教学理论论文
摘要：深入凝练应用型本科院校的办学特色是高等教育改革的重要课题。毕业设计是土木工程专业一个重要的综合性实践环节。对应用型本科院校的土木工程专业毕业设计全过程进行分析,综述应用型本科院校土木工程专业毕业设计的现状,指出整个毕业设计过程中存在的迫切需要解决的问题,从设计选题的多元化、指导方式的多样化、组织实施方法的细节化、成绩评定体系和过程监控的全面性、教师团队的“工程化”、思政教育等方面对毕业设计进行了探索研究和实践。
关键词：应用型本科; 土木工程; 毕业设计; 教学改革;
Teaching Reflection and Reform Exploration on Graduation Design in Applied Undergraduate Colleges and Universities: Taking Civil Engineering Specialty as an Example
WU Hai-rong HAO Xiao ZHANG Feng-jian
School of Civil and Transportation Engineering, Henan University of Urban Construction
Abstract：It is an important task for higher education reform to refine the characteristics of applied undergraduate colleges and universities. Graduation design is an important comprehensive practice link of civil engineering specialty. This paper analyzes the whole process of graduation design of civil engineering specialty in applied undergraduate colleges and universities, summarizes the current situation of graduation design of civil engineering specialty in applied colleges and universities, and points out the urgent problems that need to be solved in the whole process of graduation design. This paper explores the process of graduation design from some aspects, including the persification of design topics and guidance methods, the detailed organization and implementation methods, the comprehensiveness of performance evaluation system and process monitoring, the "engineering" of teachers' team, and the ideological and political education.
“新工科”包括新的工科专业和工科的新要求。“新工科”把培养德才兼备型土木工程创新人才作为中心环节，把思想政治工作贯穿于教育教学的全过程，实现全程育人、全方位育人，以继承与创新、交叉与融合、协作与共赢为主要途径，培养未来多元化、创新型工程人才[1]。推动“新工科”建设往深里走、往实里去，全面提高未来卓越人才培养能力和质量是深化“新工科”建设、落实全国教育大会、新时代全国高校本科教育工作会议精神的重要举措。毕业设计是土木工程专业本科教学计划的重要组成部分和最重要的综合性实践教学环节，也是卓越工程师培养的关键环节。本课题的研究载体是应用型本科院校，类型是应用型卓越工程师，内容是土木工程毕业设计模式改革。本课题拟从顺应卓越人才培养目标出发，以强化学生综合应用和解决实际问题的能力为中心，以毕业设计为改革的切入点和载体，探讨卓越工程师培养模式下土木工程本科毕业设计应做出的相应改革和策略。
