民办高校基于BIM技术的建筑制图课程改革的探究

高 环 王程程 付明琴

（武昌工学院 湖北省武汉市 430065）

1 前言

2011年5月住建部发布《2011～2015年建筑业信息化发展纲要》[1]以来，政府一系列的政策以及文件表明，BIM（建筑信息模型化）技术在工程建设行业中将迅猛发展。BIM技术具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等优点，改变了传统工程行业各专业协作性差的缺点。BIM技术的迅猛发展趋势表明，高校的人才培养需要培养一批建筑信息化应用技术性人才。而在国家政策[2]鼓励下，一大批民办独立高校将转为应用型技术大学。以为社会和企业培养应用型技术人才为目标的民办独立高校，更应当适应现代信息化建筑业发展需要，转变教学理念，优化教学体系，更新教学内容。

2 建筑工程制图课程的现状

土木工程制图课程作为高校土木工程专业学生在大一期间的必修课程，注重培养学生空间能力，一般课程名称有《画法几何与工程制图》、《工程制图与CAD》、《建筑制图与识图》等，无论高校具体开设哪门课程，均是要求学生掌握从“制图中的二维表达”想象出设计师表达的“三维建筑”，而在《房屋建筑学》课程设计中要将“拟设计的三维建筑”表达成“制图中的二维”，在这些转化过程中会存在信息丢失，而若使用BIM模型，所见即所得，直观，不存在信息丢失。当前民办独立学院所开设的土木工程制图课程所面临的问题有以下两个方面：

2.1 课程内容问题

当前建筑制图课程中的部分内容在之后的课程学习以及工作中不会得到应用，例如截交线、相贯线知识等，同时学生普遍反应此部分是学习的难点，学习效果较差，极大地打击学生的学习积极性。另外，当前的建筑制图部分中各专业协助性差，对建筑形体做出整体描述效果差，学生很难通过二维描述想象成实体以及其实体的属性。目前，大多数的计算机辅助制图课程主要是以AutoCAD的二维绘图学习为主，很少涉及三维建模的内容，而BIM技术则更注重三维建模的应用[3]。

2.2 学生基础问题

土木工程制图一般开设在大一期间，此时期的学生没有任何专业基础，对于传统的由二维线条投影来表达三维实体，调查表明，大部分学生无法将平面图形与建筑实体完全对应[4]，同时利用传统的教学方式“板书+PPT”对于学生的空间想象能力的锻炼效果不佳，他们更倾向于能利用现代VR技术来提升对建筑三维立体的感性认识。

3 课程改革的方面及举措

数字化信息的设计会在不远的将来在建筑业立足，培养应用型人才的民办院校更应该转变教学理念，改革教学体系，更新教学内容，优化教学手段，在BIM技术引入到制图课程中进行探索和尝试。

3.1 教学理念的改变

传统的制图课程的理念“以读图为主，锻炼学生空间想象能力”已与当前建筑信息化趋势不相适应，教学理念应该转为“以建筑实体的三维表达方式为主”，土木工程制图教学应以计算机三维绘图技术为主线，而不是传统的点、线、面的表达方式。

3.2 教学体系的改革

传统的土木工程制图教学体系是以“画法几何为主，计算机制图为辅”，画法几何主要涉及投影原理、三视图、应用平、立、剖表达建筑实体，计算机绘图主要是AutoCAD绘图，学生较多地照着已经绘制好的二维CAD图来“点线面”完成制图作业，这种“照葫芦画瓢”模式不利于培养学生的学习兴趣和提高创造设计能力。基于BIM技术的建筑制图应以“三维建模为主”，在讲解Revit建模基本操作时可以讲解基本投影原理，介绍三维立体图形的形成过程，在三维建模软件中可以对比平、立、剖面图和三维实体图，从中学习三维与二维之间对应关系，即将制图中的理论部分与制图的实践部分融合到BIM课程中，形成以三维建模为主体，理论部分融入计算机制图，BIM技术为核心的教学体系，以提升应用型技术人才的培养质量。

3.3 教学内容的改革

目前的建筑制图一般由画法几何、建筑制图和计算机辅助制图构成。将BIM技术引入到建筑制图课程中，不是简单地将BIM技术添加进原有内容，需要对原有内容重构。

在画法几何部分，可要求学生掌握简单的点、线、面的投影关系，难度较大的截交线、相贯线可以借助Revit三维建模软件建立空间关系得到复杂形体的截交线和相关线。适当增加三维视图如轴测投影、透视投影的内容，未来会更多使用三维工程图样。

在建筑制图部分，可利用Revit软件中的建筑、结构、MEP三个模块进行整体建筑物虚拟建模，全方位地展示建筑物的建筑、结构、设备设计方案，使学生非常直观地观察到建筑物的构成，介绍材料、构件的属性，了解细部构造。

在计算机制图部分，目前此部分内容主要是关于AUTOCAD的使用学习，CAD主要还是以二维表达为主，三维建模时要频繁切换UCS坐标体系，操作较不便，可适当减少CAD的绘图学习时间，适当增加计算机三维建模时间。同时教师可在教学过程中多穿插介绍其他软件，增进学生课外自学的动力，以达到课内教师主导学习和课外学生自学良好结合的效果。

4 BIM引入到土木工程制图课程中的几点建议

（1）BIM建模软件对硬件有一定要求，计算机内存至少8G以上，64位操作系统，学校应优化机房计算机配置，以便于流畅使用Revit软件进行建模。

（2）承担制图课程的教师不仅要掌握Revit软件基本使用功能，更需要通过不同途径强化工程实践能力，例如下企业挂职锻炼、参加BIM学术交流会及讲座，及时掌握行业动态和趋势，丰富教学素材。

（3）BIM技术不仅可以应用到土木工程制图课程中，也可以在《房屋建筑学》、《土木工程施工》、《项目管理》、《预算课程》等课程群中发挥其优点，应逐步树立BIM技术使用的全局观念[5]。例如可将在Revit中建好的模型结合Navisworks软件形成施工动画，从而利于学生对施工流程及工艺的了解。

（4）学校可以多多邀请行业内的专业人才举行讲座，介绍BIM在实际工程中应用，以实例帮助学生们了解BIM未来的趋势以及需要掌握的技能。

（5）学院应大力推动校企合作培养人才方式，学生在学校巩固好理论基础，同时在企业中接受实践任务，将理论与实践良好结合，以培养应用型技术人才。

5 结语

面对BIM技术给建筑业带来的变革，作为培养应用型人才的民办独立院校，要认识到建筑信息化已是建筑业发展的必然趋势，将BIM技术引入到专业课程教学中迫在眉睫，而在建筑制图课程中引入BIM是学生接受新技术的第一步。但纵观当前国内的教育现状，将BIM技术引入到建筑制图课程中或课程群中，还未有成熟的模式可参考和借鉴，所以需要高校教师不断地去实践、探索，以适应时代发展的趋势。