建筑實(shí)體模型+BIM軟件在高職建筑工程專(zhuān)業(yè)識(shí)圖實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

(遼寧省交通高等專(zhuān)科學(xué)校，沈陽(yáng) 110122)

1 高職建筑施工圖識(shí)圖實(shí)訓(xùn)目的

建筑施工圖識(shí)圖實(shí)訓(xùn)是高職建筑工程專(zhuān)業(yè)重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一，其內(nèi)容包括建筑施工圖和結(jié)構(gòu)施工圖的識(shí)讀。通過(guò)對(duì)不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型房屋施工圖紙的識(shí)讀，使學(xué)生了解建筑施工圖紙的圖示內(nèi)容和圖示方法，掌握常見(jiàn)的圖例符號(hào)，掌握識(shí)讀建筑施工圖和結(jié)構(gòu)施工圖的方法和步驟，培養(yǎng)學(xué)生的讀圖能力、空間想象能力和空間思維能力；熟悉房屋施工中的常用材料、施工順序和方法，培養(yǎng)他們應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)的能力；提高團(tuán)結(jié)合作能力、增強(qiáng)集體觀念，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)，為學(xué)習(xí)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課及將來(lái)的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 目前高職識(shí)圖實(shí)訓(xùn)模式及存在問(wèn)題分析

目前，大多高職院校建筑工程專(zhuān)業(yè)的識(shí)圖實(shí)訓(xùn)時(shí)間為一周，以1套或幾套房屋(不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型)施工圖紙為案例，首先指導(dǎo)教師進(jìn)行實(shí)習(xí)動(dòng)員、講授建筑和結(jié)構(gòu)施工圖的圖示內(nèi)容、識(shí)讀方法和步驟。接下來(lái)讓學(xué)生分組一起識(shí)讀圖紙，識(shí)圖過(guò)程中有不會(huì)的問(wèn)題再進(jìn)行答疑，最后以提問(wèn)或繪圖的方式檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)圖紙的理解，或者讓學(xué)生上交一份實(shí)訓(xùn)報(bào)告，成績(jī)的評(píng)定由提問(wèn)、所畫(huà)圖紙和報(bào)告確定。

傳統(tǒng)的教學(xué)方法,大多數(shù)是教師給學(xué)生灌輸理論知識(shí)，或通過(guò)播放相關(guān)視頻 讓學(xué)生簡(jiǎn)單了解工藝流程,學(xué)生處于被動(dòng)的一種狀態(tài),由于學(xué)生看到的是二維圖紙，加上缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，空間想象能力差，在頭腦中并未建立圖紙所表現(xiàn)房屋的空間立體模型，導(dǎo)致部分圖紙的內(nèi)容看不懂，詳圖節(jié)點(diǎn)不理解。例如在建筑施工圖中樓梯詳圖是難點(diǎn)，由于學(xué)生空間立體感差，對(duì)于樓梯的空間走向不清楚，另外由于樓梯本身組成相對(duì)復(fù)雜，構(gòu)件較多，樓梯詳圖圖示內(nèi)容較多，學(xué)生對(duì)樓梯詳圖的理解比較困難。在結(jié)構(gòu)施工圖中構(gòu)件的鋼筋平法施工圖是難點(diǎn)，學(xué)生不了解構(gòu)件中鋼筋的空間位置和作用，同時(shí)缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，老師只是講解鋼筋平法的理論知識(shí)，學(xué)生單純死記硬背，并沒(méi)有真正地理解。

3 建筑實(shí)體模型+BIM軟件的識(shí)圖實(shí)訓(xùn)改革

3.1 建筑實(shí)體模型在識(shí)圖實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

針對(duì)高職學(xué)生缺少工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和空間立體感較差的特點(diǎn)，讓學(xué)生先觀看施工圖紙配套的縮小房屋建筑模型，并像搭積木一樣對(duì)模型進(jìn)行拆分和組裝，在組裝過(guò)程中，指導(dǎo)老師講解房屋各部分的名稱(chēng)、特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、細(xì)部構(gòu)造和施工工藝。通過(guò)這種搭積木的方式可以使學(xué)生在被動(dòng)學(xué)習(xí)的同時(shí)，增加實(shí)踐動(dòng)手能力，讓傳統(tǒng)的理論知識(shí)融入到虛擬施工操作中，真正模擬現(xiàn)實(shí)操作，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更好地掌握理論知識(shí)。該環(huán)節(jié)中可以根據(jù)情況選擇一套或幾套不同類(lèi)型的房屋模型，如選擇一套房屋模型建議選用比較簡(jiǎn)單的獨(dú)立基礎(chǔ)辦公樓模型多套，學(xué)生幾人一組，對(duì)模型進(jìn)行拆分和組裝，可以采用邊拼裝邊講解構(gòu)造或小組間競(jìng)賽的多種形式，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)房屋各部分構(gòu)造的理解，為后面的識(shí)圖打下基礎(chǔ)。

