高校工程管理類專業BIM技術人才培養模式探索

王昭慶

摘要：工程管理類專業一般包括工程管理、工程造價等相關專業。在當前信息時代的觀念與技術的沖擊下，工程管理類專業信息化教學改革日益迫切。高校作為BIM技術應用人才培養的基地，應積極探索BIM技術融入專業教學的模式。本文基于工程管理類專業技術、經濟、管理和法律法規4大平臺課程體系，探索單獨開設BIM課程，多課程融合和畢業設計等模式進行工程管理類專業BIM人才培養的改革措施，為高校BIM技術人才培養提供參考。

關鍵詞：BIM技術;工程管理類專業;全生命周期;信息化

中圖分類號：G642.0???? 文獻標志碼：A???? 文章編號：1674-9324（2019）13-0181-04

一、引言

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術通過數字化手段，在計算機中建立一個虛擬建筑，該虛擬建筑會提供一個單一、完整、包含邏輯關系的建筑信息庫。BIM是以從設計、施工到運營協調、以項目信息為基礎而構建的集成流程，它具有可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性五大特點。BIM技術對建筑領域來說，是繼CAD以后第二次技術性“革命”，是建筑業信息化發展的產物。我國住建部繼“十二五”期間提出加快BIM技術在工程中的應用后，2016年住建部《2016-2020年建筑業信息化發展綱要》再一次明確提出“十三五”期間建筑業信息化是建筑業發展戰略的重要組成部分。2017年2月國務院辦公廳印發《關于促進建筑業持續健康發展的意見》（國辦發[2017]19號文），加快建筑信息模型（BIM）技術在規劃、勘察、設計、施工和運營維護全過程的集成應用，實現工程建筑項目全生命周期數據共享和信息化管理。在住建部相關政策引導下，全國十幾個省市地區已經在推進BIM技術在本地區的發展和應用，相繼出臺了相關BIM技術應用指導意見，全面貫徹落實住建部發布的BIM技術相關指導政策。建筑行業BIM技術應用即將飛速發展。

二、工程管理類BIM技術人才培養的必要性

BIM最早源于歐美國家，是信息化社會的產物，為滿足信息化建設的發展需求，世界各國政府都在致力于BIM相關政策、標準的制定與BIM技術的應用和推廣。目前我國建筑領域從政府到業主方都在積極推動和應用BIM技術，隨著BIM技術的成功落地必然從點到面逐步替換現有的工程項目管理工作模式。高等教育作為培養工程管理專業人才的搖籃，必須承擔起建筑行業BIM發展所需人才的培養重擔，跟上BIM在行業發展的步伐。

工程管理類專業教育必須面對教育模式的轉型問題，即通過工程管理類專業BIM教育改革，根據行業BIM工程管理人才培養需求從傳統的基于二維圖表教學、單純的軟件技能教育（包括CAD、工程造價軟件、工程項目管理軟件）等向以建筑信息系統或者建筑工程大行業大數據大平臺為核心的工程管理技術和管理教育模式轉變。結合國家“一帶一路”倡議的實施使BIM技術在基建行業深度融合，與國際接軌，需要我國高等教育及時調整，從課堂教學到實踐環節重視工程管理類專業BIM技術人才的培養。

三、工程管理類專業BIM技術人才培養現狀分析

被譽為建筑業變革革命性力量的BIM，已得到全球范圍建筑業界的廣泛認可。但大多院校現有的工程管理、工程造價專業人才培養課程體系主要是根據原有的專業目錄設置的。隨著信息技術在土木施工、管理中的日益廣泛應用，我國工程管理專業國際化人才的培養現狀顯現出不足，與社會發展、企業需求等很不適應。本文基于BIM在工程全生命周期的應用，以培養實踐能力和BIM技術應用能力的人才為目標，運用系統工程的思想，探討工程管理類專業理論課程與實踐教學的改革。國內外高校通過課程、教學方法和培養模式等的改革，探討工程管理類專業BIM人才培養與行業發展需求的有效對接。國內BIM在工程管理類專業教育改革的研究正處于快速發展階段，基本分為兩個層面：第一個層面是關注專業建設，比如BIM介入高等院校工程管理專業課程體系建設的研究;第二個層面是關注課程建設，主要有兩種途徑：一是單獨開設BIM課程，二是將BIM融入一門或兩門課程中，這兩種途徑的課程建設重點向學生介紹BIM基本概念和BIM軟件的操作使用，而忽視了BIM在項目整個生命周期中產生的作用。

