新工科下BIM的工程管理课程创新探索

新工科下BIM的工程管理课程创新探索

摘要:在教育部提出高校开展“新工科”研究实践活动以及BIM技术在数字建筑业中快速发展的背景下,为适应新时期的学科建设的发展需要,将BIM技术引入工程管理核心教学课程体系中,构建信息化的专业核心课程体系和教学实践平台,深化产教融合协同育人人才培养模式的优势,提升学生的实践能力和创新能力,切实促进工程管理专业人才培养和教学改革。

2017年,教育部提出开展新工科专业建设,在高校积极推进新工科建设的主要原因是在经济领域国家取得了巨大的发展,但是教育发展比起经济来说显得相对滞后。依据传统的高等教育人才培养模式所培养的专业人才跟不上当前社会经济发展的新需求,迫切需要进行新一轮的教育改革,完善和转型传统的教育模式来培养新型工程人才,为经济和社会发展提供必要的人才支撑。新工科专业建设是多方位、新职业与学科交叉的人才培养格局的尝试,是提倡实施产教融合协同育人的人才培养质量新理念[1-3]。BIM建筑信息模型(BuildingInformationModeling)是一种用于设计、施工和运维的管理流程和方法。BIM技术具有可视化、优化、信息共享、协同四大特色,依靠数字建模技术对建筑实体和施工过程进行模型仿真,其仿真可覆盖建筑全生命周期阶段的施工。BIM技术是当前数字建筑业中最基础性的应用,被认为是继CAD后建筑业第二次科技革命。为推动和促进产业的发展,住建部制定《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》文件,政策的出台对BIM技术在整个行业的发展有实质性推动和加速作用,让新技术、新理念在政策落地时有了支撑。本文正是在国家大力推动新工科专业建设、建筑行业大力推进BIM技术的背景下,为顺应建筑业发展趋势,把握行业前沿的发展动态,在人才培养模式中深度融合BIM技术,制定出符合行业发展需要的工程管理专业课程改革方案,来解决建筑行业信息化创新性人才严重不足的现状,实现工程管理专业核心课程创新设计的改革与重构。

一、BIM技术融入工程管理专业课程教学体系的必要性分析

近十几年来,我国经济规模实现跨越式的发展,经济的高速发展也使得国家投入大量的资金进行基础设施建设,加快城镇化的进程。城镇化的需求必然推进建筑产业的发展,产业的发展必然需求大量的工程管理技术人才,同时各企业对从业工程技术人员的素质要求也越来越高。但是,目前高校的工程管理专业人才培养没有跟随经济和产业的快速发展的步伐,人才培养模式重理论和偏实践的现象比较突出,和建设应用型本科高校的目标还有一定差距,培养出的学生上岗后实际动手能力低下,满足不了企业的人才需求。在市场经济体制下,行业竞争日趋激烈,企业为了产生更高的效益,再加上市场上人才流动频繁,企业不愿意投入更多的资金和时间对人才进行培训,招聘时更加看重人才的工作经历、实践经验和技能培训这些专业技能,更倾向于招聘上岗就能直接产生效益的人才。在教育管部门全力推动新工科专业建设的背景下,作为向企业提供主要专业技术人才的高等院校,如何提高其整体的教学质量,特别是在人才培养方案中提升学生的专业知识和实践动手相结合的综合素质,培养出满足企业渴望的人才,是应用型本科院校工程管理专业课程创新设计和改革急需解决的问题。当前正处于建筑业产业升级阶段,传统的建筑行业正面临着前所未有的挑战,产业的信息化为建筑业的发展提供了新的方向,也为建筑业发展提供了新的机遇。BIM技术是当前建筑业最有前途的信息化技术,其迅猛的发展得到行业内管理人员、研究人员的关注。建筑行业大力推动BIM技术促进信息化,作为“新工科”专业建的责任主体的高校,使得工程管理课程改革与重构已经迫在眉睫,建立基于BIM技术的“创新教学+实践”的教学培养模式,将BIM技术融入工程管理专业的人才培养方案中,实现两者的充分融合,不仅满足建筑产业升级的要求,还符合“新工科”人才培养理念的需求,使高校教学改革与行业发展紧密结合在一起,一方面行业的发展为高校人才培养提供了目标,高等教育的发展为行业发展提供智力支持和技术人才。

二、工程管理课程创新设计及BIM技术课程教学的具体思路

(一)专业课程体系建设

在“新工科”专业建设的背景下,改进传统的工程管理人才培养模式和课程体系,落实立德树人根本任务,以学生为中心,落实OBE教育理念,不断优化改进为支撑条件的人才培养模式进行改革。改革适应经济社会的需求、结合专业特色、构建“培养目标—毕业要求—课程设计-教学大纲”逐层支撑的课程体系[4-5]。具体体现为:1.优化课程体系,增加创新创业教育的基础理论课程的比重,增强学生对创新创业的认识;2.改革教学手段,进一步丰富课内案例教学、教学的内容,引导学生的创新思维;3.以培养方案为基础,在实践教学过程中,以“兴趣驱动,自主实践,重在过程,追求实效”为方针,需进一步加大创新性、综合性实验所占比例,加大大学生创新项目的立项力度,提高学生的创新能力;4.进一步整合实验室资源,提高开放度和设备利用率,为学生参加创新创业活动提供有效的环境。作为应用型学科,工程管理专业不仅要求需具有理论知识,还特别要求具有较强的动手能力,教学中把实践能力的培养放在中心位置,通过课程设计、生产实习、毕业设计(论文)等环节加强实践教学,以全面提高学生的实践能力。

