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關(guān)鍵詞:工程管理專業(yè);畢業(yè)設(shè)計;分組對比
中圖分類號:G642477;F4079 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1005-2909(2012)04-0101-03
隨著近年來中國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的不斷加大,社會對工程管理專業(yè)學(xué)生的需求也逐步擴(kuò)大,這對工程管理專業(yè)來說既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。江蘇大學(xué)該專業(yè)還處于初步發(fā)展和不斷完善的階段。辦出專業(yè)特色以適應(yīng)國家提出“卓越工程師”的規(guī)劃,培養(yǎng)出適應(yīng)社會需求的工程管理人才,是教育工作者目前面臨的首要問題。文章通過對畢業(yè)設(shè)計實現(xiàn)途徑的研究以加快該專業(yè)的發(fā)展,不斷提高該專業(yè)辦學(xué)水平,進(jìn)而不斷提升學(xué)生的核心競爭力。
一、工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計實現(xiàn)途徑的現(xiàn)狀
國內(nèi)工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計主要分為畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文兩種形式。畢業(yè)設(shè)計是按照類似土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式要求學(xué)生完成一套完整的建筑和結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計。由于大部分工程管理專業(yè)隸屬于土木工程學(xué)院,原有的師資結(jié)構(gòu)、建筑專業(yè)背景使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計選題時偏重建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計。學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計從工程項目的建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計著手進(jìn)行工程概預(yù)算,甚至施工組織設(shè)計的全過程。但是,這種畢業(yè)設(shè)計雖然面面俱到卻沒有側(cè)重點,并且對工程管理專業(yè)學(xué)生而言,由于建筑工程管理專業(yè)與土木工程專業(yè)課程設(shè)置側(cè)重點不同,使工程管理專業(yè)的學(xué)生在做建筑、結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計時,存在知識結(jié)構(gòu)上的困難,最后導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計的實際效果不好,只能停留在淺顯的層面,甚至?xí)霈F(xiàn)很多抄襲、直接用軟件計算卻不知所以然的現(xiàn)象。這種畢業(yè)設(shè)計實現(xiàn)途徑對建筑工程管理專業(yè)學(xué)生來說偏離了工程管理中的土木工程專業(yè)特點,使畢業(yè)論文偏向經(jīng)濟(jì)和管理,不利于學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中對四年所學(xué)專業(yè)知識和管理知識的綜合運用,同時對學(xué)生未來工作實際能力的鍛煉以及應(yīng)用創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)效果甚微。
綜上所述,目前國內(nèi)工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計沒有真正考慮專業(yè)的特點,無法凸顯工程管理專業(yè)學(xué)生在施工管理、工程投標(biāo)、企業(yè)管理等方面的管理特性。工
程管理專業(yè)應(yīng)是將建筑專業(yè)與管理相結(jié)合,在研究畢業(yè)設(shè)計實現(xiàn)途徑時考慮以專業(yè)特點作為切入點,在充分把握畢業(yè)論文實現(xiàn)途徑原則的基礎(chǔ)上,提出了基于設(shè)計分組對比模式下的工程管理專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計的實現(xiàn)途徑。
二、工程管理專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的實現(xiàn)途徑
(一)畢業(yè)論文實現(xiàn)途徑的原則
1. 專業(yè)性原則
工程管理專業(yè)本科畢業(yè)論文主要鍛煉學(xué)生在團(tuán)隊協(xié)作模式下運用所學(xué)專業(yè)技術(shù)和規(guī)范,分析和解決工程項目招投標(biāo)領(lǐng)域中相關(guān)問題的能力。
