智能建造專業(yè)教師教學(xué)能力的提升途徑

張妮麗，晏崢

湖南三一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工業(yè)學(xué)院，湖南 長沙 410129；湖南喬口建設(shè)有限公司，湖南 長沙 410203

大智能化技術(shù)是建設(shè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化智慧城市的驅(qū)動器。2017 年，國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于促進建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》，明確提出“裝配式建筑占新建建筑面積的比例達到30%”這一目標［1］。隨后，我國又陸續(xù)頒布與實施了與裝配式相關(guān)的國標。以裝配式建筑為代表的智能建造方式得到快速推廣應(yīng)用。面對新時期智能建造行業(yè)發(fā)展的新要求，傳統(tǒng)的教育理念、人才培養(yǎng)模式需要轉(zhuǎn)型，教師的教學(xué)能力也需要不斷提升。

1 智能建造專業(yè)教師教學(xué)能力的不足

按照智能建造行業(yè)發(fā)展要求，當前教師教學(xué)能力不足主要體現(xiàn)在以下幾個方面：交叉學(xué)科綜合技能不足、思想觀念陳舊、實踐能力不強、創(chuàng)新研究能力不足、溝通互動能力欠缺等。

1.1 交叉學(xué)科綜合技能不足

智能建造專業(yè)強調(diào)數(shù)字化和智能化，是一門集工程管理、土木工程、計算機、控制工程、機械工程等學(xué)科交叉融合的新工科專業(yè)，涉及BIM 技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、3D 打印技術(shù)、人工智能技術(shù)等新型技術(shù)。當前智能建造專業(yè)教師隊伍中鮮有既懂土木專業(yè)知識又懂機械工程、計算機等專業(yè)技能的教師，能掌握物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)等新型智能建造技術(shù)的教師也不多。

1.2 思想觀念陳舊

盡管國家大力發(fā)展裝配式建筑，推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展，但由于發(fā)展過程中存在一些技術(shù)問題和不確定性，目前市場還是以傳統(tǒng)建造方式為主。大部分教師安于現(xiàn)狀，不愿學(xué)習(xí)智能建造新技術(shù)，知識體系老化，不愿更新知識體系，秉著“一生僅傳授傳統(tǒng)建筑知識足矣”的思想。

1.3 實踐能力不強

智能施工、智慧管理、建筑機器人、數(shù)字化協(xié)同發(fā)展、智能建造技術(shù)與設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、BIM、人工智能等，都屬于智能建造方面的知識［2］。這些看上去高大上的技能知識，卻隨著專業(yè)建設(shè)的限制、政策推廣的重視程度不夠高、教材資料的缺失以及建筑市場的特殊性而未得到普遍推廣及應(yīng)用。即使部分院校開設(shè)了與智能建造相關(guān)的專業(yè)，但由于實踐物質(zhì)條件、場地等的限制，教師掌握的只是片面的理論知識，缺乏實踐鍛煉。

1.4 創(chuàng)新研究能力不足

教師的主要任務(wù)是教學(xué)。教師是知識的“搬運工”“傳播者”，學(xué)生的授業(yè)者、解惑者。一方面，當前大多數(shù)教師僅僅是將教材內(nèi)容機械化地傳輸給學(xué)生，所有教學(xué)活動都是圍繞這些孤立的知識點進行的。智能建造知識屬于前沿、高深的科技化知識，學(xué)生更難接受，因此教師需要在“教”方面創(chuàng)新，將知識簡化、系統(tǒng)化，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。另一方面，隨著大數(shù)據(jù)、智能制造等新技術(shù)的加快普及應(yīng)用，若是教師能投入智能建造相關(guān)技術(shù)、設(shè)備等的研發(fā)中，必能加快我國智能建造行業(yè)發(fā)展步伐。但目前，能掌握智能建造相關(guān)知識并應(yīng)用的教師并不多，更不用談與智能建造相關(guān)的創(chuàng)新研究。

1.5 溝通互動能力欠缺

一方面，部分教師在有限的課堂時間里也僅僅是灌輸教材知識，唱著“獨角戲”，進行單向的知識傳遞，沒有互動環(huán)節(jié)；另一方面，在課前、課中、課后環(huán)節(jié)中，部分高校教師僅僅活躍在“課中”，缺乏課前指引和課后指導(dǎo)，更別提心與心的溝通、情與情的交流。但智能建造學(xué)科的復(fù)雜性和課時的局限性，使學(xué)生僅憑課堂時間難以消化相關(guān)知識，線上和課后都離不開教師的指導(dǎo)。

