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摘要：bim技術作為目前領先的建筑信息化模擬工具，其所具有的突出特點在很大程度上可以滿足目前學生對圖形實體認知和建筑信息獲取的需求。文章通過分析傳統的土木工程制圖課程教學存在的問題，結合教育信息化所創造的便利方式，提出了基于BIM技術的土木工程制圖課程的改革研究，為以后高校土木工程專業課程基于BIM技術的課程改革及BIM相關課程的開展提供參考。
關鍵詞：BIM技術；土木工程制圖；課程改革
1引言
BIM作為與土木工程制圖課程緊密相關的現代化信息工具，其具備土木工程及相關專業所需信息化、參數化、可視化等方面的優勢，正逐漸在土木工程專業教學中得到廣泛關注。但就目前現狀而言，土木工程制圖課程教學與BIM技術的融合仍處于空白期，如何在土木工程制圖課程教學中最大程度地發揮出BIM技術的優勢，成為了土木工程制圖課程改革中迫切需要解決的問題。本文基于BIM在各方面優點，將土木工程制圖課程教學與BIM技術進行結合，探索性地提出了將BIM技術與課程體系，教學內容融合的土木工程制圖課程改革方案。
2BIM技術課程教學改革現狀
基于BIM技術的土木工程制圖課程教學改革在我國的部分高校已經開展，但就大多數高校而言還處于初步摸索階段。在土木工程制圖課程相關BIM技術教學課程中，各高校主要實行兩種方式：一類是開設BIM專業課程，教授學生BIM相關軟件的使用；另一類是開展BIM講解課程，教授學生BIM相關的理論知識。這兩種方式只是簡單地教授學生如何了解和使用BIM技術，沒有充分發揮出BIM技術所具有的優勢，使學生在制圖課程學習中仍存在以下幾個問題。
2.1相關概念理解不夠清晰
在對學生綜合考核結果進行分析后發現，對于制圖課程中一些較難的概念學生只能通過生硬的記憶來應付測試，而沒有真正理解概念的含義，很難達到教學的真正目的。在制圖課程的學習過程中，對于課程中所講述的制圖相關概念應該是結合實例模型進行講解，使學生更加了解相關概念的解釋和意義，但由于課程化教學有一定的限制性，很難有相關模型來輔助課堂講解內容，老師只能通過圖紙及照片對相關內容進行講解，這些二維圖形對三維概念進行講解的方法本身存在著一定的局限性，使學生很難將實際形體與相關概念進行對應，無法真正掌握土木工程制圖的相關概念。
2.2三維形體認知能力不足
在土木工程制圖課程教學內容中，三維立體圖形的變化作為學生在學習過程中存在問題較多、難度較大的部分，在傳統教學方式中，老師只能通過三視圖及繪制三維圖來輔助學生理解，但由于變化后的圖形多數為不常見的圖形，要求學生有較高的空間想象能力，而每個學生空間想象能力不同，對于三維形體認知程度較低的學生而言，目前的教學方式很難讓其全部認知出三維形體變化后的圖形，這造成了學生在學習過程中的困難，難以預期教學目標。
2.3工程圖紙學生難以識讀
傳統的教學方式僅從二維認知三維，主要借助圖集、板書和PPT實施，形象不夠逼真，遇到復雜平面圖和構造圖，學生頭腦中很難建立清晰的三維立體模型。二維圖紙的抽象化表達和信息反映的局限性,使得學生在學習的過程中很難將圖紙內容完全掌握，造成了課程開展進程緩慢，授課效果難以達到預期目標。
3BIM技術下的土木工程制圖課程改革措施
為解決目前在土木工程制圖課程學習中概念理解難、形體認知難、圖紙識讀難的“三難”問題，研究決定結合BIM技術對土木工程制圖課程進行改革。利用文獻綜述、問卷調查和開創試點教學的研究方法，將課程培養目標、學生對課程教學的預期、同BIM技術與教育信息化進行結合，提出以學生為中心、滿足目前土木工程制圖課程現狀的解決措施。具體解決措施分為以下幾點。