一、“新工科”背景下应用型本科院校对土木工程专业人才培养的要求
“新工科”背景下的专业人才培养，要求突破学科壁垒并拓宽工程人才的知识体系，突破专业藩篱并建立工程人才的大工程观，突破本研隔断并提高工程人才的培养效率，突破校企隔阂并促进工程人才的市场匹配，突破师生淡漠关系并建立工程人才培养的良好氛围。高校重塑人才培养思维，建立创新复合型人才培养机制，围绕工程教育的新理念，探讨了新的多元化人才培养新模式、学科专业的新结构、教育教学的新质量和分类发展的新体系。
二、现阶段应用型土木工程毕业设计存在的主要问题
地方应用型本科院校的主要任务是着重培养工程一线的应用型人才，为地方或区域的经济建设与社会发展服务。从近些年学生的就业及相关调研发现，应用型本科院校普遍存在高等工程教育“去工程化”的问题，毕业生的理论基础没有一本院校的毕业生扎实，动手能力没有高职院校毕业生强，对新技术、新知识的掌握相对薄弱，基本不能做到入职即能胜任岗位，这就直接导致了这些工科专业的特色不明显[2,3]。毕业设计作为学生理论知识综合运用、工程实践能力综合检验、解决复杂工程问题能力综合培养的重要培养阶段，是最需要随着人才培养目标及模式的改革而创新的领域。目前，应用型本科院校土木工程专业毕业设计仍存在以下问题：选题与实际工程联系不紧密，分析和解决问题的思路狭窄，方案单一，学生主动性不够，综合运用知识能力较差，知识框架单一，计算机辅助设计能力较差，设计层次较低，等等。另外，在毕业设计教学环节中，有少数学生不重视毕业设计的实践。在当前背景下，本科毕业设计完成的好坏，直接决定了学生的实践能力、科研创新能力能否得到充分锻炼，决定了卓越工程师培养目标能否顺利实现。
三、符合现代工程教育要求的毕业设计教学模式的构建
应用型地方本科高校在人才培养方面具有以下三个特点[4,5]：一是学校以服务区域经济社会发展为目标，着力培养地方经济社会发展需求的各类实践能力强的应用型人才。二是学校自身长于理论教学，实践教学与学生实践能力的培养尚需学校所在地的工程单位协助。三是学校所在地能胜任培养学生实践能力的工程单位有限，接纳学生的资源有限。对土木工程毕业设计的指导方向包括混凝土框架结构、钢结构、施工组织等方面，并且在指导土木工程毕业设计中，课题组总结梳理了当前毕业设计中存在的诸多问题，并在日常中有所思索和探索。以“新工科”为契机，立足于应用型卓越工程人才的培养，针对国内土木工程专业毕业设计的现状，对土木工程专业毕业设计教学模式进行了研究分析，尝试构建符合现代工程教育要求的面向工程实际的毕业设计教学模式。
1. 构建立体化的毕业设计选题模式与选题库。
目前毕业设计选题存在类型单一、与实际工程联系不紧密、脱离学生需求的问题。毕业设计仍以多层混凝土框架结构设计为主，学生根据任务书在指导教师的全程监督和指导下完成毕业设计，学生的自主性和创造性思维未能得到锻炼。同时，毕业设计选题未与学生的未来职业规划产生关系，部分学生从内心质疑毕业设计的意义。在教学管理和教学改革方面，国内大学主要围绕教学组织、教学方法和质量评价开展了大量的研究，但对于工程实践接轨的选题研究却不多[6]，开展相关毕业设计选题研究非常重要。（1）毕业设计选题多元化。土木工程学科的发展是以多学科相互渗透和交叉融合共同发展为特征的，应用型本科高校必须注重培养学生综合运用基础理论知识去解决工程实际复杂问题的能力。毕业设计恰好为学科交叉提供了实践平台，在选题和内容设计上应立足于工程实际问题和学生及企业的需求，打破学科壁垒，建立毕业设计选题的多元立体化模式。其一，丰富专业内的选题元素。目前土木工程毕业设计选题大部分为混凝土多层框架结构的设计，只有少部分的钢结构厂房、施工组织设计、基坑支护等选题。毕业设计选题应突破选题单一的局限性，与学生未来职业规划相适应，让学生可以根据就业方向选择适合的毕业设计题目，实现毕业选题的多元化。其二，实现毕业设计选题的院系纵向合作。