BIM在高校教育推广的可行性分析

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  摘 要: 随着国家住房和城乡建设部的大力推广,BIM已经成为未来建筑行业的发展方向,越来越多的高校参与到BIM技术的教学与应用当中。本文以问卷的形式调查了40多所高校的BIM推广现状,研究其在推广中的阻碍,并通过分析问卷提出了BIM推广的可行性方案。
  关键词: BIM 高校推广 可行性研究
  1.引言
  BIM(Building Information Modeling)即建筑信息系统,是继CAD之后建筑行业的第二次“革命”。BIM具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。它将建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方集中在同一平台上,共享同一建筑信息模型,利于项目可视化、精细化建造。与CAD不同,BIM不仅是一款软件,还是一种管理手段;是实现建筑业精细化、信息化管理的重要工具;是一种先进的管理思想。
  本项目组通过发放调查问卷的形式调查了高校学生对BIM的认知程度、BIM在高校的推广现状等。本次问卷共发放300份,回收有效问卷231份,有效回收率达77%,其中包含南京审计大学、江苏建筑职业技术学院、青岛理工大学等46所高等院校的12个专业的学生。男生占比63.79%,女生占比36.21%。
  2.国内外现状
  2.1BIM在国内外的应用现状
  BIM发源于美国,率先推行BIM应用的是美国威斯康星州。作为较早启动建筑业信息化研究的国家,美国对于BIM技术的研究和应用都走在世界前列。随后,日本、韩国、欧洲等国家地区开始推广BIM技术的应用。以日本、韩国为例:日本2009年引入BIM后,大量的公司开始应用BIM,日本政府也在探索BIM在设计可视化、信息整合方面的价值及实施流程[1]。韩国在运用BIM技术上非常领先,多个政府部门都致力于BIM标准的制定。韩国主要的建筑公司已经在积极采用BIM技术,加快对建筑设计阶段及施工阶段的一体化研究和实施[2]。考虑到BIM的各种优势及政府政策的引导支持,国内很多设计单位、管理公司、承包商、其他机构都把BIM作为改进工作流程和拓展业务的重要途径。学术界、软件企业和设计施工企业分别开展了BIM技术的研究、开发和应用,BIM已成为中国建筑业中最热门的话题之一。
  2.2BIM在我国高校的推广现状
  随着政府对BIM技术的推广,越来越多的高校加入到BIM的研究和应用当中。但据统计多数高校只在特定的教学环节引入BIM,华南理工大学建筑学院于2005年首先将BIM作为研究课题。清华大学、同济大学等高校开设了本科阶段的BIM软件课程,山东建筑大学、西安建筑科技大学等学校以选修课的形式开设了BIM课程[3];哈尔滨工业大学在国内首次开设了《BIM技术应用》短课程,共16学时,内容包括BIM技术简介、BIM技术在建筑设计和施工领域的应用,但主要传授BIM的技术理念,并未涉及实际操作[4]。
  问卷调查的数据显示,在调查的46所高校中只有11所高校开设了BIM相关课程。26.57%的学生认为BIM只是一种三维建模的工具,只有29.37%的学生认可“BIM是一种思想”这一观念。
  从中我们可以看出大部分高校对BIM的研究只停留在某一方面,并没有形成一套相对完整的、可操作实施的课程体系,也没有形成一个对BIM思维自上而下的认知体系。
  3.BIM在高校推广的阻碍分析
  BIM将是未来建筑业发展的主流方向,可它在国内的推广使用仍处于起步阶段。目前国内外BIM的应用主要集中于项目设计阶段、施工阶段,在维护管理阶段几乎没有BIM的应用,其功能仍没有充分发挥。
  3.1BIM技术自身的局限性
  BIM技术自身存在的各种问题导致其发展具有局限性,以及与其他现有软件对比存在的弊端,导致其不能替代传统模式的地位。
  其一,BIM与CAD在性质上有所区别。BIM更注重模型中所包含的信息,它是一种集成管理的思维方式。CAD的出現,通过计算机辅助设计,极大程度上减少了各种工程设计的工作量,人们从手工绘图转为电脑绘图,生产效率产生了质的变化。因此,CAD才会被如此迅速地推广。它解放了生产力,大幅度提高了效率,带来的好处显而易见且受益人群很广。BIM显然与它不同,它囊括了从设计开始一直到最后运营维护的优秀组织形式,但惠利的人群不具备广度,不能像CAD一样引领行业的变革。
