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(guān)注。傳統(tǒng)的建筑施工安全培訓(xùn)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(xùn)與教育模式創(chuàng)新的必要性，詳細(xì)闡述了基于BIM的安全培訓(xùn)與教育模式的構(gòu)建要素與實(shí)施流程，包括BIM安全模型的創(chuàng)建、虛擬施工場(chǎng)景模擬、多維度培訓(xùn)資源開發(fā)等方面，并通過實(shí)際案例分析驗(yàn)證了該模式的有效性。研究結(jié)果表明，基于BIM的建筑施工安全培訓(xùn)與教育模式能夠顯著提高施工人員的安全意識(shí)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(guān)鍵詞：BIM；建筑施工；安全培訓(xùn)；教育模式；創(chuàng)新

一、引言

建筑施工行業(yè)是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，施工安全事故不僅會(huì)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，還會(huì)對(duì)社會(huì)穩(wěn)定和企業(yè)聲譽(yù)產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，加強(qiáng)建筑施工安全培訓(xùn)與教育，增強(qiáng)、提高施工人員的安全素質(zhì)、技能水平，是預(yù)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(xùn)與教育模式主要以課堂講授、書面資料學(xué)習(xí)和現(xiàn)場(chǎng)觀摩等方式為主，存在培訓(xùn)內(nèi)容抽象、缺乏直觀性和互動(dòng)性、培訓(xùn)效果不佳等問題。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，BIM技術(shù)的出現(xiàn)為建筑施工安全培訓(xùn)與教育模式的創(chuàng)新提供了新的機(jī)遇。BIM技術(shù)能夠?qū)⒔ㄖ�工程的三維模型與各種信息（如施工進(jìn)度、安全風(fēng)險(xiǎn)等）相結(jié)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(dòng)、互動(dòng)性強(qiáng)的培訓(xùn)與教育環(huán)境，從而提高培訓(xùn)與教育的效果和質(zhì)量。

二、基于BIM的建筑施工安全培訓(xùn)與教育模式創(chuàng)新的必要性

（一）傳統(tǒng)安全培訓(xùn)與教育模式的局限性

1、培訓(xùn)內(nèi)容抽象

傳統(tǒng)的安全培訓(xùn)往往依靠文字、圖片和簡(jiǎn)單的視頻資料來(lái)講解安全知識(shí)和操作規(guī)程，對(duì)于一些復(fù)雜的施工工藝和安全風(fēng)險(xiǎn)，施工人員難以通過抽象的描述形成準(zhǔn)確的理解。例如，在講解深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全要點(diǎn)時(shí)，僅通過二維圖紙和文字說明，施工人員很難在腦海中構(gòu)建出清晰的空間結(jié)構(gòu)和受力情況，從而難以掌握關(guān)鍵的安全防范措施。

2、缺乏直觀體驗(yàn)

施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況復(fù)雜多變，傳統(tǒng)培訓(xùn)模式無(wú)法讓施工人員在培訓(xùn)階段充分體驗(yàn)到真實(shí)的施工環(huán)境和潛在的安全隱患。例如，在進(jìn)行高處作業(yè)安全培訓(xùn)時(shí)，雖然可以強(qiáng)調(diào)安全帶的正確使用方法，但施工人員在沒有實(shí)際感受過高處作業(yè)的緊張感和危險(xiǎn)性的情況下，很難真正重視并熟練掌握相關(guān)技能。

3、互動(dòng)性不足

傳統(tǒng)培訓(xùn)多為單向的知識(shí)傳授，施工人員處于被動(dòng)接受的狀態(tài)，缺乏主動(dòng)參與和反饋的機(jī)會(huì)。這導(dǎo)致他們?cè)趯?shí)際遇到安全問題時(shí)，可能無(wú)法迅速做出正確的反應(yīng)，因?yàn)樗麄冊(cè)谂嘤?xùn)中沒有充分鍛煉解決問題的能力。

（二）BIM技術(shù)在安全培訓(xùn)與教育中的優(yōu)勢(shì)

1、可視化呈現(xiàn)

BIM技術(shù)可以創(chuàng)建高度逼真的三維建筑模型，將建筑結(jié)構(gòu)、施工設(shè)備、人員活動(dòng)等信息直觀地展示出來(lái)。在安全培訓(xùn)中，無(wú)論是復(fù)雜的建筑構(gòu)造還是危險(xiǎn)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(nèi)部的疏散通道、消防設(shè)施位置以及火災(zāi)發(fā)生時(shí)的煙霧蔓延路徑，使施工人員對(duì)消防安全有更深刻的認(rèn)識(shí)。

2、虛擬施工模擬

利用BIM軟件可以進(jìn)行虛擬施工過程模擬，提前預(yù)測(cè)施工中可能出現(xiàn)的安全問題。例如，可以模擬起重機(jī)吊運(yùn)重物時(shí)的運(yùn)行軌跡，檢查是否會(huì)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(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，評(píng)估是否存在坍塌風(fēng)險(xiǎn)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(diǎn)，增強(qiáng)應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)情況的能力。

