信息化手段在建筑識圖課程教學中的應用探析

賈美晨

（上海市建筑工程學校）

0 前言

信息化教學是借助于計算機輔助教學工具和互聯網教學平臺打破以教師為中心以語言教學為核心的傳統教學模式，建立以學生為主體以人性化的方式呈現教學內容，以信息化資源為教學工具的新型教學模式[1]。《建筑工程施工圖識讀》是中高職土木工程相關專業的核心專業基礎課，該課程涉及畫法幾何以及工程識圖兩大類，畫法幾何是識圖的理論基礎，是三維建筑轉為二維平面圖紙的基本手段，建筑工程圖識讀是對理論知識的具體應用，是后續核心專業課的基礎。純畫法幾何理論教學又較枯燥無趣，通過PPT 進行空間想象過于抽象，即使簡單的圖紙因學生空間思維感較差，導致不能完全跟上老師的節奏，久而久之便會產生厭學情緒。借助現代化信息技術手段包括BIM、VR、3D 打印等多元融入，讓學生體驗識圖學習的樂趣，在交互體驗中提升學習質量。

1 教學內容分析

借助現代化信息技術手段包括BIM、VR、3D 打印等，將《建筑工程施工圖識讀》課程變得豐富有趣，讓學生更易于接受和參與互動，提升興趣。吳佳楠、徐衛星在“建筑識圖與構造”課程教學改革研究中提出應該將BIM 融于識圖教學過程中，利用BIM 模型三維、動態、虛擬的教學場景，提高學生識圖興趣[2]。在投影學習基礎模塊中加入BIM，對點、線、面的學習目標更直觀。朱鵬在3D 打印產品應用到課堂教學研究中提出兩個層面的實施，一個是教師單純將產品帶入課堂中，將復雜的結構模型在備課過程中打印出來，第二個層面是讓學生參與到3D 產品的制作過程中，建模到建造成型，親身參與，提高學習興趣，拓展知識點[3]。在授課過程中通過3D 打印小型例如樓梯，門窗等構件讓學生加深對剖面圖的理解。楊小玉建議學生在CAD 繪圖課程教學中將設計好的CAD 圖上傳到BIM 與VR 仿真教學系統中，得到BIM 模型，將項目以全方位、立體化的形式展現在學生面前，同時上傳到VR 的仿真教學系統中，親身感受自己設計的作品[4]。因此在建筑圖識讀過程中加入VR 的沉浸式體驗，讓學生對圖紙的真實建造效果進行交互體驗感受，并對整個識圖課程的理論進行實踐結合，提升專業素養。

2 信息化手段應用

授課教師通過自主學習BIM 建模、BIM 導入VR，以及3D 打印等技術在授課過程中分階段的將信息化手段融入。開課初期教師將已有BIM 模型信息及CAD 二維平面圖紙為學生作展示，對模型進行拆分，選取簡單建筑構件作為教學示例，開始進行基礎模塊的講述，包括制圖基本知識以及點線面投影，相關的練習也以變動BIM 模型信息重新生成圖紙的方式進行學生小組作業的布置。減少學生在做單一練習冊的過程中抄襲的現象。沈彬彬在工程制圖課程改革中提出應將BIM 和3D 打印融入教學過程中，將BIM 三維繪圖為主線開展工程制圖課程的教學，將理論教學與計算機繪圖融為一體，形成一套完整的以三維建模為重點，計算機三維繪圖為主線，BIM 思維為核心，并利用3D 打印技術將空間立體圖形式樣打印出來，讓學生有更直觀的感受[5]。

在建筑圖識讀過程中，教師將BIM 模型導入VR 平臺，讓學生在沉浸式體驗中對建筑平立剖圖紙進行直觀體驗，通過改動模型信息，讓學生在交互過程中加深對圖紙的理解，提高學生讀圖的能力和興趣。

最后考核階段教師對分組學生手工繪制的構建包括門窗、梁、樓梯等的二維圖紙進行CAD 繪制及BIM 建模處理，最終以3D 打印的形式生成最終的模型。讓學生從投影基礎部分學習，到專業讀圖能力，以及最終對圖紙的運用能力都借助信息化手段更好的掌握和實現，提升教學質量。

提升教學各種信息化手段將《建筑施工圖識讀》這門專業基礎核心課程的難點逐一破解，以學生喜歡樂于接受的方式進行傳授。

畫法幾何階段，選取學校裝配式實訓中心合適的建筑構件，進行BIM 建模，因此，識圖教師應熟練掌握BIM 建模知識。Soemardi 研究了BIM 作為一個教學建筑安全平臺，學生可以學到多方面的的知識，在利用BIM 可視化過程中，幫助學生識讀建筑圖紙，幫他們識別建設項目中的潛在危險，不安全行為等，這樣的學習比僅僅拿著一套施工圖學習效果好太多[6]。

在建筑施工圖識讀階段，將已有建筑二維圖紙及三維模型修改導入VR 平臺，讓學生在制圖實訓室通過沉浸式體驗深度識讀建筑圖，因此教師需學習如何將模型轉入VR 平臺。

在建筑施工圖識讀實訓過程中，以小組的方式，完成小型建筑，最后通過3D打印技術，將模型展示出來。

3 開展方法、技術路線分析

通過對比實驗法,對所教授的本校建筑工程技術中高職貫通班的兩個平行班進行對比實驗，通過學生學習興趣，學習效果等方面進行分析研究。

采用問卷調查法,實驗班學生進行數據的采集，選出學生感興趣的建筑模型示例對組合體投影部分進行BIM 模型講解。

運用信息分析法,注重交流與講座的作用，研究教師積極參加各類BIM、VR 及建筑3D 打印方面培訓提高專業技能與行業接軌。

選用對比分析法,對課程結束后實驗班學生報名各項CAD 及BIM 比賽的數量及參賽質量與往年進行對比，對是否達到以教促賽進行分析。

采用實踐教學法，讓學生對學校現有的裝配式實訓室進行實測實量實繪，提升理論與實踐結合的能力。

以中高職貫通的建筑工程技術班級為單位訂立長短期實驗目標，通過學生對本課程的掌握情況以及后續建筑CAD 和BIM 課程的學習情況進行跟蹤調研，適時修改研究內容，以期達到最好效果。

4 結語

《建筑工程施工圖識讀》是實踐性相當強的課程，能夠快速讀懂圖紙是成為一個優秀項目經理的關鍵，教師講解過程中將部分枯燥的理論用多元化信息手段以更直觀，可觸、可感、可交互體驗的方式呈現給學生，將大大提高學生對專業的興趣，提高學習質量，同時現代化的信息技術手段讓學生早接觸，多了解對學生未來就業發展方向提供多種興趣引導，以便于提前打基礎做準備。