以課程設(shè)置及教學(xué)優(yōu)化提升本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量
——以西南交通大學(xué)土木工程專業(yè)城市與地下空間工程方向?yàn)槔?/h1>
2023-12-11 08:44:58趙東平
教育教學(xué)論壇 2023年42期
趙東平，汪 波，和 琦
（西南交通大學(xué) a.交通隧道工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b.土木工程學(xué)院，四川 成都 610031）
引言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科生由學(xué)習(xí)階段向工作階段轉(zhuǎn)變的最好實(shí)踐機(jī)會(huì)，對(duì)學(xué)生的獨(dú)立工作能力具有深遠(yuǎn)的影響［1］。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要考查目標(biāo)是學(xué)生是否具備了運(yùn)用基礎(chǔ)課知識(shí)及專業(yè)課知識(shí)，完成一項(xiàng)設(shè)計(jì)工作的能力。該目標(biāo)實(shí)際上是對(duì)一個(gè)本科生在大學(xué)四年期間所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通、綜合運(yùn)用能力的考查，也是對(duì)學(xué)生知識(shí)體系掌握程度及專業(yè)知識(shí)熟練程度的一個(gè)檢驗(yàn)。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量是本科生綜合素質(zhì)和綜合能力的直接反映［2］。
為了達(dá)到上述目標(biāo)，許多學(xué)者對(duì)如何提升本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量開(kāi)展了大量的研究工作。例如：陳客松等［3］從教師的視角，提出了本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程優(yōu)化思路；王燁等［4］結(jié)合工科院校學(xué)生基礎(chǔ)和學(xué)校專業(yè)設(shè)置現(xiàn)狀，提出了過(guò)程與質(zhì)量并重的工科院校本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)改革新思路；張金萍等［5］從選題模式、組織管理和考核機(jī)制三方面分析了本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，提出了提高院校重視度、增強(qiáng)指導(dǎo)教師責(zé)任心，以及加強(qiáng)學(xué)生互動(dòng)溝通能力的解決方案；錢玉寶［6］從文獻(xiàn)檢索、論文編排及參考文獻(xiàn)等方面，針對(duì)提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量提出了建議。分析以上研究可知，為了提高本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，很多研究人員提出了很好的建議，但是現(xiàn)有研究主要聚焦于論文選題、過(guò)程控制、論文寫作及教師責(zé)任心等方面，而在大學(xué)本科四年學(xué)制中的課程學(xué)分設(shè)置、課程學(xué)年分布及各種基礎(chǔ)課教學(xué)方法對(duì)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的影響卻很少探討。根據(jù)筆者多年的本科教學(xué)及指導(dǎo)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為如果對(duì)現(xiàn)有課程比重或相關(guān)課程的學(xué)年設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)在專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)方面進(jìn)行創(chuàng)新，對(duì)提高本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量大有益處，因此本文將重點(diǎn)從上述方面進(jìn)行探討。
一、各學(xué)年課程總學(xué)分占比分析
對(duì)于土木工程專業(yè)的學(xué)生而言，在大學(xué)四年學(xué)習(xí)期間，主要學(xué)習(xí)通識(shí)課、基礎(chǔ)理論課、專業(yè)課及實(shí)踐課。以土木工程專業(yè)城市與地下空間工程方向（以下簡(jiǎn)稱城地方向）的本科生為例，通識(shí)課是指與專業(yè)技術(shù)無(wú)直接關(guān)聯(lián)的體育、政治、軍事及哲史類課程，例如：形勢(shì)與政策、軍事理論與技能、中國(guó)近代史等；基礎(chǔ)課是指土木工程大類均要學(xué)習(xí)的課程，主要包括“高等數(shù)學(xué)”“大學(xué)英語(yǔ)”“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”“土木工程制圖”等通用基礎(chǔ)課及“結(jié)構(gòu)力學(xué)”“理論力學(xué)”“材料力學(xué)”“土力學(xué)”等專業(yè)基礎(chǔ)課；專業(yè)課是指與本科專業(yè)方向直接相關(guān)的課程，對(duì)城地方向的本科生而言，包括明挖法、盾構(gòu)法及礦山法地下工程、地下工程計(jì)算機(jī)方法、地下工程量測(cè)技術(shù)等；實(shí)踐課是指各類認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)及生產(chǎn)實(shí)習(xí)類課程，具體包括計(jì)算機(jī)繪圖實(shí)習(xí)、土木工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、工程測(cè)量實(shí)習(xí)、工程地質(zhì)實(shí)習(xí)及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等。
