BIM技术与实践能力双向驱动下“三有”《工程制图》课程教学创新研究
□陕西国际商贸学院经济与管理学院 雷敏 赵月溪 路曦
一、前言
《工程制图》课程为工科类专业的专业基础课程,主要授课内容为画法几何知识和建筑施工图识读与绘图。课程的主要任务是培养学生具有绘制和阅读工程图样的基本能力、培养学生利用制图理论和空间思维能力处理实际工程图纸读图绘图能力。该课程学习难度较大,对学生的空间想象能力和实践能力要求较高等各类问题,导致课程教学效果较差,实践能力培养困难。如何打破传统教学范式,提升学生的学习兴趣,提高课程实践学习效果已成为迫在眉睫的问题。
二、课程教学痛点分析
课程内容复杂、难度较大,学生空间想象能力与课程教学要求存在差距,导致重点知识易弱化,难点知识难突破。在教学过程中要求学生能熟练从平面的二维投影图想象出空间的三维实体,同时也能通过空间想象绘制出空间形体的二维投影图。学生经常在二维图形和三维形体转换之间出现错误,严重影响课程的教学进度和学生的学习效果。
工程制图属于专业基础课程,课程内容虽然重要但很难与专业核心知识及学生岗位能力紧密联系起来,与企业实践联系起来就更加困难,在课程教学时学生很容易认为课程知识与工程造价专业联系不大,从而误认为该课程不重要,放松对课程的学习。课程教学目标实现亟需将《工程制图》课程知识与专业核心知识形成知识体系,并进行相应实践,提高学生的专业实践和绘图识图的实践能力。
《工程制图》课程内容繁杂,综合性强,知识点多,实践性强,常规的考试方式无法精准的考核学生的识图实践能力,也无法考查学生动手绘制建筑施工图的绘图实践能力,无法准确的判断课程的教学目标是否达成,也不能完全激发学生的学习热情。
三、“三有”新型教学方法
(一)教学有内容
引入BIM信息化技术,补充课程教学内容,破解空间形体二维三维相互转换的难点问题,把抽象的想象过程变成实际的可视化过程,解决了学生空间想象能力与课程要求之间的差异性的难题。依据章节内容,创建对应的BIM三维模型,课前提前运用BIM5D及Revit等三维模拟软件创建好形体三维模型文件、图片、房屋模型,运用Revit软件、BIM5D软件向学生演示三维空间形体通过投影规律生成二维投影图的过程,形体各类投影图、轴测图、三维BIM模型灵活转换,方便学生在课堂教学中更好的掌握各类形体投影图的绘制。完美的解决了空间想象力不足和绘图实体模型弊端等痛点问题,增强了课堂的互动性和趣味性。
《工程制图》课程主要内容为投影基本知识和建筑施工图识图。而工程造价专业的核心知识为涉及钢筋工程的结构施工图识图及房屋建筑BIM计量模型创建和工程量计算,《工程制图》课程虽然是专业核心知识的学习基础,但是无法更有效地助力学生专业核心能力的培养。在课程教学过程中,精选课程资源,所有图纸及案例通过融入BIM技术创建三维Re-vit模型,为后续Revit课程教学提供的丰富有效的教学资源;该课程案例中的建筑施工图均作为后续相应专业核心课程的案例图纸,使学生在专业核心知识学习时对图纸内容非常熟悉,对BIM计量模型创建过程很熟练,形成专业课程案例贯通与延续。
(二)教学有趣味
除常规教学方法外,可使用项目式教学、真实案例式教学,加强学生实践能力的培养。运用项目式教学及真实案例式教学方式,并采用“企站室”三轮驱动模式,培养学生提高学生识图绘图实践能力。采用实地项目式教学,引入实地项目式教学,把“课桌”搬到了室外,搬到真实的案例跟前,通过实地场景真实项目的绘图训练,不仅增加学生的学习兴趣,让学生体验阳光的同时也培养学生的实践动手能力,同时也培养了学生热爱校园、不怕辛苦的精神,让学生体会到学习的乐趣。同时,可采用真实案例辅助教学,用真实施工图如学校建筑的建设图纸进行教学,通过每天使用的教学空间和生活空间结合施工图纸实地感受空间和图纸的关系。还可增强对母校的了解,建立情感,从而激发学生爱生活、爱学校、爱学习、爱思考的素养。
在实践教学方面,通过“校企合作企业——基建处共同组建的工作站——师生共建工作室”三轮驱动,对《工程制图》课程进行了深层次的实践能力培养。与校企合作企业深入对话,调整课程标准,确保课程内容贴近行业实际需求。与学校基建处共同组建实践学习工作站,借助学校新建、改建、扩建工程项目,创造沉入式学习环境,使学生可以到实际项目直观地学习建筑工程图纸与建筑相关知识。三要素各司其职,协同发力,为学生提供了更为丰富和贴近实际的学习经验,以更好地迎合工程行业产业升级的迫切需求。
(三)考核有价值
《工程制图》课程内容繁杂、知识点多,对学生的识图绘图动手能力和空间思维要求高,传统考核方式不能全面的评价学生的学习效果。通过构建“理论知识考核+实践动手能力考核”多维度考核模式,丰富过程考核方式和内容,注重学生识图与绘图实践能力考核。加大过程性考核比例,创建丰富的过程考核形式,从签到、课堂手绘图纸、实地案例项目绘图到BIM模型,每个模块设置考核时间节点,并采用学习通等线上平台记录学生各个模块考核数据和考核成绩,做到及时考核、及时点评、及时反馈。通过学生在实践企业、工作站、工作室的实践平台,加深学生在BIM技术的学习和深入研究,针对性的给学生布置创建各类几何形体和建筑形体BIM模型的任务,加强学生BIM技术运用能力的考核,满足学生高阶学习的需求。
四、结论
本文针对学生在《工程制图》课程学习过程中表现出各类问题,从学生需求、社会需要、专业发展角度出发,创建“有内容、有趣味、有价值”的“三有”教学模式。重塑课堂课程教学内容,紧贴专业能力要求,把BIM信息化技术引入教学情境,提高课程教材内容的广度和深度;采用实地项目式教学,全员参与的合作探究式学习,实地践行绘图育人,运用“企业——工作站——工作室”三级联动的产教融合模型,全方位提升课程的实效性,让课程教学更丰富有趣;此外,借助多元化评价体系,全面考核学生的学习效果,提高学生的学习兴趣,让课程教学更加“有价值”。
本文系2024年陕西国际商贸学院本科“一流课程”建设项目“工程制图”研究成果