BIM技術(shù)在建筑工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用研究
——以江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院為例

史艾嘉 （江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院，江蘇 常州 213000）

0 前言

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，它以所見即所得，各專業(yè)間協(xié)同性、模擬性、優(yōu)化性及可出圖性等特點在全球范圍內(nèi)得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)可。近年來，我國在較多復(fù)雜、標(biāo)志性工程中應(yīng)用了BIM技術(shù)，如上海中心大廈，港珠澳大橋等。BIM技術(shù)的應(yīng)用為這些工程建設(shè)帶來了極大的便利，提高了建筑施工管理水平，獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

近年來，我國逐漸重視職業(yè)教育人才的培養(yǎng)，教育部職業(yè)技術(shù)教育中心在2019年6月公布了全國首批“1+X”證書制度試點院校名單，我校正式被確定為教育部首批建筑信息模型（BIM）證書試點院校。因此，BIM教學(xué)改革迫在眉睫，如何將BIM技術(shù)與課程有效融合將是未來需要落實的重要問題。本文將以土木工程學(xué)院三年制建筑工程技術(shù)專業(yè)為例，探討該專業(yè)第五學(xué)期開設(shè)的畢業(yè)設(shè)計課程如何與BIM技術(shù)相結(jié)合，以達(dá)到檢驗學(xué)生專業(yè)知識的同時，提升學(xué)生的BIM技術(shù)水平的目的。

1 我校BIM人才培養(yǎng)模式

推動BIM教學(xué)改革的關(guān)鍵措施之一是確立BIM人才培養(yǎng)模式。目前，我校培養(yǎng)BIM人才主要在以下三種模式中探索：①參加學(xué)校BIM社團(tuán)、參加全國各機(jī)構(gòu)的BIM比賽，學(xué)生通過BIM比賽提升BIM技術(shù)水平，然而此種形式受眾面小，僅小部分學(xué)生BIM水平得到提高，大多數(shù)學(xué)生無法從中受益。②單獨開設(shè)BIM課程，以土木工程學(xué)院為例，單獨開設(shè)了《BIM應(yīng)用基礎(chǔ)》課程，學(xué)生通過實操，掌握Revit基礎(chǔ)操作，但該課程目前仍未涉及其它BIM軟件。③將BIM知識融入到各課程中去，如土木工程學(xué)院《施工組織管理》課程加入BIM三維場地布置內(nèi)容，《建筑工程計量與計價》課程加入BIM計量與計價內(nèi)容等，但涉及的科目不多。

鑒于“1+X”BIM等級考試在我校全面推進(jìn)，學(xué)生對BIM的認(rèn)識逐漸深入，對BIM學(xué)習(xí)的熱情也愈加高漲，人才培養(yǎng)修訂成為我校BIM教學(xué)改革急需解決的問題。目前，我校組織對各專業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了調(diào)整，以“1+X”BIM等級證書制度為契機(jī)重新修改專業(yè)人才培養(yǎng)，以建筑工程技術(shù)專業(yè)為例，該專業(yè)人才培養(yǎng)方案結(jié)合“1+X”建筑信息模型（BIM）職業(yè)技能等級標(biāo)準(zhǔn)，將BIM技術(shù)融入進(jìn)各專業(yè)課程教學(xué)以及畢業(yè)設(shè)計，并開設(shè)BIM實訓(xùn)課程，增加BIM技術(shù)的教學(xué)課時。

2 我校建筑工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計現(xiàn)狀

畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生在校學(xué)習(xí)的最后一門課程，也是實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的最后一個重要環(huán)節(jié)，用于檢驗學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識是否具有能在實踐中解決實際問題的能力。近幾年來，我校建筑工程技術(shù)專業(yè)開設(shè)的畢業(yè)設(shè)計一直是以施工組織設(shè)計作為最終成果，這是因為，施工組織設(shè)計是用以指導(dǎo)施工全過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)文件，它結(jié)合了學(xué)生在近三年學(xué)習(xí)期間所學(xué)的大部分專業(yè)知識。

