國內 BIM 人力分級培訓可行方案
之研究
內 政 部建 築研 究 所 協 同研 究 報告
國內 BIM 人力分級培訓可行方案
之研究
研 究 主 持 人 ： 陳建忠 協 同 主 持 人 ： 王維志 研 究 員 ： 余文德、劉青峰、謝宗興、白景富 研 究 助 理 ： 洪詩喬、官素伃 研 究 期 程 ： 中華民國 106 年 2 月至 106 年 12 月內 政 部建 築研 究 所 協 同研 究 報告
中華民國 106 年 12 月
I
目錄
摘要……. ... XI Abstract ... XIX 第一章 緒 論 ... 1 第一節 研究計畫背景 ... 1 第二節 研究目的 ... 2 第三節 研究方法與流程 ... 2 第四節 研究報告章節 ... 4 第二章 文獻回顧與國內 BIM 培訓課程 ... 6 第一節 國內外 BIM 產業應用及需求 ... 6 第二節 國外大學 BIM 工程教育... 13 第三節 國外 BIM 導入大學教育障礙 ... 25 第四節 國內大學 BIM 人才培育之問題 ... 27 第五節 國內 BIM 培訓課程分析 ... 28 第三章 國外 BIM 人力分級培訓分析 ... 34 第一節 美國 BIM 人力分級培訓分析 ... 34 第二節 英國 BIM 人力分級培訓分析 ... 51 第三節 新加坡 BIM 人力分級培訓分析 ... 68 第四節 中國 BIM 人力分級培訓分析 ... 98 第五節 比較與分析 ... 125 第四章 國內營建業證照制度分析 ... 131 第一節 工地主任 ... 131 第二節 公共工程品質管理人員 ... 135 第三節 採購專業人員 ... 140 第四節 職業安全管理師 ... 144 第五節 比較與分析 ... 149 第五章 BIM 人力分級培訓方案之研擬 ... 153 第一節 培訓課程分析程序 ... 153第二節 BIM 人力分級及台灣 24 項 BIM Uses ... 155
第三節 BIM Uses 職能基準分析 ... 160
II 第五節 培訓課程方案 ... 197 第六節 行政程序可能之推動方案 ... 204 第七節 問卷調查分析 ... 208 第八節 關鍵意見 ... 220 第六章 結論與建議 ... 224 第一節 結論 ... 224 第二節 建議 ... 228 第三節 後續研究方向 ... 228 參考文獻 ... 234 附錄 A 工作會議紀錄 ... 236 第一次工作會議... 236 第二次工作會議... 238 期中審查報告會議紀錄... 240 106 年度建築資訊整合分享與應用研發推廣計畫─三案工作會議 ... 244 期末審查報告會議紀錄... 245 附錄 B 座談會會議紀錄 ... 250 第一次專家座談會(交大場) ... 250 第一次專家座談會... 251 第二次專家座談會... 256 第三次專家座談會... 259 附錄 C 講習會 ... 262 C.1 南區(106.08.31) ... 262 C.2 中區(106.09.05) ... 265 C.3 北區(106.10.17) ... 268 附錄 D 國內 2 家廠商 BIM 培訓課程 ... 271 D.1 案例 1(台灣建築中心) ... 271 D.2 案例 2(A 資訊有限公司) ... 285 附錄 E 國內其他專業培訓作法 ... 300 E.1 資訊工業策進會 ... 300 E.2 行政院人事行政總處 ... 305 E.3 國家發展委員會 ... 306
III E.4 比較與分析 ... 312 附錄 F 中英對照表 ... 317 附錄 G 公共工程 BIM 專業人力管理作業要點(稿) ... 318 附錄 H 本研究課程方案與國內大學 BIM 課程之比較 ... 320 附錄 I 講習會問卷 ... 328
IV
表目錄
表 2. 1 專案各階段 BIM 可能應用 ... 6 表 2. 2 國內 BIM 產業應用及需求問卷調查 ... 8 表 2. 3 美國部分大學 BIM 課程 ... 14 表 2.4 BIM 討論議題之討論次數 ... 15 表 2. 5 泰國蘭實大學建築系課程內容 ... 18 表 2. 6 捷克理工大學建築系課程設計 ... 22 表 2. 7 捷克理工大學建築系 BIM 學習軟體 ... 23 表 2. 8BIM 課程列表 ... 30 表 3. 1 美國 AGC 之 CM-BIM 教育學程-1 ... 39 表 3. 2 美國 AGC 之 CM-BIM 教育學程-2 ... 40 表 3. 3 基本資格要求 ... 45 表 3. 4 特定資格要求 ... 46 表 3. 5 自主檢查表 ... 47 表 3. 6 培訓架構 ... 54 表 3. 7 英國 BIM 專業人員 ... 55 表 3. 8 認證費 ... 56 表 3. 9 英國 RICS 審核標準 ... 57表 3. 10 英國 BRE 之 BIM LEVEL 2 認證 ... 62
表 3. 11 申請費用 ... 62 表 3. 12 授課內容 ... 63 表 3. 13 提送資料 ... 66 表 3. 14 認證費用 ... 67 表 3. 15 政府機關技術顧問小組之廠商 BIM 應用情況 ... 71 表 3. 16 新加坡營造廠商 BIM 應用情況 ... 71 表 3. 17 新加坡 BIM 推動問題 ... 72 表 3. 18 新加坡 BIM 專業人員責任範圍 ... 79 表 3. 19BIM 短期認證課程─簡介、目標及對象 ... 82 表 3. 20BIM 短期認證課程─時間、費用、師資及評量方式 ... 83 表 3. 21BIM 短期認證課程─課綱 ... 84 表 3. 22 新加坡 BIM 國際認證課程 ... 89
V 表 3. 23CIFE-BCA 領導課程(VDCLP)課程表(以第 3 輪課程為例) ... 92 表 3. 24CIFE-BCA 應用(VDC)之課程模組 (以 2016 課程為例) ... 93 表 3. 25CIFE-BCA 應用(VDC)─模組 B 課程表 ... 93 表 3. 26 新加坡建築資訊模型(BIM)基金之補助金額及項目 ... 96 表 3. 27 短期課程之報名費補助 ... 96 表 3. 28 中國大陸 BIM 之主要標準 ... 100 表 3. 29 大陸 BIM 認證考試之主辦機構及所屬機關 ... 103 表 3. 30 大陸 BIM 專業人員分類 ... 105 表 3. 31BIM 建模考核點 ... 106 表 3. 32BIM 建模第二級考核點 ... 107 表 3. 33 綜合 BIM 應用考評 ... 108 表 3. 34 大陸全國 BIM 專業技能考評(II) ... 110 表 3. 35 大陸全國 BIM 應用技能考評(I)之舉辦方式 ... 114 表 3. 36 大陸全國 BIM 應用技能考試(I)之報名點(部分) ... 116 表 3. 37 大陸全國 BIM 專業技能考評(II)之舉辦方式 ... 118 表 3. 38 大陸全國 BIM 專業技能考試(II)之科目安排 ... 120 表 3. 39 大陸全國 BIM 專業技能考評(II)─考試科目及配分 ... 121 表 3. 40 大陸全國 BIM 技能等級考評(IV)之舉辦方式 ... 123 表 3. 41BIM 推動方式之比較 ... 127 表 3. 42 人才培訓作法之比較 ... 128 表 3. 43 認證方式之比較 ... 130 表 4. 1 工地主任認證考試 ... 133 表 4. 2 工地主任代訓機構評選標準 ... 134 表 4. 3 公共工程品質管理人員認證考試 ... 138 表 4. 4 公共工程品質管理人員代訓機構-第一階段評選標準 ... 139 表 4. 5 採購專業人員認證考試 ... 143 表 4. 6 專業採購人員代訓機構評選標準 ... 144 表 4. 7 職業安全管理師認證考試 ... 147 表 4. 8 各證照制度比較表 ... 152 表 5. 1BIM 人員主要工作 ... 156 表 5. 2BIMUSES職能基準 ... 164
VI 表 5. 3BIM 職能內涵(K:知識)分類 ... 181 表 5. 4BIM 職能內涵(S:技術)分類 ... 182 表 5. 5BIMUSES人員應具備之知識及技術(知識) ... 184 表 5. 6BIMUSES人員應具備之知識及技術(技術) ... 185 表 5. 7 職能基準課程 ... 185 表 5. 8 國內外 BIM 培訓課程對應索引 ... 189 表 5. 9 課綱結合 BIM 參考課程內容... 191 表 5. 10BIM 經理培訓課程 ... 197 表 5. 11BIM 協調員培訓課程 ... 198 表 5. 12BIM 建築建模員培訓課程 ... 200 表 5. 13BIM 結構建模員培訓課程 ... 201 表 5. 14BIM 機電建模員培訓課程 ... 202 表 5. 15 行政程序可能推動方案之比較 ... 207 表 5. 16 受訪者之基本資料 ... 209 表 5. 1724 項 BIMUSES之需求缺口 ... 213 表 5. 18 認證作法對參與培訓課程意願之影響 ... 217 表 5. 19 認證作法對可接受培訓費用之影響 ... 218 表 6. 1BIM 人員之主要工作內容及培訓資格 ... 225 表 6. 2 培訓講習會主要成果 ... 228 表 C. 1 南區講習會議程表 ... 262 表 C. 2 中區講習會議程表 ... 265 表 C. 3 北區講習會議程表 ... 268 表 D. 1BIM 建築資訊建模課程列表 ... 271 表 D. 2BIM-FM 維運行動 AR 管理和 IOT 大數據導入 ... 272 表 D. 3 機電設計/REVIT MEP 入門課程 ... 273 表 D. 4BIM 營造機電(第一階段) ... 274 表 D. 5BIM 營造機電(第二階段) ... 274 表 D. 6BIM 建築設計(第一階段) ... 275 表 D. 7BIM 建築設計(第二階段) ... 276 表 D. 8BIM 機電實務操作(第一階段) ... 276 表 D. 9BIM 機電實務操作(第二階段) ... 277
