中圖分類號:TU-4;G712.0 文獻標識碼:A 文章編號:2095-9052(2025)09-0196-03
引言
傳統的建筑課程體系已經無法滿足當前市場對高技術、高素質人才的需求。為了順應時代發展的步伐,建筑工程技術課程需要引入智能建造技術,整合跨學科的知識,提升學生的創新能力與實踐能力。此外,技術的不斷更新也意味著課程內容必須與時俱進,及時跟上行業的變化和新技術的應用。因此,如何在課程體系中充分融入智能建造技術,解決現有課程體系的不足,已成為當今建筑教育改革中的關鍵問題。
一、智能時代建筑工程技術課程改革的價值
(一)提升行業競爭力與影響力
建筑工程技術課程改革的核心在于融人智能建造技術,以強化學生在現代建筑領域的實操能力。課程將涵蓋BIM技術、物聯網及人工智能等尖端科技,讓學生在掌握傳統建筑技能的基礎上,進階學習數字化、智能化的設計與施工方法,有利于賦予學生勝任智能建造領域復雜項目的能力,進而大幅提升其職業競爭力。在激烈的市場競爭中,建筑企業需應對成本控制、工期壓縮及質量保障等多重挑戰[1]。課程改革將助力學生學會運用智能技術,提高施工精準度與工作效率,實現成本節約、工期縮短及客戶滿意度提升,從而增強建筑行業的整體競爭力,并擴大建筑企業的市場影響力。通過培養具備智能建造技術的專業人才,企業將塑造更強大的市場品牌形象,提升項目管理能力,進一步夯實全球競爭地位。
(二)促進技術創新與成果轉化
智能建造技術的迅猛發展,正深刻推動建筑行業的技術變革。在此背景下,建筑工程技術課程的改革尤為重要,它不僅意味著技術知識的迭代更新,還代表著科技成果轉化的關鍵路徑。通過引入BIM技術、大數據、人工智能等前沿科技,課程改革旨在讓學生掌握技術的核心原理與應用方法,激發他們的創新思維和實踐能力。例如,借助BIM技術的虛擬建模,學生可實現建筑項目的全生命周期管理;而大數據的運用,則能幫助學生洞察數據背后的深層邏輯,提升設計與施工效率,并精準預測、優化潛在問題。此外,課程改革還進一步加深了產學研的融合發展。通過與建筑企業、科研機構的緊密合作,學生在深入學術研究的同時,更能親身參與技術成果的轉化實踐,從而實現所學知識的快速落地與實際應用。這樣的改革,讓學生成為知識的汲取者,更將他們培育成技術創新成果的引領者和推動者,有力助推建筑行業從技術應用到技術創新的深層次轉型。
(三)強化工程質量與安全管控
建筑行業始終將質量與安全問題置于首要位置,而智能時代的到來為解決這些核心難題帶來了曙光。通過融合物聯網、傳感器及實時數據監控等尖端技術,智能建造技術提升了建筑工程的質量與安全性。在此背景下,建筑工程技術課程的革新巧妙地將智能技術與質量管理、施工安全相融合,從而使學生熟練掌握運用智能技術進行實時監控、預警分析及應急響應的能力。例如,借助BIM技術,學生可在設計階段便洞察潛在問題,及時調整以避免施工中的質量瑕疵;同時,物聯網技術則讓學生深刻理解如何利用傳感器實時追蹤施工現場的環境變遷,如溫度、濕度、壓力等關鍵參數,進而迅速識別并化解安全隱患。智能建造技術的引入,讓學生繼承了傳統的質量控制與安全管理技能,更賦予他們運用現代技術對施工過程進行全面監控和預測的能力。
(四)推動可持續發展與環境友好
隨著全球環保意識的不斷增強,建筑行業面臨著推動可持續發展的緊迫任務。智能建造技術的崛起,為建筑行業實現綠色轉型提供了有力的技術支撐。課程改革的關鍵在于引導學生掌握智能建造技術,以推動節能減排、綠色建材應用及資源高效利用。具體而言,BIM技術和大數據分析等智能工具,可助力學生在建筑設計階段優化能源效率、甄選低碳材料、實現資源循環利用[2]。例如,利用BIM技術模擬建筑能效,可指導學生在設計時選擇最佳能源管理方案;而物聯網技術則能實時監控建筑運營中的能源消耗,有效降低浪費。課程改革通過更新教學內容,使學生不僅掌握了傳統節能技術,更能運用智能技術提升建筑項目在各階段的環保性能。通過引導學生學習和應用智能建造技術,課程改革提升了學生的技術水平和創新能力,更為建筑行業在環保和可持續發展方面的進步打下基礎。
二、智能時代建筑工程技術課程改革的挑戰
(一)跨學科整合與課程構建難題
