建筑電氣與智能化專業多校聯合畢業設計實踐與研究

許馨尹 吳征天 付保川

摘要：畢業設計對培養建筑電氣與智能化專業學生綜合運用所學基礎理論、基本知識、基本技能解決實際問題具有十分重要的作用。聯合畢業設計不僅能促進高校之間的交流，而且能夯實專業建設，擴大專業影響力。通過對建筑電氣與智能化專業聯合畢業設計8年實踐教學模式進行分析，探討高校與高校、高校與企業等主體與各協同體互動式實踐教學模式，針對存在的問題提出相應的建議，以落實教育資源共享共用理念，推動教學相長，實現多方互惠共贏，推進協同育人多維度實踐教學模式的創新。

關鍵詞：建筑電氣與智能化；聯合畢業設計；實踐教學模式；協同育人

中圖分類號：TU-4; C961? ?文獻標志碼：A? ?文章編號：1005-2909（2023）03-0199-08

物聯網、云計算、移動互聯網等智能信息技術的高速發展，對新工科背景下建筑電氣與智能化專業人才培養提出了新的要求和挑戰。建筑作為智慧城市的基本單元、管理樞紐和基礎載體，其智能建筑技術的發展和工程建設都應滿足社會需求，而技術的發展和實際應用離不開人才的培養，學生只有在校期間得到必要的知識融合、工程實踐訓練，畢業之后才能在設計、建設、管理和服務一線發揮應有的作用，從事科技含量高、綜合性強的技術工作。畢業設計是學生最重要的實習環節，也是檢驗學生四年學習成果的重要手段之一，是評定畢業成績的重要依據。同時，通過畢業設計使學生對某一課題作專門深入系統研究，鞏固、加深、拓展、深化已有知識，培養綜合運用已有知識獨立解決問題的能力，這也是學生走上國家建設崗位前的一次重要的過渡[1]。

目前關于建筑電氣與智能化專業的聯合畢業設計主要圍繞電氣相關的設計類和研發類兩大課題展開，而建筑電氣與智能化專業是介于土建和電氣兩大學科之間的一門綜合交叉學科。設計類的課題是一個不斷動態迭代的過程，具備工程應用性強及核心技術發展快的特點，需要與建筑、結構、暖通、給排水等專業相互配合，與甲方業主、施工單位、智能化公司及設備廠商等多家單位密切聯系，是一個協調配合、溝通確認和互相論證的動態過程。傳統的建筑電氣與智能化專業畢業設計模式采用指導教師布置建筑圖紙和設備圖紙，學生在此基礎之上進行電氣設計，獨自完成指導教師布置的課題。建筑電氣與智能化專業與工程實踐結合緊密，缺少和相關學科、相關課題組及相關企業的聯動，學生的專業知識、協調配合能力、溝通能力得不到及時鍛煉。針對此，在傳統一對多的畢業設計基礎上形成跨學校甚至跨專業的聯合畢業設計團隊模式，通過增強各相關高校建筑電氣與智能化專業教師與學生間的相互交流，實現教育教學資源共享，促進畢業設計專業水平的共同提升，提高建筑電氣與智能化專業在高校中的影響力和社會認可度。

建筑電氣與智能化專業教學指導分委員會于2010年提出聯合畢業設計構想并付諸實施。連續多年的實踐表明，該項工作的開展對于促進人才培養質量的提升作用重大。

一、聯合畢業設計發展歷程

聯合畢業設計活動以高校建筑電氣與智能化學生畢業設計為契機，時間上保持與學生畢業設計周期同步，采用競賽的形式鼓勵各校教師和學生積極參與，創建一個學生與主體之間彼此對話的平臺，而不是填滿信息的空間[2]。設計活動融合多所高校的畢業設計，打破地域與學科壁壘，以相同的設計主題和研究范圍為設計對象，在前期調研和后期設計中各校師生進行無障礙交流。經過多年的發展和壯大，于2021年已初步形成參與高校固定、國內具有重要影響力的建筑電氣與智能化專業畢業設計交流平臺。2014年正式命名為“第X屆多校聯合畢業設計”，其發展歷程如表1所示。隨著時間的推移，參與規模逐漸擴大，課題也越來越豐富。

二、聯合畢業設計教學過程

（一）聯合畢業設計內涵

建筑電氣與智能化專業畢業設計是一個較為復雜開放、非平衡態的系統工程。（1）復雜系統：該專業學生既要掌握建筑電氣相關的專業知識，又要了解給排水、暖通、建筑學、土木工程等其他學科知識，具備多學科、多技術交叉的特點。（2）開放系統：培養和實踐過程需與外界環境包括企業（設計院、智能化公司、甲方、房地產、建設公司及電力公司等）、其他高校進行人才、知識信息、物質資源等交換。（3）非平衡態： 隨著智慧城市建設加速、企業產業變化（智能化弱電公司如春筍般崛起）及學生個體特點的不斷變化，對該專業人才實踐能力培養提出了新要求，因此必將打破傳統人才培養模式的現有平衡，補充新的內容，使其內涵和外延得到完善與擴充，緊扣智能建筑、智慧城市、新一代信息技術等主題。