3、增強(qiáng)互動(dòng)性

基于BIM的培訓(xùn)平臺(tái)可以設(shè)置多種互動(dòng)功能，如虛擬場(chǎng)景中的操作練習(xí)、安全知識(shí)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(shè)備，嘗試不同的施工方法，并即時(shí)得到反饋和指導(dǎo)。這種互動(dòng)式的培訓(xùn)方式能夠激發(fā)施工人員的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的參與度和學(xué)習(xí)效果。

三、基于BIM的建筑施工安全培訓(xùn)與教育模式的構(gòu)建要素

（一）BIM安全模型的創(chuàng)建

1、建筑結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建

首先，需要根據(jù)建筑設(shè)計(jì)圖紙，利用BIM建模軟件創(chuàng)建詳細(xì)的建筑結(jié)構(gòu)模型。在建模過程中，要確保模型的準(zhǔn)確性和完整性，包括建筑物的基礎(chǔ)、主體結(jié)構(gòu)、墻體、樓板、樓梯等各個(gè)部分的尺寸、形狀和位置信息。同時(shí)，要對(duì)建筑結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部位和易發(fā)生安全事故的區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)注和信息錄入，如結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)、高處作業(yè)面、深基坑等。

2、施工設(shè)備與設(shè)施模型集成

將建筑施工過程中所使用的各種設(shè)備和設(shè)施模型集成到建筑結(jié)構(gòu)模型中，如起重機(jī)、塔吊、施工電梯、腳手架、模板等。這些設(shè)備和設(shè)施模型應(yīng)包含其詳細(xì)的技術(shù)參數(shù)、安裝位置、運(yùn)行范圍等信息，以便在安全培訓(xùn)中能夠準(zhǔn)確地模擬其工作狀態(tài)和與建筑結(jié)構(gòu)的相互關(guān)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(xiǎn)警示標(biāo)識(shí)、安全防護(hù)設(shè)施要求等。這些信息可以與模型中的相應(yīng)元素進(jìn)行關(guān)聯(lián)，當(dāng)施工人員在虛擬環(huán)境中查看某個(gè)構(gòu)件或設(shè)備時(shí)，能夠同時(shí)獲取與之相關(guān)的安全信息。例如，點(diǎn)擊腳手架模型，可以彈出其搭建規(guī)范、檢查要點(diǎn)以及安全使用注意事項(xiàng)等信息。

（二）虛擬施工場(chǎng)景模擬

1、施工過程模擬

根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃，利用BIM軟件對(duì)建筑施工的全過程進(jìn)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(shè)備的調(diào)配等因素，盡可能真實(shí)地還原施工場(chǎng)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(yīng)的安全防范措施。

2、安全事故模擬

針對(duì)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(chǎng)景中進(jìn)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(yán)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(diǎn)以及可能造成的身體傷害，使施工人員深刻認(rèn)識(shí)到遵守安全規(guī)定的重要性。

（三）多維度培訓(xùn)資源開發(fā)

1、培訓(xùn)課件制作

結(jié)合BIM安全模型和虛擬施工場(chǎng)景模擬結(jié)果，制作圖文并茂、生動(dòng)形象的培訓(xùn)課件。培訓(xùn)課件應(yīng)包括建筑施工安全基礎(chǔ)知識(shí)、安全操作規(guī)程、安全事故案例分析等內(nèi)容，其中安全事故案例可以通過BIM模型進(jìn)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(shí)，在課件中可以設(shè)置互動(dòng)環(huán)節(jié)，如提問、討論等，增強(qiáng)施工人員的參與度。

2、視頻教程錄制

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

3、在線學(xué)習(xí)平臺(tái)搭建

搭建基于BIM的建筑施工安全培訓(xùn)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，將培訓(xùn)課件、視頻教程、虛擬施工場(chǎng)景模擬等培訓(xùn)資源上傳到平臺(tái)上，供施工人員隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)。在線學(xué)習(xí)平臺(tái)應(yīng)具備學(xué)習(xí)進(jìn)度跟蹤、在線測(cè)試、交流互動(dòng)等功能，方便施工人員自主學(xué)習(xí)和教師對(duì)學(xué)習(xí)情況進(jìn)行監(jiān)督管理。

四、基于BIM的建筑施工安全培訓(xùn)與教育模式的實(shí)施流程

（一）培訓(xùn)需求分析

在開展安全培訓(xùn)之前，首先要對(duì)施工人員的培訓(xùn)需求進(jìn)行分析。通過問卷調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)訪談等方式，了解施工人員的年齡、文化程度、工作經(jīng)驗(yàn)、安全知識(shí)掌握程度以及對(duì)不同安全培訓(xùn)內(nèi)容和方式的需求等信息。根據(jù)培訓(xùn)需求分析結(jié)果，制定個(gè)性化的培訓(xùn)計(jì)劃，確定培訓(xùn)的重點(diǎn)內(nèi)容、培訓(xùn)方式和培訓(xùn)時(shí)間安排等。

