李 惠(湖南软件职业技术大学,湖南 湘潭 411100)
建筑业仍是我国经济发展的支柱产业,在建筑市场与“中国制造2025”“工业4.0”的双重转型压力下,建筑行业的转型升级也愈发迅速。随着我国区域经济不断调整,人口红利日渐消退,人力成本提高的状况日趋严重。十四五期间,我国的劳动力人口将会减少3500万人,建筑业等劳动密集产业后继乏人,智能建造、建筑工业化成为建筑业转型升级的动力。加快行业的数字化转型升级,已成为未来发展的必由之路。
近年来,建筑业面临着生产效率低、事故率高、劳动力短缺及成本逐年上升的压力,在数字化、智能化技术快速发展的背景下,智能建造是行业发展的方向。
2020年,住房和城乡建设部等13部门联合下发《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》,《意见》提出:到2025年,我国智能建造与建筑工业化协同发展的政策体系和产业体系基本建立,建筑工业化、数字化、智能化水平显著提高,建筑产业互联网平台初步建立,产业基础、技术装备、科技创新能力以及建筑安全质量水平全面提升,劳动生产率明显提高,能源资源消耗及污染排放大幅下降,环境保护效应显著。
开设智能建造工程专业符合国家建筑产业向工业化、绿色化、信息化、智能化发展方向,为智能建造产业链提供人才支持。
国家迫切需要将推动智能建造与建筑工业化协同发展作为抢占建筑业未来科技发展高地的战略选择,围绕建筑业高质量发展总体目标,以大力发展建筑工业化为载体,以数字化、智能化升级为动力,创新突破相关核心技术,加大智能建造在工程建设各环节应用,形成涵盖科研、设计、生产加工、施工装配、运营等全产业链融合一体的智能建造产业体系,提升工程质量安全、效益和品质,有效拉动内需,培育国民经济新的增长点,实现建筑业转型升级和持续健康发展。
2021年,为深度对接新经济、新业态、新技术、新职业,促进职业教育专业升级和数字化改造,《职业教育专业目录(2021年)》出台,首次设置智能建造工程本科专业,智能建造工程的设置可以为建筑业转型升级和持续健康发展提供人才支持。
装配式建筑产业是湖南省重点发展的十大新兴产业和二十条优势产业链之一。湖南省第五届“筑博会”,以“践行三高四新,绿色建造未来”为主题,依托湖南装配式建筑、绿色建造在全国的示范和领先地位,进一步延伸内涵、扩容提质,推动交流合作,引领行业风向。
2021年7月,《湖南省装配式建筑全产业链智能建造平台推广技术导则(试行)》出台,标志着装配式建筑向“标准化、智能化、集成化、产业化”目标前进,开启了湖南建筑业绿色发展新纪元。
由于普通本科与职业本科的教育类型不同,智能建造工程专业课程体系会存在较大的差异。本文以湖南软件职业技术大学智能建造工程专业为例进行阐述。
培养掌握建筑结构分析、装配化施工、数字设计(BIM)、信息化协同管理、虚拟建造等智能建造领域相关知识和技能,面向房屋建筑行业的结构设计师、智能建造工程师、BIM工程师等职业岗位群,能够从事施工阶段设计、BIM设计、智能建造、信息化管理等工作,能够灵活运用专业技术理论知识解决智能建造过程中的复杂问题,能够进行施工现场中高级技术人员的管理与培训,能够进行智能建造相关科技成果转化的高层次技术技能人才。
针对智能建造专业要求和职业本科教育特点,在传统的土木工程课程体系的基础上,构建智能建造的课程体系。本专业课程由公共基础课与专业课组成,其中公共基础课分为公共必修课和公共选修课,专业课分为专业基础课、专业核心课、专业拓展课以及实践性教学环节。
本专业遵循认知规律,紧密结合工程实践,构建了“公共必修课程+公共选修课程+专业基础课程+专业核心课程+专业拓展课程+实践性教学环节”专业课程体系(如图1),并将“建筑工程识图职业技能等级证书”“建筑信息模型(BIM)职业技能等级证书”“装配式建筑构件制作与安装职业技能等级证书”职业技能等级标准有关内容及要求有机融入专业课程教学,学生在获得学历证书的同时能取得多类职业技能等级证书或职业资格证书。构建思想政治教育与技术技能培养深度融合的价值体系课程,将专业精神、职业精神、工匠精神、劳动精神融入人才培养全过程,实施“课程思政”。体现以岗位群职业标准为基础,以职业能力培养为核心,注重综合素质、实践能力、创新创业能力培养的特点。
图1 智能建造工程课程体系构建图
专业基础课设置了《智能建造概念》《建筑制图与识图》《工程力学》《新型工程材料》《装配式建筑概论》《结构力学》《建筑构造》《建筑CAD》《建设法律法规》《BIM施工组织设计》《建筑智能机械设备》等课程;专业核心课程包括《BIM建模及应用》《装配式建筑施工技术》《装配式建筑深化设计》《智能测绘技术》《工程软件应用》《机电深化设计》《智能建造施工技术》《BIM项目管理》等课程;专业拓展课程包括《绿色施工》《建筑智能化与智慧运维》《智慧工地管理》《人工智能技术》《传感器监测与应用》《大数据与云计算》《建筑物联网技术及应用》《建筑机器人应用》《工程结构全寿命维护》《装配式PC结构施工技术》《自动控制原理及应用》等课程,以确保能以信息技术等手段支撑高质量智能建造的实施。
