智能建造竞赛驱动高职学生创新能力培养研究

中国工业报 2026年06月29日

  ■ 甘国锋 甘政锋

  随着全球新一轮科技革命的推进,建筑产业正加速向数字化与工业化深度融合的智能建造形态转型,行业对兼具数字素养与工程智慧的复合型技术人才需求日益迫切。当前,产业端生产方式已发生深刻变革,但高职院校的工程人才培养模式仍存在现实瓶颈——教学内容更新滞后、实践场景供给不足,导致学生往往难以着手完成复杂建造任务。将高水平数字建筑学科赛事融入育人全过程,既能精准对接行业最新技术标准,又能将孤立的理论知识重构为跨学科的实践行动链条,为突破高职教育瓶颈提供了一条切实可行的实践路径。

  高职智能建造人才创新素养培育的现实困境。课程体系与产业前沿技术演进脱节。随着建筑产业全面推进数字化升级,高职院校现有专业课程结构在适配新技术标准方面明显滞后,导致学生掌握的知识体系难以满足智能建造岗位的核心需求。受传统教学模式长期影响,多数院校仍沿用侧重静态理论灌输的教学大纲,未将建筑信息模型(BIM)、物联网监测、数字孪生等前沿数字建造技术融入日常授课内容,使得学生在应对跨学科交叉融合的工程问题时易出现思维盲区。面对跨国产能合作持续拓展的宏观趋势,现有专业设置因未能及时纳入国际通用工程管理标准及绿色建筑产业链前端的建筑机器人编程内容,进一步造成静态理论传授与动态迭代的现场施工标准之间产生严重体系断裂,极大束缚了学生在智能化转型浪潮中的视野拓展。由于脱离真实动态的产业迭代环境,学生所学基础理论难以顺利转化为解决现场复杂技术瓶颈的创新实践,既削弱了高职毕业生在数字化转型浪潮中的核心职业竞争力,也导致整个专业群教育产出长期陷入低水平循环。

  实践实训场景与复杂工程真实需求错位。高职院校实践教学受限于校内实训基地建设资金不足及产教协同机制运行不畅,学生技能训练的物理空间难以真实还原现代智能建造现场的复杂工况。由于缺乏覆盖工程全生命周期管理的沉浸式操作平台,实训学员往往只能在高度简化的静态模拟环境中完成指令性操作,工程思维在重复性操练中逐渐固化,导致面对真实突发工程问题时,难以快速调动跨学科知识进行灵活决策。在这种缺乏建筑能耗模拟、数字虚拟现实技术协同支持的“人造温室”中,学员无法触及设计、生产与运维各环节数据互通时产生的真实技术冲突,潜移默化中丧失了对复杂项目资源调度与风险预判的敏锐感知力,使本应充满活力的工程实践沦为纸上谈兵。在校企合作尚未深入触及核心业务资源的情况下,缺乏真实数据流动与动态干扰因素的封闭式技能训练,会导致学生进入职场后对新技术应用出现适应性障碍,进一步加剧智能建造人才供给端与产业需求端的结构性矛盾。

  基于竞赛驱动的智能建造人才创新能力提升路径。依托竞赛重构项目化交叉课程网络。高职院校土木建筑类专业内部各学科长期存在壁垒,导致学生在完成力学计算与数字建模相结合的复合任务时,常出现思维断层,也限制了其在真实工程场景中进行宏观方案规划的能力。以某院校智慧路基监测系统开发竞赛项目实践为例,这一困境得到了生动化解:指导团队未让学生在孤立的软件平台上机械制图,而是直接引入在建公路项目的多维度地质探测真实数据,通过任务驱动引导学生跨领域统筹传感器布设与预测算法优化。在企业导师的实地勘察指导与数据动态追踪下,参赛团队调取底层沉降预测系统的海量数据,逆向推演并验证桥墩结构的绝对稳定性,使原本割裂的道路勘测设计理论与前沿信息处理技术,在这一全真工作流程中实现深度无缝嫁接与融会贯通。通过将竞赛题目拆解为教学单元,改变以往课堂教学按教材章节顺序推进的传统模式,形成一条以基础技能为起点、向综合应用延伸的可行路径,让知识在解决实际技术问题的过程中,自然汇聚成密集的复合创新网络。

  搭建校企协同的双环境全真竞赛平台。当前的实训环境未对产业一线约束条件进行动态模拟,导致学生在虚拟仿真中生成的方案一旦接触实操层面便立刻失效,暴露出技术构想与商业落地之间难以跨越的鸿沟。以某地区校企联合举办的低碳路面材料研发比赛为例,企业总监将废旧轮胎橡胶改性沥青的实际成本标准带到现场,参赛选手在严格的经济限制下尝试创新材料配比,原本只关注技术指标的实验室单向思维因此被彻底打破。当受训者提交的改性材料配比方案被强制纳入包含碳排放指标、施工安全性能与全生命周期维护费用的多维复合评估模型后,他们必须在材料高温稳定性与绿色环保效益之间进行艰难却精准的权衡以寻找最优解,进而推动纯粹的技术突破向符合市场规律的产业逻辑转变。这种深度绑定企业真实业务流的沉浸式赛事平台构建方式,精准锚定了从粗放型模拟向集约型实战转变的核心逻辑,并潜移默化地建立起涵盖技术原创性与经济可行性的评价标准,有力推动受训者在多方条件博弈中锤炼出极具韧性的工程决策能力。

  创设赛后成果向生产力转化的闭环机制。大量优秀的竞赛创意若仅停留在赛场颁奖阶段,不仅会造成成果沉睡的资源浪费,更会切断学术构想向现实生产力转化的关键纽带。高校与产业园区可以通过设立专项创新孵化基金,为通过认证的智能化装备雏形、底层控制代码提供快速专利申报通道,并在专业创投团队全程协助下,接受风投资本对其市场可行性的严格审查;同时,建立高价值赛事成果向校级实验教具与一线教改课题转化的内部流通网络,让凝聚实战心血的参数模型与检测报告,顺畅沉淀为数字共享课程平台的核心资源资产,从根本上激活高等职业教育与实体产业间技术反哺、智慧交融的生生不息源泉。这种将赛场终端延展为创业起点的成果固化与持续追踪模式,既赋予静态参赛作品动态演进的商业长线生命周期,又通过反哺教学资源库为后续学子提供极具现实感的鲜活案例,最终在职业教育系统内构建起资金链与人才链协同发展的生态闭环。

  随着建筑产业整体迈向数字孪生与智慧互联的新阶段,高职院校应当打破传统封闭办学模式,将高水平学科竞赛全面纳入智能建造专业群的人才培养体系。通过重构产教融合的知识网络、搭建实际应用的训练平台、创设赛后成果转化机制,既能有效破除学生工程思维的束缚,又能为国家基础设施数字化改造持续输送高水平数字人才。

  (甘国锋单位:北海职业学院通识教育学院;甘政锋单位:广西交通职业技术学院智能建造与低空技术学院、广西壮族自治区人工智能低空场景工程研究中心)

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