張美亮 張軍俠 何忠茂

摘要：培養(yǎng)智能建造工程人才，需要優(yōu)化實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系。建筑行業(yè)正在經(jīng)歷整體轉(zhuǎn)型，一是從人力稀缺導(dǎo)出建筑工業(yè)化、二是從管道產(chǎn)品轉(zhuǎn)向零部件產(chǎn)品、三是從一次交訖轉(zhuǎn)為全周期運(yùn)維;與此對(duì)應(yīng)，土建工程師的適崗能力也有新訴求，尤其是應(yīng)用型人才的工程能力、建筑工業(yè)化的協(xié)作能力和產(chǎn)品服務(wù)化的數(shù)據(jù)能力。應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論，解析實(shí)訓(xùn)教學(xué)與技能習(xí)得兩大變量之間的因果鏈、增強(qiáng)回路、調(diào)節(jié)回路和反饋機(jī)制，研究結(jié)果表明：地方高校土建類專業(yè)可以從設(shè)計(jì)教學(xué)語境、人機(jī)交互平臺(tái)和產(chǎn)教融合課程三個(gè)方面優(yōu)化實(shí)訓(xùn)要素的連接關(guān)系，重構(gòu)多專業(yè)全周期實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系，契合智能建造人才需求。

關(guān)鍵詞：智能建造;職場(chǎng)變遷;實(shí)訓(xùn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G646?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?? 文章編號(hào)：1005-2909（2022）02-0152-08

為實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、持續(xù)健康發(fā)展、邁入智能建造世界強(qiáng)國(guó)行列目標(biāo)，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等十三個(gè)部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》（建市〔2020〕60號(hào)），要求各地建立智能建造人才培養(yǎng)和發(fā)展長(zhǎng)效機(jī)制。智能建造是信息技術(shù)與工程建造融合的創(chuàng)新結(jié)果，對(duì)應(yīng)專業(yè)人才要求具有T形知識(shí)結(jié)構(gòu)、工程建造能力和工程社會(huì)意識(shí)[1]。按照多學(xué)科融合交叉，培養(yǎng)復(fù)合型新工科人才的思路，高水平大學(xué)相繼開設(shè)智能建造專業(yè)，探索人工智能與土木工程全壽命周期深入融合[2]。根據(jù)工程認(rèn)證理念的要求，優(yōu)化實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)方案設(shè)計(jì)[3]，高職院校積極推動(dòng)智能建造專業(yè)集群建設(shè)[4]，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建“共享平臺(tái)+專業(yè)模塊+方向拓展”課程體系[5]，地方本科院校逐步實(shí)現(xiàn)從CAD設(shè)計(jì)制圖到BIM技術(shù)集成的基礎(chǔ)教學(xué)平臺(tái)遷移[6]，初步形成基于智能建造的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教學(xué)新思路[7]。

智能建造應(yīng)用型人才培養(yǎng)應(yīng)突破加法思維的路徑依賴。在智能建造人才培養(yǎng)的起步階段，

基于物理世界的確定性、因果關(guān)性和機(jī)械思維的進(jìn)化邏輯，

增設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、電子信息及其自動(dòng)化、工程管理等知識(shí)課程和技能訓(xùn)練，從而改造傳統(tǒng)土木工程專業(yè)。在“互聯(lián)網(wǎng)+ ”背景下傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型過程中，智能商業(yè)成為模范生，其運(yùn)營(yíng)主要依賴網(wǎng)絡(luò)協(xié)同和數(shù)據(jù)智能[8]，而建筑行業(yè)和教育領(lǐng)域受數(shù)據(jù)離線和遷移成本約束，總體數(shù)字化程度偏低[9]。進(jìn)入“互聯(lián)網(wǎng)×數(shù)據(jù)×計(jì)算”的在線時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)已成為基礎(chǔ)設(shè)施，云計(jì)算將成為公共服務(wù)，大數(shù)據(jù)就成為生產(chǎn)要素[10]，土建工程師的工作場(chǎng)景和適崗能力在演化迭代，應(yīng)用型人才的專業(yè)知識(shí)傳授和實(shí)踐技能訓(xùn)練也需系統(tǒng)化重構(gòu)。

一、建造智能化的工作場(chǎng)景變遷

智能建造的興起將極大地改變建筑工人和工程師的工作場(chǎng)景，可見結(jié)果是從機(jī)械代人、機(jī)器助人轉(zhuǎn)向人機(jī)協(xié)作[11]，在動(dòng)力機(jī)械相繼取代手工操作的自動(dòng)化進(jìn)程中，智能機(jī)器正在快速獲得結(jié)構(gòu)化知識(shí)，助推建筑產(chǎn)品向空間服務(wù)融合迭代，實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)演化升級(jí)。

