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(tuán)有限公司，陜西 咸陽(yáng) 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(qiáng)，此課程以建筑工程項(xiàng)目為研究對(duì)象，培養(yǎng)學(xué)生施工進(jìn)度計(jì)劃的編制、流水施工的組織方法、橫道圖和網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖的編制與優(yōu)化以及施工總平面圖設(shè)計(jì)的綜合能力。學(xué)校在培養(yǎng)的過程中采用理論與實(shí)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(duì)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(dòng)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(shí)，也會(huì)削弱以學(xué)生為中心的主體地位，不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極主動(dòng)性以及實(shí)踐能力的提高。

建模信息技術(shù)（簡(jiǎn)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(shí)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(jì)和建筑管理的數(shù)字工具，通過對(duì)模型的整合為項(xiàng)目的策劃、運(yùn)行及維護(hù)的整個(gè)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(shí)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(shí)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(jì)的能力，通過前期在對(duì)工程制圖、施工技術(shù)和工程造價(jià)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(jìn)行學(xué)習(xí)，而對(duì)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(jìn)行講授，學(xué)生在底下被動(dòng)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(dòng)學(xué)生對(duì)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(huì)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，其主要內(nèi)容是進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì)。施工組織設(shè)計(jì)通常是以一個(gè)工程案例來進(jìn)行施工進(jìn)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(shí)內(nèi)容較為零散，片段式的實(shí)踐教學(xué)不利于學(xué)生對(duì)整個(gè)知識(shí)架構(gòu)體系的理解，無法與工程實(shí)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(jì)劃圖的繪制以及施工總平面圖的設(shè)計(jì)，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(huì)導(dǎo)致學(xué)生花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，大都是“紙上談兵”的工作，學(xué)生缺少與之相對(duì)應(yīng)的工程實(shí)踐經(jīng)歷與環(huán)境，無法對(duì)所進(jìn)行的任務(wù)有一個(gè)清晰、直觀的認(rèn)識(shí)，而且教師在選取相關(guān)案例時(shí)也不能過于復(fù)雜，否則學(xué)生無法完成，這就會(huì)導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)與實(shí)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(shí)踐相結(jié)合的課程，目前對(duì)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(jī)進(jìn)行評(píng)價(jià)，這種方式只能體現(xiàn)學(xué)生對(duì)這門課程理論部分掌握的情況，而對(duì)于學(xué)生的實(shí)踐能力、計(jì)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(duì)這門課程的理解程度和應(yīng)用情況［5］。

（四）教學(xué)方式與實(shí)際脫軌

隨著社會(huì)和企業(yè)的不斷發(fā)展，手工計(jì)算和手工繪圖的時(shí)代基本成為過去時(shí)了，在企業(yè)和實(shí)際工程中早已脫離了手工繪圖和手工計(jì)算的方式，已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)了信息化和數(shù)字化。借用軟件來進(jìn)行計(jì)算和繪圖可以減少出錯(cuò)率，提高效率，為企業(yè)和社會(huì)帶來更多的價(jià)值。手工計(jì)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(fèi)更多的時(shí)間應(yīng)用于實(shí)踐鍛煉中，以此來與企業(yè)和社會(huì)的實(shí)際需要建立關(guān)系，同時(shí)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(jìn)行三維模型的建立外還可以進(jìn)行進(jìn)度的管理、成本控制和場(chǎng)地布置等作用，在施工項(xiàng)目中利用BIM 技術(shù)可在施工準(zhǔn)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(mèng)龍計(jì)劃軟件、BIM 施工現(xiàn)場(chǎng)布置軟件和BIM5D 軟件。斑馬夢(mèng)龍計(jì)劃軟件是一款網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃繪圖工具，這款軟件支持progect 導(dǎo)入進(jìn)度計(jì)劃，并可以自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)圖的軟件工具，他主要用來制定規(guī)劃，動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)劃且可以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，在縮短建設(shè)周期提高施工效率，降低工程造價(jià)等方面都有顯著的作用?，F(xiàn)場(chǎng)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)?xiàng)目的建筑區(qū)域、道路、停車場(chǎng)和綠化等做總體設(shè)計(jì)，從而快速生成三維模型。同時(shí)也可以對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查，防止臨時(shí)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(jìn)度、成本、圖紙、質(zhì)量、安全和資源等工程信息整合為一個(gè)整體，為項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)有效決策和精細(xì)化管理，從而達(dá)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(qiáng)，協(xié)調(diào)性好和易于模擬等特點(diǎn)，將其應(yīng)用于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，為調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，幫助學(xué)生增進(jìn)對(duì)專業(yè)知識(shí)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(duì)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(tái)操作可以很好地融合起來，有助于學(xué)生深入理解項(xiàng)目的實(shí)際管理過程，將理論知識(shí)與實(shí)踐有效結(jié)合起來，方便學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解與鞏固，而且在實(shí)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(shí)踐能力。

（一）理論課堂的改革措施

對(duì)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(duì)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(bǔ)這個(gè)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(jìn)行全方位的直觀立體展示，學(xué)生利用三維模型可以對(duì)建筑內(nèi)的管線布置和施工組織設(shè)計(jì)等各方面有一個(gè)真實(shí)的了解。教師也可將VR 沉浸式體驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用于課堂之中，借助VR 技術(shù)幫助學(xué)生對(duì)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(duì)知識(shí)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(shí)際問題，以此來提高學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力［6-7］。

