民办应用型本科高校智能建造专业培养方案与课程体系的构建

2024-04-22 10:41杨光麻文娜关宏洁
创新创业理论研究与实践 2024年5期
关键词:培养目标课程体系智能

杨光,麻文娜,关宏洁

(1.西安欧亚学院 人居环境学院 陕西西安 710065;2.城市智慧建造陕西省高校工程研究中心,陕西西安 710065)

教育部于2018 年正式批准设立智能建造专业,目前全国有100 余所高校开设了该专业。该专业的定义是:以土木工程专业为基础,面向国家战略需求和建筑行业的转型升级,融合机械设计制造及其自动化、电子信息及其自动化和工程管理等专业发展而成的新工科专业[1]。2022 年刘占省等[2]介绍了智能建造专业的发展现状以及通专融合课程体系建设所面临的问题,并详细阐述了解决问题的基本思路,及建设智能建造专业知识逻辑体系、对课程综合化设计及交融性研究、实施智能建造专业通专融合课程项目化应用、构建智能建造专业通专融合模块化课程体系及教材知识结构体系4 个具体措施。毛超等[3]介绍了重庆大学智能建造专业建设方案,从培养目标、课程体系、教学模式等方面进行创新和思考,为中国智能建造专业的人才培养和相关专业建设提供了参考借鉴。卢昱杰等[4]认为目前智能建造专业建设已成为相关高校的重要发展方向,但智能建造专业建设还处于初始阶段,其办学理念、课程体系、人才培养等尚未在业界达成共识,专业教学方案亟待研究。本文根据土木工程相关专业30 位教师的问卷调查结果,分析智能建造专业面临的五大挑战,结合新工科专业建设提出的新要求,从课程体系、师资力量、教学方法、教学平台和管理制度等角度提出智能建造专业教学方案新模式,构建智能建造专业建设“P-S-R(要求—挑战—响应)”框架体系,明确智能建造专业的建设路径,以及各个时期的发展重点。根据目前的研究现状,各高校该专业的培养目标、毕业要求、课程体系、实践体系等各不相同,主要是根据学校的特点及资源来开设和构建,尚无成熟及标准的经验可寻[5-7]。因此,设计出一套符合行业需求,满足人才培养目标及毕业要求的课程体系,是该专业需要解决的问题[8-11]。西安欧亚学院作为陕西地区民办本科高校,率先于2019 年获批并开设了智能建造本科专业,目前每年约招收80人,积累了丰富的智能建造专业人才培养经验。因此,本文结合西安欧亚学院智能建造专业开设经验,探讨专业的顶层设计(培养目标)、量化指标(毕业要求)、落地实施(课程体系)及修读指导(学业指南),以期为智能建造专业的人才培养提供可供借鉴的建议和经验。

1 顶层设计:培养目标

智能建造专业人才首先应掌握土木工程专业的相关知识和技能,作为交叉融合型的新工科专业应融合计算机、人工智能、建筑大数据等学科的新知识[11-15],结合建筑业最新的技术如BIM、装配式、建筑物联网等,同时也应注重学生综合素质的提高。因此,作为人才培养的顶层设计,在企业调研、高校调研、专家论证的基础上,结合西安欧亚学院“国际化、应用型、新体验”的办学定位,智能建造专业的培养目标为:适应国际建筑建造行业可持续发展需求,培养掌握结构设计原理和方法,具有建筑工业化管理及数字化应用能力,能在数字化建筑与建造、绿色生态建筑及装配式建筑等领域从事咨询、管理、设计、制造及施工等工作的应用型专业技术人才。

预期学生毕业5 年达到以下目标。

目标1:能够在智能建造相关领域从事项目咨询、管理、设计、制造及施工等工作。

目标2:能将人工智能技术、节能技术、环境保护、文化和法律等因素融入项目的建造和管理过程,担任项目协调、组织和管理角色。

目标3:能够通过自我学习,围绕智能建造及相关领域的新理论、新技术和新方法,不断更新知识体系、提升自身能力和业务水平。

目标4:能够倾听他人的意见,进行有效的鼓励和授权,并不断创新进取。

目标5:具备良好的职业素养、职业道德、社会责任感及团队意识,对家庭、集体和社会承担责任和义务。

2 量化指标:毕业要求

2.1 建设标准

智能建造专业的建设标准包括T/CEEAA 001—2022《工程教育认证标准》及《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》,以以上两个建设标准为依据,提出了全面支撑培养目标的12 条毕业要求。