2. 技術(shù)性原則
畢業(yè)論文不同于調(diào)查報告、工作報告等其他應(yīng)用性文章,要求具有一定的技術(shù)性。畢業(yè)論文應(yīng)基于系統(tǒng)的基本理論和專業(yè)知識,通過整個項目招投標(biāo)過程揭示工程管理專業(yè)的管理本質(zhì)及其深層次規(guī)律。畢業(yè)論文的計算既要強(qiáng)調(diào)中國工程招投標(biāo)的現(xiàn)狀,還要深入分析在中國現(xiàn)有招投標(biāo)模式下的清單計價與定額計價的差別,理解引起這些問題形成的深層次原因,以及重點掌握清單計價模式下應(yīng)該如何計算分部分項清單項目的綜合單價。
3. 創(chuàng)新性原則
畢業(yè)論文應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)學(xué)生的新思想、新觀點、新見解。工程管理專業(yè)的本科畢業(yè)論文過于強(qiáng)調(diào)理論的原創(chuàng)性顯然不現(xiàn)實,但可以在整個招投標(biāo)的過程中考察學(xué)生應(yīng)對實際問題的應(yīng)變能力。以投標(biāo)報價中的實踐經(jīng)驗為基礎(chǔ),運用已有理論和方法來研究招投標(biāo)過程中的問題,得出個人見解。這樣就不難實現(xiàn)畢業(yè)論文的突破性和創(chuàng)新性。
4.實踐性原則
工程管理專業(yè)畢業(yè)論文的實現(xiàn)途徑應(yīng)貫徹理論聯(lián)系實際原則,體現(xiàn)知識轉(zhuǎn)化為能力的要求,即在掌握所學(xué)專業(yè)理論知識的基礎(chǔ)上,認(rèn)真調(diào)查各種管理實踐活動,分析研究發(fā)現(xiàn)的新問題、新方法,形成自己的觀點,做到從實踐中來,經(jīng)過理論提升,再指導(dǎo)實踐。
5.可行性原則
本科畢業(yè)論文實際上是一項實踐性的創(chuàng)新活動,其結(jié)果往往受到諸多主觀和客觀條件的限制。在實現(xiàn)環(huán)節(jié),應(yīng)充分考慮學(xué)生的專業(yè)理論功底,以及目前學(xué)校所擁有的實踐資源等實際情況,分析選題的可行性,力求選題是自己熟悉、感興趣、能發(fā)揮自身優(yōu)勢特長的方向。
(二)基于分組對比的畢業(yè)論文實現(xiàn)途徑
依據(jù)上述原則以及考慮到學(xué)校工程管理培養(yǎng)應(yīng)用型本科的定位,制定了基于分組對比模式下的畢業(yè)設(shè)計實現(xiàn)途徑,其主要包括兩大設(shè)計部分。
1制定分組方案,對學(xué)生進(jìn)行分組
通過實際模擬項目招投標(biāo)過程中投標(biāo)報價的標(biāo)書分類對學(xué)生進(jìn)行分組,使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中定位,讓他們了解所做的設(shè)計工作在實際項目招投標(biāo)過程中處于何種角色,進(jìn)一步的體驗團(tuán)隊協(xié)作的重要性。
首先依據(jù)工程投標(biāo)文件編制[1-3](包括商務(wù)標(biāo)的編制、經(jīng)濟(jì)標(biāo)的編制、技術(shù)標(biāo)的編制)分組。
(1)選定1名投標(biāo)小組組長,簽訂項目投標(biāo)授權(quán)書(讓學(xué)生了解授權(quán)書寫作方法),授權(quán)其負(fù)責(zé)整個項目投標(biāo)的進(jìn)度和質(zhì)量。
(2)小組負(fù)責(zé)材料、設(shè)備詢價,包括:國內(nèi)采購建筑材料、設(shè)備的詢價,項目全部材料、機(jī)械臺班、工日計算匯總,編制綜合材料單價、綜合人工單價和綜合機(jī)械臺班單價。
關(guān)鍵詞:校企產(chǎn)學(xué)研 建筑工程專業(yè) 認(rèn)識實習(xí) 生產(chǎn)實習(xí) 畢業(yè)實習(xí) 畢業(yè)設(shè)計
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)02(a)-0057-02
近幾年,建筑業(yè)從業(yè)人員接近0.6億,盡管我國建筑行業(yè)形勢良好,但是我國高校尤其一般本科院校尤其職業(yè)學(xué)院土木工程專業(yè)學(xué)生實習(xí)問題存在很多困難[1]。一般院校土木建筑工程專業(yè)實習(xí)包括認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)三個部分,其中認(rèn)識實習(xí)主要是使學(xué)生增加專業(yè)感性認(rèn)識,為進(jìn)一步專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[1];生產(chǎn)實習(xí)原則是要求跟班勞動,熟悉并掌握相應(yīng)的專業(yè)技能;畢業(yè)實習(xí)是為畢業(yè)設(shè)計收集相關(guān)資料,并為即將走上工作崗位的實戰(zhàn)演習(xí)。由于學(xué)校擴(kuò)招學(xué)生多,實習(xí)時間局限性(按學(xué)校統(tǒng)一安排),且實習(xí)經(jīng)費十分有限,統(tǒng)一組織十分困難,再加上安全問題,很難找到理想的實習(xí)單位和實習(xí)項目,項目部多處于安全考慮一般不接待大批學(xué)生實習(xí),存在建筑工地多與學(xué)生實習(xí)難得嚴(yán)重問題。
