土木工程专业BIM技术知识体系和课程架构分析

薛天琼 关晓璐

摘要：BIM是数据信息模型的处理过程，涵盖工程的整个生命周期。在BIM运行当中，并不是代表某个软件，无法使用一些软件的教学作为使用方法的演示。本文主要阐述了BIM的背景以及基本内涵，对BIM课程架构进行分析和研究，将BIM课程架构大提升分为两个部分，即理论教学架构以及案例教学架构，进行讲解。

关键词：BIM；土木工程；教学；课程架构

中图分类号：TUl7文献标志码：A文章编号：2095-9214（2016）08-0118-01

在近些年当中，BIM技术得到快速的发展和广泛的应用。为此，土木工程专业BIM技术教学要紧跟BIM技术的发展和应用，不仅要注重BIM理论知识的教学，还要注重BIM实际案例的教学。不断完善BIM技术知识体系，加快BIM技术课程架构的教学研究，以促进该技术在工程实践当中的更进一步的应用。

一、BIM技术知识体系

（一）BIM背景

从上个世纪九十年代起，CAD技术在工程规划设计以及施工当中的应用越来越广泛，而CAD技术所应用的系统主要是在几何数据模型的基础上开发出来的，数据的交流是通过图形信息交换格式所获得。但是这种方式存在很大的局限性，一些相关的材料、结构、勘探信息无法进行直接的交流，也难以实现工程流程的一体化管理，在这种情况下，整个工程之间的各个专业无法实现最高效的应用效果，亟需要一种能够统筹规划设计以及施工等等继承信息，提高工程效率，因此，BIM技术应用而生。

（二）BIM内涵

BIM的核心主要是建立一个统一化的知识库，这个知识库用来存放工程几何与非几何所有数据资料，在进行工程的各项基本流程时，相关人员都能够从这个知识库当中提取数据，而且这些数据都是即时性的和连续性的，可靠且一致。也就是说，BIM就是一个知识资源的共享，从工程规划开始一直到工程的完成，都为其提供可靠的共享信息资源。BIM的数据格式基础是IFC格式，土木工程当中的所有不同的参与人员都具有一些协作的标准存在，信息的更新修改也十分便捷。

二、BIM技术课程架构

（一）BIM理论教学架构

BIM的理论教学主要是分清楚BIM的基本概念以及BIM模型的基本格式和其支撑技术等基本理论知识，主要的理论教学架构有这几点：第一，BIM的基本概念。BIM概念首先要对BIM出现的背景进行讲解，以CAD技术在现如今工程建设中存在的局限性为切入点；第二，BIM数据信息模型。首先是要对IFC的空间架构以及基本的概念进行讲解，其次向学生讲授一些关于STEP的基础知识，并综合STEP的语言规范对IFC所使用的语言进行讲解，再者是将EXPRESS-G以及EXPRESS用一些工程方面的实例讲解出来，分析两者的表达格式，最后是进行模型空间层次的解析，利用工程基本单元当中的IFC文件，除了模型空间层次，另外对一些表达规则以及符号意义等进行系统性的总结；第三，协同工作技术。该部分主要是对协同工作的概念以及其目标进行讲解，再阐述协统技术当前的发展情况。在进行讲解时，可以结合图表形式，将协同技术的三个模式（初级模式、中级模式、高级模式）分别进行讲解。另外，要注意使学生清晰地区分协调工作的类型，包括企业自身的协同工作，列为狭义协调，以及企业外的协同，对各类型的概念、相同点以及不通电都进行讲解。最后重点讲解在协同工作中，BIM技术是如何进行支持的。第四，数据信息集成技术。同样，先对数据信息集成技术的基本概念进行讲解，再阐述其发展过程。集成方法的讲解结合图示，注重讲解过程集成模式以及组织集成模式。另外，将BIM在发展过程当中的信息积累过程进行讲解。

（二）BIM案例教学架构

BIM案例教学主要基于BIM技术的实用领域，再根据之前相关专业血神供电就业情况以及未来就业趋势的预测，进行课程案例的综合设计。可以对BIM技术支持的各种软件进行介绍，以此来当中案例教学。可以以北京水立方工程或者墨尔本Eureka大厦为案列，讲解在建筑结构设计当中，BIM技术的作用。可以以Craphisoft公司的Virtual Constuction设计软件为案列，讲解BIM在施工管理当中的作用。可以以美国A.R公司节能设计为案例，阐述BIM技术对于节能建筑的效果。除以上这些之外，BIM在整个建筑生命周期当中的管理也意义重大，应该运用一些案例进行重点演示，主要讲述建筑物的防范性功能如何在BIM技术上得以加强，或者将整个建筑项目的成本控制在最优化范围之内，这都是BIM技术需要进行实例演示的地方。另外，可以邀请一些业界著名学者为学生开展BIM技术的相关实例学术讲座，不断开拓学生的视野，丰富学生的专业知识。

三、结束语

BIM技术在实际工程建设当中的应用越来越广泛，在学术界应该得到重视。但是从目前的情况来看，许多学生对BIM技术并不是很了解，这样的情况不适应未来BIM技术的发展需要。为此，在BIM技术教学课程当中，要对相关专业的学生开展BIM理论教学，讲授BIM技术的产生背景和基本知识体系。除此之外，要重视BIM技术的实例教学，促进学生BIM技术的实践应用能力。

（作者单位：东北林业大学土木工程学院）

参考文献：

[1]崔建华，夏珊，丁克伟，陈东，刘运林.将BIM技术应用于土木工程专业实践教学的探索[J].安徽建筑，2015，03：45-46+80.

[2]陈丽萍，陈述.基于BIM技术的工程管理专业教学实训平台的构建[J].中国科教创新导刊，2010，31：234-235.