BIM技术在建筑施工技术课程教学中的研究论文_李新

BIM技术在建筑施工技术课程教学中的研究论文_李新

天津城市建设管理职业技术学院 天津 300134

摘要:BIM技术是建筑产业在信息时代随着计算机科技的进步所自然衍生的工程运作新技术与新方法,在高职建筑施工技术教学课程中应用BIM技术,能使学生更加直观的感受工程施工的各个步骤,能够在短时间对整个项目的建筑环节和施工内容进行了解。因此文章就BIM技术在建筑施工技术课程教学中的应用进行略述。

关键词:BIM技术;建筑施工技术;课程教学;研究

BIM 技术利用虚拟建筑模型对建筑施工中各个环节的施工信息进行系统的掌握,以此减少建筑施工过程中出现的问题。将 BIM 技术应用在实际的建筑技术课程中,可以利用 BIM 技术接近现实的外观和可观性等特点,将理论知识内容转变为直观的动态课程,使学生直观地感受实际建筑施工现场,相较于以往的授课,更有利于学生对 BIM技术在建筑施工技术中应用的理解,引起学生的学习积极性,让学生主动参与到建筑技术课程的学习中去,带动学生进行积极的探讨与思索,更好地完成教学,实现更好的教学效果。

一、BIM技术的基本原理

BIM技术被认为是继CAD之后,建筑业第二次“科技革命”。BIM以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,BIM是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。应该说,BIM是一个7D结构化数据库,它甚至可以将数据具体到一个构件或是一种材料。通过BIM信息模型技术的应用可以避免可能导致工期延迟的各种问题,让建筑工程在其整个进程中明显提高效率、大幅降低风险。现阶段已经步入了一个信息时代,BIM技术的应用已经在全世界的范围内展开。为此,学校的教学方式也必须做出相应的改变,以满足社会发展对人才的需要。我们提倡学校在进行教学时,同时进行BIM实训。一方面,让学生提前掌握BIM技术的应用信息,以便对日后的工作方式有所了解。另一方面,学校也能够有效加强自身的人才培养力度,使得学生拓展了视野,对专业的认识更加深入,培育出更多的复合型人才。

二、BIM 技术在高职院校建筑施工技术课程中的应用现状及问题

我国 BIM 专业技术人才的培养与建筑企业的用人发展需求不匹配,还不能满足建筑企业的发展需求,虽然一些学校已经开设了建筑信息化专业,初步形成了 BIM 课程教学体系,但课程体系还不成熟,很多学校只是实验性地开设一两门专业必修课程或选修课程,所开设的课程大多偏重于建筑模型软件操作课程,课程资源相对匮乏,专业的师资力量也无法满足教学所需。同时,BIM 技术的专业知识体系庞大且在不断发展和更新完善中,专业的 BIM 课程体系应包括哪些基础课程、选修课程,对于课程目标的设定等还是比较模糊,仍处于探索阶段,还未形成统一的标准体系。

三、BIM技术在建筑施工技术教学中的应用

(一)建筑识图中BIM技术的应用

建筑识图属于建筑施工技术中的基本内容,高职建筑院校对建筑识图教学非常重视,不过教学效果不够理想,原因在于教学项目与实际工程无法结合。部分院校使用二维形态施工图纸讲课,要求学生运用空间想象力将施工图纸与施工现场联系起来,然而学生想象力有限,尤其对初学者而言难度极大,导致学生对该课程缺乏学习积极性。BIM技术能使平面施工图纸变成三维模型,重新设置建筑施工技术教学模式。首先,老师通过BIM技术,建立钢筋、土建模型,模型可任意切剖,或对旋转角度进行调整。其次,学生可按照三维角度解读建筑工程,并将其与二维图纸相结合,采用二维图纸与三维施工图对照模式进行学习,更易于理解所学内容。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最后,老师可指导学生应用BIM技术建立三维施工模型,这实际上是一种模拟实践方式,有利于对学生图纸检验能力、识图能力进行培养与锻炼。

