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P键词: 项目管理;信息化技术;教学研究;工业工程
Key words: project management;informatization;teaching reform;industrial engineering
中图分类号:G423.07 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)10-0181-05
1 概述
工业工程是关于系统设计和改善的学科,是管理科学与系统工程、制造科学等学科的综合交叉学科。在历经一个多世纪的发展过程中,工业工程学科对世界的经济建设起了不可估量的作用;美国著名质量管理大师朱兰认为美国正是由于工业工程才在世界经济格局中处于领头羊地位。工业工程学科教育在我国的发展,对于培养我国高素质的综合性管理人才,对于企业生产效率的有效提升,对于促进中国制造2025战略的具体实施等都具有重要意义。
在工业工程专业教育中,不仅要重视制造系统相关的基本专业技术技能的训练,而且要注重管理理念及技能的培养,力求使学生成为具备工程实际与管理能力的复合型人才。项目管理课程是工业工程学科教育的骨干课程,主要关注项目的有效规划管理、执行与控制等内容。课程的目标是使学生对项目的管控有较为全面的理解,掌握应用计划与控制的方法帮助企业实施项目时达成Q(质量)、D(时间)、C(成本)等多维相互制约且矛盾的目标。目前,我校工业工程专业学生毕业后,大都从事中小企业的管理运营改善等工作。据统计[1],国内中小企业约占企业总数的99.3%,吸纳了75.5% 的就业人口,创造40.3%的利税。而企业的项目管控工作,对于企业新产品的开发,生产系统的新建、扩建、改善等都具有重要的意义。中小企业做好项目管理,可有效实现降低库存,缩短订单交货期,控制产品研发成本、生产成本,最终全面提升企业的核心竞的争力。因此,有效引导工业工程专业的学生学好项目管理课程,让学生具备应用相关理念方法解决企业实际生产中的问题的能力,是我们培养学生的重要目标。该课程的课程建设工作也被大多数院校列为工业工程专业建设的主要环节之一。
然而,在实际的课堂教学中,许多学生觉得课程理论性太强,学起来有些枯燥,兴趣不浓。这是因为传统的教学往往停留在填鸭式教学模式,学生被动接受知识;由于实验教学设施和手段的限制致使教师偏重理论的讲解,从而使得学生的主动思考能力和创造性学习能力都难以发挥;此外大多数学生对项目没有感性确切的认知,难以把所学的知识进行理论实际的联系,这也导致了学生学习难度的增加。
针对学生学习的积极性不高,教学效果不好等问题,许多教师做了相应的教学改革研究。赵浩宇[2]分析了高校项目管理教学中存在的问题,提出了一种基于案例和情景推演的教学方法;程敏[3]基于分布式认知视角对项目管理课程的学习活动的特质进行了分析,分别从师生关系、教学过程、教学媒介三个方面探讨了项目管理课程分布式教学观的转向及教学模式创新方法。吴振华等[4]通过比较《项目管理》课程在本科生和研究生中教学方式的差异,分析了研究生《项目管理》课程教学过程中存在的问题并从学生自主学习、加强案例教学和开展实践性教学三个方面提出了工业工程专业研究生《项目管理》课程的教学改革方案。董雄报等[5]分析了工业工程专业的特点及与项目管理的关系,总结了项目管理课程教学内容的选择、教学中存在的主要问题,指出运用启发式、案例式、实验式等教学方法提高学生课堂学习效果;楚岩枫等[6]分析讨论传统教学模式与研究性教学模式的区别,从《项目管理》课程的特点出发,在课程教学中实施研究性教学模式,深度发掘学生的自主学习与创新意识;袁华[7]指出了目前项目管理课程教学存在的问题,并进一步探析了从教师能力,教学团队,考核方式等几个方面着手的项目管理课程教学改革的有效策略。
以上教师的研究都对项目管理课程的教学改进具有积极意义,但同时针对工业工程专业特点和现代信息化技术两个角度出发的项目管理课程教学的研究比较少。本文参照已有教师的改革研究成果,结合现代数字化、信息化技术的发展,针对工业工程专业的学科特点和人才培养目标,对项目管理课程的教学体系及方法进行了探索实践,调查结果表明教学效果良好,学生学习的主动性、积极性大幅度提高。
2 项目管理课程体系分析设计及其与信息化技术的结合
2.1 项目管理信息化技术简介
信息管理的信息化技术是指应用先进的管理理念,借助先进的信息技术、数字化技术来整合项目现有的生产、物资、技术、设备、材料、财务、管理等资源及时有效的为项目管理者提供准确的数据信息,以便项目管理者对项目环境变化做出迅速反应,对干系人的需求及满意度进行及时的干预,以便最大限度地让各项目干系人的需求得到满足,促成项目的成功,加强企业的竞争力。
S着科技的发展,项目管理工作已经不再是简单的以人工劳动为主,现代信息技术对项目管理的传统方式造成了冲击,越来越多的企业认识到引进符合自身要求的信息化技术的重要性与迫切性。此外,项目管理作为企业管理的重要组成部分,项目的信息化管理有利于企业实现深化改革,促进企业效益的大幅提升,越来越多的企业借助项目管理信息化工具进行项目管理,达到了企业简化管理流程和提高项目成功率,最终提高了企业竞争力。基于项目管理信息化平台的可移植性及便利性,信息化技术可以和教学实际密切联系起来,可以把具体的项目信息化模型在课堂里完整呈现给学生,让理论教学有的放矢,克服传统理论教学空对空的填鸭式传授。
2.2 基于信息化技术的项目管理课程体系设计
工业工程专业的项目管理课程体系和一般管理类专业的项目管理课程(如“工程项目管理”、“会展项目管理”、“软件项目管理”)应做有效区分。我们认为应结合工业工程专业特点和专业培养目标对该课程的课程体系进行优化设计,以使该课程区别于其他专业的项目管理课程。工业工程专业的学生通过学习项目管理课程,最终应对项目及其管理技术形成深入认识并掌握应用计划与控制的手法改善项目管控绩效的相关技能。课程的体系设计应紧扣工业工程师的能力培养目标,应围绕工业工程师对项目的掌握、认知及管理改善相关能力的培养。基于以上考虑及未来智能制造、数字化、信息化的普及等远景目标,我们设计了课程体系内容,并制定了能力培养目标和课程体系内容对应表,如表1所示。
项目管理课程就是要在企业在面临项目多维度且互相矛盾的目标抉择时,提供恰当的管控技术与手段,尽最大可能满足各个目标,为企业创造最大的效益。学生要想掌握这一核心能力,必须构建必要的知识脉络体系。图1中,本文给出了由各知识点构建而成的工业工程专业学生的项目管理知识脉络体系。在该体系中,我们以对项目的基本认知和对项目管理的基本认知为基石,以项目外部环境的整体把控与分析及内部组织过程资产的使用及构建为支柱,以项目启动、规划、执行、控制及收尾各过程中所涉及的子过程为各层架,构筑了工业工程专业的项目管理知识体系屋,最终追求的目标是全面达成企业的项目管理目标Q(质量)、D(交期)、C(成本)及满足干系人的需求和期望。工业工程专业的学生,只要搭建了这样的知识体系脉络,就可以对项目管理有全面深入的了解认知,能够对项目管控过程进行调研分析,然后本着工业工程的问题意识,用工业工程的专业手法去发现问题,分析问题,解决问题,最终帮助企业提高项目成功率,提升核心竞争力。
基于工业工程专业特色的教学,一定要从分析与改善着手;所以在课程的理论教学中,理论一定要和分析与改善结合起来,让学生认识到所学的理论知识是真正有用的知识,是能为企业创造真金白银的知识,从而提升学生的学习兴趣和积极性。而信息化技术为该目标的实现提供了可行的路径,有了信息化技术,我们可以方便的把“项目”搬进课堂,可以对其分析,优化,改善,“实施”并确认改善效果。
2.3 信息化技术和项目管理课程的融合
信息化技术基于现代建模与仿真技术,可以快速的建立项目管控模型,可以方便的把“项目”搬进课堂,让理论教学言之有物。基于信息化技术的教学,可有效克服传统理论教学的空洞无物等缺点,让教学变得生动活泼起来,极大的提升学生的学习兴趣,强化学生的知识掌握及有效知识体系的构建。信息化项目管理模型构建完成后,基于该环境可以让学生充分理解掌握项目管控的关键知识点。可以让学生结合实际任意调整项目计划模型,验证改善效果,从而深化工业工程改善意识,建立工业工程意识的项目管理理念;同时可以让学生课下学习项目管理信息化软件,在实践环节中,布置具体的实践任务,让学生自己设置项目模型各环节参数,自己建模,自己分析问题,提出问题解决方案;在课程设计环节中,让学生尝试自己设计项目,制定计划,模拟执行,模拟改善,形成执行――模拟――改善的PDCA循环。最终形成基于信息化技术的理论教学、实践体验与课程设计的全方位体验式学习与实践,强化、固化关键知识点,形成具有工业工程专业特色的项目管理知识体系。
3 结合信息化技术的教学实践案例
本节我们结合信息化技术给出具体的教学实践案例。
在讲授项目管理的进度优化环节时,资源均衡一直是一个教学难点。我们结合信息化技术对该环节的教学过程进行了设计。首先在建立简单的项目模型(如图2所示),然后基于该模型进行现场资源分配,信息化管理软件会实时绘制出资源需求曲线(如图3所示),让学生实时的看到资源在各任务之间的参与程度,理解资源需求曲线的绘制方法及逻辑。
在图3中,可以明显的看到未经优化的资源需求波动距离,非常不利于项目的有效管控。在讲解了资源平衡的基本概念后,就可以在信息化软件窗口中实时调整甘特图中的任务开始时间,资源需求曲线随之马上发生变化(如图4,图5所示),学生可实时看到资源平衡的动态过程。因为学生有了充分的感性认知,以及基于信息化教学的兴趣激发,大部分学生在接受该部分理论知识时都会兴趣盎然,参与讨论资源平衡的基本原则,最终形成对理论知识的深入掌握。
通过对项目计划的动态调整,让学生充分对比各种进度计划下的资源需求情况,以及进一步讲解资源平衡的原则,从而让学生不仅掌握了资源均衡相关的理论知识,同时也掌握了相应的改善思路和方法,对进度优化中的关键概念也深入了解。
4 教学结果分析与讨论
笔者对传统的理论教学方法和与信息化技术相结合的教学方法的分别进行了问卷调查。问卷发放对象为前后学习该课程的工业工程专业学生,问卷调查结果显92%的同学认为基于信息化技术的教育方法比传统方法更容易接受,学习兴趣得到了提升。学生普遍反应,采用与信息化技术相结合的项目管理课堂,感觉言之有物,学之有用,兴趣很浓。此外,笔者也对前后两年的考试卷进行了详细分析,分别针对各知识点的得分率进行了统计,统计结果如表2所示。
从表2中可以看到,采用基于信息化技术的教学方法后学生在各知识点的得分率普遍获得提高。比较枯燥的环节各类计算部分,采用和信息化技术相结合的教育方法后,各知识点的得分率大幅度提高,这表明学生的学习兴趣得到了有效激发,知识体系的掌握深度和广度都得到了充分扩展。
5 结论
本文基于信息化技术对工业工程专业的《项目管理》课程体系进行全面的详细设计,教学体系和内容更加贴合工业工程专业的学科特点和人才培养方向。然后采用和信息化技术相结合的方法进行了理论教学研究与实践以及构建了基于信息化技术的实践体系和课程设计体系。实践结果表明,本文所采用的教学改革极大的激发了学生的学习兴趣,有效改善了学生学习的积极性和主动性,取得了较好的教学效果。
参考文献:
[1]郑昕,秦志辉.中国中小企业统计年签(2014)[M].企业管理出版社,2014,2:23-45.
