王 靜

（南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院，廣西 南寧 530008）

0 引言

建筑制圖與CAD 課程是高職院校建筑類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，主要包括建筑制圖規(guī)范、建筑施工圖讀識、CAD 軟件應(yīng)用等教學(xué)內(nèi)容，是建筑施工技術(shù)、工程測量、 建筑工程概預(yù)算等專業(yè)核心課的先導(dǎo)課程。 為了研究建筑制圖與CAD 課程的教學(xué)效果，筆者對南寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院后續(xù)專業(yè)核心課任課教師進(jìn)行了訪問調(diào)查，并對校企合作單位進(jìn)行了問卷調(diào)查。 專業(yè)核心課任課教師普遍認(rèn)為學(xué)生讀圖識圖基礎(chǔ)較差，校企合作單位也反饋高職院校學(xué)生查閱圖紙能力較弱、繪圖能力有待提高。 以上調(diào)查研究結(jié)果直接反映了建筑制圖與CAD 這門課程的教學(xué)效果不理想。

自2011年國家大力推行BIM 技術(shù)后，BIM 技術(shù)在建筑行業(yè)如破土春筍般迅猛發(fā)展。 BIM 具備可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性、可出圖性等優(yōu)點。BIM 技術(shù)不僅可以將二維圖紙表達(dá)的結(jié)構(gòu)大小、位置、顏色等具體信息以一種三維立體實物形象展示給人們，還突破了二維平、立、剖圖紙相互獨立的模式，實現(xiàn)了平、立、剖視圖與三維視圖相互關(guān)聯(lián)、相互協(xié)作的功能。 因此，將BIM 三維可視技術(shù)合理的引入建筑制圖與CAD 課程的教學(xué)中， 能夠很好地解決建筑制圖中教學(xué)重難點，勢必會提高教學(xué)效率及學(xué)習(xí)成效。文章以建筑制圖與CAD 課程為例， 基于BIM 三維可視技術(shù)教學(xué)方法改革及成效做了研究，為該課程教學(xué)改革提供參考。

1 研究現(xiàn)狀

1.1 建筑制圖與CAD 的教學(xué)現(xiàn)狀

一門課程的教學(xué)質(zhì)量受課程性質(zhì)、教學(xué)手段和方法、教學(xué)資源、學(xué)生基礎(chǔ)等幾方面因素影響。

1.1.1 課程理論性強(qiáng)

建筑制圖與CAD 是圍繞建筑制圖規(guī)范、 建筑施工圖紙的讀識和CAD 軟件使用等內(nèi)容開展教學(xué)的課程的，其中建筑制圖規(guī)范和建筑施工圖的讀識部分的教學(xué)內(nèi)容理論性強(qiáng)， 很多知識點需要學(xué)生強(qiáng)制記憶，比如，投影知識、建筑材料圖例等。 學(xué)生只能通過死記硬背的方式來記憶，無法真正理解概念的釋義，久而久之就會逐漸失去學(xué)習(xí)的興趣和信心，甚至部分學(xué)生會產(chǎn)生抵觸心理。

1.1.2 “二維”教學(xué)當(dāng)?shù)?/p>

由于建筑制圖與CAD 課程的強(qiáng)理論性， 任課教師往往受傳統(tǒng)教學(xué)方法的限制，無法將教學(xué)重難點精準(zhǔn)的詮釋給學(xué)生。 現(xiàn)下，建筑制圖與CAD 課程的教學(xué)方式仍然沿用建筑圖紙和文字性PPT 課件為主的“二維教學(xué)”，不夠直觀、明確，學(xué)生需要通過想象將二維圖形轉(zhuǎn)化成三維模型，對于較為復(fù)雜的構(gòu)造，學(xué)生在將“二維”轉(zhuǎn)化成“三維”的過程中很容易丟失建筑構(gòu)造細(xì)節(jié)，導(dǎo)致原構(gòu)造失真“變形”，最終導(dǎo)致課程教學(xué)難點仍然存在，無法在根本上解決。

1.1.3 優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源匱乏

目前， 建筑制圖與CAD 課程的教學(xué)資源主要有教材、PPT 課件、工程照片、教學(xué)建筑圖紙等，但這些教學(xué)資源陳舊且不夠規(guī)范。 市面上建筑制圖與CAD的教材內(nèi)容大多是文字描述和二維圖片， 缺乏創(chuàng)新性，無法為學(xué)生自學(xué)提供太多助益。 隨著社會的發(fā)展，建筑制圖規(guī)范需要適應(yīng)行業(yè)發(fā)展而修訂一些條目，但很多任課教師并沒有將PPT 課件中的相關(guān)內(nèi)容及時更新，在教學(xué)過程中便會誤導(dǎo)學(xué)生。 很多工程照片和建筑圖紙都是在網(wǎng)上下載， 并非出自實際工程項目，因此容易出現(xiàn)文不對圖、 建筑圖紙不規(guī)范等情況，不利于學(xué)生規(guī)范學(xué)習(xí)。

