【摘" 要】 隨著傳統(tǒng)土木建筑工程行業(yè)向智能建造方向轉型,我國多所高校相繼開設了智能建造專業(yè)。該專業(yè)的人才培養(yǎng)需緊密對接行業(yè)前沿,激發(fā)學生的自我驅動力,推動創(chuàng)新探索。深化產教融合是培養(yǎng)高素質創(chuàng)新人才和技術技能人才的重要途徑。基于此,文章總結了智能建造專業(yè)人才的能力特征,分析了其與土木工程專業(yè)的區(qū)別,并以浙大城市學院為例,從產教融合的角度探索了智能建造專業(yè)建設的實施路徑,提出了“校企雙師”、競賽激勵等創(chuàng)新理念。
【關鍵詞】 智能建造;產教融合;專業(yè)建設;人才培養(yǎng)
近年來,我國傳統(tǒng)土木建筑工程行業(yè)面臨著向智能建造方向轉型的大趨勢?!丁笆奈濉苯ㄖI(yè)發(fā)展規(guī)劃》明確提出了加快智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的需求。為此,各地方政府也紛紛推出了與本地實際相適應的政策,以推動智能建造產業(yè)的蓬勃發(fā)展。截至2023年,我國已有百余所高校開設了“智能建造”專業(yè),而該專業(yè)的建設模式和方案也亟須在實踐中不斷摸索和改進。
智能建造專業(yè)緊密圍繞新型建筑企業(yè)的需求而設立,在專業(yè)建設過程中,更加注重建立學科專業(yè)與外部產業(yè)部門、行業(yè)企業(yè)之間的緊密聯系,全面貫徹落實校企協(xié)同辦學機制。智能建造的核心在于建造,其人才培養(yǎng)相較于傳統(tǒng)的土木工程,并非簡單地將信息技術課程進行疊加或拼湊,而是要在土木工程培養(yǎng)框架的基礎上,充分激發(fā)學生的自我驅動力,鼓勵他們進行創(chuàng)新探索,從而避免產生動手能力較差、實踐能力薄弱、創(chuàng)新意識滯后等問題。
產教融合是新時代背景下教育鏈、人才鏈、產業(yè)鏈與創(chuàng)新鏈有機銜接的高等教育新體系建設的重要命題。對應用型本科高校而言,深化產教融合是培養(yǎng)高素質創(chuàng)新人才和技術技能人才、實現高質量發(fā)展的必由之路。浙大城市學院于2023年開設了智能建造專業(yè),并將產教融合作為學校的辦學理念之一。本文將基于浙大城市學院的辦學背景,對智能建造專業(yè)建設過程中產教融合理念的落實進行探討。
一、智能建造專業(yè)與土木工程專業(yè)的區(qū)別
智能建造專業(yè)是傳統(tǒng)土木工程專業(yè)在融合信息化、智能化等元素后衍生出的新興專業(yè)。盡管兩者在某些方面存在相似之處,但實際上,它們在培養(yǎng)目標、知識體系、社會需求等方面存在顯著差異。具體而言,智能建造專業(yè)在人才能力特征上與土木工程專業(yè)存在以下幾點區(qū)別。
(一)知識體系方面
傳統(tǒng)土木工程專業(yè)在知識體系上要求學生掌握基本的力學原理,并能運用這些原理進行結構的設計、施工等工作。而智能建造專業(yè)的知識體系則更為寬泛,不僅包含了土木工程專業(yè)知識,還涵蓋了計算機語言、大數據、物聯網、人工智能、Python程序設計、建造機械控制原理、BIM技術基礎、智能測繪等其他專業(yè)知識。因此,智能建造專業(yè)在傳統(tǒng)土木、力學等知識的深度上可能偏弱,但在知識體系的廣度和跨學科融合方面則更具優(yōu)勢。
(二)實踐能力方面
智能建造專業(yè)源于土木工程與新興學科的交叉融合,對人才的實踐能力培養(yǎng)同樣十分重視。然而,智能建造專業(yè)人才的實踐能力與傳統(tǒng)土木工程專業(yè)人才存在差異。智能建造專業(yè)不僅要求學生具備試驗操作、繪圖、問題分析和規(guī)范運算等基本實踐能力,還強調學生對工程流程的協(xié)調組織能力,以及采用新型軟件進行全過程分析、針對某一問題進行編程等信息化新型工具的運用能力。此外,智能建造專業(yè)人才還應能夠勝任工程協(xié)同設計、智能施工、智能運維和智慧管理等具體工作,需要具備突破傳統(tǒng)學科邊界、融匯多學科知識的能力,以積極應對以往未曾出現的新型工程問題。
(三)思維素養(yǎng)方面
