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人工智能背景下智能建造技术专业课程改革探索
文章字数:1722
摘要:随着人工智能技术建筑业的迅猛扩张,使得其正面临着前所未有的变革,智能建造成为行业进步的必然趋势。智能建造技术专业是培养我国建筑专业人才的重要阵地,其课程体系亟须进行改革以适应新的发展需求。本文分析了人工智能背景下智能建造技术专业课程改革的必要性,从课程设计框架、课程内容调整、师资队伍建设等方面提出了具体的改革路径,以期为智能建造技术专业课程改革提供参考和借鉴。
关键词:人工智能;智能建造;课程改革;人才培养;建筑业
一、智能建造技术专业课程改革的必要性
近年来,人工智能技术的突破性发展已经取得了显著成果,目前在土木建筑领域也得到了广泛的应用。在建筑行业,人工智能技术促进了建筑向智慧化、现代化、绿色化转变。人工智能技术已深度融入建筑全生命周期,智能建造时代已然来临。例如,AI的辅助设计能够提升建模水平与效果,AI驱动的施工机器人可以替代人工完成危险、重复的工作,AI驱动的建筑运维平台可以实现建筑的智能化管理。传统课程体系已无法满足行业对AI算法应用、数字孪生技术、智能装备操作等技能的需求。行业发展需要学生掌握人工智能等相关技术,并具备将其应用于实际工程的能力。
二、课程改革的路径
(一)重构“AI+建造”融合型课程体系,突出智能建造特色。重构“AI+建造”融合型课程体系,是智能建造技术专业改革的核心任务,其目标在于打破传统学科壁垒,构建以人工智能技术为驱动、以建筑全生命周期智能化为主线的课程体系。
以BIM技术为核心,开发“BIM正向设计→碰撞检测→施工模拟”实训链,使学生能够在虚拟环境中完成建筑全生命周期的数字化管理。此外,设置《建筑机器人编程》《3D打印混凝土技术》等课程,通过操作智能施工装备,培养学生将AI技术应用于实际工程的能力。同时,融入智慧工地管理系统,通过AI裂缝识别、数字孪生进度模拟等工具,提升学生的工程全局管控能力。
引入前沿技术模块,保持课程体系的先进性。同时,联合企业开发“AI+装配式建筑”“数字孪生运维”等微专业,使学生能够接触行业最新技术动态。
(二)创新“虚实融合”教学模式。创新“虚实融合”教学模式,是智能建造技术专业改革的关键举措,其核心在于打破传统教学边界,通过虚拟仿真与实体操作的深度融合,构建沉浸式、交互式的学习环境。利用BIM+VR技术构建“数字孪生工地”,通过AI施工模拟平台,学生可进行4D进度模拟、资源动态调配等实训,显著提升决策能力。
在校企协同育人机制方面,与安徽建工、长江精工、广联达等企业共建实验室,学生直接参与“公共建筑智慧运维平台”等真实项目,完成模型审查、能耗分析等任务。同时,推行“双导师制”,由企业工程师指导AI施工组织设计、智能装备调试等实践环节,确保教学内容与行业需求无缝对接。
(三)加强师资队伍建设,提升教师能力。定期组织教师参加针对智能建造领域人工智能应用培训和学习,旨在提高教育工作者对人工智能技术的了解和实际运用水平,积极参与智能建造领域的科学研究,将研究成果转化为教学内容。鼓励教师到企业通过实践练习,我们能够深入了解企业的实际需求和技术发展趋势,进而提高教师在工程实践方面的技能,并增强解决实际问题的能力。
三、结语
在人工智能技术驱动建筑行业转型升级的背景下,智能建造技术专业课程改革已成为时代赋予高等教育的重要使命。本文从行业技术变革需求、传统课程体系矛盾、政策与产业转型压力三个维度,系统论证了课程改革的紧迫性,并围绕“AI+建造”融合型课程体系重构、“虚实融合”教学模式创新、师资队伍建设三大核心路径,提出了具有前瞻性和可操作性的改革方案。
未来,还需要进一步加强智能建造学科的实践探讨与研究,并进一步完善智能建造技术专业的课程体系,培育出更多的高层次人才和智能建造应用型人才,为我国建筑业的转型升级和高质量发展提供人才支撑,推动我国智能建造教育的发展,为实现“建造强国”的目标贡献力量。
参考文献:
[1]住房和城乡建设部.关于推动智能建造发展的实施意见[Z].2020.
[2]中国工程院.智能建造发展战略研究[M].北京:中国建筑工业出版社,2021.
