關(guān)于智能建造專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的探討*

張玉芬 張德成

1 河北工業(yè)大學(xué)土木與交通學(xué)院 天津 300401 2 天津市裝配式建筑與智能建造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 天津 300401

0 引言

智能建造專業(yè)是為了滿足國家戰(zhàn)略需求和建筑業(yè)轉(zhuǎn)型而新增設(shè)的專業(yè)，屬于土木類特設(shè)專業(yè)，是在土木工程專業(yè)基礎(chǔ)上融合大數(shù)據(jù)、人工智能、信息工程等新技術(shù)形成的交叉學(xué)科[1]。

智能化建筑將成為未來的主流建筑，從業(yè)者只有在工作中具備超前創(chuàng)新的能力，才能更好地開發(fā)和利用新型建筑。培養(yǎng)和提高大學(xué)生創(chuàng)新能力不能只靠理論教學(xué)，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是第一個(gè)讓學(xué)生清楚了解所學(xué)專業(yè)內(nèi)容和應(yīng)用的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，不同于理論教學(xué)，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生工程思維和專業(yè)素養(yǎng)、提升專業(yè)興趣與學(xué)習(xí)積極性的重要課程，是學(xué)生對(duì)書本理論知識(shí)進(jìn)行深入理解、開拓創(chuàng)新、付諸實(shí)踐的重要過程。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)可幫助學(xué)生將教材學(xué)習(xí)與現(xiàn)場實(shí)踐有效地結(jié)合起來，提高自身動(dòng)手能力和判斷問題、處理問題的綜合能力。從而使學(xué)生順利過渡到專業(yè)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)上，起到承上啟下的作用。本文在借鑒土木工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)教學(xué)設(shè)置[2]的基礎(chǔ)上，對(duì)比了土木工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)中出現(xiàn)的問題，討論了如何完善認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)方案、擴(kuò)展實(shí)習(xí)內(nèi)容等問題。對(duì)智能建造專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)加以改進(jìn)和創(chuàng)新，涵蓋智能建造設(shè)計(jì)及施工、大數(shù)據(jù)、5G和智能建造平臺(tái)的一些概念，涉及國家制造業(yè)大發(fā)展及其產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的方針舉措，從而進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)智能建造專業(yè)知識(shí)的興趣以及對(duì)建筑行業(yè)的熱情。

1 土木工程專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)現(xiàn)狀

土木工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)課程教學(xué)已經(jīng)有了比較成熟的教學(xué)模式。土木工程專業(yè)是寬口徑的一級(jí)學(xué)科，智能建造專業(yè)為土木工程一級(jí)學(xué)科下的專業(yè)方向，故智能建造專業(yè)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，應(yīng)在傳統(tǒng)土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)和創(chuàng)新。土木工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)教學(xué)目前存在的一些問題如下。

1）實(shí)習(xí)目標(biāo)不夠明確。實(shí)習(xí)過程中出現(xiàn)走馬觀花式的參觀現(xiàn)象，許多同學(xué)在實(shí)習(xí)前沒有任何現(xiàn)場參觀經(jīng)驗(yàn)，不能做到提前預(yù)習(xí)熟悉現(xiàn)場，實(shí)踐教學(xué)過程中抓不住核心主題，缺乏比較清晰的目標(biāo)，更難抓到關(guān)鍵點(diǎn)。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)本應(yīng)作為課堂教學(xué)的補(bǔ)充，但受氣候、安全等因素的影響，外出實(shí)踐可能會(huì)時(shí)間短暫且不連續(xù)[3]。

2）實(shí)習(xí)內(nèi)容相對(duì)滯后。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，土木工程專業(yè)學(xué)生實(shí)習(xí)場所選擇最多的是廠房或施工現(xiàn)場，實(shí)習(xí)內(nèi)容無法反映土木領(lǐng)域的技術(shù)前沿。同時(shí)實(shí)習(xí)場所通常由帶隊(duì)教師自主聯(lián)系，可供選擇的單位較少，學(xué)生較難利用到優(yōu)秀的行業(yè)教育資源[4]，這使學(xué)生對(duì)土木工程行業(yè)現(xiàn)有崗位認(rèn)識(shí)不足。由于實(shí)習(xí)地點(diǎn)的單一性和局限性，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)只能在建筑工程的部分區(qū)域進(jìn)行，限制了最佳認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)教學(xué)方案的實(shí)施，更不能讓學(xué)生切身體會(huì)到信息時(shí)代建筑項(xiàng)目運(yùn)用的云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、5G、智能建造平臺(tái)等內(nèi)容。實(shí)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)沒有考慮課程開設(shè)的需要和人才培養(yǎng)的方案，也沒有考慮學(xué)生現(xiàn)階段的實(shí)踐需求。尤其，學(xué)生沒有機(jī)會(huì)全面清楚地了解到專業(yè)的力學(xué)知識(shí)與技術(shù)，更缺乏體驗(yàn)前沿的土木工程設(shè)計(jì)和智能施工技術(shù)[5]。此外，院校可選擇的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)地點(diǎn)較少，存在不能出校進(jìn)行實(shí)習(xí)的可能，這極大地影響了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的實(shí)踐性，限制了學(xué)生視野的拓寬，影響了學(xué)生分析能力和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

