葛具萍

(青島理工大學(xué) 琴島學(xué)院，青島 266100)

BIM技術(shù)與獨(dú)立學(xué)院工程管理專業(yè)的課程融合分析

葛具萍

(青島理工大學(xué) 琴島學(xué)院，青島 266100)

論述建筑業(yè)BIM技術(shù)大力發(fā)展，要求從業(yè)者具有BIM技術(shù)，工程管理專業(yè)的大學(xué)生作為建筑行業(yè)的儲(chǔ)備軍，更應(yīng)學(xué)習(xí)掌握BIM技術(shù)。本文提出在獨(dú)立學(xué)院工程管理專業(yè)引入BIM技術(shù)，進(jìn)行專業(yè)課程融合性分析，以更好適應(yīng)行業(yè)發(fā)展。

BIM技術(shù)；工程管理；課程融合

引言

如今，建筑信息模型(Building Information Model，簡(jiǎn)稱BIM技術(shù))在國(guó)家政策的支持下，從中央到地方，從設(shè)計(jì)到施工管理，正在建筑行業(yè)方方面面得到如火如荼的發(fā)展，被稱為建筑行業(yè)又一次重大變革。

獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)學(xué)生目標(biāo)是為社會(huì)輸出應(yīng)用型人才，因此在工程管理專業(yè)課程體系中引入BIM技術(shù)、培養(yǎng)一批即懂專業(yè)又能熟練應(yīng)用BIM技術(shù)，與社會(huì)密切接軌的大學(xué)生，成為獨(dú)立院校工程管理專業(yè)面臨的新挑戰(zhàn)。本文以青島理工大學(xué)琴島學(xué)院為例，就BIM技術(shù)與工程管理專業(yè)課程的融合性進(jìn)行分析。

一、BIM技術(shù)的發(fā)展

BIM(Building Information Model)是“建筑信息模型”的簡(jiǎn)稱，首次由美國(guó)喬治亞理工大學(xué)建筑與計(jì)算機(jī)學(xué)院的查克伊士曼博士(Chuck Eastman，Ph.D.)提出，他也被尊稱為美國(guó)的“BIM之父”。接著，BIM技術(shù)不僅在美國(guó)，而且在世界各國(guó)被重視并得到迅速發(fā)展。

(一)BIM在我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展

我國(guó)建筑領(lǐng)域接觸BIM技術(shù)的時(shí)間較短，且大多集中在設(shè)計(jì)單位。住建部繼2011年5月頒布《2011—2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》后，在2016年8月頒布的《2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中明確指出，建筑行業(yè)要實(shí)現(xiàn)信息化，全面提高建筑業(yè)信息化水平，著力增強(qiáng)BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動(dòng)通訊、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應(yīng)用能力。

在勘察設(shè)計(jì)單位普及應(yīng)用BIM進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的性能和功能模擬分析、優(yōu)化、繪圖、審查，以及成果交付和可視化溝通，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量；推廣基于BIM的協(xié)同設(shè)計(jì)，開(kāi)展多專業(yè)間的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同，優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率；有條件的施工企業(yè)應(yīng)研究BIM應(yīng)用條件下的施工管理模式和協(xié)同工作機(jī)制，建立基于BIM的項(xiàng)目管理信息系統(tǒng)；監(jiān)管單位要構(gòu)建基于BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動(dòng)通訊、云計(jì)算等技術(shù)的工程質(zhì)量、安全監(jiān)管模式與機(jī)制。

在國(guó)家政策的大力支持下，許多企業(yè)紛紛推行BIM技術(shù)，不僅側(cè)重于建筑工程設(shè)計(jì)階段的應(yīng)用，而且向施工階段、運(yùn)營(yíng)維護(hù)階段延伸，確保建筑工程整個(gè)生命期內(nèi)都能有效應(yīng)用BIM技術(shù)。

