BIM虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

楊春燕

摘要

對(duì)于職業(yè)技術(shù)學(xué)院的建工系學(xué)生而言，建筑工程施工技術(shù)是其必須掌握的一項(xiàng)核心技能本領(lǐng)，而考慮到該門課程涉及了大量的知識(shí)內(nèi)容且具有極強(qiáng)的實(shí)踐性，因此在教學(xué)過程中如何幫助學(xué)生深入理解抽象的施工技術(shù)也成為教師們最為關(guān)心和重視的一大問題?；诖?，教師開始嘗試將BIM虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用于建筑工程施工技術(shù)教學(xué)當(dāng)中，以幫助其有效哭破這一教學(xué)困境。本文將在此背景下，結(jié)合本人職業(yè)教育教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，簡要分析研究BIM虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工技術(shù)教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】BIM虛擬仿真技術(shù) 建筑工程施工技術(shù)教學(xué) 職業(yè)院校

隨著我國建筑行業(yè)的紅火發(fā)展，建筑市場(chǎng)急需一大批能夠熟練掌握和運(yùn)用各種建筑工程施工技術(shù)的高素質(zhì)人才。因此在職業(yè)技術(shù)院校開展相關(guān)教學(xué)時(shí)，教師也對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)操作能力給予了極大重視，而通過將BIM虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用其中，則可以通過借助其強(qiáng)大的功能優(yōu)勢(shì)，有效幫助教師提升教學(xué)成效。因此本文將通過著重圍繞建筑工程施工技術(shù)教學(xué)中BIM虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，以便為教師們提供相關(guān)思路。

1 BIM虛擬仿真技術(shù)的簡單介紹

BIM虛擬仿真技術(shù)又被稱之為虛擬現(xiàn)實(shí)和模擬技術(shù)，是一種建立在仿真技術(shù)之上，通過利用計(jì)算機(jī)建立起一個(gè)系統(tǒng)，而后對(duì)另一個(gè)真實(shí)系統(tǒng)或假象系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)其的仿真與模擬還原的技術(shù)。BIM虛擬仿真技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)性、高效性、動(dòng)態(tài)性等多重特點(diǎn)，其在進(jìn)行仿真模擬操作時(shí)只需要借助一臺(tái)計(jì)算機(jī)即可完成全部操作，因此成本非常低廉此外，BIM虛擬仿真技術(shù)可以對(duì)靜態(tài)、平面的信息和數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行轉(zhuǎn)化，利用相關(guān)程序和命令將其轉(zhuǎn)化成直觀立體的三維模型，進(jìn)而可以有效實(shí)現(xiàn)抽象和現(xiàn)實(shí)的完美結(jié)合。與此同時(shí)，BIM虛擬仿真技術(shù)具有極高的容錯(cuò)功能，且不受時(shí)空的約束限制，將其運(yùn)用在建筑工程施工技術(shù)教學(xué)中，學(xué)生可以與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，隨時(shí)完成對(duì)施工技術(shù)的操作練習(xí)，尤其是在學(xué)習(xí)危險(xiǎn)度較高的施工技術(shù)時(shí)，利用BIM虛擬仿真技術(shù)可以有效保護(hù)學(xué)生安全。而隨著人們對(duì)BIM虛擬仿真技術(shù)認(rèn)知程度的不斷加深，其應(yīng)用范圍正在逐漸擴(kuò)大，在建筑工程、機(jī)械制造等眾多領(lǐng)域當(dāng)中均得到了廣泛使用。

2 BIM虛擬仿真技術(shù)在建筑工程施工技術(shù)教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 動(dòng)態(tài)展現(xiàn)施工流程

根據(jù)前文可知BIM虛擬仿真技術(shù)一大顯著特點(diǎn)便在于其可以將原本靜態(tài)的建筑工程技術(shù)內(nèi)容以動(dòng)態(tài)、立體的形式展示出來。因此通過運(yùn)用BIM虛擬仿真技術(shù)可以動(dòng)態(tài)化、全方位地展現(xiàn)出建筑工程中的各項(xiàng)施工流程，展現(xiàn)出各施工計(jì)劃方案的最終結(jié)果，方便學(xué)生完成相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的理解和學(xué)習(xí)并使其能夠?qū)ㄖこ淌┕ぜ夹g(shù)有著更加深入的認(rèn)知。譬如說在以某展覽館建筑工程為例進(jìn)行教學(xué)時(shí)，為使得學(xué)生可以更好地理解梁板構(gòu)件，利用BIM虛擬仿真技術(shù)中的參數(shù)建模功能，結(jié)合工程案例中的具體數(shù)值和相應(yīng)的計(jì)算公式，教師可以在計(jì)算機(jī)中建立起

的矩形柱參數(shù)方程，并直接生成其具體模型，虛擬仿真出實(shí)際的矩形柱，根據(jù)施工流程和施工技術(shù)的相關(guān)要求對(duì)其下達(dá)轉(zhuǎn)化命令，即可完成梁板構(gòu)建以及鋼結(jié)構(gòu)吊裝的仿真模擬。

