錢萍萍

摘 要 針對(duì)土建類畢業(yè)設(shè)計(jì)存在選題單一、與工程實(shí)踐脫節(jié)、學(xué)生興趣不足等問(wèn)題，介紹了國(guó)內(nèi)外基于BIM的畢業(yè)設(shè)計(jì)改革模式，分析了國(guó)內(nèi)BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)存在的不足，并提出改革建議，旨在為BIM人才培養(yǎng)和畢業(yè)設(shè)計(jì)改革提供參考。

關(guān)鍵詞 BIM技術(shù) 土建專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2018.04.028

Abstract Aiming at the problems of single-choice design of civil engineering graduation， out of touch with engineering practice， and lack of interest in students， this paper introduces the reform model of graduation design based on BIM at home and abroad， analyzes the shortcomings of domestic BIM graduation design， and proposes reform proposals. Provide reference for BIM personnel training and graduation design reform.

Keywords BIM technology； civil engineering professional； graduation design

0 引言

目前國(guó)內(nèi)的BIM教育還處在探索階段，現(xiàn)有的BIM人才遠(yuǎn)不能滿足行業(yè)發(fā)展的需求。[1]高校對(duì)BIM人才的培養(yǎng)負(fù)有不可推卸的責(zé)任，如何將BIM引入到課程體系是值得土建院校教育者思考的重要問(wèn)題?，F(xiàn)有的BIM課程模式主要有單一課程模式、多課程聯(lián)合交互模式和畢業(yè)設(shè)計(jì)模式，但根據(jù)目前國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況，單一課程教學(xué)和交互式課程教學(xué)的實(shí)現(xiàn)難度較大，大部分高校將畢業(yè)設(shè)計(jì)作為BIM教學(xué)應(yīng)用的重要切入點(diǎn)。[2]本文主要針對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)中BIM的應(yīng)用模式進(jìn)行分析。[3]

1 土建專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)現(xiàn)存問(wèn)題

畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)本科階段的最后一次集中實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)的全面總結(jié)和升華，是高校教學(xué)質(zhì)量的直接反映，其重要性不言而喻。但目前的調(diào)查結(jié)果表明，[4]畢業(yè)設(shè)計(jì)存在一系列的問(wèn)題。

（1）傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)方式，學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力欠缺。畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)大多是教師先講授所需基本知識(shí)和技能，如結(jié)構(gòu)類型選擇、計(jì)算單元確定等，然后指導(dǎo)學(xué)生完成設(shè)計(jì)的全過(guò)程。這種方式往往老師自己唱“獨(dú)角戲”，忽略了學(xué)生在實(shí)踐課程中的主體地位，缺乏案例教學(xué)和啟發(fā)性思維的引導(dǎo)，抑制了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。

（2）選題重復(fù)率高，過(guò)程管理困難。由于畢業(yè)生人數(shù)較多，每人一題，實(shí)際工程資料收集難度較大，很多老師會(huì)連續(xù)幾年采用類似的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。另外畢業(yè)設(shè)計(jì)中，每個(gè)學(xué)生都需要完成一百頁(yè)左右的計(jì)算書和圖紙，教師在每人一題的情況下，很難詳細(xì)檢查學(xué)生的全部設(shè)計(jì)計(jì)算，只能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行宏觀把握。這就導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)成果大量類似，創(chuàng)新不足，抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。

（3）“紙上談兵”，知識(shí)面窄，跨專業(yè)的交流協(xié)作少。畢業(yè)設(shè)計(jì)題目由于教學(xué)大綱的限制，偏向于所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的運(yùn)用，而與實(shí)際工程相差甚遠(yuǎn)，學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)其就業(yè)優(yōu)勢(shì)不明顯。且一個(gè)完整的建筑設(shè)計(jì)涉及到多個(gè)專業(yè)，而各個(gè)專業(yè)往往單獨(dú)選題，限制了學(xué)生知識(shí)面的擴(kuò)展和交流協(xié)作能力的提升。

