大数据时代土木工程概论教学内容改革研究

张婵韬+张涓

摘要：大数据、物联网、云计算、人工智能等技术在改变着各行各业。行业的发展必然对土木工程人才的知识结构与基本素质提出新要求。土木工程概论课程作为土木工程专业基础课，应适应时代的发展。高校需要对教学内容进行改革。

关键词：土木工程概论；大数据；教学内容改革

土木工程概论是国内各高校土木工程及相关专业本科生入学初期的专业先修课程，其教学目的是通过对土木工程领域的若干学科分支和研究方向的高度概述，使学生了解土木工程专业的要求；了解土木工程的发展历史及主要类型；了解土木工程一般概念及新技术的发展趋势。

一、土木工程概论教学内容改革的必要性

土木工程概论是一门基础概论类课程，具有涉及内容广泛、专业综合性强等特点。当今各行各业都被大数据、物联网等新技术渗透，运行模式发生了翻天覆地的变化。2016年8月，住房城乡建设部发布了《2016—2020年建筑业信息化发展纲要》，将建筑信息化建设提升到战略高度，指出“十三五”时期，着力增强BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算、物联网等信息技术集成应用能力。与此同时，BIM、大数据、物联网等专项技术应用人才紧缺。可见，高校教育与社会发展已严重脱节，将这些新词汇传达给学生，拓展学生的专业视野，树立适应时代发展需求的职业理想迫在眉睫。

二、土木工程概论教学内容改革

1.大数据与土木工程

大数据是指以多元形式，自多种来源搜集而来的庞大数据组。将数据全时段收集、海量储存，并进行处理和应用，那么大数据将彻底改变行业运行规律。建筑行业是一个不折不扣的海量数据行业。一栋楼在建筑阶段大约会产生10T的數据，而到了运维阶段，数据量还会更大。建材价格数据、设备的产品数据、项目的工程量、产品的质量评估等数据浩如烟海，如果能建立完善的大数据库再加以运用，必将极大地提高行业生产效率。例如，广联达公司依靠传统业务，实时获取各地建筑材料的价格变动，销售建筑材料价格信息赚取利润，而且很好地满足了客户招标、采购等各类需求。建设公司如果及时掌握人员、材料、设备等要素的市场行情数据，进行方案优化，在设计之初就在成本、质量、工期、安全和环保等目标之间寻找到最佳平衡点，可以减少合同履约阶段人员和材料的浪费以及工期延误带来的损失。在项目建设过程中，项目相关参与人员的行为数据能够让法规制定更精准，行业监督更有效，政策服务更智慧。

2.云计算与土木工程

诚然大数据有很多优势，但大数据的应用已不是传统计算机技术所能应付的。云计算并不是将计算分布在本地计算机或远程服务器中，而是使计算分布在大量的分布式计算机上，数据中心的运行与互联网更相似。这使使用者能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。云计算超强的运算能力及便捷使用使大数据的应用有了可行性。

3.物联网与土木工程

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，通过各种信息传感设备，实时采集各种需要的信息，通过互联网将物与物、物与人连接成一个更巨大的网络，方便识别、管理和控制。物联网可以助力建筑行业前端数据采集，实现生产全过程信息化管理。例如，在材料管理方面，由信息传感设备，实时采集构件生产、检验、入库、装车运输等数据，实现对构件工厂生产及运输全过程质量的追踪。物联网和云计算等技术为大数据服务，完成工程现场数据和信息的实时采集、高效分析、及时分发和随时获取，使建筑行业做到协同和高效。

4.BIM技术与土木工程

建筑信息模型（Building Information Model，BIM）以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。将建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方集合在同一平台上，共享同一建筑信息模型。BIM是建筑行业的独有技术，它使整个建设过程可视化，能协调信息不兼容的情况，模拟施工过程、安排进度计划，优化项目，使造价精准可控。

三、总结

综上所述，物联网、云计算、大数据一定会为建筑行业带来一场技术和管理的创新革命。行业的发展必然对土木工程人才的知识结构与基本素质提出新要求。土木工程概论课程作为土木工程专业基础课，也应适应时代的发展，对课程的教学内容进行改革。

参考文献：

[1]万晓曦.大数据破解建筑行业痛点[J].中国建设信息化，2016（14）.

[2]何关培.BIM究竟是什么[J].土木建筑工程信息技术，2010，2（3）.