智能建造背景下工程管理專業實踐教學改革與實踐＊

李燕芳 王勇華 張 冰 任 超 魯藴華 蔡競瑤

（1.唐山學院土木工程學院，河北 唐山 063000；2.唐山學院教務處，河北 唐山 063000）

1 工程管理專業實踐教學現狀分析

傳統的工程管理專業實踐教學主要側重于施工能力培養、工程經濟分析和工程項目管理的能力培養[1-2]。課內實踐教學主要包含土木工程材料、建筑制圖與CAD、工程測量等課內實驗、上機和實習。技術類集中實踐環節主要包含認識實習、房屋建筑學課程設計、工程測量實習、工程結構課程設計、專業實習、土木工程施工與組織課程設計等；工程經濟及管理類集中實踐環節主要包含工程經濟學課程設計、建筑工程估價課程設計、工程招投標模擬實訓、工程管理類軟件實訓等。具體集中實踐教學安排如表1所示。

傳統的工程管理專業實踐教學主要存在以下問題：①對于國內大多數地方高校而言，沒有良好的平臺依托，專業負責團隊無法建立起一個獨立、完整的實踐教學體系，導致實踐教學只是作為理論教學的一種依附而存在[2]，無法培養學生的應用能力；②實踐教學內容陳舊、形式單一，教學方法和教學手段較為落后[2]；③工程管理專業培養能夠在土木工程領域從事全過程工程管理的應用型高級專門人才[3]，而目前的絕大部分地方高校工程管理專業的實踐教學指導教師均獨立選擇工程案例和方案，教師之間溝通較少，導致各環節的工程案例方案類型有差別，學生無法建立起全過程工程管理的思維；④由于產教融合的校企相關主體認識不深，地方高校工程管理專業深化產教融合行動遲緩，大多數校企合作方式僅局限于訂單式培養、學校與企業共建實習實訓基地等模式，未能實現校企工程實踐案例聯動、科研合作和校企協同發展[3]。校企合作共建基地也常限于淺層的認識參觀實習，校企合作產教融合浮于形式，沒有開展深度合作，無法有效利用企業實踐工程項目鍛煉學生的工程項目全過程管理能力。

2 智能建造背景下工程管理實踐教學的要求

智能建造是基于信息化、智能化的工程建造技術的變革創新，是建造理念、產業結構、建造模式、組織管理方式等維度的組織再造[4]。2021年，住房和城鄉建設部建辦市函[2021]316號文列出了推動智能建造與新型建筑工業化協同發展的可復制清單[5-6]；《河北省新型建筑工業化“十四五”規劃》（冀建節科[2021]4號）指出：加快信息技術融合，推廣智能建造技術。由此可見，在未來我國建筑業的發展方向必然是智能化和工業化，但是實現智能建造與新型工業化協同發展還面臨諸多問題和挑戰，尤其是建筑業生產方式仍然比較粗放，與高質量發展要求相比還有很大差距，建造方式相對落后，與先進制造技術、新一代信息技術融合不夠；建筑工人隊伍不適應現代產業發展需要，專業人才支撐作用有待提高等。且根據教育部和住房和城鄉建設部組織的行業資源調查報告顯示（2019年）：今后10年我國建筑業從業人員中技術與管理人員占比要達到20%，而目前該比例僅為9%，智能建造技術人員缺口將大于100萬人/年[6]。

為適應建筑業轉型升級需求，地方高校工程管理專業人才應具備土木工程技術、經濟與管理科學、信息技術基礎、智能工程機械等跨學科的復合型知識結構，在工程建設領域的廣泛應用，實現人機的高效協同更需要管理方法與組織模式的創新，以應對建筑行業的深刻變革[3]。

3 智能建造背景下工程管理實踐教學體系構建

智能建造理念融入工程管理專業實踐教學體系，對工程管理專業人才在實踐認知、實踐鍛煉和專業能力等方面提出的新要求。BIM（Building Information Modeling）技術可以實現各種項目的相關信息在項目策劃、建設、運行和維護的全生命周期過程中進行共享和傳遞，各方建設主體提供協同工作的基礎，在提高生產效率、節約成本和縮短工期方面發揮重要作用[4]。因此，BIM技術是智能建造模式發展的有效媒介與重要載體，更是面向智能建造的工程管理專業改革的有效手段[4]。針對目前教學中存在的問題，本文以BIM 技術（包括BIM 建模軟件、BIM 5D 項目管理軟件、BIM 數據交互平臺、BIM 施工現場管理及協同軟件、BIM 招投標軟件等）為支撐平臺，構建貫通式實踐教學體系，為地方類高校工程管理專業實踐教學改革提供借鑒[7]?；贐IM的智能建造模式下工程管理實踐教學體系改革如圖1所示。

