基于数字孪生个性化搭建与应用浅析BIM综合应用实务课堂改革.docx
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2022-11-10
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基于数字孪生个性化搭建与应用浅析 BIM 综合应用实务课堂
改革
摘要：BIM 综合应用实务是综合运用所学到的《建筑施工技术》理论知识和职业
技能的一次实践教学环节，本文通过对浙江广厦建设职业技术学院建筑工程技术
专业本课程的开设内容以及外校 BIM 与实训相结合的情况分析，借鉴数字孪生城
市的理念，以 BIM 综合实训课程为载体，提出搭建数字孪生构件的课堂改革课题，
在经过一轮实训的实践，实训结束后学生的调查，进行了总结分析，有后续的
BIM 综合应用实务教学改革具有重要意义。
课题：浙江广厦建设职业技术学院 2018 课改项目 18KG-018 数字孪生个性化
构件搭建与应用——以 BIM 综合应用实训为例
关键词：数字孪生，个性化实训，BIM 综合应用实务，课堂改革
现在建筑业转型升级主要有绿色建筑与数字建筑两条道路发展，而数字建筑
将成建筑业转型升级的核心引擎，如基于“数字建筑”、“数字孪生”，福州滨海新
城开创了“规建管一体化”的城市建设新范式，雄安新区是数字城市与现实城市同
步规划、同步建设的城市数字孪生城市。
所谓“数字孪生城市”是在数字虚拟世界上构建城市虚拟映像，叠加在城市物
理空间上，可以形成整个城市的虚实相生、同生共存。数字孪生是指充分利用物
理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概
率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周
期过程[1]。
本项目研究借鉴数字孪生城市的理念，以 BIM 综合实训课程为载体，搭建数
字孪生构件，即先用 BIM 软件创建构件的模型，并结合 BIM 软件获得搭设构件所
需材料数量，再进行实际构件的搭设，在搭设过程中结合软件进行质量、安全、
成本的管控。
一、课程开设情况分析
1、本校情况
本校建筑施工技术课程所开设的实训内容为以 BIM 软件对某大厦进行建模，
然后在工种实训场地对指定图纸的柱、梁、墙等单个构件进行钢筋绑扎、模板支
设操作。经分析主要存在以下问题：
第一，通过 BIM 软件对某大厦进行建模，主要是对其柱、梁、墙构件的布置，
而非对构件的钢筋、模板进行布置，对学生的平法识图能力有一定提高，但对于
具体钢筋布置的识图及规则学生直接忽略，不利于后续实训内容的进行。
第二，BIM 软件建模内容单一，所有学生所需完成的内容一致，不能体现个
性化，并存在严重的拷贝抄袭现象。
第三，在工种操作时，学生对指定图纸的柱、梁、墙单个构件的钢筋绑扎，
学生仅依靠自身对平法识图的理解以及现场指导老师的指导进行操作，施工前未
形成构件的具体影像，对所需钢筋的数量及形状没有基本概念。
第四，学生绑扎钢筋、支设模板，只是凭自己对图纸的理解，没有准确量的
对照，无法对成本进行控制。
2、其他院校情况
目前，诸多高职院校已经开始着手 BIM 课程及相关课程的开发，同时也在加
快 BIM 实训室的建设，如如：广东工程职业技术学院在 2012 年开始专门为 BIM
咨询类企业和建筑施工类的企业培养其所需要的一线 BIM 建模人才，学生于在校
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