智能建造背景下工程管理专业实践教学改革与实践＊

李燕芳 王勇华 张 冰 任 超 鲁藴华 蔡竞瑶

（1.唐山学院土木工程学院，河北 唐山 063000；2.唐山学院教务处，河北 唐山 063000）

1 工程管理专业实践教学现状分析

传统的工程管理专业实践教学主要侧重于施工能力培养、工程经济分析和工程项目管理的能力培养[1-2]。课内实践教学主要包含土木工程材料、建筑制图与CAD、工程测量等课内实验、上机和实习。技术类集中实践环节主要包含认识实习、房屋建筑学课程设计、工程测量实习、工程结构课程设计、专业实习、土木工程施工与组织课程设计等；工程经济及管理类集中实践环节主要包含工程经济学课程设计、建筑工程估价课程设计、工程招投标模拟实训、工程管理类软件实训等。具体集中实践教学安排如表1所示。

传统的工程管理专业实践教学主要存在以下问题：①对于国内大多数地方高校而言，没有良好的平台依托，专业负责团队无法建立起一个独立、完整的实践教学体系，导致实践教学只是作为理论教学的一种依附而存在[2]，无法培养学生的应用能力；②实践教学内容陈旧、形式单一，教学方法和教学手段较为落后[2]；③工程管理专业培养能够在土木工程领域从事全过程工程管理的应用型高级专门人才[3]，而目前的绝大部分地方高校工程管理专业的实践教学指导教师均独立选择工程案例和方案，教师之间沟通较少，导致各环节的工程案例方案类型有差别，学生无法建立起全过程工程管理的思维；④由于产教融合的校企相关主体认识不深，地方高校工程管理专业深化产教融合行动迟缓，大多数校企合作方式仅局限于订单式培养、学校与企业共建实习实训基地等模式，未能实现校企工程实践案例联动、科研合作和校企协同发展[3]。校企合作共建基地也常限于浅层的认识参观实习，校企合作产教融合浮于形式，没有开展深度合作，无法有效利用企业实践工程项目锻炼学生的工程项目全过程管理能力。

2 智能建造背景下工程管理实践教学的要求

智能建造是基于信息化、智能化的工程建造技术的变革创新，是建造理念、产业结构、建造模式、组织管理方式等维度的组织再造[4]。2021年，住房和城乡建设部建办市函[2021]316号文列出了推动智能建造与新型建筑工业化协同发展的可复制清单[5-6]；《河北省新型建筑工业化“十四五”规划》（冀建节科[2021]4号）指出：加快信息技术融合，推广智能建造技术。由此可见，在未来我国建筑业的发展方向必然是智能化和工业化，但是实现智能建造与新型工业化协同发展还面临诸多问题和挑战，尤其是建筑业生产方式仍然比较粗放，与高质量发展要求相比还有很大差距，建造方式相对落后，与先进制造技术、新一代信息技术融合不够；建筑工人队伍不适应现代产业发展需要，专业人才支撑作用有待提高等。且根据教育部和住房和城乡建设部组织的行业资源调查报告显示（2019年）：今后10年我国建筑业从业人员中技术与管理人员占比要达到20%，而目前该比例仅为9%，智能建造技术人员缺口将大于100万人/年[6]。

为适应建筑业转型升级需求，地方高校工程管理专业人才应具备土木工程技术、经济与管理科学、信息技术基础、智能工程机械等跨学科的复合型知识结构，在工程建设领域的广泛应用，实现人机的高效协同更需要管理方法与组织模式的创新，以应对建筑行业的深刻变革[3]。

3 智能建造背景下工程管理实践教学体系构建

智能建造理念融入工程管理专业实践教学体系，对工程管理专业人才在实践认知、实践锻炼和专业能力等方面提出的新要求。BIM（Building Information Modeling）技术可以实现各种项目的相关信息在项目策划、建设、运行和维护的全生命周期过程中进行共享和传递，各方建设主体提供协同工作的基础，在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥重要作用[4]。因此，BIM技术是智能建造模式发展的有效媒介与重要载体，更是面向智能建造的工程管理专业改革的有效手段[4]。针对目前教学中存在的问题，本文以BIM 技术（包括BIM 建模软件、BIM 5D 项目管理软件、BIM 数据交互平台、BIM 施工现场管理及协同软件、BIM 招投标软件等）为支撑平台，构建贯通式实践教学体系，为地方类高校工程管理专业实践教学改革提供借鉴[7]。基于BIM的智能建造模式下工程管理实践教学体系改革如图1所示。

