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基于BIM的框架结构三维虚拟建模实验设计

作者:芬兰赌场 发布日期:2020-06-12 23:12



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  基于 BIM 的框架结构三维虚拟建模实验设 计 摘要:近年来,我国土木工程施工技术有了日新月异的 发展,其中最具代表性的无疑是 BIM 技术。引入 BIM 技术 为代表的虚拟现实技术作为施工教学实验,有效地解决了开 设实体施工实验的难题。以基于 BIM 的框架结构三维虚拟建 模实验设计为对象,采用理论分析、实验验证等研究方法, 设计了框架结构三维虚拟实验方案,并编制了上机手册、实 验任务书、实验报告编写指示书。通过 Revit 软件虚拟创建 信息模型的实验教学,促进学生对 BIM 理论知识的理解及信 息模型创建方法的掌握。 关键词:土木工程施工 ;教学改革;BIM 技术;信息 模型 中图分类号:G642.42;TU74 文献标志码:A 文章编 号-0091-05 一、土木工程施工课程设置虚拟教学实验的必要性 土木工程施工课程教学环境的变化 1.施工技术的快速发展 近几年来,土木工程施工技术的发展迅速,最主要原因 是本学科技术所需的跨学科基础理论发展和对本学科的渗 透,使土木工程施工技术实际融入了多种工程技术成就,特 别是现代信息技术,再加上社会生产形态从粗放型向集约型 方式的转换,施工技术呈现精细化的发展趋势,土木工程施 工课程教学环境也必须做出相应的变化。 2.土木工程施工教学加入虚拟实践操作环节 建筑市场的变化使建设行业对人才呈现多样性的需求, 因此需要学校培养具有较强动手能力、较宽知识面的学生。 近年来,高校在课程设置、课程内容、教学方法等方面进行 了大胆的探索,并取得了显著效果。但土木工程施工课程的 教学方法基本上采用“教师讲,学生听”的教学方法,不利于 调动学生的学习主动性、积极性和创造性[1]。现如今的实践 教学培养模式存在着一些问题:一是专业课实验教学,基本 上是以验证性实验为主,而综合性实验和开放性实验相对较 少;二是实践教学内容单一陈旧,脱离社会实践的现实需要 [2]。为解决上述问题,对虚拟教学课程设置体系进行了较大 调整,在课时总数不变的情况下,加入虚拟实践操作环节, 既解决了施工实验短期内无法完成的难题,又为专业课程所 必须的实践操作环节提供有效支持,弥补了课堂教学的不 足,增强学生的动手能力及对专业知识的学习兴趣,提高了 教学质量。 3.建设行业对掌握建筑信息化技术的专门人才需求 在不断强化以人为本的教育理念前提下,市场对人才的 需求促使高校教育向多样性和市场化方向发展。教师也应给 予学生学习的主动权,使学生有积极的精神状态和学习行 为,线]。根据土木工程专业人才市场的 要求,本专业培养的学生不仅能从事传统的工业与民用土木 工程施工,而且应具有目前社会上最新的施工技术,这样才 能在社会工作中处于主动地位。因此,新的培养目标要加强 基础、拓宽专业知识,学生不仅要掌握传统的土木工程施工 技术专业知识,还要掌握与本学科有关的已经或即将应用的 新设备、新产品和新技术,目前从国家到地方政府都出台了 推进建筑信息化的相关政策文件,国家及地方信息化标准正 相继颁布实施,可以说,建筑信息化贯穿于规划、设计、施 工、运维的全过程。然而,现在的推进工作受制于人才,所 以增加虚拟实验内容,使学生在短时间内掌握建筑信息化的 相关知识,对解决信息化建设人才匮乏短板,提高学生的就 业率具有重要意义。 土木工程施工课程教学面临的矛盾 传统的应试教育重知识灌输而忽略了获得知识的方法, 而事实上,获得知识的方法乃教育之本,学习的真谛在于学 会如何学习 [4]。现代教学情境的变迁使目前土木工程施工 课程教学面临着诸多矛盾,主要表现在以下几方面。 土木工程施工新技术的发展与本课程教材相对落后间 的矛盾。 土木工程施工技术内容的丰富与本课程课堂教学学时 相对不足的矛盾。 大众化教育和人才多样性要求与传统 “接受性学习”课 堂教学模式的矛盾[5]。 二、基于 Revit 的框架梁、柱虚拟建模实验设计基本原 理 虚拟建模实验设计的基本方法 虚拟建模是在土木学院的虚拟仿真信息化实验室硬件 支持下,通过教师讲解和示范,以混凝土矩形梁、柱为例, 创建一个混凝土梁、柱族,并将载有相应信息的族载入到模 型中。从基本术语、基本命令等方面介绍族和项目的基本知 识,为深入学习 Revit 的后续知识奠定坚实的基础。 虚拟建模实验设计的基本原则 Revit 基本术语,完成对 Revit 族编辑界面的认识,包括 功能区、应用程序菜单、工具栏、项目浏览器、状态栏、属 性对话框、View Cube 等。 基本命令和基本图元命令。 实现建筑基本模型――梁、柱构件族的建立。 Revit 参数化、信息化的由来。 土木工程施工课程教学与“虚拟建模实验”的有机结合 土木工程施工课程内容具有很强的专业性。学生虽然在 日常生活中经常接触到建筑施工技术,但是对于专业知识的 认知很浅。通过虚拟建模实验,使课堂教学和现场实践高度 结合,通过上机操作达到虚拟仿真的效果,使知识获得更加 形象。 虚拟建模实验通过上机操作,让学生在更加广阔的空间 吸取知识,打破了传统学科一贯以教材为主的课程教学形 式,充实了教材内容,弥补土木工程施工教材相对滞后的情 况。 通过上机操作,学生对土木工程施工产生直观认识,达 到了人才培养目标的要求。虚拟建模实验主张学生自己动 手,熟悉软件和操作命令,有目的进行操作,这样在教学上 更加注重学生的直接经验。课堂教学和上?C 教学相辅相成, 使课堂教学在教学空间上得到延展和丰富,上机教学巩固了 课堂教学所获得的知识[6]。 建筑施工技术一直处在高速发展的阶段,新技术和新工 艺层出不穷,掌握最新的技术才能使学生在将来的工作中掌 握主动权。而虚拟建模实验则是基于当前行业应用最具潜力 的 BIM 技术,这也是对土木工程施工课程前沿性教学极大的 补充。

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