1. 引言
随着经济和社会的发展，工程活动变得更加系统化和复杂化，新一轮科技革命和产业变革对工程技术人才的综合素质提出了更高的要求。为应对这一变化趋势，教育部提出了“新工科”教育理念，希望通过改革探索工科教育的新模式，培养高素质、创新型的工科人才，为我国各项事业的高质量发展提供源动力。
BIM技术是一项近年来引领建筑业走向更高层次的新技术，它的全面应用将大大提高建筑业的生产效率，提升建筑工程的数字化程度，使建设项目从设计、施工到运营整个全生命周期的质量和效率显著提高、成本降低，能给建筑业的发展带来巨大的效益。在我国建筑业的转型升级中，以BIM技术为主要抓手的数字化转型，通过实时映射和数字驱动实现物理世界和赛博世界的孪生，构建数字建筑平台，形成生态系统，不仅能改变建筑业两高两低(高消耗、高排放和低效率、低品质)现状，更是打造“中国建造”品牌的重要措施。
工程管理专业是以管理科学与工程为主干学科，土木工程、经济学、法学和信息技术等相关学科为支撑学科的土建类第二大专业，先天具有新工科的学科交叉特征，是培养BIM人才的重要阵地。新一轮科技革命和产业变革正在兴起，传统建筑行业面临转型升级，主动适应新技术、新产业、新经济的发展是当前高等教育人才培养改革的关键问题。高等院校作为人才的输出基地，势必要与产业紧密对接，产业的发展和信息技术的革命将对高等教育的教学课程体系和教学模式提出新的挑战。
BIM实践教学是培养适应建筑业信息化、数字化和智能化的转型升级需求的“知行合一”应用型工程管理专业BIM人才的重要方式，是培养学生实践能力和创新能力的重要环节，也是提高学生就业竞争力的重要途径。因此，在新工科背景下如何开展BIM技术的实践教学改革、加强工程管理专业学生的BIM能力培养，对培养高素质工程管理专业应用型人才有一定的理论和实践意义 [1] 。
2. 新工科背景下应用型本科工程管理专业BIM实践教学的现状
2.1. 工程管理专业BIM实践教学背景
BIM技术作为住房和城乡建设部在建筑业重点推广的新技术，在促进传统建筑业信息化、数字化和智能化转型升级等方面被寄予厚望，这要求工程管理专业人才除了掌握传统上的技术、经济、管理、法学、计算机及信息技术等知识外，还必须有很强的BIM实践和应用能力 [2] 。
将BIM技术与工程管理专业人才培养进行有效融合，改革工程管理专业课程体系和培养模式已经是学术届和行业届的共识，如《高等学校工程管理本科指导性专业规范》在计算机及信息技术知识领域中推荐了《BIM技术原理及其应用》选修课程，《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》把《建筑信息模型(BIM)技术应用》列为工程管理专业的推荐专业主干课程 [3] 。但大部分高等院校工程管理专业人才培养仍沿用传统的培养模式，在教学内容上重理论、轻实践，不能有效适应社会的发展与行业的需求，造成社会上BIM技术人才紧缺，导致很多建筑企业在企业内部设立BIM培训学校，自行培养BIM人才。
2.2. 工程管理专业BIM实践教学现状
为符合和满足指导性专业规范和教学质量国家标准，绝大部分院校都已经将BIM纳入了工程管理专业的教学计划，并开设相关课程。在实际教学中，一方面任课教师都会在所任教BIM课程中介绍BIM基础知识，但具体应该讲授哪方面的BIM应用专业知识，却没有达成共识，课程之间自成体系、各自为政，难以系统整合建设项目设计、生产、施工和运维的知识体系 [4] 。
另一方面，各校软硬件条件的差异极大，部分院校缺乏校内外的BIM实验(实训)场所，工程管理专业开设的相关BIM课程也各不相同。据调查，国内应用型工程管理专业BIM相关课程开设方式主要有以下三种：仅理论课程、理论课程(含实践、实验教学)、课程设计(实训)，其中教学环节中包含实践教学的院校比例并不高。因此所培养的学生并没有接受到良好的、系统的BIM教育，尤其是BIM操作及实践能力不足，与社会行业的需求严重脱节，导致毕业生对建筑业数字化转型适应能力差、职业发展后劲不足。
3. 新工科背景下应用型本科工程管理专业BIM实践教学体系的建立
