基于云平臺的BIM虛擬教學團隊教學模式研究

李明照 李明柱 韓言鋒 杜艷超

（吉林建筑大學管理學院 吉林長春 130118）

基于云平臺的BIM虛擬教學團隊教學模式研究

李明照 李明柱 韓言鋒 杜艷超

（吉林建筑大學管理學院 吉林長春 130118）

隨著信息化技術的快速發展，特別是云計算、云存儲、云應用的出現、發展、完善與成熟，為大數據的實時交互、資源共享、大型軟件運行提供了一個強大的技術平臺，而建筑行業在全新的BIM工作流程與模式下需要解決海量數據的處理、數據的無損傳遞，從而提高工作的效率和質量。云平臺技術與BIM的結合將會產生全新的教學模式--云平臺下的BIM虛擬教學團隊教學模式，本文從BIM在云平臺下的工作原理、工作內涵與特點，描述了BIM虛擬教學團隊實施方法，實施過程、組成架構、運行機制。并就依托云技術的BIM虛擬教學團隊教學模式對現代教學質量和品質的促進作用進行了探討。

云平臺 BIMBIM 虛擬教學團隊 教學模式

引言

BIM的本質是基于建筑三維模型信息數據庫的三維協同設計管理。由于BIM涉及到建筑、結構、機電多專業的協同以及不同項目參與方的介入，傳統的單一實體教學團隊的建筑設計教育流程與模式已經無法勝任BIM模式教學工作的需要。BIM虛擬教學團隊就是集成BIM相關的企業工程技術人員、各大高校相關學者、國內外專家通過跨時空的虛擬交互云平臺方式來組成，以便輔助實體教學團隊完成教學任務。BIM技術，特別是涉及到龐大復雜的項目時，涉及到海量的數據的獲取、編輯計算、存儲等，涉及的硬件體系需要強大的計算、儲存、應用等功能，云平臺的出現剛好契合了BIM的需求。在云計算模式中，BIM虛擬教學團隊各方把所交付成果按照統一標準存儲于云平臺上，對相應數據信息加以有效的分類整合，便于開展實體與虛擬教學團隊之間無障礙協同教學活動。

一、云平臺與BIM

1.BIM是模型與信息的共同體。依賴于項目不同成員之間和應用軟件之間的信息自由流動來實現項目的最大價值，每一位項目成員在他的專業工作需要的時候能夠從上游成員已收集的信息中能夠及時的到自身需要的、具有質量保證的信息，同時該項目成員也遵守信息共享和管理原則，使其下游成員能夠在適當的時候得到適當的信息。BIM貫穿于項目的前期策劃、設計、建造、運維全壽命周期過程，與傳統CAD相比不僅僅是生產工具的改變更是工作內容的改變。

2.由于現代大型建筑體量巨大、高度超常、功能豐富和獨特定位決定了現代建筑的復雜程度。海量的建筑數據獲取的及時性和準確性直接影響到項目干系人之間的協調水平和項目精細化管理水平，云平臺與BIM的結合是大數據時代發展的必然結果。也是建筑設計教育虛實教學團隊集成協同教育的必然手段。依托云平臺的強大的云計算、云存儲共享、云應用三大核心功能可以方便的解決BIM模式下現代大型建筑建造所面臨的信息管理難題。

二、云平臺下BIM虛擬教學團隊多維協同教學模式

傳統的實體教學團隊教學是“二元結構式”教學模式，而虛擬團隊教學為“多元結構式”教學模式。BIM虛擬教學團隊以項目為切入點引入了規劃、設計、施工、運營等項目全生命周期不同階段的項目參與方作為虛擬教學團隊成員，同時以國內外的BIM方面的專家學者為智力支持，實現真正意義上的多維創新型“虛實教學團隊”集成的教學科研體系（模型）

具體教學模式如下：

（1）項目全壽命周期的不同參與方在云平臺協同建立模型，存儲模型信息，通過資源共享與學生實時交互，一方面能夠使學生參與到項目中去進行實踐，另一方面能夠使學生對BIM全壽命周期的工作流程和工作模式有更為深刻的理解，對項目的不同階段工作內容和工作方法能夠進行更細致掌握。從而使教學與科研進行了有機的結合。

