摘要：隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑施工安全問題日益受到關注。傳統(tǒng)的建筑施工安全培訓與教育模式存在諸多局限性，難以滿足現(xiàn)代建筑施工安全管理的需求。本文探討了基于BIM（建筑信息模型）的建筑施工安全培訓與教育模式創(chuàng)新的必要性，詳細闡述了基于BIM的安全培訓與教育模式的構建要素與實施流程，包括BIM安全模型的創(chuàng)建、虛擬施工場景模擬、多維度培訓資源開發(fā)等方面，并通過實際案例分析驗證了該模式的有效性。研究結果表明，基于BIM的建筑施工安全培訓與教育模式能夠顯著提高施工人員的安全意識和技能水平，減少施工安全事故的發(fā)生，為建筑施工安全管理提供了新的思路和方法。

關鍵詞：BIM；建筑施工；安全培訓；教育模式；創(chuàng)新

一、引言

建筑施工行業(yè)是一個高風險行業(yè)，施工安全事故不僅會造成人員傷亡和財產損失，還會對社會穩(wěn)定和企業(yè)聲譽產生負面影響。因此，加強建筑施工安全培訓與教育，增強、提高施工人員的安全素質、技能水平，是預防施工安全事故的重要措施。然而，傳統(tǒng)的建筑施工安全培訓與教育模式主要以課堂講授、書面資料學習和現(xiàn)場觀摩等方式為主，存在培訓內容抽象、缺乏直觀性和互動性、培訓效果不佳等問題。隨著信息技術的飛速發(fā)展，BIM技術的出現(xiàn)為建筑施工安全培訓與教育模式的創(chuàng)新提供了新的機遇。BIM技術能夠將建筑工程的三維模型與各種信息（如施工進度、安全風險等）相結合，通過可視化、模擬化等手段，為施工人員提供更加直觀、生動、互動性強的培訓與教育環(huán)境，從而提高培訓與教育的效果和質量。

二、基于BIM的建筑施工安全培訓與教育模式創(chuàng)新的必要性

（一）傳統(tǒng)安全培訓與教育模式的局限性

1、培訓內容抽象

傳統(tǒng)的安全培訓往往依靠文字、圖片和簡單的視頻資料來講解安全知識和操作規(guī)程，對于一些復雜的施工工藝和安全風險，施工人員難以通過抽象的描述形成準確的理解。例如，在講解深基坑支護結構的安全要點時，僅通過二維圖紙和文字說明，施工人員很難在腦海中構建出清晰的空間結構和受力情況，從而難以掌握關鍵的安全防范措施。

2、缺乏直觀體驗

施工現(xiàn)場的實際情況復雜多變，傳統(tǒng)培訓模式無法讓施工人員在培訓階段充分體驗到真實的施工環(huán)境和潛在的安全隱患。例如，在進行高處作業(yè)安全培訓時，雖然可以強調安全帶的正確使用方法，但施工人員在沒有實際感受過高處作業(yè)的緊張感和危險性的情況下，很難真正重視并熟練掌握相關技能。

3、互動性不足

傳統(tǒng)培訓多為單向的知識傳授，施工人員處于被動接受的狀態(tài)，缺乏主動參與和反饋的機會。這導致他們在實際遇到安全問題時，可能無法迅速做出正確的反應，因為他們在培訓中沒有充分鍛煉解決問題的能力。

（二）BIM技術在安全培訓與教育中的優(yōu)勢

1、可視化呈現(xiàn)

BIM技術可以創(chuàng)建高度逼真的三維建筑模型，將建筑結構、施工設備、人員活動等信息直觀地展示出來。在安全培訓中，無論是復雜的建筑構造還是危險區(qū)域的分布，都能一目了然。例如，通過BIM模型可以清晰地展示出建筑物內部的疏散通道、消防設施位置以及火災發(fā)生時的煙霧蔓延路徑，使施工人員對消防安全有更深刻的認識。

2、虛擬施工模擬

利用BIM軟件可以進行虛擬施工過程模擬，提前預測施工中可能出現(xiàn)的安全問題。例如，可以模擬起重機吊運重物時的運行軌跡，檢查是否會與周圍建筑物或施工人員發(fā)生碰撞；模擬不同施工順序下的結構穩(wěn)定性，評估是否存在坍塌風險等。施工人員通過觀看模擬過程，可以提前了解施工中的安全要點，增強應對危險情況的能力。

