BIM技术与独立学院工程管理专业的课程融合分析
2017-11-15葛具萍
葛具萍
(青岛理工大学 琴岛学院,青岛 266100)
BIM技术与独立学院工程管理专业的课程融合分析
葛具萍
(青岛理工大学 琴岛学院,青岛 266100)
论述建筑业BIM技术大力发展,要求从业者具有BIM技术,工程管理专业的大学生作为建筑行业的储备军,更应学习掌握BIM技术。本文提出在独立学院工程管理专业引入BIM技术,进行专业课程融合性分析,以更好适应行业发展。
BIM技术;工程管理;课程融合
引言
如今,建筑信息模型(Building Information Model,简称BIM技术)在国家政策的支持下,从中央到地方,从设计到施工管理,正在建筑行业方方面面得到如火如荼的发展,被称为建筑行业又一次重大变革。
独立学院培养学生目标是为社会输出应用型人才,因此在工程管理专业课程体系中引入BIM技术、培养一批即懂专业又能熟练应用BIM技术,与社会密切接轨的大学生,成为独立院校工程管理专业面临的新挑战。本文以青岛理工大学琴岛学院为例,就BIM技术与工程管理专业课程的融合性进行分析。
一、BIM技术的发展
BIM(Building Information Model)是“建筑信息模型”的简称,首次由美国乔治亚理工大学建筑与计算机学院的查克伊士曼博士(Chuck Eastman,Ph.D.)提出,他也被尊称为美国的“BIM之父”。接着,BIM技术不仅在美国,而且在世界各国被重视并得到迅速发展。
(一)BIM在我国建筑行业发展
我国建筑领域接触BIM技术的时间较短,且大多集中在设计单位。住建部继2011年5月颁布《2011—2015建筑业信息化发展纲要》后,在2016年8月颁布的《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》中明确指出,建筑行业要实现信息化,全面提高建筑业信息化水平,着力增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力。
在勘察设计单位普及应用BIM进行设计方案的性能和功能模拟分析、优化、绘图、审查,以及成果交付和可视化沟通,提高设计质量;推广基于BIM的协同设计,开展多专业间的数据共享和协同,优化设计流程,提高设计质量和效率;有条件的施工企业应研究BIM应用条件下的施工管理模式和协同工作机制,建立基于BIM的项目管理信息系统;监管单位要构建基于BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算等技术的工程质量、安全监管模式与机制。
在国家政策的大力支持下,许多企业纷纷推行BIM技术,不仅侧重于建筑工程设计阶段的应用,而且向施工阶段、运营维护阶段延伸,确保建筑工程整个生命期内都能有效应用BIM技术。
(二)BIM在我国高校发展
高校作为人才输出的基地,充分认识到BIM技术在建筑行业的重要性,已纷纷建立与BIM相关的实训基地、实验室,或在教学课程中与BIM技术相结合,进行了课程改革实践。如:2009年,清华大学软件学院于我国最早启动BIM标准研究课题组,历时两年完成中国建筑信息模型标准的研究。2011年,华中科技大学BIM工程中心成立,这是中国高校第一个BIM工程中心,是专门从事建筑信息模型研究及工程咨询服务的机构。2013年哈尔滨工业大学在国内高校首次开设《BIM技术应用》短课程。东南大学工程管理专业将毕业设计与BIM技术相结合,重新构建培养模式。2016年,湖北工业大学土木工程与建筑学院与中国建筑行业第一家专业装饰企业联合成立BIM研究院,是全国高校首个校企合作绿色建筑BIM研究院。并且国家教育协会多次举办BIM软件建筑信息模型大赛、BIM知识大赛、BIM技能应用大赛等,鼓励高校与BIM技术相融合,将BIM 技术应用到日常课程信息中。
而纵观独立院校,基本还停留在建筑CAD、广联达等成熟的建筑软件上,很少与BIM技术接轨,这成为独立院校的一个短板。
二、BIM在工程管理专业课程体系中的构建
(一)工程管理专业传统课程体系
青岛理工大学琴岛学院是由青岛理工大学按照新机制、新模式举办的本科层次普通高等院校,是经国家教育部、山东省教育厅批准设立的全国首批、青岛首家规范化独立学院。其中,土木工程系工程管理专业主要目标是培养一批具备工程项目管理、工程经济和土木工程施工技术基本知识,掌握现代化管理科学理论方法和手段,能在国内外建设领域从事项目决策和全过程管理工作,具有一定理论基础,实践动手能力强,具有较强创新精神的高素质应用型人才。工程管理专业开设工程制图、工程测量、房屋建筑学、建筑施工技术与组织、工程项目管理、招投标与合同管理、项目管理软件应用、建设工程计量与计价等课程,并设有理论课程平台与实践课程平台,形成一套完备的课程理论体系,其中专业课程教育平台如下表:
表1 专业课程教育平台
(二)BIM技术特点
1.过程可视化
BIM技术全过程可视化,可以利用三维动态,使在建建筑物从项目决策、设计、建造到运营全过程都在立体可视状态下进行。
2.专业协同化
BIM技术可以发现土建、装修、安装等专业的矛盾,如管道与结构冲突、预留的洞口没留或尺寸不对等情况,协调各专业高效开展工作,减少后期设计变更。
3.参数标准化
BIM技术有大量的参数可以直接应用,使用者在不能直接利用参数时,也可以新建组,并定义参数使之标准化。
4.模拟性
