徐梦蝶 唐敏 刘蝶

（1.重庆人文科技学院智能人居环境研发中心，重庆401573；2.重庆人文科技学院建筑与设计学院，重庆401573；3.重庆人文科技学院BIM智慧城市科研实训室，重庆401573；4.重庆人文科技学院工商学院，重庆401573）

1 BIM技术概论

1.1 BIM技术发展

相关资料记载，1975年，美国的查克·伊士曼在《AIA杂志》上提出了“Building Description System”概念：一个基于计算机的建筑物描述，以便于实现建筑工程的可视化和量化分析，提高工程建设效率。这项技术被称之为“革命性”的技术，在接下来的十余年中，欧美国家陆续开展了类似研究，美国、欧洲把研究所取得的成果称为建筑产品模型、产品信息模型。

1.2 BIM技术概念

BIM技术即建筑信息模型，通过参数信息模拟真实建筑物所具有的信息，一个建筑项目物理和功能特性的数字表达，将建筑工程项目的各项数据整合到一起，建立三维的、具有相对应属性的、拥有对应信息的模型，它包含了不同专业的所有信息。BIM技术不但能满足不同专业、不同人群等的需求，同时针对不同层面的用户，BIM技术可以良好地将建筑综合信息进行共享。

1.3 BIM技术在工程中的运用

BIM技术渗透于建筑项目的整个生命周期，涵盖了策划与规划、勘探设计、施工运营与维管阶段。针对技术价值，可以通过汇总建筑模型运用于项目全生命周期不同时段价值总和来表示。

2 BIM技术在建筑设计中的应用

2.1 方案设计阶段

确定建筑设计方案后需要对建筑地形进行分析，尤其是对相较复杂的地形开展分析是不可或缺的一步，利用BIM技术对建筑地形进行分析，主要有坡度、坡向、高程等数据。

2.2 技术设计阶段

BIM技术在建筑设计的技术设计阶段中能够实现二维图纸和三维建筑模型的快速转换，实现平面和立面无缝对接，三维虚拟模型与建筑图完美结合。运用BIM技术构建出虚拟建筑模型，依照现实建筑工程从低至高逐层施工次序建设该模型，基于多样化构件族、图元建设BIM三维模型，精确构建出建筑各构造的主要尺寸、高度、门窗所在位置以及建筑设备属性参数等。

2.3 施工图绘制阶段

BIM技术能完善建筑物的相关图，同样也能完善建筑构件的平面图、立面图、剖面图。此外，利用BIM技术能在三维模型上增添构件的相应材质，模拟实际建筑装修效果等。

3 BIM技术与建筑专业教学融合

3.1 BIM技术发展前景

近年来，在政府及相关企业的引导和推广下，BIM技术越来越多地融入建筑行业，目前国内部分高校建筑行业相关专业已经开设BIM课程，大力培养BIM技术人才。BIM技术相关课程的引入将传统的静态图纸转换成为数字化3D模型，3D模型能够精确地从三维模型直接转换成二维图纸，避免设计过程中因二维图纸绘制失误造成一改全动的现象。BIM技术通过数字信息模拟建筑物真实信息、建筑施工模拟等让学生具体地了解实际工程的建造、管理过程，能够激发学生自我学习探索的兴趣。

3.2 现有教学模式所存在的问题

以重庆人文科技学院为列，从现有的教学模式来看，建筑学专业存在着以下的问题：①学生对建筑空间的体量感差，理论教学使得学生们不能很好掌握建筑空间、建筑体量、建筑构造；②理论知识不能与工程实际有效结合，学生在进行建筑设计的过程中脱离工程实际；③学生对BIM技术了解度不高，学习BIM软件的应用能力不强，对BIM技术知识欠缺、信息滞后；④目前教学内容比较陈旧无法满足学生适应岗位需求；⑤课程开设完后，学生无法很好地与自己的专业课程相结合，学而不用，得不到巩固。

