新興交叉專業中融入大數據和人工智能的BIM技術教學實踐

摘要：BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）是智慧城市基礎設施數字化的關鍵技術，其人才缺失嚴重制約了建筑業轉型升級、智慧城市建設和數字經濟發展。而現有的BIM課程及教學體系主要面向建筑設計與施工管理，已無法滿足國家、行業和市場對大數據、人工智能等新一代信息技術和“建筑+城市”BIM復合型人才的需要。為此，構建了面向BIM技術的教學平臺，設計了面向大數據和人工智能的BIM應用的綜合教學方案，在建筑電氣與智能化國家一流專業進行了教學實踐，學生課程體驗值較高，達到了提升BIM教學水平的目的，為同類專業在BIM復合型人才培養方面提供了參考。

關鍵詞：BIM技術；大數據；人工智能；教學體系

中圖分類號：G642.0 """""文獻標志碼：A """""文章編號：1005-2909（2024）01-0093-09

建筑業是我國國民經濟的重要支柱產業。長期以來，我國建筑業一直存在工業化信息化水平較低、生產管理方式粗放、科技創新能力不足等問題，迫切需要集成BIM、大數據、人工智能、物聯網等技術，推進智能建造與建筑工業化協同發展。BIM人才缺失已經成為建筑業轉型升級和智慧城市建設的制約要素之一。傳統的BIM教學體系已經不能適應新時代的行業需求。高校作為人才培養的搖籃，必須緊跟市場的迫切需求，結合大數據、人工智能等信息技術調整BIM教學內容，培養更多適應行業發展需要的BIM人才。

一、BIM技術在國內外的教學現狀

BIM是建筑設施物理與功能特征的數字化表達，并為參與建筑全生命周期的各利益相關方的所有決策提供可靠的數據支撐。BIM技術是建筑數據的載體，也是建筑信息化和智慧城市大數據的重要內容。近幾年，國務院、住建委、發改委、交通運輸部、水利部和各省市相繼推出了BIM實施指南、標準和指導意見等。住建部《關于推進建筑信息模型應用的指導意見》中提出，“到2020年末，以國有資金投資為主的大中型建筑，以及申報綠色建筑的公共建筑和綠色生態示范小區，在新立項勘察設計、施工、運營維護中，集成應用BIM的項目比率達到90%”^［1］。這一過程對BIM人才需求的持續時間長、應用范圍廣，需求數量大。

BIM人才缺失已成為建筑業轉型升級和智慧城市建設的制約因素之一。2018年全國兩會代表提出：BIM技術人才需求旺，高校培養卻“缺位”，高校土木專業應增設“BIM技術”課程^［2］。2019年人社部在《新職業—建筑信息模型技術員就業景氣現狀分析報告》中指出，預計未來五年我國各類企業對BIM技術人才的需求總量將達到130萬^［3］。

國內外大中專院校相繼開設了BIM相關課程，并且出版了配套教材。例如：中國工程院丁烈云院士主編的《BIM應用·施工》，中國工程院李建成院士編著的《BIM應用·導論》，廣州優比建筑咨詢有限公司CEO何關培主編的《BIM總論》，以及上海磐晟建筑工程有限公司主編的《Revit構件制作實戰詳解》，墨爾本大學數字建筑高級講師Dominik Holzer編寫的《The BIM Manager's Handbook》，南加州大學建筑學院的Karen Kensek和Douglas Noble編著了《Building Information Modeling-BIM in Current and Future Practice》。現有的課程和教材主要涉及BIM基本概念、BIM建模、BIM在建筑全生命周期中的價值和BIM應用案例四大方面。表1總結了國內外部分具有代表性的BIM教材。這些著作適用于設計、工程管理、土木施工等專業的學生和教師參考使用。

綜上可知，現有國內外的教材和課程偏向于培養學生的BIM建模能力、BIM管理理念等^［4］。然而，實現BIM真正價值的技術關鍵是協同推進BIM、大數據、人工智能等技術在設計、施工、運營維護全過程的集成應用。將BIM與大數據、人工智能相融合，實現工程和運維全過程的海量異構數據的融合、存儲、挖掘和分析，從數據到信息、知識、決策和智慧，支持智慧建造和管理。由于學科交叉性，現有的BIM教材和課程很少涉及BIM與大數據、人工智能等協同應用開發^［5］，難以培養既掌握BIM又精通新一代信息技術的復合型人才。這極大地制約了BIM技術在建筑全生命周期的集成應用，成為建筑業現代化轉型升級和智慧城市建設的人才瓶頸。當前，建筑電氣與智能化專業迫切需要培養建筑與信息化技術交叉復合型實踐人才。

