信息化手段在建筑識(shí)圖課程教學(xué)中的應(yīng)用探析

賈美晨

（上海市建筑工程學(xué)校）

0 前言

信息化教學(xué)是借助于計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)工具和互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)打破以教師為中心以語(yǔ)言教學(xué)為核心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，建立以學(xué)生為主體以人性化的方式呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容，以信息化資源為教學(xué)工具的新型教學(xué)模式[1]?！督ㄖこ淌┕D識(shí)讀》是中高職土木工程相關(guān)專(zhuān)業(yè)的核心專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，該課程涉及畫(huà)法幾何以及工程識(shí)圖兩大類(lèi)，畫(huà)法幾何是識(shí)圖的理論基礎(chǔ)，是三維建筑轉(zhuǎn)為二維平面圖紙的基本手段，建筑工程圖識(shí)讀是對(duì)理論知識(shí)的具體應(yīng)用，是后續(xù)核心專(zhuān)業(yè)課的基礎(chǔ)。純畫(huà)法幾何理論教學(xué)又較枯燥無(wú)趣，通過(guò)PPT 進(jìn)行空間想象過(guò)于抽象，即使簡(jiǎn)單的圖紙因?qū)W生空間思維感較差，導(dǎo)致不能完全跟上老師的節(jié)奏，久而久之便會(huì)產(chǎn)生厭學(xué)情緒。借助現(xiàn)代化信息技術(shù)手段包括BIM、VR、3D 打印等多元融入，讓學(xué)生體驗(yàn)識(shí)圖學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，在交互體驗(yàn)中提升學(xué)習(xí)質(zhì)量。

1 教學(xué)內(nèi)容分析

借助現(xiàn)代化信息技術(shù)手段包括BIM、VR、3D 打印等，將《建筑工程施工圖識(shí)讀》課程變得豐富有趣，讓學(xué)生更易于接受和參與互動(dòng)，提升興趣。吳佳楠、徐衛(wèi)星在“建筑識(shí)圖與構(gòu)造”課程教學(xué)改革研究中提出應(yīng)該將BIM 融于識(shí)圖教學(xué)過(guò)程中，利用BIM 模型三維、動(dòng)態(tài)、虛擬的教學(xué)場(chǎng)景，提高學(xué)生識(shí)圖興趣[2]。在投影學(xué)習(xí)基礎(chǔ)模塊中加入BIM，對(duì)點(diǎn)、線、面的學(xué)習(xí)目標(biāo)更直觀。朱鵬在3D 打印產(chǎn)品應(yīng)用到課堂教學(xué)研究中提出兩個(gè)層面的實(shí)施，一個(gè)是教師單純將產(chǎn)品帶入課堂中，將復(fù)雜的結(jié)構(gòu)模型在備課過(guò)程中打印出來(lái)，第二個(gè)層面是讓學(xué)生參與到3D 產(chǎn)品的制作過(guò)程中，建模到建造成型，親身參與，提高學(xué)習(xí)興趣，拓展知識(shí)點(diǎn)[3]。在授課過(guò)程中通過(guò)3D 打印小型例如樓梯，門(mén)窗等構(gòu)件讓學(xué)生加深對(duì)剖面圖的理解。楊小玉建議學(xué)生在CAD 繪圖課程教學(xué)中將設(shè)計(jì)好的CAD 圖上傳到BIM 與VR 仿真教學(xué)系統(tǒng)中，得到BIM 模型，將項(xiàng)目以全方位、立體化的形式展現(xiàn)在學(xué)生面前，同時(shí)上傳到VR 的仿真教學(xué)系統(tǒng)中，親身感受自己設(shè)計(jì)的作品[4]。因此在建筑圖識(shí)讀過(guò)程中加入VR 的沉浸式體驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)圖紙的真實(shí)建造效果進(jìn)行交互體驗(yàn)感受，并對(duì)整個(gè)識(shí)圖課程的理論進(jìn)行實(shí)踐結(jié)合，提升專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)。

2 信息化手段應(yīng)用

授課教師通過(guò)自主學(xué)習(xí)BIM 建模、BIM 導(dǎo)入VR，以及3D 打印等技術(shù)在授課過(guò)程中分階段的將信息化手段融入。開(kāi)課初期教師將已有BIM 模型信息及CAD 二維平面圖紙為學(xué)生作展示，對(duì)模型進(jìn)行拆分，選取簡(jiǎn)單建筑構(gòu)件作為教學(xué)示例，開(kāi)始進(jìn)行基礎(chǔ)模塊的講述，包括制圖基本知識(shí)以及點(diǎn)線面投影，相關(guān)的練習(xí)也以變動(dòng)BIM 模型信息重新生成圖紙的方式進(jìn)行學(xué)生小組作業(yè)的布置。減少學(xué)生在做單一練習(xí)冊(cè)的過(guò)程中抄襲的現(xiàn)象。沈彬彬在工程制圖課程改革中提出應(yīng)將BIM 和3D 打印融入教學(xué)過(guò)程中，將BIM 三維繪圖為主線開(kāi)展工程制圖課程的教學(xué)，將理論教學(xué)與計(jì)算機(jī)繪圖融為一體，形成一套完整的以三維建模為重點(diǎn)，計(jì)算機(jī)三維繪圖為主線，BIM 思維為核心，并利用3D 打印技術(shù)將空間立體圖形式樣打印出來(lái)，讓學(xué)生有更直觀的感受[5]。

