BIM技術(shù)《施工組織》課程深度融合研究

李 迪，張 欣

（黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150025）

1.引言

BIM 技術(shù)《施工組織》課程深度融合，既能夠推演動態(tài)施工的項目，又能夠使學(xué)生理論聯(lián)系實際，學(xué)生對建筑項目也能夠了若指掌，欠缺的地方盡快地查找，及時地進(jìn)行調(diào)整，獲得最優(yōu)秀的實施方案，從而將學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性調(diào)動起來。

2.BIM 技術(shù)《施工組織》課程深度融合的重要性

從當(dāng)前來看，無論是建筑工程施工中，還是建設(shè)項目中，BIM技術(shù)都具有至關(guān)重要的作用[3-4]。也就是不用損耗材料銜接，通過數(shù)字仿真信息模型的建立，在模擬施工的過程中，各個階段施工中的問題就能夠提前發(fā)現(xiàn)，有關(guān)措施就可以預(yù)先制定。最近幾年，我國很重視BIM 技術(shù)發(fā)展，起初只是北京和上海以及江蘇等省市應(yīng)用BIM 技術(shù)，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到全國。以往只是工程量很大的項目應(yīng)用建筑信息模型（BIM 技術(shù)），而從現(xiàn)在來看，BIM 技術(shù)在不斷地擴(kuò)展，普通工程建設(shè)項目都可以應(yīng)用。從建筑企業(yè)方面，BIM 技術(shù)的人才比較欠缺，當(dāng)前需要大量的該人才。在工程施工組織管理中，已經(jīng)逐漸地運用BIM 技術(shù)。無論對于擬建工程的人力和材料以及機(jī)械，還是環(huán)境和法律等各個方面，施工組織管理都合理且科學(xué)進(jìn)行了計劃，施工組織科學(xué)和合理，既能夠控制項目的質(zhì)量和成本，又能夠控制進(jìn)度和安全。所以，高職土建類院校，BIM 技術(shù)《施工組織》課程深度融合非常重要。

3.建筑施工組織課程的教學(xué)現(xiàn)狀

在土建類高校中，《施工組織》課程是必修課程，主要對建筑工程中的施工組織的方法和理論以及規(guī)律分析和研究[5-6]。主要目的就是使學(xué)生對理論和知識能夠綜合性地應(yīng)用，擬定和計劃工程施工方案以及執(zhí)行施工管理等各方面的能力都能夠具備，為學(xué)生未來的工作奠定堅實的基礎(chǔ)。其一，從當(dāng)前來看，在高職建筑類院校的學(xué)生，大多數(shù)都沒有去現(xiàn)場工地實習(xí)過，并且許多院校在教學(xué)內(nèi)容上，沿用的還是傳統(tǒng)課堂教學(xué)，主要以教師為主導(dǎo)，學(xué)生感覺學(xué)習(xí)比較吃力和抽象。課程在深入，而學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣也越來越低，上課時，注意力不集中的情況經(jīng)常出現(xiàn)。其二，傳統(tǒng)的教學(xué)中，在多媒體的教室中，雖然能夠訓(xùn)練學(xué)生CAD 繪制施工平面布置圖和網(wǎng)絡(luò)計劃以及橫道圖等項目，但是，由于學(xué)生沒有到工程施工工地，無論是理解平面圖紙方面，還是施工的工藝上，都有一定的難度，與工程要求相符合的施工組織的設(shè)計，也很難編制出來。

4.建筑施工現(xiàn)場布置中BIM 技術(shù)的應(yīng)用

4.1 傳統(tǒng)施工現(xiàn)場布置的特點

傳統(tǒng)施工現(xiàn)場在安置上，既工作量大和效率低，又很不確定[7]。從當(dāng)前來看，繪制平面布置圖，技術(shù)人員主要依靠傳統(tǒng)的經(jīng)驗，信息化程度比較低，施工現(xiàn)場布置平面圖，很難結(jié)合實際的情況進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)用率比較低。特別施工場地比較狹小和復(fù)雜的工程項目中，急切地需要新的布置施工現(xiàn)場的方式，將設(shè)計方案的難度和工作量有效地降低，從而使布置施工現(xiàn)場方案的合理性得到保證。傳統(tǒng)的二維施工平面布置圖，不能模擬和推演。例如，不能及時地發(fā)現(xiàn)塔吊高度與腳手架間距離等的空間問題，并且工程的精細(xì)化管理也無法滿足。

