Rakennusalan digitalisaation edistyessä yritykset ovat siirtyneet hyödyntämään rakennusten tietomallintamista (Building Information Modelling, BIM) yhä enemmän rakennushankkeiden kaikissa vaiheissa. Jatkossa käyttötapaukset tulevat laajentumaan kiinteistöjen käyttöön ja ylläpitoon sekä rakennettuun ympäristöön. Teknologian tehokkaalle hyödyntämiselle on tunnistettu ongelmia ja hidasteita, joista osa liittyy suoraan BIM-koulutukseen tutkintoon johtavissa koulutuksissa ja jatkokoulutuksessa. Tässä artikkelissa kuvaillaan BIM-peruskoulutuksen ja uusien BIM-koulutuskokonaisuuksien kehittämisen yhteydessä tehtyjä havaintoja BIM-koulutuksen haasteista ja niiden ratkaisumahdollisuuksista.

Kirjoittajat: Timo Lehtoviita & Jarno Rautiainen

LAB-ammattikorkeakoulussa käynnistyi vuonna 2020 “BIM-Integration in Higher and Continuing Education” BIM-ICE-hanke, joka tähtää rakennusalan tietomallinnuksen koulutuksen kehittämiseen ja käytäntöjen laajempaan käyttöönottoon rakennusalalla. Tavoitteena on parantaa osaavan ja ammattitaitoisen työvoiman saatavuutta sekä rakentamisen tuottavuutta ja laatua. Hanketta rahoittaa Euroopan Unioni.

BIM-koulutuksen kehittämisen ohella hankkeessa pyrittiin tunnistamaan koulutukseen liittyviä pullonkauloja.

BIM-koulutuksen vaatima aika

Opettajat toteuttavat harvoin vain yhdentyyppisiä koulutuskokonaisuuksia, vaan heidän vastuullaan on yleensä useita eri oppiaineita sekä TKI-toimintaa.  Ohjelmistoja päivitetään useita kertoja vuodessa ja vaikka käyttöympäristö ei muuttuisi, voi niihin tulla tärkeitä ominaisuuksia tai työkalujen paikat voivat vaihtua. Opetushenkilöstöllä on oltava riittävästi aikaa varsinaisen opetuksen toteutuksen lisäksi huolehtia osaamisensa, opintojaksojen sisältöjen sekä itseopiskelumateriaalien jatkuvasta päivityksestä. Koulutuksen toteutuksissa opettajien kannattaa tehdä entistä enemmän yhteistyötä rakennusalan toimijoiden, ohjelmistotoimittajien ja oppilaitosten TKI-henkilöstön kanssa.

BIM-osaaminen voidaan karkeasti jakaa perusosaamiseen ja tietomallinnukseen liittyvien ohjelmistotyökalujen käyttöosaamiseen. Perusosaamiseen liittyvää prosesseihin ja oikeisiin toimintatapoihin ja tietomallien käyttöön perehtyminen vaatii muiden ammattiaineiden tapaan usein oppitunteja ja itsenäistä opiskelua omalla ajalla.  Ohjelmistotyökalujen käytön oppiminen yhteisten harjoitusten lisäksi vaatii opiskelijoilta myös paljon omaa aikaa. On kehitettävä opetusmenetelmiä ja oppimateriaaleja niin, että opiskelijat ovat motivoituneita opiskelemaan sekä perusosaamista että ohjelmistotyökalujen käyttöä.

Insinöörikoulutuksesta valmistuvilla tulee olla ensisijaisesti vahva perusosaaminen ammatillisissa oppiaineissa. BIM-koulutus ei voi vähentää perusosaamiseen liittyviä opintoja. On löydettävä ratkaisuja BIM-koulutuksen integrointiin osaksi ammattiaineita. BIM-ICE-hankkeessa kehitettiin insinöörikoulutuksen BIM-oppimispolku, jonka keskeisiä elementtejä ovat opintojen alussa toteutettava tietomallintamisen perusteet ja työkalut -jakso, BIM-koulutuksen integrointi ammattiaineisiin sekä projektityö-opintojakso, jossa viimeisen vuoden opiskelijat toteuttavat simuloidun mallipohjaisen rakennushankkeen suunnittelutehtäviä alusta loppuun. Kuvassa 1 näkyy opiskelijoiden tuottamia suunnitelmia, jotka pohjautuivat tilaajina toimivien opettajien vaatimuksiin.

