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摘要：通過BIM大賽，開拓了改革的思路，指引了改革方向。本文以土木工程專業畢業設計改革為例，從提煉教學內容、落實改革方案、BIM和專業知識的銜接、部分畢業設計作品參加BIM大賽等方面分享了改革的經驗及取得的成效，以期對土木工程專業信息化系列課程改革起到促進作用。
關鍵詞：BIM大賽；改革方向；土木工程；畢業設計；知識銜接
近年來，BIM技術在土木工程中應用越來越普遍并已趨于成熟，企業對BIM人才需求越來越緊迫，要求的標準也越來越高。為了更貼合企業的需求，企業和許多軟件研發公司在國家相關政策指引下，和行業協會共同舉辦了各類BIM大賽共同商討大賽內容，制定比賽規則，以促進學生BIM知識及技術的應用能力。各高校也積極探索BIM信息化人才培養的途徑和方法，吉林建筑科技學院（以下簡稱我校）以繼續加深BIM技術產學研合作為目的，與中國建設教育協會，深圳市斯維爾科技股份有限公司、廣聯達科技股份有限公司、品茗安控信息技術股份有限公司、吉林省求實建設軟件有限公司等企業建立了校企合作協議，并參加其舉辦的各類BIM大賽。結合賽況反饋，對土木工程專業的畢業設計進行改革探索，本文通過畢業設計改革實際做法的總結，分享我校土木工程專業的做法及經驗，以期對土木工程專業深化教學改革起到啟發和促進作用。
1基于BIM大賽共同特性的土木工程專業畢業設計教學內容的提煉
考察歷年的BIM比賽，總結其內容有BIM土建建模及應用、BIM造價管理、BIM招投標應用、BIM施工組織設計、BIM5D施工管理、BIM裝配式建筑、BIM智能建造等；涉及的軟件類型有：Revit結構建模軟件、計量軟件、計價軟件、模板和腳手架設計軟件、場地布置軟件、進度計劃軟件、漫游及碰撞軟件等。土木工程專業有傳統的建筑、結構、施工一體化的3階段畢業設計，還有全周期的工程量清單計價及施工組織設計等。傳統畢業設計的內容涵蓋了建筑設計、結構設計、施工方案、施工現場平面布置、施工進度計劃、模板及腳手架設計、工程量清單、招標控制價等。從歷年BIM大賽的內容上看，比較全面地考查了土木工程專業的內容。這樣就可以考慮在傳統畢業設計中對應融入BIM的內容，BIM大賽為土木工程畢業設計提供了改革思路和方向。
2畢業設計改革實施方案
2.1增加設計組類別
保留傳統的畢業設計組類別，增加了“BIM施工組織設計”“BIM工程量清單計價”兩個設計組。
2.2編寫新增設計組的畢業設計任務書及指導書
新增設計組的任務書和指導書在原有內容的基礎上增加BIM內容。BIM施工組織設計中，與舊版設計相對應的內容有：BIM場布對應施工現場平面布置圖，BIM模板腳手架對應模板和腳手架設計施工圖，BIM網絡進度計劃及BIM4D對應進度計劃編制。在BIM工程量清單計價中，與舊版設計對應的內容有：BIM計量對應工程量計算、BIM計價對應清單計價及定額計價、BIM5D對應進度安排及資金安排等。把這些對應的內容，有效銜接并安排好學習步驟及學習時間是任務書及指導書編制的重點和難點。新任務書增加了使用BIM軟件的類型、學習BIM視頻的網址、BIM技術應用點、提交BIM成果等內容；新指導書的編制增加BIM建模步驟、BIM各軟件及其應用范圍、BIM及專業兩部分知識銜接的進度安排等內容。新舊任務書及指導書的對照如表1。
2.3制定選拔學生方案
傳統的畢業設計，學生可以根據自己就業的方向自愿填報畢業設計組，然后由畢業設計負責的教師和學生組長整理大家的意愿，完成合理分組。新增的BIM設計組，學生不僅要完成BIM與專業兩項設計內容，而且還要用部分設計作品參加BIM設計大賽。要在大賽中取得好成績，選拔學生這一環節也很重要。學生的選拔以計算機應用能力、識圖能力、施工技術及工程造價理論課及對應的課程設計成績等為主要依據，擇優錄取“有BIM專長”及“有BIM大賽經驗”的學生。
3基于BIM應用和專業知識有效銜接的畢業設計改革
BIM應用和專業知識的有效銜接，是畢業設計改革的重點。
