工程信息化背景下建筑类专业基于“四驱一引”创新创业教育模式探索与实践

刘月君，李艳芳，乔丽艳，薄佩钰

(河北建筑工程学院，河北 张家口 075000)

2018年9月，国务院发布《关于推动创新创业高质量发展，打造“双创”升级版的意见》。意见指出，近年来大众创业万众创新持续向更大范围、更高层次和更深程度推进，创新创业与经济社会发展深度融合。而高校建筑类专业人才创新创业更应该与建筑行业发展深度融合，促进建筑业转型升级。建筑业信息化是建筑业高质量发展的重要引擎，也是建筑业转型升级的必然要求。

《2016―2020年建筑业信息化发展纲要》指出“十三五”时期，全面提高建筑业信息化水平，着力增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力。2020年7月3日，住房和城乡建设部、国家发展改革委、科技部等13部门联合印发了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》。该意见明确指出，到2035年，我国智能建造与建筑工业化协同发展取得显著进展，企业创新能力大幅提升，产业整体优势明显增强，“中国建造”核心竞争力世界领先，建筑工业化全面实现，迈入智能建造世界强国行列[1]。在国家政策的大力引导下，建筑行业逐渐驶入信息化发展的快车道，要求建筑类专业人才的创新创业成果应具有明显专业特色，这不仅有利于提升我国建筑行业的发展水平，同时也能够推动我国新兴科技产业的进步。

一、建筑类专业创新创业教育存在问题分析

虽然我国创新创业教育研究和实践已经经历了30多年的发展，取得了一定的成就但是也存在一些问题。尤其建筑类专业的创新创业教育工作尚处于初级阶段，影响着本专业创新创业教育的发展。

(一)具有专业背景的复合型创新创业教育师资缺乏

由于建筑类专业师资在高校相对紧缺，导致很多开设建筑类专业高校的创新创业教育师资普遍具有文科背景，很多教师缺乏工程实践经验。即使是专业师资也未经过系统的创新创业课程学习，大多数授课教师没有真正的创业经验。因此，具有专业背景的复合型创新创业教育师资匮乏成为制约建筑类专业学生创新创业教育发展的重要制约因素。

(二)具有针对性、实效性的高校学生创新创业政策缺乏

很多高校所谓的创新创业政策仅是简单转发上级相关方案，没有科学筹划；部分高校制订的政策措施操作性和科学性不强，导致优惠政策无法落实；有些创业政策“看得见摸不着”，不能真正落地，无法为学生提供有效帮助。

(三)创新创业教育与专业教育缺乏有机融合，导致学生创业成果缺乏技术支持

由于高校的办学定位、办学背景的差异，导致建筑类专业人才培养目标也有所不同。而其中多数的高校以培养建筑类专业应用型人才为目标，但是在人才培养方案中，多数高校都未能将专业教育和创新创业教育进行融合，两种教育割裂现象比较严重。这种人才培养方式直接导致学生创新创业项目缺乏专业技术支撑，创新创业成果质量较低。

(四)创新创业教育对学生创业精神培养重视程度不够

目前，多数高校重视创新创业方法教育，而忽视了创业精神的培养。创业精神主要表现为锐意进取、艰苦奋斗、敬业敬职、敢于担当、勇于负责的精神，而这种精神是影响学生创新创业能否成功的重要因素，对这种精神的培养需要高校从多处着手。

二、工程信息化背景下创新创业可行性分析

信息化技术在工程领域落地的过程中蕴育出许多新的创新创业机会，这为建筑类专业学生在信息化高速发展快车道上进行创新创业提供了诸多便利。

(一)工程信息化背景下的创新领域分析

将信息化技术与建筑业转型升级发展进行有机结合，可以产生许多新的产品及服务，主要侧重在以下领域[2]。

1.工程信息化硬件产品开发与制造。一是基础硬件，包括计算机及外部设备、无人机、三维扫描设备等。二是专业硬件产品，包括建筑机器人、自动化测量仪器、智能压浆设备等支持工程建造的智能化设备产品。

2.工程信息化软件研发。面向建设项目决策、设计、施工、运维等阶段的设计、管理类软件研发；面向房地产企业、设计企业、施工企业、咨询企业等企业的管理类软件研发；面向政府机关办公的公文办理系统、网上审批、信息公开、档案管理、舆情监控、辅助决策系统等政务软件的研发。

3.工程信息技术咨询服务。面向项目需求，以建筑信息建模技术为核心，综合集成物联网、大数据、人工智能、地理信息系统等现代信息技术，提供数字化解决方案。在工程建设领域，开展BIM技术在项目投资决策、实施乃至运营维护的全过程咨询服务。

