土木工程制圖課程改革與實(shí)踐

1、土木工程制圖課程改革與實(shí)踐摘要：近期來，伴著BIM技術(shù)的很多推廣、使用，高等院校老師更注意立足于BIM的課程改革。應(yīng)用BIM三維可視化的建模特征，在土木項(xiàng)目制圖課程課堂教學(xué)教育中結(jié)合課時改變、課程要點(diǎn)的完善、學(xué)生的反應(yīng)等，將BIM三維建模的原理、辦法、技能，互通、滲透到土木項(xiàng)目制圖課程的課堂教學(xué)教育改革中，改變過去的課堂教學(xué)教育根本思想及課堂教學(xué)教育模式。憑借BIM的三維可視化模型將二維平面圖形非簡潔展示出來，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，栽培學(xué)生的形象思路能力及空間想象能力，便于學(xué)生理解課堂教學(xué)教育要點(diǎn)，明顯提升課堂教學(xué)教育速度和效果。關(guān)鍵詞：土木項(xiàng)目制圖；BIM技術(shù)；以往課堂教學(xué)教育；三維可視化；改

2、革實(shí)踐在中國建筑行業(yè)，運(yùn)用BIM技術(shù)開展關(guān)聯(lián)的設(shè)計、施工、管理等已成為行業(yè)的展望，它所帶給土木行業(yè)的技術(shù)革命已經(jīng)建立。其中的建筑信息模型BIM：BuildingInformationModeling是以與建筑項(xiàng)目工程各關(guān)聯(lián)信息得到的數(shù)據(jù)為根本原理，憑借數(shù)學(xué)上的仿真模擬辦法模擬項(xiàng)目的真實(shí)信息，運(yùn)用三維模型到達(dá)項(xiàng)目監(jiān)理，設(shè)備、物業(yè)、項(xiàng)目化管理及數(shù)字化加工等關(guān)聯(lián)的功能。其具有項(xiàng)目工程信息的完備性、項(xiàng)目工程信息的相同性、項(xiàng)目工程信息的關(guān)聯(lián)性以及進(jìn)程的可視性、完善型等特征。而且項(xiàng)目工程的各加入方可在同一平臺、共享同一項(xiàng)目工程信息、共用同一建筑模型，這有利于項(xiàng)目工程的透明性、可視化、精細(xì)化建造。中國在建筑

3、業(yè)綱要中已把BIM作為項(xiàng)目總承包、勘察設(shè)計、施工類公司“十二五信息化進(jìn)步必備的重點(diǎn)技術(shù)之一。但是國內(nèi)高等學(xué)校的課程課堂教學(xué)教育那么總體比照滯后，作為高等學(xué)校學(xué)科根本原理課程的土木項(xiàng)目制圖，是與BIM技術(shù)緊密關(guān)聯(lián)的課程，以往的課堂教學(xué)教育根本思想、課堂教學(xué)教育要點(diǎn)、課堂教學(xué)教育辦法和路徑已不滿足新技術(shù)的進(jìn)步，課程改革勢在必行。土木項(xiàng)目制圖課程是土木項(xiàng)目學(xué)科必修的學(xué)科根本原理課程之一，其課堂教學(xué)教育的一項(xiàng)重要要點(diǎn)就是栽培學(xué)生的空間思路能力，而BIM的可視化信息技術(shù)包括3D、4D、5D，其中3D關(guān)鍵是使用三維空間的模型敘述項(xiàng)目實(shí)體模型，反映項(xiàng)目的總體效果、構(gòu)件大小形狀等，運(yùn)用3D技術(shù)能到達(dá)項(xiàng)目的三維

4、可視化，并能非簡潔產(chǎn)生使用者所總需的效果圖、立面圖、剖面圖等以往2D敘述的圖形，這恰好能改變以往的課堂教學(xué)教育模式。將BIM技術(shù)使用于土木項(xiàng)目制圖的課程課堂教學(xué)教育中，憑借BIM的三維可視化直觀地展現(xiàn)課程課堂教學(xué)教育要點(diǎn)，便于學(xué)生想象、理解，進(jìn)而使課堂教學(xué)教育速度和效果突出提高，這完全展現(xiàn)了BIM技術(shù)在關(guān)聯(lián)課程課堂教學(xué)教育中的優(yōu)勢，使學(xué)生對BIM技術(shù)有相對的理解，為其將來的學(xué)習(xí)、工作奠定根本原理。一、土木項(xiàng)目制圖課程目前的問題展現(xiàn)土木項(xiàng)目制圖課程的授課模式大致上是運(yùn)用二維投影圖三冀望敘述三維立體；課堂教學(xué)教育目標(biāo)是栽培學(xué)生能熟練地識讀土木類學(xué)科圖，能應(yīng)用關(guān)聯(lián)的繪圖應(yīng)用程序AutoCAD繪制施工

