智慧建造時代建筑智能化專業建設

馬紅麗

(上海杉達學院，上海 314100)

引言

隨著智慧城市建設腳步的加速，一直以來被社會各界廣泛視為“高消耗、低技術，高投入、低產出”的傳統建筑行業，在智慧建造時代面臨項目規格越來越高、從業人員逐年銳減的宏觀背景下，傳統的建造方法和建造手段還能維持其走多遠[1]？因此培養擁有新一代信息技術與工程建造融合的智能型人才[2]，在應用型院校設置建筑智能化技術專業，為國家輸送滿足產業轉型升級的創新型智能建造工程科技人才，已成為相關高校人才培養的重要挑戰[2]。下文結合學院“建筑智能化工程技術”專業的成功申報，針對智慧建造時代智能化專業人才需求的特點，分析融合傳感技術、網絡技術、多媒體技術及人工智能技術的人才培養方案特色，探討基于職業崗位需求的課程體系構筑，分享建筑智能化工程一線技術需求人才的解決方案。

1 智慧建造人才需求新特點

以網絡化、數字化、工業化為基礎的綠色建筑、智能建筑、智慧城區的建設及裝配式建筑，以BIM 技術、物聯網技術、人工智能等信息化技術應用和模式創新為內核并相融跨界的新型建筑形態應時而生，新一輪的產業革命加速了我國智慧建造的進程[3]。有資料顯示，預計近三年涉及樓宇智能化領域的人才缺口百萬人，特別是智能化系統設備安裝調試、運維管理的一線工程技術人才嚴重不足，這給應用型院校發展實施建筑智能化技術專業提供了廣闊的市場。隨著“十三五”規劃的深入，“十四五”規劃的來臨，國家用于建設智慧城市的投資總規模將高達[4]5千億元，智慧城市全國市場估計約有4萬億的規模。同時住建部從2015年起逐步加強建筑智能化工程設計與施工企業資質標準要求[5]，明確規定了資質等級一、二級“企業具有從事建筑智能化工程的中級及以上工程類職稱的專業技術人員”的數量指標，對智能化企業的準入技術條件、技術裝備及管理水平提出具體要求，這些標準同時促進行業健康有序地發展。圖1是摘自“中國教育在線”的智能化工程技術崗位需求調研，顯示一線的安裝與調試智能化工程技術人員需求量較大。

圖1 智能化技術崗位需求分析表

圖2 建筑智能化工程技術專業應用型高校畢業生市場分析

通過近兩年問卷星對長三角百余家企業，針對建筑智能化工程技術專業高校畢業生的看法進行的相關調研，圖2顯示，95%以上的企業愿意與應用型院校智能化專業建立穩定的人才培養關系，普遍認為應用型高校畢業生具有實操能力更強，職場上升空間大，工作穩定性高的特點； 同時認為建筑智能化設備安裝與調試、運行維護與管理人才的崗位分布、專業對口率、就業有相對優勢，給建筑智能化專業提供了廣闊的培訓市場。

通過上述分析，掌握樓宇自動化技術、計算機網絡綜合布線、安防消防工程等智能化子系統的施工、運維與管理等核心技術能力，面向一線的“懂技術，會施工，能管理”的建筑智能化工程技術人員，是目前智慧城市建設急需的專業人才。

表1 就業崗位與職業資格證書

建筑智能化工程技術是以建筑物為平臺[6]，對樓宇智能化信息的綜合應用，因此與相關建筑類專業可共享共建師資團隊和實訓基地，互融促進專業發展契機。

2 智慧建造的專業培養構建

2.1 基于職業崗位的課程體系設置

本專業針對國家近幾年發布的職業崗位與職業技能等級證書，深挖校企合作單位資源，以崗位需求的職業能力和職業素質培養為主線，建立如圖3所示“崗位→能力→課程”的基于工作過程的課程體系，使理論知識與實踐技能互相滲透，密切結合。

圖3 基于職業崗位的課程體系設置分析

目前建筑智能化工程職業資格證書如表1所示。

建筑智能化工程技術涉及建筑的全生命周期，是現代通信技術、計算機網絡技術、現代控制技術等高新技術與現代建筑技術的綜合集成[7]，因此培養具有現代信息技術的創新性技術技能人才，滿足智慧城市建設的管理是申報本專業人才培養方案的主要內容。圖4是以就業為導向，以能力為本位，立足建筑工程典型項目設置的課程體系。

圖4 以職業崗位能力設置的專業課程體系

2.2 模塊化教學的培養目標

基于智慧建造的主要技術有：BIM技術、物聯網技術、人工智能技術、云計算技術和大數據技術，不同技術之間相互獨立又相互聯系，從而搭建了建筑智能化工程技術專業技術技能核心課程[8]。專業核心課程有：建筑識圖與房屋構造、建筑AutoCAD、電工電子技術基礎、計算機網絡及綜合布線、樓宇智能化控制技術、RFID技術與應用、檢測及傳感器組網技術、智能化工程施工組織與管理、智能化工程造價、智能家居系統集成及運維。針對培養目標劃分為4個模塊及6門職業核心課程，進行模塊化教學，主要包括基本素質拓展模塊、專業基礎模塊、專業核心模塊、專業能力拓展模塊，形成4個核心技能：BIM技術應用、智能規劃與設計、人工智能與智能家居、智能施工管理和智能運維，見表2。