北京建筑大學電氣與信息工程學院開設了BIM技術與應用和建筑信息模型（BIM）技術課程，使學生具備利用大數據、人工智能技術開展面向BIM的程序設計和建設智能化系統的能力，響應了國家、行業和市場對BIM人才的需求。同時，課程也培養了學生的計算思維，教會其利用計算解決實際問題、探索新問題。學校電氣與信息工程學院將BIM技術課程教學進行模塊化，分為BIM建模、BIM與大數據、BIM與人工智能等模塊。每個模塊對應一個系統的知識體系，設計理論教學內容和綜合性實驗項目，在建筑電氣與智能化國家一流專業的培養計劃中進行實踐。學生的調查問卷表明，課程體驗值較高，學生對于模塊化的BIM技術課程非常滿意。

二、BIM技術教學體系

BIM技術課程是建筑土木、計算機和管理等學科的專業課程^［6］。電信學院依據建筑電氣與智能化專業課知識模塊，形成面向大數據和人工智能的BIM應用的綜合教學體系。該教學體系可以使學生系統地學習建筑電氣與工程項目全過程相關的綜合知識并加以運用；通過課程大作業、畢業設計^［7］等提高學生協同工作和實踐能力；了解行業與大數據、人工智能等前沿技術發展情況，理解和掌握最新科學技術；課程內容安排鍛煉了學生計算思維，培養了學生獨立思考，以及運用計算思維解決問題的能力。

根據國內外BIM教學研究成果和自身經驗，在教學過程中將理論教學和實踐教學相結合，增加項目類作業，培養學生綜合運用知識的能力，協同人工智能和大數據等前沿理論、方法和技術，實現BIM技術課程教育教學質量提升。根據課程的教學要求，研究了課程知識點先后關系和重點內容，構建了完整的理論和實驗教學體系。首先，進行理論教學和實驗教學的分塊，研究如何將課程分塊，各塊獨立作為一個完整內容；其次，完成理論教學體系內容設計，研究每個模塊的主要內容及具體的授課內容和學時安排；隨后，完成實驗教學體系項目設計，研究每個板塊綜合性項目的具體要求及主要考查學生哪些方面的能力；最后，實現在線BIM技術應用平臺建設。BIM技術教學大綱的主要內容，如圖1所示。

對于BIM技術應用的學習，需要強大的實踐環境。通過產學研結合建設的BIM應用平臺，能夠為在校師生的BIM實踐教學提供大量的教學案例和項目設置，彌補了學校教學資源的不足。同時，也可以使學生參與實際項目模擬，了解BIM技術在項目實施過程中遇到的問題和解決辦法。除此之外，電信學院還不定期地邀請相關專家前來舉辦BIM技術專題講座。

在實際教學活動中，教師首先需要明確教學目標、任務和內容；其次將課程內容以問題形式進行呈現，設計實際問題情景，提出問題的切入點；接著將問題進行分解，劃分出重點和難點，并給予學生解決問題的一些信息。學生需要進行課前預習，查閱相關內容；課上明確課程問題；運用計算思維分析并解決問題。學生將運用計算思維解決問題過程中遇到的難題及時與教師展開互動，教師針對問題進行講解并根據反饋適當作出調整。將計算思維貫穿整個BIM與大數據、人工智能技術結合的知識體系中，輔助學生解決領域問題，使得知識掌握、思考過程和解決問題能力相互促進、共同提高。

三、BIM技術教學應用平臺

產學研結合所建設的BIM技術教學應用平臺，圍繞“BIM大數據并行計算框架與方法”“BIM數據融合”“BIM數據知識發現”“BIM數據可視化”等展開研究，能夠為在校師生提供面向BIM模型快速、簡易的數據服務。

（一）"BIM并行計算框架與方法

隨著項目的不斷推出和實施，BIM數據規模不斷擴大。BIM技術教學應用平臺集成了一種BIM數據三角化方法，稱為BIMTriSer^［8］。該方法將原始IFC文件拆分為若干小的獨立IFC文件，并將這些文件分配到不同的硬件設備中進行解析，以減少解析時間和降低內存需求。平臺基于該方法對學生上傳的模型實現自動解析，如圖2所示。如上傳文件為ifc，"txt，"doc等格式，則可以進行解析；反之，無解析狀態。

