裝配式與BIM技術(shù)融入建筑制圖與識(shí)圖課程教學(xué)改革研究

魏世輝 楊金鳳

摘要：指出了為提升建筑科學(xué)水平，在進(jìn)行建筑類(lèi)課程改革時(shí)，應(yīng)融入關(guān)鍵性創(chuàng)新技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，進(jìn)而在社會(huì)實(shí)踐中具備相應(yīng)能力。以建筑制圖與識(shí)圖課程為例，對(duì)其應(yīng)用于裝配式與BIM技術(shù)的具體策略進(jìn)行了探討，提出了相應(yīng)的教學(xué)改革措施。

關(guān)鍵詞：裝配式與BIM技術(shù);建筑制圖與識(shí)圖;教學(xué)改革研究

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2019）17-0277-02

1 引言

《建筑制圖與識(shí)圖》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)建筑制圖與識(shí)圖）是一門(mén)基于建筑專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并借助平臺(tái)技術(shù)將知識(shí)發(fā)散的系統(tǒng)性課程，只有學(xué)好這門(mén)課程，才能更好的掌握其它專(zhuān)業(yè)課的知識(shí)。然而針對(duì)傳統(tǒng)課堂相對(duì)枯燥、教學(xué)效率不高的局面，應(yīng)將BIM技術(shù)與裝配式技術(shù)融入其中，從而對(duì)課程實(shí)施教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容以及教學(xué)過(guò)程三方面的改革內(nèi)容，基于此，本文進(jìn)行了相關(guān)探討。

2 建筑制圖與識(shí)圖課程的現(xiàn)狀

2.1 教學(xué)內(nèi)容龐雜

在現(xiàn)階段，盡管高職院校土建類(lèi)科目在教程改革有了大幅度改變，但課程優(yōu)化不夠，只是將課程的內(nèi)容進(jìn)行了比例調(diào)節(jié)。例如將建筑構(gòu)造和建筑識(shí)圖兩門(mén)課程作為差異化的課程從系統(tǒng)的主課中分離出來(lái)，成為兩門(mén)不同的學(xué)科。但是并沒(méi)有對(duì)課程做出內(nèi)容和引導(dǎo)方面的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致學(xué)生很難理解知識(shí)點(diǎn)。雖然每門(mén)課程知識(shí)體系完整，但由于兩門(mén)課程脫離，又沒(méi)有經(jīng)過(guò)良好的引導(dǎo)融合，學(xué)生往往能夠理解識(shí)圖卻不能融匯構(gòu)造知識(shí)，有時(shí)候理解了具體構(gòu)造又不能準(zhǔn)確識(shí)圖，知識(shí)體系嚴(yán)重脫節(jié)。[1]

2.2 教學(xué)模式單一

有的課程將建筑構(gòu)造以及建筑制圖一股腦的進(jìn)行資源整合，并沒(méi)有對(duì)其中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化和挑揀，導(dǎo)致內(nèi)容大而體系龐雜，分成了許多知識(shí)板塊。例如：教學(xué)工作者希望通過(guò)描摹建筑制圖的基本處理水平，提升學(xué)生對(duì)于建筑識(shí)圖的基本掌握能力。但是建筑類(lèi)型旁門(mén)雜類(lèi)眾多，很難完全消化。有從使用性質(zhì)分成的工業(yè)建筑、教育建筑以及衛(wèi)生建筑，還有依照建筑高度標(biāo)準(zhǔn)分成的低層、中層和高層的建筑物，另外，混合結(jié)構(gòu)和主體框架結(jié)構(gòu)可以根據(jù)結(jié)構(gòu)形式大致羅列;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和輕鋼結(jié)構(gòu)又可以依照結(jié)構(gòu)形式材料進(jìn)行劃分。僅僅是通過(guò)相關(guān)的工程項(xiàng)目作為演練手段，對(duì)學(xué)生進(jìn)行機(jī)械化的灌輸，學(xué)生在觀看和瀏覽這些工程制圖的過(guò)程中根本無(wú)法獨(dú)立形成印象，更難以形成準(zhǔn)確的思考，無(wú)法激發(fā)創(chuàng)造性思維。教學(xué)工作者缺乏對(duì)學(xué)生的訓(xùn)練能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，只是圍繞著建筑課程進(jìn)行口頭傳授，學(xué)生普遍積極性不高。[2]

