智能建造專業(yè)教師教學(xué)能力的提升途徑

張妮麗，晏崢

湖南三一工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工業(yè)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410129；湖南喬口建設(shè)有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410203

大智能化技術(shù)是建設(shè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化智慧城市的驅(qū)動(dòng)器。2017 年，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見(jiàn)》，明確提出“裝配式建筑占新建建筑面積的比例達(dá)到30%”這一目標(biāo)［1］。隨后，我國(guó)又陸續(xù)頒布與實(shí)施了與裝配式相關(guān)的國(guó)標(biāo)。以裝配式建筑為代表的智能建造方式得到快速推廣應(yīng)用。面對(duì)新時(shí)期智能建造行業(yè)發(fā)展的新要求，傳統(tǒng)的教育理念、人才培養(yǎng)模式需要轉(zhuǎn)型，教師的教學(xué)能力也需要不斷提升。

1 智能建造專業(yè)教師教學(xué)能力的不足

按照智能建造行業(yè)發(fā)展要求，當(dāng)前教師教學(xué)能力不足主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：交叉學(xué)科綜合技能不足、思想觀念陳舊、實(shí)踐能力不強(qiáng)、創(chuàng)新研究能力不足、溝通互動(dòng)能力欠缺等。

1.1 交叉學(xué)科綜合技能不足

智能建造專業(yè)強(qiáng)調(diào)數(shù)字化和智能化，是一門集工程管理、土木工程、計(jì)算機(jī)、控制工程、機(jī)械工程等學(xué)科交叉融合的新工科專業(yè)，涉及BIM 技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、3D 打印技術(shù)、人工智能技術(shù)等新型技術(shù)。當(dāng)前智能建造專業(yè)教師隊(duì)伍中鮮有既懂土木專業(yè)知識(shí)又懂機(jī)械工程、計(jì)算機(jī)等專業(yè)技能的教師，能掌握物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)等新型智能建造技術(shù)的教師也不多。

1.2 思想觀念陳舊

盡管國(guó)家大力發(fā)展裝配式建筑，推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展，但由于發(fā)展過(guò)程中存在一些技術(shù)問(wèn)題和不確定性，目前市場(chǎng)還是以傳統(tǒng)建造方式為主。大部分教師安于現(xiàn)狀，不愿學(xué)習(xí)智能建造新技術(shù)，知識(shí)體系老化，不愿更新知識(shí)體系，秉著“一生僅傳授傳統(tǒng)建筑知識(shí)足矣”的思想。

1.3 實(shí)踐能力不強(qiáng)

智能施工、智慧管理、建筑機(jī)器人、數(shù)字化協(xié)同發(fā)展、智能建造技術(shù)與設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、BIM、人工智能等，都屬于智能建造方面的知識(shí)［2］。這些看上去高大上的技能知識(shí)，卻隨著專業(yè)建設(shè)的限制、政策推廣的重視程度不夠高、教材資料的缺失以及建筑市場(chǎng)的特殊性而未得到普遍推廣及應(yīng)用。即使部分院校開設(shè)了與智能建造相關(guān)的專業(yè)，但由于實(shí)踐物質(zhì)條件、場(chǎng)地等的限制，教師掌握的只是片面的理論知識(shí)，缺乏實(shí)踐鍛煉。

1.4 創(chuàng)新研究能力不足

教師的主要任務(wù)是教學(xué)。教師是知識(shí)的“搬運(yùn)工”“傳播者”，學(xué)生的授業(yè)者、解惑者。一方面，當(dāng)前大多數(shù)教師僅僅是將教材內(nèi)容機(jī)械化地傳輸給學(xué)生，所有教學(xué)活動(dòng)都是圍繞這些孤立的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行的。智能建造知識(shí)屬于前沿、高深的科技化知識(shí)，學(xué)生更難接受，因此教師需要在“教”方面創(chuàng)新，將知識(shí)簡(jiǎn)化、系統(tǒng)化，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。另一方面，隨著大數(shù)據(jù)、智能制造等新技術(shù)的加快普及應(yīng)用，若是教師能投入智能建造相關(guān)技術(shù)、設(shè)備等的研發(fā)中，必能加快我國(guó)智能建造行業(yè)發(fā)展步伐。但目前，能掌握智能建造相關(guān)知識(shí)并應(yīng)用的教師并不多，更不用談與智能建造相關(guān)的創(chuàng)新研究。