校企產(chǎn)學(xué)研合作是教育部為了加強(qiáng)高等學(xué)校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)精神:一方面,不僅是為進(jìn)一步貫徹黨和國家的教育方針,更好的培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新精神的社會主義事業(yè)建設(shè)者和接班人,充分發(fā)揮高校人才培養(yǎng)功能的基本功能;另一方面,也有利于加強(qiáng)高校與企業(yè)的結(jié)合,利用市場需求與科技應(yīng)用導(dǎo)向,促進(jìn)企業(yè)科技進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,充分發(fā)揮高校的科研功能和社會服務(wù)功能,促進(jìn)高校科技創(chuàng)新和科技成果的轉(zhuǎn)化。同時,也有利于企業(yè)充分利用高校的科研人才、教學(xué)實驗研究設(shè)備、科技創(chuàng)新成果等一切資源,進(jìn)一步推動其自身的建設(shè)、發(fā)展和創(chuàng)新[2]。
本文基于高校土木建筑工程專業(yè)實習(xí)過程中存在的一些問題,提出高校如何發(fā)揮作為產(chǎn)學(xué)研基地施工企業(yè)一方的優(yōu)勢,有利于培養(yǎng)具有較強(qiáng)實踐能力的、應(yīng)用型、開發(fā)性高級專門人才,對提高我國土木建筑工程實踐環(huán)節(jié)的教學(xué)質(zhì)量,且促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)科學(xué)發(fā)展具有重要意義。
1 深化校企產(chǎn)學(xué)研合作模式,健全配套的校企合作制度
校企產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合培養(yǎng)需要采用“學(xué)習(xí)+實踐+學(xué)習(xí)”的培養(yǎng)模式,增加學(xué)生尤其土木建筑工程這類工程類學(xué)生的實習(xí)時間,進(jìn)一步提升學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的水平,真正培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力與創(chuàng)新能力。但是,目前高校科研評價體系及專職管理崗位缺編等從產(chǎn)學(xué)研管理體制方面導(dǎo)致產(chǎn)學(xué)研的合作存在方方面面的問題,一般情況下,高校科研評價體系注重重大項目、高檔次論文、各種科技獎勵及發(fā)明專利等,科研激勵措施很少涉及到校企產(chǎn)學(xué)研相關(guān)成果轉(zhuǎn)化、產(chǎn)業(yè)化等。這些評價體系引起開展產(chǎn)學(xué)研合作的教師喪失興趣,直接導(dǎo)致高層次科研人員如教授及博士對于投身產(chǎn)學(xué)研積極性不利。而高校管理能力滯后也或多或少制約高校產(chǎn)學(xué)研合
作的推進(jìn)。高校經(jīng)常收到大量名目繁多的產(chǎn)學(xué)研合作推廣會和各類產(chǎn)學(xué)研合作信息,信息量過大帶來的就是缺乏有效的交流溝通機(jī)制,對于與自身學(xué)科相關(guān)信息的篩選和利用也不夠充分。有限的產(chǎn)學(xué)研管理人員面對這種海量信息往往力不從心。企業(yè)往往重視高校在某個領(lǐng)域內(nèi)的高水平人才,但是高水平人才往往有著大量教書育人的工作和科研工作任務(wù),缺少足夠的時間和精力顧及產(chǎn)學(xué)研合作的工作[3]。
我校湖南省高校“土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新”產(chǎn)學(xué)研合作示范基地對于這方面做的比較成功,以校企產(chǎn)學(xué)研示范基地為平臺,實行校企“兩個培養(yǎng)主體、兩個階段”和“雙導(dǎo)師”制。校企合作基地需要建立一個穩(wěn)定的權(quán)威性組織機(jī)構(gòu)管理系統(tǒng),建立專門的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)。該組織管理機(jī)構(gòu)分兩個層次,第一個層次是建立合作示范基地的工作領(lǐng)導(dǎo)委員會,由學(xué)校副校長以上的領(lǐng)導(dǎo)和企業(yè)負(fù)責(zé)人以上的人員共同兼職擔(dān)任,以便充分消除各種障礙和壁壘,保證合作示范基地在利用雙方的人力、物力、財力以及科技資源上暢通無阻,實現(xiàn)對合作示范基地的宏觀指導(dǎo)。工作領(lǐng)導(dǎo)委員會下設(shè)產(chǎn)學(xué)研合作示范基地工作班子,由業(yè)務(wù)精、作風(fēng)好、工作踏實的校企有關(guān)中層干部擔(dān)任,具體實施合作的有關(guān)事宜,確保合作之途始終暢通。在基地的研發(fā)隊伍和管理團(tuán)隊中,管理負(fù)責(zé)每年年初由主任和副主任召集并共同主持示范基地工作計劃與協(xié)調(diào)會,省建三公司(企業(yè)方)提出科研需求與任務(wù),人員培訓(xùn)計劃,湖南科技大學(xué)提出科研方案,學(xué)生實習(xí)計劃,經(jīng)雙方協(xié)商制定基地工作計劃并落實到省建三公司各二級單位。通過以上措施,每年針對建筑工程專業(yè)認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)及畢業(yè)實習(xí)雙方安排5個指導(dǎo)老師,每組分別分批指導(dǎo)5個學(xué)生,落實指導(dǎo)內(nèi)容與任務(wù),作為年度產(chǎn)學(xué)研考核的主要目標(biāo)。
