基于BIM的跨专业毕业综合实践探索与实践

张健奎 丁贤 程晓红

摘 要：通过以BIM技术平台为纽带实现了土建类建筑工程技术、工程造价、园林工程技术、装饰工程技术四个专业联合毕业综合实践探索;同时以具体的工程项目进行试验，通过BIM技术在建筑物全生命周期的应用，各专业交叉合作，分工明确， 紧密协作，提高了BIM技术在工程项目的管理效率，也锻炼了学生们的专业设计能力及沟通与表達能力。

关键词：BIM; 跨专业;毕业综合实践

一、BIM基本介绍

建筑信息模型（Building Information Modeling，简称BIM）是以建筑信息项目的各项相关信息数据作为模型的基础，进行建筑模型的建立，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性等五大特点。BIM的出现将引发整个工程建设领域的第二次数字革命。BIM不仅带来现有技术的进步和更新换代，它将间接影响了生产组织模式和管理方式，并将更长远地影响人们思维模式的转变。BIM技术的核心是通过在计算机中建立模拟的建筑工程三维模型，同时利用数字化技术为整个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包括了非构件对象（例如空间、运动行为）的信息。借助这个富含建筑工程信息的三维模型，建筑工程的信息集成化程度大大提高，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。BIM放在建筑物全生命周期视角下，主要的用途有BIM模型维护、场地分析、建筑策划、方案论证、可视化设计、协同设计、性能化分析、工程量统计、管线综合、施工进度模拟、施工组织模拟、数字化建造、物料跟踪、施工现场配合、竣工模型交付、建筑系统分析、灾害应急模拟等。

建立以BIM应用为载体的项目管理信息化，提升项目生产效率、提高建筑质量、缩短工期、降低建造成本。主要体现在：三维渲染。宣传展示;快速算量。精度提升;精确计划，减少浪费;多算对比，有效管控;虚拟施工，有效协同;碰撞检查，减少返工;冲突调用，决策支持。

二、开展基于BIM技术跨专业毕业综合实践的目的和意义

1.开展跨专业联合毕业综合实践的目的

结合本校建筑工程系建筑工程技术专业、工程造价、园林工程技术、装饰工程技术四个专业的教学特点， 开展基于BIM技术的跨专业联合毕业综合实践。引入基于BIM的跨专业协同组织的毕业综合教学方案的实施，提高毕业设计的教学效果，提高师资队伍的实践指导水平，探究BIM技术背景下跨专业的联合毕业设计新模式。探究跨专业的毕业设计新模式，构建跨专业毕业设计教学的基本框架;制定实施方案;形成独立客观的毕业设计考核评价体系。

2.开展跨专业联合毕业综合实践的意义

（1）探究跨专业的联合设计新模式。从整体上综合探究跨专业联合毕业设计教学过程中各因素之间的互相作用和其多样化的表现形态，以动态的观点把握毕业设计教学过程的本质和规律，构建跨专业毕业设计教学的基本框架。

（2）提高毕业设计的教学效果。在建筑工程技术、工程造价、装饰专业、园林专业跨专业协同组织的毕业设计课题中引入BIM技术，大幅度减少不同专业之间沟通障碍，增加方案优化、完成建筑物全生命周期的BIM技术应用，提高毕业设计的技术含量。通过团队协作，培养学生团队协作精神和沟通交流能力，毕业设计的全面育人效果。

（3）提高师资队伍的实践指导水平。跨专业协同指导的毕业设计，不同专业的教师组成指导团队，为教师提供了相互学习和交流的平台，有益于教师专业水平和毕业设计指导水平的提高。

（4）通过跨专业联合毕业设计，让学生提前模拟进入工作状态，完成不同岗位的工作内容，为建筑企业输送所需的BIM人才。

三、展开BIM技术跨专业联合毕业设计的过程和方法

1.选题与准备工作

毕业综合实践是高等职业教育人才培养目标的重要教学环节，是高职教育坚持工学结合之路的重要体现，其目的是以就业为导向，提高毕业生的应职岗位能力。以往的毕业综合设计的课题中建筑工程技术以编制施工组织设计为主、工程造价专业以编制招标控制价或投标文件为主、装饰工程技术专业以设计不同风格的装修方案为主、园林工程技术以园林景观设计为主。基于BIM技术，开展土建施工学科内的联合毕业设计，在不同专业间进行的联合毕业设计，突破了传统的单一专业、单人进行毕业设计模式， 增强了不同专业、不同岗位间的横向交流，有利于拓展学生的眼界，增进对彼此专业的了解，更重要是明白建筑物全生命周期的BIM应用价值，为以后进行岗位工作奠定基础。

在毕业综合实践开始之前依托建筑系BIM协会，结合学生自愿报名原则，对各专业学生择优录取。基于BIM的跨专业联合毕设以真实项目或其他2万平米以上的公共建筑为设计题目。，工程类型为公告建筑，涵盖了建筑、结构、给排水、电气、供暖通风等专业，同时考虑工程量和BIM应用周期适合学生在毕业综合实践5周完成， 同时符合各专业岗位训练需求。

