基于工程實踐的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革探索

李成華　陳麗娟　趙敏

摘要：畢業(yè)設(shè)計是加強(qiáng)學(xué)生理解能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是學(xué)生由理論結(jié)合實際轉(zhuǎn)化為工程實踐能力的重要手段。通過對土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計現(xiàn)狀分析，結(jié)合西安工業(yè)大學(xué)現(xiàn)有資源與教育部普通高等院校教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，改革畢業(yè)設(shè)計實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，使土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計更加工程化、科學(xué)化。實踐證明該研究成果具有一定的借鑒和推廣意義。

關(guān)鍵詞：土木工程；畢業(yè)設(shè)計；工程實踐；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.477；TU-4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-2909（2016）02-0134-05

土木工程專業(yè)是工程應(yīng)用性和工程實踐性很強(qiáng)的一個專業(yè)，主要培養(yǎng)目標(biāo)是使學(xué)生能夠認(rèn)識并解決土木工程學(xué)科問題，提高學(xué)生綜合考慮社會、自然等因素制定決策的能力[1]。畢業(yè)設(shè)計是土木工程專業(yè)非常重要的教學(xué)實踐環(huán)節(jié)之一，是檢驗學(xué)生理論研究水平和創(chuàng)新能力的重要手段。通過畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，可以提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論知識獨立分析并解決工程實踐問題的能力。西安工業(yè)大學(xué)建工學(xué)院2010年開始第一屆“土木工程卓越建造師實驗班”招生，原有的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計模式已不能適應(yīng)新形勢下更高的工程素質(zhì)和工程實踐能力的培養(yǎng)要求。文章以西安工業(yè)大學(xué)“土木工程卓越建造師實驗班”為研究樣本，進(jìn)行基于土木工程實踐的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革探索。

一、土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計現(xiàn)狀分析

（一）學(xué)生缺乏對工程設(shè)計系統(tǒng)性和整體性概念認(rèn)識

土木工程專業(yè)對學(xué)生工程實踐能力和應(yīng)用能力的要求很高，但以課堂學(xué)習(xí)為主的全日制教育，使學(xué)生對所學(xué)知識點的掌握比較分散、模糊，往往只能對板、梁、柱、基礎(chǔ)的內(nèi)力和配筋等進(jìn)行計算，而實際工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計遠(yuǎn)非如此。僅憑學(xué)生在課堂上所學(xué)的知識很難對工程設(shè)計有整體把握，所以也無法拿出一個既能滿足要求又能符合工程實際的設(shè)計方案。例如：鋼筋混凝土樓蓋的設(shè)計，學(xué)生因?qū)α骸宀贿M(jìn)行豎向構(gòu)件的設(shè)計，無法考慮水平地震的作用，這將導(dǎo)致學(xué)生誤以為所有梁、板都不用進(jìn)行抗震設(shè)計[2]。這就要求在教學(xué)過程中要取其精華，以培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力為主要目標(biāo)，為學(xué)生營造一個集設(shè)計、施工、管理為一體的綜合知識體系，以增強(qiáng)學(xué)生對工程設(shè)計的系統(tǒng)性和整體性概念認(rèn)識。

（二）畢業(yè)設(shè)計選題與工程實際結(jié)合不緊密

目前土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計題目類型主要有房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計、巖土與地下工程和交通土建三大類，畢業(yè)設(shè)計選題以工程設(shè)計為主，通過跟蹤調(diào)查近四年西安工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院畢業(yè)生的工作去向發(fā)現(xiàn)，只有少數(shù)學(xué)生能夠進(jìn)入設(shè)計院工作，絕大部分畢業(yè)生主要從事施工、監(jiān)理、造價、房地產(chǎn)等工作，沒有涉及到工程設(shè)計知識的占絕大部分（>70%）[3]，如圖1所示。由此可見，畢業(yè)設(shè)計選題偏離了實際，缺少造價、施工、房地產(chǎn)等研究方向；另一方面現(xiàn)行的畢業(yè)設(shè)計題目多為各指導(dǎo)教師模仿工程實際問題簡化而來，并非來源于已完工的實體工程，加之學(xué)生的認(rèn)知還停留在理論層面，對設(shè)計規(guī)范、設(shè)計軟件、平法識圖、系統(tǒng)的設(shè)計思路不熟悉，因此畢業(yè)設(shè)計選題難免與工程實際結(jié)合不緊密。畢業(yè)設(shè)計選題是各大高校普遍存在的問題，是需要社會、學(xué)校和師生給予重視并一起解決的問題。