5、圖；課堂教學(xué)教育意圖是為接下來學(xué)生學(xué)科課程的學(xué)習(xí)打下優(yōu)良的根本原理，重點(diǎn)是栽培學(xué)生的空間思路能力和空間想象能力。但是既有的項(xiàng)目制圖課程存在著很多短板，關(guān)鍵有下面假設(shè)干層面的問題。1.課堂教學(xué)教育要點(diǎn)層面目前的土木項(xiàng)目制圖課程中存在假設(shè)干學(xué)生以后幾乎不太使用到的知識點(diǎn)，這亦是很大比例授課老師的思考、共識，比方，畫法幾何局部中的投影變換換面法和旋轉(zhuǎn)法，在接下來的關(guān)聯(lián)學(xué)科專業(yè)范圍大致用不上；課程中的線線相交、垂直問題講得過細(xì)，占用的課時多，但在現(xiàn)實(shí)的使用中關(guān)系到較淺；課程中的立體外表的交線局部截交線和相貫線知識點(diǎn)過于復(fù)雜抽象，學(xué)生很難想象二維形體所敘述的空間三維實(shí)體經(jīng)截切或相交后的形體，整體學(xué)習(xí)進(jìn)程

6、比照費(fèi)力、無法理解，該局部要點(diǎn)在接下來的學(xué)習(xí)及現(xiàn)實(shí)工作中亦關(guān)系到較淺。2.課堂教學(xué)教育系統(tǒng)層面在現(xiàn)實(shí)的課堂教學(xué)教育進(jìn)程中，很大比例是運(yùn)用課堂教學(xué)教育模型、課堂教學(xué)教育掛圖、多媒體課件及現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目的照片和關(guān)聯(lián)視頻等辦法和路徑，栽培學(xué)生的空間思路，使課堂教學(xué)教育目標(biāo)得以到達(dá)。但如此的課堂教學(xué)教育辦法和路徑對學(xué)生空間思路確實(shí)立以及識讀圖的能力的栽培提升有限，運(yùn)用調(diào)研、剖析關(guān)鍵有下面兩層面的緣由。1學(xué)生空間思路能力栽培短板三冀望的識讀作為土木項(xiàng)目關(guān)聯(lián)學(xué)科課程的根本原理，其課堂教學(xué)教育的重要目標(biāo)就是提升學(xué)生的空間思路能力。在目前的課堂教學(xué)教育進(jìn)程中，該目標(biāo)的到達(dá)是相當(dāng)困難的，很大比例老師都有深深的思考，讓

7、學(xué)生在有限的日期內(nèi)栽培出此類能力是格外不容易的，學(xué)生能很好地了解輕松形體的三冀望已經(jīng)十分難得，對項(xiàng)目實(shí)體的了解就談不上了。剖析其緣由，第一學(xué)生接觸此類思路辦法和路徑的日期有限；第二既有的、目前的課堂教學(xué)教育辦法和路徑對學(xué)生學(xué)習(xí)興致的栽培及學(xué)習(xí)熱情的激發(fā)起不到很好的作用。2以往的、常規(guī)的課堂教學(xué)教育辦法和路徑普通授課老師很大比例選用某已建成的項(xiàng)目的施工圖開展識讀圖的授課，根據(jù)關(guān)聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)把各張施工圖紙中的圖示要點(diǎn)給學(xué)生做詳盡的概述。雖然亦能幫學(xué)生開展關(guān)聯(lián)問題的解答，但關(guān)于學(xué)科知識了解不多的學(xué)生來講，二維的平面項(xiàng)目施工圖對其確切地識讀項(xiàng)目施工圖也是相當(dāng)困難的，他們要按照此類平面的項(xiàng)目施工圖將其三維空間

