郭聖煜 張子琛 宮培松 孔劉林 馮忠壘
摘要:基于當(dāng)前工程行業(yè)BIM人才供需矛盾,高校工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)模式滯后于行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀,探討中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程管理專業(yè)BIM教學(xué)課程體系改革。采用將實踐融入理論的混合式教學(xué)方法,在學(xué)校現(xiàn)有工程管理課程教學(xué)體系下明確課程的改革目標(biāo),按照開發(fā)BIM實踐教學(xué)課程、建設(shè)BIM實踐教學(xué)平臺、建立學(xué)生課外學(xué)習(xí)機(jī)制和教師知識與技能培訓(xùn)制度、建立BIM工作室的“四步走”實施方案,以校企合作為主要源動力,制定相應(yīng)環(huán)節(jié)課程改革的主要內(nèi)容,以期對同類高校工程管理專業(yè)BIM教學(xué)課程體系改革提供有理論和實踐指導(dǎo)意義的思路和方法。
關(guān)鍵詞:BIM; 工程管理; 課程體系; 實踐教學(xué)
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1005-2909(2020)06-0139-05
建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ),集成建設(shè)工程項目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型,同時又是一種應(yīng)用于設(shè)計、建造、管理的數(shù)字化技術(shù)[1]。BIM在優(yōu)化設(shè)計和提高施工生產(chǎn)力方面,已經(jīng)在中國許多地標(biāo)性建筑項目中發(fā)揮了巨大作用 [2]。當(dāng)前BIM處于技術(shù)與管理全面融合的拓展應(yīng)用階段,工程行業(yè)對具有BIM技能和知識的人才需求量增大,而高校人才培養(yǎng)規(guī)模遠(yuǎn)不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的趨勢[3]。因此,以工程項目全生命期管理為專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的工程管理專業(yè)需要加大BIM人才培養(yǎng)力度。
對學(xué)生開展必要的BIM教育,有助于推動BIM在工程行業(yè)內(nèi)的普及與應(yīng)用。國外高校在工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)方面做了很多工作。美國高校工程管理專業(yè)BIM課程設(shè)置有單一課程模式、交互教學(xué)模式、多課程聯(lián)合模式和畢業(yè)設(shè)計模式四種[4],按照研究生、本科生和繼續(xù)教育學(xué)生三個類別開設(shè)了不同層次的BIM課程。此外,BIM課程還分為必修和選修兩類[5]。在英國,以威斯敏斯特大學(xué)等為代表的高等院校開設(shè)了BIM相關(guān)課程[6]。我國許多高校也開展了一系列BIM理論和實踐教學(xué)的探索。例如,華中科技大學(xué)在2012年開設(shè)了首個BIM工程碩士班[7]。此外,許多高職高專院校積極開展BIM實踐教學(xué),如四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院、廣西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院等已經(jīng)申報開設(shè)建設(shè)項目信息化管理專業(yè)。黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院積極行動,與國內(nèi)知名BIM技術(shù)公司開展了校企合作 [8]。
隨著中國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,BIM在工程行業(yè)的快速滲透與廣泛應(yīng)用已成為必然[9]。雖然目前國內(nèi)多所高校針對BIM教學(xué)開展了大量研究,但仍存在一系列問題,急需對工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)模式,特別是實踐教學(xué)進(jìn)行改革,以適應(yīng)新技術(shù)條件下的行業(yè)人才需求。這關(guān)系到工程管理專業(yè)未來的生存和發(fā)展。
一、國內(nèi)高校工程管理專業(yè)在BIM實踐教學(xué)方面存在的問題
《高等學(xué)校工程管理本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》在工程管理專業(yè)人才專業(yè)能力方面,要求畢業(yè)生具備在土木工程或其他工程領(lǐng)域進(jìn)行工程策劃、設(shè)計管理、投資控制、質(zhì)量控制、安全管理、合同管理、信息管理和組織協(xié)調(diào)的基本能力,具備發(fā)現(xiàn)、分析、研究、解決工程管理實際問題的綜合專業(yè)能力[10]。但是,在BIM實踐教學(xué)方面仍然普遍存在以下三個方面的問題。
(1)課程設(shè)置方面。許多高校的BIM實踐教學(xué)與工程管理核心課程理論教學(xué)脫節(jié),核心課程(如工程項目管理、工程造價等)只講傳統(tǒng)理論,并沒有將相關(guān)理論拓展到BIM教學(xué)中,而只是增加BIM實踐教學(xué)環(huán)節(jié),導(dǎo)致實際授課效果并不理想,“BIM入課”的實現(xiàn)路徑還需進(jìn)一步探索。
