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关键词:物理教学;信息技术;整合;利弊
中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2013)02-0203-01
信息技术与学科课程整合,即以现代教育理论为指导,基于多媒体和因特网的教育技术系统,将信息技术与学科课程教学融为一体,在学科教学中把信息技术、信息资源、信息方法、人力资源和学科内容有机的结合,以完成相应的课程教学任务,实现课程教学目标的一种新的教学方式。这种教学方式,一改以往的“粉笔+黑板”,可充分发挥学生独立自主性,实现教学思想、策略、模式、过程的信息化,借此来提高教学效率。但笔者在实践中,也发现了一些问题。
1.信息技术与初中物理教学整合的作用
1.1 可以增加课堂容量,增大信息密度,提高教学效率,丰富学生的学习内容。在传统的教学过程中,教师经常要花较多的时间板书,尤其是上练习课的时候,画图用的时间则更多,课堂效率难以提高,而信息技术很容易就解决了这个难题。教师提前在电脑中输入与本节课教学内容相关的各种信息,如文本、公式及图片、视频、声音等,在上课前做好课件,上课时鼠标一点就可显示出来,从而省下大量的时间用来解决教学重点、难点,或者增加一些相关的课外知识或本学科的前沿知识,开拓学生的视野,这样,课堂信息量自然增大了。
例如,在复习初中物理电学内容时,牵涉到的有电路图、实物连接图及电流、电压、电阻与电流表、电压表的连接法及读数等等,而且还需要安排大量的练习题。内容如此之多,板书就费了不少时间,复习效果自然不理想。如果在课前用信息技术把有关的电路图、实物图以及一些常用公式及练习题准备好,那么在上复习课时教师就可运用多媒体就图启发、由图比较、看图推导公式,为学生提供记忆线索,引导学生一步步建立完整而系统的知识结构,掌握物理规律,然后利用练习强化训练,增强记忆。如此一来,一节原本时间仓促的复习课由于引入信息技术就变得“游刃有余”,不仅复习内容得到巩固,而且复习效果更好。
1.2 能够实现具体到抽象或者抽象到具体的转变,易于学生理解。对难以讲解的概念、定理、定律可通过信息技术手段创设物理情景以有效地帮助学生理解和掌握。
例如,在设计汽车突然启动时人为什么会后仰,汽车突然刹车时人为什么会向前倾,可首先引入一段汽车启动或刹车的视频或动画,然后抽象为模型,再对模型进行分析。通过这种由具体到抽象化的处理,学生很轻松就理解了这一问题。
1.3 可以模拟物理实验或物理过程。 物理是一门以观察和实验为基础的学科。学生的观察能力需要认真培养,而培养观察能力最好从实验教学和演示实验中获取。由于受到常规仪器和学校条件的限制,实验效果不尽人意。
比如,物理实验中的许多基本仪器、仪表如电流表、电压表、螺旋测微器、游标卡尺、多用电表等的使用和读数,学生在课堂上第一次接触,加上仪器本身小,刻度也小,可见度差,给教学造成困难,成为不应有的教学难点,还有在物理演示实验中,教师在讲台上演示,教室后面的学生往往不容易看清楚,这些都可以用实物展台或摄像头将其放大在屏幕上。通过信息技术与物理实验的整合,可以突破常规仪器的局限性,充分发挥信息技术的优势,对那些难以观察到的、比较复杂或是难以演示的实验进行模拟,成为常规实验的补充,使实验教学迈上一个新台阶,从而有助于学生发现规律,获取知识,提高学生的科学文化素质和实验技能水平,培养学生的思维和创新能力。
1.4 实现教与学过程的再现,丰富学习资源,拓展学习途径。在传统的课堂里,记笔记、看笔记是学生常用的一种方式,如果某个学生对某部分内容没能明白或需要做的笔记没能记下就比较麻烦。而有了信息技术手段的帮助,教师在上课时的内容可储存起来,放到网络中,学生可在课后随时随地调用,实现教与学过程的再现,加深对所学物理知识的理解。
