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摘要：分析和探索工程管理专业BIM方向的毕业设计改革创新，基于BIM毕业设计的现状，对BIM毕业设计任务进行分解，并给出步骤流程；以三峡大学科技学院土木水电学部工程管理专业某BIM方向毕业设计为例，展示团队合作及设计步骤，分析技术难点，展示案例成果，分析问题并给出对策建议，为BIM方向毕业设计提供一种新思路。
关键词：工程管理；BIM；毕业设计；实践教学
本文引用格式：王春燕,等.工程管理专业BIM毕业设计创新模式研究实践[J].教育现代化,2019,6(05):106-112.
BIM，即基于模型的信息化管理（Building Information Modeling）或者建筑信息化管理（Building Information Management），近年来已在工程项目上得以快速的发展和应用[1]。本科院校作为工程建设领域人才的重要输出地，迫切需要对专业实践教学进行改革创新，工程管理、工程造价专业的毕业设计也越发地聚焦到BIM技术的研究与应用上[2]。本文以三峡大学科技学院土木水电学部工程管理专业BIM方向毕业设计为例，分析目前工程管理专业毕业设计中BIM方向的特点，研究BIM技术带来的机遇和挑战，探索BIM技术和工程管理专业的结合模式和途径，总结BIM技术和毕业设计结合初见的成效。
一工程管理专业BIM毕业设计现状
目前，国内高校均逐步将BIM技术融入到高校的工程管理专业教学中，并引发了一系列如火如荼地实践教学改革。BIM如何入课和如何合理地设置课程，也是目前各高校关注的热点[3]。BIM课程的设置方式有很多，如交叉设置、单一设置、课程设计和毕业设计的实践设置等。清华大学侧重于软件开发及技术更新，BIM课程开设在计算机应用课程下，教师根据使用情况，随时加入新技术更新；深圳大学土木工程学院开启校企合作模式，与清华斯维尔签订合作协议，设立实习基地共同培养BIM人才[4]；重庆大学进行了基于BIM的工程管理专业毕业设计改革，组织学生完成了工程算量和施工组织的跨方向毕业设计[5]；延安大学通过把BIM技术和传统手算方法相结合，开展BIM验证性试验，将软件计算结果和手算结果进行对比，提升学生的实际动手设计能力和分析解决工程问题的能力[6]。
然而，BIM理念目前还没有完全贯穿和落地，只有少数部分高校开设了完整的BIM课程，毕业设计作为专业知识交叉融合的关键环节，就成为BIM入课的一个很好的切入点。工程管理专业的BIM方向的毕业设计有很明显的优点，可实现在学科交叉的基础上使学生对大学所学专业知识实现整合，并提升识图能力、培养建模能力和模拟项目管理能力。
二 BIM毕业设计任务分解及流程
BIM方向的毕业设计，以实际工程案例为背景，以团队合作为主要参与模式，可辐射至设计、招投标、施工、等工程项目管理的多个阶段，以分工协作的方式完成各个阶段的设计成果[7]。其中工程案例必须为工程实际，且达到一定的规模要求。
（一）任务分解[3,4,5,8]
1.基于BIM的建筑和结构设计
根据设计要求进行建筑方案设计，编制建筑设计说明，各层平面图，建筑立面图，剖面图，以及详图等内容；采用相关建筑软件进行建筑设计及图纸绘制，并导出GFC格式BIM模型文件。
根据建筑设计进行结构设计，绘制各层结构模板图并标注主要构件的截面尺寸及定位尺寸；采用相关软件及系统建立结构计算模型，并用相关分析和设计软件完成结构计算分析；编写结构设计计算书；采用相关系统协助完成结构施工图的绘制；利用BIM钢筋算量软件进行材料用量统计。
2.基于BIM的三维建模
在拟定的案例项目图纸的基础上，将工程案例图纸通过Revit软件完成土建模型建立，通过Magicad软件完成安装模型建立；根据土建、安装模型，通过Magicad或Navisworks进行模型碰撞检查，优化模型，优化部位侧重于管线集中区域；选择5至10处碰撞点进行优化，且碰撞前后进行对比。
3.基于BIM的招标控制价文件编制
