戴曉燕， 賀瑤瑤， 王 超

（1.湖北第二師范學院建筑與材料工程學院，武漢 430205；2.武昌首義學院城市建設(shè)學院，武漢 430064）

0 引言

世界正在進入以信息產(chǎn)業(yè)為主導的經(jīng)濟發(fā)展時期，我國應(yīng)把握數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化融合發(fā)展的契機，以信息化、智能化為杠桿培育新動能［1］。智能建造是信息技術(shù)與工程建造技術(shù)深度融合形成的全新建造和管理方式，可為建筑業(yè)綠色發(fā)展賦能，助力傳統(tǒng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級以實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展［2］。住建部、國家發(fā)改委等十三部門于2020年7月聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導意見》提出現(xiàn)有各類產(chǎn)業(yè)支持政策應(yīng)進一步向智能建造領(lǐng)域傾斜，加快形成全產(chǎn)業(yè)鏈融合一體的智能建造產(chǎn)業(yè)體系，改變建筑業(yè)經(jīng)濟增長方式落后、資源能耗消耗較高、信息化及智能化水平偏低、施工人員老齡化和勞動生產(chǎn)率低下的現(xiàn)狀［3］，同時應(yīng)加大人才培養(yǎng)力度，為智能建造發(fā)展提供人才后備保障。

1 高校工程管理專業(yè)人才實踐能力的新要求

工程實踐教學是專業(yè)培養(yǎng)的核心競爭力與關(guān)鍵所在，智能建造對此提出了更高更新的要求［4］。肩負服務(wù)地方經(jīng)濟使命的地方高校應(yīng)抓住新機遇、應(yīng)對新挑戰(zhàn)，積極探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，將智能建造理念融入工程管理專業(yè)建設(shè)之中，注重多學科交叉融合，著力提高學生順應(yīng)智能建造時代潮流的工程實踐能力，為區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展培養(yǎng)能夠適應(yīng)未來科技與工程發(fā)展的專業(yè)人才。

1.1 具有智能建造管理的復合型知識結(jié)構(gòu)

智能建造是建筑工業(yè)4.0時代背景下以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化為特征的工程建造創(chuàng)新模式，是對《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》強調(diào)“加快數(shù)字化發(fā)展，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型整體驅(qū)動生產(chǎn)方式、生活方式和治理方式變革”的積極響應(yīng)，需要面向全產(chǎn)業(yè)鏈一體化的工程軟件、面向智能工地的工程物聯(lián)網(wǎng)、面向人機融合的智能化工程機械、面向智能決策的工程大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域技術(shù)做支撐［5］。為適應(yīng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求，地方高校工程管理專業(yè)人才應(yīng)具備土木工程、管理科學、信息技術(shù)、工程機械等跨學科的復合型知識結(jié)構(gòu)，在智能決策、智能勘察設(shè)計、智能生產(chǎn)與施工、智能服務(wù)等各環(huán)節(jié)以數(shù)智化思維來解決現(xiàn)實問題，尤其隨著5D云機器人、砌墻機器人、鋼梁焊接機器人、多點鉆孔破石機器人、混凝土噴射機器人等建筑智能機器人（見圖1）在工程建設(shè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)人機的高效協(xié)同更需要管理方法與組織模式的創(chuàng)新，以應(yīng)對建筑行業(yè)的深刻變革。

圖1 建筑智能機器人

1.2 從工程項目全生命周期視角出發(fā)

智能建造是在工程建造要素實現(xiàn)數(shù)字化基礎(chǔ)上，通過規(guī)范化建模、網(wǎng)絡(luò)化交互、可視化認知、高性能計算以及智能化決策支持，在工程項目全生命周期（見圖2）過程中為業(yè)主提供智能化、綠色可持續(xù)的產(chǎn)品與服務(wù)，包括在決策階段通過搭建的數(shù)據(jù)模型對實際情況進行模擬仿真和預測，以智能分析實現(xiàn)優(yōu)化決策［6］；在設(shè)計階段依托BIM技術(shù)、人工智能輔助設(shè)計等方式實現(xiàn)通用化、模塊化及系列化的產(chǎn)品標準化設(shè)計；在施工建造階段建設(shè)預制混凝土構(gòu)件及鋼構(gòu)件智能生產(chǎn)線、推進裝配化施工、智慧工地建設(shè)及運用BIM技術(shù)進行碰撞檢測和優(yōu)化方案；在運營服務(wù)階段通過BIM5D信息模型結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對工程項目進行能耗檢測和安防管理，實現(xiàn)運維故障實時響應(yīng)，提高數(shù)據(jù)管理效率和安全管理能力。智能建造還需要在工程項目全生命周期信息共享和集成管理的基礎(chǔ)上，不斷拓展、豐富工程建造價值鏈，通過信息網(wǎng)絡(luò)連接上下游工程建造參與主體，實現(xiàn)跨階段的數(shù)據(jù)交互與反饋，推進智能建造全產(chǎn)業(yè)鏈的融合，從而使工程決策從經(jīng)驗驅(qū)動向數(shù)據(jù)驅(qū)動轉(zhuǎn)變。

