基于CDIO理念的應(yīng)用型土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計方法探討

夏侯崢

（江西工程學(xué)院 江西 新余 338000）

土木工程專業(yè)涉及知識范圍廣泛，是一門實踐性強的學(xué)科，專業(yè)內(nèi)容不僅涵蓋設(shè)計、施工和維修養(yǎng)護，還涉及部分管理知識。土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計具備一定的綜合性和實踐性特質(zhì)，為提升學(xué)生畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，高校應(yīng)改善一導(dǎo)師多學(xué)生的狀況，改進畢業(yè)設(shè)計的基本模式，實行企業(yè)導(dǎo)師與校內(nèi)導(dǎo)師的“雙導(dǎo)師制”。

基于土木工程大基礎(chǔ)、寬口徑、重實踐和強能力的專業(yè)特點，融入CDIO理念能夠創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計方法，在團隊的基礎(chǔ)上實現(xiàn)校企聯(lián)合，提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量，提升畢業(yè)設(shè)計的水平。

1 CDIO理念概述

CDIO理念是基于“大工程觀”而提出的，其主要是針對建筑工程，是指構(gòu)思、設(shè)計、實施及運行，通過對業(yè)主的相關(guān)需求和產(chǎn)品定位進行設(shè)計和施工，并做好項目的建設(shè)和管理工作，實現(xiàn)其對投入實施的產(chǎn)品進行預(yù)評價。該理念注重培養(yǎng)學(xué)生的工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識，將技術(shù)原理轉(zhuǎn)化為設(shè)計流程和執(zhí)行，在產(chǎn)品生命周期的基礎(chǔ)上，突出技術(shù)的價值，使工程能夠與實際市場需求相契合[1]。土木工程專業(yè)作為工程教育的一門學(xué)科，適用于CDIO理念，通過對土木工程的特點進行分析，以“構(gòu)思—設(shè)計—實施—操作”的過程，培養(yǎng)學(xué)生的知識、能力和綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力、多學(xué)科和大建筑的掌控意識，通過互動學(xué)習(xí)的方式，使學(xué)生能夠主動探索和學(xué)習(xí)專業(yè)知識。

2 土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計存在的問題

2.1 題目及內(nèi)容缺乏創(chuàng)新

傳統(tǒng)的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的題目由導(dǎo)師制訂，學(xué)生進行選擇，一人一題，題目類型單一，實際內(nèi)容相同或相似，題目可能多年連續(xù)使用，缺乏創(chuàng)新性。土木工程專業(yè)在畢業(yè)設(shè)計中往往會注重強調(diào)某一類結(jié)構(gòu)類型，雖然該結(jié)構(gòu)類型所涉及的專業(yè)知識較多，且具有一定的難度和工作量，但是忽略了學(xué)生選題的價值和意義。多年連續(xù)選擇相同的題目，學(xué)生很可能熟悉了畢業(yè)設(shè)計的模式，面臨的挑戰(zhàn)性較低，無法提升學(xué)生的興趣，使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計過程中缺乏自主性和獨立性，無法展現(xiàn)出學(xué)生在專業(yè)學(xué)習(xí)中的個性特點，也無法挖掘?qū)W生的潛力。

2.2 輔導(dǎo)效果較差

高校畢業(yè)設(shè)計輔導(dǎo)模式往往是一導(dǎo)師多學(xué)生，導(dǎo)師無法關(guān)注到每個學(xué)生的狀況，統(tǒng)一時間進行指導(dǎo)，缺乏針對性和專業(yè)性。同時，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計期間較為繁忙，準(zhǔn)備考研學(xué)習(xí)、找工作的均有之，使得學(xué)生參與畢業(yè)設(shè)計研究的時間有限，師生交流不足，且每位學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計進度也無法得到有效把控，影響畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量和效率。學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計的重視程度欠佳，未充分認識到畢業(yè)設(shè)計的意義和價值，在實際設(shè)計過程中持完成任務(wù)的心態(tài)，缺乏積極性和熱情，未能主動與導(dǎo)師進行溝通和互動，在設(shè)計過程中缺乏自主性和創(chuàng)新性，畢業(yè)設(shè)計的成果較差[2]。

