BIM应用在工程管理中教学思考

BIM应用在工程管理中教学思考

[摘要]文章首先介绍了BIM技术的含义和特点,说明我国BIM技术发展还处于初级阶段;然后从BIM技术的应用现状分析,列举了高校中工程管理专业BIM教学普遍存在的问题,包括BIM教学深度不够、学生实习机会有限、专业课程结合程度不足、对建筑企业工作实际需要了解有限等现实问题,从中可以看出BIM技术在高校本科培养中尚存在诸多不足。可以在教学中适当加大实践环节的广度和深度、加强校企沟通交流、增强校内宣传、增加教师培训投入和强化学校对专业证书的认证和认可,这些都是切实有效的解决问题的方式。

[关键词]BIM;工程管理;专业教学

BIM(BuildingInformationModeling),亦称为建筑信息化模型。BIM是一种数字化信息技术,随着信息技术及互联网的快速发展,其在建筑行业的应用越来越广泛。BIM技术在建筑工程项目整个生命周期内,发挥着越来越重要的作用。BIM技术把传统的二维平面图纸转变为三维及多维可视化模型,在设计、投资、招投标、施工及竣工等阶段使项目相关信息变得立体可视,项目设计、施工、监理等单位通过BIM共享信息,能及时发现问题、传递信息,使整个管理过程动态可控化,为项目质量、安全、进度管理提供有效保障,避免资源浪费、减少变更和重复工作,降低技术故障率,从而达到控制项目成本、提高工作效率、增加项目收益的效果[1]。2015年住建部的《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》指出,“到2020年末,甲级的勘察设计院和特级一级的房屋建筑施工企业必须具备BIM的集成应用能力;90%的政府投资项目要使用BIM”。但是,我国目前建筑业信息化率仅约为0.03%,与0.3%的国际信息化率平均水平相比,BIM在我国建筑行业的应用仍旧处在初级阶段。国家的产业战略导向和目前国内外建筑行业的BIM应用现状均表明,BIM技术应用是建筑行业的趋势和关键点。BIM初期投入成本较高、新旧软件之间缺乏互通兼容性,BIM相关政策、法规、学习资源等缺失,BIM专业性人才不足以及BIM应用缺乏建筑行业内外部支持等,这些是制约当前我国建筑业BIM发展应用的关键问题[2]。高校作为培养BIM应用专业人才的主要阵地,应及时了解国内外BIM技术应用现状及发展趋势,让学生结合专业知识熟练掌握BIM软件应用技巧,这点尤为重要。

一、BIM特点及作用

BIM技术的核心在于利用数字化信息技术,建立虚拟的建筑工程三维模型,为该模型提供完整的、及时更新的建筑工程信息库。BIM技术被广泛应用于规划、施工、运营维护等领域。BIM技术已经是建筑工程项目管理过程中较为先进的技术,其有五个特点[3]。

(一)模型可视化。传统的建筑设计最初以平面图纸的形式展示,随着计算机的发展慢慢出现CAD等制图软件,这使得设计、施工及管理比平面图纸更加形象立体,便于实施和修改,但是各个部门缺乏合作,即使发现问题也不能及时反馈、沟通及变更,造成不必要的麻烦和浪费。而BIM数字技术在建筑项目开始之前就能够建立可视化的建筑物模型,以一种直观的建筑模型进行展示,从而在可行性研究、设计和规划阶段就能及时发现问题,及时了解该建筑项目将来建成的实际效果、设计将遇到的实际难题、建造过程中的施工难点、项目管理的主要目标等,这些均可以在BIM系统中得以形象展示[4]。

(二)动态可优化。建筑项目在规划、设计阶段,通常不可能考虑到所有未来发生的实际情况,而在具体施工过程中也一定会与当初的设计有一定的偏差。BIM技术给建筑项目各方提供了一个完整的资源优化平台,随着数据和信息的不断更新,设计人员根据项目具体施工情况对建筑模型进行动态调整和优化,从而实现整个建筑系统的优化,以进一步提高建筑设计和施工的高质量性。

(三)出图性。BIM技术可以为项目各方提供适合自己需要的图纸,为设计单位审查设计内容,对出现的问题,采取有针对性的措施,保证设计整体质量,提高设计方案的可行性;为投标单位提供相的信息,制定有针对性的投标方案;为业主提供项目进度信息以及帮助等。BIM和纸质施工图纸不同,能够通过对建筑图纸进行优化及模拟等操作,提高施工质量和施工安全[5]。

