浅谈BIM技术在路桥专业的教学应用

严朝成　何文静

摘 要：BIM技术，主要是通过数字化、空间化、可视化的方式对工程项目的各种相关信息进行表达。路桥BIM技术的发展倒逼路高职院校路桥专业教学改革和课程体系重构。针对路桥BIM技术在行业发展的现状，探究路桥BIM技术教学应用，为高职路桥专业人才培养模式改革提供新的思路。

关键词：BIM;路桥专业;教学应用

中图分类号：G712 文献标识码：A

0 引言

在我国目前的高职院校中，BIM课程的开展已经取得了一定的教学成果，但还是比较缺乏关于BIM课程的教育。而BIM技术可以给路桥行业带来很大的帮助，不仅可以对路桥施工的过程给予直观演示，还可以方便运营管理。所以在路桥类高职院校中开展BIM课程的教学对于我国的路桥专业来说非常重要，但在路桥院校中还没有开发出关于BIM相对成熟的课程;另外，部分高职院校开展了BIM课程，但是在教学中也只是对为建模而建模的教学，而建模在行业中仅仅是处于一个最基本的层面，不能满足实际工程的需要。可见，高职院校对BIM技术的教学已有不同程度的开展，但BIM在路桥专业的教学中，成果还不够丰富，有待深入研究。

1 现状和问题

BIM在路桥类专业和院校中的应用，还是处于原地踏步的阶段，在路桥院校中还没有开发出关于BIM相对成熟课程，在教学过程中学生接受相关知识也比较困难[1]。就算有部分高职院校开展了BIM课程，但是在教学中也只是对建模进行教学，而建模在行业中仅仅是处于一个最基本的层面，与实际应用还有很大差距。

导致路桥类BIM课程缺乏的原因主要有以下几方面：首先，从行业来看，公路属于线性工程，可能是跨市跨省的，因此也会出现一些地质复杂的情况，施工严重受到外界因素所影响，对于一些边坡防护以及隧道等等，都无法在设计时设计到非常精确，因此经常会边施工边进行设计的调整，在实际的施工过程中各方习惯使用传统的方法来解决问题，新技术的推广需要有人财物，甲方、设计单位以及施工方等对于BIM技术有所抵触，BIM技术的推广受到一定的阻碍;其次，在高职教学方面，在过去的一段时间里，对BIM技术的教学还持观望心态，而各软件开发者各自为战，也导致高职院校对BIM技术的课程开发无从下手;还有，BIM教学体系及课程无现成参考，无完善的课程大纲和课程标准等，相应的BIM实训室的建立也比较困难，BIM技术相关软件对计算机的配置要求高，新设备需要投入的资金较多。

2 BIM技术教学应用的思路

BIM技术的教学应用，应该是基于路桥行业的实际应用，需要进行充分的调研，进而确定有针对性的方案，从而开发出适合路桥专业教学应用解决方案。

首先，从行业调研的情况来看，行业需要更加精细化的管理，随着PPP模式和综合管廊项目的开展，BIM的优势和作用逐渐受到各方的认可和重视，BIM技术也可以在路桥类行业中对成本控制进行动态管理，为企业带来较好的经济效益，BIM技术在行业的应用已经有一些成功的案例。深入分析这些成功案例，道路、桥梁、隧道等都需要创建BIM 模型，所使用的软件平台有：Revit、Dynamo、Civil 3D、Navisworks、Lumion等。

然后，选择工程量合理、要素齐全的项目，以软件为载体开发教学模型，在教学中使用时，以项目化的方式进行，先开展相关载体的基础性应用教学，然后让学习者在学习中管理项目，升华学习者所掌握的施工技术管理技能。根据高职院校办学特点和学生学习规律，将BIM路桥施工技术教学模型投入到实际教学中，确定合理的培养目标，构建新的课程体系，深化BIM技术与传统课程内容的结合。

3 BIM桥梁教学模型的开发与应用实践

运用 BIM 相关载体创建参数化模型，整合工程的各类相关信息，并确保在项目建造过程中的有效共享和传递，促进各参与方准确和高效理解设计意图及项目信息，为建设主体提供协同工作的基础，提高生产效率，缩短工期，节约成本[2]。

3.1 BIM建模

模型按高速公路标准设计，采取双向四车道，设计速度 100 km/h，大桥 1座。

3.1.1 技术路线

本次建模经多次反复试验论证，最终解决方案的软件载体为Revit、Dynamo、Civil 3D、Navisworks、Lumion 等，具体如下表：

3.1.2 BIM构件库的建立

BIM 构件组建的过程按照一定原则进行操作、编辑、定位后进行组合。主要利用 Revit 软件进行该项目 BIM 构件库的创建。构件库的创建有利于提高整体模型的创建效率，同时这些基础构件族可以重复利用[3]。

3.1.3 参数化建模

当形成庞大的构件库以后，如何让构件形成千姿百态的形态以及如何将这些构件组装成项目是需要考虑的问题。一个公路工程项目是带状（亦称线状）工程，其间路桥隧一次交替分布， 如果所有构件都通过手动去建模，手动去确定尺寸以及位置，工作量将会非常庞大，也常常会出错，这样传统的建模方法已经不满足公路工程的建模需求，因此必须寻求突破，考虑到用计算机代替部分工作，让其自动控制构件族的形态，只需将构件信息储存在计算机即可，让计算机读取这些数据，对构件进行参数化控制，进行智能参数化建模。

3.2 BIM模型应用

模型信息在模型和平台中均有显示，一般在平台进行编辑和操作。模型主体创建完成后，在教学应用中，通过载体Navisworks，实现项目施工工艺可视化和施工仿真分析，通过载体Lumion加载场景、人、车辆，实现路桥模型的全景动画，将BIM技术与传统桥梁施工课程有机结合起来。

4 结语

路桥BIM模型包含了构件几何信息、施工工艺信息、管理信息等，工程质量、进度、材料、安全、造价等信息有机融合，让工程技术人员能够主动参与到项目管理中来，从而推动项目向智慧建造的方向发展;BIM技术也将促进高职路桥专业的教学改革和课程体系的重构。

参考文献：

[1]严朝成.高职路桥专业BIM技术研究现状和对策[J].交通科技与管理，2020（03）.

[2]周艳，張志.对BIM信息在项目全生命周期有效传递和共享的探讨[J].工程建设与设计，2018（05）.

[3]严朝成.基于BIM技术的路桥专业施工技术教学模型研究[J].职教与经济研究，2020（03）.