土木工程專業畢業設計改革與實踐探析

吳東云

［摘 要］畢業設計是土木工程專業人才培養體系中較為重要的實踐環節，是關系該專業人才培養目標能否達成的關鍵因素。文章針對土木工程畢業設計中存在的問題，基于國家一流專業畢業設計的目標要求，從設計全過程貫穿思想教育、設計內容、組織模式、指導教師團隊等方面提出了該專業畢業設計實踐改革與創新的途徑和方法。通過教學改革實踐，學生畢業設計質量明顯提高，達到了培養學生職業素養、工程能力和實踐能力的目標，并對推動國家一流專業高層次人才培養具有重要意義。

［關鍵詞］土木工程；國家一流專業；畢業設計；教學改革

［中圖分類號］ G642.477 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 2095-3437（2023）05-0143-03

本文所列舉的土木工程專業為我國普通建筑類高校本科專業。該專業歷經40余年發展，于2008年、2014年、2020年分別通過了國家土木工程專業評估（認證），2020年獲批為第一批國家一流專業，目前該專業每年有8個班270余名學生進行畢業設計。本文基于目前該專業畢業設計所面臨的問題，從如何提高學生畢業設計積極性和畢業設計質量，提升學生工程能力，特別是基于當前國家提出的高?！傲⒌聵淙恕备救蝿占凹訌娝颊逃拇蟊尘?，以滿足該專業工程教育專業認證和人才培養目標的達成要求進行了系列畢業設計改革和實踐，取得了明顯效果，達到了持續為國家建設輸送高質量的土木工程建設合格人才的目的。

一、土木工程專業畢業設計所面臨的問題

土木工程專業雖歷經了多年發展，人才培養體系日趨完善，但面對當前國家建設快速發展及國家工程教育新形勢，現有的畢業設計環節仍存在諸多問題。

第一，適應行業需求的畢業設計選題優化與多樣性不足[1]。畢業設計選題多由教師確定，較偏重理論計算，題目和類型與實際工程聯系不夠緊密，學生解決復雜工程問題的能力相對欠缺，不能適應專業技術快速發展的需求，不利于學生工程能力的培養。

第二，畢業設計組織模式相對落后。一般采用一位教師指導一組學生的模式，同組的設計內容和流程差別不大，學生主動性不夠；大多缺少校企互動，不能充分利用優質資源以實現資源共享。

第三，設計資料老舊，尤其新技術方面的輔助資料、工程實例不夠充足。學生畢業設計中針對實際工程具體問題的實例解析不能適應當前新技術發展的需要，適用的教材引領是亟待解決的問題。

第四，指導教師隊伍結構不合理。專業教師總體上有工程實踐經驗和經歷的偏少，指導教師的專業能力，尤其青年教師的工程能力急待提高。

第五，學生缺乏責任意識，設計積極性不高。由于缺乏專業素質教育和職業教育，畢業設計期間，學生正面臨求職應聘、研究生復試、工作單位實習等現實問題，很難保證全身心投入畢業設計，設計質量和成果難以盡善盡美。

二、畢業設計改革的方法與途徑

（一）基于工程實際的畢業設計選題工程化、多樣化、模塊化

畢業設計題目的選擇是保證畢業設計質量的關鍵[2]?；谠搶I工程教育認證和國家一流專業人才培養要求[3]，設計題目均源于實際工程，以解決實際問題；題目類型多樣化，做到一人一題。設計中，按題目類型劃分設計小組，真題真做或經適當簡化優化再做。不同結構類型題目的內容適中，設計內容豐富，工作量飽滿，滿足培養計劃教學的目標要求；同時題目既要有難度，也要使學生通過努力有所提高，滿足其高階性要求。題目設定還應能解決實際工程問題，設計成果方便與實際工程對比，以檢驗學生對知識的掌握情況。通過設計訓練，對學生工程應用能力的提高以及激發其工程創新意識、提升職業素養和責任擔當都具有積極作用。

畢業設計內容采用模塊化。為適應專業工程教育認證要求，設計內容隨題目類型不同由不同模塊組成。題目類型分為工程設計類、設計+施工類、設計+造價類和設計+專題研究（或專題設計）等，選題源于實際工程項目，以培養學生解決復雜工程問題的能力。畢業設計模塊內容針對行業需求或實際工程問題設定，一般為針對各類工程的建筑設計、結構設計、施工組織設計、造價計算、PKPM 電算、廣聯達造價電算、BIM技術應用、專題研究或專題設計等。近兩年，隨著新工科建設，該校增加了土木工程智能建造方面的內容；學生在選題時，具體設計題目可以根據內容需要進行模塊組合?；诠こ探逃母锏男掳l展，出現了模擬行業解決工程問題的實際運行方式，近年來該校又探索了跨專業（多專業）聯合進行畢業設計的新模式，通過跨專業學生間的配合設計與交流，加深了學生對解決復雜工程問題的理解，對強化學生工程能力，提升學生的溝通協作及團隊工作能力，培養高素質的工程技術人員起到積極促進作用。

