土木工程專業(yè)基于團隊協(xié)作的全過程畢業(yè)設(shè)計模式研究

張雪松 陳金平

摘 要：土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計作為綜合性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是畢業(yè)生進入實際工程領(lǐng)域的預(yù)演階段，在本科教學(xué)中的地位至關(guān)重要。為適應(yīng)我國高等工程教育的要求，加強學(xué)生對土木工程及各相關(guān)專業(yè)知識的理解與運用，提出基于團隊協(xié)作的全過程畢業(yè)設(shè)計模式。研究針對土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的規(guī)劃選題、教學(xué)模式中存在問題進行了分析，結(jié)合我校土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的改革實踐，對基于團隊協(xié)作的全過程畢業(yè)設(shè)計模式的構(gòu)建進行了討論和總結(jié)，探索提高土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)質(zhì)量的途徑，以期為高校土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：土木工程 畢業(yè)設(shè)計 團隊協(xié)作 全過程

中圖分類號：G64 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（c）-0035-02

The Whole Process of Graduation Design Pattern Based On the Team Cooperation Study for Civil Engineering

Zhang Xuesong Chen Jinping

（College of Pipeline and Civil Engineering，China Univevsity of Petroleum，Shandong Qingdao 266580，China）

Abstract：Graduation design of civil engineering is a comprehensive practice teaching link， is a rehearsal stage in the field of graduates into practical engineering， which plays a very important role in the teaching of undergraduate course. In this article， in view of the China university of petroleum （east China） civil engineering professional based on team collaboration to build and practice of the whole process of graduation design patterns are discussed and summarized， in order to promote more civil engineering specialty and provide reference for graduation design teaching in colleges and universities.

Keywords：Civil engineering；Graduation design；Team collaboration；Whole process

2010年6月，教育部啟動的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（簡稱“卓越計劃”）是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量和各類型工程技術(shù)人才，對我國高等工程教育提出了更高的要求，具體地就是對畢業(yè)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力提出了更高的要求。土木工程專業(yè)的目標(biāo)是培養(yǎng)能在工程領(lǐng)域從事規(guī)劃、設(shè)計、施工、管理和研究工作的高級工程技術(shù)人才。土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計作為綜合性的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，地位舉足輕重。

研究針對目前畢業(yè)設(shè)計中存在的問題，結(jié)合我校土木工程專業(yè)“基于團隊協(xié)作的全過程畢業(yè)設(shè)計模式”的實踐，為我國土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的改革和團隊培養(yǎng)模式的構(gòu)建提供思路和借鑒。

1 現(xiàn)狀分析

根據(jù)筆者十年來的教學(xué)體會和總結(jié)，土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計現(xiàn)狀并不能滿足“卓越計劃”和我國高等教育培養(yǎng)目標(biāo)，從規(guī)劃選題、教學(xué)模式、教學(xué)管理到結(jié)題考核都存在許多問題。

1.1 選題單一

選題以工程設(shè)計類為主，結(jié)構(gòu)形式以框架和砌體結(jié)構(gòu)為主，設(shè)計題目和結(jié)構(gòu)形式多年不變，由指導(dǎo)教師確定方案，設(shè)計空間受到任務(wù)書制約，不利于學(xué)生設(shè)計創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1.2 教學(xué)模式落后

目前，大多高校的畢業(yè)設(shè)計，仍采用單個學(xué)生獨立完成建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計工作的教學(xué)模式，每位學(xué)生題目雖然各異，但畢業(yè)設(shè)計實施流程和內(nèi)容無異，淺層不利是抄襲現(xiàn)象頻發(fā)，深層來看不利于調(diào)動學(xué)生工作積極性，難以達到畢業(yè)設(shè)計教學(xué)目標(biāo)。

1.3 教師指導(dǎo)能力不足

畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的生師比過高，指導(dǎo)設(shè)計的專業(yè)教師嚴(yán)重不足；青年教師缺乏工程設(shè)計和實踐的經(jīng)驗，指導(dǎo)水平有待提高；繁重的教學(xué)和科研任務(wù)使得教師用于指導(dǎo)的時間較少等，這些都是導(dǎo)致教師指導(dǎo)能力不足的因素。

1.4 學(xué)生積極性不高

畢業(yè)設(shè)計過程中學(xué)生積極性不高的現(xiàn)象，主要體現(xiàn)在：主觀上對畢業(yè)設(shè)計重視程度不夠，缺乏主觀能動性和創(chuàng)新精神，客觀上迫于就業(yè)和考研復(fù)習(xí)的壓力，無暇將很多時間用于畢業(yè)設(shè)計。

