智能建造专业培养方案修读指南

发布:22-09-04 09:55来源:    点击数:

智能建造专业介绍

响应国家一带一路双碳战略,瞄准新型基础设施建设、建筑业工业化与信息化升级的重大战略需求,福州大学于2020年向教育部申报开设智能建造专业(专业代码081008T),属于教育部鼓励建设和发展的新工科专业。

本专业以土木工程专业知识为主干,融合信息学、建筑学、机械工程、电气工程等专业知识模块,侧重培养学生应用计算机等交叉学科相关技术,解决土木工程全寿命期中的各类复杂问题。通过大学四年期间相关知识/技能的系统学习,能够初步胜任各类土木工程对象的智能设计、智能施工、智能运管等方面的工作,初步成长为基础理论扎实、专业知识宽广、实践能力突出、科学与人文素养深厚的复合型专业人才。毕业五年左右,通过在研究型大学的继续深造或在企业机构的工作实践,具备智能建造相关专业的工程师执业能力,胜任土木工程智能建造相关的规划设计、制造施工、运维管理、技术研发工作,成为一定国际视野和领导力的专业精英和社会栋梁。

智能建造专业培养方案

一、学制和授予学位

1.学制:四年

2.授予学位:工学学士学位


二、培养目标

面向未来国家建设与社会发展需求,以土木工程专业知识为基础,结合现代信息技术,侧重培养学生应用计算机等交叉学科相关技术,解决土木工程全寿命期中的各类复杂问题。通过大学四年期间相关知识/技能的系统学习,能够初步胜任各类土木工程对象的智能设计、智能施工、智能运维等方面工作。同时具备终身学习能力、跨界发展与创新能力,能够适应土木工程行业信息化、智能化的发展与需要。

毕业五年左右,通过在研究型大学的继续深造或企事业机构的工作实践,具备智能建造相关专业的工程师执业能力,胜任土木工程智能建造相关的规划设计、制造施工、运维管理、技术研发工作,成为具有一定国际视野和领导力的复合型专业精英和社会栋梁。


三、毕业要求

1. 品德修养:1.1具有坚定正确的政治方向、良好的思想品德和健全的人格,热爱祖国,热爱人民,拥护中国共产党的领导;1.2具有正确的世界观、人生观、价值观;1.3具有科学精神、人文修养、职业素养、社会责任感和积极向上的人生态度,了解国情社情民情,践行社会主义核心价值观。

2.工程知识:2.1掌握智能建造专业所需要的数学和自然科学的基础知识;2.2掌握智能建造专业所需要的信息科学与工程科学的专业知识;2.3能够对复杂土木工程问题加以概述或建模,并认识概化模型的基本前提或假定,理解其局限性;2.4能够将数学、自然科学、信息科学、工程科学的基础知识加以融会贯通,理解各学科知识之间的相互关联性。

3.问题分析:3.1能够应用数学和自然科学的基本原理,准确识别复杂土木工程问题,并能选择合适的方法进行分析求解;3.2能够应用工程科学基础知识,准确概化复杂土木工程问题,并能选择合适的方法进行分析求解;3.3能够应用信息科学与工程科学的专业知识,准确识别和表达复杂土木工程问题;3.4能够通过三维建模等方式,准确且简洁地识别和表达复杂土木工程问题;3.5能够综合应用数学、自然科学、信息科学、工程科学的专业知识,分析土木工程对象全寿命周期中的各类复杂问题。

4.开发解决方案:4.1具备信息科学与工程科学的专业知识,熟悉解决复杂土木工程问题的常用工具;4.2能够针对复杂土木工程问题,进行整体结构方案或特定构造节点的设计;4.3能够针对复杂土木工程问题,进行特定工艺流程设计或特定系统开发;4.4培养基本创新能力,能够在土木工程设计中体现创新意识;4.5能够在复杂土木工程问题的解决方案中,尽可能考虑社会、法律、文化与环境等因素。

5.研究:5.1了解智能建造专业科研实践中常用的仪器设备,包括工作原理与使用方法;5.2能够独立完成实验、监测/检测方案设计,针对复杂土木工程问题建立有效准确的数值仿真模型;5.3能够对实验、监测/检测结果或数值仿真计算结果进行分析与解释;5.4能够对各类数据的综合分析与挖掘,提出土木工程对象全寿命周期中的复杂问题的解决方案,并用于指导工程实践。

6.使用现代工具:6.1掌握各种土木工程设计、施工、运维全过程中常用的仪器、装备、设备,了解相关技术规范和标准;6.2能够选择与使用恰当的现代工具,解决土木工程项目设计、施工与运维中的各类复杂问题,如地形测绘、结构设计、施工模拟、结构健康诊断等;6.3通过解决实际土木工程问题,提高对现代工具的掌握程度,并能够在应用中充分理解其局限性。

7.工程与社会:7.1具备基本的社会与法律意识,了解土木工程项目全寿命周期中的社会、法律与文化影响;7.2在实践中亲身领会各类土木工程项目对社会、法律与文化的影响,理解土木工程师应承担的责任;7.3能够综合考虑社会、法律与文化的影响,寻求各类复杂土木工程问题的较优解决方案;7.4应用多学科融合的专业知识,对复杂土木工程问题的解决方案进行合理评价。

8.环境和可持续发展:8.1熟悉低碳节能、绿色环保和可持续发展等方面的方针政策和法津法规;8.2正确认识多学科融合的新材料、新方法、新工艺对环境和可持续发展的影响;8.3能够在实践中理解和评价土木工程项目全寿命周期中的环境、社会可持续发展的影响。

9.职业规范:9.1能够清楚认识作为工程师所必须具备的职业操守、行为规范与责任;9.2能够在实践中理解并遵守工程职业道德和规范,并履行相应的责任。

10.个人和团队:10.1能够在多学科背景下的团队中承担个体和团队成员角色,同时具备合作意识,能够积极参与团队讨论、与团队成员共同合作达成工作目标;10.2能够在多学科背景下的团队中承担负责人角色,具有组织、管理和协调能力。