圖2 工程項目全生命周期內(nèi)的智能建造活動

2 高校工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)實踐教學現(xiàn)狀

實踐教學能夠提升學生的實踐應(yīng)用能力和專業(yè)研究能力，提高學生的專業(yè)素養(yǎng)，對于應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有重要的意義［7］。工程管理專業(yè)具有實踐性強的特點，智能建造時代背景下，建筑業(yè)對具有過硬實踐技能的工程管理專業(yè)人才提出了迫切的需求。地方高校作為向地方經(jīng)濟發(fā)展輸送能適應(yīng)新環(huán)境并推進社會進程的應(yīng)用型人才的主體，目前在工程管理專業(yè)實踐教學中還存在以下問題。

2.1 實踐教學內(nèi)容與建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級不同步

我國已進入數(shù)字經(jīng)濟時代，智能建造正以促進傳統(tǒng)建造方式升級助推建筑產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化，在工程建設(shè)領(lǐng)域?qū)⒅饾u得到推廣普及。地方高校的工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)普遍還存在重理論、輕實踐的現(xiàn)象，對學生的實踐能力和創(chuàng)新能力不重視，不能圍繞社會需求及時更新實踐教學內(nèi)容。以BIM技術(shù)為代表的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的教學內(nèi)容未充分融入地方高校工程管理專業(yè)實踐教學環(huán)節(jié)，學生不能加強新知識的融會貫通以掌握本領(lǐng)域內(nèi)最新發(fā)展趨勢，導致畢業(yè)生缺乏競爭力，并且走向工作崗位后的實踐能力無法與社會需求相銜接。

2.2 師資隊伍不能滿足新形勢的教學需求

隨著經(jīng)濟發(fā)展和新舊動能的轉(zhuǎn)換，工程項目綠色、低碳、環(huán)保等目標將是新形勢下工程管理專業(yè)教學關(guān)注的重點，地方高校應(yīng)為滿足地方經(jīng)濟發(fā)展提供人才支撐。工程管理專業(yè)教師應(yīng)具有工程實踐經(jīng)驗，以確保實踐教學可滿足新工科人才培養(yǎng)要求。近些年地方高校為擴大辦學規(guī)模和提升辦學質(zhì)量而引進的教師，大多為國內(nèi)外高水平博士，雖然接受了良好的理論知識和學術(shù)訓練，但由于直接從學生轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝＝處?，沒有企業(yè)工作經(jīng)驗，缺乏工程項目歷練［8］，并且在大環(huán)境下，更多專注于政策導向明顯的科研項目和學術(shù)論文，對參與工程實踐研究的積極性不高，學校真正具有智能建造從業(yè)經(jīng)驗的雙師型教師數(shù)量有限，導致對學生的從事智能建造的工程實踐能力培養(yǎng)更加弱化。

2.3 相關(guān)主體動力不足導致產(chǎn)教融合流于形式

產(chǎn)教融合作為國家重大戰(zhàn)略和改革舉措，旨在促進教育與產(chǎn)業(yè)統(tǒng)籌融合、良性互動，增強教育對經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)升級的服務(wù)貢獻。由于產(chǎn)教融合相關(guān)主體認識不深、利益沖突等多種因素影響，地方高校工程管理專業(yè)辦學沒有快速抓住智能建造時代新機遇，深化產(chǎn)教融合行動遲緩，僅僅局限于訂單式培養(yǎng)、學校與企業(yè)共建實習實訓基地等模式，未能實現(xiàn)政行校企四位聯(lián)動、協(xié)同發(fā)展。校企合作共建基地也常限于淺層的參觀實習［9］，甚至于有些學校的產(chǎn)教融合僅停留在框架協(xié)議表面，政府、行業(yè)、學校、企業(yè)之間沒有開展深層次務(wù)實合作，學生與教師不能真正融入智能建造相關(guān)企業(yè)進行學習與鍛煉，造成所學知識與地方經(jīng)濟發(fā)展對人才需求相脫節(jié)，難以產(chǎn)生實際的經(jīng)濟社會效益。

