人工智能背景下建筑類專業(yè)教育教學改革思考

摘 要：隨著科技的進步，人工智能技術在各個領域都有廣泛的應用和創(chuàng)新，尤其在教育領域，這將導致教與學的方式發(fā)生轉(zhuǎn)變。本文基于人工智能技術，結合建筑行業(yè)對應用型人才培養(yǎng)的需求，提出從學科與專業(yè)交叉融合，培養(yǎng)創(chuàng)新型交復合型人才。課程方面打破原有教學內(nèi)容、教學方式及教學評價方式等，通過建立學習評價機制，促進學生多元化、個性化的學習。

關鍵詞：人工智能；建筑類專業(yè)；教育教學改革

近年來，隨著科學技術的進步，人工智能迅速發(fā)展，并已廣泛應用于制造、醫(yī)療、汽車、智能家居等多個領域之中，對各行各業(yè)的影響越來越明顯，尤其是以ChatGPT4.0出現(xiàn)后對教育行業(yè)的沖擊較大。為適應新技術、新知識的發(fā)展要求，教育、教學不能再局限于傳統(tǒng)方式，要在傳統(tǒng)教學的基礎上再有新的發(fā)展、創(chuàng)新[1]。人工智能的發(fā)展有助于實現(xiàn)因材施教，提升學習效果; 有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)造力，適應時代發(fā)展，有助于轉(zhuǎn)變教師角色，引導學生健康成長[2]。然而，“人工智能+職業(yè)教育”的教學改革卻面臨“教學主體”讓渡“智能主體”，“技術顛覆”沖擊“教學秩序”，“教學內(nèi)容”脫節(jié)“智能社會”，“教學評價”偏離“育人本位”等現(xiàn)實挑戰(zhàn)[3]。作為建筑行業(yè)人才培養(yǎng)的主要陣地，高校應堅持落實立德樹人任務，結合《高等學校人工智能創(chuàng)新行動計劃》等系列指導文件的要求，緊盯建筑行業(yè)發(fā)展方向，以培養(yǎng)建筑行業(yè)應用型人才培養(yǎng)為根本目標，以人工智能為契機，探索人工智能背景下教育教學新方法、新途徑，實現(xiàn)人工智能+教育。本文基于我校建筑類專業(yè)，打通學科基礎課程、專業(yè)核心課程，模糊專業(yè)，創(chuàng)新將建筑類多個學科及專業(yè)方向交叉融合，在生成式人工智能（AIGC）對傳統(tǒng)的教育行業(yè)的改革中，培養(yǎng)適合人工智能背景下的交叉型、復合型、創(chuàng)新型人才。

一、創(chuàng)新教學模式，促進學習評價多元樣化和個性化

人工智能、大數(shù)據(jù)等多種信息技術的迅猛發(fā)展，改變了教與學的方式，老師和學生的角色發(fā)生了改變。課程的目標中知識目標應弱化記憶性知識，課程教學時應結合行業(yè)發(fā)展，強調(diào)課程之間的邏輯關系、主體框架。能力目標應綜合能力、工程管理思維、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，素質(zhì)目標應突出決策能力、邏輯思辨和持續(xù)的自我學習的能力。根據(jù)課程性質(zhì)分為理論課、設計課和綜合實踐課，在教學中積極采用各類人工智能通用軟件和專業(yè)軟件輔助教學。教學內(nèi)容應減少理論知識的推演，強調(diào)知識的應用和分析，梳理課程間邏輯，增加課程的交叉融合；在教學中適當增加個性化的學習任務，提升課程的廣度和深度；在高年級的綜合課程中，布置綜合的項目任務，提升課程學習的高階性和挑戰(zhàn)度。教學方法融入人工智能技術，引導并培養(yǎng)學生的大數(shù)據(jù)、信息化等思維，對理論知識的講解轉(zhuǎn)為引導學生自主式學習，融入AI輔助工具完成自主探究式學習、應用場景式學習、角色模擬式學習，實現(xiàn)學生自主思考、自我辨別、積極整合、凝練升級的應用知識目標。

在人工智能背景下，學生獲取更廣泛、豐富和多樣化的學習資源，因此在學習評價上，應建立學生學習評價機制，注重學生過程性評價；改變傳統(tǒng)老師評價為主，利用AI技術做學生作業(yè)進行自動評分，開展個性化的評價；重新定義學生作品的原創(chuàng)性，增加開放性、多元化評價標準。基于AI技術，進行教學日常管理，運用大數(shù)據(jù)對學生表現(xiàn)提前預判，收集上課出勤、考試成績、作業(yè)完成情況，建立學生表現(xiàn)數(shù)據(jù)庫，對未來學生的表現(xiàn)提前作出預判。這樣教師可以更全面地了解學生的學習基站，及時調(diào)整教學策略，提供更精確的指導。

