開展BIM技術(shù)的教學框架詳解

1、開展 BIM 技術(shù)的教學框架山東現(xiàn)代學院 建筑工程學院 朱蓉芬1、研究背景近年來，建筑信息模型( Building Information Modeling, BIM) 被引入中國 1 ，引起了越來越多的建設(shè)工程行業(yè)的重視，業(yè)界也需要 越來越多的能夠掌握 BIM 技術(shù)的人，特別是住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于印發(fā) 2011-2015 和 2016 2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要 23 的通知都要求 我國要提高建筑業(yè)信息化水平，著力增強 BIM、大數(shù)據(jù)、智能化等信 息技術(shù)集成應(yīng)用能力。 然而，工程造價專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)模遠跟不上行 業(yè)發(fā)展的趨勢。需要解決的根本問題是做好BIM教學模式?；贐IM在國外和國內(nèi)的發(fā)

2、展趨勢， 有必要改革人才培養(yǎng)方式， 以提高工程造 價專業(yè)人才的整體素質(zhì)， 增強工程造價畢業(yè)生的競爭力。 本文主要從 BIM與傳統(tǒng)CAD的差異、BIM課程架構(gòu)兩個方面來談 BIM教學的開展。2、BIM和CAD勺主要區(qū)別(1) BIM 具有參數(shù)化建模功能，以項目的基本單元(例如墻、 梁)為對象利用參數(shù)形式進行表達，既有幾何信息，而且還包括非幾 何信息，如材料、成本和設(shè)備的信息；CAD不具備此功能，只是表示 基本單位的幾何信息， 幾何信息又通過點、 線、面來表達。 簡而言之， BIM的建模方法是通過組裝元素，CAD更多的是繪制。(2) CAD可以創(chuàng)建3D模型，但單一的3D模型并不是BIM, BIM

3、不僅是一個三維形狀的表達，BIM表達可以是多維的。( 3) BIM 具有相關(guān)聯(lián)的特性,一個部件信息的變化會引起其他 相關(guān)聯(lián)的部分被自動更新；而CAD不具有這種功能，每個相關(guān)聯(lián)的部 分都需要單獨修改。（ 4）BIM 并不意味著只是一個軟件，是多種軟件之間協(xié)同工作 的結(jié)果，所以需要有集成技術(shù)框架來支持 BIM; CAD技術(shù)可以用單獨 一個軟件來代表，如 AutoCAD。（5）BIM 涵蓋工程數(shù)據(jù)的整個生命周期，統(tǒng)一了不同階段和行 業(yè)間共享的信息；CAD模型只能在不同行業(yè)的不同階段分別搭建模型， 由人工完成模型間聯(lián)系。由于CAD技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，目前使用BIM技術(shù)的項目多少使用 了 CAD技術(shù)，然而

4、BIM是一個工程項目各方面的集合，包括：角色或 專業(yè)，數(shù)據(jù)豐富程度，圖形信息，生命周期，業(yè)務(wù)流程，變更管理， 信息的處理，協(xié)作性。3、BIM課程架構(gòu)BIM課程的教學目標為：（1）通過對BIM的課程學習，了解建筑行業(yè)BIM的應(yīng)用方法和發(fā) 展趨勢，了解掌握BIM技術(shù)的必要性；（2）熟悉BIM施工管理過程中的應(yīng)用，包括如何利用 BIM建模， 擬工程項目管理，仿真施工，以及空間沖突管理，進度管理，成本管 理，質(zhì)量管理等；（3）了解在建筑設(shè)計過程中如何應(yīng)用 BIM,尤其是3D建模的BIM 應(yīng)用；（4）熟悉運用包括Revit、ArchiCAD等BIM軟件；（5）通過學習BIM課程，理解工程項目壽命周期、管

5、理任務(wù)，以 便更好地掌握法律、管理、經(jīng)濟、技術(shù)等方面知識；（6）通過BIM課程大型作業(yè)和跨專業(yè)設(shè)計的練習， 提高BIM環(huán)境 下綜合應(yīng)用知識的能力，解決問題、協(xié)同工作的能力，增加行業(yè)競爭 力?；谝陨系慕虒W目標，設(shè)置BIM課程內(nèi)容時，必須考慮到現(xiàn)有的 課程，如建筑建材，工程管理（質(zhì)量管理，設(shè)施管理，進度管理，安 全管理），建筑制圖，CAD教學，施工技術(shù)，工程造價管理。上述課 程內(nèi)容可以并入BIM的教學中去。由于BIM教學要求教師必須具備廣 博的BIM知識，設(shè)計教案要合理，有豐富的信息來源，內(nèi)容必須符合 學生的實際。建議從理論課程教學和案例課程教學兩個方面來入手： 理論課程教學由在校老師來承擔；

