要写好一篇逻辑清晰的论文,离不开文献资料的查阅，小编为大家找来了《土木类专业毕业论文(精选5篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。[摘要]土木工程专业毕业设计改革可以通过对目前土木工程专业毕业设计中存在问题的分析，提出基于毕业去向的毕业设计选题的思路和方法，制定两阶段毕业设计的管理办法。从设计选题、过程控制和成绩评定三个方面对毕业设计进行改革，开展了连续五年的实践，并对改革实践成果进行了评价。
BIM技术在土木类专业群毕业设计中的应用研究
[摘 要] 土木工程毕业设计是培养学生综合运用大学四年所学知识解决实际工程问题的能力，是提高学生综合水平与素质的最为重要的实践教学环节之一。针对目前我国普通高等院校土木工程毕业设计存在的实践性不强的问题，通过引入BIM技术，实施基于团队协作的多专业联合毕业设计，为培养基础扎实、实践动手能力强、工作岗位上手快、社会适应性强的人才提供保障，探索提高毕业设计教学质量的途径。
[关 键 词] BIM;土木类专业;毕业设计;教学改革
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土木类专业是应用性和实践性极强的工程专业，主要培养学生在综合考虑社会因素、自然条件等情况下，正确认识工程中遇到的学科问题，并且能够科学决策、合理解决此类问题的能力。在土木类专业的教学实践中，毕业设计是实现本科阶段培养目标非常重要的一环，能够全面地检验学生对专业知识的综合运用能力。毕业设计作品的质量，能够直观地体现出一所高校的教育质量，反映出高校的办学水平。此外，毕业设计还能直接影响到学生毕业就职后业务能力的发挥[1]。
BIM就是利用现代化的信息技术，对建设工程的设计、施工和管理过程进行仿真和过程模拟，并对各阶段的数据进行储存、整合的一种技术手段和管理方法。运用该技术，能够在计算机的帮助下，建立起三维的参数模型，在该模型之中可以整合项目的各类相关信息，并且这些信息能够在项目的设计、施工、运行维护等各阶段存在和实时传递，可以实现信息在全寿命周期过程中的共享，有效地防止信息的失真，帮助人们正确地理解各种建筑信息。在BIM技术的帮助下，人们能够对出现的各类工程问题高效地进行应对[2]。在建筑学、结构工程、给排水工程、电气工程、施工技术、工程造价、项目管理、建筑材料等各门课程的教学实践中，通过BIM 技术平台的应用，可以使多门课程相互贯通，多专业相互协同，多学科综合应用。这些对于土木类专业输出高质量的管理人才、推进教学改革具有重要的现实意义[3]。
一、土木类专业毕业设计现状
经过多年的发展，我校土木类专业的各个教学环节、教学条件和教学体系日趋完善，毕业设计从题目选择到设计内容，在实践性、适用性和综合性等各方面都得到了很大的提高和改进，教学质量得到不断提升，但是毕业设计教学模式还没有得到很大的改进，仍旧采用传统模式：整个设计阶段，多个学生由一名指导教师负责指导，仍旧是一师多生、一师多导。通过多年来对土木毕业生的跟踪调查发现，刚毕业的学生，往往存在专业基础知识不扎实、动手能力较差、知识面过窄等问题，影响了学生对工作岗位的适应。因此应该采用新的教学模式，以弥补目前教学实践中的不足[4]。
(一)学生缺乏对工程设计系统性和整体性概念的认识
土木类专业实践性很强，要求专业人员既能够系统掌握相关专业知识，又能够把这些知识灵活应用于实践当中，对学生的综合素质要求很高。但以课堂学习为主的全日制教育，侧重于理论教学，实践环节较弱，学生对所学知识缺乏综合应用能力的锻炼。由于学生缺乏设计、施工、管理一体化的综合知识体系，对工程没有系统性的认识，所以难以建立工程项目的整体性理念。
(二)毕业设计选题与工程实际结合不紧密
历年来，我校土木类专业毕业设计题目的类型主要以工程项目设计为主，通过跟踪调查近几年土木类专业毕业生的工作去向发现，毕业后进入设计院工作的学生仅为少数，大部分毕业生主要从事施工管理工作，还有部分毕业生进入房地产、造价、监理等领域工作，绝大部分毕业生的工作并不以设计为主。一方面从学生毕业后的分配去向上看，以设计为主的毕业设计选题，偏离了毕业生的岗位要求，缺少施工、房地产、造价等方向的研究，不能满足现实的要求;另一方面传统毕业设计的题目往往是假定的，即便个别设计采用的是真实案例，但与实际工程相比，也往往对各类约束条件进行了大量简化和假设，与实际情况差距较大，再加上学生的知识水平较低，知识体系不健全，并且缺乏实践经验，没有形成系统的设计思路，难以从整体上对项目进行把控，设计与工程实际不符的情况难以避免。此外，为了使学生能够顺利地完成设计任务，采用的设计题目往往进行了简化，过于简单，过于单一，与实际工程的现状不符，削弱了毕业设计的实践意义，并且滞后于现代技术。这种训练常常使毕业后的学生很难快速掌握当前正在应用的新技术，使所学的专业知识得不到充分的利用。
(三)学生重视程度不够，设计时间不足
毕业设计初期，学生接到任务后，首先要进行资料收集、设计资料分析，需要花费一定的时间。如果前期进展不顺，占用时间过多，就只能压缩后面建筑设计和结构设计的时间，以保证能够按时完成设计。另外，在毕业设计期间，按照教学计划要求，学生还要进行一定时间的毕业实习，与此同时，绝大部分学生还要抽出时间和精力去参加各地举办的招聘大会，寻找毕业后的工作岗位，分散了学生的精力，占用了大量的宝贵时间。这些活动都严重影响到了毕业设计的质量和进度[5]。
二、聯合毕业设计的实施
为了保证土木类专业毕业设计的质量，锻炼学生分析问题、解决问题的能力，我院进行了联合毕业设计的试点工作，共有建筑学专业、土木工程专业、装饰工程专业、给排水专业、建环专业五个专业共同参与。通过毕业设计，把各专业在本科四年当中主修的专业课程进行了跨年级整合，分别形成了以下四个技术小组：工程技术专业组、经济与管理专业组、工程施工项目管理组、成本控制与造价管理组。多个专业、多门课程通过同一个工程整合起来，辅以与多家企业合作教育的方式，使理论与实践环节相互融通，强化了专业知识的综合应用能力。
具体做法：在学生自愿报名的基础上，每专业各选拔12名学生，不同专业的学生自由组合，形成12个由不同专业学生组成的5人联合毕业设计小组，各个专业的教师也组成相应的指导教师团队，从各自专业的角度进行毕业设计指导。在指导教师的指导下，每个小组中的学生群策群力，共同构思一个工程项目进行设计，做到一组一题。题目确定后，首先以建筑学的学生为主，进行建筑方案设计，同组内其他专业同学协作，从各自专业的角度提供技术咨询。建筑设计方案确定后，各专业小组分别进行各自的设计。结构设计由土木工程专业的学生负责，装饰设计由装饰工程专业的学生负责，给排水系统设计、采暖系统设计由给排水专业的学生负责，电气照明系统设计及供暖制冷系统、动力系统设计由建筑环境与能源应用专业的学生负责。在设计完成的基础上，根据各自专业的特点，进行项目的工程预算、施工方案确定、施工组织设计等造价、管理工作。
通过联合毕业设计，学生四年学习成果得到了全面、系统的检验，通过各个阶段“团队作业”的组织方式，培养了学生的团队协作意识，锻炼了学生的组织协调能力，实现了不同专业学生之间的知识分享，使大家近距离地感受到了实践当中的专业配合、学科交叉。实践证明，联合毕业设计可以满足工程类专业在本科四年中对课程体系的要求。
联合毕业设计的实施，提高了学生的专业素质，使学生的专业能力得到了全面的检验，达到了很好的效果，但在实行过程中也暴露出了一些问题。一是牵涉专业多，各专业协调工作量大，設计变动难以及时传递，配合困难，尤其是学生缺乏实践经验，对工作缺乏前瞻性，更增加了设计的难度，造成了大量的返工，严重影响了设计进度和质量。二是各专业工作有内在的逻辑关系，部分工作的开展必然有先后顺序，专业之间互相影响的情况难以避免，影响了整体进度，耽误了工作时间。
三、BIM技术在毕业设计中的应用
