摘"要:大力發(fā)展智能建造是實現(xiàn)土木工程行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)型的必由之路,如何培養(yǎng)具有鮮明行業(yè)特色的智能建造專業(yè)人才不僅是高校普遍面臨的專業(yè)建設(shè)問題,而且是實現(xiàn)智能建造專業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展必須解決的難題。該文在梳理338份涵蓋高校教學科研工作者、學生和土木工程相關(guān)技術(shù)和管理人員的調(diào)查問卷結(jié)果基礎(chǔ)上,對如何建設(shè)具有行業(yè)特色的智能建造專業(yè)建設(shè)方案問題進行初步探索,以期為高質(zhì)量智能建造專業(yè)人才培養(yǎng)提供支撐。
關(guān)鍵詞:智能建造;行業(yè)特色;專業(yè)建設(shè);問卷調(diào)查;教育改革
中圖分類號:G640"""文獻標志碼:A"""""文章編號:2096-000X(2024)36-0055-04
Abstract:Vigorouslydevelopingintelligentconstructionistheonlywaytoachievehigh-qualitydevelopmentandtransformationinthecivilengineeringindustry.Howtocultivateintelligentconstructionprofessionalswithdistinctiveindustrycharacteristicsisnotonlyacommonprofessionalconstructionproblemfacedbyuniversities,butalsoadifficultproblemthatmustbesolvedtoachievehealthyandsustainabledevelopmentoftheintelligentconstructionprofession.Onthebasisofsortingouttheresultsof338surveyquestionnairescoveringuniversityteachingandresearchworkers,students,andcivilengineeringrelatedtechnicalandmanagementpersonnel,thispaperexploreshowtobuildaconstructionplanforintelligentconstructionmajorswithindustrycharacteristics,inordertoprovidesupportforthecultivationofhigh-qualityintelligentconstructionprofessionals.
Keywords:intelligentconstruction;industrycharacteristics;professionaldevelopment;questionnaireinvestigation;reformineducation
智能建造市場潛力大,智能建造專業(yè)人才需求旺盛。據(jù)復(fù)旦大學等發(fā)布的《中國智慧建筑技術(shù)發(fā)展白皮書》(2020)統(tǒng)計,中國的智能建筑市場的總投資正以每年20%~30%的速度穩(wěn)定增長,中國智能建筑工程量占世界總量的50%,相當于世界其他國家地區(qū)的總和。中國房地產(chǎn)業(yè)協(xié)會智慧建筑研究中心發(fā)布的《智慧建筑發(fā)展報告》(2023)指出,2020年,中國新增智慧建筑市場需求規(guī)模為2590億元,預(yù)計至2026年,中國新建智慧建筑市場規(guī)模達約3968億元,我國智能建筑普及的時代已經(jīng)臨近了[1-2]。然而,根據(jù)教育部和住建部組織的行業(yè)資源調(diào)查報告,智能建造專業(yè)技術(shù)人才短缺嚴重,高等院校每年至少需培養(yǎng)30萬智能建造專業(yè)人才?!蹲》亢统青l(xiāng)建設(shè)部等部門關(guān)于推動智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見》要求各地要制定智能建造人才培育相關(guān)政策措施,建立智能建造人才培養(yǎng)和發(fā)展的長效機制[3-4]。因此,建立智能建造人才培養(yǎng)機制,培養(yǎng)智能建造專業(yè)人才是當前高等院校人才培養(yǎng)要解決的核心問題之一[5]。
