BIM技術在《建筑構造與識圖》課程教學中的應用研究

銀清華

（湖南交通職業技術學院湖南長沙，湖南長沙 410004）

BuildingInformationModeling 是BIM 的英文全稱，就是建筑信息模型的意思，這個模型是三維立體的，這種模型技術已經在建筑行業熟練地運用，所以在高職建筑構造與識圖的教學中，也可以將BIM 技術滲透進來，讓學生們在學習建筑構造過程中能夠有一個更加立體的視覺感受。BIM 技術是一種三維模型技術，能夠讓人們立體的觀察到每一個建筑結構的細節和特點，從而為教師提供了一個非常有效的教學方法。在高校土建類的專業課程的設置中，建筑識圖課程是非常基礎的課程。課程的教學目的就是要培養學生投影制圖的基本能力。只有具備正確的識圖能力，才能夠做到理論與實踐相結合。

1 建筑構造與識圖在教學中遇到的問題

在過去的教學課程中，傳統的建筑識圖教學一般依托于二維圖紙。課程的內容相對枯燥，導致學生沒有產生相對濃厚的學習興趣，最終無法做到識圖能力的顯著提升。在信息化發展的時代，教師們在建筑構造與識圖的教學中會更多地借助到多媒體技術，土建類用到的多媒體教學模型一般都是用三面的投影圖和三維的立體建筑模型圖片，而這類的技能一般需要請專門的人去制作和申請上等的視頻課程，開銷比較大，目前基本都是教師在網上下載一些平面圖片進行教學，這些平面的建筑結構圖展示不了建筑中的樓梯、 節點等內部信息和結構，此外，教材的內容注重對學生在建筑結構的投影部分相貫線和截交線等能力的培養，而在大多數的學校因為資金的缺乏而沒有引入和制作三維立體的模型，導致學生對建筑結構的理解不夠全面和深入。同時有的學校偏離市區，缺乏到施工場地現場學習的條件，所以使學生對理論知識的了解不夠透徹。

實踐是檢驗真理的唯一標準，如果想要學好建筑構造與識圖這一學科，就要將實訓作為教學內容的重中之重，增加建筑實訓教學的實訓課時。但是現在大多數的高職學校將外出的實訓課改為了校內實訓，為校內的理論作業，通過完成作業的教學方式，讓學生基本的走完一遍流程，就算是完成了課外的實訓課程。如教師和學校會讓學生們畫一些關于民用建筑的圖紙，根據每一位學生畫的圖紙進行相應的提問，學生如果全都回答正確，那么教師就認為學生們已經完全地掌握了民用建筑的基本理論知識。

2 BIM 技術在《建筑構造與識圖》課程教學中的應用

2.1 打破傳統的教學理念，引進BIM 技術

《建筑識圖與構造》課程教學內容主要呈現出了抽象性的特點，這門課程的學習需要學生充分發揮自身的想象能力。對學生立體構造能力的要求很高，所以課程的整體學習難度是很大的。目前為止，針對這一課程的教學方法的研究來看，最有效的方法就是由老師帶領學生進入施工的現場。在施工現場就地取材，做到現場講學。但是，結合我國現有的教育體制，這種做法在實際生活中是行不通的。所以，BIM 技術的應用解決了這一教學難題。教師通過使用BIM 技術，能夠加強學生對建筑構造節點的認識，從本質上對學生的識圖能力進行優化。通過BIM 技術，學生能夠更好地完成建筑節點的測繪，并進行有效的錯誤更正。在傳統的建筑構造與識圖的教學中，教師們大多依靠多媒體展示的二維圖片來進行教學，這樣的教學表達方式有很多的弊端，所以教師們要轉換教學理念，從識圖教學轉變為三維立體的空間教學，引入BIM 三維立體模型技術，將建筑和教學有效地結合起來。比如，教師可以根據學校現成的建筑，如教學樓、宿舍樓、實驗樓等等，選擇一棟典型的學校的建筑，找出當年的建筑圖紙，根據圖紙制作出相應的三維立體模型，建立BIM 模型之后，根據教材的理論知識，將模型有效地利用起來，從而達到輔助教學的效果，提高學生的理解能力。同時還可以利用BIM 三維立體模型技術培養學生們的立體思維能力，在他們的腦海中形成一個整體的建筑結構的概念。

