BIM技術(shù)在《建筑施工技術(shù)》課程教學(xué)中的探索

劉芳

目前，我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展趨于穩(wěn)定。然而，BIM技術(shù)的發(fā)展對(duì)于這一成就是不可或缺的。建筑創(chuàng)意設(shè)計(jì)技術(shù)使建筑從二維設(shè)計(jì)向三維設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，在建筑業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。目前，我國(guó)部分建筑單位和建筑設(shè)計(jì)院已經(jīng)建成了自動(dòng)標(biāo)識(shí)工作站，為建筑業(yè)的未來(lái)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但就該技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程而言，由于相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才的缺乏，技術(shù)不能取得更大的突破，因此，必須培養(yǎng)該領(lǐng)域的數(shù)字化技術(shù)人才，但這些人才的培養(yǎng)與建筑工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)是密不可分的。

引言：課程內(nèi)容多、教學(xué)時(shí)間長(zhǎng)，是建筑工程專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中普遍存在的問(wèn)題。由于課程內(nèi)容的復(fù)雜性，學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握較差。在完成教學(xué)內(nèi)容的過(guò)程中，為了滿(mǎn)足課時(shí)的要求，教學(xué)往往只注重概念的解釋?zhuān)鲆暳死碚撛趯?shí)踐中的應(yīng)用，使學(xué)生更難掌握知識(shí)并付諸實(shí)踐。由于BIM具有三維可視化，所以BIM模型能夠直觀地表現(xiàn)三維特征，在教學(xué)過(guò)程中運(yùn)用工程建模技術(shù)，使學(xué)生在計(jì)算機(jī)上完成工程建模的全過(guò)程，有效地減少了學(xué)生的學(xué)習(xí)問(wèn)題，提高了學(xué)生的創(chuàng)造性。

1 BIM技術(shù)的內(nèi)涵

建筑物模型是基于建設(shè)項(xiàng)目各種信息的三維建筑模型。是貫穿于建設(shè)項(xiàng)目全過(guò)程的信息集合，涉及到從規(guī)劃、設(shè)計(jì)到施工、維護(hù)的全過(guò)程的創(chuàng)新和轉(zhuǎn)化。BIM技術(shù)最重要的意義在于打開(kāi)了設(shè)計(jì)與施工之間的界限，提高了整個(gè)建筑行業(yè)各管理系統(tǒng)自上而下的協(xié)作與溝通，實(shí)現(xiàn)了建筑工程全生命周期的信息化管理。

為了提高《建筑施工技術(shù)》課程的教學(xué)質(zhì)量，必須運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，將BIM技術(shù)與建筑施工技術(shù)相結(jié)合，提高建筑施工課程的教學(xué)質(zhì)量。在建筑施工教學(xué)中應(yīng)用建筑信息模擬技術(shù)，可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，為學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)提供動(dòng)力，使學(xué)生對(duì)建筑信息模擬技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展有更多的了解，從而幫助學(xué)生逐步形成技術(shù)新建筑信息表達(dá)以及共享思維模式，這對(duì)學(xué)生未來(lái)的就業(yè)發(fā)展具有促進(jìn)作用。此外，在《建筑施工技術(shù)》課程教學(xué)中科學(xué)應(yīng)用BIM技術(shù)，可以為培養(yǎng)市場(chǎng)需要的人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使學(xué)生及時(shí)掌握光纖技術(shù)的應(yīng)用和操作方法，拓寬學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)視野，使學(xué)生的綜合素質(zhì)得到有效的提高。

2 BIM技術(shù)在《建筑施工技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 改變傳統(tǒng)教學(xué)模式

在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教師以知識(shí)為主要形式，借助數(shù)字信息處理技術(shù)，把課堂的主體從教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生身上。BIM技術(shù)的三維可視化特征改變了原有的二維圖形教學(xué)，改進(jìn)了原有的多媒體教學(xué)課件。同時(shí)，新的教學(xué)形式可以降低知識(shí)的難度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，幫助學(xué)生有效地掌握和運(yùn)用知識(shí)。

2.2 構(gòu)建知識(shí)系統(tǒng)

通過(guò)建立數(shù)字模型的三維模型，學(xué)生不僅可以從不同的角度和方向研究模型，還可以從不同的位置切割模型，形成平面圖形。這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可以簡(jiǎn)化知識(shí)，以層次性和邏輯性的方式學(xué)習(xí)知識(shí)，并通過(guò)模型將各學(xué)科的課程連接起來(lái)，形成一個(gè)知識(shí)體系，增強(qiáng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

2.3 建立可視化信息資源庫(kù)

通過(guò)整合工程項(xiàng)目的實(shí)際資源，將工程項(xiàng)目中分散的知識(shí)內(nèi)容串聯(lián)起來(lái)，形成建筑工程知識(shí)體系，有針對(duì)性地解決建筑工程專(zhuān)業(yè)課程中的復(fù)雜問(wèn)題，有利于學(xué)生掌握整個(gè)知識(shí)體系。

