科研課題申報立項：5706-BIM技術在工程管理專業(yè)畢業(yè)設計中的應用研究

科研課題申報立項：5706-BIM技術在工程管理專業(yè)畢業(yè)設計中的應用研究BIM技術在工程管理專業(yè)畢業(yè)設計中的應用研究1、問題的提出、課題界定、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評、選題意義與研究價值。1.1問題的提出（1）被譽為建筑業(yè)變革的革命性力量的BIM技術平臺，目前已得到全球范圍建筑業(yè)界的廣泛認可。隨著BIM的應用和發(fā)展，美、英等國相關高校相繼開設相關課程，如科羅拉多州立大學已將BIM廣泛應用于其施工管理課程中。（2）我國于已將BIM列為建筑業(yè)“十二五”重點推廣技術，但大中院?，F(xiàn)有的工程管理、工程造價專業(yè)人才培養(yǎng)課程體系主要是根據(jù)教育部1998年頒布的《普通高等學校本科專業(yè)目錄》設置的。工程實踐化與國際化凸顯不足，與社會發(fā)展、企業(yè)需求、教育創(chuàng)新等很不適應。1.2課題界定（1）BIM：BIM技術包含了基于BIM的建筑方案設計、工程結構設計、建筑功能與環(huán)境（節(jié)能、日照、通風和遮陽）分析、溝通管理、三維算量與計價、工程虛擬施工、竣工結算等各項技術。工程建筑類行業(yè)對于BIM技術使用上的發(fā)展需求，決定了高校教育在人才培養(yǎng)上對于該技術理論研究和技術指導的傾向性。（2）工程管理：目前，工程管理本科專業(yè)課包含工程技術、經(jīng)濟、管理和法律法規(guī)等4個支點平臺的課程。與BIM密切相關的課程涉及到工程技術、管理和經(jīng)濟類的課程。（3）畢業(yè)設計：工程管理專業(yè)本科階段的畢業(yè)設計內(nèi)容基本上以三種形式完成：編寫招標文件及招標控制價、編寫投標文件、編寫工程項目可行性研究。而其中，又以前兩者為主導方式對學生進行指導和考核。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀評述（1）工程管理本科專業(yè)課包含工程技術、經(jīng)濟、管理和法律法規(guī)等4個支點平臺的課程。與BIM密切相關的課程涉及到工程技術、管理和經(jīng)濟類的課程。目前，歐美等國家僅將BIM技術用于專業(yè)課程軟件使用的輔助教學上，并沒有涉及到對于指導畢業(yè)設計的使用，未能體現(xiàn)學校教育與就業(yè)需求上的銜接。（2）就我國來說，工程管理專業(yè)本科階段的畢業(yè)設計內(nèi)容基本上以三種形式完成：編寫招標文件及招標控制價、編寫投標文件、編寫工程項目可行性研究。而其中，又以前兩者為主導方式對學生進行指導和考核。傳統(tǒng)的畢業(yè)設計編寫過程中，學生主要使用的軟件包括word模板、CAD和廣聯(lián)達等。近幾年，因為市場需求的變化，加上工程管理專業(yè)的很多畢業(yè)生在大四實習階段跟行業(yè)前沿的接觸增加，越來越多的學生依靠實習單位的便利條件，開始使用BIM技術平臺。1.4選題意義與研究價值（1）基于前面的表述，與傳統(tǒng)的建模和計價軟件相比，使用BIM技術進行工程管理專業(yè)的畢業(yè)設計編寫具有極大的優(yōu)越性。BIM技術軟件在工程管理專業(yè)的畢業(yè)設計編寫和教學指導上效率更高，具有較強的可行性，教師的指導工作和學生的編寫效率也會大大提高，能夠有效的促進教學工作。（2）BIM技術與工程管理專業(yè)相關課程具有強關聯(lián)性，將BIM技術運用到工程管理專業(yè)的畢業(yè)設計中，在技術使用的基礎上，能促進相關課程的教學質量提高和專業(yè)之間的整合。①以5D模型為輔助教學手段，有效提高部分理論課程的教學效果②模型空間可有效實現(xiàn)各類專業(yè)知識的系統(tǒng)化③實踐教學的有機補充2、課題理論依據(jù)、研究目標、研究內(nèi)容、研究假設、創(chuàng)新之處。