BIM 与VR 技术在土木工程施工教学过程中的探讨
2020-02-17杨婷
杨 婷
（太原学院建筑工程系， 山西 太原 030032）
0 引言
土木工程的施工教学工作的开展过程中，教师要充分注重创新教学的观念，将新技术和土木工程施工教学紧密结合起来，这就能为学生高效化学习起到积极促进作用。通过发挥BIM 技术以及VR 技术的作用，为土木工程施工教学模式的创新打下了基础，这也是为土木工程施工教学发展起到了积极作用。
1 土木工程施工教学现状及BIM 和VR 技术优势
1.1 土木工程施工教学现状
土木工程的实际施工教学过程中，受到诸多因素影响，其中存在的教学问题比较突出，如教学当中教师对施工过程理论内容讲述比较单一化，没有和实践紧密结合起来，这就造成了学生学习主动积极性低的问题，整体的教学氛围比较僵化，不利于学生综合学习能力提升[1]。教师在土木工程施工教学当中没有从实践教学方面加大重视，课程设计方面学生对实践的认识不多，机械化模仿，学生的实践能力薄弱，操作中对于一些工程量计算以及施工场地的布置等环节的工作开展，都存在着诸多的不足之处，造成教学效率低下的问题发生。
1.2 土木工程施工教学BIM 和VR 技术优势
为能提高土木工程施工教学的质量水平，这就需要将BIM 技术以及VR 技术在教学当中加以灵活运用，为教师教学活动的良好开展起到积极促进作用。教师在课程教学当中要明确应用技术的优势，如BIM 技术的可视化优势比较显著，VR技术的应用优势在沉浸效果方面比较突出，有着很强交互的能力，这两种技术在土木工程施工教学当中加以科学化运用，这就能为促进学生高效学习起到积极作用。教师要充分将BIM 技术以及VR 技术和土木工程施工教学的内容相结合，发挥技术的各自优势，在将BIM 技术应用在施工现场的管理，以及施工中的细部呈现方面都能起到积极促进作用[2]。通过VR 技术的应用能够完成施工现场的沉浸体验以及施工进度的模拟，这对施工教学的质量提升就能起到良好促进作用。
2 BIM 和VR 技术在土木工程施工教学中应用实践
2.1 技术系统的建设
土木工程施工教学中对BIM 技术以及VR 技术加以科学化运用，就能为实际施工质量控制起到积极作用，有助于从整体上提升施工的质量水平，促进各项施工工作的良好发展。将BIM 以及VR 技术和土木工程施工教学的结合，就要按照施工的整个过程的内容，将技术的作用充分发挥出来[3]。通过构建相应的技术系统，运用主流BIM 软件以及VR 软件，对软件进行再次的开发，结合专业教学的需要进行构建仿真教学平台系统，通过BIM 建模模块以及VR 制作模块和全寿命周期管理虚拟平台部分构成，这样就能将每个模块独立体现，有个子模块进行支持，这样就能发挥BIM 建模模块的作用，通过BIM 模型通过FBX 格式进行导入VR 软件，在进行制作后就能对子模块的虚拟场景搭建，将其场景发布全寿命周期平台，这样就能实现虚拟交互管理，从而提升施工教学的整体质量。
2.2 施工教学中应用
土木工程施工教学当中对BIM 技术以及VR 技术科学运用，就要从多方面加强重视，其中进行建立教学资源BIM 模型是比较基础的，实际施工的课程实施当中，通过具体虚拟工程案例为基础，在完整虚拟工程BIM 模型支撑下，施工当中所涉及到的基础工程和装饰装修工程等，都能通过BIM 模型进行呈现。主体工程当中的相应构件以及模型和脚手架等，也能通过BIM 模型进行呈现，在模型资源的运用下，就能有助于采用CAD 课以及BIM 课让学生进行网上查找[4]。BIM 模型建立的虚拟工程项目当中涉及到的内容多样，土方模型，机械运输设施等各模型，也能进一步细化到构件模型，这些都能通在BIM 技术的应用下进行呈现。
教师在土木工程施工教学当中通过BIM 技术以及VR 技术的科学运用下，能够实现低成本零风险教学的目标。在通过就BIM 技术的科学运用下，通过计算机上生成可交互三维施工现场模型，在VR 技术运用下就能再现土木工程施工的现场，这样能避免发生各样的风险问题，和VR 装备进行结合起来能够实现动态漫游，学生零风险就能漫游施工现场。质量摸板是软件操作绘制而成，能够避免人工操作存在的差异造成质量问题，避免影响工程的质量以及工程的效率[5]。通过就VR技术的科学运用下，能够实现真实度高以及沉浸度的学习体验，这样就能为实际施工工作的良好开展起到积极促进作用，从整体上提升施工教育的质量。另外，BIM 技术以及VR 技术在施工教学当中应用，能够实现多元协作的教学目标，迅速为学生创设真实的施工场景，这是在现实当中很难提供的学习情境，交互能力也比较突出，能够促进学生提升新知识的认知，改造原有知识经验，从整体上提升学生学习的质量水平，帮助学生掌握相应的施工要点。
土木工程施工当中教师为能提升工程的质量，这就需要发挥BIM 技术以及VR技术的应用优势，从多方面进行优化教学设计。教师要注重土木工程施工教学的一些关键虚拟场景进行科学化设计，结合实际工程的特征将施工场地布置场景以及基础施工场景等，各场景都能进行结合理论知识加以讲述，为学生制定可操作实施的方案和评分标准，这就能为学生高效学习打下基础。教师在教学当中就土木工程的施工关键虚拟场景的教学要点要抓住，提高学生的认知能力，实际教学当中和场景以及工程状况紧密结合起来，把学生分成小组的方式，通过小组成员的明确分工，结合自身角色进行完成关键虚拟场景设计，这样就能让学生在动态化的学习当中掌握相应的技术要点，促进学生认知能力提升。
3 结语
综上而言，土木工程施工教学质量有效提升，需要教师在具体的教学当中采用高效教学方法，通过发挥BIM 技术以及VR 技术的应用优势，为施工教学的质量提升积极促进，调动学生学习参与积极性和兴趣，从而才能真正为学生良好学习发展打下坚实基础。通过上文中就BIM 技术以及VR 技术在土木工程施工教学当中科学化运用，大大提升了实践教学的质量水平。
