一、课程名称

水运工程BIM技术应用

Application of BIM Technology in Port and Waterway Engineering

二、学分学时

2学分/ 32学时

三、使用主体教材和线上资源

自编讲义

四、课程属性

课程类别：学科平台课

课程性质：必修

特殊课程类型：创新创业课程

五、教学对象

港口航道与海岸工程专业本科生

六、开课单位

港口海岸与近海工程学院 海洋可再生能源工程研究所 水运工程科学研究所

七、先修课程

港口水工建筑物、航道整治、海岸工程、水利工程制图、水工钢筋混凝土结构学、工程材料

八、教学目标

教学总目标：

学生通过本课程的学习了解BIM技术的当前发展现状及前景，BIM技术的基本理论和思路，BIM技术在项目建设全程各阶段中的应用理念及方法。基本建模软件的功能和使用方法。会使用BIM技术创建简单的码头模型，进行码头的平、立、剖面设计的基本方法并应用到实际设计中，进行基本的结构设计。掌握码头施工的基本过程，能够进行简单的施工过程模拟。掌握航道开挖流程，防波堤建模基础。

教学分目标：

教学目标1：了解BIM技术应用现状，掌握Revit软件基本操作功能及流程，会创建简单的码头结构模型（支持毕业要求3.1、5.2）

教学目标2：掌握Revit高桩码头BIM建模技术及辅助深化设计操作，能够输出合格的码头设计图纸（支持毕业要求5.2、6.1）

教学目标3：理解码头施工流程，掌握利用Navisworks进行施工工序模拟。（支持毕业要求5.2、6.1）

教学目标4：了解Civil3D软件的功能及应用，掌握航道开挖及防波堤设计。（支持毕业要求5.2、6.1）

九、课程教学内容和基本要求

学生将学习以下课程内容并应达到如下基本要求：

第一章  港口工程BIM技术概论（3学时）

1．教学内容

BIM技术，Revit用户界面常用工具。

2．知识要点

BIM技术导论、港口工程BIM 技术的应用，Revit软件基本操作。

3．重点难点

BIM技术概念的理解，Revit软件基本操作步骤以及方法。

4．基本要求

了解BIM技术、理解BIM概念，掌握Revit软件基本操作。

5．教学方法

课堂讲授、讨论相结合，学生课后查找资料学习。

第二章  族与项目样板（3学时）

1．教学内容

项目样板的建立，码头结构族的建立。

2．知识要点

港口工程中项目样板制作标准与方法，码头结构族建立的基本操作与步骤。

3．重点难点

项目样板统一标准的理解，项目样板创建的注意点，族类型，参数化建模要点。

4．基本要求

掌握根据地形平面图创建项目样板的方法，掌握简单码头结构族创建的方法。

5．教学方法

课堂讲授，课堂练习结合教师课堂指导。

第三章  码头工程Revit建模基础（3学时）

1．教学内容

Revit软件基本控制操作。

2．知识要点

项目浏览器，视图导航，viewcube，视图控制栏，图元选择，修改编辑工具，快捷键临时尺寸标注，标高及轴网的创建。

3．重点难点

标高及轴网。

4．基本要求

掌握Revit的基本控制操作，掌握以项目为导向创建标高轴网的方法。

5．教学方法

课堂讲授，课堂练习结合教师课堂指导。

第四章  码头结构BIM建模（6学时）

1．教学内容

高桩码头和重力式码头建模。

2．知识要点

基桩布置，纵横梁族建模，族模型导入，面板连接；沉箱族模型创建，重力式码头拼接；码头附属设施。

3．重点难点

模型材质管理，基桩角度控制，构件连接关系处理，施工先后顺序；沉箱族模型隔板，孔洞等复杂结构建模，重力式码头各个构件拼接。

4．基本要求

进一步掌握不同类别族模型创建与导入的方法，掌握高桩码头各种构件连接关系的处理、重力式码头沉箱工作原理，掌握构件材质管理。

