結合BIM技術的房屋建筑學課程教改的探討

劉鴻銘 閆智賢 初 梅 李 想

(大連大學 建筑工程學院，遼寧 大連 116000)

房屋建筑學目前是高校土建類專業中的一門基礎課，課堂講授主要有民用建筑設計和建筑構造兩大部分。

1 目前房屋建筑學教學中存在的問題

在2019年的大學生創新創業項目中，我們對學生房屋建筑學課程學習中存在的問題以及對于BIM輔助課程教學的需求進行了調研。從中，我們總結出以下問題。

(1)教學方式傳統落后。目前高校房建課老師的授課方式通常以傳統板書或PPT進行授課。二維式的課堂內容，使學生對于復雜節點構造的原理了解甚少，無法達到教學目的。

(2)教學壓力大，教師指導力不從心。我國高校的班制大多是30～40人,只由一個房建教師授課。老師無法為每一位同學把關，課程設計中常出現的錯誤得不到及時的指正。

(3)學生缺乏自主積極性。在獨立的建筑設計中，許多同學對于三維空間的想象力和空間感知能力薄弱，且制圖內容與其本學科的專業課聯系不緊密，導致學生設計作業敷衍了事，更有甚者直接從網上找人代做。

(4)考核方式具有局限性。目前所采取的考核方式為閉卷考試。閉卷考試對于學生設計能力以及知識掌握的考察受考試時間的限制難以展開，不利于鍛煉實踐與動手能力[1]。

2 改進方案探索

2.1 傳統的改進方式

(1)增強PPT的趣味性。但在圖片或者實景案例等二維平面中體會，并沒有解決學生對三維空間理解薄弱的問題。(2)進行實地參觀。但課時短，且內容繁多，較難合理安排時間。(3)制作節點手工模型。但不可能做到各節點構造人手一個模型，制作成本過高，難以實現。

2.2 引入數字信息化建模技術

(1)通過計算機軟件建模。目前建筑中計算機建模軟件很多，例如sketchup，rhino，BIM等技術手段。其中，BIM技術因擁有模擬性，優化性，可出圖性等諸多優點，所以被大力推薦。(2)通過將傳統的教學與考核方式改為BIM輔助。引入BIM技術，由平面方案建立模型；BIM的聯動性也可節省精力和時間。

相較之下，我們認為將BIM技術引入課程體系為課程改革的最佳選擇。

3 BIM技術的介紹

3.1 BIM的簡介

BIM技術是來形容那些以三維圖形為主，物件導向，建筑學有關的電腦輔助設計的一種參數化的技術。可使項目中的各個單位工程間協同工作，提高生產效率，節約生產成本并縮短工期。

3.2 特性

它具有可視化，協調性，模擬性，優化性和可出圖性五大基本特點。常用的BIM建模軟件有Autodesk公司的revit，Bentley，ArchiCAD。其中Revit更適用于民用建筑。相較之下，將revit引入房屋建筑學的課程改革中更為合適和可行。

4 房屋建筑學課程引入BIM技術改革思考和探索

通過之前的調查，我們發現問題主要集中在前文提到的四個方面，針對這些問題我們結合BIM建模軟件Revit提出了以下幾種解決方案。

4.1 教學內容的改革

隨著建筑行業的大力發展，為提高教學效果，我們應對老舊的教學內容進行刪減，例如預制裝配式樓板的構造，磚混結構，木窗構造等。適當將現已被建筑行業廣泛應用的新技術，新構造，新版的規范，節能建筑的設計及構造加入到課程中。

在講解細部構造的時候，還可以引入具體工程實例講解，這樣不會只停留在構造原理的階段，不至于學生學了一學期，卻不知道如何應用，應用在哪。

4.2 Revit軟件的可視性

我們可以提供一些女兒墻與基礎等平時難以觀察到的節點模型。在授課的時候，可以打開一個revit建筑模型，找到女兒墻的位置并放大，再講解細部構造。這樣學生不僅能了解這些構造節點的位置分布，還能看見具體材料構造。同時，還可以運用軟件自帶的線框及真實等表達方式，使同學有更清晰的認知(見圖1)。

圖1 關于可視性的探索

4.3 Revit軟件的同步性

由于學生缺少繪圖經驗，平面圖，立面圖，剖面圖之間總是不對位，有矛盾，一旦需要改動就要每個圖都改動。而課程設計在完成之前要不斷地改進，這將會耗費大量的時間和精力。Revit是利用從平面生成模型的方式，生成立面剖面，四者之間相互聯動。在平面上更改的部分，相關參數自動應用到模型上，使繪圖效率和效果顯著提升，且在繪圖表達上也更為準確。例如在繪制樓梯時，我們只需要在Revit中輸入層高，樓梯踢面踏面尺寸等相關參數，就可以直接生成樓梯，不會存在作圖不規范的問題，從而達到更好的設計效果。

4.4 Revit軟件的展示性

當繪制完二維的平面圖后，模型也同步生成。使空間想象力不足的同學得到了鍛煉，原本無法想象的建筑設計通過三維模型立體展示出來，也讓同學對空間尺度，空間形體有了更具體的把握和推敲。

4.5 Revit軟件的互動性及信息共享

為了讓同學能夠更深刻理解細部節點構造，還可以通過布置作業或上機考試的方式，讓學生自己動手用Revit建模，遇到問題還能夠及時和老師交流，加強師生之間的有機互動。另外，不僅不同建筑模型數據可以共享，還可以與自己的專業領域共享。例如土木專業同學可以把自己的房屋建筑學課程設計配置結構，從而使這個建筑更加真實可行。同時也可以建立資源數據共享的平臺，學生的設計都可以上傳到這個平臺上，互相學習交流。

4.6 Revit軟件的互通性

這個特性體現在各專業間的軟件協調性，通過各個軟件功能的配合，最大限度的發揮revit軟件在房建設計作業上的應用。基于這些數據還可以延伸到房屋的日照分析，節能分析，使項目的可研究性大大提高，從而提高學生的積極性，培養更多的高素質技能型人才，實現校企無縫對接。

5 結 語

BIM技術從剛剛引入就得到了大力的推廣，但能掌握這門技術的人才卻供給不足。結合房屋建筑學的課程改革正是一個契機，且這門課程具有很強的應用性和實踐性，通過以上的改進方法將兩者有效結合尤為重要。同時結合各地對于人才的需要進行調整，為整個建筑行業提供優秀人才，推動建筑工業化和信息化發展。