智能建造电子白皮书
发布时间: 2022-08-29

一、专业基本信息


1.     专业定位

   智能建造专业是传统土木工程向数字化、信息化、工业化、智慧化转型中衍生出的“新工科”专业。在土木工程领域以新技术(BIM技术、3D打印等)、新业态(智能建造、智慧城市)、新模式(建筑业数字化)、新产业(装配式建筑产业)为代表的新经济蓬勃发展背景下,行业对跨领域技术和管理人才提出了更高要求,迫切需要加快土木类工程技术人才的教育改革创新。为适应行业转型,自2018年底开始,全国已有近70所各类本科及大专高职院校开设了智能建造专业。2022年,华南理工大学新增设智能建造专业,隶属于华南理工大学土木与交通学院工科试验班(智慧土木与数字建造)四个专业之一,面向国家和地区(粤港澳大湾区)重大发展需求,适应当今土建行业的趋于可持续、韧性和智能等未来发展方向。

2.     培养目标

   本专业面向国家和地区重大发展需求,适应国内外建筑和基础设施领域的智慧化升级,培养掌握智能建造相关的基础知识和基本技能,具有解决复杂建筑和基础设施智能设计、建造和运维等综合能力、突出的创新能力和跨学科发展能力,能引领建筑行业未来发展,家国情怀和全球视野兼备未来人才。毕业后可从事传统建筑企业中新兴的智能设计、施工,项目投资、开发与项目管理等工作,或进入教育、科研相关领域继续深造,还可进入智能建造相关科技企业,从事投资,设计、制造、开发、管理、运营等工作,亦或是进入建筑业上下游相关行业。毕业五年左右成为国际同行中极具竞争力的智能建造及相关领域的技术骨干或高级管理人员,或获得一流大学硕士及以上学位。

3.     培养规格

  基本学制为4年,授予工学学士学位。智能建造专业总学分为170学分,其中理论教学138学分,占比81.2%;实践性教学32学分,占比18.8%

 知识、能力和素养要求:

1.工程知识:能够应用数学、自然科学、计算机科学、数据科学、工程基础知识和专业知识,以解决多学科背景下智能建造专业的复杂工程问题。

2.问题分析:能够应用数学、自然科学、计算机科学、数据科学和工程科学的基本原理,识别、表达、并通过文献解释、研究分析智能建造专业的复杂工程问题,以获得有效结论。

3.解决方案:能够综合考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素,设计(开发)满足智能建造特殊需求的体系、结构、构件(节点)或者施工方案;提出复杂工程问题的解决方案时应具有创新意识。

4.研究能力:能够基于科学原理并采用科学方法对智能建造专业的复杂工程问题进行研究,包括通过设计实验、分析与解释数据、信息综合等得到合理有效的结论,并应用于工程实践。

5.使用现代工具:能够选择、使用与开发恰当的技术、资源、现代工程工具(设备)和信息技术以解决复杂工程问题,包括对复杂工程问题进行模拟、分析与预测,并能够理解其局限性。

6.工程与社会:能够基于智能建造相关背景知识和标准,合理分析、评价智能建造项目的设计、施工和运行等方案以及复杂工程问题的解决方案,包括对社会、健康、安全、法律以及文化的影响,并理解智能建造师应承担的责任。

7.环境和可持续发展:能够理解和评价智能建造专业的复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。

8.职业规范:能够了解中国国情并具备人文社会科学素养和社会责任感,能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和行为规范,做到责任担当、贡献国家、服务社会。

9.个人和团队:能够在解决智能建造专业的复杂工程问题时、在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。

10.沟通:能够就智能建造专业的复杂工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流,包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令;具备一定的国际视野,能够在跨文化背景下进行沟通和交流。

11.项目管理:能够在与智能建造专业相关的多学科环境中理解、掌握、应用工程管理原理与经济决策方法,具有一定的组织、协调、管理和领导能力。

12.终身学习:能够针对个人和职业发展的需求,自主学习和终身学习,具有自主学习和终身学习的意识以及适应多学科交叉背景下智能建造新发展的能力。

4.    课程体系

   本专业基础课程在以土木工程为主干课程的基础上,新增了涉及人工智能、数据算法、机械制造和传感图像等服务于智能建造需求的多学科课程,在此基础课程之上开设智慧设计、智慧建造和智慧运维三个子模块,为学生提供更加定制化的专业选修课选择,同时全面利用粤港澳大湾区智能建造相关领域的龙头企业,为学生们提供一流校外产学研实践教学和实习基地,依托亚热带建筑科学国家重点实验室与广东省现代土木工程技术重点实验室高水平学科平台,为学生提供全方位的实训基地和科研实践平台,激发学生们培养适应时代的思维方式和掌握符合智能建造发展的前沿技术。