（三）畢業(yè)設(shè)計教學(xué)的基本條件不完善

畢業(yè)設(shè)計教學(xué)基本條件的滿足是保證畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量成功的關(guān)鍵。通過對西安市的幾所高校調(diào)研發(fā)現(xiàn)，很多高校不能實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)與行業(yè)有效對接，尤其是一些民辦三本和專科院校的土木工程專業(yè)，實驗教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施差，其合作單位很少，不能在充分挖掘、整合、應(yīng)用校內(nèi)資源的基礎(chǔ)上，拓展校外實習(xí)基地；其次，有些高校的實踐教學(xué)過程監(jiān)控、效果評價體系和保障體系建設(shè)不夠完善，如學(xué)生實習(xí)突發(fā)事件的應(yīng)急處置預(yù)案、大學(xué)生實習(xí)保險制度等。因此，這些高校不能為學(xué)生提供由校內(nèi)實驗室、校外實習(xí)基地和校企聯(lián)合工程技術(shù)中心共同組成的實踐教學(xué)平臺。畢業(yè)設(shè)計過程中若沒有實踐教學(xué)平臺的支撐，學(xué)生的工程素養(yǎng)就難以有效提升。學(xué)生若缺乏理論與實踐結(jié)合的工程知識儲備，就無法完成高水平的畢業(yè)設(shè)計。

（四）指導(dǎo)教師有關(guān)工程設(shè)計的經(jīng)驗不足，不能給予學(xué)生中肯的指導(dǎo)意見

畢業(yè)設(shè)計是理論聯(lián)系實際的橋梁，也是對指導(dǎo)教師指導(dǎo)水平和教學(xué)質(zhì)量的全面檢驗。正如焦楚杰[4]等人所言，畢業(yè)設(shè)計就好比電視劇劇本，學(xué)生是畢業(yè)設(shè)計的主角，指導(dǎo)教師是畢業(yè)設(shè)計的導(dǎo)演，導(dǎo)演水平的高低決定了電視劇質(zhì)量的高低。換言之，指導(dǎo)教師若無豐富的教學(xué)、實踐和研究經(jīng)驗，就難以指導(dǎo)出優(yōu)秀的畢業(yè)設(shè)計作品。在實際的教學(xué)活動中，由于各大高校不斷大規(guī)模擴(kuò)招，師資緊缺問題不可避免，所以很多高校聘請一些理論經(jīng)驗豐富而工程實踐和工程設(shè)計經(jīng)驗不足的年輕博士，并讓其承擔(dān)畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)的重任，這將導(dǎo)致學(xué)生不能接受到具有工程實踐性意義的指導(dǎo)意見。重理論輕實踐的教學(xué)現(xiàn)象最終將導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量下滑。

（五）學(xué)生的就業(yè)壓力大，干擾了對畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的控制

畢業(yè)設(shè)計安排在大四學(xué)年，正值學(xué)生本科階段就業(yè)壓力高峰期，有的學(xué)生奔波于各大型招聘會，將主要精力投入到面試上，疲于應(yīng)對畢業(yè)設(shè)計；有的學(xué)生只認(rèn)識到工作的重要性，完全忽略了畢業(yè)設(shè)計對將來工作的鋪墊作用，以致于對指導(dǎo)教師安排的階段性任務(wù)敷衍，甚至對畢業(yè)設(shè)計事宜擱置一邊對其不聞不問；還有一部分已經(jīng)簽約的學(xué)生認(rèn)為，提前上崗比在學(xué)校做畢業(yè)設(shè)計要學(xué)的多，學(xué)的快，對畢業(yè)設(shè)計急于求成，草草應(yīng)付。以上種種現(xiàn)象嚴(yán)重沖擊了畢業(yè)設(shè)計工作，干擾了對畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的控制。

綜上所述，畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量是高校教學(xué)能力、辦學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要體現(xiàn)，也是一個學(xué)校綜合水平的反映。這就要求各大高校在致力于提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的同時全面分析影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的因素。唯有有的放矢、因地制宜、對癥下藥，才能真正提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。西安工業(yè)大學(xué)建工學(xué)院以“土木工程卓越建造師實驗班”為研究樣本，進(jìn)行連續(xù)四年的跟蹤調(diào)查和研究，總結(jié)了影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵因素和次要因素。關(guān)鍵因素主要涉及選題、指導(dǎo)教師、學(xué)生自身方面；次要因素主要為資料、設(shè)備軟件、環(huán)境影響。圖2以畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量低的因果分析魚刺圖形式具體詳細(xì)地總結(jié)了畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的影響因素。