4.工程项目信息服务：利用O2O模式，实现建设项目相关业务交易跨地域、无边界、海量信息、海量用户，充分挖掘建设项目线下资源，进而促成线上用户与线下技术与服务的交易，打通工程建设相关业务线上线下的信息和体验环节。

(二)工程信息化背景下的创业机会分析

创业机会，主要是指那些具有较强吸引力的、较为持久的有利于创业的商业机会，创业者据此可以为市场提供有价值的产品或服务并同时使创业者自身获得收益。

1.创业机会产生于国家相关政策的推进过程中。首先，国家领导人高度重视工程建设能力提升。习近平总书记在2019年新年贺词中，提出中国制造、中国创造、中国建造共同发力，继续改变着中国的面貌。中国建造水平需要不断提升，就得依靠工程信息化技术。其次，国家政策密集关注工程信息化能力提升。从2010年起，国家各部委出台多项政策引导工程信息化发展，这些政策进一步明确了工程信息化的发展方向，同时也为创业者指明了创业方向。国家推进工程信息化的过程中，需要创业者认真研究政策，在政策推进过程中寻求创业机会。

2.创业机会产生于行业、企业、项目的发展需求中。首先，工程信息化快速发展为工程建设行业转型升级带来动力，催生了行业信息化发展的需求。其次，工程信息化快速发展为企业发展带来了新的机遇和挑战，催生了企业信息化发展的需求。再次，工程信息化快速发展为项目建设提质增效带来新的技术，催生了项目利用信息化手段进行建设的需求。工程信息化快速发展也为市场带来了大量的需求，为创业者带来了空前的创业机会。创业者可以通过改造升级已有产品、研发新产品、提供全方位数字化服务等形式，帮助行业、企业和项目提升信息化水平，达到创业目的。

(三)工程信息化背景下创新创业的核心技术分析

信息产业本身是战略性支柱产业，它为建设行业的快速发展提供了相应技术支撑。随着信息化技术向工程建设行业的不断渗透，BIM、物联网、云计算、大数据、区块链、人工智能等技术成为工程建设领域创新创业的主要技术支撑。

1.建筑信息模型(BIM)技术。BIM在工程建设领域的应用十分广泛，可以从建设项目的全寿命周期进行应用，从建设项目的规划、设计、施工到运营。BIM的应用为建设项目提供了可视化平台，协同各系统、各专业、各参与方，使得“信息孤岛”问题得以解决，让建设项目实现数字化管理，帮助优化整体项目，缩短工期，节约人力物力。

2.工程物联网技术。物联网技术在建设领域主要应用于采购管理、运输管理、施工管理等方面。二维码或RFID标签定制植入，可以精确到构件的详细信息以及物资采购数量，从而保证项目各参与方能够及时获取信息，获取符合要求的材料。此外，在建设施工过程中，通过物联网技术随时查询和追踪每种物资的位置，利用二维码将构件信息传输到系统中，及时掌握物资实际信息与计划的差异，做好施工现场管理。在运维管理时，实时获得相应数据，从而快速维护检修[3]。

3.工程大数据技术。大数据技术可以将工程项目管理产生的大量数据和信息进行整合，收纳到数据库中，对数据进行分类、整合、储存，实现数据的有序储存和有序管理，从而减轻管理人员的负担，也减少了人为因素导致的工程经济风险。利用大数据技术对数据分析之后的结果进行管理决策工作，转变根据经验和理论进行管理决策的传统方式，保证管理决策的准确性、科学性和有效性[4]。

4.工程区块链技术。区块链在工程建设主要应用于招投标管理、建筑材料管理、建筑废弃物管理等方面，在招投标管理中利用区块链技术的不可篡改、可以追溯的特点，有效解决信息虚假、围标串标、暗箱操作等行业痛点。同时，可以利用区块链加密算法、智能合约技术，结合智能呼叫功能， 实现专家抽取的自动化、加密化，以保证评标专家信息不泄露。在区块链技术的支持下，可以实现线上数据的不可篡改性和线上的溯源，对建材的各类信息有效监管为建筑工程质量保驾护航。将建筑废弃物排放工地、排放数量、时间、运输车辆等电子联单通证化，关键信息及时上链、分布式存储，使得数据高度透明可信[5]。

5.工程人工智能技术。当前，人工智能主要被用在工程领域的文本数据，以提升工程造价、工程预算的准确性。在施工方面应用主要包括施工过程中的安全管理、施工信息管理、施工设备操作三个方向。基于图像视频自动识别分析AI技术，实现对工程施工现场人、材、机的监控，进行动态及远程管理。由知识库和知识库管理系统组成的专家系统能够使用知识和推理程序解决必须用大量人类专门知识和能力才能解决的复杂问题[6]。