2 國(guó)內(nèi)外高校畢業(yè)設(shè)計(jì)的BIM應(yīng)用模式

2.1 美國(guó)高校畢業(yè)設(shè)計(jì)的BIM應(yīng)用模式

美國(guó)作為最早提出和發(fā)展BIM技術(shù)的國(guó)家，在BIM人才培養(yǎng)方面已經(jīng)進(jìn)行了許多有益的探索和研究，形成了課程教學(xué)、研討實(shí)踐、綜合設(shè)計(jì)的完整教育體系。在課程教學(xué)方面，美國(guó)多所重要大學(xué)已經(jīng)將BIM課程作為工程管理專業(yè)本科課程的核心部分。斯坦福大學(xué)、賓夕法尼亞州立大學(xué)、亞利桑那州立大學(xué)、奧本大學(xué)、加州理工大學(xué)等都已開(kāi)設(shè)了BIM相關(guān)課程。[5]在研討實(shí)踐方面，大多以土木學(xué)院為主導(dǎo)，與建筑學(xué)院、計(jì)算機(jī)學(xué)院等合作，成立跨學(xué)科BIM協(xié)作工作室，組織學(xué)生與產(chǎn)業(yè)界進(jìn)行交流研討，包括建筑師、設(shè)計(jì)師、工程師、承包商、開(kāi)發(fā)商和業(yè)主，將學(xué)生團(tuán)隊(duì)和項(xiàng)目實(shí)際的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)以及客戶聯(lián)系起來(lái)，[5]理論與實(shí)踐相輔相成，提升學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

課程體系的建立為BIM在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。賓夕法尼亞州立大學(xué)率先開(kāi)展了在畢業(yè)設(shè)計(jì)中使用BIM直接設(shè)計(jì)建筑的模式。費(fèi)瑞斯州立大學(xué)采用基于竣工圖紙修改后建模的方式進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，奧本大學(xué)采用基于竣工圖紙翻模的方式。不管采用哪種方式建模，美國(guó)高校在應(yīng)用BIM完成畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，多要求學(xué)生組隊(duì)完成“綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目”。學(xué)生分組分別完成建筑設(shè)計(jì)的不同部分，然后進(jìn)行整合，最終提交團(tuán)隊(duì)成果。

2.2 國(guó)內(nèi)高校畢業(yè)設(shè)計(jì)的BIM應(yīng)用模式

（1）基于BIM完成單個(gè)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)。國(guó)內(nèi)大部分高校沒(méi)有將BIM技術(shù)理念納入課程體系，BIM軟件課程的開(kāi)設(shè)也較少，多采用BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)試點(diǎn)或依托BIM大賽進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)改革。土建專業(yè)BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)試點(diǎn)主要集中在工程管理和施工組織兩個(gè)方向。重慶大學(xué)進(jìn)行了基于BIM的工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)改革，組織學(xué)生完成了工程算量和施工組織的跨方向畢業(yè)設(shè)計(jì)。[6]廣東石油化工學(xué)院同樣采用了BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)試點(diǎn)改革，[7]通過(guò)BIM系列軟件學(xué)習(xí)、工程設(shè)計(jì)、招投標(biāo)、施工建造模擬和畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯五個(gè)階段，采取以賽促學(xué)的方式完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。延安大學(xué)通過(guò)把BIM技術(shù)和傳統(tǒng)手算方法相結(jié)合，開(kāi)展BIM驗(yàn)證性試驗(yàn)，將軟件計(jì)算結(jié)果和手算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，提升學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)能力和分析解決工程問(wèn)題的能力。[8]

（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)全過(guò)程改革。湖南科技學(xué)院在探索將畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容分解到相關(guān)專業(yè)課程的畢業(yè)設(shè)計(jì)改革中引入了BIM技術(shù)，即將BIM技術(shù)融入多門專業(yè)課中，進(jìn)行多課程交互式聯(lián)合教學(xué)。具體做法是以畢業(yè)設(shè)計(jì)為導(dǎo)向，結(jié)合不同專業(yè)課程對(duì)BIM軟件的運(yùn)用，將畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容分解到相關(guān)專業(yè)課程中完成。這一做法保證了教學(xué)內(nèi)容的連貫性和繼承性，提升日常教學(xué)質(zhì)量和畢業(yè)設(shè)計(jì)水平。[9]

2.3 國(guó)內(nèi)外土建專業(yè)BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)比較

國(guó)外BIM應(yīng)用較早，有BIM實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員較多，課程體系相對(duì)健全，學(xué)生掌握的BIM知識(shí)體系完善，因此能夠完成“綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目”的BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)。綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目包含了多項(xiàng)BIM功能的應(yīng)用，對(duì)跨專業(yè)協(xié)作要求較高，能有效提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和交流合作能力，增強(qiáng)集體意識(shí)。在完成項(xiàng)目過(guò)程中，學(xué)生能實(shí)現(xiàn)與項(xiàng)目實(shí)際設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的交流，真正發(fā)現(xiàn)并解決工程實(shí)際問(wèn)題，對(duì)BIM的認(rèn)識(shí)更加深刻，能真正思考BIM在實(shí)際工程中如何有效應(yīng)用以達(dá)到節(jié)約增效，智能管理的目的。