土木工程專業(yè)城地方向目前的課程設(shè)置總體上是合理的，但是從近幾年筆者指導(dǎo)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)總體效果來(lái)看，尚存在改進(jìn)和優(yōu)化的空間。具體來(lái)說(shuō)，本科生各個(gè)學(xué)年所修學(xué)分總數(shù)可適當(dāng)優(yōu)化。圖1是土木工程專業(yè)城地方向本科生在四個(gè)學(xué)年中，每一個(gè)學(xué)年所修學(xué)分?jǐn)?shù)占總學(xué)分?jǐn)?shù)的比例。
圖1 本科生四個(gè)學(xué)年學(xué)分占比
由圖1可知，學(xué)生第三學(xué)年所修學(xué)分占比為35.44%，為四年中最大值；其次是第一學(xué)年，學(xué)分占比為33.98%；再次是第二學(xué)年，學(xué)分占比為23.79%；最后是第四學(xué)年，學(xué)分占比僅為6.80%（第四學(xué)年第一學(xué)期開(kāi)設(shè)專業(yè)課，而第二學(xué)期則不再上課，全部時(shí)間用于本科畢業(yè)設(shè)計(jì)）。上述數(shù)據(jù)反映出學(xué)生所修學(xué)分在四個(gè)學(xué)年中的分布很不均衡。學(xué)分從某種意義上代表了學(xué)習(xí)工作量或?qū)W習(xí)強(qiáng)度，這就會(huì)導(dǎo)致某一學(xué)年課程偏多，學(xué)習(xí)強(qiáng)度比較大，由于學(xué)生精力有限，可能達(dá)不到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果，知識(shí)掌握的熟練程度也會(huì)有所欠佳，而這種影響可能是導(dǎo)致后期本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量不高的因素之一。第四學(xué)年第一學(xué)期，專業(yè)課總學(xué)分僅有7分，而第三學(xué)年的專業(yè)課學(xué)分有18分。這說(shuō)明第四學(xué)年第一學(xué)期的學(xué)分?jǐn)?shù)偏少，宜適當(dāng)增加。均衡設(shè)置各個(gè)學(xué)年及各個(gè)學(xué)期的學(xué)分，有助于使學(xué)生達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果，可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的掌握，進(jìn)而可以更好地完成本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
二、專業(yè)課在學(xué)年中的設(shè)置優(yōu)化
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)主要考查本科生對(duì)大學(xué)四年所學(xué)課程知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。因此，學(xué)生不但要有扎實(shí)的基礎(chǔ)，還要掌握過(guò)硬的專業(yè)技術(shù)，在專業(yè)課方面，除了提升課堂教學(xué)效果外，還可以考慮將課程中部分內(nèi)容的講授時(shí)機(jī)進(jìn)行調(diào)整。圖2是土木工程專業(yè)城地方向本科生所修各類課程在各個(gè)學(xué)年的分布情況。
圖2 本科生各類課程在各學(xué)年的分布
由圖2可以看出，目前的課程設(shè)置是將專業(yè)課程的學(xué)習(xí)放在第三和第四學(xué)年，而在第一和第二學(xué)年的課程設(shè)置中城地方向與土木工程的其他專業(yè)方向并無(wú)區(qū)別。原課程設(shè)置這樣安排，既有優(yōu)點(diǎn)也有需要改進(jìn)的地方。優(yōu)點(diǎn)是由第三和第四學(xué)年過(guò)渡到專業(yè)課，可以讓學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)迅速回憶起相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，便于專業(yè)知識(shí)的銜接；缺點(diǎn)是某些基礎(chǔ)課的知識(shí)點(diǎn)容易生疏，例如：“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)”“結(jié)構(gòu)力學(xué)”等基礎(chǔ)課的知識(shí)，在后續(xù)的學(xué)習(xí)中由于使用頻率不高，對(duì)專業(yè)課上需要用到的部分基礎(chǔ)理論知識(shí)點(diǎn)，絕大部分學(xué)生會(huì)感到十分陌生，往往還需要重新學(xué)習(xí)，這就導(dǎo)致了重復(fù)學(xué)習(xí)等問(wèn)題。