BIM技術(shù)在道路橋梁工程實(shí)踐課程中的應(yīng)用

鄭金貴

摘 要 隨著我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的的快速發(fā)展，道路橋梁人才需求缺口劇增，針對(duì)當(dāng)前信息技術(shù)的融入，開展BIM技術(shù)下道路橋梁實(shí)踐課程能夠滿足時(shí)代發(fā)展需求。主要結(jié)合路橋教學(xué)現(xiàn)狀，對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞 BIM技術(shù) 道路橋梁 橋梁工程 實(shí)踐課程

中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

在高職道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)課程體系中，《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》課程是一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，《道路建筑材料》、《土木工程力學(xué)》、《工程制圖》等為其前導(dǎo)課程，該課程在課程體系中主要服務(wù)于《橋梁工程》等后續(xù)專業(yè)課程，主要教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算、設(shè)計(jì)的能力。該課程以力學(xué)、材料、制圖識(shí)圖知識(shí)為基礎(chǔ)，又與施工關(guān)系密切，是一門難度較大的課程。本文根據(jù)教學(xué)經(jīng)歷談?wù)勗撜n程的教學(xué)對(duì)策。

1基于BIM技術(shù)課程信息化教學(xué)改革背景

為指導(dǎo)和促進(jìn)“十三五”時(shí)期建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展，住建部編制了《建筑業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，其中，技術(shù)進(jìn)步目標(biāo)中明確提出了，加大信息化推廣力度。雖然BIM技術(shù)在國(guó)內(nèi)開始得到廣泛關(guān)注已十年有余，但推廣和應(yīng)用效果并沒有想象中理想，原因是多方面的。作為職業(yè)院校土木建筑專業(yè)的教師，從自身所處背景下考慮，其中一方面的原因是BIM技術(shù)應(yīng)用和推廣的核心要素：BIM技術(shù)應(yīng)用人才緊缺。職業(yè)院校作為社會(huì)所需專業(yè)人才的培養(yǎng)基地，有責(zé)任結(jié)合時(shí)代和行業(yè)背景，與時(shí)俱進(jìn)地進(jìn)行教學(xué)改革。

2橋梁工程的教學(xué)現(xiàn)狀

作為土木工程（道路橋梁方向）以及交通工程等專業(yè)的重要課程——橋梁工程在學(xué)習(xí)之前需完成一些力學(xué)基礎(chǔ)課程（如結(jié)構(gòu)力學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)等）、專業(yè)基礎(chǔ)課（如混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等）等課程的學(xué)習(xí)。該課程是道橋?qū)I(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心課程，與工程實(shí)踐十分密切，其教學(xué)效果決定著專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，決定著土木工程、交通工程等專業(yè)人才培養(yǎng)的綜合質(zhì)量，且它的開設(shè)可為橋梁電算、橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)等打下基礎(chǔ)。因此，提高橋梁工程這門課程的教學(xué)水平以及學(xué)生的接受度是目前亟待解決的。然而，通過分析所在學(xué)院以及其他一些相關(guān)院校近三年橋梁工程的教學(xué)現(xiàn)狀以及學(xué)生的考察情況可知，該課程的期末考試掛科率較高，教學(xué)情況以及學(xué)生的接收情況均很不理想，通過調(diào)查分析主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面：第一，學(xué)生的認(rèn)知實(shí)踐機(jī)會(huì)較少，對(duì)橋梁設(shè)計(jì)與施工缺乏系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。第二，課程內(nèi)容涉及面廣內(nèi)容較多，教學(xué)單一，授課以PPT教學(xué)為主，學(xué)生對(duì)該課程沒有直觀的認(rèn)識(shí)，且缺乏學(xué)習(xí)興趣。第三，對(duì)于道路橋梁基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)不清。為解決上述問題，提高橋梁工程課程的教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生能更加深入地掌握該課程，本文嘗試依托BIM技術(shù)，尋求一種新的教學(xué)形式。