利用局域网,将教师的教案、参考资料、多媒体演示课件等做成共享文件夹,供学生查阅、参考、复习。也可以为学生提供适当的参考信息,如网址、搜索引擎、相关人物等,由学生自己去因特网或资源库中搜集素材,丰富学习资源,拓展学习途径。
2.在物理教学中使用多媒体课件的弊端
近几年笔者在使用多媒体进行教学的实践中,同时也发现多媒体课件也会给教学带来一些弊端。
2.1 长期使用多媒体课件教学会使教师的教学过程变成“放电影”,使学生的学习过程变成“看电影”。用课件代替教师上课,使学生在学习中对重点知识和难点知识记忆不深。学生按照老师设计好的思路,让课件牵着师生走,学生没有一点自主发挥的余地,不利于学生的发展。
2.2 大量使用多媒体课件进行教学会使学生的学习能力下降。用多媒体课件进行教学虽然可以增大课堂的容量,绘画的图形规范,例题的解题过程全面,但使用多媒体课件,图形、例题的解题过程快速闪现,如光路图、电路图等初中重点图形的作图过程就不能详细教给学生,例题的解题过程展现太快,留给学生的思考余地就不足,等等。
2.3 大量使用多媒体模拟实验代替教师的演示实验会使学生的实验能力下降。物理既然是以观察、实验为基础的学科,实验的功能就不仅仅是让学生准确地感知物理事实,也是学生主动探索未知世界的重要方法,通过实验,也就能起到培养学生实事求是的科学态度、探新精神的重要作用。如果大量用多媒体课件模拟实验,而不让学生亲手操作,将使学生养成不尊重客观事实,不理解物理学本质,不愿动手做实验的坏习惯。
关键词:信息技术;农机技术;推广;应用
信息技术的飞速发展,极大地推动了现代化社会建设的深入进行,带给人们生活便利、提高人们生活质量的同时,提高了人们工作效率。就农机技术而言,信息技术的应用,有效促进了农机技术自动化、现代化、智能化发展,促进了农机技术的进一步推广。因此,针对农机技术推广过程中信息技术的实际应用进行分析,具有其相应的现实意义。
1农机技术推广应用信息技术的必要性分析
随着社会经济不断发展,相应提高了对农业发展的要求。在现代农业发展过程中,农机信息化占据重要地位,承载着促进农业机械化、自动化发展的重要作用,信息化也是农业现代化发展的客观要求。就现阶段农机技术推广而言,信息化技术在科研开发、新机具推广、农机管理、以及农机新技术等方面,均发挥着重要的作用。我国关于农业发展的整体规划中,也提出了加强信息技术融入的相关要求,以促进我国农业生产的快速发展,提高农业产业整体科技水平。虽然,我国当前的农业机械化生产发展较为迅速,部分农业生产中机械化程度较高,农业生产速率提高幅度大、速率快,取得了一定的成绩。但我国农业生产力与发达国家相比,还具有一定的差距,部分地区农业生产技术较为落后。同时农业生产模式也相应限制了现代农业生产的进一步发展。因此,在农机技术推广过程中,不断融入信息技术应用,提高农业生产管理水平,具有重要的现实意义。农业生产是一项系统、繁杂的工作,实际生产过程中,会产生海量的工作信息。信息技术应用的主要目的,就是对农业生产产生的信息进行整合、分析和传递,提炼有效信息并及时传递到农业生产相关单位,从而提高农业生产组织科学性和农业生产效率。
2农机技术推广中信息技术的实际应用分析
就一般情况而言,想要达到促进农机产品符合市场实际要求目的的方式有两种:第一,加强农机技术推广力度;第二,大力发展生产专业生产能力。随着时代的发展,先进科学技术在农机技术推广中占据越来越重要的地位,其中农机联网技术依然成为现代农机技术进一步发展的基本需求。
2.1农业物联网应用分析
就农业物联网的发展而言,信息技术占据重要地位,极大地推动了现代农业物联网的发展。信息技术对于农业物联网而言,具有降低工作量、增加农民实际收益、节约农业生产成本、降低农业生产风险、减少人力资源损耗的重要作用,为提高农业生产相关人员工作效率,奠定了良好的发展基础。例如,在信息技术基础上,借助各种科学传感器,可针对棚内种植进行全方位的监控和记录,具体包括作物成长状态,环境温度、湿度等信息。通过互联网技术,即可实现工作人员的远程监控,提高种植控制的针对性和工作效率,从而优化作物种植条件,提高作物种植质量。
