民辦高校基于BIM技術的建筑制圖課程改革的探究

高 環 王程程 付明琴

（武昌工學院 湖北省武漢市 430065）

1 前言

2011年5月住建部發布《2011～2015年建筑業信息化發展綱要》[1]以來，政府一系列的政策以及文件表明，BIM（建筑信息模型化）技術在工程建設行業中將迅猛發展。BIM技術具有信息完備性、信息關聯性、信息一致性、可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性等優點，改變了傳統工程行業各專業協作性差的缺點。BIM技術的迅猛發展趨勢表明，高校的人才培養需要培養一批建筑信息化應用技術性人才。而在國家政策[2]鼓勵下，一大批民辦獨立高校將轉為應用型技術大學。以為社會和企業培養應用型技術人才為目標的民辦獨立高校，更應當適應現代信息化建筑業發展需要，轉變教學理念，優化教學體系，更新教學內容。

2 建筑工程制圖課程的現狀

土木工程制圖課程作為高校土木工程專業學生在大一期間的必修課程，注重培養學生空間能力，一般課程名稱有《畫法幾何與工程制圖》、《工程制圖與CAD》、《建筑制圖與識圖》等，無論高校具體開設哪門課程，均是要求學生掌握從“制圖中的二維表達”想象出設計師表達的“三維建筑”，而在《房屋建筑學》課程設計中要將“擬設計的三維建筑”表達成“制圖中的二維”，在這些轉化過程中會存在信息丟失，而若使用BIM模型，所見即所得，直觀，不存在信息丟失。當前民辦獨立學院所開設的土木工程制圖課程所面臨的問題有以下兩個方面：

2.1 課程內容問題

當前建筑制圖課程中的部分內容在之后的課程學習以及工作中不會得到應用，例如截交線、相貫線知識等，同時學生普遍反應此部分是學習的難點，學習效果較差，極大地打擊學生的學習積極性。另外，當前的建筑制圖部分中各專業協助性差，對建筑形體做出整體描述效果差，學生很難通過二維描述想象成實體以及其實體的屬性。目前，大多數的計算機輔助制圖課程主要是以AutoCAD的二維繪圖學習為主，很少涉及三維建模的內容，而BIM技術則更注重三維建模的應用[3]。

2.2 學生基礎問題

土木工程制圖一般開設在大一期間，此時期的學生沒有任何專業基礎，對于傳統的由二維線條投影來表達三維實體，調查表明，大部分學生無法將平面圖形與建筑實體完全對應[4]，同時利用傳統的教學方式“板書+PPT”對于學生的空間想象能力的鍛煉效果不佳，他們更傾向于能利用現代VR技術來提升對建筑三維立體的感性認識。

3 課程改革的方面及舉措

數字化信息的設計會在不遠的將來在建筑業立足，培養應用型人才的民辦院校更應該轉變教學理念，改革教學體系，更新教學內容，優化教學手段，在BIM技術引入到制圖課程中進行探索和嘗試。

3.1 教學理念的改變

傳統的制圖課程的理念“以讀圖為主，鍛煉學生空間想象能力”已與當前建筑信息化趨勢不相適應，教學理念應該轉為“以建筑實體的三維表達方式為主”，土木工程制圖教學應以計算機三維繪圖技術為主線，而不是傳統的點、線、面的表達方式。

3.2 教學體系的改革

傳統的土木工程制圖教學體系是以“畫法幾何為主，計算機制圖為輔”，畫法幾何主要涉及投影原理、三視圖、應用平、立、剖表達建筑實體，計算機繪圖主要是AutoCAD繪圖，學生較多地照著已經繪制好的二維CAD圖來“點線面”完成制圖作業，這種“照葫蘆畫瓢”模式不利于培養學生的學習興趣和提高創造設計能力。基于BIM技術的建筑制圖應以“三維建模為主”，在講解Revit建模基本操作時可以講解基本投影原理，介紹三維立體圖形的形成過程，在三維建模軟件中可以對比平、立、剖面圖和三維實體圖，從中學習三維與二維之間對應關系，即將制圖中的理論部分與制圖的實踐部分融合到BIM課程中，形成以三維建模為主體，理論部分融入計算機制圖，BIM技術為核心的教學體系，以提升應用型技術人才的培養質量。

3.3 教學內容的改革

目前的建筑制圖一般由畫法幾何、建筑制圖和計算機輔助制圖構成。將BIM技術引入到建筑制圖課程中，不是簡單地將BIM技術添加進原有內容，需要對原有內容重構。

在畫法幾何部分，可要求學生掌握簡單的點、線、面的投影關系，難度較大的截交線、相貫線可以借助Revit三維建模軟件建立空間關系得到復雜形體的截交線和相關線。適當增加三維視圖如軸測投影、透視投影的內容，未來會更多使用三維工程圖樣。

在建筑制圖部分，可利用Revit軟件中的建筑、結構、MEP三個模塊進行整體建筑物虛擬建模，全方位地展示建筑物的建筑、結構、設備設計方案，使學生非常直觀地觀察到建筑物的構成，介紹材料、構件的屬性，了解細部構造。

在計算機制圖部分，目前此部分內容主要是關于AUTOCAD的使用學習，CAD主要還是以二維表達為主，三維建模時要頻繁切換UCS坐標體系，操作較不便，可適當減少CAD的繪圖學習時間，適當增加計算機三維建模時間。同時教師可在教學過程中多穿插介紹其他軟件，增進學生課外自學的動力，以達到課內教師主導學習和課外學生自學良好結合的效果。

4 BIM引入到土木工程制圖課程中的幾點建議

（1）BIM建模軟件對硬件有一定要求，計算機內存至少8G以上，64位操作系統，學校應優化機房計算機配置，以便于流暢使用Revit軟件進行建模。

（2）承擔制圖課程的教師不僅要掌握Revit軟件基本使用功能，更需要通過不同途徑強化工程實踐能力，例如下企業掛職鍛煉、參加BIM學術交流會及講座，及時掌握行業動態和趨勢，豐富教學素材。

（3）BIM技術不僅可以應用到土木工程制圖課程中，也可以在《房屋建筑學》、《土木工程施工》、《項目管理》、《預算課程》等課程群中發揮其優點，應逐步樹立BIM技術使用的全局觀念[5]。例如可將在Revit中建好的模型結合Navisworks軟件形成施工動畫，從而利于學生對施工流程及工藝的了解。

（4）學校可以多多邀請行業內的專業人才舉行講座，介紹BIM在實際工程中應用，以實例幫助學生們了解BIM未來的趨勢以及需要掌握的技能。

（5）學院應大力推動校企合作培養人才方式，學生在學校鞏固好理論基礎，同時在企業中接受實踐任務，將理論與實踐良好結合，以培養應用型技術人才。

5 結語

面對BIM技術給建筑業帶來的變革，作為培養應用型人才的民辦獨立院校，要認識到建筑信息化已是建筑業發展的必然趨勢，將BIM技術引入到專業課程教學中迫在眉睫，而在建筑制圖課程中引入BIM是學生接受新技術的第一步。但縱觀當前國內的教育現狀，將BIM技術引入到建筑制圖課程中或課程群中，還未有成熟的模式可參考和借鑒，所以需要高校教師不斷地去實踐、探索，以適應時代發展的趨勢。