基于建筑信息模型（BIM）課程的教學方法及應用研究

馬輝

摘 要：建筑信息模型（BIM）技術(shù)是近引領建筑業(yè)信息技術(shù)走向更高層次的一種新技術(shù)，該技術(shù)的全面應用將大大提高建筑工程的集成化程度。在教學中通過多媒體教室，通過課件、視頻的展示，進行邊講、邊看、邊理解并同時進行上機實踐操作；采用現(xiàn)場教師指導學生操作的方式；增強學生的動手操作能力，增強學生對 BIM技術(shù)的認識，掌握BIM課程的性質(zhì)、定位、及課程的相關目標，熟悉BIM技術(shù)在建設項目各領域與建設各階段的應用，并掌握BIM技術(shù)相關軟件的基本操作。

關鍵詞：BIM技術(shù)；實踐教學；實踐能力

1 課程定位

BIM技術(shù)作為建筑行業(yè)的新興技術(shù)，它的全面應用，將為建筑業(yè)界的科技進步產(chǎn)生無可估量的影響。由于BIM技術(shù)不可替代的優(yōu)越性，未來該技術(shù)必然將在項目建設各領域得到普及應用，因此，本課程旨在向?qū)W生傳授BIM思維與主流BIM軟件創(chuàng)建土建模型的方法和技巧。從BIM概述和BIM應用前景介紹開始，要求學生了解BIM技術(shù)的核心價值體系與應用領域，重點要求學生掌握在施工階段中，各施工流程和工序編排進度控制與BIM的對接運行應用技術(shù)。

2 建筑信息模型（BIM）教學方法研究

在教學中采用理論教學與實踐教學相結(jié)合的模式，在多媒體教室，通過課件、視頻的展示，使用現(xiàn)今社會上較受好評的建筑實例圖片作為講解的輔助教材，啟發(fā)學生通過對知名建筑方案的分析理解，轉(zhuǎn)而對自己身邊的建筑進行合理性的分析；通過對構(gòu)造圖片和現(xiàn)場參觀的方式，增強學生對構(gòu)造做法的理解。首先讓學生熟悉本課程的目標，即了解并掌握BIM技術(shù)的基本理論和思維方法，掌握BIM數(shù)字信息仿真技術(shù)模型，認識BIM技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景，掌握BIM技術(shù)在項目建設全生命周期模型中應用的理念和方法。掌握BIM技術(shù)可視化與虛擬施工功能，理解并掌握建設全階段各部門基于可視化平臺協(xié)同工作的原理模型了解BIM在建筑全生命周期的應用，掌握建筑模型的創(chuàng)建方法，和建筑構(gòu)件族的制作方法，以及各專業(yè)間的協(xié)同，達到具備解決實際項目中遇到問題的能力。根據(jù)項目建設進度建立和維護BIM模型，實質(zhì)是使用BIM平臺匯總各項目團隊所有的建筑工程信息，消除項目中的信息孤島，并且將得到的信息結(jié)合三維模型進行整理和儲存，以備項目全過程中項目各相關利益方隨時共享。通過理論課堂的講授，使學生掌握 “分布式”BIM模型的方法，建立符合工程項目現(xiàn)有條件和使用用途的BIM模型。這些模型根據(jù)需要可能包括：設計模型、施工模型、進度模型、成本模型、制造模型、操作模型等。

實踐教學方面采用進行邊講、邊看、邊理解并同時進行上機實踐操作；采用現(xiàn)場教師指導學生操作的方式；增強學生的動手操作能力；指導學生獨立完成平面、立面和剖面圖的工程技術(shù)設計。校內(nèi)設有BIM實訓室，可在室內(nèi)通過電腦軟件操作將理論與實際聯(lián)系；在上機實踐操作中讓指導學生熟練使用計算機軟件，能使用BIM技術(shù)進行簡單建筑類型的平、立、剖面設計的基本方法并運用到實際設計中。會使用BIM技術(shù)建筑構(gòu)件構(gòu)造設計的方法，主要建筑構(gòu)件（基礎、墻體、樓地層、屋頂、樓梯、門窗）的構(gòu)造設計方案，能進行簡單的構(gòu)造設計，通過房屋建筑學課程設計的進一步訓練加強建筑方案設計和建筑構(gòu)造設計實操技能的培養(yǎng)。通過實踐學生讓學生掌握從設計到交付，中間包括模型分析、場地分析、性能分析、碰撞檢查、應急模擬等等環(huán)節(jié)。使學生掌握建筑施工是一個高度動態(tài)的過程，當前建筑工程項目管理中無法清晰描述施工進度以及各種復雜關系，難以準確表達工程施工的動態(tài)變化過程。通過將BIM與施工進度計劃相鏈接，將空間信息與時間信息整合在一個可視的4D（3D+Time）模型中，可以直觀、精確地反映整個建筑的施工過程。

3 建筑信息模型（BIM）技術(shù)應用研究

制造行業(yè)目前的生產(chǎn)效率極高，其中部分原因是利用數(shù)字化數(shù)據(jù)模型實現(xiàn)了制造方法的自動化。同樣，BIM結(jié)合數(shù)字化制造也能夠提高建筑行業(yè)的生產(chǎn)效率。通過BIM模型與數(shù)字化建造系統(tǒng)的結(jié)合，建筑行業(yè)也可以采用類似的方法來實現(xiàn)建筑施工流程的自動化。建筑中的許多構(gòu)件可以異地加工，然后運到建筑施工現(xiàn)場，裝配到建筑中（例 如門窗、預制混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)等構(gòu)件）。

通過數(shù)字化建造，可以自動完成建筑物構(gòu)件的預制，這些通過工廠精密機械技術(shù)制造出來的構(gòu)件不僅降低了建造誤差，并且大幅度提高構(gòu)件制造的生產(chǎn)率，使得整個建筑建造的工期縮短并且容易掌控。BIM模型直接用于制造環(huán)節(jié)還可以在制造商與設計人員之間形成一種自然的反饋循環(huán)，即在建筑設計流程中提前考慮盡可能多地實現(xiàn)數(shù)字化建造。同樣與參與競標的制造商共享構(gòu)件模型也有助于縮短招標周期，便于制造商根據(jù)設計要求的構(gòu)件用量編制更為統(tǒng)一的投標文件。同時標準化構(gòu)件之間的協(xié)調(diào)也有助于減少現(xiàn)場發(fā)生的問題，降低不斷上升的建造、安裝成本。

4 結(jié)論

就業(yè)導向、能力本位、工學結(jié)合的課程設計思路是建筑信息模型（BIM）課程設計的基本思路，在對建筑設計BIM技術(shù)的應用現(xiàn)狀和前景的工作調(diào)查的基礎上，本課程采用理論講授、工程實例及實踐操作等方式使學生掌握BIM課程的基本理論，主要內(nèi)容；在以項目貫穿整個教學過程，把這個項目分項、分階段展開，以完成各個項目所需的技能為課程主線，根據(jù)學生的認知特點和所學專業(yè)技能的要求安排課程和相關實訓，使學生在完成學習任務時掌握BIM技術(shù)在整個項目的各項設計和各項施工中應用。

項目支持：濱州學院實驗技術(shù)研究項目（BZXYSYXM2018 11）：基于工程應用型人才培養(yǎng)的BIM 課程改革研究

參考文獻

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