新工科背景下BIM技术实践教学模式探索

韩兴蓉

关键词 新工科背景 BIM技术 工程管理 应用优势 实践教学

中图分类号：G642                                  文献标识码：A   DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2019.09.020

Keywords new engineering background; BIM technology; engineering management; application advantages; practice teaching

1 BIM技術相关概述

BIM是Building Information Modeling的简写，这种技术最早是由Autodesk公司在2002年提出。随着BIM技术的不断发展和完善，其已经在全世界范围内得到建筑工程领域的认可。应用这种技术，使用者可以利用其强大的功能实现对建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、作用直到该建筑被报废处理，所有涉及到的数据信息都能被整合到一个巨大的三维模型信息数据库中，而相应的技术人员则可以利用这些信息实现协同合作目标。BIM技术能够让不同部门技术人员之间的联系更紧密，从而保障了工作的效率，而且其对于节约生产成本、实现可持续发展目标也非常有帮助。BIM技术核心是根据实际情况建立相应的虚拟三维模型，并且根据该三维模型开展后续的模拟工作。在这个过程中，还需要应用到数字化、智能化技术，为该模型的建立提供有效数据信息，保证三维模型的有效性和完整性。建筑工程信息库往往需要囊括建筑物构建的外形信息、材料属性以及一些特殊的状态信息，有时候还会涉及到部分非构建元素，比如空间分布、运动特征等状态信息。在后续的建筑施工过程中，利用提前制作完成的建筑工程信息三维模型，工程师可以很方便地对信息进行数据集成，从而大大提升建筑工程的信息集成效率和效果，为建筑工程项目的各个相关方都提供一个更为人性化、智能化、数字化、现代化的工程信息交换与共享空间。

2 新工科背景下BIM技术在工程管理中的应用优势

在新工科时代背景下，工程管理在面临新发展机遇的同时又遭遇着一些发展挑战。工程管理是工程建设领域中不可或缺的重要组成部分，对整个工程建设活动起到非常关键性的管理作用。任何一项工程的实现都需要保证每个工作环节不出现问题，层层相扣。“条条大路通罗马”，在施工过程中，一个工程的实现并不是只有一条路径，而工程管理的任务就是在众多的施工方案中选择出施工难度最低、成本最低，在充分利用各种资源的基础上，用最小的生产成本获得最大的经济效益、社会效益。也就是说，要求工程管理能够实现在一定边界条件下对各种资源的综合集成和多目标优化目标。这就要求工程管理负责人能够在可持续发展理念指引下，对工程活动进行决策计划、组织、指挥协调和控制。从这里就可以看出，其实工程管理的任务量非常大，重要性也特别突出。而采用传统的工程管理方法不仅费时费力，而且实际工作效果也不明显，甚至由于工程管理人员工作的失误而导致工程中断，不仅给施工方带来很大的工作压力，同时也使企业遭受经济和名誉损失。随着BIM技术的发展，其为进一步优化工程管理工作带来了福音。从目前的情况来看，新工科背景下BIM技术在工程管理中的应用优势主要体现在以下几个方面：

2.1 提高了前期准备工作的工作效率

在工程施工之前往往需要做大量的前期准备工作，其中最为关键的一环就是绘制工程施工图纸，施工图纸是否符合人们的需求，是否满足可持续发展要求，直接决定了后续施工的质量和效果。可以说，施工图纸“牵一发而动全身”，是整个工程项目的核心所在。利用BIM技术我们可以提前对已经绘制好的图纸进行三维重现，与二维图纸相比，其带给人的视觉感受更真实、更有冲击力，同时也更容易让人们看到其优缺点，从而做出有针对性的调整。不仅如此，利用这种技术工程管理人员还可以更好地收集、应用数据信息，保证后续实际施工情况能够严格按照提前做好的规划有序开展。对于工程管理工作而言，有很多工作都是“暗箱操作”，虽然人们可以凭借过去的经验来对一些情况进行预测，但是很多时候会因为某些因素的变化而与人们预想的产生较大的偏差，最终导致工程质量的降低。把握好工程管理的方向是工程施工的关键，也是保证工程施工质量和施工效率的基本要求。在工程管理工作中，我们必须要发挥出BIM技术的优势，并且提高管理人员应用BIM技术的能力。这就要求我们在培养工程管理方面的人才时，要重视学生对BIM技术应用的能力，同时培养学生利用BIM技术解决实际工程问题的意识和能力，为工程管理领域提供高质量的综合型人才。

