建筑工程制图3D建模研究

邓福康

（宿州学院，安徽 宿州 234000）

建筑工程制图3D建模研究

邓福康

（宿州学院，安徽 宿州 234000）

通过对建筑工程制图与 CAD课程培养目标的分解，结合当前本课程的实际授课情况，构思出建筑工程制图与CAD课程能力构成及影响关系图。根据能力构成与影响关系图，给出了建筑工程制图与CAD课程的三大能力要素培养的具体实训措施，以识图为基础，制图为手段，最终实现3D建模。

建筑；制图；实训；3D建模

《建筑工程制图与CAD》课程是土木工程、建筑工程及工程管理等专业的专业核心课程，对这些专业的培养目标起到举足轻重的作用。本课程应用能力的培养由基础理论、CAD制图能力及识图建模三方面融会贯通、灵活运用，除了摒弃CAD制图由计算机老师授课与“建筑制图”由土木工程方面的老师授课的传统外[1],更应紧跟时代的改革步伐，抓住互联网+的工业4.0时代的好时机，秉承“项目引导，任务驱动”的教学理念[1]，构建建筑工程制图与CAD课程实训的3D建模理论、实训一体化教学。

1 建筑制图与CAD课程教学中存在的问题

1.1 理论比重偏重，实操比重较少

此课程的主要分识图与计算机制图两大部分内容，特别是工程识图部分，对同学们的空间想象能力要求很高，如果教师只是纯粹的从理论方面讲解，很难使同学们理解许多知识点。教师们都清楚这方面的问题，也在苦苦探索改进的措施，但苦于没有适合的道具或软件支持，而没有得到很好的解决，授课的效果较差，没有达到预期的课程目标。

1.2 重手工绘图，轻计算机软件绘图

现阶段，由于传统手工绘图带来的深远影响，为培养应用型、创新型且具备互联网思维的当代大学生而努力。由于互联网+及工业4.0时代的到来，对大学生的计算机软件制图，提出了更高的要求，不能停留在只掌握绘制平面图，没掌握立体图的绘制；只掌握绘制建筑主体结构，没掌握建筑安装构配件的绘制；只掌握抄绘现成图，没掌握将设计思想转化绘制成结施或建施图。

1.3 读图识图训练不足，建模应用能力差

读图识图是工程管理及相关专业需掌握的核心能力，但是，往往是同学们最欠缺的能力，究其原因，就是读图识图的训练不够，课程改革的实训部分执行不彻底。读图识图能力达不到，建模、指导施工的后续施工活动，就无从谈起，给刚步入工作岗位的同学带来非常大的困扰，甚至很多同学由于畏难心理，就终止了在土建、建筑相关行业的发展。

2 课程3D建模构思

根据建筑工程制图与 CAD课程的三大能力培养目标及相互的影响关系，利用互联网+技术及手机App的快速发展，分模块将能力培养分解为知识点集，落实到实训室的软硬件及手机App上实现[2]。

工程识图部分的基础理论的知识点，按传统授课方法，较为枯燥，授课效果不好，这部分内容可以融入到软件实训中，通过设计常见的建筑场景，比如常见的大型商场，在商场的不同空间处，放置宝盒，每个宝盒赋予它不同的基础理论知识点的讲解。此方法思路巧妙，趣味性很强，针对学生的识图能力培养的实训部分，系统的分知识点的选取、设计形体的实体及虚拟软件素材。实体素材的选择涵盖基本体，包括平面体、回转体等基本体，比如：在现实生产中，最常用的分层剖面图中，可设计实体的楼层的分层剖面图；实体素材较难实现的组合体、截切体及相贯体，可利用软件素材的虚拟仿真技术实现，与实体素材相对应，可设计出楼层的分层剖面图虚拟素材，且可根据三大能力的影响关系图，在制图能力培养方面，要求学生去绘制楼层的分层剖面图，并根据绘制图形，实现楼层的3D建模。