为了解决联合毕业设计中出现的任务量过大、信息孤岛等问题，保证设计的顺利进行，我们引入BIM技术，建立了以组为单位的信息共享平台，将学生所学的专业知识系统地整合起来。这样学生对本专业就有了一个更全面、更清晰的认识。不同的专业也可以通过BIM技术联成一体，使信息得到整合和及时传递，避免了信息孤岛的出现，加快了设计进度，提高了设计质量。项目设计完成后，通过BIM模型成果得到相应的工程量，将工程量与进度计划中的工期数据对接，使3D模型进化为基于进度控制的4D模型，可以帮助学生系统了解项目的建设过程，掌握施工方法的选择、施工顺序的编排、现场施工活动的组织等。将4D模型与费用信息相挂接，形成基于成本控制的5D模型，学生能够直观地看到工程成本在施工过程中的变化，能够更加精确地计量、计价，编制出的成本进度计划更加符合实际。通过BIM软件模拟出的实际的施工管理过程，欠缺实际工程经验的学生对管理原则和方法能够更好地理解和掌握。利用BIM造价软件，可以进行工程计量、定额套用以及自动计价。这样，就可以快速、准确地完成毕业设计所要求的经济管理任务。
在BIM毕业设计中引入BIM技术，我们要求学生应用BIM相关软件进行以下具体工作：
一是进行建筑设计，形成BIM建筑模型。
二是将BIM建筑模型导入各专业的BIM专业软件之中，分别进行结构、给排水、通风、照明、动力系统等各专业的设计，形成各专业的BIM模型。
三是整合各专业模型，进行碰撞检查，解决不同专业间冲突之处，进行日照、节能等分析，发现设计上的不足。
四是各样修改都在BIM协同工作平台上进行，可做到一处修改，处处变化，各专业人员能够及时得到相应信息，避免信息孤岛产生。
五是项目经济管理。利用前期已完成的成果模型，参考图纸及有相关文件，对各专业工程进行工程量计算、分部分项工程计价，计算出各单位工程的造价。
六是优化施工组织设计。在构建起土建模型的基础上，利用工程项目管理软件，对挂接了相应进度计划的BIM模型进行虚拟化管理，最后再用分析软件对虚拟化方案进行分析，确定一套最合理的施工方案。
七是施工应用。将BIM模型与进度、成本信息挂接，形成5D模型，导入施工模拟软件，进行虚拟建造，解决出现的碰撞和冲突，确定施工的最佳方案，编制投标文件等。
八是提交设计成果，BIM应用展示。
四、BIM技术在毕业设计中应用存在的问题
BIM技术没有纳入课程体系之中。和其他兄弟院校一样，我们虽然对BIM技术有了一定的认识，也产生了较为浓厚的兴趣，但是现有专业培养计划尚无BIM相关内容。因此，我们一时也难以将BIM技术融入本科学生的培养之中。
在毕业设计的进行中发现，在现有的课程体系中应用BIM技术，存在以下的挑战或困难：
1.BIM技术还没有系统地融入专业课程教学之中。BIM涉及的知识面很广，BIM教学应该包含哪些知识或内容，教育领域和行业内部始终达不成一致，分歧较大。因此，构建BIM课程体系的难度较大。
2.专业不同，人才培养目标不同，人才培养特点也各不相同。不同专业对BIM学习要求有较大的差异，BIM知识体系在不同专业知识内有不同的覆盖范围。目前，我校BIM知识的学习，除少数学生在前几学期自学过BIM软件应用以外，大多数学生是在教师的指导下以自学为主，边学习边进行毕业设计，而学习BIM软件和知识需要花费大量的时间，严重影响了毕业设计的时间安排。
3.BIM知识涉及面广，内容庞杂。各个专业的任课教师要想掌握所有的BIM知识，既没有必要也很困难。对于跨专业的BIM知识，在教学和应用时只能依靠不同专业的多位教师进行配合，跨专业协作难度较大;各个专业知识体系差别较大，各有特色，不同专业之间的衔接与配合较难。这些问题的存在都给专业协调带来了很大的困难[6]。
4.现有的课程体系不包含BIM技术的教学，学生以自学为主，缺少系统的知识传授及相应的软硬件设备，增加了学习的难度。
五、结语
当前用人单位往往要求毕业生入职后，只需要经过短时间的适应，很快就能够开展工作，快速进入角色、适应岗位要求的能力越来越受到重视。各高校应结合自身特点，通过BIM技术平台的建立，培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力，增强学生团队合作意识，树立大局观，提高学生的专业素质和技术水平，适应社会对人才的要求，也能提高教师的业务能力和教学水平。
参考文献：
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◎编辑 李 争
BIM Technology in the Application Research of Graduation Design of Civil Engineering
LI Yi-Fan，FENG Jing-Jing，ZhANG Yao-Jun，JIANG Qi-Han
作者：李一凡 冯竟竟 张耀军 蒋奇翰
摘 要:毕业设计是培养学生分析和解决实际问题、理论与实际结合、提高综合素质和工程应用能力的重要阶段。分析 了目前土木工程专业毕业设计存在的问题,提出了应用型本科院校加强土木工程专业施工类毕业设计的必要性和实施方案。
关键词:毕业设计;工程预算;施工组织;施工方案
Creation and exploration on construction graduation design of
civil engineering specialty in application-type universities
HE Xi-ping,DING Ke-wei, LI Wei
(School of Civil Engineering,Anhui University of Architecture,Hefei,Anhui 230601,China)
Key words:graduation design;engineering budget;construction organization;construction project
毕业设计是实现培养目标的重要教学环节,是培养学生综合运用所学的基础理论知识、专业知识和基本技能来分析和解决实际问题的有效 手段,也是理论学习向工程实践过渡的一个教学环节。通过毕业设计,可以提高学生对所学理论知识的应用,加强综合素质和工程能力的 培养[1]。由于土木工程专业涉及的学科范围很广泛,各高校根据自身的特点在大三下学期开设不同的专业方向,毕业设计依据专 业方向选题。本文首先分析了目前高校土木工程专业毕业设计的现状与存在的问题,然后结合我建筑工程专业方向,介绍我院10多年来在 施工类毕业设计方面的选题、要求和实施方面积累的经验,以供参考。
一、土木工程专业毕业设计存在的问题
应用型本科院校土木工程专业学生毕业后主要是到设计单位、施工单位和工程监理单位就业,其中施工单位与工程监理单位占到就业人数 的80%以上,近年来还呈上升趋势。学生在学校学习的主要是力学与结构类课程知识,施工类课程相对较少,且还是书本知识。如何在毕 业设计阶段使学生将所学基础知识和专业知识与工程实际相结合,毕业后在最短的时间内适应施工与监理工作岗位,是我们必须要研究的 课题。毕业设计是锻炼学生的最好时期,然而目前的毕业设计在此方面却存在诸多的问题,主要表现在以下几个方面[2-4]:
(一) 毕业设计内容与大多数学生从事工作不符
目前,土木工程专业学生的毕业设计主要还是进行结构设计,涉及到施工类的内容很少,有的方向一点都不涉及。例如,我院土木工程专 业地下结构方向、道路与桥梁工程方向是撰写论文和进行结构设计,建筑工程方向大部分学生进行多层框架的结构设计,极少部分学生进 行施工类的毕业设计。然而大部分学生的就业单位却是施工单位,在校期间很少有学生识读一套完整的施工图。因此,从学生将来的工作 角度来看,在毕业设计阶段使学生熟读一套完整的施工图、基本掌握单位工程施工组织设计编制全过程,理解建筑施工中的结构问题并能 进行设计计算、掌握工程预算的编制等内容,达到综合训练、学以致用的目的是非常必要的,因此必须对土木工程专业传统的毕业设计选 题、内容和要求进行改革和探索。
(二) 毕业设计内容与工程实际脱离
目前学生的毕业设计题目大多是指导教师给出任务书和建筑方案,学生根据要求进行一榀框架的结构设计计算、配筋和绘图,由于缺乏实 际工程背景和有关工程资料,学生“假题假做”或“真题假做”,涉及的实际工程问题很少。即使是真题,多数没有比对分析,没有经过精心提 炼和消化,达不到培养和提高学生分析与解决实际工程问题能力的训练要求,出现了理论——应用——工程之间脱离、毕业设计内容与工程 实际脱离。学生普遍感到缺乏工程真实感,没有积极性和创新欲望,主观能动性发挥不足。
(三) 毕业设计选题面太窄
