土建类多专业联合毕业设计教学研究与实践

崔明辉 周晓燕

［摘 要］在加快新工科建设、促进多学科融合、培养复合型工程技术人才的背景下，针对土建类专业毕业设计选题单一、缺乏协作、与工程脱节、不能满足工程教育认证要求的问题，国内部分高校开始尝试进行联合毕业设计教学改革。文章分析了传统毕业设计教学存在的问题，总结了国内联合毕业设计教学研究现状，在此基础上构建了基于CDIO理念的联合毕业设计教学体系，规范了联合毕业设计教学流程，设计了符合工程教育专业认证要求的成绩评价方法。实践表明，该教学体系有利于学生加深对专业知识的理解，提高其跨专业协作能力和工程系统能力。

［关键词］多专业；联合毕业设计；CDIO理念；工程教育专业认证

［中图分类号］G642.0［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2024）09-0122-05

土建类专业主要包括土木工程、建筑环境与能源应用工程、给排水科学与工程、建筑电气与智能化、建筑学等专业。一个实际的建筑设计项目往往需要建筑、结构、暖通、给排水、电气等专业设计人员共同完成，因此土建类专业的毕业设计教学也应充分体现各专业间的协作与配合。传统的土建类毕业设计教学通常由指导教师提供具有一定工程背景的设计题目，学生按照设计任务书的要求完成开题、设计、绘图、答辩等工作。这种教学模式便于指导教师全面掌控学生的毕业设计进度及质量，及时解答学生在设计过程中遇到的问题，在一定时期起到了积极的作用。但在当前国家大力倡导新工科建设、稳步推行工程教育专业认证的新形势下[1]，这种教学模式的缺点暴露无遗：（1）设计题目重复且与实际工程脱节。虽然各高校都要求真题真做，但由于生多师少、教学资源和条件不足，指导教师往往不得不重复或虚构设计题目，从而导致设计内容要么过于陈旧，要么与工程实际脱节严重。（2）设计内容单一，缺乏专业间的协同。土建类工程项目涉及建筑、结构、水、暖、电等多个领域，因此土建类专业毕业设计也必然不能局限于单一专业。传统的毕业设计教学往往只要求学生在本专业领域内进行设计，缺乏与其他专业的配合，导致设计成果只能自圆其说，无法应用于实际。这与工程教育专业认证以成果为导向的理念相悖，不符合当前国家对工程技术人才培养的要求。鉴于此，许多高校开始探索毕业设计教学模式的改革，联合毕业设计的教学理念应运而生。

一、联合毕业设计研究现状

联合毕业设计教学理念最早可追溯至20世纪中叶美国麻省理工学院的跨专业教学实践。国内土建类专业联合毕业设计始于2007年由清华大学等8所高校联合开展的建筑学专业联合毕业设计。2011年，重庆大学在国内高校中首次开展土建类本科多专业联合毕业设计教学实践[2]，此后吉林建筑大学、中国矿业大学等多所学校相继开展了多专业联合毕业设计教学的研究与实践[3-7]。从现有文献来看，联合毕业设计教学模式主要有多校单专业联合和校内多专业联合两种。多校单专业联合虽然为各高校提供了一个展示、交流、学习的平台，但也只关注对本专业知识技能的考查，仍然无法解决设计内容单一、缺乏专业协同的问题，且由于各高校的地缘位置及经费筹措等问题，这种联合往往流于形式，无法深入、持续地开展，一定程度上影响了联合毕业设计的成效。相对而言，校内多专业联合毕业设计可以通过学校相关部门的统一协调，解决经费和场地不足的问题，为各专业之间的协调沟通扫清障碍，从而成为当下广受关注的联合毕业设计教学模式。尽管上述诸文献对多专业联合毕业设计的研究都取得了一定的进展，但大部分文献或缺少理论支撑，或覆盖的专业较少，不能充分体现多专业联合毕业设计交叉融合的特点。青岛理工大学结合当前各高校的研究成果，依据学校自身的特色和优势，于2021年成立了多专业联合毕业设计课题组，开展了涵盖建筑学、土木工程、环境设计、给排水科学与工程、建筑环境与能源应用工程、建筑电气与智能化共6个专业的联合毕业设计教学研究与实践活动，逐步摸索建立了一套基于CDIO理念的联合毕业设计教学体系，从教学准备、教学计划、教学实施、教学评价四个方面对联合毕业设计教学过程进行了规范，有效地保证了联合毕业设计教学活动的顺利开展。

