結(jié)合BIM技術(shù)的房屋建筑學(xué)課程教改的探討

劉鴻銘 閆智賢 初 梅 李 想

(大連大學(xué) 建筑工程學(xué)院，遼寧 大連 116000)

房屋建筑學(xué)目前是高校土建類專業(yè)中的一門基礎(chǔ)課，課堂講授主要有民用建筑設(shè)計和建筑構(gòu)造兩大部分。

1 目前房屋建筑學(xué)教學(xué)中存在的問題

在2019年的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目中，我們對學(xué)生房屋建筑學(xué)課程學(xué)習(xí)中存在的問題以及對于BIM輔助課程教學(xué)的需求進行了調(diào)研。從中，我們總結(jié)出以下問題。

(1)教學(xué)方式傳統(tǒng)落后。目前高校房建課老師的授課方式通常以傳統(tǒng)板書或PPT進行授課。二維式的課堂內(nèi)容，使學(xué)生對于復(fù)雜節(jié)點構(gòu)造的原理了解甚少，無法達到教學(xué)目的。

(2)教學(xué)壓力大，教師指導(dǎo)力不從心。我國高校的班制大多是30～40人,只由一個房建教師授課。老師無法為每一位同學(xué)把關(guān)，課程設(shè)計中常出現(xiàn)的錯誤得不到及時的指正。

(3)學(xué)生缺乏自主積極性。在獨立的建筑設(shè)計中，許多同學(xué)對于三維空間的想象力和空間感知能力薄弱，且制圖內(nèi)容與其本學(xué)科的專業(yè)課聯(lián)系不緊密，導(dǎo)致學(xué)生設(shè)計作業(yè)敷衍了事，更有甚者直接從網(wǎng)上找人代做。

(4)考核方式具有局限性。目前所采取的考核方式為閉卷考試。閉卷考試對于學(xué)生設(shè)計能力以及知識掌握的考察受考試時間的限制難以展開，不利于鍛煉實踐與動手能力[1]。

2 改進方案探索

2.1 傳統(tǒng)的改進方式

(1)增強PPT的趣味性。但在圖片或者實景案例等二維平面中體會，并沒有解決學(xué)生對三維空間理解薄弱的問題。(2)進行實地參觀。但課時短，且內(nèi)容繁多，較難合理安排時間。(3)制作節(jié)點手工模型。但不可能做到各節(jié)點構(gòu)造人手一個模型，制作成本過高，難以實現(xiàn)。

2.2 引入數(shù)字信息化建模技術(shù)

(1)通過計算機軟件建模。目前建筑中計算機建模軟件很多，例如sketchup，rhino，BIM等技術(shù)手段。其中，BIM技術(shù)因擁有模擬性，優(yōu)化性，可出圖性等諸多優(yōu)點，所以被大力推薦。(2)通過將傳統(tǒng)的教學(xué)與考核方式改為BIM輔助。引入BIM技術(shù)，由平面方案建立模型；BIM的聯(lián)動性也可節(jié)省精力和時間。

相較之下，我們認為將BIM技術(shù)引入課程體系為課程改革的最佳選擇。

3 BIM技術(shù)的介紹

3.1 BIM的簡介

BIM技術(shù)是來形容那些以三維圖形為主，物件導(dǎo)向，建筑學(xué)有關(guān)的電腦輔助設(shè)計的一種參數(shù)化的技術(shù)?？墒鬼椖恐械母鱾€單位工程間協(xié)同工作，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本并縮短工期。

3.2 特性

它具有可視化，協(xié)調(diào)性，模擬性，優(yōu)化性和可出圖性五大基本特點。常用的BIM建模軟件有Autodesk公司的revit，Bentley，ArchiCAD。其中Revit更適用于民用建筑。相較之下，將revit引入房屋建筑學(xué)的課程改革中更為合適和可行。

4 房屋建筑學(xué)課程引入BIM技術(shù)改革思考和探索

通過之前的調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)問題主要集中在前文提到的四個方面，針對這些問題我們結(jié)合BIM建模軟件Revit提出了以下幾種解決方案。

