建筑构造课程是建筑类专业的一门重要专业基础课程，通常包括理论环节和实践环节两阶段内容。该课程的理论环节大多采用多媒体教学，虽然大量图像作为教学素材在一定程度上起到了助学、助教作用，但其表现形式上多为简单的二维图像，学生在学习过程中难以将图像与书本的理论要点进行很好地联系；教学过程仍以“教师讲，学生听”的传统授课方式为主，不能实现学生学习的主动参与，无法达到“做中教、做中学”的目标。BIM(Building Information Model)，即建筑信息模型，是全寿命期工程项目或其组成部分物理特征、功能特性及管理要素的共享数字化三维模型的表达[1]。随着BIM技术在建筑业的广泛应用，越来越多的高校将BIM技术运用到教学中。调查显示，美国70%的高校已经将BIM技术融入到课程教学中，而97%的高校也会将BIM纳入其课程中[2]。通过BIM技术将抽象的书本内容形象地表现出来，通过在教学内容立体可视的过程中，实现三维信息模型与二维图形的实时关联对应，便于学生理解和实践，有助于学生空间思维的培养和对建筑的完整认识，为后续课程的学习打下良好的基础。因此，为更好地实现课程的技能目标，本文以黎明职业大学现代建筑专业群的建筑构造课程为例，基于BIM技术进行课程教学资源库和实训平台建设，探索“理实一体化”的教学模式，促进学生职业能力发展。

一、 基于BIM技术的建筑构造课程构建

建筑构造课程作为建筑工程技术、建筑设备技术、建筑装饰技术等专业构成的现代建筑专业群的平台课程，通常开设在第二学期，在整个课程体系中起到承上启下的作用。

(一)课程教学目标

通过本课程的学习使学生树立空间思维观念，建立比较完整的房屋建筑概念，初步掌握建筑构造的基本原理及应用等问题，具备熟练阅读建筑施工图和施工图绘制的基本能力，培养学生综合运用所学的构造理论知识分析、解决工程问题的能力，从而实现“懂设计、能施工、会管理、善创新”高素质技术技能型人才的培养目标。

(二)课程教学设计

根据课程教学目标，设置理论和实践两个教学环节，理论环节为课堂讲授，实践环节为集中课程实训。基于建筑类岗位要求，确立以程序性认知实践为主、陈述性知识为辅的课程教学改革，依照“理论+实践+典型工程任务+职业技能训练”的设计思路，完成“理实一体化”的教学过程流程构建[3]。同时，在课程的各个环节中充分融入BIM技术，实现课程的教学目标。课程教学过程的构建流程如图1所示。

  

图1　建筑构造课程的教学环节流程

(三)“理实一体化”的教学模式

通过BIM技术完成建筑构件资源库的创建，可以在教学过程中把建筑构件形象地展示出来，利用虚拟模型讲解知识点，有助于学生理解。在课堂理论教学完成后，基于BIM技术构建的仿真平台进行课后实训。在该平台上，学生可运用课堂所学的知识点在仿真平台上完成互动建模,对课程重点和难点进行强化训练。在课程的实践环节中，运用BIM技术在仿真实训平台上完成完整的建筑模型，由此实现熟练阅读建筑施工图和施工图绘制的基本职业技能训练。通过课堂与虚拟仿真平台交替环境下的“理实一体化”的教学模式，不仅能解决高校的教学场地、教学环境等问题[4]，又可促进学生专业素质与职业技能的提升。

(四) 课程的考核评价

在课程实践环节中，采用典型工程的项目驱动教学法，让学生在基于BIM技术的仿真实训平台上，完成项目建筑信息模型的创建；在创建过程中，完成建筑平面、立面、剖面和明细表等的绘制。通过该实践环节，让学生体会到图形之间以及图形和信息之间的关联性和一致性，实现让学生具备建筑施工图绘制能力的课程教学目标，为后续课程的开展做准备。

建筑构造课程具有很强的实践性和专业性，基于BIM技术创建的建筑虚拟模型，形象直观逼真、信息真实，且可实现多角度的查看和漫游。将模型用于教学上，可以很好地虚拟教学场景，便于教师讲解与学生理解。因此，在课程的教学实践中，将典型工程项目贯穿于课程理论与实践环节的全过程，以“理实一体化”的模式完成课程的教学实践。