在拟定的案例项目图纸的基础上，将工程案例图纸通过Revit软件完成土建模型建立，将工程案例图纸通过Magicad软件完成安装模型建立；通过BIM钢筋算量软件、BIM土建算量软件、计价软件，完成土建招标控制价文件的编制；通过BIM安装算量软件、计价软件，完成安装招标控制价文件的编制、汇总。
4.基于BIM的技术标编制
在拟定的案例项目图纸的基础上，完成实体模型的创建；利用前一阶段案例工程实体建模的成果模型，参考案例工程项目图纸及有关文件，完成案例工程基于BIM的技术标相关文件编制；基于BIM5D平台，挂接模型与进度，完成施工模拟。
5.基于BIM的招标阶段相关文件编制
在拟定的案例项目图纸的基础上，通过BIM钢筋算量软件、BIM土建算量软件、计价软件，分别完成土建工程量清单及土建招标控制价文件的编制、汇总；在拟定的案例项目图纸的基础上，通过BIM安装计量软件、计价软件分别完成安装工程量清单及安装招标控制价文件的编制、汇总；通过BIM招投标沙盘软件，编制完整的招标策划文件，内容须包括招标条件及招标方式判定、招标计划编制；结合招标策划、招标工程量清单及招标控制价文件内容，通过标书编制软件，编制完整的招标文件，内容须包括封面、目录、招标邀请书（招标公告）、投标人须知、评标办法、合同条款及格式、技术标准和要求、投标文件格式；评标方法中须制定详细的评分细则。
6.基于BIM的投标阶段相关文件编制
结合拟定的案例项目图纸，借助施工组织设计编制软件，完成BIM技术标的编制：包括施工方案、施工进度网络计划、施工现场三维布置图等；BIM商务标编制：根据BIM招标阶段完成的BIM招标文件内容，结合招标工程量清单文件，通过清单计价软件，完成BIM商务标投标报价文件；BIM虚拟建造标书文件编制：基于BIM技术标和BIM商务标文件内容，借助BIM5D平台，完成BIM虚拟建造标书文件编制；BIM投标文件编制：根据BIM招标阶段完成的BIM招标文件内容，结合BIM技术标和BIM商务标，通过标书编制软件，编制一份完整的电子投标文件。
7.基于BIM的施工过程管理
基于BIM5D平台，载入相应项目工程建筑、结构、机电等专业的实体模型和场地、措施、机械模型及清单计价文件、进度计划文件等其他施工管理中所涉及到的相关文件，在此基础上完成项目施工前虚拟建造模拟，并基于BIM5D平台开展工程项目施工管理应用；可在进度管理、技术管理、成本管理、资料管理、质量安全管理、施工组织设计校核及交底、施工方案优化等开展相关的应用点进行实施，体现通过BIM技术的施工项目管理与传统施工项目管理的对比及BIM技术带来的价值。
（二）BIM毕业设计流程
见图1。
三 案例分析
（一）案例简介
以三峡大学科技学院土木水电学部工程管理专业某BIM方向毕业设计为例，案例为某市科研中心实习大楼，是一座用于企业办公、人员教学、培训员工、报告为一体的综合性1+5层建筑，建筑物总高为23.90m，其中首层高6.2m,其余层都为4.5m，室内外高差为0.2m,总建筑面积为8241.43㎡，其中，建筑地上部分面积为7767.32㎡，占地面积2505.04㎡。框架结构，桩基础，抗震设防烈度6度，使用年限50年。建筑物内主要为各类实验室、办公室及
其他用房，大楼内部配备了4部电梯。
（二）团队分工
指导团队：在校专任教师及两名企业专家组成；同学一：广联达BIM钢筋算量软件GGJ，斑马-梦龙网络计划编制软件/Project进度计划编制软件；同学二：Revit土建翻模、MagicCAD机电建模，广联达BIM安装算量软件GQI；同学三：Revit土建翻模Navisworks、广联达BIM土建算量软件GCL、广联达BIM5D；同学四：广联达BIM土建算量软件GCL，广联达清单计价软件GBQ；同学五：广联达BIM施工现场布置软件，广联达BIM模板脚手架设计软件，Project进度计划编制软件。
（三）编制步骤
如图2所示。
（四）技术要点
1.进行REVIT土建翻模时，不同的专业需要对应不同的样板;在绘制标高,轴网的时候需要注意视图区分,标高在立面视图绘制,轴网在平面视图绘制；不同于广联达软件土建建模，在进行门窗绘制时，需要新建族；Revit中楼板和屋顶都是属于平面草图绘制构件。一般情况下楼板绘制之后需要在楼板上开洞；
