基于BIM技術的建筑工程制圖與識圖課程改革研究

崔磊+陳艷華

摘 要： 隨著BIM技術在建筑行業中的不斷發展，必然要求工程技術人才熟悉和掌握BIM技術，這對高職院校土建類專業人才培養提出了更新、更高的要求。為滿足社會對BIM技術技能人才的需求，本文對建筑工程制圖與識圖課程從教學理念、教學內容、教學手段等方面進行研究，提出了基于BIM技術進行該課程改革的建議。

關鍵詞： BIM技術；建筑工程制圖與識圖；課程改革

一、 引言

建筑信息模型，簡稱為BIM，即通過利用數字信息，將工程項目相關信息詳細表達出來，它以三維數字技術為基礎，以三維模型所形成的數據庫為核心，包含了從設計到施工乃至建成使用和最終拆除的全過程信息，集成了工程圖形模型、工程數據模型以及和管理有關的行為模型，是一個面向對象的、參數化、智能化的建筑物數字化表示，支持建設工程中的各種運算，且包含的工程信息相互關聯。它實現了“模型等于圖紙”、“模型高于圖紙”的目標，具有可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性五大特點。

BIM技術涉及內容廣泛，在建筑工程實踐過程中，建筑工程全壽命周期的所有環節均會運用到BIM技術。BIM技術能夠對工程各種信息進行詳細描述，其中，設計信息包括建筑結構類型、建筑物原材料、建筑工程性能、工程對象名稱等；施工信息包括工程原材料、工程質量、工程施工進度、工程人力、工程施工成本等；維護信息包括工程安全性能、工程耐久性等。另外，BIM技術能夠深入分析、控制、預測建設項目的生命期成本、工程環境影響、工程能源消耗等。與此同時，通過利用BIM技術，有助于工程全階段集成管理的實現，包括工程安全、工程質量、工程成本、工程進度等。

二、 基于BIM的建筑工程制圖與識圖課程改革

1. 教學理念的改革

通過對目前建筑工程制圖與識圖課程教學內容進行分析，對教學理念的改革應從以下幾方面著手進行，其一，針對基礎理論知識的教學，遵循實用、必需、夠用的原則；其二，對較少運用的理論知識、理解難度高的理論知識進行精簡，例如，將工程制圖中畫法幾何相關理論知識予以刪減，通過對BIM技術的運用，結合建筑工程的構造，構建三維立體圖形，以對建筑工程對應的數字模型進行詳細描述。目前，建筑工程制圖已發展進入新的階段，即由二維平面制圖轉為三維立體制圖，對此，過去以二維平面制圖為主的教學理念，也應發生相應的變化，即轉化成為以三維立體制圖的教學理念。

2. 教學體系的改革

以制圖理論教學結合計算機二維繪圖是傳統建筑工程制圖課程教學體系的主要特點，它主要對畫法幾何理論原理進行重點講解，投影表達各種幾何元素，通過對平面圖、立面圖、剖面圖的運用，對建筑施工圖進行詳細描述，由此看出，在傳統建筑工程制圖課程教學體系中，三維立體繪圖概念處于空白狀態，學生的接受是被動的。在新的教學設計中，利用BIM軟件建立3套中小型工程圖紙的三維立體模型，用于該課程制圖和識圖的教學。基于BIM的建筑工程制圖與識圖課程學習以3套實際工程圖紙為主線，將學習內容劃分為若干項目，每個項目包含應會的知識。圍繞BIM三維繪圖，對工程制圖課程相關內容開展教學，有效結合計算機繪圖和理論教學，以構建科學的教學體系，其中，教學體系的主線是計算機三維繪圖，教學體系核心為BIM思維，此設計有助于建筑類專業技術技能人才的培養。

3. 教學內容、教學手段的改革

在選取建筑工程制圖與識圖教學內容時，應對畫法幾何部分進行精簡，包括截交線、相貫線等，同時利用實際工程圖紙實施教學，并且為學生提供更多的現場參觀建筑實體的機會，從而使理論和實踐有效結合，使學生的建筑工程空間想象能力、專業識圖技能不斷得以提高。老師可以運用BIM軟件，開發出三維立體模型學習情境，學生在3D視野下，課程會變得易學易懂，教學效果將大大提升。CAD二維繪圖時結合三維實體進行識圖，學生的制圖和識圖能力互相促進，有利于提高教學質量。

板書、PPT、二維CAD模式，在課堂中向學生展示比較簡單的圖片和文字，這是傳統建筑工程制圖與識圖采用的主要教學手段，在整個教學過程中，學生均處于被動學習狀態，嚴重影響了學生學習的積極性。因此，應改革教學手段，即以計算機三維繪圖為主，結合二維繪圖，在教學過程中，使學生可以觀看到利用BIM技術對三維實體模型的構建，這樣有助于課堂教學效果的不斷提高。

4. 教學環境的改進

目前，BIM技術的研究和運用在建筑行業中逐步深入，大大影響了高職院校建筑工程制圖與識圖課程的教學改革。第一，高職院校老師面臨著BIM技術新知識更新的挑戰。這就要求專業課老師對BIM技術相關知識進行及時學習和認識，加深對BIM技術的理解，不斷對自身建筑工程制圖和識圖知識進行更新。第二，高職院校應提高對BIM專業師資的培養力度，為老師提供更多BIM技術培訓的機會。同時還應對BIM技術的發展動態及時掌握，對相關最新知識進行深度理解。第三，高職院校應進一步改進實踐教學環境，與施工企業、軟件開發公司等進行合作，共建BIM實訓室，運用BIM技術軟件，進行虛擬仿真實訓，通過虛擬仿真技術，掌握工程制圖投影原理，還可以通過案例的形式，在工程二維建筑圖、施工圖上建立三維空間模型，以掌握工程圖紙的識讀。

三、 結論

當前，BIM已經成為工程建設行業的大趨勢，BIM技術在建筑施工行業的應用，正逐步進入以建造過程應用為主的深度應用階段。高職院校在對土建類專業技術技能人才培養過程中，傳統的建筑工程制圖與識圖課程教學，已不能滿足信息化發展的需要，應將BIM技術引入課程教學，使學生掌握更多的BIM技術，培養具有創新意識、掌握創新工具的工程技術技能人才，順應建筑行業的需求和發展。

參考文獻：

[1]趙鳴，呂梅，李蘇紅.基于BIM的建筑工程圖學課程改革與探索[J].吉林建筑工程學院學報，2017（04）：11-12.

[2]齊寶庫，薛紅，張陽.建筑類高校BIM高端人才培養的瓶頸與對策[J].中國建設教育，2017（01）：23-24.

[3]趙雪鋒，李炎鋒，王慧琛.建筑工程專業BIM技術人才培養模式研究[J].中國電力教育，2017（02）：25-27.

[4]劉紅勇，何維濤，黃秋爽.普通高等院校BIM實踐教學路徑探索[J].土木建筑工程信息技術，2017（05）：34-35.

[5]何清華，錢麗麗，段運峰，李永奎.BIM在國內外應用的現狀及障礙研究[J].工程管理學報，2017（01）：56-57.

作者簡介：

崔磊，陳艷華，山東省濰坊市，山東交通職業學院公路與建筑學院。endprint