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高职教育最终的教学目标是为社会培养应用型技术人才,高职建筑工程技术专业在课程全面结束前都要进行毕业设计,这是对学生高职阶段学习成果的综合检验,也是培养提高学生把理论知识的储备转化成工程实际运用能力的重要手段。然而从笔者多年的从教经验来看,高职教育中建筑工程技术专业专业的毕业设计存在着诸多问题,对于高职教育质量的保证和人才能力的提升十分不利。
1.高职建筑工程技术专业专业毕业设计中存在的问题
1.1受时间限制,毕业设计深度不够
我院建筑工程技术专业毕业设计安排在第五个学期,并且学生在完成两个月的课程学习之后才能开始进行毕业设计,学生还要兼顾就业应聘等事项,用于毕业设计的精力和时间被迫减少,导致学生应付心理严重。通常,学生毕业设计前期准备工作主要有:选择设计题目,对设计任务、目的及要求做到全面、详细的掌握;广泛搜集设计所需的素材和资料;制定设计进度规划表。而紧张有限的设计时间以及其他事件的干扰致使学生从开题立意,到资料查找,到整体思路规划,到设计实施过程以及最终形成设计成果的每个环节都处于仓促忙乱、精力难以集中的不良状态,毕业设计的广度以及深度也就难以满足教学要求[1]。
1.2对毕业设计过程的管理力度不够
我院高职学生在做毕业设计时,一般都是几名老师同时管理或者指导一个班级级毕业设计不同阶段的任务,指导老师在辅助学生毕业设计的同时还有其他的有教学任务及科研任务在身,由于时间和精力有限,通常只在学生有疑问或者有困难的时候给以简单指导和必要的帮助,很大程度上还是依靠学生的自觉性和自律性,甚至最终的毕业答辩等评价机制也存在漏洞,学生在缺乏必要的管控和约束下,毕业设计进度滞后、抄袭以及突击应付等现象极为严重。
1.3内容陈旧,缺乏新意
有些高职院校在对建筑工程技术专业学生安排毕业设计任务时,使用的设计资料及图纸往往是连续几届都不变,缺乏新意、资料陈旧、选题范围受限等因素很多,而随着建筑业的不断发展、建筑规范规程的不断更新,毕业设计成果与工程实际存在一定的差距,与毕业设计的教学目的相去甚远。
2.解决方法
2.1高职院校要合理安排毕业设计的时间
以我院建筑工程技术专业为例,毕业设计基本训练任务分四个阶段:在进行毕业设计前给学生提供一套完整的建筑、结构施工图及毕业设计任务书和指导书。第一阶段:施工图识图(1周)。熟悉建筑施工图、结构施工图,了解工程概况,掌握图纸会审的基本要求;第二阶段:施工图预算(3周)。完成工程量清单报价表一份。第三阶段:施工组织设计(4周),按毕业设计任务书和指导书的要求完成单位工程施工组织设计文件。第四阶段:毕业设计成果整理及答辩和评价。由此,在毕业设计中应遵循以下教学步骤:
2.1.1教师在在毕业设计开始之前就着手进行动员,详细说明设计目的、要求、大致进度安排以及最终的评判标准等;
2.1.2正式布置毕业设计的课题及任务;
2.1.3学生明确各自承担的设计任务以及自身的具体进度计划;
2.1.4过程汇报,学生在每一阶段结束时要给老师汇报完成情况,老师及时对学生的过程成果作出评价,并给以必要的帮助和指导;
2.1.5答辩和评价。
2.2优化毕业设计课题
课题选择是毕业设计的首要环节,课题设置的合理性直接影响设计成果的质量。高职院校建筑工程技术专业的毕业设计选题要着重考虑:
2.2.1适应教学目标、教学大纲以及人才培养计划的需求;
2.2.2优先选择与社会时展联系紧密的课题,比如企业厂房、民用建筑以及办公、教学楼、住宅等,课题难度适中且涵盖知识点较多,需要注意的是,设计要求及评判标准的制定应该从学生的知识储备和实际能力水平出发,不能过易也不能过难;
2.2.3兼顾就业需求,把毕业设计的课题与就业市场中用人单位对人才的要求有机集合,有意识地消除学生书本理论与工作实际之间的距离感[2]。
2.3完善健全答辩及成绩评定机制
毕业答辩以及成绩评定在学生心目中的地位比毕业设计过程要重要的多,一方面高职院校可以邀请企业专家担任,提高答辩的公开性和公平性,以此促使学生加强对毕业答辩的重视程度,打消投机取巧和蒙混过关的心理,进而促使学生更加认真、负责地完成毕业设计;另一方面,在制定详细的打分标准和实施细则时,要充分考虑教学实际、课题难易程度、学生知识水平等,负责打分的答辩委员会要对实际打分过程中出现的不同意见进行讨论和统一,保障评判结果的公正性。
参考文献:
[1]鄢维峰.浅谈高职建筑工程技术专业基于顶岗实习过程的毕业设计改革[J].太原城市职业技术学院学报,2012,(8):62-63.
