基于BIM 技術(shù)的《建筑工程施工組織管理》課程教學(xué)改革研究

賀 磊 賀晶晶

1.楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2.陜西建工第十一建設(shè)集團有限公司，陜西 咸陽 712021

《建筑工程施工組織管理》課程是高職院校建筑類專業(yè)的一門核心課程之一，綜合性較強，此課程以建筑工程項目為研究對象，培養(yǎng)學(xué)生施工進度計劃的編制、流水施工的組織方法、橫道圖和網(wǎng)絡(luò)計劃圖的編制與優(yōu)化以及施工總平面圖設(shè)計的綜合能力。學(xué)校在培養(yǎng)的過程中采用理論與實踐相結(jié)合的培養(yǎng)方式，旨在為學(xué)生畢業(yè)后可以更好、更快地投入工作崗位中。對于本課程大多數(shù)采用的是傳統(tǒng)的教學(xué)方式，即傳遞—接受的教學(xué)模式，教師在課堂上講解，學(xué)生在下面被動聽課。這種方式雖然可以保證課堂教學(xué)中的主導(dǎo)地位，有利于課堂教學(xué)的管控，目的性較為明確的同時，也會削弱以學(xué)生為中心的主體地位，不利于調(diào)動學(xué)生的積極主動性以及實踐能力的提高。

建模信息技術(shù)（簡稱BIM 技術(shù)）是通過數(shù)字化技術(shù)建立工程三維模型，學(xué)生在三維模型的基礎(chǔ)上輔以與實際情況相一致的技術(shù)模型。BIM 技術(shù)是一種可應(yīng)用于工程設(shè)計和建筑管理的數(shù)字工具，通過對模型的整合為項目的策劃、運行及維護的整個過程起到傳遞的作用。BIM 技術(shù)可以為建設(shè)主體提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用，目前被廣泛應(yīng)用于工程實踐中。因此，將BIM 技術(shù)應(yīng)用于《建筑工程施工組織管理》課程教學(xué)改革中［1-2］，一方面，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情與積極性，可以幫助學(xué)生更好地掌握和理解施工過程；另一方面，有利于學(xué)生在畢業(yè)后更好、更快地投入工作崗位中。

一、《建筑工程施工組織管理》課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）理論和實踐聯(lián)系不緊密

高職院校中《建筑工程施工組織管理》課程傳統(tǒng)上旨在培養(yǎng)學(xué)生施工組織設(shè)計的能力，通過前期在對工程制圖、施工技術(shù)和工程造價管理等多門專業(yè)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，以單位工程為核心進行學(xué)習(xí)，而對于理論課教授的方式則依舊是采用“講授式”教學(xué)，教師課堂上采用教科書或者多媒體媒介進行講授，學(xué)生在底下被動聽課。這種教學(xué)方式比較枯燥、乏味且直觀性較差，不利于調(diào)動學(xué)生對于學(xué)習(xí)的熱情，學(xué)習(xí)效果不是很理想。理論課程結(jié)束后會進行相應(yīng)的實踐教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力，其主要內(nèi)容是進行施工組織設(shè)計。施工組織設(shè)計通常是以一個工程案例來進行施工進度的安排、橫道圖和網(wǎng)絡(luò)圖的繪制以及施工總平面圖的布置。這種教學(xué)使知識內(nèi)容較為零散，片段式的實踐教學(xué)不利于學(xué)生對整個知識架構(gòu)體系的理解，無法與工程實踐緊密聯(lián)系起來［3-4］。

（二）常規(guī)教學(xué)手段無法滿足學(xué)生技能培訓(xùn)要求

《建筑工程施工組織管理》課程采用的是常規(guī)的教學(xué)手段，即教師通過相關(guān)的任務(wù)書安排關(guān)于橫道圖和網(wǎng)絡(luò)計劃圖的繪制以及施工總平面圖的設(shè)計，學(xué)生依據(jù)相關(guān)任務(wù)書集中在教室采用手工繪制的方式來完成。這種教學(xué)方式會導(dǎo)致學(xué)生花費大量的時間和精力，大都是“紙上談兵”的工作，學(xué)生缺少與之相對應(yīng)的工程實踐經(jīng)歷與環(huán)境，無法對所進行的任務(wù)有一個清晰、直觀的認識，而且教師在選取相關(guān)案例時也不能過于復(fù)雜，否則學(xué)生無法完成，這就會導(dǎo)致實踐教學(xué)與實際工程脫鉤。

（三）考核方式單一化

《建筑工程施工組織管理》是一門理論實踐相結(jié)合的課程，目前對學(xué)生依舊采用傳統(tǒng)的考核方式，即通過考勤、課后作業(yè)和期末考試成績進行評價，這種方式只能體現(xiàn)學(xué)生對這門課程理論部分掌握的情況，而對于學(xué)生的實踐能力、計算能力和繪圖能力等綜合能力則無法完整體現(xiàn)。因此，無法真正全面客觀地反映學(xué)生對這門課程的理解程度和應(yīng)用情況［5］。

