李秀換

（遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 錦州121000）

1+X 證書制度是《國家職業(yè)教育改革實施方案》確定的一項重要改革舉措，是職業(yè)教育領(lǐng)域的一項重大制度創(chuàng)新。2019 年6 月，遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院（以下簡稱“我?！保┏晒ι陥罅恕?+X”BIM 初級證書考試試點，專家指出試點院校是“1+X”證書制度試點工作的實施主體，應(yīng)將“1+X”證書制度試點與專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、教師隊伍建設(shè)等緊密結(jié)合，推進“1”和“X”的有機銜接，提升職業(yè)教育質(zhì)量和學(xué)生就業(yè)能力。通過試點，深化教師、教材、教法“三教”改革。

當前，現(xiàn)代化教學(xué)手段日新月異，工程制圖已經(jīng)從原來耗時費力的手工制圖過渡到BIM 的新階段，通過查閱相關(guān)文獻，各職業(yè)院校相關(guān)學(xué)者都在探索基于BIM 技術(shù)在《工程制圖與識圖》的應(yīng)用，以及基于BIM 技術(shù)的工程制圖課程復(fù)合型教學(xué)改革，探討如何在課程中融入BIM 技術(shù)。有學(xué)者認為運用BIM 技術(shù)的可視化特點對課程內(nèi)容及教學(xué)方法進行改革，使二維教學(xué)與三維教學(xué)有機融合，彌補傳統(tǒng)課堂教學(xué)中存在的不足，解決制圖課程的教學(xué)難題，降低空間思維的難度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)效果，有利于進一步提升職業(yè)教育水平。也有學(xué)者認為將BIM 技術(shù)融入制圖課堂教學(xué)中，讓課堂由傳統(tǒng)的二維平面圖教學(xué)過渡到以BIM 技術(shù)為核心的三維模擬空間教學(xué)，效果無疑是顯著的。因此在新形勢下探討如何引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，激發(fā)他們對工程制圖課程的興趣、提升課堂教學(xué)的效果成為制圖教師必須討論的課題。

本課題是在前面學(xué)者研究理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合我校專業(yè)特色，研究將BIM 技術(shù)引用到鐵路工程制圖的教學(xué)改革當中，探索基于BIM 技術(shù)的鐵路工程制圖教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變，課程內(nèi)容的整合，以及BIM模型的創(chuàng)建。

1 基于BIM 技術(shù)的工程制圖課程改革探究

1.1 教學(xué)理念的改革

工程制圖已經(jīng)從原有繁復(fù)的手工繪圖、二維圖形的表達逐漸向計算機繪圖過度，如今將BIM 技術(shù)引入進來，工程制圖又將實現(xiàn)從計算機二維繪圖到三維繪圖的邁進。通過BIM 技術(shù)的輔助，一是可以彌補學(xué)生因空間想象能力不夠影響學(xué)習(xí)進度的難題；二是可以改變學(xué)生對工程制圖的認知規(guī)律從三維立體→二維平面→三維立體轉(zhuǎn)變?yōu)槿S立體→三維立體→二維平面，增強了學(xué)生對二維圖形的識讀、繪制能力，激發(fā)學(xué)生對于工程制圖的學(xué)習(xí)興趣；因此教師應(yīng)改變原來教學(xué)中通過不斷的習(xí)題練習(xí)，提升學(xué)生掌握知識點和增強學(xué)生空間想象能力的方法，而轉(zhuǎn)為通過BIM 輔助教學(xué)改變學(xué)生對工程制圖的認知規(guī)律。

1.2 教學(xué)內(nèi)容的整合

基于BIM 技術(shù)的工程制圖教學(xué)內(nèi)容整合要結(jié)合鐵道工程對本專業(yè)學(xué)生的識圖、制圖的要求，遵從“實用為主，夠用為度”，進行教學(xué)內(nèi)容的整合，弱化點、線、面的知識講解，突出“體”的地位。具體可按以下模塊進行學(xué)習(xí)。

學(xué)習(xí)模塊 學(xué)習(xí)任務(wù)模塊一：制圖基本知識 1．1 鐵路基本制圖標準認知1．2 幾何圖形繪制2．1 投影法、形體三面投影圖2．2 簡單形體投影的繪制模塊二：體的投影