VII 表 D. 10106 年 BIM 建築設計 ... 278 表 D. 11106 年 BIM 建築基礎設計 ... 278 表 D. 12106 年 BIM 建築進階設計 ... 279 表 D. 13106 年 BIM 結構設計 ... 280 表 D. 14106 年 BIM 專案管理 ... 280 表 D. 15106 年 BIM 整合與模擬 ... 281 表 D. 16106 年 NAVISWORKS 整合與模擬 ... 282 表 D. 17106 年 BIM 元件設計 (建材/機電類A29-18) ... 282 表 D. 18106 年 BIM 統包工程應用之執行計畫工作 ... 284 表 D. 19106 年 BIM-建築設計(進階 1) ... 284 表 D. 20106 年 BIM-專案管理實務 ... 285 表 D. 21A 資訊公司-BIM 訓練課程 ... 287 表 D. 22A 資訊公司-BIM 通識課程內容 ... 288 表 D. 23A 資訊公司-BIM 職能實戰課程內容 ... 293 表 E. 1 資策會證照培訓課程與認證考試分析 ... 303 表 E. 2 各關鍵能力培訓分級與對象之課程數量 ... 309 表 E. 3 國家發展委員會檔案管理局培訓計畫分析 ... 311 表 E. 4 各機關培訓作法比較表 ... 314 表 F. 1 中英對照表 ... 317 表 H. 1 本研究課程方案與國內 BIM 課程之比較 ... 321
VIII
圖目錄
圖 1. 1 研究流程圖 ... 3 圖 2. 1BIM 應用需求 ... 7 圖 2. 2 泰國蘭實大學建築系課程設計 ... 17 圖 3. 1 美國工兵署 2012 BIMROADMAP ... 34 圖 3. 2 美國 AIA 軟體使用認證 ... 37 圖 3. 3CM-BIM 教育學程單元 1 ... 41 圖 3. 4CM-BIM 教育學程單元 2 ... 42 圖 3. 5CM-BIM 教育學程單元 3 ... 43 圖 3. 6CM-BIM 教育學程單元 4 ... 44 圖 3. 7CM-BIM 教材 ... 44 圖 3. 8 英國 BIM 推動分工 ... 51圖 3. 9 英國 BIM 發展地圖(BIM ROADMAP) ... 52
圖 3. 10 英國 B/555 ROADMAP ... 54
圖 3. 11 英國 BRE 之 BIM 培訓及認證流程 ... 60
圖 3. 12 英國 BRE 之 BIM LEVEL 2 培訓 ... 61
圖 3. 13 新加坡 BIM 國際專家小組 ... 69 圖 3. 14 新加坡營建生產力及能力培訓基金支援 ... 70 圖 3. 15 根據 BIM 推動挑戰研擬發展策略 ... 70 圖 3. 16 新加坡 BIM 補助經費使用比例(每個補助計畫) ... 72 圖 3. 17BIM 國際專家小組建議之 BIM 執行策略 ... 73 圖 3. 182014 年新加坡 BIM 發展地圖之推動策略 ... 74 圖 3. 19 各種層級之新培訓計畫 ... 75 圖 3. 20DFMA 計畫 ... 75 圖 3. 21 新加坡 BIM 發展現況 ... 76 圖 3. 22 新加坡 BIM 培訓架構 ... 77 圖 3. 23 新加坡 BIM 培訓過程 ... 78 圖 3. 24 新加坡 BIM 專業人員 ... 79 圖 3. 25BIMGUIDE、專業人員、短期課程與培訓對象之關聯性 ... 86 圖 3. 26 大陸營建企業分工 ... 98 圖 3. 27 大陸 BIM 模型類型 ... 102
IX 圖 3. 28 大陸 BIM 相關認證 ... 103 圖 3. 29 大陸全國 BIM 技能等級考試(IV)(建築專業) ... 111 圖 3. 30 大陸全國 BIM 技能等級考試(IV)(結構專業) ... 112 圖 3. 31 大陸全國 BIM 技能等級考試(IV)(設備專業) ... 112 圖 3. 32 大陸全國 BIM 應用技能考評考試(I)─考題範例 ... 117 圖 3. 33 大陸全國 BIM 技能等級考試(IV)(第一級)─考題範例 ... 124 圖 3. 34 大陸全國 BIM 技能等級考試 IV(第二級)─考題範例 ... 124 圖 4. 1 工地主任代訓機構認證流程 ... 135 圖 4. 2 公共工程品質管理人員代訓機構認證流程 ... 140 圖 5. 1 培訓課程分析程序 ... 154 圖 5. 2 職能基準 ... 161 圖 5. 3 勞動部職能基準建立程序 ... 161 圖 5. 4 賓州大學 BIM USES ... 162 圖 5. 5 勞動部職能課程分析步驟 ... 186 圖 5. 6 課綱內容規劃 ... 188 圖 5. 7BIM 培訓課程地圖 ... 196 圖 5. 8BIM 熟悉程度 ... 209 圖 5. 924 項 BIMUSES之需要程度 ... 211 圖 5. 1024 項 BIMUSES之技術能力 ... 211 圖 5. 11 是否認同本計畫建議之 BIM 人力分級方式 ... 214 圖 5. 12 第 1 級 BIM 建模員 ... 214 圖 5. 13 第 2 級 BIM 協調員 ... 214 圖 5. 14 第 3 級 BIM 經理 ... 215 圖 5. 15BIM 未來應朝向之培訓認證作法 ... 217 圖 C. 1 南區講習會-1 ... 263 圖 C. 2 南區講習會-2 ... 263 圖 C. 3 南區講習會-3 ... 263 圖 C. 4 南區講習會-4 ... 264 圖 C. 5 南區講習會-5 ... 264 圖 C. 6 中區講習會-1 ... 266 圖 C. 7 中區講習會-2 ... 266
X 圖 C. 8 中區講習會-3 ... 266 圖 C. 9 中區講習會-4 ... 267 圖 C. 10 中區講習會-5 ... 267 圖 C. 11 北區講習會-1 ... 269 圖 C. 12 北區講習會-2 ... 269 圖 C. 13 北區講習會-3 ... 269 圖 C. 14 北區講習會-4 ... 270 圖 C. 15 北區講習會-5 ... 270
XI
摘要
關鍵詞：建築資訊模型(BIM)、BIM 專業資格認定、BIM 專業認證制度。
一、研究緣起
在政府及國內產、學、研各界的共同努力之下，建築資訊模型 (Building Information Modeling, BIM)技術在國內公、私部門建築專案之應用也越來越普遍。 尤其在 BIM 協同作業指南及 BIM 元件標準相繼完成制定後，國內建築產業導入 BIM 之基礎條件已經逐漸完備。然而公、私部門建築專案在導入 BIM 時卻遭遇 到 BIM 專業資格認定之問題，使得採購單位難以認定投標廠商之 BIM 專業能力。 無論是最低價承攬或最有利標之決標方式，皆必須認定投標廠商之 BIM 專業人 員的 BIM 專業能力，若缺乏 BIM 專業能力之認證制度，在價格競爭的市場下， 具有 BIM 專業能力之專業人員及技術廠商將難以與其他非專業人員與廠商進行 競爭，如此不但不利於 BIM 技術的長期發展與提升，對於採購業主而言，也缺 乏保障。 本計畫主要目的為參考國外 BIM 先進國家之 BIM 專業認證制度及我國現有 之其他營建專業認證系統，並依據我國新訂之｢BIM 協同作業指南｣及其｢執行要 項｣等規範內容，研訂適合我國產業環境之 BIM 專業認證制度，以做為未來政府 部門或其委託單位推動 BIM 專業認證工作之參考。此外，亦希望透產業界之專 家座談，蒐集各方對於所 BIM 專業認證制度之意見，並藉由舉辦講習會，說明 本案 BIM 人力分級類別及培訓方式以期能研訂出真正符合國內產業需求之｢我 國 BIM 專業認證制度｣。
二、研究方法及過程
本計畫旨在分析國內外有關 BIM 人力分級培訓制度，計畫執行採用之研究 方法包括(一)文獻回顧/次級資料分析：採用次級資料分析法，蒐集國內外與 BIM 專業認證相關之文獻與網站資料，以提供本研究所需之知識。文獻回顧與資料收 集內容包括國內外 BIM 人才之分類、培訓課程之規劃、培訓單位與認證方式等。 (二)標竿學習法(Benchmarking)：經比較各國之 BIM 專業認證制度後，選擇最適 合國內營建產業環境之制度做為學習標竿，進而擬定我國「BIM 專業認證制度」 草案。(三)專家座談法：邀請與本研究主題相關之國內專家學者(包括建築設計廠 商、建築施工廠商、政府機關、大學教授、資訊廠商及 BIM 專家)進行座談會議，XII 進行「BIM 專業認證制度」草案之審視及修定。
三、重要發現
本計畫主要研究目的乃為建立一套適合國內使用之｢BIM 專業認證制度｣， 以下針對各細項研究目的，彙整本計畫之重要發現： 一、比較國外 BIM 培訓及認證制度，並選擇最適合國內參考之標竿制度。 (一) 本研究回顧美國、英國、新加坡及中國大陸等四個國家之 BIM 人力分 級制度，並進行整體比較。 1. 美國作法：係由機關自行發展，建立最佳實務作法並培養 BIM 勞動 力。認證制度由美國營造公會制定之「管理-BIM」，並未分級，屬 於民間培訓與認證。 2. 英國作法：係由政府制訂企業 BIM 發展程度(成熟度)認定標準，企 業及個人依自身狀況及技術能力，逐步應用及發展 BIM 技術。認證 制度由 RICS 與 BRE 兩機構分別制定，屬於民間培訓與認證。 (1) RICS：BIM 管理，未分級。 (2) BRE：分企業與個人等兩類。 3. 新加坡：係由政府制訂統一目標及獎勵措施，培養 BIM 勞動力。培 訓與認證由新加坡建設局學院辦理，分 3 級，屬於官方認證。 4. 中國大陸：係由政府制訂統一目標，建立監管和服務平台(新加坡已 完成)。有 3 個主要認證制度，由不同政府部門辦理，每個認證制度 皆分 3 級，屬於官方認證。 5. 其中，美國、英國及新加坡具明確之負責單位、培訓對象及課程設 計，且已制訂 BIM 新職稱；而中國大陸則以自主學習為主，且未統 一 BIM 職稱。(二) 考量台灣 BIM Guide 主要參考新加坡 BIM 之相關規範，為求一致性， 本計畫建議以新加坡做為國內 BIM 培訓及認證制度之主要參考對象。 惟實際推動時，應考量國內營建產業制度、環境及分工方式，因地制宜， 調整推動方式及策略。此外，美國成立 BIM 培訓及認證專責委員會， 以及英國對企業 BIM 能力認證之作法，亦值得國內參考與學習。
