第12期(总第236期)工作研究・浅谈BIM技术下的建筑识图教学
张利健
(福州职业技术学院,福建福州350108)
摘要BIM技术在建筑识图教学中有着独有的优势,利用BIM技术构建实训场景,创设虚拟构件,构建空间形态及创设虚拟场景等,优化课堂教学内容设计,创新课堂教学方式,保证课堂活动有效开展。分析了BIM技术在建筑识图教学中的应用策略,提高了课堂教学质量,培养学生识图能力,为社会培养建筑行业专业人才。
关键词BIM技术;建筑识图教学;有效策略
建筑识图是高职院校建筑专业的基础知识,加强建筑识图教学活动,培养学生投影制图能力,提高学生建筑识图能力,让学生做到学以致用,实现理论和实践结合。建筑识图教学作为一门综合性课程,传统课堂教学中,常常采取二维平面方式教学,使得课堂学习较为枯燥,具有一定的学习难度,影响课堂教学效率。借助BIM技术优化建筑识图教学,激发学生学习兴趣,主动参与课堂活动,加强学生专业能力培养。1建筑识图教学中BIM技术的优势
(1)调动学生积极性。高职建筑专业课堂中,建筑专业难度非常明显,在以往的识图教学中,借助二维方式
进行教学和设计,以讲授方式单纯地讲解理论知识,使得学生机械化记忆,逐渐丧失学习兴趣,难以保证课堂教学质量,影响学生课堂学习效果。有效利用BIM技术,优化识图教学设计,使课堂活动更加生动,调动学生主动参与课堂,激发学生学习兴趣,增强课堂活动有效性。
(2)降低知识学号难度。建筑专业课程难度相对较大,高职学生知识较为薄弱,影响识图教学效果。传统的课堂活动中,教师利用投影仪开展讲解活动,对学生想象能力和空间能力要求比较高,使得课堂知识学习难度增加。BIM技术应用于识图教学中,将建筑构造生动、形象地展示,降低知识学习难度,易于学生理解和接受,促进学生更好地开展学习活动。
(3)有利于学生综合素养培养。在信息化时代背景下,高职建筑专业学生想要在建筑行业立足,成为社会发展需求的人才,应当紧跟时代发展,具备较强的综合素养。加强专业素养培养的同时,注重信息素养提升,借助BIM技术开展识图教学,引导学生开展信息化学习活动,开展有效的课堂训练,加强学生信息素养培养叫
⑷丰富课堂活动方式。在以往的建筑识图课堂中,讲授是课堂活动的主要方式,借助CAD制图软件辅助课堂互动。此种教学方式缺乏直观性和形象性,不利于学生对重点和难点知识的学习和理解。BIM技术的利用,构建相应的三维模型,辅助课堂教学活动,使得课堂教学更加形象、直观,实现课堂教学扩展,使得课堂教学方式呈现多样化。2建筑识图教学中BIM技术应用策略
(1)借助BIM技术,构建体验实训场景。在现代化教育理念下,开展场景化教学活动,培养学生良好的学习态度,激发学生学习兴趣,构建丰富的体验式场景,激发学生主动学习动力,丰富学生知识体验,实现学生自主探究能力培养。以往的建筑识图课堂中,利用教材或PPT展示图片,让学生观看建筑场景,但平面图片对于结构构造和功能节点的展现非常有限,学生难以开展操作活动,学生学习体验较差。借助BIM 技术,发挥其空间立体特征,给予学生直观的体验方式,更好地了解和操作课堂内容。如现代土建教学中,利用支持空间技术和BIM技术创设体验场景,让学生进入空间,观察空间内部建筑信息,拓展学生眼界和视野,加强学生形象思维培养。通过BIM技术的利用,构建相应的实训场景,引导学生观察和测量不同的构造节点,使得课堂活动更加有效。在课堂活动基础上,组织学生开展自主学习活动,引导学生观察建筑模型,加深对每个节点材料、结构的理解,让学生能够真正参与课堂学习,提高学生自主学习能力,提高识图教学有效性。在具体课堂中,开展人机交互活动,优化场景内部设置,借助BIM模拟建筑信息开展观察活动,开展建筑信息操作活动,加强学生操作能力培养,实现课堂教学目标。
(2)借助BIM技术,创设虚拟建筑构件。建筑识图课堂中,将认识建筑构件、了解应用场景作为课堂教学重要内容。传统的课堂活动中,建筑构件是一种实体存在的事物,让学生通过外观观察,了解其特征,教师常常采取实物展示方式,让学生思考和作答。实物展示一般有投影仪和实物展示方式,投影仪主要是利用图片播放,学生观察取决于拍摄角度,难以完整地展现。实物展示中,对于细小部件可以直接展
示,由于构件较少,难以保证每个学生都能够仔细观察,一些外形较大、重量较重的构件,难以真正地展示,使得课堂教学存在不足。借助BIM技术开展虚拟和仿真模型构建,解决传统教学中构件局限问题。在具体操作中,借助电子计算机设备,利用3DMAX等相关软件,结合实物构建相应的虚拟模型,开展相应的缩小、放大及旋转等操作,让学生对每个细节进行
117-
■工作研究2020年
观察。同时,教师可以根据具体建筑构建信息、性能参数、施工顺序以及实用性等数据信息,利用BIM技术构建模型,保证各项重要数据信息充分展示。通过这样的模型构建方式,符合学生的实际思维,让学生做出准确的判断。在课堂中,通过BIM技术构建横梁,展现横梁外观信息的同时,还可以展现横梁横截面积、长宽比等各种数据信息。在模型构建中,导入参数信息,方便学生观察,让学生了解横梁结构在不同位置的情况,丰富学生宜观体验,提高学生学习能力。