3.3 将BIM技术融入课程中

例如传统的《建筑模型制作》课程，《建筑模型制作》课程小组制作的模型，存在建筑物与周围环境尺寸比例失衡、模型没有细节表现、模型局部参数精准度不够等问题。

许多同学在制作模型前对空间尺度把握偏差过大，导致模型体量过大但内部细节不足或体量过小无法展示出空间结构；在制作过程中对建筑材料、建筑结构相关数据欠缺，在二维图纸转换成三维物体时出现偏差造成建筑模型与建筑方案设计有所不同，无法将设计很好地展现。引入BIM技术能够很好地解决上述传统教学的问题，对培养建筑学专业顺应科技的发展以及社会对人才的需要有着重要的意义。

3.4 BIM实训成果

以重庆人文科技学院建筑与设计学院为学生所开设的BIM实训室为例，笔者所参与到的第一个实训项目：智慧楼宇模型建造，该项目由学院老师指导建筑学专业、风景园林专业学生共同完成，如图1所示。

图1 BIM技术Revit信息模型建筑部分

按照现有的教学楼通过BIM技术使用Revit建造虚拟模型（包括建筑、结构），将建筑物参数化，并在虚拟模型中安装给排水系统、机电系统。利用Navisworks进行碰撞检查，避免建筑、结构、机电、暖通发生碰撞，完成建筑模型建造后运用BIM技术对教学楼进行施工现场模拟，从车辆进场到竣工后期管理，对整个施工工程进行控制。

4 基于BIM技术建筑模型的教学构想

4.1 开设BIM技术理论课程

开设关于BIM技术概念以及BIM技术在实际工程中的运用课程，让同学们对新知识产生兴趣并且充分了解该技术，另外通过结合实际的案例分析还可以改善枯燥乏味的学习现状，提高同学们对实际的把控能力。

4.2 开设与BIM技术相关的软件课程

例如Revit软件，它是我国建筑业BIM体系中最广泛使用的软件之一，用于构建建筑信息模型，用Revit构建三维模型的同时设置其参数，让学生在构建虚拟模型的过程中对结构的构成、材料的选取、构件尺寸等相关数据进行实际工程调研、参考、考量，最后选定参数。

4.3 BIM实训室项目

通过BIM实训室开展相关项目，项目来源主要有课题、校外工程项目。课题项目由老师指导学生自主完成，主要目的是巩固学生的专业知识，在完成项目的过程中学习到更多的跟本专业相关但课程不涉及的知识，拓展学生的知识宽度和长度。

5 BIM实训教学改革在建筑学的意义

5.1 BIM实训教学

BIM实训教学区别于传统教学模式，学习BIM技术理论知识让学生们充分了解BIM技术的先进性以及该技术的发展前景，明白BIM技术在建筑行业内的重要性，激发学生对BIM技术的兴趣，更好地学习后续开设的BIM技术相关软件课程。学生们在学习完软件的基本操作后加入BIM实训室的项目中，进一步检验和巩固软件的应用能力。

结合BIM技术相关软件教学实现建筑信息集成，建立虚拟的三维模型，利用数字化技术，为模型提供完整、与实际情况一致的建筑工程信息，有效地改善传统教学模式当中学生对建筑体量、建筑构造、建筑材料以及建筑施工等专业知识掌握度不够的现象，结合实际工程模型将所学的理论知识学以致用，有效提高学生对建筑设计原理与构造方法的学习效率。

5.2 教学改革意义

在建筑设计过程中必不可少的就是将设计给用户展示、团队协作、建筑实际施工以及不同专业之间的沟通调整，运用BIM技术三维化功能不仅可以展示建筑的基本体量提供给客户，并且能够与建筑实际工程契合，包括实际工程中施工模拟、施工工艺等，同时BIM技术能够实现不同专业之间的信息共享，各专业人员协同作业，避免实施过程中问题出现之后再进行解决，能够高效解决因分工不同而导致碰撞的问题。

6 结语

BIM实训教学突破传统教学模式，弥补传统课程所存在的缺陷。BIM技术正在全球推广，我国目前处于初期发展阶段，需要大量人才推进，并且学生们也需要提升专业技能以及各方面综合能力适应社会的需要，将BIM技术引入课堂中为学生全面发展与就业提供更多的优势。