土木工程專業中BIM技術知識體系的構建探索

黃蕾

（武夷學院 福建武夷山 354300）

前言

在現今的社會中，信息技術和科學技術的發展使得社會生活越來越便利，其智能化和數字化的建設發展滲透到社會的各個方面，而建筑領域的信息化和智能化發展對于推動土木工程的建設發展有著重要的作用。故此，在土木工程的專業中，要構建BIM技術知識體系，根據BIM技術知識體系對土木工程的施工進行可視化、協調性的推進，使其在BIM技術下，對土木工程中出現的問題進行調整和修改，進而提高土木工程的施工水平和效率。

1 BIM技術概述

1.1 內涵

進入20世紀，隨著世界經濟的快速發展，世界各國的工程復雜程度也在逐漸的增加，而在土木工程的施工中，施工的信息、資料以及幾何信息的集成成為施工的重要內容，但是，由于科學技術的限制，使得相關的勘探信息、建筑結構、施工材料以及施工管理等方面無法實現一體化和可視化，影響施工的進度和發展，這時就需要一個統一的信息交換標準和集成的協同工作平臺為其服務，伴隨著世界的科學技術以及計算機技術得到迅速的發展，BIM技術在建筑行業中得到推廣和應用，而BIM技術的出現解決了建筑施工中的信息統一管理問題，所謂的BIM技術就是根據土木工程的施工情況以及相關信息，建立相應的數據庫，作為存放工程幾何和非幾何數據的知識庫，將土木工程的施工圖紙設計、施工進程以及施工技術等相關信息錄入其中，使得施工人員和管理人員能夠從數據庫中獲得相應的信息和書庫，為土木工程的施工提供數據支持，也便于對數據信息進行更新和修改。

1.2 優勢

在土木工程中運用相關的BIM技術，借助BIM技術為土木工程的施工建立相應的數據庫，該數據庫作為一種多維的數據信息模型，將土木工程的建設施工與計算機技術相結合，整合土木工程的所有數據信息，進行對其進行統一的處理，同時在土木工程的施工中，借助BIM技術可以將整個土木工程的施工過程進行模擬，實現土木工程施工的可視化，針對不同的專業不同的階段的子模型，實現信息的交換和共享，并清晰的分析設計和施工中會出現的施工問題，并對設計圖紙進行修改，可為工程項目的規劃、設計、施工和造價等提供連續、實時、可靠、集成一致的信息，可使工程建造周期縮短，降低建造成本，提高工作效率和質量，帶來新的商初和收入等。

2 BIM技術知識體系在土木工程專業的構建

2.1 理論教學和案例教學架構

在土木工程專業中，加強對課程架構中的理論教學和案例教學的架構是其中的重要切入點。由于在本科教學中，無合適的BIM教材作為指導，要求教師須具備廣博的BIM知識，教案的設計要合理，資料來源要豐富，內容也要貼合學生實際，基于此，一方面要完善BIM理論教學構架，在對學生進行教學的過程中，要清晰的講授BIM技術的概念、模型格式、支撐技術、協同設計原理以及可視化技術等理論知識，尤其是在協同工作技術、數據信息集成技術以及可視化技術的學習中，教師要進行重點教授，進而完善學生的理論知識，另一方面，在案例教學中，教師可以更多的借助一些資源庫中的案例進行教學，使得學生在案例的學習中，不斷提高BIM技術知識體系的完善性。故此，架構理論知識和案例教學對于BIM技術知識體系的完善有著重要的作用。

2.2 資源庫的建立

在土木工程的專業中，資源庫的建立是BIM技術知識體系構建的重要內容。在土木工程專業中，BIM技術的運用不止需要其相關知識的學習，同時要需要高效為學生和教師提供相應的資源庫，進而提高學生的學習效果，故此，在土木工程專業中，為了各門課程更好的聯系和結合，建立不同類型的BIM工程案例，例如，四層的框架結構辦公樓和高層的框架剪力墻住宅樓的案例，包括其中的施工圖紙、施工組織設計以及工程算量與計價等，根據大量的工程案例建立相應的資源庫，同時，高校可以完善其資源庫，使得學生可以根據自己的學習情況對資源庫中的工程案例進行選擇學習，并不斷完善自己的課外知識，且BIM資源庫可以為各門課程提供一個共享的信息平臺，利于學生對建筑的設計、施工管理和維護各方面有全面的了解和掌握，進而提高教學效率和教學水平。故此，在土木工程專業中，資源庫的建立對于BIM技術知識體系的構建極為重要。