就建筑工程方向而言,目前近90%的毕业设计题目为钢筋混凝土多层框架结构,且没有施工类设计的内容,结构设计与施工设计相脱离, 达不到综合训练的目的。若毕业设计选题从结构型式方面部分选择轻钢结构、网架结构、组合结构、高层建筑结构等,从基础型式方面部 分选择箱形基础、筏形基础、和各类桩基础等,并且要求学生根据结构设计内容完成部分施工类设计的内容,则不论结构设计还是施工设 计选题面将更加广阔,从而体现结构设计与施工设计的有机结合,达到综合训练的目的,尽可能满足社会对土木工程专业人才越来越高的 要求。
(四) 毕业设计内容狭窄,不能得到全面的训练
毕业设计根据给定的建筑方案主要进行结构设计,先手工计算,后计算机复核,没有利用国家和地方的标准图集,没有对设计成果进行经 济分析和实施方案分析。然而学生毕业后却离不开标准图集,对设计图纸要进行概算和经济指标分析,要进行实施时的可行性分析。学生 毕业后在相当长一段时间内对此感到很茫然,因此在校毕业设计期间必须加强这方面的训练。
出现上述问题的原因是多方面的,除了学校培养方式“重结构轻施工”“重理论轻应用”外,还与学校的教学管理、教师的知识面和敬业精神、 学生学习的积极性以及社会对学校的评价方式等密切相关,这些方面有的是深层次的,但仅就教学方面,对于应用型本科院校,如何以突 出“应用”为主要目标的教学过程改革是非常必要的。
二、加强土木工程专业施工类毕业设计的必要性
对于应用型本科院校,土木工程专业的学生80%以上到生产现场从事施工技术员工作,工作性质要求他们不但要懂设计,而且还要掌握每 一道施工工艺和工程造价的计算,同时要具有吃苦耐劳的品质和综合协调解决工程实际问题的能力。由于在学校这方面训练少,若思想准 备不足,往往在相当长一段时间后才能适应,实际工作中要求他们必须做到以下或了解几点:
1.熟读图纸,融会贯通设计规范中的构造措施,施工质量验收规范标准要求,熟练掌握施工过程中的每一道施工工序的施工方法和验收方法 ;
2.能编制施工过程中的专项施工方案和质量问题的处理方案,重大问题能提出建设性的意见;
3.理论知识与工程实践的有机结合。如:模板受力系统与施工工艺的关系;脚手架受力体系与施工工艺的关系;钢筋下料、连接区段、连接 方式等与施工现场材料和工艺的关系等;
4.施工过程与经济结合紧密,每月申报工程进度款,计算班组完成工程量,企业内部成本核算等,这些都离不开工程预算;
5.主要是露天作业,工作环境艰苦,工期紧,节假日少;
6.所面临的人员,普遍文化素质偏低;
7.往往企业要求学生一专多能,既是技术员,又是预算员和质量检查员等。
综上所述,利用毕业设计这半年的时间进行与施工技术与管理类工作的综合训练,使学生专业技术上遇到问题知道如何寻找答案,对从事 的工作从思想上、技术上有所准备是非常必要的。
三、土木工程专业施工类毕业设计探索
安徽建筑工业学院在土木工程专业建筑工程方向施工类毕业设计方面,经过10多年的探索和积累,获得了一些经验,从毕业生信息反馈来 看效果明显。我院施工类毕业设计共有16周时间,由几个主要模块组合而成。完整的一套施工图识读、结构设计、工程量清单编制、工程 量清单组价、单位工程施工组织设计、专项施工方案编制、监理细则编制、工程招标文件编制等[5],学生根据自身的情况与指导 教师协商选择某几个模块。
(一)几个主要模块要求
1.完整的一套施工图识读:指导教师发给每位学生一套不同的施工图,结构形式框架结构、框剪结构、钢结构等,以多层为主,教学生如何 识读建筑图、结构图、给排水施工图、电气照明安装施工图。其中结构施工图要求对基础、柱、梁、楼板、楼梯每一构件和节点的配筋进 行详细识读。
2.结构设计:指导教师给出建筑方案,由于每位学生要完成几个模块,时间很紧,所以通常选择3-4层的框架,结构选型以简单为宜,主要 要求学生掌握基本的结构设计过程,绘制基础图、框架配筋图、楼层结构图、屋面结构图、楼梯结构图等[6]44。
3.工程量清单编制:根据发给的图纸,依据安徽省建设工程工程量清单计价规范计算基础、主体、装饰装修的工程量清单,要求有计算过程,注明主要计算规则,清单项目编码,项目特征等。同时对基础或主体 结构中的部分钢筋要抽筋计算。
4.工程量清单组价:先计算工程量清单,然后按照安徽省建设工程工程量清单消耗量定额和市场信息价格进行组价,要求用预算软件编制。
5.单位工程施工组织设计:根据发给的图纸,首先计算工程量清单,然后编制主要部位施工方案,包括:模板支设的设计与施工方案、脚手 架支设设计与施工方案;劳动力计划;进度计划(横道图、双代号网络图、双代号时标网络图、单代号网络图、搭接网络图等)和现场平 面布置方案;临时用电、临时用水设计与施工布置方案等。
6.专项施工方案编制:深基坑支护设计与施工方案、大体积混凝土浇筑方案、降水方案、幕墙施工方案、外墙外保温施工方案等。对于深基 坑支护设计,指导教师给定不同的实际工程的地质勘察报告,每位学生根据地质条件选定不同的支护形式,进行支护土压力计算和支护内 力计算,并绘制支护平面图、剖面图、节点图等。专项施工方案编制由指导教师选择某个内容,所发的图纸若能满足要求,则依据发的图 纸编制,否则指导教师给定工程背景和部分图纸给学生进行训练[7]14。
7.监理细则编制:根据发给的图纸特点,结合现行施工质量验收规范,主要编制土方工程、钢筋工程、模板工程、混凝土工程、装饰工程的 监理方式、措施、需要注意的问题等。
8.其他:如:监理大纲、监理规划、招标文件编制等。
(二)土木工程专业施工类毕业设计选题模块组合
我院施工类毕业设计选题模块组合多样、各有特点(见表1)。
四、土木工程专业施工类毕业设计需要注意的问题
施工类毕业设计内容多,涉及的面很广,不可能面面俱到,不同的选题要保证工作量饱满,以突出应用为目的,以培养学生分析问题、解 决问题的能力为宗旨。实施过程中要注意以下几点:
(一) 设计模块联系松散,要精心组织安排
施工类毕业设计由若干模块组成,模块之间联系相对较松散,要以所发的图纸为依托,合理安排若干内容,在时间安排,内容深浅、内容 广度等方面精心组织。
(二) 指导教师要有丰富的工程实践经验
施工类毕业设计与工程实际结合紧密,设计内容具有针对性和实用性,要求指导教师要有丰富的工程研究与实践的经验,因此各高校根据 自身的特点,一方面提高本校教师的业务水平,同时也可联合企业进行毕业设计的共同指导。
(三) 要确保有一定的设计经费
进行施工类毕业设计时,每位学生都需要一套施工图、可查阅的标准图集、清单计价规范、当地的消耗量定额和综合单价、以及预算软件 、施工组织设计中需要的项目管理软件等,因此需要一定的经费投入,有的一次投入可使用若干年,只有这些配备齐全才可进行有效的毕 业设计。
(四) 毕业设计与就业的矛盾
毕业设计期间正是学生就业的高峰期,往往直接影响到学生毕业设计的进程,指导教师要规划好讲解、答疑、检查的时间,根据学生情况 实时做出调整,必要时实行个别辅导,同时也可实行网上答疑等[6]45。如果有些学生与用人单位已经签约,可利用用人单位现有 的工程进行选题,这样更具有针对性,也能激发学生的积极性。
(五) 创新和激励机制的建立
对于毕业设计中态度认真、设计成果具有一定的创新性且对工程实际有参考价值的学生,则给予一定的奖励,激发他们对毕业设计的热情 ,起到榜样的作用。
对于在毕业设计选题、指导、主观能动性、创新性等方面做出突出表现的指导教师给予适当鼓励。由于教师的教学和科研工作繁重,学校 对教师的考核机制往往也是“轻质重量”[7]15,使得毕业设计指导日渐程式化,疲于应付,建立一套相对完善的创新与激励机制 ,激发学生与指导教师对毕业设计的投入和重视是很有必要的。
五、结束语
毕业设计是土木工程专业教学中一个重要的实践性环节。对于应用型本科院校如何在此阶段提高学生综合分析和解决工程实际问题能力, 使学生尽快适应工作岗位,学以致用,是我们不断要研究和探索的课题。我院施工类毕业且在施工单位就业的学生,大部分用人单位的评 价是:动手能力强,适应工作岗位快,专业素质强、肯吃苦,对现场的工作环境准备充分,团结协作精神较强,具有较高的道德素养等, 充分体现了施工类毕业设计所达到的社会效果。
参考文献:
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[7] 蔡敬民,魏朱宝.应用型人才培养的思考与实践[J].中国大学教学,2008(6):14-15. [责任编辑:吴晓红]
