大數(shù)據(jù)時代下高職建筑設(shè)備類人才培養(yǎng)體系轉(zhuǎn)型研究

丁偉翔，袁建紅

（杭州科技職業(yè)技術(shù)學院，浙江 杭州 311402）

1 前言

國家住建部提出要促進建筑設(shè)備產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，推進建筑設(shè)備安裝產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，提升建筑設(shè)備運維技術(shù)信息化。隨著建筑設(shè)備安裝業(yè)轉(zhuǎn)型升級和國家新舊動能轉(zhuǎn)換重大工程的實施，在推動水、電、氣、暖、排污等基礎(chǔ)設(shè)施改造升級，新能源制熱制冷，綠色建筑安裝施工，既有建筑節(jié)能減排等方面需要大量高素質(zhì)、創(chuàng)新型、復(fù)合型的從業(yè)人員，為建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)的發(fā)展提供了機遇，同時也面臨人才供給不足的挑戰(zhàn)。我國高等職業(yè)院校在培養(yǎng)建筑設(shè)備類專業(yè)人才方面還有著很大的發(fā)展空間。據(jù)統(tǒng)計，2019 年全國高等職業(yè)院校中，設(shè)有建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)的學校每年培養(yǎng)人數(shù)合計不到3300 人，遠遠滿足不了企業(yè)的用人需求。建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)是高職土建類重要專業(yè)之一，在建筑工程、環(huán)境工程以及能源工程等領(lǐng)域占有極其重要的地位。專業(yè)以職業(yè)崗位能力培養(yǎng)為主線，主要培養(yǎng)具備建筑設(shè)備系統(tǒng)的生產(chǎn)、設(shè)計、施工、管理以及銷售等專業(yè)技術(shù)能力的人才，就業(yè)方向包括了水暖電設(shè)計員、施工員、造價員、質(zhì)量員以及資料員等一線崗位。

隨著網(wǎng)絡(luò)信息時代的飛速發(fā)展，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)已逐漸滲透到社會中的各個領(lǐng)域。人們對于建筑環(huán)境舒適性與建筑能源節(jié)約性的要求越來越高，建筑設(shè)備作為智能建筑中的重要標志，涵蓋了暖通空調(diào)、給排水、照明、電梯、消防、安防等，在未來的發(fā)展必然朝著高端、先進、智能化的趨勢邁進，這使得本專業(yè)工程技術(shù)人才的社會需求量大增。通過對相關(guān)企業(yè)的走訪調(diào)研，可以了解到大數(shù)據(jù)時代下需要較強創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力的設(shè)備專業(yè)人才，才能匹配智能建筑的發(fā)展要求。于是，催生了以“設(shè)備運維管理”為代表的新興服務(wù)類崗位，能夠從事系統(tǒng)集成、設(shè)備運維、能耗預(yù)測、能效提升、節(jié)能分析與改造、故障檢測與診斷、優(yōu)化運行與控制等方面的工作，如圖1 所示，須具備“設(shè)備+數(shù)據(jù)”的專業(yè)知識和技術(shù)能力。在此背景下，要求人才必須駕馭新技術(shù)并掌握業(yè)務(wù)的新變化，具備數(shù)據(jù)的獲取、處理、分析技能，進而解決設(shè)備工程在實際項目中的疑難雜癥。以上，證實了建筑設(shè)備專業(yè)必須向“數(shù)據(jù)方向”發(fā)展的必要性。與時俱進地，對本專業(yè)的人才培養(yǎng)模式和學科建設(shè)提出了更高層次的要求，轉(zhuǎn)型傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)體系，培育具備相應(yīng)素質(zhì)、知識的應(yīng)用型人才迫在眉睫，培養(yǎng)學生具備創(chuàng)新思維、數(shù)據(jù)理念、思辨能力、實操能力成為了迫切需要。

