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中图分类号:G642.477 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2014)18-0012-03
土木工程专业的实践性和应用性较强,毕业设计则是土木工程专业本科实践教学的综合,更体现了毕业生解决实际问题和独立解决问题的综合能力。随着卓越工程师培养和应用技能型人才培养的要求不断提高,传统的毕业设计指导模式已无法满足毕业设计的质量要求[1-2]。同时,建筑行业也对土木工程专业的人才培养提出新的要求。当前,在提出建设应用技能型高校,培养应用技能型人才的背景下,本文面向建筑行业需要,探索与创新土木工程专业毕业设计指导模式,建立团队指导、产学研联合培养、课程设计与毕业设计一体化、科研项目―创新实验―毕业论文一体化等毕业设计指导模式,以期提高毕业设计质量,锻炼学生运用综合知识的能力,实现卓越工程师和应用技能型人才的培养要求。
1 土木工程专业毕业设计存在的问题
毕业设计选题单一,与实际工程脱节 从毕业设计题目看,大多数毕业设计选题以工程设计为主,单一且陈旧,脱离实际,不能体现本学科最前沿的知识。土木工程专业毕业设计主要是多层民用建筑,虽可涉及办公楼、教学楼、商场、住宅等,但基本均为框架结构,较少涉及钢结构、工业厂房、高层建筑等。对技能型高校土木工程专业毕业生来说,只有少数学生可以进入设计单位,绝大部分毕业生从事施工、监理、造价、检测等工作[3],但毕业设计很少涉及,与实际工程需要脱节。
普遍存在前松后紧现象 土木工程专业毕业设计时间一般为14~16周。实践表明,在毕业设计开始时,部分学生无从下手,部分学生尚未进入状态,不急于开始毕业设计工作;另外,就业、考研成绩刚刚公布等因素,使得毕业设计的前期时间被大量占用,影响了毕业设计的质量和进度。随着毕业设计工作的开展,特别是到5月份,学生才意识到时间紧迫,于是开始加紧时间,加快速度,也使得毕业设计质量不高。总之,这种前松后紧的现象使得计算书和图纸错误较多,导致毕业设计质量下降。
照抄照搬现象亦较普遍 目前,土木工程专业毕业设计基本采用电脑绘图并完成计算书,锻炼了学生软件应用能力,但这也为学生照抄照搬别人的毕业设计成果提供了条件[4]。在毕业设计期间,不少学生能找到往届毕业生的毕业设计成果。很多学生由于前期进度较慢,后期直接将别人的毕业设计计算书和图纸稍加修改,从而短时间内完成毕业设计。这样完成的毕业设计往往错误百出,极易出现计算书前后矛盾、计算书与图纸自相矛盾等情况,失去毕业设计的目的。
指导教师水平有待提高 应用技能型高校,绝大部分本科办学时间不长,近年来引进教师较多,他们基本都是从学校到学校,对理论课程比较熟悉,但对实践教学内容明显不熟,工程实践训练更加缺乏,对规范条文也不够清楚,不能很好地指导毕业设计。同时,高校历来重视教师的学历层次、科研项目、论文、经费到账等,对教师的工程实践不够重视,导致部分高学历教师在指导毕业设计时,仅能解决毕业设计中的小问题,影响了毕业设计质量,与应用技能型高校的办学思想也不符。
2 土木工程专业毕业设计指导模式的创新途径
在应用技能型高校办学背景下,面向建筑行业需要,土木工程专业毕业设计指导模式亟需改革和创新。基于此,提出几种毕业设计指导模式。
团队指导毕业设计 土木工程专业涉及面广,其内容无法在毕业设计中全面体现。组建团队指导毕业设计,从科研、工程实际出发,由多名教师合作组建指导教师团队,指导多名学生完成较大的毕业设计课题[5]。例如,以某公路设计为团队毕业设计题目,学生团队可分别完成线形设计、路基路面设计、桥涵设计、概预算与施工组织设计、附属设施设计。另外,还可安排建筑工程方向学生完成加油站的结构设计。在这一过程中,团队成员之间相互交流、协调,最终完成一条公路的设计工作,每个学生都加强了对公路设计的全面认识,形成了比较完善合理的知识结构,加强了综合运用知识的能力。这不仅符合卓越工程师的培养要求,也是应用技能型人才的培养思路。
产学研结合毕业设计模式 应用技能型高校应加强与企业单位的联系与合作,这对创新土木工程专业毕业设计指导模式具有指导作用。很多高校指导教师选题缺乏工程实际背景,历年毕业设计土木具有相似性,造成学生对毕业设计缺乏新鲜感和产生脱离实际感,对毕业设计兴趣不高[6]。通过产学研结合,聘请校外企业导师单独联合校内导师指导毕业设计,可以丰富毕业设计内容,紧跟工程实际,也可直接参与工程单位项目,这样可以大大提高毕业设计质量;同时,学生也可以在企业导师的帮助下迅速适应工作环境,对就业大有益处。
课程设计和毕业设计一体化 土木工程专业本科教学中,毕业设计的内容基本是几门主干专业课程课程设计的综合。因此,可以利用某一完整的已完工的实际工程资料,根据课程需要,分解成各课程设计的原始参考资料,这样每个学生的课程设计内容整合后就是一个完整的工程项目设计。毕业设计时,只要将完成的课程设计有机组合成一个完整的设计文件即可。
以城市地下工程方向为例,该专业方向的课程设计除钢筋混凝土结构和基础工程课程设计外,一般还包括城市地下空间规划与设计、地下建筑结构、隧道工程和地下工程施工组织设计等课程设计[7]。从教学内容和教学体系上讲,这些课程之间存在紧密的依存、制约关系,如图1所示。根据地下工程的实际情况,可将设计内容分为四大块:规划设计、隧道设计、地下结构设计及施工组织。毕业设计时只要整合好这四大块内容,即将课程设计内容进行有机整合,并优化之,便可得到与实际工程基本一致的设计方案,甚至更优的设计方案[8]。
毕业论文与教师科研项目、学生创新项目一体化 为培养大学生的自主学习能力,培养大学生的创新精神,教育部、教育厅、高校设立了各级大学生实践创新项目,学生通过主持或参与这些创新项目,培养了创新意识、合作精神和工程实践能力。对于这些学生,允许他们以创新项目内容为基础申请做毕业论文,这样创新项目和毕业论文互为补充,实为一体。同样,指导教师也可以将自己的科研项目与毕业论文相结合,具体做法是将科研项目内容进行分解,以适合本科生毕业论文的要求,做到教学与科研相统一。在具体确定毕业论文课题时,应基于学生现有理论和专业知识,选择以锻炼动手能力和学习科研方法为出发点的课题。
3 几点建议
鼓励年轻教师走出去,增强工程实践能力 充分调动年轻教师的工作积极性,鼓励年轻教师加强与工程单位的交流与联系,积极参与具体工程,包括设计、施工、监理等不同工作性质,全方面提高自身的工程实践经验,做到理论与实践相结合。同时,鼓励年轻教师参加注册工程师考试,熟悉工程规范条文,提高解决实际工程问题的能力,取得注册师证书后还可更好地服务于工程单位。
加强毕业设计管理工作,实施全过程监控 学院要对毕业设计选题、教师指导时间、学生设计时间及毕业设计检查要求等方面做出详细规定,安排固定教室进行毕业设计,坚持毕业设计前期、中期、后期检查,并进行中期答辩,对中期答辩存在问题的学生进行红牌、黄牌、口头警告,做到全过程监控学生的毕业设计进度和质量。
保障毕业设计经费,调动指导教师和学生积极性 在教学经费比较紧张的情况下,务必要确保毕业设计经费,解决毕业设计过程中的经费问题,如毕业设计检查时相关资料的打印、复印等费用;对指导毕业论文的教师及学生可以解决一些试验材料、测试仪器等费用,充分调动指导教师和学生的积极性。另外,在有可能的情况下,可以适当增加教师指导毕业设计的教学工作量。
严把毕业设计答辩关,大力提倡公开答辩 毕业答辩环节十分重要,它是学生毕业设计成果的综合体现,严禁走过场。同时,大力提倡公开答辩。其中,对于优秀毕业设计必须参加公开答辩,并允许低年级学生旁听,让低年级学生对毕业设计有一定的感性认识,掌握一些问题的处理方法,为以后自己做好毕业设计打下基础,还能够促进优良学风的建立。
4 结语
建设应用技能型高校势在必行。毕业设计是土木工程专业应用型人才培养思路的一个集中体现,是培养卓越工程师的一个重要环节,也是建筑行业对应用技能型人才的迫切需要。本文以办好应用技能型高校土木工程专业为目标,总结土木工程专业毕业设计存在的问题,改革并创新土木工程专业毕业设计指导模式,并提出几点建议,希望对提高土木工程专业毕业生全面素质,对应用技能型高校如何办好土木工程专业具有借鉴作用。
参考文献
[1]刘铮,王海莹,孙俊.宽口径土木工程专业毕业设计模式研究[J].高等建筑教育,2004,13(1):100-102.
[2]李方慧,赵永江,孟凡.基于卓越工程师教育计划的土木工程专业教学改革[J].高等建筑教育,2012,21(6):40-42.
[3]张亦静,何杰,肖芳林.基于团队协作的土木工程专业毕业设计模式探讨[J].湖南工业大学学报,2008,22(3):
107-109.
[4]高笑娟,李跃辉.土木工程毕业设计质量的全过程控制方法探索[J].高等建筑教育,2011,20(1):127-130.
[5]李富荣,荀勇,王照宇.土建类专业毕业设计团队指导模式的研究[J].中国电力教育,2011(11):140-141.
[6]姜旺恒,钱国平.土木工程专业毕业设计教学的题目多样化改进对策分析[J].中国电力教育,2013(22):184-186.
