唐純翼

摘 要： 文章在科學(xué)、客觀地評(píng)價(jià)土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)，將BIM技術(shù)應(yīng)用到土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)中，構(gòu)建了“實(shí)體試驗(yàn)+BIM試驗(yàn)”的土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)體系。

關(guān)鍵詞： BIM 土木工程材料試驗(yàn) 教學(xué)體系

BIM即建筑信息模型，是用數(shù)字表達(dá)建設(shè)項(xiàng)目的物理和功能特性，貫穿建設(shè)工程項(xiàng)目的全生命周期，即項(xiàng)目的可研、立項(xiàng)、決策、建設(shè)準(zhǔn)備、實(shí)施和運(yùn)營(yíng)等全過(guò)程所有階段，要求在不同階段由建設(shè)項(xiàng)目參與者提供相關(guān)數(shù)據(jù)，建立與實(shí)際情況一致的建設(shè)工程信息庫(kù)數(shù)字模型[1]。由于BIM在可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性等方面的卓越表現(xiàn)，BIM技術(shù)的應(yīng)用在工程領(lǐng)域已如火如荼[2]。

將BIM技術(shù)應(yīng)用于高校教育屬于全新領(lǐng)域，研究成果較少。本研究BIM技術(shù)植入土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)中，創(chuàng)新了試驗(yàn)教學(xué)方法，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力。

1.土木工程材料試驗(yàn)現(xiàn)狀與評(píng)價(jià)

1.1試驗(yàn)現(xiàn)狀

吉首大學(xué)開(kāi)設(shè)的土木工程材料實(shí)驗(yàn)均為實(shí)體試驗(yàn)，類(lèi)型包括土木工程材料的基本物理性質(zhì)試驗(yàn)、水泥試驗(yàn)、混凝土用骨料試驗(yàn)、普通混凝土試驗(yàn)、砂漿試驗(yàn)、砌墻磚試驗(yàn)、鋼筋試驗(yàn)、石油瀝青試驗(yàn)等（見(jiàn)下表）。

1.2試驗(yàn)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

如上表顯示，吉首大學(xué)開(kāi)設(shè)的土木工程材料實(shí)體試驗(yàn)具備如下特點(diǎn)：

沿襲了傳統(tǒng)的土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)方法，即按教學(xué)順序與教學(xué)內(nèi)容安排試驗(yàn)教學(xué)，需要較長(zhǎng)時(shí)間才能完成。

需要具備較多的試驗(yàn)設(shè)備與較大的試驗(yàn)場(chǎng)地，試驗(yàn)前期投資較大，設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用較高。

試驗(yàn)消耗資源較多，若重復(fù)試驗(yàn)需要的資源更多，試驗(yàn)效率不高。

試驗(yàn)多為驗(yàn)證性類(lèi)型，設(shè)計(jì)性與綜合性試驗(yàn)類(lèi)型缺乏，不利于學(xué)生創(chuàng)新性教育。

2.基于MIB的土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建

2.1指導(dǎo)思想

依據(jù)“理論夠用，應(yīng)用優(yōu)先”的原則，選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)內(nèi)容，采用植入式的方式構(gòu)建土木工程材料BIM實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。以直觀、生動(dòng)、形象、可視、交互的教學(xué)形式取代傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)，展示土木工程材料的結(jié)構(gòu)、性能、應(yīng)用及儀器設(shè)備的構(gòu)造、操作流程等知識(shí)難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生由“被動(dòng)接受”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸鲃?dòng)探究”的實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)。

2.2總體框架

采用傳統(tǒng)試驗(yàn)與BIM試驗(yàn)相結(jié)合的方式，將土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分為實(shí)體試驗(yàn)與BIM試驗(yàn)兩部分。實(shí)體試驗(yàn)以驗(yàn)證性試驗(yàn)為主，BIM試驗(yàn)以設(shè)計(jì)性試驗(yàn)、綜合性試驗(yàn)與創(chuàng)新性試驗(yàn)為主。實(shí)體試驗(yàn)與BIM試驗(yàn)自成體系又相互支撐，形成一個(gè)土木工程材料試驗(yàn)的有機(jī)整體。在實(shí)際教學(xué)時(shí)，根據(jù)教學(xué)進(jìn)度可平行或交叉進(jìn)行（見(jiàn)下圖）。

2.3改革措施

2.3.1建設(shè)MIB教學(xué)隊(duì)伍

開(kāi)展MIB試驗(yàn)需要一批熟練掌握BIM技術(shù)的教師，因此加強(qiáng)BIM教學(xué)師資建設(shè)是首要任務(wù)。通過(guò)自身培訓(xùn)與引進(jìn)具有BIM實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工程人員加入教師隊(duì)伍，是構(gòu)建BIM技術(shù)教師團(tuán)隊(duì)的有效方法。

2.3.2構(gòu)建BIM試驗(yàn)平臺(tái)

BIM試驗(yàn)平臺(tái)是使BIM技術(shù)融入實(shí)踐教學(xué)的硬件基礎(chǔ)，因此學(xué)校應(yīng)盡快下定決心構(gòu)建。鑒于吉首大學(xué)BIM基礎(chǔ)較弱，為盡快形成BIM實(shí)踐教學(xué)能力，可先建設(shè)BIM模擬試驗(yàn)室，以滿(mǎn)足相關(guān)急需課程如土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)的需求。

2.3.3創(chuàng)新BIM試驗(yàn)教學(xué)方法

BIM試驗(yàn)對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的強(qiáng)大作用毋庸置疑，但要處理好實(shí)體試驗(yàn)與BIM試驗(yàn)的正確關(guān)系。對(duì)于土木工程材料試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，一定的實(shí)體試驗(yàn)是必需的，因此BIM試驗(yàn)只能是植入式的，不能用BIM試驗(yàn)取代所有的試驗(yàn)。

2.3.4制訂BIM激勵(lì)機(jī)制

BIM技術(shù)用于教學(xué)屬于新興領(lǐng)域，需要制訂相關(guān)激勵(lì)機(jī)制來(lái)推動(dòng)BIM技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用。成立BIM技術(shù)應(yīng)用工作室、開(kāi)設(shè)BIM技術(shù)教學(xué)應(yīng)用課題等，都是行之有效的方法。

3.問(wèn)題與討論

3.1吉首大學(xué)目前還沒(méi)有BIM基礎(chǔ)，如沒(méi)有BIM技術(shù)平臺(tái)、沒(méi)有熟練掌握BIM技術(shù)的教師等，因此項(xiàng)目實(shí)施的前期任務(wù)艱巨。

3.2 BIM技術(shù)對(duì)于土木工程專(zhuān)業(yè)至關(guān)重要，因而開(kāi)設(shè)BIM課程，將BIM技術(shù)應(yīng)用于課程教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生BIM技能及創(chuàng)新能力的有效途徑。

3.3在實(shí)際教學(xué)應(yīng)用中，需要給學(xué)生強(qiáng)化的是BIM理念，即用工程化的數(shù)字信息描述現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體建筑，建立數(shù)字化的工程信息模型供工程全生命期使用。BIM理念與BIM軟件不是一回事，不能將BIM的作用與價(jià)值等同或歸功于BIM軟件。

3.4雖然BIM技術(shù)應(yīng)用于土木工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)之中還存在諸多難點(diǎn)，但假以時(shí)日，BIM之花一定會(huì)在土木工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)苑中全面綻放。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊勇，李友彬.國(guó)外BIM的發(fā)展及其對(duì)我國(guó)土木工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的啟示[J].高等建筑教育，2016（3）：46-49.

[2]張憲江.BIM技術(shù)在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2016（3）：216-218.