（2）BIM虛擬教學團隊的參與方專業分工明確，規劃方、設計方、施工方、運營方能夠在統一的數據信息下，展開各自所擅長的專業工作，由于其分工的專業性，可以明顯提高云平臺下BIM虛擬教學團隊的工作質量和效率。同時由于其專業性所以能夠給出權威和真實的信息。在云平臺上會涉及大量的模型數據信息，數據的真實性和權威性十分重要，錯誤的數據信息會造成項目模型的連鎖反應，其他團隊成員也要進行修改，無論是關聯模型的信息的自動修改還是非關聯模型手動修改都會影響整個團隊的工作和教學進度。因此，BIM虛擬教學團隊成員的專業分工十分必要。

（3）學生在云平臺上作為項目的參與者與知識的接受者，不僅是用“云”的主要方面，更是造“云”的重要力量。學生在云平臺上學習不再是一個人的“孤軍奮戰”，而是互聯互通的網絡式的學習群體，學生不僅可以接受來自BIM虛擬教學團隊的指導還可以通過云平臺形成一個小的“BIM虛擬教學團隊”。學習者的學習過程，都是在虛擬教學團隊、學習群體的共同參與和協助下在云平臺上實現和完成的。

（4）BIM虛擬教學團隊是多專業的協同的工作模式。

規劃方會根據業主的設計任務書運用BIM工具進行現狀建模、成本預算、階段規劃、規劃文本編制以及場地分析。規劃方把建立的模型放入云平臺，通過云平臺的強大的云計算能力，得到大量的有關項目模型的信息，并將信息存儲到云平臺。

虛擬教學團隊中的設計方在云平臺上提取前期規劃方的模型與信息在云平臺上進行設計方案論證、設計建模、能量分析、結構分析、日照分析、設備分析、其他分析、綠色評估、規范驗證，并進行一定程度的3D協調。

通過信息的無損傳遞，施工方通過在云平臺上提取設計方的模型信息進行場地使用規劃、施工系統設計、數字化加工、三維控制和規劃。把模型生成的信息通過云存儲功能存放于云平臺上供下游使用。

最后運營方拿到項目最終的竣工模型，在云平臺上通過記錄模型，制定維護計劃、建筑系統分析、資產管理、空間管理，制定災害計劃，把運維階段積累的數據信息通過分類整理存放于云平臺上。

（5）當虛擬教學團隊的規劃、設計、施工、運營各方在云平臺上出現了無法解決的知識或技術問題時，國內外的相關學術專家便可及時介入進來加以解決。多維度中一切信息的存放和獲取是在統一的云平臺上進行的，并且信息的傳遞都是雙向的。任何一方存儲在云平臺上的信息都可以被其他方提取使用。

三、結束語

BIM是一個新生事物，基于云平臺的BIM教學團隊更是一個全新的事物。建筑行業正面臨一次新的技術革命，因此，緊緊跟隨新的技術革命并加快改革教學模式使其跟上產業的發展是一個重大的課題。依托云平臺構建新型教學模式，在云平臺環境下對BIM虛擬教學團隊的協同教學的實施方法，實施過程、組成架構、運行機制做進一步深入的研究，目的在于在教學過程中從一開始就站在一個高起點，按照高標準運行并取得較高的教學品質和教學效果，從而構建一個能夠不斷提升教學質量，促進專業學科建設良性發展的長效機制。

[1-1]美國building SMART聯盟組織BIM Project Execution Planning Guide

[1-2]Construction Users Roundtable Architecture/Engineering Productivity Committee,“Collaboration,Integrated Information and the Project Lifecycle in Building Design,Constructiong and Operationg(WP-1202),2004”

[1-3]National Institute of Standards and Technology(NIST),“Cost Analysis of Inadequate Interoperability in the US capatial Facilities Industry(NIST GCR 04867),2004”

[1-4]葛清，趙斌，何波.BIM第一維度：項目不同階段的BIM應用.中國建筑工業出版社.