(二)BIM在我國(guó)高校發(fā)展

高校作為人才輸出的基地，充分認(rèn)識(shí)到BIM技術(shù)在建筑行業(yè)的重要性，已紛紛建立與BIM相關(guān)的實(shí)訓(xùn)基地、實(shí)驗(yàn)室，或在教學(xué)課程中與BIM技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行了課程改革實(shí)踐。如：2009年，清華大學(xué)軟件學(xué)院于我國(guó)最早啟動(dòng)BIM標(biāo)準(zhǔn)研究課題組，歷時(shí)兩年完成中國(guó)建筑信息模型標(biāo)準(zhǔn)的研究。2011年，華中科技大學(xué)BIM工程中心成立，這是中國(guó)高校第一個(gè)BIM工程中心，是專門從事建筑信息模型研究及工程咨詢服務(wù)的機(jī)構(gòu)。2013年哈爾濱工業(yè)大學(xué)在國(guó)內(nèi)高校首次開(kāi)設(shè)《BIM技術(shù)應(yīng)用》短課程。東南大學(xué)工程管理專業(yè)將畢業(yè)設(shè)計(jì)與BIM技術(shù)相結(jié)合，重新構(gòu)建培養(yǎng)模式。2016年，湖北工業(yè)大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院與中國(guó)建筑行業(yè)第一家專業(yè)裝飾企業(yè)聯(lián)合成立BIM研究院，是全國(guó)高校首個(gè)校企合作綠色建筑BIM研究院。并且國(guó)家教育協(xié)會(huì)多次舉辦BIM軟件建筑信息模型大賽、BIM知識(shí)大賽、BIM技能應(yīng)用大賽等，鼓勵(lì)高校與BIM技術(shù)相融合，將BIM 技術(shù)應(yīng)用到日常課程信息中。

而縱觀獨(dú)立院校，基本還停留在建筑CAD、廣聯(lián)達(dá)等成熟的建筑軟件上，很少與BIM技術(shù)接軌，這成為獨(dú)立院校的一個(gè)短板。

二、BIM在工程管理專業(yè)課程體系中的構(gòu)建

(一)工程管理專業(yè)傳統(tǒng)課程體系

青島理工大學(xué)琴島學(xué)院是由青島理工大學(xué)按照新機(jī)制、新模式舉辦的本科層次普通高等院校，是經(jīng)國(guó)家教育部、山東省教育廳批準(zhǔn)設(shè)立的全國(guó)首批、青島首家規(guī)范化獨(dú)立學(xué)院。其中，土木工程系工程管理專業(yè)主要目標(biāo)是培養(yǎng)一批具備工程項(xiàng)目管理、工程經(jīng)濟(jì)和土木工程施工技術(shù)基本知識(shí)，掌握現(xiàn)代化管理科學(xué)理論方法和手段，能在國(guó)內(nèi)外建設(shè)領(lǐng)域從事項(xiàng)目決策和全過(guò)程管理工作，具有一定理論基礎(chǔ)，實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)，具有較強(qiáng)創(chuàng)新精神的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。工程管理專業(yè)開(kāi)設(shè)工程制圖、工程測(cè)量、房屋建筑學(xué)、建筑施工技術(shù)與組織、工程項(xiàng)目管理、招投標(biāo)與合同管理、項(xiàng)目管理軟件應(yīng)用、建設(shè)工程計(jì)量與計(jì)價(jià)等課程，并設(shè)有理論課程平臺(tái)與實(shí)踐課程平臺(tái)，形成一套完備的課程理論體系，其中專業(yè)課程教育平臺(tái)如下表：

表1 專業(yè)課程教育平臺(tái)

(二)BIM技術(shù)特點(diǎn)

1.過(guò)程可視化

BIM技術(shù)全過(guò)程可視化，可以利用三維動(dòng)態(tài)，使在建建筑物從項(xiàng)目決策、設(shè)計(jì)、建造到運(yùn)營(yíng)全過(guò)程都在立體可視狀態(tài)下進(jìn)行。

2.專業(yè)協(xié)同化

BIM技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)土建、裝修、安裝等專業(yè)的矛盾，如管道與結(jié)構(gòu)沖突、預(yù)留的洞口沒(méi)留或尺寸不對(duì)等情況，協(xié)調(diào)各專業(yè)高效開(kāi)展工作，減少后期設(shè)計(jì)變更。

3.參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化

BIM技術(shù)有大量的參數(shù)可以直接應(yīng)用，使用者在不能直接利用參數(shù)時(shí)，也可以新建組，并定義參數(shù)使之標(biāo)準(zhǔn)化。

4.模擬性

一般建筑軟件只能實(shí)現(xiàn)三維化，而B(niǎo)IM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)四維化，即BIM技術(shù)可以在已經(jīng)制作的施工組織安排和進(jìn)度計(jì)劃安排的模擬基礎(chǔ)上，再加上時(shí)間維度，分專業(yè)制作可視化進(jìn)度計(jì)劃，即四維施工模擬。這樣既可以電腦實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)施工指導(dǎo)，又為建筑單位、監(jiān)理單位甚至施工單位提供非常直觀的可視化進(jìn)度控制管理依據(jù)。

