工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)的探索與實(shí)踐

黃冬輝　宣衛(wèi)紅　劉志峰

摘要：本文以工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的畢業(yè)要求為著力點(diǎn)，闡述土木工程專業(yè)復(fù)雜工程問(wèn)題的特征。以本專業(yè)在工程教育專業(yè)認(rèn)證背景下復(fù)雜工程問(wèn)題的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題改革思路為切入點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)過(guò)程管理與校企合作，探索實(shí)踐符合解決復(fù)雜工程問(wèn)題的畢業(yè)設(shè)計(jì)有效做法，提升土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的整體水平，促進(jìn)符合畢業(yè)要求的土木工程本科畢業(yè)生的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證；《華盛頓協(xié)議》；土木工程；畢業(yè)設(shè)計(jì)；復(fù)雜工程問(wèn)題

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）49-0161-02

一、復(fù)雜工程問(wèn)題釋義

1.必須運(yùn)用深入的工程原理，經(jīng)過(guò)分析才可能得到解決。這就要求學(xué)生具備扎實(shí)的基本“工程原理”；從基礎(chǔ)知識(shí)出發(fā)，不滿足于淺顯的工程原理，而是應(yīng)更進(jìn)一步運(yùn)用深入的原理，能夠熟練靈活的綜合應(yīng)用，即體現(xiàn)“經(jīng)過(guò)分析”。

2.涉及多方面的技術(shù)、工程和其他因素，并可能相互有一定沖突。本校土木工程專業(yè)的學(xué)生以建筑工程培養(yǎng)方向?yàn)橹?，?yīng)以此為基礎(chǔ)，跨專業(yè)方向跨學(xué)科學(xué)習(xí)多方面的技術(shù)、工程等。

3.需要通過(guò)建立合適的抽象模型才能解決，在建模過(guò)程中需要體現(xiàn)出創(chuàng)造性。這需要學(xué)生將復(fù)雜的工程問(wèn)題分解或簡(jiǎn)化，并抽象為計(jì)算物理模型或數(shù)學(xué)模型，從而利用科學(xué)知識(shí)和理論來(lái)解決問(wèn)題

4.不是僅靠常用方法就可以完全解決的。說(shuō)明不能僅靠常用方法就能完全解決的問(wèn)題，就需要綜合應(yīng)用多種方法或創(chuàng)新思路來(lái)解決復(fù)雜問(wèn)題。不是僅靠常用方法，表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是集成式的創(chuàng)新，能夠綜合應(yīng)用多種方法來(lái)解決的問(wèn)題；另一種是原創(chuàng)新方法，打破現(xiàn)有方法的局限，基于工程原理，另辟蹊徑，尋求解決方法。

5.問(wèn)題中涉及的因素可能沒(méi)有完全包含在專業(yè)工程實(shí)踐的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中。在現(xiàn)有的專業(yè)工程實(shí)踐的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范沒(méi)有明確的表述，但是其求解方法還是基于基本的科學(xué)原理或工程原理。要求學(xué)生能夠創(chuàng)造性的，透過(guò)表象看本質(zhì)，靈活應(yīng)用已有的原理來(lái)解決標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范沒(méi)有明文規(guī)定的問(wèn)題。

6.問(wèn)題相關(guān)各方利益不完全一致。實(shí)際工程應(yīng)用中尋求的目標(biāo)往往不是唯一的，并且這些目標(biāo)多數(shù)情形下又是相互矛盾對(duì)立的。這就要求學(xué)生學(xué)會(huì)利益均衡，要有大局意識(shí)和整體宏觀視野，把握事物的主要矛盾，照顧各方訴求。

7.具有較高的綜合性，包含多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的子問(wèn)題。體現(xiàn)了問(wèn)題與系統(tǒng)的規(guī)模、難度、復(fù)雜性和綜合性。要求學(xué)生從整體把握解決問(wèn)題的方向，以系統(tǒng)的視角去看問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)相互關(guān)聯(lián)的子問(wèn)題間的彼此影響和制約，不能只顧宏觀層面而忽略了細(xì)節(jié)，也不能陷于局部而拖累了整體。

二、基于解決復(fù)雜工程問(wèn)題的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題導(dǎo)向

（一）傳統(tǒng)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題

以傳統(tǒng)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目主要分三個(gè)方向，框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和相關(guān)論文。框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分以三跨四層或五層的框架結(jié)構(gòu)最為常見(jiàn)，能夠使學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)或?qū)I(yè)知識(shí)，運(yùn)用科學(xué)原理和工程原理，解決工程實(shí)際問(wèn)題。這種做法存在的主要問(wèn)題在于，通常采用常用的方法解決常規(guī)的問(wèn)題，采用矩形建筑平面，對(duì)稱結(jié)構(gòu)。這樣使得畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容相對(duì)單一，難度較低，工作量較小，與復(fù)雜工程問(wèn)題有一定差距。

（二）基于復(fù)雜工程問(wèn)題的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題改革思路

基于前述復(fù)雜工程問(wèn)題的釋義，對(duì)照復(fù)雜工程問(wèn)題的特征，需要學(xué)生能夠運(yùn)用深入的原理，綜合多方面因素的考量，以解決復(fù)雜的工程技術(shù)問(wèn)題。因此，要求設(shè)計(jì)的選題能夠培養(yǎng)學(xué)生向解決復(fù)雜工程問(wèn)題方向轉(zhuǎn)移。對(duì)此，我校土木工程專業(yè)制定了《土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題的補(bǔ)充規(guī)定》，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題做了明確規(guī)定。

