朱艷麗

BIM技術(shù)在高職院校建筑施工類課程中的應(yīng)用

朱艷麗

簡(jiǎn)要介紹BIM軟件的概念，依據(jù)建筑施工類課程的特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀，闡述BIM技術(shù)在建筑施工類課程中應(yīng)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(yīng)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(shí)踐性強(qiáng)、安全隱患大的特點(diǎn)，在教學(xué)中很難做到教學(xué)做一體。BIM技術(shù)的出現(xiàn)為建筑施工類課程教學(xué)改革提供了新的思路。

BIM技術(shù)簡(jiǎn)介

BIM（Building Information Modeling）建筑信息模型，是將一個(gè)建筑建設(shè)項(xiàng)目在整個(gè)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(gè)單一的模型中。同時(shí)，這個(gè)單一模型的信息中還包括施工進(jìn)度、建造過程的過程控制信息。目前在高等學(xué)校中應(yīng)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(yīng)用現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在：

基于BIM的設(shè)計(jì)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(xiàng)目的建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備的BIM模型，對(duì)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行動(dòng)態(tài)的可視化展示，使建筑工程項(xiàng)目各參與方能夠直觀地了解設(shè)計(jì)方案，評(píng)定施工的可行性及預(yù)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(duì)模型進(jìn)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(shè)備安裝管線的走向位置，以便提前發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問題，減少施工中的設(shè)計(jì)變更，避免事后結(jié)構(gòu)上開孔、設(shè)備安裝困難等問題。

基于BIM的施工模擬。BIM技術(shù)將以動(dòng)態(tài)的三維模式模擬整個(gè)施工過程與施工現(xiàn)場(chǎng)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題，對(duì)施工做出進(jìn)一步的優(yōu)化。同時(shí)對(duì)模型進(jìn)行4D、5D的模擬，讓模型產(chǎn)生一種動(dòng)態(tài)建造變化及成本變化的過程，并在此過程中對(duì)施工單位的工序模型、現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)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(yīng)用的必要性

建筑施工類課程的特點(diǎn)及教學(xué)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(xué)的施工組織設(shè)計(jì)為先導(dǎo)，以先進(jìn)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(jì)地完成工程項(xiàng)目的施工，具有涉及面廣、綜合性強(qiáng)、內(nèi)容繁雜、知識(shí)點(diǎn)多、學(xué)習(xí)難度大等特點(diǎn)。課程的主要內(nèi)容大都是針對(duì)各種工程的施工工藝、施工方法和實(shí)際操作過程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)決定了在教學(xué)中必須要注重理論與實(shí)踐相結(jié)合。

目前，大多數(shù)教師采取多媒體方式教學(xué)，有效地提高了教學(xué)效率。但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，這種多媒體教學(xué)大多偏向于播放一些圖片和錄像，缺少與學(xué)生的互動(dòng)與交流。由于建筑施工課程涉及施工技術(shù)專業(yè)知識(shí)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(jī)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(yīng)用過程等實(shí)際操作的內(nèi)容，學(xué)生只看圖片和錄像不能很好理解。另外，課程中大量的實(shí)踐性知識(shí)需要通過教師以講授方式教給學(xué)生，而建筑施工專業(yè)課教師大都缺乏實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)工程經(jīng)驗(yàn)，講課缺乏生動(dòng)性，對(duì)具體施工過程中的細(xì)節(jié)問題講不透徹，容易造成學(xué)生理論與實(shí)踐脫節(jié)的現(xiàn)象。即使聯(lián)系到一些實(shí)習(xí)單位，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)中，由于學(xué)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(xué)生參與某一分部工程的施工過程，而現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員和帶隊(duì)教師在講解的過程中不能保證面面俱到，實(shí)習(xí)效果也不太理想。

BIM技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的必要性。BIM技術(shù)可以模擬實(shí)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(yù)防和處理，指導(dǎo)后期實(shí)際施工；也可作為可行性指導(dǎo)，優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)和方案，合理配置項(xiàng)目生產(chǎn)要素，從而最大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源合理利用，對(duì)建造階段的全過程管理發(fā)揮巨大價(jià)值。目前全國(guó)建筑業(yè)已經(jīng)能夠應(yīng)用BIM技術(shù)的施工企業(yè)有10%左右，一些項(xiàng)目也率先應(yīng)用了BIM技術(shù)。因此，將BIM技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)中意義非凡。通過課堂培養(yǎng)，使學(xué)生畢業(yè)后能順利將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到工程實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)課堂理論知識(shí)向工程實(shí)踐轉(zhuǎn)化的無縫對(duì)接。

BIM技術(shù)在建筑施工類課程教學(xué)中的應(yīng)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(shí)踐相分離的問題，以建筑工程實(shí)際項(xiàng)目為案例，應(yīng)用BIM技術(shù)教學(xué)的方法主要包括以下三個(gè)方面：

以BIM技術(shù)工程應(yīng)用案例為理論知識(shí)載體，配以講授等傳統(tǒng)教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)邊講解邊施工的教學(xué)環(huán)境。利用Revit軟件建設(shè)實(shí)際工程項(xiàng)目的建筑模型、結(jié)構(gòu)模型和設(shè)備模型，并對(duì)模型做渲染和內(nèi)部及外部的漫游，使學(xué)生對(duì)工程施工情況有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。

應(yīng)用BIM軟件實(shí)現(xiàn)施工技術(shù)應(yīng)用技能合作性訓(xùn)練，通過人機(jī)互動(dòng)使學(xué)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(dǎo)入到Navisworks軟件中，模擬整個(gè)施工過程，將施工進(jìn)度加入到模型中，采用模型控制和管理施工進(jìn)度。通過整合時(shí)間和階段信息，采用軟件中的Timeliner進(jìn)行項(xiàng)目規(guī)劃與進(jìn)度安排，創(chuàng)建4D施工模擬動(dòng)畫。在模型基礎(chǔ)上進(jìn)行工程量估算與預(yù)測(cè)，控制工程成本，最終形成五維模型。通過實(shí)際工程項(xiàng)目的施工模擬，實(shí)現(xiàn)課堂與施工現(xiàn)場(chǎng)崗位任務(wù)緊密結(jié)合，對(duì)今后從事的工作崗位有清晰的認(rèn)識(shí)。

應(yīng)用BIM軟件進(jìn)行存在問題的工程情景模擬，教師鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生以團(tuán)隊(duì)方式參與討論，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際工程問題。

BIM技術(shù)的應(yīng)用激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，改善教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生綜合解決實(shí)際工程問題的能力。將施工模擬實(shí)訓(xùn)獲得的技能運(yùn)用到工程實(shí)踐中，使學(xué)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(xué)中的應(yīng)用是信息化教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合，通過虛擬施工過程的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，豐富了教師的工程實(shí)踐知識(shí)，較好地實(shí)現(xiàn)了教學(xué)做一體的項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)模式。

總之，BIM技術(shù)在建筑施工類課程教學(xué)中的應(yīng)用，豐富了信息化教學(xué)內(nèi)容，將工程技能實(shí)訓(xùn)引入課堂，為學(xué)生順利就業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（作者單位：山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院）