土木工程专业毕业设计教学改革研究与探索

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  摘    要:针对现如今土木工程专业毕业设计中选题、指导和答辩等环节中存在的问题和不足之处,如毕业选题观念陈旧、学生和教师的重视程度较低、指导教师精力投入不足、软硬件设施配备不齐全和毕业设计过程疏于管理等,结合多年教学经验,分别从召开毕业设计动员大会、科学选题、建立严格的导师遴选制度、加强对毕业设计的过程控制和管理、增强校企合作、严格把控毕业答辩环节等角度,提出了解决土木工程专业毕业设计中存在问题的办法。
  关键词:土木工程;毕业设计;教学改革
  中图分类号:G642      文献标识码:A      文章编号:1002-4107(2021)11-0068-03
   毕业设计作为大学生涯的最后一门课程对学生完成大学学习和今后踏上工作岗位具有承前启后的作用,它既是对学生大学4年所学知识的一次全面总结,也是培养学生将所学理论知识与实际工程相结合,分析解决实际工程问题能力的一个重要机会,是一个让学生从理论型专业人才转化为具有较强的决策、计划、组织、协调能力的复合创造型专业人才的重要过程。同时毕业设计作为大学课程的重要组成部分,它也是对教师4年教学质量的一次综合、全面的检测,为教师在以后的教育教学中改进教学方法、提高教学效率提供参考依据。然而,目前许多高等院校土木工程专业毕业设计教学环节依旧存在诸多不足,毕业设计的质量也不是十分理想。文章针对土木工程专业毕业设计教学环节中存在的问题进行了分析与探讨,并提出了相应的改革方法和措施。
   一、毕业设计教学环节中存在的问题
   大学教学不应仅是对学生进行专业知识的灌输,更应培养学生独立思考、策划组织、协调配合实施方案的能力。土木工程专业从属于工科类别,不仅对理论知识的掌握水平要求较高,对专业人员的工作实践能力要求也很高。毕业设计不仅是学生从学校学习向社会工作过渡的一个重要阶段,也是锻炼学生将理论知识应用于解决实际问题的操练过程。然而目前各高校传统的土木工程专业毕业设计中或多或少存在着各种各样的问题,作者通过归纳总结,得出以下几点。
   (一)毕业选题观念陈旧,脱离实际
   土木工程专业的毕业设计題目中结构设计几乎清一色为多层民用建筑的框架结构设计,通常出自工程实践、科研项目的一部分或者由教师自拟[1]。工程实践类的毕业设计题目有利于学生将理论与实际相结合,使学生的理论知识得到拓展、专业技能得到延伸。科研项目类的毕业题目对本科毕业后打算继续深造攻读硕士学位的学生而言是一次难得的科研学习和锻炼的机会,但在高校中大部分教师为了满足毕业设计的质量和进度要求,往往大幅缩减了科研项目的工作量,毕业设计的题目和内容设计要求也被指导教师进行了调整,导致最终毕业设计的题目和内容与实际脱节,研究和参考价值不大。而对于教师自拟的题目和内容范围,大多数与实际工程还存在着一定距离,学生较难体会到其中的实际工程意义,仅仅停留在用自己所学到的理论知识来解决某一题目的浅显层面上,对于培养学生今后走上工作岗位策划操作的能力效果甚微。除此之外,相当一部分的毕业设计选题缺乏创新,甚至是多年不变,很有可能会导致学生直接模仿和引用往届学生的毕业设计成果,很难体现出学生在大学4年里对相关理论知识的掌握程度和综合运用知识解决复杂工程问题的能力。同时毕业选题可能还会存在难度过高或过低的现象。难度过高会导致所选毕业设计的内容超出学生的认知和理解范围,削弱学生的积极性和主动性;难度过低则达不到锻炼和培养学生的效果。可见毕业设计选题在整个毕业设计过程中是一个非常重要的环节,高校和教师有必要从源头上进行变革,控制好毕业设计的质量和走向。
   (二)学生和教师的重视程度较低
   学生对毕业设计的重视程度会直接决定整个毕业设计的质量。很多高校都是将毕业设计的时间安排在大四上学期的期末,还有的高校是在大四下学期才开始。而这段时间恰逢学生忙于招聘、面试工作岗位的高峰期,还有一些学生忙于复习准备参加考研复试和公务员考试,这些均在无形中占用和消耗了学生用于进行毕业设计的时间和精力[2],很多学生只追求在规定时间内顺利完成毕业设计,却不注重毕业设计的质量,从而导致学生在整个毕业设计过程中个人分析问题和解决问题的能力得不到很好的培养,其土木工程的设计、计算、绘图等专业技能得不到充分的锻炼。有的教师甚至为考研学生和外出实习的学生打开方便之门,让其模仿甚至照抄以往相同或类似的毕业设计,这些都违背了高校让学生参加毕业设计的初衷。
