數字化背景下智能建造技術專業創新型人才培養模式研究*

劉芳語 鄧建輝 陳杰 劉群 王蘋

1. 四川現代職業學院 四川 成都 610000；2. 四川電力職業技術學院 四川 成都 610000；3. 四川華西海外投資建設有限公司 四川 成都 610000

引言

智能建造技術是數字技術與工程建造系統深度融合形成的工程建造創新發展模式，涉及BIM、物聯網、3D打印、人工智能、云計算等技術。國內智能建造技術起步并不早，核心技術多數還在引進和學習階段，大力發展國內市場階段，基礎技術理論的加持不可或缺。高職院校智能建造技術專業人才培養模式研究是建筑產業變革需求，也是高等職業教育專業發展和建筑類專業人才綜合能力需求。數字化、信息化背景下，智能建造不止從建造方式上進行技術革新，還在產品形態、經營理念、市場管理等方面創新和重塑傳統建筑行業。

1 數字化轉型與產業結構調整

從項目試點到全面應用，截至2021年10月，全國有共計28個省市相繼出臺建筑信息化（BIM）相關政策，四川、湖南、上海等地數量已達5項以上。國內外智能建造發展近況對比圖1可見，智能建造技術在國內目前的發展中仍存在突出的矛盾，產業規模到專業設備研發都需要明確的規劃，要趕超發達國家的技術地位、引領行業整體走向仍任重道遠。我國智能建造市場潛力大，專業人才需求旺盛。至2020年，裝配式建筑占新建建筑的比例達到20%；到2025年，將達到50%以上，“十四五”期間，我國智能建筑在新建建筑中的市場占比有望突破60%，加上已有建筑的智能化改造，國內智能建筑市場規模將達到萬億元級別。四川省建筑施工系統中近8萬家注冊建筑施工企業，其中裝配式PC構件生產單位已超70家。2021年3月，新版職業教育專業目錄正式出臺，土木建筑大類中土建施工類新增“智能建造技術”專業。高職培養內容應設計工程建設基本程序與原理、BIM技術與數字化建造、建筑工業化、建筑大數據、綠色建筑、智慧城市、EPC總承包管理等。智能建造師是“傳統工程建造+信息化、智能化、數字化”的升級版專業技術人員[1]。

圖1 智能建造發展近況對比

2 智能建造技術專業（群）人才培養定位

四川現代職業學院建筑工程專業群圍繞四川及周邊建筑施工、造價咨詢、裝飾裝修產業集群，面向智能建造施工與管理、工程項目全過程咨詢與運維、裝飾設計與質檢等職業崗位群，以智能建造技術專業為核心，打造包括建筑裝飾工程技術、建筑室內設計、建設工程管理、工程造價四個專業在內的建筑工程專業群，助力成渝工程建設。定位于培養具有職業發展視野及創新創業意識，知識、能力和素質協調發展，服務土建施工、裝飾設計、運維管理一線的“一專多能”高素質技術技能人才。畢業3～5年左右，達到中級職業技能水平。職業能力覆蓋綠色建筑、智能建筑等施工建造、裝飾工程領域，能夠適應現代大土木發展需求，滿足綜合性的施工技術與管理、工程咨詢、建材試驗檢測、建筑裝飾設計與深化、工程資料編制等工作崗位要求。智能建造技術專業對應專業技術服務行業，主要職業類別（技術領域）為智能建造工程技術人員。就業職業崗位（群）包括裝配式建筑施工員、智能化施工員、裝配式建筑深化設計員、構件工業化制造技術員、BIM建模員、建筑（裝飾）材料檢測員、建筑項目管理專員等，目標職業崗位（群）包括工程師、項目經理、合約經理等[2]。

3 專業人才知識結構要求

目前，智能建造技術對高職院校來講是個新生專業，對其的認識和研究還在不斷深化和豐富，目前高職智能建造創新型人才培養實踐尚無參考藍本。構建以智能建造技術為核心專業的建筑工程專業群，培養學生學習裝配式智能建造技術及工程管理基本理論。立足本專業群現狀，對專業人才的知識結構、知識體系和專業能力等各方面提出新的要求[3]。