(一)选题脱离实际,缺乏创新
作为工程应用性极强的建筑学专业,在进行毕业设计选题上存在一定的问题,包括脱离工程实际,不能同本地区域经济建设接轨;题目缺少前瞻性及创新性;重复使用相同题目,同质化程度高,差异性不足;过度强调建筑规模,忽视其综合性;选题单一,涉及面窄,主要集中在住宅、办公楼等常规项目。选题不能很好地体现培养目标,降低了学生毕业设计的积极性,导致毕业设计质量不高。
(二)缺乏与相关专业协作、配合
建筑设计是一项整体工程,规划、建筑、水、暖、电等多个专业既要各司其职又应紧密配合、相互协作才能顺利完成设计任务。建筑学专业在进行毕业设计时大多一人一题,独自完成,只限于本专业,没有协作与配合,在设计时缺乏整体考虑。作为设计龙头的建筑学专业,应当考虑城市规划对该设计地块的控制指标,包括用地性质、容积率、建筑高度、绿地率、城市设计等。同时,负责提供给结构设备等专业准确详尽的平面条件,并对所设计的建筑提出设计文字要求。如果不了解相关专业的要求,不经常进行沟通交流,就会积累矛盾,增加后续过程的返工量,甚至造成违法违规设计。
(三)指导模式等同于课程设计
毕业设计任务要求、指导方式乃至成果要求等几乎等同于一般的课程设计,只是建筑规模更大、功能流线更复杂一些。教师给定任务书,明确目的、要求、技术指标等,环境因素限制较少,设计条件相对宽松;学生仅按照任务书要求完成了建筑外环境设计、功能布局、流线组织、造型设计等内容。教学过程注重具体内容和详细设计,缺乏对项目进行论证与策划,缺乏对相关专业的综合考量。
二、团队式毕业设计指导模式针对上述问题,提出了团队式毕业设计指导模式。
(一)制定建筑学专业团队式毕业设计方案
毕业设计具有强化基础训练与专业训练的作用,应以社会发展为背景,理论与实际相结合。建筑学专业团队式毕业设计,涉及建筑学、城乡规划、土木工程专业、建筑环境与能源应用工程相关专业,应结合各个专业对于毕业设计的要求,制定团队式毕业设计实施方案。明确研究内容和目标,协调各专业之间的分工协作,确定实施的具体步骤及措施。同时,加大与建筑设计单位校企合作力度,实行产学研一体化的教学模式。
(二)合理选择毕业设计题目
合宜的选题是达成毕业设计系统目标的重要条件之一,选题在内容上宜有一定的综合性,在规模上应有量的控制。毕业设计选题不仅要具有较强的综合性,还必须与工程实际相结合,具有较强的实践性,紧密联系本专业发展趋势与前沿技术,具有创新性和前瞻性。建筑学专业团队式毕业设计的选题不仅要具有以上特点,还必须满足不同专业毕业设计要求。选题与工程实践结合,整体性强、内在联系紧密,能有效反映团队成员间实质性协作与配合。同时,设计理念定位上紧密结合城市文脉特色,突出生态文化特征,与专业发展趋势一致。题目涵盖规划设计、建筑设计、结构设计、设备设计等。
(三)组建毕业设计指导教师团队及学生团队
毕业设计团队是由建筑学专业牵头涉及城乡规划、土木工程、建筑环境与能源应用工程等多个专业共同组成。在校企合作基础上,组建由企业导师和各个专业教师组成的指导教师组,负责毕业设计团队的具体指导工作。指导教师具有丰富的教学经验和扎实的理论基础,而且长期从事建筑设计工作,多位教师持有一级注册建筑师、注册城市规划师、注册结构工程师、注册暖通工程师等国家职业注册资质证书。同时,聘请哈工大建筑设计院、方舟建筑设计有限公司、黑龙江省建筑设计院等资深工程师作为企业指导教师。毕业设计学生团队分为建筑设计、规划设计、结构设计、设备设计4个小组。每个团队不少于3名学生。进入团队的学生要具备较强的专业素养和较好的沟通能力。建筑学专业的学生作为团队负责人,应具有协调组织能力。
三、分阶段循序渐进的指导控制体系
结合建筑学专业特点及团队设计模式,采取分阶段讨论式教学指导,增强学生学习的自主性。按照规定的进度框架,先达成共同目标,再由各组学生自己分别完成每一阶段的设计任务,并将阶段性成果汇总交流讨论,由教师指导,循环深入,不断完善。毕业设计是以提高实践技能为主要目标的教学环节,指导教师应注重使学生从知识型向知识能力型转变,采用讨论互动的方式更能发挥学生自主学习的积极性。将复合性建筑工程设计过程分为5个循序渐进阶段,通过分阶段控制方式和相关反馈机制,建立毕业设计课实施过程阶段控制体系。每个阶段设定关键设计问题,引导学生逐层深化,使之面对复合、综合问题时,能够借助一种系统、循序渐进的方法,确定解决问题的思路,以增强设计的系统性和可操控性,加强团队协作。
