建筑实体模型+BIM软件在高职建筑工程专业识图实训中的应用

(辽宁省交通高等专科学校，沈阳 110122)

1 高职建筑施工图识图实训目的

建筑施工图识图实训是高职建筑工程专业重要的实践性教学环节之一，其内容包括建筑施工图和结构施工图的识读。通过对不同结构类型房屋施工图纸的识读，使学生了解建筑施工图纸的图示内容和图示方法，掌握常见的图例符号，掌握识读建筑施工图和结构施工图的方法和步骤，培养学生的读图能力、空间想象能力和空间思维能力；熟悉房屋施工中的常用材料、施工顺序和方法，培养他们应用专业知识的能力；提高团结合作能力、增强集体观念，培养学生认真负责的工作态度和严谨细致的工作作风，为学习后续专业课及将来的工作打下坚实的基础。

2 目前高职识图实训模式及存在问题分析

目前，大多高职院校建筑工程专业的识图实训时间为一周，以1套或几套房屋(不同结构类型)施工图纸为案例，首先指导教师进行实习动员、讲授建筑和结构施工图的图示内容、识读方法和步骤。接下来让学生分组一起识读图纸，识图过程中有不会的问题再进行答疑，最后以提问或绘图的方式检验学生对图纸的理解，或者让学生上交一份实训报告，成绩的评定由提问、所画图纸和报告确定。

传统的教学方法,大多数是教师给学生灌输理论知识，或通过播放相关视频 让学生简单了解工艺流程,学生处于被动的一种状态,由于学生看到的是二维图纸，加上缺乏工程实践经验，空间想象能力差，在头脑中并未建立图纸所表现房屋的空间立体模型，导致部分图纸的内容看不懂，详图节点不理解。例如在建筑施工图中楼梯详图是难点，由于学生空间立体感差，对于楼梯的空间走向不清楚，另外由于楼梯本身组成相对复杂，构件较多，楼梯详图图示内容较多，学生对楼梯详图的理解比较困难。在结构施工图中构件的钢筋平法施工图是难点，学生不了解构件中钢筋的空间位置和作用，同时缺乏工程实践经验，老师只是讲解钢筋平法的理论知识，学生单纯死记硬背，并没有真正地理解。

3 建筑实体模型+BIM软件的识图实训改革

3.1 建筑实体模型在识图实训中的应用

针对高职学生缺少工程实践经验和空间立体感较差的特点，让学生先观看施工图纸配套的缩小房屋建筑模型，并像搭积木一样对模型进行拆分和组装，在组装过程中，指导老师讲解房屋各部分的名称、特点、结构、细部构造和施工工艺。通过这种搭积木的方式可以使学生在被动学习的同时，增加实践动手能力，让传统的理论知识融入到虚拟施工操作中，真正模拟现实操作，提高学生的学习兴趣，更好地掌握理论知识。该环节中可以根据情况选择一套或几套不同类型的房屋模型，如选择一套房屋模型建议选用比较简单的独立基础办公楼模型多套，学生几人一组，对模型进行拆分和组装，可以采用边拼装边讲解构造或小组间竞赛的多种形式，加强学生对房屋各部分构造的理解，为后面的识图打下基础。

针对钢筋平法施工图的难点，将构件钢筋安装模型应用到实训中(如图1所示)，模型包括框架柱、梁和楼板，对照构件钢筋施工图依照施工流程进行钢筋的绑扎，可以让学生直观清楚地了解钢筋的空间位置、形状，更好地理解钢筋平法施工图绘图规则及要求，同时了解钢筋绑扎的施工要点，为今后的实习和工作打下一定的基础。

图1 KL4钢筋模型图

3.2 BIM软件在识图实训中的应用

在前面建筑实体模型拆分及组合的基础上，指导教师通过使用Revit 建模软件将平面二维图纸以一个三维立体模型形式呈现出来，立体感强，可以很好的帮助学生阅读和理解施工图纸、规范、符号和术语。结构施工图的识读应用广联达BIM钢筋算量软件建立房屋模型，利用钢筋三维功能，可以准确清晰地展示构件内钢筋的形状及布置情况，通过多角度的观察，将平法施工图和钢筋三维立体图对照，让学生更好地认识钢筋的种类及作用，理解平法施工图如图2、图3所示。同时Revit软件构建的模型，还可以无损导入同属 Autodesk 公司的 Navisworks、Manage 等软件，实现4D 施工模拟。这样就相当于学生在课堂上就能进行模拟施工现场的实地参观，而且还能达到学生亲自去施工现场实践的效果。在建模的过程中，学生可以看到房屋的构件如何按照规范建立起来，并了解构件的各部分名称，以及在整个模型中所起到的作用。通过虚拟仿真模拟房屋的建造过程，使学生对施工过程 有更加清晰，直观的了解和认识，以提高听课效果，提高学生的实践能力。通过应用BIM软件，可使识图实训达到方便、经济、有效之功效。

图2 平法表示的KL4图

图3 广联达BIM钢筋算量软件中KL4的三维立体图

3.3 识图实训改革流程图

识图实训课程改革的流程图如表1所示。

表1 识图实训流程图

4 识图实训改革总结

对辽宁交通高等专科学校建工专业二年级107名学生的识图实训进行教学改革，增加建筑实体模型拆分与组合以及BIM建模环节，从实训成绩看，中间学生的识图能力提升较大，这部分学生有一定的理论基础，但是理论知识理解不够深刻，枯燥的被动学习对于他们来说学习效果不好，通过增加建筑实体模型拆分与组合，可以更好地激发学生的学习兴趣和主动性，能更加直观地熟悉房屋的细部构造；增加钢筋安装模型可以让学生熟悉结构构件内不同钢筋的形状、位置及绑扎要点，更好地掌握平法施工图的制图标准和构造要求，从而能更好读懂结构专业图纸；应用BIM软件建立房屋的三维立体模型，空间立体感强，可以很好地帮助学生阅读和理解施工图纸和规范，同时培养学生BIM技术应用技能，以便适应建筑信息化模型的发展要求。但是对于班级少数学生，由于其学习态度不端正，根本没有心思学习，实训效果仍然不明显。

本文主要针对目前高职建筑工程专业识图实训提升学生识图能力效果不好的现状，改变传统的教师讲授教学模式，增加建筑模型和BIM技术可以使课堂形式多样化，激发学生的学习兴趣，学生的学习模式从被动学习转化为主动学习，将课程难点进行分解和简化，让学生更容易掌握理论知识，培养学生的工程实践能力。