BIM技術(shù)在《建筑構(gòu)造與識圖》課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

銀清華

（湖南交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院湖南長沙，湖南長沙 410004）

BuildingInformationModeling 是BIM 的英文全稱，就是建筑信息模型的意思，這個模型是三維立體的，這種模型技術(shù)已經(jīng)在建筑行業(yè)熟練地運用，所以在高職建筑構(gòu)造與識圖的教學(xué)中，也可以將BIM 技術(shù)滲透進來，讓學(xué)生們在學(xué)習(xí)建筑構(gòu)造過程中能夠有一個更加立體的視覺感受。BIM 技術(shù)是一種三維模型技術(shù)，能夠讓人們立體的觀察到每一個建筑結(jié)構(gòu)的細節(jié)和特點，從而為教師提供了一個非常有效的教學(xué)方法。在高校土建類的專業(yè)課程的設(shè)置中，建筑識圖課程是非?；A(chǔ)的課程。課程的教學(xué)目的就是要培養(yǎng)學(xué)生投影制圖的基本能力。只有具備正確的識圖能力，才能夠做到理論與實踐相結(jié)合。

1 建筑構(gòu)造與識圖在教學(xué)中遇到的問題

在過去的教學(xué)課程中，傳統(tǒng)的建筑識圖教學(xué)一般依托于二維圖紙。課程的內(nèi)容相對枯燥，導(dǎo)致學(xué)生沒有產(chǎn)生相對濃厚的學(xué)習(xí)興趣，最終無法做到識圖能力的顯著提升。在信息化發(fā)展的時代，教師們在建筑構(gòu)造與識圖的教學(xué)中會更多地借助到多媒體技術(shù)，土建類用到的多媒體教學(xué)模型一般都是用三面的投影圖和三維的立體建筑模型圖片，而這類的技能一般需要請專門的人去制作和申請上等的視頻課程，開銷比較大，目前基本都是教師在網(wǎng)上下載一些平面圖片進行教學(xué)，這些平面的建筑結(jié)構(gòu)圖展示不了建筑中的樓梯、 節(jié)點等內(nèi)部信息和結(jié)構(gòu)，此外，教材的內(nèi)容注重對學(xué)生在建筑結(jié)構(gòu)的投影部分相貫線和截交線等能力的培養(yǎng)，而在大多數(shù)的學(xué)校因為資金的缺乏而沒有引入和制作三維立體的模型，導(dǎo)致學(xué)生對建筑結(jié)構(gòu)的理解不夠全面和深入。同時有的學(xué)校偏離市區(qū)，缺乏到施工場地現(xiàn)場學(xué)習(xí)的條件，所以使學(xué)生對理論知識的了解不夠透徹。

實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準，如果想要學(xué)好建筑構(gòu)造與識圖這一學(xué)科，就要將實訓(xùn)作為教學(xué)內(nèi)容的重中之重，增加建筑實訓(xùn)教學(xué)的實訓(xùn)課時。但是現(xiàn)在大多數(shù)的高職學(xué)校將外出的實訓(xùn)課改為了校內(nèi)實訓(xùn)，為校內(nèi)的理論作業(yè)，通過完成作業(yè)的教學(xué)方式，讓學(xué)生基本的走完一遍流程，就算是完成了課外的實訓(xùn)課程。如教師和學(xué)校會讓學(xué)生們畫一些關(guān)于民用建筑的圖紙，根據(jù)每一位學(xué)生畫的圖紙進行相應(yīng)的提問，學(xué)生如果全都回答正確，那么教師就認為學(xué)生們已經(jīng)完全地掌握了民用建筑的基本理論知識。

