教学改革项目申请书卓菁新.docx
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教学改革项目申请书卓菁新
附件2
浙江省高等教育教学改革研究项目
申请书
项目名称：
BIM技术背景下跨专业毕业综合实践新模式的探究与实践
----以工程造价与工程技术专业的协同组织为例
申请人：
卓菁
申请学校：
温州职业技术学院
通讯地址：
温州高教园区温州职业技术学院
联系电话：
电子邮箱：
浙江省教育厅
二○一五年制
一、简表
项
目
简
况
项目名称
BIM技术背景下跨专业毕业综合实践新模式的探究与实践
----以工程造价与工程技术专业的协同组织为例
项目类别
A、总体研究B、专业大类C、教学管理
D、课程改革E、实验实践F、自选项目
选题依据
（指南题号）
E
起止年月
2015.6-2017.6
项
目
申
请
人
姓名
卓菁
性别
女
出生年月
1978.01
专业技术职务/行政职务
副教授/专业负责人
最终学位/授予国家
硕士/中国
所在学校
学校名称
温州职业技术学院
邮政编码
325035
电话
通讯地址
温州茶山高教园区
主要教学
工作简历
时间
课程名称
授课对象
学时
所在单位
13-14学年
工程造价实务
造价12级
260
温职院
14-15学年
造价软件应用
造价1301
72
温职院
14-15学年
建筑工程计量计价
（二）
造价1301
72
温职院
主要教学改革和科学研究工作简历
时间
项目名称
获奖情况（或来源）
2011.01-2013.12
《建筑工程预算》（浙教高教〔2011〕9号）
浙江省精品课程
2009.12-2011.05
欠规范施工合同纠纷中的工程造价鉴定研究（浙教办高科〔2009〕164号）
浙江省高校优秀青年教师资助计划
2012.05-2013.03
《工程造价管理》课程与真实项目结合的实践研究
院重点教改
项
目
组
成
员
总人数
高级
中级
初级
博士后
博士
硕士
参加单位数
5
3
1
1
0
0
3
2
主要成员
不含申请者
姓名
性别
出生年月
职称
工作单位
分工
签字
薛朝晖
男
1966.10
高工
温职院
BIM技术指导
方倩如
女
1973.05
高工
温职院
资源调配
丁斌
男
1977.08
副教授
温职院
编制方案
臧朋
男
1988.02
助教
温职院
调查分析
曹晖
男
1979.06
工程师
斯维尔公司
软件服务
二、立项依据：
（项目的意义、现状分析）
1.项目的意义
1.1项目研究背景
1.1.1BIM正在带来建筑行业的第二次革命
BIM是指创建并利用数字技术对建设工程项目的设计、建造和运营全过程进行管理和优化的过程、方法和技术。
它以三维数字技术为基础，以三维模型所形成的数据库为核心，不仅包含了各个专业设计师们的专业设计理念，而且还容纳了从设计到施工乃至建成使用和最终拆除的全过程信息，集成了工程图形模型、工程数据模型以及和管理有关的行为模型，是一个面向对象的、参数化、智能化的建筑物数字化表示，支持建设工程中的各种运算，且包含的工程信息都是相互关联的。
它实现了“模型等于图纸”、“模型高于图纸”的目标，具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。
BIM之所以具有如此大的影响力，是因为它用数字建模的方式把建筑信息参数化、数字化后，形成可视化模型，并以此为平台，让工程建设单位与设计单位、施工企业、物业维护单位等在建筑项目的全生命周期共享信息。
Azhar（2011）认为，BIM是近年来建筑业发展最有前景的技术之一。
BIM被国内外众多设计师们认为是继CAD技术后建筑行业的第二次革命性技术。
