【摘要】 建筑工程投資、進度控制是高職院校建筑工程技術(shù)專業(yè)必修課,隨著建設(shè)項目的不斷擴大和信息化技術(shù)的不斷推廣,將BIM技術(shù)引入課程教學(xué)迫在眉睫。本文闡述了課程改革的具體途徑,以及遇到的問題和解決方法。
【關(guān)鍵詞】 BIM 投資 進度 課程改革
1.課程改革創(chuàng)新的歷史背景
1.1 課程的改革的必要性
《建筑工程投資與進度控制》課程是高職院校建筑工程技術(shù)類專業(yè)的專業(yè)必修課,目的是培養(yǎng)學(xué)生掌握“投資”與“進度”控制的基本方法,培養(yǎng)學(xué)生在項目執(zhí)行過程中正確編制、調(diào)整進度計劃,正確處理進度款支付、工程款變更及索賠等問題的能力。
建設(shè)項目的成功實施很大程度上取決于工程項目“投資”與“進度”的控制。然而隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展,現(xiàn)有的“投資”與“進度”控制管理方法,很大程度上無法滿足日益復(fù)雜化、大型化,參與者眾多的項目要求。BIM技術(shù)的出現(xiàn)、發(fā)展、應(yīng)用,為建設(shè)項目“投資”與“進度”控制提供了新的方法和思路。
基于BIM技術(shù)的《建筑工程投資與進度控制》課堂教學(xué)創(chuàng)新研究,不僅可以豐富課程的教學(xué)內(nèi)容,為課程課堂教學(xué)提供新的教學(xué)思路與方法,而且抓住建筑業(yè)“信息化”這個大的發(fā)展方向,為學(xué)生未來就業(yè)提供助力。
1.2 BIM技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
2013年8月,住建部下發(fā)《關(guān)于推進BIM 技術(shù)在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的指導(dǎo)意見》文件中明確規(guī)定,自2016年起,規(guī)模在2萬平方以上的政府投資的項目必須應(yīng)用BIM技術(shù)。目前建筑市場已經(jīng)形成“政策倒逼、競爭倒逼、甲方倒逼”BIM技術(shù)應(yīng)用的新格局,所有建筑項目的利益相關(guān)方,包括高校在內(nèi),都已經(jīng)處于以BIM技術(shù)應(yīng)用為標志的建筑業(yè)信息化浪潮之中。國內(nèi)開辦建筑工程技術(shù)專業(yè)的知名本科院校如清華大學(xué)、同濟大學(xué)等,已率先開始嘗試BIM基礎(chǔ)理論研究以及高級BIM人才的培養(yǎng)工作。以“土建技術(shù)應(yīng)用型人才”為培養(yǎng)目標的高職高專院校,BIM技術(shù)既是一種新技術(shù)的挑戰(zhàn),更是一種深化教學(xué)改革,提升人才培養(yǎng)質(zhì)量,重塑自身辦學(xué)特色的機遇。
今后,土木工程領(lǐng)域BIM技術(shù)將如同CAD一樣被普遍采用。為了學(xué)生職業(yè)生涯可持續(xù)發(fā)展高職土建專業(yè)應(yīng)該盡早開設(shè)《BIM概論》、《REVIT軟件應(yīng)用》、《Navisworks軟件應(yīng)用》之類課程,讓學(xué)生畢業(yè)之前就掌握BIM模型“建立、使用、維護”一些基本技能等,在這方面如果先行一步,高職土建專業(yè)無疑將擁有新的辦學(xué)特色。
1.3 BIM技術(shù)助推課程改革創(chuàng)新
