洪育良
广州航海学院
[摘要]本文分析了BIM技术的发展现状，简述其在工程管理专业的优势。以基础讲解、案例实践、竞赛提升等，作为巩固和提升工程管理专业学生的软件应用能力，并培养学生的团结合作意识的课堂教学方式。
[关键词]BIM、Revit、工程管理、教学实践
一、BIM技术的发展现状
BIM技术全称Building Information Modeling，即三维信息建模技术。有别于传统的建筑二维图纸，BIM技术可建立三维可视化的建筑模型，模型集设计、投资、招投标、施工及竣工等多维度。这种可以存储各类信息的系统概念，最早由查理斯·伊斯曼[ 查理斯·伊斯曼（Charles M. Eastman）又名查克·伊斯曼（Chunk Eastman）（1940-2020），伊斯曼教授先后在多所高校任教，被誉为BIM教父。]于1974年提出[ 伊斯曼教授在其发表在论文“An Outline of the Building Description System. Institute of Physical Planning” 中提出，为了减少建筑图纸的资金浪费，应创造一种可以存储和管理建筑设计细节、施工特性并具备信息分析的系统。]，被称作BDS系统[ BDS系统（Building Description System），即建筑描述系统。]，经过四十多年的发展，发展成现在的BIM系统。
BIM技术具备三个层次的含义，一是载体：三维模型的信息化载体；二是应用：在项目全生命周期中，此信息化载体可供同个项目的不同专业进行同时、同等化的信息互通；三是管理：提供可视化沟通的方式，在项目方案设计时期进行有效的方案比选、开展绿色建筑的可持续分析、方便多专业集成、控制施工现场和记录竣工资料等。
虽然BIM技术具备建筑全生命周期的所有信息，有着传统设计手段不能比拟的优势，BIM技术也将是未来建筑行业发展的需求和方向。但由于BIM人才的缺乏、设计初期投入较大、传统设计流程也固化，BIM技术的应用并不广泛，这也许是每个时期的技术创新必须要经历的过程。据人社部统计，2020年的BIM人才缺口达130万人。
二、BIM技术在工程管理专业的优势
（一）BIM的技术优势
可视性：BIM技术突破了二维图纸的局限性，在进行平面设计时可同步进行建筑的三维检验，有效减少因设计师主观失误产生设计误差。为各专业提供了随时检查设计建造成果的条件。
协同性：传统的建筑设计模式中不同专业各自为政，常发生由于各专业不交圈导致图纸“错、漏、碰、缺”的情况。BIM提供了多专业同步校核的可能性。
模拟性：在项目“全生命周期”都可以进行相关数据对比和模拟分析，如在方案设计阶段，使用BIM技术可结合结构、空间感受、色彩感受、安全性等多方面的考虑进行设计方案的评估和多方案比选，辅助项目施工计划的制定、采购计划和成本计划的开展等，保证可行性和可落地性。
优化性：通过BIM技术对建筑设计进行溯源和追踪，检查建筑初步设计方案是否符合国家设计规范、是否符合设计要求等。并可及时对管线综合等进行及时优化修改，降低传统设计流程中的详图修改周期。
出图性：BIM技术提供了对模型实时出图的优势，真正提供了基于三维界面进行建筑设计并进行出图的可能性。
（二）BIM技术在工程管理专业中的应用
产品全生命周期（Product Life-cycle Management）是市场营销学中对产品需求产生到衰退全过程的过程概述。数据生命周期管理（Data Life-cycle Management）则是指数据从产生到最终销毁的过程。工程管理专业中所强调项目全生命周期管理则是基于以上两个概念而产生的对“项目产品”和“项目数据”所进行的全生命周期的管理模式。BIM技术不仅提供了三维的空间模型（3D），还可赋予项目信息（4D），在此基础上还可附加项目造价、成本信息（5D）。BIM技术有效提升管理精度、拓宽管理维度。
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（三）本科培养增设BIM软件应用课程的必要性
1.建立三维实体的思考维度
工程管理作为一个综合性较强的专业，学生需要掌握传统工程管理人才培养模式缺乏对学生在三维空间思考上的培养，学生面对项目的施工图纸，缺乏快速建立项目在实际三维空间的样式的能力。
