BIM技術(shù)在《工程識(shí)圖與構(gòu)造》在線教學(xué)中的應(yīng)用探究

高娟 于正義 葉盛

摘 要 在疫情防控期間，高職學(xué)校普遍實(shí)施在線教學(xué)，工程識(shí)圖與構(gòu)造作為高職土建類專業(yè)的一門基礎(chǔ)必修課程和“1+X”證書的重要支撐課程，對(duì)學(xué)生的職業(yè)發(fā)展具有重要意義。本文對(duì)在線教學(xué)中的問題進(jìn)行分析，探究BIM技術(shù)在工程識(shí)圖與構(gòu)造在線教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 BIM技術(shù);在線教學(xué);“1+X”證書;工程識(shí)圖與構(gòu)造

引言

工程識(shí)圖能力是高職土建類學(xué)生必須掌握的基本能力，在未來學(xué)生的就業(yè)中發(fā)揮著重要作用。《工程識(shí)圖與構(gòu)造》主要培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖能力，建立對(duì)建筑的基本概念，是高職土建類專業(yè)的一門基礎(chǔ)必修課程，是“1+X”建筑工程識(shí)圖職業(yè)技能等級(jí)證書的重要支撐課程[1]，對(duì)學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)具有非常重要的影響，可有效推動(dòng)“1+X”證書制度在高職教育中的開展。在疫情防控期間“停課不停學(xué)”的號(hào)召下[2]，高職學(xué)校利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，克服距離障礙，實(shí)施在線教學(xué)[3]。由于無法實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，《工程識(shí)圖與構(gòu)造》教學(xué)中引入BIM（Building Information Modeling，即建筑信息模型）技術(shù)，可以有效地提高教學(xué)效果。

1工程識(shí)圖與構(gòu)造在線教學(xué)中的問題

《工程識(shí)圖與構(gòu)造》傳統(tǒng)教學(xué)中主要采用二維施工圖紙進(jìn)行識(shí)圖學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生三維構(gòu)造能力的要求較高，線下教學(xué)時(shí)可通過校內(nèi)實(shí)訓(xùn)和校外工地講學(xué)，在一定程度上加強(qiáng)學(xué)生對(duì)建筑構(gòu)造的認(rèn)識(shí)，而在線教學(xué)屬于遠(yuǎn)距離教學(xué)，不具備施工現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)條件，各種構(gòu)造、材料的展示僅通過二維圖形和圖片展示，學(xué)生缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，難以理解識(shí)圖內(nèi)容，特別是對(duì)于建筑構(gòu)造節(jié)點(diǎn)等較復(fù)雜部位，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)存在一定困難，無法全面掌握建筑構(gòu)造。

在線教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)性和參與性，主要依靠自主學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中缺少監(jiān)督，注意力難以集中，師生互動(dòng)相對(duì)困難，效果反饋不及時(shí)，影響教學(xué)進(jìn)度和學(xué)習(xí)效果。如何在有限的教學(xué)時(shí)間里有效提高學(xué)生的建筑工程識(shí)圖能力，是高職土建類在線教學(xué)的主要矛盾之一。為提高學(xué)習(xí)質(zhì)量，必須根據(jù)學(xué)生特點(diǎn)和在線教學(xué)模式采取相應(yīng)的教學(xué)策略。

2BIM技術(shù)應(yīng)用于在線教學(xué)中的思考

2.1 BIM技術(shù)應(yīng)用于在線教學(xué)的可行性

隨著工業(yè)化、信息化深度融合，BIM技術(shù)廣泛應(yīng)用于建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建造等方面，在協(xié)同設(shè)計(jì)、施工進(jìn)度模擬、碰撞檢測(cè)等方面起著重要作用，對(duì)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)具有重要意義。部分學(xué)者線下教學(xué)過程中將BIM技術(shù)應(yīng)用到課程教學(xué)中[4-6]。在線教學(xué)中也可以引入BIM技術(shù)，通過建立虛擬的建筑工程三維模型，將實(shí)際建筑和教學(xué)內(nèi)容有效結(jié)合，把傳統(tǒng)抽象的二維圖紙轉(zhuǎn)化為直觀的三維模型，“所見即所得”，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)內(nèi)容由難變易、由抽象變具象，有效地解決課程理論知識(shí)與實(shí)踐相互脫離的問題，豐富教學(xué)形式，加深學(xué)生對(duì)實(shí)際建筑構(gòu)造的認(rèn)識(shí)，優(yōu)化學(xué)生的識(shí)圖能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