4.1 教學(xué)內(nèi)容的改革

隨著建筑行業(yè)的大力發(fā)展，為提高教學(xué)效果，我們應(yīng)對老舊的教學(xué)內(nèi)容進行刪減，例如預(yù)制裝配式樓板的構(gòu)造，磚混結(jié)構(gòu)，木窗構(gòu)造等。適當(dāng)將現(xiàn)已被建筑行業(yè)廣泛應(yīng)用的新技術(shù)，新構(gòu)造，新版的規(guī)范，節(jié)能建筑的設(shè)計及構(gòu)造加入到課程中。

在講解細部構(gòu)造的時候，還可以引入具體工程實例講解，這樣不會只停留在構(gòu)造原理的階段，不至于學(xué)生學(xué)了一學(xué)期，卻不知道如何應(yīng)用，應(yīng)用在哪。

4.2 Revit軟件的可視性

我們可以提供一些女兒墻與基礎(chǔ)等平時難以觀察到的節(jié)點模型。在授課的時候，可以打開一個revit建筑模型，找到女兒墻的位置并放大，再講解細部構(gòu)造。這樣學(xué)生不僅能了解這些構(gòu)造節(jié)點的位置分布，還能看見具體材料構(gòu)造。同時，還可以運用軟件自帶的線框及真實等表達方式，使同學(xué)有更清晰的認知(見圖1)。

圖1 關(guān)于可視性的探索

4.3 Revit軟件的同步性

由于學(xué)生缺少繪圖經(jīng)驗，平面圖，立面圖，剖面圖之間總是不對位，有矛盾，一旦需要改動就要每個圖都改動。而課程設(shè)計在完成之前要不斷地改進，這將會耗費大量的時間和精力。Revit是利用從平面生成模型的方式，生成立面剖面，四者之間相互聯(lián)動。在平面上更改的部分，相關(guān)參數(shù)自動應(yīng)用到模型上，使繪圖效率和效果顯著提升，且在繪圖表達上也更為準確。例如在繪制樓梯時，我們只需要在Revit中輸入層高，樓梯踢面踏面尺寸等相關(guān)參數(shù)，就可以直接生成樓梯，不會存在作圖不規(guī)范的問題，從而達到更好的設(shè)計效果。

4.4 Revit軟件的展示性

當(dāng)繪制完二維的平面圖后，模型也同步生成。使空間想象力不足的同學(xué)得到了鍛煉，原本無法想象的建筑設(shè)計通過三維模型立體展示出來，也讓同學(xué)對空間尺度，空間形體有了更具體的把握和推敲。

4.5 Revit軟件的互動性及信息共享

為了讓同學(xué)能夠更深刻理解細部節(jié)點構(gòu)造，還可以通過布置作業(yè)或上機考試的方式，讓學(xué)生自己動手用Revit建模，遇到問題還能夠及時和老師交流，加強師生之間的有機互動。另外，不僅不同建筑模型數(shù)據(jù)可以共享，還可以與自己的專業(yè)領(lǐng)域共享。例如土木專業(yè)同學(xué)可以把自己的房屋建筑學(xué)課程設(shè)計配置結(jié)構(gòu)，從而使這個建筑更加真實可行。同時也可以建立資源數(shù)據(jù)共享的平臺，學(xué)生的設(shè)計都可以上傳到這個平臺上，互相學(xué)習(xí)交流。

4.6 Revit軟件的互通性

這個特性體現(xiàn)在各專業(yè)間的軟件協(xié)調(diào)性，通過各個軟件功能的配合，最大限度的發(fā)揮revit軟件在房建設(shè)計作業(yè)上的應(yīng)用?；谶@些數(shù)據(jù)還可以延伸到房屋的日照分析，節(jié)能分析，使項目的可研究性大大提高，從而提高學(xué)生的積極性，培養(yǎng)更多的高素質(zhì)技能型人才，實現(xiàn)校企無縫對接。

5 結(jié) 語

BIM技術(shù)從剛剛引入就得到了大力的推廣，但能掌握這門技術(shù)的人才卻供給不足。結(jié)合房屋建筑學(xué)的課程改革正是一個契機，且這門課程具有很強的應(yīng)用性和實踐性，通過以上的改進方法將兩者有效結(jié)合尤為重要。同時結(jié)合各地對于人才的需要進行調(diào)整，為整個建筑行業(yè)提供優(yōu)秀人才，推動建筑工業(yè)化和信息化發(fā)展。