土木工程專業(yè)BIM技術(shù)知識體系和課程架構(gòu)分析

薛天瓊 關(guān)曉璐

摘要：BIM是數(shù)據(jù)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(dāng)中，并不是代表某個軟件，無法使用一些軟件的教學(xué)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(nèi)涵，對BIM課程架構(gòu)進行分析和研究，將BIM課程架構(gòu)大提升分為兩個部分，即理論教學(xué)架構(gòu)以及案例教學(xué)架構(gòu)，進行講解。

關(guān)鍵詞：BIM；土木工程；教學(xué)；課程架構(gòu)

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

在近些年當(dāng)中，BIM技術(shù)得到快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。為此，土木工程專業(yè)BIM技術(shù)教學(xué)要緊跟BIM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，不僅要注重BIM理論知識的教學(xué)，還要注重BIM實際案例的教學(xué)。不斷完善BIM技術(shù)知識體系，加快BIM技術(shù)課程架構(gòu)的教學(xué)研究，以促進該技術(shù)在工程實踐當(dāng)中的更進一步的應(yīng)用。

一、BIM技術(shù)知識體系

（一）BIM背景

從上個世紀(jì)九十年代起，CAD技術(shù)在工程規(guī)劃設(shè)計以及施工當(dāng)中的應(yīng)用越來越廣泛，而CAD技術(shù)所應(yīng)用的系統(tǒng)主要是在幾何數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，數(shù)據(jù)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(guān)的材料、結(jié)構(gòu)、勘探信息無法進行直接的交流，也難以實現(xiàn)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(yè)無法實現(xiàn)最高效的應(yīng)用效果，亟需要一種能夠統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計以及施工等等繼承信息，提高工程效率，因此，BIM技術(shù)應(yīng)用而生。

（二）BIM內(nèi)涵

BIM的核心主要是建立一個統(tǒng)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(shù)據(jù)資料，在進行工程的各項基本流程時，相關(guān)人員都能夠從這個知識庫當(dāng)中提取數(shù)據(jù)，而且這些數(shù)據(jù)都是即時性的和連續(xù)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(guī)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(shù)據(jù)格式基礎(chǔ)是IFC格式，土木工程當(dāng)中的所有不同的參與人員都具有一些協(xié)作的標(biāo)準(zhǔn)存在，信息的更新修改也十分便捷。

二、BIM技術(shù)課程架構(gòu)

（一）BIM理論教學(xué)架構(gòu)

BIM的理論教學(xué)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(shù)等基本理論知識，主要的理論教學(xué)架構(gòu)有這幾點：第一，BIM的基本概念。BIM概念首先要對BIM出現(xiàn)的背景進行講解，以CAD技術(shù)在現(xiàn)如今工程建設(shè)中存在的局限性為切入點；第二，BIM數(shù)據(jù)信息模型。首先是要對IFC的空間架構(gòu)以及基本的概念進行講解，其次向?qū)W生講授一些關(guān)于STEP的基礎(chǔ)知識，并綜合STEP的語言規(guī)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(dāng)中的IFC文件，除了模型空間層次，另外對一些表達規(guī)則以及符號意義等進行系統(tǒng)性的總結(jié)；第三，協(xié)同工作技術(shù)。該部分主要是對協(xié)同工作的概念以及其目標(biāo)進行講解，再闡述協(xié)統(tǒng)技術(shù)當(dāng)前的發(fā)展情況。在進行講解時，可以結(jié)合圖表形式，將協(xié)同技術(shù)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(xué)生清晰地區(qū)分協(xié)調(diào)工作的類型，包括企業(yè)自身的協(xié)同工作，列為狹義協(xié)調(diào)，以及企業(yè)外的協(xié)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(xié)同工作中，BIM技術(shù)是如何進行支持的。第四，數(shù)據(jù)信息集成技術(shù)。同樣，先對數(shù)據(jù)信息集成技術(shù)的基本概念進行講解，再闡述其發(fā)展過程。集成方法的講解結(jié)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(fā)展過程當(dāng)中的信息積累過程進行講解。

（二）BIM案例教學(xué)架構(gòu)

BIM案例教學(xué)主要基于BIM技術(shù)的實用領(lǐng)域，再根據(jù)之前相關(guān)專業(yè)血神供電就業(yè)情況以及未來就業(yè)趨勢的預(yù)測，進行課程案例的綜合設(shè)計?？梢詫IM技術(shù)支持的各種軟件進行介紹，以此來當(dāng)中案例教學(xué)?？梢砸员本┧⒎焦こ袒蛘吣珷柋綞ureka大廈為案列，講解在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，BIM技術(shù)的作用。可以以Craphisoft公司的Virtual Constuction設(shè)計軟件為案列，講解BIM在施工管理當(dāng)中的作用?？梢砸悦绹鳤.R公司節(jié)能設(shè)計為案例，闡述BIM技術(shù)對于節(jié)能建筑的效果。除以上這些之外，BIM在整個建筑生命周期當(dāng)中的管理也意義重大，應(yīng)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(shù)上得以加強，或者將整個建筑項目的成本控制在最優(yōu)化范圍之內(nèi)，這都是BIM技術(shù)需要進行實例演示的地方。另外，可以邀請一些業(yè)界著名學(xué)者為學(xué)生開展BIM技術(shù)的相關(guān)實例學(xué)術(shù)講座，不斷開拓學(xué)生的視野，豐富學(xué)生的專業(yè)知識。

三、結(jié)束語

BIM技術(shù)在實際工程建設(shè)當(dāng)中的應(yīng)用越來越廣泛，在學(xué)術(shù)界應(yīng)該得到重視。但是從目前的情況來看，許多學(xué)生對BIM技術(shù)并不是很了解，這樣的情況不適應(yīng)未來BIM技術(shù)的發(fā)展需要。為此，在BIM技術(shù)教學(xué)課程當(dāng)中，要對相關(guān)專業(yè)的學(xué)生開展BIM理論教學(xué)，講授BIM技術(shù)的產(chǎn)生背景和基本知識體系。除此之外，要重視BIM技術(shù)的實例教學(xué)，促進學(xué)生BIM技術(shù)的實踐應(yīng)用能力。

（作者單位：東北林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院）

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