


摘要:畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教育的最后關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力的形成有重要作用。以重慶大學(xué)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)某畢業(yè)設(shè)計(jì)選題為例,基于該選題的背景與目的,對(duì)該畢業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容、任務(wù)要求與傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行對(duì)比,并對(duì)其不同點(diǎn)進(jìn)行剖析。以該畢業(yè)設(shè)計(jì)工作內(nèi)容為基礎(chǔ),對(duì)標(biāo)中國(guó)工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)中的12項(xiàng)基本要求,對(duì)該畢業(yè)設(shè)計(jì)的各重要環(huán)節(jié)進(jìn)行了對(duì)應(yīng)解析,分析了各環(huán)節(jié)相關(guān)工作以及能力提升與基本要求之間的關(guān)系?;谶^(guò)程分析結(jié)果,構(gòu)建了畢業(yè)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)與工程認(rèn)證基本要求的關(guān)系圖譜。以期通過(guò)建環(huán)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作內(nèi)容,對(duì)標(biāo)工程認(rèn)證的基本要求,為相關(guān)專業(yè)畢業(yè)生能力提升提供思路與途徑。
關(guān)鍵詞:工程教育認(rèn)證;畢業(yè)設(shè)計(jì);建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程;對(duì)標(biāo);能力
中圖分類號(hào):G642.477 """""文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A """""文章編號(hào):1005-2909(2024)01-0036-08
工程認(rèn)證既是工程教育水平評(píng)估的基本手段,也是工程師資格國(guó)際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)[1]。從開展工程教育專業(yè)認(rèn)證工作以來(lái),我國(guó)已有近2 000個(gè)專業(yè)點(diǎn)通過(guò)了認(rèn)證[2]?!豆こ探逃J(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)解讀及使用指南》(以下簡(jiǎn)稱《指南》)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)要求指標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行了明確規(guī)定:“指標(biāo)點(diǎn)是經(jīng)過(guò)選擇的,能夠反映畢業(yè)要求內(nèi)涵,且易于衡量的考查點(diǎn)。通過(guò)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)可以判斷專業(yè)對(duì)于通用標(biāo)準(zhǔn)12項(xiàng)基本要求的內(nèi)涵是否真正理解,可以判斷專業(yè)建立的畢業(yè)要求達(dá)成評(píng)價(jià)機(jī)制是否具有可操作性和可靠性,也可以判斷專業(yè)是否根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)自身的畢業(yè)要求”。工程認(rèn)證是中國(guó)工程教育國(guó)際實(shí)質(zhì)等效的有效途徑。中國(guó)與其他國(guó)家的教育理念不同[3],國(guó)內(nèi)對(duì)工程認(rèn)證的利弊性差異也有相關(guān)的討論[2,4]。但是,作為《指南》的基本要求,是中國(guó)針對(duì)《華盛頓協(xié)議》基本框架的細(xì)化,應(yīng)該具備一定的可操作性和可實(shí)施性。
從2020年開始,建環(huán)專業(yè)評(píng)估正式轉(zhuǎn)為工程認(rèn)證[1]。近年來(lái),建環(huán)專業(yè)基于工程認(rèn)證基本要求在專業(yè)教學(xué)與人才培養(yǎng)質(zhì)量提升等方面做了大量工作。吳小舟等[5]對(duì)工程教育認(rèn)證背景下建環(huán)專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)多層次、模塊化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育課程體系及其實(shí)踐做了探討;王松慶[6]等對(duì)工程認(rèn)證背景下的指標(biāo)點(diǎn)分解與課程體系的各權(quán)重關(guān)系進(jìn)行了達(dá)成度分析;王宏燕等[7]從如何培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力著手對(duì)開展工程教育認(rèn)證工作及推進(jìn)新工科建設(shè)進(jìn)行了探索。目前,對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)工程能力提升與工程認(rèn)證的相互關(guān)系的研究相對(duì)較少,大多從教學(xué)方法[8]、校企合作[9]、技術(shù)應(yīng)用[10]、管理現(xiàn)狀[11]等方面探索如何提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量,缺乏畢業(yè)設(shè)計(jì)與工程認(rèn)證有效結(jié)合的探索與研究。