3 高校工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)實踐教學探索

地方高校應(yīng)緊緊圍繞數(shù)字中國、智能建造等國家發(fā)展戰(zhàn)略，以智能建造對具有工程建造能力及信息技術(shù)應(yīng)用能力的人才需求為導向，對工程管理專業(yè)進行升級改造，強化實踐教學環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生工程實踐與創(chuàng)新能力，通過供給側(cè)改革提高人才培養(yǎng)質(zhì)量［10］。

3.1 創(chuàng)新實踐課程體系，優(yōu)化工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)方案

智能建造時代背景下，地方高校應(yīng)堅持以學生為中心、以產(chǎn)出為導向和持續(xù)改進的原則，以工程實踐能力培養(yǎng)為主線優(yōu)化人才培養(yǎng)方案，構(gòu)建體現(xiàn)工程教育特色的實踐課程體系（見圖3），以契合經(jīng)濟社會發(fā)展對工程管理新工科人才的需求。

圖3 面向智能建造的地方高校工程管理專業(yè)實踐課程體系

實踐課程體系是地方高校工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)方案課程體系的重要組成部分，設(shè)置的課程應(yīng)基于面向產(chǎn)出的成果導向教育理念（Outcome Based Education，簡稱OBE），按照“反向設(shè)計、正向施工”的方法，以學生畢業(yè)后初步具有智能建造相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)知識與技能的畢業(yè)要求作為特定的預期產(chǎn)出，將學生應(yīng)具備的能力落實到課程內(nèi)容，開展標準先行的專業(yè)建設(shè)［11］。實驗課應(yīng)提高綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗比重，課程設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)工程項目全過程信息化、智能化管理的專業(yè)教育特色，促進學生熟悉工程項目全生命周期管理流程；引導學生進行面向智能建造的多學科交叉融合的創(chuàng)新訓練，培養(yǎng)學生適應(yīng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，同時根據(jù)產(chǎn)教融合建設(shè)新工科的需求，通過設(shè)立職業(yè)技能必修課程將工程建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)智能建造工程師、BIM工程師、咨詢工程師等職業(yè)資格考試與課程內(nèi)容相聯(lián)系［12］，如表1所示，還可吸納學生加入教師的橫向課題團隊并通過指導學生參加智能建造與管理創(chuàng)新大賽、BIM技術(shù)和裝配式技能大賽等活動來提升學生的實踐能力及創(chuàng)新能力；工程測量、虛擬設(shè)計與施工等課程實習應(yīng)迎合時代需求進行升級改造，融入智能測量、裝配式施工等面向智能建造的實習內(nèi)容，認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習應(yīng)幫助學生深入智能建造工地現(xiàn)場，重點關(guān)注虛擬現(xiàn)實技術(shù)、人工智能、工程項目智慧化管理，獲得對智能建造的初步感性認識；畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)跟蹤工程管理學科前沿，融會貫通學生所學專業(yè)課程，提升學生適應(yīng)建筑業(yè)智能建造發(fā)展需求的能力。

表1 智能建造背景下與地方高校工程管理專業(yè)相關(guān)的職業(yè)資格

3.2 滿足智能建造時代需求，強化學生BIM工程實踐能力培養(yǎng)

BIM（Building Information Modeling，建筑信息模型）是在工程建筑領(lǐng)域應(yīng)用信息技術(shù)，實現(xiàn)對工程設(shè)計、建造、運維和管理過程仿真和模擬的一種技術(shù)和管理方法，是智能建造促進建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要載體。具有BIM能力的工程管理人才是社會用人導向，地方高校應(yīng)將BIM知識體系導入工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)方案，優(yōu)化人才培養(yǎng)知識體系結(jié)構(gòu)，提升學生的BIM工程實踐能力及職業(yè)競爭力［13］。

圖4所示為融入BIM技術(shù)的地方高校工程管理專業(yè)虛擬仿真教學課程體系。虛擬仿真實驗教育是高等教育信息化建設(shè)的重要內(nèi)容，很多地方高校順勢而為陸續(xù)成立了可以彰顯學校辦學特色的BIM虛擬仿真實驗中心，為學生理解BIM技術(shù)在工程項目建設(shè)中的應(yīng)用提供了信息交互的環(huán)境。智能建造時代背景下，地方高校應(yīng)立足現(xiàn)有BIM虛擬仿真實驗中心，以硬件環(huán)境為依托、以教學軟件為載體，開展BIM+課程群的協(xié)同教學，既可利用BIM技術(shù)實現(xiàn)專業(yè)課程之間縱向整合，如在工程制圖等建筑結(jié)構(gòu)類課程中利用BIM三維虛擬技術(shù)，幫助學生更好提高識圖能力；在工程施工等施工技術(shù)應(yīng)用類課程中融入BIM施工仿真模擬技術(shù)，展示更加直觀形象的施工過程；在工程計量與計價等造價管理類課程中運用計量計價仿真教學云系統(tǒng)，通過BIM3D仿真計量模型和全過程任務(wù)引導，為學生工程計價業(yè)務(wù)打下堅實的基礎(chǔ)；在工程項目管理等全過程綜合管理類課程中融入BIM5D軟件、智慧工地虛擬實踐系統(tǒng)，幫助學生掌握數(shù)字化建造工作內(nèi)容；BIM綜合實踐及畢業(yè)設(shè)計可結(jié)合具體的工程項目實例，強化學生融會貫通BIM技術(shù)的綜合能力。