5．教学方法

课堂讲授，课堂练习结合教师课堂指导。

第五章  码头剖面图深化及详图设计（4学时）

1．教学内容

码头剖面图深化及详图设计

2．知识要点

剖面信息处理，详图深化设计，添加各种注释

3．重点难点

将需要输出的视图处理为符合港工制图规范的设计图纸

4．基本要求

掌握码头剖面图创建及详图深化的方法，能够合理添加注释，将模型的各视图处理成通用的设计图纸。

5．教学方法

课堂讲授，课堂练习结合教师课堂指导。

第六章  成果输出（2学时）

1．教学内容

明细表，布图与打印，施工图输出。

2．知识要点

创建明细表，合理布图并输出为CAD图纸

3．重点难点

创建明细表，图纸输出

4．基本要求

掌握明细表的创建方法，根据需要统计项目信息，掌握根据BIM模型导出初步设计图纸的方法。

5．教学方法

课堂讲授，课堂练习结合教师课堂指导。

第七章  施工工序模拟（4学时）

1．教学内容

Navisworks软件基本操作，施工工序模拟。

2．知识要点

Navisworks文件格式与文件读取，合理相机视点设置，设置专业化渲染材质库，管道碰撞检测，场景动画制作，施工工序模拟步骤与操作方法。

3．重点难点

文件管理，材质渲染，工序模拟。

4．基本要求

掌握Navisworks不同文件的作用以及Navisworks与Revit之间的文件导入导出，掌握材质渲染灯光设置，掌握不同类型的冲突检测，掌握如何制作施工动画。

5．教学方法

课堂讲授，课堂练习结合教师课堂指导。

第八章  航道开挖及防波堤建模（4学时）

1．教学内容

Civil 3D软件概述，地形曲面，航道开挖，防波堤设计，SAC部件编辑器。

2．知识要点

地形曲面，航道开挖，防波堤设计

3．重点难点

航道开挖，防波堤设计

4．基本要求

根据地形高程资料生成地形曲面，根据放坡功能完成航道开挖，简单了解SAC部件编辑器基本功能，完成防波堤的设计。

5．教学方法

课堂讲授，课堂练习结合教师课堂指导。

第九章  BIM技术拓展应用（3学时）

1．教学内容

体量模型创建，dynamo二次开发，协同设计。

2．知识要点

体量模型创建的方法与步骤，二次开发程序设计，BIM协同设计理念。

3．重点难点

体量模型创建，二次开发程序流程设计，BIM协同设计平台构建。

4．基本要求

掌握体量模型创建方法与步骤，理解二次开发程序流程设计，了解BIM协同设计理念。

5．教学方法

课堂讲授，课堂练习结合教师课堂指导。

十、课程思政设计

设计点一：展示大国工程，引领爱国情操

BIM技术及其应用体系给全球土木建筑工程领域带来了革命性转变，发达国家已经逐步普及应用并制定了相关标准，我国在“十一五”和“十二五”发展规划中分别提出“基于BIM 技术的下一代建筑工程应用研究”和“加快 BIM 在工程中的应用”计划，并已将 BIM 技术提升至国家层面进行推动。通过学习BIM，我们可以与国际接轨，展现我国的港口工程。同时可以培养学生牢固树立“四个意识”，坚定“四个自信”，增强学生的民族自豪感和爱国主义情怀。

设计点二：遍数海外成就，视野放眼全球

BIM技术的应用给港口建设带来了革命性变化，改革开放以来我国企业发展壮大，中国企业已在海外成功实施了大批道路、桥梁、港口、机场等工程项目，并在众多地区铸就了当地之最。“一带一路”倡议提出以来，中国港口企业“走出去”的步伐变得更加扎实、成绩显著增多。BIM技术的应用使工程建设信息化，管理更加高效，将建筑设计、施工管理、项目协同、运维有机地融为一体。开设这门课程将有效的激发学生努力学习的热情，培养学生全球视野，投身祖国未来的建设中去。