它通过软件建模，把真实的建筑信息进行参数化、数字化后形成一个模型，以此模型为平台，从设计师、工程师一直到施工单位和建成后业主的运维，甚至到项目生命周期结束被拆毁的整个项目周期里，各个参与方都能统一调用、共享并逐步完善该数字模型。
BIM技术的产业化应用，具有显着的经济效益、社会效益和环境效益。
美国斯坦福大学整合设施工程中心（CIFE）根据32个项目总结了使用BIM技术的效果：
消除40%预算外变更；造价估算耗费时间缩短80%；通过发现和解决冲突；合同价格降低10%；项目工期缩短7%。
BIM在美国建筑业中的应用率从2007年的28%达到了2012年的71%（McGraw-HillConstruction2012）。
香港在2006年最初使用BIM信息模型,2009年成立了BIM学会,2010年BIM已经实现概念到应用的方式过渡，并于2014年要求将BIM运用到政府工程大型项目中,到2015年实现全部政府工程运用BIM。
北京首都机场3号航站楼项目应用BIM模型进行精细化分析,及时解决了管道交错混乱无从下手的难题。
北京世界金融中心项目在BIM的帮助下预先发现项目设计文件的6000多处碰撞,这既从源头节约了工程成本,避免了损失,同时也使由此造成的拖延工期问题得以解决。
为了促进BIM更加健康有序的应用发展,住房城乡建设部《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》特别指出推进BIM技术的应用。
2012年住房和城乡建设部正式启动了一系列BIM国家标准的编制工作,分别是《建筑工程设计信息模型交付标准》《建筑工程设计信息模型分类和编码》《建筑工程信息模型应用统一标准》和《建筑工程信息模型存储标准》。
2015年5月4日，深圳市建筑工务署发布了全国首个政府公共工程BIM实施纲要和实施管理标准，提升了BIM应用的科学化、标准化水平，对全国BIM标准体系的建立了示范作用。
1.1.2BIM人才及培养现状成为阻碍BIM技术应用的重大因素
BIM在国内外的建筑业中越来越受到重视，行业也需要越来越多能够熟练掌握BIM的人才，但是，人才培养规模却远不能适应行业发展的趋势。
Young等（2009）认为，人员缺乏足够的培训是建筑业采用BIM的最大挑战。
Sacks和Barak（2010）也指出，缺少BIM人才已经成为建筑业应用该技术的最大限制因素。
1.1.3BIM技术革命带来工程管理人员素质要求的改变
（1）BIM技术对工程造价从业人员的影响
目前工程造价从业人员80%的时间都花在工程量的计算上。
在BIM平台上，设计图纸的元素不再是线条，而是带有属性的构件。
工程量在BIM模型中已经提供，工程造价从业人员的大部分工作被设计师所取代。
造价咨询业务从传统的编制招标控制价为主，转变为以全过程造价咨询管理为主，具体包括设计优化咨询、造价控制咨询。
造价从业人员除了会计量和计价外，还需要具备不同的施工方案的经济评价能力，建筑新工艺、新材料性价比的评价能力，以及投资分析能力和建筑后评价能力。
造价工作将从面对图纸、电脑为主转变为面对人的沟通，从面向技术转变为经济管理。
（2）BIM技术对工程技术从业人员的影响
BIM使工程技术人员将一些机械的技术工作交由计算机来完成，将更多地精力放在管理问题上。
如在进度控制环节，工程管理人员将着重分析进度偏差形成的原因、应采取的措施和如何预防进度偏差上，而不会将大量时间用于编制进度计划和调整进度计划；在投资控制环节，工程技术人员将着重对工程建设技术经济指标进行分析和对工程单价进行分析，而不再将50%以上的时间用于工程量的计算上。
工程技术从业人员需要站在管理的层面，解决更多的协调问题。
1.2项目研究的意义
（1）探究跨专业的毕业综合实践新模式。
从整体上综合探究跨专业毕业综合实践教学过程中各因素之间的互相作用和其多样化的表现形态，以动态的观点把握毕业综合实践教学过程的本质和规律，构建跨专业毕业综合实践教学的基本框架。
