土建类专业BIM协同毕业设计改革

分类：建筑工程论文发表 时间：2021-05-11 10:21 关注：(1)

　　毕业设计是实践教学的重要环节，对于土建类专业，传统的毕业设计存在题目形式固定、指导方式受限、缺乏学科联系以及教师实践经验不足等问题，将BIM技术融入毕业设计中可以弥补这些不足，有利于培养创新应用复合型人才。在分析BIM协同毕业设计的优势基础上，从选题、团队、成果、流程、监督、答辩等方面详细介绍了BIM协同毕业设计模式，为国内高校土建类专业的毕业设计教学改革提供参考。

　　关键词：土建类专业；BIM；协同毕业设计模式

　　毕业设计是高等院校为了考核毕业生的学习成果，判断其是否具备毕业资格而在大学最后一个学期进行的综合性实践课程，要求学生能够综合运用专业知识独立完成。毕业设计不仅让学生对所学的知识加以理解、消化、运用，也是学生毕业迈入工作岗位前的一次重要演练。时代的快速发展、新兴技术的崛起、企业对人才需求的变化，使高校重新制定创新型、应用型、复合型的人才培养目标，不断进行教育教学改革。对于土建类专业来说，跨专业多学科的协同育人方式更适合专业特点。传统的毕业设计已经无法应对工程教育的新机遇、新挑战，不能满足人才培养的新要求。因此将BIM技术与毕业设计相结合是对该类专业实践教学改革的有效途径。BIM协同毕业设计的实施能够提高学生的创新能力、沟通能力、专业技术水平等实现学校与企业的衔接，提高就业竞争力。

　　1传统毕业设计存在的问题

　　毕业设计（论文）是高校检验学生本科学习最重要的综合性实践课程。学生通过理论、设计、实习等课程学习掌握的基本知识，在本科最后一个学期的毕业设计（论文）中加以运用，完成由知识到成果的转化。由于毕业设计串联多学科知识综合性强，在培养大学生强化理论、创新意识、生产实践等方面作用巨大。土建类专业的毕业考核多以设计呈现，在最后一个学期毕业实习后进行，周期一般为14~16周。传统的毕业设计是各专业内部独立进行，与其他专业没有横向联系，主要以本专业的学习内容安排设计任务，设计内容与以往课程训练相似度较大。例如工程管理专业，很多高校都采用制作投标文件的方式作为毕业设计任务，该设计内容在学习完理论课程后都进行过实践训练，而且往往由学生独自完成缺少沟通，没有达到学生社会协作意识的培养，不利于学生以后的工作发展。现将传统毕业设计存在的问题总结如下：

　　1.1题目形式固定

　　土建类专业传统的毕业设计题目一般由指导老师提供，题目类型较为单一，设计内容相似，缺乏创新，不能适应实际工程类型的多样化。虽然所选的题目考虑了普遍适用性且为了满足毕业要求具备一定的难度与工作量。一方面学生不清楚题目的来由，缺少前因后果，易与行业需求脱节，缺乏实际应用价值，另一方面题目可能沿用多年，学生早已摸清套路，缺乏挑战性。

　　1.2指导方式受限

　　目前计算机与互联网发展成熟，毕业设计的指导多为线上与线下辅导相结合的方式，以线下现场指导为主，线上答疑为辅。现场指导时，由于学校硬件设施的限制，不能满足学生一人一机与资源共享，且指导时间有限，不能保证每名学生都能获得有效的辅导，因此需要线上答疑来弥补。但这要求学生有较强的自主学习能力，同时师生交流时间零散，问题得不到及时解答，也增加了教师的负担，影响指导的效率与效果。

　　1.3缺乏学科联系

　　社会工作岗位对土建类专业的毕业生要求除了扎实的理论基础外，更注重实践能力。一个工程项目的全过程需要多方合作才能顺利完成，因此土建类专业毕业生还应具备一定的沟通协作能力。目前，各专业的理论与实践教学甚至毕业设计都是在本专业内部进行，缺少专业间的横向联系。学生对其他专业不了解，缺乏整体建筑观，知识体系不完整，所做的设计只能停留在理论层面，不能应用到实际，难以保证设计质量。例如，土木专业与水电专业将同一项目的设计文件合在一起会存在大量碰撞，这样不利于施工，会造成巨大浪费。如果专业间彼此熟悉、有效沟通协同合作就会避免这些问题。

　　1.4教师实践经验不足

　　高校青年教师多是从学校到学校，缺少实践工作经验，所讲授的理论知识也多是书本上的内容，在处理实际问题时过于教条缺少变通。高校土建类专业一般培养的是应用复合型人才，这就对教师提出了新的要求。虽然青年教师重视实践锻炼，但教学、科研的双重压力使其没有时间与精力进行实践，导致实践经验不足。

　　2BIM协同毕业设计优势

　　2.1打破专业间壁垒

　　实际项目在实施过程中参与方众多，涉及的专业有规划、土木、给排水、电气、暖通、工程管理、工程造价等。没有哪个专业在实际工程中是完全独立的，工作中都需要互相配合。BIM协同毕业设计避免了不同专业课程设置的局限性，利用BIM技术模拟实际项目的实施过程，多专业学生组成设计小组完成同一项目的不同设计任务，组员之间互相配合，共同解决问题，多方向多角度检验设计成果，使设计结果更加完善，培养了学生的沟通、团队协作能力与创新实践能力。

