全人教育理念下AI驱动建筑职业教育课程体系教学改革实践探索

作者: 罗珊珊 俞奕雯 黎金宇 张景辉

全人教育理念下AI驱动建筑职业教育课程体系教学改革实践探索0

[中图分类号]G717 [文献标志码]A [文章编号]2096-0603(2025)11-0037-04

在AI赋能下,教学管理将更为高效精准,课程体系将更贴合行业需求。同时,全人教育理念的融人,使建筑职业教育更加注重学生的综合素养。在此背景下,探索AI驱动下的建筑职业教育课程体系改革,是对当前人才培养模式创新的积极回应,也有望为建筑行业人才发展注入新的动力。

一、全人教育理念下AI驱动教育的基本概述

(一)全人教育理念概述

全人教育理念强调培养学生的综合素质,注重知识、技能、态度、情感、价值观等多个维度的发展。全人教育理念起源于西方教育思想,强调个体的完整成长。在全人教育的框架下,教育除了要培养学生的学术成绩和职业能力,也应重视学生人格、伦理观念、创造力和社会适应能力等方面的培养。全人教育在建筑职业教育中的应用尤为重要,建筑行业既需要技术精湛的工匠,也需要具备创新精神的专业人才。[全人教育理念的引入,能帮助学生在面对复杂的建筑项目时,具备更高的跨学科理解能力,最终成为能够引导行业发展的全方位人才。

(二)AI技术在教育中的应用

AI改变了传统教育中“一刀切"的教学模式。尤其在职业教育中,AI能够有效地优化传统教学手段,实现教学内容、方式和评估的智能化。AI在教育中的优势在于其强大的数据处理能力,可以帮助教师了解每个学生的学习进展,适应学生的个性化需求。在建筑职业教育中,AI技术的应用尤为广泛,学生能够在虚拟环境中进行建筑设计、施工模拟和管理操作,极大地提升了实践教学的效率。通过AI驱动的建筑仿真系统,学生可以从多个维度理解建筑设计的复杂性,在实际施工中进行前瞻性的错误检测,避免现实操作中的风险。

二、现阶段职业教育建筑专业教学课程体系现状

(一)教学模式单一,创新思维不足

当前许多院校依旧采用传统的讲授式课堂教学,虽然一些高校已经开始尝试采用案例教学、项目教学等方法,但总体来看,课堂教学仍然缺少与实际工作的紧密结合,未能充分调动学生的主动性。由于课程内容过于理论化,在建筑这一高度依赖现场经验的行业中,单一的教学模式无法培养出既具备扎实理论基础,又能应对实际问题的复合型人才。

(二)行业实践脱节,岗位需求无法对接

在新技术、新材料和新工艺不断涌现的背景下,教育与实践之间的差距越来越大。许多建筑专业院校的课程内容仍然较为传统,尤其是在绿色建筑、智能建筑等领域,部分课程依然停留在传统建筑设计的层面,未能与行业的实际需求形成良好的对接。学生在毕业后进入工作岗位时,往往缺乏行业新兴理念的应用能力。大多数建筑院校的课程内容较少考虑企业实际需求,教师的行业项目实践也有限,实训的机会较少,学生的实践能力得不到有效提升。即使有部分院校与企业建立合作关系,但合作往往停留在短期的实习项目或是一些基础性的现场参观,未能深入教学内容的长期合作中。

(三)技术更新滞后,教育发展滞缓

在快速发展的建筑行业中,建筑职业教育中的技术更新速度远远跟不上行业发展,学生在学习过程中接触到的大部分技术知识是过时的。虽然一些院校开始引人新技术的课程,但普遍缺乏完善的教学体系,例如,在建筑信息模型等新兴技术领域,很多院校的设施不完备,无法提供足够的实践机会,导致学生只能停留在理论层面的学习,缺乏对前沿技术的实操经验。并且一些院校虽然在硬件设施上有所投入,但由于资金不足,很多先进的教学设备无法更新,从而影响了教学效果。