(一)设计准备阶段调查分析
由建筑设计组负责,集合其他规划、结构、设备组,对选定设计项目制定共同及分组目标任务。各分组提出本专业对其他专业的要求及需要提供的相关资料。对建筑类型及现状中所涉及的问题进行认识、比较、分析,查阅相关文献资料及设计规范等,并进行现场踏勘,形成图文相间的调研报告。在汇总时展开讨论,使形而上的理论借助实际问题分化为现实可操控的设计原则和理念。各专业相互了解,及时沟通。建筑学专业在此过程中要充分了解相关专业要求,围绕与环境、建筑空间与行为、功能空间的组合等方向展开工作。引导学生将调研问题具体化,使建筑与环境场所、物质技术条件相一致。克服对某一建筑类型设计模式先入为主式的定型化思维,为设计能力及相关研究能力的提升打下基础,明确设计理念。
(二)以建筑学为龙头形成初步建筑方案
在一个综合性的建筑工程设计中,建筑学完成功能布局及造型设计等,规划专业控制其上位指标,结构专业支撑起建筑的骨架,设备专业配给建筑物的“内脏”,各专业各自独立,又有密切关联。首先形成建筑方案,从设计开始对建筑结构设备的运用做出主动的设计回应,在此基础上各专业配合协调,共同完成。对于综合性毕业设计课题,设计前期进行的总体构思,将此前调研、资料分析所涉及问题及具体任务要求、环境要素综合加以构想,完成功能布局、空间形态及其与外部环境的关系进行整体构思。依据整体的构思框架,进行功能空间与流线组织,选择合理结构类型,预留设备空间,形成建筑的初步方案。
(三)设计子课题的完成
在建筑规划方案确定后,各专业小组同时进行结构、设备等子课题设计。建筑创作的核心在于空间界定,结构创作核心是实体,二者相互依存。空间是建筑的目的,实体是实现空间的物质手段。结构和设备都需依托建筑空间设计,必须充分发挥建筑的统领作用,建筑、规划、结构、设备之间如果不能很好地配合,将会造成建筑徒有其表,或违规建设、或结构设备很难实现。因此,在子课题设计过程中必须围绕设计目标和设计理念,紧密结合工程实际,明确主次,及时沟通协作。
(四)各专业协调,深化、整合方案
在设计中结合所掌握的结构、材料、构造知识,扩展深化建筑空间表达途径,对先期所形成的建筑形态特征进行进一步调整和深入研究,并对方案实施的具体技术措施进行探讨,使建筑设计意图与材质表达、技术特征统一为一个整体,引导其方案创作趋于技术理性。整合方案并与相关专业深度融合。完善立面及造型设计,运用新材料与新技术,协调建筑与环境的关系,体现地域文化特征。将生态理念引入建筑设计,最大限度节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间。
(五)设计成果表达、评价与标准
关键词:SWOT分析法;毕业设计;改革与实践
引言
毕业设计是高等工科院校本科教学的一个重要环节,是衡量高等学校教育质量、办学水平和办学效益的一项重要评价指标,土木工程专业涵盖范围广,涉及知识面宽,传统的毕业设计指导模式已无法满足毕业设计要求。以往的毕业设计中存在着毕业设计(论文)内容涉及知识面窄,真题少,“假题”多,真题也未必真做,学、产、研脱钩;毕业设计套路化,科研含量低,抄袭严重;缺乏整体设计和团队合作思想;指导教师不足,生师比过高等等诸多问题[1]。为满足厚基础、宽口径的专业培养要求,促进不同专业之间相互交流与合作,加强学生的实际工作配合能力,实现产、学、研相结合的教育模式,为社会提供高素质复合型、应用型人才,我校船舶与建筑工程学院首先针对毕业设计这一教学环节进行了SWOT分析,在此基础上,综合考虑各方面因素,改革以往一些不利条件,增强优势因素,率先在土木工程专业推出毕业设计导师制模式,进行了实践研究,取得一些成效。
1.现有土木工程毕业设计模式的SWOT分析
1.1优势分析
首先我校船建学院每年新增本科生创新项目6-7项,近3年来有6项被评为省级优秀本创项目;土木工程专业教师每年人均2项各级各类科研项目在研;校重点建设本科生创新基地2个,分别为船舶与结构创新基地和力学实践创新基地;以上创新平台建设和科研氛围为学生的日常科研打下良好的基础。其次我院土木工程专业教师10名,其中房屋建筑学老师2名,制图老师2名,可在房屋建筑学课程设计中组建团队给予学生指导。另外有5位教师可组建力学团队,对毕业设计中的上部结构计算部分给予指导,此外还有钢结构和混凝土结构、地基处理等相关老师可以在各自的课程设计时间为学生给予指导等等。
