基于BIM技術(shù)下工程實(shí)踐課程教學(xué)研究與實(shí)踐
——以《工程造價(jià)管理》為例

楊 焱（皖江工學(xué)院，安徽 馬鞍山 243000）

BIM技術(shù)作為一種建筑信息模型平臺(tái)，逐漸被建筑行業(yè)所認(rèn)可，引領(lǐng)建筑業(yè)快速變革，朝著高質(zhì)量、高效率的方向發(fā)展。而建筑行業(yè)在招聘時(shí)也越來越重視BIM技術(shù)人才，因此，從未來發(fā)展來看，BIM技術(shù)的應(yīng)用是非常重要的。

為了促進(jìn)建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，政府和行業(yè)相關(guān)機(jī)構(gòu)非常重視BIM 技術(shù)的發(fā)展，頒布了一系列政策和標(biāo)準(zhǔn)，2022年《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā)“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃的通知》（建市〔2022〕11號(hào)）要求，加快推進(jìn)建筑信息模型（BIM）技術(shù)在工程全壽命期的集成應(yīng)用。

BIM 技術(shù)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中借助相關(guān)軟件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)模型可視化的一種信息平臺(tái)，工程項(xiàng)目全過程可以通過可視化模型進(jìn)行有效調(diào)整與操作，日常工程實(shí)踐教學(xué)過程可通過實(shí)際工程項(xiàng)目進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，有效培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)能力，提高學(xué)生的可視化理解能力。

1 課程現(xiàn)狀

工程管理專業(yè)中，工程類課程的專業(yè)實(shí)踐性很強(qiáng)，需要學(xué)生去工程實(shí)地進(jìn)行參觀與學(xué)習(xí)。但在學(xué)生實(shí)習(xí)的過程中可能會(huì)受到場(chǎng)地與時(shí)間的影響，使學(xué)生不能充分利用實(shí)習(xí)加強(qiáng)鞏固學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，只是走過場(chǎng)。《工程造價(jià)管理》是非常重要的一門專業(yè)課，也是學(xué)生在未來崗位要掌握的專業(yè)技能，但在教學(xué)上會(huì)出現(xiàn)以下問題：現(xiàn)場(chǎng)化教學(xué)難以實(shí)現(xiàn)，學(xué)生在識(shí)圖上難以構(gòu)建三維模型，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)算量規(guī)則理解困難；在教學(xué)設(shè)計(jì)上，案例分析法在教學(xué)中應(yīng)用效果較好，但課程任務(wù)重、時(shí)間緊，并不能按照工作崗位需求去安排相應(yīng)課程；純粹的理論教學(xué)，會(huì)使學(xué)生感到枯燥乏味，不能激發(fā)學(xué)生的興趣[1]。

1.1 教學(xué)目標(biāo)

本課程是以單位工程中的建筑工程為對(duì)象，依據(jù)相關(guān)規(guī)范和造價(jià)信息（GB 50500-2013《建設(shè)工程工程量清單計(jì)價(jià)規(guī)范》、GB 50854-2013《房屋建筑與裝飾工程工程量計(jì)算規(guī)范》《2018 版安徽省建筑工程計(jì)價(jià)定額》《安徽省裝飾裝修工程計(jì)價(jià)定額(2018)》、安徽省市場(chǎng)價(jià)以及其他地市發(fā)布信息價(jià)（2023 年5 月）、建標(biāo)[2021]42 號(hào)文件、造價(jià)[2019]7 號(hào)文件），著重闡述工程造價(jià)的基本概念、費(fèi)用組成、計(jì)價(jià)依據(jù)、計(jì)價(jià)方法、各階段工程造價(jià)的編制方法等，通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生全面領(lǐng)會(huì)工程造價(jià)的基礎(chǔ)理論；掌握建設(shè)項(xiàng)目各個(gè)階段工程造價(jià)的計(jì)算及編制方法；幫助學(xué)生準(zhǔn)確使用工程計(jì)價(jià)依據(jù)，正確進(jìn)行工程量計(jì)算，進(jìn)而合理地確定工程造價(jià)，使學(xué)生具備工程估價(jià)的基本能力，為學(xué)生今后走向工作崗位從事建設(shè)工程管理工作打下良好的基礎(chǔ)。

1.2 課程改革目標(biāo)

在本專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中，《工程造價(jià)管理》后續(xù)課程有《工程造價(jià)管理課程設(shè)計(jì)》，即建筑工程招標(biāo)控制價(jià)的編制和建筑信息模型（BIM）應(yīng)用，其中課程設(shè)計(jì)是需要應(yīng)用到BIM知識(shí)的，兩者是相輔相成的關(guān)系。但是課程設(shè)計(jì)和BIM應(yīng)用課程安排時(shí)間短，因此，需要在《工程造價(jià)管理》中適量引入BIM 技術(shù)，在計(jì)價(jià)原理中引入廣聯(lián)達(dá)云計(jì)價(jià)平臺(tái)GCC6.0，為學(xué)生演示如何調(diào)價(jià)、調(diào)整費(fèi)率，在工程量計(jì)算時(shí)引入GTJ2021 建模軟件，為學(xué)生演示建筑模型和計(jì)算扣減情況，為后續(xù)課程進(jìn)行鋪墊并打好基礎(chǔ)。