在畢業(yè)設(shè)計準(zhǔn)備階段，老師會提前向?qū)W生下發(fā)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，指導(dǎo)書。要求學(xué)生針對某一單位工程編制施工組織設(shè)計，其中內(nèi)容包括工程概況、施工準(zhǔn)備工作計劃、施工部署、施工現(xiàn)場總平面布置、施工進(jìn)度計劃、施工方案、主要施工機(jī)械、勞動力配備計劃、安全文明施工、季節(jié)性施工等至少十項規(guī)定內(nèi)容，并按照學(xué)校規(guī)定的格式要求進(jìn)行排版。學(xué)生接收畢業(yè)設(shè)計任務(wù)后，便會進(jìn)行資料的收集與整理、編制施工組織設(shè)計，以及資料的裝訂與最后的答辯。從畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容上看成果較豐富，對學(xué)生的專業(yè)要求也高。但是，實際上目前畢業(yè)設(shè)計階段仍存在諸多問題。

①畢業(yè)設(shè)計重復(fù)率高，導(dǎo)致查重率居高不下。我校畢業(yè)設(shè)計（施工組織設(shè)計）的查重率要求不能高于40%。然而施工組織設(shè)計的內(nèi)容專業(yè)術(shù)語較多，且大多數(shù)的施工工藝基本相同，這就導(dǎo)致學(xué)生雖然使用的是不同工程的施工圖紙，但是，一旦某些施工工藝相同，則必然會導(dǎo)致文字描述相似、套話多，因此不可避免導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)設(shè)計重復(fù)率偏高。

②畢業(yè)設(shè)計成效不明顯，蒙混過關(guān)。某些學(xué)生出于懶惰心理，會直接照搬施工單位編制的某項目施工組織設(shè)計，東拼西湊作為自己的畢業(yè)設(shè)計成果，只注重畢業(yè)設(shè)計的格式規(guī)范調(diào)整，以及老師要求必須檢查的幾個關(guān)鍵節(jié)點，如施工現(xiàn)場平面布置圖是否布置合理，施工進(jìn)度計劃表是否編制準(zhǔn)確。因此，學(xué)生即便完成了畢業(yè)設(shè)計，但大部分內(nèi)容都不是自己所寫，導(dǎo)致編制的施工組織設(shè)計不合理、脫離工程實際，如施工工期明顯與工程規(guī)模不符、某些施工方案無中生有等。

③畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容信息化程度不高，不能與時俱進(jìn)。大多數(shù)學(xué)生在編制施工組織設(shè)計時，使用的專業(yè)軟件較少。其中，施工現(xiàn)場平面布置圖繪制以CAD軟件為主，施工進(jìn)度計劃以Excel為主，而類似夢龍網(wǎng)絡(luò)計劃這類專業(yè)性軟件使用率則較低，學(xué)生運用多種專業(yè)軟件能力欠缺。因此，進(jìn)入社會后難以快速適應(yīng)企業(yè)要求，需要投入時間去學(xué)習(xí)新的軟件。

④學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，缺乏團(tuán)隊溝通。現(xiàn)階段畢業(yè)設(shè)計都是以學(xué)生個人為單位，每人自己去找施工圖紙，編制相應(yīng)的施工組織設(shè)計。這樣的畢業(yè)設(shè)計方案缺少學(xué)生之間的相互合作交流，各自為政。其次，學(xué)生在每月集中返校一次，指導(dǎo)老師給學(xué)生一對一指導(dǎo)，由于指導(dǎo)老師指導(dǎo)學(xué)生較多，效率較低，學(xué)生主觀能動性不足。因此，畢業(yè)設(shè)計成果質(zhì)量不高。

3 基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計實施方案

基于以上原因，探索基于BIM的畢業(yè)設(shè)計實施方案十分必要，它不僅能提升學(xué)生的BIM技術(shù)水平，同時也能提高學(xué)生各項綜合能力與團(tuán)隊協(xié)作水平。下面以某一工程為例，結(jié)合建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生所學(xué)知識及“1+X”BIM等級考試工程管理，開展畢業(yè)設(shè)計教學(xué)。

