BIM技術(shù)在畫法幾何與工程制圖課程中的應(yīng)用探討分析

畫法幾何與工程制圖課程作為高校土木工程、機(jī)械工程、工程管理類專業(yè)基礎(chǔ)課，為后續(xù)的專業(yè)課的識(shí)圖繪圖起著重要作用。而BIM技術(shù)的發(fā)展，席卷中國各個(gè)行業(yè)，引領(lǐng)三維可視、數(shù)據(jù)可視潮流。在土木工程、機(jī)械工程等工科專業(yè)中，也不例外。目前BIM技術(shù)在項(xiàng)目決策階段、建設(shè)階段以及后期運(yùn)營維護(hù)階段等方面都有非常明顯的優(yōu)勢。

一、畫法幾何與工程制圖課程的作用與BIM技術(shù)概況分析

畫法幾何與工程制圖課程作為高校土木工程、機(jī)械工程、工程管理類專業(yè)基礎(chǔ)課，為后續(xù)的專業(yè)課的識(shí)圖繪圖起著重要作用。畫法幾何與工程制圖課程通過對(duì)構(gòu)件的立體、投影圖等分析，鍛煉學(xué)生的空間思維能力，通過不同角度認(rèn)知工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件。畫法幾何與工程制圖課程也為之后的專業(yè)課，例如工程計(jì)量計(jì)價(jià)、建筑工程、橋梁工程等等課程提供最全面的識(shí)圖繪圖過程，為結(jié)構(gòu)計(jì)算與計(jì)價(jià)分析提供有力的保障。因此，畫法幾何與工程制圖課程的授課過程與學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，對(duì)于大學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的構(gòu)建與提升，舉足輕重。

BIM技術(shù)的發(fā)展，席卷中國各個(gè)行業(yè)，引領(lǐng)三維可視、數(shù)據(jù)可視潮流。在土木工程、機(jī)械工程等工科專業(yè)中，也不例外。目前BIM技術(shù)在項(xiàng)目決策階段、建設(shè)階段以及后期運(yùn)營維護(hù)階段等方面都有非常明顯的優(yōu)勢。BIM即Building Information Modeling，是以項(xiàng)目的固有數(shù)據(jù)、功能數(shù)據(jù)等作為基礎(chǔ)進(jìn)行建模，通過建模分析、渲染漫步等功能將建筑物的整體屬性三維展現(xiàn)出來。。

二、課程結(jié)構(gòu)與BIM技術(shù)應(yīng)用探討分析

畫法幾何與工程制圖課程主要內(nèi)容包括投影圖、軸測圖、工程構(gòu)件、工程圖認(rèn)知等四大部分，每一部分都可以跟BIM技術(shù)無縫對(duì)接，現(xiàn)做簡要分析。

1.投影圖部分主要包含：點(diǎn)、線投影，面的投影。點(diǎn)、線的投影主要是在三個(gè)主投影面上，空間位置確定情況下，投影面中位置關(guān)系分析，一般情況下學(xué)生在學(xué)習(xí)這部分知識(shí)時(shí)候會(huì)覺得特別抽象，對(duì)空間想象能力要求很高。而BIM技術(shù)在建模分析過程中，可以很好的詮釋空間投影之間的相對(duì)關(guān)系，比如點(diǎn)是否在線上進(jìn)行理論知識(shí)講解時(shí)，如果空間圖形有的基礎(chǔ)上，學(xué)生會(huì)很快判斷出相關(guān)結(jié)論，如果單憑投影圖去判斷分析，整個(gè)過程抽象化現(xiàn)象嚴(yán)重，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果就容易大打折扣，也很容易對(duì)結(jié)論判斷錯(cuò)誤，而無法正確理解空間上的位置對(duì)應(yīng)。輔助以BIM技術(shù)以后，首先三維圖會(huì)非常清晰可見，在建模時(shí)，以三維圖先行，附以三個(gè)面的投影分析，在投影與三維之間可以自由切換。可視化的優(yōu)勢就得到了很好的體現(xiàn)。BIM技術(shù)介入空間位置判定的建模過程以后，整個(gè)過程清晰自然，對(duì)于授課效果的提升，也是不言而喻的。

