基于BIM的跨專業(yè)畢業(yè)綜合實(shí)踐探索與實(shí)踐

張健奎 丁賢 程曉紅

摘 要：通過以BIM技術(shù)平臺(tái)為紐帶實(shí)現(xiàn)了土建類建筑工程技術(shù)、工程造價(jià)、園林工程技術(shù)、裝飾工程技術(shù)四個(gè)專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)綜合實(shí)踐探索;同時(shí)以具體的工程項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)，通過BIM技術(shù)在建筑物全生命周期的應(yīng)用，各專業(yè)交叉合作，分工明確， 緊密協(xié)作，提高了BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目的管理效率，也鍛煉了學(xué)生們的專業(yè)設(shè)計(jì)能力及溝通與表達(dá)能力。

關(guān)鍵詞：BIM; 跨專業(yè);畢業(yè)綜合實(shí)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(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。它具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性等五大特點(diǎn)。BIM的出現(xiàn)將引發(fā)整個(gè)工程建設(shè)領(lǐng)域的第二次數(shù)字革命。BIM不僅帶來現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)步和更新?lián)Q代，它將間接影響了生產(chǎn)組織模式和管理方式，并將更長遠(yuǎn)地影響人們思維模式的轉(zhuǎn)變。BIM技術(shù)的核心是通過在計(jì)算機(jī)中建立模擬的建筑工程三維模型，同時(shí)利用數(shù)字化技術(shù)為整個(gè)模型提供完整的、與實(shí)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(gòu)件的幾何信息、專業(yè)屬性及狀態(tài)信息，還包括了非構(gòu)件對象（例如空間、運(yùn)動(dòng)行為）的信息。借助這個(gè)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(xiàng)目的相關(guān)利益方提供了一個(gè)工程信息交換和共享的平臺(tái)。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(hù)、場地分析、建筑策劃、方案論證、可視化設(shè)計(jì)、協(xié)同設(shè)計(jì)、性能化分析、工程量統(tǒng)計(jì)、管線綜合、施工進(jìn)度模擬、施工組織模擬、數(shù)字化建造、物料跟蹤、施工現(xiàn)場配合、竣工模型交付、建筑系統(tǒng)分析、災(zāi)害應(yīng)急模擬等。

建立以BIM應(yīng)用為載體的項(xiàng)目管理信息化，提升項(xiàng)目生產(chǎn)效率、提高建筑質(zhì)量、縮短工期、降低建造成本。主要體現(xiàn)在：三維渲染。宣傳展示;快速算量。精度提升;精確計(jì)劃，減少浪費(fèi);多算對比，有效管控;虛擬施工，有效協(xié)同;碰撞檢查，減少返工;沖突調(diào)用，決策支持。

二、開展基于BIM技術(shù)跨專業(yè)畢業(yè)綜合實(shí)踐的目的和意義

1.開展跨專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)綜合實(shí)踐的目的

結(jié)合本校建筑工程系建筑工程技術(shù)專業(yè)、工程造價(jià)、園林工程技術(shù)、裝飾工程技術(shù)四個(gè)專業(yè)的教學(xué)特點(diǎn)， 開展基于BIM技術(shù)的跨專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)綜合實(shí)踐。引入基于BIM的跨專業(yè)協(xié)同組織的畢業(yè)綜合教學(xué)方案的實(shí)施，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)效果，提高師資隊(duì)伍的實(shí)踐指導(dǎo)水平，探究BIM技術(shù)背景下跨專業(yè)的聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)新模式。探究跨專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)新模式，構(gòu)建跨專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)的基本框架;制定實(shí)施方案;形成獨(dú)立客觀的畢業(yè)設(shè)計(jì)考核評價(jià)體系。

2.開展跨專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)綜合實(shí)踐的意義

（1）探究跨專業(yè)的聯(lián)合設(shè)計(jì)新模式。從整體上綜合探究跨專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)過程中各因素之間的互相作用和其多樣化的表現(xiàn)形態(tài)，以動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)把握畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)過程的本質(zhì)和規(guī)律，構(gòu)建跨專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)的基本框架。

（2）提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)效果。在建筑工程技術(shù)、工程造價(jià)、裝飾專業(yè)、園林專業(yè)跨專業(yè)協(xié)同組織的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題中引入BIM技術(shù)，大幅度減少不同專業(yè)之間溝通障礙，增加方案優(yōu)化、完成建筑物全生命周期的BIM技術(shù)應(yīng)用，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)的技術(shù)含量。通過團(tuán)隊(duì)協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通交流能力，畢業(yè)設(shè)計(jì)的全面育人效果。

（3）提高師資隊(duì)伍的實(shí)踐指導(dǎo)水平?？鐚I(yè)協(xié)同指導(dǎo)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，不同專業(yè)的教師組成指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，為教師提供了相互學(xué)習(xí)和交流的平臺(tái)，有益于教師專業(yè)水平和畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)水平的提高。

