建筑业大数据应用对高职院校专业人才培养的启发

浏览7次 时间:2019年6月18日 09:09
一、我国建筑业与大数据的联系
目前,各行各业已经开始进入大数据时代,我国政府对大数据产业发展十分重视。2015年07月01日国务院颁发《关于运用大数据加强对市场主体服务和监管的若干意见》。国家“十三五”规划纲要更重点指出“实施国家大数据战略,加快建设数字中国”,把大数据作为基础性战略资源,数字中国、网络强国、智慧社会将成未来创新型国家的重要特征。国务院要求加快推进BIM技术在规划、勘察、设计、施工和运营维护全过程的集成应用。住建部提出要求在2018年末,勘察、设计、监理甲级,施工总承包特、一级企业应掌握BIM技术及其一体化应用。综上述,建筑业将会全面实施大数据发展,加快推动大数据的资源共享和开发应用,使得建筑产业加速转型升级。
建筑业作为我国的传统行业,发展历史十分悠久,建筑企业决策层会参考大量的历史数据与经验。在大数据尚未普及时,建筑企业决策层所做的决策基本属于经验主义,决策依赖于决策层丰富的经验进行判断,这样很难保证决策的正确与否。如今,随着大数据应用的普及,基层管理者可以提供大量有效的数据进行分析,使得决策层拥有了决策依据。[1]
90年代建设的上海金茂大厦当时尚未使用BIM技术,在设计完后因需检测精确性,需要进行模型实体拼装,在拼装过程中去修正问题,影响了项目的成本与进度。而上海最后一座超高层建筑——上海中心大厦则利用了BIM技术进行项目全过程的生命周期应用,设计完成后首先用BIM技术生成三维模型,再利用测量技术把实际构件生成三维模型,与BIM模型进行比对看是否精确匹配,提前虚拟拼装,保证精确度。BIM即建筑信息模型,不需要实际损耗,利用数字信息模拟仿真建筑物全过程信息,这是当下建筑业大数据应用的主流方向。
有公开数据表明,平均每个建筑全生命周期大约产生10T级别的数据,相当于630万部红楼梦。建筑业是一个天然拥有大数据的行业,虽然建筑业可以是数据量最大、业务规模最大的大数据行业,但同样是当前各行业中最没有数据的行业。[2]为什么会出现这一现象?本人认为原因在于建筑项目周期长、过程复杂、涉及企业广、数据维度多样、各地行业标准差异、法规不断完善等,使得建筑行业大数据应用发展十分保守。因此,建筑行业将会不断普及大数据应用,不断加大行业数据收集、处理、分析,深度挖掘大数据的价值。
二、建筑业大数据应用背景下高职院校现状
1、本科院校开始发力,高职缺位人才培养
如今建筑业大数据应用,使得市场对大数据人才的需求越发高涨。高职院校在这种背景下培养的建筑专业人才应具备建筑业大数据的视野及大数据基本应用等技能,而现有的高职院校建筑人才培养体系还没有普及大数据知识及应用。在大数据时代,如何及时让教育思想和教育观念与时俱进,培养适应建筑市场需要的高素质创新型大数据应用型人才,成为高职院校建筑教育者亟待解决的问题。
建筑业大数据应用如今比较热门是集中在BIM的大数据应用,如今高校教学中培养BIM人才的都是学士、硕士层次,如上海交通大学、华中科技大学、吉林建筑大学、河南科技大学、北京建筑工程学院等,而高职院校如今还没有BIM相关专业。BIM技术在建筑业需求很大,然而高职院校对这方面人才培养力度尚浅,甚至专业教学人才十分贫乏,软硬件都跟不上社会需求。未来该大力加强高职院校BIM应用的教学建设,系统性地培育人才,培养有技术有理论的高层次人才。
2、培养深度不够,投入成本高昂
建筑业对大数据人才需求与日俱增。在一些有相关专业的高职院校里,有关BIM技术相关专业,基本只是对BIM进行建模,没有进行大数据的应用分析,或者在专业课上进行介绍,专业知识不能成为一个系统。作为建模软件来进行的BIM教学与前后专业课程衔接较差,教学深度不够,总的来说BIM大数据教学在高职院校中尚未成型。
