基于BIM技術的建筑工程施工組織管理課程教學改革研究

摘" 要：為研究BIM技術在建筑工程施工組織管理課程教學改革中的應用，文章首先對BIM技術進行了概述，分析了其概念、特點以及應用情況，接著對建筑工程施工組織管理課程教學現狀與相關改革措施展開研究，發現課程在提升學生專業水平、實踐能力兩方面發揮的作用愈加突出。通過加強學生對工程建設程序的針對性培養，有助于促使學生繪制橫道圖、網絡圖的能力不斷上升。

關鍵詞：BIM技術；建筑工程施工組織管理；教學改革

建筑工程施工組織管理是建筑類專業的獨有課程，即該門課程具有較強的綜合性，通常將建筑工程項目作為研究對象，服務主體為學生，重點培養學生施工進度計劃編制、流水施工組織方法、設計施工總平面圖等綜合能力。高職院校通過將理論知識和社會實踐相聯系，充分調動學生自主參與理論、實踐學習的積極性，對學生今后順利步入社會發揮作用。大部分教師沒有深刻認識到以往教學方式的弊端和不足，教學方式普遍較為單一，學生處于被動地位，影響了課堂教學的整體質量。所以，想要從根本上推進建筑工程施工組織管理課程的實質性改革，亟須對BIM技術進行有效整合，幫助學生全面掌握施工過程以及注意事項等內容，從而為學生畢業后順利投身工作崗位做足準備。

一、BIM技術概述

（一）BIM技術概念

BIM技術（建模信息技術），屬于一種以數據驅動的方式，旨在通過建立數學模型，對復雜系統展開相應的理解、預測。這些模型可以涵蓋各種領域，如經濟、氣候變化、生物系統、交通網絡等；建模的過程主要包括收集數據、分析數據、建立模型、評估模型、解釋和應用模型結果。［1］

（二）BIM技術特點

BIM技術具有諸多特點：1. 數據驅動。建模信息技術的基礎是大量數據，這些數據通常來自不同來源，如傳感器、實驗、調查等；2. 跨學科建模。信息技術涉及許多不同的學科領域，包括數學、統計學、計算機科學、工程學等；3. 預測性、分析性。通過建立數學模型，建模信息技術可以預測復雜系統的行為，從而提供深入地分析、理解；4. 靈活性、可擴展性。由于建模信息技術是基于數學模型的，為此，根據需要調整、擴展模型，能夠適應不同的應用場景；5. 實時更新。隨著數據的不斷更新，建模信息技術的模型也在不斷更新，有效保證了數據的準確性、有效性。

（三）BIM技術應用場景

現如今，BIM技術在諸多領域中都有所涉獵，具體包括以下應用場景：1. 工業生產，通過建模信息技術，企業可以更好地理解生產過程，預測設備故障，優化生產流程，以此實現提高生產效率、降低成本的目標；2. 醫療健康。在醫療領域，建模信息技術促使醫生全面理解疾病的發展過程，預測病情的發展趨勢，由此制訂更有效的治療方案；3. 金融市場。在金融領域，建模信息技術有助于金融機構深入化理解市場趨勢，預測風險、機會，以便于做出更為明智的決策；［2］4. 環境保護。在環保領域方面，眾多科學家在建模信息技術的作用下，能夠充分感知氣候變化，預測環境變化的整體趨勢，制訂行之有效的環保策略。

