張雪穎

摘 ?要：土木工程施工技術(shù)是一門綜合性、實(shí)踐性強(qiáng)的課程，教學(xué)中涉及一些難以表述的施工工藝以及較多不常見(jiàn)的建筑空間，由于條件限制，學(xué)生不可能隨時(shí)到施工現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)，因此需要適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)演示工具。作為國(guó)家重點(diǎn)推行的新技術(shù)BIM即能滿足這種需求。結(jié)合土木工程施工課程特點(diǎn)，把BIM技術(shù)應(yīng)用到課程教學(xué)中，可有效地對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革，從而使學(xué)生有更好的學(xué)習(xí)效果。

關(guān)鍵詞：通土木工程施工 ?虛擬施工 ?教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）07（b）-0216-02

Abstract： Civil Engineering Construction Technology is a comprehensive and practical course.The content of the course involves some construction techniques which are difficult to express and a lot of uncommon building spaces.Due to the limitation of conditions， students cannot go to the construction site to study at any time， so appropriate teaching demonstration tools are needed.As a new technology， BIM， which is the focus of our country， can meet this demand.Combining with the characteristics of civil engineering construction course， the application of BIM technology in the course teaching can effectively carry out the teaching reform of the course， so that students can have better learning effect.

Key Words： Civil Engineering Construction Technology;Virtual construction;Reform in Education

土木工程施工課程由兩部分組成：施工技術(shù)和施工組織。該課程是土木工程專業(yè)學(xué)生的主干課程，它是研究房屋建造過(guò)程中所涉及的各主要工種工程的施工工藝、施工順序和施工方法的學(xué)科，實(shí)踐性、綜合性較強(qiáng)。課程要求在教學(xué)過(guò)程中針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)需要以及學(xué)生實(shí)踐知識(shí)的欠缺進(jìn)行調(diào)整，使得學(xué)生能夠順利進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)并且在就業(yè)后能將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)際，盡快適應(yīng)工作環(huán)境。本文針對(duì)該門課程的特點(diǎn)以及目前教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，結(jié)合筆者多年的教學(xué)經(jīng)歷，提出有效的改革方案，提高課程的教學(xué)效果，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，滿足行業(yè)的需要。

1 ?課程教學(xué)中存在的問(wèn)題

土木工程施工技術(shù)的課程目標(biāo)是使學(xué)生掌握建筑工程施工主要分項(xiàng)工程的方法和原理，幫助學(xué)生建立對(duì)工程施工的全局觀念，解決較復(fù)雜的工程技術(shù)問(wèn)題，了解國(guó)內(nèi)現(xiàn)行施工規(guī)范的要求，達(dá)到為生產(chǎn)一線提供高技能專業(yè)人才的目的。從事本課程教學(xué)十多年的任課教師，作者認(rèn)為該課程存在以下問(wèn)題。

1.1 教材內(nèi)容滯后

土木工程業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速，新技術(shù)、新材料、新工藝、新設(shè)備不斷涌現(xiàn)，計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)得到廣泛應(yīng)用，而教材內(nèi)容無(wú)法及時(shí)更新，對(duì)新科技新技術(shù)的覆蓋程度比較小。另一方面教材的內(nèi)容更新滯后于規(guī)范和規(guī)程的補(bǔ)充與修改。

1.2 教學(xué)課時(shí)較短

經(jīng)調(diào)查，設(shè)置土木工程專業(yè)的高等院校多數(shù)將土木工程施工技術(shù)課程設(shè)置在第六學(xué)期，40-50課時(shí)，我院安排48課時(shí)。該課程涵蓋范圍較廣，包括土方、基礎(chǔ)、砌體、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、結(jié)構(gòu)安裝、防水以及裝飾裝修等工種工程。面對(duì)沒(méi)有專業(yè)基礎(chǔ)的學(xué)生，在48學(xué)時(shí)內(nèi)只能勉強(qiáng)講完大綱規(guī)定內(nèi)容，不能擴(kuò)展，不能深入。學(xué)生雖然基本能通過(guò)考試，但缺乏對(duì)該門課程的深入理解，影響畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的開(kāi)展。