目前高校对BIM的建设主要集中在实训室,但创建BIM实验室费用高昂。因为BIM技术对电脑要求较高,软件费用昂贵,在一定程度上限制了高校对BIM技术的推行。我国这类专业软件开发目前还处于初级阶段,在功能等方面还有所欠缺,价格也不低。而国外的成熟BIM软件比国内软件更加昂贵,一套要十几万元,对高职院校来说很难普及。特别对民办高职院校,从建设实训室到购置BIM软件要高达上百万,在如今建筑专业招生情况不理想的情况下很难获得批准。
3、拓展学生视野,把大数据应用融入基本教学
广义的建筑行业,包括了国土、城乡建筑、铁路、桥梁、港口等等,国家和行业很早就开始拥有大数据,但怎么去用怎么去创造价值直到近年来才开始重视。我们说的建筑一般都包含了了一个动态的过程,涉及的内容广泛,如从规划到勘察、设计、施工等等全过程。可以看出建筑行业是天然与周围环境相互联系,是需要纵观地区全局的,所以建筑业大数据应用不仅要学习BIM技术,高职院校还需要培养学生大数据的视野和思维层面。
建筑业大数据究竟能做什么?对建筑行业来说,比如房地产可以拿到的是市场需求、户型类型这些核心数据,目前行业里依靠专业咨询公司去调研、分析,如今也是通过大数据来解决,更加精确与直观。还有城市的各种人口构成、人口流动、区位条件、收入支出、家庭需求等等,可以保证建筑的选点、项目是否切合市场需求等。对应的在高职院校中建筑专业也有相应的课程学习相关内容,如房地产估价、建筑工程经济、城市规划等,但课程的教学大纲与综述
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授课计划没有跟上大数据应用的内容去创新改革。这些传统的课程如何与大数据应用结合在一起,如建筑法规,里面涉及到建筑行业许多规范和指标,其实这都是来自于过去的数据统计,也可以说是一种大数据。这门课在传统教学中比较枯燥,其实在教学中可以结合历史上的大数据进行教学,各种参数指标是怎样变化的?造成这变化的原因是什么?国内外的标准为什么不一样?这些大数据的教学更能吸引到学生学习。
三、建筑业大数据应用背景下对高职院校的启示
建筑业每个项目都涉及建设单位、总包单位、分包单位、设备材料供应商、设计方、造价公司、监理公司、劳务公司、政府相关部门等,在此过程中会产生大量的文件、资料,这些就是建筑行业的大数据。其中,按专业来细分数据种类有建筑类数据,如建筑造价类数据、建筑结构类数据、建筑施工工艺类数据、建筑材料类数据,也有管理类数据。[3]针对不同类型大数据应用,本文结合广州华商职业学院建筑工程学院的专业进行深入探讨。建筑工程学院其下有建筑工程技术、建设工程管理、工程造价、建筑装饰工程技术专业。建筑业大数据应用对高职院校相关专业人才培养带来怎样的启发如下:
1、对建筑设计的启发
每个人对建筑风格的喜好是不一样的,如若我们能获取实际生活中每个人对不同风格的建筑的互动信息,我们就能分析判断什么样的建筑风格更受欢迎,更能吸引买房者或者逛街购物者,投资者进行决策就有了依据。如碧桂园、万科、保利等大型建筑企业已经做到了,他们可以通过收集到的大数据来分析如何提高项目的欢迎程度,利用园林景观、社交活动、交通流动等数据设计最受欢迎的户型、外观。
建筑设计中保温、通风、节能等性能也得到很好的改善,如掌握大量已有的建筑的能耗与物理信息,就可对新建筑的暖通空调设计上有了很大的改善,特别是商业建筑师能节省很大的能耗。类似给排水也可以利用大数据进行改善,利用雨水检测系统与城市管网信息,准确设计各道路各建筑排水设施,如广州地铁发生水浸事件就是一个很好的反例。所以设计专业的学生应将建筑业大数据融入到每个项目中,而我们在设计人才培养方案和教学大纲时需要体现出来。
2、对建筑造价的启发
美国斯坦福大学整合设施工程中心(CIFE)根据32个项目总结了使用BIM技术的效果:消除40%预算外变更;造价估算耗费时间缩短80%;通过发现和解决冲突,合同价格降低10%;项目工期缩短7%,及早实现投资回报。[4]对于学习造价的学生来说来说,前三项效果无论达到哪一项都可在造价行业内立足的资本,但实现这些效果现在并不需要在造价行业来做。
