与BIM技术深度融合的工程估价教学改革研究与实践

2022-03-24张忠扩邱成春

四川建材 2022年3期

张忠扩，邱成春

(盐城工学院土木工程学院，江苏盐城 224000)

0 前言

地方应用型高校是高等教育服务国家创新驱动发展战略的重要力量[1]。应用型高校是培养BIM应用实施人才的主力军。近年来随着BIM技术在建筑领域的迅速发展与逐步应用，BIM技术成为继CAD之后建筑行业的第二次技术革命。BIM技术将成为推动建筑行业向更高科技层面进步的技术变革，而BIM技术也必将在建筑全过程管理中因其信息集成、共享、重复利用等优势发挥巨大的作用。工程造价的控制在建设项目实施的全过程咨询管理中扮演着重要角色。将BIM技术应用到工程估价的编制与管理中，将会大大提高工程估价的效率和精度。因此，建筑企业需要大量既懂BIM又会造价，并将BIM与造价结合的实践性技能型人才。而目前的工程估价教学涉及到的BIM相关内容及能力的知识较少，这与企业的需求还存在较大的差距。为了培养满足企业需求的工程造价专业技术人才，将BIM技术与工程估价课程教学深度融合是目前必须要解决的问题。

1 教学理念的转变

将传统教学模式中注重单个知识点的累加，逐步转变到由知识向能力转变的教学理念。在夯实理论基础之上，着眼于学生应用能力的提高。在传统教学中，教师按照教学计划将教学任务中的每一个知识点或知识单元在课堂中依次讲授给学生，然后进行考试。这种分散独立的、缺少关联的培养方式，很难将学生从一个个孤立的知识点中形成明确的学习目标，多个知识点的叠加也不能实现知识向能力的有效转变。

将传统教学中，以教师的教为中心的教学模式向以学生的学为中心的教学模式转变。教师应从传统的知识传授者转变成学生学习的引导者、促进者。

2 教学方式与内容的改变

教学方式改变是教学理念转变的具体体现。目前工程估价教学中多数院校还是以传统的课堂讲授为主，教师站在三尺讲台上进行“满堂灌”，学生坐在下面被动接受的授课方式。这种授课方式互动较少，学生主动性不强，很难激发学生主动学习的兴趣，课堂授课效果不甚理想，教师讲授一节课，学生收获甚微，付出和成效不成正比。因此，必须改变教学方式，使学生由被动学习变为主动学习。为此我们采取以下三阶段教学法。除了改变教学方式，陈旧的教学内容也是激发学生学习动力的一大障碍。随着BIM技术在工程造价领域的应用，传统的教学内容既不能满足企业对人才的需求，又使教学内容显得单一和枯燥，因此更新教学内容，将BIM相关内容融合到工程估价的教学内容中是我们必须考虑的问题。

2.1 自主学习阶段

在目前课时量大量缩减的情势下，既要保证核心知识单元不能改变，又要增加BIM技术相关能力培养的知识单元。这就要求老师把核心的东西教给学生，而其他时间让学生自己去拓展、去利用。因此，在学习完工程估价的第一章、第二章进入计量与计价阶段理论学习时必须利用第二课堂进行自主学习BIM相关内容如利用建筑云课堂、建筑课堂、腾讯课堂、MOOC等。将BIM内容与计量计价理论对照学习。以往的教学方式是在学期末安排16学时的课程实验(即BIM计价软件上机操作)，此时理论课时24学时在第六周已经结束，这之间有10周的时间间隔，学生对前面的相关知识单元有所遗忘，不利于理论与实践的结合。因此，我们应在学习理论课程的同时穿插BIM相关内容的实践，使二者能够紧密融合，同时也便于学生进行理论与BIM实践的对比学习，体现BIM应用的优势，提高学生的学习兴趣，从而增强学习效果。另外，以往课程实验安排在周末，虽然时间集中，但在仅有的两天时间内学生既要掌握BIM软件的操作与应用，又要完成相应的案例成果结课作业，时间非常匆忙，理解也不深刻，往往一知半解，达不到应具备的应用能力与素养。而按照与理论穿插排课，既利于内容的融合，又便于学生理解消化。学生可以进行有思考、消化、吸收的全过程学习。