基金项目:黑龙江省教育改革项目;黑龙江工程学院教育改革项目
作者简介:武鹤(1963-),男,黑龙江工程学院土木与建筑工程学院教授,硕士生导师,主要从事教学与教学管理研究,(E-mail)。
摘要:毕业设计是高等学校人才培养最重要的实践教学环节,是对学生所学知识综合运用能力的一次检验。基于CDIO理念,以“大工程观”和“全寿命周期”为主线,以学科交叉与专业综合为基础,开展基于团队的土木工程专业毕业设计改革,采用企业导师和校内导师联合指导的方式,重在培养学生“大工程观”、团队合作意识、沟通协调能力以及实践创新精神,促进土木工程专业毕业设计质量不断提升,以期为推动高等工程教育人才培养方式改革提供借鉴和参考。
关键词:土木工程;CDIO;毕业设计;培养模式
中图分类号:G642.77 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)03-0119-03 一、前言
毕业设计是教学过程最后阶段采用的一种综合性、总结性实践教学环节,是学生在系统掌握专业知识、技术及平时教学训练基础上,按照规范化的设计研究程序与方法所进行的教学活动,其目的是培养学生综合运用所学知识独立分析、解决专业范围内有关工程应用问题,以及科学研究的初步能力,使学生的知识、素质及技能得到进一步锻炼、充实和提高。
土木工程是一门实践性很强的学科,土木工程专业本科毕业设计内容涵盖设计、施工、维修养护、管理等方面。近年来,毕业设计在适应性、实践性和综合性等方面有了很大的改进和提高,质量也不断提升,但毕业设计的基本模式却仍停留在“一师多生、一师多导”的层面,毕业设计的质量很大程度取决于指导教师的能力和水平,缺乏企业界的深度参与、指导与评价。归根结底,毕业设计的改革没有跟上时代的发展,需要突破原有禁锢,更需要实质性地创新。
卓越工程师教育培养计划对应用型人才培养提出了更高的目标和要求,如何发挥土木工程专业“大基础、宽口径、重实践、强能力”的专业特点,使毕业设计选题更贴近工程实际,充分体现学科交叉与专业融合,是毕业设计急需解决的问题。因此,积极探索土木工程专业毕业设计改革模式,采取基于团队的毕业设计模式和校企合作的指导方式,是高等工程教育改革的重要方向,对提高人才培养质量具有重要的现实意义。 二、基于CDIO理念的土木工程专业毕业设计改革
土木工程专业技术人员直接从事着解决土木工程设计、建设、管理、服务等工程实际问题的工作,工程系统能力的培养尤为重要。基于CDIO(Conceive- Design- Implement- Operate)理念的土木工程专业毕业设计改革,正是适应这一要求而进行的。
(一)基于CDIO的毕业设计理念
CDIO教育模式和方法是近年来国外工程教育发展的新思想和新理念,对工程教育的发展具有重大影响,越来越受教育界的关注、重视和研究。CDIO是由美国麻省理工学院、瑞典哥德堡查尔姆斯技术学院、瑞典皇家技术学院和瑞典林雪平大学等4所工程技术类大学发起的一项工程教育改革计划。以全寿命周期为主线和载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习,以获取工程能力和经验,培养学生工程意识和素养、工程实践和创新能力。
CDIO模式教学主张用产生于真实环境中的问题启发学生思维,由此支持并鼓励学生进行有针对性地解决问题式的学习、拓展性学习、案例学习和项目学习。CDIO模式重视学生的观点和体验,让学生在项目开发和讨论中获得经验,并鼓励学生进行创造性思考[3]。CDIO教育大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力4个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这4个层面达到预定目标。毕业设计正是培养学生个人能力、人际团队能力和工程系统能力的重要而关键环节。基于CDIO模式的毕业设计改革,强调用真实复杂的案例呈现设计题目,营造设计需要解决的环境,使学生在毕业设计执行的过程中得到能力的培养和知识的活化。
此次毕业设计改革,采用“设计院模式”,以实际工程为背景,以项目建设为依托,从项目可行性研究到项目内容实施,充分体现黑龙江工程学院土木工程专业“大工程、大系统、大视野”的毕业设计理念。
(二)基于团队的毕业设计模式
立足于CDIO国际工程教育模式和理念,以大工程观和全寿命周期为毕业设计的基本主线,构建毕业设计团队培养模式,使人际团队能力培养和工程系统能力培养在毕业设计中得以体现。
以实际工程项目为背景,选定符合毕业设计的工程项目,从学校2011届和2012届土木工程专业毕业班中遴选15位毕业生组成毕业设计团队,分成6个专业方向组(每组2~3人),即项目可研组、路线设计组、路基路面组、桥涵组、隧道组、概算与施工组织设计组(如图1所示)。团队各组既有分工又有协作,共同开展项目设计工作,完成基于团队合作下的毕业设计项目训练,全面锻炼学生的工程系统能力、人际团队合作能力,培养创新意识和专业综合素养。
图1 土木工程专业(道桥方向)毕业设计改革分组设计
(三)基于校企合作的毕业设计指导方式
紧密围绕土木工程专业毕业设计改革“综合性、工程性、系统性、团队性”的规律和要求,开展毕业设计指导方式改革。以校企合作为基础,强化企业工程师的参与及合作。引入“双导师”指导制度,即由学院骨干专业教师和来自工程设计、施工及科研和管理单位的知名高工、技术人员组成指导教师组,共同担任毕业设计指导工作。通过企业导师的参与,推进毕业设计指导方式的改革,在提高毕业设计质量的同时,保持与工程界同步,使学生在完成毕业设计的过程中感受到技术的进步,体会到工程师的社会责任。
此外,土木工程专业毕业设计改革组采用“毕业开题+2周一次团体汇报+中期大检查+毕业设计答辩”的过程管理,从毕业设计开题到毕业设计答辩整个过程,始终坚持邀请工程界知名专家和一线工程师参与,让毕业设计选题更贴近工程实际。学生通过汇报并与知名专家和企业导师交流,能够更深入地认识工程设计与建造的本质与要义,实现了教学到工程,理论到实践的对接,获取工程经验,培养了学生的工程意识和素养。
三、结语
基于CDIO模式的土木工程专业毕业设计改革,与传统方式相比,让学生得到了更为全面的锻炼,正如答辩评审专家们所言:该毕业设计改革形式新颖,有利于培养学生的大工程观和对项目的全局把握;在设计过程中,充分体现以人为本,人与自然协调的可持续发展理念;创新成果突出,大胆进行了新型路面结构的设计和理论探索,应用先进的空间三维计算软件Midas进行设计验算,在一定程度上走在了设计院的前面。
土木工程专业毕业设计改革体现出选题真、任务实、模式新的特点,同时积极探索了校企合作双导师制,强调企业工程师的参与及指导,使毕业设计更贴近工程实际和未来发展需要。通过基于团队的毕业设计,学生的工程系统能力、团队协作能力、沟通交流能力、创新设计能力以及分析问题和解决问题的能力明显提高,改革效果显著,为毕业后较快适应工作需要打下了良好的基础。同时,也为推进中国高等工程教育的改革进行了有意义的尝试,对提高毕业设计质量具有一定的借鉴意义。
参考文献:
[1] 吴启迪.我国工程教育的改革与发展[J].中国高等教育评估, 2007(4): 3- 12.
[2] 肖琦,屈成忠,刘春城.基于适应社会需求的土木工程专业毕业设计改革与思考[J].东北电力大学学报, 2011(Z1):32-36.
[3] 孙德发,赵全振,等.土木工程专业毕业设计教学改革研究与实践[J].高等建筑教育,2009,(1): 98- 100.
[4] 张亦静,何杰.基于团队协作的土木工程专业毕业设计模式探讨[J].湖南工业大学学报,2008(3): 107-109..
[5] 童乐为.土木工程专业毕业设计教学创新体系建设探讨[J].高等建筑教育, 2010, 19(2): 111- 114.
[6] 杨光,张兆强,李文涛.地方高校土木工程专业毕业设计质量改善措施探讨[J].高等建筑教育,2010(1): 114-117.
[7] 刘铮等.宽口径土木工程专业毕业设计模式研究[J].高等建筑教育,2004(1):100- 102.
[8] 黄明奎.加强过程控制 提高土木工程专业毕业设计质量[J].四川教育学院学报,2012(1): 121-123.
[9] 何志鹃,杨立军. 土木工程专业毕业设计的探索与实践[J].山西建筑,2007(2): 201- 202.
Reform and practice of graduation design of civil engineering based on CDIO concept
WU He, GE Qi, ZHANG Jiaping, SUN Ling, YANG Yang
作者简介:陈春红(1983-),女,江西吉安人,常州大学土木工程系,讲师;朱平华(1966-),男,湖北天门人,常州大学土木工程系主任,教授。(江苏 常州 213164)
基金项目:本文系2012年常州大学教育改革与研究项目(项目编号:GJY12020021)的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0179-02
毕业设计是土木工程专业本科阶段重要的综合性实践教学环节,是锻炼学生综合知识的运用能力,反映学生的科研能力、创新水平和高校教学质量,实现高校土木工程专业培养目标的关键环节。随着土木工程专业口径拓宽和工程技术更新,传统的毕业设计运行模式已无法满足毕业设计质量要求。[1,2]本文探索和创新土木工程专业毕业设计团队指导模式,在组织形式、设计选题、过程控制等方面进行深化改革,以期提高毕业设计质量,加强学生的专业素养,实现“卓越工程师”的培养要求。
一、传统毕业设计指导模式现状
1.毕业设计选题
目前,多数高校土木工程专业的毕业设计选题面相对狭窄,题型单一,深度不足,且以“命题式”的设计题型居多。比如,工业与民用建筑方向的毕业设计一般为多层框架结构和单层工业厂房,学生很少接触其他结构体系的设计,这就制约了学生的知识视野,体现不出厚基础、宽口径的专业培养要求。另外,设计中对土木工程各方向的内容分配不合理,往往是重结构、轻建筑和施工组织设计,对道桥和地下工程设计的内容较少。设计题目大多不是根据实际工程来命题,对设计结果无法校核、论证,且多年来题目类型相同,内容大同小异。[3,4]这使得学生普遍感到毕业设计和实际工程脱轨,缺乏工程实践意义,降低了学生的积极性和创新欲望,不能充分发挥主观能动性。
2.毕业设计时间安排
多数高校毕业设计安排在第八学期,而在这学期,找工作的学生忙于参加招聘会和面试,不能认真静心地做毕业设计;考研的学生在准备研究生面试和复试时占据了大量的时间与精力,影响了毕业设计的进度和质量。有些学生意识不到毕业设计的重要性,忽视了毕业设计是土木工程专业学生将四年所学知识综合化和整合化的唯一机会,在毕业设计时准备工作不充分,匆忙着手,对最新的专业设计规范、专业标准图集、专业构造手册熟悉较少,完全依靠教师的指导,被动性设计表现明显,学生在设计中体会不到设计成就感,导致其重视程度、设计热情下降。
3.毕业设计指导教师问题
在毕业设计中普遍存在指导教师严重不足的问题,毕业设计环节的生师比过高,有些高校甚至高达10∶1。很多青年教师从学校毕业后直接进入高校教学,知识结构不够完整,缺乏工程设计和实践经验,这就影响了毕业设计的指导质量。比如建筑工程专业,毕业设计涉及到建筑设计、结构设计、施工组织设计等,指导教师必须精通这些专业知识才能高质量地指导学生开展毕业设计。同时,教师要兼顾繁重的教学和科研任务,投入指导毕业设计的精力有限,很难对所有学生的毕业设计管理和监控到位,致使学习主动性不强的学生设计进度严重滞后,毕业设计质量不高。
4.毕业设计成果达不到设计要求
在大学期间,土木工程专业除了学习专业技术基础课和专业课外,还有课程设计实践环节。但这些课程和实践环节均局部独立,片面性较强,缺乏全局系统性和整体性,使学生多以点状形态记忆专业知识和工程技术问题,缺乏大土木观,工程设计整体观模糊,这使得有些学生在毕业设计中既不能分析具体工程问题,又不能校核论证设计结果,只能照搬结构设计范例,依赖结构设计软件,缺乏独立思考能力和创新精神,毕业设计成果远远达不到“卓越工程师”的培养目标。有些学生不能按照设计进度进行设计,毕业设计前期松松垮垮,而后期通宵作战,导致毕业设计内容不完整,深度不足,设计水平不高,甚至出现了计算书前后矛盾以及计算书和设计图纸自相矛盾的情况。
二、毕业设计团队指导模式
毕业设计团队指导模式是根据土木工程专业培养目标和“卓越工程师”培养要求,以实际工程和科研项目命题,由多名教师合作组建毕业设计指导教师团队,指导多名学生完成较大的毕业设计课题,确定毕业设计中实施团队指导的相关具体方案,提高毕业设计质量。
1.毕业团队指导模式的目的和意义
毕业设计团队选择内容全面、结构体系丰富的课题,学生在设计时分工合作、各司其职,对土木工程多个专业方向知识均有汲取,有利于培养他们的工程意识。在毕业设计过程中采用讨论式和启发式教学,形成研讨气氛,充分激发学生的主动性和创新性,促进学生之间相互学习、补充、启发,全体团队成员的素质得到发展,共同进步,这为提高毕业设计教学质量奠定了基础。多名教师共同指导,相互配合、优势互补,为提高毕业设计质量创造条件,也有利于教师的进步和成长。
2.指导教师团队的构建