1.1.4 學(xué)生基礎(chǔ)較差

建筑制圖與CAD 作為專業(yè)基礎(chǔ)課， 一般在大學(xué)第一個學(xué)期開設(shè)。 高職院校的生源除了高考統(tǒng)招生外還有相當(dāng)一部分生源是單獨招生或中職對口招生的。學(xué)生的理論知識掌握程度不同， 又無建筑專業(yè)基礎(chǔ)，大部分學(xué)生無法在“二維”教學(xué)模式下將平面圖形與實體構(gòu)造完全對應(yīng)。 正所謂“師傅領(lǐng)進(jìn)門，修行在個人”，任課教師最多是浩渺知識海洋的引路者，真正的掌舵者卻是學(xué)生自己。 高職院校學(xué)生的素質(zhì)基礎(chǔ)參差不齊，大部分學(xué)生喜歡上網(wǎng)、玩游戲，自我約束能力較差，無學(xué)習(xí)目標(biāo)，缺乏自學(xué)意識和動力，掌握專業(yè)知識較慢，久而久之便限制了學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升。

1.2 BIM 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

BIM（Building Information Modeling）概念發(fā)源于美國，于1970年首次提出。 BIM 技術(shù)歷經(jīng)幾十年的發(fā)展，英國、新加坡等發(fā)達(dá)國家和部分發(fā)展中國家先后引進(jìn)并發(fā)展BIM 技術(shù)。 BIM 技術(shù)進(jìn)入我國市場后，各級政府相繼出臺相關(guān)政策在各行各業(yè)中大力推廣。BIM 技術(shù)發(fā)展至今， 已被建筑行業(yè)廣泛應(yīng)用到設(shè)計、施工、運維等各個階段，BIM 全過程咨詢公司也在國內(nèi)林立而起。 BIM 不僅可以模擬施工生產(chǎn)，最重要的是能夠協(xié)調(diào)各專業(yè)的設(shè)計，通過碰撞檢測發(fā)現(xiàn)各專業(yè)之間空間上的沖突，避免施工返工和工期浪費。 由于建筑行業(yè)對BIM 人才的渴望，國內(nèi)各高校也注重BIM技術(shù)人才的培養(yǎng)，已經(jīng)將BIM 相關(guān)課程編寫進(jìn)人才培養(yǎng)方案，并鼓勵學(xué)生考取“1+X”BIM 等級證書，實現(xiàn)課證融通教學(xué)。 圖1 為在建筑構(gòu)造模塊應(yīng)用BIM 技術(shù)。

圖1 建筑構(gòu)造剖面教學(xué)模塊中BIM 技術(shù)應(yīng)用

2 教學(xué)改革建議

通過上述建筑制圖與CAD 課程教情分析和學(xué)情分析，及BIM 技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的敘述可知，提高建筑制圖與CAD 教學(xué)效率與學(xué)習(xí)效果的有效措施就是放棄“二維”教學(xué)，引入更直觀、更立體的BIM 教學(xué)資源。

2.1 建設(shè)信息化教學(xué)資源庫

圖2 補(bǔ)繪三視圖教學(xué)模塊中BIM 技術(shù)應(yīng)用

經(jīng)對學(xué)生建筑制圖與CAD 教學(xué)知識點掌握情況問卷調(diào)查后發(fā)現(xiàn)， 學(xué)生普遍認(rèn)為建筑制圖與CAD 課程教學(xué)重難點中三視圖的補(bǔ)繪、軸測圖的繪制、建筑剖面圖的讀識與繪制最難以理解和掌握。 三視圖、軸測圖和建筑剖面比較抽象，如果學(xué)生的空間思維能力不強(qiáng)，確實不易理解。為此，可以利用BIM 三維可視技術(shù)將相應(yīng)章節(jié)的平面教學(xué)素材轉(zhuǎn)換為三維模型，任課教師通過BIM 軟件中的剖切、三維視圖、漫游、透明度調(diào)節(jié)等功能多角度展示模型輔助教學(xué)，以便幫助學(xué)生理解建筑構(gòu)造的組成， 同時培養(yǎng)學(xué)生空間思維能力，見圖3。

