土木工程專業本科畢業設計創新與實踐

張晉元　蘆燕　韓慶華

摘要：文章分析了國內土木工程專業本科畢業設計教學上選題脫離實際，教學資源缺乏，忽視創新能力培養等普遍存在的問題。天津大學土木工程系針對這些問題，分別從選題、過程指導、論文評閱、答辯管理等多方面進行改革，提出了學生—教師雙向選擇、指導教師培訓、線下與線上相結合等一系列改革措施，目的在于提高本科畢業設計質量，培養學生靈活運用專業知識解決實際問題的能力。

關鍵詞：畢業設計；土木工程專業；網絡平臺；雙向選擇

中圖分類號：G642-477 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2016）01-0162-05

畢業設計是高等院校本科教學中最后也是最重要的一項教學環節，是對本科生四年來所學專業知識的一次最全面檢驗。對于土木工程專業來說，這點體現得更為明顯。土木工程

專業應用性強，經常需要用專業知識解決實際工程問題。因此，土木工程專業教學，不僅要使學生熟練掌握課本上的專業知識，更重要的是培養學生的實際應用能力，解決實際的工程問題，相對其他專業，土木工程專業的畢業設計教學顯得更為重要。畢業設計目的在于使學生能學以致用，理論聯系實際，對學生的基礎知識及科學研究方法進行初步的訓練，同時也檢驗了學生文獻檢索、課題調研、分析解決問題、設計軟件應用及施工圖繪制等多方面的能力。可以說，本科畢業設計的質量，直接關系到學校的教學水平、教學質量和人才培養的能力。通過畢業設計的環節，可培養學生的思考能力、調研能力、辯證能力和創新能力[1]。

天津大學土木工程專業（原工業與民用建筑專業）設立于1895年，1997年土木工程專業、水資源與港灣工程專業和船舶與海洋工程專業合并為建筑工程學院。通過多年來的建設，天津大學土木工程專業發展迅速，已形成了一套完整的學科體系，下設結構工程、橋梁工程、地下工程等三個二級學科，其中結構工程為國家重點學科。在總結近幾年教學經驗的基礎上，筆者認為，只有提升土木工程專業畢業設計的質量才能從整體上提升教學質量，進而提升學校的辦學質量。自土木工程專業開設以來，天津大學就高度重視本科畢業設計的教學，并且不斷進行畢業設計教學模式的改革與創新。2014年，天津大學首次實

現了本科畢業設計教學全程網絡化，建立了本科畢業設計的網絡平臺。結果表明，網絡平臺的建立取得了很好的成果，本科畢業設計教學的質量和效率得到了很大的提升。文章以提高土木工程專業本科畢業設計教學質量這一根本目的為中心，從目前國內院校土木工程專業畢業設計面臨的問題和天津大學關于畢業設計的創新與實踐兩方面，詳細介紹了提升本科畢業設計教學質量的措施與方法[2]。

一、 土木工程專業本科畢業設計面臨的問題

（一）畢業設計選題單一，脫離實際

好的畢業設計題目是保證教學質量的重要前提之一[3]。本科畢業設計不僅是對學生專業知識的考察，更重要的是培養學生的實踐能力。由于高校擴招，學生人數相對往年大大增加[4]，每位指導教師指導的學生人數過多，加之目前一些高校的土木工程院系在本科畢業設計的選題上并沒有很好把關，這導致教師給學生布置的題目大同小異，出現較為嚴重的雷同現象，且選題面較窄。個別教師簡單地將自己曾經設計過的工程改變一些參數后，作為學生的畢業設計題目。這種做法雖然在一定程度上鞏固了學生的專業知識，但是過于單一化，設計的步驟方法過于固定，生搬硬套，扼殺了學生的創新意識，不利于培養學生獨立思考能力。另外，也有一些畢業設計題目嚴重脫離工程實際。國內一些院校由于沒有足夠的校外教學資源支撐，學校與校外企業的聯系不緊密，導致指導教師布置給學生的題目大多與工程實際相脫離，缺乏實際工程背景的支持，與實際工程的設計相差較大。有的指導教師雖然采用了實際工程作為畢業設計內容，但多數是直接使用，沒有經過修改和提煉，不好把握題目的難度和工作量的大小，這同樣達不到訓練效果。畢業設計的根本目的是培養學生的實踐能力，使學生學會解決實際問題的方法。如果在選題上與實際脫節，學生會感到畢業設計缺乏工程真實感，沒有積極性，這樣達不到畢業設計的教學目的[5]。

