建筑业是国民经济支柱产业，对国家经济社会发展和人民生活水平提升具有重要且积极深远的影响。中国工程院院士周福霖在湖南大学土木工程学院120周年院庆时说：“土木工程不是朝阳也不会是夕阳，而应该是‘常阳’。”面对建筑行业发展的新形势、新需求和新任务， 我对高校土木建筑类专业学科转型发展有以下几点思考。

学科范围拓展

传统土木建筑行业正在向智慧自感知、自修复、自优化演进，以人工智能、大数据、物联网、数字孪生等技术为支撑，土木建筑工程正由“被动建造”转向“主动感知与智能运维”。 如BIM（建筑信息模型）、CIM（城市信息模型）、无人建造机器人、3D打印、模块化装配式等智能建造相关技术的应用和推广；集成传感器和AI分析的桥梁、隧道、建筑等智能基础设施，实现状态实时感知、健康诊断和预警；光催化自清洁材料、自修复混凝土、相变调温材料等自愈合与功能性材料的应用，实现了结构材料的功能跃迁；基础设施数字孪生与智能管养技术，全面模拟和预测基础设施全生命周期的性能变化，实现主动维护和资源最优配置。

面对气候变化和自然灾害频发，土木工程将从“抗灾”走向“适应”，强化基础设施的韧性和极端天气适应性。极端天气适应性建筑需要使用抗飓风、抗洪、抗旱、耐高温与极寒的建筑材料及相应的结构。灾变环境基础设施，如面向地震、火山喷发、海啸等极端自然环境的安全避难与生存设施将不断升级。韧性城市与弹性基础设施将具备快速恢复功能的交通、 水利、电力等生命线系统。

土木工程不再局限于地表建设，而是向“三维空间”和“跨星球”发展，向从陆地到海洋、从地球到外星的空间基础设施建设拓展。如深海平台、海底隧道、海洋牧场、浮动城市等大规模基础设施建设，南北极科研基地、极寒条件下的能源和居住设施建设，高空平台、太空电梯等极限结构设计，超深地下城、防灾避难空间、大型地下综合管廊工程建设等。

学科内涵拓展

从“物理实体”向“智能生命体”拓展— 基础设施具备自感知、自决策、自适应能力。基础设施由“静态存在的物理实体”进化为具备感知、认知、学习和自我优化能力的“智能生命体”，主动参与城市运行和管理。智能感知型基础设施通过大规模集成传感器和AI算法，实现基础设施的实时健康感知、状态预测和灾害预警，提高系统安全性。自适应进化型智能材料，如光催化自清洁材料、自愈合混凝土和相变调温材料等具备环境自适应、自修复、自调节功能。数字孪生智慧管养系统，依托数字孪生技术构建虚实联动模型，实现基础设施全生命周期的状态预测、智能决策和主动优化服务。

从“单一功能”向“系统价值”拓展— 打造多元复合型基础设施。基础设施不仅服务于单一的功能需求（如通行、供水、供能）， 而且成为承载城市生态、社会治理、公共安全、文化传承等多重价值的综合体。能源信息融合型基础设施将交通设施与能源、信息、环境系统深度融合，推广“发储配用”一体化能源道路和智慧管廊系统。复合利用型基础设施推进“交通+绿化+防灾+储能”一体化设计，实现基础设施的多功能复合利用，提升土地资源使用效率。公共艺术与文化传承工程则强调基础设施的人文关怀和美学价值，打造城市“公共艺术品”，承载历史记忆与文化表达。

从“单向建设”向“生态共生”拓展— 重塑人与自然的和谐关系。可持续发展不仅关注工程自身的可用性，更强调其对自然环境和社会系统的长期正向作用。生态环境友好型工程如生态河道、透水铺装、绿色基础设施、绿色交通走廊等，实现与自然生态系统的良性互动；推广固废（建筑垃圾、钢渣、工业副产物等）利用、雨水资源利用和能源回收等绿色技术；建设零能耗工程，打造“零排放、零能耗” 的绿色建筑和基础设施典范（如建筑光伏一体化）；围绕城市热岛效应缓解、空气质量改善、 居住环境舒适性优化，建设更加健康、安全的基础设施环境。

学科交叉赋能未来基建

要聚焦深空、海洋、极地等复杂场景，研发地外空间和极端环境建造技术体系，为太空探索与极端环境基建提供技术支撑。同时，要集成 AI算法、物联网传感网络与数字孪生平台，实现设计、施工、运维全链条智能化，推动行业数智化转型。聚焦新型基建材料研发与储能技术突破，推动基础设施能源转型，为实现碳中和目标提供关键技术路径。学科交叉拓展了传统土木工程的理论边界，重塑了土木行业内核。

学科教学与人才培养

要通过AI驱动、全息投影等新兴技术打破土木学科传统教学的时空限制，重构人才培养路径；引入AI教学工具，指导学生完成参数化设计与结构优化，强化数据驱动决策能力； 利用虚拟引擎构建数字化工地，训练风险预判与方案优化能力。融合BIM与全息场景，模拟极端环境场景，增强实践教学的沉浸感。

总之，土木工程不是过时的学科，而是始终站在时代前沿，引领人类生活空间拓展、生态文明建设和智能未来城市发展的核心力量。

来源：《建筑》2025年第6期