畫法幾何與工程制圖課程作為高校土木工程、機械工程、工程管理類專業(yè)基礎(chǔ)課,為后續(xù)的專業(yè)課的識圖繪圖起著重要作用。而BIM技術(shù)的發(fā)展,席卷中國各個行業(yè),引領(lǐng)三維可視、數(shù)據(jù)可視潮流。在土木工程、機械工程等工科專業(yè)中,也不例外。目前BIM技術(shù)在項目決策階段、建設(shè)階段以及后期運營維護階段等方面都有非常明顯的優(yōu)勢。
一、畫法幾何與工程制圖課程的作用與BIM技術(shù)概況分析
畫法幾何與工程制圖課程作為高校土木工程、機械工程、工程管理類專業(yè)基礎(chǔ)課,為后續(xù)的專業(yè)課的識圖繪圖起著重要作用。畫法幾何與工程制圖課程通過對構(gòu)件的立體、投影圖等分析,鍛煉學(xué)生的空間思維能力,通過不同角度認知工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件。畫法幾何與工程制圖課程也為之后的專業(yè)課,例如工程計量計價、建筑工程、橋梁工程等等課程提供最全面的識圖繪圖過程,為結(jié)構(gòu)計算與計價分析提供有力的保障。因此,畫法幾何與工程制圖課程的授課過程與學(xué)生的學(xué)習效果,對于大學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的構(gòu)建與提升,舉足輕重。
BIM技術(shù)的發(fā)展,席卷中國各個行業(yè),引領(lǐng)三維可視、數(shù)據(jù)可視潮流。在土木工程、機械工程等工科專業(yè)中,也不例外。目前BIM技術(shù)在項目決策階段、建設(shè)階段以及后期運營維護階段等方面都有非常明顯的優(yōu)勢。BIM即Building Information Modeling,是以項目的固有數(shù)據(jù)、功能數(shù)據(jù)等作為基礎(chǔ)進行建模,通過建模分析、渲染漫步等功能將建筑物的整體屬性三維展現(xiàn)出來。。
二、課程結(jié)構(gòu)與BIM技術(shù)應(yīng)用探討分析
畫法幾何與工程制圖課程主要內(nèi)容包括投影圖、軸測圖、工程構(gòu)件、工程圖認知等四大部分,每一部分都可以跟BIM技術(shù)無縫對接,現(xiàn)做簡要分析。
1.投影圖部分主要包含:點、線投影,面的投影。點、線的投影主要是在三個主投影面上,空間位置確定情況下,投影面中位置關(guān)系分析,一般情況下學(xué)生在學(xué)習這部分知識時候會覺得特別抽象,對空間想象能力要求很高。而BIM技術(shù)在建模分析過程中,可以很好的詮釋空間投影之間的相對關(guān)系,比如點是否在線上進行理論知識講解時,如果空間圖形有的基礎(chǔ)上,學(xué)生會很快判斷出相關(guān)結(jié)論,如果單憑投影圖去判斷分析,整個過程抽象化現(xiàn)象嚴重,學(xué)生的學(xué)習效果就容易大打折扣,也很容易對結(jié)論判斷錯誤,而無法正確理解空間上的位置對應(yīng)。輔助以BIM技術(shù)以后,首先三維圖會非常清晰可見,在建模時,以三維圖先行,附以三個面的投影分析,在投影與三維之間可以自由切換??梢暬膬?yōu)勢就得到了很好的體現(xiàn)。BIM技術(shù)介入空間位置判定的建模過程以后,整個過程清晰自然,對于授課效果的提升,也是不言而喻的。
2.軸測圖主要包括:軸測圖的繪制以及角度投影分析。理論講解與BIM輔助建模過程的無縫連接,使得課程渾然一體,理實一體化得到了很好的體現(xiàn)。例如,軸測圖在繪制時,某一個面上存在其它圖形時,那么對于角度、圖形形狀等都會發(fā)生一些改變而不會是原來圖形的樣子,在進行理論分析時,此部分知識也是比較枯燥,不易理解,而輔助BIM體量工具后,在某一個面上可以使用點元工作面,圖形的繪制直截了當,通過融合、拉伸等操作可以非常直觀分析整體與局部細節(jié)的繪制過程。
3.工程構(gòu)件主要是包括樓板、梁、柱等,此部分重在工程識圖,包括建筑構(gòu)造分析、布筋分析等,對于構(gòu)造分析,BIM技術(shù)可以輕松的將工程構(gòu)件的構(gòu)造直觀的 反映出來,不僅從功能到使用的過程三維化,而且對于鋼筋布置也能做到面面俱到,從分布筋到受力筋等,均可以通過設(shè)定達到工程要求,學(xué)生對于設(shè)定過程的分析,便可以很好的理解理論知識。
4.對于工程圖認知問題,目前不同專業(yè)上,識圖也不一致。比如道路橋梁等依然采用傳統(tǒng)圖紙,平立剖斷面布筋等較直觀,而建筑工程行業(yè)目前采用平法識圖方式進行施工,因此對于圖紙的認知與出圖保存就很關(guān)鍵,而BIM技術(shù)對于出圖的方式可以與CAD可以相互轉(zhuǎn)化,對于工程圖的認知沒有任何影響,而且BIM在三維方面遠遠超過CAD軟件輔助教學(xué),因此較之CAD,BIM更有優(yōu)勢。
三、BIM技術(shù)在畫法幾何與工程制圖課程應(yīng)用探討小結(jié)
BIM技術(shù)的發(fā)展,勢必會帶來各行各業(yè)的革新。在大背景下,我們應(yīng)該對BIM技術(shù)這一強大的行業(yè)先進技術(shù)深刻理解,不僅能夠在各行業(yè)中體現(xiàn)BIM技術(shù)的價值,也能夠讓BIM技術(shù)為走進高校,走進學(xué)生,最終通過學(xué)生的學(xué)習認知,反饋到行業(yè)與社會中去。BIM技術(shù)輔助教學(xué),不僅對課程體系的轉(zhuǎn)型是一次強有力的沖擊,也對學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)提升、就業(yè)質(zhì)量提升都有不可替代的效果。對于畫法幾何與工程制圖這門課程,從各個知識板塊分析,到投影、周測、立體圖,以及工程認知識圖等都可以穿插BIM技術(shù)教學(xué),BIM技術(shù)在畫法幾何與工程制圖中的輔助教學(xué),使得學(xué)生從理性到感性認知空間,提升空間想象能力,讓學(xué)生對于課程的學(xué)習有更充足的成就感體驗。
綜上,畫法幾何與工程制圖課程在教學(xué)組織安排時,可使得理論與BIM上機學(xué)習穿插串聯(lián)。理論教學(xué)先讓學(xué)生對于畫法幾何有一個概念理解和理性分析;穿插BIM上機教學(xué),讓學(xué)生對于理論知識的空間對應(yīng)與工程應(yīng)用都有一個很好的感官認知,強化并鞏固理論分析內(nèi)容,并最終為整個大學(xué)四年的課程體系的學(xué)習,打下堅實的基礎(chǔ)。
(作者單位:西南交通大學(xué)希望學(xué)院建筑與土木工程系)