多校聯合畢業設計的內涵是通過聯合學習、聯合培養，將校際間、校企間、學生間的知識流進行轉移和融合，形成共享知識庫。該知識庫不僅包含傳統教育中的理論知識，而且更多的是隱形的知識，包括實踐性能力、自主探索能力、知識融合能力、綜合職業素養、協調能力和表達能力等。通過閉合環形成多方聯合主體資源依賴和互動關系，發揮聯合優勢，進行高水平、深層次的合作與交流，如圖1所示[3]。

（二）教學過程

多校聯合畢業設計是在教育部建筑電氣與智能化專業教學指導分委員會的直接領導下，由多所高校共同參與的一項教學活動。各高校秉著自愿原則，安排參與畢業設計過程的指導、設計或學習交流，各高校可根據學校實際情況確定參與方式。聯合畢業設計指導專家委員會制定管理細則并進行具體業務指導，下設若干工作小組，負責一個或若干個聯合畢業團隊的日常指導及管理。以工程實踐項目設計為基礎，旨在建立一套具有實踐性、便于操作的土建類建筑電氣與智能化專業學生聯合培養模式[4]，聯合畢業設計運作流程如圖2所示。

（1）題目征集與選題階段。聯合畢業設計征集題目要求以建筑電氣與建筑智能化工程設計和應用研發為主。選題要求既能滿足教學需要，又能聯系實踐應用和科學研究，提倡“真題真做”。在選擇題目之后，各校可根據實際情況對原題適當拓展。選題一般于第七學期結束前完成并落實到學生，以便學生及早準備。聯合畢業設計形式不同選擇的題目類型也不同，一般有三種聯合形式：一是各校學生各自獨立完成同一建筑的電氣與智能化設計；二是多校共同完成一個含電氣與智能化室外總平面設計的建筑群電氣與智能化設計；三是多校共同完成一個含公共地下空間的建筑組團電氣與智能化設計。

（2）開題階段。承辦院校召開開題研討會，參與人包括各高校和企業指導教師。指導教師將實際正在設計的工程項目作為課題，并明確課題的工程概括和項目投資方的基本需求，要求教師按照聯合畢業設計任務書撰寫學生個人畢業設計任務書，學生按要求提交開題報告和工作計劃安排。在此階段要求學生初定設計方案，做方案對比分析，熟練操作常用電氣設計軟件，熟悉國家相關規范與地方標準，明確在設計過程中與其他相關專業的協調配合內容，如建筑、結構、水、暖及弱電等。

（3）設計階段。依據開題階段初定的設計思路，在熟悉制圖規范與方法基礎上，利用建筑電氣工程設計的步驟和方法，查找和應用有關設計手冊和技術資料，從局部到項目整體，完成設計對象的全套電氣施工圖繪制。在設計階段，各高校定期開展交流指導，協調溝通設計過程中遇到的問題。畢業設計過程中的日常指導與交流分為日常交流和集中交流。日常交流主要有線上交流、學生交換交流、教師短期指導交流三種形式。集中交流是指在固定時間和地點結合階段性成果與問題學生集中匯報，教師集中指導。

（4）中期答辯。各參與院校在承辦院校進行中期匯報。按照課題類別的共性和差異性組成多組答辯小組，一般在1～2天內完成答辯，并按照要求對前期研究進行整理，形成初步方案并匯報。評委教師根據各小組的方案提出全面的評價及改進意見。

（5）成果答辯。一般在每年6月上旬進行最終成果答辯。聯合畢業設計答辯委員會審核和批準各答辯小組的組成成員，審查學生的答辯資格，確定答辯方式、程序和時間，制定評分標準，按規定的程序統計、確認每位學生的聯合畢業設計（論文）成績，對答辯中出現的問題和爭議進行處理和裁決。根據需要按題目設若干答辯小組。每個答辯小組由3～5名成員組成。答辯小組成員一般應具有中級以上職稱，且必須有一名工程經驗豐富的企業導師（或校內教師）。學生匯報畢業設計內容，答辯組針對學生畢業設計課題成果的合理性、準確性及設計方案可行性進行詳細點評，最終綜合指導教師和答辯小組的成績得出學生畢業設計成績。

以工程設計類為代表的校-校、校-企協同聯合畢業設計實施步驟體現了協同的過程，其本質是多個院校通過通力合作、相互協調達到共同目標，強調在運行過程中的合作性和集體性。只有基于目標一致而形成的有序、協同、緊密關聯的動態結構時，整個聯合畢業設計系統才會發揮最優能效，從而不斷發展到更高階段。