針對(duì)鋼筋平法施工圖的難點(diǎn)，將構(gòu)件鋼筋安裝模型應(yīng)用到實(shí)訓(xùn)中(如圖1所示)，模型包括框架柱、梁和樓板，對(duì)照構(gòu)件鋼筋施工圖依照施工流程進(jìn)行鋼筋的綁扎，可以讓學(xué)生直觀清楚地了解鋼筋的空間位置、形狀，更好地理解鋼筋平法施工圖繪圖規(guī)則及要求，同時(shí)了解鋼筋綁扎的施工要點(diǎn)，為今后的實(shí)習(xí)和工作打下一定的基礎(chǔ)。

圖1 KL4鋼筋模型圖

3.2 BIM軟件在識(shí)圖實(shí)訓(xùn)中的應(yīng)用

在前面建筑實(shí)體模型拆分及組合的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)教師通過(guò)使用Revit 建模軟件將平面二維圖紙以一個(gè)三維立體模型形式呈現(xiàn)出來(lái)，立體感強(qiáng)，可以很好的幫助學(xué)生閱讀和理解施工圖紙、規(guī)范、符號(hào)和術(shù)語(yǔ)。結(jié)構(gòu)施工圖的識(shí)讀應(yīng)用廣聯(lián)達(dá)BIM鋼筋算量軟件建立房屋模型，利用鋼筋三維功能，可以準(zhǔn)確清晰地展示構(gòu)件內(nèi)鋼筋的形狀及布置情況，通過(guò)多角度的觀察，將平法施工圖和鋼筋三維立體圖對(duì)照，讓學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)鋼筋的種類(lèi)及作用，理解平法施工圖如圖2、圖3所示。同時(shí)Revit軟件構(gòu)建的模型，還可以無(wú)損導(dǎo)入同屬 Autodesk 公司的 Navisworks、Manage 等軟件，實(shí)現(xiàn)4D 施工模擬。這樣就相當(dāng)于學(xué)生在課堂上就能進(jìn)行模擬施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地參觀，而且還能達(dá)到學(xué)生親自去施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的效果。在建模的過(guò)程中，學(xué)生可以看到房屋的構(gòu)件如何按照規(guī)范建立起來(lái)，并了解構(gòu)件的各部分名稱(chēng)，以及在整個(gè)模型中所起到的作用。通過(guò)虛擬仿真模擬房屋的建造過(guò)程，使學(xué)生對(duì)施工過(guò)程 有更加清晰，直觀的了解和認(rèn)識(shí)，以提高聽(tīng)課效果，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。通過(guò)應(yīng)用BIM軟件，可使識(shí)圖實(shí)訓(xùn)達(dá)到方便、經(jīng)濟(jì)、有效之功效。

圖2 平法表示的KL4圖

圖3 廣聯(lián)達(dá)BIM鋼筋算量軟件中KL4的三維立體圖

3.3 識(shí)圖實(shí)訓(xùn)改革流程圖

識(shí)圖實(shí)訓(xùn)課程改革的流程圖如表1所示。

表1 識(shí)圖實(shí)訓(xùn)流程圖

4 識(shí)圖實(shí)訓(xùn)改革總結(jié)

對(duì)遼寧交通高等專(zhuān)科學(xué)校建工專(zhuān)業(yè)二年級(jí)107名學(xué)生的識(shí)圖實(shí)訓(xùn)進(jìn)行教學(xué)改革，增加建筑實(shí)體模型拆分與組合以及BIM建模環(huán)節(jié)，從實(shí)訓(xùn)成績(jī)看，中間學(xué)生的識(shí)圖能力提升較大，這部分學(xué)生有一定的理論基礎(chǔ)，但是理論知識(shí)理解不夠深刻，枯燥的被動(dòng)學(xué)習(xí)對(duì)于他們來(lái)說(shuō)學(xué)習(xí)效果不好，通過(guò)增加建筑實(shí)體模型拆分與組合，可以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，能更加直觀地熟悉房屋的細(xì)部構(gòu)造；增加鋼筋安裝模型可以讓學(xué)生熟悉結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)不同鋼筋的形狀、位置及綁扎要點(diǎn)，更好地掌握平法施工圖的制圖標(biāo)準(zhǔn)和構(gòu)造要求，從而能更好讀懂結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)圖紙；應(yīng)用BIM軟件建立房屋的三維立體模型，空間立體感強(qiáng)，可以很好地幫助學(xué)生閱讀和理解施工圖紙和規(guī)范，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生BIM技術(shù)應(yīng)用技能，以便適應(yīng)建筑信息化模型的發(fā)展要求。但是對(duì)于班級(jí)少數(shù)學(xué)生，由于其學(xué)習(xí)態(tài)度不端正，根本沒(méi)有心思學(xué)習(xí)，實(shí)訓(xùn)效果仍然不明顯。

本文主要針對(duì)目前高職建筑工程專(zhuān)業(yè)識(shí)圖實(shí)訓(xùn)提升學(xué)生識(shí)圖能力效果不好的現(xiàn)狀，改變傳統(tǒng)的教師講授教學(xué)模式，增加建筑模型和BIM技術(shù)可以使課堂形式多樣化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的學(xué)習(xí)模式從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)學(xué)習(xí)，將課程難點(diǎn)進(jìn)行分解和簡(jiǎn)化，讓學(xué)生更容易掌握理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。