BIM 技术在《平法识图》课程中的运用分析

张巨璟

陕西职业技术学院建筑工程学院，陕西 西安 710038

现阶段经过土木建筑行业的长期实践证明，平法绘图的优点显著，可以减少工程量与图纸量。因此，在当前土木建筑工程专业教学中，平法识图一直是教学的重难点。但是从教学现状来看，在某些复杂的土木建筑工程中，单纯运用二维图纸无法完整、真实地反映出建筑物的三维信息，进而增加了学生学习难度。因此，为了能够有效解决上述问题，相关学者则提出了信息技术与《平法识图》课程结合方法，而BIM 技术则是其中的突破口。

一、《平法识图》课程的教学现状研究

《平法识图》课程属于建筑类专业的必修课程，整个课程教学的核心，就是要通过平法表达形式来展示建筑物内部主要构件的尺寸与配筋等信息，并根据平面整体表示法的制图规则，将其直接体现在平面布置图上，最终形成完整的结构施工图纸等成果。所以，从建筑工程行业角度来看，平法设计的优势显著，该设计方法下的图纸层次更加清晰明了，还可以理顺项目中各个关键部位的相关关系。

同时，高校建筑类学生很难在校学习期间直接参与到工程项目施工中，导致大部分学生缺乏实践经验，在课堂教学中也无法将《平法识图》课程中所介绍的图纸信息进行空间构建，这已经成为课堂教学中不容忽视的问题。正如相关学者指出，因为当前学生缺乏必要的空间创造感，所以在《平法识图》课程教学中无法在脑海中构建完整的空间形态，最终影响了教学质量［1］。所以对于教师而言，在当前《平法识图》课程教学中存在很多不容忽视的问题，这已经成为课堂教学中不容忽视的问题。

二、BIM 技术在《平法识图》课程教学中的优势

BIM 技术的出现可以帮助学生完成从二维平面向三维建筑模型的跨越，在课堂教学中，学生在学通学透三维模型信息后可以深入领会施工图的设计意图，掌握关键构件之间的相关关系，进而将《平法识图》课程中的知识点与三维模型整合在一起，原本二维图纸上无法明确的构件空间信息都可以在三维模型上得到对应，进而降低了学生学习难度［2］。从应用现状来看，借助Revit 三维建模技术可以直接展示二维平面图中的钢筋信息，根据图纸内容可以帮助学生划分钢筋的位置及其排布信息等。所以相关学者也在研究中指出，BIM 技术与《平法识图》课程的结合已经成为未来发展的必然趋势，该技术的应用有助于增强学生空间想象力，提高学生学习水平［3］。

三、BIM 技术在《平法识图》课程教学的应用方案研究

（一）实现理论知识与实践的结合

现阶段的平法识图教学中所涉及的内容较多，如柱结构、剪力墙结构等。虽然传统的CAD教学可以将上述关键构件的信息展示在学生面前，但是因为图片信息过于复杂，导致相关细节处理效果不理想，最终影响了教学效果［4］。而在当前教学中，教师通过BIM 技术则可以有效解决上述问题，例如教师可以借助BIM 模型将图纸的信息直接构建模型，经过数据信息设置、建立基础模型等方法，以建筑物模型的方法来展示建筑物的相关细节信息，确保每一楼层、每一构件的参数均符合图纸的要求，可以显著降低学生理解难度［5］。

例如，在BIM 技术的支持下，在平法识图关于板钢筋相关知识点的教学中，教师可以先构建一个BIM 技术模型，在形成三维视图之后，根据模型信息来深化学生的判断。例如，教师可以根据三维模型阐述板钢筋锚固长度等相关信息，如根据模型仿真结果判断板钢筋为直锚还是弯锚等；之后根据模型的相关信息可以阐述板支座负筋向上弯折长度以及钢筋水平距离梁中心的长度等，根据三维图像的信息，教师在课堂教学中可以更加直观介绍伸入端部的支座长度、伸入跨内的净长和伸入跨内的弯折长度分别对应的钢筋部分，深化学生的理解。最后，在三维模型的支持下，教师可以对照图纸，让学生近距离的观察钢筋的空间分布情况，并引导学生分别对比图纸与模型资料后，深入了解钢筋的排列等信息，进而掌握平法识图的绘图规则［6］。

（二）对课程教学内容进行优化

从课堂教育教学角度来看，在《平法识图》课程教学中教学内容的选择与优化方法关乎课堂教学效果。因此，为了能够深化学生对知识点的理解，则需要教师在选择课堂教学内容中能从学生理解能力入手，选择一种简单、高效的教学方法来提高教学效果。相比之下，BIM 技术可以多维度呈现建筑物的墙体、建筑钢梁、墙体等资料，并从学生的知识点基础入手合理选择教学内容，这成为提高教学效果的关键点。

例如，针对部分同学在《平法识图》课程早期无法掌握图纸内容的情况，教师可以借助BIM技术建立3D 模型。通过模型中所介绍的钢筋与相关构件信息，使学生先通过模型资料确定结构设计的关键点之后，再将目光放在设计图纸上，对比模型与图纸的资料后，让学生能够将两者关键信息整合在一起，降低了学习难度。而针对图纸中的关键结构，教师也可以先设置BIM 模型，以某楼梯项目为例，该项目中构建的模型结构如图1 所示。