作者：何夕平 丁克伟 李 伟
[摘要]土木工程专业毕业设计改革可以通过对目前土木工程专业毕业设计中存在问题的分析，提出基于毕业去向的毕业设计选题的思路和方法，制定两阶段毕业设计的管理办法。从设计选题、过程控制和成绩评定三个方面对毕业设计进行改革，开展了连续五年的实践，并对改革实践成果进行了评价。研究表明，基于毕业去向的土木工程专业毕业设计改革方案，对于调动学生完成毕业设计的积极性和主观能动性、提高毕业设计质量和应用创新型人才培养具有重要的实践意义。
[关键词]毕业去向设计选题过程控制成绩评定
[
一、土木工程专业毕业设计存在的问题
随着国家基础建设步伐的加快，土木工程专业(交通土建方向)毕业生的需求近些年呈增长态势，国内各高校的招生规模也相应扩大，适应新形势下的土木人才培养模式研究成为各高校土木工程教师的关注热点。[1] [2] [3] [4] [5]通过对国内开设交通土建专业高校的调研和相关文献检索，可以发现在如下几个方面存在一些共性的问题，而这些问题严重制约了毕业设计质量的提高。
1.选题环节。一是毕业设计的题目大多是重复上年的课题，甚至很多年都没有大的变化，题目和资料陈旧，有些图纸甚至用了很多年都没有变化。二是题目类型单一，学生的可选择性小，大多数学生设计的内容基本相同，重复的设计内容不能发挥学生的独立思考能力，不利于培养学生的创新能力。三是设计资料与实际工程结合较弱，导致毕业设计在今后工作中的重要作用下降，学生自身的重视程度下降。
2.过程控制环节。由于学生人数的增加，每个指导教师指导毕业设计的学生人数较多，加上毕业设计专用教室的紧张，学生毕业设计内容大多在宿舍完成。这样师生见面的机会非常有限，指导教师无法对学生的设计全过程进行有效的控制和指导，学生设计“先松后紧”现象普遍，严重影响毕业设计质量。
3.毕业答辩环节。由于设计深度不够,学生在答辩中的介绍也越来越简化、笼统，没有针对性。教师的提问趋于简单化,只能提问一些常识性的问题，如果提问有针对性的问题,则多数学生不能回答。另外，毕业答辩时间紧，学生人数多，很难对学生的真实水平有一客观评价。
二、土木工程专业毕业去向统计分析
通过笔者所在高校2008届-2012届土木工程专业(交通土建方向)学生毕业后去向统计分析，大致可以分为以下三种类型：一是施工单位，这是主要的毕业去向;二是选择考研，继续深造;三是其他的一些方向，包括设计院所、业主单位、监理单位、检测单位及与土木工程专业相关的单位，或者选择报考公务员或事业单位。三种主要毕业去向的学生所占比例如图1所示。
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图12008-2012年土木工程(交通土建方向)毕业去向分布图
通过对上图分析可以看出，本科在毕业后从事施工仍然是该专业毕业生主要的选择方向，所占比例维持在65%-75%之间，尤其是男生居多;选择考研的比例随各年的就业大环境有所波动，所占比例在10%-20%之间;选择其他方向具有不确定性，但基本比例在10%-15%之间，其中以女生居多。
三、土木工程专业毕业设计改革方案
根据上述土木工程专业(交通土建方向)毕业去向的统计分析，将学生的毕业设计对应的选题方向分为三种类型：基本型、科学研究型和工程实践型。在毕业设计的内容安排上，将毕业设计分为两个部分：第一部分侧重大学所学专业知识的综合应用，第二部分为针对毕业去向的知识储备和技能训练。具体的实施方案如下。
(一)毕业设计选题环节
A.通过与设计院的联系与合作，充分收集实际工程的设计图纸和地形、地质、水文等其他设计原始资料，使学生的毕业设计内容与工程实际情况相一致。
B.针对上述三种毕业设计类型，提出每种类型的学生选题建议：基本型适合毕业后从事施工方向的学生;科学研究型适合已经考取研究生的学生;工程实践型适合已经确定工作单位并且未来从事的工作已经确定，可以将工作单位的实际工程作为毕业设计的题目。
C.将毕业设计的内容分为两部分，第一部分内容三种类型均一样，为道路、桥梁或隧道等结构物的基本设计，主要考查学生对大学所学知识的综合应用能力。第二部分针对三个选题方向分别制定不同的完成内容：基本型完成施工组织设计和工程概预算;科学研究型针对研究生导师的研究方向或目前的课题进行选题并开展研究;工程实践型针对未来实际工程开展专题设计或专题研究。
D.学生毕业设计选题实行双向选择，即学生可以选择指导教师，指导教师也可以选择学生，形成自主选择为主、调剂为辅的双向选择机制。
(二)毕业设计过程控制环节
A.日常指导方面。根据毕业设计类型对教研室教师进行分组，同时针对工程实践型毕业设计聘请企业指导教师，实行指导教师值班制度，学生设计中遇到的问题可以随时解决;明确指导教师的职责，要求指导教师每个星期对自己指导的学生设计完成情况进行检查;充分发挥互联网的功能，建立当面答疑和网络答疑相结合的指导模式，缓解学生人数多设计室不足造成的不足。
B.过程检查方面。建立一套毕业设计过程检查管理办法，界定指导教师、指导小组和教研室的职责和分工，时间上形成指导教师每周至少检查一次设计进度、教研室不定时抽查和期中随机抽取学生答辩相结合的方式，对于进度慢和设计质量差的学生，提出推迟答辩或直接进入二次答辩的预警。
C.设计成果提交方式和提交时间。将原来的在答辩前提交全部设计成果的方式改为分两个阶段提交设计成果。根据第一部分设计的时间安排，在完成第一部分设计内容后，提交第一分册设计成果，对第一阶段设计成果进行期中考核，将考核结果和设计成果存档在教研室;在完成第二部分设计内容后，答辩前提交第二分册设计成果，第一分册和第二分册共同构成设计完整成果。
(三)毕业答辩环节
A.答辩分组。针对学生多教师少的现实，根据教师的职称和指导方向进行答辩分组，保证每组答辩教师职称和指导方向上的均衡。在学生分组上，以自然班级为基础，同时避开指导教师所在的分组，保证指导教师不评阅和参与答辩自己所指导的学生。
B.答辩成绩评定。在毕业设计成绩评定方面，指导教师成绩、期中考核成绩、评阅成绩和答辩成绩相互独立，最后汇总到答辩小组形成总成绩。每个答辩小组学生的优秀和良好成绩人数按规定比例控制上限，而不及格人数控制下限。随机抽取每个答辩小组部分优秀、良好、中等和及格的学生，加上每个答辩小组的所有不及格学生，参加由所有答辩委员会全体成员组成的二次答辩，最终成绩以二次答辩的结果为准。
四、土木工程毕业设计改革实践及效果评价
土木工程专业(交通土建方向)毕业设计改革方案已经连续实施了四年，涵盖了笔者所在学校该专业的所有学生，其中2009届6个班级，共172名学生，2010届7个班级，共189名学生，2011届9个班级，共245名学生，2012届6个班级，共178名学生。在项目的实施过程中，对以下几个方面的实施效果进行分析和评价：
(一)选题的自主性和毕业设计的主观能动性
由于毕业设计选题实行了学生结合自己未来毕业去向自主选择，同时部分情况存在双向选择，因此学生对毕业设计的选题非常慎重。同时学生在内心上把毕业设计作为自己走向下一段人生旅程的一个很关键的阶段，从思想上达到了对毕业设计的正确认识，态度较为端正，杜绝了应付、混学分的想法，使得在完成毕业设计过程中学生能充分发挥自身的学习积极性和主观能动性，完成了一个从被动到主动的转变。
(二)选题的针对性和毕业设计的质量
由于选题是针对学生毕业去向完成的，同时第二部分完成的内容又和下一步的工作或学习生活紧密相关，部分学生的选题完全是结合自己的毕业工作开展的(例如有单独完成基坑设计、风力发电基础设计、软土地基处理设计方案必选与评价等各种类型的选题)，所以学生的设计变成了“真题真做”，设计成果质量有了大幅度提高。
(三)两阶段设计和毕业设计的过程控制
毕业设计的第一部分内容为大学所学知识的综合应用能力训练，由于学生在课程的学习过程中均完成了主干课程的课程设计，而第一部分设计内容中部分内容是课程设计的指示，因此学生在完成第一部分设计时难度不大，基本能按设计任务书按时完成相应的设计内容。而第二部分为针对性设计，需要学生独立完成，这就杜绝了学生的“等、靠、抄”想法，学生自然会抓紧时间完成。另外，毕业设计过程中指导教师、指导小组和教研室形成了不同层次的对毕业设计过程的监控体系，能对学生的毕业设计进度随时把握。由于在第一部分完成后需要提交正式的设计成果，并且作为期中考核的主要依据，三个月的毕业设计就变成了两个阶段的分别考核，这相比以往毕业设计中“进入状态慢、先松后紧、最后突击”的现象有很大改观。
