房屋建筑學(xué)課程中BIM+綠色裝配式建筑教學(xué)內(nèi)容研究

賈真

摘要：房屋建筑學(xué)課程是土木工程專業(yè)教學(xué)體系中的重要組成部分，也是其中的基礎(chǔ)性課程，具有綜合性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生形成理論知識(shí)體系、掌握實(shí)踐技能具有重要意義。隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，房屋建筑學(xué)課程內(nèi)容越來(lái)越豐富，新的知識(shí)內(nèi)容層出不窮?；诖?，本文結(jié)合房屋建筑學(xué)課程實(shí)際教學(xué)情況，分別從BIM教學(xué)內(nèi)容與綠色裝配式建筑教學(xué)內(nèi)容入手，深入探究了BIM+綠色裝配式建筑教學(xué)內(nèi)容這一課題。

關(guān)鍵詞：房屋建筑學(xué)? ?BIM? ?綠色裝配式建筑

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，房屋建筑行業(yè)得到迅猛發(fā)展，逐漸形成了現(xiàn)代化的產(chǎn)業(yè)體系，為人們帶來(lái)了更先進(jìn)、更科學(xué)的房屋建筑建設(shè)技術(shù)。由于傳統(tǒng)房屋建筑知識(shí)已無(wú)法滿足現(xiàn)代學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展的需求，所以BIM技術(shù)與綠色裝配式知識(shí)進(jìn)入課堂是必要趨勢(shì)。在教學(xué)過(guò)程中，教師要結(jié)合BIM技術(shù)與綠色裝配式技術(shù)的實(shí)際情況，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，并將BIM技術(shù)與綠色裝配式技術(shù)相結(jié)合，形成BIM+綠色裝配式建筑的課堂教學(xué)方法，以期提高學(xué)生的專業(yè)水平。

一、房屋建筑學(xué)課程中BIM教學(xué)內(nèi)容

1.BIM技術(shù)及其教學(xué)現(xiàn)狀

BIM技術(shù)是房屋建筑行業(yè)的新興技術(shù)之一，具有優(yōu)化性、一體化性、協(xié)調(diào)性、可視化性、模擬性、參數(shù)化性及信息化性的特點(diǎn)。BIM技術(shù)的本質(zhì)是一種視覺(jué)概念，其能夠在規(guī)定范圍內(nèi)呈現(xiàn)出線性組件，構(gòu)成三維物理圖像。不僅如此，BIM技術(shù)的可視化性能夠促使相同的建筑構(gòu)件之間形成反饋與互動(dòng)機(jī)制，促使整個(gè)過(guò)程具有可視化性，人們能夠?qū)⑦@一可視結(jié)果運(yùn)用到表格的生成中。

在房屋建筑學(xué)的BIM技術(shù)教學(xué)過(guò)程中，仍然存在一定的不足，主要體現(xiàn)為以下三點(diǎn)：

第一，教材內(nèi)容不符合最新發(fā)展情況?，F(xiàn)階段，各出版社出版的房屋建筑學(xué)教材種類較多，內(nèi)容大同小異，不但在新材料、工藝與技術(shù)方面存在一定的滯后性，而且缺乏綠色裝配式設(shè)計(jì)與構(gòu)造內(nèi)容，還缺乏BIM技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例等內(nèi)容。

第二，課堂教學(xué)方式落后。在房屋建筑學(xué)BIM技術(shù)教學(xué)中，由于知識(shí)點(diǎn)比較多、體系龐大，教師往往會(huì)選擇多媒體工具，以PPT輔助理論知識(shí)的教學(xué)。但是，這不利于學(xué)生主動(dòng)理解知識(shí)內(nèi)容，教學(xué)缺乏直觀性，影響了課堂教學(xué)效果。

