BIM技術(shù)在橋梁施工技術(shù)課程教學(xué)改革中的應(yīng)用

孫明

【摘 要】橋梁施工技術(shù)是高專道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，由于專業(yè)技術(shù)要求高、專業(yè)實踐性強、涉及面廣、專業(yè)知識內(nèi)容豐富，現(xiàn)有課堂教學(xué)方法授課難度大，不利于學(xué)生很好地理解三維構(gòu)造和復(fù)雜的施工工藝，講授和學(xué)習(xí)很難緊密結(jié)合。為了更好地開展橋梁施工教學(xué)，結(jié)合 BIM 技術(shù)在工程中的應(yīng)用，針對學(xué)校教學(xué)的實際條件，利用 BIM 技術(shù)并指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造各種橋梁模型，創(chuàng)新了教學(xué)手段和方法，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增強動手能力。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；橋梁施工；教學(xué)改革

【中圖分類號】G712 【文獻標(biāo)識碼】A

【文章編號】2095-3089（2018）12-0031-01

引言

我國 BIM 技術(shù)的應(yīng)用正處在大力發(fā)展階段。住建部編制的建筑業(yè)“十二五”規(guī)劃明確提出要推進BIM 協(xié)同工作等技術(shù)應(yīng)用，普及可視化、參數(shù)化、三維模型設(shè)計，以提高設(shè)計水平，降低工程投資，實現(xiàn)從設(shè)計、采購、建造、投產(chǎn)到運行的全過程集成運用。黨的十八大提出“信息化和工業(yè)化深度融合”的精神，正在指導(dǎo)建筑施工行業(yè)加快轉(zhuǎn)變建筑業(yè)發(fā)展方式，增強建筑企業(yè)核心競爭力，構(gòu)建現(xiàn)代建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展新體系。 一、運用BIM技術(shù)教學(xué)的優(yōu)越性

BIM可以根據(jù)圖紙將我們的橋梁在建模軟件中用 1：1 的比例建立起來，給學(xué)生一個直觀的認識。它和傳統(tǒng)的二維教學(xué)模型相比，優(yōu)越性主要表現(xiàn)在以下方面：

（1）可以實現(xiàn)橋梁 720 度全面無死角的展示，比如橋梁中的支座，一般我們在橋梁圖片上只能看到其外形，在 BIM 模型中你可以把支座單獨拿出來，通過隱蔽 / 顯示功能看到它的外部和內(nèi)部全貌。

（2）以往我們課堂教學(xué)中用的教學(xué)動畫大多是從網(wǎng)上下載的，是施工單位針對某座在建橋梁的，著重于施工工藝的完整性，都是從一座橋的基礎(chǔ)開始到橋面附屬結(jié)構(gòu)施工完成結(jié)束，無法配合我們的教學(xué)突出重點難點。利用三維模型，我們可以自己針對教學(xué)，制作三維動畫，甚至可以引入游戲中的概念進行互動，讓學(xué)生自己操作，實現(xiàn)施工過程。

（3）可以在橋梁指定部位模型上添加施工信息，讓學(xué)生學(xué)完這部分構(gòu)造之后，可以直接進入施工過程，實現(xiàn)識圖與施工的無縫對接。二、BIM 技術(shù)的特點

針對橋梁施工課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題，運用 BIM 技術(shù)可以得到很好的解決。因為 BIM 具有以下五個特點：可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性。可視化：即“所見所得”的形式，對于復(fù)雜造型橋梁利用 BIM 建模，提供了可視化的思路，讓人們將以往的線條式的構(gòu)件形成一種三維橋梁立體實物圖形展示在人們的面前。協(xié)調(diào)性：也就是說 BIM 建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進行協(xié)調(diào)，生成大橋的協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)。模擬性：模擬性并不是只能模擬設(shè)計出的建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實世界中進行操作的事物。優(yōu)化性：事實上整個設(shè)計、施工、運營的過程就是一個不斷優(yōu)化的過程，在 BIM 的基礎(chǔ)上可以做更好的優(yōu)化、更好地做優(yōu)化?？沙鰣D性：BIM 不單能為設(shè)計院出設(shè)計圖紙，還能根據(jù)不同的剖切角度出施工過程中的一些細部構(gòu)造圖紙。 三、基于 BIM 技術(shù)的課程改革

1.調(diào)整教學(xué)環(huán)節(jié)，革新教學(xué)組織模式。

鐵路橋梁施工與維護課程教學(xué)模式轉(zhuǎn)變的核心：一是堅持工學(xué)結(jié)合、理實一體的課程教學(xué)方式，將理論教學(xué)與實踐教學(xué)有效對接；二是探索緊隨鐵路、柔性學(xué)期的組織模式，使得教學(xué)過程與施工過程相適應(yīng)，滿足工學(xué)結(jié)合的要求。