2.軸測圖主要包括：軸測圖的繪制以及角度投影分析。理論講解與BIM輔助建模過程的無縫連接，使得課程渾然一體，理實(shí)一體化得到了很好的體現(xiàn)。例如，軸測圖在繪制時(shí)，某一個(gè)面上存在其它圖形時(shí)，那么對(duì)于角度、圖形形狀等都會(huì)發(fā)生一些改變而不會(huì)是原來圖形的樣子，在進(jìn)行理論分析時(shí)，此部分知識(shí)也是比較枯燥，不易理解，而輔助BIM體量工具后，在某一個(gè)面上可以使用點(diǎn)元工作面，圖形的繪制直截了當(dāng)，通過融合、拉伸等操作可以非常直觀分析整體與局部細(xì)節(jié)的繪制過程。

3.工程構(gòu)件主要是包括樓板、梁、柱等，此部分重在工程識(shí)圖，包括建筑構(gòu)造分析、布筋分析等，對(duì)于構(gòu)造分析，BIM技術(shù)可以輕松的將工程構(gòu)件的構(gòu)造直觀的 反映出來，不僅從功能到使用的過程三維化，而且對(duì)于鋼筋布置也能做到面面俱到，從分布筋到受力筋等，均可以通過設(shè)定達(dá)到工程要求，學(xué)生對(duì)于設(shè)定過程的分析，便可以很好的理解理論知識(shí)。

4.對(duì)于工程圖認(rèn)知問題，目前不同專業(yè)上，識(shí)圖也不一致。比如道路橋梁等依然采用傳統(tǒng)圖紙，平立剖斷面布筋等較直觀，而建筑工程行業(yè)目前采用平法識(shí)圖方式進(jìn)行施工，因此對(duì)于圖紙的認(rèn)知與出圖保存就很關(guān)鍵，而BIM技術(shù)對(duì)于出圖的方式可以與CAD可以相互轉(zhuǎn)化，對(duì)于工程圖的認(rèn)知沒有任何影響，而且BIM在三維方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過CAD軟件輔助教學(xué)，因此較之CAD，BIM更有優(yōu)勢。

三、BIM技術(shù)在畫法幾何與工程制圖課程應(yīng)用探討小結(jié)

BIM技術(shù)的發(fā)展，勢必會(huì)帶來各行各業(yè)的革新。在大背景下，我們應(yīng)該對(duì)BIM技術(shù)這一強(qiáng)大的行業(yè)先進(jìn)技術(shù)深刻理解，不僅能夠在各行業(yè)中體現(xiàn)BIM技術(shù)的價(jià)值，也能夠讓BIM技術(shù)為走進(jìn)高校，走進(jìn)學(xué)生，最終通過學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知，反饋到行業(yè)與社會(huì)中去。BIM技術(shù)輔助教學(xué)，不僅對(duì)課程體系的轉(zhuǎn)型是一次強(qiáng)有力的沖擊，也對(duì)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)提升、就業(yè)質(zhì)量提升都有不可替代的效果。對(duì)于畫法幾何與工程制圖這門課程，從各個(gè)知識(shí)板塊分析，到投影、周測、立體圖，以及工程認(rèn)知識(shí)圖等都可以穿插BIM技術(shù)教學(xué)，BIM技術(shù)在畫法幾何與工程制圖中的輔助教學(xué)，使得學(xué)生從理性到感性認(rèn)知空間，提升空間想象能力，讓學(xué)生對(duì)于課程的學(xué)習(xí)有更充足的成就感體驗(yàn)。

綜上，畫法幾何與工程制圖課程在教學(xué)組織安排時(shí)，可使得理論與BIM上機(jī)學(xué)習(xí)穿插串聯(lián)。理論教學(xué)先讓學(xué)生對(duì)于畫法幾何有一個(gè)概念理解和理性分析；穿插BIM上機(jī)教學(xué)，讓學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的空間對(duì)應(yīng)與工程應(yīng)用都有一個(gè)很好的感官認(rèn)知，強(qiáng)化并鞏固理論分析內(nèi)容，并最終為整個(gè)大學(xué)四年的課程體系的學(xué)習(xí)，打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（作者單位：西南交通大學(xué)希望學(xué)院建筑與土木工程系）