BIM 在工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用探討

黃世鴻

（廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院，廣西南寧 530003）

實(shí)踐教學(xué)作為工程管理專業(yè)中的重要組成部分，是提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的主要教學(xué)手段。工程管理專業(yè)屬于新興的工程技術(shù)與管理交叉的復(fù)合性學(xué)科，該專業(yè)領(lǐng)域主要培養(yǎng)具有管理、經(jīng)濟(jì)、信息工程、土木工程等專業(yè)知識(shí)的復(fù)合型高級(jí)管理人才，也就是說(shuō)該專業(yè)的學(xué)生既要掌握管理知識(shí)，又要具備專業(yè)的工程技術(shù)，這是順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的必然需求。在實(shí)際教學(xué)中，教師可以利用BIM中的仿真模擬技術(shù)，將實(shí)踐教學(xué)更加系統(tǒng)化，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)際應(yīng)用能力。

一、BIM 基本內(nèi)涵

BIM全稱為Building Information Modeling，中文翻譯為建筑信息化模型。BIM技術(shù)將建筑項(xiàng)目全過(guò)程進(jìn)行數(shù)字化管理，建立詳細(xì)的數(shù)據(jù)庫(kù)，以數(shù)字化信息數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)構(gòu)建建筑模型，并且能夠利用成熟的信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化信息可視化，通過(guò)數(shù)字信息反映出建筑項(xiàng)目的詳細(xì)信息，幫助建筑項(xiàng)目施工管理人員更準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)字計(jì)算，從而優(yōu)化建筑項(xiàng)目集成化管理環(huán)境，促進(jìn)建筑項(xiàng)目全過(guò)程管理質(zhì)量的提升，有效規(guī)避建筑項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)性問(wèn)題。BIM技術(shù)起源于美國(guó)，美國(guó)的BIM標(biāo)準(zhǔn)將BIM定義為三個(gè)部分：1.BIM是一個(gè)設(shè)施(建設(shè)項(xiàng)目)物理和功能特性的數(shù)字表達(dá)；2.BIM是一個(gè)共享的知識(shí)資源，是一個(gè)分享有關(guān)這個(gè)設(shè)施的信息，為該設(shè)施從建設(shè)到拆除的全生命周期中的所有決策提供可靠依據(jù)的過(guò)程；3.在項(xiàng)目的不同階段，不同利益相關(guān)方通過(guò)在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自職責(zé)的協(xié)同作業(yè)。由于建筑工程行業(yè)除了建筑幾何信息還包括建筑工程數(shù)據(jù)，例如，建筑項(xiàng)目成本中的材料價(jià)格和用量等，我們想要確切地利用信息技術(shù)搜索出建筑工程項(xiàng)目的任何信息，就需要利用BIM技術(shù)通過(guò)三維圖形等方式顯示建筑工程的全過(guò)程。因此，建筑項(xiàng)目在發(fā)生變動(dòng)時(shí)，我們要想在任何階段獲取項(xiàng)目的實(shí)時(shí)信息都可以從中實(shí)現(xiàn)。

二、BIM 的特點(diǎn)

（一）可視化

BIM技術(shù)中的可視化涉及范圍較廣，涵蓋計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖形圖像技術(shù)等，在建筑工程行業(yè)中占據(jù)主要優(yōu)勢(shì)。例如，建筑工程項(xiàng)目在施工的基礎(chǔ)就是施工圖紙，建筑工程項(xiàng)目的特殊性和復(fù)雜性為建筑項(xiàng)目的施工圖帶來(lái)一定難度，我們不能在施工時(shí)僅僅依靠想象就能明確下一步該如何做。因此，需要利用BIM技術(shù)將建筑工程項(xiàng)目的所有信息用線條繪制的方式變成三維立體圖形展現(xiàn)出來(lái)。雖然，在建筑工程項(xiàng)目中會(huì)有設(shè)計(jì)圖紙的存在，但是需要專業(yè)的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行詳細(xì)分析和統(tǒng)計(jì)才能得出有效信息，而這種方式不是通過(guò)構(gòu)建的信息自動(dòng)化形成的，缺少建筑信息數(shù)據(jù)的互動(dòng)性和反饋性。而B(niǎo)IM技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)繪制大量的幾何圖形和非幾何圖形構(gòu)成的建筑圖形和圖像以達(dá)到可視化的效果，并且從建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工以及后期維護(hù)的全過(guò)程都可以在可視化的狀態(tài)下進(jìn)行交流探討以及相互決策。