[2]赵浩宇.高校《项目管理》课程教学的优化[J].中国科教创新导刊,2013,25:35-36.
[3]程敏.基于分布式认知的《项目管理》课程教学模式创新研究[J].项目管理技术,2016,8:27-28.
[4]吴振华,王亚蓓.工业工程专业研究生《项目管理》课程教学建议[J].大众科技,2015,4:82-84.
关键词:移通学院;工程项目管理;沙盘课程;优化
Key words: College of Mobile Telecommunications;engineering project management;sand table course;optimization
中图分类号:G423.07 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)35-0206-02
0 引言
沙盘实验课是工程项目管理专业教学中的实践教学课程。这门课程旨在培养学生的职业技能,其重要性不言而喻。但是目前有的院校仍沿用传统理论教学模式,沙盘实验室基础设施明显不够,课时安排非常少,实践课与理论课的比例严重失衡,始终无法满足学生对沙盘课程的学习需求,也难以按照职业技能标准来培养其实践操作能力。本文以移通学院工程项目管理专业沙盘课程教学为雏形,针对上述普遍性问题展开分析,在原有课程安排的基础上对移通学院沙盘课程进行了优化设计,取得了不错的效果。
1 工程项目管理沙盘实验室的基本情况
移通学院工程管理专业从2009年开始招生,发展的时间还比较短,工程项目管理沙盘实验室是2013年才申请建设,2014年4月才基本建设完成的。在具体使用过程中,第一次上课的是2011级工程管理专业,共11个班,考虑到只有一个实验室,所以从第8周开始排课,15周结束。上课时间包括周一到周六,基本上时间都很紧凑,有的时候班级之间上课时间还有交叉的时候。即个别班级不能连续性地做完一个实验。另外,就是资源的申购与使用不匹配的问题,在实验进行了两周左右,就发现单据不够用,由于申购上的时间问题,导致打印单据,既影响美观,也影响实验效果。考虑到专业的发展情况,2015年新增了一个沙盘实验室,排课也集中了在期末后两周,整体上有了很大的改进。
2 工程项目管理沙盘课程开课中存在的问题
2.1 班级人数导致小组人数过多
每个沙盘实验室都是由6个沙盘组成,配套30本教材,即可以容纳6个小组,每组5个角色,共30人。比照实验室的容量和教师指导的有效性,都是分小班上课,但是2011级工程管理专业各班级人数一般是36人及以上,甚至有40人左右的情况,2012级以后各年级小班也均在30人以上。所以六个小组分下来,会出现一组6~7人,甚至8人小组的情况。由于沙盘课程模拟的项目管理团队,只有5个角色,那么多余的人就会建议增加在采购经理和生产经理的角色,很容易出现人浮于事的现象,降低学生的积极性和参与度,导致效果不够好。
2.2 资源限制导致晚上连续上课,影响学习效果
2011级工程管理专业上课时由于只有一个实验室,所以课程连续上会有问题,到了2015年上课的时候,尽管有两个实验室,但是由于集中在学期末后两周,每个班级要排满16个学时,所以教师上课的时间还是很紧张,基本上一周连续五天,从早到晚都是满的,教师工作量很大,会比较疲惫。由于沙盘实验本身连续性的要求,学生连续四个半天下来,学生自己也会自觉地持续完成,基本中途不休息,所以也会比较疲倦,而且学生水平参差不齐,分组的时候都是自由组合,就不会互相搭配,出现个别小组的学生理论学习都不够好,实验完成不下去的情况。加上理论课时间的冲突,导致很多理论课课表上未安排,需要自行补课,导致学生学习不连贯性以及学生对补课的排斥,影响学习效果。
2.3 激励机制的缺乏,学生大多为了学分在上课
尽管学生对实验课有比较浓厚的兴趣,但是由于没有其他的激励机制,大多数学生还是单纯地为了能够获取学分上课,会出现有些小组同学在教师带领完成的部分能够跟着教师的节奏完成,在自由操作部分就开始想当然,自由发挥,不按照要求的步骤进行,导致实验结果与预设情况偏差较大,教师会一直在发现问题并要求学生更正。虽然也跟学生讲解了沙盘大赛的情况,但多数学生兴趣不大,少数学生有兴趣但是也缺乏支持平台,加上课程一般安排在第6学期,马上就是毕业班,有就业的压力,所以操作性不强。实验本身的激励性并没有完全发挥。
2.4 配套软件的应用不普及
由于实验室本身配置的限制,加上局域网一直没有接通的问题,还有教师主控电脑会自动还原,每次使用都要重新加载软件,影响授课进度,而且实验课时也不够用,学生基本上能够在课时安排内能够做完沙盘操作就比较好,基本上没有时间应用软件,导致沙盘操作软件在实际操作的过程中应用不普遍,学生基本上只是听教师讲解,看教师操作,作为项目经理的同学基本没有机会自己实际动手,实际感受软件的使用效果,所以导致软件的应用不够。
3 工程项目管理沙盘课程未来优化的建议
3.1 建议单个实验室增容
按照实验室配置的情况,每个实验室30个人上课比较好,刚好五个角色五个人,不会出现一个岗位两人甚至多人的情况。从目前的班级人数来看,如果每个实验室能够多一到两个沙盘就可以解决这个问题。但是从沙盘一套是六份来看,可能有点问题。也可以考虑从班级人数上考虑,不按自然班分班上课,而是按人数来分班上课,当然这就涉及到排课和成绩考核上面的相应调整,需要综合考虑实验室容量和授课教师人数和时间冲突等问题,从各方协调来解决。后期上课的过程中如果可以在人数上进行限制,避免学生浑水摸鱼的情况,每个学生都真正参与到沙盘实验中来,才能体会课程的目的和意义,激发全体学生的学习积极性。
3.2 建议积极组队参加沙盘模拟大赛
工程项目管理沙盘实验课程目前来看,激励措施不够,不论是对学生还是教师而言,组队参加沙盘模拟大赛都不失为一个很好的途径。参加沙盘大赛,一方面可以增加教师和学生的实战经验,可以同其他院校有近距离的接触和交流;另一方面,沙盘大赛获奖对学生和教师来说,都是很好的机会,对于教师在职称晋升和个人发展都有利,对于学生在就业上也能增加机遇,而且对专业发展也是有一定积极意义的。
3.3 加强课堂管理,激发学生学习积极性
从目前沙盘实验授课情况来看,在前面四个学时,都是教师对实验课程和要求进行介绍,学生团队建设和教师带领学生完成第一个实验第一个月的操作。整体效果都比较好。后面的课程更多是学生团队在小组项目经理的带领下完成,问题会比较多,一旦教师关注度不够,学生就会自由散漫;另外实验课程跟理论课程相比,对学生动手能力的要求更高,这样男生和女生的差别在课堂上表现会比较明显,分组的时候学生自由组合,这样实验过程中明显发现男生小组的动手能力会更好,女生小组的实验效果普遍会差一点。所以在后期实验课程中,教师可以有意识地要求学生分组男生女生搭配一下,更加关注部分后进学生的学习情况,强调学生的团队合作能力,使所有同学都真正能从实验课程中受益。
3.4 课程设置应该有所调整
从目前整个课程开设来看,工程项目管理课程作为一门专业课程,一般在第5学期或者第6学期开设,学生接触沙盘实验的时间会比较晚。在后期可以进行一定的调整,比如在学生进校后,前两个学期就可以让学生进实验室了解沙盘,进行简单的沙盘操作。一方面可以激发学生的专业课程学习兴趣,更好地了解专业培养目标;另一方面,更早地让学生接触实验,明确实践能力的重要性,在后期学习了理论课程以后再进行沙盘实验的时候,熟练性可以大大提高,也可以解决软件操作的问题。这样,沙盘实验课程的作用能够更好地发挥。当然,如果进行这样的课程安排,在培养方案上就需要进行一定的改革和调整。
4 优化设计的效果
经过一系列优化调整,移通学院目前沙盘课程小组人数和课程安排都能达到教学要求,课程进展良好。据统计,上一个年级共468名学生学习这门课程,期末考核通过率高达99%。改进成果详见表1。
5 结论
总的来说,对于工程管理专业的学生来说,实践动手能力的要求都比较高,工程项目管理沙盘实验课程作为学生实践动手能力要求较高的一门课,在今后工作中运用得也会较多,因此在培养方案和教学设计中进行相应的优化是必要的,而且效果也会比较明显。
参考文献:
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0034-02
一、工程管理专业课程设计改革的必要性
近年来,为了培养应用型、复合型及外向型的工程管理专业人才,提高学生的学习能力、实践能力和创新能力,在专业培养计划中增设了许多课程设计,比如工程估价、项目管理、工程经济学、工程合同管理等,并且在某些课程中还加大了实践环节的比例,每门课程的任课教师经过数年的经验积累,对自己任课的课程设计任务目标、内容与基本要求都非常明确。这些常规教学手段对促进学生实践应用能力和综合素质的协调发展起到了一定作用。
然而,这些课程设计或实践环节都是由某一门课程所设置,人为地将一个项目的整体设计割裂开来,使学生在学习的过程中,缺乏对专业知识与技能整体的认识,综合运用知识的能力较差。同时,由于现行课程设计体系中每门课程均强调自身设计的完整性、综合性,难免会出现重复设计任务,这不仅占用了学生较多的业余时间,加重了学生的学习负担,而且造成学生失去学习的兴趣,降低了学习效率。[1]因此,为了提高学生学习的主动性,提升学生的实践应用能力与综合素质,最大限度地发挥课程设计作用,使学生能够学以致用,达到工程管理专业的培养目标,进行基于项目建设程序的课程设计一体化改革将具有重要意义。
二、工程管理专业系统化课程设计内容
1.工程管理专业人才实践能力要求。工程管理专业具有复合型和技术应用性的特点,是一个实践性很强的专业,通过调查工程管理专业毕业生的工作岗位要求,结果表明,各方一致认同的毕业生应具备的职业能力主要有:编制概预算的能力、工程造价管理的能力、工程项目管理的能力、工程合同管理的能力、工程造价软件使用的能力等。[2]具体岗位实践能力要求见图1。