2 改革學(xué)生實習(xí)時間,促進(jìn)校企雙方通過實習(xí)環(huán)節(jié)互利雙贏
2.1 生產(chǎn)實習(xí)
建議安排大學(xué)第5學(xué)期末,時間:3個月,從6月底到9月底,包括暑假時間,可到學(xué)院簽訂長期戰(zhàn)略性合作協(xié)議建筑企業(yè)的具體項目部,和技術(shù)負(fù)責(zé)人或項目經(jīng)理跟班實習(xí),要求學(xué)生吃住在工地項目部,提供不少于1個月的施工日記和1個以上合理化建議論證書、制作多媒體匯報材料,要求技術(shù)負(fù)責(zé)人或項目經(jīng)理對實習(xí)學(xué)生做出具體鑒定,并蓋項目部章;為減輕項目部對學(xué)生安全壓力,學(xué)院可為實習(xí)學(xué)生購置20~50萬意外安全保險,并告知家長,要求簽訂共同協(xié)管責(zé)任書(電子掃描件);要求學(xué)院實習(xí)老師巡查(原則要求每個學(xué)生到巡查到,也代表學(xué)院慰問實習(xí)學(xué)生和感謝項目部)、調(diào)研,并提交調(diào)研報告;十一放假后,實習(xí)學(xué)生要求全部回校,專業(yè)系部按班級組織生產(chǎn)實習(xí)專題匯報會,專業(yè)教師對學(xué)生生產(chǎn)實習(xí)匯報進(jìn)行點評,結(jié)合學(xué)生施工日記、合理化建議論證書,項目部鑒定書,最終確定學(xué)生生產(chǎn)實習(xí)成績。從6月底到9月底正是建筑企業(yè)施工黃金時段,需要大量的人員,土木工程大學(xué)生(三年級末專業(yè)基礎(chǔ)課和主要專業(yè)課已完成)大有用武之地;長達(dá)3個月時間,有利于學(xué)生對專業(yè)課的理解與實踐,同時加深對行業(yè)和實習(xí)單位的了解,為畢業(yè)找工作奠定堅實的基礎(chǔ);也有利于單位對實習(xí)學(xué)生的考察,選擇合適的苗子及時簽訂引進(jìn)協(xié)議(即畢業(yè)協(xié)議書),避免招聘會上臨時的決策。
2.2 畢業(yè)實習(xí)
建議安排在大學(xué)第7期末,時間:3個月,從12月底到第二年3月底,包括整個寒假時間,可到設(shè)計單位或?qū)W院簽訂長期戰(zhàn)略性合作協(xié)議建筑企業(yè)設(shè)計部門收集畢業(yè)設(shè)計資料,確定畢業(yè)設(shè)計題目;也可到學(xué)院簽訂長期戰(zhàn)略性合作協(xié)議建筑企業(yè)大型項目部(要求是混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)的,建筑面積在5000平方米以上)進(jìn)行單位見習(xí),并就項目具體問題,進(jìn)行專項施工組織設(shè)計,報畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師審查,可作為畢業(yè)論文(按學(xué)校要求不少于2.5萬字,雷同率少于20%;要有創(chuàng)新點或新技術(shù)或新工藝應(yīng)用等),在指導(dǎo)教師同意的基礎(chǔ)上,實習(xí)時間可延長1個月。
2.3 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容根據(jù)畢業(yè)實習(xí)情況
3月底完成確定畢業(yè)設(shè)計題目或畢業(yè)論文題目,5月中旬完成初稿,交指導(dǎo)教師審閱,5月底交評閱老師審閱,6月初提交答辯。建議每個專業(yè)舉行畢業(yè)設(shè)計公開答辯,每個指導(dǎo)教師選派1~2名學(xué)生參加,邀請和學(xué)院簽訂長期戰(zhàn)略性合作協(xié)議建筑企業(yè)老總或技術(shù)總工來校參加,為了促進(jìn)畢業(yè)設(shè)計與企業(yè)界、實際工程的聯(lián)系,強(qiáng)化學(xué)生的實踐與應(yīng)用能力,學(xué)校土木建筑專業(yè)應(yīng)該加強(qiáng)與企業(yè)合作,安排一些學(xué)生在企業(yè)進(jìn)行“完成即用”的畢業(yè)設(shè)計,由企業(yè)技術(shù)人員和教師聯(lián)合指導(dǎo)。學(xué)生在企業(yè)實習(xí),了解實際工程運作的全過程,設(shè)計成果的應(yīng)用以及企業(yè)給予一定的津貼增添了學(xué)生的成就感。同時,在畢業(yè)設(shè)計過程中企業(yè)與學(xué)生相互考察對方,為企業(yè)招聘人才、 學(xué)生尋找就業(yè)單位提供了平臺,系企合作取得了雙贏的效果。“是驢是馬,拿出來溜溜”,這樣對學(xué)生、指導(dǎo)教師都有一定壓力,但對整體提高學(xué)生素質(zhì),對下屆學(xué)生的鞭策,和學(xué)校的宣傳都有積極作用。對于學(xué)校實踐環(huán)境培養(yǎng)質(zhì)量而言,這樣的畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計或論文,才真正與實踐相結(jié)合,是學(xué)生走向工作崗位的演習(xí)。