1.5 溝通互動(dòng)能力欠缺

一方面，部分教師在有限的課堂時(shí)間里也僅僅是灌輸教材知識(shí)，唱著“獨(dú)角戲”，進(jìn)行單向的知識(shí)傳遞，沒(méi)有互動(dòng)環(huán)節(jié)；另一方面，在課前、課中、課后環(huán)節(jié)中，部分高校教師僅僅活躍在“課中”，缺乏課前指引和課后指導(dǎo)，更別提心與心的溝通、情與情的交流。但智能建造學(xué)科的復(fù)雜性和課時(shí)的局限性，使學(xué)生僅憑課堂時(shí)間難以消化相關(guān)知識(shí)，線上和課后都離不開教師的指導(dǎo)。

2 成因分析

2.1 外部因素

我國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在2020 年7 月發(fā)布了《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(jiàn)》，2022 年1 月發(fā)布了《“十四五”建筑業(yè)發(fā)展規(guī)劃》，在一定程度上提升了建筑業(yè)的工業(yè)化、智能化、數(shù)字化，打造出一批建筑產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，培育出一批智能建造和裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地。但是由于各種智能化系統(tǒng)需要自主研發(fā)或購(gòu)買，并持續(xù)開發(fā)和完善，這種信息化基本上集中在央企和一些大型的國(guó)企，存在終端數(shù)據(jù)接口龐雜、數(shù)據(jù)集成難度大、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的現(xiàn)象，一些有實(shí)力的民企也進(jìn)行了信息化建設(shè)，但往往沒(méi)有整體規(guī)劃，只是針對(duì)某一板塊進(jìn)行信息化升級(jí)［3］。目前我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀為工業(yè)化、自動(dòng)化程度較低，工業(yè)化進(jìn)程較長(zhǎng)，還未達(dá)到高度的工業(yè)化水平。這種信息化應(yīng)用不夠全面、不夠深入的現(xiàn)象在一定程度上影響了高校對(duì)智能建造人才的培養(yǎng)、智能建造專業(yè)體系的建設(shè)以及教師對(duì)智能建造的認(rèn)知，導(dǎo)致智能建造專業(yè)教師隊(duì)伍中復(fù)合型人才缺乏。

2.2 內(nèi)部因素

教師對(duì)教育的認(rèn)識(shí)和專業(yè)知識(shí)的掌握水平是個(gè)人專業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)［4］。智能建造專業(yè)部分教師的專業(yè)認(rèn)知、教學(xué)實(shí)踐、創(chuàng)新研究、溝通互動(dòng)能力等不足，可能是由于其沒(méi)有樹立正確的專業(yè)發(fā)展理念，沒(méi)有結(jié)合自身實(shí)際情況制定長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃，不能用科學(xué)發(fā)展的眼光看待自身能力的發(fā)展，缺乏學(xué)習(xí)新型知識(shí)的敏銳力等，這些都會(huì)影響專業(yè)教師能力體系的形成和發(fā)展。

3 智能建造專業(yè)教師教學(xué)能力水平的提升途徑

專業(yè)教師要想在智能建造新時(shí)代中獲得成功，需要主動(dòng)適應(yīng)現(xiàn)代教育技術(shù)改革，更加全面、更加深層次地提升自身業(yè)務(wù)能力。針對(duì)智能建造專業(yè)教師隊(duì)伍現(xiàn)狀，可從綜合素質(zhì)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、研究能力、溝通互動(dòng)能力五個(gè)方面全面提升教師教學(xué)能力。

3.1 主動(dòng)“走出去”，學(xué)習(xí)學(xué)科建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，提高教師交叉學(xué)科綜合技能