指导教师团队组建时要综合考虑教师的学缘结构、学科专长和年龄结构,教师之间学科交叉合理,各有所长,优势互补,老中青教师搭配组合。团队负责人一般由有丰富理论知识和工程实践经验的教师担当,在选题、设计成果考核等重要环节以及学术方向和关键技术等方面,对团队教师起培养、指导、协调和组织作用。其他成员一般为中级职称以上的教师,尤其要吸收青年教师加入团队,根据其学科专长与特点负责对学生进行具体指导。[5]指导团队既分工又合作,不同专业和方向的教师全程参与指导,根据进度和设计内容分阶段负责。在团队中以老带新,培养年轻教师和专业基础课教师。
3.学生团队的构建
根据课题规模和任务的难易程度确定毕业设计团队学生人数。学生团队组建应基于双向选择原则,教师要对团队的课题研究方向、研究思路和研究成果做初步阐述,让学生对课题有所了解。在组建学生团队时可以同专业,也可以跨学科、跨专业,应鼓励不同层次的学生组队,尤其要鼓励基础差的学生进入团队。团队组建后,应选一名理论知识扎实、责任心强、协调组织和沟通能力良好的学生担任组长,负责团队的研究进展、实验组织和人员协调工作。
三、深化毕业设计改革
针对以往土木工程专业毕业设计现状,常州大学土木工程专业进行毕业设计团队指导模式教学改革实践,旨在提高毕业设计教学质量,提升学生工程实践能力,实现“卓越工程师”培养目标。
1.毕业设计选题改革
为了提高学生的工程实践能力,满足土木工程专业职业要求,选题要结合实际工程项目,与地方施工单位或设计院所合作选题,根据学生团队的基础知识和学习能力情况进行“真题真做”或“真题假做”,尽量避免“假题假做”,通过对比设计成果和现有工程的差异,有利于提高学生解决工程问题的能力,增强了学生的自信心和成就感;或者将教师的科研项目整理成为既能满足毕业设计要求,又有一定科研性及学科前沿的综合性的毕业设计题目。在选题时,注意给课题适当添加自由发挥空间,旨在锻炼学生的创新能力和解决实际问题的能力。
2.毕业设计提前安排
为了解决毕业设计与就业的矛盾,一方面将部分学生在大三时就吸引进入教师的科研团队,提前接触科研项目,开拓学生的科研能力,为毕业设计做好知识储备,另一方面将毕业设计的前期工作提前安排在第七学期末开展,增加了毕业设计的有效时间。指导教师详细介绍课题的工程背景、研究背景、具体内容和预期成果,学生根据毕业设计的任务与要求收集资料,查阅参考文献,分析课题的研究内容,提出研究思路和设想,完成科研实践和文献综述(开题报告)。指导教师要及早介入学生的前期准备工作,缩短学生毕业设计适应时间,减少起始阶段的盲目性。
3.加强团队管理
过程管理是能否按时保质保量完成毕业设计的关键。所有指导教师对毕业生的开题、阶段性检查、中期检查、答辩进行互相把关,互相促进。重点从以下几点做好过程管理:
(1)团队指导教师要分工明确,责任清晰,实行值班制,保证学生在毕业设计中遇到问题可以随时得到教师指导;团队负责人关注试验进度,对毕业设计进行阶段总结。
(2)制定有效的团队管理制度和操作程序,建立良好的师生信息传达和反馈渠道。
(3)充分调动学生主观能动性。学生在设计过程中提出解决问题的思路和方案,教师不能选择硬性压制和忽略不问,而应积极引导学生通过主动思考和积极创新来解决问题。
(4)开设毕业设计讲堂。针对毕业设计中涉及的难点和重点问题,由相应的教师以毕业设计讲堂的形式进行专题讲解,丰富毕业设计指导形式,提高毕业设计学习效果。
(5)集体评图。团队负责人组织团队教师共同讨论确定毕业设计图纸要求和统一评图标准,利于教师之间相互学习,很大程度上起到传帮带的作用,可以促进年轻教师快速成长。
4.加强与校外企事业单位深度合作,校企联合培养毕业生
高校和企业深度合作是培养“卓越工程师”的重要途径和提高毕业设计质量的有效方法,既解决了高校办学资源匮乏问题,又为企业的发展与创新提供了人才。常州大学土木工程专业与校外企事业单位联合培养毕业生,建立校内指导教师和校外工程师毕业设计联合指导团队。通过“产学研”相结合的方式,依托校企节能减排材料研发中心和校企重点实验室建设,建立校外实践教学基地,学生在企事业单位开展毕业设计,以实际工程为设计课题,设计结果可以对比校核,有利于培养学生严谨的工程意识和参与实际工程项目的热情。[6,7]在联合指导过程中,校内教师和校外工程师要分工明确、责任清晰,制定校外毕业设计管理制度,校内教师定期检查学生毕业设计进度和毕业设计成果,并对阶段性问题进行解答。
四、实践效果
经过三届毕业设计的探索和实践,常州大学土木工程专业已逐渐规范和完善了毕业设计创新团队的教学模式,毕业设计质量得到明显改观。通过毕业设计团队指导模式的构建,毕业生整合构筑了较为完整的专业知识结构,提高了工程实践应用能力,锻炼了科研创新和团队协作能力。同时,各专业和方向的教师之间的联系得到强化,不同专业课程教师对相关课程的认识得以深化,加强了教师的教学水平。但是也要清醒地认识到,面向“卓越工程师”的培养目标,土木工程专业毕业团队指导模式还存在不足之处,需要在今后的教学改革中不断总结经验和探索提高。
参考文献:
[1]刘铮,王海莹,孙俊.宽口径土木工程专业毕业设计模式研究[J].高等建筑教育,2004,13(1):100-102.
[2]李方慧,赵永江,孟凡.基于卓越工程师教育计划的土木工程专业教学改革[J].高等建筑教育,2012,21(6):40-42.
[3]张亦静,何杰,肖芳林.基于团队协作的土木工程专业毕业设计模式探讨[J].湖南工业大学学报,2008,22(3):107-109.
[4]卢瑞华.土木工程专业毕业设计教学改革调查与剖析[J].理工高教研究,2008,(1):96-99.
中图分类号:TU-4文献标志码:A文章编号:1005-2909(2012)05-0111-03
在普通高等院校大规模扩招之后,土木工程专业在校生人数空前增长,原有的教学资源特别是实践教学环节资源受到前所未有的考验。土木工程专业恰是一个实践性和应用性较强的专业,目前国家正大规模进行基础设施建设,应用型人才紧缺,企业需要学生毕业即具备相应的土木工程实践能力及经验,以便尽快适应工程环境,解决工程实际问题[1-2]。而因在校生人数增长产生的教学资源匮乏与人才市场需求之间的矛盾成为当代大学教育的重要难题。为解决这一难题,提高土木工程专业毕业生的工程实践能力,满足市场需求,在分析现有实践教学环节存在问题的基础上,大连交通大学对土木工程专业实践教学方式积极改革,从教学实验、生产实习和毕业设计入手,开拓思路,创新适应社会发展的实践教学形式,并取得了良好的效果。
一、实践教学问题分析
传统的实践教学形式包括课程实验、实习和毕业设计三大环节,实践教学内容之间的联系不够紧密,学生很难统一思考,加之教学评价标准陈旧,实践教学效果较差[3-4]。
(一)实验
很多课程实验教学仅是理论课的补充,实验指导书详尽叙述了实验方法、操作步骤,学生只需简单操作即可完成实验操作任务,数据处理也较简单,学生几乎没有问题可以提出。尽管如此,由于学生人数增多,实验设备未及时配置,很多实验小组的学生人数较多,只有个别学生动手实验,大部分学生处于旁观者状态,不动手操作也不思考问题,这无法调动大部分学生的学习主动性和积极性,也无法培养学生的思维能力和创新意识。
(二) 实习
市场需求扩大导致很多高校盲目扩大招生,实习人数大幅度增加,教师指导难度和联系实习单位难度也随之加大。认识实习和毕业实习缺少实际内容,学生很难进入工地,认识实习变成对现有建筑的参观,生产实习也难以找到固定工地,且短短3周时间,学生也无法全面了解施工过程,熟悉施工工序及掌握实际的施工工艺。实习考核根据考勤、实习日记、实习报告、鉴定材料等评定,由于各类实习的性质、目的、内容及实习要求不同,这种考核已流于形式。
(三)毕业设计
传统的毕业设计是按教师规定的形式和要求完成结构选型、计算、尺寸设计、图纸绘制、工程概算及撰写说明书等任务。虽然专业培养要求一人一题,但由于学生人数众多,课题之间的变化也越来越微小,同时设计类课题难以培养学生解决实际工程问题的能力,即使精心安排设计内容,得到的也仅是一张设计图纸,学生不能将理论应用于实践。加之本科生毕业难以进入设计院工作,多数进入施工单位,因此,很多学生忽视对设计能力的培养。
二、实践教学改革探索与总结
实践教学改革是通过创新实践教学平台,形成新的实践教学机制,把“以传授专业知识为中心”的人才培养理念转变为“以工程实践能力培养为中心”的人才培养理念。以培养学生将理论应用于实践的能力为核心,调整、充实实践教学内容,注重培养学生应用理论知识分析和解决问题的能力,以及创新能力。教师也要打破传统实践教学的专业界限、课堂内外界限、学校与社会的界限,加强校企联系,拓宽实践教学渠道,让学生通过各种渠道充分利用社会资源参与工程实践,建立多元化的实践教学体系,全面提高学生工程素质。针对传统实践教学的问题,为达到实践教学培养目标,大连交通大学进行了如下探索和实践。
(一)课程实验
考虑传统课程实验的孤立性,教学改革尝试了设置综合设计性实验方式。综合设计性实验为学生利用课余时间选做的课题,有专业教师指导,实验室配合,学生利用自己的课余时间完成教师安排的综合设计性课题,给予选修学分,学生的积极性很高,同时作为科研助手也为专业教师提供了服务。
(二)生产实习
生产实习是本科教学中的一个重要实践环节,也是培养学生实践能力和独立工作能力的一项重要措施。土木工程专业的生产实习是在学生学习了专业课程之后的大四上学期进行。通过生产实习培养学生理论联系实际的能力,验证、巩固、深化已学过的理论知识,锻炼学生获得一般土木工程施工技术的实际动手能力。在近几年的生产实习安排中有如下3种尝试措施。
1.安排本科生参与工程项目实践
近些年,随着中国基础设施建设规模的扩大,高速铁路及城市轨道交通建设得到了长足发展,在快速发展过程中,对施工过程质量的把握成了建设重点。土木工程专业教师针对工程现场问题开展了一系列实践研究工作,这给在校学生提供了到工程现场实习和学习的机会。目前,学生参与的项目遍及哈大高铁、丹大快速铁路、大连地铁等重大基础设施建设项目,学生在教师指导下,在工程现场独立完成测试、数据处理及工作日报等众多工作,培养了学生独立运用专业知识分析问题、解决问题的能力。
2.建立稳定的实习基地
每年在建的土木工程项目是学生实习的良好基地。但是学生在工程现场的安全问题、纪律问题成了众多单位谈“接收实习生”色变的主要原因。面对实习工地联系难的问题,学校应以建立实习工地定向培养的方式积极联系,教师利用个人的社会关系主动联系,并派青年教师及研究生跟随学生到工地现场全程指导,提高生产实习质量。
3.支持学生自主选择实习工地
有些学生选择土木工程专业是受家庭影响,这类学生在假期可以找到合适的实习工地。因此,专业实习阶段应鼓励学生自主安排实习工地,但为了保证实习质量,申请自主实习的学生必须完成学校要求的申请流程后才可以离校,且实习日记和实习报告与校内实习要求一致。
(三) 毕业设计
毕业设计是土木工程专业学生毕业前学习和综合训练的最后阶段,是知识深化、拓宽的重要过程,是学生学习、研究和实践的全面总结,也是对学生综合素质与工程实践能力的全面检验,是实现本科培养目标的重要阶段。通过毕业设计,着重培养学生综合分析和解决问题的能力、独立工作的能力以及严谨、扎实的工作作风和责任感。为学生将来走上工作岗位,顺利完成所承担的建设任务奠定基础。保证毕业设计的质量,做好毕业设计的选题工作是重中之重。在设计毕业设计的题目时,为打破设计类题目为主的传统,学院进行了如下尝试。
1.充分利用现有实验资源,做科研实验类毕业设计
结合土木工程学科特点及工程实际问题,利用学校现有实验资源,带领学生做设计型实验的毕业设计课题,这类课题特别适用于考取研究生的学生选做。在近几年的毕业设计中,教研室的教师指导了一批科研性实验的毕业设计,让学生主动查阅文献,设计实验方案,组织小组讨论,实验过程中让学生自己操作实验仪器,测试实验结果,分析实验结论,教师在整个过程中把握大方向,给予学生指导性意见。从这几届学生的毕业设计效果来看,实验类学生的毕业设计成绩均在良好以上,学生的实践能力得到很好的锻炼,且增强了自信心。
2.坚持到现场去,利用教师的科研课题选题
学生通过在施工现场的学习可以大大增加对本学科的了解,积累工作经验,获得就业资本。尝试将学生的生产实习和毕业设计联系起来,利用大四下学期半年的时间安排学生进入工地,边实习边完成毕业设计,即保证了实习时间,又完成了毕业设计任务要求,让学生体会到了理论联系实际、指导实际的真正意义。
3.综合设计类题目
结合传统毕业设计中的经验,指导学生运用所学的专业课程对路线、桥梁、隧道等结构进行总体设计,引导学生钻研设计软件和设计理论,结合现场最新的技术及施工材料,要求学生完成结构选型、计算、尺寸设计、图纸绘制、工程概算及撰写说明书等任务,培养学生基本的设计及施工技能。同时在毕业设计中注意引导学生认识所设计课题对施工的指导意义,告诉他们只有看懂路、桥、隧的设计才能有效指导施工,提高学生积极性,在设计的不同时期带领学生去施工现场或通过施工视频资料直观了解施工情况。综合设计类课题要求学生应用大学学到的所有专业课程,串联专业知识,让学生融会贯通,取得了良好的实践教学效果。
三、结语
为培养能适应市场需求的土木工程专业人才,必须进行实践教学改革和创新,开拓思路。学校和专业教师积极配合,利用一切社会资源改革实践教学形式,使学生通过实践环节的学习,既能牢固掌握理论知识,又能广泛接触工程实际,培养工程实践能力,实现土木工程专业的人才培养目标。
参考文献:
[1] 张玫,潘志忠,赵艳.浅析土木工程专业的实践教学改革[J].沈阳建筑大学学报:社会科学版,2008(3):373-375.