2.1課題理論依據(jù)（1）BIM技術與工程管理專業(yè)的強關聯(lián)性：BIM技術與我國高校工程管理專業(yè)相關課程具有強關聯(lián)性，BIM信息模型可以有效實現(xiàn)各類專業(yè)知識的系統(tǒng)化，也是對實踐教學的有利補充。（2）BIM技術平臺在工程管理專業(yè)畢業(yè)設計中的應用，能促進學生的專業(yè)素養(yǎng)的提升，在軟件使用和操作及對專業(yè)理論知識的整合上，都能發(fā)揮積極的指導作用。（3）從對學生的思維模式、軟件使用的具體操作和技術應用上來看，該技術的應用相比傳統(tǒng)軟件，更形象直觀，更接近工程實際，能夠激發(fā)學生的學習興趣和老師的教學熱情。2.2研究目標（1）從思維模式上，建立學生使用傳統(tǒng)軟件計算向BIM平臺技術轉化。（2）在具體操作上，通過指導學生使用BIM技術完成畢業(yè)設計的編寫和計算，以此解決以往傳統(tǒng)軟件在畢業(yè)設計編寫和計算過程中出現(xiàn)的問題，將相關專業(yè)知識進行有效的整合，實現(xiàn)技術操作上各軟件之間的轉換和掛接。（3）在技術應用上，推廣普及BIM技術在工程管理專業(yè)畢業(yè)設計編寫中的應用，使學生能將學校理論課程學習和工作中的實踐操作有效的結合，為后續(xù)課程教學改革做鋪墊。2.3研究內(nèi)容（1）教學目標的確定：本項目研究基于BIM在工程管理專業(yè)畢業(yè)設計中的編寫指導應用，以培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新人才為目標，運用系統(tǒng)工程的思想，探討工程管理專業(yè)畢業(yè)設計的編寫與實踐教學的改革創(chuàng)新，將課程內(nèi)容整合，達到教學結構優(yōu)化，并且完善教學方案，將BIM技術平臺相關知識融入到教學內(nèi)容中。（2）通過“前期調研——課題論證——課題綱要——課題計劃——實踐探索——反思調適——收集資料——總結分析——構建模式——形成報告——推廣應用”這樣的技術路徑，在教學和指導中，解決學生對BIM技術的具體操作問題。（3）在思維模式構建和推廣應用上，通過指導學生使用BIM技術完成畢業(yè)設計的編寫和計算，以此解決分布存儲信息與BIM構件的關聯(lián)及查詢等關鍵技術，開發(fā)基于Web的項目綜合管理系統(tǒng)，并將其與基于BIM的5D施工管理系統(tǒng)無縫集成，建立管理數(shù)據(jù)與BIM模型雙向鏈接，實現(xiàn)基于BIM和Web的工程項目管理的知識體系。2.4研究假設（1）假設學生使用BIM技術平臺基本知識的能力普遍較弱，實際操作進行建模的能力較差；（2）假設學生在畢業(yè)設計編寫前已經(jīng)具備初步的建模和算量、計價知識，能夠對自己所掌握的BIM技術平臺相關知識作出正常的判斷；（3）假設BIM技術平臺的使用結果對工程管理專業(yè)畢業(yè)設計的編寫與相關課程的整合的影響很顯著。對案例教學下的學生的編寫狀況進行統(tǒng)計分析，提出教學建議，將BIM技術平臺代替?zhèn)鹘y(tǒng)軟件用于工程管理專業(yè)畢業(yè)設計的編寫。2.5創(chuàng)新之處（1）從應用價值上來看：本項目則是在豐富的參數(shù)信息和多維度的模型數(shù)據(jù)庫的專業(yè)信息輔助下，對不同階段的成本進行分析和控制能力研究。并且，統(tǒng)一的模型數(shù)據(jù)庫將信息模型、造價、流水段、工序等不同維度信息進行關聯(lián)和綁定，以最少的時間實現(xiàn)任意維度的統(tǒng)計、分析和決策。