基于校企合作的智能建造人才培養探索與實踐

謝新甜 蔡佳雯 李劍凝

摘要：在建筑行業信息化變革的背景下，本文以南通理工學院土木工程學院的學生作為研究對象，通過一系列的措施，如校企共建實驗室，提供智能建造、BIM技術等課程的實踐等，改革教學模式，創新教學和人才培養模式，探討新形勢下智能建造應用創新型人才培養的新路徑。

關鍵詞：智能建造；實踐教學；人才培養

近年來，我國建筑建造行業與數字化技術蓬勃發展，呈現不斷融合的趨勢，智能建造方面的相關標準也日益完善。2021年中央國務院 《國家標準化發展綱要》提出，推動智能建造標準化，健全智慧城市標準，推進城市可持續發展。智能建造行業相關標準在行業和地方上逐漸細分，大到如CIM平臺建設，細到如腳手架、管廊設計。智能建造成為一個新興的、多維度的研究領域。[1]

建造領域依托廣義的建筑業，涵蓋與工程建設相關聯的所有企業和生產活動，包括規劃設計、建筑材料、建筑部品、施工安裝、運營維護和管理，以及相關的技術、管理、生物、法律咨詢和中介服務等。智能建造則是指在建造過程中充分利用智能技術，通過應用智能化系統，提高建造過程的智能化水平，在安全可靠的前提下，節約建筑建造成本。智能建造領域反映了建筑產業整個生產經營活動的全過程、全產業鏈和全系統空間的智能化。

智能建造領域的發展需要大量的復合型人才支撐，我國在智能建造領域發展起步較晚，目前我國智能建造專業復合型人才缺口較大，因此，迫切需要大力培養智能建造人才。智能建造涵蓋建筑信息技術、智能施工、自動化施工安裝、智慧運維等先進的信息技術，與工程管理、土木工程等專業相契合，因此可以在建筑類專業大力培養智能建造人才。

一、研究目的

南通理工學院坐落于建筑之鄉南通市，對建筑類人才的需求較大。隨著科技進步、建筑業的發展，如果培養學生的模式僅限在校內的知識學習，學生缺乏工程實踐能力和對前沿技術的掌握，將導致學生就業后實踐能力不能滿足企業需求，很難適應企業崗位的要求。另外，南通理工學院作為一所應用型本科院校，更應著眼于土木工程、工程管理等專業學生的未來發展，思考如何培養創新型智能建造人才。

2021年8月18日，教育部提出，需積極采取措施，深化新工科建設，支持校企深度合作，創新人才培養模式，鼓勵高校根據經濟社會發展需要和學校辦學能力，面向重點領域繼續加大學科專業設置，加快培養社會急需人才。

為深入貫徹落實教育部的教育方針政策，本文以南通理工學院土木工程學院的學生作為研究對象，針對土木工程、工程管理、智能建造專業的學生，通過一系列的措施，如校企共建實驗室，提供智能建造、BIM技術等課程的實踐；聘請企業工程師來校授課、多樣復雜的項目案例進入課堂；學生實習實訓在企業完成等，改革教學模式，創新教學和人才培養模式，逐步形成完整的智能建造教學資源和成果，形成新形勢下智能建造應用創新型人才培養的新路徑，使人才培養實現校內外聯合培養，提升學生工程實踐能力，掌握智能建造領域前沿的技術，促進智能建造類專業的可持續升級。[2]

二、智能建造實驗室搭建

南通理工學院BIM研究院與南通裝配式建筑與智能結構研究院、南京慧筑信息技術研究院合作共建智能建造數字化重點實驗室。實驗室由辦公區、虛擬建造與智慧運維區、智能監測區、“BIM+綜合實驗區”、數據處理中心五個區域構成。實驗室積極承擔產學研合作任務，為土木工程學院的學生提供實驗、實訓平臺，進行智能建造技能培訓，培養智能建造人才。以實驗室建設為基礎開展智能建造人才培養，以實驗室為平臺，積極開拓與建筑類企業的合作，以實驗室為基地開展師資培訓和學生技能培訓，企業工程師與校內老師聯合指導學生開展BIM、裝配式相關技能實訓，組織學生參加技能競賽，鍛煉學生的實戰技能，通過智能建造知識的學習掌握，提高學生的就業質量。

（一）“BIM+實驗室”