2.基于工程建设程序的课程设计内容。作为工程管理专业学生,今后工作可能涉及工程项目全过程管理的各个环节,因此有必要加强以工程技术为基础的经济、管理方面的实践教学,强化专业特色。根据上述对工程管理专业人才的要求,可以培养方案中开设的相关课程设计内容有:工程项目的前期策划、可行性研究报告、招标投标、编制施工计划、编制预算报告、进行工程结算、参加工程验收、编制合同管理文件、编制竣工报告等实践环节。[3]这些实践环节看似繁杂、独立,但他们之间又紧密衔接,涵盖了工程建设的全过程。工程管理专业课程设计一体化改革旨在依据工程建设程序,让学生共同设计实施一个完整的项目,依次开展相关课程设计,具体见图2。
三、工程管理专业课程设计一体化改革的实施
1.结合专业培养计划合理安排课程设计的顺序。通常课程设计是单独安排在几周的时间内集中完成,所以课程设计之间的先后顺序,可以根据工程项目建设程序,考虑课程设计任务之间的专业知识要求及学生的任务强度,分步骤安排在不同学期,具体见表1。
2.课程设计的选题。考虑到进行课程设计一体化,即在专业培养计划中按一个具体项目的实施来安排,所以在课程设计的选题上,以工程项目为导向、实际工程为载体,再现实际岗位的真实情景。因此可以选用真实具体的小型工程项目,比如普通商品住宅、公寓、写字楼或厂房等项目作为课程设计的基础资料,使学生经过一个较为完整的建设全过程。
3.制定完善课程设计系列指导书。要进行课程设计的一体化改革,那么必须事先确定各课程设计的具体内容,统一各课程设计的基础资料,将前面课程的设计成果资料作为后续课程设计的基础资料,各门课程设计的基础资料及成果资料要求见表2。这就需要加强各门课程设计指导教师间的协调合作,使指导教师都认可一体化改革能带来的效果。因此有必要在正式实施前,各指导教师统一协调好,选择适当的工程项目为基础资料,各指导教师明确各门课程设计的具体目标、内容、要求、进度安排等,制定出一套完整的课程设计系列指导书,通过系列指导书也能够使学生在开始就明确某一门课程设计在工程建设项目全过程中的作用及前后关联的顺序。
4.课程设计的组织。安排课程设计除了培养学生专业实践能力外,还有一个更重要的目的就综合素质的培养。前面也提到对于工程项目全过程的管理需要专业人员人际沟通、团队协作及工作协调能力,特别是在面对复杂的工程设计时,团队分工协作能力就显得尤为重要。设计过程中采用“精讲、多练、勤思考、分组讨论”等原则,放手让学生自己去设计。[4]因此,课程设计的一体化要求各门课程设计分组完成,小组成员统一,每个小组成员在5人左右,当然在分组时应考虑到基础不同的学生尽量在各组中实现平衡分配,每个小组确定一名组长,组长的主要任务是通过小组讨论决定总体设计方案,分配各组成员具体任务。组长的人选可以因课程设计不同而变换,这样尽可能使每位学生都有可能担任一次组长的角色,培养工作协调能力。成员之间分工不分家,努力营造各小组“比、学、赶、帮、超”的学习氛围[5],培养学生的团队协作精神和实际沟通能力。
四、结束语
工程管理专业工作贯穿工程建设项目从前期决策、规划设计、准备、实施到运营的全过程,对项目进行总体策划、成本、工期、质量控制及组织协调等任务,以实现工程预期目标。进行工程管理专业课程设计一体化改革可以更好地使学生理解项目建设全过程,得到更好地专业化及系统化训练,提高其实践能力及综合素质。
参考文献:
[1]郭伟,李锦华,焦爱英.工程管理专业课程设计一体化改革的设想[J].天津城市建设学院学报,2007,(9).
[2]佘渝娟,黄志玉,杨柳.工程管理专业工程能力培养体系探讨[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2013,(5).
[3]张小富.关于工程管理专业设计课程教改的设想[J].高教论坛,2010,(1).
[4]李松,方晓波.给排水工程课程设计教学改革的研究与实践[J].化工高等教育,2013,(4).
中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:1005-2909(2012)05-0132-04一、工程项目管理实践课程中存在的问题
工程项目管理是工程管理专业的核心课程,通过课堂教学与实践教学方式,为学生提供现代工程项目管理的原理、方法和工具,从而使其具备从事工程项目管理的基本能力和素质。课堂教学通过系统、全面地阐述工程项目管理的理论知识,分析工程项目管理案例,旨在指导学生树立正确的学习态度并学会将工程项目管理理论应用于实践,把握工程项目管理与其他专业管理之间的相互联系,培养学生的综合能力[1];而实践教学则起着强化学生实践能力,通过项目管理实践,促进理论知识的固化,为学生搭建理论与实际的桥梁。
然而,目前在实际教学过程中,现有的实践教学理论与方法在工程项目管理实践教学的应用中,遇到了一系列的难题[2-3],尚未很好地解决。
其一,工程项目管理涉及理论知识较多、内容较杂,涉及项目组织、成本管理、进度管理、质量管理、合同管理、风险管理以及物资采购管理等内容,而通常实践教学的课时有限,很难在有限的时间内完成工程项目管理各个环节的实践操作。
其二,一般来说实际的工程项目都具有较高的复杂性,学生无法很好地完成项目管理各类计划的编制;而过于简化的案例无法为他们提供充分的项目实践体验。因此,选择合适规模的工程项目管理课程设计任务书意义重大。其三,工程项目时间跨度较大,学生无法在较短时间内参与实际项目的整个管理周期的各项工作,以及应用各种项目控制的方法与手段。
因此,有必要根据工程项目管理课程的特点,改革课程实践教学以适应实际教学需要。文章针对以上问题,根据课程特点,结合实际情况,提出实践教学内容的模块化设计思路,建立基于模块的分工与协作平台,实现学生对工程项目管理学习的“点”与“面”的结合,提高了实践教学的效率与效果。
二、工程项目管理实践课程设计内容选择
(一)课程设计性质、目的和任务
工程项目管理课程设计是工程管理专业的实践教学环节,是该专业理论与方法实践应用的训练课程,具有较强的综合性和实用性。课程设计教学环节的开展培养学生有效从事工程项目管理的基本能力,以项目管理软件为工具,引导学生运用工程项目管理的基本理论,进行工程项目管理的实践仿真,培养学生运用所学理论解决实际问题的能力。
(二)课程设计的内容选择与要求
工程项目在建设开发过程中,往往涉及到众多的项目管理技术与方法。在实际教学中,囊括所有理论知识是不可能的,通常在高校的工程项目管理课程中,教师主要将工程管理理论与技术方法按照项目前期规划、项目实施与项目信息化等三大部分进行组织。项目前期规划包括项目管理的组织管理、项目策划、建设项目投资控制与计划管理;项目实施控制则包括物资采购管理、建设项目进度控制、建设项目费用管理、建设项目质量管理和安全管理等;建设工程信息化包括建设项目信息管理与工程管理决策支持系统等,如图1所示。
图1工程项目管理内容由于受到实际客观条件的限制,很难让学生利用有限的实践教学时间实践各类管理方法与技术。因此,工程项目管理实践教学应当坚持少而精的原则,对课堂教学内容进行筛选,选取在实际工程项目管理中最常用、最重要的内容进行课程设计。通过课程设计鼓励学生主动参与,充分发挥其主观能动性,在思考与实践中熟悉项目管理流程,掌握项目管理软件,正确应用项目管理基本理论与方法。
课程设计是一类实践性较强的课堂教学活动,与传统的课堂教学相比,能增强师生之间的互动性,充分调动学生的主动性,提高他们应用理论知识的能力。由于受限于课堂的教学条件,课程设计与生产实习和毕业设计有较大的区别,无法开展大规模的实践教学活动。因此,工程项目管理课程设计内容多集中于前期的规划阶段,应用Project软件进行项目进度、费用等内容规划。
工程项目管理沙盘模拟工程实施阶段发生的事件,演练工程项目管理中的各项控制措施,为工程项目计划的推演提供了有效的方法,同时也为课程设计提供了有效的教学工具[4-5]。因此,课程设计内容进一步地延伸至工程实施阶段所涉及的关键理论与知识。
因此,根据工程项目管理内容的重要程度与课程设计的可行性,从工程项目管理所涉及的理论知识中筛选出一部分适合课堂中开展的课程设计内容,如图2所示。
三、工程项目管理实践课程模块设计
经过筛选,课程设计所需要涉及的内容依然较多,任务量十分巨大,学生在一周左右的时间很难完成全部课程设计任务。因此,有必要设计一种高效的课堂实践教学模式,科学合理地规划课程设计内容,有效地组织课程设计,使学生在较短时间内获取较大的学习效益。
纵观整个工程项目管理周期内的各项管理内容,可以发现各部分之间呈相对独立的特性(即进度、质量、费用以及安全管理在工程项目管理周期内是四条管理工作开展的主线),计划目标与控制措施自成体系,所涉及的管理控制理论与方法也不尽相同。从专业技术体系来说,这四部分内容相对独立,具有松耦合的特性,因此可以对其进行模块化组织与安排,必修课程与选修课程相结合,实现重点突出、全面发展的模块化课程设计任务体系。
(一)模块化设计原则
对工程项目管理课程设计内容进行模块化设计,即将相对独立的知识体系划分为一个设计任务书,学生通过利用相关的理论知识与方法完成任务书中的任务,来实现对相关知识的掌握。在对工程项目管理课程设计模块化设计时应当遵循以下原则。
1.模块内的知识高度相关,内在联系紧密
在课程设计内容模块化设计中,一个模块应当是一组知识、理论与方法高度相关的集合。在模块内,学生通过完成一组相关的课程设计内容与任务,实现对理论、方法与相关知识的反复应用,从而加速对相关知识的理解与掌握。
2.模块间应具有松耦合的特性
模块化的一个最大的优点是可以实现知识的自由装配与灵活搭配。只有将模块之间的关联度降到最低,模块化的架构设计才能达到最佳效果。学生在实践教学中可以自由灵活地选择不同的模块组合,完成课程设计。
(二)工程项目管理实践教学模块设计
根据以上模块化设计原则,对筛选出的工程项目管理课程设计内容进行模块化设计,划分的模块如图3所示。
