基于BIM技術(shù)的工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革與探索

劉少峰　吳昊　馮曉九　伍君勇

［摘 要］畢業(yè)設(shè)計是綜合檢驗學(xué)生理論聯(lián)系實際能力、團(tuán)隊協(xié)作能力與創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)，對提高學(xué)生的實踐動手能力而言具有重要的意義。文章針對工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計存在的主要問題，以當(dāng)前日益成熟的BIM技術(shù)為依托，在組織模式、選題領(lǐng)域、實施方法及考核方式等方面，提出對應(yīng)的優(yōu)化及改革措施，以增強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計的科學(xué)性、實踐性與合理性為目標(biāo)，通過加深學(xué)生對智能化工程管理及項目全生命周期的認(rèn)識，彌補(bǔ)現(xiàn)有培養(yǎng)模式中實踐環(huán)節(jié)的不足，以期提高學(xué)生的綜合技能與素質(zhì)。

［關(guān)鍵詞］工程管理；畢業(yè)設(shè)計；BIM技術(shù)；實踐教學(xué)

［中圖分類號］ G642.477 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）02-0145-04

就工程管理專業(yè)而言，畢業(yè)設(shè)計主要是依據(jù)選定的課題進(jìn)行策劃、計算、繪圖等，選題類別通常與我國工程建設(shè)實際緊密結(jié)合，具有很強(qiáng)的實踐性，因此畢業(yè)設(shè)計也是鍛煉學(xué)生運用已學(xué)知識獨立解決建設(shè)工程領(lǐng)域具體問題能力的重要環(huán)節(jié)[1-2]。畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容應(yīng)貫穿工程項目生命周期的全過程，鼓勵學(xué)生綜合運用所學(xué)專業(yè)知識及理論，如BIM（Building Information Modeling，即建筑信息模型）技術(shù)，在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、溝通能力以及實踐動手能力方面具有重要的作用[3-4]。

通過讓學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，將大學(xué)階段所學(xué)的專業(yè)知識進(jìn)行整合、分析及運用，了解知識結(jié)構(gòu)體系間的關(guān)聯(lián)性，掌握具體工程問題的解決方法，能夠顯著增強(qiáng)學(xué)生由學(xué)校到社會之間的銜接性，并使學(xué)生進(jìn)一步了解就業(yè)領(lǐng)域及方向[5]。因此，近年來，各個高校都十分重視畢業(yè)設(shè)計的選題、實施方法等問題。以常州大學(xué)為例，其工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計涵蓋了工程建設(shè)項目的決策、設(shè)計、施工及運維等各階段，以培養(yǎng)具有良好實踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。

畢業(yè)設(shè)計作為一個重要的綜合性實踐環(huán)節(jié)，需要學(xué)生具有較強(qiáng)的理論聯(lián)系實際能力、團(tuán)隊協(xié)作能力及創(chuàng)新能力，能夠運用所學(xué)知識和工具，對具體工程問題進(jìn)行分析、解決與優(yōu)化。然而，畢業(yè)設(shè)計在組織模式、選題領(lǐng)域與類別、研究方法等方面常存在一定的滯后性，難以較好地達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。本文以在工程管理全生命周期中運用較多的BIM技術(shù)為基礎(chǔ)，提出工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革或優(yōu)化方案。

一、工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)存在的主要問題

（一）組織與選題方面

以常州大學(xué)為例，畢業(yè)設(shè)計主要在大學(xué)第七至第八學(xué)期進(jìn)行。其中，第七學(xué)期以調(diào)研、選題等前期準(zhǔn)備工作為主，第八學(xué)期則開展畢業(yè)設(shè)計的開題答辯、期中檢查、畢業(yè)答辯等。畢業(yè)設(shè)計的主要指導(dǎo)人員為專業(yè)教師，同時需配備至少1名企業(yè)指導(dǎo)教師，主要在畢業(yè)實習(xí)期間對學(xué)生進(jìn)行實際工程問題指導(dǎo)，兩位導(dǎo)師共同指導(dǎo)學(xué)生并解答學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中的主要問題。

