基于選題分析提升智能建造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的探索

［摘 要］智能建造專業(yè)是面向國(guó)家戰(zhàn)略需求和建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)而設(shè)置的一個(gè)新興專業(yè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是智能建造專業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中一個(gè)非常重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。文章從智能建造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求出發(fā)，分析了目前智能建造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)面臨的主要問(wèn)題，結(jié)合北京建筑大學(xué)智能建造專業(yè)畢業(yè)生培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題進(jìn)行了詳細(xì)的分析，提出了提升智能建造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的建議，以期為其他高校的相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)提供借鑒。

［關(guān)鍵詞］智能建造專業(yè)；畢業(yè)設(shè)計(jì)；選題；實(shí)踐教學(xué)

［中圖分類號(hào)］G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A ［文章編號(hào)］2095-3437（2025）04-0144-05

建筑業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要產(chǎn)業(yè)之一，但是其工業(yè)化和信息化水平都比較低[1]，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)等新興技術(shù)的快速發(fā)展，建筑業(yè)面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的巨大壓力。為了促進(jìn)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，國(guó)家頒布了一系列的政策，例如在2012年將建筑智能化列為中國(guó)高新技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)方向之一，在2020年又發(fā)布了《關(guān)于推動(dòng)智能建造與建筑工業(yè)化協(xié)同發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》，旨在推動(dòng)智能建造在建筑行業(yè)各個(gè)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用。建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)需要大量的新型技術(shù)人才，而我國(guó)智能建造技術(shù)人才和管理人才的缺口大于100萬(wàn)人/年[2]。智能建造專業(yè)正是在這種背景下為響應(yīng)國(guó)家戰(zhàn)略需求而設(shè)置的，為適應(yīng)建筑業(yè)工業(yè)化、信息化、數(shù)字化和智能化培養(yǎng)專業(yè)人才。2018年，教育部批準(zhǔn)同濟(jì)大學(xué)設(shè)立智能建造專業(yè)，同濟(jì)大學(xué)成為我國(guó)第一所設(shè)置智能建造專業(yè)的大學(xué)，到2024年，全國(guó)已有152所大學(xué)和院校設(shè)置了智能建造專業(yè)[3]。智能建造專業(yè)的設(shè)置，有助于推動(dòng)建筑業(yè)從勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，提高工程質(zhì)量、效率和安全性，同時(shí)推動(dòng)綠色建筑發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。

由于智能建造專業(yè)設(shè)置時(shí)間相對(duì)較短，各個(gè)學(xué)校的師資力量和培養(yǎng)目標(biāo)都有所不同，在培養(yǎng)方案和課程體系上也有很大區(qū)別。薛維培等[4]結(jié)合安徽理工大學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，提出了適用于智能建造專業(yè)實(shí)踐創(chuàng)新型復(fù)合人才的培養(yǎng)模式。王寧等[5]探索了專門針對(duì)智能建造專業(yè)學(xué)生的校企合作機(jī)制和培養(yǎng)模式。劉世平等[6]結(jié)合工程認(rèn)證的要求對(duì)智能建造專業(yè)的實(shí)踐性教學(xué)方案進(jìn)行了研究，并提出了一些構(gòu)想。趙興祥等[7]提出了基于核心素養(yǎng)的智能建造專業(yè)培養(yǎng)方案和對(duì)應(yīng)的教學(xué)改革方案。鐘靈芳等[8]分析了智能建造專業(yè)建設(shè)過(guò)程中存在的問(wèn)題，提出了新工科視域下對(duì)應(yīng)的教學(xué)改革模式。郭彩霞等[9]和劉占省等[10]結(jié)合北京工業(yè)大學(xué)智能建造專業(yè)本科生的培養(yǎng)目標(biāo)，提出了面向“一流專業(yè)”建設(shè)的智能建造課程體系。廖維張等[11]分別從技術(shù)層面、軟件層面和硬件層面探討了新型智能建造技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案。郭雪源等[12]結(jié)合華北理工大學(xué)智能建造專業(yè)的開(kāi)設(shè)情況，探討了智能建造方向課程體系的建設(shè)。王興沖[13]分析了智能建造工程專業(yè)課證融通體系面臨的問(wèn)題，并給出了建設(shè)方案。孫慶巍等[14]分析了智能建造專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求的內(nèi)涵，并提出了完整的課程體系建議。竇玉丹等[15]探索了智能建造專業(yè)課程體系建設(shè)的途徑和措施。鄔躍等[16]分析了目前智能建造技術(shù)技能人才培養(yǎng)面臨的困境，探討了智能建造技術(shù)技能人才培養(yǎng)的優(yōu)化路徑。毛超等[17]和滿軻等[18]分別介紹了重慶大學(xué)和北方工業(yè)大學(xué)對(duì)智能建造專業(yè)教育方面的改革和實(shí)踐。