2.2生成产量分析系统应用分析
实践证明,针对作物产量进行准确分析,对于促进农业经济发展意义重大。但作物产量分析工作量庞大、任务繁杂,依靠人工进行操作,具有较大的工作难度,不仅需要耗费大量的人力,且较难控制数据收集、统计的准确性。如利用现代信息技术进行作物产量分析,可有效解放相关工作人员劳动力,提高分析工作效率。与传统的人工模式相比,信息技术更加智能,运算过程中更加简便,运算结果更为精确,且可依据农业生产实际需求,生成各种数据,具有高效、准确、安全、可操作性高的特点。例如,在作为生长过程中,利用互联网对其生长状态进行跟踪观察,通过相应的数据根系技术,即可得出目标作物较为精准的产量分析图;此外,在收割机上安设GPS导航设备,工作人员就可以对其工作状态进行实时监控,并配合流量传感器完成对产量的记录和分析。
2.3整地技术应用分析
虽然多数地区已经可以认识到信息技术对于农业生产发展的重要作用,但在部分偏远地区,受地质、经济双重限制,信息技术应用发展较为缓慢,阻碍了其农业生产的进一步发展。我国部分地区仍保留着传统的农业生产方式,不仅需耗费大量的人力资源,且综合生产效益较低。针对此类地区而言,应用现代信息技术可帮助其提高农业生产水平、提高农业生产效率。例如,借助卫星定位技术进行天地平整工作,以提高整地技术的精确性。
2.4农机信息化推广策略分析
农机信息化推广主要包含以下几点内容:1)加大信息化技术宣传力度;2)加大信息化建设力度;3)加强农机信息化工作人员专业培训;4)科学制定农机信息化发展规划。
3结语
综上所述,在农机技术推广过程中应用信息技术,对于促进现代农业发展,提高农业成长科学技术水平、提高农业生产效率和综合收益,具有重要的现实意义。相关部门和工作人员只有不断加强农机信息化宣传力度、强化自身专业素质,才能发挥其真实效用,促进现代农业的进一步发展。
参考文献
[1]吴小伟,陈新华,武文娟,等.信息技术在农机技术推广中的应用[J].中国农机化学报,2013,(5):217-223.
[2]阿米娜•阿布都如苏力.信息技术应用于农机技术推广中的意义及方法[J].南方农机,2016,47(3):37-38.
关键词:本科毕业设计;教练技术;信息安全专业
教练技术[1](Coaching Technology),是运用体育教练技术、技巧、方式、原则和文化的管理技术。核心是“教练”以中立的身份,用技巧反映被教练者的心态,使对方洞悉自己,并就其表现的有效性给予直接的回应,使对方及时调整心态、清晰目标,以最佳状态去创造成果。有人把这种技巧比喻为镜子。“教练”就像拿一面镜子对着被教练者,让被教练者看到自身真实情况,清楚自己的强项和短处,从而制定解决问题的最佳方案。
我国信息安全本科专业设置始于2001年,西安电子科技大学在2000年设立了信息对抗专业,2002年开始设立信息安全专业。作为新开设的专业,本科生毕业设计的实施方法还在探索研究阶段,在很大程度上,还是在模仿其他信息技术专业(比如通信,计算机等)的毕业设计模式,并不适应信息安全这一新兴的学科。
经过4年(2005―2009年)信息安全专业毕业设计指导,笔者发现教练技术能有效帮助学生提高毕业设计阶段自我解决问题的能力,并能为学生走上工作岗位或者进行研究生阶段的研究学习打下坚实基础。
1现状分析
1.1教练技术
“教练技术”被誉为本世界最具革命性和效能的管理技术,已成为当今欧美企业界提高生产力的最有效的管理方法之一。它的起源颇具传奇色彩,其主角是个叫W.T Gallwey的美国人,他率先将教练技术引入企业界。1975年,网球教练W.T Gallwey宣称自己找到一个不用“教”的办法就可以让任何人很快地学会打网球,并由此出版一本名为《The Inner Game of Tennis》的书[1]。当时,没人相信他的话,但是,电视台的验证证明他可以在20分钟内教会没碰过网球的实验者打网球。