2 基于團隊協(xié)作的畢業(yè)設(shè)計模式

2.1 團隊協(xié)作的畢業(yè)設(shè)計模式

團隊協(xié)作的畢業(yè)設(shè)計模式是根據(jù)畢業(yè)設(shè)計的各項規(guī)定和要求以及專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，從工程實際和科研實際出發(fā)，由多名教師合作組建的指導(dǎo)教師團隊，指導(dǎo)學(xué)生團隊完成畢業(yè)設(shè)計課題。團隊協(xié)作的畢業(yè)設(shè)計的顯著特點，就是無論是教師還是學(xué)生，在整個設(shè)計工作過程中都需要相互協(xié)作、相互協(xié)調(diào)。團隊合作是畢業(yè)設(shè)計的基礎(chǔ)，至關(guān)重要。因此，團隊協(xié)作的畢業(yè)設(shè)計模式對教師和學(xué)生都提出了新的要求，一方面要求教師具備較強的團隊組織能力和指導(dǎo)能力，另一方面要求學(xué)生分工和協(xié)作，互相幫助完成設(shè)計。

基于團隊協(xié)作的畢業(yè)設(shè)計，多采用討論式教學(xué)，每位同學(xué)對自己的工作內(nèi)容和重點十分明確，對合作者的工作內(nèi)容通過討論增進了理解，團隊成員之間相互學(xué)習(xí)、補充、啟發(fā)，這種研討的學(xué)習(xí)氣氛有利于調(diào)動學(xué)生的積極性，也將有助于提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。

2.2 全過程各專業(yè)整合

在一系列基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程的最后，開始的畢業(yè)設(shè)計課程，目標(biāo)就是把相對零碎的知識整合為統(tǒng)一的整體。作為結(jié)束大學(xué)四年學(xué)業(yè)的最后一門課程，該課應(yīng)該為學(xué)生提供完整的學(xué)習(xí)過程，不局限于某一專業(yè)的知識和技能鍛煉，而是在教師的引導(dǎo)下，實現(xiàn)對既有專業(yè)知識和技能進行跨專業(yè)的拓展整合。團隊合作為專業(yè)整合提供了必要條件，在團隊協(xié)作的基礎(chǔ)上，專業(yè)整合得以實現(xiàn)并最終達到重構(gòu)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)的目標(biāo)。

就土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計而言，形成建筑學(xué)專業(yè)、建筑工程專業(yè)、建筑工程其他相關(guān)專業(yè)的協(xié)作，使各專業(yè)的學(xué)生的知識進行互補，在設(shè)計中互相學(xué)習(xí)、互相交流和互相協(xié)作，能提高各專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計水平。

3 基于團隊協(xié)作的畢業(yè)設(shè)計構(gòu)建與實施

3.1 構(gòu)建指導(dǎo)教師團隊，保障全過程設(shè)計

合理構(gòu)建指導(dǎo)教師團隊，是基于團隊協(xié)作畢業(yè)設(shè)計的重要基礎(chǔ)之一。每個團隊總指導(dǎo)教師由資深教授擔(dān)任，每位學(xué)生也有各自指導(dǎo)老師。例如，科研題目一般以科研課題項目組為指導(dǎo)團隊，由項目負責(zé)人或科研素質(zhì)高的教授擔(dān)任組長，各分支課題由中級職稱以上的教師承擔(dān)，也可邀請科研方向相關(guān)或相近的其他專業(yè)教師共同組建指導(dǎo)團隊；設(shè)計題目則由專業(yè)教師協(xié)調(diào)組成幾個平行團隊，由工程設(shè)計經(jīng)驗豐富的教師或?qū)＜規(guī)ш?，帶領(lǐng)中級職稱以上教師，邀請校外企業(yè)或設(shè)計院工程師和設(shè)計過程中設(shè)計的其他相關(guān)專業(yè)的教師共同組建指導(dǎo)教師隊伍。

