产教融合模式下 “一中心,两平台” 现场工程师创新能力培养研究与实践
建筑业作为国家经济发展的支柱产业之一,正经历着深刻的变革。建筑工业化、智能化、绿色化的发展趋势,对现场工程师的专业素养与创新能力提出了更高要求。产教融合作为培养高素质应用型人才的重要途径,能够整合教育资源与产业资源,为现场工程师创新能力的培养创造有利条件。“一中心,两平台” 模式的构建,旨在充分发挥省级新技术研发中心的引领作用,协同校内实践平台与校外企业实习平台的优势,形成全方位、多层次的创新能力培养体系,为建筑业输送具有创新精神和实践能力的现场工程师。
一、“一中心,两平台” 模式架构剖析
(一)省级新技术研发中心:创新引擎与核心驱动
省级研发中心汇聚了高校、科研机构与行业龙头企业的优势资源,是整个培养模式的核心枢纽与创新源头。其具备前沿的研发设备、雄厚的科研实力以及丰富的行业经验。从人才培养角度,研发中心承担着为现场工程师提供最新技术知识培训、引导参与前沿科研项目的重任。通过与企业联合培养学生、开展在职人员培训等方式,将最新的研究成果和创新理念传递给未来及在职的现场工程师,使其能够站在行业技术前沿,为实际工作中的创新奠定基础。
(二) 校内实践平台:理论与实践的桥梁
校内实践平台是学生将理论知识转化为实践技能的重要场所。它以建筑实训基地为依托,配备了各类建筑施工模拟设备、建筑信息模型(BIM)技术应用中心、虚拟仿真实验室、智能建造实训室等。在这个平台上,学生可以进行建筑施工工艺的模拟操作,利用 BIM 软件进行建筑模型的搭建,在虚拟环境中进行复杂建筑项目的施工演练,培养应对复杂工程场景的能力与创新思维。
(三) 校外企业实习平台:真实战场与经验熔炉
校外企业实习平台为学生提供了接触真实建筑项目的机会,使其能够深入了解行业的实际需求与运作模式。通过与众多建筑企业建立长期稳定的合作关系,学生能够进入施工现场、设计公司、工程项目管理部门等不同岗位进行实习。在施工现场,学生可以跟随经验丰富的师傅学习实际施工操作技巧,了解施工现场的组织管理与协调。
图1:“一中心,两平台”现场工程师创新能力培养模式框架图
二、创新能力培养实施策略
(一)依托省级新技术研发中心的前沿引领
1.开展前沿技术培训与讲座
省级新技术研发中心定期组织面向学生和在职现场工程师的前沿技术培训课程和讲座。邀请国内外知名专家学者、行业领军人物,分享建筑领域的最新研究成果和技术发展趋势。例如,举办关于智能建造技术的培训课程,详细介绍建筑机器人、物联网技术在建筑施工中的应用案例和技术要点,使学员能够及时了解行业前沿动态,拓宽技术视野。
2.引导参与科研项目
研发中心与企业建立联合培养机制,选拔优秀学生参与中心的科研项目。在项目中,学生在导师的指导下,深入研究建筑领域的关键技术问题,如新型建筑结构体系的研发、绿色建筑节能技术的创新等。通过参与科研项目,学生不仅能够掌握先进的科研方法和技术手段,还能培养创新思维和解决实际问题的能力。
3.推动技术成果转化与应用
研发中心积极推动科研成果向实际生产的转化,将最新的研究成果应用于建筑企业的工程项目中。同时,组织现场工程师参与技术成果的应用推广工作,让他们在实践中了解新技术的优势和应用方法,为今后在工作中进行创新提供借鉴。例如,研发中心研发的一种新型建筑防水技术,通过与建筑企业合作,在多个项目中进行应用,现场工程师在应用过程中,根据实际情况提出改进建议,进一步完善了该技术。
(二)强化校内实践平台的创新实践支撑
1.更新与完善实践设备与软件
加大对校内建筑实训基地的投入,更新和升级实践设备。购置先进的装配式建筑施工设备、建筑智能化监测设备等,满足新兴建筑技术的实践教学需求。同时,完善 BIM 技术应用中心的软件资源,引入功能更强大的 BIM 软件和相关插件,如用于建筑性能分析的软件、施工进度模拟软件等,为学生提供更全面的数字化实践环境。
2.开展创新实践项目与竞赛
在校内实践平台上设立创新实践项目,鼓励学生自主组建团队,开展建筑创新设计、施工技术创新等项目研究。学校为项目提供一定的资金支持和导师指导,引导学生将创新想法转化为实际成果。此外,定期举办各类建筑创新竞赛,如建筑模型创新大赛、BIM 应用创新大赛等,激发学生的创新热情和竞争意识。通过竞赛,选拔优秀的创新作品,并给予奖励和展示机会,进一步营造创新氛围。
3.建立实践教学质量评估体系
