張 冰

（吉林建筑科技學(xué)院土木工程學(xué)院，吉林 長春 130114）

近年來，BIM技術(shù)在土木工程中應(yīng)用越來越普遍并已趨于成熟，企業(yè)對(duì)BIM人才需求越來越緊迫，要求的標(biāo)準(zhǔn)也越來越高。為了更貼合企業(yè)的需求，企業(yè)和許多軟件研發(fā)公司在國家相關(guān)政策指引下，和行業(yè)協(xié)會(huì)共同舉辦了各類BIM大賽共同商討大賽內(nèi)容，制定比賽規(guī)則，以促進(jìn)學(xué)生BIM知識(shí)及技術(shù)的應(yīng)用能力。

各高校也積極探索BIM信息化人才培養(yǎng)的途徑和方法，吉林建筑科技學(xué)院（以下簡稱我校）以繼續(xù)加深BIM技術(shù)產(chǎn)學(xué)研合作為目的，與中國建設(shè)教育協(xié)會(huì)，深圳市斯維爾科技股份有限公司、廣聯(lián)達(dá)科技股份有限公司、品茗安控信息技術(shù)股份有限公司、吉林省求實(shí)建設(shè)軟件有限公司等企業(yè)建立了校企合作協(xié)議，并參加其舉辦的各類BIM大賽。結(jié)合賽況反饋，對(duì)土木工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行改革探索，本文通過畢業(yè)設(shè)計(jì)改革實(shí)際做法的總結(jié)，分享我校土木工程專業(yè)的做法及經(jīng)驗(yàn)，以期對(duì)土木工程專業(yè)深化教學(xué)改革起到啟發(fā)和促進(jìn)作用。

1 基于BIM大賽共同特性的土木工 程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容的提煉

考察歷年的BIM比賽，總結(jié)其內(nèi)容有BIM土建建模及應(yīng)用、BIM造價(jià)管理、BIM招投標(biāo)應(yīng)用、BIM施工組織設(shè)計(jì)、BIM5D施工管理、 BIM裝配式建筑、BIM智能建造等；涉及的軟件類型有：Revit結(jié)構(gòu)建模軟件、計(jì)量軟件、計(jì)價(jià)軟件、模板和腳手架設(shè)計(jì)軟件、場地布置軟件、進(jìn)度計(jì)劃軟件、漫游及碰撞軟件等。

土木工程專業(yè)有傳統(tǒng)的建筑、結(jié)構(gòu)、施工一體化的3階段畢業(yè)設(shè)計(jì)，還有全周期的工程量清單計(jì)價(jià)及施工組織設(shè)計(jì)等。傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容涵蓋了建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方案、施工現(xiàn)場平面布置、施工進(jìn)度計(jì)劃、模板及腳手架設(shè)計(jì)、工程量清單、招標(biāo)控制價(jià)等。

從歷年BIM大賽的內(nèi)容上看，比較全面地考查了土木工程專業(yè)的內(nèi)容。這樣就可以考慮在傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)應(yīng)融入BIM的內(nèi)容，BIM大賽為土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了改革思路和方向。

2 畢業(yè)設(shè)計(jì)改革實(shí)施方案

2.1 增加設(shè)計(jì)組類別

保留傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)組類別，增加了“ BIM施工組織設(shè)計(jì)”“BIM工程量清單計(jì)價(jià)”兩個(gè)設(shè)計(jì)組。

2.2 編寫新增設(shè)計(jì)組的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書及指導(dǎo)書

新增設(shè)計(jì)組的任務(wù)書和指導(dǎo)書在原有內(nèi)容的基礎(chǔ)上增加BIM內(nèi)容。BIM施工組織設(shè)計(jì)中，與舊版設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)的內(nèi)容有：BIM場布對(duì)應(yīng)施工現(xiàn)場平面布置圖，BIM模板腳手架對(duì)應(yīng)模板和腳手架設(shè)計(jì)施工圖，BIM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃及BIM4D對(duì)應(yīng)進(jìn)度計(jì)劃編制。