[2] 刘西拉.从土木工程领域看21 世纪的工程教育[J].高等工程教育研究,2006(3):9-14.
[3] 吴萱,董俊,张鸿儒.土木工程专业实践教学体系的研究[J].高等建筑教育,2008(2):106-110.
[4] 潘林,袁大伟,何大志.土木工程专业实践教学改革[J].新乡学院学报:自然科学版,2011(4):381-382.
Exploration and summarization of practical teaching of civil engineering specialty
ZHAO Lihua
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号: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,教育部启动的“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量和各类型工程技术人才,对我国高等工程教育提出了更高的要求,具体地就是对毕业生的工程实践能力和创新能力提出了更高的要求。土木工程专业的目标是培养能在工程领域从事规划、设计、施工、管理和研究工作的高级工程技术人才。土木工程专业毕业设计作为综合性的实践教学环节,地位举足轻重。
研究针对目前毕业设计中存在的问题,结合我校土木工程专业“基于团队协作的全过程毕业设计模式”的实践,为我国土木工程专业毕业设计的改革和团队培养模式的构建提供思路和借鉴。
1 现状分析
根据笔者十年来的教学体会和总结,土木工程专业毕业设计现状并不能满足“卓越计划”和我国高等教育培养目标,从规划选题、教学模式、教学管理到结题考核都存在许多问题。
1.1 选题单一
选题以工程设计类为主,结构形式以框架和砌体结构为主,设计题目和结构形式多年不变,由指导教师确定方案,设计空间受到任务书制约,不利于学生设计创新能力的培养。
1.2 教学模式落后
目前,大多高校的毕业设计,仍采用单个学生独立完成建筑设计和结构设计工作的教学模式,每位学生题目虽然各异,但毕业设计实施流程和内容无异,浅层不利是抄袭现象频发,深层来看不利于调动学生工作积极性,难以达到毕业设计教学目标。
1.3 教师指导能力不足
毕业设计环节的生师比过高,指导设计的专业教师严重不足;青年教师缺乏工程设计和实践的经验,指导水平有待提高;繁重的教学和科研任务使得教师用于指导的时间较少等,这些都是导致教师指导能力不足的因素。
1.4 学生积极性不高
毕业设计过程中学生积极性不高的现象,主要体现在:主观上对毕业设计重视程度不够,缺乏主观能动性和创新精神,客观上迫于就业和考研复习的压力,无暇将很多时间用于毕业设计。
2 基于团队协作的毕业设计模式
2.1 团队协作的毕业设计模式
团队协作的毕业设计模式是根据毕业设计的各项规定和要求以及专业培养目标,从工程实际和科研实际出发,由多名教师合作组建的指导教师团队,指导学生团队完成毕业设计课题。团队协作的毕业设计的显著特点,就是无论是教师还是学生,在整个设计工作过程中都需要相互协作、相互协调。团队合作是毕业设计的基础,至关重要。因此,团队协作的毕业设计模式对教师和学生都提出了新的要求,一方面要求教师具备较强的团队组织能力和指导能力,另一方面要求学生分工和协作,互相帮助完成设计。
基于团队协作的毕业设计,多采用讨论式教学,每位同学对自己的工作内容和重点十分明确,对合作者的工作内容通过讨论增进了理解,团队成员之间相互学习、补充、启发,这种研讨的学习气氛有利于调动学生的积极性,也将有助于提高毕业设计质量。
2.2 全过程各专业整合
在一系列基础课程、专业课程的最后,开始的毕业设计课程,目标就是把相对零碎的知识整合为统一的整体。作为结束大学四年学业的最后一门课程,该课应该为学生提供完整的学习过程,不局限于某一专业的知识和技能锻炼,而是在教师的引导下,实现对既有专业知识和技能进行跨专业的拓展整合。团队合作为专业整合提供了必要条件,在团队协作的基础上,专业整合得以实现并最终达到重构学生的知识结构的目标。
就土木工程专业毕业设计而言,形成建筑学专业、建筑工程专业、建筑工程其他相关专业的协作,使各专业的学生的知识进行互补,在设计中互相学习、互相交流和互相协作,能提高各专业的毕业设计水平。
3 基于团队协作的毕业设计构建与实施
3.1 构建指导教师团队,保障全过程设计
合理构建指导教师团队,是基于团队协作毕业设计的重要基础之一。每个团队总指导教师由资深教授担任,每位学生也有各自指导老师。例如,科研题目一般以科研课题项目组为指导团队,由项目负责人或科研素质高的教授担任组长,各分支课题由中级职称以上的教师承担,也可邀请科研方向相关或相近的其他专业教师共同组建指导团队;设计题目则由专业教师协调组成几个平行团队,由工程设计经验丰富的教师或专家带队,带领中级职称以上教师,邀请校外企业或设计院工程师和设计过程中设计的其他相关专业的教师共同组建指导教师队伍。
根据我校土建专业现状,我们于2013年开始构建建筑工程毕业设计指导团队。每个团队由7至8名学生,指导教师分别来自于建筑学、结构工程、岩土工程、建筑环境、工程管理专业,指导学生完成一个单体建筑物的建筑设计、结构设计、施工组织设计、概预算等工作,内容涵盖了建筑结构的全过程设计。毕业设计过程中,在总指导教师的协调下,另外5至6名指导教师各承担相关专业指导,学生根据团队毕业设计任务指导书的要求,在指导教师设置的各层次的交流平台上沟通、交流、协作,在专业规范的框架下,不仅系统化并巩固了本专业的知识,而且全面并直观地了解了其他相关专业的知识,“厚基础,宽口径”得以保证。
3.2 根据实际项目和工程确定课题
基于团队协作的毕业设计根据实际项目实施教学,项目来源有工程技术开发和应用研究中的实际课题,有相关学科教师的在研项目或基金资助研究项目,具有紧密结合实际、贴近前沿的特点。通过实际工程的历练,可以使学生加深对专业的理解,巩固专业思想,接触到专业前沿知识,激发学生的学术追求和专业自信心。以实际工程选题的毕业设计,要求指导教师团队成员中不仅包括本专业教师,还邀请来自企业的、具有丰富工程实践经验的工程师共同指导,使得学生有更多的信息资源和渠道,更多的交流和讨论,优秀的设计和实践成果有机会应用于实际工程。根据实际工程选题的毕业设计成为了真实工程的演练,甚至实际工程的一部分。
近年来,我系基于国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目以及校外教学基地的工程项目,科学选题,保证课题符合专业培养目标与教学要求,有利于培养复合型人才,任务分配明确,研究内容联系紧密,适合团队协作配合与完成。
3.3 合理组建学生团队
毕业设计团队需根据工程项目设计要求组建,每个团队不少于5位学生,团队的组建应权衡专业构成、学生志愿、学生能力等几个方面的因素而确定。首先,专业组成应包括本专业的学生,也可包括跨学科、跨专业的学生。其次,毕业设计之前的筹备阶段,应征集学生意向,本着双向选择的原则,教师根据学生学习能力和平时成绩,尤其是课程设计成绩,合理划分团队。
在毕业设计过程中,选拔专业能力较强和沟通能力较强的学生担任团队负责人或联络人,有助于发挥能力较强学生的带头作用。布置任务时应尽量做到任务相互关联又相对独立,学习过程中,鼓励每位同学积极参加讨论、汇报,各负其责,有助于促进组内各成员的学习积极性。例如办公楼设计可分为3~4个方案,每个方案要有不同的侧重要求,建筑方案阶段每位同学根据自己的任务书进行方案设计,定时进行讨论,分析和比较方案的优缺点,互通有无,改变以往每位学生埋头只关注某一种设计方案的状况,有助于学生拓宽视野,掌握各种方案的设计要求和要点。
3.4 质量管理标准化,过程管理人性化
毕业设计一般安排在四年级下学期,此时学生面临考研面试、求职的紧张阶段,部分学生还应单位要求到现场实习,很难保证学生全身心投入到毕业设计中,往往出现不能按时完成各阶段任务而在临近答辩再集中突击的情况,设计成果东拼西凑,质量较差,年复一年,毕业生对毕业设计重视程度不足,并严重影响本专业低年级的学生对毕业设计课程的正确认识。针对上述情况,我们对毕业设计实施的标准化的质量管理和人性化的过程管理结合。
所谓标准化质量管理,即根据照任务书要求,毕业设计过程划分为4~5个工作阶段,每个阶段末都进行学生汇报,教师依据统一的评价标准打分,得分计入毕业设计课程总分。过程管理采用柔性的管理方式,只要在规定时间内完成该阶段工作目标,并按时参加汇报和讨论,不限定学生出勤率和工作时间。标准化的质量管理确保了毕业设计质量,弹性的管理更具人性化,学生具有较大的自我规划空间,更积极主动投入学习中。
4 效果总结与展望
近年来,我们根据土建类专业培养目标和毕业设计的基本要求,从科研和实际工程出发,实施的基于团队协作的全过程毕业设计,取得了良好的教学效果。
4.1 锻炼了学生综合能力
通过毕业设计,学生完整地体验了工程设计各个阶段,整合了原有的零散知识,形成了较为完整合理的知识结构,动手能力和独立思考问题能力增强,综合能力得到加强。同时,团队协作的精神和重要性也在学生的意识中生根发芽,学生学会了沟通,进而提升了创新能力。
4.2 提升了教师的专业水平
在培养学生工程实践能力和创新能力的过程中,学生的需求与进步提升了教师的责任感,激励着教师努力钻研业务、紧跟科技前沿,不断学习。尤其是对于青年教师,通过毕业设计可以提高专业水平,培育科研课题立项。
4.3 展望
(1)根据学生实际情况和能力,鼓励部分中、低年级学生参与到毕业设计团队中来,尽早接触和体验工程实践,承担实验工作或基础性的科研工作。
(2)土木工程专业实践性教学课程除了毕业设计以外,还有认识实习、专业实习、各类课程设计等,很多课程都可开展基于团队协作的实践性教学活动。
5 结语
在我国高等教育体系中工程教育占了近40%,规模已相当可观,但工程技术人员结构性紧缺问题却仍非常突出,根本原因是工程教育与产业需求存在脱节,高等工程教育应具备适应社会发展的新的工程教育理念。对毕业设计等重要的实践教学课程进行改革,探索加强毕业设计的更有效的方法和途径,是当前本科教学改革亟待解决的问题。我校土木工程专业构建并实践了基于团队协作的全过程毕业设计模式,学生以团队为单位完成一个全过程的实际工程设计工作,或参与一个相对完整的科研课题活动,为即将开始的实际工作奠定了坚实的基础。
参考文献
[1] 高等学校土建学科教学指导委员会、工程管理专业指导委员会编制.全国高等学校土建类专业本科教育培养目标和培养方案及主干课程教学基本要求:工程管理专业[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.