2 成因分析

2.1 外部因素

我國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在2020 年7 月發(fā)布了《關(guān)于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》，2022 年1 月發(fā)布了《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，在一定程度上提升了建筑業(yè)的工業(yè)化、智能化、數(shù)字化，打造出一批建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，培育出一批智能建造和裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地。但是由于各種智能化系統(tǒng)需要自主研發(fā)或購買，并持續(xù)開發(fā)和完善，這種信息化基本上集中在央企和一些大型的國企，存在終端數(shù)據(jù)接口龐雜、數(shù)據(jù)集成難度大、數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一的現(xiàn)象，一些有實力的民企也進行了信息化建設(shè)，但往往沒有整體規(guī)劃，只是針對某一板塊進行信息化升級［3］。目前我國建筑業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀為工業(yè)化、自動化程度較低，工業(yè)化進程較長，還未達到高度的工業(yè)化水平。這種信息化應(yīng)用不夠全面、不夠深入的現(xiàn)象在一定程度上影響了高校對智能建造人才的培養(yǎng)、智能建造專業(yè)體系的建設(shè)以及教師對智能建造的認知，導(dǎo)致智能建造專業(yè)教師隊伍中復(fù)合型人才缺乏。

2.2 內(nèi)部因素

教師對教育的認識和專業(yè)知識的掌握水平是個人專業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)［4］。智能建造專業(yè)部分教師的專業(yè)認知、教學(xué)實踐、創(chuàng)新研究、溝通互動能力等不足，可能是由于其沒有樹立正確的專業(yè)發(fā)展理念，沒有結(jié)合自身實際情況制定長遠規(guī)劃，不能用科學(xué)發(fā)展的眼光看待自身能力的發(fā)展，缺乏學(xué)習(xí)新型知識的敏銳力等，這些都會影響專業(yè)教師能力體系的形成和發(fā)展。

3 智能建造專業(yè)教師教學(xué)能力水平的提升途徑

專業(yè)教師要想在智能建造新時代中獲得成功，需要主動適應(yīng)現(xiàn)代教育技術(shù)改革，更加全面、更加深層次地提升自身業(yè)務(wù)能力。針對智能建造專業(yè)教師隊伍現(xiàn)狀，可從綜合素質(zhì)能力、實踐動手能力、創(chuàng)新能力、研究能力、溝通互動能力五個方面全面提升教師教學(xué)能力。

3.1 主動“走出去”，學(xué)習(xí)學(xué)科建設(shè)經(jīng)驗，提高教師交叉學(xué)科綜合技能

目前，湖南省開設(shè)智能建造專業(yè)的學(xué)校屈指可數(shù)。教師要合理科學(xué)化建設(shè)智能建造專業(yè)，更好地教授智能建造專業(yè)中涉及的“交叉學(xué)科”課程知識，就要“走出去”［5］，在國內(nèi)甚至國外智能建造專業(yè)辦學(xué)較為成熟的學(xué)校中培訓(xùn)學(xué)習(xí)，參與國內(nèi)外相關(guān)學(xué)術(shù)會議和講座，學(xué)習(xí)學(xué)科建設(shè)經(jīng)驗，學(xué)習(xí)“交叉學(xué)科”課程知識，不斷提高自身綜合技能。

3.2 校企合作，研發(fā)課程，提升教師實踐動手能力

智能建造是建筑工業(yè)化發(fā)展的趨勢，專業(yè)教師必須加快學(xué)習(xí)步伐，理論學(xué)習(xí)與實踐操作兩手都要抓，而校企合作可以為教師創(chuàng)造有利的實踐環(huán)境。一方面，教師通過社會實踐，進入PC 工廠、裝配式施工現(xiàn)場、建筑機器人研發(fā)設(shè)計院、數(shù)字化協(xié)同發(fā)展中心等，熟練掌握智能建造生產(chǎn)、安裝、材料工藝、成本等要求，熟悉建筑機器人等的開發(fā)編程、操作過程以及與智能建造相關(guān)的軟件操作等，提高智能建造實踐能力。三一集團的“樹根互聯(lián)”和“筑享云平臺”、碧桂園集團的廣東博智林機器人、中建科技集團有限公司和中建科工集團有限公司的裝配式混凝土建筑和鋼結(jié)構(gòu)建筑的智能建造、美的置業(yè)下屬的睿住科技有限公司引入庫卡的核心技術(shù)重點打造的集成衛(wèi)浴智能生產(chǎn)工廠、廣聯(lián)達科技股份有限公司的數(shù)字建筑平臺和“BIM+ 智慧工地”等［6］，都可為教師提供智能建造實踐條件，提高其實踐能力。另一方面，研發(fā)課程也是教師提升智能建造專業(yè)技能知識的途徑。結(jié)合“產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人”的校企合作教育特點開發(fā)智能建造課程、創(chuàng)建“智能建造”實訓(xùn)教學(xué)平臺是很好的提升途徑?；凇盎ヂ?lián)網(wǎng)＋”理論，將 AR 虛擬技術(shù)、VR 虛擬技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（IoT）、建筑信息模型（BIM）、人工智能（AI）、大數(shù)據(jù)分析等前沿科技運用到智能建造實訓(xùn)教學(xué)平臺［7］，企業(yè)技術(shù)人員參與教學(xué)或指導(dǎo)，教師和學(xué)生適當?shù)貐⑴c項目，積累經(jīng)驗，開闊研究，從而提升智能建造專業(yè)素質(zhì)能力。

