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摘要：根據BIM的社會需求及我校土木工程專業畢業設計現狀，嘗試多方向合作，運用BIM技術，共同完成土木工程專業的團隊畢業設計，改革取得了顯著成效，可為同類專業的畢業設計改革提供參考。

關鍵詞：BIM；畢業設計；應用

BIM是一種基于計算機輔助設計和其他技術的多維模型信息集成技術，以建筑工程相關信息數據為模型，通過數字信息仿真建立建筑實際信息模擬模型，可用于工程項目的規劃設計、施工管理、招投標、審計和運營維護等，并實現多方參與的建筑工程整個生命周期的數據共享。BIM技術能為工程項目的方案優化和科學決策提供依據，能支持多方協同工作、虛擬工程建設、細化過程管理，引領促進建筑行業的發展和變革。

一、BIM技術在高校中的應用情況

近幾年，隨著國家對BIM技術的支持和推廣力度不斷加大，很多高校開始重視BIM技術的應用，針對BIM技術建立了自己的研究中心[1]，在教學、實踐應用上針對BIM技術開展了相關研究工作，并在人才培養方案中設置了BIM相關課程和實踐訓練環節。宿遷學院自2017年在土木工程專業人才培養方案的專業應用平臺中開設《BIM概論與建模》課程，并開始組織學生參加省級以上基于BIM技術的學科競賽；在2018級人才培養方案的專業教育平臺中增設《BIM技術基礎》課程，在創新創業與素質提升平臺中增設了基于BIM的專業技能培訓與競賽，2019年啟動了BIM實訓中心建設，在2018、20土木工程專業學生的畢業設計中探索了BIM技術的應用。

二、土木工程專業畢業設計現狀

一般高校的土木工程專業畢業設計沿襲多年來的傳統做法，存在不少弊端。比如在選題上存在選題單一或類似現象，大部分選題是教師自擬題，雖與工程背景相結合，但與工程的實際情況有很大差別[2]。目前土木工程專業的畢業設計主要做建筑結構設計、施工組織設計、工程招投標、工程造價等方向。設計任務書由指導教師制定，一般指導6—8個學生，一人一題，選題多是多層鋼筋混凝土框架結構或鋼結構設計，較少選高層或超高層建筑。選題比較單一，主要原因如下：第一，復雜選題可能會導致大多數學生無法按時完成全部設計任務[3]。第二，各個不同方向的選題限制了學生之間的相互交流協作，綜合應用能力得不到有效提高。第三，教師指導學生人數較多，具體指導及過程檢查的難度和工作量較大。因此，畢業設計成果大量類似，創新不足，與工程實際差距較大，學生的實踐技能滯后于現代技術，不能滿足工程實際的需要。

三、BIM在土木工程專業畢業設計中的應用實踐

為了改變土木工程專業畢業設計脫離工程實際的現狀，引入BIM是改革畢業設計的一條有效途徑。一方面，它可以提高學生的學習興趣和綜合實踐能力，為將來從事BIM技術相關工作奠定基礎。另一方面，它可以提高教師的工作效率，促進BIM技術的應用推廣，為社會培養專門人才。宿遷學院試點在2018、20土木工程專業的畢業設計中采取多方向合作，進行團隊設計的改革探索，取得了顯著成效，2018屆土木工程專業團隊畢業設計被省教育廳評為省優秀畢業設計。團隊畢業設計的實施方案如下圖。

（一）任務劃分利用BIM技術將團隊設計任務分解為3個模塊，每個模塊選拔3個學生，配備1位指導教師，指導教師定期向總負責教師匯報設計進展情況。在教師的指導下，學生按照進度完成各模塊任務，并將完成的成果提交匯總成為團隊畢業設計成果。在實際操作中，首先按照學校的相關規定保留傳統的畢業設計成果，然后結合BIM技術增加和完善成果，最后將學生各自完成的成果進行評分考核。團隊成員通過相互協作完成同一項目的各階段任務，既能全面了解項目的運作流程，培養了團隊合作精神，又能集合團隊力量完善模塊設計成果，提交更具價值的成果報告，從而提高畢業設計質量。