（二）"BIM全過程數據融合

BIM模型外輪廓提取是BIM數據分層、分級的重要途徑，可以滿足智慧城市建設對GIS和BIM融合的需求。平臺利用一種外輪廓檢測算法OutDet^［9］，選擇具有代表性的觀測點，將BIM模型投影在相同的坐標系中，檢測可見構件。學生和教師利用平臺基于OutDet算法實現的功能，完成對上傳模型的外輪廓提取，如圖3所示。

（三）"BIM全過程知識發現

BIM是建筑大數據價值和知識發現重要組成。BIM技術應用教學平臺以一種綜合柵格和拓撲特征的BIM室內路網新模型及其路徑規劃方法^［10］為基礎，滿足BIM模型室內路網提取和最短路徑規劃的教學需要，如圖4所示。

（四）"BIM全過程數據可視化

針對多終端BIM數據可視化所存在的問題，平臺綜合^［11］數據復用、壓縮等技術實現WebGL的多終端BIM可視化，滿足學生隨時隨地查看BIM模型的需求。用戶進入“我的模型”，點擊文件名稱，就可以在線預覽模型，如圖5所示。

BIM教學應用平臺可以為師生提供BIM二次開發服務，對于編程基礎強弱的學生均適用。平臺的三維可視化引擎支持加載大體量模型并且不卡頓，加載速度較快，良好的視圖效果與UI交互模式給學生和教師提供了更加流暢完美的模型操作體驗。該引擎對資源庫進行了整體封裝，減少了開發代碼量。同時，平臺還為學生和教師提供了構件高亮、透明、隱藏、模型分解、修改背景顏色等可視化功能。在實際使用中，學生只需要將模型Key和開發密鑰替換為自有的，就可以實現任意BIM模型可視化、操作和二次開發。下面介紹使用平臺研發的三維可視化引擎創建BIM模型可視化界面的過程。

（1）創建html頁面：創建模型容器viewport，設置顯示模型的窗口寬度為1 000像素，高度800像素。

（2）引入css：引入依賴的庫，BOS3D可視化層疊樣式表。

（3）引入js：引入依賴的庫，BOS3D可視化引擎。

（4）初始化：配置初始化參數option及實例化對象viewer3D。

（5）加載模型：設置用戶開發密鑰與模型Key參數，加載模型實現三維可視化。

四、BIM技術實踐教學實現

（一）"BIM原理與概念

1974年，Chuck Eastman提出的“building description system”^［12］是BIM原型，該系統在考慮建筑屬性基礎上，利用信息技術對圖形進行編輯和元素組成處理。目前，國內外學術界和產業界對BIM并沒有形成統一定義。相比較而言，美國BIM標準委員會對BIM的定義更具有代表性，“BIM is a digital representation of physical and functional characteristics of a facility. A BIM is a shared knowledge resource for information about a facility forming a reliable basis for decisions during its life-cycle；"defined as existing from earliest conception to demolition”^［13］。

針對美國給出的BIM定義中的幾個關鍵詞：設施（facility）、數字化表達（digital representation）、功能和物理性質（physical and functional characteristics）、共享知識資源（shared knowledge resource）、可靠基礎（reliable basis）、決策（decision），讓學生自由發言，談談自己對這些詞的理解。為什么定義中并沒有涉及建筑一詞，BIM卻被定義為建筑信息模型？定義中使用facility一詞的原因？傳統的CAD也被用于三維設計，它與BIM有什么本質區別？傳統的CAD也是涉及3D，與BIM有什么本質區別？BIM的核心價值是什么？通過這一系列問題引導學生從BIM的定義中，更深層次地理解BIM定義及其中的幾個關鍵詞，糾正學生關于BIM只是建模的錯誤認識，激發學生探討BIM相關內容的興趣。教師通過展示BIM技術全過程集成應用的落地項目，直觀地讓學生理解BIM數據的感知、管理和使用。教師圍繞如何實現BIM感知數據融合、語義消歧、不同業務決策、小數據的獲取等問題，帶領學生明確BIM同CAD、數據和建筑等的內在區別與聯系。

（二）"BIM建模

傳統的建筑電氣設計教學效果并不理想，主要是實際施工項目和教學中使用的是二維施工圖紙，教學方式是利用PPT展示施工現場的照片或者視頻，需要學生有一定的空間想象能力。BIM技術作為一種新型的建筑技術，可以將二維的圖紙轉換為三維建筑模型，改變了傳統的教學模式^［14］。BIM用于建筑電氣設計模塊教學內容如下。

