基于选题分析提升智能建造专业毕业设计质量的探索

2025-03-06王作虎廖维张侯敬峰曲秀姝王亮李天华刘洪涛

大学教育 2025年4期

［摘要］智能建造专业是面向国家战略需求和建筑业转型升级而设置的一个新兴专业。毕业设计是智能建造专业人才培养过程中一个非常重要的实践环节。文章从智能建造专业毕业设计的要求出发，分析了目前智能建造专业毕业设计面临的主要问题，结合北京建筑大学智能建造专业毕业生培养经验，对毕业设计的选题进行了详细的分析，提出了提升智能建造专业毕业设计质量的建议，以期为其他高校的相关专业人才培养提供借鉴。

［关键词］智能建造专业；毕业设计；选题；实践教学

［中图分类号］G642.0 ［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2025）04-0144-05

建筑业是我国国民经济的重要产业之一，但是其工业化和信息化水平都比较低[1]，随着人工智能、大数据、信息技术等新兴技术的快速发展，建筑业面临着转型升级的巨大压力。为了促进建筑行业的转型升级，国家颁布了一系列的政策，例如在2012年将建筑智能化列为中国高新技术发展的重点方向之一，在2020年又发布了《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》，旨在推动智能建造在建筑行业各个环节中的应用。建筑行业的转型升级需要大量的新型技术人才，而我国智能建造技术人才和管理人才的缺口大于100万人/年[2]。智能建造专业正是在这种背景下为响应国家战略需求而设置的，为适应建筑业工业化、信息化、数字化和智能化培养专业人才。2018年，教育部批准同济大学设立智能建造专业，同济大学成为我国第一所设置智能建造专业的大学，到2024年，全国已有152所大学和院校设置了智能建造专业[3]。智能建造专业的设置，有助于推动建筑业从劳动密集型向技术密集型转变，提高工程质量、效率和安全性，同时推动绿色建筑发展和可持续发展。

由于智能建造专业设置时间相对较短，各个学校的师资力量和培养目标都有所不同，在培养方案和课程体系上也有很大区别。薛维培等[4]结合安徽理工大学的经验，提出了适用于智能建造专业实践创新型复合人才的培养模式。王宁等[5]探索了专门针对智能建造专业学生的校企合作机制和培养模式。刘世平等[6]结合工程认证的要求对智能建造专业的实践性教学方案进行了研究，并提出了一些构想。赵兴祥等[7]提出了基于核心素养的智能建造专业培养方案和对应的教学改革方案。钟灵芳等[8]分析了智能建造专业建设过程中存在的问题，提出了新工科视域下对应的教学改革模式。郭彩霞等[9]和刘占省等[10]结合北京工业大学智能建造专业本科生的培养目标，提出了面向“一流专业”建设的智能建造课程体系。廖维张等[11]分别从技术层面、软件层面和硬件层面探讨了新型智能建造技术专业人才培养方案。郭雪源等[12]结合华北理工大学智能建造专业的开设情况，探讨了智能建造方向课程体系的建设。王兴冲[13]分析了智能建造工程专业课证融通体系面临的问题，并给出了建设方案。孙庆巍等[14]分析了智能建造专业人才培养目标和毕业要求的内涵，并提出了完整的课程体系建议。窦玉丹等[15]探索了智能建造专业课程体系建设的途径和措施。邬跃等[16]分析了目前智能建造技术技能人才培养面临的困境，探讨了智能建造技术技能人才培养的优化路径。毛超等[17]和满轲等[18]分别介绍了重庆大学和北方工业大学对智能建造专业教育方面的改革和实践。

国内各个高校都建立了适合本学校的课程体系，但是智能建造是一个新兴的专业，很多高校在培养该专业毕业生方面经验还比较欠缺，对实践环节中最重要的毕业设计环节方面的教学研究还非常有限。本文结合北京建筑大学智能建造专业毕业生培养经验，基于毕业设计选题分析，对如何提升智能建造专业毕业设计质量进行探讨，以期为其他高校提供借鉴。

一、毕业设计要求及存在的问题

本科生的毕业设计（或毕业论文）是高等教育中一个重要的环节，它具有多方面的作用：（1）促进知识综合运用。毕业设计让学生将四年来所学的理论知识与实践技能综合起来，解决一个具体的问题，从而促进学生对专业知识的理解和应用。（2）提升独立工作能力。毕业设计要求学生独立完成一个项目，这有助于提升学生的自主学习能力和独立解决问题能力。（3）评估与反馈。毕业设计是教师评估学生学业成绩的重要方式，同时也是学生自我评估和获取反馈的机会。（4）满足毕业要求。在高校里，完成毕业设计（或毕业论文）并通过答辩是获得学位的必要条件。