（1）理論實踐高度結(jié)合。高職院校各個鐵道工程技術(shù)類專業(yè)中，鐵路橋梁施工一門單獨的實踐課來開設(shè)，主要是通過實踐鍛煉，來進一步培養(yǎng)專業(yè)技能。究其本質(zhì)，它們實質(zhì)屬于橋隧施工和維護的內(nèi)容，與鐵路橋梁施工與維護課程密不可分。為突出其作用，將其融入到鐵路橋梁施工與維護課程中來，通過兩周的企業(yè)現(xiàn)場實踐教學(xué)來強化學(xué)生施工和維護技能，實現(xiàn)了將課堂和工地之間的場景輪換式學(xué)習(xí)，課堂與工地的深度融合，實現(xiàn)了理論與實踐的高度結(jié)合。

（2）緊隨鐵路、柔性學(xué)期的組織模式。由于鐵路橋梁一般具有施工周期長、任務(wù)重、難度大等特點，課程實踐教學(xué)需要根據(jù)鐵路施工情況安排實踐教學(xué)時間。為了保證理論與實踐教學(xué)的合理實施，課程教學(xué)過程中，探索了緊隨鐵路、柔性學(xué)期的教學(xué)組織模式。即根據(jù)鐵路施工橋梁施工進程安排教學(xué)進程，設(shè)置兩周的機動時間，供學(xué)生專門赴施工現(xiàn)場學(xué)習(xí)。

2.平等友好的師生溝通。

當(dāng)前學(xué)生接受信息的渠道較多，思維活躍，對于生活及學(xué)習(xí)中所遇到的問題有自己理性的認識和想法。在教學(xué)過程中應(yīng)注意觀察不同學(xué)生對橋梁施工技術(shù)這門課的不同認識：有一部分學(xué)生認為橋梁施工現(xiàn)場條件比較臟、較危險、施工環(huán)境惡劣、工作艱苦，今后不打算從事路橋施工方面的工作，其學(xué)習(xí)目的通常以完成學(xué)習(xí)任務(wù)為主，能通過考試、拿到學(xué)分，因此對橋梁施工技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣較低；部分學(xué)生對橋梁施工技術(shù)有極大的興趣，并表示今后將以橋梁施工作為自己的首選就業(yè)崗位；少部分學(xué)生對該課程不夠重視，認為課堂上不認真聽講沒關(guān)系，下課后通過自己學(xué)習(xí)或者考前的突擊能夠趕回來。

3.引入橋梁結(jié)構(gòu)軟件模擬仿真教學(xué)。

橋梁結(jié)構(gòu)軟件（橋梁博士或者 Midas）在“橋梁施工”課程中的應(yīng)用可以提高學(xué)生認知水平，在有限的兩年時間內(nèi)完成學(xué)習(xí)橋梁施工項目的任務(wù)。以施工圖為載體的教學(xué)法的基礎(chǔ)上，進一步以項目教學(xué)法為導(dǎo)向，利用橋梁結(jié)構(gòu)計算軟件針對項目建立相應(yīng)的教學(xué)模型，項目的教學(xué)模型建立過程中，就是一個模擬真實施工工藝主要流程的過程。通過模擬項目施工過程的訓(xùn)練，將職業(yè)教育內(nèi)涵融入教學(xué)內(nèi)容，強化職業(yè)道德和不畏艱難困苦精神的培養(yǎng)，著力培養(yǎng)面向鐵路、公路施工企業(yè)一線具有能管理、懂施工的專業(yè)技術(shù)人才，在教學(xué)過程中體現(xiàn)職業(yè)性、實踐性和開放性，突出應(yīng)用能力，注重能力培養(yǎng)，兼顧可持續(xù)發(fā)展。結(jié)束語

橋梁施工課程通過幾輪改革，已經(jīng)取得一定的成果，如何充實課程教學(xué)內(nèi)核，從根本上提高學(xué)生的施工圖識讀核心能力，提升學(xué)生的知識層次和能力水平非常重要。通過 revit、達索等軟件進行全橋的三維建模，將二維圖紙轉(zhuǎn)化成三維實體，把復(fù)雜的橋梁構(gòu)造立體化、可視化，將工藝邏輯問題簡單化、清晰化，解決教學(xué)過程中施工圖識讀，施工工藝理解效果的檢查困難、教學(xué)效果難以把握的問題，通過試點達到了教學(xué)的效果，但是對教學(xué)環(huán)境和設(shè)備要求較高，教學(xué)投入比較大，在推廣過程中各個院校要結(jié)合實際條件考慮使用。

基金項目：遼寧省職業(yè)技術(shù)教育學(xué)會科研規(guī)劃項目（LZY17354）

參考文獻

[1]楊勃，羅建華，韋笑美.“橋梁施工”課程教學(xué)方法改革的探討[J].清遠職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2015（7）：93-94.

[2]張小強.淺談高職院校建筑施工技術(shù)課程教學(xué)改革[J].現(xiàn)代企業(yè)教育，2012（5）：104.

[3]劉紅勇，何維濤，黃秋爽.普通高等院校 BIM 實踐教學(xué)路徑探索[J] .土木建筑工程信息技術(shù).2013，5（5）：98～10.