基于BIM技术的工程管理专业毕业设计改革与探索

刘少峰　吴昊　冯晓九　伍君勇

［摘 要］毕业设计是综合检验学生理论联系实际能力、团队协作能力与创新能力的重要环节，对提高学生的实践动手能力而言具有重要的意义。文章针对工程管理专业毕业设计存在的主要问题，以当前日益成熟的BIM技术为依托，在组织模式、选题领域、实施方法及考核方式等方面，提出对应的优化及改革措施，以增强毕业设计的科学性、实践性与合理性为目标，通过加深学生对智能化工程管理及项目全生命周期的认识，弥补现有培养模式中实践环节的不足，以期提高学生的综合技能与素质。

［关键词］工程管理；毕业设计；BIM技术；实践教学

［中图分类号］ G642.477 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）02-0145-04

就工程管理专业而言，毕业设计主要是依据选定的课题进行策划、计算、绘图等，选题类别通常与我国工程建设实际紧密结合，具有很强的实践性，因此毕业设计也是锻炼学生运用已学知识独立解决建设工程领域具体问题能力的重要环节[1-2]。毕业设计内容应贯穿工程项目生命周期的全过程，鼓励学生综合运用所学专业知识及理论，如BIM（Building Information Modeling，即建筑信息模型）技术，在培养学生的创新能力、沟通能力以及实践动手能力方面具有重要的作用[3-4]。

通过让学生进行毕业设计，将大学阶段所学的专业知识进行整合、分析及运用，了解知识结构体系间的关联性，掌握具体工程问题的解决方法，能够显著增强学生由学校到社会之间的衔接性，并使学生进一步了解就业领域及方向[5]。因此，近年来，各个高校都十分重视毕业设计的选题、实施方法等问题。以常州大学为例，其工程管理专业毕业设计涵盖了工程建设项目的决策、设计、施工及运维等各阶段，以培养具有良好实践能力的高素质应用型人才。

毕业设计作为一个重要的综合性实践环节，需要学生具有较强的理论联系实际能力、团队协作能力及创新能力，能够运用所学知识和工具，对具体工程问题进行分析、解决与优化。然而，毕业设计在组织模式、选题领域与类别、研究方法等方面常存在一定的滞后性，难以较好地达到培养目标。本文以在工程管理全生命周期中運用较多的BIM技术为基础，提出工程管理专业毕业设计改革或优化方案。

一、工程管理专业毕业设计环节存在的主要问题

（一）组织与选题方面

以常州大学为例，毕业设计主要在大学第七至第八学期进行。其中，第七学期以调研、选题等前期准备工作为主，第八学期则开展毕业设计的开题答辩、期中检查、毕业答辩等。毕业设计的主要指导人员为专业教师，同时需配备至少1名企业指导教师，主要在毕业实习期间对学生进行实际工程问题指导，两位导师共同指导学生并解答学生毕业设计中的主要问题。

毕业设计选题领域主要有民用或工业建筑与结构设计、岩土与地下工程设计、工程项目管理、房地产开发等，毕业设计完成形式多为工程招投标文件编制、项目可行性研究报告编制、工程施工方案策划等[1]。整体上选题范围十分广泛，基本涵盖了工程项目全生命周期各阶段。现有的工程管理专业毕业设计模式能够达成多数培养目标，但是仍有一些不足之处。

1.重复率较高

工程管理专业毕业设计选题方向虽然较多，但是其中部分类别在多年的实施过程中，已经出现“模板化”倾向，让学生误以为是捷径，可以快速完成毕业设计任务。如工程合同管理中的招投标文件编制，受制于招投标文件固有的模式，该类毕业设计往往存在重复率偏高现象，模板化弊端已经凸显。同时，传统的招投标文件编制相对于“提高自主学习意识与获取新知识能力”的培养目标而言已经严重滞后，亟待完善。

2.团队合作需求不足

毕业设计主要由指导教师发布可选题目，再由学生选题并按照任务书完成。然而对于工程实际问题而言，尤其是在建筑领域，一个成功的案例往往任务繁杂、环节众多，需要整个团队协同完成。部分指导教师在发布可选题目时往往会忽略工程案例之间的关联性，导致多数题目具有“一题一背景”特征，使得学生小组成员毕业设计之间的关联度较低，进而导致学生在完成毕业设计过程中缺乏有效沟通，各自忙各自的，难以达到团队协作的效果。

3.科学研究类课题较少

当前工程管理专业的毕业设计主要以解决实际工程问题为主，多数内容可以归为设计类，而研究类的课题相对较少。如今，多数高校针对毕业环节已明确提出“加强学生创新能力”的培养目标。显然，传统的毕业设计在选题、研究方法及内容等方面的创新性相对有限。研究类毕业设计能锻炼学生思维及创新能力，在具体实施过程中，若与教师科研项目相结合，不仅能提高学生进行科学研究的积极性，同时也能为教师科研项目的实施提供助力。