圖1 “設(shè)備+數(shù)據(jù)”創(chuàng)新與應(yīng)用能力的思維導(dǎo)圖

2 設(shè)備專業(yè)人才培養(yǎng)存在的弊端

目前高職建筑設(shè)備類專業(yè)的人才培養(yǎng)偏重于傳統(tǒng)的教育模式：（1）在課程設(shè)置方面，未能與時俱進地深入分析就業(yè)崗位所需開設(shè)的課程及要求。與時代特點相結(jié)合的案例乏善可陳，關(guān)于前沿知識與技術(shù)拓展較少，課標對數(shù)據(jù)意義和價值的認知程度不高。（2）大多數(shù)教材內(nèi)容陳舊，以介紹各種建筑機電設(shè)備的基礎(chǔ)定義、工作原理、結(jié)構(gòu)組成等理論知識為主，包含抽象的概念和復(fù)雜的計算公式，與工程實際脫節(jié)，實用性不強，學生很難做到學以致用。（3）課堂教學方式缺乏吸引力，教學手段落后，主要采用教師“灌輸式”的教學方法，不注重實際案例的分析和講述，未能賦予學生更加貼合企業(yè)崗位需求的能力。（4）教學設(shè)施缺乏，輕視實際應(yīng)用，學生仍停留在低技能層次的訓練，如管道圖紙繪制、電力負荷計算、水力參數(shù)測量、參觀樓宇機電設(shè)施等，未能突出崗位能力培養(yǎng)特色，無法增強學生的崗位適應(yīng)性，更無法發(fā)揮數(shù)據(jù)思維對解決實際工程問題的重要作用。

顯然，這種存在問題的傳統(tǒng)培養(yǎng)體系，已難以適應(yīng)新時代設(shè)備專業(yè)的發(fā)展和信息數(shù)據(jù)時代的要求，缺乏對應(yīng)用和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，難以滿足企業(yè)對當今人才的需求，更難以促進學生的就業(yè)和持續(xù)發(fā)展能力的提升。從專業(yè)建設(shè)的角度，亟待深入探索新型的人才培養(yǎng)模式。因此，如何將建筑設(shè)備專業(yè)與當今熱門的大數(shù)據(jù)時代背景相結(jié)合是值得研究的重點課題，對于該專業(yè)的人才培養(yǎng)、就業(yè)發(fā)展具有重要意義。田海濤等針對新工科背景下高職院校建筑設(shè)備專業(yè)群人才培養(yǎng)目標、課程體系和課程標準、教學方法、學校師資和社會服務(wù)資源、評價模式等方面存在的問題，提出構(gòu)建“三位一體、六個結(jié)合”差異化人才培養(yǎng)模式。言娟針對目前建筑設(shè)備專業(yè)結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)契合度不高的問題，以供給側(cè)改革為途徑，通過改革人才培養(yǎng)模式、調(diào)整課程體系結(jié)構(gòu)、實訓基地建設(shè)、教學團隊建設(shè)等方面，探討江蘇城鄉(xiāng)建設(shè)職業(yè)學院建筑設(shè)備專業(yè)群建設(shè)模式。賀靜靜將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與傳統(tǒng)專業(yè)教育有機融合，從建筑設(shè)備工程課程的性質(zhì)和教學目標入手，分析該專業(yè)課程在教學過程中存在的問題和建設(shè)的必要性，在此基礎(chǔ)上設(shè)計課程建設(shè)的思路，明確人才培養(yǎng)需求。

3 新型人才培養(yǎng)體系的研究

如圖2 所示，結(jié)合前述的背景與現(xiàn)狀，本文從制定人才培養(yǎng)方案、構(gòu)建專業(yè)課程體系、實施教學方式方法、建設(shè)實踐實訓平臺、打造雙師教學團隊等5個方面，重構(gòu)高職院校建筑設(shè)備類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系，將數(shù)字理念和信息技術(shù)融入專業(yè)通識基礎(chǔ)能力，在全過程和各環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學生的“設(shè)備+數(shù)據(jù)”知識水平與技術(shù)能力，為設(shè)備專業(yè)在大數(shù)據(jù)時代下的轉(zhuǎn)型提供參考。