（2）從指導老師和學生的操作上來看：BIM技術有信息集成功能，畢業(yè)設計編寫和計算過程中，將建筑信息模型與施工計劃和材料采購計劃進行5D集成，直接生成材料統(tǒng)計資料，對施工單位進行材料采購和進度備料都有幫助，減少材料浪費，控制建設成本，學生的編寫、計算和完成過程也達到了虛擬施工、有效協(xié)同的、碰撞檢測和減少返工的目的。（3）從專業(yè)課程體系構建來看：從BIM技術指導下的工程管理專業(yè)畢業(yè)設計入手，讓學生學習并掌握BIM技術，實現(xiàn)BIM走進課堂到深化課程改革、人才培養(yǎng)，并在一定程度上實現(xiàn)了企業(yè)與BIM人才的對接。（4）從學生的培養(yǎng)層面來看：為全國BIM畢業(yè)設計大賽和今后的畢業(yè)設計編寫打下基礎。3、研究思路、研究方法、技術路線、實施步驟。3.1研究思路（1）指導學生完成BIM技術在工程管理專業(yè)畢業(yè)設計中的應用，完成方案比選、深化設計、投標演示、典型工況分析、5D模擬分析和BIM運維，并解決在編制計算過程中出現(xiàn)的技術操作問題。（2）通過畢業(yè)設計的編寫，解決分布存儲信息與BIM構件的關聯(lián)及查詢等關鍵技術,開發(fā)基于Web的項目綜合管理系統(tǒng),并將其與基于BIM的5D施工管理系統(tǒng)無縫集成,建立管理數(shù)據(jù)與BIM模型雙向鏈接,實現(xiàn)基于BIM和Web的工程項目管理，完善學生本專業(yè)的理論知識體系。最終從思維模式、技術應用、具體操作上對學生實現(xiàn)本專業(yè)BIM技術平臺應用在畢業(yè)設計編寫上的轉換。3.2研究方法（1）比較研究法進行使用BIM技術進行工程管理專業(yè)的畢業(yè)設計編寫與傳統(tǒng)軟件模式指導下編寫的比較研究，吸收中外高校使用BIM技術進行工程管理專業(yè)的畢業(yè)設計編寫應用的經(jīng)驗，促進本項目研究的深入。（2）案例研究法根據(jù)使用BIM技術進行工程管理專業(yè)的畢業(yè)設計編寫的實際案例，研究使用和編寫規(guī)律，總結經(jīng)驗，與學生共同探討。（3）文獻研究法查閱相關使用BIM技術進行工程管理專業(yè)的畢業(yè)設計編寫的研究文獻、論著、報告、經(jīng)驗總結、統(tǒng)計資料等，給本項目研究提供借鑒。3.3技術路線（1）構思主題、擬定計劃：確定背景和動機，研究目的和問題，研究范圍與研究限制；（2）搜集文獻和資料：搜集問題解決、認知成分分析的相關文獻，了解國內(nèi)外高校工程管理專業(yè)畢業(yè)設計的教學目標和解決畢業(yè)設計應用編寫問題的相關課程，通過相關調查數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計分析；（3）給出指導畢業(yè)設計的教學改革建議：根據(jù)統(tǒng)計分析結果，結合學生原有軟件基礎上的畢業(yè)設計編寫給出合理的建議，以提高學生畢業(yè)設計編寫能力和指導未來工作環(huán)境的培養(yǎng)與實踐；（4）總結：綜合所有資料，提出綜合性的結論和建議，撰寫論文和研究報告。3.4實施步驟（1）確定BIM技術平臺的概念與內(nèi)涵：2018年6月至2018年11月，通過數(shù)據(jù)庫，匯總國內(nèi)外關于BIM技術和軟件的相關理論，并針對工程管理專業(yè)畢業(yè)設計編寫指導的改革，提出BIM技術平臺的概念與內(nèi)涵，從思維模式上對學生進行指導；（2）確定基于BIM技術平臺指導工程管理專業(yè)畢業(yè)設計編寫的思想的比較分析：2018年12月至2019年3月，對比國內(nèi)外高校關于BIM技術平臺指導下的工程管理專業(yè)畢業(yè)設計的編寫和教學工作，統(tǒng)計分析我國高校在BIM技術平臺應用下指導工程管理專業(yè)畢業(yè)設計編寫的現(xiàn)狀；（3）搜集相關文獻做出分析：2019年3月至2019年8月，利用國內(nèi)外文獻中有關BIM技術平臺指導下工程管理專業(yè)的