聶 瑞

(陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西西安 710300)

在土木工程專業(yè)中，房屋建筑學(xué)課程作為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，占據(jù)著舉足輕重的地位，而在科學(xué)技術(shù)的強(qiáng)大推動(dòng)下，極大地彰顯出BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，已經(jīng)對(duì)房屋建筑學(xué)課程教學(xué)產(chǎn)生了極大的影響，深受房屋建筑學(xué)專業(yè)師生的高度重視和關(guān)注。在房屋建筑學(xué)課程教學(xué)過程中，加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以將學(xué)生的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行鞏固化，不斷提高學(xué)生的實(shí)踐操作技能，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的高度統(tǒng)一和一致，最大程度地滿足學(xué)以致用的教學(xué)需求，實(shí)現(xiàn)高校房屋建筑學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)，為社會(huì)和企業(yè)輸送一大批源源不斷的高質(zhì)量人才，賦予房屋建筑工程企業(yè)強(qiáng)大的生命力。

一、BIM技術(shù)在房屋建筑學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

對(duì)于BIM技術(shù)來說，屬于重要的技術(shù)方法，在教學(xué)、展示以及模擬等方面發(fā)揮著顯著優(yōu)勢(shì)，主要借助三維數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用，在整理和優(yōu)化房屋建筑學(xué)相關(guān)內(nèi)容以后，加強(qiáng)綜合教學(xué)數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建，確保學(xué)生對(duì)建筑的設(shè)計(jì)原理和構(gòu)造方法等進(jìn)行充分了解，為學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升創(chuàng)造有利條件，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的高效利用和配置，并將學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)興趣提升上來。

(一)有利于促進(jìn)教學(xué)多方面發(fā)展

在房屋建筑學(xué)教學(xué)過程中，加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)比較顯著，而且對(duì)于多方面綜合發(fā)展也具有極大的促進(jìn)作用。比如在學(xué)生課后學(xué)習(xí)方面和學(xué)生技能競(jìng)賽能力提升方面等。借助開展課程教學(xué)，可以不斷提高學(xué)生的綜合能力，而且更好地助益于其他教學(xué)工作的開展。

(二)有利于與學(xué)生的學(xué)習(xí)需求相符合

現(xiàn)階段，加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用，是滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求的重要舉措。對(duì)于BIM技術(shù)來說，其特點(diǎn)主要包括：首先，三維化功能，可以將建筑自身展示出來，并虛擬化展示出建筑的設(shè)計(jì)原理和構(gòu)造方法等，確保學(xué)生可以進(jìn)行宏觀式的學(xué)習(xí)，彌補(bǔ)知識(shí)的薄弱點(diǎn)和空白點(diǎn)。同時(shí)，借助三維化教學(xué)的開展，對(duì)于學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)也具有極大的指導(dǎo)性作用。其次，一體化功能。BIM教學(xué)資源，可以將建筑、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備專業(yè)的信息整合在一起[1]。并將施工模擬和施工工藝等信息集成起來，突破傳統(tǒng)二維圖紙教學(xué)模式中存在的缺陷，借助多維度方式，促進(jìn)綜合型教學(xué)的順利進(jìn)行，確保教學(xué)效率的穩(wěn)步提升。最后，案例擴(kuò)充功能。BIM教學(xué)資源，其擴(kuò)充性特點(diǎn)比較顯著，教師和學(xué)生均可以結(jié)合自身需求，以此來進(jìn)行案例擴(kuò)充，不斷提高教學(xué)內(nèi)容表的充實(shí)性和豐富性，避免傳統(tǒng)教學(xué)中內(nèi)容重復(fù)講解現(xiàn)象的出現(xiàn)。

二、BIM技術(shù)在房屋建筑學(xué)課程教學(xué)應(yīng)用中存在的問題

(一)學(xué)生的主觀能動(dòng)性嚴(yán)重缺失

在房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)過程中，雖然將以往制圖類課程內(nèi)容結(jié)合在一起，但是與后續(xù)課程尚未緊密聯(lián)系在一起。在設(shè)計(jì)過程中，通過加強(qiáng)手工繪圖的應(yīng)用，不僅會(huì)大大增加工作量，而且還會(huì)浪費(fèi)較多的時(shí)間和精力，學(xué)生很難全身心地投入到思考和鉆研設(shè)計(jì)內(nèi)容中去。特別如果選題的差異性不顯著，設(shè)計(jì)的深度和新意很難體現(xiàn)出來，存在著嚴(yán)重的“照搬照抄”現(xiàn)象[2]。