（二）实施方法方面

为完成毕业设计，目前主要采用的是理论计算、方案推演、社会调查等方法，这些方法的应用过程复杂且工作量大，虽然能提升学生综合运用理论知识解决具体工程问题的能力，但容易给学生造成难以完成任务的“假象”，打击学生的积极性，使得学生产生畏难情绪。随着信息技术的发展，在毕业设计完成过程中适当借助相关辅助软件及程序，可以显著提升毕业设计的效率及质量，同时也能提升毕业设计内容的丰富性。

（三）师生积极性方面

在毕业设计的各参与方中，教师及学生的积极性相对较低。部分教师将毕业设计仅视作教学过程中的一个环节，认为只要满足该环节的基本要求即可，因而每年在毕业设计选题、研究方法甚至是技术路线等方面的安排大体一致，内容相对陈旧或脱离工程实际，难以实现毕业设计的培养目标及意义。此外，整个毕业设计环节内容繁多，而相关的激励政策不足，导致部分教师产生一定的抵触心理，不愿意指导毕业设计。

从学生角度来看，由于毕业设计目标、方法及重要性宣传不到位，部分学生对毕业设计的认识不足。毕业设计实施的时间又与多数学生找工作、考研复试等时间重合，使得部分学生在第八学期的关键时间里已将重心转移至其他事情，而仅仅将毕业设计视作离校前的最后一份“答卷”，萌生不关注、不重视的消极心理。此时，毕业设计往往成为学生的“负担”，以至在毕业答辩时出现众多问题甚至出现难以完成毕业设计的情况。

二、基于BIM技术的工程管理专业毕业设计改革建议

BIM技术以其可视化、协同化、模拟性及智能化等优良特征以及沉浸式、交互式的新颖体验方式，已被应用于工程建设行业的多个领域。同时，部分高校陆续将BIM课程纳入平时的教学体系中[6]，为毕业设计与BIM技术的融合打下了坚实基础。如今，熟练掌握BIM技术的高素质人才已是各单位竞相追求的对象[7-8]。毕业设计作为大学期间实践性最强的一个环节，通过将BIM技术有效融入毕业设计选题中，可以有效锻炼学生的综合实践能力，培养学生的团队协作能力并提升学生的就业竞争力。

（一）优化组织模式

部分学校对毕业设计的开展有着统一的要求，即所有专业均为一致的组织模式。显然，这对不同的专业及不同类别的学科而言是不合适的。就工程管理专业而言，为促进毕业设计目标达成、学生实践创新能力提升，建议从师资组成、进度安排及考核方法等方面，对现有毕业设计的组织模式进行优化（见图1）。具体措施如下：

其一，指导教师多元化。引入专业领域内的一线从业人员作为校外指导教师，即企业导师。企业导师对学生的指导与培养主要安排在第七学期的毕业实习周进行。其二，学生提前参与。在第六学期增加毕业设计“预选题”环节，指导教师可以基于相关研究项目，早日让学生参与其中，尽早确定选题方向并进行相关研究工作。其三，优化考核方式。建立月答辩制度，让导师及时掌控进度。其四，以赛促学。鼓励学生以毕业设计为依托，参加相关学科竞赛，开阔学生的视野，提高学生研究学习的积极性。

（二）扩大选题范围

目前工程管理专业毕业设计的目标建筑主要有两类，一是多层或高层民用住宅类建筑，二是公寓楼类建筑，这些建筑多为框架或框架-剪力墙结构。就行业领域的覆盖面而言，上述选题范围相对有限。毕业设计选题应围绕工程建设项目展开，除了公寓、住宅，像常见的工业厂房、食堂、办公楼、酒店、体育馆等案例也应适当纳入其中。同时，相关的机电设计、建筑节能设计、景观规划等内容也可予以考虑，以丰富专业覆盖面，提升毕业设计的广度与深度。

（三）综合使用工具

采用BIM技术，有助于提升毕业设计中建筑与结构设计、施工组织与策划以及造价、进度、质量、合同等管理过程的智能化水平，提升毕业设计的丰富性与趣味性，提高毕业设计完成效率。然而，目前在毕业设计实施过程中，存在使用工具单一、设计深度不够等问题，多数毕业设计仍然停留在基本的建模与算量方面，而对结构优化、画面渲染、建筑节能等BIM深度优化内容研究较少，难以较好地达到培养目标与要求，更是难以体现毕业设计应有的团队协作性与创新精神。

随着计算机及互联网技术的发展，工程建设行业从建筑规划、设计、招投标到施工及运维均可运用BIM技术来完成，并逐步向精细化、智能化方向发展。掌握多种相关的BIM工具，是工程管理专业学生提高自身技能、更好地满足工作需求的關键。在毕业设计过程中，根据工程案例的不同实施阶段，可采用多种工具协同模式，提高毕业设计的内容深度、质量及创新性。基于工程管理专业的特征，BIM模型各阶段可采用的工具如表1所示。