（2）提高毕业综合实践的教学效果。
在工程造价和工程技术专业跨专业协同组织的毕业综合实践课题中引入BIM技术，大幅度减少工程量计算的工作量，增加方案优化、不平衡报价以及进度控制的经济评价等实践内容的份量，提高毕业综合实践的技术含量。
从组织形式建立模拟建筑工程招投标团队，通过团队协作，培养学生团队协作精神和沟通交流能力，毕业综合实践的全面育人效果。
（3）提高师资队伍的实践指导水平。
跨专业协同指导的毕业综合实践,不同专业的教师组成指导团队，为教师提供了相互学习和交流的平台，有益于教师专业水平和毕业综合实践指导水平的提高。
2.现状分析
2.1国外BIM技术纳入工程管理类专业教学的现状
基于建筑业的发展趋势，把BIM纳入现有的工程管理专业知识体系，对工程管理专业输出高质量的管理人才非常重要。
以美国宾州州立大学为例，他们进行了基于集成管理模式的跨专业BIM教学改革，以应对建筑业BIM时代的到来。
但是，Becerik-Gerber等人（2011）的研究也表明，即使在美国，36%的工程管理本科教学计划中没有包括BIM的课程，还有五分之一的院系没有进行BIM教学改革的计划。
Barison和Santos（2010）指出，虽然越来越多的大学把BIM纳入到课程体系中，但是对于这些课程应该涵盖哪些内容没有明确的思路，而现有的课程中，很多也仅仅把BIM作为一种基本的工具进行教学。
Sacks和Pikas（2013）经过研究后也发现，整个建筑类大学的BIM课程设置还没有形成统一的模式，有的仅仅提供1～2个星期的BIM介绍类课程，90%的大学仅有一个专业提供BIM课程；很多大学片面地认为BIM只是提高画图效率的工具，只把BIM作为一种工具教授给学生。
Lee等人2013对美国高校建筑类或工程管理专业的BIM课程设置模式进行了调查，对BIM课程设置模式进行了分类：
单一课程模式、交互教学模式、多课程联动模式、和毕业综合实践模式。
（详见下表）
美国高校建筑类或工程管理专业的BIM课程设置模式调查表
BIM课程设置模式
代表大学
课程
单一课程模式
西伊利诺斯大学
住宅和商业建筑设计
威斯康星大学
工程类课程的选修
怀俄明大学
建筑工程制图
奥本大学
数字施工制图
交互教学模式
蒙大拿州立大学
工程文档
加州州立理工大学
建筑立面；机电和管道课程
南方州立理工大学
住宅施工；结构设计；模板课程
佐治亚理工学院
住宅施工
科罗拉多州立大学
材料和方法
加州州立大学
进度计划
东卡罗来纳州立大学
工程造价
多课程联合模式
科罗拉多州立大学
多专业联合课程
怀俄明大学
建筑设计工作室
肯特州立大学
集成工作室
毕业设计模式
奥本大学
BIM毕业设计
2.2我国BIM技术纳入工程管理类专业教学的现状
我国《2011-2015年建筑业信息化发展纲要》已经把BIM作为工程总承包、勘察设计和施工类企业“十二五”信息化发展必须具备的核心技术之一。
（王丹静2014）现在本科院校的BIM应用与教学多集中在BIM理论研究和软件功能开发方面。
如清华大学与广联达公司、同济大学与鲁班软件公司合作成立BIM研究中心、合作开发BIM技术。
高职院校遵循应用型人才培养的定位，培养工程企业急需的一线应用型人才，研究的重点在BIM技术应用推广和教学应用上。
由于BIM的行业标准尚未出台，BIM三维设计技术没有得到广泛应用，国内高职院校对BIM纳入专业教学没有得到足够的重视，甚至没有关于BIM的介绍性课程，基本停留在三维软件的教学层面。
目前斯维尔杯全国高校BIM建模大赛对BIM理念在高校的传播起到了一定的推广作用。
不少学校通过组建BIM团队，不仅让学生掌握了建筑领域的新技术、开拓了视野，增强学生合作精神，同时对师资队伍及专业群的建设起到一定的推动作用。
2.3我院建筑类专业BIM教学的现状