智能時代的到來,對建筑工程技術課程提出了嚴峻挑戰:即如何實現跨學科的深度整合。現今的建筑工程技術已超越了單一的土木工程范疇,向機械、電子、信息技術等多個領域延伸。然而,現有的課程體系往往固守傳統的單一學科教學模式,難以有效融入新興學科的內容,導致知識體系的片面和割裂。改革的核心在于,必須在保持專業深度的同時,巧妙融入智能技術所需的跨學科知識,構建出科學、系統且綜合的課程體系。但這一過程中,不同學科間的基礎理論、知識框架和技術要求的差異,構成了跨學科整合的主要障礙,使得課程內容的融合變得極為復雜。例如,如何將土木工程的設計與結構理念,與信息技術的數據處理和智能化系統有機結合,就是當前課程設計的一大難題。同時,教師背景的多樣性、教學資源的整合需求以及課程內容的協調問題,都進一步加劇了跨學科課程構建的難度。
(二)教學內容更新與技術迭代脫節
建筑工程技術的更新迭代如今異常迅速,特別是在智能技術、自動化與數據技術的驅動下,行業要求與技術規范不斷刷新。但遺憾的是,教學內容的更新卻遠未與技術進步同步,造成了課程內容與現實行業發展的嚴重脫節。智能建造、物聯網及人工智能等新興技術的涌現,使得傳統建筑課程顯得捉襟見肘,無法滿足現代建筑業的實際需求。學生在課堂上接觸到的往往是“過時”的技術,無疑削弱了他們的職業競爭力[3]。再者,建筑工程技術的演進涉及豐富的實踐操作與理論支撐,而高校課程的更新卻耗時漫長。新教材的開發、課程大綱的修訂,以及實驗設備的升級均需時日,導致教學內容往往難以及時捕捉技術的最新動態。因此,學生所學可能無法準確映射當前的建筑技術標準與實際應用,而知識的滯后性使他們難以勝任智能時代對建筑專業人才的新要求。
(三)師資力量匱乏無法滿足人才培養需求
智能時代對建筑工程技術提出了更高要求,急需既精通傳統建筑知識,又熟練掌握信息技術、大數據及人工智能的復合型人才。遺憾的是,當前建筑工程教育領域的師資實力,尚無法滿足這種跨學科融合的培養需求。高校現有師資多專注于傳統建筑領域,缺乏信息技術和智能建造方面的通才。更為嚴峻的是,技術日新月異,而師資的培養與引進卻滯后不前。現有教師在新興技術領域的教學與研究水平有限,導致課程內容與行業需求嚴重脫節。因此,學生在智能建造與智能化建筑方面的實踐能力不足,難以勝任未來工作。尤其在智能化建筑、BIM技術及數據分析等關鍵領域,師資匱乏嚴重影響了課程質量與深度,制約了學生新技術的實踐與應用能力提升。
(四)硬件設施短缺不能匹配實踐教學需求
智能時代下的建筑工程技術課程,對學生理論與實踐能力的雙重掌握提出了更高要求。然而,眾多院校在實踐教學環節卻面臨著硬件資源嚴重不足的困境。BIM實驗室、智能施工設備、無人機監測系統等智能建造必備設施,投資龐大,但受限于資金、技術及場地,許多院校難以配備齊全,直接削弱了學生的實際操作與技術應用能力。智能建造技術的精髓在于實踐,缺乏硬件支持,學生難以在真實情境中運用所學,導致理論與實踐割裂。盡管部分高校嘗試以虛擬仿真技術填補空白,但真實操作經驗仍無法被完全替代。
三、智能時代建筑工程技術課程改革的路徑
(一)促進跨學科融合與課程創新設計
智能時代的建筑工程問題愈加復雜,單一學科的知識已無法滿足行業需求,因此,課程改革需要整合王木工程、機械工程、信息技術等多個學科的知識,推動跨學科教學模式的發展。高校應加強與其他學科的合作,組建跨學科的教學團隊,共同開發符合行業需求的課程內容。可采用項目導向的學習模式,即將課程設計成實際項目的形式,讓學生在實踐中進行跨學科知識的運用。例如,與建筑設計公司、施工公司等建立合作關系,利用真實的建筑項目為學生提供實踐機會。在項目中,學生將根據實際問題需要,綜合運用建筑、結構、信息技術、管理等多個領域的知識,解決項目中出現的實際問題,借此增強學生的實踐能力,提升他們的創新思維和綜合解決問題的能力。此外,還可以探索“翻轉課堂”等新型教學模式,改變傳統的教學方式。在翻轉課堂中,課堂時間更多用于討論、項目研究和問題解決,學生在課前通過自學和在線學習平臺了解基礎知識,課堂上則通過小組合作、案例分析等形式進行知識應用。通過這種方式,學生能夠更好地理解和掌握跨學科的知識,同時培養他們的團隊合作能力和批判性思維。
(二)動態更新教學內容與緊跟技術前沿