（一）從人力稀缺導(dǎo)出建筑工業(yè)化

以往建造浪費(fèi)現(xiàn)象與建筑要素供給特征相關(guān)聯(lián)。建筑要素供需決定生產(chǎn)組織方式，1930年以來，在住房需求激增和建筑工人短缺的影響下，歐美國(guó)家以建筑標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、構(gòu)配件工廠化生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)裝配式施工為基本特征的建筑工業(yè)化得到持續(xù)發(fā)展。中國(guó)改革開放以來，建筑產(chǎn)業(yè)規(guī)?；鲩L(zhǎng)與工業(yè)化滯后并存的背景，帶來了鋼材、水泥、玻璃等建材和農(nóng)民工供給充分的典型表征，現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)體系和線性分工生產(chǎn)方式，雖然滿足了快速城市化的大規(guī)模建設(shè)需求，但也產(chǎn)生了資源能源浪費(fèi)、產(chǎn)品質(zhì)量不高、運(yùn)維服務(wù)滯后等轉(zhuǎn)型升級(jí)問題[12]，還伴生出工作環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度高、收入水平低等職業(yè)場(chǎng)景認(rèn)知。隨著人口紅利消失，人力要素供給已成為傳統(tǒng)建筑產(chǎn)業(yè)維持和可持續(xù)發(fā)展的約束條件，尤其是普遍接受中高等教育的獨(dú)生子女成為社會(huì)勞動(dòng)主力，建筑業(yè)勞動(dòng)力稀缺局面進(jìn)一步加劇，建筑工業(yè)化成為必然選擇。

人機(jī)協(xié)作進(jìn)化是建筑工業(yè)化的主導(dǎo)變量。近年來許多建筑企業(yè)陷入微利、無利甚至虧本經(jīng)營(yíng)狀態(tài)，高校土建類專業(yè)報(bào)考人數(shù)和招生分?jǐn)?shù)持續(xù)走低，雖然主管部門不斷出臺(tái)建筑工業(yè)化相關(guān)政策，國(guó)家層面也明確了智能建造發(fā)展目標(biāo)，但與機(jī)械、電子、化工和諸多服務(wù)行業(yè)的人工智能革命相比，建筑業(yè)仍停留在機(jī)械化階段，自動(dòng)化程度普遍較低，既與產(chǎn)業(yè)組織模式有關(guān)[13]，也受轉(zhuǎn)型升級(jí)成本約束。建筑工業(yè)化依賴技術(shù)創(chuàng)新和人才支持[14]，在大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的人機(jī)協(xié)作進(jìn)化過程中，人工智能機(jī)器不僅會(huì)取代低技術(shù)工人和熟練技工，被認(rèn)為是“腦力工作”的設(shè)計(jì)和管理崗位也將不復(fù)存在。

（二）從管道產(chǎn)品轉(zhuǎn)向零部件產(chǎn)品

現(xiàn)行建筑質(zhì)量問題與最終產(chǎn)出特征相關(guān)聯(lián)。建筑雖然由樁柱、梁板、門窗等各部件組成，也可區(qū)分為磚木、混凝土、現(xiàn)澆和鋼構(gòu)等結(jié)構(gòu)體系，但現(xiàn)行生產(chǎn)模式，是與牛奶面包類似的管道產(chǎn)品，而非如汽車手機(jī)一樣的零部件產(chǎn)品。2008年三鹿奶粉事件幾乎摧毀中國(guó)的奶制品產(chǎn)業(yè)，事后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，從原料供應(yīng)、生產(chǎn)加工到包裝運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié)，都存在污染或惡意添加的可能，同行業(yè)品牌企業(yè)不得不采用垂直整合方式，重建全要素全過程質(zhì)控體系。反觀汽車質(zhì)量監(jiān)控，很容易就可以追蹤到是哪個(gè)零部件不合格或組裝操作不達(dá)標(biāo)，因?yàn)楦髦黧w都知道自己能被追溯，所以即使小企業(yè)也能保證配件質(zhì)量，結(jié)果就是市場(chǎng)分工不斷深化，生產(chǎn)效率持續(xù)提升。類比分析，現(xiàn)場(chǎng)澆筑就像一桶桶奶倒進(jìn)奶罐車?yán)?，一旦產(chǎn)品出現(xiàn)建筑質(zhì)量問題，很難快速鎖定問題源頭，責(zé)任調(diào)查不得不覆蓋設(shè)計(jì)、材料、施工、管理等全過程，不僅維修整改成本大幅提升，也成為建筑管理成本居高不下的主要原因。