根据《高等学校工程管理本科指导性专业规范》的要求，工程管理专业的实践教学学分占比应不小于20%。作为应用型本科高校，湖南科技大学工程管理专业通过多年的探索与改革，构建了集BIM理论教学与实践教学为一体、课内教学与课外教学为一体，多层次、多模块、相互衔接的科学系统的立体化课程体系。
3.1. 工程管理专业融入BIM技术的教学内容
首先，结合学校应用型人才培养的定位和专业特点，将BIM技术融入到培养方案中，通过融入已有专业课程和新开设相关课程等方法，实现BIM入课。其次，考虑到BIM技术注重实践操作的特点，确定理论精讲、依托案例、任务驱动、重在实践的教学模式，重点培养学生的实操应用能力，使学生在熟练掌握BIM相关软件使用的同时，具备综合应用BIM技术协同工作、解决实际问题的能力。
在大一、大二低年级，通过《工程管理概论》《建筑制图与识图》《房屋建筑学》等课程，主要通过理论教学的形式，讲授BIM技术的理论及前沿知识，利用BIM技术展示2D图纸，利用BIM3D建筑模型展示建筑平面、立面、剖面和空间组合，观察建筑构件和细部构造，演示建筑的通风和采光，并生成建筑平面、立面和剖面图纸。在大三，理论教学与实践教学并重，通过《建筑结构》《建筑信息模型概论》《土木工程施工》《工程估价》《工程项目管理》《招投标与合同管理》等课程，重点传授BIM技术的应用知识，如利用BIM软件建立BIM建筑模型和结构模型，通过BIM3D结构模型观察混凝土结构、钢结构内部细节、展示结构构造，完成基于BIM技术(BIM4D)的模板脚手架专项设计、场地布置、施工组织设计、虚拟施工，完成基于BIM技术(BIM5D)的算量计价、编制招标文件和投标文件，把BIM技术应用于工程项目全寿命周期管理，通过案例实现4D施工模拟和5D成本管理。在大四高年级阶段，通过《工程管理软件》《工程审计》《建筑设备》《装配式混凝土结构》和《毕业设计》等课程，以实践教学为主，通过实际工程案例，以问题、项目为导向，培养学生实践动手能力和应用创新能力。
3.2. 工程管理专业BIM实践教学体系
BIM的实践性很强，因此要求在开展理论教学的同时，应结合实际项目，让学生边学边做，真正做到“做中学”，强化实践动手能力的培养。湖南科技大学工程管理专业BIM实践教学体系包含在理论课内的实验(上机操作)、课程设计、实习和毕业设计等集中实践教学环节。
其中，实习类包括认识实习、生产实习和毕业实习，一方面把行业企业的专家请进来：邀请企业专家到校开展BIM技术专题讲座；另一方面把学生送出去：把学生派到和企业共建的实习基地，在企业技术人员的指导和带领下参与实际工程项目，通过实际操作掌握BIM技术。
课程设计包括BIM建模课程设计、工程估价课程设计、工程项目管理课程设计、土木工程施工课程设计、招投标课程设计等。要求学生结合对应的理论课程内容，完成实际工程项目的BIM建筑模型、BIM结构模型、BIM安装模型、BIM4D虚拟施工、BIM5D工程计量计价、BIM施工现场布置、BIM施工组织设计、基于BIM的招投标文件等内容。毕业设计则基于BIM技术，通过多专业联合毕业设计，实现BIM协同工作及协同管理(见表1)。
Table 1. BIM practical teaching system of engineering management specialty in applied undergraduate colleges
表1. 应用型本科工程管理专业BIM实践教学体系
4. 保障BIM实践教学效果的措施
在应用型本科工程管理专业BIM人才培养过程中，湖南科技大学工程管理专业组建BIM教学团队，采取了一系列的措施和办法，取得了较好的效果。
4.1. 优化实践教学的组织
