李明照 李明柱 韓言鋒 杜艷超

（吉林建筑大學(xué)管理學(xué)院 吉林長春 130118）

基于云平臺的BIM虛擬教學(xué)團(tuán)隊教學(xué)模式研究

李明照 李明柱 韓言鋒 杜艷超

（吉林建筑大學(xué)管理學(xué)院 吉林長春 130118）

隨著信息化技術(shù)的快速發(fā)展，特別是云計算、云存儲、云應(yīng)用的出現(xiàn)、發(fā)展、完善與成熟，為大數(shù)據(jù)的實時交互、資源共享、大型軟件運行提供了一個強(qiáng)大的技術(shù)平臺，而建筑行業(yè)在全新的BIM工作流程與模式下需要解決海量數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)的無損傳遞，從而提高工作的效率和質(zhì)量。云平臺技術(shù)與BIM的結(jié)合將會產(chǎn)生全新的教學(xué)模式--云平臺下的BIM虛擬教學(xué)團(tuán)隊教學(xué)模式，本文從BIM在云平臺下的工作原理、工作內(nèi)涵與特點，描述了BIM虛擬教學(xué)團(tuán)隊實施方法，實施過程、組成架構(gòu)、運行機(jī)制。并就依托云技術(shù)的BIM虛擬教學(xué)團(tuán)隊教學(xué)模式對現(xiàn)代教學(xué)質(zhì)量和品質(zhì)的促進(jìn)作用進(jìn)行了探討。

云平臺 BIMBIM 虛擬教學(xué)團(tuán)隊 教學(xué)模式

引言

BIM的本質(zhì)是基于建筑三維模型信息數(shù)據(jù)庫的三維協(xié)同設(shè)計管理。由于BIM涉及到建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)電多專業(yè)的協(xié)同以及不同項目參與方的介入，傳統(tǒng)的單一實體教學(xué)團(tuán)隊的建筑設(shè)計教育流程與模式已經(jīng)無法勝任BIM模式教學(xué)工作的需要。BIM虛擬教學(xué)團(tuán)隊就是集成BIM相關(guān)的企業(yè)工程技術(shù)人員、各大高校相關(guān)學(xué)者、國內(nèi)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(xué)團(tuán)隊完成教學(xué)任務(wù)。BIM技術(shù)，特別是涉及到龐大復(fù)雜的項目時，涉及到海量的數(shù)據(jù)的獲取、編輯計算、存儲等，涉及的硬件體系需要強(qiáng)大的計算、儲存、應(yīng)用等功能，云平臺的出現(xiàn)剛好契合了BIM的需求。在云計算模式中，BIM虛擬教學(xué)團(tuán)隊各方把所交付成果按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)存儲于云平臺上，對相應(yīng)數(shù)據(jù)信息加以有效的分類整合，便于開展實體與虛擬教學(xué)團(tuán)隊之間無障礙協(xié)同教學(xué)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(yīng)用軟件之間的信息自由流動來實現(xiàn)項目的最大價值，每一位項目成員在他的專業(yè)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(zhì)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(dāng)?shù)臅r候得到適當(dāng)?shù)男畔?。BIM貫穿于項目的前期策劃、設(shè)計、建造、運維全壽命周期過程，與傳統(tǒng)CAD相比不僅僅是生產(chǎn)工具的改變更是工作內(nèi)容的改變。

2.由于現(xiàn)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(xiàn)代建筑的復(fù)雜程度。海量的建筑數(shù)據(jù)獲取的及時性和準(zhǔn)確性直接影響到項目干系人之間的協(xié)調(diào)水平和項目精細(xì)化管理水平，云平臺與BIM的結(jié)合是大數(shù)據(jù)時代發(fā)展的必然結(jié)果。也是建筑設(shè)計教育虛實教學(xué)團(tuán)隊集成協(xié)同教育的必然手段。依托云平臺的強(qiáng)大的云計算、云存儲共享、云應(yīng)用三大核心功能可以方便的解決BIM模式下現(xiàn)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(xué)團(tuán)隊多維協(xié)同教學(xué)模式

傳統(tǒng)的實體教學(xué)團(tuán)隊教學(xué)是“二元結(jié)構(gòu)式”教學(xué)模式，而虛擬團(tuán)隊教學(xué)為“多元結(jié)構(gòu)式”教學(xué)模式。BIM虛擬教學(xué)團(tuán)隊以項目為切入點引入了規(guī)劃、設(shè)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(xué)團(tuán)隊成員，同時以國內(nèi)外的BIM方面的專家學(xué)者為智力支持，實現(xiàn)真正意義上的多維創(chuàng)新型“虛實教學(xué)團(tuán)隊”集成的教學(xué)科研體系（模型）

