建筑4.0时代下高职建筑专业人才培养研究

  • 来源:建筑与文化
  • 关键字:高职院校,建筑专业,人才培养
  • 发布时间:2024-03-16 13:31

  文/郑瑶瑶 浙江工业大学教育科学与技术学院 硕士研究生

  摘要:建筑4.0时代的到来改变了传统建筑模式,提高了社会对建筑业从业人员的能力要求,高职院校作为培养建筑业技能型人才的摇篮面临着更大的挑战。文章结合建筑4.0的特点,并基于我国高职院校建筑人才培养的现实困境,提出了一些适切的建议。高职院校需提高信息化教学水平、灵活调整课程内容和教学模式、重视学生良好职业道德精神的培育、协同政企行共同培养,以此增强职业教育人才供给对产业需求的适配性,为建筑行业培育具有职业能力和职业道德精神的高素质人才。

  关键词:建筑4.0;高职院校;建筑专业;人才培养

  引言

  随着工业4.0的提出,作为国民经济支柱产业的建筑业自然也卷入了工业4.0的浪潮,我国迎来了建筑4.0时代。一些新型技术在建筑业广泛应用,如BIM、VR和人工智能等。人机协同作业将是该时代下必然衍生发展的生产模式,这就要求建筑业从业人员具有更加完善和全面的知识储备,并提高自身新型技术的应用能力。高职院校面临建筑4.0时代的种种挑战,亟须提高技术技能型建筑人才培养质量,从而为我国建筑行业高质量发展奠定深厚基础。

  1建筑4.0的特点

  建筑4.0将工业4.0引入建筑业。从工业4.0的思维出发,提炼出建筑4.0的特点,有助于高职院校瞄准并朝着培养能适应建筑4.0时代的建筑人才的方向发力,促进建筑工业化发展。

  1.1全生命周期协同管理

  若将建筑工业化理解成一个线性流水线的生产过程,是对其的误解。在建筑4.0时代,建筑工程具有工期长、技术含量高、涉及多个部门等特点,新型建筑依托VR、人工智能、BIM以及物联网等新技术,实现高效的全生命周期协同管理。利用BIM整合建筑的数据化模型,在建筑的规划、设计、生产、运营维护等全生命周期阶段进行信息共享和传递,为各方建设主体提供协同工作的基础。这就要求建筑从业人员能够正确理解并高效应对各种建筑信息,从而实现各阶段的信息互联和交互共享,形成一个完整的建筑管理体系。

  1.2个性化与定制化

  在建筑4.0时代,新一代信息技术与建筑工业化深度交融。动态发展的过程满足数字信息贯穿建筑生产流程的要求,赋予建筑个性化与定制化的特征[1]。建筑工业化建造设计注重顾客的个性化和定制化要求,满足设计中的个性化需求、建造中的定制化生产。利用“多组合”的方式,将个性化建筑构件进行装配,丰富装配式建筑的样式,建造模式从“千篇一律”到“千变万化”转变[2],推动了装配式建筑的发展进程,满足顾客大规模的定制化生产,进而实现建筑个性设计和精益化建造。

  1.3绿色建筑理念

  据《中国建筑能耗研究报告2020》,建筑行业能源消耗量巨大,其中碳排放量在全国占比约50%。建筑行业资源利用率不高和环境污染等问题突出,低碳转型是必然趋势。建筑4.0推进了建筑产业绿色化,生态建筑快速发展,绿色建筑理念在建筑界盛行。绿色建筑强调在满足质量和安全的前提下,对材料和构件进行优化配置,实现建筑标准化和资源合理配置[3]。中国特色的绿色建筑指标具体还包括环境宜居、健康舒适和生活便利,这也体现了绿色建筑对人民美好生活日益增长需求的满足。以绿色建筑理念为内涵的低碳建造方式已成为必然选择,促进建筑行业逐渐向资源集约化和环境友好化的方向发展,帮助实现新时代碳达峰、碳中和目标,实现提质增效、生态共赢。

  1.4智能建造

  建筑4.0推动建筑业朝数智化的方向发展,数字技术与人工智能的应用赋能智能建造,建筑建造方式从“中国建造”走向“中国智造”。智能建造是建筑建造在信息技术支持下,进行建筑的在线监测和精准作业。建筑4.0以智能化、数字化升级为智能建造的动力,推动智能建造与建筑工业化协同发展,建立全产业链一体化的建筑产业体系[4],形成建筑新产品、新业态和新模式,助推智慧城市可持续发展,同时对建筑4.0时代建筑品质的提升具有重大意义。

