SCI论文（www.lunwensci.com）:
Information Teaching Reform of "Architectural Map and Structure" Based on "BIM +"
SUN Qing-xia, WANG Peng
(Shandong Urban Construction Vocational College, Jinan Shandong)
Abstract: Through the integration of BIM, VA / AR, 3D printing and the course of “architectural map and structure”, the teaching reform of the course is promoted, the abstract and complex structure nodes are visualized and visualized, and the students’ sense of existence is improved. Through the integration of “teaching and doing” and digital teaching materials with
various presentation methods, students’ ability of map reading and interest in learning can be improved. The author actively explores the methods and ways to achieve the above teaching content, carries out the teaching mode reform, and provides a good teaching reference for the teaching reform of the course “architectural map and structure”.
Key words: Higher vocational colleges; BIM; VA / AR; 3D printing technology; Teaching reform
一 BIM 与 VA/AR 结合
BIM（即建筑信息模型）技术是指是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，通过三维建筑模型，实现工程监理、物业管理、设备管理、数字化加工、工程化管理等功能。BIM 具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性的特点。
VR 作为可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真技术，利用多源信息融合技术，实现用户沉浸式的体验。将 BIM的数字化仿真与VR的虚拟现实相结合， 以沉浸式的体验来进行建筑的规划和设计，将会对建筑设计领域产生革命性的推动作用。
二 BIM 与 3D 打印结合
3D 打印在建筑工程领域的应用不仅仅局限于整体的 3D 打印建筑，在复杂构件制作、微缩模型（方案展示模型、风洞模拟模型、沙盘等）制作等方面均有应用，将 BIM 模型直接用 3D 打印机打印出来， 可作为方案交流、对外展示用。
3D 打印其实已经是一个相对成熟的技术，未来， BIM 跟 3D 打印的结合将更多的进入千家万户，也许你在家里就可以打印出自己需要的各类工具、材料、甚至于成型的机器，而我们有一天也可以自己打印出自己心中的房子，一切的想象最后都会得到验证。
三 基于 BIM 与 VR/AR、3D 打印的《建筑识图与构造》研究现状
由于学生空间想象力差，工地现场情况复杂， 按图施工难以实操。以某建筑构造图识读与按图施工（模型创建）为任务载体，采用建筑识图虚拟仿真系统、VR 实训系统模拟图纸识读，利用 BIM 技术模拟按图施工，实现教学做一体化。
基于 BIM 的《建筑识图与构造》课程改革受BIM 技术应用能力的限制，有些院校 BIM 技术掌握的不够，所以没法为各门课程服务。有些院校 BIM 技术发展比较成熟，也在尝试为各门课程服务。但在《建筑识图与构造》应用方面还是较少的，即使应用了BIM 技术，也仅限于用 REVIT 建模，或在 Navisworks 里面漫游。通过对全国高等职业院校 BIM 技术入课调研结果可以看出，基于 BIM 与 VR/AR、3D 打印的混合教学模式研究和实践目前少之又少。在该课程中一点也未融入 BIM 技术的达 60%（见图 1）。
四 主要研究内容
( 一 ) 人才需求状况的研究
通过对行业企业以及省内外高职院校广泛调研，确定工程技术人员所需的的实际能力和综合素质， 以确定人才培养的方向（见图 2）。归纳、总结调研成果，由岗位调研→确定岗位能力（岗位分析）→ 确定典型工作任务、借鉴国内外大学、高职院校建筑技术专业识图培养模式→重新修订课程标准。
通过对学生调研选用什么样的教材版本， 77.41% 的学生选择数字化教材（扫二维码看微课、模型、视频、图片等相关资料）。
