核心素養(yǎng)視野下對中職《建筑識圖》教學(xué)的實(shí)踐研究

王繼旭

摘 要：現(xiàn)階段，精益求精的中國工匠精神使“中國制造”正逐漸走向“中國創(chuàng)新”，國家層面的發(fā)展需要青少年的創(chuàng)新力。核心素養(yǎng)是構(gòu)建中國特色教育的理論基石，要求教師在理解學(xué)科結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用新穎的教學(xué)理念和教學(xué)方法，使學(xué)生能更有效地掌握知識。根據(jù)建筑業(yè)信息化發(fā)展趨勢，分析目前《建筑識圖》課程教學(xué)中存在的問題，提出相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)。通過BIM三維教學(xué)識圖法、BIM三維建模繪圖法、BIM三維漫游感知法等教學(xué)方法及課程設(shè)計(jì)教學(xué)途徑，對《建筑識圖》課程教學(xué)進(jìn)行改革探討，提高教師教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生識圖能力提升。

關(guān)鍵詞：建筑識圖工匠精神核心素養(yǎng) BIM技術(shù)

重視學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已成為世界各地課程發(fā)展的基本指導(dǎo)思想，而核心素養(yǎng)落地的主戰(zhàn)場在課堂。如何讓核心素養(yǎng)走向課程，卻因?qū)诵乃仞B(yǎng)理解的不同而有不同的路徑?！靶录寄?教育”，應(yīng)該產(chǎn)生的是化學(xué)變化，更是產(chǎn)生新方法+新技術(shù)。隨著社會信息化的發(fā)展，獲取、處理和利用信息的能力已成為人類生存的基本能力，知識的獲得可以通過學(xué)校以及信息化等多種途徑。在這種情況下，學(xué)校須重新審視新時代下的技術(shù)、教師須重新界定自己的作用，進(jìn)一步豐富與拓展其內(nèi)涵，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念與教學(xué)行為。

《建筑識圖》課程是中職建筑類專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，意在培養(yǎng)學(xué)生能掌握建筑施工圖識讀的基本方法，讓學(xué)生注重理論與實(shí)踐的結(jié)合。在傳統(tǒng)建筑地圖教學(xué)過程中，多采用二維制圖教學(xué)。更因?yàn)檎n程內(nèi)容比較枯燥，學(xué)生對學(xué)習(xí)缺乏興趣，地圖閱讀能力也沒有顯著提高。為了提高學(xué)生的制圖能力，有必要突破傳統(tǒng)的教學(xué)方法，嘗試在核心素養(yǎng)視野下將BIM技術(shù)引入傳統(tǒng)的《建筑識圖》課程中，通過BIM動畫演示，直接將建筑模型融入教學(xué)過程，對內(nèi)容實(shí)際化，從而形成理論實(shí)踐一體的多元化課堂。核心素養(yǎng)視野下讓學(xué)生用BIM技術(shù)在《建筑識圖》輔助教學(xué)可以提高學(xué)生對建筑施工圖紙的識讀能力，學(xué)生通過教、學(xué)、看、做相互結(jié)合，對建筑工程施工圖紙有更深一步的認(rèn)識，解決教師在平面圖教學(xué)中遇到的瓶頸問題。

一、《建筑識圖》課程傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題

《建筑識圖》課程教學(xué)分為課堂理論教學(xué)和課后實(shí)訓(xùn)教學(xué)兩個環(huán)節(jié)，理論教學(xué)環(huán)節(jié)主要內(nèi)容有三視圖、軸測圖、建筑施工圖等構(gòu)配件等部分的基礎(chǔ)教學(xué);實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)主要是對建筑平面圖、建筑立面圖、建筑剖面圖、建筑節(jié)點(diǎn)詳圖構(gòu)配件識讀等內(nèi)容。[1]

1.理論教學(xué)環(huán)節(jié)方面

《建筑識圖》這門課程知識點(diǎn)較多，課程教學(xué)時間有限。學(xué)生要在一個學(xué)期之內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，時間緊張。另外，中職學(xué)生自學(xué)能力差，課前基本不預(yù)習(xí)，上課容易開小差，再加上書本的知識枯燥乏味，教師在上課過程中無法做到面面俱到，更難以保證所有學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