二、多途徑、多維度培養(yǎng)建筑類交叉型人才

在人工智能大背景下，應探索適應人工智能發(fā)展的高校工程人才培養(yǎng)模式。人才培養(yǎng)方案制定時，重塑人才培養(yǎng)理念，調(diào)整人才培養(yǎng)目標，確立多學科滲透交叉的人才培養(yǎng)理念，按照“夯實基礎、加強實踐、培養(yǎng)能力、提升素質(zhì)”的設計思路，不斷訓練和提升學生的理論知識、思維能力、創(chuàng)新能力、合作能力及交際能力，培養(yǎng)滿足地方經(jīng)濟發(fā)展需要的、具備扎實的理論基礎和先進的創(chuàng)新思維、能夠有效處理建筑領域?qū)嶋H問題的應用型、復合型工程人才。學科專業(yè)建設立足智能產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化建筑工程專業(yè)結構，向智慧建筑與建造、智能建造專業(yè)轉(zhuǎn)型；增強建筑類專業(yè)的前瞻性，推動“人工智能+X”專業(yè)建設。

重視通識類課程，新增智能化課程，加強實踐類課程，增設跨學科課程體系，建立交叉融合的課程體系。通過改革專業(yè)課內(nèi)實驗、課程設計、專業(yè)實訓等一系列實踐教學環(huán)節(jié)，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科技競賽對接課程設計，將行業(yè)需求、崗位技能對接實訓教學，構建基礎訓練平臺、綜合能力訓練平臺、工程實踐應用能力訓練平臺為主的新型實踐教學體系。學院要求采取案例教學法，通過任務驅(qū)動讓學生進行遞進式實踐過程訓練，逐步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、實踐應用技能和“互聯(lián)網(wǎng)+”的跨界融合能力。

更新教師人工智能認知，搭建人工智能+教師職業(yè)培訓平臺，加強教師的信息化教學能力、實踐能力、評價能力，打造高水平的工程師資隊伍。搭建校企合作育人平臺，建立校企合作協(xié)同保障機制，推動校企雙元協(xié)同育人。通過深入推進產(chǎn)學融合、校企合作，圍繞企業(yè)需求開展實習實訓與畢業(yè)設計。校企實踐環(huán)節(jié)必須融合計算機技術、機械與控制、信息技術等，助力學生將智能化、信息化等知識充分運用到實際的工程建設項目中，體現(xiàn)“工程建造數(shù)字化、智能化、信息化”知識能力的高度融合。

三、打造人工智能特色班，創(chuàng)新應用型人才培養(yǎng)新模式

生成式人工智能背景下將弱化了工程行業(yè)、建筑產(chǎn)業(yè)對傳統(tǒng)人才“博聞強記”的要求，未來需要的是能利用新技術、新工具，解決項目中實際問題、交叉型、復合型人才。人才培養(yǎng)以建筑工程項目全壽命周期為主線，打通建筑學、土木工程、建筑電氣與智能化、工程造價、工程管理等建筑類專業(yè)的壁壘，大一年級采用大類培養(yǎng)，創(chuàng)建人工智能+項目模塊，重點培養(yǎng)建筑項目的施工圖設計，大二-大三期間可以根據(jù)意愿逐漸進入某些專業(yè)領域的學習，學校開發(fā)一系列“項目包”，項目包含有建筑設計崗、建筑電氣崗、結構設計崗、監(jiān)理崗、造價崗等真實崗位，通過任務的發(fā)包，學生在“做中學，學中做”。采用“師徒制”的模式，模糊專業(yè)教師和輔導員的邊界，寓教學與實踐、實際生產(chǎn)相結合，教師擺脫傳統(tǒng)的“灌輸式”教學，輔導員改變傳統(tǒng)的“說教式”育人。大四年級，將學生定制化輸送到企業(yè)，由企業(yè)導師+校內(nèi)導師共同指導畢業(yè)實習、畢業(yè)設計，通過校企雙元協(xié)同育人，畢業(yè)時學生根據(jù)所修課程靈活置換，達到某專業(yè)的畢業(yè)條件，并發(fā)放該專業(yè)的畢業(yè)證書和學位證書。

四、結語

隨著計算機技術、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等的在教育中的廣泛應用，基于人工智能技術，高校師生可以個性化自主學習和智能化的開展教學，提高學習效果和教育質(zhì)量，目前也取得了初步的成效，但還有很大的發(fā)展空間和潛力，比如軟件版本較多，用戶使用時難以選擇，建筑行業(yè)各專業(yè)的軟件接口未打通，需要進一步研發(fā)應用。因此，未來人們擁抱人工智能帶來的便利時，也需客觀認清存在的問題和挑戰(zhàn)，如數(shù)據(jù)泄露、侵犯隱私、技術濫用和個人原創(chuàng)性的鑒定。

參考文獻：

1.荊萃.人工智能發(fā)展背景下的教學改革研究[J]天津職業(yè)院校聯(lián)合學報.2020年6月

2.周萍.人工智能背景下的教育變革與應對策略[J]吉林工程技術師范學院學報.2020年7 月

3.周馳亮，方緒軍.人工智能背景下職業(yè)教育教學改革的三重邏輯：起點、挑戰(zhàn)與路徑[J]中國職業(yè)技術教育.2022年第20期