工程管理类专业BIM技术人才培养模式

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摘要：工程管理类专业一般包括工程管理、工程造价等相关专业。在当前信息时代的观念与技术的冲击下，工程管理类专业信息化教学改革日益迫切。高校作为bim技术应用人才培养的基地，应积极探索BIM技术融入专业教学的模式。本文基于工程管理类专业技术、经济、管理和法律法规4大平台课程体系，探索单独开设BIM课程，多课程融合和毕业设计等模式进行工程管理类专业BIM人才培养的改革措施，为高校BIM技术人才培养提供参考。

关键词：BIM技术；工程管理类专业；全生命周期；信息化

一、引言

建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）技术通过数字化手段，在计算机中建立一个虚拟建筑，该虚拟建筑会提供一个单一、完整、包含逻辑关系的建筑信息库。BIM是以从设计、施工到运营协调、以项目信息为基础而构建的集成流程，它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。BIM技术对建筑领域来说，是继CAD以后第二次技术性“革命”，是建筑业信息化发展的产物。我国住建部继“十二五”期间提出加快BIM技术在工程中的应用后，2016年住建部《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》再一次明确提出“十三五”期间建筑业信息化是建筑业发展战略的重要组成部分。2017年2月国务院办公厅印发《关于促进建筑业持续健康发展的意见》（国办发[2017]19号文），加快建筑信息模型（BIM）技术在规划、勘察、设计、施工和运营维护全过程的集成应用，实现工程建筑项目全生命周期数据共享和信息化管理。在住建部相关政策引导下，全国十几个省市地区已经在推进BIM技术在本地区的发展和应用，相继出台了相关BIM技术应用指导意见，全面贯彻落实住建部的BIM技术相关指导政策。建筑行业BIM技术应用即将飞速发展。

二、工程管理类BIM技术人才培养的必要性

BIM最早源于欧美国家，是信息化社会的产物，为满足信息化建设的发展需求，世界各国政府都在致力于BIM相关政策、标准的制定与BIM技术的应用和推广。目前我国建筑领域从政府到业主方都在积极推动和应用BIM技术，随着BIM技术的成功落地必然从点到面逐步替换现有的工程项目管理工作模式。高等教育作为培养工程管理专业人才的摇篮，必须承担起建筑行业BIM发展所需人才的培养重担，跟上BIM在行业发展的步伐。工程管理类专业教育必须面对教育模式的转型问题，即通过工程管理类专业BIM教育改革，根据行业BIM工程管理人才培养需求从传统的基于二维图表教学、单纯的软件技能教育（包括CAD、工程造价软件、工程项目管理软件）等向以建筑信息系统或者建筑工程大行业大数据大平台为核心的工程管理技术和管理教育模式转变。结合国家“一带一路”倡议的实施使BIM技术在基建行业深度融合，与国际接轨，需要我国高等教育及时调整，从课堂教学到实践环节重视工程管理类专业BIM技术人才的培养。

