建能專業本科畢業設計創新改革與實踐

高興　高元　朱江

摘要： 為了完成從理論到實踐的過渡教學過程，進行了畢業設計教學改革。重點依據實際工程五個階段設計的任務及作用，改進了畢業設計任務基本內容和質量要求，更符合實際工程的初步設計標準；采用設計院工程師和教師聯合指導畢業設計的創新模式，大幅度提高了畢業設計質量。

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.

關鍵詞： 畢業設計改革；設計任務書；初步設計；聯合指導

Key words： graduation project reform；design task book；preliminary design；joint guidance

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）08-0247-02

0 引言

本科建能專業畢業設計大綱要求，學生結合畢業設計課題，綜合應用所學專業知識和基礎知識進行創新設計，解決工程實際問題，完成從理論到實踐的過渡教學過程。但是傳統的畢業設計環節還存在一些嚴重的問題，下達的畢業設計任務書內容和作用與實際工程設計的任務內容和作用相脫節，導致學生所完成的設計內容范圍和深度遠遠達不到實際工程各個階段設計的標準要求[1、2]。絕大多數學生的畢業設計內容偏重于負荷計算過程、水力計算過程、風阻計算過程，但系統方案論證的目的和論點不明確，文獻綜述與方案論證脫節，設備選型依據嚴重不足，更談不上創新點。這樣的畢業設計不能夠完成從理論到實踐的過渡教學過程。嘗試了一下畢業設計環節的教學改革。一方面，根據實際工程各個階段設計的任務和作用，調整了傳統的畢業設計任務書內容，即在設計任務書內容范圍和深度上改進創新；另一方面，給一組學生配置了本地設計研究院工程師作為指導教師，從頭參與一個實際工程設計項目，考查一下在近3個月時間里能否完成改進的設計任務，即在設計形式上改進創新。最后聘請校外專家評定一下改革組和傳統組畢業設計質量的差異程度。

1 畢業設計任務的改進

參與評審省級本科建能專業的優秀畢業設計資料發現，畢業設計任務書的核心內容基本都寫出了開題、文獻綜述、方案論證、負荷計算、水力計算、風阻計算、設備選型、圖紙、設計說明書等工作項目的開始時間和完成時間，把設計任務書當成了設計實施計劃來編寫。而且上述各項設計工作沒有任何質量要求。這說明現行的畢業設計任務要求與實際采暖空調工程設計偏離太大，導致學生的畢業設計成果與方案設計、初步設計、擴初設計，施工圖設計這四個階段設計的要求都不符合[2]。顯然，依據傳統的本科畢業設計任務書進行畢業設計工作，不能起到從理論到實踐的過度作用。必須改進。

通常建筑機電項目工程設計分為方案設計、初步設計、擴初設計、施工圖設計和二次深化設計五個階段設計。這五個階段設計的文件和圖紙是按照甲方項目開發和建設過程的工作需求來完成的。比如項目開發初期要報批、辦理手續時候，就要用到方案設計文件和圖紙；開發項目需要資金貸款，則需要設計概算，這就要求機電各個專業在初步設計過程完成的；招標工作則需要使用擴初設計文件和圖紙[1-3]；施工階段則需要施工圖設計文件和圖紙，復雜的采暖通風工程還需要二次深化設計文件和圖紙；項目竣工驗收則需要竣工文件和圖紙。顯然，這五個階段設計的文件和圖紙的內容范圍和內容深度是有一定區別的。

針對上述五個階段設計的文件內容和圖紙內容，本科畢業設計是不可能在2-3月期間全部完成的，這就涉及到明確本科畢業設計的內容范圍和深度問題。需要參考實際工程中這五個階段設計的任務要求，精選出適合本科畢業設計的任務要求，讓學生明白搞完一項畢業設計完成了五個階段設計的哪些部分工作，畢業設計文件能起到什么作用。

參照實際建筑工程項目的建設程序和各個階段設計任務要求，結合建能專業本科畢業設計要從理論向實踐過度的要求，聘請了當地設計研究院工程師作為指導教師，共同編制出新的建能專業本科畢業設計的任務內容、質量要求和實施計劃。該任務內容和質量標準要求，基本符合實際采暖、空調通風工程項目的初步設計任務要求和質量標準要求。這也是對建能專業本科畢業設計的定位。總的設計時間需要83日，基本符合各個高校畢業設計的時間計劃要求。

2 畢業設計文件的改進

由于建筑工程中的方案設計文件用于辦理工程建設的有關手續；設計概算文件用于貸款籌集資金的依據；擴初設計文件用于招投標工作的依據；施工圖設計文件用于施工的依據，因此，無論是項目開發單位、施工單位、監理單位，還是政府相關職能部門，都高度重視各個階段設計的文件部分。而現行本科畢業設計的文件，雖然也包括設計說明和圖紙兩個部分，但是編制的主要內容重點在計算過程，與實際工程的設計文件框架內容差距太大，起不到應用作用。新的任務內容基本涵蓋了暖通工程初步設計的文件范圍，與實際工程設計文件的主要框架內容相符合。設計文件的改進也是實現從理論到實踐的過度教學過程的必經之路。

3 畢業設計突出應用節能新技術、新設備

優秀的設計作品的突出特點是能體現出創新與突破。在當今國家號召建筑節能減排的背景下，建能專業本科畢業設計在完成設計任務過程中，在建筑節能方面體現創新與突破也是優秀畢業設計的必備條件。尤其是針對大型綜合性商業建筑采暖、空調通風系統的設計，可以將新型節能技術、節能設備和新材料應用于設計當中。例如，北方地區普遍存在這樣一個問題，由于南北向差異，導致大型商業建筑南北向負荷差異顯著，而空調水系統用相同溫度的冷凍水處理負荷導致北側供回水溫差多數時間小于5℃，甚至出現2-3℃。這說明整個系統偏離了標準工況運行，是典型的大馬拉小車現象，浪費了電能。這就需要突破傳統的設計思想，要把傳統的水系統改進一下，通過冷量梯級利用，擴大供回水溫差，變頻控制流量技術是整個系統向標準工況靠近[4-6]。還有春秋交替季節，使用冷卻塔免費制冷系統[7、8]、低溫變風量送風系統[9、10]、通風系統的置換補風技術[11、12]、螺旋式高效熱交換器設備[13]、蒸汽凝結水回收再利用節能技術[14、15]、設備系統集成技術[16]等等，將這些新型節能技術、新型節能設備都應用于畢業設計中。

4 改進前后畢業設計質量比較評價

一個班級29名學生，選出6名普通學生作為A組，由當地設計院2名工程師和本校1名教師聯合指導畢業設計，設計題目都是本市高層辦公大樓采暖、空調通風工程設計，其他23名學生作為B、C、D組由本校教師，按照傳統的畢業設計任務書內容指導畢業設計。最后聘請校外6名專家評審了A組6名和B組2名、C組2名、D組2名的畢業設計，按照100制打分。評分結果相差很大，A組全部超過90分，其余B、C、D組6名成績在60-70分之間。可見，A組的設計成果得到專家的好評，說明通過本次畢業設計環節的教學改革與創新，明顯提高了畢業設計質量。

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