土木工程專業BIM技術知識體系和課程架構分析

薛天瓊 關曉璐

摘要：BIM是數據信息模型的處理過程，涵蓋工程的整個生命周期。在BIM運行當中，并不是代表某個軟件，無法使用一些軟件的教學作為使用方法的演示。本文主要闡述了BIM的背景以及基本內涵，對BIM課程架構進行分析和研究，將BIM課程架構大提升分為兩個部分，即理論教學架構以及案例教學架構，進行講解。

關鍵詞：BIM；土木工程；教學；課程架構

中圖分類號：TUl7文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2016）08-0118-01

在近些年當中，BIM技術得到快速的發展和廣泛的應用。為此，土木工程專業BIM技術教學要緊跟BIM技術的發展和應用，不僅要注重BIM理論知識的教學，還要注重BIM實際案例的教學。不斷完善BIM技術知識體系，加快BIM技術課程架構的教學研究，以促進該技術在工程實踐當中的更進一步的應用。

一、BIM技術知識體系

（一）BIM背景

從上個世紀九十年代起，CAD技術在工程規劃設計以及施工當中的應用越來越廣泛，而CAD技術所應用的系統主要是在幾何數據模型的基礎上開發出來的，數據的交流是通過圖形信息交換格式所獲得。但是這種方式存在很大的局限性，一些相關的材料、結構、勘探信息無法進行直接的交流，也難以實現工程流程的一體化管理，在這種情況下，整個工程之間的各個專業無法實現最高效的應用效果，亟需要一種能夠統籌規劃設計以及施工等等繼承信息，提高工程效率，因此，BIM技術應用而生。

（二）BIM內涵

BIM的核心主要是建立一個統一化的知識庫，這個知識庫用來存放工程幾何與非幾何所有數據資料，在進行工程的各項基本流程時，相關人員都能夠從這個知識庫當中提取數據，而且這些數據都是即時性的和連續性的，可靠且一致。也就是說，BIM就是一個知識資源的共享，從工程規劃開始一直到工程的完成，都為其提供可靠的共享信息資源。BIM的數據格式基礎是IFC格式，土木工程當中的所有不同的參與人員都具有一些協作的標準存在，信息的更新修改也十分便捷。

二、BIM技術課程架構

（一）BIM理論教學架構

BIM的理論教學主要是分清楚BIM的基本概念以及BIM模型的基本格式和其支撐技術等基本理論知識，主要的理論教學架構有這幾點：第一，BIM的基本概念。BIM概念首先要對BIM出現的背景進行講解，以CAD技術在現如今工程建設中存在的局限性為切入點；第二，BIM數據信息模型。首先是要對IFC的空間架構以及基本的概念進行講解，其次向學生講授一些關于STEP的基礎知識，并綜合STEP的語言規范對IFC所使用的語言進行講解，再者是將EXPRESS-G以及EXPRESS用一些工程方面的實例講解出來，分析兩者的表達格式，最后是進行模型空間層次的解析，利用工程基本單元當中的IFC文件，除了模型空間層次，另外對一些表達規則以及符號意義等進行系統性的總結；第三，協同工作技術。該部分主要是對協同工作的概念以及其目標進行講解，再闡述協統技術當前的發展情況。在進行講解時，可以結合圖表形式，將協同技術的三個模式（初級模式、中級模式、高級模式）分別進行講解。另外，要注意使學生清晰地區分協調工作的類型，包括企業自身的協同工作，列為狹義協調，以及企業外的協同，對各類型的概念、相同點以及不通電都進行講解。最后重點講解在協同工作中，BIM技術是如何進行支持的。第四，數據信息集成技術。同樣，先對數據信息集成技術的基本概念進行講解，再闡述其發展過程。集成方法的講解結合圖示，注重講解過程集成模式以及組織集成模式。另外，將BIM在發展過程當中的信息積累過程進行講解。

（二）BIM案例教學架構

BIM案例教學主要基于BIM技術的實用領域，再根據之前相關專業血神供電就業情況以及未來就業趨勢的預測，進行課程案例的綜合設計。可以對BIM技術支持的各種軟件進行介紹，以此來當中案例教學。可以以北京水立方工程或者墨爾本Eureka大廈為案列，講解在建筑結構設計當中，BIM技術的作用。可以以Craphisoft公司的Virtual Constuction設計軟件為案列，講解BIM在施工管理當中的作用。可以以美國A.R公司節能設計為案例，闡述BIM技術對于節能建筑的效果。除以上這些之外，BIM在整個建筑生命周期當中的管理也意義重大，應該運用一些案例進行重點演示，主要講述建筑物的防范性功能如何在BIM技術上得以加強，或者將整個建筑項目的成本控制在最優化范圍之內，這都是BIM技術需要進行實例演示的地方。另外，可以邀請一些業界著名學者為學生開展BIM技術的相關實例學術講座，不斷開拓學生的視野，豐富學生的專業知識。

三、結束語

BIM技術在實際工程建設當中的應用越來越廣泛，在學術界應該得到重視。但是從目前的情況來看，許多學生對BIM技術并不是很了解，這樣的情況不適應未來BIM技術的發展需要。為此，在BIM技術教學課程當中，要對相關專業的學生開展BIM理論教學，講授BIM技術的產生背景和基本知識體系。除此之外，要重視BIM技術的實例教學，促進學生BIM技術的實踐應用能力。

（作者單位：東北林業大學土木工程學院）

參考文獻：

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