（四）BIM技術在施工組織管理中的應用優勢

隨著社會的發展、科技的進步，BIM技術的出現和應用逐漸改變了人們的日常生活、學習、工作等方式，尤其是在施工組織管理中，BIM技術的應用為工程項目創造了諸多便捷，其應有優勢包括：第一，提高了施工組織的效率。BIM技術通過對施工過程的模擬，提前發現施工中可能出現的問題，避免了施工期間可能出現的問題。BIM技術對施工進度展開實時監控，有利于及時調整施工計劃，保障施工進度按照預期進行；第二，優化了施工組織設計。BIM技術根據項目的實際情況，能夠提供更加精確的施工組織設計方案，促使施工組織設計愈加完善，切實減輕了設計人員的工作負擔。加之利用BIM技術，有效規劃了人力、物力、財力等資源，促進了相關資源的合理利用，切實降低了施工的整體成本；［3］第三，提高了工程質量。對建筑結構精確建模進行層層把控，是提高工程質量可控性的重要途徑。BIM技術的應用更加細致地分析了建筑結構，盡早發現潛在的質量問題、及時采取針對性措施進行解決，減少潛在問題的負面影響。第四，降低了安全風險。通過應用BIM技術，相關人員對施工現場環境、設備加以全面性分析，評估施工過程可能會發生的安全隱患問題，做出預判性的措施，對增加施工作業的安全系數極為有利。由此看來，BIM技術在施工組織管理中的應用優勢不言而喻，能夠為工程項目創造更多經濟效益、社會效益，同時該技術的廣泛應用，為人們生活、學習、工作也帶來了更多的便捷。

二、建筑工程施工組織管理課程教學現狀

（一）理論和實踐聯系不緊密

首先，在高職院校中，建筑工程施工組織管理課程重點方向為：培養學生施工組織設計能力，以工程制圖、施工技術以及工程造價管理等專業課程為前提，向學生講解單位工程的具體內容。當涉及理論課知識講解時，多數教師通常會采用“灌輸式”的教學方式。“灌輸式”教學，指的是教師運用教材、多媒體，向學生單方面的講解知識內容，而學生僅僅作為被動的聽課人，該種教學方式的長時間應用，學生不自覺地認為課堂、知識內容單調、枯燥，逐漸對課堂產生了抵觸、厭煩的情緒，學生的學習熱情在“灌輸式”課堂中消失殆盡，學習效果、學習成績達不到理想結果，導致學生和建筑工程施工組織管理學科之間的距離越來越遠。［4］

其次，結合高職院校理論課程教學可知，在理論課程講解后，雖然專業教師為學生提供了社會實踐的機會，能夠鍛煉學生社會實踐能力，但是由于專業教師設置的實踐方向、內容與學生學習情況不相符，使學生的學習積極性大打折扣，簡言之，零散、錯亂的實踐教學方式，影響了學生對知識架構體系的理解，甚至與工程實踐背道而馳，這便是理論和實踐聯系不緊密的集中體現。

（二）考核方式單一化

與其他課程不同的是，建筑工程施工組織管理課程對理論、實踐兩者結合的要求較高，然而，多數高職院校仍采用過去的考核方式，僅僅依靠考勤、課后作業以及期末考試成績的方式對學生學習情況作出評價。這種評價方式具有一定的局限性，雖能夠對學生的課程理論知識掌握情況進行分析，卻很難評價學生的實踐能力、繪圖能力、計算能力，因此，學生的考核評價工作無法高質量完成，專業教師后續制作課件的教學工作也相應受到阻礙，考核方式的有效性將變得形同虛設。［5］

（三）教學方式與實際脫軌

在過去，因為教學設備、教學方式的不足，學生完成建筑工程施工組織管理課程作業時，普遍采取手工計算、繪圖的方式。而如今，隨著教學設備的不斷發展和進步，手工計算、繪圖的方式逐漸與企業實際工程發生了偏離，學生完成作業的方式正朝著信息化、數字化的方向發展。

依靠計算機相關軟件對作業進行計算，有效減少了學生出錯的概率、提升了學生的學習效率。但是，手工計算、繪圖是建筑類專業基礎作為毋庸置疑的事實，已經慢慢淡出了專業教師、學生的記憶。在教師和學生看來，運用計算機就能完成相應的計算、繪圖等任務，無需對專業基礎進行鞏固，久而久之，學生不會花費更多時間付諸實踐，教師的教學方式與學生實際學習情況脫軌現象屢見不鮮，助長了學生的惰性心理，若不能及時發現并解決此類問題，學生在課堂考核、期末考核中將很難取得優異成績，并且企業不會錄用基礎能力不過關的學生，所以學生在校時期的表現將成為其今后發展的關鍵問題。［6］