圖4 融入BIM技術(shù)的地方高校工程管理專業(yè)虛擬仿真教學課程體系

專業(yè)課間可利用BIM技術(shù)實現(xiàn)橫向聯(lián)合，將CAD圖紙轉(zhuǎn)化為Revit三維模型，導至BIM計量計價軟件進行工程量計算及清單計價，并在施工階段結(jié)合場地布置、模板腳手架設(shè)計等軟件幫助學生編制施工方案，還可結(jié)合工程管理虛實一體電子沙盤及BIM5D軟件講解安全文明施工、工程項目精細化管理，從而使學生全面系統(tǒng)了解工程項目全生命周期管理流程。虛擬仿真實驗中心在抓好第一課堂教學的同時，也可以第二課堂的形式培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力，通過成立BIM社團為廣大BIM興趣愛好者提供交流學習平臺［14］，鼓勵學生積極參加全國高校BIM應(yīng)用技能大賽并開展基于智能建造的合作，增強學生的團隊協(xié)作能力。

3.3 提升師資隊伍實踐教學水平，保障實踐教學效果

新工科人才是引領(lǐng)未來經(jīng)濟社會發(fā)展的重要支撐，師資隊伍是新工科建設(shè)中人才培養(yǎng)的引擎。時代越是向前，知識和人才的重要性就愈發(fā)突出，教育和教師的地位和作用就愈發(fā)凸顯［15］。智能建造時代背景下，地方高校應(yīng)加強師資隊伍建設(shè)，著力提高教師實踐教學水平，為服務(wù)地方經(jīng)濟社會發(fā)展提供堅強的師資保障。①應(yīng)加強具有智能建造工程背景的師資隊伍建設(shè)，確保教師隊伍中應(yīng)有智能建造企業(yè)或行業(yè)專家作為兼職教師，能夠開展工程實踐問題研究及參與學術(shù)交流。②“走出去”，地方高校應(yīng)迎著國家政策的東風，積極推動產(chǎn)教融合，通過組織教師申報教育部產(chǎn)學合作協(xié)同育人項目等方式，與智能建造一流企業(yè)為代表的工程建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)企業(yè)深化戰(zhàn)略合作關(guān)系，支持教師尤其是青年教師深入企業(yè)參與生產(chǎn)管理活動，提升自身工程素質(zhì)和工程實踐能力，實現(xiàn)教學內(nèi)容與建筑業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈前沿緊密結(jié)合，為學生提供更寬廣的知識視野。③“引進來”，地方高校應(yīng)完善企業(yè)或行業(yè)專家進校園講座、進課堂授課、指導學生畢業(yè)設(shè)計等教學管理制度，同時引進企業(yè)工程項目案例等優(yōu)質(zhì)工程教育資源，開發(fā)產(chǎn)教融合式課程與教材［16］，增強實踐教學活力，并借助校企共建的產(chǎn)業(yè)學院、企業(yè)工作室等可以鍛煉教師工程實踐能力的最佳產(chǎn)教融合平臺，打造實踐教學水平過硬的雙師型隊伍。

4 結(jié)語

智能建造不僅是工程建造技術(shù)的變革創(chuàng)新，更將從產(chǎn)品形態(tài)、建造方式、經(jīng)營理念、市場形態(tài)以及行業(yè)管理等方面重塑建筑業(yè)［17］。地方高校作為培養(yǎng)支撐國民經(jīng)濟和社會發(fā)展所需人才的主力軍，應(yīng)緊跟時代發(fā)展創(chuàng)新工程管理新工科人才培養(yǎng)模式，合理構(gòu)建面向智能建造的實踐教學課程體系，注重提升學生從事智能建造的工程實踐能力與創(chuàng)新能力，為建筑業(yè)培養(yǎng)能勝任行業(yè)發(fā)展需求的人才，有效提升學校的影響力和社會聲譽，實現(xiàn)學生成長成才、學校長足發(fā)展及區(qū)域經(jīng)濟騰飛的良性循環(huán)。