“技术-产业-场景”三维驱动的智慧建筑教育数字化重构
一、背景与解决问题
在建筑业数字化转型浪潮的推动下,智能建造技术(如 BIM、装配式建筑、建筑机器人等)已成为行业发展的核心驱动力。然而,传统建筑教育体系与行业变革之间的结构性矛盾日益凸显,具体表现为三大核心问题:
技术迭代与教学滞后的矛盾:建筑领域新技术应用频率加快(如数字化设计、智能化施工管理工具),但学生难以系统掌握智能建造工具的实操能力。
产业需求与人才错位的矛盾:建筑业对复合型技能人才的需求激增,但高校人才培养模式仍以单一学科为主,缺乏跨学科协同(如建筑、信息技术、工程管理的融合)能力。
教学场景与工程实践的矛盾:传统实训教学依赖物理模型和碎片化项目模拟,学生缺乏对建筑工程全周期(设计-施工-运维)项目管理的沉浸式体验,实践能力与行业真实需求脱节。
智慧建筑管理专业群通过数字化建设,构建了“技术赋能-产业协同-场景重构”三位一体的解决方案,有效破解上述矛盾。
二、主要内容
(一)数字化课程体系重构
专业群建设中实施模块化课程设计,把BIM技术、智能建造、数字化综合设计等内容纳入核心课程,开发《数字化设计与制造》《智能建筑施工与预算》《数字化设备建模》等多门新工科课程;同时开展跨学科融合实践,要求学生借助软件协同平台完成智能化设计,并同步开展成本测算、设备选型与系统集成工作;此外还建立证书嵌入机制,将“1+X”职业技能等级证书融入人才培养方案,实现课证融通。
(二)数字化教学平台搭建
专业群搭建了虚拟仿真实训系统,为项目管理类课程提供坚实的数据支撑。配备了装饰BIM软件、建筑装饰工程工艺仿真系统等专业工具,为学生的设计方案提供精准技术帮助;同时智慧工地虚拟实践系统能够生动展示拟建区的典型拟建物施工状态,让学生身临其境感受智慧建筑管理的实际场景;智能学习分析系统则借助对学生学习行为数据的全面采集,精准生成学生能力画像,并依据画像自动推送个性化学习资源,实现因材施教。
(三)产教融合数字化生态构建
专业群与广联达、建工集团共建“产业学院”,企业充分发挥资源优势,提供涵盖智慧建筑管理各环节的真实项目案例库以及设备操作三维模型库,让学生能接触到最前沿、最真实的行业信息。注重“双师型”教师培养,安排教师每学期深入合作企业参与项目开发和实训操作,使其熟悉各类数字化产品在智慧建筑管理项目中的应用。此外,积极搭建数字化创新创业平台,为学生提供技术、资金、人才等全方位资源支持,助力学生创新创业。
三、过程与方法
(一)实施路径
专业群通过数字项目管理实训中心建设,打开了教育数字化建设的通道。实训中心的建成有助于学生了解数字建筑行业前端科技,体验未来建造方式,转化数字管理思维,模拟未来实际工作,及时客观评价反馈,有利于学生在“真实”的项目环境中体验实际工作环境,熟悉项目流程,学习实践数字项目管理技能,提高学校整体专业教学水平和毕业生竞争力,为实现学校内涵式发展的目标提供强有力的支撑。
(二)关键方法
在实训中心和相关平台基础上,专业群采用“三阶段推进法”。课程重构阶段,运用“课赛融合”模式,紧密对接建筑信息模型(BIM)建模与应用、建筑装饰数字化施工等赛项,针对性地设置技能竞赛课程模块,以赛促教,提升学生技能水平。平台建设阶段,依托数字孪生技术打造智慧工地数据底座,为教学与实践提供坚实的数据支撑。生态构建阶段,通过“模-坊”培养机制,安排教师轮流到企业跟岗,并承接实际工程项目,分梯度打造教学创新团队,促进教师专业成长与产教融合。
同时,构建“四维提升”机制。在教学维度上,组织教师参加数字化培训,掌握混合式教学设计方法,提升教学质量。在技术维度上,安排教师每学期到合作企业参与项目开发,使其熟悉采购项目的操作流程,增强教师的实践操作能力。在科研维度上,校企双方共同申报教育信息化课题,推动科研创新与成果转化。在评价维度上,通过超星平台等,对教师开发的数字化资源进行星级评定,并将评定结果纳入职称评审加分项,激励教师积极开发优质数字化资源。
四、特色与创新
(一)技术赋能:构建“数字孪生+人工智能”教学体系
开发智慧工地数字孪生平台,引入AI辅助设计系统,学生可通过自然语言交互生成建筑方案,系统自动进行结构计算与成本估算。
(二)产业协同:打造“真实项目+虚拟仿真”双轨模式
将真实工程项目数据映射至虚拟环境,学生可参与从方案设计到运维管理的全周期实践。
(三)场景重构:创新“虚实结合”实训模式
开发沉浸式实训体验,解决复杂工作场景搭建问题,提升学生实操能力。构建专业群数字画像系统,实时监测各专业数字化资源使用率、学生能力成长曲线。
五、成效与推广
(一)学生能力显著提升
近三年学生获全国职业院校技能大赛一等奖1项、省级一等奖5项,毕业生对口就业率提升至96%以上。学生团队开发的智能化养老项目,凭借其在专业与养老服务结合的创新理念及实用功能,获得多项双创大赛奖项。
(二)资源辐射,模式推广
建成建筑材料国家教学资源库,建设2门省级精品在线开放课程,资源年更新率达20%,覆盖全国土建类专业院校38所,辐射学生逾6万人。主编《中外建筑史》等规划教材3部,教材内容新颖,具有较强实用价值。专业群数字化改造典型做法被教育部案例库收录。参与编制国内《室内装饰设计师国家标准》,推动行业发展。
结语
智慧建筑管理专业群通过数字化建设,实现了“技术赋能-产业协同-场景重构”的深度融合,为建筑业数字化转型提供了高素质技术技能人才支撑。