3 基于BIM技術(shù)的《建筑施工技術(shù)》教學(xué)體系的構(gòu)建

3.1 構(gòu)建BIM技術(shù)建筑施工類(lèi)實(shí)踐課程

按照BIM技術(shù)進(jìn)行培訓(xùn)方案和教學(xué)任務(wù)的建設(shè)。面對(duì)高校各專(zhuān)業(yè)，應(yīng)根據(jù)土木工程專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)和建筑工程技術(shù)的要求，培養(yǎng)不同類(lèi)型的人才，并制定相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)。根據(jù)《建筑施工技術(shù)》的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合培訓(xùn)方案，完成建筑物的建模，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，選擇相應(yīng)的建筑構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)理論教學(xué)過(guò)程中教學(xué)內(nèi)容的可視化。在講解建筑物的基本構(gòu)件施工流程，如地基→墻→梁和柱子→樓層和地面→樓梯→屋頂→門(mén)窗時(shí)，可以選擇建筑模型中經(jīng)過(guò)修改的構(gòu)件進(jìn)行三維顯示，并說(shuō)明顯示過(guò)程中構(gòu)件的構(gòu)造、施工流程、關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，使學(xué)生可以通過(guò)模型建筑了解構(gòu)件的施工技術(shù)。以樓梯組件為例（如圖1），學(xué)生可以更好地了解樓梯的組成，樓梯各部分的凈空高度、樓梯施工的流程、樓梯施工的關(guān)鍵要點(diǎn)。在樓梯的教學(xué)設(shè)計(jì)中，更好地協(xié)助學(xué)生了解樓梯各組成部分之間的關(guān)系，從而快速理解樓梯施工技術(shù)的核心問(wèn)題。同時(shí)要求學(xué)生獨(dú)立敘述樓梯的整個(gè)施工工藝，幫助學(xué)生掌握這部分的知識(shí)要點(diǎn)。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，以模擬構(gòu)件的方式呈現(xiàn)真實(shí)的實(shí)體工程，以建筑構(gòu)件模型為載體構(gòu)建體驗(yàn)式課堂。

3.2 開(kāi)展校企合作模式，請(qǐng)技術(shù)專(zhuān)家在校講座并實(shí)際操作

學(xué)院應(yīng)根據(jù)學(xué)生的需要提供先進(jìn)的BIM軟硬件設(shè)備，為學(xué)生學(xué)習(xí)建筑施工技術(shù)提供良好的教學(xué)條件，讓學(xué)生在教師構(gòu)建的最佳的學(xué)習(xí)平臺(tái)里進(jìn)行建筑施工技術(shù)的學(xué)習(xí)。此外，學(xué)院還將邀請(qǐng)建筑施工領(lǐng)域的、現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)家講授BIM技術(shù)及BIM技術(shù)在實(shí)際建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用。一方面可以提高教師的理論知識(shí)水平，另一方面可以讓學(xué)生在實(shí)踐中有一個(gè)良好的開(kāi)端，因?yàn)檫@些專(zhuān)家擁有行業(yè)內(nèi)最新的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和操作技術(shù)，為學(xué)生在實(shí)際操作中提供了一個(gè)非常典型的案例供參考。這種教學(xué)模式不僅可以提高教師的專(zhuān)業(yè)水平，而且可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字化技術(shù)的主動(dòng)性和積極性。

3.3 在學(xué)院開(kāi)展興趣活動(dòng)，構(gòu)建BIM技術(shù)技能大賽

從目前的情況來(lái)看，建筑工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用建筑信息化軟件的情況還不夠普遍，不足以提高教師對(duì)這一技術(shù)的重視程度。教師在日常的教學(xué)中仍然偏愛(ài)使用傳統(tǒng)的板書(shū)或PPT教學(xué)，這些方式不利于學(xué)生理解施工技術(shù)，不利于教師對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)的攻克。在日常的教學(xué)中，教師大量的使用BIM技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中，對(duì)學(xué)生產(chǎn)生耳濡目染的影響，使學(xué)生對(duì)BIM技術(shù)產(chǎn)生濃厚的興趣。學(xué)生在老師的幫助和組織下參加與BIM相關(guān)的比賽，能夠更好地掌握建筑施工技術(shù)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和應(yīng)用技巧。通過(guò)師生的合作，可以在競(jìng)賽中獲得一席之地，進(jìn)一步提高學(xué)生應(yīng)用數(shù)字化建模技術(shù)的積極性，利用數(shù)字化建模技術(shù)建立三維工程模型，學(xué)習(xí)工程方案的選擇與設(shè)計(jì)。在比賽過(guò)程中，教師可以了解更多有關(guān)BIM的實(shí)際應(yīng)用，也可以更深層次地分析BIM技術(shù)，并將這些經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到日常教學(xué)中，使學(xué)生得到更多的幫助，為BIM技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

3.4 利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室

本課程的輔助設(shè)計(jì)功能有助于學(xué)生建立一個(gè)真實(shí)的工程空間環(huán)境。BIM技術(shù)是一種優(yōu)秀的三維工程軟件。利用數(shù)字化建模技術(shù)創(chuàng)建的工程模型，可以還原建筑工程的本質(zhì)，為設(shè)計(jì)人員提供進(jìn)行設(shè)計(jì)研究的三維空間。教師在課堂上使用建模技術(shù)，通過(guò)建立一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)室來(lái)解釋經(jīng)典的三維設(shè)計(jì)概念，豐富教學(xué)方法。通過(guò)BIM的漫游功能，教師可以引導(dǎo)學(xué)生完成項(xiàng)目的所有時(shí)間和階段節(jié)點(diǎn)，檢查和驗(yàn)證自己的方案，并利用實(shí)際建筑工程施工技術(shù)的知識(shí)，對(duì)自己的方案進(jìn)行調(diào)整。新教學(xué)理念的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)模式。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，建筑工程技術(shù)為建筑行業(yè)提供了新的發(fā)展方向，使工程設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單、精確，為建筑工程行業(yè)的設(shè)計(jì)、施工和管理注入了新的思路?！督ㄖ┕ぜ夹g(shù)》課程的教師也應(yīng)適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，將BIM技術(shù)應(yīng)用于課堂教學(xué)，并與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相結(jié)合，解決傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問(wèn)題，提高學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的知識(shí)吸收能力，更好地適應(yīng)新時(shí)代，培養(yǎng)更具綜合能力的創(chuàng)新型人才。

（作者單位：廣西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院）