導語： 數(shù)字化下智能建造技術專業(yè)課程改革一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:數(shù)據(jù)說明建筑業(yè)在國民經(jīng)濟的作用更加凸顯，同時智能建造取得顯著進展。本文闡釋了數(shù)字孿生發(fā)展優(yōu)勢及智能建造發(fā)展應用新需求、“數(shù)字化”智能建造技術內(nèi)涵，制定智能建造技術專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格，改革專業(yè)課程體系和課程教學內(nèi)容，并對課程實踐教學進行了研究。

關鍵詞:數(shù)字孿生;智能建造技術;課程改革;實踐教學

1施工項目數(shù)字化轉(zhuǎn)型場景分析

建筑工程項目涉及專業(yè)工種多、工作環(huán)境復雜，工期長，且整體工業(yè)化標準化程度較低，因此施工項目管理難度極大。核心痛點:(1)工期時間緊，一般工程項目建設周期時間較景，業(yè)務流程中存在大量重復勞動及不可避免的人為失誤;(2)難點項目精度控制要求高造型復雜、空間結構多的重難點項目對于圖紙的精度要求高，當前交付的二維施工圖紙在建造精度上而無法滿足高難度項目的需求。憑經(jīng)驗憑感覺的人為控制顯然難以適用;(3)組織協(xié)調(diào)難，工程項目中不僅涉及人、財、物的調(diào)配與使用還涉及眾多參與方協(xié)作(業(yè)主，資方，總包，監(jiān)理，設計，施工，材料供應商，設備供應商，專項分包商，勞務分包商等)，個中關系交叉復雜，容易造成往來結算、責任劃分不清的問題。BM+智慧工地云平臺以BIM和物聯(lián)網(wǎng)為技術基礎，將施工現(xiàn)場的碎片化應用集成至一個統(tǒng)一的云平臺，并累和施工業(yè)務中產(chǎn)生的業(yè)務數(shù)據(jù)，形的成的據(jù)中心。通過建立統(tǒng)一主數(shù)據(jù)、統(tǒng)一入口、統(tǒng)一技術標準和數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)組件模塊之間的協(xié)同與數(shù)據(jù)共享。同的基子平臺內(nèi)的數(shù)據(jù)中心，服務于多參與方的科學決策，為工地的精細化、智能化管理提供數(shù)據(jù)支撐。作為一種融合多種學科的技術，數(shù)字孿生充分利用虛擬模型中的信息，為物理世界提供更加高效、實時、智能的服務。它的實現(xiàn)需要涉及信息、機械、材料、建筑等學科技術的交叉融合。

2“數(shù)字化”智能建造技術內(nèi)涵

利用信息化充分應用的工業(yè)化體系支撐傳統(tǒng)建造方式，學習制造業(yè)的技術和管理經(jīng)驗對于建筑主體、過程、要素按照智能化要求進行解構、分析，利用先進的智能化技術創(chuàng)新新材料、新設備、新工藝，使得建造方式的自動化、數(shù)字化、智能化水平不斷提升的過程。智能建造是基于互聯(lián)網(wǎng)的工程項目信息化管控平臺，在一定范圍內(nèi)通過數(shù)字化、信息化、智能化完成各種操作，實現(xiàn)數(shù)字技術、人工智能與建造要求深度融合的一種建造方式。隨著計算機技術的不斷發(fā)展以及計算機使用的不斷普及，工程建造領域逐漸形成了以建筑信息模型(BIM)為核心、面向全產(chǎn)業(yè)鏈一體化的工程軟件體系。新型深刻變革建造方式。其核心內(nèi)涵:(1)實施手段有了變化—裝備制造業(yè)有了突破、智能建造和智慧工地支撐了智慧建筑、施工機器人成為新一代技術人、現(xiàn)場施工的“簡單化、程序化和標準化”促使工程質(zhì)量更高、進度更快、造價更低、更安全、更環(huán)保。(2)崗位能力發(fā)生變化—智能控制、物聯(lián)網(wǎng)、信息化平臺。

3實訓實踐條件發(fā)生變化

智能技術應用體驗實訓中心—智能澆筑體驗實訓:(1)澆筑工藝是混凝土構件生產(chǎn)和建筑施工的主要表現(xiàn)形式;(2)智能控制采用智能化控制手段進行構件混凝土澆筑過程控制;(3)數(shù)字孿生指3D同步現(xiàn)場并在場景中增強表現(xiàn)實際設備運行狀態(tài)(4)學生通過智能澆筑學習按照工藝要求在智能澆筑系統(tǒng)中完成澆筑任務的流程，過程中異常工況的解決方案及認知數(shù)字孿生的過程;(5)虛擬工地，真實看板，構建不同施工階段智慧工地場景;(6)學習智慧工地各個功能模塊的組成、安裝調(diào)試、功能應用，掌握利用智能化技術手段提升建筑工地管理水平方法;(7)模擬各種異常工況條件下，工地場景狀態(tài)變化、看板信息變化，學習異常工況判斷及處置預案;(8)利用手機登錄互動體驗實訓系統(tǒng)，在教師引|導下根據(jù)場景變化進行智慧工地應用交互體驗實訓，并輸出統(tǒng)計結果。作為智能化應用技術展現(xiàn)，交互視頻是重要表現(xiàn)形式，結合3D技術和行業(yè)應用實況視頻可以充分展示智能建造現(xiàn)狀與未來。