因此,基于工程認(rèn)證的基本要求,通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過(guò)程管理實(shí)現(xiàn)畢業(yè)生綜合能力的提升是一個(gè)值得探討的課題。本文擬通過(guò)重慶大學(xué)建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)(以下簡(jiǎn)稱建環(huán)專業(yè))某畢業(yè)設(shè)計(jì)選題工作,對(duì)標(biāo)工程認(rèn)證要求,進(jìn)行12項(xiàng)基本要求的理解與探討,以期通過(guò)相互關(guān)系的展現(xiàn)為畢業(yè)生能力提升提供思路與途徑。
一、重慶大學(xué)建環(huán)專業(yè)某畢業(yè)設(shè)計(jì)選題介紹
(一)"設(shè)置該畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的背景與目的
畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決專業(yè)復(fù)雜工程問(wèn)題的能力,該選題工作應(yīng)有一個(gè)論證過(guò)程。大部分傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)標(biāo)施工圖設(shè)計(jì),缺乏相應(yīng)的合理性論證,但是,無(wú)論如何選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)課題,在人才培養(yǎng)方面畢業(yè)設(shè)計(jì)選題應(yīng)滿足如下要求。
(1)指導(dǎo)教師和學(xué)生都要了解中國(guó)國(guó)情,具有家國(guó)情懷,應(yīng)面向國(guó)家“雙碳”目標(biāo)和健康中國(guó)的重大需求;有利于畢業(yè)生在國(guó)家和社會(huì)發(fā)展需求的領(lǐng)域創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)就業(yè),在研究生階段繼續(xù)深造。
(2)能夠培養(yǎng)學(xué)生制定和評(píng)估本專業(yè)工程領(lǐng)域規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試與運(yùn)行等能力,或能夠培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)、分析和解決本專業(yè)工程問(wèn)題的能力。
(3)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題以本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的工程綜合訓(xùn)練類課題為主,以解決本專業(yè)工程領(lǐng)域內(nèi)的主要、緊要工程問(wèn)題為導(dǎo)向。
(4)學(xué)生已經(jīng)具備完成選題所需的基礎(chǔ)知識(shí),指導(dǎo)教師已經(jīng)掌握或通過(guò)試做能夠掌握完成選題所需的基本方法。
國(guó)家“雙碳”目標(biāo)、國(guó)務(wù)院及各中央政府部門的頂層規(guī)劃,已經(jīng)明確提出了對(duì)建筑能源應(yīng)用的“雙碳”要求。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題——重慶大學(xué)虎溪校區(qū)太陽(yáng)能冷熱源規(guī)劃方案設(shè)計(jì)(簡(jiǎn)稱規(guī)劃方案設(shè)計(jì)),要求將建筑冷熱能源的需求側(cè)和供給側(cè)關(guān)聯(lián)起來(lái)進(jìn)行工程分析,需求側(cè)的分析重點(diǎn)是重慶大學(xué)虎溪校區(qū)的冷熱需求變化規(guī)律(包括建筑環(huán)境營(yíng)造、生活熱水、實(shí)驗(yàn)研究工藝等的冷熱需求),供給側(cè)的分析重點(diǎn)是重慶大學(xué)虎溪校區(qū)太陽(yáng)能冷熱源供給能力變化規(guī)律,希望通過(guò)這兩個(gè)變化規(guī)律的關(guān)聯(lián)分析,制定適應(yīng)這兩個(gè)規(guī)律的合理規(guī)劃方案。
