人工智能背景下建筑類專業(yè)教育教學(xué)改革思考

摘 要：隨著科技的進(jìn)步，人工智能技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用和創(chuàng)新，尤其在教育領(lǐng)域，這將導(dǎo)致教與學(xué)的方式發(fā)生轉(zhuǎn)變。本文基于人工智能技術(shù)，結(jié)合建筑行業(yè)對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，提出從學(xué)科與專業(yè)交叉融合，培養(yǎng)創(chuàng)新型交復(fù)合型人才。課程方面打破原有教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式及教學(xué)評(píng)價(jià)方式等，通過(guò)建立學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)機(jī)制，促進(jìn)學(xué)生多元化、個(gè)性化的學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：人工智能；建筑類專業(yè)；教育教學(xué)改革

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人工智能迅速發(fā)展，并已廣泛應(yīng)用于制造、醫(yī)療、汽車、智能家居等多個(gè)領(lǐng)域之中，對(duì)各行各業(yè)的影響越來(lái)越明顯，尤其是以ChatGPT4.0出現(xiàn)后對(duì)教育行業(yè)的沖擊較大。為適應(yīng)新技術(shù)、新知識(shí)的發(fā)展要求，教育、教學(xué)不能再局限于傳統(tǒng)方式，要在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上再有新的發(fā)展、創(chuàng)新[1]。人工智能的發(fā)展有助于實(shí)現(xiàn)因材施教，提升學(xué)習(xí)效果; 有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，有助于轉(zhuǎn)變教師角色，引導(dǎo)學(xué)生健康成長(zhǎng)[2]。然而，“人工智能+職業(yè)教育”的教學(xué)改革卻面臨“教學(xué)主體”讓渡“智能主體”，“技術(shù)顛覆”沖擊“教學(xué)秩序”，“教學(xué)內(nèi)容”脫節(jié)“智能社會(huì)”，“教學(xué)評(píng)價(jià)”偏離“育人本位”等現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)[3]。作為建筑行業(yè)人才培養(yǎng)的主要陣地，高校應(yīng)堅(jiān)持落實(shí)立德樹(shù)人任務(wù)，結(jié)合《高等學(xué)校人工智能創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》等系列指導(dǎo)文件的要求，緊盯建筑行業(yè)發(fā)展方向，以培養(yǎng)建筑行業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)為根本目標(biāo)，以人工智能為契機(jī)，探索人工智能背景下教育教學(xué)新方法、新途徑，實(shí)現(xiàn)人工智能+教育。本文基于我校建筑類專業(yè)，打通學(xué)科基礎(chǔ)課程、專業(yè)核心課程，模糊專業(yè)，創(chuàng)新將建筑類多個(gè)學(xué)科及專業(yè)方向交叉融合，在生成式人工智能（AIGC）對(duì)傳統(tǒng)的教育行業(yè)的改革中，培養(yǎng)適合人工智能背景下的交叉型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才。

一、創(chuàng)新教學(xué)模式，促進(jìn)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)多元樣化和個(gè)性化

人工智能、大數(shù)據(jù)等多種信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，改變了教與學(xué)的方式，老師和學(xué)生的角色發(fā)生了改變。課程的目標(biāo)中知識(shí)目標(biāo)應(yīng)弱化記憶性知識(shí)，課程教學(xué)時(shí)應(yīng)結(jié)合行業(yè)發(fā)展，強(qiáng)調(diào)課程之間的邏輯關(guān)系、主體框架。能力目標(biāo)應(yīng)綜合能力、工程管理思維、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，素質(zhì)目標(biāo)應(yīng)突出決策能力、邏輯思辨和持續(xù)的自我學(xué)習(xí)的能力。根據(jù)課程性質(zhì)分為理論課、設(shè)計(jì)課和綜合實(shí)踐課，在教學(xué)中積極采用各類人工智能通用軟件和專業(yè)軟件輔助教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容應(yīng)減少理論知識(shí)的推演，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的應(yīng)用和分析，梳理課程間邏輯，增加課程的交叉融合；在教學(xué)中適當(dāng)增加個(gè)性化的學(xué)習(xí)任務(wù)，提升課程的廣度和深度；在高年級(jí)的綜合課程中，布置綜合的項(xiàng)目任務(wù)，提升課程學(xué)習(xí)的高階性和挑戰(zhàn)度。教學(xué)方法融入人工智能技術(shù)，引導(dǎo)并培養(yǎng)學(xué)生的大數(shù)據(jù)、信息化等思維，對(duì)理論知識(shí)的講解轉(zhuǎn)為引導(dǎo)學(xué)生自主式學(xué)習(xí)，融入AI輔助工具完成自主探究式學(xué)習(xí)、應(yīng)用場(chǎng)景式學(xué)習(xí)、角色模擬式學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主思考、自我辨別、積極整合、凝練升級(jí)的應(yīng)用知識(shí)目標(biāo)。

