基于BIM技術(shù)的“工程制圖”課程教學(xué)改革分析

侯滿哲 龐永俊 孫冰心

摘 要：工程繪圖已經(jīng)從原有的手工繪圖轉(zhuǎn)變成了現(xiàn)代的軟件繪圖，當前最為常用的繪圖軟件為CAD軟件，隨著BIM技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)開始考慮如何在工程繪圖過程中借助BIM技術(shù)實現(xiàn)所有資源的整合。文章探討了BIM技術(shù)體系下“工程制圖”課程教學(xué)現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)了當前教學(xué)過程中的問題，之后探討了如何在BIM技術(shù)下提高“工程制圖”課程的教學(xué)改革成果。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);“工程制圖”;教學(xué)改革

0 引言

BIM技術(shù)除了可以應(yīng)用于繪圖過程，也可以在其中加入其他的各類信息，使最終獲得的所有設(shè)計成果更符合現(xiàn)實需求，因此在當前的相關(guān)專業(yè)“工程制圖”課程中，BIM技術(shù)已經(jīng)開始獲得了嘗試性的應(yīng)用。BIM技術(shù)由于涵蓋了大量的信息和知識點，因此如果要能夠提高“工程制圖”課程的教學(xué)水平，必須進行相應(yīng)性的教學(xué)改革，才可以提升教學(xué)結(jié)果質(zhì)量。

1 ? 基于BIM技術(shù)的“工程制圖”課程教學(xué)改革現(xiàn)狀

1.1? 實踐培養(yǎng)較差

在目前的“工程制圖”課程教學(xué)改革過程中，BIM技術(shù)已經(jīng)成為一個嘗試重點。當然，一些教師依然認為“工程制圖”課程本身需要學(xué)生掌握各類基礎(chǔ)性的知識，而這類基礎(chǔ)性質(zhì)的知識可在其他的課堂教學(xué)進行講述，自身只需要讓學(xué)生理解到“工程制圖”課程內(nèi)所含有的一些理論性的知識即可，這就導(dǎo)致在實際的教學(xué)過程中，主要教學(xué)精力配置在課堂理論講解階段，雖然課后也會讓學(xué)生進行練習(xí)，只不過練習(xí)過程多從手繪角度出發(fā)，之后再理解軟件內(nèi)的繪制方法。該模式的問題在于，課程階段學(xué)生無法練習(xí)，而在課后重復(fù)性的練習(xí)中，也無法直接使用軟件實踐，導(dǎo)致學(xué)生的軟件知識理解程度較低[1]。

1.2? 知識體系雜亂

目前的教學(xué)過程中，教師通常并不注重對學(xué)生知識體系的構(gòu)造，認為學(xué)生經(jīng)過長時間的教學(xué)實踐，可以按照自身的思維結(jié)構(gòu)建立屬于自身的知識體系。但是“工程制圖”課程具有較高的特殊性，存在明顯的知識點由易到難的發(fā)展過程。如果在該階段教師無法直接在各類知識點的講解過程中讓學(xué)生建立相關(guān)知識體系，則學(xué)生實際上對各類知識點的記憶和理解過程較為雜亂。另外BIM技術(shù)本身使用過程中也具備這一特點，如果這兩者無法做好對接，則會導(dǎo)致學(xué)生將這兩部分知識完全割裂看待，致使最終獲得的知識體系雜亂。

1.3? 知識講解凌亂

在知識的講解過程中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)教師實際上只是根據(jù)教材中的相關(guān)內(nèi)容對學(xué)生進行知識講解，雖然教材中的知識點分布情況按照具體的教學(xué)路徑來說具有一定的科學(xué)性，但是在BIM技術(shù)的使用過程中，這兩部分知識點是否能夠進行對接，需要進行進一步的論證。從實際的教育成本上來看，大量學(xué)生BIM技術(shù)的使用過程未能建立和“工程制圖”課程中相關(guān)知識的正確對接，導(dǎo)致實際產(chǎn)生的分析結(jié)果相對較差，兩者之間不對等。同時由于授課進度不同，更無法實現(xiàn)知識點的有序結(jié)合，學(xué)生儲備的知識內(nèi)容、知識體系、知識點整體上復(fù)雜程度極高。