此外，據(jù)筆者這些年在教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生的調(diào)研獲知，很多學(xué)生反映在第三和第四學(xué)年集中學(xué)習(xí)專業(yè)課會(huì)感到非常枯燥，同時(shí)感覺(jué)很多知識(shí)點(diǎn)在短時(shí)間內(nèi)不易熟練掌握，存在“吃多嚼不爛”的現(xiàn)象。若想解決上述問(wèn)題，可以從以下兩方面入手。（1）由于第一和第二學(xué)年內(nèi)均有較多的通識(shí)類課程，可以考慮增開(kāi)或者充實(shí)現(xiàn)有通識(shí)課程的內(nèi)容，增加專業(yè)中不需要基礎(chǔ)課支撐的內(nèi)容。舉例來(lái)說(shuō)，可以在通識(shí)課中增加隧道與地下工程中主要開(kāi)挖工法的定義、演變歷史、工法特點(diǎn)等內(nèi)容，開(kāi)闊學(xué)生的視野，為學(xué)生打開(kāi)一扇專業(yè)之窗；那些需要“結(jié)構(gòu)力學(xué)”“材料力學(xué)”或“土力學(xué)”等專業(yè)基礎(chǔ)課支撐的專業(yè)課內(nèi)容仍在第三或第四學(xué)年講，這樣不僅避免了上述問(wèn)題，而且可以使學(xué)生更好地掌握專業(yè)課知識(shí)，從而有助于提高畢業(yè)論文質(zhì)量。（2）如果條件成熟，可以針對(duì)專業(yè)方向，單獨(dú)開(kāi)設(shè)通識(shí)課。例如，近年來(lái)，西南交通大學(xué)開(kāi)課了“地鐵漫談”通識(shí)課，這門課程在第二學(xué)年就讓學(xué)生了解了地鐵工程中的很多知識(shí)點(diǎn)，在學(xué)生中非常受歡迎，這一做法值得全國(guó)開(kāi)設(shè)地下工程專業(yè)的兄弟院校參考和借鑒。
三、專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)方法創(chuàng)新
土木工程專業(yè)城地方向是一個(gè)對(duì)理論和實(shí)踐要求都很高的專業(yè)方向。基礎(chǔ)課中的很多知識(shí)點(diǎn)是專業(yè)課的重要支撐，為了使學(xué)生能深入理解基礎(chǔ)課相關(guān)理論知識(shí)，要在教學(xué)方法上進(jìn)行大膽創(chuàng)新。
以“結(jié)構(gòu)力學(xué)”的教學(xué)為例，該課程是城地方向的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，也是西南交通大學(xué)隧道與地下工程專業(yè)研究生入學(xué)考試的指定專業(yè)課。在結(jié)構(gòu)力學(xué)中會(huì)講到求解多次超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的力法和位移法。而筆者查閱市面上各種結(jié)構(gòu)力學(xué)教材發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有教材均以地面結(jié)構(gòu)為假定對(duì)象進(jìn)行講解。例如：一個(gè)承受豎向和水平均布荷載的拱形結(jié)構(gòu)，當(dāng)采用力法進(jìn)行內(nèi)力求解時(shí)，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，根據(jù)對(duì)稱性通常取一半結(jié)構(gòu)進(jìn)行求解。
拱形結(jié)構(gòu)與地下結(jié)構(gòu)中的無(wú)仰拱隧道襯砌比較接近，但是又有一定的區(qū)別。對(duì)于無(wú)仰拱隧道襯砌結(jié)構(gòu)而言，除了承受上述拱結(jié)構(gòu)的荷載外，還承受地層的被動(dòng)抗力。地下結(jié)構(gòu)中與地面結(jié)構(gòu)拱的區(qū)別在于荷載模式及邊界條件。試想一下，如果結(jié)構(gòu)力學(xué)的教師在講授上述知識(shí)點(diǎn)時(shí)，能適當(dāng)進(jìn)行拓展和延伸，必將會(huì)對(duì)城地方向的本科理解荷載—結(jié)構(gòu)計(jì)算模型大有益處。而現(xiàn)實(shí)情況是，筆者這些年在指導(dǎo)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)中的隧道襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，無(wú)從下手，這反映出專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的銜接效果不佳。學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，往往需要指導(dǎo)教師講解多遍，才能基本理解。這只是城地方向本科生在專業(yè)基礎(chǔ)理論課中的一個(gè)例子，類似的情況還有很多，這就需要我們專業(yè)基礎(chǔ)課教師深入挖掘，在教學(xué)方法或教學(xué)內(nèi)容上與專業(yè)進(jìn)行良好的互動(dòng)，并在教學(xué)方法上進(jìn)行大膽創(chuàng)新。如此，必將對(duì)提高本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量起到推動(dòng)作用。
四、實(shí)踐課教學(xué)方法創(chuàng)新
