基于BIM的應(yīng)用型本科工程造價管理課程設(shè)計與組織

萬玲 白越

摘要：隨著信息化技術(shù)不斷發(fā)展，建筑信息模型構(gòu)建成為建筑工程課程重要設(shè)計與組織方向。傳統(tǒng)工程課程教學體系與新時代對新工程人才需求間的矛盾，急需對課程設(shè)計與組織進行調(diào)整和完善，以適應(yīng)和滿足社會發(fā)展對工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)的需求。本文通過對工程管理專業(yè)課程發(fā)展現(xiàn)狀分析，以湛江科技學院建筑工程學院為例，探討了基于BIM的應(yīng)用型本科院校工程管理專業(yè)工程造價管理課程設(shè)計與組織，以期為工程管理專業(yè)課程設(shè)計和組織提供參考。

關(guān)鍵詞：建筑信息模型;工程管理;應(yīng)用型本科;課程設(shè)計與組織

中圖分類號：G642.3?? 文獻標志碼：A?? 文章編號：1005-2909（2022）02-0137-08

隨著信息化時代到來，建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM ）在建筑行業(yè)發(fā)展迅速，其相關(guān)人才缺乏成為阻礙BIM技術(shù)推廣和發(fā)展的主要阻礙因素之一。在此背景下，高校土木工程、工程管理等專業(yè)有必要將BIM技術(shù)引入到教學體系中，并進行教學改革。目前，國內(nèi)有關(guān)BIM教育主要分為兩大模塊，即理論教學和技能訓練，其所培養(yǎng)出來的專業(yè)人才，如BIM經(jīng)理、專業(yè)分析工程師、模型工程師等，對BIM跨專業(yè)應(yīng)用能力方面較弱，協(xié)同應(yīng)用和掌握BIM操作的人才比較稀缺，且國內(nèi)高校有關(guān)BIM課程體系建立還在摸索階段[1]，特別是應(yīng)用型本科院校BIM工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索較少。

關(guān)于應(yīng)用型本科院校BIM工程管理專業(yè)課程改革之路何去何從，如何設(shè)計和組織BIM應(yīng)用型本科院校工程管理專業(yè)課程體系是值得探討和進一步研究。本文以湛江科技學院建筑工程學院為例，分析了基于BIM的應(yīng)用型本科工程管理專業(yè)工程造價管理課程體系設(shè)計與組織，以供參考。

一、基于BIM工程管理專業(yè)課程發(fā)展現(xiàn)狀

（一）國外基于BIM技術(shù)的工程管理專業(yè)課程建設(shè)現(xiàn)狀

BIM技術(shù)興起于歐美國家，現(xiàn)已發(fā)展得較為完善。目前，國外很多大學都設(shè)置了BIM課程，并將BIM融入工程類專業(yè)的課程體系中。調(diào)查顯示，美國有54%的工程類專業(yè)開設(shè)了專門的BIM課程[2]，具體見表1。

從表1可以看出，美國高校設(shè)置的BIM課程并非千篇一律，各學校根據(jù)培養(yǎng)特色設(shè)置的BIM課程類型和課程內(nèi)容有所差別。另外，澳大利亞繼續(xù)教育和技術(shù)教育機構(gòu)、英國西部大學、南方大學等在工程類專業(yè)課程中也設(shè)置了BIM課程[3];部分大學在工程類課程設(shè)置中則融入了BIM技術(shù)，如東卡羅來納州立大學[4]。

（二）國內(nèi)基于BIM技術(shù)的工程管理專業(yè)課程建設(shè)現(xiàn)狀

隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)很多高校已將BIM技術(shù)融入工程類專業(yè)教學中，如哈爾濱工業(yè)大學開設(shè)了BIM技術(shù)應(yīng)用課程，主要對BIM技術(shù)基礎(chǔ)知識、BIM技術(shù)在建筑設(shè)計施工中應(yīng)用及BIM軟件應(yīng)用等介紹;同濟大學分別開設(shè)了BIM技術(shù)與工程應(yīng)用和基于BIM的綠色建筑設(shè)計課程;重慶大學和天津大學也都開設(shè)了BIM課程建筑信息模型概論等。同時，部分應(yīng)用型本科院校工程類專業(yè)也開設(shè)了BIM入門課程[5]，如吉林建筑大學設(shè)置了BIM學院;沈陽建筑大學成立以Revit為主的BIM研究中心;北京工業(yè)大學開設(shè)了BIM創(chuàng)新實踐課和選修課等。