2.3 缺少學(xué)科間的聯(lián)系

目前，高校的教學(xué)模式具有一定的單一性，在畢業(yè)設(shè)計上也較為單一，缺少不同專業(yè)之間的橫向聯(lián)系，更多地關(guān)注本專業(yè)的理論知識和實踐，忽視了其他專業(yè)對本專業(yè)學(xué)習(xí)的促進作用，學(xué)生缺乏整體的工程意識和觀念，知識面較為狹窄，缺乏團隊協(xié)作的意識和能力。在實際工程設(shè)計中，應(yīng)各專業(yè)相互配合和交流，畢業(yè)設(shè)計應(yīng)充分體現(xiàn)學(xué)生的綜合能力，在有效溝通的基礎(chǔ)上，熟悉和掌握相關(guān)學(xué)科的內(nèi)容，注重培養(yǎng)復(fù)合型應(yīng)用型人才。

土木工程專業(yè)涉及的知識較為廣泛，與不同學(xué)科進行關(guān)聯(lián)，可以提升學(xué)生對知識的綜合理解，使學(xué)生具有一定的全局思想，避免學(xué)生的思維局限于本專業(yè)知識上，提升學(xué)生的大工程觀，更好地實現(xiàn)對本專業(yè)知識的理解和掌握。不同專業(yè)的知識之間具有一定的關(guān)聯(lián)，通過對其他專業(yè)知識的學(xué)習(xí)，可以在一定程度上促進對本專業(yè)知識的理解。

2.4 缺少工程環(huán)境

工程環(huán)境主要是指項目的背景，包括項目的投資規(guī)模和業(yè)主要求，以及周邊環(huán)境、項目類型規(guī)模、地質(zhì)水文與交通、自然環(huán)境等。土木工程專業(yè)具有較強的實踐性，工程環(huán)境相關(guān)因素會直接影響到工程項目的過程，并影響項目的具體設(shè)計。在專業(yè)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練過程中，工程外部環(huán)境無法模擬。此外，工程環(huán)境還指工程設(shè)計環(huán)境，是項目從剛開始策劃到實施的各個環(huán)節(jié)，與外部環(huán)境因素相結(jié)合，工程環(huán)境可以引導(dǎo)學(xué)生團結(jié)協(xié)作，并做好各專業(yè)的溝通和配合，可以提升學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)造性思維[3]。在土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中，很多題目完全沒有實際的項目背景，甚至在一定程度上脫離了實際，無法充分調(diào)動學(xué)生的探究積極性，且研究內(nèi)容不具有實踐性。缺少相關(guān)專業(yè)的配合和外部環(huán)境的約束，在進行設(shè)計時會存在環(huán)節(jié)缺失，學(xué)生的設(shè)計成果無法得到充分的檢驗，在實際工作中指導(dǎo)作用較低。

3 基于CDIO理念的應(yīng)用型土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計方法

3.1 綜合運用基礎(chǔ)知識

土木工程專業(yè)學(xué)生在基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)階段，涉及大量的基礎(chǔ)知識，應(yīng)學(xué)會構(gòu)建系統(tǒng)化的知識體系，并進行綜合性的實踐環(huán)節(jié)，實現(xiàn)對知識從分到總的整理，不斷溫故知新，使學(xué)生能夠在多項綜合化訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，學(xué)會對知識的綜合應(yīng)用。通過構(gòu)建綜合化的訓(xùn)練項目，為學(xué)生提供多層次、多領(lǐng)域的實踐環(huán)境，做好相關(guān)項目的指導(dǎo)，充分體現(xiàn)工程項目的實踐性，為學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計奠定基礎(chǔ)，使學(xué)生能夠充分掌握土木工程專業(yè)相關(guān)的知識和技能，提升學(xué)生的綜合實踐能力。此外，學(xué)生應(yīng)適當(dāng)了解與土木工程專業(yè)相關(guān)的學(xué)科知識，拓展知識范圍，并掌握其他專業(yè)對土木工程工作的相關(guān)要求，有助于學(xué)生在實際工作中與其他專業(yè)工作相互配合，提升工作效率，做好團隊內(nèi)部的相互配合。

