基于BIM技術的工程管理專業畢業設計改革與探索

劉少峰　吳昊　馮曉九　伍君勇

［摘 要］畢業設計是綜合檢驗學生理論聯系實際能力、團隊協作能力與創新能力的重要環節，對提高學生的實踐動手能力而言具有重要的意義。文章針對工程管理專業畢業設計存在的主要問題，以當前日益成熟的BIM技術為依托，在組織模式、選題領域、實施方法及考核方式等方面，提出對應的優化及改革措施，以增強畢業設計的科學性、實踐性與合理性為目標，通過加深學生對智能化工程管理及項目全生命周期的認識，彌補現有培養模式中實踐環節的不足，以期提高學生的綜合技能與素質。

［關鍵詞］工程管理；畢業設計；BIM技術；實踐教學

［中圖分類號］ G642.477 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）02-0145-04

就工程管理專業而言，畢業設計主要是依據選定的課題進行策劃、計算、繪圖等，選題類別通常與我國工程建設實際緊密結合，具有很強的實踐性，因此畢業設計也是鍛煉學生運用已學知識獨立解決建設工程領域具體問題能力的重要環節[1-2]。畢業設計內容應貫穿工程項目生命周期的全過程，鼓勵學生綜合運用所學專業知識及理論，如BIM（Building Information Modeling，即建筑信息模型）技術，在培養學生的創新能力、溝通能力以及實踐動手能力方面具有重要的作用[3-4]。

通過讓學生進行畢業設計，將大學階段所學的專業知識進行整合、分析及運用，了解知識結構體系間的關聯性，掌握具體工程問題的解決方法，能夠顯著增強學生由學校到社會之間的銜接性，并使學生進一步了解就業領域及方向[5]。因此，近年來，各個高校都十分重視畢業設計的選題、實施方法等問題。以常州大學為例，其工程管理專業畢業設計涵蓋了工程建設項目的決策、設計、施工及運維等各階段，以培養具有良好實踐能力的高素質應用型人才。

畢業設計作為一個重要的綜合性實踐環節，需要學生具有較強的理論聯系實際能力、團隊協作能力及創新能力，能夠運用所學知識和工具，對具體工程問題進行分析、解決與優化。然而，畢業設計在組織模式、選題領域與類別、研究方法等方面常存在一定的滯后性，難以較好地達到培養目標。本文以在工程管理全生命周期中運用較多的BIM技術為基礎，提出工程管理專業畢業設計改革或優化方案。

一、工程管理專業畢業設計環節存在的主要問題

（一）組織與選題方面

以常州大學為例，畢業設計主要在大學第七至第八學期進行。其中，第七學期以調研、選題等前期準備工作為主，第八學期則開展畢業設計的開題答辯、期中檢查、畢業答辯等。畢業設計的主要指導人員為專業教師，同時需配備至少1名企業指導教師，主要在畢業實習期間對學生進行實際工程問題指導，兩位導師共同指導學生并解答學生畢業設計中的主要問題。

畢業設計選題領域主要有民用或工業建筑與結構設計、巖土與地下工程設計、工程項目管理、房地產開發等，畢業設計完成形式多為工程招投標文件編制、項目可行性研究報告編制、工程施工方案策劃等[1]。整體上選題范圍十分廣泛，基本涵蓋了工程項目全生命周期各階段。現有的工程管理專業畢業設計模式能夠達成多數培養目標，但是仍有一些不足之處。

1.重復率較高

工程管理專業畢業設計選題方向雖然較多，但是其中部分類別在多年的實施過程中，已經出現“模板化”傾向，讓學生誤以為是捷徑，可以快速完成畢業設計任務。如工程合同管理中的招投標文件編制，受制于招投標文件固有的模式，該類畢業設計往往存在重復率偏高現象，模板化弊端已經凸顯。同時，傳統的招投標文件編制相對于“提高自主學習意識與獲取新知識能力”的培養目標而言已經嚴重滯后，亟待完善。

