多學科團隊式土建類專業畢業設計改革與實踐

武鶴+張莉娟+馬桂軍+葛琪+潘偉英

doi：10.11835/j.issn.1005-2909.2014.01.031

收稿日期：2013-09-08

基金項目：黑龍江省高等教育教學改革項目（JG2013010479），黑龍江工程學院教育科學規劃項目（JG1201）

作者簡介：武鶴（1963-），男，黑龍江工程學院教授，碩士生導師，主要從事教學研究與教學管理工作，（E-mail）hgcwh@163.com。

摘要：在國內外相關研究的基礎上，文章結合土建類專業特點及建筑教育發展趨勢，分析土建類專業畢業設計存在的問題，提出多學科團隊式土建類專業畢業設計模式。

關鍵詞：土建類專業；多學科團隊式；畢業設計；培養模式；教學研究

中圖分類號：G642.423；TU3-4 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2014）01-0123-04

畢業設計是全面培養學生工程系統能力和創新能力的重要環節，也是工程類專業尤其是土建類專業本科教學最重要的實踐性環節。經過幾十年的發展，中國高等工程教育的畢業設計題目和項目內容在適應性、實踐性和綜合性等方面有了很大的改進和提高，質量也在不斷提升，但畢業設計教學大多還停留在“一師多生、一師多導”的傳統模式上。

高等工程教育是一個開放的應用性專業教育，其所培養的人才應是能夠將科學理論應用于實際，能創造性地解決實際問題的工程師。隨著用人單位對工程技術人員素質要求的不斷提高，傳統的“單一專業”畢業設計教學方式，由于視野的局限，其畢業設計成果無法與實際建設工程緊密結合，無法將現代工程建設多學科、多專業、多工種合作的特點融入畢業設計[1]。據用人單位反映，不管是重點院校還是普通院校的工科畢業生，都普遍存在動手能力差、專業面窄、合作溝通能力不足等問題[2]。

土建類專業畢業設計多學科團隊模式的構建，旨在培養學生綜合應用知識解決實際工程問題的能力，培養學生的大系統觀、大工程觀以及實踐能力、創新精神和團隊協作意識，提高學生的綜合能力與素質，以適應現代工程建設的需要[3]。

一、土建類專業的特點及團隊式畢業設計的內涵

（一）土建類專業特點

土建類專業主要包括建筑學、土木工程、給水排水工程、建筑環境與能源應用工程和建筑電氣工程等專業。一項實際建筑工程項目設計必須由這些專業人員相互配合協作，共同完成。土建類專業具有涉及學科多、專業口徑寬，實踐性、創新性、綜合性強，人文素質要求高等特點。近年來，建筑技術飛速發展，建筑與工程實踐的結合越來越緊密，多學科跨專業的技術結合也成為工程建設發展的方向。因此，加強土建類專業人才培養模式的改革，尤其是加強畢業設計模式的改革尤為重要，它是架在學校與社會需求之間的一座橋梁。

（二）團隊式畢業設計的內涵

“多學科團隊式的土建類專業畢業設計”就是將學院土建類專業，包括建筑學、土木工程、建筑環境與能源應用工程、給排水科學與工程等專業的畢業生有機組合，共同完成一項綜合性建筑工程的設計。通過對實際工作環境的模擬， 搭建一個有利于各專業學生相互溝通、互相配合、共同設計的工作和交流平臺， 提高學生處理和解決工程設計中多專業、多工種之間的矛盾與沖突的能力，培養學生良好的職業操守， 強化學生的團隊協作精神。同時，也可有效解決傳統建筑類專業畢業設計各自獨立、互不往來、缺乏交流、不成體系，以致設計成果缺乏應用價值的問題，使學生畢業后能盡快進入角色，適應社會需求，這對培養適應現代大工程建設需要的高素質復合型人才具有重要的現實意義。

二、國內外相關研究現狀

當今，土建類學科的教學及實踐日益開放多元，特色成為學校追求的目標，創新性和實踐性進一步得到加強，人才市場對畢業生素質提出了新的要求，尤其是畢業生適應崗位需求的能力越來越受到重視。結合自身辦學定位，培養學生系統建造能力、創新精神和團隊合作意識是土建類專業教育的核心目標，培養學生綜合運用知識的能力與工程實踐能力是其根本方向。

