将BIM技术引入装配式混凝土结构实训教学的研究

胡志明 曾在平

（甘肃建筑职业技术学院，甘肃 兰州 730050）

0 绪论

装配式结构人才培养是当下高职教育的重点工作之一，课程实训教学是人才培养的关键环节。但现阶段全国各大高校，培养模式局限，培养力度及培养成效甚微。现有的实训模式离教学目标仍然有一定的距离。针对装配式结构课程实训理论性强，实践性薄弱的特点，本文在国内外已有研究的基础上，结合装配式建筑人才培养现状，探索如何在装配式混凝土结构实训课程中将BIM 技术充分渗透，通过实训增强装配式结构课程教学中的实操性，促进BIM 技术与装配式结构的融合，为装配式建筑专业的开设以及实训课程的开展提供支撑。

1 BIM 技术及装配式结构人才培养现状

1.1 国外现状

许多发达国家已开展了一系列的课程及教革研究，致力于将BIM 技术充分融入高校装配式建筑实践教学环节[1]。在美国，截至2012年BIM 的应用率已达到71%，相比五年前增加了43%[2]。但仍有部分学校并未将BIM 技术渗透到实践课程，如Becerik-Gerber 等人[3]统计到，美国高校仍有36%的工程管理专业并未将BIM 技术引入人才培养方案中。在日本，BIM 技术在装配式结构中的应用也取得了不少成果，且BIM 技术教育与装配式建筑人才培养相互促进共同发展。

1.2 国内现状

我国的高等院校部分建工类专业也相继开设了BIM及装配式建筑理论课程，但目前很少有高校开设BIM 实践操作课程以及装配式建筑实训课程。杨亚[4]探究如何将BIM 技术渗透到建筑实训教学，同时贾莲英[5]研究了Revit 如何在建管专业课程实训中增强实操性。但是，关于BIM 技术在装配式建筑实训中的应用研究较少。

2 BIM 技术引入装配式混凝土结构实训教学模式

2.1 以“BIM 工作室”模式建立实训单元

以“BIM 工作室”为原型，将学生划分为若干实训单元。每个实训单元6 名学生，每人一岗，推举一名同学作为项目负责人，其余同学可根据自身特点选择设定好的职业岗位：诸如建模员、技术员、资料员、分析员、质量员等。成员的灵魂在于项目负责人，要负责分配任务、统筹和协调各成员的工作，且对成员完成的工作进行整理归类。各成员需完成各自岗位职能，且要及时沟通，在掌握专业技能的同时，培养了自身的团队合作能力。

2.2 识读现有装配式结构施工图

以教师提供的装配式结构施工图为依据，项目负责人协同指导教师将施工图的识读工作进行分配。具体可分配给技术员或团队其他成员，该模块主要负责人要通过详细识读、查阅图集资料等方法，充分理解，直至拆解施工图内的各构件及节点做法。本阶段识读中技术员需与其他成员配合沟通，也可合作完成施工图的识读拆分工作。

2.3 以施工图为依据建立BIM 模型

在熟读装配式结构图纸的基础上，以BIM 技术为手段建立装配式结构模型。利用Revit 软件，将图纸翻样为可直观展示结构做法及构造的三维模型。本模块以建模员工作为主，团队其他成员可配合加以辅助。建模过程中，需随时沟通，以保证后续工作的有序性及有效性。

2.4 Revit 模型与实训室实际装配式结构的对比及分析

在Revit 模型的基础上，现场实地结合装配式建筑实训模型，按教师归纳好的知识点逐个找出教师预先留设的实体教学模型缺陷。通过对比观察，寻找实体模型预设的施工缺陷，分析缺陷产生的原因，同时进一步提出该类问题的施工防治措施。可由团队中的分析员对上述问题加以汇总总结。

2.5 实体装配式结构模型的检测、纠错及验收

该过程可由团队质量员与其余成员配合操作完成。需要依据施工质量验收规范的具体要求，对实训室实体模型在加工以及吊装过程中的技术要求及垂直度、配筋、施工质量等各方面的完成情况加以检测。本过程中学生需对建筑检测方面的仪器加以掌握并熟练掌握，并充分理解装配式结构验收的具体技术要求，为项目验收做好记录工作。

2.6 实训报告撰写

团队成员在经历了前期的装配式施工图识图、Revit建模、虚实对比分析和质检测各模块的实施后，本模块中需完成书面报告，以资料员牵头，通过与各成员的沟通，按照教师给定报告模版格式，撰写实训报告，报告中要总结出本小组的实训过程，发现的问题，解决的办法以及实训的收获心得，且报告要以自主开放的形式为主导。

3 教学模式的关键问题及难点把控

1）实训的开展需要熟练掌握BIM 技术和装配式结构的指导教师参与，教师对实训的全局把控以及引领需要教师专业技能过硬，教学经验丰富。2）学生实训单元的划分存在一岗多人，难岗无人的局面，这就需要在学生自荐的基础上，教师考核选拔。3）实训内容包括识图、建模、对比分析、检测、以及总结部分，同时对团队协同能力要求较高，要求学生具备较强的综合能力。

4 教学模式的实施思路

依托BIM 技术和实体装配式结构模型，成立BIM 工作小组，从二维施工图识读实训开始，建立装配式结构三维立体模型，与实体模型进行比较，找出教师在实体装配式结构模型中预先设计好的施工缺陷，并对装配式建筑实体结构模型进行检测，最后根据实训中发现实体装配式结构模型施工缺陷、检测数据，各工作小组撰写综合实训分析报告。

通过各环节的实训，训练学生识读装配式结构施工图和查阅装配式建筑图集的能力，培养学生BIM 建模，装配式建筑结构检测、分析等技能，同时实训中学生不断的沟通协调，将结构方向专业知识融会贯通。教学模式实施思路流程如图1所示。

5 结语

将BIM 技术与装配式结构实训有机结合的教学模式中，通过实训团队成员将不同知识内容以碎片化的方式加以融合，各知识技能彼此衔接，融会贯通。团队成员对于整个项目的每个模块和流程都熟悉并实际运用，专业知识从单一的某一个知识模块的学习，变成系统的学习演练。同时，装配式建筑结构实训考核可采用由校内教师、企业教师、团队成员互评的多元化考核方式，注重过程考核与评价，并且充分考虑对学生拓展创新能力的考核。通过系统实训，锻炼了学生的实践动手能力，同时强化了装配式专业知识，为装配式企业培养实干应用型人才。

图1 教学模式实施思路流程图