陳聰，薛文，金韶霞

（浙江科技學院 中德工程師學院，浙江 杭州310023）

在培養(yǎng)國家儲備人才的重要機構(gòu)——高等教育機構(gòu)中，中外合作辦學逐漸形成了一種辦學模式［1］。中外合作辦學引進了國外優(yōu)質(zhì)教育資源，推進了多元文化的交流，培養(yǎng)了一批具有國際視野的復合型人才。在高等教育中外合作辦學越來越廣泛的同時，中方課程的教學模式成為了值得探討的一個問題。一些觀點認為，引入國外師資和課程便能夠完成合作辦學的國際化目標，中方課程只需在專業(yè)基礎(chǔ)課程外附加語言課程，而中方專業(yè)課的教學則無需改變［2］。然而，中方專業(yè)課若一直采用與普通辦學無異的傳統(tǒng)教學模式，將影響中外合作辦學的效果，無法適應中外合作辦學隨全球化發(fā)展的趨勢。因此，有必要對中外合作辦學的中方專業(yè)課進行改革，融合行業(yè)國際趨勢，實現(xiàn)中外合作辦學目標。

在土木工程行業(yè)中，BIM 技術(shù)作為一種適應時代發(fā)展的新興技術(shù)，在美國、歐洲、日本、韓國等國家發(fā)展迅速，已經(jīng)成為了行業(yè)發(fā)展的新趨勢［3］。BIM 是建筑信息模型（Building Information Modeling）的簡稱，是將項目建設(shè)過程的設(shè)計、施工、管理等相關(guān)信息進行參數(shù)化和模型化。BIM 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)土木工程行業(yè)設(shè)計、建造、運營等各專業(yè)內(nèi)及專業(yè)間的協(xié)同工作，對成本節(jié)約、進度加快、質(zhì)量保證等各方面均有重要的促進作用，被喻為土木工程行業(yè)的第二次“革命性”技術(shù)［4］。因此，本文基于非獨立設(shè)置中外合作辦學本科機構(gòu)——浙江科技學院中德工程師學院，針對土木工程專業(yè)中方專業(yè)課——工程概預算，結(jié)合國際土木工程行業(yè)發(fā)展大趨勢BIM 技術(shù)，進行相應的教學改革探索與實踐，為中外合作辦學中方專業(yè)課教學改革提供參考。

一、課程教學現(xiàn)狀及問題

工程概預算是一門綜合性、實用性、實踐性較強的土木工程中方專業(yè)核心課程，涉及了學生識圖、施工、設(shè)計計算的綜合能力［5］。目前的教學內(nèi)容以工程量的計算和規(guī)則為主，大量的課時集中于工程量計算規(guī)則的講解，然而算量規(guī)則的內(nèi)容難度淺、容易理解，算量規(guī)則也會隨著規(guī)范規(guī)定不斷更新，并且不同地區(qū)、不同國家間算量規(guī)則存在差異［6-7］，課堂上花大力氣講授的內(nèi)容也許會與學生日后實際應用時的規(guī)則相沖突或不一致。另外，傳統(tǒng)課程教學集中于算量的計算，而忽略了價格的確定方法，學生學完課程后難以找到合適的途徑尋找價格，從而難以較好地獨立完成概預算任務(wù)。

從教學方法上看，目前課程所采用的教學方法主要包括課堂講授、課堂討論、教學實驗和課程設(shè)計等［8］。課堂中雖然會以實際工程為例進行講解，但案例往往以二維平面圖的方式展示，教師的講解依賴于學生前期識圖能力基礎(chǔ)，教學效果難以把握。另外，目前的工程量計算已逐漸從手算過渡到軟件計算，計量計價軟件的應用也較為廣泛，而由于軟件授權(quán)等原因，課程中的計量計價軟件使用只是教師的簡單演示，學生對計量計價軟件的相關(guān)功能并未有真正地了解，也無法真正將理論知識應用于實踐。

工程概預算課程作為浙江科技學院中德工程師學院土木工程專業(yè)的中方專業(yè)課，雖在內(nèi)容上已與德方的《Baubetriebsplanung/Planungsmarkt》（項目管理概論與合同與索賠）進行了結(jié)合，融入了國際概預算方法的講授，但并未引入德方的技術(shù)和教學方法。學生接受中德雙方的課程教育，德方課程內(nèi)容豐富、形式有趣，學生對其學習積極性高，而工程概預算作為中方專業(yè)課，對學生的專業(yè)培養(yǎng)同樣重要，因此課程教學亟待改革，改變內(nèi)容上過于單一、形式上過于陳舊的現(xiàn)狀，調(diào)動學生積極性，提升教學質(zhì)量。