“規(guī)劃方案設(shè)計(jì)”需要解決的工程問(wèn)題多,復(fù)雜性、綜合性很強(qiáng),能力培育訓(xùn)練強(qiáng)度大。基于以上的選題背景,以方案設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)選題是一個(gè)探索。其主要目的有:(1)方案設(shè)計(jì)是冷熱源選擇中最重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目由于時(shí)間限制,大量的時(shí)間集中在繪圖上,導(dǎo)致對(duì)冷熱源選擇過(guò)程中所表現(xiàn)出的綜合能力提升訓(xùn)練不足;因此,需要將畢業(yè)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)做集中訓(xùn)練;(2)工程認(rèn)證的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是評(píng)價(jià)學(xué)生畢業(yè)后的專業(yè)能力。通過(guò)契合國(guó)家發(fā)展方向以及社會(huì)需求的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程的訓(xùn)練,不僅能保證畢業(yè)生在就業(yè)或升學(xué)(研究生學(xué)習(xí))階段的高起點(diǎn),而且還能提高畢業(yè)生對(duì)專業(yè)熱點(diǎn)的適應(yīng)能力。但是,由于該畢業(yè)設(shè)計(jì)選題相對(duì)難度較大,針對(duì)目前畢業(yè)生的能力現(xiàn)狀,對(duì)參加該選題的畢業(yè)生有較高的能力要求,這可作為畢業(yè)生創(chuàng)新培養(yǎng)的舉措之一;(3)以重慶大學(xué)虎溪校區(qū)作為設(shè)計(jì)對(duì)象,實(shí)題實(shí)做,更能夠提升畢業(yè)生的實(shí)戰(zhàn)能力。以最熟悉的校園為設(shè)計(jì)對(duì)象,學(xué)生對(duì)各種約束條件、能源現(xiàn)狀等均有深刻的認(rèn)識(shí),其畢業(yè)設(shè)計(jì)的成果能夠做到落地。
(二)"該畢業(yè)設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的不同點(diǎn)
該畢業(yè)設(shè)計(jì)的整體框架如圖1所示。傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)通常以某建筑為對(duì)象,主要進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算、冷熱源分析、空調(diào)處理過(guò)程、氣流組織計(jì)算、水力計(jì)算、消聲減震與自控等設(shè)計(jì)計(jì)算,然后進(jìn)行相關(guān)的圖紙繪制,完成施工圖的設(shè)計(jì)。規(guī)劃方案設(shè)計(jì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題與其他傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要不同點(diǎn)如下。
1.負(fù)荷計(jì)算的層次不同
傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)的負(fù)荷計(jì)算有負(fù)荷估算與負(fù)荷詳細(xì)計(jì)算兩個(gè)基本內(nèi)容。對(duì)于負(fù)荷估算主要用于冷熱源初步選擇,而負(fù)荷詳細(xì)計(jì)算目的是設(shè)備選型,基本按照冷負(fù)荷系數(shù)法或諧波反應(yīng)法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。而規(guī)劃方案設(shè)計(jì)處于規(guī)劃階段,建筑圖紙達(dá)不到施工圖程度,無(wú)法進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。到目前為止,尚未有針對(duì)能源規(guī)劃階段的準(zhǔn)確負(fù)荷估算方法[12]。本畢業(yè)設(shè)計(jì)需要通過(guò)軟件(如DeST、EnergyPlus等)進(jìn)行8 760小時(shí)的建模計(jì)算,通過(guò)體型系數(shù)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、建筑功能等多參數(shù)比較,獲得估算負(fù)荷方法與真實(shí)負(fù)荷的相對(duì)關(guān)系;因此,該負(fù)荷計(jì)算方法的獲得,已經(jīng)完全超越了傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)負(fù)荷計(jì)算的層次。
