王祥雨

（皖西學(xué)院 建筑與土木工程學(xué)院，安徽 六安 237012）

隨著我國建筑行業(yè)進(jìn)入調(diào)整期，建筑信息模型（BIM）技術(shù)作為一種伴隨建筑全壽命周期的工程技術(shù)，成為建筑設(shè)計(jì)行業(yè)創(chuàng)新改革轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐點(diǎn)．新形勢促進(jìn)了社會(huì)對BIM人才的需求，而對建筑學(xué)學(xué)生進(jìn)行精細(xì)化、系統(tǒng)化的BIM技術(shù)培養(yǎng)，成為BIM技術(shù)推廣應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同、加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的一個(gè)重要部分．

建筑學(xué)作為建筑結(jié)構(gòu)、給排水、暖通空調(diào)等專業(yè)中的排頭兵專業(yè)，其專業(yè)屬性要求學(xué)生具備較強(qiáng)的實(shí)踐能力、多方面資源整合能力、溝通能力等．建筑設(shè)計(jì)課程作為建筑學(xué)專業(yè)龍頭科目，擔(dān)任著培養(yǎng)學(xué)生這些能力的重要責(zé)任，同時(shí)，其課程教學(xué)中涉及專業(yè)內(nèi)如建筑構(gòu)造等主干課程，專業(yè)外如土木工程結(jié)構(gòu)與施工、建筑設(shè)備、建筑智能化等專業(yè)相關(guān)知識．BIM技術(shù)的內(nèi)在屬性，具有可視化、協(xié)同性、仿真性、交互性等特點(diǎn)，可以解決建筑設(shè)計(jì)課傳統(tǒng)課程教學(xué)體系下所無法解決的問題．

CMA教學(xué)體系中的BIM技術(shù)介入建筑設(shè)計(jì)方案分析環(huán)節(jié)，應(yīng)用動(dòng)畫模擬等手段從建筑不同角度對方案進(jìn)行推敲，解決了傳統(tǒng)二維圖紙成果下單靠想象判斷不同角度下方案設(shè)計(jì)缺陷的問題，加強(qiáng)了學(xué)生對方案本身的理解和對建筑設(shè)計(jì)方法的掌握．此外，在傳統(tǒng)教學(xué)體系下的方案修正環(huán)節(jié)，通常是課程教師根據(jù)學(xué)生的圖紙草圖指出方案漏洞，學(xué)生根據(jù)教師反饋進(jìn)行修改，這種教學(xué)方法具有單向性、不確定性和狹隘性等缺點(diǎn)；但在CMA教學(xué)體系下，不同專業(yè)師生多團(tuán)隊(duì)在同一平臺下操作BIM相關(guān)軟件，模擬實(shí)際工程的協(xié)同設(shè)計(jì)場景，此舉不僅加強(qiáng)了學(xué)科聯(lián)系、加強(qiáng)了師生互動(dòng)，更重要的是降低了返工成本、整合了資源，使學(xué)生在實(shí)踐模擬中提高了綜合能力．

1 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

根據(jù)我國《建筑學(xué)專業(yè)建筑數(shù)字技術(shù)課程教學(xué)大綱》的精神，BIM技術(shù)已成為當(dāng)今建筑設(shè)計(jì)軟件采用的主流技術(shù)，在建筑數(shù)字技術(shù)課程中應(yīng)當(dāng)高度重視BIM的教學(xué)．逐步促進(jìn)將建筑數(shù)字技術(shù)課程與建筑設(shè)計(jì)教學(xué)結(jié)合起來［1］．針對BIM技術(shù)走進(jìn)建筑設(shè)計(jì)課堂，目前：張建平等［2］于2013年?duì)款^成立中國圖學(xué)學(xué)會(huì)BIM專業(yè)委員會(huì)，同年該校與廣聯(lián)達(dá)共建信息模型聯(lián)合研究中心并開設(shè)REVIT等三維軟件課程［3］，且在“CAAD課程”教學(xué)與“建筑設(shè)計(jì)課程”教學(xué)中雙向滲透式學(xué)習(xí)BIM技術(shù)［4］；重慶大學(xué)在大學(xué)二年級開展“BIM+VR”的虛擬設(shè)計(jì)小課程，要求學(xué)生利用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)小型建筑［1］；同濟(jì)大學(xué)早于2011年起主辦“數(shù)字未來Digital FUTURES”年度系列學(xué)術(shù)活動(dòng)至今，并以開展夏令營等多種教學(xué)形式推動(dòng)BIM技術(shù)與建筑設(shè)計(jì)課程的結(jié)合［1，5］．

