新工科視閾下土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的重構(gòu)★

李連志 馬桂軍 王劍英 李德海

(黑龍江工程學(xué)院土木與建筑工程學(xué)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(jìn)了工程科技人才的培養(yǎng)與教育方法改革，是國家為應(yīng)對新經(jīng)濟(jì)、新業(yè)態(tài)的挑戰(zhàn)，服務(wù)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(guān)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(shè)一線結(jié)合緊密，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，當(dāng)前土木工程的施工技術(shù)和工藝也日漸成熟，隨之帶來的是施工技術(shù)和工藝從標(biāo)準(zhǔn)化向智能化的轉(zhuǎn)變。期望在大學(xué)期間讓學(xué)生完全掌握當(dāng)前工程項目所涉及的理論、技術(shù)、方法和工藝等，是難以實現(xiàn)的，所以對學(xué)生終身學(xué)習(xí)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(shè)計是大學(xué)本科最重要的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，也是最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計，能使學(xué)生把所學(xué)的基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識和基本技能全面應(yīng)用于實際工程設(shè)計中，能綜合訓(xùn)練學(xué)生應(yīng)用現(xiàn)行規(guī)范、調(diào)查研究、檢索中外文獻(xiàn)資料、方案制定、設(shè)計與計算、計算機(jī)軟件應(yīng)用、數(shù)據(jù)處理、文件撰寫、口頭表達(dá)等方面的能力，提高學(xué)生獨立思考問題、分析問題和解決設(shè)計中的復(fù)雜工程問題的能力，是實現(xiàn)土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求的重要階段，為學(xué)生畢業(yè)參加工作奠定良好基礎(chǔ)。

黑龍江工程學(xué)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(shè)一線結(jié)合緊密，在學(xué)習(xí)和以后工作中要求學(xué)生具有較高的工程實踐能力、工程設(shè)計能力和工程創(chuàng)新能力，為了達(dá)成這一目標(biāo)，勢必要對原有的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革。但就以往教學(xué)改革情況的分析可以看出，畢業(yè)設(shè)計的改革步伐和理念未能與課程體系改革進(jìn)行無縫銜接，致使教學(xué)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(xué)院土木工程專業(yè)對標(biāo)新工科工程教育模式的特點，結(jié)合《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》和《工程教育認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)》要求，重構(gòu)了畢業(yè)設(shè)計的選題方向，設(shè)計內(nèi)容，對提高學(xué)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(yīng)用型本科院校相關(guān)專業(yè)方向畢業(yè)設(shè)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(shè)計的重構(gòu)和實踐經(jīng)驗[7]。

2 畢業(yè)設(shè)計的重構(gòu)與實踐

2.1 畢業(yè)設(shè)計的目標(biāo)與能力要求

1)能夠閱讀土木工程相關(guān)專業(yè)外文文獻(xiàn)，具有調(diào)查研究、文獻(xiàn)檢索和搜集資料的能力；2)能夠綜合考慮安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、多專業(yè)協(xié)同等因素，進(jìn)行方案的設(shè)計、比選和優(yōu)化；3)能夠根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識解決土木工程設(shè)計中的復(fù)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(jìn)行設(shè)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(shù)語言撰寫設(shè)計說明書，正確表達(dá)設(shè)計成果；6)能夠針對土木工程相關(guān)復(fù)雜工程問題進(jìn)行清晰闡述，進(jìn)行有效溝通和交流。

2.2 畢業(yè)設(shè)計的選題方向

黑龍江工程學(xué)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(shè)計選題方向：公路隧道設(shè)計方向，基坑支護(hù)設(shè)計方向。專業(yè)團(tuán)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(xué)生的需求，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，體現(xiàn)多樣性原則，以滿足不同學(xué)生的需求和就業(yè)方向，在保留原有兩個設(shè)計方向的基礎(chǔ)上新增了地鐵車站初步設(shè)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(tuán)隊以學(xué)生為中心，盡量滿足每一位學(xué)生的需求，在符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)基本要求的前提下，既保證了畢業(yè)設(shè)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(shè)計選題要有代表性、科學(xué)性，深淺適宜，同時要有利于鞏固課堂所學(xué)知識，要符合專業(yè)發(fā)展方向。為此，專業(yè)團(tuán)隊教師不斷挖掘和更新設(shè)計資料與素材，讓巖土與地下工程方向應(yīng)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(shè)計選題方向中進(jìn)行選擇，促進(jìn)了產(chǎn)教研的深度融合，增加了選題的應(yīng)用價值。

2.3 畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容的重構(gòu)

在新工科視閾下，為了更好地提高學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，增加學(xué)生分析、解決復(fù)雜工程問題的能力，畢業(yè)設(shè)計各選題方向的設(shè)計內(nèi)容亦進(jìn)行了重構(gòu)。在重構(gòu)畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容的過程中，專業(yè)團(tuán)隊教師綜合考慮了設(shè)計內(nèi)容與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)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(shè)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(shè)計方向的主要設(shè)計內(nèi)容。

表1 各設(shè)計方向主要設(shè)計內(nèi)容

從表1中可以看出，三個設(shè)計方向均涉及學(xué)生針對以往學(xué)習(xí)知識的綜合運用，并通過解決復(fù)雜工程問題，完成設(shè)計成果。比如隧道設(shè)計方向在洞門及明洞設(shè)計，基坑支護(hù)方向在支護(hù)方案比選和結(jié)構(gòu)設(shè)計中要結(jié)合地形、地勢、地質(zhì)條件等因素，綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全，同時兼顧環(huán)保等多專業(yè)的協(xié)同設(shè)計，進(jìn)行方案的比選和優(yōu)化，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力和終身學(xué)習(xí)能力。同時，在設(shè)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(xué)生的實踐能力培養(yǎng)，為學(xué)生畢業(yè)后快速融入新的工作崗位奠定良好的基礎(chǔ)。

2.4 畢業(yè)設(shè)計的考核評價標(biāo)準(zhǔn)

按照學(xué)校畢業(yè)設(shè)計成績評定的相關(guān)規(guī)定，專業(yè)團(tuán)隊教師將考核評價標(biāo)準(zhǔn)按照指導(dǎo)教師，評閱人和答辯組三級評分，考核評價標(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(shè)計的全過程評價，避免前松后緊，設(shè)計成果倉促收尾，難以保證設(shè)計成果的質(zhì)量；3)在開題答辯和畢業(yè)設(shè)計答辯環(huán)節(jié)中，體現(xiàn)了學(xué)生交流與溝通能力的評價。

3 結(jié)語

畢業(yè)設(shè)計作為本科生在校期間最后一項實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，尤為重要。學(xué)生畢業(yè)參加工作后，都是從員級開始，所以在畢業(yè)設(shè)計中首先要注重對學(xué)生的實操能力、認(rèn)知能力和溝通能力的培養(yǎng)，在此基礎(chǔ)上突出對學(xué)生的工程實踐能力培養(yǎng)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。確保學(xué)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(dá)到工程師的相關(guān)要求。為此，專業(yè)團(tuán)隊教師根據(jù)“新工科”達(dá)成的共識，依托省級一流專業(yè)建設(shè)成果，圍繞行業(yè)辦學(xué)優(yōu)勢，對畢業(yè)設(shè)計的選題、設(shè)計內(nèi)容和考核評價方式進(jìn)行了重構(gòu)，取得了一定的成果。今后仍然要堅持以學(xué)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(jìn)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(yīng)用型創(chuàng)新人才。