目前,國內(nèi)絕大部分高校尚未開設(shè)智能建造專業(yè)。為了更好地順應(yīng)新一代科學與產(chǎn)業(yè)變革、響應(yīng)國家“智能建造”發(fā)展號召、滿足建筑行業(yè)對智能建造人才的強烈需求,開設(shè)智能建造專業(yè)是本科教學改革的必由之路[6-7]。在順應(yīng)發(fā)展趨勢的同時,各高校務(wù)必明確自身的條件和優(yōu)勢,建設(shè)獨具特色的智能建造專業(yè)。以中南大學為例,該校具有自身特色的學科門類、教學實踐平臺和師資結(jié)構(gòu),其土木工程是傳統(tǒng)優(yōu)勢學科,擁有鮮明的鐵路行業(yè)特色。因此,建設(shè)面向鐵路行業(yè)的智能建造專業(yè)可以凸顯中南大學的專業(yè)特色,勢必增加中南大學教育改革的影響力和畢業(yè)生求職競爭力??梢?,建設(shè)具有行業(yè)特色的智能建造專業(yè)對高校的發(fā)展意義重大[8-9]。
智能建造專業(yè)依托傳統(tǒng)土木工程專業(yè),融合機械工程、計算機科學與技術(shù)、自動化等專業(yè)而形成的一門交叉學科新專業(yè)[10-11]。依其定義,智能建造的核心內(nèi)容是“建造”,“智能”只是其實施方式。盡管近年來開設(shè)智能建造專業(yè)的高校數(shù)量激增,但是智能建造專業(yè)的內(nèi)涵、培養(yǎng)標準、知識體系、課程設(shè)置和教學組織等都處于探索階段,智能建造與土木工程、機械工程、計算機科學與技術(shù)等專業(yè)的支撐關(guān)系和協(xié)同共建關(guān)系也未形成統(tǒng)一范式。具體表現(xiàn)在:①深度有機融合的智能建造專業(yè)課程體系尚未完全構(gòu)建,亟待凸顯以土木工程課程為本,多學科課程深入交叉融合的特性;②面向智能化創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐課程尚未完全建立,需要對智能建造專業(yè)實踐課程內(nèi)容和設(shè)備進行更進一步的合理設(shè)計和完善;③可以覆蓋全部課程體系的師資隊伍尚未建立,急需培養(yǎng)和引進具有多學科背景的青年師資隊伍,特別需要打造一支從事智能建造方向研究的科研隊伍;④促進智能建造專業(yè)健康發(fā)展的管理制度有待進一步健全,建立健全的政策和制度是智能建造專業(yè)建設(shè)的工作重點;⑤凸顯行業(yè)特色的智能建造專業(yè)有待建立,各高校的智能建造專業(yè)相似。
綜上所述,目前,絕大部分高校尚處于智能建造專業(yè)的籌建階段,可借鑒既有高校建設(shè)的成功經(jīng)驗,繼續(xù)研究深度有機融合的智能建造專業(yè)課程體系的構(gòu)建、面向智能化創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實踐課程的建立、可以覆蓋全部課程體系的師資隊伍的打造、促進智能建造專業(yè)健康發(fā)展的管理制度的建立和智能建造專業(yè)行業(yè)特色的凸顯?;谏鲜鲋悄芙ㄔ鞂I(yè)建設(shè)現(xiàn)狀,本文首先針對土木工程行業(yè)從業(yè)人員、高校學術(shù)界和在校大學生等智能建造專業(yè)建設(shè)相關(guān)群體開展了問卷調(diào)查;在詳細分析問卷調(diào)查結(jié)果之后,針對智能建造專業(yè)建設(shè)各方關(guān)注的專業(yè)課程體系架構(gòu)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)實踐項目、師資隊伍建設(shè)方法和專業(yè)建設(shè)綜合管理制度等關(guān)鍵問題進行了歸納總結(jié)。
一"問卷調(diào)查研究概況
為充分調(diào)研土木工程現(xiàn)場從業(yè)者、高校教師科研人員和在校大學生對于智能建造專業(yè)的理解和期望,本文針對上述三個利益攸關(guān)方制定了三個不同的調(diào)查問卷,調(diào)查問卷分析方法主要為分類統(tǒng)計法和交叉分析法。本次問卷調(diào)查共收到來自高校學生、教師以及土木工程專業(yè)技術(shù)或管理人員共計338份有效回答,分別為188人次、52人次和98人次,占比分別為55.63%,15.38%和28.99%。參與問卷調(diào)查的高校學生多數(shù)來自土木工程專業(yè),占比高達80.85%,高校教師的專業(yè)背景也大部分是土木工程專業(yè),比例為84.62%,其次是智能建造和消防工程。土木工程專業(yè)技術(shù)或管理人員處于土木行業(yè)前線,參與本次問卷調(diào)查的有28.7%來自房建工程,另有18.37%人員來自橋梁工程專業(yè),緊隨其后的是公路工程和鐵道工程,占比分別為9.18%和8.16%。值得注意的是這些土木工程專業(yè)技術(shù)或管理人員從業(yè)時間普遍在10~20年之間,占比高達78.57%,這些參與人正是目前土木工程從業(yè)人員的中堅力量。