學校智能建造重點實驗室 “BIM+實驗室”的主要功能是以BIM技術為基礎的工程全生命周期的深度協同，實驗室具備先進的BIM技術軟硬件，如BIM深化設計、“BIM+無人機”“BIM+3D打印”“BIM+GIS”“BIM+智能化設備”等硬件，還具備BIM-VR編輯器軟件，能夠通過BIM軟硬件實訓。該實驗室可進行的主要實驗實訓項目包括：機電抗震規范及實施操作分析、“BIM+裝配式機電”安裝分析、BIM管綜的正向設計、現場施工工藝優化分析以及機電各專業設備和新型材料分析等。通過實驗實訓幫助學生掌握前沿專業技術，培養基于建筑又兼修計算機、電氣、機電等方面的復合型人才，將來步入就業崗位后能利用現代綜合技術手段為工程實施提供綜合的智能一體化解決方案。

（二）智慧運維實驗中心

智慧運維實驗中心主要用于學生的施工模擬培訓，通過虛擬仿真在施工前對施工全過程或關鍵過程進行模擬施工。實驗中心有民建路橋施工VR體驗行走平臺等設備，可以模擬高空墜落、火災逃生等施工過程中的事故，對學生進行安全準入、安全檢查等安全教育。實驗中心基于BIM技術，結合VR、AR，讓以第一和第三視角沉浸式體驗不同場景，進行多樣化場景、數字鏡像、體驗式教學，充分調動了學生的積極性，在娛樂中掌握專業技能。學生可利用自行走平臺體驗施工現場的環境、熟悉施工操作流程、模擬練習簡單的施工操作，為今后步入工作崗位打下良好的基礎。

目前，實驗室每學年都會為工程管理、土木工程專業的學生提供實訓，每學年實訓人次達到1 000人次以上，學生對于智慧運維實訓有很高的興趣，工程管理專業土木工程專業各班級參與度接近100%，且配合度較高，實訓效果非常好。不僅提高了學生對于智能建造的興趣，也為學生實習打下了基礎，幫助其在輕松的氛圍中掌握知識技能。

（三）智能監測實訓平臺

智能監測實驗室建立了鋼結構橋梁模型一座、監測用房屋模型一座，并且配套監測軟件及展示系統，可以通過監測軟件系統進行變形、位移監測。實驗室結合IOT、遙感等技術，可用于研究已建和擬建的重大工程結構在多因素復雜環境下損傷演化特征、災變失效規律、智能傳感元件的優化設置、布設工藝及數據采集與處理等，承擔大學生的科研課題。同時，可用于橋梁損傷評估、承載能力評定與耐久性分析等一般性實驗，在提供學生實驗教學的同時，可滿足相關創新活動、課程設計及畢業設計 （論文） 的要求。

目前，實驗室承擔開放性的實驗實訓項目較少，多承擔土木工程學院教師的科研工作。每學年提供約400人次的學生實驗課程，主要用于土木工程專業學生的橋梁監測實驗。

三、智能建造專業實踐教學路徑

為順應智能建造的時代潮流，智能建造專業人才培養應堅持面向市場、服務發展，緊扣 “育德、修技”兩個核心目標，構建 “校企聯動、教研協同、學創結合”的高素質、高技能型人才培養模式。以弘揚工匠精神為引領，培養智能建造時代融合型、復合型人才。校企合作可以形成師生科研與教學之間反哺互促的教學路徑，實現校、企的共贏發展，積累高素質人才培養的有益經驗，為企業輸送高質量畢業生，促進應用型本科院校智能建造類專業的發展。

（一）課堂培養與培訓

通過學校與企業的合作，學校聘請企業工程師來校授課，企業有實踐經驗的工程師與教師達成合作，組建研究與教學團隊，聯合共同制訂智能建造人才培養方案，通過搭建系統的知識體系，為土木工程、工程管理專業的學生提供成套的智能建造教學計劃。根據就業需求開展教學工作，在校企共同努力下培養、培訓復合型的行業骨干人才，使其具有領先思維的頭腦，利用智能建造技術，建設綠色、節能、安全的美麗中國，并使其成為社會主義核心價值觀的高素質應用型人才，促進行業快速轉型與發展，也為科研進步輸送人才，搭建梯隊。[3]

（二）為學生提供實訓平臺

校企共建實驗室為學生提供實訓基地，完成智能建造相關技能培訓，如BIM設計、裝配式應用、智慧運維、智能監測等實訓，由于智能建造領域包含最新最先進的建筑類技術，與傳統的施工建造技術相比，學生興趣更加濃厚，對于智能建造實訓積極性很高，實訓基地利用率很高。通過智能建造實訓，幫助學生了解前沿的智能建造相關技術，為未來就業打下良好的基礎。

