刘加平院士:智能技术驱动土木工程学科革新 复合型人才培养成行业转型关键

当前,人工智能技术正在深刻改变传统工程领域的工作格局;刘加平院士指出,智能时代通用大模型已成为重要社会工具,垂类大模型也将成为科学领域不可或缺的利器。但这个变化并非简单的替代关系,而是对工程师职能的深层次重塑。他强调,站在智能化变革的关键节点,如何利用人工智能赋能传统优势学科、重塑人才培养模式,是推动土木工程高质量发展的核心命题。 混凝土作为当今世界用量最大的基础材料,其智能化变革趋势尤为显著。东南大学近日发布的全国首个混凝土材料科学大模型,由重大基础设施工程材料全国重点实验室研发。该大模型整合了领域内积累的实验数据、环保性能演变规律和工程案例,建立了从材料组成到宏观性能的智能预测框架,以及面向多目标优化设计的体系。 面向我国重大工程建设的战略需求,混凝土材料需要适应复杂工程结构和极端服役环境。这一大模型具备为重大工程设计新型材料、预测长期性能及优化极端环境适应性的巨大潜力。以高原环境为例,大模型可通过模拟温度、湿度、紫外辐射等多因素耦合作用,探索材料性能演变规律,为主动式耐久性设计提供新思路。在可持续发展背景下,大模型还能在强度与低碳之间进行平衡优化,助力行业向高性能与绿色化方向并行发展。 智能大模型对工程教育的推动作用同样深远。刘加平认为,其核心价值在于引导教学模式实现从"单学科深挖"向"多学科协同"的转变。当前土木工程材料教学体系正经历全方位的智能化变革,首要表现是教学模式的数字化转型,即从传统课堂讲授向数字化设备与工程化场景相结合的模式跨越。通过引入虚拟仿真实验平台,学生可以身临其境地感受大跨空间结构,这种沉浸式教学体验将极大提升学习效果。 在大模型与知识图谱的支持下,教学知识体系正加速走向网络化,打破了过去局限于材料组成与性能本身的学科藩篱。如今的教学内容已开始深度联通环境工程、数据科学及结构设计等对应的领域,使材料问题转化为需要多源数据与多种模型共同参与的综合性课题。学生在解决真实工程问题的过程中,能够同时接触材料机理、环境约束与智能分析方法,从而形成跨学科的知识网络。 面对"人工智能是否会取代工程师"的担忧,刘加平明确表示,人工智能并不会取代土木工程师。他指出,AI可以高效处理数据和计算,但并不具备对工程安全、社会责任和长期风险的价值判断能力,这些关键决策仍然必须由人来完成。这一判断为工程教育的转型指明了方向。 为培养既懂传统学科又懂算法模型的复合型人才,东南大学推行"AI for SEU"的教育理念,让人工智能自然渗透进传统优势学科。学校设立跨学院项目班,让计算机、材料、结构等不同专业的学生从入学起就共同学习、共同做项目。同时推行"双导师"制,由材料教授与人工智能教授共同指导,引导学生在真实场景中解决如"混凝土配比优化"或"智能桥梁检测"等行业痛点问题。通过这种深度捆绑和场景驱动,可以培养出真正能推动行业变革的复合型人才。 对于AI时代的土木工程师,刘加平将其比喻为"钢铁侠"。他表示,未来工程实践将是"人机协同"的模式,正如"钢铁侠"的力量来自"人+盔甲"的融合,工程师也将以智能系统作为能力延展,在持续互动中实现双向螺旋上升。通过这种协同,工程师将从技术执行者升级为复杂工程系统的综合决策者。

智能化浪潮带来的不是岗位简单替代,而是能力边界的重新划定:重复计算与信息检索交由工具完成,安全底线、公共利益与长周期风险则更要求人类工程师承担更高层次的判断与责任;把握该变化,关键在于以真实工程问题为牵引推进学科交叉与场景育人,让技术进步服务于更安全、更绿色、更高质量的基础设施建设。