（二） 教學條件有限，人均資源分配較少

縱觀國內各個院校的畢業設計工作，資源緊張一直是普遍的問題[6]。由于場地、設備和經費的短缺，且學生人數過多，人均資源分配不足，呈現“僧多粥少”的局面。教學資源的投入相對滯后，大大影響了畢業設計工作的效率和質量。土木工程專業畢業設計，普遍會使用計算機進行設計和驗算，但學校配置的計算機數量無法滿足學生的上機需要，學生在畢業設計過程中訓練不充分，降低了畢業設計的質量。另外，還有些院校甚至連學生必要的調研、打印及復印費用都無法保證，部分學生只好粗制濫造，蒙混過關[7]。除此之外，試驗室的條件差，設備不全，同樣限制了畢業設計的完成效果。

（三）社會就業形勢嚴峻，畢業生無暇顧及畢業設計

本科畢業設計一般是大學的最后一個教學環節，其教學工作在最后一個學期進行。然而，這段時間正是本科生進行就業面試、實習以及考研面試的時候。目前國內土木行業的就業形勢越來越嚴峻，導致大部分準備就業的本科生根本沒有時間顧及畢業設計的工作。有些較為優秀的畢業生雖然很重視畢業設計的成績，但由于時間和精力有限，也力不從心。前幾個月沒有進行畢業設計的工作，一直到5月下旬，距離提交成果僅剩不到半個月的時間，才開始進行畢業設計的工作，這樣匆忙的開始工作，會發生很多問題，比如軟件不熟悉，設計沒思路等。這樣進行的畢業設計，根本達不到設定的教學目的。

（四）忽視對學生自主創新能力的培養

目前一些院校的畢業設計題目較為單一，同一位指導教師安排的題目往往在幾年內一成不變，課題更新率極低。本科畢業設計題目缺乏新意，方法固定，導致學生依賴往屆畢業設計的成果，一步一步效仿，只是稍作改動，完全不考慮“為什么這樣做”，“這樣做有什么意義”，嚴重扼殺了學生的獨立思考能力和創新欲望，本末倒置，大大影響了畢業設計的質量。

二、土木工程專業本科畢業設計的改革

針對目前國內各個土木工程專業院校本科畢業設計工作體制上的種種漏洞與缺陷，鑒于土木工程教學的實踐性、社會性、創新性等特點，以培養具有創新精神的高級技術人才為根本目的，天津大學土木工程專業在本科畢業設計這個最重要的教學環節中進行了一系列創新性的改革。結合工程背景合理選題，增加教學投入，提升指導教師整體素質，建立畢業設計網絡平臺，優化成績評定體系，鼓勵學生獨立思考和創新，推廣校企聯合培養機制等貫通畢業設計全過程的改革措施，全方位地提升了土木工程專業本科畢業設計的整體質量。具體的改革思路如圖1所示。

（一） 科學合理選題

科學合理選題要求在充分了解土木工程專業本科學生能力和特點的基礎上，結合實際工程，根據本科生的培養目的及要求對畢業設計內容進行適當修改和調整。在調整難度、工作量的同時，擴大知識面，提升畢業設計質量并保證效率。

天津大學土木工程專業自從建立了畢業設計的網絡平臺以來，學院對畢業設計工作尤其是選題的環節，給予了高度的重視，進行了嚴格的把關。整個選題過程共分為以下四個階段。

（1）教師在網上發布畢業設計題目。在這一階段，學院所有指導教師將自己擬定好的畢業設計題目上傳到畢業設計選題平臺，數量不限。若畢業設計課題需要經費支持或占用學校的教學資源，需要指導教師在題目申請的過程中加以注明。

（2）學院、學校對教師提交的畢業設計題目進行審核和篩選。所有指導教師將畢業設計題目上傳完畢后，學院負責人首先對題目進行審核和篩選。以畢業設計題目的創新性、實踐性和工作量為篩選原則，選出最適合的題目，最后保證每位指導教師指導3～6個畢業設計。學院審批工作完成后，學校將組織專家對全校的畢業設計題目進行審核，必要時進行適當的調整，目的是保證各院系的畢業設計題目數量均衡合理。

（3）學生選擇畢業設計題目并在網上提交申請。經學院、學校審核后，學院將合格的畢業設計題目發布到網上，學生可以在網上進行選擇，并提交對應的申請，等待指導教師的審核。一名學生一次只允許提交一個畢業設計申請，以免造成管理上的混亂。

