基于BIM的土木工程制图课程改革实践

基于 BIM的土木工程制图课程改革实践

韩非飞 姜涛 肖红

哈尔滨石油学院 黑龙江 哈尔滨， 150027

摘要：现如今，随着科学技术的发展进步，建筑信息模型技术即BIM技术的发展日益成熟，并得到了较为广泛的普及应用。在当前形势下，高校教师越发重视BIM技术，为培养出更为出色的学生，开展基于该技术的土木工程制图课程改革。以BIM技术的建模特点为基础，将其建模原理、方法、技能与土木工程制图课程融合在一起，可以实现教学改革目标，为传统的教学模式注入新的活力，有利于培养大学生的空间思维想象能力。本文基于BIM技术，分析其在土木工程制图中的应用，并进一步分析土木工程制图课程改革路径，希望能够帮助教师提高教学效率。

关键词：土木工程；改革实践；BIM技术；制图课程；

引言：制图课程是土木工程专业学生在本科阶段的专业必修课程，与其未来的学习和工作之间具有密不可分的联系。现如今的社会，信息技术呈现出良好的发展态势，在此背景下，土木建筑工程中融入了越来越多新兴技术，BIM技术作为其中之一，应用效果受到一众好评，逐渐受到建筑行业以及高校的重视，通过合理利用BIM技术，不仅能够表达建筑行业中各种类型的数据信息，还能对其内部数据进行科学合理的管理，实现数据共享与传递。对于学生来说，通过三维建筑模型，能够有效培养学生的空间思维能力，提高其识图建模的学习效率。

一、BIM技术整体概述

所谓BIM技术是指通过利用信息集成平台，将数字信息以图片或立体化的视频的形式模拟出项目的整体预期效果。这一项技术相较于传统技术来说，具有动态化、三维可视化的特点，这也是其优势所在。将该项技术与建筑工程融合在一起，能够对整个工程项目做出预期效果，生成工程所需的效果图，并能较为直观清晰地观察到其中的缺点，以便于在之后针对其中存在不足制定解决方案，及时发现及时解决，防止之后在施工过程中遇到更多更棘手的问题，从而投入更多成本。利用这一技术的处理数据的功能对项目的所有信息进行分析，也有利于使学生的制图过程朝着精确化、科学化、速度化的方向发展。

二、土木工程制图课程教学改革的必要性

随着科学技术的发展进步，各个行业在不同程度上将国内外先进技术引入，从而提高工作效率，这也迫使各个行业提高对人才的要求，不仅要具备专业扎实的理论知识，同时还要保证其专业技能达到一定的标准，才能够培养出全方位发展的全能型人才。BIM技术的应用不应仅仅局限于设计单位，而是应当在施工工程的各个阶段被应用，因此BIM技术的人才缺口越来越大，导致其人才的需求量总体上呈现出供给无法满足需求的状态。对于高校土木工程教学来说，制图作为一门学科基础性课程，需要引起教师的重视，要求学生掌握基本的制图方法，并注重培养学生的空间立体思维想象能力，从而在根本上提高学生的制图能力。传统的教学模式下，教师普遍存在教学模式单一、教学理念不具有发展性等问题，导致制图课程的开展也受制于这些问题的影响，无法满足现阶段社会对人才的需求。因此，土木工程制图课程教学改革已然是教育发展的必然趋势，将其与BIM技术有效结合，培养建筑行业所需的技能型人才，从而满足其个性化需求。

三、BIM技术在土木工程制图中的应用

土木工程制图是一项具有综合性、全面性、严谨性的课程，虽然作为一门专业基础课，但是不像其他需要学生死记硬背公式的课程一样，它旨在培养学生从专业的视角出发，绘制土木工程的设计图纸，引导学生由浅入深的进行实践操作，同时以课上习题和课后作业为支撑，进一步巩固课堂所学知识，使学生的形象思维能力得到提高。BIM技术是以数据为基础，在工程设计、施工、管理等方面有所应用的技术，如今在欧美发达国家应用较为广泛，BIM经理、BIM工程师等相继出现，随着技术的日趋成熟，我国也将其引入，在该项技术的引导下，我国陆陆续续完成的国家体育馆、广州西塔等工程的4D施工的动态化管理，能够有效提高工程质量。

