CIM背景下智能建造专业建设的创新和实践
张广程
辽宁地质工程职业学院 辽宁 丹东 118003
前言:随着信息技术的飞速发展,建筑行业正经历着深刻的变革,智能建造专业正逐渐成为建筑行业转型升级的重要专业方向。同时,城市信息模型(CIM)技术的出现,使智能建造专业具备更加全面、高效的技术支持,能更好地实现建筑全生命周期的数字化管理。当前,传统建筑行业面临着诸多挑战,如劳动生产率低下、资源浪费严重、环境污染等问题。而智能建造专业的建设,正是为了应对这些挑战,引入信息技术和智能化设备,实现建筑行业的智能化、绿色化、可持续发展。
一、CIM 与智能建造专业概述
(一) CIM 技术体系剖析
CIM 是以城市信息数据为基础,融合地理信息系统(GIS)、建筑信息模型(BIM)、物联网等技术,构建的城市三维数字空间模型,是城市规划、建设、管理的智能化决策载体,具有多源数据集成、可视化表达、协同化应用等特征。
(二)智能建造专业的发展
1. 智能建造专业的现状与特点
目前,全国已有 80 余所高校开设智能建造专业,涵盖本科、高职两个层次。专业以 “土木工程为基础,信息技术为核心”,具有跨学科性、实践性、创新性的特点,培养掌握建筑施工技术与数字化工具的复合型人才。
2. CIM 与智能建造专业的内在联系
CIM 为智能建造专业提供技术支撑,其数据集成能力解决了智能建造中的信息孤岛问题,可视化与协同功能优化了建造过程管理;智能建造专业则为 CIM 的落地应用输送人才,推动 CIM 技术在建筑全生命周期的深度渗透,二者形成 “技术支撑 + 人才保障” 的协同发展关系。
二、CIM 背景下智能建造专业建设的实践创新
(一) 人才培养模式创新
1. 跨学科融合的课程体系构建
打破传统土木工程专业壁垒,构建 “核心课程 + 模块课程 + 实践课程” 的三维课程体系。核心课程包括建筑施工技术、BIM 技术应用;模块课程设置 CIM 数据处理、智能监测、数字孪生等方向;实践课程占比提升至 50% 以上,强化实操能力。
建立 “校内实训基地 + 校外实践平台” 双阵地。校内搭建 CIM 模拟实训室,配备三维建模、数据仿真等设备;校外与建筑企业合作,引入实际工程项目,让学生参与从设计、施工到运维的全流程实践,实现 “学练结合”。
(二) 教学方法与手段创新
1. 基于数字化工具的教学应用
将 CIM 平台、BIM 软件等数字化工具融入课堂教学。在《建筑信息模型》课程中,通过 CIM 平台模拟施工流程、进度计划与资源调配。
2. 线上线下混合式教学模式的探索
依托智慧教学平台搭建线上学习渠道,提供 CIM 技术原理、智能建造案例等优质资源;线下课堂以案例研讨、项目实操为主,教师针对性指导。这种模式突破时空限制,满足学生个性化学习需求。
(三) 产学研合作创新
科研项目驱动的人才培养,鼓励学生参与校企联合科研项目,如 “基于 CIM 的建筑能耗优化研究”“智能工地监测系统开发” 等。学生在项目中参与数据采集、模型构建、系统测试等环节,培养科研思维与创新能力。
三、CIM 背景下智能建造专业建设面临的挑战与应对策略
(一) 面临的挑战
1. 技术标准与规范不完善
CIM 技术处于快速发展阶段,数据格式、接口标准、应用规范尚未统一,导致高
校教学中选用的软件、案例存在差异,学生知识体系不兼容,增加了培养难度。
2. 师资队伍建设不足
智能建造专业需要兼具土木工程与信息技术背景的复合型教师,但现有教师多为传统土木工程专业出身,信息技术知识储备不足;企业一线专家参与教学的机制尚不健全,师资力量难以满足教学需求。
3. 行业认知与市场需求对接困难
部分建筑企业对智能建造、CIM 技术的认知仍停留在概念层面,实际应用意愿不足,导致学生实践岗位供给有限;高校人才培养方案更新滞后于行业技术发展,人才能力与企业需求存在偏差。
(二)应对策略
1. 加强技术标准与规范建设
建议住建部门联合高校、企业制定 CIM 教育应用标准,统一课程体系、实训设备与评价指标;高校之间加强合作,共建共享 CIM 教学资源库,减少教学差异。
2.强化师资队伍建设
实施 “教师能力提升计划”,选派教师到企业参与 CIM 项目实践,或到高校进修信息技术课程;建立企业专家库,通过兼职授课、项目指导等方式充实师资力量;完善校企人才双向流动机制,鼓励教师与企业专家联合开展教学研究。
3.深化与行业的合作与交流
高校定期举办行业研讨会,邀请企业参与人才培养方案制定,确保课程设置与岗位需求匹配;政府加大对企业智能建造应用的政策扶持,激励企业提供更多实践岗位;高校建立毕业生跟踪反馈机制,根据企业评价及时调整教学内容。
四、结论与展望
(一) 研究成果总结
CIM 技术为智能建造专业建设提供了重要支撑,通过人才培养模式、教学方法、产学研合作三方面创新,可有效提升专业建设质量。政校企协同、科研与教学融合、技能与证书并重是专业建设的有效路径。
(二) 未来发展展望
未来,随着 CIM 技术的不断成熟与普及,智能建造专业建设需进一步深化跨学科融合,加强与人工智能、大数据等新兴技术的结合;推动 “AI + 教育” 在专业教学中的应用,构建智能化教学体系;加强校企交流合作,培养具有新质竞争力的智能建造人才,为建筑行业高质量发展提供坚实的人才保障。
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作者简介:张广程(1986.8.8),性别:男,籍贯: ,民族:汉族,学历:工程硕士,职称:讲师,二级建造师,研究方向:建筑与土木工程领域。
本文系 2024 年度院级教研项目,项目名称:CIM 背景下智能建造专业建设的创新和实践,项目编号:LDY20240211。