XIII 二、BIM 專業人員種類、主要工作內容及培訓人員資格需求。 (一) 本計畫根據國內外 BIM 培訓制度、BIM 培訓課程、3 次專家座談會及 3 次培訓講習班，規劃 BIM 人員種類、工作內容及培訓人員資格需求。 (二) BIM 專業人員種類、主要工作內容及培訓資格，建議如表 6.1。 (三) 「建模員」名稱未來可考慮改為「建模工程師」；BIM 協調員之培訓與 認證不需先取得建模員之認證；BIM 經理之培訓認證不需先取得建模 員與協調員的認證。 (四) 根據三次培訓講習班之問卷調查，88%(有效問卷 141 份)認同本計畫之 分級。 三、國內推動｢BIM 專業認證制度｣之產業需求、可能遭遇關鍵課題與解決方案。 (一) 國內推動｢BIM 專業認證制度｣之產業需求，透過講習會之問卷調查結 果，顯示下列結論： 1. BIM 未來應朝向之培訓認證作法：認為應於採購法立法之受訪者超 過 70%，顯示多數受訪者皆認為，不論採用合作培訓方式(委託民 間辦理或成立培訓認證機構)，建議 BIM 應用法源為未來應朝向之 目標。 2. 認證作法對參與培訓意願之影響：本計畫利用 ANOVA 統計方法， 檢定在「有立法」、「無立法(納入評選)」及「無立法(未納入評選)」 等三種情境下，受訪者參與培訓之意願。結果顯示，3 種情境之受 訪者參與培訓意願具顯著差異，且「有立法」情境下參與意願最高 (4.04 分)，「無立法(未納入評選)」參與意願最低(3.20 分)。 3. 認證作法對可接受培訓費用之影響：本計畫比較「有立法」、「無立 法(納入評選)」及「無立法(未納入評選)」等三種情境下，受訪者 可接受之培訓費用。結果顯示，不論何種情境，最多受訪者可接受 之培訓費用皆為 1 萬元以下，惟在「有立法」或「無立法(納入評 選)」之情境下，接近 40%受訪者，可接受培訓費用為 1 萬~2 萬元， 顯示認證作法亦顯著影響受訪者可接受之培訓費用。 (二) 本計畫依行政程序角度，提出下列 5 種可能之推動方案，並根據難易 度，建議短期以方案四為主要推動策略、中期以方案三及方案五為目 標，長期則以方案二為目標。 1. 方案一：採購法立法、並成立的培訓機構
XIV 2. 方案二：採購法立法、委託民間辦理培訓 3. 方案三：地方政府立法、委託民間辦理培訓 4. 方案四：無立法、民間自行辦理培訓與認證 5. 方案五：勞動力發展署修改「建築製圖應用」職能規範(第 1 級) (三) 本研究回顧國內工地主任、公共工程品質管理人員、採購專業人員與 職業安全管理師等 4 種培訓制度，亦回顧國內其他三個單位的專業培 訓作法(包括資訊工業策進會、行政院人事行政總處，以及國家發展委 員會等，詳附錄 E)。根據比較前述 4 個與營建工程相關之制度(詳表 4.8)， 後續若朝立法方向時，建議可參考公共工程品質管理人員之作法，例 如可建立類似「公共工程 BIM 專業人力管理作業要點」之規定。 (四) 有關推動時可能遭遇之關鍵課題，經三次專家座談會與問卷調查之結 果，彙整如第五章第八節(關鍵意見)。基本上，未來若當前述五個方案 之一確立後，這些關鍵意見應皆屬於技術性問題。 四、我國｢BIM 專業認證制度｣草案 (一) 本研究參考勞動部「職能基準發展指引」與「職能導向課程發展指引」， 建立一套 BIM 培訓課程分析程序(詳圖 5.1)。
(二) 透過此程序，並以 24 項 BIM Uses 為三種 BIM 專業人員應執行的工作 任務之下，最後導出各級 BIM 專業人員之課程方案(包括課程大綱、授 課對象與資格等)，詳第五章第五節之表 5.10~表 5.14。 五、辦理培訓講習會北、中、南計 3 場，協助推廣國內 BIM 人力分級培訓計畫。 講習會主要成果如表 6.2。整體上，由會場上之意見交流中，可見業界對於 BIM 專業人力的培訓與認證具有高度的關注，建研所透過此講習會，確實 達到推廣 BIM 之成效。
四、主要建議事項
為利推廣及落實國內之｢BIM 專業認證制度｣，本計畫建議以下未來研究與 工作事項，以供相關單位參考。XV 建議一 立即可行建議：達一定金額或規模之公共工程應編列預算，提供企業應用 BIM 及人才培訓 主辦機關：行政院公共工程委員會、內政部營建署、直轄市及縣市政府 協辦機關：內政部建築研究所、財團法人台灣建築中心、勞動部勞動力發展署 可參考新加坡作法，由政府編列專門預算，補助課程培訓及企業導入 BIM 所需成本。在課程培訓方面，可先建立課程認可機制，學員報名通過政府認可之 課程，可獲得課程費用之補助(新加坡最高補助額度課程費用之 70%)；在企業導 入 BIM 方面，可先設定廠商申請門檻，例如，新加坡限制申請企業需正執行建 築面積≧5,000m2之建築工程，以補助企業於實際工程個案之 BIM 應用成本(包 含人員培訓、專業顧問諮詢、軟硬體建置或租用成本)。此外，為確保廠商 BIM 導入成效，政府亦需派員參與補助專案之 BIM 協作會議，以瞭解專案 BIM 協作 範圍與成果。最後，受補助企業亦應於工程完工後，提送 BIM 導入成果報告。 另一方面，根據新加坡 BIM 推動經驗，廠商多將補助經費用於單一種專業 模型之建置，惟 BIM 模型之主要效益為協作整合，因此，應要求受補助企業需 將一定比例之補助費用運用於模型協作。 建議二 立即可行建議：建議由財團法人台灣建築中心設立常設部門作為我國 BIM 人才 培訓之重點基地 主辦機關：財團法人台灣建築中心 協辦機關：內政部建築研究所 財團法人台灣建築中心為內政部建築研究所輔導成立之建築相關檢驗、測試 及具自償性、技術性、服務性等業務之專責機構，近年其對於 BIM 之推廣與培 訓不遺餘力，除每年度開設 BIM 相關之培訓課程外(106 年度共計 19 門課程)， 亦負責執行多項建築研究所委託之 BIM 研究及推廣計畫，為目前國內具代表性 BIM 培訓機構之一。在政府預算有限且無法補助企業 BIM 導入及應用成本之情 況時，建議可將財團法人台灣建築中心視為 BIM 專業學院(類似新加坡之建設局 學院)，配合相關研究或推廣計畫之執行，舉辦義務性或推廣性之 BIM 培訓課程， 促進 BIM 之產業發展與應用，並成為我國 BIM 人才培訓之重點基地。
XVI 建議三
立即可行建議：進行企業層級之 BIM 能力分級及認證制度之後續研究 主辦機關：內政部建築研究所
協辦機關：財團法人台灣建築中心
可參考英國建築研究中心(BRE)作法，訂定企業 BIM 應用成熟度(maturity levels)及其認證方式，根據規定之標準、方法、程序及技術人力要求，以評估企 業運用先進 BIM 建模工具之業務能力，除可使業主瞭解投標廠商具備之 BIM 能 力及水準外，亦可作為企業規劃 BIM 發展目標及策略之參考。(註：本計畫之 BIM 培訓分級與認證，乃針對個人。) 建議四 立即可行建議：成立國內 BIM 培訓及認證制度之推動委員會 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：財團法人台灣建築中心 可參考美國營造公會作法，由內政部建築研究所邀請國內 BIM 從業人員、 科技公司、營建企業、法律專家及教育人員，成立我國「BIM 培訓及認證制度 之推動委員會」，以負責我國營建人員有關 BIM 培訓及認證制度之設計、課程規 劃、命題，以及授課講師之認定程序。本計畫研究成果已建立培訓及認證制度之 草案。 建議五 立即可行建議：由民間自行辦理 BIM 培訓與認證 主辦機關：內政部建築研究所 協辦機關：財團法人台灣建築中心 現階段，推動採購法立法，困難度相對較高。建議經由非政府組織自發設立， 無法源依據。雖不能列為招標時的強制要求，但於最有利標的採購案件中(或可 納入契約之要求)，可將廠商具有類似證照列為評選加分條件，以間接鼓勵的方 式，讓廠商人員願意取得該類證照。惟為確保此種方式產生 BIM 證照之公信力， 建議可由前述「BIM 培訓及認證制度推動委員會」之主導下，建立此民間機構 之培訓與認證機制，而其最後之認證章，可由建研所或推動委員會用印，以較能 達到公開與客觀之立場。未來俟 BIM 培訓與認證進展順利且具成效時，政府相 關權責單位自然會有意願參與，屆時再經適當修法或納入相關法令，此種作法類
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似國際專案管理師(Project Management Professional 或 PMP)與價值工程師之作法， 故建議可採取「暫不立法，由民間自行辦理 BIM 培訓與認證」之作法(方案四)。 建議六 中期建議：建立等同「建築製圖應用」甲級或乙級技術士之 BIM 建模員證照 主辦機關：內政部營建署、勞動部勞動力發展署 協辦機關：內政部建築研究所、財團法人台灣建築中心 目前勞動部勞動力發展署「建築製圖應用」職能規範中，有關「甲級」或「乙 級」技術士有許多應具備的技能與知識內容(包括工作項目、技能種類、技能標 準、相關知識)，與本制度第 1 級建模員之要求類似，故若能將現有「建築製圖 應用」職能規範內容進行修改，便可直接建立客觀標準的 BIM 第 1 級建模員認 證(方案五)。 根據勞動力發展署所提供之資訊，為使持有技術士證者與產業需求相符，勞 動署可配合產業發展趨勢，適時調整檢定規範內容。若有修正意見，可提送至勞 動署技能檢定中心。然是否納入修正內容，其審查程序主要需透過該職類規範命 製小組(產官學訓專家學者約 7-10 人)之研商。由於內政部營建署為建築製圖應用 職類之中央目的事業主管機關，故建議由其負責主辦。 建議七 中期建議：BIM 人才培訓制度納入地方政府自治條例，委託民間辦理培訓 主辦機關：臺北市政府、新北市政府、桃園市政府、臺中市政府、臺南市政府、 高雄市政府 協辦機關：內政部建築研究所、財團法人台灣建築中心、勞動部勞動力發展署 以「桃園市道路挖掘施工維護管理要點」為例，該要點依「桃園市道路挖掘 管理自治條例」第二十五條規定訂定之。該要點主管機關為桃園市政府養護工程 處，桃園市政府於 106 年 5 月 10 日公布施行「桃園市道路挖掘施工維護管理要 點」，並依該要點第 32 點第 1 項規定：「管線機構之監造人員及施工廠商現場施 工品質管理之負責人員，須經主管機關訓練合格取得證照始得為之。」爰此，桃 園市府將於 106 年 6 月 1 日起開始施行管線機構申請道路挖掘施工時，須檢附施 工證及監工證之認證制度，宣導期預計為期三個月，俟 106 年 9 月 1 日起將嚴格 執行。此外，桃園市政府委託中華鋪面工程學會及中國生產力中心辦理「管線挖