但對一些普通地方應(yīng)用型高校建筑學(xué)專業(yè)而言，BIM技術(shù)走進(jìn)建筑設(shè)計(jì)課堂多停留在校內(nèi)開設(shè)相關(guān)課程和校外積極參與國內(nèi)外各級競賽的行動(dòng)層面．雖然這些改革對建筑設(shè)計(jì)課程體系重塑起到一定的積極作用，但是缺乏普遍性、系統(tǒng)性，高效性．

1.1 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用缺乏普遍性

首先，由于BIM技術(shù)相關(guān)課程常以計(jì)算機(jī)建模類課程的形式在中高校年級開設(shè)，導(dǎo)致有低年級學(xué)生誤認(rèn)為BIM技術(shù)是一個(gè)或幾個(gè)軟件，而不是一種工作學(xué)習(xí)模式，容易產(chǎn)生到中高年級再學(xué)習(xí)的惰性思想，即BIM技術(shù)的應(yīng)用還未成為全年級學(xué)生的普遍共識．其次，目前很多開設(shè)建筑學(xué)專業(yè)的高校在積極參與國內(nèi)外各類BIM相關(guān)賽事，但是，這種方式僅能加強(qiáng)個(gè)別參賽學(xué)生對BIM技術(shù)的認(rèn)知和相關(guān)軟件的熟練應(yīng)用，未能使全部學(xué)生得到實(shí)質(zhì)性的能力提高．

1.2 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用缺乏系統(tǒng)性

建筑設(shè)計(jì)是一個(gè)參與方利益及其設(shè)計(jì)要素相互比對權(quán)衡的過程，即各專業(yè)及其課程知識點(diǎn)融會(huì)貫通、取舍運(yùn)用的過程．目前國內(nèi)外部分高校建筑學(xué)專業(yè)在進(jìn)行模塊化教學(xué)［6］，其中有高校將BIM技術(shù)放在建筑技術(shù)模塊中教學(xué)［1］，這容易導(dǎo)致BIM相關(guān)教學(xué)內(nèi)容在模塊化課程之間孤立存在，學(xué)生無法運(yùn)用BIM技術(shù)將各科知識點(diǎn)互融共通、靈活應(yīng)用．因此，建筑設(shè)計(jì)課堂教學(xué)需調(diào)整優(yōu)化教學(xué)方法、手段、程式，以適應(yīng)新形勢新變化，即需重新審視傳統(tǒng)課程體系并與之取長補(bǔ)短、打破重建，全學(xué)科、全學(xué)年一盤棋式建立系統(tǒng)完善的新型課堂教學(xué)體系，循序漸進(jìn)式培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力并提高其綜合素質(zhì)．

1.3 BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用缺乏高效性

目前BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)課程中的應(yīng)用現(xiàn)狀，多停留在學(xué)生個(gè)體利用BIM相關(guān)軟件做方案推敲和出圖，學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作狀態(tài)呈點(diǎn)狀和暫時(shí)性分布，設(shè)計(jì)過程并未充分發(fā)揮BIM技術(shù)的屬性優(yōu)勢，其主要原因在于沒有成熟高效的教學(xué)體系，使學(xué)生通過對BIM技術(shù)的認(rèn)知、掌握、應(yīng)用，習(xí)得一種高效的工作學(xué)習(xí)模式，體會(huì)到科技應(yīng)用本身帶來的快樂．

針對BIM技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)課程教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合實(shí)踐項(xiàng)目中建筑設(shè)計(jì)行業(yè)的高周轉(zhuǎn)高強(qiáng)度的工作模式，以BIM技術(shù)介入設(shè)計(jì)課課堂為契機(jī)，在提升教學(xué)成果的同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生對設(shè)計(jì)課的積極性與參與度，創(chuàng)建多專業(yè)間協(xié)同、本專業(yè)內(nèi)交互的實(shí)戰(zhàn)演習(xí)教學(xué)模式，成為新形勢下的自然選擇．

