基于BIM的環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)用型人才多專業(yè)協(xié)同教學(xué)體系研究

席飛，唐道遠(yuǎn)

（1.南京財(cái)經(jīng)大學(xué) 藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院，南京 210023；2.安徽森泰木塑集團(tuán)，安徽 宣城 242200）

我國(guó)環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)最早起源于1957年的中央工藝美術(shù)學(xué)院室內(nèi)裝飾系，先后更名為建筑裝飾系、工業(yè)美術(shù)系、室內(nèi)設(shè)計(jì)系。1988年，在改革開放的浪潮下，為了滿足時(shí)代發(fā)展對(duì)城市建設(shè)的要求，中央工藝美術(shù)學(xué)院將原有的室內(nèi)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程安排擴(kuò)展至室外環(huán)境設(shè)計(jì)，逐步建立了環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)，并以此為起點(diǎn)迎來了我國(guó)高校藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)的跨越式發(fā)展。本文將在分析中國(guó)各類型高校環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)模式現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合BIM技術(shù)，探索建立不同類型、不同層次高校應(yīng)用型環(huán)境設(shè)計(jì)人才的多專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)教學(xué)體系。

一、各類型高校環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)體系現(xiàn)狀

近些年，隨著市場(chǎng)變化和校園文化的需求，我國(guó)各類型、各層次的高等教育院校均陸續(xù)開設(shè)了以環(huán)境設(shè)計(jì)為代表的藝術(shù)設(shè)計(jì)類專業(yè)。但是，這些高校的環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)普遍開辦時(shí)間短且不是高校發(fā)展重點(diǎn)，處于邊緣學(xué)科狀態(tài)，導(dǎo)致其照搬、模仿專業(yè)藝術(shù)院校課程體系，沒有與自身辦學(xué)特色相結(jié)合，無法培養(yǎng)出具有該校特色的環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)人才。本文從眾多類型高校中，列出已有一定課程體系改革的環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)進(jìn)行探討。

（一）農(nóng)林類高校環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)體系現(xiàn)狀

農(nóng)林類高校近年正在積極推行環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)體系改革。以南京林業(yè)大學(xué)為例，其環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)是從材料科學(xué)與工程學(xué)院分離后，合并入藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院的，在它的教學(xué)體系改革中融入了材料學(xué)的相關(guān)知識(shí)，力圖培養(yǎng)具有材料應(yīng)用能力的環(huán)境設(shè)計(jì)人才：如在室內(nèi)設(shè)計(jì)方向的人才培養(yǎng)方案中，學(xué)科必修基礎(chǔ)課添加了家具制造與室內(nèi)裝飾材料、家具結(jié)構(gòu)與制造工藝等課程，學(xué)科選修基礎(chǔ)課添加了木材加工概論、涂料與涂飾、家具表面裝飾、人造板制造概論等課程。再以西北農(nóng)林科技大學(xué)為例，其在環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)的課程設(shè)置中融入了具有農(nóng)林特色的觀賞植物、植物配置與造景、插花與盆景、植物學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等課程群，以加強(qiáng)環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生室內(nèi)外植物的應(yīng)用能力。從上述農(nóng)林類高校環(huán)境設(shè)計(jì)教學(xué)體系改革中可以看出，它們均立足于本校的專業(yè)特色，力圖開辟與專業(yè)藝術(shù)院校不同的課程設(shè)置，培養(yǎng)具有農(nóng)林特色的應(yīng)用型設(shè)計(jì)人才。但就目前而言，這類型高校環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)課程與學(xué)校學(xué)術(shù)特色的結(jié)合通常局限于原本有淵源的學(xué)院之間，暫未找到更多學(xué)院聯(lián)動(dòng)的課程體系改革樞紐；并且在現(xiàn)有教學(xué)體系改革中以加入幾門學(xué)校重點(diǎn)課程為主要手段，并未貫穿整個(gè)培養(yǎng)方案，還需進(jìn)一步加強(qiáng)培養(yǎng)具有材料性能識(shí)別能力、各類型植物應(yīng)用能力的環(huán)境設(shè)計(jì)人才的全面性和整體性。

