王繼旭

摘 要：現(xiàn)階段，精益求精的中國(guó)工匠精神使“中國(guó)制造”正逐漸走向“中國(guó)創(chuàng)新”，國(guó)家層面的發(fā)展需要青少年的創(chuàng)新力。核心素養(yǎng)是構(gòu)建中國(guó)特色教育的理論基石，要求教師在理解學(xué)科結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用新穎的教學(xué)理念和教學(xué)方法，使學(xué)生能更有效地掌握知識(shí)。根據(jù)建筑業(yè)信息化發(fā)展趨勢(shì)，分析目前《建筑識(shí)圖》課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)。通過(guò)BIM三維教學(xué)識(shí)圖法、BIM三維建模繪圖法、BIM三維漫游感知法等教學(xué)方法及課程設(shè)計(jì)教學(xué)途徑，對(duì)《建筑識(shí)圖》課程教學(xué)進(jìn)行改革探討，提高教師教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生識(shí)圖能力提升。

關(guān)鍵詞：建筑識(shí)圖工匠精神核心素養(yǎng) BIM技術(shù)

重視學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已成為世界各地課程發(fā)展的基本指導(dǎo)思想，而核心素養(yǎng)落地的主戰(zhàn)場(chǎng)在課堂。如何讓核心素養(yǎng)走向課程，卻因?qū)诵乃仞B(yǎng)理解的不同而有不同的路徑。“新技能+教育”，應(yīng)該產(chǎn)生的是化學(xué)變化，更是產(chǎn)生新方法+新技術(shù)。隨著社會(huì)信息化的發(fā)展，獲取、處理和利用信息的能力已成為人類生存的基本能力，知識(shí)的獲得可以通過(guò)學(xué)校以及信息化等多種途徑。在這種情況下，學(xué)校須重新審視新時(shí)代下的技術(shù)、教師須重新界定自己的作用，進(jìn)一步豐富與拓展其內(nèi)涵，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念與教學(xué)行為。

《建筑識(shí)圖》課程是中職建筑類專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，意在培養(yǎng)學(xué)生能掌握建筑施工圖識(shí)讀的基本方法，讓學(xué)生注重理論與實(shí)踐的結(jié)合。在傳統(tǒng)建筑地圖教學(xué)過(guò)程中，多采用二維制圖教學(xué)。更因?yàn)檎n程內(nèi)容比較枯燥，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)缺乏興趣，地圖閱讀能力也沒(méi)有顯著提高。為了提高學(xué)生的制圖能力，有必要突破傳統(tǒng)的教學(xué)方法，嘗試在核心素養(yǎng)視野下將BIM技術(shù)引入傳統(tǒng)的《建筑識(shí)圖》課程中，通過(guò)BIM動(dòng)畫(huà)演示，直接將建筑模型融入教學(xué)過(guò)程，對(duì)內(nèi)容實(shí)際化，從而形成理論實(shí)踐一體的多元化課堂。核心素養(yǎng)視野下讓學(xué)生用BIM技術(shù)在《建筑識(shí)圖》輔助教學(xué)可以提高學(xué)生對(duì)建筑施工圖紙的識(shí)讀能力，學(xué)生通過(guò)教、學(xué)、看、做相互結(jié)合，對(duì)建筑工程施工圖紙有更深一步的認(rèn)識(shí)，解決教師在平面圖教學(xué)中遇到的瓶頸問(wèn)題。

一、《建筑識(shí)圖》課程傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題

《建筑識(shí)圖》課程教學(xué)分為課堂理論教學(xué)和課后實(shí)訓(xùn)教學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié)，理論教學(xué)環(huán)節(jié)主要內(nèi)容有三視圖、軸測(cè)圖、建筑施工圖等構(gòu)配件等部分的基礎(chǔ)教學(xué);實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)主要是對(duì)建筑平面圖、建筑立面圖、建筑剖面圖、建筑節(jié)點(diǎn)詳圖構(gòu)配件識(shí)讀等內(nèi)容。[1]

1.理論教學(xué)環(huán)節(jié)方面

《建筑識(shí)圖》這門課程知識(shí)點(diǎn)較多，課程教學(xué)時(shí)間有限。學(xué)生要在一個(gè)學(xué)期之內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，時(shí)間緊張。另外，中職學(xué)生自學(xué)能力差，課前基本不預(yù)習(xí)，上課容易開(kāi)小差，再加上書(shū)本的知識(shí)枯燥乏味，教師在上課過(guò)程中無(wú)法做到面面俱到，更難以保證所有學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