XVIII 掘施工管理人員認證訓練班」訓練，俟受訓合格後核發予「結業證書」及「管線 挖掘施工管理人員識別證」。 中期而言，BIM 人才培訓可參考桃園市政府對於工程監造人員及施工品質 管理負責人員之作法，訂定相關管理要點或條列，要求執行縣市政府工程之 BIM 企業或人員，需取得縣市政府認可培訓機構之 BIM 專業證照。雖然，地方法令 之適用區域較窄(僅所轄範圍內)，惟其具引領性作用，俟 BIM 培訓與認證具成效 時，其他縣市亦會比照該縣市之作法，亦有助於未來採購法立法之推動。考量各 縣市政府之 BIM 應用情況，建議內政部建築研究所或前述推動委員會，可積極 爭取台北市、新北市或桃園市政府等直轄市政府之認同，作為首先立法之地方政 府。 建議八 長期建議：建議朝向政府採購法納入 BIM 產業相關制度 主辦機關：行政院公共工程委員會 協辦機關：內政部建築研究所、財團法人台灣建築中心、勞動部勞動力發展署 在政府採購法中，建立投標廠商應具有「BIM 專業證照」之法源，為 BIM 推廣、應用及落實之最有效作法(方案二)。政府依採購法辦理標案時，對廠商的 投標資格不得為無正當理由的差別待遇，亦即若要將廠商人員具有「BIM 專業 證照」列為資格條件或履約的條件，則須依法有據。以品管人員為例，係於「公 共工程施工品質管理作業要點 」第四點及第五點規定設置。該作業要點第一點 明定：「行政院公共工程委員會為提升公共工程施工品質，確保公共工程施工成 果符合其設計及規範之品質要求，並落實政府採購法第七十條工程採購品質管理 及行政院頒『公共工程施工品質管理制度』之規定，爰訂定本要點。」亦即，採 購法第 70 條及報經行政院同意的施工品質管理制度，乃是建立前開證照制度的 法源依據。若無類似採購法之法源，退而求其次，提報專案，經行政院同意，而 成為「行政規則」，以拘束行政院所屬的中央機關依此專案辦理。 現階段國內 BIM 執行、培訓及認證制度尚未健全，且立法過程亦需較長時 間，因此，現階段可行性偏低。惟以落實應用角度，此種方式為 BIM 產業應用 之最終目標，未來俟相關制度成熟及產業廣泛應用後，建議於政府採購法中(或 類似公共工程品質管理作業要點)，建立 BIM 專業證照之應用及管理法源。
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Abstract
Keywords: building information modeling, BIM professional training program, BIM professional certification system
Recently, the building information modeling (BIM) technique has been widely applied to both public and private building construction projects. However, a designer or contractor who wins a project contract usually outsources the BIM work or cannot meet the BIM-related contractual requirements, which is an obstacle to the promotion of BIM. This occurs because of the lack of a system for evaluating whether a professional person is qualified to conduct BIM. This study is aimed at outlining a BIM training program and developing a BIM professional certification system.
The research methodology comprises a literature review/secondary data analysis, benchmarking, and expert panel discussions. In the secondary data analysis, we conducted intensive literature review to collect related information or materials from domestic and international papers as well as websites. In the benchmarking, the practices in four countries—the United States, the United Kingdom, China, and Singapore—were compared. The practice of Singapore was finally selected as the benchmark for developing our program and system. In the expert panel discussions, three panel discussion meetings were conducted to review the proposed training program and certification system.
Finally, the following are the major research findings:
1. After comparing the practices of the aforementioned four countries, this study adopts the practice of Singapore to be the benchmark for developing Taiwan’s BIM training and certification system.
2. This study defines the titles, roles, knowledge, and techniques required by three levels of BIM professionals (BIM modelers, BIM coordinators, and BIM managers). Moreover, the training and certification system for each level of BIM professional is proposed. According to a questionnaire survey in this study, 88% (out of 141) respondents agree with our definitions of BIM professionals.
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3. Regarding promotion of the “BIM profession training and certification system,” 70% of the respondents state that the system shall be legalized in government procurement law in the future.
To implement the proposed system, the following suggestions and strategies are presented:
1. On the basis of Singapore’s experience, the government shall provide budgets to promote the application of BIM by designers and contractors. 2. The “Taiwan Architecture and Building Center” may play a crucial role in
the proposed BIM training and certification system.
3. Although this research focuses on the “individual” aspect, the BIM certification system should be studied further at the organization level.
4. The government should form a committee to further refine and promote the proposed BIM training and certification system.
5. Because legalizing the proposed system will be time-consuming, it is recommended that nongovernmental institutions apply the proposed system first, followed by the local government and then the central government.