工程全过程造价管理与BIM模型息息相关。(1)初步设计阶段,BIM模型可以直接提供工程量数据,使得建设单位、设计单位进行方案比选与优化时更加直观,从而达到造价控制管理。(2)施工图设计阶段,工程造价主要工作是进行工程预算,使得预算不超过概算。利用BIM技术进行工程预算,模型中可以查看所有构件的计算及位置。这样的功能在现有的造价软件也能实现,但BIM模型更加详细,平台兼容性更强,可以更好地与设计方、施工方沟通。(3)在施工阶段,建设单位、施工单位、设计单位、监理单位都可以通过协同平台,在BIM模型上动态地进行设计变更、工程量变更,使得阶段成本费用的统计和分析及时更新,使得施工全过程造价管理效率大大提高。因此,造价专业学生不再像以往只学习广联达相关软件就可以高枕无忧,还需要学习BIM模型如何应用到全过程造价管理才能面对未来的激烈竞争。
3、对工程管理的启发
在施工过程中常出现一个情况,就是施工过程中发现了图纸有问题,涉及到建设单位、设计方、施工方甚至监理方,而专业上互不相让使得协调十分困难,对工程管理影响十分严重。而在BIM应用下,工程各参与方在同一平台上对BIM模型可快速进行修改,实现工程变更,可减少无谓的返工。利用网络实现模型动态更新,项目及时调整,使得施工中的决策提高了效率,提高各专业之间的协调。使得施工全过程管理的成本、时间、质量都得到了有效控制。
可以看到工程管理的学生对大数据应用的层面不仅是建模,而且还要把施工过程中的进度、成本、质量控制问题如何利用大数据进行解决,在工程项目管理、工程质量与控制、工程施工组织设计等课程中都需要融合创新,这是高职院校亟待改进的地方。
四、建筑业大数据应用未来展望
1、课程设置形成体系,师资建设加强校企合作
除了在高校中单设专业学习大数据应用,还可以针对不同年级学习侧重点不同,把相关课程增加大数据应用内容,对不同年级形成进阶的课程体系。师资队伍要考虑高校与高校间的联动,特别是校际间人才培养方案、教学大纲等互相学习,毕竟大数据应用还不普及,个别高校抓住机会走在前列。同事要引进BIM企业与高校实现校企合作,特别是企业完全可以把实践案例带入课堂进行教学,寻求校友企业为高校投资,合作培养大数据应用型人才2、需要国家颁布相关政策与奖励制度
政策是保障,政府应适当加大高校BIM教学应用推广的财政支出。如今国家对建筑行业大数据应用以BIM技术为主,以制定规范与标准为先,高校BIM技术推广还没发力。未来,国家可实施教学试点,专业扶持,国赛推广,大力推动高校的BIM教学,将BIM教育相关课程的设置及开展情况纳入高校教学评估工作当中,开展建筑业大数据课题研究等,争取用先发展的院校带动起步晚的院校。
3、建筑业大数据应用需不断深挖
建筑业大数据应用层面还能不断加深,大数据应用不仅在前文的局限应用。如在建筑材料领域,大数据可以预测钢筋、水泥市场的走势,有效化解产能过剩;在政府、企业内部搭建大数据平台,监控市场动态和作出相应决策;改变传统企业营销模式,售前售后用大数据无缝对接;建设高度信息化的绿色建筑,利用大数据控制运营维护等,这些都值得我们期待。
参考文献
[1]建设库,大数据时代推动建筑行业转型[OL] http://www.sohu.
com/a/250976516_100235159 ,2018-08-30.
[2]广联达,大数据驱动工程项目管理转型升级[OL] http://news.163.com/16/1129/18/C72G5JR600014SEH.html ,2016-11-29.[3] QfonBlog ,百度知道[OL]https://zhidao.baidu.com/question/434709511958289124.html,2017-11-22.
[4] 孟森,浅谈基于BIM的工程造价管理[J]工程建设, 2012.作者简介:黄兴中 1986年8月 男 广东广州 硕士研究生 讲师 建筑经济 510800  

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