2 基于BIM技術(shù)的“工程制圖”課程教學(xué)改革方法

2.1? 實踐培養(yǎng)方法

在學(xué)生的具體實踐過程中，本文認為可以采用兩種培養(yǎng)方法，一種是在授課過程中直接讓學(xué)生使用BIM技術(shù)，了解“工程制圖”課程中的相關(guān)知識點，另一個是讓學(xué)生參與到課后的具體研究過程[2]。

針對前項工作，教師可以在教學(xué)階段直接向?qū)W生在講解BIM技術(shù)的繪圖方法，比如中軸線，可以在建立了三維模式之后，讓學(xué)生理解如何直接采用BIM技術(shù)中的本身功能，實現(xiàn)對平面圖、側(cè)面圖、俯視圖的繪制，同時對于其中的剖面圖也要進行繪制，從而讓學(xué)生從觀感上了解BIM技術(shù)的操作原則，之后讓學(xué)生直接借助攜帶的計算機，通過操作軟件模仿教師的教學(xué)過程，加強學(xué)生的理解。對于后項工作，教師可以根據(jù)學(xué)生當前的不同知識掌握情況以及其他學(xué)科的知識理解情況，向?qū)W生發(fā)布具體的繪圖作業(yè)，并且直接以文件的模式提交給教師，另外也可以向?qū)W生發(fā)布研究課題，該過程中可以讓學(xué)生自由組隊，借助資料的查詢、資料的分析以及當前已經(jīng)掌握知識的了解，提高學(xué)生對BIM技術(shù)的了解程度。

此外，由于BIM技術(shù)的特殊性，在具體的操作過程中會投入大量的其他信息，比如施工人員的班組信息、施工進度信息、設(shè)備信息等，這類信息實際與工程制圖學(xué)科并不存在根本性的關(guān)聯(lián)，因此在教學(xué)過程中，教師只需要讓學(xué)生理解BIM技術(shù)中涉及制圖方面的知識即可，對于其他信息的加入，要讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

2.2? 體系構(gòu)造方法

在教育體系的構(gòu)造過程中，要做好BIM技術(shù)和“工程制圖”課程相關(guān)知識的對接，讓學(xué)生能夠從根本上理解到各類知識在其他知識上的體現(xiàn)方法和使用原則。在具體的教育過程中，教師要了解跟蹤其他學(xué)科當前的教學(xué)進度和教學(xué)安排，以了解這類知識是否能夠在“工程制圖”課程中得到展現(xiàn)。如果發(fā)現(xiàn)存在有效關(guān)聯(lián)，則可在教師教育階段讓學(xué)生引入其他學(xué)科的相關(guān)知識點，并且利用“工程制圖”課程的相關(guān)知識進行講解，同時讓學(xué)生了解具體繪圖過程中的知識，和在BIM技術(shù)內(nèi)的體現(xiàn)方式。學(xué)生的思維實際上實現(xiàn)了“工程制圖”和其他學(xué)科之間的連接、“工程制圖”和BIM技術(shù)之間連接兩個過程，前個過程，可以讓學(xué)生更好理解其他學(xué)科的知識，同時對“工程制圖”課程本身取得更高的興趣，對于后個過程，則是將“工程制圖”中的相關(guān)知識與BIM技術(shù)中的相關(guān)知識進行對接，最終讓學(xué)生的學(xué)習(xí)能力提高。

2.3? 知識講解方法

在具體的知識講解中，教師要能夠做好課堂教學(xué)過程，而課堂教學(xué)過程除了要讓學(xué)生理解各類基礎(chǔ)性的知識，也要讓學(xué)生了解各類實踐性的知識。本人認為所采取的方法要能夠建立流程化的教育渠道，在課前教育階段，教師可以直接向?qū)W生發(fā)布課堂內(nèi)所需要了解的各類基礎(chǔ)性知識，比如BIM軟件的界面處理、信息處理，甚至包括BIM軟件的安裝，同時對于“工程制圖”方面的相關(guān)知識也需要直接向?qū)W生提交，從而讓學(xué)生通過打印或者直接在電腦上閱讀的模式了解，并分析各類知識的基本原則。