另外，一些社會培訓機構(gòu)、軟件開發(fā)公司等也都圍繞BIM技術(shù)展開了校企合作課題研究，如咨詢公司專門開設(shè)BIM培訓班，推廣BIM技術(shù)知識;清華大學與廣聯(lián)達公司共同成立BIM研究中心;深圳大學與清華斯維爾公司建立長期合作關(guān)系;同濟大學與魯班軟件展開BIM各個方面合作;大連理工大學與魯班軟件合作成立BIM技術(shù)實訓中心等[6]。國內(nèi)高校在積極進行課程建設(shè)改革過程中，構(gòu)建了基于BIM技術(shù)的工程類課程體系，同時根據(jù)各自專業(yè)特點，積極展開與企業(yè)間的合作，通過校企合作方式推行BIM技術(shù)在實踐教學中的應(yīng)用，實現(xiàn)了對課程和教學模式的改革和創(chuàng)新。

二、基于BIM的應(yīng)用型本科工程管理專業(yè)課程設(shè)計

（一）BIM技術(shù)與BIM教育技能

根據(jù)2015年高等學校工程管理本科指導性專業(yè)規(guī)范內(nèi)容，工程管理專業(yè)課程設(shè)置可分為土木工程和工程領(lǐng)域技術(shù)基礎(chǔ)、管理學理論和方法、經(jīng)濟學理論和方法、法學理論和方法、計算機及信息技術(shù)[7]五大知識領(lǐng)域，改變了傳統(tǒng)工程管理專業(yè)的四大知識平臺，增加了計算機及信息技術(shù)模塊。BIM在工程領(lǐng)域的應(yīng)用，契合了新增的第五大知識領(lǐng)域，將工程管理專業(yè)的四大知識體系跟計算機及信息技術(shù)相融合。

其中，規(guī)范指出了工程管理專業(yè)學生應(yīng)進一步了解和學習BIM，工程管理專業(yè)課程應(yīng)融合BIM技術(shù)，如BIM3D在建筑設(shè)計、可視化與碰撞檢查中的應(yīng)用;BIM4D進度優(yōu)化和設(shè)計;BIM5D成本計劃與控制及成本優(yōu)化;BIM6D運營管理等[8]。BIM技術(shù)在工程管理專業(yè)課程融合中，并不是單獨就某一階段學習，而是貫穿于大學整個過程，從大一、大二BIM基礎(chǔ)教育到大三、大四對BIM技術(shù)技能的掌握和應(yīng)用，再到畢業(yè)綜合實習和畢業(yè)設(shè)計階段，培養(yǎng)學生對BIM技術(shù)在工程項目全過程管理中的應(yīng)用能力。

（二）工程管理專業(yè)BIM課程體系設(shè)計

工程管理專業(yè)BIM課程體系設(shè)置可分兩種情況：一種是單獨開設(shè)一門BIM課程;一種是將BIM內(nèi)容融合到已有課程。根據(jù)工程管理專業(yè)課程特點，將BIM知識點融入課程中，具體基于BIM的工程管理體系設(shè)計如下表2所示[9]。

以系統(tǒng)化視角，將BIM技術(shù)融入工程管理專業(yè)課程體系設(shè)計中，不能單一認為新增一門或兩門BIM課程就是課程體系融合設(shè)計，BIM技術(shù)強調(diào)工程項目全過程信息分享和項目參與各方的協(xié)同。基于BIM的工程管理專業(yè)課程體系設(shè)計是將BIM技術(shù)貫穿在整個課程體系中，通過新開或植入方式，使學生掌握BIM技術(shù)在項目全過程管理中的應(yīng)用。

三、基于BIM的工程管理專業(yè)課程組織

（一）BIM概念教學

BIM基礎(chǔ)知識學習，首先要啟發(fā)學生對BIM學習的興趣。在教學組織中，教師應(yīng)認真設(shè)計教學課程活動和準備課程材料，使學生有更多的自主學習時間，通過案例啟發(fā)學習興趣，利用虛擬模型直觀地將實際工程情景展示給學生，讓學生認識到BIM技術(shù)的功能和用途，通過循序漸進地引導，讓學生明白BIM并不是單純的一門軟件課程或工程技術(shù)課程。培養(yǎng)學生的BIM全過程管理思維，并貫穿工程項目管理全壽命周期中，引導和協(xié)助學生認識和把握BIM知識體系是BIM概念教學的重中之重。通過在線課程和線下課堂結(jié)合的方式，建立網(wǎng)絡(luò)教學平臺，其中線上課堂可以選擇雨課堂、學習通、廣聯(lián)達建筑云課、大學慕課等教學工具，利用線上資源對BIM技術(shù)進行實際案例學習和應(yīng)用，建立學習群和小組討論群，以激發(fā)學生學習興趣。