11.沟通:11.1具备扎实的文字功底,能够熟练撰写试验报告、工程报告、绘制图纸;11.2能够就复杂土木工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流;11.3具备国际视野,掌握外语听、说、读、写能力,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

12.项目管理:12.1理解并掌握工程管理基本原理,能够对土木工程项目设计、施工、运维全过程进行组织与管理;12.2理解并掌握经济决策方法,具备对工程项目进行技术经济分析的基本技能。

13.终身学习:13.1了解和跟踪智能建造专业的学科发展趋势,能够正确认识终身学习的重要性;13.2能够将多学科背景的专业知识与工程实践相结合,具备学以致用的能力;13.3能够对自身知识、认识和能力不断地进行更新与完善;13.4培养科学管理知识和处理信息习惯,能够进行自我反思和总结。


四、核心课程

通识类课程:高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、普通化学、Python

土木工程类课程:土木工程制图与识图、建筑信息模型、工程力学、智能建造工程材料、土力学与基础工程、工程地质、工程结构设计原理、工程测量与数字测绘、有限元基础与数值仿真。

交叉融合类课程:电工与电子技术、建筑设备、工程机械、传感器与检测监测技术、土木工程智能设计、土木工程智能施工、土木工程智能运维、建设法规与环境保护、工程经济与项目管理。


五、毕业最低学分要求

课程类别

学分数

学时数

各模块学分占总学分百分比

总学时

其中

课内

实验

课内

上机

独立设课实验(上机)

必修课程

通识教育必修课

34

660

/

24

/

20.36 %

学科基础必修课

53

848

/


/

31.74 %

专业必修课

19

304

/


/

11.38 %

选修课程

通识教育选修课

6

96

/

/

/

3.59 %

专业选修课

4

64

/

/

/

2.39 %

创新创业实践与素质拓展课

2

32

/

/

/

1.20 %

跨学科课程

8

128

/

/

/

4.79 %

本研课程

/

/

/

/

/

/

小计

126

2132

/

24

/

75.45 %

集中性实践环节

41

37.5+192学时

24.55%

合计

167

37.5+2324学时

100%


六、课程设置、各教学环节安排

(一)必修课

1、通识教育必修课

开课

单位

中文课程名称

英文课程名称

学时数

考核方式

开设

学期

其中

马院

思想道德与法治

Value, Morality and Rule of Law

2

32



2

1

1

马院

中国近现代史纲要

The Outline of Chinese Modern and Contemporary History

3

48



3

1

2

马院

马克思主义基本原理

The Basic Principles of Marxism

3

48



3

1

3

马院

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论(上)

The Conspectus of Mao Zedong Thought and the System of Theories of Socialism   with Chinese Characteristics(part 1)

2

32



2

1

3

马院

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论(下)

The Conspectus of Mao Zedong Thought and the System of Theories of   Socialism with Chinese Characteristics(part 2)

2

32



2

1

4

马院

形势与政策(一)

Situation and Policy (1)

2

8




2

1

形势与政策(二)

Situation and Policy (2)

8




2

2

形势与政策(三)

Situation and Policy (3)

8




2

3

形势与政策(四)

Situation and Policy (4)

8




2

4

形势与政策(五)

Situation and Policy (5)

8




2

5

形势与政策(六)

Situation and Policy (6)

8




2

6

形势与政策(七)

Situation and Policy (7)

8




2

7

形势与政策(八)

Situation and Policy (8)

8




2

8

外语

大学英语(二)

College English (2)

2

32



2

1

1

外语

大学英语(三)

College English (3)

2

32



2

1

2

外语

大学英语(四)

College English (4)

2

32



2

1

3

外语

英语专题课

English for Specific Purposes

2

32



2

1/2

4

计数

python

python

3

48


24

4

1

3

体育

体育(一)

Physical Education (1)

1

36



2

2

1

体育

体育(二)

Physical Education (2)

1

36



2

2

2

体育

体育(三)

Physical Education (3)

1

36



2

2

3

体育

体育(四)

Physical Education (4)

1

36



2

2

4

军事

军事理论

Military Theory Curriculum

2

36



2

2

1

学生处

大学生就业与创业指导

The Employment and Entrepreneurship Guidance for College Students

0.5

8



2

2

6

学生处

大学生职业生涯规划

Career Planning and Management of College Students

0.5

8



2

2

1

人文

大学生心理健康教育

Mental Health Education for College Students

1

16



2

1

1

人文

大学应用写作

College   Practical Writing

1

16



2

2

5

小计

34

660


24




注:考核方式:1表示考试,2表示考查,下同。

2、学科基础必修课

开课

单位

中文课程名称

英文课程名称

学时数

考核方式

开设

学期

其中

土木

智能建造导论

Introductory Course for Intelligent Construction

1

16



2

2

1

计数

计算机学科导论

Introductory   Course for Computer Science

1.5

24



2

1

1

数统

高等数学B(上)

Higher Mathematics B (part 1)

5

80



6

1

1

数统

高等数学B(下)

Higher   Mathematics B (part 2)

5

80



6

1

2

数统

线性代数

Linear Algebra

2

32



4

1

3

数统

概率论与数理统计

Probability and   Statistics

3

48



3

1

4

物信

大学物理B(上)

University   Physics B (part 1)

2.5

40



3

1

2

物信

大学物理B(下)

University   Physics B (part 2)

2.5

40



3

1

3

化学

普通化学B

General   Chemistry B

2.5

40



3

1

2

土木

土木工程制图与识图

Cartography and   Drawing Recognition of Civil Engineering

3

48



3

2

1

土木

工程力学(上)

Engineering   Mechanics (part 1)

5

80



6

1

2

土木

建筑信息模型

Building   Information Modeling

1

16



2

2

3

土木

工程力学(下)

Engineering   Mechanics (part 2)

