“機器人工友”來了,建築人準備好了嗎
提起建築業(ye) ,多數人腦海裏閃出的是“搬磚頭、紮鋼筋、澆混凝土、裝模板”。其實這幾年建築行業(ye) 轉型升級的步伐飛快,機器人“搬磚”已成為(wei) 現實。如今,“機器人工友”在工地上大顯身手,噴漆、地麵整平、焊接......與(yu) 傳(chuan) 統的人力施工相比,建築機器人不僅(jin) 能夠顯著提高效率,減少作業(ye) 的隨機性和不確定因素,還可以減少工人登高作業(ye) 的工作量,增強施工安全性。
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進入智能建造時代,高校需要培養(yang) 什麽(me) 樣的建築技術專(zhuan) 業(ye) 人才,以順應不斷變換的市場需求?建築行業(ye) 的智能化程度越來越高,對建築行業(ye) 從(cong) 業(ye) 人員提出了哪些要求?麵向未來建築技術的人才培養(yang) 新模式有何特點?中青報·中青網記者采訪了相關(guan) 高校的研究者和一線企業(ye) 的青年工程師。
未來建築人什麽(me) 樣
“人工智能輔助健康城市設計”“人工智能與(yu) 計算建築學”“先進機器人與(yu) 建築工業(ye) 化智能裝備”……翻看北京建築大學未來建築技術學院建築菁英班和工科試驗班的師資研究方向,“智能”兩(liang) 個(ge) 字的出現頻率非常高。當前,建築行業(ye) 麵臨(lin) 著不小的挑戰。基礎設施日益老化、技術人才短缺、人口老齡化與(yu) 勞動力短缺等問題影響建築業(ye) 高質量發展。智能建造是傳(chuan) 統建築業(ye) 轉型的機遇與(yu) 途徑之一,也是土木工程學科的延伸和拓展。
未來建築技術學院在課程設置上著重加強對人工智能課程體(ti) 係的建設。當前,科技創新的短板是基礎研究,很多技術難題,根源在於(yu) 基礎理論研究不足。北京建築大學未來建築技術學院副院長李煜告訴記者:“麵向工科試驗班的同學,我們(men) 加強了數理基礎相關(guan) 的課程,開設了工科數學分析課程。同時,麵向建築菁英班和工科試驗班的同學,學院都開設了計算機相關(guan) 的課程,同學們(men) 從(cong) 大一開始就學高級語言程序設計,希望同學們(men) 做一個(ge) 既會(hui) 設計、又有編程基礎的建築師。”
與(yu) 此同時,李煜說,學院積極為(wei) 學生提供數字化、智能化的學習(xi) 實踐機會(hui) ,不但在慕課等線上學習(xi) 平台上為(wei) 學生們(men) 提供優(you) 質的學習(xi) 資源,同時,40支院士、全國工程勘察設計大師、二級教授領銜的未來建築技術學院本博貫通導師團隊,還會(hui) 帶著學生深入探索不同領域的前沿課題研究,為(wei) 學生成長發展提供了有力保障。
當前,人工智能技術在建築行業(ye) 中的應用已比較廣泛,施工圖生成和施工現場安排、建築工程預算、建築效益分析等多個(ge) 環節都有人工智能深度應用的身影。
中建三局豐(feng) 台火車站交通樞紐(南樞紐)項目機電技術負責人汝金亮介紹,許多人們(men) 耳熟能詳的建築,比如北京冬奧會(hui) 場館“冰絲(si) 帶”、雄安市民服務中心等,在建造過程中都有人工智能技術的應用。
“我們(men) 正在推進的豐(feng) 台火車站交通樞紐(南樞紐)項目,有很多數字化的應用。打孔機器人、抹灰機器人、噴塗機器人、整平機器人、焊接機器人等應用為(wei) 施工提供了很大助力,比如施工現場所有的焊口,都是用焊接機器人作業(ye) 的,所有的焊口都非常整齊,質量很高,全部達到了標準統一。”
就汝金亮的觀察,近兩(liang) 年入職建築企業(ye) 的年輕人中,不少人掌握了編程技術,這是高校建築類專(zhuan) 業(ye) 隨著市場變化,不斷調整教學方向的結果。“據我觀察,當前建築行業(ye) 對懂編程的建築人才需求量是非常大的,例如,建築信息模型(BIM)是一種數字化建築設計和管理工具,它可以幫助建築師和工程師更好地協作和管理項目,從(cong) 而提高工作效率和質量。這也是目前針對職業(ye) 化團隊打造提出的一個(ge) 新要求。”汝金亮說。
麵向未來,校企合作實踐範圍不斷拓寬
數字時代,人才培養(yang) 也要緊跟時代步伐。過去,企業(ye) 和高校間搭建了一些校企合作平台,但在今天,傳(chuan) 統“1+1”的校企合作模式很難適應行業(ye) 對專(zhuan) 業(ye) 人才的需求,急需建立一種包含數字化和相關(guan) 專(zhuan) 業(ye) 知識的沉浸式的人才培養(yang) 模式。新型的人才培養(yang) 模式不僅(jin) 培養(yang) 人才的專(zhuan) 業(ye) 技術能力,還要培養(yang) 人才的創造創新能力。