2.團隊合作需求不足

畢業設計主要由指導教師發布可選題目，再由學生選題并按照任務書完成。然而對于工程實際問題而言，尤其是在建筑領域，一個成功的案例往往任務繁雜、環節眾多，需要整個團隊協同完成。部分指導教師在發布可選題目時往往會忽略工程案例之間的關聯性，導致多數題目具有“一題一背景”特征，使得學生小組成員畢業設計之間的關聯度較低，進而導致學生在完成畢業設計過程中缺乏有效溝通，各自忙各自的，難以達到團隊協作的效果。

3.科學研究類課題較少

當前工程管理專業的畢業設計主要以解決實際工程問題為主，多數內容可以歸為設計類，而研究類的課題相對較少。如今，多數高校針對畢業環節已明確提出“加強學生創新能力”的培養目標。顯然，傳統的畢業設計在選題、研究方法及內容等方面的創新性相對有限。研究類畢業設計能鍛煉學生思維及創新能力，在具體實施過程中，若與教師科研項目相結合，不僅能提高學生進行科學研究的積極性，同時也能為教師科研項目的實施提供助力。

（二）實施方法方面

為完成畢業設計，目前主要采用的是理論計算、方案推演、社會調查等方法，這些方法的應用過程復雜且工作量大，雖然能提升學生綜合運用理論知識解決具體工程問題的能力，但容易給學生造成難以完成任務的“假象”，打擊學生的積極性，使得學生產生畏難情緒。隨著信息技術的發展，在畢業設計完成過程中適當借助相關輔助軟件及程序，可以顯著提升畢業設計的效率及質量，同時也能提升畢業設計內容的豐富性。

（三）師生積極性方面

在畢業設計的各參與方中，教師及學生的積極性相對較低。部分教師將畢業設計僅視作教學過程中的一個環節，認為只要滿足該環節的基本要求即可，因而每年在畢業設計選題、研究方法甚至是技術路線等方面的安排大體一致，內容相對陳舊或脫離工程實際，難以實現畢業設計的培養目標及意義。此外，整個畢業設計環節內容繁多，而相關的激勵政策不足，導致部分教師產生一定的抵觸心理，不愿意指導畢業設計。

從學生角度來看，由于畢業設計目標、方法及重要性宣傳不到位，部分學生對畢業設計的認識不足。畢業設計實施的時間又與多數學生找工作、考研復試等時間重合，使得部分學生在第八學期的關鍵時間里已將重心轉移至其他事情，而僅僅將畢業設計視作離校前的最后一份“答卷”，萌生不關注、不重視的消極心理。此時，畢業設計往往成為學生的“負擔”，以至在畢業答辯時出現眾多問題甚至出現難以完成畢業設計的情況。

二、基于BIM技術的工程管理專業畢業設計改革建議

BIM技術以其可視化、協同化、模擬性及智能化等優良特征以及沉浸式、交互式的新穎體驗方式，已被應用于工程建設行業的多個領域。同時，部分高校陸續將BIM課程納入平時的教學體系中[6]，為畢業設計與BIM技術的融合打下了堅實基礎。如今，熟練掌握BIM技術的高素質人才已是各單位競相追求的對象[7-8]。畢業設計作為大學期間實踐性最強的一個環節，通過將BIM技術有效融入畢業設計選題中，可以有效鍛煉學生的綜合實踐能力，培養學生的團隊協作能力并提升學生的就業競爭力。

（一）優化組織模式

部分學校對畢業設計的開展有著統一的要求，即所有專業均為一致的組織模式。顯然，這對不同的專業及不同類別的學科而言是不合適的。就工程管理專業而言，為促進畢業設計目標達成、學生實踐創新能力提升，建議從師資組成、進度安排及考核方法等方面，對現有畢業設計的組織模式進行優化（見圖1）。具體措施如下：

