民辦高?；贐IM技術(shù)的建筑制圖課程改革的探究

高 環(huán) 王程程 付明琴

（武昌工學(xué)院 湖北省武漢市 430065）

1 前言

2011年5月住建部發(fā)布《2011～2015年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》[1]以來，政府一系列的政策以及文件表明，BIM（建筑信息模型化）技術(shù)在工程建設(shè)行業(yè)中將迅猛發(fā)展。BIM技術(shù)具有信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、信息一致性、可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等優(yōu)點(diǎn)，改變了傳統(tǒng)工程行業(yè)各專業(yè)協(xié)作性差的缺點(diǎn)。BIM技術(shù)的迅猛發(fā)展趨勢(shì)表明，高校的人才培養(yǎng)需要培養(yǎng)一批建筑信息化應(yīng)用技術(shù)性人才。而在國家政策[2]鼓勵(lì)下，一大批民辦獨(dú)立高校將轉(zhuǎn)為應(yīng)用型技術(shù)大學(xué)。以為社會(huì)和企業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才為目標(biāo)的民辦獨(dú)立高校，更應(yīng)當(dāng)適應(yīng)現(xiàn)代信息化建筑業(yè)發(fā)展需要，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，優(yōu)化教學(xué)體系，更新教學(xué)內(nèi)容。

2 建筑工程制圖課程的現(xiàn)狀

土木工程制圖課程作為高校土木工程專業(yè)學(xué)生在大一期間的必修課程，注重培養(yǎng)學(xué)生空間能力，一般課程名稱有《畫法幾何與工程制圖》、《工程制圖與CAD》、《建筑制圖與識(shí)圖》等，無論高校具體開設(shè)哪門課程，均是要求學(xué)生掌握從“制圖中的二維表達(dá)”想象出設(shè)計(jì)師表達(dá)的“三維建筑”，而在《房屋建筑學(xué)》課程設(shè)計(jì)中要將“擬設(shè)計(jì)的三維建筑”表達(dá)成“制圖中的二維”，在這些轉(zhuǎn)化過程中會(huì)存在信息丟失，而若使用BIM模型，所見即所得，直觀，不存在信息丟失。當(dāng)前民辦獨(dú)立學(xué)院所開設(shè)的土木工程制圖課程所面臨的問題有以下兩個(gè)方面：

2.1 課程內(nèi)容問題

當(dāng)前建筑制圖課程中的部分內(nèi)容在之后的課程學(xué)習(xí)以及工作中不會(huì)得到應(yīng)用，例如截交線、相貫線知識(shí)等，同時(shí)學(xué)生普遍反應(yīng)此部分是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，學(xué)習(xí)效果較差，極大地打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。另外，當(dāng)前的建筑制圖部分中各專業(yè)協(xié)助性差，對(duì)建筑形體做出整體描述效果差，學(xué)生很難通過二維描述想象成實(shí)體以及其實(shí)體的屬性。目前，大多數(shù)的計(jì)算機(jī)輔助制圖課程主要是以AutoCAD的二維繪圖學(xué)習(xí)為主，很少涉及三維建模的內(nèi)容，而BIM技術(shù)則更注重三維建模的應(yīng)用[3]。

2.2 學(xué)生基礎(chǔ)問題

土木工程制圖一般開設(shè)在大一期間，此時(shí)期的學(xué)生沒有任何專業(yè)基礎(chǔ)，對(duì)于傳統(tǒng)的由二維線條投影來表達(dá)三維實(shí)體，調(diào)查表明，大部分學(xué)生無法將平面圖形與建筑實(shí)體完全對(duì)應(yīng)[4]，同時(shí)利用傳統(tǒng)的教學(xué)方式“板書+PPT”對(duì)于學(xué)生的空間想象能力的鍛煉效果不佳，他們更傾向于能利用現(xiàn)代VR技術(shù)來提升對(duì)建筑三維立體的感性認(rèn)識(shí)。

3 課程改革的方面及舉措

數(shù)字化信息的設(shè)計(jì)會(huì)在不遠(yuǎn)的將來在建筑業(yè)立足，培養(yǎng)應(yīng)用型人才的民辦院校更應(yīng)該轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，改革教學(xué)體系，更新教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)手段，在BIM技術(shù)引入到制圖課程中進(jìn)行探索和嘗試。

3.1 教學(xué)理念的改變

傳統(tǒng)的制圖課程的理念“以讀圖為主，鍛煉學(xué)生空間想象能力”已與當(dāng)前建筑信息化趨勢(shì)不相適應(yīng)，教學(xué)理念應(yīng)該轉(zhuǎn)為“以建筑實(shí)體的三維表達(dá)方式為主”，土木工程制圖教學(xué)應(yīng)以計(jì)算機(jī)三維繪圖技術(shù)為主線，而不是傳統(tǒng)的點(diǎn)、線、面的表達(dá)方式。