2.完善全生命周期的管理维度
工程管理专业旨在培养具备管理学、经济学和土木工程技术的基本知识，掌握现代管理科学的理论、方法和手段，从事工程项目规划、工程估价和项目运营管理的人才，在本科培养中必须加强学生的全过程管理培养，因此增设BIM软件应用的课程能更好地让学生理解如何开展全生命周期管理。并为学生走入社会提供了更多的就业机会。
三、BIM软件应用的教学实践
（一）前后教学联系
BIM软件应用课程的安排应在工程制图、AutoCAD软件应用、房屋建筑学等课程之后。在学习本课程前，需建立三维空间的基本概念，明确点、线、面、体块在三维空间的基本特征，能有读懂三视图的基本能力，了解相关工程制图的规范，并熟悉掌握二维设计软件AutoCAD的基本操作；掌握房屋建筑的设计规则和建筑构造特征，读懂建筑施工图，并能自主设计简单的民用建筑的方案图纸和施工图纸。课程安排在大三第二学期，保证教学能承前启后，保证学生的接受度。
（二）专业定位
BIM技术可以应用在项目全生命周期的每个环节，涉及建筑专业、结构专业、机电专业、施工专业、运营管理、数据管理、绿色设计、造价管理等多个专业。但是由于教学课时的限制等，BIM软件应用的教学不可能做到面面俱到。根据难易程度、前后课程的衔接程度，教学深度定为建筑专业的BIM应用，对应项目设计过程中扩初阶段的设计深度。
（三）软件选择
实现BIM技术的主流软件有以下几种：Autodesk的Revit系列、Graphisoft的ArchiCAD系列、Bentley的Microstation系列。基于AutoCad在我国的高使用率，教学基于Revit软件展开。
（四）教学难点
1.建筑学基础
虽然学生在房屋建筑学课程中已建立“建筑”的基本概念，但是对于非建筑学学生来说，仅通过一门基础课程难以建立良好的建筑思维。
2.课程认可度
虽然BIM技术在项目全生命周期都有重要穿插，但由于国内的BIM还处于发展阶段，因此学生对于课程的认可度相对较低。软件学习的对非建筑专业的学生难度较大。在这双重因素的影响下，学生遇到学习瓶颈时容易产生放弃的心理。
（五）教学实施手段
1. 教学重点
经过教学摸索，教学重点聚焦在“应用”，而非单纯的软件使用教学。教学目的是通过课程的学习，理解软件的应用原理、项目开展的过程、团队组织等。
2.教学特色
本门课程分为软件基础学习和项目实践两部分。基础部分教学构件作为划分，占70%学时，项目实践部分占30%学时。
（1）软件基础学习
本部分学习以教材为主，小型别墅建模联系为辅。
族是Revit的教学难点。Cad图纸以点、线组成，理解方式单一。Revit的项目则以图元组成，每一个图元都是一个族。二维族由模型线创建而成，三维族则包含了空间的含义。在课程开始之初，必须让同学们理解Revit和Cad的异同，深刻理解“族”的特征。课堂教学以知识点讲解和操作演示为主，以小别墅模型创建作为配套的课堂练习。
（2）项目实践
基础讲解仅能保证学生熟悉各个构件的创建，难以保证学生在实际项目中能合理运用课堂知识。本门课的教学特色是以项目模拟作为项目实践部分的教学开展模式。以实际建成的居住小区作为建模主体，以学生作为项目统筹者。班级内部设统筹项目的“项目总”，设负责班级考勤和作业评估的“项目副总”，并分为若干个小组，由小组长带领组员进行项目的开展，每周小组内部进行项目的进展汇报，在项目实践的过程中既能提升软件操作水平，又能提升团队合作意识。
这种学生内部自治的教学模式优点有：一、调动学生参与项目的积极性；二、以真实的项目作为项目模拟，更接近实际工作的运行模式；三、使学生理解团队合作的意义和带领团队的困难。
（3）竞赛结合
鼓励学生参加广联达BIM 5D比赛，在建模基础上结合工程管理专业中成本、造价等专业知识，真正掌握BIM 5D的应用，提升学生的综合竞争力。
四、结语
工程管理专业的培养计划在多年的修订下已逐步完善，BIM软件应用也已引入工程管理教学数年，逐渐形成其教学模式。但BIM的教学还面临着专业深度不足、多专业协同性不强等多种问题，因此如何在工程管理专业中更有效地开展BIM教学，还有待继续探索。
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