3.1針對傳統設計和BIM設計兩者的穿插教學
內容安排要合理。建模和識圖，合理穿插教學。建模結合軟件的視頻講義和BIM教師操作講解，識圖結合“101制圖規則與構造詳圖”的圖集和專業教師課堂講解。內容細化到每一個房間，再細化到每一個構件，最后細化到復雜節點。實踐證明，在不斷修改糾錯的過程中，不僅使學生產生濃厚的學習興趣，而且學生識圖能力和建模能力也明顯提高。下圖為新增BIM設計組建模的部分成果展示。利用BIM的可視化特點，可以發現圖紙的不合理之處，進而對圖紙進行修改（圖1）。
3.2BIM及專業的有效銜接
保留傳統畢業設計內容，增加BIM場布軟件的應用，使BIM及專業達到了有效的銜接。專業教師先講解施工現場平面布置的原則、步驟、內容、圖例表示方法，頁面布局等，并要求學生完成CAD的場地布置圖。然后學生通過場布軟件的學習，自然能夠完成合理的場地布置，BIM教師需要指導軟件的用法，學生可在BIM老師的指導下完成動畫模擬。如圖2，新增BIM畢業設計組場布的部分成果展示。
3.3手工算量與BIM圖形算量相結合
保留傳統設計的手工計量計價內容，對照BIM圖形算量，可加深對計量規則的學習及計價的實際應用。BIM工程量清單計價畢業設計，是BIM設計改革的主要內容，因為BIM計量計價在工程實踐中應用已經很成熟，各大公司軟件的準確性也在逐年提高，學生就業需求也呈上升趨勢。專業教師講解工程量計算規則，學生結合圖紙完成手工算量計算書，計算書要體現外邊線、軸線、中線的概念及計算規則。BIM教師結合軟件視頻講解計量模型的建立，學生學會算量公式設置，計算規則參數的設置等，并通過手工算量和模型算量對比，達到修正計算書，精準建模的學習目標。專業教師講解如何確定清單項目組價定額項目，綜合單價計價方法，學生完善計價軟件的清單編制及組價。完成傳統設計的招標控制價，并與軟件導出的招標控制價進行對比，使專業知識和軟件應用很好銜接，真正實現BIM的實際應用。新增BIM設計組的工程量清單計價的部分成果展示。如圖3，圖4。圖3工程量清單計量的對比-砌塊墻的工程量計算
4BIM畢業設計成果與BIM畢業設計大賽的結合
用BIM畢業設計成果同時參加各類BIM畢業設計大賽。從2016年的BIM畢業設計試點改革開始，每年組織設計組的學生參加BIM畢業設計大賽。在傳統畢業設計的基礎上，按照主辦方要求準備大賽的作品，因為畢業設計中使專業知識和BIM技術做了有效的銜接，學生對比賽的內容產生了濃厚的興趣，進而提高了學生參賽的積極性。2016-2021年學生獲得大賽獎勵30余項。其中特等獎3項，一等獎6項。同時在大賽中總結經驗，逐漸完善畢業設計改革，取得了明顯成效。
5結語
BIM是21世紀建筑領域的一個熱門發展技術，各企業、各高校都在努力嘗試如何將BIM和專業相融合。本文結合改革實踐，將BIM畢業設計大賽與土木工程專業畢業設計相融合，專業知識將通過BIM可視化等特點被應用到每個工程階段，BIM畢業設計成果同時參加BIM大賽。極大地提高了BIM畢業設計作品的質量并實現了創新，BIM畢業設計改革取得了明顯成效，促進和深化了土木工程專業信息化的系列課程改革，起到了很好的借鑒作用。
作者：張冰 單位：吉林建筑科技學院土木工程學院
土木工程畢業設計篇2
1引言
本科畢業設計是對學生大學四年理論知識掌握程度和解決實際問題能力的綜合考察，是教學過程最后階段的總結性實踐教學環節，傳統土木專業畢業設計普遍存在以下問題[1-4]：（1）土木畢設以單一考查學生結構設計能力為主，這與多數本科畢業生從事施工、造價或管理工作的就業現狀不符。（2）集中在第八學期的畢業設計與大學四年期間的各類課程設計相互脫節，學生無法串聯和綜合運用專業知識。（3）多數大四學生因考研或實習造成畢設投入不足，使得原本時間緊迫的畢設無法保質保量完成。（4）傳統土木畢設成果仍以CAD、文本等二維方式展示，與現代建筑行業追求的多維建筑信息表達方式脫節。為解決上述問題，我校土木工程專業探索將BIM技術融入本科畢業設計，提出基于BIM的“橫向拓展、縱向貫穿、分段遞進、多專業協同”的全新畢設模式，滿足現代建筑信息化時代對土木高級人才的需求。