三、“四驱一引”的专业教育与创新创业教育融合发展模式探索

以工程信息化技术作为手段，将创新创业教育与专业教育融合为一体，形成“四驱一引”的专业教育与创新创业教育融合发展的格局，将大大提升建筑类专业创新创业水平(图1)。

图1 “四驱一引”的专业教育与创新创业教育融合发展模式图

(一)政策驱动

1.加强国家和地方创新创业政策宣传力度。在教学过程中积极响应国家颁布的关于创新创业教育政策，大力宣传高校办学地创新创业支持政策。将国家和地方创新创业教育政策作为深化创新创业教育改革的方向和着力点，从而推进建筑类高校创新创业教育。

2.加强国家推进工程信息化政策宣传力度。从中央重视程度来看，习近平总书记的新年贺词将“中国建造”提到一个新的高度，需要工程信息化助力中国建造，提升了建筑类高校学生为之创新创业的热情。从国家相关部门政策重视程度来看，住房和城乡建设部等多个部门关于工程信息化的推进政策，给建筑类高校学生创新创业提供方向。学校应深入解读、宣传国家政策，以此提升学生的使命感及责任感。

3.学校应制定相应的创新创业奖励政策及保障措施。学校应加强顶层设计，构建创新创业教育领导负责制，从制度保障上形成创新创业教育的长效机制。加强大学生创新创业活动导师的指导与服务，规范创新创业导师的管理。制定学生参加创新类比赛以及教师指导学生比赛的奖励政策，促使学生主动以创新思维思考问题，激发专业教师进行创新教育和指导比赛的积极性。

(二)技术驱动

新一代通用数字化技术与工程建造活动要素的结合，形成工程信息化领域关键技术。工程多维数字建模与仿真技术，为优化设计、认知工程和理解工程提供直观高效的方式；基于工程物联网的数字工地技术为参与工程建造的各类主体全面、及时、准确地认知和分享工程建造信息提供可能；基于工程大数据的智能应用为各类工程决策提供支持；自动化、智能化的工程机械将显著提升工程建造作业效率。BIM、物联网、大数据、云计算等信息化技术的掌握程度直接影响到创新创业者的工作成果，而将这些技术应用于工程建造领域，增强了建筑类专业学生创新创业的能力。

(三)动力驱动

学校可以利用创新创业课程、讲座或沙龙、课程思政等形式提升学生进行创新创业的内生动力。如：利用创新创业课程教育，使学生了解创新型人才的素质要求，掌握开展创业活动所需要的基本知识；利用课外学术及创新创业讲座，启迪学生具备创新意识和创业精神；利用专业课的“课程思政”教育，引导学生具有进行工程创新的基本意识，使学生成为具有时代责任感的创业者。

(四)项目驱动

学校可以利用竞赛项目、大学生创新研究项目、教师科研项目等形式，提升学生全面思考、发散思维和团队协作的能力。如：学生通过参与学科及创新创业等竞赛项目，可以发现自身专业能力的缺陷，促进多学科交叉融合。学生通过参与大学生创新研究项目，进一步发掘自身潜力，开拓专业领域知识。学生通过参与教师科研项目，进一步完善知识体系，提升科学研究能力。

(五)教师引领

建筑类专业学生创新创业发展要走专业之路，教师的引领作用尤为重要。在工程信息化背景下进行创新创业，需要教师组建跨专业指导团队，学生组建跨专业工作团队。教师团队要从创新创业方向、合作模式、成果形式、能力提升等方面进行指导，使得参与学生具备综合协调管理能力、跨学科知识、市场敏感性等方面素质。

四、“四驱一引”的专业教育与创新创业教育融合发展模式实践

(一)工程信息化创新创业平台建设

河北建筑工程学院利用大学生众创空间为学生创新创业提供了交流场所，锻炼创新创业者应具备的基本素质。利用学科创新平台为学生创新创业提供了专业训练场所，锻炼创新创业者应具备的专业素质。两个平台相辅相成，使得学生素质得到全面提升。

1.大学生众创空间建设。为学生创造良好的创新创业氛围，学校成立大学生众创空间。2014年12月学校大学生众创空间被河北省教育厅评为“河北省大学生创业孵化示范园”，2016年11月获批张家口市级众创空间，2017年9月被河北省科技厅备案为河北省级众创空间。大学生众创空间为学生创新创业提供了便利条件，入驻众创空间的项目不论在创新还是创业方面都会得到专业指导，学生能力会得到明显提升。