  2高职院校建筑专业人才培养的现实困境

  面临建筑4.0时代,高职院校目前在人才培养上还存在着许多问题,需要探索其原因所在,使提出的对策更具有针对性。

  2.1实践教学体系的不完善

  高职建筑类专业是集培养设计、工程管理和生产服务等人才于一体的学科,对实践的要求比较高,需要学生在掌握理论知识的同时,具备相应的实操能力。因此建筑专业教学必须注重实践性的教学,使高职院校毕业生能够将理论知识运用到真实工作中。然而在新型技术不断升级的建筑行业背景下,作为建筑技能人才培养主体的高职院校,忽视了对学生实践能力和职业技能的培养,导致学生毕业后的就业适应能力不强,且缺乏一定的职业素养。

  高职院校在课程安排上,实践教学处于理论教学的从属地位,缺乏一套完整的实践性教学课程体系。在实践场所上,由于建筑专业的特殊性,对场地和设备要求高,投入经费较大,导致一些高职院校的实验设备和教学基地不够完善。在实践内容上,没有推进跨专业和跨学科的项目合作实践学习,学生不能有效解决综合工程问题。在教师队伍上,部分教师的实践教学能力不强,实践教学缺乏创新,从而限制了学生实践能力发展。

  2.2与行业企业需求脱节

  随着许多新技术的应用不断深入建筑产业,影响着现有劳动市场,同时直接影响建筑行业对从业人员的能力要求。建筑人才是全方位复合型人员,其岗位呈现出多专业复合型特点,新职业、新技术的蓬勃发展对高职院校毕业生提出了巨大挑战,然而高职院校的毕业生培养质量与企业所需的人才质量远不适配。

  高职院校的课程体系缺乏对职业岗位工作任务的剖析,实训课程未能将技术与建筑生产过程融合,学生缺乏对实际工作的认知。高职院校建筑专业教学未能与建筑产业结构实现对接,且与行业企业的合作不够深入,导致学生毕业后的的岗位能力和职业技能与企业所需不适配。再加上在信息技术飞速发展的时代,建筑软件几乎每年都在更新换代,功能和性能都在不断提升。但高职院校教学使用的一般都是较原始的版本,始终滞后于建筑企业[5],高职院校毕业生的软件应用能力还需要再在工作中提高,这也表现出了人才培养与企业需求的脱节。

  2.3未能充分利用数字媒体资源

  如今许多工作都依托数字设备进行,未来具备数字技能、灵活运用新型信息技术是建筑业从业人员的关键能力。职业教育数字化对培养未来建筑人才具有重要意义,然而目前很多高职院校还未充分利用和挖掘数字化学习环境与教学资源。

  我国教育正处于信息2.0时代,数字媒体是学校学习与企业工作的重要组成部分,但高职院校的信息化的硬件和软件建设还未跟上步伐。一方面,部分高职院校数字化校园建设滞后,数字教学设备老化问题及其维护管理不到位,这都影响着教师和学生的教学体验感,导致教师没有利用信息化教学手段的热情,学生学习自主性和参与度不高,阻碍了高职课堂的教学成效;另一方面,高职建筑专业信息化教学资源与企业的共建共享程度不高,丰富的教学资源库却利用率不高,不能有效满足学生个性化学习和未来职业发展需求。高职院校尚未健全建筑工程信息化教学机制,师资队伍的信息化素养培训没有实现常态化,学生缺乏数字化技能培训,整体信息化教学质量和有效性亟待提高。

  2.4 BIM技术人才供需失衡

  企业数字化转型进程中,建筑企业深刻认识到在工程项目中应用BIM技术的好处,因而扩大了对高质量BIM技术技能人才需求。市场调研报告显示,建筑行业未来对BIM技术技能人才有越来越大的市场需求,且持续时间长,需求范围广[6]。

  面对建筑技术人才缺口和多元化需求,高职院校虽然越来越重视BIM教育和BIM技术技能人才的培养,但建筑学教育滞后于社会需求和技术发展,造成毕业生就业困难,能够直接担任BIM技术相关岗位的毕业生不多。现有BIM技术人员大多是经过学习大量跨学科的知识和培训才上岗的,耗费时间长且成长速度慢,严重阻碍了BIM技术人才的供应速度和质量。市场人才需求的旺盛与高职院校的人才供应不足导致BIM技术人才供需失衡问题凸显。

