建筑業大數據應用對高職院校專業人才培養的啟發

黃興中

廣州華商職業學院

正文：

一、我國建筑業與大數據的聯系

目前，各行各業已經開始進入大數據時代，我國政府對大數據產業發展十分重視。2015年07月01日國務院頒發《關于運用大數據加強對市場主體服務和監管的若干意見》。國家“十三五”規劃綱要更重點指出“實施國家大數據戰略，加快建設數字中國”，把大數據作為基礎性戰略資源，數字中國、網絡強國、智慧社會將成未來創新型國家的重要特征。國務院要求加快推進BIM技術在規劃、勘察、設計、施工和運營維護全過程的集成應用。住建部提出要求在2018年末，勘察、設計、監理甲級，施工總承包特、一級企業應掌握BIM技術及其一體化應用。綜上述，建筑業將會全面實施大數據發展，加快推動大數據的資源共享和開發應用，使得建筑產業加速轉型升級。

建筑業作為我國的傳統行業，發展歷史十分悠久，建筑企業決策層會參考大量的歷史數據與經驗。在大數據尚未普及時，建筑企業決策層所做的決策基本屬于經驗主義，決策依賴于決策層豐富的經驗進行判斷，這樣很難保證決策的正確與否。如今，隨著大數據應用的普及，基層管理者可以提供大量有效的數據進行分析，使得決策層擁有了決策依據[1]。

90年代建設的上海金茂大廈當時尚未使用BIM技術，在設計完后因需檢測精確性，需要進行模型實體拼裝，在拼裝過程中去修正問題，影響了項目的成本與進度。而上海最后一座超高層建筑——上海中心大廈則利用了BIM技術進行項目全過程的生命周期應用，設計完成后首先用BIM技術生成三維模型，再利用測量技術把實際構件生成三維模型，與BIM模型進行比對看是否精確匹配，提前虛擬拼裝，保證精確度。BIM即建筑信息模型，不需要實際損耗，利用數字信息模擬仿真建筑物全過程信息，這是當下建筑業大數據應用的主流方向。

有公開數據表明，平均每個建筑全生命周期大約產生10T級別的數據，相當于630萬部紅樓夢。建筑業是一個天然擁有大數據的行業，雖然建筑業可以是數據量最大、業務規模最大的大數據行業，但同樣是當前各行業中最沒有數據的行業[2]。為什么會出現這一現象？本人認為原因在于建筑項目周期長、過程復雜、涉及企業廣、數據維度多樣、各地行業標準差異、法規不斷完善等，使得建筑行業大數據應用發展十分保守。因此，建筑行業將會不斷普及大數據應用，不斷加大行業數據收集、處理、分析，深度挖掘大數據的價值。

二、建筑業大數據應用背景下高職院校現狀

1、本科院校開始發力，高職缺位人才培養

如今建筑業大數據應用，使得市場對大數據人才的需求越發高漲。高職院校在這種背景下培養的建筑專業人才應具備建筑業大數據的視野及大數據基本應用等技能，而現有的高職院校建筑人才培養體系還沒有普及大數據知識及應用。在大數據時代，如何及時讓教育思想和教育觀念與時俱進，培養適應建筑市場需要的高素質創新型大數據應用型人才，成為高職院校建筑教育者亟待解決的問題。

建筑業大數據應用如今比較熱門是集中在BIM的大數據應用，如今高校教學中培養BIM人才的都是學士、碩士層次，如上海交通大學、華中科技大學、吉林建筑大學、河南科技大學、北京建筑工程學院等，而高職院校如今還沒有BIM相關專業。BIM技術在建筑業需求很大，然而高職院校對這方面人才培養力度尚淺，甚至專業教學人才十分貧乏，軟硬件都跟不上社會需求。未來該大力加強高職院校BIM應用的教學建設，系統性地培育人才，培養有技術有理論的高層次人才。

2、培養深度不夠，投入成本高昂

建筑業對大數據人才需求與日俱增。在一些有相關專業的高職院校里，有關BIM技術相關專業，基本只是對BIM進行建模，沒有進行大數據的應用分析，或者在專業課上進行介紹，專業知識不能成為一個系統。作為建模軟件來進行的BIM教學與前后專業課程銜接較差，教學深度不夠，總的來說BIM大數據教學在高職院校中尚未成型。