畢業(yè)設(shè)計選題領(lǐng)域主要有民用或工業(yè)建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計、巖土與地下工程設(shè)計、工程項目管理、房地產(chǎn)開發(fā)等，畢業(yè)設(shè)計完成形式多為工程招投標(biāo)文件編制、項目可行性研究報告編制、工程施工方案策劃等[1]。整體上選題范圍十分廣泛，基本涵蓋了工程項目全生命周期各階段?，F(xiàn)有的工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式能夠達(dá)成多數(shù)培養(yǎng)目標(biāo)，但是仍有一些不足之處。

1.重復(fù)率較高

工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計選題方向雖然較多，但是其中部分類別在多年的實施過程中，已經(jīng)出現(xiàn)“模板化”傾向，讓學(xué)生誤以為是捷徑，可以快速完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。如工程合同管理中的招投標(biāo)文件編制，受制于招投標(biāo)文件固有的模式，該類畢業(yè)設(shè)計往往存在重復(fù)率偏高現(xiàn)象，模板化弊端已經(jīng)凸顯。同時，傳統(tǒng)的招投標(biāo)文件編制相對于“提高自主學(xué)習(xí)意識與獲取新知識能力”的培養(yǎng)目標(biāo)而言已經(jīng)嚴(yán)重滯后，亟待完善。

2.團(tuán)隊合作需求不足

畢業(yè)設(shè)計主要由指導(dǎo)教師發(fā)布可選題目，再由學(xué)生選題并按照任務(wù)書完成。然而對于工程實際問題而言，尤其是在建筑領(lǐng)域，一個成功的案例往往任務(wù)繁雜、環(huán)節(jié)眾多，需要整個團(tuán)隊協(xié)同完成。部分指導(dǎo)教師在發(fā)布可選題目時往往會忽略工程案例之間的關(guān)聯(lián)性，導(dǎo)致多數(shù)題目具有“一題一背景”特征，使得學(xué)生小組成員畢業(yè)設(shè)計之間的關(guān)聯(lián)度較低，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生在完成畢業(yè)設(shè)計過程中缺乏有效溝通，各自忙各自的，難以達(dá)到團(tuán)隊協(xié)作的效果。

3.科學(xué)研究類課題較少

當(dāng)前工程管理專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計主要以解決實際工程問題為主，多數(shù)內(nèi)容可以歸為設(shè)計類，而研究類的課題相對較少。如今，多數(shù)高校針對畢業(yè)環(huán)節(jié)已明確提出“加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力”的培養(yǎng)目標(biāo)。顯然，傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計在選題、研究方法及內(nèi)容等方面的創(chuàng)新性相對有限。研究類畢業(yè)設(shè)計能鍛煉學(xué)生思維及創(chuàng)新能力，在具體實施過程中，若與教師科研項目相結(jié)合，不僅能提高學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的積極性，同時也能為教師科研項目的實施提供助力。

（二）實施方法方面

為完成畢業(yè)設(shè)計，目前主要采用的是理論計算、方案推演、社會調(diào)查等方法，這些方法的應(yīng)用過程復(fù)雜且工作量大，雖然能提升學(xué)生綜合運用理論知識解決具體工程問題的能力，但容易給學(xué)生造成難以完成任務(wù)的“假象”，打擊學(xué)生的積極性，使得學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，在畢業(yè)設(shè)計完成過程中適當(dāng)借助相關(guān)輔助軟件及程序，可以顯著提升畢業(yè)設(shè)計的效率及質(zhì)量，同時也能提升畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容的豐富性。

（三）師生積極性方面

在畢業(yè)設(shè)計的各參與方中，教師及學(xué)生的積極性相對較低。部分教師將畢業(yè)設(shè)計僅視作教學(xué)過程中的一個環(huán)節(jié)，認(rèn)為只要滿足該環(huán)節(jié)的基本要求即可，因而每年在畢業(yè)設(shè)計選題、研究方法甚至是技術(shù)路線等方面的安排大體一致，內(nèi)容相對陳舊或脫離工程實際，難以實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計的培養(yǎng)目標(biāo)及意義。此外，整個畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)內(nèi)容繁多，而相關(guān)的激勵政策不足，導(dǎo)致部分教師產(chǎn)生一定的抵觸心理，不愿意指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計。

