2工程管理专业三维实景建模实验室建设的必要性
2.1三维实景建模实验室建设背景分析
不同于纯技术的土木工程等专业,工程管理专业研宂的重点是对不同实施方案下的经济效果进行评价,从而找到更经济的方案去实施。需要的是对工程项目全过程进行管理,不仅要具有管理思想,还要具有一定的工程技术背景;不仅要培养学生的理论水平,还要培养
工程项目全过程管理的实践能力。但目前工程管理专业实践教学环节还仅局限于传统的教学模式,如生产实习、课程设计、实验、毕业设计(或论文),而且由不同的老师担任教学,各自独立、联系不强、不成系统,对各个环节不能融会贯通,教学效果达不到要求。因此,利用现代信息技术,创建新的实践教学方式,使学生参与工程项目全过程、全方位、实战式的实践教学活动成为必然趋势。
三维实景建模技术的发展与应用为解决工程管理专业实践教学条件的局限提供了良好条件。在工程项目不同阶段进行拍摄建模,并对不同阶段的实景模型进行对比分析,使学生工程项目全过程的质量、进度、投资控制,合同和信息管理等方面都有比较详细的掌握。解决了工程项目的建设与管理具有不可逆转、不可重复的特点,便于学生对不同的施工组织和管理模式特点下的施工方案产生的施工效果进行分析,通过实验数据积累与分析,能较好的得出某个方案的实施结果及投资效果。
2.2三维实景建模实验室建设重要性
一是三维实景建模实验室的建设,将工程项目实景与教学相结合,弥补了因传统教学通过动画模拟演示等手段而造成的缺憾,保证了实验项目的真实性,让学生身临其境。三维实景模型不仅可靠性高、通用性强,还便于对对模型进行维护和更新换代。三维实景模型使工程项目时间和空间的局限性被打破,将实景建筑搬进实验室,现代信息技术手段得到充分利用,提高了学生实践能力和实验效率。
二是三维实景建模技术不仅将工程施工过程不同阶段通过电脑屏幕显示出来,更重要的是将管理过程中的数据分析展现出来,使学生在实验教学中真实体验到工程管理带来的效益,比如通过模型的前后对比分析进度偏差及应采取的纠偏措施等,这种效益不是通过书本上计算得出来,而是通过模型直观展现出来的。
三是有利于培养工程管理专业创新性人才。传统实验教学往往让学生验证己有的科学结论,主动性不强,缺少创造性测量和实验探索的机会。三维实景建模实验室通过无人机、数码相机、3D扫描等工具对真实项目数据的采集,再利用软件平台生成三维实景模型,便于
学生对项目不同阶段模型进行选择和组合。根据实验目的对项目整个生命周期各个阶段进行研宄与分析,为研宄性实验、探索性实验建立了自由平台,利于启发学生的想象力、探索精神、求知欲望和创造力。
四是有利于促进理论教学。三维实景模型很好的实现了与B1M的融合,打通了从设计到施工过程管理再到运维的所有环节,可以通过设置和再开发,作为理论教学的辅助工具。一些抽象的理论与分析都可以利用三维实景模型展现于课堂教学中,通过实验方法引入新
的概念和规律,将理论教学与实验教学有机地结合起来。
3三维实景建模实验室建设内容及技术要求
3.1三维实景建模实验室建设内容
结合工程管理专业的研宄对象与实践教学的目的,工程管理专业三维实景建模实验室的建设可以完成以下两个方面的建设。
第一,三维实景数据的采集。三维实景数据采集是最基基础的工作。可以跟踪一个典型项目从勘察设计开始到交付使用全过程分阶段进行采集,这样就可以获得项目各个阶段的数据。一般来说,需要使用无人机、数码相机,对需要实景建模的施工场地进行拍摄。拍摄
的关键是进行无人机航线的规划和飞行高度,确保所生成实景模型的清晰度。数据采集工作可以由学生自己做,也可交由专业的公司来做以节省费用和时间。
第二,工程项目寿命周期各阶段的三维实景建模。应该根据工程管理的过程按照阶段建立相应的实景模型。经过这些实景模型的建设将整个项目管理过程连接起来,而且每个阶段可以决策参考也可以全过程前后对比决策反馈。
3.2三维实景建模实验室建设技术要求
三维实景建模实验建立的关键是采用计算机软件对采集的图片进行实景还原技术来构建实验模型,判别实验效果的判别标准等,实验室的建设应包括硬件设施建设、软件设施建设、技术人员配备以及管理机制等建设。第一,硬件设施。三维实景建模技术原理主要是通过不同图像中同一像素的空中三角测量运算来定位、生成点云,然后重建模型。因此,实验室硬件设施主要包括智能手机、数码照相机、无人机、电脑等数据采集与生成设备。
第二,软件设施。目前成熟熟的三维实景建模软件有ContextCapture、Photoscan、GeomagicStudio等。综合考虑软件的性能、可拓展性以及与其他软件的兼容性,建议采用Bentley公司的实景建模软件ContextCapture(原名Smart3DCapture),可使用各种数码相机所拍摄的影像资料,轻松生成具有高精度的三维实景模型。
第三,技术人员配备。实验室人员的配备,要求是具有懂工程管理技术、计算机维护、三维实景建模实验开发等相关人才。
4结束语
随着工程建设行业用户对数字化需求越来越明显,三维实景建模成为我国发展高质量的智慧建造体系最基础的工作,为实现从勘察设计到施工过程管理再到项目运营全过程智慧化成为可能。三维实景建模实验室的建设打破了工程管理专业现有实验教学模式的限制,有
利于提高学生的积极性和主动性,提高了学生的实践能力和创新能力,对于丰
(上接第147页)总结先进典型的崇高精神和责任担当,创新宣传手段,增强吸引力,激发更多学生“学习先进、保持先进、赶超先进”。其次,要发挥“身边榜样”的引领示范作用。积极推选优秀党员、优秀团员、优秀学生干部等学生骨干,并且有目的、
多渠道地提升学生骨干的思想政治水平,增强学生骨干对身边同学的影响力。同时,还要对获得表彰和奖励的优秀学生骨干进行宣传,让广大学生感受和汲取身边榜样的力量,从而以先进为标杆,正视自身不足,对照先进典型践行社会责任。
丰富工程管理专业实践教学环节、有效提高人才培养质量具有重要意义。但是目前三维实景建模处于起步阶段,有关技术、标准以及在工程管理领域的应用还有待进一步发展。因此,在高校建设工程管理专业三维实景建模实验室需要各方条件的积极配合,如资金、技术、实验师资等资源的综合开发利用,是目前实验室建设的关键问题。
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