2.各专业任务与协同安排

跨专业毕业综合实践各专业协同毕业设计的软件交互模式如图2-1所示。根据BIM技术在建筑招投标、施工阶段的应用特点进行分工：其中建筑工程技术专业学生的任务包括应用BIM软件进行土建模型创建、施工进度模拟、模板脚手架方案编制和施工现场平面布置图绘制并且进行施工组织设计文件编制;工程造价的学生任务有利于BIM软件安装建模、招标控制价和投标文件的编制、整个阶段的成本管理;建筑装饰专业的任务有利用lumion和fuzor等软件进行BIM室内装修方案设计并且配合BIM软件绘制装修施工图及工程量的计算;园林工程技术专业主要进行园林景观设计及相应工程量的计算。

3.过程控制

在跨专业联合毕业设计实施过程中，由建筑系建筑、结构、造价、安装、园林、装饰各专业教师形成联合指导小组，充分发挥各专业的优势，对各个阶段的学生BIM任务进行指导。

在跨专业联合毕业设计实施之前，由指导老师充分讨论认真选题，既要考虑项目的复杂性也要考虑保证项目实施过程各专业的完成情况。选题完成后，联合指导小组共同制定各专业学生毕业综合实践任务书。通过每周一汇报、中期检查和公开答辩的方式，对毕业综合实践进行全程跟蹤和层层把关，确保毕业设计的质量。在学生答辩环节，有企业专家和校内教师组成答辩小组，共同检验学生的毕业综合实践质量。

四、基于BIM的跨专业联合毕业综合实践应用实例

自2018年来，笔者作为指导小组负责人一直负责开展基于BIM技术的建筑工程技术、工程造价、装饰工程技术和园林工程技术的联合毕业综合实践。

典型实例：“德阳市图书馆（川工院图书馆）项目的BIM技术应用与管理” ，由2015级建筑工程技术专业1名、工程造价2名、装饰工程技术1名、园林工程技术专业1名共5名学生组成。项目完成的主要BIM技术应用包括：三维模型建立、深化设计与管线综合、工程量计算与招投标文件编制、室内装修设计、园林景观设计与VR展示、施工进度管理、成本管理等。

项目工程概况：德阳市图书馆（川工院图书馆）项目建设地点位于四川工程职业技术院内，为现浇钢筋混凝土框架结构，建筑物层数为5层，局部三层。总高26.7米，建筑面积17200平方米耐火等级二级，抗震设防烈度为6度，设计使用年限50年。是一所综合性的图书馆，集成了德阳图书馆，四川工程职业技术学院图书馆、综合教学楼、校史馆，5.12大地震展览馆于一体。

1.模型创建

2.深化设计与管线综合

建模过程为了避免了人为因素或者设计图纸缺陷出现的模型错误，可运用建模软件自带的云功能，进行云模型检查，避免因少算、漏算、错算带来的损失和风险。即可以对选定楼层进行全面的模型检查，将错误分类处理，可手动定位进行修正，或一键自动改正。

在建模过程中依据设计规范和施工经验，根据管线优化原则在三维环境里预先完成管线的排布工作，有利于空间的合理运用，施工顺序的合理安排，避免空间冲突，从而避免拆改，提高施工效率和质量。

3.工程量计算与预算文件编制

将各专业模型文件导入造价软件建立造价模型，得到工程项目的预算书和各项报表，从而进行工程造价分析。可以在完成的造价模型中可以任意选择构件生成预算书。同时利用BIM进行工程总成本内部分析，控制对预算各分部分项的工程量，综合单价，通过多维度进行多算对比分析管控。

4.精装修方案展示

装饰专业学生根据前期建模文件，结合lumion和鲁班班筑等精装修软件，根据室内空间功能进行精装修方案设计，并完成了相应的施工图绘制和工程量的计算。

5.园林景观设计

园林专业的学生根据建筑物的性质及使用功能进行了室外园林景观设计并且进行预算文件的编制，通过对室外的空间渲染，直观形象的展示建筑物建成后附属设施的情况。

五、结束语

通过开展跨专业的联合毕业综合实践，不同专业学生通过对软件的学习，使学生对软件基础应用有了进一步的掌握，更加深入的学习到BIM技术在项目全生命周期管理中存在的重要性。同时为今后上岗工作奠定了专业基础，并且提升了就业的核心竞争力。通过土建施工类跨专业联合毕业综合实践模式在经过四川工程职业技术学院试验教学 后，证明了该模式以BIM技术平台为纽带实现了各专业的 紧密协作，提高了项目管理效率，锻炼了学生们的专业设计能力及沟通与表达能力，也证明了该教学模式的实践教学价值，具有实际教学意义。

参考文献：

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作者简介：

张健奎，1988年9月生，山西临汾人，研究生，讲师，研究方向为BIM技术的教学与应用。

基金项目：四川省教育厅2018-2020教育教学改革项目《基于BIM技术的跨专业毕业综合实践的探索与实践》（JG2018-992）