曾子軒

廣西財經(jīng)學(xué)院

【摘要】在工程管理專業(yè)中，工程項目管理課程是一門注重實踐的課程，其教育與教學(xué)在素質(zhì)教育深化中得到了進一步的改革，創(chuàng)新地應(yīng)用教學(xué)手段也為當前課堂教學(xué)效率的提高注入了新的推動力。文章結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗，淺談BIM仿真在工程項目管理課程教學(xué)改革中的應(yīng)用，以供參考。

【關(guān)鍵詞】BIM仿真；工程項目管理課程；教學(xué)改革；實踐應(yīng)用

工程項目管理專業(yè)的核心課程是《建筑工程項目管理》，其涉及的知識面廣、實踐性強，且需要用理論與實踐相結(jié)合的方式全面提升學(xué)習(xí)效果[1]。工程管理專業(yè)的學(xué)生，更是要求在學(xué)校期間掌握相關(guān)專業(yè)知識，培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展與時代變化的能力，確定學(xué)習(xí)的目標。本文擬用BIM仿真技術(shù)，發(fā)揮其在推動工程項目管理課程教學(xué)工作中的價值與作用。

一、BIM技術(shù)教學(xué)實踐簡述

BIM的中文直譯是建筑信息模型，在中國《建筑工程信息模型應(yīng)用統(tǒng)一標準》中，它直接表述為：工程項目全壽命期內(nèi)項目組成部分物理特征、功能特征以及管理要素的數(shù)字化表達。利用計算機數(shù)字技術(shù)表達不但整合了幾何、物理和功能信息，還為在三維數(shù)字化技術(shù)支持項目生命周期建設(shè)中提供了決策。有資料顯示，美國建筑業(yè)存在57%的資源浪費，但在同樣的時間中，普通制造業(yè)領(lǐng)域浪費為26%，因此美國在很早就已經(jīng)希望將BIM技術(shù)信息化運用于建筑業(yè)。時至今日，美國已有多所高校開設(shè)有關(guān)BIM實踐性課程，學(xué)生從理論到實踐均能掌握項目的整個交付過程，從而明確當下建筑行業(yè)運行發(fā)展的各項要求。例如德克薩斯州A&M大學(xué)工程建設(shè)學(xué)院，早在10年前就一直為學(xué)生開設(shè)BIM課程，并將這門課程定義為3D-2D模型集成信息過程，參與學(xué)習(xí)的學(xué)生要掌握的仿真模型技術(shù)包括Autodesk、Google Sketch-Up以及Autodesk Revit等軟件應(yīng)用[2]。除了教學(xué)領(lǐng)域，BIM工程技術(shù)的應(yīng)用，以信息共享作為基礎(chǔ)，很大程度上減少了不必要的重復(fù)勞動，有效降低了成本，提高了效率。

與國外學(xué)校注重的BIM技術(shù)教學(xué)相比，國內(nèi)的教學(xué)改革依舊處于初級階段，且在發(fā)展過程中遇到了瓶頸，同時又受到缺乏專業(yè)教授人員等資源的限制，導(dǎo)致其教學(xué)改革舉步維艱。但目前國內(nèi)有好幾所大學(xué)正在BIM課程的教育改革中不斷摸索。

二、BIM仿真教學(xué)應(yīng)用模式的實施方案

在應(yīng)用的BIM可視化教學(xué)實踐中，工程項目管理教學(xué)改革的思路可以從以下幾點出發(fā)；首先要確保一定的實際工程項目模仿環(huán)境與施工條件，便于在教學(xué)改革過程中進行分析與問題解決，增強應(yīng)變能力培養(yǎng)的可操作性；其次是動態(tài)行仿真演練可視化工程，針對具體模擬的工程項目要有系統(tǒng)、全面和整體的管理理念；最后是確定模擬過程中的參與方式、實際內(nèi)容、責(zé)任等信息，一旦確定角色，就要保證整個模擬建設(shè)全過程的全面性與系統(tǒng)性。在《工程項目管理》教學(xué)中應(yīng)用BIM技術(shù)，基本原理的消化理解是首要的任務(wù)。結(jié)合當前學(xué)生普遍的自學(xué)能力，可以將這門專業(yè)課程的教學(xué)規(guī)劃安排如下：（1）詳細傳授有關(guān)項目管理方法的概念、原則、技術(shù)，緊密結(jié)合理論與實踐；（2）全面掌握項目管理與BIM技術(shù)的基礎(chǔ)知識和操作方法，并在操作過程中要求學(xué)生養(yǎng)成對日后具體工作可能產(chǎn)生隱患的預(yù)防性意識；（3）以分析項目管理與BIM相結(jié)合的綜合性案例為主，準確區(qū)分涉及其中的各項因素關(guān)系，確保學(xué)生學(xué)會定性的分析方法與定量的分析方法結(jié)合理論；（4）工程管理課程專業(yè)涉及的知識范圍較廣，教學(xué)過程難免遇到對專業(yè)知識不理解的情況，如果條件允許，最好全方位引入BIM技術(shù)手段輔助教學(xué)，模擬課外實踐的環(huán)境，提高教學(xué)效果。其中，具有改革意義的模式為“課堂案例結(jié)合講授+多媒體輔助教學(xué)+可視化仿真建模+現(xiàn)場實踐”。在重要的實施階段，學(xué)生的邏輯能力與分析水平非常重要，具體的教學(xué)內(nèi)容不但要強調(diào)工程項目過程管理、工程進度控制、工程造價管理、安全環(huán)境管理、工程信息管理以及后續(xù)的驗收等，還包括掌握BIM技術(shù)的原理和應(yīng)用軟件。因為結(jié)合了BIM技術(shù)的多媒體教學(xué)展示更具備生動形象的特征，學(xué)生的應(yīng)用教學(xué)過程更有身臨其境之感，所以專業(yè)課程的章節(jié)帶入BIM模擬或?qū)嵕颁浵?，如建筑施工現(xiàn)場管理、建筑安全環(huán)境等都更能提高效率。