(四)严格考核制度和毕业设计的成绩评定
一个科学、客观、公正的毕业设计考核机制和成绩评定是对学生认真完成毕业设计很好的促进。在毕业设计最后的成绩评定中，指导教师(10分)、两名评阅教师(20分)、中期考核小组(20分)和答辩小组(50分)分别对学生的毕业设计完成情况进行评定，并且做到上述几个成绩相互独立，“背靠背评定”，最后答辩之前前三部分成绩已经形成并存档密封，答辩完成后四个成绩汇总后形成最后的设计总成绩。
在制度设计和执行上，严格按照以下四个基本做法：1.指导教师不评阅自己指导学生的毕业设计;2.两名评阅教师评阅成绩分差在4分以上者要第三名教师进行评阅，然后取三者平均值;3.指导教师避开学生中期考核分组和毕业答辩分组;4.全体教师参加的“二次答辩”成绩为最终的毕业设计成绩。
上述的毕业设计成绩评定方法基本上能保证每个学生的成绩的科学性和公正性，有效避免了成绩的随意性和主观性。实践证明，学生对毕业设计的最终成绩从内心上认可，这对于学生完成毕业设计过程中的积极性有很大的促进作用，同时也解决了目前土木工程专业普遍存在的师生比偏小的现实情况下学生毕业设计成绩的评定的难题。
(五)实施过程中需要进一步研究的问题
1.如何通过毕业设计进一步提高学生的创新能力。由于毕业设计完成的内容都是依据设计规范和设计手册完成的，因此在满足规范的前提下应探索积极鼓励学生在新方法、新材料和新工艺方面的创新能力培养途径。
2.如何处理好使用设计辅助软件和基本手算能力的训练。由于毕业设计属于大学教学的一个环节，不完全等同于设计院完成的设计，是对大学所学知识的一次系统复习和应用。因此学生既需要通过毕业设计夯实专业基础，又需要和当前计算机辅助设计的大趋势相适应，因此处理好二者关系对于新时期高素质人才的培养具有重要的现实意义。
五、结论
新形势下提高土木工程专业毕业设计的质量是国内高校普遍关注的问题，通过对笔者所在学校土木工程专业(交通土建方向)的毕业设计进行改革和实践，创新性的提出了可实施的改革方案，取得了良好的成效。
1.提出了基于毕业去向的毕业设计选题思路和方法，充分发挥学生完成毕业设计的积极性和主观能动性，既达到了毕业设计和实际工程的有机结合，又实现了毕业设计对学生毕业后工作或学习的知识与能力储备。
2.提出了两阶段毕业设计的管理办法，把学生基本知识的应用能力培养和分析解决问题能力的培养有机结合起来，既达到了毕业设计作为教学设计的基本要求，又有助于毕业设计的过程控制和设计质量的提高。
3.制定了科学的毕业设计成绩评定方法，对学生毕业设计在成果的评定的基础上增加了过程的评定，同时避免了评价的简单化和主观性，使评价结果更加科学合理，这反过来又进一步促进了学生完成毕业设计的积极性。
毕业设计是大学教学的一个重要环节，上述研究仅是一个初步的探索和实践。新形势下，我们需要进一步研究，为培养社会需要的土木工程人才探索更加有效的途径和方法。
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[责任编辑：陈明]
作者：易富 张二军 赵文华
摘要：
土木工程专业毕业设计以实际工程为背景，根据设计条件按照专业规范进行建筑结构的设计，其中各种荷载与作用的输入与组合均需根据《建筑结构荷载规范》确定。随着2012版GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》的颁布，土木工程专业毕业设计也应进行相应的调整。文章介绍了新版荷载规范的修订背景，对新规范修订章节中涉及土木工程专业毕业设计的主要内容进行了总结。基于新版荷载规范，从条文适用条件、工程结构形式、设计资料准备等方面提出毕业设计相应的调整工作，确保指导教师与学生能在毕业设计中准确把握与贯彻2012版《建筑结构荷载规范》的修订内容。
关键词：建筑结构荷载规范;土木工程;毕业设计
10052909(2015)02011204
《建筑结构荷载规范》[1]是建筑结构设计规范体系中最重要的规范之一，直接决定了建筑结构外力输入的可靠性。土木工程专业的毕业设计是对大学四年所学基础知识与专业知识的综合运用，是所学与所用的一次全面结合，是走向工作岗位前对专业技术工作的一次演练[2]。土木工程专业毕业设计以实际工程为背景，基于生产需求拟定题目，根据设计条件按照专业规范进行建筑结构的设计，其中各种荷载与作用的输入与组合均需根据《建筑结构荷载规范》确定。
随着世界政治经济与社会文化活动的不断变化，全球的自然环境、经济环境及社会环境发生了显著变化。极端气候及灾害性天气频发导致自然灾害对建筑结构造成破坏的风险加大，恐怖袭击造成的爆炸、撞击等对结构的安全造成了潜在威胁，现代建筑中的燃气、电梯等设备的普及也使建筑结构面临的安全隐患增加。以上所有可能对建筑结构安全造成影响的因素均需在设计时通过荷载与荷载组合进行考虑[3]。专业教师指导土木工程专业毕业设计，应对《建筑结构荷载规范》开展全面准确的讲解，使学生理解规范各条文的制定背景、原则、过程、依据与适用条件。最新版GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》已于2012年10月1日开始施行，高等学校土木工程专业
的毕业设计指导工作应同步跟进，采用新的荷载规范指导学生的毕业设计内容。文章对新旧荷载规范的关键修改部分进行了对比，阐述其修订背景，列举由荷载规范修改造成的土木工程专业毕业设计指导工作的调整内容，对教师准确应用新规范开展教学
工作具有一定的指导意义。
一、 2012版《建筑结构荷载规范》的修订背景
2012版《建筑结构荷载规范》的修订是在全球气候变化、全球反恐及经济全球化的大背景下开展的。近十几年来，极端天气现象呈现明显上升趋势，如2008年南方大面积的雨雪冰冻灾害引起了大量的房屋与电力设施的破坏，造成了重大的经济损失。当前全球反恐形势严峻，世界各地不断出现的恐怖袭击对建筑结构安全性造成潜在威胁。现代建筑内的燃气、电梯、机电设备等设施加大了结构面临偶然荷载作用的概率，进一步增加了因偶然作用而引起连续倒塌的风险[3]。以上情况为《建筑结构荷载规范》修订的主要原因。
二、基于新版荷载规范的毕业设计调整内容
(一)可变荷载设计使用年限调整系数
在确定荷载组合效应设计值时2012版《建筑结构荷载规范》参考GB 50153—2008《工程结构可靠性设计统一标准》[4]的规定，引入考虑结构设计使用年限的可变荷载调整系数γL。可变荷载考虑结构设计使用年限调整系数是为解决设计使用年限与设计基准期不同的问题，当设计使用年限与设计基准期不同时应采用调整系数γL对可变荷载的标准值进行调整。设计基准期是为了统一确定荷载与材料的标准值而规定的年限，通常为一个固定值。可变荷载是一个随机变量，其标准值是指在结构设计基准期内可能出现的最大值，由设计基准期最大荷载概率分布的某个分位值来确定。设计使用年限是指设计规定的结构或构件不需要进行大修即可按其预定目标使用的时间，并非一个固定值。设计使用年限的取值与结构的用途与重要性相关，设计时通常从荷载与耐久性两个方面来考虑设计使用年限的影响作用。设计使用年限越长，则作用于结构上的荷载越可能具有较大的数值，所以在设计时应提高荷载的标准值;设计使用年限越短，作用于结构上的荷载具有较大数值的概率越小，此时可适当降低荷载的标准值，以保持结构设计安全性与经济性的统一。
之前的荷载规范并无可变荷载设计使用年限调整系数这一概念，因此指导学生毕业设计时应特别注意学生在计算荷载组合效应代表值时是否考虑了这一系数。材料标准值的基准期通常为50年，因此结构规范中可变荷载标准值的设计基准期统一规定为50年，这样才能与荷载的分项系数、组合值系数等参数相匹配。结构设计使用年限随结构类别的不同而变化。临时性建筑结构的设计使用年限为5年，普通房屋与构造物的设计使用年限为50年，标志性建筑与特别重要建筑的设计使用年限为100年。如果工程项目的设计使用年限为100年，则调整系数γL取1.1;如果毕业设计项目的设计使用年限为50年，则调整系数γL取1.0;如果工程项目的设计使用年限为5年，则调整系数γL可取0.9。指导教师应特别注意规范中表3.2.5中的注释部分：“当设计使用年限不为5年、50年与100年时，调整系数γL可按线性内插确定，荷载标准值可控制的活荷载调整系数γL取1.0。”规范对荷载标准值可控制的活荷载类型进行了解释，即那些不随时间明显变化的荷载，例如：楼面均布活荷载中的书库、储藏室、机房、停车库以及工业楼面均布活荷载等。如果毕业设计工程项目中作用于结构上的荷载包含以上几种，则无论结构设计使用年限取值多少，可变荷载考虑结构设计使用年限调整系数均取1.0。指导教师应提醒学生注意查看规范有关注释与条文说明，全面了解规范适用条件。