2．3 截切體投影的繪制2．4 組合體投影的繪制2．5 其它投影圖認知2．6 剖面圖認知及繪制2．7 斷面圖認知及繪制模塊三：軸測投影 3．1 平面體正等軸測圖的繪制3．2 正面斜二軸測圖的繪制模塊二：體的投影模塊四：鐵路工程圖識讀4．1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)圖識讀4．2 鐵路橋梁工程圖識讀4．3 鐵路涵洞工程圖識讀4．4 鐵路隧道工程圖識讀4．5 鐵路線路工程圖識讀

原有的課程結(jié)構(gòu)包括六個教學(xué)模塊，分別為制圖基本知識、投影基礎(chǔ)、立體的投影、軸測投影、表達物體其它常用方法、鐵路工程圖識讀。按照該教學(xué)模塊進行講授是按照由易到難，先理論后實踐的思路進行，但也讓部分內(nèi)容呈現(xiàn)分離式教學(xué)。例如學(xué)生無法樹立連貫的知識體系，平立剖圖紙無法相互聯(lián)系，導(dǎo)致腦海中的三維模型無法建立。因此我們在體的投影這一學(xué)習(xí)模塊中，借助三維模型從投影圖的形成→簡單形體投影繪制→組合體投影繪制→其它投影圖→剖面圖→斷面圖，將這種分離式的教學(xué)內(nèi)容整合為一個整體。圍繞該三維建筑模型，系統(tǒng)地對施工圖的識圖及制圖的相關(guān)內(nèi)容開展教學(xué)，形成完整的知識體系。

另外還可以精簡原有課程中較為理論性的知識點，借助以往教學(xué)經(jīng)驗，學(xué)生在學(xué)習(xí)軸測圖的形成及繪制這部分知識時感覺吃力。通過調(diào)查，學(xué)生對軸測圖的形成不易理解，甚至不能區(qū)分正軸測圖和斜軸測圖的區(qū)別。而借助真實的三維立體圖形，通過在軟件中旋轉(zhuǎn)形體，讓學(xué)生直觀了解軸測圖的形成。從而大大減少了講解軸測圖形成所花費的時間。

1.3 教學(xué)方法的改革

鐵路工程制圖的傳統(tǒng)教學(xué)手段主要是板書加PPT 模式，PPT 可以展示簡單的文字和圖片，但對于提高學(xué)生的空間想象能力收效甚微。利用BIM 技術(shù)中的Revit 軟件建模，建立教學(xué)資源庫，統(tǒng)一建立教學(xué)中所需要的二維圖像及三維形體。依托教學(xué)平臺，課前采用任務(wù)驅(qū)動法發(fā)布本節(jié)課的教學(xué)任務(wù)，學(xué)生可以在課前預(yù)習(xí)觀看、課中重點分析、課后強化拓展，實現(xiàn)所想與所見一致，降低空間思維的難度，引導(dǎo)學(xué)生主動訓(xùn)練空間思維。

1.4 三維模型庫的構(gòu)建

利用Revit 三維建模軟件，創(chuàng)建課程中簡單形體、截切體、組合體、橋梁、涵洞、隧道的三維模型庫，并將繪制過程錄制視頻，上傳至網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。

2 課程改革預(yù)期達到的效果

（1）利用BIM 的三維虛擬建模技術(shù)，將課程中的二維平面圖形轉(zhuǎn)換為三維模型，借助三維模型學(xué)生對工程制圖的認識可以由三維空間實體向二維平面圖形轉(zhuǎn)化，從而熟悉了二維圖形的繪制過程。接下來我們再鍛煉學(xué)生從二維平面圖紙到三維空間實體轉(zhuǎn)換就變得更容易一些，解決了學(xué)生因空間想象能力差造成的學(xué)習(xí)難題，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（2）利用BIM 三維模型，通過旋轉(zhuǎn)、斷面、剖面等命令，可以從各個方向和角度觀察三維模型。幫助學(xué)習(xí)理解和掌握軸測圖、剖面圖、斷面圖、其它視圖的形成及繪圖原理。逐步實現(xiàn)學(xué)生自主識讀工程圖紙的目的。

3 結(jié) 語

隨著1+X 證書制度的不斷推進，BIM 技術(shù)的研究和運用不僅應(yīng)用在工程施工行業(yè)，作為“1+X”證書制度試點工作的實施主體，高職院校要將“1+X”證書制度試點與專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)、教師隊伍建設(shè)等緊密結(jié)合。工程制圖是BIM 技術(shù)的基礎(chǔ)學(xué)科，我們通過引入BIM 建模，在新的教學(xué)理念下應(yīng)用現(xiàn)代化的教學(xué)方法和手段培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)的積極性，增強學(xué)生的制圖和識圖能力。