（四）教學(xué)方式與實際脫軌

隨著社會和企業(yè)的不斷發(fā)展，手工計算和手工繪圖的時代基本成為過去時了，在企業(yè)和實際工程中早已脫離了手工繪圖和手工計算的方式，已經(jīng)全部實現(xiàn)了信息化和數(shù)字化。借用軟件來進行計算和繪圖可以減少出錯率，提高效率，為企業(yè)和社會帶來更多的價值。手工計算和繪圖是建筑類專業(yè)的基礎(chǔ)，但在了解基本原理和掌握基礎(chǔ)后，學(xué)生應(yīng)該花費更多的時間應(yīng)用于實踐鍛煉中，以此來與企業(yè)和社會的實際需要建立關(guān)系，同時也更有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。

二、BIM 技術(shù)的介紹

BIM 技術(shù)是在建筑中常被用來建立多維模型的一種技術(shù)，除了可以進行三維模型的建立外還可以進行進度的管理、成本控制和場地布置等作用，在施工項目中利用BIM 技術(shù)可在施工準備中提前發(fā)現(xiàn)問題，減少返工，降低成本，提高工作效率。在施工組織管理過程中通常涉及三款軟件，分別是斑馬夢龍計劃軟件、BIM 施工現(xiàn)場布置軟件和BIM5D 軟件。斑馬夢龍計劃軟件是一款網(wǎng)絡(luò)計劃繪圖工具，這款軟件支持progect 導(dǎo)入進度計劃，并可以自動生成網(wǎng)絡(luò)圖的軟件工具，他主要用來制定規(guī)劃，動態(tài)調(diào)整計劃且可以進行實時控制，在縮短建設(shè)周期提高施工效率，降低工程造價等方面都有顯著的作用?，F(xiàn)場布置軟件通過導(dǎo)入CAD、GCL 等格式的文件，在建筑紅線區(qū)域內(nèi)能夠?qū)椖康慕ㄖ^(qū)域、道路、停車場和綠化等做總體設(shè)計，從而快速生成三維模型。同時也可以對施工現(xiàn)場進行檢查，防止臨時設(shè)施之間發(fā)生沖突。BIM5D 是一款集成性軟件，其通過將模型、進度、成本、圖紙、質(zhì)量、安全和資源等工程信息整合為一個整體，為項目提供數(shù)據(jù)支持，實現(xiàn)有效決策和精細化管理，從而達到減少施工變更，縮短工期，控制成本和提升質(zhì)量的目的。

三、BIM 技術(shù)應(yīng)用于《建筑工程施工組織管理》課程的改革措施

BIM 技術(shù)由于其可視性強，協(xié)調(diào)性好和易于模擬等特點，將其應(yīng)用于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，為調(diào)動學(xué)生的積極性，幫助學(xué)生增進對專業(yè)知識的掌握和理解，從而可有效提升學(xué)生的綜合素質(zhì)能力。對于《建筑工程施工組織管理》課程來講，BIM 技術(shù)的融入不僅可以使課程的理論階段與平臺操作可以很好地融合起來，有助于學(xué)生深入理解項目的實際管理過程，將理論知識與實踐有效結(jié)合起來，方便學(xué)生對理論知識的理解與鞏固，而且在實踐環(huán)節(jié)可以利用BIM 技術(shù)來加深學(xué)生的理解與掌握程度，有效提升學(xué)生的實踐能力。

（一）理論課堂的改革措施

對于《建筑工程施工組織管理》課程理論階段的教學(xué)，講授式是傳統(tǒng)的教學(xué)手段但也是最重要的教學(xué)手段，其對于概念和邏輯關(guān)系的講解分析有著不可替代的作用。教師可在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上將BIM 技術(shù)應(yīng)用于《建筑施工組織管理》的課堂之中，例如傳統(tǒng)的圖紙都是二維平面，二維平面過于抽象，學(xué)生缺乏足夠的想象感去理解，這樣就導(dǎo)致無法正確理解圖紙內(nèi)容。而BIM 技術(shù)卻可以彌補這個缺陷，BIM 技術(shù)的三維模型可以在傳統(tǒng)的二維平面圖紙的基礎(chǔ)上進行全方位的直觀立體展示，學(xué)生利用三維模型可以對建筑內(nèi)的管線布置和施工組織設(shè)計等各方面有一個真實的了解。教師也可將VR 沉浸式體驗教學(xué)應(yīng)用于課堂之中，借助VR 技術(shù)幫助學(xué)生對施工過程中遇到的問題更加清晰直觀地理解。除此之外，案例教學(xué)在建筑專業(yè)的課堂中是一種有效的組織方式，有利于培養(yǎng)學(xué)生對知識的應(yīng)用，將BIM 技術(shù)應(yīng)用于案例教學(xué)中可幫助學(xué)生利用BIM 技術(shù)軟件來解決工程中的實際問題，以此來提高學(xué)生解決工程實際問題的能力［6-7］。

（二）實踐教學(xué)的改革

在進行實踐環(huán)節(jié)的過程中，為了增加學(xué)生的積極性與團隊合作性可進行分組處理，以6 ～8人一組較為合適，這樣有利于學(xué)生在實踐環(huán)節(jié)遇到問題時進行分析和討論。