《建筑識(shí)圖》課程所使用的圖紙都是二維圖紙，學(xué)生在識(shí)讀圖紙過(guò)程中二維與三維之間形象轉(zhuǎn)換存在困難，學(xué)生難以理解這些二維圖紙的由來(lái)。建筑是個(gè)空間物體，如果只憑圖片或者只有文字讓學(xué)生憑空想象建筑模型的組成形式或者某些節(jié)點(diǎn)部位的圖紙是比較困難的。建筑制圖本身是一門比較容易讓學(xué)生學(xué)習(xí)的課程，但由于缺乏想象力，教室枯燥、枯燥、難學(xué)、枯燥。最后，它對(duì)學(xué)習(xí)失去了興趣，導(dǎo)致以后的課程出現(xiàn)困難。

《建筑識(shí)圖》教學(xué)中，如果老師不能全面地理解知識(shí)，而讓學(xué)生單獨(dú)理解知識(shí)的一部分，而不考慮對(duì)整個(gè)建筑的影響，那是不現(xiàn)實(shí)的。在上課時(shí)按照課本中章節(jié)教學(xué)，而每個(gè)章節(jié)之間的知識(shí)點(diǎn)之間聯(lián)系不緊密，學(xué)生很難把各個(gè)部分聯(lián)系起來(lái)，也不可能形成整體的、系統(tǒng)的理解，而學(xué)生的思維對(duì)知識(shí)點(diǎn)是非?？斩吹?，更是乏味的。

2.實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)方面

《建筑識(shí)圖》的實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)主要是對(duì)建筑平面圖、建筑立面圖、建筑剖面圖、建筑節(jié)點(diǎn)詳圖構(gòu)配件識(shí)讀等內(nèi)容，能夠準(zhǔn)確地識(shí)讀建筑施工圖首先要讓學(xué)生了解施工圖是如何形成的，這一過(guò)程需要學(xué)生具有一定的空間想象，例如建筑剖面圖的形成，它是假想用一個(gè)或者多個(gè)與外墻軸線垂直的鉛錘剖切平面將房屋剖開(kāi)，移去靠近觀察者的部位，對(duì)剩余部分所作的正投影圖。為了準(zhǔn)確地閱讀配置文件，必須結(jié)合方案，并有一定的空間思維。這對(duì)現(xiàn)在的中學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)困難。[2]

隨著建筑行業(yè)信息化的不斷發(fā)展，不同的新技術(shù)、新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，各種不同的建筑軟件紛紛進(jìn)入各中職實(shí)訓(xùn)室。然而，目前建筑企業(yè)行業(yè)信息化主流建模軟件是BIM，目的是讓學(xué)校所培養(yǎng)的畢業(yè)生能與建筑行業(yè)信息化發(fā)展相與時(shí)俱進(jìn)。[3]

二、BIM技術(shù)在建筑專業(yè)教學(xué)應(yīng)用現(xiàn)狀

BIM（Building Information Modeling）即建筑信息模型，具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性五個(gè)特點(diǎn)。BIM技術(shù)已經(jīng)得到了全世界的廣泛認(rèn)可。它可以快速實(shí)現(xiàn)建筑信息的集成，從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)到建筑生命周期的結(jié)束。各種信息總是集成在一個(gè)三維模型信息數(shù)據(jù)庫(kù)中。設(shè)計(jì)和施工人員可以在基礎(chǔ)之上協(xié)同工作，提高工作效率，節(jié)約資源，降低成本，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。被譽(yù)為自互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)革命和制造業(yè)信息技術(shù)革命之后的第三次全球信息技術(shù)革命。目前BIM在國(guó)際上的發(fā)展十分迅猛，因此需要盡快將BIM引進(jìn)課堂。[4]

曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)的CAD技術(shù)實(shí)現(xiàn)了工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域的第一次信息革命，但它只是讓設(shè)計(jì)師們甩掉了手中的圖板，從傳統(tǒng)手工繪圖轉(zhuǎn)向了計(jì)算機(jī)輔助制圖。BIM是一種技術(shù)、一種方法、一種過(guò)程，它不僅可以在設(shè)計(jì)中應(yīng)用，還可應(yīng)用于各種建設(shè)工程項(xiàng)目的全壽命周期中;BIM的核心是數(shù)據(jù)信息與模型的互通，建立高效聯(lián)系，通過(guò)模型可以對(duì)施工進(jìn)度、材料費(fèi)用及各項(xiàng)成本進(jìn)行規(guī)劃及作出修改的可行性分析等。信息的范圍則可依據(jù)模型進(jìn)行擴(kuò)展，目前已經(jīng)探索成熟的有5D。由于BIM的數(shù)據(jù)庫(kù)是動(dòng)態(tài)變化的，在應(yīng)用過(guò)程中不斷在豐富、更新和充實(shí)。BIM技術(shù)也廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)外，并且受到一致好評(píng)。

