摘要：智能建造专业在我国高校中业已逐渐设立，该专业与国内外土木建造行业的发展趋势联系密切。对于传统的土木建造技术而言，面临着转型升级的重任。世界各国均提出了土木建造行业的发展规划，如德国的工业4.0，中国制造2025，以及美国的建筑互联网等远景与规划。其中，我国的《2016—2020年建设工程行业信息化发展纲要》中提出，在“十三五”期间，将全面提高建设工程行业的信息化水平，着手提高大数据、智能化、物联网、云计算、BIM信息技术的综合集成应用能力。基于此，对智能建造专业实践教学改革进行研究，以供参考。

关键词：智能建造;实践教学;教学改革;科学精神

引言

目前智能建造专业建设还处于起步阶段，智能建造专业虽然以土木工程这一传统学科为背景，但其内涵、特征仍不确定，专业重点仍需要在建设过程中不断明确。截至2020年3月，全国获得教育部批准新增开设智能建造本科专业的高校有24所。与此同时，智能建造专业作为推动建筑业数字化转型的重要学科，众多建筑类高校正在规划和筹备建设中。

一、专业设立

智能建造专业，是以土木工程专业为基础，面向国家策略需求和建筑业的升级转型，融合机械设计制造及其自动化、电子信息及其自动化、计算机科学与工程、工程管理等专业发展而成的新兴复合型工科专业。自2018年同济大学首次设立智能建造专业以来，东南大学、北京工业大学、华中科技大学等国内多所院校陆续设立了智能建造专业。截至2021年2月，我国已有20多所高等院校开设了智能建造专业。

二、产业特征

（一）智能建造活动是一个行业级的系统工程，在行业落脚点上的维度层次多。在过程维度上，“智能建造”覆盖策划、设计、生产、施工、运维等全寿命周期的各种各类活动;在产品对象上，“智能建造”面向建筑物全尺度的生产建设，从建筑部件部品生产、建筑单体建造到建筑群和城市的建设活动;在产业维度上，“智能建造”从建筑全产业链拓展到工业产业、互联网产业、信息化产业的跨界融合。智能建造带来了工程建造技术和工程管理的系统性变革，将从产品形态、建造方式、组织模式、行业管理等方面重塑建筑业。（二）智能建造具有交叉专业特征，横跨多个专业领域。智能建造以大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术为手段，对传统建筑全寿命周期进行数字化、网络化、智慧化升级，产生智慧设计、智慧生产、智慧施工、智慧运维等新模式。其背后需要大数据、物联网、人工智能等专业的基础性支撑，也需要机械工程、通信工程等专业的融合性支撑。智能建造是典型的传统工科与其他学科交叉融合后的“新生”学科。部分文献提到智能建造可以效仿智能制造，但其产品本质和产品生产逻辑有根本性差别，各专业融合的程度也不同。

三、智能建造专业实践教学改革

（一）“智能建造”理念的融入

不同阶段的实践环节，均需将智能建造元素融入其中，不仅是传统土木工程专业的理论知识与实际问题的融入，更多是需在实践过程中将“智能建造”元素体现出来。传统土木工程知识是智能建造专业的根基，但需在智能建造的实践环节中，辨识二者的区别。智能建造是从土木工程中滋养、衍生出来的新生事物。如同一棵茁壮成长大树的根与花，土木工程专业知识是根，智能建造是依托于土木工程而开出的一朵花。因此，需时刻谨记土木工程的专业知识，如三大力学（理论力学、材料力学、结构力学）的扎实学习等。同时也需谨持将智能建造元素与理念相结合。以此理念为基础，通过实践环节的培养，方能更好地建设智能建造这一新专业。

（二）构建模块化课程体系，提取共性知识以保证课程质量

新工科专业的“新”强调前沿知识与原有知识体系的融合，具体到土木工程学科，专业主干课与建筑工业化新技术的结合是课程体系建立的一大重点。智能建造专业除了传统的土木工程学科课程外，还将增设机械工程、电子信息科学与工程、控制科学与工程、工程管理等课程。为了缓解大量新增课程带来的课时压力，避免相似知识点的重复教学，教学内容需要从强调知识过渡到强调学习方法，关注共性的方法和思维方式，协调学时数减少与教学内容之间的矛盾。建立模块化课程体系，集中相关课程师资，实现小范围内的资源共享。将专业课程划分为智能设计模块、智能制造模块、智能施工模块、智能家居模块、智能控制模块、智能材料模块、智能防灾和智能运维模块，建立贯穿智能建造专业全生命周期的课程体系。目前普遍存在课程内容更新滞后于行业技术发展、课程质量参差不齐的问题，为此，教学内容应体现前沿性与时代性，及时将智能建造领域最新的学术研究以及国内外科技发展前沿成果引入课堂，保证课程教学的高质量。

（三）教学平台

教学平台在五星教学原理指导下，按照“以学生为中心、促进自主学习、提升综合能力”的思路，紧密对接建筑产业转型升级，并对从业人员提出新要求，将最新理论、技术、规范、方式方法及新版软件操作及时引入课堂，以完整项目任务的实施过程作为教学主体内容;遵循职业成长规律，按照由简单到复杂、由基础到核心的方式将项目任务合理序化为若干相对独立又有衔接的工作任务。同时，将岗位工作要求和思政教育等内容有机融入平时课堂，并利用信息化技术手段将课程标准、微课视频、动画演示、模型展示、PPT、教学设计、高阶训练任务及讨论等课程资源嵌入教学任务中，配合训练基地等相关软硬件设备，使课堂学习为学生高阶能力发展提供有效支撑。

（四）建立跨学科交叉融合型师资队伍

在智能建造专业师资队伍建设上，学校并不是简单重组师资队伍，而是充分考虑新专业对教师的要求，以技术为先导，以管理为引领，打破学科专业壁垒，推动理工文专业、校企之间师资队伍的深度融合。借助学校建筑学部、信息学部、工学部的学科优势，在学校大类培养框架下，联合土木工程、管理科学与工程、建筑学、机械工程、计算机科学与工程、软件工程等专业，对智能建造专业进行学科资源共享和教学力量输出，形成“大类横向交叉、专业纵向成链”的融合型教学队伍。在智能建造专业师资队伍组建上，引导教师转型，同步引进具有计算机、数据科学背景的教师。在专业建设中强化学生实践能力训练，有意识加强全链条校企协同育人实践基地的建设，合作建设“双师型”教师队伍，通过校外导师进课堂的互动合作，帮扶校内教师和年轻教师的研究领域向智能化、数字化方向转变。

结束语

智能建造专业是以土木工程专业为基础，融合多个学科内容发展而成的新兴复合型工科专业，智能建造专业的设立为建筑产业的改革发展和传统土木学科的转型升级提供了技术和人才支撑。基于智能建造教学平台，开展智能建造专业数字化建设，搭建虚拟操作、数字化全媒体方式、仿真模拟的一体化教学体系，既创新教学方式、丰富教育资源，又解决专业人才培养的模式老化问题，真正将智能建造人才培养目标落到实处。实践证明，新型教学模式效果显著，培养了一批智能建造专业创新型人才，为国家和京津冀区域经济社会发展提供有力的人才支撑。

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