(2)教師培養(yǎng)方面。教師對BIM的熟練掌握是BIM教育發(fā)展的基石。然而,大多數(shù)教師學(xué)習(xí)BIM相關(guān)知識的時間短,尚有少部分教師對重新學(xué)習(xí)BIM相關(guān)知識有抵觸情緒[11]。保障BIM實踐教學(xué)效果,工程管理專業(yè)教師必須首先接受BIM培訓(xùn),提高自身BIM實踐教學(xué)的水平,進(jìn)而帶動理論教學(xué)的升級。
(3)實驗室軟硬件條件方面。目前許多高校實踐教學(xué)的軟硬件條件不能支持BIM環(huán)境下的工程管理專業(yè)實訓(xùn)。BIM系統(tǒng)硬件框架的搭建離不開高性能的計算機(jī),BIM相關(guān)軟件采購需要增加大量成本。大部分高校實驗室和實踐課程建設(shè)資金尚不能滿足條件。
二、工程管理專業(yè)BIM教學(xué)課程體系改革
(一)BIM教學(xué)課程體系改革目標(biāo)
工程管理本科專業(yè)課包含工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理和法律法規(guī)等四個平臺課程, 與BIM密切相關(guān)的有工程技術(shù)、管理和經(jīng)濟(jì)類課程[12]。中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)工程管理專業(yè)課程可劃分為學(xué)科基礎(chǔ)課(土木工程概論、房屋建筑學(xué)、工程力學(xué))、專業(yè)基礎(chǔ)課(工程施工技術(shù)、工程項目管理、工程經(jīng)濟(jì)學(xué))、專業(yè)課(工程項目評估、工程造價與管理、工程招投標(biāo)與合同管理)和實踐課程(計算機(jī)繪圖及輔助設(shè)計、工程造價課程設(shè)計、工程管理軟件實習(xí))四個層次。
BIM教學(xué)課程體系改革的總體目標(biāo)是基于中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)現(xiàn)有工程管理課程教學(xué)體系,開展工程管理專業(yè)BIM實踐教學(xué)改革創(chuàng)新,建立切實可行的BIM教學(xué)課程體系,提出符合行業(yè)發(fā)展需求的BIM實踐教學(xué)解決方案,具體為:(1)建立基于BIM的工程管理專業(yè)教學(xué)平臺;(2)建成一流的“雙師型”師資隊伍;(3)開發(fā)規(guī)范的實訓(xùn)教材和培訓(xùn)項目;(4)提供社會服務(wù),擴(kuò)大社會影響;(5)建設(shè)示范基地,打造優(yōu)質(zhì)專業(yè)。
采用將實踐融入理論的混合式教學(xué)方法,將BIM技術(shù)引入所有理論課程教學(xué)范疇,從實踐教學(xué)切入,全面提升理論教學(xué)水平。提高教學(xué)質(zhì)量,以BIM技術(shù)改進(jìn)理論課程教學(xué)過程,增強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)知識的理解;提高實踐能力,學(xué)生通過學(xué)習(xí)BIM的基本原理和基礎(chǔ)軟件操作,提升完成工程管理各項工作的能力。為此,制定上述改革目標(biāo)的實現(xiàn)途徑,如表1所示。
(二)BIM教學(xué)課程體系改革的實施方案
BIM教學(xué)課程體系改革指導(dǎo)思想是以BIM實踐教學(xué)課程和實踐教學(xué)平臺建設(shè)為主體,以BIM課外學(xué)習(xí)機(jī)制和教師BIM素質(zhì)提升為兩翼,以BIM工作室為實踐教學(xué)的方向舵,以校企合作為基本源動力,力求實現(xiàn)學(xué)校工程管理專業(yè)BIM教學(xué)課程體系的改革創(chuàng)新,培養(yǎng)符合行業(yè)發(fā)展方向和企業(yè)人才需求,勝任BIM環(huán)境下工程管理工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。在此指導(dǎo)思想下,制定BIM教學(xué)課程體系改革實施方案如圖1所示。(1)全面調(diào)研本專業(yè)BIM教學(xué)基礎(chǔ),明確BIM教學(xué)課程體系
改革目標(biāo)。(2)綜合考慮專業(yè)現(xiàn)有實踐課程和核心理論課程的實踐部分,開發(fā)BIM實踐教學(xué)課程。(3)建設(shè)工程管理專業(yè)BIM實踐教學(xué)平臺。(4)建立學(xué)生課外學(xué)習(xí)機(jī)制,開展工程管理專業(yè)教師的BIM知識與技能培訓(xùn)。(5)在完成上述所有工作的基礎(chǔ)上,建立BIM工作室。在該實施方案中,校企合作是改革有效推行的基本保證。BIM對于學(xué)校工程管理專業(yè)大部分教師屬于新知識、新技能,利用有實力的BIM咨詢企業(yè)的技術(shù)和人才,是保證改革的關(guān)鍵因素之一。最終,總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),形成教學(xué)成果,探索行之有效的BIM教學(xué)課程體系改革解決方案并推廣應(yīng)用。
(三)BIM教學(xué)課程體系改革的主要內(nèi)容