三、探索實(shí)踐畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量提升的有效做法

（一）質(zhì)量提升的保障措施

1.強(qiáng)化理論教學(xué)，夯實(shí)基礎(chǔ)。通過(guò)建章立制規(guī)范教學(xué)管理，建設(shè)各層級(jí)的優(yōu)秀課程、精品課程，大力培養(yǎng)青年骨干教師，指導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提升課堂教學(xué)效果，打牢專業(yè)知識(shí)，強(qiáng)化實(shí)踐能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠解決復(fù)雜工程問(wèn)題奠定良好基礎(chǔ)。

2.完善實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)應(yīng)用。實(shí)踐是工程的本質(zhì)，實(shí)踐是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，沒(méi)有系統(tǒng)和充分的實(shí)踐，解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的培養(yǎng)只能是紙上談兵。土木工程專業(yè)以課程設(shè)計(jì)為核心，以三大實(shí)習(xí)（認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)）來(lái)助推，強(qiáng)化課堂實(shí)踐與校外實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，是最基本的專業(yè)實(shí)踐。

3.提升教師能力，指導(dǎo)有方。畢業(yè)設(shè)計(jì)復(fù)雜工程問(wèn)題選題的引入，對(duì)指導(dǎo)教師提出了更高的要求。完善指導(dǎo)教師知識(shí)結(jié)構(gòu)、提高指導(dǎo)能力是學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)能力和質(zhì)量提升的又一重要因素。培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，首先需要建立教師工程專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)調(diào)整和補(bǔ)足體系。

（二）畢業(yè)設(shè)計(jì)全過(guò)程跟蹤

1.制定標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)把畢業(yè)設(shè)計(jì)選題關(guān)。突出以生為本的人才培養(yǎng)理念，突出解決復(fù)雜工程問(wèn)題，把好畢業(yè)設(shè)計(jì)選題關(guān)。土木工程專業(yè)按照工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求，結(jié)合本校學(xué)生的實(shí)際，探討基于解決復(fù)雜問(wèn)題的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題方案。

2.明確要求，制定科學(xué)合理的任務(wù)。由指導(dǎo)教師根據(jù)選題，制定科學(xué)合理的設(shè)計(jì)任務(wù)。明確畢業(yè)設(shè)計(jì)目的與要求，以設(shè)計(jì)院或施工單位實(shí)際工程為藍(lán)本，以工程所在地的水文、氣象、地質(zhì)條件（地勘報(bào)告）為設(shè)計(jì)資料，制定符合解決復(fù)雜工程問(wèn)題的任務(wù)要求，注重手算的理論計(jì)算過(guò)程，同時(shí)也要突出軟件設(shè)計(jì)的能力，以達(dá)到理論和實(shí)踐的綜合訓(xùn)練。任務(wù)書經(jīng)本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組研討并逐一審核確認(rèn)后方可實(shí)施。

3.調(diào)研實(shí)習(xí)，理清思路完善開(kāi)題。指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)任務(wù)書的要求，經(jīng)過(guò)獨(dú)立查閱大量文獻(xiàn)，經(jīng)多種形式的調(diào)研初步理清設(shè)計(jì)思路。隨后，開(kāi)展畢業(yè)實(shí)習(xí)，由指導(dǎo)教師帶領(lǐng)學(xué)生參觀學(xué)習(xí)與選題相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)，到施工工地或設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場(chǎng)觀摩實(shí)習(xí)，使學(xué)生在現(xiàn)場(chǎng)有深刻的感性認(rèn)識(shí)，了解工程的實(shí)際需求與應(yīng)用，優(yōu)化建筑方案、完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路。

4.虛實(shí)結(jié)合，既要面子更要里子。針對(duì)面子工程，對(duì)學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)撰寫格式進(jìn)行培訓(xùn)，形成規(guī)范化的畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告。更為重要的是，規(guī)范過(guò)程控制是畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)涵質(zhì)量提升的里子工程，通過(guò)指導(dǎo)教師全過(guò)程、高密度參與，強(qiáng)化每個(gè)環(huán)節(jié)的過(guò)程控制，滿足質(zhì)量要求、進(jìn)度與計(jì)劃保持一致。

5.質(zhì)量評(píng)價(jià)，持續(xù)改進(jìn)提升質(zhì)量。畢業(yè)設(shè)計(jì)的成績(jī)是通過(guò)指導(dǎo)教師評(píng)分、互評(píng)教師評(píng)分和答辯成績(jī)組成。答辯成績(jī)比重較大，答辯環(huán)節(jié)可直接檢查學(xué)生對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的分析理解能力，對(duì)解決復(fù)雜問(wèn)題的掌握和應(yīng)用程度，這是對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量最好的評(píng)價(jià)。通過(guò)答辯不僅評(píng)價(jià)了設(shè)計(jì)質(zhì)量，更重要的是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、指出問(wèn)題，從而又進(jìn)一步提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。

四、結(jié)語(yǔ)

工程教育專業(yè)認(rèn)證是高校教學(xué)改革的內(nèi)在要求，為工程類專業(yè)的建設(shè)與人才培養(yǎng)指明了方向，基于解決復(fù)雜工程問(wèn)題的畢業(yè)設(shè)計(jì)的開(kāi)展，使得土木工程專業(yè)的學(xué)習(xí)能更加緊密的聯(lián)系實(shí)際，在教學(xué)過(guò)程中優(yōu)化與控制，在實(shí)踐過(guò)程完善與應(yīng)用。作為高校教師，要切實(shí)擔(dān)負(fù)起育人的責(zé)任，切實(shí)提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量、增強(qiáng)學(xué)生復(fù)雜工程問(wèn)題處理的綜合能力。

本文以金陵科技學(xué)院土木工程專業(yè)為例，客觀闡述基于解決復(fù)雜工程問(wèn)題的畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)改革的研究與探索進(jìn)行，以期與相關(guān)院校專業(yè)交流、研討與借鑒。

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