（二）協(xié)調(diào)性

我們?cè)谏钪兴鞯拿恳患露夹枰嗷f(xié)調(diào)才能夠順利完成，建筑工程行業(yè)中協(xié)調(diào)性是關(guān)鍵任務(wù)。在建筑項(xiàng)目中出現(xiàn)任何問(wèn)題，都需要各部門(mén)之間相互協(xié)調(diào)，進(jìn)行交流才能準(zhǔn)確地找出問(wèn)題并提出相應(yīng)的解決辦法，根據(jù)提出的措施進(jìn)行有效調(diào)整。然而，如果等到問(wèn)題發(fā)生后才相互協(xié)調(diào)和探討，會(huì)直接影響到工作效率。而B(niǎo)IM技術(shù)就可以在建筑工程項(xiàng)目建設(shè)之前對(duì)可能發(fā)生的所有問(wèn)題進(jìn)行相互協(xié)調(diào)，形成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)為工程管理人員提供參考，為各項(xiàng)目之間的工作奠定基礎(chǔ)，避免在施工后才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

（三）模擬性

BIM技術(shù)在建筑工程項(xiàng)目中可以通過(guò)模擬技術(shù)將整個(gè)建筑施工模型進(jìn)行3D模擬、4D模擬以及5D模擬并展現(xiàn)出來(lái)，也就是說(shuō)BIM技術(shù)不僅是模擬建筑施工模型，還可以對(duì)建筑項(xiàng)目施工前的招投標(biāo)環(huán)節(jié)，設(shè)置出合理的施工方案[1]。BIM還可以控制建筑工程項(xiàng)目施工成本進(jìn)行造價(jià)控制，盡可能地實(shí)現(xiàn)最低成本，而且可以模擬緊急情況人員逃生疏散，展現(xiàn)出未發(fā)生事件的真實(shí)效果。

（四）優(yōu)化性

建筑工程項(xiàng)目從設(shè)計(jì)到施工完成的全過(guò)程都處于不斷優(yōu)化的狀態(tài)，然而，在現(xiàn)實(shí)生活中整體優(yōu)化受到數(shù)字信息、復(fù)雜程度以及時(shí)間因素的限制，無(wú)法做出更加合理的優(yōu)化效果。因此，BIM技術(shù)能夠展現(xiàn)出詳細(xì)的建筑工程項(xiàng)目信息數(shù)據(jù)，以及能夠模擬不斷變更的問(wèn)題，不斷對(duì)復(fù)雜的項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化。例如，一方面可以優(yōu)化建筑工程項(xiàng)目方案，建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)直接影響到投資回報(bào)，因此，我們可以將建筑項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)和項(xiàng)目后期完成的回報(bào)相結(jié)合，可以直觀地計(jì)算出建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)對(duì)后期投資回報(bào)的影響，可以掌握更多的建筑信息，便于投資方有更多選擇的機(jī)會(huì)，設(shè)計(jì)出最佳方案。另一方面可以優(yōu)化一些特殊的建筑工程項(xiàng)目，建筑工程項(xiàng)目全過(guò)程不僅僅是建筑物施工圖紙，還包括屋頂、幕墻等其他設(shè)計(jì)，雖然這部分內(nèi)容在整體上占據(jù)的比例小，但是這些內(nèi)容設(shè)計(jì)更具有復(fù)雜性，施工量、施工難度以及施工困難相對(duì)來(lái)說(shuō)都比較突出。因此，通過(guò)BIM技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，可以有效提升建筑工程項(xiàng)目效率，減少施工周期，為后期造價(jià)改建提供有利條件。