经整合后,工程项目管理课程设计内容被划分为七个独立模块。根据要求将模块分为必选模块与任选模块,采用“必选+自选”的模式,生成各自的课程设计模块方案,得到课程设计的设计任务书。
1.组织管理模块
工程项目组织管理模块包括工程项目组织机构的设置、任务分工以及项目分解,需要各组学生共同参与。
根据所学专业知识和生活常识,模拟一个将要建设的项目,并完成以下工程项目管理任务:项目概况的详细描述、管理范围描述、管理组织形式、任务分工表、各部门职能描述书以及工作任务分解;进行工作结构分解,明确项目资源需求。
2.工程项目计划管理模块
根据所学专业知识和常识,模拟一个将要建设的项目,并完成以下工程项目管理任务:编制项目的资源计划、进度计划、费用计划、风险计划、控制管理过程详细计划、质量目标与质量保证计划以及安全目标等。
(1)工程项目进度计划子模块。该子模块要求学生考虑各项工作(或工序)之间的逻辑关系,利用Project软件编制施工进度计划,包括横道图和双代号网络计划,使整个计划体现工程实际情况,适应工程建设过程中各项可能的条件变化。
(2)工程项目成本计划子模块。学生应结合工程特点及在工程项目组织管理模块中确定项目分解结构与资源需求,明确工程项目成本目标,利用Project软件编制工程项目资源需求计划和成本计划书。
(3)工程项目质量计划子模块。学生应结合工程特点和具体要求,明确工程项目质量目标,编制工程项目质量计划书。
(4)工程项目风险计划子模块。学生应在深入了解项目背景资料的基础上,识别项目风险,编制工程项目风险识别报告、风险评估报告和风险应对计划。
3.工程项目实施的沙盘模拟
利用事先准备好的项目管理沙盘,按照工程项目组织管理模块设置工作职位,由学生分别模拟不同的工作职位[6],如项目经理、经营经理、生产经理、采购经理和财务经理等。依据工程项目进度计划要求,由项目经理带领施工,完成计划要求的工程量,期间设置各种各样的风险事件、团队危机和冲突等。每个月底,统计各组实际完成的工程量和资金状况。这一过程模拟工程项目实施过程,考察学生项目实施的控制能力。
四、工程项目管理实践平台搭建
课程设计的目的是培养学生有效从事工程项目管理的基本能力。通过本课程设计,学生能运用工程项目管理基本理论,编制项目管理计划,并能提出相应措施,较熟练地使用工程项目管理相关技术进行项目管理。
在课程设计之前,学生应熟悉Project项目管理软件,并熟练掌握项目管理课程基本理论与方法。按课程设计任务书要求,在规定时间内利用项目管理软件编制项目计划,完成课程设计任务书中要求的其他设计任务,并编写课程设计说明书。
学生的课程设计任务由上文确定的模块构成,其中必选模块为学生必须完成的模块内容,而可选模块则为学生提供项目实施过程中的控制实践模拟。总体上来看,学生在课程设计中需要完成2+1的课程设计任务,即组织管理模块、计划管理模块加上施工控制中的一项内容。
课程设计时间为一周:第一天,熟悉工程项目基本情况,研究计划编制方案,分配工作任务;第二、三天,编制计划;第四、五天,熟悉工程管理沙盘,学生根据个人兴趣选择可选模块,利用沙盘进行推演,演练工程项目的控制过程;第六、七天,打印、提交课程设计说明书并答辩。
学生通过两个必修模块与一个选修模块即可完成从项目前期到施工的一个单线管理进程,实现完整的工程项目管理周期实践任务。
五、结语
工程项目管理是一门实践性很强的课程。与传统教学方法相比,课程设计由于结合了课堂教学与生产实习的优势,能有效培养学生的实践动手能力。在工程项目管理实践教学改革中,笔者建设性地提出了模块化的设计思想,将重要的知识内容划分为各个独立模块。划分后的课程设计实现了最大程度的灵活性,保证课程设计的顺利进行。根据实际应用效果来看,模块化的工程项目管理实践教学取得了令人满意的效果,学生加深了对工程项目管理的全周期管理流程的认识,提高了学习效率。
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Case-based Teaching and Learning for Software Project Management
YU Qingmei, WANG Lan, LUO Jiemin, SHA Rongfang
中图分类号: TU198 文献标识码: A
Improvement on teaching model of curriculum practice of project management of Independent College
Li Jin-yun Zhang Ai-qing Wang Shao-zhen
(Tianjin College, University of Science and Technology Beijing, Tianjin 301830)
Abstract: According to Tianjin College, University of Science and Technology Beijing of civil engineering project management course practice for many years teaching experience, to the new situation ( plan of cultivating excellent engineers under national ) how to improve the teaching quality of the course of engineering project management in independent colleges were discussed, the teaching method, case teaching method in Engineering project, create a classroom atmosphere; teaching practice, by inviting experts and business people lectures or seminars, increase the curriculum practice; teaching content is complete, comprehensive, guidance from teachers, curriculum design students finished independently, constructing a new mode of practice teaching.
Keywords:Independent Institute, project management, practice teaching, improvement measures
引言
独立学院是由普通本科高校(申请者)与社会力量(合作者,包括企业、事业单位,社会团体或个人和其他有合作能力的机构)合作举办的进行本科层次教育的高等教育机构,是按照新的机制和模式举办的本科层次的二级学院。近年来,教育部有关领导指出,独立学院是保证我国高等教育今后持续健康发展的一项重大举措。在此背景下,北京科技大学天津学院秉承北京科技大学“学风严谨、崇尚实践”的优良传统,立足天津“大发展”的时代背景,发挥北京科技大学理工结合,文理渗透的办学优势,树立“以育人为本”的教育理念,贯彻“教育、培养、服务、管理”四位一体的工作思路。我院的土木工程专业旨在培养具备土木工程技术的专业知识,能在工程建设领域从事项目投资决策和全过程造价管理的技能型人才。
工程项目管理课程以讲述工程项目管理理论和工程项目管理方法为主,该课程培养学生的主要目标有以下两个:
基本目标:了解工程项目管理的全过程和各个主要阶段管理活动的内容、重点和特点,工程项目管理的国际惯例,工程项目管理的基本过程、工程项目的各参与方。初步具备应用本课程所学工程项目管理思想、理论知识、技术、方法和计算机技术综合性、系统性地解决工程项目管理实际问题的基本能力。
提高性目标:能够掌握工程项目费用、进度、质量等目标的管理与控制技术、方法,掌握工程项目合同管理、沟通管理、信息管理等主要职能中的常用的技术与方法。
传统教学的方式多属于“灌输式”教学,学生被动的学习知识,严重影响学生学习课程的兴趣,很难达到该课程培养学生的目标。对于独立学院土木工程专业的学生,由于学生自身主动学习的能力较差,采用传统的教学模式,课程要求学生达到的提高性目标是无法实现的。因此,应通过对工程项目管理实践教学的改进使学生逐步达到工程项目管理的课程目标。
鉴于工程项目管理课程的综合性、实践性及其内容体系的不断更新等特点,结合独立学院土木工程专业低年级学生实践技能培养目标的要求,课程在实践教学过程中应进行如下改进。
1 引入工程案例教学法,营造课堂工程氛围
土木工程专业是实践应用比较强的专业,新世纪建设发展及相关企业都对工科学生提出了更多基层技能和工程实际应用能力的需求。低年级学生基础课程多,专业基础课、专业课较少,专业难成体系。在教育部“卓越工程师教育培养计划”的背景下,从独立学院建校的实际出发,结合学院专业人才培养方案、本课程设置和教学进程,应遵循因材施教的原则,更多的体现独立学院学生实际。为体现国民经济和社会发展对土木工程专业人才的现实和长远需求,必须要学以致用。基于此,为达到教学目的,实现教学内容,运用教学手段而进行,引进新的教学方法势在必行。本课程的主要理论、技术和方法等主要内容在课堂讲授方法的基础上,采用案例分析法、在教师指导下的分组讨论方式,即工程案例教学法。在工程项目管理中引入案例教学模式,既是适应教育理念转型的必然趋势,也是工程项目管理学科特点的客观要求。工程项目管理课程案例教学可分为三个阶段进行:
1.1案例讨论前的准备阶段
教师根据课堂教学要求选择案例,并注意与教学内容的关联性 ,以及学生的可接受性和兴趣。在理论课讲解完成后,附于工程案例,说明理论在实际中的具体运用。之后,教师将其他相关案例发给学生,结合学生课前课外时间阅读大量的书籍、杂志和资料等,准备案例各项目材料,进行独立思考、分析,提出对策等。