（二）BIM軟件教學

要掌握BIM技術(shù)，需要學習多種軟件，BIM技術(shù)涉及要用的軟件如圖1所示。

從圖1可知，對BIM技術(shù)所涉及軟件的學習，與傳統(tǒng)軟件學習不同，要想讓學生完全掌握這些軟件，通過一門或者二門課程是遠遠不夠的。在教學中，教師通過在實驗室就實訓課程講義、案例進行講解和操作演示，教授1-2個核心軟件使學生逐步掌握BIM軟件的操作方法。學生在掌握了BIM核心軟件之后，教師應(yīng)進一步引導鍛煉學生自主學習的能力，使學生能夠在BIM模擬環(huán)境中，就不同項目管理階段，對該使用何種軟件并熟練操演有基本了解。

（三）校企合作聯(lián)合教學

缺乏豐富經(jīng)驗的BIM教師很難培養(yǎng)出掌握BIM技術(shù)的優(yōu)秀復合型學生，因此要為教師提供BIM培訓機會，使學校有足夠優(yōu)秀的BIM師資。

專門從事BIM技術(shù)的企業(yè)，在BIM技能教育方面比高校要成熟，高校可通過校企合作方式進行聯(lián)合教學。一方面，高校教師可以去BIM行業(yè)企業(yè)進行培訓和學習，通過與行業(yè)BIM專家緊密交流，以科研或項目的形式展開深度合作，提高雙方對BIM概念、BIM流程、BIM技術(shù)的理解和應(yīng)用能力

，也可以通過參觀企業(yè)BIM項目現(xiàn)場，進行實地考察學習，提高對BIM項目理論實踐的認識;另一方面，通過邀請BIM行業(yè)優(yōu)秀人才到高校給工程類專業(yè)學生授課、開辦BIM教學案例講座等，為師生提供與專業(yè)BIM人士交流和學習的機會。在教學過程中，教師應(yīng)鼓勵學生積極參加全國或者行業(yè)BIM競賽，以比賽方式加強師生與BIM行業(yè)的理論交流和實踐學習機會[10]。在校企聯(lián)合教學中，注重學生實踐能力和科學研究能力的培養(yǎng)，與地方建筑行業(yè)企業(yè)建立長期穩(wěn)定的產(chǎn)學研合作機制，構(gòu)建校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，以“高工進課堂，學生走出去”及“課堂雙師制”的培養(yǎng)模式，保證工程類BIM技術(shù)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

（四）BIM虛擬實驗室教學

工程管理專業(yè)具有復合型專業(yè)特點，學生在學習過程中要融合五大知識領(lǐng)域內(nèi)容，因此BIM教學應(yīng)注重對學生動手能力的培養(yǎng)，掌握BIM知識和對BIM技術(shù)的具體應(yīng)用。在BIM課程教學中，高校可以建立BIM虛擬實驗室，引入VR技術(shù)、購置無人機裝置等實驗設(shè)備，將實體實驗室跟BIM虛擬實驗室相結(jié)合，這樣既節(jié)約實驗室投入運營成本，又將信息技術(shù)應(yīng)用到實驗室，可實現(xiàn)低成本、高效率地培養(yǎng)學生BIM技術(shù)操作和應(yīng)用能力。BIM實驗室可以為專業(yè)課程設(shè)計提供教學場地，學生可以系統(tǒng)直觀地學習BIM知識，以虛實結(jié)合的教學方式，讓學生在實踐中不斷創(chuàng)新，從而提高學生的專業(yè)實踐能力，并進一步激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和提高科技創(chuàng)新的能力。由于每個學校的工程管理人才培養(yǎng)重點和培養(yǎng)特色有所不同，在虛擬實驗室建設(shè)中，要選擇適合學校自身的BIM課程教學軟件，這樣才能更好完成BIM課程的教學任務(wù)，實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標。

四、基于BIM的工程管理專業(yè)課程設(shè)計與組織案例分析

（一）案例概況

自BIM技術(shù)得到國家大力推行以來，建筑行業(yè)積極推行BIM在本行業(yè)的應(yīng)用，建筑行業(yè)對BIM人才需求不斷增加，湛江科技學院建筑工程學院致力于培養(yǎng)社會需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才目標，探索具備BIM思維的工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)模式。針對具備BIM思維的工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)，學院首先進行了人才培養(yǎng)方案修訂，將BIM相關(guān)課程通過新開或者植入方式進行了重新設(shè)計。首先，將BIM技術(shù)融入工程管理的全周期中，將BIM貫穿到各個課程模塊中，培養(yǎng)學生的互聯(lián)網(wǎng)思維和BIM思維。其次，在具體課程組織和設(shè)計過程中，除新開的BIM技術(shù)應(yīng)用課程外，通過在課程模塊中融入或者植入BIM技術(shù)，使學生能夠掌握在工程項目周期內(nèi)BIM技術(shù)的應(yīng)用方法。最后，針對BIM工程管理專業(yè)具體課程進行了教學改革研究，實現(xiàn)了基于BIM工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)的目標。