2 BIM 技術(shù)在《建筑構(gòu)造與識圖》課程教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 打破傳統(tǒng)的教學(xué)理念，引進BIM 技術(shù)

《建筑識圖與構(gòu)造》課程教學(xué)內(nèi)容主要呈現(xiàn)出了抽象性的特點，這門課程的學(xué)習(xí)需要學(xué)生充分發(fā)揮自身的想象能力。對學(xué)生立體構(gòu)造能力的要求很高，所以課程的整體學(xué)習(xí)難度是很大的。目前為止，針對這一課程的教學(xué)方法的研究來看，最有效的方法就是由老師帶領(lǐng)學(xué)生進入施工的現(xiàn)場。在施工現(xiàn)場就地取材，做到現(xiàn)場講學(xué)。但是，結(jié)合我國現(xiàn)有的教育體制，這種做法在實際生活中是行不通的。所以，BIM 技術(shù)的應(yīng)用解決了這一教學(xué)難題。教師通過使用BIM 技術(shù)，能夠加強學(xué)生對建筑構(gòu)造節(jié)點的認識，從本質(zhì)上對學(xué)生的識圖能力進行優(yōu)化。通過BIM 技術(shù)，學(xué)生能夠更好地完成建筑節(jié)點的測繪，并進行有效的錯誤更正。在傳統(tǒng)的建筑構(gòu)造與識圖的教學(xué)中，教師們大多依靠多媒體展示的二維圖片來進行教學(xué)，這樣的教學(xué)表達方式有很多的弊端，所以教師們要轉(zhuǎn)換教學(xué)理念，從識圖教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體的空間教學(xué)，引入BIM 三維立體模型技術(shù)，將建筑和教學(xué)有效地結(jié)合起來。比如，教師可以根據(jù)學(xué)?，F(xiàn)成的建筑，如教學(xué)樓、宿舍樓、實驗樓等等，選擇一棟典型的學(xué)校的建筑，找出當(dāng)年的建筑圖紙，根據(jù)圖紙制作出相應(yīng)的三維立體模型，建立BIM 模型之后，根據(jù)教材的理論知識，將模型有效地利用起來，從而達到輔助教學(xué)的效果，提高學(xué)生的理解能力。同時還可以利用BIM 三維立體模型技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生們的立體思維能力，在他們的腦海中形成一個整體的建筑結(jié)構(gòu)的概念。

2.2 優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，三維為主，二維為輔

目前大多數(shù)學(xué)校的建筑結(jié)構(gòu)與識圖教學(xué)模式都是以理論知識為主，然后借助多媒體技術(shù)展示二維平面圖教學(xué)為輔。但是隨著BIM 技術(shù)的熟練應(yīng)運，教師和學(xué)?？梢詫⑷暠磉_建筑結(jié)構(gòu)作為主要的教學(xué)方式，然后再利用計算機的繪圖功能加以輔助，讓二者共同來論證和解釋相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)的理論知識。同時，也不能將二維與三維分割開來，從二維平面教學(xué)入手，引入三維的立體概念，由圖片表達的教學(xué)模式慢慢地過渡為三維形體的教學(xué)。例如，某學(xué)院關(guān)于《建筑構(gòu)造與識圖》的教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整（見表1），通過這個學(xué)院對教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，我們能清楚地看出這個學(xué)校將BIM 技術(shù)有效地運用于教學(xué)當(dāng)中，從而培養(yǎng)學(xué)生立體的建筑思維能力。

表1 關(guān)于該院對《建筑構(gòu)造與識圖》一課教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整

2.3 對典型的建筑構(gòu)件進行識讀

俗話說得好：“讀萬卷書不如行萬里路?！痹凇督ㄖ?gòu)造與識圖》的學(xué)習(xí)教學(xué)中更是如此，所以教師們要注重實踐的力量。首先，教師們可以利用BIM 三維立體模型來解讀建筑中的各個基礎(chǔ)構(gòu)建，如樓梯、墻體、柱子等，通過對每一種結(jié)構(gòu)的教學(xué)，可以讓學(xué)生們初步地認識到建筑物中各個建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和細節(jié)。隨后教師們可以組織學(xué)生們?nèi)ソ虒W(xué)樓中進行實地的觀察，讓學(xué)生們對樓梯進行詳細的觀察，對樓梯中臺階的寬度和高度、 扶手和欄桿所使用的建筑材料進行準確的判斷。