培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具备扎实的数学、物理基础,系统掌握土木工程学科的基本理论、基本知识和方法,具有较高综合素质,具备工程项目设计、施工与管理的基本能力,并具有结构抗震研究与开发的初步能力,能够在设计、施工、地震工程研究等部门从事技术与管理工作的、适应性强的高级应用型技术专门人才,这是防灾科技学院土木工程专业培养目标。
防灾科技学院的土木工程专业是学院重点建设专业之一,肩负着培养人才的重任。毕业设计是将大学四年所学知识重新梳理、综合应用的过程,是由理论走向实践的重要桥梁,是培养合格应用型人才的重要环节。
一、土木工程毕业设计中存在的问题
1.选题太单一,缺乏创新,与工程实际脱节。毕业设计通常是教师分组自拟若干题目,以工程设计居多,大部分为办公楼、教学楼、医院以及住宅等的设计,要求学生完成建筑设计和结构设计。大多数题目为钢筋混凝土框架结构的设计,形式单一。学生设计出来的建筑大多四方块,毫无美感。结构计算就参照已有模板改数据,计算方法相同,学生的主观能动性受到约束,没有创新。社会经济的发展,城市面貌不断更新,城市设计及建设者应具备与时俱进的创新能力,土木工程专业毕业设计课题也应随之变化。通过对生活中各种问题的发现和提炼,在毕业设计中解决这些问题,不断提高创新能力。目前,建筑工程中出现了多种多样的结构形式,如钢结构、剪力墙结构、框剪结构以及筒体结构等,它们主要用于高层建筑中,毕业设计选题时也可以考虑这些结构形式。
2.学生忙于找工作和考研,积极性不高。毕业设计的关键阶段放在本科教学计划的第8学期,这个时期一部分学生在找工作,另一部分学生在准备考研复试,因此他们没有心思进行毕业设计,在毕业设计中投入的时间太少。现在多数学生认为毕业设计不重要,认为找到工作才是关键,加上学校对毕业设计要求不严,做得好坏都能毕业。因此学生学习没有积极性,没有独立钻研的精神,只是机械地照着模板改参数,毕业设计质量无法提高。
3.指导教师的责任心不强,实际的经验欠缺。教师除了指导毕业设计,还有教学及科研任务,这使得指导教师精力分配不足,再加上部分教师责任心不强,指导次数很少,对学生要求不严。另一方面,部分青年指导教师从学校毕业直接到学校任教,没有参加过实际工程,缺乏对工程设计整个过程的认识,也不了解新的规范、新的计算方法以及新的施工技术。因此在指导毕业设计时难以正确指导,这也影响了毕业设计的质量。
4.毕业设计时间太短,学生企图蒙混过关。毕业设计周期长,内容多,学生还要准备研究生复试、工作面试等,因此没有把心思放在毕业设计上。前期不做,拖到后期连夜赶工,这种前松后紧的做法无法保证毕业设计的质量。
5.毕业设计成绩评定不合理。我校毕业设计成绩评定分三部分:指导教师评分、评阅教师评分和答辩成绩。答辩成绩起决定作用,这种评定方式会影响学生的积极性。有的学生设计不认真,但答辩时发挥较好,其成绩就会偏高。而有些学生平时勤勤恳恳在做设计,但是答辩时发挥不好,其成绩就会偏低,因此不能单独依据最后的成果及答辩,也要考虑设计过程。
二、土木工程毕业设计改革措施
1.结合实际,选题多样化。指导教师应结合本专业领域的发展水平和前沿动态,精心选题,使学生真正了解、参与工程设计。对于已确定工作的毕业生,在选题时尽量选择与其将从事的工作相关的设计题目,一方面使学生尽快熟悉工作性质和工作流程,另一方面有目的性地去设计,提高学生设计的兴趣。我校学生在第6学期进行生产实习,可以鼓励学生从生产实习接触的实际项目中选择自己的毕业设计题目,这样学生就能更有目的性地去实习,看图纸,了解施工工艺,找出设计以及施工中存在的问题,并能提出自己的看法,将生产实习和毕业设计充分结合。指导教师也可以让学生参与自己的科研课题。选择一部分对教师科研课题感兴趣的学生,由指导教师带领他们参与课题研究,锻炼学生科研思维能力以及动手能力。
2.提高学生素质,充分调动学生主观能动性。教师要对学生进行思想教育,增强他们对专业以及就业的认识,提高毕业设计的主观能动性。毕业设计前期要进行毕业设计动员,安排一些毕业设计及就业的讲座,提高学生对毕业设计的认识,明确毕业设计与就业的联系,充分调动学生毕业设计的积极性。
3.加强监督,提高指导教师素质,与校外工程师联合指导。学校可以成立本专业毕业设计督导组,要求指导教师一周至少指导两次,并要求指导教师填写指导手册,并随时抽查,督促教师对学生要全面的指导,提高指导教师的责任心。鼓励专业教师积极参加建设部组织的执业资格考试,让青年教师脱产进修,鼓励他们参与到工程实践中,尽快提高指导教师的工程设计经验。也可以建立多个产学研基地,跟校外的生产、设计单位合作指导学生,将理论功底扎实、实践经验丰富的工程师聘请进来,或者将学生送到这些校外单位去,使学生的设计更具有实践价值。
4.提早布置、定期检查。毕业生在第7学期只有前8周有课,除了考研的学生在复习考研外,大部分学生有大把的空闲时间。因此可以将毕业设计题目提前布置给学生,让他们收集资料,熟悉有关的规范、规程等,初步确定设计方案。然后分阶段布置设计任务,结合学生实际情况,制订详细的实施计划与考核细则。实施过程中,教师要督促和指导学生完成分阶段设计工作,并严格按照考核细则定期检查设计成果,让他们利用剩下的时间以及寒假完成一定的工作量,这样即使第8学期有事情耽误,也能保证毕业设计的时间充足。
5.最终成果与过程控制综合评定。土木工程毕业设计的周期长,前后有14周,时间跨度大,因此一定要加强学生毕业设计的过程管理,学生的设计态度、出勤次数等应作为毕业设计成绩的评定因素。因此,应将过程控制与最终成果结合起来综合评定学生的成绩。
总之,学校要通过毕业设计使土木工程专业学生对所学知识进行回顾及运用,使他们具备结构工程师的基本能力,为走上工作岗位打下坚实的基础。
参考文献:
[1]谢群,彭亚萍,于华强.土木工程专业毕业设计模式剖析[J].高等建筑教育,2009,18(2):121-123.
[2]冯郑红.土木工程专业复合应用型人才培养的探索[J].南阳师范学院学报(社会科学版),2007,6(10):68-70.
[3]郝哲.对提高土木工程专业毕业设计质量的思考[J].理工高教研究,2008,27(1):100-104.
[4]徐岩.提高土木工程专业毕业设计质量的探讨[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009(11):425-427.
这是独立学院人才培养中最突出的问题。多数独立学院照搬母校土木工程专业培养计划,重理论、轻实践,忽略了本校学生的特点,导致培养出来的毕业生在就业市场中出现“不上不下”的尴尬局面。
2.课程体系设置与市场需求不符
课程体系的设置应根据本校学生特点制定,并能顺应市场需求。独立学院土木工程系学生毕业后主要从事施工、管理等一线工作,这些工作对学生创新能力和实践能力的要求较高,而当前的课程设置过于注重理论知识体系培养,实践性课程略显不足。
3.独立学院中师资力量匮乏
独立学院中的教师多数为无工程实践经验的年轻教师,严重缺少“双师型”教师,而土木专业是一个实践性很强的专业,这就制约了土木工程人才培养水平的提高。
二、提高独立学院土木工程专业学生实践能力与创新能力的途径与方法
1.确立明确的应用型人才培养目标,充分发挥地方特色,实现校企合作
独立学院大多数是地方性院校,地方性是学校的第一特征,独立学院应把培养社会需要的应用型人才作为教学理念,以市场需求为导向,完善突出学生实践能力和创新能力的人才培养模式,本着“融入地方,服务地方”的办学理念,确定适合地方发展的应用型人才培养目标。土木工程是实践性很强的专业,要培养学生的实践能力和创新能力,必须充分发挥地方资源,通过校企合作实现理论联系实际。具体措施为:(1)主动争取地方土木行业、企业的支持,建立校企合作的实习基地,定期分批送学生到实习基地学习,如学生入学之初进行认识实习,学习完成某科重要专业课后进行实践实习,即将毕业时进行毕业实习等形式。(2)主动邀请地方土木行业中专业工程师走进课堂,进入学生实习基地,用他们的工程实践知识、技能去指导学生实习,与学院一起培养学生的实践能力和创新能力。
2.完善理论教学体系,在专业课程教学中渗透创新意识
独立学院土木工程系理论教学体系可采用“基础课+专业课”的模式,其中基础课包含了公共基础课和专业基础课,其中公共基础课是院级平台,一般由学院统一制定,而专业基础课是土木工程系级平台;专业课主要包含专业方向课程,可按市场需求灵活设置。在土木专业基础课程和专业课程教学中应融入创新意识,具体措施为:(1)增设土木法制类课程,提高土木人员的职业道德和法制素养;(2)推进土木系精品课程建设,提高教学质量,然后以市场为导向,及时更新教学理念;(3)通过工程图纸识别、工程案例分析等教学手段,把土木专业课堂教学与实际工程紧密联系起来。
3.加强实践性教学环节,增强学生的创新能力和实践能力
实践性教学是培养学生创新能力、实践能力的重要方法,相对课堂讲授来说更直观,是对理论教学的综合体现,是理论联系实际的有效途径,有着理论教学不可替代的作用。土木工程系中与专业有关的实践性教学环节主要包括专业实验、实习、课程设计和毕业设计四大环节。
第一,加强实验室建设,拓展实验课教学覆盖面。实验室教学是课堂教学中最接近实践的课程,也可以把实验室看作校内实习基地,是学生学习理论知识后与实践相联系的第一步,所以必须加强实验室建设,加大资金投入。首先必须把土木行业中最基本的设备纳入实验室,其次不断购进先进实验设备,把新设备新仪器的应用内容加入到实验教学中。
第二,做好实习教学环节追踪监控,保证实习效果。实习是理论联系实际,提高创新能力、实践能力的重要环节。实习分为认识实习、课程实习和毕业实习。认识实习和课程实习一般较为集中,实习时间较短,可每20人安排一位指导教师,对现场所见进行讲解、分析,实习完成后以实习报告形式结题;而毕业实习要求学生深入工程第一线,参与工程实际,由于学生人数多,且较为分散,学校管理工作备受挑战。这就要求学校针对学生实习内容,安排校内指导教师,实习企业安排校外指导教师,双管齐下,校内指导教师对学生实习过程定时电话追踪,校外指导教师要求其每天完成实习日志,并完成实结,通过这些措施保证实习效果。
第三,注重课程设计选题,通过争优答辩提高学生学习积极性。课程设计是对某门专业课的一个理论总结和实践联系,是实践教学的重要组成部分。课程设计从选题上必须联系实际工程,与当下工程技术接轨,明确课程设计的任务和目标,制定详细的课程设计指导书,保证课程设计顺利、优质完成。为了调动学生积极性,同时挖掘学生的创新能力,可以在课程设计完成后进行争优答辩。
