將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑專業(yè)識圖教學(xué)的思考

朱少君

（江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院，江蘇常州 213147）

將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑專業(yè)識圖教學(xué)的思考

朱少君

（江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學(xué)院，江蘇常州 213147）

建筑專業(yè)識圖教學(xué)是非常重要的內(nèi)容，文章通過分析當(dāng)前建筑專業(yè)識圖教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題，探討創(chuàng)新教學(xué)手段，將建筑行業(yè)的新技術(shù)BIM應(yīng)用到教學(xué)的途徑，以真正實現(xiàn)建筑專業(yè)識圖教學(xué)的目標(biāo)。

BIM技術(shù)；識圖；教學(xué)；三維可視化

當(dāng)前在我國建筑行業(yè)，運用BIM技術(shù)進行設(shè)計、施工和運營管理是一種新興的技術(shù)潮流，它所引領(lǐng)的建筑行業(yè)的技術(shù)革命已是大勢所趨。BIM是以建筑三維空間模型為載體來綜合表達(dá)建筑各專業(yè)的信息，包括建筑空間、構(gòu)造、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、材料等[1]。運用模型三維可視化的特點，在建筑專業(yè)的識圖教學(xué)中，BIM技術(shù)也同樣可以改變我們傳統(tǒng)的教學(xué)模式，運用BIM模型直觀展示教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生更易于想象和理解，從而顯著提高教學(xué)效率。

1 建筑專業(yè)識圖教學(xué)目前存在的問題

建筑專業(yè)識圖教學(xué)是引領(lǐng)學(xué)生進入專業(yè)領(lǐng)域的教學(xué)環(huán)節(jié)，其教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的三維空間思維，使學(xué)生能熟練地識讀和繪制建筑專業(yè)施工圖，理解建筑構(gòu)造、設(shè)備、材料應(yīng)用等。由于建筑是一個三維的、內(nèi)外包含很多材料和構(gòu)造的、復(fù)雜的龐大實體，加上大多數(shù)教材對此部分內(nèi)容的編寫過于籠統(tǒng)、枯燥，使得該部分內(nèi)容的教學(xué)存在很大的困難。在現(xiàn)實教學(xué)中，有創(chuàng)新思維的教師會在教學(xué)中想方設(shè)法應(yīng)用各種方式來幫助學(xué)生識讀建筑各專業(yè)圖紙，如借助實物照片、多媒體課件、施工過程視頻、建筑施工現(xiàn)場參觀等手段，對實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)起到了一定的作用。但這樣的教學(xué)，真的能使學(xué)生對建筑空間、設(shè)備空間、建筑構(gòu)造及材料等專業(yè)知識都能很好掌握嗎？學(xué)生們學(xué)完后真的會識讀和繪制建筑專業(yè)施工圖嗎？通過對學(xué)生的調(diào)查問詢發(fā)現(xiàn)答案是否定的，筆者總結(jié)原因有兩個方面：

（1）培養(yǎng)學(xué)生的空間思維不夠，較難學(xué)習(xí)后置的專業(yè)課程。建筑專業(yè)課程的基礎(chǔ)是三視圖作圖，該內(nèi)容的教學(xué)是要培養(yǎng)學(xué)生的三維空間思維。在實際教學(xué)中，很多老師有這樣的體會，該內(nèi)容的教學(xué)不容易，在短時間內(nèi)讓學(xué)生很好地掌握難度很大，能讓學(xué)生掌握簡單形體的三視圖作圖已經(jīng)很不錯，別說是建筑形體了。造成這個現(xiàn)象的原因一方面是學(xué)生剛接觸這種學(xué)習(xí)訓(xùn)練，思維上不適應(yīng)，需要時間，另一方面是常規(guī)的的教學(xué)手段較難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情。

