新工科背景下BIM在工程管理毕业设计中的创新应用

来源：论文查重 时间：2019-11-25 20:45:26

摘 要：文章分析了在“新工科”背景下，BIM 在工程管理专业毕业设计中的应用现状，并结合两个案例项目，提出了通过所选项目 来针对性的设置创新性任务的毕业设计新模式。在引导学生拓展思路，培养学生综合应用新技术、整合有用资源的能力方面有较强的 参考价值，也为工程管理专业开展毕业设计创新提供一些建议。
关键词： “新工科”；BIM；毕业设计；工程管理
为迎接新一轮科技革命与产业革命的挑战，也更好的 为“一带一路”、“中国制造 2025”、 “互联网+”等一系列国家 重大战略服务。教育部在 2017 年 2 月发布《关于开展新工 科研究与实践的通知》，提出深化工程教育改革，推进新工 科的建设与发展，并由部分学校率先开展新工科研究和实 践。新工科的建设和发展迫切需要建设和发展一批新兴工 科，或改造和升级一批传统工科[1]。在这一背景下，工程管 理作为传统的工科，通过人才培养模式调整，教学改革等 手段培养出具备跨界整合能力、创新能力、实践能力强的 复合型人才是改造和升级的最终目的。
建筑信息模型（BIM）是符合工程领域新工科发展的一 个非常有力的工具，在建筑行业引起了较深层次的变革， 对构建基于 BIM 技术的工程管理实践教学平台具有重要 的价值。而毕业设计作为综合性最强、涉及知识点最广、实 践周期最长的一项实践教学环节，在进行专业培养方案、 教学模式调整时应当引起足够的重视。
1 BIM 在工程管理专业毕业设计中的应用现状
BIM 技术在政策上的推进，率先得到了高校的响应， 一些 BIM 产品研发公司也以此为契机，举办各类相关竞 赛，很多高校对于 BIM 的应用最初也是基于参加 BIM 毕 业设计大赛开展起来的，如笔者学校就是如此。按照竞赛 要求组织参赛队伍，依据模块任务书进行任务的分解和下 达，继而 BIM 毕设、与 BIM 相关的课程设计、BIM 兴趣社 团等也逐步形成，这是对传统的实践教学模式进行的初步 改革和创新。也有些高校尝试了其他模式，如重庆大学提 出了通过 BIM 数字化招投标将 BIM 应用与标书编制相结合，构建了强调全过程、跨专业学习为特点的毕业设计新 模式[2]。同济大学与上海建工集团创新性的开展了校企联 合毕业设计，这种创新性的尝试既为学生提供了良好的实 践平台，也为企业考察和吸收优秀人才提供了机会同时对 提高高校教师尤其是青年教师的工程素质也起到了促进 作用[3]。另外，开展多专业协同毕业设计是较多高校采取的 一种模式，由于 BIM 技术可以在建筑设计、项目管理等方 面都能发挥它较强的应用价值，所以可以完成以较复杂的 综合性工程项目为背景的毕业设计课题，使学生能够全 面、真实、系统的参与到项目的全寿命周期的各个阶段中 去[4]。全国高校在各类实践中也在不断探索更加适合自身 人才培养方案的毕业设计模式，多种模式百花齐放，最终 的结果就是促进了 BIM 技术在高校的推广和应用，对 BIM 的发展、企业的人才引进、学校实践实训环节的创新、学生 综合能力的提高等各方面都起到了积极而巨大的作用。 当然，BIM 在毕设中的应用，也面临一些问题，比如 缺乏专业的评审，评价的标准和电算结果的准确性较难 确定[5]。用到的 BIM 相关软件种类较多，软件的选择、搭 配、调试等问题也需要较专业的人士进行指导[6]。这些问 题都需要我们在毕设选题的环节慎重去研究和商定。

2 “新工科”背景下 BIM 毕业设计的创新应用
2.1“新工科”背景下 BIM 毕业设计课题的选择
“新工科”背景下，有 BIM 等相关技术和理论的支撑， 在毕设选题阶段可以摒弃传统工程管理专业毕业设计常 规课题、常见项目背景、单项任务的模式的局限，前期课题 和项目背景的选择上应当非常慎重，不仅要运用新技术新思路解决复杂问题，还应结合行业 发展趋势及目前存在的问题探索性 的开展一些尝试性的创新。笔者以 两例典型的毕业设计选题及开展情 况进行详细介绍。


项目一：工程为一栋混凝土-钢 混合结构的教学楼，总建筑面积为 1040.74m2，建筑基底面积 712.60m2。 该建筑共两层，层高 3.6m，总高度为 11.17m，室内外高差为 0.45m。该项 目一层为混凝土结构，二层为钢结 构，配有钢结构太阳能光伏屋架。该 工程项目规模虽然较小，但是结构 形式复杂，在后续课题设计时，在设 计深化、施工管理方面给学生提出 了更高的要求。
项目二：工程为一五星级酒店， 总 建 筑 面 积 ：54323m2，（ 地 上 ： 27486m2，地下：26837m2），计容面积： 33215m2，地下两层，地上六层，总建 筑高度 23.7m。由于是特殊用途的建 筑，区别于普通住宅，结构复杂，涉 及的专业较多，同时不存在标准层， 还有夹层的存在，建模强度大大增 加；管线多，进行管线布置时，需充 分考虑管线碰撞问题。
2.2“新工科”背景下 BIM 毕业 设计的专业分工和任务分配
BIM 毕设的选题相比常规课题， 存在项目体量大、涉及专业多、整体 难度系数大、任务量重等特点，因此 一般采取团队毕业设计的模式，一般每组成员在 3-5 人。另外，在进行专业分工和任务分配 时，要考虑诸多方面的问题：
（1）背景项目所涉及的专业工程要和学校现有的相关 专业尽量对应，避免学生工作量过大，成果在专业角度出 现较大问题。
（2）任务分配除了和学生专业匹配之外，还要满足高 校毕设选题深度、广度以及任务量的要求。
（3）虽然专业上有分工，任务上有区别，但从项目整体 的角度出发，最终的成果仍然是“合而不分”，在完成个人 的毕设任务之外，小组还要给出完整的项目成果。
2.3“新工科”背景下 BIM 毕业设计的实现路径
根据项目特征及任务要求不同，两个项目的实施路径 如图 1、图 2。
2.4 以项目一为例，部分成果展示
在项目一中，一层模型在 revit 中完成，二层和楼顶上的太阳能光伏支架在 tekla 中完成，而大样图是在详图 软件中完成的，当所有的部 分完成后需要在 revit 中进行 整合。整合后三维效果见图 3。
最终的成果包含教学楼 三维效果图、关键节点大样 图、二维施工图纸 （平立剖 面）、关键节点施工交底动画 等。其中关键节点大样图由 参数化详图软件绘制，当设 定的基本参数修改后，关联 的图形会跟着整体调整，另 外，附上相应构件工程量表， 方便工程量核对。部分成果 如图 3、4、5。
3 结束语
本文提到的两个案例在 项目背景上存在一定的特殊 性，在常规的课题基础上又 提出了更高更多的要求，学 生在毕设过程中，能够通过 较深的课题研究出新的实现 路径，整合更多的 BIM 及相 关软件资源，把一个项目各 方面做得更全面，更细致。在 “新工科”的背景下，实践环 节与时俱进的改革和调整能 够更好的引导学生创新应用 新技术的能力，探索新思路 的精神，发掘学生的潜能和 科技的魅力。

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