調(diào)查問卷顯示,土木行業(yè)從業(yè)人員、高校教學科研工作者和大學生對于智能建造專業(yè)的認識存在較大的差距。具體地,參與問卷調(diào)查的高校學生中有約55.61%表示對智能建造專業(yè)有一定了解,另有34.76%的學生表示不了解,表示很了解的僅為9.63%。對于智能建造專業(yè),有32.09%的大學生表示這個專業(yè)很新潮,是未來的發(fā)展方向之一;有24.06%的學生則認為這個方向很有趣,可以學習到很多土木工程專業(yè)之外的知識;同時也有31.55%的學生很排斥智能建造專業(yè),認為這知識在炒概念,不接地氣;8.56%的學生則表示不知道什么是智能建造專業(yè),另有3.7%的受訪者有其他想法。同時應(yīng)該認識到的是,表示對智能建造專業(yè)很了解的同學中有38.89%的認為這個方向很新潮,認為自己對智能建造專業(yè)有一定了解的同學中分別有38.01%和29.52%表示智能建造專業(yè)很新潮或者很排斥,表明智能建造專業(yè)在高校學生中間的評價不一,較為分化。
對于高校教師,有80.77%的受訪者表示對該專業(yè)有一定了解,另外分別有17.31%和1.92%的老師表示很了解和不了解。并且,50%的受訪高校教師表示目前有開展與智能建造相關(guān)的研究,另外34.62%的受訪老師目前沒有開展相關(guān)研究,15.38%的老師則表示不確定自己的研究課題是否與智能建造相關(guān)。進一步地,表示很了解智能建造專業(yè)的教師則100%地正在開展與智能建造相關(guān)的研究,而有一定了解的老師中則有40.48%的老師目前沒有開展智能建造相關(guān)研究。在土木工程相關(guān)技術(shù)和管理人員中,表示很了解智能建造專業(yè)的比例為11.22%,有一定了解的則為65.31%,完全不了解的比例為23.47%。從上述結(jié)果可以看出,目前高校學生,學界和業(yè)界對智能建造專業(yè)的了解還較為有限,對智能建造專業(yè)的態(tài)度還不明確,未來有必要進一步闡明智能建造專業(yè)的內(nèi)涵。
二"凸顯行業(yè)特色的智能建造專業(yè)建設(shè)方案探索研究
(一)"建立多學科有機融合的智能建造專業(yè)課程體系架構(gòu)
土木工程產(chǎn)業(yè)界普遍認為智能建造技術(shù)能在一定程度上代替工人完成高危作業(yè),提高工程項目精細化管理程度,提升施工自動化程度,提高施工質(zhì)量,減輕勞動強度,提高生產(chǎn)效率,將近一半的受訪業(yè)界從業(yè)人員表示愿意投資智能建造技術(shù),在招聘時會優(yōu)先選擇具有智能建造專業(yè)背景的畢業(yè)生。本次調(diào)查結(jié)果也顯示有78%的受訪高校教學科研人員認為有必要開設(shè)智能建造專業(yè),同時超過半數(shù)參與問卷調(diào)查的高校學生(54.55%)和教師(53.85%)認為有必要在本科階段開設(shè)智能建造專業(yè),但重要性不應(yīng)超越傳統(tǒng)土木工程專業(yè)。從對于土木工程相關(guān)技術(shù)和管理人員的調(diào)查結(jié)果也可以發(fā)現(xiàn),有將近70%的受訪者認為業(yè)界對智能建造技術(shù)有需求且當前的技術(shù)還不能完全滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。目前,高校通常在本科階段設(shè)置智能建造專業(yè),其專業(yè)課程多為土木工程專業(yè)課程與機械、計算機工程等專業(yè)課程的組合,通過引入非土木工程專業(yè)知識提升傳統(tǒng)土木工程專業(yè)智能化和自動化水平,如何有效地融合不同課程知識,建立具有自身特色的課程體系仍在探索之中。