（二）基于BIM工程造價管理課程設(shè)計與組織

在信息化教育背景下，傳統(tǒng)教學模式和方法受到了巨大沖擊，尤其在疫情期間，線上線下教學成為了主流教學方式，基于BIM工程造價管理課程設(shè)計和組織應(yīng)積極調(diào)整教學機制，以適應(yīng)當前教學環(huán)境。在具體實施中，通過線上線下混合教學方式，將BIM技術(shù)融合課程教學中，以線上教學方式來組織和實施，主要分為以下幾個階段展開，具體實施如圖2所示。

關(guān)于工程造價管理課程的設(shè)計和組織，分理論教學、軟件教學及案例教學三大階段模塊展開。在理論教學的預(yù)習階段，通過提前預(yù)習、自主學習及建立小組討論群等方式展開，激發(fā)學生學習興趣，開發(fā)學生自主學習的潛能;軟件教學階段，重點講解BIM工程造價軟件，由于學生在前置課程中，已經(jīng)學習了BIM技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)課程，利用BIM進行可視化教學，通過線上教學，學生可自主學習BIM工程造價軟件，并掌握和熟練應(yīng)用BIM工程造價軟件;案例教學階段，在校企合作實踐基地支持下，根據(jù)企業(yè)具體實踐案例，要求學生利用BIM軟件編制實例的估算文件、概算文件、施工圖預(yù)算文件、工程結(jié)算文件等，從而使學生畢業(yè)之后，在面對具體工程項目時能夠直接上手完成[11]。此環(huán)節(jié)是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的關(guān)鍵階段，對學生實踐能力培養(yǎng)起到重要作用，

（三）實施效果

在教學過程中，選擇了17級工程管理3班作為試點班。理論教學階段，通過線上布置預(yù)習任務(wù)、分組討論等環(huán)節(jié)，將BIM融入工程造價管理課程中，融合不同在線教學工具，激發(fā)了學生的學習興趣，以在線討論、課后自主學習等方式，學生理論學習效果良好;軟件教學階段，除在線教學演示之外，利用網(wǎng)絡(luò)資源激發(fā)學生自主學習熱情，促進學生自主學習BIM造價軟件;案例教學環(huán)節(jié)，與教學實踐基地進行合作，選取企業(yè)具體實例供學生編制估算文件、設(shè)計概算、施工圖預(yù)算及工程結(jié)算等環(huán)節(jié)的造價文件，解決了以往學生學習過程中應(yīng)用能力不足、學習效率低等問題，同時將BIM技術(shù)應(yīng)用到工程造價文件編制中，利用BIM模型導入數(shù)據(jù)，將工程造價文件編制跟前期建模聯(lián)系起來，使學生能夠理解工程項目管理的全過程，并提高了學生BIM協(xié)同管理思維。最終考核階段，改變了傳統(tǒng)考核方式，注重過程考核，通過以下幾個指標展開考核，各個考核指標及指標分配占比如表3所示。

通過期末考核，試點班學生較其他班級學生，對實踐能力、BIM基本知識、BIM造價軟件應(yīng)用能力、BIM協(xié)同管理思維、應(yīng)用BIM編制造價文件等方面能力有明顯提高，取得了良好的教學效果，具體情況如圖3所示。

從圖3可以看出，試點班考核指標相較于對比班而言，取得了明顯的效果，特別是實踐應(yīng)用能力及BIM協(xié)同思維、應(yīng)用BIM編制造價文件能力較對比班分別高出24%、27.8%、16.7%，通過此教學方法，試點班同學的應(yīng)用BIM實踐能力大幅提升。基于BIM工程管理專業(yè)課程設(shè)計之初，通過問卷調(diào)查和訪談法，調(diào)研了大量建筑行業(yè)企業(yè)的經(jīng)營管理者，其中有一共同要求就是高校培養(yǎng)出來的人才進入企業(yè)便可以展開工作，特點強調(diào)畢業(yè)生的實踐動手能力，同時對工程管理專業(yè)人才的希望是專業(yè)基本知識面廣，具備掌握工程項目管理全周期設(shè)計與組織的能力，培養(yǎng)出的學生能夠適應(yīng)社會的發(fā)展需求。