3 結(jié)論
土木工程(公共與民用)建設(shè)是到為關(guān)系國民經(jīng)濟(jì)整體利益和長遠(yuǎn)利益,是一個國家和地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提條件。產(chǎn)學(xué)研作為一種教育模式,能把理論學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實踐有機(jī)地統(tǒng)一起來。它的最大特點就是充分利用了學(xué)校與企業(yè)單位在人才培養(yǎng)方面的各自的優(yōu)勢,把以課堂傳授間接知識為主的學(xué)校教育環(huán)境與直接獲取實際經(jīng)驗、能力為主的真實工作環(huán)境有機(jī)結(jié)合于學(xué)生的培養(yǎng)過程之中,它突破了在校內(nèi)進(jìn)行的單一的人才培養(yǎng)模式,既培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識,又對學(xué)生進(jìn)行實際訓(xùn)練,是學(xué)校和社會共同培養(yǎng)人才的一種創(chuàng)新模式。
實踐證明,校企產(chǎn)學(xué)研合作推進(jìn)土木建筑工程專業(yè)的實習(xí)環(huán)節(jié)質(zhì)量是高校提高培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術(shù)人才質(zhì)量的一條有效途徑,通過我校湖南省高校“土木工程施工技術(shù)創(chuàng)新”產(chǎn)學(xué)研合作示范基地的實踐,產(chǎn)學(xué)研合作教育在培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術(shù)人才方面的優(yōu)勢無可置疑,同時,這是一種集學(xué)習(xí)―實踐―開發(fā)相聯(lián)系、理論實踐相結(jié)合的教育模式,將大大有利于培養(yǎng)土木建筑工程方向具有較強(qiáng)實踐能力的、應(yīng)用型、開發(fā)性高級專門人才。
參考文獻(xiàn)
[1] 鄒玉.地方院校校企產(chǎn)學(xué)研合作教育的探索與研究[J].理工高教教育,2010,29(3):75-78.
1基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計課題方向
目前與BIM技術(shù)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計聚焦于基礎(chǔ)應(yīng)用、技術(shù)融合和軟件研發(fā)等三個主要方向,如圖1所示。1.1BIM基礎(chǔ)應(yīng)用方向。BIM基礎(chǔ)應(yīng)用多數(shù)是基于BIM軟件開展相關(guān)應(yīng)用研究,是目前畢業(yè)設(shè)計的主流課題方向。如采用Revit軟件建立三維信息模型,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行施工圖深化、碰撞監(jiān)測、進(jìn)度模擬、工程量統(tǒng)計、造價分析和三維動畫展示等工作。早期的研究對象以房屋建筑為主,目前已拓展至橋梁、隧道、地鐵等公共基礎(chǔ)設(shè)施。在BIM應(yīng)用軟件方面,建模軟件以Revit最為常用,碰撞檢查和動畫模擬多數(shù)采用Revisworks軟件,工程算量和造價分析則常采用廣聯(lián)達(dá)和魯班等國內(nèi)軟件。總體來看,該方向的畢業(yè)設(shè)計課題以應(yīng)用為主,課題的完成情況與研究對象的復(fù)雜性、研究內(nèi)容的豐富性、研究成果的實用性密切相關(guān)。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,當(dāng)代大學(xué)生的計算機(jī)應(yīng)用能力、新知識接受能力和創(chuàng)新能力也在不斷提高,早期以多高層房屋為對象的“建模+動畫+算量”的畢業(yè)設(shè)計課題已難以滿足培養(yǎng)目標(biāo)的要求。因此,該類課題的研究對象正逐步拓展至超高層建筑、大跨空間建筑、鋼木結(jié)構(gòu)建筑、地鐵隧道等公共基礎(chǔ)設(shè)施和市政工程項目;研究內(nèi)容也延伸至進(jìn)度控制、成本管理乃至運營維護(hù)等多個方面;同時,研究課題也越來越多地來源于實際工程,研究成果的實用性已成為畢業(yè)設(shè)計成績評定的重要依據(jù)之一。1.2BIM與前沿技術(shù)融合方向。隨著BIM技術(shù)的逐步普及,其應(yīng)用和研究正在從傳統(tǒng)的輔助設(shè)計施工向多技術(shù)融合的方向發(fā)展。