覃亞偉，余群舟，孫 峻，仲景冰

(華中科技大學 土木工程與力學學院, 湖北 武漢 430074)

現(xiàn)階段我國工程造價管理模式主要是全過程的工程造價管理，定額計價和工程量清單計價并存。工程建設的每個階段均需進行估價計算，傳統(tǒng)的工程造價要求造價員必須熟悉相關概預算定額、取費標準、各種圖紙和地區(qū)有關取費規(guī)定，存在人力耗用多、計算時間長、工作效率低、容易出錯且在過程中工程信息的共享與協(xié)同困難、缺乏精細化管理等問題[1]。BIM技術[2]能夠集成建筑工程項目各相關造價信息數(shù)據(jù)，能夠根據(jù)變化進行動態(tài)及時更新，從而使得項目各個主體之間協(xié)同配合，實現(xiàn)高效率運轉。實現(xiàn)全壽命周期工程造價管理，是工程造價領域未來發(fā)展的一大趨勢[2]。BIM工程技術在國內(nèi)外建筑行業(yè)愈來愈受重視，但是目前人才培養(yǎng)規(guī)模不能適應行業(yè)發(fā)展趨勢，解決BIM工程技術人才缺乏問題的根本在于高校的BIM教學改革[3]。

工程估價課程是土木工程和工程管理等工科專業(yè)的一門主干專業(yè)課，具有工程專業(yè)技術性強、實踐操作要求高和知識面廣等特點，對培養(yǎng)學生的專業(yè)素養(yǎng)和能力至關重要[4]。分析現(xiàn)階段工程估價及其BIM教學的問題所在，在工程估價教學中引入建筑信息模型作為教學工具，通過BIM 造價軟件，探討基于BIM進行投資估算、設計概算、施工圖預算的方法和技巧，以及將BIM和工程估價相結合的課程教學方式。

一、現(xiàn)階段工程估價及BIM教學存在的問題

(一)工程估價及其課程特點

工程估價課程具有綜合性強、實踐性強等特點[4]。

(1)綜合性強：建筑工程估價課程涉及知識面廣，課程涉及建筑工程識圖、建筑工程構造、建筑工程結構、土木工程施工技術、建筑工程材料、工程經(jīng)濟等內(nèi)容。

(2)實踐性強：工程估價最終成果是完成一套完整的工程造價經(jīng)濟文件，這就要求除掌握編制一般建筑工程估價基本原理、方法和步驟外，還要進行實際工程估價編制操作。

目前工程估價課程教學缺乏連續(xù)綜合整體訓練，學生普遍存在識圖能力差、動手能力有待提高、學習效率低等問題。引入基于BIM 造價計算教學改革是解決上述問題的有效方法。

(二)工程估價BIM教學現(xiàn)存問題

BIM技術如今已不斷地被推廣，這也是因為它是實現(xiàn)建筑工程施工管理信息化和全生命周期管理的重要手段，故BIM技術對于工程領域人員在工程管理以及工程估價管理上起著重要作用，其專業(yè)人才的需求量大。與此同時，我國工程估價BIM教學方法還處在摸索階段，經(jīng)驗不足，缺乏系統(tǒng)科學的教學理論和方法[5]。目前工程估價BIM教學主要存在三個方面的問題。

(1)學生缺乏BIM知識系統(tǒng)學習以及相關計算機專業(yè)能力的培養(yǎng)。工程估價課程多開設在高校工程管理專業(yè)，該專業(yè)并沒有相關的專業(yè)計算機必修課，僅提供計算機初級課程，導致學生在BIM軟件操作方面缺乏一定的計算機基礎。相應的，對于BIM的學習缺乏系統(tǒng)性，學生難以實現(xiàn)與工程估價專業(yè)技術課程的相互滲透與融合。

(2)教師缺乏BIM的學習和研究動力。許多高校教師對于工程估價課程的開設和教學始終圍繞基本理論進行，缺乏對BIM教學的重視，沒有BIM教學的動力，也很少深入研究，對于BIM操作很多都是一筆帶過。究其原因大多是學院忽視對BIM教學指標的考核與評估。

(3)缺乏相應的BIM資源支持。這包括缺乏BIM軟件資源、專業(yè)BIM課程資源、工程項目圖紙資源、企業(yè)實踐經(jīng)驗以及相關的技術資源。

二、基于BIM的工程估價課程教學改革

通常工程估價教學一般包括計價理論教學、專題案例教學和綜合課程設計實踐教學三部分內(nèi)容。上述教學都需要將BIM與工程估價課程緊密結合，積極調動學生學習的積極性，注重課程實踐，加深學生對知識的理解。