(四)合作协调性。建筑项目涉及的单位很多,包括承包商、供应商、业主、监理等,BIM提供一个公共的平台,从而能使不同岗位、部门、管理层之间进行有效的沟通、交流,理解合作方的利益关系,这样才能减少矛盾,达到利益的最大化。建筑项目的复杂多变性使参与方工作量和工作压力剧增,同时也增加了项目成本。而BIM技术构建平台对各参与方将面临的矛盾及问题进行及时沟通协调,生成数据并上传平台,这能有效降低施工事故率、缩减工期并最终降低项目成本。

(五)模拟性。BIM技术不只模拟建筑物外形,更能模拟建筑物特征性能和材料属性等。比如建筑的实际功效和现场环境,管道碰撞模拟,紧急情况的疏散模拟实验,施工现场的布置情况,进度计划下的不同阶段建筑外观视图等,通过BIM技术的4D模拟能力,可以及时了解信息及偏差,遇到问题提前确定合理施工方案并进行预防。

二、工程管理专业中BIM的教学现状及存在的问题

(一)工程管理专业的教学现状目前,高校中工程管理专业的教学模式仍普遍沿用传统的理论教学为主、实践教学为辅的形式。鉴于工程管理专业是一个重实践的应用型专业,加大实践环节、提高学生的实践能力培养迫在眉睫。很多高校增加了工程管理专业实践学分比例,大多占总学分的25%左右,形式也由原来的课内综合性实验和课程设计、校内外实习实验向设计性实验、校外单位实习转变,学生的实践应用能力得到提高,学习效果明显,得到学校领导和用人单位的一致认可[6]。1.修改专业培养计划和方案。随着建筑行业信息化的发展,多数高校的工程管理专业及时修改培养计划和课程教学大纲,增加实践课程或提高实践学时,以丰富学生的理论知识,提高学生的理论联系实际的能力;同时减少相关的理论课学时,如工程项目管理、建筑工程估价、成本计划与控制、工程结构、工程经济、运筹学等,在授课过程中与实践环节结合,使学生尽快掌握实践应用。2.引进BIM教学软件不少。高校均在不同程度上引进BIM软件进行教学,及时学习和掌握BIM最新知识和数据,以期与社会需求和企业要求接轨。在了解实际需要后,一些高校及时调整工程管理专业教学计划安排和学时比例,对学生的培养更有针对性,在提高学生专业能力的同时,让学生在就业和工作中更有竞争力。3.增加相关的实践环节在增加。BIM管理理论课的同时,也辅以实践环节加以补充,通过实验上机进行模拟建筑项目,让学生了解项目的各项数据,包括模拟建筑物外观特征和实用功效,质量、进度和安全管理重点,结构特征及设备安装等问题,同时结合其他课程,如autoCAD、算量、项目管理等教学,使学生充分了解工程管理课程体系的内在联系。校内成立BIM社团,定期组织社团活动和校内比赛,增加与其他高校和BIM组织的联系沟通,这对BIM技术的宣传普及和推广起到了积极作用。4.积极参加国内高校BIM比赛。目前已经形成比较有规模的部级、省级的BIM应用技能大赛,比如BIM建模、BIM全过程造价管理、BIM施工项目管理等,赛事通常由中国建设教育协会与软件开发公司共同组办,有各高校本科、高职等组队参赛,比赛严谨正规。学生通过比赛的磨炼,进一步深化了课堂学习内容,增加了专业知识体会,丰富了学习经历。比赛不仅让学生学到了知识,而且增进了高校间和校企之间的交流,效果积极明显。5.鼓励学生考取BIM证书。各高校鼓励学生在校期间考取各种资格证书,如教师资格证、人力资源证等,而BIM技术的快速发展及专业人才的缺乏,导致BIM技能等级证书含金量大大增加,用人单位也经常以这一证书作为录用毕业生的主要标准之一。很多毕业生在进入工作单位之后才意识到BIM应用在工作中的重要性,可见,在校提早学习BIM知识、考取BIM技能证书尤为重要。

