土木工程專業基于團隊協作的全過程畢業設計模式研究

張雪松 陳金平

摘 要：土木工程專業畢業設計作為綜合性的實踐教學環節，是畢業生進入實際工程領域的預演階段，在本科教學中的地位至關重要。為適應我國高等工程教育的要求，加強學生對土木工程及各相關專業知識的理解與運用，提出基于團隊協作的全過程畢業設計模式。研究針對土木工程專業畢業設計的規劃選題、教學模式中存在問題進行了分析，結合我校土木工程專業畢業設計的改革實踐，對基于團隊協作的全過程畢業設計模式的構建進行了討論和總結，探索提高土木工程專業畢業設計教學質量的途徑，以期為高校土木工程專業畢業設計教學改革提供借鑒和參考。

關鍵詞：土木工程 畢業設計 團隊協作 全過程

中圖分類號：G64 文獻標識碼：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，旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量和各類型工程技術人才，對我國高等工程教育提出了更高的要求，具體地就是對畢業生的工程實踐能力和創新能力提出了更高的要求。土木工程專業的目標是培養能在工程領域從事規劃、設計、施工、管理和研究工作的高級工程技術人才。土木工程專業畢業設計作為綜合性的實踐教學環節，地位舉足輕重。

研究針對目前畢業設計中存在的問題，結合我校土木工程專業“基于團隊協作的全過程畢業設計模式”的實踐，為我國土木工程專業畢業設計的改革和團隊培養模式的構建提供思路和借鑒。

1 現狀分析

根據筆者十年來的教學體會和總結，土木工程專業畢業設計現狀并不能滿足“卓越計劃”和我國高等教育培養目標，從規劃選題、教學模式、教學管理到結題考核都存在許多問題。

1.1 選題單一

選題以工程設計類為主，結構形式以框架和砌體結構為主，設計題目和結構形式多年不變，由指導教師確定方案，設計空間受到任務書制約，不利于學生設計創新能力的培養。

1.2 教學模式落后

目前，大多高校的畢業設計，仍采用單個學生獨立完成建筑設計和結構設計工作的教學模式，每位學生題目雖然各異，但畢業設計實施流程和內容無異，淺層不利是抄襲現象頻發，深層來看不利于調動學生工作積極性，難以達到畢業設計教學目標。

1.3 教師指導能力不足

畢業設計環節的生師比過高，指導設計的專業教師嚴重不足；青年教師缺乏工程設計和實踐的經驗，指導水平有待提高；繁重的教學和科研任務使得教師用于指導的時間較少等，這些都是導致教師指導能力不足的因素。

1.4 學生積極性不高

畢業設計過程中學生積極性不高的現象，主要體現在：主觀上對畢業設計重視程度不夠，缺乏主觀能動性和創新精神，客觀上迫于就業和考研復習的壓力，無暇將很多時間用于畢業設計。

2 基于團隊協作的畢業設計模式

2.1 團隊協作的畢業設計模式

團隊協作的畢業設計模式是根據畢業設計的各項規定和要求以及專業培養目標，從工程實際和科研實際出發，由多名教師合作組建的指導教師團隊，指導學生團隊完成畢業設計課題。團隊協作的畢業設計的顯著特點，就是無論是教師還是學生，在整個設計工作過程中都需要相互協作、相互協調。團隊合作是畢業設計的基礎，至關重要。因此，團隊協作的畢業設計模式對教師和學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能力，另一方面要求學生分工和協作，互相幫助完成設計。

基于團隊協作的畢業設計，多采用討論式教學，每位同學對自己的工作內容和重點十分明確，對合作者的工作內容通過討論增進了理解，團隊成員之間相互學習、補充、啟發，這種研討的學習氣氛有利于調動學生的積極性，也將有助于提高畢業設計質量。

2.2 全過程各專業整合

在一系列基礎課程、專業課程的最后，開始的畢業設計課程，目標就是把相對零碎的知識整合為統一的整體。作為結束大學四年學業的最后一門課程，該課應該為學生提供完整的學習過程，不局限于某一專業的知識和技能鍛煉，而是在教師的引導下，實現對既有專業知識和技能進行跨專業的拓展整合。團隊合作為專業整合提供了必要條件，在團隊協作的基礎上，專業整合得以實現并最終達到重構學生的知識結構的目標。

就土木工程專業畢業設計而言，形成建筑學專業、建筑工程專業、建筑工程其他相關專業的協作，使各專業的學生的知識進行互補，在設計中互相學習、互相交流和互相協作，能提高各專業的畢業設計水平。

3 基于團隊協作的畢業設計構建與實施

3.1 構建指導教師團隊，保障全過程設計

合理構建指導教師團隊，是基于團隊協作畢業設計的重要基礎之一。每個團隊總指導教師由資深教授擔任，每位學生也有各自指導老師。例如，科研題目一般以科研課題項目組為指導團隊，由項目負責人或科研素質高的教授擔任組長，各分支課題由中級職稱以上的教師承擔，也可邀請科研方向相關或相近的其他專業教師共同組建指導團隊；設計題目則由專業教師協調組成幾個平行團隊，由工程設計經驗豐富的教師或專家帶隊，帶領中級職稱以上教師，邀請校外企業或設計院工程師和設計過程中設計的其他相關專業的教師共同組建指導教師隊伍。