2基于BIM的土木畢業設計新模式
BIM技術具有可視化、一體化、參數化、仿真性、協調性、優化性、可出圖性和信息完備性等特點[5]，在畢業設計過程中應用BIM技術，對培養土木專業學生的綜合能力起到事半功倍作用?；贐IM土木畢設新模式的總體思路：（1）橫向拓展。突破以結構設計為主的單一模式，拓寬土木工程專業畢業設計任務，綜合訓練土木學生的“設計、施工和管理”三大專業能力。（2）縱向貫穿。從方案優化、工程設計、造價管理、施工組織設計，直至5D項目管理等建設環節，全程貫穿運用BIM技術，實現土木建造全過程數字模擬。（3）分段遞進。將畢業設計分解為十個階段穿插到各個學期，以課程設計方式分段遞進，專業課程教學計劃及分解畢設排序依據BIM虛擬建造工序進行合理匹配。（4）多專業協同。以土木專業為主相關專業為輔，組建導師團隊和學生團隊，以多專業協同方式完成聯合畢業設計。具體安排如表1所示。
3實踐案例
3.1任務布置
以我校2016級土木卓越試點班畢業設計改革為例，畢設選題以校園在建的實際工程為案例，如《某大學學生宿舍樓基于BIM技術的虛擬建造》，總體任務要求：以某大學學生宿舍樓為工程案列，綜合運用土木工程專業包含的設計、施工和管理三大族群的核心知識，借助最新的BIM數字化和多專業協同技術對該工程從方案優化、工程設計、造價管理、施工組織設計，直至5D項目管理等建設環節進行全過程模擬。設計內容分為六大專業模塊，具體要求如表2所示。
3.2組織及流程
組建BIM導師組和學生設計團隊，制定工作流程和階段計劃。本次畢業設計的指導老師由以往的單一導師制改為BIM導師組，導師組成員以土木專業為主，根據需要加入建筑、設備和工管等相關專業教師，要求是具有豐富理論教學和工程實踐經驗的“雙師型”教師。在學生團隊組建時，借助BIM協同設計的工作思想，推行以土木專業為主、多專業協同畢業設計模式，幫助學生將土木專業相關知識橫向拓寬，加深對工程建造全過程、全專業的整體理解。畢設任務在大學第3學期下發，直至第8學期全部完成，畢業設計的流程如圖1所示。
3.3成果展示
采取畢設分解方式，通過三年的教學實踐，在師生的共同努力下，完成了傳統畢業設計所不可能完成的任務。優秀畢業設計成果展示如下：
4結語
本次土木專業畢業設計覆蓋設計、施工和管理三大族群的核心知識，并借助最新的BIM數字化技術對工程建造進行全過程模擬，專業知識寬廣、應用軟件眾多、工作量遠超傳統土木專業的畢業設計的教學內容。教改過程中遇到的困難主要表現在：（1）在現有課程中融入BIM知識和工程實踐知識，對過去只擅長理論教學的教師帶來更大的教學挑戰；（2）專業知識拓寬及大量BIM軟件學習，對學生的學習和動手能力提出較高要求。上述困難可以通過“引導、獎勵、選擇、分流”等教學管理手段加以解決。通過本次畢業設計的教學改革，學生在系統學習專業知識的基礎上，逐步掌握BIM實操技術，基本實現本科畢業時達到對BIM技術進行綜合運用程度；多專業間協同和團隊協作模式也鍛煉了學生合作意識和全局意識，為成為卓越工程師奠定基礎。同時，教師團隊的業務能力和教學水平也明顯提升，為今后從事更廣泛的BIM教學和工程實踐創造條件。我校探索形成“橫向拓展、縱向貫穿、分段遞進、多專業協同”的全新畢設模式，可以為高校土木及相關專業的BIM教學改革提供參考。
作者：李文盛 單位：長江大學城市建設學院
土木工程畢業設計篇3
畢業設計是本科生在校期間專業教育中綜合性和實踐性極強的最后一個教學環節，是學生運用所學基礎理論、專業知識和基本技能進行工程系統設計的綜合性訓練，對于提高和培養學生的綜合素質和工程能力、實際動手能力、勇于探索的創新精神，具有其他課程所不可替代的重要作用。目前畢業設計主要存在以下問題[1-4]：選題單一，與工程實際脫節；學生認識不夠，積極性不高，存在抄襲現象；指導教師對學生要求不嚴；就業和研究生面試的問題等。針對上述問題，相關高校老師對此都做了相關研究。馬芹永[1]提出采取學校與就業單位聯合指導方式，相近專業的畢業設計聯合指導方式，建立畢業設計的教學基地。孫文彬[3]介紹了深化質量意識,加強過程質量控制。舒贛平[4]介紹了畢業設計實踐教學基地的培育和建設，探索以工程為背景、以創新精神、綜合素質和工程能力培養為目標的“研究型”畢業設計教學新方法。本文在提高課程設計質量改革的基礎上[5]，進一步對提高畢業設計質量進行研究，主要結合湖南科技大學土木工程學院巖土與地下工程系的畢業設計實踐，對畢業設計進行研究，從畢業設計分組、選題、指導方式、過程控制、答辯等方面進行改革探索。
