建筑制圖與識圖課程設(shè)計改革探討

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摘要論述了中職學校建筑制圖與識圖課程設(shè)計的現(xiàn)狀，引入BIM技術(shù)，論述了建筑制圖與識圖課程設(shè)計和BIM相結(jié)合的優(yōu)勢，實踐基于BIM的建筑制圖與識圖課程設(shè)計，對實踐體系進行了研究。

關(guān)鍵詞建筑制圖與識圖；BIM；中職學校；課程設(shè)計

0引言

隨著國內(nèi)建筑行業(yè)的迅速發(fā)展，對應的專業(yè)人才需求不斷增長。全國開設(shè)建筑相關(guān)專業(yè)的各類中職學校，肩負著培養(yǎng)工程一線需求的人才的責任。中職建筑專業(yè)的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)具有扎實的理論基礎(chǔ)、寬廣的專業(yè)知識面、較強的工程實踐和創(chuàng)新能力，能面向未來的應用型、創(chuàng)新型的人才[1]。建筑制圖與識圖課程是中職建筑類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，學習好這個課程為建筑專業(yè)的后續(xù)課程，如建筑CAD、建筑工程計量計價、建筑測量等課程學習奠定了基礎(chǔ)。而建筑制圖與識圖課程設(shè)計是建筑制圖與識圖這個課程重要組成部分。然而傳統(tǒng)的建筑制圖與識圖課程設(shè)計教學模式存在陳舊化及形式化等劣勢，學生積極性不高。因此，如何改進突破傳統(tǒng)的建筑制圖與識圖課程設(shè)計方法，提高學生的積極性及實踐能力是目前教學關(guān)注和有待解決的問題。通過探索教學實踐，引入建筑信息模型（BuildingInformationModeling，簡稱BIM）來實踐基于BIM的建筑制圖與識圖課程設(shè)計。

1建筑制圖與識圖課程設(shè)計現(xiàn)狀

1.1學生缺乏主觀能動性

建筑制圖與識圖的課程設(shè)計包含很多方面的內(nèi)容。但是在傳統(tǒng)的建筑制圖與識圖課程設(shè)計中，都是讓學生練習手工繪圖或運用建筑CAD軟件進行繪制圖形，需要消耗大量的時間，工作量也是非常大的，長期反復的工作讓學生產(chǎn)生了逆反心理，在建筑制圖與識圖學習中缺乏主觀能動性。

1.2教師指導工作量大

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，近幾年中職建筑類專業(yè)人才越來越緊缺，很多中職學校都開設(shè)了建筑專業(yè)。隨著招生不斷增多，中職教師的工作量也越來越多，很多老師都是“雙肩挑”教師，不僅需要完成教學任務，還必須要行政坐班。而在建筑制圖與識圖課程設(shè)計中,老師不僅要指導學生學會繪圖的基本技巧，還要讓學生按照規(guī)范畫圖，同時要對學生進行立面、平面、剖面、節(jié)點詳圖以及空間三維想象能力等多層次的指導，這樣耗費了教師很多的時間。很多建筑制圖與識圖的教師反映在指導過程中感覺自己分身乏術(shù)，力不從心。

1.3設(shè)計時間安排不合理

建筑制圖與識圖課程設(shè)計一般包含兩個方面的內(nèi)容，一個是三視圖的繪制和練習，另一個是平立剖面圖及詳圖的繪制。學生課程設(shè)計時間一般安排兩周，主要用于理論學習、三視圖繪圖及建筑施工圖的繪制。課程設(shè)計時間主要集中每個學期的期末，這時候又剛好是各科期末考試的時間，學生各科的復習考試壓力很大，無法集中注意力和心思到課程設(shè)計中。另外，大部分學校的建筑制圖與識圖課程設(shè)計都是讓學生利用課余時間完成，教師也沒有辦法無時不刻地對學生指導和監(jiān)督。這樣勢必影響學生課程設(shè)計的質(zhì)量。

2BIM技術(shù)及基于BIM的建筑制圖與識圖課程設(shè)計

2.1BIM技術(shù)介紹

建筑信息模型BIM，是一種多維建筑信息模型集成技術(shù)[2]，作為建筑工程物理特征和功能特征信息的數(shù)字化載體，可以模擬建筑結(jié)構(gòu)從可行性分析、設(shè)計、施工及運維的全生命周期的信息。BIM技術(shù)具有信息的完備性、關(guān)聯(lián)性、一致性及可視化、模擬性、優(yōu)化性，便于實現(xiàn)協(xié)同管理和成本、進度控制等諸多優(yōu)勢，對土木工程行業(yè)發(fā)展有著深遠影響。然而目前國內(nèi)開設(shè)土木工程專業(yè)的高等院校及大中專院校的人才培養(yǎng)體系極少設(shè)計BIM技術(shù)教學與實現(xiàn)體系，這顯然滯后于當前行業(yè)領(lǐng)域的工程實際發(fā)展需求。