建筑制圖與識(shí)圖課程需要培養(yǎng)學(xué)生準(zhǔn)確掌握施工圖的基本結(jié)構(gòu)框架以及塑造層次等因素，需要學(xué)生能夠在識(shí)圖制圖的基礎(chǔ)上對(duì)不同的建筑具備分析能力，從而作出相應(yīng)的改進(jìn)。只有學(xué)好這門(mén)課程，才能為施工、預(yù)算等課程打好基礎(chǔ)。而傳統(tǒng)課堂里，在學(xué)生囫圇吞棗的學(xué)習(xí)之后，沒(méi)有進(jìn)行調(diào)節(jié)就快節(jié)奏的進(jìn)入下一階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生還沒(méi)有確立制圖與構(gòu)造之間的聯(lián)系，更不可能進(jìn)行預(yù)算和施工方面的系統(tǒng)性課程。有的學(xué)校單純的為了讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)施工圖的繪制知識(shí)，就將繪圖方面能夠提升學(xué)生技巧的所有繪圖技術(shù)軟件和課程都開(kāi)發(fā)出來(lái)，沒(méi)有考慮學(xué)生吸收效果。如通過(guò)建筑識(shí)圖、建筑構(gòu)造以及CAD整體感官圖，幫助學(xué)生更好的領(lǐng)會(huì)繪圖過(guò)程。但是由于知識(shí)點(diǎn)太深?yuàn)W，系統(tǒng)課程太多，學(xué)生根本無(wú)法集中注意力。另外，為了加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)作用，有學(xué)校在開(kāi)設(shè)這些課程的同時(shí)，選擇了相應(yīng)的實(shí)踐方法。如與建筑繪圖相對(duì)應(yīng)的廠(chǎng)房、樓房以及平房供學(xué)生參觀進(jìn)行對(duì)比學(xué)習(xí)。雖然這種方法可以加強(qiáng)學(xué)生的感知能力，但是由于觀察物體也只能得出大致結(jié)構(gòu)，而無(wú)法深入探尋其中的具體知識(shí)。另外，僅僅是進(jìn)行觀察，無(wú)法形成積極性的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，反而加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。[3]

2.3 教學(xué)方向失誤

相關(guān)教學(xué)工作者并沒(méi)有對(duì)市場(chǎng)的變化方向進(jìn)行統(tǒng)籌兼顧，僅僅是依據(jù)陳舊的教學(xué)目標(biāo)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)制定標(biāo)準(zhǔn)。在具體學(xué)習(xí)中，只是以識(shí)讀圖紙、認(rèn)識(shí)內(nèi)部構(gòu)造幾個(gè)維度進(jìn)行探究，并沒(méi)有挖掘?qū)W生其它真正匹配價(jià)值需求的創(chuàng)新手段。有的學(xué)生想進(jìn)一步了解建筑圖與園林之間的聯(lián)系，希望構(gòu)建綠色環(huán)保建筑，卻因?yàn)榻虒W(xué)太過(guò)于傳統(tǒng)，所選取的建筑結(jié)構(gòu)圖大多是廠(chǎng)房和樓房建筑，并且在CAD制圖中，只對(duì)基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行了教學(xué)實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生的識(shí)讀圖紙能力沒(méi)有顯著提升。

3 應(yīng)用BIM技術(shù)在建筑制圖與識(shí)圖課程中的教學(xué)改革

3.1 教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變

二維施工圖經(jīng)常被運(yùn)用于傳統(tǒng)的課堂，是因?yàn)榻虒W(xué)理念過(guò)于陳舊，跟不上時(shí)代步伐。因此，可以在原有的傳統(tǒng)課程基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)二維空間圖進(jìn)行三維建筑圖的想象。為了降低學(xué)習(xí)的復(fù)雜度，應(yīng)詳細(xì)的將三維建筑的形成過(guò)程進(jìn)行解剖加入到原有的課程之中，從而讓學(xué)生掌握基本的三維建筑特征，將二維與三維的不同進(jìn)行判定，做出思考，提出進(jìn)步的主要原因與價(jià)值取向。通過(guò)BIM中的技術(shù)水平傳導(dǎo)出Revit三維建模軟件，然后描摹二維施工圖。老師可以從旁引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行交流討論，記錄二維施工圖的基本構(gòu)造，隨后再利用軟件進(jìn)行三維建筑圖得刻畫(huà)，從而進(jìn)行對(duì)比。[4]

3.2 教學(xué)內(nèi)容的選擇

相關(guān)教學(xué)工作成員應(yīng)該成立教研小組，專(zhuān)門(mén)針對(duì)每節(jié)課的價(jià)值內(nèi)容進(jìn)行課題討論，通過(guò)每堂課的課題引入、課題過(guò)程以及反思結(jié)果等，進(jìn)行研究和探析。根據(jù)研討小組的創(chuàng)新結(jié)論，可以將BIM技術(shù)引入相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)中，從而付諸實(shí)踐。

（1）在“投影法”理論教學(xué)中，以“體”為主的教學(xué)內(nèi)容模式，應(yīng)用三維建模軟件講解立體的三視圖及三維立體圖的表達(dá)，學(xué)生能保持良好的積極性。如：在描繪三視圖及三維建筑構(gòu)造圖的過(guò)程中，在之前的傳統(tǒng)課堂里學(xué)生往往在描摹三視圖的時(shí)候忘記刻畫(huà)虛線(xiàn)，這是因?yàn)榫唧w的實(shí)物與三維圖上的判定結(jié)構(gòu)有些差別，而學(xué)生不具備對(duì)三維空間的想象力，只能按照其真實(shí)想法進(jìn)行加工，所以才沒(méi)有注意到虛線(xiàn)的價(jià)值。而通過(guò)所建三維模型，能夠生動(dòng)而直觀的將物體從三個(gè)角度所接受的投影準(zhǔn)確清晰的表現(xiàn)出來(lái)，從而準(zhǔn)確的表達(dá)認(rèn)識(shí)三視圖與了解三維模型的具體聯(lián)系。

