基于BIM技術(shù)和遞進(jìn)式思想的“施工組織”課程設(shè)計(jì)全過程設(shè)計(jì)

王文靜 許念勇

摘要：依據(jù)“遞進(jìn)式”課程設(shè)計(jì)模式將BIM技術(shù)應(yīng)用于“施工組織”課程設(shè)計(jì)的全過程，進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì)，包括任務(wù)的設(shè)計(jì)、具體內(nèi)容的設(shè)計(jì)及考核評價(jià)的設(shè)計(jì)，為實(shí)踐教學(xué)的改革提供借鑒。

關(guān)鍵詞：施工組織課程設(shè)計(jì);遞進(jìn)式課程設(shè)計(jì);BIM技術(shù)

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）12-0092-02

一、“遞進(jìn)式”課程設(shè)計(jì)模式

為了培養(yǎng)學(xué)生的工程整體意識，在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，我院郭樹榮教授提出了“遞進(jìn)式”課程設(shè)計(jì)模式[1]。各課程設(shè)計(jì)圍繞同一項(xiàng)目形成一個(gè)有機(jī)聯(lián)系的整體，相互關(guān)聯(lián)，有機(jī)補(bǔ)充和完善，形成一個(gè)雙向的、螺旋、遞進(jìn)上升的模式。

“施工組織”課程設(shè)計(jì)作為“遞進(jìn)式”課程設(shè)計(jì)的重要一環(huán)，該課程設(shè)計(jì)是以前期的設(shè)計(jì)成果為基礎(chǔ)，根據(jù)設(shè)定的工程背景確定施工方案，利用施工圖預(yù)算的工程量數(shù)據(jù)進(jìn)行工日或臺班的計(jì)算，進(jìn)而確定進(jìn)度計(jì)劃和資源需求量計(jì)劃，同時(shí)又為后期的“工程項(xiàng)目管理”課程設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)資料。

二、BIM技術(shù)在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

隨著信息化教學(xué)改革的推進(jìn)，BIM技術(shù)逐漸融入到高等教育工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中來。尚春靜等人的“基于BIM的工程管理專業(yè)理論課程與實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新研究”探討了基于BIM的相關(guān)理論課程內(nèi)容與實(shí)踐教學(xué)模式創(chuàng)新及實(shí)施措施[2]。徐雯的“基于BIM的工程管理專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革探討”在分析實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀和BIM教學(xué)不足的基礎(chǔ)上，探討了BIM實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)組織以及教學(xué)體系。王芳等人的“融合BIM技術(shù)的應(yīng)用型土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)平臺的優(yōu)化與應(yīng)用”，李燕等人的“基于BIM的工程管理實(shí)踐教學(xué)改革研究”等都將BIM技術(shù)融入到實(shí)踐教學(xué)中。

將BIM技術(shù)應(yīng)用于“施工組織”課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)勢在必行。具體來說，運(yùn)用BIM的相關(guān)軟件完成基于BIM的施工進(jìn)度計(jì)劃、基于BIM的施工場地布置及基于BIM的技術(shù)標(biāo)編制。

三、基于BIM的“施工組織”課程設(shè)計(jì)全過程教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）任務(wù)的設(shè)計(jì)

任務(wù)的設(shè)計(jì)主要指給學(xué)生提供不同的工程背景和工程特點(diǎn)，以做到一人一題。

依據(jù)“遞進(jìn)式”課程設(shè)計(jì)模式，建筑的平面外形、尺寸、建筑面積、樓層高度、建筑高度等信息由“房屋建筑學(xué)”課程設(shè)計(jì)提供;基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型、主體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等信息由“建筑工程結(jié)構(gòu)”課程設(shè)計(jì)提供;施工組織設(shè)計(jì)所需要的工期計(jì)算等數(shù)據(jù)可參考“建筑工程計(jì)量與計(jì)價(jià)”課程設(shè)計(jì)的工程量數(shù)據(jù)和工料分析等資料。

除此之外，再給學(xué)生假設(shè)合適的工程背景，像“該工程位于繁華市區(qū)，施工場地狹小。工程所在地區(qū)地勢北高南低，地下水流從北向南……”等詳細(xì)信息;或把該工程項(xiàng)目放在一個(gè)實(shí)際的地理位置，按此位置的實(shí)際情況合理組織施工;或者與當(dāng)?shù)毓こ唐髽I(yè)聯(lián)系，讓企業(yè)人員參與學(xué)生的設(shè)計(jì)。