2.3 建立獨立實踐教學

在BIM技術的知識體系構建中，通過校企合作的方式建立獨立的實踐教學，以提高BIM技術知識體系的完善性和科學性。在土木工程專業中，BIM技術的應用學習不僅僅是理論知識方面，其實踐也是其中的重要內容，故此，在BIM技術知識體系的構建中，可以根據學生的學習內容以及學習特點，對學生的BIM知識進行實踐教學，提高學生的實踐能力，學校可以與校外的企業進行合作，土木工程專業的學生在理論知識學習的基礎上，派往校企合作的單位進行實踐學習，從而提高學生的實踐能力，例如，在BIM技術知識體系的構建中，學校可以對校外的建筑企業進行調查，選擇合適的企業進行合作，在合作之前，對雙方的責任和義務進行嚴格的規定，之后，可以根據校企合作的方式，在校內建立BIM技術的實踐平臺，同時也可以通過學生到校外企業進行實習的方式鍛煉學生的實踐能力。故此，通過校企合作的方式建立獨立的實踐教學方式，完善BIM技術的知識體系。

2.4 加強對師生的培訓

加強對師生的培訓也是影響構建BIM技術知識體系的重要因素。在BIM技術知識體系的建立中，專業教師的培養以及學生的自主創新能力也是其中的關鍵，所以，在BIM技術知識體系的構建中，一方面要加強對專業師資的培養，學校可以借助計算機技術建立適宜的教學信息平臺，讓教師借助教學信息平臺，搜集大量的關于BIM技術教學的知識，提高教師的教學水平，同時，學校可以選擇相應的教師參與關于BIM技術的學術交流會議，在會議上要加強不同教師之間的交流和溝通，并加強對教師的培訓，且不斷改進教師的教學環境，另一方面，要提高學生的自主創新能力，在教學的過程中，教師要鼓勵土木工程專業的學生自主學習BIM技術理論知識，同時，學校可以設置專門的關于BIM技能大賽，使得學生在大賽的過程中能夠不斷提高自主創新能力，教師也可以借助技能大賽不斷完善自己的教學內容。故此，加強對師生之間的培訓也是其中的重點。

3 BIM技術知識體系在土木工程中的應用與進展

3.1 具體應用

在土木工程專業中，BIM技術知識體系的具體應用如下：

（1）在土木工程的施工中，在其設計階段中，借助BIM技術，將土木工程的數據信息建立相應的數據庫，根據數據庫的可視化優勢，對設計中的缺點進行修改，進而不斷完善土木工程的設計水平；

（2）在土木工程的施工中，借助BIM技術，對施工中的各個環節進行實時的監控，并校準已建的建筑部分的數據、將3D數據與BIM模型匹配、完成對已建部分的修正，基本實現對建筑施工的控制過程；

（3）在土木工程的造價管理中，采用BIM技術對整個工程進行科學設計，根據設計計算出其施工的成本，并對其成本進行控制，并在土木工程的竣工階段根據數據庫中的工程數據信息進行檢查。

3.2 應用進展

在土木工程的專業中，隨著計算機技術和信息技術的發展，BIM技術知識體系也不斷發展，其智能化和數字化的發展成為其中的發展趨勢，尤其是在信息處理平臺的建設中，在土木工程的施工中，BIM技術在運用的過程中離不開穩定的平臺支持，進而促進土木工程的發展。在BIM技術的發展中，將BIM技術與GIS技術相結合，借助BIM技術的優勢和GIS的優勢，運用BIM環境的建設、信息存儲庫的建設、GIS使用環境的建設以及用戶界面的建設，使得BIM技術信息平臺的建構更加具有系統化和整體化，促進BIM技術的發展。

4 結語

總而言之，在我國的建筑行業中，施工技術對于建筑項目的施工質量和水平有著重要的作用。在建筑行業的土木工程中，借助BIM技術，提高建筑施工的施工質量，降低施工單位的成本，以提高施工的經濟效益。所以，在土木工程專業中，構建理論教學和案例教學，為學生和教師建立豐富的資源庫，并借助校企合作的方式，建立獨立的實踐教學基地，同時，加強對師生的培訓，從而在建設工程領域為土木工程專業提供專業人才，更應在BIM技術方面加強應用研究，適應工程建設行業的發展，及時調整和創新，逐步建立起基于BIM技術的科學完善的實踐教學培養體系，使專業人才培養更加適應現階段行業發展的需求。