基于BIM發(fā)展背景下的識圖繪圖教學(xué)融合探究

張劍

上海市建筑工程學(xué)校 上海 201100

土木工程識圖是土木工程專業(yè)的一門核心專業(yè)課，也是一門應(yīng)用型課程，主要包含畫法幾何和工程制圖兩部分，是專業(yè)學(xué)習(xí)的基石。計算機輔助建筑繪圖為專業(yè)技能課，主要內(nèi)容為應(yīng)用軟件準(zhǔn)確高效地繪制工程圖紙。目前，中職土建類專業(yè)在識圖和繪圖課程教學(xué)主要有以下兩大類：一、土木工程識圖與計算機輔助建筑繪圖作為兩門不同的課程分別授課。每門課程知識體系完整，但學(xué)生往往在學(xué)習(xí)計算機輔助建筑繪圖時不能將識圖內(nèi)容很好地應(yīng)用和結(jié)合，課程學(xué)習(xí)的知識點重復(fù)率較高、合計教學(xué)課時長。二、土木工程識圖與計算機輔助建筑繪圖融合教學(xué)，但也發(fā)現(xiàn)了學(xué)生接受度差異較大、課程進(jìn)度難以保證的尷尬。其次，傳統(tǒng)的融合教學(xué)常常只選取某個工程項目為載體，學(xué)生知識學(xué)習(xí)與能力訓(xùn)練相對單一，不利于專業(yè)綜合能力的培養(yǎng)[1]。

1 確定教學(xué)改革方向

無論是獨立教學(xué)還是融合教學(xué)，似乎我們的授課老師總是面臨著尷尬，如何打破識圖和制圖教學(xué)瓶頸，瓦解教學(xué)難點，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，成了專業(yè)教學(xué)急需思考和改革的課題。

首先，我們需要考慮兩門課程的聯(lián)系。土木工程識圖和計算機輔助建筑繪圖都是基于畫法幾何和工程制圖兩部分進(jìn)行教學(xué)，識圖是基礎(chǔ)，計算機繪圖是應(yīng)用，兩者分開教學(xué)，知識點講授的重復(fù)率高、耗時長，一定程度上浪費了教學(xué)資源。融合教學(xué)反之能很好地規(guī)避這一缺點；同時，將計算機繪圖融合土木工程識圖一同教學(xué)，計算機界面顯示的圖形比傳統(tǒng)掛圖教學(xué)更方便、靈活性強；將手繪和計算機繪圖共同融于課堂，能幫助同學(xué)更好地掌握知識點，強化技能練習(xí)[2]。確定了融合教學(xué)的方向，就要解決融合教學(xué)面臨的困難：學(xué)生接受度差異大、課程教學(xué)案例比較單一等問題。通過多次調(diào)研，反饋出的結(jié)果很大部分是因為學(xué)生在學(xué)習(xí)時由于缺乏空間思維能力影響課程學(xué)習(xí)、教師教學(xué)資源比較有限，僅靠圖片和理論知識很難面面俱到地教學(xué)多個案例。豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)效率，讓學(xué)習(xí)變得簡單易于接受就成了融合教學(xué)必須解決的難題。

2 尋求課程改革的突破：

BIM（Building Information Modeling：建筑信息模型），為是指通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。直觀的說，是通過數(shù)字化技術(shù)在計算機中建立一座虛擬建筑物，能完整表達(dá)工程的信息，同時能貫穿建筑全生命周期。

BIM具有可視化、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性、可出圖性、模擬性等5大特點，在建筑業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，也為課程改革提供了契機。BIM的放大、旋轉(zhuǎn)、切割等命令給建筑識圖和繪圖課程教學(xué)改革提供了新的方法和途徑，虛擬現(xiàn)實和漫游功能更容易抓住學(xué)生的眼球。教師可以基于BIM模型開展教學(xué)，呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的三維模型，打破以往學(xué)生只能靠想象、聯(lián)想的壁壘，真正做到三維教學(xué)，有利于學(xué)生更好地理解和識讀工程圖紙。同時，基于BIM模型的土木工程識圖與計算機輔助建筑繪圖教學(xué)大大增強了課堂趣味性、直觀性和學(xué)生的參與度，打破了學(xué)生因空間想象力不足而無法跟上課程節(jié)奏的尷尬。模型在幫助學(xué)生識圖學(xué)習(xí)的同時，可以一定程度上指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范制圖，最終激發(fā)興趣，讓學(xué)有余力的同學(xué)拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)三維建模。如此循環(huán)遞進(jìn)，很好地將BIM技術(shù)應(yīng)用于識圖繪圖教學(xué)中，促進(jìn)學(xué)生學(xué)中做、做中學(xué)[3]。

