基于BIM技術(shù)的建筑構(gòu)造與識(shí)圖課程改革創(chuàng)新探討

陳萍

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?分析高職院校建筑構(gòu)造與識(shí)圖課程目前存在的問(wèn)題，嘗試將近年在建筑行業(yè)使用的數(shù)字化新技術(shù)BIM技術(shù)引入課堂，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法以及教學(xué)資源等方面進(jìn)行改革探索，從而達(dá)到人才培養(yǎng)的能力目標(biāo)。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?BIM技術(shù);建筑構(gòu)造;建筑識(shí)圖

[中圖分類號(hào)] ?G712 ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號(hào)] ?2096-0603（2019）17-0222-02

建筑構(gòu)造與識(shí)圖課程是建筑工程技術(shù)專業(yè)一年級(jí)開(kāi)設(shè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)內(nèi)容主要包括制圖基礎(chǔ)知識(shí)、建筑構(gòu)造、建筑施工圖識(shí)讀等，因此兼具鮮明的理論及職業(yè)技能性。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生靈活多變的空間想象能力、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹茍D能力識(shí)讀施工圖的技能。

高職學(xué)生具有“理論認(rèn)知弱、實(shí)踐操作強(qiáng)”的特點(diǎn)，在建筑構(gòu)造與識(shí)圖課程教學(xué)中引入BIM技術(shù)，利用BIM技術(shù)中模型可視化的特點(diǎn)，幫助學(xué)生建立三維空間想象能力，實(shí)現(xiàn)二維平面到三維立體的成功轉(zhuǎn)換，形成有效教學(xué)，既達(dá)到人才培養(yǎng)中提高建筑施工圖識(shí)讀能力的目標(biāo)，又使學(xué)生掌握建筑信息模型知識(shí)，提升學(xué)生的整體職業(yè)素質(zhì)，增加就業(yè)籌碼。

一、教學(xué)存在的問(wèn)題

（一）教學(xué)內(nèi)容陳舊

建筑構(gòu)造與識(shí)圖課程教學(xué)知識(shí)點(diǎn)多而復(fù)雜，既有大量專業(yè)術(shù)語(yǔ)，又包含大量構(gòu)造做法和施工工藝，專業(yè)性極強(qiáng)。而現(xiàn)行教材更新速度緩慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于新技術(shù)、新材料的運(yùn)用，書(shū)本知識(shí)和例圖過(guò)于陳舊，表達(dá)的內(nèi)容缺乏直觀性，尤其對(duì)缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的初學(xué)者來(lái)說(shuō)，在對(duì)建筑構(gòu)件的缺乏觀察的前提下不易理解，對(duì)理論內(nèi)容感覺(jué)枯燥乏味，毫無(wú)興趣可言。

（二）教學(xué)手段單一

傳統(tǒng)教學(xué)以二維平面為基礎(chǔ)，教學(xué)過(guò)程中常借助構(gòu)造節(jié)點(diǎn)圖片展示、施工視頻觀看等手段來(lái)引導(dǎo)學(xué)生了解構(gòu)造、讀懂施工圖。但一年級(jí)學(xué)生缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，僅僅依靠二維的平、立、剖面，很難轉(zhuǎn)換成三維空間，因此識(shí)圖與構(gòu)造的掌握相當(dāng)困難，從而嚴(yán)重影響后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。

（三）理論與實(shí)踐脫節(jié)

傳統(tǒng)教學(xué)中建筑構(gòu)造、建筑識(shí)圖模塊相互獨(dú)立、自成一體。講授過(guò)程一般為“先理論、后實(shí)踐”，課堂教學(xué)內(nèi)容過(guò)于集中，實(shí)踐時(shí)早已遺忘。例如識(shí)圖環(huán)節(jié)往往布置一套圖紙，學(xué)生抄繪圖紙，識(shí)圖后進(jìn)行答辯，實(shí)踐環(huán)節(jié)淪為集中一周的理論教學(xué)課堂作業(yè)，學(xué)生對(duì)制圖標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、建筑構(gòu)造細(xì)節(jié)依然不清楚。如果能夠?qū)?gòu)造、識(shí)圖模塊借助載體穿插融合進(jìn)行，而非獨(dú)立的環(huán)節(jié)，便可事半功倍。

