BIM 在工程管理专业实践教学中的应用探讨

黄世鸿

（广西财经学院，广西南宁 530003）

实践教学作为工程管理专业中的重要组成部分，是提高学生专业素养的主要教学手段。工程管理专业属于新兴的工程技术与管理交叉的复合性学科，该专业领域主要培养具有管理、经济、信息工程、土木工程等专业知识的复合型高级管理人才，也就是说该专业的学生既要掌握管理知识，又要具备专业的工程技术，这是顺应社会发展的必然需求。在实际教学中，教师可以利用BIM中的仿真模拟技术，将实践教学更加系统化，从而提高学生的创新能力和实际应用能力。

一、BIM 基本内涵

BIM全称为Building Information Modeling，中文翻译为建筑信息化模型。BIM技术将建筑项目全过程进行数字化管理，建立详细的数据库，以数字化信息数据为基础构建建筑模型，并且能够利用成熟的信息技术实现数字化信息可视化，通过数字信息反映出建筑项目的详细信息，帮助建筑项目施工管理人员更准确地进行数字计算，从而优化建筑项目集成化管理环境，促进建筑项目全过程管理质量的提升，有效规避建筑项目风险性问题。BIM技术起源于美国，美国的BIM标准将BIM定义为三个部分：1.BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达；2.BIM是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从建设到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程；3.在项目的不同阶段，不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息，以支持和反映其各自职责的协同作业。由于建筑工程行业除了建筑几何信息还包括建筑工程数据，例如，建筑项目成本中的材料价格和用量等，我们想要确切地利用信息技术搜索出建筑工程项目的任何信息，就需要利用BIM技术通过三维图形等方式显示建筑工程的全过程。因此，建筑项目在发生变动时，我们要想在任何阶段获取项目的实时信息都可以从中实现。

二、BIM 的特点

（一）可视化

BIM技术中的可视化涉及范围较广，涵盖计算机技术和图形图像技术等，在建筑工程行业中占据主要优势。例如，建筑工程项目在施工的基础就是施工图纸，建筑工程项目的特殊性和复杂性为建筑项目的施工图带来一定难度，我们不能在施工时仅仅依靠想象就能明确下一步该如何做。因此，需要利用BIM技术将建筑工程项目的所有信息用线条绘制的方式变成三维立体图形展现出来。虽然，在建筑工程项目中会有设计图纸的存在，但是需要专业的设计人员进行详细分析和统计才能得出有效信息，而这种方式不是通过构建的信息自动化形成的，缺少建筑信息数据的互动性和反馈性。而BIM技术是利用计算机技术绘制大量的几何图形和非几何图形构成的建筑图形和图像以达到可视化的效果，并且从建筑工程项目的设计、施工以及后期维护的全过程都可以在可视化的状态下进行交流探讨以及相互决策。

（二）协调性

我们在生活中所作的每一件事都需要相互协调才能够顺利完成，建筑工程行业中协调性是关键任务。在建筑项目中出现任何问题，都需要各部门之间相互协调，进行交流才能准确地找出问题并提出相应的解决办法，根据提出的措施进行有效调整。然而，如果等到问题发生后才相互协调和探讨，会直接影响到工作效率。而BIM技术就可以在建筑工程项目建设之前对可能发生的所有问题进行相互协调，形成协调数据为工程管理人员提供参考，为各项目之间的工作奠定基础，避免在施工后才发现问题。

（三）模拟性

BIM技术在建筑工程项目中可以通过模拟技术将整个建筑施工模型进行3D模拟、4D模拟以及5D模拟并展现出来，也就是说BIM技术不仅是模拟建筑施工模型，还可以对建筑项目施工前的招投标环节，设置出合理的施工方案[1]。BIM还可以控制建筑工程项目施工成本进行造价控制，尽可能地实现最低成本，而且可以模拟紧急情况人员逃生疏散，展现出未发生事件的真实效果。