目前高校對BIM的建設主要集中在實訓室，但創建BIM實驗室費用高昂。因為BIM技術對電腦要求較高，軟件費用昂貴，在一定程度上限制了高校對BIM技術的推行。我國這類專業軟件開發目前還處于初級階段，在功能等方面還有所欠缺，價格也不低。而國外的成熟BIM軟件比國內軟件更加昂貴，一套要十幾萬元，對高職院校來說很難普及。特別對民辦高職院校，從建設實訓室到購置BIM軟件要高達上百萬，在如今建筑專業招生情況不理想的情況下很難獲得批準。

3、拓展學生視野，把大數據應用融入基本教學

廣義的建筑行業，包括了國土、城鄉建筑、鐵路、橋梁、港口等等，國家和行業很早就開始擁有大數據，但怎么去用怎么去創造價值直到近年來才開始重視。我們說的建筑一般都包含了了一個動態的過程，涉及的內容廣泛，如從規劃到勘察、設計、施工等等全過程。可以看出建筑行業是天然與周圍環境相互聯系，是需要縱觀地區全局的，所以建筑業大數據應用不僅要學習BIM技術，高職院校還需要培養學生大數據的視野和思維層面。

建筑業大數據究竟能做什么？對建筑行業來說，比如房地產可以拿到的是市場需求、戶型類型這些核心數據，目前行業里依靠專業咨詢公司去調研、分析，如今也是通過大數據來解決，更加精確與直觀。還有城市的各種人口構成、人口流動、區位條件、收入支出、家庭需求等等，可以保證建筑的選點、項目是否切合市場需求等。對應的在高職院校中建筑專業也有相應的課程學習相關內容，如房地產估價、建筑工程經濟、城市規劃等，但課程的教學大綱與授課計劃沒有跟上大數據應用的內容去創新改革。這些傳統的課程如何與大數據應用結合在一起，如建筑法規，里面涉及到建筑行業許多規范和指標，其實這都是來自于過去的數據統計，也可以說是一種大數據。這門課在傳統教學中比較枯燥，其實在教學中可以結合歷史上的大數據進行教學，各種參數指標是怎樣變化的？造成這變化的原因是什么？國內外的標準為什么不一樣？這些大數據的教學更能吸引到學生學習。

三、建筑業大數據應用背景下對高職院校的啟示

建筑業每個項目都涉及建設單位、總包單位、分包單位、設備材料供應商、設計方、造價公司、監理公司、勞務公司、政府相關部門等，在此過程中會產生大量的文件、資料，這些就是建筑行業的大數據。其中，按專業來細分數據種類有建筑類數據，如建筑造價類數據、建筑結構類數據、建筑施工工藝類數據、建筑材料類數據，也有管理類數據[3]。針對不同類型大數據應用，本文結合廣州華商職業學院建筑工程學院的專業進行深入探討。建筑工程學院其下有建筑工程技術、建設工程管理、工程造價、建筑裝飾工程技術專業。建筑業大數據應用對高職院校相關專業人才培養帶來怎樣的啟發如下：

1、對建筑設計的啟發

每個人對建筑風格的喜好是不一樣的，如若我們能獲取實際生活中每個人對不同風格的建筑的互動信息，我們就能分析判斷什么樣的建筑風格更受歡迎，更能吸引買房者或者逛街購物者，投資者進行決策就有了依據。如碧桂園、萬科、保利等大型建筑企業已經做到了，他們可以通過收集到的大數據來分析如何提高項目的歡迎程度，利用園林景觀、社交活動、交通流動等數據設計最受歡迎的戶型、外觀。

建筑設計中保溫、通風、節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與物理信息，就可對新建筑的暖通空調設計上有了很大的改善，特別是商業建筑師能節省很大的能耗。類似給排水也可以利用大數據進行改善，利用雨水檢測系統與城市管網信息，準確設計各道路各建筑排水設施，如廣州地鐵發生水浸事件就是一個很好的反例。所以設計專業的學生應將建筑業大數據融入到每個項目中，而我們在設計人才培養方案和教學大綱時需要體現出來。