1.2案例分析讨论阶段
结合案例提供的信息,运用工程项目管理知识进行针对性地分析讨论并将相关的各种因素尽可能地罗列出来,结合案例提供的信息进行论证,探讨工程项目管理的方法和技巧。学生在辩论中学习,他们充当主角;教师则充当一名导演或教练的角色,在幕后穿针引线,帮助学生相互沟通,启发学生分析、判断,在必要的时候,提供或补充一些相关信息,使讨论学习向既定的目标和方向继续下去。
学生通过分析案例,提出问题存在的各种可能性,找出问题的主要原因,并根据案例中提供的材料分析判断,进行决策。
1.3案例分析后的总结阶段
在案例讨论后,教师仅就学生在案例中的学习表现做简短总结,不宜对案例本身给出结论,做出定论,给学生留下进一步思考的余地。
案例教学是理解和深化理论知识的有效途径,工程案例教学法实际上是将实际工作中出现的问题以案例的形式在课堂上提出,通过教师的引导和启发,培养学生运用工程项目管理的知识和方法,通过模拟解决实际问题来实现知识由抽象到具体的飞跃。通过这一过程,学生能够亲身参与分析和讨论,既能实现理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力,又能培养学生的独立思考能力和创新能力。
2构建实践教学新模式
2.1邀请专家和企业界人士开设讲座或举办座谈会,增加课程实习环节
邀请专家和企业界人士开设讲座或举办座谈会,增加课程实习环节,把课程教学和工程实践结合起来,构建实践教学新模式。将新的科技成果和观念带给学生。这样做的同时也加强了学校与社会的联系,为就业指明方向。
2.2本课程在课程教学内容完成后,设置综合性的、由教师指导、学生独立完成的课程设计
时间为1~2周,内容包括本课程教学重点所涉及的内容。课程设计是土木工程专业的核心课程,需要在土木工程专业的教学体系中不断调整和完善的,尤其是低年级阶段,更要合理地安排土木工程课程设计的教学内容和教学方法,解决入门阶段教学衔接和设计思维启发的一系列问题,因此安排好行之有效的教学思路和方法,使学生可以通过多种有计划有针对性的设计训练,设计完成过程中系统地回顾和总结课程知识、仔细查看参考资料、认真查找相关资料,使设计报告条理清晰,内容详尽,数据准确。达到将理论知识融会贯通,将理论知识通过构思设计付诸于纸面及实践,增强了知识综合运用的能力;启发学生学习的兴趣和积极主动性。在不断地学习设计和总结经验的基础上,较好的锻炼了学生基本实践能力、创新能力、合作能力及工程实践能力。提高学生应用专业知识解决实际问题的能力。
3结论
工程项目管理课程具有实践性强、理论较为抽象等特点,而独立学院的教学不同于一般高校教学,一些实践教学方法和模式不能照搬。因此作为本课程教师应不断改进思路,完善教学资料;并根据学生的反应,改进教学方法。结合长期的一线本课程的实践教学经验,提出在教学方法上,引入工程案例教学法,营造课堂工程氛围,通过邀请专家和企业界人士开设讲座或举办座谈会,增加课程实习环节;完成课程教学内容后,安排一个综合性的、由教师指导、学生独立完成的课程设计,构建实践教学新模式。
参考文献
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中图分类号:TU7 文献标志码:A 文章编号:
1005-2909(2012)03-0089-05
工程项目管理是工程管理专业的核心课程,也是其他工程专业(如土木工程专业)的一门重要课程[1]。作为一门独立学科,工程项目管理课程有着自己的理论体系,包含了丰富的内容。项目管理知识体系(PMBOK)把项目管理划分为
9个不同的知识领域,包括集成管理、范围管理、成本管理、时间管理、风险管理等[2]。同时,该课程又是介于工程技术科学和管理科学之间的交叉学科,与其他学科有着密切的联系,
涉及管理学、工程经济学、工程合同和合同管理等多方面的知识。因此,工程项目管理课程具有高度的系统性和综合性。
工程项目管理课程是一门来源于实践并指导实践的课程,注重理论与实践的结合是该课程的重要特点。因此,该课程的教学必须紧密结合工程实际,使学生在实践中深入理解工程项目管理的理论和方法,培养和锻炼学生分析和解决问题的能力,以及组织协调能力和应变能力,以适应日后工作的需要。
在目前教学中,由于受客观条件的限制,尤其是教学周期与工程项目实施周期之间存在巨大差距,一般学校无法为学生提供充分的实践机会。很少的几次生产实习或课程设计往往只能增加学生对工程项目实施某一阶段的感性认识,或仅仅涉及个别知识点的应用,缺乏系统性和完整性,不利于所学知识的融会贯通。因此,有必要在工程项目管理课程的教学中引入合适的模拟实践手段,通过对工程项目管理全过程的模拟来弥补实践环节的不足。通过了解和比较,笔者认为广联达工程项目管理沙盘是一种比较好的模拟实践教学工具。
一、工程项目管理沙盘简介
沙盘最早起源于中国。东汉名将马援用白米堆成山川地势,向汉武帝刘秀解说陇西形势,这种形象的演示被认为是沙盘的雏形。一直以来,沙盘被更多地应用于军事领域。人们通常根据地形图或航空图片按照一定比例用泥沙等材料
制作沙盘,将平面地图立体化,形象地显示相关军事信息,使指挥官能更加直观地判断军情,从而推演战术策略[3]。随着沙盘的不断演变和发展,军事沙盘逐渐被引用到建筑、教育等多个领域。1978年,瑞典皇家工学院的KLAS MELLAN开发了ERP沙盘模拟对抗课程,借助沙盘模具,虚拟某生产型企业,并根据企业运营所涉及的一系列内部和外部条件制定了相关规则,模拟企业生产经营管理的全过程[4]。21世纪初,用友软件公司在国内的各个高校推广ERP沙盘仿真对抗实验,随后金蝶公司也开发了自己的ERP沙盘课程,沙盘正式被应用到高校教学中来[5]。
面对工程管理专业的发展,以及高校对实践教学的需求,广联达公司把沙盘模拟的思想引入了工程项目管理教学,推出了工程项目管理沙盘模拟课程,使学生能在教室里体验工程项目管理的全过程,实践项目管理理论,掌握项目管理工具。
广联达工程项目管理沙盘模拟课程是通过使用一系列教具和软件,模拟工程项目从工程中标开始到工程竣工的整个工程项目管理过程。其间学生需要组建项目管理团队,编制各种工程计划并按照规则进行相应的业务操作,最终由教师利用计算机软件考核项目管理成果。
广联达工程项目管理沙盘模拟教具中包括一个代表项目施工现场的盘面(图1),这也是沙盘模拟的主要操作区。盘面共被划分为8个区域:生产区、资金管理区、费用结算区、临设建造区、钢筋加工区、混凝土加工区、工程实体区和风险管理区,分别作为相应的项目施工及管理的操作区域。另外,8种不同颜色的塑料币被用来表示资金及各种材料的数量,3大类共13种资源卡片代表了不同的劳务资源、机械资源和临设设施。教具中还包括了贷款申请单、工程派工单、机械结算单、劳动班组进出场申请单、原材料采购申请单、支付单等14种模拟业务单据以及2套工程实体模型。
为了能在有限的教学时间内模拟工程项目管理的全过程,并且使学生把更多的注意力集中在工程项目管理理论和方法的实践上,沙盘模拟中对项目的施工过程进行了适当的假设加以简化。如:假设工程项目所有构件只有绑钢筋、支模板、浇筑混凝土3个工序,并且需要钢筋劳务班组、模板劳务班组、混凝土劳务班组分别操作施工;假设混凝土浇筑完成后便可以拆除模板,不需要养护时间,也不需要配备人员拆除;假设所有预定、加工、施工都是以周为最小单位等。同样,为了使沙盘模拟更贴近工程实际,课程制定了一系列的沙盘操作规则,包括费用支出规则、风险事件触发规则、紧急补救措施规则、市场资源基本规则等。此外为了便于执行,教具中还提供了沙盘操作表,作为项目执行的依据和记录工具。
图1 广联达工程项目管理沙盘盘面
二、工程项目管理沙盘教学的实施
在工程项目管理沙盘教学中,学生将模拟5个不同岗位角色,组建工程管理团队,完成工程项目管理的主要工作,体验工程项目实施的全过程,理解工程项目管理的本质;并且在沙盘分析软件的协助下,通过教师的引导和点评,加深对工程项目管理理论应用于实践的理解。
工程项目管理沙盘教学的实施大致分为4个阶段。
(一)启动阶段
所谓任务驱动法,是一种有创新性的教学方法,也是一种新型的课程模式。它是师生通过一起完成实施一个整体的项目,实现知识与技能相结合而达到双重提高的教学方法。任务驱动法实施的基础是以激发学生的学习兴趣,它利用课程教学内容和目标巧妙结合而详细设计的任务作为平台来进行教学的。对学生来说,任务驱动法可以明确学习目标,可以使学生牢固地掌握专业知识和技能、增强实践能力,提高学生自主学习、团队合作学习的能力。对教师来说,任务驱动法是一种很好的教学方法,它可以引导学生积极主动学习和探索,提高其分析问题、解决问题的能力。
一、任务驱动法的实施条件
任务驱动法彻底改变以往的教师讲学生学的被动学习模式,其最基本的特点就是学生为主体,任务务为主线,教师为辅导。它是以任务制定目标,所有相关教师都全程参与。
(一)任务驱动法适用于实践性和应用性较强的课程。
任务驱动法是一种新型的比较先进的课程模式,但不等于说它适合于所有的课程。任务驱动法的适用范围是实践性和应用性较强的以技能培养为主体的课程体系。如果不顾它的适用范围,盲目使用,只会适得其反。园林工程项目管理往往要根据园林企业的实际绿化项目案例对学生进行指导,具有操作性、应用性、实践性的特征,所以是可以使用任务驱动法来进行教学的。一个完整的绿化工程项目的顺利开发要包含分析、设计、施工等环节,需要很长的时间,是一个复杂而漫长的过程。因此教师和学生仅仅利用自身的时间和技术是很难完成的,可以通过校企合作方式来完成,因为项目开发前景、项目市场调研、项目资金运行以及项目进度掌握等方面是企业的所擅长的。这样结合实际进行教学,节省了时间和精力,提高了效率。
(二)任务驱动法的实施需要营造和谐开放的教育环境。
