基于BIM的工程制图教学体系构建探讨

罗美莲

（湖南高速铁路职业技术学院，湖南 衡阳 421002）

建筑信息模型与CAD 等软件具有的三维几何模型具有本质上的差异，建筑信息模型BIM 是多源数据集成的信息模型，对建筑设计者具有较大的作用。如发现建筑设计中存在问题，能够通过一处更改，而实现全部变化的过程，改变了以往修改一处，需要处处修改的过程，实现了设计修改的简单化。

1 BIM 对工程制图教学具有的影响力分析

1.1 思维方式发生改变

建筑工程图学教学中，采取的教学内容为投影知识的读与绘制。学生在学习读的环节中，要求学生掌握各种图示符号、线型的含义，能够通过读的学习绘制出三维空间实体。学生在绘制的学习时，要求学生能够利用符号与线条表达模型与空间实体的设计思想。另外，在处理维度设计时，要保留完整的几何信息，而其他信息可以利用文字说明的方式进行阐述，分析此教学过程可以发现，建筑设计的各个环节信息缺失关联度。工程图学教学过程采取的是二维图文信息展现模型与空间实体的设计思维，此种学习模式并不利于初学者的学习[1]。BIM 能够将设计思维实现直观化、现实化的呈现，是以三维设计为基础，利用虚拟的建设场景，搭建出具有真实度的建筑构件，能够使设计者的设计思想实际化的呈现在自已的面前。

1.2 转移教学中心

以往工程制图教学采取的是培养学生能够利用二维图形模式表现出三维立体空间的内容，大部分学校采取的都是此种教学模式，且重点放置于讲解二维图形表达三维型体过程中。学生在学习过程中，要熟识各种符号和含义，在利用符号和含义把二维图型转变为三维型体。学生在学习的过程中表现出困难的状态，从而降低了学生的学习积极性。工程制图教学的本质是培养学生能够借用可视化技术显示出三维型体设计和创新设计能力，但是在上述教学过程中未得到注重。BIM创设仿真建设环境，把BIM 应用于教学过程中，能够通过BIM 仿真模型了解各种建筑构件在建筑中存在的状态、具有的约束性与关联性，学生可以了解构件在建筑中的不同视角所具有的状态。学生在仿真的建设环境中观察仿真建筑模型，使学生的学习兴趣得到了激发。高校要了解BIM 技术，且掌握工程制图与BIM 技术是息息相关的，要改变原有的教学模式，把计算机、数学、智能化、工程学融合为一个学科，使工程制图教学质量满足建筑发展的方向。

2 构建BIM 建模知识体系

2.1 遵循的原则

与传统的工程制图教学体系相比较，BIM 体系构建的原则包含以下几点：首先，BIM 体系构建要实现与三维设计、人的思维达成一致的目标。其次，知识融为一体的构建，融为一体的知识包含三维构型、建立二维视图、建筑设计规划教学内容，且要以Revit 软件为构建平台，把三维设计为构建核心，延着虚拟建造主线进行融合。然后，构建体系要把教学内容进行改革，教学内容要以“体”为中心思想，降低“点、线、面”的知识教学地位，尽可能的达到压缩画法几何内容的构建目标。最后，利用融合多门课程信息的方式集成结构设计分析、建筑材料、工程管理的信息[2]。

2.2 教学目标

构建教学体系要有教学目标，根据BIM 技术的特点，要把理论知识、技能、工程素质作为教学目标，在培养学生过程中，能够实现学生具备三维建模、综合应用、专业协调的能力，使学生在未来工作中能够具备竞争能力。

2.3 教学内容

在构建教学内容时，BIM 知识体系要站在三维的角度去设立，把原有的二维与三维教学分离的方式有效性的改变，只对学生传授简单的设计原理，注重建模方法的讲解，实现三维实体建模成为教学主体的教学过程。另外，创意意识与实际运用是重点培育过程，能够实现学生具备创新能力，满足学生的未来发展。

（1）认识构件 建筑中包含较多的基本构件，初学者由于没有专业基础，在思想意识中对建筑的组成未存在概念性。以往教学模式采取二维图纸的方式，无法实现学生通过二维确定三维，使学生的建筑工程意识缺失。在传授学生构件知识时，可以对构件进行分类，学生能够菜单的选择与构件的放置，能够在三维视图、平面图、立面图、剖面图的观看下，掌握三维构件在二维图片上具有的形态。

（2）设计原则 教学过程中，为了避免学生的设计思维与创造思维受到限制，要避免采取单纯绘图或者是建模技术的教学，要采取逐层递进的方式，把几何形状-功能-关联这一过程传授给学生，让学生能够具备初步的设计思路，实现优质教学。

（3）软件建模 BIM 建模是由参数来设计的，而图元软件则是用于建模的最基本工具。在教学过程中，可以按照案例让学生利用图元软件进行建模练习，通过各种命令功能，实现BIM 模型的成功建立。

（4）专业网络协作 以往CAD 建立的三维模型具有独立信息的特点，各个环节未产生关联性能。而BIM 技术属于集成化设计，利用三个模块的作用虚拟建造模型，将设计的内容真实性的展示。学生在BIM 技术的展示下，能够加深学生对建筑整体的认知度[3]。在教学过程中，可以采取专业协作的方式，把不同专业的学生组建在一个小组内，例如土木工程专业、排水专业、建筑环境专业等，使学生在练习时，能够有效布设管线、风管、结构，完成优质教学。

（5）生产工程图 学生在学习时需要掌握投影图的原理与规范，原因是二维图纸依然具备法律效力。另外，二维图纸是相互交流较为简便的方式。但是在此过程中，不需要学生进行二维图纸的绘制，而利用三维建筑模型把正投影图、剖视图进行生产，还可以利用软件对模型剖切，能够生产出各种定制的图纸。

（6）考核方式 考核方式改变以往的模式，而是采取过程监控、开放式的考核方式。主要是因为课程具有较强的操作性，学生的实际操作才是重点，分数占比为60%。其余分数分摊至教学模型制作、生成视图、工程造价环节中。

3 教学效果

通过对学生的调查发现，利用BIM 学习能够使课程实现了有效融合，能够了解到其他专业的知识，使自身的知识得到了扩展，能够在实际运用中，结合各个专业的知识，设计出更为优质的建筑模型，且在设计过程中降低了出错率，使自身的能力得到了不断提升。

4 结束语

综上所述，BIM 技术弱化了投影模式的抽象性，能够仿真似的呈现建筑整体。另外，利用BIM 技术时，如发现错误能够通过改正一个错误而使其他环节产生关联，降低了修改环节繁重的工作量。现时代下对BIM 技术人才需求量较大，需要教育机械构建有效的教学体系，使BIM 人才大量输出，为建筑行业的发展做出贡献。