（二）師范類高校環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)體系現(xiàn)狀

我國(guó)大多數(shù)師范類院校的課程設(shè)置，均以美術(shù)教育為主，設(shè)計(jì)教育為輔。這種教育模式適合培養(yǎng)傳統(tǒng)中小學(xué)美術(shù)教師，但與環(huán)境設(shè)計(jì)面向市場(chǎng)的應(yīng)用型人才需求不相適應(yīng)。因此，師范類高校環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)為了改變現(xiàn)狀進(jìn)行的教學(xué)體系改革主要集中于增加實(shí)踐教學(xué)課程：如興建實(shí)驗(yàn)室與虛擬設(shè)計(jì)創(chuàng)作訓(xùn)練、校外實(shí)習(xí)基地參觀學(xué)習(xí)、與課程結(jié)合的工作室制度等，均是師范類院校加強(qiáng)面向社會(huì)需求的環(huán)境設(shè)計(jì)人才培養(yǎng)的相關(guān)改革舉措。但經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段的教學(xué)體系改革之后，從屬于每門專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)相對(duì)孤立，缺乏互動(dòng)，并沒有大幅度增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力；并且?guī)煼额愒盒－h(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)師資力量?jī)A向于美術(shù)理論教育，相對(duì)缺乏具有實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的老師，也在一定程度上減弱了現(xiàn)階段以添加實(shí)踐課程為主的教學(xué)改革力度。綜上所述，師范類院校環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)的教學(xué)改革還未形成專業(yè)課程與實(shí)踐課程體系的融合，也暫未建立適合實(shí)踐教學(xué)的評(píng)價(jià)方法和管理體制，需進(jìn)一步探索具有師范類高校辦學(xué)特色的環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)之路。

（三）財(cái)經(jīng)類高校環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)體系現(xiàn)狀

我國(guó)財(cái)經(jīng)類高校開設(shè)以環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)為代表的藝術(shù)設(shè)計(jì)相關(guān)專業(yè)主要初衷是活躍校園文化生活，但隨著高校教育體制改革的不斷深化，其承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)與科研任務(wù)也隨之增加。而目前財(cái)經(jīng)類高校環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)體系優(yōu)化的指導(dǎo)思想是以培養(yǎng)適應(yīng)新時(shí)代需求的“經(jīng)、管、藝”復(fù)合型設(shè)計(jì)人才為核心，該思想的主要內(nèi)核是以藝術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)院為主導(dǎo)，聯(lián)合財(cái)經(jīng)類高校經(jīng)濟(jì)國(guó)貿(mào)、管理科學(xué)、信息工程等學(xué)院的師資力量，共同培養(yǎng)具有環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)背景的設(shè)計(jì)管理、工程投資規(guī)劃等能力的應(yīng)用型人才，擴(kuò)展學(xué)生就業(yè)道路，也為環(huán)境設(shè)計(jì)行業(yè)提供全方位的技術(shù)支持。但就目前而言，這樣的教學(xué)體系優(yōu)化還停留在理論階段，現(xiàn)有方案基本是從宏觀的角度去分析課程設(shè)置、專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)，暫未形成各學(xué)院聯(lián)合培養(yǎng)環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生的具體措施，需在今后進(jìn)一步探索基于財(cái)經(jīng)類院校優(yōu)勢(shì)學(xué)科的環(huán)境設(shè)計(jì)課程體系改革樞紐和載體，將理論變?yōu)閷?shí)踐。

二、建筑信息模型（BIM）技術(shù)的特點(diǎn)

BIM技術(shù)實(shí)際上為Building Information Modeling即建筑信息模型的縮寫，是指一個(gè)涉及建構(gòu)與管理營(yíng)建建筑的數(shù)字化表達(dá)流程。其設(shè)計(jì)對(duì)象不僅具有傳統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件中具有的外形與功能特征，并且由于其大數(shù)據(jù)集成平臺(tái)的構(gòu)成原理，因此設(shè)計(jì)對(duì)象所包含的信息涉及到從概念設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、建造預(yù)算、仿真分析到材料選擇與構(gòu)件生產(chǎn)、營(yíng)造排程與成本計(jì)算、運(yùn)輸與施工、工程管理、營(yíng)運(yùn)與維護(hù)以及最后的拆除與再利用的整個(gè)生命周期。建筑信息模型技術(shù)全生命周期的設(shè)計(jì)方式，為環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)用型人才多專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)的教學(xué)體系改革提供了新的道路。