《建筑識圖》課程所使用的圖紙都是二維圖紙，學(xué)生在識讀圖紙過程中二維與三維之間形象轉(zhuǎn)換存在困難，學(xué)生難以理解這些二維圖紙的由來。建筑是個空間物體，如果只憑圖片或者只有文字讓學(xué)生憑空想象建筑模型的組成形式或者某些節(jié)點(diǎn)部位的圖紙是比較困難的。建筑制圖本身是一門比較容易讓學(xué)生學(xué)習(xí)的課程，但由于缺乏想象力，教室枯燥、枯燥、難學(xué)、枯燥。最后，它對學(xué)習(xí)失去了興趣，導(dǎo)致以后的課程出現(xiàn)困難。

《建筑識圖》教學(xué)中，如果老師不能全面地理解知識，而讓學(xué)生單獨(dú)理解知識的一部分，而不考慮對整個建筑的影響，那是不現(xiàn)實(shí)的。在上課時按照課本中章節(jié)教學(xué)，而每個章節(jié)之間的知識點(diǎn)之間聯(lián)系不緊密，學(xué)生很難把各個部分聯(lián)系起來，也不可能形成整體的、系統(tǒng)的理解，而學(xué)生的思維對知識點(diǎn)是非?？斩吹?，更是乏味的。

2.實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)方面

《建筑識圖》的實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)主要是對建筑平面圖、建筑立面圖、建筑剖面圖、建筑節(jié)點(diǎn)詳圖構(gòu)配件識讀等內(nèi)容，能夠準(zhǔn)確地識讀建筑施工圖首先要讓學(xué)生了解施工圖是如何形成的，這一過程需要學(xué)生具有一定的空間想象，例如建筑剖面圖的形成，它是假想用一個或者多個與外墻軸線垂直的鉛錘剖切平面將房屋剖開，移去靠近觀察者的部位，對剩余部分所作的正投影圖。為了準(zhǔn)確地閱讀配置文件，必須結(jié)合方案，并有一定的空間思維。這對現(xiàn)在的中學(xué)生來說是一個困難。[2]

隨著建筑行業(yè)信息化的不斷發(fā)展，不同的新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，各種不同的建筑軟件紛紛進(jìn)入各中職實(shí)訓(xùn)室。然而，目前建筑企業(yè)行業(yè)信息化主流建模軟件是BIM，目的是讓學(xué)校所培養(yǎng)的畢業(yè)生能與建筑行業(yè)信息化發(fā)展相與時俱進(jìn)。[3]

二、BIM技術(shù)在建筑專業(yè)教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性五個特點(diǎn)。BIM技術(shù)已經(jīng)得到了全世界的廣泛認(rèn)可。它可以快速實(shí)現(xiàn)建筑信息的集成，從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營到建筑生命周期的結(jié)束。各種信息總是集成在一個三維模型信息數(shù)據(jù)庫中。設(shè)計(jì)和施工人員可以在基礎(chǔ)之上協(xié)同工作，提高工作效率，節(jié)約資源，降低成本，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。被譽(yù)為自互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)革命和制造業(yè)信息技術(shù)革命之后的第三次全球信息技術(shù)革命。目前BIM在國際上的發(fā)展十分迅猛，因此需要盡快將BIM引進(jìn)課堂。[4]

曾經(jīng)風(fēng)靡一時的CAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的第一次信息革命，但它只是讓設(shè)計(jì)師們甩掉了手中的圖板，從傳統(tǒng)手工繪圖轉(zhuǎn)向了計(jì)算機(jī)輔助制圖。BIM是一種技術(shù)、一種方法、一種過程，它不僅可以在設(shè)計(jì)中應(yīng)用，還可應(yīng)用于各種建設(shè)工程項(xiàng)目的全壽命周期中;BIM的核心是數(shù)據(jù)信息與模型的互通，建立高效聯(lián)系，通過模型可以對施工進(jìn)度、材料費(fèi)用及各項(xiàng)成本進(jìn)行規(guī)劃及作出修改的可行性分析等。信息的范圍則可依據(jù)模型進(jìn)行擴(kuò)展，目前已經(jīng)探索成熟的有5D。由于BIM的數(shù)據(jù)庫是動態(tài)變化的，在應(yīng)用過程中不斷在豐富、更新和充實(shí)。BIM技術(shù)也廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外，并且受到一致好評。

BIM在國外的應(yīng)用：

德國慕尼黑的寶馬世界（BMW Welt）、梅賽德斯-奔馳博物館（Mercedes-Benz Museum），以及位于斯圖加特的保時捷博物館等許多世界知名建筑也是運(yùn)用此技術(shù)完成。

