BIM模式下AEC教育体制改革的深度思考
2015-02-27李明照李明柱韩言锋高扬
李明照 李明柱 韩言锋 高扬
(吉林建筑大学管理学院 吉林长春 130118)
BIM模式下AEC教育体制改革的深度思考
李明照 李明柱 韩言锋 高扬
(吉林建筑大学管理学院 吉林长春 130118)
BIM革命势必要影响AEC(建筑工程)全行业今后发展的流程、模式与方向,同时对新模式下AEC人才教育与培养的高等院校也提出了严峻的考验。如何改革现有教育体制以适应BIM人才的社会需要是AEC人才教育的高等院校面临的深度思考。
BIM AEC(建筑工程) 行业 教育体制 深度思考
1.引言
自从汉穆拉比法典发布后,设计-施工模式一直统治着工程建设。直到公元1456年,罗马教皇与古罗马时代著名的建筑师、艺术家和律师--阿尔贝蒂(Leone Battista Alberti)在讨论佛罗伦萨的圣玛丽教堂(S.Maria Novella)建造时出现了分歧。他提出建议:由于实在没有时间打理工地,本人希望集中精力在建筑设计的创意中,不想与施工责任有任何瓜葛。最终教皇还是接受了他的建议。于是从公元1456年起,AEC行业从圣玛丽教堂这个项目起,开始了设计与施工分离的新篇章。
设计与施工分离最伟大的发明创造就是使用2D的手段来描述3D的实体,事实上,这一过程并非简单,它是一个以画法几何、阴影透视等课程学习为基础,不断强化训练的过程。传统的建筑院校,甚至当今绝大部分的建筑院校的学生还是需要花上四年乃至五年的时间学习如何完成用2D描述与解释原本3D的建筑。施工流程与施工组织设计文件也是在毫无体现空间与时间关系的二维模式下完成。而学生毕业后,还有重新学习如何把2D的图纸表现还原成原本3D的建筑实体,这一过程更加困难,需要终生的努力,最后也无法达到令人满意的理想境界,留下了众多的遗憾。
基于传统形成的知识体系与表现手段、教育观念与理念,在AEC行业教育过程中,存在着与生俱来巨大的系统漏洞:
1.1 在现有教育体系下,整个AEC建设项目所有专业之间最重要的系统关联,某一学科本身的各种知识及技能之间的系统关联都没有建立;
1.2 各专业课程体系相对独立,教育的重点体现在各专业的专业技术知识与技能的培养,每一学科都禁锢在自己专业知识体系的钢筋混凝土的“堡垒”中,各学科与专业之间没有信息沟通、联动的机制与动力;
1.3 无论是复合性、还是外向型人才的培养,都是以突出个人能力的培养为主要特征,部分学生CAD操作水平可谓到达了极致,但全然不知他今后在整个AEC行业的具体位置以及与其他专业上下游的系统逻辑关系;
1.4 在大学期间,学生总体没有综合系统逻辑关系的实践,现实执业能力培养的重担,全部推给了学生毕业后的实践。这种模式的教育给社会乃至学生个人,造成了历史性的代代相传的时间和空间资源的浪费。每个学生都得用很多年的青春消耗、用大量粗糙的实物浪费,才能把这些最致命的系统逻辑搞清。
2.BIM引发革命的深度思考
所谓BIM是以三维数字技术为基础,集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型,是数字技术在建筑工程中的直接应用,以解决建筑工程在软件中的描述问题,使设计人员和工程技术人员能够对各种建筑信息做出正确的应对,并为协同工作提供坚实的基础。由于该数据模型需要支持建筑工程全生命周期的集成管理环境,因此建筑信息模型的结构是一个包含有数据模型和行为模型的复合结构。它除了包含与几何图形及数据有关的数据模型外,还包含与管理有关的行为模型,两相结合通过关联为数据赋予意义,因而可用于模拟真实世界的行为,大大提高设计乃至整个工程的质量和效率,惠及将来的建筑物的运作、维护和设施管理,显著降低成本。
BIM不是软件,而是一种工作流程与信息管理模式。是AEC行业项目中生产信息与使用信息的各方的动态的交互与协同过程。BIM革命实质上是AEC行业信息管理流程与管理模式的革命。引申到AEC教育体制革命则是一场颠覆性的。