二、引入BIM技術(shù)的可行性

BIM作為具備數(shù)據(jù)信息化特點(diǎn)的工具，已經(jīng)在建筑工程建設(shè)中廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)、施工、管理等各環(huán)節(jié)。前期可運(yùn)用BIM中功能豐富的Revit建模軟件，能夠依據(jù)參數(shù)設(shè)計(jì)三維建筑模型，提供直觀可見(jiàn)的建筑模型，能夠清楚看到各構(gòu)件之間的聯(lián)系。在表現(xiàn)形式上，既可以實(shí)現(xiàn)平、立、剖面圖的展示，又能實(shí)現(xiàn)三維表達(dá)，并且可通過(guò)VR進(jìn)行虛擬演示。BIM技術(shù)在施工管理的運(yùn)用中，可對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模擬，將人工、材料、機(jī)械等錄入軟件并制定不同施工方案，最終可實(shí)現(xiàn)施工組織過(guò)程管理。

因此，將BIM技術(shù)穿插建筑構(gòu)造與識(shí)圖課程的課堂教學(xué)，將幾大教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行融合，既避免了學(xué)生枯燥無(wú)效的想象，又使學(xué)生在BIM模型中的制作過(guò)程中更深刻地了解建筑構(gòu)造組成，還提升了學(xué)生學(xué)習(xí)BIM軟件的應(yīng)用技能，實(shí)現(xiàn)了課程教學(xué)的趣味化體驗(yàn)。

三、課程改革創(chuàng)新

（一）教學(xué)內(nèi)容重組

目前經(jīng)過(guò)深入剖析建筑工程類職業(yè)技能要求，結(jié)合建筑行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)修訂培養(yǎng)方案，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新組織設(shè)計(jì)，整合思路為：

教學(xué)內(nèi)容分為四大模塊：模塊一建筑制圖，重點(diǎn)是投影的基本知識(shí)及平立剖面繪制，可通過(guò)BIM實(shí)現(xiàn)三維動(dòng)態(tài)認(rèn)知;模塊二建筑構(gòu)造，結(jié)合實(shí)際的單位工程，將BIM建模部分引入，作為實(shí)踐教學(xué)的輔助;模塊三建筑施工圖識(shí)讀，重點(diǎn)是平立剖面及節(jié)點(diǎn)詳圖的識(shí)讀;模塊四計(jì)量與計(jì)價(jià)，將繪制圖紙的運(yùn)用BIM軟件中計(jì)價(jià)與計(jì)量軟件進(jìn)行面積計(jì)算、工程量的核算，此模塊為知識(shí)拓展，主要考慮與后續(xù)課程的結(jié)合，根據(jù)學(xué)生能力進(jìn)行靈活教學(xué)。

在充分調(diào)研并結(jié)合企業(yè)對(duì)學(xué)生的職業(yè)技能要求，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行必要的改革和調(diào)整，降低不常用的基礎(chǔ)制圖理論的要求，刪減理論性強(qiáng)實(shí)用性差的內(nèi)容，應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，增加與新技術(shù)、新規(guī)范、新工藝相關(guān)的內(nèi)容。

如建筑制圖部分，可刪除現(xiàn)實(shí)中依靠傳統(tǒng)建筑手段無(wú)法實(shí)現(xiàn)的形體，形體截?cái)嗪拖嘭炛R(shí)等，強(qiáng)化形體的剖面教學(xué)，利用BIM進(jìn)行繪制建模，因?yàn)榻ㄖ攬D多數(shù)為剖切圖。建筑構(gòu)造部分，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的銜接，多介紹新技術(shù)、新規(guī)范，刪減陳舊的、落后的已經(jīng)不再采用的施工方法。建筑識(shí)圖部分，選擇典型常用的、不同結(jié)構(gòu)類型的建筑施工圖，從直觀的建筑感知建立理性認(rèn)識(shí)。建筑施工圖體現(xiàn)新技術(shù)，強(qiáng)化圖集規(guī)范、鼓勵(lì)學(xué)生參閱現(xiàn)行工程項(xiàng)目中的標(biāo)準(zhǔn)圖集。