3 保障課程改革的條件

3.1 制度和體系建設(shè)

課程改革需要從頂層設(shè)計開始，需要人力物力的多方保障，把握改革整體思路，規(guī)范指導(dǎo)融合課程教學(xué)?；贐IM技術(shù)的融合課程，以三維模型為切入點，制圖標(biāo)準(zhǔn)與手繪、軟件繪圖的講授要合拍，將理論融于識圖繪圖過程，形成一套完整的教學(xué)體系。

3.2 計算機軟硬件和教學(xué)機房

傳統(tǒng)授課是在具有投屏功能的教室利用多媒體完成教學(xué)，對計算機的配置要求不太高。但BIM相關(guān)的軟件，如常用的Revit軟件，要求計算機有良好的CPU、高配置的內(nèi)存和顯卡，能快速處理三維圖形數(shù)據(jù)和建筑信息模型相關(guān)的信息。課內(nèi)課外，學(xué)生也需要使用BIM模型對照二維圖紙開展學(xué)習(xí)、探討。因此，需要專門的教學(xué)配套的計算機軟硬件環(huán)境以滿足基于BIM軟件應(yīng)用的融合教學(xué)[4]。

3.3 師資培養(yǎng)

教師除具備土木工程識圖和計算機繪圖課程教學(xué)的能力外，作為教學(xué)的直接組織者，是否掌握BIM基本技術(shù)，能否主動學(xué)習(xí)和開發(fā)課堂教學(xué)所需的資源，是否合理安排教學(xué)內(nèi)容、靈活應(yīng)用教學(xué)方法，是融合教學(xué)能否順利開展的關(guān)鍵。為了全面提升我校教師的BIM基本技能，學(xué)校多次組織教師參加BIM專題培訓(xùn)和考證工作，教師主動參與度高、學(xué)習(xí)熱情濃厚，經(jīng)常一同研討B(tài)IM技術(shù)如何更好地服務(wù)于教學(xué)，這是課程改革的力量保障。

3.4 課程內(nèi)容把控

土木工程識圖課程內(nèi)容信息量大、需講授的知識點多，而計算機輔助建筑繪圖課程又涉及命令的使用和制圖要求，所以將土木工程識圖與計算機輔助建筑繪圖融合教學(xué)時，必須從實際出發(fā)，本著“夠用、實用”的原則合理制定教學(xué)計劃，對于類似與工程應(yīng)用銜接少的內(nèi)容可考慮弱化，選擇性編排教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)資源保障的情況下，學(xué)生可以將三維模型和二維圖紙對照學(xué)習(xí)，傳統(tǒng)畫法幾何可以作刪減，手繪內(nèi)容可適當(dāng)弱化[5]。

3.5 課程資源開發(fā)

基于BIM技術(shù)開發(fā)教學(xué)資源，服務(wù)教學(xué)改革。傳統(tǒng)教學(xué)因為二維圖紙的局限，教師往往不能在課堂上完成一套以上工程圖紙的教學(xué)，BIM技術(shù)卻可以打破這種尷尬。通過資源開發(fā)，保障有1個模型應(yīng)用于教學(xué)全過程，另有2個以上模型用于課程拓展，方便學(xué)生學(xué)習(xí)和練習(xí)。

3.6 學(xué)生興趣提升

僅僅將模型作為教學(xué)資源無法長時間激發(fā)學(xué)生興趣，如將BIM建模在識圖與繪圖課堂一同教學(xué)，課時要求就很高。故建議將BIM建模作為課程拓展內(nèi)容，錄制微課，讓學(xué)有余力的同學(xué)開始自主學(xué)習(xí)，定期交流學(xué)習(xí)成果，保障學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提升識圖繪圖能力。

3.7 評價體系完善

融合教學(xué)不能僅憑理論知識的得分給予評定，需要結(jié)合學(xué)生的識圖繪圖能力，注重過程考核，通過考核方式的改革，反過來促進(jìn)學(xué)生由識記型學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用型學(xué)習(xí)，打破以往有學(xué)生分?jǐn)?shù)高但看不懂圖紙的尷尬。

圖紙作為建筑界的通用語言，幫助土建類學(xué)生更好地掌握識圖和繪圖是教學(xué)的不變目標(biāo)。隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，基于BIM技術(shù)的土木工程識圖和計算機輔助建筑繪圖課程融合教學(xué)給課堂注入了新的生機，為中職學(xué)生的專業(yè)能力發(fā)展起到了積極推動作用。