4

64



4

1

3

土木

智能建造工程材料

Engineering   Materials for Intelligent Construction

2

32



2

1

3

土木

工程结构设计原理

Principle of Engineering   Structure Design

5

80



6

1

4

土木

工程地质

Engineering   Geology

1.5

24



2

1

4

土木

土力学与基础工程

Soil Mechanics   and Foundation   Engineering

2.5

40



3

1

4

土木

流体力学

Fluid Mechanics

1.5

24



2

1

5

电气

电工与电子技术

Electrical   Engineering and Electronic Technology

2.5

40



3

1

4

小计

53

848






3、专业必修课

开课

单位

中文课程名称

英文课程名称

学时数

考核方式

开设

学期

其中

土木

工程测量与数字测绘

Engineering Digital   Survey

2

32



2

1

5

土木

有限元基础与数值仿真

Finite Element   and Numerical Simulations

2

32



2

2

5

土木

建筑设备

Building   Equipment

2

32



2

2

5

土木

工程机械

Engineering Machinery

2

32



2

2

6

土木

传感器与检测监测技术

Sensor and Inspection   Monitoring Technology

2

32



2

2

6

土木

土木工程智能设计

Intelligent   Design of Civil Engineering

2

32



2

1

6

土木

土木工程智能施工

Intelligent   Construction of Civil Engineering

2

32



2

1

6

土木

土木工程智能运维

Intelligent Operation   and Maintenance of Civil Engineering

2

32



2

1

7

土木

建设法规与环境保护

Construction   Laws and Environmental Protection

1

16



2

1

7

土木

工程经济与项目管理

Engineering   Economy and Project Management

2

32



2

1

7

小计

19

304






(二)选修课

1、专业选修课,应修4学分

开课

单位

中文课程名称

英文课程名称

学时数

考核方式

开设

学期

其中

建筑

房屋建筑学

Building Architecture

2.5

40



3

1

5

土木

装配式建筑结构

Prefabricated Building Structure

1.5

24



2

2

6

土木

桥梁工程

Bridge Engineering

2

32



2

1

5

土木

钢桥

Steel Bridge

2

32



2

2

6

土木

地铁与轻轨

Metro and Light Rail

2

32



2

1

5

土木

隧道工程

Tunnel Engineering

2

32



2

2

6

土木

路基路面工程

Subgrade and Pavement   Engineering

2

32



2

2

7

2、通识教育选修课,应修6学分

学生在校期间应修满6学分的通识教育选修课,其中人文社会科学类2学分、文学与艺术类2学分,劳动教育类2学分。

3、个性培养课程,应修10学分

1)创新创业实践与素质拓展课,应修2学分

学生在校期间应最少修满2学分的创新创业实践与素质拓展课,有以下2种渠道获得相应学分:学生可按照《福州大学本科生创新创业实践与素质拓展学分认定管理实施办法》中的有关规定获得学分;学生修读由专业专门开设的创新创业类实践课。

2)跨学科课程,应修8学分

学生在校期间应修满8学分的跨学科课程。

开课

单位

中文课程名称

英文课程名称

学分数

学时数

周学时

考核方式

开设学期

创新创业实践与素质拓展课,应修2学分

土木

建筑工程创新性设计

Innovative   Design of Building Engineering

2

32

2

2

7

土木

创新桥梁工程

Innovative bridge engineering

2

32

2

2

7

土木

地下工程创新性设计

Innovative Design of Underground

Engineering

2

32

2

2

7

跨学科课程,应修8学分

土木

地理信息系统

Geographic Information System

1

16

2

2

5

土木

运筹学

Operation Research

2

32

2

2

5

土木

简明弹塑性力学

Concise Course on Elasticity and Plasticity

2

32

2

2

5

土木

数据库技术

Database   Technology

2

32

2

2

5

土木

计算机网络

Computer Network

2

32

2

2

6

土木

机器学习算法基础

Algorithm of   Machine Learning

2

32

2

2

6

土木

工程结构健康监测

Health Monitoring of Engineering   Structure

2

32

2

2

6

电气

自动化原理与应用

Principle of   Automatic Control

2

32

2

2

6

机械

工业机器人与装备

Industrial Robot   and Equipment

2

32

2

2

6

土木

专家系列讲座

Series of Expert Lecture

1

16

2

2

7

(三)集中性实践环节

开课

单位

中文课程名称

英文课程名称

学分数

周数

学时

考核方式

开设学期

马院

思想政治实践课

Practical   of Ideological and Political Theory Course

2

2


2

4

军事

军事技能

Military   Training

2

2


2

1

物信

大学物理实验A(上)

Experiments of   University Physics A (part 1)

1.5


36

2

2

物信

大学物理实验A(下)

Experiments of   University Physics A (part 2)

1


24

2

3

化学

普通化学实验B

Experiments of   General Chemistry B

0.5


12

2

2

电气

电工与电子技术实验

Experiment   for Electrical   Engineering and Electronic Technology

1


24

2

4

土木

认识实习

Perceptual   Practice

1

1


2

2

土木

智能建造工程材料实验

Experiments   of Engineering Materials

1

1


2

3

土木

工程地质实习

Engineering   Geology Practice

1

1


2

4

土木

土力学实验

Experiments of   Soil Mechanics

0.5


12

2

4

土木

工程结构课程设计

Curriculum Design for   Engineering Structures

3

3


2

4

土木

结构试验

Structural Testing

1


24

2

5

土木

工程测量实验

Experiment   for Engineering   Survey

1


24

2

5

土木

工程测量实习

Practice for Engineering   Survey

2

2


2

5

土木

流体力学实验

Experiment for   Fluid Mechanics

0.5


12

2

5

土木

传感器与检测监测技术实验

Experiment for Sensor and Inspection/Monitoring   Technology

1


24

2

6

土木

土木工程智能设计课程设计

Curriculum Design for Intelligent Design of Civil Engineering

2

2


2

6

土木

土木工程智能施工课程设计

Curriculum Design for Intelligent Construction of Civil   Engineering

2

2


2

6

土木

土木工程智能运维课程设计

Curriculum Design for Intelligent Operation and Maintenance   of Civil Engineering