3）學(xué)生態(tài)度問題。學(xué)生在思想上不重視實(shí)踐環(huán)節(jié)，不珍惜實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，沒有透徹理解認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的目的和意義，敷衍地完成日常考勤和實(shí)習(xí)報(bào)告，只為了通過考核并拿到學(xué)分。學(xué)生們雖然各自組成小組團(tuán)隊(duì)，但沒有小組目標(biāo)，也沒有齊心協(xié)力、共同進(jìn)步的精神，像組團(tuán)出游一樣，形式散漫，態(tài)度不認(rèn)真。為維護(hù)秩序各小組均設(shè)置有組長一職，但組長只專注考勤，缺乏責(zé)任感，在過程中未約束好組員。在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)中，學(xué)生隨處游覽拍照，消極面對(duì)老師講解的內(nèi)容，不與課本知識(shí)進(jìn)行對(duì)照學(xué)習(xí)，不對(duì)自己未來發(fā)展進(jìn)行初步規(guī)劃，更沒有從專業(yè)從業(yè)者的角度出發(fā)來認(rèn)真地審視自己和進(jìn)行實(shí)習(xí)。在實(shí)地實(shí)踐結(jié)束后，學(xué)生對(duì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)全程不做梳理，不與小組成員討論，個(gè)人分別提交實(shí)習(xí)報(bào)告，小組團(tuán)隊(duì)名不副實(shí)。

4）教師職責(zé)問題。在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)過程中，帶隊(duì)老師們更像是充當(dāng)著“保姆”一職，即在學(xué)生的衣食住行與安全等問題上費(fèi)心較多，導(dǎo)致學(xué)生們與老師在專業(yè)問題上的交流相對(duì)較少，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生們的積極性[6]。同時(shí)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)一般交由青年教師帶隊(duì)，而在現(xiàn)有的學(xué)術(shù)氛圍下，青年教師們?yōu)榱送瓿煽蒲腥蝿?wù)，把過多的精力用于科研探索，相較于中老年教師缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的指導(dǎo)方法和內(nèi)容掌握不夠全面和具體，與課堂教學(xué)形式區(qū)分不大，難以全面解答學(xué)生們實(shí)踐過程中的疑惑，使學(xué)生感覺內(nèi)容脫離實(shí)際，枯燥乏味。

5）實(shí)習(xí)認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)單一。學(xué)生通常在實(shí)習(xí)結(jié)束后撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告，書寫過程中老師很難做到有效指導(dǎo)，故實(shí)習(xí)報(bào)告很難展示出學(xué)生對(duì)實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行的深入思考，報(bào)告中也缺少體現(xiàn)學(xué)生切實(shí)的工程問題意識(shí)[7]，實(shí)習(xí)報(bào)告的質(zhì)量相對(duì)較低，現(xiàn)在還有部分學(xué)生以參考借鑒為由做抄襲之事，最終教師基本上是依靠提交的實(shí)習(xí)報(bào)告來給學(xué)生的實(shí)習(xí)打分。這不僅不能考查學(xué)生的真實(shí)表現(xiàn)，還會(huì)造成個(gè)別學(xué)生渾水摸魚、敷衍了事，沒有努力參與實(shí)踐環(huán)節(jié)，想靠抄襲所得報(bào)告博得高分[8]。

2 智能建造專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的改進(jìn)措施

智能建造專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)與土木工程專業(yè)相似，實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)可以在土木工程的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展創(chuàng)新，除了參觀工程項(xiàng)目，還要增加對(duì)新一代信息通信技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)，將智能建造元素蘊(yùn)含其中，做到對(duì)行業(yè)前沿知識(shí)的同步與更新。

