許慧 孔娜

摘要 信息技術(shù)的快速發(fā)展引發(fā)了建筑行業(yè)的深刻變革，培養(yǎng)創(chuàng)新型智能建造工程科技人才，已經(jīng)成為高校人才培養(yǎng)的重要任務(wù)。文章借鑒國內(nèi)高校工程管理相關(guān)專業(yè)創(chuàng)新課程體系的設(shè)置經(jīng)驗(yàn)，以增設(shè)多模塊跨學(xué)科選修課為課程體系改革思路，建立工程管理專業(yè)智能建造人才培養(yǎng)創(chuàng)新課程體系。所構(gòu)建課程體系能為各高校實(shí)施工程管理專業(yè)智能建造人才培養(yǎng)改革提供一定借鑒。

關(guān)鍵詞 工程管理；智能建造；人才培養(yǎng)；課程體系

中圖分類號：G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2023.18.013

我國傳統(tǒng)建筑業(yè)表現(xiàn)出粗放式、碎片化的建造模式，迫切需要作出變革。目前，新的產(chǎn)業(yè)革命隨著大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的快速發(fā)展成為必然之勢，在這種趨勢下，將信息技術(shù)應(yīng)用于工程建造，發(fā)展智能建造，成為建筑業(yè)發(fā)展的重要方向。面對這一發(fā)展趨勢，如何培養(yǎng)支撐產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的智能建造人才，成為高等院校人才培養(yǎng)的關(guān)鍵任務(wù)和重要挑戰(zhàn)。根據(jù)教育部和住建部發(fā)布的行業(yè)資源調(diào)查報(bào)告（2019年），未來十年我國從事建造行業(yè)技術(shù)與管理工作人員的占比將達(dá)到20%，智能建造技術(shù)人員缺口將超過100萬人/年?；诖耍鞲咝Ｒ查_始設(shè)置智能建造人才培養(yǎng)的專業(yè)及方向。截至2020年，全國共44所高校獲批“智能建造”專業(yè)。此外，如何對工程管理專業(yè)進(jìn)行改造升級，培養(yǎng)面向建筑工業(yè)化、智能化的工程管理人才也是亟待解決的問題。

關(guān)于智能建造創(chuàng)新型人才能力需求，丁烈云提出應(yīng)具有T型知識結(jié)構(gòu)，包括多學(xué)科交叉融合及傳統(tǒng)建筑領(lǐng)域與信息技術(shù)的融合。國內(nèi)智能建造人才培養(yǎng)研究方向可分為三類：一是著重智能建造教學(xué)方案的設(shè)計(jì)創(chuàng)新。盧昱杰等從多個(gè)維度提出智能建造專業(yè)創(chuàng)新教學(xué)模式，包括師資、課程、教學(xué)平臺及方法等，構(gòu)建專業(yè)建設(shè)“P―S―R（要求-挑戰(zhàn)-響應(yīng)）”框架體系；毛超等對重慶大學(xué)智能建造專業(yè)建設(shè)方案進(jìn)行剖析，從培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系、教學(xué)模式等方面提出創(chuàng)新和思考。二是重點(diǎn)研究專業(yè)實(shí)踐教學(xué)。滿軻等提出了3大類實(shí)踐課程，即認(rèn)識實(shí)習(xí)、企業(yè)工程實(shí)踐以及工程實(shí)戰(zhàn)。三是探索學(xué)科交叉教學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)活動(dòng)。李慧莉等提出多專業(yè)教師共同授課、專業(yè)間相互選修課程等方式，探索多學(xué)科交叉的可行模式；馬瑩以應(yīng)用型本科高校工程管理專業(yè)為背景，將OBE理念融入人才培養(yǎng)方案和課程設(shè)置中，構(gòu)建OBE理念下融合BIM的應(yīng)用型工程管理專業(yè)課程體系，針對學(xué)生特點(diǎn)，制訂保證BIM順利融入專業(yè)課程的實(shí)施措施。總體來看，國內(nèi)研究開始時(shí)間較晚，不論是智能建造專業(yè)還是工程創(chuàng)新教育，相關(guān)研究文獻(xiàn)總量都較少，并主要集中于近幾年，是一個(gè)較新的研究課題。

本文結(jié)合實(shí)際人才需求，采用文獻(xiàn)研究法、案例分析法、歸納與演繹法等方法分析國內(nèi)外高校相關(guān)課程體系、培養(yǎng)方案，汲取案例經(jīng)驗(yàn)，以培養(yǎng)學(xué)生具備扎實(shí)的工程建造類知識、扎實(shí)的信息類基礎(chǔ)知識、多學(xué)科交叉融合的知識儲(chǔ)備為目的，探索工程管理專業(yè)培養(yǎng)智能建造人才的創(chuàng)新課程體系，推進(jìn)實(shí)現(xiàn)專業(yè)升級。