在建筑圖識(shí)讀過(guò)程中，教師將BIM 模型導(dǎo)入VR 平臺(tái)，讓學(xué)生在沉浸式體驗(yàn)中對(duì)建筑平立剖圖紙進(jìn)行直觀體驗(yàn)，通過(guò)改動(dòng)模型信息，讓學(xué)生在交互過(guò)程中加深對(duì)圖紙的理解，提高學(xué)生讀圖的能力和興趣。

最后考核階段教師對(duì)分組學(xué)生手工繪制的構(gòu)建包括門(mén)窗、梁、樓梯等的二維圖紙進(jìn)行CAD 繪制及BIM 建模處理，最終以3D 打印的形式生成最終的模型。讓學(xué)生從投影基礎(chǔ)部分學(xué)習(xí)，到專(zhuān)業(yè)讀圖能力，以及最終對(duì)圖紙的運(yùn)用能力都借助信息化手段更好的掌握和實(shí)現(xiàn)，提升教學(xué)質(zhì)量。

提升教學(xué)各種信息化手段將《建筑施工圖識(shí)讀》這門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)核心課程的難點(diǎn)逐一破解，以學(xué)生喜歡樂(lè)于接受的方式進(jìn)行傳授。

畫(huà)法幾何階段，選取學(xué)校裝配式實(shí)訓(xùn)中心合適的建筑構(gòu)件，進(jìn)行BIM 建模，因此，識(shí)圖教師應(yīng)熟練掌握BIM 建模知識(shí)。Soemardi 研究了BIM 作為一個(gè)教學(xué)建筑安全平臺(tái)，學(xué)生可以學(xué)到多方面的的知識(shí)，在利用BIM 可視化過(guò)程中，幫助學(xué)生識(shí)讀建筑圖紙，幫他們識(shí)別建設(shè)項(xiàng)目中的潛在危險(xiǎn)，不安全行為等，這樣的學(xué)習(xí)比僅僅拿著一套施工圖學(xué)習(xí)效果好太多[6]。

在建筑施工圖識(shí)讀階段，將已有建筑二維圖紙及三維模型修改導(dǎo)入VR 平臺(tái)，讓學(xué)生在制圖實(shí)訓(xùn)室通過(guò)沉浸式體驗(yàn)深度識(shí)讀建筑圖，因此教師需學(xué)習(xí)如何將模型轉(zhuǎn)入VR 平臺(tái)。

在建筑施工圖識(shí)讀實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，以小組的方式，完成小型建筑，最后通過(guò)3D打印技術(shù)，將模型展示出來(lái)。

3 開(kāi)展方法、技術(shù)路線分析

通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)法,對(duì)所教授的本校建筑工程技術(shù)中高職貫通班的兩個(gè)平行班進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)效果等方面進(jìn)行分析研究。

采用問(wèn)卷調(diào)查法,實(shí)驗(yàn)班學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，選出學(xué)生感興趣的建筑模型示例對(duì)組合體投影部分進(jìn)行BIM 模型講解。

運(yùn)用信息分析法,注重交流與講座的作用，研究教師積極參加各類(lèi)BIM、VR 及建筑3D 打印方面培訓(xùn)提高專(zhuān)業(yè)技能與行業(yè)接軌。

選用對(duì)比分析法,對(duì)課程結(jié)束后實(shí)驗(yàn)班學(xué)生報(bào)名各項(xiàng)CAD 及BIM 比賽的數(shù)量及參賽質(zhì)量與往年進(jìn)行對(duì)比，對(duì)是否達(dá)到以教促賽進(jìn)行分析。

采用實(shí)踐教學(xué)法，讓學(xué)生對(duì)學(xué)?，F(xiàn)有的裝配式實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行實(shí)測(cè)實(shí)量實(shí)繪，提升理論與實(shí)踐結(jié)合的能力。

以中高職貫通的建筑工程技術(shù)班級(jí)為單位訂立長(zhǎng)短期實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，通過(guò)學(xué)生對(duì)本課程的掌握情況以及后續(xù)建筑CAD 和BIM 課程的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行跟蹤調(diào)研，適時(shí)修改研究?jī)?nèi)容，以期達(dá)到最好效果。

4 結(jié)語(yǔ)

《建筑工程施工圖識(shí)讀》是實(shí)踐性相當(dāng)強(qiáng)的課程，能夠快速讀懂圖紙是成為一個(gè)優(yōu)秀項(xiàng)目經(jīng)理的關(guān)鍵，教師講解過(guò)程中將部分枯燥的理論用多元化信息手段以更直觀，可觸、可感、可交互體驗(yàn)的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，將大大提高學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的興趣，提高學(xué)習(xí)質(zhì)量，同時(shí)現(xiàn)代化的信息技術(shù)手段讓學(xué)生早接觸，多了解對(duì)學(xué)生未來(lái)就業(yè)發(fā)展方向提供多種興趣引導(dǎo)，以便于提前打基礎(chǔ)做準(zhǔn)備。