8、形體想象出來是十分難的，越來越談不上將兩者一一對應(yīng)結(jié)合。故而，為讓學(xué)生將所學(xué)要點(diǎn)搞分明、學(xué)過硬，這就總需對當(dāng)前的課堂教學(xué)教育辦法和路徑開展改革。3.學(xué)生反應(yīng)層面運(yùn)用近期來的抽樣調(diào)研，發(fā)現(xiàn)很大比例數(shù)學(xué)生覺得識讀圖局部十分難，越來越談不上建立起空間實(shí)體了。學(xué)生越來越想看到直觀的、形象的敘述三維空間形體的圖紙，而不是二維的、平面的、抽象地反映有限建筑信息的圖紙。4.課時改變層面當(dāng)前為滿足高等院校的課程改革，對土木項(xiàng)目制圖課程學(xué)時做了相應(yīng)的壓縮完善，土木項(xiàng)目制圖課程從原來的130多學(xué)時變?yōu)?12學(xué)時包括計算機(jī)繪圖，這在最大限度上掣肘了課堂教學(xué)教育效果的提高，而且亦給課堂教學(xué)教育提出來改革的需求。從當(dāng)前

9、的進(jìn)步展望來看，土木項(xiàng)目制圖課程怎么能在學(xué)術(shù)課時降低的情形下，反而使用能力層面能得到提升，值得我們思考。二、立足于BIM技術(shù)的土木項(xiàng)目制圖課程改革實(shí)踐要在土木項(xiàng)目制圖課程課時壓縮的情形下整合、完善課堂教學(xué)教育要點(diǎn)，改變既有的課堂教學(xué)教育模式，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興致和學(xué)習(xí)熱情，越來越好地效勞于關(guān)聯(lián)學(xué)科課程。立足于BIM技術(shù)的Revit應(yīng)用程序是目前具有代表性的三維設(shè)計應(yīng)用程序，具有三維可視化的特征，是對當(dāng)前CAD課堂教學(xué)教育的升級，將其融合土木項(xiàng)目制圖課程的課堂教學(xué)教育進(jìn)程中，不光能幫忙學(xué)生理解、想象三維形體，提升識讀項(xiàng)目圖的能力，能為學(xué)生接下來的學(xué)科學(xué)習(xí)、設(shè)計大下優(yōu)良的根本原理。1.課堂教學(xué)教育

10、根本思想的改革土木項(xiàng)目制圖已經(jīng)從以往的手工繪圖、二維圖形的敘述逐漸向計算機(jī)繪圖、三維繪圖邁進(jìn)。新的時間層次總需新型的專業(yè)人員，以往的點(diǎn)、線、面等幾何空間的分析課堂教學(xué)教育已不適應(yīng)目前時代的進(jìn)步。二維的識讀圖應(yīng)向三維的形體設(shè)計轉(zhuǎn)換，而BIM的三維可視化建模，能為我們處理好這個問題。2.課堂教學(xué)教育要點(diǎn)的改革目前土木項(xiàng)目制圖課程關(guān)鍵由畫法幾何、學(xué)科制圖、計算機(jī)輔助繪圖三局部組成。為滿足新時期人力資源教育的需求及考慮到以后的現(xiàn)實(shí)使用，在目前的課堂教學(xué)教育中融合BIM技術(shù)，就必定完善目前的課堂教學(xué)教育要點(diǎn)。比方，在畫法幾何這局部要點(diǎn)中的投影學(xué)術(shù)，點(diǎn)、直線、平面的投影問題，與現(xiàn)實(shí)項(xiàng)目的圖樣聯(lián)系不是很緊密

11、，了解好大致的投影關(guān)系即可；軸測圖局部可適當(dāng)強(qiáng)化，以栽培學(xué)生徒手繪制三維草圖的能力，為其現(xiàn)實(shí)工作效勞；難度比擬大的立體外表交線這局部要點(diǎn)可適當(dāng)減少要求；在形體敘述辦法剖面圖、斷面圖等局部，選定生活中普遍的項(xiàng)目實(shí)體的敘述選題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興致和熱情。運(yùn)用整合就可省出局部課時用來學(xué)習(xí)BIM應(yīng)用程序，憑借其三維可視化的優(yōu)勢，幫忙學(xué)生快速理解形體，而且可直觀看到復(fù)雜形體的實(shí)體及其外表的交線相貫線、截交線等；在學(xué)科制圖局部，使用BIM中的Revit應(yīng)用程序建模，并概述結(jié)構(gòu)物的組成，概述結(jié)構(gòu)物的幾何屬性、資料屬性，幫忙學(xué)生理解項(xiàng)目實(shí)體的組成，有身臨其境的感覺，使學(xué)生完全了解結(jié)構(gòu)的組成，激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的