圖2 設(shè)備專業(yè)人才培養(yǎng)體系轉(zhuǎn)型研究技術(shù)路線

3.1 高起點制定人才培養(yǎng)目標與方案

人才培養(yǎng)目標應(yīng)突出實踐能力以適應(yīng)大數(shù)據(jù)時代的需求，強調(diào)崗位勝任力的培養(yǎng)，注重具備“設(shè)備+數(shù)據(jù)”知識與技能的應(yīng)用型人才培養(yǎng)。從宏觀層面調(diào)整以往單一的人才培養(yǎng)理念，更新人才培養(yǎng)方向，以服務(wù)社會發(fā)展轉(zhuǎn)換專業(yè)培養(yǎng)目標——從培養(yǎng)適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)、流水線工作的“專才型”人才培養(yǎng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)檫m應(yīng)創(chuàng)新力、個性化的“復(fù)合型”人才培養(yǎng)模式。

在明確人才培養(yǎng)目標后，科學制定人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化改進培養(yǎng)計劃。培養(yǎng)方案的修訂應(yīng)突出“以人為本”，強調(diào)“知識、能力、素質(zhì)”并重。在知識方面，讓學生明確數(shù)據(jù)對于建筑設(shè)備在“設(shè)計-采購-施工-調(diào)適-運維-改造”全生命周期范圍內(nèi)的重要意義和潛在價值；在能力方面，讓學生學會運用數(shù)據(jù)技術(shù)去解決設(shè)備工程實際問題，例如，水暖電系統(tǒng)的運行狀態(tài)、故障排查、節(jié)能分析、模擬仿真等方面。在素質(zhì)方面，讓學生在理論學習與實踐學習中樹立數(shù)據(jù)思維，能夠通過數(shù)據(jù)分析驅(qū)動引導(dǎo)創(chuàng)新能力與實踐水平的提升。

3.2 高標準構(gòu)建新型的專業(yè)課程體系

課程體系是實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標的重點，傳統(tǒng)的課程設(shè)置已不能滿足新時代和相關(guān)企業(yè)對人才培養(yǎng)的要求，課程內(nèi)容應(yīng)與當今時代需求的崗位能力相匹配。結(jié)合大數(shù)據(jù)時代背景，在明確教學目標的前提下，調(diào)整專業(yè)學科課程結(jié)構(gòu)，搭建專業(yè)知識體系，優(yōu)化教學內(nèi)容，構(gòu)建應(yīng)用型“設(shè)備+數(shù)據(jù)”的新模式（表1）：（1）以“給排水工程、暖通空調(diào)工程、建筑電氣技術(shù)、樓宇智能化技術(shù)”等四大核心課程為載體，與時俱進地進行內(nèi)容更新，在各個教學單元中引入數(shù)據(jù)案例的教學模塊，夯實數(shù)據(jù)理論基礎(chǔ)，并剔除一些過時、冗雜、重復(fù)、晦澀難懂的單元模塊。如表1 所示，所增補的教學模塊，是以往課程中容易被忽視的且與數(shù)據(jù)知識息息相關(guān)的單元，能夠讓學生更加深刻地體會數(shù)據(jù)與設(shè)備的緊密關(guān)聯(lián)。與此同時，將數(shù)據(jù)理念融入課程的設(shè)計、開發(fā)、實施、評價環(huán)節(jié)中，并建設(shè)優(yōu)質(zhì)且豐富的課程教學資源。（2）增設(shè)數(shù)據(jù)科學類課程，例如，《人工智能導(dǎo)論》《傳感器技術(shù)與應(yīng)用》《物聯(lián)網(wǎng)與智能家居》等，主動融入與數(shù)據(jù)相結(jié)合的知識體系內(nèi)容，讓學生樹立良好的數(shù)據(jù)理念與思維。（3）做好中高職課程體系銜接工作，從基礎(chǔ)開始培養(yǎng)運用數(shù)據(jù)分析解決問題的能力，確保課程的實用性、使用性、適用性。