（2）教師在進行施工圖識圖授課時，通常是依據(jù)一套現(xiàn)成的專業(yè)施工圖，以講授為主，詳細(xì)向?qū)W生介紹每張施工圖中的圖示內(nèi)容，包括建筑各專業(yè)構(gòu)造、材料、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等知識。盡管在授課過程中教師會對學(xué)生答疑解惑，但由于建筑施工圖都是二維平面的，再加上建筑空間關(guān)系復(fù)雜，剛接觸專業(yè)知識的學(xué)生很難由這種二維平面的專業(yè)施工圖想象出三維空間，這樣的授課結(jié)果就是學(xué)生對建筑專業(yè)知識的認(rèn)知是零碎的、分散的，這種認(rèn)知是停留在表面的，時間一長，學(xué)生會漸漸淡忘。所以這樣教學(xué)，學(xué)生無法真正有效地識讀建筑各專業(yè)施工圖，給他們今后熟練地繪制建筑專業(yè)施工圖帶來了困難。

2 BIM技術(shù)融入識圖教學(xué)的意義

如前所述，建筑專業(yè)識圖的教學(xué)效果對學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)是很重要的，但依靠傳統(tǒng)的教學(xué)手段對這部分內(nèi)容進行教學(xué)，存在的問題卻又是不可忽視的。那么怎么解決這個問題呢？筆者認(rèn)為，將BIM技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過程是一個很好的辦法。BIM的中文名稱為建筑信息模型，它是三維可視化的，借助各種BIM軟件可以在很多方面提升專業(yè)識圖的教學(xué)效果。

2.1 幫助學(xué)生快速建立形體模型，形成空間思維

三視圖作圖是運用空間思維進行平面作圖的過程。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師會借助于實體模型或者PPT輔助教學(xué)（見圖1），這樣做雖有一定的效果，但也會帶來問題：實體模型教學(xué)投入較高，費時費力，實體模型的種類也有限，從而會影響相關(guān)內(nèi)容教學(xué)；教學(xué)中應(yīng)用的課件，雖然解決了實體模型不便于攜帶的缺點，但僅靠課堂PPT演示還是無法使學(xué)生全面的理解作圖原理。上述的教學(xué)方式還有一個共同缺點，就是教學(xué)中學(xué)生的參與度不夠，不能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教師如能在教學(xué)中運用BIM軟件，則可以通過其快捷的建模功能，快速建立課堂教學(xué)中所需的各種模型，而且對模型的觀察角度可靈活快捷操作，更改和編輯模型也非常容易（見圖2），這樣學(xué)生更能理解形體三視圖的作圖原理。同時，教師在教會學(xué)生使用軟件后，在講到較復(fù)雜形體三視圖作圖或者其它教學(xué)難點時，可讓學(xué)生自己在電腦上用相關(guān)BIM軟件如草圖大師軟件建模，同學(xué)之間可以相互討論，教師引導(dǎo)，最后教師可根據(jù)學(xué)生所建模型檢驗學(xué)生思維的正確性。這種教學(xué)模式可最大化地讓學(xué)生參與到教學(xué)中，學(xué)生自己動手操作電腦，既可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，又促進了教學(xué)過程中的師生互動，從而達(dá)到很好的教學(xué)效果。

圖1 傳統(tǒng)教學(xué)中的實體模型和PPT

圖2 BIM軟件草圖大師繪制的建筑形體的模型和三視圖

2.2 通過構(gòu)建建筑模型，使建筑的內(nèi)外空間可視化，便于學(xué)生理解

建筑各專業(yè)施工圖包括平面圖、立面圖、剖面圖等圖紙，圖紙都是二維平面的，教師如果能在完成常規(guī)施工圖識讀教學(xué)后，讓學(xué)生根據(jù)施工圖中所示的內(nèi)容和信息，在各專業(yè)BIM軟件里精確地建成三維模型，將會使學(xué)生對建筑各專業(yè)內(nèi)外空間的認(rèn)知進行自覺的整合，在建模的過程中，學(xué)生象搭積木似地結(jié)合專業(yè)將建筑一層一層地建成三維模型，由于模型從整體到局部都是可視的（見圖3～圖5），有效地避免了二維施工圖表達(dá)不充分的弊病，通過完善的空間模型，將建筑及其各專業(yè)空間關(guān)系清晰地表現(xiàn)出來，空間的可視化有助于將學(xué)生對建筑各專業(yè)知識的認(rèn)知提升到新的高度[2]。

