“互聯網+BIM技術”在房屋建筑學中的應用

許文壇　張志豐　蔣必鳳

【摘 要】隨著社會信息化飛快地發展，BIM技術因時而生，作為一種全新的理念和技術，BIM技術勢必引領建筑業的信息化發展。本文通過分析傳統《房屋建筑學》的課程教學模式，通過分析教學存在的問題，利用“互聯網+BIM”技術的優勢，對《房屋建筑學》的教學模式進行改革，從而激發學生的學習興趣，提高《房屋建筑學》課程的教學質量。

【關鍵詞】互聯網+;BIM技術;房屋建筑學;課程改革

中圖分類號： G434;TU-4文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）35-0076-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.35.034

0 前言

《房屋建筑學》課程知識點縱橫交錯的、內容過于抽象難想、綜合性和實踐性又很強。由于課時所限，課堂上老師只能通過各章節的知識重點做基本的講解，很難深化對于難點內容更是如此。因此對于這門課程，學生的普遍認為學習難度較大，課程內容比較抽象，很難和實踐聯系起來[1]。

隨著“互聯網+”時代的到來，學生的學習渠道開始多元化，教師傳統的教學模式受到沖擊和挑戰。將“互聯網+”BIM技術引入課堂，對傳統課堂的教學方式進行拓展和改革，并激發學生課外主動學習的能力和興趣。在當前數字時代的沖擊下，我們要順應“互聯網+”應用的大潮流，將BIM的理念和技術引入課堂，一是為學生了解、應用BIM技術提供可能;二是使新型數字化技術與傳統授課模式融合，改善傳統授課弊端，結合BIM技術實現《房屋建筑學》課程的改革顯得尤為迫切，只有改革課程教學方式，才能培養出更多應用型人才。

1 傳統《房屋建筑學》課程教學方法及存在的問題

1.1 傳統《房屋建筑學》課程教學方法

1.1.1 隨堂作業教學法

這種教學方式是對每次課程內容提出若干的教學任務，如在課程開始前就提出若干的問題，讓學生帶著這些任務學習，課程結束時學生要回答前面提出的所有問題。也可以隨著課程的進展逐步提出問題布置任務，除了通過課上學習能解決部分問題外，也可以作為作業讓學生課下自己查資料找到答案解決問題。到下節課通過上節課布置的任務讓學生上臺演講自己的問題[2]。

1.1.2 小組教學法

該種方法是根據學校教學設備設施的實際情況，采取學生自由組合的形式，將一個班的同學按一定的比例劃分成幾個小組，每組推選一名組長。作為每個小組的負責人，主要負責布置作業組織分工和評分的任務。在課堂教學過程中可按小組進行分組討論;或將作業或任務布置后通過組長發布自己組員的任務，讓組員在課下按自己小組的作業內容收集資料討論完成作業，之后在課上各小組將作業成果進行講解和展示，由教師和那個組長做評委評分和點評。

1.1.3 模型教學法

模型教學是通過實驗室的建筑模型進行模擬現場的教學方法，主要是啟發學生的思維能力，進而可以觸類旁通、舉一反三，充分調動學生的學習積極性。通過建筑的構件外貌，模擬出一棟建筑的整體模型，老師通過三維模型再結合理論知識給學生介紹一棟建筑具體的構件和類型，學生集思廣益、各抒己見，有利于培養學生的創造能力，不僅活躍了課堂氣氛，而且能鍛煉學生的語言表述能力，同時調動了學生學習的主動性，使學生成為課堂的主人[2]。

1.2 存在的問題

通過《房屋建筑學》課程的學習，使學生掌握建筑課程的基本理論和繪制方法、房屋的構造組成、相互關系。經過上述各種傳統的《房屋建筑學》課程教學方法主要是通過采用課堂理論知識教學和課程設計實踐相結合的方式來完成教學任務，但是仍然存在一定的問題。