根據(jù)我校土建專業(yè)現(xiàn)狀，我們于2013年開始構(gòu)建建筑工程畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)團隊。每個團隊由7至8名學(xué)生，指導(dǎo)教師分別來自于建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)工程、巖土工程、建筑環(huán)境、工程管理專業(yè)，指導(dǎo)學(xué)生完成一個單體建筑物的建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工組織設(shè)計、概預(yù)算等工作，內(nèi)容涵蓋了建筑結(jié)構(gòu)的全過程設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計過程中，在總指導(dǎo)教師的協(xié)調(diào)下，另外5至6名指導(dǎo)教師各承擔(dān)相關(guān)專業(yè)指導(dǎo)，學(xué)生根據(jù)團隊畢業(yè)設(shè)計任務(wù)指導(dǎo)書的要求，在指導(dǎo)教師設(shè)置的各層次的交流平臺上溝通、交流、協(xié)作，在專業(yè)規(guī)范的框架下，不僅系統(tǒng)化并鞏固了本專業(yè)的知識，而且全面并直觀地了解了其他相關(guān)專業(yè)的知識，“厚基礎(chǔ)，寬口徑”得以保證。

3.2 根據(jù)實際項目和工程確定課題

基于團隊協(xié)作的畢業(yè)設(shè)計根據(jù)實際項目實施教學(xué)，項目來源有工程技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用研究中的實際課題，有相關(guān)學(xué)科教師的在研項目或基金資助研究項目，具有緊密結(jié)合實際、貼近前沿的特點。通過實際工程的歷練，可以使學(xué)生加深對專業(yè)的理解，鞏固專業(yè)思想，接觸到專業(yè)前沿知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)術(shù)追求和專業(yè)自信心。以實際工程選題的畢業(yè)設(shè)計，要求指導(dǎo)教師團隊成員中不僅包括本專業(yè)教師，還邀請來自企業(yè)的、具有豐富工程實踐經(jīng)驗的工程師共同指導(dǎo)，使得學(xué)生有更多的信息資源和渠道，更多的交流和討論，優(yōu)秀的設(shè)計和實踐成果有機會應(yīng)用于實際工程。根據(jù)實際工程選題的畢業(yè)設(shè)計成為了真實工程的演練，甚至實際工程的一部分。

近年來，我系基于國家自然科學(xué)基金、山東省自然科學(xué)基金等項目以及校外教學(xué)基地的工程項目，科學(xué)選題，保證課題符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)要求，有利于培養(yǎng)復(fù)合型人才，任務(wù)分配明確，研究內(nèi)容聯(lián)系緊密，適合團隊協(xié)作配合與完成。

3.3 合理組建學(xué)生團隊

畢業(yè)設(shè)計團隊需根據(jù)工程項目設(shè)計要求組建，每個團隊不少于5位學(xué)生，團隊的組建應(yīng)權(quán)衡專業(yè)構(gòu)成、學(xué)生志愿、學(xué)生能力等幾個方面的因素而確定。首先，專業(yè)組成應(yīng)包括本專業(yè)的學(xué)生，也可包括跨學(xué)科、跨專業(yè)的學(xué)生。其次，畢業(yè)設(shè)計之前的籌備階段，應(yīng)征集學(xué)生意向，本著雙向選擇的原則，教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力和平時成績，尤其是課程設(shè)計成績，合理劃分團隊。

在畢業(yè)設(shè)計過程中，選拔專業(yè)能力較強和溝通能力較強的學(xué)生擔(dān)任團隊負責(zé)人或聯(lián)絡(luò)人，有助于發(fā)揮能力較強學(xué)生的帶頭作用。布置任務(wù)時應(yīng)盡量做到任務(wù)相互關(guān)聯(lián)又相對獨立，學(xué)習(xí)過程中，鼓勵每位同學(xué)積極參加討論、匯報，各負其責(zé)，有助于促進組內(nèi)各成員的學(xué)習(xí)積極性。例如辦公樓設(shè)計可分為3～4個方案，每個方案要有不同的側(cè)重要求，建筑方案階段每位同學(xué)根據(jù)自己的任務(wù)書進行方案設(shè)計，定時進行討論，分析和比較方案的優(yōu)缺點，互通有無，改變以往每位學(xué)生埋頭只關(guān)注某一種設(shè)計方案的狀況，有助于學(xué)生拓寬視野，掌握各種方案的設(shè)計要求和要點。

3.4 質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)化，過程管理人性化

畢業(yè)設(shè)計一般安排在四年級下學(xué)期，此時學(xué)生面臨考研面試、求職的緊張階段，部分學(xué)生還應(yīng)單位要求到現(xiàn)場實習(xí)，很難保證學(xué)生全身心投入到畢業(yè)設(shè)計中，往往出現(xiàn)不能按時完成各階段任務(wù)而在臨近答辯再集中突擊的情況，設(shè)計成果東拼西湊，質(zhì)量較差，年復(fù)一年，畢業(yè)生對畢業(yè)設(shè)計重視程度不足，并嚴(yán)重影響本專業(yè)低年級的學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計課程的正確認識。針對上述情況，我們對畢業(yè)設(shè)計實施的標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)量管理和人性化的過程管理結(jié)合。

