BIM 技術在“橋梁施工”課程教學改革中的應用研究＊

田曼麗，王 杰，伍錫梅

（重慶交通職業(yè)學院，重慶402247）

BIM 技術是建筑信息模型的簡稱，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性等顯著特征，因此被廣泛地應用到“橋梁施工”課程教學中，并獲得了高校相關教育工作者的一致好評。隨著BIM 技術的不斷發(fā)展，社會需要更多的BIM 項目管理人才參與到經(jīng)濟建設中。對于橋梁工程專業(yè)來說，傳統(tǒng)的教學模式已經(jīng)無法滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的需求，教師在“橋梁施工”課程教學過程中要重視對BIM 技術的應用，才能實現(xiàn)教學模式的改革和創(chuàng)新，從而提高“橋梁施工”課程教學的質(zhì)量和效率，以保證高校教育事業(yè)能夠朝著積極、穩(wěn)定、健康、可持續(xù)的方向發(fā)展。

1 BIM 技術應用于橋梁施工課程教學的優(yōu)勢

1.1 技術先進

隨著BIM 技術在橋梁施工中的不斷推廣和普及，有大量的施工企業(yè)開始加大了對BIM 技術培訓力度，并將BIM技術更好地應用到橋梁施工中。此外，高校也將BIM 技術應用到了“橋梁施工”課程教學中，不僅有效地激發(fā)了學生學習的積極性、主動性和自發(fā)性，而且有利于更加全面、清晰地演示橋梁的設計與施工整個過程，從而極大地提高了學生對相關知識的學習效果。

1.2 培養(yǎng)專業(yè)對口的技術人才

隨著中國信息技術的不斷發(fā)展和進步，社會需要大量的BIM 技術應用型人才，為此，對高校的“橋梁施工”課程教學提出了更高的要求[1]，要求高校教師結(jié)合施工企業(yè)的發(fā)展需求，培養(yǎng)出既精通BIM 技術又精通專業(yè)知識的全面性人才。因此，教師在“橋梁施工”課程教學過程中要將BIM技術融入到實際的教學工作中，在培養(yǎng)學生專業(yè)技能的同時，也能促進學生熟練掌握BIM 技術，使學生在未來的工作中能夠更好地運用BIM 技術，從而培養(yǎng)出符合社會發(fā)展需求的BIM 技術人才，不斷提高學生的核心競爭力。

1.3 提高學校競爭力

通過將BIM 技術與高?！皹蛄菏┕ぁ闭n程教學進行有效結(jié)合，一方面，實現(xiàn)了高校教學模式的改革和創(chuàng)新；另一方面，有利于高校緊跟時代發(fā)展的步伐，為社會培養(yǎng)出高能力、高素質(zhì)、高水平的BIM 技術人才，從而實現(xiàn)學校核心競爭力的全面提高。

2 傳統(tǒng)橋梁施工課程教學存在問題

2.1 識圖費時費力

識圖是“橋梁施工”課程教學的重要內(nèi)容，在傳統(tǒng)教學模式下，學生在對橋梁工程進行設計的過程中，需要采用傳統(tǒng)的識圖方式，完成對橋梁各個結(jié)構圖的設計，這種識圖方式費時費力[1]，且無法有效地檢驗圖紙設計的準確性和合理性。另外，“橋梁施工”課程還涉及了橋梁施工技術的相關知識，教師在“橋梁施工”課程教學過程中需要組織學生完成施工方案的設計。如果采用以上傳統(tǒng)識圖的方式，則會為后期調(diào)整施工方案增加一定的復雜流程。

2.2 可視性較差

教師在“橋梁施工”課程教學過程中，由于橋梁施工過程比較復雜，學生很難接觸和了解橋梁的整個設計和構建過程，又加上傳統(tǒng)的教學模式展示的橋梁設計圖可視性較差，導致學生無法有效地理解橋梁三維實體平面圖紙的真實繪圖效果[2]，這樣不利于培養(yǎng)學生三維空間想象力。而且在傳統(tǒng)教學模式下，學生在對橋梁進行設計的過程中，一旦改變了設計方案的部分內(nèi)容，將會嚴重影響橋梁工程的整體設計效果。

2.3 適應性較差

在傳統(tǒng)教學模式下，“橋梁施工”課程教學涉及了大量的配套圖紙，每一套設計圖只能適用于特定的橋梁施工設計。一方面，導致后期的橋梁結(jié)構設計無法繼續(xù)使用，需要重復設計新的橋梁結(jié)構圖；另一方面，極大地降低了設計圖的適應性，從而嚴重影響了學生橋梁施工設計能力的提高。此外，由于橋梁施工設計圖的適應性比較差，學生需要根據(jù)特定的場景重新設計，教師需要對學生的設計作品重新檢查和修改，整個過程過于復雜，容易出現(xiàn)一系列問題，無法達到理想的教學效果。

3 BIM 技術在橋梁施工課程教學改革中的應用策略

為了充分發(fā)揮BIM 技術的應用優(yōu)勢，實現(xiàn)“橋梁施工”課程教學的改革和創(chuàng)新，現(xiàn)提出一系列行之有效的策略，策略具體內(nèi)容如下。