图1 智能建造模式下工程管理实践教学体系改革思路

3.1 校企协同优化工程管理专业人才培养方案

在智能建造背景下，地方高校应坚持OBE（Outcome Based Education）成果导向理念，更加注重培养学生的高阶能力，例如创新思维能力、分析和处理信息的能力以及策划和组织能力。工程管理专业应紧跟智能建造背景下工程全过程管理的行业发展需求，积极开展以BIM、工程项目管理信息化、工程全过程管理为核心的工程管理专业人才培养改革，对工程管理专业的课程体系和实践环节进行调整，逐步构建起适应行业发展需要的、拥有完整的知识体系、实践体系和创新训练体系的人才培养方案，形成以工程管理信息化和全过程管理人才培养为特色的专业发展方向。工程管理专业培养方案中将学生应具备的能力落实到课程内容，开展标准先行的专业建设[3]。基于智能建造背景，创新工程管理专业的实践课程体系，在课内实验、上机、创新创业训练、实习实训、课程设计、毕业设计等环节，分别融入智能建造知识及应用，以培养学生的工程项目信息化管理能力和全过程工程智能化管理能力。具体体系构建如图2所示。

图2 工程管理专业实践课程体系创新与改革

3.2 智能建造背景下课内实践环节建设

基于OBE 理念，以学生毕业后初步具有智能建造相关领域的专业知识与技能的毕业要求作为特定的预期产出，各类实验课应提高综合性、设计性、创新性实验比重。在土木工程材料、建筑制图、工程测量等技术类课程中，融入新材料、新技术、装配式技术等新知识的应用，利用Python 程序设计使学生掌握基础编程知识。BIM技术原理及其应用、BIM工程计量及计价为上机为主的课程，讲授BIM 建模软件、BIM 计量和计价软件的基础操作及其在工程中的实际应用，其中，包含装配式、绿色建造、被动式等智能建造领域知识的应用，实验和上机考核着重考核学生的创新能力和综合能力。

3.3 智能建造背景下创新创业能力训练规划

创新创业训练应引导学生进行面向智能建造的多学科交叉融合的训练，充分鼓励专业教师指导学生参加校内外的创新创业活动，在大一学生创业基础课程中引入专业教师，为学生规划大学四年可参与的活动及项目，具体创新创业项目规划如图3所示。社团活动锻炼学生人际交往、协同处理问题的能力；校内BIM建模大赛锻炼学生利用BIM 软件建立土建模型、机电模型、管综模型及碰撞检查的能力；创新创业项目为学生提供了参与调研类项目和设计类项目的机会，提高学生的科研能力；挑战杯等课外科技活动强调提升学生动手制作作品的能力；数字创新大赛以赛事为载体，促进建筑行业信息化及工业化人才培养，适应建筑类企业岗位技能要求，培养学生数字施工和数字造价应用的能力；河北省BIM 建模应用、BIM 综合应用在建筑信息模型基础上根据要求分析、解决工程问题，完成特定类别的算量并输出相应的报告，旨在培养学生的BIM应用能力。毕业设计大赛包括BIM 建模与应用、建筑设计BIM 应用创新、BIM 装饰设计全过程应用、BIM 全过程造价管理与应用、BIM 建设工程项目管理应用、智能建造与装配式建筑、道桥BIM设计与建模七大模块，其中，BIM 建模与应用、BIM 全过程造价管理与应用、BIM建设工程项目管理应用、智能建造与装配式建筑适合工程管理专业学生参加，毕业设计大赛强调专业综合知识的应用，培养学生将智能建造知识应用到工程全过程的能力。教师根据学生的情况择优挑选有科研能力的学生参与科研项目，为学生继续深造提供机会。

图3 大学四年创新创业活动规划

3.4 智能建造背景下改革实习类实践环节

实习类实践环节为学生提供现场参观、实际参与工程实践项目工作的机会，是以熟悉和掌握建筑施工准备工作、建筑施工工艺、现场施工作业管理、工程项目管理、工程合同管理、工程造价管理等知识体系为主的实践性教学环节。一年级至四年级的实习类课程包含认识实习、工程测量实习、专业实习、顶岗实习、毕业实习。在认识实习中，安排学生到校企合作企业参观学习，如混凝土和钢结构预制构件生产、绿色建筑、被动式建筑、智慧医院、智慧校园、零碳建筑、装配式建筑、智慧工地、智能工程项目管理系统等，使学生初步具有智能建造的概念。工程测量实习中既要训练学生对传统的全站仪、水准仪等设备的使用能力，也要引入无人机等全景成像智能测量设备，使学生初步掌握智能设备的使用能力。第六学期期末举行专业实习招聘会，联合校企合作企业为学生提供充足的实习岗位，学生在七月中旬至10 月中旬三个月期间均在企业或者项目中参与实际工程项目，为学生就业提供提前适应的机会。顶岗实习阶段成立工程教育实践班，通过校企联合人才培养方式，能够使学生的理论知识与专业能力更加贴合行业企业的发展需求，提前熟悉企业文化和工作环境，促进专业人才的个性化培养，提升专业就业水平和就业质量。毕业实习阶段学生为毕业设计大赛做准备，对综合知识进行应用。

4 结语

智能建造对数字化设计应用、数字化建造、信息化管理分析、软件应用、智能化设备应用、研究创新等能力提出了新要求。本文构建了面向智能建造的工程管理专业综合实践教学体系，将装配式建筑与施工、绿色建筑与施工、基于BIM 的工程全过程管理等信息集成融合到实践教学中，对于地方高校培养学生全过程工程项目信息管理的能力有极大的借鉴意义。