工程管理专业BIM课程教学实践分析

2022-09-21 16:45:05 来源:写作指导

工程管理专业BIM课程教学实践分析

[摘要]通过分析BIM技术在建筑业的应用及在高等院校教学体系的构成,结合工程管理专业课课程体系及能力培养要求,通过对高年级开设BIM课程、整合实践环节与开设BIM课程相结合,详细阐述实现BIM课程落地的两种模式,结合河南城建学院实际提出BIM技术在国内应用型建筑类高等院校工程管理专业的实施方案。

[关键词]工程管理专业;BIM;课程改革

2016年,住建部《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》中28次提到BIM,提出着力增强BIM技术等信息技术集成应用能力,加之之前住建部颁布的《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》确定的发展目标,我们可以清醒地认识到BIM人才的需求量将在今后一段时间内急剧增长。从近五年BIM的发展情况来看,制约BIM技术推广应用的一个关键因素就是BIM人才缺乏。现阶段,我国建筑行业BIM技术的应用主要以设计单位为主,并逐渐向施工单位和物业管理单位扩展。工程管理专业培养学生具备在招投标阶段及施工过程中工程造价控制、在施工阶段进行项目管理、在运维阶段进行物业管理的专业知识,以造价咨询单位、施工单位和物业单位为目标岗位。在工程管理专业开设BIM课程或将BIM知识融入课程体系迫在眉睫,如何在工程管理专业开设BIM课程或将BIM知识融入课程体系也成为高等院校工程管理专业教师需要考虑的问题。目前,国外正在逐渐将BIM技术融入课堂教学环节,并进行了一系列改革和实践。在我国,开设BIM相关课程的院校较少,且主要集中在办学实力较强的建筑类高校,涉及专业以建筑学、土木工程、给排水科学与工程为主,在工程管理专业内开设BIM课程则更少。因此,高等院校工程管理专业内的BIM如何与原有的课程体系融合,调整人才培养方案,为社会培养更多优秀的专业人才意义重大。

一、具备开设BIM课程的条件

(一)工程管理专业课课程体系

河南城建学院是一所以工科为主、以“城建”为特色的省属院校,近年来,学校牢牢抓住BIM技术人才培养这一抓手,紧密围绕立德树人根本任务,以理想信念教育为核心,以社会主义核心价值观为引领,切实把助力大学生全面发展作为人才培养的切入点,坚持“三全育人”,通过“政产学研用”五位一体的城建类BIM人才培养实践与创新,为社会输送了大量德才兼备的BIM专业人才。工程管理作为学校工程管理与服务专业群的核心专业,其人才培养结合学校城建特色,突出工程技术、管理知识、法律与经济和信息技术相结合的特点,通过设置实务类课程和计算机应用类课程,加强学生的实践动手能力和计算机应用能力,使工程技术与管理紧密结合、产学紧密结合,形成“两强+两结合”的培养特点。同时主动适应地方经济和行业发展需要,按照人才培养方案大修与微调相结合的方式,通过邀请行业专家座谈,征询用人单位、授课教师、毕业生的意见,多次对培养方案进行调整。专业课设置包含土木工程技术、法律、管理、经济、信息技术和英语等知识模块,理论教学与实践教学有序衔接,形成了具有一定特色的工程管理专业专业课课程体系。工程管理专业专业课课程体系及能力培养,见文末表1。

(二)开设BIM课程优势明显

从完善的专业课课程设置体系与BIM技术对专业知识要求来看,开设BIM课程优势明显。建筑工程制图、房屋建筑学、钢筋混凝土与砌体结构和安装工程识图与施工课程能培养学生土建、钢筋、安装的识图能力,建筑工程计量与计价、安装工程计量与计价能培养学生的算量能力,学习完这些课程后学生已经具备完成全专业建模的知识储备,能完成在revit、鲁班、广联达等软件的三维建模。工程项目施工组织与进度管理能培养学生的进度管理能力,学生能采用进度管理软件(如project软件)完成进度计划。其他专业课能培养学生在项目实施过程中具有“三控三管一协调”的能力,使学生能在广联达施工阶段精细化管理平台(BIM5D)、鲁班集成应用(LubanWorks)、Navisworks等平台软件上实现项目的BIM应用。

二、BIM课程的落地

(一)BIM课程落地存在的问题

目前,BIM课程落地存在诸多问题,首先,师资匮乏是高等院校没能开设BIM课程的首要问题,开设BIM课程需要教师对建筑、结构、水电暖全专业知识熟知,并且拥有计算机、工程项目管理的知识储备,最主要的是要熟悉BIM理论及相关知识,熟悉BIM相关软件操作,了解BIM在实际项目中的操作技巧。其次,软件种类多、价格高,软件兼容性较差,院校选择什么样的软件和如何选择软件在很大程度上要结合院校实际,结合专业进行选择,再加上BIM软件对计算机硬件条件要求较高,BIM实验室建设费用较高,给院校决策者造成很大的压力。再次,BIM软件种类多,软件操作有一定难度,BIM学习对学生专业知识要求高,学生学习有难度。最后,实施过程困难,院校探索BIM课程落地的方式主要有两种:一是在高年级开设一门BIM课程,分理论教学和上机操作两个部分。二是全面整合工程管理专业的实践环节,将原有的课程设计进行课程改革,并在高年级开设以BIM前沿知识讲授和基于BIM技术应用的全专业、全过程的项目化演练上机操作的一门课程。前者需要大量的课时,对师资的要求比较高,该方式虽是多数院校开设BIM课程的首选,但是实施过程困难重重,让人望而却步。后者效果最好,但困难最大。其一,需要整合工程管理专业的多个实践环节,涉及多门课程和课程任课教师,课改的工作量增加很多。整合实践环节需要对人才培养方案进行调整,培养方案调整一般以微调为主,调整过程涉及课程多、教师多,阻力较大,教师主导改革的积极性不高,教师参与度较低。其二,在哪门课程融入BIM知识需通盘考虑,如何通盘、谁来通盘应该是很多院校面临的大问题。