如BIM與RFID(RadioFrequencyIdentification,無線射頻識別)、BIM與GIS(GeographicInformationSystem,地理信息系統(tǒng))、BIM與VR(VirtualReality,虛擬現(xiàn)實)、BIM與AR(AugmentedReality,增強(qiáng)現(xiàn)實)、BIM與三維激光掃描、BIM與結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等前沿技術(shù)融合方向。以BIM與RFID技術(shù)融合為例,在傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場,大批量地進(jìn)行構(gòu)件驗收、安裝時,主要通過人工方式填寫報告、錄入數(shù)據(jù),信息延誤的現(xiàn)象時有發(fā)生,工作人員常常無法判斷構(gòu)件的真實狀況,很容易發(fā)生錯誤,導(dǎo)致各類問題頻發(fā)。利用RFID技術(shù)可以實時追蹤、監(jiān)控構(gòu)件的生產(chǎn)、運輸、安裝和運維狀態(tài),并以無線網(wǎng)絡(luò)即時傳遞信息到BIM數(shù)據(jù)處理平臺,可以實現(xiàn)對構(gòu)件的實時追蹤,解決信息錯誤和丟失等問題,能有效地提高工程項目的管理效率和經(jīng)濟(jì)效益。該類畢業(yè)設(shè)計課題通常要求指導(dǎo)教師有一定的前期研究基礎(chǔ),有時采用校企聯(lián)合指導(dǎo)方式,由企業(yè)導(dǎo)師制定課題的研究內(nèi)容,畢業(yè)設(shè)計開展過程中由校內(nèi)和校外導(dǎo)師共同指導(dǎo)。1.3BIM軟件研發(fā)方向。BIM的核心思想是信息的集成、交互與共享,模型是載體,軟件是工具。在BIM軟件平臺研發(fā)方面,國內(nèi)外各大軟件開發(fā)商已經(jīng)開發(fā)了各類適用于建筑不同階段、提供不同功能的商業(yè)BIM軟件。如,美國Autodesk公司推出的Revit、Navisworks、Civil3D等BIM軟件;美國Bentley公司推出的ABD(AECOsimBuildingDesigner)軟件;此外還有Tekla公司開發(fā)的專用于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的Xsteel軟件,Graphisoft公司的ArchiCAD軟件等。國內(nèi)也有廣聯(lián)達(dá)、魯班、PKPM、3D3S等公司開發(fā)的相關(guān)BIM軟件。雖然商用BIM軟件已較為成熟,但針對不同對象、不同功能、不同企業(yè)均存在一定的局限性,尚需定制研發(fā)。相比于BIM應(yīng)用方向,軟件研發(fā)類課題一方面要求指導(dǎo)教師有前期研究基礎(chǔ),另一方面要求學(xué)生有一定的編程基礎(chǔ),更重要的是對軟件編程有興趣。此外,也有部分研發(fā)類課題不需要編寫代碼,只需要設(shè)計軟件功能和操作界面等,具體編程工作由他人或企業(yè)來完成。
2基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計案例
2.1BIM基礎(chǔ)應(yīng)用方向畢業(yè)設(shè)計案例。以同濟(jì)大學(xué)本科畢業(yè)論文“超高層建筑模架裝備模塊化仿真設(shè)計與建造技術(shù)研究”為案例。該論文以上海市真如城市副中心A5地塊項目1號辦公樓為實際工程背景,借助BIM工具對鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備開展研究,完成的主要工作包括:(1)對鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備系統(tǒng)組成和工藝原理進(jìn)行歸納總結(jié),對超高層結(jié)構(gòu)核心筒使用鋼平臺模架裝備關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析,包括模架的現(xiàn)場安裝、標(biāo)準(zhǔn)層施工、桁架層施工和墻體收分層施工等技術(shù);(2)分析鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備的模塊化設(shè)計方法,初步確定模架標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫,根據(jù)模架裝備標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件創(chuàng)建Revit參數(shù)化族庫,對標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件和非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件進(jìn)行組合,并進(jìn)行整體鋼平臺模架裝備的虛擬預(yù)拼裝;(3)根據(jù)二維設(shè)計圖紙建立該超高層建筑的核心筒模型,采用Navisworks進(jìn)行整體鋼平臺模架模型和核心筒模型的合模,對鋼平臺模架施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行可視化施工模擬。