圖3 建筑制圖與CAD 課程學(xué)習(xí)難易程度調(diào)查結(jié)果

2.2 培養(yǎng)信息化能力師資隊伍

建筑制圖與CAD 課程教學(xué)改革不能僅限于教學(xué)方法上，任課教師也要與時俱進(jìn)提升自我修養(yǎng)和業(yè)務(wù)能力。 國家重視教育、鼓勵教師發(fā)展，教師培養(yǎng)應(yīng)立足于“雙師”型教師素質(zhì)，與行業(yè)、企業(yè)需求接軌，學(xué)習(xí)BIM 相關(guān)理論知識和軟件操作方法。 任課教師還應(yīng)善于使用信息化教學(xué)平臺對學(xué)生課前、課中和課后學(xué)習(xí)情況進(jìn)行監(jiān)測。 同時，任課教師應(yīng)具備一定的制作信息化教學(xué)資源的能力，用微課、視頻等信息化教學(xué)資源替換文字資源和圖片資源。

2.3 啟動課程診改機(jī)制

有效的課程整改可以真實反映課程教學(xué)效果。 能夠反映教學(xué)效果的大數(shù)據(jù)可以通過教學(xué)評價和問卷調(diào)查來獲取。 任課教師可以將建筑制圖與CAD 課程劃分為若干教學(xué)模塊（見表1），在每一模塊教學(xué)完成后啟動一次教學(xué)評價和問卷調(diào)查。 教學(xué)評價主要采集任課教師業(yè)務(wù)水平、儀容儀表和師德師風(fēng)等情況的數(shù)據(jù)，問卷調(diào)查主要采集教學(xué)知識點難易程度、學(xué)生掌握情況、教學(xué)方法是否合理等情況的數(shù)據(jù)。 每次教學(xué)評價和問卷調(diào)查后，任課教師可以根據(jù)教學(xué)評價和問卷調(diào)查反饋的信息進(jìn)行課程教學(xué)過程性診改， 做到“隨診隨改”， 課程教學(xué)全部結(jié)束后再進(jìn)行總結(jié)性診改，完善教學(xué)方法，豐富教學(xué)資源，保證課程后續(xù)教學(xué)效果。

表1 建筑制圖與CAD 教學(xué)模塊劃分

3 教改效果驗收

筆者依據(jù)2020 級學(xué)生建筑制圖與CAD 的教學(xué)效果調(diào)查研究數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)反思， 在2021 級該課程的教學(xué)過程中利用BIM 三維可視技術(shù)進(jìn)行教學(xué)改革。如圖3 所示，對比2020 級與2021 級學(xué)生“課程學(xué)習(xí)難易程度”調(diào)查數(shù)據(jù)可見，建筑制圖與CAD 課程引入BIM 技術(shù)后的教學(xué)效果顯著提高，學(xué)生對知識點的掌握也更容易。 通過對2021 級學(xué)生“BIM 技術(shù)對學(xué)習(xí)建筑制圖與CAD 課程是否有幫助”的調(diào)查數(shù)據(jù)可知，學(xué)生對BIM 技術(shù)興趣濃厚， 將BIM 技術(shù)引入建筑制圖與CAD 的課堂教學(xué)非常具有實用性。 如圖4 所示，對2021 級學(xué)生的訪問調(diào)查中，45.7%的同學(xué)認(rèn)為BIM 技術(shù)對學(xué)習(xí)三視圖和軸測圖有幫助，有利于理解復(fù)雜構(gòu)造組成；51.1%的同學(xué)認(rèn)為BIM 技術(shù)對認(rèn)識和學(xué)習(xí)建筑剖面有幫助，有利于理解建筑剖面圖的形成。

圖4 BIM 技術(shù)對學(xué)習(xí)建筑制圖與CAD 課程是否有幫助

4 結(jié)語

建筑制圖與CAD 雖為建筑專業(yè)基礎(chǔ)課程， 但是后續(xù)專業(yè)核心課程的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，也是學(xué)生就業(yè)所必需的基本專業(yè)技能。 BIM 的模擬性、可視性可以更加直觀、立體、全面地將建筑構(gòu)造的組成展示給學(xué)生，能讓學(xué)生快速認(rèn)識建筑構(gòu)造、理解教學(xué)重難點。 講好一門課，做好一門課程的教學(xué)改革，要從教學(xué)方法、教學(xué)資源、師資隊伍等幾方面入手。 為了適應(yīng)各行各業(yè)BIM技術(shù)的需求， 國內(nèi)外已開發(fā)出多款BIM 軟件，Revit、BIMmake、 廣聯(lián)達(dá)等， 任課教師只要掌握任一款BIM軟件的操作，就可以開發(fā)更多優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源。 因此，將BIM 三維可視技術(shù)融入建筑制圖與CAD 課程的教學(xué)中，能夠完美解決“二維”教學(xué)模式的弊端，是一場有效的課程教學(xué)改革。 在將來的教學(xué)改革探索中，還可以將BIM 三維可視技術(shù)引入到建筑專業(yè)其他基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)核心課的教學(xué)中，提高教學(xué)效率和學(xué)習(xí)成效。