BIM* Implementation in the AEC* Curriculum : a quasi-experimental case study of the Architectural Engineering (AE) Bachelor’s degree at the United Arab Emirates University (UAEU)

Abstract

The introduction of Building Information Modeling (BIM) is changing the work environment in the AEC industry. Many countries require the AEC industry to submit building documentation using BIM. For example BIM is a requirement to obtain funds the from European Union (EU); England, Dubai and California also require BIM for some typologies of building projects, and most countries are moving towards BIM as a must. It is therefore necessary to introduce BIM into the Architecture, Construction and Engineering curricula. These skills, abilities and methodology will increase student opportunities. Nowadays each institution and faculty introduces BIM in its own way as there is very little scientific literature about how to go about it. There are many proceedings about offering introductory BIM courses and documentation of those experiences, but few scientific publications are available, as there are for the introduction of new information management processes applied in other fields of science. This educational research aims to be a first step to create a BIM introduction framework providing scientific data. For this thesis we focused on the introduction of BIM based on Autodesk products in the construction courses of the United Arab Emirates University. Whereas in Spain architectural curricula is broad spectrum, in the UAE, US and many other countries the architect is not overseeing the structure, MEP and HVAC, and must rely on engineers; this study of BIM is based on the fact that the design and construction processes of a building are multidisciplinary work and coordinated by many different professionals, therefore BIM is the right tool. In the course of our research we have studied student academic performance, motivation and satisfaction using surveys, comparison of exercises, grades and student interviews, as well as the feedback of the professors. The analyzed data helped us to determine introduction problems, behaviors to avoid, and elements to take into account when introducing BIM-Revit in construction courses. This thesis ends with the evaluation of two different methodologies to introduce BIM in construction courses and a first step towards a BIM introduction guide. In future studies from this research we will expand the study to other universities, starting with the American University of Ras Al-Khaimah (RAK) and working further to extend it further through the members of the Academic for Interoperability Coalition (AIC). We will also participate in other BIM introduction studies from the AIC research group, and based on our initial work here will develop a research project to create a guide for BIM implementation in the Architecture, Engineering and Construction curriculum.

La implantación del “Building Information Modelling (BIM)” en la industria de la construcción, es una realidad que esta cambiando el sistema de trabajo. En muchos países, los proyectos se han de documentar y legalizar obligatoriamente usando esta metodología y sus herramientas. Este es el caso de todos los proyectos financiados con fondos públicos UE, o Inglaterra, Dubái y California, y una seria recomendación en muchos otros. Es por tanto necesario que los alumnos de las Escuelas de Arquitectura o Facultades de Ingeniería de la Construcción, o grados equivalentes dispongan de las competencias y habilidades que esta metodología comporta para conseguir una fácil incorporación al mercado laboral. Nos encontramos en un momento en que cada centro, introduce BIM a su modo, con diferentes metodologías, intensidades y con muy poca literatura científica, dado que estamos hablando en primer lugar de una herramienta, pero en el fondo es una nueva manera de gestionar toda la información que gira alrededor de los procesos de diseño, construcción y mantenimiento de los edificios y ello depende mucho de cada caso particular y las personas que lo gestionan. En todo caso podemos encontrar referencias a experimentos docentes equivalentes a la hora de introducir nuevos procesos de gestión de la información aplicada en otros campos de las ciencias, pero muy pocos al del BIM. Este trabajo de investigación educativa pretende ser un primer paso para la creación de una estrategia de implantación de BIM, aportando datos científicos sobre los problemas que nos encontramos al introducirlas. Para ello hemos estudiado la introducción del BIM mediante la aplicación Revit de Autodesk, una de las más extendidas en el mundo de la construcción. Nuestro estudio se ha centrado en los cursos de construcción de la Universidad de Emiratos Árabes Unidos. Unos estudios que a diferencia de los españoles, son de ciclo corto y en un contexto profesional en el que los arquitectos han de colaborar obligatoriamente con ingenieros para poder diseñar y construir sus edificios. Aspecto que se repite en la mayoría de países y donde su currículum académico no insiste en la adquisición de competencias técnicas de cálculo. El interés radica en este caso en evaluar si en plazos de tiempo más cortos y con contenidos teóricos más acotados, sigue siendo válida esta estrategia BIM, que parte de la base de que el procesos de diseño y construcción de un edifico es un trabajo multidisciplinar y coordinado de muchos profesionales distintos y para eso el BIM es la herramienta adecuada. Para ellos hemos estudiado el rendimiento académico, la motivación y la satisfacción de los estudiantes a través del uso de encuestas, comparativa de ejercicios, notas y entrevistas a los estudiantes; así como las experiencias de los profesores que imparten los cursos. Los datos analizados nos han servido para determinar problemas de implantación, conductas a evitar y elementos a tener en cuenta a la hora de introducir BIM-Revit en los cursos de construcción. Esta tesis termina con la evaluación de dos diferentes metodologías para introducir BIM en los cursos de construcción y una serie de directrices para la correcta implantación de esta nueva herramienta En cuanto al futuro de esta investigación, se pretende expandir esta investigación a mas universidades, empezando por la universidad americana de Ras Al Khaimah y tratando de extenderlo por los miembros de la “Academic for interoperatibility Coalition (AIC)” a la cual pertenezco y hay afiliadas 48 universidades de todo el mundo y combinarla con otra investigación sobre BIM en academia en la cual estoy participando y en la cual el foco es sobre todo los “Students Learning Outcomes” (SLO)s; por ultimo se va a empezar otro projecto de investigación para el desarrollo de una guía para la implantación de BIM en el curriculum de los programas de Arquitectura, ingeniería y construcción