(1)開發(fā)BIM實踐教學(xué)課程。該部分內(nèi)容是基礎(chǔ)也是重點。BIM實踐教學(xué)課程的開發(fā)包括實踐課程和核心理論課程的實踐環(huán)節(jié),開發(fā)過程需遵循工程實踐中的BIM典型應(yīng)用點。工程實踐環(huán)節(jié)的BIM應(yīng)用場景包括BIM建模、BIM造價、BIM施工和BIM協(xié)同,其中BIM建模的典型應(yīng)用點有建筑翻模、BIM審圖、BIM設(shè)計優(yōu)化、管線綜合、碰撞檢查、出圖、BIM可視化和BIM&VR等;BIM造價的典型應(yīng)用點有土建與安裝工程量;BIM施工的典型應(yīng)用點有項目策劃、招標(biāo)方案、4D模擬、模板設(shè)計、模板配模、腳手架設(shè)計等;BIM協(xié)同的典型應(yīng)用點有移動用模、移動交底、協(xié)同管理、質(zhì)量安全管理、成本管理和多項目管理等。根據(jù)BIM在工程實踐中的典型應(yīng)用點,整理得到BIM實踐教學(xué)課程的能力培養(yǎng)點,如圖2所示。通過這些能力培養(yǎng)點進(jìn)一步優(yōu)化和調(diào)整現(xiàn)有的實踐教學(xué)課程和核心理論課程實踐環(huán)節(jié),從而完成BIM實踐教學(xué)課程的開發(fā)。
(2)建設(shè)BIM實踐教學(xué)平臺。修訂專業(yè)現(xiàn)有實踐教學(xué)課程和核心理論課程實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)大綱和教學(xué)方案,以教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段和考核方式為切入點,研究BIM環(huán)境下實踐教學(xué)的改進(jìn)方式。
(3)建立學(xué)生課外學(xué)習(xí)機(jī)制。建立課外學(xué)習(xí)小組,定期開展活動;鼓勵學(xué)生參加課外BIM技能培訓(xùn);組織學(xué)生參加行業(yè)BIM技能大賽和BIM等級考試;建立校外專家講座機(jī)制。
(4)開展教師知識與技能培訓(xùn)。制定并實施師資BIM素質(zhì)提升計劃,全面提升專業(yè)教師BIM實踐教學(xué)能力。重點以接受BIM培訓(xùn)、參加執(zhí)業(yè)資格考試和企業(yè)頂崗實習(xí)為切入點。
(5)建設(shè)BIM工作室。以具備BIM實踐能力的教師和優(yōu)秀學(xué)生為主體,與BIM咨詢企業(yè)合作,完成實際工程項目的BIM咨詢工作,提供社會服務(wù),擴(kuò)大影響,使BIM工作室成為對外交流的窗口與平臺。
三、結(jié)語
BIM在工程行業(yè)的廣泛應(yīng)用是大勢所趨,工程管理專業(yè)的性質(zhì)要求培養(yǎng)工程行業(yè)復(fù)合型人才。因此,工程管理專業(yè)BIM實踐教學(xué)改革是必然要求。針對當(dāng)前高校工程管理專業(yè)在BIM 教學(xué)實踐中遇到的瓶頸,基于國內(nèi)外高校工程管理專業(yè)在BIM教學(xué)方面的現(xiàn)狀,分析國內(nèi)BIM實踐教學(xué)方面的問題,以中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)為例,提出了BIM課程教學(xué)體系改革目標(biāo),從而制定了BIM課程教學(xué)體系改革的實施方案,明確了實施方案各環(huán)節(jié)的主要內(nèi)容。通過教學(xué)改革緩解行業(yè)BIM技術(shù)人才的供需矛盾,力求培養(yǎng)出符合當(dāng)今社會需求的BIM應(yīng)用型綜合人才。
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Abstract: In the current context, the sharp contradictions exist between the supply and demand of BIM technical talents, and the talents training mode of construction management at colleges and universities lags behind the development of construction industry. Therefore, the reform of BIM teaching curriculum system is explored in China University of Geosciences and a hybrid teaching method of integrating practice into theory is adopted. The goal is identified by considering the current teaching system, the classes of practice teaching are developed, the mechanism of out-of-class activities for students is built and the knowledge and skill training for teachers is constructed, the studio for BIM is set up. With the core implementation of the cooperation between the school and companies, formulates the main contents of curriculum reform. The results provide ideas and methods that have theoretical and practical significance for the teaching reform of BIM curriculum system in China.
Key words: BIM; construction management; curriculum system; practical teaching
(責(zé)任編輯 梁遠(yuǎn)華)