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第一章 緒 論
第一節 研究計畫背景
內 政 部 建 築 研 究 所 ( 簡 稱 建 研 所 ) 鑑 於 國 際 上 建 築 資 訊 模 型 (Building Information Model，以下簡稱 BIM)的積極發展趨勢，於 2011 年即開始進行相關 的研究，並於 2015 年起進行多年期的「建築資訊整合分享與應用推廣個案計畫」 (邱垂德等，2015；陳瑞玲與楊智斌，2016)，本計畫乃為其中一項研究子題(「國 內 BIM 人力分級培訓可行方案之研究」)。 根據國家圖書館博碩士論文知識加值系統顯示，國內學術界自 2008 年開始 即陸續有 BIM 相關論文之研究；另，台北市政府捷運局於 2011 年發包之萬大線 細部設計標，開啟了公部門運用 BIM 技術的濫觴。然經過多年來，國內建築工 程專案在導入 BIM 時，仍經常因為 BIM 專業資格認定之問題，使得工程業主難 以認定投標廠商之 BIM 專業能力。是以，建研所將「培育人才」視為推動台灣 BIM 的一個重要策略(何明錦與劉青峰，2014)。 針對 BIM 培育人才之授課方面，國內各主要大專院校之建築與土木科系， 大都皆已開設 BIM 建模與應用相關課程，惟授課講師大部份來自業界的支援。 近年來，亦有熱心老師錄製 BIM 建模操作步驟影片，並置於網站，供各方學習。 業界 BIM 的專業則可透過 BIM 軟體廠商或資訊公司的協助，開班授課，故整體 而言，目前國內學習 BIM 建模技術的管道極多。 惟在實務上，可能歸因於 BIM 講師素質良莠參差不齊，或者授課後之結業 要求不高，再加上國內目前並無 BIM 專業認證制度，致使當工程契約要求廠商(設 計或施工單位)運用 BIM 時，經常發生廠商以成本為主要考量，以低價格委外建 模與執行 BIM 契約工作，許多案例顯示因 BIM 專業之不足(有些會操作 BIM 軟 體，但卻缺乏實務或識圖經驗)，最後導致所建置之 BIM 模型因錯誤太多，而僅 能提供三維(3D)的模型展示效益，無法真正落實 BIM 之應用效益。此種情況不 僅對於具有 BIM 專業能力廠商不公平之外，對於業主亦缺乏保障，且妨礙國內 推動 BIM 技術之長期發展與提升。 改善上述問題的關鍵之一，便是建立國內 BIM 專業能力的認證制度，不同 程度的 BIM 專業能力(例如土建或機電 BIM 建模、協調或管理)之要求，則應透 過不同之 BIM 課程與訓練，再加以考核與認證。
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第二節 研究目的
本計畫之主要研究目的即為建立一套適合國內使用之｢BIM 專業認證制度｣， 為達成此主要目的，其細項目的如下： 1. 分析比較國外 BIM 專業認證制度，並選擇最適合國內參考之標竿制 度。 2. 探討我國營建產業執行 BIM 專案所需之 BIM 專業人員種類與資格需 求。 3. 探討國內推動｢BIM 專業認證制度｣之產業需求、可能遭遇之關鍵課題 與解決方案。透過分析國內其他現有營建專業證照之認證制度，加以 考量。 4. 研擬我國｢BIM 專業認證制度｣草案。並透過產業專家座談及訪談蒐集 各方修正意見，以完成｢BIM 專業認證制度｣草案之修正。 5. 辦理培訓講習會北、中、南計 3 場，協助推廣國內 BIM 人力分級培訓 計畫。第三節 研究方法與流程
本計畫旨在分析國內外有關 BIM 人力分級培訓制度，計畫執行的研究流程 如圖 1.1 所示，採用之研究方法，說明如後。 一、 文獻回顧/次級資料分析 採用次級資料分析法，蒐集國內外與 BIM 專業認證相關之文獻與網站資料， 以提供本研究所需之知識。文獻回顧與資料收集內容包括：國內外 BIM 人才之 分類、培訓課程之規劃、培訓單位與認證方式等。 二、 標竿學習法(Benchmarking) 經比較各國之 BIM 專業認證制度後，選擇最適合國內營建產業環境之制度 做為學習標竿，進而擬定我國「BIM 專業認證制度」草案。 三、 專家座談法 邀請與本研究主題相關之國內專家學者(包括建築設計廠商、建築施工廠商、 政府機關、大學教授、資訊廠商及 BIM 專家)進行座談會議，進行「BIM 專業認 證制度」草案之審視及修定。3 圖 1. 1 研究流程圖
研究背景與目的
國外資料收集
與分析
國內資料收集
與分析
與建研所進行
初步成果討論
研擬BIM專業認證
制度之初稿
1次專家座談
期中報告
補充國外資料
收集與分析
補充國內資料
收集與分析
建立BIM專業認證
制度之草案
2次專家座談
辦理3次培訓講習會
期末報告
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第四節 研究報告章節
本計畫完成的研究成果，依章節順序，分別說明如後。 第二章 文獻回顧與國內 BIM 培訓課程 第二章針對國內目前現況，蒐集 BIM 人力分級與產業需求、目前國 內 BIM 人力培訓作法，以及國內其他專業培訓做法。 第三章 國外 BIM 人力分級培訓分析 第三章依序分析美國、英國、新加坡與中國之 BIM 人力分級培訓， 其分析項目包含：BIM 培訓架構、BIM 培訓內容與 BIM 認證考試，並 於本章第五節針對前述國家，比較與分析各國 BIM 人力分級培訓制度之 差異。 第四章 國內營建業證照制度分析 第四章分析國內營建業相關證照，分析之證照依序為工地主任、公 共工程品質管理員、採購專業人員與職業安全管理師，其分析項目包含： 培訓架構、培訓課程、認證考試與其他特殊作法，並於本章第六節針對 前述證照，比較與分析其證照制度之差異。 第五章 BIM 人力分級培訓方案之研擬 根據國外 BIM 人力分級培訓分析(第三章)與國內營建業證照制度分 析(第四章)之結果，於第五章研擬我國 BIM 人力分級培訓方案初稿，並 作為後續召開專家座談會議之基礎。 第六章 結論與建議 第六章彙整本計畫各項工作之結論，並建議後續應如何落實推動 BIM 專業認證制度。 附錄 A 工作會議紀錄 附錄 A 記錄各工作會議之會議內容，以及討論議題與結論，並附上 簽到表。 附錄 B 座談會會議紀錄 附錄 B 記錄各專家座談會會議之會議內容，包含討論議題以及各專 家委員之意見，並附上簽到表。 附錄 C 講習會 附錄 C 記錄各區講習會之議程，並附上活動照片作為參考。5 附錄 D 國內 2 家廠商 BIM 培訓課程 附錄 D 詳細介紹第二章第五節中，台灣建築中心與 A 資訊有限公司 等 2 家廠商之 BIM 培訓課程，藉由分析此 2 家廠商之課程，作為本研究 建立 BIM 培訓課程之參考。 附錄 E 國內其他專業培訓作法 附錄 E 針對資訊工業策進會、行政院人事行政總處、國家發展委員 會等三單位之其他專業培訓作法進行整理，並比較與分析其課程特色。 附錄 F 中英對照表 附錄 F 為台灣 24 項 BIM Uses 之中英文對照表。 附錄 G 公共工程 BIM 專業人力管理作業要點(稿) 附錄 G 參考行政院公共工程委員會之「公共工程施工品質管理作業 要點」，初步擬定公共工程中 BIM 專業人力管理制度之法條初稿。 附錄 H 本研究課程方案與國內大學 BIM 課程之比較 附錄 H 蒐集台灣大學、交通大學、高苑科技大學、高雄應用科技大 學，以及逢甲大學共 5 所學校之 BIM 相關課程，參考其課綱並與本研究 第五章第五節所提出之培訓課程方案進行比較。 附錄 I 講習會問卷 附錄 I 為北、中、南三區講習會發放之問卷內容。
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第二章 文獻回顧與國內 BIM 培訓課程
本章首先回顧 BIM 於產業應用現況，其次，探討各大學 BIM 教育現況，最 後分析 BIM 導入大學課程之障礙。第一節 國內外 BIM 產業應用及需求
一、 國外 BIM 產業應用及需求 BIM 為建立包含專案設計、施工及營運資料智慧化虛擬模型 (intelligent virtual model)之過程，可協助(Nejat et al. 2012)：(1)製作專案圖說、計算數量及 估價；(2)強化向工程利害關係人(stakeholders)之溝通過程─工程利害關係人可透 過視覺化方式檢視各類型專案執行階段；(3)研擬專案交付成果、執行協作及碰 撞檢測。Nejat et al.(2012)認為 BIM 於專案各階段之可能應用如表 2.1。表 2. 1 專案各階段 BIM 可能應用 階段 BIM 應用 設計 基本設計(Schematic Design) 細部設計(Detail Design) 訓練(Training) 能源分析(Energy Analysis) 行銷(Marketing) 施工
工地配置及後勤(Site Planning and Logistics) 進度/工作順序(Schedule/Work Sequence) 模擬(Simulation)
數量計算(Quantity Take Off) 碰撞檢測(Clash Detection) 行銷(Marketing)
施工圖(Shop Drawing) 專案控制(Project Control)
施工 施工建模(Construction Project Modeling)
訓練(Training)
營運維護 資產管理(Asset Management)