三、存在的問題

建筑電氣與智能化專業聯合畢業設計在教指委的指導下已經連續開展多年，參與聯合畢業設計的高校從最初的幾所增至2021年的27所，設計題目類型也從最初的單體建筑擴展到多元化的題目類型，如工程設計類、研發類、施工安裝類、BIM設計及BIM二次開發等，緊扣智能建筑、智慧城市發展需求，培養的學生數量逐年增加，質量也隨之提高。除此之外，對優秀的聯合畢業設計成果進行整理，匯編形成專著，包括畢業論文，作品展示等。在專業教師與學生的相互探討和交流實踐中，共享了教育教學資源，促進了各高校建筑電氣與智能化專業畢業設計水平的共同提高，但在聯合畢業設計的教學過程控制中也存在一些問題。

（1）動力機制不夠健全，聯合深度不夠。聯合畢業設計是一個多維度、動態的過程，該過程涉及各要素之間互動關系的系統性轉變。如何構建動力機制是保障聯合畢業設計順暢運轉的前提，是促進聯合工作順利開展，保障各校、企業之間的協調互動的黏合劑。推動聯合畢業設計的內外動力有利益、文化價值、市場環境、政策等方面的驅動，只有依據不同動力因素的特點及相關關系采取積極措施才能形成促使聯合畢業設計穩步運行的合力。在畢業設計過程中，由于缺乏相關的工作規程對階段性成果做統一評判，且各校工作進度、畢業設計安排差別較大，導致階段性的完成效果不太理想。

（2）聯合畢業設計缺少多專業多學科的交叉討論與溝通確認。目前關于建筑電氣與智能化專業的聯合畢業設計主要針

對電氣相關的設計類和研發類課題，而建筑電氣與智能化專業是介于土建和電氣兩大學科之間的一門綜合交叉學科，關于設計類的課題是一個不斷動態迭代的過程，在設計前期需要與業主溝通，明確業主的需求，在設計過程中需要結合工程實際情況在不違反規范的前提下盡可能滿足業主后期的使用需求。在設計過程中，需要與建筑、結構專業溝通確認設備機房（如變電所、消控室等）、強弱電間（井）的位置及尺寸等，在機房落位過程中可能會出現機房及管井沖突或位置不能同時滿足

建筑、給排水、暖通

三個專業需求的情況，需要各方協商解決。而實際聯合過程中，學生基于現有的設計條件進行設計，設計思路也是基于原有建筑設計人員規劃好的設計思路，在聯合畢業設計的過程中缺少機房提資能力、方案規劃能力，以及溝通協調解決問題能力的鍛煉機會[5]。如何更好地結合建筑、結構、水、暖等學科專業，從多維度綜合考慮和觀察學科本體的動態屬性也非常重要。

（3）聯合畢業設計結果的正確性缺乏有效的監管。考慮到運行前期的主要任務是擴展規模和擴大影響力，現有的聯合畢業設計管理文件呈現出覆蓋面較大、通用性較強的特點，其針對性、交叉性及關于聯合的任務、內容不夠全面具體；關于聯合設計成果考察也停留在設計本身，較注重某一設計階段的專業技術和知識，而忽略了課題整體以及團隊協調合作；答辯環節以成果為導向，評價的指標與機制缺乏科學性。如何對聯合畢業設計的組織活動進行跟蹤、監督和管理，并及時反饋是可持續發展的根本，因此探索科學有效的聯合畢業設計評價模式具有重要意義[6-7]。

（4）仍有較多院校未參與聯合畢業設計。

全國有100余所高校設有建筑電氣與智能化專業，

截至2021年，共有全國27所高等院校參與聯合畢業設計，還有大部分高校未參與。調研分析原因主要有：①該專業始于2009年，部分學校該專業的辦學歷史較晚，有些還未有畢業班學生，其次該教學活動于2014年開始，時間較短，很多學校對該活動了解不夠深入；②該活動在教指委的指導下開展實施，因部分院校對該活動的支持（政策、資金以及環境等）力度不夠，實踐條件不足導致參與度不高；③該活動的開展對于促進人才培養質量的提升發揮了很好的作用，但是在全國的影響力仍有待進一步提高，教指委也在陸續出臺相關政策以擴大覆蓋面和影響力，以吸引更多院校的師生參與，最終形成百花齊放的態勢。

四、改進措施

通過“校-校、校-企”全面合作，整合校內外資源、利用聯合優勢構建多元化的平臺，為聯合畢業設計的開展提供必要的環境與條件支撐，形成 “導入需求、嵌入行規、植入平臺、介入培養、回歸工程”的創新聯合新思路，具體如圖3所示。