(二)施工技能学习中BIM技术的应用

施工技能学习是建筑施工技术的核心部分,从传统教学模式上看,大多首先由老师对理论知识(如施工技术、施工流程等)进行讲述,然后向学生播放建筑施工视频,使学生了解基本施工环节和内容。然而,施工视频内容并不完整,在这种情况下,教师只能运用PPT展示学习内容,不过施工中涉及的关键技术难以用语言表述。BIM技术能融合数字三维建模、虚拟现实、BIM三种技术,可数字化模拟建筑建造过程,将施工顺序展现给学生,使学生明确建筑施工顺序,了解施工中的重点、难点,使学生犹如置身于施工现场,有利于激发其学习兴趣,提升建筑施工技能教学效果。

(三)土方工程施工中BIM技术的应用

土方工程施工学习难点在于计算土方工程量、明挖法施工流程等,老师要指导学生课前预习相关内容,包括地质勘探报告、工程概况等,然后引入问题,如:“土方工程包括哪几个施工环节?”通过提问引入接下来的学习内容,完成书本内容讲解后,老师可进行案例分析,于地图上指出工程位置,结合地质勘查报告、地形图,明确现场地层情况。当学生对工程性质有所了解后,老师需利用BIM技术模拟施工现场。模拟施工现场流程:将工程信息导入相关软件中,设置放坡曲面,使原始地形曲面、放坡曲面两者融合,获取三维效果、二维图纸。设置放坡场地,对放坡投影轮廓线进行绘制,完成放坡绘制操作后,利用对象查看器对放坡曲面进行观察,获取三维模拟效果。利用BIM技术虚拟建筑施工后,老师需布置课后作业,如要求学生采用不同方式对土方工程量进行计算,并对比计算结果准确度。

(四)混凝土工程施工中BIM技术的应用

所谓混凝土工程施工,就是指根据建筑施工要求,采用模板浇筑将混凝土、钢筋材料制作成各类构件的施工过程,具有工艺复杂、施工内容多等特点。在学习混凝土工程施工中,教师首先要把施工图导入BIM软件内,从而得到混凝土三维结构,并对其透明度进行调整,显露隐蔽钢筋,将各种钢筋构造展示出来,如门框墙、框架梁、框架柱等。学生可利用BIM技术观察钢筋节点构造情况,便于将钢筋混凝土施工环节与技巧掌握,将理论知识应用于建筑施工中。

(五)基坑施工中BIM技术的应用

基坑工程施工难度非常大,它涉及土力学稳定性、强度、支护结构等知识点,若单纯讲解理论知识,学生并无法理解透彻。基坑工程施工就是指锚杆、钢板桩、地下连续墙、土钉墙等支护方案施工,是建筑施工技术中的重要内容,实践性较强,采用BIM技术对学生进行基坑施工教学,有利于使学生更易于理解施工过程。在上课之前,老师需将基坑施工图纸导入BIM软件内,对三维模型进行构建,向学生讲述各种基坑工程的适用条件以及结构类型。BIM技术能完成动画、渲染、建模等功能,便于师生从直观角度观察基坑施工环节。除此之外,老师还可对基坑支护形式进行更换,补充混凝土标号、土层容重等教学内容。基坑施工学习难度相对较大,教师在该课时上可能需要花费更多时间,在有条件情况下,可结合工程实践辅助教学。

总之,建筑施工技术课程涉及内容广泛,在传统教学中,老师单纯讲述抽象理论知识,学生无法理解所讲内容,教学效果较差。BIM技术弥补了传统教学的不足,可模拟建筑施工过程,获取三维图像,使抽象知识更具体化,降低学习难度,有利于提高建筑施工技术教学质量与水平,使学生将施工技能掌握,为日后工作做准备。

参考文献

[1]李科兴.浅谈BIM技术在施工现场平面布置图教学中的应用[J].考试周刊,2017(A3)

[2]曾思颖.“认知理论”视角下数字技术手段在建筑教育中的应用探析[D].华南理工大学,2017

[3]赵静,陈平平.BIM技术在建筑工程识图类课程教学中的应用[J].新校园(上旬),2017(09)

论文作者:李新

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期

论文发表时间:2018/9/13

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