(四)师资力量不足,教育质量受到制约

目前,许多职业院校教师主要是学术型人才,缺乏长期的行业实战经历,教学内容往往与实际工程需求存在脱节。建筑行业的技术迭代十分迅速,如BIM、智能建造、AI辅助设计等技术正在改变建筑行业的运作方式,而部分教师在新技术的教学应用方面存在滞后性,课程难以覆盖行业前沿动态,进而削弱了学生的就业竞争力。并且由于职业教育的教学任务繁重,教师需兼顾大量的课程开发、教学管理和学生指导工作,在资源有限的情况下,很难投入足够的时间进行持续学习。因此要实现建筑职业教育的高质量发展,必须针对师资力量不足的问题进行系统性改革,让教学真正贴合行业发展需求。

三、AI驱动下的建筑职业教育改革框架

(一)AI驱动的教学体系设计

1.教学内容的智能化

在AI驱动下,建筑职业教育的教学内容不再是固定的、单一的,而是根据学生的学习需求进行智能化调整。AI技术通过分析学生的学习数据,可以为课程内容提供定制化的优化方案。例如,可以根据学生的学习进度,自动推荐适合的课程模块,从而实现课程内容的个性化推送。在建筑专业的教学中,随着新技术的不断涌现,传统的教材内容往往存在滞后性。AI的引入能够让教学内容更加贴近行业发展的最新成果,通过自动更新机制,帮助学生实时学习最新的建筑理念,从而提升学生对前沿技术的应用能力。而且AI也能够根据不同地区的特色,调整教学内容重点,使教学更具有针对性。3

在建筑施工、设计与管理等实践教学中,AI能辅助教学内容的优化,提高学生的实践能力。例如BIM与AI的结合,可以为学生提供更科学的施工模拟环境,使学生能在数字化建筑平台进行全流程的设计演练。通过AI驱动的参数化设计工具,学生可以快速生成不同方案。同时,智能监测系统可以模拟建筑施工中的质量控制,让学生在虚拟环境中学习如何识别施工风险、优化工艺流程,进而提高项目管理能力。同时,AI赋能的实践课程也可以通过无人机测绘、智能机器人施工等新兴技术,让学生接触行业最新的工程应用。例如,无人机结合AI图像识别技术,可以进行施工现场的高精度测绘,帮助学生在实践过程中学会分析地形、监测施工进度。智能施工机器人则能够模拟复杂的施工操作,让学生在虚拟环境中体验机械自动化技术的应用,使建筑实践课程更加贴合行业发展趋势。



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2.教学方法的智能化

传统教学往往依赖教师讲解,学生的学习进度差异较大,而智能化教学方法可以更好地满足每个学生的需求。例如,AI平台可以通过学生在设计软件中的操作记录,实时分析学生的设计思路,从而为每个学生推荐个性化的设计课程,且学生在使用建筑设计软件(如AutoCADRevit)进行建筑设计时,系统通过AI分析可以发现该学生在空间布局和结构优化方面存在的问题,进而会自动推送针对性的教程、视频或辅助设计工具,帮助学生解决问题。学生在课程中的进度可以根据个人的学习情况进行自由调整,避免传统教学中“一刀切”的进度安排。

同时,AI可以帮助建筑设计专业学生实现更加生动的学习体验。在虚拟环境中,学生可以“进入"自己设计的建筑,直观感受空间布局、采光效果、结构合理性等元素,学生通过实时查看建筑物在不同条件下的表现,可以进一步优化自己的设计方案。

3.教学评估的智能化

以往的教学评估通常依赖于期末考试的主观评价,不能很好地反映学生在整个学习过程中的成长。而AI技术则可以通过对学生学习过程中的各类数据进行分析,从多个维度对学生的表现进行评估,例如AI可以通过学生在建筑设计、工程模拟、项目管理等方面的表现,实时跟踪其学习情况,及时发现学生的不足。AI依据学生的错误模式,可以自动生成定制化的学习报告,为教师提供参考,进一步帮助教师更好地了解每个学生的学习进展。除了学术表现,AI也可以在学生的实操能力、创新能力、团队协作能力等方面,为学生的综合素质提供全面的评估。基于数据驱动的智能评估系统,可以消除人为偏差,使评估结果更加客观、公正。通过AI评估,学生能清楚地了解自身的优势和不足,从而采取针对性的措施,优化自己的学习策略。学生通过智能评估系统,设计作品可以在提交后即时获得反馈,系统可以分析设计的美学价值,从基于建筑评估的多个方面进行多维度评估,进而为学生提供深度反馈。4