3.1結合BIM技術梳理課程知識體系
改變傳統的授課體系和授課方式。結合課程培養目標，以BIM技術使用方式、BIM技術展現形式等作為依據，將原有授課內容分為畫法幾何基本元素及相關知識、空間幾何的圖形轉化、工程制圖中的基本制圖知識及作圖方法三部分，在三部分的課程內容教學中，根據每一部分教學內容的特點，對BIM技術進行不同程度的使用，以發揮BIM技術在土木工程制圖課程教學中的最大優勢，輔助學生充分理解課程授課內容，轉變學生對空間形體認知的思維方式，加深學生對空間形體的認識，還能讓學生對BIM技術有初步了解，在學習過程中對BIM技術理念進行培養，為今后BIM相關課程的開展和專業相關課程圖紙的識讀奠定良好基礎。同時在整個課程體系的培養過程中利用信息化教學平臺對課前預習內容布置、課中點名提問、課后作業任務上傳，實現以學生為中心的“老師引導，學生自主”的課程培養體系。
3.2應用BIM技術對課程模型進行建立
轉變傳統的“二維-三維-二維”思維授課方式，增加全新的課堂互動方式。充分利用BIM在可視化、參數化、信息化等方面的特點，應用BIM技術建立課程中所能用到的模型，向學生進行展示，便于學生對相關概念的理解、空間形體的認識和工程圖紙的試讀，例如在立體與立體相貫章節中，可以通過草圖大師對兩立體模型進行制作，錄制制作過程及對相貫后的整體模型數字化立體模擬展示；在建筑平剖面圖中，應用PKPM-BIM對課本中給出的圖紙模型進行建立，通過軟件自帶的輕量化處理功能對模型進行處理，在授課過程中學生可以運用電子設備與老師一同對模型進行剖切操作，了解剖斷面圖生成過程及原理。在原有的提問、學生上臺演講等的傳統互動方式基礎上，增加了老師與學生的互動方式，活躍了課堂氣氛，使學生對相關概念進行理解掌握。同時學生直接對BIM模型的信息進行讀取，使學生對建筑實體有著更全面的認識，有助于學生快速建立起空間位置關系和空間形體模型，打破個人圖紙識讀能力和空間想象能力的局限性，為工程意識的培養奠定了形體認知基礎。
3.3基于BIM技術布置多元化課程任務
轉變傳統的任務完成方式、任務完成形式及任務提交形式。土木工程制圖課程本身是理論學習與繪圖實踐相結合的課程，在理論學習的同時還應該增加繪圖實踐過程，使學生的制圖能力和對理論知識的理解得到提升，通過課后要求學生使用BIM相關軟件進行一些簡單易操作的模型制作，來加深學生對空間形體的認知，例如應用草圖大師制作立體相貫的模型、使用revit進行簡單平面圖的繪制和樓板鋼筋的布置等任務，加深學生對理論知識的理解和空間形體的認識。同時擬將學院BIM中心機房對學生建立開放日，學生可以利用課余時間結合課程內容實現對BIM軟件的深度操作，通過操作加深對BIM軟件的了解，深化對工程形體的認知。豐富了學生的學習方式和形式，提高了學生學習的積極性，使學生樂于將大量時間用來了解學習土木工程制圖課程。
4結語
作為與BIM技術有著密切聯系的土木工程制圖課程，其基于BIM的課程改革勢在必行，僅是開展BIM技術相關軟件學習課程和BIM理論化教學課程并不能真正提升學生對于土木工程制圖課程的學習和掌握程度。將BIM技術與土木工程制圖課程教學內容進行融合，充分發揮出BIM技術在土木工程制圖課程教學中的優勢，幫助學生更加深入地學習和理解土木工程制圖課程的教學內容，也希望能為土木工程各專業的課程與BIM技術的融合改革提供參考。
作者：李小龍 單位：鄒佳安