BIM在土木工程制图课程中的应用分析

李凌

摘    要：本文基于外国高校对BIM教学成功经验，再对我国土木工程制图课程教学现状进行分析，拟定土木工程制图课程全新的发展理念，对教学内容与课程体系进行创新改革，为现代化高校教育培育更多土木工程专业技术人才奠定基础。

关键词：BIM;土木工程;制图课程

1  土木工程制图课程基本现状

从目前我国诸多高校土木工程制图课程教学形式来看，有部分院校在教学过程中展示三维立体图还是通过二维投影方式，以此对学生空间思维能力进行培育。在教学内容诸多知识拟定不合理，教学内容缺乏有效的教学价值。例如旋转阀以及换面法在土木工程专业教学中难以时间。其中部分课程教学内容难度较大，教学过程过于抽象，比如相贯线与截交线等，学生难以通过思维意识想象一个几何图形通过相贯以及截交之后获取的投影图形，学习过程枯燥化程度较高。从目前学生学习状态与学习反馈抽样调查活动中能看出，大多数学生在土木工程制图课程学习过程中对于平面图识读能力较差，不能将建筑实体与平面图有效对应，在学习过程中会消耗较多时间。 大多数学生都希望能获取更加直观形象的图形，但是传统二维图纸中包含的建筑信息有限，抽象化程度较高，在学习过程中难以掌握图纸中包含的重点内容。最后现阶段土木工程制图课程学时被随意压缩，对课堂教学成果提升具有较大限制性。

2  国外高校BIM课程模式案例分析

从BIM技术应用现状中能看出此项技术在教学中应用具有较大的应用价值，西方国家较早便开设了与BIM技术相关的课程，在教育领域多项课程教学过程中也开始应用BIM技术。为了全面适应建筑行业发展对BIM技术人才提出的各项要求，美国诸多高校都对相关课程采取了必要的改革措施，实际典型课程设置 如表1所示。

由于不同高校办学特点存在较大差异，大多高校都要结合自身教学现状大选取对应的教学模式。从课程设置基本现状来看，其中俄怀明大学所采取的独立课程模式开设可行性较高，不需要多人协同配合，可以在课程中独立融入BIM相关知识。但是此类模式所能获取的知识点具有片面性，难以强化和课程教学之间的联系。从奥本大学整合的经验来看，在完整的课程教学过程中融入BIM技术具有重要作用，在特定的一门课程中融入BIM，产生的教学成效受限。当前要建立更加系统规范化的BIM体系，对技术应用过程进行控制。

3  BIM在土木工程制图课程中的应用探析

在长时间理论教学过程中要对教学活动进行深入反思，单方面通过平面图形对各类建筑物实体进行展示是否适应今后土木工程行业发展基本要求。教学是否一直要停留在传统化的几何空间学习中。在土木工程专业教学中工程制图课程是重要的基础课程，与BIM技术应用紧密联系，所以当前要全面强化课程改革，适应建筑新技术发展要求。

3.1  全面实施教学体系改革

在长期教学过程中，土木工程制图教学目标主要是对学生空间思维能力进行培育，合理应用二维线条投影来全面展示三维形体，此类教学培养模式未能重视到学生的主体作用。对于新进入高校的大学新生来说，大多数学生缺乏良好的制图基础能力，对建筑基本组成缺乏全面认识。单方面应用二维图纸进行教学，学生难以基于二维图纸确定不同的三维实体。所以当前要结合学生实际学习发展现状以及教学内容，全面实施创新性教学体系。在土木工程更制图课程传统化教学过程中主要是发挥出计算机应用辅助作用，开展几何图形理论化教学。对空间问题进行有效简化，转为平面上的点线面问题进行控制。随着BIM技术以及应用软件不断出现，目前要对传统CAD思路进行转化，从建筑项目完整的建设周期对项目运作进行控制。由于我国BIM教学改革成果受限，所以当前可以积极汲取国外成功教学经验。

在教学初期阶段，可以采取独立课程教学，结合制图课程教学内容融入BIM知识，引导学生通过Revit软件进行真实性模拟，然后通过虚拟显示讲解。在完整的课程教学体系中要录入BIM，不能单方面通过土木工程制图此项学科应用BIM，需要将其与土木工程学习专业整体课程进行全面结合。在后期教学过程中，随着教学改革成效的提升，保持课程群模式应用，在不同教学课程中将BIM技术有效连接。在制图课程教学过程中，应用不同学习软件进行建模，这样也便于在后续房屋建筑学课程设计中合理应用Revit软件进行建模。在后期土木工程项目施工课程教学中，在应用Revit软件基础上配合Navisworks软件，对各类不同項目建筑构件进行4D模拟，制作施工动画，强化学生对施工流程的理解。了解、掌握并应用各类三维软件，培育更多应用型人才是今后土木工程人才培养的关键，当前在制图课程教学改革过程中要明确三维建模的重要作用，合理应用计算机三维绘图，培育学生图学思维，适应今后建筑行业发展基本要求。

3.2  强化教学内容改革

在现阶段土木工程制图课程教学中主要是由专业制图、画法几何、计算机制图部分构成，在已有的教学内容上补充BIM技术学习，已有的教学课时需要进行扩充，对部分教学内容合理压缩。画法几何教学中主要集中讲述投影相关知识，能让学生解决点线面之间存在的投影问题。与工程图联系性较低，要掌握基本投影关系即可，适度降低截交线与相贯线此部分考核内。指导学生合理应用BIM软件进行三维建模，帮助学生能快速确定空间关系。在专业性制图内容教学过程中，传统教学模式主要是通过课堂板书与制作PPT进行教学，片面化的图文很难加深学生理解。当前可以应用Revit软件中的MEP、Structure、Architecture模块，对不同建筑进行虚拟建模，能从多角度展示更加全面的建筑设计方案以及不同结构设计方案，加深学生理解认知。在建筑剖面与立面图讲解过程中，学生能在三维视图基础上进行动态化观察，从多个角度查看建筑整体情况，使得建筑立面、平面和剖面能有效对应。

4  结束语

BIM应用范围在今后还会逐步扩大，在土木工程制图课程教学中合理融入BIM技术能让学生掌握更多理论知识，对各项技术进行实践，对促进学生综合素质提升具有重要意义。

参考文献：

[1] 张龙，李十泉.BIM在土木工程制图课程中的应用[J].山西建筑，2015（29）：254～255.