而環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)是一個(gè)多專業(yè)相互融合的交叉型學(xué)科，其室內(nèi)設(shè)計(jì)方向涉及到設(shè)計(jì)學(xué)、材料學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)等多個(gè)學(xué)科；其室外設(shè)計(jì)方向又涉及到景觀設(shè)計(jì)、城市規(guī)劃、園林藝術(shù)、公共環(huán)境藝術(shù)、植物學(xué)、生態(tài)學(xué)等多個(gè)專業(yè)。因此，各類型、各層次的高校均可結(jié)合自身學(xué)術(shù)特色，進(jìn)行環(huán)境設(shè)計(jì)教學(xué)體系的多專業(yè)協(xié)同改革。但由于現(xiàn)階段的改革暫未找到優(yōu)勢(shì)學(xué)科與設(shè)計(jì)學(xué)科跨專業(yè)教學(xué)的良好樞紐，此舉在各高?；就Ａ粼诶碚摲治鲭A段，難以具體實(shí)施，或只是機(jī)械地添加特色課程，沒有貫穿整個(gè)教學(xué)體系。而隨著建筑信息模型技術(shù)（BIM）的出現(xiàn)和應(yīng)用，它在覆蓋設(shè)計(jì)對(duì)象全生命周期的同時(shí)，也覆蓋了多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域信息，可以成為環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)應(yīng)用型人才多專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)教學(xué)體系建立的良好載體。

三、基于BIM的環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)用型人才多專業(yè)協(xié)同教學(xué)體系

本文基于BIM技術(shù)覆蓋建筑全生命周期的特點(diǎn)，建立環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)與各類型高校自身優(yōu)勢(shì)學(xué)科多專業(yè)協(xié)同培養(yǎng)的教學(xué)體系，將學(xué)校優(yōu)勢(shì)資源注入到環(huán)境設(shè)計(jì)教學(xué)之中，力圖根據(jù)各高校特點(diǎn)分別培養(yǎng)從設(shè)計(jì)評(píng)估—設(shè)計(jì)方案—設(shè)計(jì)施工—運(yùn)輸物流到運(yùn)營(yíng)管理階段各具特色的應(yīng)用型設(shè)計(jì)人才，建立各類型高校環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)特色發(fā)展之路。本文結(jié)合環(huán)境設(shè)計(jì)實(shí)際項(xiàng)目的全生命周期順序，說明教學(xué)體系改革實(shí)施方法。

（一）基于BIM的多專業(yè)協(xié)同教學(xué)體系改革實(shí)施前提

通過BIM與云計(jì)算的結(jié)合，在云端分享課程信息、課程進(jìn)度、軟硬件、設(shè)計(jì)信息等資源，建立可視化的操作平臺(tái)，方便沒有設(shè)計(jì)學(xué)科背景的其他學(xué)院老師協(xié)作共享課程進(jìn)度。從而改變?cè)谡n程體系中生硬的加入單一特色課程的現(xiàn)狀，形成在專業(yè)設(shè)計(jì)課程中融入學(xué)校特色學(xué)科理論的教學(xué)模式。由此方式，將綜合實(shí)力較強(qiáng)的院系師資和特色學(xué)科更加緊密地與環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)相結(jié)合，為多專業(yè)協(xié)同教學(xué)體系的建立提供操作平臺(tái)和技術(shù)支持。