 

课程类别

课程要求

学分

学时

备注

公共基础课

必修

62.0

1332

 

通识

10.0

160

 

专业基础课

必修

46.5

744

 

选修课

选修

19.5

312

 

138.0

2548

 

集中实践教学环节(周)

必修

32.0

37

 

毕业学分要求

138.0+32.0=170.0

 

       核心课程及相关选修课

 

类别

课程

代码

课程名称

是否必修

学时数

开课

学期

毕业

要求

实验

实习

其他

专业基础课

033107541

智能建造导论

二选一

24

 

 

 

1.5

1

№6.2,7.1,8.1,10.2,12.2

033106042

土木工程概论

24

 

 

 

1.5

1

№6.2,10.2

033100983

理论力学

64

 

 

 

4.0

2

№1.2,2.1,4.2

033103093

工程材料

48

10

 

 

3.0

3

№1.2,2.1,4.1,4.2,7.2

033101842

工程力学

64

6

 

 

4.0

3

№1.2,2.2,3.1,4.2,5.1,7.2

033107661

数字建筑与城市信息模型

32

4

 

 

2.0

3

№1.3,2.3,3.1,5.3

033107671

数字化设计与智能制造

40

 

 

 

2.5

3

№1.3,2.3,3.1,5.2,12.1

033107681

数据结构与算法

32

 

 

 

2.0

3

№1.1,3.1,5.3,6.2,12.1

033107411

智慧工程测量学

48

9

 

 

3.0

4

№3.3,4.1,5.3,9.2

033102191

工程地质

32

6

 

 

2.0

4

№2.1,4.2,6.1

033107691

土力学与基础工程

32

8

 

 

2.0

4

№1.2,2.3,3.1,4.2,5.3

033100812

结构设计原理

64

 

 

 

4.0

4

№1.3,2.3,3.1,6.1,6.2

033107701

人工智能与机器学习

32

 

 

 

2.0

4

№1.1,3.1,5.3,6.2,12.1

033107711

控制原理与机器人基础

40

 

 

 

2.5

4

№1.3,2.3,3.1,5.2,12.1

033107391

装配式结构设计

48

 

 

 

3.0

5

№2.3,3.1,6.1,6.2,7.2,8.2

033107551

工程大数据分析与处理

32

 

 

 

2.0

5

№1.1,3.1,5.3,6.2,12.1

033107721

工程可持续原理

16

 

 

 

1.0

5

№7.1,7.2,8.1,8.2

033107731

建设法规与项目管理

32

 

 

 

2.0

5

№1.3,3.2,6.2,7.1,8.2,11.1

033107741

土木工程智慧施工

64

 

 

 

4.0

6

№3.1,5.1,6.1

合 计

744

43

 

 

46.5

 

 

选修课

智慧设计模块

033107561

智能设计中的知识管理

32

 

 

 

2.0

5

№2.2,2.3,3.1,9.2

033107571

结构优化与算法设计

32

4

 

 

2.0

6

№3.2,3.3,3.1,6.2,12.2

033107581

工程软件系统设计与开发

32

 

 

 

2.0

7

№3.2,3.4,2.1,5.2,6.2

033107591

建筑结构抗震与智慧防灾

16

4

 

 

1.0

7

№1.3,2.3,3.1,6.2,7.2,8.2

033107421

绿色可持续建筑结构

16

 

 

 

1.0

7

№6.2,7.1,7.2,8.1,10.2

智慧建造模块

033107791

材料建构化设计与建造

24

4

 

 

1.5

5

№5.1,5.2,5.3,10.2,12.1

033107371

工程结构智能建造

32

8

 

 

2.0

6

№1.3,2.3,3.1,6.2

033107761

胶凝材料流变学

32

4

 

 

2.0

6

№2.3,5.2,5.2,7.1,10.2

033107771

装配式构件制作与安装

16

4

 

 