节目播出后,AT&T公司的副总经理McGill找到W. T Gallwey,希望他为公司的市场销售人员上一堂网球课,W. T Gallwey坦诚地表示自己对企业内部管理一无所知,但他答应可以把销售人员当做运动员来看,可以把公司客户当做网球来对待。课堂结束后,他发现销售经理们的笔记本上没有任何与网球有关的字眼,而是满篇企业管理的内容―AT&T的管理者们已经将运动场上的教练方式转移到企业管理上。于是,一种崭新的管理技术――“教练技术”诞生了。
教练技术被AT&T、IBM、通用电器、苹果电脑、可口可乐、南加州大学、福特、日本丰田等巨型企业引入企业管理中,并迅速风行欧美,W. T Gallwey声誉日隆,被企业界誉为“企业教练”先驱。在随后的20多年里,W. T Gallwey从一个体育教练转型为一个企业教练,他的《The Inner Game of Tennis》被誉为全球经典之作,对运动心理学的出现及商业中教练的引进起到了重要的引导作用。而他后来的作品《Inner Game of Work》[2]则着重讨论如何通过提高人们的能力继而达到商业目标,这本书也得到了广泛好评。
W. T Gallwey的主要工作是帮助企业员工学会如何在团队工作中更有效地发挥作用。他的工作集中在3个方面:1)帮助组织中所有个人懂得学习及如何为自己思考问题;2)帮助管理者运用教练技术;3)帮助领导者创建“学习型组织”。
20世纪90年代,教练技术引起一批研究心理学的学者的兴趣,心理学NLP(神经语言程式学)权威人士TimHallbom、JanElfline等人用心理学知识不断丰富教练技术,通过多年的发展,目前教练技术已逐渐成为一个新的行业和专业,除了应用于企业管理外,它还广泛应用于心态、人格、情绪、素质、技能、人际关系、亲子教育等个人成长及家庭、社会生活等诸多领域。
在教育领域,教师作为教学管理组织者,也可能充分应用教练技术以提高教学效果,尤其在注重自我学习的大学学习中,这种技术可以培养学生独立思考的能力,并帮助教师有效组织学习活动。
目前,日本NTT在其举办的信息安全课程培训中就将教练技术作为主要的方法在课堂和实验室使用。笔者参加了一期培训,受益匪浅。与传统教学方法相比较,教练技术更能激发学习者主动学习的意愿,在教学过程中,作为“教练员”,教师对学生的主观影响要小得多,这正是教学中所遵循的“科学是客观的”原则。
1.2本科生毕业设计
本科生毕业设计是本科教学计划中最后一个综合性的教学环节,是整个教学计划的重要组成部分,目的在于培养大学生创新能力、综合运用理论知识和基本技能的能力、解决生产实践及科学研究中实际问题等能力。具体包括调查研究、制定设计方案的能力;查阅、收集、整理、分析资料的能力;基本计划、绘图、实验的能力;数据处理、综合分析、总结归纳的能力;撰写论文的能力等[3]。
当前本科生的毕业设计分为5个阶段:选题―背景分析―深入研究和实验与实践―结论成文―答辩。在这5个阶段中,指导教师起主导性作用。教师自选题任务书下达就可以明确整个过程,在每个阶段,教师给予学生固定的指导,并要求学生达到预期的目标,这其实是教学过程中演练法的实施。教师讲述操作步骤,然后让学生跟着一步一步做,教师给予一定的辅导。这种方法对成熟的学科较适用,比如计算机和通信工程,研究者熟知几乎所有模型,对于所能出现的问题,研究者也都有妥善的解决方法,进行过程中很少出现偏差,学生在教师的引导下,能顺利完成毕业设计所下达的任务。
但是,信息安全作为新兴的专业,其教学方法和教学模式都在探讨研究阶段,本科教学课程安排不完善,几乎每年都做修正,另外,专业选修课程较多,学生选修科目不同,基础也不同,因此,教师在指导过程中使用演练法时,往往会忽略学生作为独立个体的个性,不仅不能有效开展个体指导,还会压制学生的学习兴趣,达不到预期的效果[4-6]。在这几年的辅导过程中,我们发现,学生对信息安全的兴趣广泛,而且能做到兴趣点年年更新,并能找到自己想要了解的部分,以便积极更新自己的知识体系。然而,教学任务书或工作计划的要求、深入研究的对象产生偏差等因素,打击了学生的积极性,抑制了学生的创新能力,使学生无法通过毕业设计达到巩固已有知识体系、掌握新知识的目的。