(一)工程估價BIM教學改革思路

(1)教學目標改革。隨著BIM計價軟件的不斷完善和工程精細化管理需求，高校工程估價能力培養(yǎng)的重心不再是高效準確計算工程量，而是重點培養(yǎng)學生的工程計價業(yè)務能力、組價能力、成本管控能力等。例如：裝配式建筑飛速發(fā)展，物流、產(chǎn)業(yè)鏈、“互聯(lián)網(wǎng)+”等理念深入建筑業(yè)，與之相適應的課程教學目標應體現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)工程全壽命周期快速準確估價能力、ERP和分布式建造環(huán)境下精細化成本管控能力要求[6]。

(2)將BIM教學融入工程估價課程教學全程中。將BIM融入到工程估價課程理論學習、案例學習、課程設計實踐，以及實習學習、實訓基地培訓中，使學生對BIM在工程估價中的應用有更多感性認識。同時，在工程估價課程之外單獨開設一門與BIM相關的基礎教學課程。

(3)學校相關部門需要重視對教師BIM技術教學相關指標的評估，將工程估價課程的評估與BIM教學掛鉤，制定全新的工程估價BIM課程教學指標評估體系，提升教師對BIM教學的重視程度。

(4)投入更多的資源支持，包括購買BIM軟件、與企業(yè)建立合作關系等。除了平常的課堂學習外，可提供多樣化的教學模式，增加更多的BIM實踐課程，這也包括系統(tǒng)的課程設計實踐，增設相關專家講座提升學生對專業(yè)學習的認知，鼓勵學生多參加工程估價BIM設計相關比賽，以此激發(fā)學生學習熱情。

(二)基于BIM的估價理論課程教學改革

專業(yè)課程普遍面臨課堂學時減少、要求提高的困境，因此，課程教師必須改革授課內(nèi)容與方式。

1.系統(tǒng)梳理相關知識點，注重估價課程群建設

以系統(tǒng)的觀點來推進工程估價課程改革。在工程制圖、建筑工程構造、土木工程施工技術等先修課程教學中，引入BIM技術與工程實踐教學，并設置相應的考核環(huán)節(jié)，增加學生對工程結構構造和施工工藝的認識，徹底解決學生識圖能力與BIM建模能力差的問題[7]。

工程管理專業(yè)往往同時開設工程造價管理課程，這時要系統(tǒng)梳理相關知識點，避免知識的重復。建議將工程造價的構成、工程量清單的概念及組成等內(nèi)容調整到工程造價管理課程教學中。土木工程專業(yè)對增加全過程工程造價控制方法等內(nèi)容。

2.充分利用線上線下互聯(lián)網(wǎng)教學資源，注重教學方式的革新

作為課堂教學的延伸，與大型BIM軟件企業(yè)合作，構建工程估價課程網(wǎng)絡教學平臺，將教學課件、課前導讀資料、思考題、BIM教學操作視頻、教學版軟件等資源上傳到平臺，方便學生充分利用課余時間完成在線學習和實踐。充分利用好MOOC(慕課)、專業(yè)學習論壇等在線學習資源，探索采用翻轉課堂、體驗式學習、游戲化學習、問題式學習等先進教學方式，鼓勵學生進行研究探索性學習。此外，有計劃地指導學生閱讀最新工程造價專業(yè)期刊文獻和大型工程調研報告，撰寫相關論文和專題報告，掌握領域前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生興趣和獨立分析解決問題的能力。最后，借助現(xiàn)代通信平臺(QQ等)與學生實時互動，展開深度交流，解決學生學習中的困惑。

(三)基于BIM的課程案例教學改革

1.案例項目的選擇

案例教學是一個循序漸進的過程，應該在理論知識體系教學完成后進行，同時，從典型的小案例著手，然后再到綜合的大案例教學。工程估價這門課程主要面向工程管理專業(yè)的學生，學生需要學習的科目雜多，廣而不精，一開始接手非常大的綜合案例，會讓學生無法掌握具體細節(jié)過程。因此，一開始選擇較為簡單的案例項目或單一分項工程項目進行詳細案例講解，然后將各分項工程整合形成綜合大工程，在BIM軟件中形成完整的造價體系，使學生充分掌握應用BIM軟件進行工程造價綜合分析應用的方法。例如:先提出簡單的房屋結構案例，完成對砌體、圍護結構、裝飾工程等系統(tǒng)的估價計算，然后引導學生進行多層和高層大樓的項目案例練習。