5.與造價(jià)軟件結(jié)合性

現(xiàn)今社會(huì)上應(yīng)用的廣聯(lián)達(dá)與福萊等都已非常成熟，但是在計(jì)量計(jì)價(jià)的時(shí)候需要再一次建模、導(dǎo)入軟件才能出工程造價(jià)。BIM技術(shù)既可以實(shí)現(xiàn)與廣聯(lián)達(dá)、福萊等軟件的接軌，又讓項(xiàng)目各參與方減少了重復(fù)建模，大大減少了工作量，減少社會(huì)資源浪費(fèi)。

BIM技術(shù)在利用Revit、Takla、MagiCAD等已經(jīng)搭建完成的模型基礎(chǔ)上，可以直接統(tǒng)計(jì)生成主要材料的工程量、非常準(zhǔn)確的深化鋼筋、現(xiàn)澆混凝土，充分利用其共享平臺(tái)，可以真正實(shí)現(xiàn)信息互動(dòng)和高效管理。

(三)BIM技術(shù)與課程融合性分析

鑒于以上BIM技術(shù)的特點(diǎn)，作者在研究工程管理專業(yè)課程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，完成工程管理專業(yè)BIM技術(shù)與課程融合性模型，如下圖所示。

1.BIM技術(shù)與工程測(cè)量

施工測(cè)量是工程測(cè)量的重要內(nèi)容，是學(xué)生畢業(yè)之后首先接觸的室外作業(yè)，其工作內(nèi)容包括施工控制網(wǎng)的建立、建筑物的放樣、施工期間的變形觀測(cè)和竣工測(cè)量等內(nèi)容?，F(xiàn)在測(cè)量放樣主要使用全站型電子速測(cè)儀(簡(jiǎn)稱全站儀)。隨著B(niǎo)IM技術(shù)的日趨成熟，可以將BIM技術(shù)與智能型全站儀進(jìn)行集成應(yīng)用。通過(guò)對(duì)軟件、硬件整合，將BIM技術(shù)模型帶入施工現(xiàn)場(chǎng)，利用模型中的三維空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)智能型全站儀進(jìn)行測(cè)量。不但可以基于智能型全站儀高效精確的放樣定位功能，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)軸線、控制點(diǎn)及標(biāo)高控制線，高效快速地將設(shè)計(jì)成果在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)定，實(shí)現(xiàn)精確的施工放樣，為施工人員提供更加準(zhǔn)確直觀的施工指導(dǎo)，在施工完成后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物進(jìn)行實(shí)測(cè)實(shí)量，通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，檢查施工質(zhì)量是否符合要求；并且能夠利用BIM技術(shù)專業(yè)協(xié)同化特點(diǎn)，將全站儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪所得的實(shí)際建造結(jié)構(gòu)信息與BIM模型中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境與BIM模型之間的偏差，為機(jī)電、精裝修、幕墻等專業(yè)的深化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

圖1 BIM技術(shù)與課程融合性分析

2.BIM技術(shù)與工程結(jié)構(gòu)

工程結(jié)構(gòu)是工程管理專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，學(xué)生普遍反映知識(shí)點(diǎn)很抽象，難以理解。為此我們把11G101圖集納入課程內(nèi)容中進(jìn)行講解，后期又開(kāi)設(shè)了《混凝土結(jié)構(gòu)平法施工圖識(shí)讀》一門課程，專門講解平法施工。但仍然有部分學(xué)生不能直觀想象鋼筋的具體形式和位置，對(duì)此部分內(nèi)容不理解，直接影響后續(xù)的鋼筋抽樣學(xué)習(xí)及鋼筋計(jì)量計(jì)價(jià)學(xué)習(xí)，為此，可以把BIM技術(shù)方面模型引入，從畫(huà)好的三維立體圖形中給學(xué)生展示鋼筋是如何布置的。BIM技術(shù)涉及到結(jié)構(gòu)方面的軟件有BIM的建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件(如Autodesk Revit系列)、BIM的結(jié)構(gòu)分析軟件(如PKPM、SAP2000等)，可以利用軟件的三維特點(diǎn)，將知識(shí)點(diǎn)畫(huà)入模型帶進(jìn)課堂，將抽象知識(shí)點(diǎn)直觀化。

3.BIM技術(shù)與房屋建筑學(xué)