國(guó)內(nèi)各個(gè)高校都建立了適合本學(xué)校的課程體系，但是智能建造是一個(gè)新興的專業(yè)，很多高校在培養(yǎng)該專業(yè)畢業(yè)生方面經(jīng)驗(yàn)還比較欠缺，對(duì)實(shí)踐環(huán)節(jié)中最重要的畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)方面的教學(xué)研究還非常有限。本文結(jié)合北京建筑大學(xué)智能建造專業(yè)畢業(yè)生培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，基于畢業(yè)設(shè)計(jì)選題分析，對(duì)如何提升智能建造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行探討，以期為其他高校提供借鑒。

一、畢業(yè)設(shè)計(jì)要求及存在的問(wèn)題

本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)（或畢業(yè)論文）是高等教育中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它具有多方面的作用：（1）促進(jìn)知識(shí)綜合運(yùn)用。畢業(yè)設(shè)計(jì)讓學(xué)生將四年來(lái)所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐技能綜合起來(lái)，解決一個(gè)具體的問(wèn)題，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和應(yīng)用。（2）提升獨(dú)立工作能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求學(xué)生獨(dú)立完成一個(gè)項(xiàng)目，這有助于提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立解決問(wèn)題能力。（3）評(píng)估與反饋。畢業(yè)設(shè)計(jì)是教師評(píng)估學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)的重要方式，同時(shí)也是學(xué)生自我評(píng)估和獲取反饋的機(jī)會(huì)。（4）滿足畢業(yè)要求。在高校里，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（或畢業(yè)論文）并通過(guò)答辯是獲得學(xué)位的必要條件。

（一）智能建造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求

根據(jù)《工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》（T/CEEAA 001—2022）的要求，智能建造專業(yè)的畢業(yè)要求按12個(gè)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)置，每個(gè)指標(biāo)下設(shè)對(duì)應(yīng)的二級(jí)指標(biāo)，其中涉及畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的知識(shí)領(lǐng)域詳見(jiàn)表1。

相較于土木工程專業(yè)，智能建造專業(yè)更加突出智能化技術(shù)和智慧化解決問(wèn)題的能力，注重解決智慧建造問(wèn)題，增加人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、BIM（建筑信息模型）、虛擬現(xiàn)實(shí)、3D打印、機(jī)器視覺(jué)、機(jī)器人等高新技術(shù)在建筑領(lǐng)域應(yīng)用的選題。

（二）智能建造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)面臨的主要問(wèn)題

畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)實(shí)踐教學(xué)中難度最大的一個(gè)環(huán)節(jié)，智能建造專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)往往會(huì)遇到以下主要問(wèn)題[19-20]。

1.選題覆蓋面小

智能建造涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，如土木工程、機(jī)械設(shè)計(jì)、信息技術(shù)等，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中需要整合這些跨學(xué)科的知識(shí)。而實(shí)際的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題覆蓋面往往很小，很難有效覆蓋工程建設(shè)中的智慧設(shè)計(jì)、智能施工、3D打印、裝配式施工、數(shù)字化檢測(cè)、智慧工地、全過(guò)程運(yùn)維等所有的技術(shù)領(lǐng)域，往往只能重視某些領(lǐng)域的知識(shí)點(diǎn)，而忽視整個(gè)智能建造領(lǐng)域內(nèi)知識(shí)點(diǎn)的拓展與融合。

2.成果形式要求單一

傳統(tǒng)土木工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)成果一般是計(jì)算書(shū)和圖紙，并且對(duì)計(jì)算書(shū)的字?jǐn)?shù)和圖紙的數(shù)量有一定的要求。智能建造專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)如果受制于這些傳統(tǒng)形式的要求，則很難體現(xiàn)智能建造專業(yè)創(chuàng)新性的特點(diǎn)。例如，智能施工機(jī)器人的選題涉及自動(dòng)化編程和圖像識(shí)別技術(shù)，其主要的工作量和難度都在編程上，計(jì)算書(shū)和圖紙的成果就非常少。

3.難度和進(jìn)度難以把控

智能建造專業(yè)作為一門新興的本科專業(yè)，要求畢業(yè)生能熟練掌握多學(xué)科知識(shí)，實(shí)現(xiàn)土木工程的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化轉(zhuǎn)變，其畢業(yè)設(shè)計(jì)的難度比傳統(tǒng)土木工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)更大。高等院校的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間往往只有16周左右，考慮到畢業(yè)生學(xué)習(xí)能力和實(shí)際掌握知識(shí)能力的差異性，畢業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)度往往也很難把控。

