杨友文
(广西农业职业技术大学城乡建设学院，广西 南宁 530000)
《平法识图与钢筋翻样》是高职院校土建类专业的一门重要的核心课程，主要教学内容分为施工图识图和钢筋计算两大部分，围绕建筑结构施工图平面整体表示方法(简称“平法”)展开，即按照平法识读钢筋混凝土建筑的结构施工图，并计算钢筋的下料尺寸和根数。由于缺少工程实践经验、G101平法图集相对抽象、钢筋计算原理和步骤比较复杂等原因，学生学习起来普遍感到很吃力，教学效果也不好。为了改变这种状况，很多学者提出并实践了不少解决方法，如利用BIM(建筑信息模型，Building Information Modeling)技术将基本构件制作成三维数字模型使之变得直观形象等，也取得了诸多成果。本文对在《平法识图与钢筋翻样》的实训课中应用BIM软件中的Revit进行辅助教学展开探讨。
《平法识图与钢筋翻样》课程讲解的钢筋混凝土结构构件包括基础、柱、梁、板、楼梯和剪力墙等，每一部分又分为理论和实践两小部分，且理论先于实践。随着BIM技术的发展，很多教师和学者将其引入理论课的课堂，利用其可视化的优点，将简化的二维平法图形转化成直观形象的三维模型，缓解了学生没有工程实践经验难以想象实际构件内部钢筋构造的难题，大大提高了理论课的教学效果，为实训课的开展做了很好的准备，如尧国皇等[1]运用ProStructures软件制作三维动画演示钢筋的排布、连接和锚固等，王小华等[2]运用广联达计算软件等模拟钢筋构造。现代信息技术为理论课提供了越来越多的虚拟仿真工具，但在侧重于实物操作的实训课里应用得较少。
《平法识图与钢筋翻样》是一门实践性很强的课程，实训课是其不可或缺的部分，高职院校都将实训课的课时安排到此门课程总课时的50%以上，多于理论课。简单来说，本门课侧重于教会学生看懂结构图和钢筋下料计算这两个实用的基本功，实训课教学效果的好坏决定了学生能否真正学以致用[3]。实训课可以采用的方式有多种，目前，常见的有到校外施工现场参观和在校内制作微缩模型。
1)施工现场参观。此种方式最接近工程实际，能让学生接触到比课堂图片和视频更丰富多样的构造实物，使其可以近距离观察到最真实的钢筋下料和绑扎的技术要点和主要流程。但很多高职院校开展此种方式的实训课难度较大，因为从安全和工程进度考虑，适合并接受学生进场参观的工地不多；
从经费和时间考虑，多次参观会形成较大投入，安排和交通花费较多时间；
从教学效果考虑，由于工地现场情况复杂，学生注意力容易分散，很多人走马观花，没有关注到要学的内容。
2)制作微缩模型。使用微缩模型是一种传统的教学方式。不少学者对其开展课题研究和教学实践，如舒灵智[4]在实训课中应用钢筋骨架微缩模型，一些高职院校的《平法识图与钢筋翻样》课教师也常常采用这样的方式锻炼学生的实践动手能力，有的培训机构还专门为学校制作了微缩模型的教具进行推广。此种方式一般是将实际构件按一定比例缩小后，用塑性较好的电线剪裁成需要的长度，按照施工图纸中构件的钢筋弯折和放置要求，用细铁丝绑扎成型。实训课中制作微缩模型能大大提高学生的学习兴趣、实践动手能力和团队合作精神，但是也存在一些可以改进的地方，比如：模型缩小之后全部尺寸需要换算且不易准确度量，加上电线直径与钢筋直径和等级不能一一对应，以及电线存在弯折不笔直的情况，造成模型中电线长度和位置摆放不够精准，不能锻炼学生对尺寸和位置的准确控制；
需要消耗电线、细铁丝和配套工具，尤其是采购培训机构制作的微缩模型教具，都会带来一定的采购经费支出；
无意中会使部分学生产生一定的误解，以为将来的工作内容可能是在施工现场绑扎钢筋。当然，每种方式都有优点和不足之处，制作微缩模型是高职教师普遍认可的一种较好的实训方式。
3)Revit仿真模拟。这是本文提出的一种方式。将实训课安排到仿真机房进行，由学生对结构图识读并计算后，使用Revit软件在虚拟空间绘制基本构件的钢筋并正确摆放。这种方式能精准地模拟构件中钢筋的长度和摆放位置，不需要缩放；
利用软件的工具可以快速准确地检查学生仿真钢筋模型的制作准确性，评判实训的效果；
利用已有的机房电脑和软件，不需要另外增加经费支出和进行场地改造；
做好的仿真模型方便复制保存，有利于学生反复研究；
实训课交叉融合了BIM软件的练习，有利于培养学生综合运用两门课程的能力。
BIM软件众多，目前国内用于土建计量的广联达系列软件能在设置好钢筋计算和摆放规则的前提下，根据CAD图纸中的钢筋平法表示标记，快速自动地完成建筑中大部分主要构件的钢筋建模。虽该软件方便快捷，在实际工程中可大大提高钢筋建模和统计效率，但对于《平法识图与钢筋翻样》教学来说，从平法图纸到钢筋模型构建的过程过于自动化，不能让学生看到具体的过程，不利于学生训练识图、手算和摆放钢筋等相对基础的能力。