房屋建筑學(xué)是整個(gè)大土木專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是學(xué)生了解建筑構(gòu)造的入門課程。通過(guò)課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)生掌握建筑的平面與空間布局、建筑內(nèi)外的造型藝術(shù)以及建筑構(gòu)造等知識(shí)點(diǎn)。由于現(xiàn)代建筑物構(gòu)件復(fù)雜繁瑣，學(xué)生剛接觸專業(yè)課沒(méi)有專業(yè)基礎(chǔ)，若僅從書(shū)本上或者二維圖紙中進(jìn)行學(xué)習(xí)理解，無(wú)疑是比較困難的。而通過(guò)對(duì)BIM建筑模型的引入，不僅能夠讓學(xué)生對(duì)建筑構(gòu)件的具體位置、比例尺寸、材料選擇等詳細(xì)知識(shí)點(diǎn)有更直觀清晰的認(rèn)識(shí)，還可以利用BIM模型可視化特點(diǎn)，三維模擬建筑效果圖，通過(guò)漫游，讓學(xué)生仿佛置身在3D虛擬建筑空間。

4.BIM技術(shù)與課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)

工程管理專業(yè)涉及到建筑施工技術(shù)、工程項(xiàng)目管理、招投標(biāo)與合同管理、建筑工程計(jì)量與計(jì)價(jià)等主要的核心專業(yè)課程，這些課程從工程招投標(biāo)階段開(kāi)始到竣工驗(yàn)收階段結(jié)束，不僅有理論學(xué)習(xí)更有課程設(shè)計(jì)，還會(huì)在將來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)中加以利用整合。

傳統(tǒng)的教學(xué)都是在課程中加入視頻或者圖片讓課堂更豐富，但明顯的一個(gè)特點(diǎn)是因圖設(shè)課，若是加入BIM技術(shù)可以根據(jù)培養(yǎng)方案、課程大綱而填入與內(nèi)容相適應(yīng)的三維圖片或者視頻。如BIM技術(shù)3D可視化指導(dǎo)施工及改進(jìn)施工方法、利用BIM技術(shù)4D模型進(jìn)行進(jìn)度控制、利用BIM與廣聯(lián)達(dá)等軟件的結(jié)合進(jìn)行三維場(chǎng)布、減少重復(fù)建模簡(jiǎn)便工程量計(jì)算等。

(三)努力的方向

1.進(jìn)行BIM技術(shù)培訓(xùn)

雖然現(xiàn)在不少建筑相關(guān)單位正在使用BIM相關(guān)技術(shù)，但把BIM作為一門課程來(lái)授課的高校還是很少。為此，琴島學(xué)院從2016年上半年開(kāi)始就在全院范圍內(nèi)進(jìn)行了BIM技術(shù)相關(guān)培訓(xùn)，學(xué)生積極參加，為以后課程學(xué)習(xí)甚至工作都打下了良好的基礎(chǔ)。

2.廣泛參加BIM技術(shù)相關(guān)比賽

隨著B(niǎo)IM技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)出現(xiàn)了大量的BIM相關(guān)競(jìng)賽，作為高等院校可以參加的有：住博會(huì)·中國(guó)BIM技術(shù)交流暨優(yōu)秀案例作品展示會(huì)大賽、“龍圖杯”全國(guó)BIM大賽、益埃畢杯全國(guó)大學(xué)生Revit作品大賽、廣聯(lián)達(dá)全國(guó)高校BIM應(yīng)用畢業(yè)設(shè)計(jì)大賽、“斯維爾杯”建筑信息模型應(yīng)用技能大賽。

三、結(jié)束語(yǔ)

建筑業(yè)信息化的推進(jìn)，BIM技術(shù)不僅對(duì)建筑企業(yè)而且對(duì)獨(dú)立學(xué)院工程管理專業(yè)學(xué)生造成一定沖擊。培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的人才是獨(dú)立學(xué)院人才培養(yǎng)的任務(wù)。獨(dú)立學(xué)院應(yīng)結(jié)合自身特點(diǎn)，引入BIM技術(shù)，進(jìn)行課程建設(shè)，培養(yǎng)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的新人才。

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TheintegrationanalysistoBIMtechnologyandthecoursesofengineeringmanagementmajorinindependentcolleges

GE Ju-ping

(QindaoCollege，QingdaoUniversityofTechnology，Qingdao266100，China)

Building Information Model has been greatly developed in construction business.Practitioners should have BIM technology.As a reserve force in the construction industry，students of engineering management should master BIM technology.This paper puts forward the introduction of BIM technology to the engineering management specialty of independent colleges and makes a fusion analysis to professional courses to better adapt to the development of the industry.

Building Information Model；engineering management；integration of courses

10.3969/j.issn.1009-8976.2017.03.036

2017-04-12

青島理工大學(xué)琴島學(xué)院“國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃”(項(xiàng)目編號(hào)：201413378004)

葛具萍(1984—)，女(漢)，山東泰安，研究生，講師 主要研究工程管理。

G64

A

1009-8976(2017)03-0138-04