BIM信息技術(shù)最大的益處在于三維可視化模型應(yīng)用，學(xué)生將建筑物以專業(yè)的BIM軟件進行模擬，真正實現(xiàn)將工程帶進課堂，如身臨其境。例如在學(xué)習(xí)施工階段項目管理，最核心的內(nèi)容包括進度以及各種橫道圖、網(wǎng)絡(luò)計劃等，這些內(nèi)容煩瑣而枯燥。如果采用了BIM技術(shù)的4D虛擬仿真建造技術(shù)，采用4D模擬施工動畫，從電腦中建立模型，借助三維可視化設(shè)備虛擬描述項目，那么學(xué)生更容易感知并接受。此外，還能在虛擬的項目實施環(huán)境下發(fā)現(xiàn)施工過程可能存在，但傳統(tǒng)教學(xué)過程中無法發(fā)現(xiàn)的問題和危險因素，再次針對問題進行方案模擬，根據(jù)模型展開實時調(diào)整和修改，更能幫助學(xué)生理解和掌握有關(guān)工程施工計劃優(yōu)化的內(nèi)容。

三、BIM仿真在工程項目管理課程教學(xué)中的改革創(chuàng)新

全國性的《工程項目管理》課程明確要求要通過課程學(xué)習(xí)來確保學(xué)生掌握工程項目管理的理論與方法、計劃和組織、事實與控制，提高從事工程項目管理工作的能力。但不可否認，在當前的教學(xué)過程中具體知識的傳授與市場行業(yè)要求以及國際化標準存在較大的出入。由此可以看出，過去的教學(xué)形式已經(jīng)無法滿足社會的需求，而《工程項目管理》更需要突出學(xué)習(xí)的實用性與技能性，重在改革創(chuàng)新[3]。過去的教學(xué)形式側(cè)重理論細節(jié)的深入講述，忽略了學(xué)生的實踐能力與應(yīng)用能力。在科技不斷發(fā)展的背景下，應(yīng)用如AutoRevit2012、AutoCad2012等計算機技術(shù)輔助工程軟件更能強化教學(xué)效果，針對具體工程采用三維圖形軟件模擬數(shù)據(jù)，并以實例的情況來展現(xiàn)三維可視化動態(tài)仿真工程重點，學(xué)生也才更能感受到學(xué)習(xí)的樂趣。

再如國外使用的BIM虛擬可視化模式，就能在《工程項目管理》中獲取很好的效果，除了上述的模擬工作環(huán)境以外，還能提供咨詢事務(wù)所。學(xué)生可以實現(xiàn)可視化仿真工程平臺取代紙質(zhì)資料數(shù)據(jù)的讀取方式，用更高的效率發(fā)揮更逼真的功能。另外，還能針對案例中出現(xiàn)的典型建筑項目，通過搜集BIM信息，建立全面的案例庫，為學(xué)生當前的學(xué)習(xí)或以后行業(yè)工作提供借鑒。BIM虛擬可視化仿真工作的工程項目管理BIM教學(xué)優(yōu)勢如下：（1）逼真還原施工現(xiàn)場，使學(xué)生更能身臨其境地感受現(xiàn)場管理活動的流程、細節(jié)以及很多難以用文字在課本中表述的知識；（2）還原虛擬施工過程的現(xiàn)實場景，還可以安排學(xué)生扮演其中的各個工程角色，負責(zé)現(xiàn)場的指揮、組織和管理，理解團隊合作的重要性，并在模擬中積累直接的合作經(jīng)驗；（3）采用BIM模型最大的優(yōu)勢在于通過三維技術(shù)將施工管理信息集成和優(yōu)化，尤其是在工程造價的節(jié)能上有巨大的優(yōu)勢，同時也是對學(xué)生工程經(jīng)濟、工程組織或工程計價等其他課程的補充；（4）BIM建立后，學(xué)生有了具體觀察的模型，對應(yīng)的信息展現(xiàn)不僅僅是圖形，更是整個專業(yè)的輪廓與規(guī)模。