4.2 施工現(xiàn)場布置中運用BIM 技術(shù)的優(yōu)勢

住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部門，2015 年就將建筑信息模型應(yīng)用推進(jìn)的指導(dǎo)意見發(fā)布了，在信息化發(fā)展中，已經(jīng)將BIM 技術(shù)作為必須具備的核心技術(shù)。施工現(xiàn)場布置圖中有效應(yīng)用BIM 技術(shù)，與傳統(tǒng)二維施工現(xiàn)場布置圖相比較，最大的優(yōu)勢，就是三維立體模型能夠形成，并且還能夠模擬推演項目的各個階段，運用不斷地模擬推演，將平面構(gòu)件位置修改，實現(xiàn)了最佳的實施效果。

圖1 BIM 技術(shù)模擬施工現(xiàn)場布置

運用BIM 的三維立體模型，設(shè)計人員根據(jù)施工現(xiàn)場的地形和項目影響因素以及環(huán)境，現(xiàn)場布置和設(shè)計建設(shè)項目[8]。有效應(yīng)用BIM 技術(shù)，還能夠?qū)?yīng)現(xiàn)場布置的信息數(shù)據(jù)庫構(gòu)建起來，對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，更加合理科學(xué)地布置施工現(xiàn)場，為有序推進(jìn)后期的項目建設(shè)奠定堅實的基礎(chǔ)。施工現(xiàn)場布置運用BIM技術(shù)，不但施工大門、物料堆放點、臨時道路、塔吊以及加工棚等能夠進(jìn)行定位，而且還能夠準(zhǔn)確模擬施工現(xiàn)場，施工現(xiàn)場存在的問題也能夠一目了然，從而使后期施工安全性和工程開展效率得到保障。BIM 技術(shù)模擬施工現(xiàn)場布置，見圖1 所示。

5.《施工組織》課程傳統(tǒng)教學(xué)中常見的問題

5.1 理論與實踐聯(lián)系比較少

傳統(tǒng)《施工組織》課程教學(xué)模式，通常都是先講解理論課程，大多運用PPT 和講授的方式。講授理論課大多都是填鴨式教學(xué)，課堂上教師講解，學(xué)生被動地聽，效果也比較差。結(jié)束理論課程以后，步入實踐的環(huán)節(jié)，設(shè)計施工組織，方法很單一，無論是學(xué)生知識應(yīng)用能力，還是動手能力，都不能充分地發(fā)揮出來，導(dǎo)致理論與實踐脫節(jié)。學(xué)生掌握理論知識再好，動手能力對于施工組織設(shè)計的要求還是無法滿足，尤其步入工作崗位以后，運用計算機(jī)繪圖的能力。

5.2 BIM 軟件教學(xué)欠缺

從當(dāng)前來看，許多建筑類高等院校，設(shè)計《施工組織》課程環(huán)節(jié)方面，無論是施工總平面圖和橫道圖，還是雙代號網(wǎng)絡(luò)圖等，都是運用CAD 或者手繪完成的，方法比較滯后，對于現(xiàn)代企業(yè)要求人才的能力無法滿足，應(yīng)用BIM 軟件還沒有普及。在學(xué)校學(xué)生由于欠缺應(yīng)用相關(guān)軟件，步入工作崗位以后，就無法根據(jù)現(xiàn)場實際的情況，繪制施工平面圖和布置施工場地等，非常不利于工作的開展。