五、結(jié)語

在建筑信息化發(fā)展趨勢下，社會對于工程類人才提出了更高要求，BIM技術(shù)將成為工程管理專業(yè)要掌握的關(guān)鍵技能。通過對基于BIM應(yīng)用型本科工程管理專業(yè)課程現(xiàn)狀分析，發(fā)現(xiàn)目前國內(nèi)外很多高校已將BIM融入工程管理專業(yè)課程體系中。由于不同學校培養(yǎng)特色存在差異，工程管理專業(yè)BIM課程體系設(shè)置要結(jié)合高校自身特色融合，其中應(yīng)用型本科工程管理專業(yè)BIM課程可以通過對BIM概念教學、BIM軟件教學、校企聯(lián)合教學及虛擬實驗室教學等設(shè)計與組織，實現(xiàn)了培養(yǎng)和滿足新時代社會需要的高素質(zhì)復合型工程管理專業(yè)人才。 參考文獻：

[1]

張靜曉，李慧，翟穎，等.工程管理BIM教育課程建設(shè)與融合分析[J].工程管理學報， 2016，30（3）：153-158.

[2]Jingxiao Zhang，Haiyan Xie，Hui Li.Exploring the Structure and Quality Elements of the Undergraduate BIM Education in Civil Engineering and Management[J].International journal of Engineering Education，2016，32（4）：1-12.

[3]Lee N，Dossick C S， Foley S P. Guideline for building information modeling in construction engineering and management education[J].Journal of Professional Issues in Engineering Education and Practice，2013，139（4）：266-274.

[4]Lee N， Dossick C S， Foley S P. Guideline for building information modeling in construction engineering and management education[J].Journal of Professional Issues in Engineering Education and Practice，2013，139（4）：266-274.

[5]張尚，任宏，Albert P.C.Chan. BIM的工程管理教學改革問題研究（一）——基于美國高校的BIM教育分析[J].建筑經(jīng)濟，2015，36（1）：113-116.

[6]張尚，任宏，Albert P.C.Chan. BIM的工程管理教學改革問題研究（二）——BIM教學改革的作用、規(guī)劃與建議[J].建筑經(jīng)濟，2015，36（2）：92-96.

[7]趙金先，李堃，王苗苗，等.基于BIM的工程管理專業(yè)課程體系與教學實踐[J].高等建筑教育，2018，27（3）：13-16.

[8]張靜曉，趙陳影，李慧.建筑工程管理BIM課程建設(shè)方案研究[J].高校實驗室工作研究，2017（3）：90-92.

[9]顏紅艷，胡燦，周春梅，等.BIM與工程管理專業(yè)融合課程體系建設(shè)[J].教育現(xiàn)代化，2018，5（23）：158-163，182.

[10]蔣必鳳，李淑敏，杜慧慧.基于BIM技術(shù)的應(yīng)用型工程管理專業(yè)課程體系構(gòu)建[J].教育觀察，2018，7（1）：56-58.

[11]羅映紅.高校混合式教學模式構(gòu)建與實踐探索[J].高教探索，2019（12）： 48-55.

Design and organization on the BIM-based engineering cost

management course in applied? undergraduate institutes：

Taking Zhanjiang Science and Technology College as an example

WAN Ling， BAI Yue

（School of Architectural Engineering， Zhanjiang Science and Technology College， Zhanjiang 524000， Guangdong， P. R. China）

Abstract：

With the continuous development of information technology， building information model has become an important design and organization direction of architectural engineering courses. The contradiction between the traditional engineering course teaching system and the demand for new engineering talents in the new era calls for an urgent adjustment and improvement in the course design and organization， so as to adapt to and meet the demand of social development for the training of engineering management professionals. Based on the analysis of the current situation of the development of engineering management courses， taking the School of Architectural Engineering of Zhanjiang University of Science and Technology as an example， this paper discusses the course design and organization of engineering cost management of engineering management in applied undergraduate colleges based on BIM， in order to provide reference for the course design and organization of engineering management.

Key words：

building information modeling; project management; applied undergraduate institutes; curriculum design and organization

（責任編輯 崔守奎）

修回日期：2020-12-14

基金項目：

2019年廣東省高等教育學會“十三五”規(guī)劃高校青年教師高等教育學研究課題（19GYB089）

作者簡介：

萬玲（1984—），女，湛江科技學院建筑工程學院講師/經(jīng)濟師，碩士，主要從事項目管理、工程經(jīng)濟及工程信息化教育研究，（E-mail）2543120345@qq.com。