大數(shù)據(jù)時(shí)代土木工程概論教學(xué)內(nèi)容改革研究

張嬋韜+張涓

摘要：大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)在改變著各行各業(yè)。行業(yè)的發(fā)展必然對(duì)土木工程人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)與基本素質(zhì)提出新要求。土木工程概論課程作為土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課，應(yīng)適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。高校需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。

關(guān)鍵詞：土木工程概論；大數(shù)據(jù)；教學(xué)內(nèi)容改革

土木工程概論是國(guó)內(nèi)各高校土木工程及相關(guān)專業(yè)本科生入學(xué)初期的專業(yè)先修課程，其教學(xué)目的是通過對(duì)土木工程領(lǐng)域的若干學(xué)科分支和研究方向的高度概述，使學(xué)生了解土木工程專業(yè)的要求；了解土木工程的發(fā)展歷史及主要類型；了解土木工程一般概念及新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

一、土木工程概論教學(xué)內(nèi)容改革的必要性

土木工程概論是一門基礎(chǔ)概論類課程，具有涉及內(nèi)容廣泛、專業(yè)綜合性強(qiáng)等特點(diǎn)。當(dāng)今各行各業(yè)都被大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)滲透，運(yùn)行模式發(fā)生了翻天覆地的變化。2016年8月，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《2016—2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》，將建筑信息化建設(shè)提升到戰(zhàn)略高度，指出“十三五”時(shí)期，著力增強(qiáng)BIM、大數(shù)據(jù)、智能化、移動(dòng)通訊、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)集成應(yīng)用能力。與此同時(shí)，BIM、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等專項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用人才緊缺?？梢姡咝＝逃c社會(huì)發(fā)展已嚴(yán)重脫節(jié)，將這些新詞匯傳達(dá)給學(xué)生，拓展學(xué)生的專業(yè)視野，樹立適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求的職業(yè)理想迫在眉睫。

二、土木工程概論教學(xué)內(nèi)容改革

1.大數(shù)據(jù)與土木工程

大數(shù)據(jù)是指以多元形式，自多種來源搜集而來的龐大數(shù)據(jù)組。將數(shù)據(jù)全時(shí)段收集、海量?jī)?chǔ)存，并進(jìn)行處理和應(yīng)用，那么大數(shù)據(jù)將徹底改變行業(yè)運(yùn)行規(guī)律。建筑行業(yè)是一個(gè)不折不扣的海量數(shù)據(jù)行業(yè)。一棟樓在建筑階段大約會(huì)產(chǎn)生10T的數(shù)據(jù)，而到了運(yùn)維階段，數(shù)據(jù)量還會(huì)更大。建材價(jià)格數(shù)據(jù)、設(shè)備的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、項(xiàng)目的工程量、產(chǎn)品的質(zhì)量評(píng)估等數(shù)據(jù)浩如煙海，如果能建立完善的大數(shù)據(jù)庫再加以運(yùn)用，必將極大地提高行業(yè)生產(chǎn)效率。例如，廣聯(lián)達(dá)公司依靠傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，實(shí)時(shí)獲取各地建筑材料的價(jià)格變動(dòng)，銷售建筑材料價(jià)格信息賺取利潤(rùn)，而且很好地滿足了客戶招標(biāo)、采購(gòu)等各類需求。建設(shè)公司如果及時(shí)掌握人員、材料、設(shè)備等要素的市場(chǎng)行情數(shù)據(jù)，進(jìn)行方案優(yōu)化，在設(shè)計(jì)之初就在成本、質(zhì)量、工期、安全和環(huán)保等目標(biāo)之間尋找到最佳平衡點(diǎn)，可以減少合同履約階段人員和材料的浪費(fèi)以及工期延誤帶來的損失。在項(xiàng)目建設(shè)過程中，項(xiàng)目相關(guān)參與人員的行為數(shù)據(jù)能夠讓法規(guī)制定更精準(zhǔn)，行業(yè)監(jiān)督更有效，政策服務(wù)更智慧。

2.云計(jì)算與土木工程

誠(chéng)然大數(shù)據(jù)有很多優(yōu)勢(shì)，但大數(shù)據(jù)的應(yīng)用已不是傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)所能應(yīng)付的。云計(jì)算并不是將計(jì)算分布在本地計(jì)算機(jī)或遠(yuǎn)程服務(wù)器中，而是使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行與互聯(lián)網(wǎng)更相似。這使使用者能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，根據(jù)需求訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。云計(jì)算超強(qiáng)的運(yùn)算能力及便捷使用使大數(shù)據(jù)的應(yīng)用有了可行性。

3.物聯(lián)網(wǎng)與土木工程

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，通過各種信息傳感設(shè)備，實(shí)時(shí)采集各種需要的信息，通過互聯(lián)網(wǎng)將物與物、物與人連接成一個(gè)更巨大的網(wǎng)絡(luò)，方便識(shí)別、管理和控制。物聯(lián)網(wǎng)可以助力建筑行業(yè)前端數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全過程信息化管理。例如，在材料管理方面，由信息傳感設(shè)備，實(shí)時(shí)采集構(gòu)件生產(chǎn)、檢驗(yàn)、入庫、裝車運(yùn)輸?shù)葦?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件工廠生產(chǎn)及運(yùn)輸全過程質(zhì)量的追蹤。物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等技術(shù)為大數(shù)據(jù)服務(wù)，完成工程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和信息的實(shí)時(shí)采集、高效分析、及時(shí)分發(fā)和隨時(shí)獲取，使建筑行業(yè)做到協(xié)同和高效。

4.BIM技術(shù)與土木工程

建筑信息模型（Building Information Model，BIM）以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，建立起三維建筑模型，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。將建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位等項(xiàng)目參與方集合在同一平臺(tái)上，共享同一建筑信息模型。BIM是建筑行業(yè)的獨(dú)有技術(shù)，它使整個(gè)建設(shè)過程可視化，能協(xié)調(diào)信息不兼容的情況，模擬施工過程、安排進(jìn)度計(jì)劃，優(yōu)化項(xiàng)目，使造價(jià)精準(zhǔn)可控。

三、總結(jié)

綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)一定會(huì)為建筑行業(yè)帶來一場(chǎng)技術(shù)和管理的創(chuàng)新革命。行業(yè)的發(fā)展必然對(duì)土木工程人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)與基本素質(zhì)提出新要求。土木工程概論課程作為土木工程專業(yè)基礎(chǔ)課，也應(yīng)適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。

參考文獻(xiàn)：

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[2]何關(guān)培.BIM究竟是什么[J].土木建筑工程信息技術(shù)，2010，2（3）.