2.案例教學的方法

案例教學不同于課程理論教學，其綜合性強，實踐性強，同時涉及不同方面的專業(yè)知識，如果沿襲傳統(tǒng)課堂教學模式，無法發(fā)揮案例教學的作用。為此，可首先按照案例項目的特點對課堂內(nèi)容進行分類歸納講解，如算量方法類項目，可集中一個典型案例進行講解，不同類別的項目進行分類講解，對比分析，加深理解，幫助學生掌握估價過程規(guī)律。同時，結合教師課堂講解的內(nèi)容，有必要在課堂上發(fā)揮學生的積極性，讓學生參與案例教學課堂討論，讓學生發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。最后，理論鞏固需要課后練習作支撐，對于案例課程的課后練習至關重要，一個綜合的課后大作業(yè)練習可以讓學生體驗到真實案例項目估價的整個過程，包括做招投標報價表、編制BIM工程量清單等，同時為了防止抄襲，充分發(fā)揮學生主觀能動性，也可分組布置不同類型的作業(yè)。

(四)基于BIM的綜合課程設計實踐教學改革

將BIM與工程估價相結合，在案例教學的基礎上進行工程估價BIM綜合課程設計實踐教學是穩(wěn)固學生理論知識，提升實踐能力的重要教學內(nèi)容[8]。該教學部分內(nèi)容由教師統(tǒng)籌安排學生利用課程設計同時間進行綜合實踐訓練。為了調動學生的積極性，把握估價過程細節(jié)，課程設計采用分工協(xié)作的方式，具體各階段完成內(nèi)容如表1所示。

表1 工程估價BIM課程設計實踐教學方案

三、基于BIM的工程估價課程應用要點

(一)常見BIM 造價軟件

BIM造價軟件能夠基于BIM模型實現(xiàn)工程量統(tǒng)計、工程造價計算分析、與工程實際進度同步更新造價管控信息數(shù)據(jù)等功能。目前，國內(nèi)應用較多的BIM造價軟件主要有廣聯(lián)達、魯班、清華斯維爾等，而國外最為常用的造價軟件有Innovaya 和 Solibri，因為市場行情的不盡相同，國外廣泛應用的軟件在我國的應用相對較少[2]。國內(nèi)常用的造價軟件占據(jù)了國內(nèi)較大市場份額，同時在使用功能上也有著較多相似之處。例如：都能夠在AutoCAD 平臺的基礎之上自動識別建筑、結構等相關數(shù)據(jù)信息，從而方便快捷地實現(xiàn)3D建筑模型的構建；在幾款軟件中都設置有一定的運算規(guī)則，主要用于分析不同構件的空間位置關系，從而便捷精確地輸出計算工程量；由軟件計算得出的工程量數(shù)據(jù)也可以輸入到相應的造價軟件之中，從而得出工程項目造價。

基于BIM 技術實現(xiàn)全過程造價管理已成為發(fā)展趨勢，廣聯(lián)達、清華斯維爾和魯班等BIM造價軟件正在工程界得到廣泛推廣，基于BIM 模型進行工程量統(tǒng)計和造價分析已經(jīng)成為工程造價管理人員必須掌握的基本知識與技能。為此，工程估價課程需要改革，需要引入基于BIM的工程造價運算。

目前國內(nèi)主流造價軟件均支持在全過程工程造價各階段進行相應的BIM造價管理應用，圖1是其典型應用內(nèi)容[10]。

(二)基于BIM的投資估算

在項目投資決策階段，無法獲得建設項目的詳細造價信息，只能對項目的可行性做出初步判斷，而影響決策的一個較大的不確定因素即為不可預見費，倘若能夠對項目的不可預見費有精確估價，那么項目的決策無疑將會更加合理、科學。BIM技術可以降低不可預見費對工程造價的影響，提高投資估算的精度。

教學過程中選擇典型工程案例，將工程方案轉換成參數(shù)化BIM模型，并通過BIM軟件接口與工程技術經(jīng)濟方案評價模塊結合，以期達到通過方案具體參數(shù)的調整和BIM模型的實時更新，迅速獲得新方案的技術經(jīng)濟評價指標，從而更好地進行方案選擇和優(yōu)化，提升學生整體分析問題的能力。例如：某大型商業(yè)建筑投資估算時，可以對裙樓和主體建筑分別建模，運用造價軟件算量、計算造價，利用當?shù)馗鞣N造價指標評估估算精度；此外作為提高篇，還可以結合典型商業(yè)建筑每年經(jīng)營資料，討論工程方案的主要參數(shù)變化(如主樓和裙樓的建筑面積、裝修檔次、機電設備選型、建筑層高等)，實時更新BIM模型，快速進行投資估算，計算工程經(jīng)濟評價指標(投資回收期、內(nèi)部收益率等)，最后利用價值工程和決策樹進一步優(yōu)化方案，從而綜合提升學生對于復雜工程方案進行決策的能力。