  3高职院校建筑4.0人才培养的建议

  应对建筑4.0时代的挑战,培养现代建筑职业人是职业教育的职责所在,提升建筑人才培养质量成为高职院校的必然选择。为助力我国建筑业高质量发展,对高职院校建筑4.0人才培养的建议对策如下。

  3.1借力信息技术,提高信息化教学的水平

  在《国家职业教学改革实施方案》中,明确提出了高职学校应实现信息化教学改革,这已成为顺应建筑4.0时代要求的必然趋势。技术的应用促进了职业教育信息化的发展,同时职业教育信息化的推进给高职院校教育教学创造了新发展空间。高职院校应充分利用新型技术,实施建筑课程改革,合理配备所需数字教育资源,将技术融入高职院校教育教学中,提升学生数字技能。

  BIM是建筑专业信息化教学所不可或缺的,贯穿于教学各个环节,弥补了传统教学模式的不足。BIM能将建筑项目的数字化信息输进资源库,从而实现具有可视化、可模拟、协调性的教学模式[7]。在教学形式上,BIM技术在三维建模方面具有极大的优势,几乎能搭载建筑所有参数,为教学提供虚拟建造过程[8],改变以往以二维图片或物理模型等方式呈现,如今利用三维空间进行形象教学[9]。在教学内容上,对接行业企业需求,调整教学内容适应技术需要,使用工作手册式的数字化活页教材,将教学过程与生产过程对接,帮助学生接触到更多的建筑类专业经典案例,实现信息资源共享。在教学环境上,教师可以利用现代化虚拟仿真技术,为学生营造合适的学习氛围,实现理论教学与虚拟环境的交互,加深学生对建筑施工的感受和认知[10]。通过在教学中应用信息化技术,推动职业教育数字化,提高学生软件应用能力,培养具备数字技能的建筑人才。

  3.2开展项目教学,按建筑全生命周期开展

  目前我国正推进建筑项目负责制和建筑全生命周期服务,这要求毕业生有更丰富和全面的知识结构。因此建筑专业应实施建筑全生命周期项目化教学模式,结合实际建筑项目进行培养,模拟真实施工现场。项目教学根据能力发展模型,以情境行为和经验学习为基础,强调让学生在复杂情境中进行深入经验性学习和实践摸索,提高教学的直观性和实践性。项目课程通过设置真实的工作情境,全员分角色协作完成整个项目,提升学生完成分析、判断、操作等工作过程所需的职业能力[11]。项目指导团队由高职院校教师与企业人员共同组成,其水平要求达到可以承担工程项目。

  例举BIM项目教学,BIM在项目全生命周期内涉及建模、建筑可视化、多专业协同管理和质量管理等多个方面,还包括规划、设计、施工和运行维护等阶段[12]。高职院校开展项目教学设计应按建筑全生命周期来规划,将真实建筑工程项目改造为学校教学项目,教学场景模拟真实项目施工,方便学生直观地接触和感受真实的工作氛围。在整个BIM项目教学过程中,所有学生亲身经历各个阶段并系统化地完成任务,在实践中汲取经验,从而提升BIM应用能力、综合运用知识的能力和动手操作能力。

  3.3以能力为本位,促进学生职业能力发展

  建筑业进入4.0时代,建筑工业数字化转型,工作岗位性质的变化对从业人员的职业能力带来了深刻影响。岗位职业能力的内容是富有弹性的,完成岗位工作任务不仅需要掌握基本的操作方法,还需要职业素养来支撑其职业行为。

  高职院校应注重学生工作岗位职业能力的形成。从职业能力出发,把职业能力作为职业教育课程内容组织的最小单位,系统化分析工作任务过程,并作为课程设置和内容框架性组织的依据[13],促使岗位标准与课程标准相统一。以工作岗位标准为基础和思路,确立以提升学生职业能力为导向的人才培养目标,构建建筑专业课程标准。以建筑工作岗位真实工作任务内容分析作为高职院校专业设置的基础,将职业能力与专业课程相融合,设置灵活的模块化课程。在学校课程中,让学生获得工作知识、工作经验和工作态度,提升工作综合能力和职业素养,确保学生的知识结构和技术水平满足劳动市场需要,毕业后能更加顺利地找到工作。