如何把控和评价自主学习的成效是我们要关注的问题。学习效果的好坏是检验教学改革成败的关键。在教学中引入广联达建筑云课，在其平台中建立班级并邀请学生加入班级以便于学习管理。使用该平台，教师可以提前发布学习任务，学生可以利用课外时间提前在线学习。教师可以查看学生的学习情况如学习的内容、学习时长、学习进度等完成情况。为了检验学生是否真正认真地进行学习，可以通过发布测试来进行检验。为了激发学生学习动力，将自主学习的考评设置为该课程考核评价的30%，并将自主学习阶段按照百分设置，其中学习时长及进度占40分，测试占60分。

为了更好地把控学生自主学习的教学过程，可以与学生商讨一个比较合适的时间段，并在学习时间开始时先在QQ学习群进行签到，然后在建筑云课平台进行随时签到即双重签到。第一次签到在于学习提醒，二次签到在于考核及监督。建筑云课的随时签到功能可以非常有效地督促学生在规定的时间内按照要求自主学习。这个签到是有时间限制功能的(一般3～5 min)，其好处在于避免某些同学(比如在QQ群学习打卡)签完到，去做其他事情，老师可以在规定的自主学习时间段的任何时刻发起签到，并且该签到会在后台计入平时成绩，这样就使得学生对自主学习引起重视，并且能够按照规定的时间段进行有条不紊的学习。

除了通过签到进行提醒监督学习外，每两次课将平台学习成绩统计一次发在学习群里，让每位同学清楚自己在整个班级中的位次，以便起到激励进步、鞭策落后的学生。

2.2 教授与讨论主课堂

根据学生自主学习情况，结合理论教学内容，进行核心知识单元讲授与探讨，并与BIM技术相关内容融合对接，从以教师为中心向以学生为中心转变，让学生以被动学习变为主动学习，激发学生学习的主动性。

学生可以根据前期自主学习阶段对某一学习单元或内容存在的疑惑在课堂与老师、同学进行共同探讨，集思广益达到对疑惑内容更加深刻、明细的认识与理解。教师在课堂以“主持人”的身份引导学生提出问题，然后通过共同的探讨达到对某一问题的清晰而深刻的理解，如图1所示。

图1 讨论主课堂

讨论主课堂对教师的业务能力要求更高，教师应苦练“内功”，提高自身的专业技术水平，因此，首先教师要多途径、多渠道深入企业、工程现场，不断地通过实践锻炼提高工程实践经验，更好地将理论与实践应用结合。其次要增强学生在课堂中的学习兴趣。同时教师还要通过信息技术手段、参加培训等掌握学科前沿技术以便传授给学生符合行业发展及满足工程实际需求的专业知识与技术。

课内上机实验可以通过实验教学反哺教学来验证理论教学的相关知识单元以加强与BIM相关技术的融合。

2.3 能力提升阶段

课程学习的最终目的在于培养学生具备造价岗位所需的BIM造价应用能力。能力提升采用三级培养模式：一级为课程设计基本应用，二级为毕业设计综合应用，三级为全国BIM应用技能大赛全面提升应用。

2.3.1 BIM技术与课程设计深度融合

传统课程设计主要以手算为主，时间为1周，要求完成一栋接近5 000 m2的框架剪力墙办公建筑的土建算量(包括钢筋)是非常困难的，特别是钢筋工程量的计算，由于时间比较短，计算量较大，加上学生对钢筋图集不甚熟悉，计算结果往往偏差很大，造成成果质量不高。将BIM技术与课程设计深度融合将大大提高工作效率和计算精度。在熟悉图纸的基础上利用广联达GTJ2018建立土建钢筋模型，在建模的过程中学生可以发现自己存在的问题，通过查找原因来解决问题，这一过程可以使学生对问题的解决理解得更加深刻。同时一些在手算过程中难以想象的构造节点可以通过广联达GTJ2018的三维可视化查看功能形象清晰地展现在学生的面前，使学生一眼就能明白建筑构件的构造节点是如何组成的，既方便快捷又易懂。