BIM在國內(nèi)的應(yīng)用：

1.著名的上海中心，業(yè)主要求必須使用BIM進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工等各過程;

2.奧運(yùn)“水立方”的建設(shè)均采用BIM技術(shù);

3.上海世博會場館中，由于其設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，很多場館都采用了BIM技術(shù)，例如德國的“和諧城市”館，芬蘭的“冰壺”館等;

4.中建國際、現(xiàn)代集團(tuán)、華通設(shè)計(jì)、中國建筑院等單位在一些項(xiàng)目中已經(jīng)成功運(yùn)用BIM，且均將BIM作為重要發(fā)展方向;

5.奧運(yùn)村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng);

6.南水北調(diào)工程;

7.香港地鐵項(xiàng)目。

三、BIM在教學(xué)過程的技術(shù)輔助優(yōu)勢

BIM技術(shù)是教師的好助手。通過研究學(xué)生，他們可以快速建立建筑模型，形成空間思維。而《建筑識圖》中的三視圖正是學(xué)生需要利用空間思維能力才能完成的。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師只能借助于實(shí)體模型進(jìn)行教學(xué)，這樣做雖比書本教學(xué)效果要好，但投入的費(fèi)用比較高，而實(shí)體模型的種類是有限制的，這對相關(guān)內(nèi)容教學(xué)是有局限性的。

BIM軟件在教師課堂教學(xué)中進(jìn)行技術(shù)輔助，通過建模功能建立課堂教學(xué)中所需的各種模型，學(xué)生可經(jīng)過不同的視角對模型靈活快捷的操作，運(yùn)用快捷命令，更改和編輯模型，學(xué)生更容易地理解了形體三視圖的作圖原理。學(xué)生在學(xué)會使用軟件后，當(dāng)教師在講到較復(fù)雜形體的三視圖作圖時，也可讓學(xué)生自己在電腦上用BIM軟件建模，通過同學(xué)之間的相互探討，在教師的引導(dǎo)下，驗(yàn)證學(xué)生思維的正確性。在BIM的輔助教導(dǎo)下，學(xué)生通過自己運(yùn)用BIM軟件，能最大化地讓參與到教學(xué)中，既促進(jìn)了教學(xué)過程中的師生互動，提高了學(xué)生上課的積極性，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。

BIM技術(shù)是學(xué)生的好幫手。通過構(gòu)建三維信息模型，對建筑模型的內(nèi)外空間可視化，讓學(xué)生身臨其中。在課本教材中，學(xué)生看到的施工圖只是二維效果，與真實(shí)工地情況有很大差距，雖然圖紙采用不同的線條圖例等繪制來表達(dá)各個構(gòu)件的信息，但是真正的構(gòu)造形式還需要看學(xué)生的空間想象。BIM技術(shù)透過三維模型，展示各個部位在三維模型中所處的空間位置，使學(xué)生對房屋建立起整體性的概念。之后教師可以將三維狀態(tài)下的建筑模型與二維狀態(tài)下的平面圖進(jìn)行對比。通過對比，學(xué)生了解了房屋的構(gòu)造概念及其高度等相關(guān)尺寸信息后，更易于掌握建筑平面圖的表達(dá)，能正確的識讀建筑施工圖，利用同樣的方法，可以識讀門窗、柱子、墻等建筑施工圖中的其他內(nèi)容。

BIM技術(shù)應(yīng)用到《建筑識圖》課程中，大大地減輕了教師的工作量，并能體現(xiàn)到良好的教學(xué)效果。例如《建筑識圖》中的建筑構(gòu)件節(jié)點(diǎn)教學(xué)瑣碎復(fù)雜，數(shù)量多且難，如樓梯節(jié)點(diǎn)詳圖，樓梯形式多種多樣，有懸挑樓梯、直行樓梯、雙跑樓梯、旋轉(zhuǎn)樓梯等等形式的不同，剖面圖就不同，這對學(xué)生來說是個極大的難點(diǎn)，而BIM能模擬平時不能夠在真實(shí)世界中進(jìn)行操作的事物。利用BIM技術(shù)的可視化可以對不同的樓梯形式進(jìn)行比較，把建筑識圖的難點(diǎn)（樓梯）也變得直觀易懂了。又如建筑平面圖的識讀中，被剖切到的墻、柱斷面輪廓線用粗實(shí)線繪制，沒有剖切到的可見輪廓線（如臺階、梯段、窗臺等）用中粗實(shí)線繪制，窗框線用細(xì)實(shí)線繪制。不管老師怎么費(fèi)勁講，很多同學(xué)就是看不懂這個圖，而BIM技術(shù)使學(xué)生對建筑物的構(gòu)造及其平面信息表達(dá)將更清晰。學(xué)生利用BIM技術(shù)的可視化和模擬性，這個問題就迎刃而解了。