2

2


2

7

土木

生产实习

Engineering Practice

4

4


2

7

土木

毕业实习

Graduation   Practice

2

2


2

8

土木

毕业设计(论文)

Graduation   Project (thesis)

9

13.5


2

8

小计

41

37.5

192




七、备注

课程体系对毕业要求的支撑关系表




*HML 分别表示课程对毕业要求的贡献度为强、中、弱


智能建造专业培养方案解读

一、培养方案制定原则

1、以土木工程专业为主干,兼顾多学科融合

智能建造专业脱胎于土木工程专业,广义上可以认为是适应未来国家与社会发展需求的土木工程升级版,因此土木工程专业所需的自然科学、工程科学相关知识/技能,应作为课程体系的主干。另一方面,为适应建筑工业化、数字化与智能化的转型升级需求,课程体系中适当融合了信息学、建筑学、管理学、机械工程、电气工程等相关学科知识:其中计算机学科导论、建筑设备、工程机械、电工与电子技术、工程经济与项目管理等课程为必修;运筹学、地理信息系统、房屋建筑学、数据库技术、机器学习算法基础等课程为选修。

2、土木工程学科基础内容的整合升级,土木工程具体对象的引导选修

对土木工程专业的部分学科基础必修课进行整合升级(合并相近内容,压缩部分学时):如将画法几何、工程制图整合为土木工程制图与识图;将理论力学、材料力学、结构力学整合为工程力学;将混凝土结构设计原理、钢结构设计原理整合为工程结构设计原理;将土力学、基础工程整合为土力学与基础工程;将土木工程材料升级为智能建造工程材料。同时在高年级阶段,引导学生根据自身兴趣选修建筑工程方向(房屋建筑学、装配式建筑结构)、桥梁工程方向(桥梁工程、钢桥)、地下工程方向(地铁与轻轨、隧道工程)的相关课程,并与毕业设计内容挂钩。

3、突出智能化技术手段的共性特征,并在毕业设计中落地应用

不同于传统土木工程专业以具体工程对象(如房建、桥梁、地下)为区分,智能建造专业课程体系则重点强调各类土木工程对象在设计、施工、运维全寿命周期中的智能化技术手段及其背后的共性特征,集中体现在土木工程智能设计、土木工程智能施工、土木工程智能运维等3门核心课程及其相应的课程设计中。毕业设计/论文则聚焦于某具体工程对象(学生根据自身兴趣选择装配式建筑、装配式桥梁或盾构隧道),完成该工程对象在全寿命周期某个阶段(设计、施工、运维)上的落地应用。

二、毕业学分要求

(一)必修课程(须修满106学分)

1、通识教育必修课(须修满34学分)

通识教育必修课包括:政治理论类课程(马克思主义基本原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论),历史社会类课程(中国近现代史纲要、大学生职业生涯规划、形势与政策),语言沟通类课程(大学英语、大学生心理健康、大学应用写作)和军事体育类课程(军事理论、体育)。

2、学科基础必修课(须修满53学分)

学科基础必修课指各类技术科学或工程技术所共通的,具有相似应用背景但不涉及具体工程对象的基础性课程,为后续专业课程学习及毕业后相关领域继续深造打下坚实的基础。包括数学和自然科学类课程(高等数学、大学物理、普通化学、线性代数、概率论与数理统计);土木工程类课程(智能建造导论、土木工程制图与识图、建筑信息模型、工程力学、工程结构设计原理、流体力学、土力学与基础工程);交叉融合类课程(计算机学科导论、电工与电子技术、Python)。

3、专业必修课(须修满19学分)

以土木工程专业知识为基础,专业必修课融合信息学、建筑学、机械工程、电气工程等专业知识模块,侧重培养学生应用计算机等交叉学科相关技术,解决土木工程全寿命期中的各类复杂问题。包括土木工程类课程(工程测量与数字测绘、有限元基础与数值仿真、土木工程智能设计、土木工程智能施工、土木工程智能运维);交叉融合类课程(建筑设备、工程机械、传感器与检测监测技术、工程经济与项目管理)。

(二)选修课程(须修满20学分)

1、专业选修课(须修满4学分)

高年级阶段,引导学生根据自身兴趣选修建筑工程方向(房屋建筑学、装配式建筑结构)、桥梁工程方向(桥梁工程、钢桥)、地下工程方向(地铁与轻轨、隧道工程)的相关课程,并与毕业设计内容挂钩。同时鼓励学生多修读其他方向的相关课程,以期对各类土木工程对象都有较为深入的了解。

2、通识教育选修课(须修满6学分)

在校期间应修满6学分的通识教育选修课,其中人文社会科学类2学分、文学与艺术类2学分,劳动教育类2学分,可从每学期面向全校开设的选修课中选择。

3、个性培养课程(须修满10学分)

在校期间应最少修满2学分的创新创业实践与素质拓展课,有以下2种渠道获得相应学分:学生可按照《福州大学本科生创新创业实践与素质拓展学分认定管理实施办法》中的有关规定获得学分;学生修读由专业专门开设的创新创业类实践课

在校期间还应修满8学分的跨学科课程,并鼓励学生多修读包括信息学、管理学、机械与自动化在内的诸多跨学科课程。

(三)集中性实践环节(须修满41分)

配合主干课程设置集中性实践环节,通过理论教学过程中的深度广度拓展,构建由基础、综合、创新三层次逐层递进的实验、实习、设计(论文)组成的实践教学体系。包括实验类环节(大学物理实验、普通化学实验、智能建造工程材料实验、土力学实验、电工与电子技术实验、结构试验、数字测绘实验);实习类环节(认识实习、工程地质实习、工程测量实习、生产实习、毕业实习);设计类环节(工程结构课程设计、土木工程智能设计/施工/运维的课程设计、毕业设计)。

