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)
BIM 技術(shù)《施工組織》課程深度融合,既能夠推演動(dòng)態(tài)施工的項(xiàng)目,又能夠使學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)生對建筑項(xiàng)目也能夠了若指掌,欠缺的地方盡快地查找,及時(shí)地進(jìn)行調(diào)整,獲得最優(yōu)秀的實(shí)施方案,從而將學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性調(diào)動(dòng)起來。
從當(dāng)前來看,無論是建筑工程施工中,還是建設(shè)項(xiàng)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(gè)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(xiàng)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?cái)U(kuò)展,普通工程建設(shè)項(xiàng)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(yùn)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(gè)方面,施工組織管理都合理且科學(xué)進(jìn)行了計(jì)劃,施工組織科學(xué)和合理,既能夠控制項(xiàng)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。
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(shí)能夠綜合性地應(yīng)用,擬定和計(jì)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(jiān)實(shí)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(shí)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(shí),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(jì)劃以及橫道圖等項(xiàng)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(jì),也很難編制出來。
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(yàn),信息化程度比較低,施工現(xiàn)場布置平面圖,很難結(jié)合實(shí)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(xiàng)目中,急切地需要新的布置施工現(xiàn)場的方式,將設(shè)計(jì)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(shí)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。
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(xiàng)目的各個(gè)階段,運(yùn)用不斷地模擬推演,將平面構(gòu)件位置修改,實(shí)現(xiàn)了最佳的實(shí)施效果。
圖1 BIM 技術(shù)模擬施工現(xiàn)場布置
運(yùn)用BIM 的三維立體模型,設(shè)計(jì)人員根據(jù)施工現(xiàn)場的地形和項(xiàng)目影響因素以及環(huán)境,現(xiàn)場布置和設(shè)計(jì)建設(shè)項(xiàng)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(xiàng)目建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。施工現(xiàn)場布置運(yùn)用BIM技術(shù),不但施工大門、物料堆放點(diǎn)、臨時(shí)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。
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(yùn)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(dòng)地聽,效果也比較差。結(jié)束理論課程以后,步入實(shí)踐的環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)施工組織,方法很單一,無論是學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力,還是動(dòng)手能力,都不能充分地發(fā)揮出來,導(dǎo)致理論與實(shí)踐脫節(jié)。學(xué)生掌握理論知識(shí)再好,動(dòng)手能力對于施工組織設(shè)計(jì)的要求還是無法滿足,尤其步入工作崗位以后,運(yùn)用計(jì)算機(jī)繪圖的能力。
從當(dāng)前來看,許多建筑類高等院校,設(shè)計(jì)《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(yùn)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(shí)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。
傳統(tǒng)評價(jià)《施工組織》課程的模式,通過運(yùn)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(shí)進(jìn)行評價(jià),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(gè)人繪圖能力、溝通能力、計(jì)算機(jī)運(yùn)用能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,無法將學(xué)生掌握和運(yùn)用《施工組織》課程的情況完全地反映出來。
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(shí)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(dòng)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(yùn)用,教師理論課課程授課的過程中,可以運(yùn)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(yùn)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(shí)圖和讀圖,既能夠使學(xué)生相關(guān)課程的識(shí)圖能力提升,又能夠?yàn)閷W(xué)生未來人事施工現(xiàn)場的識(shí)圖工作奠定良好的基礎(chǔ)。
其一,布置施工現(xiàn)場總平圖。在該內(nèi)容中,要求學(xué)生運(yùn)用布置BIM 三維場地的軟件,來布置施工總平圖[11-12]。設(shè)計(jì)課程過程中,為了使學(xué)生主觀能動(dòng)性能夠充分地發(fā)揮出來,需要運(yùn)用幾個(gè)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(gè)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(gè)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(yùn)用漫游的功能,動(dòng)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(dòng)手能力得到更好地鍛煉,而且,團(tuán)隊(duì)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
其二,編制施工進(jìn)度計(jì)劃。運(yùn)用理論課程,講解完雙代號網(wǎng)絡(luò)圖基礎(chǔ)知識(shí)和橫道圖以及計(jì)算工期以后,要求學(xué)生在三維模型中,導(dǎo)入編制Project 實(shí)際的進(jìn)度計(jì)劃,通過時(shí)間軸的加載,對項(xiàng)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(dòng)態(tài)變化進(jìn)度計(jì)劃曲線,針對于各個(gè)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(shí)地調(diào)整,從而提升施工的效率。
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(dòng)作用。