土木工程專業(yè)涉及領(lǐng)域較廣，實(shí)踐性也較強(qiáng)，這就要求學(xué)生不僅要掌握專業(yè)知識(shí)，而且要有一定的工程實(shí)踐能力。對(duì)于尚未參加工作的本科生而言，要想達(dá)到這一要求，很不容易。高校層面，為了使學(xué)生盡可能地了解實(shí)踐工程，往往會(huì)在教學(xué)環(huán)境中設(shè)置一些工程實(shí)踐課，例如：參觀實(shí)驗(yàn)室、發(fā)布SRTP課題等。但是，筆者根據(jù)這些年的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，上述課程設(shè)置與期望達(dá)到的效果之間存在不小的差距，究其原因主要是校內(nèi)實(shí)踐與工程實(shí)踐存在較大的區(qū)別。為了解決目前存在的問(wèn)題，建議根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，由學(xué)校與相關(guān)企業(yè)簽訂相關(guān)合作協(xié)議，將相關(guān)專業(yè)方向的學(xué)生在某一個(gè)時(shí)間段內(nèi)派駐企業(yè)，在企業(yè)工程師的帶領(lǐng)下共同完成一個(gè)工程項(xiàng)目或一個(gè)工程項(xiàng)目的某個(gè)分項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)工作，然后由學(xué)生依托這個(gè)具體工程項(xiàng)目開(kāi)展本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì)工作。這樣可以有效地解決目前實(shí)踐課不接地氣的問(wèn)題。這種實(shí)踐課的教學(xué)方法是一種創(chuàng)新，它區(qū)別于以往的課堂教學(xué)，無(wú)固定教材，但是由于教學(xué)對(duì)象具體化、實(shí)物化，所以可以有效提高學(xué)生的實(shí)踐能力。
五、主要結(jié)論與建議
自2001年以來(lái)，教育部備案開(kāi)辦城市地下空間工程專業(yè)的高校已增至85所（不含地下工程專業(yè)方向），開(kāi)辦院校數(shù)量持續(xù)增加，這說(shuō)明這個(gè)方向的人才缺口比較大。但是由于專業(yè)開(kāi)設(shè)方向較晚，在學(xué)生培養(yǎng)方案、課程設(shè)計(jì)及本科畢業(yè)設(shè)計(jì)考查點(diǎn)等多個(gè)方面尚存在優(yōu)化和改進(jìn)的空間。本文從本科生的學(xué)年課程總學(xué)分設(shè)置、專業(yè)課學(xué)年安排及專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)方法三個(gè)方面對(duì)提高本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量進(jìn)行了初步研究，得出如下結(jié)論并提出相應(yīng)建議。
（一）本科生各個(gè)學(xué)年中的總課程學(xué)分?jǐn)?shù)需要均衡分布
從前面的分析可知，第四學(xué)年第一學(xué)期的課程總學(xué)分?jǐn)?shù)相比其他學(xué)年明顯偏少，建議可適當(dāng)增加第四學(xué)年的學(xué)分，從而緩解其他學(xué)年學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，提高學(xué)生各門課程的學(xué)習(xí)效果，這樣也可從側(cè)面促進(jìn)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量的提高。
（二）本科生的課程設(shè)置有必要進(jìn)一步優(yōu)化
具體來(lái)說(shuō)，可考慮將不需要基礎(chǔ)課知識(shí)點(diǎn)支撐的部分專業(yè)課或?qū)I(yè)課中的部分內(nèi)容前移到第二學(xué)年講授，即大二階段；也可以在第一或第二個(gè)學(xué)年中的通識(shí)課中增加不需要基礎(chǔ)課支撐的專業(yè)課內(nèi)容，提前為學(xué)生打開(kāi)一扇“專業(yè)之窗”，避免第三和第四學(xué)年專業(yè)課學(xué)習(xí)出現(xiàn)“吃多嚼不爛”的現(xiàn)象。專業(yè)課學(xué)習(xí)效果提升了，自然也會(huì)提高本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
（三）專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)方法需要進(jìn)一步創(chuàng)新
當(dāng)前階段專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)存在與專業(yè)方向聯(lián)系不緊密的問(wèn)題。建議教師在講授專業(yè)基礎(chǔ)課時(shí)，可根據(jù)學(xué)生的專業(yè)方向，不僅講解基礎(chǔ)理論，而且要講解這個(gè)基礎(chǔ)理論在專業(yè)領(lǐng)域里面具體如何應(yīng)用，打通基礎(chǔ)理論到專業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)學(xué)生進(jìn)入第三和第四學(xué)年后，達(dá)到基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)綜合運(yùn)用、融會(huì)貫通的目的，這正是本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)考查的目標(biāo)。
（四）土木工程專業(yè)本科生實(shí)踐課教學(xué)形式需要進(jìn)一步創(chuàng)新
目前以在校內(nèi)學(xué)習(xí)為主、工地實(shí)踐為輔的方法無(wú)法使學(xué)生深入開(kāi)展工程實(shí)踐學(xué)習(xí)，可考慮以工程現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)為主、以校內(nèi)學(xué)習(xí)為輔的形式對(duì)工程實(shí)踐類課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新，從而有效提高本科生工程實(shí)踐能力，進(jìn)而提升本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