在工程管理专业以往的教学过程中，各门课程、各实践教学环节是分割的、独立的，由任课教师根据所授课程的内容和特点，自行决定课程的教学材料、教学内容和教学进程，难以实现较高的教学质量。在对BIM实践教学开展改革过程中，经过教学团队调查研究，决定实行“一模到底”模式，即一个模型贯穿整个工程管理专业的实践教学全过程。在实施过程中，由教学团队精心挑选工程量适中的项目图纸，从低年级绘制CAD二维图纸开始，到中年级利用BIM三维模型讲授建筑和结构的空间及构件布置、BIM建筑模型、结构模型和安装模型的建立，再到高年级的BIM 4D虚拟仿真施工、BIM 5D工程算量计价和基于BIM的施工组织设计、项目管理等，保证了同学们在整个大学期间学习BIM技术的连贯性。同一个工程项目的模型由学生在不同的课程、课程设计中反复使用，通过不断地操作、演练，使学生做到手上有图纸、心中有模型、脑海有计划，通过融会贯通大大提高了BIM技术融入课程的程度并降低了BIM学习的难度 [5] 。
4.2. 创新实践教学的模式
我校工程管理专业自2016年起，通过实施“以赛促教、以赛促学”专项行动，积极鼓励和引导学生参加全国大学生智能建造与管理创新竞赛、全国高校BIM毕业设计创新大赛、全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛、全国数字建筑创新应用大赛、全国大学生结构设计信息技术大赛和“优路杯”全国BIM技术大赛等全国性比赛。将BIM教学与相关学科竞赛结合起来，一方面通过赛前的培训和练习，增强了学生的动手能力、解决问题的能力和团队协同工作能力，有效提高了学生应用相关BIM软件的能力。另一方面通过参赛高校队伍之间的沟通和交流，教师也能及时更新教学内容、改进教学手段，实现BIM教学的与时俱进、持续改善，最终推动工程管理专业BIM实践教学模式的改革与创新。
4.3. 打造实践教学的平台
湖南科技大学土木工程学院通过与行业、企业的交流合作，与湘潭市规划建筑设计院、中建不二幕墙装饰有限公司、广联达科技股份有限公司等设计、施工、科技单位合作，成立了BIM实验室和BIM教学科研实践基地，获批了湖南省普通高校创新创业教育中心“BIM智慧建造创新创业教育中心”，为建筑数字化、信息化技术相关的实践教学提供了良好的条件保障，为应用型工程管理专业BIM人才的培养打下了坚实的基础。在上述基地或校企合作平台，把校内的BIM研究成果应用于企业的实际工程项目，推进企业深度参与高校BIM人才的培养，聘请企业BIM资深工程师担任兼职教师，共同指导本科生BIM毕业设计，实现培养以BIM技术能力为导向的工程管理专业应用型实战人才。
4.4. 提升实践教学的师资力量
和其他高校情况类似，我校工程管理专业的多数教师缺乏工程实践背景，此外BIM技术是一项相对较新的技术，导致了解BIM技术的教师较少，愿意基于BIM技术开展教学改革的积极性不高。针对上述情况，湖南科技大学工程管理专业专门组建了由年轻教师组成的BIM教学团队，制定了BIM师资提升计划，鼓励教师参加各类BIM学术交流活动和培训，BIM教学团队多位教师取得了中国图学学会颁发的全国BIM技能等级考试考评员、人力资源和社会保障部颁发的BIM建模师师资等证书。此外，利用湖南科技大学“企业访问学者”计划，派遣BIM教学团队教师到合作企业，参与实际工程项目BIM技术应用，利用企业实际项目指导本科生开展BIM毕业设计。同时，完善行业企业专家进校园制度，积极引进行业专业开展校园讲座、进课堂授课、指导本科生毕业设计等。通过多角度、多渠道的方式，打造了一支BIM实践教学水平过硬的双师型队伍。
5. 结语
在新工科背景下，工程管理专业应用型人才将更加注重其实践能力的培养。利用BIM技术融入并优化实践教学课程，通过理论与实践相结合，能使课程设置更加优化，帮助学生提高实践能力和创新能力。通过开展课内实验教学、课程设计、实习实训和毕业设计等实践教学，探讨新工科背景下实现BIM技术与工程管理专业实践教学的有机融合，优化实践教学的组织、创新实践教学的模式、打造实践教学的平台、提升实践教学的师资力量，培养学生应用能力和解决问题的能力，以培养满足社会和企业发展所需求的高素质复合应用型人才，为我国建筑行业的数字化转型升级提供帮助。
基金项目
本文系湖南省普通高等学校教学改革研究项目“基于BIM的应用型本科工程管理专业课程体系改革研究”(项目编号：2018-360)阶段性研究成果。