《建筑構造與識圖》課程教學與BIM技術的結合

◎劉琳

BIM全稱“建筑信息模型”，BIM以三維數字技術為基礎建立建筑模型，通過數字信息仿真，模擬建筑物所具有的真實信息同時，BIM將規劃、設計、建造、營運等各個階段的數據資料，全部包含在一個三維模型之中。

BIM技術廣泛應用于全國各大城市，在BIM的萌芽時期，BIM的優點就在于可視化性質，該性質使建筑模型更加立體化和視覺化，得到了廣大業主的親睞，同時BIM技術結合點云技術實現了工程逆向建模，目前在各大院校設置BIM專業課程的基本微乎其微。國外早已經將BIM技術引入教學之中，具有豐富的教學改革經驗和詳細的BIM技術教學內容，課堂組織形式等都值得我們借鑒。Forest P將BIM技術應用在建筑專業課堂上教學，對比證實了BIM技術可以提高教學水平，這個寶貴的經驗值得我們借鑒。

BIM在中國的發展將會穩定快速，因此相信將BIM技術的一些特點應用在建筑構造課識圖課程中，可活躍課堂氣氛，而且提高了教學效果。

一、教學改革的必要性意義

授課班級學生為高中畢業生，自主學習能力較強，思維開闊，有一定的創新意識；對未來的工作任務、工作情景、企業管理有較強烈的認知愿望，如果課程設計合理，課堂組織有序，學習的積極性會很高。在同學身上也存在著一些不足，主要表現在工作效率不高，遇到工作困難不能積極主動想辦法解決，接受任務后沒有自己的工作方法，對老師的依賴性較強。

《建筑構造與識圖》這門課程是建筑工程專業和工程造價專業必修的一門專業基礎課程，主要講授知識體系為建筑相關構造知識概述、地基與基礎、墻體、樓地層、樓梯、門和窗、陽臺和雨篷、屋頂等建筑構造的作用、類型、組成、構造做法及設計要求，該課程的主要目標是讓學生掌握建筑構造的常見做法及設計要求、具備識讀和繪制建筑構造圖的能力，是從事施工員、預算員等職業崗位必備的基本知識和技能。課程特點知識點繁多，這樣造成學生記住知識點從而跟不上進度導致失去了興趣，教師教得苦，效果又不好。

二、教學方法改革

本課題就是在《建筑構造與識圖》課程的教學中引入BIM模型、及模型轉化的視頻等方式，在整個過程中，變抽象為具體，采用現代化信息手段—BIM建模技術，是教學中的一種新的嘗試，利用三維四維模型輔助教學，改變傳統文字、圖片的教學模式，將信息化手段和傳統的教學結合起來，該方式不僅可以更加直觀和生動進行演示，還減少了建筑信息量的丟失，使學生更加直觀地了解建筑的結構形體及內部組成。為傳統教學提供了重要補充，有利于提高教學時效性。同時也適應建筑信息化時代發展趨勢。

三、運用BIM建模在相關教學中的應用

1.三維模型效果圖。

圖1：建筑立面圖

圖2：結構效果圖

圖3：樓梯三維效果圖

圖4：屋頂構造效果圖

2.與教學的結合應用。根據建筑構造與識圖的教學內容，結合培養方案，完成建筑物的BIM建模。根據教學內容，選擇授課內容相對應的建筑構件，在理論教學的過程中實現教學內容的可視化。

在講解基礎、墻和柱、樓層和地層、樓梯、屋頂、門窗等建筑的基本構件時，可在BIM建筑模型中選擇改構件進行三維展示，展示的過程中講解構件構造做法，學生可以利用識讀模型和聽取講解認知該建筑構件。

以樓梯構件為例，學生通過對圖3的觀察，更好的理解樓梯的組成、梯段的組成、樓梯各部位凈空高度等構造要求。在樓梯設計中，更好的輔助學生理解樓梯各個構件之間的關系，從而快速理解設計的核心，并獨立完成樓梯設計。

在整個教學中，把現實中的實體工程通過仿真軟件的方式呈現出構造知識；以構件模型為載體構建體驗課堂。在模型應用中分析教學效果，找出不足之處進行修改。

四、成果總結

通過對本校工程造價專業、建筑工程技術專業的學生實施課程教學改革的過程中充分體會到了新的教學模式給學生帶來的改變，主要體現在以下方面：

1.BIM技術可視化特點具有很好的視覺效果，很好地培養了學生的感性認識，容易引起學生的好學心理。

2.BIM集成了大量的建筑工程信息，很容易理解建筑的構造形式。借助于BIM三維信息模型在課堂進行演示，讓學生有身臨其境的體會，看到建筑物的外在和埋設的構件，讓學生對建筑構件的記憶更加深刻。

（1）提升教學效果，增強學生對建筑認識和了解。

（2）促進教師的專業發展。

教師從課堂設計、構建教學資源、授課、教學反思這一系列的過程，是自我訓練提升的過程，首先深化專業知識，其次制作構件三維模型需要現代信息技術的支撐，教師在制作時也培養了信息化能力。

參加課程改革的班級的同學期末理論考試成績和以往相比及格率優秀率都有所提高。因此BIM建模在建筑構造與識圖課程教學應用中具有可行性。