二、融入BIM 技術(shù)的教學改革措施

（一）產(chǎn)教融合，中外合作，建立BIM 項目資源庫

BIM 作為土木工程行業(yè)的一大變革技術(shù)，在國外的起步較早，相關(guān)的技術(shù)也比國內(nèi)更加完善和成熟。而在國內(nèi)的應用來看，產(chǎn)業(yè)單位使用較多，高等院校則主要專注于BIM的科研，BIM 的課程教學則實施不多［9］。因此，在課程教學的前期、中期和后期，始終與產(chǎn)業(yè)界交流，與外方交流，將產(chǎn)業(yè)界優(yōu)秀的BIM 工程案例和外方先進BIM 技術(shù)思想引入，建立BIM 項目資源庫，如圖1 所示，資源庫包括適合課堂穿插講授的簡單構(gòu)件和工程，以及適合課程設(shè)計的綜合工程。同時，通過資源庫的課程使用和學生練習，對資源庫已有內(nèi)容不斷更新，補充構(gòu)件和項目信息，并通過產(chǎn)教融合和中外合作，不斷擴充資源庫。

圖1 BIM 資源庫

（二）融入BIM 技術(shù)，重構(gòu)教學內(nèi)容

基于BIM 項目資源庫，課程內(nèi)容從傳統(tǒng)的概預算計量計價原理和方法，轉(zhuǎn)變?yōu)榛贐IM 的概預算教學，結(jié)合國際上先進的沙盤模擬進行概預算招投標的教學，并加大BIM算量軟件的教學比重，如表1 所示，傳統(tǒng)教學中注重投資估算、設(shè)計概算、施工圖預算、竣工決算的概念和定額計價編制方法，課程改革將該部分內(nèi)容改革為項目實施各階段對應的概預算編制及BIM 技術(shù)應用，在介紹項目實施各階段對應的概預算概念及傳統(tǒng)編制方法的基礎(chǔ)上，講授BIM 技術(shù)應用的編制方法，將傳統(tǒng)授課內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)典理論與先進技術(shù)的融合教學內(nèi)容，更好地與行業(yè)需求結(jié)合；另一方面，將招投標部分的內(nèi)容（包括工程量清單計價方法）改革為建筑工程招投標及沙盤模擬，利用廣聯(lián)達工程項目沙盤及招投標編制軟件，對BIM 項目資源庫中的簡單工程項目進行招投標實戰(zhàn)演習，同時將原本只有1 個課時的計算機編制概預算部分提高到10 個課時，重點介紹廣聯(lián)達BIM 算量軟件GTJ 應用及與其他BIM 軟件間的轉(zhuǎn)換，并以BIM 項目資源庫中的簡單工程項目進行操作學習，將理論與實踐結(jié)合，加深學生對理論知識的理解，提高學生的實踐應用能力，培養(yǎng)與國際接軌的應用型人才。

表1 教學內(nèi)容改革

（三）利用BIM 技術(shù)，改革教學方法

課堂教學中，將傳統(tǒng)的PPT 講授改革為BIM 體驗式教學，利用BIM 技術(shù)的3D 可視化優(yōu)點，提供一個多感知性、沉浸性和交互性的教學環(huán)境，提高課堂教學質(zhì)量。比如在施工圖預算土方工程課程中，利用BIM 的3D 展示功能，對挖土深度、基槽基坑工程量進行3D 教學講解，給學生以直觀感受，提高教學效果；在設(shè)計階段概預算課程中，利用手機AR軟件，將傳統(tǒng)設(shè)計平面圖與三維模型結(jié)合，加強了學生識圖能力，同時提高了課堂活躍度；在施工圖預算砌體工程計算課程中，學生佩戴BIM VR（Virtual Reality）顯示頭盔和手柄在建筑項目中進行3D 交互體驗，不僅更好理解了各種墻體和基礎(chǔ)、墻體相交時的構(gòu)造及工程量計算等知識內(nèi)容，更提高了學生學習興趣；在施工預算課程中，利用AR 技術(shù)對施工線現(xiàn)場進行平面和三維對應展示，即利用相機手柄和縮放手柄在二維平面桌面上操作，使AR 大屏中展現(xiàn)三維施工現(xiàn)場漫游場景，使學生直觀地對施工預算各部分內(nèi)容有區(qū)塊認識，對預算編制內(nèi)容能更好理解。