1.2劣势分析
目前存在毕业设计周期紧,现有的毕业设计教学体系与模式可能已经无法满足学生的教学要求,学生的主观能动性差,毕业设计过程中甚至个别编写数据,抄袭往届内容[2];导师制度的施行,要求每位教师每届带8名学生,四届学生约有32个,这对导师的时间、精力、指导方法、科研素质提出很高的要求,个别教师有懈怠现象,管理不到位情况出现。个别项目科研、实践内容与当今最先进的科学技术结合不紧密,学生做完毕业设计甚至不知道项目内含的科研原理,只是一味生搬硬套,测出数据后,从不思考数据如何得来,数据的正确性更加无从考证。另外,现行的课程体系不能很好满足土木工程各个方向教学需要,个别课程之间衔接有小问题。
1.3机遇分析
我校从2012年更名迁址,从原来的江苏科技大学南徐学院(镇江)更改为江苏科技大学苏州理工学院(苏州张家港市)。苏州地区经济发展较好、实训基地得到苏州、张家港地区相关企业的大力支持,区域经济发展优于镇江,企业多,投资多,尤其是离中国的建筑之乡南通较近,有利于学生到南通建筑类企业就业。由于地域环境影响,教师横向项目数量大大增加,企业需求极大提高。江苏省教育厅今年首次对我院工程管理专业进行办学抽检,在“以评促建、重在建设”的指导思想下,我校对土木工程专业也进行了自我评建,尤其对毕业设计这一重点教学环节进行了深度剖析,学校、学院各个层面非常重视这一评建契机,努力提高办学质量。
1.4挑战分析
随着土木工程学科技术发展的日新月异,新技术不断被应用于生产和教学,要求教师不断学习,以提高自身素质;导师制的施行使得每位教师管理学生数量大约是32名,如何高效管理对教师提出更高要求;虽然,我院毕业设计包含选题、开题、中期检查、论文评阅、答辩与成绩评定等各环节,但是,如何完善毕业设计教学质量监控体系,任重道远。
2.毕业设计改革的努力方向
2.1毕业设计引入导师制模式
整合现有资源,包括教师资源和实验教学资源,结合实际人才需要,提出导师制的毕业设计改革模式。学生从入学起就有各自的专业方向性指导教师。通过学生的“一传一帮一带”将各年级学生引入到日常的科研工作中[3]。例如:我院研究力学与新型建筑材料的一位教师,分配给大四学生的任务是分析建筑材料的工作性能、力学性能、毕业设计等任务,大三学生负责撰写试验方案和制备试验试件,大二学生负责实际试验操作,大一学生负责试验相关资料的搜集、整理。从而形成了良好的科研梯队,学生科研素质有效提高。当然,部分学生进入毕业设计选题环节可能从事另外的方向,如结构计算、抗震等,但是3年多的科研素质培养,即使学生更换毕业设计方向,他们也能从容完成相应任务。
2.2利用专业课程教育、课程设计等教学环节
导师将毕业设计题目预先发到学生手上,从学生学习专业课开始着手毕业设计,在学完房屋建筑学后,对毕业设计中的建筑图部分进行设计,学完地基基础后对毕业设计中的基础部分进行计算等等,有效利用课程设计时间对涉及到的毕业设计内容精雕细琢[4]。
2.3开发学生主动科研兴趣
依托我院创新平台、本创项目,导师采取自愿报名的方式先期开展部分学生的毕业设计。实践表明,学生带着教学、科研任务完成毕业设计,是一种主动、高效的毕业设计模式。2.4改革现行课程体系梳理各门课程之间衔接关系,打通培养“大土木”各个教学环节。提高教师管理素质,提高教师服务学生意识,将毕业设计质量看作是检验教学产品的最高标准[5]。2.5严格规范管理毕业设计流程。(1)选题。在第七学期中期召开毕业设计(论文)动员大会,向学生明确毕业设计(论文)的具体要求、各阶段工作的时间安排和评分标准。提供选题供学生选择,或由指导教师与学生商议后确定选题。指导教师填写毕业设计(论文)任务书,提出毕业设计(论文)的内容、要求等,拟定工作进度,列出参考文献目录。(2)开题。在毕业设计(论文)工作开始后2~4周内,学生在充分查阅文献资料的基础上完成开题工作,包括资料收集、外文文献翻译和文献综述,同时填写开题报告概述表,了解选题的意义、国内外研究现状及存在问题,落实主要研究内容、研究方法、步骤和措施等,并由专业负责人组织学生开题答辩。(3)中期检查。在毕业设计(论文)工作过程中,指导教师每周与学生见面1-2次,对学生进行检查、指导和交流。在中期,由学院、督导专家组、专业负责人、指导教师对学生毕业设计(论文)进展情况进行检查和答辩,对进度缓慢的学生提出预警。(4)毕业设计(论文)答辩与成绩评定。在毕业设计(论文)后期,学院成立毕业设计(论文)领导小组和答辩委员会,制定毕业答辩的程序和评分标准,评定成绩时,按照评分标准从严要求。(5)总结。毕业设计(论文)工作结束后,专业负责人写出书面总结,内容包括:毕业设计(论文)情况,存在问题及改进措施等。在整个毕业设计期间,学院教学督导组、教务处、专业负责人对毕业设计(论文)的各环节进行跟踪检查,强化过程管理,切实保证了毕业设计(论文)的质量。
