建筑業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用對(duì)高職院校專業(yè)人才培養(yǎng)的啟發(fā)

黃興中

廣州華商職業(yè)學(xué)院

正文：

一、我國建筑業(yè)與大數(shù)據(jù)的聯(lián)系

目前，各行各業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，我國政府對(duì)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分重視。2015年07月01日國務(wù)院頒發(fā)《關(guān)于運(yùn)用大數(shù)據(jù)加強(qiáng)對(duì)市場(chǎng)主體服務(wù)和監(jiān)管的若干意見》。國家“十三五”規(guī)劃綱要更重點(diǎn)指出“實(shí)施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，加快建設(shè)數(shù)字中國”，把大數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源，數(shù)字中國、網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、智慧社會(huì)將成未來創(chuàng)新型國家的重要特征。國務(wù)院要求加快推進(jìn)BIM技術(shù)在規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營維護(hù)全過程的集成應(yīng)用。住建部提出要求在2018年末，勘察、設(shè)計(jì)、監(jiān)理甲級(jí)，施工總承包特、一級(jí)企業(yè)應(yīng)掌握BIM技術(shù)及其一體化應(yīng)用。綜上述，建筑業(yè)將會(huì)全面實(shí)施大數(shù)據(jù)發(fā)展，加快推動(dòng)大數(shù)據(jù)的資源共享和開發(fā)應(yīng)用，使得建筑產(chǎn)業(yè)加速轉(zhuǎn)型升級(jí)。

建筑業(yè)作為我國的傳統(tǒng)行業(yè)，發(fā)展歷史十分悠久，建筑企業(yè)決策層會(huì)參考大量的歷史數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)。在大數(shù)據(jù)尚未普及時(shí)，建筑企業(yè)決策層所做的決策基本屬于經(jīng)驗(yàn)主義，決策依賴于決策層豐富的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，這樣很難保證決策的正確與否。如今，隨著大數(shù)據(jù)應(yīng)用的普及，基層管理者可以提供大量有效的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，使得決策層擁有了決策依據(jù)[1]。

90年代建設(shè)的上海金茂大廈當(dāng)時(shí)尚未使用BIM技術(shù)，在設(shè)計(jì)完后因需檢測(cè)精確性，需要進(jìn)行模型實(shí)體拼裝，在拼裝過程中去修正問題，影響了項(xiàng)目的成本與進(jìn)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(shù)進(jìn)行項(xiàng)目全過程的生命周期應(yīng)用，設(shè)計(jì)完成后首先用BIM技術(shù)生成三維模型，再利用測(cè)量技術(shù)把實(shí)際構(gòu)件生成三維模型，與BIM模型進(jìn)行比對(duì)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(shí)際損耗，利用數(shù)字信息模擬仿真建筑物全過程信息，這是當(dāng)下建筑業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的主流方向。

有公開數(shù)據(jù)表明，平均每個(gè)建筑全生命周期大約產(chǎn)生10T級(jí)別的數(shù)據(jù)，相當(dāng)于630萬部紅樓夢(mèng)。建筑業(yè)是一個(gè)天然擁有大數(shù)據(jù)的行業(yè)，雖然建筑業(yè)可以是數(shù)據(jù)量最大、業(yè)務(wù)規(guī)模最大的大數(shù)據(jù)行業(yè)，但同樣是當(dāng)前各行業(yè)中最沒有數(shù)據(jù)的行業(yè)[2]。為什么會(huì)出現(xiàn)這一現(xiàn)象？本人認(rèn)為原因在于建筑項(xiàng)目周期長(zhǎng)、過程復(fù)雜、涉及企業(yè)廣、數(shù)據(jù)維度多樣、各地行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)差異、法規(guī)不斷完善等，使得建筑行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展十分保守。因此，建筑行業(yè)將會(huì)不斷普及大數(shù)據(jù)應(yīng)用，不斷加大行業(yè)數(shù)據(jù)收集、處理、分析，深度挖掘大數(shù)據(jù)的價(jià)值。

二、建筑業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用背景下高職院?，F(xiàn)狀

1、本科院校開始發(fā)力，高職缺位人才培養(yǎng)