畢業(yè)設(shè)計成果提出了一種鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備的模塊化方案,借助BIM軟件建立了模架標(biāo)準(zhǔn)模塊構(gòu)件族以及核心筒模型,完成了模架模塊的組合與拼裝,實現(xiàn)了模架裝備和核心筒的合模,并對鋼平臺安裝、標(biāo)準(zhǔn)層施工、收分層施工等進(jìn)行了三維可視化分析。該畢業(yè)設(shè)計的研究成果已應(yīng)用于實際工程項目中,對模架裝備的模塊化和BIM技術(shù)的推廣具有積極作用。2.2BIM與前沿技術(shù)融合方向畢業(yè)設(shè)計案例。目前,BIM與GIS、VR、RFID、三維激光掃描等技術(shù)的融合交叉應(yīng)用已成為工程界和學(xué)術(shù)界的研究熱點。以三維激光掃描為例,該技術(shù)是測繪領(lǐng)域繼GPS之后的又一次技術(shù)革命,通過高速激光掃描測量方法,大面積、高分辨率地快速獲取物體表面各點的坐標(biāo)、反射率、顏色等信息,基于這些大量、密集的點信息可快速復(fù)建出真彩色三維點云模型,為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析等工作提供準(zhǔn)確依據(jù)。該技術(shù)具有快速性、非接觸性、穿透性、高密度、高精度、實時性強(qiáng)等特點,很好地解決了目前空間信息技術(shù)發(fā)展實時性與準(zhǔn)確性的頸瓶。以同濟(jì)大學(xué)本科畢業(yè)論文“基于BIM技術(shù)對既有建筑快速建模方法的研究”為案例,該論文針對目前既有建筑建模時面臨的竣工圖紙無跡可尋、空間幾何信息難以采集、建筑物細(xì)部特征難以捕捉、測量所需時間及金錢成本過高等問題,采用三維激光掃描技術(shù)對上海某演藝場所進(jìn)行掃描,利用JRC3DReconstruction軟件對點云數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪與配準(zhǔn),再采用ICP算法進(jìn)行平滑操作,最后對該建筑進(jìn)行整體建模,生成的三維模型見圖3所示。該模型已用于其改造工程的后期設(shè)計與研究工作中。2.3BIM軟件研發(fā)方向畢業(yè)設(shè)計案例。以同濟(jì)大學(xué)本科畢業(yè)論文“基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理軟件研發(fā)”為案例,該論文從研究國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)BIM建造管理平臺入手,分析了構(gòu)件信息追蹤管理平臺的研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀,將BIM技術(shù)與二維碼技術(shù)相結(jié)合,設(shè)計了基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理軟件主要功能和界面,基于B/S架構(gòu),采用Html、JavaScript和Neo4j等語言初步實現(xiàn)了構(gòu)件追蹤和進(jìn)度管理等基本功能。構(gòu)件追蹤界面見圖4所示,軟件對每一根構(gòu)件生成唯一的二維碼,支持單獨或批量下載功能。二維碼存儲構(gòu)件的編號、安裝位置、尺寸、長度和質(zhì)量等基礎(chǔ)信息。用手機(jī)掃描二維碼即可查看構(gòu)件的報驗和質(zhì)量檢驗等詳細(xì)信息。通過二維碼功能,可追蹤構(gòu)件的生產(chǎn)、制作、運輸和安裝等全過程信息,實現(xiàn)對構(gòu)件加工和安裝中的質(zhì)量監(jiān)控信息以及構(gòu)件安裝進(jìn)度信息的實時掌控,而這些信息直接反映到構(gòu)件的位置管理、質(zhì)量管理和安裝進(jìn)度管理中,為這些管理活動的進(jìn)行提供了幫助和支持,追溯到最上層則實現(xiàn)了加工制作計劃的實時調(diào)整,而加工制作的調(diào)整又決定了現(xiàn)場施工情況。此外,通過二維碼信息能夠直觀快速地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場質(zhì)量問題,解決現(xiàn)場管理人員攜帶圖紙及查詢資料不方便等問題,提高了現(xiàn)場工作效率。本軟件的開發(fā)涉及BIM模型的解析、上傳和顯示等功能,這些功能的實現(xiàn)需要大量的編程工作,很難由一位本科生在畢業(yè)論文周期內(nèi)完成所有工作,因此,軟件的前期開發(fā)工作已由指導(dǎo)教師團(tuán)隊完成,本論文主要是實現(xiàn)了基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理功能模塊的設(shè)計和研發(fā)工作。
3提升基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計效果建議
