BIM下工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革淺析
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摘要：高等院校工程管理專業(yè)bim教學(xué)改革中畢業(yè)設(shè)計是較為重要的環(huán)節(jié)之一，畢業(yè)設(shè)計作為本科階段最重要的一項實踐活動，現(xiàn)在已經(jīng)很難讓學(xué)生取得巨大的進步，所以畢業(yè)設(shè)計急需進行改進。該文通過對國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于分析BIM與工程管理專業(yè)的關(guān)聯(lián)性，對基于BIM的工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計實踐現(xiàn)狀進行分析，探究工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計實踐教學(xué)的障礙，從利用企業(yè)實際案例、跨專業(yè)合作、培養(yǎng)師資等方面提出相應(yīng)的對策與建議。
關(guān)鍵詞：建筑信息模型；工程管理專業(yè)；畢業(yè)設(shè)計；BIM
BIM即為建筑信息模型，具有可視化、信息共享、可出圖性等特點，是將建設(shè)項目工程相關(guān)信息數(shù)據(jù)在構(gòu)建的建筑模型中集成的技術(shù)。在我國建筑業(yè)的飛速發(fā)展的同時，對建筑設(shè)計、施工建造、造價管理等與之有關(guān)的運行效率、實施方法提出更多、更高的要求。因此，建筑業(yè)對于前沿技術(shù)（如BIM、大數(shù)據(jù)和區(qū)塊鏈等）及其創(chuàng)新管理方式有迫切的需求。進入智能建造時代，許多重大工程項目面臨涉及的學(xué)科及專業(yè)更復(fù)雜、參與方更多、信息量大等問題，嚴重影響到工程建設(shè)效率，工程管理的信息化成為必然趨勢。BIM技術(shù)將是個很好的平臺，BIM技術(shù)可將建設(shè)項目全壽命周期中的所有信息、數(shù)據(jù)集成在建筑信息模型中，以供決策、管理參考，由此能夠提高建設(shè)項目的決策效率，更好地達成工程目標(biāo)，加速建筑業(yè)升級轉(zhuǎn)型。隨著BIM技術(shù)日益受到重視，相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員缺少的問題逐漸顯現(xiàn)，當(dāng)BIM技術(shù)在更多的工程項目中更多運用，缺乏專業(yè)技術(shù)人才已成為阻礙其自身發(fā)展及應(yīng)用的關(guān)鍵核心問題。這種現(xiàn)狀對高校相關(guān)專業(yè)人才的培養(yǎng)上提出了更多的要求，尤其是在工程管理專業(yè)人才的培養(yǎng)上，如何將BIM融入工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)體系中，培養(yǎng)出能夠熟練運用BIM技術(shù)進行質(zhì)量、成本、進度等工程項目管理工作的工程管理專業(yè)人才成為亟待解決的問題。
1文獻綜述
鐘煒等人認為工程項目管理在土建類專業(yè)的本科教學(xué)中是一門實踐應(yīng)用性的課程，并探討創(chuàng)新的教學(xué)手段，將新型的建筑工程技術(shù)手段，即建筑信息模型(BIM）結(jié)合可視化仿真方法應(yīng)用其中，并設(shè)置合理的課程體系、課程內(nèi)容、教學(xué)方法及考核形式等，對該專業(yè)教改方法進行了探索和實踐[1]。張曉靜等人通過達夫特4MF組織管理模型、BIM設(shè)計的階段劃分和工程管理一體化課程案例教學(xué)，提出基于一體化案例教學(xué)，以團隊為基礎(chǔ)的工程管理BIM畢業(yè)設(shè)計框架，并用具體實踐案例證明該框架可以對BIM畢業(yè)設(shè)計各階段進行系統(tǒng)分析其本科4年專業(yè)課程的縱向關(guān)聯(lián)[2]。