此次規(guī)劃設(shè)計(jì)區(qū)別于傳統(tǒng)的單棟建筑設(shè)計(jì),而是一個(gè)建筑群,有圖書館、教室、學(xué)生宿舍、自習(xí)室、辦公樓、食堂、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館、實(shí)驗(yàn)樓等不同功能需求的多種建筑體,即使在同一建筑功能區(qū)域也存在不同時(shí)段的負(fù)荷分布特點(diǎn)。如:學(xué)生宿舍,白天呈現(xiàn)為低密度人員空間,而夜晚呈現(xiàn)出高密度人員空間的特征;對(duì)于圖書館和辦公樓等,白天為高密度空間,而夜間為低密度人員空間;對(duì)于食堂,則呈現(xiàn)出更鮮明的時(shí)段性。另一方面,學(xué)校有相應(yīng)的管理制度,各建筑功能區(qū)域的開放時(shí)間均有相應(yīng)的規(guī)定,其負(fù)荷計(jì)算中也必須予以考慮。工作日與周末休息日也會(huì)呈現(xiàn)出完全不同的狀況,而且鑒于各學(xué)校資源以及排課的不同,周末可能也有部分課程安排;因此,多種因素決定了校區(qū)負(fù)荷分析的復(fù)雜性。要準(zhǔn)確分析負(fù)荷分布,需要開展大量的調(diào)研以及尋找合適的分析方法。
2.可再生資源利用的程度分析
傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)在冷熱源方案比較階段,會(huì)考慮部分可再生能源的利用問(wèn)題,但是,這種考慮往往是基于概念性的。由于沒(méi)有足夠的時(shí)間進(jìn)行實(shí)地調(diào)查與分析,基本按照假設(shè)條件進(jìn)行,而規(guī)劃方案設(shè)計(jì)是真題真做。
結(jié)合自己所在學(xué)校的自然資源分析,已不同于傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目。即使指導(dǎo)教師給出實(shí)際工程題目,也很難有條件到現(xiàn)場(chǎng)做實(shí)際調(diào)研。但是,校區(qū)的自然資源是學(xué)生最熟悉的校園,有足夠的條件去分析自然資源。四年的本科生活,大部分學(xué)生可能都沒(méi)有完全審視自己學(xué)校的自然資源分布,而此次畢業(yè)設(shè)計(jì)需要學(xué)生沉下心來(lái)重新考察、分析所在學(xué)校的資源分布優(yōu)勢(shì),如所在城市校區(qū)的太陽(yáng)能資源分布情況、氣候區(qū)特點(diǎn),地?zé)崮芾玫木唧w優(yōu)勢(shì)、各種地表水分布情況、各種資源的容量等。這些自然資源的分布特點(diǎn)決定了如何合理利用好可再生能源。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)聚焦太陽(yáng)能冷熱源,從廣義的角度出發(fā),所有的可再生能源,包括空氣、地表水、巖土等冷熱源品位均是由太陽(yáng)能決定的;因此,結(jié)合本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo),各種可再生資源均需要學(xué)生做全面實(shí)際的分析,才能獲得方案設(shè)計(jì)的合理性。
3.冷熱源技術(shù)分析的不確定性
傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)在冷熱源分析中,由于設(shè)計(jì)對(duì)象是單體建筑,其冷熱源的分析結(jié)果通常指導(dǎo)教師就可作定性判斷。規(guī)劃方案設(shè)計(jì)涉及可再生能源利用,需要進(jìn)行計(jì)算分析,無(wú)法直接獲得相應(yīng)的比較結(jié)果。該畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)比的冷熱源方案不僅涉及太陽(yáng)能、地?zé)崮艿确矫鎻?fù)雜的計(jì)算分析,對(duì)環(huán)境的影響,還需要通過(guò)CFD的水溫計(jì)算才能獲得方案的可行性,如利用湖水作為地表水地源熱泵的低位冷熱源,其計(jì)算結(jié)果需滿足地表水溫度變化的要求;因此,其結(jié)果是不確定的。
由于各種原因,尚未有校區(qū)能源規(guī)劃案例(部分學(xué)校本身處于區(qū)域供冷供熱的供能范圍的除外)。校區(qū)大多數(shù)建筑采用分散式供冷或供熱(北方城市集中供熱除外),僅少量的綜合樓、圖書館等采用集中空調(diào);因此,結(jié)合校區(qū)特點(diǎn)進(jìn)行太陽(yáng)能冷熱源規(guī)劃畢業(yè)設(shè)計(jì)為一個(gè)全新的課題,沒(méi)有明確的技術(shù)路線可以參照,在過(guò)程設(shè)計(jì)中也沒(méi)有公認(rèn)的計(jì)算方法,需要重新制定校區(qū)太陽(yáng)能冷熱源規(guī)劃的技術(shù)路線和關(guān)鍵參數(shù)。
4.學(xué)生能力的要求
基于以上分析,該畢業(yè)設(shè)計(jì)選題對(duì)學(xué)生能力、素養(yǎng)要求較高,并不適合所有的本科畢業(yè)生參加。對(duì)于畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)教師,需要做好畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)分解與串接工作,給多數(shù)的學(xué)生設(shè)計(jì)好必做的訓(xùn)練要點(diǎn),同時(shí)給少數(shù)優(yōu)秀的學(xué)生提供拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的機(jī)會(huì)。這對(duì)于個(gè)性化的培養(yǎng)以及創(chuàng)新人才培養(yǎng)均是一種有益的嘗試。
二、工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的12項(xiàng)基本要求與該畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)在對(duì)標(biāo)關(guān)系