2 BIM技術(shù)在課程教學(xué)中的體現(xiàn)

BIM技術(shù)就是創(chuàng)建三維可視化的工作環(huán)境，包括可以實(shí)現(xiàn)三維視圖、平面、立面、剖面四者關(guān)聯(lián)變動(dòng)的Revit；基于廣聯(lián)達(dá)軟件架構(gòu)的建模軟件BIMMAKE；廣聯(lián)達(dá)計(jì)量軟件GTJ 等。本文運(yùn)用廣聯(lián)達(dá)GTJ2021 計(jì)量軟件建模展示，通過案例驅(qū)使法進(jìn)行教學(xué)，將三維模型展示和建模過程通過理論和實(shí)踐結(jié)合激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，為學(xué)生灌輸BIM技術(shù)的知識(shí)。《工程造價(jià)管理》中土方工程、混凝土工程和鋼筋工程是計(jì)量三大難點(diǎn)，因此，本文將該三部分作為展示重點(diǎn)，演示課程與BIM技術(shù)的融合[2]。

2.1 BIM技術(shù)與土方工程融合

土方工程是指挖土、填土、運(yùn)土方的施工，主要包含平整場(chǎng)地、挖一般土方、挖溝槽土方、挖基坑土方。學(xué)生在學(xué)習(xí)該章節(jié)時(shí)的難點(diǎn)為土方碰撞時(shí)交點(diǎn)處的處理，如外墻條基基礎(chǔ)和內(nèi)墻條基基礎(chǔ)交接處，大開挖土方中基坑開挖等難點(diǎn)，通過BIM 模型的展示讓學(xué)生對(duì)土方工程有更深刻的理解，使學(xué)生掌握復(fù)雜工程的處理，大土方開挖和基坑開挖同時(shí)存在時(shí)如何開挖見圖1。土方回填可以根據(jù)土方基礎(chǔ)和基礎(chǔ)柱的模型，幫助學(xué)生理解回填體積的計(jì)算，以及理解基礎(chǔ)以下、自然地面和室內(nèi)地面等名詞。

圖1 土方開挖模型

2.2 BIM技術(shù)與混凝土工程融合

學(xué)生在學(xué)習(xí)混凝土工程時(shí)最大的難點(diǎn)是混凝土交界處扣減，樓梯混凝土面積計(jì)算分界難以理解。以梁部混凝土（圖2）中主梁和次梁、次梁與有梁板和主梁與柱同時(shí)存在時(shí)如何扣減為例，使學(xué)生通過三維模型和演示更好地理解和掌握。

圖2 梁部混凝土扣減

在混凝土計(jì)算過程中，樓梯的混凝土計(jì)算是以面積為單位，在計(jì)算樓梯面積時(shí)，包含休息平臺(tái)、踏步、平臺(tái)梁、斜梁和樓層板的連接梁，其中樓梯中的梯柱和樓板如何處理，學(xué)生通過演示樓梯三維圖（見圖3）可以更好地理解計(jì)算規(guī)則。也可利用混凝土工程中的構(gòu)造柱模型，使學(xué)生理解馬牙槎的含義，以及當(dāng)有圈梁存在時(shí)構(gòu)造柱高度的定義。混凝土中的梁、板、柱和剪力墻均可為學(xué)生演示，使學(xué)生對(duì)建筑有更直觀和整體的把控。

圖3 樓梯三維圖

2.3 BIM技術(shù)與鋼筋工程融合

學(xué)生在學(xué)習(xí)鋼筋時(shí)最大的難點(diǎn)：空間構(gòu)圖能力差，不能準(zhǔn)確構(gòu)造出各鋼筋在各部位如何分布，本文以梁部鋼筋作為示例。在圖4 中很容易為學(xué)生指出梁中上部通長(zhǎng)筋、腰筋、下部通長(zhǎng)筋、負(fù)筋、箍筋和拉筋，并通過GTJ 的演示使學(xué)生更容易掌握梁部鋼筋的計(jì)算規(guī)則。同時(shí)，可以展示梁部鋼筋端部，使學(xué)生理解端支座如何錨固[3]。廣聯(lián)達(dá)GTJ2021 中對(duì)鋼筋模型的展示沒有Revit 鋼筋模型中的直觀、清晰，因此，在授課時(shí)可以展示Revit 鋼筋模型，使學(xué)生了解更多的BIM 軟件和BIM技術(shù)。