图1 3D 模型结构图

（三）激发学生学习兴趣，提高教学效果

在《平法识图》课程教学中，学生的学习兴趣是提高教学质量的关键点，但是在传统教学模式下，《平法识图》课程的教学氛围枯燥，影响了学生的学习效果［7］。所以，教师可以在BIM 技术的支持下创设开放、活跃的课堂教学氛围，进而充分激发学生的学习积极性。

例如，在课堂教学中教师可以随机列举案例，如某建筑工程项目中框架梁柱体的宽度为700mm，并在BIM 技术的支持下建立模型；之后教师可以抛出问题：“建筑材料成本在工程项目总成本的占比较高，而本次研究案例的柱体的宽度为700mm，若将宽度改为600mm 可以减少成本，那么这种设计方案是否可行呢？”对于学生而言，显然无法前往施工现场验证宽度改进方案的合理性，若通过数据计算则费时费力。此时教师可以直接在BIM 模型上直接将原本的“700mm”宽度调整为“600mm”，模型对应构件参数也会发生变化，方便学生观察参数调整后建筑物稳定性变化，进而对教师提出的问题进行判断。而教师的这一做法会显著增加学生探究积极性，引导学生动手实践。同时，在BIM 技术仿真的背景下，学生根据仿真结果可以进行深入讨论，根据仿真信息可以激发学生讨论。例如，根据模型参数变化后建筑物结构出现的一系列变化，学生之间可以根据上述变化现象展开讨论与探索，评估箍筋位置、混凝土构件参数等因素对整个建筑工程项目的影响。由此可见，在整个教学过程中可以借助软件仿真参数展开讨论，激发了学生学习的积极性。

（四）通过BIM 技术完成考核

开展《平法识图》课程教学的主要目的是增强学生了解图纸、运用图纸的能力，而在传统考核模式下，教师难以直观评价学生在本堂课学习中的成果，而BIM 技术的出现则为教师评价教学效果提供了新的途径。

例如，在课后评价阶段，教师可以利用BIM技术鼓励学生进行自查，如学生在充分了解图纸信息之后制作BIM 模型，根据模型中所反馈的资料可以清楚了解其中的缺失项并进行弥补。同时，教师也可以采用类似的方法对学生进行考核等，根据学生在本堂课所学习的数据构建模型后，根据模型的完整性、精准性等直接判断学生学习情况，解决了传统教学模式下教师需要逐条核对建筑物信息的问题，提高了考核效率。而根据模型中存在明显缺陷的情况则可以认为学生未充分提炼图纸的关键信息［8］。

四、不同BIM 软件在《平法识图》课程中的应用方法

（一）广联达BIM 计量软件在课堂教学的应用

在《平法识图》课程教学中，教师借助广联达土建BIM 软件可以在软件模拟过程中任意设置建筑物剪力墙、柱、梁以及钢筋等信息之后按照CAD 图纸根据每一楼层构建BIM 三维模型资料，并在软件中内置平法图集与钢筋工程量计算规则，通过这种方法可以根据模型数据汇总每个构件的土建与钢筋工程量，并根据设计需求来调整任意楼层的钢筋工程量等，甚至可以根据某一特殊部位形成钢筋三维。

在《平法识图》课程中教师可以通过钢筋三维模型来通过不同符号来代表钢筋不同的构造结构等，并且通过该技术也可以在平法图集中了解建筑物柱、梁、基础等部位的构造详细数据等，判断其中的钢筋三维布置方案等，最终使学生了解建筑物中各个构件的分布等。同时，该软件支持三维模型旋转、缩放等功能，学生可以近距离观察每个构件中的钢筋构造信息与其他参数数据。

（二）钢筋平法与计算仿真实训软件的应用

钢筋平法与计算仿真实训软件也是一种成熟的BIM 功能软件，在该软件中增设了建筑物柱、墙、基础、板等构件的三维模型，并且模型中也可以针对不同部位或者不同类型的钢筋形成立体结构，教师在《平法识图》课程教学中也可以调用模型来阐述相应的模型结构。与常规的BIM 模型相比，钢筋平法与计算仿真实训软件的功能更加丰富，如在模型中可以针对不同结构、不同位置的钢筋采用多样化颜色，所以在模型解读中学生可以根据颜色的差异进行辨别，最终将不同部位的钢筋与图集中相应的符号对应起来，加深了学生对钢筋构造的理解，有效提高了课堂效率。

所以，从教学效果来看，在《平法识图》课程中，教师可以借助三维模型来带领学生练习，在BIM 技术的支持下随时评估学生的学习情况，不仅可以提高学习兴趣，也可以提升成绩［9-10］。

五、结语

在当前《平法识图》课程教学中，BIM 技术的出现有助于全面提升课堂教学效果，对于教师而言，BIM 技术成为激发学生学习积极性、转变课堂教学方式的重要组成部分，对于整个教学过程有直接影响。因此，对于广大教师而言，应该深入了解到不同软件的特征，能够从学生学习等实际情况入手合理选择BIM 技术软件，在充分发挥技术软件优势的基础上，才能进一步提高课堂教学效果，保障《平法识图》课程教学目标实现，促进学生综合素质的提升。