相較于土木工程專業(yè)人才,智能建造專業(yè)人才更應具備全局意識和終身學習創(chuàng)新的思維。在全局意識方面,智能建造專業(yè)人才無需對每一門學科知識進行深入鉆研,但需要整體把握某一結構一體式設計建造過程的方方面面,從系統(tǒng)最優(yōu)化的角度協(xié)調各學科分工。在終身學習方面,智能建造專業(yè)人才需要在成體系的知識邏輯和系統(tǒng)思維基礎上,敏銳洞察新技術及其應用的可能性,并整合資源進行技術迭代創(chuàng)新。
二、智能建造專業(yè)人才能力特征
智能建造專業(yè)是在土木工程專業(yè)基礎上設立的,具有信息化和智能化等特色,其內涵更加廣泛,更加與時俱進。智能建造專業(yè)人才需具備跨學科交叉融合、信息化技術創(chuàng)新以及解決復雜工程問題的能力,以適應各大企業(yè)對未來智能建造領域的需求。
(一)學科交叉,融合創(chuàng)新
智能建造本科專業(yè)旨在培養(yǎng)具備學習能力、創(chuàng)新能力、國際視野和領導能力的領軍人才。這類人才應具備“T”形知識結構,即融合土木工程、計算機科學與技術、物聯網、機械電子工程等多學科知識,同時在土木工程建筑類學科的基本理論與實踐方面具備深入學習和研究的潛力。
(二)面向需求,注重實踐
智能建造專業(yè)的行業(yè)需求迫切,作為新工科專業(yè),更注重培養(yǎng)學生的實踐能力。智能建造是一門與大數據、云計算、物聯網、人工智能等緊密相連的新興學科專業(yè),其專業(yè)內容與我國制造數字化、網絡化、智能化發(fā)展的趨勢和戰(zhàn)略需求高度契合。同時,智能建造在建筑工程上的推廣,也為大學生進行創(chuàng)造性實踐提供了難得的機遇。大學創(chuàng)新實踐要求大學生具備良好的專業(yè)知識、實踐能力和創(chuàng)新意識,以適應當今社會的發(fā)展需求。
三、產教融合在智能建造專業(yè)建設中的實施路徑
目前,高校與企業(yè)聯合辦學已成為實現智能建造專業(yè)建設的有效途徑,也是高校教育改革的必然選擇。通過實施“產、教、研”綜合改革,實現產業(yè)賦能教育、反哺工業(yè),培養(yǎng)富有創(chuàng)意的高質量、高水平人才。
(一)黨建引領,頂層設計
以高質量黨建為引領,深化產教融合,并加強頂層設計。在人才培養(yǎng)、校企合作等方面深入思考,制訂激勵機制,形成更大的育人合力。智能建造專業(yè)涉及多學科交叉,高度重視應用價值和實踐價值。在智能建造專業(yè)的培養(yǎng)模式上,應基于其跨學科特點和培養(yǎng)復合型人才的需求,在產教融合的理念下,創(chuàng)建“課堂學習鏈—課外項目鏈—校外實訓鏈”三鏈貫通的智能建造專業(yè)實踐育人模式。從校內、校外兩個維度對實踐教學模式進行項目化應用研究,建立創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和實踐平臺,將高水平科研優(yōu)勢和產學研資源轉化為育人優(yōu)勢,形成新工科專業(yè)的育人生態(tài)。首先,校院兩級以及企業(yè)應在充分調研的基礎上,設置產教融合相關制度文件,采用制度激勵校企雙方共享共建,實現全方位育人。其次,校地黨組織共建,學校和企業(yè)從黨組織層次開展合作,共研科研項目,完善實踐教學體系,并通過競賽等形式探索智能建造專業(yè)實踐育人模式。再次,以課程思政為抓手,將產教融合成果融入課內外教學育人活動中,科學設計,推動黨建與業(yè)務深度融合的實踐。
(二)優(yōu)化師資結構,促進“校企雙師”互融
智能建造專業(yè)建設需要高校教師和企業(yè)導師協(xié)作,互通互融,共同為學生培養(yǎng)打造優(yōu)勢師資團隊。智能建造專業(yè)師資隊伍建設應以土木類專業(yè)教師為基石,逐步融合計算機、機械制造等交叉學科課程教師。
高校方面,通過“外引內培”完善具有較強教學與科研能力的專業(yè)教師隊伍。除引進有智能化背景的新近畢業(yè)博士研究生外,土木工程專業(yè)的教師也需要完善自己的知識結構,以滿足智能建造專業(yè)的需要。學校還應加強教師在新技術、新理論方面的培訓,鼓勵教師積極指導大學生參與專業(yè)競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動。
企業(yè)方面,可聘任行業(yè)專家為高校業(yè)界導師,深度參與專業(yè)建設,協(xié)助高校進行人才培養(yǎng)需求調研、專業(yè)人才培養(yǎng)方案修訂等活動,并參與校企雙師授課、畢業(yè)設計聯合指導、教材編寫、產教融合課程開發(fā)等工作。