(二)融入BIM技术的核心课程体系改革

在“新工科”专业建设的框架内,依据专业人才培养目标和专业的定位,将大力推广作为建筑业信息化最杰出的代表BIM(建筑信息模型)技术,把BIM技术融入核心课程体系中,从理论层面上给学生灌输BIM思想,使其了解和运用BIM技术基础知识,为接下来的实践教学运用BIM打好基础。例如:在建筑工程制图课程中引入BIM(2D、3D)模型,利用技术展示2D图纸,生成建筑平面、立面、剖面图的3D模型,比起课本的理论讲解,BIM可视化模式更加直观形象地让学生理解和掌握制图的原理和规则。在房屋建筑学各个章节中穿插讲授BIM应用,利用BIM可视化技术直观展示建筑空间组合,建筑的平面、立面、剖面设计的BIM(3D)模型。学生通过模型观察和讲解,可以提升对建筑的基本构件、建筑细部构造的掌握,与传统授课相比,达到事半功倍的效果,还可利用BIM技术对建筑物进行节能设计、风向、日照的参数的分析。在工程结构教学中引入BIM(3D)模型,利用Revit技术软件进行结构建模,可把抽象结构模型转化为直观的模型,利用BIM可视性展示混凝土结构、钢筋布置内部隐藏的细节,展现结构构造中相关参数设置,可弥补多媒体教学课件中的不足,有助于增强课堂讲授的效果。在工程项目管理课程中利用BIM可视化技术,根据模型进行网络计划于进度管理、投资管理、材料需购管理、项目质量管理、安全管理、文档管理(BIM5D软件)。在工程招投标与合同管理课程中利用BIM模型编制招投标文件,招标单位运用BIM算量软件构件模型可快速、精确编制工程量清单,投标单位利用BIM模型进行施工方案、进度模拟和编制资源优化与资金计划。将BIM植入新开设课程进行教学,既学习了理论知识又增加了实践技能,整个教学过程贯穿于本科教育阶段,整个BIM教学过程是一个循序渐进的过程,从BIM软件的基础操作到实践项目的应用,逐步加强学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力。

(三)融入BIM技术的专业实践教学改革

在现有的工程管理实践教学体系中引入BIM技术的教学理念,完善传统的教学模式,运用BIM技术使专业课程从理论到实践上实现教学的信息化、可视化和仿真化。以工程管理专业的核心课程为基础,从的感性二维平面教学转化的理性的立体教学,使抽象的概念到可视化的具体,构建融入BIM技术的施工管理实践教学体系。采用BIM技术改进实践教学的教学过程,提升学生对专业知识的认知度,激发了学生的学习兴趣,提高整体的教学质量,强调与理论教学相互协调,在实践中既巩固理论知识,又培养学生的动手能力和实践能力,培养全方位的专业人才。将BIM技术的实践教学融入学科竞赛,构建基于BIM技术的竞赛实践平台,进行“专业实践+创新实践”一体化培养,增强学生BIM软件实践创新能力和自我创新的能力,达到以赛促教的目的。为了实施专业实践的改革,在协同创新发展战略引领下,积极探索建立与地方政府、行业和企业稳定、有效的合作育人和服务机制,共建基于BIM技术实践体系协同育人的新平台。在高校建立BIM技术工程实践工作室,引进企业高级BIM技术人才定期对专业教师和学生进行BIM技术工的应用能力,鼓励学校骨干教师参与企业BIM新技术合作研发。基于BIM技术校企实践合作平台的建设,强化学校和企业对学生理论和实践能力的双重培养,联合行业企业共同制定人才培养方案,共同构建融入BIM技术的课程体系,共同建设实习实训基地,共同组建BIM技术教学团队,共同实施人才培养[6-7]。积极推进校外实习基地建设,建立足量的实践基地,确保学生实习的时间与成效;加强实践基地的管理,提高基地的利用率,避免“走形式、形式化”现象,将校企合作真正服务于学生,强化各实践环节的教学跟踪管理、教学目标、过程的控制,践行更为完善有效的教学操作与控制措施,以确实达到预期的教学效果,构建起校企协同育人长效机制。拓展校外实践教育基地的功能与内涵,优化基地的运行和管理,使学生工程技术素养和专业创新能力可显著提升,学生综合素质和岗位适应能力明显提高,校企协同育人及校企合作机制切实增强,提升学生的应用实践能力。

三、结束语

在“新工科”专业建设的框架内,依据专业人才培养目标和专业的定位,将大力推广作为建筑业信息化最杰出的代表BIM(建筑信息模型)技术。实施课程创新设计和信息化教学模式,在实践教学中灌入产学研合作协同育人理念,探索实施“科研教学+产教融合”的人才培养体系,为培养学生实践应用能力和创新创业能力提供保障。

作者:李云龙 谢艳华 黄华恢 单位:桂林航天工业学院