建筑工程制圖3D建模研究

鄧福康

（宿州學院，安徽 宿州 234000）

建筑工程制圖3D建模研究

鄧福康

（宿州學院，安徽 宿州 234000）

通過對建筑工程制圖與 CAD課程培養目標的分解，結合當前本課程的實際授課情況，構思出建筑工程制圖與CAD課程能力構成及影響關系圖。根據能力構成與影響關系圖，給出了建筑工程制圖與CAD課程的三大能力要素培養的具體實訓措施，以識圖為基礎，制圖為手段，最終實現3D建模。

建筑；制圖；實訓；3D建模

《建筑工程制圖與CAD》課程是土木工程、建筑工程及工程管理等專業的專業核心課程，對這些專業的培養目標起到舉足輕重的作用。本課程應用能力的培養由基礎理論、CAD制圖能力及識圖建模三方面融會貫通、靈活運用，除了摒棄CAD制圖由計算機老師授課與“建筑制圖”由土木工程方面的老師授課的傳統外[1],更應緊跟時代的改革步伐，抓住互聯網+的工業4.0時代的好時機，秉承“項目引導，任務驅動”的教學理念[1]，構建建筑工程制圖與CAD課程實訓的3D建模理論、實訓一體化教學。

1 建筑制圖與CAD課程教學中存在的問題

1.1 理論比重偏重，實操比重較少

此課程的主要分識圖與計算機制圖兩大部分內容，特別是工程識圖部分，對同學們的空間想象能力要求很高，如果教師只是純粹的從理論方面講解，很難使同學們理解許多知識點。教師們都清楚這方面的問題，也在苦苦探索改進的措施，但苦于沒有適合的道具或軟件支持，而沒有得到很好的解決，授課的效果較差，沒有達到預期的課程目標。

1.2 重手工繪圖，輕計算機軟件繪圖

現階段，由于傳統手工繪圖帶來的深遠影響，為培養應用型、創新型且具備互聯網思維的當代大學生而努力。由于互聯網+及工業4.0時代的到來，對大學生的計算機軟件制圖，提出了更高的要求，不能停留在只掌握繪制平面圖，沒掌握立體圖的繪制；只掌握繪制建筑主體結構，沒掌握建筑安裝構配件的繪制；只掌握抄繪現成圖，沒掌握將設計思想轉化繪制成結施或建施圖。

1.3 讀圖識圖訓練不足，建模應用能力差

讀圖識圖是工程管理及相關專業需掌握的核心能力，但是，往往是同學們最欠缺的能力，究其原因，就是讀圖識圖的訓練不夠，課程改革的實訓部分執行不徹底。讀圖識圖能力達不到，建模、指導施工的后續施工活動，就無從談起，給剛步入工作崗位的同學帶來非常大的困擾，甚至很多同學由于畏難心理，就終止了在土建、建筑相關行業的發展。

2 課程3D建模構思

根據建筑工程制圖與 CAD課程的三大能力培養目標及相互的影響關系，利用互聯網+技術及手機App的快速發展，分模塊將能力培養分解為知識點集，落實到實訓室的軟硬件及手機App上實現[2]。

工程識圖部分的基礎理論的知識點，按傳統授課方法，較為枯燥，授課效果不好，這部分內容可以融入到軟件實訓中，通過設計常見的建筑場景，比如常見的大型商場，在商場的不同空間處，放置寶盒，每個寶盒賦予它不同的基礎理論知識點的講解。此方法思路巧妙，趣味性很強，針對學生的識圖能力培養的實訓部分，系統的分知識點的選取、設計形體的實體及虛擬軟件素材。實體素材的選擇涵蓋基本體，包括平面體、回轉體等基本體，比如：在現實生產中，最常用的分層剖面圖中，可設計實體的樓層的分層剖面圖；實體素材較難實現的組合體、截切體及相貫體，可利用軟件素材的虛擬仿真技術實現，與實體素材相對應，可設計出樓層的分層剖面圖虛擬素材，且可根據三大能力的影響關系圖，在制圖能力培養方面，要求學生去繪制樓層的分層剖面圖，并根據繪制圖形，實現樓層的3D建模。

