杭州優(yōu)路教育

 　　建設(shè)實(shí)施BIM教學(xué)工作坊，解決學(xué)生設(shè)計(jì)技能與設(shè)計(jì)成效的統(tǒng)一性;改善相對封閉式的教學(xué)體系，引入一種輔助的“外部思維”交互機(jī)制;改變低活力、低創(chuàng)新的傳統(tǒng)課程教學(xué)方式，引入一種輔助的“外部激勵”交互機(jī)制，利用競賽項(xiàng)目，發(fā)揮學(xué)生主動性、積極性，從而進(jìn)一步完善和促進(jìn)BIM的教學(xué)工作。

住建部制定的“十二五” 規(guī)劃中已高度重視BIM的產(chǎn)業(yè)開發(fā)與綜合應(yīng)用，經(jīng)過5年的發(fā)展，建筑行業(yè)已高度分工細(xì)化和信息產(chǎn)業(yè)化，因此越來越需要能夠熟練應(yīng)用BIM技術(shù)的設(shè)計(jì)及施工管理人才。然而BIM技術(shù)在中國建筑設(shè)計(jì)和施工管理的產(chǎn)業(yè)鏈條中尚處于初級發(fā)展階段。一方面高校教育和工程管理方對此重視不夠，國內(nèi)大部分高校均沒有系統(tǒng)的BIM課程，而少數(shù)開設(shè)BIM課程的高校僅限于簡單的內(nèi)容介紹，并沒有深入探討B(tài)IM的運(yùn)用[1]，另一方面BIM技術(shù)與理論均不成熟，掌握BIM技術(shù)的人才極其缺乏。正是由于教育界和工程界能夠參與BIM課程的人才相對缺乏，在此背景下，建設(shè)基于大型設(shè)計(jì)競賽機(jī)制及項(xiàng)目實(shí)踐的BIM教學(xué)工作坊成為培養(yǎng)BIM高端人才的有效途徑之一。 建設(shè)基于大型設(shè)計(jì)競賽機(jī)制及項(xiàng)目實(shí)踐的BIM教學(xué)工作坊是在“平臺 模塊”的基礎(chǔ)上，**指導(dǎo)和參加大型設(shè)計(jì)競賽或工程項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容的深化。課題通常來源于比賽與工程項(xiàng)目，主要針對自身當(dāng)前存在的問題，向工作坊提出解決問題的相關(guān)課題，進(jìn)而由工作坊以課題為中心，在教師與專業(yè)人士的指導(dǎo)下完成定向方案設(shè)計(jì)。這樣的訓(xùn)練方式有助于提高學(xué)生的積極性和參與性，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)戰(zhàn)能力，學(xué)生在為企業(yè)解決實(shí)際問題的同時也被迫直面市場需求，如此操作的結(jié)果能較好地應(yīng)對建筑教學(xué)與建筑工程設(shè)計(jì)與管理行業(yè)用人市場需求脫節(jié)的矛盾。

建設(shè)基于大型設(shè)計(jì)競賽機(jī)制及項(xiàng)目實(shí)踐的BIM教學(xué)工作坊制度能夠較好地兼顧綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的研究性和探索性問題，使之在提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率的同時，讓學(xué)生學(xué)到知識、提高實(shí)踐能力。工作坊的應(yīng)用能打破傳統(tǒng)教師對學(xué)生單向的、學(xué)院內(nèi)與專業(yè)內(nèi)封閉的固有教學(xué)模式，利用外部項(xiàng)目、科研項(xiàng)目形成比賽體制，引入師生互動、校內(nèi)外互動的多向新型教學(xué)模式，**合理的教學(xué)方式以及項(xiàng)目實(shí)踐，讓學(xué)生真正利用這一環(huán)境提高自身的綜合能力。工作坊教學(xué)模式打破傳統(tǒng)的“達(dá)標(biāo)性”評價體系，引入“選拔性”評價體系，師生共同參與國內(nèi)外設(shè)計(jì)競賽、科研項(xiàng)目競賽，用錦標(biāo)榮譽(yù)及相應(yīng)物質(zhì)獎勵作為激勵因素，較好地改變了學(xué)生以及格、拿學(xué)分為主要目標(biāo)，設(shè)計(jì)作業(yè)質(zhì)量平庸的現(xiàn)狀。

一、BIM教學(xué)工作坊的總體機(jī)制

(一) BIM教學(xué)工作坊的內(nèi)容與方法

以大型設(shè)計(jì)競賽機(jī)制及項(xiàng)目實(shí)踐的BIM教學(xué)為平臺的工作坊建設(shè)，主要以高校學(xué)生、教師、BIM專業(yè)人才以及專業(yè)設(shè)計(jì)工作坊的專家為合作人員，在指定的地方**活動、討論、分析等方式，共同探討選定的設(shè)計(jì)方案，所有參與者一起參加實(shí)際的工作過程。

