BIM技術(shù)在房屋建筑學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究

文志海

摘要：近些年，在社會發(fā)展下，帶動了我國科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，目前，BIM技術(shù)在我國建筑領(lǐng)域的應(yīng)用逐步興起，廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、大廈、管廊等基礎(chǔ)設(shè)施，各地紛紛出臺相關(guān)政策加快推進(jìn)BIM技術(shù)，BIM技術(shù)發(fā)展勢不可擋。借助BIM技術(shù)，實現(xiàn)高校課程改革已是大勢所趨。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);房屋建筑學(xué);課程改革;課程教學(xué)

引言

房屋建筑學(xué)課程是建筑工程專業(yè)的，它是建筑工程專業(yè)的一門主要課程，也是建筑類專業(yè)的入門篇，是貫穿整個專業(yè)學(xué)習(xí)的重要課程。BIM技術(shù)是隨著信息技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的新理念和新技術(shù)，它是一種應(yīng)用于工程設(shè)計和建造管理的數(shù)據(jù)化工具。在房屋建筑學(xué)課程中融入BIM技術(shù)，是國內(nèi)高等院校都在主動探索的教學(xué)改革。

一、房屋建筑學(xué)課程的現(xiàn)狀

在理論教學(xué)中，教師多采取的是PPT演示的方式，教師先做好演講稿，然后將內(nèi)容以二維圖形的形式來向?qū)W生演示，使得抽象的理論知識更加具體，學(xué)生對知識也就更容易掌握，理解也就更加深刻，記憶也就更強(qiáng)。這種教學(xué)方式可以很好地滿足學(xué)校對于人才的培養(yǎng)需求，但是授課的有效性依然有待提升，因為板書對內(nèi)容的呈現(xiàn)較為有限，還存在表達(dá)不夠清晰的問題，因此，課堂的質(zhì)量也極為有限，信息無法滿足學(xué)生的求知欲。這種授課方式雖然有二維和三維之分，具有動態(tài)性，雖然可以讓學(xué)生明白部分知識，但是僅限于課堂之內(nèi)，課堂一結(jié)束，學(xué)生就很快忘得干凈，因為這種方式雖然化抽象為具體，但不夠直觀，學(xué)生無法將平面圖和實體一一對應(yīng)。在設(shè)計實踐中，學(xué)生無法將CAD軟件繪制的二維建筑平、立、剖面圖與實體聯(lián)系起來，其中一張圖發(fā)生變化，其他圖形也需要相應(yīng)的改變位置，這樣表達(dá)的內(nèi)容也就相當(dāng)有限。因為，反復(fù)更改圖紙只會加大學(xué)生的繪圖工作量，讓學(xué)生對這一門課程產(chǎn)生厭煩情緒。

二、使用BIM技術(shù)對于房屋建筑學(xué)課程的好處

BIM技術(shù)作為一種新的教學(xué)理念和新的技術(shù)，如果在房屋建筑課程中使用，是有非常大的幫助的，例如BIM技術(shù)可以繪制三維的圖形，三維圖形可以讓學(xué)生更直觀更清楚的觀察到房屋的實際情況，可以觀察到一些細(xì)節(jié)上的問題，從而避免很多問題的發(fā)生，目前所有的施工圖紙都是平面的二維圖紙，在工程實施的過程中，實際樣式內(nèi)容需要靠設(shè)計師的想象，所以很多不合理的細(xì)節(jié)問題只有到工程結(jié)束后才能發(fā)現(xiàn)，例如，在一些大型寫字樓、高檔酒店等會看到“小心碰頭”，“請勿碰頭”等安全警示標(biāo)語，這是因為二維設(shè)計圖紙不能觀察到建筑物的實際情況，從而導(dǎo)致這些問題的出現(xiàn)。而且BIM技術(shù)有可視化的優(yōu)勢，可以將書本的理論化知識生動形象的展現(xiàn)在學(xué)生的眼前，有助于學(xué)生對于理論知識的理解記憶。在房屋建筑的實際施工過程中，時常出現(xiàn)管道與線路打架的問題，不管是大型還是小型建筑，也不論設(shè)計師檢查施工圖紙有多仔細(xì)，都會出現(xiàn)這種情況。這是由于每個專業(yè)的設(shè)計都是以自己的想法進(jìn)行設(shè)計的，沒有考慮其他的方面。而BIM技術(shù)里有一個碰撞檢查，可以避免這種問題的發(fā)生，而且它還可以實現(xiàn)一個平臺多個專業(yè)進(jìn)行設(shè)計，大大的提高了施工效率。除了以上說的這些BIM技術(shù)的好處，它還有模擬作用等作用。

