結(jié)合BIM技術(shù)的房屋建筑學(xué)課程改革思路探討

劉雅琦，邵天帥

(吉林建筑科技學(xué)院，長(zhǎng)春 130114)

建筑專業(yè)課程包含眾多內(nèi)容，大部分教師開展教學(xué)工作時(shí)都使用二維圖紙講解教學(xué)知識(shí)，無法使建筑課程的知識(shí)形象地表現(xiàn)出來，這在一定程度上抑制了學(xué)生掌握更多知識(shí)的欲望。而BIM技術(shù)以三維數(shù)字為基礎(chǔ)，還包含了其他領(lǐng)域的技術(shù)，能夠應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)建筑數(shù)據(jù)軟件處理工程問題，加強(qiáng)了各部門之間的溝通交流。將其引用到房屋建筑教學(xué)中可以豐富教學(xué)內(nèi)容，使教材知識(shí)以三維模型的形式呈現(xiàn)出來，使文字內(nèi)容更加形象生動(dòng)，降低了學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解難度，對(duì)高校培養(yǎng)建筑專業(yè)人才和推動(dòng)建筑業(yè)的信息化發(fā)展有非常大的益處。

1 BIM技術(shù)概述

在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展下，建筑行業(yè)為了提升工作效率便結(jié)合現(xiàn)代化技術(shù)對(duì)施工方法進(jìn)行創(chuàng)新，BIM技術(shù)便是在這種背景下出現(xiàn)的，現(xiàn)已成為眾多建筑單位施工的基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)。但應(yīng)用BIM技術(shù)仍然存在一定的問題，BIM技術(shù)屬于新興技術(shù)，而建筑行業(yè)人才匱乏，掌握備案技術(shù)的人員較少。要想使BIM技術(shù)良好應(yīng)用與施工作業(yè)中，還需要加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)人才的培養(yǎng)。

房屋建筑學(xué)涉及眾多專業(yè)知識(shí)，是土木工程專業(yè)的重要專業(yè)課程，必須要考慮課程的知識(shí)內(nèi)容，合理應(yīng)用BIM技術(shù)展現(xiàn)建筑平面、空間造型、藝術(shù)構(gòu)造設(shè)計(jì)，等等。BIM技術(shù)可以通過收集工程信息來構(gòu)建三維模型，高校教師應(yīng)該靈活利用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)來提高房屋建筑學(xué)的趣味性，吸引學(xué)生關(guān)注課程內(nèi)容，降低課程知識(shí)難度。

2 房屋建筑學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀

土木工程專業(yè)為了提升教學(xué)水平，在房屋建筑學(xué)課程中使用BIM技術(shù)開展教學(xué)工作，并采用了課程設(shè)計(jì)與課堂教學(xué)相結(jié)合的方式，可以在極大程度上利用有限的教學(xué)時(shí)間講解更多的內(nèi)容。但在開展教學(xué)工作時(shí)存在一些問題，嚴(yán)重影響到房屋建筑學(xué)課程的教學(xué)表現(xiàn)：其一，房屋建筑課程內(nèi)容繁多，在設(shè)計(jì)課程內(nèi)容時(shí)必須要考慮時(shí)間問題，如何在課上安排眾多內(nèi)容一直是教師工作的難點(diǎn)。由于工作存在較大難度，使得課程設(shè)計(jì)存在一些不合理之處，致使錯(cuò)誤頻繁出現(xiàn)，導(dǎo)致教學(xué)效率下滑。于是在課程設(shè)計(jì)中引用CAD軟件來展現(xiàn)建筑外觀，但CAD軟件繪制的圖片皆為二維平面，如果學(xué)生對(duì)建筑沒有極高的想象力，則很難按照實(shí)景繪制立面圖、剖面圖、平面圖，等等，容易出現(xiàn)繪制圖形與實(shí)際不符的問題。其二，教師開展教學(xué)時(shí)，為了順利講解各方面知識(shí)，一般會(huì)使用CAD二維圖繪制來加強(qiáng)學(xué)生對(duì)建筑以及相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，但二維圖形是通過正面、剖面等形式分解建筑，如果學(xué)生對(duì)建筑的了解比較片面，則很容易在拆解圖形時(shí)因?yàn)檎J(rèn)知方面存在障礙而不能夠還原建筑實(shí)景圖。房屋建筑學(xué)課程應(yīng)該考慮到二維圖形繪制與三維圖形繪制的優(yōu)缺點(diǎn)，并將兩者融合在一起。借助二維圖形與三維圖形繪制的優(yōu)勢(shì)，使學(xué)生可以掌握建筑圖紙繪制的要點(diǎn)。通過大量訓(xùn)練，學(xué)生會(huì)掌握建筑繪圖的表達(dá)方式，會(huì)逐漸積累繪圖知識(shí)，熟悉建筑表達(dá)手法，從而加深對(duì)房屋建筑課程的認(rèn)識(shí)。