(二)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)效性較低

現(xiàn)階段，房屋建筑學(xué)教材種類比較多，但是內(nèi)容存在著極大的差異性，與行業(yè)發(fā)展出現(xiàn)了嚴(yán)重的失調(diào)。在教材中，一些仍然采用木制門窗構(gòu)造、磚拱過梁等，沒有積極創(chuàng)新技術(shù)規(guī)范和施工做法。同時(shí)，新知識(shí)的更新速度也比較滯緩，尚未廣泛應(yīng)用新型保溫材料、裝配式建筑的設(shè)計(jì)和構(gòu)造等，進(jìn)而無法滿足建筑行業(yè)的發(fā)展需求。

(三)教學(xué)方式較不合理

在理論教學(xué)過程中，諸多教師會(huì)對(duì)PPT進(jìn)行應(yīng)用，以此來將課件制作出來，將相關(guān)專業(yè)知識(shí)展示出來。在教學(xué)過程中，一些教師使用二維圖形式，有時(shí)還要搭配動(dòng)畫，而學(xué)生要結(jié)合平面圖[3]，將三維模型展示出來。如果學(xué)生的空間想象力缺失，很難充分理解和應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)內(nèi)容。所以在二維圖形授課方式，很難與人才培養(yǎng)需求相一致和協(xié)調(diào)，一些環(huán)節(jié)即使使用三維動(dòng)畫，也可以充分表述出教學(xué)內(nèi)容。

(四)設(shè)計(jì)時(shí)間安排有待改進(jìn)

在房屋建筑學(xué)教學(xué)過程中，在設(shè)計(jì)時(shí)間的安排方面，其內(nèi)容主要理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐案例的設(shè)計(jì)繪圖作業(yè)。在考試的影響下，學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力比較大，很難專心投入到課程設(shè)計(jì)過程中來，而且教師也很難實(shí)時(shí)監(jiān)督和指導(dǎo)學(xué)生的繪圖。此外，在設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，學(xué)生大都將自己的業(yè)余時(shí)間利用起來，進(jìn)行繪圖工作，教師很難在時(shí)間安排方面予以強(qiáng)有力的保障，其指導(dǎo)力度嚴(yán)重缺失，進(jìn)而不利于學(xué)生設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升。

三、BIM技術(shù)在房屋建筑學(xué)課程教學(xué)的具體建議

(一)樹立全新的教學(xué)思路

高校要對(duì)應(yīng)用型課程改革需求進(jìn)行深入分析，對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理分組，在授課之前，教師要讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行明確化，然后在上課過程中，有重點(diǎn)地講解教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，并引導(dǎo)小組探討和分析相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，由學(xué)生的搶答，給出課堂表現(xiàn)分，進(jìn)而將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣激發(fā)出來[4]。借助分組搶答的方式，可以將各個(gè)小組的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)充分激發(fā)出來，不斷提高課上學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，并使小組成員之間保持通力合作和交流，為學(xué)生協(xié)作能力的提升創(chuàng)造有利條件，同時(shí)還有助于教師對(duì)知識(shí)的掌握情況進(jìn)行充分了解，為教師后續(xù)正常授課奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而對(duì)教學(xué)進(jìn)度和內(nèi)容進(jìn)行有針對(duì)性地調(diào)整和改進(jìn)。

(二)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和課程設(shè)計(jì)

首先，在教學(xué)內(nèi)容方面。對(duì)于房屋建筑學(xué)課程來說，重要的特點(diǎn)就是內(nèi)容多、知識(shí)范圍廣等，要想將實(shí)踐性的課程特色充分彰顯出來，在學(xué)習(xí)房屋的六大組成部分時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合六大構(gòu)造專題，以此來進(jìn)行設(shè)計(jì)和調(diào)研，然后結(jié)合課程單元，按照由淺入深的順序，進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)[5]。在教學(xué)過程中，教師要對(duì)學(xué)科前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行密切關(guān)注，梳理和歸納好最新建筑技術(shù)和建筑構(gòu)造等內(nèi)容，將其納入到教學(xué)過程之中。同時(shí)，還要加強(qiáng)新舊規(guī)范，加強(qiáng)BIM三維模型的構(gòu)建，深度分析建構(gòu)的模型，使學(xué)生對(duì)其差異性進(jìn)行深入分析。