（4）通過跨專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生提前模擬進(jìn)入工作狀態(tài)，完成不同崗位的工作內(nèi)容，為建筑企業(yè)輸送所需的BIM人才。

三、展開BIM技術(shù)跨專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程和方法

1.選題與準(zhǔn)備工作

畢業(yè)綜合實(shí)踐是高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是高職教育堅(jiān)持工學(xué)結(jié)合之路的重要體現(xiàn)，其目的是以就業(yè)為導(dǎo)向，提高畢業(yè)生的應(yīng)職崗位能力。以往的畢業(yè)綜合設(shè)計(jì)的課題中建筑工程技術(shù)以編制施工組織設(shè)計(jì)為主、工程造價(jià)專業(yè)以編制招標(biāo)控制價(jià)或投標(biāo)文件為主、裝飾工程技術(shù)專業(yè)以設(shè)計(jì)不同風(fēng)格的裝修方案為主、園林工程技術(shù)以園林景觀設(shè)計(jì)為主。基于BIM技術(shù)，開展土建施工學(xué)科內(nèi)的聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)，在不同專業(yè)間進(jìn)行的聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)，突破了傳統(tǒng)的單一專業(yè)、單人進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)模式， 增強(qiáng)了不同專業(yè)、不同崗位間的橫向交流，有利于拓展學(xué)生的眼界，增進(jìn)對彼此專業(yè)的了解，更重要是明白建筑物全生命周期的BIM應(yīng)用價(jià)值，為以后進(jìn)行崗位工作奠定基礎(chǔ)。

在畢業(yè)綜合實(shí)踐開始之前依托建筑系BIM協(xié)會(huì)，結(jié)合學(xué)生自愿報(bào)名原則，對各專業(yè)學(xué)生擇優(yōu)錄取?；贐IM的跨專業(yè)聯(lián)合畢設(shè)以真實(shí)項(xiàng)目或其他2萬平米以上的公共建筑為設(shè)計(jì)題目。，工程類型為公告建筑，涵蓋了建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、電氣、供暖通風(fēng)等專業(yè)，同時(shí)考慮工程量和BIM應(yīng)用周期適合學(xué)生在畢業(yè)綜合實(shí)踐5周完成， 同時(shí)符合各專業(yè)崗位訓(xùn)練需求。

2.各專業(yè)任務(wù)與協(xié)同安排

跨專業(yè)畢業(yè)綜合實(shí)踐各專業(yè)協(xié)同畢業(yè)設(shè)計(jì)的軟件交互模式如圖2-1所示。根據(jù)BIM技術(shù)在建筑招投標(biāo)、施工階段的應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行分工：其中建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生的任務(wù)包括應(yīng)用BIM軟件進(jìn)行土建模型創(chuàng)建、施工進(jìn)度模擬、模板腳手架方案編制和施工現(xiàn)場平面布置圖繪制并且進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)文件編制;工程造價(jià)的學(xué)生任務(wù)有利于BIM軟件安裝建模、招標(biāo)控制價(jià)和投標(biāo)文件的編制、整個(gè)階段的成本管理;建筑裝飾專業(yè)的任務(wù)有利用lumion和fuzor等軟件進(jìn)行BIM室內(nèi)裝修方案設(shè)計(jì)并且配合BIM軟件繪制裝修施工圖及工程量的計(jì)算;園林工程技術(shù)專業(yè)主要進(jìn)行園林景觀設(shè)計(jì)及相應(yīng)工程量的計(jì)算。

3.過程控制

在跨專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施過程中，由建筑系建筑、結(jié)構(gòu)、造價(jià)、安裝、園林、裝飾各專業(yè)教師形成聯(lián)合指導(dǎo)小組，充分發(fā)揮各專業(yè)的優(yōu)勢，對各個(gè)階段的學(xué)生BIM任務(wù)進(jìn)行指導(dǎo)。

在跨專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施之前，由指導(dǎo)老師充分討論認(rèn)真選題，既要考慮項(xiàng)目的復(fù)雜性也要考慮保證項(xiàng)目實(shí)施過程各專業(yè)的完成情況。選題完成后，聯(lián)合指導(dǎo)小組共同制定各專業(yè)學(xué)生畢業(yè)綜合實(shí)踐任務(wù)書。通過每周一匯報(bào)、中期檢查和公開答辯的方式，對畢業(yè)綜合實(shí)踐進(jìn)行全程跟蹤和層層把關(guān)，確保畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。在學(xué)生答辯環(huán)節(jié)，有企業(yè)專家和校內(nèi)教師組成答辯小組，共同檢驗(yàn)學(xué)生的畢業(yè)綜合實(shí)踐質(zhì)量。