为确保校内实践教学的质量,建立科学的实践教学质量评估体系。从实践教学目标的达成度、学生实践技能的掌握情况、创新能力的培养效果等多个维度进行评估。定期对实践教学设备的使用情况、实践教学课程的设置合理性进行检查和反馈,及时调整和改进实践教学内容和方法,提高实践教学质量。
(三)深化校外企业实习平台的实战锻炼
1.拓展优质实习基地与岗位
积极与行业内具有较高知名度和技术实力的建筑企业建立合作关系,拓展校外实习基地的数量和质量。优先选择在装配式建筑、智能建造、绿色建筑等领域具有先进技术和丰富项目经验的企业作为实习基地。与企业协商,为学生提供多样化的实习岗位,包括建筑设计、施工管理、工程监理、技术研发等核心岗位,让学生能够在不同岗位上锻炼创新能力。
2.完善实习指导与管理机制
建立健全校外实习指导与管理机制,明确学校、企业和学生三方的职责和权利。学校选派专业教师作为实习指导老师,定期到实习基地了解学生的实习情况,与企业导师共同指导学生解决实习中遇到的问题。企业为每位学生配备经验丰富的企业导师,制定个性化的实习计划,对学生进行一对一的指导。同时,建立实习考核评价机制,从工作态度、专业技能、创新能力等方面对学生进行全面考核,确保实习效果。
3.促进实习与企业创新项目融合
鼓励企业在实习过程中,将学生纳入企业的创新项目团队,让学生参与到企业的技术研发、工艺改进、管理创新等实际项目中。例如,在企业开展的智能建造项目中,学生可以协助企业进行施工现场数据采集与分析、智能设备的调试与应用等工作,通过参与实际项目,培养学生的创新实践能力和团队协作精神。
图2:创新能力培养实践教学模式图
(四)基于创新能力培养中心的课程体系优化
以实际建筑项目为载体,设计项目驱动式课程。在课程中,学生组成项目团队,从项目的规划、设计、施工到运营维护,进行全过程的模拟与实践。例如,“建筑工程项目管理实践”课程,学生需要完成一个虚拟建筑项目的管理任务,在项目实施过程中,鼓励学生创新管理方法与技术应用,提高项目管理效率与质量。
同时,也可以围绕创新思维、创新方法、建筑前沿技术等方面,开设创新选修课程。例如,“建筑创新思维与方法”课程,通过案例分析、头脑风暴、小组讨论等教学方法,培养学生的创新思维能力; “建筑前沿技术应用”课程,介绍装配式建筑、智能建筑、绿色建筑等领域的最新技术与应用案例,拓宽学生的技术视野。
图3:创新能力培养课程体系图
三、“一中心,两平台” 模式实践
山东工程职业技术大学建筑工程学院与多家大型建筑企业开展产教融合合作,共同构建了“一中心,两平台”的现场工程师创新能力培养模式。学院以培养适应建筑业转型升级需求的高素质创新型现场工程师为目标,通过整合学校与企业资源,实施一系列创新能力培养举措。
(一)实施过程
1.省级新技术研发中心引领
建筑工程学院“山东省高等学校新型建筑工业化新技术研发中心” 面向新型建筑工业化技术前沿,围绕数字化建筑设计、智能建造、智慧工程管理领域,专注于智慧建筑产业应用技术研究,促进智慧建筑科技成果转化。
学院省级建筑新技术研发中心与企业联合开展科研项目,每年选拔一批优秀学生参与中心的重点研究课题。例如,在“基于物联网的智能建筑运维管理系统研发”项目中,学生在研发中心导师的指导下,深入研究物联网技术在建筑运维中的应用,通过实地调研、数据分析、系统开发等环节,培养了创新研究能力和解决实际问题的能力。同时,研发中心定期为学校师生举办前沿技术讲座和培训课程,近三年来累计举办讲座10余场,培训学生超过750人次。
2.校内实践教学平台升级
学院申报了济南市智能建造新技术重点实验室,投入资金对校内建筑实训基地进行升级改造,更新实训设备,完善虚拟仿真与 BIM 技术平台,丰富平台的功能与应用场景。例如,利用虚拟仿真技术,创建复杂建筑施工场景的模拟环境,让学生在虚拟环境中进行施工操作与技术创新试验。
依托校内实践教学平台,组织各类创新实践活动。如举办建筑模型制作大赛、建筑设计创新竞赛、BIM 应用创新大赛等。通过这些活动,激发学生的创新兴趣与创新热情,培养学生的团队协作能力与创新实践能力。学院为活动提供必要的技术支持与指导,对优秀的创新作品给予奖励与展示机会。