1.3 教學(xué)手段缺乏創(chuàng)新

本門課程采用多媒體結(jié)合板書的教學(xué)模式，課堂采用PPT授課，充分利用圖片、施工現(xiàn)場(chǎng)操作視頻以及Flash動(dòng)畫，幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容。但整個(gè)授課過(guò)程中，學(xué)生缺乏必要的動(dòng)手操作過(guò)程，對(duì)于有些實(shí)踐性較強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生不動(dòng)手操作，老師無(wú)法講解透徹，學(xué)生只能一知半解。

1.4 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量難以保證

本課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)包含為期一周的課程設(shè)計(jì)和四周的生產(chǎn)實(shí)習(xí)。課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括識(shí)圖、典型構(gòu)件的鋼筋下料以及梁板、柱（剪力墻）以及樓梯的模板設(shè)計(jì)。學(xué)生在先修課程中幾乎沒(méi)接觸過(guò)施工圖，識(shí)圖能力差，因此5天的時(shí)間僅僅能夠在老師的指導(dǎo)下勉強(qiáng)地完成設(shè)計(jì)內(nèi)容，不能對(duì)整個(gè)工程有全面深刻地理解。生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生人數(shù)多，難以保證實(shí)習(xí)場(chǎng)地。我院絕大部分學(xué)生自己聯(lián)系實(shí)習(xí)項(xiàng)目。學(xué)生實(shí)習(xí)場(chǎng)地過(guò)于分散，實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)有限，指導(dǎo)老師無(wú)法逐一到現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。而實(shí)習(xí)單位考慮到安全問(wèn)題，不情愿接受實(shí)習(xí)生，即使接受也盡量讓學(xué)生遠(yuǎn)離施工現(xiàn)場(chǎng)，多數(shù)學(xué)生沒(méi)能深入一線，只是了解一下工程概況，在辦公室看看圖交差。另一方面，工程施工周期長(zhǎng)，而學(xué)生實(shí)習(xí)期短，學(xué)生無(wú)法接觸一個(gè)項(xiàng)目從開(kāi)工到完工的整個(gè)過(guò)程[1]。

1.5 教師缺乏施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)

目前高校教師基本需要博士畢業(yè)，招收施工方向博士的高等院校較少，很多青年教師由結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)施工，基本上他們是直接從學(xué)生到教師的直接轉(zhuǎn)化，缺乏施工現(xiàn)場(chǎng)工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[2]。

2 ?BIM技術(shù)的引進(jìn)

2.1 建筑信息化模型BIM

BIM的英文全稱為 Building Information Modeling是一個(gè)完備的信息模型，能夠?qū)⒐こ添?xiàng)目在全生命周期中各個(gè)不同階段的工程信息、過(guò)程和資源集成在一個(gè)模型中，方便被工程各參與方使用。它能夠以三維模型所形成的數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，在計(jì)算機(jī)中模擬建立一座虛擬建筑。

2.2 BIM技術(shù)對(duì)土木工程施工課程的幫助

普通的多媒體教學(xué)只能幫助學(xué)生理解，實(shí)際操作才會(huì)使學(xué)生理解深刻，并牢牢記住。由于教學(xué)條件限制，大多學(xué)校滿足不了到施工現(xiàn)場(chǎng)邊操作邊教學(xué)的要求。把BIM技術(shù)引入施工課程教學(xué)，采用案例教學(xué)法，可實(shí)現(xiàn)施工可視化仿真教學(xué)，使學(xué)生直觀感受現(xiàn)場(chǎng)施工的氛圍[3]。

