“土建类专业+AI”课程体系探索研究——以金陵科技学院为例
 
 摘要
 
人工智能技术的迅猛发展正在深刻重塑土建行业的产业形态与人才需求结构。传统土建类专业课程体系长期以力学、材料、结构等经典知识为核心架构，在应对建筑行业数字化转型、智能建造兴起、智慧城市加速建设的时代命题时，正暴露出跨学科融合不足、教学内容与产业前沿脱节、学生AI素养薄弱等结构性短板。天津建设科技关注建筑行业科技创新与工程实践，指出“智能建造与建筑产业化的深度融合是传统土建类学科转型发展的必然方向”；优格从教育创新视角出发，探讨“新工科背景下传统工科专业如何实现从‘知识传授’到‘能力重构’的范式转换”。本文以金陵科技学院土建类专业“AI+”课程体系改革实践为案例，系统梳理了其以“学科交叉、课程重构、平台支撑、评价转型”为框架的改革路径：通过构建跨学科知识图谱、开设智慧建筑微专业、嵌入“BIM+IoT+AI”前沿技术模块、建设虚实融合实践平台、推行AI驱动的多维评价体系，初步形成了“土建+AI”融合的课程体系新形态。研究认为，“土建类专业+AI”课程体系改革的关键在于实现从“技术叠加”到“能力重构”的深层转型，构建“产业需求—能力图谱—课程模块”的闭环映射机制。
 
关键词：土建类专业；人工智能；课程体系；金陵科技学院；新工科
 
 
 一、引言
 
人工智能技术正以不可逆转的态势渗透建筑行业的全产业链。从智能设计、BIM协同建造到数字孪生运维，从施工机器人的现场作业到AI驱动的质量安全监控，传统土建行业的“人—机—料”三元关系正在被“人—机—数—智”四元关系所取代。住房和城乡建设部发布的《“十四五”建筑业发展规划》明确提出“加快建筑信息模型（BIM）等数字化技术的集成应用，推动智能建造与建筑工业化协同发展”。在此背景下，土建类专业人才的培养目标正在从“掌握经典工程技术的工程师”升级为“具备AI思维与数字素养的复合型工程人才”。
 
然而，传统土建类专业课程体系长期以力学、材料、结构、施工等经典知识为核心架构，教学内容偏重理论推导与规范应用，对人工智能、大数据、物联网等新兴技术的嵌入不足。这一结构性短板直接导致了人才培养与产业需求之间的深层错位——行业急需既懂土建工程又具备数字素养的复合型人才，而传统课程体系培养的毕业生在AI工具应用、数据分析、智能建造等方面能力薄弱。正如金陵科技学院建筑工程学院在专业转型探索中所意识到的，传统建筑土木类专业必须通过数字化改造和智能建造方向的融入，才能适应行业新形势。
 
金陵科技学院作为江苏省一流应用型本科高校建设单位，近年来在土建类专业“AI+”课程体系改革方面进行了系统探索。该校建筑工程学院设有土木工程、建筑学、工程管理、城乡规划、城市地下空间工程等土建类专业，建筑电气与智能化专业获批国家级一流本科专业建设点。本文以金陵科技学院为案例，系统分析其在“土建类专业+AI”课程体系改革中的理念、路径与成效，以期为同类院校提供可参照的改革范式。
 
 二、土建类专业课程体系面临的现实挑战
 
 2.1 学科壁垒与跨学科融合不足
 
传统土建类专业课程体系以“力学—材料—结构—施工”为纵向主线，各课程之间虽然存在知识递进关系，但横向的学科交叉融合明显不足。建筑学专业注重空间形态与设计表达，土木工程专业侧重结构计算与施工技术，工程管理专业聚焦项目组织与成本控制——各专业各自为政，缺乏与计算机科学、数据科学、人工智能等学科的有机交叉。建筑工程专业计算机辅助设计课程教学中普遍存在“跨学科融合不足”的问题。在智能建造时代，建筑设计、结构计算、施工组织、运维管理之间的界限日益模糊，传统课程体系的学科壁垒已成为人才培养的刚性约束。
 
 2.2 教学内容与产业前沿脱节
 
建筑行业的数字化转型正在加速推进，BIM技术已从“锦上添花”变为“行业标配”，AI辅助设计、智能施工管理、数字孪生运维等新技术层出不穷。然而，传统土建类专业的教学内容更新滞后于产业发展步伐。以计算机辅助设计课程为例，传统教学以软件操作训练为主，缺乏AI技术与工程设计的深度融合。部分课程仍以手工计算和规范查表为核心训练方式，对学生运用AI工具解决复杂工程问题的能力培养不足。尽管已有院校在培养方案中增加了BIM、智能建造等相关课程，但这些课程往往以“新增模块”的方式嵌入，未能与传统核心课程形成有机融合。
 