由学校教师与企业技术人员组成实践教学指导团队,为学生在实践教学平台上的学习与创新实践提供指导。学校教师负责理论知识的讲解与基础技能的指导,企业技术人员则结合实际工程经验,为学生提供现场技术指导与创新思路引导。例如,在学生进行建筑施工工艺实践时,企业技术人员可以分享实际工程中的施工技巧与创新做法,帮助学生更好地理解与应用所学知识。
3.校外企业实习平台拓展
学院与山东经典重工集团股份有限公司、鲁班软件有限公司、山东大卫国际建筑设计有限公司等共建了产教融合体和现场工程师联合培养项目。企业为学生提供了多样化的实习岗位,包括建筑设计、施工管理、工程监理等。在实习过程中,企业为每位学生配备了经验丰富的导师,导师不仅指导学生的实习工作,还鼓励学生提出创新想法,并为学生提供实践机会。例如,在一个高层建筑施工项目中,实习学生在导师的指导下,提出了一种利用无人机进行施工现场物料运输路径规划的创新方案,经过实践验证,有效提高了物料运输效率。在某建筑企业的绿色建筑项目实习中,学生在导师的指导下,参与了新型绿色建筑材料的应用研究和节能技术的创新实践,提出了一些具有创新性的建议,得到了企业的认可。同时,学校实习指导教师定期到企业了解学生实习情况,与企业导师共同指导学生成长。
4.课程体系优化与实践
研发中心的专家参与课程设计与教学,带来建筑智能化领域的最新研究与实践经验。在课程中,学生学习到智能建筑系统的架构、物联网技术在建筑中的应用、建筑信息模型(BIM)与智能化管理的融合等内容。以研发中心参与的某智能写字楼项目为例,专家详细讲解项目中如何通过传感器实现对建筑环境参数的实时监测与智能调控,以及如何利用 BIM 技术进行智能化运维管理。学生通过这样的案例学习,深入理解跨学科知识在建筑创新中的应用,培养了跨学科创新思维。
在校内装配式建筑实训车间,“建筑施工技术”课程的实践教学得以生动开展。学生在学习完装配式建筑施工的理论知识后,在实训车间进行实际操作。他们按照施工流程,进行预制构件的吊运、定位、安装与连接。例如,在预制墙板的安装过程中,学生需要掌握精确的定位技巧和连接工艺,确保墙板安装的垂直度与稳定性。通过模拟真实施工场景的实践,学生不仅巩固了理论知识,还能在实践中尝试对施工流程进行优化创新。有的学生提出通过改进吊运工具的设计,提高预制构件吊运的效率和安全性,这种创新想法在实践过程中得到了验证与完善。
在某建筑企业的大型住宅项目实习期间,参与“工程项目管理”课程学习的学生得到了充分的实践锻炼。学生跟随企业导师深入项目施工现场,参与项目的日常管理工作。在项目进度管理方面,学生协助企业导师运用 Project 软件制定项目进度计划,并通过实际施工情况进行动态跟踪与调整。例如,在施工过程中遇到恶劣天气导致工期延误的情况,学生与项目团队共同商讨应对措施,通过优化施工工序、增加资源投入等方式,对进度计划进行合理调整,确保项目按时推进。在成本管理方面,学生参与成本核算与分析工作,学习如何在保证工程质量的前提下,通过精细化管理降低成本。通过参与实际项目管理,学生将课堂上学到的项目管理知识应用到实践中,同时也了解到企业在项目管理中采用的创新方法和工具,如基于大数据的成本分析系统、移动办公平台在项目管理中的应用等。
(二)实施效果
通过“一中心,两平台”模式的实施,建筑工程学院学生的创新能力得到了显著提升。在各类建筑行业创新竞赛中,学生获奖数量逐年增加。毕业生的创新能力得到了企业的高度认可,企业反馈毕业生在工作中能够快速适应岗位需求,提出创新性的解决方案,为企业创造了良好的经济效益。在师资队伍建设方面,教师通过参与研发中心的科研项目和企业实践,创新实践能力得到了提升,近两年教师发表高水平科研论文10余篇,主持省部级科研项目5项。国家发明专利5项,软件著作权13项。同时,该模式的实施也促进了产学研的深度融合,推动了建筑行业的技术进步和创新发展。
四、结论
产教融合模式下的“一中心,两平台”架构为建筑业现场工程师创新能力的培养提供了切实可行的路径。省级新技术研发中心的前沿引领、校内实践平台的创新实践支撑以及校外企业实习平台的实战锻炼,相互协同,形成了一个有机的创新能力培养体系。通过应对当前建筑业现场工程师创新能力培养面临的挑战,采取针对性的实施策略,并结合实际案例的成功经验,能够有效地提升现场工程师的创新意识、创新思维和创新实践能力。
(作者:王丽艳 韩蕾 来源:山东工程职业技术大学2025年4月7日 )
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