第四,采用“边实习,边设计”的新型毕业设计实习模式。毕业设计是土木工程专业学生的最后一门必修课程,也是对大学四年学习的一个重要总结。以建工系为例,毕业设计主要包含建筑设计、结构设计、施工组织、概预算等几部分,每一部分都与实践紧密相连,可采用“边设计边实习”的毕业设计实习模式,把毕业实习与毕业设计相结合。在进行毕业实习之前下发毕业设计任务书,由指导教师为学生详细解答任务书,让学生带着问题去实习,这样就增加了实习的有效性和针对性,增强了学生解决问题的能力,也有利于毕业设计的顺利完成。
4.加强师资培养,完善“双师型”教师队伍建设
教师是学生的领路人,教师素质直接影响到学生培养目标。学生培养目标为创新能力和实践能力较强的应用型人才,这就要求教师是不仅具有学术和教学水平,还必须具有较强的土木工程实践能力的“双师型”人才,加强师资培养,完善“双师型”教师队伍建设迫在眉睫。(1)依靠校企合作,从企业中引进或聘用有丰富实践经验,兼有较高学术水平的高级技术和管理人员来充实教师队伍或做兼职教师;(2)设立“双师型”教师专项资金,鼓励本院教师学习进修,到工程实践中去,提高专业能力,也可以结合土木系实践教学环节和校企合作,加强教师现场实践技术训练,最终能把专业知识、教学知识与生产实践结合起来。
作者简介:李富荣(1982-),男,江苏盐城人,盐城工学院土木工程学院,讲师;胡艳丽(1983-),女,江苏宿迁人,盐城工学院土木工程学院,讲师。(江苏 盐城 224051)
基金项目:本文系江苏省教育科学“十二五”规划课题(项目编号:C-c/2013/01/002)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)14-0179-02
人才培养是高等学校的首要任务。对于工科大学生,其工程实践能力、创新能力的提高是高校教师的宗旨,也是当今社会企业经济发展对高校人才培养追求的主要目标之一。
近年来,企业愈加重视在校大学生的工程实践动手能力和创新能力,并将其视为是否录用的首要条件。基于此,盐城工学院土木工程专业积极推进实践教学改革和人才培养模式的创新,构建了满足工程单位要求的实践教学体系。大学生独立获取知识能力、工程实践能力和创新能力等均有较大提高,得到了社会和用人单位的一致好评。
一、土木工程专业实践教学的重要性
土木工程专业培养目标是:“本专业培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展的土木工程结构设计、施工技术与管理、建设项目开发与投资分析、工程监理、咨询以及招投标等方面的应用型高级工程技术人才,具备注册结构、岩土、建造、监理、造价、检测等现场工程师的基本知识、素质和能力,具备团队协作等综合素质和能力,能够在房屋建筑、交通土建的勘测、设计、施工、咨询、教育、投资、开发及监理等单位或部门从事相关技术及管理工作。”要达到上述培养目标,必须注重理论与实践相结合,做好理论教学与实践教学两大教学环节。目前,在平时教学中,受学校办学条件、学生培养经费和现场实习难以组织等因素的限制,土木工程教学中的理论教学比重远大于实践教学,使得学生在实践能力方面有所弱化,影响了学生的培养质量与就业。
土木工程是一门实践性极强的工科专业,不仅需要学习必要的理论知识,还必须参加一定的实践教学环节,因为实践教学直接影响学生毕业后从事土木工程设计、施工等工作环境的适应能力。因此,必须提高土木工程专业的实践教学质量,不断优化实践教学环节,建立与理论教学相匹配的实践教学体系,提高学生对专业知识的综合应用能力。[1]
二、土木工程专业实践教学环节的现状
1.实践环节学时较少
目前,不少高校土木工程专业总学时逐年减少,教学计划偏于理论教学,存在“重理论,轻实践”的现象,各类实验、实习和设计等实践环节大幅度减少。比如盐城工学院土木专业很多课程设计仅1周,认识实习1周,生产实习2周,毕业实习2周,这些实践环节学时的安排已不能满足专业教学要求,影响了本科教学质量。其原因是实习经费紧张、实习老师人员配备不足等[2],使得实习时间得不到保证,从而不能满足当今工程单位对实用技术人才的需求。
2.现场实习得不到保证
对于应用型高校,大多土木工程专业学生毕业后从事施工、监理等工程现场工作,工作环境较差,且存在一定的施工安全问题,再加上现在的大学生吃苦精神不够,实习中主动性、纪律性和积极性均较差。[3]同时,由于实习给工程单位带来了安全管理问题,有些单位不太愿意接受学生实习,或只带学生在施工现场走马观花便草草结束,以往长驻现场实习的情况已不复存在。
3.学校实验条件有限
有些高校实验设备陈旧,实验开出率较低,更不具备现场实验测试条件,导致实验环节强化不够,学生得不到应有的专业锻炼。[4]即使在正常开设的实验环节中,也是以常规实验项目为主,设计性、开放性、创新性实验项目很少。另外,实践教学基地建设较少,很多流于形式,不能满足实践教学的实际需要。
4.指导教师实践能力不足
目前高校教师学历普遍较高,专业教师队伍以中、青年教师为主,许多专业教师本科、硕士、博士一直读下来,在校期间主要参与导师课题研究[5],缺乏施工现场工作经验,教师本身实践能力有限,不能完全胜任实践教学指导工作。
三、土木工程专业实践教学环节优化的思路
1.制定新的实践教学培养目标
围绕土木工程专业培养目标,对于实验、实习、课程设计、毕业设计(论文)等实践教学环节,紧跟市场需求,不断调整充实、优化实践课程设置,动态化设置课程,确保学生在校期间工程实践不间断。在实践教学环节中,实习环节是非常重要的一环,因为这是直接面向工程现场的一个教学环节。为此,在制定培养目标时要求大一完成认识实习,大二完成测量实习,大三完成生产实习,大四进行毕业实习。其中,生产实习安排在第三学年结束前进行,以便学生与暑假时间整合起来,延长学生的实习时间,加强学生的实习效果;同时,生产实习期间,学生需在企业工程师的指导下深入到具体工程技术岗位从事具体工作,完成实习日记,最后由企业工程师评定学生实习成绩。[6]
2.加大实践教学经费投入
充足的实践教学经费是保证实践学时、达到实践教学效果的重要基础。[7]学校在实习环节上需完善政策、保障机制,加大实践教学经费的投入,确保专款专用。加大土木工程专业实验室建设投入,完善现有实验条件,充实校内实验室资源,建立土木工程综合实验中心。实习基地建设需要工程单位与学校的努力合作,加强校外实习基地建设,高校需对工程现场进行指导,工程单位提供实习平台,把实习基地建设落到实处,从而建立良好的校企关系,保障实习的顺利完成。同时,可与大型施工单位共建实验室,为土木工程专业学生开展综合性、设计性、创新性实验,从而提高实践教学效果。
3.加强教师工程实践能力
教师是实践教学环节执行的主导和核心,是提高学生实践能力的关键因素。[5]我校实行青年教师到工程单位挂职锻炼制度,这对青年教师是大有益处的,一方面可以切身了解实际工程,积累工程经验,提高自身专业素质;另一方面可以参与企业科研课题,帮助企业解决实际工程问题,提高自身的工程实践能力,也为指导学生进行工程实践活动积累了丰富的知识储备。对于挂职锻炼时间,要求到工程单位时间累计不少于6个月,挂职期间要求青年教师定期交流,给青年教师创造更多的接触实际工程的机会,结束后提交挂职锻炼总结报告、成果以及实践部门的鉴定意见,最后考核与答辩,合格后作为技术职务聘任的必备条件。
4.增强学生实验创新能力
在实验教学中,传统实验属于验证型实验,为此增设了设计型、综合型实验。学生可根据自己的兴趣爱好制订新的实验方案、设计新的实验项目,增强了学生实验的参与性,扩大了学生的知识面,让学生真正体会到理论知识是如何转变成科技成果、服务实际工程的。例如,在土木工程专业岩土与地下工程方向可设置土体与岩石力学对比实验,这是对相关实验内容进行有机整合和改进后形成的一个综合实验,其实验内容为采用诸如压缩、直剪、三轴等常规实验方法,对比分析土体和岩石的异同点,并且实验方案(包括实验目的、步骤、要求等)由学生自主设计,实验时间由学生向实验室老师申请确定,经批准后独立完成实验及实验报告。最后,根据实验操作过程、实验结果及实验报告完成情况,综合给出实验成绩。设计型、综合型实验可以提高学生的实验创新能力,拓宽学生的实验操作技能,增强学生从实验过程和实验数据中分析实验现象、总结实验结果的能力,培养学生发现、分析并解决问题的能力。[8]
5.创新毕业设计指导方式
作为应用型高校,盐城工学院创新了毕业设计指导方式,积极鼓励指导教师构建毕业设计团队指导模式,并可以聘期经验丰富的企业导师参与毕业设计指导工作,有利于毕业设计成果质量的提高。在团队指导毕业设计过程中,团队有总指导教师,每位学生有各自的指导教师,由3~5个学生共同完成一个总项目课题,这一项目课题可以是某一实际工程的全过程设计工作,或一个完整的科研课题;在毕业设计过程中,团队成员相互交流,团结协作,充分利用专业规范,使之掌握了整个地下工程设计的内容、流程及方法,确保其厚基础、宽口径走向社会。[9]
四、结语
经过近几年的实践教学探索,学生独立获取知识能力、工程实践能力和创新创造能力均有较大提高,学生参加学科竞赛、大学生实践创新项目等逐年增多,考研率也逐步提高。实践说明,通过改革实践教学环节,学生的实践能力进步明显,但在今后教学过程中应继续优化实践教学环节,只有这样才能培养出适应时展需要的毕业生。
参考文献:
[1]王志英,邹莉,李丹蕾,等.优化实践教学体系 培养学生的综合能力[J].教育教学论坛,2013,(14):252-253.
[2]闫绍峰,孙月秋,廖国进.优化实践教学体系 建立大学生创新实践机制[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2013,15(3):104-106.
[3]刘祥鑫,孙光华,李占金.采矿工程专业实践教学环节模式优化[J].河北联合大学学报(社会科学版),2012,12(4):157-159.
[4]张颖,胡晓娜,付立彬.工程管理专业实践教学体系优化研究[J].高等建筑教育,2013,22(3):115-118.
[5]孙建,赵光明.当前形势下采矿工程专业实践教学模式优化[J].中国外资,2013,(18):344-345.
[6]荀勇,李建宇.土木工程特色专业建设探讨[J].高等建筑教育,
2011,20(4):30-34.
