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(xué)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(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞建筑制圖與識圖；BIM；中職學(xué)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(yīng)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(xué)校，肩負(fù)著培養(yǎng)工程一線需求的人才的責(zé)任。中職建筑專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)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(qiáng)的工程實踐和創(chuàng)新能力，能面向未來的應(yīng)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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(xué)模式存在陳舊化及形式化等劣勢，學(xué)生積極性不高。因此，如何改進(jìn)突破傳統(tǒng)的建筑制圖與識圖課程設(shè)計方法，提高學(xué)生的積極性及實踐能力是目前教學(xué)關(guān)注和有待解決的問題。通過探索教學(xué)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(xué)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(xué)生練習(xí)手工繪圖或運(yùn)用建筑CAD軟件進(jìn)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(fù)的工作讓學(xué)生產(chǎn)生了逆反心理，在建筑制圖與識圖學(xué)習(xí)中缺乏主觀能動性。

1.2教師指導(dǎo)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(xué)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(xué)任務(wù)，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(dǎo)學(xué)生學(xué)會繪圖的基本技巧，還要讓學(xué)生按照規(guī)范畫圖，同時要對學(xué)生進(jìn)行立面、平面、剖面、節(jié)點(diǎn)詳圖以及空間三維想象能力等多層次的指導(dǎo)，這樣耗費(fèi)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(dǎo)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(xí)，另一個是平立剖面圖及詳圖的繪制。學(xué)生課程設(shè)計時間一般安排兩周，主要用于理論學(xué)習(xí)、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(xué)期的期末，這時候又剛好是各科期末考試的時間，學(xué)生各科的復(fù)習(xí)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(xué)校的建筑制圖與識圖課程設(shè)計都是讓學(xué)生利用課余時間完成，教師也沒有辦法無時不刻地對學(xué)生指導(dǎo)和監(jiān)督。這樣勢必影響學(xué)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(yùn)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(jìn)度控制等諸多優(yōu)勢，對土木工程行業(yè)發(fā)展有著深遠(yuǎn)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(xué)與實現(xiàn)體系，這顯然滯后于當(dāng)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(fù)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(xué)生具有很強(qiáng)的空間想象能力才能想象出三維模型，這樣才能很好地進(jìn)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(yīng)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(qiáng)了學(xué)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(xué)實踐的重要教學(xué)要求。在建筑制圖與識圖課程設(shè)計中強(qiáng)化BIM應(yīng)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(xué)與地基工程等課程設(shè)計中，通過BIM訓(xùn)練逐漸提高學(xué)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(jìn)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(xué)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(dǎo)入結(jié)構(gòu)計算分析軟件中進(jìn)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(xué)生學(xué)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(xué)生在幾年的專業(yè)課學(xué)習(xí)過程中，真正能參與到一個實際工程中的機(jī)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(xué)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(dǎo)學(xué)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(jìn)行實踐，將專業(yè)知識進(jìn)行融會貫通，從真正意義上提高學(xué)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(xué)目標(biāo)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(xué)習(xí)過程中，為了使學(xué)生有一定的基礎(chǔ)，必須確立教學(xué)目標(biāo)，開設(shè)相應(yīng)BIM軟件基礎(chǔ)應(yīng)用相關(guān)課程。BIM基礎(chǔ)應(yīng)用課程是基于建筑制圖、建筑識圖、房屋建筑學(xué)及CAD課程教學(xué)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(dá)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(xué)生掌握BIM概念，以及BIM建模能力。（2）重視BIM教學(xué)實踐，強(qiáng)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(dāng)次課程建模的練習(xí)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(xué)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(xué)平臺上，并針對建模過程存在的問題一并在教學(xué)平臺上進(jìn)行留言。通過前期的BIM教學(xué)，學(xué)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(xué)生專業(yè)課的掌握程度進(jìn)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(jìn)行參數(shù)化編碼，建立相應(yīng)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(xué)模式，也是建筑專業(yè)教學(xué)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(xué)目標(biāo)確定到重視BIM教學(xué)實踐，強(qiáng)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(yīng)用緊缺新型人才起到事半功倍效果，有效地提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]高等學(xué)校土木工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會.高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)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(yīng)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(xué)校