第三，教學(xué)考核方式不科學(xué)。在房屋建筑學(xué)課程考核中，筆試內(nèi)容包括基礎(chǔ)的房屋建筑學(xué)理論知識(shí)與原理，缺乏對(duì)設(shè)計(jì)部分的考查，缺乏BIM技術(shù)在房屋建筑中設(shè)計(jì)與構(gòu)造方面的運(yùn)用考核，無(wú)法有效考核學(xué)生對(duì)于BIM技術(shù)的應(yīng)用水平。

2.房屋建筑學(xué)課程中BIM內(nèi)容的教學(xué)應(yīng)用策略

首先，教師可以將BIM技術(shù)運(yùn)用到房屋建筑的建筑識(shí)圖課程中。建筑識(shí)圖課程是房屋建筑學(xué)體系中的一門基礎(chǔ)課程。院校一般都會(huì)開設(shè)房屋建筑識(shí)圖課程，但教師主要通過(guò)二維圖紙展開教學(xué)。這時(shí)，教師可以將BIM技術(shù)融入識(shí)圖課程，將復(fù)雜的施工圖紙通過(guò)BIM技術(shù)簡(jiǎn)單呈現(xiàn)出來(lái)，并利用三維建筑模型取代二維圖紙，促使學(xué)生形成良好的三維模型運(yùn)用觀念。

其次，教師可以將BIM技術(shù)運(yùn)用于建筑施工技術(shù)課程中。施工技術(shù)課程是一項(xiàng)較為基礎(chǔ)、繁雜的課程，教師將BIM技術(shù)教學(xué)與施工技術(shù)教學(xué)相融合，利用BIM技術(shù)為學(xué)生提供虛擬的3D效果模型，能夠促使學(xué)生觀看到真正的施工工序，直接接觸復(fù)雜的項(xiàng)目建設(shè)順序、施工過(guò)程與技術(shù)操作過(guò)程。

最后，教師可以將BIM技術(shù)運(yùn)用到建筑工程項(xiàng)目管理類課程教學(xué)中。教師利用BIM技術(shù)，可以構(gòu)建時(shí)間維度，模擬真實(shí)的建筑施工過(guò)程，帶領(lǐng)學(xué)生深入探究建筑工程施工全過(guò)程，發(fā)現(xiàn)其中存在的潛藏問(wèn)題。接著，學(xué)生以小組為單位互相交流，根據(jù)模型情況，提出解決策略與調(diào)整方法，從而掌握施工管理技能。由此可見，教師將BIM技術(shù)與裝配置建筑結(jié)構(gòu)相結(jié)合，可以促使學(xué)生更好地掌握其設(shè)計(jì)特點(diǎn)，提高學(xué)生的專業(yè)水平。

二、房屋建筑學(xué)課程中的綠色裝配式建筑教學(xué)內(nèi)容

1.綠色裝配式建筑發(fā)展趨勢(shì)

第一，環(huán)境污染程度逐漸弱化。傳統(tǒng)的房屋建筑會(huì)產(chǎn)生很多的固體廢棄物及建筑垃圾，如石塊等，它們會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成較大的污染。若采用裝配式建筑，則能夠在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行裝配工作，減少建筑廢棄物的產(chǎn)生，有效降低污染程度，改善周邊環(huán)境。可以說(shuō)，綠色裝配式建筑技術(shù)的產(chǎn)生及發(fā)展，不僅會(huì)改善原有建筑工程污染周邊環(huán)境的問(wèn)題，還能夠推動(dòng)我國(guó)綠色和諧環(huán)保型建筑工程行業(yè)的發(fā)展。

第二，房屋建筑安全質(zhì)量逐漸提高。隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)房屋建筑的要求逐漸提高，高層建筑成為現(xiàn)代社會(huì)的主要建筑形式，高空作業(yè)越來(lái)越頻繁。在傳統(tǒng)工程施工過(guò)程中，若施工人員的專業(yè)素養(yǎng)較低，則容易出現(xiàn)工程質(zhì)量問(wèn)題，影響整個(gè)工程的質(zhì)量與建筑安全。運(yùn)用綠色裝配式建筑工程之后，能夠有效避免施工技術(shù)水平不一導(dǎo)致的質(zhì)量隱患問(wèn)題，還能夠減少人工高空作業(yè)頻率，在一定程度上避免出現(xiàn)安全問(wèn)題，最終促進(jìn)我國(guó)建筑工程行業(yè)的發(fā)展。