3.结束语
独立学院作为新形势下高等教育办学机制与模式的探索与创新,其人才培养模式还处在不断的探索之中,因此恰当定位自己的人才培养目标,形成自己的人才培养模式,有计划、有步骤地培养出能满足社会需要的特色应用型创新人才是势在必行的。通过毕业设计模式优化改革,为学生毕业设计创造良好环境,改变目前独立学院在面对毕业生检查和学位授予时的种种难题。同时可在选题时结合地方经济建设,以就业为导向,培养应用型技术人才。
参考文献:
[1]李卫,朱瑞祥,张军昌.本科毕业设计(论文)中的问题及对策[J].高教论坛.2011(08)
[2]于华,张雅芳,刘允.提高本科毕业设计(论文)质量的探索与思考[J].中国电力教育.2011(25)
[3]杨艾玲,李其兰,杜松云.关于提高本科生毕业设计(论文)质量的几点建议[J].广州化工.2011(18)
[4]刘岱,周德新,詹湘琳.基于教学与科研相结合的本科毕业设计研究[J].教育教学论坛.2015(33)
1基于BIM技术的毕业设计课题方向
目前与BIM技术相关的毕业设计聚焦于基础应用、技术融合和软件研发等三个主要方向,如图1所示。1.1BIM基础应用方向。BIM基础应用多数是基于BIM软件开展相关应用研究,是目前毕业设计的主流课题方向。如采用Revit软件建立三维信息模型,在此基础上进行施工图深化、碰撞监测、进度模拟、工程量统计、造价分析和三维动画展示等工作。早期的研究对象以房屋建筑为主,目前已拓展至桥梁、隧道、地铁等公共基础设施。在BIM应用软件方面,建模软件以Revit最为常用,碰撞检查和动画模拟多数采用Revisworks软件,工程算量和造价分析则常采用广联达和鲁班等国内软件。总体来看,该方向的毕业设计课题以应用为主,课题的完成情况与研究对象的复杂性、研究内容的丰富性、研究成果的实用性密切相关。随着信息技术的快速发展,当代大学生的计算机应用能力、新知识接受能力和创新能力也在不断提高,早期以多高层房屋为对象的“建模+动画+算量”的毕业设计课题已难以满足培养目标的要求。因此,该类课题的研究对象正逐步拓展至超高层建筑、大跨空间建筑、钢木结构建筑、地铁隧道等公共基础设施和市政工程项目;研究内容也延伸至进度控制、成本管理乃至运营维护等多个方面;同时,研究课题也越来越多地来源于实际工程,研究成果的实用性已成为毕业设计成绩评定的重要依据之一。1.2BIM与前沿技术融合方向。随着BIM技术的逐步普及,其应用和研究正在从传统的辅助设计施工向多技术融合的方向发展。如BIM与RFID(RadioFrequencyIdentification,无线射频识别)、BIM与GIS(GeographicInformationSystem,地理信息系统)、BIM与VR(VirtualReality,虚拟现实)、BIM与AR(AugmentedReality,增强现实)、BIM与三维激光扫描、BIM与结构健康监测等前沿技术融合方向。以BIM与RFID技术融合为例,在传统的施工现场,大批量地进行构件验收、安装时,主要通过人工方式填写报告、录入数据,信息延误的现象时有发生,工作人员常常无法判断构件的真实状况,很容易发生错误,导致各类问题频发。利用RFID技术可以实时追踪、监控构件的生产、运输、安装和运维状态,并以无线网络即时传递信息到BIM数据处理平台,可以实现对构件的实时追踪,解决信息错误和丢失等问题,能有效地提高工程项目的管理效率和经济效益。该类毕业设计课题通常要求指导教师有一定的前期研究基础,有时采用校企联合指导方式,由企业导师制定课题的研究内容,毕业设计开展过程中由校内和校外导师共同指导。1.3BIM软件研发方向。BIM的核心思想是信息的集成、交互与共享,模型是载体,软件是工具。在BIM软件平台研发方面,国内外各大软件开发商已经开发了各类适用于建筑不同阶段、提供不同功能的商业BIM软件。