其次，在課程設(shè)計(jì)方面。一些學(xué)生的空間想象力比較薄弱化，很難對(duì)建筑的總體造型和內(nèi)部構(gòu)造等進(jìn)行充分了解，在繪圖中，大量小問題經(jīng)常出現(xiàn)。在實(shí)際教學(xué)過程中，要加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用，將可視化、協(xié)調(diào)性以及模擬性等優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來，借助三維建模，學(xué)生可以為建筑各個(gè)部分的構(gòu)成進(jìn)行了解，進(jìn)一步明確平面布局和功能分區(qū)情況，而且還可以將制圖中存在的問題找出來，實(shí)時(shí)進(jìn)行修改。在操作過程中，要發(fā)揮出關(guān)聯(lián)性的優(yōu)勢(shì)，對(duì)平面和剖面等進(jìn)行聯(lián)動(dòng)修改，為繪圖效率的提升創(chuàng)造有利條件。而在模擬性方面，有愛將建筑細(xì)部構(gòu)造的材質(zhì)和做法模擬出來，比如帶保溫層的墻體等[6]。在修改以后，其可出圖性，可以直接輸出最終成果，進(jìn)而確保課程設(shè)計(jì)良好的實(shí)施效果。BIM技術(shù)在課程體系中的流程圖如圖1所示：

圖1建筑設(shè)計(jì)任務(wù)分解流程圖

(三)創(chuàng)新變革教學(xué)方法

教師在授課過程中，要加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用，將三維圖像繪制出來，集中整合好二維圖形表達(dá)和三維動(dòng)態(tài)展示等，簡(jiǎn)化抽象化的知識(shí)內(nèi)容，直觀形象地為學(xué)生展示出來，學(xué)生不僅可以對(duì)只是點(diǎn)進(jìn)行了解，而且還可以形成感性認(rèn)識(shí)，加深理解和記憶?，F(xiàn)階段，一些院校的房屋建筑學(xué)課程教學(xué)，主要圍繞理論講授而展開，在學(xué)期末中，安排一周課程設(shè)計(jì)，進(jìn)而為實(shí)踐環(huán)節(jié)練習(xí)的完成創(chuàng)造條件。但是如果學(xué)生前期理論知識(shí)的學(xué)習(xí)比較薄弱化，將會(huì)對(duì)后期實(shí)踐產(chǎn)生極大的影響?；诖?，教師在各個(gè)模塊理論知識(shí)學(xué)習(xí)以后[7]，要借助BIM軟件，加強(qiáng)相應(yīng)的單個(gè)構(gòu)件的構(gòu)建，在新知識(shí)學(xué)習(xí)不斷深入的強(qiáng)化的情況下，將新的構(gòu)件增設(shè)出來，不斷提高學(xué)生理論知識(shí)的認(rèn)知水平，并將BIM軟件的協(xié)調(diào)性體現(xiàn)出來，還可以不斷深化BIM三維模型自動(dòng)檢測(cè)建構(gòu)對(duì)象之間的互相溝通性。

(四)合理安排教學(xué)時(shí)間

在房屋建筑學(xué)課程學(xué)習(xí)過程中，要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)要求，以此來進(jìn)行選題，然后在課程設(shè)計(jì)中，將畢業(yè)設(shè)計(jì)的建筑設(shè)計(jì)部分落實(shí)到位。在課程設(shè)計(jì)過程中，要加強(qiáng)BIM建模軟件Revit，將建筑方案繪制出來，教師要進(jìn)行悉心指導(dǎo)，然后將三維建筑模型繪制出來，最后對(duì)制圖規(guī)范的要求進(jìn)行深入分析，打造出標(biāo)準(zhǔn)程度較高的施工圖，進(jìn)而完成上交作業(yè)這一環(huán)節(jié)。