（四）結(jié)合BIM 模型，改變考核形式

以教學內(nèi)容為基礎(chǔ)，將原有的傳統(tǒng)理論考試轉(zhuǎn)變?yōu)榛贐IM 的概預算考核，學生不僅要求掌握概預算的經(jīng)典理論知識，也要求掌握融入BIM 技術(shù)的概預算方法。同時，將原先的工程量清單計價課程設(shè)計和小組匯報轉(zhuǎn)變?yōu)榛贐IM簡單模型的軟件算量及計價展示，學生以小組為單位，小組成員分別為投資階段、設(shè)計階段、施工階段、竣工階段的概預算負責人，根據(jù)現(xiàn)有平面圖和三維模型的BIM 簡單工程，利用BIM 軟件進行建模，以及對不同階段展開算量計算并計價，同時與手算算量進行比較，分析軟件計算的合理性，設(shè)計結(jié)束后以小組為單位進行結(jié)果展示并講解，這樣的課程設(shè)計任務(wù)不僅鍛煉了學生的專業(yè)技能，更加深學生對協(xié)同工作、分工合作的理解，同時也鍛煉了學生的表達能力和自我展現(xiàn)能力。

三、中外合作辦學的課程改革要點

（一）中外結(jié)合，發(fā)揮“引進來”的優(yōu)勢

工程概預算課程為中外合作辦學的中方專業(yè)課，由中方教師進行中文教授，優(yōu)點是語言更易理解，缺點是缺少國際化元素。因此，在中外合作辦學工程概預算課程教學改革中，邀請德方教授參與課程內(nèi)容安排，參與課堂聽課，引進德方優(yōu)質(zhì)的BIM 教學理念，探討德國先進的土木工程BIM 技術(shù)，并于課堂教學中得以傳授，實現(xiàn)“引進來”的辦學目標［10］。另外，由于學生接受中德雙方的課程教育，中方專業(yè)課應與德方專業(yè)課保持一致，甚至應具備更豐富的教學形式，吸引學生對中方專業(yè)課的重視。因此，在工程概預算課程中運用BIM 3D 模型、AR/VR 技術(shù)，能提高課堂活躍度，而課后實踐環(huán)節(jié)賦予每個學生各階段概預算負責人的頭銜，要求學生操作工程項目概預算的實際過程，加強學生學習興趣，從而提升教學質(zhì)量。

（二）與國際接軌，以能力培養(yǎng)為主

傳統(tǒng)中方教學以理論知識為主，實踐教學占比不多，而工程概預算課程作為高年級的專業(yè)課，應對學生的綜合實踐能力做出相應的要求，目的是培養(yǎng)學生與國際接軌的綜合應用能力。因此在工程概預算課程改革中，通過學生對BIM AR/VR 設(shè)備的操作，使用手機AR 軟件進行二維圖紙轉(zhuǎn)換等形式，在提高課堂參與度的同時提升學生的實踐能力，另外，通過課后的軟件算量計價課程設(shè)計，完成簡單項目的BIM 概預算，使學生具備BIM 概預算的基本應用能力，同時通過學生的結(jié)果自我展示，鍛煉學生的合作能力及表達能力。

（三）改革效果評價

在教學改革后對學生進行問卷調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如圖2 所示?？梢钥闯觯?2.86%的學生覺得利用BIM 3D 模型進行概預算知識的講解效果好，85.71%的學生對BIM VR/AR 教學感興趣，89.29%的學生對融入BIM 的課程教學內(nèi)容接受度高?？偟膩碚f，學生對于工程概預算課程融入BIM 的教學改革較為滿意。而其中10.71%學生對BIM VR/AR 教學不感興趣可能原因是課堂上VR 設(shè)備較少，該部分學生沒有體驗到，沒有發(fā)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實教學的趣味性，7.14%學生對融入BIM 教學感到無所謂，究其原因可能是未清晰了解BIM 技術(shù)對于土木工程行業(yè)的變革性改變及市場需求，這一點也是在以后教學甚至其他相關(guān)課程教學中所應該重視的。

而如圖2d 所示，在經(jīng)歷德方與中方雙方課堂后，超半數(shù)學生更愿意上中方課程，其原因包括語言能力、課堂新穎度等多方面因素，近30%學生對雙方課程都保持較高興趣，這其中不乏有些學生由于語言能力欠缺而不愿意上德方課程，但工程概預算面向大三年級開課，高年級學生語言能力普遍較好，能跟上德方教學，因此受語言能力影響的學生只占少數(shù)?？梢钥吹剑蟹綄I(yè)課工程概預算教學改革后，課程對于學生的吸引力增強，學生對于中方課程的學習興趣并不比德方課程學習興趣差。

圖2 課程學生滿意度調(diào)查

四、結(jié)論

BIM 技術(shù)為土木工程行業(yè)帶來了變革性轉(zhuǎn)變，對土木工程行業(yè)的儲備人才提出了更高的要求。中外合作高等院校作為國際化人才培養(yǎng)基地，要適應行業(yè)的發(fā)展和國際化要求開展教學改革，培養(yǎng)適應行業(yè)需求的國際化復合型人才。作為中外合作辦學的中方專業(yè)課，工程概預算通過融合BIM的教學改革，取得了較好的教學效果，為中外合作辦學中方課程的教學改革提供了思路，為推進中外合作辦學專業(yè)課教學發(fā)展提供了參考。