基于BIM智造技术的中职建筑识图课教学优化实践

2023-03-12汤蕴华

职业 2023年20期

汤蕴华

■摘要：楼梯识读是建筑详图识读中最难的一项。本文重点阐述如何在Revit中建立楼梯三维模型，并用BIMFACE软件将Revit楼梯模型转化成三维立体图，供学生在手机上任意旋转观看，并结合楼梯三维模型更加形象直观地给学生讲解楼梯识图，从而创建信息化的楼梯识读课堂。

■关键词：建筑构造与识图；Revit楼梯模型；楼梯识图；信息化课堂

当下，BIM（Building Information Modeling），即建筑信息模型技术，越来越普及。BIM技术是指在计算机上建立建筑模型，其具有模拟性、可视化的特点，能让学习者漫游观看三维建筑模型，清楚地了解其内部和外部构造，自由缩放建筑模型，二维图纸与三维模型对应，可以帮助学生将抽象的图纸与建筑实体联系起来，快速看懂建筑施工图。笔者结合运用BIM技术，探讨Revit楼梯模型在建筑构造与识图课程中的应用。

一、中职建筑构造与识图课程教学现状分析

笔者执教建筑构造与识图课程近10年，在教学过程中发现该课程对于学生来说，理论性强，内容较枯燥，特别是一些抽象的知识点，仅凭理论讲解很难理解。年轻教师缺乏现场施工的经验，很难将抽象的内容通过PPT等形式讲解清楚。虽然楼梯是学生经常接触的建筑构件，但楼梯的识读综合性高，需要学生有很好的空间想象力。但是在楼梯的识读中，学生的空间想象力普遍偏差，理解能力也偏差，因此，单纯理论讲解辅以PPT演示，学生很难理解楼梯施工图的形成，也满足不了楼梯识图教学。

Revit楼梯模型，可以解决楼梯图抽象的这个问题，实现楼梯模型三维旋转，让学生对楼梯平面图和剖面图的形成一目了然。

二、Revit楼梯模型特点

Revit楼梯模型是在Revit中建立楼梯模型，主要展示樓梯的组成，如楼梯平台、梯段、栏杆扶手和梯井等的连接，标注楼梯各部位的尺寸。Revit楼梯模型的可视化，体现在将楼梯平面图和剖面图转化成立体的楼梯模型。可视化能有效地解决学生空间想象能力差的问题，使楼梯识读变得更加直观。Revit楼梯模型的动态化，体现在可以360度旋转楼梯模型，如对楼梯模型进行水平剖切和垂直剖切，动态展示楼梯平面图和剖面图的形成过程。Revit楼梯模型的模拟性，体现在楼梯模型是建筑三维信息模型，在Revit软件中可以设置互动漫游。在楼梯教学中，通过模拟现实生活中的上下楼梯互动漫游，让学生在上下楼梯的漫游体验中，学习楼梯各部分的组成及构造尺寸，使学生的学习更加高效和有趣。

三、Revit楼梯模型在信息化课堂创建中的应用

楼梯平面图的识图是楼梯识图中的一个难点。因此，笔者以楼梯综合识读为例，讲解Revit楼梯模型在信息化课堂创建中的应用。

（一）课前学生平板扫码，楼梯初认知

课前，教师将Revit楼梯模型上传至BIMFACE平台进行转化，将二维码分享给学生。学生通过扫描二维码观看楼梯三维模型。学生通过平台的漫游功能，实现楼梯360度漫游体验，对楼梯有初步认知。学生提前预习，通过楼梯三维模型图，找到楼梯各个部位的具体位置，并通过建筑云课平台提交楼梯平面图识读过程中遇到的问题，以便教师在后续上课中着重讲解。

（二）课中教师软件讲解，楼梯深探究

1.软件测量楼梯尺寸——理解楼梯各部位尺寸

课中，教师在电脑上打开楼梯Revit模型，并360度旋转楼梯模型，让学生对楼梯各个部位的构造有一个清晰的认识。在讲解楼梯识图前，先为学生介绍楼梯各部位的名称及尺寸测量方法，让学生在Revit三维模型中，测量梯段宽、平台宽等各部位尺寸并记录。

