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基于BIM的工程管理专业人才培养体系探索
——以项目全寿命周期为主线

2018-02-05高云莉王庆春陈兴文安泓达

大连民族大学学报 2018年1期
关键词:寿命阶段体系

高云莉,姜 蕾,王庆春,陈兴文,安泓达,王 丰

(大连民族大学 a.土木工程学院;b.工程教育学院,辽宁 大连 116650)

建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM),实质是利用数字仿真技术创建三维建筑模型,将项目设计、建造和运营管理过程中的信息嵌入模型中,并在项目全寿命周期过程中实现信息共享。2016 年国家出台了《2016-2020 年建筑业信息化发展纲要》,对设计类、施工类和总承包类企业的BIM 应用都提出了要求。目前,无论是施工单位、建设单位还是设计单位,都非常重视BIM技术的应用,对掌握BIM技术的人才需求非常大。各高校也充分意识到这一点,积极地进行了教学改革的探索。

(1)开设BIM课程、BIM实践环节等,如BIM建模软件学习、在实践教学环节设置BIM实践任务等[1]。

(2)BIM技术与某一课程的融合,如与建筑施工技术课程相结合,通过BIM软件对建筑工程中某一分部分项工程的施工工艺进行三维模拟,建立虚拟施工场景[2]。

(3)依托BIM模型进行某些课程的改革,在安排教学计划时可以将BIM 技术引入到专业课程中,如在工程制图、房屋建筑学和建筑材料等专业基础课程中,教师可以借助BIM 技术中的结构设计和VR虚拟现实技术帮助学生理解专业知识;在土木工程施工技术和建筑安装技术等专业课程教学中可增加部分BIM 实验室授课内容[3]。

当前的工程管理教学改革,虽然越来越强调培养学生的工程实践能力和协作能力,但是,还存在不同课程“各自为政”的问题,很难系统整合项目设计、施工和运营的知识体系[4]。

(1)BIM技术仍然在某一课程或某几个课程中使用,课程之间仍然是条块分割,自成体系的。

(2)BIM技术的应用价值在于项目全寿命周期各个阶段能够实现项目信息共享,如何实现这种共享以及在各阶段如何应用BIM技术,在培养体系中是欠缺的。

本文提出了基于BIM和全寿命周期项目管理全过程的培养体系,打破现有理论课程、课程设计、实习等以课程为主的条块分割培养体系,以项目为案例背景,以BIM技术为协作平台,将课程内容和实践训练以任务形式嵌入到项目全寿命周期管理中,实现“做中学”,确立了“理论精讲、重在实践,依托案例、任务驱动”的教学改革模式,真正按照项目运行方式实现对学生工程策划、BIM建模、工程招投标管理、工程造价文件编制、工程项目质量、安全和进度管理及项目运维等能力的训练和提高。

1 培养体系总体规划

以项目全寿命周期为主线,分项目决策阶段、设计阶段、招投标阶段、实施阶段、竣工验收阶段和运维阶段,每个阶段明确学生的能力训练目标,根据能力目标确定各阶段的课程任务,以工程案例为课程背景,学生通过完成项目任务的方式达到能力培养的目的。学生在设计阶段进行BIM建模工作(注:因学生为工程管理专业,在此阶段主要是根据设计院的施工图进行建模工作,而不是直接进行设计),确定的BIM模型应用于招投标阶段、实施阶段、竣工验收阶段和运维阶段。基于BIM和全寿命周期项目管理全过程的培养体系如图1。

图1 基于BIM和全寿命周期项目管理全过程的培养体系

2 实施与保障

该培养体系打破了课程之间的界限,按照项目全寿命周期的各阶段内容组织课程教学,以一个典型工程案例作为项目背景贯穿始终,各阶段任务完成质量作为学生能力达成度的考核指标。

2.1 培养方案设计

该培养体系要求按照项目运行规律去设计和安排相关课程。在第七学期单独设计了培养方案,见表1。

表1 第七学期单列培养方案及课程安排

在培养体系中,BIM技术在各阶段应用成为训练重要内容。学生在设计阶段进行协同工作,完成BIM建模任务,同时,对项目综合管网系统进行碰撞检验,对碰撞点进行分析,根据管网的施工规范和要求,进行深化设计。在招投标阶段,将BIM模型导入算量软件中,进行编制工程量清单和招标控制价,投标文件中,利用BIM技术模拟部分节点的施工方案。在项目实施阶段,利用BIM5D软件进行现场施工管理、投资进度分析等。在运维阶段,根据BIM模型中的设施设备信息进行后期维护管理。

