基于串并联式知识结构的项目管理课程案例教学改革研究

刘雪莉　齐磊磊

【摘 要】针对传统《项目管理》课程知识结构体系多采用重理论轻实践的单一模块简单叠加组成的弊端，本文提出基于5D模型的串并联知识结构的案例式教学方法，并对教学效果进行评价，打破传统“一言堂”的教学方法，提高授课生动性，调动学生能动性，培养学习兴趣，提高实践能力。

【关键词】工程项目管理；串并联知识结构；建筑信息模型（BIM）

中图分類号： F284 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）15-0036-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.15.017

Research on case-based teaching reform of project management based on serial-parallel knowledge structure

LIU Xue-li QI Lei-lei

（School of Civil and Environmental Engineering，Anhui Xinhua University，Hefei 230088，China）

【Abstract】The traditional course knowledge structure system of “project management” was formed with the addition of single modules which focused on theory and ignored in practice. Therefore， a case-teaching method based on 5D model for serial-parallel knowledge structure was introduced， and the teaching effectiveness was evaluated. Which was broke away from traditional teaching method of “teacher talk only” to arouse the vitality of classroom and the enthusiasm of students and train their practical skill.

【Key words】Engineering project management； Serial- parallel knowledge structure； Building Information Modeling （BIM）

0 引言

目前项目管理课程选用的教材大多是按照项目管理九个知识体系或者项目管理的生命周期来编制的[1]，总体来说都是重理论轻实践，仅在个别章节部分内容掺杂零散的案例，但缺乏连贯性[2]，导致学生不能建立知识系统。传统的教学方法都是按照“菜单式”的一种填鸭式教学[3]，学生学习热情不高，教学效果不好。过去的教学手段仅仅是多媒体和板书简单的相结合，学生的实践角色带入感不强，考虑、分析、解决问题的能力和协调创新能力不能得到很好的提升。因此本文提出基于串并联式知识结构的案例式教学改革。

1 串并联知识结构

为了进一步改善传统二维绘图方法（工程制图、Auto CAD）可视性差的弊端，引入三维的BIM虚拟建造模型发挥教学辅助工具的作用，并充当教学内容。三维的BIM能使学生更直观的掌握空间结构。为了进一步制定先进、合理的施工进度计划、施工方案及施工顺序，减少工程变更，提高工程质量，这就使得建立的模型能随时间轴变化进行动态运行，因此，3D模型赋予时间维度构建BIM-4D模型；基于4D进度模型，增加费用维度形成费用-5D模型，结合进度模块的案例体系设计方法，将费用控制模块按照知识单元设计成参数化案例系统，形成基准5D模型；参照基准5D模型的参数化案例系统设计方法，在4D进度模型上增加质量维度、安全维度、合同维度等模块，形成衍生式X-5D模型，每一个衍生5D模型均由各知识单元的参数化案例体系构成。

基于各阶段模型与案例体系的设计形成过程，《项目管理》课程知识体系可改造为串并联式知识结构，即4D模型（进度模块）→基准5D模型（费用模块）→衍生X-5D模型（质量模块、安全模块、合同模块、信息模块、协调模块）。各模块中案例体系的构成包括完全工程式案例（以介绍工程背景及模块任务为目的）、工程问题式案例（以突出关键问题及模块参数为目的），通过背景分析及问题设置将各模块知识点设计成“模块学习准备→问题分析与参数提炼→工程技术文件”的渐近过程。

2 基于5D模型案例教学的实施方案

2.1 案例的选择

以教学为目的的案例选择应遵循下列原则[2]：1）结合学生的层次和能力，选择难度适中、常见的工程案例。2）注重案例的启发性。选择内容新颖、具有创造性的案例，激发学生的创造力，培养学生的发散思维和创新精神。3）引进BIM，沙盘，Revit，Navisworks等最新工程项目管理应用软件，跟上时代发展对项目管理人才的需求。

2.2 串并联式案例的描述

利用建模的过程对工程实例文字所描述的相关项目的概况、作业时间、施工过程、产品等特征进行理解和转换，并将这一整套的项目管理理论应用到实践中。

（1）3D案例模型的建立

以教学为目的选择案例时应结合学生理解能力和当前工程项目管理应用前景，结合最新的BIM软件，选择并编制难度适度，应用广泛的案例，同时案例应不偏离项目管理课程的理论知识且有启发性，可以举一反三，激发学生的发散思维和创造力。