3.2 加強創(chuàng)新實踐的綜合訓(xùn)練

畢業(yè)設(shè)計往往要求學(xué)生具有一定的創(chuàng)新性，土木工程在實踐中也對學(xué)生的創(chuàng)新能力具有較高要求。創(chuàng)新是指學(xué)生能夠在原來沒有的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的知識和技能進行發(fā)明、創(chuàng)立，學(xué)生不僅需要具備較強的信息整合能力，更要具備創(chuàng)新能力。因此應(yīng)加強對學(xué)生的綜合訓(xùn)練，在科學(xué)訓(xùn)練體系的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，對知識進行充分地運用，并掌握和規(guī)范對學(xué)科知識的認知。土木工程專業(yè)要求學(xué)生具有一定的綜合實踐能力，通過綜合訓(xùn)練和學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生更好地了解土木工程專業(yè)的相關(guān)要求和技能，不斷提升自己的綜合實踐能力和專業(yè)技術(shù)，滿足土木工程實踐工作的相關(guān)要求，充分發(fā)揮學(xué)生的個人優(yōu)勢，在實踐中融入創(chuàng)新思維，提升畢業(yè)設(shè)計的創(chuàng)新性。

3.3 綜合資料科學(xué)選題

土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計主要目的是提升學(xué)生對所學(xué)知識的運用能力，使學(xué)生能夠?qū)λ鶎W(xué)的知識進行鞏固，獨立分析和解決工程項目中遇到的實際問題?？茖W(xué)合理地選擇題目，可以提升畢業(yè)設(shè)計的價值，避免題目單一。在選擇題目時應(yīng)盡可能選擇與教學(xué)目的和要求一致的題目，保證題目可實踐性的同時具有一定創(chuàng)新性，控制好課題的分量和難度，結(jié)合學(xué)生的能力選擇與實際工作相聯(lián)系的內(nèi)容，使其能夠?qū)W(xué)生的工作有所幫助。在選題時可以結(jié)合實際的工作情況，選擇工程設(shè)計型或者施工技術(shù)型，充分結(jié)合學(xué)生的需求和興趣。指導(dǎo)教師在指導(dǎo)過程中，可以根據(jù)CDIO理念構(gòu)思這個步驟，引導(dǎo)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計初期就掌握選題的要求，主動搜集相關(guān)資料，并結(jié)合導(dǎo)師給出的方向和畢業(yè)設(shè)計要求，根據(jù)自身的愛好和工作方向合理選擇題目，教師給出相應(yīng)的指導(dǎo)，使學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下獨立完成畢業(yè)設(shè)計，提升自身解決問題的能力[4]。

3.4 在選題的基礎(chǔ)上創(chuàng)新設(shè)計

在選擇好畢業(yè)設(shè)計的題目后，經(jīng)過前期廣泛搜集資料，并進行可行性研究和論證，下一步就是進行畢業(yè)設(shè)計的整體設(shè)計，對應(yīng)到CDIO理念的第二步設(shè)計。整體設(shè)計是影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵，指導(dǎo)教師應(yīng)對學(xué)生進行有針對性的指導(dǎo)，學(xué)生結(jié)合自己搜集的資料，先對畢業(yè)設(shè)計的框架進行設(shè)計，教師給予相應(yīng)的評價和指導(dǎo)，找出突出的問題并進行小組討論，引導(dǎo)學(xué)生逐步完善實際框架的搭建。在畢業(yè)實際中充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力，對學(xué)生的學(xué)術(shù)水平、工程可行性等進行綜合評價。設(shè)計應(yīng)具有一定的實踐意義，保證設(shè)計內(nèi)容能夠充分滿足設(shè)計要求，并符合選題的主要目標(biāo)和思想，在設(shè)計過程中應(yīng)符合工程環(huán)境的相關(guān)要求，通過充分了解項目的背景，掌握設(shè)計的重要關(guān)注點，發(fā)揮設(shè)計的價值和意義。