圖1 智能建造模式下工程管理實踐教學體系改革思路

3.1 校企協同優化工程管理專業人才培養方案

在智能建造背景下，地方高校應堅持OBE（Outcome Based Education）成果導向理念，更加注重培養學生的高階能力，例如創新思維能力、分析和處理信息的能力以及策劃和組織能力。工程管理專業應緊跟智能建造背景下工程全過程管理的行業發展需求，積極開展以BIM、工程項目管理信息化、工程全過程管理為核心的工程管理專業人才培養改革，對工程管理專業的課程體系和實踐環節進行調整，逐步構建起適應行業發展需要的、擁有完整的知識體系、實踐體系和創新訓練體系的人才培養方案，形成以工程管理信息化和全過程管理人才培養為特色的專業發展方向。工程管理專業培養方案中將學生應具備的能力落實到課程內容，開展標準先行的專業建設[3]?；谥悄芙ㄔ毂尘?，創新工程管理專業的實踐課程體系，在課內實驗、上機、創新創業訓練、實習實訓、課程設計、畢業設計等環節，分別融入智能建造知識及應用，以培養學生的工程項目信息化管理能力和全過程工程智能化管理能力。具體體系構建如圖2所示。

圖2 工程管理專業實踐課程體系創新與改革

3.2 智能建造背景下課內實踐環節建設

基于OBE 理念，以學生畢業后初步具有智能建造相關領域的專業知識與技能的畢業要求作為特定的預期產出，各類實驗課應提高綜合性、設計性、創新性實驗比重。在土木工程材料、建筑制圖、工程測量等技術類課程中，融入新材料、新技術、裝配式技術等新知識的應用，利用Python 程序設計使學生掌握基礎編程知識。BIM技術原理及其應用、BIM工程計量及計價為上機為主的課程，講授BIM 建模軟件、BIM 計量和計價軟件的基礎操作及其在工程中的實際應用，其中，包含裝配式、綠色建造、被動式等智能建造領域知識的應用，實驗和上機考核著重考核學生的創新能力和綜合能力。

3.3 智能建造背景下創新創業能力訓練規劃

創新創業訓練應引導學生進行面向智能建造的多學科交叉融合的訓練，充分鼓勵專業教師指導學生參加校內外的創新創業活動，在大一學生創業基礎課程中引入專業教師，為學生規劃大學四年可參與的活動及項目，具體創新創業項目規劃如圖3所示。社團活動鍛煉學生人際交往、協同處理問題的能力；校內BIM建模大賽鍛煉學生利用BIM 軟件建立土建模型、機電模型、管綜模型及碰撞檢查的能力；創新創業項目為學生提供了參與調研類項目和設計類項目的機會，提高學生的科研能力；挑戰杯等課外科技活動強調提升學生動手制作作品的能力；數字創新大賽以賽事為載體，促進建筑行業信息化及工業化人才培養，適應建筑類企業崗位技能要求，培養學生數字施工和數字造價應用的能力；河北省BIM 建模應用、BIM 綜合應用在建筑信息模型基礎上根據要求分析、解決工程問題，完成特定類別的算量并輸出相應的報告，旨在培養學生的BIM應用能力。畢業設計大賽包括BIM 建模與應用、建筑設計BIM 應用創新、BIM 裝飾設計全過程應用、BIM 全過程造價管理與應用、BIM 建設工程項目管理應用、智能建造與裝配式建筑、道橋BIM設計與建模七大模塊，其中，BIM 建模與應用、BIM 全過程造價管理與應用、BIM建設工程項目管理應用、智能建造與裝配式建筑適合工程管理專業學生參加，畢業設計大賽強調專業綜合知識的應用，培養學生將智能建造知識應用到工程全過程的能力。教師根據學生的情況擇優挑選有科研能力的學生參與科研項目，為學生繼續深造提供機會。

圖3 大學四年創新創業活動規劃

3.4 智能建造背景下改革實習類實踐環節

實習類實踐環節為學生提供現場參觀、實際參與工程實踐項目工作的機會，是以熟悉和掌握建筑施工準備工作、建筑施工工藝、現場施工作業管理、工程項目管理、工程合同管理、工程造價管理等知識體系為主的實踐性教學環節。一年級至四年級的實習類課程包含認識實習、工程測量實習、專業實習、頂崗實習、畢業實習。在認識實習中，安排學生到校企合作企業參觀學習，如混凝土和鋼結構預制構件生產、綠色建筑、被動式建筑、智慧醫院、智慧校園、零碳建筑、裝配式建筑、智慧工地、智能工程項目管理系統等，使學生初步具有智能建造的概念。工程測量實習中既要訓練學生對傳統的全站儀、水準儀等設備的使用能力，也要引入無人機等全景成像智能測量設備，使學生初步掌握智能設備的使用能力。第六學期期末舉行專業實習招聘會，聯合校企合作企業為學生提供充足的實習崗位，學生在七月中旬至10 月中旬三個月期間均在企業或者項目中參與實際工程項目，為學生就業提供提前適應的機會。頂崗實習階段成立工程教育實踐班，通過校企聯合人才培養方式，能夠使學生的理論知識與專業能力更加貼合行業企業的發展需求，提前熟悉企業文化和工作環境，促進專業人才的個性化培養，提升專業就業水平和就業質量。畢業實習階段學生為畢業設計大賽做準備，對綜合知識進行應用。

4 結語

智能建造對數字化設計應用、數字化建造、信息化管理分析、軟件應用、智能化設備應用、研究創新等能力提出了新要求。本文構建了面向智能建造的工程管理專業綜合實踐教學體系，將裝配式建筑與施工、綠色建筑與施工、基于BIM 的工程全過程管理等信息集成融合到實踐教學中，對于地方高校培養學生全過程工程項目信息管理的能力有極大的借鑒意義。