目前，湖南省開設(shè)智能建造專業(yè)的學(xué)校屈指可數(shù)。教師要合理科學(xué)化建設(shè)智能建造專業(yè)，更好地教授智能建造專業(yè)中涉及的“交叉學(xué)科”課程知識(shí)，就要“走出去”［5］，在國(guó)內(nèi)甚至國(guó)外智能建造專業(yè)辦學(xué)較為成熟的學(xué)校中培訓(xùn)學(xué)習(xí)，參與國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議和講座，學(xué)習(xí)學(xué)科建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)習(xí)“交叉學(xué)科”課程知識(shí)，不斷提高自身綜合技能。

3.2 校企合作，研發(fā)課程，提升教師實(shí)踐動(dòng)手能力

智能建造是建筑工業(yè)化發(fā)展的趨勢(shì)，專業(yè)教師必須加快學(xué)習(xí)步伐，理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作兩手都要抓，而校企合作可以為教師創(chuàng)造有利的實(shí)踐環(huán)境。一方面，教師通過(guò)社會(huì)實(shí)踐，進(jìn)入PC 工廠、裝配式施工現(xiàn)場(chǎng)、建筑機(jī)器人研發(fā)設(shè)計(jì)院、數(shù)字化協(xié)同發(fā)展中心等，熟練掌握智能建造生產(chǎn)、安裝、材料工藝、成本等要求，熟悉建筑機(jī)器人等的開發(fā)編程、操作過(guò)程以及與智能建造相關(guān)的軟件操作等，提高智能建造實(shí)踐能力。三一集團(tuán)的“樹根互聯(lián)”和“筑享云平臺(tái)”、碧桂園集團(tuán)的廣東博智林機(jī)器人、中建科技集團(tuán)有限公司和中建科工集團(tuán)有限公司的裝配式混凝土建筑和鋼結(jié)構(gòu)建筑的智能建造、美的置業(yè)下屬的睿住科技有限公司引入庫(kù)卡的核心技術(shù)重點(diǎn)打造的集成衛(wèi)浴智能生產(chǎn)工廠、廣聯(lián)達(dá)科技股份有限公司的數(shù)字建筑平臺(tái)和“BIM+ 智慧工地”等［6］，都可為教師提供智能建造實(shí)踐條件，提高其實(shí)踐能力。另一方面，研發(fā)課程也是教師提升智能建造專業(yè)技能知識(shí)的途徑。結(jié)合“產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人”的校企合作教育特點(diǎn)開發(fā)智能建造課程、創(chuàng)建“智能建造”實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)是很好的提升途徑。基于“互聯(lián)網(wǎng)＋”理論，將 AR 虛擬技術(shù)、VR 虛擬技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（IoT）、建筑信息模型（BIM）、人工智能（AI）、大數(shù)據(jù)分析等前沿科技運(yùn)用到智能建造實(shí)訓(xùn)教學(xué)平臺(tái)［7］，企業(yè)技術(shù)人員參與教學(xué)或指導(dǎo)，教師和學(xué)生適當(dāng)?shù)貐⑴c項(xiàng)目，積累經(jīng)驗(yàn)，開闊研究，從而提升智能建造專業(yè)素質(zhì)能力。

3.3 以教為核心，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型技能人才

當(dāng)前，各行各業(yè)都提倡創(chuàng)新，智能建造專業(yè)教師也不例外。教師的創(chuàng)新首先得從“教”上著手。“走出教室教學(xué)”是湖南某高校對(duì)教學(xué)方式的創(chuàng)新，即師生在一個(gè)共同的空間進(jìn)行面對(duì)面的課堂教學(xué)，這個(gè)空間不局限于教室、實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室等，校園草地、田徑場(chǎng)、工廠、工地項(xiàng)目、公司企業(yè)等均可根據(jù)實(shí)際需要成為教學(xué)場(chǎng)所。隨著“智慧職教”“慕課”“學(xué)習(xí)通”等線上學(xué)習(xí)平臺(tái)的推廣，人機(jī)協(xié)同教學(xué)已成為一種常用的教學(xué)手段［8］。課堂上，教師采用情境法教學(xué)，根據(jù)不同學(xué)習(xí)內(nèi)容，采用引導(dǎo)式、項(xiàng)目化的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題的能力；課外，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)新活動(dòng)、科研項(xiàng)目等方式，將“學(xué)”“研”和“創(chuàng)”有機(jī)結(jié)合起來(lái)，幫助學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。

