BIM 技术在高职建筑工程技术专业毕业设计中的应用研究

王勇龙

湖南城建职业技术学院建筑工程系，湖南 湘潭 411101

毕业设计是高职院校建筑工程技术专业人才培养计划中最后一个在校的实践性教学环节，是学生毕业前总结性的独立作业，也是最重要的综合性教学环节。10 周的毕业设计指导，旨在培养学生综合应用所学理论、专业知识及专业技能解决建筑工程技术专业实际问题的能力。学生通过选题、识图、计算、设计、论证等阶段，实现从学校走向就业岗位或者继续深造的过渡，促进知识向能力的转化，提高学生的综合素质、增强实践动手能力、提升创新能力，其重要作用是其他教学环节无法替代的。

BIM 是继CAD 后建筑业的第二次革命性技术，实现了从二维到多维的飞跃，它能够将一个建筑项目整个寿命周期所有信息整合到一个系统模型中，而BIM 技术就是建筑信息模型在建筑施工过程中的应用，应用阶段涵盖了设计、施工和运维［1］。建筑市场对懂BIM 技术的建筑工程技术专业人才迫切需求。因此作为湖南省建筑类高校，在学生毕业设计教学环节引入BIM 技术是非常具有教学价值的。

一、建筑工程技术专业毕业设计目前教学现状分析

毕业设计是目前湖南城建职业技术学院建筑工程技术专业的一门重要实践教学课程，旨在提高解决工程实际项目施工所需的专业能力和综合能力，其主要能力包括施工图识图能力、工程量计算能力、施工组织设计编制能力。毕业设计指导时，每个班级配备了计量与计价、施工技术、建筑结构方向各一名以上指导老师。学生在专业老师的指导下，独立地完成建筑工程施工图的识读、主要部分项工程施工方案的制定、建筑工程施工图的预算、施工组织的设计、技术资料的撰写，并解决与之相关的所有问题，在各环节中，学生能熟练运用相关标准和规范、熟悉标准图集和工程实践中常用的工艺方法。因此，毕业设计具有实践性、综合性强的特点。

（一）传统毕业设计现状

湖南城建职业技术学院建筑工程技术专业传统毕业设计，主要包括施工图识读与审查、工程量计算、施工组织设计三个教育环节，各教学环节的主要任务如下：

1.施工图识读与审查

毕业设计成果主要包括了建筑施工图识读与审查、结构施工图识读与审查。此环节虽然形成了较独立的教学体系，但是学生的毕业设计成果内容主要以某混凝土构件钢筋施工下料和回答教师针对施工图提出的识图问题为主。

2.工程量计算

毕业设计成果主要为根据给定课题，识读工程项目的施工图，使用工程量清单计算规则计算基础工程、主体工程、屋面工程、装饰工程四个分部工程的工程量计算，成果为工程量计算书和工程量汇总表。

3.施工组织设计

毕业设计成果主要为根据施工图识图成果和工程量计算成果，编制施工方案和施工组织设计技术文本，绘制施工进度计划横道图、施工进度计划网络图、施工平面布置图。

（二）传统毕业设计存在的问题

1.毕业设计成果表达方式单一

传统毕业设计通过指导老师的指导和小组成员的协作，要求每个学生都能独立完成一个建筑工程项目的所有任务，而同一小组同学的设计内容差别却不大。许多学生不能把所学的专业知识进行连续性和系统性的关联，经常借助于网上的范文和模板［2］，而由于下载的范文与模板的局限性与适用性，不一定符合毕业设计选题的实际工程项目概况，使得学生在做毕业设计过程中，盲目套用模板，甚至出现相互参考和抄袭的现象，导致整个专业学生毕业设计的成果表现形式比较单一。

2.毕业设计成果的实用性不高

通过总结传统建筑工程技术专业毕业设计作品，发现其成果过于理论化，脱离工程实际，落后于现行的技术。具体体现在以下几个方面：

建筑施工图的识读与审查后，作为施工单位应能够正确进行设计变更的申请，设计单位需进行施工图的修改和完善工作，该部分的能力培养无法在传统毕业设计教学和作品中有效的体现。土建工程量在实际工程项目的施工中具有一定的重要地位，影响工程项目的造价、资源、质量、安全等各重要施工管理环节，但在传统毕业设计中，工程量的计算仅为近似估算值，即学生计算工程的某一部分，再进行整体工程量的估算，且套用的定额为湖南省定额，导致毕业设计作品中的工程量计算成果对实际工程的施工指导实用价值不高。施工组织设计毕业设计作品，过于模式化、套路化，施工方案中的技术难点表达不够形象和具体，在实际施工现场中很难落于实处，解决实际问题。施工进度计划的可操作性差，调节幅度比较小，很难对线路和工期进行优化。若依照学生所做技术方案毕业设计作品，进行实际工程项目施工指导和技术交底时，会出现不精细、不形象、不具体的困状。

上述问题，是湖南城建职业技术学院以及多数高职院校建筑工程技术专业毕业设计作品的共性问题，解决这些问题对建筑工程技术专业毕业设计的教学与发展，具有非常重要的意义与实用价值。