12、興致，提升課堂課堂教學(xué)教育對學(xué)生的吸引力，而且亦了解了施工圖的繪制、閱讀。但是目前的計算機(jī)輔助課程AutoCAD以繪制平面圖形為主，其三維繪圖不便，考慮到將來行業(yè)進(jìn)步的要求，BIM設(shè)計應(yīng)用程序的學(xué)習(xí)勢在必行。3.課堂教學(xué)教育系統(tǒng)的改革既有的土木項(xiàng)目制圖的課程課堂教學(xué)教育系統(tǒng)是以“幾何圖形學(xué)術(shù)課堂教學(xué)教育為主，計算機(jī)繪圖為輔，即重點(diǎn)講述投影學(xué)術(shù)，將空間形體問題簡化成平面上的點(diǎn)、線、面問題來處理好；計算機(jī)繪圖以二維繪圖為主。立足于BIM技術(shù)三維繪圖應(yīng)用程序的產(chǎn)生，改變了以往的設(shè)計辦法和策略，使我們的課堂教學(xué)教育系統(tǒng)以計算機(jī)三維建模為主線，將學(xué)術(shù)課堂教學(xué)教育與計算機(jī)繪圖課堂教學(xué)教育融為一體，建立一個

13、完整的完備的課堂教學(xué)教育系統(tǒng)。當(dāng)前為止，關(guān)于BIM的關(guān)聯(lián)課程的課堂教學(xué)教育改革，在國內(nèi)也是總體較少的，故而有必要參考國外高等院校的BIM課堂教學(xué)教育改革成果，運(yùn)用各自課程模式，將BIM的關(guān)聯(lián)知識融合項(xiàng)目制圖課程中，關(guān)鍵是以Revit應(yīng)用程序開展真實(shí)模擬實(shí)用，非簡潔虛擬顯示講解，即以三維可視化建模為主線開展土木項(xiàng)目制圖課程的課堂教學(xué)教育，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興致，而且為接下來關(guān)聯(lián)課程群的學(xué)習(xí)打下優(yōu)良的根本原理，為實(shí)用、新型專業(yè)人員的栽培發(fā)揮有利的條件。建立“以三維建模、三維繪圖為主線，幾何圖形學(xué)思路為重點(diǎn)的新型課堂教學(xué)教育系統(tǒng)，以滿足將來土木項(xiàng)目行業(yè)的進(jìn)步。4.課堂教學(xué)教育辦法和路徑課堂教學(xué)教育進(jìn)程中，

14、將以往“板書為主，課件為輔的課堂教學(xué)教育辦法和路徑，運(yùn)用以“三維建模、繪圖應(yīng)用程序?yàn)橹?，課件為輔的課堂教學(xué)教育辦法和路徑來代替，使學(xué)生熟悉、學(xué)習(xí)立足于BIM設(shè)計根本思想的三維實(shí)體模型的創(chuàng)立進(jìn)程，能使學(xué)生看到比圖片效果越來越形象、生動的形體。5.學(xué)生反映近期運(yùn)用對運(yùn)用以往授課辦法和路徑和改革授課辦法和路徑的學(xué)生抽樣調(diào)研發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用改革授課辦法和路徑的學(xué)生對課程更要喜歡，感覺有新意，并對項(xiàng)目實(shí)體有越來越深入的理解。三、立足于BIM技術(shù)土木項(xiàng)目制圖課程課堂教學(xué)教育中的優(yōu)勢1.學(xué)生思路模式的升級將BIM技術(shù)使用于土木項(xiàng)目制圖課程的課堂教學(xué)教育能使學(xué)生自由地在三維模式下開展查看剖析，再結(jié)合老師的講解課堂教

15、學(xué)教育必定將得到越來越好的學(xué)習(xí)效果，而且能使學(xué)生以一個主觀思路的形式置身于實(shí)體中，對三維實(shí)體開展剖析，進(jìn)而十分易于從三維空間過渡到二維平面。2.學(xué)生學(xué)習(xí)最近的設(shè)計應(yīng)用程序因?yàn)锽IM技術(shù)在土木項(xiàng)目專業(yè)范圍正受到更多的注意，BIM技術(shù)專業(yè)人員亦是急缺的，故而將BIM技術(shù)使用于課堂教學(xué)教育中是十分正確的。從國外大學(xué)的體會和心得來看，BIM適合課程群中效果是最好的，考慮到項(xiàng)目制圖是學(xué)科根本原理課，故第一將BIM技術(shù)使用在土木項(xiàng)目制圖課程中，讓學(xué)生對BIM有一個大體的熟悉、初步的理解，為他們接下來課程群中BIM的學(xué)習(xí)奠定相對的根本原理。3.學(xué)生了解了高效的學(xué)習(xí)辦法和路徑項(xiàng)目制圖是將空間作為探究根本原理的