3 房屋建筑學(xué)課程應(yīng)用BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1 可視

在建筑施工作業(yè)中，BIM技術(shù)應(yīng)用范圍較廣，同時(shí)也獲得了非常好的口碑。將工程數(shù)據(jù)收入軟件構(gòu)建三維模型，可以使技術(shù)人員以及設(shè)計(jì)人員全面掌握關(guān)于建筑的所有內(nèi)容。建筑內(nèi)容繁多，各項(xiàng)環(huán)節(jié)一旦發(fā)生變動(dòng)將會(huì)影響到整體工程的開展情況，而使用BIM技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)看到更改數(shù)據(jù)后建筑整體發(fā)生的變化，以便進(jìn)一步做好細(xì)節(jié)工作，避免不合理施工對(duì)工程安全造成影響。

以往的施工圖紙是以二維繪圖的形式呈現(xiàn)，在觀看圖紙時(shí)很難發(fā)現(xiàn)圖紙存在的細(xì)微問題，比如大型建筑內(nèi)部的警示標(biāo)語存在一些不合理之處，這是因?yàn)楣こ淘O(shè)計(jì)并沒有模擬三維實(shí)景，所以無法了解建筑空間構(gòu)設(shè)是否符合實(shí)際情況。在開展教學(xué)工作時(shí)，針對(duì)房屋建筑學(xué)課程的內(nèi)容，應(yīng)該使用BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型，使學(xué)生可以觀看建筑實(shí)景，并結(jié)合教材內(nèi)容思考空間構(gòu)色是否合理。通過形象生動(dòng)的模型讓學(xué)生可以更輕松的掌握課程內(nèi)容。

3.2 協(xié)調(diào)

將BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑施工中可以促進(jìn)各部門的溝通交流。建筑項(xiàng)目中管線排布眾多，為了做好管線編排工作，需要了解建筑空間的內(nèi)部使用情況，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)管線，鋪設(shè)路徑，解決管線被無端侵占的問題。為了避免設(shè)計(jì)期間各專業(yè)管線被干預(yù)，可利用BIM技術(shù)在平臺(tái)上進(jìn)行管線設(shè)計(jì)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)管線路徑鋪設(shè)存在的問題并修改鋪設(shè)路徑。

3.3 模擬

建筑工程項(xiàng)目需要考慮的因素眾多，在建筑設(shè)計(jì)期間必須要掌握全部的信息，并嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工設(shè)計(jì)。應(yīng)用BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型和模擬施工情景可以掌握施工作業(yè)的進(jìn)展速度以及建筑日照情況，進(jìn)而合理設(shè)計(jì)施工方案，調(diào)整各工序工作量，這是BIM技術(shù)的模擬特性，也是施工單位遵循國家要求開展綠色建筑施工的重要基礎(chǔ)。

4 應(yīng)用BIM技術(shù)理論創(chuàng)新教學(xué)模式

4.1 BIM技術(shù)結(jié)合多媒體

開展房屋建筑學(xué)課程教學(xué)期間，要使三維圖形繪制與多媒體課件緊密結(jié)合，借助BIM繪圖優(yōu)勢(shì)簡(jiǎn)化教學(xué)難度，通過形象、立體的模型構(gòu)建加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)內(nèi)容的理解掌握。除此之外，還要做好備課工作，因?yàn)檎n上時(shí)間較短，教師應(yīng)整合教材內(nèi)容刪繁化簡(jiǎn)，規(guī)范流程設(shè)計(jì)，完善多媒體課件內(nèi)容，將二維圖形繪制與三維圖形繪制有機(jī)結(jié)合在一起，發(fā)揮二維圖形、三維圖形的優(yōu)勢(shì)，讓學(xué)生更清晰地掌握建筑知識(shí)內(nèi)容。同時(shí)，教師還應(yīng)該發(fā)揮BIM技術(shù)在構(gòu)建建筑模型方面的優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)BIM技術(shù)繪圖的應(yīng)用，并合理設(shè)置教學(xué)比重，保證學(xué)生有足夠的時(shí)間實(shí)際操作各種工程軟件，提升學(xué)生繪制三維圖形的能力。

4.2 BIM技術(shù)結(jié)合課程設(shè)計(jì)

學(xué)生接觸房屋建筑學(xué)知識(shí)后，由于對(duì)建筑領(lǐng)域內(nèi)容所知有限，在設(shè)計(jì)課程中不能得心應(yīng)手。為此，教師應(yīng)合理規(guī)劃課程設(shè)計(jì)，根據(jù)學(xué)生情況做好引導(dǎo)工作，保證學(xué)生可以按照教學(xué)任務(wù)完成建筑立面圖、平面圖、拋面圖等繪制工作。除此之外，還需要及時(shí)修改圖紙，發(fā)現(xiàn)學(xué)生在圖紙繪制期間與實(shí)際建筑不相符的問題后要及時(shí)指出，幫助學(xué)生規(guī)避類似問題，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)繪圖工具的使用。使用BIM技術(shù)軟件能夠培養(yǎng)學(xué)生將三維圖形轉(zhuǎn)換成二維圖形的能力，降低圖紙繪制出現(xiàn)錯(cuò)誤的次數(shù)，間接為學(xué)生贏得更多自由時(shí)間，大幅提升教學(xué)效率。