推行裝配式建筑是為實(shí)現(xiàn)零部件產(chǎn)品轉(zhuǎn)型。為推進(jìn)建筑業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，2016年國(guó)務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》（國(guó)辦發(fā)〔2016〕71號(hào)），明確要求發(fā)展裝配式建筑，全面推動(dòng)建造方式深徹變革和建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。但在管理實(shí)踐中，許多地方卻簡(jiǎn)化“裝配式建筑占新建建筑的比例”這一硬性規(guī)定。現(xiàn)澆向裝配轉(zhuǎn)型，是從管道產(chǎn)品向零部件產(chǎn)品轉(zhuǎn)型，前提條件是實(shí)現(xiàn)建筑構(gòu)件模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和系列化，這對(duì)現(xiàn)有建筑企業(yè)和相關(guān)利益主體產(chǎn)生極大的沖擊，更有可能引發(fā)行業(yè)重組。除了垂直整合和橫向聯(lián)合，裝配式建筑還將催生各類預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、現(xiàn)場(chǎng)裝配和信息服務(wù)企業(yè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)同的建筑數(shù)字化，因此面向智能建造的土建工程師需具備網(wǎng)絡(luò)協(xié)同能力。

（三）從一次交訖轉(zhuǎn)為全周期運(yùn)維

既有建筑運(yùn)維難題與商品交易特征相關(guān)聯(lián)。建筑不是標(biāo)準(zhǔn)品，而是一種具體的個(gè)性化服務(wù)。以房地產(chǎn)為例，盡管是裝配式建筑，名義上是一種產(chǎn)品，且有不動(dòng)產(chǎn)權(quán)證加持，但每套房不僅有面積、戶型、樓層、設(shè)施、裝修等空間屬性差異，還對(duì)應(yīng)著地段區(qū)位、周邊配套、未來規(guī)劃等環(huán)境條件，所以是一房一價(jià)成交，更有學(xué)區(qū)房、廉租房、經(jīng)濟(jì)適用房等類別[15]。人們買一套房，首先是要能滿足私人性的居住需求，其次還要能得到就醫(yī)、入學(xué)、換乘、娛樂等公共性的生態(tài)服務(wù)，當(dāng)然還不乏有投資性的收入預(yù)期。公共建筑、市政工程也類似，一座圖書館既要提供購(gòu)書、閱讀等學(xué)習(xí)服務(wù)，更有彰顯城市品味和城市品質(zhì)的潛在功能。既有建筑改造更新，雖然可以按原始圖紙更換部件，維持原初設(shè)計(jì)形態(tài)，但在功能升級(jí)的基礎(chǔ)上，必須建立空間實(shí)體與在線數(shù)據(jù)的信息對(duì)應(yīng)。

建筑數(shù)據(jù)采集是智能建造的基礎(chǔ)性工作。人工智能的顯著特征是機(jī)器能夠直接做決策，然后配置物料、引導(dǎo)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)。雖然裝配式建筑是建筑工業(yè)化的必由之路，但數(shù)據(jù)將成為核心生產(chǎn)力，數(shù)字化就成為傳統(tǒng)建造向智能建造轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。要讓數(shù)據(jù)與建造對(duì)接，實(shí)現(xiàn)建材配置自動(dòng)化、建造流程在線化、建成實(shí)體智能化，需要數(shù)據(jù)在線、實(shí)時(shí)更新，也就是在實(shí)際建造場(chǎng)景中全本、實(shí)時(shí)記錄，而非抽樣、主動(dòng)采集。針對(duì)既有建筑提供精準(zhǔn)運(yùn)營(yíng)服務(wù)，首先要建立物理實(shí)體、空間數(shù)據(jù)和多元需求的有效連接，通過在線數(shù)據(jù)持續(xù)記錄建筑信息，通過數(shù)據(jù)智能不斷深化對(duì)用戶的理解。在線數(shù)據(jù)是建筑全生命周期服務(wù)的決策基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)平臺(tái)，面向智能建造的土建工程師需強(qiáng)化數(shù)據(jù)決策思維。

二、土建工程師的適崗能力訴求

當(dāng)信息科技大面積席卷生產(chǎn)領(lǐng)域時(shí)，許多人通過習(xí)得知識(shí)，接受培訓(xùn)，獲得與機(jī)器組成新系統(tǒng)的能力，就可以在需要更高技術(shù)的生產(chǎn)領(lǐng)域、服務(wù)部門或辦公園區(qū)找到工作[16]，對(duì)于智能建造應(yīng)用型人才而言，適崗能力首先表現(xiàn)為工程思維、協(xié)作能力和數(shù)據(jù)意識(shí)。

（一）適應(yīng)建筑工業(yè)化的系統(tǒng)性思維與工程能力

專業(yè)化分工與系統(tǒng)性合作是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在邏輯，建筑工業(yè)化發(fā)展依賴縱向分工和橫向協(xié)作。智能建造雖然類似樂高積木，但裝配式構(gòu)件本身就是材料、技術(shù)和工藝的復(fù)合物，系統(tǒng)要素相互聯(lián)系、相互作用、相互影響，構(gòu)件組合既要符合物理定律，也需遵從演化規(guī)律，實(shí)現(xiàn)建造需要統(tǒng)籌人、機(jī)、料、法、環(huán)要素，每位工程師不應(yīng)只關(guān)注自身負(fù)責(zé)的部分，還要從系統(tǒng)層面思考并提供協(xié)作?，F(xiàn)行施工領(lǐng)域有分工無合作