作为自主性很强的本科生教育组成部分,毕业设计是以学生为主体的自主学习、合作学习和探究学习。教练技术的使用能够使学生自己发现并弥补其不足,从而得到进步。我们可利用现有网络平台和学校所有机房实验室给学生提供支持,我们要关心学生的未来,关心其目前面临的问题,拓展他们信念和视野,培养他们能力和习惯,帮助学生认清真实现状和局限,同时引发学生看到更多的可能性。
教练技术的使用核心首先要遵循以学生为主体原则;其次,教师应明确如何实施教练技术引导和帮助学生,在分析的基础上,有针对性地指导学生。本文将从这几方面分析教练技术在毕业设计指导过程中的使用。
2教练技术与毕业设计
建筑设计工作的有效落实不仅仅依托于相应设计人员的规范化落实和处理,还需要重点从相应设计手段层面进行创新优化,现阶段合理运用BIM信息技术是比较有效的一种手段,这种BIM信息技术的运用能够明显优于传统二维建筑设计模式,值得进行积极关注。本文就重点围绕着建筑设计工作中BIM信息技术的有效应用进行了简要分析和论述。
关键词:
BIM信息技术;建筑设计;特点;应用方式
1引言
随着当前我国建筑行业的不断发展,相应建筑工程项目的复杂性也越来越突出,这种建筑工程项目的复杂性也就必然会导致具体设计规划难度有所提升,如此也就很容易导致一些缺陷和问题的出现,其带来的威胁性还是比较突出的。基于此,重点加强对于建筑工程项目设计手段的研究,创新其设计模式也就显得较为必要,相对于传统建筑设计模式来看,BIM信息技术的运用能够具备较强的应用价值效果,进而也就能够较为明显提升相应建筑设计水平,促使建筑设计工作能够更为高效合理,为后续施工提供较强指导作用。
2建筑设计中BIM信息技术应用特点分析
BIM(BuildingInformationModeling)信息技术也就是指相应建筑信息模型的运用,这种建筑信息模型能够较好呈现相应建筑物的各个方面信息内容,并且能够运用该模型进行具体真实数据的转化,如此也就能够便于进行建筑设计以及后续施工处理。具体到建筑设计环节中来看,这种BIM信息技术的应用能够表现出较为理想的积极作用效果,尤其是相对于传统建筑设计模式而言,其主要的应用特点有以下几项:(1)可视化效果明显。在建筑设计中较好落实应用BIM信息技术能够表现出较为理想的可视化效果,这种可视化效果也就能够较为有效呈现整个建筑工程项目的各个方面,尤其是对于具体建筑结构的表现,其积极作用还是比较明显的,能够有效帮助设计人员更好认识以及设计各个方面的内容。在传统建筑设计中,其往往通过二维平面图纸进行设计,进而也就难以进行高效处理,完全依靠设计人员的想象进行设计也很容易出现较多的缺陷和漏洞,进而也就充分体现除了可视化设计的必要性。(2)信息化作用突出。在相应建筑工程项目的设计处理中,BIM信息技术的运用还能够实现较为理想的信息化处理效果,这种信息化同样也是有效提升其整体落实推进效果的重要手段,围绕着相应信息化方式的实现来看,其能够有效实现整个建筑设计各个方面内容的数据化,如此也就能够较好借助于这些数据信息进行有效设计规划,保障整个建筑工程项目的设计工作更为合理可靠。相对于传统信息化程度不高的二维建筑设计模式来看,BIM信息技术在该方面表现出来的优势更是比较明显,需要引起足够重视。(3)便捷性更为理想。对于建筑工程项目设计中BIM信息技术的运用而言,其还能够表现出较为理想的便捷性效果,这种便捷性主要就是指相应建筑设计人员可以直接借助于该平台进行有效设计处理,仅仅需要构建相应模型结构,进而也就能够实现对于整个建筑工程项目的全面设计,不需要进行传统设计模式中各个设计图纸的呈现,如此也就能够有效提升了设计的速度和效率。在此基础上,相应BIM信息技术应用下的建筑设计处理还能够具备较为理想的准确性效果,这也是当前建筑行业发展的一个基本要求所在,在越来越复杂的建筑工程项目中,该方面的要求更是极为突出。