國(guó)內(nèi)BIM技術(shù)起步較晚，相應(yīng)的軟件開(kāi)發(fā)滯后，專業(yè)技術(shù)人員缺乏，統(tǒng)一規(guī)范的制定及各個(gè)專業(yè)的數(shù)據(jù)共享仍需交流溝通，所以BIM教學(xué)應(yīng)用比較局限，多為工程造價(jià)、施工管理等單個(gè)專業(yè)應(yīng)用，學(xué)生的專業(yè)協(xié)作能力仍然欠缺。每個(gè)學(xué)生有單獨(dú)的任務(wù)書，最終提交個(gè)人成果，阻礙了學(xué)生形成完整的BIM模型概念，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)BIM的認(rèn)識(shí)淺薄，僅僅停留在掌握操作技巧，為就業(yè)增加籌碼的階段。BIM技術(shù)引入課程體系仍處于試點(diǎn)階段，應(yīng)用BIM進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的覆蓋范圍有限。但國(guó)內(nèi)采用手算和計(jì)算機(jī)軟件結(jié)合的方式，既能有效地鞏固所學(xué)的基本原理，又能感受到軟件的精確實(shí)用和功能上的不足，值得推廣。

3 基于BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)改革建議

鑒于以上分析，進(jìn)行BIM綜合設(shè)計(jì)項(xiàng)目能全面提高學(xué)生各項(xiàng)綜合能力，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的有效途徑。就目前國(guó)內(nèi)高校的BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)提出以下幾點(diǎn)建議。

建立并完善BIM課程體系。BIM課程體系的完善是BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)一步推廣并多元化的基礎(chǔ)。以土建專業(yè)為例，建立從初步了解BIM概念到掌握多項(xiàng)BIM應(yīng)用技能，最后深入理解BIM的優(yōu)化功能并將BIM多項(xiàng)應(yīng)用融會(huì)貫通的分級(jí)培養(yǎng)機(jī)制。第一階段，重視BIM技術(shù)和理念的宣傳。通過(guò)聘請(qǐng)BIM專家或工程專業(yè)人員開(kāi)展BIM主題講座，介紹BIM的工程實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生意識(shí)到BIM對(duì)行業(yè)發(fā)展及其職業(yè)生涯重要性，激發(fā)學(xué)習(xí)的原動(dòng)力。第二階段，結(jié)合多門專業(yè)課程，有針對(duì)性地引入BIM技術(shù)，掌握BIM軟件的使用。引導(dǎo)學(xué)生以專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)，BIM為輔助工具，依靠創(chuàng)新訓(xùn)練、結(jié)構(gòu)競(jìng)賽等實(shí)踐平臺(tái)，將理論應(yīng)用于實(shí)踐。第三階段，進(jìn)行BIM綜合項(xiàng)目設(shè)計(jì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)。綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)和多種BIM軟件，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和開(kāi)展專業(yè)協(xié)作交流，提高學(xué)生各項(xiàng)綜合能力。同時(shí)與實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)交流，提高學(xué)生解決工程問(wèn)題的能力，增加學(xué)生就業(yè)優(yōu)勢(shì)。

積極開(kāi)展與BIM技術(shù)公司的校企合作。BIM技術(shù)的迅速推廣和BIM人才的極大短缺導(dǎo)致了高校土建專業(yè)的教學(xué)改革，包括畢業(yè)設(shè)計(jì)改革。BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)尤其是綜合項(xiàng)目設(shè)計(jì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)與社會(huì)企業(yè)密不可分。以資源共享、互利共贏為原則，共建BIM綜合實(shí)訓(xùn)室，企業(yè)為高校畢業(yè)生提供設(shè)計(jì)項(xiàng)目，并參與畢業(yè)設(shè)計(jì)完成過(guò)程的指導(dǎo)；高校為企業(yè)輸送有一定實(shí)踐基礎(chǔ)的BIM人才。

加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，培養(yǎng)具有較強(qiáng)BIM應(yīng)用能力的教師隊(duì)伍。鼓勵(lì)教師走出去，參加與BIM技術(shù)有關(guān)的研討會(huì)、培訓(xùn)班，提高教師對(duì)BIM技術(shù)的認(rèn)識(shí)和了解。政府部門應(yīng)加快推進(jìn)BIM軟件的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)制定，鼓勵(lì)BIM系列軟件的開(kāi)發(fā)，提高工程項(xiàng)目各專業(yè)之間的信息流動(dòng)性，為高校BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)改革提供政策支持。

4 結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)是建筑行業(yè)未來(lái)發(fā)展的大勢(shì)所趨。在政府大力推廣BIM的背景下，探索BIM在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用模式，不僅迎合建設(shè)市場(chǎng)的發(fā)展需求，改善就業(yè)情況，更能促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、協(xié)作能力、專業(yè)知識(shí)能力的全面發(fā)展。BIM在土建專業(yè)的教學(xué)與實(shí)踐應(yīng)用都驅(qū)動(dòng)了一定的發(fā)展，但仍有大量工作值得我們高校教師去思考、去探索。

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