二、基于工程實踐的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改革的具體實施方案

（一）實現(xiàn)課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計的系統(tǒng)化、整體化

每一學(xué)科的課程設(shè)計都可看作是畢業(yè)設(shè)計的某一模塊化設(shè)計，找出這些模塊間的相互聯(lián)系并進(jìn)行有效組合與優(yōu)化，一定可以完成一份多學(xué)科、跨平臺、內(nèi)容豐富的畢業(yè)設(shè)計答卷。如圖3所示，在教學(xué)實踐活動中，教師可安排學(xué)生在完成房屋建筑學(xué)課程設(shè)計后進(jìn)行必要的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計，學(xué)生在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，按照自己的設(shè)計意圖和結(jié)構(gòu)布置方式進(jìn)行施工組織設(shè)計，然后計算各部分的工程量，并套用定額，最終確定工程的概預(yù)算。通過將課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計系統(tǒng)化、整體化，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和工程實體意識。

（二）畢業(yè)設(shè)計選題多樣化、工程化

首先，畢業(yè)設(shè)計選題要在滿足以增強(qiáng)學(xué)生工程實踐能力、科研創(chuàng)新能力和綜合能力為目標(biāo)的前提下，結(jié)合土木工程專業(yè)生產(chǎn)實際和科技發(fā)展需求，順應(yīng)學(xué)生的工作走向要求進(jìn)行多樣化選題。選題類型除了工程設(shè)計型，還應(yīng)增加施工技術(shù)型、建筑管理型等。通過對國內(nèi)其他高校土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計題目調(diào)研發(fā)現(xiàn)，西安交通大學(xué)的工程設(shè)計型“大明宮遺址公園博物館設(shè)計”選題，西安工業(yè)大學(xué)的施工技術(shù)型“大型深基礎(chǔ)施工方案和施工組織設(shè)計”選題，以及煙臺大學(xué)的建筑管理型“國際工程的招投標(biāo)”選題得到了學(xué)校和社會的良好反映。其次，跟蹤調(diào)研近年來畢業(yè)的學(xué)生，以他們在工作或?qū)嵙?xí)中遇到的工程實際問題作為畢業(yè)設(shè)計選題范圍和方向，經(jīng)需求分析后建設(shè)面向工程實際的畢業(yè)設(shè)計選題庫[5]；第三，畢業(yè)設(shè)計選題可與大學(xué)期間的創(chuàng)新實踐活動相結(jié)合，如結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽、學(xué)科競賽、挑戰(zhàn)杯競賽項目等，從而實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計題目的多樣化、工程化，有利于應(yīng)用型人才向科研型人才的轉(zhuǎn)換。總之，教師要在滿足培養(yǎng)目標(biāo)的前提下順應(yīng)學(xué)生的工作走向，設(shè)計出新穎且不脫離工程實際的題目，做到一人一題。

（三）改善畢業(yè)設(shè)計教學(xué)的基本條件，進(jìn)一步加強(qiáng)平臺建設(shè)

完善的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)基本條件是增強(qiáng)學(xué)生工程實踐能力的必要前提，是保證畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此，倡導(dǎo)學(xué)校和政府機(jī)構(gòu)加大經(jīng)費(fèi)投入，以增強(qiáng)實驗室、創(chuàng)新實踐基地以及校內(nèi)外學(xué)生實習(xí)實訓(xùn)基地建設(shè)。學(xué)校還應(yīng)充分利用校企合作單位的先進(jìn)設(shè)施設(shè)備，順應(yīng)市場需求，實現(xiàn)課堂教學(xué)與實踐教學(xué)的無縫對接，以提高學(xué)生的工程素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

（四）建立校企合作單位的設(shè)計指導(dǎo)模式，實行“雙導(dǎo)師制”以及“大四導(dǎo)師制”

增強(qiáng)與校企合作單位的合作交流，充分利用企業(yè)先進(jìn)的設(shè)施設(shè)備、信息以及技術(shù)優(yōu)勢，建立校企合作的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)模式，嚴(yán)格執(zhí)行《校企聯(lián)合培養(yǎng)方案與實施細(xì)則》，實行“雙導(dǎo)師制”，即由單位設(shè)計人員和校內(nèi)教師共同擔(dān)任學(xué)生的指導(dǎo)教師，以促進(jìn)學(xué)生工程實踐能力的提升。