（3D、4D）软件课程已经开设，为本课题的研究提供了必要的知识技能储备。
专业基础开课设了“ArchiCAD”，“天正建筑”。
工程技术专业开设了“PKPM”和品茗项目管理，工程造价开设了“斯维尔三维算量”和“品茗计价”。
设计及装饰专业开设“3DMAX”。
其中除工程造价专业和工程技术专业的BIM课程为BIM（4D）课程外，其他专业均为3D课程。
2.3.2BIM建模大赛提高了师资队伍的BIM实践能力。
我校从2010参加全国首届斯维尔杯全国高校BIM建模大赛起，先后3次跨专业组队参加全国大赛，多次取得团队二等奖。
指导教师对BIM的理念和技术有一的认识和提高。
对如何跨专业组队积累了一些经验。
2.3.3基于管理的BIM（5D）课程缺失
全生命周期管理是今后工程管理发展的主流。
基于管理的BIM是三维可视技术+工程进度管理+工程成本管理的建筑信息模型，是全生命周期管理领域的最有用的管理工具。
由于我国BIM的国家标准尚未完全建立，除一些国际招标的项目外，BIM的应用没有达到全生命周期管理的高度。
我院建工类专业有关BIM的课程停留在各专业独立开设的水平，与当前的三线城市建筑行业管理水平接近，能适应当前三线城市建筑行业人才的需求。
2.4我院工程造价和工程技术毕业综合实践现状分析
优点：
（1）课题取于实际。
目前我院工程造价和工程技术专业的毕业综合实践课题90%以上取于实际。
（2）一人一题。
毕业综合实践每位学生的课题都不一样，避免了彼此之间的抄袭拷贝，促使学生独立思考，解决问题。
（3）课题融入了基于单专业的BIM技术。
工程造价专业的毕业综合实践课题要求实现计量与计价之间的数据传递。
学生通过三维建模建立计量模型，从模型中导出EXCEL格式的计量结果，通过EXCEL导入计价软件编制造价文件。
完成了造价环节内部的信息传递。
工程技术专业毕业综合实践课题要求利用工程管理软件编制工程进度计划，完成一个含地下室的中型项目的完整的施工组织设计。
不足：
（1）从内容上存在毕业综合实践课题取于实际而成果不忠于实际的现象
工程造价专业工程造价专业的毕业综合实践为二类（或三类）建筑的土建（安装）招标控制价编制。
当前的建筑单体一般存在于建筑群内，脱离了建设项目的独立单体在计算土方工程量、大型机械进出场及安拆费、垂直运输费方面需要进行大量的假设，导致计价结果不能客观表现工程实际费用的情况。
另外过多的假设也会降低毕业综合实践的难度，使其和综合实践课程的难度接近。
工程技术专业工程技术专业毕业综合实践为完成一个含地下室的中型项目的完整的施工组织设计。
同样存在以建筑单体作为施工考查对象的弊端，离开了建筑群的施工组织，在现实工程中几乎没有意义。
另外，施工组织设计编制包括现场平面布置、施工方案、施工组织及施工进度计划、质量保证措施、工期保证措施、施工部署、施工技术措施、机械设备配备情况、?
安全施工措施、文明施工措施等内容，内容非常多，其中在编制施工组织及施工进度计划时需要先计算工程量。
为了降低难度，目前工程技术的毕业综合实践课题仅要求编制指定的分部分项工程施工方案，计算指定部分工程量。
（2）当前毕业综合实践的内容和组织不满足于复合型人才的培养的需要。
从组织上看，一名老师带数名学生的状况,导致学生视野狭窄,忽视各学科之间的交流,不利于培养跨学科复合应用型的人才。
当前一人一题的毕业综合实践强调独立完成工作的能力，而忽视了对协调沟通能力、团队协作精神训练。
三、项目实施方案及实施计划
1.具体改革内容、改革目标和拟解决的关键问题
1.1改革的内容
1.1.1跨专业组队、分角色扮演的毕业综合实践组织形式
变以个人为单位，一位指导教师指导数位学生的毕业综合实践组织形式为以跨专业组成毕业综合实践小组，跨专业指导团队指导若干小组的毕业综合实践组织形式。
以一个分两个标段的建设项目为例。