3.AEC教育体制改革之深度思考之一:IPD模式的管理理念在教育体制的延伸
系统的目标决定了系统的组织,BIM模式下的IPD(一体化项目交付模式)需要跨职能的系统组织,这势必会对传统的AEC高等院校的组织结构产生实质性的影响。按照IPD模式建立新的组织机构,以集中体现各学院、专业、团体非常高协作流程为特征,各独立学院利益相关方之间开放信息共享,本学院的成功与学校的成功息息相关,团队共担风险、共享成果。充分利用各方提供支持的技术能力和支持资源。
4.AEC教育体制改革之深度思考之二:BIM+CLOUD(云计算)
3D建筑模型+关联数据库(建筑信息)需要极强的硬件环境。只能采用云端技术来解决。以云计算技术代替以往传统高校中机房、网络中心等运行职能。BIM完整的解决方案应包括的内容:AEC专业基础课程+建筑全生命周期的体系化设计应用(信息集成)+CAD/BIM协同工作模式(软环境)+IT云构架(高速、实时、标准软件应用的硬件环境)。
5.AEC教育体制改革之三:校企合作
在BIM模式下,校企合作则被赋予了新的含义。按照BIM的理念,在校学生必须提前完成工程项目系统关联及其现实操作。国内的企业研发投入不足,AEC行业也不例外,他们都希望高校能承担更多这方面的义务。因此,在这种情况下的校企合作一拍即合。利用高校BIM工程实验室或BIM研发中心,AEC行业可以与高校建立各种合作联盟与实训基地,行业中各类从业BIM技术人员积极参与高校的教学活动,提供研讨交流平台。利用学生掌握软件操作快的特点,真题真做,产学结合,真正做到学术研究与产业实践经验相结合,共同提供认识。
6.AEC教育体制改革之深度思考之四:BIM学院
BIM的实质是协同与集成的理念,是信息流程与管理模式的革命。从形式上,BIM=Building Information Model,从过程上,BIM=Building Information Modeling,从实质上,BIM=Building Information Management。从BIM模型形成过程中,包括了以各专业知识为主要特征的信息生产方,以信息消费为主的业主、监理、造价、项目管理、项目经理等各方。通过IPD采购模式把利益相关各方有机地结合在一起,肝胆相照、荣辱与共。最终把模型中参数信息通过信息转化标准(例如美国:COBie)变化成项目运营所需要的信息,从而完成BIM信息为设施运营(FM)服务的终极目标。
这种高度集成的项目管理模式,对传统模式下AEC教育体制一定带来前所未有的冲击。学生完全有机会,也必须在学校学习期间完成集成、设计协同理念与思维方式的改变。因此,在校内成立BIM学院,完成所有专业在大四(大五)阶段专业课的学习、协同模式的实训与实践事在必行,形成公共课学院+专业基础课学院+BIM学院的新体制。BIM学院的设计课程教学可采用“多师一课”的模式,即有各专业BIM团队的教师组成设计课程授课组,集体授课,每次课四个学时。各专业教师与学生在一个模型下进行设计、综合、碰撞检查。通过校企合作提供的真实的项目建议书,组织课程设计。以各专业学生形成的小组作为答辩的基本单位,模拟协同模式下的设计合作。
历次技术进步所带来的行业的革命,技术本身都不是最大的障碍。思想的转变、观念的更新则是历次变革中最大的阻力。我们的企业文化大多是只重视管理结果而不关注中间过程,而这次BIM革命恰恰主要集中发生在管理流程方面,无疑将引发我们在AEC行业以及教育体制改革的深度的思考。
[1]邱闯,人月传奇网
[2]ChrisFrance, http://www.aecbytes.com/feature/2010/BIM_Cloud. html
[3]黄锰钢,综合项目交付IPD的实现方式探索,2010,(3)
[4]谷邦云 ,信息工程师,2010,(5)