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（西南交通大學(xué) a.交通隧道工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；b.土木工程學(xué)院，四川 成都 610031）
引言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科生由學(xué)習(xí)階段向工作階段轉(zhuǎn)變的最好實(shí)踐機(jī)會(huì)，對(duì)學(xué)生的獨(dú)立工作能力具有深遠(yuǎn)的影響［1］。本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要考查目標(biāo)是學(xué)生是否具備了運(yùn)用基礎(chǔ)課知識(shí)及專業(yè)課知識(shí)，完成一項(xiàng)設(shè)計(jì)工作的能力。該目標(biāo)實(shí)際上是對(duì)一個(gè)本科生在大學(xué)四年期間所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通、綜合運(yùn)用能力的考查，也是對(duì)學(xué)生知識(shí)體系掌握程度及專業(yè)知識(shí)熟練程度的一個(gè)檢驗(yàn)。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量是本科生綜合素質(zhì)和綜合能力的直接反映［2］。
為了達(dá)到上述目標(biāo)，許多學(xué)者對(duì)如何提升本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量開(kāi)展了大量的研究工作。例如：陳客松等［3］從教師的視角，提出了本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程優(yōu)化思路；王燁等［4］結(jié)合工科院校學(xué)生基礎(chǔ)和學(xué)校專業(yè)設(shè)置現(xiàn)狀，提出了過(guò)程與質(zhì)量并重的工科院校本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)改革新思路；張金萍等［5］從選題模式、組織管理和考核機(jī)制三方面分析了本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，提出了提高院校重視度、增強(qiáng)指導(dǎo)教師責(zé)任心，以及加強(qiáng)學(xué)生互動(dòng)溝通能力的解決方案；錢玉寶［6］從文獻(xiàn)檢索、論文編排及參考文獻(xiàn)等方面，針對(duì)提高畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量提出了建議。分析以上研究可知，為了提高本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，很多研究人員提出了很好的建議，但是現(xiàn)有研究主要聚焦于論文選題、過(guò)程控制、論文寫作及教師責(zé)任心等方面，而在大學(xué)本科四年學(xué)制中的課程學(xué)分設(shè)置、課程學(xué)年分布及各種基礎(chǔ)課教學(xué)方法對(duì)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的影響卻很少探討。根據(jù)筆者多年的本科教學(xué)及指導(dǎo)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為如果對(duì)現(xiàn)有課程比重或相關(guān)課程的學(xué)年設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)在專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)方面進(jìn)行創(chuàng)新，對(duì)提高本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量大有益處，因此本文將重點(diǎn)從上述方面進(jìn)行探討。
一、各學(xué)年課程總學(xué)分占比分析
對(duì)于土木工程專業(yè)的學(xué)生而言，在大學(xué)四年學(xué)習(xí)期間，主要學(xué)習(xí)通識(shí)課、基礎(chǔ)理論課、專業(yè)課及實(shí)踐課。以土木工程專業(yè)城市與地下空間工程方向（以下簡(jiǎn)稱城地方向）的本科生為例，通識(shí)課是指與專業(yè)技術(shù)無(wú)直接關(guān)聯(lián)的體育、政治、軍事及哲史類課程，例如：形勢(shì)與政策、軍事理論與技能、中國(guó)近代史等；基礎(chǔ)課是指土木工程大類均要學(xué)習(xí)的課程，主要包括“高等數(shù)學(xué)”“大學(xué)英語(yǔ)”“大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”“土木工程制圖”等通用基礎(chǔ)課及“結(jié)構(gòu)力學(xué)”“理論力學(xué)”“材料力學(xué)”“土力學(xué)”等專業(yè)基礎(chǔ)課；專業(yè)課是指與本科專業(yè)方向直接相關(guān)的課程，對(duì)城地方向的本科生而言，包括明挖法、盾構(gòu)法及礦山法地下工程、地下工程計(jì)算機(jī)方法、地下工程量測(cè)技術(shù)等；實(shí)踐課是指各類認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)及生產(chǎn)實(shí)習(xí)類課程，具體包括計(jì)算機(jī)繪圖實(shí)習(xí)、土木工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、工程測(cè)量實(shí)習(xí)、工程地質(zhì)實(shí)習(xí)及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等。
