馮有良　葛翠萍　馮曉慶

【摘 要】本文先介紹工程結(jié)構(gòu)教學(xué)現(xiàn)狀，再結(jié)合BIM技術(shù)特點(diǎn)，解決如何在工程結(jié)構(gòu)課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)融入BIM技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】工程結(jié)構(gòu) BIM技術(shù) 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.16.206

一、工程結(jié)構(gòu)教學(xué)現(xiàn)狀

工程結(jié)構(gòu)是工程管理專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)與專業(yè)必修課程之一。其學(xué)習(xí)需要學(xué)生具備扎實(shí)的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和工程力學(xué)等專業(yè)課程基礎(chǔ)；加之教學(xué)內(nèi)容多，課內(nèi)學(xué)時(shí)較少，與工程實(shí)踐密切相關(guān)等特點(diǎn)，目前該課程教學(xué)難以達(dá)到理想效果。

1.學(xué)生缺乏足夠的工程實(shí)踐機(jī)會(huì)，對(duì)工程結(jié)構(gòu)體系感性認(rèn)知不夠。

工程結(jié)構(gòu)課程一般安排在大學(xué)二年級(jí)下學(xué)期，學(xué)生主要學(xué)習(xí)了通識(shí)教育課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)較少，對(duì)工程結(jié)構(gòu)體系缺乏必要的感性認(rèn)識(shí)。

2.課程內(nèi)容涉及面廣且內(nèi)容較多，課內(nèi)學(xué)時(shí)相對(duì)偏少。

工程結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容基本概念多、計(jì)算公式多、系數(shù)符號(hào)多、構(gòu)造要求多、教學(xué)環(huán)節(jié)多，且教學(xué)計(jì)劃僅安排5個(gè)學(xué)分課時(shí)，給學(xué)生學(xué)習(xí)增加較大難度。

3.教師學(xué)生對(duì)該門課程的重視程度不夠。

工程結(jié)構(gòu)課程一般由土木工程教研室的結(jié)構(gòu)工程專業(yè)教師教授，授課教師對(duì)工程管理專業(yè)特點(diǎn)和相關(guān)專業(yè)知識(shí)了解不多，很難結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)因材施教。

二、BIM技術(shù)及其特點(diǎn)

BIM是Building Information Modeling（建筑信息模型）的英文縮寫，是運(yùn)用三維數(shù)字技術(shù)、集成構(gòu)建工程項(xiàng)目各項(xiàng)相關(guān)信息的數(shù)據(jù)模型，是應(yīng)用于設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維、管理的數(shù)字化技術(shù)，具有以下特點(diǎn)。

1.可視化。

可視化即“所見所得”，將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)二維線條式構(gòu)件轉(zhuǎn)變?yōu)槿涣Ⅲw實(shí)物展現(xiàn)在相關(guān)者面前，同時(shí)同構(gòu)件之間形成互動(dòng)性和反饋性。

2.協(xié)調(diào)性。

協(xié)調(diào)性可以實(shí)現(xiàn)至少兩個(gè)方面內(nèi)容，一是工程項(xiàng)目各參與方或者利益相關(guān)者之間的協(xié)調(diào)；二是設(shè)計(jì)階各個(gè)專業(yè)之間的碰撞檢查及其他相關(guān)問題的協(xié)調(diào)。

3.模擬性。

在工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段、招投標(biāo)階段、施工階段、運(yùn)維階段均可實(shí)現(xiàn)各類模擬，例如設(shè)計(jì)階段的日照模擬，招投標(biāo)和施工階段的4D虛擬施工。

4、優(yōu)化性。

工程項(xiàng)目全壽命周期可實(shí)現(xiàn)不斷優(yōu)化，具體包括工程項(xiàng)目方案優(yōu)化和特殊項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)化。