16、，而栽培學(xué)生的空間思路能力，使學(xué)生對立體空間有非簡潔的、感觀的理解，直覺感知三維空間狀態(tài)，是項(xiàng)目制圖課堂教學(xué)教育的關(guān)鍵意圖。將BIM技術(shù)融合土木項(xiàng)目制圖課程的課堂教學(xué)教育中，學(xué)生能運(yùn)用三維可視化的優(yōu)勢來直觀地感受三維實(shí)體，越來越好地理解形體的特點(diǎn)。伴著科技專業(yè)范圍的持續(xù)進(jìn)步，其對土木項(xiàng)目行業(yè)產(chǎn)生了重大的影響，亦對與之關(guān)聯(lián)的學(xué)校課堂教學(xué)教育提出了新的需求。BIM技術(shù)下的土木項(xiàng)目制圖課程改革實(shí)踐迫在眉睫，而且亦存在很多問題。鑒在這里，還需持續(xù)研究探究并總結(jié)體會和心得，在實(shí)踐中剖析當(dāng)前土木項(xiàng)目制圖課程課堂教學(xué)教育主要問題，合理開展課程設(shè)定，改變課堂教學(xué)教育形式，逐步完善課堂教學(xué)教育要點(diǎn)，持續(xù)推動土木

17、項(xiàng)目制圖課程改革的有序開展。4.提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興致，栽培學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情以往的土木項(xiàng)目制圖課堂教學(xué)教育比擬干燥，多數(shù)學(xué)生興致較低，主動性較弱。立足于BIM技術(shù)演示課堂教學(xué)教育法與以往的學(xué)術(shù)課堂教學(xué)教育相比，其直觀性、進(jìn)程性、設(shè)計性、創(chuàng)新性等都比照明顯，能為學(xué)生具備對復(fù)雜的土木項(xiàng)目制圖的感性理解。BIM技術(shù)極大提升了形體的可視化程度，將BIM技術(shù)引入土木項(xiàng)目制圖課程課堂教學(xué)教育中，不光能使學(xué)生熟悉怎樣從抽象的、復(fù)雜的2D平面圖形建立起出3D實(shí)體模型的進(jìn)程，完全讀懂形體，同時改觀2D課堂教學(xué)教育使學(xué)生產(chǎn)生的疲倦心理，逐漸栽培學(xué)生對土木項(xiàng)目課程的學(xué)習(xí)興致，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并推動學(xué)生對課程知識的了解

18、與穩(wěn)固，獲得優(yōu)良的課堂教學(xué)教育效果。四、結(jié)語知識完善，教育先行。創(chuàng)新性教育是當(dāng)代教育進(jìn)步的指向標(biāo)。將來BIM技術(shù)將逐步取代AutoCAD成為下一代的主流應(yīng)用程序。BIM技術(shù)的產(chǎn)生，為項(xiàng)目專業(yè)范圍具備了一次技術(shù)的革新，與此而且亦為我們的課堂教學(xué)教育改革即與之關(guān)聯(lián)的土木項(xiàng)目制圖課程具備了平臺，以往的課堂教學(xué)教育已不滿足目前課程進(jìn)步總需，實(shí)用型、創(chuàng)新型專業(yè)人員的栽培都迫切要求我們開展課堂教學(xué)教育改革。將BIM技術(shù)使用到土木項(xiàng)目制圖課改中，使學(xué)生熟悉BIM的建模原理并了解其建模辦法，最后能確立BIM的實(shí)體模型，運(yùn)用BIM三維可視化模型強(qiáng)化識讀圖能力，了解二維平面圖形與三維實(shí)體間的轉(zhuǎn)換，為接下來關(guān)聯(lián)學(xué)科課程的學(xué)習(xí)打下堅實(shí)的根本原理，而且為學(xué)生學(xué)科技能的提高發(fā)揮條件。課堂教學(xué)教育改革與實(shí)踐顯