3.1增加前沿課題數(shù)量。目前,BIM方向的畢業(yè)設(shè)計仍然以“建模+動畫+算量”的軟件應(yīng)用型課題為主導(dǎo),雖然該類課題的實用性強(qiáng),但往往工作量大而難度不大,特別是對一些研究型高校的學(xué)生,該類課題的畢業(yè)設(shè)計主要是提高了學(xué)生的BIM軟件使用能力,對學(xué)生的創(chuàng)新性培養(yǎng)不足。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,建議增加BIM與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、VR、AR等新型技術(shù)相結(jié)合的畢業(yè)設(shè)計課題,提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。此外,現(xiàn)有的主流BIM平臺均被國外壟斷,亟須發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)一批專注于軟件研發(fā)的學(xué)科交叉類學(xué)生,可以通過增加平臺研發(fā)類課題,鍛煉學(xué)生的研發(fā)能力,為其將來的工作和繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。3.2加強(qiáng)校企合作。BIM技術(shù)無論是軟件使用、平臺研發(fā),還是與新技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,均具有很強(qiáng)的實踐性。目前,很多土木建筑類大型企業(yè)均配備了BIM技術(shù)中心,具有較強(qiáng)的BIM應(yīng)用、產(chǎn)品和新技術(shù)研發(fā)能力,而在國內(nèi)高校中專職從事BIM教學(xué)和科研的教師非常欠缺。通過校企合作,可以彌補(bǔ)校內(nèi)指導(dǎo)教師BIM實踐能力的不足,促進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研全面合作,充分發(fā)揮學(xué)校與企業(yè)在BIM人才培養(yǎng)過程中的職能作用,實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)、資源共享,強(qiáng)化實踐育人環(huán)節(jié),對于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有積極的意義[6]。針對于此,同濟(jì)大學(xué)與上海建工、華東建筑設(shè)計院等單位已建立了長期的校企合作關(guān)系,與BIM技術(shù)有關(guān)的畢業(yè)設(shè)計課題多數(shù)來自于企業(yè),部分畢業(yè)設(shè)計成果已直接應(yīng)用于實際工程,取得了較好的教學(xué)效果。3.3重構(gòu)現(xiàn)有課程體系。近十年來,雖然BIM技術(shù)和軟件已有長足的進(jìn)步,正向設(shè)計已開始應(yīng)用,但逆向建模仍是主流,在畢業(yè)設(shè)計中也最為常見,即學(xué)生根據(jù)二維CAD圖紙創(chuàng)建其建筑、結(jié)構(gòu)及機(jī)電等三維BIM模型。從已有的畢業(yè)設(shè)計效果看,存在兩方面的問題,一是許多學(xué)生的識圖能力較弱,特別是機(jī)電圖紙的識圖能力非常欠缺,需占用大量的畢業(yè)設(shè)計時間來提高識圖能力;二是學(xué)生的BIM軟件操作能力不足,很多時間被用于軟件學(xué)習(xí)中,實際的畢業(yè)設(shè)計工作時間被大量擠占。目前,很多高校沒有單獨設(shè)置BIM課程,或者雖然單獨設(shè)置但將其作為選修課,普及面不廣,這就需要我們對現(xiàn)有的課程設(shè)置體系進(jìn)行完善和重構(gòu)。考慮到BIM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,筆者建議將BIM技術(shù)的教學(xué)融入專業(yè)培養(yǎng)體系中,如:將BIM技術(shù)引入工程制圖、房屋建筑學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、土木工程施工、工程項目管理等多門課程中,特別在課程設(shè)計中,將其作為一項必修內(nèi)容。通過BIM技術(shù)的三維可視化、虛擬仿真、信息共享等功能實現(xiàn)課程體系的有機(jī)整合。
BIM技術(shù)已被廣泛視為改造建筑業(yè)這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略手段,正在導(dǎo)致建筑業(yè)進(jìn)行一次史無前例的徹底變革。從高校的實踐課程教學(xué)來看,BIM技術(shù)相關(guān)課題已成為建筑學(xué)、土木工程、工程管理等專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的一個重要方向。本文歸納總結(jié)了與BIM技術(shù)相關(guān)的三大畢業(yè)設(shè)計課題方向:基礎(chǔ)應(yīng)用、前沿技術(shù)融合和軟件研發(fā),以同濟(jì)大學(xué)為例展示了各方向的畢業(yè)設(shè)計案例,最后提出了增加前沿課題數(shù)量、加強(qiáng)校企合作、重構(gòu)現(xiàn)有課程體系等用于提升畢業(yè)設(shè)計效果的建議,可以為BIM相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計提供借鑒和參考。
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