（一）國內團隊式畢業設計的研究

工程教育在中國高等教育體系中一直占據著十分重要的地位，培養規模占高等教育總體培養規模的30～40%，位居世界第一[4]。中國高等工程教育已基本建立了結構較完整合理、規模最大、能適應社會經濟發展的體系。畢業設計是學校和社會需求之間的一座橋梁。由于各種因素，目前大學畢業生綜合素質與社會需求嚴重脫節，學生畢業后往往需要較長的時間進行崗前培訓，才能適應用人單位崗位的要求[5]。畢業生無論是實踐經驗、知識應用能力、創新意識，還是團結協作精神及與人溝通交流能力都與社會需求存在較大差距[6]。作為教學重要環節的畢業設計，存在的問題尤為突出。國內一些學科已經進行了跨專業、團隊式畢業設計改革的初期探索，積累了一些經驗，但針對土建類多學科的畢業設計改革，研究成果還較少[7]。

（二）國外團隊式畢業設計的研究

“團隊協作”畢業設計教學，在國外已有幾十年的實踐與研究的歷史，其特征就是將實際工程項目的運作模式引入畢業設計教學環節，將社會實際需要作為條件和任務融入畢業設計，使各專業學生在畢業設計中能理解并掌握合作的方式和策略。通過營造多邊互動的教學環境，在平等交流和相互探討的過程中，激發學生的主動性和探索的欲望，達到提高學生綜合素質與工程系統能力的目的。

德國土建類專業指導教師大多配備相當數量的多學科背景的工程實踐人員，學生只有圓滿完成基礎理論的學習和涵蓋大量工程實踐環節的專業學習后，才能受到認可，才能被社會所接受。實踐證明，團隊協作的互動交流能促進學生實踐能力的提高，使其更快地進入崗位角色。

三、土建類專業畢業設計存在問題

（一）各自獨立，缺乏協作與配合

目前，土建類各專業在進行畢業設計時大多獨立開展，相互之間缺乏協作與配合，在設計計算時缺乏整體考慮。而建筑設計是一項整體工程，建筑、水、暖、電等多個專業既要各司其職，又應緊密配合、相互協作，才能順利完成設計任務。

以建筑學專業為例，作為設計的龍頭，建筑專業應當負責給其他專業提供準確詳盡的平面條件，并對所設計的建筑提出設計文字要求作為基本依據。如果不了解相關專業的要求，不經常進行溝通交流，就無法協調一致，增加后續過程的返工量，甚至造成設計上不可更改的缺陷。缺乏相互協作的平臺，也不利于學生團隊精神的培養。

（二）選題上存在的問題

選題是畢業設計的一個重要環節，它直接決定畢業設計的質量，也直接影響學生綜合素質的培養。土建類各專業在畢業設計選題上存在一定的盲目性，脫離工程實際，忽視“產、學、研”的結合。設計題目多年重復使用，同質化程度高，差異性不強。選題的難易程度也把握得不夠理想，出現選題太難、太大或者太易、太小的現象，未能調動學生參與畢業設計的積極性，導致畢業設計質量不高。

（三）指導教師的問題

指導教師是保證畢業設計質量的核心和關鍵。土建類專業畢業設計指導教師不僅應具備扎實的理論知識、高度的責任心以及豐富的教學經驗，還應具備一定的工程實踐經驗。而實際情況是在各建筑類院校中這類“雙師型”教師相對匱乏，特別是高校擴招，使師資隊伍的發展落后于學生數量的增長，生師比過高，畢業設計的指導效果難以得到保證。由于種種原因，真正意義的校企合作又難以實現，畢業設計指導教師中來自設計單位的具有豐富實踐經驗的工程師數量過少。這些問題若不及時解決，將極大地妨礙學生工程素質的培養。

