BIM技术在施工组毕业设计中的应用研究探讨

张冰，刘尧遥

（吉林建筑大学城建学院，吉林长春130114）

BIM技术在施工组毕业设计中的应用研究探讨

张冰，刘尧遥

（吉林建筑大学城建学院，吉林长春130114）

本文以BIM技术在高校施工组毕业设计中的实践应用为例，从设计内容、BIM建模技术的学习、BIM软件的实践应用的学习、进度安排、授课方式、就业能力等方面，研究探讨施工方向的传统毕业设计与BIM技术的实践应用的结合，旨在为培养新时期人才做出应有的贡献.

BIM建模；BIM软件应用；理论基础；实践应用；就业能力

随着科技的发展，建筑业迎来了一次新的革命—BIM.2016年9月19日，住房和城乡建设部发布《2016-2020建筑业信息化发展纲要》提出，要在‘十三五’时期，全面提高建筑业信息化水平，着力增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力.纲要进一步推动全国建筑业学习BIM专业技能的浪潮，普及和掌握BIM技术在建筑工程技术领域应用的专业技术与技能，实现建筑技术利用信息技术转型升级，是现代建筑入职业生涯可持续发展的重点.预计到2020年，BIM专业技术人才的需求数量将突破60万人，具有高成长性职业特点.

由此可见，现今社会人才的需求，决定了高校对人才培养的方向.我校同其他高校一样也把BIM技术的理念与应用带到教学实践中，这是对新形势下建筑发展应用的一次新尝试，也是高校的一项责任与任务.

在毕业设计中引入BIM技术，我校土木工程学院在2016年开始实施，以施工组的毕业设计为教学试点，时间贯穿整个学期，约14周.在传统的毕业设计中引入BIM技术，学生更是有一种耳目一新的积极学习热情，取得了较好的教学效果，同时组织学生参加了全国的BIM设计大赛；在16、17年两次毕设大赛中收获不小，针对BIM在实践教学中的应用提出了自己的认识和浅析供大家来研究探讨.

1 关于确定毕业设计内容，编制毕业设计任务书和指导书的探讨

在传统施工组的毕业设计中加入BIM设计，一是我国的BIM技术在施工方面的应用比较成熟，有许多成功的工程案例都是采用BIM技术来完成的.二是许多软件公司也积极组织各大院校参加施工方面的BIM毕业设计大赛，所以把施工组的毕业设计为试点来考虑，从学习资源上来讲是合理和便捷的.具体的设计内容分为两大部分：一部分是BIM软件建模，一部分是BIM软件的实践应用.这两部分教学内容是独立的，但是对培养学生实践能力[3][4]来讲又是紧密联系的，如何把这两方面联系得恰到好处，是设计内容的重中之重，而编制设计任务书和指导书则是整个设计的核心.

2 关于BIM软件学习的探讨

我校土木工程专业根据自身专业特点并结合传统的毕业设计模式，在施工组选用的软件是鲁班（Auto CAD平台）、广联达（自主平台）.

BIM软件的学习特点是：1.BIM确实难以掌握，但这仅是相对于Auto CAD等2D设计软件来说的.BIM设计[4]与2D设计的不同之处在于BIM的每一个环节、每一个步骤都“有法可依，有章可循”而掌握这些规则需要更多的时间和精力.2.认为BIM可以快速掌握，持这种观点很容易在学习和实施BIM的过程中产生挫折感，甚至半途而废.学生在毕设中能把软件掌握到何种程度也是软件学习中应该考虑的内容.

（1）BIM软件的选用.在施工组的毕业设计中，要先选定完整的建筑和结构施工图纸（图纸的选定以我校新校区的教学楼为例）.BIM建模[2]分土建和钢筋两部分.BIM软件[3]应用分计价和施工组织两部分.由于我们选定的图纸是已经建完的教学楼，对图纸不清楚的可以去现场实地考察，这大大提高了学生学习的积极性，也取得了传统设计所达不到的学习效果.

（2）师资队伍的建设.校企结合，完成教师的软件培训工作.鉴于BIM学习的特点，我们聘请企业专业人员全程为毕业设计服务.与我校专业教师配合，力求达到软件学习的完整性和准确性.学校也正在筹备招募BIM专业老师，以满足全校的师资教学[3]需求.

（3）软、硬件设备的建设.由于我校BIM实验室正在筹备中.所以硬件设施就是学生自带的笔记本电脑；软件由软件公司提供的软件锁；同时要配备有网络连接的多媒体教室.以方便网络学习和教师授课辅导.如果实验室建设完成，能够满足各专业软硬件教学[3]的需求.

3 关于BIM建模技术与理论知识相结合的探讨

（1）BIM土建建模技术与CAD绘图知识的结合.做到模型精准无误，除了构件参数的取值要正确外，对构件的连接位置、安装顺序、施工方法等要有所掌握.对于一些普通的构件的绘制学生掌握比较熟练，对一些特殊的节点构件，比如：阳台、楼梯、复杂的装饰造型等，要运用CAD绘图知识，才能使模型[2]达到更好的效果.因为BIM建模软件是以CAD技术[3]为平台，一些特殊的节点构造要通过运用CAD的绘制知识来完成的，如下图的异形梁断面采用的就是CAD技术来绘制完成的.