在專業(yè)及其課程設(shè)置方面,參與問卷調(diào)查的高校學生認為智能建造專業(yè)應(yīng)培養(yǎng)專業(yè)人才的比例與選擇應(yīng)培養(yǎng)通用人才的比例相當,均小于50%;而大多數(shù)高校教師(53.85%)認為應(yīng)理論結(jié)合實踐才能培養(yǎng)出合格的智能建造專業(yè)人才,47.96%的從業(yè)人員認為應(yīng)以實踐鍛煉為導(dǎo)向,注重解決實際問題為主。針對智能建造專業(yè)課程設(shè)置問題,59.89%的受訪高校學生、73.08%受訪高校教學科研人員和48.98%的受訪土木工程相關(guān)技術(shù)和管理人員認為應(yīng)適當縮減并整合傳統(tǒng)土木工程專業(yè)課程,適當增加計算機科學技術(shù)、人工智能、機械工程和自動化等專業(yè)相關(guān)的課程,這部分受訪者中認為土木工程專業(yè)課程和其建造智能化課程的比例為6∶4,比例最高,占比為44.25%。然而,在受訪高校教學科研群體中,認為該比例應(yīng)為7∶3和6∶4的人員比例相當。更為具體地,認為應(yīng)引入自動化和計算機科學與技術(shù)的受訪者占比均為78.07%;其次是控制科學與工程,選擇比例為50.8%;而通信工程和機械工程的選擇比例分別為42.25%和37.43%。
在智能建造專業(yè)課程組織方面,有超過60%的受訪高校教師和行業(yè)從業(yè)人員認為將智能建造專業(yè)課程按照智能建造材料、智能勘察設(shè)計、智能建造施工和智能健康運維等四個模塊進行組織設(shè)計的設(shè)想是合理的。有一半的高校教師(50%)認為應(yīng)該創(chuàng)新專業(yè)培養(yǎng)方案,以解決項目實際需求出發(fā),培養(yǎng)具有智能建造實施能力的團體。大部分高校教師(82.69%)認為行業(yè)特色是根本,基于行業(yè)特色設(shè)置智能建造專業(yè)能優(yōu)化資源配置,實現(xiàn)優(yōu)勢專業(yè)重點突破。綜上所述,針對不同專業(yè)背景的學生,智能建造專業(yè)的課程設(shè)置應(yīng)當充分考慮到其專業(yè)特點和需求,以滿足不同學生的期望和需求。但無論是高校學生還是業(yè)界從業(yè)人員都認同發(fā)展智能建造技術(shù)的必要性,同時參與調(diào)查各方對于土木工程專業(yè)在智能建造專業(yè)中的主體地位有一定的共識,認為傳統(tǒng)土木工程專業(yè)課程與非土木工程專業(yè)課程課時比為6∶4更為適宜。
(二)"形成行業(yè)特色鮮明的智能創(chuàng)新能力培育實踐項目群
在將智能建造專業(yè)課程劃分為智能建造材料、智能勘察設(shè)計、智能建造施工和智能健康運維四個模塊基礎(chǔ)上,本文作者提出應(yīng)以實際工程項目為依托,建設(shè)與上述四個模塊對應(yīng)的創(chuàng)新能力培育實踐項目群,培養(yǎng)能滿足項目全過程智能化需求的專業(yè)人才。本次調(diào)研結(jié)果顯示,有將近一半(49.2%)的高校學生認為當前以課堂教學為主的授課方式不能適應(yīng)智能建造專業(yè)教學要求,因為智能建造專業(yè)需要重視培養(yǎng)學生的動手實踐能力,從解決實際問題出發(fā)可事半功倍。另外,40.11%的高校學生認為基本能適應(yīng),課堂教授基礎(chǔ)知識,輔以適當實踐教學。在受訪高校教學科研人員中,上述兩個數(shù)據(jù)分別為44.23%和50%,表明在智能建造專業(yè)課程授課方式上,高校教師和學生有一定的分歧,但差別不大且均認為實踐項目是智能建造專業(yè)人才培養(yǎng)中的重要環(huán)節(jié)。
作為智能建造技術(shù)落地的關(guān)鍵一方,土木工程業(yè)界在培育智能創(chuàng)新能力培養(yǎng)實踐項目群中具有重要意義。調(diào)研結(jié)果也顯示,有近一半的受訪土木工程技術(shù)和管理人員認為企業(yè)為培養(yǎng)智能建造專業(yè)學生提供項目實踐平臺,進而推動智能建造專業(yè)發(fā)展。同時,大部分高校學生與教學科研工作者支持學校與企業(yè)聯(lián)合建設(shè)的智能建造實踐平臺,如此學生既能接觸前沿,又能看到相關(guān)技術(shù)落地。同時應(yīng)該注意到,有52.04%的受訪土木工程技術(shù)和管理人員認為應(yīng)由所有利益相關(guān)方,即高校科研院所、企業(yè)和政府主管單位,聯(lián)合推進智能建造專業(yè)發(fā)展。另有36.73%的受訪技術(shù)和管理人員認為政府主管單位應(yīng)擔負推動該專業(yè)建設(shè)??傮w而言,借助政府主管部門在智能建造產(chǎn)業(yè)上的支持政策,高校聯(lián)合企業(yè)共建智能建造專業(yè)實踐項目群,是形成行業(yè)特色鮮明的智能創(chuàng)新能力培育實踐項目群一條具有現(xiàn)實意義的路徑。
(三)nbsp;提出完整覆蓋多學科課程體系的師資隊伍建設(shè)方法
