智能化技術背景下高校建筑工程技術專業教學優化探索

摘 要 新時代，智能化技術正全面滲透到建筑行業的各個環節，智能建筑、智慧工地、智能運維等新興概念的提出和實踐，推動建筑業的生產和管理模式向數據驅動和精細化管理轉變。高校作為培養高素質技能人才的搖籃，傳統的教學模式和內容已無法滿足新時代對復合型、創新型技術人才的需求，建筑工程技術專業的教學優化與改革勢在必行。高校可從內容和方法創新、構建實踐場地、提高師資水平等方面著手，培養適應智能化建筑行業需求的高素質技術人才，推動我國建筑行業的高質量發展。

關鍵詞 智能化；高校；建筑工程技術；教學

中圖分類號：G712 " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A " " DOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2024.29.016

Exploration on Teaching Optimization of Building Engineering Technology"Major in Colleges and Universities under the Background of Intelligent Technology

CHEN Yuxi

（Changjiang Institute of Technology， Wuhan， Hubei 430212）

Abstract In the new era， intelligent technology is fully penetrating into all aspects of the construction industry. The emergence and practice of new concepts such as intelligent buildings， smart construction sites， and intelligent operation and maintenance are promoting the transformation of the production and management mode of the construction industry towards data-driven and refined management. As a cradle for cultivating high-quality skilled talents， traditional teaching methods and content in universities are no longer able to meet the demand for composite and innovative technical talents in the new era. Therefore， it is imperative to optimize and reform the teaching of architectural engineering technology majors. Universities can start by innovating content and methods， building practical venues， and improving the level of teaching staff to cultivate high-quality technical talents that meet the needs of the intelligent construction industry， and promote the high-quality development of China's construction industry.

Keywords intelligentization; universities; construction engineering technology; teaching

我國經濟正處于從高速增長階段向高質量發展階段過渡的關鍵時期，國家“十四五”規劃中明確提出了推動城市綠色低碳發展和智慧城市建設的目標，對建筑行業提出了更高的要求和期許[1]。人工智能、大數據、物聯網和建筑信息模型（BIM）等智能化技術在教育領域中的應用越來越廣泛，在建筑工程技術專業教學中，也要積極應用現代化智能技術，推動教育教學改革，培養高素質技術技能型建筑工程人才，促進建筑行業的可持續發展和綠色低碳轉型。

1" 新時代建筑行業發展現狀

1.1" 建筑行業能耗和碳排放問題嚴峻

在當今全球范圍內，節能減排和綠色發展已成為各國政府和行業共同關注的焦點，而建筑行業作為一個能源密集型產業，其能耗和碳排放問題尤為突出，成為全球節能減排的重要領域[2]。據統計，建筑行業的碳排放量占全國總排放量的50%左右，每年因建筑拆除產生的建筑垃圾高達數十億噸，建筑垃圾的大量堆積，不僅影響土地的可持續利用，還對周邊生態系統產生了負面影響，成為環境治理的一大難題。傳統建筑模式在設計、施工和運營過程中普遍存在高能耗、高污染和低效率的問題，是導致建筑行業環境負荷過重的主要原因[3]。在設計階段，缺乏對建筑物全生命周期能耗的考慮，導致后期運營過程中能源浪費嚴重。在施工階段，由于技術和管理水平的限制，資源利用率低，材料浪費現象普遍，施工現場的能耗和排放控制不足。在運營階段，建筑物的能耗管理不善，導致大量能源消耗在供暖、制冷、照明等方面，而這些能耗大多可以通過優化設計和智能管理加以減少。此外，建筑能耗在社會總能耗中占據了約三分之一，高能耗帶來的直接后果是能源需求的增加，大量溫室氣體的排放加劇了氣候變化。

1.2" 建筑行業技術和科研水平有待提升

近年來，建筑行業在技術發展方面取得了顯著進步，但在實際生產過程中，技術發展的快速進步與管理和生產水平相對滯后之間的矛盾日益突出。在生產方式上，建筑行業仍然依賴于傳統的勞動密集型施工模式。盡管在建筑材料、施工技術和工程設備方面取得了一定的進展，但在實際施工過程中，手工操作和經驗判斷仍占據主導地位。這樣的生產方式不僅效率低下，而且容易出現質量問題和安全隱患。此外，施工現場的信息化和自動化水平較低，資源浪費和環境污染問題依然嚴重，進一步制約了行業的整體發展。在管理模式上，建筑行業普遍存在信息孤島和協調困難的問題。項目管理缺乏系統性和科學性，往往依賴于項目經理的個人經驗和能力，項目各方之間的信息溝通和協作不足，容易出現信息不對稱和資源配置不合理的問題，影響項目的進度和質量，增加管理成本和風險。在科研投入方面，與汽車和航空等高科技行業相比，建筑行業在科研經費投入上的比例明顯偏低。數據顯示，汽車和航空領域的科研費用投入占比為3.5%至4.5%，而建筑行業僅為1%。科研投入不足直接導致了建筑行業在新技術研發和應用上的滯后，難以實現技術的快速迭代和升級[4]。