(二)全人教育与AI结合的课程体系设置

1.综合素质培养

全人教育理念提倡重视学生的综合素养培养。在建筑专业中,全人教育理念与AI结合,可以为学生提供更为多元化的学习体验。AI技术的应用使得课程设置向着跨学科融合的方向发展,通过AI智能推荐系统,学生可以根据职业发展方向选择学习环境科学、社会学等学科内容。跨学科的学习可以帮助学生理解建筑与社会、文化和环境之间的复杂关系,培养学生在建筑设计、施工和管理中的综合思维能力。例如,在建筑设计课程中,AI可以根据学生的学习进度,推荐相应的人文学科、城市规划或历史文化等方面的内容,提升学生的整体素养。学生能进一步拓展行业视野,从而成为能应对多元化问题的建筑行业人才。

2.个性化学习

通过智能学习平台,AI可以实时监测学生的学习进展,根据学生的学习特点、学习情况以及兴趣偏好,定制个性化的学习方案。例如,AI可以根据学生在建筑设计等方面的表现,分析其薄弱环节,推荐针对性的学习资源,如建筑美学、建筑设计学等课程内容。同时,AI支持沉浸式学习,沉浸式的学习体验可以增强学生对建筑本质的认识,激发学生的创造性思维。

四、建筑职业教育课程体系的创新模式

(一)项目驱动与任务导向的教学模式

建筑职业教育的课程体系正在向更加贴近实际工程需求的方向发展,以项目驱动和任务导向的教学模式,培养学生的实践能力。因此,在课程内容设计方面,教师应围绕真实或模拟的建筑项目展开,让学生能在具体任务的推进过程中学习建筑设计、施工管理、工程技术等知识。AI的应用可以让教学模式更加高效,通过动态匹配适合的项目任务,从而实现个性化教学。学生在参与项目的过程中,除了要完成建筑方案设计、工程施工模拟和项目预算分析等任务,也要借助BIM技术进行数据建模,利用AI进行优化设计,结合智能监测系统进行施工管理分析,学生的知识体系可以在项目推进过程中得到充分融合。

(二)跨学科融合与协同育人的课程体系

建筑行业的复杂性决定了学生的职业教育不能局限于单一学科知识,而AI技术的引入使得跨学科融合成为可能。通过智能课程推荐系统,学生可以根据自身兴趣选择不同领域的学习模块,例如,结合人工智能与建筑自动化,探索智能建筑技术的应用,或结合环境科学与建筑工程,研究绿色建筑的发展。课程的协同育人模式强调跨学科团队学习,学生可以在虚拟实验室、智慧工地模拟平台等环境中,与不同专业背景的学生合作完成建筑项目。

(三)混合式教学与智能学习平台的深度结合

在建筑职业教育中,混合式教学模式通过线上资源共享和线下实践操作结合,使学生能够在碎片化学习与系统性学习之间找到平衡。智能学习平台的虚拟仿真技术,让学生能够在没有真实施工环境的情况下进行沉浸式操作练习。同时,平台的智能测评系统可以跟踪学生的学习进度,通过AI算法分析学生的知识理解情况,动态调整课程难度,保证每个学生都能在适合自己的节奏下学习。智能问答系统与AI导师则能提供实时学习辅助,使学生在遇到问题时,能立即获取精准的解答,提高学习效率。通过混合式教学模式与智能学习平台的深度结合,建筑职业教育提升了教学质量,也让学生的学习方式更加个性化,推动了建筑职业人才培养的现代化进程。

五、AI驱动建筑职业教育课程体系实施路径

(一)深化教育资源,优化教学配置

AI技术的引入促使建筑职业教育的教育资源朝着智能化方向发展,智能化教育资源涵盖在线教学平台、AI驱动的知识库、虚拟仿真实验室等多个方面,学生能随时随地获取优质的学习内容。AI能够分析学生的学习行为,为学生推送个性化的学习资源,使教学内容更具针对性。例如,在建筑施工图设计课程中,AI可以根据学生的学习进度,智能推荐相关案例、施工图纸和三维模型,帮助学生深入理解建筑原理,辅助施工图设计。同时,智能资源库能实时更新行业前沿知识,让建筑职业教育紧跟行业发展步伐,避免课程内容滞后。智能化教育资源的建设,使建筑职业教育从传统的线性教学模式转向数据驱动、个性化发展模式。



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