1畢業設計分組
湖南科技大學及其他高校[4]實行的是學生自主選擇指導老師的方法，有可能會出現名人效應與從眾心理，學生選擇教授、副教授、院長、副院長、系主任作為指導老師，而選擇剛畢業的年輕老師則很少。同時，每個老師所帶學生也不一樣，成績好的集中在某幾個老師，成績差的會集中在另外一些老師。湖南科技大學土木工程學院巖土與地下工程系每年承擔本部地下方向和瀟湘學院地下方向學生的畢業設計。為克服上述存在的局限性，在大三下學期臨近期末開始分組。第一步是根據系部老師的人數(如巖土與地下工程系是10人)，按照學生前三年的成績排名，每10名學生分一組（如第1名～第10名一組，第11名～第20名一組……，如果最后不夠10人，則用空白代替，湊成10個）。第二步是把每組中每個學生的名字打印或寫在一個小紙條上，折疊起來，然后在系部辦公室抓鬮。第一組是10名的學生，每個老師抓一個；第二組是11～20名的學生，每個老師抓一個……；最后一組，如果老師抓到的是空白紙條，則該老師少帶一個學生。通過上述分組，能夠保證每個老師所帶的學生中，既有成績好的，也有成績一般的，比較均勻，也很公平。分組后，每個指導老師根據所帶的學生情況，在本部和瀟湘中各選出一名學生，負責聯絡該老師所指導的本部和瀟湘的其他學生。
2畢業設計選題與實習工地及工作結合
針對目前畢業設計選題單一，與實際工程脫離等問題，有些院校提出了相應的措施，如建立畢業設計的教學基地，與設計院、施工單位聯合，讓學生針對具體的工程進行畢業選題與畢業設計，實行雙導師制，學校指導老師和教學基地指導老師共同指導。隨著高校的擴招，巖土系每年所帶的畢業設計有150個左右，并不現實，為此采取以下幾種方式。①擴展新的設計方向。巖土與地下方向學生的畢業設計大致為三個方向，隧道為主的畢業設計、基坑為主的畢業設計、邊坡為主的畢業設計。擴展畢業設計范圍，如將地基處理、道路路基設計、涵洞設計、特殊型式的隧道、基礎及部分上部結構設計等作為新的畢業設計方向。②以研究報告代替畢業設計。因材施教，對于成績非常優秀且已經錄取為研究生的學生，可以無需做畢業設計，可以寫一份研究報告，作為畢業設計。③以學生實習的工程為畢業設計題目。分組指導老師在安排實習的時候，要求學生提前在實習工地熟悉工程概況、地質資料，要學會看圖紙，并把相應的資料拷貝或者復印，作為畢業設計資料及題目。④與學生的工作單位結合。學生簽訂工作單位的，則盡量讓學生能夠在工作單位實習，并以工作單位提供的工程依托作為畢業設計題目。⑤以老師的橫向課題或縱向課題的工程依托為題目。以巖土與地下工程系老師為主，如果巖土與地下工程系沒有課題的老師，可以向其他老師或者其他系部老師的課題借閱參考，也可以向在施工單位、設計院、其他高校上班的同事、朋友尋找實際工程資料。⑥網上搜索和圖書館借閱相關畢業設計資料。網上搜索畢業設計方向的工程，可以出現很多，圖書館也有很多這方面的資料。但要注意這些資料必須經過指導老師的二次處理，才可以進行畢業設計。
3以指導老師為主，系部老師共同指導
分組學生的畢業設計指導以分組指導老師為主?？紤]到每個老師的具體研究方向有所不同，則由系部老師共同指導。例如，由其他老師帶領的學生，隧道工程的老師可以咨詢與答疑。同時帶學生的畢業設計的老師，也可以向系里其他老師進行咨詢。為了更加方便答疑，要求系里老師加入學生的專業班級QQ群，在群里在線答疑。并把相關的最新規范、畢業設計模板與要求、圖紙規格與要求發在群里共享。為了多鍛煉學生獨立思考，獨立發現問題、分析問題與解決問題的能力，提倡學生不要只是局限于所學的教材與給定的畢業設計資料，要多去圖書館借閱相關的書籍、規范，也可以網上搜索。確實解決不了的，再找老師答疑。老師的答疑應以拋磚引玉為主，答案還得學生自己去尋找。