（二）內(nèi)容的設(shè)計(jì)

單位工程施工組織設(shè)計(jì)的內(nèi)容一般包括工程概況、施工方案、施工進(jìn)度計(jì)劃、資源需要量計(jì)劃、施工平面布置圖、技術(shù)組織措施、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。其中最核心的內(nèi)容為“一案一表一圖”。

1.“一案”——施工方案的編制。施工方案的編寫，要能清楚描寫工程概況和施工特點(diǎn)、施工條件、施工流程、各分部分項(xiàng)的工藝順序及質(zhì)量保證措施，最主要是能否指導(dǎo)施工，如混凝土施工中，對施工準(zhǔn)備、混凝土的運(yùn)輸、澆筑方法、防止鋼筋移位、混凝土泌水處理、表面防裂措施及混凝土泵送作業(yè)程序與操作要求等，這些內(nèi)容是否完整，是否能較好地適應(yīng)本工程混凝土施工的要求。[3]

按照“遞進(jìn)式”課程設(shè)計(jì)模式，“房屋建筑學(xué)”和“建筑工程結(jié)構(gòu)”課程設(shè)計(jì)都是按框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，所以在編制施工方案時(shí)，要根據(jù)框架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，側(cè)重于土方施工、模板腳手架工程、鋼筋工程、混凝土工程、填充墻砌筑、屋面施工等方面。對于這些方面要重點(diǎn)論述，說清楚具體的施工方法。

為了使編寫的施工方案更合理，在設(shè)計(jì)前讓學(xué)生泛讀2—3套實(shí)際工程的施工組織設(shè)計(jì)文件，先要求學(xué)生手寫，手寫完成后，再進(jìn)行基于BIM的施工方案的電腦輸入。

2.“一表”——基于BIM的施工進(jìn)度計(jì)劃表（圖）編制。施工進(jìn)度計(jì)劃的編制步驟為：劃分施工過程→計(jì)算工程量→套用施工定額，計(jì)算勞動量或機(jī)械臺班量→確定各施工過程的施工天數(shù)→編制施工進(jìn)度計(jì)劃的初始方案→檢查與調(diào)整。

在這幾個(gè)步驟中，關(guān)鍵的一步是合理確定每一施工過程的作業(yè)時(shí)間。因?yàn)閷W(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，要求學(xué)生參考山東省消耗量定額來確定每一施工過程的作業(yè)時(shí)間。這就要用到“建筑工程計(jì)量與計(jì)價(jià)”課程設(shè)計(jì)的工程量數(shù)據(jù)，按公式T=

來確定每一施工過程的具體作業(yè)時(shí)間，這個(gè)過程要有相應(yīng)的計(jì)算書，并作為一項(xiàng)單獨(dú)的成果文件提交。計(jì)算完成后即可編制施工進(jìn)度計(jì)劃初始方案。編初始方案時(shí)要考慮劃分多少施工過程，各施工過程間如何搭接？有沒有時(shí)間間歇等。先手繪橫道圖，經(jīng)指導(dǎo)老師檢查通過后，再上機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)圖的繪制。

根據(jù)前期制定的橫道計(jì)劃及課上講授的理論知識，應(yīng)用BIM網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃軟件完成雙代號網(wǎng)絡(luò)圖的繪制。該網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃可用于后期“工程項(xiàng)目管理”課程設(shè)計(jì)中施工進(jìn)度的管理。應(yīng)用BIM技術(shù)，在編制雙代號網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃時(shí)，在其下方可同時(shí)顯示資源量動態(tài)變化曲線。這就節(jié)省了編制資源需要量計(jì)劃的時(shí)間。

3.“一圖”——基于BIM的施工場地平面布置圖。該階段要求學(xué)生利用BIM場地布置軟件完成施工現(xiàn)場的平面布置。在布置時(shí)，要考慮工程背景及周圍的環(huán)境，滿足場地布置原則：布置緊湊，少占地;縮短運(yùn)距，避免二次搬運(yùn);盡量少建臨時(shí)設(shè)施，減少費(fèi)用;臨時(shí)設(shè)施的布置要方便生產(chǎn)和生活;要符合勞動保護(hù)、安全、防火、文明施工等要求。

基于BIM的場地布置，可以根據(jù)施工進(jìn)度推進(jìn)對場地進(jìn)行動態(tài)模擬，而不是僅憑編制人員的主觀經(jīng)驗(yàn)和感覺，相較于傳統(tǒng)靜態(tài)的施工場地布置能更早地發(fā)現(xiàn)布置方案的優(yōu)劣，確保場地布置滿足各施工階段的要求。

