一、实施背景
西安建筑科技大学华清学院面向国家发展“新质生产力”与推动低空经济的战略需求,针对传统土木工程教育在数字化转型中存在的人才培养滞后问题,率先开展了“数字建造与无人机应用”微专业的教学改革探索。当前,建筑业正朝着数字化、智能化、绿色化方向迅猛发展,无人机技术作为低空经济的核心载体与数字建造的关键工具,在工程测绘、智能巡检、智慧运维等环节发挥着不可替代的作用。然而,行业面临巨大的人才缺口:CAAC持证飞手严重不足,既懂土木工程又精通无人机应用与数据处理的复合型人才极为稀缺。传统课程体系往往将土木工程与新兴信息技术割裂,学生缺乏将无人机技术应用于实际工程场景的综合能力,无法满足《“十四五”建筑业发展规划》中提出的智能建造强国目标对人才的能力要求。为此,学院以服务区域经济发展和产业升级为导向,整合校内外优质资源,开设“数字建造与无人机应用”微专业,旨在破解人才培养与产业前沿需求脱节的难题,为低空经济在建造领域的发展提供高素质应用型人才支撑。
二、主要做法
学院与西安十三朝低空经济发展有限公司、陕西壹航科技有限公司等重点企业构建了紧密的产教融合战略伙伴关系,共同规划“数字建造与无人机应用”微专业。本专业以服务区域低空经济与智能建造产业发展为导向,将合作企业的真实项目流程、前沿技术标准与人才岗位需求,系统性地深度融入人才培养全链条,打造了“共建、共育、共享”的协同育人平台。
2.1 共建“双师型”团队与实训平台,夯实育人基础
组建了由高校骨干教师与来自西安十三朝低空经济发展有限公司、陕西壹航科技有限公司等企业的资深工程师构成的“双师型”教学团队。企业导师深度参与课程开发、实训指导与项目评价。同时,学院依托校企合作,建设了专用的无人机实验实训室,配备多旋翼无人机、数据处理工作站及专业软件,并与合作企业共建校外实习实训基地,将真实的企业项目和环境引入教学,为学生提供“仿真+实战”的一流实践条件。
2.2 重构“模块化、跨学科”课程内容体系
打破学科壁垒,构建了“基础理论、交叉应用、实践创新、职业拓展”四位一体的模块化课程体系。该体系以数字建造和无人机技术基础为起点,重点融合BIM建模与无人机数据处理技术,最终通过综合实训项目,将技能应用于地形测绘、结构检测、智慧城市建模等多个真实场景。课程设计强调“土木工程+无人机技术+数据处理”的知识融通,培养学生解决复杂工程问题的能力。
2.3 创新“双元驱动、教赛产一体”培养模式
本专业积极践行双元制“订单班”培养模式,与西安十三朝低空经济发展有限公司、陕西壹航科技有限公司等深度合作企业签署人才培养协议,根据企业特定岗位(如无人机测绘工程师、智慧工地数据专员)的能力要求,共同制定个性化培养方案,开设定向课程模块。学生通过选拔进入“订单班”,学习过程由学校教师与企业工程师共同指导,实行“理论在校、实训在企、项目贯穿”的交替培养机制。同时,将“全国高校无人机设计挑战赛(CUAVC)”、“智能建造创新大赛”等赛项题目与企业真实项目相结合,形成“以教促学、以赛促练、以产促用”的螺旋上升育人生态,实现人才培养与就业岗位的无缝对接。
2.4 建立多元化、过程性与能力导向的评价体系
为全面评价学生的知识、技能与综合素质,构建了“过程考核、成果考核、能力考核”三维一体的综合评价体系。过程考核贯穿学习全程,涵盖课堂参与、实训操作、项目报告及团队协作表现等维度。成果考核对标行业技术标准与项目交付要求,对三维实景模型的精度、正射影像图的清晰度与几何校正质量、BIM模型合规性以及数据分析报告的专业性等设定可量化的核心指标。能力考核则通过综合技能实操、复杂场景任务解决及最终成果汇报答辩等方式,重点评估学生对技术的理解深度、方案设计的创新性以及工程实践素养。此外,评价体系创新性地建立了“成果认定”通道,规定学生考取CAAC驾驶员合格证或获得国家级无人机、智能建造类竞赛重要奖项,可直接申请获得微专业证书,体现了人才培养与行业资质、真实能力的深度对接。
项目成果汇报
三、成果成效
经过系统的规划与建设,“数字建造与无人机应用”微专业的教学改革取得了扎实的进展,产生了多方面的积极成效。
