基于OBE理念的土木工程專業畢業設計中建筑設計環節的改革探索

黃亮，張夢芳 （浙江工業大學建筑工程學院，浙江 杭州 310023）

OBE是以預期學習產出為中心來組織、實施和評價的教育結構模式。一般教育者首先根據社會的需求來確定教學目標，即根據社會要求去確定學生會取得怎樣的學習成果[1][2],然后確定教學內容、設計教學方法，再確定如何讓學生獲取這樣的教學成果，最后確定考核方式、教與學效果的評價和不斷改進。

土木工程畢業設計是一個極為重要的教學環節。土木工程專業一般分為建筑工程方向、地下工程方向、交通土建方向等等，本文探討的是建筑工程方向的畢業設計。建筑工程方向畢業設計前期一般都包括了4周左右的建筑設計環節，建筑設計結束以后就是結構設計。在目前的情況下，社會需求比以前已有較大的變化。為使建筑設計環節的教學成果更符合社會需求，本文在具體微觀的層面分情況對建筑設計環節的教學目標、教學方法、教學內容、考核指標、評價體系方面進行了探討。

1 將建筑方案、施工圖設計嵌入建筑設計環節

目前情況下，一部分學生將來會進入建筑設計院進行建筑結構設計工作（可能是先上研究生再進入設計院）。對于這部分學生來說，要求掌握一定的建筑設計知識和擁有一定的建筑設計能力和相應的工程素養，從而能夠很好的配合建筑工種滿足甲方的需求。此類情況下的教學目標很清晰。

1.1 原有教學模式中存在的問題

傳統的土木工程畢業設計中一直有建筑設計環節。通常情況下，建筑設計環節的做法：要求學生從設計任務書開始，完成建筑平面、立面、剖面設計以及少量的節點詳圖，同時建筑圖的深度要滿足后續能夠進行結構設計的要求。這種做法中存在三個限制：第一是時間短，建筑設計環節時間只有3到4周；第二是學生擁有的建筑學方面的知識僅僅來源于大二的房屋建筑學課程，因此學生自身的建筑學方面知識薄弱；第三是教學資源限制，許多高校建筑學教師人數有限，而且很多建筑學教師本身工程設計水平也不足。由于存在這三個限制，學生根據設計任務書完成建筑施工圖設計是有一定困難的，所以往往完成得不好，從而影響了教學目標的實現。因此在時間投入、知識儲備、教師資源不變的情況下，消除限制帶來的影響，是設計教學內容和教學方法完成教學目標的首要任務。

1.2 將建筑方案設計嵌入建筑設計環節

一種做法是將建筑方案設計作為建筑設計環節內容。首先是教師先收集一個實際工程的建筑施工圖，然后教師對照該建筑施工圖完成設計任務書，將設計任務書發給學生，學生依據該設計任務書完成建筑方案設計，而不是完成建筑施工圖設計。后續的結構設計所需要的建筑施工圖采用原先收集的建筑施工圖，這樣在有限的時間內及學生有限的知識能力儲備下，學生是可以較好地完成建筑方案設計的，從而可以達到讓學生掌握相應的建筑設計知識和鍛煉相應建筑方案設計能力的教學目標。

1.3 將建筑施工圖設計嵌入建筑設計環節

消除這幾個限制的影響的另外一種做法是將建筑施工圖設計作為建筑設計環節內容。此時教學方法上可有二種做法：第一種做法是教師發給學生的是建筑方案圖紙，學生在此基礎上深化，最終完成建筑施工圖；另一種做法是教師發給學生的是實際工程的建筑施工圖，但教師對原建筑功能進行一定程度的更改（相應于設計院中的情況，就是甲方對建筑功能進行修改，要求設計院改圖），要求學生根據修改后的功能對建筑施工圖進行修改。在施工圖訓練中，特別要重視常用建筑規范條文的知識積累。這樣，通過施工圖設計訓練，可以較好地達到讓學生掌握相應的建筑設計知識和鍛煉相應建筑設計能力的教學目標。

1.4 考核指標和評價體系

在考核指標方面，無論設計內容是建筑方案設計還是施工圖設計，基于教學目標，考核重點應該是功能方面的內容。相對而言可以弱化技術、美觀層面的考核權重。

在評價體系方面，學生做完畢業設計即離校，目前的做法中學生參與度較低。需要提高學生的參與度。因此具體可以在學生畢業后1年、5年、10年后邀請畢業生進行回顧性評價，時間越長，評估越完整。因為有些教學效果要比較長時間才能顯現出來。

2 將建筑構造設計嵌入建筑設計環節

另外，在目前情況下，有相當大部分的學生畢業后進入施工單位、監理公司等。對于此部分學生來說，畢業設計的內容可能會放棄結構設計而改成施工組織設計等[3]。此時，讓這部分學生更好地從滿足社會需求的角度來看，還需要在建筑設計環節中，使教學目標、教學內容、教學方法、考核指標得以保留。

