基于BIM發(fā)展背景下的識(shí)圖繪圖教學(xué)融合探究

張劍

上海市建筑工程學(xué)校 上海 201100

土木工程識(shí)圖是土木工程專業(yè)的一門(mén)核心專業(yè)課，也是一門(mén)應(yīng)用型課程，主要包含畫(huà)法幾何和工程制圖兩部分，是專業(yè)學(xué)習(xí)的基石。計(jì)算機(jī)輔助建筑繪圖為專業(yè)技能課，主要內(nèi)容為應(yīng)用軟件準(zhǔn)確高效地繪制工程圖紙。目前，中職土建類專業(yè)在識(shí)圖和繪圖課程教學(xué)主要有以下兩大類：一、土木工程識(shí)圖與計(jì)算機(jī)輔助建筑繪圖作為兩門(mén)不同的課程分別授課。每門(mén)課程知識(shí)體系完整，但學(xué)生往往在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)輔助建筑繪圖時(shí)不能將識(shí)圖內(nèi)容很好地應(yīng)用和結(jié)合，課程學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)重復(fù)率較高、合計(jì)教學(xué)課時(shí)長(zhǎng)。二、土木工程識(shí)圖與計(jì)算機(jī)輔助建筑繪圖融合教學(xué)，但也發(fā)現(xiàn)了學(xué)生接受度差異較大、課程進(jìn)度難以保證的尷尬。其次，傳統(tǒng)的融合教學(xué)常常只選取某個(gè)工程項(xiàng)目為載體，學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)與能力訓(xùn)練相對(duì)單一，不利于專業(yè)綜合能力的培養(yǎng)[1]。

1 確定教學(xué)改革方向

無(wú)論是獨(dú)立教學(xué)還是融合教學(xué)，似乎我們的授課老師總是面臨著尷尬，如何打破識(shí)圖和制圖教學(xué)瓶頸，瓦解教學(xué)難點(diǎn)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，成了專業(yè)教學(xué)急需思考和改革的課題。

首先，我們需要考慮兩門(mén)課程的聯(lián)系。土木工程識(shí)圖和計(jì)算機(jī)輔助建筑繪圖都是基于畫(huà)法幾何和工程制圖兩部分進(jìn)行教學(xué)，識(shí)圖是基礎(chǔ)，計(jì)算機(jī)繪圖是應(yīng)用，兩者分開(kāi)教學(xué)，知識(shí)點(diǎn)講授的重復(fù)率高、耗時(shí)長(zhǎng)，一定程度上浪費(fèi)了教學(xué)資源。融合教學(xué)反之能很好地規(guī)避這一缺點(diǎn)；同時(shí)，將計(jì)算機(jī)繪圖融合土木工程識(shí)圖一同教學(xué)，計(jì)算機(jī)界面顯示的圖形比傳統(tǒng)掛圖教學(xué)更方便、靈活性強(qiáng)；將手繪和計(jì)算機(jī)繪圖共同融于課堂，能幫助同學(xué)更好地掌握知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)化技能練習(xí)[2]。確定了融合教學(xué)的方向，就要解決融合教學(xué)面臨的困難：學(xué)生接受度差異大、課程教學(xué)案例比較單一等問(wèn)題。通過(guò)多次調(diào)研，反饋出的結(jié)果很大部分是因?yàn)閷W(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)由于缺乏空間思維能力影響課程學(xué)習(xí)、教師教學(xué)資源比較有限，僅靠圖片和理論知識(shí)很難面面俱到地教學(xué)多個(gè)案例。豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)效率，讓學(xué)習(xí)變得簡(jiǎn)單易于接受就成了融合教學(xué)必須解決的難題。

2 尋求課程改革的突破：

BIM（Building Information Modeling：建筑信息模型），為是指通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。直觀的說(shuō)，是通過(guò)數(shù)字化技術(shù)在計(jì)算機(jī)中建立一座虛擬建筑物，能完整表達(dá)工程的信息，同時(shí)能貫穿建筑全生命周期。

BIM具有可視化、協(xié)調(diào)性、優(yōu)化性、可出圖性、模擬性等5大特點(diǎn)，在建筑業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，也為課程改革提供了契機(jī)。BIM的放大、旋轉(zhuǎn)、切割等命令給建筑識(shí)圖和繪圖課程教學(xué)改革提供了新的方法和途徑，虛擬現(xiàn)實(shí)和漫游功能更容易抓住學(xué)生的眼球。教師可以基于BIM模型開(kāi)展教學(xué)，呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的三維模型，打破以往學(xué)生只能靠想象、聯(lián)想的壁壘，真正做到三維教學(xué)，有利于學(xué)生更好地理解和識(shí)讀工程圖紙。同時(shí)，基于BIM模型的土木工程識(shí)圖與計(jì)算機(jī)輔助建筑繪圖教學(xué)大大增強(qiáng)了課堂趣味性、直觀性和學(xué)生的參與度，打破了學(xué)生因空間想象力不足而無(wú)法跟上課程節(jié)奏的尷尬。模型在幫助學(xué)生識(shí)圖學(xué)習(xí)的同時(shí)，可以一定程度上指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范制圖，最終激發(fā)興趣，讓學(xué)有余力的同學(xué)拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容，學(xué)習(xí)三維建模。如此循環(huán)遞進(jìn)，很好地將BIM技術(shù)應(yīng)用于識(shí)圖繪圖教學(xué)中，促進(jìn)學(xué)生學(xué)中做、做中學(xué)[3]。