從學(xué)生角度來看，由于畢業(yè)設(shè)計目標(biāo)、方法及重要性宣傳不到位，部分學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計的認(rèn)識不足。畢業(yè)設(shè)計實施的時間又與多數(shù)學(xué)生找工作、考研復(fù)試等時間重合，使得部分學(xué)生在第八學(xué)期的關(guān)鍵時間里已將重心轉(zhuǎn)移至其他事情，而僅僅將畢業(yè)設(shè)計視作離校前的最后一份“答卷”，萌生不關(guān)注、不重視的消極心理。此時，畢業(yè)設(shè)計往往成為學(xué)生的“負(fù)擔(dān)”，以至在畢業(yè)答辯時出現(xiàn)眾多問題甚至出現(xiàn)難以完成畢業(yè)設(shè)計的情況。

二、基于BIM技術(shù)的工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革建議

BIM技術(shù)以其可視化、協(xié)同化、模擬性及智能化等優(yōu)良特征以及沉浸式、交互式的新穎體驗方式，已被應(yīng)用于工程建設(shè)行業(yè)的多個領(lǐng)域。同時，部分高校陸續(xù)將BIM課程納入平時的教學(xué)體系中[6]，為畢業(yè)設(shè)計與BIM技術(shù)的融合打下了堅實基礎(chǔ)。如今，熟練掌握BIM技術(shù)的高素質(zhì)人才已是各單位競相追求的對象[7-8]。畢業(yè)設(shè)計作為大學(xué)期間實踐性最強(qiáng)的一個環(huán)節(jié)，通過將BIM技術(shù)有效融入畢業(yè)設(shè)計選題中，可以有效鍛煉學(xué)生的綜合實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力并提升學(xué)生的就業(yè)競爭力。

（一）優(yōu)化組織模式

部分學(xué)校對畢業(yè)設(shè)計的開展有著統(tǒng)一的要求，即所有專業(yè)均為一致的組織模式。顯然，這對不同的專業(yè)及不同類別的學(xué)科而言是不合適的。就工程管理專業(yè)而言，為促進(jìn)畢業(yè)設(shè)計目標(biāo)達(dá)成、學(xué)生實踐創(chuàng)新能力提升，建議從師資組成、進(jìn)度安排及考核方法等方面，對現(xiàn)有畢業(yè)設(shè)計的組織模式進(jìn)行優(yōu)化（見圖1）。具體措施如下：

其一，指導(dǎo)教師多元化。引入專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的一線從業(yè)人員作為校外指導(dǎo)教師，即企業(yè)導(dǎo)師。企業(yè)導(dǎo)師對學(xué)生的指導(dǎo)與培養(yǎng)主要安排在第七學(xué)期的畢業(yè)實習(xí)周進(jìn)行。其二，學(xué)生提前參與。在第六學(xué)期增加畢業(yè)設(shè)計“預(yù)選題”環(huán)節(jié)，指導(dǎo)教師可以基于相關(guān)研究項目，早日讓學(xué)生參與其中，盡早確定選題方向并進(jìn)行相關(guān)研究工作。其三，優(yōu)化考核方式。建立月答辯制度，讓導(dǎo)師及時掌控進(jìn)度。其四，以賽促學(xué)。鼓勵學(xué)生以畢業(yè)設(shè)計為依托，參加相關(guān)學(xué)科競賽，開闊學(xué)生的視野，提高學(xué)生研究學(xué)習(xí)的積極性。

（二）擴(kuò)大選題范圍

目前工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的目標(biāo)建筑主要有兩類，一是多層或高層民用住宅類建筑，二是公寓樓類建筑，這些建筑多為框架或框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。就行業(yè)領(lǐng)域的覆蓋面而言，上述選題范圍相對有限。畢業(yè)設(shè)計選題應(yīng)圍繞工程建設(shè)項目展開，除了公寓、住宅，像常見的工業(yè)廠房、食堂、辦公樓、酒店、體育館等案例也應(yīng)適當(dāng)納入其中。同時，相關(guān)的機(jī)電設(shè)計、建筑節(jié)能設(shè)計、景觀規(guī)劃等內(nèi)容也可予以考慮，以豐富專業(yè)覆蓋面，提升畢業(yè)設(shè)計的廣度與深度。