( 二 ) 基于“1+X”建筑信息模型（BIM）职业技能等级证书的内容重构“1+X”初级技能要求：
（1）掌握建筑类专业制图标准，如图幅、比例、字体、线型样式，线型图案、图形样式表达、尺寸标准等。
（2）掌握正投影、轴侧投影、透视投影的识读与绘制方法。
图 2 调研报告
图 3 选用什么样的教材版本调研
掌握形体平面视图、立面视图、剖视图、断面图、局部放大图的识读与绘制方法。掌握建筑平面图的绘制；掌握建筑立面图的绘制；掌握建筑剖面图的绘制。
（5）掌握建筑详图的绘制。
根据“1+X”初级技能要求、相关的标准规范以及对企业人才需求调研，将建筑识图与构造分为三大模块：① 正投影、轴侧投影、剖面图、断面图等， 构件和体量的操作题中重点考察考生三维空间识图能力。② 建筑施工图识图部分，包括建筑施工图的内容形成及有关规定识图方法；总平面图的内容和图示方法；建筑平面图、立面图、剖面图、详图的图示特点与识读方法（难点）。③ 建筑构造部分，建筑节点构造详图因其详细地表达了建筑细部的形状、构造层次、尺寸、材料和做法。帮助建立三维空间。
（四）《建筑识图与构造》教学做一体化的教学模式改革
第一步，课程设置在 BIMVR 虚拟仿真实训室
第二步，讲授与体验完成之后，布置任务，将关键构造节点利用 BIM 软件分组创建完成，进一步深化学生识图，实现知识到能力的转化。
第三步 , 选取优胜小组作品进行 3D 打印 ,3D 打印之后作品留存，以后上课可做模型展示用。
（五） 教学方法改革
为突出教学重点，解决教学难点，在教学方法上，采用在线学习与课堂面授相结合的混合式教学。其中，在线学习主要采用视频教学、在线讨论的方式，课堂教学主要有建筑识图虚拟仿真、VR、BIM 技术、小组讨论、三维动画等。将教学过程设计为课前准备、课中教学和课后拓展三个阶段。
五 组织方法
本次研究主要围绕问题导向的思路展开，即“为什么创新识图人才培养模式？——怎样创新？—— 创新成果有哪些？——成果应用及反馈改进”循环这一思路。
六 基于“BIM+”的《建筑识图与构造》信息化教学改革研究意义
（一） 推动课程教学变革
基于 BIM 技术的软件系统以数据为基础，建立起一个三维立体模型，具有丰富而灵活的表现形式， 有效融合二维、三维以及动态等表现形式，体现出关联性与协调性优势；在成果展示上，BIM 技术能够将成果直观地呈现出来，可视性很强。BIM 在《建筑识图与构造》的应用，必将使教学效率得到大幅度提升，推动《建筑识图与构造》课程教学变革。
（二） 使抽象复杂的构造节点可视化、形象化
基于 BIM 的 VR/AR 技术，能将抽象、晦涩难懂的知识以更生动、直观、全面的方式呈现，用沉浸式体验增强学生的带入感。实证研究结果表明， 这些增强现实的元素所产生的可视化效果，能够大大加强学生对抽象概念和不可见现象的感知。
（三）“教学做”一体化，提高学生识图能力
通过教师讲授（利用 BIM 模型）—学生体验（虚拟仿真、VR、AR 等）—虚拟建造（选取典型构造节点， 学生分组创建模型）— 3D 打印（选取优胜组作品） 教学做一体化的教学模式改革，提高学生识图能力。
（四） 多种呈现方式的数字化教材，提高学生学习兴趣
结合 AR 技术、全景图，编写《建筑识图与构造》数字化教材，经历了一个从平面到立体、从可读到可视的过程。与传统的教材相比，AR 教材最大的特点就是让静态的图文“活”起来，借助智能终端将静态的图画扩展到视听多方位的体验，并实现与虚拟图像的“互动”。
（五） 提高学生的存在感
将 VR 虚拟现实技术引入《建筑构造与识图》的教学中，将虚拟的空间建筑模型帮助识图的识读，依据不同建筑的，建立框架结构和剪力墙结构的模型， 帮助学生识图读图。通过 VR 虚拟现实技术的引入， 同学们在课堂中身处真实建筑中的感觉，改变了传统二维教学，让建筑识图的教学更加生动直观。
参考文献
[1]高婷婷 .BIM 技术在《建筑构造与识图》课程教学中的应用 [J]. 武夷学院学报 ,2018,37(03):78-81.
[2]唐徐林.BIM 技术在《建筑识图与构造》课程教学中应用研究 [J]. 长江工程职业技术学院学报 ,2018,35(02):52-54.
[3]于泉伟 . 信息化背景下《建筑构造与识图》课程教学模式创新的研究与实践 [J]. 科技视界 ,2018(19):175-176+138.
[4]刘洁 , 张晓燕 . 应用型高校的 BIM 教学改革问题探究 [J]. 安徽建筑 ,2017,24(04):240-242.
[5]中国 BIM 门户网站 [EB/OL].http：//www.chinabim.com/.
[6]郭闪闪 . 基于 BIM 技术的土木工程专业实践教学改革探索 [J]. 教育现代化 ,2018,5(15):51-52.
[7]孔玉琴，杨丽珍 . 基于 BIM 技术的《建筑识图与构造》课程改革研究 [J]. 中国建材科技，2019.10.19,164-165.
[8]朱倩怡 . 高职高专课程混合式教学方法初探 [J]. 教育现代化 ,2019,6(50):267-268.
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