BIM技術在橋梁施工技術課程教學改革中的應用

孫明

【摘 要】橋梁施工技術是高專道路橋梁工程技術專業的一門專業核心課程，由于專業技術要求高、專業實踐性強、涉及面廣、專業知識內容豐富，現有課堂教學方法授課難度大，不利于學生很好地理解三維構造和復雜的施工工藝，講授和學習很難緊密結合。為了更好地開展橋梁施工教學，結合 BIM 技術在工程中的應用，針對學校教學的實際條件，利用 BIM 技術并指導學生創造各種橋梁模型，創新了教學手段和方法，提高了學生學習的興趣，增強動手能力。

【關鍵詞】BIM技術；橋梁施工；教學改革

【中圖分類號】G712 【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2018）12-0031-01

引言

我國 BIM 技術的應用正處在大力發展階段。住建部編制的建筑業“十二五”規劃明確提出要推進BIM 協同工作等技術應用，普及可視化、參數化、三維模型設計，以提高設計水平，降低工程投資，實現從設計、采購、建造、投產到運行的全過程集成運用。黨的十八大提出“信息化和工業化深度融合”的精神，正在指導建筑施工行業加快轉變建筑業發展方式，增強建筑企業核心競爭力，構建現代建筑業產業發展新體系。 一、運用BIM技術教學的優越性

BIM可以根據圖紙將我們的橋梁在建模軟件中用 1：1 的比例建立起來，給學生一個直觀的認識。它和傳統的二維教學模型相比，優越性主要表現在以下方面：

（1）可以實現橋梁 720 度全面無死角的展示，比如橋梁中的支座，一般我們在橋梁圖片上只能看到其外形，在 BIM 模型中你可以把支座單獨拿出來，通過隱蔽 / 顯示功能看到它的外部和內部全貌。

（2）以往我們課堂教學中用的教學動畫大多是從網上下載的，是施工單位針對某座在建橋梁的，著重于施工工藝的完整性，都是從一座橋的基礎開始到橋面附屬結構施工完成結束，無法配合我們的教學突出重點難點。利用三維模型，我們可以自己針對教學，制作三維動畫，甚至可以引入游戲中的概念進行互動，讓學生自己操作，實現施工過程。

（3）可以在橋梁指定部位模型上添加施工信息，讓學生學完這部分構造之后，可以直接進入施工過程，實現識圖與施工的無縫對接。二、BIM 技術的特點

針對橋梁施工課程教學現狀及存在問題，運用 BIM 技術可以得到很好的解決。因為 BIM 具有以下五個特點：可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性?？梢暬杭础八娝谩钡男问剑瑢τ趶碗s造型橋梁利用 BIM 建模，提供了可視化的思路，讓人們將以往的線條式的構件形成一種三維橋梁立體實物圖形展示在人們的面前。協調性：也就是說 BIM 建筑信息模型可在建筑物建造前期對各專業的碰撞問題進行協調，生成大橋的協調數據。模擬性：模擬性并不是只能模擬設計出的建筑物模型，還可以模擬不能夠在真實世界中進行操作的事物。優化性：事實上整個設計、施工、運營的過程就是一個不斷優化的過程，在 BIM 的基礎上可以做更好的優化、更好地做優化。可出圖性：BIM 不單能為設計院出設計圖紙，還能根據不同的剖切角度出施工過程中的一些細部構造圖紙。 三、基于 BIM 技術的課程改革

1.調整教學環節，革新教學組織模式。

鐵路橋梁施工與維護課程教學模式轉變的核心：一是堅持工學結合、理實一體的課程教學方式，將理論教學與實踐教學有效對接；二是探索緊隨鐵路、柔性學期的組織模式，使得教學過程與施工過程相適應，滿足工學結合的要求。

（1）理論實踐高度結合。高職院校各個鐵道工程技術類專業中，鐵路橋梁施工一門單獨的實踐課來開設，主要是通過實踐鍛煉，來進一步培養專業技能。究其本質，它們實質屬于橋隧施工和維護的內容，與鐵路橋梁施工與維護課程密不可分。為突出其作用，將其融入到鐵路橋梁施工與維護課程中來，通過兩周的企業現場實踐教學來強化學生施工和維護技能，實現了將課堂和工地之間的場景輪換式學習，課堂與工地的深度融合，實現了理論與實踐的高度結合。

（2）緊隨鐵路、柔性學期的組織模式。由于鐵路橋梁一般具有施工周期長、任務重、難度大等特點，課程實踐教學需要根據鐵路施工情況安排實踐教學時間。為了保證理論與實踐教學的合理實施，課程教學過程中，探索了緊隨鐵路、柔性學期的教學組織模式。即根據鐵路施工橋梁施工進程安排教學進程，設置兩周的機動時間，供學生專門赴施工現場學習。

2.平等友好的師生溝通。

當前學生接受信息的渠道較多，思維活躍，對于生活及學習中所遇到的問題有自己理性的認識和想法。在教學過程中應注意觀察不同學生對橋梁施工技術這門課的不同認識：有一部分學生認為橋梁施工現場條件比較臟、較危險、施工環境惡劣、工作艱苦，今后不打算從事路橋施工方面的工作，其學習目的通常以完成學習任務為主，能通過考試、拿到學分，因此對橋梁施工技術的學習興趣較低；部分學生對橋梁施工技術有極大的興趣，并表示今后將以橋梁施工作為自己的首選就業崗位；少部分學生對該課程不夠重視，認為課堂上不認真聽講沒關系，下課后通過自己學習或者考前的突擊能夠趕回來。

3.引入橋梁結構軟件模擬仿真教學。

橋梁結構軟件（橋梁博士或者 Midas）在“橋梁施工”課程中的應用可以提高學生認知水平，在有限的兩年時間內完成學習橋梁施工項目的任務。以施工圖為載體的教學法的基礎上，進一步以項目教學法為導向，利用橋梁結構計算軟件針對項目建立相應的教學模型，項目的教學模型建立過程中，就是一個模擬真實施工工藝主要流程的過程。通過模擬項目施工過程的訓練，將職業教育內涵融入教學內容，強化職業道德和不畏艱難困苦精神的培養，著力培養面向鐵路、公路施工企業一線具有能管理、懂施工的專業技術人才，在教學過程中體現職業性、實踐性和開放性，突出應用能力，注重能力培養，兼顧可持續發展。結束語

橋梁施工課程通過幾輪改革，已經取得一定的成果，如何充實課程教學內核，從根本上提高學生的施工圖識讀核心能力，提升學生的知識層次和能力水平非常重要。通過 revit、達索等軟件進行全橋的三維建模，將二維圖紙轉化成三維實體，把復雜的橋梁構造立體化、可視化，將工藝邏輯問題簡單化、清晰化，解決教學過程中施工圖識讀，施工工藝理解效果的檢查困難、教學效果難以把握的問題，通過試點達到了教學的效果，但是對教學環境和設備要求較高，教學投入比較大，在推廣過程中各個院校要結合實際條件考慮使用。

基金項目：遼寧省職業技術教育學會科研規劃項目（LZY17354）

參考文獻

[1]楊勃，羅建華，韋笑美.“橋梁施工”課程教學方法改革的探討[J].清遠職業技術學院學報，2015（7）：93-94.

[2]張小強.淺談高職院校建筑施工技術課程教學改革[J].現代企業教育，2012（5）：104.

[3]劉紅勇，何維濤，黃秋爽.普通高等院校 BIM 實踐教學路徑探索[J] .土木建筑工程信息技術.2013，5（5）：98～10.