土木工程專業(yè)中BIM技術知識體系的構(gòu)建探索

黃蕾

（武夷學院 福建武夷山 354300）

前言

在現(xiàn)今的社會中，信息技術和科學技術的發(fā)展使得社會生活越來越便利，其智能化和數(shù)字化的建設發(fā)展?jié)B透到社會的各個方面，而建筑領域的信息化和智能化發(fā)展對于推動土木工程的建設發(fā)展有著重要的作用。故此，在土木工程的專業(yè)中，要構(gòu)建BIM技術知識體系，根據(jù)BIM技術知識體系對土木工程的施工進行可視化、協(xié)調(diào)性的推進，使其在BIM技術下，對土木工程中出現(xiàn)的問題進行調(diào)整和修改，進而提高土木工程的施工水平和效率。

1 BIM技術概述

1.1 內(nèi)涵

進入20世紀，隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展，世界各國的工程復雜程度也在逐漸的增加，而在土木工程的施工中，施工的信息、資料以及幾何信息的集成成為施工的重要內(nèi)容，但是，由于科學技術的限制，使得相關的勘探信息、建筑結(jié)構(gòu)、施工材料以及施工管理等方面無法實現(xiàn)一體化和可視化，影響施工的進度和發(fā)展，這時就需要一個統(tǒng)一的信息交換標準和集成的協(xié)同工作平臺為其服務，伴隨著世界的科學技術以及計算機技術得到迅速的發(fā)展，BIM技術在建筑行業(yè)中得到推廣和應用，而BIM技術的出現(xiàn)解決了建筑施工中的信息統(tǒng)一管理問題，所謂的BIM技術就是根據(jù)土木工程的施工情況以及相關信息，建立相應的數(shù)據(jù)庫，作為存放工程幾何和非幾何數(shù)據(jù)的知識庫，將土木工程的施工圖紙設計、施工進程以及施工技術等相關信息錄入其中，使得施工人員和管理人員能夠從數(shù)據(jù)庫中獲得相應的信息和書庫，為土木工程的施工提供數(shù)據(jù)支持，也便于對數(shù)據(jù)信息進行更新和修改。

1.2 優(yōu)勢

在土木工程中運用相關的BIM技術，借助BIM技術為土木工程的施工建立相應的數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫作為一種多維的數(shù)據(jù)信息模型，將土木工程的建設施工與計算機技術相結(jié)合，整合土木工程的所有數(shù)據(jù)信息，進行對其進行統(tǒng)一的處理，同時在土木工程的施工中，借助BIM技術可以將整個土木工程的施工過程進行模擬，實現(xiàn)土木工程施工的可視化，針對不同的專業(yè)不同的階段的子模型，實現(xiàn)信息的交換和共享，并清晰的分析設計和施工中會出現(xiàn)的施工問題，并對設計圖紙進行修改，可為工程項目的規(guī)劃、設計、施工和造價等提供連續(xù)、實時、可靠、集成一致的信息，可使工程建造周期縮短，降低建造成本，提高工作效率和質(zhì)量，帶來新的商初和收入等。

2 BIM技術知識體系在土木工程專業(yè)的構(gòu)建

2.1 理論教學和案例教學架構(gòu)

在土木工程專業(yè)中，加強對課程架構(gòu)中的理論教學和案例教學的架構(gòu)是其中的重要切入點。由于在本科教學中，無合適的BIM教材作為指導，要求教師須具備廣博的BIM知識，教案的設計要合理，資料來源要豐富，內(nèi)容也要貼合學生實際，基于此，一方面要完善BIM理論教學構(gòu)架，在對學生進行教學的過程中，要清晰的講授BIM技術的概念、模型格式、支撐技術、協(xié)同設計原理以及可視化技術等理論知識，尤其是在協(xié)同工作技術、數(shù)據(jù)信息集成技術以及可視化技術的學習中，教師要進行重點教授，進而完善學生的理論知識，另一方面，在案例教學中，教師可以更多的借助一些資源庫中的案例進行教學，使得學生在案例的學習中，不斷提高BIM技術知識體系的完善性。故此，架構(gòu)理論知識和案例教學對于BIM技術知識體系的完善有著重要的作用。

2.2 資源庫的建立

在土木工程的專業(yè)中，資源庫的建立是BIM技術知識體系構(gòu)建的重要內(nèi)容。在土木工程專業(yè)中，BIM技術的運用不止需要其相關知識的學習，同時要需要高效為學生和教師提供相應的資源庫，進而提高學生的學習效果，故此，在土木工程專業(yè)中，為了各門課程更好的聯(lián)系和結(jié)合，建立不同類型的BIM工程案例，例如，四層的框架結(jié)構(gòu)辦公樓和高層的框架剪力墻住宅樓的案例，包括其中的施工圖紙、施工組織設計以及工程算量與計價等，根據(jù)大量的工程案例建立相應的資源庫，同時，高校可以完善其資源庫，使得學生可以根據(jù)自己的學習情況對資源庫中的工程案例進行選擇學習，并不斷完善自己的課外知識，且BIM資源庫可以為各門課程提供一個共享的信息平臺，利于學生對建筑的設計、施工管理和維護各方面有全面的了解和掌握，進而提高教學效率和教學水平。故此，在土木工程專業(yè)中，資源庫的建立對于BIM技術知識體系的構(gòu)建極為重要。