（二）設計流程在設計模塊中，學生按照先建筑后結構再設備管道的專業順序創建信息模型，利用Revit軟件的創建功能，完成異形和非常規構件的創建，最后將多專業模型鏈接在一起完成碰撞檢查，并修改完善。在招標模塊中，學生將設計模塊傳遞過來的BIM數據和設計圖紙作為招標文件編制依據，通過BIM數據直接提取方式計算工程量，并通過計量軟件計算和手算兩種方式進行校核，然后完成項目的招標動畫，向投標人展示項目信息。在施工模塊中，學生將設計信息模型進行深化，按照施工方案的要求創建信息模型，完成深化后的施工階段BIM，然后將BIM指導施工的具體實施方法撰寫在施工組織設計文件中，最后利用深化后的BIM快速進行分部分項工程施工方案的動態模擬。

（三）BIM的應用（1）設計模塊。在建筑方案設計階段，既要考慮新建項目的功能實現，又要考慮項目中的環保節能、資源可持續利用等問題。團隊采用Revit繪制建筑、結構施工圖和進行土建建模，利用Magic-CAD對風、水、電和智能建模進行研究，導出IFC模型，輸入BIM審圖軟件中，自動生成碰撞報告和各專業協調報告，然后對各專業間協調設計進行優化。利用BIM技術通過定量計算與定性分析相結合，進行各種模擬分析，從而幫助提高建筑設計質量，滿足設計項目的功能需求，滿足人性化要求，滿足綠色環保要求。（2）施工模塊。團隊通過Revit完成建筑模型和施工場地的建立，然后將模型和場地導入Navisworks和Fuzor中制作施工模擬動畫。在工程項目施工前利用BIM編制項目實施方案、布置施工場地、模擬施工工序、進行可視化技術交底、編制施工方案；利用BIM模型提取材料用量，編制材料采購計劃；利用BIM可視化虛擬模型，展示項目進度，檢驗其合理性；利用BIM進行碰撞檢測，優化實施方案，避免多方信息不對等，造成圖紙變更、工期延誤等問題。（3）招標模塊。利用BIM建立5D模型，模擬項目的全部施工過程，然后對工程量進行分析、統計和計算，形成工程量清單，進而協助編制工程預算。BIM模型能夠準確獲取工程量、進度、材料、成本等信息，完善工程變更信息，提高工程結算的工作效率，進而提高工程招標人員的管理能力。引入BIM技術使工程量計算更為準確、便捷，招投標雙方均容易進行檢驗，投標人通過對BIM模型的查看能夠準確地報價，很大程度上提高了招標的公正性和透明性。

四、結語

以BIM技術為基礎，多方向合作完成土木工程專業團隊畢業設計成效顯著。但在畢業設計期間，團隊在進行設計過程中遇到了很多問題和困難，需要多方協調配合解決。存在的主要問題如下：（1）設計模塊的工作進度在很大程度上會影響后續施工模塊和招標模塊工作。設計模塊任務需要完成建筑施工圖和結構施工圖的編制，在此之前可能需要多次修改設計方案，而每一次修改都會導致施工方案和算量模型的修改，這會導致團隊畢業設計在中期檢查時出現進度滯后的問題。（2）基于BIM技術的成果取決于軟件水平。在進行施工仿真模擬的時候，我們選了Navisworks2019軟件開展工作，但是這款軟件的渲染非常耗時，而且動畫效果無法達到令人滿意的效果，因此我們不得不臨時決定改變方案，采用最新版的Fuzor2018進行制作。（3）全過程設計不如全專業設計。在進行團隊畢業設計準備階段，指導教師希望利用BIM技術優勢多專業合作完成畢業設計，提交更豐富的設計成果。但是，我們現在只有土木工程、工程管理等專業，沒有給排水、電氣、暖通等專業，因此無法順利開展全專業畢業設計。

參考文獻：

[1]郭仕群.BIM技術在土木工程專業卓越計劃課程體系中的應用研究[J].高等教育,2019,(16):65-66.

[2]陳英杰,劉健,馬濤,阿不都西庫爾.BIM系列軟件繪圖技術在畢業設計中的應用對比分析研究[J].中國管理信息化,2017,(8):219-220.

[3]王麗麗.BIM在土木工程專業畢業設計中的改革探索研究[J].黑龍江科技信息,2017,(3):9.

作者：孫傳智 喬燕 郞 單位：宿遷學院