（4）指導教師為畢業設計選擇適合的學生。學生選題階段完成后，不免會出現同一個題目多人選擇的情況，這就需要指導教師進行二次選擇，以實現學生—教師的雙向選擇。指導教師選定一名學生后，其他申請同一題目的學生，其申請將被駁回。學生的申請一旦被駁回，就不能再申請同一題目，但可以聯系其他導師申請題目，或向學院申請調劑。

雙向選擇完成后，未選定指導教師的學生，由學院進行統一安排，指派指導教師，保證每一名學生都有自己的畢業設計題目。之后指導教師上傳任務書，學生下載任務書后撰寫開題報告。學生將開題報告上傳到畢業設計平臺后，指導教師再進行審批，這是選題階段的全部工作。合理有效地借助網絡平臺，通過反復篩選審核的方法，有效保證了畢業設計題目的質量。

（二）增加教學投入，提升指導教師整體素質

優秀的畢業設計，一方面要靠學生的重視，另一方面學校也要為學生提供良好的科研條件。天津大學土木工程專業自改革以來，逐年加大了本科畢業設計工作的經費投入，同時也對參與指導畢業設計的教師進行培訓和選拔。

指導教師的專業素養和工作經驗直接關系到畢業設計的完成質量，所以學校嚴格審核指導教師的資質，提出以下要求：

（1）具有中級及以上職稱或碩士及以上學歷，以及具有中級及以上職稱的研究或實驗系列人員經審核合格后可申請擔任畢業設計的指導教師。經審批合格的教師，學校會組織統一培訓，教師完成培訓后才能正式擔任畢業設計的指導教師。不符合以上資質的人員不能擔任畢業設計的第一指導教師，但可以作為畢業設計的第二導師參與此項工作。

（2）指導教師要對學生認真負責，樹立正確的教育觀，積極培養學生的創新思維與嚴謹的工作態度。指導教師應處理好“培養人”與“出成果”的關系，不能把學生單純當作勞動力，而僅追求成果，一定要把對學生的培養放在第一位。

（3）指導教師要督促學生完成開題報告，提前做好進度計劃，全程指導學生的畢業設計工作，記錄好實際情況，按時檢查學生的完成情況，對工作不認真，經常缺勤的學生及時進行糾正。

（4）指導教師要督促學生獨立完成畢業設計任務，對論文內容、格式，以及手繪圖紙的準確性、標注完整性等嚴格審查，特別是畢業設計說明書要嚴格按照學校的規定書寫，若發現問題，及時

指導學生進行修改。

通過以上改革措施，大大優化了學校的教學資源，提升了指導教師的整體素質，實踐證明此辦法有效地改善了學生的科研環境，大大提高了畢業設計工作的整體質量，是值得推廣的。

（三）畢業設計全程網絡化管理

為提高本科畢業設計的質量與效率，天津大學引入了網絡平臺進行畢業設計工作的管理。網絡平臺覆蓋了畢業設計的全部過程，具體包括選題、開題、過程指導、論文評閱、答辯管理、評優及統計，涉及指導教師、學生、審題工作組、學院管理員、評閱教師和答辯委員會秘書等人員。僅僅采用網絡平臺線上管理畢業設計的一切工作可能會有一些弊端，所以學院采用線下與線上相結合的辦法，互相彌補不足。具體管理過程如下：

（1）選題。教師申請課題，學生查詢課題，在與教師交流后完成雙向選擇，教師錄入結果，最后公布選題結果。

（2）開題。教師擬定任務書，學生填寫開題報告，教師審核開題報告，最后審題工作組對任務書、開題報告進行審核。

（3）過程指導。學生錄入課題進展信息，指導教師進行審閱。

（4）論文評閱。學生提交論文初稿，指導教師評閱后指定評閱人，最后評閱教師進行評閱。

（5）答辯管理。學院對提交的論文進行審核，通過后由審題工作組安排線下答辯，學生根據答辯時專家提出的修改意見對論文進行修改，之后進行論文的二次提交，答辯委員會秘書錄入答辯記錄，最后學院進行成績評定。

