智能建造來襲 建筑人才培養(yǎng)面臨挑戰(zhàn)
2024-05-07 08:01:41
隨著遙控器的操控，一塊墻體懸掛在龍門吊上緩緩移動(dòng)。按照地面人員的指令，幾分鐘后，墻體精準(zhǔn)地“安裝”到了目標(biāo)位置。一面墻“砌”好了。
近日，位于四川省德陽市的四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能建造館內(nèi)，幾名大學(xué)生用短短幾分鐘的時(shí)間，輕松完成了一道建筑施工工序。
若是用傳統(tǒng)的辦法，工人們需要一塊磚一塊磚地砌出一面墻，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。如今，搭載著5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，建筑行業(yè)已迎來數(shù)字化升級，告別傳統(tǒng)“搬磚頭、綁鋼筋、扛水泥”的施工方式，實(shí)現(xiàn)從“搬磚頭”到“按鍵盤”的變革，智能建造技術(shù)正引領(lǐng)著建筑業(yè)向工業(yè)化、數(shù)字化、綠色化邁進(jìn)。
為適應(yīng)建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級，2021年，教育部發(fā)布新版《職業(yè)教育專業(yè)目錄》，新增智能建造技術(shù)專業(yè)。3年來，智能建造技術(shù)專業(yè)的課程設(shè)置能否與時(shí)俱進(jìn)、學(xué)生要如何掌握不斷更新的智能建造技術(shù)、該專業(yè)培養(yǎng)的人才能否滿足市場需求，帶著疑問，連日來，中青報(bào)·中青網(wǎng)記者走訪多所職業(yè)院校，了解其怎樣破題。
科技感滿滿的智能建造中心
仿生機(jī)器人、安全巡檢機(jī)器人、3D打印機(jī)……記者近日走進(jìn)內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院產(chǎn)業(yè)數(shù)字化技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中心和智能建造技術(shù)中心，各類機(jī)器人隨處可見，在以藍(lán)白為主色調(diào)的氛圍燈下，仿佛置身科幻世界。
該校智能建造技術(shù)專業(yè)學(xué)生郭蒙次來到實(shí)驗(yàn)中心時(shí)，被這里滿滿的科技感所震撼，他對這些機(jī)器人產(chǎn)生了濃厚的興趣，在老師的教導(dǎo)下，郭蒙學(xué)會(huì)了通過編程來控制機(jī)器人——意啟創(chuàng)。郭蒙向記者演示：“您好，意啟創(chuàng)，開燈?！睓C(jī)器人隨之回答：“燈已打開。”便亮起了燈光。
今年21歲的郭蒙還學(xué)會(huì)了安全巡檢機(jī)器人的操作流程，他用遙控器控制著安全巡檢機(jī)器人的前進(jìn)方向，機(jī)器人通過攝像頭進(jìn)行識(shí)別，在大屏幕上實(shí)時(shí)反映出“未佩戴安全帽”“未穿反光衣”等警示提醒。
通過在實(shí)驗(yàn)中心的學(xué)習(xí)，郭蒙改變了腦海中對建筑行業(yè)的印象，原本一提及建筑工人，他想象的就是“灰頭土臉干著體力活”，現(xiàn)在有各種機(jī)器人的輔助，郭蒙說：“以后機(jī)器人能替代一部分工人，建筑工地會(huì)變得很酷?！?
此外，實(shí)訓(xùn)中心還有噴涂機(jī)器人、實(shí)測實(shí)量AI機(jī)器人，手持實(shí)景三維掃描儀、3D混凝土打印機(jī)等已經(jīng)在建筑行業(yè)實(shí)際應(yīng)用的新技術(shù)，這些技術(shù)都帶來了極大的便利。比如手持實(shí)景三維掃描儀，只要手持機(jī)器走上一圈，就能實(shí)時(shí)形成建筑的立體結(jié)構(gòu)，大大節(jié)約了人工測繪的時(shí)間成本。而這些新技術(shù)，智能建造技術(shù)專業(yè)的學(xué)生都要學(xué)習(xí)如何操作。
該校建筑工程與測繪學(xué)院土木工程檢測教研室主任孫煦東向記者介紹，近日，學(xué)院開展了主題為“建筑施工場景AI應(yīng)用案例”的智能建造技術(shù)系列研討學(xué)習(xí)活動(dòng)，讓名師、創(chuàng)新工作室教師、學(xué)生體驗(yàn)數(shù)字技術(shù)和建筑業(yè)深度融合的應(yīng)用場景，學(xué)習(xí)AI在施工質(zhì)量與管理場景下應(yīng)用的基本技能。
實(shí)際上，這個(gè)實(shí)驗(yàn)中心也是應(yīng)對建筑行業(yè)的數(shù)字化升級。據(jù)2023年發(fā)布的《內(nèi)蒙古智能建造產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展報(bào)告》顯示，內(nèi)蒙古智能建造行業(yè)發(fā)展初具規(guī)模。內(nèi)蒙古建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程與測繪學(xué)院副院長牛恒茂解釋說，智能建造就是數(shù)字經(jīng)濟(jì)與建筑行業(yè)的融合，從規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工再到運(yùn)營的全過程，都要融入新技術(shù)，這樣就形成了智能建造技術(shù)。
在這樣的背景下，2022年，學(xué)院新設(shè)智能建造技術(shù)專業(yè)，兩年招收了60多名學(xué)生，牛恒茂說：“這是個(gè)多學(xué)科交叉的專業(yè)，把物聯(lián)網(wǎng)，人工智能等必備知識(shí)嵌入到建筑業(yè)實(shí)際應(yīng)用的場景中，讓學(xué)生體驗(yàn)智能建造行業(yè)的新技術(shù)，激發(fā)起他們主動(dòng)學(xué)習(xí)、升級專業(yè)技能的動(dòng)力?！?