由于任务驱动法是一种非常需要调动学生学习自主性的教学方法,所以在教学中使用任务驱动法需要营造和谐开放的教育环境,让学生情绪放松,思维活跃,充分发挥学习的主观能动性。在这样的环境中,学生可以积极地、活跃地、大胆地进行思维,可以自主制定园林工程项目实施的计划、方案和进度,自主选择可行的实施项目、自主建立团队。在这样的环境中,教师可以把自己解决问题的方法教给学生、把处理项目的能力展现给学生,把思维方式传授给学生。为了这种营造和谐开放的教育环境,学校的图书馆、电子阅览室等教育资源和设施应向学生开放。
(三)任务驱动法的实施需要专门的师资队伍。
任务驱动法是一种注重实际的教学方法,是以培养学生的职业技能、应用能力力和创新能力为任务的,对教师的素质尤其是实践经验的要求比较高。要顺利实施任务驱动法进行教学,必须要有具有丰富实战经验的专门的师资队伍。教师的操作技能、项目经验和职业素质都对任务驱动法的实施效果有很大影响。只有学校拥有专门的师资队伍,才有可能实施好任务驱动法的教学方式,才能为提高教学质量提供可靠的保障,所以加强对教师的定期培训十分必要。
二、任务驱动法的实施原则
要想利用好任务驱动法的教学方式,必须坚持一些基本的原则。具体来说,需要坚持全员参与的原则、全程参与的原则和过程可逆的原则。
(一)全员参与的原则。
任务驱动法下,所有的相关人员都要参与,不管是学生,还是教师。课程设计不再仅仅是任课老师的事,而是全系老师的共同工作。学生的学习也不再局限于自己一个人,不再是自己一个人苦苦摸索,而是和大家一起学习,共同进步。这是任务驱动法不同于其他教学方法的一个重要标志。
(二)全程参与的原则。
使用任务驱动法开展教学,教师就不能仅仅指导某个课程设计或者某个教学环节,而是参与到教学的各个过程和所有环节。学生的学习是积极主动的学习和探索,不再被动等老师讲授。学生需要做的不仅仅是学习知识,还有参与一些课程设计。
(三)过程可逆的原则。
任务驱动法的教学方式中,学生的课程设计可以向后看,也可以向前看。但有需要时,可以修改上学期的课程设计,以使整个流程更加科学、合理。如果不坚持过程可逆的原则,就不能完善项目的流程,影响项目的进度和可行性。
三、任务驱动法在园林工程项目管理课程中的实施
把任务驱动法应用于园林工程项目管理课程的教学,不仅要把握任务驱动法实施的条件和原则,还需要把握园林工程课程项目设置的原则。
(一)园林工程课程项目设置的原则。
园林工程课程项目设置要把握一些重要的原则,包括可行性原则、职业性原则、发展性原则三个原则。一是园林工程课程项目设置应该贴近园林工程实际,并且考虑学生的知识和能力范围。也就是园林工程课程项目设置必须坚持可行性原则。违背了这个原则,项目就无法实施。二是园林工程课程项目设置要注重基础知识的学习应用和基本技能的培养提高,应该符合相应的课程标准要求和课程性质,体现出岗位技能和职业特色,坚持职业性原则。三是园林工程课程项目设置应该坚持发展性原则,因为园林工程在快速发展,人们的审美能力和需求层次也在不断提高。不坚持发展性原则,就会使项目脱离时代的步伐。
(二)基于驱动法的园林工程课程项目的确定。
园林工程课程内容广泛,包括基本工程地形塑造、园林给排水工程、园林土方工程、水景工程、挡土与景墙、假山与置石工程、园路、园桥与广场工程、园林供电工程、园林建筑工程、绿化工程、仿塑与雕塑。应用驱动法来确定园林工程课程项目可以设计包含教学大纲全部内容的六个项目,然后再给每个项目下安排科学合理的操作环节。设计好实训环节之后,就需要进行考核方法的设计。在考核方法的设计上,可以采用项目化任务的方式,以实现学生理论知识和操作技能的动态化的综合评价。只有这样才能体现出园林工程课程的实践性的特征。比如,综合成绩的考核可以由项目技能操作任务考核、期末考试成绩以及平时成绩三个部分组成。其中的项目技能操作任务的成绩应该由工程项目各个任务的成绩组合而成,各个任务的权重和分数要依据任务的难易程度来确定。期末考试是为了检测学生一个学期总体学习成果,期末考试成绩占三分之一以下的比重较为合适。平时成绩由课堂问答表现和作业完成情况两部分组成。综上所述,任务驱动法适用于实践性和应用性较强的课程,它的实施需要营造和谐开放的教育环境,需要专门的师资队伍。将任务驱动法应用于园林工程项目管理课程中要坚持全员参与的原则、全程参与的原则和过程可逆的原则。在园林工程项目管理课程中的实施任务驱动法,应该要在掌握园林工程课程项目设置基本原则的情况下进行,确定园林工程课程项目及其评价标准。
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工程项目管理是探索工程项目建设全过程中客观规律、管理理论和管理方法的一门新兴学科,是管理科学、工程技术、工程经济、建设法规等众多学科理论与知识的集成。其研究目的是使工程项目在生产使用功能、费用、进度、质量以及其他方面均能取得最佳效果,尽快发挥投资效益,实现项目综合效益最大化。工程项目管理作为成人教育的一门专业基础课,涉及了工程造价、工程经济、工程结构等相关专业基础课程的综合,是一门具有较强综合性和实践性的重要课程。由于成教学生有一定的工作实践基础,求知欲望强,这就更要求在课程设置上要把理论与实践结合起来,如进行案例教学,学习工程项目管理这门课程就要结合学生发展方向,使学生能够灵活运用这些理论,分析和解决今后遇到的实际问题。然而,工程项目管理课程在成人教育的设立是在2000年以后,发展尚不成熟,内容却已相对陈旧,其侧重点基本上讲述实施项目管理的具体步骤,强调进度计划、净现值计算、成本估算、经济效益评价等方面的理论知识,很难让学生学到工程项目管理的更全面的实践方面的知识。所以有必要对工程项目管理课程的教学内容进行创新,在教学方式上进行改革。
一、工程项目管理案例教学改革创新意义
适应成人教学改革和工程项目管理课程内容与形式变化的要求,逐步培养学生的专业素质,使学生能够理论联系实际,在教学过程中加入案例分析,使学习方法和知识的运用得到进一步提高。针对以往课程过分偏重理论细节的传授,在教学内容上进行了适当的课程改革,注重项目管理的基本思想、管理方法和手段的学习和掌握,而减少了研究数学模型(例如网络计算模型)上的课时,改变项目系统分析,工作活动逻辑关系安排,实施方案的拟定、比较和评价,工作过程中的协调、沟通和激励,加强案例教学等方面的教学内容。
(一)项目管理知识体系的完备性
立足于工程项目建设全过程及整体系统,以揭示项目建设活动的客观规律为宗旨,以现行的建设法规为依据,全面阐述工程项目管理的基本理论和现代化管理方法。力求使学生通过学习,能对工程项目管理的特殊性有深刻的认识,能对工程项目形成一个系统的、全面的、整体优化的管理理念,掌握常用的管理方法和技术。
(二)工程项目管理案例教学创新改革的实用性及可操作性
由于项目管理注重实务,注重理论与实践的结合,因此项目管理知识的学习必须结合实际的工程项目,以这类项目为对象,培养学生分析和解决问题的能力、协作能力和应变能力。
(三)创新改革与项目管理的基本理论和工程项目的特殊性相结合
这一原则很重要,因为不同性质和种类的工程项目(如软件工程项目和建筑工程项目)的项目管理工作有很大的差别。即使在同类工程项目中,由于角色和层次不同,项目管理工作差异也很大,有时甚至采用不同的承包和项目管理模式也会带来项目管理工作的差异,因而创新改革要有一定的针对性。
(四)创新理论与工程项目管理案例教学相结合
案例教学在工程项目管理教学中是必不可少的一种教学方式。案例教学成功的关键在于选取适当的案例,在现代工程项目管理中有许多案例,但是其中的工程案例必须具有真实性、典型性和时效性等特征。在案例中不断引导学生,发挥学生的能动性和创新意识,将案例中的知识加以创新并运用到将来的工程项目中。案例教学就是不断地肯定学生,让学生自己发挥潜力,在收敛的状态下发挥想象力。引出创新理论,与工程项目管理案例教学相结合,是因为其实质就是从发明中来到发明的一门学科。
二、创新理论概念与应用
(一)创新理论概念
创新是以新思维、新发明和描述为特征的一种概念化过程,就是利用已存在的资源或社会要素创新的矛盾共同体的人类行为,或者可以认为是对旧有的一切所进行的替代、覆盖,例如技术创新。创新理论就是把已有的理论赋予新的概念、新的理念。可以对于一些可能从未遇到过的问题(创新性问题),可以从现有专利中总结出设计的基本原则、方法和模式,通过应用这些方法和原则进行解决,同时反过来它又可以扩展类似问题的知识库。通过对这些规律的综合运用,可大大加快人们创造发明的进程,并且能得到高质量的创新产品。由于创新理论在科学各个领域都能发挥创新作用,因此也可将其应用于工程项目管理教学创新中。
(二)创新理论在成人教育中的作用
创新理论以其良好的可操作性、系统性和实用性在全球的创新和创造学研究领域中占据着独特的地位。在经历了理论创建与理论体系的内部集成后,创新理论正处于其自身的进一步完善与发展,以及与其他先进创新理论方法的集成阶段,尤其已成为最有效的计算机辅助创新技术和创新问题求解的理论与方法基础。实践证明,在成教中运用创新理论,开展创新教育,学生的创新思维被激发,可大大加快学生的创造发明的进程。它能够帮助学生系统地分析问题情境,快速发现问题本质或者矛盾,它能够准确确定问题探索方向,不会错过各种可能,而且它能够帮助学生突破思维障碍,打破思维定式,以新的视觉分析问题,进行逻辑性和非逻辑性的系统思维,还能根据技术进化规律预测未来发展趋势。
三、创新理论对于工程项目管理内容的具体应用
(一)工程项目管理中的矛盾理论
矛盾是创新理论的基本内容之一。它认为创造性问题是指包含至少一个矛盾的问题。工程中所出现的种种矛盾可以归结为3类:一类是物理矛盾,一类是技术矛盾,一类是管理矛盾。
物理矛盾就是指系统(系统指的是机器、设备、材料、仪器等的统称)中的问题是由1个参数导致的。其中的矛盾是,系统一方面要求该参数正向发展,另一方面要求该参数负向发展。对于物理矛盾的解决,提供了4个分离原则:空间分离、时间分离、条件分离、整体与部分分离。物理矛盾在工程项目中可应用于土木工程、建筑施工方面的研究。