2.2基于BIM的建筑制圖與識圖課程設(shè)計優(yōu)勢

將建筑制圖與識圖課程設(shè)計與BIM結(jié)合，與傳統(tǒng)建筑制圖與識圖課程設(shè)計相比有多方的優(yōu)勢。（1）模型的可視化與直觀性的優(yōu)勢。BIM技術(shù)可將傳統(tǒng)的復雜二維設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)為三維的建筑模型。傳統(tǒng)建筑制圖與識圖課程設(shè)計實踐過程中要求學生具有很強的空間想象能力才能想象出三維模型，這樣才能很好地進行課程設(shè)計。但是經(jīng)過BIM虛擬建造的三維的建筑模型，不僅擁有更完備的數(shù)據(jù)信息，通過三維設(shè)計模型任意剖切面獲取二維平面設(shè)計圖，還可以通過直接在三維模型上的修改變更，相應地構(gòu)件自動調(diào)整，比如：墻面位置更改，墻面上的窗戶也自動調(diào)整至新位置。這樣增強了學生的理解能力和實踐能力。（2）深化BIM族庫建模的優(yōu)勢。建筑專業(yè)的課程設(shè)計是教學實踐的重要教學要求。在建筑制圖與識圖課程設(shè)計中強化BIM應用后，對后續(xù)其他課程的課程設(shè)計，比如建筑工程計量計價、建筑測量、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、土力學與地基工程等課程設(shè)計中，通過BIM訓練逐漸提高學生利用BIM技術(shù)族庫功能，深化BIM族庫建造的優(yōu)勢。（3）拓展接口程序進行結(jié)構(gòu)分析。在BIM技術(shù)掌握一定程度之后，可以拓展學生的專業(yè)技能，通過拓展BIM的主流軟件與結(jié)構(gòu)計算分析軟件的拓展接口程序，將BIM三維模型導入結(jié)構(gòu)計算分析軟件中進行結(jié)構(gòu)計算分析，分配驗算施工圖紙。在分配驗算過程中，不僅讓學生學會了傳統(tǒng)的建筑制圖與識圖課程設(shè)計要求的畫圖，還掌握了如何看圖。

2.3基于BIM的建筑制圖與識圖課程設(shè)計體系研究

學生在幾年的專業(yè)課學習過程中，真正能參與到一個實際工程中的機會很少，一個項目的建造少則數(shù)月，多則數(shù)年。為了培養(yǎng)學生的專業(yè)技能，基于BIM的建筑制圖與識圖課程設(shè)計引導學生主動結(jié)合最新的BIM信息化親身參與工程的項目實踐過程，通過虛擬建造，將設(shè)計施工的過程進行實踐，將專業(yè)知識進行融會貫通，從真正意義上提高學生的專業(yè)技能。但是對于基于BIM的建筑制圖與識圖課程設(shè)計需要成體系，這樣才能有的放矢。（1）教學目標確定，開設(shè)BIM相關(guān)專業(yè)課程。在課程設(shè)計之前的專業(yè)課學習過程中，為了使學生有一定的基礎(chǔ)，必須確立教學目標，開設(shè)相應BIM軟件基礎(chǔ)應用相關(guān)課程。BIM基礎(chǔ)應用課程是基于建筑制圖、建筑識圖、房屋建筑學及CAD課程教學基礎(chǔ)上開設(shè)的實踐類課程，其三維空間模型有別于CAD二維圖形，更為形象地表達建筑工程的全周期建造過程和信息狀態(tài)。因此，需要開設(shè)基于BIM的建筑制圖與識圖課程設(shè)計，除了開設(shè)傳統(tǒng)的建筑制圖與識圖課程外，還必須開設(shè)兩門以上BIM相關(guān)的專業(yè)課，讓學生掌握BIM概念，以及BIM建模能力。（2）重視BIM教學實踐，強化BIM技能。任課教師需要選擇難度適中的施工圖紙，既要有利于當次課程建模的練習和鞏固，又要有利于前后課程的銜接，便于在整個完整的課程環(huán)節(jié)，學生可以成功而系統(tǒng)地完成一整套圖紙的建模。及時將建模成果發(fā)送到教學平臺上，并針對建模過程存在的問題一并在教學平臺上進行留言。通過前期的BIM教學，學生一定程度上掌握了BIM的軟件操作流程和步驟，并有對既給的圖紙有一定的識圖能力。（3）反向設(shè)計思維，基于BIM的建筑類課程設(shè)計體系。在后續(xù)課程設(shè)計階段根據(jù)學生專業(yè)課的掌握程度進行直接的BIM三維模型設(shè)計，通過三維模型任意剖切獲取二維圖紙，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行參數(shù)化編碼，建立相應地族庫。

3結(jié)束語

基于BIM的建筑制圖與識圖設(shè)計模型是一種新興的教學模式，也是建筑專業(yè)教學實踐發(fā)展的必然趨勢，將傳統(tǒng)的二維設(shè)計變?yōu)槿S建模設(shè)計，從教學目標確定到重視BIM教學實踐，強化BIM技能再到基于BIM的課程設(shè)計實踐，對培養(yǎng)建筑類專業(yè)應用緊缺新型人才起到事半功倍效果，有效地提高教學質(zhì)量。

參考文獻

[1]高等學校土木工程學科專業(yè)指導委員會.高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011：25

[2]鄭華海，劉勻，李元齊.BIM技術(shù)研究與應用現(xiàn)狀[J].結(jié)構(gòu)工程師,2015,31(4):233-241.

作者：王敏娜 單位：福建建筑學校