   (三)指导教师精力投入不足,指导纯理论化
   当前许多高校的教师基本都是在硕士或博士毕业后直接参与一线教学,这些从学生变教师的硕士或博士大部分都未曾参与过实际工程,缺乏实际工程经验,对于学生毕业设计的指导往往更倾向于理论性的指导,而实际工程所处的环境和设施往往不可能如理论那般理想,从而导致学生的毕业设计偏向于理论性的研究,和实际工程结合性较差,研究意义和价值不够突出[3]131。此外,现在很多高校逐年扩招,导致高校的生师比例也逐步变大,在毕业设计指导时,可能会面临一位教师带十几个毕业生做毕业设计的情况,平常这部分教师还要承担着较重的教学和科研压力,所以对学生的毕业设计指导可能不会投入较多的精力与耐心,和学生的交流也较少,学生的困扰和疑问得不到及时的沟通与解决,学生的积极性和主动性也会被削弱,最终他们只能带着这份疑问离开学校。另外,高校教师的科研成果可以量化评价,毕业设计的指导工作无法量化管理,因此在毕业设计的指导过程中,部分教师把大部分时间和精力都投入到科研上,而在毕业设计的指导上投入的时间和精力严重不足,致使学生毕业设计的进度严重滞后,毕业设计的质量无法保证。
   (四)软硬件设施配备不齐全
   当前随着AutoCAD、PKPM等软件的日益普及,土木工程领域的各项工作都要求从业人员能很好地应用这些软件,然而很多高校软件设施配备不完备,并且能真正灵活运用这些软件的教师也很少,从而可能会忽视对学生在专业软件使用方面能力的培养,最终导致学生在毕业后不能很顺利地上岗操作。此外,由于经费限制,高校的试验仪器配备也不是很到位,增加了试验的操作难度,极有可能导致一些非常具有创新性和实践性的设计内容无法得到有效的实施,造成一些有心往科研方向发展的学生无法进行更深层次的研究,得不到更为充分的锻炼,这对培养学生求真务实的科研态度、严谨的科研作风以及不断进取的科研精神都是非常不利的。    (五)毕业设计过程疏于管理
   土木工程专业毕业设计中的施工图要求用专业软件绘制,结构内力的计算和钢筋的配置也需要借助于电脑完成,而大部分高校都没有专供毕业设计使用的机房。因此,大多数学生的毕业设计是在宿舍内完成的。在宿舍进行毕业设计不便于对学生考勤的监督管理。对于学生的毕业设计进度是否滞后、毕业设计的质量能否保证,指导教师均不能及时了解,从而使毕业设计过程管理形同虚设[3]131。另外,每所高校对毕业设计的选题、开题、评审、评阅和答辩等环节均制定了相关管理制度,但在执行过程中由于学院或者专业领导责任感不强,或对毕业设计不够重视,也就出现了管理制度执行不严甚至流于形式的情况,从而也会影响毕业设计的质量。
   二、毕业设计教学方法改革
   土木工程专业的开设旨在为社会培养素质高、责任心强、知识面广、基础扎实、专业技术硬的应用型专业人才,而毕业设计正是进行人才培养的重要途径。高校和教师作为毕业设计中的主导环节应该从毕业设计选题等多角度出发,为学生创造一个良好的自我锻炼和成才环境。针对毕业设计中存在的种种问题,作者提出如下几点改革措施。
   (一)召开毕业设计动员大会
   应以专业或者各个小组为单位召开毕业设计动员大会,指导教师应给出正确、积极性的毕业设计观的传递。激发学生对于毕业设计的兴趣,端正自己的学习态度,明确自己的毕业设计目标,合理规划安排好自己的时间和精力。对于正在主持相关科研项目的教师,积极引导学生参与到自己的科研活动中来,让学生尽早接触实际工程的研究与设计。通过师生之间广泛的交流与协作,巩固学生对于基础知识的掌控情况,激发学生积极努力、不畏艰难、攻克难关的科研和工作精神,为日后学生完成高质量的毕业设计打下扎实的专业基础,为学生将来步入社会工作奠定扎实的项目策划和实施能力。
   (二)科學选题,改变毕业设计模式
   选定一个符合专业培养目标的毕业设计题目是培养学生理论联系实际,提高综合分析、解决实际问题能力的根本。教师应该不断更新那些不能反映本专业前沿动态的毕业设计题目,展望科学发展前沿,立足生产实际,多为学生创造和提供一些新颖且能体现时代和行业发展需求的毕业选题。同时教师也应摒弃以往陈旧的毕业设计教育指导模式,全方位、多角度地培养学生独立创新、策划方案、实施项目的能力。土木工程是一个交叉性综合性很强的专业,高校教师可以组建建筑、结构、施工、预算等多领域的一条龙毕业设计模式,搭建一个有效促进各专业学生互相协调、相互沟通、共同设计的工作和交流平台,使毕业生能够比较系统、全面地了解土木类各专业相关知识,掌握各专业设计流程,熟悉相关专业的交叉点,协调处理设计过程中各专业之间分歧问题。锻炼其团队合作精神,培养其严谨的学习工作作风,为学生从学校学习到社会工作的转变做好过渡。