4嚴格過程控制，每周開見面會
由于畢業設計用時2～3個月，時間很長，且又不需要上課。如果不采取嚴格的過程控制，很多學生會放任自流，到最后完不成設計。有的是倉促成稿，更有甚者是拿別人的畢業設計或請槍手做畢業設計。這與畢業設計目的是背道而馳的，為此，必須嚴格過程控制。指導老師每周至少開一次見面會，要求學生全部到場，不得無故請假。學生每周必須把所做事情及所有設計、計算進行匯報。每周見面會的內容主要是上一周已經做的內容，還有哪些部分本應完成的而沒有完成，下周將要做的設計內容，設計中遇到的問題等。并且把老師的答疑寫在專用的答疑記錄本上，且上交存檔。建立畢業設計QQ群，隨時掌握進度和答疑。
5畢業設計中手算與電算及重復率查重的問題
5.1手算與電算
手算能讓學生明白原理及公式的來龍去脈，能夠驗算是否合理，發現問題，有利于鍛煉學生的動手與計算能力，缺點是費時、費事。電算算的快，能夠一步到位，但很多學生搞不懂其中的原理，只知道輸入相應的參數，就會出結果，至于結果對不對，則不做深究，更不會對結果進行分析。巖土與地下工程系采取的是以手算為主，電算作為輔助對比。對于成績優秀的學生，鼓勵其采取手算與電算兩種方式，并用電算做優化設計與多方案比選。
5.2畢業設計重復率問題
查重有其好的一面，防止抄襲，鼓勵創新。但也有其不好的一面，重復率低，不一定就是創新。為此，系部采取學校及學院的方法，對于校優秀畢業設計查重，其他的不查重?；蛘咧皇菙U至院優秀畢業設計查重。優秀畢業設計是在優秀組答辯中產生，要求其做的畢業設計要有一定的水準，不能生搬硬套。
6分組答辯、二次答辯及成績評定
答辯采取分組答辯與二次答辯，第一次答辯分普通組和優秀組答辯。優秀組答辯。要求學生做PPT匯報，系部所有老師均到場。學生通過做PPT，向老師和同學匯報，可以進一步提高辦公軟件的使用能力，鍛煉增強實踐操作能力，提升表達能力。普通組答辯。根據系部老師的人數，分成3個答辯小組，保證每個答辯小組都不會答辯自己所指導的學生，有利于公正、公平。第一次答辯不通過，采取修改畢業設計說明書和圖紙，重新二次答辯。修改過程以指導老師負責為主，二次答辯則組成二次答辯小組進行答辯。成績評定標準是平時成績占60%，答辯成績占40%。平時成績由指導老師打分，最高分9分，最低分6分，并保證每組的平均分是7.5分。每個老師所帶的學生，推薦參加優秀答辯的一律9分，并且與最高分對應，每組給一個最低分6分；如果推薦2個參加優秀組答辯，則給2個學生9分，并給2個學生6分。答辯成績由其他老師根據學生制作PPT及匯報的情況、圖紙與設計說明書的質量、回答問題情況等綜合打分，而后取平均分作為答辯成績，學生的指導老師不予打分。
7結論
根據學生的成績，進行畢業設計分組，保證每個老師所帶的學生中，既有成績好的，也有成績一般的，比較均勻，也很公平。畢業設計選題以工程實際背景為主，與實習工地和以后工作結合。指導方式以指導老師為主，系部老師共同指導；學生自己專研為主，老師僅起抱拋磚引玉作用。建立畢業設計QQ群隨時掌握進度和答疑，每周至少開一次見面會，要求帶上書面的資料進行答疑，并做記錄。答辯采取分組答辯與二次答辯，第一次答辯分普通組和優秀組答辯，優秀組答辯要求做PPT匯報。第一次答辯不通過，采取修改畢業設計說明書和圖紙，重新二次答辯。成績評定標準是平時成績占60%，答辯成績占40%。平時成績由指導老師打分，最高分9分，最低分6分，并保證每組的平均分是7.5分。答辯成績由其他老師根據學生制作PPT及匯報的情況、圖紙與設計說明書的質量而綜合打分，而后取平均分作為答辯成績，學生的指導老師不予打分。
參考文獻
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作者：安永林 賀建清 陳秋南 岳健 單位：湖南科技大學 土木工程學院
