BIM技术在《房屋建筑学》教学中的运用研究
2021-01-21杜智超
摘要:BIM 技术在房屋建筑学的课程教学中可以体现巨大价值,它合理的将多种建筑学科知识结合在一起,将平面的图形、图纸变得更为具象具体,这样不仅能更好的帮助学生进行相应知识的学习,而且对于房屋建筑学课程教学质量以及教学成效的提升也提供了无限助力。下文主要从 BIM 技术的优势 以及房屋建筑学的教学现状着手,进一步分析 BIM 技术在《房屋建筑学》教学中的具体应用,希望对相关教育工作者可以有所帮助。
关键词:BIM 技术应用;房屋建筑学课程;教学思路创新
土木工程专业中,《房屋建筑学》是一门实践、综合性都很强的专业基 础课程,怎样更好的帮助学生将理论知识学好并逐步落实于实践设计、如 何通过实践性教学进一步稳固和强化学生的专业水平已经成为每一个教师 都要面对的重大问题之一。
一、房屋建筑学的授课现状
针对于房屋建筑学这门课程,它是工程管理专业当中非常重要的专业 基础课程,它主要是对建筑设计进行研究,其中涵盖了建筑平面设计、建 筑物构造、建筑空间设计等内容。在传统教学中,教师多是采用 PPT 制作 以及台前板书相结合的教学方式进行授课,台前板书主要用于各个章节框 架的梳理与总结,PPT 制作则体现在相应知识点内容的有效呈现上。学生 如若对建筑结构的整体感知认识不足的话,仅仅依靠教师屏幕上 PPT 的二 维图形很难迅速建立直观的认识,进而会影响学生相应知识内容的学习,最终影响整个课堂教学成效。BIM 技术的出现有效的解决的上述问题,通 过 BIM 技术综合性、立体感、可视化等特性,能够进一步帮助教师构建高 效课堂,改革自身教学理念与教学方式,降低学生学习难度,激发学生对 相应知识内容的学习动力。
二、 BIM 技术应用于房屋建筑学课程的具体优势
教师在房屋建筑学课程的教学中,通常都会将一系列的图例、典型图 形作为自己的助教元素贯穿于整个课堂去开展教学,虽然那些图形、图例 都极具代表性和说明意义,但是在实际知识点内容的呈现上还是会缺乏一 定的灵动性和生动性,其中各个图形、 图例都是围绕着单一章节去进行“映 现”的,在整个房屋建筑学的知识框架中,未能体现出应有的连贯性以及 衔接性,不仅学生在内容理解上会遇到困难,而且还会因为各个章节内容 的跃动性过强最终导致自身工程整体概念的思维受到限制。然而教师通过 BIM 技术的帮助,可以借助其技术的可视性、整合性、模拟性以及立体性 等特点,通过三维、动画等形式呈现到学生眼前,这样生动直观的教学模 式,除了能够帮助学生更好地理解相應知识以外,对于学生整体知识点的 应用以及相应知识点的二次巩固都起到的巨大的作用。
三、 BIM 技术视域下《房屋建筑学》的教学改革
1.对教学思路的改革创新
教师在教学中应贯彻学校应用典型课程改革的实际要求,对班级学生 进行小组划分,每个小组的人员限定到三到六人之间,在每次课程授课前,教师先提前给予各个小组一定的“学习任务”,提前让学生以组为单位完成 课程内容的预习,等到课堂上时则可以更有则重点的去引导学生对相关知 识进行研究和讨论,并通过问题抢答配合课堂表现的形式,更好的调动学 生学习积极性。
2.对教学方法的改革创新
教师在教学中需要对自身教学方式进行改革,学会借助 BIM 技术的帮 助,将书本教材中所需要应用的二维平面图形绘制成三维立体图形,将二 维图形所要表达的实际内容与三维图形的动态呈现相结合,将那些抽象、 难懂且琐碎的知识更为具象生动的呈现给学生,促使学生对那些晦涩、难 懂的知识点进行进一步的理解和掌握,逐步引导学生对原来学过的知识进 行更为感性的认识和形象的记忆。大多数院校房屋建筑学这门课程的教学 重心都是放在理论知识的讲述上,通常只会在学科学习的后半段安排上一 两节课进行对应实践环节的训练。