表2 集中實踐教學安排表

3 建筑智能化教學組織設計

3.1 智慧教學實施多元化實訓

技術技能的專項實訓是應用型專業教學與實踐結合的必須內容。本專業依據專業建設和人才培養方案，按照學科建設課程學時分配如圖5，通識教育課程(A類課程)、專業基礎課程(B類課程)、專業技能課(C類課程)，實踐教學課時占比50%以上。

圖5 A、B、C專業課程分配比例

利用智慧教學，展開建筑智能化工程技術課程專項實訓，不僅可完成本專業基礎課程實驗實訓的要求，也可完成樓宇智能化系統、物聯網規劃與組建及智能家居設計、裝配式建筑設計等工程項目的綜合實訓，同時作為世賽、國賽和上海市星光杯賽“物聯網技術應用”、“樓宇自動化系統安裝與調試”項目和“信息網絡布線工程”項目的訓練設施，還可用作“工信部職業技能鑒定中心”認證“智能化弱電工程師”培訓基地。結合培養計劃，按照課程體系設置綜合實訓項目,內容見圖6。

圖6 建筑智能化專業綜合實訓項目

圖7 智慧教室平面布置圖

采用“三端一云”的智慧教學模式，讓學生隨時隨地感知、體驗智能化，不僅僅在教室感受智能空間，進行理實一體的隨課實訓，通過云端連接手機端、網頁端實現課前、課中、課后的自主學習。以Zigbee無線技術為核心，建成一個綜合型的教與學智能通信平臺，運用云計算、大數據、物聯網、移動互聯等信息技術，將燈光照明、窗簾啟閉、空氣質量檢測、電器元件控制、安全防范等內容融入智慧教室空間，教師與學生利用手機端或平板體驗智能一體化控制的教學環境。圖7是智慧教室布置方案效果圖。

3.2 校企聯合運行優勢互補

智慧建造時代最大的特點是快速的信息化傳遞。設置以行企施工規范和技術標準為基礎，并滿足企業崗位需求的核心課程，校企聯合開發基于真實項目的課程資源庫，將智能化技術按照知識模塊、能力模塊以微課、視頻等形式歸入課程，編制系列講義集或出版工學結合教材，利用資源庫推行基于工作項目的分段式、活頁式教學組織模式，契合快速前進的智能建造時代。

同時與企業建立“雙導師制”，采取迎進來、送出去的模式，緊密對接智慧建造時代行業智能化技術技能的發展。隨著“職教20條”的發布，明確通過5-10年的建設，職業教育基本完成由政府舉辦為主到向政府統籌管理、社會多元辦學的格局轉變[9]，因此在專業建設過程中，由企業導師參與制定“專業核心課程標準+實訓考核方案”，實施企業導師—教學老師混合式教學模式，促進“1+X”的職業等級證書認證教學的落地也是職業教育所需。

因此應用型專業教學是建立行業與專業培養的紐帶，牢靠穩固的校企合作需要通過多種模式的培養方式，滿足企業對人才需求的特殊性、雙向性，急企業所需，充分調動學校與企業用人的積極性，如圖8展示的“校企合作聯合培養運作模式”。既可以利用大型企業的技術優勢，建立現代師徒制培養基地，開展生產線實訓，由企業依據行業崗位技能實施專項培養。也可以對于智能終端產業園的高新技術生產線企業，開展訂單式培養模式，讓學生的學習更加具有針對性，同時獲得相應的經濟效益。

圖8 校企合作聯合培養運作模式

4 結論

新型智慧城市建設是數字中國和智慧社會目標引領下的融合發展[10]，培養服務于智慧建造一線的工程技術人員是職業類高校需要和行業緊密對接、穩固聯系的重要保障。我校在2018年順利獲批“建筑智能化工程技術”專業，并在2019年開展招生教學工作。近年，隨著“職教20條”的推進，建筑智能化技術相關的1+X職業等級證書逐步落地，希望依托行企校專家建立工作站，開展雙師團隊建設、實訓基地建設、學生頂崗就業、科研項目聯合申報等工作，鼓勵學生通過崗位培訓，深化智能化技術技能的掌握，實現學生“畢業即可直接上崗”的培養目標。

智慧時代已經來臨，以數字化驅動、創新技術引領的“智慧城市”建設是智慧建造時代的新形態。圍繞行業發展，積極制訂人才培養方案，將物聯網、大數據、BIM等先進的信息技術與工程建造高度融合，迎接智慧建造時代的挑戰。