如今建筑業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用，使得市場(chǎng)對(duì)大數(shù)據(jù)人才的需求越發(fā)高漲。高職院校在這種背景下培養(yǎng)的建筑專業(yè)人才應(yīng)具備建筑業(yè)大數(shù)據(jù)的視野及大數(shù)據(jù)基本應(yīng)用等技能，而現(xiàn)有的高職院校建筑人才培養(yǎng)體系還沒有普及大數(shù)據(jù)知識(shí)及應(yīng)用。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，如何及時(shí)讓教育思想和教育觀念與時(shí)俱進(jìn)，培養(yǎng)適應(yīng)建筑市場(chǎng)需要的高素質(zhì)創(chuàng)新型大數(shù)據(jù)應(yīng)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(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用如今比較熱門是集中在BIM的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，如今高校教學(xué)中培養(yǎng)BIM人才的都是學(xué)士、碩士層次，如上海交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、吉林建筑大學(xué)、河南科技大學(xué)、北京建筑工程學(xué)院等，而高職院校如今還沒有BIM相關(guān)專業(yè)。BIM技術(shù)在建筑業(yè)需求很大，然而高職院校對(duì)這方面人才培養(yǎng)力度尚淺，甚至專業(yè)教學(xué)人才十分貧乏，軟硬件都跟不上社會(huì)需求。未來該大力加強(qiáng)高職院校BIM應(yīng)用的教學(xué)建設(shè)，系統(tǒng)性地培育人才，培養(yǎng)有技術(shù)有理論的高層次人才。

2、培養(yǎng)深度不夠，投入成本高昂

建筑業(yè)對(duì)大數(shù)據(jù)人才需求與日俱增。在一些有相關(guān)專業(yè)的高職院校里，有關(guān)BIM技術(shù)相關(guān)專業(yè)，基本只是對(duì)BIM進(jìn)行建模，沒有進(jìn)行大數(shù)據(jù)的應(yīng)用分析，或者在專業(yè)課上進(jìn)行介紹，專業(yè)知識(shí)不能成為一個(gè)系統(tǒng)。作為建模軟件來進(jìn)行的BIM教學(xué)與前后專業(yè)課程銜接較差，教學(xué)深度不夠，總的來說BIM大數(shù)據(jù)教學(xué)在高職院校中尚未成型。

目前高校對(duì)BIM的建設(shè)主要集中在實(shí)訓(xùn)室，但創(chuàng)建BIM實(shí)驗(yàn)室費(fèi)用高昂。因?yàn)锽IM技術(shù)對(duì)電腦要求較高，軟件費(fèi)用昂貴，在一定程度上限制了高校對(duì)BIM技術(shù)的推行。我國這類專業(yè)軟件開發(fā)目前還處于初級(jí)階段，在功能等方面還有所欠缺，價(jià)格也不低。而國外的成熟BIM軟件比國內(nèi)軟件更加昂貴，一套要十幾萬元，對(duì)高職院校來說很難普及。特別對(duì)民辦高職院校，從建設(shè)實(shí)訓(xùn)室到購置BIM軟件要高達(dá)上百萬，在如今建筑專業(yè)招生情況不理想的情況下很難獲得批準(zhǔn)。

3、拓展學(xué)生視野，把大數(shù)據(jù)應(yīng)用融入基本教學(xué)

廣義的建筑行業(yè)，包括了國土、城鄉(xiāng)建筑、鐵路、橋梁、港口等等，國家和行業(yè)很早就開始擁有大數(shù)據(jù)，但怎么去用怎么去創(chuàng)造價(jià)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(gè)動(dòng)態(tài)的過程，涉及的內(nèi)容廣泛，如從規(guī)劃到勘察、設(shè)計(jì)、施工等等全過程?？梢钥闯鼋ㄖ袠I(yè)是天然與周圍環(huán)境相互聯(lián)系，是需要縱觀地區(qū)全局的，所以建筑業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用不僅要學(xué)習(xí)BIM技術(shù)，高職院校還需要培養(yǎng)學(xué)生大數(shù)據(jù)的視野和思維層面。

建筑業(yè)大數(shù)據(jù)究竟能做什么？對(duì)建筑行業(yè)來說，比如房地產(chǎn)可以拿到的是市場(chǎng)需求、戶型類型這些核心數(shù)據(jù)，目前行業(yè)里依靠專業(yè)咨詢公司去調(diào)研、分析，如今也是通過大數(shù)據(jù)來解決，更加精確與直觀。還有城市的各種人口構(gòu)成、人口流動(dòng)、區(qū)位條件、收入支出、家庭需求等等，可以保證建筑的選點(diǎn)、項(xiàng)目是否切合市場(chǎng)需求等。對(duì)應(yīng)的在高職院校中建筑專業(yè)也有相應(yīng)的課程學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，如房地產(chǎn)估價(jià)、建筑工程經(jīng)濟(jì)、城市規(guī)劃等，但課程的教學(xué)大綱與授課計(jì)劃沒有跟上大數(shù)據(jù)應(yīng)用的內(nèi)容去創(chuàng)新改革。這些傳統(tǒng)的課程如何與大數(shù)據(jù)應(yīng)用結(jié)合在一起，如建筑法規(guī)，里面涉及到建筑行業(yè)許多規(guī)范和指標(biāo)，其實(shí)這都是來自于過去的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，也可以說是一種大數(shù)據(jù)。這門課在傳統(tǒng)教學(xué)中比較枯燥，其實(shí)在教學(xué)中可以結(jié)合歷史上的大數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)，各種參數(shù)指標(biāo)是怎樣變化的？造成這變化的原因是什么？國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)為什么不一樣？這些大數(shù)據(jù)的教學(xué)更能吸引到學(xué)生學(xué)習(xí)。