目前土木工程毕业设计主导模式中一般要花6周进行毕业设计方案的设计（毕业设计时间一般为14周），学生花费近半的时间在建筑方案的确定上，而占主体的结构设计计算往往在较短的时间内仓促完成。针对这个问题，笔者认为毕业设计选题还应努力实现不同专业间的纵向团队化合作，构建相关专业之间的院系毕业设计纵向立体化选题模式。其三，考虑企业需求和对毕业生的跟踪调查。土木工程专业的毕业设计是综合性和实践性都很强的实践教学阶段。深入企业需求，拟定工程实际要求接轨的毕业设计题目，实现校企合作指导毕业生毕业设计的深入合作，培养满足社会需要和企业需求的毕业生。同时，对往届毕业生进行持续跟踪调查，结合毕业生就业后遇到的问题及其工作后的体会拟定题目，这对应届毕业设计将有更重要的指导意义。（2）建立毕业设计选题题库。土木工程毕业设计题目的设置不能脱离工程实践，尽可能实现真题真做，也可以真题假做。而通常毕业设计选题均有指导教师利用自己手中的资源给学生设置题目，任务书中出现参数矛盾不能自圆其说或参数错误的情况时有发生。同时，指导教师往往拟定相似的毕业设计任务供组内学生选择，建立毕业设计选题库能避免这种情况的发生。针对不同的毕业设计选题类型，每种类型下汇总工程实际的选题资料和依据，为毕业生和指导教师提供选题支持。同时，结合指导教师之间的联合指导完成毕业设计各类选题的毕业设计要求。
2. 构建多样化的毕业设计的指导方式。
传统的土木工程毕业设计往往是一名指导教师带固定数量的学生，在毕业设计进行的全过程内进行一对多的单一指导。这种稳定不变的模式虽然有助于整个毕业设计教学组织的开展和评价，但无疑固化了毕业设计的指导过程，窄化了学生和学生、教师和学生、教师和教师之间在整个毕业设计期间的交流。面对“新工科”体系对创新型土木工程人才的培养提出的更加全面的要求，为了探索更加多样化和个性化的人才培养模式，课题组提出了指导教师小组联合指导和导师合作指导模式两种毕业设计指导模式。在土木工程毕业设计指导教师中，有很大比例的教师在硕士或博士阶段主要做科研工作，大多为应届毕业生直接应聘为大学教师，对毕业设计不甚了解，并缺少工程经验和对设计软件的了解，甚至在指导过程中也会遇到困难，出现指导失误[7]。指导教师小组联合指导模式，利用团队的力量弥补指导教师知识结构单一的不足，一方面丰富了学生毕业设计期间的指导资源，另一方面也可以实现指导教师间的相互促进和相互学习，实现以老带新的教学过程的传承。同时，指导教师在实践经验和基础理论知识储备方面各有擅长。导师合作模式，即由两位或两位以上的指导教师分阶段负责整个毕业设计过程的指导，从基础理论知识的运用、复杂工程问题的解决、设计软件的应用、图纸的规范化要求等方面，依据每位指导教师的特长进行优化组合，从毕业设计的各个阶段实现师资和教学资源的最佳配置，这样既能培养学生解决实际问题的能力，又能促进指导教师综合水平的提高。
3. 优化毕业设计组织实施方法。
土木工程专业毕业设计一般安排在第八学期，学生在这个时间段内面临毕业、找工作、考研复试、考公务员、工作单位实习等实际问题，毕业设计往往存在答辩前突击完成的情况，致使部分学生对毕业设计一知半解，毕业设计质量不高。优化毕业设计组织实施方法，需要纵观毕业设计全过程的实施方法、开展流程、各阶段任务深度和评价标准的要求，设计一种合适的毕业设计组织实施方法。（1）考虑组内学生的层次分布。在对学生进行毕业设计指导中发现，绝大部分学生做毕业设计时需要组内进度较快同学的带动。在对学生进行分组时，在考虑学生个人意愿的基础上，应根据不同学生的综合能力进行分组的优化。组内应包含基础理论知识、动手能力、做事主动性、组织协调能力、软件使用技巧等方面层次不同的学生，实现毕业设计全阶段的相互带动和高效开展。（2）拉大毕业设计实践环节的时间跨度。毕业设计任务一般在第七学期结束后，即寒假放假前下达给学生。但纵观专业培养方案，结合生产实习环节，并在生产实习环节开展过程中由指导教师与学生共同确定毕业设计题目，一方面依托生产实习中学生掌握的实际工程相关资料拟定毕业设计题目，可以避免毕业设计选题与实际工程的脱节，另一方面在第七学期确定选题，拉大毕业设计环节的时间跨度，从而使学生能够达到毕业设计的各项任务要求，也能锻炼学生的综合能力。（3）依据毕业设计进展开展毕业设计专题讲座。毕业设计开展过程中遇到的一大问题就是“万事开头难”。学生往往在一个阶段的任务完成后，将要进入下一个阶段的设计任务时，中间停滞时间过长。经调查发现，大部分学生反映不知从何下手。针对这个问题，在毕业设计进行的关键节点上开展毕业设计知识串讲讲座将能在很大程度上促进学生的设计工作进展，同时能指导学生灵活运用基础理论知识，重视培养学生解决实际问题的能力，促进土木工程专业毕业设计质量的大幅度提高。