2.2.1 提高學(xué)生識(shí)圖能力

首先BIM可以幫助學(xué)生解決識(shí)圖問(wèn)題。通過(guò)課程設(shè)計(jì)可以看出學(xué)生識(shí)圖能力差，他們無(wú)法通過(guò)圖紙想象出立體實(shí)物。而BIM提供了一種視覺(jué)理念，可以將線條式構(gòu)件形成三維立體實(shí)物圖形展示在學(xué)生前;盡管在建筑業(yè)現(xiàn)在也有設(shè)計(jì)渲染，但是這種效果圖只包含構(gòu)件的大小、位置和顏色，除此以外沒(méi)有其他信息，并且不同構(gòu)件之間缺少互動(dòng)性和反饋性。而BIM中的可視化是一種能夠同構(gòu)件之間形成互動(dòng)性和反饋性的可視化。這就相當(dāng)于學(xué)生可以根據(jù)圖紙將構(gòu)件在一個(gè)實(shí)體建筑中一一比對(duì)，提高識(shí)圖能力[4]。

2.2.2 幫助學(xué)生深入了解施工工藝

BIM還可以幫助學(xué)生深入了解施工工藝。首先，構(gòu)件模型，然后對(duì)完成的模型進(jìn)行動(dòng)畫編輯以形成動(dòng)態(tài)視頻，最后將原始文件以施工邏輯串聯(lián)成完整的視頻。通過(guò)視頻展示預(yù)先演示施工現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)有條件、施工順序、復(fù)雜工藝以及重點(diǎn)難點(diǎn)解決方案。根據(jù)施工工藝，將模型導(dǎo)入到動(dòng)畫制作軟件，進(jìn)行動(dòng)作制作并導(dǎo)出視頻。將導(dǎo)出原始視頻以及項(xiàng)目相關(guān)資料進(jìn)行細(xì)化工作，除了調(diào)整順序，還應(yīng)增加特效，讓整個(gè)影片表達(dá)更加充分。另外加上配樂(lè)及配音，解說(shuō)整個(gè)工藝流程。BIM還有強(qiáng)大的模擬性，施工階段可以進(jìn)行4D模擬（三維模型加項(xiàng)目的發(fā)展時(shí)間），也就是根據(jù)施工的組織設(shè)計(jì)模擬實(shí)際施工[5]。學(xué)生就像到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際參與了工程施工一樣，解決了無(wú)法把課程搬到施工現(xiàn)場(chǎng)的難題。

3 ?存在問(wèn)題

3.1 設(shè)備投入大

目前大多學(xué)校在教室配備了多媒體。但是BIM對(duì)電腦硬件要求較高，目前的設(shè)備很難滿足要求。另外功能完備的正版BIM相關(guān)軟件都是要收費(fèi)的，且價(jià)格不菲。

3.2 制定新的課程體系及標(biāo)準(zhǔn)

把BIM融入課堂，需要制定與之相適應(yīng)的新的課程標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建新的知識(shí)體系，這方面還需要不斷探究。

3.3 對(duì)任課教師要求高

把BIM引進(jìn)課堂要求任課教師能熟練操作BIM相關(guān)軟件。BIM是近幾年發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)，掌握這門技術(shù)的教師并不多，年輕教師可以經(jīng)過(guò)培訓(xùn)達(dá)到要求，而對(duì)于年紀(jì)較大的老師是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。

4 ?結(jié)語(yǔ)

土木工程施工技術(shù)教學(xué)中引入BIM，可以充分利用BIM的現(xiàn)場(chǎng)模擬能力，使得課堂變得靈活、富有趣味，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也為教師與學(xué)生交流溝通提供了良好的條件，還能幫助學(xué)生完善知識(shí)體系。因此，要努力克服BIM教學(xué)改革道路上的種種難題，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)向操作技能轉(zhuǎn)化，為社會(huì)培養(yǎng)所需人才。

參考文獻(xiàn)

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[5] BIM后期大神為你解讀“BIM施工工藝模擬”BIM大課堂https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1606380858834585603&wfr=spider&for=pc.

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