马雪晴

[摘           要]  BIM技术为一种贯穿建筑设计生命全周期的三维数字技术，在世界各国都得到了广泛应用。虽然当下BIM技术在我国建筑领域的应用只是刚刚起步，但其高效率、低成本、可视化、可预见性、协同化、所见即所得等特点却十分突出。而就国家相关政策来看，BIM技术的使用是发展装配式技术的第一要素，其能为装配式建筑提供全程指导服务，在提高建筑效率的同时降低成本。BIM技术遇上装配式，必然会掀起建筑装饰领域的技术性革命。基于此，高校应当迎合这一发展趋向，积极以BIM+装配式技术为导向来完善优化建筑结构课程体系。先概述建筑结构课程体系现状，再分析如何构建以BIM+装配式技术为导向的建筑结构课程体系，最后提出课程教学实践策略，给相关工作者以参考。

[关    键   词]  BIM+装配式技术;建筑结构课程;体系优化

[中图分类号]  G712                   [文献标志码]  A                      [文章编号]  2096-0603（2021）10-0104-02

建筑结构课程是一门实用性强的专业课程，其所涉及的學科广、综合性强，在学习之前，学生往往还需具备《建筑材料》《建筑制图》《建筑力学》等专业知识。该课程注重于培养学生的实际应用能力。以往在课堂教学中，大多完全参照教材，且教学过程大多为教师讲授，学生被动接受知识，无法实现学生主动参与其中积极学习的效果，教学效率不高。而BIM+装配式作为建筑信息化与工业化技术的融合，为业界的大势所趋，也是由专业切入行业的关键，能开阔学生视野，提升建筑结构课程学习效果。

一、BIM+装配式技术融入建筑结构课程的必要性

装配式建筑为预制构件在工地装配组装的一种建筑。在20世纪初的时候，装配式建筑开始进入人们的视野，并在20世纪60年代开始推广，英国、法国等西方国家率先进行了尝试。装配式建筑的优势在于其施工速度快而生产成本却不高，因此在短时间内便获得了广泛应用。我国在装配式建筑方面起步较晚，2015年陆续颁布装配式建筑规划，2016年决定在全国开始推广装配式建筑，并很快获得了突破性进展。

BIM技术为建筑信息模型，其能够通过三维建模，把建筑工程全寿命周期中生成的相关信息加入三维模型中，控制和管理设计、生产、施工、装修等过程，并能够依据项目在各个阶段的完成情况，来持续更新已有数据库，最后构建起多维数据模型。依靠信息化模型整合项目各阶段信息，建立起能为项目各方一起分享的资源信息平台。

高校是培养人才的后备基地，学校在开展建筑结构课程教学的过程中，可以融入BIM+装配式技术来建构课程体系，培养出专业领域实践型人才。BIM+装配式技术能够让学习建筑结构课程的学生切身体验建筑结构搭建过程，模拟装配式建筑施工各个预制构件，熟悉装配式建造的整个流程，同时还能自由模拟调整构件尺寸，自由搭建建筑。学生依靠BIM+装配式技术，能真实沉浸体验施工现场，弥补原本课堂教学无法到施工现场观看实际施工过程的不足。在巩固基础知识的同时，设计实验与操作，解决实际操作问题，强化学生的创新能力。

二、以BIM+装配式技术为导向的建筑结构课程体系构建

（一）课程教学目标

以BIM+装配式技术为导向来开展建筑结构课程教学，能改变过去教师的传统灌输式教学模式，强调“学生为中心”的教学理念，开放学习资源、开放学习空间，以学生学习为主，教师教学为辅，教师尊重学生思想，引导学生主动积极地投入到建筑结构课程学习中去，共同完成理论、实践环节，获得知识和技能。

建筑结构这门课的教学目标在于通过课堂理论教学和实践项目，让学生掌握梁、柱、板等构件的计算原理与方法，掌握钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构等结构设计方法及施工图绘制，锻炼学生的计算、绘图能力。在学生学习过程中，使其建立空间思维意识，完善对房屋结构的概念;达成“懂设计、能施工、会管理、善创新”的强技能高素质人才培养目标。

（二）课程教学设计

依据建筑结构课程教学目标，设计理论教学和实践教学这两个环节，理论环节是课堂上进行讲授，实践环节是平台开展实训。根据建筑类相关企业的岗位需求，对课程教学进行改革，遵循“理论+实践+典型工程任务+职业技能训练”的设计流程，构建起“理实一体化”教学模式，并且要在课程的各个环节中融入BIM+装配式技术，更好地达成课程教学目标。例如，理论环节包括课堂理论教学与课后强化实训，上课依托BIM+装配式构件资源库来进行知识点的详细讲授，下课依托BIM仿真平台来进行构件建模实践;而实践环节则依托工作任务来训练职业技能，依托BIM+装配式仿真平台建模来进行实践。