（三）指導學生參加技能競賽

基于實驗室平臺和企業聯合培養，教師指導學生學習了解 “BIM+”技術和裝配式技術，并在企業進行相關的應用練習，豐富學生的知識儲備，使其掌握課本以外的工作技能，具備實戰技能，如BIM建模軟件的應用、裝配式結構設計等。具備這些技能，學生可以參加智能建造相關的技能競賽，提升自身綜合素質，拓寬就業的選擇范圍。

截至目前，學校教師指導土木工程專業、工程管理專業的學生參加智能建造競賽達110人次，獲獎達56人次，獲得江蘇省第四屆、第五屆 “構力杯”高校BIM裝配式大賽 “建筑設計組”“綜合組”的三等獎，首屆全國大學生工業化建筑與智慧建造競賽 “數字一體化設計”組三等獎。

（四）為學生提供就業實習平臺

通過與智能建造企業建立合作關系，企業為學生提供畢業實習平臺，學生畢業設計的選題來源于企業的工程實際案例，以企業導師作為第二指導教師，學生在企業完成畢業設計，邊實習邊做畢業設計，學生不僅能很好地完成學業，而且在學習中專業技能得到提升，提前適應了工作崗位。同時，企業在指導畢業設計的過程中，發現實習生知識上的欠缺，從而在人才培養環節，有針對性地增加教學內容，反饋到教學實踐中，形成良性循環。學校培養出符合市場需求的智能建造人才，企業得到促進企業發展的高質量智能建造人才，學校人才培養和企業轉型升級形成雙向有益反饋，共同實施實踐教學育人與就業全過程一體化人才培養機制。

通過實習和畢業設計的培養，企業可以挖掘符合企業需求的智能建造人才，給實習考核較好的學生提供就業崗位。一方面解決了學生的就業問題；另一方面企業自己培養的人才更符合企業的需求，學生和企業雙方互惠互利。通過校企合作，學生的安全和利益能夠得到很好的保障，與企業的實習合作幫助學生很好地進行職業規劃，在實踐中定位自己。[4]2022年和2023年，已經有數十位畢業生通過校企合作到合作企業實習并就業，企業對就業學生的滿意度也很高。

（五）發揮實踐基地育人功能，挖掘就業潛力

通過校企共建實踐基地，堅持項目實踐教學與社會服務等相結合，設置BIM設計、裝配式結構、智慧運維等智能建造綜合應用訓練，鍛煉學生工程實踐能力與創新能力。加強 “動手類”課程設計與競賽，提升自主學習與創新能力。積極培養與引導學生提升自主學習、自主創新的意識和能力，拓寬視野，從多領域交叉、體驗式學習、探索未知和團隊協作過程中尋找并定義智能建造領域的新問題。

現階段，我國智能建造水平較低，如何利用大數據、物聯網等技術，創建智慧化環境，使施工更加智能高效，仍是需要解決的問題，[5]迫切需要具備多學科知識的復合型人才，而學校土木工程、工程管理專業對于智能建造人才的培養偏向于單一的專業知識體系，需要學生到企業了解更多專業的知識，進行全方位的智能建造培養。

四、結束語

本文通過對智能建造人才培養的探索，并通過改善實驗室條件、解決學生實習實訓場地、企業對學生實習、畢業設計項目進行技術指導等實踐，培養了一批優秀智能建造人才，總結出一系列智能建造人才培養策略，從而使學校應用型人才培養過程中的眾多問題得到解決。校企合作、協同育人的辦學模式有利于提升學校人才培養質量，符合學校應用型大學的定位，改善學生就業質量。

參考文獻：

[1] 陸巧華.互聯網時代英語專業產教融合培養模式改革探索：評 《產教融合的研究與實踐》[J].中國油脂，2023，48（10）：159.

[2] 多領域、多路徑、多場景智能建造探索實踐[J].施工企業管理，2023（10）：75.

[3] 劉奕楠，謝洪財.綠色建造 “筑” 夢未來[N].湖南日報，2023-10-12（002）.

[4] 陳俊顏.校企合作人才培養對企業發展的影響分析[J].產業創新研究，2023（16）：190-192.

[5] 覃春躍.裝配式建筑智能制造和智能建造的創新需求[J].智能建筑與智慧城市，2023（10）：34-36.