4.硬件和軟件資源有限

高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)需要有經(jīng)驗(yàn)的教師的指導(dǎo)，以及豐富的軟件資源和平臺(tái)。大多數(shù)智能建造專業(yè)的指導(dǎo)教師都是從事傳統(tǒng)土木工程專業(yè)領(lǐng)域的研究，對(duì)于智慧設(shè)計(jì)、智能施工、3D打印、裝配式施工、數(shù)字化檢測(cè)、智慧工地等技術(shù)領(lǐng)域的研究相對(duì)有限，指導(dǎo)智能建造專業(yè)畢業(yè)生的經(jīng)驗(yàn)也非常有限，導(dǎo)致缺乏足夠的專業(yè)指導(dǎo)教師資源。另外，目前數(shù)字化工程軟件和設(shè)備的種類繁多、版本更新快、價(jià)格昂貴，例如Revit、BIMBase、廣聯(lián)達(dá)系列軟件、3D打印設(shè)備等，經(jīng)費(fèi)不是很寬裕的高校難以購(gòu)買相關(guān)軟件或設(shè)備，導(dǎo)致智能建造專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)難以開(kāi)展相關(guān)領(lǐng)域的選題研究。

二、畢業(yè)設(shè)計(jì)選題分析

北京建筑大學(xué)是一所北京市屬高校，主要以培養(yǎng)建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)的卓越人才和社會(huì)棟梁為人才培養(yǎng)目標(biāo)。作為全國(guó)第二批獲批設(shè)置智能建造專業(yè)的大學(xué)之一，北京建筑大學(xué)從2019年開(kāi)始招收智能建造專業(yè)的本科生，到2024年8月，已經(jīng)培養(yǎng)了兩屆智能建造專業(yè)的畢業(yè)生。學(xué)校的智能建造專業(yè)依托國(guó)家級(jí)特色專業(yè)、國(guó)家級(jí)一流專業(yè)——土木工程專業(yè)，以土木工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、機(jī)械工程、測(cè)繪工程等學(xué)科理論為基礎(chǔ)，以土木工程領(lǐng)域新興技術(shù)及其應(yīng)用能力為核心，培養(yǎng)學(xué)生土木工程設(shè)計(jì)協(xié)同化、大型結(jié)構(gòu)建造智能化、工程建設(shè)管理智慧化等智能建造工程師的卓越素質(zhì)和技能，使學(xué)生成為具備持續(xù)學(xué)習(xí)力、創(chuàng)新意識(shí)、組織管理能力與國(guó)際視野的復(fù)合型高級(jí)工程技術(shù)人才。

（一）畢業(yè)設(shè)計(jì)選題

北京建筑大學(xué)2019級(jí)和2020級(jí)智能建造專業(yè)分別招收1個(gè)班學(xué)生，畢業(yè)設(shè)計(jì)切實(shí)執(zhí)行一人一題的要求。北京建筑大學(xué)智能建造專業(yè)2019級(jí)和2020級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題類型統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1所示。

由圖1可以看出，北京建筑大學(xué)智能建造專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)以實(shí)際工程的設(shè)計(jì)內(nèi)容為主，2019級(jí)和2020級(jí)設(shè)計(jì)類型的比例分別占到了88%和77%，而研究類型的比例相對(duì)較小。分析其原因，首先是受學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)的影響，北京建筑大學(xué)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主，所以設(shè)計(jì)類論文占比較大，而以培養(yǎng)研究型人才為主的北京工業(yè)大學(xué)，2020級(jí)智能建造專業(yè)研究類型的論文選題比例達(dá)到了90%；其次是受指導(dǎo)教師師資的限制，目前北京建筑大學(xué)智能建造專業(yè)只有10位指導(dǎo)教師指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)，數(shù)量非常有限。

（二）選題方向

北京建筑大學(xué)智能建造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題方向如圖2所示。

由圖2可以看出，北京建筑大學(xué)智能建造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題方向以智慧設(shè)計(jì)、裝配式施工和智慧工地為主，數(shù)字化檢測(cè)、智能施工和3D打印方向的比例相對(duì)較小，而智能建造設(shè)備和全生命周期運(yùn)維管理方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題還未開(kāi)設(shè)，需要進(jìn)一步拓展。