理論教學部分，主要通過課本講解、圖片介紹和課件的演示相結合的方法。基本上面內容都是以二維圖形方式進行展示，有時老師還會通過一些動畫視頻來展示教學的內容，教學過程中學生需要根據二維圖紙聯想三維模型，導致所學的知識難以理解和無法深刻記住老師講的內容。當用二維平面圖構建三維立體圖視頻講解的做法時，顯得不直觀同時使得內容太抽象化[2]，導致學生們上課時聽著腦力有，但回去過后就什么都不記得了，恰好應了腦里無，這樣的話學生不能很好地將平面圖與建筑實體對應。

主要的課程設計部分中，基本上都會使用CAD軟件繪制房屋二維建筑平面圖、立面圖和剖面圖等。同時在課程設計中經常會出現這樣的問題，當各部分圖紙往往對應不起來時，也會因為圖紙之間是相互獨立的，沒有關聯性，變動其中的一張圖，就應到其他圖中變更對應位置[3]，如有遺忘，圖紙表達的內容就會對應不起來，反復修改圖紙增加了學生繪圖工作量，影響對知識的深入理解和掌握。

2 《房屋建筑學課程》引入BIM技術的優勢

在教學過程中房屋建筑學的老師基本上都是以圖例或者圖片的模式給學生觀摩，雖然圖片、圖例是具有典型代表性的，但是缺乏洞悉三維的空間展示能力性，因此每張圖片都是針對相對應的章節內容與本章節除外的章節內容是無法銜接連貫起來的;一樣的，等同于整體課程的學習、整體課程構件而言，都是處在于一個相當零散的狀態，由于每個章節跳躍的學習知識幅度過大，對于學生而言會形成知識整體的概念思維不利。

BIM為 Building Information Modeling 簡稱，它自身就是一種應用于工程設計、建造、管理的數據化工具，想要通過對建筑的數據化、信息化模型整合，首先得通過建立虛擬的建筑工程三維模型，再利用數字化技術，為該模型提供完整的、與實際情況一致的建筑工程信息庫。這個信息庫不光包括非構件對象（如空間、運動行為）的狀態信息，同時還包括了描述建筑物構件的應用信息、專業的屬性和狀態信息。借助這個含有建筑工程信息的三維模型，不僅為建筑工程項目的相關利益方提供了一個工程信息共享和交換的平臺，而且還有效地提高了建筑工程的信息集成化程度。利用數字技術能透過建筑過程的數字元展示方式來協助信息交流及合作。并具有可視化協調性模擬性優化性 信息共享性等特點[4]。

BIM技術平臺軟件提供了軟件間的協調性和信息共享性，信息的共享具有無限性，即信息的交換、轉讓和使用可以無限地進行下去，為大家所共享。這種共享是通過不斷擴散而共享的。即當我們對某一項工程數據進行修改的時候在其他應用的軟件中也會進行相應的數據改動，通過數據上傳到共享平臺中，只要其他人登錄平臺都可以看到我們的工程數據。將BIM信息共享性的功能應用于《房屋建筑學》課程教學中，可以使課程的內容變得豐富多彩，學生也可以隨時在課下進行自主的學習，大大提高了學生的學習效率。

3 “互聯網+BIM技術”教學方法實施

采用“互聯網+BIM技術”教學方法對《房屋建筑學》課程進行改革的實施方法如下。

根據所在院校土木工程、工程管理及相關專業的人才培養方案，明確《房屋建筑學》課程教學目標，制定課程教學大綱，根據教學內容、方式、方法，確定課程重點和知識體系[5]。

互聯網時代的發展遠超過往任何一個時代的發展。產品、服務、觀念、模式的更新迭代速度和app版本的更新迭代速度一樣快，無數的資本的在流入，無數的互聯網企業在短短一年中，即可能經歷過往十年才能走完的生命周期。或許也不是，但我們的教育，我們的學校還是以班級授課制為主，以講臺為中心開展課堂，以教師為核心進行教學的模式。我們可以說，這和赫爾巴特斯時期的學校別無二致，我們的課程目標、課堂目標和教學目標，還是傳統的講授為主。