1）實(shí)習(xí)目標(biāo)。在設(shè)置實(shí)習(xí)目標(biāo)時(shí)，不能好高騖遠(yuǎn)，而要腳踏實(shí)地，考慮到目前學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的認(rèn)知規(guī)律，選擇合適的目標(biāo)。智能建造專業(yè)本身屬于交叉學(xué)科，可應(yīng)用大量的信息化技術(shù)。教師可以采用智能建造平臺(tái)的企業(yè)示范工程，讓學(xué)生獲取部分權(quán)限，對(duì)相關(guān)工程現(xiàn)狀進(jìn)行提前預(yù)習(xí)，提前了解工程生產(chǎn)的現(xiàn)場情況，能動(dòng)地發(fā)現(xiàn)需要解決的問題，從而使學(xué)生在正式現(xiàn)場觀摩之前有明確的目標(biāo)，有利于進(jìn)行有針對(duì)性的實(shí)習(xí)參觀。在進(jìn)行行業(yè)觀摩之前，根據(jù)小組形式，派給學(xué)生個(gè)人任務(wù)和團(tuán)隊(duì)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生們積極主動(dòng)參與實(shí)踐，讓學(xué)生們?cè)趨⒂^時(shí)不僅要有個(gè)人的獨(dú)自思考，還要以小組合作的方式互相討論，從而使學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)本質(zhì)有更深的理解。在解決任務(wù)之時(shí)，學(xué)生認(rèn)真觀察了解行業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)模式，對(duì)該行業(yè)有更加清晰的認(rèn)識(shí)。讓學(xué)生完成任務(wù)后進(jìn)行總結(jié)歸納，思考個(gè)人未來職業(yè)生涯規(guī)劃，同老師進(jìn)行交流。

2）實(shí)習(xí)內(nèi)容。基于工業(yè)化建筑的背景，讓學(xué)生參觀、了解、接觸工程一線的智能建造技術(shù)等行業(yè)前沿的內(nèi)容；可邀請(qǐng)資深設(shè)計(jì)師和施工人員現(xiàn)場解說，并應(yīng)用BIM、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息通信技術(shù)，讓學(xué)生通過人機(jī)交互、感知、決策、執(zhí)行和反饋建筑建設(shè)全過程的智能化，把各方面的道理融合起來，進(jìn)行全面透徹的理解。引入新一代信息通信技術(shù)，讓學(xué)生對(duì)智能化建筑作初步的了解，同時(shí)彌補(bǔ)現(xiàn)場實(shí)習(xí)教學(xué)時(shí)學(xué)生專注度不高的弊端，同時(shí)還可以解決在工程施工現(xiàn)場實(shí)習(xí)中存在的條件簡陋、安全難以保障等問題。該過程不僅可以提高學(xué)生專業(yè)技能的熟練程度，還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以符合智能建造專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的要求。在智能建造專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)中加入BIM、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息通信技術(shù)，通過讓學(xué)生動(dòng)手操作，親自驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性，使學(xué)生可以更加全面地認(rèn)識(shí)智能化建造工程各環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)原理，并更牢固地掌握相關(guān)應(yīng)用技術(shù)。聯(lián)系與學(xué)校合作的相關(guān)實(shí)習(xí)單位，在這些單位中選擇不同類型的在建工程，讓學(xué)生對(duì)其進(jìn)行建模。學(xué)生通過計(jì)算機(jī)可以直觀地觀察這些在建工程的整體架構(gòu)以及各處細(xì)節(jié)的施工工藝等內(nèi)容，從而達(dá)到使學(xué)生建立深刻的工程感性認(rèn)識(shí)的目的。

另外，在對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)考核時(shí)，增加一項(xiàng)技術(shù)考核，即考查學(xué)生對(duì)BIM、云計(jì)算等應(yīng)用的掌握程度，考核人員應(yīng)綜合考慮學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中的表現(xiàn)，及其對(duì)新一代信息通信技術(shù)的掌握情況，進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià)[9]。

這種線上與線下相結(jié)合多角度的展示，能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)智能建造專業(yè)強(qiáng)烈的興趣，增加了學(xué)生參與實(shí)習(xí)的積極性，從而使學(xué)習(xí)效果倍增，認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的作用最大化。組長和指導(dǎo)老師應(yīng)時(shí)刻注意記錄學(xué)生的實(shí)習(xí)狀態(tài)，督促小組成員通過群聊共享想法和見解。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)結(jié)束后組織開展總結(jié)會(huì)議，各實(shí)習(xí)小組現(xiàn)場分享心得體會(huì)，通過教師點(diǎn)評(píng)和學(xué)生互評(píng)對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容做進(jìn)一步補(bǔ)充。

