论文基于BIM的土木工程制图教学改革，该文是关于教学改革相关自考毕业论文范文和土木工程制图和教学改革和研究相关硕士毕业论文范文.
摘 要：土木工程制图是土建类专业必修的专业基础课,随着建筑信息模型（BIM）的发展,以三维建模为载体的设计与绘图对传统制图教育产生影响.分析土木工程制图教学现状,阐述了基于BIM的土木工程制图教学改革思路,并探讨基于BIM教学的应用型人才培养.
关键词：建筑信息模型（BIM）；土木工程制图；教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）39-0149-02
长期以来,土木工程制图都是高校土建类专业教学计划中不可忽视的重要版块,《画法几何与工程制图》《建筑CAD》作为其主干课程,均是基于CAD制图.CAD制图是美国Autodesk公司开发的一个交互式绘图软件,主要用在绘制二维平面图形,三维绘图功能相对滞后,使用CAD建模耗时长,精度低,直观性不够,学生理解起来会比较困难,同时CAD不能将三维形体与属性信息很好的结合起来.而建筑信息模型（Building Information Modeling,简称BIM）是数字技术在建筑业的直接表达,是一种应用于工程设计、建造管理的数据化工具[1].该技术以建筑工程项目的各项真实构件信息为基础,在建筑整个生命周期过程中进行数据共享和传递,通过三维建筑模型,为工程项目提供和建立起相互协调、内部一致的可运算信息,是实现建筑业精细化管理的重要工具[2].将BIM引入土木工程制图课程教学中,对培养学生空间思维有良好的促进作用,提高学生对识图建模的学习效率.
一、土木工程制图课程现状
目前,作为国内高校土建类相关专业学科基础必修课的土木工程制图课程旨在培养学生阅读和绘制工程图样及其空间思维能力,培养学生识读专业图及工程意识.由此,传统土木工程制图课程存在不足之处.
1.教学内容.教材更新落后,土木工程制图教学中常教授一些无用的知识,比如投影变换章节中的换面法、旋转法在后续土木工程专业领域基本用不到；*投影在本专业学习工作中极少用到,不必作为必学内容或选学内容；两立体相交,包括两平面立体相交、平面立体与曲面立体相交以及两曲面立体相交,过于抽象,学生想象不到空间体相交后的投影图形,学习过程枯燥,甚至放弃该知识点的学习.
2.教学效果.课堂教育与实际工程脱离,为教学而教学,教学效果必然达不到既定目标.缺乏空间想象力的学生对于复杂构件及节点的理解显得愈加困难；刚刚步入大学一年级的学生尚未接触土木工程专业知识,对于土木工程专业图的理解更加抽象模糊,只能机械背诵知识点,显然与教学目标相悖.缺乏与建筑设计行业、企业单位的互动,不够与时俱进.
3.教学要求.目前随着专业认证及学科教学改革的开展,土木工程制图课程学时不断被压缩,教学要求却不断提高.土木工程制图从原来的两个学期120学时逐步缩减,目前执行的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[3]规定《土木工程制图》课程只开设1个学期,仅为40课时.在有限的课堂教学上教授《高等学校土木工程本科指导性专业规范》规定的知识点,课堂作业和制图练习必然放在课后进行,占用学生大量课余时间,引起学生的逆反情绪.而在土木工程设计施工领域制图应用能力要求不断提高,与制图课程理论课时不断减少的现实矛盾凸显.
土木工程制图作为土木类高校重要的专业基础课,与现有建筑设计行业脱节,课程中的传统表达方式不够直观,教学效果低下,将不再满足未来建筑新技术的发展,课程改革势在必行.
二、BIM在土木工程制图中的发展
土木工程制图是一门理论严谨、与工程实践有密切联系的专业技术基础课程.应理解投影理论,通过一定量的制图与识图的习题和作业,由浅入深地反复通过由物画图和由图想物的实践,培养学生形象思维能力,本课程不需要学生死记硬背大量的公式,通过培养和绘制土木工程专业图,培养学生掌握科学的思维方法,增强工程意识和标准化意识.
在二维平面到三维立体转变的维度变化中,材料、工艺等各种信息的关联度很差.建筑信息模型（BIM）是应用于工程设计、建造、管理的数据化技术,在欧美发达国家迅速推进,如美国已推出国家BIM标准,BIM经理、BIM工程师等新型职业应运而生.我国BIM技术在国家政策的引导下,国家体育场、青岛海湾大桥、广州西塔等工程项目成功实现4D施工动态集成管理,上海中心项目工程总承包招标明确要求应用BIM技术.BIM已经成为建筑业的领先技术,它提供一种更直观、更现实的设计思维模式,其虚拟化的建设场景,使学生通过实例建模实现所想、所建与所见一致,体验设计与创造的快乐,对培养学生空间思维有着良好的促进作用,从而达到辅助教学的效果.