BIM提供的可視化思路，是直接展示一種三維的立體實(shí)物圖形，這是通過構(gòu)件的信息化自動生成的，并且相同構(gòu)件之間又具有互動性和反饋性，學(xué)生像搭積木似的結(jié)合專業(yè)將建筑一層一層地建成三維模型，整個模型都是學(xué)生自己構(gòu)件起來的，印象更加深刻，也有效地避免了傳統(tǒng)二維平面圖表達(dá)不充分的弊端。學(xué)生通過不斷地完善空間模型，有助于學(xué)生對建筑專業(yè)知識的認(rèn)知提升到新的

高度。

BIM的直觀性很強(qiáng)，BIM技術(shù)形成的圖紙它也不同于其他軟件設(shè)計(jì)的效果圖，其他軟件只能展示出其中某一方位或某一部位，而BIM卻可以全方面展示任一種或任一個構(gòu)件甚至任意方位、部位，學(xué)生能從圖中迅速讀出構(gòu)件的基礎(chǔ)信息。在建模的過程中，學(xué)生利用BIM技術(shù)可以容易地看懂構(gòu)件的各種相關(guān)數(shù)據(jù)。

BIM還提供虛擬漫游展示，仿佛直接帶著VR身臨其中，眼睛直接看到各種建筑構(gòu)件，這使學(xué)生對知識的理解會更加深刻，同時增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的樂趣，更提升了識讀建筑施工圖的能力。使課堂更生動有趣味，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并能取得良好的學(xué)習(xí)效果。讓學(xué)生對建筑構(gòu)BIM的可視化加深對建筑物的了解，提高學(xué)習(xí)興趣，同時提高閱讀建筑圖的能力。

四、教學(xué)效果

學(xué)校每年均組織學(xué)生參加杭州市中職學(xué)?！督ㄖR圖》統(tǒng)考、會考，在教學(xué)過程中借助BIM的技術(shù)輔助下已取得不錯成績。

《建筑識圖》課程是后續(xù)學(xué)生進(jìn)入高校學(xué)習(xí)其他專業(yè)核心課程得以順利學(xué)習(xí)的保障。BIM技術(shù)融入《建筑識圖》課程教學(xué)中是非常有必要的，也為學(xué)生后續(xù)步入社會提供良好的平臺。

進(jìn)行BIM技術(shù)教學(xué)后，對我校其中某個建筑班做了調(diào)查，不少學(xué)生覺得BIM技術(shù)提高了學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)自己的識圖技能不斷提升，更提升了自己對建筑專業(yè)濃厚的興趣。

結(jié)語

BIM技術(shù)在中國建筑市場內(nèi)需要盡快發(fā)展，因此BIM技術(shù)也一定要和教學(xué)緊密結(jié)合。我校是一所中等專業(yè)學(xué)校，建筑專業(yè)優(yōu)勢明顯，建筑專業(yè)生源相對占優(yōu)勢。而《建筑識圖》課程是土建類專業(yè)課程的基礎(chǔ)，重在培養(yǎng)學(xué)生的識圖能力。文章在《建筑識圖》課程教學(xué)中引入了BIM技術(shù)，因此BIM技術(shù)在建筑識圖課程教學(xué)中的實(shí)施方式，是緊緊追隨了技術(shù)革新的步伐，讓學(xué)生接觸新技術(shù)的第一步，BIM技術(shù)作為良好的教學(xué)工具更加改善了陳舊的教學(xué)方式。

參考文獻(xiàn)

[1]曹陽.BIM技術(shù)應(yīng)用與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的探討[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2015，13（12）：119-120.

[2]劉紅勇，何維濤，黃秋爽.普通高等院校BIM實(shí)踐教學(xué)路徑探索[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2013，10（5）：98-101.

[3]于冬升，張金團(tuán)，王海湘.BIM在建筑識圖課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].江西建材，2016，14：272-273

[4]王晶瑩BIM技術(shù)在《建筑識圖與構(gòu)造》課程中的應(yīng)用[J].職業(yè)技術(shù)，2016（4）：66-68.