5.3 評價課程的方法過于單一

傳統(tǒng)評價《施工組織》課程的模式，通過運用考勤和期終考試以及課后作業(yè)等相關(guān)形式，主要根據(jù)最終成績，對學(xué)生掌握該課程的知識進(jìn)行評價，側(cè)重于考察學(xué)生學(xué)習(xí)的能力，教評方法比較單一，沒有考核學(xué)生個人繪圖能力、溝通能力、計算機(jī)運用能力以及團(tuán)隊協(xié)作能力，無法將學(xué)生掌握和運用《施工組織》課程的情況完全地反映出來。

6.BIM 技術(shù)《施工組織》課程深度融合的教學(xué)改革措施

6.1 加強(qiáng)《施工組織》課程中BIM 技術(shù)的應(yīng)用

在工程管理和土木工程等專業(yè)中，《施工組織》都是一門專業(yè)必修課，通過學(xué)習(xí)該課程，這些專業(yè)的學(xué)生要具有對施工現(xiàn)場實際問題解決的能力[9-10]。例如，能夠布置施工現(xiàn)場和安排工期以及繪制網(wǎng)絡(luò)圖和橫道圖等，主要對學(xué)生的思維能力和動手能力有效地培養(yǎng)。為了能夠使學(xué)生進(jìn)一步地理解和運用，教師理論課課程授課的過程中，可以運用BIM 技術(shù)中的三維模型，全方位地立體展示給學(xué)生，從而將傳統(tǒng)運用二維CAD 圖維展示平面的教學(xué)模式改變了，更加突出了授課的效果。該授課模式的優(yōu)勢，通過二維圖紙與三維圖紙互相對照，能夠使學(xué)生進(jìn)一步地識圖和讀圖，既能夠使學(xué)生相關(guān)課程的識圖能力提升，又能夠為學(xué)生未來人事施工現(xiàn)場的識圖工作奠定良好的基礎(chǔ)。

6.2 運用BIM 技術(shù)設(shè)計《施工組織》課程

其一，布置施工現(xiàn)場總平圖。在該內(nèi)容中，要求學(xué)生運用布置BIM 三維場地的軟件，來布置施工總平圖[11-12]。設(shè)計課程過程中，為了使學(xué)生主觀能動性能夠充分地發(fā)揮出來，需要運用幾個步驟完成：首先，學(xué)生以小組為單位，對于布置場地的原則和方法，由各個小組成員交流和溝通，布置三維場地共同完成，強(qiáng)化理解布置施工現(xiàn)場，其次，根據(jù)可視化特征，打印三維場地布置的模型，各個小組對于布置平面圖的合理性進(jìn)一步地討論；最后，有效運用漫游的功能，動態(tài)虛擬施工現(xiàn)場漫游，使學(xué)生對于施工現(xiàn)場的布置能夠感受到，修改和完善不合理的地方。這樣學(xué)生不但能夠?qū)IM 軟件的操作掌握，動手能力得到更好地鍛煉，而且，團(tuán)隊協(xié)作和溝通的能力也能夠得到鍛煉，為學(xué)生未來步入施工現(xiàn)場工作奠定堅實的基礎(chǔ)。

其二，編制施工進(jìn)度計劃。運用理論課程，講解完雙代號網(wǎng)絡(luò)圖基礎(chǔ)知識和橫道圖以及計算工期以后，要求學(xué)生在三維模型中，導(dǎo)入編制Project 實際的進(jìn)度計劃，通過時間軸的加載，對項目各施工過程中因進(jìn)度變化也出現(xiàn)的變化進(jìn)行觀察。通過動態(tài)變化進(jìn)度計劃曲線，針對于各個施工段施工順序安排得是否合理，學(xué)生能夠直觀地看到，對施工順序及時地調(diào)整，從而提升施工的效率。

7.結(jié)語

在《施工組織》課程中，深度地融合BIM 技術(shù)，不但對于教師教學(xué)創(chuàng)新有幫助，而且，學(xué)生理解和掌握工程建設(shè)的維度和深度也能夠有效地提高，對于土建類高校的教學(xué)改革，具有至關(guān)重要的推動作用。