（1）導入需求。建筑電氣與智能化聯合畢業設計具備建筑特色明顯、實踐性強、發展快、與現行標準密切相關、注重工程實際應用等特點，因此，需要將業主需求直接導入，在聯合過程中結合工程實際情況實現“真題真做”。對于學生而言，形成閉環反饋，依據業主需求、行業發展、標準規范調整設計目標。聯合畢業設計題目要滿足教學要求，以提高學生運用理論知識的綜合能力、知識系統的構建能力、工程實踐能力、團隊協作能力及職業素養為目的，綜合考慮設計深度與廣度。一般而言，電氣設計（強電系統）應滿足施工圖設計深度，智能化系統應滿足投標要求，強調學生參與工程訓練的過程，如產品選擇、各系統設計的流程。在知曉設計流程的基礎上，再適當考慮廣度。

（2）嵌入行規。將社會對用人需求嵌入聯合培養過程中，體現和承載工程化培養的必要內容。在此環節，加強對各種工程設計軟件的操作練習，強化企業在聯合過程中扮演的角色，組織實施對現行標準、規范、圖集等的集中學習培訓，及時更新和補充知識庫。對相關聯合方也應提出相應的人員、設備、資源條件等配套管理要求，制定培養計劃（任務分配、培養目標等），包括對企業導師的遴選和培訓等，要讓學生在企業導師的指導下，通過項目推進不僅達到產與學的比肩進步，而且倡導研究與創新，凸顯多校聯合模式在學生培養和企業發展上的優勢，對設計結果的正確性要有監管措施、審核機制，保障畢業設計的效率與效果。

（3）植入平臺。在聯合過程中尋找契機將各類校-校合作、校-企合作打造成高端協同育人平臺，深化校企產教融合。該平臺是由多方資源形成的共享知識庫，承擔著聯合畢業設計工程化培養的任務。根據學生階段性設計成果，利用該平臺有針對性地進行聯合指導與探究，并將設計成果反饋至實際工程項目中，形成以企業需求和實際技術應用為主導的聯合活動。通過校-校、校-企環境、資源的良性動態互動實現對人才精準的定位和培育。

（4）介入培養。加強和拓展聯合培養基地建設。聯合培養基地中的企業單位是創新型工程師培養計劃實現的重要資源，應根據社會需求的廣度，不斷補充、更換與調整資源，這是一個長期持續的工作[8-9]。將企業先進平臺轉化為開放的人才培養教學平臺，承載工程化訓練任務，形成行業企業參與工程化聯合畢業設計全過程的模式，將工程發展實際、工程實踐經驗和工程實踐案例引入指導，在此過程中注重成果總結，從選題、開題，任務分解到分工，形成《建筑電氣與智能化專業聯合畢業設計工作規程》《建筑電氣與智能化專業聯合畢業設計成果集》等匯編資料。

五、結語

聯合畢業設計將多學科交叉背景下的工程實踐與高校人才培養模式有機結合，符合培養現代工程人才的需求。其可保證完成專業培養內既定的計劃安排，又通過聯合培養的形式拓寬了學生的知識面；同時使得學生在畢業設計階段能夠接觸更多的工程實際課題，通過“真題真做”培養了學生工程實踐能力、科研能力及團隊溝通協調能力，為其踏上工作崗位奠定了堅實的基礎。在此基礎上加深了學生對所學專業的認知以及相關學科專業之間的融合與應用，為實踐應用型人才的培養發揮了重要作用，提高了教育教學質量，體現了教學相長、資源共享的教育理念。

建筑電氣與智能化本科生聯合畢業設計項目的合作院校雖然逐年增加，但是合作院校的覆蓋面仍然較小。在高等學校建筑電氣與智能化學科專業教學指導委員會的鼓勵下，目前正積極宣傳，以吸引更多高校、企業、指導教師及學生參與，為學生搭建更加廣闊的學習鍛煉平臺。

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Abstract：

Graduation design plays a very important role in cultivating the ability of building electricity and intelligence students to comprehensively use the basic theory， basic knowledge， basic skills and solve practical problems. Multi-school graduation design can not only promote the communication between universities， but also strengthen the construction of a major and expand its influence. Based on the analysis of the eight-year practice of teaching mode of joint graduation design of building electricity and intelligence， this paper discusses the interactive teaching practice among colleges and enterprises， and puts forward corresponding suggestions for the existing problems， so as to promote the mutual benefit between teachers and students， implement the concept of sharing educational resources， realize the mutual benefit and win-win situation of multiple institutions， and promote the innovation of multi-dimensional practice teaching mode of collaborative education.

Key words：

building electricity and intelligence; multi-school graduation design; practice teaching mode; cooperative education

（責任編輯 梁遠華）