（2）在“建筑構(gòu)造”理論教學(xué)中，應(yīng)用Revit三維建模軟件建立基礎(chǔ)的建模軟件模型，學(xué)生可以對(duì)建筑構(gòu)造具備更深刻的了解。如：在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)這一個(gè)脈絡(luò)的時(shí)候，關(guān)于建筑構(gòu)造可以分為獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)以及樁基礎(chǔ)等，學(xué)生需要通過(guò)逐步對(duì)線(xiàn)條層次的勾勒判定厚實(shí)程度，從而做出基礎(chǔ)形狀的分析。而由于墻身構(gòu)造相對(duì)復(fù)雜，這時(shí)候進(jìn)入深化階段，學(xué)生就要加強(qiáng)對(duì)墻身內(nèi)部的觀察能力，并且通過(guò)整體的協(xié)調(diào)構(gòu)造，推斷墻身應(yīng)保證的建筑材料以及實(shí)際構(gòu)造。其中，散水、勒腳等專(zhuān)業(yè)名詞被廣泛應(yīng)用于墻身，是針對(duì)墻身具備的不同性能而劃分的，需要學(xué)生根據(jù)不同的建筑物進(jìn)行判定。而樓底層部分同樣是建筑構(gòu)造中的重要部分，只有掌握了樓底層構(gòu)造的認(rèn)知，才能保證建筑擁有基本的落腳點(diǎn)，能夠促使墻身和平面穩(wěn)定。因此，學(xué)生需要通過(guò)剖析樓底層的組成不同，理解不同樓地層的實(shí)際影響。通過(guò)BIM三維建模技術(shù)，可以輕松快速的分析建模軟件形成的剖面圖，它特有的立面圖功能能夠?qū)⑵拭鎴D的渲染和換色提升新層次，使圖形更加直觀明朗。學(xué)生通過(guò)觀看立面圖可以進(jìn)行建筑平面圖、剖面圖等的具體刻畫(huà)，通過(guò)仔細(xì)的描摹掌握基本構(gòu)造。另外，通過(guò)BIM技術(shù)，還可以實(shí)現(xiàn)三維模型中的漫游功能，在三維建筑內(nèi)部實(shí)現(xiàn)模擬平移、轉(zhuǎn)換位置以及定時(shí)測(cè)量等任務(wù)，提高來(lái)學(xué)生的積極性。

（3）通過(guò)實(shí)踐課完成建筑制圖的上機(jī)，讓學(xué)生在真實(shí)操作中掌握質(zhì)感，主動(dòng)與建筑物進(jìn)行手眼和內(nèi)心的聯(lián)系。在觀察中進(jìn)行建筑構(gòu)造的傳導(dǎo)，通過(guò)自己的雙手完成模擬建筑物打造，獲得成就感。

3.3 教學(xué)過(guò)程的實(shí)施

教學(xué)工作者將課程比例進(jìn)行合理優(yōu)化，更多地進(jìn)行三維模型的塑造與實(shí)踐課程，增加BIM的引入數(shù)據(jù)，并且將三維建筑構(gòu)造與識(shí)圖和應(yīng)用BIM技術(shù)的水平三大板塊作為考核依據(jù)，列入考核目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

在傳統(tǒng)課堂已經(jīng)不適應(yīng)建筑制圖與識(shí)圖課程效率提升的時(shí)候，應(yīng)該借助裝配式與BIM技術(shù)，對(duì)課程進(jìn)行優(yōu)化，增加三維模型的輸入，從而轉(zhuǎn)變教學(xué)方向，提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]孟海峰.BIM技術(shù)在建筑制圖與識(shí)圖課堂的策略[J].建筑技術(shù)，2019（11）.

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[4]張丹.高職院校《園林制圖》課程雙線(xiàn)并行式教學(xué)及探索與實(shí)踐[J].綠色科技，2016（15）.

收稿日期：2019-09-19

基金項(xiàng)目：阜陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級(jí)項(xiàng)目（編號(hào)2018KYXM13）;安徽省質(zhì)量工程項(xiàng)目（編號(hào)2017sjjd044）;阜陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級(jí)項(xiàng)目（編號(hào)：2018KYXM04）

作者簡(jiǎn)介：魏世輝（1986-），男，碩士，助教，研究方向?yàn)榻ㄖこ碳夹g(shù)。

通訊作者：楊金鳳（1989-），女，碩士，講師，研究方向?yàn)榻ㄖこ碳夹g(shù)