6、在案例教學中，可從做過BIM項目 的技術(shù)人員來輔助指導。3.1 理論教學方面在理論教學內(nèi)容中：（1）要講清楚 BIM 概念、支持技術(shù)，模型格式，協(xié)同設(shè)計原理 和可視化技術(shù)等BIM基礎(chǔ)知識。結(jié)合CAD技術(shù)與廣聯(lián)達軟件的特點及 其局限性，引出BIM出現(xiàn)的背景，根據(jù)BIM的發(fā)展歷程和發(fā)展前景， 讓學生了解BIM的主要應(yīng)用領(lǐng)域。（ 2）講解協(xié)同技術(shù)及其概念和目標，發(fā)展概況，介紹異步協(xié)同 和同步協(xié)同的概念和差異，講解 BIM如何支持協(xié)同工作。（ 3）講解數(shù)據(jù)集成技術(shù)概念，及開發(fā)和集成方法，介紹組織集 成和過程集成模型的方式，以及BIM信息集成平臺技術(shù)和BIM生命周 期不同階段的信息流積累過程。（4）講解

7、可視化技術(shù)，介紹 BIM 數(shù)字化模型的可視化設(shè)計和管 理原理，講解對三維模型和時間結(jié)合的 4D 設(shè)計和施工的實時仿真概 念，講解項目成本控制。3.2 案例教學方面根據(jù)目前BIM的主要應(yīng)用領(lǐng)域，并結(jié)合實際學生就業(yè)情況，案例 教學可通過對支持BIM的多種設(shè)計軟件的介紹，并輔以實際項目工程BIM 案例和學術(shù)講座來滿足學生對實際應(yīng)用技能學習的需求 4 ，具體 如下：（ 1 ） 介 紹 目 前 支 持 BIM 的 各 類 設(shè) 計 軟 件 ， 如 Revit ， Architecture , ArchiCAD, PKPM系列軟件等。（ 2）講解 BIM 在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的典型應(yīng)用。（ 3）邀請業(yè)內(nèi)知名學者結(jié)

8、合實際案例進行 BIM 工程應(yīng)用學術(shù)講 座。（ 4）講解 BIM 在建筑生命周期的管理的作用，如采用 BIM 技術(shù) 如何做好建筑生命周期成本控制和評估。（ 5）介紹 BIM 在施工過程和管理中的典型應(yīng)用 5 ，如虛擬施工 軟件的4D施工管理模擬。4、BIM 課程教學建議（1）結(jié)合現(xiàn)有教學計劃， 合理規(guī)劃 BIM 授課順序以及課程體系。 BIM 的內(nèi)容應(yīng)實現(xiàn)跟各種學科專業(yè)知識的融合，科學設(shè)置高職三年中 的 BIM 課程內(nèi)容，開設(shè)時間，實現(xiàn)課程間的合理銜接。（2）重視 BIM 工程專家講座的作用。通過開設(shè)專家講座，可以 通過循序漸進的方式改變一些教師的態(tài)度， 為進一步BIM課程改革提 供一個良好的

9、氛圍，減少BIM教學改革各方面的阻力。（3）結(jié)合已有的BIM教學條件，合理設(shè)置覆蓋 BIM知識體系的 課程范圍。對于已有BIM教師資源，已開設(shè)過BIM基礎(chǔ)課程，尤其是 想把 BIM 技術(shù)作為培養(yǎng)人才的特色工程造價的專業(yè)，可以適當增加 BIM相關(guān)的知識內(nèi)容，提高相關(guān)課程的涵蓋比例。（4）工程造價專業(yè)要與業(yè)界建立更緊密的聯(lián)系。 開設(shè)BIM課程, 對師資數(shù)量、 質(zhì)量都提出了很大的挑戰(zhàn)， 聘請業(yè)內(nèi)專家可有效地解決 這一問題。 工程造價是一個實踐性很強的學科， 讓有豐富工程項目實 踐經(jīng)驗的老師承擔部分課程內(nèi)容， 提供技術(shù)講座， 可以為 BIM 教學提 供豐富的資源，彌補課堂講授的不足。5、結(jié)語 工程造價專業(yè)特別是全壽命周期造價控制要求培養(yǎng)是復(fù)合型的 人才。基于 BIM 的工程造價專業(yè)尚處于探索階段， 本文研究結(jié)果可以 作為開展 BIM 教學的參考，也是引起對工程造價專業(yè) BIM 教育問題的 討論。參考文獻：1 何關(guān)培中國 BIM 標準個人思考(一) J 土木工程信息 技術(shù), 2012,4(3):56-61 2 2011-2015 年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要 DB/CD. 北京. 中華人 民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部 ,2011.3 2016-2020 年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要 DB/CD.