2.3 建立獨立實踐教學

在BIM技術的知識體系構(gòu)建中，通過校企合作的方式建立獨立的實踐教學，以提高BIM技術知識體系的完善性和科學性。在土木工程專業(yè)中，BIM技術的應用學習不僅僅是理論知識方面，其實踐也是其中的重要內(nèi)容，故此，在BIM技術知識體系的構(gòu)建中，可以根據(jù)學生的學習內(nèi)容以及學習特點，對學生的BIM知識進行實踐教學，提高學生的實踐能力，學?？梢耘c校外的企業(yè)進行合作，土木工程專業(yè)的學生在理論知識學習的基礎上，派往校企合作的單位進行實踐學習，從而提高學生的實踐能力，例如，在BIM技術知識體系的構(gòu)建中，學校可以對校外的建筑企業(yè)進行調(diào)查，選擇合適的企業(yè)進行合作，在合作之前，對雙方的責任和義務進行嚴格的規(guī)定，之后，可以根據(jù)校企合作的方式，在校內(nèi)建立BIM技術的實踐平臺，同時也可以通過學生到校外企業(yè)進行實習的方式鍛煉學生的實踐能力。故此，通過校企合作的方式建立獨立的實踐教學方式，完善BIM技術的知識體系。

2.4 加強對師生的培訓

加強對師生的培訓也是影響構(gòu)建BIM技術知識體系的重要因素。在BIM技術知識體系的建立中，專業(yè)教師的培養(yǎng)以及學生的自主創(chuàng)新能力也是其中的關鍵，所以，在BIM技術知識體系的構(gòu)建中，一方面要加強對專業(yè)師資的培養(yǎng)，學?？梢越柚嬎銠C技術建立適宜的教學信息平臺，讓教師借助教學信息平臺，搜集大量的關于BIM技術教學的知識，提高教師的教學水平，同時，學?？梢赃x擇相應的教師參與關于BIM技術的學術交流會議，在會議上要加強不同教師之間的交流和溝通，并加強對教師的培訓，且不斷改進教師的教學環(huán)境，另一方面，要提高學生的自主創(chuàng)新能力，在教學的過程中，教師要鼓勵土木工程專業(yè)的學生自主學習BIM技術理論知識，同時，學?？梢栽O置專門的關于BIM技能大賽，使得學生在大賽的過程中能夠不斷提高自主創(chuàng)新能力，教師也可以借助技能大賽不斷完善自己的教學內(nèi)容。故此，加強對師生之間的培訓也是其中的重點。

3 BIM技術知識體系在土木工程中的應用與進展

3.1 具體應用

在土木工程專業(yè)中，BIM技術知識體系的具體應用如下：

（1）在土木工程的施工中，在其設計階段中，借助BIM技術，將土木工程的數(shù)據(jù)信息建立相應的數(shù)據(jù)庫，根據(jù)數(shù)據(jù)庫的可視化優(yōu)勢，對設計中的缺點進行修改，進而不斷完善土木工程的設計水平；

（2）在土木工程的施工中，借助BIM技術，對施工中的各個環(huán)節(jié)進行實時的監(jiān)控，并校準已建的建筑部分的數(shù)據(jù)、將3D數(shù)據(jù)與BIM模型匹配、完成對已建部分的修正，基本實現(xiàn)對建筑施工的控制過程；

（3）在土木工程的造價管理中，采用BIM技術對整個工程進行科學設計，根據(jù)設計計算出其施工的成本，并對其成本進行控制，并在土木工程的竣工階段根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的工程數(shù)據(jù)信息進行檢查。

3.2 應用進展

在土木工程的專業(yè)中，隨著計算機技術和信息技術的發(fā)展，BIM技術知識體系也不斷發(fā)展，其智能化和數(shù)字化的發(fā)展成為其中的發(fā)展趨勢，尤其是在信息處理平臺的建設中，在土木工程的施工中，BIM技術在運用的過程中離不開穩(wěn)定的平臺支持，進而促進土木工程的發(fā)展。在BIM技術的發(fā)展中，將BIM技術與GIS技術相結(jié)合，借助BIM技術的優(yōu)勢和GIS的優(yōu)勢，運用BIM環(huán)境的建設、信息存儲庫的建設、GIS使用環(huán)境的建設以及用戶界面的建設，使得BIM技術信息平臺的建構(gòu)更加具有系統(tǒng)化和整體化，促進BIM技術的發(fā)展。

4 結(jié)語

總而言之，在我國的建筑行業(yè)中，施工技術對于建筑項目的施工質(zhì)量和水平有著重要的作用。在建筑行業(yè)的土木工程中，借助BIM技術，提高建筑施工的施工質(zhì)量，降低施工單位的成本，以提高施工的經(jīng)濟效益。所以，在土木工程專業(yè)中，構(gòu)建理論教學和案例教學，為學生和教師建立豐富的資源庫，并借助校企合作的方式，建立獨立的實踐教學基地，同時，加強對師生的培訓，從而在建設工程領域為土木工程專業(yè)提供專業(yè)人才，更應在BIM技術方面加強應用研究，適應工程建設行業(yè)的發(fā)展，及時調(diào)整和創(chuàng)新，逐步建立起基于BIM技術的科學完善的實踐教學培養(yǎng)體系，使專業(yè)人才培養(yǎng)更加適應現(xiàn)階段行業(yè)發(fā)展的需求。