三、BIM技術應用于建筑工程施工組織管理課程的改革措施

BIM技術應用在建筑工程施工組織管理課程中，憑借可視性強、協調性好以及便于模擬的特點，起到了調動學生主觀能動性、加深學生對理論知識理解程度的作用，進一步促進了高職院校學生的綜合發展。建筑工程施工組織管理課程中融入BIM 技術，能夠將課程理論階段和平臺操作有機結合，為學生深層次地掌握項目實際管理過程提供了寶貴的學習機會，以便學生充分理解、鞏固理論知識的同時，促使自身實踐能力大幅提升。

（一）改革理論課堂教學方法

建筑工程施工組織管理課程理論階段教學過程中，講解式教學手段作為主要教學手段，在概念、邏輯關系講解、分析方面發揮著不可或缺的作用。專業教師實際教學時，需要以傳統教學為前提，將BIM技術和“建筑施工組織管理”課程充分整合，進而發揮兩者相輔相成的教學作用。以傳統圖紙為例，普遍為二維平面、三維平面，平面內容的抽象性導致學生的想象力受到了限制，使其難以充分地感知圖紙的立體效果，理解圖紙內容的學習效率會大大降低。相反，運用BIM技術能夠有效規避此類問題，通過在傳統二維圖紙的基礎上，向學生全方位地展示立體效果，促使學生對建筑內的管線布置、施工組織設計形成了初步的認知，激發學生的想象能力，對學生理解圖紙內容具有事半功倍的效果。專業教師要能夠在課堂上采用VR沉浸式體驗教學的方式，依據VR技術的側向輔助，促使學生對施工期間面臨的問題形成清晰、直觀地理解。此外，對建筑專業的課堂而言，案例教學方式也是一種有效的組織教學方式，即該方式能夠培養學生對理論知識的靈活運用，幫助學生更好地面對問題，鍛煉學生獨立思考、解決問題能力的同時，改善傳統單一式的教學現狀，真正實現學以致用的教學目標。

（二）優化考核方式

關于建筑工程施工組織管理課程的考核，除了要從考勤、書面成績兩方面對學生學習情況加以評估之外，還要對學生實踐能力、團隊協作能力以及邏輯思維能力展開綜合衡量，具體包括：理論成績、實踐過程、設計成果以及匯報情況，其中理論成績占比為30%、實踐過程占比為10%、設計成果占比為50%、匯報情況占比為10%。其次，理論成績需要以卷面成績為主，根據學生每節課的出勤情況，評估學生對理論知識的基本掌握情況；實踐過程則需從兩方面出發，分別是學生操作軟件能力、解決問題能力；設計成果是學生對一個階段學習概況的總結，重點考核學生應用軟件繪制網格圖的能力，以及學生繪制橫道圖、施工總平面圖的能力情況。［7］專業教師應該對學生學習進度做好合理安排，確保資源計劃的精細化程度以及施工工序的精確性，才能避免學生設計與既定教學目標偏離的現象。設計匯報是教師對班級內學生進行針對性分組，讓學生自行分配設計任務，在最后的匯報考核時，依據每個小組、每個學生的綜合情況進行打分，杜絕打分的常規性、局限性特點，對綜合情況較好的學生予以表揚；對表現薄弱的學生予以鼓勵，以實現理想化的考核目標。

（三）實踐教學的改革

以開展實踐環節為例，通過分組合作的方式，可以調動學生學習的積極性、團隊合作意識，有助于學生在實踐環節遇到問題時靈活運用所學知識。

1. 布置施工現場總平面圖

對于施工現場總平面圖布置，需要學生應用BIM 技術中的布置軟件完成相關操作。首先，借助CAD軟件完成二維平面圖的設計工作，待設計完成后，將文件直接導入三維立體設計中。專業教師應根據學生設計的三維立體平面圖進行講解，以便學生更好地理解三維立體設計內容。其次，軟件能夠將文件中虛化的設施顯示在屏幕上方，有助于學生全方位地漫游、瀏覽施工現場，身臨其境，加強實踐感受，能調動學生學習專業課程的濃厚興趣。學生瀏覽會面臨難以理解的問題，教師予以輔助，加深了對理論知識的理解程度，促使師生間的關系愈加融洽。此外，教師也可以借助變更項目資源的方式，讓學生理解項目資源變化和施工現場之間的關聯，滿足學生真實的學習需求，提升學生的綜合設計能力。所以，這種方式促使學生更深入地理解現場平面布置，增強了學生的社會實踐能力。