4. 完善毕业设计成绩评定体系和过程监控制度。
传统上的毕业设计成绩评定主要由指导教师、评阅教师和答辩小组三方面的成绩组成，这种评价模式主要体现为对结果的评价。完善的毕业设计成绩评定体系应包含对毕业设计选题、开题、毕业设计全过程进度控制、中期检查、答辩后资料归档等环节的成绩评定，即涵盖毕业设计全过程的成绩评定体系。目前，本专业的毕业设计主要采用学生与指导教师面对面的指导模式和毕业设计管理平台线上过程监控两个方面来共同保障毕业设计的全过程考核。针对在毕业设计中遇到的各种问题，教师引导学生利用专业知识和参考规范资料去解决遇到的实际问题。
5. 建设以“工程经验丰富”为特征的指导教师团队。
(1）积极从设计、施工等企业引进具有工程实践经验的行业人员补充教师队伍。（2）制定各项激励政策鼓励教师，特别是让青年教师积极参与工程实践，同时鼓励其积极参加相关执业资格考试。（3）开展校企合作，制订教师到企业挂职锻炼的计划，并配套各项考核政策激励教师积极报名参加挂职锻炼。（4）加强双师双能型教师队伍建设。鼓励教师在参加工程实践锻炼和职业资格考试的同时，积极开展与企业的横向合作。
6. 加强毕业设计实践环节的课程思政建设。
土木工程领域不可避免地存在安全事故，责任贯穿于设计、施工、使用等建筑结构的生命周期全过程中。土木工程毕业设计作为一个综合性的实践教学环节，职业标准、法治意识、团队协作、工匠精神、社会责任、道德规范等要素在其开展的全过程中均有体现。但是这类元素往往不与具体某个项目、某个知识点对应，需要在整个实践项目全过程中逐渐体现，凝练难度较大。因此，研究在毕业设计开展过程中如何融入课程思政元素，巧妙地建立各类思政元素与毕业设计开展过程关键节点的自然融合，做好扎实推进课堂思政教育的教学方案设计具有重要意义。
四、结语
在当前科学技术迅速发展的时代背景及卓越工程师培养模式下，本文对应用型本科高校土木工程专业毕业设计的教学实践全过程进行了反思，高度凝练了现阶段整个毕业设计过程中存在的亟待解决的相关问题，以强化学生综合应用和解决实际问题的能力为中心，提出了毕业设计选题的多元化需求及选题库的建立以对接学生需求和企业需求，提出指导教师小组联合指导和导师合作指导模式促进整个毕业设计过程的资源优化，提出优化学生分组、拉大设计时间跨度、毕业设计串讲等细节措施优化毕业设计组织实施方法，同时强调教师团队建设和课程思政建设，构建符合现代工程教育要求的毕业设计教学模式。
（课题组成员：武海荣、郝晓、张锋剑、郭平功、张会平、周海涛、白哲、刘志钦）
参考文献
[1]张磊,闫飞.新工科背景下地方本科院校应用型人才培养的思考与探索[J].新余学院学报,2019,24(2):129-132.
[2]高等学校土木工程学科专业指导委员会.高等学校土木工程本科指导性专业规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[3]黄运平,姜明华,肖乃涛.地方本科院校教育教学改革的方向和路径[J].高等工程教育研究,2010(5):102-106.
[4]钟新谷,聂忆华,谢献忠,等.地方高校土木工程专业高素质应用人才培养模式创新研究与实践[J].大学教育,2016(2):1-4.
[5]李彦龙.应用型本科土木工程专业毕业设计改革与实践——以许昌学院为例[J].高等建筑教育,2019,28(4):109-114.
[6]杨光,张兆强,李文涛.地方高校土木工程专业毕业设计质量改善措施探讨[J].高等建筑教育,2010,19(1):114-117.
[7]潘长宁,何军,周昕.关于工科院校毕业设计(论文)质量监控体系构建的探讨[J].大学教育,2015(7):123-124.