 2.3 学生AI素养的结构性短板
 
人工智能素养已成为新时代工程人才的核心竞争力之一。然而，调查显示土建类专业学生在AI工具应用、数据分析、算法思维等方面的能力普遍不足。一方面，专业课程中缺乏系统的AI知识模块，学生难以建立AI思维；另一方面，实践教学环节缺少AI赋能的设计与施工场景，学生缺乏在真实工程情境中运用AI工具的训练机会。土建类专业学生普遍面临“学不会、用不上”的AI学习困境。AI素养的缺失不仅影响学生的就业竞争力，也制约了其未来职业发展的空间。
 
 三、金陵科技学院“土建类专业+AI”课程体系的改革实践
 
面对上述挑战，金陵科技学院以“产业引领、三方协同”为理念，依托校、行、企三方协同机制，从学科交叉、课程重构、平台支撑、评价转型四个维度系统推进“土建类专业+AI”课程体系改革。
 
 3.1 学科交叉：构建“四维融合”的知识体系
 
金陵科技学院首先在学科层面打破传统土建类专业的学科壁垒，构建了“建筑为体、电气为脉、信息为神、节能为魂”的跨学科架构。这一架构的核心在于将建筑学、电气工程、信息技术、能源科学四个学科的知识体系进行有机整合，形成支撑“土建+AI”融合的知识基础。
 
在专业层面，建筑工程学院开设了“智慧建筑和建造”微专业，由学院不同学科领域15名专业教师组成教学团队，采取跨学科、跨专业的导师联合授课形式。微专业旨在培养学生运用物联网、大数据、人工智能、BIM等信息技术手段与工程建造全过程、全产业链深度融合的能力。这种“微专业”模式以较小的学分体量实现跨学科知识的系统整合，为学生提供了在不改变主修专业的前提下获取AI相关能力的灵活通道。
 
 3.2 课程重构：模块化嵌入AI前沿技术
 
在课程层面，金陵科技学院通过“存量改造+增量嵌入”的双轨策略，系统推进课程体系的重构。
 
在存量课程改造方面，学院对建筑电气与智能化等专业的传统课程进行AI化升级，建成32门课程知识图谱，压缩冗余内容20%，将“BIM+IoT+AI+节能”前沿技术模块化嵌入。建筑工程专业以AI智能技术为支撑，对计算机辅助设计课程体系进行系统性重构，通过引入实际工程案例、结合AI智能技术、增设实践教学、深化学科融通、开发新形态教材及开展混合式教学等策略，提升教学质量。在《房屋建筑学》课程中，教师以AI技术为支撑，探索构建智能教学资源库与采集系统，创新智能混合式教学模式，实现教学内容与行业前沿动态同步。
 
在增量课程嵌入方面，学院联合行业企业开设36门实战课程，81个企业模块紧密对接“BIM+AI”前沿技术。建筑学专业增设了“建筑智能设计”“数智建筑遗产保护”“AIGC中大型建筑空间设计课程群”等AI相关课程。建筑电气与智能化专业将“AI建筑智能化系统设计实训”纳入专业核心课程体系。同步打造20门省级、校级课程思政示范课，将“智慧宜居、绿色低碳”理念贯穿教学全程。
 
 3.3 平台支撑：虚实融合的实践教学体系
 
“土建类专业+AI”课程体系的落地，需要硬件平台的有力支撑。金陵科技学院校、行、企三方累计投入6200万元，建成“校内实验室—企业工程环境—数字孪生平台—校外实习基地”四位一体实践平台。
 
在虚实融合方面，学院打造“菲尼克斯平台+西门子数字孪生系统”虚实结合的教学环境，通过6个省级平台构成“实验室—企业环境—云端基地”闭环。学生在数字孪生楼宇与真实工程现场之间交替训练，形成“虚实联动、即学即用”的闭环体系。在土木工程专业，教师团队开发的“虚实结合”教学模式让学生通过VR设备“走进”南京博物院老大殿内部结构，将真实工程案例搬上屏幕，使《结构力学》课堂变身工程实景沙盘。建筑工程学院还积极推进传统建筑土木类专业数字化改造，探索智能建造与城市更新方向融入人才培养方案。
 
在产教协同方面，学院依托“智能楼宇产业学院”“创新工坊”等平台，推进“技术链—工程链—岗位链—创新链”四链衔接。四年递进式项目链将136项企业课题分阶段嵌入培养方案：大一认知、大二课程项目、大三工程实践、大四毕业设计。
 