2 基于BIM技術(shù)的CMA課程體系建設(shè)技術(shù)路徑

2.1 建立BIM技術(shù)認(rèn)知地圖

2.1.1 BIM概念認(rèn)知

橫向認(rèn)知BIM是什么，縱向認(rèn)知BIM的歷史定位和現(xiàn)實(shí)意義［7］．BIM概念始于美國的3D-4D-BIM計(jì)劃，其中BIM中的“M”不是“model”而是“modeling”，即BIM不是一個(gè)軟件，而是一個(gè)大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用過程．英國BIM研究院認(rèn)為BIM是一項(xiàng)綜合的數(shù)字化流程，即從設(shè)計(jì)到施工建設(shè)再到運(yùn)營，提供貫穿項(xiàng)目所有階段的可協(xié)調(diào)且可靠的共享數(shù)據(jù)．在低年級教學(xué)中，教師以“BIM是什么”作為切入點(diǎn)，從“項(xiàng)目不同階段—項(xiàng)目不同參與方—不同層次和深度的BIM應(yīng)用”［7-8］三個(gè)維度剖析BIM，使學(xué)生在低年級階段便對BIM技術(shù)建立清晰準(zhǔn)確的概念認(rèn)知．

2.1.2 建立價(jià)值認(rèn)同感

可以說，繼“甩圖板工程”之后又一建筑設(shè)計(jì)行業(yè)技術(shù)革命便是BIM技術(shù)的應(yīng)用．3D模型的模擬化、可視化、協(xié)同性優(yōu)勢，是任何二維制圖模式所不能比擬的.教師可以在演示項(xiàng)目中輸入指令，其后自動(dòng)生成各種文件與圖形，當(dāng)3D模型發(fā)生改變時(shí)，文檔與圖形隨之自動(dòng)更新，一改以往紙張媒介的信息傳輸方式，大大減少了各專業(yè)不同進(jìn)度下返工對圖成本，并提高了信息管理的質(zhì)量與效率．在建立價(jià)值認(rèn)同感階段，對BIM技術(shù)的臉譜刻畫主要通過教師對基礎(chǔ)導(dǎo)論及BIM技術(shù)優(yōu)勢特征的講解，使學(xué)生建立感性認(rèn)知，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心，堅(jiān)定專研決心．

2.2 更新專業(yè)教學(xué)目標(biāo)

以某應(yīng)用型高校為例，目前建筑學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)為“畢業(yè)生具備建筑、城市、室內(nèi)、市政設(shè)計(jì)等方面的知識和專業(yè)技能，能在設(shè)計(jì)部門、房地產(chǎn)部門從事各項(xiàng)設(shè)計(jì)、策劃與管理工作的通用型、復(fù)合型高級工程技術(shù)人才”．隨著技術(shù)發(fā)展時(shí)代變化，建筑設(shè)計(jì)行業(yè)不僅要求設(shè)計(jì)師會(huì)設(shè)計(jì)，更要求會(huì)溝通合作，尤指在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)下的專業(yè)合作．新形勢下，建筑設(shè)計(jì)過程中建筑師團(tuán)隊(duì)各角色需確立自身身份職責(zé)、明晰分管內(nèi)容與目標(biāo)、掌控階段進(jìn)度、完成工作對接、實(shí)時(shí)反饋方案的調(diào)整內(nèi)容等，但這些內(nèi)容在傳統(tǒng)專業(yè)教學(xué)目標(biāo)中是無法體現(xiàn)的．

CMA教學(xué)模式是大數(shù)據(jù)時(shí)代的工作學(xué)習(xí)模式，此教學(xué)模式的目的不僅僅是提高學(xué)生設(shè)計(jì)能力，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生溝通能力、合作能力以及協(xié)調(diào)解決問題的能力，從而提高其綜合能力．CMA體系的核心目的并不是為學(xué)BIM而設(shè)，而是將BIM技術(shù)作為教學(xué)工具，為更好地完成教學(xué)目標(biāo)提升教學(xué)質(zhì)量而設(shè)．具體教學(xué)目標(biāo)的表述，可結(jié)合高校自身情況具體分析．