3.3 以教為核心，增強創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型技能人才

當前，各行各業(yè)都提倡創(chuàng)新，智能建造專業(yè)教師也不例外。教師的創(chuàng)新首先得從“教”上著手。“走出教室教學(xué)”是湖南某高校對教學(xué)方式的創(chuàng)新，即師生在一個共同的空間進行面對面的課堂教學(xué)，這個空間不局限于教室、實驗室、實訓(xùn)室等，校園草地、田徑場、工廠、工地項目、公司企業(yè)等均可根據(jù)實際需要成為教學(xué)場所。隨著“智慧職教”“慕課”“學(xué)習(xí)通”等線上學(xué)習(xí)平臺的推廣，人機協(xié)同教學(xué)已成為一種常用的教學(xué)手段［8］。課堂上，教師采用情境法教學(xué)，根據(jù)不同學(xué)習(xí)內(nèi)容，采用引導(dǎo)式、項目化的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題的能力；課外，通過引導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)新活動、科研項目等方式，將“學(xué)”“研”和“創(chuàng)”有機結(jié)合起來，幫助學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。

除了教學(xué)方式、教學(xué)手段需要創(chuàng)新外，課程開發(fā)、課程設(shè)計也需要隨著智能建造行業(yè)的發(fā)展而創(chuàng)新。課程開發(fā)應(yīng)以市場為導(dǎo)向，加大智能建造專業(yè)實踐課程的比例，增加學(xué)生與社會接觸的機會，提高其實際操作能力，加大對其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方面的培訓(xùn)力度，為社會培養(yǎng)一批優(yōu)秀的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才。地方應(yīng)用型高校更易于打破學(xué)科壁壘，探索個性化的辦學(xué)模式，重點開展對智能建造專業(yè)的轉(zhuǎn)型、改造和升級，以及實踐教學(xué)“金課”的建設(shè)，體現(xiàn)地方應(yīng)用型高校在智能建造專業(yè)建設(shè)中的特色和創(chuàng)新［9］。

3.4 抓住機遇，提高研究能力

智能建造時代的到來給建筑專業(yè)教師帶來了新的機遇與挑戰(zhàn)，教師們應(yīng)抓住機遇，提高教育教學(xué)研究能力。高校教師的研究能力不僅包括課題研究能力，還包括教學(xué)研究能力，如完善教學(xué)方法、改進教學(xué)手段、學(xué)情分析、精品課程或者“金課”建設(shè)等，這些能力也是評判一位教師是否優(yōu)秀的標準之一。作為智能建造專業(yè)的教師，除了研究“教法”，培養(yǎng)出一批又一批優(yōu)秀的智能建造人才外，還應(yīng)抓緊學(xué)習(xí)，研究制約智能建造發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，加快智能建造的發(fā)展步伐；編制統(tǒng)一開放的智能建造標準體系，加快智能建造的推廣應(yīng)用；積極培育智能建造新產(chǎn)業(yè)和新業(yè)態(tài)，激發(fā)企業(yè)開展智能建造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的活力。

3.5 不忘初心，加強溝通互動能力

智能時代給教師與學(xué)生帶來了諸多便利，如學(xué)生可隨時通過掌上平臺學(xué)習(xí)課程知識、聆聽業(yè)界專家教授講座，智能建造中人工智能技術(shù)也可代替教師做很多工作，但這些始終不能取代教師的地位［10］。教育的魅力在于師生間無處不在的情感交流，包括課堂上、課后、生活中等。教師不能像冰冷的機器人那樣向?qū)W生灌輸知識，而應(yīng)做學(xué)生的情感咨詢師、生活中無話不說的朋友、學(xué)習(xí)中探索知識的伙伴。無論在什么時代、在什么背景下，教師都應(yīng)謹記：以學(xué)生為中心，加強與學(xué)生的溝通交往，體現(xiàn)情感教育的價值，做一位“有溫度”的教師。

智能建造時代沖擊著傳統(tǒng)建筑業(yè)的發(fā)展。教師應(yīng)抓住機會，找準定位，以教學(xué)為根本，以提高專業(yè)素質(zhì)能力為核心，改變固有思維，增加創(chuàng)新意識，培養(yǎng)更深層的創(chuàng)新能力，全面提升自身教學(xué)能力，才能適應(yīng)新時代的要求和教學(xué)改革發(fā)展的趨勢。