唐根麗,鄭兵云,張 恒
(安徽財經(jīng)大學管理科學與工程學院,安徽蚌埠 233030)
BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)是當前最為活躍的建筑業(yè)信息化研究方向,也是用來收集、分析和儲存建設項目數(shù)據(jù)信息的一項最新技術。BIM被譽為建筑業(yè)變革的革命性力量,目前已在全世界建筑業(yè)領域獲得了廣泛認可。隨著全球化信息化的加快,我國也逐步開展了對BIM技術的研究。住房和城鄉(xiāng)建設部發(fā)布的《2011—2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中明確指出在施工階段開展BIM技術的研究和應用,推進BIM技術從設計階段向施工階段應用延伸?!?016-2020建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》也提出將繼續(xù)推廣BIM技術,積極推動建筑業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。目前,中國有越來越多的企業(yè)在工程實踐中采用了BIM技術。
隨著BIM技術的應用和發(fā)展,國內(nèi)外高校也開始注重把BIM技術引入到專業(yè)培養(yǎng)體系中。美國、英國等國家的相關高校相繼開設了BIM相關課程,并將BIM技術廣泛應用到施工技術類課程教學中。國內(nèi)也有很多建筑類高校設立了各種與BIM相關的專業(yè)協(xié)會和研究中心。比如,沈陽建筑大學2012年與美國XTWO國際有限責任公司聯(lián)合成立了BIM工程研究中心,并且對高年級的本科生和研究生開展BIM專業(yè)軟件培訓;清華大學2013年與廣聯(lián)達軟件股份有限公司設立了建筑信息模型BIM聯(lián)合研究中心,主要通過科研合作的方式培養(yǎng)BIM專業(yè)人才;此外,天津大學、同濟大學等多所土建類院校均設立了BIM中心,為土木類專業(yè)學生學習BIM知識提供了基礎平臺。
工程管理是工程技術與管理相互交叉的復合性學科,是為了適應社會主義建設的需求設立的。目前,我國共有400多所高校設置了工程管理專業(yè)。不斷推進的城市化、城鎮(zhèn)化進程,使我國的房地產(chǎn)業(yè)具備巨大的發(fā)展?jié)摿?,社會對工程管理專業(yè)人才的需求也將非常旺盛。
工程管理是一個對實踐性和應用性要求很高的專業(yè)。工程管理專業(yè)的學生不僅要掌握土木工程技術和管理類課程的基本知識,還必須了解土木工程技術以及現(xiàn)代管理科學。在專業(yè)人才培養(yǎng)模式中,通過對學生進行工程師的基本訓練,培養(yǎng)他們具備從事工程項目管理工作的基本能力、實踐能力和創(chuàng)新能力。目前建筑類企業(yè)在招聘工程管理專業(yè)畢業(yè)生時,對專業(yè)實踐經(jīng)驗的要求越來高,要求能夠快速適應工作崗位并具備相應的專業(yè)工作能力。僅僅依靠傳授專業(yè)理論和學習理論知識是無法培養(yǎng)這些能力的,也就無法滿足社會對工程管理專業(yè)人才的實際要求。工程技術實踐能力既是檢驗工程設計理論的必要手段和實踐標準,也是工程項目施工竣工驗收的重要保證。因此在加強專業(yè)理論知識學習的同時,開展各類工程項目實踐實訓,增強他們對專業(yè)實踐的認識,培養(yǎng)專業(yè)實踐能力,有利于貫徹執(zhí)行工程管理專業(yè)培養(yǎng)方案,滿足社會和用人單位對專業(yè)的客觀需求。
目前很多高校的工程管理專業(yè)教學在一定程度上存在著“重理論、輕實踐;重課堂、輕課外;重學分、輕能力;重形式、輕效果”的現(xiàn)象。與此同時,專業(yè)實踐教學與社會需求存在脫節(jié)的傾向,主要表現(xiàn)在以下幾點:
施工現(xiàn)場安全隱患多,施工企業(yè)接受學生實習的社會責任較重,加上施工企業(yè)接收學生實習時還需要支付一定的培訓和管理費用,導致很多企業(yè)不愿意接收學生實習。另外,因教學進度與在建工地進程協(xié)調等問題,高校很難找到與教學進度同步的工地。因此,一些實習環(huán)節(jié)只能是“走馬觀花”,甚至很多學校學生的實習處于放羊狀態(tài)。
高校工程管理專業(yè)開設的實驗課程依附于理論課程的現(xiàn)象比較普遍,缺乏獨立的實驗課,實驗課程實際開設的比例達不到專業(yè)訓練的要求。很多高校實驗室因場地和經(jīng)費有限,硬件資源配置不足,缺乏與專業(yè)實踐教學配套的專業(yè)軟件和儀器設備。
課程設計很多都是紙上談兵,缺乏實踐訓練,效果不夠理想。與此同時,還有很多專業(yè)課程的教學僅限于課堂上的理論講授。畢業(yè)設計也常常選擇與工程實際沒有緊密聯(lián)系的虛擬題目;題目單一、范圍偏小,且很多高校對畢業(yè)論文最后的把關不嚴,使學生無法得到綜合性訓練。