土木工程專業(yè)城地方向目前的課程設(shè)置總體上是合理的，但是從近幾年筆者指導(dǎo)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)總體效果來(lái)看，尚存在改進(jìn)和優(yōu)化的空間。具體來(lái)說(shuō)，本科生各個(gè)學(xué)年所修學(xué)分總數(shù)可適當(dāng)優(yōu)化。圖1是土木工程專業(yè)城地方向本科生在四個(gè)學(xué)年中，每一個(gè)學(xué)年所修學(xué)分?jǐn)?shù)占總學(xué)分?jǐn)?shù)的比例。
圖1 本科生四個(gè)學(xué)年學(xué)分占比
由圖1可知，學(xué)生第三學(xué)年所修學(xué)分占比為35.44%，為四年中最大值；其次是第一學(xué)年，學(xué)分占比為33.98%；再次是第二學(xué)年，學(xué)分占比為23.79%；最后是第四學(xué)年，學(xué)分占比僅為6.80%（第四學(xué)年第一學(xué)期開(kāi)設(shè)專業(yè)課，而第二學(xué)期則不再上課，全部時(shí)間用于本科畢業(yè)設(shè)計(jì)）。上述數(shù)據(jù)反映出學(xué)生所修學(xué)分在四個(gè)學(xué)年中的分布很不均衡。學(xué)分從某種意義上代表了學(xué)習(xí)工作量或?qū)W習(xí)強(qiáng)度，這就會(huì)導(dǎo)致某一學(xué)年課程偏多，學(xué)習(xí)強(qiáng)度比較大，由于學(xué)生精力有限，可能達(dá)不到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果，知識(shí)掌握的熟練程度也會(huì)有所欠佳，而這種影響可能是導(dǎo)致后期本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量不高的因素之一。第四學(xué)年第一學(xué)期，專業(yè)課總學(xué)分僅有7分，而第三學(xué)年的專業(yè)課學(xué)分有18分。這說(shuō)明第四學(xué)年第一學(xué)期的學(xué)分?jǐn)?shù)偏少，宜適當(dāng)增加。均衡設(shè)置各個(gè)學(xué)年及各個(gè)學(xué)期的學(xué)分，有助于使學(xué)生達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果，可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程知識(shí)點(diǎn)的掌握，進(jìn)而可以更好地完成本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
二、專業(yè)課在學(xué)年中的設(shè)置優(yōu)化
本科畢業(yè)設(shè)計(jì)主要考查本科生對(duì)大學(xué)四年所學(xué)課程知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。因此，學(xué)生不但要有扎實(shí)的基礎(chǔ)，還要掌握過(guò)硬的專業(yè)技術(shù)，在專業(yè)課方面，除了提升課堂教學(xué)效果外，還可以考慮將課程中部分內(nèi)容的講授時(shí)機(jī)進(jìn)行調(diào)整。圖2是土木工程專業(yè)城地方向本科生所修各類課程在各個(gè)學(xué)年的分布情況。
圖2 本科生各類課程在各學(xué)年的分布
由圖2可以看出，目前的課程設(shè)置是將專業(yè)課程的學(xué)習(xí)放在第三和第四學(xué)年，而在第一和第二學(xué)年的課程設(shè)置中城地方向與土木工程的其他專業(yè)方向并無(wú)區(qū)別。原課程設(shè)置這樣安排，既有優(yōu)點(diǎn)也有需要改進(jìn)的地方。優(yōu)點(diǎn)是由第三和第四學(xué)年過(guò)渡到專業(yè)課，可以讓學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)迅速回憶起相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，便于專業(yè)知識(shí)的銜接；缺點(diǎn)是某些基礎(chǔ)課的知識(shí)點(diǎn)容易生疏，例如：“高等數(shù)學(xué)”“線性代數(shù)”“結(jié)構(gòu)力學(xué)”等基礎(chǔ)課的知識(shí)，在后續(xù)的學(xué)習(xí)中由于使用頻率不高，對(duì)專業(yè)課上需要用到的部分基礎(chǔ)理論知識(shí)點(diǎn)，絕大部分學(xué)生會(huì)感到十分陌生，往往還需要重新學(xué)習(xí)，這就導(dǎo)致了重復(fù)學(xué)習(xí)等問(wèn)題。此外，據(jù)筆者這些年在教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生的調(diào)研獲知，很多學(xué)生反映在第三和第四學(xué)年集中學(xué)習(xí)專業(yè)課會(huì)感到非常枯燥，同時(shí)感覺(jué)很多知識(shí)點(diǎn)在短時(shí)間內(nèi)不易熟練掌握，存在“吃多嚼不爛”的現(xiàn)象。