核心素養視野下對中職《建筑識圖》教學的實踐研究

王繼旭

摘 要：現階段，精益求精的中國工匠精神使“中國制造”正逐漸走向“中國創新”，國家層面的發展需要青少年的創新力。核心素養是構建中國特色教育的理論基石，要求教師在理解學科結構的基礎上，運用新穎的教學理念和教學方法，使學生能更有效地掌握知識。根據建筑業信息化發展趨勢，分析目前《建筑識圖》課程教學中存在的問題，提出相應的教學目標。通過BIM三維教學識圖法、BIM三維建模繪圖法、BIM三維漫游感知法等教學方法及課程設計教學途徑，對《建筑識圖》課程教學進行改革探討，提高教師教學效率，促進學生識圖能力提升。

關鍵詞：建筑識圖工匠精神核心素養 BIM技術

重視學生核心素養的培養已成為世界各地課程發展的基本指導思想，而核心素養落地的主戰場在課堂。如何讓核心素養走向課程，卻因對核心素養理解的不同而有不同的路徑。“新技能+教育”，應該產生的是化學變化，更是產生新方法+新技術。隨著社會信息化的發展，獲取、處理和利用信息的能力已成為人類生存的基本能力，知識的獲得可以通過學校以及信息化等多種途徑。在這種情況下，學校須重新審視新時代下的技術、教師須重新界定自己的作用，進一步豐富與拓展其內涵，轉變教學觀念與教學行為。

《建筑識圖》課程是中職建筑類專業基礎課程之一，意在培養學生能掌握建筑施工圖識讀的基本方法，讓學生注重理論與實踐的結合。在傳統建筑地圖教學過程中，多采用二維制圖教學。更因為課程內容比較枯燥，學生對學習缺乏興趣，地圖閱讀能力也沒有顯著提高。為了提高學生的制圖能力，有必要突破傳統的教學方法，嘗試在核心素養視野下將BIM技術引入傳統的《建筑識圖》課程中，通過BIM動畫演示，直接將建筑模型融入教學過程，對內容實際化，從而形成理論實踐一體的多元化課堂。核心素養視野下讓學生用BIM技術在《建筑識圖》輔助教學可以提高學生對建筑施工圖紙的識讀能力，學生通過教、學、看、做相互結合，對建筑工程施工圖紙有更深一步的認識，解決教師在平面圖教學中遇到的瓶頸問題。

一、《建筑識圖》課程傳統教學存在的問題

《建筑識圖》課程教學分為課堂理論教學和課后實訓教學兩個環節，理論教學環節主要內容有三視圖、軸測圖、建筑施工圖等構配件等部分的基礎教學;實訓教學環節主要是對建筑平面圖、建筑立面圖、建筑剖面圖、建筑節點詳圖構配件識讀等內容。[1]

1.理論教學環節方面

《建筑識圖》這門課程知識點較多，課程教學時間有限。學生要在一個學期之內完成教學任務，時間緊張。另外，中職學生自學能力差，課前基本不預習，上課容易開小差，再加上書本的知識枯燥乏味，教師在上課過程中無法做到面面俱到，更難以保證所有學生的學習質量。

《建筑識圖》課程所使用的圖紙都是二維圖紙，學生在識讀圖紙過程中二維與三維之間形象轉換存在困難，學生難以理解這些二維圖紙的由來。建筑是個空間物體，如果只憑圖片或者只有文字讓學生憑空想象建筑模型的組成形式或者某些節點部位的圖紙是比較困難的。建筑制圖本身是一門比較容易讓學生學習的課程，但由于缺乏想象力，教室枯燥、枯燥、難學、枯燥。最后，它對學習失去了興趣，導致以后的課程出現困難。

《建筑識圖》教學中，如果老師不能全面地理解知識，而讓學生單獨理解知識的一部分，而不考慮對整個建筑的影響，那是不現實的。在上課時按照課本中章節教學，而每個章節之間的知識點之間聯系不緊密，學生很難把各個部分聯系起來，也不可能形成整體的、系統的理解，而學生的思維對知識點是非常空洞的，更是乏味的。

2.實訓教學環節方面

《建筑識圖》的實訓教學環節主要是對建筑平面圖、建筑立面圖、建筑剖面圖、建筑節點詳圖構配件識讀等內容，能夠準確地識讀建筑施工圖首先要讓學生了解施工圖是如何形成的，這一過程需要學生具有一定的空間想象，例如建筑剖面圖的形成，它是假想用一個或者多個與外墻軸線垂直的鉛錘剖切平面將房屋剖開，移去靠近觀察者的部位，對剩余部分所作的正投影圖。為了準確地閱讀配置文件，必須結合方案，并有一定的空間思維。這對現在的中學生來說是一個困難。[2]

