摘要：随着全球数字化浪潮的加速，建筑行业在技术应用、数据共享和人才培养等方面面临显著挑战，迫切需要进行数字化转型。本文探讨元宇宙如何促进建筑行业的数字化转型，旨在提出切实可行的创新发展模式以应对这些挑战。通过文献综述与案例分析，研究元宇宙在建筑设计、施工和运营管理中的应用潜力，并结合湖南城市学院的实际情况，提出建立数字化管理平台、强化人才培养和推动跨界合作等创新发展模式。期望通过有效应用元宇宙技术，提升湖南城市学院的整体实力，促进高质量可持续发展。

关键词：元宇宙；建筑业；数字化转型；创新发展模式

一、引言

随着数字经济的快速发展，建筑行业的数字化转型已成为提升行业效率和竞争力的关键。党的十九大报告明确提出“数字中国”的发展理念，强调新型工业化和智能化的重要性。在这一背景下，元宇宙作为一种新兴数字生态系统，正逐步渗透到建筑行业的各个环节，尤其是在设计、施工和运营管理方面[1]。

湖南城市学院作为省属地方综合性大学，设有集“产、学、研”于一体的设计研究机构—湖南城市学院设计研究院。同时，依托益阳市人民政府、华为技术有限公司和湖南城市学院三方合作，成立了省内首个新型智慧城市关键技术创新中心和综合人才培育中心—智慧城市研究院，拥有国家一流的土木工程本科专业。本文将探讨元宇宙的技术创新如何推动建筑行业的数字化转型，并基于湖南城市学院的实际情况，提出有效的策略，以支持学校可持续创新与发展。

二、元宇宙与建筑业的关系

（一）元宇宙概念

元宇宙是融合虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等技术的共享数字空间，实现了物理世界与虚拟空间的无缝互动。它不仅是技术集合的平台，更是一个支持社交、经济、教育等多领域活动的沉浸式交互生态系统，构建出未来数字经济与社会发展的新场域[2]。

（二）在建筑业中的应用

在建筑行业中，元宇宙为设计、施工和运营管理提供了创新数字平台。借助VR和AR技术，建筑师和工程师能够在虚拟空间中进行高精度的可视化设计与模拟，显著提高项目管理的效率与准确性。通过元宇宙平台，设计团队可以实现实时协作，全面检视并即时调整项目细节，有效减少传统设计流程中的沟通障碍，优化整体工作流程[3]。

（三）建筑业数字化转型的现状

当前，建筑行业的数字化转型进展依然缓慢，主要体现在以下3方面：

（1）技术应用不足：尽管部分企业已引入建筑信息模型（BIM）、云计算等技术，但整体应用水平仍然偏低，许多项目仍依赖传统的纸质图纸和手工操作[4，5]。尤其是在湖南省的建筑企业中，这一现象尤为明显。

（2）数据孤岛现象：部门之间信息共享不足，导致决策效率低下，项目进展中信息反馈滞后，影响了整体进度和质量。调查显示，建筑行业在数据整合与信息流通方面面临显著挑战。

（3）人力资源短缺：当前建筑行业普遍缺乏具备数字化转型能力的专业人才，而湖南城市学院及其他类似省属高校在学科设置上相对滞后于市场需求，在数字化转型人才的培养方面与国内部分知名高校存在明显差距。

三、创新发展模式

为应对当前建筑业面临的挑战，结合湖南城市学院实际情况，提出以下以元宇宙为核心的创新发展模式：

（二）构建基于元宇宙的数字化管理平台

（1）整合元宇宙技术与数据共享：湖南城市学院设计研究院应致力于建立一个基于元宇宙的数字化管理平台，整合建筑设计、施工、监理等环节的数据。该平台利用VR与AR技术，提供实时数据更新、可视化功能和用户友好的界面，以增强项目管理的透明度与响应速度。此外，开放的API接口将方便外部企业和研究机构接入数据，促进更广泛的合作。

（2）融合BIM与元宇宙技术：将BIM与元宇宙技术相结合，设计研究院可以实现设计、施工与运营的全生命周期管理。在虚拟空间中，设计团队能够实时协作、进行可视化设计，降低设计变更带来的成本和风险。开发基于元宇宙的虚拟协作工具，提升团队成员之间的互动与反馈机制。

（二）强化人才培养与实践导向

（1）校企合作与元宇宙实践课程开发：借助湖南城市学院土木工程学院的学科优势，与地方建筑企业合作开发基于元宇宙的实习与培训项目，提供最新的数字化技术课程。课程应围绕智能建筑技术、绿色建筑设计、BIM应用等展开，确保学生在实践中获得元宇宙的应用经验。设立“产学结合”研究项目，邀请企业参与项目选题，以满足实际市场需求。