在人工智能背景下，學(xué)生獲取更廣泛、豐富和多樣化的學(xué)習(xí)資源，因此在學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)上，應(yīng)建立學(xué)生學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)機(jī)制，注重學(xué)生過(guò)程性評(píng)價(jià)；改變傳統(tǒng)老師評(píng)價(jià)為主，利用AI技術(shù)做學(xué)生作業(yè)進(jìn)行自動(dòng)評(píng)分，開(kāi)展個(gè)性化的評(píng)價(jià)；重新定義學(xué)生作品的原創(chuàng)性，增加開(kāi)放性、多元化評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)?；贏I技術(shù)，進(jìn)行教學(xué)日常管理，運(yùn)用大數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生表現(xiàn)提前預(yù)判，收集上課出勤、考試成績(jī)、作業(yè)完成情況，建立學(xué)生表現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)未來(lái)學(xué)生的表現(xiàn)提前作出預(yù)判。這樣教師可以更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基站，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，提供更精確的指導(dǎo)。

二、多途徑、多維度培養(yǎng)建筑類交叉型人才

在人工智能大背景下，應(yīng)探索適應(yīng)人工智能發(fā)展的高校工程人才培養(yǎng)模式。人才培養(yǎng)方案制定時(shí)，重塑人才培養(yǎng)理念，調(diào)整人才培養(yǎng)目標(biāo)，確立多學(xué)科滲透交叉的人才培養(yǎng)理念，按照“夯實(shí)基礎(chǔ)、加強(qiáng)實(shí)踐、培養(yǎng)能力、提升素質(zhì)”的設(shè)計(jì)思路，不斷訓(xùn)練和提升學(xué)生的理論知識(shí)、思維能力、創(chuàng)新能力、合作能力及交際能力，培養(yǎng)滿足地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的、具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和先進(jìn)的創(chuàng)新思維、能夠有效處理建筑領(lǐng)域?qū)嶋H問(wèn)題的應(yīng)用型、復(fù)合型工程人才。學(xué)科專業(yè)建設(shè)立足智能產(chǎn)業(yè)，優(yōu)化建筑工程專業(yè)結(jié)構(gòu)，向智慧建筑與建造、智能建造專業(yè)轉(zhuǎn)型；增強(qiáng)建筑類專業(yè)的前瞻性，推動(dòng)“人工智能+X”專業(yè)建設(shè)。

重視通識(shí)類課程，新增智能化課程，加強(qiáng)實(shí)踐類課程，增設(shè)跨學(xué)科課程體系，建立交叉融合的課程體系。通過(guò)改革專業(yè)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)訓(xùn)等一系列實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、科技競(jìng)賽對(duì)接課程設(shè)計(jì)，將行業(yè)需求、崗位技能對(duì)接實(shí)訓(xùn)教學(xué)，構(gòu)建基礎(chǔ)訓(xùn)練平臺(tái)、綜合能力訓(xùn)練平臺(tái)、工程實(shí)踐應(yīng)用能力訓(xùn)練平臺(tái)為主的新型實(shí)踐教學(xué)體系。學(xué)院要求采取案例教學(xué)法，通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)讓學(xué)生進(jìn)行遞進(jìn)式實(shí)踐過(guò)程訓(xùn)練，逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力、實(shí)踐應(yīng)用技能和“互聯(lián)網(wǎng)+”的跨界融合能力。