选取20名造价的学生、20名工程技术的学生，按2+2的原则组成10个小组，其中5个小组参加标段1的招投标，另外5个小组参加标段2的招投标。
在一个标段的5个小组里选取1个小组扮演招标代理的角色，负责编制招标文件和招标控制价，另外4个小组扮演4个施工单位编制投标文件。
教师指导团队由1名土建造价指导教师、1名安装造价指导教师、2名工程技术指导教师组成，对每个团队的学生进行技术指导，并扮演专家参与最后评标工作。
原毕业综合实践组织结构
跨专业的毕业综合实践组织结构
这种分角色扮演的过程模拟了真实招投标的情境模式，不同专业的学生分工协作完成一个项目的招投标时，产生的分歧、相互的补充与协调将会是最宝贵的学习资源。
美国学者埃德加.戴尔（EdgarDale）1946年提出的“学习金字塔”（ConeofLearning）（如图）的理论，认为实践教学能掌握75%的教学内容，而教授他人的学习方式是最有效的学习方式，能掌握学习内容的90%。
学生在交流未达到统一认识时，有时必须把一些知识教给队友。
按照这个理论来解释，跨专业协同组织的毕业综合实践比原毕业综合实践的教学效果高了15%。
《礼记·学记》曰：
学然后知不足，教然后知困。
知不足，然后能自反也；知困，然后能自强也。
故曰：
教学相长也。
另外，跨专业协同指导的毕业综合实践,不同专业的教师组成指导团队，为教师提供了相互学习和交流的平台，有益于老师专业水平和毕业综合实践指导水平的提高。
BIM技术的毕业综合实践课题
本课题将直接把BIM（3D）模型引入到毕业综合实践中，造价的学生通过设计完成“建筑模型+造价”的BIM（4D）模型，工程技术学生通过设计完成“建筑模型+造价+进度”的BIM（5D）模型，培养学生对BIM概念的理解和BIM技术的运用能力。
学生在毕业综合实践中无需花很多时间计算工程量，主要精力集中在施工方案的优选、不平衡报价设计以及进度控制的经济评价上。
下图为BIM毕业综合实践模型的初步构想。
BIM毕业综合实践模型
随着我国WTO保护期的结束，住房和城乡建设部一系列BIM国家标准的出台，BIM必将带来我国建筑行业的第二次革命，BIM技术会迅速蔓延到三线城市，对三线城市建筑行业BIM人才的需求会提到日程上。
为了毕业生能适应建筑行业将来的发展，为我院工程管理类专业在新一轮建筑业技术革命中培养出更多的应用型人才，本课题将探索培养适应BIM的工程管理人才的有效途径。
下表是BIM跨专业综合实践综合实践对工程造价和工程技术核心能力的支撑分析。
专业
专业方向
核心岗位
核心能力
原毕业综合实践能力训练
跨专业BIM毕业综合实践能力训练
工程造价
造价管理方向
造价管理
（1）能编制招标文件
（2）能编审招标控制价
（3）能编审工程结算
（4）能编制投标报价
（5）能编制投资估算
（6）能进行工程经济评价
（7）能组织工程招标
（8）能进行工程合同管理
（9）能进行工程成本控制
编制招标控制价
编制招标文件
编审招标控制价
编制投标报价
进行工程经济评价
组织工程招标
工程合同管理
工程成本控制
造价技术方向
造价员
（1）能响应招标文件
（2）能编审招标控制价
（3）能编审工程结算
（4）能编制投标报价
（5）能进行工程索赔计算
（6）能执行工程招标事务
（7）能落实工程签证事务
（8）能计算工程成本
编制招标控制价
响应招标文件
编审招标控制价
编制投标报价
执行工程招标事务
计算工程成本
工程技术
工程管理
项目经理助理
（1）具备人员调配能力
（2）具备材料调配与验收能力
（3）具备机械设备调配能力
（4）具备工程成本控制能力
（5）具备施工方案编写与施工组织能力
（6）具备管理与标化工地创建能力
施工方案编写
施工组织设计
标化工地创建
人员调配
材料调配
机械设备调配
工程成本控制
施工方案比选
施工组织设计
标化工地创建
施工技术
施工员
（1）具备施工质量控制与验收能力