的“五大員”或“八大員”，以及設(shè)計(jì)單位的工種設(shè)計(jì)、總工統(tǒng)籌、產(chǎn)值分配模式將難以維繼。

現(xiàn)行教育模式忽視系統(tǒng)性思維與工程能力。具有工匠精神的工程師，不應(yīng)局限于學(xué)習(xí)、應(yīng)用和傳承科學(xué)知識(shí)和工匠手藝，還應(yīng)在工程實(shí)踐中，思考如何把手藝變成工藝，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化操作。

掌握手藝需要個(gè)體工匠日積月累，個(gè)體消亡手藝有可能失傳，而工藝是系統(tǒng)性思維與工程能力的集合，形成工藝就可以導(dǎo)向機(jī)械化、自動(dòng)化，而且可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)累積，通過快速迭代完成智能化轉(zhuǎn)型。智能建造工程師需要掌握工藝所包含的工程知識(shí)和實(shí)操能力，但在現(xiàn)行教育體系下，土建類專業(yè)普遍重視知識(shí)傳授，忽視技能實(shí)訓(xùn)，很難形成對(duì)工藝的準(zhǔn)確理解，“眼高手低”“學(xué)無所用”成為建筑企業(yè)對(duì)畢業(yè)生的評(píng)價(jià)共識(shí)。

（二）適應(yīng)裝配式建造的批判性思維與協(xié)作能力

建筑業(yè)向智能建造轉(zhuǎn)型，離不開科學(xué)家和工程師這兩類核心人力要素。一方面，在中國(guó)傳統(tǒng)分工語境下，建造活動(dòng)由工匠承擔(dān)，因此最早的工程師，多數(shù)是從工匠轉(zhuǎn)化而來，工匠精神與批判性思維一脈相承，許多土建工程師的職業(yè)追求就是成為“大國(guó)工匠”。另一方面，智能建造是由一系列新技術(shù)和新產(chǎn)品組合而成的復(fù)雜系統(tǒng)，而任何復(fù)雜系統(tǒng)都具有不確定性，這就需要科學(xué)家發(fā)現(xiàn)未知之事，工程師創(chuàng)造未有之物，前者提出并論證可能性，后者把這種可能性轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)[17]，在此分工體系下，工程思維與協(xié)作能力相互轉(zhuǎn)化。

現(xiàn)行教育模式輕視批判性思維與協(xié)作能力。智能建造工程師面對(duì)的是1+1大于2的挑戰(zhàn)，關(guān)注的是一個(gè)部分的變化，會(huì)不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。大量針對(duì)裝配式建筑和建筑工業(yè)化的研究探索，表明以往土建類專業(yè)教育存在明顯缺陷，工程師教育未能有效對(duì)接建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)訴求[18]，雖然有校企合作教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐，但教師自身對(duì)預(yù)制裝配式建筑的設(shè)計(jì)理論、建造技術(shù)、信息化工具和教育模式的理解還有待深化，還需要從建造教學(xué)的角度重新審視土建類專業(yè)教育的新特征和新要求[19]，尤其需要關(guān)注在競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)向的高考體系下成長(zhǎng)的獨(dú)生子女，如何在工程技能訓(xùn)練中提升合作意愿和協(xié)作能力。

（三）適應(yīng)產(chǎn)品服務(wù)化的創(chuàng)造性思維與數(shù)據(jù)能力

智能建造將打通建筑產(chǎn)品與運(yùn)維服務(wù)的交付邊界。以房地產(chǎn)為例，在現(xiàn)行建造體系下，房產(chǎn)交付與物業(yè)服務(wù)提供有明確時(shí)間節(jié)點(diǎn)，多數(shù)情況下分屬不同的市場(chǎng)供給主體，現(xiàn)實(shí)交易中產(chǎn)生的大量糾紛，都可歸結(jié)為產(chǎn)品與服務(wù)的機(jī)械分割。部分品牌企業(yè)已經(jīng)放棄一次性銷售開發(fā)模式，組建物業(yè)服務(wù)團(tuán)隊(duì)，落實(shí)“產(chǎn)品即服務(wù)”供應(yīng)鏈模式。除垂直整合外，類似服務(wù)外包的橫向協(xié)作模式，也能實(shí)現(xiàn)建造與運(yùn)營(yíng)一體化，而基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的區(qū)塊鏈和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將引導(dǎo)建筑產(chǎn)品、服務(wù)、體驗(yàn)一體化創(chuàng)新演化[20]。