 

表1　建筑构造课程的考核评价标准

  

环节课程名称考核形式与权重考核内容与权重理论建筑构造过程考核(50%)平时考核(40%)=课堂考勤(10%)+表现(10%)+课后书面作业(20%)实训项目(60%)=墙体构造(15%)+楼地层构造(5%)+楼梯构造(20%)+屋顶构造(20%)终结考核(50%)期末考试(50%)实践建筑构造实训过程考核(30%)平时考核(包括课程考勤、表现)(30%)任务考核(70%)建筑信息模型(40%)建筑施工图(60%)=平面(20%)+立面(15%)+剖面(10%)+设计说明与明细表(15%)

该文的研究对象是贵州省黔南布依族苗族自治州两所市级中学（都匀市民族中学和都匀市二中）的623名高二学生，其中男生263人，女生360人；文科生266人，理科生357人。主要以整班的形式为研究单位。

结合滑坡现场条件，滑动面所在位置会受到极大的剪切力从而遭到破坏，滑坡面上部岩土体会在外力作用下变得破碎，原有结构遭到损坏，和滑坡面下部稳定岩土体形成对比，因此滑动面会是一个相对显著的反射界面，利用这一性质可以清晰划分出滑坡体的厚度(如图5)。由于水的相对介电常数达到了81，对电磁波有着强烈的吸收效应，如果滑坡体内含水量大，电磁波在传播过程中就会急剧衰减，同时产生多次干扰，影响数据判读。由图4可以看出，在滑动面下部电磁信号单一，幅值较弱，波形平滑规则，无典型的振荡干扰，频率也以高频为主，故滑坡体内含水量较少，这与现场滑坡体地质条件吻合。

二、 BIM技术在建筑构造课程的教学实践

结晶岩地层一般无孔隙压力；结晶岩地层破裂压力高，一般不低于上覆压力梯度(2.5 MPa/100 m)；如断裂带、破碎带或裂隙带等漏失，其漏失压力低，一般不高于水柱压力梯度(1 MPa/100 m)，其压力平衡为：

(一)基于BIM技术的理论环节

基本理论知识点讲解完成后，结合BIM技术相关软件操作，完成工程项目中构件的创建。通过学生自己动手操作，提高学习的主动性。不仅强化学生对理论知识的运用，而且锻炼了BIM软件的操作能力。在这个过程中引入项目教学法，通过提供典型项目的建筑施工图，让学生利用BIM技术仿真平台创建墙、柱、板、散水、明沟、台阶、门窗等基本构件，再导入到典型项目的建筑模型中，实现从局部到整体的项目模型创建过程，使学生建立比较完整的房屋建筑概念，并具备识读施工图的能力。

 

图2　建筑构件三维立体模型与二维平、立面图　　　　　　　图3　楼梯的三维模型及对应的参数

机电一体化技术专业具有较强的专业特色，它是以实践为主的工科专业，在我们高职院校的课程设置中，有机械方面的基础知识，也有电气自动化控制等方面的专业知识。在新旧动能转换的经济形势下，创新和转型升级将成为中国现阶段经济发展的主旋律。企业也需要大量的能够在生产第一线从事现代机电设备安装、调试、维护、运行和管理工作的高技能型人才。这种高技能型人才的培养，就需要学校和企业共同参与，只有采用现代学徒制的培养模式，才能让同学们在校期间就能够有机会参与实践，将课本知识吃透并领悟并应用到生产实践中。也可以在生产实践中发现问题，利用所学知识进行解决和创新。

运用BIM技术的仿真平台，可在讲授完相关知识点后的课后巩固环节中，让学生及时实践操作，有利于学生对知识点的理解。基于BIM技术创建基本构件的过程中，强化学生体验知识点应用的能力。如墙体要先设置构造层次，再进行墙的布置，如图4所示；明沟、散水、台阶等构件则要先做其二维轮廓，才可实现构件的创建，如图5所示。

  

图4　墙体的构造层次编辑与布置

  