2.4 BIM 細化構(gòu)造節(jié)點，增強教學(xué)現(xiàn)場感

BIM 技術(shù)可以有效地構(gòu)建完整的三維建筑模型。能夠達到全面、清晰的構(gòu)造需求，從而呈現(xiàn)出整個建筑的構(gòu)造節(jié)點。建筑的基礎(chǔ)墻體、墻頂以及建筑的屋頂、門窗與勾縫等，各個節(jié)點都能夠顧及。BIM 技術(shù)呈現(xiàn)方式是多種多樣的，能夠滿足建筑施工的順序要求，也可以根據(jù)教學(xué)的重點進行構(gòu)件的呈現(xiàn)。教師通過采用BIM 技術(shù)，利用模型進行輔助教學(xué)。學(xué)生可以結(jié)合模型對建筑的骨架進行觀察，對建筑的各個節(jié)點構(gòu)造、用材與功能特點達到清晰的了解。這樣的技術(shù)教學(xué)能夠幫助學(xué)生更準確地了解各個構(gòu)造節(jié)點，教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)更加具體，教學(xué)的難度也會降低，學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)場感更高，對《建筑識圖與構(gòu)造》課程的學(xué)習(xí)興趣更加濃厚。

2.5 BIM 技術(shù)識別建筑施工圖，豐富學(xué)生體驗

學(xué)生在進行施工圖的學(xué)習(xí)過程中本質(zhì)上就是對自身想象力的培養(yǎng)和提升。BIM 技術(shù)就是把圖紙從平面的二維轉(zhuǎn)變?yōu)榱肆Ⅲw的三維構(gòu)造。建筑圖紙呈現(xiàn)方式更加立，學(xué)生對于建筑布局、造型以及尺寸的了解更加清晰明確。學(xué)生對于建筑構(gòu)造節(jié)點詳圖的識讀學(xué)習(xí)，包括了建筑節(jié)點的形狀、 詳細尺寸以及用材與施工的方法。通過BIM 技術(shù)的使用，學(xué)生的學(xué)習(xí)能夠擺脫想象力的制約，不會再出現(xiàn)圖紙識別的片面性，有助于學(xué)習(xí)效率的提升。在《建筑構(gòu)造與識圖》 課程中全面采用BIM 技術(shù)，能夠改變教學(xué)中的現(xiàn)狀，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)能夠用更好的有立體性的模型，掌握的知識能夠更好地實踐在理論中。BIM 技術(shù)憑借三維模型，能夠?qū)崿F(xiàn)二維平面的表達，同時也體現(xiàn)了立體化三維的表達方式。這樣的技術(shù)靈活性，能夠幫助教師在教學(xué)中對二維與三維進行靈活的切換，把圖紙與建筑實體相互結(jié)合形成對照關(guān)系。

2.6 利用BIM 技術(shù)找缺點錯誤，強化學(xué)生認知能力

在進行教學(xué)過程中，可以通過BIM 技術(shù)的使用，查找教學(xué)中存在的缺點與錯誤。對于BIM 模型中現(xiàn)有的問題進行節(jié)點的個別化。這樣就可以在后期的學(xué)習(xí)過程中，查詢出有問題的節(jié)點，及時修正存在的錯誤。通過對學(xué)生知識掌握程度的了解，對學(xué)生的認知能力進行強化，奠定了學(xué)生運用知識解決建筑實踐問題的基礎(chǔ)。

3 結(jié)語

BIM 技術(shù)逐漸在我國建筑行業(yè)顯露頭角，也逐漸地走進建筑教育領(lǐng)域中。BIM 技術(shù)在《建筑構(gòu)造與識圖》課程教學(xué)中遇到的問題主要有兩個方面，主要包括在理論課堂教學(xué)方面遇到的問題和在課外實訓(xùn)教學(xué)中遇到的問題，針對這兩個問題提出和實施相應(yīng)的解決辦法。在教學(xué)中打破傳統(tǒng)的教學(xué)理念，引進BIM 技術(shù)，優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，三維為主，二維為輔，教師還可以借助典型的建筑構(gòu)件進行教學(xué)。BIM 技術(shù)在《建筑識圖與構(gòu)造》課程教學(xué)中應(yīng)用成功與否的關(guān)鍵在于BIM 技術(shù)能否與課程進行有機的結(jié)合。一方面，教師要加深對該課程屬性的了解，精準把握教學(xué)中的重點與難點。另一方面，老師應(yīng)該進一步熟悉BIM 技術(shù)在課程教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢，加深BIM 技術(shù)與課程的融合程度，提升《建筑識圖與構(gòu)造》課程的教學(xué)有效性。