基于BIM技術的建筑AUTOCAD教學思路

程晴

【摘 要】本文論述基于BIM技術的建筑AUTOCAD教學新思路，BIM技術具有協同化、信息化、三維可視化等優勢，闡述將BIM技術的特點和將其融入建筑AUTOCAD教學的必要性，提出制定與市場需求相適應的教學目標、制定合適的教學內容和教學方法、制定有效的考核機制等建筑AUTOCAD教學新思路。

【關鍵詞】BIM技術;建筑AUTOCAD;教學

【中圖分類號】G;【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）01C-0172-02

建筑專業的畢業生需要面對造價公司、建筑施工企業等與建筑相關的職業，施工資料中必然出現建筑施工圖，建筑施工圖的正確識讀與建筑工程的質量密切相關。建筑類學生必備的基礎技能是建筑繪圖和施工圖識讀。建筑AUTOCAD是一門注重實踐的課程，通過應用CAD軟件，讓學生掌握基本的制圖方式。CAD課程教學中存在一系列問題，其中教學內容比較陳舊是重要問題，新技術知識、新軟件涉及少，對學生的學習不利。BIM技術的應用對課程教學有重要的作用，BIM技術使學生通過構建的模型，充分了解建筑物的信息，收集建筑工程相關的信息，形成模型，進行CAD建筑繪圖課程教學，有利于提升教學效果。

一、BIM技術特點

以建筑工程項目的相關信息數據為基礎，構建建筑信息模型，利用數字信息，能夠對建筑物所具有的真實信息進行仿真模擬。BIM是建筑信息模型（Building Information Modeling），BIM技術具有明顯的特點，第一，BIM 技術具有模擬性。利用BIM技術，對建筑物的模型進行模擬，合理展示建筑物相關的信息，發揮模型的作用。在模型中，也可以模擬一些不能真實存在的事物，幫助對一些未知的問題進行提前預案，比如模擬火災時疏散人群的方式。第二，BIM技術具有協調性。通過收集有關建筑物的信息，利用BIM技術建立建筑信息模型，從而幫助實際問題的解決。如果出現問題沖突，利用BIM技術能夠及時協調，實現整體和部分的協調。第三，BIM技術具有可視化的特點。通過構建零部件之間的關系，利用BIM技術能夠形成一種互動方式的關系，也就是所有的效果都能夠通過圖畫展示，并且能夠直觀觀看、分析討論建筑項目的設計、運營過程，使建筑物的模型更加真實。第四，BIM技術具有可出圖性。通過BIM 技術可視化展示建筑物的模型，進行協調、模擬、優化，幫助設計者制作和完善建筑圖紙，利用BIM技術能夠給設計者提供合理化建議。比如一些容易出現錯誤的地方，需要加強對方案的改進，一些工程建設中需要預留出電線安裝空間。設計者利用BIM技術，能夠提供合理化建議。第五，BIM技術具有優化性。利用BIM技術，建立建筑信息模型，能夠提供建筑物中實際存在的信息。模型中存在規則信息、物理信息、幾何信息等，但由于實際建筑物的結構復雜，受到人自身能力的限制，存在一些問題，利用BIM技術和配套優化工具，有利于優化復雜的項目，使設計更加合理。

二、將BIM技術融入建筑AUTOCAD教學的必要性

建筑AUTOCAD是一門實踐課程，結合設計軟件PKPM，以及制圖軟件CAD，教授學生理論，在工程中應用輔助設計，了解工程狀況。課程教學中包括介紹國內外常用的工程軟件、CAD的基本原理、CAD輔助設計功能等。在過去的教學中，CAD理論知識及實際操作都是主要教學內容，很少有設計軟件 PKPM基本原理，設計軟件PKPM與制圖軟件CAD處在分離的狀態。傳統教學模式下，學生在學習過程中對各個軟件的基本操作進行掌握，制圖軟件與設計軟件分離，學生對兩者結合的運用能力不佳。設計軟件能夠幫助學生有效串聯基本原理，土木工程專業本身涉及許多繁雜瑣碎的專業知識，學生需要全面掌握空間制圖、平面制圖、CAD制圖軟件，制作考試內容的圖形。學生如果沒有掌握平面施工圖，會影響未來就業。

BIM技術利用信息化手段，以及數據化模型，推進建筑領域的施工、運維一體化。BIM技術應用是建筑行業的重要發展趨勢。應用碰撞檢測，進行可行性研究，分析綠色建筑節能，都需要多維建筑數據信息，以REVIT為主要載體，從初步設計階段的建筑設計，到有效傳遞和共享，BIM技術有逐步替代CAD的趨勢。BIM設計不斷規范化，地方標準、國家標準出現，利用 REVIT進行結構出圖，利用BIM 進行結構設計，弱化CAD輔助設計，碰撞檢測結構與建筑模型一體化，但依舊存在傳統平法施工圖與轉化三維實體模型之間的矛盾。在設計領域中，結構BIM是薄弱環節。結構設計要求簡化模型，但BIM技術需要有效還原三維實體模型，沖突存在于BIM軟件和設計軟件之間，建立三維實體鋼筋，需要較高的電腦配備。因此，目前CAD 的輔助設計功能并不能被BIM取代。在建筑AUTOCAD教學中，需要將BIM技術與CAD輔助設計相結合，完善教學內容。

