BIM技術(shù)在高職院校建筑施工類課程中的應用

朱艷麗

BIM技術(shù)在高職院校建筑施工類課程中的應用

朱艷麗

簡要介紹BIM軟件的概念，依據(jù)建筑施工類課程的特點及教學現(xiàn)狀，闡述BIM技術(shù)在建筑施工類課程中應用的必要性；基于BIM所包含的軟件，結(jié)合具體案例制作施工過程仿真模擬，來說明BIM技術(shù)在施工類課程中的應用。

高職高專院校建筑施工類課程是建筑工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程，具有實踐性強、安全隱患大的特點，在教學中很難做到教學做一體。BIM技術(shù)的出現(xiàn)為建筑施工類課程教學改革提供了新的思路。

BIM技術(shù)簡介

BIM（Building Information Modeling）建筑信息模型，是將一個建筑建設項目在整個生命周期內(nèi)的所有幾何特性、功能要求與構(gòu)件的性能信息綜合到一個單一的模型中。同時，這個單一模型的信息中還包括施工進度、建造過程的過程控制信息。目前在高等學校中應用較多的是Autodesk公司的Revit軟件和Naviswoks軟件。

BIM技術(shù)在建筑工程施工中的應用現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在：

基于BIM的設計可視化展示。依據(jù)建筑施工圖紙，利用Autodesk Revit軟件創(chuàng)建建筑工程項目的建筑、結(jié)構(gòu)、設備的BIM模型，對設計成果進行動態(tài)的可視化展示，使建筑工程項目各參與方能夠直觀地了解設計方案，評定施工的可行性及預先發(fā)現(xiàn)在今后施工中可能存在的問題。

基于BIM的碰撞檢查。通過BIM技術(shù)，對模型進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件及管線綜合的碰撞檢查和分析，可直觀地看到建筑物內(nèi)部構(gòu)件的相互位置及建筑構(gòu)件與設備安裝管線的走向位置，以便提前發(fā)現(xiàn)設計中存在的問題，減少施工中的設計變更，避免事后結(jié)構(gòu)上開孔、設備安裝困難等問題。

基于BIM的施工模擬。BIM技術(shù)將以動態(tài)的三維模式模擬整個施工過程與施工現(xiàn)場，能及時發(fā)現(xiàn)潛在問題，對施工做出進一步的優(yōu)化。同時對模型進行4D、5D的模擬，讓模型產(chǎn)生一種動態(tài)建造變化及成本變化的過程，并在此過程中對施工單位的工序模型、現(xiàn)場進度模擬和施工組織模擬有較好的幫助。

BIM技術(shù)在建筑施工類課程中應用的必要性

建筑施工類課程的特點及教學現(xiàn)狀。建筑施工類課程主要研究建造房屋(或構(gòu)筑物)的理論、方法和有關(guān)的施工規(guī)律，以科學的施工組織設計為先導，以先進的和可靠的施工技術(shù)為后盾，保證高質(zhì)量、安全和經(jīng)濟地完成工程項目的施工，具有涉及面廣、綜合性強、內(nèi)容繁雜、知識點多、學習難度大等特點。課程的主要內(nèi)容大都是針對各種工程的施工工藝、施工方法和實際操作過程，具有很強的實踐性。實踐性強的特點決定了在教學中必須要注重理論與實踐相結(jié)合。

目前，大多數(shù)教師采取多媒體方式教學，有效地提高了教學效率。但在實踐中發(fā)現(xiàn)，這種多媒體教學大多偏向于播放一些圖片和錄像，缺少與學生的互動與交流。由于建筑施工課程涉及施工技術(shù)專業(yè)知識面廣、量多，許多技術(shù)性的東西，如涉及到施工工藝流程、施工機械的性能和操作過程、施工器具的構(gòu)造和工作狀態(tài)和施工技術(shù)的應用過程等實際操作的內(nèi)容，學生只看圖片和錄像不能很好理解。另外，課程中大量的實踐性知識需要通過教師以講授方式教給學生，而建筑施工專業(yè)課教師大都缺乏實際現(xiàn)場工程經(jīng)驗，講課缺乏生動性，對具體施工過程中的細節(jié)問題講不透徹，容易造成學生理論與實踐脫節(jié)的現(xiàn)象。即使聯(lián)系到一些實習單位，在現(xiàn)場實習中，由于學生人數(shù)太多，施工單位出于安全和其他方面的考慮一般都不愿意讓學生參與某一分部工程的施工過程，而現(xiàn)場工程技術(shù)人員和帶隊教師在講解的過程中不能保證面面俱到，實習效果也不太理想。