在传统课程设计中，计算工程量除了工程量的准确性不高之外，缺项特别是钢筋工程量的少算、漏算的问题也比较多。而采用BIM软件进行建模只要模型建立精准，再注意配合调整相关的节点计算设置工程量就能做到精准。在手算工程量计算完成后一般要利用广联达GCPP5.0计价软件进行招标控制价或投标报价的编制。在进行招标控制价编制时，学生首先要进行工程量清单的编制，而这一过程往往还是要手动输入，花费大量的时间。但是如果前面的计量阶段中采用的是广联达GTJ2018建模的方式进行的，此时直接将计量阶段的算量文件或工程量清单文件直接导入广联达GCPP5.0完成清单的编制。这将大大节省该过程的时间从而提高工作效率。通过课程设计使学生对BIM相关软件的应用有了进一步的训练。

2.3.2 BIM技术与毕业设计深度融合

工程估价是工程管理专业毕业设计(招投标方向)的核心内容。传统的毕业设计一人一题，形式内容比较单一。工程量采用手算，需要大量的时间和人力，而且对于复杂图纸手算结果很不理想，偏差较大，给工程实际带来较大损失，对学生实践能力提高作用不够明显。新的做法是采用团队形式进行BIM毕业设计(3～5人一组)，进行招投标设计模拟，将BIM技术应用到工程造价的全过程管理中，完成BIM招标控制价、投标报价、进度款支付、竣工结算等全面的设计工作。团队成员各有分工又相互协作，既锻炼了独立工作能力，又锻炼了团队沟通协作能力。BIM技术在毕业设计中的运用使学生通过BIM建模提供完整的工程量数据，减轻了工作强度，提高了工作精度。

毕业设计的周期为14周，相对1周的课程设计来讲时间上相对宽裕，当然毕业设计的内容更加系统全面。通常以造价全过程管理为主线进行全方位的毕业设计。在该环节中学生能充分的思考、沟通、解决所学理论与BIM应用相融合的重点、难点问题，从而提高利用BIM技术解决工程实际问题的能力。

2.3.3 BIM技术与学科竞赛融合

以学科竞赛为引领，课赛结合，通过全国BIM造价技能大赛、BIM毕业设计创新大赛，进行系统训练，全面提升学生BIM技术应用能力。

以赛促学成立BIM创新大赛兴趣团队，在理论学习、课内实验(上机)、课程设计、毕业设计的基础上通过全国BIM创新大赛对学生进行更深层次的进阶能力培养。学科竞赛突破了时间(课堂)、空间(教室)、内容(教材)的限制，学生与老师、学生与学生之间随时随地进行交流互动，并定期进行专题研讨，探讨大赛中出现的课堂教学中难以解决的问题，引导启发学生遇到问题时通过不同的途径去解决问题。

学科竞赛从启动到结束历时近半年的时间，可以说比任何一个教学环节花费的时间和精力都多，从二维图纸到三维模型的转化、构造节点的深化理解、计量与计价的难点重点问题、易出错问题等都会使学生的大脑在BIM的应用中对所学理论知识产生深刻的理解，既达到对理论知识的深刻理解，又达到利用BIM解决实际问题能力的质的飞跃提升，做到做中会学，学中会思、思中会用。

3 考核评价方式的转变

考核方式对学生的学习发挥着风向标的指引作用。传统的考核方式往往只关注结果的评价，而忽视或弱化了过程评价。我们以静态评价为主向动态评价为主转变，采用过程考核并将过程考核分阶段进行，分为自主学习、课堂学习、课外训练、期末考核等阶段评价，激发学生学习的参与度和努力度，全面评价学生的学习状态。同时加大BIM技能在考核中的比例。比如利用大学MOOC(慕课)、建筑云课等平台进行相关阶段的数据考核评价管理，既准确又公平。自主学习15%，课堂学习25%，课外训练10%，期末考核50%。