在制圖能力的培養方面，除了手工繪圖的培養之外，更應側重計算機制圖的培養，計算機制圖要緊緊把握快、準兩個要點，多找工程實踐中的 CAD圖素材，素材收集的盡量全面，包括建筑施工圖、結構施工圖、建筑設備施工圖等。一般教材提供的 CAD圖素材偏簡單，無法滿足實際工程應用的需要。如果再照顧到培養學生的三維制圖能力，就需要把握素材的難度，這方面起到拋磚引玉的作用就可以。制圖能力重在實踐操作，但是，有的學生看老師或別的同學繪圖很簡單，就懶得動手，容易導致眼高手低。為防止這部分同學掉隊，必須在課程的教學大綱中，安排定期的制圖比賽，識圖與制圖方面的理論知識點，通過互聯網+技術，將理論授課課件、制圖軟件操作視頻、精品課程課件等，傳到互聯網云和軟件授課和試題資源庫，同學們可隨時查看需要的材料和資源。

本課程實訓思路構思的閉環，重點在最后的實訓教學中，靈活運用本課程前面學習的內容。預先選取一套工程實例圖紙，主要包含某常見工程的完整建筑施工圖、結構施工圖。通過預編輯的軟件素材，實現結構構件的搭設、建造，重點考察、鍛煉學生的是關鍵建筑部位的實現，當建造到圖集中識圖的難點、重點部位，就需要學生從圖集里查找相關構配件的關鍵參數，比如在用軟件建造基礎梁時，學生就需要通過查找結構施工圖中基礎梁平面圖、詳圖等，確定基礎梁的尺寸、箍筋、受力筋等參數，輸入到軟件提供的界面里，若輸錯了，不影響下一階段3D圖的構建，但會影響最后的建模分數。虛擬建筑的搭建結束后，學生就可以提交作品，查看成績及與正確答案的對比表，方便同學們快速發現錯誤的知識點。軟件的評分系統非常重要，起到督促的作用。建模的素材從不同方面提供幾套圖紙，包括多層框架結構、高層框剪結構、公共建筑結構等素材。

當然，軟件思路與軟件環境構建完成后，需要相應硬件的支持，構成完善的實訓室，包含教師機、學生機、服務器及投影儀等相應硬件環境與設備，所有硬件的操作關鍵要方便教師使用，否則，教師會望而卻步，學生會感覺很浪費時間，比如學生機采購時一定要選配還原卡，提高學生機的正常使用率及減小維護壓力。若每次上課，各類硬件設備要調試10-20分鐘，還不一定能正常使用，就是典型的軟硬件沒匹配好，對課程的培養目標起到反作用。高水平的實訓課程對教師提出了更高的要求，不只要對課程把握到位，還需對實訓室的軟硬件操作達到一定的熟練程度，比如：什么時候需要飛屏，哪些內容需用到投影儀，怎么利用好軟件系統共享課件材料、為學生布置習題。對一些常見問題，可以及時快速解決，并熟悉各類軟硬件的維修渠道和流程。

3 結束語

在互聯網+的工業4.0的影響下，建筑工程制圖與 CAD課程必然會產生重大而深遠的變化，以上探討的改進、優化思路，對培養工程管理、建筑工程及土木工程等相關專業人才具有現實意義，解決了這門課程“學而致用”的最后“一公里”的問題。

[1]蘇澤斌.“建筑制圖與CAD”課程實踐探析[J].長春理工大學學報，2011（12）：190-191.

[2]武永鑫.“建筑CAD”課程一體化教學改革的探討[J].阜陽職業技術學院學報，2014（2）：31-33.

The architectural engineering drawing and 3D modeling

DENG Fu-kang
(Suzhou university,Anhui Suzhou 234000)

Combining the actual teaching situation of this course,conceived of course competence and influence diagram.According to the competence and influence diagram,we give three specific training measures of training the ability elements,with general graph based,drawing as the means,finally realizes the 3 d modeling.

building construction; Drawing; Training; 3 d modeling

：A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.062

1672–7304(2016)01–0133–02

安徽省級重點教學研究項目:“新媒體環境下建筑識圖與CAD制圖課程改革研究”(項目編號：2015jyxm379)；宿州學院服務地方經濟社會發展能力提升項目，工程管理專業服務產業能力提升（項目編號：szxyfwdf201309）；2014年宿州學院校級卓越教育人才培養計劃項目“卓越人力資源管理工作者培養計劃”（ 項目編號：szxyzyjh201403）。

（責任編輯：廖建勇）

鄧福康（1985-），男，安徽淮北人，講師，研究方向：管理學。