Revit软件是BIM的核心建模软件，有建筑、设备和结构三个专业的建模功能，其中结构选项卡有绘制钢筋的工具。虽然这些工具不具有从CAD平法图纸自动转换成三维钢筋模型的功能，但提供了基本的绘制功能，可以帮助逐根绘制和摆放钢筋，很适合用来进行单根钢筋下料这样的小练习。
《平法识图与钢筋翻样》实训课涉及的构件较多，如梁、板、柱、楼梯、基础和剪力墙等，各个构件中钢筋的种类又分多种，这里仅以梁的箍筋为例，说明Revit软件在实训课中的应用过程。
本实训课以任务驱动法和小组讨论法为主，学生按3人左右为一组分别完成任务，实训内容分为识图、计算和建模三部分，全部过程可用流程图表示(如图1所示)。
给学生实训的平法图纸以单跨框架梁为宜，图中有必要将作为支座的框架柱也表示出来，学生需要从柱边开始确定箍筋的起步距离。图2，图3是用于箍筋建模实训的例子，单跨框架梁平法图见图2，绘制好的箍筋模型见图3。
在实训的过程中，教师可以利用Revit软件的属性面板和钢筋集功能面板(如图4所示)，以及一些尺寸测量工具，快速检查和发现学生识图、计算和建模的错误。对于个别学生的错误，可以当面指点纠正，对于多名学生的错误，则可以在机房广播系统中使用现有的Revit三维模型进行直观地演示说明。
Revit软件可以让学生便捷地看到精确到毫米的尺寸实时数据，准确地控制箍筋的摆放位置，还可以切换到任意视角观察箍筋的三维形态，也可以设置隐藏线、着色和真实等不同的视觉样式。经过在实训课中识图、计算和使用Revit软件绘制箍筋，学生进一步明确了加密区的范围和间距、起步距离等等，对箍筋的三维空间关系有了更加清晰直观的深刻认识，而且得到了练习BIM软件的操作机会。
Revit软件功能强大，除了可以绘制框架梁箍筋，也可以快速绘制其他构件的钢筋，如框架梁支座负筋、框架柱纵筋和楼梯分布筋等。不同的钢筋，绘制的方法稍有区别，在实训课上设计的流程和选用的图纸及实例也需要做出调整。
将Revit软件应用于实训课除了要求教师会操作Revit，还要求学生经过Revit课程的学习并切实掌握钢筋的主要绘制方法。由于这是两门课程交叉融合进行实训，学生往往会感到吃力，加上有的学生对Revit操作技能没有掌握扎实，因此，应用Revit进行实训课需要注意以下问题：
1)实训前，应对Revit钢筋绘制的基本操作做简短地复习，实训过程涉及软件操作的内容以老师演示为主，涉及钢筋构造的实训内容，以学生自主计算和操作为主，必要时教师可以先带领学生一步步做软件基础操作，待学生熟悉后开始实训。
2)实训的内容也要循序渐进，从钢筋保护层厚度开始，到箍筋绘制，然后到柱纵筋，再到梁纵筋等等，由浅入深，由简单到复杂进行讲解和训练。
3)为了方便学生直接开始主要内容钢筋的绘制，教师可以提前绘制和放置好其他钢筋，将该模型通过机房系统群发到每名学生的电脑上。
在克服了初期对软件操作的不适应后，学生会在这样的实训课中对钢筋构造有更加方便、准确和直观的了解，获得一定的成就感。当然，对于已经在Revit课程学习中掌握了钢筋绘制技能的班级，开展这样的实训就会简单很多。
由于涉及《平法识图与钢筋翻样》和《建筑BIM技术》两门课程的内容，本实训方式也存在一定的不足之处。因为开展这样的实训前提是《平法识图与钢筋翻样》教师能够熟练操作Revit软件，学生也要经过Revit课程学习且掌握钢筋的绘制技能。很多高职院校的教师并不具备这样的复合能力，一些BIM软件课程也仅仅停留在教授学生用Revit搭建建筑专业的简单模型，并不涉及结构专业的钢筋建模内容。这就给应用Revit进行实训带来了困难。为此，《平法识图与钢筋翻样》教师需要拓展自身专业知识范围，学习Revit软件的操作，或在实训课中寻求BIM课程教师的协助，实训过程中要循序渐进，由浅入深，对学生的软件操作多加指导。
学生对《平法识图与钢筋翻样》课程普遍感到枯燥难懂，教师在实训课中常常采用施工现场参观和制作微缩模型的方式，两者都有各自的优点和不足之处。顺应BIM技术在建筑业不断推广的趋势，在《平法识图与钢筋翻样》实训课中应用Revit软件进行钢筋的虚拟仿真具有一定的优点：等比模拟不缩放；
建模精细；
检查快速；
利用已有机房不需额外投入；
便于保存、复制、传播和反复学习；
兼顾锻炼学生BIM软件操作能力。同时，这个方法也存在不足之处，即要求师生都预先掌握Revit软件进行钢筋建模的能力。在开展《平法识图与钢筋翻样》实训课时，教师可根据教学目标和实际条件选择不同的方式。