  其二,BIM对于硬件有很高的要求,一个团队如果说想使用BIM,但现有硬件无法流畅运行的话,必然要先对硬件进行升级换代,高昂的成本投入可能首先就打消了很多团队管理人员使用BIM的想法,毕竟抛开成本谈收益的行为是不现实的。
  3.2BIM在我国的实际推广中的困难
  其一,较高的门槛让人望而却步。BIM作为新生事物,学习它要付出一定的时间与金钱的成本。让中国现有的庞大的建筑师和工程师队伍重新学习BIM,这其中的难度可想而知。相对而言,年轻人对于新生事物有更强的接受能力,这也是我们首先应该在高校推广BIM的原因,他们是未来建筑行业的新兵,应该从他们先抓起。
  其二,相关专业人才的缺失是阻碍BIM发展的一个重要因素。我国BIM发展较晚,大多数人只是停留在初期的摸索阶段或者简单BIM相关软件的学习阶段,并没有多少人能够真正理解掌握BIM思想的内涵并对它做出理论上的研究和创新,这在很大程度上影响了BIM的发展。标杆式的人物能在一定程度上促进行业发展。
  其三,BIM行业内部规范参差不齐。在我国BIM作为新生事物,尚未制定统一的标准规范,行业整体处于一种比较混乱的状态。反观其他一些更早推广BIM技术的国家,政府制订了具体详细的技术政策更好地应用BIM[5]。以美国为例,早在2003年美国就开始制订具体政策,此后陆续出台了一系列相关BIM的标准。如2006年美国总承包商协会发布的《承包商BIM使用指南》;2008年美国建筑师学会颁布的BIM合同条款[6]。   受形势和建筑行业发展改革整体需求的影响,各级地方政府先后推出了BIM相关政策。截至目前,全国共有上海、北京、成都、广东等十几个省、市、地区陆续发布了BIM推广应用文件。如2014年5月,北京市规划委员会发布了《关于民用建筑信息模型设计标准》,提出在BIM的实施过程中规范民用建筑BIM设计的资源要求、模型深度要求、交付要求[7]。随着国家及各地政府对BIM的不断推进,其他地区的政策文件都在酝酿制定中,越来越多关于BIM的推进政策将会陆续出台。但是我国现在仍没有国家层面统一的BIM标准规范,只有部分地方规范对整个行业来说显然是不够的。
  其四,效益问题。投入BIM究竟能带来多少经济效益的回报?就目前来说并没有比较严谨、科学、直观的数据,这让国内手握资本的群体不敢随意进行这种革新。
  3.3其他问题
  在我们的调查问卷中,有100人认为BIM技术缺乏系统的培训课程和交流学习平台,有87人认为国内缺少对BIM的实质性研究,另有80人认为国内没有统一的标准和指南。还有同学认为并没有突出的工程体现出BIM的优势、国外软件与国内软件的一些规则不一致。有同学提出教案式的案例是关键,让学生能够深刻地体会到BIM技术真的能够改变未来建筑,而不只是语言的表达。
  4.BIM在高校推广的可行性研究
  高等院校的学生通过本科的教育学习可以基本掌握建筑类的相关知识,如建筑识图与构造、工程结构、工程造价、工程项目管理、计算机辅助设计(CAD)等,因此他们能更快地学习和适应BIM技术。大多数高等院校有相应的计算机房和实验室,或者有条件具备相应设施,可以满足BIM教学的需求。
  在我们的问卷调查中,有高達93.66%的学生认为学习BIM会进一步提高实践能力、创新能力和创业能力,从而提高专业核心竞争力。通过学习BIM,学生获得具有较高层次的知识,享受了专业领域的分工,具备较强的专业能力。因此,知识资源成了学生的最大优势,知识资源及对行业的敏感性正是大学生的优势所在。由于知识储备,掌握BIM的人才更快地与社会实践接轨,将在事业上走得更远。现在部分企业更倾向于系统学习过BIM的人才。93.66%的学生愿意学习BIM。85.31%的学生认为BIM对于传统的建筑设计有着显而易见的优势。
  5.加强BIM在国内高校的推广
  5.1加强基于工程的BIM思维建设
  要想推广一套教学体系,首先要让各高校的老师和学生认识了解到BIM的优越性,进一步发挥老师在高校BIM意识形态建设中的推广作用。至于如何提高老师及学生对BIM的认识,下面将针对BIM推广者和BIM使用主体两个方面进行说明。
  5.1.1BIM推广者:领导、老师。
  作为高校最有效的推广者,领导及老师首先要充分认识和了解BIM的优越性。一方面,可在各高校组织针对领导及老师的BIM基础理论知识论坛,在介绍相应的国家方针政策的同时,充分展示BIM的优越性,提高高校领导对BIM的重视程度,达到高校紧随国家政策,成立BIM研究小组的效果。另一方面,可以由校方成立BIM领导小组,并由学院骨干老师成立BIM研究小组或BIM应用强化班,专门负责BIM推广方案的制作,以推动BIM的实质性发展。同时,BIM领导小组应时刻关注BIM的走向和相关信息,并相应调整方案。