（2）具备材料使用计划编制及进场验收能力
（3）具备施工资料编制与归档能力
（4）具备工程计价能力
（5）具备施工方案编写和施工组织能力
（6）具备安全管理与标化工地创建能力
施工方案编写和施工组织能力
标化工地创建
材料使用计划编制
工程计价
施工方案必选
施工组织设计
标化工地创建
（1）成果评价方式改革
原来的成果评价是通过教师批改形成的。
原毕业综合实践课题间的难易差别较大，教师又没有具体的评价标准，教师很难做出客观公平的评价。
改革后的毕业综合实践，5组同学对同一标段的工程进行独立的背靠背的标书编制，在最后的评标环节，由指导教师和校外专家组成的专家组根据评标文件的评价办法可以计算出综合得分。
该分数是小组间横向评比、集体评议的结果，能更加客观地反映毕业综合实践成果的质量。
（2）答辩方式的改革
原毕业综合实践答辩是数位教师对一位学生进行毕业综合实践相关问题的考查。
部分学生感觉压力很大，由于临场发挥不良而影响答辩成绩的情况时有发生。
改革后的毕业综合实践答辩在评标环节完成，学生小组集体参加答辩，一方面减轻学生的心理压力，另一方面可以增加学生的团队归属感，提高团队协作精神。
（3）团队协作能力评价的改革
现有毕业综合实践指导教师评价表中已经有涉及到团队协作能力的评价指标，但由于毕业综合实践一人一题独立完成，实际评价学生团队协作能力时指导教师无法考查，打分比较主观。
跨专业的BIM项目毕业综合实践，学生组成招投标团队，彼此之间存在许多需要协调的工作，相互之间非常了解，这项指标的评价改为组员间互评的方式进行，更反映真实情况。
1.2改革的目标
总目标：
通过引入BIM的跨专业协同组织的毕业综合实践教学方案的实施，提高毕业综合实践的教学效果，提高师资队伍的实践指导水平，探究BIM技术背景下跨专业的毕业综合实践新模式。
分目标：
（1）探究跨专业的毕业综合实践新模式，构建跨专业毕业综合实践教学的基本框架；
（2）设计引入BIM技术的高职工程造价和工程技术协同组织的毕业综合实践实施方案；
（3）设计一个既能激发学生参与热情，又能客观评价学生综合素质的毕业综合实践考核体系；
1.3拟解决的关键问题
1.3.1BIM项目的获取
由于BIM项目的设计成本很高，目前国内应用BIM技术的项目主要有城市综合体、超高层建筑、剧院建筑、桥梁轨道、体育建筑、交通枢纽、展馆建筑、工业建筑等重大建设项目，这些项目应用于高职毕业综合实践难度太大。
难度适中的BIM项目在实际工程中难以获取。
本课题组成员薛朝晖老师曾主持《瓯海区新桥街道西湖村旧村改造项目建筑设计》横向课题的研究，为研究BIM技术，在该项目的部分设计中实现了BIM建模，但是数量还不够，需要后期投入部分精力完成BIM建模。
1.3.2跨专业综合毕业综合实践信息流向设计
跨专业毕业综合实践不是两个专业毕业综合实践内容的简单叠加，需要系统设计不同成员各个阶段的任务。
关键是需要解决信息的流向问题。
比如土石方工程施工方案应由工程技术专业的学生流向工程造价的学生，而施工方案的确定需要预先知道土方量，而土方量的信息应该由工程造价的学生给出，那么信息源在哪里？
类似这样的情况每个分部分项都会遇到。
跨专业综合毕业综合实践内容的设计时必须预先设计好信息流的问题，否则会出现相互扯皮，影响进度的情况。
1.3.3跨专业综合毕业综合实践的制度保障
跨专业的毕业综合实践需要整合两个专业的师资、教学场所、教学设备等教学资源，对教学管理提出了新的要求，需要学校及系部给予制度上的保障和支持。
2.实施方案、实施方法、具体实施计划（含年度进展情况）及可行性分析
2.1实施方案
（1）前期准备阶段
调查研究BIM技术对工程造价和工程技术人才的需求
构建引入BIM技术的跨专业毕业
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