1已有智能建造專業(yè)本科課程體系分析

智能建造創(chuàng)新人才的兩種主要培養(yǎng)途徑為：對工程管理、土木工程等既有本科專業(yè)的升級改造和新增智能建造本科專業(yè)。無論選擇何種方式，均是以培養(yǎng)智能建造創(chuàng)新型人才為最終目的。

1.1重慶大學(xué)

1.1.1課程體系

重慶大學(xué)的課程體系主要分成8個(gè)知識模塊，分別為基礎(chǔ)模塊（K1）、建筑土木模塊（K2）、工程管理模塊（K3）、信息技術(shù)模塊（K4）、其他學(xué)科模塊（K5）、系統(tǒng)工程模塊（K6）、智能應(yīng)用模塊（K7）和創(chuàng)新實(shí)踐模塊（K8），如表1所示。

該課程設(shè)計(jì)原則包括“集成、系統(tǒng)、交叉”，相較于重慶大學(xué)傳統(tǒng)工程管理課程新增設(shè)了機(jī)械工程、軟件工程的專業(yè)知識，并強(qiáng)化了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的內(nèi)容。

1.1.2專業(yè)實(shí)踐平臺

重慶大學(xué)從學(xué)術(shù)研究、學(xué)生就業(yè)、素質(zhì)培養(yǎng)、實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)等方面，與林同棪國際、廣聯(lián)達(dá)、中建集團(tuán)等共同建設(shè)專業(yè)實(shí)踐平臺，建立各類教學(xué)實(shí)踐平臺，包括設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)基地、建筑數(shù)字產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實(shí)踐基地、虛擬智慧建造—運(yùn)維創(chuàng)新實(shí)踐基地等。

1.2東南大學(xué)

1.2.1課程體系

東南大學(xué)智能建造專業(yè)涉及的主干學(xué)科有：土木工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、控制科學(xué)與工程。課程主要分為3類，分別為通識教育基礎(chǔ)課、專業(yè)相關(guān)課程以及集中實(shí)踐環(huán)節(jié)。

專業(yè)相關(guān)課程中，首先是土木工程類別課程：理論力學(xué)、土木工程材料、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程、工程結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原理、土木工程施工、房屋建筑學(xué)與城市空間規(guī)劃、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、橋梁工程等，工程類基礎(chǔ)課在專業(yè)課程中占比較大，打牢學(xué)生的工程基礎(chǔ)；其次是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)類課程：信號與系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)視覺與圖像處理、傳感與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能等，在通識課中也包含計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程、程序語言與科學(xué)計(jì)算、程序設(shè)計(jì)與算法語言；第三為跨學(xué)科課程，包含多個(gè)學(xué)院多門課程：電工電子技術(shù)、機(jī)械原理、工程機(jī)械與機(jī)器人、機(jī)電液控制等。另外在專業(yè)選修課中的智能設(shè)計(jì)模塊為必選模塊，智能建造與智能運(yùn)維模塊選夠?qū)W分即可，智能設(shè)計(jì)模塊開設(shè)課程為工程架構(gòu)抗震與防災(zāi)、結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)新與實(shí)踐、裝配式建筑課。

集中實(shí)踐環(huán)節(jié)課程以研討課的形式展開，從引導(dǎo)學(xué)習(xí)模式、了解科研基本過程轉(zhuǎn)變?yōu)橛H歷課題研究歷程的螺旋上升系列研討課程，讓學(xué)生在課程教學(xué)中親歷探究過程。實(shí)踐課程除基礎(chǔ)的土木工程實(shí)驗(yàn)還增加了人工智能綜合課程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)綜合課程設(shè)計(jì)、智能測量實(shí)習(xí)、圖像與傳感網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)等。

1.2.2創(chuàng)新實(shí)踐與平臺建設(shè)

創(chuàng)新實(shí)踐方面，東南大學(xué)舉辦了“首屆全國大學(xué)生智能建造與工程管理創(chuàng)新競賽”和江蘇省BIM裝配式創(chuàng)新大賽等，開展“多專業(yè)協(xié)同”的聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計(jì)，并舉辦土木大講堂“建筑工業(yè)化與智慧建造”系列講座；基地平臺方面，牽頭建設(shè)國家發(fā)展和改革委員會(huì)批準(zhǔn)的“智慧建造與運(yùn)維國家地方聯(lián)合工程研究中心”，并依托“教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目”，與領(lǐng)軍企業(yè)共建智能建造創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)生裝配式建筑創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)基地等產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人創(chuàng)新基地。