新技術(shù)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
“能不能換一種方式搞土木？”2021年高考選專業(yè)的時(shí)候，胡強(qiáng)看到四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院新設(shè)立的智能建造技術(shù)專業(yè)，這名喜愛動(dòng)手的年輕人決定試一試。
他出生在“土木世家”，兩個(gè)舅舅都是搞建筑的。初中時(shí)，他就跟著舅舅上工地體驗(yàn)生活。他喜愛這一行，并不認(rèn)為這是粗活兒。相反，扎過鋼筋、支過模板的胡強(qiáng)認(rèn)為，建筑行業(yè)的工作其實(shí)是細(xì)活兒，需要做得很細(xì)致。
在兩年多的大學(xué)生涯中，胡強(qiáng)認(rèn)識(shí)了一個(gè)全新的建筑業(yè)?！安恢皇莻鹘y(tǒng)的施工，更有計(jì)算機(jī)的應(yīng)用，從設(shè)計(jì)到施工是一體化的?！薄拔覀儸F(xiàn)在是用腦施工?！焙鷱?qiáng)說，機(jī)器人干了基礎(chǔ)的活兒，而我們需要做更高層面的工作，從體力層面上升到腦力層面了。
也正因?yàn)槿绱耍部梢栽诮ㄔ鞂I(yè)施展才干了。比胡強(qiáng)低一級的汪文潔，是四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能建造技術(shù)專業(yè)的第二屆學(xué)生。她所在的班級共有45名學(xué)生，其中有5名女生。
她愿意選擇這個(gè)專業(yè)，也是注意到了專業(yè)名稱里“智能”這個(gè)關(guān)鍵詞。這位嬌小的女生說，這個(gè)新專業(yè)跟傳統(tǒng)的建造專業(yè)不一樣，“智能的，不會(huì)太耗體力，也符合自己愛動(dòng)手的興趣方向?！?
學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也是在和新技術(shù)接觸的過程中被不斷激發(fā)。在四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能建造館內(nèi)，智能建造裝備和技術(shù)有很多，無人機(jī)、噴涂機(jī)器人、地面整平機(jī)器人……在這里，傳統(tǒng)的建筑工地被顛覆了，取而代之的是現(xiàn)代化的“智慧工地”。
對于四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能建造技術(shù)專業(yè)的學(xué)生來說，這個(gè)“智慧工地”就是他們的課堂，也是他們畢業(yè)后將要面臨的工程現(xiàn)場。該學(xué)院土木系副主任萬健說，通過這樣的實(shí)訓(xùn)，可以讓學(xué)生培養(yǎng)信息化素養(yǎng)，具備“智慧工地”的管理能力。
在揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能建造技術(shù)專業(yè)的課堂上，一場別開生面的“空中課堂”教學(xué)正在進(jìn)行，學(xué)生坐在教室里就能看到施工現(xiàn)場，通過企業(yè)員工的互動(dòng)講解和現(xiàn)場演示，學(xué)生很快就理解了書本中的建筑術(shù)語。
“‘空中課堂’把工地搬進(jìn)課堂，可以讓靜態(tài)的知識(shí)變動(dòng)態(tài)，引入智能建造技術(shù)不斷豐富課程內(nèi)容，也更加便于學(xué)生理解。”揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院院長張軍向記者介紹，學(xué)院在課程設(shè)置上進(jìn)行了的數(shù)字化改造，引入了虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)到施工全過程的模擬實(shí)訓(xùn)，“提升學(xué)生適應(yīng)建筑行業(yè)施工場景變化的能力”。
