)改革問題研究（一）—BIM教學(xué)改革的作用、規(guī)劃與建議[J].建筑經(jīng)濟(jì),2015,36(1):113-116.

作者：王飛 楊曄 單位：河北工程大學(xué) 管理工程與商學(xué)院