若想解決上述問(wèn)題，可以從以下兩方面入手。（1）由于第一和第二學(xué)年內(nèi)均有較多的通識(shí)類課程，可以考慮增開(kāi)或者充實(shí)現(xiàn)有通識(shí)課程的內(nèi)容，增加專業(yè)中不需要基礎(chǔ)課支撐的內(nèi)容。舉例來(lái)說(shuō)，可以在通識(shí)課中增加隧道與地下工程中主要開(kāi)挖工法的定義、演變歷史、工法特點(diǎn)等內(nèi)容，開(kāi)闊學(xué)生的視野，為學(xué)生打開(kāi)一扇專業(yè)之窗；那些需要“結(jié)構(gòu)力學(xué)”“材料力學(xué)”或“土力學(xué)”等專業(yè)基礎(chǔ)課支撐的專業(yè)課內(nèi)容仍在第三或第四學(xué)年講，這樣不僅避免了上述問(wèn)題，而且可以使學(xué)生更好地掌握專業(yè)課知識(shí)，從而有助于提高畢業(yè)論文質(zhì)量。（2）如果條件成熟，可以針對(duì)專業(yè)方向，單獨(dú)開(kāi)設(shè)通識(shí)課。例如，近年來(lái)，西南交通大學(xué)開(kāi)課了“地鐵漫談”通識(shí)課，這門課程在第二學(xué)年就讓學(xué)生了解了地鐵工程中的很多知識(shí)點(diǎn)，在學(xué)生中非常受歡迎，這一做法值得全國(guó)開(kāi)設(shè)地下工程專業(yè)的兄弟院校參考和借鑒。
三、專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)方法創(chuàng)新
土木工程專業(yè)城地方向是一個(gè)對(duì)理論和實(shí)踐要求都很高的專業(yè)方向。基礎(chǔ)課中的很多知識(shí)點(diǎn)是專業(yè)課的重要支撐，為了使學(xué)生能深入理解基礎(chǔ)課相關(guān)理論知識(shí)，要在教學(xué)方法上進(jìn)行大膽創(chuàng)新。
以“結(jié)構(gòu)力學(xué)”的教學(xué)為例，該課程是城地方向的專業(yè)基礎(chǔ)課之一，也是西南交通大學(xué)隧道與地下工程專業(yè)研究生入學(xué)考試的指定專業(yè)課。在結(jié)構(gòu)力學(xué)中會(huì)講到求解多次超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的力法和位移法。而筆者查閱市面上各種結(jié)構(gòu)力學(xué)教材發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有教材均以地面結(jié)構(gòu)為假定對(duì)象進(jìn)行講解。例如：一個(gè)承受豎向和水平均布荷載的拱形結(jié)構(gòu)，當(dāng)采用力法進(jìn)行內(nèi)力求解時(shí)，為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，根據(jù)對(duì)稱性通常取一半結(jié)構(gòu)進(jìn)行求解。
拱形結(jié)構(gòu)與地下結(jié)構(gòu)中的無(wú)仰拱隧道襯砌比較接近，但是又有一定的區(qū)別。對(duì)于無(wú)仰拱隧道襯砌結(jié)構(gòu)而言，除了承受上述拱結(jié)構(gòu)的荷載外，還承受地層的被動(dòng)抗力。地下結(jié)構(gòu)中與地面結(jié)構(gòu)拱的區(qū)別在于荷載模式及邊界條件。試想一下，如果結(jié)構(gòu)力學(xué)的教師在講授上述知識(shí)點(diǎn)時(shí)，能適當(dāng)進(jìn)行拓展和延伸，必將會(huì)對(duì)城地方向的本科理解荷載—結(jié)構(gòu)計(jì)算模型大有益處。而現(xiàn)實(shí)情況是，筆者這些年在指導(dǎo)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)中的隧道襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)，無(wú)從下手，這反映出專業(yè)基礎(chǔ)課與專業(yè)課之間的銜接效果不佳。學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，往往需要指導(dǎo)教師講解多遍，才能基本理解。這只是城地方向本科生在專業(yè)基礎(chǔ)理論課中的一個(gè)例子，類似的情況還有很多，這就需要我們專業(yè)基礎(chǔ)課教師深入挖掘，在教學(xué)方法或教學(xué)內(nèi)容上與專業(yè)進(jìn)行良好的互動(dòng)，并在教學(xué)方法上進(jìn)行大膽創(chuàng)新。如此，必將對(duì)提高本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量起到推動(dòng)作用。
四、實(shí)踐課教學(xué)方法創(chuàng)新