特殊节点的结构图

特殊节点BIM的三维展示效果

学生可以开发一些软件的新功能来完成绘制.下图就是在正常的参数化楼梯里面找不到这样形状的楼梯，在学生组员之间的研究下，决定采用把不同类型的进行组配，组装成图纸所给的样子，经过各种尝试终于变成所需要的形状.

参数化楼梯的类型

组配完成的楼梯类型

BIM建模的学习提高了学生的创新能力，而传统的设计达不到这样的效果.

（2）BIM钢筋建模技术与11G101图集学习的结合.钢筋建模部分，建模的精准度决定最后钢筋算量的正确性.通过对11G101图集的学习，可以达到学生识图的基本要求.结合BIM的三维展示（如右图所示），使学生对钢筋名称、形状、位置、作用等的感官认识非常快，所以绘制起来并无大的障碍.钢筋算量的理论学习之后对这部分的钢筋识图会有一个质的飞跃.

结合11G101图集的梁钢筋识图图片

梁板柱钢筋的三维展示图片

4 关于BIM软件的实践应用与传统设计相结合的探讨

（1）计量计价软件与计量计价理论的结合.传统的设计内容相对比较成熟，但是由于在整个设计中加入了BIM的内容，所以要保证这部分的学习质量，就提出了要“内容不缩减而时间安排上要缩减”的要求.我们沿袭了传统的招标控制价的毕业设计步骤，要求先编清单，再计价，再汇总.这些全部要求手算完成.由于工作量比较大，把一个单位工程按轴线分成几部分，每人完成一部分，虽减少个人的工作量，但是设计内容五脏俱全，而且小组每个成员的工程量汇总构成了一个完整的工程量.分工使小组的每个成员都学到基础理论知识，也避免了抄袭现象的发生.学生在收获知识的同时.也满足时间上的要求.学生掌握了计价基本原理和计价方法后.再应用计价软件时，能够分清哪些计算是符合规范的要求，哪些是不符合实际的，对建模时的一些错误理解，能够运用理论知识进行修改，从而使建模更准确.也深刻理解到要想BIM为实践应用服务，没有扎实的理论知识是万万不行的.

（2）施工管理[1]软件与施工组织理论的结合.由于我们选的软件在施工组织部分并不成熟，应用起来意义不大，只能做一些简单的展示效果.下图是用软件进行的施工现场平面布置图和传统设计的对比图片.在广联达软件中虽然增加了模板和脚手架的实物计算部分，但是软件尚未成熟，计算结果和实物还是有一定差距的.施工组织这部分的内容还是以传统的设计内容为主，力求做到只要有BIM应用，就要理论基础上增加相应的内容，以便更好地应用BIM技术[3]来进行施工管理.

5 设计进度及授课方式的探讨

5.1 设计时间的合理安排

BIM软件建模的学习大概需要4～6周的时间；BIM软件的实践应用的学习大概需要8周时间.设计的总体思路是：建模——理论——建模——软件实践应用—理论—软件实践应用.这样一个循环的学习过程.所以时间安排是机动的，要考虑学生的学习效果和完成进度来进行调整.

5.2 授课与辅导相结合

下载网上的相关讲义、视频，结合我们的实际设计内容进行整理，把网上集中学习、专业教师辅导、进度安排等都要做合理的规划.使学生的学习内容条理清晰，前后衔接合理.教师既要有丰富的理论知识，又要有BIM技术的专业知识.而要这两方面集中一个教师身上又很难.所以需要两位专业教师，授课与辅导相结合.由于设计时间安排是循环的过程，教师要全程一直陪着学生，整个设计过程是紧凑、紧张的.

6 对就业方向及就业能力影响的探讨

面对激烈的就业机会竞争，参加BIM毕业设计的学生结合所学专业的优势、技能特长，就业范围明显扩大，企业用人优先考虑懂BIM技术的学生.竞争优势明显，提高了就业能力[4]，明确了就业方向，增加了就业信心.通过对近两年毕业生的调查回访，土木工程专业的各个领域都需要BIM人才，而高校把BIM技术引入到毕业设计中，为学生进入这个领域指明了就业方向，高校为社会培养BIM人才做出了应有的贡献.

学校现有条件所限，并没有和水暖、电气等专业相结合，因为这需要不同专业的学生使用各自模型，来建立与自己专业相关的BIM模型，而这些模型需要在同一环境里面集成起来，才能完成整个项目的设计、分析及模拟.所以碰撞软件的学习并没有达到预期的效果.

在今后的设计中我们还将设计内容做补充，设计步骤做进一步的调整，时间安排保证固定性.以达到更好的实践效果.希望该文对土木专业的毕业生在BIM设计方面能有所帮助，为培养新时期[2]的人才做出应有的贡献.

〔1〕刘军生,石韵,王宝玉,等.BIM技术在施工管理中的研究[J].施工技术,2015（S1）:785.

〔2〕何关培.建立企业级BIM生产力需要哪些BIM专业应用人才[J].土木建筑工程信息技术,20124，4（1）:58-59.

〔3〕刘红勇,何维涛,黄秋爽.普通高等院校BIM实践教学路径探索[J].土木建筑工程信息技术，2013,5（5）:99-100.

〔4〕白庶,寇倩茜,李微,张艳坤,杨晓彤.土木类本科院校BIM人才培养实践与思考[J].土木建筑工程信息技术，2015,7（4）:100-101.

TU714

A

1673-260X（2017）11-0126-03

2017-08-22

吉林省高等教育教学改革项目:BIM在建设类高校人才培养中的教学应用（吉林省教育厅[2016]）