BIM技术在《工程识图与构造》在线教学中的应用探究

高娟 于正义 叶盛

摘 要 在疫情防控期间，高职学校普遍实施在线教学，工程识图与构造作为高职土建类专业的一门基础必修课程和“1+X”证书的重要支撑课程，对学生的职业发展具有重要意义。本文对在线教学中的问题进行分析，探究BIM技术在工程识图与构造在线教学中的应用。

关键词 BIM技术;在线教学;“1+X”证书;工程识图与构造

引言

工程识图能力是高职土建类学生必须掌握的基本能力，在未来学生的就业中发挥着重要作用。《工程识图与构造》主要培养学生的识图能力，建立对建筑的基本概念，是高职土建类专业的一门基础必修课程，是“1+X”建筑工程识图职业技能等级证书的重要支撑课程[1]，对学生后续专业课程的学习具有非常重要的影響，可有效推动“1+X”证书制度在高职教育中的开展。在疫情防控期间“停课不停学”的号召下[2]，高职学校利用现代网络和计算机技术，克服距离障碍，实施在线教学[3]。由于无法实施现场教学，《工程识图与构造》教学中引入BIM（Building Information Modeling，即建筑信息模型）技术，可以有效地提高教学效果。

1工程识图与构造在线教学中的问题

《工程识图与构造》传统教学中主要采用二维施工图纸进行识图学习，对学生三维构造能力的要求较高，线下教学时可通过校内实训和校外工地讲学，在一定程度上加强学生对建筑构造的认识，而在线教学属于远距离教学，不具备施工现场学习条件，各种构造、材料的展示仅通过二维图形和图片展示，学生缺乏工程实践经验，难以理解识图内容，特别是对于建筑构造节点等较复杂部位，学生学习时存在一定困难，无法全面掌握建筑构造。

在线教学强调学生的主动性和参与性，主要依靠自主学习，学生学习过程中缺少监督，注意力难以集中，师生互动相对困难，效果反馈不及时，影响教学进度和学习效果。如何在有限的教学时间里有效提高学生的建筑工程识图能力，是高职土建类在线教学的主要矛盾之一。为提高学习质量，必须根据学生特点和在线教学模式采取相应的教学策略。

2BIM技术应用于在线教学中的思考

2.1 BIM技术应用于在线教学的可行性

随着工业化、信息化深度融合，BIM技术广泛应用于建筑规划设计、施工建造等方面，在协同设计、施工进度模拟、碰撞检测等方面起着重要作用，对建筑业转型升级具有重要意义。部分学者线下教学过程中将BIM技术应用到课程教学中[4-6]。在线教学中也可以引入BIM技术，通过建立虚拟的建筑工程三维模型，将实际建筑和教学内容有效结合，把传统抽象的二维图纸转化为直观的三维模型，“所见即所得”，实现课程教学内容由难变易、由抽象变具象，有效地解决课程理论知识与实践相互脱离的问题，丰富教学形式，加深学生对实际建筑构造的认识，优化学生的识图能力，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效率。

2.2 BIM技术在工程识图与构造课程中的应用

（1）优化课程体系

随着建筑工程识图职业技能等级证书成为第三批“1+X”证书，建筑工程识图能力成为培养复合型技术技能人才的关键。《工程识图与构造》课程作为重要的支撑课程，对学生识图构造能力起着至关重要的作用。在制定课程标准时，将建筑工程识图专业技能等级标准融入课程标准中，实现书证融通。优化课程设置，加强工程识图与构造、CAD绘图和BIM建模三门课程的关联性、统一性，即在实际授课时，以相同的施工图纸为，进行识图、绘图、建模，在不同课程学习过程中不断强化学生的识图能力。

（2）建立典型三维模型

《工程识图与构造》课程主要包括建筑制图、工程识图和建筑构造三部分内容。在教学准备过程中选取典型建筑施工图纸，本文主要借助BIM技术软件中的Revit和Navisworks软件，使用Revit建立三维模型，再根据模型特点用Navisworks进行虚拟漫游展示，将建筑物的构造及组成形象地展示给学生，帮助学生建立二维和三维的对应关系，学生现场体验感较强，提高学生对建筑构造的认识，提升施工图识读能力。根据教学内容，建立三视图模型、建筑细部构造模型和建筑整体模型，让学生更容易理解三视图的相关规则，初步认识建筑物各部分建筑构件的结构组成和材料做法，学生结合模型，可以绘制出建筑图纸，同样根据建筑图纸，可以清晰地在脑海中构建三维模型。

（3）细化构造节点

通过BIM三维可视化特点，以三维模型、动画的形式形象逼真地演示构造节点的细部做法，更加的直观、易懂，能够让学生更好、更深入地理解构造知识和图纸所表达的内容。根据教学重点，以三维模型方式呈现基础、墙体、柱、梁、楼板、屋顶、门窗、构造柱等构件，教学内容的呈现更加具体，降低教学难度，学生对建筑布局、尺寸的掌握更清晰明确。教师在教学过程中，对二维与三维随时进行转换，将二维图纸、实际建筑图片与三维模型对比，增加学生在线学习的现场感，有效解决理论知识与实践相互脱离的问题，改变在线教学现状。

（4）建立课程信息化资源库

根据不同专业方向特点，建立通用模块和专业方向模块资源，如建筑工程、市政工程等，以适用于不同专业方向教学。以BIM三维模型为基础，融入规范、标准等，做成微课、动画等颗粒化资源，学生通过课前预习、课中学习、课后复习的方式熟悉建筑构造，为不同接受能力的学生提供充分学习时间，可实现翻转课堂式教学。与施工图纸一样，学生在不同课程中可使用同样的案例，强化训练，进一步提高教学效果。教师在线授课时，可进行建模演示，例如讲解楼梯构造时，将楼梯踏步、梯段板、休息平台、栏杆和扶手等部位的构造要求，通过建模演示出来，学生更加容易理解。

3结束语

BIM技术在《工程识图与构造》在线教学中的应用具有较强的可行性。BIM技术与课程内容有机结合，要选取合适案例用于教学。教师作为课程的主导者，应具备一定的BIM运用能力，在授课过程中可以灵活运用，充分发挥BIM技术的优势，提升课程教学效率。在“1+X”制度的指导思想下，结合课程特点，将BIM技术引入《工程识图与构造》中，可以提高教学效果，对学生未来职业发展具有深远意义。

参考文献

[1] 广州中望龙腾软件股份有限公司.建筑工程识图职业技能等级标准[S].北京：中国标准出版社，2015.

[2] 教育部.教育部：利用网络平台，“停课不停学”[EB/OL]. http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/s5987/202001/t20200129_416993.html，2020-1-29.

[3] 焦建利，周晓清，陈泽璇. 疫情防控背景下“停课不停学”在线教学案例研究[J].中国电化教育，2020，（398）：106-113.

[4] 王晶莹.BIM技术在《建筑识图与构造》课程中的应用[J].黑龙江建筑职业技术学院，2016，15（4）：66-68.

[5] 索耀.关于BIM技术如何在建筑类课程教学中应用的探讨[J].山东工业技术，2019，281（3）：241.

[6] 高婷婷.BIM技术在《建筑构造与识图》课程教学中的应用[J].武夷学院学报，2018，37（3）：78-81.

作者简介

高娟（1989-），女，山东济南人;学历：硕士研究生，研究方向：结构工程。