（五）可出圖性

BIM技術(shù)的可出圖性并非建筑設(shè)計(jì)專業(yè)團(tuán)隊(duì)提供的設(shè)計(jì)圖紙，而是通過(guò)對(duì)建筑工程項(xiàng)目在可視化、協(xié)調(diào)、模擬及優(yōu)化的基礎(chǔ)上提供實(shí)時(shí)的項(xiàng)目圖紙，例如，綜合管線圖、綜合結(jié)構(gòu)留洞圖、碰撞檢查偵錯(cuò)報(bào)告和建議改進(jìn)方案等，避免建筑工程項(xiàng)目在施工中遇到與實(shí)際工作不符合各部門(mén)之間相互發(fā)生沖突的情況[2]。而B(niǎo)IM技術(shù)可以利用模擬的方式進(jìn)行檢查以及及時(shí)改進(jìn)。

（六）一體化性

BIM技術(shù)可以在建筑工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)到施工以及后期完成后的運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程進(jìn)行一體化管理，其核心技術(shù)就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)建筑項(xiàng)目所有信息整合為整體的數(shù)據(jù)庫(kù)，其中具有建筑項(xiàng)目的設(shè)計(jì)信息、建成使用以及使用周期結(jié)束的全過(guò)程信息。

（七）參數(shù)化性

BIM技術(shù)中的參數(shù)化建筑模型是指通過(guò)改變模型中的參數(shù)值就可以建立和分析出全新的建筑模型，BIM技術(shù)中的圖形元素是由構(gòu)建的方式展現(xiàn)出來(lái)的，而這些不同的構(gòu)建又是通過(guò)參數(shù)之間的調(diào)整反映出的，所以參數(shù)中保留了圖形元素作為數(shù)字化建筑構(gòu)建的所有信息。

（八）信息完備性

BIM技術(shù)中的信息完備性就是能夠?qū)ㄖこ添?xiàng)目中的任何對(duì)象進(jìn)行完整描述，例如，對(duì)3D幾何信息和拓?fù)潢P(guān)系的描述。

三、BIM 在工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）制訂BIM 教學(xué)目標(biāo)，幫助學(xué)生全面理解工程管理專業(yè)

工程管理專業(yè)屬于交叉的復(fù)合性學(xué)科，具有復(fù)雜性、系統(tǒng)性以及涉及面廣的特點(diǎn)，學(xué)生對(duì)工程管理專業(yè)要有全面的認(rèn)知，才能獲得更高的專業(yè)素養(yǎng)。在以往的教學(xué)過(guò)程我們發(fā)現(xiàn)，許多教師在專業(yè)教學(xué)中將工程和管理作為兩個(gè)不同的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生很難正確理解工程管理的全過(guò)程。因此，教師要把BIM技術(shù)的特點(diǎn)與實(shí)際教材相結(jié)合，制訂完善的教學(xué)目標(biāo)，更好地發(fā)揮實(shí)踐教學(xué)的積極作用。首先，讓學(xué)生充分了解BIM技術(shù)在建筑工程行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用情況，例如，在建筑項(xiàng)目施工動(dòng)畫(huà)、仿真模擬展現(xiàn)出的建筑模型等，讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)BIM技術(shù)的重要性[3]。其次，教師還要讓學(xué)生熟練地掌握BIM技術(shù)的應(yīng)用技巧，能夠獨(dú)立完成相關(guān)的圖形作業(yè)。最后，教師在實(shí)踐教學(xué)中進(jìn)行BIM技術(shù)的應(yīng)用，以真實(shí)場(chǎng)景為例，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)現(xiàn)仿真施工和模擬建筑工程管理方面進(jìn)行思考和探索，幫助學(xué)生通過(guò)實(shí)際動(dòng)手操作，提高實(shí)際應(yīng)用能力，同時(shí)能夠培養(yǎng)學(xué)生的思維創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力，促進(jìn)工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)有效性的提升。