2.在进行钢筋、土建工程量计算时，由于选用程是异形，有多个轴网。导入CAD图纸后，在进行板受力筋布置时，需要选择参照轴网；由于结构图纸某些位置的柱，标高存在问题，导致CAD导图识别柱时，有些柱超出了建筑高度。根据实际情况进行调整；本工程存在为框剪结构，在绘制剪力墙时，需注意砌体加筋部分。砌体加筋形式需查询规范。
3.进行电气安装时，由于电气中存在线槽立管，立管识图存在部分问题，在重新学习识图后，解决了此问题；进行给排水安装时有遇到和电气类似的识图问题，但有前期经验顺利解决了。同时，由于给排水中存在给水管、排水管，两者在布置时容易发生交叉，要注意标高的修改以及合法性检查和碰撞检查。
4.进度计划部分:划分分部分项工程，确定施工顺序、持续时间时有困难。解决方法:找相似案例进行研究，询问有经验的施工人员；模板脚手架设计:模板布置时有危险性较大的工程，设计专项施工方案来解决；模板支撑体系（架体）生成时有困难。5.BIM5D在导入模型时，由于前期部分文件出错，合法性检查未通过，重新返回修改了原来的文件再进行导入。部分前期文件的格式不能导入BIM5D，修改文件导出格式后，才在5D中打开；在进行数据导入时，导入的土建计价文件，由于文件只有土建部分，导致文件中许多清单未匹配。查找问题后，继续导入了安装计价文件。对于未匹配的清单进行了匹配。
（五）部分成果展示
如图 3- 图 9 所示。
六）成效与不足
1.成效
图6案例模板脚手架三维锻炼了团队协作能力。学院对BIM实训教学的重视，可对实践教学起鉴于BIM的综合性强、复杂程度高，学生在选择做BIM方向的毕业设计后，能够主动加强BIM相关软件和专业知识的学习，锻炼动手能力、提升实践能力；BIM的学习途径也是多样化的，其中除去教师的课堂教学手段之外，建筑课堂等网络教学视频自学手段也逐步成为主流，也锻炼了学生的自学能力；学生在团队合作共同学习的过程中，提升和到积极的促进作用。我院顺应社会及行业发展的需要，重视对BIM实训教学的投入，先后投入建设了BIM综合实训室，包括：工程造价软件实训、工程项目管理沙盘实训、招投标模拟实训室及BIM-5D模拟实训室。而在本案例中，团队中的三位成员毕业设计论文质量达到了优秀，也是我院重视BIM实训，提升教学实践质量的体现。
2.不足
BIM知识体系庞大，由于目前还没有可以完全参照的标准，特别是涉及非常多的软件学习，去解决工程的设计、施工和管理，学生目前学习难度较大；在教学方面，BIM知识体系在专业知识内的覆盖范围和学习要求暂时还存在很大的差异，给BIM教学增加了一定的难度；BIM的知识体系是跨专业的，需要各专业老师的共同协作，BIM知识体系的纳入会增大教师的工作量，需要投入更多的时间和精力，跨专业知识体系的衔接和搭配也更是缺乏教师主动投入的动力。
3.建议
BIM团队的成员需具备较扎实的专业基础知识和良好的团队协作能力，在软件学习、团队协作过程中，团队成员需要相互学习、共同促进，且学生专业基础知识和操作能力各有不同更重要的是要默契配合、解决问题。
鼓励和加强师资队伍的建设，鼓励教师积极参与和投入BIM技术的学习，能多参与一些相关的培训和研讨会，提高自身素质，与时俱进，紧跟行业步伐，进而加大对BIM实践教学改革的投入。
四结论
1.分析了工程管理专业BIM方向毕业设计的现状，分析BIM毕业设计流程及任务，并以三峡大学科技学院土木水电学部BIM毕业设计为案例，分析BIM毕业设计团队分工、设计步骤、技术难点等，为BIM毕业设计改革提供参考。
2.基于拟定的工程案例，通过制定BIM毕业设计各阶段计划和任务，开展建模、算量、进度计划编制、招（投）标文件编制、模拟施工管理等步骤和工作，可有效整合专业四年所学基础知识、系统梳理和学习BIM软件，为推动适合工程类的BIM的特色发展，提供实践借鉴。
参考文献
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