根据《本科层次职业教育专业设置管理办法(试行)》的要求,实践教学课时占总课时的比例不低于50%。专业实践教学从专业职业岗位介绍(识岗)起,具体由理实一体、教学合一的课程实训、综合实训(仿岗)、毕业设计、岗位实习和创新创业项目孵化等构成。其中,主要实践教学环节性包括综合实训、毕业设计和岗位实习,是专业职业能力尤其是核心能力培养的基本载体和实现方式。学生在校内外进行BIM建模设计、装配式建筑深化设计等综合实训,在企业进行岗位实习。
进一步深化产教融合、校企合作。及时跟踪市场需求的变化,使专业与产业高度对接,把工学结合、双证融通作为人才培养模式改革的重要切入点,带动专业调整与建设,引导课程设置、教学内容和教学方法改革,突出教学过程的实践性、开放性和职业性。
构建“校企人才培养方案共同开发、实训设备共同投入、教材共同编写、教师共同委派、培养质量共同监控”的“五共同”和专业设置对接产业链、课程内容对接职业标准、教学过程对接生产过程的“三对接”现代学徒制人才培养模式。实施校企双主体育人、“一课双师”“双带头人”制度,深入推进“三教”改革,深化“政、行、校、企”等多方参与的质量评价的人才培养模式改革。
以市场需求和就业为导向,全面贯彻党和国家的教育方针,坚持把思想道德素质提升贯穿到人才培养的全过程,坚持以优化基础、口径适当、注重实践、强化技能为原则,科学设置课程体系。
落实“1+X”证书制度要求。通过“双证融通、课程置换”,实现学历证书教育和职业技能等级证书培训并举,及时引入体现科技发展的新技术、新工艺、新标准和新规范,适时更新课程内容,实现通识课程与专业课程之间的衔接与融合,加强课程教学的标准化建设,将现代信息技术全面融入教学改革,推动信息化教学,尽可能地突出专业课程的职业定向性,注重知识和技能的结合,强化职业能力训练,综合开发学生的职业能力,增强课程设置的灵活性,从专业知识、能力、素质等方面整体上优化课程体系设置。
突出实践教学和能力培养。以提高学生综合职业能力和应用能力为目标,以“识岗、仿岗、跟岗、岗位实习”作为实践教学体系设计与建构的主线,以专业教育的职业岗位介绍为起点,形成由理实一体的课程实训、设置综合实训周的核心技能训练、生产性教学工厂的跟岗见习、创新创业项目孵化、岗位实习等环节所构成的专业实践教学体系。
围绕课程建设目标,进一步加强教师专业技术技能培训,调整充实培训内容,健全和完善教师到企业培训制度,建立激励机制和考核评价机制,通过加大投入、内培外引、多渠道、多层次培训方式,全面提高师资质量,精心锻造“科研-教学型”创新团队,激励、培养优秀拔尖人才。立足于专业实际,制定相应优惠政策,进一步发挥高校培养和集聚人才的作用,大力引进,精心培养,加大奖励力度,完善考核措施,激励优秀拔尖人才脱颖而出,迅速形成、稳定一支“科研-教学型”的创新团队,为专业的可持续发展打下良好的基础。
强化基础设施和实习实训基地建设。按照产教融合、校企合作、工学结合的要求,根据生产、服务的真实项目和流程构建技术技能训练体系和实习实训环境。更新实验实训教学内容,增加综合性、仿真性、融合性实验实训室,构建综合性实验实训的实践教学体系,全面推行实验实训室开放,提高实践教学质量。加强实习基地建设,加强与相关企事业单位,尤其是与一批智能建造产业前沿的企业联合,建立校外实习基地,以提高学生实践能力和创新能力,实现与职业岗位零距离对接。
成立教材编写小组,组织专业带头人、企业专业带头人、行业企业优秀技术人员,联合编写具有科学性、先进性、实用性的创新创业教育职业本科教材。编写基于施工管理流程,以真实案例为背景的具有我校优势的特色教材,加强实验实践类教材建设,推进数字化教材建设。
与企业积极合作共建精品课程。建立课程标准,与智能建造相关的企业共同制定课程标准,修订培养计划,根据人才市场的实时需求优化重构课程体系,促进课程建设与行业需求的紧密接轨。加强课程建设的组织领导,保证课程建设工作的有效开展。成立校、院、教研室三级课程建设领导小组,学校课程建设领导小组,负责组织制定全校的课程建设规划、方案,组织评选和验收,检查、指导和评估等工作;专业负责制定课程建设规划、方案,精品课程申报和建设。
当前智能建造类课题与传统土木类课题有较大区别,随着数字建筑时代的到来,跨专业(群)范围大、技术支持要求高、科研力量要求较高。而当前智能建造科研开始面临很多困难,如新技术如何学习及如何应用到科研、交叉专业(群)融合带来的跨专业(群)协作、科研力量的培养。为解决这些困难,需要多方协作共同推进,推动校企联合共建科研实践创新平台,包括装配化编程平台、基于BIM技术的模型研究、开发与应用平台、数字化项目管理平台、物联网技术平台,共研课题,共享成果。
创新社会服务体制机制建设,建立和完善学校社会服务体系。制定和完善社会服务管理制度,建立起完善的社会服务保障和激励机制。以校企合作为基础,通过技术服务和社会培训,为湖南经济社会发展及现代产业体系建设,提供高层次技术技能专门人才的人力资源支持。充分利用学校的专业、师资、设备、场地等资源,为政府、行业、企业、社区以及新农村建设等提供培训、继续教育、职业技能鉴定等服务。
智能建造推动建筑产业变革,是一个复杂而艰巨的历史性征程,对于持续推动我国工程建造高质量发展,迈向工程建造强国具有决定性的意义。本文以湖南软件职业技术大学为例,对智能建造专业设置背景进行了深入分析,并从课程体系构建、专业建设措施等方面对专业人才培养进行了初步探索。