將BIM技術(shù)引入裝配式混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的研究

胡志明 曾在平

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

0 緒論

裝配式結(jié)構(gòu)人才培養(yǎng)是當(dāng)下高職教育的重點(diǎn)工作之一，課程實(shí)訓(xùn)教學(xué)是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但現(xiàn)階段全國(guó)各大高校，培養(yǎng)模式局限，培養(yǎng)力度及培養(yǎng)成效甚微?，F(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)模式離教學(xué)目標(biāo)仍然有一定的距離。針對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)課程實(shí)訓(xùn)理論性強(qiáng)，實(shí)踐性薄弱的特點(diǎn)，本文在國(guó)內(nèi)外已有研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合裝配式建筑人才培養(yǎng)現(xiàn)狀，探索如何在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)訓(xùn)課程中將BIM 技術(shù)充分滲透，通過(guò)實(shí)訓(xùn)增強(qiáng)裝配式結(jié)構(gòu)課程教學(xué)中的實(shí)操性，促進(jìn)BIM 技術(shù)與裝配式結(jié)構(gòu)的融合，為裝配式建筑專業(yè)的開(kāi)設(shè)以及實(shí)訓(xùn)課程的開(kāi)展提供支撐。

1 BIM 技術(shù)及裝配式結(jié)構(gòu)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外現(xiàn)狀

許多發(fā)達(dá)國(guó)家已開(kāi)展了一系列的課程及教革研究，致力于將BIM 技術(shù)充分融入高校裝配式建筑實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)[1]。在美國(guó)，截至2012年BIM 的應(yīng)用率已達(dá)到71%，相比五年前增加了43%[2]。但仍有部分學(xué)校并未將BIM 技術(shù)滲透到實(shí)踐課程，如Becerik-Gerber 等人[3]統(tǒng)計(jì)到，美國(guó)高校仍有36%的工程管理專業(yè)并未將BIM 技術(shù)引入人才培養(yǎng)方案中。在日本，BIM 技術(shù)在裝配式結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用也取得了不少成果，且BIM 技術(shù)教育與裝配式建筑人才培養(yǎng)相互促進(jìn)共同發(fā)展。

1.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

我國(guó)的高等院校部分建工類專業(yè)也相繼開(kāi)設(shè)了BIM及裝配式建筑理論課程，但目前很少有高校開(kāi)設(shè)BIM 實(shí)踐操作課程以及裝配式建筑實(shí)訓(xùn)課程。楊亞[4]探究如何將BIM 技術(shù)滲透到建筑實(shí)訓(xùn)教學(xué)，同時(shí)賈蓮英[5]研究了Revit 如何在建管專業(yè)課程實(shí)訓(xùn)中增強(qiáng)實(shí)操性。但是，關(guān)于BIM 技術(shù)在裝配式建筑實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用研究較少。

2 BIM 技術(shù)引入裝配式混凝土結(jié)構(gòu)實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式

2.1 以“BIM 工作室”模式建立實(shí)訓(xùn)單元

以“BIM 工作室”為原型，將學(xué)生劃分為若干實(shí)訓(xùn)單元。每個(gè)實(shí)訓(xùn)單元6 名學(xué)生，每人一崗，推舉一名同學(xué)作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，其余同學(xué)可根據(jù)自身特點(diǎn)選擇設(shè)定好的職業(yè)崗位：諸如建模員、技術(shù)員、資料員、分析員、質(zhì)量員等。成員的靈魂在于項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，要負(fù)責(zé)分配任務(wù)、統(tǒng)籌和協(xié)調(diào)各成員的工作，且對(duì)成員完成的工作進(jìn)行整理歸類。各成員需完成各自崗位職能，且要及時(shí)溝通，在掌握專業(yè)技能的同時(shí)，培養(yǎng)了自身的團(tuán)隊(duì)合作能力。

2.2 識(shí)讀現(xiàn)有裝配式結(jié)構(gòu)施工圖

以教師提供的裝配式結(jié)構(gòu)施工圖為依據(jù)，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人協(xié)同指導(dǎo)教師將施工圖的識(shí)讀工作進(jìn)行分配。具體可分配給技術(shù)員或團(tuán)隊(duì)其他成員，該模塊主要負(fù)責(zé)人要通過(guò)詳細(xì)識(shí)讀、查閱圖集資料等方法，充分理解，直至拆解施工圖內(nèi)的各構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)做法。本階段識(shí)讀中技術(shù)員需與其他成員配合溝通，也可合作完成施工圖的識(shí)讀拆分工作。

2.3 以施工圖為依據(jù)建立BIM 模型

在熟讀裝配式結(jié)構(gòu)圖紙的基礎(chǔ)上，以BIM 技術(shù)為手段建立裝配式結(jié)構(gòu)模型。利用Revit 軟件，將圖紙翻樣為可直觀展示結(jié)構(gòu)做法及構(gòu)造的三維模型。本模塊以建模員工作為主，團(tuán)隊(duì)其他成員可配合加以輔助。建模過(guò)程中，需隨時(shí)溝通，以保證后續(xù)工作的有序性及有效性。

2.4 Revit 模型與實(shí)訓(xùn)室實(shí)際裝配式結(jié)構(gòu)的對(duì)比及分析

在Revit 模型的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地結(jié)合裝配式建筑實(shí)訓(xùn)模型，按教師歸納好的知識(shí)點(diǎn)逐個(gè)找出教師預(yù)先留設(shè)的實(shí)體教學(xué)模型缺陷。通過(guò)對(duì)比觀察，尋找實(shí)體模型預(yù)設(shè)的施工缺陷，分析缺陷產(chǎn)生的原因，同時(shí)進(jìn)一步提出該類問(wèn)題的施工防治措施?？捎蓤F(tuán)隊(duì)中的分析員對(duì)上述問(wèn)題加以匯總總結(jié)。