(一)"對(duì)標(biāo)分析
中國(guó)工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)中的12項(xiàng)基本要求,如表1所示。
基于該畢業(yè)設(shè)計(jì)選題,通過(guò)過(guò)程分析進(jìn)行12項(xiàng)基本要求的對(duì)標(biāo)分析。
(1)工程知識(shí)。對(duì)于此次畢業(yè)設(shè)計(jì),基于前述難點(diǎn),畢業(yè)設(shè)計(jì)成果本身就解決了一個(gè)復(fù)雜工程問(wèn)題。而方案的選擇過(guò)程,必須要利用建環(huán)專業(yè)的工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)。在負(fù)荷分析中,需通過(guò)自然科學(xué)的方法建立相關(guān)的氣象模型,才能獲得負(fù)荷分析結(jié)果;因此,基于該畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容,通過(guò)學(xué)生的過(guò)程培養(yǎng)獲得解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。
(2)問(wèn)題分析。調(diào)研能力分為兩類,即文獻(xiàn)調(diào)研能力和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研能力。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅需要學(xué)生通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研獲得各種可再生能源利用的基本技術(shù)路線,而且需要調(diào)研當(dāng)?shù)氐哪茉唇Y(jié)構(gòu)和價(jià)格,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研收集既有校區(qū)能源消耗情況與特點(diǎn),并進(jìn)行有效分析。在大量的數(shù)據(jù)調(diào)研樣本基礎(chǔ)上,通過(guò)一定的方法,如聚類分析方法、回歸分析方法等對(duì)既有數(shù)據(jù)進(jìn)行有效識(shí)別與表達(dá);因此,該過(guò)程中獲得的有效成果,既體現(xiàn)了畢業(yè)設(shè)計(jì)的階段性成果,又鍛煉和提高了學(xué)生的調(diào)研分析能力。
(3)設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案。該畢業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)本身是利用最小的能源消耗來(lái)保證校區(qū)師生員工的健康與舒適。太陽(yáng)能冷熱規(guī)劃不僅符合社會(huì)、文化的發(fā)展要求,而且也符合環(huán)?;韭肪€,更是《中華人民共和國(guó)可再生能源法》等法律的保障內(nèi)容。由于太陽(yáng)能資源的不確定性,該畢業(yè)設(shè)計(jì)要引入極端氣象災(zāi)害模型,以保證各種天氣條件下冷熱供能的安全性,從而達(dá)到環(huán)境控制要求;因此,畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容本身就具備了創(chuàng)新的內(nèi)容。
(4)研究。該畢業(yè)設(shè)計(jì)需要獲得各種以太陽(yáng)能資源為基礎(chǔ)的可再生能源利用數(shù)據(jù)作為分析基礎(chǔ),如太陽(yáng)輻射強(qiáng)度分布、極端氣候分析、地?zé)崮芘c地表水分布情況等參數(shù);因此,這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的獲得不僅需要調(diào)研,更需要進(jìn)行一定的實(shí)際測(cè)試。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中,必然涉及實(shí)驗(yàn)測(cè)試與數(shù)據(jù)分析,而大量數(shù)據(jù)信息還需要一定的分析方法才能獲得有效的結(jié)論。這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生采用科學(xué)方法解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力大有裨益。
(5)使用現(xiàn)代工具。規(guī)劃階段,傳統(tǒng)施工圖負(fù)荷計(jì)算方法已經(jīng)不適用;因此,需要尋找一種合理、可實(shí)施的規(guī)劃負(fù)荷方法。在此過(guò)程中,會(huì)涉及模型建立、軟件選擇與使用、能耗分解方法、各階段負(fù)荷預(yù)測(cè)等各類問(wèn)題,從而建立適用的規(guī)劃負(fù)荷方法。同理,在方案階段的太陽(yáng)能資源分析過(guò)程中,也涉及計(jì)算方法的研究,從而清晰認(rèn)識(shí)目前技術(shù)工具的局限性,來(lái)提高完善技術(shù)方法。