（二）教學(xué)手段更新

因課程知識(shí)點(diǎn)繁多而復(fù)雜，雖然已采用多媒體技術(shù)的輔助，但僅靠課堂教學(xué)，也難以理解三視圖的繪制、施工圖的表達(dá)、細(xì)部施工工藝的構(gòu)造等。BIM技術(shù)的引入，采用工程圖紙，與建筑相對(duì)應(yīng)的平立剖面，可以進(jìn)行三視投影圖動(dòng)態(tài)模擬觀察，并且仿真演示建筑外部造型及內(nèi)部設(shè)計(jì)，展示建筑細(xì)部工藝。另外還結(jié)合現(xiàn)有的構(gòu)造模型、實(shí)訓(xùn)展示1∶1模型，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行識(shí)讀完整的施工圖紙，掌握建筑構(gòu)造。

（三）教學(xué)方法多元

通過(guò)整合教學(xué)內(nèi)容，每個(gè)模塊由理論教學(xué)、BIM模型分析教學(xué)及BIM建模三部分構(gòu)成。理論是課程的基礎(chǔ)，完成基本理論的教學(xué)后，將學(xué)生進(jìn)行分組，每組3～4人，采用單位工程貫穿始終的模式，選擇實(shí)際工程的施工圖紙，從建筑構(gòu)造與識(shí)圖，以及后續(xù)的建筑施工技術(shù)、定額與預(yù)算等課程中貫穿使用，模擬全過(guò)程，又完成了多專業(yè)課程的項(xiàng)目教學(xué)?！癇IM模型分析”是課程內(nèi)容的拓展，收集相關(guān)構(gòu)造模型以及實(shí)踐案例，進(jìn)行三維動(dòng)態(tài)的展示，讓學(xué)生掌握各部分構(gòu)造的內(nèi)容和技術(shù)要求，明確構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的重要性?！癇IM模型制作”則可列入實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，結(jié)合構(gòu)造和識(shí)圖的教學(xué)內(nèi)容，由易入難進(jìn)行模型制作，重點(diǎn)單元重點(diǎn)設(shè)計(jì)，熟悉軟件應(yīng)用，增強(qiáng)空間認(rèn)知能力，鍛煉技術(shù)設(shè)計(jì)能力，是課程的升華。

（四）教學(xué)資源開(kāi)發(fā)

整合現(xiàn)有教學(xué)資源，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使教學(xué)更加生動(dòng)化。課內(nèi)教學(xué)，包括圖片演示、視頻觀看，動(dòng)畫演示;現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)利用建筑構(gòu)造實(shí)驗(yàn)室，綜合實(shí)訓(xùn)基地及校內(nèi)外實(shí)訓(xùn)工廠，有針對(duì)性地解決教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

積極開(kāi)發(fā)精品課程資源庫(kù)，結(jié)合建筑行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，不斷積累素材，構(gòu)建網(wǎng)上教學(xué)體系，搭建學(xué)習(xí)平臺(tái)。課前，提供預(yù)習(xí)的資源庫(kù)，以教材內(nèi)容為框架，深入已建或在建的BIM技術(shù)運(yùn)用的工程實(shí)踐，獲取典型的資料;課中通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行課堂討論、完成課堂作業(yè)，讓教師隨時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，穿插教學(xué);課后還可以通過(guò)微課，留設(shè)作業(yè)進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固并即使更新，互相交流，加深對(duì)理論的理解。

四、小結(jié)

建筑行業(yè)已經(jīng)迎來(lái)了數(shù)字化、信息化的大趨勢(shì)，職業(yè)教育也迎來(lái)了新的挑戰(zhàn)。本文緊密圍繞建筑工程行業(yè)需求，尊重高職學(xué)生喜歡形象生動(dòng)、喜歡利用電腦進(jìn)行動(dòng)態(tài)操作的特點(diǎn)，充分利用BIM可視化的性質(zhì)特點(diǎn)，能夠讓學(xué)生直觀掌握建筑的實(shí)體信息，提高課堂感知參與度，更加直觀，趣味生動(dòng)。進(jìn)而以工程項(xiàng)目為載體，積極探索建筑構(gòu)造與識(shí)圖這一課程的教學(xué)內(nèi)容整合、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改進(jìn)，為學(xué)生創(chuàng)造了真實(shí)情境，融教、學(xué)、做于一體，實(shí)現(xiàn)了圖紙與工程對(duì)接、學(xué)習(xí)與工作對(duì)接，圍繞職業(yè)能力目標(biāo)來(lái)組織，體現(xiàn)高職教育的特色。

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編輯 陳鮮艷