智能建造专业核心课程介绍

一、土木工程类核心课程

1、土木工程制图与识图(学分:3 总学时:48

1)课程性质:

画法几何与工程制图是研究工程与产品信息的表达、交流与传递的一门科学,是一门既有系统理论又有较强实践性的学科基础必修课。

2)课程内容:

本课程共包含两篇内容。第一篇研究空间几何的抽象问题,着重培养学生的空间想象与阅读工程图样的能力;第二篇研究绘制工程图样的理论和方法,着重培养学生的制图技能。

3)修读价值:

通过第一篇的学习,使学生掌握投影的基本知识及其应用,能够用作图方法解决空间度量问题和定位问题,即为工程制图提供理论基础。通过第二篇的学习,可以为学生学习后继课程和完成课程设计和毕业设计奠定基础。

2、工程力学(学分:9 总学时:144

1)课程性质:

工程力学是研究物体机械运动的基本规律以及对构件进行的强度、刚度和稳定性设计的课程,是高等工科专业的重要的学科基础必修课。

2)课程内容:

工程力学课程包括理论力学和材料力学两部分。理论力学研究质点系和刚体系统机械运动(包括平衡)的基本规律,主要讲述物体的受力分析、力系简化和物体及物体系统的平衡,点和刚体的运动学分析,质点与质点系的动力学分析的研究方法。材料力学的主要任务是在满足强度、刚度、稳定性的要求下,为构件工程设计提供必要的理论基础和计算方法。

3)选修价值:

本课程是后续其它各门力学课程和相关专业课程的基础,同时在许多工程技术领域中有着广泛的直接应用。通过学习工程力学可以有效培养学生逻辑思维能力,促进学生综合素质的全面提高。

3、智能建造工程材料(学分:2 总学时:32

1)课程性质:

工程材料是土木相关专业的一门学科基础必修课,并兼有专业课的性质。本课程提供建筑材料基础知识,同时也为今后从事工程实践和科学研究打下良好的基础。

2)课程内容:

建筑材料基本知识,介绍材料的物理、力学性质及与水有关的性质;气硬性胶凝材料及制品,介绍石灰、石膏等气硬性胶凝材料制品的性质与应用;水硬性胶凝材料及制品,介绍水泥的矿物组成、凝结硬化机理是及技术性质,介绍砼与砂浆的组成、技术性质及配合比设计;有机胶凝材料及制品,介绍石油沥青的组成与技术性质,介绍沥青基防水材料的性质、混合料组成及配合比设计;砌体材料,介绍砌墙砖的性质与应用;建筑钢材,介绍建筑钢材的品种、性质与应用。

3)修读价值:

培养学生具有常用建筑材料的主要品种、规格、选择与应用、贮存和检验等方面的知识,为今后从事土木工程设计、施工和监理等工程实践创造条件。

4、土力学与基础工程(学分:2.5 总学时:40

1)课程性质:

土力学与基础工程是土木工程专业的学科基础必修课,本课程不仅为专业课提供必要的基础知识,也为从事专业技术工作,获取新知识和进行科学研究打下基础;也是阐述建筑物在设计和施工中有关地基和基础问题的学科,是做好建筑基础设计、深入了解建筑结构上下部关系的必修课程。

2)课程内容:

土的物理性质和工程分类、土的渗透性和渗流问题、土体中的应力计算、土的压缩性和地基沉降计算、土的抗剪强度、土压力与挡土墙设计、边坡稳定、地基承载力、工程勘察、天然地基浅基础的设计、柱下条形基础、筏形基础和箱形基础、桩基础与深基础。

3)修读价值:

培养学生掌握土力学的基本概念和理论,学会对土工问题进行分析和计算的基本方法和一般原理,为今后土木工程实践中所涉及到的土工设计、施工、监理和咨询等方面的工作打下较扎实的理论基础;将土力学理论应用于基础工程设计的能力,特别是具备科学合理地进行各类浅基础以及桩基础的各项计算和设计能力。

5、工程结构设计原理(学分:8 总学时:80

1)课程性质:

工程结构设计原理是土木工程专业的学科基础必修课,将钢结构、混凝土结构基本构件设计原理有机结合,实现通用化和综合化。

2)课程内容:

主要内容包括以概率为基础的结构可靠性设计方法,工程结构材料的物理力学性质,构建的连接,梁、柱、板、墙等构建的设计,预应力构件的设计等。

3)修读价值:

有机地整合了混凝土结构、钢结构的知识点,以材料力学为基础,加强了不同材料特性之间的横向联系和比较,凸显课程的原理性、基础性和实用性,力图通过分析结构的破坏形态,了解结构破坏的原因,建立防止结构破坏的设计方法。

6、土木工程智能设计(学分:2 总学时:32

1)课程性质:

以满足用户友好和特质需求为目标的土木工程智能设计,可以更好的定义三维设计作业流程,驱动模型几何参数和数据库,是挑战参数化异形造型、创建自动设计重要的技术支撑。是智能建造专业的一门专业必修课。

2)课程内容:

本课程是BIM各类课程的延伸与应用,同时在许多BIM方面有广泛的直接应用。通过学习该课程可以有效培养学生的计算机逻辑思维能力,促进学生综合素质的全面提高。主要通过二次开发工作界面与编程平台基础,实现二次开发后模型自动创建以及实际工程的演练。通过大量方案数据样本进行算法训练后,对方案进行优化设计,之后通过二次开发后对模型进行作图或修改,进而依据快速的数据计算分析能力及敏锐的计算机视觉系统,完善施工图的细节标注,最后利用大数据快速列出施工要求,或通过人工智能、语音识别进行额外需求的补充。

3)修读价值:

深入研究BIM二次开发及人工智能在土木工程中的应用,对实现土木工程的智能设计具有深远意义。

7、土木工程智能施工(学分:2 总学时:32

1)课程性质:

