史艾嘉 (江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院,江蘇 常州 213000)
BIM(Building Information Modeling)即建筑信息模型,它以所見即所得,各專業(yè)間協(xié)同性、模擬性、優(yōu)化性及可出圖性等特點(diǎn)在全球范圍內(nèi)得到了業(yè)界的廣泛認(rèn)可。近年來,我國(guó)在較多復(fù)雜、標(biāo)志性工程中應(yīng)用了BIM技術(shù),如上海中心大廈,港珠澳大橋等。BIM技術(shù)的應(yīng)用為這些工程建設(shè)帶來了極大的便利,提高了建筑施工管理水平,獲得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
近年來,我國(guó)逐漸重視職業(yè)教育人才的培養(yǎng),教育部職業(yè)技術(shù)教育中心在2019年6月公布了全國(guó)首批“1+X”證書制度試點(diǎn)院校名單,我校正式被確定為教育部首批建筑信息模型(BIM)證書試點(diǎn)院校。因此,BIM教學(xué)改革迫在眉睫,如何將BIM技術(shù)與課程有效融合將是未來需要落實(shí)的重要問題。本文將以土木工程學(xué)院三年制建筑工程技術(shù)專業(yè)為例,探討該專業(yè)第五學(xué)期開設(shè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課程如何與BIM技術(shù)相結(jié)合,以達(dá)到檢驗(yàn)學(xué)生專業(yè)知識(shí)的同時(shí),提升學(xué)生的BIM技術(shù)水平的目的。
推動(dòng)BIM教學(xué)改革的關(guān)鍵措施之一是確立BIM人才培養(yǎng)模式。目前,我校培養(yǎng)BIM人才主要在以下三種模式中探索:①參加學(xué)校BIM社團(tuán)、參加全國(guó)各機(jī)構(gòu)的BIM比賽,學(xué)生通過BIM比賽提升BIM技術(shù)水平,然而此種形式受眾面小,僅小部分學(xué)生BIM水平得到提高,大多數(shù)學(xué)生無法從中受益。②單獨(dú)開設(shè)BIM課程,以土木工程學(xué)院為例,單獨(dú)開設(shè)了《BIM應(yīng)用基礎(chǔ)》課程,學(xué)生通過實(shí)操,掌握Revit基礎(chǔ)操作,但該課程目前仍未涉及其它BIM軟件。③將BIM知識(shí)融入到各課程中去,如土木工程學(xué)院《施工組織管理》課程加入BIM三維場(chǎng)地布置內(nèi)容,《建筑工程計(jì)量與計(jì)價(jià)》課程加入BIM計(jì)量與計(jì)價(jià)內(nèi)容等,但涉及的科目不多。
鑒于“1+X”BIM等級(jí)考試在我校全面推進(jìn),學(xué)生對(duì)BIM的認(rèn)識(shí)逐漸深入,對(duì)BIM學(xué)習(xí)的熱情也愈加高漲,人才培養(yǎng)修訂成為我校BIM教學(xué)改革急需解決的問題。目前,我校組織對(duì)各專業(yè)人才培養(yǎng)方案進(jìn)行了調(diào)整,以“1+X”BIM等級(jí)證書制度為契機(jī)重新修改專業(yè)人才培養(yǎng),以建筑工程技術(shù)專業(yè)為例,該專業(yè)人才培養(yǎng)方案結(jié)合“1+X”建筑信息模型(BIM)職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),將BIM技術(shù)融入進(jìn)各專業(yè)課程教學(xué)以及畢業(yè)設(shè)計(jì),并開設(shè)BIM實(shí)訓(xùn)課程,增加BIM技術(shù)的教學(xué)課時(shí)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在校學(xué)習(xí)的最后一門課程,也是實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的最后一個(gè)重要環(huán)節(jié),用于檢驗(yàn)學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識(shí)是否具有能在實(shí)踐中解決實(shí)際問題的能力。近幾年來,我校建筑工程技術(shù)專業(yè)開設(shè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)一直是以施工組織設(shè)計(jì)作為最終成果,這是因?yàn)?,施工組織設(shè)計(jì)是用以指導(dǎo)施工全過程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)文件,它結(jié)合了學(xué)生在近三年學(xué)習(xí)期間所學(xué)的大部分專業(yè)知識(shí)。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段,老師會(huì)提前向?qū)W生下發(fā)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書,指導(dǎo)書。