三、結(jié)合BIM技術(shù)的房屋建筑學(xué)課程改革研究

（一）教學(xué)思路的改革

房屋建筑學(xué)課程是一門應(yīng)用型課程，為了積極調(diào)動學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)積極性，教師需要改革原先的教學(xué)思路，鑒于這門課程的應(yīng)用型特點，教師可以將學(xué)生分人數(shù)為3-5人的學(xué)習(xí)小組，并在授課之前對每個學(xué)習(xí)小組下達(dá)學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生可以在教師授課之前自覺掃清教學(xué)盲點，使得教師可以將更多的時間用在主要內(nèi)容的教授上。教師還需要引導(dǎo)學(xué)生探討相關(guān)知識點，并對這些問題的答案進(jìn)行強(qiáng)大，如果課堂表現(xiàn)優(yōu)秀，教師可以給予一定的獎勵等，這種方式可以很好地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，不同的學(xué)習(xí)小組在相互競爭的過程中會將教學(xué)哦氛圍推向高潮，這對教學(xué)有效性的提升也非常有用。不同小組內(nèi)的成員通過相互交流，還可以促進(jìn)新知識的產(chǎn)生，學(xué)生在這種學(xué)習(xí)氛圍下，對知識的掌握程度更高。教師為了讓這一教學(xué)方式充分發(fā)揮作用，還可以自行調(diào)整教學(xué)的進(jìn)度和內(nèi)容，使得所有的學(xué)生都跟上教學(xué)的形勢。

（二）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(jìn)，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(dá)上也更為準(zhǔn)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(dá)到更好的設(shè)計效果。

（三）創(chuàng)新變革教學(xué)方法

教師在授課過程中，要加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用，將三維圖像繪制出來，集中整合好二維圖形表達(dá)和三維動態(tài)展示等，簡化抽象化的知識內(nèi)容，直觀形象地為學(xué)生展示出來，學(xué)生不僅可以對只是點進(jìn)行了解，而且還可以形成感性認(rèn)識，加深理解和記憶?，F(xiàn)階段，一些院校的房屋建筑學(xué)課程教學(xué)，主要圍繞理論講授而展開，在學(xué)期末中，安排一周課程設(shè)計，進(jìn)而為實踐環(huán)節(jié)練習(xí)的完成創(chuàng)造條件。但是如果學(xué)生前期理論知識的學(xué)習(xí)比較薄弱化，將會對后期實踐產(chǎn)生極大的影響。基于此，教師在各個模塊理論知識學(xué)習(xí)以后，要借助BIM軟件，加強(qiáng)相應(yīng)的單個構(gòu)件的構(gòu)建，在新知識學(xué)習(xí)不斷深入的強(qiáng)化的情況下，將新的構(gòu)件增設(shè)出來，不斷提高學(xué)生理論知識的認(rèn)知水平，并將BIM軟件的協(xié)調(diào)性體現(xiàn)出來，還可以不斷深化BIM三維模型自動檢測建構(gòu)對象之間的互相溝通性。

（四）培養(yǎng)全新設(shè)計理念，課程真正與時俱進(jìn)

BIM不只是軟件的更新，更是建筑理念的更新。房屋建筑學(xué)課程大多采用是中國建筑工業(yè)出版社的同濟(jì)大學(xué)等四校合編教材，該教材內(nèi)容翔實、體系完整、邏輯清晰，但缺乏BIM相關(guān)內(nèi)容介紹與應(yīng)用。教材內(nèi)容應(yīng)當(dāng)和行業(yè)發(fā)展同步，這就需要教師在實際教學(xué)過程中，明確掌握該學(xué)科最先進(jìn)的動向，將最為先進(jìn)的內(nèi)容包括最先進(jìn)的建筑材料、最新的建筑構(gòu)造、最先進(jìn)的建筑技術(shù)等融入教學(xué)內(nèi)容中，這樣可以保證學(xué)生學(xué)習(xí)到最為先進(jìn)的知識內(nèi)容，能夠跟上時代發(fā)展步伐，真正做到課程與時俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新。

（五）BIM技術(shù)與課程設(shè)計相結(jié)合

在房屋建筑學(xué)課程中，有一個為期一周的課程設(shè)計，對于第一次學(xué)習(xí)房屋建筑學(xué)課程的學(xué)生來說，一周的時間是很短暫的，因為課程設(shè)計要完成一個建筑物的全部圖形，所以在這短暫的一周時間里，學(xué)生很大一部分的時間都花在修改設(shè)計圖紙上，這主要是由于CAD繪圖軟件繪制的都是二維圖形，實際的三維立體圖需要自己想象，而BIM技術(shù)就沒有這種問題，因為它可以直接繪制三維立體圖，這樣可以減少學(xué)生設(shè)計圖紙的時間，讓學(xué)生有時間來理解一些理論知識。

結(jié)語

文章從應(yīng)用思路、方法和效果3個方面探討B(tài)IM技術(shù)與房屋建筑學(xué)的結(jié)合途徑。BIM技術(shù)憑借自身優(yōu)勢助力實現(xiàn)課程教學(xué)方式改革，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，改善課堂效果，從而打破課程面臨的瓶頸，實現(xiàn)教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新。而專業(yè)課程中嵌入BIM技術(shù)順應(yīng)行業(yè)需求，以培養(yǎng)復(fù)合型BIM人才為目標(biāo)填補(bǔ)行業(yè)缺口，二者雙向借勢，必將推動建筑業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]任兵，張雅潔，趙博.BIM+PPP項目全生命周期管理實務(wù)與操作案例[M].北京：中國市場出版社，2018.

[2]同濟(jì)大學(xué)，西安建筑科技大學(xué)，東南大學(xué)等合編.房屋建筑學(xué)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2016.