1.施工現(xiàn)場總平面圖的布置

對于施工現(xiàn)場總平面圖的布置，要求學(xué)生利用BIM 技術(shù)中的現(xiàn)場布置軟件來進行操作，先利用CAD 軟件進行二維平面圖的設(shè)計，然后將CAD文件導(dǎo)入現(xiàn)場布置軟件中進行三維立體設(shè)計，設(shè)計過程中教師可結(jié)合三維立體平面圖對施工現(xiàn)場平面布置的規(guī)則進行講解。同時，軟件將這些設(shè)施虛擬地顯示在屏幕上，并可結(jié)合漫游操作對施工現(xiàn)場進行虛擬游覽，讓學(xué)生有一種身臨其境的體驗感。在游覽過程中，學(xué)生便于發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場布置不合理的地方，并及時進行修改補正。除此之外，教師可通過變更項目資源的方式，使學(xué)生理解項目資源的變化對施工現(xiàn)場布置產(chǎn)生的影響，以此來幫助學(xué)生體會在實際工程中現(xiàn)場布置一定要結(jié)合實際情況來進行設(shè)計，否則將無法滿足實際需求。通過這種方式使學(xué)生不僅對現(xiàn)場平面布置有更深的理解并掌握現(xiàn)場布置軟件的操作技能，鍛煉學(xué)生的實踐能力，為畢業(yè)后進入工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。

2.施工資源計劃表的編制

對于工程資源計劃表的編制，教師可安排學(xué)生利用BIM 軟件來進行建模，模型建好后利用BIM 軟件來提取相應(yīng)的工程量。學(xué)生需要利用Progect 軟件來繪制雙代號網(wǎng)絡(luò)圖，之后將提取好的工程量和繪制好的雙代號網(wǎng)絡(luò)圖導(dǎo)入BIM 軟件中形成BIM4D 模型，由此可完成施工項目計劃表的編制。學(xué)生可利用BIM 軟件生成的資源計劃曲線圖來判斷資源的分配是否合理并對不合理的地方作出相應(yīng)的調(diào)整，之后將調(diào)整后的結(jié)果在軟件中重新體現(xiàn)出來，這種方式可以充分鍛煉學(xué)生的團隊協(xié)作能力與獨立思考能力，將工程實際問題與課堂教學(xué)聯(lián)系在一起。

3.施工進度計劃的編制

學(xué)生通過在課堂上學(xué)習(xí)施工進度計劃的基本原理和計算方法后，教師安排學(xué)生利用BIM5D軟件對施工的整體進度計劃有一個全面的認識，BIM5D 軟件是通過Progect 軟件編制的實際工程的項目進度計劃導(dǎo)入，隨后在項目上加載時間軸使各施工項目以動態(tài)的方式顯示項目的進程，成為5D 動態(tài)圖。學(xué)生可以通過BIM5D 軟件來獲悉項目不同階段的進度情況下工程實際進度的發(fā)展變化。學(xué)生可利用軟件來判斷施工順序是否合理，是否出現(xiàn)窩工的情況，對不合理的地方進行調(diào)整后重新模擬展示。通過這種方式學(xué)生可對施工全過程有一個直觀的了解，對橫道圖和雙代號網(wǎng)絡(luò)圖的繪制有更深刻的認識，從而幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率與實踐能力。

4.優(yōu)化考核方式

對于該課程的考核，不能僅從考勤情況和卷面成績來進行衡量，而應(yīng)該從實踐能力，團隊協(xié)作能力和邏輯思維能力進行全面考量，具體的應(yīng)以理論成績、實踐過程、設(shè)計成果和匯報情況等方面綜合評價，其中理論成績占比30%，實踐過程10%，設(shè)計成果50%，匯報情況10%。理論成績以卷面成績?yōu)橹?，結(jié)合課堂到勤情況，考核學(xué)生對知識概念的理解記憶程度；實踐過程則以學(xué)生對BIM 軟件的操作情況和問題解決等方面進行；設(shè)計成果則是以學(xué)生利用BIM 軟件繪制的雙代號網(wǎng)絡(luò)圖，橫道圖和施工總平面圖的布置情況，教師通過其施工進度安排的合理性，資源計劃的精細程度以及施工工序的合理性和人員閑置情況等方面做出綜合評價；設(shè)計匯報則是讓學(xué)生以小組為單位進行講解匯報，小組長對組內(nèi)成員的出勤情況、任務(wù)比重分配和貢獻度來進行組內(nèi)打分，老師根據(jù)綜合情況對每位學(xué)生進行量化打分。從以上四方面情況得知可以從理論和實踐兩方面來體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力。

四、結(jié)論

《建筑工程施工組織管理》是高職院校建筑類專業(yè)的必修課程之一，而BIM 技術(shù)目前已經(jīng)成為進入建筑工作崗位的一項必備技能，將BIM 技術(shù)應(yīng)用于《建筑工程施工組織管理》課程改革中使理論與實踐有效聯(lián)系起來，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效提升了學(xué)生的思維能力和實踐操作能力，為學(xué)生畢業(yè)后進行相關(guān)的工作崗位打下堅實的基礎(chǔ)。