2" 高校建筑工程技術專業教學中存在的問題

2.1" 教學內容缺乏智能技術的融入

在建筑設計、施工和管理中，雖然BIM（建筑信息模型）、物聯網（IoT）、人工智能（AI）等技術已經展現出巨大潛力，但這些前沿技術在教學大綱和課程設計中的體現卻相對有限。課程內容往往集中于傳統的建筑理論和實踐，未能充分反映建筑行業的數字化轉型和智能化發展趨勢，無法滿足建筑行業對復合型、創新型技術人才的迫切需求，導致學生在畢業后面臨與實際工作要求脫節的困境。

2.2" 智能化教學設施投入不夠

在智能技術日益滲透建筑行業的大背景下，高校建筑工程技術專業的教學設施也亟須升級。然而，一些高校在智能化教學設施的投入方面仍然不足，傳統的教室和實驗室設備已經無法滿足現代教學需求，缺乏能夠支持BIM建模、虛擬現實（VR）等技術應用的先進設備和軟件，學生無法在學習過程中獲得足夠的實踐機會，難以在真實環境中應用和驗證所學知識。此外，智能化教學設施投入不足還導致教學手段的單一，難以通過互動和體驗式學習來提升教學效果。

2.3" 教師智能化教學能力不足

長期以來，受教學和科研環境限制，一些教師習慣于采用傳統的教學方法，對智能技術的認知和應用相對有限，不僅體現在教學內容的設計和傳授上，還體現在對新技術、新方法的接受和創新能力上。目前，部分教師通常使用CAD、3D" Max等教學軟件，而對BIM、AI等技術的應用不足，直接影響學生對現代智能技術的理解和應用。還有一些教師缺乏智能技術的實際應用經驗，難以將理論與實踐有機結合，無法為學生提供全面和深入的指導。

3" 建筑工程技術專業的教學優化策略

3.1" 樹立數字建筑理念，完善建筑工程技術專業內容

數字建筑不僅是建筑信息模型（BIM）的應用，還是將物聯網（IoT）、大數據、人工智能（AI）等多種前沿技術有機整合，形成一種全新的建筑工程管理模式。數字建筑理念要求教學內容的系統性革新，從根本上改變傳統教學內容的陳舊和片面性。高校應全面審視和評估現有課程體系，剔除過時、重復的內容，增設和強化與數字建筑相關的課程模塊。例如，增加BIM技術應用、大數據分析在建筑管理中的應用、智能建筑系統設計、物聯網在建筑中的具體應用等課程。在理論教學中，教師應注重介紹數字建筑的最新發展動態和前沿技術，幫助學生建立全面的知識框架[5]。在實踐教學中，應采用項目驅動的教學模式，組織學生參與實際工程項目的模擬和演練，充分利用虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術，從設計、施工到管理全過程模擬實際工程操作，為學生提供沉浸式的學習體驗。同時，通過典型案例分析和跨學科課程設置等方式，使學生能夠在真實的場景中理解和應用數字建筑的理念和技術，培養其綜合應用能力和創新思維，使學生能熟練掌握數字建筑的技術工具，還能培養其團隊協作、問題解決和項目管理等綜合能力[6]。此外，高校應積極引入互動式、探究式和合作式教學方法，鼓勵學生自主學習和發展創新思維。例如，通過翻轉課堂、在線開放課程（MOOC）和混合式學習等方式，提高教學的靈活性和學生的參與度。在評價體系上，除了傳統的考試測評，還應注重學生在項目實踐中的表現和能力成長，通過過程性評價和綜合性評價相結合的方法，全面考查學生對知識的掌握和應用能力。通過這些措施，可以有效提升教學質量，促進學生全面發展，培養出適應建筑行業數字化、智能化轉型需求的高素質人才。

3.2" 加強教學設施建設，構建現代化教學實驗室

現代化教學實驗室建設需要引入先進的硬件設施和軟件系統，以支持智能技術在建筑工程中的應用。教學實驗室應配備高性能計算機、3D打印機、無人機、虛擬現實（VR）和增強現實（AR）設備等硬件設施，來滿足BIM、大數據分析和人工智能等技術的教學需求。具體來說，BIM實驗室可以通過高性能計算機和專用軟件，讓學生進行虛擬建模和仿真操作；VR和AR設備可以用于模擬建筑施工現場，使學生能夠在虛擬環境中進行實踐操作，學習如何在真實場景中應用智能技術；無人機和3D打印技術的應用，可以讓學生在建筑勘測和模型制作中進行實際操作，提升其動手能力和創新意識。