現(xiàn)行教育模式漠視創(chuàng)造性思維與數(shù)據(jù)能力。數(shù)據(jù)意識(shí)是人工智能時(shí)代的普適訴求，包括數(shù)據(jù)生成能力、數(shù)據(jù)運(yùn)用能力和信息系統(tǒng)開發(fā)能力，對(duì)應(yīng)著組件化產(chǎn)品生產(chǎn)與體驗(yàn)性服務(wù)供給的人機(jī)交互進(jìn)程[21]。住建部《關(guān)于推廣建筑信息模型技術(shù)應(yīng)用的指導(dǎo)意見》（建質(zhì)函〔2015〕159號(hào)），明確要求到2020年底90%規(guī)模以上項(xiàng)目都要應(yīng)用BIM，在注冊(cè)執(zhí)業(yè)資格人員的繼續(xù)教育必修課中增加有關(guān)BIM的內(nèi)容。如果說傳統(tǒng)建造是通過人與人交流，完成從圖紙到實(shí)體的漸近生成，那么智能建造主要是通過人與機(jī)器互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)從物理空間到數(shù)據(jù)空間的實(shí)時(shí)映射[22]，基于數(shù)據(jù)決策提供全生命周期服務(wù)，智能建造工程師面對(duì)的就是混合型工作，不僅需要土建工程技能，還要具備數(shù)據(jù)編程和在線分析能力。

三、土建類專業(yè)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系重構(gòu)

面向智能建造的工作場(chǎng)景變遷，響應(yīng)工程數(shù)字化、多專業(yè)協(xié)同和全周期服務(wù)能力訴求，應(yīng)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論和方法[23]，解析專業(yè)實(shí)訓(xùn)與技能習(xí)得兩大變量的因果鏈，優(yōu)化思維與能力對(duì)應(yīng)的增強(qiáng)回路、調(diào)節(jié)回路和反饋機(jī)制，重構(gòu)實(shí)訓(xùn)教學(xué)要素的連接關(guān)系。

（一）全面優(yōu)化數(shù)字化設(shè)計(jì)教學(xué)語境

大數(shù)據(jù)是智能建造的生產(chǎn)力，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性思維和工程能力，是土建類專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系重構(gòu)的近期目標(biāo)。構(gòu)建并維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的建筑信息模型，是實(shí)現(xiàn)建筑工程數(shù)字化的前提，浙江省建筑信息模型（BIM）服務(wù)中心組織編制了《專業(yè)技術(shù)人員建筑信息模型（BIM）能力評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)》（T/SC0244638L19ES3），獲得國(guó)家相關(guān)部門的大力支持和社會(huì)企業(yè)的廣泛認(rèn)可。因此，土建類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系重構(gòu)的第一步，就是突破從Auto CAD向Revit教學(xué)軟件轉(zhuǎn)換的約束條件，全面優(yōu)化面向工程數(shù)字化的設(shè)計(jì)教學(xué)語境。

重組系統(tǒng)性思維與工程能力培養(yǎng)的增強(qiáng)回路。以建筑設(shè)計(jì)教學(xué)為例，在傳統(tǒng)的類型化設(shè)計(jì)和Auto CAD軟件模式下，建筑設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（1-2）、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（1-2）、建筑設(shè)計(jì)（1-6）等課程既有承接關(guān)系，也可獨(dú)立運(yùn)作，教師多結(jié)合各自熟悉的工程項(xiàng)目選擇設(shè)計(jì)場(chǎng)地和功能定位，學(xué)生主要通過手繪、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和實(shí)體模型呈現(xiàn)設(shè)計(jì)思路，雖然教學(xué)的靈活性大，但空間表達(dá)缺少數(shù)據(jù)完備性支持，教學(xué)內(nèi)容重復(fù)與關(guān)鍵技能缺失的問題長(zhǎng)期存在，規(guī)劃條件、建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化之間固有的增強(qiáng)回路很難形成?；诮ㄖ芷诤蛯W(xué)習(xí)全周期的相互關(guān)聯(lián)特征，各專業(yè)同步轉(zhuǎn)向Revit軟件系列，分解規(guī)劃策劃、建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)選型、材料設(shè)備、工程造價(jià)、裝配建造等系統(tǒng)要素，分析類型設(shè)計(jì)和階段設(shè)計(jì)的增強(qiáng)機(jī)制，激活設(shè)計(jì)教學(xué)與工程建造環(huán)環(huán)相扣的增強(qiáng)回路，提升實(shí)訓(xùn)教學(xué)的真實(shí)有效性。

（二）統(tǒng)籌建設(shè)多專業(yè)人機(jī)交互平臺(tái)