中图分类号:TU-4;G642.77 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)01-0117-05
毕业设计是本科教学的一个重要教学环节,是学生综合运用所学知识解决实际问题的一个综合训练。做好毕业设计工作,对实现教育培养目标、提高学生的综合能力和全面素质、增强学生在就业市场的竞争力等都具有重要意义。然而独立学院工科专业在毕业实践环节的组织上往往存在一定的困难,主要表现在:毕业环节时间长、任务重、综合性、实践性强,对教师要求高,需要投入的师资力量大。然而不少独立学院自有师资数量有限,经验不足,难以独立承担毕业设计的任务;毕业设计环节在时间上与母体学校冲突,母体学校的师资几乎全力以赴投入到自身的毕业设计环节中,难以兼顾;毕业实践环节要求每人一题,选题困难也是常见的问题。因此,不少独立学院的工科专业采用毕业论文的形式完成。
至诚学院土木工程专业最初两届学生也以毕业论文的形式完成毕业设计环节。但是事实证明,土木工程专业实践性很强,学生毕业前没有经过系统的、与实践接轨的训练,很难在短时间内适应就业岗位的要求。用人单位也对土木工程专业以毕业论文的形式完成毕业设计环节
的做法表示质疑。为达到培养工程师[1]的目的,至诚学院土木工程系在毕业实践环节有针对性地进行了一系列改革与创新。
一、统筹安排,提前做好毕业设计准备工作
在制定培养方案时,对理论课程、课程设计、实习与毕业设计综合考虑,注重土木工程专业知识体系的完整性与各个知识点之间的有机联系,有计划、有步骤、有层次地安排好毕业设计相关预备知识点的学习与相关能力的训练。
建立实践基地与业界专家库,加强与业界合作。为了突出独立学院人才培养的“应用型”特色,解决独立学院自有师资数量不足、高校教师工程实践能力较弱的问题,土木工程系采取多种措施加强与业界的联系。实践基地的建立不仅为学生实习提供了良好的条件,还实现了在课程设计、毕业设计等环节校企之间的密切合作。此外,学院建立了业界专家库,吸收具有中级及以上职称、本科及以上学历、在设计、施工、造价等相关领域具有专长且热心本科教育的业界专家。这一措施为安排业界专家参与毕业设计指导和答辩提供了保障。
毕业环节之前事先做好准备工作。至诚学院土木工程专业的毕业设计安排在第八学期,在过完寒假后正式展开
。为了让学生能利用寒假期间有的放矢地做好准备,土木工程系在年前完成分组工作。首先由每个组的带队教师介绍本组的任务、要求、特色,以及与具体工作岗位之间的联系和以往学生的就业情况等,引导学生根据已联系或拟联系的就业岗位以及个人兴趣选择适合自己的组别。此外,各组还布置复习已经学过的相关知识、查找文献资料、熟悉相关资料和规范、熟悉相关软件、联系实习单位等任务,要求学生有针对性地做好毕业设计准备工作。
二、充分利用业界和母体学校资源,开设多个毕业设计组
(一)开设多个毕业设计小组
土木工程专业毕业设计任务大多以结构设计为主,辅以建筑设计或简单的施工组织、工程概预算设计。这种做法对学生结构受力分析能力的培养大有裨益,然而并不是毕业设计唯一的选择。作为在省内本二批次招生的本科专业,至诚学院以培养应用型人才为主要目标。毕业生的就业去向以施工企业为主,占总人数的50%左右;此外到设计、基建管理或房地产、造价咨询、检测等企业就业的各占10%左右。其中施工、房地产、造价咨询单位对学生的工程估价或成本控制能力都有较高的要求,希望他们在懂技术的同时能有很好的经济意识和工程概预算能力。由于与母体学校人才培养定位不同,在毕业设计环节上采取以施工相关方向为主的策略,不仅能有效避免与母体学校在培养层次和师资上的冲突,充分利用母体学校的师资,而且能切合自身的培养目标,缩短学校与学生工作岗位的差距。
根据专业方向设置、学生就业方向,采用学生自主报名形式,对土木工程专业在毕业环节进行分组,分别是:建筑结构设计、桥梁工程设计、公路工程设计、施工组织设计、工程投标报价、毕业论文。近几年来的分组结果显示:90%以上的学生选择毕业设计形式,其中选择施工组织和工程投标报价的约各占50%,只有考取研究生、公务员等少数学生选择毕业论文形式。
(二)对各小组配备指导教师
至诚学院土木工程系充分发挥独立学院体制灵活的优势,合理利用自有教师、母体学校教师、业界工程师或业界专家,并考虑各组不同的特点为各小组配备指导教师。
对人数较少且母体学校也有相应组别设置的毕业设计组,由母体学校共同组织。如建筑结构设计、桥梁工程设计、公路工程设计组,将学生编入对应的母体学校毕业设计组,适当增加指导教师人数,并指定自有带队教师全程跟踪,负责联系、服务及组织工作。在没有影响母体学校教学组织的情况下,实现了优质资源的共享,同时也有利于自有教师的学习与成长,增进了学生之间的交流与合作。
对需要集中指导的人数较多的组,则由至诚学院土木工程系独立组织,通过聘请母体学校教师、与企业合作等方法解决师资不足的问题。如施工组织设计、工程投标报价组采用与省内知名企业
合作方式开展毕业设计。每组的指导教师由本系选派的专业教师和企业选派的工程师团队共同组成,双方各指定一个负责人,企业方负责人优先选取有高校工作经验的人员。在毕业设计辅导过程中,各有侧重与分工。本系教师负责选题、相关理论、程序步骤、纪律等把关工作;企业指导教师负责提供合适的工程资料及对工程惯例、规范等实践的把关工作。
论文组则由母体学校具有硕士生导师任职资格的教师进行指导,由指导教师安排学生参加实习或到实验室参与教师的课题项目,有针对性地辅导。
三、慎重选题,确保学生通过毕业设计得到充分训练
毕业设计选题是否恰当,关乎整个毕业设计环节的成败。在选题中最容易出现的问题有:选题重复,不能做到每人一题;题目过大或过小,导致不能按期完成或工作量不饱满;题目陈旧过时,不符合工程实际;题目涉及面太窄,达不到综合训练的目的,等等。
为了避免这些问题,土木工程系在省内高校和业界做了深入的调研工作,一方面向具有悠久办学历史、在业界具有良好口碑的高校学习经验,另一方面寻求工程界的支持。此外,在毕业设计环节分多个组、与企业合作也对扩大选题范围、结合实际选题方面有很大帮助。
以建筑结构设计组与工程投标报价组为例,介绍土木工程专业毕业设计选题情况。结构设计组选题由母体学校组织,分为:教学楼、综合楼、旅馆、高层办公楼、高层商住楼多个不同的小组。结构形式涉及钢筋混凝土框架结构、框架剪力墙结构、钢结构、组合结构,有的组还要求进行结构隔震设计等。建筑结构组的毕业设计从建筑方案做起,由建筑学和建筑结构两方面的教师合作指导。由于组数多,给学生提供的参数不一样,且每个学生所做的建筑设计方案本身就是独一无二的,因此能保证每人一题。在工作内容上,包括建筑总平面、平面图、立面图、剖面图、透视图(自选)设计;结构基础、框架、楼梯、楼(屋)面板的受力分析及设计。要求提交手绘图纸、计算机绘制图纸、手算计算书、电算结果等。工作内容丰富,工作量饱满。
投标报价组的选题中取自造价咨询公司以往做过的实际的工程项目。由于有企业支持,采取真题假作的形式,题目数量多、切合实际且能每届更新。3~5名学生共用一套图纸,并对每位学生设定不同的参数。任务主要包括工程量核对与计算、编制详细的施工方案、工程计价、交互审核等。还要求学生结合施工方案的编制,总结在计量、计价、审核过程中遇到的问题,总结并撰写报告。设计过程既包括手算,也包括电算和上机计价操作等。
四、创新管理机制,加强教学管理,实行严格的过程控制
毕业设计是一个相当长的过程,各阶段环环相扣,任何一个环节的疏忽都会造成毕业设计质量的下滑[2]。独立学院建校时间短,在毕业设计环节组织上相对缺乏经验,指导教师来源不一,构成较为多样,部分学生主动性有待提高,这些都使得独立学院在毕业设计管理和过程控制上存在一定的挑战。
为了做好毕业设计环节的质量控制,至诚学院土木工程系在管理机制上做了一些新的尝试。
(一)教学与管理两条线,全系动员共同做好毕业设计组织工作
独立学院外聘的教师往往热衷教学和对学生的辅导,却不擅长教学管理。实际上毕业环节的教学管理是一个连续的、系统的过程,需要教学管理人员有计划、有步骤、有针对性地实施。因此本系参与毕业设计的人员除了指导教师外,还有学院尚不具备辅导毕业设计资格的年轻教师、教学秘书、学生辅导员等。年轻教师参与到母体学校组织、或有业界专家参与的毕业设计组,主要负责该组的联系、服务与过程控制工作,并通过学习提高能力、增长经验;教学秘书负责在本系设组的指导教师的考勤与联系、服务工作;辅导员负责学生考勤、维持纪律,以及对缺勤学生的教育工作。这样既加强了毕业设计管理上的人员投入,使各组的过程控制都在掌握之中,也为自有师资的成长提供了良好的条件。
(二)明确进度安排,实行毕业答辩环节准入制度
将毕业设计任务分为多个不同的阶段,在毕业设计任务书中明确进度安排与要求。在每个阶段开始前,先以上课的方式集中讲解本阶段的任务、要求、关键问题,在该阶段结束时及时验收阶段性成果,并总结存在的问题。在每个阶段,对不符合进度要求的学生予以警告,当有3个以上阶段进度不符合要求时,取消该生毕业设计答辩资格。
(三)对学生考勤,推广实施可追溯的过程记录制度
以工程投标报价组为例,在毕业设计一开始,就要求学生对计算书等过程文件作专门记录,在辅导结束时,在记录本上当天完成的内容下方签名。提交时将教师签名的页面折起。在每个阶段结束的时候,教学管理人员或教师可以根据学生获得的签名次数、两次签名间所完成的内容、记录本书写情况和修改记录、正稿与草稿的对应情况等,来判断学生的出勤情况、是否存在突击、是否及时检查修改、完成过程的独立性等。对缺勤次数多的学生予以警告、扣分等处理,直至取消毕业设计资格。
实践证明,这种做法有效地杜绝了考勤时冒名顶替,或者个别学生应付点名的现象,在很大程度上消除了学生的侥幸心理。即使是不够自觉的学生,也能较踏实、独立地完成毕业设计的整个过程。记录本作为毕业设计资料上交,一方面成为记录学生毕业设计过程的依据;另一方面,给学生签名也能反映指导教师的出勤情况。在辅导结束时签名,客观上要求辅导教师不能早退,在一定程度上对指导教师也是一种督促与制约。
师生双方认真负责的态度也能促进师生间相互信任与认可,给下一届学生树立了较好的榜样,同时也有利于与母体学校和业界的良性互动及在业界形成良好的口碑。
五、因地制宜,制定合理的成绩评定方法
大多数本科院校的教务部门都对毕业实践环节的成绩评定都进行了详细的规定,这有利于统一管理和质量把关[3-4]。但是由于教务部门本身并不参加毕业设计的具体管理,独立学院不同的专业在专业特点和毕业环节的组织方式上都存在一定差异,因此由各系自主制定毕业环节成绩评定方法,教务部门予以把关和审批的方法更切合实际。至诚学院所推行的重心下移、对各系实施类似“事业部制”的管理机制在很大程度上提高了各系的主动性,有利于基层组织创造性地开展工作和专业特色的形成。
经过分析,土木工程系认为,毕业设计成绩评定主要考察3个方面的内容:成果完成的独立性、上交书面成果的质量、对理论的把握程度及思维、拓展能力。考察方式为过程跟踪、成果评阅和组织答辩。该专业毕业设计成绩评定的方法有如下4个步骤。
(一)评价成果完成的独立性
成果完成的独立性由教学管理组打分和答辩组打分共同组成,见式(1)所示。
α=0.7α1+0.3α2(1)
式中:α为独立完成程度系数,取值介于0~1之间,完全独立完成的为1,找或抄袭完成的为0;α1为教学管理组给出的系数,取值介于0~1之间;α2为答辩组根据学生对自己所提交成果的熟悉程度,对学生完成成果的独立性所打的分值,取值介于0~1之间。
教学管理组根据学生的考勤情况、平时进度快慢、在过程中的表现进行量化评价。计算方法见式(2)所示。
α1=0.3β1+0.4β2+0.3β3(2)
式中:β1由考勤次数折算;β2由各阶段进度分折算;β3由学生之间互相打分结果折算。三者的取值均介于0~1之间。通过同一个小组的学生相互打分,反应学生内部对各自完成独立性的认可程度,也为了解课余时间学生的投入程度以及是否存在抄袭等现象提供线索。
(二)计算成果质量分值
上交书面成果质量的分值由指导教师组确定,在答辩前给出成果质量分值X1。由于毕业设计在指导上采取答疑并辅以集中讲解的方式,教师轮流值班针对不同阶段的逐个技术问题进行指导,学生与指导教师之间并不存在固定的对应关系。因此该专业并没有要求指导教师独立给出评阅成绩。而是通过事先制定完善的评分标准,指导教师分工评阅,并集中商讨完成本组学生成果质量评定。对成果质量的评分标准根据各组要求提交的成果有所不同。涉及成果的完整性、设计方案是否合理、设计深度、逻辑性、计算准确程度、图纸表达情况及绘图质量、设计说明书等文字内容的表达情况、是否满足要求的形式等。此外,考虑到虽专业毕业设计任务重,相关的图纸、参数多,前期没有参与指导的人员难以在短时间内进行有效的评阅,因此没有安排非指导教师评阅成绩。
(三)考察学生理论基础与综合能力
通过现场答辩考察学生的理论基础与综合能力。该专业对毕业答辩非常重视,答辩委员会由本校教师、业界专家共同组成。答辩组从两个方面打分:一是进一步考察学生对自己所提交的成果的熟悉程度,分辨是否存在找、抄袭、依葫芦画瓢的情况,对学生完成成果的独立性打分,得到α2;二是对书面所不能反应出来的问题,如对毕业设计相关的基础理论掌握的深度、灵活运用与独立思考能力、发现与解决问题的能力等方面进行考察,得到该项成绩X2。
(四)成绩汇总与大组答辩总成绩计算
成绩汇总与大组答辩总成绩计算见式(3)。
X=α·X1+X2(3)
式中:独立完成程度系数α与书面成果质量分值是相乘的关系;X1的分值介于0~80之间;X1的分值介于0~20之间。计算出总分后,对拟评优秀与小组答辩有疑问的学生,最后再进行大组答辩,以慎重给出优秀与不合格的成绩。
出勤只代表“出工”,并不能代表成果质量,在毕业设计过程中将考勤次数折算成分数计入总分的方法不合适。
通过考勤发现问题,并着重在答辩或阶段性成果质量考核中确认学生成果完成的独立性,将独立性系数与成果质量得分相乘评定成绩有助于避免“出工不出力”的现象,鼓励独立思考与自主完成。
六、结语
毕业实践环节对培养工科学生的实践能力至关重要,独立学院在组织毕业设计中存在一定难处,但也有资源丰富、机制灵活等优势。土木工程专业针对毕业设计进行的一系列改革实践证明:通过确定以施工相关方向为主、以其他方向为辅的方针,并采取灵活多样的方式组织,不仅能有效地整合各种资源,适应学生就业的多方向需求,而且符合应用型人才培养的要求;通过全过程与业界的密切合作能有效缓解师资不足,扩大选题来源提高选题质量,开阔学生的视野并提高学生的实践能力;通过统筹安排、全系动员、创新过程管理和成绩评定方法等能很好地进行毕业设计环节的教学管理。
总之,独立学院土木工程专业在毕业设计环节的安排上应根据应用型人才培养的需要,结合学生就业特点,切实做好过程管理,扬长避短、因地制宜,创造性地解决问题。
参考文献:
[1]张海英,工科院校应该以培养工程师为主———张光斗院士访谈录[J]. 高等工程教育研究,2005(3):1-4.