(二)存在的普遍问题。1.BIM教学深度不够。工程管理专业由以传统理论教学为主向应用型培养目标转变,需要一个逐渐完善的过程。BIM技术在我国的发展尚处于初级阶段,高校教育在快速应对变化的同时,也在不断纠正并完善对学生的培养。BIM管理的课程目前学时有限,仅能做到对BIM理论进行介绍和普及,需要不断补充和学习新的知识。2.专业课结合BIM教学较浅。BIM技术融合了多学科的知识,针对工程管理专业要学习的相关课程包括项目管理、工程施工、工程材料、工程估价、工程结构、成本计划与控制、工程经济、建筑制图等,可以说是工程管理专业一个综合应用的技术领域,而每门课程都有自己的教学体系,不能仅仅为BIM一门课程服务,所以教学过程中BIM的应用普及程度较浅。3.实习机会有限。工程管理专业鉴于安全、实习经费、学生工作能力等的考虑,学校组织的实践环节有限,实习机会更是少之又少。学生不能及时将所学知识应用到实际,这无异于纸上谈兵,会造成理论联系实际的能力不足,工作时需要花很长一段时间适应实际工作的需要。部分学生利用假期,依靠个人联系实习单位,这种情况下,学生的人身安全不能得到保障,实习效果也不是很理想。4.对企业的实际需要了解有限。在工程管理专业人才培养过程中,高校与建筑企业的联系较少,只有在具体的实习中才有短时间的接触,而且接触的多是现场施工人员,而非BIM技术人员。这导致其对BIM在项目中的应用了解不深,更不能有效了解建筑企业对BIM技术应用人才的需要,从而不能及时调整本科培养方案。

三、BIM应用在工程管理专业教学中的建议

(一)增加实践教学的广度和深度。工程管理专业必须重视实践教学,而现有的实践环节还浮于形式,应该增加一定学时的实践环节,主要是实习和软件应用的课程。如果无法增加学时,可以适当增加课外作业和校外实习的形式,增强BIM课程授课的难度和深度,可以以课后作业的形式巩固课内教学。

(二)加强校企沟通和交流。学校、学院出面联系相关企业,加强校企各方面的联系和沟通,建立长期合作的模式,定期聘请建筑企业BIM技术专业人员以课内授课、课外讲座、企业现场指导等形式,丰富BIM教学内容;也可以定期安排专业学习成绩较好的学生,有组织的进行短期的企业实习,让他们了解企业需要,同时及时调整教学方向。目前,辽宁石油化工大学已经与辽宁省的部分企业建立了联系,工程管理专业会定期得到建筑相关企业的专业辅导。

(三)增强校内外专业合作和竞赛。在现有的BIM社团基础上,加大宣传力度,学校和学院给予大力支持,在学院内部、学院之间甚至于学校之间架起一座桥梁,形成相互之间既有联系又有学习的沟通模式,大家在活动中学习、交流,互通有无,共同进步,使BIM应用得到普及,以促进建筑行业信息化建设。目前,辽宁石油化工大学已经成立BIM社团,定期举办活动和比赛,这加大了全校各个专业对BIM的了解,效果良好。

(四)加大专业教师的培训投入。BIM技术是一门新兴技术,在我国仍处在初级阶段,专业人员严重缺乏,高校本科培养也处于学习过程中。为了更好地教授给学生理论知识,专业教师应该及时了解学科发展的前沿方向。高校应加大对专业教师实践培训的投入,定期开展BIM技术和建筑信息技术培训学习,让专业教师可以走出去参加各种专业技术培训或会议;也可以在校内举办专业技能培训或讲座,让专业教师及时了解建筑行业发展趋势、软件应用的实际情况、人才培养存在的问题等,以便更好地为社会培养优秀人才。

(五)强化高校对专业证书的认证。目前,很多高校特别重视对学生应用实践能力的培养,比如大学生创新创业项目,从多方面肯定和挖掘大学生的潜力和能力,收效明显。很多高校鼓励学生在校期间考取专业证书,这也是对其专业学习能力的肯定和鼓励。而工程管理专业仅涉及建筑领域,部分高校对类似的专业重视不够,不认可学生考取此类专业的证书,这打击了学生学习的积极性。应强化高校对专业证书的认证和认可,以确定的学分、奖励或作为评奖评优的主要依据等形式加以肯定,这也是对BIM技术学习的一个有力支持。

四、结束语

文章从BIM技术的发展入手,通过BIM技术的特点分析,了解BIM技术对于建筑行业的重要性和意义。BIM具有很多优点,是国内外建筑行业发展的必然趋势。我国BIM发展尚在初级阶段,注定是一个不断学习、不断修正的过程。针对建筑行业对BIM技术专业人才的需求现状,高校必须及时、快速地做出应变和调整,尽快培养出国家和社会需要的专业人才。工程管理专业对于人才培养方案的及时调整,离不开学校和社会的大力支持和帮助,离不开高校专业教师的不断努力和学习,更离不开BIM软件开发人员对建筑行业实际情况的掌握和更新。各方人员应互相协调、不断学习,这样才能共同进步,这是高校发展的动力,同时也是学生学习专业知识的源泉。

作者:李琦 王怀钰 单位:辽宁石油化工大学经济管理学院