（二）基于BIM的設(shè)計(jì)評(píng)估階段多專業(yè)協(xié)同教學(xué)體系

在環(huán)境設(shè)計(jì)的初始評(píng)估階段，利用BIM的Dprofiler建模和估算模塊能夠直接統(tǒng)計(jì)各級(jí)項(xiàng)目造價(jià)和工程量、成本估算、施工可行性的技術(shù)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)與經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院、金融學(xué)院的資產(chǎn)評(píng)估原理、建筑工程評(píng)估、房地產(chǎn)評(píng)估等專業(yè)知識(shí)的結(jié)合。在環(huán)境設(shè)計(jì)的商業(yè)設(shè)施與展示設(shè)計(jì)、旅游空間設(shè)計(jì)等課程中，在學(xué)生完成空間初步概念設(shè)計(jì)之后，講解基于BIM技術(shù)數(shù)據(jù)處理能力的項(xiàng)目造價(jià)概算、工程量統(tǒng)計(jì)和測(cè)算等理論，從而讓環(huán)境設(shè)計(jì)的學(xué)生掌握具體項(xiàng)目設(shè)計(jì)評(píng)估階段的概預(yù)算等基礎(chǔ)知識(shí)，判斷概念設(shè)計(jì)的造價(jià)合理性，培養(yǎng)能與造價(jià)師、估算師無障礙溝通的環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)人才。

（三）基于BIM的設(shè)計(jì)方案階段多專業(yè)協(xié)同教學(xué)體系

在環(huán)境設(shè)計(jì)的方案設(shè)計(jì)階段，以BIM的Revit Architecture模塊為設(shè)計(jì)平臺(tái)，利用其插件可以和VR虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備相連接的功能，實(shí)現(xiàn)與信息工程學(xué)院的聯(lián)合授課，講解VR虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相關(guān)理論并應(yīng)用在課程之中，使學(xué)生在完成商業(yè)、展示、旅行等空間的設(shè)計(jì)之后，可以利用VR設(shè)備沉浸入項(xiàng)目?jī)?nèi)部的真實(shí)三維環(huán)境進(jìn)行項(xiàng)目?jī)?yōu)化。與傳統(tǒng)的人機(jī)視窗操作相比，利用BIM平臺(tái)結(jié)合VR技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，由于設(shè)計(jì)構(gòu)件相互關(guān)聯(lián)、智能互動(dòng)，因此三維模型如有一處發(fā)生變化，其平、立、剖面也隨之變化生成，使學(xué)生可以更好的了解室內(nèi)結(jié)構(gòu)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，更直觀地體驗(yàn)、分析室內(nèi)環(huán)境，從而改變環(huán)境設(shè)計(jì)學(xué)生在方案設(shè)計(jì)時(shí)只能夠完成項(xiàng)目藝術(shù)氛圍的簡(jiǎn)單塑造，而無法與具體空間的功能性和可建造性相結(jié)合的現(xiàn)狀，培養(yǎng)功能與形式兼?zhèn)涞膽?yīng)用型設(shè)計(jì)人才。

（四）基于BIM的設(shè)計(jì)施工階段多專業(yè)協(xié)同教學(xué)體系

在環(huán)境設(shè)計(jì)的施工階段，以BIM的Revit Structure模塊為平臺(tái)，利用其構(gòu)件信息化的特點(diǎn)和大數(shù)據(jù)集成平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，在平臺(tái)中可完整地顯示設(shè)計(jì)項(xiàng)目使用材料的相關(guān)物理、化學(xué)屬性，從而與材料科學(xué)與工程學(xué)院、土木工程學(xué)院、化學(xué)工程學(xué)院的材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、涂料與涂飾等專業(yè)知識(shí)相結(jié)合。在環(huán)境設(shè)計(jì)的人體工程學(xué)、構(gòu)造材料與施工工藝、各類型空間設(shè)計(jì)等課程中講解室內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)、建筑裝飾材料、建造工藝等理論，使學(xué)生在設(shè)計(jì)方案時(shí)考量材料耐候性、建造合理性、施工可行性，以縮短工期、降低成本。在此基礎(chǔ)上，仍以BIM的Revit Structure為平臺(tái)，利用教師資源，引入正在建造或已建造完成的商業(yè)、展示、旅行等空間BIM文件，結(jié)合信息工程學(xué)院的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及相關(guān)基礎(chǔ)課程，使學(xué)生直觀地觀察實(shí)際項(xiàng)目的施工進(jìn)度安排和施工步驟，進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)處理施工碰撞協(xié)調(diào)和數(shù)字化建造的能力。兩種協(xié)同教學(xué)模式結(jié)合，可以培養(yǎng)兼具材料學(xué)、結(jié)構(gòu)學(xué)和建筑工程管理等理論知識(shí)的環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生，是市場(chǎng)急需的設(shè)計(jì)類人才培養(yǎng)方向。