(二)楼面与屋面活荷载数值调整
随着我国经济实力与生产力的不断发展，2012版荷载规范适当提高了部分楼面与屋面活荷载标准值取值以提高结构的安全性，并增加了部分荷载项目。《建筑结构荷载规范》中教室活荷载标准值由2.0 kN/m2提高至2.5 kN/m2，浴室、卫生间活荷载标准值由2.0 kN/m2提高至2.5 kN/m2，教学楼走廊门厅以及高层结构楼梯活荷载标准值均取3.5 kN/m2。增加了楼面、地面运动场活荷载以及屋顶运动场活荷载，其标准值分别为4.0 kN/m2与3.0 kN/m2。规范第5.2.2条中补充规定工业楼面在设备所占区域内可不考虑操作荷载与堆料荷载，补充生产车间参观走廊活荷载可取3.5 kN/m2。毕业设计计算楼面与屋面活荷载时应注意规范的调整内容，采用新的活荷载数值进行结构设计。
(三)温度作用
温度对结构而言是间接作用，是引起结构变形的原因之一。原荷载规范[5]仅涵盖直接作用，即直接作用在结构上的荷载。2012版荷载规范增加了一章内容对温度作用进行说明与规定。引起温度作用的因素很多，2012版荷载规范仅涉及气温变化及太阳辐射等由气候因素产生的温度作用。考虑结构可靠性指标以及设计表达式的统一，温度作用的荷载分项系数仍取1.4，与其他可变荷载的分项系数相同。该数值与美国混凝土设计规范ACI-318[6]的取值相当。2012版荷载规范规定的温度作用组合值系数、频遇值系数及准永久值系数主要依据设计经验并参考欧洲规范确定。规范第9.1.3条规定温度作用的组合值系数、频遇值系数与准永久值系数分别为0.6、0.5与0.4。
2012版荷载规范将基本气温定义为50年一遇的月平均最高气温与月平均最低气温，分别以全国各基本气象台站最近30年最高温度月的月平均最高气温与最低温度月的月平均最低气温为样本，按照极值Ⅰ型分布假定统计得到。
毕业设计中如果工程项目为室内外温差较大且没有保温隔热面层的结构，或者为太阳辐射较强的金属结构，则荷载组合中应考虑温度作用。可采用2012版荷载规范规定的均匀温度法来考虑温度作用对结构的影响。均匀温度作用对结构的影响最大，其温差取值与分析方法较为成熟。毕业设计说明书中应提供结构的初始温度或合拢温度，确定荷载组合时应考虑升温与降温两种工况下控制应力与控制位移的不同。2012版荷载规范规定计算温度作用时温度的单位为摄氏度(℃)。
在毕业设计过程中如果计算出的温度作用效应较大，则应采用有效构造措施来减小或消除温度作用效应，如设置活动支座或节点，设置温度缝，采用隔热保温措施等。
(四) 雪荷载调整
2012版荷载规范在编制过程中补充了全国各基本气象台站自1995年至2008年的极值雪压数据，对基本雪压进行了重新统计，其中新疆与东北部分地区的基本雪压变化较大。新荷载规范规定对雪荷载敏感结构应采用重现期为100年的基本雪压进行设计。对大跨轻质屋盖结构，雪荷载常常为控制荷载。如果毕业设计工程项目为此类结构，应采用荷载规范附录E中表E.5所列100年重现期的基本雪压计算雪荷载。
(五) 风荷载调整
风荷载部分为2012年荷载规范修订的重点内容，修订内容包括基本风压、风速剖面、风压体型系数及风阵响应等方面。与原规范相比，平均风荷载略有下降，脉动风荷载略有增强，风荷载整体取值有所提高。2012版荷载规范以全国672个基本气象台站自1995年至2008年的最大风速资料为基础，经统计换算得到重现期分别为10年、50年与100年的基本风压。新规范对风压高度变化系数μz的取值进行了调整，四种地面粗糙度下风压高度变化系数见荷载规范表8.2.1。规范表8.3.1中列出了39项各类结构的体型系数，其中第31项“高度超过45 m的矩形截面高层建筑需考虑深宽比对背风面体型系数的影响”为新增项目。矩形高层建筑的风力系数由1.3增加到1.4。新荷载规范对阵风系数表达式进行了较大修改，采用了国际通用的表达方式，毕业设计计算风荷载时应首先根据设计条件确定是否需要计算阵风系数，如果需要则应根据新公式进行计算。计算时不再区分幕墙门窗与其他围护结构，统一根据下式计算阵风系数：
βgz=1+2gI10z10-α，
式中：βgz为阵风系数;g为峰值因子，取2.5;I10为10 m高名义湍流强度，对应A、B、C、D四类地面粗糙度，可分别取0.12、0.14、0.23与0.39;z为计算高度。
由于公式(1)的计算过程较复杂，2012版荷载规范中表8.6.1以列表方式给出各类地面粗糙度下某些高度处的阵风系数取值，毕业设计时可直接从表中查找。
2012版荷载规范第8.4.1条规定，对于高度大于30 m且高宽比大于1.5的房屋，以及基本自振周期大于0.25 s的各种高耸结构应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。符合第8.4.3条规定的结构，可采用风振系数法计算其顺风向风荷载。根据本条规定，如果毕业设计题目中结构高度小于30 m，或高宽比小于1.5，或结构基本自振周期小于0.25 s，则可不必计算顺风向风振。第8.4.2条为新增内容：风敏感结构应考虑风压脉动对结构产生的风振影响，其风振响应宜根据风洞试验所得脉动风压结果确定，不宜采用风振系数法近似确定。如果毕业设计题目为质量轻刚度小的索膜结构，或跨度大于36 m的屋盖结构，则应在毕业设计资料中给出风洞试验报告，使学生能根据荷载规范的要求准确计算风荷载。
三、结语
介绍了2012版《建筑结构荷载规范》的修订背景，从可变荷载设计使用年限调整系数、楼面与屋面活荷载数值调整、新增温度作用、雪荷载调整与风荷载调整内容等方面将新荷载规范修订章节中涉及土木工程专业毕业设计的主要内容进行了总结。基于新版荷载规范，从条文适用条件、工程结构形式、设计资料准备等方面提出毕业设计中应相应进行的调整工作，确保指导教师与学生能在毕业设计中准确理解与贯彻2012版《建筑结构荷载规范》的修订内容。参考文献：
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The load input and combination of graduation design of civil engineering should be based on the load code for the design of building structures. Adjustment for the graduation design of civil engineering should be made according to the revised content of load code for the design of building structures version 2012. We introduced the revision background of the new code， and summarized the main revised code contents which had connections with the graduation design. Based on the new load code， we proposed the adjustment of the graduation design from the application conditions， structure types， and design data. It will contribute to the correct interpret of the load code for the design of building structures version 2012 by teachers and student of civil engineering.