四、基于BIM的跨專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)綜合實(shí)踐應(yīng)用實(shí)例

自2018年來，筆者作為指導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人一直負(fù)責(zé)開展基于BIM技術(shù)的建筑工程技術(shù)、工程造價(jià)、裝飾工程技術(shù)和園林工程技術(shù)的聯(lián)合畢業(yè)綜合實(shí)踐。

典型實(shí)例：“德陽市圖書館（川工院圖書館）項(xiàng)目的BIM技術(shù)應(yīng)用與管理” ，由2015級建筑工程技術(shù)專業(yè)1名、工程造價(jià)2名、裝飾工程技術(shù)1名、園林工程技術(shù)專業(yè)1名共5名學(xué)生組成。項(xiàng)目完成的主要BIM技術(shù)應(yīng)用包括：三維模型建立、深化設(shè)計(jì)與管線綜合、工程量計(jì)算與招投標(biāo)文件編制、室內(nèi)裝修設(shè)計(jì)、園林景觀設(shè)計(jì)與VR展示、施工進(jìn)度管理、成本管理等。

項(xiàng)目工程概況：德陽市圖書館（川工院圖書館）項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)位于四川工程職業(yè)技術(shù)院內(nèi)，為現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑物層數(shù)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(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)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(yè)技術(shù)學(xué)院圖書館、綜合教學(xué)樓、校史館，5.12大地震展覽館于一體。

1.模型創(chuàng)建

2.深化設(shè)計(jì)與管線綜合

建模過程為了避免了人為因素或者設(shè)計(jì)圖紙缺陷出現(xiàn)的模型錯(cuò)誤，可運(yùn)用建模軟件自帶的云功能，進(jìn)行云模型檢查，避免因少算、漏算、錯(cuò)算帶來的損失和風(fēng)險(xiǎn)。即可以對選定樓層進(jìn)行全面的模型檢查，將錯(cuò)誤分類處理，可手動(dòng)定位進(jìn)行修正，或一鍵自動(dòng)改正。

在建模過程中依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)管線優(yōu)化原則在三維環(huán)境里預(yù)先完成管線的排布工作，有利于空間的合理運(yùn)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(zhì)量。

3.工程量計(jì)算與預(yù)算文件編制

將各專業(yè)模型文件導(dǎo)入造價(jià)軟件建立造價(jià)模型，得到工程項(xiàng)目的預(yù)算書和各項(xiàng)報(bào)表，從而進(jìn)行工程造價(jià)分析?？梢栽谕瓿傻脑靸r(jià)模型中可以任意選擇構(gòu)件生成預(yù)算書。同時(shí)利用BIM進(jìn)行工程總成本內(nèi)部分析，控制對預(yù)算各分部分項(xiàng)的工程量，綜合單價(jià)，通過多維度進(jìn)行多算對比分析管控。

4.精裝修方案展示

裝飾專業(yè)學(xué)生根據(jù)前期建模文件，結(jié)合lumion和魯班班筑等精裝修軟件，根據(jù)室內(nèi)空間功能進(jìn)行精裝修方案設(shè)計(jì)，并完成了相應(yīng)的施工圖繪制和工程量的計(jì)算。

5.園林景觀設(shè)計(jì)

園林專業(yè)的學(xué)生根據(jù)建筑物的性質(zhì)及使用功能進(jìn)行了室外園林景觀設(shè)計(jì)并且進(jìn)行預(yù)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(shè)施的情況。

五、結(jié)束語

通過開展跨專業(yè)的聯(lián)合畢業(yè)綜合實(shí)踐，不同專業(yè)學(xué)生通過對軟件的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對軟件基礎(chǔ)應(yīng)用有了進(jìn)一步的掌握，更加深入的學(xué)習(xí)到BIM技術(shù)在項(xiàng)目全生命周期管理中存在的重要性。同時(shí)為今后上崗工作奠定了專業(yè)基礎(chǔ)，并且提升了就業(yè)的核心競爭力。通過土建施工類跨專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)綜合實(shí)踐模式在經(jīng)過四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院試驗(yàn)教學(xué) 后，證明了該模式以BIM技術(shù)平臺(tái)為紐帶實(shí)現(xiàn)了各專業(yè)的 緊密協(xié)作，提高了項(xiàng)目管理效率，鍛煉了學(xué)生們的專業(yè)設(shè)計(jì)能力及溝通與表達(dá)能力，也證明了該教學(xué)模式的實(shí)踐教學(xué)價(jià)值，具有實(shí)際教學(xué)意義。

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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?yàn)锽IM技術(shù)的教學(xué)與應(yīng)用。

基金項(xiàng)目：四川省教育廳2018-2020教育教學(xué)改革項(xiàng)目《基于BIM技術(shù)的跨專業(yè)畢業(yè)綜合實(shí)踐的探索與實(shí)踐》（JG2018-992）