基于BIM技术的数字化道路设计课程探索研究

哈 娜

(辽宁省交通高等专科学校道桥系 辽宁 110122)

一、研究现状及意义

BIM技术最早起源于美国。随着BIM技术的应用与推广，国内也逐渐开始进行BIM的相关研究。2017年12月，《交通运输部办公厅关于推进公路水运工程BIM技术应用的指导意见》中指出，建筑信息模型(Building Information Modeling(以下简称BIM)技术是基于现代信息技术和计算机技术发展融合而成的建筑信息应用技术，利用数字技术存储和传递建筑结构和构造特征，并以3D模式直观表述，实现工程设计、施工、养护、运营管理信息传递共享和工作协同，促进工程建设项目全程信息化。在此背景下，我校利用BIM技术在道路建设实践过程中的明显优势，将其应用于道路设计数字化课程教学中。它不仅能够促进现代化教学手段的应用，同时也为BIM技术拓宽了应用方向。具体体现在以下几个方面：

第一，教学设计内容可视化；

第二，教学内容设计深化和创新；

第三，增强学生实践应用能力。

综上所述，我校以BIM技术现阶段在道路建设方面的实践应用为基础，结合道路设计课程的特点，构建数字化教学课程设计体系。这为高职院校道路设计教学指明了新的方向，也为学生在道路设计方面的学习奠定了实践基础。

二、研究内容及目标

我校应用BIM技术开展数字化道路设计课程研究，具体内容如下：

(一)地形处理模块。应用BIM技术进行道路地形处理模块教学，教师以二维地形为基础，应用软件操作指导学生进行模型创建、编辑等，可以使学生掌握不同方法创建地形模型、编辑地形模型的各种属性以及掌握处理地形的一般方法。

(二)道路平面设计模块。首先，教师应用BIM技术道桥软件，结合实际道路设计工程案例，指导学生进行道路的平面设计；其次，在道路设计标准规范的基础上，教师再应用软件对学生进行主线的车道边线、路肩线、环道、匝道等内容的教学，引导学生完成平面线的创建和编辑，使学生掌握导入数据方法、平面线创建工具以及各种修改编辑工具的操作与应用。[1]

(三)竖曲线设计模块。教师应用案例教学数据构建竖曲线设计模块，可以使学生完成主干道路线、交叉口路线以及立交交通枢纽(匝道、环道和入口道路)路线等内容的创建。在教学过程中，教师要让学生掌握纵断线几何数据导入方法、竖曲线创建工具操作以及竖曲线修改编辑工具的操作，从而完成竖曲线设计模块的教学。

(四)横断面设计模块。教师应用BIM技术道桥软件进行横断面设计模块教学，可以通过介绍多种横断构件组装方式，让学生了解横断模板的约束和各种横断构件形式，从而创建横断构件，并增加约束条件，完成横断面设计模块教学。

(五)三维路廊创建模块。在之前模块创建的基础上，教师要进行廊道模块创建教学。在工程案例的基础上，教师要熟悉路廊导入、创建、超高加宽、剪切等内容的教学，使学生掌握廊道创建的步骤、操作方法等，从而完成道路设计内容的教学。

(六)动画漫游设计模块。在创建的道路设计模型基础上，教师应用BIM技术相关软件，让学生开展自学、互助学习模式，对整个道路模型进行导入、渲染、动画设计等汇总。

我校以道路设计人才为培养目标，以提升数字化教学为重要任务，推进BIM技术在道路设计课程中的应用与实践，具体如下：

第一，以BIM技术为载体，数字化教学为基础，综合高职院校道桥专业的发展趋势，提升学生的专业技能。同时，我校以双高子项目道桥与城市轨道BIM实训中心建设为背景，对BIM技术的数字化道路设计课程体系进行研究。

第二，通过开发数字化道路设计课程体系，将数字化教学运用于实训培训基地中BIM技术道路设计的教学管理。这样能够促使学生逐步完成学习任务，让学生在保证高质量、高水平完成课程教学任务的基础上，能够应用BIM技术进行道路设计实践学习。[2]

三、技术路线

第一步：资料整理及软件操作学习，包括文献综述和研究的理论基础。

第二步：采用模块化设计BIM技术道路设计数字化教学内容。

第三步：进行道路设计数字化教学的实践应用，以道桥系BIM研究中心为依托，组织系里各专业学习好、感兴趣的15名学生进行具体实践教学。

第四步：整理教学资料，形成数字化教学资源，汇编成讲义，以备后续教学应用。

四、特色与创新

我校在双高子项目“道桥与城市轨道BIM实训中心建设”的基础上，应用BIM技术道桥软件Bentley，构建道路设计数字化教学资源。其创新之处主要体现在以下几个方面：

第一，坚持融合创新。将BIM技术的创造性和领先性用于道路设计数字化教学中，形成数字化教学资源为广大师生服务，课题融合先进技术的现代化教学手段；

第二，开发具有道桥专业特点的BIM道路设计数字化教学资源，分析其应用实践教学效果，为高职教育信息化发展和BIM在路桥专业的应用开拓更为广泛的发展空间；

第三，构建模块化道路设计教学体系。我们分析道路设计内容展开模块化教学设计，结合BIM技术，使模块分解具备参数的特点，更加有利于课程的整体学习。

五、总结

我校在道路设计课程中应用BIM技术，不仅能够实现教学内容的可视化，还增强了学生的应用实践能力，储备了数字化教学资源。同时也为企业输送高质量人才奠定了坚实的基础。