（6）評優。學生和教師都可以申請評優，學院、學校分別進行審核后，確定評優人選。

畢業設計完成較為出色的學生，滿足以下條件者，可以推薦為優秀畢業生：

論文格式符合要求，內容充實豐富，無專業性錯誤，圖紙整潔美觀，標注正確且完整。

畢業設計期間與指導教師充分交流，認真學習，按照規定的進度計劃完成畢業設計的全部工作，并得到指導教師的肯定。

畢業論文查重率在30%以下，無抄襲現象。

答辯過程中，表達得體，聲音洪亮，對評審教師提出的問題，回答迅速且條理清晰，得到多數評審教師的好評。

直接指導畢業設計且表現優異的指導教師，滿足以下條件者，可以推薦為優秀指導教師：

高度重視本科畢業設計的指導工作，選題新穎，符合專業培養目標的要求，畢業設計任務書填寫規范，設計內容明確，進度安排合理。

工作作風嚴謹，認真負責，對學生嚴格要求，對學生的畢業設計進度嚴格控制，及時指導，且能公正地對學生的畢業設計給出評價。

認真評閱學生論文，根據實際情況實事求是、公平公正地評價，評分合理，并能清楚地指出論文中存在的問題與不足。

借助網絡平臺的畢業設計管理辦法，畢業設計工作達到了最大效率，且最大限度地保證了完成質量，取得了很好的成效。

（四）建立科學的畢業設計成績評定體系

學生畢業設計的成績由開題報告成績、指導教師評分、評閱教師評分和答辯成績四部分組成。開題報告成績和指導教師評分是由指導教師給定的，其中開題報告成績根據學生所提交的開題報告質量評定，指導教師評分則根據學生從畢業設計開題到完成答辯這段時間的學習態度是否認真，設計軟件使用是否熟練，以及英文文獻翻譯是否得當等方面進行評分。評閱教師評分是由評閱教師給出的，評閱教師由學院進行統一指定，一般是由與畢業設計內容相關領域的專家來擔任。評閱教師根據論文表達是否合理，論述是否正確，手繪圖紙是否整潔，標注是否完整，是否符合制圖標準等多個方面進行審閱，并給定成績。答辯成績由答辯小組教師根據學生專業知識掌握程度，語言表達是否得體，以及回答問題是否清楚且有條理等多個方面綜合考慮。這種成績評定機制能更真實、全面地反映學生的學習能力及解決實際問題的能力，最大程度地對學生進行訓練，有助于達成土木工程專業的培養目標。

（五）構建創新機制，鼓勵學生自主創新

創新思維和獨立思考能力

是科技人員應具備的基本素質[8]，雖然土木工程專業的畢業設計大多要依據現有規范進行，讓學生自由發揮的地方不多，但仍然要鼓勵學生進行創新。比如：鼓勵學生設計新的結構形式，而不采用傳統的結構形式，通過縝密的思考，使論文在脈絡、結構形式上別具一格。對采用創新思路且得出了合理結論的畢業設計，要在畢業成績上進行一定的加分。天津大學土木工程專業自改革以來，為鼓勵學生自主創新，陸續邀請了多位專家來校訪問，并作學術報告，以激發學生對學科探索的興趣。

（六）校企聯合培養，增強學生實踐能力

畢業設計教學的根本目的是培養學生運用所學專業知識解決實際工程問題的能力。讓學生到就業單位去做畢業設計，利用企業的資源、場地來完成畢業設計的任務，實現校企聯合培養的模式，是培養學生解決工程問題，活用專業知識的最有效途徑，同時也激發了學生的工作積極性，相比在學校進行畢業設計，更接近實際，學到的知識更全面、更實用。鑒于此，允許學生在校外企業完成畢業設計，邀請企業知名專家擔任指導教師。為了保證畢業設計的質量，按照天津大學土木工程專業的規定，畢業設計的第一指導教師必須由校內教師擔任，負責全程監督指導學生的畢業設計。天津大學土木工程專業已陸續派出一些學生到校外企業完成畢業設計的任務，就結果來看還是比較理想的，但同時也出現了一些新的問題，比如個別學生無法按期提交畢業設計成果，個別企業管理不到位等。總之，這種畢業設計新模式值得探索，但同時也有很多困難需要克服。

三、結 語

鑒于傳統的畢業設計教學體制不夠完善，天津大學土木工程專業進行了全面的改革，根本目的是培養學生靈活運用專業知識解決實際工程問題的能力。經過實踐，發現這些措施成果顯著，但仍面臨很多新的困難和挑戰。可見全面提升本科畢業設計質量是一個系統工程，只有不斷努力探索，永遠不停止改革的腳步，一步一個腳印，穩扎穩打，才能培養適應現代化建設的卓越人才。

參考文獻：

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[8]梁化強.提高土木工程專業畢業設計質量的思路探討[J].安徽建筑工業學院學報：自然科學版，2009（2）：87-90.

（編輯 周 沫）