3BIM信息技术在建筑设计中的应用方式
具体到建筑工程项目的设计处理中来看,这种BIM信息技术的应用可以说是极为有效的,尤其是从整个应用流程上来看,其在各个环节中均能够实现较为突出的有效运用,表现较为突出的主要有以下几点:(1)BIM信息技术在建筑整体结构设计中的运用。对于建筑工程项目的有效设计处理而言,其整体结构的有效规划处理可以说是比较重要的一个方面,这种整体规划设计的难度相对而言比较大,其需要考虑的问题和内容也比较多,不仅仅需要关注于建筑工程项目自身存在的各个方面基本要求,还需要重点关注于相应建筑工程项目周围环境可能对于建筑物带来的不利威胁和影响,进而也就需要确保其相应设计工作能够较为全面可靠。基于这一要求来看,重点加强对于BIM信息技术的运用也就显得极为必要,其能够较好运用相应BIM信息技术进行全方位分析,促使这些信息内容都能够得到较好体现,进而也就能够保障整体规划设计的合理性和可靠性效果,有效避免了因为考虑不全面而带来的相关问题和缺陷。(2)BIM信息技术在建筑细节处理中的运用。对于当前我国建筑工程项目的有效发展而言,人们对于建筑工程项目的要求越来越高,相应的建筑工程项目设计也就需要尽可能提升其精确性和可靠性,尤其是对于建筑工程项目中的一些细节内容,同样也需要进行重点研究,促使其能够表现出较为理想的合理性和规范性效果。从这种建筑工程项目的细节设计和处理中,其更加需要针对各个数据信息进行充分有效运用,促使相应数据信息资源能够在建筑工程项目的相关区域发挥较为理想的参考作用效果,最终提升其整体运行可靠性水平。(3)BIM信息技术在协同作业方面的运用。在当前建筑行业的发展中,其具体建筑工程项目的发展变化不仅仅表现在其具体的规模越来越庞大,在内部组成单元方面同样也表现出了较为明显的发展趋势,相应内部组成单位越来越多,尤其是对于各种不同类型的系统结构,更是加大了建筑工程项目设计处理的难度,进而也就需要针对建筑工程项目设计手段和方式进行不断优化。基于这一点,BIM信息技术在协同作业方面的作用也就具备着较为突出的作用价值效果,协同作业也就能够促使各个不同系统的建筑设计人员能够依托于统一平台进行设计处理,避免了相互之间在设计完成后出现矛盾和缺陷的几率,有效提升了设计便捷性,对于提升整体建筑设计效率极为有用,并且还能够较好延伸到建筑工程项目的各个参与方,促使这些不同单位也能够具备理想协同处理效果。(4)BIM信息技术在虚拟施工以及碰撞检查中的运用。为了更好促使相应建筑工程设计方案具备理想的可靠性效果,还需要重点加强对于BIM信息技术中有关检查分析方面的运用,促使其能够通过虚拟施工以及碰撞检查等方式进行验证分析,如此也就能够较好发现建筑工程项目设计方案中可能存在的一些问题和缺陷,对于这些问题进行有效改进,最终也就能够充分提升其设计水平,降低了建筑工程项目设计中可能出现的一些问题和后续施工干扰因素。其中碰撞检查工作的落实对于各个管线排布的优化是比较有效的,值得进行高度关注,促使各个系统的管线布置能够较为理想,满足于整个建筑物正常运行的需求。在该环节中,BIM信息技术的运用还体现在相应图纸的直接呈现方面,利用BIM信息技术能够直接将后续施工操作中可能会应用到的图纸文件呈现出来,如此也就能够为后续施工提供更为有效的支持。
4结束语
综上所述,对于建筑工程项目设计工作的有序操作执行而言,其设计难度正在不断提升,恰当借助于BIM信息技术已经成为了比较有效的一种手段,这种BIM信息技术的运用在很多环节中都能够发挥出较强作用效果,值得进行推广运用。
参考文献:
[1]杨庆峰,林大岵,路军.BIM技术在建筑设计中的应用及推广策略[J].建筑技术,2016(8):733~735.
[2]于红亮,王楠.BIM技术在建筑电气设计中的应用研究[J].电气应用,2015(14):30~35.
[3]李坤.BIM技术在地铁车站结构设计中的应用研究[J].铁道工程学报,2015(2):103~108.
