1、基于工程意识培养与创新的毕业设计教 学 刘国丹 胡松涛 于慧俐 王刚 青岛理工大学环境与市政工程学院 摘 要： 毕业设计是建筑环境与能源应用工程专业非常重要的教学实践环节之一, 重点 培养学生综合运用专业知识, 解决实际工程问题的能力。 从工程意识培养与专业 创新角度, 简述了对毕业设计环节的教学探索与做法。 实践证明, 教学效果良好, 指导的毕业设计作品在多次全国设计大赛中取得佳绩。 关键词： 毕业设计; 工程意识培养; 科技创新; 教育技术; 基金：青岛理工大学名校建设工程专业建设与教学改革项目 (MX4-04) 毕业设计是“建筑环境与能源应用工程专业” (以下简称“建能专业”) 培养 计
2、划中综合性教学实践环节, 着重培养学生应用所学基础理论和专业知识, 解 决有关工程技术问题的能力。 通过毕业设计的训练, 使学生能够系统掌握建筑环 境与能源应用工程、 控制技术和计算机应用技术等方面基本知识和技能, 具有较 强的从事本专业工程设计、设备开发、运行管理和研究工作的综合素质1-2。 毕业设计是非常重要的教学实践环节之一, 可以让学生在实践中获得专业认知 的提高, 理论与实践相结合, 具有任何课堂教学或教学实习所不可替代的功能 3-4。 一、毕业设计培养目标 根据学生的专业基础水平, 结合建能专业培养目标, 将毕业设计培养目标归纳 为“2 个层次、4种能力”。2个层次是指“基本设计能
3、力层次”和“设计能力 提升层次”, 4种能力分别指工程设计能力、文献分析及文字表达能力、计算机 应用能力、创新与节能设计能力。前两者属于基本设计能力层次, 是所有建能专 业学生应达到的基本目标;后两者是针对基础较好的学生补充进行的研究型设计 提升内容。 这部分所包含的内容及逻辑关系如图 1所示。 针对不同基础的学生, 在毕业设计的指导过程中因材施教。 基础一般的学生, 着 重进行基本设计能力训练, 加强工程意识培养, 使学生工作后尽快适应实际设 计任务;对学有余力的学生, 进行设计能力提升训练, 重点进行创新能力培养, 加强创新节能意识, 有助于学生较快融入“节能减排”大背景下的专业工作。 二
4、、毕业设计中工程意识培养 毕业设计是在对基本专业原理深入理解的基础上, 综合运用于实际工程的过程 5-6。设计中的工程意识至关重要, 脱离了工程意识, 完成的设计往往成为空 中楼阁、纸上谈兵。 本校的毕业设计管理流程:选题中期检查预审随机盲评答辩, 对初次答 辩不及格的学生组织二次答辩。 结合毕业设计流程, 在教学实践过程中, 主要从以下几个方面, 加强对学生工 程意识的培养。 (一) 选题 选题是毕业设计的关键环节。 毕业设计题目应能体现对学生基本技能和专业技能 训练, 还要兼顾创新能力培养。选题科学、有新意是决定毕业设计成果具有创新 性的前提7。 图1 毕业设计的能力培养目标 下载原图 在
5、毕业设计选题上, 紧扣培养目标和专业特色。课题来源主要有 4个方面:自拟 题目、实际工程项目、科研项目、设计大赛题目。从设计深度来分, 可分为工程 设计型题目和科研型题目。 所选题目综合性强, 知识覆盖面较宽, 能使学生受到 比较全面的专业训练。题目总量大于或等于学生数量, 做到一人一题。 (二) 强化对“行业规范、标准”的理解与运用 树立专业规范、标准的法律意识, 明确设计必须遵循规范标准进行。在毕业设计 的指导过程中, 及时更新规范及最新技术措施, 避免学生使用作废规范标准, 造成设计失误。 要求学生全面理解与掌握规范, 重点把握2 个方面, 一是熟悉规范原文, 尤其 强调规范的适用条件及
6、修正方法, 合理应用文字、法规总结和结论。二是了解规 范制定的用意, 理解规范。 强调规范的说明, 了解规范相关条文的立意, 从原理 上充分理解认识规范制订的出发点。 对规范的应用方面, 主要引入工程实例, 使学生理解规范在实际工程的常用做 法。 (三) 穿插进行结合工程实例的毕业实习 在毕业实习过程中, 带领学生参观实际工程、 生产设备厂家, 使学生对实际工程 与专业设备形成感性认识。 在指导毕业设计过程中, 将毕业实习穿插于毕业设计 的环节中, 经过几年的教学实践, 效果较好。 毕业实习一般安排在方案设计阶段, 此时学生通过负荷计算, 已经熟悉了所设 计的建筑物。同时, 通过查阅资料, 初
7、步形成了自己的设计方案。这时组织学生 进行毕业实习, 现场参观实际工程, 了解常用的设计方案及做法, 再来修正自 己的初步方案, 最终确定合理的设计方案。 毕业实习的地点是精心选择的有代表性的实际工程, 在现场参观之前, 把工程 设计图纸提供给学生, 预留12天时间, 让学生熟悉设计图纸及工程概况。 进入 工程现场, 学生就会把图纸中表达的设计内容与实际工程对应起来, 印象深刻。 有意识引导学生去思考, 在参观的工程中, 有哪些好的做法, 哪些不合理之处, 为形成自己的设计方案提供借鉴。 (四) 组织资深设计师讲座, 拓宽设计思路 设计师经常接触工程实际, 具有丰富工程经验, 可以为学生提供生
8、动的实际工 程教学案例。通过他们讲解的设计流程、方案确定等内容, 使学生了解实际设计 过程, 能够比较容易地开展工作。 (五) 随机抽取毕业设计, 进行设计院盲评 学校教育教学质量评估中心每年随机抽取专业毕业设计 (论文) , 进行设计院 盲评。不通过盲评, 不予答辩。 设计修改过程中, 尤其重视盲评意见, 组织学生讨论修改设计, 不断完善自己 的设计作品。 三、结合设计竞赛培养创新能力 在指导毕业设计过程中, 为学有余力的学生选定研究型设计题目, 介绍 Dest动 态负荷计算软件、CFD 气流仿真软件、建筑热模拟软件和三维制图软件。注重节 能设计, 使学生熟悉节能设计标准和绿色建筑评价标准。
9、 鼓励学生在设计过程中, 应用热泵、蓄冷、分布式能源、温湿度独立控制等节能技术。 积极组织学生参与专业及设计大赛, 增强创新意识。 以指导教师组的形式带领学生参加各类专业及设计大赛, 多次参加 “CAR-ASHRAE 设计大赛”, 2011和2013年, 获得“全国三等奖”, 2014 获得 “全国二等奖”, 2015 年获得“入围奖” (全国第七名) , 入围率达 100%。此 外, 2015 年获得“艾默生杯”空调设计大赛的“设计达人奖”1项, 优胜奖1 项。 通过与其他院校同台竞技, 取得佳绩, 极大地增强了学生的自信心, 锻炼了 学生, 提高了专业创新能力。 参考文献 1彭长宇, 曾玉
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