基于BIM技术的建筑制图课程教学方法创新探索

张 爽

基于BIM技术的建筑制图课程教学方法创新探索

张 爽

（黄冈职业技术学院 建筑学院, 湖北 黄冈 438002）

分析目前高职建筑制图课程教学现状，阐述基于 BIM 技术的建筑制图课程教学优势，提出基于BIM技术的建筑制图课程教学改革建议；展开高职院校建筑制图课程引入BIM技术后的实际操作性分析，提出课程实施中的合理化设想。旨在探讨 BIM 技术对于转变我国高职现有课堂教学观念、提高建筑制图课程教学质量，探索创新高职人才培养路径。

BIM技术；建筑制图；课程教学；方法创新

用BIM技术支撑创建建筑信息模型，指的是利用现代信息技术对建筑所有相关内容进行三维、可视、动态、仿真，将整个建筑进行数据化，通过信息技术对建筑进行虚拟化构建，使建筑成为一个系统化模型，囊括所有的建筑信息。这些信息可共享于建筑工程项目全过程各个阶段，能够协助建设工程项目各参与方协同工作，以实现建设工程项目的精细化管理。

随着信息技术和职业教育教学改革的不断深入，传统高职建筑制图课程面临巨大的挑战，教学手段的改进、教学方法的更新、教学场地的更替等问题突出。建筑制图课程是土建类专业核心基础课程，建筑基础知识掌握的好坏会直接影响到后续建筑工程技术的学习及在实践中的应用。当前高职建筑制图课程知识点大都深奥抽象，教学案例的演示枯燥复杂、建筑专业术语晦涩难懂。高职建筑工程类专业学生，入学前从未接触过建筑行业，普遍缺乏空间想象能力，对建筑制图课程中的投影、相贯线及建筑细部构造、建筑施工详图等部分的知识点理解十分困难。以制图课程中建筑细部构造部分的知识点教学为例，从学生角度出发，学生除了对建筑物外在看得见的装饰装修的构件有所了解外，对墙内管道、梁、柱、内部钢筋、过梁以及地下基础等其他的预埋构件很难想象。综上所述，高职建筑制图课程教学效果难以满足现代建筑业发展所需，明显滞后，教学课程的改革，成为必须之举。

一、基于BIM技术的建筑制图课程教学优势分析

（一）培养学生工程意识

利用BIM技术工具软件建立三维的建筑信息模型，实现建筑物由二维到三维的转变。将 BIM建筑模型以由“整体－局部－整体”的方式展示，并辅以 360度虚拟漫游的形式展现建筑物内外空间场景来辅助教学。3D建筑构件完美仿真，结合课程设定的建筑场景、地物显示效果极其逼真，建筑图纸与模型构件一一对应，智能化、直观生动的操作界面，最直观地显示出三维构件与图纸的投影关系，与现代建筑业的实际需求成功接轨，还原一线建筑工地施工全过程，培养学生工程意识。

（二）培养学生对建筑结构的感性认识

将BIM技术引入建筑制图课程，利用REVIT软件（BIM技术工具）建立三维的建筑信息模型，结合专业需求，让学生 360度旋转、平移、缩放以及漫游等功能以不同的视点切换查看建筑的模型，让学生在学习中建立空间几何形体的整体概念，从而体味设计、创造、创新的乐趣，增强学生的空间思维能力，培养学生对建筑结构的感性认识。

（三）提高建筑制图课程信息化教学能力

把BIM技术引入课堂，即是将建筑信息、模型引入课堂，势必把课堂教学变得更为直观、简洁，解决传统教学过程中知识理论与实践脱节的问题。可以更新教学观念，改革课程教学方法，有利于课程建设。顺应建筑信息化时代发展趋势，同时也为建筑业培养了新型人才，推动建筑业教学事业的发展，促进职业院校应用技术型人才的培养。

图1 教师学生在REVIT 软件平台创建的BIM建筑模型

二、基于BIM 的建筑制图课程教学改革实施建议

（一）转变传统的教学观念

在建筑制图课程教学中充分利BIM技术搭建虚拟仿真建筑模型场景，生动直观地呈现工程图的设计意图，让融入BIM技术后的课堂教学方式新颖、信息化、可视化，加深学生对课程知识点的理解，对于学生空间逻辑思维与创新能力的培养具有着积极的作用。

（二）改变传统的教学体系

BIM技术的应用能够使知识点的理解通过三维模型呈现出来，使学生对所学内容更好内化。理论与教学实践充分结合，改变并创新传统的教学体系。将从理论知识层、技术技能层和工程素质层着手，锻炼学生的三维建模能力、综合应用知识能力和专业间协调能力，提高学生构型创新度和在行业内的竞争力。

（三）创新教学内容

关于教学内容的创新，其重要性不言而喻。当前高职建筑制图课程知识点大都深奥抽象，专业术语晦涩难懂。围绕课程需要编制教学内容，设定相关建筑模型、场景、地物的信息数据，对建筑模型进行全面解剖。全新的教学内容不仅有利于学生快速掌握建筑物的架构，同时还能最大程度拓展知识面，使学生对建筑有着更为充分的了解，提升学生的学习兴趣，拓展学生创新思维。