要求學(xué)生針對(duì)某一單位工程編制施工組織設(shè)計(jì),其中內(nèi)容包括工程概況、施工準(zhǔn)備工作計(jì)劃、施工部署、施工現(xiàn)場(chǎng)總平面布置、施工進(jìn)度計(jì)劃、施工方案、主要施工機(jī)械、勞動(dòng)力配備計(jì)劃、安全文明施工、季節(jié)性施工等至少十項(xiàng)規(guī)定內(nèi)容,并按照學(xué)校規(guī)定的格式要求進(jìn)行排版。學(xué)生接收畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)后,便會(huì)進(jìn)行資料的收集與整理、編制施工組織設(shè)計(jì),以及資料的裝訂與最后的答辯。從畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容上看成果較豐富,對(duì)學(xué)生的專業(yè)要求也高。但是,實(shí)際上目前畢業(yè)設(shè)計(jì)階段仍存在諸多問題。
①畢業(yè)設(shè)計(jì)重復(fù)率高,導(dǎo)致查重率居高不下。我校畢業(yè)設(shè)計(jì)(施工組織設(shè)計(jì))的查重率要求不能高于40%。然而施工組織設(shè)計(jì)的內(nèi)容專業(yè)術(shù)語較多,且大多數(shù)的施工工藝基本相同,這就導(dǎo)致學(xué)生雖然使用的是不同工程的施工圖紙,但是,一旦某些施工工藝相同,則必然會(huì)導(dǎo)致文字描述相似、套話多,因此不可避免導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)重復(fù)率偏高。
②畢業(yè)設(shè)計(jì)成效不明顯,蒙混過關(guān)。某些學(xué)生出于懶惰心理,會(huì)直接照搬施工單位編制的某項(xiàng)目施工組織設(shè)計(jì),東拼西湊作為自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)成果,只注重畢業(yè)設(shè)計(jì)的格式規(guī)范調(diào)整,以及老師要求必須檢查的幾個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),如施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖是否布置合理,施工進(jìn)度計(jì)劃表是否編制準(zhǔn)確。因此,學(xué)生即便完成了畢業(yè)設(shè)計(jì),但大部分內(nèi)容都不是自己所寫,導(dǎo)致編制的施工組織設(shè)計(jì)不合理、脫離工程實(shí)際,如施工工期明顯與工程規(guī)模不符、某些施工方案無中生有等。
③畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容信息化程度不高,不能與時(shí)俱進(jìn)。大多數(shù)學(xué)生在編制施工組織設(shè)計(jì)時(shí),使用的專業(yè)軟件較少。其中,施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖繪制以CAD軟件為主,施工進(jìn)度計(jì)劃以Excel為主,而類似夢(mèng)龍網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃這類專業(yè)性軟件使用率則較低,學(xué)生運(yùn)用多種專業(yè)軟件能力欠缺。因此,進(jìn)入社會(huì)后難以快速適應(yīng)企業(yè)要求,需要投入時(shí)間去學(xué)習(xí)新的軟件。
④學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高,缺乏團(tuán)隊(duì)溝通?,F(xiàn)階段畢業(yè)設(shè)計(jì)都是以學(xué)生個(gè)人為單位,每人自己去找施工圖紙,編制相應(yīng)的施工組織設(shè)計(jì)。這樣的畢業(yè)設(shè)計(jì)方案缺少學(xué)生之間的相互合作交流,各自為政。其次,學(xué)生在每月集中返校一次,指導(dǎo)老師給學(xué)生一對(duì)一指導(dǎo),由于指導(dǎo)老師指導(dǎo)學(xué)生較多,效率較低,學(xué)生主觀能動(dòng)性不足。因此,畢業(yè)設(shè)計(jì)成果質(zhì)量不高。
基于以上原因,探索基于BIM的畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施方案十分必要,它不僅能提升學(xué)生的BIM技術(shù)水平,同時(shí)也能提高學(xué)生各項(xiàng)綜合能力與團(tuán)隊(duì)協(xié)作水平。下面以某一工程為例,結(jié)合建筑工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生所學(xué)知識(shí)及“1+X”BIM等級(jí)考試工程管理,開展畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)。
①根據(jù)班級(jí)人數(shù),以4-5人為一組,分成若干小組,每位指導(dǎo)老師可指導(dǎo)2-3組。
②每一小組選取一工程項(xiàng)目進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),要求地面以上不低于5層,每層建筑面積原則上不低于500m2,有無地下室不限。