二、BIM 技术融入毕业设计教学的必要性

BIM（建筑信息模型）技术是近十几年在原有二维计算机辅助设计CAD（Computer Aided Design）技术基础上发展起来的一种多维模型信息集成技术，可以使建设项目的所有参与方（包括政府主管部门、业主、设计单位、施工单位、工程监理单位、工程造价咨询单位、运营管理单位等）在建设工程从概念产生到完全拆除的整个生命周期内，都能够运用信息模型技术创建、应用和管理工程建设信息。住房城乡建设部在《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》中提出，到2020 年末，以国有资金投资为主的大中型建筑、申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区等新立项项目勘察设计、施工、运营维护中，集成应用BIM 的项目比率达到90%。［3］湖南省人民政府办公厅《关于大力推进建筑信息模型应用工作的指导意见》中提出，2020 年底，建立完善的BIM技术的政策法规、标准体系，90%以上的新建项目采用BIM 技术，设计、施工、房地产开发、咨询服务、运维管理等企业全面普及BIM 技术，［4］《国家职业教育改革实施方案》第六条，启动“1+X”证书制度试点工作，将BIM 技术融入专业教学成了建筑工程技术专业炙手可热的话题和教育教学改革的重要实施方向。

上述BIM 技术的优势和国家政策的要求，将BIM 技术融入建筑工程技术专业毕业设计教学非常必要，不仅满足传统毕业设计设定的能力培养目标，而且能够解决针对建筑行业的特点（如复杂的施工环境、工程规模大、施工风险因素多）导致学生的缺乏施工现场实际经验，无法完成实用性较强的毕业设计作品，提供了解决方案。能为建筑业转型升级，培养适应其健康持续发展的建筑综合素质的BIM 技术人才。

三、BIM 技术在高职建筑工程技术专业毕业设计中的应用

（一）BIM 建筑信息模型的创建

1.设计思路

通过识读给定工程项目的建筑结构施工图，运用Autodesk Revit 建模软件，完成工程的建筑和结构模型创建，并通过Autodesk Navisworks 软件进行碰撞检查，优化模型成果，后利用Fuzor 软件进行BIM 模型的漫游，最终导出优化后的建筑结构施工图。

2.设计成果

BIM 建筑信息模型创建毕业设计成果内容及格式见表1，Revit 建筑信息模型见图1。

表1 BIM 建筑信息模型创建毕业设计成果

图1 Revit 建筑信息模型

3.设计价值

通过本毕业设计任务，学生需完全正确识读施工图，才能完成模型的创建，并且通过相关BIM软件进行碰撞检查和施工图导出，各任务小组的学生必须真实操作BIM 软件方可得出相关成果，弥补了传统毕业设计存在成果表达形式单一、互抄袭的弊端。部分毕业设计能力的培养，满足《“1+X”建筑信息模型职业技能等级标准》中级建模能力的要求。

（二）BIM 建筑信息模型的应用

1.设计思路

（1）将上阶段完成的BIM 建筑信息模型导入鲁班土建BIM 软件中，进行工程量的计算，得出工程量计算信息后，通过鲁班进度BIM 软件，将进度信息附着到BIM 模型，进行进度计划模拟。

（2）将上阶段完成的BIM 模型导入鲁班场布BIM 软件，对施工现场进行三维场地布置，通过三维漫游，优化场地布置，并导出二维的施工平面布置图［5］。

2.设计成果

利用鲁班土建BIM 软件完成BIM 建筑信息模型应用毕业设计的成果内容及格式见表2。

表2 BIM 建筑信息模型应用毕业设计成果

3.设计价值

BIM 建筑信息模型的施工应用解决了传统毕业设计成果表达存在的抽象、精细化不足、不形象、不具体，提高了毕业设计作品对于真实项目的施工指导价值。且该部分的毕业设计能力培养，满足《“1+X”建筑信息模型职业技能等级标准》中级模型应用能力的要求。

通过BIM 建筑信息模型的施工应用，解决传统工程量计算过程复杂、成果汇总困难的问题，得出的工程量计算成果更为精确，具有更高的指导施工的实用价值。并将工程量计算信息附着到创建的BIM 模型，通过BIM 技术完成进度计划的模拟，将“房子在计算机中事先模拟建造”，可以解决真实施工时可能遇到的各类技术、工艺、质量、成本、安全的问题。

四、总结

BIM 技术融入专业教学，满足行业的发展和升级，以及各类国家政策的要求，BIM 技术人才是目前建筑业转型升级不可或缺的人才类型之一。在高职建筑工程技术专业毕业设计教学的改革实践中，BIM 技术发挥了十分重要的作用，本课题小组通过3 年的教学研究和实践，将BIM 技术融入毕业设计的各个教学环节，并进行了精细的设计，充分利用BIM 技术的优点，提高学生的各项技能水平。教学过程中能够感受到学生对毕业设计的积极性明显提高，对建筑工程施工有了更直观的认识，在各类与BIM 技术相关的学生技能竞赛中取得了不错的成绩。整体提高了专业信息化教学水平，提高了专业竞争性，更深层次满足目前建筑业对BIM 人才的需求。