2.2 保证了工程施工的有序性

由于工程管理工作的内容较多，所涉及到的部门也较多，所以工程管理人员的工作负担非常沉重。如果没有一套有效的管理措施保证工作的效率和质量，那么就很难发挥出工程管理在工程施工过程中的作用。而传统的工程管理基本上完全依靠人工来完成，所以很多时候都会导致一些工程漏洞的产生，给整个施工过程带来不好的影响。而BIM技术能够让每个施工环节更紧密地联系到一起，形成一种“你中有我、我中有你”的格局，从而让施工过程更有序地进行。实际的工程施工并不是一个层层递进的过程，很多工序都是同时进行的，所以当某个环节出现问题时有时候并不能找到第一负责人，导致情况进一步恶化。保证施工活动的协调统一性是工程管理的基本职能之一，其是保证施工单位、业主以及设计单位相互协调、相互配合的关键。当项目施工过程遭遇问题时，工程管理负责人需要把相关人员召集到一起，找到产生施工问题的原因，并且最终制定合理的解决方案，做出相应的补救措施。在设计工程施工图纸时，有时候会因为不同专业设计师未能及时沟通，或者说沟通不到位而产生不同专业之间的“碰撞”问题。比如，在布置暖气管道过程中，由于工程施工图纸是各自绘制在各自施工图纸上的，所以在实际施工过程中，可能会面临一些不可控的问题，那么人们就只能在问题出现以后才能进行讨论、解决。而利用BIM技术在一定程度上能够避免这种情况的发生，保证了工程施工的协调性、有序性。

2.3 更好地完成工程管理模拟工作

在工程管理领域，很多时候都需要对施工项目提前进行模拟，这里的模拟不仅包括对建筑物模型的模拟，同时还要求能够对一些比较抽象的东西进行模拟，比如对建筑结构节能效果 的模拟、对紧急疏散能力的模拟、对建筑物采光效果的模拟等，这些都是提高施工效率、保证建筑物质量的基本要求，也是新工科背景下对工程管理人才综合能力的新要求、新目标。而BIM技术其本身就具有非常强大的模拟功能，完全可以满足上述模拟要求。而且不仅如此，利用BIM技术我们还可以提高企业招标的竞争力。事实胜于雄辩，在保证建筑物安全性、可持续性、低成本的基础上，投标方能够利用BIM技术对实际施工阶段可以进行4D模拟来给招标单位更直观的视觉感受，从而让招标单位看到自己的实力和信心，这对于投标企业是非常有利的。在后续的施工过程中，企业完全可以通过BIM模拟技术来不断优化施工方案，从而减轻工程管理工作负担，提高工程质量和效率。

3 新工科背景下BIM技术实践教学模式探索

教育是培养人才的主要方式，而对于工程管理行业来说，在新工科背景下掌握BIM技术应用技巧已经成为提高其未来竞争力的基本要求。很多学校在培养工程管理方面的人才时，其更多关注的是对学生BIM技术理论知识的教授而忽视了对学生实践应用能力的培养，导致很多学生只会“纸上谈兵”，一旦遇到实际问题则往往会不知所措、无从下手。这就显示出当前BIM技术实践教学模式的弊端，同時也为我们培养工程管理人才做出了新的要求。为了保证新工科背景下BIM技术实践教学模式的有效性，我们可以采取以下几种措施：

3.1 制定合理的BIM技术实践教学方案

保证BIM技术实践教学活动的规范性是提高其有效性的基础。对于教师而言，他们必须要在原有的教学工作基础上制定合理的BIM技术实践教学方案，同时要充分利用各种社会资源为学生创造实践的机会，使学生能够及时地将BIM技术理论知识应用到处理实际工程问题，提高学生的自信心。为此，学校可以采取校企合作、产教融合的实践教学方案，积极主动地与企业进行合作，一方面可以让学生意识到BIM技术的价值，从而激发学生学习、应用BIM技术的兴趣;另一方面也可以使学生明确自己努力的方向，为后续的学习奠定基础。只有保证BIM技术实践教学方案的合理性，我们才能保证实践活动能够有序开展，从而发挥出BIM技术实践教学的作用，为学生未来发展创造条件。

3.2 构建专业的BIM技术实践教学师资队伍

教师教学能力的高低直接影响到了BIM技术教学活动的质量和效果。因此，学校要承担起自己的责任，不仅要为相关教师提供专业的BIM技术培养培训活动，同时还要引进这方面的人才，为学生提供更高质量的BIM技术实践教学“软实力”，壮大教师队伍。当然，作为一名合格的教师，他们自身也应该有高尚的职业道德素养，要善于利用网络技术逐步提高开展BIM技术实践教学的能力，为更好服务于学生做好准备。在日常教学活动中，教师要积极主动地与学生进行交流，考察学生对该技术的理解、应用情况，逐步优化教学结构。总而言之，新工科背景下的BIM技术实践教学模式有效性的提升需要学校、教师甚至学生各方面的努力。

基金项目：2017，内江师范学院《新工科背景下的大学对策》（17GJ02 ）;2017，内江师范学院《BIM+应用型人才培养模式研究》（ JG201712-364）

参考文献

[1] 唐根丽，郑兵云，张恒.基于BIM技术的工程管理专业实践教学模式研究[J].长春师范大学学报，2019.38（04）：156-159.

[2] 冯羽生，徐超，朱文兴，王秀丽，袁娟娣.BIM技术引领下高等院校工程造价专业教育教学模式革新思考[J].教育现代化，2019.6（21）：83-85.

[3] 周丽娜，张翠红.BIM技术发展带来的工程造价专业教学模式变革[J].教育现代化，2018.5（29）：57-58.