（二）基于“指導教師團隊+專任指導教師+學生設計小組”畢業設計組織模式的構建

構建畢業設計組織新模式。指導教師團隊由專業特長教授或“雙師型”教師組成，團隊教師也是模塊內容的引領者，按模塊內容進行集中指導，每周進行一次或兩次集中講解，課下由各專任教師進行精細化個性指導，學生分組協作完成設計，解決了設計內容全面而與教師知識結構不匹配的問題。尤其在2020年新冠疫情防控的形勢下，學生不能返校，師生無法見面，面對停課不停學的新要求，團隊教師快速探索出了集中指導的新方式，采用線上教學、錄課等方式為每位學生提供適時指導，相關規范、標準等資料也都以電子版的形式提供，特別是由團隊教師自編的畢業設計指導書的推送，為學生自主學習提供了必要的參考依據，保證了指導工作的順利開展，使畢業設計成果得以高質量呈現。

各模塊任務細化分解，校企聯合指導。發揮企業指導教師的作用，針對每一項設計題目，均配備有一線工程工作經驗的工程技術人員參與指導，通過校企聯合，提高學生工程能力。

建立畢業設計全過程考核與持續改進機制[4]。對照工程教育認證和國家一流專業高標準要求，從畢業設計、畢業實習教育，到選題、開題、設計過程、評閱、答辯等各環節，加強過程管理、質量控制、內容調整和質量評價，同時把思想教育貫穿畢業設計的全過程，從制度上保障畢業設計的質量和新組織模式的實施。

（三）基于工程實踐能力培養的畢業設計指導教師隊伍建設

構建“雙師型”教師隊伍?；诂F有大批國家注冊工程師和具有工程背景的“雙師型”教師現狀，指導教師隊伍采用了“校內工程師教師+青年教師”和“校外工程師+校內教師”的畢業設計指導團隊模式?；谠搶I學生工程能力培養的要求，針對青年教師采取校企聯合、基地實踐，團隊教師“傳幫帶”及校外專家講座等培養模式，幫助青年教師學習、提高，從而提升指導教師隊伍的工程素養。

建立校外專家聘任機制。每一屆畢業設計平均每班外聘專家4～5人。同時，針對土木工程新技術的快速發展，分專題和設計內容有計劃地邀請校外專家開辦講座或現場指導，深化教師和學生對新技術和行業新發展的認識，以提升學生畢業設計的質量。

（四）基于網絡化信息化過程管理的設計環節規劃

規劃畢業設計環節。以提升畢業設計質量為核心，制定了題目篩選→選題（師生互選）→開題→任務下達→按模塊設計→中期檢查→文件提交→評閱（互評）→答辯→達成評價→問卷調研評價等全過程管理細則，各環節實行線上信息化管理，解決了各環節管理的隨意性問題，并為后續分析評價和持續改進提供了依據[5]。

計劃實施按時間節點控制進度。制定進度計劃，設定時間節點，模塊任務細化分解到周，教師每周進行1～2次線下集中指導，要求按時提交階段成果。目前，各環節均已實現在學校實踐教學系統網上一對一指導，有效加強了設計全過程管理。

（五）基于指導教師引領的學生學習主觀能動性培養

畢業設計始終圍繞 “以學生為中心”的人才培養理念，把學生放在教學的中心位置。針對設計內容，引導學生發現問題，啟發、引導學生通過查找資料、運用資料，并結合所學專業知識解決工程問題，在掌握解決問題方法途徑的同時，使學生的創新能力和工程能力得到提升[6]。

加強畢業設計資料的收集與更新，通過自編教材輔助學生設計。設計中注重適時將國家行業新規范、定額、標準等引入畢業設計，使工程實踐直接對接設計內容，提升學生對相關規范的熟悉程度和綜合運用能力；設計中還注重引導學生學會查閱、鑒別、選用適合可靠的工具書解決工程問題。

注重畢業設計指導書及輔助教材的建設。隨著我國土木工程新技術的快速發展，近些年畢業設計適宜的教輔書更新較慢，選擇畢業設計指導用書往往比較困難。團隊教師針對畢業設計中出現的典型問題，運用最新的設計理論、行業規范、標準，采用模塊化的方式，主編出版了的《土木工程專業畢業設計指導與實例》指導教材。該書采用現行的設計方法、最新的專業知識，通過大量的工程案例分析，指導學生解決畢業設計中遇到的工程問題，為學生運用新理論、新知識提供依據，也為學生呈現了解決工程問題的正確表達方法。指導團隊自編指導書并加以課堂案例講解，不僅把我國土木工程建設的偉大成就和最新技術展現給學生，也激發了學生主動學習的積極性，培養了學生作為“土木人”的嚴謹作風與擔當精神，提升其作為工程人的責任感。

行業設計軟件及工具軟件的適時運用。積極與社會行業接軌，引入行業相關的計算軟件、繪圖軟件、標準等，使畢業設計直接對接工程，這樣可以使學生在今后的工作中快速上手，提高了擇業競爭力。