Kuvassa näkymä Trimble Connect-ohjelmasta, johon on aukaistu opiskelijoiden tuottamia malleja. Kuvassa näkyy kolmiulotteinen leikattu malli, josta näkee rakennuksen sisällä ole-vat kantavat rakenteet ja talotekniikan malleja.

Kuva 1. Projektityö-kurssin materiaaleja Trimble Connect -sovelluksessa (Kuva: Jarno Rautiainen)

Projektityö-jakso tukee opiskelijoiden henkilökohtaisen ja tiimitason BIM-perusosaamisen kehittymistä sekä ohjelmatyökalujen käyttörutiinien muodostumista ja valmistaa heitä työelämään. Projektityö opetusmenetelmänä on osoittautunut hyväksi tavaksi yhdistää BIM-osaamisen peruselementtejä. Aikatauluhaasteiden ratkaisuksi on tärkeää, että rutiinien opiskeluun on käytettävissä laadukkaita itsenäiseen työskentelyyn auttavia materiaaleja. Näitä materiaaleja voidaan tuottaa opettajien ja TKI-henkilöstön yhteistyönä.

Ohjelmistojen yhteensopivuus ja lisensoinnin ongelmat

Ohjelmistojen tiivis päivitystahti luo ongelmia ja kuormitusta koulutuksen valmistelussa sekä tukitoiminnassa. Ohjelmat halutaan pitää ajan tasalla, mikä vaatii useiden ohjelmistopakettien uudelleenasennukset ainakin vuosittain ja joskus päivitysten myötä myös lisenssejä joudutaan osoittamaan uudelleen. Eräiden mallinnusohjelmistojen versiopäivitykset eivät kuitenkaan toimi ristiin toistensa kanssa, jolloin opettaja joutuu pitämään koneellaan useita versioita samasta ohjelmasta. Kuvassa 2 on oppilaitoslisensseillä toimiva Solibri Officen -käyttöliittymä.

Kuvassa on näkymä Solibri Office-ohjelmasta, jossa on aukaistu opetuskäyttöön luovutettu IFC-formaatin tietomalli. Kuvassa ovat esillä ylälaidassa ohjelman työkalupalkki, vasem-massa laidassa valitut tietomallit ja objektit sekä oikealla 3D-ikkunassa keskeltä leikattu rakennuksen malli. Leikkaus paljastaa rakennuksen sisäiset rakenteet.

Kuva 2. Skanska Oy:n luovuttama IFC-tietomalli Solibri Office -ohjelmassa (Kuva: Jarno Rautiainen)

Useat ohjelmistotoimittajat tarjoavat sovelluksensa oppilaitoskäyttöön ilmaiseksi tai alennetulla hinnalla. Oppilaitosversioiden käyttöympäristöt ja toiminnot voivat kuitenkin erota yrityskentästä, jolloin opiskelija joutuu opiskelemaan osan työkaluista uudelleen siirtyessään työelämään.

Objektikirjastojen luominen ja käyttö jää vähäiseksi BIM-perusopetuksessa. Kirjastojen luonti vaatii koodauksen tuntemusta, mitä ei ole mahdollista sisällyttää rakennusinsinöörin perusopintoihin. Yrityksiin siirtyessään opiskelijat saavat usein käyttöönsä kirjastoja, joita yrityksille on kertynyt tai luotu hankkeiden aikana. Näitä ei ole helppoa saada koulutukseen esimerkiksi liikesalaisuuksien takia.

