智能建造技术在实训基地建设中的应用研究—以建筑工程技术专业为例
摘要
关键词
智能建造;人工智能;AI技术;实训基地
正文
一、引言
1.1研究背景
近年来,BIM技术、建筑钢筋绑扎机器人、装配式建造、物联网等智能建造技术快速发展,推动建筑行业从劳动密集型向技术密集型转变。教育部《关于推进现代职业教育高质量发展的意见》明确提出,职业院校需强化实训基地智能化建设,以支撑产业升级需求。然而,当前我们的建筑工程实训基地普遍存在教学设备利用率不高、教学模式单一等问题,急需引入智能建造技术进行换代升级。
1.2 研究意义
本论文通过探索智能建造技术与实训基地建设的融合路径,不仅能够提升建筑工程技术专业人才的实践能力与创新思维,还能推动职业教育与建筑行业发展需求的深度对接,为行业输送高素质技术技能型人才。
二、智能建造技术概述与建筑工程实训现状分析
2.1 智能建造技术核心内容
智能建造技术以BIM(建筑信息模型)为核心,融合物联网、大数据、人工智能、建筑机器人等技术,实现建筑全生命周期(设计、生产、施工、运维)的数字化、智能化管理。例如,BIM技术可用于三维建模与协同设计,建筑机器人能完成钢筋绑扎、地面铺装作业、水下混凝土浇筑等施工任务,虚拟仿真技术则可模拟复杂施工场景。
2.2 建筑工程技术专业实训基地现存问题
1. 设备与技术滞后:多数实训基地仍以传统施工工具和技术为主,缺乏装配式构件生产线、智能监测设备等。
2. 教学模式单一:实践教学以教师演示、学生模仿为主,缺乏对复杂工程问题的系统性实战训练。
3. 校企合作不足:企业新技术、新工艺难以快速融入实训教学,学生实践能力与企业需求脱节。
4. 师资能力短板:部分教师缺乏智能建造技术实操经验,大多停留在理论层面,难以开展高质量教学。
三、智能建造技术融入实训基地的建设方案
3.1 硬件设施升级
1. BIM实训中心:配备高性能计算机、BIM软件(Revit、Navisworks等),支持建筑全流程数字化设计与模拟。
2. 装配式建筑实训区:搭建预制构件生产、运输、吊装模拟生产线,配置装配式建筑节点展示模型。
3. 虚拟仿真实训室:利用VR/AR技术构建虚拟施工场景,如深基坑支护、高空作业安全演练等。
4. 智能监测与管理平台:引入物联网传感器、无人机巡检系统,模拟施工过程中的质量、安全监测。
3.2 课程体系重构
1. 模块化课程设计:将智能建造技术融入《建筑施工技术》、《BIM应用》、《装配式建筑》等核心课程,增加虚拟仿真、机器人操作等实践模块。
2. 项目式教学:以实际工程项目为载体,如基于BIM的建筑设计与施工管理项目,培养学生综合应用能力。具体安排如下图所示:
3.3 师资队伍建设
1. 校企联合培养:邀请企业工程师参与教学,同时选派教师到企业学习智能建造技术应用。
2. 培训与认证:组织教师参加BIM建模师、装配式工程师等职业技能培训,提升教学能力。
3.4 校企协同育人机制
与建筑企业共建实训基地,引入企业真实项目资源,实现“学训一体”。例如,企业提供BIM设计案例,学生在实训基地完成建模、碰撞检测、施工模拟等任务。
四、案例分析:营口职业技术学院智能建造实训基地建设实践
4.1 项目概况
营口职业技术学院建筑工程技术专业依托中央财政支持实训基地建设项目,建设智能建造实训基地,总投资800万元,涵盖智能建造科技体验馆、智慧安全体验中心、智慧工地实训中心、装配式建造实训区、虚拟仿真教学实训中心、智能建造技术研究中心、社会服务中心。建设安排如下图:
4.2 实施效果
1. 学生能力提升:学生BIM建模通过率提高40%,在省级职业技能竞赛中获奖率显著提升。
2. 教学模式创新:采用“虚拟仿真+实体操作”双轨教学,学生参与度提升65%。
3. 社会服务增强:实训基地为企业提供BIM技术培训、装配式构件检测等服务,实现产教深度融合。
五、结论与展望
5.1 研究结论
智能建造技术在实训基地的应用,有效解决了传统实训模式的不足,显著提升了学生对智能建造技术的掌握能力,实现了人才培养与行业需求的精准对接。
5.2 未来展望
随着人工智能、数字孪生等技术的发展,实训基地可进一步探索智能化、无人化教学场景,如基于数字孪生的建筑运维实训、建筑机器人自主施工模拟等,推动建筑工程技术专业实训教学迈向更高水平。
参考文献
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作者简介:孟艳(1983.05-),女,汉族,辽宁营口人,硕士研究生,副教授,主要研究方向:建筑工程技术。
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