（四）更新教学模式

传统的教学模式一直沿用着以“PPT+教师讲授”的填鸭式教学，教学模式单一，基于BIM技术工具软件在PPT+教师讲授的基础上，增加了视频、机房同步教学、上机操作等技术手段，使多媒体课件成为辅助教学，有利于提高课堂教学效率，也有利于学生创新思维的养成，为后续的课程学习打下坚实的基础。

图2 基于BIM技术呈现出的建筑工地施工场景

三、基于BIM 的建筑制图课程教学改革实施过程

（一）建筑制图课程中“建筑的组成”知识点教学实施示范

课前教师需准备好建筑中常见的基本构件的相关模型项目及其与之有关的建筑模型信息数据资料；课上指导学生输入模型数据，生成建筑构件三维模型。在Revit软件（BIM技术工具）中，将外墙、内墙、楼板、立柱、楼梯、门窗等建筑中常见的基本构件，均被分类系统设置为建筑要素性质的“典型类别”，在数据输入成型阶段基于建筑的逻辑，便于学生在分类系统下了解建筑构件和丰富构件规格。以墙为例，存在隔墙、承重墙等类别，例如“隔墙”又可细分为“砖墙”、“混凝土墙”等，“砖墙”又可细分为120mm的厚度、240mm的厚度、370 mm的厚度等，不同厚度的砖墙，所呈现出来的三维模型立体而丰富。学生通过菜单点选，鼠标操作，用 360度旋转、平移、缩放以及漫游等功能以不同的视点切换查看自己创建生成的三维视图，熟悉基本建筑构件在不同视图中的功能形态及其之间的关联，从而在学习中建立建筑构件的整体概念。

在“建筑的组成”这一知识点的学习中，常规教学中PPT讲授既枯燥也容易限制学生的设计思维和创造思维。通过BIM技术引入到课堂教学中，从模糊的概念-功能-关联的逐层递进，使学生有初步的设计思路框架，增强学生的空间思维能力，培养学生对建筑结构的感性认识。

（二）课程实施过程分析

1.课前信息收集

BIM技术呈现出的建筑模型需要信息数据支撑，学生根据教师提供的教学资料，在REVIT 软件中逐步搭建模型骨架，所以教师需要做好课前教学资料的收集准备。首先围绕教学需要选定模型项目；然后根据所选项目来收集与之有关的建筑模型信息数据资料，如CAD施工图、模型构造信息。

2.课上虚拟实践

教师学生在 REVIT 软件平台创建 BIM建筑模型，由“整体－局部－整体”的方式展示，并辅以 360度虚拟漫游的形式让学生有身临其境的体会。例如讲授“建筑的组成”这部分的知识点，先让学生按教师提供的数据资料逐步建立模型，呈现出建筑外框的整体效果；接着教师指导学生继续创建建筑中的局部模型，如基础、墙、楼板层、地坪、楼梯、屋顶和门窗等细部构造，最后建模完成，学生可通过三维的平移、旋转和缩放以及漫游等功能以不同的视点切换查看建筑的模型，增强学生的空间思维能力和培养学生对建筑结构的感性认识。

3.课后反馈评价

课后及时反馈评价。学生每周需完成一个限时小作业，内容为课程相关知识点，占总成绩的60%，剩余的 40%分摊在期末考试及后续课程的学习中，使得该课程的知识和技能得到循环式练习。

（三）教学设想

1.加强教学硬件设施

由于最基本的BIM的软件如REVIT都对计算机的配置提出了一定的要求(内存 8G起步，需要64位操作系统),而目前学校普通教学机房达不到这样的要求，还需要不断优化计算机的数据处理能力和 3D图像加速性能,拟对计算机房进行适当的投入更新老化设备以提升教学效率。除此之外，加强基础软件辅助设计应用，使之符合BIM软件使用要求。

2.共享建筑信息、模型资源

教师围绕课程需要，结合二维图纸收集的三维模型信息数据，可运用于专业其他课程的教学中。各个年级有意识的培养学生建立建筑信息模型的概念，并逐渐采用BIM软件技术辅助完成建筑课程设计作业。实现资源共享，模型、信息共用，贯穿于建筑工程项目全过程中的各个阶段，能够协助建设工程项目各参与方协同工作，以实现建设工程项目的精细化管理。

四、结论

综上所述，任何知识的更新，都需要从教育阶段入手。BIM技术为现代建筑业带来了全新的发展机遇，对比传统教学方式，能更多更好的发挥学生学习的主动性，实现知识的灵活运用，有利于培养学生的空间思维能力、创新创造能力和工程素养，适应人才培养的需要和当前信息化教学的发展需要。加大课程改革力度，势在必行。

[1]于冬升,张金团,王海湘. BIM技术在建筑识图课程教学中的应用[J].江西建材,2016(7).

[2]缪盾.基于 BIM 的建筑工程制图教学体系构建[J].图学学报,2016(12).

[3]王永,王智博.基于 BIM 的建筑工程制图课程改革探究[J].西部素质教育,2016(6).

[4]甘荣飞,黄坤,金乌吉斯古楞,祝艺丹,曹文龙.BIM技术在建筑制图类课程中的应用研究[J].土木建筑工程信息技术,2016(10).

G424.1

A

1672-1047（2017）06-0042-03

10.3969/j.issn.1672-1047.2017.06.14

2017-11-05

张 爽，女，湖北黄冈人，讲师。研究方向：建筑装饰及教育教学。

刘晓敏]