BIM技術(shù)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)中的應(yīng)用

曾在平 胡志明

（甘肅建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730050）

1 導(dǎo)言

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是一門實(shí)踐性和綜合性很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，作為港口工程、水利工程、土木工程等專業(yè)的主干課程，其教學(xué)的內(nèi)容與現(xiàn)行國(guó)家、行業(yè)規(guī)范關(guān)系密切。因此，培養(yǎng)符合社會(huì)需求、具備豐富專業(yè)知識(shí)能力的人才是當(dāng)前的首要任務(wù)。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)迅猛發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，BIM技術(shù)作為一種新的技術(shù)，逐漸在建筑行業(yè)興起并興盛。學(xué)校作為人才的培養(yǎng)基地，其最終目的是為社會(huì)培養(yǎng)人才，順應(yīng)社會(huì)發(fā)展也是學(xué)校發(fā)展的必然。當(dāng)前鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)專業(yè)的傳統(tǒng)教學(xué)方式為課堂講授，即通過教師以講解、面授、講演等形式在課堂上向?qū)W生傳授知識(shí)。雖然這種教學(xué)方法效率相對(duì)較高，能快速的、有目的、有計(jì)劃地將大量知識(shí)傳授給學(xué)生，但是其也有明顯的不足之處。比如傳授方式為灌輸式，學(xué)生依賴性強(qiáng)，學(xué)生往往缺乏主動(dòng)性和積極性，教學(xué)效果不理想。而在傳統(tǒng)教學(xué)的的基礎(chǔ)上，在教學(xué)過程中引入BIM技術(shù)將會(huì)明顯解決此類問題。BIM技術(shù)作為建筑行業(yè)一次技術(shù)革命，一起可視性、數(shù)字性、仿真性會(huì)徹底改變鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教育的方式，在豐富和完善教學(xué)方式的同時(shí)，使得教學(xué)效果明顯提高，使得學(xué)生能夠適應(yīng)未來(lái)行業(yè)的要求和社會(huì)的需要。

2 BIM技術(shù)簡(jiǎn)述

BIM技術(shù)全稱Building Information Modeling，是建筑信息模型的英文縮寫，是以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎(chǔ)，進(jìn)行 建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。BIM技術(shù)具有其自身的特點(diǎn)，可概括為信息完備性、可視化、模擬性、信息一致性、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性、信息關(guān)聯(lián)性和可出圖性。BIM技術(shù)是建造管理的數(shù)據(jù)化工具，通過各種信息建立三維模型，在項(xiàng)目整個(gè)中期內(nèi)將數(shù)據(jù)共享和傳遞，使得技術(shù)人員對(duì)建筑工程高效快速的理解和應(yīng)對(duì)，提高整個(gè)項(xiàng)目的生產(chǎn)效率，有效的縮短工程的建設(shè)周期，極大地節(jié)約生產(chǎn)成本。

自從1975年，"BIM之父"-喬治亞理工大學(xué)的Chuck Eastman教授創(chuàng)建了BIM理念至今，BIM技術(shù)的研究和推廣取得了飛速發(fā)展，在相關(guān)工程領(lǐng)域認(rèn)可度和使用度逐漸提高，已經(jīng)成為復(fù)雜工程建設(shè)項(xiàng)目必不可少的工具。

3 BIM技術(shù)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)中的應(yīng)用

3.1 BIM技術(shù)在高校的教學(xué)現(xiàn)狀

BIM技術(shù)作為新興的、先進(jìn)的技術(shù)和理論，受到當(dāng)前各工程建設(shè)行業(yè)的推崇，以及社會(huì)的高度關(guān)注，國(guó)內(nèi)很多地方政府均出臺(tái)了相關(guān)鼓勵(lì)政策，以期促進(jìn)BIM技術(shù)的應(yīng)用和推廣。為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和對(duì)人才能力的要求，目前很多大專院校均開始涉足BIM技術(shù)領(lǐng)域的教學(xué)和應(yīng)用。在BIM技術(shù)教學(xué)上，國(guó)內(nèi)許多高校均邁出了堅(jiān)實(shí)的一步，如：哈爾濱工業(yè)大學(xué)已經(jīng)在課程體系中開設(shè)了BIM技術(shù)應(yīng)用課程；華中科技大學(xué)2012年在開設(shè)了第一個(gè)BIM工程碩士學(xué)位，北京工業(yè)大學(xué)也將BIM技術(shù)作為創(chuàng)新課程和選修課程加入到學(xué)校的課程體系。一些高校甚至將項(xiàng)目沙盤引進(jìn)到課程的教學(xué)過程，通過BIM技術(shù)平臺(tái)，清晰的展示施工過程，在強(qiáng)化教學(xué)實(shí)踐的同時(shí)，豐富和完善理論研究。

3.2 BIM技術(shù)帶給鋼筋混凝土專業(yè)教學(xué)的改變

通過將BIM技術(shù)引入教學(xué)過程，可以構(gòu)建三維可視化動(dòng)態(tài)仿真工程，模擬各種實(shí)際案例和設(shè)計(jì)過程，將“枯燥無(wú)味”教學(xué)過程變得豐富多彩，從而激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，通過自主設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)混凝土工程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力和獨(dú)立思考的能力。利用BIM技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，將教學(xué)過程可視化，使得學(xué)生有身臨其境的感覺，感受到現(xiàn)場(chǎng)施工的氛圍。同時(shí)通過三維仿真，可以將整個(gè)工程的全部過程展示給學(xué)生，使得學(xué)生能通過全過程了解整個(gè)工程項(xiàng)目的流程，對(duì)大型項(xiàng)目有整體概念，有利于學(xué)生建立起工程項(xiàng)目實(shí)施和管理的框架，引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)與工程實(shí)踐相結(jié)合，使其成為高素質(zhì)人才。