（三）考核評價(jià)設(shè)計(jì)

本課程設(shè)計(jì)主要考核學(xué)生對建筑施工技術(shù)的掌握程度及編制單位工程施工組織設(shè)計(jì)的能力，從設(shè)計(jì)成果質(zhì)量、答辯情況和課程設(shè)計(jì)期間表現(xiàn)三個(gè)方面進(jìn)行考核評價(jià)。

1.設(shè)計(jì)成果：設(shè)計(jì)成果主要包括施工方案文本文件、施工進(jìn)度計(jì)算書、施工進(jìn)度計(jì)劃橫道圖和網(wǎng)絡(luò)圖、施工平面布置圖。其評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為施工方案中主要分部分項(xiàng)工程的施工方法和技術(shù)組織措施是否準(zhǔn)確、合理;能否根據(jù)“建筑工程計(jì)量與計(jì)價(jià)”課程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行工作時(shí)間的計(jì)算;施工進(jìn)度計(jì)劃的編制是否合理;橫道圖、網(wǎng)絡(luò)圖中各工作間的先后順序、搭接關(guān)系是否清晰;施工場地布置是否合理、全面;能否為后續(xù)的《工程項(xiàng)目管理課程設(shè)計(jì)》提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。該部分成績占總成績的50%。

2.答辯情況：在學(xué)生上交課程設(shè)計(jì)資料時(shí)，指導(dǎo)老師用口試或簡單筆試的方式進(jìn)行考核答辯。對照施工方案和“建筑工程計(jì)量與計(jì)價(jià)”課程設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)資料，抽查各工作持續(xù)時(shí)間的計(jì)算過程，提問施工程序、各主要分部分項(xiàng)工程的施工工藝順序、施工段的劃分等內(nèi)容;施工場地布置的原則、步驟、布置的理由等。該部分成績占總成績的30%。

3.課程設(shè)計(jì)期間的表現(xiàn)：為禁止學(xué)生間的相互抄襲，“遞進(jìn)式”課程設(shè)計(jì)的每一環(huán)節(jié)都秉承一人一題的做法，但對于相同類型的研究對象如住宅或教學(xué)樓，可每4—5人組建學(xué)習(xí)小組。對于課程設(shè)計(jì)期間的表現(xiàn)，由指導(dǎo)老師打分和小組成員打分兩部分構(gòu)成。打分方式采用百分制，從平時(shí)出勤、能否跟上設(shè)計(jì)進(jìn)度、組內(nèi)討論參與情況、BIM技術(shù)應(yīng)用、團(tuán)隊(duì)協(xié)作五個(gè)方面進(jìn)行打分，取其平均值作為最終的平時(shí)成績。該部分成績占總成績的20%。

四、結(jié)語

通過“施工組織”課程設(shè)計(jì)全過程教學(xué)設(shè)計(jì)，使學(xué)生目標(biāo)明確，每一環(huán)節(jié)有的放矢、不盲目，知識掌握的更綜合、更系統(tǒng)，理論聯(lián)系實(shí)際的同時(shí)也鍛煉了學(xué)生的軟件操作能力。這也對指導(dǎo)老師的指導(dǎo)能力提出了挑戰(zhàn)，需要進(jìn)一步的探索，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭樹榮，賈致榮.“遞進(jìn)式”課程設(shè)計(jì)模式探索與實(shí)踐——以項(xiàng)目學(xué)習(xí)法為例[J].高等建筑教育，2012，21（1）：91-94.

[2]尚春靜，李艷榮，任思佳，王雪青.基于BIM的工程管理專業(yè)理論課程與實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新研究[J].建筑經(jīng)濟(jì)，2015，（9）：129-132.

[3]劉心萍，于惠中.施工組織課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)境控制方法研究[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，26（2）：45-46.

The Whole Process Design of "Construction Organization"Course Design Based on BIM Technology and Progressive Thought

WANG Wen-jing1，XU Nian-yong2

（1.School of Civil and Architectural Engineering，Shandong University of Technology，Zibo，Shandong 255049，China;2.Teaching Affairs Department，Shandong Urban Construction Vocational College，Jinan，Shandong 250103，China）

Abstract：According to the model of progressive course design，BIM technology is applied to the whole process of "construction organization" course design，and a new design is carried out，including task design，specific content design and assessment design，to provide reference for the reform of practical teaching.

Key words："construction organization" course design;progressive course design;BIM technology