《建筑CAD制图》课堂教学改革——BIM（BuildingInformationModeling）虚拟数字化技...
摘要:结合建筑CAD教学工作中的经验和存在的实际问题，通过分析当前虚拟数字化技术(BIM)等新的数字技术在建筑类专业发展和《建筑CAD》课程教学中存在的问题，提出了改进《建筑CAD》教学内容和方法，全面提高学生计算机辅助建筑设计新技术应用能力的一些方法探讨。关键词:建筑CAD；BIM；课改
1.建筑CAD课程的作用
高等职业教育中，《建筑CAD制图》主要研究解决阅读建筑工程图样、具备计算机软件绘制建筑图的能力的理论和方法。其任务是培养学生具有一定的空间想象和形象思维能力，掌握画法几何的基本理论和CAD基本绘图命令，贯彻有关的国家制图标准及训练绘图和读书的基本技能，为提高学生的专业素质，形成综合职业能力及继续学习专业知识打下良好的基础。
（1）从高等职业教育的特点出发，确立课程目标是提高学生的绘图技术素养，是培养学生的专业基础知识和技术应用能力。通过本课程的学习，努力使学生具备现代建筑行业高等技术应用性专门人才所必需的基本技能，注重培养学生解决实际问题的能力，为学习其他专业课程和储备基本职业技能夯实基础。同时立足于素质教育，逐步培养学生的辨证思维和创新意识，加强学生的专业素质和职业道德观念。
（2）是建筑类专业知识体系的重要组成部分，它与诸多学科密切相关，是设计人员绘制施工图、施工人员按图施工的理论依据，因此是建筑工程技术人员必备的专业理论知识。本课程融合建筑制图、房屋建筑构造等专业基础课程和为开展后续专业课程的必备基础，在专业课程体系中属于专业基础课。
目前建筑CAD教学仅停留在低层次应用，即辅助绘图。随着时代的发展和科技的进步，BIM技术的兴起，日渐成为主流方向，其优越性主要体现在设计过程更加科学、全面。面对新的社会需求，如何在教学中借助于BIM技术，改革教学内容、课程体系和教学方法都是值得深入探讨的。
2.传统建筑CAD课程存在的问题
2.1教学内容无法与时俱进
现阶段CAD课程教学中存在的一个显著的现象就是教学内容无法满足当前行业需求，不能与时俱进。对于行业中新技术的应用在教学过程中引入的较少，仅仅是停留在教授CAD基本绘图命令和基本编辑命令的阶段，较少考虑到学生在今后的工作中的应用。
2.2教学手段单一
目前该课程的教学手段过于单一，在授课过程中教师多采用多媒体授课方式，课程内容信息量大，学生在学习过程中无法及时上机实际操作，出现知识的学习和上机实践脱节，不能做到边听课边做，重点难点容易遗忘，学习效果比较低。
2.3课时分配不合理
一般院校的建筑CAD课程受到教室资源和课时的限制，学生在学习过程中分为了两个阶段的学习，即理论教授和上机操作。由于课时量的限制，并且考虑到学生不能及时上机操作，知识点的灌入过多，不利于学生掌握，因此在理论教授过程中，大量的知识点只能点到为止；而上机课程的课时和场地有限，该门课程需要反复大量的实战练习才能更好地掌握，因此在上机环节中也只能找简单的例题让学生上机操作，这些都不能达到课程标准中的要求。
2.4软件直观性差
《建筑CAD》课程以建筑制图为基础，绘图过程依旧延续三面投影的方法。在教学过程中发现，相当一部分学生在建筑制图课程的学习中，对于建筑物的平立剖面间的相互关系不甚了解，在后续建筑CAD课程的学习中，也仅仅是用软件抄绘图纸，对于各投影面之间的关系依旧无法形成直观的认知。CAD软件中的三维绘图方法比较繁琐，学生在学习过程中有一定难度。
3.辅助建筑设计新手段———虚拟数字化技术
3.1 BIM概念
BIM概念的核心是用一个数据库作为存放建筑图形、非图形数据的惟一知识库。使得建筑的设计、施工、管理各个阶段的相关人员都能从中获取他们所需的数据，并且是连续、实时、可靠、一致的数据。
BIM技术的优点体现在：工期缩短；高度一致性；降低成本；效率提高；工作质量提高。
作为一项新的计算机软件技术，BIM是继CAD之后的新生代，同时BIM从CAD扩展到了更多的软件程序领域，如工程造价、设备管理等方面。BIM给建筑行业的软件应用增添了更多的智能工具。
3.2BIM的核心理念
(1)参数化设计
参数化设计是一个构件组合设计，建筑信息模型是由无数个虚拟构件（族）拼装而成，族的种类很多，不仅包括构建的几何形状，还可以模拟材料的各类特性以及受力状况等方面的属性。参数化设计是对已经建立好的族设置可调节的参数，以改变构建的形状，满足设计的要求。
(2)关联性设计
把族中的参数相互关联起来并加以控制，就称之为关联性设计。可以举例说明，在REVIT软件中，一旦更改一个层高的数值，这个建筑物与之相关的所有构件都是与之相关联的，例如门、窗、柱的属性数值都会随之同步发生变化。
(3)参数驱动建筑形体设计
参数驱动建筑形体设计是指通过定义参数来生成建筑形体的方法，当建筑师改变一个参数，形体可以进行自动更新，从而帮助建筑师进行形体研究。
(4)协作设计
BIM提供了一个良好的技术协作平台，例如，结构工程师改变其柱子的尺寸时，建筑模型中的柱子也会立即更新，而且建筑信息模型还为不同的生产部门，甚至管理部门提供了一个良好的协作平台，例如施工企业可以在建筑信息模型基础上添加时间参数进行施工虚拟，控制施工进度，政务部门可以进行电子审图等等。这不仅改变了建筑师、结构工程师、设备工程师传统的工作协调模式，而且业主、政府政务部门、制造商、施工企业都可以基于同一个带有三维参数的建筑模型协同工作。来源：天天期刊网
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