此外，還可將BIM模型導入專業(yè)性能分析平臺進行引導教學，使得學生對于各個方案的技術合理性，如采光、通風、應急安全疏散性能、照明等進行綜合評估，實現(xiàn)多方案優(yōu)選教學。

(三)基于BIM的設計概算

設計階段是工程造價管理控制的關鍵環(huán)節(jié)。研究表明，盡管設計階段所產(chǎn)生的費用僅僅占項目總投資的3%～5%，但是該階段對項目成本所造成的影響高達70%以上，因此，BIM在設計階段的應用尤為重要。

目前國內(nèi)在設計階段的造價管理主要通過推行限額設計來進行。在BIM技術的支持下，我們能夠快速、準確地進行限額設計。教學時，一方面可以培訓學生通過BIM數(shù)據(jù)庫，參考與擬建項目類似的已建工程造價指標，獲得相關造價信息，從而得出較為準確的估算價格；另一方面，通過精選典型教學案例，指導學生基于BIM技術進行項目設計，從而計算綜合考慮項目全生命周期各個階段的造價成本。此外，由于BIM技術的碰撞檢測功能，在設計階段指導學生及早發(fā)現(xiàn)工程在結構及功能等方面潛在的不合理部分，更加深刻地認識“減少變更”的重要實踐意義。作為能力提升高級要求，可以嘗試指導學生以“工程造價大數(shù)據(jù)”為核心、以“云計算”為手段，進行“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下工程設計概算的檢索對比、敏感性、統(tǒng)計應用、工程籌劃等綜合分析探索性學習。

(四)基于BIM的施工圖預算

BIM對施工階段的造價管理有著重大意義，建設項目各參與方通過BIM技術能夠實現(xiàn)對成本的動態(tài)控制。準備典型工程案例資料(包括全體施工圖紙、施工合同、施工組織設計等)，指導學生利用BIM模型結合進度、成本，最終實現(xiàn)5D-BIM模型的動態(tài)管理，如圖2所示[11]。指導學生站在業(yè)主(甲方)角度，通過5D-BIM模型對各資源進行合理配置，并且實時掌握工程的實際進度，合理支付相應的工程進度款；站在施工單位(乙方)角度，通過5D-BIM模型及時掌握項目進度與成本，提高項目管理效率。

(五)竣工結算與決算

在竣工驗收階段，BIM模型內(nèi)容經(jīng)過前面各階段的修改與完善，其包含的信息量己足夠豐富，可有效避免建設方與施工方之間的爭議。教學時，可以整理一些工程變更和索賠資料，指導學生修改和完善相關BIM模型，并重新進行估價。在竣工結算與決算教學階段，重點教會學生利用BIM中掌握的各項數(shù)據(jù)進行多維度統(tǒng)計、分析和對比。作為提高篇，可以結合保險公估人專業(yè)要求，整理典型工程出險后的案例資料，指導學生進行保險標的物的估價與賠款理算。

四、結語

BIM模型有參數(shù)化和可視化等諸多優(yōu)點，可以將BIM技術應用于工程設計、方案比選、施工管理等方面，從而有利于實現(xiàn)全生命周期的造價控制，實現(xiàn)造價精細化管理。BIM在國內(nèi)外建筑行業(yè)中愈來愈受到重視，但是目前人才培養(yǎng)規(guī)模不能適應行業(yè)發(fā)展趨勢，解決BIM工程技術人才缺乏問題的根本在于高校的BIM教學改革。

提出了基于BIM的工程估價課程教學改革思路。在總結現(xiàn)階段工程估價及BIM教學存在的問題的基礎上，針對工程估價課程教學改革，從教學目標改革、BIM和傳統(tǒng)工程估價課程教學的融合、全新的工程估價BIM課程教學指標評價和資源投入等方面詳細闡述了工程估價BIM教學整體改革思路。

提出了基于BIM的工程估價課程教學改革方法。從工程估價課程群建設、教學資源與教學方式的革新等方面提出了估價理論課程教學改革方法、案例項目選擇和案例教學改革方法。此外，設計了基于BIM的工程估價的綜合課程設計實踐教學改革方案，包括設計準備、BIM模型設計、招標投標三個階段。

工程估價課程具有綜合性強、實踐性強等特點，目前工程估價課程教學缺乏利用計算機將投資估算、設計概算、施工圖預算等進行連續(xù)有機結合計算的訓練，引入基于BIM 造價計算教學改革是解決上述問題的有效辦法。此外，還重點探討了基于BIM投資估算、設計概算、施工圖預算、竣工結算與決算教學的方法及技巧。