人機(jī)協(xié)作是智能建造的生產(chǎn)方式，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和協(xié)作能力，成為土建類專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的中期目標(biāo)。智能建造意味著土建工程師要與人工智能機(jī)器、組件化復(fù)雜系統(tǒng)一起工作，機(jī)器能夠理解建造要素的變量關(guān)系，但不擅于處理復(fù)雜信息的運(yùn)用場(chǎng)景，尤其是多專業(yè)訴求的矛盾沖突，凡是重復(fù)性的體力勞動(dòng)都有機(jī)器承擔(dān)，凡是能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化表達(dá)的專業(yè)知識(shí)也將轉(zhuǎn)化為機(jī)器行為。因此，土建類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系重構(gòu)的第二步，就是解析在線數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器智能遷移條件，統(tǒng)籌建設(shè)面向多專業(yè)協(xié)同的人機(jī)交互平臺(tái)。

重設(shè)批判性思維和協(xié)作能力的調(diào)節(jié)回路。學(xué)生在校接受的是分專業(yè)教學(xué)，工作中面對(duì)的多是集合性問題，“會(huì)的用不上，要用的沒學(xué)過”，類似抱怨在應(yīng)屆畢業(yè)生與中小建筑企業(yè)主間普遍存在。以建筑學(xué)和土木工程為例，雖然實(shí)訓(xùn)教學(xué)普遍采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制圖，但各專業(yè)通常采用不同的第三方軟件，實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目雖有基礎(chǔ)、專業(yè)和綜合之分，但囿于學(xué)分學(xué)時(shí)和考核評(píng)價(jià)，通常只會(huì)設(shè)定具體的單一目標(biāo)，很難反映實(shí)際建設(shè)項(xiàng)目的集成邏輯和協(xié)作條件，也不呈現(xiàn)真實(shí)建造過程的工序延誤沖突和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)場(chǎng)景，類似實(shí)訓(xùn)教學(xué)雖能訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)自洽技能，但無助于培養(yǎng)協(xié)作意識(shí)、平衡理念和批判性思維。基于土建類多專業(yè)全周期實(shí)訓(xùn)統(tǒng)籌目標(biāo)，考慮不同專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)所需要軟硬環(huán)境條件，建議選擇中等規(guī)模民用建筑作為通用模型，提取規(guī)劃、建筑、結(jié)構(gòu)、材料、設(shè)備等形態(tài)數(shù)據(jù)，納入BIM人機(jī)交互平臺(tái)，打通協(xié)作行為與目標(biāo)平衡的調(diào)節(jié)回路，有助于突破實(shí)訓(xùn)教學(xué)的專業(yè)局限性。

（三）合作開發(fā)全周期產(chǎn)教融合課程

體驗(yàn)服務(wù)是智能建造的持續(xù)產(chǎn)出，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和數(shù)據(jù)能力，可作為土建類專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的長(zhǎng)期目標(biāo)。智能建造意味著創(chuàng)新設(shè)計(jì)與用戶思維有效關(guān)聯(lián)，體驗(yàn)服務(wù)與建筑實(shí)體全面對(duì)接，對(duì)未來的土建工程師來說，創(chuàng)新敏感性與工程建造技能同等重要，甚至要求更高，但目前的課程設(shè)置和教學(xué)方法，主要還是關(guān)注知識(shí)的傳播和吸收，學(xué)生通過工地參觀、課程實(shí)驗(yàn)、課題研究、畢業(yè)實(shí)習(xí)等途徑獲得的真實(shí)體驗(yàn)相對(duì)有限，難以了解用戶最終的使用需求。因此，土建類專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系重構(gòu)的第三步，就要按照大數(shù)據(jù)支持服務(wù)創(chuàng)新的智能建造發(fā)展趨勢(shì)，校企合作開發(fā)面向全周期服務(wù)的產(chǎn)教融合課程。

重組創(chuàng)造性思維和數(shù)據(jù)能力的反饋閉環(huán)。產(chǎn)教融合是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)施路徑，傳統(tǒng)師徒制是教學(xué)雙方合意、產(chǎn)教全面融合的典型模式，徒弟的勞動(dòng)投入和產(chǎn)出，對(duì)應(yīng)著師傅在傳幫帶過程中的顯性收入，但在工業(yè)化催生的分工體系中，教學(xué)是學(xué)校的事務(wù)，生產(chǎn)是企業(yè)的職能，產(chǎn)教融合需要相應(yīng)的制度創(chuàng)新[24]，企業(yè)本質(zhì)上是經(jīng)濟(jì)人，要追求利潤(rùn)最大化，但因?yàn)楝F(xiàn)代社會(huì)高度關(guān)聯(lián)，承擔(dān)學(xué)生實(shí)習(xí)任務(wù)就成了企業(yè)的社會(huì)責(zé)任，當(dāng)社會(huì)責(zé)任與經(jīng)濟(jì)成本偏離時(shí)，校企合作的不確定性就會(huì)突顯，尤其在學(xué)生實(shí)習(xí)存在一定安全隱患的現(xiàn)實(shí)語境下，實(shí)訓(xùn)教學(xué)的場(chǎng)景體驗(yàn)效果和實(shí)時(shí)反饋功能也會(huì)大打折扣?；谝匀藶楸镜膭?dòng)態(tài)視角，專業(yè)教育與行業(yè)就業(yè)的交匯點(diǎn)，在于培養(yǎng)具有創(chuàng)新敏感性和用戶思維的工程技術(shù)人才，專業(yè)教師與企業(yè)工程師分工合作，開發(fā)并承擔(dān)面向建筑全生命周期服務(wù)的產(chǎn)教融合課程，增強(qiáng)知識(shí)吸收、校內(nèi)實(shí)訓(xùn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐的體驗(yàn)場(chǎng)景，形成實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果評(píng)價(jià)的反饋閉環(huán)。