具體教學(xué)模式如下：

（1）項目全壽命周期的不同參與方在云平臺協(xié)同建立模型，存儲模型信息，通過資源共享與學(xué)生實時交互，一方面能夠使學(xué)生參與到項目中去進(jìn)行實踐，另一方面能夠使學(xué)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(nèi)容和工作方法能夠進(jìn)行更細(xì)致掌握。從而使教學(xué)與科研進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合。

（2）BIM虛擬教學(xué)團(tuán)隊的參與方專業(yè)分工明確，規(guī)劃方、設(shè)計方、施工方、運營方能夠在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息下，展開各自所擅長的專業(yè)工作，由于其分工的專業(yè)性，可以明顯提高云平臺下BIM虛擬教學(xué)團(tuán)隊的工作質(zhì)量和效率。同時由于其專業(yè)性所以能夠給出權(quán)威和真實的信息。在云平臺上會涉及大量的模型數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)的真實性和權(quán)威性十分重要，錯誤的數(shù)據(jù)信息會造成項目模型的連鎖反應(yīng)，其他團(tuán)隊成員也要進(jìn)行修改，無論是關(guān)聯(lián)模型的信息的自動修改還是非關(guān)聯(lián)模型手動修改都會影響整個團(tuán)隊的工作和教學(xué)進(jìn)度。因此，BIM虛擬教學(xué)團(tuán)隊成員的專業(yè)分工十分必要。

（3）學(xué)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(xué)生在云平臺上學(xué)習(xí)不再是一個人的“孤軍奮戰(zhàn)”，而是互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)式的學(xué)習(xí)群體，學(xué)生不僅可以接受來自BIM虛擬教學(xué)團(tuán)隊的指導(dǎo)還可以通過云平臺形成一個小的“BIM虛擬教學(xué)團(tuán)隊”。學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過程，都是在虛擬教學(xué)團(tuán)隊、學(xué)習(xí)群體的共同參與和協(xié)助下在云平臺上實現(xiàn)和完成的。

（4）BIM虛擬教學(xué)團(tuán)隊是多專業(yè)的協(xié)同的工作模式。

規(guī)劃方會根據(jù)業(yè)主的設(shè)計任務(wù)書運用BIM工具進(jìn)行現(xiàn)狀建模、成本預(yù)算、階段規(guī)劃、規(guī)劃文本編制以及場地分析。規(guī)劃方把建立的模型放入云平臺，通過云平臺的強(qiáng)大的云計算能力，得到大量的有關(guān)項目模型的信息，并將信息存儲到云平臺。

虛擬教學(xué)團(tuán)隊中的設(shè)計方在云平臺上提取前期規(guī)劃方的模型與信息在云平臺上進(jìn)行設(shè)計方案論證、設(shè)計建模、能量分析、結(jié)構(gòu)分析、日照分析、設(shè)備分析、其他分析、綠色評估、規(guī)范驗證，并進(jìn)行一定程度的3D協(xié)調(diào)。

通過信息的無損傳遞，施工方通過在云平臺上提取設(shè)計方的模型信息進(jìn)行場地使用規(guī)劃、施工系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)字化加工、三維控制和規(guī)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(hù)計劃、建筑系統(tǒng)分析、資產(chǎn)管理、空間管理，制定災(zāi)害計劃，把運維階段積累的數(shù)據(jù)信息通過分類整理存放于云平臺上。

（5）當(dāng)虛擬教學(xué)團(tuán)隊的規(guī)劃、設(shè)計、施工、運營各方在云平臺上出現(xiàn)了無法解決的知識或技術(shù)問題時，國內(nèi)外的相關(guān)學(xué)術(shù)專家便可及時介入進(jìn)來加以解決。多維度中一切信息的存放和獲取是在統(tǒng)一的云平臺上進(jìn)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(jié)束語

BIM是一個新生事物，基于云平臺的BIM教學(xué)團(tuán)隊更是一個全新的事物。建筑行業(yè)正面臨一次新的技術(shù)革命，因此，緊緊跟隨新的技術(shù)革命并加快改革教學(xué)模式使其跟上產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是一個重大的課題。依托云平臺構(gòu)建新型教學(xué)模式，在云平臺環(huán)境下對BIM虛擬教學(xué)團(tuán)隊的協(xié)同教學(xué)的實施方法，實施過程、組成架構(gòu)、運行機(jī)制做進(jìn)一步深入的研究，目的在于在教學(xué)過程中從一開始就站在一個高起點，按照高標(biāo)準(zhǔn)運行并取得較高的教學(xué)品質(zhì)和教學(xué)效果，從而構(gòu)建一個能夠不斷提升教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)專業(yè)學(xué)科建設(shè)良性發(fā)展的長效機(jī)制。

[1-1]美國building SMART聯(lián)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(yīng)用.中國建筑工業(yè)出版社.