（二）利用BIM 技術(shù)完善實(shí)踐教學(xué)體系

教師在開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)時(shí)，可以分析出BIM技術(shù)與工程管理專業(yè)之間的緊密關(guān)聯(lián)作用，從而研究出與BIM專業(yè)知識(shí)相關(guān)的教學(xué)課程，能夠有效改善工程管理專業(yè)教學(xué)質(zhì)量和效率，教師在人才培養(yǎng)過(guò)程中能夠幫助學(xué)生全面發(fā)展。例如，利用BIM技術(shù)中可視化、模擬化和優(yōu)化性特點(diǎn)，逐漸在工程管理專業(yè)課程中的工程管理概述以及房屋建筑學(xué)等內(nèi)容中進(jìn)行有效融合，優(yōu)化教材內(nèi)容，還能幫助學(xué)生拓展學(xué)習(xí)視野，引導(dǎo)學(xué)生掌握更多的專業(yè)知識(shí)和技能。另外，還可以將BIM技術(shù)中的3D、4D、5D模擬技術(shù)與工程制圖和房屋建筑CAD等教材內(nèi)容相結(jié)合，幫助學(xué)生掌握一定的計(jì)算機(jī)繪圖能力以及三維建模能力。因此，教師將BIM技術(shù)有效融合到工程管理專業(yè)課程教學(xué)中，能夠利用BIM技術(shù)的特點(diǎn)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，充分發(fā)揮出其實(shí)踐教學(xué)的作用的價(jià)值，還可以提高學(xué)生BIM技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用能力。

（三）建立專業(yè)的BIM 實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室，提高學(xué)生的實(shí)踐能力

工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中最重要的環(huán)節(jié)就是實(shí)訓(xùn)，所以教師要為學(xué)生提供參與實(shí)訓(xùn)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在實(shí)訓(xùn)中提高實(shí)踐能力，促進(jìn)培養(yǎng)高素質(zhì)復(fù)合型人才目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，學(xué)校和教師要高度重視工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)，為學(xué)生組織實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生在實(shí)踐中也能再次鞏固工程管理專業(yè)的理論知識(shí)，更好地理解和吸收，將所學(xué)的知識(shí)轉(zhuǎn)換為實(shí)際應(yīng)用能力，學(xué)生才會(huì)將所學(xué)的內(nèi)容構(gòu)成系統(tǒng)化的知識(shí)體系，強(qiáng)化記憶[4]。另外，教師在組織學(xué)生開(kāi)展實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中，為了提高實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的有效性，可以建立專業(yè)的BIM實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供以就業(yè)為向?qū)У慕虒W(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生能夠充分了解工程管理的職業(yè)性。在此過(guò)程中學(xué)校要為學(xué)生提供專業(yè)的指導(dǎo)教師，可以利用校企合作的方式，利用工程管理專業(yè)人員對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)訓(xùn)練，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中對(duì)自己在今后工作中的職業(yè)目標(biāo)進(jìn)行明確的規(guī)劃，不斷提高自己的專業(yè)素養(yǎng)，最終能夠順應(yīng)企業(yè)的發(fā)展需求，在就業(yè)中增強(qiáng)自己的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