（2）元宇宙行业专家讲座与研讨会：定期邀请行业专家和成功校友举办关于元宇宙技术的讲座和研讨会，帮助学生了解建筑行业最新动态和技术发展，增强学生的职业视野和理论知识。组织学生参加相关行业的展会与论坛，拓宽他们的专业网络。

（三）拓展跨界合作与资源整合

（1）战略合作与元宇宙技术创新：主动与IT企业、VR/AR技术公司建立合作关系，共同开发符合建筑行业需求的元宇宙解决方案，特别是在人工智能和物联网等技术的应用方面，实现技术共同研发和资源共享。建立“元宇宙技术孵化中心”，促进技术转化与应用。

（2）行业联盟建设与资源共享：鼓励湖南省内建筑企业、高校及科研机构共同成立行业联盟，集中资源推动建筑行业的数字化转型与技术创新。通过联盟，共享经验、整合资源，提升整体竞争力。

（四）推动智能化技术的应用实践

（1）无人机与机器人技术在元宇宙中的应用：加强与省内建筑企业的合作，选择实际施工项目作为无人机和机器人技术的应用试点，结合元宇宙平台进行项目管理与技术支持。这将帮助学生理解技术操作与管理，并提升其实践能力。开展“无人机实训营”，将无人机应用于实际工程项目，增强学生的技术掌握。

（2）物联网与元宇宙课程的结合：将物联网技术引入土木工程课程，开展智能建筑相关理论与实践教学。与地方建筑企业和政府机构合作，开展智慧城市研究项目，为学生提供真实的实践机会，提升其在智能建筑和城市管理领域的竞争力。

（五）促进绿色建筑与可持续发展理念

（1）绿色建筑设计在元宇宙中的实现：在数字化转型过程中，湖南城市学院应利用元宇宙技术进行绿色建筑设计与施工，优化资源配置，积极实现节能减排。在课程中增加绿色建筑相关知识，培养学生的环保意识与可持续发展理念。设立“绿色建筑设计大赛”，鼓励学生提出创新的绿色建筑设计方案。

（2）智慧城市建设与社会责任：结合湖南新型智慧城市研究院的研究成果，推动基于元宇宙技术的智慧城市项目。通过提升城市管理效率，促进可持续发展。与地方政府合作，为学生提供参与智慧城市项目的机会，增强其能力与社会责任感。

四、结语

在建筑行业的数字化转型进程中，元宇宙技术的应用为提升行业效率和推动可持续发展提供了新的视角与路径。本文针对湖南城市学院的实际情况，提出了一系列创新发展模式，旨在应对当前行业面临的技术应用不足、数据孤岛和人力资源短缺等挑战。通过构建数字化管理平台、强化校企合作、推动跨界合作与智能技术应用，以及促进绿色建筑理念，我们强调了系统性变革的重要性。未来，建筑行业需持续拥抱元宇宙技术，不仅关注技术的引入，更要重视人才的培养与管理创新，以确保数字化转型的有效实施。湖南城市学院作为地方高校，将在这一转型过程中发挥积极作用，为行业培养高素质人才并推动经济发展贡献力量。

参考文献

[1] 李深森. 3D建模技术在元宇宙建筑设计与仿真中的应用[J]. 办公自动化， 2024， 29（16）： 72-74.

[2] 沈钰翔. 基于BIM+VR技术的相关功能软件在住宅建筑方案设计中的应用[J]. 四川水泥， 2024， （10）： 107-108+117.

[3] 王湛. 元宇宙技术在建筑设计领域的应用与探索[J]. 建筑技术开发， 2023， 50（6）： 23-25.

[4] 丁志坤， 刘志威. 元宇宙背景下建筑业数字化发展趋势研究[J]. 建筑经济， 2023， 44（4）： 5-14.

[5] 贺小丽. 元宇宙赋能数字经济：现状审视、发展机理及实施举措[J]. 工信财经科技， 2023， （6）： 58-71.

通讯作者：吴月星，wuyuexing@hncu.edu.cn

基金项目：2024年度益阳市哲学社会科学常规课题：元宇宙背景下建筑业数字化实现路径研究（Y1216764）；2024年度湖南省社会科学成果评审委员会一般项目：元宇宙背景下建筑业数字化创新发展模式研究（XSP24YBC040）；2023年度湖南省普通高等学校教学改革研究项目：应用型高校土建类专业课程思政数字化实现路径与实践（HNJG-20230999）；湖南城市学院2023年度校级教学改革研究项目：《施工原理与方法》课程教学改革与创新；湖南城市学院2023年度校级教学改革研究项目：“双碳”战略背景下的施工原理与方法课程思政与教学改革研究。