1.0

6

№6.1,6.2,7.2,8.2,11.1

033107781

智能装备与建筑机器人

16

4

 

 

1.0

7

№5.1,5.2,5.3,10.2,12.1

智慧运维模块

033107751

数字图像处理及应用

32

 

 

 

2.0

5

№1.3,2.3,3.1,6.1,12.1

033107601

区块链经济与资产管理

24

 

 

 

1.5

5

№1.3,2.3,5.3,11.1

033107351

工程结构智能检测

32

4

 

 

2.0

6

№1.3,2.3,6.1,10.2

033107611

智慧工地运营与管理

32

4

 

 

2.0

7

№1.3,2.3,3.1,10.1,11.1

033101512

建设工程造价管理

24

 

 

 

1.5

7

№1.1,3.1,6.1,11.2

 

       实践教学环节选修课

 

课程

代码

课程名

是否必修

学时数

学分数

开课

学期

毕业要求

实践

授课

033107621

3D打印设计工作坊

1

 

1.0

3

№2.3,5.1,8.2,9.1

033107631

土力学与基础工程课程设计

1

 

1.0

4

№2.2,3.1,5.1,10.1

033107641

基于BIM技术的设计实践

2

 

2.0

5

№2.2,3.1,5.1,10.1

033107402

装配式结构课程设计

2

 

2.0

6

№2.3,3.1,5.3,10.1

033107801

建造机器人与装备实践

2

 

2.0

6

№3.3,5.1,6.1

033107651

智能建造前沿讲座

1

 

1.0

6

№1.3,5.1,10.1,11.2

小 计

 

9

 

9.0

 

 

 

5.     师资队伍

  本专业主要核心教师20余人,主要依托土木工程系和工程管理系现有部分中青年骨干教师,并结合建筑、机械工程、电子与信息工程、计算机科学与技术、材料工程、人工智能等学科共同建设。土木工程系是华南理工大学最早的六个系所之一,是国家一流本科专业建设点,第四轮学科评估位列“B+”。土木工程系现有专任教师88人,其中教授29人。现有教育部“长江学者”奖励计划特聘教授1人、国家杰出青年科学基金获得者2人、国家万人计划科技创新领军人才1人、国家优秀青年科学基金获得者1人、国家高层次引进人才青年项目获得者1人,教育部“长江学者”奖励计划青年长江学者1人,师资雄厚,教学科研成果突出。工程管理专业授课教师团队31人,其中教授/教授级高工/研究员8人、副教授/副研究员19人、讲师/助理研究员4人。另外还有工程师/实验师2人。授课教师31人均具有博士学位,多数具有境外留学经历。部分教师具有国家注册监理工程师、建造师、造价工程师、投资咨询工程师、FIDIC咨询工程师等执业资格。

 

6.     教学条件

  面向未来国家建设需求和土木行业的新兴复杂问题,开展形成产—学—研一体化的培养模式。依托亚热带建筑科学国家重点实验室与广东省现代土木工程技术重点实验室高水平学科平台、校外产学研实践教学和实习基地,为学生实验教学、实习和科研活动提供良好的实践平台,建立了3个校内大学生创新能力培养基地以及10多个校外产学研实践教学和实习基地。与国内外等多所知名高校建立了短期交换生项目,并与北美、欧洲、澳洲等多所著名高校签订了本、硕、博等多层级联合培养项目。

  专业依托土木工程系和工程管理系师资,并联合建筑学院、机械与汽车工程学院、自动化科学与工程学院、电子与信息学院和软件工程学院部分师资,拥有一个年龄架构合理且学科交叉多元的教师队伍,核心团队教师均在智能建造方面有一定的科研和实践经验,能够有效地完成教学需求,同时结合学院名誉教授、业界兼职教授和顾问教授等资源,形成互帮互助机制,不断提升专业教学广度和深度。

  为支持智能建造快速发展,专业将充分利用学校划拨的本科教学经费和新专业建设经费,同时通过社会捐赠以及专业创收等获取部分经费。根据智能建造专业的特色规划,加快教学硬件设施的建设以及多学科交叉软实力的投入,设立教学改革与精品课程建设项目、增加专业教学资料,服务专业发展,尤其是支持青年教师在本专业领域的发展和培养。

 

二、           其他专业相关的重要信息

目前国内兴办本专业还处于起步阶段,培养方案和核心课程也会不断更新优化。