三、建筑業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用背景下對(duì)高職院校的啟示

建筑業(yè)每個(gè)項(xiàng)目都涉及建設(shè)單位、總包單位、分包單位、設(shè)備材料供應(yīng)商、設(shè)計(jì)方、造價(jià)公司、監(jiān)理公司、勞務(wù)公司、政府相關(guān)部門等，在此過程中會(huì)產(chǎn)生大量的文件、資料，這些就是建筑行業(yè)的大數(shù)據(jù)。其中，按專業(yè)來細(xì)分?jǐn)?shù)據(jù)種類有建筑類數(shù)據(jù)，如建筑造價(jià)類數(shù)據(jù)、建筑結(jié)構(gòu)類數(shù)據(jù)、建筑施工工藝類數(shù)據(jù)、建筑材料類數(shù)據(jù)，也有管理類數(shù)據(jù)[3]。針對(duì)不同類型大數(shù)據(jù)應(yīng)用，本文結(jié)合廣州華商職業(yè)學(xué)院建筑工程學(xué)院的專業(yè)進(jìn)行深入探討。建筑工程學(xué)院其下有建筑工程技術(shù)、建設(shè)工程管理、工程造價(jià)、建筑裝飾工程技術(shù)專業(yè)。建筑業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用對(duì)高職院校相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)帶來怎樣的啟發(fā)如下：

1、對(duì)建筑設(shè)計(jì)的啟發(fā)

每個(gè)人對(duì)建筑風(fēng)格的喜好是不一樣的，如若我們能獲取實(shí)際生活中每個(gè)人對(duì)不同風(fēng)格的建筑的互動(dòng)信息，我們就能分析判斷什么樣的建筑風(fēng)格更受歡迎，更能吸引買房者或者逛街購物者，投資者進(jìn)行決策就有了依據(jù)。如碧桂園、萬科、保利等大型建筑企業(yè)已經(jīng)做到了，他們可以通過收集到的大數(shù)據(jù)來分析如何提高項(xiàng)目的歡迎程度，利用園林景觀、社交活動(dòng)、交通流動(dòng)等數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)最受歡迎的戶型、外觀。

建筑設(shè)計(jì)中保溫、通風(fēng)、節(jié)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(duì)新建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)上有了很大的改善，特別是商業(yè)建筑師能節(jié)省很大的能耗。類似給排水也可以利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行改善，利用雨水檢測(cè)系統(tǒng)與城市管網(wǎng)信息，準(zhǔn)確設(shè)計(jì)各道路各建筑排水設(shè)施，如廣州地鐵發(fā)生水浸事件就是一個(gè)很好的反例。所以設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生應(yīng)將建筑業(yè)大數(shù)據(jù)融入到每個(gè)項(xiàng)目中，而我們?cè)谠O(shè)計(jì)人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱時(shí)需要體現(xiàn)出來。

2、對(duì)建筑造價(jià)的啟發(fā)

美國斯坦福大學(xué)整合設(shè)施工程中心（CIFE）根據(jù)32個(gè)項(xiàng)目總結(jié)了使用BIM技術(shù)的效果：消除40%預(yù)算外變更；造價(jià)估算耗費(fèi)時(shí)間縮短80%；通過發(fā)現(xiàn)和解決沖突，合同價(jià)格降低10%；項(xiàng)目工期縮短7%，及早實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)[4]。對(duì)于學(xué)習(xí)造價(jià)的學(xué)生來說來說，前三項(xiàng)效果無論達(dá)到哪一項(xiàng)都可在造價(jià)行業(yè)內(nèi)立足的資本，但實(shí)現(xiàn)這些效果現(xiàn)在并不需要在造價(jià)行業(yè)來做。

工程全過程造價(jià)管理與BIM模型息息相關(guān)。（1）初步設(shè)計(jì)階段，BIM模型可以直接提供工程量數(shù)據(jù)，使得建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位進(jìn)行方案比選與優(yōu)化時(shí)更加直觀，從而達(dá)到造價(jià)控制管理。（2）施工圖設(shè)計(jì)階段，工程造價(jià)主要工作是進(jìn)行工程預(yù)算，使得預(yù)算不超過概算。利用BIM技術(shù)進(jìn)行工程預(yù)算，模型中可以查看所有構(gòu)件的計(jì)算及位置。這樣的功能在現(xiàn)有的造價(jià)軟件也能實(shí)現(xiàn)，但BIM模型更加詳細(xì)，平臺(tái)兼容性更強(qiáng)，可以更好地與設(shè)計(jì)方、施工方溝通。（3）在施工階段，建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位都可以通過協(xié)同平臺(tái)，在BIM模型上動(dòng)態(tài)地進(jìn)行設(shè)計(jì)變更、工程量變更，使得階段成本費(fèi)用的統(tǒng)計(jì)和分析及時(shí)更新，使得施工全過程造價(jià)管理效率大大提高。因此，造價(jià)專業(yè)學(xué)生不再像以往只學(xué)習(xí)廣聯(lián)達(dá)相關(guān)軟件就可以高枕無憂，還需要學(xué)習(xí)BIM模型如何應(yīng)用到全過程造價(jià)管理才能面對(duì)未來的激烈競(jìng)爭(zhēng)。