李煜介紹:“在過去,學校已經與(yu) 北京市建築設計研究院等企業(ye) 建立了實習(xi) 實訓基地,取得了不錯的效果。未來建築技術學院建立後,學院重新考量了學生實習(xi) 實踐的強度和方向。采取‘雙導師’製的培養(yang) 模式,為(wei) 每名學生配備校內(nei) 外學業(ye) 雙導師,共同指導並製訂學生個(ge) 性化學習(xi) 計劃。理論導師由高校或者科研院所的科研工作人員擔任,主要負責學生課程學習(xi) 、課程選題、論文指導等。實踐導師由專(zhuan) 業(ye) 領域中實踐經驗豐(feng) 富的企事業(ye) 單位相關(guan) 人員擔任,主要負責學生的實踐能力培養(yang) 、課題實施和實踐論文指導等,為(wei) 學生提供更廣闊的成長空間。”
不僅(jin) 傳(chuan) 統建築行業(ye) 呼喚專(zhuan) 業(ye) 人才,許多在大眾(zhong) 看來與(yu) 建築關(guan) 聯不大的行業(ye) ,也需要懂建築原理、懂建模的建築設計人才。“一些我們(men) 熟悉的互聯網公司出品的科幻、玄幻類的電影,為(wei) 什麽(me) 大家都愛看?不少觀眾(zhong) 覺得裏邊的場景設置逼真,實際上影片中的建築、城市景觀等,都是由真正的建築師來設計的,這也是我們(men) 關(guan) 注的一個(ge) 方向。因此,我們(men) 注重與(yu) 建築產(chan) 業(ye) 界和新興(xing) 前沿企業(ye) 建立起產(chan) 學研合作機製,為(wei) 學生開辟一條未來建築方向上的新路徑。”李煜說。
麵向世界,培養(yang) 有情懷的建築人
如何將既有中華優(you) 秀傳(chuan) 統文化特色、又體(ti) 現新時代“中國方案”“中國智慧”的內(nei) 容融入課堂,將思政教育更好地融入建築專(zhuan) 業(ye) 教學過程?
2021年,為(wei) 迎接黨(dang) 的百年華誕,李煜帶著學生,詳細回顧和學習(xi) 了五四運動和中國共產(chan) 黨(dang) 早期組織的曆史,在首都核心區重現了五四運動路線圖。通過現場詳細測繪、建模和實景渲染,完成了以北大紅樓為(wei) 起點,途經京師大學堂舊址等重要紀念地的街道、公共空間和建築數字孿生模型。在此基礎上,製作了1∶50的實體(ti) 細部模型。學生通過VR漫遊重走“五四”路,將曆史課本上的黨(dang) 史知識與(yu) 鮮活的首都核心區城市空間進行“時空對接”,感受曆史的變遷與(yu) 年輕一代振興(xing) 中華的責任。
今年是共建“一帶一路”倡議提出十周年。作為(wei) 中國擴大對外開放的重大舉(ju) 措,共建“一帶一路”倡議開啟了中國與(yu) 世界發展的新篇章。北京建築大學發起並於(yu) 2017年10月成立了“一帶一路”建築類大學國際聯盟,在構建多元合作模式與(yu) 機製,搭建國際化人才培養(yang) 、科技協同創新及人文交流平台等方麵發揮了重要的作用。
李煜介紹,“我們(men) 為(wei) ‘一帶一路’共建國家培養(yang) 建築師、規劃師、設計師和工程師。同時,我們(men) 與(yu) ‘一帶一路’建築類大學國際聯盟內(nei) 的其他高校定期舉(ju) 辦論壇,共同參與(yu) 科研項目,我們(men) 希望從(cong) 教育的角度,與(yu) ‘一帶一路’共建國家搭建起科研合作的橋梁,以及培養(yang) 未來工程師的橋梁。”
十年來,在“一帶一路”建設中,建築類高校、企業(ye) 都在以不同形式參與(yu) 和融入。中建三局就參與(yu) 建造了一批工程項目,助力“一帶一路”共建國家的經濟社會(hui) 發展。汝金亮給記者講了一個(ge) 他見證的青年建設者的成長故事,中建三局海外某機場項目的給排水工程師梅達是一名柬埔寨小夥(huo) ,從(cong) 中國雲(yun) 南的大理大學畢業(ye) 後,回國參與(yu) 中建三局海外某機場項目。在中國師傅曾慶輝的指導下,梅達在實踐中一邊熟悉圖紙一邊學習(xi) 中國規範。由於(yu) 地形和季風影響,柬埔寨各地降水量差異較大,如何善用水資源,一直是柬埔寨各類工程要解決(jue) 好的難題。作為(wei) 給排水工程師,梅達與(yu) 中國工程師一同探討相關(guan) 技術,致力於(yu) 實現工程的良好供水和排水功能,幫助節能減排、高效利用水資源,現在已能夠在工作中獨當一麵。
梅達的故事讓汝金亮感觸頗深,“我們(men) 都有一個(ge) 共識,作為(wei) 中國建築的一員,我們(men) 不僅(jin) 要做中國建造的傳(chuan) 承者,更要做‘一帶一路’友誼的傳(chuan) 遞者。”他說。
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調研手記
現代建築視野下高校建築專(zhuan) 業(ye) 人才的培養(yang) ,需要高校以行業(ye) 發展趨勢和學校的實際發展情況為(wei) 基礎,以市場需求為(wei) 導向,不僅(jin) 要麵向當下,還要麵向未來。高校怎樣培養(yang) 出專(zhuan) 業(ye) 知識紮實、實踐經驗豐(feng) 富、擁有良好職業(ye) 道德的人才?或許,北京建築大學的探索可以給其他高校一些啟發。
中青報·中青網記者 安俐 楊月 來源:中國青年報
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