目前BIM人才的培養存在如下問題：（1）BIM對教學資源（軟、硬件）要求較高，BIM教學短期內難以在高校中大量推廣，還需深度的校企合作。（2）BIM師資力量短缺，BIM的知識體系是跨專業的，需要多個教師協作完成，受各教師的BIM應用水平的限制，專業知識體系的銜接和配合難度較大。（3）各院校的人才培養目標和培養特色不同，且BIM知識體系在專業知識內的覆蓋范圍和學習要求也有很大的差異，配套的BIM教學資料和教學案例資源較少，需要編制適合自己專業特色的培養目標的BIM教材體系。（4）在現有課程體系中融入BIM技術，增加了學生學習的難度。（5）現有專業的培養方案經過多年的修改完善，各類課程的教學模式已基本固定，很難壓縮課時，提供部分課時給BIM的課程內容。（6）BIM不是某一特定的軟件，而是一系列軟件技術的統稱。按照現有的教學基本規律，如何把復雜的BIM知識體系進行分解，融合到工程管理類專業各年級的課程體系中，形成有機的知識體系是比較困難的。

四、工程管理類BIM技術人才培養模式的構建

1.BIM技術與工程管理類專業相關課程的聯系。文章將工程管理、工程造價等相關專業統稱為工程管理類專業。BIM技術不是某一個特定的軟件，它包含了基于BIM的建筑設計、結構設計、綠色建筑（節能、日照）分析、設備設計、三維算量與清單計價、項目管理與招投標工具、工程虛擬施工、AR/VR仿真等各項技術。

目前，工程管理、工程造價專業課包含工程技術、經濟、管理和法律法規等四大知識體系課程。由于目前國內尚未有與BIM相關的法律法規，所以可以與BIM相關的課程涉及工程技術、經濟和管理類的課程。

工程技術類課程包括工程制圖與CAD、建筑構造與識圖、工程力學與結構、建筑設備工程、土木工程施工技術等;經濟類課程包含工程經濟學、工程計量與清單計價、建筑項目評估課程等;管理類課程包括工程項目管理、工程造價管理等課程。

綜上分析，BIM技術與工程管理類專業課程存在著一定的對應關系：可以借助BIM的三維建模技術輔助工程制圖與CAD、建筑構造與識圖、建筑設備工程等課程的教學，相比原有的基于二維的平面圖紙教學更直觀，能夠提高一定的教學效果;將BIM的4D（3D+進度）、虛擬施工、碰撞檢查技術融入土木工程施工技術、施工組織等課程中，能夠協助學生認知工程項目的完整建筑過程，理解不同專業的施工順序、施工方法、施工方案制定等問題;工程項目管理、工程造價管理等課程可以基于BIM4D、5D技術進行進度、成本的動態分析，能夠更直觀準確的編制成本進度計劃;工程計量與計價課程可以直接應用基于Revit的三維算量進行授課。