3.1 畢業(yè)設(shè)計總體要求

①根據(jù)班級人數(shù)，以4-5人為一組，分成若干小組，每位指導(dǎo)老師可指導(dǎo)2-3組。

②每一小組選取一工程項目進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，要求地面以上不低于5層，每層建筑面積原則上不低于500m2，有無地下室不限。

③各小組成員需分工明確，將畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容進(jìn)行劃分，確保每位成員都有相應(yīng)任務(wù)。成果提交內(nèi)容需包括完整的工程項目BIM模型文件一份（rvt格式）、施工現(xiàn)場平面布置圖一份（dwg格式）、施工現(xiàn)場平面布置三維模型一份、施工進(jìn)度計劃一份（運用夢龍網(wǎng)絡(luò)計劃或project編制）、

④最終學(xué)生個人分?jǐn)?shù)=成果匯報（20%）+組內(nèi)互評（30%）+教師評分（50%）。

3.2 項目實施過程

3.2.1 Revit創(chuàng)建項目模型

以某一工程項目為基礎(chǔ)，根據(jù)工程圖紙，運用Revit創(chuàng)建工程項目BIM模型，如圖1所示。

圖1 Revit模型

3.2.2 廣聯(lián)達(dá)GTJ土建算量

將Revit模型導(dǎo)入到廣聯(lián)達(dá)GTJ軟件，通過廣聯(lián)達(dá)GFC插件可將Revit三維模型轉(zhuǎn)換成算量文件，不需要在GTJ軟件中進(jìn)行二次重復(fù)建模，便可進(jìn)行工程量統(tǒng)計，導(dǎo)出工程項目各樓層柱、梁、板、樓梯的工程量報表，如圖2所示。

圖2 工程量報表

3.2.3 BIM 5D

根據(jù)工程項目運用project軟件或斑馬夢龍網(wǎng)絡(luò)計劃軟件編制施工進(jìn)度計劃表，并導(dǎo)入BIM5D與主體結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，進(jìn)行施工過程模擬，如圖3所示。

圖3 BIM 5D施工模擬

3.2.4 施工現(xiàn)場平面布置

運用廣聯(lián)達(dá)BIM施工現(xiàn)場平面布置軟件繪制三維施工現(xiàn)場平面布置模型，并導(dǎo)出施工現(xiàn)場平面布置cad圖紙及施工現(xiàn)場平面布置漫游。如圖4、圖5所示。

4 結(jié)論與展望

圖4 三維施工現(xiàn)場布置

圖5 施工現(xiàn)場漫游

本文以江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院為例，將BIM技術(shù)與畢業(yè)設(shè)計相融合，提出了基于BIM的建工專業(yè)畢業(yè)設(shè)計實施方案，該方案適應(yīng)現(xiàn)階段BIM人才培養(yǎng)模式。學(xué)生通過運用多種BIM軟件結(jié)合工程實例完成畢業(yè)設(shè)計，不僅有利于降低畢業(yè)設(shè)計的重復(fù)率，同時提升自己的BIM技術(shù)水平與團(tuán)隊協(xié)同工作的能力。此外，學(xué)生也可將BIM畢業(yè)設(shè)計成果用于參加BIM畢業(yè)設(shè)計大賽，以賽促學(xué)。

但是，此方案在現(xiàn)階段仍有不足，比如建工專業(yè)人數(shù)較多，而機(jī)房采購的BIM專業(yè)軟件節(jié)點較少，需要進(jìn)行合理分配，否則會影響畢業(yè)設(shè)計進(jìn)度。因此，學(xué)校應(yīng)根據(jù)學(xué)生人數(shù)采購充足數(shù)量的BIM軟件云鎖開放給學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。

隨著BIM技術(shù)在土木工程領(lǐng)域的不斷推廣，社會對BIM人才的需求日趨增多，我校將BIM技術(shù)融入到畢業(yè)設(shè)計，就是為了更好地讓學(xué)生掌握BIM專業(yè)知識，提高自己的就業(yè)能力，為社會持續(xù)輸送優(yōu)秀的BIM技術(shù)人才。