学生如若在前期进行基础理论知识学习 的过程中,未能及时对其知识进行巩固与练习,那么不仅会对学生整体知 识内容的掌握程度造成影响,而且学生在后期实践课程中也会因为前期理 论知识掌握不牢靠,进而致使出现实践效果低下、设计策划“破绽百出” 等情况。对于以上情况的出现,教师需要要求每一位学生在对应模块内容 学习完毕以后,都能够借助 BIM 软件独立完成相应的“单个构件”,能够在 新知识不断增多的同时,逐步添加“新”的构件,通过这样的方式,除了 可以在一定程度上提高学生理论基础能力以外,学生还能够学会借助 BIM软件的综合协调性,以及三维模型自动检测建构对象之间互相沟通与影响 的特点,进一步提升最终设计的理念感,进而提升自身专业综合水平。
3.对教学内容的改革创新
房屋建筑学这门课除了内容丰富多样、知识覆盖面广泛以外,还具有 知识点零碎且分散的特点,教师为了进一步引导学生完成对相应知识内容 的的学习与应用,凸显实践性课程内容的特性,则可以在房屋六大组成部 分的教学中,带领学生参考六大构造专题进行实际内容的设计、调整、调 研以及讨论分析,围绕每个单元板块分别进行由表及里、由浅而深的策划。教师在授课中需要时刻了解和分析时代前沿的发展动向,优先去对课内容 所涉及的新型建筑技术、建筑材料、建筑构造等知识进行有效探究和整合;对课程内容所涉及的一系列新规范、新标准、新规程等进行及时更新和扩 充;通过新、旧规范的对比去构建 BIM 的三维模型,并逐步引导学生进行 讨论分析和理解,让学生通过直观感受去感悟新、旧规范的实际差别。
四、 BIM 技术在建筑设计教学中的具体应用
1.利用三维实体模型完成协同设计
BIM 技术的合理使用能够使建筑设计领域逐步走向“三维立体时代”,三维模型的构建可以直观立体的呈现所对应的设计模型,能够呈现出一个 完整的模型平台为多种不同工程环节的工作人员提供更为精准的信息。
2.建模以及动画技术功能的体现
在 BIM 技术中可以体现建模以及动画技术的功能。建模功能的体现能 够完整的对整个建筑施工过程进行模拟,能够将施工中容易或已经出现的 各种问题有效的整合到一起,并以此为依据进行实际数据的对比,进而才 能有针对性的去对不足之处进行完善和改进,进一步实现正确的信息与错 误数据的替换,确保后续工程能够顺利进行。BIM 的动画功能可以将抽象 的二维建筑进行三维的表述,这不仅可以在数据呈现上更加具体和直观,而且哪怕是非专业人员在理解上也会变得更为容易,此外这种功能的体现 还可以促使模型修改更为顺畅,一旦其中某一個环节出现问题需要修改,便可以直接通过动画技术迅速完成改正,进而达到对整个建筑设计完美掌 控的要求。
五、通过 BIM 技术对施工进度提供可靠资源
在建筑工程管理的相应工作中,合理的使用 BIM 技术,能够为施工进 度的管理提供准确有效的信息资源,借助 BIM 平台对资源进行整合处理,为相应设计单位提供正确的信息,可以在保证设计图纸准确性的基础上,更好的缩减因其设计环节影响后期施工工期的可能性。除此之外,通过 BIM 技术构建的建筑模型是具有可视化和信息化的,不论是何种专业的“碰撞” 和业主所需要的构建方案都能够在第一时间进行创设完善,逐步降低了对 后期变更的影响。
总而言之,房屋建筑学的课程改革的主要目的就是通过对授课方式的 转变,促使学生对授课内容能够更好的理解。BIM 技术在《房屋建筑学》 教学中实现了这一点,教师更加注重学生的参与感,更好的引导学生开展 相应内容的学习。
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作者简介:杜智超(1986-2),女,汉,河北省任丘市,讲师,硕士 研究生,主要研究工程结构,工程材料,地下工程等。