3.1 T形知識結構

智能建造一個顯著的特征就是多學科交叉融合，同時要求能夠解決具體工程問題。從知識結構看，智能建造背景下要求專業人才具有寬泛的知識面。建筑3D打印、建筑機器人、生物混凝土技術等就體現出材料學科、機械學科、計算機學科、生命學科等與土木學科的交叉融合。

3.2 工程建造能力

智能建造專業人才培養不能偏離工程建造這個“本”，尤其不能舍本逐“末”，簡單堆砌一些信息技術類的課程，擠占了專業課時，反而削弱了學生工程基礎。智能建造專業人才培養必須將滿足未來工程建造需要、具備解決工程建造過程中復雜問題的能力作為指導思想，確立人才培養要服務于“工程”的主線。與此同時，智能建造專業人才培養還要突出利用新技術、新方法創造性地解決工程問題的能力。

3.3 工程社會意識

智能建造是信息技術與工程建造融合的創新結果，其人才培養也應當采取創新的模式和方法。高職院校和企業應當密切聯系，共同培養出掌握科學技術發展趨勢和前沿技術，又能適應建筑產業變革需要的高水平、創新型智能建造工程科技專業人才。新技術變革條件下的智能建造工程師應當具有工程倫理意識、強烈的社會責任感和人文情懷[4]。

4 專業人才培養模式探究

本專業群培養理想信念堅定，德、智、體、美、勞全面發展，具有一定的科學文化水平，良好的人文素養、職業道德和創新意識，精益求精的工匠精神，具備較強的就業能力和可持續發展能力的高素質技術技能人才。智能建造技術專業面向國家戰略需求和建筑業的升級轉型，融通發展建筑施工與電子信息、機械自動化、工程管理等技術，培養能夠應用現代化技術手段進行智能測繪、智能設計、智能施工和智能運維管理的高素質技術技能型人才。堅持德技并修，將社會主義核心價值觀貫穿人才培養全過程，基于需求側探索專業群供給側人才培養機制改革、重構基于供需關系的“ACEM”現代學徒制人才培養模式。以學生發展為中心，以職業能力為主線，以“學歷+技能”為依托，以“就業+可持續發展”為導向、以培養高素質“勞動者+技能人才”為目標，多模塊組合形成“一專多能”技術技能人才培養模式。

“智能建造技術”技能運用智能化手段進行建筑工程質量檢測的技術；運用智能機械與機器人進行建筑工程施工與管理技能；掌握裝配式建筑施工技術。“建筑力學與結構應用”技能能夠進行建筑結構構件力學性能分析技能；能夠判斷常見的建筑結構形式技能；能夠合理選擇工程結構體系、結構形式的技能。

5 5X4課程體系開發與實踐教學體系設計

智能建造技術專業核心課程包含建筑信息化（BIM）管理、智能建造施工技術、建筑結構、智能檢測技術、智能機械與機器人、自動控制技術與編程6門。以項目為載體、以工作過程為主線、以能力培養為核心，構建對接職業標準的課程體系。①職業基本能力平臺課程設置公共必修和公共選修模塊，公共必修模塊有軍訓、思修（I、II）、毛概（I、II）、體育、心理健康教育、軍事理論、職業生涯規劃（Ⅰ～Ⅴ）、大學英語（I、II）、信息技術（I、II）、形勢與政策、職場實用法規。公共選修模塊有美育、創新創業、新一代信息技術課程。②行業通用能力平臺課程設有高等數學、工程法規、建筑材料、識圖與房屋構造（I～III）、通用軟件能力訓練（建筑CAD、BIM建模等）5門課。③職業專業能力模塊課程設有智能建造、建筑信息模型應用和建筑力學與結構應用3個模塊，智能建造模塊包含智能檢測技術、智能機械與機器人、自動控制技術與編程、智能建造施工技術，建筑信息模型應用模塊包含建筑信息化（BIM）管理、建筑工程組織設計，建筑力學與結構應用模塊包含工程力學、建筑結構。④職業領域工作能力模塊課程設有項目管理和建筑工程技術2個模塊，項目管理模塊包含裝飾工程項目管理大數據與云計算建筑裝飾工程質量檢驗與檢測，建筑工程技術模塊包含建筑施工技術建筑力學應用與結構智能測繪電工電子技術。⑤職場能力課程設有職場發展I、職場發展II，職場發展I模塊二選一，包括運營能力/新一代信息技術模塊和工學項目模塊（紅楓居維保項目、上海溪瑞施工圖深化設計、二十四城營銷項目、元豐房建監理項目）；職場發展II模塊四選一，包括營銷能力/創業創新模塊、X證書項目模塊（建筑信息模型、建筑工程識圖、BIM建模、工程測量）、產學項目（中海海納班工程服務項目、四川科特-安裝項目、坤唐工程施工管理項目）模塊和學業發展模塊（大學英語、高等數學、信息技術）。