二、联合毕业设计教学体系

CDIO（Conceive?Design?Implement?Operate，即构思—设计—实施—运作）是由美国麻省理工学院、瑞典皇家理工学院等四所大学联合提出的一种工程教育理念，它以系统或产品从研发到运行的全生命周期为载体来指导教学活动，旨在改变以往孤立、割裂的学科课程，建立一体化的、相互支撑的专业培养标准和课程体系，促进课程之间、专业之间的有机联系，使学生在工程基础知识、个人能力、团队合作能力和工程系统能力四个层面得到有效提升。对于实际的建筑工程项目，“构思”主要指根据业主需求制定项目初步设计方案等；“设计”主要包括详细的工程设计方案、施工组织方案等；“实施”主要包括项目的施工和管理过程；“运作”主要是对工程项目的运行情况进行分析评价。若以实际土建工程项目为载体开展联合毕业设计教学，以上四个阶段恰好对应了教学准备、教学设计、教学实施、教学评价四个环节，基于CDIO理念的联合毕业设计教学体系结构如图1所示。

（一）构思

“构思”主要包括部门分工、团队组建、平台搭建、设计选题等内容。多专业联合毕业设计具有涉及人员/部门多、设计过程复杂、时间节点控制严格等特点，必须做好各部门的统筹协调工作才能保证教学活动顺利进行，通常可由学校教务处负责各部门的分工与协调工作，并承担聘请专家、安排场地等工作；团队组建可由各学院自行负责，指导教师一般需具有相应的专业理论知识及一定的跨专业工程实践经验，参与设计的学生应在前期课程学习中储备扎实的基础知识并具备一定的解决实际工程问题的能力；平台搭建主要是为后续各专业协同配合提供讨论沟通所必需的场所及软硬件设施；设计选题应以各专业毕业设计教学大纲为指导，经指导教师团队及行业专家共同商讨后确定，建议选择在建或刚建成的实际工程项目，方便师生实地参观调研。

（二）设计

“设计”主要包括确定各专业具体的设计任务、设计深度、设计成果、实施计划，即明确各专业协同配合的时间、内容及要求，并制定详细的实施计划。联合毕业设计除应以实际工程项目为依托，确定切合实际的设计任务之外，还应在题目难度、设计深度、工作量、成果要求等方面都比传统单一专业的毕业设计要求有所加强，且不应脱离各专业培养方案对毕业设计的要求。在此基础上，应突出专业之间的联系，倡导专业间的协同配合，参照设计院项目设计流程，明确各专业协同配合的时间节点、内容要求、配合方式、成果交流方式等。

（三）实施

“实施”主要包括设计进度监控、专业协同和成果验证。联合毕业设计因为人员多、流程紧、任务重，设计过程环环相扣，所以需要各专业密切联系、紧密配合。对学生而言，必须严格按照实施计划表进行设计，并及时与其他专业学生沟通，不能影响其他专业学生的设计进度；对指导教师而言，应定期了解学生的设计进度，并及时解决学生在设计过程中遇到的问题，特别是专业配合问题，需及时与其他专业师生沟通解决，否则任何一方出问题都可能影响整个设计的进度。为此，应建立毕业设计督导机制，对毕业设计的各个环节进行监督，确保毕业设计顺利实施。此外，还需要对设计成果的合理性、可行性进行验证，如可通过BIM技术进行三维建模，检查是否存在管线冲突、净高不足、构件位置不对等问题，并及时纠错，优化设计方案。

（四）运作

“运作”主要指设计成果评定，包括专家鉴定和认证评价（构建符合工程教育专业认证要求的成绩评价体系）。联合毕业设计项目毕竟不是真实项目，不可能进行实际调试运营，比较可行的方式是邀请业内专家进行成果鉴定，由行业专家从实际工程项目角度对联合毕业设计方案的合理性、经济性，图纸的准确性、规范性等进行评定，以确定联合毕业设计是否符合工程实际要求。联合毕业设计的最终评定结果需要在对学生的设计方案、设计图纸、毕业论文以及平时表现等多方面进行考查后确定，因此须构建详细全面的成绩评价体系。