BIM在國(guó)外的應(yīng)用：

德國(guó)慕尼黑的寶馬世界（BMW Welt）、梅賽德斯-奔馳博物館（Mercedes-Benz Museum），以及位于斯圖加特的保時(shí)捷博物館等許多世界知名建筑也是運(yùn)用此技術(shù)完成。

BIM在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用：

1.著名的上海中心，業(yè)主要求必須使用BIM進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工等各過(guò)程;

2.奧運(yùn)“水立方”的建設(shè)均采用BIM技術(shù);

3.上海世博會(huì)場(chǎng)館中，由于其設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，很多場(chǎng)館都采用了BIM技術(shù)，例如德國(guó)的“和諧城市”館，芬蘭的“冰壺”館等;

4.中建國(guó)際、現(xiàn)代集團(tuán)、華通設(shè)計(jì)、中國(guó)建筑院等單位在一些項(xiàng)目中已經(jīng)成功運(yùn)用BIM，且均將BIM作為重要發(fā)展方向;

5.奧運(yùn)村空間規(guī)劃及物資管理信息系統(tǒng);

6.南水北調(diào)工程;

7.香港地鐵項(xiàng)目。

三、BIM在教學(xué)過(guò)程的技術(shù)輔助優(yōu)勢(shì)

BIM技術(shù)是教師的好助手。通過(guò)研究學(xué)生，他們可以快速建立建筑模型，形成空間思維。而《建筑識(shí)圖》中的三視圖正是學(xué)生需要利用空間思維能力才能完成的。在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師只能借助于實(shí)體模型進(jìn)行教學(xué)，這樣做雖比書(shū)本教學(xué)效果要好，但投入的費(fèi)用比較高，而實(shí)體模型的種類是有限制的，這對(duì)相關(guān)內(nèi)容教學(xué)是有局限性的。

BIM軟件在教師課堂教學(xué)中進(jìn)行技術(shù)輔助，通過(guò)建模功能建立課堂教學(xué)中所需的各種模型，學(xué)生可經(jīng)過(guò)不同的視角對(duì)模型靈活快捷的操作，運(yùn)用快捷命令，更改和編輯模型，學(xué)生更容易地理解了形體三視圖的作圖原理。學(xué)生在學(xué)會(huì)使用軟件后，當(dāng)教師在講到較復(fù)雜形體的三視圖作圖時(shí)，也可讓學(xué)生自己在電腦上用BIM軟件建模，通過(guò)同學(xué)之間的相互探討，在教師的引導(dǎo)下，驗(yàn)證學(xué)生思維的正確性。在BIM的輔助教導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)自己運(yùn)用BIM軟件，能最大化地讓參與到教學(xué)中，既促進(jìn)了教學(xué)過(guò)程中的師生互動(dòng)，提高了學(xué)生上課的積極性，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。

BIM技術(shù)是學(xué)生的好幫手。通過(guò)構(gòu)建三維信息模型，對(duì)建筑模型的內(nèi)外空間可視化，讓學(xué)生身臨其中。在課本教材中，學(xué)生看到的施工圖只是二維效果，與真實(shí)工地情況有很大差距，雖然圖紙采用不同的線條圖例等繪制來(lái)表達(dá)各個(gè)構(gòu)件的信息，但是真正的構(gòu)造形式還需要看學(xué)生的空間想象。BIM技術(shù)透過(guò)三維模型，展示各個(gè)部位在三維模型中所處的空間位置，使學(xué)生對(duì)房屋建立起整體性的概念。之后教師可以將三維狀態(tài)下的建筑模型與二維狀態(tài)下的平面圖進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)對(duì)比，學(xué)生了解了房屋的構(gòu)造概念及其高度等相關(guān)尺寸信息后，更易于掌握建筑平面圖的表達(dá)，能正確的識(shí)讀建筑施工圖，利用同樣的方法，可以識(shí)讀門窗、柱子、墻等建筑施工圖中的其他內(nèi)容。