（二）培訓(xùn)資源準(zhǔn)備

根據(jù)培訓(xùn)計(jì)劃，準(zhǔn)備相應(yīng)的培訓(xùn)資源，包括創(chuàng)建BIM安全模型、制作培訓(xùn)課件、錄制視頻教程、搭建在線學(xué)習(xí)平臺(tái)等。在準(zhǔn)備培訓(xùn)資源的過程中，要確保資源的質(zhì)量和準(zhǔn)確性，使其能夠滿足培訓(xùn)需求。同時(shí)，要對(duì)培訓(xùn)資源進(jìn)行預(yù)測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決其中存在的問題。

（三）培訓(xùn)實(shí)施

1、集中培訓(xùn)

組織施工人員進(jìn)行集中培訓(xùn)，在培訓(xùn)過程中，利用BIM安全模型和虛擬施工場(chǎng)景模擬進(jìn)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(fēng)險(xiǎn)和防范措施。同時(shí)，結(jié)合培訓(xùn)課件和視頻教程，進(jìn)行安全知識(shí)的系統(tǒng)傳授。在集中培訓(xùn)過程中，要設(shè)置互動(dòng)環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)施工人員提問、討論和分享自己的經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)培訓(xùn)的效果。

2、自主學(xué)習(xí)

引導(dǎo)施工人員利用在線學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。施工人員可以根據(jù)自己的時(shí)間和學(xué)習(xí)進(jìn)度，隨時(shí)隨地登錄在線學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)習(xí)培訓(xùn)課件、觀看視頻教程、進(jìn)行虛擬施工場(chǎng)景模擬操作練習(xí)等。在自主學(xué)習(xí)過程中，在線學(xué)習(xí)平臺(tái)會(huì)跟蹤記錄施工人員的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)成果，教師可以通過平臺(tái)對(duì)施工人員的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行監(jiān)督和指導(dǎo)，及時(shí)給予反饋和評(píng)價(jià)。

（四）培訓(xùn)效果評(píng)估

1、理論知識(shí)測(cè)試

在培訓(xùn)結(jié)束后，組織施工人員進(jìn)行安全理論知識(shí)測(cè)試，通過測(cè)試了解施工人員對(duì)安全知識(shí)的掌握程度。測(cè)試內(nèi)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(yù)防與處理等方面的知識(shí)。根據(jù)測(cè)試結(jié)果，分析培訓(xùn)在理論知識(shí)傳授方面的效果，發(fā)現(xiàn)施工人員存在的知識(shí)薄弱環(huán)節(jié)，為后續(xù)培訓(xùn)提供參考。

2、實(shí)際操作考核

在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置模擬操作場(chǎng)景，對(duì)施工人員的安全操作技能進(jìn)行實(shí)際操作考核。例如，考核施工人員對(duì)起重機(jī)、塔吊等施工設(shè)備的操作是否規(guī)范，對(duì)安全防護(hù)用品的佩戴是否正確，對(duì)安全事故的應(yīng)急處理能力等。通過實(shí)際操作考核，了解施工人員在實(shí)際工作中的安全技能水平，評(píng)估培訓(xùn)在提高施工人員實(shí)際操作能力方面的效果。

3、培訓(xùn)反饋調(diào)查

發(fā)放培訓(xùn)反饋調(diào)查問卷，收集施工人員對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容、培訓(xùn)方式、培訓(xùn)教師等方面的意見和建議。通過培訓(xùn)反饋調(diào)查，了解施工人員對(duì)培訓(xùn)的滿意度和認(rèn)可度，發(fā)現(xiàn)培訓(xùn)過程中存在的問題和不足之處，以便對(duì)培訓(xùn)模式進(jìn)行改進(jìn)和完善。

六、結(jié)論與展望

（一）研究結(jié)論

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

2、該模式的構(gòu)建要素包括BIM安全模型的創(chuàng)建、虛擬施工場(chǎng)景模擬和多維度培訓(xùn)資源開發(fā)等方面，通過合理構(gòu)建這些要素，并按照培訓(xùn)需求分析、培訓(xùn)資源準(zhǔn)備、培訓(xùn)實(shí)施和培訓(xùn)效果評(píng)估的流程實(shí)施，可以取得良好的培訓(xùn)效果。

3、通過實(shí)際案例分析驗(yàn)證了基于BIM的建筑施工安全培訓(xùn)與教育模式在提高施工人員安全素質(zhì)、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(shù)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(xùn)與教育模式還有進(jìn)一步創(chuàng)新和發(fā)展的空間。未來(lái)，可以進(jìn)一步加強(qiáng)BIM技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）等技術(shù)的融合應(yīng)用，為施工人員提供更加沉浸式、真實(shí)感更強(qiáng)的培訓(xùn)體驗(yàn)；同時(shí)，建立更加完善的BIM安全培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)體系和資源共享平臺(tái)，促進(jìn)基于BIM的建筑施工安全培訓(xùn)與教育模式的廣泛應(yīng)用和推廣，為建筑行業(yè)的安全發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

【責(zé)任編輯：韓佳福】