（1）建模軟件使用：完成Autodesk Revit軟件安裝，熟悉用戶界面、常規編輯命令、新建標高、軸網等操作；

（2）電氣系統建模及管線綜合優化：進行CAD圖處理及鏈接導入與對齊；創建電纜橋架類型與過濾器，橋架建模；創建管線類型與過濾器，線管建模；碰撞檢測修改優化模型；

（3）工程算量及注釋出圖：創建電氣系統、電氣設備、管線明細表；創建樓層平面；可見性/圖形設置，標記和尺寸標注；添加圖紙，出圖；

（4）MEP族設置：熟悉族編輯界面；添加族類別和族參數；設置族類型、參照平面和參照線；完成族構件建模與驗證。

將BIM技術融入專業課程教學中，主要培養學生的BIM模型建造能力，通過模型加深學生對建筑電氣設計專業課程的掌握^［15］。在此基礎上，開設BIM技術課程設計，涉及BIM模型建立，供配電、照明、消防系統設計，最終學生既掌握了建模軟件的使用，還掌握了電氣圖紙的識圖與繪制等。更重要的是，學生通過建模可以更加清晰地了解BIM數據來源，并利用這些數據進行分析和研究。

（三）"BIM與大數據

BIM模型不僅包含空間幾何數據，還包含在建筑物各個工程階段積累的海量工程數據^［16］。隨著項目不斷推進，BIM模型的數據規模愈加龐大。如何在有限的計算資源和可接受的時間內對BIM數據進行有效解析、計算和分析？解決這一問題需要BIM與計算機領域相結合，因此對擁有大數據處理技術的BIM人才需求直線上升。

BIM模型信息的利用是充分發揮BIM價值的重要途徑，信息檢索是信息獲取的重要手段。火災發生時，消防人員需要快速定位建筑內的消防栓和最近的逃生出口；設備故障時，對BIM模型所包含的信息進行實時、高效的檢索，是推廣BIM應用場景下亟待解決的一個問題。

北京建筑大學智慧城市數字化研究室設計了一個BIM集成應用平臺，將模型數據解析方法封裝為一個API，利用相應的API接口對BIM模型導出的IFC（Industry Foundation Classes）文件進行處理。通過相關實踐課程內容設計，使學生掌握利用Python程序如何調用已有API的能力，以獲取BIM相關數據信息。BIM數據處理結果如圖6所示。

Elasticsearch是一個基于Lucene的搜索服務器，提供了一個分布式多用戶能力的全文搜索引擎^［17］。學生通過項目實踐過程，利用Elasticsearch將BIM模型信息進行分布式實時存儲，并將每一個字段都編入索引，使其可以被索引，完成對BIM信息實時檢索與分析，便于處理海量建筑大數據。BIM與大數據模塊的實踐項目是設計BIM構件檢索終端，包括網頁和手機app。要求學生利用上課過程中所使用的BIM教學應用平臺，結合Elasticsearch全文搜索引擎設計網頁。網頁可以實現BIM模型可視化、BIM構件一對多查詢，以及相關性評分最高的構件高亮顯示。移動端app的功能在網頁的基礎上添加語音識別查詢。BIM構件檢索終端應用，網頁版和app版如圖7（a）、（b）所示。學生通過BIM與人工智能模塊的教學內容設計，掌握了網頁前端設計、前端與后端數據交互技術，并且在app軟件開發和設計網頁的過程中，通過考慮網站風格、顏色搭配、版面布局等，培養了學生的想象力和審美能力。與此同時，學生在實驗的過程中掌握了超文本設計語言（HTML）、層疊樣式表單（CSS）、javascript語言、flash等設計工具，學生不僅可以實現多終端的BIM數據可視化，而且還可以利用已有的搜索引擎解決BIM數據存儲、數據安全管理、海量數據檢索等問題，培養了學生通過數據挖掘技術，在龐大的數據庫中輕松找出有價值信息的能力，提高了就業競爭力。

（四）"BIM與人工智能

BIM技術可以管理、匯總建筑全生命周期內的所有數據，如何對這些數據進行分析并加以應用？答案是人工智能（Artificial Intelligence，AI）技術。國家將人工智能作為科技的重要發展方向，要求在2030年中國的人工智能技術研究與應用走在全球的領先地位^［18］。在工程監測領域，通過BIM技術建立結構大數據模型，并結合AI系統進行數據分析，可以有效避免或降低自然災害造成的破壞。據了解，德國RIB集團打造了一款建筑人工智能解決方案McTWO，可實現對建筑全生命周期的數據流通和價值應用。BIM和人工智能技術在建筑領域的應用已經形成潮流，二者的結合必將促進建筑行業的大發展。