三、工程管理类专业BIM技术人才培养现状分析

被誉为建筑业变革革命性力量的BIM，已得到全球范围建筑业界的广泛认可。但大多院校现有的工程管理、工程造价专业人才培养课程体系主要是根据原有的专业目录设置的。随着信息技术在土木施工、管理中的日益广泛应用，我国工程管理专业国际化人才的培养现状显现出不足，与社会发展、企业需求等很不适应。本文基于BIM在工程全生命周期的应用，以培养实践能力和BIM技术应用能力的人才为目标，运用系统工程的思想，探讨工程管理类专业理论课程与实践教学的改革。国内外高校通过课程、教学方法和培养模式等的改革，探讨工程管理类专业BIM人才培养与行业发展需求的有效对接。国内BIM在工程管理类专业教育改革的研究正处于快速发展阶段，基本分为两个层面：第一个层面是关注专业建设，比如BIM介入高等院校工程管理专业课程体系建设的研究；第二个层面是关注课程建设，主要有两种途径：一是单独开设BIM课程，二是将BIM融入一门或两门课程中，这两种途径的课程建设重点向学生介绍BIM基本概念和BIM软件的操作使用，而忽视了BIM在项目整个生命周期中产生的作用。目前BIM人才的培养存在如下问题：（1）BIM对教学资源（软、硬件）要求较高，BIM教学短期内难以在高校中大量推广，还需深度的校企合作。（2）BIM师资力量短缺，BIM的知识体系是跨专业的，需要多个教师协作完成，受各教师的BIM应用水平的限制，专业知识体系的衔接和配合难度较大。（3）各院校的人才培养目标和培养特色不同，且BIM知识体系在专业知识内的覆盖范围和学习要求也有很大的差异，配套的BIM教学资料和教学案例资源较少，需要编制适合自己专业特色的培养目标的BIM教材体系。（4）在现有课程体系中融入BIM技术，增加了学生学习的难度。（5）现有专业的培养方案经过多年的修改完善，各类课程的教学模式已基本固定，很难压缩课时，提供部分课时给BIM的课程内容。（6）BIM不是某一特定的软件，而是一系列软件技术的统称。按照现有的教学基本规律，如何把复杂的BIM知识体系进行分解，融合到工程管理类专业各年级的课程体系中，形成有机的知识体系是比较困难的。

四、工程管理类BIM技术人才培养模式的构建

1.BIM技术与工程管理类专业相关课程的联系。文章将工程管理、工程造价等相关专业统称为工程管理类专业。BIM技术不是某一个特定的软件，它包含了基于BIM的建筑设计、结构设计、绿色建筑（节能、日照）分析、设备设计、三维算量与清单计价、项目管理与招投标工具、工程虚拟施工、AR/VR仿真等各项技术。目前，工程管理、工程造价专业课包含工程技术、经济、管理和法律法规等四大知识体系课程。由于目前国内尚未有与BIM相关的法律法规，所以可以与BIM相关的课程涉及工程技术、经济和管理类的课程。工程技术类课程包括工程制图与CAD、建筑构造与识图、工程力学与结构、建筑设备工程、土木工程施工技术等；经济类课程包含工程经济学、工程计量与清单计价、建筑项目评估课程等；管理类课程包括工程项目管理、工程造价管理等课程。综上分析，BIM技术与工程管理类专业课程存在着一定的对应关系：可以借助BIM的三维建模技术辅助工程制图与CAD、建筑构造与识图、建筑设备工程等课程的教学，相比原有的基于二维的平面图纸教学更直观，能够提高一定的教学效果；将BIM的4D（3D+进度）、虚拟施工、碰撞检查技术融入土木工程施工技术、施工组织等课程中，能够协助学生认知工程项目的完整建筑过程，理解不同专业的施工顺序、施工方法、施工方案制定等问题；工程项目管理、工程造价管理等课程可以基于BIM4D、5D技术进行进度、成本的动态分析，能够更直观准确的编制成本进度计划；工程计量与计价课程可以直接应用基于Revit的三维算量进行授课。