在實際的授課階段，教師直接使用多媒體技術(shù)，向?qū)W生展示各類零件圖以及相關(guān)結(jié)構(gòu)圖的繪制方法使用原則，讓學(xué)生能夠在了解這類知識的基礎(chǔ)上，根據(jù)課前已經(jīng)了解到的相關(guān)知識點，加深對相關(guān)知識的理解。在學(xué)生的實際操作過程中，教師可以允許學(xué)生直接攜帶計算機，或者教師要求學(xué)生攜帶計算機在課堂上進行繪圖。

2.4? 項目配置方法

在相關(guān)項目的配置過程中，首先要能夠根據(jù)學(xué)生當前對相關(guān)知識的理解程度以及知識的學(xué)時進一步確定，其次要根據(jù)學(xué)生當前的知識掌握水平，共同參與相關(guān)課題的研究，最后是相關(guān)考核以及學(xué)生日常練習(xí)情況的跟蹤[3]?？申P(guān)聯(lián)“工程制圖”中的相關(guān)知識點以及繪圖技術(shù)中的相關(guān)知識點，讓兩者共同達到某個目的時向?qū)W生發(fā)布課題。比如BIM技術(shù)講解到如何將三維圖形投影到二維界面上，繪圖講解的內(nèi)容包括繪制正視圖、側(cè)面圖以及俯視圖等，這兩者都可以實現(xiàn)對某個知識點的體現(xiàn)，在具體的教育過程，直接用文字向?qū)W生表述某張圖或者某個零件，讓學(xué)生根據(jù)當前已經(jīng)掌握的知識，直接參與繪制，之后將獲得的文件提交給教師。

此外，在各類信息的處理與協(xié)調(diào)過程中，教師要能夠?qū)崟r跟蹤當前所取得的所有工程項目信息，之后方可通過對于這類信息的處置與協(xié)調(diào)完成任務(wù)[4]。對于教師來說，其教學(xué)內(nèi)容包括BIM在制圖中的使用方法、信息之間的具體協(xié)調(diào)方法等，讓學(xué)生可以真正深入了解BIM技術(shù)的使用方法。同時，教師也要能夠建成教學(xué)成果的跟蹤機制，分析教學(xué)問題并修正。

3 結(jié)語

綜上所述，基于BIM技術(shù)的“工程制圖”課程教學(xué)，存在的問題包括教育路徑的規(guī)劃問題、實踐培養(yǎng)的教育問題、具體教學(xué)體系的認定問題等。這類問題會導(dǎo)致學(xué)生無法清晰地掌握知識脈絡(luò)，對知識的理解程度較淺。這類問題的解決方法包括了相關(guān)項目的科學(xué)配置、教師具體教育方法的改革、相關(guān)教學(xué)體系的構(gòu)造等，從而讓學(xué)生對該部分知識的理解程度加深。

[參考文獻]

[1]楊權(quán)權(quán)，李蕓.“工程制圖”課程中問題導(dǎo)向式教學(xué)的思考與實踐[J].中國設(shè)備工程，2020（15）：224-226.

[2]劉春花.基于BIM技術(shù)的“工程制圖”課程教學(xué)改革與實踐[J].決策探索，2020（1）：76.

[3]陳文超.基于BIM技術(shù)的“工程制圖”課程復(fù)合型教學(xué)改革[J].西部素質(zhì)教育，2019（10）：185-186.

[4]侯滿哲，龐永俊.融合教育信息化技術(shù)的高?！稒C械制圖》新形態(tài)立體化教學(xué)設(shè)計研究[J].教育現(xiàn)代化，2019（27）：107-109.

（編輯 王永超）