（二）實(shí)踐教學(xué)的改革

在進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)的過程中，為了增加學(xué)生的積極性與團(tuán)隊(duì)合作性可進(jìn)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(shí)踐環(huán)節(jié)遇到問題時(shí)進(jìn)行分析和討論。

1.施工現(xiàn)場(chǎng)總平面圖的布置

對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)總平面圖的布置，要求學(xué)生利用BIM 技術(shù)中的現(xiàn)場(chǎng)布置軟件來進(jìn)行操作，先利用CAD 軟件進(jìn)行二維平面圖的設(shè)計(jì)，然后將CAD文件導(dǎo)入現(xiàn)場(chǎng)布置軟件中進(jìn)行三維立體設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)過程中教師可結(jié)合三維立體平面圖對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)平面布置的規(guī)則進(jìn)行講解。同時(shí)，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(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行虛擬游覽，讓學(xué)生有一種身臨其境的體驗(yàn)感。在游覽過程中，學(xué)生便于發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)布置不合理的地方，并及時(shí)進(jìn)行修改補(bǔ)正。除此之外，教師可通過變更項(xiàng)目資源的方式，使學(xué)生理解項(xiàng)目資源的變化對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)布置產(chǎn)生的影響，以此來幫助學(xué)生體會(huì)在實(shí)際工程中現(xiàn)場(chǎng)布置一定要結(jié)合實(shí)際情況來進(jìn)行設(shè)計(jì)，否則將無法滿足實(shí)際需求。通過這種方式使學(xué)生不僅對(duì)現(xiàn)場(chǎng)平面布置有更深的理解并掌握現(xiàn)場(chǎng)布置軟件的操作技能，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力，為畢業(yè)后進(jìn)入工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.施工資源計(jì)劃表的編制

對(duì)于工程資源計(jì)劃表的編制，教師可安排學(xué)生利用BIM 軟件來進(jìn)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(hào)網(wǎng)絡(luò)圖，之后將提取好的工程量和繪制好的雙代號(hào)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(xiàng)目計(jì)劃表的編制。學(xué)生可利用BIM 軟件生成的資源計(jì)劃曲線圖來判斷資源的分配是否合理并對(duì)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(tuán)隊(duì)協(xié)作能力與獨(dú)立思考能力，將工程實(shí)際問題與課堂教學(xué)聯(lián)系在一起。

3.施工進(jìn)度計(jì)劃的編制

學(xué)生通過在課堂上學(xué)習(xí)施工進(jìn)度計(jì)劃的基本原理和計(jì)算方法后，教師安排學(xué)生利用BIM5D軟件對(duì)施工的整體進(jìn)度計(jì)劃有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，BIM5D 軟件是通過Progect 軟件編制的實(shí)際工程的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃導(dǎo)入，隨后在項(xiàng)目上加載時(shí)間軸使各施工項(xiàng)目以動(dòng)態(tài)的方式顯示項(xiàng)目的進(jìn)程，成為5D 動(dòng)態(tài)圖。學(xué)生可以通過BIM5D 軟件來獲悉項(xiàng)目不同階段的進(jìn)度情況下工程實(shí)際進(jìn)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(duì)不合理的地方進(jìn)行調(diào)整后重新模擬展示。通過這種方式學(xué)生可對(duì)施工全過程有一個(gè)直觀的了解，對(duì)橫道圖和雙代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖的繪制有更深刻的認(rèn)識(shí)，從而幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率與實(shí)踐能力。

4.優(yōu)化考核方式

對(duì)于該課程的考核，不能僅從考勤情況和卷面成績(jī)來進(jìn)行衡量，而應(yīng)該從實(shí)踐能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和邏輯思維能力進(jìn)行全面考量，具體的應(yīng)以理論成績(jī)、實(shí)踐過程、設(shè)計(jì)成果和匯報(bào)情況等方面綜合評(píng)價(jià)，其中理論成績(jī)占比30%，實(shí)踐過程10%，設(shè)計(jì)成果50%，匯報(bào)情況10%。理論成績(jī)以卷面成績(jī)?yōu)橹?，結(jié)合課堂到勤情況，考核學(xué)生對(duì)知識(shí)概念的理解記憶程度；實(shí)踐過程則以學(xué)生對(duì)BIM 軟件的操作情況和問題解決等方面進(jìn)行；設(shè)計(jì)成果則是以學(xué)生利用BIM 軟件繪制的雙代號(hào)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(jìn)度安排的合理性，資源計(jì)劃的精細(xì)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(píng)價(jià)；設(shè)計(jì)匯報(bào)則是讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行講解匯報(bào)，小組長(zhǎng)對(duì)組內(nèi)成員的出勤情況、任務(wù)比重分配和貢獻(xiàn)度來進(jìn)行組內(nèi)打分，老師根據(jù)綜合情況對(duì)每位學(xué)生進(jìn)行量化打分。從以上四方面情況得知可以從理論和實(shí)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(jìn)入建筑工作崗位的一項(xiàng)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(shí)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(shí)踐操作能力，為學(xué)生畢業(yè)后進(jìn)行相關(guān)的工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。