摘要:城市化进程的加快使得建筑行业越加繁荣,为了保证社会生产对建筑人才的需求,各个教育机构也在就自身的房屋建筑教学进行调整。当前,房屋建筑学课程改革已经成为提升建筑人才培养质量的主要途径。BIM技术的工程应用是建筑工业化推动信息化发展的必然要求,这也给建筑人才的培养提供了新的思路。本文就BIM平台加以介绍,并阐述了房屋建筑学课程引入BIM技术的优势,提出在BIM平台下的房屋建筑学课程改革措施,希望能够为我国建筑人才的培养提供帮助。
关键词:BIM技术;建筑学;实践课程;教学研究
引言:BIM是数字模拟技术在建筑工程中的直接应用,集成了工程项目各种相关共享信息的工程数据和信息资料.近年来,BIM技术逐步进入到了土木工程项目的运作管理当中.BIM技术集成了工程设计人员和工程技术人员提供的各种相关信息,为工程项目各专业间的协同配合提供基础数据,BIM技术给建筑行业发展带来了新的机遇。由于BIM专业技术人员不能到位,所以,推动BIM技术大范围的工程应用的进程非常缓慢.因此,高校必须肩负培养BIM技术人才的重任,及时调整相关课程内容和培养模式.本文探讨将BIM技术引入建筑学课程,对课程内容进行梳理,提出融合BIM技术的房屋建筑学课程体系,发挥BIM技术在房屋建筑学课程教学中的作用.
一、当前房屋建筑学教学的现状分析
(一)教材内容时效性
目前出版的房屋建筑学教材种类繁多,但内容大同小异,大多存在滞后行业发展,特别是新材料、新工艺、新技术方面。如瓦屋面、木制门窗构造,砖拱过梁和钢筋砖过梁等已经基本不采用,在教材中仍占有不少篇幅;一些过时的技术规范和施工做法依然存在。而新知识方面,新规范的更新不及时,新型保温材料和构造、装配式建筑的设计及构造、绿色建筑、智能建筑、生态建筑等新趋势基本未涉及,无法跟上建筑行业的快速发展。
(二)教学方式的局限性
房屋建筑学课程信息量大,知识点零碎,不易记忆,虽然在教学中使用了多媒体技术,然而受课时和场所限制,课堂教学仍以讲授法为主,教师讲解大量的理论知识,辅以PPT展示大量的图片或零碎的动画,长时间进行难以使学生集中精力,不利于引导学生主动去的去理解、思考和联想,影响了教学效果。
(三)考核方式的局限性
房屋建筑学课程考试以笔试进行,考核内容为建筑基本理论和原理等识记性内容,对于设计部分的考察受考试时间限制难以展开,不利于考察学生的实践动手能力。在课程设计阶段,学生既要花时间去复习理论课内容,还要查阅大量的规范,还得练习使用绘图软件,时间过于紧张。并且在建筑施工图绘制中,采用的二维设计软件不能实现平面图、立面图、剖面图的关联,学生改完平面图后又得重新进行文件布图,再生成剖立面图。如此反复修改,花费学生大量的时间和精力,同时图纸之间的相对独立也使老师在指导和考核上耗时费力,影响了教学质量和对学生的真实评价。
二、BIM引入房屋建筑学教学中的优势
BIM技术的发展和应用,已得到建筑业界的广泛认可。那么其在教学中应用都有哪些优势,这是引入BIM需要重点分析的,BIM技术同时具有CAD绘制平面图形的功能,但是又有很多强大的功能。
(一)协调性和信息共享性
在信息模型中,所有的对象都是可识别且相关联的,也就是说如果修改模型中的一个对象,与之相互关联的相关对象也都要随之更新,以匹配其变化,维持整个模型的稳定。这样就可以大大节约同学们改图的时间,同时还可以避免漏改带来的错误。
(二)可优化
传统的图纸在绘制过程中,由于各个专业各自为政,而且缺乏沟通,很容易在施工时出现专业矛盾、构造不合理或管线打架的问题,引入BIM平台,这样各个专业的图纸可以及时沟通交流,进行碰撞检查,便可以及时发现问题所在,及时优化处理,问题反馈回来也可以加深同学们对理论知识的掌握。
(三)可模拟性
对于在建筑设计当中需要考虑的日照等规范都可以在软件中进行模拟,来判断建筑间距等是否符合设计规范,这样就可以让学生们把相应的理论知识点很好地学会应用。
(四)可出图性
该软件可以根据设计者的要求画出任意平面切割的平面图,所以对于同学们在课程设计时就不需要很费劲地去想象被剖切的地方和相应的投影图。在该软件中反过来更好地帮助学生去观察建筑的内部构造,大大提高学习效率。
三、基于BIM技术的房屋建筑学课程教学改革方案
建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM),是在计算机辅助设计(CAD)等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术,具有可视化、协调性、模拟性、可出图性等特点。在建筑设计中,运用BIM技术能够具体的反映建筑物实体及三位特性,能够清楚明晰的看到建筑物内外的实际情况和动态构造过程,基于BIM技术的房屋建筑学理论与实践研究,能够切实的提高教学效率和教育质量。
(一)课堂教学中的三维模拟
鉴于二维教学的局限性,教师在课堂中可以把二维图形、仿真图形和简单动画放在一起对比演示或联合使用,将抽象的理论之形直接外化于三维直观之物,动态展示其渐变和关联过程,使课堂教学内容更形象生动,提高学生学习兴趣。如运用Revit软件绘制三维模型制作多媒体课件,从不同的视角展现建筑物不同的构造部位,或者由单一的形体逐步演变成复杂的体形构造,如在基础授课环节,以独立基础为基本单元,借助Revit族的丰富样式,以平面点的形式逐步向线、体进行演变,使学生同时了解条形、井格、筏式、箱形等基础的异同及适用范围,快速准确的掌握这一知识点内容。
(二)课程设计中的三维创建
房屋建筑学课程设计中,不少学生空间想象力不足,不能掌握建筑的总体造型及内部构造,绘图中存在大量小问题。教学中利用BIM技术的可视化、协调性、模拟性等方面的优势,通过三维建模,学生可以看到建筑各部分的组成,了解平面布局和功能分区情况,以及构件的细部构造,发现制图中的不合理处并进行修改。在具体操作上,利用其关联性,能够实现一处修改,平、立、剖面能够联动修改,大幅度提高绘图效率;在模拟性方面,可以模拟出建筑细部构造的材质和做法,如不同色调装饰砖的选择、带保温层的墙体等等。修改完成后,其可出图性可以直接对最终成果进行输出,得到课程设计所需的图纸。在考核上,教师可直接对学生所建模型进行考核,避免了学生冒用他人图纸的可能,提高了考核的真实性和全面性。
(三)全过程教学的融合
在更新和统筹教学内容的基础上,将理论与课程设计教学进行融合,把BIM技术运用到整个教学的全过程,在建筑基础理论及建筑构造的各章节进行分散建模,分别出图,分阶段考核,最终完成教学目标,使学生在掌握房屋建筑学理论与实践知识的同时,也能了解BIM平台,不仅提高了教学质量,激发学生学习兴趣,更为后续BIM专门技术人才培养奠定基础。
四、结束语
建筑学是一个独特的学科,需要很强的专业知识,具有很强的实践性,BIM技术在建筑学当中应用,给建筑业带来了一个新的创新。结合这一技术,在教学过程中,给学生带来了更好的视觉上的感受,让学生更好地接触新的技术,培养出更好的人才。
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