BIM技術(shù)應(yīng)用到《建筑識(shí)圖》課程中，大大地減輕了教師的工作量，并能體現(xiàn)到良好的教學(xué)效果。例如《建筑識(shí)圖》中的建筑構(gòu)件節(jié)點(diǎn)教學(xué)瑣碎復(fù)雜，數(shù)量多且難，如樓梯節(jié)點(diǎn)詳圖，樓梯形式多種多樣，有懸挑樓梯、直行樓梯、雙跑樓梯、旋轉(zhuǎn)樓梯等等形式的不同，剖面圖就不同，這對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是個(gè)極大的難點(diǎn)，而B(niǎo)IM能模擬平時(shí)不能夠在真實(shí)世界中進(jìn)行操作的事物。利用BIM技術(shù)的可視化可以對(duì)不同的樓梯形式進(jìn)行比較，把建筑識(shí)圖的難點(diǎn)（樓梯）也變得直觀易懂了。又如建筑平面圖的識(shí)讀中，被剖切到的墻、柱斷面輪廓線用粗實(shí)線繪制，沒(méi)有剖切到的可見(jiàn)輪廓線（如臺(tái)階、梯段、窗臺(tái)等）用中粗實(shí)線繪制，窗框線用細(xì)實(shí)線繪制。不管老師怎么費(fèi)勁講，很多同學(xué)就是看不懂這個(gè)圖，而B(niǎo)IM技術(shù)使學(xué)生對(duì)建筑物的構(gòu)造及其平面信息表達(dá)將更清晰。學(xué)生利用BIM技術(shù)的可視化和模擬性，這個(gè)問(wèn)題就迎刃而解了。

BIM提供的可視化思路，是直接展示一種三維的立體實(shí)物圖形，這是通過(guò)構(gòu)件的信息化自動(dòng)生成的，并且相同構(gòu)件之間又具有互動(dòng)性和反饋性，學(xué)生像搭積木似的結(jié)合專業(yè)將建筑一層一層地建成三維模型，整個(gè)模型都是學(xué)生自己構(gòu)件起來(lái)的，印象更加深刻，也有效地避免了傳統(tǒng)二維平面圖表達(dá)不充分的弊端。學(xué)生通過(guò)不斷地完善空間模型，有助于學(xué)生對(duì)建筑專業(yè)知識(shí)的認(rèn)知提升到新的

高度。

BIM的直觀性很強(qiáng)，BIM技術(shù)形成的圖紙它也不同于其他軟件設(shè)計(jì)的效果圖，其他軟件只能展示出其中某一方位或某一部位，而B(niǎo)IM卻可以全方面展示任一種或任一個(gè)構(gòu)件甚至任意方位、部位，學(xué)生能從圖中迅速讀出構(gòu)件的基礎(chǔ)信息。在建模的過(guò)程中，學(xué)生利用BIM技術(shù)可以容易地看懂構(gòu)件的各種相關(guān)數(shù)據(jù)。

BIM還提供虛擬漫游展示，仿佛直接帶著VR身臨其中，眼睛直接看到各種建筑構(gòu)件，這使學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解會(huì)更加深刻，同時(shí)增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，更提升了識(shí)讀建筑施工圖的能力。使課堂更生動(dòng)有趣味，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并能取得良好的學(xué)習(xí)效果。讓學(xué)生對(duì)建筑構(gòu)BIM的可視化加深對(duì)建筑物的了解，提高學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)提高閱讀建筑圖的能力。

四、教學(xué)效果

學(xué)校每年均組織學(xué)生參加杭州市中職學(xué)?！督ㄖR(shí)圖》統(tǒng)考、會(huì)考，在教學(xué)過(guò)程中借助BIM的技術(shù)輔助下已取得不錯(cuò)成績(jī)。

《建筑識(shí)圖》課程是后續(xù)學(xué)生進(jìn)入高校學(xué)習(xí)其他專業(yè)核心課程得以順利學(xué)習(xí)的保障。BIM技術(shù)融入《建筑識(shí)圖》課程教學(xué)中是非常有必要的，也為學(xué)生后續(xù)步入社會(huì)提供良好的平臺(tái)。

進(jìn)行BIM技術(shù)教學(xué)后，對(duì)我校其中某個(gè)建筑班做了調(diào)查，不少學(xué)生覺(jué)得BIM技術(shù)提高了學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)自己的識(shí)圖技能不斷提升，更提升了自己對(duì)建筑專業(yè)濃厚的興趣。

結(jié)語(yǔ)

BIM技術(shù)在中國(guó)建筑市場(chǎng)內(nèi)需要盡快發(fā)展，因此BIM技術(shù)也一定要和教學(xué)緊密結(jié)合。我校是一所中等專業(yè)學(xué)校，建筑專業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯，建筑專業(yè)生源相對(duì)占優(yōu)勢(shì)。而《建筑識(shí)圖》課程是土建類專業(yè)課程的基礎(chǔ)，重在培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)圖能力。文章在《建筑識(shí)圖》課程教學(xué)中引入了BIM技術(shù)，因此BIM技術(shù)在建筑識(shí)圖課程教學(xué)中的實(shí)施方式，是緊緊追隨了技術(shù)革新的步伐，讓學(xué)生接觸新技術(shù)的第一步，BIM技術(shù)作為良好的教學(xué)工具更加改善了陳舊的教學(xué)方式。

參考文獻(xiàn)

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