如,美国Autodesk公司推出的Revit、Navisworks、Civil3D等BIM软件;美国Bentley公司推出的ABD(AECOsimBuildingDesigner)软件;此外还有Tekla公司开发的专用于钢结构设计的Xsteel软件,Graphisoft公司的ArchiCAD软件等。国内也有广联达、鲁班、PKPM、3D3S等公司开发的相关BIM软件。虽然商用BIM软件已较为成熟,但针对不同对象、不同功能、不同企业均存在一定的局限性,尚需定制研发。相比于BIM应用方向,软件研发类课题一方面要求指导教师有前期研究基础,另一方面要求学生有一定的编程基础,更重要的是对软件编程有兴趣。此外,也有部分研发类课题不需要编写代码,只需要设计软件功能和操作界面等,具体编程工作由他人或企业来完成。
2基于BIM技术的毕业设计案例
2.1BIM基础应用方向毕业设计案例。以同济大学本科毕业论文“超高层建筑模架装备模块化仿真设计与建造技术研究”为案例。该论文以上海市真如城市副中心A5地块项目1号办公楼为实际工程背景,借助BIM工具对钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备开展研究,完成的主要工作包括:(1)对钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备系统组成和工艺原理进行归纳总结,对超高层结构核心筒使用钢平台模架装备关键技术进行分析,包括模架的现场安装、标准层施工、桁架层施工和墙体收分层施工等技术;(2)分析钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备的模块化设计方法,初步确定模架标准构件库,根据模架装备标准构件创建Revit参数化族库,对标准构件和非标准构件进行组合,并进行整体钢平台模架装备的虚拟预拼装;(3)根据二维设计图纸建立该超高层建筑的核心筒模型,采用Navisworks进行整体钢平台模架模型和核心筒模型的合模,对钢平台模架施工关键技术进行可视化施工模拟。毕业设计成果提出了一种钢柱筒架交替支撑式整体钢平台模架装备的模块化方案,借助BIM软件建立了模架标准模块构件族以及核心筒模型,完成了模架模块的组合与拼装,实现了模架装备和核心筒的合模,并对钢平台安装、标准层施工、收分层施工等进行了三维可视化分析。该毕业设计的研究成果已应用于实际工程项目中,对模架装备的模块化和BIM技术的推广具有积极作用。2.2BIM与前沿技术融合方向毕业设计案例。目前,BIM与GIS、VR、RFID、三维激光扫描等技术的融合交叉应用已成为工程界和学术界的研究热点。以三维激光扫描为例,该技术是测绘领域继GPS之后的又一次技术革命,通过高速激光扫描测量方法,大面积、高分辨率地快速获取物体表面各点的坐标、反射率、颜色等信息,基于这些大量、密集的点信息可快速复建出真彩色三维点云模型,为后续的数据分析等工作提供准确依据。该技术具有快速性、非接触性、穿透性、高密度、高精度、实时性强等特点,很好地解决了目前空间信息技术发展实时性与准确性的颈瓶。以同济大学本科毕业论文“基于BIM技术对既有建筑快速建模方法的研究”为案例,该论文针对目前既有建筑建模时面临的竣工图纸无迹可寻、空间几何信息难以采集、建筑物细部特征难以捕捉、测量所需时间及金钱成本过高等问题,采用三维激光扫描技术对上海某演艺场所进行扫描,利用JRC3DReconstruction软件对点云数据进行降噪与配准,再采用ICP算法进行平滑操作,最后对该建筑进行整体建模,生成的三维模型见图3所示。该模型已用于其改造工程的后期设计与研究工作中。2.3BIM软件研发方向毕业设计案例。以同济大学本科毕业论文“基于二维码的钢结构构件追踪管理软件研发”为案例,该论文从研究国内外钢结构BIM建造管理平台入手,分析了构件信息追踪管理平台的研发和应用现状,将BIM技术与二维码技术相结合,设计了基于二维码的钢结构构件追踪管理软件主要功能和界面,基于B/S架构,采用Html、JavaScript和Neo4j等语言初步实现了构件追踪和进度管理等基本功能。构件追踪界面见图4所示,软件对每一根构件生成唯一的二维码,支持单独或批量下载功能。二维码存储构件的编号、安装位置、尺寸、长度和质量等基础信息。用手机扫描二维码即可查看构件的报验和质量检验等详细信息。