3、增強互動性

基于BIM的培訓平臺可以設置多種互動功能，如虛擬場景中的操作練習、安全知識問答、事故案例分析討論等。施工人員可以在虛擬環(huán)境中親自操作施工設備，嘗試不同的施工方法，并即時得到反饋和指導。這種互動式的培訓方式能夠激發(fā)施工人員的學習興趣，提高他們的參與度和學習效果。

三、基于BIM的建筑施工安全培訓與教育模式的構建要素

（一）BIM安全模型的創(chuàng)建

1、建筑結構模型構建

首先，需要根據(jù)建筑設計圖紙，利用BIM建模軟件創(chuàng)建詳細的建筑結構模型。在建模過程中，要確保模型的準確性和完整性，包括建筑物的基礎、主體結構、墻體、樓板、樓梯等各個部分的尺寸、形狀和位置信息。同時，要對建筑結構中的關鍵部位和易發(fā)生安全事故的區(qū)域進行重點標注和信息錄入，如結構的薄弱環(huán)節(jié)、高處作業(yè)面、深基坑等。

2、施工設備與設施模型集成

將建筑施工過程中所使用的各種設備和設施模型集成到建筑結構模型中，如起重機、塔吊、施工電梯、腳手架、模板等。這些設備和設施模型應包含其詳細的技術參數(shù)、安裝位置、運行范圍等信息，以便在安全培訓中能夠準確地模擬其工作狀態(tài)和與建筑結構的相互關系。

3、安全信息附加

在BIM安全模型中，要附加大量的安全信息，如安全操作規(guī)程、危險警示標識、安全防護設施要求等。這些信息可以與模型中的相應元素進行關聯(lián)，當施工人員在虛擬環(huán)境中查看某個構件或設備時，能夠同時獲取與之相關的安全信息。例如，點擊腳手架模型，可以彈出其搭建規(guī)范、檢查要點以及安全使用注意事項等信息。

（二）虛擬施工場景模擬

1、施工過程模擬

根據(jù)施工進度計劃，利用BIM軟件對建筑施工的全過程進行模擬。在模擬過程中，要考慮到各種施工工序的先后順序、施工方法、人員和設備的調配等因素，盡可能真實地還原施工場景。通過模擬施工過程，可以發(fā)現(xiàn)其中存在的安全隱患，如不同工種之間的交叉作業(yè)沖突、物料堆放不合理等，并提前制定相應的安全防范措施。

2、安全事故模擬

針對建筑施工中常見的安全事故類型，如高處墜落、物體打擊、坍塌、觸電等，在BIM虛擬場景中進行事故模擬。模擬事故發(fā)生的原因、過程和后果，讓施工人員直觀地感受安全事故的嚴重性。例如，模擬高處作業(yè)人員未系安全帶從高處墜落的過程，展示其墜落軌跡、撞擊點以及可能造成的身體傷害，使施工人員深刻認識到遵守安全規(guī)定的重要性。

（三）多維度培訓資源開發(fā)

1、培訓課件制作

結合BIM安全模型和虛擬施工場景模擬結果，制作圖文并茂、生動形象的培訓課件。培訓課件應包括建筑施工安全基礎知識、安全操作規(guī)程、安全事故案例分析等內容，其中安全事故案例可以通過BIM模型進行還原展示，使施工人員更清晰地了解事故發(fā)生的原因和經(jīng)過。同時，在課件中可以設置互動環(huán)節(jié)，如提問、討論等，增強施工人員的參與度。

2、視頻教程錄制

錄制基于BIM虛擬場景的安全培訓視頻教程，視頻教程可以包括建筑施工設備的操作演示、安全防護用品的正確佩戴方法、安全檢查流程等內容。在視頻錄制過程中，可以利用BIM模型的動畫功能，將一些抽象的操作過程和安全要點以動態(tài)的形式展示出來，便于施工人員理解和掌握。

3、在線學習平臺搭建

搭建基于BIM的建筑施工安全培訓在線學習平臺，將培訓課件、視頻教程、虛擬施工場景模擬等培訓資源上傳到平臺上，供施工人員隨時隨地進行學習。在線學習平臺應具備學習進度跟蹤、在線測試、交流互動等功能，方便施工人員自主學習和教師對學習情況進行監(jiān)督管理。