圖3 某房屋整體及各樓層BIM模型

圖4 某房屋結(jié)構(gòu)BIM模型

圖5 某房屋設(shè)備BIM模型

2.3 展示建筑各專業(yè)任意節(jié)點，幫助學(xué)生識讀和繪制節(jié)點詳圖

圖6 某房屋構(gòu)造節(jié)點平面圖、BIM三維剖切立體圖

很多教識讀施工圖的教師在教學(xué)中都有這個體會，通過努力教學(xué)生識讀和繪制建筑各專業(yè)平立剖圖可以達(dá)到基本教學(xué)目標(biāo)，但要教會學(xué)生繪制節(jié)點詳圖卻很難，原因在于節(jié)點詳圖要表達(dá)出各專業(yè)內(nèi)部構(gòu)造關(guān)系，而內(nèi)部構(gòu)造不是裸露的，是隱藏的，學(xué)生看不到構(gòu)造層次，學(xué)起來就覺得很抽象不好理解，更別提繪制建筑任意部位的節(jié)點詳圖了。但有了BIM專業(yè)模型，學(xué)生就可以借助軟件功能剖切查看建筑任意部位的構(gòu)造，從而幫助他們理解構(gòu)造和構(gòu)造詳圖，在理解的基礎(chǔ)上再去繪制建筑的節(jié)點詳圖，就會變得輕松和容易[3]。如識讀房屋某個位置的專業(yè)節(jié)點詳圖，如果學(xué)生不理解，只要利用BIM模型的任意位置剖切查看功能，就能直觀地看到該節(jié)點的BIM三維剖切立體圖（見圖6），這樣做相信學(xué)生很快就能理解和掌握專業(yè)節(jié)點詳圖的繪制。

3 結(jié)語

如上是筆者對將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑專業(yè)識圖教學(xué)的初淺見解，實際上掌握BIM的建模和識圖能力對后續(xù)專業(yè)課程的講授可以奠定良好的基礎(chǔ)，如將其用于專業(yè)設(shè)計課程中，讓學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)設(shè)計圖建成BIM模型，可隨時發(fā)現(xiàn)學(xué)生設(shè)計作業(yè)的準(zhǔn)確性和合理性，再如BIM算量、BIM-4D之類的高端應(yīng)用皆是以建模為基礎(chǔ)，從識圖開始接觸BIM，有利于提升學(xué)生的專業(yè)技能[4]。

BIM對建筑業(yè)來說是一種比較新的技術(shù)和方法，但必將成為未來綠色建筑設(shè)計、運營、管理的工作平臺。在學(xué)校如能將BIM技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中，不但可以提高專業(yè)課程教學(xué)質(zhì)量，還可以讓學(xué)生提前掌握未來建筑行業(yè)這一革命性的、先進的工作手段，從而使他們今后能更好把握優(yōu)質(zhì)就業(yè)機會、順利走上工作崗位。

[1]何關(guān)培，李剛.那個叫BIM的東西究竟是什么[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[2]王珺.BIM理念及BIM軟件在建設(shè)項目中的應(yīng)用研究[D].成都：西南交通大學(xué),2011.

[3]王君峰，謬小烽.Revit Architecture 2010建筑設(shè)計火星課堂[M].北京：人民郵電出版社，2010.

[4]龍文志.建筑業(yè)應(yīng)盡快推行建筑信息模型（BIM）技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2011，42（1）：9-14.

（責(zé)任編輯 楊荔晴）

Thoughts on Applying BIM Technology to the Teaching of Architectural Specialty

ZHU Shao-jun
（Jiangsu Institute of Urban Construction Vocational，Changzhou Jiangsu 213147,China）

This paper analyzes the present situation and existing problems of the teaching of architectural map teaching,discusses the innovative teaching methods,and applies the new technology BIM in the construction in?dustry to the teaching methods,so as to realize the professional knowledge of architecture professionally.Figure teaching objectives.

BIM technology;knowledge map;teaching;3D visualization

G642.421

B

1671-0142（2016）06-0019-03

朱少君（1977-）,男,江蘇淮安人,講師.