2.3 轉(zhuǎn)變教學(xué)方式

CMA體系聯(lián)動(dòng)教學(xué)的目的是：低年級學(xué)生簡單認(rèn)知（Cognitive）BIM、中年級學(xué)生掌握（Master）相關(guān)軟件、到高年級能夠熟練應(yīng)用（Application）BIM技術(shù)完成工程項(xiàng)目．在教學(xué)進(jìn)程中，以工程項(xiàng)目為依托，CMA教學(xué)體系更強(qiáng)調(diào)利用BIM技術(shù)提高建筑設(shè)計(jì)課程教學(xué)的課堂交互性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作性、多學(xué)科交叉性．

2.3.1 課堂交互性

課堂教學(xué)中，學(xué)生在BIM相關(guān)軟件中輸入項(xiàng)目材料、造價(jià)、物理、構(gòu)造等信息，多學(xué)科教師以主持人身份參與到項(xiàng)目中，師生可在項(xiàng)目進(jìn)程中利用BIM平臺對項(xiàng)目內(nèi)容實(shí)現(xiàn)交互性操作，教師對學(xué)生實(shí)時(shí)指導(dǎo)、協(xié)調(diào)、監(jiān)控．這就打破了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)課堂教學(xué)中談造型形式、談風(fēng)格流派，“教學(xué)缺乏連貫性且脫離實(shí)際，各科課程設(shè)計(jì)單獨(dú)命題，缺少與其他課程的聯(lián)系”［9］等弊端，繼而打破了學(xué)科內(nèi)及多學(xué)科間的對話壁壘，從而營造“空間—技術(shù)—形態(tài)三位一體的工程建筑學(xué)”［10-11］，使課程設(shè)計(jì)內(nèi)容更具現(xiàn)實(shí)意義．

2.3.2 團(tuán)隊(duì)協(xié)作性

建筑學(xué)專業(yè)師生“作為一個(gè)技術(shù)人員既應(yīng)該具備過硬的專業(yè)素質(zhì)，同時(shí)工作中的表達(dá)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力也要過硬”［12］．CMA教學(xué)體系下，隨著項(xiàng)目模擬檢驗(yàn)、碰撞分析、協(xié)同設(shè)計(jì)的進(jìn)行，教師可根據(jù)課程目標(biāo)隨時(shí)隨地觀察學(xué)生個(gè)體和團(tuán)隊(duì)狀態(tài)并實(shí)時(shí)鼓勵(lì)、及時(shí)糾偏，并在教師團(tuán)隊(duì)中建立溝通協(xié)調(diào)機(jī)制；同時(shí)學(xué)生小組之間及不同學(xué)科學(xué)生之間加強(qiáng)分工合作，無形中培養(yǎng)并提高了學(xué)生的綜合協(xié)作能力．項(xiàng)目后期，利用BIM技術(shù)如REVIT軟件中的族和明細(xì)表，可以從文件中順利提取所需項(xiàng)目指標(biāo)，能做到實(shí)時(shí)更新，大大提高了教學(xué)過程中項(xiàng)目設(shè)計(jì)的協(xié)同性．

隨著VR等相關(guān)BIM技術(shù)的發(fā)展，CMA教學(xué)體系的項(xiàng)目設(shè)計(jì)成果以利用BIM技術(shù)得到的三、四維圖像為主，從BIM模型中隨意截取的、傳統(tǒng)的二維圖紙便成了設(shè)計(jì)成果的副產(chǎn)品，從而使團(tuán)隊(duì)中學(xué)生的精力主要用于空間推敲與重構(gòu)、空間品質(zhì)的提升設(shè)計(jì)上，節(jié)省了讀圖對圖的時(shí)間精力，同時(shí)提高了修改設(shè)計(jì)的聯(lián)動(dòng)性、便利性．

2.3.3 多學(xué)科交叉性

開放多學(xué)科交叉工作室、專業(yè)內(nèi)開展競賽等，作為設(shè)計(jì)課的補(bǔ)充拓展課程，縱深方向發(fā)展學(xué)生應(yīng)用BIM技術(shù)的熟練度，乃至鼓勵(lì)學(xué)生探索嘗試自主開發(fā)與修復(fù)軟件相關(guān)程序，使高年級學(xué)生對BIM技術(shù)達(dá)到熟練的程度，完成CMA體系中的應(yīng)用教學(xué)目標(biāo)．

