建能专业本科毕业设计创新改革与实践
2018-03-17高兴高元朱江
高兴 高元 朱江
摘要: 为了完成从理论到实践的过渡教学过程,进行了毕业设计教学改革。重点依据实际工程五个阶段设计的任务及作用,改进了毕业设计任务基本内容和质量要求,更符合实际工程的初步设计标准;采用设计院工程师和教师联合指导毕业设计的创新模式,大幅度提高了毕业设计质量。
Abstract: In order to complete the transition process from theory to practice, the teaching reform of graduation project is carried out. According to the tasks and functions of the five stages of the actual project, the design tasks, the basic contents and the quality requirements of the graduation project are improved, which is more in line with the preliminary design standards of the actual project; the innovative mode of the graduation project is guided by the engineers of the design institute and teachers, which have greatly improved the quality of graduate design.
關键词: 毕业设计改革;设计任务书;初步设计;联合指导
Key words: graduation project reform;design task book;preliminary design;joint guidance
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)08-0247-02
0 引言
本科建能专业毕业设计大纲要求,学生结合毕业设计课题,综合应用所学专业知识和基础知识进行创新设计,解决工程实际问题,完成从理论到实践的过渡教学过程。但是传统的毕业设计环节还存在一些严重的问题,下达的毕业设计任务书内容和作用与实际工程设计的任务内容和作用相脱节,导致学生所完成的设计内容范围和深度远远达不到实际工程各个阶段设计的标准要求[1、2]。绝大多数学生的毕业设计内容偏重于负荷计算过程、水力计算过程、风阻计算过程,但系统方案论证的目的和论点不明确,文献综述与方案论证脱节,设备选型依据严重不足,更谈不上创新点。这样的毕业设计不能够完成从理论到实践的过渡教学过程。尝试了一下毕业设计环节的教学改革。一方面,根据实际工程各个阶段设计的任务和作用,调整了传统的毕业设计任务书内容,即在设计任务书内容范围和深度上改进创新;另一方面,给一组学生配置了本地设计研究院工程师作为指导教师,从头参与一个实际工程设计项目,考查一下在近3个月时间里能否完成改进的设计任务,即在设计形式上改进创新。最后聘请校外专家评定一下改革组和传统组毕业设计质量的差异程度。
1 毕业设计任务的改进
参与评审省级本科建能专业的优秀毕业设计资料发现,毕业设计任务书的核心内容基本都写出了开题、文献综述、方案论证、负荷计算、水力计算、风阻计算、设备选型、图纸、设计说明书等工作项目的开始时间和完成时间,把设计任务书当成了设计实施计划来编写。而且上述各项设计工作没有任何质量要求。这说明现行的毕业设计任务要求与实际采暖空调工程设计偏离太大,导致学生的毕业设计成果与方案设计、初步设计、扩初设计,施工图设计这四个阶段设计的要求都不符合[2]。显然,依据传统的本科毕业设计任务书进行毕业设计工作,不能起到从理论到实践的过度作用。必须改进。
通常建筑机电项目工程设计分为方案设计、初步设计、扩初设计、施工图设计和二次深化设计五个阶段设计。这五个阶段设计的文件和图纸是按照甲方项目开发和建设过程的工作需求来完成的。比如项目开发初期要报批、办理手续时候,就要用到方案设计文件和图纸;开发项目需要资金贷款,则需要设计概算,这就要求机电各个专业在初步设计过程完成的;招标工作则需要使用扩初设计文件和图纸[1-3];施工阶段则需要施工图设计文件和图纸,复杂的采暖通风工程还需要二次深化设计文件和图纸;项目竣工验收则需要竣工文件和图纸。显然,这五个阶段设计的文件和图纸的内容范围和内容深度是有一定区别的。
针对上述五个阶段设计的文件内容和图纸内容,本科毕业设计是不可能在2-3月期间全部完成的,这就涉及到明确本科毕业设计的内容范围和深度问题。需要参考实际工程中这五个阶段设计的任务要求,精选出适合本科毕业设计的任务要求,让学生明白搞完一项毕业设计完成了五个阶段设计的哪些部分工作,毕业设计文件能起到什么作用。
参照实际建筑工程项目的建设程序和各个阶段设计任务要求,结合建能专业本科毕业设计要从理论向实践过度的要求,聘请了当地设计研究院工程师作为指导教师,共同编制出新的建能专业本科毕业设计的任务内容、质量要求和实施计划。该任务内容和质量标准要求,基本符合实际采暖、空调通风工程项目的初步设计任务要求和质量标准要求。这也是对建能专业本科毕业设计的定位。总的设计时间需要83日,基本符合各个高校毕业设计的时间计划要求。
2 毕业设计文件的改进
由于建筑工程中的方案设计文件用于办理工程建设的有关手续;设计概算文件用于贷款筹集资金的依据;扩初设计文件用于招投标工作的依据;施工图设计文件用于施工的依据,因此,无论是项目开发单位、施工单位、监理单位,还是政府相关职能部门,都高度重视各个阶段设计的文件部分。而现行本科毕业设计的文件,虽然也包括设计说明和图纸两个部分,但是编制的主要内容重点在计算过程,与实际工程的设计文件框架内容差距太大,起不到应用作用。新的任务内容基本涵盖了暖通工程初步设计的文件范围,与实际工程设计文件的主要框架内容相符合。设计文件的改进也是实现从理论到实践的过度教学过程的必经之路。
3 毕业设计突出应用节能新技术、新设备
优秀的设计作品的突出特点是能体现出创新与突破。在当今国家号召建筑节能减排的背景下,建能专业本科毕业设计在完成设计任务过程中,在建筑节能方面体现创新与突破也是优秀毕业设计的必备条件。尤其是针对大型综合性商业建筑采暖、空调通风系统的设计,可以将新型节能技术、节能设备和新材料应用于设计当中。例如,北方地区普遍存在这样一个问题,由于南北向差异,导致大型商业建筑南北向负荷差异显著,而空调水系统用相同温度的冷冻水处理负荷导致北侧供回水温差多数时间小于5℃,甚至出现2-3℃。这说明整个系统偏离了标准工况运行,是典型的大马拉小车现象,浪费了电能。这就需要突破传统的设计思想,要把传统的水系统改进一下,通过冷量梯级利用,扩大供回水温差,变频控制流量技术是整个系统向标准工况靠近[4-6]。还有春秋交替季节,使用冷却塔免费制冷系统[7、8]、低温变风量送风系统[9、10]、通风系统的置换补风技术[11、12]、螺旋式高效热交换器设备[13]、蒸汽凝结水回收再利用节能技术[14、15]、设备系统集成技术[16]等等,将这些新型节能技术、新型节能设备都应用于毕业设计中。
4 改进前后毕业设计质量比较评价
一个班级29名学生,选出6名普通学生作为A组,由当地设计院2名工程师和本校1名教师联合指导毕业设计,设计题目都是本市高层办公大楼采暖、空调通风工程设计,其他23名学生作为B、C、D组由本校教师,按照传统的毕业设计任务书内容指导毕业设计。最后聘请校外6名专家评审了A组6名和B组2名、C组2名、D组2名的毕业设计,按照100制打分。评分结果相差很大,A组全部超过90分,其余B、C、D组6名成绩在60-70分之间。可见,A组的设计成果得到专家的好评,说明通过本次毕业设计环节的教学改革与创新,明显提高了毕业设计质量。
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