表1 專業(yè)課程教學模塊的增減內(nèi)容

3.3 高水準實施符合職業(yè)需求的教學方法

傳統(tǒng)的課堂教學模式具體表現(xiàn)為以教師為主導(dǎo)的，很難激發(fā)學生的興趣。更新教學方式方法迫在眉睫：（1）建立“以學生為主體，教師為引導(dǎo)”的新型教學模式，并貫徹執(zhí)行“案例教學+任務(wù)驅(qū)動”的一體化協(xié)同教學方法。例如，以實際項目工程中的暖通空調(diào)系統(tǒng)為案例，讓學生對冷熱源、風機水泵、用戶末端在運行中產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)指標（溫度、流量、壓力、電流、轉(zhuǎn)速等）進行討論交流與互動問答，通過分析數(shù)據(jù)的量與質(zhì)，判斷設(shè)備系統(tǒng)的運行狀態(tài)、節(jié)能潛力、控制策略、供需平衡等問題。教學過程中這種“交互式”“啟疑式”教學手段的靈活運用強化教學效果，增強學習的主動性，避免了“滿堂灌”的教學方式。（2）破除傳統(tǒng)“唯課堂唯教材”的教學方式，實現(xiàn)教學形式多元化：定期邀請專家學者開展“大數(shù)據(jù)技術(shù)在建筑設(shè)備中的運用”“樓宇建筑中的智慧運維管理技術(shù)”等專題講座。通過網(wǎng)絡(luò)輔助線上線下教學——慕課、微課、云教材、移動學習平臺全面進入教學過程，拓展學生的知識更新，寓教于樂。（3）建立科學的考核評價體系，開展多樣化的考核形式，減少“一考定成績”的傳統(tǒng)方法，通過考評學生階段性成果（設(shè)備數(shù)據(jù)分析報告、建筑負荷與能耗模擬報告、機電設(shè)備BIM 管綜設(shè)計圖紙等）作為課程最終成績。（4）打造內(nèi)部學習氛圍，定期舉辦有關(guān)“建筑設(shè)備運行數(shù)據(jù)分析”相關(guān)學科競賽，包括負荷預(yù)測、能耗分析、數(shù)據(jù)可視化圖表制作、機電BIM 設(shè)計競賽等，鼓勵學生參與技能競賽，以賽促學，鍛煉了學生的數(shù)據(jù)運用能力。

3.4 高規(guī)格建設(shè)實習實踐實訓平臺

為培養(yǎng)應(yīng)用型技能人才，必須重視實踐環(huán)節(jié)。科學合理地制定以強化崗位技能培訓為特色的實踐教學體系，增加并優(yōu)化多層次的實踐教學課程設(shè)置，開發(fā)設(shè)計多樣性的實訓實操項目，配套活頁式校內(nèi)綜合模擬實訓教材。其中，實踐基地平臺的建設(shè)至關(guān)重要，能夠讓學生身臨其境地提前接觸到施工現(xiàn)場的建筑設(shè)備，進而提升工程實踐操作能力。如表2 所示，通過搭建樓宇能耗監(jiān)控平臺、智慧能效管理平臺、地下管廊實訓中心、室內(nèi)空調(diào)環(huán)境調(diào)控實驗室、給排水運維調(diào)度中心等數(shù)字化設(shè)備實訓基地，讓學生在各崗位上完成相應(yīng)實訓，包括但不限于樓宇設(shè)備BAS 系統(tǒng)調(diào)試、小型上位機開發(fā)、綠色建筑仿真軟件建模、智慧照明控制器安裝調(diào)試、綜合布線系統(tǒng)線路敷設(shè)、傳感器數(shù)據(jù)采集測試、視頻監(jiān)控系統(tǒng)接線等一系列項目實操，培養(yǎng)學生理論結(jié)合實際的能力，運用數(shù)據(jù)技術(shù)解決問題的思維，同時也完成了對工具軟件和操作步驟的掌握，極大地提升了今后的就業(yè)競爭力。