2.1 建筑構造設計教學目標

首先討論教學目標，通過教學目標來確定是否還需要建筑設計部分。從社會需求來看，在施工單位一線擔任土建部分施工員的，一般是土木工程專業的畢業生。在建筑施工圖中，有一項重要內容是建筑構造設計，設計節點詳圖。而土木工程專業學生接觸建筑構造設計（節點詳圖）內容主要是在大二的房屋建筑學課程。另外，建筑施工課程中也會有一些接觸。但總體來說，學生對建筑構造部分內容的掌握一般比較薄弱。目前，設計院出建筑施工圖的時候，節點詳圖的設計深度參差不齊。有技術力量雄厚、設計質量高的大院，也有技術力量相對薄弱、設計投入不大從而造成節點詳圖設計深度不足的小院。如果碰到節點詳圖設計深度不足的施工圖時，為了領會建筑構造設計意圖，保證節點的施工質量，就對施工員的建筑構造知識和建筑構造設計能力提出一定的要求。而這種情況應該是不少的。另外，還有一些其他情況也會對施工員的建筑構造知識和建筑構造設計能力提出比較高的要求。例如：涉及一些新材料、新工藝等沒有現成的施工工藝的節點部位的施工。又例如：因為采購不到節點詳圖中所需要的材料時，需要和設計院溝通便捷的修改節點詳圖。因此對于進入施工單位、監理單位的這部分土木工程畢業生，根據OBE理念，可以設置3～4周建筑構造設計環節。其教學目標是掌握一定的建筑構造知識和培養一定的構造設計能力，從而領會設計意圖、保證施工質量[4]。

2.2 建筑構造設計教學內容

確定了教學目標后，需要確定教學內容。建筑構造涉及的內容很多、很繁瑣。在畢業設計的建筑設計環節進行房屋所有部位的建筑構造設計沒有必要。原因：①有的部位的建筑構造比較簡單或者施工難度比較低；②土木工程專業學生在建筑構造設計環節能投入的時間是有限的。因此建筑構造設計的內容應該是那些重要的和典型的建筑構造內容。如，±0.000以下部位的構造設計內容的重點應該是地下室的防水。因為一旦地下室防水失敗是很麻煩的，而且實際工程中又經常出現地下室漏水的問題。另外，土木工程的學生往往重視荷載方面的問題，對這些問題往往重視不足。而負責這些節點部位的施工員往往是土木工程專業的畢業生。因此，確定這樣重要的和典型的內容應作為建筑構造設計的內容。

2.3 建筑構造設計教學方法

確定了內容后，然后確定教學方法。此時可有兩種方法。第一種方法是先收集一套建筑施工圖，然后將施工圖中所有的節點詳圖刪除，同時刪除平面圖、立面圖、剖面圖中的對應的節點詳圖的編號，再將此圖紙提供給學生。這樣，學生進行構造設計時，第一個步驟是確定哪些部位需要進行構造設計，此步驟可以增強學生對建筑構造功能的認識，然后是各個重要部分的構造設計，此步驟中要注重構造設計原理的掌握。當學生完成構造設計后，再將原始的節點詳圖發給學生，讓學生分析自己的節點詳圖和施工圖原有的節點詳圖的優劣等等。另外，如果施工進度允許，可以結合畢業設計實習，讓學生去工地現場觀摩該圖紙對應工程的節點詳圖的施工，從而增強實際感性認識和增加動手能力[5]。另外一種教學方法是，把整套建筑施工圖發給學生，要求學生采用和施工圖中原節點詳圖不同的材料來完成相應部位的節點詳圖設計。即學生設計節點詳圖去替代施工圖中原有的節點詳圖（要求采用和原節點詳圖不同的材料）。

2.4 建筑構造設計考核指標

在建筑構造設計的考核方面，要求學生的節點詳圖畫到怎樣一個深度，這個問題影響比較大。因為不同深度的節點詳圖的工作量是相差很大的。根據OBE理念，應該是社會需求來決定教學內容。也就是學生設計的深度應該達到建筑施工圖中常見的節點詳圖的設計深度。但由于目前設計市場上施工圖中的節點詳圖的深度參差不齊，所以沒法簡單的確定一個應該達到的設計深度。應該說不需要盲目的去追求盡可能細的設計深度，而應該根據具體的學生素質和當地建筑施工圖的平均設計深度來確定節點詳圖的考核設計深度。也可以參照中國建筑標準設計研究院出的一系列圖集中的節點詳圖設計深度來確定考核設計深度。

3 結語

本文以教學成果為導向對畢業設計的建筑設計環節進行了逆向教學設計，以讓學生在畢業設計階段學到的知識和掌握的能力，能滿足社會需求為教學目標進行了建筑設計環節教學改革探討。在此環節引入OBE理念，關注社會需求，強化與之相匹配的工程能力、工程知識，對于培養優秀的建設技術人才和提高土木工程專業教學質量具有重要意義。