  3.4注重职业素养,培养学生职业道德精神

  德才兼备的建筑人才队伍是保障建筑业高质量发展的关键。在建筑专业课程中,将专业知识教育与职业素养有机融合,培养学生良好的职业道德精神和工匠精神,提升建筑行业的人才培养质量。

  高职院校在安排实践课程时,应多让学生到实地观摩。学生通过与建筑工人近距离接触和交谈,将建筑工人身上认真严谨的职业精神内化于心,对建筑工作的相关内容有正确认识和了解[14],从而理解实践目的,丰富职业情感体验并强化职业获得感,进一步深化个体意义感,建立职业认同感。同时在校园文化中渗入建筑工程意识和环保意识,使学生认识到规范应用的重要性,并根据建筑行业中的相关规定和工程标准进行规范性操作,减少偷工减料和不按设计进行施工等问题的发生。高职院校教师在教学时应注意提高学生的思想意识,强化课程教学的育人功能,帮助学生清晰明确自己的责任,富有责任感地完成工作,并强化学生严格要求自身的意识,培养追求卓越的职业素养,保证建筑施工质量。

  3.5深化产教融合,促进岗课赛证相互融通

  通过借鉴德国职业教育是如何应对工业4.0,我国高等职业教育需要学校、行业企业以及培训中心等多元主体全方位和全过程共同参与建筑技能人才培养[15],持续深化在课程开发和技能培训等各方面的紧密合作,促进建筑4.0时代职业职教育高质量发展。

  产教深度融合和校企双元育人是强化职业教育为类型教育的重要特征,推动“岗课赛证”融合是深化校企合作的有效方式之一。“岗课赛证”一体化要求建筑专业课程与技能大赛、企业证书系统衔接,教学内容整合企业行业认证要求和技能大赛能力素养,实现“课程教学-技能大赛-岗位考证”的融通培养[16]。在课程方面,建筑专业课程要基于建筑行业企业岗位技能标准并与产业需求对接,吸纳建筑行业新知识和新工艺。校企合作共同开发教学标准体系,专业教材体现行业技术和岗位需求,实现学校教育与职业培训相融合。在技能培训上,高职院校建筑专业应增设“1+X”证书和技能大赛拓展课程,鼓励学生积极参加技能大赛、考取BIM职业技能等级证书等其他资格证书,提升学生专业技能水平并拓展就业本领。校企合作开展职业技能培训,学校教师和企业技术人员共同指导,保证技能培训的规范化和专业化水平。同时打造专兼结合的双师型教师队伍,充分了解建筑企业对高职学生的新技能要求和职业素养,为建筑企业提供有力的人才支撑。

  3.6关注产业趋势,共建人才需求预测平台

  在建筑4.0时代,社会和市场对人才能力需求变化快速。为使人才培养质量跟上产业发展速度,高职院校要具备前瞻性和创新性,了解产业前沿和社会、行业和企业对建筑人才的需求情况,关注建筑产业发展趋势,畅通企业参与渠道,支持高职院校与先进优秀企业合作,实现学校和企业双向赋能,对接人才培养与建筑产业需求。

  高职院校面向社会和市场办学,需要多方合作。政校行企协同搭建人才需求分析和预测平台,加强产业和教育等领域的创新合作。政校行企各司其职,协同配合完成相应工作。政府负责统筹管理规划并提供政策支持,行业协会参与指导,企业和高职院校在平台上发布企业岗位人才需求等相关信息,这样企业和求职者都可以快速便捷地获取信息,实现资源共建共享,消除信息孤岛。这有利于产业结构变化驱动建筑专业设置改革、行业技术进步驱动建筑专业教学模式改革、企业实际需求驱动建筑专业课程内容改革,引导高职院校对接职业标准、技术进步和岗位需求[17],让学生第一时间接触并学习企业新技术标准,确保学习、培训和工作的质量,增强职业教育适应性,提升建筑人才的适用性,促进建筑产业链与建筑技能人才供应链有效衔接,提高高职院校人才供给与产业需求的匹配效率。

  结语

  高职院校作为给建筑行业输送人才的基地,要紧随建筑4.0时代发展的趋势,紧扣建筑产业的需求,关注学生岗位职业能力的形成,帮助其掌握建筑职业技能及职业素养的养成,从而培养能顺应建筑4.0时代趋势、适应劳动市场变化、满足信息化社会需求的复合型建筑技术技能人才,这是职业教育的重要使命和责任担当。

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