(编辑周沫)
作者：齐麟 张杨 孟庆铂
摘 要：为了满足行业变革需求，顺应信息化发展潮流及“新工科”培养要求，西南石油大学土木工程与测绘学院进行了结合数字建造、基于BIM技术的土木类跨专业联合毕业的探索与实践。文章介绍了联合毕业设计的基本安排，详细说明了建筑给水排水工程在联合毕业设计中的分工与多专业协作的内容和方法，如何利用BIM技术更高效优质地完成建筑给水排水设计等，是四年联合毕业设计的总结与经验分享。
关键词：建筑给水排水;BIM;联合毕业设计;多专业协作
本科畢业设计是教学过程的最后阶段采用的一种总结性实践教学环节[1]。要求学生就某一课题进行深入系统的设计或研究，需要综合应用本专业的各种理论知识和技能，锻炼综合运用专业知识解决实际问题的能力。
传统的土木工程大类的毕业设计采用一人一题，通常由同学自愿选择导师并就本专业领域内的某一课题进行设计的形式完成。对比于之前进行的课程设计，设计深度更深，一般要求达到施工图设计的深度，耗时长，需要同学考虑的问题更加全面具体，同时对独立完成课题研究的能力要求较高，但并没有实质性的差异。全程由指导老师负责，学生独立完成包括调研、开题、设计、整理文件、出图等工作，最后参加毕业答辩。这样的模式便于指导教师全程掌握学生的完成进度及质量，以对学生进行各阶段的考核管理，按照教学大纲的要求保证毕业设计的质量[2]。
但在建筑行业数字化变革，以及国家推行“新工科”教育的大背景下，传统的毕业设计模式存在明显的问题：1. 学生对指导教师依赖大，当教师指导人数较多时，学生容易懒散，进度滞后或企图蒙混过关;2. 学生的设计内容只涉及到一个专业，不熟悉行业内的其它专业，对专业间的配合也一无所知，缺乏整体考虑和系统思维;3. 即使学生顺应建筑行业数字化变革的需求，采用了新的设计手段和方法，但这种应用也仅仅局限在自己的专业内，比如进行三维建模设计，并不能深刻理解建筑信息管理给建筑行业带来的变革和影响。
因此，自2017年起，西南石油大学土木工程与测绘学院就联合土木工程、建筑环境与能源应用工程、工程管理、测绘工程等专业的师生开始了面向行业变革、顺应信息化发展潮流、结合数字建造、基于BIM的跨专业联合毕业设计的探索与实践。
一、联合毕业设计模式简述
国外，联合毕业设计的历史已经长达几十年，其中二十世纪中期麻省理工学院办学能力持续增长，成长为世界一流大学，其成长的关键在于高度重视跨专业合作教育。联合设计要求多学科、多专业融合与交叉，积极构建项目化过程的教学模式，强化学生团队协作能力，进而逐渐增强学生解决复杂工程问题的能力，积极转变职业角色。在联合毕业设计中，应该从真实项目出发，在研究中要求学生加强配合，共同完成项目，让学生参与土地审批、方案设计等流程。此外，要培养更多专门的联合毕业设计指导教师，为学生提供有效指导，保证获得相应学习成果，并进行联合毕业设计答辩[1]。这样有利于将教学资源充分整合起来，学生接受专业教师指导毕业设计，让学生掌握知识，提升英语能力，学习更多的职业技能，达到拓宽学生知识面的目的，也为学生今后就业创造有利条件。在高校联合毕业设计的过程中，教师应该具备一定的专业能力，引导学生之间进行有效协作，保证作品设计的质量。站在理论角度来说，也能让学生获得更好的职业体验;然而，从实践操作分析，不足之处依然存在，值得我们深入探究与分析。
二、建筑行业联合毕业设计
建筑行业毕业设计是高校教学最后、最关键的实践性教学环节，指导学生使用四年所学知识，对于具体工程任务开展设计综合工程的实战性环节。这样，毕业设计的重大价值可想而知，其具有承上启下的功效，以具体工程项目开展模拟实战训练活动，进一步巩固工程问题步骤、思路与方法，掌握有关工程软件使用技巧，为接下来就业奠定良好的基础。然而，在这一环节中，大多数学生需要面对考公务员、考研、就业等一系列的复杂事情，常常无心投入毕业设计中，毕业设计进程中前松后紧的现象比较严重，进度不断滞后，最后无奈只得抄袭，甚至出现在网上购买毕业设计等恶劣行为，再加上指导教师设计题目往往千篇一律，毫无新意，对学生而言没有任何挑战度和吸引力。对于以上各种普遍存在的问题，各高校已经充分认识到，积极尝试改革，如有的学校采取校企联合毕业设计、高校间联合毕业设计等方式，收获了显著的教学效果。对此，本研究积极创新了多专业联合毕业设计方法，以土木类专业为例：
（一）联合毕业设计选题和要求
联合毕业设计要求几个专业的学生共同完成同一个项目，因此，选择的建设项目必须满足土木工程、建筑环节与能源应用、工程管理和测绘等多个专业毕业设计的难度及工作量要求。各专业协调之后，以高层公共建筑为选题的基本要求。为了帮助学生更直观的理解设计对象，将工程与实际更好地结合，开展联合毕业设计的四年来，有三次都选择校园内已建成的教学楼作为设计题目。
为了顺应时代的发展，要求各个专业都采用BIM技术完成毕业设计，将建筑信息管理的理念贯穿毕业设计全程。
（二）聯合毕业设计组织分工
毕业设计分为结构组、给排水组、暖通空调组、施工组、造价组、测绘组，由工程管理专业的学生进行统筹协调，先建好建筑的Revit模型，结构组、给排水组和暖通空调组的同学在模型上进行各专业的正向设计，施工组和造价组进行施工组织设计和造价预算，测绘组完成施工现场的场景还原等工作[2]。下面主要介绍是如何采用BIM技术完成建筑给水排水工程设计的，以及与其它专业的协作。
三、基于BIM技术的建筑给水排水工程设计
（一）正向设计
传统的建筑给排水设计中，主要采用CAD二维设计[3]。通过查看建筑平面图、立面图、大样图等图纸信息进行设计。对设计人员的空间分析能力要求很高，同时设计过程容易出现信息交流错误，造成后期设计出现问题。
联合毕业设计采用RevitMEP完成给排水系统的三维设计[4]。直接在建筑模型上进行管道布置和管件、附
件、阀门及设备的配置和选型。再利用MEP模块提供的多种分析检查功能，检查器具和设备连接件之间的逻辑连接和物理连接，核查系统的流量、当量等信息。最后，对给排水模型进行分析，包括生成明细表、检查管道系统、系统浏览器等，辅助设计者检查和查看建筑给排水的设计内容。
这样，给排水系统的所有数据都进入数据库，方便施工组和造价组的同学能够得到最准确的数据，不会存在人为统计漏项、错项的问题。
（二）协同合作
联合毕业设计中，包括结构、建筑给排水、暖通三个专业设计任务，三个专业必须协同合作[5]。给排水和暖通设计的管线众多，错综复杂，如果采用传统设计方式很难实现对管线的综合设计，同时在各专业间交流信息过程中也会出现很多问题。使用BIM技术，能够极大的提升项目设计的协同设计性。BIM模型的三维可视化功能，能够直观的进行建筑物内部结构的展示和定位，并且将设计的各种信息参数直观的呈现给所有设计人员。
BIM协同工作方式有两大类，一类是中心文件协同模式，另一类是链接共享模式[6]。采用中心文件协同模式，在运用BIM技术进行设计时，跨专业的数据将可以被直接读取，修改任意电量或穿梁的位置时都可以实时更新到模型当中。而且，模型中的一方设计人员修改的内容，设计中任何一方都清晰直观地看到其修改情况，让协同设计的深度得到了提升。设计过程中给排水专业的提资，如水泵的参数，穿梁尺寸等，都能很方便的传递给结构专业。而通过BIM的三维碰撞检查功能，也能很有效的避免在设计过程中出现的问题。
（三）资料处理
在对建筑给排水设计的模型进行分析时，包括生成明细表、检查管道系统、系统浏览器等，能很好的辅助设计者检查和查看建筑给排水的设计内容[7]。可使用相机功能生成卫生间效果图，更加生动的展示建筑内管道综合布置，便于直观的指导施工过程。
四、建筑给排水工程设计与其他专业的配合
在实际工程中，几个专业有先后顺序，但高校的毕业设计，几个专业的时间是相同的，如何保证所有的工作都能完成呢？在四年的探索过程中，几个专业进行了磨合和取舍。比如造价组无法等给排水和暖通空调组完成了所有设计后提供详细的管材及设备数据，只能舍弃等。给排水与结构暖通空调专业的协调配合主要体现在以下方面：
与结构专业的配合：1. 在设计初期，向结构专业提供设备用房中各种设备、和水池等设施的荷载，尤其要注意水泵等设备在运行过程中荷载大于静荷载，在具体设计过程中，必须严格区分;2. 及时提供楼顶以及地下室的排水沟、集水坑布置;3. 检查管道穿越、预留洞口等是否与结构配筋冲突[8]。
