摘要：隨著“新工科”國家戰(zhàn)略的實(shí)施和建筑業(yè)向新型工業(yè)化、信息化、綠色化轉(zhuǎn)型升級，一批以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式為特點(diǎn)的新興建筑產(chǎn)業(yè)迅速崛起，對“土木類”專業(yè)人才的知識結(jié)構(gòu)、能力素質(zhì)提出了更廣、更高、更新要求。閩南理工學(xué)院于2020屆畢業(yè)生根據(jù)“新工科”對人才知識要求“扁平化”的特征和建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重大需求，及時實(shí)施跨專業(yè)協(xié)同畢業(yè)設(shè)計(jì)，取得了良好的教學(xué)改革效果。此成果獲得福建省教學(xué)成果二等獎，在土木工程專業(yè)面向“新工科”改造，具有引領(lǐng)推廣價值。

　　關(guān)鍵詞：新工科;跨專業(yè);協(xié)同;畢業(yè)設(shè)計(jì)

　　一、概述

　　隨著“新工科”“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”等國家重大戰(zhàn)略的快速實(shí)施以及建筑業(yè)逐步轉(zhuǎn)型升級的需要，一批以新業(yè)態(tài)、新技術(shù)、新模式為特征的建筑新興產(chǎn)業(yè)如綠色建筑、建筑節(jié)能、裝配置建筑等迅速發(fā)展起來，契合“新工科”，對傳統(tǒng)的土木工程教育提出了新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系等“五個新”要求[3]。工程教育改革發(fā)展方向具有學(xué)科交叉性、技術(shù)發(fā)展性和能力創(chuàng)新性等基本特征，促使土木工程建設(shè)領(lǐng)域向新型工業(yè)化、信息化、綠色化、國家化轉(zhuǎn)變，對“土木類”專業(yè)人才的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)提出了更高、更新的要求[1]。

　　閩南理工學(xué)院于2020屆畢業(yè)生根據(jù)“新工科”對人才知識要求“扁平化”的特征和建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重大需求，把土木工程、工程管理、工程造價、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程4個專業(yè)有機(jī)融合、協(xié)同作業(yè)，及時實(shí)施了基于BIM技術(shù)的跨專業(yè)協(xié)同畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過利用BIM建模技術(shù)對綠色施工過程、施工技術(shù)特點(diǎn)、施工操作規(guī)則等進(jìn)行了4D虛擬建造、4D虛擬施工組織和5D智能計(jì)量與計(jì)價。

　　二、“新工科”要求與畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)存在的主要問題

　　住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》提出：“十三五”期間，著力增強(qiáng)智能化、BIM、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)集成應(yīng)用能力，建筑業(yè)的智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化要取得突破性進(jìn)展。

　　中國建筑業(yè)全面進(jìn)入智能建造的時代，智能制造是我國“制造強(qiáng)國戰(zhàn)略”的核心單元，是“中國制造2025”的主攻方向[3]，也是國家“新工科”建設(shè)的重要抓手。“新工科”要求傳統(tǒng)建筑行業(yè)必須將新一代信息技術(shù)和新一代人工智能與制造業(yè)深度交叉融合。建筑行業(yè)正催生勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，基于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)程、建造流程、生產(chǎn)方式必須與“新工科”新技術(shù)緊密融合，逐步構(gòu)成由制造業(yè)、建筑業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)深入融合的契合“新工科”的智能建造專業(yè)[1，4]。

　　它要求專業(yè)人才知識寬度足夠、專業(yè)能力較強(qiáng)，具有專業(yè)型、復(fù)合型、領(lǐng)軍型人才的特點(diǎn)。對照“新工科”，傳統(tǒng)土木類專業(yè)，亟需解決相對滯后的課程體系與固化的教學(xué)模式，人才培養(yǎng)嚴(yán)重滯后于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，不符合社會需求問題;實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱、模式單一，未能把跨學(xué)科的新知識新技能充實(shí)到專業(yè)培養(yǎng)中，缺少與理論教學(xué)環(huán)節(jié)之間系統(tǒng)化銜接;學(xué)科間互動機(jī)會較少，僅僅只能做到“一專”，而不能達(dá)到“多專多能”的問題。而大學(xué)期間最后的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)，更是與“新工科”要求相悖，我校往屆的畢業(yè)設(shè)計(jì)，慣性地依據(jù)傳統(tǒng)教學(xué)理念，專業(yè)壁壘設(shè)置嚴(yán)重、設(shè)計(jì)內(nèi)容單一重復(fù)、指導(dǎo)教師封閉自鎖，具體體現(xiàn)如下：