La implantació del "Building Information Modelling (BIM)" a la indústria de la construcció, és una realitat que està canviant el sistema de treball. En molts països, els projectes s'han de documentar i legalitzar obligatòriament usant aquesta metodologia i les seves eines. Aquest és el cas de tots els projectes finançats amb fons públics UE, o Anglaterra, Dubai i Califòrnia, i una seriosa recomanació en molts altres. És per tant necessari que els alumnes de les Escoles d'Arquitectura o Facultats d'Enginyeria de la Construcció, o graus equivalents disposin de les competències i habilitats que aquesta metodologia comporta per aconseguir una fàcil incorporació al mercat laboral. Ens trobem en un moment en què cada centre, introdueix BIM a la seva manera, amb diferents metodologies, intensitats i amb molt poca literatura científica, atès que estem parlant en primer lloc d'una eina, però en el fons és una nova manera de gestionar tota la informació que gira al voltant dels processos de disseny, construcció i manteniment dels edificis i això depèn molt de cada cas particular i les persones que el gestionen. En tot cas podem trobar referències a experiments docents equivalents a l'hora d'introduir nous processos de gestió de la informació aplicada en altres camps de les ciències, però molt pocs al de l'BIM. Aquest treball de recerca educativa pretén ser un primer pas per a la creació d'una estratègia d'implantació de BIM, aportant dades científiques sobre els problemes que ens trobem a l'introduir-les. Per a això hem estudiat la introducció del BIM mitjançant l'aplicació Revit d'Autodesk, una de les més esteses en el món de la construcció. El nostre estudi s'ha centrat en els cursos de construcció de la Universitat de Emirats Àrabs Units. Uns estudis que a diferència dels espanyols, són de cicle curt i en un context professional en el qual els arquitectes han de col·laborar obligatòriament amb enginyers per poder dissenyar i construir els seus edificis. Aspecte que es repeteix en la majoria de països i on el seu currículum acadèmic no insisteix en l'adquisició de competències tècniques de càlcul. L'interès rau en aquest cas a avaluar si en terminis de temps més curts i amb continguts teòrics més acotats, segueix sent vàlida aquesta estratègia BIM, que parteix de la base que el processos de disseny i construcció d'un edifici és un treball multidisciplinari i coordinat de molts professionals diferents i per això el BIM és l'eina adequada. Per a ells hem estudiat el rendiment acadèmic, la motivació i la satisfacció dels estudiants a través de l'ús d'enquestes, comparativa d'exercicis, notes i entrevistes als estudiants; així com les experiències dels professors que imparteixen els cursos. Les dades analitzades ens han servit per determinar problemes d'implantació, conductes a evitar i elements a tenir en compte a l'hora d'introduir BIM-Revit en els cursos de construcció. Aquesta tesi acaba amb l'avaluació de dos diferents metodologies per introduir BIM en els cursos de construcció i una sèrie de directrius per a la correcta implantació d'aquesta nova eina. Pel que fa al futur d'aquesta investigació, es pretén expandir aquesta investigació a mes universitats, començant per la universitat americana de Ras Al Khaimah i tractant d'estendre-pels membres de la "Academic for interoperatibility Coalition (AIC)" a la qual pertanyo i hi ha afiliades 48 universitats de tot el món i combinar-la amb una altra investigació sobre BIM a acadèmia en la qual estic participant i en la qual el focus és sobretot els "Students Learning Outcomes" (SLO) s; per últim es va a començar un altre projecte d'investigació per al desenvolupament d'una guia per a la implantació de BIM en el currículum dels programes d'Arquitectura, enginyeria i construcció