基于BIM的全寿命周期案例教学模式研究

许辉 高云莉 姜蕾

摘 要：适应行业需求，加强BIM应用人才的培养，是高校工程管理专业教学改革的必然选择。文章分析了目前工程管理专业案例教学中存在的问题，探讨了将BIM技术运用于全寿命周期案例教学的意义，并提出了基于BIM的全寿命周期案例教学的实施方案。

关键词：BIM；案例教学；全寿命周期

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）07-0039-02

Abstract： It is the inevitable choice for project management specialty to implement reform-oriented teaching in order to meet the needs of industry and strengthen the cultivation of BIM application talents. This article analyzes the problems existing in the current project management specialized case teaching， discusses the application of BIM technology throughout the life cycle of the meaning of case teaching， and puts forward the implementation plan about life-cycle case teaching model based on BIM.

Keywords： BIM； case teaching； the entire life cycle

一、概述

由于工程管理专业具有较强的实践性及应用性，案例教学已经成为工程管理专业课程教学中不可或缺的教学手段和教学方法。采用案例教学法，不仅可以使学生生动形象地理解书本上的理论知识，而且在提高学生的实践能力和创新能力方面也有着非常好的效果。然而，虽然目前我国各高校工程管理专业都很重视案例教学工作，但普遍都是以传统的案例教学方法为主，多是在各门理论课程的教学中，穿插一些工程案例，以讲解或观看视频、图片的方式实施案例教学。这种方式虽然也取得了一定的效果，往往也忽视了一些问题：

首先，传统的案例教学无法贯穿于全寿命周期项目管理教学中。

目前很多高校的案例教学都是针对于某一门课程设计的，各门课程的教学案例也都是彼此独立，互不联系的，不能让学生通过一个完整的案例理解各课程间的相互关系，系统地学习、掌握工程建设全寿命周期管理知识。然而，工程项目管理本身却具有很强的连续性和系统性。由于工程项目具有施工工期长、施工工艺复杂、隐蔽工程多、施工现场危险性高等特点，学生无法通过实习或参观来了解建筑过程的整体工艺，很难做到从一个项目开始施工到竣工验收完整生产环节的实习和实践，学生对于工程项目的全寿命周期管理的了解往往仅限于书本。

其次，未将案例与BIM教学进行有机的结合。

近年来，由于具有三维可视化、多专业协同、信息共享等优点，BIM技术开始得到了广泛的应用，住建部及各地方政府也出台了多项措施法规，推动BIM技术的发展。因此在建设领域，对BIM人才的需求也越来越迫切。为了适应行业的发展，越来越多的高校在工程管理专业中开设了BIM相关课程。然而由于师资力量、硬软件条件及专业学时限制等原因，各院校所开设的BIM课程一般门数较少，并且以BIM概念介绍和工程造价应用居多，案例教学也往往局限在造价应用环节，学生对BIM技术在全寿命周期项目管理其他环节的应用往往知之甚少。

二、基于BIM的全寿命周期案例教学的意义

建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM），是对建筑工程的物理特征、功能特性以及管理要素信息的数字化承载和可视化表达，是对工程设计、施工以及全寿命周期管理进行过程仿真和模拟的一种技术和管理方法。它能够应用于工程项目规划、勘察、设计、施工、运营维护等各阶段，实现建筑全生命期各参与方在同一多维建筑信息模型基础上的数据共享。

应用基于BIM模型工程案例教学模式，可以将施工现场搬到课堂，从而实现课堂教学体系由“以教师为中心”向“以学生为中心”转变。并且可以取得一举多得的效果。

采取基于BIM的全寿命周期案例教学，一方面通过构建高度仿真BIM模型，实现在虚拟的环境中模拟工程项目规划、勘察、设计、施工、运营维护等各阶段的项目管理，解决了理论教学和实践教学不足，增强学生对工程项目管理的感性认识。另一方面，也使学生在案例工程全寿命周期模拟的过程中加强了对BIM课程的学习，掌握了BIM工程应用的基本技能，提高了学生BIM应用及解决工程问题的能力，更为应用型人才的培养奠定了基础。