隨著BIM技術的推廣，室內設計與BIM技術開始融合，設計師設計的室內三維模型基本可以與裝修后的實際效果相媲美。但是，當客戶拿到一個喜愛的室內設計模型后，通常會面臨如何找到與模型類似的實物這一問題。一般情況下，客戶會拿著效果圖到家具城進行逐一挑選，這樣會耗費大量的時間和精力。隨著互聯網的發展，在線上商城購物成為了很多人的首選；因此，一個能夠自動識別構件種類并推薦類似產品的系統必將給用戶帶來很大的便捷。商品檢索是綜合了物體檢測、圖像分類以及特征學習的技術。

BIM與人工智能模塊的實驗內容設計是將BIM模型中的構件與網上商城的商品圖片進行匹配，如圖8所示。將AI技術與BIM技術結合，可以提高數據分析的效率，從海量數據中找出共性、潛在的知識和規律，解決BIM數據深度應用的困難^［19］。學生通過該模塊的學習，首先可以掌握網站爬蟲的能力，對網上的商品圖片進行批量獲取；其次訓練學生利用預先訓練好的卷積神經網絡模型提取圖像特征的能力；最后幫助學生加深對計算構件圖像特征與商品圖像特征的相似度方法的理解。2018年4月，教育部在《高等學校人工智能創新行動計劃》^［20］中將完善人工智能領域人才培養體系作為三大任務之一。由此可見，BIM與人工智能模塊的教學內容設計，響應了國家政策號召，為智能建筑發展培養了掌握新興信息技術的BIM人才。

五、BIM教學效果評價

本文所設計的教學體系及相關實踐內容應用于電信學院建筑電氣與智能化專業培養計劃中，旨在培養學生掌握BIM基本概念、培養學生協同大數據、人工智能等技術開展面向BIM的程序設計及應用能力和建筑信息化、智能化系統的建設能力。該教學體系具有較強的創新性和應用前景，課程目標完全符合建筑電氣與智能化專業建筑業務系統開發及數據應用人才的培養目標，提高了BIM建筑與建筑大數據相關課程的教學能力，提升了建筑運維應用相關專業的教學水平，并且能夠為建筑類高校推廣BIM教學提供經驗。

教師在本文所設計的教學體系上，采用了與課程相適應的教學方法，借助各種教學手段提高課堂教學效果，根據學生反映情況及時調整教學。教學過程中，課堂氣氛活躍，師生互動積極，學生表現出濃厚的學習興趣，課程體驗感較好。學生課程評價較高，多數學生在接受系統教學后，具有了一定的智能化系統建設能力，紛紛表示愿意繼續學習BIM技術課程。電信學院還增設了與BIM相關的畢業設計，以促進知識能力轉化。學生綜合運用所學知識，結合實際獨立完成課題，知識的掌握程度、運用理論解決實際問題的能力、實驗能力、計算機運用水平、書面及口頭表達能力，以及事業心與責任感大大增強，綜合素質得到了全面提升。

六、結語

BIM技術是工程信息化的關鍵使能技術。高校有必要將先進的信息技術手段與BIM相結合，提出面向BIM的大數據和人工智能應用的教學體系，合理地安排課程內容，選擇合適的教學應用平臺進行教學。通過改進和完善教學體系，有效緩解了BIM復合型人才的供需矛盾，有力地推動了建筑業轉型升級、智慧城市建設和數字經濟發展。

參考文獻：

［1］"中華人民共和國住房和城鄉建設部.關于推進建筑信息模型應用的指導意見［EB/OL］.（2015-06-16）［2021-04-10］.http：//www.mohurd.gov.cn/wjfb/201507/t20150701_222741.html.

［2］"周勝潔.高校土木專業增“BIM”課程［N］.青年報.2018-03-07（A09）.

［3］"人社部.新職業—建筑信息模型技術員就業景氣現狀分析報告［EB/OL］.（2019-11-25）［2021-04-10］.http：//www.mohrss.gov.cn/SYrlzyhshbzb/dongtaixinwen/buneiyaowen/201911/t20191125_343499.html.

［4］"吳光東，唐春雷.BIM技術融入高校工程管理教學的思考［J］.高等建筑教育，2015，24（4）：156-159.

［5］"梅生啟，宋玉香，王興舉，等.普通高校BIM課程設置問題綜述與分析［J］.高等建筑教育，2020，29（5）：167-177.