BIM技術(shù)在教學中應用的必要性。BIM技術(shù)可以模擬實際施工，便于在早期發(fā)現(xiàn)后期施工階段可能出現(xiàn)的各種問題，以便提前預防和處理，指導后期實際施工；也可作為可行性指導，優(yōu)化施工組織設計和方案，合理配置項目生產(chǎn)要素，從而最大范圍內(nèi)實現(xiàn)資源合理利用，對建造階段的全過程管理發(fā)揮巨大價值。目前全國建筑業(yè)已經(jīng)能夠應用BIM技術(shù)的施工企業(yè)有10%左右，一些項目也率先應用了BIM技術(shù)。因此，將BIM技術(shù)應用到教學中意義非凡。通過課堂培養(yǎng)，使學生畢業(yè)后能順利將所學知識應用到工程實踐，實現(xiàn)課堂理論知識向工程實踐轉(zhuǎn)化的無縫對接。

BIM技術(shù)在建筑施工類課程教學中的應用

BIM技術(shù)可以很好地解決建筑施工類課程中遇到的理論和實踐相分離的問題，以建筑工程實際項目為案例，應用BIM技術(shù)教學的方法主要包括以下三個方面：

以BIM技術(shù)工程應用案例為理論知識載體，配以講授等傳統(tǒng)教學方式，實現(xiàn)邊講解邊施工的教學環(huán)境。利用Revit軟件建設實際工程項目的建筑模型、結(jié)構(gòu)模型和設備模型，并對模型做渲染和內(nèi)部及外部的漫游，使學生對工程施工情況有一個直觀的認識。

應用BIM軟件實現(xiàn)施工技術(shù)應用技能合作性訓練，通過人機互動使學生參與模擬施工過程。將在Revit軟件中所建的三維建筑模型和結(jié)構(gòu)模型整合在一起，導入到Navisworks軟件中，模擬整個施工過程，將施工進度加入到模型中，采用模型控制和管理施工進度。通過整合時間和階段信息，采用軟件中的Timeliner進行項目規(guī)劃與進度安排，創(chuàng)建4D施工模擬動畫。在模型基礎(chǔ)上進行工程量估算與預測，控制工程成本，最終形成五維模型。通過實際工程項目的施工模擬，實現(xiàn)課堂與施工現(xiàn)場崗位任務緊密結(jié)合，對今后從事的工作崗位有清晰的認識。

應用BIM軟件進行存在問題的工程情景模擬，教師鼓勵并引導學生以團隊方式參與討論，將所學知識應用于解決實際工程問題。

BIM技術(shù)的應用激發(fā)了學生自主學習的興趣，使學生成為學習的主體，改善教學質(zhì)量的同時培養(yǎng)了學生綜合解決實際工程問題的能力。將施工模擬實訓獲得的技能運用到工程實踐中，使學生能夠?qū)崿F(xiàn)零距離上崗。

BIM技術(shù)在高職高專建筑施工類課程教學中的應用是信息化教學與傳統(tǒng)教學方法的有機結(jié)合，通過虛擬施工過程的學習和訓練，豐富了教師的工程實踐知識，較好地實現(xiàn)了教學做一體的項目導向教學模式。

總之，BIM技術(shù)在建筑施工類課程教學中的應用，豐富了信息化教學內(nèi)容，將工程技能實訓引入課堂，為學生順利就業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)。

（作者單位：山東城市建設職業(yè)學院）