本课程是基于物联网、机器人、人工智能、BIM技术等信息化平台和先进技术,融合土木工程专业施工技术,介绍土木工程智能施工概念、技术、工程应用和发展趋势,是高等土木工程专业重要的学科专业必修课。

2)课程内容:

土木工程智能施工课程包括智能施工技术和智能施工管理两部分。智能施工技术以人工智能、物联网、BIM技术、机器人为基础,融合各类施工技术,介绍智能建造技术在项目全生命周期中的应用和工程实践。智能施工管理应用大数据、云计算、区块链等信息技术,搭建施工管理云服务平台,结合大数据分析、传感器监测及物联网搭建项目管理系统,实现建筑物与部品构件、人与物、物与物之间的信息交互和智能化管理。

3)修读价值:

本课程是后续其他专业课程和相关课程设计的基础,同时在实际工程项目中具有广泛而直接的应用。通过学习土木工程智能施工可以使学生了解土木工程智能施工技术,学会运用人工智能、物联网、大数据、机器人等新平台和新技术,提高学生的智能施工实践能力和水平。

8、土木工程智能运维管理(学分:2 总学时:32

1)课程性质:

本课程是智能建造专业的一门专业必修课,它研究土木工程中各主要工程建筑及其内部设备的智能运营、维护和应急管理技术。

2)课程内容:

本课程主要包括土木工程基础设施和设施内设备的智能运维与应急管理技术两部分。土木工程基础设施的智能运维主要讲述桥梁、房屋建筑等基础设施在正常工作状态下的传感器布设,荷载作用、环境与结构响应监/检测,响应与数据的采集、传输与处理,数据与信息的智能处理与结构状态/损伤评估,应急管理与维修、加固方案;设施内设备的智能运维与应急管理讲授电梯、空调、网络等的维护、管理、检测与检修与应急预案。通过该课程的学习,了解和掌握土木工程基础设施及其内部设备全寿命周期内维护、检查、检修和应急管理技术。

3)修读价值:

习近平总书记在2020年湖北疫情考察期间,提出对超大城市管/治理要树立全周期管理意识,它为土木工程基础设施及其内部设备全寿命周期内的智能运维与应急管理指出了今后发展方向。本课程的开设很好地契合了该发展方向,同时也为传统的土木工程学科插上了数字化


二、交叉融合类课程

1、计算机学科导论(学分:1.5 总学时:24

1)课程性质:

高等学校计算机相关专业的学科基础必修课,也是智能建造专业的学科基础必修课。

2)课程内容:

主要内容包括:计算机的基本知识,数制、编码、数字逻辑基础以及计算机硬件组成;计算机的操作系统、软件、算法等;数据库相关知识;网络相关基本知识;计算机相关高级主题,如高性能计算、人工智能和计算理论等;信息社会相关问题,如法律、版权、环境、健康、安全、病毒、黑客等。

3)修读价值:

旨在让读者系统、全面地了解计算机究竟是什么,它不能做什么、能做什么及是如何做到的,试图让读者领略计算机科学的魅力,理解作为科学的计算机和作为工具的计算机的特点,为今后更好地运用计算机这个科学工具服务智能建造奠定基础。

2、电工与电子技术(学分:2.5 总学时:40

1)课程性质:

本课程智能建造专业的一门学科基础必修课,为土木学科与电气学科的交叉融合奠定基础。

2)课程内容:

课程内容主要包括3部分:电路原理、电工基础、模拟与数字电子技术。掌握电气、电子电路的基本原理和分析方法;能够识别、分析和解决土木工程中的一般性电气和电路问题并设计解决方案;熟悉变压器和电动机等电工设备、继电接触器等低压电器的功能和应用;掌握二极管、晶体管、门电路和触发器等基本元器件的工作原理和使用方法;具备分析和设计基本放大电路、集成运算放大电路、直流稳压电源、加法器等基本模拟电路、计数器等基本数字电路的能力;了解用电安全规范;熟练使用各类电路测量仪器仪表和工具;能够独立完成综合电路的设计、制作和调试。

3)修读价值:

本课程是后续各相关专业课程的基础,同时在许多工程技术领域中有着广泛的直接应用;通过本门课程的学习,使学生了解我国电工电子领域的技术发展历程,并能运用科学思维和方法分析和解决具体问题,为今后学习和从事智能建造或相关专业工作打下基础。

3、地理信息系统(学分:1 总学时:16

1)课程性质:

地理信息系统广泛应用于工程项目规划、测绘、设计、施工和运维各个阶段,是智能建造专业的一门实用性很强的专业选修课。

2)课程内容:

课程内容包括:空间数据模型与数据结构,空间数据获取,空间数据处理,空间数据组织与管理,空间分析的基本方法,空间建模与空间决策支持,地理信息系统基础产品输出及可视化,地理信息系统在智能规划、智能测绘、智能设计、智能施工和智能运维中的应用等。

3)修读价值:

本课程与后续土木工程智能规划、智能测绘、智能设计、智能施工和智能运维等密切关联,通过本门课程的学习,使学生了解和掌握以地理信息系统为基础的管理和空间分析技术,具有解决基础设施智能建造的综合能力,为今后从事智能建造相关专业工作打下基础。

4、数据库技术(学分:2 总学时:32

1)课程性质:

数据库技术是实现智能测绘、智能设计、智能施工和智能运维的必要技术手段,是智能建造专业的一门实用性很强的专业选修课。

2)课程内容:

针对数据库技术的工程性和应用性,在教学中加强实验环节的训练。主要内容包括:数据库系统的原理、关系数据库、数据库设计、MySQL应用教程、Pyhon/MySQL开发实例,数据库系统在智能测绘、智能设计、智能施工和智能运维中的应用等。

3)修读价值:

通过本门课程的学习,使学生能够综合运用数据库的基本原理和基本方法,完成智能建造专业相关应用系统的设计,掌握处理数据的手段和方法,为今后学习和从事智能建造或相关专业工作打下基础。