隨著建筑行業信息化的不斷發展，不同的新技術、新產品不斷涌現，各種不同的建筑軟件紛紛進入各中職實訓室。然而，目前建筑企業行業信息化主流建模軟件是BIM，目的是讓學校所培養的畢業生能與建筑行業信息化發展相與時俱進。[3]

二、BIM技術在建筑專業教學應用現狀

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，具有可視化、協調性、模擬性、優化性、可出圖性五個特點。BIM技術已經得到了全世界的廣泛認可。它可以快速實現建筑信息的集成，從設計、施工、運營到建筑生命周期的結束。各種信息總是集成在一個三維模型信息數據庫中。設計和施工人員可以在基礎之上協同工作，提高工作效率，節約資源，降低成本，實現可持續發展。被譽為自互聯網信息技術革命和制造業信息技術革命之后的第三次全球信息技術革命。目前BIM在國際上的發展十分迅猛，因此需要盡快將BIM引進課堂。[4]

曾經風靡一時的CAD技術實現了工程設計領域的第一次信息革命，但它只是讓設計師們甩掉了手中的圖板，從傳統手工繪圖轉向了計算機輔助制圖。BIM是一種技術、一種方法、一種過程，它不僅可以在設計中應用，還可應用于各種建設工程項目的全壽命周期中;BIM的核心是數據信息與模型的互通，建立高效聯系，通過模型可以對施工進度、材料費用及各項成本進行規劃及作出修改的可行性分析等。信息的范圍則可依據模型進行擴展，目前已經探索成熟的有5D。由于BIM的數據庫是動態變化的，在應用過程中不斷在豐富、更新和充實。BIM技術也廣泛應用于國內外，并且受到一致好評。

BIM在國外的應用：

德國慕尼黑的寶馬世界（BMW Welt）、梅賽德斯-奔馳博物館（Mercedes-Benz Museum），以及位于斯圖加特的保時捷博物館等許多世界知名建筑也是運用此技術完成。

BIM在國內的應用：

1.著名的上海中心，業主要求必須使用BIM進行設計、施工等各過程;

2.奧運“水立方”的建設均采用BIM技術;

3.上海世博會場館中，由于其設計的復雜性，很多場館都采用了BIM技術，例如德國的“和諧城市”館，芬蘭的“冰壺”館等;

4.中建國際、現代集團、華通設計、中國建筑院等單位在一些項目中已經成功運用BIM，且均將BIM作為重要發展方向;

5.奧運村空間規劃及物資管理信息系統;

6.南水北調工程;

7.香港地鐵項目。

三、BIM在教學過程的技術輔助優勢

BIM技術是教師的好助手。通過研究學生，他們可以快速建立建筑模型，形成空間思維。而《建筑識圖》中的三視圖正是學生需要利用空間思維能力才能完成的。在傳統的教學中，教師只能借助于實體模型進行教學，這樣做雖比書本教學效果要好，但投入的費用比較高，而實體模型的種類是有限制的，這對相關內容教學是有局限性的。

BIM軟件在教師課堂教學中進行技術輔助，通過建模功能建立課堂教學中所需的各種模型，學生可經過不同的視角對模型靈活快捷的操作，運用快捷命令，更改和編輯模型，學生更容易地理解了形體三視圖的作圖原理。學生在學會使用軟件后，當教師在講到較復雜形體的三視圖作圖時，也可讓學生自己在電腦上用BIM軟件建模，通過同學之間的相互探討，在教師的引導下，驗證學生思維的正確性。在BIM的輔助教導下，學生通過自己運用BIM軟件，能最大化地讓參與到教學中，既促進了教學過程中的師生互動，提高了學生上課的積極性，從而達到良好的教學效果。

BIM技術是學生的好幫手。通過構建三維信息模型，對建筑模型的內外空間可視化，讓學生身臨其中。在課本教材中，學生看到的施工圖只是二維效果，與真實工地情況有很大差距，雖然圖紙采用不同的線條圖例等繪制來表達各個構件的信息，但是真正的構造形式還需要看學生的空間想象。BIM技術透過三維模型，展示各個部位在三維模型中所處的空間位置，使學生對房屋建立起整體性的概念。之后教師可以將三維狀態下的建筑模型與二維狀態下的平面圖進行對比。通過對比，學生了解了房屋的構造概念及其高度等相關尺寸信息后，更易于掌握建筑平面圖的表達，能正確的識讀建筑施工圖，利用同樣的方法，可以識讀門窗、柱子、墻等建筑施工圖中的其他內容。