1.3智能建造知識體系總結(jié)

作為典型的新興交叉學(xué)科，智能建造包括多個(gè)學(xué)科門類，實(shí)踐課程類型包括學(xué)科基礎(chǔ)類、專業(yè)核心類、學(xué)科方向類和綜合實(shí)踐類。主要涉及以下幾類專業(yè)：工程管理、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、機(jī)械工程、信息工程等。以工程管理專業(yè)課程為核心，增設(shè)建筑信息類課程及機(jī)械工程類課程，將工程機(jī)械智能化及機(jī)器人應(yīng)用于建造工程，建立認(rèn)知體系。

2工程管理專業(yè)智能建造人才創(chuàng)新培養(yǎng)課程體系構(gòu)建

2.1課程體系構(gòu)建思路

2.1.1重構(gòu)排課邏輯，深化信息類課程

重視智能技術(shù)的融入，扎實(shí)的信息類基礎(chǔ)知識，新興的物理信息技術(shù)與建筑行業(yè)的結(jié)合，都需要本專業(yè)與計(jì)算機(jī)科學(xué)等技術(shù)交匯，優(yōu)化課程體系，進(jìn)行專業(yè)升級。

首先基礎(chǔ)方面，大類通識課為計(jì)算機(jī)公共課程，包含C語言、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫等課程。針對這類課程，可適當(dāng)增加學(xué)時(shí)，深化教學(xué)目標(biāo)，打牢知識基礎(chǔ)，也可以考慮增加相關(guān)自然科學(xué)類課程，比如離散數(shù)學(xué)，為后續(xù)拓寬知識面作鋪墊。另外，整體課程結(jié)構(gòu)方面也應(yīng)該隨著新知識體系的加入而變化。加入新的學(xué)科課程后，更應(yīng)該注重基本學(xué)科知識的牢固掌握，才能保證與其他學(xué)科之間的有機(jī)融合。BIM系列軟件教學(xué)可培養(yǎng)學(xué)生的工程管理信息化應(yīng)用能力，應(yīng)加強(qiáng)BIM系列軟件的實(shí)踐學(xué)習(xí)課程并提高課程強(qiáng)度。重構(gòu)專業(yè)課程排課邏輯，與信息類課程相結(jié)合，并提升課程考核難度。

2.1.2加強(qiáng)院系合作，增設(shè)多模塊跨學(xué)科選修課

智能建造人才需要多學(xué)科交叉融合的知識儲(chǔ)備。新興技術(shù)與建造行業(yè)的結(jié)合可以解決更多復(fù)雜的工程問題。根據(jù)高校院系情況，開展跨院系合作，開設(shè)大方向選修課，學(xué)生可選擇自己感興趣的領(lǐng)域進(jìn)行學(xué)習(xí)，不同學(xué)院合作開設(shè)不同模塊的選修課，比如可與自動(dòng)化學(xué)院合作開設(shè)物聯(lián)網(wǎng)類模塊課程，與先進(jìn)制造學(xué)院/機(jī)械工程學(xué)院合作開設(shè)工程機(jī)械與機(jī)器人模塊課程等，每個(gè)模塊下可設(shè)計(jì)兩到三門課程并設(shè)置學(xué)分要求，學(xué)生可以循序漸進(jìn)深入了解某一技術(shù)，也可了解更多的先進(jìn)技術(shù)。

2.2課程體系構(gòu)建

本課程體系主要由四個(gè)課程模塊構(gòu)成，分別為學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)主干課程、跨專業(yè)選修課程和實(shí)踐課程，未包含大類通識課程。其中，學(xué)科基礎(chǔ)課程為知識基石，實(shí)踐課程與專業(yè)主干課程相輔相成以達(dá)到專業(yè)知識與實(shí)踐相結(jié)合的效果，跨專業(yè)選修課選擇高新智能技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用選題，根據(jù)選題開設(shè)系列課程，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的技術(shù)應(yīng)用能力。所構(gòu)建的課程體系能為各高校工程管理專業(yè)培養(yǎng)智能建造人才提供一定的借鑒。

2.2.1學(xué)科基礎(chǔ)課程

學(xué)科基礎(chǔ)課程主要包括數(shù)理類基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)學(xué)科基礎(chǔ)，以及管理學(xué)科基礎(chǔ)。其中計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程可適當(dāng)增加課時(shí)及難度。如表2所示。