(二)BIM课程的落地

1.在高年级开设BIM课程

以河南城建学院工程管理专业为例,完善的专业课课程体系使学生识图、工艺、算量、项目管理的能力得到系统的培养,土建、钢筋、机电、给排水、暖通、消防建筑全专业无一遗漏,课程设置与BIM全生命周期的理念与技术相呼应。在高年级开设的BIM课程主要包括理论教学和上机操作两个部分,两个班119人,20学时理论教学,22学时上机操作。这样的上课方式人数多、授课时间和上机时间都较短,教学效果不明显。因此,在学期末安排一周课程设计,增强学生的动手能力,在这种模式下该课程理论教学完成了认识BIM、项目参与者的BIM应用、项目设计阶段的BIM应用、项目施工阶段的BIM应用、项目运维阶段的BIM应用、BIM在项目管理中协同的讲授内容;上机操作完成了基础建模软件、算量软件、平台管理软件的操作任务,一周的课程设计完成了一个项目全专业的建模和简单的BIM应用操作,课堂教学效果明显提高。

2.整合实践环节与开设BIM课程相结合

整合实践环节,将现有的课程体系与BIM技术教学相结合,在建筑工程认识实习中引入GMT软件指导学生完成三维土建建模,学生识图能力得到极大提升[1]。在毕业设计阶段引导学生进行基于BIM技术的工程管理专业的毕业设计,并参加全国高校BIM毕业设计作品大赛且取得了很好的成绩。以点带面,探索更多与BIM技术结合的课程改革正在进行[2]。紧紧围绕识图能力、施工技术能力、算量能力和项目管理能力的培养为主线进行课程改革。在房屋建筑学课程设计、安装工程识图与施工课程设计中采用Revitarchitecture软件、RevitMEP(或Magicad)软件完成土建、暖通、电气和给排水建模;在建筑工程计量与计价课程设计、安装工程计量与计价课程设计中采用广联达BIM算量软件(或鲁班BIM算量软件)完成三维建模和工程量计算;在工程项目施工组织与进度管理认识实习中将现场认识实习、MicrosoftProject软件、广联达BIM三维场布软件(或鲁班BE软件)相结合完成项目进度计划和三维场地布置模型;改革之后BIM技术应用课将以BIM应用与项目管理为内容的理论讲授为主,以Navisworks(或BIM5D或LubanWorks)为内容的上机操作为辅;BIM技术应用课程设计由原来的一周30学时改为两周60学时,学生要完成一个建筑面积10000平方米左右的框架剪力墙项目的模型建立、算量、进度计划、施工场地三维布置和施工进度模拟等任务;毕业设计设置基于BIM技术应用的毕业设计方向供学生选择,毕业设计环节要求参加BIM毕业设计的学生组成3~5人一组的团队,完成一个项目(带地下车库)的模型创建,根据模型信息完成图纸问题梳理、预留洞口图、管线综合图、提取项目的工程量,分别完成项目投标阶段、实施阶段的场地布置等工作。对原有的课程特别是实践环节与BIM技术教学相结合进行课程改革,学生能很好地完成BIM模型的创建巩固识图能力,通过与项目实施的结合,能充分理解项目全生命周期的概念,激发学生学习的积极性。

(三)BIM课程设置应服务于工程管理专业教育

BIM技术作为工程项目管理过程中的重要工具,为项目全过程工程管理提供决策依据和技术支撑,工程管理专业BIM人才培养至关重要。工程管理专业BIM人才培养应以掌握土木工程学科的基本理论和基本知识、现代管理科学的理论和方法的教育为本,以掌握BIM知识和操作技术的教育为纲,最终成为拥有扎实工程管理专业知识且具备BIM知识和操作技能的工程管理专业人才。

三、结语

随着建筑产业现代化的不断发展,装配式建筑、智慧工地、数字城市、数字孪生技术的发展需要大量懂技术、会管理的BIM技术人才。在工程管理专业BIM技术人才培养方面,通过优化实践教学,将现有的课程体系和BIM技术应用教学与实践紧密结合,培养工科为主、工管融合、创新实践能力卓越的高素质人才。

参考文献:

[1]殷许鹏,姬中凯.工程管理专业建筑工程认识实习的课程改革[J].科教导刊(中旬刊),2016(9).

[2]倪红梅,殷许鹏.基于BIM应用的土建类专业人才培养模式改革与实践[J].高等教育研究(成都),2016(3):33-34.

作者:殷许鹏 介朝洋 单位:河南城建学院