探究將BIM建模軟件引入到土木工程制圖教學中的研究

【摘要】本文主要針對BIM建模軟件引入到土木工程制圖教學中展開深入研究，先介紹了BIM建模軟件的可行性，然后重點通過哈爾濱遠東理工學院（以下簡稱遠東理工）MOOC課程的示范、Revit教學實踐等，對BIM建模軟件引入到土木工程制圖教學中的應用進行論述，旨在充分發揮出BIM建模軟件的應用價值，促進土木工程制圖教學活動的順利進行，確保學生具備良好的專業技能和實踐水平，成為建筑行業領域的新生力量。

【關鍵詞】BIM建模軟件土木工程制圖教學應用

一、專業繪圖軟件在土木工程制圖教學中應用的相關概述

在土木工程專業基礎課程中，重要的就是《畫法幾何與建筑制圖》【1】，其內容主要包括畫法幾何和建筑制圖等。對畫法幾何的特點進行分析，具有較高的系統性理論性，旨在對平面上表達空間形體的方法進行研究。在建筑制圖中，要對應用畫法幾何理論繪制建筑形體進行講授。該課程對于學生空間思維能力的提升具有很大的幫助，并使學生對國家制圖標準予以充分掌握。現階段，在《畫法幾何與建筑制圖》過程中，Auto CAD教學也得到了一定的應用。在畫法幾何部分中，Auto CAD，可以對投影理論習題進行講解，其精準性較強。針對基本形體和組合體的問題，Auto CAD的三維建模功能具有應用優勢，在繪圖界面中，對H、W、V投影和軸測圖等視口予以顯示，加強對學生空間想象力的培養，并使學生充分掌握投影理論知識。但是在建筑制圖部分，Auto CAD的輔助教學效果比較薄弱化。一般來說，建筑物構造具有高度的復雜性和專業性，Auto CAD建模需要較長的時間，而且精度難以保證。

二、BIM建模軟件在土木工程制圖教學中的可行性因素分析

在土木工程制圖教學中，加強BIM建模軟件的應用，可以與建筑行業的發展趨勢相一致，并將軟件自身的特性發揮出來，將對教學的輔助性作用充分發揮出來。首先，BIM建模軟件的易操作性較高，與Auto CAD具有較大的差距，對建模過程進行分析，其形象性和生動性較為突出，可以將輔助教學作用充分發揮出來。在建筑物的三維建模過程中，通過Auto CAD的應用，僅僅借助單一視圖定位，并對用戶坐標系進行頻繁變換【2】，操作過程的復雜性較強。而借助Revit，可以加強多視圖布置進行建模的應用，多重尺寸定位的準確性較強，從而確保整體模型生成的準確性。而在傳統建筑制圖教學中，Auto CAD二維圖紙繪制的生動性并不高，而且理解具有較高的難度性。

此外，Revit中軸線、標高，其實際意義突出。梁、板等構件的屬性是不相同的，其信息與工程實際具有緊密的聯系性。在Revit視圖切換過程中，可以對應好墻體的二維圖紙與形象的立體圖形，為理解帶來便利性條件，從而將輔助教學效果彰顯出來。

三、BIM建模軟件在土木工程制圖教學中的具體應用

（一）遠東理工MOOC課程的示范

在遠東理工土木工程系中，積極成立工程信息仿真與管理研究中心，這為BIM相關技術的應用交流、成果分享等提供了極大的便利性。在遠東理工開設的MOOC課程中，也對BIM相關內容進行了闡述。某學者在《工程圖學》課程中【3】，將工程圖學2D和BIM、教學計劃融合在一起，這已經成為了重要的圖學知識。該學者積極劃分需要掌握的圖學技能，極大地推動了制圖課程改革。圖1為《工程圖學》課程中圖學工具的分類：

（二）Revit教學實踐

我校在“基于Revit軟件的建筑信息模型（BIM）構建”中，為Revit教學的開展提供了有利的保證。通過對Revit教學的學習和使用情況進行了解發現，學習時間、操作難度以及先修知識等為訪談的重要內容。

1.掌握Revit操作流程所需的學習時間

訪談5名學生，既引導學生自學，也為學生提供一定的指導，積極學習Revit軟件，在這個過程中，專業BIM團隊工程師也予以了積極指導。在經過7天以后，學生可以對操作流程予以充分掌握，結合參考資料，確保建筑物建模的順利完成，經過1個月以后，在建模實現的整個過程中，可以確保高度的獨立性。

2.Revit的操作難度

對Revit建模與Auto CAD建模操作進行對比，Revit建模的便利性較為突出，與真正建房子的感覺不相上下。在發現錯誤修改模型以后，可以實現同步修改所有二維視圖上的位置，而Auto CAD，則需要逐個對二維圖紙進行繪制，可以將改圖的工作量降至最低。

3.使用Revit建模，需要的先修知識

這5名學生均可以獨立完成全部必修課的學習，在Revit建模中，積極應用《畫法幾何與建筑制圖》課程的投影知識，而且也將Revit建模與建筑制圖課堂結合在一起。

四、結束語

綜上所述，在建筑全生命周期中，BIM技術具有較高的應用優勢，可以在土木工程各個專業課程中得到充分體現，不斷提高信息的共享性和協同性。在土木工程制圖課程中，加強BIM建模軟件的應用，可以為學生接觸BIM技術帶來極大的便利性。同時，還可以將建筑形體形象地表達出來，已經成為了不可或缺的輔助教學工具之一。

參考文獻：

[1]周媛，王娟，張建華，方珍.基于BIM的土木工程制圖課程改革實踐[J].當代教育實踐與教學研究，2019（11）：162-164.

[2]陸海燕，鮑文博，王海軍，白泉.基于BIM與VR技術的土木工程CAD教學模式實踐探討[J].土木建筑工程信息技術，2017， 9（04）：62-66.

[3]鄧朗妮，黃曉霞，廖羚.基于BIM的土木工程專業制圖教學改革應用與研究[J].價值工程，2017，36（04）：138-140.

作者簡介：趙瑩（1988—），女，漢族，黑龍江人，哈爾濱遠東理工學院，講師，從事教學管理工作。

項目研究：教育部高教司2018年第二批產學合作協同育人項目“基于Revit平臺的BIM建模應用對工程管理專業校內實踐基地建設的研究與探索”（項目編號：201802132061）