与暖通专业的配合：1. 在设计初期协商管道综合的基本原则以及设备间位置;2. 管道布置完成后，与暖通专业的管道进行碰撞检查，并及时协商调整。
在设计过程中，各专业同学进行了多次的协同设计与交流。结构、建筑给排水、空调等专业通过专业建模将模型信息同步到BIM平台，及时调整设计，并在组长组织下各专业开展设计讨论，解决遇到的各种问题。
在四年的联合毕业设计实践中，同学们在设计前期通过方案设计讨论，对各专业间的方案比较熟悉，加上多次联合指导，设计过程进展顺利。但在协同设计过程中也出现很多问题，最突出的问题就是进行碰撞检查和模型纠错，经常出现管线碰撞、净高不足、构件位置不正确等问题。由于BIM技术可视化的特点，可以实时发现模型中出现的的问题，尽快解决容易发现的问题，为同学的设计提供了有力的帮助。
五、多专业联合毕业设计实践过程中遇到的问题
因联合毕业设计属于一种新型模式，实践过程中依然存在各种问题：
（一）不同专业之间衔接问题
虽然专业有差异，但是在毕业设计时间上相同，都安排在学期末进行，而联合毕业设计却不同，有相应的顺序。对建筑学专业来说，要将建筑方案确定下来，而对建筑给排水专业来说，在设计时要结合建筑施工图。由于专业设计衔接要求较高，因此联合毕业设计也更难，开学前四周必须设计出科学合理的方案图。建筑给排水专业学生拿到建筑图纸后，再开展设计，设计任务比较艰巨，也要求适当调整建筑图设计方案。因此联合毕业设计中必须加强沟通和协调，满足毕业设计进度方面的要求。
（二）多专业联合毕業设计的选题
当前在联合毕业设计选题方面，主要考虑模拟项目或实际工程项目。对实际工程项目来说，通常有着丰富资料，相关要求较为清晰，但学生考察和调研存在一定难度。而模拟项目通常缺少完整的资料，要求也不够明确，但是设计上比较简单。考虑到学生接受程度，一般以实际工程项目为主[9]。但是实际工程项目并不多，很多时候则选择模拟项目。
（三）多专业联合毕业设计目前覆盖面较小
分析联合毕业设计实践可知，对学生要求较高，存在一定的难度，然而只要认真实施，不仅可掌握大量专业知识，而且还能够了解更多的专业外的知识，拓展眼界。在联合毕业设计过程中，有利于学生综合实力提升，获得较好的能力发展效果。但是受到师资方面的限制，联合毕业设计在实施中有较大难度，很难面向所有学生。
六、针对多专业联合毕业设计的改进措施
分析联合毕业设计后发现，其取得的效果较好，能够提升人才培养质量，有力推动社会经济发展。然而，基于存在的问题，还需针对性改进：
（一）多管齐下，多种形式开展
目前，联合毕业设计中师资力量是重要的限制因素，无法在全部毕业生中推行[10]。积极借鉴其他高校创新毕业设计的理念与方法，例如校企联合毕业设计、多校联合毕业设计等方法已经比较成熟，可将其纳入到毕业设计环节中。采用多管齐下、多种形式大联合的方式开展毕业设计。大联合形式，不仅可有效解决上述问题中所提到的覆盖面窄的问题，而且还可提高毕业设计选题的实用性与广泛性。搞好校企联合毕业设计，邀请行业内高级工程师、总工程师和大师把先进设计理念、先进施工技术带进校园、带进课堂。同时，学院教师积极深入企业，联合企业共同开放，不仅可强化教师实践水平，而且还有利于增强科研能力[11]。另外，可尝试采用高校联合毕业设计，对于保送读研学生，或者是部分学生希望进入导师团队，则为他们实行联合毕业设计模式，达到丰富学生阅历、增长见识的目的，为高校教师加强配合与协作奠定良好基础。
（二）群策群力，解决不同专业之间衔接问题
针对联合毕业设计过程中时间衔接问题，其解决方法为：其一，指导教师应积极督导，尤其是建筑学专业学生要关注设计方案为之后介入专业带来的影响，避免出现前松后紧的现象。要选择例会、毕业中期答辩等方式，对毕业进展情况进行全面督促与监管;其二，在毕业设计选题方面，主要考虑实际工程项目，教师要结合课题开展情况，为建筑学专业学生介入设计过程创造有利条件。在联合毕业设计过程中，应该将各专业的时间衔接好，保证毕业设计取得更好的效果，要求师生一起应对所遇到的各种困难。
（三）改革评价办法，健全毕业设计的评价体系
几十年来，毕业设计环节评价标准往往是一成不变，指导教师基于过程中学生的表现及勤奋程度进行评价，相比于设计成果，更注重态度，然而往往忽略了设计过程中的协作与挑战性。这一种评价方式不利于培养出复合型人才[12]。完善毕业设计评价体系，可邀请企业专业人士与学校教师共同担当评委，并对评分规则进行优化，适当增加项目协作性、高效性评价的权重。坚持目标导向与问题导向相结合，完善毕业设计评价体系，进一步增加人才培养质量。
七、结束语
四年的实践证明了联合毕业设计模式的实践教学价值，培养了一大批优秀的具有综合素质的毕业生。
1. 联合毕业设计中的多学科的交叉协作，要求各专业之间彼此融合，相辅相成，在一个总的目标下既独立又合作地开展工作，更真实地还原了实际工作情景，规避了专业教育中专业课程设置的局限性所造成的弊端与短板，提升了毕业设计创新性和综合的程度。
2. 各专业学生的紧密协同合作，锻炼了学生们团队合作能力、组织能力、沟通与表达能力。
3. 参加联合毕业设计的同学，除了参加在线直播的联合毕业设计答辩外，还会代表学校参加各种比赛。对于他们来说，压力是不言可喻的，而压力一旦转换成动力，形成了积极向上的氛围，那么他们也将成长更多，为以后进入工作岗位做好了铺垫。
总之，对于土木类联合毕业设计模式的改革与创新，各专业互相配合，积极拓展了各学科知识，促使毕业设计更加科学化，进而提高了成果可利用率。同时，通过联合毕业设计模式，可强化学生团队协作意识，增强行业对接水平，值得广泛推广运用。然而，联合毕业设计教学模式目前正处于探索阶段，还需进一步完善。
参考文献：
[1]张伟杰，孙辉辉，张玉洁.把握毕业设计节奏提高学生综合素养[J].教育教学论坛，2016（36）：46-47.
[2]石圆圆.建筑类高校多专业联合毕业设计教学模式的反思[J].中国现代教育装备，2020（01）：101-102+113.
[3]陈瑞罡，李佐龙，高伟.OBE理念下的建筑类多专业联合毕业设计教学探索与实践[J].教育现代化，2019，6（95）：52-54.
[4]李翔宇，乔壬路，胡惠琴.基于“研究素质”培养的多校联合毕业设计教学模式初探[J].中国建筑教育，2018（02）：49-56.
[5]周庆华.多元与跨越——建筑学专业联合毕业设计教学模式初探[J].教育教学论坛，2018（50）：71-73.
[6]张振国，吕全贵，朱兴亮，等.新工科背景下校企联合指导毕业设计实施过程的探索——以农业机械化及其自动化专业卓越班为例[J].新疆农机化，2018（04）：44-47.
[7]范正妍，夏进军.综合性大学工业设计专业开展交叉学科PBL教学的研究——以交叉学科联合毕业设计为例[J].机械设计，2018，35（S2）：409-412.
[8]涂劲松，李瑞霞.基于BIM技术协同平台的建筑类专业联合毕业设计研究与实践——以皖西学院为例[J].黄冈师范学院学报，2018，38（03）：94-98.
[9]张伟杰，孙辉辉，张玉洁.把握毕业设计节奏提高学生综合素养[J].教育教学论坛，2016（36）：46-47.
[10]李骏，韩利红，董萍.基于BIM技术的多专业联合毕业设计模式的探索、研究与实践[J].中国管理信息化，2020，23（03）：233-236.
[11]王磊，余深海.基于Revit的BIM协同设计模式探讨[C].天津大学、天津市钢结构协会.第十四届全国现代结构工程学术研讨会论文集.天津大学、天津市钢结构协会：全国现代结构工程学术研讨会学术委员会，2014：1756-1759.
[12]刘胜荣，杨世忠，崔明辉.建筑电气与智能化专业多校联合毕业设计模式研究与实践——以全国北方区六院校联合毕业设计为例[J].课程教育研究，2017（39）：238-239.
作者：黄莉 李林林
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