**階段：借助學(xué)院教師、校外專家的科研項(xiàng)目和工程項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生掌握具體的BIM技術(shù)，并深入了解BIM在施工圖(或稱為施工模型)設(shè)計(jì)中的綜合效能，這將有利于學(xué)生正確地掌握BIM的實(shí)操技能。

第二階段：在教師和專家的指導(dǎo)下，鼓勵學(xué)生作為科研項(xiàng)目和工程項(xiàng)目的參與者，將BIM全生命周期理論應(yīng)用到具體項(xiàng)目中，并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。**后將學(xué)生分組，對BIM模型使用過程中遇到的問題進(jìn)行分類討論和分析，查缺補(bǔ)漏，擴(kuò)展該技術(shù)的應(yīng)用潛力。

第三階段：以競賽為目標(biāo)，將教師和學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，教師教授專業(yè)知識，分析實(shí)際情況，協(xié)助學(xué)生參加競賽。

第四階段：競賽完畢，總結(jié)科研、實(shí)踐項(xiàng)目，反饋意見，將學(xué)生比賽及日常設(shè)計(jì)的成果作為教學(xué)成果和學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的一部分。

(二)BIM教學(xué)工作坊的創(chuàng)建目的

BIM教學(xué)工作坊貫穿于建筑設(shè)計(jì)的全過程，這些過程不是抽象或零散片段的呈現(xiàn)，而是真實(shí)、全方位的系統(tǒng)智能模擬[4]。其中包含了來自輔助設(shè)計(jì)過程的建筑、地理、社會和經(jīng)濟(jì)背景下的各種數(shù)據(jù)參數(shù)。它們相當(dāng)于建設(shè)過程中各種真實(shí)元素的智能仿真，能促進(jìn)溝通和協(xié)作，設(shè)計(jì)師從中能更加清晰地瀏覽整個復(fù)雜的建筑綜合系統(tǒng)，使建筑設(shè)計(jì)走向新的方向。BIM教學(xué)工作坊的學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)過程促使人們更加深入地領(lǐng)會和挖掘潛在的社會和計(jì)算機(jī)智能[5]，但目前國內(nèi)高校對于BIM的教育過于側(cè)重理論課程的組織，使得專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課及實(shí)踐脫節(jié)，此外，學(xué)生過于依耐教師的指導(dǎo)，缺乏項(xiàng)目實(shí)踐的機(jī)會，進(jìn)而影響學(xué)生專業(yè)動手能力的培養(yǎng)。

(1)解決學(xué)生設(shè)計(jì)技能與設(shè)計(jì)成效的統(tǒng)一性問題。**競賽機(jī)制、教師的針對性輔導(dǎo)，強(qiáng)化學(xué)生的分析、創(chuàng)新和動手能力，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，全力將理論知識付諸于實(shí)際設(shè)計(jì)過程，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)技能和設(shè)計(jì)成效的一致，有利于全方位提高學(xué)生的實(shí)際操作能力和就業(yè)競爭力。

(2)改善相對封閉的教學(xué)體系，引入一種輔助的“外部思維”交互機(jī)制，利用企業(yè)項(xiàng)目、比賽項(xiàng)目，培養(yǎng)和提升學(xué)生的思維創(chuàng)新能力。

(3)改變低活力、低創(chuàng)新的傳統(tǒng)課程教學(xué)方式，引入一種輔助的“外部激勵”交互機(jī)制，利用競賽項(xiàng)目，發(fā)揮學(xué)生的主動性和積極性。

(三)BIM教學(xué)工作坊與設(shè)計(jì)競賽的融合

教學(xué)工作坊的目的是為了提高學(xué)生在實(shí)際工程中的技術(shù)能力，促進(jìn)理論學(xué)習(xí)與工程實(shí)踐的共同提升。師生工作坊作為一個新型人際關(guān)系平臺，輔以校外專家作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人引入科技工程項(xiàng)目、或參加設(shè)計(jì)競賽，以此鼓勵學(xué)生參與研究和設(shè)計(jì)的信息化交互過程。科技項(xiàng)目的引入增加了學(xué)生接觸專業(yè)技術(shù)和理論知識的機(jī)會，而設(shè)計(jì)競賽活動與項(xiàng)目實(shí)踐則能夠充分調(diào)動學(xué)生的積極性，鼓勵學(xué)生在比賽過程中獨(dú)立分析、積極創(chuàng)新，是實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐相互轉(zhuǎn)化融合的直接機(jī)會。