在BIM工程量清單計(jì)價(jià)中，與舊版設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的內(nèi)容有： BIM計(jì)量對(duì)應(yīng)工程量計(jì)算、BIM計(jì)價(jià)對(duì)應(yīng)清單計(jì)價(jià)及定額計(jì)價(jià)、BIM5D對(duì)應(yīng)進(jìn)度安排及資金安排等。

把這些對(duì)應(yīng)的內(nèi)容，有效銜接并安排好學(xué)習(xí)步驟及學(xué)習(xí)時(shí)間是任務(wù)書及指導(dǎo)書編制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。 新任務(wù)書增加了使用BIM軟件的類型、學(xué)習(xí)BIM視頻的網(wǎng)址、BIM技術(shù)應(yīng)用點(diǎn)、提交BIM成果等內(nèi)容；新指導(dǎo)書的編制增加BIM建模步驟、BIM各軟件及其應(yīng)用范圍、BIM及專業(yè)兩部分知識(shí)銜接的進(jìn)度安排等內(nèi)容。新舊任務(wù)書及指導(dǎo)書的對(duì)照如表1。

表1 新舊任務(wù)書及指導(dǎo)書對(duì)照表

2.3 制定選拔學(xué)生方案

傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生可以根據(jù)自己就業(yè)的方向自愿填報(bào)畢業(yè)設(shè)計(jì)組，然后由畢業(yè)設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)的教師和學(xué)生組長整理大家的意愿，完成合理分組。新增的BIM設(shè)計(jì)組，學(xué)生不僅要完成BIM與專業(yè)兩項(xiàng)設(shè)計(jì)內(nèi)容，而且還要用部分設(shè)計(jì)作品參加BIM設(shè)計(jì)大賽。要在大賽中取得好成績，選拔學(xué)生這一環(huán)節(jié)也很重要。

學(xué)生的選拔以計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、識(shí)圖能力、施工技術(shù)及工程造價(jià)理論課及對(duì)應(yīng)的課程設(shè)計(jì)成績等為主要依據(jù)，擇優(yōu)錄取“有BIM專長”及“有BIM大賽經(jīng)驗(yàn)”的學(xué)生。

3 基于BIM應(yīng)用和專業(yè)知識(shí)有效銜 接的畢業(yè)設(shè)計(jì)改革

BIM應(yīng)用和專業(yè)知識(shí)的有效銜接，是畢業(yè)設(shè)計(jì)改革的重點(diǎn)。

3.1 針對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和BIM設(shè)計(jì)兩者的穿插教學(xué)。

內(nèi)容安排要合理。建模和識(shí)圖，合理穿插教學(xué)。建模結(jié)合軟件的視頻講義和BIM教師操作講解，識(shí)圖結(jié)合“101制圖規(guī)則與構(gòu)造詳圖”的圖集和專業(yè)教師課堂講解。內(nèi)容細(xì)化到每一個(gè)房間，再細(xì)化到每一個(gè)構(gòu)件，最后細(xì)化到復(fù)雜節(jié)點(diǎn)。實(shí)踐證明，在不斷修改糾錯(cuò)的過程中，不僅使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，而且學(xué)生識(shí)圖能力和建模能力也明顯提高。

下圖為新增BIM設(shè)計(jì)組建模的部分成果展示。利用BIM的可視化特點(diǎn)，可以發(fā)現(xiàn)圖紙的不合理之處，進(jìn)而對(duì)圖紙進(jìn)行修改（圖1）。

圖1 識(shí)圖和建模對(duì)比-圖紙修改

3.2 BIM及專業(yè)的有效銜接

保留傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容，增加BIM場布軟件的應(yīng)用，使BIM及專業(yè)達(dá)到了有效的銜接。

專業(yè)教師先講解施工現(xiàn)場平面布置的原則、步驟、內(nèi)容、圖例表示方法，頁面布局等，并要求學(xué)生完成CAD的場地布置圖。然后學(xué)生通過場布軟件的學(xué)習(xí)，自然能夠完成合理的場地布置，BIM教師需要指導(dǎo)軟件的用法，學(xué)生可在BIM老師的指導(dǎo)下完成動(dòng)畫模擬。