3.2 教學(xué)體系的改革

傳統(tǒng)的土木工程制圖教學(xué)體系是以“畫法幾何為主，計(jì)算機(jī)制圖為輔”，畫法幾何主要涉及投影原理、三視圖、應(yīng)用平、立、剖表達(dá)建筑實(shí)體，計(jì)算機(jī)繪圖主要是AutoCAD繪圖，學(xué)生較多地照著已經(jīng)繪制好的二維CAD圖來“點(diǎn)線面”完成制圖作業(yè)，這種“照葫蘆畫瓢”模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提高創(chuàng)造設(shè)計(jì)能力。基于BIM技術(shù)的建筑制圖應(yīng)以“三維建模為主”，在講解Revit建?；静僮鲿r(shí)可以講解基本投影原理，介紹三維立體圖形的形成過程，在三維建模軟件中可以對(duì)比平、立、剖面圖和三維實(shí)體圖，從中學(xué)習(xí)三維與二維之間對(duì)應(yīng)關(guān)系，即將制圖中的理論部分與制圖的實(shí)踐部分融合到BIM課程中，形成以三維建模為主體，理論部分融入計(jì)算機(jī)制圖，BIM技術(shù)為核心的教學(xué)體系，以提升應(yīng)用型技術(shù)人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

3.3 教學(xué)內(nèi)容的改革

目前的建筑制圖一般由畫法幾何、建筑制圖和計(jì)算機(jī)輔助制圖構(gòu)成。將BIM技術(shù)引入到建筑制圖課程中，不是簡單地將BIM技術(shù)添加進(jìn)原有內(nèi)容，需要對(duì)原有內(nèi)容重構(gòu)。

在畫法幾何部分，可要求學(xué)生掌握簡單的點(diǎn)、線、面的投影關(guān)系，難度較大的截交線、相貫線可以借助Revit三維建模軟件建立空間關(guān)系得到復(fù)雜形體的截交線和相關(guān)線。適當(dāng)增加三維視圖如軸測(cè)投影、透視投影的內(nèi)容，未來會(huì)更多使用三維工程圖樣。

在建筑制圖部分，可利用Revit軟件中的建筑、結(jié)構(gòu)、MEP三個(gè)模塊進(jìn)行整體建筑物虛擬建模，全方位地展示建筑物的建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備設(shè)計(jì)方案，使學(xué)生非常直觀地觀察到建筑物的構(gòu)成，介紹材料、構(gòu)件的屬性，了解細(xì)部構(gòu)造。

在計(jì)算機(jī)制圖部分，目前此部分內(nèi)容主要是關(guān)于AUTOCAD的使用學(xué)習(xí)，CAD主要還是以二維表達(dá)為主，三維建模時(shí)要頻繁切換UCS坐標(biāo)體系，操作較不便，可適當(dāng)減少CAD的繪圖學(xué)習(xí)時(shí)間，適當(dāng)增加計(jì)算機(jī)三維建模時(shí)間。同時(shí)教師可在教學(xué)過程中多穿插介紹其他軟件，增進(jìn)學(xué)生課外自學(xué)的動(dòng)力，以達(dá)到課內(nèi)教師主導(dǎo)學(xué)習(xí)和課外學(xué)生自學(xué)良好結(jié)合的效果。

4 BIM引入到土木工程制圖課程中的幾點(diǎn)建議

（1）BIM建模軟件對(duì)硬件有一定要求，計(jì)算機(jī)內(nèi)存至少8G以上，64位操作系統(tǒng)，學(xué)校應(yīng)優(yōu)化機(jī)房計(jì)算機(jī)配置，以便于流暢使用Revit軟件進(jìn)行建模。

（2）承擔(dān)制圖課程的教師不僅要掌握Revit軟件基本使用功能，更需要通過不同途徑強(qiáng)化工程實(shí)踐能力，例如下企業(yè)掛職鍛煉、參加BIM學(xué)術(shù)交流會(huì)及講座，及時(shí)掌握行業(yè)動(dòng)態(tài)和趨勢(shì)，豐富教學(xué)素材。

（3）BIM技術(shù)不僅可以應(yīng)用到土木工程制圖課程中，也可以在《房屋建筑學(xué)》、《土木工程施工》、《項(xiàng)目管理》、《預(yù)算課程》等課程群中發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)逐步樹立BIM技術(shù)使用的全局觀念[5]。例如可將在Revit中建好的模型結(jié)合Navisworks軟件形成施工動(dòng)畫，從而利于學(xué)生對(duì)施工流程及工藝的了解。

（4）學(xué)?？梢远喽嘌?qǐng)行業(yè)內(nèi)的專業(yè)人才舉行講座，介紹BIM在實(shí)際工程中應(yīng)用，以實(shí)例幫助學(xué)生們了解BIM未來的趨勢(shì)以及需要掌握的技能。

（5）學(xué)院應(yīng)大力推動(dòng)校企合作培養(yǎng)人才方式，學(xué)生在學(xué)校鞏固好理論基礎(chǔ)，同時(shí)在企業(yè)中接受實(shí)踐任務(wù)，將理論與實(shí)踐良好結(jié)合，以培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才。

5 結(jié)語

面對(duì)BIM技術(shù)給建筑業(yè)帶來的變革，作為培養(yǎng)應(yīng)用型人才的民辦獨(dú)立院校，要認(rèn)識(shí)到建筑信息化已是建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，將BIM技術(shù)引入到專業(yè)課程教學(xué)中迫在眉睫，而在建筑制圖課程中引入BIM是學(xué)生接受新技術(shù)的第一步。但縱觀當(dāng)前國內(nèi)的教育現(xiàn)狀，將BIM技術(shù)引入到建筑制圖課程中或課程群中，還未有成熟的模式可參考和借鑒，所以需要高校教師不斷地去實(shí)踐、探索，以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)。