[4]刘占省,赵明,徐瑞龙.BIM技术在建筑设计、项目施工及管理中的应用[J].建筑技术开发,2013(3):65~71.
[5]肖良丽,方婉蓉,吴子昊,王小涛.浅析BIM技术在建筑工程设计中的应用优势[J].工程建设与设计,2013(1):74~77.
【关键词】BIM模型 项目全寿命周期 大数据 信息集成管理
1项目信息集成管理的重要性
信息显然已经成为了当今社会的重要资源,信息全球化发展也给我们带来了一个全新的社会格局。同时,在工程项目管理方面,信息的加入也是极为重要的,尤其是现阶段的工程项目建设过程中,建设方对项目的管理主要聚焦于信息共享方面。
目前,我国工程建设行业中的信息流通方式是:各项目参与方在各阶段用自己的应用软件完成相应的工程任务后将工作成果以纸质形式交给接收方,在这个过程中,项目信息被无数次的输入、处理、输出和损耗。据美国建筑科学研究所统计,每个数据在项目全生寿命周期被输入的平均次数为七次。但是通过BIM软件,传统的图纸信息将可以按需求从已建立的数据库中即时产生,反映最真实和实时的项目信息。所以一旦置于BIM技术环境下,能够直接将数据库中的信息反映到所需的平面图、立面图、剖面图、详图、工程量清单等,而且随着设计的变化,构件能够将自身参数进行调整,以适应新的设计[1]。
其实,在项目的生寿命周期内,缺的常常不是信息,而是信息的共享和集成:即在项目不同阶段,让不同参与方,不同软件间的信息集成管理与交换,让不同的人在不同的时候得到准确、及时、充足的信息。
近年来,BIM模型在信息集成管理中作为一种全新的理念,集成管理的巨大优势使得BIM在建筑业得到了快速发展并迅速被应用于许多工程项目,BIM模型涉及工程项目各生命期的各个参与方,实现了建筑全生命期的信息共享,能够使项目各参与方协同工作,减少人为因素的影响,实现工程项目的信息集成化管理,为工程项目管理能力和水平的提升创造更好的条件,为企业的资源配置的优化和经济效益的提高实现提供可能,同时也为建筑业未来做大数据留下更好的数据沉淀。
2 基于BIM模型的信息管理优势分析
基于BIM技术的项目管理流程不变,但过程中各单位的交付成果不再是简单的图纸,而是模型。施工阶段,项目的三大目标控制也是通过模型的来实现,施工单位可以利用BIM模型进行施工进度的安排,并通过技术与技术相结合的方式获取建设项目实时动态,以此进行成本的动态管控,后期运营管理。工程模型的建立将伴随着建筑物的全生命周期不断完善,为业主后期的运营管理提供信息支持,真正实现项目的全生命周期管理。据Autodesk公司统计,三维可视化可提高企业竞争力 66%,减少50%~70%的信息请求,缩短 5%~10%的施工周期,减少 20%~25%的各专业协调时间[2]。
DD&A行业调研部高级总监Stephen A Jones指出,建筑活动数量在中国市场是相当大的,BIM的使用可以提高在模型环境当中的施工效率和建设效率及用通过数字化的环境工具来浏览整个项目的生命周期,同时也能把基础设施和能源相关联,这对中国的BIM运用来说既是机遇又是挑战[3]。
目前, 随着大数据、云计算等新技术的日益发展和推广,BIM技术很快会进入新的阶段,未来,BIM也会与更多的新科技发展融合,将来,BIM与大数据的结合主要依靠题目、摘要及关键词等来搜索相关信息,传统的的建筑档案的存档及检索方式即将成为过去[4]。通过采用BIM模型组织的建筑档案,可检索的信息将会大大增加'并支持“全文检索”,快速定位到各种属性层次的构件。工程数据和业务数据加载到BIM上,不仅提高了工作效率和工作质量,而且大幅增加了管理的功能,使数据实现可存贮、可搜索、可计算和可追溯等[5]。海量BIM案例数据库的建立,使其所蕴含的信息在广度和深度两方面迅速膨胀,同时拓展到其它的相关领域,减少了知识的获取成本,降低了跨界的门槛,夯实了创新的基础。利用BIM模型产生的大数据以后也可以应用于很多领域,比如政府宏观决策分析,专家行为分析,决策行为分析等以及指数,指标的应用等。