四、基于BIM的建筑施工安全培訓與教育模式的實施流程

（一）培訓需求分析

在開展安全培訓之前，首先要對施工人員的培訓需求進行分析。通過問卷調查、現(xiàn)場訪談等方式，了解施工人員的年齡、文化程度、工作經(jīng)驗、安全知識掌握程度以及對不同安全培訓內容和方式的需求等信息。根據(jù)培訓需求分析結果，制定個性化的培訓計劃，確定培訓的重點內容、培訓方式和培訓時間安排等。

（二）培訓資源準備

根據(jù)培訓計劃，準備相應的培訓資源，包括創(chuàng)建BIM安全模型、制作培訓課件、錄制視頻教程、搭建在線學習平臺等。在準備培訓資源的過程中，要確保資源的質量和準確性，使其能夠滿足培訓需求。同時，要對培訓資源進行預測試，及時發(fā)現(xiàn)并解決其中存在的問題。

（三）培訓實施

1、集中培訓

組織施工人員進行集中培訓，在培訓過程中，利用BIM安全模型和虛擬施工場景模擬進行演示講解，讓施工人員直觀地了解建筑施工過程中的安全風險和防范措施。同時，結合培訓課件和視頻教程，進行安全知識的系統(tǒng)傳授。在集中培訓過程中，要設置互動環(huán)節(jié)，鼓勵施工人員提問、討論和分享自己的經(jīng)驗，增強培訓的效果。

2、自主學習

引導施工人員利用在線學習平臺進行自主學習。施工人員可以根據(jù)自己的時間和學習進度，隨時隨地登錄在線學習平臺，學習培訓課件、觀看視頻教程、進行虛擬施工場景模擬操作練習等。在自主學習過程中，在線學習平臺會跟蹤記錄施工人員的學習進度和學習成果，教師可以通過平臺對施工人員的學習情況進行監(jiān)督和指導，及時給予反饋和評價。

（四）培訓效果評估

1、理論知識測試

在培訓結束后，組織施工人員進行安全理論知識測試，通過測試了解施工人員對安全知識的掌握程度。測試內容可以包括建筑施工安全法律法規(guī)、安全操作規(guī)程、安全事故預防與處理等方面的知識。根據(jù)測試結果，分析培訓在理論知識傳授方面的效果，發(fā)現(xiàn)施工人員存在的知識薄弱環(huán)節(jié)，為后續(xù)培訓提供參考。

2、實際操作考核

在施工現(xiàn)場設置模擬操作場景，對施工人員的安全操作技能進行實際操作考核。例如，考核施工人員對起重機、塔吊等施工設備的操作是否規(guī)范，對安全防護用品的佩戴是否正確，對安全事故的應急處理能力等。通過實際操作考核，了解施工人員在實際工作中的安全技能水平，評估培訓在提高施工人員實際操作能力方面的效果。

3、培訓反饋調查

發(fā)放培訓反饋調查問卷，收集施工人員對培訓內容、培訓方式、培訓教師等方面的意見和建議。通過培訓反饋調查，了解施工人員對培訓的滿意度和認可度，發(fā)現(xiàn)培訓過程中存在的問題和不足之處，以便對培訓模式進行改進和完善。

六、結論與展望

（一）研究結論

1、基于BIM的建筑施工安全培訓與教育模式能夠有效克服傳統(tǒng)培訓模式的局限性，通過可視化呈現(xiàn)、虛擬施工模擬和增強互動性等優(yōu)勢，提高施工人員對安全知識和技能的掌握程度。

2、該模式的構建要素包括BIM安全模型的創(chuàng)建、虛擬施工場景模擬和多維度培訓資源開發(fā)等方面，通過合理構建這些要素，并按照培訓需求分析、培訓資源準備、培訓實施和培訓效果評估的流程實施，可以取得良好的培訓效果。

3、通過實際案例分析驗證了基于BIM的建筑施工安全培訓與教育模式在提高施工人員安全素質、減少安全事故發(fā)生方面具有顯著的成效。

（二）展望

隨著BIM技術的不斷發(fā)展和完善，以及建筑施工安全管理要求的不斷提高，基于BIM的建筑施工安全培訓與教育模式還有進一步創(chuàng)新和發(fā)展的空間。未來，可以進一步加強BIM技術與虛擬現(xiàn)實（VR）、增強現(xiàn)實（AR）等技術的融合應用，為施工人員提供更加沉浸式、真實感更強的培訓體驗；同時，建立更加完善的BIM安全培訓標準體系和資源共享平臺，促進基于BIM的建筑施工安全培訓與教育模式的廣泛應用和推廣，為建筑行業(yè)的安全發(fā)展做出更大的貢獻。

【責任編輯：韓佳福】