（三）綜合使用工具

采用BIM技術(shù)，有助于提升畢業(yè)設(shè)計中建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工組織與策劃以及造價、進(jìn)度、質(zhì)量、合同等管理過程的智能化水平，提升畢業(yè)設(shè)計的豐富性與趣味性，提高畢業(yè)設(shè)計完成效率。然而，目前在畢業(yè)設(shè)計實施過程中，存在使用工具單一、設(shè)計深度不夠等問題，多數(shù)畢業(yè)設(shè)計仍然停留在基本的建模與算量方面，而對結(jié)構(gòu)優(yōu)化、畫面渲染、建筑節(jié)能等BIM深度優(yōu)化內(nèi)容研究較少，難以較好地達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)與要求，更是難以體現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計應(yīng)有的團(tuán)隊協(xié)作性與創(chuàng)新精神。

隨著計算機(jī)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，工程建設(shè)行業(yè)從建筑規(guī)劃、設(shè)計、招投標(biāo)到施工及運維均可運用BIM技術(shù)來完成，并逐步向精細(xì)化、智能化方向發(fā)展。掌握多種相關(guān)的BIM工具，是工程管理專業(yè)學(xué)生提高自身技能、更好地滿足工作需求的關(guān)鍵。在畢業(yè)設(shè)計過程中，根據(jù)工程案例的不同實施階段，可采用多種工具協(xié)同模式，提高畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容深度、質(zhì)量及創(chuàng)新性。基于工程管理專業(yè)的特征，BIM模型各階段可采用的工具如表1所示。

（四）完善BIM培養(yǎng)模式

畢業(yè)設(shè)計是綜合檢驗學(xué)生大學(xué)期間所學(xué)知識的重要環(huán)節(jié)，借助BIM技術(shù)來完成畢業(yè)設(shè)計已受到工程管理專業(yè)越來越多的教師及學(xué)生青睞。然而，部分學(xué)校相關(guān)的BIM課程開設(shè)較少甚至從未開設(shè)，使得學(xué)生對BIM知識的掌握十分有限，多數(shù)僅停留在基礎(chǔ)建模階段。學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計完成過程中若有所需，不得不“現(xiàn)學(xué)現(xiàn)賣”，畢業(yè)設(shè)計效率及質(zhì)量難免受到影響，難以達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。因此，教師在日常教學(xué)過程中，應(yīng)加強(qiáng)BIM技術(shù)的教學(xué)，以保障畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的順利開展。

在理論教學(xué)層面，根據(jù)BIM技術(shù)的特征，對應(yīng)課程的開設(shè)時間需放在相應(yīng)的先期課程（如房屋建筑學(xué)、CAD技術(shù)、工程識圖等）之后。由于BIM技術(shù)是實踐性很強(qiáng)的課程，理論教學(xué)模式應(yīng)與后續(xù)實踐教學(xué)相統(tǒng)一。一方面，在組織模式上宜采用分組討論式教學(xué)模式，以增強(qiáng)課程互動性與趣味性，提高授課效率；另一方面，所采用的案例應(yīng)簡單、實用，能讓學(xué)生快速掌握相關(guān)建模方法的基本流程，以別墅、宿舍樓或多層建筑為宜。

在實踐教學(xué)層面，應(yīng)給予較多課時及資源的支撐。首先，授課教師發(fā)布工程實例，由各學(xué)生小組利用Autodesk Revit、SketchUp、ArchiCAD等軟件共同建立三維模型，采用小組討論教學(xué)模式。每個小組建議同時選用2～3種軟件，以在實踐中掌握各軟件的差異性。其次，采用Lumion、Fuzor等軟件進(jìn)行深化處理，每完成一個階段，各小組都要匯報成果，通過交流討論加強(qiáng)對BIM基本技能的掌握。再次，學(xué)生結(jié)合傳統(tǒng)工程管理基礎(chǔ)理論知識，學(xué)習(xí)基于BIM技術(shù)的成本、進(jìn)度、安全等方面的管理。最后，經(jīng)過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、總結(jié)與探討，學(xué)生初步掌握建筑與機(jī)電建模、碰撞檢查、施工方案、渲染模擬、項目管理等一系列BIM設(shè)計任務(wù)，以小組為單位，提交學(xué)習(xí)報告及資料并進(jìn)行課程答辯。

當(dāng)然，在上述培養(yǎng)過程中，授課教師可以根據(jù)實際需求，靈活運用教學(xué)組織模式，通過分組討論式教學(xué)、案例分析、階段答辯等，優(yōu)化學(xué)生BIM技能的日常培養(yǎng)方式。教師應(yīng)注重對學(xué)生啟發(fā)性思維的引導(dǎo)，以提高學(xué)生應(yīng)用BIM技術(shù)的積極性與創(chuàng)新能力。

