開(kāi)展BIM技術(shù)的教學(xué)框架解答

1、開(kāi)展 BIM 技術(shù)的教學(xué)框架山東現(xiàn)代學(xué)院建筑工程學(xué)院朱蓉芬1、研究背景近年來(lái)，建筑信息模型（ Building Information Modeling, BIM）被引入中國(guó) 1 ，引起了越來(lái)越多的建設(shè)工程行業(yè)的重視，業(yè)界也需要越來(lái)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 20162020 年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要 23 的通知都要求我國(guó)要提高建筑業(yè)信息化水平，著力增強(qiáng) 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(jià)專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)模遠(yuǎn)跟不上行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。需要解決的根本問(wèn)題是做好 BIM教學(xué)模式?；?BIM 在國(guó)外和國(guó)內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)， 有

2、必要改革人才培養(yǎng)方式， 以提高工程造價(jià)專業(yè)人才的整體素質(zhì)， 增強(qiáng)工程造價(jià)畢業(yè)生的競(jìng)爭(zhēng)力。 本文主要從 BIM 與傳統(tǒng) CAD的差異、BIM 課程架構(gòu)兩個(gè)方面來(lái)談 BIM教學(xué)的開(kāi)展。2、BIM和 CAD的主要區(qū)別（ 1）BIM 具有參數(shù)化建模功能，以項(xiàng)目的基本單元（例如墻、梁）為對(duì)象利用參數(shù)形式進(jìn)行表達(dá)，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(guò)點(diǎn)、 線、面來(lái)表達(dá)。簡(jiǎn)而言之，BIM 的建模方法是通過(guò)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不僅是一個(gè)

3、三維形狀的表達(dá)， BIM 表達(dá)可以是多維的。（ 3）BIM 具有相關(guān)聯(lián)的特性，一個(gè)部件信息的變化會(huì)引起其他相關(guān)聯(lián)的部分被自動(dòng)更新； 而 CAD不具有這種功能， 每個(gè)相關(guān)聯(lián)的部分都需要單獨(dú)修改。1（ 4）BIM 并不意味著只是一個(gè)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(lái)支持 BIM；CAD技術(shù)可以用單獨(dú)一個(gè)軟件來(lái)代表，如 AutoCAD。（ 5）BIM 涵蓋工程數(shù)據(jù)的整個(gè)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(xiàng)目多少使用了 CAD技術(shù)，然而 BI

4、M是一個(gè)工程項(xiàng)目各方面的集合，包括：角色或?qū)I(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(xué)目標(biāo)為：（1）通過(guò)對(duì) BIM 的課程學(xué)習(xí)， 了解建筑行業(yè) BIM 的應(yīng)用方法和發(fā)展趨勢(shì)，了解掌握 BIM 技術(shù)的必要性；（2）熟悉 BIM 施工管理過(guò)程中的應(yīng)用，包括如何利用 BIM 建模，擬工程項(xiàng)目管理，仿真施工，以及空間沖突管理，進(jìn)度管理，成本管理，質(zhì)量管理等；（3）了解在建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中如何應(yīng)用 BIM，尤其是 3D建模的 BIM應(yīng)用；（4）熟悉運(yùn)用包括Revit 、ArchiCAD 等 BIM軟件；（5）通過(guò)學(xué)習(xí) BIM課程，理解工

5、程項(xiàng)目壽命周期、管理任務(wù)，以便更好地掌握法律、管理、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面知識(shí)；（6）通過(guò) BIM課程大型作業(yè)和跨專業(yè)設(shè)計(jì)的練習(xí)， 提高 BIM 環(huán)境下綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，解決問(wèn)題、協(xié)同工作的能力，增加行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。2基于以上的教學(xué)目標(biāo)， 設(shè)置 BIM課程內(nèi)容時(shí)， 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(jìn)度管理，安全管理），建筑制圖，CAD教學(xué)，施工技術(shù)，工程造價(jià)管理。上述課程內(nèi)容可以并入BIM 的教學(xué)中去。由于 BIM 教學(xué)要求教師必須具備廣博的 BIM知識(shí)，設(shè)計(jì)教案要合理，有豐富的信息來(lái)源，內(nèi)容必須符合學(xué)生的實(shí)際。建議從理論課程教學(xué)和案例課程教學(xué)兩個(gè)方面來(lái)入手：理論課程教