4“數(shù)字化”智能建造技術課程改革

4.1智能建造技術專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格

掌握建筑施工的基礎知識和理論，熟悉建筑施工領域全流程應用軟件，了解數(shù)據(jù)分析、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術應用，具備初步的智慧工地布置能力以及應用BIM模型對施工進度、質(zhì)量、安全、成本等進行管理，能操作智能檢測和檢測儀器設備對施工質(zhì)量和安全進行檢測和監(jiān)測，并能對數(shù)據(jù)進行分析、處理，能負責現(xiàn)場機器人操作作業(yè)指導和制定流程圖，能對建筑機器人進行操作、施工組織、協(xié)調(diào)管理，能運用相關軟件、平臺等對建造過程中涉及的多方、動態(tài)的信息進行管理。

4.2課程教學內(nèi)容改革

整個課程體系通過智能建造數(shù)據(jù)平臺、載體、智能手段及智能機器人等相關內(nèi)容整合等。即:(1)用簡單的表述方式讓建筑專業(yè)學生了解智能技術相關的基本原理和專業(yè)術語。(2)教學深度適合于建筑專業(yè)教師能夠進行教學實施，范圍覆蓋:智能控制技術、物聯(lián)網(wǎng)技術和信息化技術。(3)學會基本測量工具應用方法，為智能技術應用案例資源包學習打下基礎。增加內(nèi)容包括:基本智能化技術應用定律，結合應用了解模擬電路是什么和基本交流術語了解數(shù)字信號和CPU數(shù)字處理的基本內(nèi)容和方法、傳感器分類和構成、結合應用案例學習傳感器選型了解智能控制的典型方法、智能控制核心控制部件應用(PLC)、智能控制系統(tǒng)構建過程中主要電氣元件分類、智能控制過程中的電機智能變速控制部件、智能控制過程中步長控制方法、電機、液壓、啟動等典型控制負載分類、組態(tài)控制軟件與工業(yè)網(wǎng)絡組成與使用、數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕痉诸惡头椒?、利用公共服務網(wǎng)絡構建信息化服務的方法結合管理需要、學習分解信息化應用構建需求、典型信息化平臺不同組成方法，結合管理需要，應用信息化平臺提升管理效率方法，針對構件生產(chǎn)流水線、智能控制、物聯(lián)網(wǎng)、信息化應用的典型案例掌握萬用表使用方法、示波器在智能化技術應用過程中的信號分析作用掌握智能技術應用過程中的用電安全知識。以建筑施工組織管理為例，編制施工計劃?按周期繪制前鋒線?預警查看、風險預判?智能化網(wǎng)圖檢查?進度計劃調(diào)整和優(yōu)化。在整個課程編排過程中，融入了智慧施工平臺操作系統(tǒng)，通過操作平臺查看預警及風險預判，然后進行計劃優(yōu)化調(diào)整，加入BIM5D技術及其運用知識點，掌握進度計劃及施工周期過程中原材料使用量，達到可以時時監(jiān)控的目標。

4.3課程實踐教學研究

建設一個新技術支撐下的仿真虛擬智慧工地、智慧管理實訓基地實踐教學實訓基地的建設遵循還原工作場景、豐富實踐教學、了解技術應用、掌握工作原理，實現(xiàn)教學以(1)智慧工地項目為教學場景，圍繞施工和管理，開展認知理論學習，補充現(xiàn)場教學不足知識目標目標;(2)將智慧工地使用的傳感器、AIOT設備、工地大腦數(shù)據(jù)平臺應用結合到任務場景中去，讓學生按照任務流程、步驟進行智能硬件布點，儀器檢測預警線的設置，使實訓學生深入理解智慧工地應用，提升學生對相關技術先進技能點的掌握的技能實訓教學目標;(3)引入案例模擬情景，設計事故報警點，由學生提供應急處置方案，通過虛擬仿真技術軟件模擬真實工作，后續(xù)平臺將接入項目監(jiān)管云平臺(施工現(xiàn)場數(shù)據(jù))引入現(xiàn)場課堂互動實訓，使學生能夠在真實的現(xiàn)場、真實的案例中鍛煉施工技能和實現(xiàn)學生智慧工地綜合管理能力。

作者：祝軍權 單位：廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院人居環(huán)境學院