3、對(duì)工程管理的啟發(fā)

在施工過程中常出現(xiàn)一個(gè)情況，就是施工過程中發(fā)現(xiàn)了圖紙有問題，涉及到建設(shè)單位、設(shè)計(jì)方、施工方甚至監(jiān)理方，而專業(yè)上互不相讓使得協(xié)調(diào)十分困難，對(duì)工程管理影響十分嚴(yán)重。而在BIM應(yīng)用下，工程各參與方在同一平臺(tái)上對(duì)BIM模型可快速進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)工程變更，可減少無謂的返工。利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)模型動(dòng)態(tài)更新，項(xiàng)目及時(shí)調(diào)整，使得施工中的決策提高了效率，提高各專業(yè)之間的協(xié)調(diào)。使得施工全過程管理的成本、時(shí)間、質(zhì)量都得到了有效控制。

可以看到工程管理的學(xué)生對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用的層面不僅是建模，而且還要把施工過程中的進(jìn)度、成本、質(zhì)量控制問題如何利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行解決，在工程項(xiàng)目管理、工程質(zhì)量與控制、工程施工組織設(shè)計(jì)等課程中都需要融合創(chuàng)新，這是高職院校亟待改進(jìn)的地方。

四、建筑業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用未來展望

1、課程設(shè)置形成體系，師資建設(shè)加強(qiáng)校企合作

除了在高校中單設(shè)專業(yè)學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)應(yīng)用，還可以針對(duì)不同年級(jí)學(xué)習(xí)側(cè)重點(diǎn)不同，把相關(guān)課程增加大數(shù)據(jù)應(yīng)用內(nèi)容，對(duì)不同年級(jí)形成進(jìn)階的課程體系。師資隊(duì)伍要考慮高校與高校間的聯(lián)動(dòng)，特別是校際間人才培養(yǎng)方案、教學(xué)大綱等互相學(xué)習(xí)，畢竟大數(shù)據(jù)應(yīng)用還不普及，個(gè)別高校抓住機(jī)會(huì)走在前列。同事要引進(jìn)BIM企業(yè)與高校實(shí)現(xiàn)校企合作，特別是企業(yè)完全可以把實(shí)踐案例帶入課堂進(jìn)行教學(xué)，尋求校友企業(yè)為高校投資，合作培養(yǎng)大數(shù)據(jù)應(yīng)用型人才

2、需要國家頒布相關(guān)政策與獎(jiǎng)勵(lì)制度

政策是保障，政府應(yīng)適當(dāng)加大高校BIM教學(xué)應(yīng)用推廣的財(cái)政支出。如今國家對(duì)建筑行業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用以BIM技術(shù)為主，以制定規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)為先，高校BIM技術(shù)推廣還沒發(fā)力。未來，國家可實(shí)施教學(xué)試點(diǎn)，專業(yè)扶持，國賽推廣，大力推動(dòng)高校的BIM教學(xué)，將BIM教育相關(guān)課程的設(shè)置及開展情況納入高校教學(xué)評(píng)估工作當(dāng)中，開展建筑業(yè)大數(shù)據(jù)課題研究等，爭(zhēng)取用先發(fā)展的院校帶動(dòng)起步晚的院校。

3、建筑業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用需不斷深挖

建筑業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用層面還能不斷加深，大數(shù)據(jù)應(yīng)用不僅在前文的局限應(yīng)用。如在建筑材料領(lǐng)域，大數(shù)據(jù)可以預(yù)測(cè)鋼筋、水泥市場(chǎng)的走勢(shì)，有效化解產(chǎn)能過剩；在政府、企業(yè)內(nèi)部搭建大數(shù)據(jù)平臺(tái)，監(jiān)控市場(chǎng)動(dòng)態(tài)和作出相應(yīng)決策；改變傳統(tǒng)企業(yè)營銷模式，售前售后用大數(shù)據(jù)無縫對(duì)接；建設(shè)高度信息化的綠色建筑，利用大數(shù)據(jù)控制運(yùn)營維護(hù)等，這些都值得我們期待。