圖4 梁鋼筋構(gòu)造圖

2.4 BIM技術(shù)在其他工程實(shí)踐課程的應(yīng)用

土木工程施工是工程實(shí)踐課的一種，現(xiàn)在的施工技術(shù)越來越復(fù)雜，而學(xué)生能在施工現(xiàn)場(chǎng)全程觀看施工過程的機(jī)會(huì)幾乎是沒有的，因此，在學(xué)習(xí)該門課過程中利用BIM可視化直觀地理解施工過程（見圖5），并利用三維可視化技術(shù)交底，形成施工工藝動(dòng)畫，使學(xué)生更容易理解施工流程，將施工概念和實(shí)踐相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)工程的興趣。

圖5 施工BIM展示

工程項(xiàng)目管理也是工程實(shí)踐課的一種，隨著建筑業(yè)的發(fā)展，對(duì)建筑管理人才的要求也逐漸變高，因此，將理論與工程實(shí)踐相結(jié)合進(jìn)行項(xiàng)目管理的學(xué)習(xí)[4]是必經(jīng)之路。利用BIM 業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)從BIM 人員內(nèi)聘流轉(zhuǎn)、BIM人力資源數(shù)據(jù)建庫(kù)、BIM培訓(xùn)信息標(biāo)記、BIM中心人員績(jī)效考核等方面全方位滿足公司與項(xiàng)目，提升非人力專業(yè)的人力資源管理需求，為學(xué)生演示BIM 技術(shù)在工程項(xiàng)目管理中的應(yīng)用。

BIM技術(shù)可以貫穿于工程建設(shè)的全過程，包含設(shè)計(jì)、施工、管理、決策各個(gè)方面，對(duì)工程管理專業(yè)的工程實(shí)踐課程均可應(yīng)用，并可以根據(jù)一套圖紙使各個(gè)實(shí)踐課程形成相應(yīng)聯(lián)系，有效鞏固學(xué)生專業(yè)知識(shí)并與社會(huì)接軌。

3 BIM技術(shù)考核

3.1 考試考核

《工程造價(jià)管理》的后續(xù)課程是《工程造價(jià)管理課程設(shè)計(jì)》，學(xué)生通過呈交一份某建筑工程的招標(biāo)控制價(jià)和課程答辯進(jìn)行考核。BIM應(yīng)用可以進(jìn)行實(shí)操練習(xí)，交付實(shí)際工程的三維模型，見表1。在考核中，《工程造價(jià)管理》是完全對(duì)工程理論的考核，《工程造價(jià)管理課程設(shè)計(jì)》的考核由于不是統(tǒng)一考試，因此學(xué)生作弊性大，《建筑信息模型（BIM）應(yīng)用》考核難度需要根據(jù)大部分人的掌握程度設(shè)定，難以對(duì)優(yōu)秀人才進(jìn)行選拔考核，而且學(xué)生在一系列流程學(xué)習(xí)中，僅掌握了BIM 技術(shù)中廣聯(lián)達(dá)計(jì)量計(jì)價(jià)軟件的運(yùn)用，學(xué)習(xí)略顯單一[5]。

表1 考試考核

3.2 競(jìng)賽考核

通過一系列BIM 技術(shù)的學(xué)習(xí)，可以要求學(xué)生通過競(jìng)賽證書的方式抵扣相關(guān)課程學(xué)分，相關(guān)BIM 比賽有安徽省大學(xué)生先進(jìn)成圖技術(shù)與產(chǎn)品信息建模創(chuàng)新大賽、安徽省高校建筑信息模型（BIM）應(yīng)用大賽、全國(guó)高校BIM 畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新大賽以及1+X 證書（工程造價(jià)數(shù)字化應(yīng)用）等，能夠使學(xué)生通過證書的方式進(jìn)行考核。競(jìng)賽考核可以使學(xué)生接觸不同軟件信息的BIM 技術(shù)（Revit軟件、BIMMAKE軟件、廣聯(lián)達(dá)GTJ計(jì)量軟件等），根據(jù)不同軟件不同模塊去考核。

3.3 校企聯(lián)合考核

學(xué)生可以在大四到相關(guān)運(yùn)用BIM技術(shù)的企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)，企業(yè)對(duì)學(xué)生BIM技術(shù)運(yùn)用情況進(jìn)行打分，學(xué)校指導(dǎo)老師進(jìn)行電話回訪，為學(xué)生進(jìn)行成績(jī)比對(duì)，然后按照相關(guān)比例進(jìn)行綜合評(píng)定分?jǐn)?shù)，但校企聯(lián)合考核成績(jī)有一定主觀性。

4 結(jié)語(yǔ)

將BIM 技術(shù)運(yùn)用于工程實(shí)踐課程，使課程與行業(yè)很好地結(jié)合，并與企業(yè)合作，將實(shí)際工程實(shí)例運(yùn)用于課堂，結(jié)合所學(xué)專業(yè)的課程培養(yǎng)方案，利用BIM技術(shù)將信息化技術(shù)、可視化的三維模型與教學(xué)手段相結(jié)合，進(jìn)而形成BIM 技術(shù)的學(xué)習(xí)體系，使學(xué)生更好地將工程理論與實(shí)踐結(jié)合，與時(shí)俱進(jìn)，并通過比賽和畢業(yè)設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力[6]。