BIM技術應用到《建筑識圖》課程中，大大地減輕了教師的工作量，并能體現到良好的教學效果。例如《建筑識圖》中的建筑構件節點教學瑣碎復雜，數量多且難，如樓梯節點詳圖，樓梯形式多種多樣，有懸挑樓梯、直行樓梯、雙跑樓梯、旋轉樓梯等等形式的不同，剖面圖就不同，這對學生來說是個極大的難點，而BIM能模擬平時不能夠在真實世界中進行操作的事物。利用BIM技術的可視化可以對不同的樓梯形式進行比較，把建筑識圖的難點（樓梯）也變得直觀易懂了。又如建筑平面圖的識讀中，被剖切到的墻、柱斷面輪廓線用粗實線繪制，沒有剖切到的可見輪廓線（如臺階、梯段、窗臺等）用中粗實線繪制，窗框線用細實線繪制。不管老師怎么費勁講，很多同學就是看不懂這個圖，而BIM技術使學生對建筑物的構造及其平面信息表達將更清晰。學生利用BIM技術的可視化和模擬性，這個問題就迎刃而解了。

BIM提供的可視化思路，是直接展示一種三維的立體實物圖形，這是通過構件的信息化自動生成的，并且相同構件之間又具有互動性和反饋性，學生像搭積木似的結合專業將建筑一層一層地建成三維模型，整個模型都是學生自己構件起來的，印象更加深刻，也有效地避免了傳統二維平面圖表達不充分的弊端。學生通過不斷地完善空間模型，有助于學生對建筑專業知識的認知提升到新的

高度。

BIM的直觀性很強，BIM技術形成的圖紙它也不同于其他軟件設計的效果圖，其他軟件只能展示出其中某一方位或某一部位，而BIM卻可以全方面展示任一種或任一個構件甚至任意方位、部位，學生能從圖中迅速讀出構件的基礎信息。在建模的過程中，學生利用BIM技術可以容易地看懂構件的各種相關數據。

BIM還提供虛擬漫游展示，仿佛直接帶著VR身臨其中，眼睛直接看到各種建筑構件，這使學生對知識的理解會更加深刻，同時增強了學習的樂趣，更提升了識讀建筑施工圖的能力。使課堂更生動有趣味，調動了學生的學習興趣，并能取得良好的學習效果。讓學生對建筑構BIM的可視化加深對建筑物的了解，提高學習興趣，同時提高閱讀建筑圖的能力。

四、教學效果

學校每年均組織學生參加杭州市中職學校《建筑識圖》統考、會考，在教學過程中借助BIM的技術輔助下已取得不錯成績。

《建筑識圖》課程是后續學生進入高校學習其他專業核心課程得以順利學習的保障。BIM技術融入《建筑識圖》課程教學中是非常有必要的，也為學生后續步入社會提供良好的平臺。

進行BIM技術教學后，對我校其中某個建筑班做了調查，不少學生覺得BIM技術提高了學習效果，促進自己的識圖技能不斷提升，更提升了自己對建筑專業濃厚的興趣。

結語

BIM技術在中國建筑市場內需要盡快發展，因此BIM技術也一定要和教學緊密結合。我校是一所中等專業學校，建筑專業優勢明顯，建筑專業生源相對占優勢。而《建筑識圖》課程是土建類專業課程的基礎，重在培養學生的識圖能力。文章在《建筑識圖》課程教學中引入了BIM技術，因此BIM技術在建筑識圖課程教學中的實施方式，是緊緊追隨了技術革新的步伐，讓學生接觸新技術的第一步，BIM技術作為良好的教學工具更加改善了陳舊的教學方式。

參考文獻

[1]曹陽.BIM技術應用與結構設計的探討[J].建材發展導向，2015，13（12）：119-120.

[2]劉紅勇，何維濤，黃秋爽.普通高等院校BIM實踐教學路徑探索[J].土木建筑工程信息技術，2013，10（5）：98-101.

[3]于冬升，張金團，王海湘.BIM在建筑識圖課程教學中的應用[J].江西建材，2016，14：272-273

[4]王晶瑩BIM技術在《建筑識圖與構造》課程中的應用[J].職業技術，2016（4）：66-68.