其一，指導教師多元化。引入專業領域內的一線從業人員作為校外指導教師，即企業導師。企業導師對學生的指導與培養主要安排在第七學期的畢業實習周進行。其二，學生提前參與。在第六學期增加畢業設計“預選題”環節，指導教師可以基于相關研究項目，早日讓學生參與其中，盡早確定選題方向并進行相關研究工作。其三，優化考核方式。建立月答辯制度，讓導師及時掌控進度。其四，以賽促學。鼓勵學生以畢業設計為依托，參加相關學科競賽，開闊學生的視野，提高學生研究學習的積極性。

（二）擴大選題范圍

目前工程管理專業畢業設計的目標建筑主要有兩類，一是多層或高層民用住宅類建筑，二是公寓樓類建筑，這些建筑多為框架或框架-剪力墻結構。就行業領域的覆蓋面而言，上述選題范圍相對有限。畢業設計選題應圍繞工程建設項目展開，除了公寓、住宅，像常見的工業廠房、食堂、辦公樓、酒店、體育館等案例也應適當納入其中。同時，相關的機電設計、建筑節能設計、景觀規劃等內容也可予以考慮，以豐富專業覆蓋面，提升畢業設計的廣度與深度。

（三）綜合使用工具

采用BIM技術，有助于提升畢業設計中建筑與結構設計、施工組織與策劃以及造價、進度、質量、合同等管理過程的智能化水平，提升畢業設計的豐富性與趣味性，提高畢業設計完成效率。然而，目前在畢業設計實施過程中，存在使用工具單一、設計深度不夠等問題，多數畢業設計仍然停留在基本的建模與算量方面，而對結構優化、畫面渲染、建筑節能等BIM深度優化內容研究較少，難以較好地達到培養目標與要求，更是難以體現畢業設計應有的團隊協作性與創新精神。

隨著計算機及互聯網技術的發展，工程建設行業從建筑規劃、設計、招投標到施工及運維均可運用BIM技術來完成，并逐步向精細化、智能化方向發展。掌握多種相關的BIM工具，是工程管理專業學生提高自身技能、更好地滿足工作需求的關鍵。在畢業設計過程中，根據工程案例的不同實施階段，可采用多種工具協同模式，提高畢業設計的內容深度、質量及創新性。基于工程管理專業的特征，BIM模型各階段可采用的工具如表1所示。

（四）完善BIM培養模式

畢業設計是綜合檢驗學生大學期間所學知識的重要環節，借助BIM技術來完成畢業設計已受到工程管理專業越來越多的教師及學生青睞。然而，部分學校相關的BIM課程開設較少甚至從未開設，使得學生對BIM知識的掌握十分有限，多數僅停留在基礎建模階段。學生在畢業設計完成過程中若有所需，不得不“現學現賣”，畢業設計效率及質量難免受到影響，難以達到培養目標。因此，教師在日常教學過程中，應加強BIM技術的教學，以保障畢業設計環節的順利開展。

在理論教學層面，根據BIM技術的特征，對應課程的開設時間需放在相應的先期課程（如房屋建筑學、CAD技術、工程識圖等）之后。由于BIM技術是實踐性很強的課程，理論教學模式應與后續實踐教學相統一。一方面，在組織模式上宜采用分組討論式教學模式，以增強課程互動性與趣味性，提高授課效率；另一方面，所采用的案例應簡單、實用，能讓學生快速掌握相關建模方法的基本流程，以別墅、宿舍樓或多層建筑為宜。