(6)工程與社會(huì)。該畢業(yè)設(shè)計(jì)課題來(lái)自各校區(qū)真實(shí)的工程背景,在方案設(shè)計(jì)中尚有很多問(wèn)題需要探索,需要利用各種方法、工具等來(lái)解決。此外,該畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要成果,就是要滿足社會(huì)、健康、安全、法律以及文化的要求。為此,需要不斷協(xié)調(diào),其過(guò)程本身就以責(zé)任為后果來(lái)理解上述問(wèn)題的解決方法。
(7)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。正如工程認(rèn)證基本要求6的內(nèi)容,該畢業(yè)設(shè)計(jì)課題本身就是復(fù)雜工程問(wèn)題的工程實(shí)踐。同時(shí),課題聚焦可再生能源的利用,工程實(shí)踐成果就是保護(hù)環(huán)境,減少碳排放,從而保證社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)需求評(píng)價(jià)方法來(lái)不斷獲得該問(wèn)題的認(rèn)知能力。
(8)職業(yè)規(guī)范。該畢業(yè)課題出發(fā)點(diǎn)著眼于國(guó)家的能源發(fā)展方向,實(shí)現(xiàn)國(guó)家的“雙碳”目標(biāo),其課題本身就具備社會(huì)責(zé)任感。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,各類設(shè)備的安裝位置(如光伏板、集熱器、熱泵等),是否對(duì)景觀造成影響,是否符合師生員工審美觀點(diǎn),均需要設(shè)計(jì)人員去了解和理解工程職業(yè)道德和規(guī)范所涉及的一系列問(wèn)題。
(9)個(gè)人和團(tuán)隊(duì)。數(shù)據(jù)的調(diào)研、分析,實(shí)驗(yàn)測(cè)試,設(shè)計(jì)內(nèi)容的分工與組合等工作是畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求。而相關(guān)的工作一個(gè)人是無(wú)法完成的,需要小組協(xié)作。小組中的每一個(gè)學(xué)生均有明確的責(zé)任與分工,即使在同一個(gè)階段性目標(biāo)中(如調(diào)研景觀、規(guī)劃等對(duì)能源設(shè)施的影響問(wèn)題),仍然需要分工完成,而且還需要相關(guān)專業(yè)的輔助(如設(shè)施的美化問(wèn)題)才能滿足整體設(shè)計(jì)各階段的時(shí)間節(jié)點(diǎn)要求;因此,畢業(yè)設(shè)計(jì)整個(gè)過(guò)程都體現(xiàn)了個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的責(zé)任關(guān)系。
(10)溝通。區(qū)別于傳統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì),溝通在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中展現(xiàn)了非常重要的作用。由于畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容涉及數(shù)據(jù)調(diào)研和人文調(diào)研,其過(guò)程均需要與各類師生員工進(jìn)行溝通。溝通過(guò)程分為兩類,即語(yǔ)言溝通和文字溝通。語(yǔ)言溝通在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研中是必須的。而在文字溝通中,涉及調(diào)查問(wèn)卷的問(wèn)題設(shè)置,不僅要通過(guò)合理的設(shè)計(jì)讓非專業(yè)人員清晰了解和正確選擇答案,而且又要夠保證設(shè)計(jì)人能夠方便提取相關(guān)信息數(shù)據(jù)。當(dāng)然,在目前的條件下,國(guó)際視野的培養(yǎng)僅能通過(guò)國(guó)外相關(guān)網(wǎng)站以及文獻(xiàn)去了解,若條件允許,可通過(guò)參與相關(guān)國(guó)際會(huì)議的形式來(lái)彌補(bǔ)。
(11)項(xiàng)目管理。該畢業(yè)設(shè)計(jì)成果同時(shí)也是實(shí)施“雙碳校園”的開創(chuàng)性成果,要具備落地性。其規(guī)劃結(jié)果不僅涉及經(jīng)濟(jì)性,而且規(guī)劃的合理性以及基建工作的可操作性也至關(guān)重要;因此,在整體規(guī)劃中就需要掌握工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法。這對(duì)于學(xué)生畢業(yè)后,在實(shí)際工程中運(yùn)用工程管理與經(jīng)濟(jì)決策相關(guān)理論和方法進(jìn)行項(xiàng)目管理大有裨益。