（四）优化性

建筑工程项目从设计到施工完成的全过程都处于不断优化的状态，然而，在现实生活中整体优化受到数字信息、复杂程度以及时间因素的限制，无法做出更加合理的优化效果。因此，BIM技术能够展现出详细的建筑工程项目信息数据，以及能够模拟不断变更的问题，不断对复杂的项目进行优化。例如，一方面可以优化建筑工程项目方案，建筑项目设计直接影响到投资回报，因此，我们可以将建筑项目前期设计和项目后期完成的回报相结合，可以直观地计算出建筑项目设计对后期投资回报的影响，可以掌握更多的建筑信息，便于投资方有更多选择的机会，设计出最佳方案。另一方面可以优化一些特殊的建筑工程项目，建筑工程项目全过程不仅仅是建筑物施工图纸，还包括屋顶、幕墙等其他设计，虽然这部分内容在整体上占据的比例小，但是这些内容设计更具有复杂性，施工量、施工难度以及施工困难相对来说都比较突出。因此，通过BIM技术进行优化，可以有效提升建筑工程项目效率，减少施工周期，为后期造价改建提供有利条件。

（五）可出图性

BIM技术的可出图性并非建筑设计专业团队提供的设计图纸，而是通过对建筑工程项目在可视化、协调、模拟及优化的基础上提供实时的项目图纸，例如，综合管线图、综合结构留洞图、碰撞检查侦错报告和建议改进方案等，避免建筑工程项目在施工中遇到与实际工作不符合各部门之间相互发生冲突的情况[2]。而BIM技术可以利用模拟的方式进行检查以及及时改进。

（六）一体化性

BIM技术可以在建筑工程项目设计到施工以及后期完成后的运营的全过程进行一体化管理，其核心技术就是利用计算机技术对建筑项目所有信息整合为整体的数据库，其中具有建筑项目的设计信息、建成使用以及使用周期结束的全过程信息。

（七）参数化性

BIM技术中的参数化建筑模型是指通过改变模型中的参数值就可以建立和分析出全新的建筑模型，BIM技术中的图形元素是由构建的方式展现出来的，而这些不同的构建又是通过参数之间的调整反映出的，所以参数中保留了图形元素作为数字化建筑构建的所有信息。

（八）信息完备性

BIM技术中的信息完备性就是能够对建筑工程项目中的任何对象进行完整描述，例如，对3D几何信息和拓扑关系的描述。

三、BIM 在工程管理专业实践教学中的应用策略

（一）制订BIM 教学目标，帮助学生全面理解工程管理专业

工程管理专业属于交叉的复合性学科，具有复杂性、系统性以及涉及面广的特点，学生对工程管理专业要有全面的认知，才能获得更高的专业素养。在以往的教学过程我们发现，许多教师在专业教学中将工程和管理作为两个不同的内容进行学习，学生很难正确理解工程管理的全过程。因此，教师要把BIM技术的特点与实际教材相结合，制订完善的教学目标，更好地发挥实践教学的积极作用。首先，让学生充分了解BIM技术在建筑工程行业中的实际应用情况，例如，在建筑项目施工动画、仿真模拟展现出的建筑模型等，让学生了解学习BIM技术的重要性[3]。其次，教师还要让学生熟练地掌握BIM技术的应用技巧，能够独立完成相关的图形作业。最后，教师在实践教学中进行BIM技术的应用，以真实场景为例，引导学生在实现仿真施工和模拟建筑工程管理方面进行思考和探索，帮助学生通过实际动手操作，提高实际应用能力，同时能够培养学生的思维创造能力和实践能力，促进工程管理专业实践教学有效性的提升。

（二）利用BIM 技术完善实践教学体系

教师在开展实践教学活动时，可以分析出BIM技术与工程管理专业之间的紧密关联作用，从而研究出与BIM专业知识相关的教学课程，能够有效改善工程管理专业教学质量和效率，教师在人才培养过程中能够帮助学生全面发展。例如，利用BIM技术中可视化、模拟化和优化性特点，逐渐在工程管理专业课程中的工程管理概述以及房屋建筑学等内容中进行有效融合，优化教材内容，还能帮助学生拓展学习视野，引导学生掌握更多的专业知识和技能。另外，还可以将BIM技术中的3D、4D、5D模拟技术与工程制图和房屋建筑CAD等教材内容相结合，帮助学生掌握一定的计算机绘图能力以及三维建模能力。因此，教师将BIM技术有效融合到工程管理专业课程教学中，能够利用BIM技术的特点优化教学内容，充分发挥出其实践教学的作用的价值，还可以提高学生BIM技术的实践应用能力。