3.1 学生复合能力与就业竞争力显著提升
学生学习兴趣浓厚,跨专业选课踊跃。通过系统学习,学生不仅掌握了无人机驾驶与数据处理硬技能,更培养了将前沿技术与土木工程场景深度融合的软实力。首批学员中,多人成功考取CAAC驾驶员合格证,并在“互联网+”、“全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛”、“数字城市创新技术与应用大赛”、“全国高校无人机设计挑战赛”等高水平学科竞赛中斩获佳绩。学生的就业面向与竞争力显著拓宽,除传统土木岗位外,更能胜任智慧工地管理、数字测绘工程师、基础设施智慧运维技术员等新兴高附加值岗位,实现了个人发展与产业需求的精准对接。
中国国际大学生创新大赛荣获陕西省赛区金奖
3.2 教学资源与师资队伍建设成果丰硕
建成了一套包含理论课程、实训项目、真实工程案例库及在线资源的完整教学资源包。通过校企深度互动与教师赴企业挂职锻炼,校内教师的工程实践能力、产业洞察力与教学水平得到显著强化,“双师型”师资队伍结构持续优化。同时,学院与多家合作企业共同构建了一个稳定、高水平的校外企业导师库,为人才培养提供了源源不断的产业智慧与技术支持。
3.3 校企合作层次与社会服务功能显著深化
微专业成为连接学院与低空经济、智能建造产业的坚实纽带,推动校企合作由单一实习向协同育人、协同创新升级。学院正式成立“低空经济与土木工程融合研究中心”,并与西安十三朝低空经济发展有限公司等行业重点企业联合挂牌成立产教融合示范基地。 这一平台化建设,标志着合作从课程共建深入至技术研发、标准制定与成果转化领域。企业通过深度参与人才培养全过程,实现了潜在人才的提前识别与联合培养。师生团队依托研究中心与基地,已开始承接来自合作企业的技术咨询、数据采集处理及专项研发等社会服务项目,有力推动了教学成果向现实生产力的转化,提升了学院的社会贡献度与行业影响力。
成立“低空经济与土木工程融合研究中心”
3.4 改革示范效应与区域影响力初步显现
“数字建造与无人机应用”微专业作为应对产业变革、开展跨学科融合培养的先锋探索,在校内形成了良好的示范效应,为其他传统工科专业转型升级提供了可资借鉴的范式。其“基础-交叉-实战”的课程架构、“双导师制”培养模式以及对接行业认证的评价体系,也引起了省内同类院校的广泛关注,相关经验已在多次教学研讨中进行交流分享,改革实践的区域影响力正在逐步扩大。
四、经验总结
本案例的成功实施主要得益于四点经验:一是精准对接国家战略与产业急需,以前瞻性视角布局低空经济与数字建造交叉领域人才培养;二是深度融合产教资源,通过“双导师”、共建基地和“订单班”,将产业真实技术、项目和标准引入教学全过程;三是系统重构课程体系,打破学科界限,设计模块化、递进式的“理论-交叉-实践”课程链;四是创新评价激励机制,突出能力本位与成果导向。将行业认证、竞赛成果与学业评价挂钩,强化能力导向。
五、未来展望
面向低空经济蓬勃发展的广阔前景,本微专业将致力于以下方向的升级:
1. 拓展应用领域:从土木建造向智慧城市、应急管理、环境监测、物流配送等更广泛的低空经济应用场景延伸课程内容。
2. 深化技术融合:探索将无人机采集的实景三维数据与BIM、GIS、数字孪生及人工智能分析深度集成,开设智能识别与自动化处理相关进阶课程。
3. 打造区域共享平台:争取将微专业实训基地升级为面向西安乃至西部地区高校和企业的低空经济技术培训与认证中心,提供社会服务。
六、申报单位与案例完成人
本案例由西安建筑科技大学华清学院申报。学院紧扣时代脉搏,充分发挥其在土木建筑领域的学科优势,主动融合低空经济新技术,成功设计并实施了“数字建造与无人机应用”微专业,形成了特色鲜明的跨学科复合型人才培养新模式。该案例是学院教学改革团队集体智慧的结晶,由负责专业建设的相关教师、企业合作导师及教学管理人员共同完成。
申报单位: 西安建筑科技大学华清学院
案例负责人:裴巧玲
案例完成人:裴巧玲、郑宏、王莉、王婉莹、巩云鹏