(12)終身學(xué)習(xí)。由于該畢業(yè)設(shè)計(jì)課題具備挑戰(zhàn)性,較多的指標(biāo)需要重新梳理和建立,不僅僅是學(xué)生本身,就指導(dǎo)教師而言,也是一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程。將此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的對(duì)象擴(kuò)展到其他社區(qū),其技術(shù)路線與評(píng)價(jià)指標(biāo)也就有了相應(yīng)的變化;因此,通過(guò)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)的理念和解決問(wèn)題的方法,而不僅僅是追求問(wèn)題的答案。通過(guò)以上分析可以看出,該畢業(yè)設(shè)計(jì)選題和執(zhí)行能夠充分對(duì)標(biāo)工程認(rèn)證的基本要求,訓(xùn)練學(xué)生的工程能力。
(二)"畢業(yè)設(shè)計(jì)選題內(nèi)容與畢業(yè)生能力培養(yǎng)的關(guān)系分析
完成該選題的任務(wù),需要學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,全面、綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),尤其是將建環(huán)專業(yè)的兩大專業(yè)知識(shí)板塊——“建筑環(huán)境營(yíng)造”和“建筑能源應(yīng)用”融會(huì)貫通。本專業(yè)工程分為規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維四大階段,一個(gè)具體的選題不可能包含四個(gè)階段,但也不宜局限于工程設(shè)計(jì)一個(gè)具體階段。為了拓寬建環(huán)專業(yè)人才培養(yǎng)的領(lǐng)域,畢業(yè)設(shè)計(jì)的基本要求宜通過(guò)實(shí)踐某一個(gè)階段的實(shí)施步驟和內(nèi)容來(lái)理解實(shí)施本專業(yè)工程項(xiàng)目的基本步驟和內(nèi)容。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)訓(xùn)練,幫助學(xué)生理清解決工程問(wèn)題的思路和方法,強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)和終身學(xué)習(xí)的能力。
通過(guò)以上分析,可以獲得該畢業(yè)設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的關(guān)系譜圖,如圖2所示。通過(guò)調(diào)研和數(shù)據(jù)分析,不僅提高了學(xué)生的溝通和分析能力,而且其成果還可支撐該畢業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以可再生能源利用的社會(huì)、文化認(rèn)知能力,通過(guò)專業(yè)分析以及研究的基本方法完成方案的選擇分析,基于設(shè)計(jì)過(guò)程中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力,以及應(yīng)用工具與方法的能力共同支撐畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容。通過(guò)工程應(yīng)用能力與管理能力強(qiáng)化可實(shí)施的設(shè)計(jì)成果。在畢業(yè)生從事工作或繼續(xù)深造后,面對(duì)“社區(qū)太陽(yáng)能冷熱源規(guī)劃”“社區(qū)雙碳能源規(guī)劃”“社區(qū)雙碳能源咨詢”等類似項(xiàng)目可靈活應(yīng)用相關(guān)工程方法,這實(shí)際也起到了終身學(xué)習(xí)的目的;因此,通過(guò)認(rèn)證指標(biāo)以及培養(yǎng)過(guò)程所需的各種能力,基于畢業(yè)生的過(guò)程訓(xùn)練,不僅使學(xué)生理解與應(yīng)用相關(guān)的設(shè)計(jì)方法,而且全面提升了畢業(yè)生的素養(yǎng)和能力。
三、結(jié)語(yǔ)
(1)合理的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題不僅要體現(xiàn)工程認(rèn)證的基本要求,而且還要滿足國(guó)家和社會(huì)的需求,這對(duì)于與“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)直接相關(guān)的“建環(huán)”專業(yè)尤其重要。
(2)通過(guò)對(duì)重慶大學(xué)虎溪校區(qū)太陽(yáng)能冷熱源規(guī)劃方案設(shè)計(jì)的實(shí)題實(shí)做,學(xué)生能把握社區(qū)冷熱源規(guī)劃咨詢的步驟和內(nèi)容,從而理解本專業(yè)工程方案設(shè)計(jì)的基本要素,為工作中類似項(xiàng)目的把握奠定基礎(chǔ)。
(3)從人才培養(yǎng)的角度,畢業(yè)設(shè)計(jì)選題應(yīng)該從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維四大階段中合理選擇某一個(gè)階段來(lái)實(shí)施本專業(yè)工程項(xiàng)目的基本步驟和內(nèi)容,不能僅局限于施工圖的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。