通过二维码功能,可追踪构件的生产、制作、运输和安装等全过程信息,实现对构件加工和安装中的质量监控信息以及构件安装进度信息的实时掌控,而这些信息直接反映到构件的位置管理、质量管理和安装进度管理中,为这些管理活动的进行提供了帮助和支持,追溯到最上层则实现了加工制作计划的实时调整,而加工制作的调整又决定了现场施工情况。此外,通过二维码信息能够直观快速地发现现场质量问题,解决现场管理人员携带图纸及查询资料不方便等问题,提高了现场工作效率。本软件的开发涉及BIM模型的解析、上传和显示等功能,这些功能的实现需要大量的编程工作,很难由一位本科生在毕业论文周期内完成所有工作,因此,软件的前期开发工作已由指导教师团队完成,本论文主要是实现了基于二维码的钢结构构件追踪管理功能模块的设计和研发工作。
3提升基于BIM技术的毕业设计效果建议
3.1增加前沿课题数量。目前,BIM方向的毕业设计仍然以“建模+动画+算量”的软件应用型课题为主导,虽然该类课题的实用性强,但往往工作量大而难度不大,特别是对一些研究型高校的学生,该类课题的毕业设计主要是提高了学生的BIM软件使用能力,对学生的创新性培养不足。随着信息技术的快速发展,建议增加BIM与物联网、大数据、VR、AR等新型技术相结合的毕业设计课题,提高学生的实践能力和创新能力。此外,现有的主流BIM平台均被国外垄断,亟须发现和培养一批专注于软件研发的学科交叉类学生,可以通过增加平台研发类课题,锻炼学生的研发能力,为其将来的工作和继续深造打下基础。3.2加强校企合作。BIM技术无论是软件使用、平台研发,还是与新技术的创新应用,均具有很强的实践性。目前,很多土木建筑类大型企业均配备了BIM技术中心,具有较强的BIM应用、产品和新技术研发能力,而在国内高校中专职从事BIM教学和科研的教师非常欠缺。通过校企合作,可以弥补校内指导教师BIM实践能力的不足,促进产、学、研全面合作,充分发挥学校与企业在BIM人才培养过程中的职能作用,实现优势互补、资源共享,强化实践育人环节,对于提高人才培养质量具有积极的意义[6]。针对于此,同济大学与上海建工、华东建筑设计院等单位已建立了长期的校企合作关系,与BIM技术有关的毕业设计课题多数来自于企业,部分毕业设计成果已直接应用于实际工程,取得了较好的教学效果。3.3重构现有课程体系。近十年来,虽然BIM技术和软件已有长足的进步,正向设计已开始应用,但逆向建模仍是主流,在毕业设计中也最为常见,即学生根据二维CAD图纸创建其建筑、结构及机电等三维BIM模型。从已有的毕业设计效果看,存在两方面的问题,一是许多学生的识图能力较弱,特别是机电图纸的识图能力非常欠缺,需占用大量的毕业设计时间来提高识图能力;二是学生的BIM软件操作能力不足,很多时间被用于软件学习中,实际的毕业设计工作时间被大量挤占。目前,很多高校没有单独设置BIM课程,或者虽然单独设置但将其作为选修课,普及面不广,这就需要我们对现有的课程设置体系进行完善和重构。考虑到BIM技术的应用领域非常广泛,笔者建议将BIM技术的教学融入专业培养体系中,如:将BIM技术引入工程制图、房屋建筑学、钢结构和混凝土结构设计、土木工程施工、工程项目管理等多门课程中,特别在课程设计中,将其作为一项必修内容。通过BIM技术的三维可视化、虚拟仿真、信息共享等功能实现课程体系的有机整合。
BIM技术已被广泛视为改造建筑业这一传统产业的战略手段,正在导致建筑业进行一次史无前例的彻底变革。从高校的实践课程教学来看,BIM技术相关课题已成为建筑学、土木工程、工程管理等专业毕业设计的一个重要方向。本文归纳总结了与BIM技术相关的三大毕业设计课题方向:基础应用、前沿技术融合和软件研发,以同济大学为例展示了各方向的毕业设计案例,最后提出了增加前沿课题数量、加强校企合作、重构现有课程体系等用于提升毕业设计效果的建议,可以为BIM相关专业的毕业设计提供借鉴和参考。
参考文献:
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[2]许娟,鲁子良,侯超平,等.基于BIM平台的传统民居建筑保护与更新教学实践研究[J].建筑与文化,2019,186:42-43.
[3]白泉,边晶梅,于贺.土木工程专业BIM教学改革研究与实践[J].土木建筑工程信息技术,2017,9(5):90-93.
[4]王婉,李怀健,刘匀.BIM技术在校企联合毕业设计中的应用和实践[J].高等建筑教育,2018,27(6):161-166.