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Azhar and Richter (2009)指出，BIM 執行成本低於總專案成本 5%，顯示 BIM 具有極高之投資報酬率。此外，亦有學者發現 BIM 有助於減少專案經費之浪費， 並有助於營建供應鏈之整合。 根據 Eastman et al. (2008)估計，2004 年美國浪費之建設經費達 57%，亦即， 美國平均每年浪費約 6,000 億美元之建設經費。BIM 可提升專案參與者對設計意 向 瞭 解 ， 減 少 施 工 期 間 之 衝 突 、 變 更 設 計 次 數 及 資 訊 需 求 書 (Request For Information, RFI)之寄送數量，除有助於提升專案整體品質及專案成本控制之可 預測性外，亦可減少工程預算之浪費(McGraw Hill 2009)。 Panuwatwanich et al. (2013)指出，由於營建供應鏈分散，造成營建供應鏈具 有缺乏效率、容易發生爭議，以及低於預期之生產力等特徵。BIM 利用參數化 格式(digital format)，可提昇效率及生產力，並強化合作及溝通，具有改善營建 產業績效及圖說品質之潛在價值(Goedert & Meadati, 2008)。此外，BIM 亦可簡化 專案設計、施工及營運程序，可降低專案成本、增加生產力、提升專案品質及縮 短成果交付作業時間(Azhar, 2011)。
Nejat et al.(2012)透過網站架設問卷方式，調查美國 TEXO 營建企業協會會 員(共計 1,900 家)之 BIM 應用需求，如圖 2.1。其研究結果指出，碰撞檢測及協 作、排程及進度模擬、品質控制及數量計算為需要程度較高之 BIM 應用。
8 二、國內 BIM 產業應用及需求 建研所於 2015 年利用問卷調查及深度訪談，探討 BIM 之應用及培訓需求， 其調查及訪談對象如下，該研究之主要結果，彙整如表 2.2。 (一)調查及訪談對象(建研所，2015) 1.問卷調查 對象：國內建築師事務所 時間：配合 2015 年 3 場 BIM 推廣研討會(台北、台中、台南) 回收：500 份問卷，回收 178 份，有效問卷回收率為 35.6% 2.深度訪談：會面訪談及電話訪談 工程顧問：大彥工程顧問張宏成技師 機電技師：日昇電機技師事務所朱國權技師 建築師：林煒郁、吳成榮、黃郅堯 學界：施宣光教授 表 2. 2 國內 BIM 產業應用及需求問卷調查 1.貴單位是否具 BIM 經驗或曾參與 BIM 相關作業? 2.貴單位是否認同，BIM 之工作需於工程 款項中另外編列費用? 3.貴單位認為 BIM 執行期程方面是否 充裕? 4.貴單位認為 BIM 模型之驗收標準(即豐 富度及完整度要求)是否合理、明確? 資料來源：建研所(2015) 是 28.8% 否 71.2% 是 32.8% 否 67.2%
9 表 2.2 國內 BIM 產業應用及需求問卷調查(續) 5.貴單位認為 BIM 元件之智慧財產權 歸屬何方? 6.貴單位是否已經成立 BIM 專責組織? 7.若貴單位並無建立 BIM 專責組織， 則其 BIM 技術人員來源為何? 8.貴單位採用 BIM 技術後，投資成本是否 可以回收? 9.貴單位是否考慮讓員工進修 BIM 相 關課程? 10.貴單位願意提供員工接受教育訓練之 時數? 資料來源：建研所(2015) 完全外包給專 業廠商 21.4% 現職人員臨時 兼任 75.0% 其他 3.6% 效益>成本 27.8% 效益=成本 31.5% 效益<成本 40.7% 是 86.7% 否 13.3% 1-15小時 14.3% 16-30小時 28.6% 31-45小時 17.9% 46-60小時, 26.8% 其他 12.5% 業主 6.8% 廠商 13.6% 契約規定 79.7% 是 56.3% 否 43.8%
10 表 2.2 國內 BIM 產業應用及需求問卷調查(續) 11.依貴單位經驗，目前推動業界使用 BIM 最緊迫的事情?(可複選) 12.貴單位現階段最需要學習 BIM 的哪些方面?(可複選) 資料來源：建研所(2015) 69.5% 55.9% 37.3% 35.6% 35.6% 32.2% 30.5% 30.5% 22.0% 18.6% BIM整合管理 建築設計 空間衝突及碰撞檢查 協同設計 營建管理 能源分析 機電設計 模型檢核驗證 結構設計 企業導入管理 69.5% 55.9% 37.3% 35.6% 35.6% 32.2% 30.5% BIM整合管理 建築設計 空間衝突及碰撞檢 查 協同設計 營建管理 能源分析 機電設計
11 表 2.2 國內 BIM 產業應用及需求問卷調查(續) 13.貴單位願意持續應用 BIM 之原因為何? 14.貴單位不願意或觀望之原因為何? 資料來源：建研所(2015) (二)問卷調查主要發現(建研所，2015) 目前國內仍以公共建築案(佔問卷調查項目 49.2%)及住宅案(佔問卷 調查項目 68.9%)為 BIM 技術使用之大宗，極高比例(佔問卷調查項 目 79.7%)之產業界人士認為仍應於合約內載明各方智慧財產權之權 利歸屬，以示公平，也才能提高產業界使用 BIM 之意願。 業界目前普遍最積極想學習的 BIM 重點方向為建築設計(佔問卷調 查項目 55.9%)以及 BIM 於工程上的整合管理(佔問卷調查項目 69.5%)。從學校時期便開始進行 BIM 教育，但還須與產業界作結合。 87.8% 63.4% 46.3% 34.1% 4.9% 2.4% 產業趨勢 提昇公司形象 同業競爭壓力 投資能夠得到回報 其他 上游廠商要求 76.9% 69.2% 61.5% 61.5% 53.8% 46.2% 0.0% 收益不確定性 缺乏BIM人才 缺乏誘因 短期成本高 投資回報期長 沒有急迫性 其他
12 BIM 的認證制度應有實作面及建置品質(類似 ISO)之認證，而非僅有 軟體認證，且可針對 BIM 管理人員及建模人員分別設計課程，並考 量其課程內容分別規劃其授課對象及其時數之長短。BIM 建築設計 及 BIM 整合管理之學習需求分別高達 55.9%及 69.5%外，MEP 設計 方面亦達逾三成之需求。然 MEP 部分涉入較晚，造成 BIM 整合作 業上接軌不良之情形。 讓學員可以實務上一個完整的專案了解到從 2D 圖檔至 3D 模型之過 程，藉由 3D BIM 視覺化的呈現，加上跨專業、跨階段的協同作業、 幾何與非幾何資訊的聯結，靜態與動態資訊的即時掌握，實現建築 專案在設計和營建過程中，其資訊的協調與一致性，以及其可計算 性。 而教材之編撰不論是建築建模或 MEP 建模皆以同專案作為教材，再 整合模擬系統做碰撞分析，將 BIM 導入專案，即 2D CAD 圖轉換為 3D BIM 模型為其中一大重點；隨著 MEP 的 BIM 技術應用提升，發 展 MEP 元件是有其必要性。 (三)深度訪談主要發現(建研所，2015) BIM 在機電、結構產業方面的推展進度過慢，且台灣之 BIM 模型幾 乎僅限於 3D 展示及動畫顯現，缺乏真正實用資訊的 BIM 模型並無 實際用途，淪為一般所稱「假的 BIM」。 BIM 的平面、立面、剖面，以及面積、法規檢討等部分應儘快建立， 目前學校之課程內容與電腦補習班雷同，皆僅教授電腦指令操作。 目前機電領域於 BIM 執行最為不易，所以 BIM 的機電人才也最為缺 乏，這需要後續 BIM 的整合來改善。至於 BIM 的認證制度是兩面刃， 很多情況是擁有證照的人卻不一定具有能力，反而可能會束制 BIM 的發展。
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第二節 國外大學 BIM 工程教育
Nejat 等人(2012)指出，缺乏經專業訓練並可執行 BIM 之技術人力，造成 BIM 實務應用之缺口。為滿足產業對 BIM 技術之需求，全球各大學已開始將 BIM 納 入大學課程(Sacks and Pika, 2013)。BIM 納入大學工程教育之作法，包括下列方 式，然何種作法較佳，目前未有定論(Ghosh et al. 2013)。 選修課或實作專題討論會(workshop) 必修課程 重組現行課程(BIM 融入課程) 融入現行營建管理(construction management, CM)授課範圍 一、大學 BIM 工程教育現況
英國國家建築技術規則報告(National Building Specification report, 2015)指出， 各國 BIM 教育落實程度不同，部分國家已完成 BIM 課程之整合，部分國家則尚 未完成。以下本研究回顧、澳洲、英國及美國大學 BIM 工程教育現況。
(一)澳洲：許多在職培訓機構(Technical and Further Education, TAFE)之營建 學程中，已提供 BIM 相關課程，然而，此類型課程著重特定相關軟體(組 合包)之使用方式，較少講授特定主題之 BIM 管理方式，或在協作環境 下之工作執行程序(NATSPEC, 2015)。
(二)英國：2016 年起，英國政府規定所有公共建築工程之設計程序皆須使用 BIM，完全結合 3D BIM 或更高階之 BIM 技術。此外，BIM 已納入英國 部分大學之營建學程(Adamu and Thorpe, 2015)，例如，英國威斯敏斯特 大學、西英格蘭大學，諾桑比亞大學及新南威爾斯大學等。