6、學(xué)由在校老師來(lái)承擔(dān)；在案例教學(xué)中， 可從做過(guò) BIM 項(xiàng)目的技術(shù)人員來(lái)輔助指導(dǎo)。3.1 理論教學(xué)方面在理論教學(xué)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(jì)原理和可視化技術(shù)等 BIM 基礎(chǔ)知識(shí)。結(jié)合 CAD技術(shù)與廣聯(lián)達(dá)軟件的特點(diǎn)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(xué)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(biāo)，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(kāi)發(fā)和集成方法，介紹組織集成和過(guò)程集成模型的方式， 以及 BIM信息集成平臺(tái)技術(shù)和 BIM 生命周期

7、不同階段的信息流積累過(guò)程。（ 4）講解可視化技術(shù)，介紹 BIM 數(shù)字化模型的可視化設(shè)計(jì)和管理原理，講解對(duì)三維模型和時(shí)間結(jié)合的 4D 設(shè)計(jì)和施工的實(shí)時(shí)仿真概念，講解項(xiàng)目成本控制。3.2 案例教學(xué)方面根據(jù)目前 BIM 的主要應(yīng)用領(lǐng)域， 并結(jié)合實(shí)際學(xué)生就業(yè)情況， 案例教學(xué)可通過(guò)對(duì)支持 BIM 的多種設(shè)計(jì)軟件的介紹， 并輔以實(shí)際項(xiàng)目工程3BIM 案例和學(xué)術(shù)講座來(lái)滿足學(xué)生對(duì)實(shí)際應(yīng)用技能學(xué)習(xí)的需求4 ，具體如下：（ 1 ）介 紹 目前 支 持 BIM 的 各 類設(shè)計(jì) 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(jì)的典型應(yīng)用

8、。（ 3）邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)知名學(xué)者結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行 BIM 工程應(yīng)用學(xué)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(píng)估。（ 5）介紹 BIM 在施工過(guò)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(xué)建議（1）結(jié)合現(xiàn)有教學(xué)計(jì)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(shí)現(xiàn)跟各種學(xué)科專業(yè)知識(shí)的融合，科學(xué)設(shè)置高職三年中的 BIM 課程內(nèi)容，開(kāi)設(shè)時(shí)間，實(shí)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(guò)開(kāi)設(shè)專家講座，可以通過(guò)循序漸進(jìn)的方式改變一些教師的態(tài)度， 為進(jìn)一步 BIM 課程

9、改革提供一個(gè)良好的氛圍，減少 BIM教學(xué)改革各方面的阻力。（ 3）結(jié)合已有的 BIM 教學(xué)條件，合理設(shè)置覆蓋 BIM 知識(shí)體系的課程范圍。對(duì)于已有 BIM 教師資源，已開(kāi)設(shè)過(guò) 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(jià)的專業(yè)，可以適當(dāng)增加BIM 相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容，提高相關(guān)課程的涵蓋比例。（ 4）工程造價(jià)專業(yè)要與業(yè)界建立更緊密的聯(lián)系。 開(kāi)設(shè) BIM課程，對(duì)師資數(shù)量、 質(zhì)量都提出了很大的挑戰(zhàn)， 聘請(qǐng)業(yè)內(nèi)專家可有效地解決這一問(wèn)題。工程造價(jià)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科， 讓有豐富工程項(xiàng)目實(shí)4踐經(jīng)驗(yàn)的老師承擔(dān)部分課程內(nèi)容，提供技術(shù)講座， 可以為 BIM 教學(xué)提供豐富的資源，彌補(bǔ)課堂講授的不足。5、結(jié)語(yǔ)工程造價(jià)專業(yè)特別是全壽命周期造價(jià)控制要求培養(yǎng)是復(fù)合型的人才。基于 BIM 的工程造價(jià)專業(yè)尚處于探索階段，本文研究結(jié)果可以作為開(kāi)展 BIM 教學(xué)的參考，也是引起對(duì)工程造價(jià)專業(yè)BIM 教育問(wèn)題的討論。參考文獻(xiàn)：1 何關(guān)培中國(guó) BIM 標(biāo)準(zhǔn)個(gè)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(guó)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. 北京