基于BIM的跨專業畢業綜合實踐探索與實踐

張健奎 丁賢 程曉紅

摘 要：通過以BIM技術平臺為紐帶實現了土建類建筑工程技術、工程造價、園林工程技術、裝飾工程技術四個專業聯合畢業綜合實踐探索;同時以具體的工程項目進行試驗，通過BIM技術在建筑物全生命周期的應用，各專業交叉合作，分工明確， 緊密協作，提高了BIM技術在工程項目的管理效率，也鍛煉了學生們的專業設計能力及溝通與表達能力。

關鍵詞：BIM; 跨專業;畢業綜合實踐

一、BIM基本介紹

建筑信息模型（Building Information Modeling，簡稱BIM）是以建筑信息項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。它具有可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性等五大特點。BIM的出現將引發整個工程建設領域的第二次數字革命。BIM不僅帶來現有技術的進步和更新換代，它將間接影響了生產組織模式和管理方式，并將更長遠地影響人們思維模式的轉變。BIM技術的核心是通過在計算機中建立模擬的建筑工程三維模型，同時利用數字化技術為整個模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫。該信息庫不僅包含描述建筑物構件的幾何信息、專業屬性及狀態信息，還包括了非構件對象（例如空間、運動行為）的信息。借助這個富含建筑工程信息的三維模型，建筑工程的信息集成化程度大大提高，從而為建筑工程項目的相關利益方提供了一個工程信息交換和共享的平臺。BIM放在建筑物全生命周期視角下，主要的用途有BIM模型維護、場地分析、建筑策劃、方案論證、可視化設計、協同設計、性能化分析、工程量統計、管線綜合、施工進度模擬、施工組織模擬、數字化建造、物料跟蹤、施工現場配合、竣工模型交付、建筑系統分析、災害應急模擬等。

建立以BIM應用為載體的項目管理信息化，提升項目生產效率、提高建筑質量、縮短工期、降低建造成本。主要體現在：三維渲染。宣傳展示;快速算量。精度提升;精確計劃，減少浪費;多算對比，有效管控;虛擬施工，有效協同;碰撞檢查，減少返工;沖突調用，決策支持。

二、開展基于BIM技術跨專業畢業綜合實踐的目的和意義

1.開展跨專業聯合畢業綜合實踐的目的

結合本校建筑工程系建筑工程技術專業、工程造價、園林工程技術、裝飾工程技術四個專業的教學特點， 開展基于BIM技術的跨專業聯合畢業綜合實踐。引入基于BIM的跨專業協同組織的畢業綜合教學方案的實施，提高畢業設計的教學效果，提高師資隊伍的實踐指導水平，探究BIM技術背景下跨專業的聯合畢業設計新模式。探究跨專業的畢業設計新模式，構建跨專業畢業設計教學的基本框架;制定實施方案;形成獨立客觀的畢業設計考核評價體系。

2.開展跨專業聯合畢業綜合實踐的意義

（1）探究跨專業的聯合設計新模式。從整體上綜合探究跨專業聯合畢業設計教學過程中各因素之間的互相作用和其多樣化的表現形態，以動態的觀點把握畢業設計教學過程的本質和規律，構建跨專業畢業設計教學的基本框架。

（2）提高畢業設計的教學效果。在建筑工程技術、工程造價、裝飾專業、園林專業跨專業協同組織的畢業設計課題中引入BIM技術，大幅度減少不同專業之間溝通障礙，增加方案優化、完成建筑物全生命周期的BIM技術應用，提高畢業設計的技術含量。通過團隊協作，培養學生團隊協作精神和溝通交流能力，畢業設計的全面育人效果。

（3）提高師資隊伍的實踐指導水平。跨專業協同指導的畢業設計，不同專業的教師組成指導團隊，為教師提供了相互學習和交流的平臺，有益于教師專業水平和畢業設計指導水平的提高。

（4）通過跨專業聯合畢業設計，讓學生提前模擬進入工作狀態，完成不同崗位的工作內容，為建筑企業輸送所需的BIM人才。

三、展開BIM技術跨專業聯合畢業設計的過程和方法

1.選題與準備工作

畢業綜合實踐是高等職業教育人才培養目標的重要教學環節，是高職教育堅持工學結合之路的重要體現，其目的是以就業為導向，提高畢業生的應職崗位能力。以往的畢業綜合設計的課題中建筑工程技術以編制施工組織設計為主、工程造價專業以編制招標控制價或投標文件為主、裝飾工程技術專業以設計不同風格的裝修方案為主、園林工程技術以園林景觀設計為主。基于BIM技術，開展土建施工學科內的聯合畢業設計，在不同專業間進行的聯合畢業設計，突破了傳統的單一專業、單人進行畢業設計模式， 增強了不同專業、不同崗位間的橫向交流，有利于拓展學生的眼界，增進對彼此專業的了解，更重要是明白建筑物全生命周期的BIM應用價值，為以后進行崗位工作奠定基礎。

在畢業綜合實踐開始之前依托建筑系BIM協會，結合學生自愿報名原則，對各專業學生擇優錄取。基于BIM的跨專業聯合畢設以真實項目或其他2萬平米以上的公共建筑為設計題目。，工程類型為公告建筑，涵蓋了建筑、結構、給排水、電氣、供暖通風等專業，同時考慮工程量和BIM應用周期適合學生在畢業綜合實踐5周完成， 同時符合各專業崗位訓練需求。