因此，在普通的教學(xué)工作坊建設(shè)基礎(chǔ)上，引入設(shè)計(jì)競賽機(jī)制輔助“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”模式，以教師實(shí)際科研為載體，鼓勵學(xué)生大膽參與，積極動手，利用有限時間**大程度地啟發(fā)學(xué)生思維，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)常態(tài)化與競賽機(jī)制的融合。此外，學(xué)生在實(shí)踐活動中的奇思妙想也有利于高?？蒲械膭?chuàng)新性發(fā)展。

二、BIM工作坊建設(shè)評價與產(chǎn)業(yè)融合的建設(shè)思路

(一)建立新型教學(xué)質(zhì)量評價制度，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室教學(xué)常態(tài)化與競賽機(jī)制的融合。**競賽機(jī)制與項(xiàng)目實(shí)踐的工作坊設(shè)計(jì)，結(jié)合傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)課程，將日常作業(yè)、教學(xué)內(nèi)容以競賽機(jī)制方式進(jìn)行。**項(xiàng)目設(shè)計(jì)的對比、學(xué)生之間的競爭，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)造的積極性。引入第三方評價制度，即與工作坊合作的校外專家、學(xué)者以及教師指導(dǎo)的評價，改變了教師對學(xué)生作業(yè)完成情況、學(xué)生對教師教學(xué)情況的評價模式，促進(jìn)了學(xué)生與教師雙方的不斷提升。

(二)拓展創(chuàng)新性設(shè)計(jì)成果參賽渠道，實(shí)現(xiàn)成果產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。借助教師科研項(xiàng)目，學(xué)校內(nèi)部設(shè)立相應(yīng)的競賽項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生相互競賽;借助企業(yè)合作項(xiàng)目，設(shè)立以教師為指導(dǎo)，多個學(xué)生為主要成員的設(shè)計(jì)競賽團(tuán)隊(duì)，優(yōu)勝項(xiàng)目**校企合作實(shí)現(xiàn)推廣與應(yīng)用。改變以往單一的參賽渠道，活化專業(yè)項(xiàng)目資源，主動借助競賽機(jī)制調(diào)動學(xué)生的積極性。

(三)進(jìn)行設(shè)計(jì)成果與教學(xué)成果的理論化、系統(tǒng)化和常態(tài)化模式建設(shè)。設(shè)計(jì)競賽是一種激勵機(jī)制，它與建筑與城市設(shè)計(jì)教學(xué)工作坊相結(jié)合，將傳統(tǒng)的“封閉式實(shí)驗(yàn)室教學(xué)”升級為“開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)”。這種新的機(jī)制**競賽思維和創(chuàng)新思維的引入，將教學(xué)成果**比賽激勵的方式，轉(zhuǎn)化為具體的可視化實(shí)驗(yàn)成果。這種機(jī)制既可以將理論知識加以實(shí)際運(yùn)用，同時也建立起了一種可行、具體的心理刺激和人際聯(lián)系模式。

(四)建立以實(shí)踐教學(xué)輔助的競賽機(jī)制教學(xué)工作坊。為實(shí)現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)、校外專家的深入合作，應(yīng)進(jìn)一步豐富工作坊師資力量與實(shí)驗(yàn)室資源，制定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)流程，并在課程設(shè)置過程中突出“兩個結(jié)合”，即理論教學(xué)與專業(yè)實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，競賽項(xiàng)目與實(shí)踐教學(xué)課程內(nèi)容相結(jié)合。因此，大型設(shè)計(jì)競賽機(jī)制工作坊既是傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)的拓展和創(chuàng)新，也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革與運(yùn)用平臺。

三、BIM工作坊案例應(yīng)用分析

(一)BIM模型在合肥萬象城項(xiàng)目中的應(yīng)用

合肥萬象城項(xiàng)目總用地面積約60419㎡，總建筑面積為554243.82㎡，是一個集娛樂、超市、高檔百貨、辦公、高檔酒店于一體的大型商業(yè)綜合體。該項(xiàng)目使用功能復(fù)雜、建筑體量大、人員密度高。在設(shè)計(jì)中，建筑師不僅要合理減少資金投入，確保建筑合理的利用率，而且還要保證建筑的消防安全，多種因素的綜合導(dǎo)致在設(shè)計(jì)過程中存在的問題，而這些問題采用普通方式又難以解決。為驗(yàn)證設(shè)計(jì)狀態(tài)下的建筑消防安全水平，該項(xiàng)目**BIM系統(tǒng)有針對性地選擇評估對象進(jìn)行火災(zāi)場景模擬。