　　1.與“新工科”所呈現(xiàn)的實(shí)際工程設(shè)計(jì)與施工技術(shù)存在“時差”。土木工程是一個各種系統(tǒng)既有互相獨(dú)立又交叉融合的“閉環(huán)”系統(tǒng)，它需要工程設(shè)計(jì)、工程施工、工程造價、工程管理等綜合知識和能力，來實(shí)現(xiàn)工程管理目標(biāo)最優(yōu)、工程造價目標(biāo)最優(yōu)，過去傳統(tǒng)獨(dú)立專業(yè)壁壘設(shè)置嚴(yán)重，其畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)難以滿足“新工科”要求，達(dá)到人才培養(yǎng)目標(biāo)[2]。

　　2.與“新工科”所要求的跨專業(yè)團(tuán)隊(duì)職業(yè)素質(zhì)“脫臼”。傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)著眼于在本專業(yè)知識，很少顧及其他專業(yè)內(nèi)容，缺乏“大土木”團(tuán)隊(duì)職業(yè)素質(zhì)，這與在實(shí)際工程設(shè)計(jì)、施工、管理、運(yùn)維中多專業(yè)協(xié)同作業(yè)所要求的職業(yè)素養(yǎng)“脫臼”[5]。

　　3.與“新工科”所創(chuàng)導(dǎo)的知識集成創(chuàng)新模式“脫節(jié)”。現(xiàn)代建筑企業(yè)與產(chǎn)品創(chuàng)新，不僅僅是單一專業(yè)知識領(lǐng)域的“獨(dú)創(chuàng)”，而是融合、繼承和集成了不同專業(yè)知識領(lǐng)域基礎(chǔ)上的“綜創(chuàng)”[7]。傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)不能滿足“新工科”對新知識、新能力提出的更高要求，明顯存在“脫節(jié)”現(xiàn)象。

　　4.與“新工科”所推崇的培養(yǎng)多維度思維能力“脫鉤”。基于單一專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)通常是以是否具備本專業(yè)的知識和能力的角度去衡量，而“新工科”要求訓(xùn)練大學(xué)生工程專業(yè)、經(jīng)濟(jì)法律、道德素養(yǎng)、環(huán)境社會、法律法規(guī)等綜合能力，傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)只“圈”于本專業(yè)，知識衍生性差，與“新工科”推崇的培養(yǎng)多維度思維能力明顯“脫鉤”[8]。

　　三、跨專業(yè)協(xié)同畢業(yè)設(shè)計(jì)改革路徑

　　圍繞一個建筑物為設(shè)計(jì)對象，整合并優(yōu)化教學(xué)資源，邀請企業(yè)專家全過程參與，結(jié)合1+X職業(yè)技能證書試點(diǎn)建設(shè)契機(jī)，基于BIM技術(shù)平臺組建跨專業(yè)協(xié)同畢業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。為了更好地解決學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)過去存在的“空洞化”現(xiàn)象，充分發(fā)揮我們學(xué)校應(yīng)用型人才培養(yǎng)特點(diǎn)和“產(chǎn)教融合、協(xié)同育人”項(xiàng)目和基地優(yōu)勢，通過跨專業(yè)協(xié)同畢業(yè)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了“真題真做”“一組一教授”“全過程監(jiān)控”。

　　(一)跨專業(yè)協(xié)同畢業(yè)設(shè)計(jì)框架設(shè)計(jì)為了契合“新工科”一專多能之特點(diǎn)，梳理現(xiàn)代土木工程對“大土木”的知識和技能要求，學(xué)院聯(lián)合土木工程、工程造價、工程管理、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程等4個專業(yè)，覆蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、土木工程設(shè)計(jì)、給水排水工程、暖通空調(diào)工程、工程環(huán)境檢測、工程造價管理、施工組織管理等相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域，以“學(xué)生為中心，教師為指導(dǎo)”為總體設(shè)計(jì)方針，以“跨專業(yè)、數(shù)字化、云數(shù)據(jù)、全壽命”為工程設(shè)計(jì)理念，組建了教授引領(lǐng)的10組的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)(5人/組)和畢業(yè)設(shè)計(jì)小組(4人/組)。

　　(二)主要舉措

　　土木工程學(xué)院在獲批國家級1+X(BIM)土木工程試點(diǎn)專業(yè)上，調(diào)整培養(yǎng)思路，于2015年進(jìn)行了圍繞BIM技術(shù)的試點(diǎn)班，有系統(tǒng)地融入了“新工科”要求的BIM內(nèi)容;健全需求導(dǎo)向的人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)動態(tài)調(diào)整機(jī)制，建立緊密對接產(chǎn)業(yè)鏈、服務(wù)創(chuàng)新鏈的學(xué)科專業(yè)體系依據(jù)工程一線和畢業(yè)生就業(yè)崗位群技術(shù)需要，優(yōu)化畢業(yè)設(shè)計(jì)選題，拓展畢業(yè)設(shè)計(jì)類型;組建“跨專業(yè)、多交叉、復(fù)合化”的指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)小組;構(gòu)建了專業(yè)相互融合的教學(xué)協(xié)作平臺，形成線上線下資源共享，支持課程異地同步教學(xué);面向現(xiàn)代土木工程技術(shù)發(fā)展，綜合考慮工程環(huán)境、工程經(jīng)濟(jì)等因素，以合作與協(xié)調(diào)方式開展畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)生工程實(shí)踐能力、溝通協(xié)作能力得到提高。