3.5 落實校企合作的指導(dǎo)方式

校內(nèi)導(dǎo)師的實踐能力往往不足，通過校企合作的指導(dǎo)方式，可以保證教師的專業(yè)性與實踐性相結(jié)合。開展畢業(yè)設(shè)計應(yīng)充分注重土木工程專業(yè)的工程性、綜合性、系統(tǒng)性和團隊性的要求，強化企業(yè)工程師在畢業(yè)設(shè)計中的指導(dǎo)作用。通過雙導(dǎo)師制度可以提升學(xué)生的社會責(zé)任感，學(xué)校專業(yè)教師對學(xué)生的專業(yè)知識相關(guān)內(nèi)容進行指導(dǎo)，企業(yè)導(dǎo)師對畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)方式進行改革，提升畢業(yè)設(shè)計的整體質(zhì)量，使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中感受到科技的進步，明確實際工作中的相關(guān)要求。企業(yè)導(dǎo)師充分了解和掌握實際工作中的相關(guān)要求和重難點，并可以結(jié)合實際問題給學(xué)生相關(guān)的指導(dǎo)，使學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容和方向更加具有可實踐性。同時可以在實際項目案例的基礎(chǔ)上，給學(xué)生專業(yè)的指導(dǎo)，更好更快地解決畢業(yè)設(shè)計中遇到的問題，提升學(xué)生的專業(yè)能力。在企業(yè)和高校雙導(dǎo)師的指導(dǎo)下，學(xué)生的專業(yè)知識和實踐能力都可以得到一定程度的提高，畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量也可以得到明顯的改善。

3.6 整合教學(xué)資源

每位專業(yè)教師都有自己權(quán)威的專業(yè)領(lǐng)域，對相關(guān)專業(yè)具有較高的熟知度，可以采用跨專業(yè)聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計的方式，使學(xué)生能夠了解不同專業(yè)的要求，學(xué)會相互配合，并能夠協(xié)同解決畢業(yè)設(shè)計中遇到的問題，提升和拓寬學(xué)生的專業(yè)視野，避免設(shè)計內(nèi)容過于單一和片面，通過導(dǎo)師團隊的力量，充分強化專業(yè)知識的綜合性，突出每個教師的優(yōu)勢，實現(xiàn)對專業(yè)資源的優(yōu)化配置，形成具有綜合實踐能力的導(dǎo)師團隊，從而保證畢業(yè)設(shè)計的工程質(zhì)量，并完善畢業(yè)設(shè)計成果，使學(xué)生解決問題的能力和對相關(guān)問題的看法得到指導(dǎo)和強化[5]。

4 結(jié)語

基于CDIO理念對學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計進行指導(dǎo)，有助于學(xué)生的綜合實踐能力和素質(zhì)的提升，可以讓學(xué)生得到充分全面的鍛煉，提升畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)新性的同時，培養(yǎng)學(xué)生的大工程觀，學(xué)會全面把握工程項目，具備一定的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)能力。在畢業(yè)設(shè)計過程中，應(yīng)充分體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展理念，創(chuàng)新性地選擇和擬定題目，積極采用校企結(jié)合的雙導(dǎo)師制，加強對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的參與和指導(dǎo)，使畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容更加貼合工作實際，提升學(xué)生的團隊協(xié)作能力、溝通表達能力、設(shè)計創(chuàng)新能力和工程系統(tǒng)能力，促進學(xué)生更好更快地適應(yīng)工作，提升畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。