所謂標(biāo)準(zhǔn)化質(zhì)量管理，即根據(jù)照任務(wù)書要求，畢業(yè)設(shè)計過程劃分為4～5個工作階段，每個階段末都進行學(xué)生匯報，教師依據(jù)統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)打分，得分計入畢業(yè)設(shè)計課程總分。過程管理采用柔性的管理方式，只要在規(guī)定時間內(nèi)完成該階段工作目標(biāo)，并按時參加匯報和討論，不限定學(xué)生出勤率和工作時間。標(biāo)準(zhǔn)化的質(zhì)量管理確保了畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，彈性的管理更具人性化，學(xué)生具有較大的自我規(guī)劃空間，更積極主動投入學(xué)習(xí)中。

4 效果總結(jié)與展望

近年來，我們根據(jù)土建類專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)設(shè)計的基本要求，從科研和實際工程出發(fā)，實施的基于團隊協(xié)作的全過程畢業(yè)設(shè)計，取得了良好的教學(xué)效果。

4.1 鍛煉了學(xué)生綜合能力

通過畢業(yè)設(shè)計，學(xué)生完整地體驗了工程設(shè)計各個階段，整合了原有的零散知識，形成了較為完整合理的知識結(jié)構(gòu)，動手能力和獨立思考問題能力增強，綜合能力得到加強。同時，團隊協(xié)作的精神和重要性也在學(xué)生的意識中生根發(fā)芽，學(xué)生學(xué)會了溝通，進而提升了創(chuàng)新能力。

4.2 提升了教師的專業(yè)水平

在培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的過程中，學(xué)生的需求與進步提升了教師的責(zé)任感，激勵著教師努力鉆研業(yè)務(wù)、緊跟科技前沿，不斷學(xué)習(xí)。尤其是對于青年教師，通過畢業(yè)設(shè)計可以提高專業(yè)水平，培育科研課題立項。

4.3 展望

（1）根據(jù)學(xué)生實際情況和能力，鼓勵部分中、低年級學(xué)生參與到畢業(yè)設(shè)計團隊中來，盡早接觸和體驗工程實踐，承擔(dān)實驗工作或基礎(chǔ)性的科研工作。

（2）土木工程專業(yè)實踐性教學(xué)課程除了畢業(yè)設(shè)計以外，還有認識實習(xí)、專業(yè)實習(xí)、各類課程設(shè)計等，很多課程都可開展基于團隊協(xié)作的實踐性教學(xué)活動。

5 結(jié)語

在我國高等教育體系中工程教育占了近40%，規(guī)模已相當(dāng)可觀，但工程技術(shù)人員結(jié)構(gòu)性緊缺問題卻仍非常突出，根本原因是工程教育與產(chǎn)業(yè)需求存在脫節(jié)，高等工程教育應(yīng)具備適應(yīng)社會發(fā)展的新的工程教育理念。對畢業(yè)設(shè)計等重要的實踐教學(xué)課程進行改革，探索加強畢業(yè)設(shè)計的更有效的方法和途徑，是當(dāng)前本科教學(xué)改革亟待解決的問題。我校土木工程專業(yè)構(gòu)建并實踐了基于團隊協(xié)作的全過程畢業(yè)設(shè)計模式，學(xué)生以團隊為單位完成一個全過程的實際工程設(shè)計工作，或參與一個相對完整的科研課題活動，為即將開始的實際工作奠定了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1] 高等學(xué)校土建學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會、工程管理專業(yè)指導(dǎo)委員會編制.全國高等學(xué)校土建類專業(yè)本科教育培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案及主干課程教學(xué)基本要求：工程管理專業(yè)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[2] 蔣永生，邱洪興，曹雙寅.土木工程專業(yè)類人才培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)模式及教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革的研究與實踐[J].河海大學(xué)學(xué)報，2002（5）：1-4.

[3] 張亦靜，何杰，肖芳林.基于團隊協(xié)作的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式探討[J]. 湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，22（3）：107-109.

[4] 趙峰，郄恩田，郭在林.土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計運行模式的實驗研究[C].武漢： 武漢理工大學(xué)出版社，2003：461-465.