“大四導(dǎo)師制”的推行對畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量有一定的保障作用。學(xué)?？稍趯W(xué)生剛步入大四時便為學(xué)生指派指導(dǎo)教師，由指導(dǎo)教師為學(xué)生制訂一年的學(xué)習(xí)計劃。前半學(xué)期主要為學(xué)生安排一些與畢業(yè)設(shè)計相關(guān)的準(zhǔn)備活動，如聆聽專家講座或?qū)W術(shù)報告，開展大學(xué)生科技創(chuàng)新實踐活動，組織參加實際工程并搜集與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)的文獻(xiàn)資料，還可訓(xùn)練學(xué)生撰寫小論文的能力等。通過提前對學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行引導(dǎo)和督促，確保畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。

（五）引導(dǎo)畢業(yè)生樹立正確的就業(yè)觀、學(xué)習(xí)觀，并每年開展往年優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計論文研討活動

針對畢業(yè)生就業(yè)壓力大等問題，高校不僅要在就業(yè)中給予中肯的指導(dǎo)意見，更要在精神方面引導(dǎo)畢業(yè)生樹立正確的就業(yè)觀、學(xué)習(xí)觀。西安工業(yè)大學(xué)“土木工程卓越建造師實驗班”已將畢業(yè)生就業(yè)指導(dǎo)作為一門公共必修課納入教學(xué)計劃，經(jīng)常組織一些形式多樣的公益就業(yè)指導(dǎo)講座，創(chuàng)立了以“職業(yè)茶空間”為主題的就業(yè)指導(dǎo)中心，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識就業(yè)與畢業(yè)設(shè)計之間的關(guān)系。

根據(jù)多年教學(xué)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計之初對畢業(yè)設(shè)計論文的選題及撰寫比較迷茫，所以提前組織開展往年優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計論文研討活動，以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)別人的優(yōu)點，批判其缺點，并針對缺點提出自己的見解與優(yōu)化方案。有機(jī)會還可以讓本科生與研究生接觸，共同參加項目研討和小論文撰寫活動，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生的研究創(chuàng)新思維，還有利于學(xué)生盡早確定畢業(yè)設(shè)計選題。

三、結(jié)語

畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)本科教育的重要環(huán)節(jié)之一，其質(zhì)量的高低是衡量高校教育教學(xué)質(zhì)量、辦學(xué)水平和綜合水平的重要評價指標(biāo)，它與畢業(yè)生工作后能否正常發(fā)揮工程實踐能力息息相關(guān)，如何提高學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量是大學(xué)本科教育的重要目標(biāo)[6]。文章面向工程實踐總結(jié)了土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計存在的問題，提出了畢業(yè)設(shè)計教學(xué)改革的具體實施方案，為學(xué)生以后的工作和學(xué)習(xí)奠定了堅實的理論和實踐基礎(chǔ)。

（1）教學(xué)改革探索中形成的“雙導(dǎo)師制”和“大四導(dǎo)師制”、畢業(yè)設(shè)計選題、課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計系統(tǒng)化方案、開展優(yōu)秀論文研討活動、改善教學(xué)基本條件、影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的因素分析魚刺圖等研究成果，對畢業(yè)設(shè)計教學(xué)具有積極的指導(dǎo)作用。

（2）畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量保證的關(guān)鍵在于將畢業(yè)設(shè)計選題多樣化、工程化以及實現(xiàn)課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計的系統(tǒng)化、整體化。實踐經(jīng)驗證明，該改革方案不僅提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力和工程實體意識，而且畢業(yè)設(shè)計水平也有所提高。

（3）西安工業(yè)大學(xué)“土木工程卓越建造師實驗班”的學(xué)生每年都會參加陜西省土木建筑協(xié)會舉辦的土木專業(yè)畢業(yè)設(shè)計競賽，經(jīng)研究比較發(fā)現(xiàn)，自畢業(yè)設(shè)計改革方案實施以來，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計競賽成績良好，達(dá)到了相互交流、開拓了視野的目的。實踐證明，自畢業(yè)設(shè)計改革后，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量得以保證，師生的滿意度明顯提高，學(xué)生實習(xí)單位反映良好。

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（編輯 梁遠(yuǎn)華）