当技术系统某个特性或参数得到改善时,常常会引起另外的特性或参数劣化,该矛盾称为技术矛盾,而解决技术矛盾问题的传统方法是“优化设计”,但每个参数都不能达到最佳值。技术矛盾就是指系统中的问题是由2个参数导致的,2个参数相互促进、相互制约。管理矛盾是指子系统之间产生的相互影响。在工程项目管理中,设计技术与工程进度之间、技术先进性与经济合理性之间都存在技术矛盾。“优化设计”也可以解决工程项目管理中的费用、工期优化问题。
所谓管理矛盾是指,在一个系统中,各个子系统已经处于良好的运行状态,但是子系统之间产生不利的相互作用、相互影响,使整个系统产生问题。比如:一个部门与另一个部门的矛盾,一个施工工艺与另一个施工工艺的矛盾,一个设备与另一个设备的矛盾。虽然各个部门、各个施工工艺、各个设备等都达到了自身系统的良好状态,但对其他系统产生副作用。工程项目管理中的组织是一个复杂的结构,而管理模式的选择直接关系到工程实施的组织和协调。除此之外,工程项目进度、绩效、采购、成本、质量、合同和风险管理等都存在管理矛盾。
(二)创新理论中RTC算子
创新理论中RTC算子,即资源(Resources)、时间(Time)、成本(Cost)算子,它是将资源、时间和成本因素进行一系列变化的思维试验。创新理论给出的思考问题的方法不是僵化的、静止的,也不是盲目的、漫无边际的,而是力求揭示事物的本质、因果、联系、整体和局部、过去和未来,同时又是灵活的、富有想象力的,这些都是创新思维所应该具有的特质。①系统的主要目的是提供一定功能。传统思想认为,为了实现系统的某种功能,必须建立相应的装置或设备;而创新理论则认为,为了实现系统的某种功能不必引入新的装置和设备,而只需对实现该功能的方法和手段进行调整和优化。②任何系统都是朝着理想化方向发展的,也就是向着更可靠、简单、有效的方向发展。系统的理想状态一般是不存在的,但当系统越接近理想状态,结构就越简单、成本就越低、效率就越高。③理想化意味着系统或子系统中现有资源的最优利用。这就可以使工程项目在生产使用功能、费用、进度、质量及其他方面均能取得最佳效果,尽快发挥投资效益,实现项目综合效益最大化。
四、创新理论对于工程项目管理案例教学的具体过程
在国外,以创新为核心理念为方法学的教育非常普及,它是理工科本科生和研究生的必修课,而在国内仍处于尝试和探索阶段。特别对于工程项目管理成人教学中的应用还有很长的路要走。在具体的教学活动中应该注意:首先,基于创新理论可以作为学生的选修课或讲座,重点介绍其支持创新活动的基本原理和思想,以及一些应用该理论在实践中解决问题的实例。其次,在课程设计中提出一些实际的创新问题,指导学生应用该方法完成任务,重点在于使学生能够理解该理论的意义,以及与实际问题的结合,使他们能够初步熟悉科学的、规范的创新活动流程,从而提高学生应用本方法解决创新问题的体验,有目的地、系统地培养学生的创新意识和创新工作习惯。通过该课程还应该使学生明白工程项目管理的重要特点是既高度分化又高度综合,在生产实际中有许多急需解决而又未能解决的问题,其多数都涉及学科间的交叉和相互渗透。
(一)选择案例
适合创新理论的工程项目管理课程的案例选择应遵循下列原则:①要突出教学目的。案例教学的选择要结合学生的层次和能力,选择适度、适用的工程案例。②要注意案例的启发性。优秀的工程项目管理案例,可以激发创造力,所以在选择案例时要特别注意选择那些内容新颖、具有创造性的案例。这些案例往往视角独特,独具慧眼,思常人之未思,见常人之未见,对于培养学生的创新精神意义重大。③要注意案例的理论性。案例要将工程项目管理基本理论和方法融于具体的实际中,以便学生掌握并应用所学的理论知识解决实践问题。
(二)案例的描述
这是对案例所叙述的事件发生的环境、时间、过程、结果等特征进行的清晰描述,并不断地结合所研究的工程项目管理课程内容,要结合创新理论创新点去指导管理实践。描述案例是为了分析和讨论案例做准备的。在老师描述案例时,学生应跟上老师的思路,不断温习案例中涉及的理论,找出理论与实际的结合点,为进一步提出问题和解决问题打下基础。
(三)教学方式方法的改变
创新理论与工程管理教学具有很强的实践性,运用案例教学,需要实现教学方式方法的转变,即就是由过去的满堂灌、填鸭式单一教学方法,转变为以启发式教学、案例教学及情景对话教学等方式来实现,营造课程教学的宽松环境,激发学生的学习热情,提高教学质量。教学手段应由过去的板书教学转变为案例分析、工程管理模拟、多媒体、板书等相结合的多种方式,把现代化的工具引入教学活动,提供众多更为直观的教学信息。
(四)组织案例分析与讨论
引入创新理论的教学模式侧重于营造情境、提出问题,引导学生独立思考并形成自己的观点。将工程项目管理中的理论知识进一步延伸,引导学生进行讨论,使学生不因觉得枯燥无味而失去兴趣和信息。让学生在讨论中扮演工程项目管理案例中的各个角色,而老师应做好讨论方向的把握,给予学生正确、积极的评价,如让学生分别扮演项目经理、监理等角色,遇到实际工程问题,相互之间进行沟通,然后将问题予以解决。
五、结论
将创新理论引入工程项目管理成人教育课程中就是让学生在案例学习中理解创新规律,同时可以为未来创业者、实践者提供创新的思想武器,而创业活动可以使创新理论在实践中得到检验,使理论知识转化为现实生产力。本文只是简单地论述创新理论在项目工程管理内容及案例教学几个方面的应用,并未深入研究。希望今后的研究应着力于创新技术在工程技术领域及在教学过程中的应用和推广。
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二、工程管理专业实践教学过程对数字化实验室的需求
结合数字化实践教学需要,可将工程管理专业实践教学过程划分为:认识实习、课程设计、生产实习和毕业设计四个阶段。在每个阶段,对数字化实验室的需求有所不同:
1.认识实习
认识实习是学生从书本走向社会实践的第一步,是真正了解专业性质的学习活动。然而,由于工程项目建设周期长,土木类水工、港工专业建设地点偏远,环境复杂等因素,使得认识实习成了“走马观花”,学生只看到一些建筑外型,了解不到工程实质,与认识实习初衷相悖,不能真正达到让学生了解专业的目的。并且由于之前学生对专业没有具体和感性的认识,有的学生到了工地甚至不知道要看什么,问什么,学什么。如果在认识实习期间,增加专业多媒体演示,可以提高学生认识实习的效果。
2.课程设计
传统的课程设计类实践课程,只能让学生熟悉某个技能,如软件的使用、理论知识的实例化,但知识的学习与实际运用是两个层次,真正做到学以致用必须使学生了解社会实际问题,亲自动手操作。所以,课程设计阶段对数字化实验室的需求是很明显的。施工组织设计课程,需要给学生开设工程施工实训实验课程,有针对性的对工程施工过程中用到的施工技术、施工工序进行演示、讲解,让学生在室内教学中身临其境般地得到感性认识。工程经济学课程设计,要求学生能够掌握建设投资经济活动的基本规律和评价分析能力,学会利用经济评价软件,完成工程前期可行性研究。工程项目管理课程设计,要求学生完成工程项目工作分解、施工组织设计,并完成资源分配,能用先进的项目管理软件,通过责任分配和资源计划优化项目纷繁复杂的管理工作,真正理解管理内涵。工程估价课程设计,要求学生熟练运用实际工作中用到的算量软件,完成工程结构三维图形的绘制、工程建模、工程量计算和工程量清单的编制工作。合同管理课程设计,要求学生掌握一定的专业法律法规,并清楚了解工程项目招投标的全过程及各方责任义务,通过场景模拟可以使学生亲身体验整个流程,对课题的抽象知识学习有主观能动的认识。
3.生产实习
传统的生产实习,让学生去施工现场,也只能看到钢筋绑扎等技术层面问题,真正管理性质的内容学生很难接触到。并且,往往由于安全和施工现场实际工况等原因,学生在现场的学习很难深入实际,造成学生很难对建设领域庞杂的信息资源进行有机的组合和深入的理解。由于对专业知识的认识比较肤浅,因而不能满足实际工作的要求。若拥有数字化实验室,通过模拟沙盘,可以让学生直观了解各种人员、材料、机械等资源在施工过程中的作用,还可以对文本信息如合同、报表等材料的作用进行了解,在较短的有限时间内,较全面的熟悉施工现场和一系列管理流程。
4.毕业设计
目前,工程管理专业本科生的毕业设计总的可分为两大类:一类是以算量计价软件,如鲁班、广联达为工具的工程项目招投标文件的编制,其中包括较为重要的商务标编制,即工程算量和合理报价,以及技术标中施工组织设计、施工平面图布置、施工进度网络图和横道图的绘制;另一类是房地产项目的可研。无疑两类毕设都是对工程管理专业知识的综合考察,是将学生送上社会实际岗位的最后一道关卡,所以,还应在此期间提高工程管理专业学生的团队协作能力,沟通能力,若通过数字化综合实验室,让学生以团队或小组的形式完成此阶段的学习任务,不仅可以达到提高学生综合素质的目的,还可以锻炼和培养管理专业学生必要的人文素质和协作沟通能力。
三、工程管理专业数字化实验室建设框架
关键词:BIM技术;建筑类课程;课程建设;人才培养;教学改革
中图分类号:G6420;TV文献标志码:A文章编号:
10052909(2017)01016104
建筑信息模型BIM(Building Information Modeling)被誉为建筑业变革的革命性力量,是一种应用于工程设计、建造管理的数据化工具[1-3]。该技术利用参数模型整合各种项目的相关信息,在项目策划、运行和维护的整个周期过程中进行数据共享和传递,使工程技术人员对各种建筑信息作出正确理解和高效应对[4-5]。除此之外,BIM还可以为开发商、设计院、施工单位在内的各方建筑主体提供协同工作的基础,在提高生产效率、节约成本和缩短工期方面发挥着重要作用。可以说BIM技术的发展和应用,已得到建筑业界的广泛认可。