[5]张静晓,赵陈影,李慧,等.工程管理专业BIM毕业设计学习效果测评[J].实验技术与管理,2018,35(1):171-176+183.
1、通过毕业实习,在生产实习的基础上,对建筑工程的整个施工过程和施工前的准备工作有更为深刻的理解和认识。
2、结合自身专业特点,巩固和深入理解所学的理论知识(如测量、建材、建筑学、结构和施工等)为预算毕业设计做好准备。
3、通过实际工作和劳动,掌握房屋的基本生产工艺过程(土石方、桩基,砖石、钢筋混凝土、结构安装、装饰等)中的生产技术技能。
4、了解建筑设计的全过程及各过程中应解决的向题,了解施工与预算的关系,认真观看具体的工程做法,收集毕业设计的有关资料。
毕业实习期间,我们在XX老师的带领下,去XX市进行了实习,此次实习既是对生产实习的一次很好的总结,又是为下一步的毕业设计做好准备,总的来说它起到承前启后的作用,虽然仅有短暂的一周时间,但非常的重要。快要毕业了,或许这是我最后一次以实习这个名词来表示我们去施工现场的过程,以后只能算是以工作的身份去了。我要在在毕业实习期间对实习作一次大的总结,总结以前实习中的所见所闻,包括新的工艺做法、结构形式、材料种类、施工场地的安排布置及管理、工地中存在的问题以及相应的解决办法,以便为下一步的毕业设计打好基础。
我们去XX市参观的几个施工场地,包含了各个建筑类型有砖混结构的、框架结构的,钢结构的,几乎涵盖了我们所学习的所有建筑结构基本类型
业务收获
建筑工地组织机构
建筑工地设有一个施工项目部,其人员包括项目经理,技术负责人,工长,技术员安全员,质检员,材料员等
施工员是负责整个工地,整个项目的施工工艺、施工流程、施工技术、施工资料、施工进度、施工安全等等,在项目经理以下,施工员的权限最高。
工长:是指每一分子项目的负责人.比如水电工长,钢筋工长,混凝土工长等等。一般还有负责统领所有工长的总工
安全员主要是负责施工场地整体的安全工作,包括安全指导和检查,对违规人员进行处罚。是一个必不可少的职位,现在许多工地都是由其他技术人员兼做安全员。
质检员是负责工程建筑的质量问题,对工程项目质量进行定期的检查,对进入工程建筑行业存在的主要问题
1) 施工场地材料堆放不规则,不文明。一些安全措施不到位,某些工地为了减少开支,缺少必要的人员,甚至一个人代替多个人的职位,导致责任不明确,意识淡薄。应明确组织机构,和各种岗位的责任。
2) 施工过程中容易出现各种质量通病,如砌筑工程质量通病,混凝土工程质量病等等。主要原因是施工过程中没有严格按照规范,缺乏监管力度,工人质量意识缺乏,有些施工细节为了图方便没有严格按照要求去执行。
对建筑工程工作的几点认识:
1)态度端正、严谨科学:工程建设工作是一项非常艰苦的行业,风吹日晒,还要到处跑,而且又需要细心工作,所以没有乐观的人生态度和严谨科学的工作精神是不成的。
2) 结合实际、推陈出新:在工作中,要不断地总结经验和教训,不断提高,并把学到的知识结合实际运用到工作中,以提高工作效率。
3)严密谨慎、考虑周全:在工作中,考虑问题一定要严密、周到,对设计中没有提到的地方,要结合现行规范和实际情况进行考虑,看看是否有遗漏和错误的地方。
4) 预算:做预算时要注意结合本公司的实际情况和施工现场作全面性考虑,才能做出最合理的预算来。
思想收获
一周的实习很快就结束了,我坚信通过这一次的实习,所获得的实践经验对我终身受益,在以后的实际工作中将不断得到验证,我会不断的理解和体会实习中所学到的知识,同时在实习的过程中也发现自己的很多不足之处,比如工作不够主动,很多的工作都得呆吩咐之后才知道去做;对待有些问题的考虑不够深思熟虑;同事的经验和工作方法都是保贵的工作经验都应值得自己去沉下心扎扎实实的学习等等。
我想此次实习最宝贵的是学到了许多书本上没有的实践经历。近距离的观察、学习,我对土木工程施工有了更加全面的认识。掌握的一些实用的具体的施工知识,而这些知识往往是我在学校很少接触,很少注意的,但又是十分重要、十分基础的知识。对我将来的工作有着重大意义的知识。现场的体会,还让我了解到土木工程施工是一个艰苦的行业。
在我看来理论知识固然重要,不过实践更重要。在施工中,很多时候靠的是经验,在经验来源的同时用理论知识去检验。所以就算理论知识掌握得在好,没有实习和工作的实际经验也很难解决施工中时刻遇到的种种问题。记得实习