地方院校工程教育成果導向理念下課程體系研究
——以哈爾濱學院智能建造專業為例

李 琳，王大勇，賈 貞，張翠娜，何延宏，孫 路

(哈爾濱學院，黑龍江 哈爾濱 150080)

智能建造是建筑業的一種生產方式，它將設計與管理相結合，實現了動態管理和配置；并通過物理信息技術對建筑的建造方式進行改造、升級進而實現智能工地。智能建造的前提是智能的使用工程建造機械、設備和材料，將信息技術與先進建造技術應用于建筑的設計、構件加工生產、安裝、測控、安全監測、感知建造環境中。[1]

2016年，住房和城鄉建設部在《2016—2020年建筑業信息化發展綱要》中提出：“十三五”期間，增強智能化、BIM、大數據等信息技術的集成應用，大力推進建筑行業智能化。國務院在《關于進一步加強城市規劃建設管理工作的若干意見》中提出：力爭在未來十年使裝配式建筑占新建建筑的比例達到30%。這一占比標志著中國建筑業進入智能建造的時代。

另據國家緊急人才辦公室調研數據顯示：目前我國智能建筑專業人才需求量約為100～150萬，技術與管理人員占比達到20%，高等教育每年至少要培養30萬人左右。

然而，當前我國工程建設行業對智能建造專業人才的需求與傳統土木工程類專業培養模式之間仍存在很多矛盾。如：BIM技術是智能建造的主要技術手段和平臺，相關調查也顯示了國內外建筑行業趨于聘用有此類知識背景的土木工程類專業畢業生，[2]但傳統土木工程類專業中BIM類課程缺失，學生缺乏適應當今建筑行業信息化技術知識，沒有為數字化建造市場所帶來的挑戰和機遇做好充分準備。

基于以上分析可知，探討智能建造專業課程對培養適應社會需求的專業人才具有重要的理論和實踐意義。

二、智能建造的專業技能

本研究在工程教育成果導向理念指導下，根據智能建造的專業對人才技術和能力的要求，制定專業教學目標，設計與其相適應的課程體系，突出主要技術和能力在課程體系中的重要作用。根據目前行業發展對智能建造技術專業人員的技術和能力要求，結合學院學科背景，可將智能建造專業技術界定為以下八項核心技術：

第一，三維建模分析技術。采用BIM技術，實現復雜構件及結構的三維建模，對其受力特征、建造過程等進行模擬。

第二，預制設計與加工技術。對構件進行深化設計，借助于先進的數控設備對構件進行自動加工，促進模塊化生產和現場裝配。

第三，機械化安裝技術。采用自動控制機械設備，根據實際建造過程，進行現場構件高精度的安裝。

第四，精密測量技術。利用先進的測量儀器，對工程現場進行快速放樣定位和實時監測。

第五，信息化管理技術。以BIM為平臺，以土木工程領域知識本體為基礎，構建智能信息化管理體系。通過項目信息管理平臺、多方協同平臺、4D施工管理和采集傳輸現場信息系統，實現智能管理建造過程的動態信息。

第六，結構安全與健康監測技術。通過使用傳感技術和數據采集技術、系統識別技術、損傷定位技術，對結構的安全性、強度、整體性和可靠性進行分析。

第七，建造環境感知技術。進行建造環境的分析識別、感知、實時預測和預警。

第八，人員安全、健康監測技術。對施工人員的生理指標進行監測，對施工人員行為進行指導，保證其安全的技術。

三、智能建造課程體系建設方案

因設立院校專業背景與層次不同，智能建造課程體系差異也會較大。本文以服務地方的應用型院校土木工程背景專業為例進行闡述。

(一)教學目標

智能建造專業的課程體系教學目標是：本著工程教育關注建筑行業市場需求，使學生熟知智能建造領域的理論知識，掌握智能建造領域的主要技術，包括三維建模分析技術、預制構件設計技術、信息化管理技術、機械化安裝技術、精密測量技術，用于設計、施工、控制及運維管理等方面。同時，結合建造行業發展在以后的專業課程中將逐步增加結構安全、健康監測技術、建造環境感知技術、人員安全與健康監測技術等三項技術。

(二)課程體系設計

智能建造專業的專業知識由土木工程、信息技術、控制技術等三大知識領域構成。智能建造課程體系的設計難點在于智能建造專業打破了傳統學科的界限，它已經不屬于某個專門的知識領域，是一個將傳統技術和軟件開發與應用結合起來的新興專業。因此，必須將知識領域、專業技術技能、課程設置相結合，針對具體專業技術設立相應專業課程(如圖1)。

圖1 智能建造專業技能與支撐課程

(三)專業核心課程及特色課程

為了重視學生專業技能的習得，還應設立三大知識領域的專業核心課程，其中包括：Python程序設計基礎與應用、房屋建筑學、土力學與基礎工程、鋼筋混凝土原理、鋼結構原理、工程經濟、土木工程大數據與云計算、智能感知與信息融合。

特色課程包括：智慧施工技術、智慧施工組織、智能建造系統建設及數字運維、裝配式結構設計與施工、工業化制造技術/3D打印、智能建造技術與裝備、物聯網技術與應用、智能控制、BIM技術和綠色建筑。

四、結語

智能建造的興起給建筑行業和教育界帶來新的機遇和挑戰。鑒于目前我國建筑行業對智能建造人才的迫切需求，在高等教育中大力發展智能建造專業教育是大勢所趨。現階段，我國高校對智能建造專業課程設置還不夠完善，對智能建造專業的教育在理解上仍存在一定偏差，這些都有待于教育界進行深入的探討，根據不同院校的專業定位，結合建筑行業需求分階段教育，最終達到跨學科協作培養人才的目的。