2. 編制施工資源計劃表

以編制工程資源計劃表為例，教師應該依據學生的具體學習情況，為學生提供充足的軟件建模時間，確保學生所學的理論知識得到有效應用。建筑類專業的學生還需掌握Progect 軟件繪制雙代號網絡圖的能力，通過把提取好的工程量和雙代號網格圖導入BIM 軟件中，能夠形成一個模型，即BIM4D，這便完成了編制施工項目計劃表的學習任務。學生還要具備一定的判斷能力，在BIM 軟件的輔助下，對資源分配是否具備合理性進行相應的判斷、調整，在此之后，體現出調整的最終結果，這不但能培養學生良好的團隊協作、獨立思考習慣，還能切實彰顯出工程實際問題和課堂教學的關聯性。

3. 施工進度計劃的編制

學生能夠在課堂上學習施工進度計劃的一些基本原理、計算方法，而教師需要幫助學生靈活應用BIM5D軟件，如此，才能使學生對施工的整體進度產生大概的了解。BIM5D軟件是Progect軟件編制的再次延伸，在施工項目加載時間軸上加以整理，將項目進程以動態方式展現出來，降低了學生觀察項目平面圖的難度。此外，BIM5D軟件的普及和應用，有效展現了工程實際進度的發展變化，為學生判斷施工順序的合理性帶來了理論支撐，當學生發現不合理情況時，也能在第一時間加以調整，避免了模擬展示朝著錯誤方向的發展，學生對橫道圖、雙代號網絡圖繪制印象也更加深刻，由此達到提升學生學習效率、實踐能力的目的。

四、結語

BIM 技術在高職院校建筑工程施工組織管理課程中發揮的作用不容小覷，有利于規避以往教學方式不足和弊端，解決理論和實際脫節的問題，培養學生施工項目管理的綜合能力，與新時代信息化教學目標大致相符。因此，高職院校教師在今后教學中，需要轉變過去錯誤的教學認知，積極運用BIM 技術，加強該技術與建筑工程施工組織管理課程的聯系，為學生學習理論知識、社會實踐創造寶貴的學習機會，激發學生的學習動力、滿足學生的學習需求，繼而為學生更好地走出校園、步入社會打下堅實基礎。

參考文獻：

［1］ 徐超. BIM技術在施工組織管理中的應用價值研究［J］. 價值工程，2022，41（23）：136-138.

［2］ 尹迪. 建筑工程施工組織管理課程實踐教學研究——以滄州交通學院為例［J］. 科技風，2022（12）：88-90.

［3］ 李楠楠，徐晗. BIM技術在“施工組織管理”課程教學信息化中的應用［J］. 常州工學院學報，2021，34（03）：96-100.

［4］ 翟雨翔，盧江濤. 高校建筑工程專業學生思政教學實踐——評《建筑施工組織與管理實務》［J］. 工業建筑，2021，51（06）：217.

［5］ 田志芳. BIM技術在建筑工程施工組織與管理中的應用研究［J］. 工程技術研究，2020，5（20）：147-149.

［6］ 章陳瀑. 基于BIM技術的建筑施工組織管理課程教學研究——以施工現場布置為例［J］. 福建建材，2020（08）：115-116.

［7］ 武精科，程永振，陳家瑞，等. 基于BIM技術的裝配式建筑施工組織管理與教研策略研究［J］. 科技視界，2020（04）：155-156.

（薦稿人：顏俉佴，北京交通大學教授）

（責任編輯：邵秋露）

作者簡介：寧寧（1993—），女，碩士，航天工程大學士官學校講師，研究方向為建筑工程技術、高性能混凝土材料應用；李楊楊（1995—），女， 學士， 航天工程大學士官學校助理工程師，研究方向為建筑工程管理；霍偉業（1995—） ，女，碩士，航天工程大學士官學校助教，研究方向為建筑工程技術、暖通工程；劉瑋瀟（1989—） ，女，碩士，航天工程大學士官學校講師，研究方向為建筑工程技術、橋梁工程。