3 BIM技術(shù)在道路橋梁工程實(shí)踐課程中的應(yīng)用

3.1全面推行仿真教學(xué)模式

以BIM技術(shù)為核心的三維立體空間數(shù)據(jù)模型，具有可模擬化、可視化與可調(diào)整化等基本特征，為仿真教學(xué)提供了便利條件。例如，通過模擬道路橋梁工程的施工工藝應(yīng)用流程，可讓學(xué)生更加直觀、更加系統(tǒng)、更加準(zhǔn)確的了解施工流程;通過協(xié)同管理的立體化、動(dòng)態(tài)化演示，讓學(xué)生了解工程管理中協(xié)同管理的運(yùn)作流程。此外，在實(shí)際教學(xué)過程中，學(xué)生還可以自主構(gòu)建三維立體空間數(shù)據(jù)模型，加深對(duì)不同類型、不同規(guī)模工程項(xiàng)目，以及不同類型施工工藝的理解，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而強(qiáng)化其專業(yè)素養(yǎng)，滿足崗位需求。教師依托BIM技術(shù)構(gòu)建三維立體空間數(shù)據(jù)模型，可對(duì)某隧道工程主體結(jié)構(gòu)構(gòu)成進(jìn)行可視化演示，以便學(xué)生更加直觀的了解隧道工程主體結(jié)構(gòu)構(gòu)成情況與基本特征。之后對(duì)隧道工程主體結(jié)構(gòu)的施工流程予以可視化演示，促使學(xué)生深化對(duì)特定工程項(xiàng)目施工流程的認(rèn)知。

3.2橋梁BIM仿真環(huán)節(jié)

BIM即建筑信息化模型，近年來在國(guó)內(nèi)外土木工程領(lǐng)域得到了大量的推廣應(yīng)用，各生產(chǎn)單位紛紛成立了BIM技術(shù)研發(fā)中心，取得了非常好的效果。BIM技術(shù)的運(yùn)用和開發(fā)是未來土木工程領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。由于橋梁結(jié)構(gòu)體系多，構(gòu)造復(fù)雜，學(xué)生缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，教師應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，積極引導(dǎo)學(xué)生采用先進(jìn)的BIM技術(shù)，學(xué)生通過運(yùn)用BIM軟件建模，對(duì)橋梁進(jìn)行三維可視化展示，讓學(xué)生充分理解橋梁的每一個(gè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，提高學(xué)生的三維空間想象能力。橋梁施工過程同樣可以利用BIM軟件展示，使學(xué)生能夠直觀理解施工建造的全過程。教學(xué)過程中要求學(xué)生了解和掌握一種常用的BIM建模軟件，通過軟件的學(xué)習(xí)，使學(xué)生深入了解橋梁的構(gòu)造特點(diǎn)和施工方法，提高學(xué)橋梁工程課程的教學(xué)質(zhì)量。

3.3加強(qiáng)校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)和校企合作

《橋梁施工技術(shù)》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，實(shí)踐教學(xué)可以幫助學(xué)生更好地將課堂上學(xué)到的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合。但施工現(xiàn)場(chǎng)人員、設(shè)備和物資較多，工序復(fù)雜，工期較長(zhǎng)，出于安全性、時(shí)間和經(jīng)費(fèi)多方面考慮，組織學(xué)生到施工現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)參觀的可行性受限，效果也不好。針對(duì)《橋梁施工技術(shù)》課程特點(diǎn)，加強(qiáng)校企合作與校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，建立校內(nèi)橋梁仿真實(shí)訓(xùn)室、BIM實(shí)訓(xùn)室和校內(nèi)橋梁結(jié)構(gòu)與施工綜合實(shí)訓(xùn)基地，提高實(shí)踐教學(xué)的可操作性和高效性，使學(xué)生在校內(nèi)即可完成相應(yīng)的實(shí)踐學(xué)習(xí)和實(shí)訓(xùn)任務(wù)。同時(shí)，建立學(xué)習(xí)周邊的校外實(shí)訓(xùn)基地，與周邊企業(yè)建立合作關(guān)系，提高實(shí)踐教學(xué)的規(guī)范化、可行性和真實(shí)性。

4結(jié)語

目前BIM技術(shù)已在工程建設(shè)領(lǐng)域得到了一些應(yīng)用，可推動(dòng)土木工程設(shè)計(jì)與管理的發(fā)展。作為一名工科的高校教師，應(yīng)積極的思考如橋梁工程等專業(yè)課程與BIM技術(shù)的結(jié)合，順應(yīng)工程領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)工科課程的教學(xué)改革工作，更好地培養(yǎng)學(xué)生。

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