（四）完善BIM培养模式

毕业设计是综合检验学生大学期间所学知识的重要环节，借助BIM技术来完成毕业设计已受到工程管理专业越来越多的教师及学生青睐。然而，部分学校相关的BIM课程开设较少甚至从未开设，使得学生对BIM知识的掌握十分有限，多数仅停留在基础建模阶段。学生在毕业设计完成过程中若有所需，不得不“现学现卖”，毕业设计效率及质量难免受到影响，难以达到培养目标。因此，教师在日常教学过程中，应加强BIM技术的教学，以保障毕业设计环节的顺利开展。

在理论教学层面，根据BIM技术的特征，对应课程的开设时间需放在相应的先期课程（如房屋建筑学、CAD技术、工程识图等）之后。由于BIM技术是实践性很强的课程，理论教学模式应与后续实践教学相统一。一方面，在组织模式上宜采用分组讨论式教学模式，以增强课程互动性与趣味性，提高授课效率；另一方面，所采用的案例应简单、实用，能让学生快速掌握相关建模方法的基本流程，以别墅、宿舍楼或多层建筑为宜。

在实践教学层面，应给予较多课时及资源的支撑。首先，授课教师发布工程实例，由各学生小组利用Autodesk Revit、SketchUp、ArchiCAD等软件共同建立三维模型，采用小组讨论教学模式。每个小组建议同时选用2～3种软件，以在实践中掌握各软件的差异性。其次，采用Lumion、Fuzor等软件进行深化处理，每完成一个阶段，各小组都要汇报成果，通过交流讨论加强对BIM基本技能的掌握。再次，学生结合传统工程管理基础理论知识，学习基于BIM技术的成本、进度、安全等方面的管理。最后，经过系统的学习、总结与探讨，学生初步掌握建筑与机电建模、碰撞检查、施工方案、渲染模拟、项目管理等一系列BIM设计任务，以小组为单位，提交学习报告及资料并进行课程答辩。

当然，在上述培养过程中，授课教师可以根据实际需求，灵活运用教学组织模式，通过分组讨论式教学、案例分析、阶段答辩等，优化学生BIM技能的日常培养方式。教师应注重对学生启发性思维的引导，以提高学生应用BIM技术的积极性与创新能力。

（五）利用校企合作平台

毕业设计是实践培养环节的重要构成，也是学生综合运用所学知识解决实际问题的环节。在毕业设计过程中，学生多数时间是在校内进行理论学习，接触实际工程问题的机会较少。企业作为工程应用市场的直接参与者，熟悉行业领域需求，擅长解决工程问题。采用校企合作模式能够实现资源共享、优势互补，促使学生将理论知识与实践相结合，以弥补培养过程中学生实践锻炼方面的不足。一方面，这能够加强对学生实践能力的锻炼。由于校企合作平台具有长期性，针对具体的工程实践问题，可以邀请企业导师在学生实习过程中给予重点指导，提供针对性解决方案，提高毕业设计的质量，使企业导师真正参与到学生毕业实习环节中。另一方面，这能让学生接触到先进的企业文化，了解企业运行模式，以丰富自己的阅历。同时，这还能够让学生接触到最新的市场产品，如BIM相关软件及技术，增强自己的实践动手能力与创新能力，从而提高社会竞争力。

三、结语

工程管理是一门实践性很强的学科，优化并加强毕业设计环节能够增强学生理论联系实际的能力，对学生专业技能水平的提升具有促进作用。本文以常州大学为例，通过分析工程管理专业毕业设计的组织与选题等环节，指出现有模式的不足之处，建议将毕业设计与当下应用较为广泛的BIM技术相融合，从而提高学生毕业设计的广度与深度。同时，建议通过优化组织模式、扩大选题范围、综合使用工具、完善BIM培养模式、利用校企合作平台等措施，改革工程管理专业毕业设计环节，提高学生的实践动手能力、创新能力及团队协作能力，使学生成为工程建设领域的高素质技能型人才。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 张雪，陈三波. 新工科建设背景下工程管理专业本科毕业设计改革对策[J]. 建筑经济，2020，41（S2）： 343-347.

[2] 万玲，符春丽，罗德海. BIM技术在工程管理专业毕业设计中的应用研究：以广东海洋大学寸金学院为例[J]. 高等建筑教育，2020，29（2）：177-183.

[3] 池慧，卢楠，边金.基于BIM的工程管理专业毕业设计模式探索[J].科教导刊（下旬），2020（3）：47-48.

[4] 李琦，王怀钰. BIM应用在工程管理专业教学的思考[J]. 大学教育，2020（11）：79-81.

[5] 侯纲，袁垚垚，孙思雨，等. 工程管理专业毕业实习与就业期望调查研究[J].安阳师范学院学报，2020（5）： 151-155.

[6] 陈棉，陈晶. 基于BIM技术的工程管理专业教学体系和教学方法改革与实践[J]. 项目管理技术，2021，19（2）：73-77.

[7] 张卓如，王志强. 工程管理专业BIM实训教学改革的研究：以青岛理工大学为例[J].山东教育（高教），2020（Z2）：100-103.

[8] 池慧，卢楠，边金. 基于BIM的工程管理专业毕业设计模式探索[J].科教导刊（下旬），2020（3）：47-48.

［责任编辑：周侯辰］