在實踐教學層面，應給予較多課時及資源的支撐。首先，授課教師發布工程實例，由各學生小組利用Autodesk Revit、SketchUp、ArchiCAD等軟件共同建立三維模型，采用小組討論教學模式。每個小組建議同時選用2～3種軟件，以在實踐中掌握各軟件的差異性。其次，采用Lumion、Fuzor等軟件進行深化處理，每完成一個階段，各小組都要匯報成果，通過交流討論加強對BIM基本技能的掌握。再次，學生結合傳統工程管理基礎理論知識，學習基于BIM技術的成本、進度、安全等方面的管理。最后，經過系統的學習、總結與探討，學生初步掌握建筑與機電建模、碰撞檢查、施工方案、渲染模擬、項目管理等一系列BIM設計任務，以小組為單位，提交學習報告及資料并進行課程答辯。

當然，在上述培養過程中，授課教師可以根據實際需求，靈活運用教學組織模式，通過分組討論式教學、案例分析、階段答辯等，優化學生BIM技能的日常培養方式。教師應注重對學生啟發性思維的引導，以提高學生應用BIM技術的積極性與創新能力。

（五）利用校企合作平臺

畢業設計是實踐培養環節的重要構成，也是學生綜合運用所學知識解決實際問題的環節。在畢業設計過程中，學生多數時間是在校內進行理論學習，接觸實際工程問題的機會較少。企業作為工程應用市場的直接參與者，熟悉行業領域需求，擅長解決工程問題。采用校企合作模式能夠實現資源共享、優勢互補，促使學生將理論知識與實踐相結合，以彌補培養過程中學生實踐鍛煉方面的不足。一方面，這能夠加強對學生實踐能力的鍛煉。由于校企合作平臺具有長期性，針對具體的工程實踐問題，可以邀請企業導師在學生實習過程中給予重點指導，提供針對性解決方案，提高畢業設計的質量，使企業導師真正參與到學生畢業實習環節中。另一方面，這能讓學生接觸到先進的企業文化，了解企業運行模式，以豐富自己的閱歷。同時，這還能夠讓學生接觸到最新的市場產品，如BIM相關軟件及技術，增強自己的實踐動手能力與創新能力，從而提高社會競爭力。

三、結語

工程管理是一門實踐性很強的學科，優化并加強畢業設計環節能夠增強學生理論聯系實際的能力，對學生專業技能水平的提升具有促進作用。本文以常州大學為例，通過分析工程管理專業畢業設計的組織與選題等環節，指出現有模式的不足之處，建議將畢業設計與當下應用較為廣泛的BIM技術相融合，從而提高學生畢業設計的廣度與深度。同時，建議通過優化組織模式、擴大選題范圍、綜合使用工具、完善BIM培養模式、利用校企合作平臺等措施，改革工程管理專業畢業設計環節，提高學生的實踐動手能力、創新能力及團隊協作能力，使學生成為工程建設領域的高素質技能型人才。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 張雪，陳三波. 新工科建設背景下工程管理專業本科畢業設計改革對策[J]. 建筑經濟，2020，41（S2）： 343-347.

[2] 萬玲，符春麗，羅德海. BIM技術在工程管理專業畢業設計中的應用研究：以廣東海洋大學寸金學院為例[J]. 高等建筑教育，2020，29（2）：177-183.

[3] 池慧，盧楠，邊金.基于BIM的工程管理專業畢業設計模式探索[J].科教導刊（下旬），2020（3）：47-48.

[4] 李琦，王懷鈺. BIM應用在工程管理專業教學的思考[J]. 大學教育，2020（11）：79-81.

[5] 侯綱，袁垚垚，孫思雨，等. 工程管理專業畢業實習與就業期望調查研究[J].安陽師范學院學報，2020（5）： 151-155.

[6] 陳棉，陳晶. 基于BIM技術的工程管理專業教學體系和教學方法改革與實踐[J]. 項目管理技術，2021，19（2）：73-77.

[7] 張卓如，王志強. 工程管理專業BIM實訓教學改革的研究：以青島理工大學為例[J].山東教育（高教），2020（Z2）：100-103.

[8] 池慧，盧楠，邊金. 基于BIM的工程管理專業畢業設計模式探索[J].科教導刊（下旬），2020（3）：47-48.

［責任編輯：周侯辰］