2.工程管理类专业课程与BIM技术融合模式分析。（1）以BIM3D技术辅助部分理论课程教学，培养学生BIM技术的认知能力。BIM技术人才的培养是需要循序渐进的，需要通过构建系统、全面的BIM教育方法，加强BIM教育已经成为大学课程改革的核心。首先应让学生认知BIM技术，在大一大二阶段的理论基础课教育中植入BIM技术，借助于三维模型平台，在工程管理学科专业的基础核心课程（如工程制图与CAD、房屋建筑学、建筑设备等）讲授中渗透部分BIM技术，即可以解决传统基于二维平面教学所带来的直观性弱、学生不易理解空间结构的问题，又可以让学生认知BIM技术，体会BIM技术的三维可视化的优势，引导学生掌握BIM技术，提高学生的学习兴趣。然后在原有的课程设计基础上，新增部分BIM三维模型设计建模任务，培养学生BIM软件的应用和基本建模能力。（2）构建BIM教学平台，实现工程管理类专业知识的系统化。随着BIM技术在建筑设计、招投标、施工、运营等全生命周期深入的应用，BIM在建筑工程管理中的应用价值体现的越来越明显，未来的BIM工程师必须有能力实现项目全生命周期的信息化管理，应用BIM技术进行上下游各个企业间的沟通和交流。因此，BIM人才的培养绝对不是一两门软件的学习，而现有的工程管理类专业，技术、经济和管理类课程各任课教师互为独立，“各自为政”，课程内部联系不紧密、不系统，无法实现各课程知识间的相互贯通、递进，学生学习BIM知识不系统，或只重视软件的学习，毕业后很难适应行业对工程管理BIM人才的需求。解决这一问题的有效途径就是利用BIM的数据集成平台，以BIM应用实践案例为依托，进行课程体系的构建，相关知识单元和知识点通过案例工程进行融合，突出BIM全生命周期的应用价值。从而实现BIM人才培养模式从简单的建模能力到初中级的应用，系统性的学习后，再经过企业的实践锻炼，逐步发展到能够进行业务集成的高级BIM管理人才。（3）基于BIM技术构建“虚实结合”的实践教学模式。工程管理类专业具有明显的综合性、逻辑性、技术性和实践性特点。工程管理类专业4大知识体系间联系较少，这就造成了学生对知识的整体把握和融会贯通能力差，很多高校也认识到这一点，大多通过实践教学环节（如实验、实习、设计等）来提高知识点的融合，以保证人才培养的质量。但受校外工程现场实习存在重大安全隐患，一般建筑企业不愿意接受大规模实习，且各个工程的规模、进度、管理模式不一，而校内实践教学条件又有限等因素的影响，造成学生无法完成完整工程的实习，实践教学环节效果不理想。BIM技术的到来，给高校的建筑类专业生产实习开拓了一条新的思路，“理实一体化，虚实结合”的实践教学模式，很多高校在校内现有的实训基地建筑物内融入地基、主体、屋面、装饰、施工管理等尽可能多的节点知识构成建筑的实体模型，再借助于BIM的虚拟施工、漫游检查等信息化技术手段，打造“虚实结合”的综合实训基地，学生即可以通过实体模型掌握节点知识，又可以通过BIM虚拟施工技术还原施工现场，从而解决了工程管理类专业实践能力不足的难题。

五、基于BIM的工程管理类专业人才培养措施

工程管理类专业BIM课程模式有多种，如单一开设BIM课程模式，多课程融入模式和毕业设计模式。

1.BIM课程教学目标的确定。通过对BIM人才培养模式的分析，结合工程管理类专业的现状，可通过单独开设BIM课程、与现有课程知识点相结合、综合毕业设计等形式，达到以下教学目标：（1）通过融入BIM技术的相关理论课程的学习和聘请行业有经验的BIM专业人员讲座，使学生了解建筑业BIM的发展趋势和应用前景，理解掌握BIM技术的必要性。（2）了解BIM在项目管理中的全过程全生命周期的应用流程，掌握基本建模方法，重要软件的使用方法；实现仿真施工、模拟工程管理活动，以及进行空间冲突管理、进度管理、成本管理等。（3）通过BIM课程设计、毕业设计等综合训练，提高BIM综合知识应用能力、解决问题的能力、团队协作的能力、实践能力。课程教学目标和专业人才培养目标是一致的，各高校工程管理类专业的人才培养特色和目标是不同的，各院系可以根据需要进行调整，形成自己的BIM课程教学目标。