图5　明沟散水轮廓及三维实体模型

在理论环节课程知识点的讲解中，教师可运用BIM技术创建标准化的构件模型资源库，丰富课程可视化教学资源，可有效缓解目前课程教学资源缺乏和学生接受程度较差等问题。同时，通过BIM技术将以往线条式的平面构件形成三维立体信息模型进行教学展示，具有很好的视觉效果，实现教学过程的“所见即所得”，引发学生的学习兴趣。图2为建筑构件三维立体模型与二维平、立面图，在教学过程中可以同时查看门窗构件的三维实体与二维平面，加深学生对构件平面的印象。基于BIM技术的模型不仅能够实现三维几何形状的视觉模拟，还包含大量的非几何形状的信息，如材料的信息、构件的信息等，使教学内容更加形象直观。如讲解平行双跑楼梯时，可以通过BIM技术创建的三维模型的属性栏，查看楼梯的宽度、踏面数、踏板深度等相关信息，如图3所示。

在理论环节的实训项目与实践环节的任务项目中，均根据运用BIM技术完成项目模型的实践能力情况进行考核评价。整个考核评价体系充分体现“理实一体化”教学模式各环节的评价。

(二)基于BIM技术的实践环节

建筑构造课程的理论环节和实践环节均为现代建筑类专业群中的独立课程。理论环节考核由平时过程考核和期末课程终结考核综合评价，实践环节考核由平时过程考核和任务考核综合评价，具体考核内容与评价标准如表1所示。

某站220 kV出线GIS断路器型号为LW24-252，操作机构型号为CT20-Ⅳ，分相弹簧操作机构，于2014年10月投运。2017年7月，在对该断路器进行例行试验过程中，发现该断路器机械特性测试数据异常，测试所使用的机械特性测试仪型号为GKC433E。测试数据如表1所示，从表中可以看出该断路器C相合闸时间刚好满足标准要求，但A、B两相合闸时间分别比标准上限大22.00%、26.55%，明显偏大；合闸速度偏低，合闸不同期时间达28.2 ms，严重超过厂家技术标准要求的“≤4 ms”，是标准上限值的7.05倍。

以黎明职业大学为例，建筑构造实训课程的具体任务如下：对校内某一典型建筑进行调研和实测，创建建筑信息模型，并完成建筑施工图的绘制；结合课堂教学内容完成初步模型的创建，并随着课程教学的推进，深化模型；根据BIM技术可出图性的特点，通过导出的图纸，深化设计完成该建筑的全套施工图。具体实训成果如图6、图7所示。

 

图6　建筑信息模型中的渲染效果图(学生作品) 图7　建筑平面图(学生作品)

(三)实践效果

通过对黎明职业大学现代建筑专业群的学生开展基于BIM技术的建筑构造课程的教学实践探索,实践“理实一体化”的教学模式，强化了学生实践能力，加深了学生对建筑构造知识理解。学生学习意愿显著加强，专业技能明显提升。通过在工程识图软件上的测试结果表明，学生的建筑施工图识图能力增强；学生成绩也比以往有显著的提高，及格率提高了12%；该专业学生在全国职业院校技能大赛“建筑工程识图”赛项中取得二等奖的佳绩。

三、结束语

通过将BIM技术与建筑构造课程的课堂教学和实训结合，探索建筑类专业课程新的教学思路和方法，不仅能丰富教学资源，而且通过实践提高了专业课程知识的运用能力，为学生毕业后走上工作岗位打下一定基础。在下一阶段，将进行BIM技术与更多的建筑类课程相结合的教学实践探索，实现BIM技术在黎明职业大学现代建筑专业群的全面推广；并导入工作过程理念和项目教学法，围绕某一具体建筑工程项目开展，构建各建筑类专业相互协同工作的实践模式；让学生掌握专业技术的应用场景和不同企业岗位所需的职业技能，缩短与企业用人需求的差距,增加就业竞争力，实现信息化时代发展所需的技术技能型人才培养目标。

参 考 文 献

[1]　中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑信息模型施工应用标准：GB/T 51235—2017 [S].北京:中国建筑工业出版社，2017:2.

[2]　甘荣飞，黄坤，金乌吉斯古楞，等.BIM 技术在建筑制图类课程中的应用研究[J].土木建筑工程信息技术，2016，8(5):104.

[3]　赖俊涛.珠宝销售课程“工学交替”模式构建与实践：以黎明职业大学为例[J].黎明职业大学学报，2017 (3):68.

[4]　黄诗义．高职院校工学交替人才培养模式研究[J]．合肥工业大学学报(社会科学版)，2010，24(4)：149．