2.4 建設(shè)師資隊(duì)伍

CMA教學(xué)體系要求教師由填鴨式教學(xué)向教學(xué)相長的交互型教學(xué)方式轉(zhuǎn)變．一方面，專職教師要提高自身能力與時(shí)俱進(jìn)不斷學(xué)習(xí)；另一方面，企業(yè)建筑師可作為兼職客座教授［13］，以聯(lián)合設(shè)計(jì)、共同培養(yǎng)、混合講評等形式，增強(qiáng)校企聯(lián)動(dòng)，加快培養(yǎng)BIM技術(shù)人才，從而加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展．

根據(jù)CMA體系的教學(xué)目標(biāo)，建筑學(xué)高年級學(xué)生將與其他專業(yè)高年級學(xué)生一起，利用BIM技術(shù)共同完成同一課程設(shè)計(jì)課題或建筑項(xiàng)目；在項(xiàng)目協(xié)同設(shè)計(jì)過程中，不僅要求教師本專業(yè)知識水平過硬，同時(shí)要求教師具備與相關(guān)專業(yè)進(jìn)行對話溝通的綜合業(yè)務(wù)知識和能力.這種教學(xué)模式不僅打破了學(xué)生的專業(yè)局限性，也打破了教師隊(duì)伍的線性分布現(xiàn)狀，促進(jìn)了多學(xué)科交叉研究的可能性．

2.5 調(diào)整考核方式

由于教學(xué)成果由二維圖紙變成三維圖像，教學(xué)方式實(shí)現(xiàn)了交互協(xié)同，評價(jià)考核方式也將相應(yīng)調(diào)整．對于建筑學(xué)這種綜合性學(xué)科而言，該體系下的教學(xué)成果評價(jià)原則為：學(xué)生綜合能力提高重于知識習(xí)得多寡，專業(yè)內(nèi)學(xué)科知識平衡發(fā)展重于專項(xiàng)技能的掌握，項(xiàng)目設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)成果重于終期成果．為保證教學(xué)過程質(zhì)量，期終成績將消解于多個(gè)階段性成果評價(jià)和多方評價(jià)中．

3 建筑設(shè)計(jì)課CMA教學(xué)目標(biāo)體系建構(gòu)

針對建筑學(xué)低、中、高年級的建筑設(shè)計(jì)課程，基于BIM技術(shù)的CMA課程目標(biāo)體系，是一個(gè)循序漸進(jìn)式的課程目標(biāo)體系，是對BIM技術(shù)進(jìn)行認(rèn)知（Cognitive）、掌握（Master）、應(yīng)用（Application）的課程目標(biāo)體系［9］．建構(gòu)如圖1.

圖1 建筑設(shè)計(jì)課程CMA教學(xué)目標(biāo)體系

4 結(jié)論

CMA課堂教學(xué)目標(biāo)體系中，BIM技術(shù)作為“一種途徑，一種工具，一種思維方式，一種工作學(xué)習(xí)模式”［9］，服務(wù)于建筑設(shè)計(jì)課程課堂教學(xué)．通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，以課程設(shè)計(jì)或?qū)嶓w項(xiàng)目為立足點(diǎn)，從學(xué)生個(gè)體差異和現(xiàn)實(shí)條件出發(fā)，以人為本、因材施教，不忘建筑設(shè)計(jì)課程的課程目標(biāo)之本，融會(huì)貫通各學(xué)科交叉點(diǎn)，最終達(dá)到建筑學(xué)畢業(yè)生設(shè)計(jì)水平和綜合能力的提高，這是CMA課程目標(biāo)體系建立的初心，也將是教學(xué)成果反饋的底層邏輯．同時(shí)，CMA課程體系的教學(xué)方式多樣化還需深入挖掘并進(jìn)行耦合，評價(jià)反饋機(jī)制的具體量化指標(biāo)和框架搭建還需在實(shí)踐中進(jìn)一步調(diào)整．