（四）學生自身的因素

由于高校規模擴大和社會經濟等因素的影響，學生就業壓力也在不斷增大。學生忙于考研或參加各種招聘會和面試，急于落實工作單位，以致用于完成畢業設計的時間有限，精力投入不足，重視程度不夠，缺乏畢業設計創作激情，常常是以敷衍勉強的心態完成設計任務，畢業設計成果質量自然難以得到保障，甚至出現下滑趨勢。

四、土建類專業團隊式畢業設計模式的構建

（一）制定畢業設計多學科團隊模式改革方案

多學科團隊式土建類專業畢業設計改革，涉及建筑學、土木工程（建工、道橋、隧道）、建筑環境與能源應用工程、給排水科學與工程等專業，因此需要結合各個專業對畢業設計的要求，來制定多學科團隊式畢業設計實施方案。應明確研究內容和目標，協調各專業之間的分工協作，確定實施的具體步驟及措施。同時加大與建筑設計單位校企合作的力度，以解決設計選題、補充師資、學生就業等諸多問題。

（二）確定科學合理的畢業設計選題

確定畢業設計選題是畢業設計教學的關鍵環節，是實現教學目標的重要步驟。畢業設計選題不僅要具有較強的綜合性，還必須與工程實際相結合， 具有較強的實踐性。 此外，選題還應該緊密聯系本專業的發展趨勢與前沿技術，具有創新性和前瞻性。多學科團隊式畢業設計的選題除了要具有以上特點外， 還必須滿足不同專業的畢業設計要求。各子課題任務分工明確，設計合理，研究內容相互聯系。

筆者所在的黑龍江工程學院2013屆多學科團隊式畢業設計以“鶴崗—黑河高速公路二所至長青段（含大型服務區）”為工程設計背景，分為交通土建項目（包括道路設計、橋梁設計和隧道設計三個組）和大型服務區建筑設計項目（包括建筑設計、結構設計和暖通設計三個組）。設計選題與工程實踐結合，整體性強，內在聯系緊密，能有效反映團隊成員間的實質性協作與配合。同時設計理念定位也緊密結合北方寒區的自然條件及地域生態文化特征，與專業發展趨勢保持一致。

（三）構建高素質多學科的指導教師團隊

良好的師資隊伍是保證教學質量、實現培養目標的前提和基礎。黑龍江工程學院充分利用長期形成的校企合作優勢，成立了由企業導師和各專業教師組成的畢業設計指導教師團隊。其中校內指導教師主要由具有豐富工程實踐經驗，持有國家職業注冊資質證書的雙師型教師組成；校外指導教師則由來自黑龍江省公路勘察設計院、交通科研所、黑龍江建設集團、哈爾濱建筑工程大學建筑設計院、方舟建筑設計有限公司等的資深工程師組成，校企指導教師共同負責跨專業的畢業設計團隊的指導工作。通過導師的引領，給學生以更深入的指導和影響。同時，有助于探索建立校企合作育人的有效新機制。

（四）開展多學科的學生團隊合作

土建類畢業設計團隊多由土木工程、交通運輸工程、建筑學、工程管理等多學科、多專業組成。各專業學生如何分工與合作，如何提升學生的協作能力和團隊意識，如何提高學生在工程設計中處理多專業、多工種需求的協調能力，是多學科畢業設計團隊應著力研究的問題。

黑龍江工程學院2013屆土建類專業畢業設計分為道路設計、橋梁設計、隧道設計、建筑設計、結構設計、暖通設計等6個團隊；每個團隊不少于3名學生。畢業設計團隊并不需要全部由精英型的學生組成，關鍵是指導教師要合理引導，通過布置調研任務、師生討論會等考察學生的能力，使人盡其能；可安排動手能力強、善于溝通的學生為團隊負責人，把各成員凝聚為一個有共同目標而又相互配合的團體。

（五）教學方法與手段

根據土建類專業特點及團隊設計模式，采取分階段討論式教學指導方法，以增強學生學習的自主性。根據規定的進度框架，由學生團隊獨立完成每一階段的設計任務，并做階段性成果匯報，由教師組織討論和評閱。在具體的指導過程中，考慮到畢業設計是以提高學生知識綜合運用能力為主要目標的教學環節，指導教師應采用師生討論互動的方式，以發揮學生自主學習的主動性和積極性，引導學生從知識型向知識能力型轉換。