（四）實(shí)施BIM 教學(xué)計(jì)劃，強(qiáng)化學(xué)生BIM 知識(shí)應(yīng)用能力

實(shí)踐教學(xué)是高校各專業(yè)教學(xué)中極為重要且不可或缺的組成部分，工程管理專業(yè)也不例外，需要立足于該專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的具體情況來(lái)考慮，制訂并實(shí)施BIM 應(yīng)用于工程管理專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃，并循序漸進(jìn)地去實(shí)施，以使學(xué)生BIM知識(shí)應(yīng)用能力得到強(qiáng)化。首先，對(duì)于大一的工程管理專業(yè)學(xué)生，主要側(cè)重于BIM 理論知識(shí)的傳授，如BIM中涉及的計(jì)算機(jī)知識(shí)，需要學(xué)生了解和掌握其相關(guān)內(nèi)容，從整體上對(duì)其有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。升入大二后，則注重學(xué)生在軟件方面的學(xué)習(xí)，指導(dǎo)學(xué)生以相關(guān)軟件來(lái)建模，同時(shí)為提高這部分教學(xué)計(jì)劃的實(shí)施效果，還要引導(dǎo)學(xué)生在建模過(guò)程中，對(duì)空間體系概念的逐漸形成，深入透徹地學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容及技術(shù)，以提高學(xué)習(xí)實(shí)效性。大三時(shí)則可開(kāi)展整合訓(xùn)練，一方面對(duì)BIM的相關(guān)技術(shù)仍需要不斷學(xué)習(xí)，以便更加深入地理解和運(yùn)用BIM知識(shí)，另一方面制訂實(shí)踐方案，以鍛煉學(xué)生應(yīng)用BIM知識(shí)的實(shí)踐能力，并在不斷鍛煉的過(guò)程中更加熟練地加以應(yīng)用，促進(jìn)其在項(xiàng)目管理方面素質(zhì)的提升。大四時(shí)側(cè)重于學(xué)生BIM設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，可讓學(xué)生參與到協(xié)同設(shè)計(jì)工作之中，在完成最終設(shè)計(jì)的整個(gè)過(guò)程中，重點(diǎn)學(xué)習(xí)BIM商務(wù)標(biāo)編制、BIM三維建模等內(nèi)容，以幫助學(xué)生將所學(xué)的BIM知識(shí)靈活應(yīng)用于不同方面的工作中。

（五）強(qiáng)化BIM 師資隊(duì)伍建設(shè)

學(xué)生BIM知識(shí)掌握水平及應(yīng)用能力如何與師資隊(duì)伍力量的強(qiáng)弱具有一定關(guān)系，因此承擔(dān)BIM技術(shù)實(shí)踐教學(xué)的教師必須具備相應(yīng)的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)還要對(duì)相關(guān)軟件的應(yīng)用方法熟知并熟用。從目前各高校對(duì)BIM技術(shù)掌握的師資隊(duì)伍來(lái)看，師資力量較薄弱。因而為保障BIM實(shí)踐教學(xué)的實(shí)效性，加強(qiáng)BIM 師資隊(duì)伍建設(shè)不失為一條有效途徑，高校應(yīng)經(jīng)常開(kāi)展一些BIM相關(guān)知識(shí)及技術(shù)的培訓(xùn)、講座，組織專業(yè)教師踴躍參加，并動(dòng)員他們主動(dòng)參與工程實(shí)踐，以提升師資隊(duì)伍力量，為BIM實(shí)踐教學(xué)打好基礎(chǔ)。此外，高校還可與施工單位、建筑設(shè)計(jì)院等單位合作，邀請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的資深工程專家、設(shè)計(jì)師來(lái)校舉辦專題講座及授課，以提高掌握BIM技術(shù)的師資隊(duì)伍力量。

綜上所述，對(duì)工程管理專業(yè)而言，對(duì)學(xué)生進(jìn)行有關(guān)BIM技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)能夠提高實(shí)踐教學(xué)的效果。在實(shí)踐教學(xué)中，教師要結(jié)合BIM技術(shù)的特點(diǎn)，幫助學(xué)生全面理解工程管理專業(yè)的真正意義，不斷培養(yǎng)出具有高素養(yǎng)的專業(yè)人才。