第三，節(jié)能效果愈發(fā)顯著。隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)能源問(wèn)題越來(lái)越緊張，運(yùn)用綠色裝配式施工技術(shù)能夠減少混凝土的澆筑環(huán)節(jié)，有效節(jié)省水資源。同時(shí)，通過(guò)裝配預(yù)構(gòu)件的方式完成施工，可以避免浪費(fèi)建筑材料，有效節(jié)省資源，實(shí)現(xiàn)我國(guó)建筑工程行業(yè)的綠色、節(jié)能型發(fā)展。

2.綠色裝配式建筑課程內(nèi)容的教學(xué)策略

首先，教師要重點(diǎn)講解綠色裝配式技術(shù)的設(shè)計(jì)與施工原理，結(jié)合具體知識(shí)內(nèi)容，構(gòu)建完善的教學(xué)體系。其內(nèi)容包括房屋建筑設(shè)計(jì)、裝配式建筑設(shè)計(jì)，以及兩者之前的關(guān)系等。教師還要鼓勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新，尋求全新的綠色裝配式建筑設(shè)計(jì)切入點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力與設(shè)計(jì)能力。

其次，教師要重點(diǎn)講解在綠色裝配式工程中BIM技術(shù)的運(yùn)用，結(jié)合應(yīng)用軟件，使學(xué)生獲得直觀的教學(xué)體驗(yàn)。教師還要適當(dāng)增加裝配式教學(xué)工業(yè)方面的內(nèi)容，如設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、施工機(jī)械化等，更要在裝配式建筑教學(xué)中體現(xiàn)BIM技術(shù)，利用BIM軟件為學(xué)生展示綠色裝配式建筑工程從設(shè)計(jì)、構(gòu)建、施工及運(yùn)營(yíng)的全過(guò)程。

最后，教師要優(yōu)化課堂教學(xué)方法，結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，分別引進(jìn)情境教學(xué)法、案例教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)法等多種不同的教學(xué)方式。教師還可以利用BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型，促使學(xué)生明確綠色裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑之間的聯(lián)系與區(qū)別，促使學(xué)生掌握綠色裝配式建筑的施工流程、工藝、注意事項(xiàng)及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

三、BIM+綠色裝配式建筑教學(xué)內(nèi)容實(shí)踐

1.引進(jìn)BIM+綠色裝配式建筑教學(xué)的應(yīng)用實(shí)例

結(jié)合上述BIM技術(shù)及其教學(xué)、綠色裝配式技術(shù)及其教學(xué)內(nèi)容，在房屋建筑學(xué)課程中，教師可以將BIM技術(shù)與綠色裝配式技術(shù)相結(jié)合，引進(jìn)應(yīng)用實(shí)例，為學(xué)生講解將BIM技術(shù)運(yùn)用到以裝配式施工為主的房屋建筑工程中的措施。

從預(yù)制構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng)管理角度分析，由于綠色裝配式建筑涉及的預(yù)制構(gòu)件種類較多，數(shù)量較大，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)丟失的情況，所以現(xiàn)場(chǎng)管理極為重要。這時(shí)，教師可結(jié)合工程實(shí)例，將BIM技術(shù)與RFID技術(shù)相結(jié)合，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)建進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤控制。教師還要重點(diǎn)講解預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)與吊裝階段的BIM技術(shù)應(yīng)用方法。如在進(jìn)場(chǎng)時(shí)，施工方可以利用RFID閱讀器讀取數(shù)據(jù)，通過(guò)BIM技術(shù)模擬進(jìn)場(chǎng)規(guī)劃路線。