土木工程專業(yè)涉及領(lǐng)域較廣，實(shí)踐性也較強(qiáng)，這就要求學(xué)生不僅要掌握專業(yè)知識(shí)，而且要有一定的工程實(shí)踐能力。對(duì)于尚未參加工作的本科生而言，要想達(dá)到這一要求，很不容易。高校層面，為了使學(xué)生盡可能地了解實(shí)踐工程，往往會(huì)在教學(xué)環(huán)境中設(shè)置一些工程實(shí)踐課，例如：參觀實(shí)驗(yàn)室、發(fā)布SRTP課題等。但是，筆者根據(jù)這些年的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，上述課程設(shè)置與期望達(dá)到的效果之間存在不小的差距，究其原因主要是校內(nèi)實(shí)踐與工程實(shí)踐存在較大的區(qū)別。為了解決目前存在的問(wèn)題，建議根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)，由學(xué)校與相關(guān)企業(yè)簽訂相關(guān)合作協(xié)議，將相關(guān)專業(yè)方向的學(xué)生在某一個(gè)時(shí)間段內(nèi)派駐企業(yè)，在企業(yè)工程師的帶領(lǐng)下共同完成一個(gè)工程項(xiàng)目或一個(gè)工程項(xiàng)目的某個(gè)分項(xiàng)工程的設(shè)計(jì)工作，然后由學(xué)生依托這個(gè)具體工程項(xiàng)目開(kāi)展本科畢業(yè)論文設(shè)計(jì)工作。這樣可以有效地解決目前實(shí)踐課不接地氣的問(wèn)題。這種實(shí)踐課的教學(xué)方法是一種創(chuàng)新，它區(qū)別于以往的課堂教學(xué)，無(wú)固定教材，但是由于教學(xué)對(duì)象具體化、實(shí)物化，所以可以有效提高學(xué)生的實(shí)踐能力。
五、主要結(jié)論與建議
自2001年以來(lái)，教育部備案開(kāi)辦城市地下空間工程專業(yè)的高校已增至85所（不含地下工程專業(yè)方向），開(kāi)辦院校數(shù)量持續(xù)增加，這說(shuō)明這個(gè)方向的人才缺口比較大。但是由于專業(yè)開(kāi)設(shè)方向較晚，在學(xué)生培養(yǎng)方案、課程設(shè)計(jì)及本科畢業(yè)設(shè)計(jì)考查點(diǎn)等多個(gè)方面尚存在優(yōu)化和改進(jìn)的空間。本文從本科生的學(xué)年課程總學(xué)分設(shè)置、專業(yè)課學(xué)年安排及專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)方法三個(gè)方面對(duì)提高本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量進(jìn)行了初步研究，得出如下結(jié)論并提出相應(yīng)建議。
（一）本科生各個(gè)學(xué)年中的總課程學(xué)分?jǐn)?shù)需要均衡分布
從前面的分析可知，第四學(xué)年第一學(xué)期的課程總學(xué)分?jǐn)?shù)相比其他學(xué)年明顯偏少，建議可適當(dāng)增加第四學(xué)年的學(xué)分，從而緩解其他學(xué)年學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，提高學(xué)生各門課程的學(xué)習(xí)效果，這樣也可從側(cè)面促進(jìn)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量的提高。
（二）本科生的課程設(shè)置有必要進(jìn)一步優(yōu)化
具體來(lái)說(shuō)，可考慮將不需要基礎(chǔ)課知識(shí)點(diǎn)支撐的部分專業(yè)課或?qū)I(yè)課中的部分內(nèi)容前移到第二學(xué)年講授，即大二階段；也可以在第一或第二個(gè)學(xué)年中的通識(shí)課中增加不需要基礎(chǔ)課支撐的專業(yè)課內(nèi)容，提前為學(xué)生打開(kāi)一扇“專業(yè)之窗”，避免第三和第四學(xué)年專業(yè)課學(xué)習(xí)出現(xiàn)“吃多嚼不爛”的現(xiàn)象。專業(yè)課學(xué)習(xí)效果提升了，自然也會(huì)提高本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
（三）專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)方法需要進(jìn)一步創(chuàng)新
當(dāng)前階段專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)存在與專業(yè)方向聯(lián)系不緊密的問(wèn)題。建議教師在講授專業(yè)基礎(chǔ)課時(shí)，可根據(jù)學(xué)生的專業(yè)方向，不僅講解基礎(chǔ)理論，而且要講解這個(gè)基礎(chǔ)理論在專業(yè)領(lǐng)域里面具體如何應(yīng)用，打通基礎(chǔ)理論到專業(yè)應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。當(dāng)學(xué)生進(jìn)入第三和第四學(xué)年后，達(dá)到基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)綜合運(yùn)用、融會(huì)貫通的目的，這正是本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)考查的目標(biāo)。
（四）土木工程專業(yè)本科生實(shí)踐課教學(xué)形式需要進(jìn)一步創(chuàng)新
目前以在校內(nèi)學(xué)習(xí)為主、工地實(shí)踐為輔的方法無(wú)法使學(xué)生深入開(kāi)展工程實(shí)踐學(xué)習(xí)，可考慮以工程現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)為主、以校內(nèi)學(xué)習(xí)為輔的形式對(duì)工程實(shí)踐類課程的教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新，從而有效提高本科生工程實(shí)踐能力，進(jìn)而提升本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。
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