建立畢業設計實施過程的“階段性控制體系”。畢業設計實施過程的五個階段分別是“設計準備階段的調查分析”、“設計前期的快題式總體構思”、“設計分組子課題的實施與完成”、“各專業設計方案的協作與深化”、“設計成果的表達、評價與反饋”。每個階段設定關鍵的設計問題，引導學生逐層深究，特別是在面對復雜、綜合的問題時，能夠借助一種系統的和循序漸進的方法，找出解決問題的思路，以此增強設計的系統性和可操控性。

（六）確立評價標準

制定合理、有效的畢業設計質量評價標準，體現學科的交叉性，突出“大工程、大系統、大視野、大土木”的理念。

畢業設計考核成績由平時成績、指導教師評閱成績、評閱教師評閱成績、答辯成績等四部分組成。對多學科團隊式畢業設計而言，尤其應重視對學生團隊協作能力、實踐能力及創新能力的考評，再結合平時討論、階段匯報、中期評審、學生答辯等，從多方面進行綜合評價。多學科團隊式畢業設計一般采用聯合答辯形式，由各分項組長介紹課題總體成果，各成員分別作個人工作匯報，并介紹取得的成果和經驗。對于一些涉及多專業的問題，可允許學生團隊成員討論回答。

（七）建立畢業設計過程管理及質量監控體系

為保障學生畢業設計過程的順利實施，應建立畢業設計過程管理及質量監控體系，以保證畢業設計的質量。與傳統的畢業設計模式不同， 多學科團隊畢業設計的學生來自不同的專業， 平時較為分散， 管理難度更大。因此， 應建立嚴格的團隊畢業設計管理制度，如院長巡查制、組長負責制、團隊工作制、導師交流制、階段匯報制、中期評審制、督導抽查制等一系列過程管理措施，確保畢業設計的質量和進度。

五、結語

多學科團隊式土建類專業畢業設計的改革，充分利用多學科交叉的優勢，注重學生綜合工程設計能力的培養，為各專業學生搭建有利于相互溝通、相互配合、共同開展項目設計的工作平臺，幫助學生樹立“大工程、大系統、大視野、大團隊”的工作理念，提高學生適應現代工程多專業、多工種需求的能力，對培養土建類專業寬口徑人才具有十分重要的現實意義。

參考文獻：

[1] 趙繼龍，張建華，等. 面向區域創新建筑人才培養模式[J]. 中國高等教育，2009（7）：34-35.

[2] 路忽玲. 小議建筑教育改革[J]. 信息科技，2009（26）：356.

[3] 武鶴， 等. 實施“卓越計劃” 提高應用型人才培養質量[J]. 高等建筑教育，2012（z）：15-17.

[4] 張亦靜， 何杰， 肖芳林. 基于團隊協作的土木工程專業畢業設計模式探討[J]. 湖南工業大學學報，2008，22（3）：107-109.

[5] 張長森， 等. 應用型本科院校畢業設計團隊培養模式的構建[J]. 理工高教究，2009，28（6）：118-121.

[6] 李富榮，荀勇，王照宇.土建類畢業設計團隊指導模式研究[J]. 中國電力教育，2011，（11）：140-141.

[7] 武鶴，等. 基于CDIO理念的土木工程專業畢業設計改革與實踐[J]. 高等建筑教育，2013，（3）：119-121.

Innovation of civil engineering graduation design based on the multidisciplinary team

WU He， ZHANG Lijuan， MA Guijun， GE Qi， PAN Weiying

（Civil Engineering Department， Heilongjiang Institute of Technology， Harbin 150050， P. R. China）

Abstract： Combined with characteristics of civil engineering and the developing trend of architectural education， we analyzed the existing problems of graduation design of civil engineering based on research of home and abroad. To adapt to the new situation， the multidisciplinary team of civil engineering specialty of the graduation project mode was established.

Keywords： civil engineering specialty； multidisciplinary team； graduation design； training mode； teaching research

（編輯 王 宣）