從建筑施工過(guò)程角度分析，教師要結(jié)合綠色裝配式教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)具體實(shí)例，分別提出裝配式施工的工藝技術(shù)、安全防護(hù)技術(shù)等，展示BIM技術(shù)的吊裝施工模擬與仿真效果，演示裝配式施工與安裝的全過(guò)程，重點(diǎn)講解構(gòu)件定位方法，促使學(xué)生掌握BIM技術(shù)在綠色裝配式建筑工程施工中的應(yīng)用。教師還可以將BIM技術(shù)與施工交底教學(xué)相結(jié)合，通過(guò)可視化技術(shù)，利用三維影像模型，向?qū)W生展示交底過(guò)程，促使學(xué)生掌握BIM+綠色裝配式工程的施工交底措施，為學(xué)生今后的工作與發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

2.利用BIM技術(shù)開展實(shí)踐教學(xué)

結(jié)合上述的BIM技術(shù)及其教學(xué)、綠色裝配式技術(shù)及其教學(xué)內(nèi)容，教師可以將BIM技術(shù)與綠色裝配式建筑工程教學(xué)相結(jié)合，開展實(shí)踐教學(xué)，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的房屋建筑專業(yè)素養(yǎng)。

在實(shí)踐教學(xué)中，教師要充分利用BIM技術(shù)，對(duì)地區(qū)內(nèi)部的建筑工程企業(yè)進(jìn)行調(diào)查，并聯(lián)合具有綠色裝配式工程施工資質(zhì)及項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)進(jìn)行教學(xué)合作，構(gòu)建“雙師型”教學(xué)模式。一方面，教師可以結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，邀請(qǐng)企業(yè)內(nèi)部具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員與專家到學(xué)校開展講座，或邀請(qǐng)其客串教師，為學(xué)生答疑解惑，幫助學(xué)生梳理基礎(chǔ)的BIM與綠色裝配式技術(shù)的理論知識(shí)，為之后的實(shí)踐操作奠定基礎(chǔ);另一方面，技術(shù)人員與專家可以結(jié)合自身實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與項(xiàng)目案例，向?qū)W生講解先進(jìn)、新穎的BIM技術(shù)運(yùn)用方法，以及綠色裝配式工程模型的構(gòu)建，促使學(xué)生能夠掌握行業(yè)前沿理論與技術(shù)。

此外，教師要定期組織學(xué)生開展BIM+綠色裝配式教學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)，帶領(lǐng)學(xué)生深入施工單位、使用現(xiàn)場(chǎng)，或者進(jìn)入預(yù)構(gòu)建的廠家，進(jìn)一步了解BIM與綠色裝配式技術(shù)的特點(diǎn)和引用方法。教師還要開展BIM+綠色裝配式建筑設(shè)計(jì)大賽，創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)與實(shí)踐氛圍，提高學(xué)生的實(shí)際運(yùn)用能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)與綠色裝配式建筑技術(shù)均為現(xiàn)代社會(huì)中較為先進(jìn)的房屋建筑技術(shù)，能夠推動(dòng)建筑工程行業(yè)的革新與發(fā)展。在高校專業(yè)教學(xué)中，教師要了解BIM技術(shù)的教學(xué)現(xiàn)狀，將其運(yùn)用到建筑識(shí)圖課程、施工技術(shù)課程、項(xiàng)目管理類課程中。同時(shí)，教師還要運(yùn)用綠色裝配式建筑能夠推動(dòng)建筑工程行業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，合理安排教學(xué)內(nèi)容，將BIM技術(shù)與綠色裝配式建筑知識(shí)內(nèi)容相融合，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]夏曉敏，周蘭蘭.應(yīng)用型本科的房屋建筑學(xué)課程教學(xué)改革若干思考[J].河南建材，2020（1）.

[2]宋玉華，肖曉芳.BIM技術(shù)教學(xué)模塊在建筑類專業(yè)中的應(yīng)用研究[J].農(nóng)家參謀，2019（23）.

（作者單位：重慶三峽學(xué)院）