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        BIM技術(shù)在房屋構(gòu)造課程教學(xué)中的應(yīng)用
        ——以山東華宇工學(xué)院為例

        2021-06-11 12:15:44楊延茹
        黑龍江科學(xué) 2021年11期
        關(guān)鍵詞:房屋基礎(chǔ)模型

        楊延茹

        (山東華宇工學(xué)院,山東 德州 253034)

        0 引言

        BIM(Building Information Modeling)是指建筑信息模型。此項(xiàng)技術(shù)是通過(guò)錄入工程項(xiàng)目整個(gè)過(guò)程的數(shù)據(jù)來(lái)建立3D模型,然后運(yùn)用3D模型模擬建筑物的真實(shí)參數(shù)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)。將此技術(shù)合理運(yùn)用到專業(yè)課教學(xué)中有利于學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)的理解,能夠進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,改善教學(xué)效果。2019年,山東華宇工學(xué)院成功獲批建筑信息化(BIM)職業(yè)技能等級(jí)證書(shū)試點(diǎn)院校,積極開(kāi)展了學(xué)歷證書(shū)和職業(yè)技能證書(shū)相融合的工程造價(jià)專業(yè)人才培養(yǎng)及課程教學(xué)改革工作?,F(xiàn)選擇在房屋構(gòu)造課程中融入BIM技術(shù)作為試點(diǎn)進(jìn)行課程改革,為其他專業(yè)課程的改革積累經(jīng)驗(yàn)。

        1 房屋構(gòu)造課程教學(xué)現(xiàn)狀

        房屋構(gòu)造課程是土建專業(yè)(工民建方向)高職層次的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,是研究建筑物細(xì)部構(gòu)造的一門科學(xué),包括基礎(chǔ)、墻體、梁、板、柱子、樓梯、屋面、地面等房屋的基本構(gòu)造組成。該課程以工程材料、工程制圖課程為基礎(chǔ),同時(shí)也是計(jì)量與計(jì)價(jià)、施工技術(shù)、安裝工程計(jì)價(jià)與計(jì)量、建筑結(jié)構(gòu)、建筑工程造價(jià)軟件應(yīng)用、BIM應(yīng)用技術(shù)等專業(yè)核心課程的基礎(chǔ),在專業(yè)課程體系中起到了承上啟下的作用,為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)提供了一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。

        物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是隨著信息時(shí)代的不斷變革,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)向更深層次方面發(fā)展形成的新型網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù),將原有人與人之間的信息資源交流擴(kuò)展到物品之間的通訊交流,通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)、傳感器、定位系統(tǒng)等設(shè)備,對(duì)物品的相關(guān)信息按照約定好的相關(guān)事項(xiàng),進(jìn)行無(wú)差別連接,使其在使用和生產(chǎn)雙方建立對(duì)物品的信息通訊共享平臺(tái),以智能化的方式對(duì)其進(jìn)行定位、追蹤、監(jiān)控和管理。

        房屋構(gòu)造課程教學(xué)的早期主要是以理論講解為主,多數(shù)采用板書(shū)和PPT結(jié)合的多媒體教學(xué)模式。板書(shū)用來(lái)梳理章節(jié)邏輯結(jié)構(gòu),PPT用來(lái)進(jìn)行具體知識(shí)的講解。大一新生主要學(xué)習(xí)通識(shí)課程,對(duì)專業(yè)知識(shí)缺乏認(rèn)識(shí),只有籠統(tǒng)的概念,僅通過(guò)課堂上PPT展示的房屋構(gòu)件二維圖形難以建立生動(dòng)直觀的認(rèn)識(shí)。隨著教學(xué)手段和教學(xué)方式愈發(fā)多樣化,教學(xué)中增加了實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生掌握了基礎(chǔ)知識(shí)后,采用手工制作模型的方式來(lái)展示建筑物模型。由于制作過(guò)程復(fù)雜,拼接困難,只調(diào)動(dòng)了少數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,一部分學(xué)生動(dòng)手能力較差,只起到了一定作用,但效果不是很明顯,學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解不到位,導(dǎo)致整個(gè)知識(shí)體系內(nèi)容不夠連貫。隨著建筑行業(yè)的信息化推進(jìn),BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用,它的可視化、模擬性等優(yōu)點(diǎn)能大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我校嘗試在房屋構(gòu)造課程中融入BIM技術(shù),改善課堂效果,為學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