(3)借助BIM技术,构建建筑空间形态。建筑识图教学中,空间思维能力和想象力不足是课堂活动的难点,难以对建筑立体空间形态开展思考和模拟活动。对于大多数建筑专业学生来说,难以真正进入建筑工程施工环境,缺少相应的实践经验,仅仅依靠课堂教学和多媒体内容,难以引导学生深入联想,完成相应的空间构建,不利于学生知识学习和记忆,影响学生学号能力培养。面对这样的课堂问题,课堂教
学应当尽可能避免二维图像和三维图像的频繁切换,采取更为直接的观察方式,帮助学生感知三维空间。有效利用BIM技术构建模型,模拟建筑识图课程的建筑场景,开展沉浸式空间构建,给学生带来身临其境的感受。通过BIM技术模拟三维场景,展示建筑光影变化,展现建筑材料和建筑节点。在课堂活动中,让学生思考三维空间构成方式。在这样的基础上,学生可以从建筑模拟内部观察,对整个建筑楼梯、栏杆和支柱进行观察和分析,并且对其中的建设设计规律进行归纳和总结,形成相应的建筑场景,保证建筑识图教学有效性叫
(4)借助BIM技术,优化建筑设计环境因素。建筑识图课堂活动中,要求学生除掌握建设设计的空间设置及材料选择外,还需要对建筑真实环境做出分析。如地震高发区域,建筑设计则需要以防震等级控制作为主要考虑的设计因素,对于相似的环境,需要以地基强度作为主要的设计方向。在课堂活动中,对周边环境进行综合分析,使得建筑分析和设计符合自然环境需求。利用BIM技术开展场景教学,结合具体地理环境参数分析,将其导入相应的建筑环境模拟,借助模型开展环境分析活动,加强学生判断能力培养。在分析气候环境给建筑设计带来影响的分析中,可以构建相应的BIM模型,结合具体气候变化规律,做出相应的详细分析,根据气候影响的三个层次进行模型呈现。在第一个层次中,主要是日照、温度、湿度及风等因素,借助模型利用时间推移方式开展模拟活动,对气候参数变化及建筑变化开展分析。第二层次主要是水流、土壤、植被等自然环境,借助添加模型的方式,将影响因素数添加到相应的建筑环境,对建筑变化情况进行观察和分析。第三层次则是人文因素。风俗、宗教信仰不同,对建筑美
学有着不同的要求。学生根据模型不同,对不同地区和国家建筑风格开展对比,结合文化背景不同,探究建筑设计的特点。通过相应的环境分析设计,结合绿建筑标准要求,将节能特性作为切入点,利用BIM技术模型,融入相应的采光、热岛效应、气流变化和舒适度等,利用具体的参数控制,结合模型构建开展对比调节,满足学生学习需求,保证建筑识图教学质量。
(5)借助BIM技术,构建场景虚拟漫游。虚拟漫游功能是BIM技术的一项重要功能,是建筑识图教学的重要虚拟技术。在具体的课堂活动中,教师结合经典案例或建筑作品,对其设计和构造开展讲解活动。以往的课堂活动中,教师主要是通过语言或者图片方式,将优秀建筑作品展示出来,此种展示方式存在一定的局限性和不足,难以产生宜观感受,不能够引起学生的心理共鸣。优秀的建筑作品可以震撼人的心灵,借助形象、声音或材料触觉等,展示设计元素立体化气息,结合多元化感知方式,全面理解建筑设计思路,体会其中的艺术魅力。灵活利用BIM技术的虚拟漫游功能,丰富学生的感官体验,让学生从立体化角度,感受优秀建筑的魅力。结合相应的技术条件,教师可以选择优秀的建筑设计,如北京天坛,借助圆形设计,体现我国天圆地方的认知理念。为了让学生更加直观地感受天坛建筑魅力,可以利用revrt软件,对天坛建筑中的特征和环境,开展相应的信息整理工作,之后,利用navisworks软件,构建相应的天坛模型,导入虚拟漫游模块,利用VR或者AR等方式,对现实场景进行虚拟,强化现实设备应用,对虚拟场景中天坛建筑详细观察。同时,教师可以借助相应的软件处理方式,对场景做出动态化模拟,使得虚拟场景更加真实,有效开展识图教学%
福州职业技术学院
3结语
建筑识图教学中,BIM技术是重要的教学方式,具有可视性、模拟性的优势。通过建筑识图教学活动,加强学生投影制图能力培养,提高学生施工图认知能力,让学生能够做到学以致用,实现理论和实践的有效结合。在实际的课堂活动中,有效利用BIM技术,构建仿真环境和建筑模型,将抽象建筑识图课程形象化,加深学生对知识内容的直观感知。作为教师,需要充分发掘课程知识和BIM技术的结合点,利用BIM技术创设多样化教学情境,降低知识学习难度,帮助学生更好地掌握知识内容。
参考文献
[1]王莹瑜.基于BIM技术的建筑识图教学探讨[J].现代职业
教育,2017(36):68-69.
[2]于冬升,张金团,王海湘.BIM技术在建筑识图课程教学中
的应用[J].江西建材,2016,191(14):272-273.
[3]吴泽.BIM技术在建筑识图课程教学中的应用[J].住宅与
房地产,2018,516(30):233-234.
作者简介:张利健(1974—),男,福建福州人,本科,讲师,研究方向为施工技术。
118