选择一个研究对象，比如教学楼，根据已知的工程技术文件以及CAD底图进行制图，打开revit软件，选择建筑样板，进行建模绘制，编辑标高、轴网、柱子、梁、墙体等参数，赋予具体的工程信息。这个过程，可以借助企业现有的BIM模型，也可以发动学生自身完成BIM的建模，这样一方面有利于增强学生的学习兴趣，能更好的做好工程项目建设周期前期的准备工作，帮助学生更好地理解土木构件、工程材料、建筑风格等在设计中发挥的作用[4]，以及它们的空间关系、立面效果。在工程项目建模过程中，鉴于BIM技术的可视性，在软件模拟中可以看到建筑物管线的布置以及门窗墙体，以及建成后的实体大致形状，能调动学生学习的兴趣；同时还能利用碰撞检查发现不合理地节点，并不需要学生一定要参与到实际的工程建设中才能发现不合理地地方，对照碰撞检查报告，再利用本专业的知识进行分析，可以对专业知识进行一次检验，也可以对项目的形成雏形有个大致的了解。3D虚拟建造主要是考虑设计和空间方面的技术，并对工程构件、管线安装进行管理，是项目管理这门课程的重点。

（2）4D案例模型的建立

在原有的BIM 3D的基础上，借助《施工组织》课程内容，关联时间维度形成4D模型，包括施工中的工序、工法、施工空间等。4D可以制成动画的效果，将施工过程中的关键工作做可视化的预演，提前验证施工方法的可行性，施工顺序的合理性，从而提高施工方案的先进性、合理性，减少工程变更引起的人力、物力等浪费，加强成本控制。并且，这种 4D技术还可以分析施工现场安全管理、环境、施工人员活动的工作面等内容，加强文明施工。利用TimeLiner功能，结合Navisworks软件以及进度信息，4D可以演示施工进度。将施工流程模拟过程做成动画，并用不同颜色对模型的计划与实际进度加以区分，习惯用半透明颜色显示正在施工的模型，已经施工完毕的模型用实体的材质显示，并将动画成果以相同视角与设计状况进行比证，通过直观且易懂的动画特性能够发现设计中存在很多不足，帮助学生从感性上认识一个项目从无到有整个过程，并领悟不同工种的施工组织、施工方法的选择等问题，做到时间和空间的协调[4]。

（3）5D案例模型的建立

基于BIM-4D模型，结合《工程造价》课程知识，增加成本信息，形成BIM-5D（3D实体、时间、成本）模型。为了对成本进行精确分析及动态控制，可以通过在虚拟建造的BIM模型中输入各任务分解结构（WBS）的工人、机械、材料计划时间定额等主要数据来实现。通过5D技术，学生可以在项目开始阶段就能对施工项目成本进行核算，然后进行成本控制，检验所学知识。也可以在实际施工项目开始前对设计失误和实施错误进行修正，这样可以大大减少施工设计变更及发生返工的几率。管理人员可以利用这种5D软件技术提取每一楼层、每一个流水施工的工程量，对物料成本进行管理；另一方面为工作人员编制成本进度计划提供参照[4]。

2.3 案例的执行

在授课过程中，采用案例式教学，比如讲授进度这一模块时，先用文字介绍案例背景，要分析解决的问题，然后播放先前结合工程技术文件制作合成的4D模拟视频，让学生充分理解案例发生的实践过程。在介绍成本控制时，同样除了文字叙述案例发生背景外，还穿插着前期准备的5D虚拟整合视频。在这整个教学中，学生注意力集中，紧跟老师的逻辑思维，不仅复习了工程实例所涉及的原理，还可以找到理论与实践的平衡点，提高学生分析工程技术文件，解决问题的能力。

3 教学改革实施效果分析

工程项目管理课程引入串并联式知识结构案例教学，使教学方法和手段多元化，增加了教学活动的评价，摒弃了传统的“一卷定论”和“一言堂”的弊端，激发了学生学习热情，同时案例涉及信息多，知识面广，在案例描述与建立时，学生积极思考，跟上老师的节奏，温习案例中涉及的理论，开拓思路，提高综合素质，为进一步达到“毕业即就业，上班即上岗”的水平奠定基础。

【参考文献】

[1]龚国光.项目管理教学中的几点体会[J].教育园地.2010（5）： 116-117.

[2]刘祖容.工程项目管理课程案例教学探析[J].广西大学学报（自然科学版）.2008，6（33）：285-287.

[3]李春燕，等.案例教學法在工商管理学科教学中的应用探析[J].沈阳教育学院学报，2008（2）：71-73.

[4]张尚，等.BIM的工程管理教学改革问题研究（二）[J].2015，36（2）：92-95.