  5.1.2BIM使用者:学生。
  在领导及老师重视BIM的情况下,需要调动BIM使用主体即学生学习BIM的积极性,激发学生的参与热情。第一,学校可以定期开展各种形式的BIM讲座,邀请资深专家或企业进行指导,构建交流平台。第二,学校可以充分发挥社团在BIM推广中的作用。学校委派老师创建BIM社团,可以起到激发学生学习兴趣、普及推广BIM的作用。社团成立后,学校既可以通过社团开展学生活动,进行学术交流,更深层次地了解学生的需求,又可以以社团的名义举办BIM大赛,给予学生增强动手能力、调动学习积极性的机会。不仅如此,社团可以组织学生前往专门从事BIM软件开发的企业进行实地调研,通过沙盘模拟、实习情景再现等。除此以外,学校还应鼓励学生积极参加由中国建设教育协会主办的全国高校斯维尔杯BIM软件大赛,进一步提高学生的实践能力、创新能力和创业能力,培养出符合国家发展要求、与社会实践接轨的实用人才。
  5.2加强BIM硬件要求建设
  在高校师生充分了解BIM的优越性后,高校需要将BIM真正纳入学生的学习生活中,因此各高校需要做到以下几点,为学生学习和使用BIM提供硬件保障。
  5.2.1将BIM纳入专业的人才培养方案。
  学校需要制作一整套从配套课程、师资、硬件到实践和考核的人才培养体系。培养方案包含CAD制图、工程项目管理、工程施工、工程估价、工程结构等实践教学环节,以构建学生的知识框架。国内整个BIM理论体系还处于发展上升的阶段,随着BIM技术的不断发展进步,BIM的教学体系要不断完善,跟上BIM进步的步伐,不能一成不变。因此,在教学知识体系构建完成之后,仍需根据实际情况进行调整,做到与时俱进。高校不能用过去的知识培养现在的学生,而让他们面对未来的社会。学生只有真正掌握BIM知识,才能提高社会竞争力和可塑性。
  5.2.2引进专业配套师资,加强BIM队伍建设。
  在我国,不论是理论还是实践方面,高校开展BIM教学还处于初级阶段。高校的大多数老师也不熟悉甚至精通BIM,且现在BIM的优秀师资往往集中在社会企业。所以高校需要从企业引进专业的师资力量配套学校已有的资源来培养学生。与此同时,高校应注重加强教师的BIM技术,给予骨干教师进修的机会和条件,鼓励教师选BIM为研究课题,从而加强BIM队伍建设。
  5.2.3配套相应的设施和BIM相关硬件、软件。
  高校应尽力建设专业的BIM实验室,在条件不允许的情况下,也应提高计算机硬件要求。在高校大规模推广BIM教学中,能满足BIM工具(以Revit为代表)需要的计算机硬件是必不可少的。学校实验室供给的电脑配件(如:CPU必须要i7系列、内存8G、显卡2G等)要满足BIM系列软件的运行。此外,BIM系列的软件在BIM学习中是必需的。高校图书馆可以购进相关书籍、给予优质丰富的电子资源。
  6.结语
  在当前形势下,高等院校需尽快调整建筑工程技术人才培养方案,抓住机遇,尽快选拔培养一批优秀的BIM教师团队,创建BIM实训室,并积极与企业合作培养真正懂得BIM的毕业生,以占得市场先机。
  参考文献:
  [1][2]何清华,钱丽丽,段运峰,李永奎.BIM在国内外应用的现状及障碍研究[J].工程管理学报,2012,26(1):12-16.
  [3]朱红光,易成,王鹊,马俊豪.BIM技术在土建专业教学中的应用现状及建议[J].教育教学论坛,2015(44):184-185.
  [4]秦浩,余洁.BIM建筑信息模型课程在土建类高职院校开设的必要性研究[J].新课程研究,2014(7):51-52.
  [5]Wilson W. S. Lu. Building information modeling andchanging construction practices[J].Automation in Construction, 2011 (20) :99-100.
  [6]李云贵.国内外BIM标准与技术政策[J].中国建设信息,2012(20):14-17.
  [7]DB11/T1069—2014,b北京市地方标准民用建筑信息模型设计标准[S].2014.
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