（五）利用校企合作平臺

畢業(yè)設(shè)計是實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)的重要構(gòu)成，也是學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的環(huán)節(jié)。在畢業(yè)設(shè)計過程中，學(xué)生多數(shù)時間是在校內(nèi)進(jìn)行理論學(xué)習(xí)，接觸實際工程問題的機(jī)會較少。企業(yè)作為工程應(yīng)用市場的直接參與者，熟悉行業(yè)領(lǐng)域需求，擅長解決工程問題。采用校企合作模式能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)，促使學(xué)生將理論知識與實踐相結(jié)合，以彌補(bǔ)培養(yǎng)過程中學(xué)生實踐鍛煉方面的不足。一方面，這能夠加強(qiáng)對學(xué)生實踐能力的鍛煉。由于校企合作平臺具有長期性，針對具體的工程實踐問題，可以邀請企業(yè)導(dǎo)師在學(xué)生實習(xí)過程中給予重點指導(dǎo)，提供針對性解決方案，提高畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，使企業(yè)導(dǎo)師真正參與到學(xué)生畢業(yè)實習(xí)環(huán)節(jié)中。另一方面，這能讓學(xué)生接觸到先進(jìn)的企業(yè)文化，了解企業(yè)運行模式，以豐富自己的閱歷。同時，這還能夠讓學(xué)生接觸到最新的市場產(chǎn)品，如BIM相關(guān)軟件及技術(shù)，增強(qiáng)自己的實踐動手能力與創(chuàng)新能力，從而提高社會競爭力。

三、結(jié)語

工程管理是一門實踐性很強(qiáng)的學(xué)科，優(yōu)化并加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)能夠增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，對學(xué)生專業(yè)技能水平的提升具有促進(jìn)作用。本文以常州大學(xué)為例，通過分析工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的組織與選題等環(huán)節(jié)，指出現(xiàn)有模式的不足之處，建議將畢業(yè)設(shè)計與當(dāng)下應(yīng)用較為廣泛的BIM技術(shù)相融合，從而提高學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的廣度與深度。同時，建議通過優(yōu)化組織模式、擴(kuò)大選題范圍、綜合使用工具、完善BIM培養(yǎng)模式、利用校企合作平臺等措施，改革工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)，提高學(xué)生的實踐動手能力、創(chuàng)新能力及團(tuán)隊協(xié)作能力，使學(xué)生成為工程建設(shè)領(lǐng)域的高素質(zhì)技能型人才。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1] 張雪，陳三波. 新工科建設(shè)背景下工程管理專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計改革對策[J]. 建筑經(jīng)濟(jì)，2020，41（S2）： 343-347.

[2] 萬玲，符春麗，羅德海. BIM技術(shù)在工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用研究：以廣東海洋大學(xué)寸金學(xué)院為例[J]. 高等建筑教育，2020，29（2）：177-183.

[3] 池慧，盧楠，邊金.基于BIM的工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式探索[J].科教導(dǎo)刊（下旬），2020（3）：47-48.

[4] 李琦，王懷鈺. BIM應(yīng)用在工程管理專業(yè)教學(xué)的思考[J]. 大學(xué)教育，2020（11）：79-81.

[5] 侯綱，袁垚垚，孫思雨，等. 工程管理專業(yè)畢業(yè)實習(xí)與就業(yè)期望調(diào)查研究[J].安陽師范學(xué)院學(xué)報，2020（5）： 151-155.

[6] 陳棉，陳晶. 基于BIM技術(shù)的工程管理專業(yè)教學(xué)體系和教學(xué)方法改革與實踐[J]. 項目管理技術(shù)，2021，19（2）：73-77.

[7] 張卓如，王志強(qiáng). 工程管理專業(yè)BIM實訓(xùn)教學(xué)改革的研究：以青島理工大學(xué)為例[J].山東教育（高教），2020（Z2）：100-103.

[8] 池慧，盧楠，邊金. 基于BIM的工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式探索[J].科教導(dǎo)刊（下旬），2020（3）：47-48.

［責(zé)任編輯：周侯辰］