2.2 课程教学改革

2.2.1 教学模式改革

确定了理论精讲、重在实践、依托案例、任务驱动的教学模式改革方向。具体做法是把课程中理论内容和实践内容相互融合,基本理论和基本知识进行集中授课,与实践工作任务相关的内容,结合案例背景让学生边做边讲,真正做到“做中学”,教师主要是进行教学活动的引导答疑,提高学习效率。

教学内容根据项目全寿命周期各阶段的任务安排进行,理论课程之间、理论课程与实践环节之间进行交叉。如招投标课程、工程造价课程、土木工程施工课程,原来是独立的三门课程先后开设,现在按照招投标程序来安排不同的内容,先讲解招标文件的编制,然后引入工程造价中工程量清单和招标控制价的编制,再讲解投标文件的编制,同时引入施工技术、施工组织和投标报价编制的内容,最后讲解招投标程序。在工程造价课程中,造价理论与造价课程设计内容相互融合,如工程量清单的编制中,相关工程量清单的概念、编制依据、原则及编制方法就在完成任务的过程中进行讲解。

2.2.2 考核方式改革

与传统的通过考试进行考核的方式不同,新的培养体系侧重于对学生完成过程和完成成果的考核。教师在指导学生完成任务的过程中会记录学生出勤、讨论和完成成果的情况,最终给出总体成绩。这种考核方式的优点在于避免学生在考试前突击应付考试,侧重于考核学生完成过程的参与度和最终任务完成度,考核学生的能力而不是仅仅掌握理论知识的情况。

2.3 教学组织

该培养体系具有试点的意义,为保证教学效果,需要在学生选拔和教师配备上提供保障。首先是学生选拔,进入该培养体系的学生要求是非考研学生且绩点成绩满足要求。其次是教师配备,按照不同的工作内容,每项工作内容由不同教师负责,为保证教学效果,同时安排了企业教师联合授课,如专项施工方案的编制由施工企业教师负责指导。最后,学生进入培养体系后进行分组,设小组长全面负责安排任务,小组成员之间分工合作,共同完成工作任务,体现团队合作精神。

2.4 教学环境

按照该培养体系进行授课,要求有专门的教学场地,相应的软件支持,包括Revit,广联达BIM系列软件,Navisworks,Lumion软件等。学校在大学生科技产业园提供了场地并配套了全部软件,为整个培养体系的完成提供了教学环境支持。

3 培养体系的特点

该培养体系与原培养体系进行对比,在上课形式、考核方式、成果形式、学时变化、教师教学方式和学生学习方式上有很大变化,见表2。

表2 原培养体系与新培养体系对比

这种改变一是促使学生提高自主学习意识,学生通过完成项目任务的方式来进行学习和锻炼能力,任务体系同时也是一个能力培养体系;二是有助于学生形成系统的知识体系,工程项目管理的专业知识不再是分割的各门课程,而是通过工程案例形成了一个完整的知识体系;三是BIM技术应用渗透进整个培养体系的各个阶段。

4 结 语

该培养体系经过半年的实施,与没有采用该体系的学生相比,学生学习积极性高,任务完成质量高,学生在BIM技术应用能力和工程实践能力得到全面提高,在沟通、协作、自学等方面能力也有显著提高。但由于该培养体系初步实施,在课程安排的合理性方面、工程任务设置上以及考核方式等方面有待完善和改进。

[1] 郝丽.BIM 技术融入高校工程类专业教学的应用研究[J].土木建筑工程信息技术,2015,7(4):108-111.

[2] 肖航,曹丹,何继坤.在建筑施工技术课程中推广BIM技术的思考与探索[J].智能城市,2016(3):270.

[3] 吴光东,唐春雷.BIM 技术融入高校工程管理教学的思考[J].高等建筑教育,2015, 24(4):156-159.

[4] 张尚,任宏,ALBERT P C. BIM的工程管理教学改革问题研究(一)[J].建筑经济,2015, 36(1):92-96.

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