 3.4 评价转型：AI驱动的多维能力画像
 
课程体系改革的成效需要科学的评价机制来检验。金陵科技学院搭建AI大数据分析平台，实时采集学习、竞赛、证书等多维数据，生成“过程—综合—达成”三维能力画像及“能力雷达图”。这一评价体系突破了传统考试“一考定成绩”的局限，实现了对学生能力发展的全过程追踪与精准评估。
 
在教学环境层面，学院实现从传统实验室到“5G+VR”智慧教室的升级。在教学方法层面，创新实践“三自主、四开放”“T+P+VR”和“MOOC+翻转”等智慧教学方法，获3门国家级一流课程。学校还顺利完成校内教学平台与DeepSeek等AI大模型的对接，AI增强型智慧教育平台全新上线，平台包含个性化知识图谱、AI工作台等模块。AI赋能评价系统运行以来，企业招聘反馈显示人岗匹配度显著提升。
 
 四、改革成效与经验启示
 
 4.1 人才培养的量化成效
 
金陵科技学院“土建类专业+AI”课程体系改革已取得可量化的成效。在人才培养规模方面，建筑电气与智能化等专业累计培养1200余名毕业生，就业率保持97%以上，考研录取率近30%。在学科竞赛方面，学生获省级以上奖项798项，承担“双创”项目43个。在创新创业方面，学生在校期间创办科技公司19家，其中3家晋升国家级高新技术企业。专业获批国家级一流本科专业建设点，立项12项国家级一流本科专业等省级以上建设项目，17项国家、省部级教改课题。
 
这些数据表明，“土建+AI”课程体系的改革不仅没有削弱传统土建类专业的核心能力培养，反而通过AI技术的嵌入增强了学生的综合竞争力。毕业生主导的智能节能项目年减碳超万吨，进一步印证了AI赋能土建类人才培养对社会发展的正向贡献。
 
 4.2 可推广的改革经验
 
金陵科技学院的实践为同类院校提供了以下可推广的经验。
 
第一，以产业需求为起点，构建“需求—能力—课程”的闭环映射。 学院以产业需求为牵引，校、行、企三方协同优化人才培养方案，建立产业需求与人才培养从“需求”到“供给”的完整闭环。这一机制确保了课程体系改革始终对准产业变革的方向。
 
第二，以“微专业”为切口，探索跨学科融合的低成本路径。 智慧建筑和建造微专业以较小的学分体量实现跨学科知识的系统整合，为学生在不改变主修专业的前提下获取AI相关能力提供了灵活通道。
 
第三，以虚实融合为支撑，破解实践教学的真实性难题。 数字孪生平台与真实工程现场的交替训练，使学生在校期间即能接触真实的智能建造场景，实现了“虚实联动、即学即用”。
 
第四，以AI评价为驱动，实现能力培养的精准化。 AI大数据分析平台生成的三维能力画像和能力雷达图，使教师能够精准识别学生的能力短板，学生能够清晰了解自身的发展方向。
 
 4.3 持续深化的方向
 
金陵科技学院的改革实践仍在持续深化中。建筑工程学院正围绕学校应用型人才培养要求，结合专业基础和行业发展趋势，持续推进专业结构调整和人才培养模式改革，着力围绕城市运营、景观生态、智能建造与虚拟空间、康养人居等产业方向凝练特色。学院正探索以真实工程项目贯穿课程教学全过程，分类推进考研升学与就业实训培养路径。
 
 五、结语
 
“土建类专业+AI”课程体系改革，不是简单的“在传统课程上叠加几门AI课”，而是对土建类专业人才培养范式的系统性重构。金陵科技学院的实践表明，这一重构需要在学科交叉、课程模块、实践平台、评价机制四个维度协同发力——以产业需求为牵引打破学科壁垒，以模块化嵌入实现AI技术与核心课程的有机融合，以虚实融合的实践平台支撑能力训练，以AI驱动的评价体系保障培养质量。
当“土建+AI”从理念走向课程、从课程走向能力、从能力走向价值，传统土建类专业便不再是“夕阳学科”，而成为“数智时代”最具活力的交叉领域之一。金陵科技学院“产业引领、三方协同、数字赋能”的改革经验，为应用型高校土建类专业的转型升级提供了一个可复制、可推广的实践范本。
 
 
 参考文献
 
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[4] 金陵科技学院建筑工程学院. 副校长顾晓燕参加建筑工程学院智慧建筑和建造微专业开班仪式[EB/OL]. (2024-04-25).
 
[5] 金陵科技学院. 全面升级！金科AI增强型智慧教育平台焕新上线[EB/OL]. (2025-04).