2.各專業任務與協同安排

跨專業畢業綜合實踐各專業協同畢業設計的軟件交互模式如圖2-1所示。根據BIM技術在建筑招投標、施工階段的應用特點進行分工：其中建筑工程技術專業學生的任務包括應用BIM軟件進行土建模型創建、施工進度模擬、模板腳手架方案編制和施工現場平面布置圖繪制并且進行施工組織設計文件編制;工程造價的學生任務有利于BIM軟件安裝建模、招標控制價和投標文件的編制、整個階段的成本管理;建筑裝飾專業的任務有利用lumion和fuzor等軟件進行BIM室內裝修方案設計并且配合BIM軟件繪制裝修施工圖及工程量的計算;園林工程技術專業主要進行園林景觀設計及相應工程量的計算。

3.過程控制

在跨專業聯合畢業設計實施過程中，由建筑系建筑、結構、造價、安裝、園林、裝飾各專業教師形成聯合指導小組，充分發揮各專業的優勢，對各個階段的學生BIM任務進行指導。

在跨專業聯合畢業設計實施之前，由指導老師充分討論認真選題，既要考慮項目的復雜性也要考慮保證項目實施過程各專業的完成情況。選題完成后，聯合指導小組共同制定各專業學生畢業綜合實踐任務書。通過每周一匯報、中期檢查和公開答辯的方式，對畢業綜合實踐進行全程跟蹤和層層把關，確保畢業設計的質量。在學生答辯環節，有企業專家和校內教師組成答辯小組，共同檢驗學生的畢業綜合實踐質量。

四、基于BIM的跨專業聯合畢業綜合實踐應用實例

自2018年來，筆者作為指導小組負責人一直負責開展基于BIM技術的建筑工程技術、工程造價、裝飾工程技術和園林工程技術的聯合畢業綜合實踐。

典型實例：“德陽市圖書館（川工院圖書館）項目的BIM技術應用與管理” ，由2015級建筑工程技術專業1名、工程造價2名、裝飾工程技術1名、園林工程技術專業1名共5名學生組成。項目完成的主要BIM技術應用包括：三維模型建立、深化設計與管線綜合、工程量計算與招投標文件編制、室內裝修設計、園林景觀設計與VR展示、施工進度管理、成本管理等。

項目工程概況：德陽市圖書館（川工院圖書館）項目建設地點位于四川工程職業技術院內，為現澆鋼筋混凝土框架結構，建筑物層數為5層，局部三層。總高26.7米，建筑面積17200平方米耐火等級二級，抗震設防烈度為6度，設計使用年限50年。是一所綜合性的圖書館，集成了德陽圖書館，四川工程職業技術學院圖書館、綜合教學樓、校史館，5.12大地震展覽館于一體。

1.模型創建

2.深化設計與管線綜合

建模過程為了避免了人為因素或者設計圖紙缺陷出現的模型錯誤，可運用建模軟件自帶的云功能，進行云模型檢查，避免因少算、漏算、錯算帶來的損失和風險。即可以對選定樓層進行全面的模型檢查，將錯誤分類處理，可手動定位進行修正，或一鍵自動改正。

在建模過程中依據設計規范和施工經驗，根據管線優化原則在三維環境里預先完成管線的排布工作，有利于空間的合理運用，施工順序的合理安排，避免空間沖突，從而避免拆改，提高施工效率和質量。

3.工程量計算與預算文件編制

將各專業模型文件導入造價軟件建立造價模型，得到工程項目的預算書和各項報表，從而進行工程造價分析。可以在完成的造價模型中可以任意選擇構件生成預算書。同時利用BIM進行工程總成本內部分析，控制對預算各分部分項的工程量，綜合單價，通過多維度進行多算對比分析管控。

4.精裝修方案展示

裝飾專業學生根據前期建模文件，結合lumion和魯班班筑等精裝修軟件，根據室內空間功能進行精裝修方案設計，并完成了相應的施工圖繪制和工程量的計算。

5.園林景觀設計

園林專業的學生根據建筑物的性質及使用功能進行了室外園林景觀設計并且進行預算文件的編制，通過對室外的空間渲染，直觀形象的展示建筑物建成后附屬設施的情況。

五、結束語

通過開展跨專業的聯合畢業綜合實踐，不同專業學生通過對軟件的學習，使學生對軟件基礎應用有了進一步的掌握，更加深入的學習到BIM技術在項目全生命周期管理中存在的重要性。同時為今后上崗工作奠定了專業基礎，并且提升了就業的核心競爭力。通過土建施工類跨專業聯合畢業綜合實踐模式在經過四川工程職業技術學院試驗教學 后，證明了該模式以BIM技術平臺為紐帶實現了各專業的 緊密協作，提高了項目管理效率，鍛煉了學生們的專業設計能力及溝通與表達能力，也證明了該教學模式的實踐教學價值，具有實際教學意義。

參考文獻：

[1]王淑娜，王霞.高校土建類專業聯合畢業設計探索--以河北建筑工程學院給排水科學與工程專業為例[J].教育教學論壇，2017（06）：144-145.

[2]王婉，李懷健，劉勻.BIM技術在校企聯合畢業設計中的應用和實踐[J].高等建筑教育，2018，27（06）：161-166.

[3]孫傳智，喬燕，郞.BIM在土木工程專業畢業設計中的應用探索[J].教育教學論壇，2020（13）：248-249.

[4]池慧，盧楠，邊金.基于BIM的工程管理專業畢業設計模式探索[J].科教導刊（下旬），2020（01）：47-48.

[5]陳娟娟，段智文.BIM技術在應用型本科高校工程管理專業畢業設計中的應用[J].居舍，2020（01）：170.

作者簡介：

張健奎，1988年9月生，山西臨汾人，研究生，講師，研究方向為BIM技術的教學與應用。

基金項目：四川省教育廳2018-2020教育教學改革項目《基于BIM技術的跨專業畢業綜合實踐的探索與實踐》（JG2018-992）