（一）智能建造专业毕业设计的要求

根据《工程教育认证标准》（T/CEEAA 001—2022）的要求，智能建造专业的毕业要求按12个指标进行设置，每个指标下设对应的二级指标，其中涉及毕业设计（论文）的知识领域详见表1。

相较于土木工程专业，智能建造专业更加突出智能化技术和智慧化解决问题的能力，注重解决智慧建造问题，增加人工智能、物联网、大数据、云计算、移动互联网、BIM（建筑信息模型）、虚拟现实、3D打印、机器视觉、机器人等高新技术在建筑领域应用的选题。

（二）智能建造专业毕业设计面临的主要问题

毕业设计是大学实践教学中难度最大的一个环节，智能建造专业的毕业设计往往会遇到以下主要问题[19-20]。

1.选题覆盖面小

智能建造涉及多个学科领域，如土木工程、机械设计、信息技术等，在毕业设计中需要整合这些跨学科的知识。而实际的毕业设计选题覆盖面往往很小，很难有效覆盖工程建设中的智慧设计、智能施工、3D打印、装配式施工、数字化检测、智慧工地、全过程运维等所有的技术领域，往往只能重视某些领域的知识点，而忽视整个智能建造领域内知识点的拓展与融合。

2.成果形式要求单一

传统土木工程专业的毕业设计成果一般是计算书和图纸，并且对计算书的字数和图纸的数量有一定的要求。智能建造专业的毕业设计如果受制于这些传统形式的要求，则很难体现智能建造专业创新性的特点。例如，智能施工机器人的选题涉及自动化编程和图像识别技术，其主要的工作量和难度都在编程上，计算书和图纸的成果就非常少。

3.难度和进度难以把控

智能建造专业作为一门新兴的本科专业，要求毕业生能熟练掌握多学科知识，实现土木工程的数字化、网络化和智能化转变，其毕业设计的难度比传统土木工程专业的毕业设计更大。高等院校的毕业设计时间往往只有16周左右，考虑到毕业生学习能力和实际掌握知识能力的差异性，毕业设计的进度往往也很难把控。

4.硬件和软件资源有限

高质量的毕业设计需要有经验的教师的指导，以及丰富的软件资源和平台。大多数智能建造专业的指导教师都是从事传统土木工程专业领域的研究，对于智慧设计、智能施工、3D打印、装配式施工、数字化检测、智慧工地等技术领域的研究相对有限，指导智能建造专业毕业生的经验也非常有限，导致缺乏足够的专业指导教师资源。另外，目前数字化工程软件和设备的种类繁多、版本更新快、价格昂贵，例如Revit、BIMBase、广联达系列软件、3D打印设备等，经费不是很宽裕的高校难以购买相关软件或设备，导致智能建造专业的毕业设计难以开展相关领域的选题研究。

二、毕业设计选题分析

北京建筑大学是一所北京市属高校，主要以培养建设领域内的卓越人才和社会栋梁为人才培养目标。作为全国第二批获批设置智能建造专业的大学之一，北京建筑大学从2019年开始招收智能建造专业的本科生，到2024年8月，已经培养了两届智能建造专业的毕业生。学校的智能建造专业依托国家级特色专业、国家级一流专业——土木工程专业，以土木工程、计算机科学与技术、机械工程、测绘工程等学科理论为基础，以土木工程领域新兴技术及其应用能力为核心，培养学生土木工程设计协同化、大型结构建造智能化、工程建设管理智慧化等智能建造工程师的卓越素质和技能，使学生成为具备持续学习力、创新意识、组织管理能力与国际视野的复合型高级工程技术人才。

（一）毕业设计选题

北京建筑大学2019级和2020级智能建造专业分别招收1个班学生，毕业设计切实执行一人一题的要求。北京建筑大学智能建造专业2019级和2020级毕业设计选题类型统计结果如图1所示。

由图1可以看出，北京建筑大学智能建造专业的毕业设计以实际工程的设计内容为主，2019级和2020级设计类型的比例分别占到了88%和77%，而研究类型的比例相对较小。分析其原因，首先是受学校人才培养目标的影响，北京建筑大学以培养应用型人才为主，所以设计类论文占比较大，而以培养研究型人才为主的北京工业大学，2020级智能建造专业研究类型的论文选题比例达到了90%；其次是受指导教师师资的限制，目前北京建筑大学智能建造专业只有10位指导教师指导毕业设计，数量非常有限。

（二）选题方向

北京建筑大学智能建造专业毕业设计的选题方向如图2所示。

由图2可以看出，北京建筑大学智能建造专业毕业设计的选题方向以智慧设计、装配式施工和智慧工地为主，数字化检测、智能施工和3D打印方向的比例相对较小，而智能建造设备和全生命周期运维管理方向的毕业设计选题还未开设，需要进一步拓展。