（五）基于BIM的運(yùn)輸物流階段多專業(yè)協(xié)同教學(xué)體系

在環(huán)境設(shè)計(jì)的材料運(yùn)輸階段，利用BIM與GPS、GIS技術(shù)的結(jié)合，可以很好地監(jiān)測(cè)材料的生產(chǎn)質(zhì)量控制和供應(yīng)鏈管理等相關(guān)流程，從而實(shí)現(xiàn)與測(cè)繪學(xué)院的地理信息系統(tǒng)原理、GIS工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐以及營(yíng)銷與物流管理學(xué)院的物流概論、采購與供應(yīng)管理、物流配送中心設(shè)計(jì)等專業(yè)知識(shí)結(jié)合。在環(huán)境設(shè)計(jì)的辦公空間設(shè)計(jì)、餐飲空間設(shè)計(jì)、家裝空間設(shè)計(jì)等課程中講解具體項(xiàng)目材料采購、運(yùn)輸和倉儲(chǔ)等理論，培養(yǎng)具有材料物流規(guī)劃與倉儲(chǔ)設(shè)計(jì)能力的環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生，擴(kuò)展學(xué)生就業(yè)面，為社會(huì)提供全方位技術(shù)支持。

（六）基于BIM的運(yùn)營(yíng)管理階段多專業(yè)協(xié)同教學(xué)體系

在環(huán)境設(shè)計(jì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理和運(yùn)營(yíng)管理階段，利用BIM技術(shù)其大數(shù)據(jù)集成平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理方不僅可以得到設(shè)計(jì)竣工圖紙，并且BIM模型中也包含了項(xiàng)目的材料使用、施工過程、設(shè)備調(diào)試的記錄和狀態(tài)等，從而與管理學(xué)院的物業(yè)與資產(chǎn)管理、商業(yè)地產(chǎn)運(yùn)營(yíng)與管理、企業(yè)管理等專業(yè)知識(shí)結(jié)合，在環(huán)境設(shè)計(jì)的藝術(shù)管理、環(huán)境行為心理學(xué)等課程中講解項(xiàng)目空間管理、項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)管理、項(xiàng)目進(jìn)度和資源管理等理論，培養(yǎng)設(shè)計(jì)管理方向的環(huán)境設(shè)計(jì)學(xué)生。并且，也可以與建筑學(xué)院的建筑聲學(xué)、建筑熱環(huán)境、建筑能耗等專業(yè)知識(shí)結(jié)合，在環(huán)境設(shè)計(jì)的各類型空間設(shè)計(jì)課程中結(jié)合BIM的Revit Architecture模塊的多種建筑性能分析插件，研究建筑生態(tài)環(huán)境，培養(yǎng)具有綠色建筑設(shè)計(jì)評(píng)估能力的學(xué)生。兩種協(xié)同教學(xué)模式相結(jié)合，使環(huán)境設(shè)計(jì)的學(xué)生兼具建筑能源管理、空間管理、資源管理的能力，是滿足各類型公司需求的綜合型設(shè)計(jì)人才。

本文探索的教學(xué)體系，是按照環(huán)境設(shè)計(jì)實(shí)際項(xiàng)目的全生命周期順序搭建的，而環(huán)境設(shè)計(jì)作為建筑全生命周期中的一個(gè)環(huán)節(jié)，又覆蓋了多個(gè)交叉學(xué)科知識(shí)理論，以BIM平臺(tái)作為樞紐將交叉學(xué)科的理論進(jìn)行融合，結(jié)合各類型高校的辦學(xué)特色，選取環(huán)境設(shè)計(jì)實(shí)際項(xiàng)目全生命周期的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)勢(shì)環(huán)節(jié)進(jìn)行多專業(yè)協(xié)同授課，有利于培養(yǎng)兼具各類型高校辦學(xué)特色并且掌握先進(jìn)BIM技術(shù)的環(huán)境設(shè)計(jì)應(yīng)用型人才，擴(kuò)展學(xué)生就業(yè)面，滿足市場(chǎng)全方位用人需求，促進(jìn)中國(guó)當(dāng)代環(huán)境設(shè)計(jì)高等教育進(jìn)一步發(fā)展。■