2.2 BIM技術(shù)在工程識(shí)圖與構(gòu)造課程中的應(yīng)用

（1）優(yōu)化課程體系

隨著建筑工程識(shí)圖職業(yè)技能等級(jí)證書成為第三批“1+X”證書，建筑工程識(shí)圖能力成為培養(yǎng)復(fù)合型技術(shù)技能人才的關(guān)鍵。《工程識(shí)圖與構(gòu)造》課程作為重要的支撐課程，對(duì)學(xué)生識(shí)圖構(gòu)造能力起著至關(guān)重要的作用。在制定課程標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，將建筑工程識(shí)圖專業(yè)技能等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)融入課程標(biāo)準(zhǔn)中，實(shí)現(xiàn)書證融通。優(yōu)化課程設(shè)置，加強(qiáng)工程識(shí)圖與構(gòu)造、CAD繪圖和BIM建模三門課程的關(guān)聯(lián)性、統(tǒng)一性，即在實(shí)際授課時(shí)，以相同的施工圖紙為，進(jìn)行識(shí)圖、繪圖、建模，在不同課程學(xué)習(xí)過程中不斷強(qiáng)化學(xué)生的識(shí)圖能力。

（2）建立典型三維模型

《工程識(shí)圖與構(gòu)造》課程主要包括建筑制圖、工程識(shí)圖和建筑構(gòu)造三部分內(nèi)容。在教學(xué)準(zhǔn)備過程中選取典型建筑施工圖紙，本文主要借助BIM技術(shù)軟件中的Revit和Navisworks軟件，使用Revit建立三維模型，再根據(jù)模型特點(diǎn)用Navisworks進(jìn)行虛擬漫游展示，將建筑物的構(gòu)造及組成形象地展示給學(xué)生，幫助學(xué)生建立二維和三維的對(duì)應(yīng)關(guān)系，學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)感較強(qiáng)，提高學(xué)生對(duì)建筑構(gòu)造的認(rèn)識(shí)，提升施工圖識(shí)讀能力。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，建立三視圖模型、建筑細(xì)部構(gòu)造模型和建筑整體模型，讓學(xué)生更容易理解三視圖的相關(guān)規(guī)則，初步認(rèn)識(shí)建筑物各部分建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)組成和材料做法，學(xué)生結(jié)合模型，可以繪制出建筑圖紙，同樣根據(jù)建筑圖紙，可以清晰地在腦海中構(gòu)建三維模型。

（3）細(xì)化構(gòu)造節(jié)點(diǎn)

通過BIM三維可視化特點(diǎn)，以三維模型、動(dòng)畫的形式形象逼真地演示構(gòu)造節(jié)點(diǎn)的細(xì)部做法，更加的直觀、易懂，能夠讓學(xué)生更好、更深入地理解構(gòu)造知識(shí)和圖紙所表達(dá)的內(nèi)容。根據(jù)教學(xué)重點(diǎn)，以三維模型方式呈現(xiàn)基礎(chǔ)、墻體、柱、梁、樓板、屋頂、門窗、構(gòu)造柱等構(gòu)件，教學(xué)內(nèi)容的呈現(xiàn)更加具體，降低教學(xué)難度，學(xué)生對(duì)建筑布局、尺寸的掌握更清晰明確。教師在教學(xué)過程中，對(duì)二維與三維隨時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將二維圖紙、實(shí)際建筑圖片與三維模型對(duì)比，增加學(xué)生在線學(xué)習(xí)的現(xiàn)場(chǎng)感，有效解決理論知識(shí)與實(shí)踐相互脫離的問題，改變?cè)诰€教學(xué)現(xiàn)狀。

（4）建立課程信息化資源庫

根據(jù)不同專業(yè)方向特點(diǎn)，建立通用模塊和專業(yè)方向模塊資源，如建筑工程、市政工程等，以適用于不同專業(yè)方向教學(xué)。以BIM三維模型為基礎(chǔ)，融入規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)等，做成微課、動(dòng)畫等顆粒化資源，學(xué)生通過課前預(yù)習(xí)、課中學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)的方式熟悉建筑構(gòu)造，為不同接受能力的學(xué)生提供充分學(xué)習(xí)時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂式教學(xué)。與施工圖紙一樣，學(xué)生在不同課程中可使用同樣的案例，強(qiáng)化訓(xùn)練，進(jìn)一步提高教學(xué)效果。教師在線授課時(shí)，可進(jìn)行建模演示，例如講解樓梯構(gòu)造時(shí)，將樓梯踏步、梯段板、休息平臺(tái)、欄桿和扶手等部位的構(gòu)造要求，通過建模演示出來，學(xué)生更加容易理解。

3結(jié)束語

BIM技術(shù)在《工程識(shí)圖與構(gòu)造》在線教學(xué)中的應(yīng)用具有較強(qiáng)的可行性。BIM技術(shù)與課程內(nèi)容有機(jī)結(jié)合，要選取合適案例用于教學(xué)。教師作為課程的主導(dǎo)者，應(yīng)具備一定的BIM運(yùn)用能力，在授課過程中可以靈活運(yùn)用，充分發(fā)揮BIM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提升課程教學(xué)效率。在“1+X”制度的指導(dǎo)思想下，結(jié)合課程特點(diǎn)，將BIM技術(shù)引入《工程識(shí)圖與構(gòu)造》中，可以提高教學(xué)效果，對(duì)學(xué)生未來職業(yè)發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。

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作者簡介

高娟（1989-），女，山東濟(jì)南人;學(xué)歷：碩士研究生，研究方向：結(jié)構(gòu)工程。