將BIM仿真應(yīng)用在實際模擬中可分為兩個內(nèi)容，首先是引入項目管理BIM電子仿真沙盤，采用BIM電子沙盤組織學(xué)生模擬過程中的策略創(chuàng)建、溝通管理、決策過程、項目運作等環(huán)節(jié)。另外，學(xué)生還能采用電子沙盤的實例練習(xí)成本核算、合同預(yù)算、預(yù)算決算等過程，并針對工程涉及的工期、資源、費用等設(shè)計優(yōu)化方案。這種全新的教學(xué)形式能夠確保學(xué)生更深入地了解工程項目各周期具體的工作內(nèi)容和流程，進一步了解物資流、信息流等本質(zhì)，同時還能自我選擇擔任營銷經(jīng)理、采購經(jīng)理、項目經(jīng)理等模擬角色，從各部門不同分工合作的體驗中完成實踐，增強學(xué)習(xí)過程中的主動參與性和趣味性。

在工程項目管理課程中應(yīng)用BIM技術(shù)，教學(xué)軟件的主要功能模塊有土木工程模擬仿真實驗單元、建筑材料實驗單元、工程造價模擬實驗單元、工程力學(xué)實驗單元以及工程過程管理模擬實驗單元，其在教學(xué)各環(huán)節(jié)中均發(fā)揮了重要作用。在課堂教學(xué)中結(jié)合某建筑企業(yè)工程完成一次虛擬的仿真教學(xué)，而軟件應(yīng)用所帶來的即視感更是以標配大屏幕來加強真實性的體驗，這就能夠及時為教師的教學(xué)提供所需要展示的視頻輸出，特別是落實到建筑施工的過程，其對應(yīng)的仿真單元將進一步豐富教學(xué)內(nèi)容，如有可行性的研究、招投標研究、合同管理研究、項目管理研究等，都可以進行動態(tài)化的演示，更直觀地將現(xiàn)實的信息真實地傳遞給學(xué)生，進一步提高學(xué)生在應(yīng)用學(xué)習(xí)中的實踐能力，為今后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。

四、小結(jié)

本文緊密結(jié)合筆者的教學(xué)實踐經(jīng)驗，談?wù)摬捎肂IM可視化仿真技術(shù)應(yīng)用于《工程項目管理》課程教學(xué)中的實踐功能與價值，其高效的代入感和模擬性質(zhì)有助于當前工程項目管理教學(xué)的改革，無論對改革的最終目的還是原則都有重要的作用。就目前我國應(yīng)用這一技術(shù)推動教學(xué)的現(xiàn)狀來看，《工程項目管理》的課程教學(xué)還有很大的價值和方法可以挖掘，教師后續(xù)目標應(yīng)放在如何讓學(xué)生在較短時間內(nèi)全面深入掌握有關(guān)項目管理知識的重點目標上。

對于今后的教學(xué)改革工作，筆者補充以下幾點建議：（1）結(jié)合社會對職業(yè)需求程度以及專業(yè)學(xué)科的定位來設(shè)定課程目標；（2）詳細制訂課程計劃和設(shè)計步驟，通過BIM轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)無法涉及的專業(yè)領(lǐng)域，如自動化計量方面，優(yōu)化課程內(nèi)容與結(jié)構(gòu)；（3）建立BIM實驗室，緊密結(jié)合社會發(fā)展潮流，確保教學(xué)與時代共同進步，積極整合當下最新的行業(yè)發(fā)展動態(tài)，完善學(xué)生專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，采用更多的BIM手段輔助教學(xué)，進一步提高學(xué)生的實踐應(yīng)用能力，為學(xué)生今后的成長成才打下堅實的基礎(chǔ)。

【參考文獻】

[1]張慧.在工程造價應(yīng)用型本科中植入BIM技術(shù)的教學(xué)研究[J].教學(xué)實踐探索，2016，16（15）：175-176.

[2]馬海興.基于BIM技術(shù)的工程管理專業(yè)課程實踐教學(xué)[J].建材裝飾，2016，12（04）：167.

[3]羅中.BIM技術(shù)引入建設(shè)工程項目管理課程教學(xué)實踐探討[J].山西建筑，2015，41（22）：249-250.

[4]任宏，張尚.BIM的工程管理教學(xué)改革問題研究（二）——BIM教學(xué)改革的作用、規(guī)劃與建議[J].建筑經(jīng)濟，2015，36（02）：92-93.