（三）创新教学模式

将BIM+装配式技术融入建筑结构教学中，建立BIM+装配式建筑构件资源库，并不断增加BIM虚拟构件的数量、种类与规格，逐步实现预制构件库的标准化。在教学过程中，可以用BIM技术将装配式建筑构件形象地展示在学生眼前，以虚拟模型来讲解知识点，学生理解起来更轻松。在课堂理论教学完毕后，还可以依托BIM+装配式技术构建的平台来开展课后实训。学生可以在平台上运用教师上课所讲知识点来进行建模，巩固吃透课程教学的重难点。依靠课堂和仿真虚拟平台配合使用的“理实一体化”教学模式，不仅能解决高校教学场地、教学环境等方面的欠缺问题，还能全面提高学生建筑方面的专业素质与职业技能。

（四）课程考核评价

建筑结构课程中的理论环节与实践环节都可作为建筑类专业的独立课程。理论环节的考核包括过程考核和期末考试终结考核，而实践环节考核则分为过程考核和任务考核。当然，无论是理论环节的实训还是实践环节的任务完成，都要应用BIM+装配式技术来进行模型实践能力考核，体现“理实一体化”教学模式理念。

三、以BIM+装配式技术为导向的建筑结构课程教学实践

（一）以BIM+裝配式技术为导向的理论环节

在建筑结构课程理论环节，教师在讲解知识点的时候，可以用BIM技术来构建标准化的装配构件模型资源库，以此丰富课程可视化的教学资源，弥补课程教学资源的不足。另外，通过BIM技术能够将过去平面的线条式的平面装配式构件变成三维立体信息模式，学生可以直观地观察其细节，视觉效果良好，学生的学习兴趣也高。BIM资源库的模型对装配式构件的信息化表达，构件加工图通过BIM模型直接完成和生成，不但能清晰地传达传统图纸的二维关系，还能清晰表达复杂的空间内部关系，并将离散的二维图纸信息集中于一个模型中。如果在现实施工中，这样的模型可以很好地实现和预制工厂的协同与对接。运用BIM+装配式仿真平台讲授完相关知识点后，课后巩固可让学生及时进行操作，以加深对知识点的理解。学生在课后自己实践操作，不但能增强理论知识的应用，还能锻炼BIM+装配式仿真平台操作能力。

例如，教师在给学生讲授建筑制图课程的时候，先以BIM技术装配式资源库给学生进行三维投影建立、形成、展开的演示，加强学生对结构构件剖面的了解;放大或缩小三维投影，来帮助学生掌握施工的节点细节。在课后，学生可以根据教师上课所讲知识在平台上尝试绘制，选出自己的最佳作品上交给教师，由教师进行打分、评价，并点明其不足之处帮助改正，最后获得更加符合真实构件的BIM作品。

（二）以BIM+装配式技术为导向的实践环节

在建筑结构课程教学中，学生遇到的主要问题就是空间想象力不足。过去传统的教学模式是平面化的，没办法让学生站在三维空间的角度进行思考，加上学生并无参与建筑工程设计、实施的经验，因此理解起来更加困难。对此，教师在教学中最重要的就是调动学生的联想，激活学生的思维。通过将BIM+装配式技术融入建筑结构课程教学中，教师可以通过沉浸式的装配建筑空间构建让学生直观观察三维场景，强化其空间想象力。通过BIM+装配式技术，建筑物能够被拆分为多个部分，而建筑物的光影变化、建筑物材料的使用，也能在学生的脑海中初步构建起真实建筑场景。

例如，教师在教完学生建筑结构识图的时候，可以通过BIM+装配式技术来布置典型工程任务，对学生的职业技能进行训练，以帮助学生快速掌握并实际运用知识。教师可以用典型装配式工程建筑结构图纸来进行三维投影图的动态模拟，并对其外部造型和内部构件设计进行仿真演示，着重突出建筑结构的细节。然后，教师根据现有模型与1：1实训模式，将学生分为5～6个人一组，根据典型实际的工程施工图，应用BIM+装配式技术，将其贯穿于建筑结构与图纸识别的整个过程。学生模拟“工作室”，任务负责人将装配式建筑施工图纸识读工作分配给技术员，而技术员的主要任务是根据二维施工图纸来进行BIM三维建模，同时其他岗位的工作人员也需做好前期准备工作。学生全程参与到建筑结构的构建过程中，完成任务后，能显著提升学生的理论应用能力和专业技术实践能力。

总而言之，BIM+装配式技术是建筑行业发展的重要方向，将其应用于高校建筑结构课程体系构建中，一方面能帮助学生直观理解并掌握相关建筑结构知识;另一方面能顺应时代要求，培养更高素质的技术人才。学校可从课程教学目标、课程教学设计、创新教学模式、课程考核评价等方面着手完善优化课程体系，创新理论教学环节，激发学生学习兴趣，加强实践训练环节，强化学生实际应用，为其日后走上工作岗位奠定坚实基础。

参考文献：

[1]高路恒.“信息时代”优质院校碎片化混合式课程教学改革实证研究：以《装配式建筑混凝土结构施工》课程为例[J].科技风，2019（13）：17.

[2]曾在平，胡志明，李斌.装配式建筑在建筑结构课程的“BIM工作室”实训教学模式研究[J].中国标准化，2018（16）：54-55，58.

编辑 郭小琴