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BIM 技术在“桥梁施工”课程教学改革中的应用研究*

2020-11-28田曼丽伍锡梅

科技与创新 2020年19期
关键词:桥梁施工桥梁工程桥梁

田曼丽,王 杰,伍锡梅

(重庆交通职业学院,重庆402247)

BIM 技术是建筑信息模型的简称,具有可视化、协调性、模拟性、优化性等显著特征,因此被广泛地应用到“桥梁施工”课程教学中,并获得了高校相关教育工作者的一致好评。随着BIM 技术的不断发展,社会需要更多的BIM 项目管理人才参与到经济建设中。对于桥梁工程专业来说,传统的教学模式已经无法满足社会经济发展的需求,教师在“桥梁施工”课程教学过程中要重视对BIM 技术的应用,才能实现教学模式的改革和创新,从而提高“桥梁施工”课程教学的质量和效率,以保证高校教育事业能够朝着积极、稳定、健康、可持续的方向发展。

1 BIM 技术应用于桥梁施工课程教学的优势

1.1 技术先进

随着BIM 技术在桥梁施工中的不断推广和普及,有大量的施工企业开始加大了对BIM 技术培训力度,并将BIM技术更好地应用到桥梁施工中。此外,高校也将BIM 技术应用到了“桥梁施工”课程教学中,不仅有效地激发了学生学习的积极性、主动性和自发性,而且有利于更加全面、清晰地演示桥梁的设计与施工整个过程,从而极大地提高了学生对相关知识的学习效果。

1.2 培养专业对口的技术人才

随着中国信息技术的不断发展和进步,社会需要大量的BIM 技术应用型人才,为此,对高校的“桥梁施工”课程教学提出了更高的要求[1],要求高校教师结合施工企业的发展需求,培养出既精通BIM 技术又精通专业知识的全面性人才。因此,教师在“桥梁施工”课程教学过程中要将BIM技术融入到实际的教学工作中,在培养学生专业技能的同时,也能促进学生熟练掌握BIM 技术,使学生在未来的工作中能够更好地运用BIM 技术,从而培养出符合社会发展需求的BIM 技术人才,不断提高学生的核心竞争力。

1.3 提高学校竞争力

通过将BIM 技术与高校“桥梁施工”课程教学进行有效结合,一方面,实现了高校教学模式的改革和创新;另一方面,有利于高校紧跟时代发展的步伐,为社会培养出高能力、高素质、高水平的BIM 技术人才,从而实现学校核心竞争力的全面提高。

2 传统桥梁施工课程教学存在问题

2.1 识图费时费力

识图是“桥梁施工”课程教学的重要内容,在传统教学模式下,学生在对桥梁工程进行设计的过程中,需要采用传统的识图方式,完成对桥梁各个结构图的设计,这种识图方式费时费力[1],且无法有效地检验图纸设计的准确性和合理性。另外,“桥梁施工”课程还涉及了桥梁施工技术的相关知识,教师在“桥梁施工”课程教学过程中需要组织学生完成施工方案的设计。如果采用以上传统识图的方式,则会为后期调整施工方案增加一定的复杂流程。

2.2 可视性较差

教师在“桥梁施工”课程教学过程中,由于桥梁施工过程比较复杂,学生很难接触和了解桥梁的整个设计和构建过程,又加上传统的教学模式展示的桥梁设计图可视性较差,导致学生无法有效地理解桥梁三维实体平面图纸的真实绘图效果[2],这样不利于培养学生三维空间想象力。而且在传统教学模式下,学生在对桥梁进行设计的过程中,一旦改变了设计方案的部分内容,将会严重影响桥梁工程的整体设计效果。

2.3 适应性较差

在传统教学模式下,“桥梁施工”课程教学涉及了大量的配套图纸,每一套设计图只能适用于特定的桥梁施工设计。一方面,导致后期的桥梁结构设计无法继续使用,需要重复设计新的桥梁结构图;另一方面,极大地降低了设计图的适应性,从而严重影响了学生桥梁施工设计能力的提高。此外,由于桥梁施工设计图的适应性比较差,学生需要根据特定的场景重新设计,教师需要对学生的设计作品重新检查和修改,整个过程过于复杂,容易出现一系列问题,无法达到理想的教学效果。