三、联合毕业设计教学实践

下面以青岛理工大学2023年多专业联合毕业设计为例，说明基于CDIO理念的联合毕业设计教学体系的实践情况。

（一）教学准备

按照CDIO理念的要求，青岛理工大学成立了由教务处、各教学院部及校建筑设计研究院组成的联合毕业设计教学小组，并聘请了6位校外行业专家作为咨询顾问。指导教师团队包括各专业指导教师6人，设计院各专业总工6人，共12人；学生团队分2组，每组包括建筑专业2人、结构专业1人、室内设计专业1人、给排水专业1人、暖通专业1人、电气专业1人，共14人。设计场地由校设计研究院提供，位于设计院工作室隔壁，这样做的目的是使学生亲身感受设计院的工作氛围，熟悉设计院的工作流程，为后续各专业的协同配合打下基础。设计题目选择校建筑设计研究院承接的宝龙艺悦度假酒店项目，该项目总用地面积22814m2，规划总建筑面积36612m2，属四星级艺术酒店，包含客房及画廊、餐厅、会议、泳池等配套设施，建筑规模适中、建筑类型多样，符合联合毕业设计选题要求，且该项目刚刚竣工，尚未投入使用，方便师生进行实地调研。

（二）教学设计

本次联合毕业设计需完成建筑、结构、室内装饰、给排水、暖通和电气等系统的设计。设计要求能用于施工，设计成果包括各类图纸、计算书、论文、BIM模型、演示动画等。详细设计任务书由各专业根据教学大纲及专业特点确定并汇总。同时，为明确各阶段的时间节点及任务要求，特制定了教学实施计划表，将设计过程分为项目调研、概念设计、初步配合、深化协同、中期答辩、总结修改、深化设计、再次协同、最终设计、终期答辩十个阶段，各阶段详细任务如表1所示。

（三）教学实施

为保证联合毕业设计教学顺利进行，教务处成立了联合毕业设计督导小组，对整个设计过程进行监督。督导小组要求学生严格执行实施计划，每周一召开进度汇报会，每周四召开讨论交流会。汇报会由督导小组、指导教师、校内专家和学生共同参加，主要听取学生上周工作汇报，检查学生设计进度，讨论修正设计方案，布置本周设计任务。讨论交流会由指导教师和学生参加，主要交流各专业设计进度、协同配合的具体内容及程度等。协同配合主要体现在三个阶段：（1）初步配合阶段，各专业根据调研情况及设计需求进行交流，确定各设备用房面积及位置，完成建筑功能布局；（2）深化协同阶段，各专业根据前期设计方案，相互配合绘制图纸，此阶段需要各专业反复交流，及时修正并共享设计内容，确保设计内容的准确性；（3）再次协同阶段，各专业就设计的图纸进行深入交流沟通，借助BIM技术进行碰撞检测，确保设计结果准确无误。以上三个阶段，依据项目实施进度逐步展开，层层深入，贯穿毕业设计过程始终，充分展现了专业协同配合在联合毕业设计中的重要作用。

（四）教学评价

联合毕业设计成绩的评定需要从学生的平时表现、设计成果、答辩情况等多个方面综合考量，由指导教师、论文评阅人和行业专家共同参与。表2为基于工程教育专业认证要求设计的联合毕业设计成绩评定表。