（三）毕业设计成果

经过指导教师和毕业生的通力配合，以及校外企业和校外指导教师的帮助，北京建筑大学智能建造专业的毕业设计取得了一定成果：2020级的毕业生中，8人的论文获评土木与交通工程学院优秀论文，3人的论文获评北京建筑大学优秀毕业论文。部分优秀毕业设计成果见图3。

北京建筑大学智能建造专业2019级的毕业生中，大约有33%的学生继续读研或出国留学，有40%左右的毕业生进入施工企业工作，7%左右的毕业生进入政府部门工作，5%左右的毕业生进入设计院工作，剩余15%左右的毕业生进入建筑相关企业工作。毕业生的知识水平和毕业设计成果获得了用人单位的一致认可，初步达到了既定的人才培养目标。

三、提升智能建造专业毕业设计质量的建议

针对智能建造专业毕业设计选题存在的主要问题，结合北京建筑大学和其他高校指导智能建造专业毕业生的经验，建议采取以下措施来提升智能建造专业毕业设计的质量。

（一）毕业设计的选题要结合学校人才培养的定位

智能建造虽然涉及的学科面广，但是毕业设计的选题很难覆盖所有的领域，各个学校应结合自身的优势和特色，引导学生开展某些领域的选题研究，然后逐步拓展。

（二）毕业设计的成果形式一定要多样化

智能建造专业的毕业设计不要拘泥于字数和图纸的要求，要更加多样化，重点考核成果的质量。

（三）鼓励跨学院和跨学科联合指导

智能建造是一个跨学科的专业，仅仅靠一个学院或者一个学科的师资很难完全覆盖，毕业设计应该聚集全校的优质资源来开展。为了解决指导教师工作量考核的后顾之忧，学校的相关职能部门应该出台一些激励机制和奖励政策。

（四）落实智能建造专业本科生导师制

本科生导师不仅要监督和管理本科生平时的生活和学习，更应该让本科生提前进入研究团队，储备毕业设计所需要的知识，以便其在大四能顺利地开展毕业设计。

（五）积极开展多维度的校企联合培养

多维度的含义包括企业专家深度参与人才培养方案的修订、智能建造相关课程的授课、智能建造实训、毕业设计联合指导以及校企软硬件的资源共享等多方面的内容。多维度的校企联合培养模式，既可以使本科生的毕业设计内容更接地气，又可以解决部分学校软件资源有限的问题。

四、结语

智能建造专业是面向国家战略需求和建筑业转型升级而设置的一个新兴专业。毕业设计是智能建造专业人才培养过程中一个非常重要的实践环节。本文针对目前智能建造专业毕业设计面临的主要问题，结合北京建筑大学智能建造专业毕业生培养经验，对智能建造专业毕业设计的选题进行分析，建议采取结合学校人才培养的定位、成果形式多样化、鼓励跨学院和跨学科联合指导、落实本科生导师制、积极开展多维度的校企联合培养等方式来提升毕业设计质量，为其他高校智能建造专业的人才培养提供借鉴。

［参考文献］

[1] 叶浩文，苏衍江.关于我国建筑工业化发展的战略思考[J/OL].土木工程学报，2024，57（12）：1-8[2024-09-15].https：//doi.org/10.15951/j.tmgcxb.2024.12.0830.

[2] 王兴冲.新工科背景下智能建造工程专业课证融通体系建设[J].曲靖师范学院学报，2024，43（3）：117-124.

[3] 教育部公布全国152所高校成功备案智能建造专业名单新增46所高校2024年招生[EB/OL].（2024-03-28）[2024-09-15].https：//www.163.com/dy/art⁃icle/IUC1TNLB0532N2UB.html.

[4] 薛维培，蔡海兵，荣传新，等.“双一流”背景下智能建造专业实践创新型人才培养模式研究[J].安徽建筑，2024，31（1）：94-96.

[5] 王宁，陈建伟，武立伟，等.地方高校智能建造人才培养校企合作模式探索与实践[J].高教学刊，2024，10（26）：144-147.

[6] 刘世平，骆汉宾，孙峻，等.关于智能建造本科专业实践教学方案设计的思考[J].高等工程教育研究，2020（1）：20-24.

[7] 赵兴祥，朱美春.基于核心素养的智能建造人才培养模式探索[J].高等建筑教育，2023，32（4）：64-69.

[8] 钟灵芳，陈忠源.基于新工科视域的智能建造专业教学改革研究[J].吉林农业科技学院学报，2023，32（3）：74-77.

[9] 郭彩霞，赵诗雨，刘占省，等.面向“一流专业”建设的智能建造课程体系发展探索[J].建筑技术，2022，53（9）：1262-1266.

[10] 刘占省，薛洁，杜修力，等.智能建造专业通专融合课程体系建设研究[J].高等工程教育研究，2022（3）：26-31.

[11] 廖维张，侯敬峰，李天华.面向智能建造技术的专业人才培养探索[J].建筑技术，2022，53（11）：1580-1584.