BIM模式下AEC教育體制改革的深度思考

李明照 李明柱 韓言鋒 高揚(yáng)

（吉林建筑大學(xué)管理學(xué)院 吉林長(zhǎng)春 130118）

BIM模式下AEC教育體制改革的深度思考

李明照 李明柱 韓言鋒 高揚(yáng)

（吉林建筑大學(xué)管理學(xué)院 吉林長(zhǎng)春 130118）

BIM革命勢(shì)必要影響AEC（建筑工程）全行業(yè)今后發(fā)展的流程、模式與方向，同時(shí)對(duì)新模式下AEC人才教育與培養(yǎng)的高等院校也提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。如何改革現(xiàn)有教育體制以適應(yīng)BIM人才的社會(huì)需要是AEC人才教育的高等院校面臨的深度思考。

BIM AEC（建筑工程） 行業(yè) 教育體制 深度思考

1.引言

自從漢穆拉比法典發(fā)布后，設(shè)計(jì)-施工模式一直統(tǒng)治著工程建設(shè)。直到公元1456年，羅馬教皇與古羅馬時(shí)代著名的建筑師、藝術(shù)家和律師--阿爾貝蒂（Leone Battista Alberti）在討論佛羅倫薩的圣瑪麗教堂（S.Maria Novella）建造時(shí)出現(xiàn)了分歧。他提出建議：由于實(shí)在沒有時(shí)間打理工地，本人希望集中精力在建筑設(shè)計(jì)的創(chuàng)意中，不想與施工責(zé)任有任何瓜葛。最終教皇還是接受了他的建議。于是從公元1456年起，AEC行業(yè)從圣瑪麗教堂這個(gè)項(xiàng)目起，開始了設(shè)計(jì)與施工分離的新篇章。

設(shè)計(jì)與施工分離最偉大的發(fā)明創(chuàng)造就是使用2D的手段來描述3D的實(shí)體，事實(shí)上，這一過程并非簡(jiǎn)單，它是一個(gè)以畫法幾何、陰影透視等課程學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，不斷強(qiáng)化訓(xùn)練的過程。傳統(tǒng)的建筑院校，甚至當(dāng)今絕大部分的建筑院校的學(xué)生還是需要花上四年乃至五年的時(shí)間學(xué)習(xí)如何完成用2D描述與解釋原本3D的建筑。施工流程與施工組織設(shè)計(jì)文件也是在毫無體現(xiàn)空間與時(shí)間關(guān)系的二維模式下完成。而學(xué)生畢業(yè)后，還有重新學(xué)習(xí)如何把2D的圖紙表現(xiàn)還原成原本3D的建筑實(shí)體，這一過程更加困難，需要終生的努力，最后也無法達(dá)到令人滿意的理想境界，留下了眾多的遺憾。

基于傳統(tǒng)形成的知識(shí)體系與表現(xiàn)手段、教育觀念與理念，在AEC行業(yè)教育過程中，存在著與生俱來巨大的系統(tǒng)漏洞：

1.1 在現(xiàn)有教育體系下，整個(gè)AEC建設(shè)項(xiàng)目所有專業(yè)之間最重要的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，某一學(xué)科本身的各種知識(shí)及技能之間的系統(tǒng)關(guān)聯(lián)都沒有建立；

1.2 各專業(yè)課程體系相對(duì)獨(dú)立，教育的重點(diǎn)體現(xiàn)在各專業(yè)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)與技能的培養(yǎng)，每一學(xué)科都禁錮在自己專業(yè)知識(shí)體系的鋼筋混凝土的“堡壘”中，各學(xué)科與專業(yè)之間沒有信息溝通、聯(lián)動(dòng)的機(jī)制與動(dòng)力；

1.3 無論是復(fù)合性、還是外向型人才的培養(yǎng)，都是以突出個(gè)人能力的培養(yǎng)為主要特征，部分學(xué)生CAD操作水平可謂到達(dá)了極致，但全然不知他今后在整個(gè)AEC行業(yè)的具體位置以及與其他專業(yè)上下游的系統(tǒng)邏輯關(guān)系；