（三）建立专业的BIM 实训实验室，提高学生的实践能力

工程管理专业实践教学中最重要的环节就是实训，所以教师要为学生提供参与实训的机会，让学生在实训中提高实践能力，促进培养高素质复合型人才目标的实现。因此，学校和教师要高度重视工程管理专业实践教学，为学生组织实践教学活动，学生在实践中也能再次巩固工程管理专业的理论知识，更好地理解和吸收，将所学的知识转换为实际应用能力，学生才会将所学的内容构成系统化的知识体系，强化记忆[4]。另外，教师在组织学生开展实践教学活动中，为了提高实践教学活动的有效性，可以建立专业的BIM实训实验室，为学生提供以就业为向导的教学活动，让学生能够充分了解工程管理的职业性。在此过程中学校要为学生提供专业的指导教师，可以利用校企合作的方式，利用工程管理专业人员对学生进行专业训练，让学生在学习中对自己在今后工作中的职业目标进行明确的规划，不断提高自己的专业素养，最终能够顺应企业的发展需求，在就业中增强自己的竞争优势。

（四）实施BIM 教学计划，强化学生BIM 知识应用能力

实践教学是高校各专业教学中极为重要且不可或缺的组成部分，工程管理专业也不例外，需要立足于该专业实践教学的具体情况来考虑，制订并实施BIM 应用于工程管理专业的教学计划，并循序渐进地去实施，以使学生BIM知识应用能力得到强化。首先，对于大一的工程管理专业学生，主要侧重于BIM 理论知识的传授，如BIM中涉及的计算机知识，需要学生了解和掌握其相关内容，从整体上对其有一个全面的认识。升入大二后，则注重学生在软件方面的学习，指导学生以相关软件来建模，同时为提高这部分教学计划的实施效果，还要引导学生在建模过程中，对空间体系概念的逐渐形成，深入透彻地学习相关内容及技术，以提高学习实效性。大三时则可开展整合训练，一方面对BIM的相关技术仍需要不断学习，以便更加深入地理解和运用BIM知识，另一方面制订实践方案，以锻炼学生应用BIM知识的实践能力，并在不断锻炼的过程中更加熟练地加以应用，促进其在项目管理方面素质的提升。大四时侧重于学生BIM设计能力的培养，可让学生参与到协同设计工作之中，在完成最终设计的整个过程中，重点学习BIM商务标编制、BIM三维建模等内容，以帮助学生将所学的BIM知识灵活应用于不同方面的工作中。

（五）强化BIM 师资队伍建设

学生BIM知识掌握水平及应用能力如何与师资队伍力量的强弱具有一定关系，因此承担BIM技术实践教学的教师必须具备相应的专业知识，同时还要对相关软件的应用方法熟知并熟用。从目前各高校对BIM技术掌握的师资队伍来看，师资力量较薄弱。因而为保障BIM实践教学的实效性，加强BIM 师资队伍建设不失为一条有效途径，高校应经常开展一些BIM相关知识及技术的培训、讲座，组织专业教师踊跃参加，并动员他们主动参与工程实践，以提升师资队伍力量，为BIM实践教学打好基础。此外，高校还可与施工单位、建筑设计院等单位合作，邀请经验丰富的资深工程专家、设计师来校举办专题讲座及授课，以提高掌握BIM技术的师资队伍力量。

综上所述，对工程管理专业而言，对学生进行有关BIM技术知识的学习能够提高实践教学的效果。在实践教学中，教师要结合BIM技术的特点，帮助学生全面理解工程管理专业的真正意义，不断培养出具有高素养的专业人才。