建筑类高校如何将BIM技术引入相关专业课程的教学?笔者认为,BIM技术的发展可以说对建筑类高校专业课程教学改革是一个绝佳的机会。以目前的教学方式培养人才,在对专业知识的掌握程度上,很难满足现在建筑工程的要求,其中的原因是多方面的。将BIM技术引入到专业课程教学中,可以充分利用BIM技术可视化、协调性、模拟性、优化性的特点,将原本“枯燥乏味”的专业课变得生动起来,从而培养学生对专业课的学习兴趣。同时,将教学内容生动形象地展现在学生面前,也便于学生理解记忆[6-8]。
将BIM技术引入专业课程教学中,对教学本身是一件非常有益的事,但如何将BIM技术融入目前的专业课程教学过程中,还需要进行探索。本文以沈阳建筑大学(以下简称沈建大)为例,详细介绍BIM技术在建筑类高校专业课程教学中的应用,阐述在改革实践中的经验、教训及心得体会。
一、BIM技术在土木工程制图课程中的应用
土木工程制图是一门具有很强践性的课程。就其学习内容而言,并不需要学生死记硬背大量的公式和深奥的理论。要教好这门课程,教师应开拓学生的思路,培养学生较好的空间想象力,从而提高学生的实践应用能力。
在未引入BIM技术之前,沈建大和许多高校一样,都是采用与AutoCAD学习与应用相结合的方式来讲授这门课程。在学习和使用AutoCAD的过程中,主要培养学生的空间思维能力和对国家制图标准的掌握能力。但使用AutoCAD建模耗时长、精确度也不高,学生在学习期间主要是运用AutoCAD软件来绘制建筑和结构的二维图纸。这种方式在培养学生空间思维上所起到的作用十分有限。通过对沈建大学生学习成果的调查发现,通过这种教学方法的训练之后,学生阅读平面图的能力还不强,遇到稍微复杂一点的平面图,学生也很难在头脑中建立很清晰的三维立体图形。
为此,沈建大积极开展对BIM技术的研究和开发,首先对讲授相关课程的教师进行有针对性的培养,然后以研讨会的形式制定土木工程制图课程教学改革方案,最后逐步将BIM建模技术引入土木工程制图课程教学中。从授课质量角度来看,在建模过程中,Revit三维建模软件比AutoCAD软件操作起来更加方便,并且在精确建模的基础上,Revit建好的模型与模型的二维平面图完全对应,这使得看似“枯燥”的二维图纸变得生动起来。爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师。”培养学生的学习兴趣,是引导他们学好这门课程的基础。因此,将BIM建模技术引入土木工程制图课程教学中,对培养学生空间思维有着良好的促进作用,也使学生对识图建模的学习效率更高,从而达到辅助教学的效果。
二、BIM技术在房屋建筑学课程中的应用
房屋建筑学是研究建筑设计和建筑构造基本原理和方法的学科,其中包括房屋各个组成部分的组合以及构造方法等。房屋建筑学课程是土木工程专业的一门专业基础课,其内容抽象复杂,并且知识点零散繁多。该课程在沈建大的开课时间是大学二年级,这个时期学生的专业知识储备相对较少,因此,学生很难消化吸收课堂教学的全部内容。
沈建大过去把房屋建筑学课程的主要内容分为课堂教学和课程设计两方面。其中课堂教学的授课方式主要是教师按照课本编排的顺序讲授知识点。就讲课内容顺序而言,这种方式合情合理,符合建筑的建造顺序。同时在讲课过程中采用多媒体辅助教学,有助于学生理解,并记忆当堂课所讲的内容。但是,这种教学模式也有较大的缺点,授课教师一般用二维图形来讲授房屋建筑学相关的知识,通过二维图片以及课本上所讲的内容要求学生在头脑中建立三维模型。这对专业知识储备较少,工程实践经验不多的大二学生来说是很困难的。此外,沈建大同大多数高校一样,房屋建筑学课程设计时间较短,一般为一个星期。这对刚接触设计的学生来说,很难在这么短的时间里高质量地完成课程设计。
近年来沈建大将BIM技术引入房屋建筑学课程教学中,从实际运行情况看,上述问题得到了很好的解决。课堂上授课教师通过使用Revit建模软件将所讲内容以一个三维立体的模型呈现出来,有助于学生对课堂知识的理解和记忆。有了课堂上对房屋建筑学相关知识的储备,以及之前应用Revit的操作使用,学生就能较顺利地而且高质量地完成课程设计,从而达到该课程的教学目的。应该说,沈建大将BIM技术引入房屋建筑学课程教学中,在提高教学质量方面,取得了不错的效果。
三、BIM技术在钢结构课程中的应用
沈建大有关钢结构的课程主要有钢结构设计原理和钢结构设计两门课程。钢结构设计原理课程的设置,旨在使学生全面掌握钢结构材料、构件和连接的基础知识,理解钢结构分析的原理。而钢结构设计课程则是钢结构设计原理课程的后续,是建立在学生对钢结构相关知识有所了解的基础上,让学生掌握钢结构设计的方法和手段的一门课程。
可以说钢结构课程是难度较大的土木工程专业课程。该课程教学内容不但涉及材料力学、结构力学等力学的基本知识,还与设计相关的规范联系紧密,并且还要受到教学进度安排等因素的影响。以沈建大为例,钢结构设计原理课程的总学时为46,比混凝土相关课程少了十几个学时。而之前的教学方法主要是板书与多媒体相结合的方式。这种教学方式的弊端上文也有提到,这里就不做详细分析。沈建大也安排学生去当地的钢结构施工现场实地参观,并有专业人士讲解。通过这种方法可以使学生将所学的知识同实践结合起来,对学生学好这门课程起到了较好的作用。但由于施工现场通常距离学校都较远,去现场参观耗时较长。且现场参观对学生自身安全也有一定的危险性,所以现场参观的次数不会太多,一般一学期只有一次到两次,每次人数也有限制。要想通过这种方式让学生学好这门课程,达到预期效果很难。
而BIM技术的强大之处就在于它不是在某一方面表现得较为突出,而是在多方面。例如,在钢结构课程教学过程中,应用Revit软件,建立标准钢框架以及型钢部分构件的模型十分便捷。同时,Revit软件构建的模型,还可以无损导入同属Autodesk公司的Navisworks、Manage等软件,实现4D施工模拟。这样就相当于学生在课堂上就能进行模拟施工现场的实地参观,而且还能达到学生亲自去施工现场实践的效果。在建模的过程中,学生可以看到钢结构的构件如何按照规范建立起来,并了解构件的各部分名称,以及在整个模型中所起到的作用。2015年以来,沈建大就已经将BIM技术应用到该课程的教学过程中。目前该课程的教学课时没有改变,但采用这种教学方式之后,的确起到了事半功倍的效果,使学生学习内容繁多复杂的钢结构课程时能得心应手。
四、BIM技术在工程管理课程中的应用
工程项目管理课程是沈建大工程管理专业的核心基础课程。该课程旨在培养学生掌握工程项目管理的理论和方法,能绘制工程流水施工以及网络计划,合理选择施工方案,编制施工进度计划表,阅读施工现场平面图等,培养学生发现、分析、研究、解决建设工程项目管理实际问题的基本能力,把学生培养成为具有从事建设工程目管理能力的优秀毕业生。因此,工程项目管理课程在本科教学中是一门具有较强实践应用性的课程。沈建大对该课程教学非常重视。
从专业知识学习的角度来看,工程项目管理是一门偏向管理类的学科,培养学生的实践能力和应用能力显得尤为重要。传统教学方式是按照课本编排的顺序,主要以板书的形式讲授知识点,过分偏重学生对理论细节的掌握。加上该课程教材文字较多,多为叙述讲解。经过调查发现,学生对该课程学习兴趣不大,积极性不高。为此,学校将工程项目管理课程教学与当代计算机技术相结合,创新改革教学方法,即应用计算机技术辅助教学,这样一方面可以让学生了解掌握工程管理相关的软件,如Revit,P3等。另一方面,这些软件可以构建三维可视化动态仿真工程,可以模拟各种工程案例,将原本“枯燥无味”的课堂教学变得生动起来,从而激发学生的学习热情,加深学生对工程管理课程的理解。学校把BIM技术引入工程项目管理课程教学中,应用BIM技术实现了施工可视化仿真教学,使学生能身临其境般地感受现场施工的氛围。同时,将施工进度安排,以及各部分的工程造价在构建的BIM模型中体现出来。采用这种教学方法,学生能更加深刻地理解工程项目管理的运作理念,引导学生将所学的知识与工程实践结合起来,起到了非常好的教学效果。
五、BIM技术在土木工程专业毕业设计环节中的应用
毕业设计是土木工程专业学生最后也是耗时最长的一门课程。其主要目的在于培养学生应用所学知识去解决实际工程问题的能力。设计内容主要包括工程制图、理论分析、结构设计等。通过毕业设计,使学生对土建设计和施工内容、施工全过程有一个比较全面的认识,在此过程中也熟悉相关规范准则,为今后独立工作打下基础。因此,毕业设计的意义在于提高学生解决实际问题的能力,在于培养学生踏实细致、严肃认真的工作态度。
由于毕业设计开始于大四下学期,这段时间有的学生在找工作或准备研究生复试,因此要学生完全静下心来做毕业设计很难。这就需要对毕业设计的教学方式作一些调整,甚至作一个比较大的改变。沈建大将BIM技术应用到土木工程制图、房屋建筑学以及一些专业课程的教学过程中,大四学生对BIM技术也有比较深刻的认识和理解,并且也具备熟练完成建模的能力。因此,沈建大将大四学生的毕业实习与毕业设计结合起来,以实习的具体工程为实际施工案例,然后应用BIM技术将施工流程完整地呈现出来,作为毕业设计成果的一部分。除此之外,要求学生在毕业设计环节全部采用BIM技术进行毕业设计,并且在答辩环节增加与BIM技术相关问题的比重。
将毕业设计同计算机技术结合起来的方式,为教学提供了新的视角,这样有助于学生在有限的时间里,更加系统地掌握土木工程学科知识。同时,也有助于培养学生的合作精神。
六、结语
BIM技术在传统专业课程教学中的应用,即将课堂教学与计算机技术相结合,的确可以产生事半功倍的效果。通过建立可视化三维模型,引导学生将所学的专业知识应用起来
,起到模拟实践的效果。教师应用BIM技术将书本上抽象的专业知识内容具体化,便于学生理解。因此,将BIM技术应用到相关专业课程教学过程中,对提高课程教学效果起到了积极的作用。参考文献:
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Abstract: