CAD和Revit技術(shù)應(yīng)用于“建筑識(shí)圖與構(gòu)造”課程教學(xué)的路徑研究

張 燕, 闞玉萍

(揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 江蘇 揚(yáng)州 225000)

“建筑識(shí)圖與構(gòu)造”課程是高職院校建筑工程專業(yè)一門(mén)理論與實(shí)踐緊密相結(jié)合的課程,更是學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)核心課程的基礎(chǔ),其主要內(nèi)容包括基本制圖知識(shí)，建筑物組成、原理、構(gòu)造以及識(shí)讀建筑施工圖,課程總體目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生識(shí)讀實(shí)際建筑施工圖的能力、施工圖糾錯(cuò)能力以及進(jìn)行建筑施工圖設(shè)計(jì)的能力[1]。

根據(jù)高職院校的教學(xué)安排,“建筑識(shí)圖與構(gòu)造”課程開(kāi)設(shè)在大學(xué)一年級(jí),共兩學(xué)期,其中第一學(xué)期的主要任務(wù)是建筑識(shí)圖部分的學(xué)習(xí),第二學(xué)期的主要任務(wù)是建筑構(gòu)造部分的學(xué)習(xí)。在傳統(tǒng)的“建筑識(shí)圖與構(gòu)造”課程教學(xué)過(guò)程中,教師主要采用PPT課件展示課程內(nèi)容對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),通過(guò)講授的方法進(jìn)行教學(xué)。由于課程本身知識(shí)點(diǎn)多而雜,僅通過(guò)平面的教學(xué)資源進(jìn)行講授,學(xué)生感到抽象難懂。同時(shí),教學(xué)過(guò)程中對(duì)于“綠色建筑”“裝配式建筑”“智能建筑”等新型知識(shí)點(diǎn)及其相對(duì)應(yīng)的實(shí)踐操作項(xiàng)目很少[2]。

CAD和Revit課程具有提高學(xué)生空間想象能力、識(shí)圖能力以及建模能力的特點(diǎn),將CAD和Revit技術(shù)應(yīng)用于“建筑識(shí)圖與構(gòu)造”課程,通過(guò)構(gòu)建虛擬建筑模型提高學(xué)生的空間體驗(yàn)。該項(xiàng)課程改革的實(shí)施可提高專業(yè)知識(shí)的融合性,增加知識(shí)的趣味性,帶動(dòng)課堂氛圍的活躍度,有效提高教學(xué)效果。

1 CAD和Revit技術(shù)應(yīng)用于“建筑識(shí)圖與構(gòu)造”課程的優(yōu)勢(shì)

1.1 提升識(shí)圖的能力

施工圖是工程師相互溝通的語(yǔ)言,識(shí)讀施工圖是建筑工程專業(yè)學(xué)生必須具備的能力。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示高職學(xué)生普遍存在空間想象能力較弱的情況,因此學(xué)生在學(xué)習(xí)和識(shí)讀建筑施工圖的過(guò)程中,不能根據(jù)二維圖紙構(gòu)思出三維模型,對(duì)施工圖中“泛水”“散水”等問(wèn)題的理解也具有很大的難度。將CAD和Revit技術(shù)應(yīng)用于“建筑識(shí)圖與構(gòu)造”課程,可以向?qū)W生立體直觀展示建筑三維模型,將二維圖紙與三維實(shí)體模型對(duì)應(yīng)起來(lái),提高了學(xué)生的空間想象能力,便于理解與記憶,有效地提升學(xué)生識(shí)讀施工圖的能力[3]。

1.2 降低知識(shí)點(diǎn)的難度

將CAD和Revit技術(shù)應(yīng)用于建筑識(shí)圖與構(gòu)造課程,可以將原本枯燥難以理解的建筑構(gòu)造部分,通過(guò)建立的三維實(shí)體模型呈現(xiàn)給學(xué)生,與此同時(shí)學(xué)生還可以動(dòng)態(tài)多角度地觀察模型的構(gòu)造,讓重難點(diǎn)知識(shí)變得更為簡(jiǎn)單易懂,有效降低知識(shí)點(diǎn)的難度,提高學(xué)習(xí)效果。

1.3 提高學(xué)習(xí)的積極性

利用CAD和Revit的三維建模工具對(duì)課程配套的實(shí)際工程圖紙進(jìn)行整體建模,不僅可以向?qū)W生進(jìn)行全方位立體展示,還可以實(shí)現(xiàn)建筑平面圖、立面圖、剖面圖之間的相互切換,這種動(dòng)態(tài)的操作過(guò)程可以有效吸引學(xué)生的注意力,讓學(xué)生的識(shí)圖過(guò)程更具有趣味性,進(jìn)而有效激發(fā)學(xué)生的興趣,提高他們的學(xué)習(xí)積極性。

1.4 營(yíng)造良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍

根據(jù)當(dāng)代大學(xué)生喜歡操作、愛(ài)好動(dòng)畫(huà)的特點(diǎn),讓學(xué)生親自進(jìn)行CAD和Revit實(shí)操,將建筑各個(gè)節(jié)點(diǎn)及構(gòu)造的二維知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為三維模型,如基礎(chǔ)、墻體、門(mén)窗、屋頂、樓梯等,不僅讓他們體驗(yàn)到工地的真實(shí)感,還讓整個(gè)教學(xué)過(guò)程充滿動(dòng)畫(huà)的氛圍,增加學(xué)生的參與度及積極性,從而營(yíng)造良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍。

2 CAD和Revit技術(shù)應(yīng)用于“建筑識(shí)圖與構(gòu)造”課程教學(xué)的路徑研究

2.1 建立全新的課程教學(xué)理念

“建筑識(shí)圖與構(gòu)造”課程最鮮明的特點(diǎn)是具有抽象性,因此要求學(xué)生具有一定的空間想象能力,這對(duì)于部分學(xué)生來(lái)說(shuō)具有一定的難度。雖然教師可以通過(guò)增加情景教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)提高學(xué)生對(duì)建筑實(shí)體的認(rèn)知,增加學(xué)生的空間感,如帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入建筑施工現(xiàn)場(chǎng),但真實(shí)的施工現(xiàn)場(chǎng)不僅具有一定的安全隱患,還會(huì)因施工單位接受相關(guān)檢查、驗(yàn)收,不允許學(xué)生隨時(shí)進(jìn)入工地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)景教學(xué)。隨著虛擬技術(shù)的不斷發(fā)展,建筑專業(yè)相關(guān)虛擬技術(shù)不僅得到了眾多高校的普遍認(rèn)可,還得到了大力的推廣和實(shí)踐。所以,教師需建立全新的建筑識(shí)圖與構(gòu)造課程教學(xué)理念,在課堂中增加三維立體模型的使用,將建筑知識(shí)和虛擬技術(shù)有效融合。

2.2 構(gòu)建虛擬建筑模型

在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,學(xué)生不僅要學(xué)懂具體的知識(shí)點(diǎn),還要做到課程間的融會(huì)貫通,才能在掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上解決工程實(shí)際問(wèn)題。學(xué)生普遍缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)建筑空間尺度和空間形態(tài)的把握比較薄弱。根據(jù)CAD平面布置圖,讓學(xué)生通過(guò)Revit軟件的實(shí)操,準(zhǔn)確建立建筑施工圖所對(duì)應(yīng)的三維建筑模型,通過(guò)虛擬建筑模型的構(gòu)建,學(xué)生像搭積木、拼樂(lè)高一樣,將建筑所對(duì)應(yīng)的三維模型逐層建立起來(lái)[4],這樣不僅使學(xué)生的建筑專業(yè)相關(guān)的知識(shí)得到了融會(huì)貫通;還解決了教師講授過(guò)程中口頭表達(dá)不充分的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)操,學(xué)生還可以清晰觀察構(gòu)件與整體建筑物之間的空間關(guān)系,空間的可視化將有助于學(xué)生提升他們的建筑技能知識(shí)[5]和分析模型,理解二維與三維的關(guān)系,輕松繪制組合體三視圖,并掌握組合體投影相關(guān)知識(shí)點(diǎn)[6],有效解決高職院校建筑工程專業(yè)教師在講授理論知識(shí)過(guò)程中存在的枯燥、單一問(wèn)題。

2.3 創(chuàng)建虛擬構(gòu)件模型

建筑構(gòu)造做法通常是由不同的材料組合在一起,最終組成不同功能的構(gòu)造做法。傳統(tǒng)“建筑識(shí)圖與構(gòu)造”課程中,對(duì)于構(gòu)件層次主要是通過(guò)圖片來(lái)展現(xiàn),學(xué)生只能看到構(gòu)造的平面做法,不能透過(guò)表面看到其內(nèi)部構(gòu)造。將CAD和Revit技術(shù)融入到建筑識(shí)圖與構(gòu)造的課堂中,用軟件可以建立比例為1∶1的建筑模型,使用旋轉(zhuǎn)命令可以讓學(xué)生360度任意角度觀察節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造,還可以使用放大和縮小命令,讓學(xué)生能清晰看到每個(gè)節(jié)點(diǎn)的細(xì)部構(gòu)造做法,同時(shí)教師還可以設(shè)置建筑節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造層次、節(jié)點(diǎn)的材質(zhì)等信息,將工程中一些常見(jiàn)的錯(cuò)誤案例展現(xiàn)出來(lái),讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比并學(xué)會(huì)判斷正誤,在體驗(yàn)崗位工作的同時(shí)可加深對(duì)知識(shí)的理解。

2.4 通過(guò)模型查漏補(bǔ)缺

建筑施工圖主要由建筑施工說(shuō)明、總平面圖、平面圖、立面圖、剖面圖和建筑節(jié)點(diǎn)詳圖組成。將CAD和Revit技術(shù)融入“建筑識(shí)圖與構(gòu)造”課程,通過(guò)觀察建筑施工圖和三維模型的匹配程度,讓學(xué)生針對(duì)模型中遺漏或建錯(cuò)的部分,進(jìn)行補(bǔ)充和修改完善;對(duì)于建筑構(gòu)造部分,學(xué)生還可以根據(jù)軟件具體分析其細(xì)部構(gòu)造層次,查找并判斷構(gòu)造層次之間是否有錯(cuò)誤。因此,構(gòu)建虛擬建筑模型,不僅可以起到查漏補(bǔ)缺的作用,還可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,提高知識(shí)應(yīng)用能力。

2.5 構(gòu)建虛擬施工場(chǎng)景

將Revit技術(shù)融入建筑識(shí)圖與構(gòu)造課程,可以構(gòu)建虛擬施工場(chǎng)景,讓學(xué)生直觀地觀察建筑內(nèi)部組成與構(gòu)造,提高他們的三維空間感,達(dá)到親臨施工現(xiàn)場(chǎng)的效果[7];另外,通過(guò)Revit技術(shù),還可以實(shí)現(xiàn)三維模型中的漫游功能,在三維建筑內(nèi)部實(shí)現(xiàn)模型平移、轉(zhuǎn)換位置以及定時(shí)測(cè)量等任務(wù)[8]。這種構(gòu)建虛擬施工場(chǎng)景的教學(xué)方法,可以有效實(shí)現(xiàn)情境教學(xué),提高學(xué)生的積極性,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)操能力。

3 結(jié)語(yǔ)

將CAD和Revit技術(shù)融入“建筑識(shí)圖與構(gòu)造”課程不僅能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性,將復(fù)雜的重難點(diǎn)知識(shí)轉(zhuǎn)換成簡(jiǎn)單易懂的內(nèi)容,還能夠培養(yǎng)學(xué)生二維看圖和三維識(shí)圖的能力,增強(qiáng)學(xué)生的三維空間想象能力,有助于學(xué)生理解建筑構(gòu)造及做法,提升學(xué)生專業(yè)技能的應(yīng)用能力。將CAD和Revit技術(shù)融入教育體系中,還可以更進(jìn)一步地促進(jìn)教育體系的發(fā)展,使其更好地適應(yīng)現(xiàn)代教育發(fā)展的要求,為建筑行業(yè)培育更多的應(yīng)用型人才。