5、机器学习算法基础(学分:2 总学时:32

1)课程性质:

机器学习算法是研究从数据中自动分析获得规律(模型),并利用规律对未知数据进行预测的课程,是智能建造专业重要的跨学科选修课。

2)课程内容:

机器学习算法基础课程需要掌握机器学习的基础理论和基本技术,包括监督学习和非监督学习,机器学习建模流程,模型训练,模型评估,模型决策。并对机器学习的监督学习和非监督学习算法加以编程及应用。

3)修读价值:

在前续课程Python的基础上,为解决智能设计、智能施工、智能运维方面的问题提供新的思路。通过学习机器学习算法基础可以有效培养学生跨学科发展与创新能力,促进学生综合素质的全面提高。

6、建筑设备(学分:2 总学时:32

1)课程性质:

建筑设备是典型的多学科交叉融合课程,是智能建造专业的一门专业必修课,为后续设计类和运维类课程提供基础支撑。

2)课程内容:

建筑设备是现代建筑工程的三大组成部分之一,是多学科融合、综合性和实践性很强的课程。课程内容包括基础知识、建筑给水排水、暖通空调和建筑电气四部分;主要介绍室外给排水工程,建筑给水工程,建筑排水工程,建筑热水及饮水供应,建筑给排水施工图,采暖、燃气、通风及空气调节,建筑消防给水系统工程,建筑防烟排烟系统,建筑电气及建筑设备自动化,建筑供电及配电,建筑电气照明系统,智能建筑与建筑设备自动化等内容。

3)选修价值:

本课程与后续土木工程智能设计、智能运维等课程有密切关联,同时在许多工程技术领域中有着广泛的直接应用;通过本门课程的学习,使学生对三大类建筑设备有充分了解,为今后学习和从事智能建造或相关专业工作打下基础。

7、工程机械(学分:2 总学时:32

1)课程性质:

工程机械是典型的多学科交叉融合课程,可为施工类课程提供基础支撑,是智能建造专业的一门专业必修课程。

2)课程内容:

工程机械是实现建筑工业化、现代化和智能化的一个重要环节,是一门理论与实践环节紧密结合、知识与技能并重的课程。课程内容包括土木工程机械基础、通用工程机械和专用工程机械三部分;主要介绍土木工程机械基础知识、内燃机与工程机械底盘、土石方工程机械、桩工机械、混凝土机械、钢筋与预应力机械、起重机械、路面工程机械、桥梁工程机械、隧道工程机械等内容。

3)选修价值

本课程与后续土木工程智能施工等课程密切相关,通过本课程的学习,使学生掌握各种现代工程机械的基本构造、工作原理、主要性能、应用范围和选用方法,培养分析和解决工程机械问题的能力、自主学习能力以及未来从事智能建造的专业素养。

8、传感器与检测监测技术(学分:2 总学时:32

1)课程性质:

本课程介绍如何采用常规传感器对各类工程结构基础设施的安全状况进行检测/监测,是智能建造专业的一门重要专业必修课。

2)课程内容:

主要内容包括以下四个部分:传感与检测监测的基本知识,结构检测监测中的常用传感器,常规工程结构的应变、变形、频率/模态、力/应力检测;检测监测数据处理的一般方法

3)修读价值:

采用合适的传感器实现对诸如应变、位移等一系列结构关键安全指标的准确检测,可以为后续的智慧运维提供必要的数据支撑。修读本课程,将有效丰富现代大学生的知识基础,拓宽其专业视野,引导其未来就业,助力实现中央提出的新基建战略。

智能建造专业课程安排表

第一学年第1学期

课程名称

课程性质

学分

周学时

开课起止周

考核方式

备注

大学英语(二)

通识教育必修

2

2

1-16

考试


体育(一)

通识教育必修

1

2

1-18

考查


思想道德修养与

法律基础

通识教育必修

2

2

1-16

考试


军事理论

通识教育必修

2

2

1-16

考查


形势与政策(一)

通识教育必修

0.25

2


考查


高等数学B(上)

学科基础必修

5

6

1-14

考试


土木工程制图与识图

学科基础必修

3

3

1-16

考试


智能建造导论

学科基础必修

1

2

1-8

考查


计算机学科导论

学科基础必修

1.5

2

3-14

考试


大学生职业生涯规划

通识教育必修

0.5

2

1-4

考查


大学生心理健康教育

通识教育必修

1

2

1-8

考试


军事技能

集中性实践

2

2

3-4

考查



第一学年第2学期

课程名称

课程性质

学分

周学时

开课起止周

考核方式

备注

中国近现代史纲要

通识教育必修

3

3

1-16

考试


形势与政策(二)

通识教育必修

0.25

2


考查


大学英语(三)

通识教育必修

2

2

1-16

考试


体育(二)

通识教育必修

1

2

1-16

考查


高等数学 B(下)

学科基础必修

5

6

1-14

考试


大学物理 B(上)

学科基础必修

2.5

2.5

1-14

考试


工程力学(上)

学科基础必修

5

6

1-14

考试


普通化学 B

学科基础必修

2.5

2.5

1-16

考试


大学物理实验 A(上)

集中性实践

1.5

2

1-16

考查


普通化学实验 B

集中性实践

0.5

2

1-16

考查


认识实习

集中性实践

1

1

18

考查



第二学年第1学期

课程名称

课程性质

学分

周学时

开课起止周

考核方式

备注

马克思主义基本原理

通识教育必修

3

3

1-16

考试


毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论(上)

通识教育必修

2

2

1-16

考试


形势与政策(三)

通识教育必修

0.25

2


考查


大学英语(四)

通识教育必修

2

2

1-16

考试


体育(三)

通识教育必修

1

2

1-16

考查


Python

通识教育必修

3

3

1-16

考试


线性代数

学科基础必修

2

4

1-8

考试


大学物理 B(下)