在制图能力的培养方面，除了手工绘图的培养之外，更应侧重计算机制图的培养，计算机制图要紧紧把握快、准两个要点，多找工程实践中的 CAD图素材，素材收集的尽量全面，包括建筑施工图、结构施工图、建筑设备施工图等。一般教材提供的 CAD图素材偏简单，无法满足实际工程应用的需要。如果再照顾到培养学生的三维制图能力，就需要把握素材的难度，这方面起到抛砖引玉的作用就可以。制图能力重在实践操作，但是，有的学生看老师或别的同学绘图很简单，就懒得动手，容易导致眼高手低。为防止这部分同学掉队，必须在课程的教学大纲中，安排定期的制图比赛，识图与制图方面的理论知识点，通过互联网+技术，将理论授课课件、制图软件操作视频、精品课程课件等，传到互联网云和软件授课和试题资源库，同学们可随时查看需要的材料和资源。

本课程实训思路构思的闭环，重点在最后的实训教学中，灵活运用本课程前面学习的内容。预先选取一套工程实例图纸，主要包含某常见工程的完整建筑施工图、结构施工图。通过预编辑的软件素材，实现结构构件的搭设、建造，重点考察、锻炼学生的是关键建筑部位的实现，当建造到图集中识图的难点、重点部位，就需要学生从图集里查找相关构配件的关键参数，比如在用软件建造基础梁时，学生就需要通过查找结构施工图中基础梁平面图、详图等，确定基础梁的尺寸、箍筋、受力筋等参数，输入到软件提供的界面里，若输错了，不影响下一阶段3D图的构建，但会影响最后的建模分数。虚拟建筑的搭建结束后，学生就可以提交作品，查看成绩及与正确答案的对比表，方便同学们快速发现错误的知识点。软件的评分系统非常重要，起到督促的作用。建模的素材从不同方面提供几套图纸，包括多层框架结构、高层框剪结构、公共建筑结构等素材。

当然，软件思路与软件环境构建完成后，需要相应硬件的支持，构成完善的实训室，包含教师机、学生机、服务器及投影仪等相应硬件环境与设备，所有硬件的操作关键要方便教师使用，否则，教师会望而却步，学生会感觉很浪费时间，比如学生机采购时一定要选配还原卡，提高学生机的正常使用率及减小维护压力。若每次上课，各类硬件设备要调试10-20分钟，还不一定能正常使用，就是典型的软硬件没匹配好，对课程的培养目标起到反作用。高水平的实训课程对教师提出了更高的要求，不只要对课程把握到位，还需对实训室的软硬件操作达到一定的熟练程度，比如：什么时候需要飞屏，哪些内容需用到投影仪，怎么利用好软件系统共享课件材料、为学生布置习题。对一些常见问题，可以及时快速解决，并熟悉各类软硬件的维修渠道和流程。

3 结束语

在互联网+的工业4.0的影响下，建筑工程制图与 CAD课程必然会产生重大而深远的变化，以上探讨的改进、优化思路，对培养工程管理、建筑工程及土木工程等相关专业人才具有现实意义，解决了这门课程“学而致用”的最后“一公里”的问题。

[1]苏泽斌.“建筑制图与CAD”课程实践探析[J].长春理工大学学报，2011（12）：190-191.

[2]武永鑫.“建筑CAD”课程一体化教学改革的探讨[J].阜阳职业技术学院学报，2014（2）：31-33.

The architectural engineering drawing and 3D modeling

DENG Fu-kang
(Suzhou university,Anhui Suzhou 234000)

Combining the actual teaching situation of this course,conceived of course competence and influence diagram.According to the competence and influence diagram,we give three specific training measures of training the ability elements,with general graph based,drawing as the means,finally realizes the 3 d modeling.

building construction; Drawing; Training; 3 d modeling

：A

10.3969/j.issn.1672-7304.2016.01.062

1672–7304(2016)01–0133–02

安徽省级重点教学研究项目:“新媒体环境下建筑识图与CAD制图课程改革研究”(项目编号：2015jyxm379)；宿州学院服务地方经济社会发展能力提升项目，工程管理专业服务产业能力提升（项目编号：szxyfwdf201309）；2014年宿州学院校级卓越教育人才培养计划项目“卓越人力资源管理工作者培养计划”（ 项目编号：szxyzyjh201403）。

（责任编辑：廖建勇）

邓福康（1985-），男，安徽淮北人，讲师，研究方向：管理学。