工程管理專業(yè)負責土木工程技術、經(jīng)濟和管理類課程的任課教師授課時沒有一個共享平臺或者一個核心,每門課程之間的聯(lián)系不夠緊密,學生很難形成全面的、整體的認識。如房屋建筑學、工程結構、土木工程施工、工程造價管理、招投標與合同管理和工程項目管理等課程的內(nèi)容本是相互包含、相互遞進的,但教學卻缺乏系統(tǒng)性,導致很多學生認為所學專業(yè)知識零散、不完整,因而對專業(yè)課程的學習不能做到融會貫通,教學效果大打折扣。
在高校實踐教學體系中,專業(yè)實驗教學的師資建設和發(fā)展一直不受重視。很多課程的實驗教學環(huán)節(jié)往往由理論課教師兼任,一些費時、費力、難度較大的實驗環(huán)節(jié)培養(yǎng)得不到正常實施,對專業(yè)綜合性、創(chuàng)新性的實驗實訓項目更是很少考慮。專業(yè)實驗室因指導師資的欠缺,也難以實現(xiàn)全面開放。實踐教學隊伍中具備“雙師型”素質的專職和兼職實踐教學師資也非常缺乏,很多專職實踐教學人員沒有接受過系統(tǒng)的工程實踐鍛煉。同時,高校教師的教學和科研任務比較繁重,投入工程實訓的時間和精力不足,導致學生的實踐學習效果不理想。
BIM技術包含基于BIM的建筑設計、結構設計、功能分析、環(huán)境分析、工程計量與計價、招投標、工程虛擬施工、竣工結算等技術。工程管理專業(yè)課程涵蓋土木工程技術類、管理類、經(jīng)濟類、法律類等4個平臺的課程,平臺課程如圖1所示。土木工程技術類、管理類和經(jīng)濟類課程均與BIM密切相關。
如圖1所示,土木工程技術類課程包括工程制圖、房屋建筑學、建筑結構、土木工程施工技術等;管理類課程包括工程項目管理、工程招投標管理、工程造價管理等。經(jīng)濟類課程包含工程經(jīng)濟學、投資決策分析等。工程管理專業(yè)課程的相關內(nèi)容與BIM技術之間存在相互對應的關系:房屋建筑學和工程制圖等課程可以利用BIM建立三維模型輔助教學,利用三維演示的方法增強學生的空間感性認識。三維的BIM比二維平面更直觀,能使學生更容易理解和掌握建筑圖形和房屋構造。工程項目管理中的施工過程管理可以借助BIM 5D和BIM漫游來輔助教學。土木施工技術可以使用BIM的施工仿真技術輔助教學。工程造價與管理課程可以直接應用BIM的三維算量與計價進行教學。
圖1 工程管理專業(yè)課程體系
BIM技術的實踐教學要求專業(yè)教師具備一定的專業(yè)理論知識,并熟練地掌握軟件應用方法。BIM師資力量是BIM實踐教學效果的重要保障。目前,各高校掌握BIM的師資比較缺乏。高??梢越M織專業(yè)教師積極參加BIM相關培訓、講座,并鼓勵他們積極參與工程實踐,為后期進行實踐教學奠定基礎;也可以與BIM軟件公司、建筑設計研究院、施工單位等相關企業(yè)合作,聘請行業(yè)內(nèi)具有豐富工程經(jīng)驗的專家來校授課,或開展BIM專題講座。
通過分析BIM技術與工程管理專業(yè)課程的關聯(lián)性,進一步研究與BIM相關的專業(yè)課程。在已有的專業(yè)課程體系中分階段分步驟融入BIM技術教學,實現(xiàn)專業(yè)課程教學的信息化、可視化和模擬化。以工程管理專業(yè)土木技術類、經(jīng)濟類和管理類核心課程設置為基礎,遵循從感性到理性、從二維平面到三維立體、從單項到綜合的規(guī)律,構建基于BIM技術的工程管理專業(yè)實踐教學體系,如圖2所示。
圖2 基于BIM技術的實踐教學體系
BIM技術輔助教學是指將BIM技術用于相關專業(yè)課程的輔助教學中,以利于學生增強對專業(yè)課程的認知。BIM技術課程設計以BIM軟件應用為主,主要培養(yǎng)學生在建筑結構設計、工程計量與計價、工程項目管理方面的軟件應用能力。BIM技術綜合實訓主要從工程項目管理、工程招投標管理和工程造價管理等課程實訓方面,開展對學生綜合能力的訓練。BIM學科競賽從BIM算量大賽、BIM施工管理沙盤及軟件應用大賽方面,通過競賽培訓和開展開放性實驗培養(yǎng)學生團隊意識和創(chuàng)新精神。BIM畢業(yè)設計從工程設計、工程招投標、工程項目施工、工程造價管理等多個環(huán)節(jié)開展系統(tǒng)的項目訓練,提升學生的工程管理實踐能力。
在基于BIM技術的工程管理專業(yè)實踐教學體系基礎上,詳細分析實踐教學體系與實訓平臺的有效結合及建設思路,構建融合BIM技術的工程技術集成展示、工程計量及計價、招投標模擬、工程項目管理模擬等綜合類實訓教學平臺。
構建專業(yè)課程的輔助平臺。工程制圖、房屋建筑學、工程結構、土木工程施工等課程可借助BIM技術中的房屋建筑結構三維可視化、施工工藝模擬與仿真、項目管理的5D動畫展示,以及虛擬的工作環(huán)境、基于角色的操作練習,利用三維立體模型作為教學輔助手段,強化學生對課程的認知和理解,實現(xiàn)知識體系的有機整合。
構建跨課程的BIM專業(yè)綜合實訓平臺。一是基于BIM技術的工程造價管理實訓。在工程項目計量與計價、工程項目造價文件編制的基礎上,將工程造價的信息設置在BIM三維建模的模型之上,訓練學生工程計量計價能力以及對工程造價進行控制和管理的能力;二是基于BIM的工程項目管理實訓。將資源、時間和工序等信息設置在BIM三維建模的模型之上,通過對技術方案、進度管理、施工模擬等進行演示,訓練學生對實際工程項目的管理能力。