1.4 在大學(xué)期間，學(xué)生總體沒有綜合系統(tǒng)邏輯關(guān)系的實(shí)踐，現(xiàn)實(shí)執(zhí)業(yè)能力培養(yǎng)的重?fù)?dān)，全部推給了學(xué)生畢業(yè)后的實(shí)踐。這種模式的教育給社會(huì)乃至學(xué)生個(gè)人，造成了歷史性的代代相傳的時(shí)間和空間資源的浪費(fèi)。每個(gè)學(xué)生都得用很多年的青春消耗、用大量粗糙的實(shí)物浪費(fèi)，才能把這些最致命的系統(tǒng)邏輯搞清。

2.BIM引發(fā)革命的深度思考

所謂BIM是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑工程項(xiàng)目各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型，是數(shù)字技術(shù)在建筑工程中的直接應(yīng)用，以解決建筑工程在軟件中的描述問題，使設(shè)計(jì)人員和工程技術(shù)人員能夠?qū)Ω鞣N建筑信息做出正確的應(yīng)對(duì)，并為協(xié)同工作提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于該數(shù)據(jù)模型需要支持建筑工程全生命周期的集成管理環(huán)境，因此建筑信息模型的結(jié)構(gòu)是一個(gè)包含有數(shù)據(jù)模型和行為模型的復(fù)合結(jié)構(gòu)。它除了包含與幾何圖形及數(shù)據(jù)有關(guān)的數(shù)據(jù)模型外，還包含與管理有關(guān)的行為模型，兩相結(jié)合通過關(guān)聯(lián)為數(shù)據(jù)賦予意義，因而可用于模擬真實(shí)世界的行為，大大提高設(shè)計(jì)乃至整個(gè)工程的質(zhì)量和效率，惠及將來的建筑物的運(yùn)作、維護(hù)和設(shè)施管理，顯著降低成本。

BIM不是軟件，而是一種工作流程與信息管理模式。是AEC行業(yè)項(xiàng)目中生產(chǎn)信息與使用信息的各方的動(dòng)態(tài)的交互與協(xié)同過程。BIM革命實(shí)質(zhì)上是AEC行業(yè)信息管理流程與管理模式的革命。引申到AEC教育體制革命則是一場(chǎng)顛覆性的。

3.AEC教育體制改革之深度思考之一:IPD模式的管理理念在教育體制的延伸

系統(tǒng)的目標(biāo)決定了系統(tǒng)的組織，BIM模式下的IPD（一體化項(xiàng)目交付模式）需要跨職能的系統(tǒng)組織，這勢(shì)必會(huì)對(duì)傳統(tǒng)的AEC高等院校的組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的影響。按照IPD模式建立新的組織機(jī)構(gòu)，以集中體現(xiàn)各學(xué)院、專業(yè)、團(tuán)體非常高協(xié)作流程為特征，各獨(dú)立學(xué)院利益相關(guān)方之間開放信息共享，本學(xué)院的成功與學(xué)校的成功息息相關(guān)，團(tuán)隊(duì)共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)、共享成果。充分利用各方提供支持的技術(shù)能力和支持資源。

4.AEC教育體制改革之深度思考之二:BIM+CLOUD(云計(jì)算)

3D建筑模型+關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫（建筑信息）需要極強(qiáng)的硬件環(huán)境。只能采用云端技術(shù)來解決。以云計(jì)算技術(shù)代替以往傳統(tǒng)高校中機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)中心等運(yùn)行職能。BIM完整的解決方案應(yīng)包括的內(nèi)容：AEC專業(yè)基礎(chǔ)課程+建筑全生命周期的體系化設(shè)計(jì)應(yīng)用（信息集成）+CAD/BIM協(xié)同工作模式（軟環(huán)境）+IT云構(gòu)架（高速、實(shí)時(shí)、標(biāo)準(zhǔn)軟件應(yīng)用的硬件環(huán)境）。