3.1 建立橋梁BIM 教學體系

為了充分發(fā)揮出BIM 技術的應用優(yōu)勢，教師首先要對大一新生進行BIM 技術相關知識的培訓和講解，從而讓大一新生對BIM 技術有一個初步的了解；其次，教師根據(jù)“橋梁施工”課程教學目標，將BIM 技術知識與“橋梁施工”課程知識進行充分融合，從而更好地體現(xiàn)出BIM 技術在橋梁施工中的具體應用，讓學生在學習“橋梁施工”課程的同時，也能對BIM 技術的應用有一個初步的了解和掌握。由此可見，通過科學、合理的建立橋梁BIM 教學體系，一方面有利于提高學生熟練應用BIM 技術的能力；另一方面，為有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維提供了有力保障。

3.2 橋梁工程結(jié)構設計

為了讓學生充分了解和掌握BIM 技術在“橋梁施工”課程中的應用內(nèi)容，提高學生橋梁工程結(jié)構設計水平，教師在實際的“橋梁施工”課程教學過程中，要對BIM 技術相關知識進行有針對性的試講。要選出施工單位經(jīng)常用到的軟件，如madia 和Revit，并采用多媒體的教學方式，將這些軟件的使用方法以視頻播放的形式展現(xiàn)給學生，讓學生在觀看視頻中對軟件的使用方法有大致的認識和了解；教師采用模擬演示的方式，向?qū)W生展示三維建模與虛擬施工的整個過程[3-4]。此外，教師還要科學、合理地引導學生利用BIM 技術實現(xiàn)對橋梁工程空間模型的構建。教師還可以為學生講解設計橋梁主體結(jié)構時需要注意的事項，從而確保學生能夠順利地設計出橋梁的主體結(jié)構。為了有效地提高教學演示效果，還要對構建的橋梁相關模型進行截圖，并將截圖后的橋梁模型以PPT 的方式展示給學生，從而加深學生對所學知識的認識和理解。

3.3 橋梁工程施工

為了將BIM 技術更好地應用到橋梁工程的施工中，教師可以充分利用BIM 虛擬現(xiàn)實技術，采用模擬橋梁施工情景的方式，開展“橋梁施工”課程教學工作，從而極大地提高教學效率和效果。采用模擬教學的方式，借助虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)這一工具，對橋梁施工的整個過程進行現(xiàn)場模擬，從而有效地應用橋梁施工技術與BIM 技術有機結(jié)合的新型教學模式，更好地實現(xiàn)了“橋梁施工”課程教學手段的改革和創(chuàng)新。

此外，教師在實際的“橋梁施工”課程教學過程中，還要將BIM 技術充分地融入到橋梁建模中，采用多媒體的方式，演示橋梁虛擬仿真施工的整個過程。通過采用虛擬仿真的方式，在學生觀察橋梁施工所有流程的過程中，有利于學生進一步加深對橋梁施工理論知識的理解，同時，對橋梁程施工相關問題也有了更深層次的認識和理解。

3.4 橋梁BIM 技術應用培訓

為了進一步提高學生學習橋梁BIM 技術的效率和效果，教師要重視對橋梁BIM 技術應用培訓工作的開展。首先，教師鼓勵對BIM 技術有興趣的學生積極參與到橋梁BIM 技術應用培訓環(huán)節(jié)中。其次，要從最基本的BIM 技術知識入手，比如CAD 制圖學習，教師引導學生操作相關Revit 軟件，并訓練學生的基本建模能力。為了讓學生熟練掌握橋梁模型的構建，教師還要針對橋梁相關知識的教學需求，引導學生學習CADIA 軟件、MIDAS 軟件和ANSYS 軟件等建模軟件的使用方法，從而不斷地提高學生的橋梁結(jié)構建模能力。教師可以讓學生參與到實際工程的設計中，在有效配合施工企業(yè)的基礎上，將BIM 技術更好地應用到實際工程的施工中。

此外，高校還可以為學生舉辦BIM 技術技能大賽，讓學生在技能大賽中，不斷地提高自身的橋梁建模能力、解決橋梁工程問題的能力，從而有效地訓練學生的創(chuàng)新思維和實踐操作能力。

4 結(jié)語

綜上所述，加強BIM 技術的應用對有效實現(xiàn)高?！皹蛄菏┕ぁ闭n程教學改革和創(chuàng)新具有非常重要的現(xiàn)實意義，因此，要想從根本上提高BIM 技術的應用水平，實現(xiàn)橋梁建設工作的有效開展，高校教師必須從以下幾方面入手：①建立橋梁BIM 教學體系，確保教學體系的完整性和系統(tǒng)性；②要加強對橋梁工程結(jié)構的設計和橋梁工程的施工；③重視對橋梁BIM 技術應用培訓工作的開展，只有這樣，才能充分發(fā)揮出BIM 技術的應用優(yōu)勢，從而最大限度地提高橋梁施工課程教學的質(zhì)量和效率，為更好地培養(yǎng)出橋梁工程優(yōu)秀技術人才打下堅實的基礎。