(三)強化基地建設,落實產學合作
智能建造專業(yè)建設需要校方和企業(yè)建立多層級產學研平臺,實現產教深度融合。
1. 構建“校內+校外”“專職+企業(yè)”實習實踐教學體系
通過產學研實踐基地建設,為學生創(chuàng)造良好的實踐教育環(huán)境。與校外實踐基地的合作也應逐步深入畢業(yè)設計指導、企業(yè)專家講座、員工入職規(guī)劃、產學研平臺建設、共同課題研究和解決企業(yè)技術難題等方面。
2. 基于產學研基地,打造全新教學實驗室
深度利用校企雙方資源,打造實訓基地,根據不同的功能定位進行場地規(guī)劃和建設,滿足智能建造專業(yè)學生認知教學、實踐實訓和師資培訓的需要。例如,在智能建造認知區(qū)配套虛實教學系統(tǒng),讓學生切實掌握整個項目建設過程和所涉及的智能硬件相關知識,對現代化工地建造過程各個階段的關鍵技術和流程進行認知學習和技能實踐,全方位了解智慧工地應用場景。
3. 聯合業(yè)內龍頭企業(yè),共創(chuàng)校外實踐與就業(yè)基地
與企業(yè)共建智能建造專業(yè)產學合作基地、大學生校外實踐教育基地和就業(yè)基地。積極與龍頭企業(yè)共同推動教育部產學合作協(xié)同育人項目、教育部供需對接就業(yè)育人項目的申報和開展。通過這些合作,加深學生對工程實踐的認知,提升其就業(yè)或升學的競爭力。
(四)導師引路科研,項目推動創(chuàng)新
“本科生導師制”貫徹全員育人、全過程育人、全方位育人的現代教育理念,推進師生共同成長。浙大城市學院從大一開始實行本科生和導師雙向選擇,形成了別具特色的“雙師四式”人才培養(yǎng)模式。該模式以導師下課題組模式建立高低年級梯隊培育體系,關注學生的個性化發(fā)展,以“導航、導學、導能”為核心,開展創(chuàng)新訓練與團隊合作,成效顯著。
智能建造專業(yè)融合多學科知識與能力,可在土木工程導師制的基礎上,與企業(yè)聯合,融合高端科研基地,打造多學科交叉基礎,支持學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。如浙大城市學院現有的城市基礎設施智能化浙江省工程研究中心、浙江省城市盾構隧道安全建造與智能養(yǎng)護實驗室等多個高端科研平臺,都是校企共同建設的。這些平臺可為土木工程“智能設計—智能建設—智能運維”全壽命周期各環(huán)節(jié)的教學實踐帶來便利。在專業(yè)實踐課程中,教師可引導學生參與真實的智能設計、施工、運維項目,讓學生在“做中學”,將所學知識和工程項目聯系起來。通過分析、設計、制造訓練和提升學生的實際能力,將人工智能、物聯網、大數據、機器人等技術應用到傳統(tǒng)的土木工程項目中,解決實際工程問題。
(五)學科競賽激勵,以賽事促融合
當下,大學生各級各類專業(yè)競賽層出不窮,智能建造專業(yè)相關的競賽,如全國大學生工業(yè)化建筑與智慧建造競賽、全國高校BIM畢業(yè)設計大賽等,均能激發(fā)學生的競爭意識和學習、探索興趣。這些競賽要求參賽者綜合應用智能建造所涉及的知識,使學生從被動接受知識轉變?yōu)橹鲃訉W習,提高獨立思考、團結協(xié)作、科研探索的能力。以往組織和參加學科競賽的人員以高校師生為主,在產教融合理念下,學校也可聘請企業(yè)專家與高校教師共同擔任相關競賽導師,培訓學生相關知識與能力。而具備相關項目能力的獲獎學生,也可被相關企業(yè)優(yōu)先考慮錄用,形成人才培養(yǎng)的“閉環(huán)”。
四、結語
智能建造專業(yè)的設置,是國家為實現戰(zhàn)略目標和建設工程行業(yè)轉型升級而提出的新要求。該專業(yè)致力于培養(yǎng)具有多學科交叉融合能力,能對跨學科知識進行整合提煉的高素質復合型人才。作為以土木工程傳統(tǒng)知識為基礎的學科,其融合計算機科學技術、機械工程等領域交叉前沿的新型本科專業(yè)的建設,需在產教融合理念下進行創(chuàng)新,校企雙方應互融互通,共謀發(fā)展。在社會對智能制造人才的知識、能力、素質的培養(yǎng)提出更高要求的基礎上,大力實施產教融合策略,為推動創(chuàng)新型人才培養(yǎng)作出貢獻。
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