2.2 毕业要求

参考土木工程专业工程教育认证标准及指标,考虑智能建造专业交叉融合的专业特点,遵循工程教育认证的可量化原则,智能建造专业将12 条毕业要求分解为35 个二级指标,二级指标是对一级指标进一步的分解和细化,详见表1。

表1 智能建造专业毕业要求指标体系(节选)

3 实施落地:课程体系

3.1 课程体系的构建原则

西安欧亚学院围绕智能建造专业的内涵,课程体系以土木工程专业核心课程为基础,融合了建筑业的BIM 技术、装配式技术、程序设计意识、人工智能技术、物联网技术、大数据技术等新兴技术,课程体系支撑培养目标和毕业要求,解决培养目标及毕业要求中提出的能力要求,并满足《工程教育认证标准》及《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》要求。

3.2 课程体系的构建

以通识课程为基础,构建了学科平台课程+专业必修课程+专业选修课程的课程体系,其中通识课程包括学校的DNA 课程、通修课程及分层次通修课程,见图1。学科平台课程主要是土木工程专业的基础类课程,对部分课程进行了优化升级,如将土木工程制图和建筑CAD 课程融合成了建筑认识与表达,将原工程测量融入了无人机测绘、3D 扫描等新技术。专业必修课程按模块化设置,分为土木工程模块、建筑信息化模块、建筑工业化模块、人工智能模块。为了锻炼学生的实践能力,大一学年开设了建筑设计综合实践项目,大二学年开设了数字建造综合实践项目,大三学年开设了装配式设计综合实践项目,大四学年开设了毕业设计,每学年一个综合实践项目,相互支撑,锻炼学生的实践应用能力。

图1 智能建造专业课程体系

3.2.1 通识课程

通识课程共64 学分,占总学分的39.2%。欧亚DNA 课程为带有欧亚学院基因的通识类课程,包括写作与表达和思考与创新,主要锻炼学生的写作、表达与创新意识。全校通修课程主要包括马克思主义基本原理概论、形势与政策、职业发展与就业指导、创新创业基础等;分层次通修课程主要包括高等数学、概率论与数理统计、大学英语、大学体育等,如大学英语分为三个层次,分别为大学英语Ⅰ、大学英语Ⅱ、大学英语Ⅲ,大学体育分为大学体育Ⅰ、大学体育Ⅱ、大学体育Ⅲ、大学体育Ⅳ,按照不同年级分层次进行培养。

3.2.2 专业教育课程

专业教育课程分为学科平台课程(14.5 学分)、专业必修课程(58.5 学分)和专业选修课程(12 学分)。其中学科平台课程为建筑类专业必修课程,该模块课程的主要改革措施是优化、整合和融合,如将原有的CAD 和制图课程整合为建筑认识与表达,将原工程测量课程优化为工程测量与新技术,将原有房屋建筑学和土木工程材料课程融入了最新的房建技术、3D 打印材料、装配式建筑材料、人工智能材料等;专业必修课程分为5个模块,分别为土木工程模块、建筑信息化模块、建筑工业化模块、人工智能模块和综合实践模块。其中土木工程模块为保留的原土木工程专业的核心课程,建筑信息化模块主要为BIM 类相关课程,建筑工业化模块主要为装配式建筑相关课程,人工智能模块主要是融入了大数据、传感器、人工智能等建筑业最新技术,综合实践模块是将每学年的课程知识进行整合设置的“小学期项目”,经过为期两周的实践,锻炼学生的综合实践应用能力。专业选修课程根据学院各专业优势,构建了6 个模块,各专业之间可以相互选修。

3.2.3 个性发展课程

为鼓励学生进行个性发展,构建了第二课程和公共选修课程,大学生四年需修够4 学分的第二课程学分,另外学生可根据自己的兴趣进行公共兴趣课的选修。

4 修读指导:学业指南

为了给学生提供更好的学业指导,在人才培养方案中设置了修读指导,该环节对学生就培养模式、在校期间能取得的行业证书、在校期间能参加的学科竞赛、在校期间可以参加的实践平台、在校期间需参加的实践项目、专业实习、选修课等进行了集中说明,详见表2。

表2 修读指导

5 结束语

本文根据西安欧亚学院培养应用型人才的校本定位,探讨了智能建造专业的人才培养目标、毕业要求,根据顶层设计构建了相应的课程体系,并就学生的四年学业进行了学业指南的说明,但目前智能建造专业的课程体系还未有统一的模板可供参考,笔者建议开设该专业的高校可根据校本情况来灵活设置,以满足行业需求和地方区域发展对人才的需求。

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