基于BIM的工程制圖教學體系構建探討

羅美蓮

（湖南高速鐵路職業技術學院，湖南 衡陽 421002）

建筑信息模型與CAD 等軟件具有的三維幾何模型具有本質上的差異，建筑信息模型BIM 是多源數據集成的信息模型，對建筑設計者具有較大的作用。如發現建筑設計中存在問題，能夠通過一處更改，而實現全部變化的過程，改變了以往修改一處，需要處處修改的過程，實現了設計修改的簡單化。

1 BIM 對工程制圖教學具有的影響力分析

1.1 思維方式發生改變

建筑工程圖學教學中，采取的教學內容為投影知識的讀與繪制。學生在學習讀的環節中，要求學生掌握各種圖示符號、線型的含義，能夠通過讀的學習繪制出三維空間實體。學生在繪制的學習時，要求學生能夠利用符號與線條表達模型與空間實體的設計思想。另外，在處理維度設計時，要保留完整的幾何信息，而其他信息可以利用文字說明的方式進行闡述，分析此教學過程可以發現，建筑設計的各個環節信息缺失關聯度。工程圖學教學過程采取的是二維圖文信息展現模型與空間實體的設計思維，此種學習模式并不利于初學者的學習[1]。BIM 能夠將設計思維實現直觀化、現實化的呈現，是以三維設計為基礎，利用虛擬的建設場景，搭建出具有真實度的建筑構件，能夠使設計者的設計思想實際化的呈現在自已的面前。

1.2 轉移教學中心

以往工程制圖教學采取的是培養學生能夠利用二維圖形模式表現出三維立體空間的內容，大部分學校采取的都是此種教學模式，且重點放置于講解二維圖形表達三維型體過程中。學生在學習過程中，要熟識各種符號和含義，在利用符號和含義把二維圖型轉變為三維型體。學生在學習的過程中表現出困難的狀態，從而降低了學生的學習積極性。工程制圖教學的本質是培養學生能夠借用可視化技術顯示出三維型體設計和創新設計能力，但是在上述教學過程中未得到注重。BIM創設仿真建設環境，把BIM 應用于教學過程中，能夠通過BIM 仿真模型了解各種建筑構件在建筑中存在的狀態、具有的約束性與關聯性，學生可以了解構件在建筑中的不同視角所具有的狀態。學生在仿真的建設環境中觀察仿真建筑模型，使學生的學習興趣得到了激發。高校要了解BIM 技術，且掌握工程制圖與BIM 技術是息息相關的，要改變原有的教學模式，把計算機、數學、智能化、工程學融合為一個學科，使工程制圖教學質量滿足建筑發展的方向。

2 構建BIM 建模知識體系

2.1 遵循的原則

與傳統的工程制圖教學體系相比較，BIM 體系構建的原則包含以下幾點：首先，BIM 體系構建要實現與三維設計、人的思維達成一致的目標。其次，知識融為一體的構建，融為一體的知識包含三維構型、建立二維視圖、建筑設計規劃教學內容，且要以Revit 軟件為構建平臺，把三維設計為構建核心，延著虛擬建造主線進行融合。然后，構建體系要把教學內容進行改革，教學內容要以“體”為中心思想，降低“點、線、面”的知識教學地位，盡可能的達到壓縮畫法幾何內容的構建目標。最后，利用融合多門課程信息的方式集成結構設計分析、建筑材料、工程管理的信息[2]。

2.2 教學目標

構建教學體系要有教學目標，根據BIM 技術的特點，要把理論知識、技能、工程素質作為教學目標，在培養學生過程中，能夠實現學生具備三維建模、綜合應用、專業協調的能力，使學生在未來工作中能夠具備競爭能力。

2.3 教學內容

在構建教學內容時，BIM 知識體系要站在三維的角度去設立，把原有的二維與三維教學分離的方式有效性的改變，只對學生傳授簡單的設計原理，注重建模方法的講解，實現三維實體建模成為教學主體的教學過程。另外，創意意識與實際運用是重點培育過程，能夠實現學生具備創新能力，滿足學生的未來發展。

（1）認識構件 建筑中包含較多的基本構件，初學者由于沒有專業基礎，在思想意識中對建筑的組成未存在概念性。以往教學模式采取二維圖紙的方式，無法實現學生通過二維確定三維，使學生的建筑工程意識缺失。在傳授學生構件知識時，可以對構件進行分類，學生能夠菜單的選擇與構件的放置，能夠在三維視圖、平面圖、立面圖、剖面圖的觀看下，掌握三維構件在二維圖片上具有的形態。

（2）設計原則 教學過程中，為了避免學生的設計思維與創造思維受到限制，要避免采取單純繪圖或者是建模技術的教學，要采取逐層遞進的方式，把幾何形狀-功能-關聯這一過程傳授給學生，讓學生能夠具備初步的設計思路，實現優質教學。

（3）軟件建模 BIM 建模是由參數來設計的，而圖元軟件則是用于建模的最基本工具。在教學過程中，可以按照案例讓學生利用圖元軟件進行建模練習，通過各種命令功能，實現BIM 模型的成功建立。

（4）專業網絡協作 以往CAD 建立的三維模型具有獨立信息的特點，各個環節未產生關聯性能。而BIM 技術屬于集成化設計，利用三個模塊的作用虛擬建造模型，將設計的內容真實性的展示。學生在BIM 技術的展示下，能夠加深學生對建筑整體的認知度[3]。在教學過程中，可以采取專業協作的方式，把不同專業的學生組建在一個小組內，例如土木工程專業、排水專業、建筑環境專業等，使學生在練習時，能夠有效布設管線、風管、結構，完成優質教學。

（5）生產工程圖 學生在學習時需要掌握投影圖的原理與規范，原因是二維圖紙依然具備法律效力。另外，二維圖紙是相互交流較為簡便的方式。但是在此過程中，不需要學生進行二維圖紙的繪制，而利用三維建筑模型把正投影圖、剖視圖進行生產，還可以利用軟件對模型剖切，能夠生產出各種定制的圖紙。

（6）考核方式 考核方式改變以往的模式，而是采取過程監控、開放式的考核方式。主要是因為課程具有較強的操作性，學生的實際操作才是重點，分數占比為60%。其余分數分攤至教學模型制作、生成視圖、工程造價環節中。

3 教學效果

通過對學生的調查發現，利用BIM 學習能夠使課程實現了有效融合，能夠了解到其他專業的知識，使自身的知識得到了擴展，能夠在實際運用中，結合各個專業的知識，設計出更為優質的建筑模型，且在設計過程中降低了出錯率，使自身的能力得到了不斷提升。

4 結束語

綜上所述，BIM 技術弱化了投影模式的抽象性，能夠仿真似的呈現建筑整體。另外，利用BIM 技術時，如發現錯誤能夠通過改正一個錯誤而使其他環節產生關聯，降低了修改環節繁重的工作量。現時代下對BIM 技術人才需求量較大，需要教育機械構建有效的教學體系，使BIM 人才大量輸出，為建筑行業的發展做出貢獻。