新工科視閾下土木工程專業(yè)畢業(yè)設計的重構(gòu)★

李連志 馬桂軍 王劍英 李德海

(黑龍江工程學院土木與建筑工程學院，黑龍江 哈爾濱 150050)

1 概述

《新工科研究與實踐項目指南》的發(fā)布，推動和促進了工程科技人才的培養(yǎng)與教育方法改革，是國家為應對新經(jīng)濟、新業(yè)態(tài)的挑戰(zhàn)，服務國家戰(zhàn)略、滿足產(chǎn)業(yè)需求，已成為工程教育發(fā)展的趨勢。在《指南》的選題方向中有很多條是關于工程實踐能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的[1-4]。

土木工程專業(yè)與生產(chǎn)、建設一線結(jié)合緊密，隨著科學技術的不斷發(fā)展，當前土木工程的施工技術和工藝也日漸成熟，隨之帶來的是施工技術和工藝從標準化向智能化的轉(zhuǎn)變。期望在大學期間讓學生完全掌握當前工程項目所涉及的理論、技術、方法和工藝等，是難以實現(xiàn)的，所以對學生終身學習能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)就顯得尤為重要了。

畢業(yè)設計是大學本科最重要的實踐教學環(huán)節(jié)，也是最后一個教學環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)設計，能使學生把所學的基礎理論、專業(yè)知識和基本技能全面應用于實際工程設計中，能綜合訓練學生應用現(xiàn)行規(guī)范、調(diào)查研究、檢索中外文獻資料、方案制定、設計與計算、計算機軟件應用、數(shù)據(jù)處理、文件撰寫、口頭表達等方面的能力，提高學生獨立思考問題、分析問題和解決設計中的復雜工程問題的能力，是實現(xiàn)土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標要求的重要階段，為學生畢業(yè)參加工作奠定良好基礎。

黑龍江工程學院土木工程專業(yè)分為三個專業(yè)方向，分別是道路與橋梁方向，建筑工程方向，巖土與地下工程方向，它們均與生產(chǎn)和建設一線結(jié)合緊密，在學習和以后工作中要求學生具有較高的工程實踐能力、工程設計能力和工程創(chuàng)新能力，為了達成這一目標，勢必要對原有的實踐教學環(huán)節(jié)進行改革。但就以往教學改革情況的分析可以看出，畢業(yè)設計的改革步伐和理念未能與課程體系改革進行無縫銜接，致使教學改革成果在人才培養(yǎng)質(zhì)量的最終量化方面形成了瓶頸[5,6]。

黑龍江工程學院土木工程專業(yè)對標新工科工程教育模式的特點，結(jié)合《普通高等學校本科專業(yè)類教學質(zhì)量國家標準》和《工程教育認證通用標準》要求，重構(gòu)了畢業(yè)設計的選題方向，設計內(nèi)容，對提高學生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，取得了一定成效，希望能為應用型本科院校相關專業(yè)方向畢業(yè)設計改革與探索方面提供借鑒，受篇幅所限本文僅介紹巖土與地下工程方向畢業(yè)設計的重構(gòu)和實踐經(jīng)驗[7]。

2 畢業(yè)設計的重構(gòu)與實踐

2.1 畢業(yè)設計的目標與能力要求

1)能夠閱讀土木工程相關專業(yè)外文文獻，具有調(diào)查研究、文獻檢索和搜集資料的能力；2)能夠綜合考慮安全、技術、經(jīng)濟、環(huán)保、多專業(yè)協(xié)同等因素，進行方案的設計、比選和優(yōu)化；3)能夠根據(jù)設計任務要求，綜合運用所學的基礎理論和專業(yè)知識解決土木工程設計中的復雜工程問題；4)能夠熟練使用土木工程所涉及的常用計算軟件進行設計，分析其結(jié)果，理解其局限性；5)能夠正確使用圖、表等技術語言撰寫設計說明書，正確表達設計成果；6)能夠針對土木工程相關復雜工程問題進行清晰闡述，進行有效溝通和交流。

2.2 畢業(yè)設計的選題方向

黑龍江工程學院土木工程專業(yè)巖土與地下工程方向原有兩個畢業(yè)設計選題方向：公路隧道設計方向，基坑支護設計方向。專業(yè)團隊教師經(jīng)過多年實踐，結(jié)合畢業(yè)生回訪、用人單位調(diào)研等反饋信息，掌握了行業(yè)企業(yè)與學生的需求，結(jié)合相關標準要求，體現(xiàn)多樣性原則，以滿足不同學生的需求和就業(yè)方向，在保留原有兩個設計方向的基礎上新增了地鐵車站初步設計方向[8,9]。