联合毕业设计最终成绩由指导教师评定成绩（占30%）、论文评阅人评定成绩（占20%）和答辩委员会评定成绩（占50%）三部分组成。指导教师参与毕业设计的全过程，从开题报告、中期答辩、设计成果三个方面对学生进行评价：开题报告重点关注设计方案的合理性、可行性；中期答辩主要检查设计内容、进度及专业间的协同配合；设计成果需要从论文结构的完整性、内容的充实性、方案的合理性、格式的正确性以及图纸的规范性、准确性等方面进行综合考量。这种过程性的评价方式有助于指导教师全面掌握学生的设计进度并客观评价学生的设计成果。论文评阅人即设计院专家，主要从设计成果方面进行评定，其中又以设计图纸为首要评价依据，这是因为传统毕业设计的一大弊端就是图纸深度不够，不具备实际应用价值，这与工程教育专业认证以产出为导向的目标相差较大。图纸深度不够的主要原因是校内指导教师缺乏实践经验，无法给予学生深入的指导，而设计院专家可以通过日常指导及中期答辩发现问题、提出问题，帮助学生解决问题，并通过最终的设计图纸及论文对学生的设计成果进行评定。答辩委员会由行业专家组成，主要从实际工程角度考查学生的设计方案是否经济合理、设计图纸是否准确规范。为彰显行业专家评价的权威性，答辩成绩占到了总成绩的50%，同时，行业专家对最终成绩拥有一票否决权。

联合毕业设计成绩评定综合了指导教师、设计院专家、行业专家三方评价意见，评价内容包含了开题报告、中期答辩、成果展示、最终答辩等多个环节，评价内容全面、指标合理、重点突出，符合工程教育专业认证过程性评价的要求，是联合毕业设计教学活动的重要环节。

四、联合毕业设计教学反馈

调查表明，无论是师生团队还是设计院专家、行业专家，都对青岛理工大学联合毕业设计给予了高度评价。

首先，从学生培养的角度来看，联合毕业设计题目来自实际工程，契合行业发展热点，容易引起学生对毕业设计的兴趣，以及对未来职业发展的感悟与思考。设计内容符合行业发展方向，注重多专业协同配合，有利于学生巩固所学理论知识，熟悉不同专业的设计内容、思路及专业间的相互关系；有利于学生建立系统的设计思维，强化学生的团队协作意识，培养学生的多专业工程实践能力。这与CDIO理念强调的注重学生工程基础知识、个人能力、团队合作能力和工程系统能力的培养目标相吻合。

其次，从教师的职业发展来看，联合毕业设计为指导教师提供了一个与设计院专家、行业专家交流学习的机会，有利于弥补指导教师理论知识丰富而实践经验不足的缺点，不仅提高了教师个人的专业素质，还为后续联合毕业设计的大范围推广储备了优秀的人才。

最后，从行业发展来看，联合毕业设计有助于培养兼具丰富理论知识与较强工程实践能力的毕业生，有利于降低企业用人成本，提高企业运行效率。

五、结语

多专业联合毕业设计解决了传统毕业设计题目陈旧、内容单一、脱离实际的问题，加强了专业间的交流沟通，促进了专业的融合，拓展了学生的知识领域，增强了学生的团队协作意识，有利于学生跨专业工程实践能力的提高，是高校实践教学改革一次成功的尝试，值得进一步推广与完善。

［ 参 考 文 献 ］

[1］ 胡波，冯辉，韩伟力，等.加快新工科建设，推进工程教育改革创新：“综合性高校工程教育发展战略研讨会”综述[J].复旦教育论坛， 2017，15（2）：20-27.

[2］ 叶晓甦，曹宇薇，吴书霞，等.基于《华盛顿协议》的土建类多专业联合毕业设计质量评价机制构建研究：以重庆大学为例[J].高等建筑教育， 2016，25（3）：34-40.

[3］ 李祎.土建类高校跨专业联合毕业设计教学模式初探[J].大学教育，2022（10）：32-34.

[4］ 丁昶，王丹丹.多专业毕业设计模式的思考[J].工业设计， 2022（1）：39-41.

[5］ 张耀军，徐宗美，周翠玲，等.土建类专业联合毕业设计教学改革与探索[J].中外建筑， 2019（11）：76-78.

[6］ 黄莉，李林林.土木类联合毕业设计中的分工与协作：以建筑给水排水专业为例[J].高教学刊， 2020（21）：102-105.

[7］ 蒋杰，刘红勇.土木类多专业联合毕业设计中的分工与协作：以施工组织设计为例[J].黑龙江教育（理论与实践），2022（6）：86-88.

［责任编辑：钟 岚］