③各小組成員需分工明確,將畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行劃分,確保每位成員都有相應(yīng)任務(wù)。成果提交內(nèi)容需包括完整的工程項(xiàng)目BIM模型文件一份(rvt格式)、施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置圖一份(dwg格式)、施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置三維模型一份、施工進(jìn)度計(jì)劃一份(運(yùn)用夢(mèng)龍網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃或project編制)、
④最終學(xué)生個(gè)人分?jǐn)?shù)=成果匯報(bào)(20%)+組內(nèi)互評(píng)(30%)+教師評(píng)分(50%)。
3.2.1 Revit創(chuàng)建項(xiàng)目模型
以某一工程項(xiàng)目為基礎(chǔ),根據(jù)工程圖紙,運(yùn)用Revit創(chuàng)建工程項(xiàng)目BIM模型,如圖1所示。
圖1 Revit模型
3.2.2 廣聯(lián)達(dá)GTJ土建算量
將Revit模型導(dǎo)入到廣聯(lián)達(dá)GTJ軟件,通過廣聯(lián)達(dá)GFC插件可將Revit三維模型轉(zhuǎn)換成算量文件,不需要在GTJ軟件中進(jìn)行二次重復(fù)建模,便可進(jìn)行工程量統(tǒng)計(jì),導(dǎo)出工程項(xiàng)目各樓層柱、梁、板、樓梯的工程量報(bào)表,如圖2所示。
圖2 工程量報(bào)表
3.2.3 BIM 5D
根據(jù)工程項(xiàng)目運(yùn)用project軟件或斑馬夢(mèng)龍網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃軟件編制施工進(jìn)度計(jì)劃表,并導(dǎo)入BIM5D與主體結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián),進(jìn)行施工過程模擬,如圖3所示。
圖3 BIM 5D施工模擬
3.2.4 施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置
運(yùn)用廣聯(lián)達(dá)BIM施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置軟件繪制三維施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置模型,并導(dǎo)出施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置cad圖紙及施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置漫游。如圖4、圖5所示。
圖4 三維施工現(xiàn)場(chǎng)布置
圖5 施工現(xiàn)場(chǎng)漫游
本文以江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院為例,將BIM技術(shù)與畢業(yè)設(shè)計(jì)相融合,提出了基于BIM的建工專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)施方案,該方案適應(yīng)現(xiàn)階段BIM人才培養(yǎng)模式。學(xué)生通過運(yùn)用多種BIM軟件結(jié)合工程實(shí)例完成畢業(yè)設(shè)計(jì),不僅有利于降低畢業(yè)設(shè)計(jì)的重復(fù)率,同時(shí)提升自己的BIM技術(shù)水平與團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作的能力。此外,學(xué)生也可將BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)成果用于參加BIM畢業(yè)設(shè)計(jì)大賽,以賽促學(xué)。
但是,此方案在現(xiàn)階段仍有不足,比如建工專業(yè)人數(shù)較多,而機(jī)房采購的BIM專業(yè)軟件節(jié)點(diǎn)較少,需要進(jìn)行合理分配,否則會(huì)影響畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度。因此,學(xué)校應(yīng)根據(jù)學(xué)生人數(shù)采購充足數(shù)量的BIM軟件云鎖開放給學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。
隨著BIM技術(shù)在土木工程領(lǐng)域的不斷推廣,社會(huì)對(duì)BIM人才的需求日趨增多,我校將BIM技術(shù)融入到畢業(yè)設(shè)計(jì),就是為了更好地讓學(xué)生掌握BIM專業(yè)知識(shí),提高自己的就業(yè)能力,為社會(huì)持續(xù)輸送優(yōu)秀的BIM技術(shù)人才。