興趣是最好的老師，需求是最有力的指引。專業(yè)團隊以學生為中心，盡量滿足每一位學生的需求，在符合專業(yè)培養(yǎng)目標和教學基本要求的前提下，既保證了畢業(yè)設計選題體現(xiàn)理論聯(lián)系實際的原則，密切結(jié)合工程實際項目，也考慮了畢業(yè)設計選題要有代表性、科學性，深淺適宜，同時要有利于鞏固課堂所學知識，要符合專業(yè)發(fā)展方向。為此，專業(yè)團隊教師不斷挖掘和更新設計資料與素材，讓巖土與地下工程方向應屆畢業(yè)生可依據(jù)個人興趣及職業(yè)發(fā)展規(guī)劃、就業(yè)方向等在以上三個設計選題方向中進行選擇，促進了產(chǎn)教研的深度融合，增加了選題的應用價值。

2.3 畢業(yè)設計內(nèi)容的重構(gòu)

在新工科視閾下，為了更好地提高學生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，增加學生分析、解決復雜工程問題的能力，畢業(yè)設計各選題方向的設計內(nèi)容亦進行了重構(gòu)。在重構(gòu)畢業(yè)設計內(nèi)容的過程中，專業(yè)團隊教師綜合考慮了設計內(nèi)容與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合度，與生產(chǎn)、科研等實際工程的結(jié)合程度和實用價值，盡量保證三個設計方向的工作量和難易程度等基本一致。表1給出了三個設計方向的主要設計內(nèi)容。

表1 各設計方向主要設計內(nèi)容

從表1中可以看出，三個設計方向均涉及學生針對以往學習知識的綜合運用，并通過解決復雜工程問題，完成設計成果。比如隧道設計方向在洞門及明洞設計，基坑支護方向在支護方案比選和結(jié)構(gòu)設計中要結(jié)合地形、地勢、地質(zhì)條件等因素，綜合考慮技術、經(jīng)濟、安全，同時兼顧環(huán)保等多專業(yè)的協(xié)同設計，進行方案的比選和優(yōu)化，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力和終身學習能力。同時，在設計中部分引入行業(yè)、企業(yè)中主流的電算程序，計算構(gòu)件和結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力；注重常用辦公軟件和制圖軟件的使用，從而提高學生的實踐能力培養(yǎng)，為學生畢業(yè)后快速融入新的工作崗位奠定良好的基礎。

2.4 畢業(yè)設計的考核評價標準

按照學校畢業(yè)設計成績評定的相關規(guī)定，專業(yè)團隊教師將考核評價標準按照指導教師，評閱人和答辯組三級評分，考核評價標準如圖1所示。

從圖1中可以看出，三級考核評分具有以下優(yōu)點：

1)突出了設計成果評價的比重，每級評價均占20分，占到總評成績的60%；2)注重了畢業(yè)設計的全過程評價，避免前松后緊，設計成果倉促收尾，難以保證設計成果的質(zhì)量；3)在開題答辯和畢業(yè)設計答辯環(huán)節(jié)中，體現(xiàn)了學生交流與溝通能力的評價。

3 結(jié)語

畢業(yè)設計作為本科生在校期間最后一項實踐教學環(huán)節(jié)，尤為重要。學生畢業(yè)參加工作后，都是從員級開始，所以在畢業(yè)設計中首先要注重對學生的實操能力、認知能力和溝通能力的培養(yǎng)，在此基礎上突出對學生的工程實踐能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。確保學生入職后，能迅速滿足新的工作崗位需求，力爭脫穎而出，畢業(yè)5年后達到工程師的相關要求。為此，專業(yè)團隊教師根據(jù)“新工科”達成的共識，依托省級一流專業(yè)建設成果，圍繞行業(yè)辦學優(yōu)勢，對畢業(yè)設計的選題、設計內(nèi)容和考核評價方式進行了重構(gòu)，取得了一定的成果。今后仍然要堅持以學生為中心，注重工程實踐能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“新工科”理念，進一步與行業(yè)、企業(yè)深度溝通、融合，繼續(xù)努力培養(yǎng)更多受用人單位歡迎的高質(zhì)量應用型創(chuàng)新人才。