根據我校土建專業現狀，我們于2013年開始構建建筑工程畢業設計指導團隊。每個團隊由7至8名學生，指導教師分別來自于建筑學、結構工程、巖土工程、建筑環境、工程管理專業，指導學生完成一個單體建筑物的建筑設計、結構設計、施工組織設計、概預算等工作，內容涵蓋了建筑結構的全過程設計。畢業設計過程中，在總指導教師的協調下，另外5至6名指導教師各承擔相關專業指導，學生根據團隊畢業設計任務指導書的要求，在指導教師設置的各層次的交流平臺上溝通、交流、協作，在專業規范的框架下，不僅系統化并鞏固了本專業的知識，而且全面并直觀地了解了其他相關專業的知識，“厚基礎，寬口徑”得以保證。

3.2 根據實際項目和工程確定課題

基于團隊協作的畢業設計根據實際項目實施教學，項目來源有工程技術開發和應用研究中的實際課題，有相關學科教師的在研項目或基金資助研究項目，具有緊密結合實際、貼近前沿的特點。通過實際工程的歷練，可以使學生加深對專業的理解，鞏固專業思想，接觸到專業前沿知識，激發學生的學術追求和專業自信心。以實際工程選題的畢業設計，要求指導教師團隊成員中不僅包括本專業教師，還邀請來自企業的、具有豐富工程實踐經驗的工程師共同指導，使得學生有更多的信息資源和渠道，更多的交流和討論，優秀的設計和實踐成果有機會應用于實際工程。根據實際工程選題的畢業設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基金、山東省自然科學基金等項目以及校外教學基地的工程項目，科學選題，保證課題符合專業培養目標與教學要求，有利于培養復合型人才，任務分配明確，研究內容聯系緊密，適合團隊協作配合與完成。

3.3 合理組建學生團隊

畢業設計團隊需根據工程項目設計要求組建，每個團隊不少于5位學生，團隊的組建應權衡專業構成、學生志愿、學生能力等幾個方面的因素而確定。首先，專業組成應包括本專業的學生，也可包括跨學科、跨專業的學生。其次，畢業設計之前的籌備階段，應征集學生意向，本著雙向選擇的原則，教師根據學生學習能力和平時成績，尤其是課程設計成績，合理劃分團隊。

在畢業設計過程中，選拔專業能力較強和溝通能力較強的學生擔任團隊負責人或聯絡人，有助于發揮能力較強學生的帶頭作用。布置任務時應盡量做到任務相互關聯又相對獨立，學習過程中，鼓勵每位同學積極參加討論、匯報，各負其責，有助于促進組內各成員的學習積極性。例如辦公樓設計可分為3～4個方案，每個方案要有不同的側重要求，建筑方案階段每位同學根據自己的任務書進行方案設計，定時進行討論，分析和比較方案的優缺點，互通有無，改變以往每位學生埋頭只關注某一種設計方案的狀況，有助于學生拓寬視野，掌握各種方案的設計要求和要點。

3.4 質量管理標準化，過程管理人性化

畢業設計一般安排在四年級下學期，此時學生面臨考研面試、求職的緊張階段，部分學生還應單位要求到現場實習，很難保證學生全身心投入到畢業設計中，往往出現不能按時完成各階段任務而在臨近答辯再集中突擊的情況，設計成果東拼西湊，質量較差，年復一年，畢業生對畢業設計重視程度不足，并嚴重影響本專業低年級的學生對畢業設計課程的正確認識。針對上述情況，我們對畢業設計實施的標準化的質量管理和人性化的過程管理結合。

所謂標準化質量管理，即根據照任務書要求，畢業設計過程劃分為4～5個工作階段，每個階段末都進行學生匯報，教師依據統一的評價標準打分，得分計入畢業設計課程總分。過程管理采用柔性的管理方式，只要在規定時間內完成該階段工作目標，并按時參加匯報和討論，不限定學生出勤率和工作時間。標準化的質量管理確保了畢業設計質量，彈性的管理更具人性化，學生具有較大的自我規劃空間，更積極主動投入學習中。

4 效果總結與展望

近年來，我們根據土建類專業培養目標和畢業設計的基本要求，從科研和實際工程出發，實施的基于團隊協作的全過程畢業設計，取得了良好的教學效果。

4.1 鍛煉了學生綜合能力

通過畢業設計，學生完整地體驗了工程設計各個階段，整合了原有的零散知識，形成了較為完整合理的知識結構，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，團隊協作的精神和重要性也在學生的意識中生根發芽，學生學會了溝通，進而提升了創新能力。

4.2 提升了教師的專業水平

在培養學生工程實踐能力和創新能力的過程中，學生的需求與進步提升了教師的責任感，激勵著教師努力鉆研業務、緊跟科技前沿，不斷學習。尤其是對于青年教師，通過畢業設計可以提高專業水平，培育科研課題立項。

4.3 展望

（1）根據學生實際情況和能力，鼓勵部分中、低年級學生參與到畢業設計團隊中來，盡早接觸和體驗工程實踐，承擔實驗工作或基礎性的科研工作。

（2）土木工程專業實踐性教學課程除了畢業設計以外，還有認識實習、專業實習、各類課程設計等，很多課程都可開展基于團隊協作的實踐性教學活動。

5 結語

在我國高等教育體系中工程教育占了近40%，規模已相當可觀，但工程技術人員結構性緊缺問題卻仍非常突出，根本原因是工程教育與產業需求存在脫節，高等工程教育應具備適應社會發展的新的工程教育理念。對畢業設計等重要的實踐教學課程進行改革，探索加強畢業設計的更有效的方法和途徑，是當前本科教學改革亟待解決的問題。我校土木工程專業構建并實踐了基于團隊協作的全過程畢業設計模式，學生以團隊為單位完成一個全過程的實際工程設計工作，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。

參考文獻

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