[2]杨凯,徐贲,张艳.加强管理提高光电类学生毕业设计质量[j].光学技术,2007,33(S1):335-336.
[3]相军.提高应用型本科土木工程专业毕业设计质量的探索与实践[J].煤炭技术,2011,30(12):246-247.
[4]郭靳时,庄新玲,尹新生,等.土木工程专业毕业设计教学改革的探索与实践[J].建筑结构,2008,38(S1):366-369.
Teaching reform and practice of graduation design for civil engineering majors in independent college
WANG Guo-jiea,b, CHAI Minb
基金项目:本文系教学改革研究与课程教材示范建设项目《路基路面工程课程教学改革研究与课程教材示范建设》阶段性研究成果。
引 言
路桥专业本科毕业设计是对学生本科学习阶段知识的系统总结,也是学生从学校走向工作单位前对知识的梳理和工作技能的准备[1-2]。毕业设计是提升学生综合素质和专业能力的重要环节,通过毕业设计,可以弥补和巩固在专业课程学习中部分知识的疏漏[3];同时,更为重要的是,学会如何将所学的专业知识应用到实际的工程案例设计和未来的工作中去。
目前,在土木工程本科毕业设计中存在一些问题[4-5],例如:毕业设计时间过短,缺乏经验丰富的指导教师,学生缺乏独立思考、过多地依赖计算机,评价和考核机制不健全等等,导致了毕业设计效果不显著。很多学生在毕业后进入单位,还是不能尽快适应单位工作内容。如能够更好地发挥毕业设计这一教学环节的作用,提高学生的综合素质,缩短学生从校园到单位的工作过渡期,是值得探讨和思考的。
毕业设计中的突出问题
结合道路桥梁与渡河工程(公路工程方向)专业,就本科生毕业设计中存在的突出问题进行论述。
1.毕业设计时间短
毕业设计开始时间一般为大四下学期,各个学校安排的时间有所差异,大部分为10周~18周。与国外相比,总体上时间较短,日本的本科生毕业设计一般安排1年。在时间相对较短的10周~18周中,除去学生找工作,研究生面试、复试等方面花费的时间和精力,真正投入到毕业设计中的时间更短。
2.缺乏经验丰富的指导老师
高校引进的师资多为刚走出校门的博士,这些新老师大部分是从高校毕业后直接进入教师岗位,虽然有一些科研经历和成果,但大部分没有实际工程的经历,也没有教学和设计指导经验,因此承担毕业设计的指导工作,往往停留在专业课本上,起不到联系结合实际的效果。此外,很多老师忙于完成科研任务,在毕业设计指导过程中,热情不高,导致学生的毕业设计完成质量不高。
3.学生缺乏独立思考解决问题的能力
在毕业设计的指导过程中,往往采取课堂授课的形式,学生也习惯接受这样的形式,这种灌输式的指导方式,导致学生在遇到问题后不会积极思考,不善于通过查阅文献资料主动解决问题,而是习惯于向老师求助,直接询问老师获取答案。
4.设计工作过分依赖计算机
计算机的普及为设计工作带来的便利,作为土木工程专业的本科毕业生,采用计算机进行毕业设计十分普遍,学生更注重对软件的操作和应用,而忽略了设计中应用的基本概念、原理和计算方法,往往是知道结果,但是不知道设计结果是如何计算出来的。同时,计算机软件在设计出图的过程中,存在不少错误,学生在设计中缺失了基础理论和基本计算方法的学习,往往不能够发现和认识这些错误。
5.答辩考核的机制不健全
毕业设计的考核主要通过小组答辩的形式进行考核,一般每个学生的答辩时间在10分钟~20分钟左右,这种短时间的考核效果并不能真实反映学生在较长一段时间的成果。此外,大四的学生面临就业和上研,学校从就业率的角度出发,一般很少让学生不通过答辩,这也给了部分不努力完成设计的学生可乘之机。
改革建议
针对上述种种问题,结合各高校土木工程专业在毕业设计中积累的成熟经验,提出相关的改革建议。
1.提早布局毕业设计
土木工程专业毕业设计的安排布置时间可以安排在大四上学期,初期的指导时间间隔可以拉长,两周一次,且初期主要以文献检索,资料查阅,软件熟悉等内容为主,这样布置工作可以让学生有充足的时间去准备,培养独立思考解决问题的能力。例如在路基路面的现场实习中,带领学生观察和学习路基路面排水工程的各种类型和布置情况,对于提高毕业设计中相关内容的设计质量效果良好。充分利用现场实体工程实习环节,讲解在毕业设计中学生困惑较多的问题,往往能够起到事半功倍的效果。
2.以团队的形式指导毕业设计
在毕业设计指导过程中,应采用团队搭配的形式更为合理。指导团队中应老中青结合,应配备具有工程经验的老师和中青年教师。同时,土木工程毕业设计中设计的内容广泛,例如道路工程设计中每位老师的教学重点不同,不可能面面俱到,因此团队指导有利于知识结构组合。在团队毕业设计指导的过程中,年青老师也在学习和提高。此外,有条件的情况下,可以采用设计院和学校共同指导的形式,邀请具有较高技术水平和丰富实践经验的设计师辅助指导,能够弥补毕业设计与实际工作脱节的不足。
3.加强创新能力和科研素质的培养
在毕业设计指导的过程中,应充分调动学生的积极性,在设计指导的过程中,善于提出问题,要求学生去搜集、阅读相关的书籍和国内外资料,并作读书笔记,在学生充分准备的基础上一起座谈,谈谈各自的想法,指导老师进行总结和指点;毕业设计的过程中,也是为部分学生进入研究生学习作必要的铺垫,这一过程中学生科研素质的培养也十分重要,因此在指导的内容体系上,也可作必要的拓展,可以就某一项的设计内容要求学生进行深入的设计和思考,提交更为详细的设计说明和报告,必要时可以补充室内试验等工作。在毕业设计的指导过程中,应该让学生多讲,发现问题后,让学生自己去查阅资料解决,在一些不合常规的设计中,老师应当鼓励学生的创新性。
4.丰富设计内容
设计内容多样化在很多高校的实施中取得了良好的效果。一方面,学生采用计算机辅助设计减小了本科生毕业设计的工作量,因此教师在毕业设计任务的安排方面,除了主体的设计任务外,可以增加部分选择设计内容;另一方面,土木工程专业的毕业生直接进入施工单位较多,因此施工组织和概预算部分、道路施工技术等方面的学习更为实用,这部分知识的学习,对于学生进入单位后尽快适应岗位有直接的影响。例如公路工程专业毕业设计除了完成路线的平纵横、路基路面设计以及必要的排水、桥涵等附属工程设计外,还可以增加施工组织设计、工程概预算编制、道路施工技术等可选内容,学生可根据自己的兴趣、就业方向等选择一项内容详细设计。
5.加大管理力度
毕业设计是本科生考核内容的重要方面,因此,学校在这方面应当加大管理力度,出台相应的文件,明确规章制度。对于指导教师,应严格考核指导时间和次数,限制教师指导的学生数量,确保设计成果的质量;对于学生,应当使其认识到毕业设计的严肃性和重要性,建立淘汰机制,成绩不合格的学生应采取延期毕业答辩等措施。同时,规范毕业设计的成绩评定标准,结合整个设计期间的表现和现场答辩情况综合评分。部分高校在这块有些较好的经验,例如,按3%~5%比例抽查学生提前参加学校组织的答辩,其余学生参加系级答辩,参加院级或校级答辩的学生应具有示范作用;聘请校内外专家组成答辩小组,采用指导教师和答辩小组综合评分制等等。
结 语
毕业设计是学生本科阶段进入工作单位或开展科研工作的重要环节,在这一阶段除了掌握本专业的相关设计工作技能外,更重要的是培养学生创新能力和科研素质。如何更好地发挥毕业设计这一教学环节的作用,提高设计质量和学生的能力是一个长期实践的过程,只有通过不断的总结、改革和创新,真正调动学生在毕业设计过程中的积极性和创造性,转变观念,以学生为核心,在指导设计的过程中,完成从一个监督者到辅助者的转变,才能帮助学生提高各方面综合能力,增加学生在工作和科研中的竞争力。
参考文献:
[1]薛彩霞.本科毕业设计(论文)存在问题及质量控制措施[J].高教论坛,2011,(11):56~58.
[2]袁保伦,韩松来.工程设计型本科毕业设计指导方法的思考与探讨[J].高等教育研究学报,2011,34(3):69-71.
[3]张志英.模糊评价法在本科毕业设计成绩评定中的应用[J].浙江理工大学学报,2011,28(3):467-470.