        2 房屋構(gòu)造課程知識(shí)設(shè)計(jì)

        根據(jù)學(xué)生的知識(shí)和技能培養(yǎng)需求進(jìn)行項(xiàng)目化教學(xué)設(shè)計(jì),在房屋構(gòu)造課程中融入BIM技術(shù)。把項(xiàng)目化后的課程內(nèi)容按需求進(jìn)行重構(gòu),包含基礎(chǔ)、柱、梁、墻、板、樓梯、屋面、裝修等多個(gè)項(xiàng)目。

        “呀!太對(duì)了,大爺。想從思想上幫助別人,還須自身有能力??!”楊力生聽(tīng)罷,禁不住在大腿上拍了一下,同時(shí)喊出聲來(lái)。他如撥云霧見(jiàn)到了青天那樣豁然開(kāi)朗了。于是,他立即站起身,連連向老人鞠躬,“這下子我徹底明白了,大爺,多謝您老人家指點(diǎn)之恩……”

        實(shí)踐項(xiàng)目項(xiàng)目一:獨(dú)立基礎(chǔ)實(shí)踐目的1.了解獨(dú)立基礎(chǔ)的分類(按形狀)。2.了解常見(jiàn)的獨(dú)立基礎(chǔ)的材料。3.熟悉基礎(chǔ)在建筑物中的位置及作用。4.掌握獨(dú)立基礎(chǔ)的平面圖識(shí)讀。5.掌握獨(dú)立基礎(chǔ)的立面圖識(shí)讀。6.掌握基礎(chǔ)的標(biāo)高信息識(shí)讀。實(shí)踐設(shè)備及工具安裝Revit軟件的電腦1臺(tái)。實(shí)踐任務(wù)1.熟悉獨(dú)立基礎(chǔ)的基本知識(shí)。2.用Revit軟件完成下列獨(dú)立基礎(chǔ)的模型創(chuàng)建。要求:(1)材料:C30現(xiàn)澆混凝土。(2)基礎(chǔ)尺寸見(jiàn)下圖。圖1 基礎(chǔ)平面圖Fig.1 Foundationplan 圖2 基礎(chǔ)立面圖Fig.2 Foundationelevation實(shí)踐步驟及記錄1.分析任務(wù)要求,根據(jù)要求完成獨(dú)立基礎(chǔ)的模型創(chuàng)建。2.打開(kāi)軟件,單擊左上角“應(yīng)用程序”按鈕,選擇“打開(kāi)”“族”命令,進(jìn)入“族文件庫(kù)”,打開(kāi)“結(jié)構(gòu)”文件夾-“基礎(chǔ)”文件夾-“三階獨(dú)立基礎(chǔ)”,點(diǎn)擊“打開(kāi)”命令,打開(kāi)“三階獨(dú)立基礎(chǔ)族文件”。3.刪除三階獨(dú)立基礎(chǔ)上方的第三階,改造成二階獨(dú)立基礎(chǔ)。4.在“項(xiàng)目瀏覽器”中展開(kāi)“樓層平面”視圖類別,雙擊“參照標(biāo)高”進(jìn)入“參照標(biāo)高視圖”。5.修改基礎(chǔ)平面尺寸參數(shù)和標(biāo)高參數(shù),使之符合要求(詳細(xì)操作步驟見(jiàn)學(xué)習(xí)通視頻)。6.導(dǎo)入基礎(chǔ)族到項(xiàng)目,設(shè)置基礎(chǔ)的屬性信息(兩階基礎(chǔ)底板高度、基礎(chǔ)的材質(zhì)信息)。7.布置基礎(chǔ),按照標(biāo)高要求信息布置基礎(chǔ)到項(xiàng)目模型。實(shí)踐成果提交1份獨(dú)立基礎(chǔ)電子模型。

        3 教學(xué)實(shí)施路徑

        3.1 “三教”改革

        3.1.3 教師改革

        互動(dòng)式教學(xué)法:從填鴨式教學(xué)到啟發(fā)討論式教學(xué),從學(xué)生獨(dú)立完成任務(wù)到小組共同接受任務(wù)、分析任務(wù)、合作探討完成任務(wù)、展示任務(wù)結(jié)果,極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