2.5 實(shí)體裝配式結(jié)構(gòu)模型的檢測(cè)、糾錯(cuò)及驗(yàn)收

該過(guò)程可由團(tuán)隊(duì)質(zhì)量員與其余成員配合操作完成。需要依據(jù)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的具體要求，對(duì)實(shí)訓(xùn)室實(shí)體模型在加工以及吊裝過(guò)程中的技術(shù)要求及垂直度、配筋、施工質(zhì)量等各方面的完成情況加以檢測(cè)。本過(guò)程中學(xué)生需對(duì)建筑檢測(cè)方面的儀器加以掌握并熟練掌握，并充分理解裝配式結(jié)構(gòu)驗(yàn)收的具體技術(shù)要求，為項(xiàng)目驗(yàn)收做好記錄工作。

2.6 實(shí)訓(xùn)報(bào)告撰寫

團(tuán)隊(duì)成員在經(jīng)歷了前期的裝配式施工圖識(shí)圖、Revit建模、虛實(shí)對(duì)比分析和質(zhì)檢測(cè)各模塊的實(shí)施后，本模塊中需完成書面報(bào)告，以資料員牽頭，通過(guò)與各成員的溝通，按照教師給定報(bào)告模版格式，撰寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告，報(bào)告中要總結(jié)出本小組的實(shí)訓(xùn)過(guò)程，發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，解決的辦法以及實(shí)訓(xùn)的收獲心得，且報(bào)告要以自主開(kāi)放的形式為主導(dǎo)。

3 教學(xué)模式的關(guān)鍵問(wèn)題及難點(diǎn)把控

1）實(shí)訓(xùn)的開(kāi)展需要熟練掌握BIM 技術(shù)和裝配式結(jié)構(gòu)的指導(dǎo)教師參與，教師對(duì)實(shí)訓(xùn)的全局把控以及引領(lǐng)需要教師專業(yè)技能過(guò)硬，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富。2）學(xué)生實(shí)訓(xùn)單元的劃分存在一崗多人，難崗無(wú)人的局面，這就需要在學(xué)生自薦的基礎(chǔ)上，教師考核選拔。3）實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包括識(shí)圖、建模、對(duì)比分析、檢測(cè)、以及總結(jié)部分，同時(shí)對(duì)團(tuán)隊(duì)協(xié)同能力要求較高，要求學(xué)生具備較強(qiáng)的綜合能力。

4 教學(xué)模式的實(shí)施思路

依托BIM 技術(shù)和實(shí)體裝配式結(jié)構(gòu)模型，成立BIM 工作小組，從二維施工圖識(shí)讀實(shí)訓(xùn)開(kāi)始，建立裝配式結(jié)構(gòu)三維立體模型，與實(shí)體模型進(jìn)行比較，找出教師在實(shí)體裝配式結(jié)構(gòu)模型中預(yù)先設(shè)計(jì)好的施工缺陷，并對(duì)裝配式建筑實(shí)體結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行檢測(cè)，最后根據(jù)實(shí)訓(xùn)中發(fā)現(xiàn)實(shí)體裝配式結(jié)構(gòu)模型施工缺陷、檢測(cè)數(shù)據(jù)，各工作小組撰寫綜合實(shí)訓(xùn)分析報(bào)告。

通過(guò)各環(huán)節(jié)的實(shí)訓(xùn)，訓(xùn)練學(xué)生識(shí)讀裝配式結(jié)構(gòu)施工圖和查閱裝配式建筑圖集的能力，培養(yǎng)學(xué)生BIM 建模，裝配式建筑結(jié)構(gòu)檢測(cè)、分析等技能，同時(shí)實(shí)訓(xùn)中學(xué)生不斷的溝通協(xié)調(diào)，將結(jié)構(gòu)方向?qū)I(yè)知識(shí)融會(huì)貫通。教學(xué)模式實(shí)施思路流程如圖1所示。

5 結(jié)語(yǔ)

將BIM 技術(shù)與裝配式結(jié)構(gòu)實(shí)訓(xùn)有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式中，通過(guò)實(shí)訓(xùn)團(tuán)隊(duì)成員將不同知識(shí)內(nèi)容以碎片化的方式加以融合，各知識(shí)技能彼此銜接，融會(huì)貫通。團(tuán)隊(duì)成員對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目的每個(gè)模塊和流程都熟悉并實(shí)際運(yùn)用，專業(yè)知識(shí)從單一的某一個(gè)知識(shí)模塊的學(xué)習(xí)，變成系統(tǒng)的學(xué)習(xí)演練。同時(shí)，裝配式建筑結(jié)構(gòu)實(shí)訓(xùn)考核可采用由校內(nèi)教師、企業(yè)教師、團(tuán)隊(duì)成員互評(píng)的多元化考核方式，注重過(guò)程考核與評(píng)價(jià)，并且充分考慮對(duì)學(xué)生拓展創(chuàng)新能力的考核。通過(guò)系統(tǒng)實(shí)訓(xùn)，鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，同時(shí)強(qiáng)化了裝配式專業(yè)知識(shí)，為裝配式企業(yè)培養(yǎng)實(shí)干應(yīng)用型人才。

圖1 教學(xué)模式實(shí)施思路流程圖