三、基于BIM技術的建筑AUTOCAD教學思路

（一）制定與市場需求相適應的教學目標

隨著時代的發展和技術的進步，整個建筑設計行業不斷發生新的變革，學生需要接受新的設計理念，適應建筑設計未來發展趨勢。學生需要掌握建筑結構設計理念、建筑結構的施工圖表示方法和傳統的CAD制圖，并堅持與時俱進，在結構設計中融合BIM技術，改革設計方法，突破傳統的軟件教學。在新形勢下，形成與BIM相結合的新的結構設計思路。學生需要掌握二維圖形的基本繪圖方式，結合實際設計，掌握基本的設計原理和平法施工圖的繪圖方式，要能夠掌握全新設計模式及出圖模式。

（二）制定合適的教學內容和教學方法

在建筑AUTOCAD教學中，學生需要掌握設計軟件PKPM和繪圖軟件CAD，貫穿本科所學知識點，學習任務比較多，時間有限。因此，要制定合適的教學內容，積極改進教學方法，以激發學生的學習興趣作為切入點，提升學生的積極性。

第一，要挖掘學生的學習興趣，教師在教學中要結合建筑AUTOCAD和房屋建筑學的課程，通過房屋建筑學，能夠使學生基本認識房屋建筑，并且形成相應的設計理念。房屋建筑學是一門基礎課程，要求學生設計簡單的公建項目，學生對建筑圖紙能夠有基本的手繪能力。學生的手繪圖紙通過一定的技術，轉化為三維的建筑模型，然后進行結構設計。通過三維建筑模型的應用，能夠直觀了解建筑設計中與結構存在的沖突，從而有針對性地解決。在學生的作品設計中，應用了建筑AUTOCAD和房屋建筑學，有利于激發學生的探索熱情。

第二，制定合理的實踐方案，結合實際工程情況，提升自身技能。學生通過制作簡單的模型，與實際相符合，能夠在有限的授課過程中獲得良好的效果，獲取學習的成就感。學習軟件本身是從簡單到復雜的過程，在學習中，需要注意模型的選擇，主要考慮學生畢業設計的要求，將理論知識貫穿其中，結構設計與計算采用框架結構。設計需求的方向主要是高層建筑，畢業設計符合建筑設計要求，采用框架結構，突出模型的可用性。因此，使用模型主體是小高層、簡單的框架結構。

第三，重視學習基本設計理念、基本設計知識、設計方法。注重結構設計的基本原理的講解，并不單純注重實操的方式，全面學習設計軟件，分析設計參數，規范應用設計，結合軟件基本原理、設計參數和相關規范，提升學生的發散思維能力。

第四，明確設計思路。結合教學和基本設計方法，完善教學內容。要求學生適應行業的需求，對未來的設計發展模式能夠有效掌握，同時對過去的基本設計模式也能夠充分了解。

第五，將CAD和REVIT相結合，實現碰撞檢測與數據模型一體化結合，制定施工圖。學生要掌握基本的繪圖要領。依據實體鋼筋要求高的硬件設施配置和CAD繪制平法施工圖，掌握分析設計參數，模擬設計流程，繪制平法施工圖，傳遞設計數據，建立結構三維實體統一模型，應用REVIT軟件，發現設計缺陷，有效進行碰撞檢測，采用REVIT，使用結構平面布置圖有效導出，便捷處理二維模板圖。

第六，增加上機課時，減少理論課時。對必要的設計理論知識進行學習，學生需要繪制施工圖紙，完成整個設計流程，在機房完成所有實踐。

（三）制定有效的考核機制

學生在學習中，需要對基本設計理念、設計流程、設計方法等全面掌握，能夠運用BIM進行出圖，掌握基本繪圖方法。改進考核機制，將考試與上機相結合，淡化軟件的具體操作，注重學生對設計參數、理論知識的掌握。上機作業要求掌握平法施工圖的繪圖要領，能夠實際操作，掌握基于BIM的結構設計流程。

總之，在建筑AUTOCAD教學中，過去對設計軟件掌握度要求低，偏重于對CAD的應用，但隨著市場環境的變化，CAD的功能需求被逐漸淡化了。為應對市場需求，要明確BIM技術在行業中的重要作用。教師在教學中需要將BIM技術融入教學，學生要能夠熟練應用專業知識，提升實踐能力。學生需要明確行業需求，掌握符合行業需求的設計方法。同時，在教學中要將多門課程相結合，改進教學模式。學生的學習任務量加大，需要建立三維實體模型，繪制結構布置圖、結構施工圖等，需要教師適當調整教學課時，調整重點和難點，根據學生的實際情況進行教學，提高教學效果。

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【基金項目】廣西職業教育教學改革研究項目“BIM技術‘1+X證書制度下工程造價專業優化實訓教學的改革研究”（GXGZJG2019B112BIM）

【作者簡介】程 晴（1982— ），女，廣東高明人，廣西英華國際職業學院講師，工程師，研究方向：工程技術，民居建筑。

（責編 丁 夢）