表2 實訓基地平臺建設(shè)與學生技能培訓

另一方面，深化校企合作，讓企業(yè)在人才培養(yǎng)體系中發(fā)揮重要的推動作用，這樣才能培養(yǎng)符合市場需求的應(yīng)用型人才。不僅可以通過共建生產(chǎn)實訓基地的方式，更重要的是打造基于校企深度合作的現(xiàn)代學徒制模式。讓學生利用實習的機會到訪企業(yè)內(nèi)部，借助項目現(xiàn)場所提供的智慧建造、智慧管理、智慧運維平臺，向企業(yè)一線的工程技術(shù)人員、能工巧匠虛心學習專業(yè)知識和實操能力。這種“課堂在現(xiàn)場”的新模式，培養(yǎng)了學生踏實務(wù)實的工程實踐能力，為學生實習后的就業(yè)拓寬了道路。

3.5 高要求打造“雙師”型教師隊伍

“雙師”型教師是指無論理論知識還是實踐技能都合格，同時具有豐富教學經(jīng)驗與企業(yè)工作經(jīng)驗的師資。通過多措并舉打造“雙師”型教師團隊：（1）從事一線教學工作的專職教師，須具備豐富的理論知識和扎實的實踐技能。倡導(dǎo)教師知識更新，促進教師進修、訪學、培訓甚至學歷提升以學習時代熱點知識，在傳統(tǒng)的建筑設(shè)備專業(yè)知識基礎(chǔ)上掌握數(shù)據(jù)科學知識，形成跨學科復(fù)合型知識面。（2）鼓勵現(xiàn)有教師參與企業(yè)單位掛職鍛煉，通過對企業(yè)實際項目的參與，掌握解決實際工程問題的方法，能更好地依據(jù)崗位需求來指導(dǎo)校內(nèi)學生，能更好地培養(yǎng)學生理論結(jié)合實際的能力。（3）持續(xù)加強師資隊伍，引進建筑智能化、物聯(lián)網(wǎng)工程、電子信息技術(shù)、計算機科學與技術(shù)等專業(yè)的優(yōu)秀青年教師，優(yōu)化教師團隊學歷梯隊，帶動設(shè)備專業(yè)的學科結(jié)構(gòu)更新，加強教師科研教研能力。（4）聘請專業(yè)客座教授，邀請具有一定影響力的專家學者、高級工程師等，為建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)在當今時代的專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)質(zhì)量提升出謀劃策。

4 結(jié)語

本文結(jié)合時代特征，剖析了設(shè)備專業(yè)與數(shù)據(jù)理念相結(jié)合的必要性，點明傳統(tǒng)高職建筑設(shè)備專業(yè)培養(yǎng)模式存在的弊端，進而探索了在大數(shù)據(jù)背景下該專業(yè)的新型人才培養(yǎng)模式，為推動高素質(zhì)高技能建筑設(shè)備工程技術(shù)人才培養(yǎng)體系的轉(zhuǎn)型與實踐提供方法：

（1）由于社會市場對人才需求的更新以及交叉學科發(fā)展的帶動，傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式單一、培養(yǎng)方案與社會需求脫節(jié)、課程模塊內(nèi)容缺失、教學方法陳舊、培養(yǎng)計劃缺乏實踐環(huán)節(jié)等已無法滿足企業(yè)對創(chuàng)新型應(yīng)用型設(shè)備專業(yè)人才的迫切需要。

（2）制定人才培養(yǎng)方案、構(gòu)建專業(yè)課程體系、實施教學方式方法、建設(shè)實踐實訓平臺、打造雙師教學團隊等方面是大數(shù)據(jù)時代下人才培養(yǎng)體系須進行的轉(zhuǎn)型方法。通過這些手段，能夠培養(yǎng)學生具備“設(shè)備+數(shù)據(jù)”的專業(yè)知識和技術(shù)能力，進而提升專業(yè)人才的就業(yè)競爭力。

轉(zhuǎn)型人才培養(yǎng)體系需要在實踐中不斷摸索并優(yōu)化。本文為建筑設(shè)備專業(yè)領(lǐng)域的教師、同行學者在新時代高職建筑設(shè)備工程技術(shù)專業(yè)的人才培養(yǎng)體系與發(fā)展方向等問題研究上提供思路，具有一定的參考價值。