四、結(jié)語

研究智能建造發(fā)展與土建工程教育的關(guān)系，不能忽視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和教育的滯后效應(yīng)。在快速城市化進(jìn)程中，土建類專業(yè)曾經(jīng)是熱門專業(yè)，但近年來學(xué)生報(bào)考意愿和高校招生分?jǐn)?shù)持續(xù)走低。教育的經(jīng)濟(jì)意義和投資屬性已廣為大眾接受，大多數(shù)學(xué)生希望在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代獲得體面的白領(lǐng)工作，但傳統(tǒng)公司經(jīng)濟(jì)形態(tài)下的辦公室崗位卻在持續(xù)減少，地方本科院校的辦學(xué)初衷是培養(yǎng)應(yīng)用型人才，但招生宣傳還是側(cè)重學(xué)生發(fā)表論文、申請(qǐng)專利、競(jìng)賽獲獎(jiǎng)、考證考研、出境留學(xué)等量化等級(jí)指標(biāo)。與此同時(shí)，除大型建設(shè)集體和品牌房地產(chǎn)公司外，多數(shù)中小型建筑企業(yè)很難吸引應(yīng)屆本科生，智能建造的底層創(chuàng)新能力嚴(yán)重受限。

未來已來，機(jī)器智能在解放人的同時(shí)，也會(huì)取代一部分人的工作，如何應(yīng)對(duì)智能機(jī)器的競(jìng)爭(zhēng)挑戰(zhàn)，高水平知名大學(xué)和普通地方院校的可選策略先天不同，但在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)性思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維，是土建類專業(yè)教學(xué)改革的共同目標(biāo)。人才培養(yǎng)和教學(xué)改革具有滯后效應(yīng)，從智能建造的產(chǎn)出來看，建筑企業(yè)并非土建類專業(yè)人才的終極用戶，但當(dāng)前的實(shí)訓(xùn)教學(xué)體系重構(gòu)，離不開建筑企業(yè)這一最現(xiàn)實(shí)的用人單位支持，校企合作能提供真實(shí)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)場(chǎng)景。除此以外，地方高校還應(yīng)深入研究支持個(gè)性化成才的實(shí)訓(xùn)模式和評(píng)價(jià)方法，進(jìn)一步打破專業(yè)選擇限制，為學(xué)生提供更多的選擇自由。參考文獻(xiàn)：

[1]

丁烈云. 智能建造創(chuàng)新型工程科技人才培養(yǎng)的思考[J]. 高等工程教育研究，2019（5）：1-4+29.

[2]鮑躍全，李惠. 人工智能時(shí)代的土木工程[J]. 土木工程學(xué)報(bào)，2019，52（5）：8-11.

[3]劉世平，駱漢賓，孫峻，等. 關(guān)于智能建造本科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)方案設(shè)計(jì)的思考[J]. 高等工程教育研究，2020（1）：20-24.

[4]徐廣舒. “互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代智能建造專業(yè)集群的教學(xué)資源建設(shè)[J]. 江蘇工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)（綜合版），2019，19（3）：83-86.

[5]張衛(wèi)華，李照廣，隋智力，等. 新工科背景下智能建造專業(yè)集群建設(shè)探析———以北京城市學(xué)院為例[J]. 高教學(xué)刊，2020（21）：96-98.

[6]李富平，皇甫平，郭鐵能. 提高土建類專業(yè)學(xué)生制圖創(chuàng)新實(shí)踐能力的探討[J]. 高等建筑教育，2019（3）：116-121.

[7]吳軍. 智能時(shí)代[M]. 北京：中信出版集團(tuán)股份有限公司，2016.

[8]曾鳴. 智能商業(yè)[M]. 北京：中信出版集團(tuán)股份有限公司，2018.