2.工程管理类专业课程内容重组和结构优化。一般工程管理类专业课程体系一般分为通识、专业和实践课程，本文重点对专业和实践课程应用BIM技术做相关研究。专业课程分三类：（1）专业群基础核心课程。专业群基础核心课程提供建筑类专业群的基础学科知识。包括工程制图与CAD、建筑构造与识图等，结合BIM技术可以将工程制图与CAD课程中加入Revit建模知识讲解，或者单独开设BIM基础建模课程；在房屋建筑学中引入BIM三维模型辅助教学。（2）专业基础核心课程。专业基础核心课程提供比专业群基础核心课程所涉及内容更广、更宽的专业基础课程，包括技术、经济、法律法规等内容。如工程结构、土木工程施工、建筑设备工程、法规与合同管理、工程计量与计价等课程。结合BIM多阶段数据集成的特点，对于工程结构、土木工程施工、建筑设备工程的教学可采用三维模型透视、虚拟施工来讲解；工程计量与计价采用基于Revit的三维算量与工程计价。（3）专业教育核心课程。专业教育核心课程是培养专业的核心技能，提供相关专业的学科知识。结合BIM的4D（3D+成本）技术融入工程造价管理课程，进行基于BIM的施工成本管理；将工程项目管理基于BIM5D（3D+成本+进度）技术进行项目施工阶段的劳务、材料、设备的需求计划，材料采购计划，工程量提取，进度款结算等5D管理。理论课程融入BIM学习的根本目的在于解决实践应用问题，结合BIM技术将现有的课程实践教学与BIM相结合。通过实践课程建立的BIM模型为基础，在专业课程体系中进行“纵向”整合，将多门相关、相似的课程有机联系在一起，强化教学工作中课程体系的完整度与一体化程度。例如：工程制图与CAD、建筑构造与识图、工程结构、建筑设备、工程计量与计价、工程造价管理、工程项目管理学等多门课程在同一个工程项目的信息化模型下展开实践教学工作，将覆盖项目全寿命周期的信息数据汇聚在一个模型中，在不同的课程中多角度利用，教师即可以实施多元化的教学手段、简化教学工作、提高教学效果的同时，也有利于提高学生学习的主动性、自觉性，利于BIM人才培养机制的建立。从而达到学生对专业课程甚至基础课程学习的应用性。

3.基于BIM的综合毕业设计。毕业设计作为高校人才培养的最后一个阶段，是专业知识体系间的相互交融、相互贯通，其结果直接影响人才培养的质量。将BIM技术植入到毕业设计中，正契合了培养综合工程管理BIM人才的需求，且无需大规模改动现有教学体系，因此BIM毕业设计是BIM与工程管理类专业融合实施的有效课程模式，是高校推行BIM教学改革的适宜方式。工程管理类专业BIM毕业设计，借助于理论课与实践课程BIM基础，以团队为载体，以真实工程案例为背景，通过BIM设计（翻模）、碰撞检查、招投标编制、施工准备、虚拟施工、施工过程管理、AR/VR技术等阶段，采用分工协作的方式完成各个阶段的设计任务，根据设计任务书提交各阶段成果。BIM毕业设计历时几个月，涵盖了非常广泛的知识体系，与其他专业相比，建筑工程管理类专业除需要掌握专业知识外，更强调管理、沟通、协作及实践能力，通过几个月的BIM毕业设计能够提升工程管理人才的专业素质、实践能力、沟通和协作能力，提升职业竞争力。

4.依托技能竞赛，全面提升工程管理类专业学生BIM技能。工程管理类专业是建筑类专业中较早接触BIM技术的，主要是受工程造价领域工程量计算软件的三维建模技术快速发展的影响，随着BIM技术在工程设计、施工、管理领域的不断深入应用，各类软件公司在相继推出BIM系列软件的同时，也高度重视BIM技术在高校的发展，通过一系列的BIM技能竞赛来推动BIM技术在高校中的应用，比如受到普遍关注的全国高等院校工程造价技能及创新竞赛，全国高等院校BIM应用技能竞赛，全国高等院校“斯维尔杯”建筑信息模型应用技能大赛以及全国BIM毕设大赛等重大赛事，这些赛事的竞赛方案都是紧随BIM应用技能发展的，通过引导学生参加技能竞赛，对他们进行BIM技术应用技能的考核，既可以借助技能大赛的平台，营造校内一种积极学习的气氛，又对教师是一种促进，开拓教师视野，增强自身技能，提高教学水平。

参考文献：

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[2]李世蓉,吴承科,李骁.基于BIM的工程管理专业毕业设计改革———以重庆大学为例[J].工程经济,2016,8(8):57-61.

[3]刘海芳.BIM技术在高校工程造价专业中的应用研究[J].工程经济,2016,2(2):10-13.

作者：王昭庆 单位：内蒙古农业大学职业技术学院