3）學(xué)生要求。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)前，指導(dǎo)教師要在校內(nèi)為學(xué)生簡單解讀智能建造平臺(tái)和專業(yè)課程體系，分析認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的重要意義和深刻內(nèi)涵，端正學(xué)生的動(dòng)機(jī)和作風(fēng)，說明實(shí)習(xí)目的、流程、方式方法、任務(wù)、考核制度、施工現(xiàn)場安全條例等。對(duì)學(xué)生進(jìn)行分組并確定組長，規(guī)劃認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)不同階段的任務(wù)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行團(tuán)隊(duì)教育，搭建互聯(lián)網(wǎng)群聊渠道，確定團(tuán)隊(duì)考核方法，全方位規(guī)范學(xué)生的實(shí)習(xí)態(tài)度。同時(shí)會(huì)上要跟學(xué)生交底各種相關(guān)資料，幫助學(xué)生按時(shí)完成任務(wù)，達(dá)成預(yù)期實(shí)習(xí)目標(biāo)。

4）教師職責(zé)分配。實(shí)習(xí)中可配置專門的后勤服務(wù)人員，負(fù)責(zé)保護(hù)學(xué)生安全以及維持現(xiàn)場秩序的工作，為指導(dǎo)教師提供良好的教學(xué)環(huán)境，讓教師可以專心投入指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的工作中。帶隊(duì)老師采用“中帶青”承接式方式，中年教師一般都具有豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與一定的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此由中年教師擔(dān)任實(shí)習(xí)總負(fù)責(zé)人；而青年教師一般經(jīng)驗(yàn)不足，尚需鍛煉，所以由青年教師負(fù)責(zé)實(shí)習(xí)過程中各項(xiàng)具體事宜的解決處理，輔佐中年教師完成好此次實(shí)習(xí)任務(wù)。教師應(yīng)耐心認(rèn)真解答學(xué)生通過智能建造平臺(tái)提出的問題，給予有針對(duì)性和實(shí)用性的解決方案，滿足學(xué)生及時(shí)溝通的需求，從而形成從實(shí)際到理論的完整知識(shí)框架。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)結(jié)束后，在評(píng)估學(xué)生提出的實(shí)習(xí)報(bào)告前，對(duì)負(fù)責(zé)考核的老師進(jìn)行集中培訓(xùn)，規(guī)范考核標(biāo)準(zhǔn)，確保老師對(duì)學(xué)生的評(píng)估是清晰的、有效的、依規(guī)的。

5）評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)設(shè)置多種評(píng)估模式，綜合評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，將過程性評(píng)估與成果性評(píng)估相結(jié)合。通過智能建造平臺(tái)，學(xué)生可實(shí)時(shí)了解到工程生產(chǎn)問題，結(jié)合自己的專業(yè)知識(shí)進(jìn)行深度思考，并進(jìn)行小組討論，在平臺(tái)上同步提交自己的討論結(jié)果，這樣可以讓學(xué)生融會(huì)貫通實(shí)習(xí)知識(shí)，形成自己的知識(shí)體系，這一過程有助于學(xué)生書寫自己獨(dú)一無二的實(shí)習(xí)報(bào)告，同時(shí)教師也能看到學(xué)生在此過程中的參與度，更好地從過程與成果兩方面來對(duì)學(xué)生進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估。教學(xué)評(píng)價(jià)不僅要對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核，還要對(duì)老師進(jìn)行考核。對(duì)老師進(jìn)行考核時(shí)，會(huì)以調(diào)查問卷方式收集學(xué)生的評(píng)價(jià)。問卷內(nèi)容包括實(shí)習(xí)方案、指導(dǎo)記錄、答辯意見等多方面，其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)包括非常滿意、滿意、一般、較差、差五類，對(duì)考核成績較低的老師進(jìn)行再培訓(xùn)，以保證未來智能建造專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的穩(wěn)定發(fā)展。

3 結(jié)束語

智能建造專業(yè)為國家“新工科”建設(shè)專業(yè)，智能建造也代表了“互聯(lián)網(wǎng)＋建筑業(yè)”的前沿發(fā)展。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是學(xué)好智能建造專業(yè)的關(guān)鍵課程，與土木工程專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)看上去相似，但可在土木工程的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展創(chuàng)新，除了參觀工程項(xiàng)目，還要增加對(duì)新一代信息通信技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)，將智能建造元素蘊(yùn)含其中，做到與行業(yè)前沿知識(shí)的同步與更新。

因此，本文結(jié)合土木工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)現(xiàn)狀，在實(shí)習(xí)目標(biāo)、實(shí)習(xí)內(nèi)容、學(xué)生要求、教師資源和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)方面提出智能建造專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的課程創(chuàng)新理論，有針對(duì)性地突破現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)，提高認(rèn)識(shí)教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)智能建造專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)的良好教學(xué)效果，從而滿足智能建造新專業(yè)的人才培養(yǎng)要求。