2.2 模擬工程施工技術(shù)

BIM虛擬仿真技術(shù)最為核心的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)便是其無可比擬的模擬功能，運(yùn)用在建筑工程施工技術(shù)中的BIM虛擬仿真技術(shù)，可以對(duì)包括鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)、混凝土結(jié)構(gòu)工程施工技術(shù)、基礎(chǔ)施工技術(shù)等在內(nèi)的眾多施工技術(shù)進(jìn)行高仿真模擬。在計(jì)算機(jī)當(dāng)中，其可以對(duì)各項(xiàng)施工技術(shù)進(jìn)行逐項(xiàng)分解，同時(shí)以三百六十度的立體視角和動(dòng)態(tài)化的操作演示，將施工技術(shù)中的關(guān)鍵點(diǎn)一一展示出來，以此有效幫助學(xué)生降低學(xué)習(xí)難度，加深對(duì)建筑工程施工技術(shù)的深入理解與掌握。譬如說在柱鋼筋施工當(dāng)中，通過運(yùn)用BIM虛擬仿真技術(shù)，可以注意展示出施工當(dāng)中的每一項(xiàng)工序，并真實(shí)還原出實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)，而后根據(jù)具體的施工要求動(dòng)態(tài)演示整合施工技術(shù)操作流程與要點(diǎn)。不僅如此，根據(jù)實(shí)際情況，BIM虛擬仿真技術(shù)還可以按照柱鋼筋的施工流程，將其每一步的施工技術(shù)操作步驟進(jìn)行逐一還原再現(xiàn)，同時(shí)將相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)和技術(shù)要點(diǎn)標(biāo)注在旁，進(jìn)而有效幫助學(xué)生全方位掌握柱鋼筋施工技術(shù)的操作步驟、注意要點(diǎn)。尤其是通過BIM虛擬仿真技術(shù)的模擬還原，學(xué)生可以在短時(shí)間內(nèi)清晰、直觀地了解施工技術(shù)運(yùn)用后最終達(dá)到的施工效果，從而使得學(xué)生在建筑工程施工技術(shù)方面的學(xué)習(xí)得以更加全面、系統(tǒng)。

2.3 隨時(shí)更改施工錯(cuò)誤

在建筑工程施工技術(shù)教學(xué)中運(yùn)用BIM虛擬仿真技術(shù)，其另一大受人矚目的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)便在于其強(qiáng)大的容錯(cuò)功能，支持在模擬各項(xiàng)施工技術(shù)以及施工方案時(shí)可以根據(jù)實(shí)際需要隨時(shí)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和修改。譬如說在完成某建筑工程施工計(jì)劃方案的制定之后，通過利用BIM虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行參數(shù)建模并用三維立體圖形將其展示出來，不僅可以使得學(xué)生直觀立體地感受施工計(jì)劃方案的最終效果，同時(shí)其也可以全面了解建筑工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等相關(guān)內(nèi)容，進(jìn)而可以根據(jù)施工技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)工程施工計(jì)劃方案的可行性、有效性、精確性進(jìn)行科學(xué)評(píng)估與判斷。在BIM虛擬仿真技術(shù)的幫助下，運(yùn)用動(dòng)態(tài)立體的形式展現(xiàn)出整體建筑工程以及相應(yīng)的施工技術(shù)，有助于學(xué)生更加清晰準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)施工技術(shù)或施工方案中存在的不足和問題，進(jìn)而根據(jù)實(shí)際需要隨時(shí)對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以此保障施工技術(shù)的真實(shí)可行。

3 結(jié)束語

BIM虛擬仿真技術(shù)能夠?qū)ㄖこ淌┕ぜ夹g(shù)的各項(xiàng)環(huán)節(jié)、流程、技術(shù)要點(diǎn)等進(jìn)行高仿真和模擬再現(xiàn)，從而使得學(xué)生可以通過人機(jī)互動(dòng)全方位地了解和學(xué)習(xí)建筑工程施工技術(shù)，對(duì)于其提升學(xué)習(xí)成效與施工技術(shù)的掌握和理解運(yùn)用能力均具有十分重要的幫助作用。因此教師在日后開展建筑工程施工技術(shù)教學(xué)時(shí)還可以充分結(jié)合實(shí)際情況，靈活運(yùn)用BIM虛擬仿真技術(shù)從而幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]武彥生，程永偉，高雄，任友昌，李燕.BIM虛擬仿真系統(tǒng)在市政工程技術(shù)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].昆明冶金高等專科學(xué)校學(xué)報(bào)，2016，32（01）：59-62.

[2]劉芳，莫品疆，梁承龍.利用虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建雨職實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的應(yīng)用研究——以高職建筑工程技術(shù)專業(yè)為例[J].大眾科技，2014，16（10）：149-151.

[3]劉芳，莫品疆，梁承龍.虛擬仿真技術(shù)的教學(xué)應(yīng)用研究以面職《建筑施工技術(shù)》課程為例[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2014（12）：307—308.