基于BIM的工程管理專業實踐教學改革探討

文/聶鑫

BIM是建筑信息模型的英文縮寫，它是利用三維數字技術對建設項目相關信息進行解釋而形成的三維過程數據模型。BIM技術具有可視化、仿真、優化、協同和演示五大特點，其可以利用參數模型綜合各項目的相關信息，建立仿真模型，對建筑實體和施工過程進行仿真，實現建筑全生命周期階段的施工。BIM技術的這些特點和優勢被國內外建筑師廣泛應用，并成為未來建筑行業信息化發展的重要趨勢。隨著BIM技術的不斷創新和應用，其創新作用也越來越突出，已成為教育改革的重要手段。為了提高教育實習質量和教育效果，提升工程管理專業學生的實踐能力和競爭力，文章對基于BIM的工程管理專業實踐教學改革進行了探討[1]。

一、BIM與工程管理專業的聯系

（一）理論相關性

BIM涉及管理過程、工藝技術和施工成本等。工藝工程課程包括工藝制圖、建筑結構、建筑學、土木工程等；工程造價課程：基于REIT的三維復雜度和價格計算教育。在建筑工程計量與成本計算、施工評價等研究過程中，管理課程分為建設項目管理、工程造價管理、施工招投標和合同管理。基于BIM的虛擬漫游、BIM5D等課程可以直接提高理論課程的教學效果。

（二）實踐教學的補充

1.管理實踐環節包括認識實習、畢業實習、課程設計、畢業設計等，在相關核心課程的實踐環節，結合BIM技術作為信息平臺，將各個實踐節點結合起來，形成一個完整的體系；

2.通過組織學生參加BIM相關學科競賽，促進學與教，提高學生實踐能力；

3.通過BIM技術指導畢業設計創新，本科四年相關專業課程在BIM技術平臺上串聯。該系統涉及Revit的改造、傳統計算軟件的對接、投標文件的生成、施工仿真技術等。

（三）基于BIM實踐教學的研究方向

結合BIM技術構建一個實用的教學系統，可以分析建筑信息管理技術與建筑管理課程的相關性，并對建筑信息管理相關課程進行研究。在實踐教學中，運用項目教育和視景仿真教育的方法，探索基于BIM仿真的信息教育和實例工程的教育方法，可以提高教育質量，改革教育模式和方法，提高學生的實踐能力。

二、基于BIM實踐教學的優勢

（一）有助于各課程之間相互交叉融合

BIM技術可以為設計、優化與施工技術、施工技術認證、成本管理、成本控制和進度控制提供共享的信息平臺。采用BIM平臺可以完成施工工作，也有利于學生掌握項目的全過程、管理知識和技術手段，能夠極大地鍛煉了學生之間的協作能力和對各種專業知識的掌握和運用。

（二）有助于提高課題教學效果

由于建筑是三維空間結構，傳統的二維圖形很難直接反映空間布局和一些建筑細節，因此對于空間意識薄弱的學生而言，其很難掌握空間結構。但與傳統的二維圖形相比，BIM技術提供的三維可視化模型能夠將抽象的建筑空間布局、建筑結構以及一些細節直觀地呈現給學生[2]。

（三）提高實踐教學效果和質量

在實驗教學中，采用三維演示的方法，可以增強學生的空間感知能力。學生可以通過BIM設計軟件完成真實建筑的建模任務，使學生的空間識別能力得到顯著提高。具體而言，BIM技術可以模擬仿真項目生命周期內設計、施工和管理的全過程，并結合項目實際，實施項目，進行BIM課程設計和畢業設計，開發學生的BIM模型，培養學生的分析能力。

（四）提高學生綜合能力

將BIM技術應用于工程管理專業的實踐教學中，可以使學生有更多機會進行實踐BIM建模和項目中的各項施工相關工作，從而使不同的學生根據自己的優勢得到適當的發展，并能響應后續工作管理工作場所的需求，更好地提升自身的整體能力和職業生涯前景。

三、工程管理專業的實踐教學現狀

（一）實踐內容相互割裂

工程管理專業是一門跨學科的應用學科，它具有知識面廣、專業知識體系廣的特點。然而，目前實踐教學的組織形式主要包括課程實驗、課程設計、課程實踐等實踐手段。每門課由不同的教師負責。在實際教學中，課程之間的聯系不夠緊密，教師不注重與其他課程的橫向或縱向聯系，實踐內容相互分離，學生綜合素質的培養相對而言較為缺乏。學生很難將一個工程項目的各個方面的知識結合起來，以至于學生不能形成全面、全面的認識，這必然導致實踐內容的簡化和碎片化，不利于完整工程概念的形成和學生系統工程管理實踐能力的培養。而且實驗的過程、課程的設計、課程的實施都需要一個統一的理論。專業課程的教育側重于理論和知識體系的建設，而教師并不強調其他課程的層次性和縱向聯系，再加上課程內容重疊、技術標準不匹配等原因，必然導致實踐內容存在差異，難以幫助學生形成完整的管理觀念和系統實踐認知。