　　2.2选题来源实际

　　BIM协同毕业设计的题目都来自实际工程，可由设计院、施工单位、房地产企业等提供，根据指导老师的专长，以及学生的情况来确定。题目应避免陈旧不变的项目，最好是近几年有特色的工程，难度适中，类型覆盖面广，可选择性多。实际项目的设计题目使学生在学校期间就可以接触到真实的案例，将学到的知识运用到实际，可以激发学生的斗志，调动学生的积极性与主动性，强化工程意识，取得良好的教学效果，保证了毕业设计的质量，提高了实践能力，能更好地适应新的工作岗位。

　　2.3学习资源共享

　　BIM技术应用于教学对于学校的硬件设施与软件设施有较高的要求，建立BIM技术协同平台可以自由进行设计软件的下载与学习，最大限度利用各种资源，方便学生自学与完成设计。不同专业学生组成的设计小组通过团队合作共享信息，突破跨专业知识体系，解决疑难问题并高质量地完成设计内容。指导小组中不同专业的老师也通过教学资源共享拓展专业领域知识面，让专业与专业之间没有边界，互相学习，补齐自身短板，提高教学能力。

　　3BIM协同毕业设计教学模式

　　3.1设计选题

　　首先学校可以任命BIM学院或者在设计过程中占主导地位的学院担任牵头学院，由牵头学院组织参与BIM协同毕业设计的各专业，并由各专业提供真实项目背景资料作为备选设计题目。召开毕业设计选题会议，对项目的类型、可操作性、先进性、难易程度、工作量等进行讨论，判断题目的可行性，确定设计内容。毕业设计由于时间限制，不能依据项目的全过程按顺序进行，可将设计题目分为两大类：设计组与施工组。并根据已确定的合格题目进行归类划分。

　　3.2小组成员

　　（1）指导小组。各学院选拔出的指导教师应对毕业设计指导流程熟悉，参与过多届毕业设计，专业技术知识扎实，并有丰富的实践经验。若指导教师实践经验不足时，可采用副高级以上职称的企业工程师作为企业导师与校内教师想配合的模式。这种模式综合了校内教师扎实的理论基础与企业丰富的实践经验，同时通过向企业导师学习能够提高校内教师的实践能力，拓宽视野。每一指导小组中均包含所有参与专业的指导教师1名，为了保证教学质量，每位指导教师辅导的组数不能超过一定数量，该数量由教师人数与师生比来确定。（2）设计小组。设计小组分为设计组与施工组。设计组的设计内容主要是依据实际项目背景资料要求完成各专业设计任务，参与专业包括但不限于建筑学、土木工程、暖通、给排水、电气、环境等，每专业一名学生。施工组的设计内容主要是编制招标标投标文件，参与专业包括但不限于土木工程、暖通、给排水、电气、环境、工程管理、工程造价等，每专业一名学生。各专业主要完成翻模、施工方案、工程量计算及计价等内容。

　　3.3成果要求

　　在开题期间会将BIM协同毕业设计各专业的设计任务书下发，明确不同专业的设计内容、设计流程、成果要求、设计周期、资料格式等。细化评价标准能够让学生提前制定计划，理解透彻，思路清晰，有利于保证设计质量，使成果规范统一。具体的模型精细程度，出图标准、数量与计算书等依据专业特点区别规定。

　　3.4设计流程

　　根据BIM协同毕业设计的教学大纲要求、各专业的特点，将毕业设计任务进行分解，对整个设计过程进行详细划分，确定专业分工，明确设计流程。设计组流程图如表1所示，施工组流程图如表2所示。3.5监督管理BIM协同毕业设计参与专业多，除各专业学生外还有校内导师与校外导师，有效的师生配合，良好的协同过程，能保证毕业设计顺利进行以及设计成果的质量。因此对设计过程进行监督管理是必不可少的。可由教务处或督导组成立毕业设计监督机构，将监督管理工作分为平时检查与中期检查。平时检查要求指导教师上报每周8学时作为现场辅导学生时间，教师负责学生的出勤记录，学生需要填写周志并由指导教师签字。为保证各专业间的高效合作，每周要进行一次小组辅导，要求组内所有教师与学生参加。监督机构对平时检查做不定期抽查。中期检查在学期第八周进行，由各设计小组进行协同中期汇报，主要展示中期成果，阐述组内协同工作以及下一阶段工作安排，由监督机构以及各组组长给出建议与评价。在专业内部进行专业中期汇报，主要阐述专业设计内容及遇到的问题，由该专业的所有指导老师提出修改意见与评价。

　　3.6毕业答辩

　　采取专家公开答辩的方式，以毕业设计项目小组为单位，采取项目整体汇报、各专业间协同情况汇报、专家答辩的模式开展。要求所有学生及全体指导教师参加。每组应控制好PPT汇报的时间，小组汇报结束后由专业进行提问并根据回答内容给予评分。分数的平均值将作为学生的答辩成绩。毕业设计总分由平时成绩和答辩成绩组成。

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　　作者：舒畅 来源于《大众标准化》