[3]丁烈云.智能建造技术及其应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2019.
[4]马国伟.人工智能在建筑中的应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2020.
基金项目:安徽省2022年度高等学校省级质量工程项目(2022zygzsj015)
作者单位:安徽国防科技职业学院
关键词:人工智能;智能建造;课程改革;人才培养;建筑业
一、智能建造技术专业课程改革的必要性
近年来,人工智能技术的突破性发展已经取得了显著成果,目前在土木建筑领域也得到了广泛的应用。在建筑行业,人工智能技术促进了建筑向智慧化、现代化、绿色化转变。人工智能技术已深度融入建筑全生命周期,智能建造时代已然来临。例如,AI的辅助设计能够提升建模水平与效果,AI驱动的施工机器人可以替代人工完成危险、重复的工作,AI驱动的建筑运维平台可以实现建筑的智能化管理。传统课程体系已无法满足行业对AI算法应用、数字孪生技术、智能装备操作等技能的需求。行业发展需要学生掌握人工智能等相关技术,并具备将其应用于实际工程的能力。
二、课程改革的路径
(一)重构“AI+建造”融合型课程体系,突出智能建造特色。重构“AI+建造”融合型课程体系,是智能建造技术专业改革的核心任务,其目标在于打破传统学科壁垒,构建以人工智能技术为驱动、以建筑全生命周期智能化为主线的课程体系。
以BIM技术为核心,开发“BIM正向设计→碰撞检测→施工模拟”实训链,使学生能够在虚拟环境中完成建筑全生命周期的数字化管理。此外,设置《建筑机器人编程》《3D打印混凝土技术》等课程,通过操作智能施工装备,培养学生将AI技术应用于实际工程的能力。同时,融入智慧工地管理系统,通过AI裂缝识别、数字孪生进度模拟等工具,提升学生的工程全局管控能力。
引入前沿技术模块,保持课程体系的先进性。同时,联合企业开发“AI+装配式建筑”“数字孪生运维”等微专业,使学生能够接触行业最新技术动态。
(二)创新“虚实融合”教学模式。创新“虚实融合”教学模式,是智能建造技术专业改革的关键举措,其核心在于打破传统教学边界,通过虚拟仿真与实体操作的深度融合,构建沉浸式、交互式的学习环境。利用BIM+VR技术构建“数字孪生工地”,通过AI施工模拟平台,学生可进行4D进度模拟、资源动态调配等实训,显著提升决策能力。
在校企协同育人机制方面,与安徽建工、长江精工、广联达等企业共建实验室,学生直接参与“公共建筑智慧运维平台”等真实项目,完成模型审查、能耗分析等任务。同时,推行“双导师制”,由企业工程师指导AI施工组织设计、智能装备调试等实践环节,确保教学内容与行业需求无缝对接。
(三)加强师资队伍建设,提升教师能力。定期组织教师参加针对智能建造领域人工智能应用培训和学习,旨在提高教育工作者对人工智能技术的了解和实际运用水平,积极参与智能建造领域的科学研究,将研究成果转化为教学内容。鼓励教师到企业通过实践练习,我们能够深入了解企业的实际需求和技术发展趋势,进而提高教师在工程实践方面的技能,并增强解决实际问题的能力。
三、结语
在人工智能技术驱动建筑行业转型升级的背景下,智能建造技术专业课程改革已成为时代赋予高等教育的重要使命。本文从行业技术变革需求、传统课程体系矛盾、政策与产业转型压力三个维度,系统论证了课程改革的紧迫性,并围绕“AI+建造”融合型课程体系重构、“虚实融合”教学模式创新、师资队伍建设三大核心路径,提出了具有前瞻性和可操作性的改革方案。
未来,还需要进一步加强智能建造学科的实践探讨与研究,并进一步完善智能建造技术专业的课程体系,培育出更多的高层次人才和智能建造应用型人才,为我国建筑业的转型升级和高质量发展提供人才支撑,推动我国智能建造教育的发展,为实现“建造强国”的目标贡献力量。
参考文献:
[1]住房和城乡建设部.关于推动智能建造发展的实施意见[Z].2020.
[2]中国工程院.智能建造发展战略研究[M].北京:中国建筑工业出版社,2021.
[3]丁烈云.智能建造技术及其应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2019.
[4]马国伟.人工智能在建筑中的应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2020.
基金项目:安徽省2022年度高等学校省级质量工程项目(2022zygzsj015)
作者单位:安徽国防科技职业学院