通過該方法的實(shí)踐，不論在理論教學(xué)方面還是學(xué)生的教學(xué)效果上，都取得了積極的效果。現(xiàn)從以下方面加以說明。

3.2.1 激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣

枯燥難懂的知識(shí)內(nèi)容在借助BIM技術(shù)轉(zhuǎn)化以后變得直觀具體，使得理解知識(shí)和掌握知識(shí)的過程變得輕松。改變了學(xué)生掌握知識(shí)的方式，極大的降低了學(xué)習(xí)強(qiáng)度，同時(shí)通過開展BIM技術(shù)的實(shí)踐課程，可以極大地激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和主動(dòng)思考的能力，開發(fā)其創(chuàng)造性。

3.2.2 提升了學(xué)生應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力

在實(shí)際的教學(xué)過程中，學(xué)生可以自主的通過教學(xué)模擬軟件反復(fù)的練習(xí)，熟練掌握整個(gè)工程過程的各個(gè)環(huán)節(jié)。在模擬過程中，可以通過參數(shù)的變化，觀察工程過程的進(jìn)度和變化情況，從而更加深入的理解工程中各影響因素對(duì)工程的影響，為以后實(shí)際生產(chǎn)提供儲(chǔ)備。同時(shí)學(xué)校還可以組織學(xué)生進(jìn)行各種形式的競(jìng)賽和比賽，提升和檢驗(yàn)學(xué)生掌握知識(shí)的情況，根據(jù)情況及時(shí)調(diào)整和改善教學(xué)過程。

3.2.3 促進(jìn)了學(xué)校教學(xué)水平的提高和教師隊(duì)伍能力的提高

在課程當(dāng)中，教師能夠通過BIM技術(shù)相關(guān)軟件，對(duì)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式進(jìn)行變換?？梢詫⒃瓉?lái)書本上的知識(shí)以實(shí)物模型直觀形象的展示給學(xué)生，使得課堂內(nèi)容豐富具體，生動(dòng)有趣，讓學(xué)生在接受知識(shí)的同時(shí)感受到現(xiàn)代科技帶給人們的便利，促進(jìn)學(xué)生接受新鮮事物，提升其創(chuàng)造力。

3.2.4 促使教師隊(duì)伍能力的提高

教師在利用新技術(shù)新方法教學(xué)的過程中，必然會(huì)對(duì)新知識(shí)新技術(shù)進(jìn)行全面了解和掌握，同時(shí)還會(huì)促使教師將原來(lái)課程內(nèi)容與新內(nèi)容進(jìn)行融合，這個(gè)過程教師就會(huì)對(duì)原有內(nèi)容進(jìn)行整理，使得教師對(duì)原有課程內(nèi)容更加熟識(shí)。另外，隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，要求學(xué)校老師及時(shí)學(xué)習(xí)，更新相關(guān)知識(shí)，促使教師不斷提升知識(shí)儲(chǔ)備。

4 BIM技術(shù)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)中的發(fā)展建議

在高校中開展BIM技術(shù)的相關(guān)教學(xué)過程屬于大勢(shì)所趨。然而其在學(xué)校教學(xué)上的應(yīng)用還處于起步階段，需要經(jīng)過漫長(zhǎng)的發(fā)展過程。政府部門對(duì)BIM技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用持積極和鼓勵(lì)的態(tài)度，出臺(tái)了很多鼓勵(lì)的政策，而BIM技術(shù)在高校真正的實(shí)施還面臨著許多問題。BIM技術(shù)在高校推行和發(fā)展可以從以下幾個(gè)方面著手：（1）加強(qiáng)BIM技術(shù)師資隊(duì)伍建設(shè)，在學(xué)校內(nèi)建立起教學(xué)科研隊(duì)伍，提供政策和資金支持，促進(jìn)教師對(duì)外交流和學(xué)習(xí)，提升BIM技術(shù)教學(xué)水平，不斷完善BIM技術(shù)理論和創(chuàng)新。（2）積極組織和鼓勵(lì)學(xué)生參加各種形式的BIM設(shè)計(jì)和實(shí)踐活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生實(shí)踐能力，為其順利適應(yīng)社會(huì)的需要，打下基礎(chǔ)。（3）積極尋求與企業(yè)合作，加強(qiáng)學(xué)校和企業(yè)的聯(lián)系，一方面，可以及時(shí)掌握BIM技術(shù)發(fā)展情況，及時(shí)更新技術(shù)水平；另一方面，可以及時(shí)了解用人單位需求，根據(jù)需求及時(shí)調(diào)整課程內(nèi)容，使得學(xué)生能夠適應(yīng)行業(yè)發(fā)展。

5 展望

BIM技術(shù)作為技術(shù)革命，帶給學(xué)校的也是巨大挑戰(zhàn)，但我相信學(xué)校通過自身努力和發(fā)展，通過合適的方法和改革，必然能夠?qū)IM技術(shù)融入教學(xué)過程，培養(yǎng)出熟練掌握BIM技術(shù)同時(shí)綜合素質(zhì)過硬的創(chuàng)新人才，適應(yīng)企業(yè)和社會(huì)的發(fā)展。