5.AEC教育體制改革之三:校企合作

在BIM模式下，校企合作則被賦予了新的含義。按照BIM的理念，在校學(xué)生必須提前完成工程項(xiàng)目系統(tǒng)關(guān)聯(lián)及其現(xiàn)實(shí)操作。國(guó)內(nèi)的企業(yè)研發(fā)投入不足，AEC行業(yè)也不例外，他們都希望高校能承擔(dān)更多這方面的義務(wù)。因此，在這種情況下的校企合作一拍即合。利用高校BIM工程實(shí)驗(yàn)室或BIM研發(fā)中心，AEC行業(yè)可以與高校建立各種合作聯(lián)盟與實(shí)訓(xùn)基地，行業(yè)中各類從業(yè)BIM技術(shù)人員積極參與高校的教學(xué)活動(dòng)，提供研討交流平臺(tái)。利用學(xué)生掌握軟件操作快的特點(diǎn)，真題真做，產(chǎn)學(xué)結(jié)合，真正做到學(xué)術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，共同提供認(rèn)識(shí)。

6.AEC教育體制改革之深度思考之四:BIM學(xué)院

BIM的實(shí)質(zhì)是協(xié)同與集成的理念，是信息流程與管理模式的革命。從形式上，BIM=Building Information Model,從過程上，BIM=Building Information Modeling，從實(shí)質(zhì)上，BIM=Building Information Management。從BIM模型形成過程中，包括了以各專業(yè)知識(shí)為主要特征的信息生產(chǎn)方，以信息消費(fèi)為主的業(yè)主、監(jiān)理、造價(jià)、項(xiàng)目管理、項(xiàng)目經(jīng)理等各方。通過IPD采購(gòu)模式把利益相關(guān)各方有機(jī)地結(jié)合在一起，肝膽相照、榮辱與共。最終把模型中參數(shù)信息通過信息轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)（例如美國(guó)：COBie）變化成項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)所需要的信息，從而完成BIM信息為設(shè)施運(yùn)營(yíng)（FM）服務(wù)的終極目標(biāo)。

這種高度集成的項(xiàng)目管理模式，對(duì)傳統(tǒng)模式下AEC教育體制一定帶來前所未有的沖擊。學(xué)生完全有機(jī)會(huì)，也必須在學(xué)校學(xué)習(xí)期間完成集成、設(shè)計(jì)協(xié)同理念與思維方式的改變。因此，在校內(nèi)成立BIM學(xué)院，完成所有專業(yè)在大四（大五）階段專業(yè)課的學(xué)習(xí)、協(xié)同模式的實(shí)訓(xùn)與實(shí)踐事在必行，形成公共課學(xué)院+專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)院+BIM學(xué)院的新體制。BIM學(xué)院的設(shè)計(jì)課程教學(xué)可采用“多師一課”的模式，即有各專業(yè)BIM團(tuán)隊(duì)的教師組成設(shè)計(jì)課程授課組，集體授課，每次課四個(gè)學(xué)時(shí)。各專業(yè)教師與學(xué)生在一個(gè)模型下進(jìn)行設(shè)計(jì)、綜合、碰撞檢查。通過校企合作提供的真實(shí)的項(xiàng)目建議書，組織課程設(shè)計(jì)。以各專業(yè)學(xué)生形成的小組作為答辯的基本單位，模擬協(xié)同模式下的設(shè)計(jì)合作。

歷次技術(shù)進(jìn)步所帶來的行業(yè)的革命，技術(shù)本身都不是最大的障礙。思想的轉(zhuǎn)變、觀念的更新則是歷次變革中最大的阻力。我們的企業(yè)文化大多是只重視管理結(jié)果而不關(guān)注中間過程，而這次BIM革命恰恰主要集中發(fā)生在管理流程方面，無疑將引發(fā)我們?cè)贏EC行業(yè)以及教育體制改革的深度的思考。

[1]邱闖，人月傳奇網(wǎng)

[2]ChrisFrance， http://www.aecbytes.com/feature/2010/BIM_Cloud. html

[3]黃錳鋼，綜合項(xiàng)目交付IPD的實(shí)現(xiàn)方式探索，2010，（3）

[4]谷邦云 ，信息工程師，2010，（5）