BIM在高职钢结构施工课程教学中的应用探析

摘 要：BIM技术是指建筑信息模型，可构建建筑结构的三维模型，为建筑施工与相关课程教学提供技术支持。基于此，本文从BIM技术的特点与优势入手，阐述BIM在高职钢结构施工课程教学中的应用，为高职教师高效应用BIM技术开展教学提供理论及实践帮助。

关键词：BIM技术;高职院校;钢结构施工

城市土地资源紧张，促进了建筑行业的发展，建筑市场的人才需求逐渐增加。高职院校开设了各类建筑施工课程，培养建筑人才。为保障人才培养的有效性，高职院校可引进先进施工技术，如BIM技术，加深学生对建筑施工流程与要点的认识，培养学生的信息素养，提升其综合能力，为后续就业提供帮助。

一、BIM技术分析

BIM技术具有可视化、仿真模拟与可出图等特征，可模拟建筑施工中的各项参数，包括钢结构施工参数、人员组织参数与气候环境参数，直观展示建筑施工的各项内容。钢结构施工在建筑工程中表现出重要性与复杂性特征，施工人员良莠不齐，施工质量得不到保障。高职院校开设钢结构施工课程教学，用于培养专业人才。BIM技术可构建钢结构三维模型，帮助学生理解钢结构及施工要点，提升课程教学有效性，其在钢结构施工课程教学中的优势体现在以下两点：

第一，提高学生的课堂参与度，BIM技术在教育领域的应用处于起步阶段，对学生而言，BIM技术属于新兴事物，易吸引学生的注意力，教师在课堂中展示的BIM模型，可激发学生的探究愿望，提高其课堂参与度;第二，培养学生的实践能力，BIM技术的仿真模拟功能，支持学生利用软件模拟施工流程，教师可根据该特征开展项目教学，组织学生根据工程项目的内容，应用BIM技术开展施工与管理，为学生提供实践机会，提升其实践能力[1]。

二、BIM在高职钢结构施工课程教学中的应用

（一）BIM技术的应用手段

BIM技术在建筑施工领域的应用较为成熟，可应用软件种类较多，高职教师可根据钢结构施工课程教学特点，选用最佳的软件，为课程教学与学生学习提供技术保障。目前钢结构施工常用的软件包括Tekla Structures软件、Revit软件、Graphisoft Archicad软件。同时，基于BIM技术的优势，某高职院校自主研发了edu-BIM平台，应用其开展钢结构施工教学。本节对四种软件开展分析，为教师选择BIM应用手段提供参考。

第一，Tekla软件。钢结构生产厂家常用该软件开展建模与模拟处理。和其他软件相比，Tekla软件的建模参数化定义模型非常适用于钢结构，复杂节点的定义操作难度较低，对计算机硬件配置的要求不高，整体运行流程。但该软件的建模环境过于细致，演示流程较复杂，在课程教学展示方面浪费较多时间。而且Tekla软件的多项建模与属性参数为英文名称，加大了学生上手软件的难度。结合其特点，高职教师可将该软件用于钢结构施工中复杂节点教学与建模作业布置中。

第二，Revit软件。该软件支持4D施工模拟，施工动画构建操作简单。同时，Revit软件在标准钢框架模型构建方面的难度较低，教师与学生均可流畅操作。但在钢结构的复杂节点设置方面，需操作人员创建自定义族，设置效率偏低。而且Revit软件对计算机系统的硬件要求较高，在构建复杂三维模型时，高职院校的计算机极易出现卡顿、闪退或死机等现象，影响教学的正常开展。结合其特点，高职教师可将该软件用于钢结构施工方法相關内容的教学中。

第三，Archicad软件。该软件常用于钢结构设计中，通过图库构件方式构建三维模型，在标准型钢模型构建方面难度不大，对于复杂节点或非标准截面，操作流程复杂，对建模技巧要求较高。结合其特点，笔者不推荐高职教师在钢结构施工教学中应用该软件。

第四，edu-BIM软件。某高职院校邀请软件开发企业，结合上述软件的架构，设计更符合教学与师生操作的BIM软件。该软件的界面更适合内容展示，参数功能与自定义功能更简洁，且支持外部资源导入与知识链接功能。但由于软件正处于试用阶段，仍存在建模功能不完善、演示bug较多等问题。就此，高职教师可根据钢结构施工课程教学的内容，选用相应的软件，发挥BIM技术的优势。

（二）BIM技术的应用实例

本文以某高职院校的教学案例为基础，阐述BIM在高职钢结构施工课程教学中的应用方法与要点。某教师在钢结构的连接中应用BIM技术，其应用要点为情境创设、仿真模拟及工程应用。本节选择铆钉连接课程教学，开展相关分析。针对该课程教学的理论知识，教师应用BIM技术构建铆钉连接的三维模型，讲述铆钉连接的施工要点与数据计算方法，使学生对铆钉连接方式有初步的认识。由于铆钉连接常用于轻钢结构，该教师选择某轻钢结构建筑施工项目为实践课程，要求学生根据项目业务的需求，应用edu-BIM平台仿真模拟抽芯铆钉与自攻螺钉的连接施工，应用不同的规格的铆钉与螺钉，得出不同的轻钢结构模型，通过对比分析，选出最佳的轻钢结构连接方式。

在上述教学过程中，学生可通过BIM技术构建的三维模型，直观地观察钢结构铆钉连接的特点，通过不同铆钉参数下的三维模型分析，可使学生认识到参数设置的重要性;在实践教学中，教师引进轻钢结构施工项目，创设施工场景，可引导学生根据所需知识，设计轻钢结构的铆钉连接方案，强化学生的实践技能，丰富学生的实践经验，为未来就业奠定基础[2]。

三、结论

综上所述，BIM技术不仅在建筑施工中有显著优势，还可用于建筑施工类课程的教学中。通过本文的分析可知，高职教师可根据课程教学的特点，选择适合的BIM软件，通过合理的教学设计，应用BIM软件介绍钢结构施工的理论知识，有条件的学校可以施工项目为实验教学内容，组织学生应用BIM技术设计施工流程、开展施工管理，培养更专业优秀的行业人才。

参考文献：

[1]黄鑫，张奎.BIM技术在建筑工程施工技术类课程教学中的应用研究[J].居舍，2019（21）：187.

[2]张杭丽.BIM技术在建筑设备识图与施工课程混合式教学改革中的应用[J].中国建材科技，2019，28（03）：130-131.

项目：2018年江苏省大学生创新训练计划项目（201810958004X）;江苏工程职业技术学院2018年校级教学改革研究课题（GYJY2018-14）

作者简介：陈旭元（1974-），男，汉族，安徽安庆人，硕士研究生，讲师，研究方向：结构稳定性分析与BIM技术应用。