四、基于BIM技术的土木工程制图课程改革实施措施

1、改革教学理念和教学思路

以往传统的土木工程制图多数为人工手工绘制，具有效率低且精准度较低等弊端，但是现如今已逐步转变为计算机制图，有效克服了先前存在的种种缺陷，提高了制图效率。教师在教学中将土木工程制图与BIM技术相结合，不仅能够充分发挥出技术的作用与价值，同时还能提高学生的制图能力与学习效率，从而达到事半功倍的效果。因此，制图课程的教师在教学中应当对当前建筑市场的发展形势作出初步的了解，并学习其先进的技术手段、知识内容，具有较为全面的知识体系，从而更好的带动学生学习。同时，学习理论知识的目的是为了使其更好地应用于实践当中，将其与建筑工程项目有效结合，通过利用BIM技术，构建三维模型，突破传统教学模式的局限性，同时还能吸引学生的注意力，可视化的特征为学生打造出虚拟化的情景，保证所思所想与实际建构的一致性，从而使学生们体验到创造的快乐，为其创设良好的学习氛围。

2、调整教学内容

土木工程制图课程的改革要立足于实际，基于BIM技术，针对教学中存在的问题，提出相应的解决措施，在保证教学质量的基础上，为建筑市场输送其所需要的复合型人才。通过利用BIM技术，教师要实现制图知识体系的构建，首先需要打破二维与三维相分离的状况，以三维的视角看问题，为学生打造3D立体模型。在教学中，教师也应当弱化几何部分以及点线面等方面知识的讲解，目的是为了突出“体”在绘图中的作用。另外，教师要对三维模型的设计、制作等环节进行强化，并结合实际，向学生讲解建模的操作步骤。同时，再具体教学中，为了让学生将来更好地应用制图知识，教师可以应用实际的土木工程的案例，通过这种方式，能够有效锻炼学生的图纸运用能力，为学生未来的工作和学习打下基础。

3、重新建构教学体系

在对土木工程专业制图课程教学的过程中，首先要重视理论与实践教学的结合，同时当前时代创新活力跃跃欲试，教师也应当重视学生创新意识的培养，打破原有的理论知识为主体的教学模式，将其转变为以三维制图为主体，从而推进教学的开展。在教学过程中，将计算机绘图作为制图课程的重点，同时以BIM技术的思维作为该课程教学体系的核心要素。在课程开展的过程中，教师对学习内容进行合理的划分，根据实际情况，一部分内容在绘图是采用工程图纸，另一部分内容采用CAD等一系列绘图软件与书本中的理论结合，这样不仅能够使学生全面地理解制图知识，满足社会对其专业技能的个性化需求，同时也能对教学体系进行重新建构和再次利用，从而提高教学效率。

结束语

通过本文的深入探究，我们可以发现，BIM技术作为新时代科技水平快速发展的产物，将其与土木工程制图相结合，能够有效提高教学效率。同时，高校也应当根据该项技术的发展方向，制定相应的人才培养方案，有针对性地调整教学内容、建构教学体系、转变教学观念，从而培育出更多的专业性人才。

参考文献：

[1]周锦.基于BIM土木工程制图课程改革的实践研究[J].天津职业院校联合学报,2019,(11):49-52.

[2]周媛,王娟,张建华,方珍.基于BIM的土木工程制图课程改革实践[J].当代教育实践与教学研究,2019,(11):162-164.

[3]叶建华.土木工程制图课程教学改革与实践[J].智库时代,2019,(17):164-165.

[4]王程程,高环,付明琴.民办高校基于BIM的土木工程制图课程改革与实践[J].建材与装饰,2019,(01):181-182.

教改项目名称：基于教学效果的《土木工程制图》教学改革研究。

项目编号：hsyjg201902。