［6］"楊文東，薄純杰，張如林，等.BIM技術在建筑工程實踐教學中的探索［J］.實驗技術與管理，2020，37（4）：164-166，171.

［7］"王婉，李懷健，劉勻.BIM技術在校企聯合畢業設計中的應用和實踐［J］.高等建筑教育，2018，27（6）：161-166.

［8］"ZHOU X ，ZHAO J ，WANG J ，"et al. Parallel computing-based online geometry triangulation for building information modeling utilizing big data［J］.Automation in Construction，2019，107：102942.

［9］"ZHOU X ，ZHAO J ，WANG J ，"et al. OutDet："an algorithm for extracting the outer surfaces of building information models for integration with geographic information systems［J］".International Journal of Geographical Information Science，2019，33（7-8）：1444-1470.

［10］"ZHOU X ，XIE Q ，GUO M ，"et al.Accurate and Efficient Indoor Pathfinding Based on Building Information Modelling Data［J］.IEEE Transactions on Industrial Informatics，"2020，"PP（99）：1-1.

［11］"ZHOU X ，WANG J ，GUO M ，"et al.Cross-platform online visualization system for open BIM based on WebGL［J］.Multimedia Tools and Applications，2019，（20）：28575-28590.

［12］"EASTMAN C. General purpose building description systems［J］.Computer-Aided Design，1976，8（1）：17-26.

［13］"National BIM Standard Project Committee. Frequently Asked Questions About the National BIM Standard-United States［DB/OL］.（2020-02-20）［2021-04-09］.https：//www.nationalbimstandard.org/faqs.

［14］"王海強，王仲英，李井竹.基于BIM應用推廣的高校人才培養對策研究［J］.山西建筑，2021，47（7）：193-195.

［15］"樊燕燕.基于實踐能力培養的工程識圖課程教學體系優化研究［J］.高等建筑教育，2016，25（1）：146-149.

［16］"王佳，任遠，周小平.基于IFC標準的""BIM技術在大型公共建筑消防的應用探討［J］.土木建筑工程信息技術，2013，5（1）：45-4.

［17］"邱慧玲，王鷹漢.站長工具平臺“搜一搜”的設計與實現——基于Python+PHP+Elasticsearch語言［J］.現代信息科技，2020，4（22）：23-25+29.

［18］"國務院.關于印發新一代人工智能發展規劃的通知（國發〔2017〕35號）［EB/OL］.（2017-07-08）［2021-04-08］.http：//www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm.

［19］"冷爍，胡振中.基于BIM的人工智能方法綜述［J］.圖學學報，2018，39（5）：797-805.

［20］"教育部.教育部關于印發《高等學校人工智能創新行動計劃》的通知［EB/OL］.（2018-04-03）［2021-04-08］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s7062/201804/t20180410_332722.html.

Integrating BIM with big data and artificial intelligence： a teaching practice in the emerging interdisciplinary discipline

ZHOU Xiaoping，"WANG Mengmeng，"WANG Jia，"YANG Na

（School of Electrical and Information Engineering， Beijing University of Civil Engineering and Architecture， Beijing 102616， P.R.China）

Abstract： Building information modeling （BIM） is a key technology for the digitization of smart city infrastructure. Its lack of talent has severely restricted the transformation and upgrading of the construction industry and the construction of smart cities. However， the existing BIM courses and teaching system are mainly aimed at architectural design and construction management. They can’t meet the needs of the country， the industry and the market for BIM compound talents combining “building + city”"with the new generation information technologies such as big data， artificial intelligence. Therefore， this article has established a teaching platform for BIM technology and designed a comprehensive teaching scheme for BIM applications oriented to big data and artificial intelligence. The teaching platform and scheme have been practiced in the national first-class major—building electricity and intelligence. Students’"course experience is good， the purpose of improving BIM teaching level has achieved， and it can provide reference for the cultivation of BIM compound talents in similar majors.

Key words： BIM technology; big data; artificial intelligence; teaching system

（責任編輯""梁遠華）

修回日期：2022-07-12

基金項目：北京建筑大學研究生教育教學質量提升項目（J202007）；北京建筑大學市屬高校基本科研業務費項目（X20116）

作者簡介：周小平（1985—），男，北京建筑大學電氣與信息工程學院教授，博士，主要從事智慧建筑、機器學習、建筑與城市數字孿生研究，（E-mail）zhouxiaoping@bucea.edu.cn。