翻轉課堂（The Flipped Classroom）也被翻譯為“顛倒的課堂”，借助網絡連接技術來打破傳統教學的時空格局，學生們晚上在家可以自行觀看學校網站的教學視頻或學習新知識等，第二天回到教室做作業，當遇到了問題時可以與同學或老師討論，這是相對于傳統教學中的白天聽課、晚上做作業完全“顛倒”的。近年來一直都是隨著網絡的傳播，其教學理念和模式席卷全球基礎教育界，獲得了廣泛的關注與實踐探索。翻轉課堂的核心目的是應用網絡連接技術，在一定程度上展示了對知識內化與傳授這兩個教學環節的優化，從而重新構建了教學課堂中的師生角色以及時間上的課堂學習安排和教學流程等要素，同時完全的實現對傳統課堂教學模式的創新與改革。

在線課程是近年來興起了一種網絡課程教學方式。利用社會網絡軟件組織實施，課程名稱為“Connectivismand Connective Knowledge”。MOOC是不收取任何費用直接免費注冊的，不僅支持公開分享與開放式成果的課程，而且還整合了社會化網絡與在線資源的歸納，并由學校的技術員負責指導;更為重要的是MOOC依靠學習者的參與，學習者將根據自身的學習目標選擇觀看相應的內容，允許他們通過個人觀點進行評價。MOOC是符合分布式關聯模型的課程，課程內容是由圍繞課程領域的資源構成的，參與者需要創建屬于自己的賬號（參與者）需要自行選取對自己有用的課程名稱。MOOC的教學理念在大量網絡化教學實踐中不斷發展，逐步向實用主義的方向演化。

BIM技術在線課程考核方式，由手繪圖考核方式變成建立模型的考核方式改變傳統手工繪圖的考核方式，在“建筑課堂”平臺和rivet軟件的考核方式，不但能夠增強學生的動手能力，同時在建模過程中，學者是能夠及時地掌握所學設計建筑的合理性，在同一時間段內還可以及時的發現其中的不足與錯誤，這樣方便了及時的修正。

通過“互聯網+BIM”技術構建建筑的三維模型，再將建筑模型帶到課堂上向學生進行全方位、多角度立體的展示。不僅解決了傳統二維向三維轉化的空間思維問題，還將傳統課本沒有的知識進行了擴展，其次將結構復合、建筑碰撞等問題通過動態模擬視頻的手段展示在課堂上更加有利于學生的理解。BIM平臺不僅能夠對建筑及結構的可視化呈現出來，同時對于建筑和配筋的工程量也可以快速算量出來，通過得出來的工程量導入計價軟件中進行工程預算得出工程報價清單和投標報價書等過程進行展示比老師只用課件講解要更便于讓學生快速理解及掌握建筑計原理與方法，對于學生快速、有效掌握所 學知識起到了很大作用。

4 結語

BIM技術是建模、更新、管理和應用的過程，能夠聚合項目所有的信息，實現建筑行業的信息化改革，現在已經在建筑業逐漸應用和推廣。通過結合“互聯網+BIM”技術對《房屋建筑學》課程進行改革，創新人才培養模式，才能達到《房屋建筑學》課程的教學目標，提高相關專業學生的專業素質，促進建筑行業的現代化信息發展。

【參考文獻】

[1]張艷萍，陸志炳，王燕波《房屋建筑學》課程教學改革探索與實踐[J].價值工程，2016（16）：181-183.

[2]劉迪，張秀麗.BIM技術下的房屋建筑學課程改革[J].智能城市，2017（01）：173-173.

[3]趙永生.基于BIM平臺的房屋建筑學課程改革探討[J].自然科學版，2016（29）：83-85.

[4]張炳暉.BIM技術在建筑類專業課程教學中的應用研究[J].現代貿易工業，2019（16）：176-176.

[5]龔曉芳，朱江.基于“互聯網+”技術的房屋建筑學課程教學改革[J].西部素質教育，2019（10）：149-03.