        現(xiàn)代有軌電車的發(fā)展使社會(huì)發(fā)展的一種必然趨勢(shì),也是緩解我國(guó)交通壓力的一種方式。蘇州作為現(xiàn)代有軌電車發(fā)展的主要城市之一,必須要有完善的駕駛員培訓(xùn)系統(tǒng),為有軌電車的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。因此,應(yīng)該選擇理論+模擬培訓(xùn)+實(shí)際操作模式培養(yǎng)駕駛員,在短時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)出高質(zhì)量的駕駛員。

        項(xiàng)目任務(wù)導(dǎo)向式教學(xué)法:基于課程項(xiàng)目化教學(xué)改革,以任務(wù)需求為導(dǎo)向,即項(xiàng)目任務(wù)→職業(yè)技能→技能要求→知識(shí)要求這一流程,要按照技術(shù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求構(gòu)建項(xiàng)目任務(wù)導(dǎo)向式教學(xué)模式。教師可借助學(xué)習(xí)通平臺(tái)下發(fā)任務(wù)書(shū)、任務(wù)實(shí)踐指導(dǎo)書(shū)、理論知識(shí)及BIM軟件操作視頻。學(xué)生要根據(jù)任務(wù)書(shū)要求對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行學(xué)習(xí),完成對(duì)知識(shí)的熟悉、理解、掌握,能夠自主完成實(shí)踐任務(wù)。

        教材選用原則:貼合“1+X”職業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)完善教材選用制度,結(jié)合人才培養(yǎng)要求和教學(xué)大綱的基本內(nèi)容選用能夠及時(shí)更新行業(yè)新規(guī)范、行業(yè)新技術(shù)應(yīng)用案例等類型的教材。要引導(dǎo)教師根據(jù)不同水平學(xué)生的特點(diǎn)自編實(shí)踐部分教材,教材形式要以項(xiàng)目為單元的活頁(yè)式、工作手冊(cè)為導(dǎo)向。

        3.1.2 教法改革

        3.1.1 教材改革

        設(shè)G=(V,E,F)是對(duì)于定理1的一個(gè)最小反例,對(duì)G的任意邊uv,G-uv有一個(gè)4-線性染色φ,并且有:

        依托緊密合作的德建集團(tuán)、聯(lián)興集團(tuán)、德興集團(tuán)等建筑企業(yè)共建既懂BIM教學(xué)理論又懂BIM實(shí)踐應(yīng)用的雙師雙能融合型教師團(tuán)隊(duì)。教師可通過(guò)參與建設(shè)各方企業(yè)的實(shí)踐鍛煉項(xiàng)目來(lái)提高對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用能力。建設(shè)各參與方可派出BIM技術(shù)人員進(jìn)學(xué)校進(jìn)行授課,實(shí)現(xiàn)校企雙方師資和技術(shù)的資源互通。

        雙師雙能型師資隊(duì)伍建設(shè)的途徑主要包括完善特色教師隊(duì)伍建設(shè)制度,通過(guò)資源整合挖潛一批“理論+實(shí)踐”融合型教師,通過(guò)校企合作解決一批教師,通過(guò)專項(xiàng)培訓(xùn)速成一批教師,通過(guò)社會(huì)力量兼職一批教師。

        3.2 教學(xué)資源建設(shè)——建設(shè)“畢業(yè)證書(shū)+BIM技能證書(shū)”融通課程

        結(jié)合BIM技能等級(jí)證書(shū)考核標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)各方的人才需求標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)人才培養(yǎng)方案目標(biāo)、課程教學(xué)大綱知識(shí)要求、校企共建融合理論知識(shí)學(xué)習(xí)和實(shí)踐應(yīng)用能力訓(xùn)練要求的課程標(biāo)準(zhǔn),開(kāi)發(fā)了房屋構(gòu)造活頁(yè)式項(xiàng)目任務(wù)導(dǎo)向式教材、BIM精品微視頻和虛擬仿真模型、課程設(shè)計(jì)方案、教學(xué)課件、教案、線上測(cè)試題等教學(xué)資源。

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