3 BIM 技术在桥梁施工课程教学改革中的应用策略

为了充分发挥BIM 技术的应用优势,实现“桥梁施工”课程教学的改革和创新,现提出一系列行之有效的策略,策略具体内容如下。

3.1 建立桥梁BIM 教学体系

为了充分发挥出BIM 技术的应用优势,教师首先要对大一新生进行BIM 技术相关知识的培训和讲解,从而让大一新生对BIM 技术有一个初步的了解;其次,教师根据“桥梁施工”课程教学目标,将BIM 技术知识与“桥梁施工”课程知识进行充分融合,从而更好地体现出BIM 技术在桥梁施工中的具体应用,让学生在学习“桥梁施工”课程的同时,也能对BIM 技术的应用有一个初步的了解和掌握。由此可见,通过科学、合理的建立桥梁BIM 教学体系,一方面有利于提高学生熟练应用BIM 技术的能力;另一方面,为有效地培养学生的创新思维提供了有力保障。

3.2 桥梁工程结构设计

为了让学生充分了解和掌握BIM 技术在“桥梁施工”课程中的应用内容,提高学生桥梁工程结构设计水平,教师在实际的“桥梁施工”课程教学过程中,要对BIM 技术相关知识进行有针对性的试讲。要选出施工单位经常用到的软件,如madia 和Revit,并采用多媒体的教学方式,将这些软件的使用方法以视频播放的形式展现给学生,让学生在观看视频中对软件的使用方法有大致的认识和了解;教师采用模拟演示的方式,向学生展示三维建模与虚拟施工的整个过程[3-4]。此外,教师还要科学、合理地引导学生利用BIM 技术实现对桥梁工程空间模型的构建。教师还可以为学生讲解设计桥梁主体结构时需要注意的事项,从而确保学生能够顺利地设计出桥梁的主体结构。为了有效地提高教学演示效果,还要对构建的桥梁相关模型进行截图,并将截图后的桥梁模型以PPT 的方式展示给学生,从而加深学生对所学知识的认识和理解。

3.3 桥梁工程施工

为了将BIM 技术更好地应用到桥梁工程的施工中,教师可以充分利用BIM 虚拟现实技术,采用模拟桥梁施工情景的方式,开展“桥梁施工”课程教学工作,从而极大地提高教学效率和效果。采用模拟教学的方式,借助虚拟现实系统这一工具,对桥梁施工的整个过程进行现场模拟,从而有效地应用桥梁施工技术与BIM 技术有机结合的新型教学模式,更好地实现了“桥梁施工”课程教学手段的改革和创新。

此外,教师在实际的“桥梁施工”课程教学过程中,还要将BIM 技术充分地融入到桥梁建模中,采用多媒体的方式,演示桥梁虚拟仿真施工的整个过程。通过采用虚拟仿真的方式,在学生观察桥梁施工所有流程的过程中,有利于学生进一步加深对桥梁施工理论知识的理解,同时,对桥梁程施工相关问题也有了更深层次的认识和理解。

3.4 桥梁BIM 技术应用培训

为了进一步提高学生学习桥梁BIM 技术的效率和效果,教师要重视对桥梁BIM 技术应用培训工作的开展。首先,教师鼓励对BIM 技术有兴趣的学生积极参与到桥梁BIM 技术应用培训环节中。其次,要从最基本的BIM 技术知识入手,比如CAD 制图学习,教师引导学生操作相关Revit 软件,并训练学生的基本建模能力。为了让学生熟练掌握桥梁模型的构建,教师还要针对桥梁相关知识的教学需求,引导学生学习CADIA 软件、MIDAS 软件和ANSYS 软件等建模软件的使用方法,从而不断地提高学生的桥梁结构建模能力。教师可以让学生参与到实际工程的设计中,在有效配合施工企业的基础上,将BIM 技术更好地应用到实际工程的施工中。

此外,高校还可以为学生举办BIM 技术技能大赛,让学生在技能大赛中,不断地提高自身的桥梁建模能力、解决桥梁工程问题的能力,从而有效地训练学生的创新思维和实践操作能力。

4 结语

综上所述,加强BIM 技术的应用对有效实现高校“桥梁施工”课程教学改革和创新具有非常重要的现实意义,因此,要想从根本上提高BIM 技术的应用水平,实现桥梁建设工作的有效开展,高校教师必须从以下几方面入手:①建立桥梁BIM 教学体系,确保教学体系的完整性和系统性;②要加强对桥梁工程结构的设计和桥梁工程的施工;③重视对桥梁BIM 技术应用培训工作的开展,只有这样,才能充分发挥出BIM 技术的应用优势,从而最大限度地提高桥梁施工课程教学的质量和效率,为更好地培养出桥梁工程优秀技术人才打下坚实的基础。

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