三、基于BIM的全寿命周期案例教学的实施方案

（一）基于BIM技术，对课程内容进行重组和结构优化

将工程管理专业各种平台课程的理论内容都重组在典型的教学案例中，以BIM技术为基础，以项目的全寿命周期为主线，进行教学内容的结构优化。如表1所示。

（二）搜集整理并设计教學案例

教学案例质量的好坏将会直接影响到教学的效果，因此案例的搜集整理及编写是一项非常重要的工作。基于BIM的案例实践教学中，案例设计是一大难点。

1. 案例的背景要贯穿项目寿命周期的始终

在传统的案例教学中，因为各门课程独立教学，教学案例之间也相互孤立，各自为政，无法让学生完整地了解一个项目。在BIM技术的项目管理中，建筑信息模型是一个非常好的载体，不仅对方案进行可视化展示，更是汇集了项目整个寿命周期的技术、进度、质量、成本等等工程信息。因此，要想达到预期的教学效果，必须设计出系统性的大案例。所设计的案例既要能体现理论知识的应用，有利于学生对基本概念和方法的更深理解，更要有利于学生在未来的学习和工作中运用得当。让学生通过一个案例的全寿命周期的实践，经过建模、计算、分析、讨论，真正掌握全寿命周期的工程项目管理。

2. 案例应具有代表性和典型性

由于案例教学法是对课堂理论知识的补充和应用，因此教学案例需要结合工程实践来选取，这样才能调动起学生的学习兴趣。BIM案例教学过程中，应该尽量使用真实案例，实现项目的仿真策划、仿真设计、仿真施工、仿真造价计算、仿真4D进度计划编制、仿真5D成本管理等，增进学生对BIM知识的理解，提高BIM的应用能力。所以教师可以通过与企业合作并结合网络信息等途径，收集实际工程项目的图纸、施工档案资料，进行工程案例的设计。

3. 案例的设计还需要考虑工程案例的规模大小及难度水平

要在搜集的工程资料的基础上结合教学目的和要求，拟定工程场景，实现“情境”化教学；还应编写不同規模和难易的案例，应循序渐进，从简单的小的工程入手，逐渐过渡到规模大的复杂的工程。如果所选取的工程案例规模过大，会导致教学的时间不足。如果选取的工程案例太过于复杂，容易使学生的学习积极性受到打击。

4. 案例的质量要满足教学的要求

一是案例图纸要准确，没有错误或错误较少；二是图纸中建筑施工图、结构施工图、设备施工图要齐全，不能残缺；三是工程资料要尽量齐全，包括建设场地、地质条件等；四是对于已完工的实际项目最好要有招标投标、合同管理、施工现场签证、竣工验收等实际工程资料，以便于对实践教学的设计。

经过多年的积累，我们目前已经建立了一定规模的图纸库、项目资料库，广联达软件公司及鲁班软件公司等也与我系有了一定的合作，可以为我们提供一些案例，使我们具备了编写案例的基础，但是这些素材资料往往缺乏系统性、完整性和综合性。要想形成可以应用于教学的案例，还需要进行更深的加工和设计。

（三）基于BIM的工程案例教学的组织实施

在案例实施的过程中，按照项目的全寿命周期，进行阶段划分，模拟基于BIM的项目管理。每个阶段大致包含以下工作内容。

1. 教师布置工作内容，学生熟悉资料并分析案例。教师首先分发案例基本资料及图纸， 学生分成各小组，各小组根据该阶段的案例教学指导书仔细分析案例，根据案例实际情景进行分析和讨论。

2. 小组成员分工完成工作内容并共同讨论。

3. 指导教师或企业BIM专家现场答疑。现场答疑是在教师组织下的互动环节，讨论和解决工作中遇到的问题。

4. 提交作业，总结评价。每组学生按照本阶段要求共同完成一个教学案例的实验报告，教师作全面总结和评价。

四、结束语

适应行业需求，加强BIM应用人才的培养，是高校工程管理专业教学改革的必然选择。基于BIM的全寿命周期案例教学模式是工程管理相关专业课教学的必要补充。本文分析了目前工程管理专业案例教学中存在的问题，探讨了将BIM技术运用于全寿命周期案例教学的意义，并提出了基于BIM的全寿命周期案例教学的实施方案。该方案在我校工程管理专业教学中已经试行，并且取得了较好的教学效果。

参考文献

[1]高云莉，王楠楠，姜蕾，等.基于BIM的工程管理专业培养体系研究[J].高教学刊，2015（17）：36-39.

[2]申玲.工程管理专业课程链教学案例库建设研究[J].教育与职业，2011（09）：141-142.

[3]张尚，任宏，Albert P.C.Chan.BIM的工程管理教学改革问题研究（二）[J].建筑经济，2015（02）：92-96.