设计点三：技术日新月异，敢于勇立潮头

水利行业内每一次相关技术的更新换代，都会进一步促进生产力的发展。身为工程人员，应保持对技术的敏感性，努力学习新技术，积极探索新技术。通过介绍国外BIM应用及普及的情况，与国内BIM应用的情况进行对比，同时将国内建筑行业与水利行业的BIM技术做对比，突出国内BIM技术发展的不足，培养学生对新技术的追求意识，今后在工作岗位上也能自主学习并运用国际先进技术。

设计点四：竞争日趋激烈，自当为国争光

向学生介绍如今港口工程的建设趋势，国内未开发的海岸线已经越来越少，并且随着我国一带一路战略和亚投行项目的开展，海外港口项目在我国大型设计院内占的比例越来越大。未来港工项目的增长点主要在非洲和东南亚，招标时我们的工程师要在世界范围内进行激烈竞争，而国外基本实现全项目BIM化。只有掌握好扎实的设计本领及BIM技术，才能为中国招揽更多的海外港工项目，让中国的影响力遍布全世界，给国外展示什么是中国工程，为国争光。

十一、课程学时安排

《水运工程BIM技术应用》课程课堂教学学时共32学时，各章学时分配见表1。

表1  《水运工程BIM技术应用》课程学时安排表

十二、考核方式

水运工程BIM技术应用课程为必修课，课程考核方式包括：课堂学习讨论及课后反馈表现（40%）+课程考试（60%）。

1．过程性考核（40%）

课堂学习研讨、课后反馈表现、学术论文、调研报告、作业测评、阶段性测试等

表2  课堂学习研讨及作业测评评价方法及考核目标

2．结果性考核（60%）

考试：考试形式为上机考试，全部为操作题。

表3  课程考试评价方法及考核目标

3．考核评价体系

课程考核评价体系构成如表4所示。

表4  课程考核评价体系

十三、教学参考

1．参考教材

n  廖小烽、王君峰主编. Revit2013/2014建筑设计火星课堂[M]. 北京: 人民邮电出版社，2013.

n  Autodesk Asia Pte Ltd主编. Autodesk Revit 2013[M]. 上海：同济大学出版社，2013.

n  任耀主编. Autodesk Civil 3D 2013 应用宝典[M]. 上海：同济大学出版社，2013.

n  王君峰主编. Navisworks BIM管理应用思维课堂[M]. 北京：机械工业出版社，2019.

2．参考文献

n  卫涛. 基于BIM的Revit建筑与结构设计案例实战. 北京：清华大学出版社，2017.

n  张凤春. BIM信息技术应用系列图书——BIM工程项目管理. 北京：化学工业出版社，2019.

n  程国强. BIM信息技术应用系列图书——BIM工程施工技术. 北京：化学工业出版社，2019.

n  包胜. 基于云技术的BIM协同设计平台. 工程质量, 2018.

n  葛晶. 基于Revit平台的BIM工作系统二次开发应用实例. 建筑技术, 2017.

n  王小艳. BIM技术应用于“互联网+”的发展与思考. 价值工程, 2017.

n  倪寅. BIM技术在水运工程中的应用. 水运工程, 2018.

3．网络资源

n  中国图学学会BIM人才服务  http://www.cgn.net.cn/

n  中交第四航务工程勘察设计院有限公司建筑信息模型（BIM）  http://www.fhdigz.com/

n  中国大学MOOC   http://www.icourse163.org/

n  中国勘察设计协会创新杯BIM大赛第十届获奖作品展示  http://www.chinaeda.org/

n  中国建筑业协会  http://www.zgjzy.org/

大纲撰写人：王华坤、翟秋、夏莉敏

大纲撰写时间：2020年4月23日