BIM( Building Information Modeling 建筑信息模型) 技術(shù)是在CAD等技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多維模型信息集成技術(shù)。作為建筑物理功能和幾何尺度的數(shù)字化表達,BIM模型是3D的,他看起來和分析研究起來跟實際建筑物根偉接近; 其次 Modeling≠model,BIM模型不是靜止不變的,它可以隨著建筑物的方案設(shè)計、施工、運營的過程動態(tài)實時更新的。設(shè)計階段包括空間布置、系統(tǒng)功能等信息;施工階段包含進度計劃、設(shè)備供應(yīng)、竣工資料等信息;運營階段則包含操作指南、故障處理流程等信息。把施工“進度”與3D模型集成起來,就是4D,此時建筑物的構(gòu)件或部件可以按照建造順序顯示; 最后在4D的基礎(chǔ)上再把工程“投資”(造價)信息集成起來,就是5D,此時建筑物每個時間段所需要的資金,會根據(jù)施工階段的內(nèi)容自動統(tǒng)計出來。BIM作為建筑業(yè)信息化主流技術(shù),其核心就是5D模型。
2.課程改革策略
2.1 BIM軟件引入課程
將最新的BIM技術(shù)引入到課程的教學(xué),在建筑項目3D模型的基礎(chǔ)上,加上“進度”控制和“投資”控制內(nèi)容,將3D模型在實際施工中變?yōu)?D模型。高職學(xué)院的學(xué)生的思維特點是形象思維能力高于抽象思維能力。將BIM技術(shù)引入課程教學(xué),應(yīng)用BIM 5D建造模擬功能,可直觀有效的解決項目進度安排的狀況,準確反映項目的投資額。在原有的《建筑工程投資與進度控制》課程的教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,引入“投資”與“進度”相關(guān)的BIM技術(shù)(主要是Autodesk Navisworks 軟件與Project軟件的應(yīng)用),實現(xiàn)了可視化、直觀化的項目管理,將抽象的項目進度管理,表現(xiàn)為動態(tài)的施工過程模擬,對施工工序、進度與成本的查詢均達到理想的控制狀態(tài),保證項目進展中的材料與人員匹配,促進項目按照預(yù)定計劃有條不紊的完成,展現(xiàn)了較高的“投資”與“進度”控制水平。
2.2 綜合案例引入課程
引入Autodesk Navisworks 軟件與Project軟件對項目的“投資”與“進度”進行綜合管理,實現(xiàn)可視化、直觀化的項目管理,將抽象的項目進度管理,表現(xiàn)為動態(tài)的施工過程模擬,促進項目按照預(yù)定計劃有條不紊的完成,展現(xiàn)了較高的“投資”與“進度”控制水平。課程改革的關(guān)鍵問題是如何將兩項軟件的應(yīng)用柔和在一起,設(shè)計出符合工程實際的,適應(yīng)學(xué)生認知水平的項目案例,將實際施工過程中可能遇到的問題,通過項目化的教學(xué)方法,將知識與能力傳授給學(xué)生。
綜合案例應(yīng)用的具體步驟為:(1)根據(jù)項目CAD圖紙快速創(chuàng)建BIM 3D模型。根據(jù)BIM模型導(dǎo)出每個任務(wù)對應(yīng)的工程量,然后統(tǒng)計數(shù)據(jù),得出相對準確的項目工時。該步驟可以與《建筑識圖與構(gòu)造》課程配合進行課程設(shè)計。(2)在Project完成項目進度計劃的編制,在Navisworks軟件中導(dǎo)入Project編制的進度計劃,在Navisworks中,把不同的形態(tài)設(shè)置成不同的顯示狀態(tài),這樣可以直觀的檢查出時間設(shè)置是否合理。(3)基于BIM的進度管理,在多次反復(fù)施工過程模擬完成后,可以提前在模擬中預(yù)測可能環(huán)境中出現(xiàn)的問題,提前制定應(yīng)對措施,以促進進度計劃和施工方案最優(yōu)化,指導(dǎo)項目實際施工并確保項目順利完成。(4)利用Project將調(diào)整過后編制好的施工進度計劃再次導(dǎo)入到Navisworks軟件中,在Naviswork中設(shè)置相應(yīng)的性質(zhì)參數(shù),然后根據(jù)工序與模型的構(gòu)建予以關(guān)聯(lián),以直觀形式展示項目進程。
2.3 企業(yè)需求引入課程