校外實踐教學項目方面，認知實習設置于職業專業能力層，跟崗實習（生產實習）設置于職業領域工作能力層，頂崗實習、就業實習、畢業設計設置于職場能力層，共計課程40門。其中，A類課（純理論）占總學時的比例27.3%＞20%，C類課（純實踐）占總學時的比例46.2%＞30%，周平均在24～28學時之間。校內外實踐學時之和占比專業總學時＞55%[6]。

6 智能建造背景下建筑工程專業群“十四五”人才培養專項規劃

“十三五”期間，本專業群學生培養質量、教師隊伍建設方面都取得了質的飛躍，現有專業群辦學規模正逐年穩步提高。“十四五”開啟之年，申報智能建造技術專業，完成基礎目標任務。后續專項規劃與建設仍需持續發力，如：確立核心專業人才培養的長效機制，完善師資、實訓等資源保障條件，分層打造人才培養層次平臺，挖掘新型校企合作單位等。

6.1 正確處理好人才培養途徑問題

目前，國內已有部分本科高校開設了智能建造專業，對于培養智能建造創新型人才將起到引領和示范作用。于職業教育層面，以智能建造技術為中心升級改造原有建筑工程類、設計類專業，符合高職建筑類專業的“新工科”建設標準。現有相關專業應當深入研究信息技術與工程建造深入融合的趨勢，把握智能建造專業人才能力的要求，根據學校優勢和專業特色優化知識結構、課程體系和教學內容。

6.2 強化新知識，打牢新基礎

智能建造技術專業的人才培養需要思考和定義其工程學科基礎，明確回答培養出的人才能夠解決什么樣的科學問題。土建類專業應該強化力學基礎，掌握力學模型建模分析能力，以信息技術與工程建造深度融合的智能建造技術專業不僅需要扎實的力學、工程數學基礎，還需要BIM建筑模型的多元分析能力。因此，對智能建造這樣的新專業必須要有新的認識，其工程科學基礎應該包括力學和工程數學（統計學）。

6.3 建立強化工程實踐的人才培養機制

建筑工程實況多數復雜多變，正確的解決方案往往并非唯一解。工程教育培養人才不僅能夠解決工程問題，還需要具備把工程中的問題上升到學術問題，形成知識、構建理論，然后再指導解決工程問題的能力。因此，在制定智能建造技術專業人才培養方案時就要有意識地設置多種形式的綜合性工程實踐。學生所學的專業知識不是線性結構，而是網絡、半網絡結構，需要通過不間斷的綜合訓練，使學生形成工程思維，同時也鍛煉了團隊協作能力[7]。

7 實施保障與結論

智能建造是信息技術與工程建造融合的創新結果，建模式、建體系、建平臺、建標準、建機制、建課程、建項目、建隊伍、建資源，其人才培養也應當采取創新的模式和方法。順應產業結構優化升級，深化創新型高素質技術技能人才培養，拓展畢業生就（創）業本領，是實現可持續發展的重要保障和戰略關鍵。