三、畢業設計教學改革的成果與創新

近幾年，隨著畢業設計教學的改革，在以下四個方面取得了一定成效。

（一）畢業設計全過程貫穿思想政治教育

思想政治教育是落實立德樹人根本任務的關鍵環節。畢業生肩負著國家建設、服務社會的使命，畢業設計是對學生開展愛國教育的重要階段。在畢業設計動員、選題和設計內容上，要體現我國建筑領域取得的輝煌成就和先進的設計建造技術，激發學生的家國情懷，提高其學習的主動性。引導學生了解、掌握我國幾代土木工程師總結的國家行業標準、規范，以潤物細無聲的方式使學生樹立正確的價值觀，培養學生的責任意識、工程意識和愛國精神。

（二）畢業設計內容的改革與創新

畢業設計內容應基于專業工程教育認證要求，結合實際工程問題，堅持以學生為中心、質量為導向，強化學生的工程意識，提升其工程創新能力和解決復雜工程問題的能力。選題方面，適應行業需求，提倡選題多樣化，強調工程化，真題真做；內容方面，按行業需求及知識點進行模塊劃分，優化模塊內容，使其更合理，各類設計題目按需進行模塊組合；在傳統典型模塊建筑設計、各類型結構設計、施工組織設計、造價計算等基礎上，增加了專題設計、專題研究、智能設計軟件（BIM等）建模與應用等模塊，使畢業設計選題和內容更豐富、更合理、更具有工程性，尤其土木大類跨專業聯合設計更是一種新嘗試，這使得畢業設計的教學改革面向工程實際又跨進了一步。近幾年的畢業設計成果在2020年得到了工程教育認證專家的肯定。

為更好地促進師生“教和學”的主動性，強化學生工程應用能力培養，適應工程教育教學要求，指導教師團隊主編了《土木工程專業畢業設計指導與實例》（武漢理工大學出版社）指導用書。該書展現了最新的行業標準和技術，并結合目前該校學生的實際情況，為學生自主學習和設計、教師輔導提供了便利。該書被同類20多所高校所選用，并得到了同行的認可。

（三）畢業設計組織模式的改革與創新

構建了基于“指導教師團隊+專任指導教師+學生設計小組”的畢業設計組織新模式，同時輔以校企專家聯合指導。集中+個體化精細指導模式調動了學生自主學習的積極性，激發了學生的創新意識和創新能力；同時建立了畢業設計全過程考核與持續改進機制，從制度上保證了畢業設計的質量，提升了學生的工程實踐能力。創新的畢業設計組織模式從根本上解決了學生被動學習和教師知識面狹窄的問題，目前這一模式也運用于該校的其他專業，效果良好。

（四）畢業設計指導教師隊伍的建設與創新

基于土木專業工程教育培養目標和“雙一流”專業建設要求，該校構建了“雙師型”指導教師隊伍，采用了“校內工程師教師+青年教師”和“校外工程師+校內教師”指導模式，提高了青年教師的工程技能、解決實際問題的能力和指導學生畢業設計的能力。近些年，該校獲批校級或省級優秀畢業設計指導教師數量逐年增加，指導的畢業設計優良率逐年提高，為社會輸送了更多優秀的土木工程畢業生。

四、結語

隨著畢業設計改革的不斷深入，近幾年該專業獲得天津市級、校級優秀畢業設計的人數穩步增多，畢業生的就業率、升學率明顯提高，擇業范圍進一步擴大。應屆、往屆畢業生對該專業的畢業設計教學效果給予了積極肯定，畢業生的工作能力也得到眾多用人單位的肯定，社會對學校畢業生的認可度日益提高。

提高土木工程專業畢業設計的質量，提升畢業生的工程能力、專業素養和綜合素質，使畢業生成為對社會有用的人才乃至國家棟梁一直是學校和廣大教師努力的方向。教學改革任重道遠，只有師生不斷努力和探索，才能使教學質量不斷提高。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 李永貴，嚴佳慧，戴益民，等.對提高土木工程專業（建筑工程方向）本科畢業設計質量的思考[J].教育教學論壇，2020（16）：304-305.

[2] 孫磊.土木工程專業畢業設計實踐教學模式探索與實踐[J].黑龍江工業學院學報（綜合版），2020，20（1）：22-25.

[3] 中國工程教育專業認證協會.工程教育認證通用標準 （2018版）［S/OL］.[2019-09-13].http：//www.csgpc.org/bencandy.php？fid=182&id=1855.

[4] 萬玉鳳，柴葳.中國高等教育將真正走向世界[N].中國教育報，2016-06-03（1）.

[5] 楊青，黨選舉，周萍，等，張敬偉面向工程教育認證的畢業設計問題分析及質量提升策略[J].教育教學論壇，2018（32）：82-84.

[6] 陳劍，徐能雄 工程教育認證背景下本科畢業設計教學改革探討[J].中國地質教育，2019，28（4）：47-50.

［責任編輯：黃緊德］