如圖2，新增BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)組場布的部分成果展示。

圖2 CAD繪制及BIM應(yīng)用對(duì)比主體階段施工現(xiàn)場平面布置圖

3.3 手工算量與BIM圖形算量相結(jié)合

保留傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的手工計(jì)量計(jì)價(jià)內(nèi)容，對(duì)照BIM圖形算量，可加深對(duì)計(jì)量規(guī)則的學(xué)習(xí)及計(jì)價(jià)的實(shí)際應(yīng)用。

BIM工程量清單計(jì)價(jià)畢業(yè)設(shè)計(jì)，是BIM設(shè)計(jì)改革的主要內(nèi)容，因?yàn)锽IM計(jì)量計(jì)價(jià)在工程實(shí)踐中應(yīng)用已經(jīng)很成熟，各大公司軟件的準(zhǔn)確性也在逐年提高，學(xué)生就業(yè)需求也呈上升趨勢。

專業(yè)教師講解工程量計(jì)算規(guī)則，學(xué)生結(jié)合圖紙完成手工算量計(jì)算書，計(jì)算書要體現(xiàn)外邊線、軸線、中線的概念及計(jì)算規(guī)則。BIM教師結(jié)合軟件視頻講解計(jì)量模型的建立，學(xué)生學(xué)會(huì)算量公式設(shè)置，計(jì)算規(guī)則參數(shù)的設(shè)置等，并通過手工算量和模型算量對(duì)比，達(dá)到修正計(jì)算書，精準(zhǔn)建模的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

專業(yè)教師講解如何確定清單項(xiàng)目組價(jià)定額項(xiàng)目，綜合單價(jià)計(jì)價(jià)方法，學(xué)生完善計(jì)價(jià)軟件的清單編制及組價(jià)。完成傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的招標(biāo)控制價(jià)，并與軟件導(dǎo)出的招標(biāo)控制價(jià)進(jìn)行對(duì)比，使專業(yè)知識(shí)和軟件應(yīng)用很好銜接，真正實(shí)現(xiàn)BIM的實(shí)際應(yīng)用。

新增BIM設(shè)計(jì)組的工程量清單計(jì)價(jià)的部分成果展示。如圖3，圖4。

圖3 工程量清單計(jì)量的對(duì)比-砌塊墻的工程量計(jì)算

圖4 工程量清單計(jì)價(jià)對(duì)比-屋面防水

4 BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)成果與BIM畢業(yè)設(shè) 計(jì)大賽的結(jié)合

用BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)成果同時(shí)參加各類BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)大賽。

從2016年的BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)試點(diǎn)改革開始，每年組織設(shè)計(jì)組的學(xué)生參加BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)大賽。在傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，按照主辦方要求準(zhǔn)備大賽的作品，因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)中使專業(yè)知識(shí)和BIM技術(shù)做了有效的銜接，學(xué)生對(duì)比賽的內(nèi)容產(chǎn)生了濃厚的興趣，進(jìn)而提高了學(xué)生參賽的積極性。2016-2021年學(xué)生獲得大賽獎(jiǎng)勵(lì)30余項(xiàng)。其中特等獎(jiǎng)3項(xiàng)，一等獎(jiǎng)6項(xiàng)。同時(shí)在大賽中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐漸完善畢業(yè)設(shè)計(jì)改革，取得了明顯成效。

5 結(jié)語

BIM是21世紀(jì)建筑領(lǐng)域的一個(gè)熱門發(fā)展技術(shù)，各企業(yè)、各高校都在努力嘗試如何將BIM和專業(yè)相融合。本文結(jié)合改革實(shí)踐，將BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)大賽與土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)相融合，專業(yè)知識(shí)將通過BIM可視化等特點(diǎn)被應(yīng)用到每個(gè)工程階段，BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)成果同時(shí)參加BIM大賽。極大地提高了BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)作品的質(zhì)量并實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)改革取得了明顯成效，促進(jìn)和深化了土木工程專業(yè)信息化的系列課程改革，起到了很好的借鑒作用。