2.2.2專業(yè)主干課程

專業(yè)主干課程可分為三個(gè)課程組，按照知識循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)過程，分別開設(shè)于第三、四、五學(xué)期，同時(shí)課程安排上與BIM軟件應(yīng)用相結(jié)合。第一課程組開設(shè)學(xué)期可同時(shí)開設(shè)BIM結(jié)構(gòu)建模類軟件學(xué)習(xí)；第二課程組開設(shè)造價(jià)、算量軟件學(xué)習(xí)；第三課程組開設(shè)BIM綜合管理類軟件學(xué)習(xí)。將課程教學(xué)內(nèi)容與BIM軟件學(xué)習(xí)有效融合，增強(qiáng)學(xué)生BIM軟件應(yīng)用能力的同時(shí)也反復(fù)鞏固理論知識并應(yīng)用。如表3所示。

2.2.3跨專業(yè)選修課程

通過院系合作，開展跨專業(yè)選修課，可開設(shè)在第五、六學(xué)期。課程主體可為人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、VR、機(jī)器人、3D打印等信息技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用。在具體選題下開展系列課程供學(xué)生選擇，學(xué)生只能選擇一個(gè)院系課程，并至少選擇該院系四門課程修滿學(xué)分。具體課程開設(shè)應(yīng)體現(xiàn)循序漸進(jìn)的課程結(jié)構(gòu)，從基礎(chǔ)原理到應(yīng)用。該模塊課程不僅拓寬知識廣度還要適度深挖，以增強(qiáng)學(xué)生在該方向上的應(yīng)用能力。如表4所示。

實(shí)踐課程應(yīng)注意BIM軟件學(xué)習(xí)課程的結(jié)構(gòu)安排，從平面圖紙到三維立體再到單個(gè)工程的應(yīng)用（算量、計(jì)價(jià)、綜合管理）并與課堂教學(xué)相輔相成，此外，還可開設(shè)院系合作的選修課配套實(shí)驗(yàn)。如表5所示。

3結(jié)論與展望

借鑒國內(nèi)已有高校工程管理相關(guān)專業(yè)創(chuàng)新課程體系的設(shè)置經(jīng)驗(yàn)，本研究提出工程管理專業(yè)培養(yǎng)智能建造型人才的課程體系，總體思路可總結(jié)為：重構(gòu)排課邏輯，深化信息類課程；加強(qiáng)院系合作，增設(shè)多模塊跨學(xué)科選修課。所構(gòu)建的課程體系包括四個(gè)課程模塊，分別為學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)主干課程、跨專業(yè)選修課程和實(shí)踐課程。所構(gòu)建的課程體系能為各高校工程管理專業(yè)培養(yǎng)智能建造人才提供一定的借鑒。目前，智能建造方向?qū)W生的培養(yǎng)模式尚未成熟，以上問題后續(xù)可進(jìn)一步探索。

*通訊作者：許慧

基金項(xiàng)目：2021年重慶郵電大學(xué)教育教學(xué)改革項(xiàng)目“面向智能建造多學(xué)科交叉融合的工程管理專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究與實(shí)踐”（XJG21109）；2022年重慶郵電大學(xué)課程思政示范建設(shè)項(xiàng)目“工程招投標(biāo)與合同管理”（XKCSZ2234）；重慶市高等教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目“數(shù)字經(jīng)濟(jì)背景下產(chǎn)學(xué)融合的信息管理類復(fù)合人才培養(yǎng)模式研究”（222087）；重慶市高等教育教學(xué)改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目“新文科背景下大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)產(chǎn)學(xué)協(xié)同育人模式研究與實(shí)踐”（222082）。

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]盧昱杰，高慧，霍天昭.智能建造專業(yè)建設(shè)體系與教學(xué)方案設(shè)計(jì)[J].高等建筑教育，2022，31（1）：8-14.

[3]毛超，嚴(yán)薇，劉貴文，等.智能建造專業(yè)教育創(chuàng)新與實(shí)踐[J].高等建筑教育，2022，31（1）：1-7.

[4]滿軻，程海麗，崔光耀，等.智能建造專業(yè)實(shí)踐教學(xué)改革研究[J].智能制造，2022（1）：121-123，127.

[5]張恒，鄭兵云，唐根麗，等.面向智能建造的工程管理專業(yè)BIM實(shí)踐教學(xué)[J].高等工程教育研究，2021（3）：54-60.

[6]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.

[7]李慧莉，王津紅，丁曉博.“智造”背景下建筑學(xué)專業(yè)的學(xué)科交叉及實(shí)驗(yàn)性教學(xué)活動(dòng)嘗試[C].2020年全國建筑院系建筑數(shù)字技術(shù)教學(xué)與研究學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集，2020：344-348.

[8]馬瑩.基于OBE理念和BIM技術(shù)的應(yīng)用型工程管理專業(yè)課程體系研究[J].科教導(dǎo)刊，2022（32）：68-70.