以步行街首層中庭火災(zāi)場景模擬為例，火災(zāi)場景模擬的目的是考察亞安全區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，煙氣在區(qū)內(nèi)的蔓延情況。該場景中起火點(diǎn)設(shè)置在首層北側(cè)中庭，重點(diǎn)考慮中庭在滅火系統(tǒng)失效時的火災(zāi)蔓延趨勢。由于起火點(diǎn)設(shè)置在中庭正下方，所以在火災(zāi)前期煙氣縱向蔓延的趨勢比較明顯，當(dāng)火災(zāi)進(jìn)行到200s 時，煙氣就已經(jīng)蔓延到該側(cè)中庭的**高位置五層空間內(nèi)，而水平方向上則主要分布于起火層及其以上兩層左右50m范圍內(nèi)。在火災(zāi)200s煙氣上升到五層后，垂直方向上火災(zāi)初始階段產(chǎn)生的煙氣大多集中在第五層步行街內(nèi)，并沿水平方向在第五層空間內(nèi)大面積蔓延，至火災(zāi)進(jìn)行到400s左右時，煙氣已蔓延至五層步行街各區(qū)域，并**連通五層、六層的中庭蔓延至六層步行街。在火災(zāi)持續(xù)過程中一部分煙氣因溫度降低，**貫通首層至六層的中庭沉降到下面樓層，到1000s左右時滯留煙氣開始出現(xiàn)在遠(yuǎn)離起火點(diǎn)的三層南側(cè)步行街區(qū)域，但煙氣濃度極小，基本不會對生命安全和人員疏散產(chǎn)生影響。

**對步行街火災(zāi)場景模擬結(jié)果的分析可以看出，即使考慮排煙系統(tǒng)失效或者滅火系統(tǒng)失效等不利情況，雖有不同程度的煙氣滯留于步行街各層，但滯留煙氣的濃度相對較低。由此可認(rèn)為，在滿足對步行街設(shè)計(jì)的要求后，步行街作為亞安全區(qū)的設(shè)計(jì)方案可行，在發(fā)生火災(zāi)時不但可以提供較為安全的疏散環(huán)境，還可以為消防人員救援創(chuàng)造有利條件。

(二)BIM模型在方案設(shè)計(jì)階段的作用分析

如何在設(shè)計(jì)階段獲得實(shí)時可靠的技術(shù)評估及行之有效的用以權(quán)衡利弊的信息支持，是設(shè)計(jì)師面臨的難點(diǎn)問題之一，而BIM信息技術(shù)為解決這一問題提供了新途徑。與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工具相比，BIM在建筑決策支持中的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

(1)將傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^可視的三維建筑模型，其釋放出的感知建筑空間形態(tài)的多種實(shí)施手段有利于設(shè)計(jì)師轉(zhuǎn)變設(shè)計(jì)思維，提出突破性創(chuàng)新與表達(dá)。如：針對任一一處設(shè)計(jì)改動，BIM模型均可實(shí)現(xiàn)整體自動變更加快設(shè)計(jì)的整體進(jìn)程。

(2)建筑活動中不同系統(tǒng)的參與人員**BIM技術(shù)統(tǒng)一于一個協(xié)同合作的模型之中，從而避免了因信息傳遞阻礙或?qū)I(yè)溝通不及時造成的設(shè)計(jì)錯誤與延遲，極大地提升了整體設(shè)計(jì)決策的質(zhì)量與效率。

(3)BIM技術(shù)可以在設(shè)計(jì)的任意階段任意時刻對設(shè)計(jì)方案快速進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)分析，并及時有效地反饋模擬評估結(jié)果，且BIM分析軟件通常操作簡單、易于掌握，為建筑師在設(shè)計(jì)階段快速比較分析決策提供了技術(shù)支持。

因此，在信息化技術(shù)高速發(fā)展的當(dāng)下，基于BIM技術(shù)作為建筑設(shè)計(jì)輔助工具的性能已遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)輔助工具，可以為設(shè)計(jì)師提供準(zhǔn)確、實(shí)時的相關(guān)信息，快速實(shí)現(xiàn)對設(shè)計(jì)分析與模擬反饋，以便提前解決建筑中可能存在的各種問題。

四、結(jié)語

針對當(dāng)前各高校建筑課程教學(xué)中理論和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)教學(xué)占比過重的情況，文章力圖改變學(xué)生缺少實(shí)踐、開放實(shí)驗(yàn)課程的現(xiàn)狀，構(gòu)建了一種新的教學(xué)形態(tài)，將理論與實(shí)踐相結(jié)合、將作業(yè)與競賽相結(jié)合、將校內(nèi)與校外相結(jié)合。建設(shè)基于大型設(shè)計(jì)競賽機(jī)制及項(xiàng)目實(shí)踐的BIM教學(xué)工作坊，能夠培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)技能與設(shè)計(jì)成效的統(tǒng)一;改善相對封閉式的教學(xué)體系，引入一種輔助的“外部思維”交互機(jī)制;改變低活力、低創(chuàng)新的傳統(tǒng)課程教學(xué)方式，引入一種輔助的“外部激勵”交互機(jī)制，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，達(dá)到學(xué)習(xí)與實(shí)踐的共同提升。