3 保障課程改革的條件

3.1 制度和體系建設(shè)

課程改革需要從頂層設(shè)計(jì)開(kāi)始，需要人力物力的多方保障，把握改革整體思路，規(guī)范指導(dǎo)融合課程教學(xué)。基于BIM技術(shù)的融合課程，以三維模型為切入點(diǎn)，制圖標(biāo)準(zhǔn)與手繪、軟件繪圖的講授要合拍，將理論融于識(shí)圖繪圖過(guò)程，形成一套完整的教學(xué)體系。

3.2 計(jì)算機(jī)軟硬件和教學(xué)機(jī)房

傳統(tǒng)授課是在具有投屏功能的教室利用多媒體完成教學(xué)，對(duì)計(jì)算機(jī)的配置要求不太高。但BIM相關(guān)的軟件，如常用的Revit軟件，要求計(jì)算機(jī)有良好的CPU、高配置的內(nèi)存和顯卡，能快速處理三維圖形數(shù)據(jù)和建筑信息模型相關(guān)的信息。課內(nèi)課外，學(xué)生也需要使用BIM模型對(duì)照二維圖紙開(kāi)展學(xué)習(xí)、探討。因此，需要專門(mén)的教學(xué)配套的計(jì)算機(jī)軟硬件環(huán)境以滿足基于BIM軟件應(yīng)用的融合教學(xué)[4]。

3.3 師資培養(yǎng)

教師除具備土木工程識(shí)圖和計(jì)算機(jī)繪圖課程教學(xué)的能力外，作為教學(xué)的直接組織者，是否掌握BIM基本技術(shù)，能否主動(dòng)學(xué)習(xí)和開(kāi)發(fā)課堂教學(xué)所需的資源，是否合理安排教學(xué)內(nèi)容、靈活應(yīng)用教學(xué)方法，是融合教學(xué)能否順利開(kāi)展的關(guān)鍵。為了全面提升我校教師的BIM基本技能，學(xué)校多次組織教師參加BIM專題培訓(xùn)和考證工作，教師主動(dòng)參與度高、學(xué)習(xí)熱情濃厚，經(jīng)常一同研討B(tài)IM技術(shù)如何更好地服務(wù)于教學(xué)，這是課程改革的力量保障。

3.4 課程內(nèi)容把控

土木工程識(shí)圖課程內(nèi)容信息量大、需講授的知識(shí)點(diǎn)多，而計(jì)算機(jī)輔助建筑繪圖課程又涉及命令的使用和制圖要求，所以將土木工程識(shí)圖與計(jì)算機(jī)輔助建筑繪圖融合教學(xué)時(shí)，必須從實(shí)際出發(fā)，本著“夠用、實(shí)用”的原則合理制定教學(xué)計(jì)劃，對(duì)于類似與工程應(yīng)用銜接少的內(nèi)容可考慮弱化，選擇性編排教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)資源保障的情況下，學(xué)生可以將三維模型和二維圖紙對(duì)照學(xué)習(xí)，傳統(tǒng)畫(huà)法幾何可以作刪減，手繪內(nèi)容可適當(dāng)弱化[5]。

3.5 課程資源開(kāi)發(fā)

基于BIM技術(shù)開(kāi)發(fā)教學(xué)資源，服務(wù)教學(xué)改革。傳統(tǒng)教學(xué)因?yàn)槎S圖紙的局限，教師往往不能在課堂上完成一套以上工程圖紙的教學(xué)，BIM技術(shù)卻可以打破這種尷尬。通過(guò)資源開(kāi)發(fā)，保障有1個(gè)模型應(yīng)用于教學(xué)全過(guò)程，另有2個(gè)以上模型用于課程拓展，方便學(xué)生學(xué)習(xí)和練習(xí)。

3.6 學(xué)生興趣提升

僅僅將模型作為教學(xué)資源無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間激發(fā)學(xué)生興趣，如將BIM建模在識(shí)圖與繪圖課堂一同教學(xué)，課時(shí)要求就很高。故建議將BIM建模作為課程拓展內(nèi)容，錄制微課，讓學(xué)有余力的同學(xué)開(kāi)始自主學(xué)習(xí)，定期交流學(xué)習(xí)成果，保障學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提升識(shí)圖繪圖能力。

3.7 評(píng)價(jià)體系完善

融合教學(xué)不能僅憑理論知識(shí)的得分給予評(píng)定，需要結(jié)合學(xué)生的識(shí)圖繪圖能力，注重過(guò)程考核，通過(guò)考核方式的改革，反過(guò)來(lái)促進(jìn)學(xué)生由識(shí)記型學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用型學(xué)習(xí)，打破以往有學(xué)生分?jǐn)?shù)高但看不懂圖紙的尷尬。

圖紙作為建筑界的通用語(yǔ)言，幫助土建類學(xué)生更好地掌握識(shí)圖和繪圖是教學(xué)的不變目標(biāo)。隨著B(niǎo)IM技術(shù)的發(fā)展，基于BIM技術(shù)的土木工程識(shí)圖和計(jì)算機(jī)輔助建筑繪圖課程融合教學(xué)給課堂注入了新的生機(jī)，為中職學(xué)生的專業(yè)能力發(fā)展起到了積極推動(dòng)作用。