(4)通過(guò)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程的分解,在過(guò)程中去理解、對(duì)標(biāo)工程認(rèn)證的基本要求,這對(duì)于提高畢業(yè)生的專業(yè)能力有直接作用。文中提到的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題,對(duì)畢業(yè)生本身的綜合能力要求較高,有一定的挑戰(zhàn)性,但對(duì)于拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng),是一種有益的嘗試。
(5)工程認(rèn)證的基本要求需要在具體的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題實(shí)施中去理解和深化。本文以建環(huán)專業(yè)為例所開展實(shí)踐與思考,對(duì)于其他專業(yè)的適用性還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。
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Exploration on the topic selection of graduation design for the basic requirements of engineering certification
WANG Yonga,"LIU Menga,"CHEN Jinhuaa,"XIAO Yimina,"LIU Yonga,"FU Xiangzhaob
(a.College of Civil Engineering; b.College of Environment and Ecology, Chongqing University, Chongqing 400045, P.R.China)
Abstract: Graduation design is the last key link of undergraduate education, which plays an important role in the formation of students’"employment and entrepreneurial ability. Taking a graduation design topic of the building environment and energy application engineering major of Chongqing University (hereinafter referred to as building environment major) as an example, based on the background and purpose of the topic, the key content and task of the graduation design are compared with the traditional graduation design. According to the 12 basic requirements in the general standard of China engineering education certification, the important links of the graduation design are analyzed including the relationship between related work of each link and ability improvement and the basic requirements. Through process analysis, the relationship map between graduation design ability training and basic requirements of engineering certification is proposed. Through the graduation design of building environment major based on the requirements of engineering certification, it is to provide ideas and ways for the cultivation of graduates of related majors to improve their abilities .
Key words: engineering education accreditation; graduation design; building environment and energy application engineering; benchmarking; capacity
(責(zé)任編輯""梁遠(yuǎn)華)
修回日期:2022-05-15
基金項(xiàng)目:重慶市教育教改項(xiàng)目“‘雙碳’目標(biāo)下建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)課程思政體系建設(shè)與實(shí)踐”(223017)
作者簡(jiǎn)介:王勇(1971—),男,重慶大學(xué)土木工程學(xué)院教授,博士,主要從事清潔能源與暖通空調(diào)技術(shù)研究,(E-mail)cqwangyong@cqu.edu.cn。