(三)美國：
1.營建相關科系包含土木工程(Civil Engineering)、建築(Architecture)、建 築工程(Architectural Engineering)、營建工程(Construction Engineering) 及營建管理(Construction Management)等。Sacks and Pikas(2013)指出， 由於多數美國大學不瞭解產業需要之技術，且亦少有研究探討 BIM 教 學之方法、課程內容、目標及成果，造成美國營建相關科系，很少將 BIM 納入課程。
2.Liu and Hatipkarasulu (2014)針對美國營建學院協會(Associated Schools of Construction, ASC)會員之調查結果顯示，54%之學院具有獨立開設 或應用 BIM 之相關課程。表 2.3 為美國部分大學隻 BIM 課程。
表 2. 3 美國部分大學 BIM 課程
課程名稱 開設學校 小時 課程簡介/目的
營建資訊系統
(Construction Information system)
奧本大學
(Auburn University) 3 透過現行行動裝置及(或)雲端表單，探索、創造及執行 BIM。
建築資訊模型 (CNMG 2318, BIM)
阿肯色大學小石城分校 (The University of Arkansas at Little) 3 著重應用 BIM 基本功能，檢查住宅及商用建築之幾何條 件、空間關係、地理資訊、建築組件之數項及性質，並透 過虛擬建築模型執行數量計算。 營建資訊模型 (MCM-602, Construction Information Modeling) 費城大學 (Philadelphia University) 3 完整介紹 BIM 之應用方式(包含軟體應用及實際施工之執 行)。 虛擬營建 (CM 414, Virtual Construction) 華盛頓大學
(University of Washington) 3 透過 BIM 管理施工程序，並促進專案參與者間之協作。
BIM 營建管理協作
(CE 570, BIM Collaborative CM)
南加州大學 (University of Southern California) 3 介紹 BIM 解決實務問題之前瞻性作法，並提供透過 BIM 執 行團隊合作之部分知識，此外，亦學習以 BIM 為基礎之進 度、估算及協作模式。 營建 BIM
(ECIV 309, BIM in Construction)
蒙大拿州立大學
(Montana State university) 2
學習執行 BIM 需要之知識及軟體，並瞭解 BIM 於營建產業 扮演之角色。
BIM 應用於商用建築
(CGT 46000, BIM for commercial construction) 普渡大學 (Purdue University) 3 研究 BIM 於商用建築現地之規劃及合作方式，亦強調 BIM 之協作、視覺化及溝通模式。 14
15 二、大學 BIM 工程教育關鍵議題
Panuwatwanicha et al. (2013)利用 LinkedIn，分析 BIM 討論議題之次數。以 大學、教育、課程及教學等關鍵字，搜尋 2011~2013 年初群組討論主題(posts)， 篩選與大學 BIM 課程及教學直接相關主題(20 個)，共 146 個成員參與 20 個主題 討論，並產生 730 個回覆，如表 2.4。其前三項討論議題主要內容摘要如下。 表 2.4 BIM 討論議題之討論次數 排序 主題 討論次數 1 BIM 課程應包含內容 58 2 學生應學習何種 BIM 軟體 26 3 BIM 如何融入課程 23 4 不一致之 BIM 概念 17 5 傳統(目前)課程結構 14 6 需穩固之基礎知識 9 7 需產業參與 5 8 不願意改變 5 9 專業認證問題 1 (一)議題一：BIM 課程應包含內容 1.看法 1：BIM 課程應著重 BIM 於建築系統之執行程序，以及生命週期 管理概念，而非特定軟軟體工具教學。BIM 教學目的為培養學生成為 系統管理者，因此，學生需能有效運用各單位提供或創造之設計參數 資訊，並建立價值鏈(value chain)。 2.看法 2：BIM 課程亦需著重特定軟體工具之教學。社會新鮮人找工作 時，徵才廣告的內容經常要求畢業生必須具備 CAD 使用技巧，因此， 亦須講授軟體工具之使用方式，因為營建產業離不開它。
3.看法 3：課程應同時包含「BIM 執行過程(BIM as a process)」及「BIM 執行工具(BIM as a tool)」，且兩者配比應盡可能平衡。
4.看法 4：部分成員建議可利用專案(project- based learning)或產業活動 (industry-based activities)為主軸，執行 BIM 教學。
(二)議題 2：學生應學習何種 BIM 軟體
16 大，亦爭論何種軟體較適用於教學，惟成員間未達成共識。 2.可針對市佔率最高之 BIM 軟體執行教學，因為其代表產業之主流需 求。 (三)議題 3：BIM 如何融入課程 1.看法 1：應以跨專業方式發展 BIM 課程。有效協作及交換資料技術為 BIM 之基礎，若未整合各類型專業，應如何教學。 2.看法 2：仍應保留維持大多數基本課程之授課內容，BIM 可作為教學 方法(teaching method)，而非單獨開設之課程。 3.看法 3：BIM 培訓應採學徒制(apprenticeship)，並要求大學應與產業及 職業學校合作。 4.看法 4：BIM 應納入碩士班等級之研究所課程。 三、大學 BIM 工程教育經驗 (一)泰國蘭實大學(Rangsit University)建築系(Nakapan, 2015) 1.背景 (1)CAD 教學經驗：泰國建築學院電腦輔助設計課程之教學作法並不 一致。 具 CAD 師資之學院：納入低年級課程。 無 CAD 師資之學院：學生自由選擇設計工具(手繪或 CAD)。 認為電腦限制學生創造力之學院：不讓低年級學生用電腦。 (2)BIM 教學發展 當學術領域發展 BIM 技術後，初期部分學校或學院不願意將 BIM 納入建築課程範圍，後來由於建築師發覺 BIM 之潛在效益， 部分學校對此種新技術之抵抗已趨緩。 BIM 教學關鍵問題：那個年級授課?應如何授課? 2.教學作法 (1)將 BIM 視為一種新的實踐設計工具，並納入 1 年級課程。 (2)盡早接觸 BIM，希望學生以 BIM 角度思考設計。 3.大一 BIM 教學之挑戰 (1)學生未獲得基本設計知識及技巧(解決方式：觀察高年級課程內 容)。
17 (2)僅將 BIM 視為 1 種軟體工具，無法引起學生興趣(解決方式：配合 實作)。 (3)並非每位教師皆可瞭解 BIM 教學目標，若誤解教學目標則不利建 立”BIM 角度思考”之理念(解決方式：溝通正確觀念)。 4.課程設計 1 年級，上學期：BIM 納入 CAD 課程，學生學習軟體操作。 1 年級，下學期：在 2 個 CAD 相關課程中，實用 BIM 技巧。 課程內容：如圖 2.2 及表 2.5。 圖 2. 2 泰國蘭實大學建築系課程設計 資料來源：Nakapan(2015)
表 2. 5 泰國蘭實大學建築系課程內容 項目 1 年級，上學期 1 年級，下學期 課程 名稱 電腦輔助設計(I) (Computer-Aided Design I) 電腦輔助設計(II) (Computer-Aided Design II)
基本設計 (Basic Design) 營建材料 (Construction Materials) 課程 目標 以設計工具角度介紹 BIM 技術，且 學生開始學習 BIM 軟體，實際建立 部分建築元件(柱、樑、版等) 以設計方法角度說明 BIM 應用方式 1 年級與 4 年級學生合 作，設計 1 個社區發展專 案(稱為 4+1 計畫)，以訓 練學生使用 BIM 建模技 巧，並學習設計基本知識 教 導 學 生 材 料 及 施 工 技 術，並應瞭解如何配合建築 物使用之材料及施工技術 執行設計。 課堂 作業 學生雖然尚未學習設計基本知識， 惟仍須完成簡易設計作業，例如， 涼亭、公車站及住宅等 指派學生去瞭解學長設計作業之內 容(瞭解第 2 年學習內容) 新生須於上課時間內，自行完成 1 棟度假村及 1 棟公寓之設計 在上課時間內，學生每週 皆須完成 1 項指定作業 類型 1：執行 BIM 軟體 功能即可完成作業。 類型 2：配合設計及簡 報技巧 設計 1 個社區發展專案 (稱為 4+1 計畫)。 利用 BIM 產生工程圖說，並 執行圖說管理。 特殊 作法 電腦輔助設計(II)同時配合基本設計及營建材料等 2 項課程之教學進度。
每個 BIM 課程由多位教師負責教學，在 BIM 課程授課教師中，至少 2 位教師同時為其他 BIM 課程之授課教師，以確保課程 間之有效溝通。
資料來源：Nakapan(2015)