三、基于BIM的土木工程制图教学改革
1.改革思路.BIM技术在建筑的全生命周期中进行数据的传递与共享.将建筑CAD与BIM技术结合,做到1+1＞2的效益.在土木工程制图和建筑CAD课程中引入BIM知识,课堂上使用Revit软件进行模拟操作,直接虚拟显示进行讲解.与作为专业基础课的土木工程制图相匹配的BIM知识讲解显然不能太深入,否则学生初期学习无法完全理解,在后期,待课程改革成熟后,应将BIM在不同课程中的应用连贯起来,比如房屋建筑学课程、钢结构课程以及工程管理课程等.在房屋建筑学课程设计中,学生可通过Revit软件进行房屋建模,加强学习效果；在土木工程施工课程中,学生利用Revit软件得到的模型生成施工动画,加深学生对施工流程和施工工艺的了解.
要加入BIM技术的学习,需要对现有土木工程制图课程教学内容进行压缩,以满足日渐压缩的教学课时.大量精简画法几何部分授课内容,弱化点、线、面的知识讲解,突出“体”的地位,同时引入大量实际工程图纸,让学生参观身边的实体建筑,使学生从实际工程中获取专业识图能力和空间想象力,教学理念由以二维平面读图转变为立体和产品的三维表达；将CAD制图与BIM技术相结合,将传统《CAD制图》课程改革为更具发展理念的新课程,比如《CAD与BIM建模基础》等,全方位展示一个真实的建筑设计方案和结构设计方案,加深学生对建筑结构的认识；考虑在土木工程制图和计算机绘图课程教学结束后,安排一周的工程制图课程设计,要求学生通过BIM技术建模,实现多门课程的信息融合.
2.BIM应用型人才培养.当前建筑行业掀起了BIM技术研究与应用的热潮,为与时俱进,对高校教师提出了更高的要求.首先,各高校应重视BIM专业师资的培养,组织中青年骨干教师参加BIM技术相关学术交流会,领会最新知识,掌握前沿动态.其次,高校应加强实验教学环境的更新,在硬件软件上给予充分保障.
课程开展过程中,组建群或微信群,及时为学生答疑解惑,也可利于结课后后续课程BIM应用的管理,同时选拔大二、大三优秀学生组队参加全国高等院校学生“斯维尔杯”建筑信息模型（BIM）应用技能大赛,在实战中既学习专业知识,又锻炼自己的实际操作能力,同时基于团队合作的项目组形式极大提高了学生综合素质.
四、结论
BIM不只是软件,更是一项技术,在国家政策的推动下,BIM在中国迅速推广和应用,如同当年CAD代替手工绘图一样不可逆转.与此同时,BIM人才短缺的问题更加凸显,高校应责无旁贷的承担起培养人才的目标,满足建筑业专业技术人员在新形势下的发展要求,为中国BIM领域培养人才做出努力.
参考文献：
[1]Ming SUN,UK national BIM strategy and its implementation[R].ICCREM,2014.
[2]陈延敏,李锦华.国内外建筑信息模型BIM理论与实践研究综述[J].城市,2013,(10):72-76.
[3]高等学校土木工程教学指导委员会,高等学校土木工程本科指导性专业规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
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参考文献：
1、 大学土木工程专业课堂管理和教学改革 马 荣（山西应用科技学院,山西太原030062）摘 要针对大学土木工程专业教学现状,需要对教学作出必要的改革,大学教育的主要目的是培养学生解决实际问题的能力和自学能力,培养出各方面素质都比较高的人才,.
2、 《机械制图和CAD》教学实践和教学改革 张 斌, 宇晓明, 焦洪宇（常熟理工学院 机械工程学院, 江苏 常熟 215500 ）摘要 从机械制图与CAD这门课程在理工科许多专业中的重要性和教学中存在的问题入手, 探讨了机械制图、 CAD两门课.
3、 高职院校机械制图教学改革和实践 机械制图作为高职院校机械类专业重要的专业课程,其教学目的是为了培养学生具备从二维到三维立体空间的转换能力,使其具备绘制和识读工程图的能力,具有较强的理论性和实践性,是重要的专业基础课 在日常的教师教学.
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