　　1.指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)組建。我院具有指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)的專業(yè)教師共有63名，經(jīng)過教師推薦、學(xué)生評價、學(xué)院決定，層層把關(guān)，以“一個項(xiàng)目一個小組”、“一個小組一個教授”為原則，高中青搭配合理、專業(yè)分工明確、責(zé)任心強(qiáng)的指導(dǎo)教師隊(duì)伍。參與跨專業(yè)協(xié)同畢業(yè)設(shè)計(jì)的一線指導(dǎo)教師必須既具有多年課堂教學(xué)和指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的老教授，又聘請了在建筑企業(yè)長期從事土木工程設(shè)計(jì)與施工、造價與管理的校企合作企業(yè)的資深工程師[3]。

　　2.學(xué)生團(tuán)隊(duì)層層遴選。

　　我院跨專業(yè)協(xié)同畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要覆蓋土木工程、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程、工程造價、工程管理和給排水科學(xué)與工程(未有畢業(yè)生，但要求具備設(shè)計(jì)內(nèi)容)等5個專業(yè)，建筑專業(yè)我院尚未開設(shè)。學(xué)院基于2015年已經(jīng)開設(shè)《BIM建模》《BIM技術(shù)應(yīng)用》等課程的基礎(chǔ)上，于2019年暑假開設(shè)“跨專業(yè)協(xié)同畢業(yè)設(shè)計(jì)”為期1個月的培訓(xùn)班，從86學(xué)生中根據(jù)專業(yè)和培訓(xùn)班成績，遴選39名組建了10個項(xiàng)目組。

　　3.交叉融合科學(xué)選題。課題來源于學(xué)校重大教改課題——“閩南理工學(xué)院智慧校園”，屬“真題真做”(我校麗景樓、數(shù)字圖書館、體育館、學(xué)生宿舍、E與F幢教師公寓等10幢)，要求項(xiàng)目組根據(jù)學(xué)校環(huán)境和建筑物特征，建立基于BIM技術(shù)的能實(shí)現(xiàn)“虛擬漫游”的“數(shù)字沙盤”，畢業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)目標(biāo)明確、技術(shù)路線清晰、交割流程清楚。同時也考慮到我院未設(shè)置建筑專業(yè)及設(shè)計(jì)進(jìn)度安排上的困難，故由有關(guān)校企合作單位提供或完成建筑設(shè)計(jì)方案，并由項(xiàng)目組學(xué)生根據(jù)建筑方案完成建筑施工圖設(shè)計(jì)等后續(xù)設(shè)計(jì)工作[3]。

　　教育論文投稿刊物：《中國校外教育》雜志是由中華全國婦女聯(lián)合會主管，中國兒童中心主辦，中國兒童期刊社承辦，多家權(quán)威教育部門聯(lián)合協(xié)辦，是經(jīng)國家新聞出版總署批準(zhǔn)的國家一級教育類核心期刊，具有國際、國內(nèi)雙刊號，面向國內(nèi)外公開發(fā)行。雜志根據(jù)讀者的人群不同，將中旬刊以刊登基礎(chǔ)教育類的文章為主，下旬刊以刊登高校教育類的文章為主，國內(nèi)刊號CN：11-3173/G4，國際刊號ISSN：1004-8502。

　　四、成果與推廣價值

　　通過這次跨專業(yè)協(xié)同畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)改革，嘗試了基于BIM數(shù)字化技術(shù)，把我校9個典型建筑形成了可視化三維模型，納入云數(shù)據(jù)平臺，做到了工程設(shè)計(jì)、建筑施工、工程造價、工程管理的全壽命信息共享，初步達(dá)到了“大數(shù)據(jù)”框架下，體現(xiàn)了“新工科”背景下建筑工程的數(shù)字化、精細(xì)化、全壽命之特點(diǎn)[1]。

　　通過跨專業(yè)協(xié)同畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我校土木類學(xué)生充分意識到了畢業(yè)后未來職業(yè)崗位中自己所扮演的角色以及如何協(xié)同、如何把BIM技術(shù)嵌入工程設(shè)計(jì)中取得了明顯教學(xué)效果[2]。實(shí)現(xiàn)了基于BIM技術(shù)的專業(yè)協(xié)同，探究了跨專業(yè)協(xié)同畢業(yè)設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)新模式，提高了綜合畢業(yè)實(shí)訓(xùn)的教學(xué)效果，真實(shí)地實(shí)踐了教育部“三全育人”，提高了師資隊(duì)伍的時間指導(dǎo)水平。此成果獲得福建省教學(xué)成果二等獎，在土木工程專業(yè)面向“新工科”改造，具有引領(lǐng)推廣價值。

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　　作者：朱永甫，黃杰超，劉衍香，王鳳華