更新教師人工智能認(rèn)知，搭建人工智能+教師職業(yè)培訓(xùn)平臺(tái)，加強(qiáng)教師的信息化教學(xué)能力、實(shí)踐能力、評(píng)價(jià)能力，打造高水平的工程師資隊(duì)伍。搭建校企合作育人平臺(tái)，建立校企合作協(xié)同保障機(jī)制，推動(dòng)校企雙元協(xié)同育人。通過(guò)深入推進(jìn)產(chǎn)學(xué)融合、校企合作，圍繞企業(yè)需求開(kāi)展實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)。校企實(shí)踐環(huán)節(jié)必須融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械與控制、信息技術(shù)等，助力學(xué)生將智能化、信息化等知識(shí)充分運(yùn)用到實(shí)際的工程建設(shè)項(xiàng)目中，體現(xiàn)“工程建造數(shù)字化、智能化、信息化”知識(shí)能力的高度融合。

三、打造人工智能特色班，創(chuàng)新應(yīng)用型人才培養(yǎng)新模式

生成式人工智能背景下將弱化了工程行業(yè)、建筑產(chǎn)業(yè)對(duì)傳統(tǒng)人才“博聞強(qiáng)記”的要求，未來(lái)需要的是能利用新技術(shù)、新工具，解決項(xiàng)目中實(shí)際問(wèn)題、交叉型、復(fù)合型人才。人才培養(yǎng)以建筑工程項(xiàng)目全壽命周期為主線，打通建筑學(xué)、土木工程、建筑電氣與智能化、工程造價(jià)、工程管理等建筑類專業(yè)的壁壘，大一年級(jí)采用大類培養(yǎng)，創(chuàng)建人工智能+項(xiàng)目模塊，重點(diǎn)培養(yǎng)建筑項(xiàng)目的施工圖設(shè)計(jì)，大二-大三期間可以根據(jù)意愿逐漸進(jìn)入某些專業(yè)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)，學(xué)校開(kāi)發(fā)一系列“項(xiàng)目包”，項(xiàng)目包含有建筑設(shè)計(jì)崗、建筑電氣崗、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)崗、監(jiān)理崗、造價(jià)崗等真實(shí)崗位，通過(guò)任務(wù)的發(fā)包，學(xué)生在“做中學(xué)，學(xué)中做”。采用“師徒制”的模式，模糊專業(yè)教師和輔導(dǎo)員的邊界，寓教學(xué)與實(shí)踐、實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合，教師擺脫傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)，輔導(dǎo)員改變傳統(tǒng)的“說(shuō)教式”育人。大四年級(jí)，將學(xué)生定制化輸送到企業(yè)，由企業(yè)導(dǎo)師+校內(nèi)導(dǎo)師共同指導(dǎo)畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過(guò)校企雙元協(xié)同育人，畢業(yè)時(shí)學(xué)生根據(jù)所修課程靈活置換，達(dá)到某專業(yè)的畢業(yè)條件，并發(fā)放該專業(yè)的畢業(yè)證書和學(xué)位證書。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等的在教育中的廣泛應(yīng)用，基于人工智能技術(shù)，高校師生可以個(gè)性化自主學(xué)習(xí)和智能化的開(kāi)展教學(xué)，提高學(xué)習(xí)效果和教育質(zhì)量，目前也取得了初步的成效，但還有很大的發(fā)展空間和潛力，比如軟件版本較多，用戶使用時(shí)難以選擇，建筑行業(yè)各專業(yè)的軟件接口未打通，需要進(jìn)一步研發(fā)應(yīng)用。因此，未來(lái)人們擁抱人工智能帶來(lái)的便利時(shí)，也需客觀認(rèn)清存在的問(wèn)題和挑戰(zhàn)，如數(shù)據(jù)泄露、侵犯隱私、技術(shù)濫用和個(gè)人原創(chuàng)性的鑒定。

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