建筑工程技術課程改革必須與技術前沿保持同步,以確保教學內容緊跟行業發展。鑒于智能建造、大數據、物聯網等技術的飛速進步,現有教學內容需更新以涵蓋這些新興領域。為此,學校應建立動態更新機制,以迅速調整和升級教學內容。具體而言,可成立教學內容審查委員會,負責定期審核和修訂教材與教學大綱,及時納人最新技術成果和工程實例,保障課程的前瞻性。同時,學校需與行業企業深化合作,邀請企業專家共同參與課程設計和教學,以提升教學內容的實用性和應用導向[4]。此外,通過產學研合作項目,可將最新科研成果直接融入教學,實現理論與實踐的無縫銜接。為保持課程內容的時效性,學校還應利用在線教育平臺和數字化工具,廣泛收集行業與技術最新動態,并結合國內外優質在線資源,為教師提供豐富的教學素材和創新靈感。定期組織教師參加技術創新展覽,也是確保教師及時了解技術趨勢、調整教學策略的有效途徑。
(三)強化師資隊伍建設與能力提升
為推動建筑工程技術課程的深度改革,加強師資隊伍建設至關重要。在智能時代背景下,教師須具備扎實的建筑工程知識,熟練掌握最新智能技術及跨學科知識。為此,高校需制定全面的師資發展規劃,以提升教師隊伍的整體素質,并結合智能時代特征,助力教師專業成長。首要之舉是定期組織行業培訓,特別是針對BIM技術、人工智能、物聯網等新興科技展開專項研修。借助在線平臺及學術研討會,教師可及時了解全球建筑技術動態,確保知識體系與時俱進。其次,可通過校企合作,安排教師深入企業實踐,以增強其解決實際工程問題的能力。高校可設立實踐基金,鼓勵教師參與建筑企業的實際項目,汲取最新工程技術與管理經驗,反哺課堂教學。此外,高校應建立激勵機制,鼓勵教師參與科研與國際交流,如出席國際學術會議、與國外高校合作,以拓寬國際視野,提升學術影響力。最后,在制度層面支持教師持續學習與能力提升,通過建立績效考核制度,明確科研、教學、行業交流等目標,并結合獎勵機制,激發教師持續進步的動力。同時,構建多維度的教師能力評價體系,設立專項資金,支持教師學習與科研,進一步推動教學內容與方法的創新。
(四)加強實踐教學設施與實訓基地建設
建筑工程技術的課程改革不僅僅要依靠理論的更新,更需要強大的實踐教學支持。即學生必須具備豐富的實踐經驗,才能有效適應智能時代對建筑工程人才的需求。學校要加大對實踐教學設施的投資,建設符合行業需求的實訓基地[5]。例如,建設智能建造實驗室,配備現代建筑工程所需的各類設備,如BIM軟件、無人機、3D打印技術等,為學生提供全面的實驗和操作平臺。學校還應與企業合作,建立“校外實習基地”,為學生提供更廣闊的實踐機會。比方說,與施工單位、設計公司及其他相關企業的合作,可助力學生參與到真實的建筑項目中,親自經歷項目的設計、施工、管理等多個環節。值得注意的是,實踐可以提升學生的動手能力,還能幫助他們將課堂上學到的知識應用到真實的工程項目中。在此過程中,學校應制定明確的實踐教學計劃,并根據行業需求調整實踐內容,確保每位學生都有充分的實操機會。此外,還應加強實踐教學師資的培訓,鼓勵教師走出課堂,參與企業項目,在實踐中學習新技術,并將經驗傳遞給學生。通過增強實踐教學的深度和廣度,學生將進一步提升專業技能,進而在實際工作中更好地理解建筑工程中的技術應用。
結語
通過改革,學生能夠掌握先進的智能建造技術,提升自身在行業中的競爭力,并推動建筑行業的技術創新與可持續發展。盡管改革過程中面臨諸多挑戰,如跨學科整合、師資力量不足、硬件設施短缺等問題,但通過深化改革路徑、加大投人和促進校企合作,這些問題能夠得到解決。未來,建筑工程技術課程的不斷優化和創新,將為培養符合智能時代需求的高素質建筑工程人才奠定堅實基礎。
參考文獻:
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[3]李盛南,劉兆豐,彭第,等.新工科背景下應用型本科院校建筑施工技術課程改革的探討[J].創新創業理論研究與實踐,2023,6(22): 41-43+51
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[5]齊向陽,侯志堅.建筑智能化工程技術專業人才培養模式改革[J].深圳職業技術學院學報,2022,21(03):77-80.
(責任編輯:于淼)