課程改革,最終目的是幫助學(xué)生就業(yè)及今后的長遠發(fā)展,因此,企業(yè)的需求是課程改革必須考慮的重要因素。目前企業(yè)的需求主要集中在以下幾方面:(1)設(shè)計、土建、安裝、咨詢等技術(shù)部門需要根據(jù)設(shè)計施工圖,利用 CAD、Revit 等軟件建立一定精度的項目 BIM 技術(shù)模型,利用建立的建筑模型輔助來進行深化設(shè)計、施工工藝工序、進度、安全、質(zhì)量等模擬分析優(yōu)化工作。同時建模過程也是對施工圖的復(fù)核檢查過程,通過碰撞檢驗,保證模型和圖形的一致性。目前 BIM 技術(shù)模型的建立,基于技術(shù)模型進行的一系列各項施工技術(shù)方案研究、模擬、優(yōu)化的工作主要使用的軟件以國外軟件為主。(2)成本概預(yù)算部門根據(jù)圖紙利用魯班、廣聯(lián)達、斯維爾等軟件建立項目算量模型,并基于項目的算量模型進行工程算量和成本預(yù)算等成本控制方面的工作,目前施工企業(yè)完成這部分工作所使用的軟件主要以國內(nèi)軟件為主。
面對不同企業(yè)、不同部門對BIM技術(shù)的不同要求,在進行課程改革創(chuàng)新時應(yīng)該各有側(cè)重。對于以施工技術(shù)方向為主的學(xué)生,就應(yīng)該側(cè)重施工過程中的響應(yīng)軟件的學(xué)習(xí)及應(yīng)用,主要學(xué)習(xí)Revit、Project等軟件;對于工程管理及造價方向的學(xué)生,就應(yīng)該側(cè)重魯班、廣聯(lián)達、斯維爾等軟件的教學(xué)。
3.課程改革遇到的問題及解決方案
3.1硬件軟件設(shè)施的同步建設(shè)
課程改革要求引入相關(guān)軟件的學(xué)習(xí),而對于三維模型的處理軟件,對計算機的硬件要求比較高,這就需要高職高專院校建立專門的實驗實訓(xùn)室,配合課程的實施;并購買相關(guān)的正版軟件,保證程序安全穩(wěn)定的應(yīng)用。在這些方面,保守估計投入的金額不低于一百萬。學(xué)院要根據(jù)自身的特點,制定自身的實驗實訓(xùn)計劃,申請政府的補助,為教學(xué)提供保障。
3.2教師隊伍的培養(yǎng)
目前,施工企業(yè)、設(shè)計單位、咨詢單位等對于BIM技術(shù)的應(yīng)用需求緊迫,進度很快。教師對于BIM新技術(shù)的應(yīng)用,由于沒有實際項目的支撐,很多時候反而落后于企業(yè),這就導(dǎo)致教學(xué)改革沒有辦法深入開展,課程內(nèi)容單一,實際應(yīng)用性不強。為解決這個問題,就要求教師要盡快下企業(yè)實踐,搜集第一手的課程資料,豐富完成課程內(nèi)容;及時整理各類素材,整理出版相關(guān)課程教材,為課程的推進服務(wù);一線教師應(yīng)多參加各類BIM技術(shù)研討會,掌握最新技術(shù)動態(tài),及時了解行業(yè)發(fā)張新方向。
3.3教學(xué)方式方法的創(chuàng)新
目前,各種新的教學(xué)方法不斷涌現(xiàn),給教學(xué)改革和課程創(chuàng)新提供了新思路。課堂教學(xué),可以采用“翻轉(zhuǎn)”課堂,教師可以制作各類“微課”視頻,將各類課程資源上傳網(wǎng)絡(luò)平臺,教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用“課堂派”、“藍墨云班課”等新穎的教學(xué)輔助手段,達到課程教學(xué)趣味性與有效性的結(jié)合。
參考文獻
[1] 何關(guān)培.那個叫BIM的東西究竟是什么[M].建筑工業(yè)出版社,2011.
[2] 戴士弘.職業(yè)教育課程教學(xué)改革[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007.
寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院2016年課堂教學(xué)創(chuàng)新及教育教學(xué)改革研究項目“基于BIM技術(shù)的《建筑工程投資與進度控制》 課堂教學(xué)創(chuàng)新研究”