一般建筑软件只能实现三维化,而BIM技术可以实现四维化,即BIM技术可以在已经制作的施工组织安排和进度计划安排的模拟基础上,再加上时间维度,分专业制作可视化进度计划,即四维施工模拟。这样既可以电脑实现现场施工指导,又为建筑单位、监理单位甚至施工单位提供非常直观的可视化进度控制管理依据。
5.与造价软件结合性
现今社会上应用的广联达与福莱等都已非常成熟,但是在计量计价的时候需要再一次建模、导入软件才能出工程造价。BIM技术既可以实现与广联达、福莱等软件的接轨,又让项目各参与方减少了重复建模,大大减少了工作量,减少社会资源浪费。
BIM技术在利用Revit、Takla、MagiCAD等已经搭建完成的模型基础上,可以直接统计生成主要材料的工程量、非常准确的深化钢筋、现浇混凝土,充分利用其共享平台,可以真正实现信息互动和高效管理。
(三)BIM技术与课程融合性分析
鉴于以上BIM技术的特点,作者在研究工程管理专业课程特点的基础上,完成工程管理专业BIM技术与课程融合性模型,如下图所示。
1.BIM技术与工程测量
施工测量是工程测量的重要内容,是学生毕业之后首先接触的室外作业,其工作内容包括施工控制网的建立、建筑物的放样、施工期间的变形观测和竣工测量等内容。现在测量放样主要使用全站型电子速测仪(简称全站仪)。随着BIM技术的日趋成熟,可以将BIM技术与智能型全站仪进行集成应用。通过对软件、硬件整合,将BIM技术模型带入施工现场,利用模型中的三维空间坐标数据驱动智能型全站仪进行测量。不但可以基于智能型全站仪高效精确的放样定位功能,结合施工现场轴线、控制点及标高控制线,高效快速地将设计成果在施工现场进行标定,实现精确的施工放样,为施工人员提供更加准确直观的施工指导,在施工完成后对现场实物进行实测实量,通过对实测数据与设计数据进行对比,检查施工质量是否符合要求;并且能够利用BIM技术专业协同化特点,将全站仪现场测绘所得的实际建造结构信息与BIM模型中的数据进行对比,核对现场施工环境与BIM模型之间的偏差,为机电、精装修、幕墙等专业的深化设计提供依据。
图1 BIM技术与课程融合性分析
2.BIM技术与工程结构
工程结构是工程管理专业的专业基础课程,学生普遍反映知识点很抽象,难以理解。为此我们把11G101图集纳入课程内容中进行讲解,后期又开设了《混凝土结构平法施工图识读》一门课程,专门讲解平法施工。但仍然有部分学生不能直观想象钢筋的具体形式和位置,对此部分内容不理解,直接影响后续的钢筋抽样学习及钢筋计量计价学习,为此,可以把BIM技术方面模型引入,从画好的三维立体图形中给学生展示钢筋是如何布置的。BIM技术涉及到结构方面的软件有BIM的建筑与结构设计软件(如Autodesk Revit系列)、BIM的结构分析软件(如PKPM、SAP2000等),可以利用软件的三维特点,将知识点画入模型带进课堂,将抽象知识点直观化。
3.BIM技术与房屋建筑学
房屋建筑学是整个大土木专业的基础课程,是学生了解建筑构造的入门课程。通过课程的学习要求学生掌握建筑的平面与空间布局、建筑内外的造型艺术以及建筑构造等知识点。由于现代建筑物构件复杂繁琐,学生刚接触专业课没有专业基础,若仅从书本上或者二维图纸中进行学习理解,无疑是比较困难的。而通过对BIM建筑模型的引入,不仅能够让学生对建筑构件的具体位置、比例尺寸、材料选择等详细知识点有更直观清晰的认识,还可以利用BIM模型可视化特点,三维模拟建筑效果图,通过漫游,让学生仿佛置身在3D虚拟建筑空间。
4.BIM技术与课程设计及毕业设计
工程管理专业涉及到建筑施工技术、工程项目管理、招投标与合同管理、建筑工程计量与计价等主要的核心专业课程,这些课程从工程招投标阶段开始到竣工验收阶段结束,不仅有理论学习更有课程设计,还会在将来的毕业设计中加以利用整合。
传统的教学都是在课程中加入视频或者图片让课堂更丰富,但明显的一个特点是因图设课,若是加入BIM技术可以根据培养方案、课程大纲而填入与内容相适应的三维图片或者视频。如BIM技术3D可视化指导施工及改进施工方法、利用BIM技术4D模型进行进度控制、利用BIM与广联达等软件的结合进行三维场布、减少重复建模简便工程量计算等。
(三)努力的方向
1.进行BIM技术培训
虽然现在不少建筑相关单位正在使用BIM相关技术,但把BIM作为一门课程来授课的高校还是很少。为此,琴岛学院从2016年上半年开始就在全院范围内进行了BIM技术相关培训,学生积极参加,为以后课程学习甚至工作都打下了良好的基础。
2.广泛参加BIM技术相关比赛
随着BIM技术的发展,我国出现了大量的BIM相关竞赛,作为高等院校可以参加的有:住博会·中国BIM技术交流暨优秀案例作品展示会大赛、“龙图杯”全国BIM大赛、益埃毕杯全国大学生Revit作品大赛、广联达全国高校BIM应用毕业设计大赛、“斯维尔杯”建筑信息模型应用技能大赛。
三、结束语
建筑业信息化的推进,BIM技术不仅对建筑企业而且对独立学院工程管理专业学生造成一定冲击。培养适应行业发展的人才是独立学院人才培养的任务。独立学院应结合自身特点,引入BIM技术,进行课程建设,培养适应行业发展的新人才。
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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
青岛理工大学琴岛学院“国家级大学生创业训练计划”(项目编号:201413378004)
葛具萍(1984—),女(汉),山东泰安,研究生,讲师 主要研究工程管理。
G64
A
1009-8976(2017)03-0138-04