2.2 優化教學結構，三維為主，二維為輔

目前大多數學校的建筑結構與識圖教學模式都是以理論知識為主，然后借助多媒體技術展示二維平面圖教學為輔。但是隨著BIM 技術的熟練應運，教師和學校可以將三視表達建筑結構作為主要的教學方式，然后再利用計算機的繪圖功能加以輔助，讓二者共同來論證和解釋相應的建筑結構的理論知識。同時，也不能將二維與三維分割開來，從二維平面教學入手，引入三維的立體概念，由圖片表達的教學模式慢慢地過渡為三維形體的教學。例如，某學院關于《建筑構造與識圖》的教學內容的調整（見表1），通過這個學院對教學內容的調整，我們能清楚地看出這個學校將BIM 技術有效地運用于教學當中，從而培養學生立體的建筑思維能力。

表1 關于該院對《建筑構造與識圖》一課教學內容的調整

2.3 對典型的建筑構件進行識讀

俗話說得好：“讀萬卷書不如行萬里路。”在《建筑構造與識圖》的學習教學中更是如此，所以教師們要注重實踐的力量。首先，教師們可以利用BIM 三維立體模型來解讀建筑中的各個基礎構建，如樓梯、墻體、柱子等，通過對每一種結構的教學，可以讓學生們初步地認識到建筑物中各個建筑構件的結構和細節。隨后教師們可以組織學生們去教學樓中進行實地的觀察，讓學生們對樓梯進行詳細的觀察，對樓梯中臺階的寬度和高度、 扶手和欄桿所使用的建筑材料進行準確的判斷。

2.4 BIM 細化構造節點，增強教學現場感

BIM 技術可以有效地構建完整的三維建筑模型。能夠達到全面、清晰的構造需求，從而呈現出整個建筑的構造節點。建筑的基礎墻體、墻頂以及建筑的屋頂、門窗與勾縫等，各個節點都能夠顧及。BIM 技術呈現方式是多種多樣的，能夠滿足建筑施工的順序要求，也可以根據教學的重點進行構件的呈現。教師通過采用BIM 技術，利用模型進行輔助教學。學生可以結合模型對建筑的骨架進行觀察，對建筑的各個節點構造、用材與功能特點達到清晰的了解。這樣的技術教學能夠幫助學生更準確地了解各個構造節點，教學內容的呈現更加具體，教學的難度也會降低，學生的學習現場感更高，對《建筑識圖與構造》課程的學習興趣更加濃厚。

2.5 BIM 技術識別建筑施工圖，豐富學生體驗

學生在進行施工圖的學習過程中本質上就是對自身想象力的培養和提升。BIM 技術就是把圖紙從平面的二維轉變為了立體的三維構造。建筑圖紙呈現方式更加立，學生對于建筑布局、造型以及尺寸的了解更加清晰明確。學生對于建筑構造節點詳圖的識讀學習，包括了建筑節點的形狀、 詳細尺寸以及用材與施工的方法。通過BIM 技術的使用，學生的學習能夠擺脫想象力的制約，不會再出現圖紙識別的片面性，有助于學習效率的提升。在《建筑構造與識圖》 課程中全面采用BIM 技術，能夠改變教學中的現狀，讓學生的學習能夠用更好的有立體性的模型，掌握的知識能夠更好地實踐在理論中。BIM 技術憑借三維模型，能夠實現二維平面的表達，同時也體現了立體化三維的表達方式。這樣的技術靈活性，能夠幫助教師在教學中對二維與三維進行靈活的切換，把圖紙與建筑實體相互結合形成對照關系。

2.6 利用BIM 技術找缺點錯誤，強化學生認知能力

在進行教學過程中，可以通過BIM 技術的使用，查找教學中存在的缺點與錯誤。對于BIM 模型中現有的問題進行節點的個別化。這樣就可以在后期的學習過程中，查詢出有問題的節點，及時修正存在的錯誤。通過對學生知識掌握程度的了解，對學生的認知能力進行強化，奠定了學生運用知識解決建筑實踐問題的基礎。

3 結語

BIM 技術逐漸在我國建筑行業顯露頭角，也逐漸地走進建筑教育領域中。BIM 技術在《建筑構造與識圖》課程教學中遇到的問題主要有兩個方面，主要包括在理論課堂教學方面遇到的問題和在課外實訓教學中遇到的問題，針對這兩個問題提出和實施相應的解決辦法。在教學中打破傳統的教學理念，引進BIM 技術，優化教學結構，三維為主，二維為輔，教師還可以借助典型的建筑構件進行教學。BIM 技術在《建筑識圖與構造》課程教學中應用成功與否的關鍵在于BIM 技術能否與課程進行有機的結合。一方面，教師要加深對該課程屬性的了解，精準把握教學中的重點與難點。另一方面，老師應該進一步熟悉BIM 技術在課程教學中的應用優勢，加深BIM 技術與課程的融合程度，提升《建筑識圖與構造》課程的教學有效性。