在講解完平面設(shè)計(jì)內(nèi)容時(shí)，要開始對(duì)課程設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行講解，具體在第六周開始進(jìn)行。在設(shè)計(jì)過程中，機(jī)房集中指導(dǎo)和學(xué)生業(yè)余時(shí)間繪圖等都是重要的教學(xué)方式，所以要將兩者結(jié)合在一起，其中教師一周要指導(dǎo)2～3節(jié)課，然后剩下的時(shí)間交給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和操作，其進(jìn)度安排表如圖2所示：

時(shí)間指導(dǎo)內(nèi)容第六周啟迪設(shè)計(jì)思路、復(fù)習(xí)Revit功能第七周觀看單層模型,初步方案指導(dǎo)第八周將初步方案確定下來第九周對(duì)建筑完整模型進(jìn)行檢查,并提出修改意見第十周對(duì)建筑平面圖進(jìn)行檢查第十一周對(duì)建筑剖面圖進(jìn)行檢查第十二周對(duì)建筑大樣圖進(jìn)行審查,然后將所有設(shè)計(jì)內(nèi)容整合在一起

圖2課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)安排

在布置好設(shè)計(jì)任務(wù)的情況下，將第八周設(shè)置為機(jī)房的“設(shè)計(jì)教室”，教師要定期對(duì)學(xué)生的階段成果進(jìn)行檢查[8]，深入機(jī)房，有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生所存在的疑問，在設(shè)計(jì)過程中，如果發(fā)現(xiàn)問題，要及時(shí)進(jìn)行歸納和總結(jié)。由于設(shè)計(jì)時(shí)間控制在第六周到第十二周，學(xué)生的備考?jí)毫Φ玫搅擞行Э刂疲医處熞簿哂谐渥愕臅r(shí)間對(duì)學(xué)生給予指導(dǎo)。

四、BIM技術(shù)在房屋建筑學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用案例

對(duì)于BIM技術(shù)來說，其可視化和模擬性等特點(diǎn)比較顯著，將BIM技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)于房屋建筑學(xué)課程教學(xué)的開展具有極大的促進(jìn)作用。比如對(duì)于屋頂?shù)奶鞙虾团畠簤ξ恢脕碚f，由于處于屋面上方，所以很難直接被看到，要想使學(xué)生對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行充分掌握和了解，教師可以加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用，在基本繪制完成以后，學(xué)生可以基于不同視角，對(duì)不同的關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行觀察，而且還可以將不同部位構(gòu)造展示出來。再如：對(duì)于箱型基礎(chǔ)來說，由于其位置處于地面以下，同樣很難被看到，如果不積極深入到施工現(xiàn)場(chǎng)之中，很難對(duì)其細(xì)部構(gòu)造做法進(jìn)行充分了解，所以要借助BIM平臺(tái)中的Revit軟件，將箱型基礎(chǔ)整體構(gòu)造圖繪制出來，具體如圖3所示，在圖3繪制以后，可以基于不同視角，以此來對(duì)不同的關(guān)注點(diǎn)進(jìn)行觀察，也可以將不同構(gòu)造部位展示出來，踐行全面展示局部的完成。

圖3箱型基礎(chǔ)整體構(gòu)造展示

BIM平臺(tái)軟件，所具有的展示功能比較多，可以將模型的動(dòng)態(tài)可視化充分展示出來，結(jié)合不同效果要求，對(duì)不同的表達(dá)方式進(jìn)行選擇，比如線框和著色等，在三維立體模型中，展示出構(gòu)件[9]，充分表達(dá)出工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)思想，防止出現(xiàn)不合理現(xiàn)象?，F(xiàn)階段，施工圖紙是平面的，只有在完工以后，才能發(fā)現(xiàn)不合格的設(shè)計(jì)缺陷。此外，借助BIM三維動(dòng)態(tài)可視化功能，在房屋建筑學(xué)課程教學(xué)中具有較高的適用性，不斷提高教學(xué)內(nèi)容的生動(dòng)性和形象性，并使學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行充分掌握和了解。

五、結(jié)束語

總之，在房屋建筑學(xué)課程教學(xué)過程中，加強(qiáng)BIM技術(shù)的應(yīng)用勢(shì)在必行，可以不斷提高房屋建筑學(xué)課程教學(xué)水平，并不斷提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，對(duì)房屋建筑的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行充分了解，比如構(gòu)造方法、建造原理等，進(jìn)而統(tǒng)一BIM技術(shù)和房屋建筑學(xué)課程教學(xué)體系。