除了教學(xué)方式、教學(xué)手段需要?jiǎng)?chuàng)新外，課程開發(fā)、課程設(shè)計(jì)也需要隨著智能建造行業(yè)的發(fā)展而創(chuàng)新。課程開發(fā)應(yīng)以市場(chǎng)為導(dǎo)向，加大智能建造專業(yè)實(shí)踐課程的比例，增加學(xué)生與社會(huì)接觸的機(jī)會(huì)，提高其實(shí)際操作能力，加大對(duì)其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方面的培訓(xùn)力度，為社會(huì)培養(yǎng)一批優(yōu)秀的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才。地方應(yīng)用型高校更易于打破學(xué)科壁壘，探索個(gè)性化的辦學(xué)模式，重點(diǎn)開展對(duì)智能建造專業(yè)的轉(zhuǎn)型、改造和升級(jí)，以及實(shí)踐教學(xué)“金課”的建設(shè)，體現(xiàn)地方應(yīng)用型高校在智能建造專業(yè)建設(shè)中的特色和創(chuàng)新［9］。

3.4 抓住機(jī)遇，提高研究能力

智能建造時(shí)代的到來(lái)給建筑專業(yè)教師帶來(lái)了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，教師們應(yīng)抓住機(jī)遇，提高教育教學(xué)研究能力。高校教師的研究能力不僅包括課題研究能力，還包括教學(xué)研究能力，如完善教學(xué)方法、改進(jìn)教學(xué)手段、學(xué)情分析、精品課程或者“金課”建設(shè)等，這些能力也是評(píng)判一位教師是否優(yōu)秀的標(biāo)準(zhǔn)之一。作為智能建造專業(yè)的教師，除了研究“教法”，培養(yǎng)出一批又一批優(yōu)秀的智能建造人才外，還應(yīng)抓緊學(xué)習(xí)，研究制約智能建造發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，加快智能建造的發(fā)展步伐；編制統(tǒng)一開放的智能建造標(biāo)準(zhǔn)體系，加快智能建造的推廣應(yīng)用；積極培育智能建造新產(chǎn)業(yè)和新業(yè)態(tài)，激發(fā)企業(yè)開展智能建造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的活力。

3.5 不忘初心，加強(qiáng)溝通互動(dòng)能力

智能時(shí)代給教師與學(xué)生帶來(lái)了諸多便利，如學(xué)生可隨時(shí)通過(guò)掌上平臺(tái)學(xué)習(xí)課程知識(shí)、聆聽業(yè)界專家教授講座，智能建造中人工智能技術(shù)也可代替教師做很多工作，但這些始終不能取代教師的地位［10］。教育的魅力在于師生間無(wú)處不在的情感交流，包括課堂上、課后、生活中等。教師不能像冰冷的機(jī)器人那樣向?qū)W生灌輸知識(shí)，而應(yīng)做學(xué)生的情感咨詢師、生活中無(wú)話不說(shuō)的朋友、學(xué)習(xí)中探索知識(shí)的伙伴。無(wú)論在什么時(shí)代、在什么背景下，教師都應(yīng)謹(jǐn)記：以學(xué)生為中心，加強(qiáng)與學(xué)生的溝通交往，體現(xiàn)情感教育的價(jià)值，做一位“有溫度”的教師。

智能建造時(shí)代沖擊著傳統(tǒng)建筑業(yè)的發(fā)展。教師應(yīng)抓住機(jī)會(huì)，找準(zhǔn)定位，以教學(xué)為根本，以提高專業(yè)素質(zhì)能力為核心，改變固有思維，增加創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)更深層的創(chuàng)新能力，全面提升自身教學(xué)能力，才能適應(yīng)新時(shí)代的要求和教學(xué)改革發(fā)展的趨勢(shì)。