三、BIM技術(shù)在工程結(jié)構(gòu)教學(xué)中的應(yīng)用

1.做好先修課程教學(xué)過程中BIM相關(guān)內(nèi)容的植入。

目前，國(guó)內(nèi)外能夠?qū)崿F(xiàn)BIM技術(shù)交互式教學(xué)的高校較少，大多數(shù)高校采用單一課程模式開設(shè)BIM課程[1]，此種模式教改效果并不理想。筆者認(rèn)為應(yīng)該在傳統(tǒng)培養(yǎng)體系基礎(chǔ)上，相關(guān)課程教學(xué)過程中植入BIM技術(shù)相關(guān)內(nèi)容，循序漸進(jìn)達(dá)到理想的教學(xué)目的。工程結(jié)構(gòu)先修課程為工程管理概論、工程制圖、房屋建筑學(xué)，在上述三門課程中依次植入BIM的發(fā)展與簡(jiǎn)介、2D設(shè)計(jì)與BIM設(shè)計(jì)、BIM軟件與建模方法。確保學(xué)生掌握BIM基本理論，熟悉常用建模軟件，能夠構(gòu)建簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)構(gòu)件模型。

2.日常課堂教學(xué)環(huán)節(jié)注重BIM技術(shù)的運(yùn)用。

工程結(jié)構(gòu)課堂教學(xué)過程中，運(yùn)用Revit軟件構(gòu)建模型、渲染、施工圖出圖、出明細(xì)表等基本操作，向?qū)W生教授碰撞檢查、模型修改等內(nèi)容。通過直觀三維構(gòu)件模型，能夠更加清晰的表現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)及構(gòu)件之間的關(guān)系；通過族中參數(shù)可以讓學(xué)生清楚的知道構(gòu)件幾何信息、材料信息和邏輯信息。以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課堂教學(xué)為例，通過Revit軟件構(gòu)建梁、柱模型，能夠直觀具體的表現(xiàn)構(gòu)件尺寸、混凝土標(biāo)號(hào)、鋼筋種類、鋼筋數(shù)量、鋼筋位置等。這樣一來教學(xué)效果就會(huì)好很多，并且學(xué)生會(huì)在潛移默化中形成結(jié)構(gòu)的空間概念。

3.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)加大相關(guān)軟件應(yīng)用力度。

每次實(shí)驗(yàn)操作之前，通過軟件模擬可以使得學(xué)生更好的掌握實(shí)驗(yàn)要領(lǐng)，可以更加具體的知道所需實(shí)驗(yàn)材料的種類、數(shù)量，可以更加明確的掌握整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程，最終提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。工程結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)一般選擇單層工業(yè)廠房設(shè)計(jì)或者單向板肋梁樓蓋設(shè)計(jì)，這兩個(gè)設(shè)計(jì)選題均可運(yùn)用Revit等建模軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。以單向板肋梁樓蓋為例，可以要求學(xué)生通過運(yùn)用Revit軟件布置樓蓋結(jié)構(gòu)。通過建模使得學(xué)生更好的認(rèn)知板、次梁、主梁等構(gòu)件的相對(duì)位置關(guān)系及荷載的傳遞路線，明確各個(gè)構(gòu)件中的鋼筋哪些是計(jì)算配筋，哪些是構(gòu)造配筋，并且可以直觀的看到各種類型鋼筋的位置和數(shù)量。

四、結(jié)語

BIM技術(shù)在工程建設(shè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢(shì)，作為教育者而言，積極思考相關(guān)課程和本專業(yè)怎樣推動(dòng)或適應(yīng)建筑業(yè)BIM的發(fā)展，克服BIM教學(xué)改革困難勢(shì)在必行。

【課題來源：濰坊學(xué)院課題 課題類別：教學(xué)改革研究項(xiàng)目 課題編號(hào)：2016XJ015 課題名稱：工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)模式及運(yùn)行機(jī)制創(chuàng)新研究 】

論文說明：本文是2016年濰坊學(xué)院教學(xué)改革研究項(xiàng)目“高校實(shí)踐教學(xué)模式及運(yùn)行機(jī)制創(chuàng)新研究”的階段性研究成果。

參考文獻(xiàn)

[1]張尚，任宏，Albert P.C. Chan. BIM的工程管理教學(xué)改革問題研究（一）[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2015， 36（1）：113-116.

[2]張尚，任宏，Albert P.C. Chan. BIM的工程管理教學(xué)改革問題研究（二）[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2015， 36（2）：92-96.