3 BIM技术运用于工程项目的阻碍
BIM技术贯穿在项目的设计、施工、运营,维护及拆除的全寿命周期过程,集成了建设项目中所有的信息,为工程项目在能耗和污染降低方面,绿色可持续方面的发展奠定了基础。然而如何才能让BIM技术更好的被建筑业企业所使用,被行业人员更有效的利用成为了目前的关键问题。下面主要就BIM技术的发展在技术、经济、操作方面存在的问题进行探讨。
3.1技术发展慢
在技术应用层面,由于我国目前仍以国外的技术产品为主,而国外BIM技术产品的本地化程度低,建立BIM模型所需输入的数据源不足,导致对一些复杂操作理解不完善,对软件中出现的问题缺乏技术性解决对策。我国从2002年引入BIM技术以来,对于BIM的研究与应用已取得了一定的成果,但总体上还处于初级发展阶段,我国缺乏较为完善的BIM应用标准,业界相关的法律规范也有待健全,导致了BIM的发展受到局限。
3.2经济投入大
当前我国的BIM应用还主要是设计方主导模式,但从效能的角度出发,业主方主导模式更能发挥BIM的主要功能、推进BIM技术在建设项目内全生命周期内的运用,更是应用BIM技术进行信息管理的最大受益者。但不菲的经济投入是影响业主方考虑采用BIM技术的一个重要因素,包括培训员工的费用,购买软件以及硬件升级的费用,聘用BIM专家咨询的费用等。此外,由于BIM技术带来的经济效益现阶段不明显,导致业主方推动力不足,也是限制增加对BIM经济投入的原因之一。
3.3操作不成熟
在操作环境上,由于BIM技术在国内发展尚不成熟,BIM技术的学习资源缺乏,软件熟练操作者和专家的数量严重不足,缺少成熟的实践经验及相关学术交流,这些都导致了BIM操作环境的客观条件不够完善。其次在操作过程上,公共部门、业主方的参与程度低,不适应协同工作模式,工作进程重组受阻碍,模型整合和保护工作复杂,责任不分明,这些都导致了BIM操作过程的复杂性及难度。在操作组织上,由于业务模式重组会带来许多风险,组织内部缺乏明确的采用BIM技术的目标,没有长期的BIM应用方案和投资计划[6]。
4 BIM技术运用阻碍的解决对策
4.1发展应用技术
BIM的理念和技术在国外已经被成熟地应用到实践中,也得到了国内相关行业的广泛认同,但在国内的应用实践仍面临诸多困难和挑战。首先在制定BIM行业标准层面,需要政府与相关行业共同推进,积极的参与;在技术层面,扩展BIM技术的开放性,实现不同专业,不同软件之间的无障碍沟通,企业增加研发力度,创新技术工具,增加软件间的兼容性与交互性。
4.2 明确经济效益
要增加业主方对BIM技术的经济投入,包括咨询费、软硬件购置费用及员工的培训费用等。首先需要让业主方认可BIM所带来的长期效益,及可视化操作在建设项目的全周期所带来的无可比拟的优越性。要明确BIM的投资回报率,引起公司决策者的投资兴趣,组织有效的项目推介会,让业主了解投资前景及必要性。
4.3 培养专业人才
目前,一些国内大型BIM项目都是在国外的技术支持协作下完成的,中国急需培养自身的BIM人才,打造有实力的专业技术团队。聘用具备建筑、结构、及设备等综合知识能力的BIM专家。国内高校要关注BIM教育,从大学生开始进行BIM专业能力的培养,开设相关课程及软件培训,如华中科技大学土木工程与力学学院已招收BIM方向的工程硕士,有针对性地培养专业人才,为其从事BIM行业做好铺垫。
5 结语
我国建筑行业市场庞大,BIM技术的应用也为建筑业带来了新的理念和更广阔的发展前景,已经成为了世界发展的主流方向。目前,我国的BIM技术发展还处于一个初级阶段,促进BIM在中国建筑业的发展需要经过政府、企业及社会三方的共同努力。相信随着各相关行业的深入研究,必将增强我国的建筑信息化产业建设,发挥BIM技术的巨大优势,推动我国建筑行业的发展。
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