高校教師作為智能建造專業(yè)建設(shè)的主體,健康合理的師資隊伍對于建設(shè)好智能建造專業(yè)意義重大。本次調(diào)研結(jié)果顯示,大部分受訪高校學生(64.71%)和教師(51.92%)認為目前制約智能建造發(fā)展的最大障礙是師資匱乏,急需建立一支既懂實際工程又懂智能技術(shù)的師資隊伍。而79.59%的受訪土木工程相關(guān)技術(shù)和管理人員則認為建造智能化課程相關(guān)軟、硬件缺乏是影響智能建造專業(yè)發(fā)展的最主要因素,另有64.29%的受訪業(yè)內(nèi)人士認為師資水平是另外一個主要制約因素。對于如何培養(yǎng)一個健康合理的智能建造專業(yè)師資隊伍,在認為師資水平對智能建造專業(yè)建設(shè)有重大影響的受訪高校學生和教師群體中,有47.97%的受訪高校學生和48.08%的受訪高校教師認為應(yīng)抽調(diào)教師組成獨立教學團隊,其次是從相關(guān)學院抽調(diào)教師組成教學團隊。
反觀受訪高校教師參于智能建造專業(yè)建設(shè)意愿,在認為有必要在本科階段開設(shè)智能建造專業(yè)的受訪高校教師中,超過60%的受訪者愿意參與授課,且愿意制定具有差異化的教學內(nèi)容(17人,60.71%),少部分認為自己還沒有完全理解智能建造的內(nèi)涵,無法開展具有實際意義的教學(7人,25%)。針對阻礙高校老師參與智能建造專業(yè)建設(shè)的主要因素,57.69%的受訪高校教師認為智能建造專業(yè)建設(shè)方案尚不明確,不清楚如何開展工作,另有59.62%的受訪高校教師認為學校對智能建造專業(yè)的態(tài)度即相關(guān)政策不清晰,缺乏開展工作所需的軟、硬件。除此之外,高校教師研究方向與智能建造方向相差甚遠,投入新領(lǐng)域時間成本過高(38.46%)也在一定程度上阻礙教師參與智能建造專業(yè)建設(shè)。
(四)"構(gòu)建能促進智能建造專業(yè)健康發(fā)展的綜合管理制度
針對如何評估智能建造專業(yè)建設(shè)成果,超過60%受訪高校學生和教師認為評估智能建造專業(yè)建設(shè)成果應(yīng)重點考察該專業(yè)研究成果在業(yè)內(nèi)的影響力、畢業(yè)生的職業(yè)生涯發(fā)展情況和智能建造專業(yè)畢業(yè)生滿意度。然而,僅有39.8%的土木工程相關(guān)技術(shù)和管理人員認為應(yīng)考察智能建造專業(yè)畢業(yè)生滿意度,應(yīng)重點考察該專業(yè)研究成果在業(yè)內(nèi)的影響力、畢業(yè)生的職業(yè)生涯發(fā)展情況(超過60%)。針對智能建造專業(yè)建設(shè)成果認定和獎勵的設(shè)想,34.62%的高校教師認為應(yīng)采用與既有專業(yè)建設(shè)成果同等的評價和獎勵標準對待智能建造專業(yè)建設(shè)成果。28.85%的高校教師認為應(yīng)適當降低智能建造專業(yè)建設(shè)成果認定標準,推動智能建造專業(yè)建設(shè)。同時,亦有28.85%的高校教師認為應(yīng)適當提高智能建造專業(yè)建設(shè)成果獎勵水平,激勵產(chǎn)生高水平專業(yè)建設(shè)成果。
三"結(jié)束語
積極探索智能建造專業(yè)建設(shè)模式,創(chuàng)新融合多學科交叉的智能建造專業(yè)課程和實踐環(huán)節(jié)是高校對接國家重大需求的重要抓手。338份針對智能建造的調(diào)查問卷結(jié)果顯示,積極發(fā)展凸顯行業(yè)特色的智能建造專業(yè)在業(yè)界和學界均有一定的共識,合理的智能建造專業(yè)課程體系應(yīng)當堅持以土木工程專業(yè)課程為主,其他專業(yè)課程為輔的原則。同時,高校還應(yīng)積極聯(lián)合業(yè)界和政府相關(guān)部門共建具有鮮明行業(yè)特色的實踐環(huán)節(jié),努力建設(shè)具有智能建造研究背景的獨立教學團隊,形成可以激勵相關(guān)團隊發(fā)展的管理制度。
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基金項目:2022年湖南省教育廳教育教學改革研究課題“凸顯行業(yè)特色的智能建造專業(yè)建設(shè)方案探索研究”(2022jy062)
第一作者簡介:魏曉軍(1985-),男,漢族,湖南邵陽人,博士,教授,博士研究生導(dǎo)師。研究方向為橋梁振動控制與智能運維。
DOI:10.19980/j.CN23-1593/G4.2024.36.013