BIM技術在鋼筋混凝土結構教學中的應用

曾在平 胡志明

（甘肅建筑職業技術學院，甘肅 蘭州 730050）

1 導言

鋼筋混凝土結構是一門實踐性和綜合性很強的專業基礎課，作為港口工程、水利工程、土木工程等專業的主干課程，其教學的內容與現行國家、行業規范關系密切。因此，培養符合社會需求、具備豐富專業知識能力的人才是當前的首要任務。隨著經濟社會迅猛發展和計算機技術的發展，BIM技術作為一種新的技術，逐漸在建筑行業興起并興盛。學校作為人才的培養基地，其最終目的是為社會培養人才，順應社會發展也是學校發展的必然。當前鋼筋混凝土結構專業的傳統教學方式為課堂講授，即通過教師以講解、面授、講演等形式在課堂上向學生傳授知識。雖然這種教學方法效率相對較高，能快速的、有目的、有計劃地將大量知識傳授給學生，但是其也有明顯的不足之處。比如傳授方式為灌輸式，學生依賴性強，學生往往缺乏主動性和積極性，教學效果不理想。而在傳統教學的的基礎上，在教學過程中引入BIM技術將會明顯解決此類問題。BIM技術作為建筑行業一次技術革命，一起可視性、數字性、仿真性會徹底改變鋼筋混凝土結構教育的方式，在豐富和完善教學方式的同時，使得教學效果明顯提高，使得學生能夠適應未來行業的要求和社會的需要。

2 BIM技術簡述

BIM技術全稱Building Information Modeling，是建筑信息模型的英文縮寫，是以建筑工程項目的各項相關信息數據作為模型的基礎，進行 建筑模型的建立，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。BIM技術具有其自身的特點，可概括為信息完備性、可視化、模擬性、信息一致性、協調性、優化性、信息關聯性和可出圖性。BIM技術是建造管理的數據化工具，通過各種信息建立三維模型，在項目整個中期內將數據共享和傳遞，使得技術人員對建筑工程高效快速的理解和應對，提高整個項目的生產效率，有效的縮短工程的建設周期，極大地節約生產成本。

自從1975年，"BIM之父"-喬治亞理工大學的Chuck Eastman教授創建了BIM理念至今，BIM技術的研究和推廣取得了飛速發展，在相關工程領域認可度和使用度逐漸提高，已經成為復雜工程建設項目必不可少的工具。

3 BIM技術在鋼筋混凝土結構教學中的應用

3.1 BIM技術在高校的教學現狀

BIM技術作為新興的、先進的技術和理論，受到當前各工程建設行業的推崇，以及社會的高度關注，國內很多地方政府均出臺了相關鼓勵政策，以期促進BIM技術的應用和推廣。為適應社會發展和對人才能力的要求，目前很多大專院校均開始涉足BIM技術領域的教學和應用。在BIM技術教學上，國內許多高校均邁出了堅實的一步，如：哈爾濱工業大學已經在課程體系中開設了BIM技術應用課程；華中科技大學2012年在開設了第一個BIM工程碩士學位，北京工業大學也將BIM技術作為創新課程和選修課程加入到學校的課程體系。一些高校甚至將項目沙盤引進到課程的教學過程，通過BIM技術平臺，清晰的展示施工過程，在強化教學實踐的同時，豐富和完善理論研究。

3.2 BIM技術帶給鋼筋混凝土專業教學的改變

通過將BIM技術引入教學過程，可以構建三維可視化動態仿真工程，模擬各種實際案例和設計過程，將“枯燥無味”教學過程變得豐富多彩，從而激發學生主動學習的熱情，通過自主設計鋼結構混凝土工程，培養學生創造力和獨立思考的能力。利用BIM技術進行教學，將教學過程可視化，使得學生有身臨其境的感覺，感受到現場施工的氛圍。同時通過三維仿真，可以將整個工程的全部過程展示給學生，使得學生能通過全過程了解整個工程項目的流程，對大型項目有整體概念，有利于學生建立起工程項目實施和管理的框架，引導學生將所學的知識與工程實踐相結合，使其成為高素質人才。

通過該方法的實踐，不論在理論教學方面還是學生的教學效果上，都取得了積極的效果。現從以下方面加以說明。

3.2.1 激發了學生自主學習的興趣

枯燥難懂的知識內容在借助BIM技術轉化以后變得直觀具體，使得理解知識和掌握知識的過程變得輕松。改變了學生掌握知識的方式，極大的降低了學習強度，同時通過開展BIM技術的實踐課程，可以極大地激發學生獨立思考和主動思考的能力，開發其創造性。

3.2.2 提升了學生應用專業知識的能力

在實際的教學過程中，學生可以自主的通過教學模擬軟件反復的練習，熟練掌握整個工程過程的各個環節。在模擬過程中，可以通過參數的變化，觀察工程過程的進度和變化情況，從而更加深入的理解工程中各影響因素對工程的影響，為以后實際生產提供儲備。同時學校還可以組織學生進行各種形式的競賽和比賽，提升和檢驗學生掌握知識的情況，根據情況及時調整和改善教學過程。

3.2.3 促進了學校教學水平的提高和教師隊伍能力的提高

在課程當中，教師能夠通過BIM技術相關軟件，對教學內容和教學形式進行變換。可以將原來書本上的知識以實物模型直觀形象的展示給學生，使得課堂內容豐富具體，生動有趣，讓學生在接受知識的同時感受到現代科技帶給人們的便利，促進學生接受新鮮事物，提升其創造力。

3.2.4 促使教師隊伍能力的提高

教師在利用新技術新方法教學的過程中，必然會對新知識新技術進行全面了解和掌握，同時還會促使教師將原來課程內容與新內容進行融合，這個過程教師就會對原有內容進行整理，使得教師對原有課程內容更加熟識。另外，隨著BIM技術的發展，要求學校老師及時學習，更新相關知識，促使教師不斷提升知識儲備。

4 BIM技術在鋼筋混凝土結構教學中的發展建議

在高校中開展BIM技術的相關教學過程屬于大勢所趨。然而其在學校教學上的應用還處于起步階段，需要經過漫長的發展過程。政府部門對BIM技術發展和應用持積極和鼓勵的態度，出臺了很多鼓勵的政策，而BIM技術在高校真正的實施還面臨著許多問題。BIM技術在高校推行和發展可以從以下幾個方面著手：（1）加強BIM技術師資隊伍建設，在學校內建立起教學科研隊伍，提供政策和資金支持，促進教師對外交流和學習，提升BIM技術教學水平，不斷完善BIM技術理論和創新。（2）積極組織和鼓勵學生參加各種形式的BIM設計和實踐活動，激發學生的學習興趣，促進學生積極主動的學習，提高學生實踐能力，為其順利適應社會的需要，打下基礎。（3）積極尋求與企業合作，加強學校和企業的聯系，一方面，可以及時掌握BIM技術發展情況，及時更新技術水平；另一方面，可以及時了解用人單位需求，根據需求及時調整課程內容，使得學生能夠適應行業發展。

5 展望

BIM技術作為技術革命，帶給學校的也是巨大挑戰，但我相信學校通過自身努力和發展，通過合適的方法和改革，必然能夠將BIM技術融入教學過程，培養出熟練掌握BIM技術同時綜合素質過硬的創新人才，適應企業和社會的發展。