自從2021年開設(shè)智能建造技術(shù)專業(yè)以來，張軍變得更加忙碌了。每個(gè)假期，張軍都要和學(xué)院教師到江蘇省的龍頭企業(yè)考察調(diào)研，了解建筑行業(yè)新的技術(shù)，調(diào)研的成果都會(huì)在開學(xué)后進(jìn)行探討，終寫進(jìn)人才培養(yǎng)方案。張軍舉例說，4月初了解到一家企業(yè)將套筒灌漿的施工工藝改進(jìn)為夾心墻板，“我們很快會(huì)更新課程內(nèi)容，讓學(xué)生了解這些新工藝、新技術(shù)”。
同樣的，四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院的教師們會(huì)在假期走進(jìn)工程現(xiàn)場，追蹤新的建造技術(shù)和管理方式，并帶回到課堂中。2023年，該學(xué)院智能建造技術(shù)專業(yè)帶頭人劉覓老師花了整整一個(gè)月的時(shí)間，沉浸在浙江一家智能建造領(lǐng)域頭部企業(yè)的工程現(xiàn)場，一方面調(diào)研企業(yè)對智能建造人才的需求，一方面看看現(xiàn)在智能建造技術(shù)應(yīng)用到了什么水平。
這趟調(diào)研讓劉覓收獲很大。他舉例說，在用人需求方面，企業(yè)表示需要學(xué)生懂技術(shù)應(yīng)用、懂方案集成，至于學(xué)生有多深的理論功底，并不是企業(yè)關(guān)心的。為此，回到學(xué)校后，劉覓推動(dòng)了電工電子基礎(chǔ)等相關(guān)課程的改革，在有限的課時(shí)里，減少原理方面的教學(xué)，更側(cè)重于應(yīng)用。
這和校方對學(xué)生學(xué)情的分析一致。四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能建造技術(shù)專業(yè)的一項(xiàng)分析顯示，學(xué)生對于枯燥的理論知識(shí)容易失去學(xué)習(xí)興趣，他們實(shí)際動(dòng)手能力較強(qiáng)，往往更喜歡挑戰(zhàn)有一定難度的任務(wù)。
人才缺口巨大下的“數(shù)字工匠”培養(yǎng)
“勞動(dòng)力短缺、人口老齡化、綠色低碳發(fā)展等原因驅(qū)動(dòng)建筑業(yè)的生產(chǎn)方式發(fā)生變化?！迸d泰建設(shè)集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理馬寶青說，從業(yè)近30年，他曾在“晴天一身土、雨天兩腳泥”純靠人力搬運(yùn)的建筑工地上工作過，現(xiàn)今他也看到，以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理、智能化應(yīng)用為主要特征的現(xiàn)代建筑產(chǎn)業(yè)體系正在形成。
“就是把人能看懂的設(shè)計(jì)圖紙，翻譯成機(jī)器人能執(zhí)行的信息?！瘪R寶青言簡意賅地總結(jié)道，2013年開始，公司打造智慧建造平臺(tái)，2021年以后實(shí)現(xiàn)了從設(shè)計(jì)到施工的全過程監(jiān)管，“每個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度、人員、物資等情況一目了然，過去大家做表格，一級一級報(bào)上來，現(xiàn)在平臺(tái)和電腦就都能完成”。
“目前，建筑業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型仍處于初級階段?！瘪R寶青觀察到，數(shù)字建筑行業(yè)的特點(diǎn)應(yīng)該是跨學(xué)科的系統(tǒng)，跨界人才的整合，建筑行業(yè)對智能建造復(fù)合型管理人才、科研人才、技能人才的需求越來越大，尤其是智能設(shè)計(jì)、智能裝備與施工、智能運(yùn)維與管理等專業(yè)領(lǐng)域的技術(shù)人才短缺問題已逐漸成為行業(yè)發(fā)展的掣肘。
一組數(shù)據(jù)也印證了馬寶青的觀察。據(jù)力資源和社會(huì)保障部的預(yù)測，到2025年，智能制造領(lǐng)域人才需求將達(dá)到900萬人，人才缺口預(yù)計(jì)為450萬人?！拔覀冃枰哂袛?shù)字化思維的建筑人才，即‘?dāng)?shù)字工匠’?！弊鳛楦咝５膶?shí)踐導(dǎo)師，馬寶青看到高校正朝著這個(gè)方向發(fā)力。（中青報(bào)·中青網(wǎng)記者 石佳 王鑫昕）
轉(zhuǎn)自：中國青年報(bào)