2.工程管理類專業課程與BIM技術融合模式分析。（1）以BIM3D技術輔助部分理論課程教學，培養學生BIM技術的認知能力。BIM技術人才的培養是需要循序漸進的，需要通過構建系統、全面的BIM教育方法，加強BIM教育已經成為大學課程改革的核心。首先應讓學生認知BIM技術，在大一大二階段的理論基礎課教育中植入BIM技術，借助于三維模型平臺，在工程管理學科專業的基礎核心課程（如工程制圖與CAD、房屋建筑學、建筑設備等）講授中滲透部分BIM技術，即可以解決傳統基于二維平面教學所帶來的直觀性弱、學生不易理解空間結構的問題，又可以讓學生認知BIM技術，體會BIM技術的三維可視化的優勢，引導學生掌握BIM技術，提高學生的學習興趣。然后在原有的課程設計基礎上，新增部分BIM三維模型設計建模任務，培養學生BIM軟件的應用和基本建模能力。（2）構建BIM教學平臺，實現工程管理類專業知識的系統化。隨著BIM技術在建筑設計、招投標、施工、運營等全生命周期深入的應用，BIM在建筑工程管理中的應用價值體現的越來越明顯，未來的BIM工程師必須有能力實現項目全生命周期的信息化管理，應用BIM技術進行上下游各個企業間的溝通和交流。因此，BIM人才的培養絕對不是一兩門軟件的學習，而現有的工程管理類專業，技術、經濟和管理類課程各任課教師互為獨立，“各自為政”，課程內部聯系不緊密、不系統，無法實現各課程知識間的相互貫通、遞進，學生學習BIM知識不系統，或只重視軟件的學習，畢業后很難適應行業對工程管理BIM人才的需求。解決這一問題的有效途徑就是利用BIM的數據集成平臺，以BIM應用實踐案例為依托，進行課程體系的構建，相關知識單元和知識點通過案例工程進行融合，突出BIM全生命周期的應用價值。從而實現BIM人才培養模式從簡單的建模能力到初中級的應用，系統性的學習后，再經過企業的實踐鍛煉，逐步發展到能夠進行業務集成的高級BIM管理人才。（3）基于BIM技術構建“虛實結合”的實踐教學模式。工程管理類專業具有明顯的綜合性、邏輯性、技術性和實踐性特點。工程管理類專業4大知識體系間聯系較少，這就造成了學生對知識的整體把握和融會貫通能力差，很多高校也認識到這一點，大多通過實踐教學環節（如實驗、實習、設計等）來提高知識點的融合，以保證人才培養的質量。但受校外工程現場實習存在重大安全隱患，一般建筑企業不愿意接受大規模實習，且各個工程的規模、進度、管理模式不一，而校內實踐教學條件又有限等因素的影響，造成學生無法完成完整工程的實習，實踐教學環節效果不理想。BIM技術的到來，給高校的建筑類專業生產實習開拓了一條新的思路，“理實一體化，虛實結合”的實踐教學模式，很多高校在校內現有的實訓基地建筑物內融入地基、主體、屋面、裝飾、施工管理等盡可能多的節點知識構成建筑的實體模型，再借助于BIM的虛擬施工、漫游檢查等信息化技術手段，打造“虛實結合”的綜合實訓基地，學生即可以通過實體模型掌握節點知識，又可以通過BIM虛擬施工技術還原施工現場，從而解決了工程管理類專業實踐能力不足的難題。

五、基于BIM的工程管理類專業人才培養措施

工程管理類專業BIM課程模式有多種，如單一開設BIM課程模式，多課程融入模式和畢業設計模式。

1.BIM課程教學目標的確定。通過對BIM人才培養模式的分析，結合工程管理類專業的現狀，可通過單獨開設BIM課程、與現有課程知識點相結合、綜合畢業設計等形式，達到以下教學目標：（1）通過融入BIM技術的相關理論課程的學習和聘請行業有經驗的BIM專業人員講座，使學生了解建筑業BIM的發展趨勢和應用前景，理解掌握BIM技術的必要性。（2）了解BIM在項目管理中的全過程全生命周期的應用流程，掌握基本建模方法，重要軟件的使用方法;實現仿真施工、模擬工程管理活動，以及進行空間沖突管理、進度管理、成本管理等。（3）通過BIM課程設計、畢業設計等綜合訓練，提高BIM綜合知識應用能力、解決問題的能力、團隊協作的能力、實踐能力。課程教學目標和專業人才培養目標是一致的，各高校工程管理類專業的人才培養特色和目標是不同的，各院系可以根據需要進行調整，形成自己的BIM課程教學目標。

2.工程管理類專業課程內容重組和結構優化。一般工程管理類專業課程體系一般分為通識、專業和實踐課程，本文重點對專業和實踐課程應用BIM技術做相關研究。專業課程分三類：（1）專業群基礎核心課程。專業群基礎核心課程提供建筑類專業群的基礎學科知識。包括工程制圖與CAD、建筑構造與識圖等，結合BIM技術可以將工程制圖與CAD課程中加入Revit建模知識講解，或者單獨開設BIM基礎建模課程;在房屋建筑學中引入BIM三維模型輔助教學。（2）專業基礎核心課程。專業基礎核心課程提供比專業群基礎核心課程所涉及內容更廣、更寬的專業基礎課程，包括技術、經濟、法律法規等內容。如工程結構、土木工程施工、建筑設備工程、法規與合同管理、工程計量與計價等課程。結合BIM多階段數據集成的特點，對于工程結構、土木工程施工、建筑設備工程的教學可采用三維模型透視、虛擬施工來講解;工程計量與計價采用基于Revit的三維算量與工程計價。（3）專業教育核心課程。專業教育核心課程是培養專業的核心技能，提供相關專業的學科知識。結合BIM的4D（3D+成本）技術融入工程造價管理課程，進行基于BIM的施工成本管理;將工程項目管理基于BIM5D（3D+成本+進度）技術進行項目施工階段的勞務、材料、設備的需求計劃，材料采購計劃，工程量提取，進度款結算等5D管理。