[9]袁烽，趙耀. 智能新工科的教育轉(zhuǎn)向[A]. 數(shù)字技術(shù)·建筑全生命周期——2018年全國(guó)建筑院系建筑數(shù)字技術(shù)教學(xué)與研究學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2018.

[10]王堅(jiān). 在線[M]. 北京：中信出版集團(tuán)股份有限公司，2018.

[11]吳光東，唐春雷. BIM技術(shù)融入高校工程管理教學(xué)的思考[J]. 高等建筑教育，2015，24（4）：156-159.

[12]王俊，趙基達(dá)，胡宗羽. 我國(guó)建筑工業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀與思考[J]. 土木工程學(xué)報(bào)，2016，49（5）：1-8.

[13]劉禹. 我國(guó)建筑工業(yè)化發(fā)展的障礙與路徑問題研究[J]. 建筑經(jīng)濟(jì)，2012（4）：20-24.

[14]陳振基. 我國(guó)建筑工業(yè)化60年政策變遷對(duì)比[J]. 建筑技術(shù)，2016，47（4）：298-300.

[15]薛兆豐. 薛兆豐的經(jīng)濟(jì)學(xué)講義[M]. 北京：中信出版集團(tuán)股份有限公司，2018.

[16]約瑟夫·E. 奧恩. 教育的未來——人工智能時(shí)代的教育變革[M]. 李海燕，王秦輝，譯. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2020.

[17]娜塔莎·麥卡錫. 人人都該懂的工程學(xué)[M]. 張煥香，寧博，徐一丹，譯. 杭州：浙江人民出版社，2020.

[18]吳國(guó)雄，茍寒梅，董莉莉，等. 對(duì)接裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的專業(yè)集群人才培養(yǎng)體系創(chuàng)新與實(shí)踐[J]. 職業(yè)技術(shù)教育，2018，39（32）：25-28.

[19]羅佳寧，張宏，叢勐. 建筑工業(yè)化背景下的新型建筑學(xué)教育探討——以東南大學(xué)建筑學(xué)院建造教學(xué)實(shí)踐為例[J]. 建筑學(xué)報(bào)，2018（1）：102-106.

[20]劉占省，劉詩楠，趙玉紅，等. 智能建造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢(shì)[J]. 建筑技術(shù)，2019，50（7）：772-779.

[21]涂子沛. 數(shù)文明[M]. 北京：中信出版集團(tuán)股份有限公司，2018.

[22]魏力愷，張備，許蓁. 建筑智能設(shè)計(jì)：從思維到建造[J]. 建筑學(xué)報(bào)，2017（5）：006-012.

[23]丹尼斯·舍伍德. 系統(tǒng)思考[M]. 邱昭良，劉昕，譯. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[24]李玉珠. 產(chǎn)教融合制度及影響因素分析[J]. 職教論壇，2017（13）：24-28.

Reconstruction path of multi-professional practice teaching system for the intelligent construction

ZHANG Meiliang1， ZHANG Junxia2， HE Zhongmao1

（1.College of Science & Technology Ningbo University， Ningbo 315300， Zhejiang， P. R. China;

2.Ningbo City College of Vocational Technology， Ningbo 315211， Zhejiang， P. R. China）

Abstract：

The talents training of intelligent construction engineering requires optimizing practical teaching system. The construction industry is undergoing an overall transformation， three salient features can be observed， one is to derive the industrialization of construction from the scarcity of manpower， the second is to shift from pipeline products to parts and components， and the third is to shift from one-time delivery to full-cycle operation and maintenance. Correspondingly， civil engineering engineers also have new demands for their job-fitting capabilities， such as the engineering capabilities of applied talents， the collaboration capabilities of building industrialization， and the data capabilities of product services. Applying system dynamics theory， analyze the causal chain， enhancement loop， adjustment loop and feedback mechanism between the two major variables of training teaching and skill acquisition. The research results show that civil engineering majors in local colleges and universities can learn from the design teaching context， man-machine interactive platform and integration of production and education courses in three aspects， optimize the connection relationship of training elements， reconstruct the multi-professional full-cycle training teaching system， and meet the needs of intelligent construction talents.

Key words：

intelligent construction; workplace changes; practical teaching

（責(zé)任編輯 王淼卉）

修回日期：2020-10-03

基金項(xiàng)目：

浙江省高等教育“十三五”教學(xué)改革研究項(xiàng)目“面向全周期設(shè)計(jì)的多專業(yè)實(shí)訓(xùn)體系研究”（jg2019609）;浙江省教育科學(xué)規(guī)劃課題“雙師型教師培養(yǎng)、評(píng)價(jià)與激勵(lì)機(jī)制研究”（2020SCG082）

作者簡(jiǎn)介：

張美亮（1974—），男，副教授，碩士，主要研究方向?yàn)榭臻g規(guī)劃與設(shè)計(jì)教學(xué)方法，（E-mail）645125793@qq.com。