2.三维水平剖切投影——理解楼梯平面图的形成原理

楼梯平面图的形成方法与楼层平面图类似，假想用一水平剖面框，剖切在该楼层上行梯段的中间部位，剖切完成后，移去上半部分，将下半部分向下投影所得的投影图即是楼梯平面图。教师打开Revit软件里视图属性浏览器中的剖面框，拖动剖面框的下剖切面到上行梯段的中间位置，得到楼梯水平剖视模型。360度旋转剖切后的楼梯模型，让学生全方位地观看楼梯平面图的形成，重点要让学生看清楚楼梯平面图剖切后如何投影，在三维楼梯模型中给学生旋转剖切完成后留下的楼梯模型，让学生对照楼梯平面图看，重点理解有一个梯段两跑楼梯不在同一个平面上。学生在Revit软件中按上述教师操作的方法剖切，得到楼梯各层平面图。

3.三维垂直剖切投影——理解楼梯剖面图的形成原理

楼梯剖面图的形成方法与建筑剖面图类似，是在楼梯垂直方向剖切，再投影。运用Revit软件中的剖切功能将楼梯在上行梯段部位剖切开，再用Revit软件中的投影功能进行投影，让学生直观地看到楼梯剖面图的形成。

4.剖切测量对照——掌握楼梯详图的尺寸识读

（1）水平剖切投影对照——掌握楼梯平面图的尺寸识读。教师指导学生在Revit软件中完成楼梯的水平剖切，得到楼梯剖切完成后的三维模型。在三维模型中，测量楼梯踏面宽、中间平台宽、楼层平台宽、梯井宽和梯段宽尺寸。测量完成后，运用Revit软件的投影功能，得到楼梯测量尺寸与图纸尺寸的对应关系，从而理解楼梯平面图中的尺寸。在识图部分也可利用Revit建筑软件的三维仿真模型与二维图纸来对比分析，避免错识图和漏识图的现象。

（2）垂直剖切投影对照——掌握楼梯剖面图的尺寸识读。运用Revit软件的剖切功能，将楼梯在垂直方向剖切，得到楼梯剖面图。在楼梯剖面图中，测量梯段净高、平台净高和踏步高等尺寸。测量完成后，利用Revit软件的投影功能，得到楼梯剖面图中测量尺寸与图纸尺寸的对应关系，从而让学生掌握楼梯剖面图中各尺寸的含义。

（3）虚实对比——掌握楼梯平面图和楼梯剖面图中的尺寸对应关系。在识图过程中，学生在楼梯平面图和剖面图的平台宽和踏步数对应上存在问题。为了解决以上问题，让学生分别在Revit模型投影后的平面图和实体教具中测平台宽，找到楼梯平面图和剖面图的平台宽对应关系。

在楼梯平面图识读中，学生会将踏面数读成踏步数，也有很多学生并不理解每一跑楼梯的具体踏步数和每一跑楼梯所在的具体位置。通过Revit软件的投影功能，让学生看清楚每一跑楼梯所在的具体位置，利用软件的投影功能，将剖切后的楼梯进行投影。通过在Revit模型投影后的平面图中数踏面数，在三维楼梯模型中數踏步数，找到楼梯平面图和剖面图中踏面数和踏步数的对应关系。

通过以上Revit软件中的三维模型和二维投影的模拟对比，实现楼梯平面图和剖面图的综合识读，从而实现信息化高效课堂的创建。

（三）课后学生抄绘楼梯图，识图促提高

结合建筑构造与识图课程标准，根据楼梯识图的学习，布置楼梯平面图抄绘任务。课后，学生可扫描二维码，观看楼梯立体模型，根据模型中设置的相关参数和信息，对比楼梯平面图，完成楼梯平面图的抄绘实训任务，检验学生对楼梯平面图的掌握程度。

四、Revit楼梯模型应用教学效果

（一）三维可视化，提高学习兴趣

利用在Revit软件中对建筑物三维模型进行缩放、旋转等操作功能，甚至通过漫游“进入”建筑物，全方位观察建筑物，便于学生理解和掌握投影知识原理。模型可以任意旋转观看，也可以图染颜色，无论是在视觉上，还是在内容上，都吸引了学生的眼球，提高学生的学习积极性。

（二）三维可视化，提高识图效率

通过建立与图纸配套的三维信息模型，可以解决学生空间想象能力弱的问题。学生在识图过程中遇到不懂的问题，可以去三维模型中找答案，这样能够培养学生自主学习的能力。通过楼梯综合识图实训授课发现，学生在课前的综合识读正确率只有37%。运用Revit软件进行三维可视化教学后，学生的楼梯综合识图正确率提升到70%。由此可见，三维可视化学习，大大提升了学生的识图正确率。

（三）三维可视化，提高教学效果

三维可视化教学，改变了传统课堂上教师灌输的现状，避免了学生上课趴桌怠慢的情况的出现。学生更喜欢在识图中遇到问题时去模型中寻找答案，使课堂变得生动有趣。这样师生互动较好，教学效果提升明显。