Muut haasteet

BIM-ICE-hankkeessa toteutettiin kyselytutkimukset sekä rakenusalan toimijoille (Janhunen 2021) että alan koulutusta tarjoaville korkeakouluille (Rautiainen & Lehtoviita 2022). Kyselyissä selvisi, että jatkokoulutuksen tarpeita on paljon, mutta korkeakoulut eivät pääsääntöisesti tarjoa BIM-aiheista jatkokoulutusta. Vastaajien toiveiden perusteella jatkokoulutusten suurin ongelma on mukautettavuudessa. Jokaisella toimijalla on tarpeenaan oma erityisosaamisen alueensa, jolloin yleispätevän koulutuksen tarjoaminen on vaikeaa. BIM-ICE-hankkeessa valittiin joitain yleisimpiä aiheita ja kehitettiin kurssit esimerkiksi inventointimallien käytölle korjausrakentamisessa ja parametriseen mallinnukseen.

BIM-koulutus pohjataan usein kansallisiin ohjeistuksiin, käytäntöihin ja standardeihin. Tulevaisuudessa ohjeistusten päivitys ja varsinkin kansainvälisten standardien integrointi voi luoda tarpeen mukauttaa opetusta. Suomessa on käynnistynyt BuildingSMART Finlandin RYTV-kehityshanke, jonka tavoitteena on rakennetun ympäristön tietomallinnuksen vakiointi ja yhdenmukaistaminen Suomessa. Hankkeen tavoitteena ovat modulaarisena rakenteena toteutetut rakennetun ympäristön yhtenäiset tietomallivaatimukset. Nämä pitäisivät sisällään ohjeistukset, formaatit, sanastot, tietosisällöt ja nimikkeistöt sekä yhteisen vakiointitavan. (RYTV 2022) Uudet selkeät ohjeet ja yhteiset yhtenäistetyt toimintamallit ovat opetuksen kannalta positiivista kehitystä.

Viimeiseksi haasteeksi nousi kansallisen yhteistyön puute BIM-koulutuksessa. Tarvitaan korkeakoulujen BIM-kumppanuusverkosto, joka laatisi Suomeen yhtenäiset opetussuunnitelmat, joissa määritellään tietomallintamiseen liittyvät osaamistavoitteet ja oppimissisällöt. Yhteiset opetussuunnitelmat luovat pohjan BIM-koulutuksen integrointiin muuhun opetukseen, tehostavat opetuksen toteutusta ja oppimistuloksia sekä mahdollistavat jatkuvan valtakunnallisen yhteistyön esimerkiksi opetusmateriaalien tuotannossa.

Lähteet

Janhunen, M. 2021. Tietomallinnuksen nykytilanne ja osaamistarpeet talonrakennushankkeissa. YAMK-opinnäytetyö. LAB-ammattikorkeakoulu, rakentamisen koulutus. Viitattu 17.11.2022. Saatavissa https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2021062416621

Rautiainen, J. & Lehtoviita, T. 2022. Rakennusten tietomallinnuksen koulutus Suomessa. LAB Pro. Viitattu 17.11.2022. Saatavissa https://www.labopen.fi/lab-pro/rakennusten-tietomallinnuksen-koulutus-suomessa/

RYTV. 2022. Rakennetun ympäristön tietomallintamisen vakiointi. BuildingSMART Finland. Viitattu 23.11.2022. Saatavissa https://www.buildingsmart.fi/rytv

Kirjoittajat

Timo Lehtoviita toimii lehtorina LAB-ammattikorkeakoulun tietomallikoulutuksessa sekä tietomalliasiantuntijana BIM-ICE-hankkeessa sekä muissa kehityshankkeissa.

Jarno Rautiainen toimii TKI-asiantuntijana LAB-ammattikorkeakoulun rakennustekniikan hankkeissa, sekä satunnaisesti rakennusten tietomallien hyödyntämistä sisältävissä opetuskokonaisuuksissa.

Artikkelikuva: https://pxhere.com/en/photo/117936 (CC0)

Julkaistu 2.12.2022

Viittausohje

Lehtoviita, T. & Rautiainen, J. 2022. BIM-koulutuksen haasteet ja ratkaisut. LAB Pro. Viitattu pvm. Saatavissa https://www.labopen.fi/lab-pro/bim-koulutuksen-haasteet-ja-ratkaisut/