2、對建筑造價的啟發

美國斯坦福大學整合設施工程中心（CIFE）根據32個項目總結了使用BIM技術的效果：消除40%預算外變更；造價估算耗費時間縮短80%；通過發現和解決沖突，合同價格降低10%；項目工期縮短7%，及早實現投資回報[4]。對于學習造價的學生來說來說，前三項效果無論達到哪一項都可在造價行業內立足的資本，但實現這些效果現在并不需要在造價行業來做。

工程全過程造價管理與BIM模型息息相關。（1）初步設計階段，BIM模型可以直接提供工程量數據，使得建設單位、設計單位進行方案比選與優化時更加直觀，從而達到造價控制管理。（2）施工圖設計階段，工程造價主要工作是進行工程預算，使得預算不超過概算。利用BIM技術進行工程預算，模型中可以查看所有構件的計算及位置。這樣的功能在現有的造價軟件也能實現，但BIM模型更加詳細，平臺兼容性更強，可以更好地與設計方、施工方溝通。（3）在施工階段，建設單位、施工單位、設計單位、監理單位都可以通過協同平臺，在BIM模型上動態地進行設計變更、工程量變更，使得階段成本費用的統計和分析及時更新，使得施工全過程造價管理效率大大提高。因此，造價專業學生不再像以往只學習廣聯達相關軟件就可以高枕無憂，還需要學習BIM模型如何應用到全過程造價管理才能面對未來的激烈競爭。

3、對工程管理的啟發

在施工過程中常出現一個情況，就是施工過程中發現了圖紙有問題，涉及到建設單位、設計方、施工方甚至監理方，而專業上互不相讓使得協調十分困難，對工程管理影響十分嚴重。而在BIM應用下，工程各參與方在同一平臺上對BIM模型可快速進行修改，實現工程變更，可減少無謂的返工。利用網絡實現模型動態更新，項目及時調整，使得施工中的決策提高了效率，提高各專業之間的協調。使得施工全過程管理的成本、時間、質量都得到了有效控制。

可以看到工程管理的學生對大數據應用的層面不僅是建模，而且還要把施工過程中的進度、成本、質量控制問題如何利用大數據進行解決，在工程項目管理、工程質量與控制、工程施工組織設計等課程中都需要融合創新，這是高職院校亟待改進的地方。

四、建筑業大數據應用未來展望

1、課程設置形成體系，師資建設加強校企合作

除了在高校中單設專業學習大數據應用，還可以針對不同年級學習側重點不同，把相關課程增加大數據應用內容，對不同年級形成進階的課程體系。師資隊伍要考慮高校與高校間的聯動，特別是校際間人才培養方案、教學大綱等互相學習，畢竟大數據應用還不普及，個別高校抓住機會走在前列。同事要引進BIM企業與高校實現校企合作，特別是企業完全可以把實踐案例帶入課堂進行教學，尋求校友企業為高校投資，合作培養大數據應用型人才

2、需要國家頒布相關政策與獎勵制度

政策是保障，政府應適當加大高校BIM教學應用推廣的財政支出。如今國家對建筑行業大數據應用以BIM技術為主，以制定規范與標準為先，高校BIM技術推廣還沒發力。未來，國家可實施教學試點，專業扶持，國賽推廣，大力推動高校的BIM教學，將BIM教育相關課程的設置及開展情況納入高校教學評估工作當中，開展建筑業大數據課題研究等，爭取用先發展的院校帶動起步晚的院校。

3、建筑業大數據應用需不斷深挖

建筑業大數據應用層面還能不斷加深，大數據應用不僅在前文的局限應用。如在建筑材料領域，大數據可以預測鋼筋、水泥市場的走勢，有效化解產能過剩；在政府、企業內部搭建大數據平臺，監控市場動態和作出相應決策；改變傳統企業營銷模式，售前售后用大數據無縫對接；建設高度信息化的綠色建筑，利用大數據控制運營維護等，這些都值得我們期待。