（三）畢業(yè)設(shè)計(jì)成果

經(jīng)過(guò)指導(dǎo)教師和畢業(yè)生的通力配合，以及校外企業(yè)和校外指導(dǎo)教師的幫助，北京建筑大學(xué)智能建造專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)取得了一定成果：2020級(jí)的畢業(yè)生中，8人的論文獲評(píng)土木與交通工程學(xué)院優(yōu)秀論文，3人的論文獲評(píng)北京建筑大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)論文。部分優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)成果見(jiàn)圖3。

北京建筑大學(xué)智能建造專業(yè)2019級(jí)的畢業(yè)生中，大約有33%的學(xué)生繼續(xù)讀研或出國(guó)留學(xué)，有40%左右的畢業(yè)生進(jìn)入施工企業(yè)工作，7%左右的畢業(yè)生進(jìn)入政府部門工作，5%左右的畢業(yè)生進(jìn)入設(shè)計(jì)院工作，剩余15%左右的畢業(yè)生進(jìn)入建筑相關(guān)企業(yè)工作。畢業(yè)生的知識(shí)水平和畢業(yè)設(shè)計(jì)成果獲得了用人單位的一致認(rèn)可，初步達(dá)到了既定的人才培養(yǎng)目標(biāo)。

三、提升智能建造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的建議

針對(duì)智能建造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題存在的主要問(wèn)題，結(jié)合北京建筑大學(xué)和其他高校指導(dǎo)智能建造專業(yè)畢業(yè)生的經(jīng)驗(yàn)，建議采取以下措施來(lái)提升智能建造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

（一）畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題要結(jié)合學(xué)校人才培養(yǎng)的定位

智能建造雖然涉及的學(xué)科面廣，但是畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題很難覆蓋所有的領(lǐng)域，各個(gè)學(xué)校應(yīng)結(jié)合自身的優(yōu)勢(shì)和特色，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展某些領(lǐng)域的選題研究，然后逐步拓展。

（二）畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果形式一定要多樣化

智能建造專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)不要拘泥于字?jǐn)?shù)和圖紙的要求，要更加多樣化，重點(diǎn)考核成果的質(zhì)量。

（三）鼓勵(lì)跨學(xué)院和跨學(xué)科聯(lián)合指導(dǎo)

智能建造是一個(gè)跨學(xué)科的專業(yè)，僅僅靠一個(gè)學(xué)院或者一個(gè)學(xué)科的師資很難完全覆蓋，畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該聚集全校的優(yōu)質(zhì)資源來(lái)開(kāi)展。為了解決指導(dǎo)教師工作量考核的后顧之憂，學(xué)校的相關(guān)職能部門應(yīng)該出臺(tái)一些激勵(lì)機(jī)制和獎(jiǎng)勵(lì)政策。

（四）落實(shí)智能建造專業(yè)本科生導(dǎo)師制

本科生導(dǎo)師不僅要監(jiān)督和管理本科生平時(shí)的生活和學(xué)習(xí)，更應(yīng)該讓本科生提前進(jìn)入研究團(tuán)隊(duì)，儲(chǔ)備畢業(yè)設(shè)計(jì)所需要的知識(shí)，以便其在大四能順利地開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)。

（五）積極開(kāi)展多維度的校企聯(lián)合培養(yǎng)

多維度的含義包括企業(yè)專家深度參與人才培養(yǎng)方案的修訂、智能建造相關(guān)課程的授課、智能建造實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)聯(lián)合指導(dǎo)以及校企軟硬件的資源共享等多方面的內(nèi)容。多維度的校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，既可以使本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容更接地氣，又可以解決部分學(xué)校軟件資源有限的問(wèn)題。

四、結(jié)語(yǔ)

智能建造專業(yè)是面向國(guó)家戰(zhàn)略需求和建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)而設(shè)置的一個(gè)新興專業(yè)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是智能建造專業(yè)人才培養(yǎng)過(guò)程中一個(gè)非常重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)。本文針對(duì)目前智能建造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)面臨的主要問(wèn)題，結(jié)合北京建筑大學(xué)智能建造專業(yè)畢業(yè)生培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)智能建造專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題進(jìn)行分析，建議采取結(jié)合學(xué)校人才培養(yǎng)的定位、成果形式多樣化、鼓勵(lì)跨學(xué)院和跨學(xué)科聯(lián)合指導(dǎo)、落實(shí)本科生導(dǎo)師制、積極開(kāi)展多維度的校企聯(lián)合培養(yǎng)等方式來(lái)提升畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，為其他高校智能建造專業(yè)的人才培養(yǎng)提供借鑒。

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［責(zé)任編輯：周侯辰］