学科基础必修

2.5

2.5

1-16

考试


建筑信息模型

学科基础必修

1

2

3-10

考查


工程力学(下)

学科基础必修

4

4

1-16

考试


智能建造工程材料

学科基础必修

2

2

1-16

考试


大学物理实验 A(下)

集中性实践

1

2

1-16

考查


智能建造工程材料实验

集中性实践

1

1

1-16

考查



第二学年第2学期

课程名称

课程性质

学分

周学时

开课起止周

考核方式

备注

毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论(下)

通识教育必修

2

2

1-16

考试


形势与政策(四)

通识教育必修

0.25

2


考查


体育(四)

通识教育必修

1

2

1-16

考查


英语专题课

通识教育必修

2

2

1-16

考试考查


概率论与数理统计

学科基础必修

3

3

1-16

考试


工程地质

学科基础必修

1.5

2

1-12

考试


电工与电子技术

学科基础必修

2.5

3

1-14

考试


土力学与基础工程

学科基础必修

2.5

3

1-14

考试


工程结构设计原理

学科基础必修

5

6

1-16

考试


工程地质实习

集中性实践

1

1

19

考查


土力学实验

集中性实践

0.5

2

3-10

考查


工程结构设计原理课程设计

集中性实践

3

3

16-18

考查


电工与电子技术实验

集中性实践

1

2

1-16

考查


思想政治实践课

集中性实践

2

2

1-16

考查



第三学年第1学期

课程名称

课程性质

学分

周学时

开课起止周

考核方式

备注

大学应用写作

通识教育必修

1

2

1-8

考查


形势与政策(五)

通识教育必修

0.25

2


考查


流体力学

学科基础必修

1.5

2

1-12

考试


工程测量与数字测绘

专业必修课

2

2

1-16

考试


建筑设备

专业必修课

2

2

1-16

考查


有限元基础与数值仿真

专业必修课

2

2

1-16

考查


结构试验

集中性实践

1

2

1-12

考查


流体力学实验

集中性实践

0.5

2

1-12

考查


工程测量实习

集中性实践

2

2

18-19

考查


工程测量实验

集中性实践

1

2

1-12

考查



第三学年第2学期

课程名称

课程性质

学分

周学时

开课起止周

考核方式

备注

大学生就业与创业指导

通识教育必修

0.5

2

1-4

考查


形势与政策(六)

通识教育必修

0.25

2


考查


工程机械

专业必修课

1.5

2

1-12

考试


传感器与检测监测技术

专业必修课

2

2

1-16

考试


土木工程智能设计

专业必修课

2

2

1-16

考查


土木工程智能施工

专业必修课

3

3

1-16

考查


传感器与检测监测技术实验

集中性实践

1

2

1-12

考查


土木工程智能设计课程设计

集中性实践

2

2

15-16

考查


土木工程智能施工课程设计

集中性实践

2

2

17-18

考查



第四学年第1学期

课程名称

课程性质

学分

周学时

开课起止周

考核方式

备注

形势与政策(七)

通识教育必修

0.25

2


考查


土木工程智能运维管理

专业必修课

2

2

1-16

考查


工程经济与项目管理

专业必修课

2

2

1-16

考试


建设法规与环境保护

专业必修课

1

2

1-8

考试


土木工程智能运维管理课程设计

集中性实践

2

2

18-19

考查


生产实习

集中性实践

4

4


考查



第四学年第2学期

课程名称

课程性质

学分

周学时

开课起止周

考核方式

备注

形势与政策(八)

通识教育必修

0.25

2


考查


毕业实习

集中性实践

2

2

1-2

考查


毕业设计(论文)

集中性实践

9

13.5

3--16

考查


备注:课程表仅作参考,具体安排见系统学期课程表。

专业参读书目推荐

1. 杜修力, 刘占省, 赵研. 智能建造概论[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 2020

2. 尹晶, 杜丽英. 土木工程制图与识图(含习题集)[M]. 北京:北京理工大学出版社, 2018

3. 李晓芳, 付师星, 刘温聚. 工程力学[M]. 北京:北京理工大学出版社, 2019

4. 刘照球. 建筑信息模型BIM概论[M]. 北京:机械工业出版社, 2017

5. 俞家欢, 杨千葶. 土木工程材料[M]. 北京:清华大学出版社, 2021

6. 曹双寅, 吴京. 工程结构设计原理[M]. 南京:东南大学出版社, 2018

7. 石振明, 黄雨. 工程地质学[M]. 北京:中国建筑工业出版社, 2018

8. 冯志焱, 郅彬, 罗少锋. 土力学与基础工程[M]. 武汉:武汉理工大学出版社, 2018

9. 张兆顺, 崔桂香. 流体力学[M]. 北京:清华大学出版社, 2015

10. 付仁俊, 张超. 工程测量[M]. 武汉:武汉理工大学出版社, 2019

11. 王克河, 焦营营, 张猛. 建筑设备[M]. 北京:机械工业出版社, 2021

12. 李川, 张美霞. 土木工程机械[M]. 武汉:中国地质大学出版社有限责任公司, 2019

13. 范大鹏. 制造过程的智能传感器技术[M]. 武汉:华中科学技术大学出版社, 2020

14. 齐红军, 夏芳. 工程建设法规[M]. 北京:北京理工大学出版社, 2020

15. 都沁军. 工程经济与项目管理[M]. 天津:天津科学技术出版社, 2019

16. 胡继华. 地理信息系统实验教程[M]. 广州:中山大学出版社, 2020

17. 《运筹学》教材编写组编. 运筹学[M]. 北京:清华大学出版社, 2021

18. 杨金民, 荣辉桂, 蒋洪波. 数据库技术与应用[M]. 北京:机械工业出版社, 2021

19. 姚舜才, 孙传猛. 机器学习基础教程[M]. 西安:西安电子科学技术大学出版社, 2020

20. 伊廷华. 结构健康监测教程[M]. 北京:高等教育出版社, 2021



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