葉曉甦等人通過剖析畢業(yè)設(shè)計與人才培養(yǎng)、現(xiàn)代工程及市場需求的關(guān)聯(lián)，基于“學(xué)生為主體，教師為指導(dǎo)”的教育理念，提出多專業(yè)聯(lián)合經(jīng)進行畢業(yè)設(shè)計的實踐教學(xué)模式，以優(yōu)化培養(yǎng)對象的知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)[3]。馮領(lǐng)香等人分析了BIM教學(xué)及現(xiàn)實中存在的問題與障礙，從產(chǎn)學(xué)研的角度，探討了基于BIM的工程管理專業(yè)教學(xué)模式、課程體系構(gòu)建、課程教學(xué)內(nèi)容的改革，提出了將BIM有機融入工程管理專業(yè)的方式方法[4]。因此，對于如何將BIM更合理地融入工程管理專業(yè)的課程體系并培養(yǎng)出既有扎實理論知識，又具備較強實踐能力的專業(yè)性人才，相關(guān)學(xué)者已經(jīng)有所研究，并在一定程度上以畢業(yè)設(shè)計為切入點探討如何培養(yǎng)基于BIM的工程管理人才。
2BIM融入工程管理專業(yè)培養(yǎng)體系的可行性
2.1培養(yǎng)計劃方面
BIM技術(shù)囊括方案設(shè)計、工程計量與計價、功能與環(huán)境分析、模擬施工、竣工結(jié)算等各項技術(shù)。目前，大多數(shù)高校工程管理專業(yè)課程體系包含工程技術(shù)經(jīng)濟、施工技術(shù)、施工管理和建設(shè)法規(guī)等課程，其中，工程技術(shù)、建筑繪圖、工程計量與計價、項目管理課程與BIM技術(shù)密切相關(guān)。例如：房屋建筑學(xué)可以通過Revit進行建模結(jié)合課程內(nèi)容，土木工程施工可在課程中設(shè)置虛擬施工軟件實驗課程，工程計量與計價課將手算內(nèi)容結(jié)合軟件實驗課，工程項目管理可設(shè)置BIM相關(guān)課程設(shè)計。對于工程計量與計價課程，則可以結(jié)合應(yīng)用基于Revit的三維算量與計價來進行授課[5]。
2.2教學(xué)手段方面
首先，以BIM為輔助教學(xué)手段，有效提高學(xué)生對理論知識點的理解，提升教學(xué)效果。通過軟件創(chuàng)建三維模型，可以讓學(xué)生建立更好的空間體驗，對建筑結(jié)構(gòu)有更清晰的認知，掌握相關(guān)建筑構(gòu)造知識，并可在課后設(shè)置一定的實驗課程，讓學(xué)生體驗自主完成軟件建模任務(wù)，在一定程度上深化對于理論知識的理解以及培養(yǎng)對專業(yè)技術(shù)的興趣[6]。其次，通過BIM技術(shù)可更好地整合工程管理專業(yè)的課程知識，形成有機結(jié)合的框架體系。BIM為工程項目的全壽命周期管理提供集成化的信息共享平臺，有利于學(xué)生掌握全面的工程項目全壽命周期的技術(shù)及項目管理知識。最后，BIM可充實工程管理專業(yè)的實踐教學(xué)。BIM中的漫游檢查、虛擬施工、計量與計價充實了工程管理實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，為實踐環(huán)節(jié)提供仿真環(huán)境[7]。
3基于BIM的工程管理畢業(yè)設(shè)計實踐現(xiàn)狀
目前，國內(nèi)大多數(shù)高校已經(jīng)把BIM相關(guān)課程設(shè)置到培養(yǎng)計劃中，但更多是設(shè)置一些獨立的、不相互關(guān)聯(lián)的實驗課程或理論課程，或僅僅教授BIM軟件使用，并且很多院校的BIM中心只是針對課題研究、社會培訓(xùn)，而沒有用于本科知識教學(xué)[8]。例如：延安大學(xué)土木工程BIM畢業(yè)設(shè)計，要求使用SATWE、PKPM等BIM軟件進行結(jié)構(gòu)分析；東南大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程管理專業(yè)設(shè)置了BIM畢業(yè)設(shè)計主要用于處理工程計量與計價的工作；天津大學(xué)和重慶大學(xué)開設(shè)工程管理BIM課程設(shè)計，要求完成基于BIM完成工程計量與計價、工程項目施工管理等任務(wù)。但開設(shè)工程管理專業(yè)的高校，其開展基于BIM的畢業(yè)設(shè)計院校較少。國外高校BIM畢業(yè)設(shè)計的方式更多地以團隊的形式進行，由學(xué)生分組并組層各個畢業(yè)設(shè)計隊伍，小組內(nèi)進行協(xié)同作業(yè)。