（二）參與工程實踐的深度和廣度不足

客觀地說，目前的實踐課程不應該向學生展示項目建設和生產的總體情況。由于學生不能完全進入實習學習狀態，再加上實習期短，流動性特別是安全風險較大，導致學生的實際能力不能滿足具體的工作需要，實習公司的投入遠遠大于直接聘請成熟人才的投入，因此很多相關公司不想主動提供大學生實習機會，這種現象導致學生無法得到足夠的實踐鍛煉機會，導致學生參與工程實踐的深廣度不足[3]。

（三）實踐教學師資力量薄弱

師資短缺是高校普遍存在的問題。大多數青年教師由于缺乏建筑工作經驗，在教育實踐中缺乏控制和指導，不能激發學生學習和實踐的積極性。目前，解決教師短缺的有效措施是引進高中層次人才。然而，在人力資源引進和在職培訓方面，許多教師缺乏足夠的激勵機制，難以吸引更多優質的教師人才。而且工程管理專業是專門從事實際應用的專業，在人力資源開發過程中需要具有豐富過程經驗和理論教育水平的“教師型”教師進行教導。然而，對于許多大學來說，很多教師的流動性過大，而且也缺乏建設工作實踐經驗，導致實踐教學效果大打折扣。

（四）實踐教學質量無法保證

由于建筑工程施工周期長、實習周期短、流動性強，目前的實習教學安排難以讓學生全面了解建筑生產情況。而且由于建筑工程的安全風險較高，學生的實踐能力不能在短時間內承擔具體的工作，相關公司也不愿意提供實習或實習機會。即使為學生提供實習機會，在實習過程中也不會讓學生過多參與，這就導致學生不能完全進入實踐學習狀態，難以達到教學實踐的真正效果。

四、基于BIM的工程管理專業實踐教學改革建議

（一）重構教學體系

為加快工程管理專業實踐教學改革，需要進一步分析BIM技術與工程管理課程的關系，重構教學體系。在現有課程階段融入BIM技術教育，可以使專業課程的計算機化、可視化、仿真化成為可能。以建設管理專業土木工程、經濟學、管理學核心課程為基礎，從感性到理性，從二維平面到立體，從單項到綜合規律，構建了基于BIM技術的施工管理實踐教學系統。BIM技術支持教育有利于提高學生對專業課程的認知，培養學生進行建筑結構設計、工程造價計量和造價計算的能力，以及建設項目管理的軟件能力。這是因為BIM技術培訓是從工程項目管理、工程招投標管理、工程造價管理等課程實踐訓練的角度，對學生進行綜合能力培養。而且其還可以通過競賽訓練和露天實驗的方式，培養學生的團隊意識和創新精神，提高學生的工程管理能力[4]。

（二）加強實訓平臺建設

以基于建筑管理專業教育體系的BIM技術教育體系為基礎，詳細分析了實踐教學體系與實訓平臺的有效結合，將施工技術與BIM技術、施工計量和成本核算相結合，招投標模擬、建設項目管理等建設綜合教育平臺的思考，搭建專業課程平臺，運用BIM技術對建筑結構進行可視化，對施工過程以及項目管理進行模擬。以動畫展示、虛擬工作環境、角色操作實踐、三維立體模型等為教學輔助手段，加強對學生課堂的認識和理解，實現相關知識體系的有機整合。

（三）加強師資團隊培養

基于BIM技術的實踐教學改革離不開高水平的BIM教師，這些教師熟悉BIM技術發展的前沿，掌握了BIM技術的技能，具有較強的實踐能力。因此，教師應積極支持參與BIM技術的培訓，參與BIM項目的建設實踐，培養BIM實踐指導教師，提高BIM實訓人員的各項水平，從而確保實踐教學的效果[5]。

五、結語

將BIM理論與實踐教育相結合，并將BIM視作一個模塊，將課程設置與行業需求相結合，強調了創新能力，實踐技能，以實踐教育與職業技術的相對聯系為原則，加強綜合材料的建設極為重要。為此，需要利用BIM技術的實踐教學系統，使學生可以通過三維可視化仿真訓練參與到項目實踐中，增強解決實際問題的進取性和可維護性，培養學生的工作能力、工作能力以及建設項目全階段的創新能力。