19 5.BIM 講授過程遭遇之問題(教師授課反應問題) (1)須提高學生注意力 以工具角度講授 BIM，不足以引起學生之學習興趣，亦容易造 成學生缺課。 教學策略應由傳統之軟體功能學習，轉變為「以執行設計應瞭解 之功能」角度教學 較為緊湊之課程內容，可提升學生之學習動力，並產生較佳之回 饋意見。 (2)缺乏學生設計缺陷之評估標準 大一學生無法瞭解設計關鍵因素(例如人數、空間配置及空氣循 環)，雖然最終設計成果看來完整、詳細及美觀。 學生設計缺失隨設計發展減少，惟每個階段可接受哪些設計錯 誤? 不同教師可接受之設計錯誤不同，造成評分結果之不一致；未同 時講授其他 BIM 課程之教師，無法瞭解設計缺失對後續其他課 程教學之影響。 (3)缺乏 BIM 授課指南 每個課程對 BIM 模型及圖說詳細程度之需求不一：大一課程著 重建築外觀及感覺之傳遞，因此，對施工細節要求較低；進階施 工課程，著重設計結果之可施工性，圖說正確性極為重要。 需要 BIM 教學指南，以確保圖說成果符合每個課程之要求。 (4)進階課程(選修或研究所課程)需培養 BIM 思維 未發展第 3、4 年級之 BIM 相關課程，代表學生不會執行 BIM 之進階應用，例如跨專業協作，以及利用 BIM 模型執行成本估 算及控制、4D 進度模擬及施工管理等，其主要原因在於 BIM 無 法融入現行進階課程(Deamer & Bernstein, 2011)，以及缺乏可利 用 BIM 執行各類型設計之專家。
6.教師典型之錯誤觀念
(1)BIM 僅為另 1 種設計工具
有些老師發現學校教學選用之 BIM 軟體，在業界之評價不高時， 甚至質疑學系採用 BIM 教學之必要性。
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Magiera (2013)指出，雖 BIM 課程首先應培養學生具使用 BIM 軟 體之能力，惟更重要的是，需培養學生具備利用 BIM 模型執行 溝通、管理及團隊合作之橫向(lateral)能力。 (2)傳統設計程序同樣可用於 BIM 設計 BIM 建築設計過程，與目前設計課程講授之傳統設計過程不同。 典型之傳統線性設計思維，例如，繪製立面圖之前，應已完成平 面圖之繪製。 採 BIM 設計時，學生可利用平面圖、高程圖及 3D 模型等各種 介面執行設計，且無論採用何種輸出方式，設計成果皆具一致性， 亦即，學生可學習非線性設計觀念，在緊湊學習過程中，學生可 由理解 1 個概念，並推展至理解多個概念，且採用非線性設計觀 念，並不會影響學生之學習成效。 (3)BIM 會限制設計人員之創造力 BIM 利用建築元素執行設計，因此，常被認為可能影響學生創 造力。 蘭實大學認為 BIM 是否會影響學生創造力之關鍵，在於 BIM 導 入方式。 蘭實大學發現學生過早學習設計詞彙(空間、空氣流通、概念及 意向)，可能限制學生創造力。 因此，低年級時，先讓學生瞭解設計詞彙意義，惟未強制學生應 用於 BIM 設計中，以避免學生害怕嘗試超過詞彙範圍之設計想 法。 根據學生作品，可發現學生設計技巧已獲得明顯之成長，另一方 面，學生持續探索 BIM 之可能用途，並提出與傳統風格截然不 同之有趣設計。 7.對 BIM 納入大學工程教育之建議 (1)緊湊之學習規劃並非提升學生專注力之唯一方式，建議每年度應更 新課堂作業之題目(以維持新鮮度)，並根據學生回饋之有興趣學習 項目調整課程內容。 (2)制訂學生設計缺失之評估標準，以確保評分結果之一致性。 (3)建立教師 BIM 培訓計畫(使教師具有 BIM 知識)，此外，亦需溝通
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各個年級 BIM 相關課程之授課目的。
(4)建立 BIM 指南，以確保各類型設計課程 BIM 模型發展程度之一致 性，例如，大一學生可能需具備 LOD 100 或 LOD 200 之 BIM 建 模 能 力 (New York City Department of Design and Construction, 2012)。
(二)捷克理工大學(Czech Technical University)建築系(Vinšová et al. 2015) 1.背景
(1)自 2006 年起，開設 BIM 課程。
(2)BIM 於捷克應用比例極低(Vinšova et al. 2014)。
(3)歐洲其他國家(例如德國、英國、芬蘭及丹麥)BIM 應用程度明顯高 於捷克(Dieckmann and Russell 2014)
(4)導致 BIM 及電腦輔助建築設計(Computer Aided Architectural Design, CAAD)未列於建築學院優先發展課程。
(5)具有建築師資格之教師，亦不願意利用軟體輸出設計成果，且亦不 要求學生具備參數化設計能力。
(6)BIM 納入捷克理工大學課程之先決條件不佳。 2.課程設計：
(1)Techel and Nassar(2007)發現，相較於獨立開設 BIM 課程，將 BIM 結合現有課程內容，可產生較佳之教學效果，因此，捷克理工大學 採用此種方式設計 BIM 課程，如表 2.6。
(2)2013~2014 年冬季學期(winter semester)，優化 BIM 教學措施： 大一學習 BIM。
大一 BIM 課程與大一之設計課程合作。 學生可用 BIM 執行大三之畢業專題(試行)。
表 2. 6 捷克理工大學建築系課程設計 項目 大一(上) 大一(下) 大二(上) 大二(下) 大三 (畢業專題) 課程類 型 必修 必修 選修 選修 必修 課程內 容 講授 AutoCAD (捷克常用軟體)之使 用方法 講授 Revit 及 ArchiCAD 等軟體之建 模技術(3D 模型、2D 呈現及建立幾何圖形) 學生根據建築物 之材料及元素，透過 Revit 基本 3D 建築模 型，並產生 2D 視圖 學生可建立自建 參數化模型及族群 利用模型建立專 案組織、執行各類型 專業協作，以及碰撞 檢測等。 學生可用 BIM 執 行大三之畢業專題 資料來源：Vinšová et al. 2015 22
23 3.措施 1：大一學習 BIM (1)選課前，聯繫所有建築系大一新生，有下列 3 門可選擇之電腦輔助 設計課程，並由學生自行選擇學習軟體，如表 2.7。 AutoCAD(傳統，非 BIM) Revit (BIM) ArchiCAD (BIM) 表 2. 7 捷克理工大學建築系 BIM 學習軟體 軟體 選修人數 百分比 AutoCAD 161 60.75% Revit 43 16.23% ArchiCAD 61 23.02% 合計 265 100% (2)BIM 選修說明 無須具備 CAD 知識及使用經驗。 無須具備建築結構知識及製圖技術之操作經驗。 講授 3D 建模基礎及 BIM 模型設計知識(特別著重 BIM 資料庫之 元素) 著重利用已知因素及簡易基本條件，講述建立 BIM 模型之基本 原則。
為使各類型軟體(AutoCAD, ArchiCAD, Revit)皆輸出相同之結果， 因此，課程會依選擇軟體產生不同之授課方式。 (3)成效 多數老師仍要求學生以 AutoCAD 檔案繳交作業。 學系應說服授課老師，同意學生 BIM 格式繳交設計作業(針對選 擇學習 BIM 軟體學生)，惟此種改變需獲得全部教師之支持。 4.措施 2：BIM 與大一設計課程(建築設計基礎)合作 (1)學生除可採用手繪方式外，亦可嘗試其他替代方案(BIM 軟體或參 數化素描)完成作業。 (2)培養一批熟悉 BIM 使用之學生(學生專家)，以協助 BIM 課程教學。
24 結果顯示，學生專家非常有用，其除可以快速解決問題外，亦可提 升其他學生之學習意願。 (3)學生反應：利用 3D 模型可大幅縮短 2D 圖說之產製時間，因此， 約有 30%學生選用 Revit。 (4)教師反應：此種作法對學生很好，學生可比較手繪(hand drawing)、 比例模型(scale models)、AutoCAD 及 BIM 建模之優缺點。
3.措施 3：用 BIM 完成畢業專題 (1)背景條件 捷克理工大學建築系要求，學生需設計及產製一套，達到施工圖 (shop-drawing)詳細度等級之建築圖說及工程文件。 BIM 納入必修課程後，建築系首次嘗試向學生完整介紹複雜之 BIM 執行程序，學生除根據研究大綱執行學士學位之畢業專題 外，亦建立簡易之空調(Heating, Ventilation and Air Conditioning, HVAC)及管線模型，以及建築隔震支座，最後，執行模型間之碰 撞檢測，此外，學生可自由選擇 BIM 設計軟體(ArchiCAD 或 Revit)。
捷克理工大學建築系獲得歐盟計畫之資金(EU grant)補助(BIM in bachelor project)，使 BIM 納入學系之必修課程。針對以 BIM 執行畢業專題，並通過考試之學生，歐盟計畫允許捷克 BIM 協 會(CZ-BIM Council of BIM)頒發 BIM 認證證書(BIM-certificate)， 以作為獎勵學生以 BIM 執行畢業專題之額外獎勵(2015 年尚未 實施)。 (2)成效 捷克理工大學發現，以 BIM 執行畢業專題學生中，約 10%學生 未於時限內完成畢業專題之製作，未完成比例與傳統方式類似。 應用 BIM 可較容易完成上述圖說及文件之製作，惟多數指導老 師皆不願意使用 BIM，造成 2016 年度畢業專題成果很差。 多數學生未於專題中使用 BIM 分析及模擬功能，其理由為：需 執行大量額外工作(一般設計工作之外)。 指導老師不接受以分析及模擬結果作為決策之基礎。