在軟件系統方面，現代化教學實驗室需要配置先進的建筑設計和管理軟件，如BQE" Core、Deltek" Ajera、Worktile、Accelo、Monograph等，以便學生熟練掌握各類專業軟件的使用方法。例如，實驗室應搭建物聯網平臺和大數據分析系統，使學生學習如何通過傳感器采集數據，并進行實時監控和分析；引入云計算平臺，提供強大的計算能力和數據存儲支持，使其能夠處理復雜的工程數據和進行大規模的模擬分析。完善相關設施和系統配置，從而為學生提供一個全面、真實的學習環境，使其能夠在實踐中掌握智能技術的應用，并為未來的職業發展打下堅實的基礎。

現代化教學實驗室的建設不僅需要先進的硬件和軟件支持，還需要一個科學合理的管理和運營機制。高校應制訂詳細的實驗室建設規劃和運營方案，明確實驗室的功能定位、使用規范和管理制度，確保實驗室能夠高效、有序地運行。在實驗室管理方面，可以借鑒企業的項目管理方法，采用項目負責制，將實驗室的管理任務分解到具體的項目和責任人，確保每一個環節都有人負責，每一個項目都有明確的目標和考核標準。高校還應積極推進實驗室的開放共享政策，鼓勵學生在課余時間自主使用實驗室設施進行創新實踐和項目研究。

3.3" 引進優秀技術人才，提高教師教學水平

首先，高校應積極引進具備豐富實踐經驗和先進技術背景的行業專家，如聘任兼職教授、客座講師等，將他們的實際工作經驗和最新技術成果融入教學，使學生能在學習中接觸到行業中的實際問題和解決方案，從而提升其實踐能力和創新思維。具體實施過程中，高校可以通過多種渠道吸引優秀技術人才。例如，與知名企業和科研機構建立合作關系，采用聯合培養和項目合作等方式，吸引企業高管和頂尖技術專家加入教學隊伍。高校還可以設立專項引才基金，提供具有競爭力的薪酬和科研條件，吸引國內外優秀人才加盟。

其次，教師的教學能力直接影響學生的學習效果和職業發展，高校應制訂詳細的教師培訓計劃，定期組織教師參加行業前沿的技術交流、學術研討和專業培訓。例如，邀請業內知名專家和學者開展專題講座和培訓課程，幫助教師了解最新的技術發展動態和應用案例。此外，高校應鼓勵和支持教師參與科研項目和實際工程項目，通過實踐提升其技術水平和應用能力。為進一步提升教師的教學水平，高校應建立完善的激勵機制和評價體系，對教師的教學效果和科研成果進行全面考核和獎勵。例如，可以設立“優秀教師獎”和“教學創新獎”，表彰在教學改革和技術創新方面表現突出的教師；通過績效考核，將教學質量和科研成果與教師的薪酬待遇掛鉤，激發教師的工作積極性和創新動力；鼓勵教師參加國際學術交流和合作，拓寬其學術視野和國際視野，提升其教學和科研水平。

4" 結語

新時代建筑工程技術專業教學改革迫在眉睫，高校要積極應用智能化技術，以實現從設計、施工到維護的全過程智能化和精細化管理，提高生產效率和資源利用率，推動綠色建筑和可持續發展。為此，高校建筑工程技術專業應積極響應這一趨勢，不斷優化教學內容和方法，培養適應新時代需求的高素質人才，為建筑行業的數字化轉型和高質量發展貢獻力量。

基金項目：湖北省住房和城鄉建設廳建設科技計劃項目“銅綠山礦區既有代表性居住建筑數字化保存”（186）。

參考文獻

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[2] 王利強.基于數字化和智能化模式下建筑工程技術專業建設與改革探討[J].包頭職業技術學院學報，2024，25（1）：49-51，59.

[3] 衛彩娜.“工匠精神”在建筑工程技術專業的培育實踐[J].太原城市職業技術學院學報，2024（2）：143-145.

[4] 季文杰.高職院校建筑裝飾工程技術專業課程建設探索與實踐[J].山東電力高等專科學校學報，2024，27（1）：72-75.

[5] 劉鎮.高職建筑工程技術專業人才培養模式創新——基于數字化背景[J].遼寧高職學報，2024，26（2）：6-9.

[6] 產教融合多元發展建筑工程技術專業建設改革與實踐[J].南通職業大學學報，2023，37（3）：28-29.