按需要形成的成果進行分類，第一類為直接利用BIM技術(shù)相關(guān)軟件進行建筑設(shè)計，形成建筑信息模型；第二類為翻模，即在現(xiàn)有的施工圖基礎(chǔ)上，進行翻模，構(gòu)建建筑信息模型；第三類是將前述兩種方式進行結(jié)合[9]。但無論采用何種形式，在選擇建模對象時，各高校畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師更多地會選擇規(guī)模較小但又能較多地囊括較多功能需求的建筑，這樣能夠讓學(xué)生更多地在畢業(yè)設(shè)計中進行學(xué)習(xí)、培養(yǎng)能力，并在一定程度上較大地體現(xiàn)BIM在工程設(shè)計、管理中的優(yōu)勢。開展畢業(yè)設(shè)計的方式主要有3種：一是小組作業(yè)，可以通過跨專業(yè)協(xié)作，融合建筑、結(jié)構(gòu)及工程管理等不同專業(yè)的學(xué)生一起參與到同一個畢業(yè)設(shè)計中；二是校際合作，各高?？沙浞职l(fā)揮各自學(xué)科優(yōu)勢，組織各自學(xué)校的學(xué)生共同完成同一個BIM設(shè)計任務(wù)；三是團隊內(nèi)部協(xié)作，團隊制訂BIM設(shè)計行動方案，每位成員詳細分工，如BIM經(jīng)理、建模人員、模型分析人員、模型管理人員等[10]。通過將國內(nèi)外工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計展開方式進行對比，國外BIM模型會更多地涵蓋各項功能，國內(nèi)的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)更對地針對BIM技術(shù)個別功能的應(yīng)用；國外強調(diào)小組團隊協(xié)作，以團隊為單位提交成果，而國內(nèi)高校較為強調(diào)每個學(xué)生獨立作業(yè)，形成個人畢業(yè)設(shè)計成果。兩者各有優(yōu)缺點，國內(nèi)高校的BIM畢業(yè)設(shè)計可根據(jù)學(xué)校自身的軟硬件條件，取長補短，設(shè)置更具適應(yīng)性的BIM畢業(yè)設(shè)計模式。
4工程管理專業(yè)BIM畢業(yè)設(shè)計探索
4.1利用企業(yè)實際案例
大學(xué)生最終是需要進入企業(yè)工作，因此布置畢業(yè)設(shè)計時可以企業(yè)需求為導(dǎo)向，在利用BIM技術(shù)進行工程項目管理畢業(yè)設(shè)計時，可基于企業(yè)現(xiàn)有的實際項目，與企業(yè)合作，所對應(yīng)項目的BIM工程師可聘請為學(xué)生的第二導(dǎo)師，聯(lián)合校內(nèi)一起指導(dǎo)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計，在一定程度上可以讓學(xué)生在畢業(yè)前能夠接觸實際項目并形成一定的成果。
4.2跨專業(yè)合作
在完成一個完整實際項目時，往往需要各專業(yè)學(xué)生合作完成。例如：在進行BIM建筑建模階段，可由建筑學(xué)專業(yè)教師指導(dǎo)相關(guān)專業(yè)同學(xué)完成；在進行BIM結(jié)構(gòu)建模階段，可由土木工程專業(yè)學(xué)生完成；在進行施工組織設(shè)計時，可由工程管理專業(yè)學(xué)生利用相關(guān)BIM軟件完成；工程計量與計價部分可由工程造價專業(yè)學(xué)生利用BIM相關(guān)計量計價軟件完成。通過各專業(yè)學(xué)生協(xié)作，形成一個完整的BIM團隊，能夠較好地完成一個完整的項目。
4.3多樣化師資力量
一方面，基于高校缺乏BIM相關(guān)的師資力量，可從相關(guān)企業(yè)聘請工程師教會學(xué)生BIM相關(guān)知識并指導(dǎo)學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計；另一方面，學(xué)校現(xiàn)有師資需輸送到相關(guān)合作企業(yè)進行培訓(xùn)、實習(xí)，來提高校內(nèi)教師對于BIM技術(shù)的全面掌握。
作者:李姣姣 單位:合肥城市學(xué)院管理工程系