2.学科创新平台建设。为学生提供专业创新创业依托平台，学校设有多个省市及技术创新中心及重点实验室。如张家口市BIM工程技术创新中心、张家口市智慧管网运维技术创新中心、张家口市建筑产业管理数字化技术创新中心等创新平台，为学生锻炼工程信息化技术提供了重要场所。

(二)“四驱一引”的“专创”教育融合模式实践

1.学校顶层设计强化政策驱动。学校高度重视大学生创新创业工作，实施一把手工程，成立了相关部门负责人参与的创新创业工作领导小组，设立了创新创业专项基金，成立了大学生创新创业指导中心，出台了《大学生创业园建设实施方案》《2016—2020年大学生创业教育与创业实践推动计划实施方案》《创业导师工作条例》《大学生创业项目管理办法》等多部规章制度，定期组织创业入园项目遴选工作，推进创业导师队伍专业化建设，多措并举为大学生创新创业提供了制度保障。

2.工程信息化课程“不断线式”培养模式强化技术驱动。为提升建筑类专业学生工程信息化能力，在建筑类相关专业培养方案中，提出工程信息化课程“不断线式”的培养模式。如学校工程造价专业，从大一到大四，每年均设置信息化相关课程。大学一年级，设有“计算机信息基础”“计算机辅助设计”等课程；大学二年级，设有“高级语言程序设计python”“BIM概论与建模”等课程；大学三年级，设有“BIM造价应用”“BIM计价虚拟仿真实验”“工程造价大数据管理及应用”等课程；大学四年级，设有“智能建造”等课程。为专门培养具备BIM技术应用能力的人才，在工程管理双学位专业中设置BIM方向，人才培养目标将BIM与创新教育紧密结合，不断提升各专业优秀学生的技术创新能力。

3.创新创业通识教育“不断线式”培养模式强化动力驱动。自2016年起，开设了“大学生创新创业教育”必修课，32学时、2学分。每学期还开设了大量创新创业相关的网络选修课程：复旦大学姚凯教授的“大学生创业导论”、同济大学李玲玲教授的“创业精神与实践”、清华大学李肖鸣教授的“大学生创业基础”、复旦大学熊浩教授的“思辨与创新”等。与杭州贝腾科技有限公司合作，引进了“创业总动员”创新创业实训平台，开展了一系列实践类双创课程。

4.工程信息化学科竞赛与创新创业竞赛共同发力强化项目驱动。学校鼓励学生参加创新创业竞赛及工程信息化学科竞赛，通过两类竞赛，打造创新创业团队，提升学生综合能力。如：由工程造价、土木工程等专业学生组建的“比梦”创业团队，将建筑业BIM技术应用作为主营业务，曾在“创青春”河北省大学生创业大赛中获得三等奖，全国高等院校BIM应用技能大赛中获得一等奖。由工程造价、机械制造及其自动化专业组建的“机器人”创新团队，将研发建筑机器人作为主攻方向，曾在河北省“挑战杯”学术科研作品竞赛、河北省高校制图与构型能力大赛、“互联网+”创新创业大赛、世界机器人大赛等赛事中多次获奖。

5.跨学科创新创业教师指导团队引领“双创”方向。学校从不同层面创建了一支多学科创新创业指导教师团队，包括在创新创业教育领域、工程信息化领域和建筑类专业领域的资深教师。学校目前共有校内创业培训师、咨询师、创业导师40余人，另有校外兼职创业导师、创业咨询师30余人。该团队中从事创新创业教育研究的师资，从创新创业方法、理念、路径方面给学生提供了全方位指导；具有建筑类专业背景的师资为创新创业教育与专业教育实现融合发展提供了有力保障。

(三)建筑类专业创新创业成果

目前，学校建筑类专业学生利用工程信息化技术进行创业并入驻学校众创空间的项目有9个，涉及人工智能、物联网、3D打印、无人机航拍、BIM、智慧交通等多个领域。其中，张家口浩源电子科技有限公司、张家口比梦工程咨询有限公司两个创业项目被认定为河北省科技型中小企业。在2019年第四届河北省创新创业年会上，《绿智中水综合利用系统在社区中的应用》获得学术论文类优秀奖，《基于海绵城市的新型道路结构创新设计》获得项目展示类优秀奖。

五、结语

高校不应把创新创业教育视为短期的教育行为，而应该将其视为一个持久的教育过程，贯穿整个大学教育的全过程。在建筑类专业人才培养过程中应紧跟行业发展步伐，将创新创业教育纳入到人才培养体系中，及时更新建筑类专业人才培养的观念。工程信息化的快速发展，为创新创业教育与专业教育进行深度融合提供了便利条件，建筑类专业应加强参与创新创业教育的专业师资力量，来更深入地推进创新创业教育，提高创新创业教育的成效。