理論課程融入BIM學習的根本目的在于解決實踐應用問題，結合BIM技術將現有的課程實踐教學與BIM相結合。通過實踐課程建立的BIM模型為基礎，在專業課程體系中進行“縱向”整合，將多門相關、相似的課程有機聯系在一起，強化教學工作中課程體系的完整度與一體化程度。例如：工程制圖與CAD、建筑構造與識圖、工程結構、建筑設備、工程計量與計價、工程造價管理、工程項目管理學等多門課程在同一個工程項目的信息化模型下展開實踐教學工作，將覆蓋項目全壽命周期的信息數據匯聚在一個模型中，在不同的課程中多角度利用，教師即可以實施多元化的教學手段、簡化教學工作、提高教學效果的同時，也有利于提高學生學習的主動性、自覺性，利于BIM人才培養機制的建立。從而達到學生對專業課程甚至基礎課程學習的應用性。

3.基于BIM的綜合畢業設計。畢業設計作為高校人才培養的最后一個階段，是專業知識體系間的相互交融、相互貫通，其結果直接影響人才培養的質量。將BIM技術植入到畢業設計中，正契合了培養綜合工程管理BIM人才的需求，且無需大規模改動現有教學體系，因此BIM畢業設計是BIM與工程管理類專業融合實施的有效課程模式，是高校推行BIM教學改革的適宜方式。

工程管理類專業BIM畢業設計，借助于理論課與實踐課程BIM基礎，以團隊為載體，以真實工程案例為背景，通過BIM設計（翻模）、碰撞檢查、招投標編制、施工準備、虛擬施工、施工過程管理、AR/VR技術等階段，采用分工協作的方式完成各個階段的設計任務，根據設計任務書提交各階段成果。

BIM畢業設計歷時幾個月，涵蓋了非常廣泛的知識體系，與其他專業相比，建筑工程管理類專業除需要掌握專業知識外，更強調管理、溝通、協作及實踐能力，通過幾個月的BIM畢業設計能夠提升工程管理人才的專業素質、實踐能力、溝通和協作能力，提升職業競爭力。

4.依托技能競賽，全面提升工程管理類專業學生BIM技能。工程管理類專業是建筑類專業中較早接觸BIM技術的，主要是受工程造價領域工程量計算軟件的三維建模技術快速發展的影響，隨著BIM技術在工程設計、施工、管理領域的不斷深入應用，各類軟件公司在相繼推出BIM系列軟件的同時，也高度重視BIM技術在高校的發展，通過一系列的BIM技能競賽來推動BIM技術在高校中的應用，比如受到普遍關注的全國高等院校工程造價技能及創新競賽，全國高等院校BIM應用技能競賽，全國高等院校“斯維爾杯”建筑信息模型應用技能大賽以及全國BIM畢設大賽等重大賽事，這些賽事的競賽方案都是緊隨BIM應用技能發展的，通過引導學生參加技能競賽，對他們進行BIM技術應用技能的考核，既可以借助技能大賽的平臺，營造校內一種積極學習的氣氛，又對教師是一種促進，開拓教師視野，增強自身技能，提高教學水平。

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Exploration on the Training Mode of BIM Technical Talents in Engineering Management Specialty in Colleges and Universities

WANG Zhao-qing

（College of Vocational Technology，Inner Mongolia Agricultural University，

Baotou，Inner Mongolia 014109，China）

Abstract：Engineering management majors generally include engineering management，engineering cost and other related majors.Under the impact of the concept and technology in the information age，the informationization teaching reform of engineering management specialty is becoming more and more urgent.As a base for the cultivation of BIM technology application talents，universities should actively explore the mode of integrating BIM technology into professional teaching.Based on the curriculum system of four major platforms of engineering management，such as technology，economy，management and laws and regulations，this paper explores the reform measures of training BIM talents in engineering management specialty by setting up BIM courses alone，integrating multiple courses and graduation design.Providing reference for the cultivation of BIM Technical talents in colleges and universities take an exam.

Key words：BIM technology;engineering management specialty;whole life cycle;informatization