   (三)建立严格的导师遴选制度
   对于指导学生毕业设计的教师应具备较丰富的工程实践经历,因此高校应该积极引进有设计院或工地工作经验的教师,从而使学生在更专业化的教学指导中得到锻炼。也可以邀请有丰富现场经验的工程技术人员在高校里开展讲座,或者组织没有工程实践经历的年轻教师到企业和现场进行学习和锻炼,促进年轻教师的理论知识与工程实践的良好结合,成长为教学、科研、现场能力兼备的复合型专业人才,最终为学生毕业设计给出专业化的指导。同时应设立相应的奖惩制度,对于指导教师的工作成效进行考核。
   (四)加强毕业设计的过程控制和管理
   第一,为了便于加强对毕业设计过程的管理和控制,高校应提供毕业设计专用教室。学生在毕业设计教室中集中做毕业设计,便于指导教师和学生之间的交流以及学生与学生之间的交流。指导教师可以及时掌握学生完成毕业设计的进度和质量,为毕业设计全过程管理和监督提供了前提条件。第二,高校应建立毕业设计管理系统。由于土木工程毕业设计的工作量较大,因此在毕业设计的过程中,院系应明确要求教师指导时间以及每周定期组织毕业设计小组开会。指导教师应保证指导时间,完成不少于每周一次的指导次数,指导教师和学生之间也可以通过电话、邮件、QQ交流等方式进行交流讨论。交流讨论后学生要将相关交流资料及时录入毕业设计系统,同时指导教师也应关注学生的出勤情况,毕业设计成果质量、进度,对毕业设计质量、进度不符合要求的学生提出整改意见录入毕业设计管理系统,并布置下一阶段毕业设计工作并进行辅导。第三,院系负责人要针对学生建立一套宽严并济的考勤制度。对自我约束较差的学生应定期检查他们毕业设计的完成情况,而对自觉性较强、表现较好的学生可以适当放宽考勤要求,充分锻炼和发挥学生的自主学习和创新的能力。第四,定期召开指导教师的思想教育会,营造院系高度重视毕业设计的氛围,不定期对指导教师进行检查,督促指导教师履行自己的职责,从而提高毕业设计的质量。
   (五)增强校企合作,凸显企业培养优势
   针对不断变大的生师比的问题,专业应加大校企合作力度,借助企业的力量和资源对于毕业生进行专业化的培养。高校可以根据学生的就业意愿以及企业的用人要求合理调配学生去到合适的单位开展毕业设计,而校内指导教师只需要在毕业设计选题和开题报告的环节做出适当的指导,对于具体的内容设计部分可以由企业安排专业的工程师对其进行指导和帮助,最终建立一个良好的双导师培养制度[4]。这样既可以减轻校内指导教师的教学负担,也可以为学生提供一个外出实习的机会,并接受校外导师的专业指导,使得学生在完成毕业设计的同时,逐渐适应即将面临的工作生活环境。借助企业的联合培养,也可以适当缓解高校当前软硬件设施配备不完善这一难题,同时对于企业培养适合自己的专业型人才也有较大的储备作用。
   (六)严格把控毕业答辩环节,提高学生毕业设计质量
   毕业答辩是高校检验学生在整个毕业设计环节完成质量状况的重要举措,所以应严格把控毕业设计答辩,确保学生所做的毕业设计的质量,为社会和企业培养出优秀的土木工程专业人才。作者发现一些高校为了保证毕业率,不惜在毕业设计答辩环节降低对学生的要求,只要学生能按时交出毕业设计成果就基本让学生通过毕业答辩,顺利拿到毕业证和学位证,不少学生只片面地追求能完成毕业设计,而对毕业设计内的理论和方法只是一知半解。这很有可能会造成学生中的相互抄袭或找人代做的不良风气。高校应该围绕专业培养目标构建一套适合自身的毕业设计评价体系[5],通过该体系中的硬性惩罚规定,让学生了解答辩不过关将会致使整个毕业设计不合格,从而从根本上让学生重视毕业设计,最终确保毕业设计的效果与质量。
   如今土木工程领域欠缺的正是那些专业素养高,实践能力强,具备团队精神,可以尽快上岗操作的高素质综合型毕业生。毕业设计作为土木工程专业学生在踏入工作岗位前的最后一次锻炼和检测,更应该紧跟时代和行业的改革与发展的步伐,积极探索出一条符合社会和企业需求的专业人才培养之路。
  
  参考文献:
  [1]武永彩.应用型本科土木工程专业毕业设计现状分析与改革[J].科技风,2018(7):118.
  [2]吕小师,王光勇,吴玉萍.本科毕业设计环节的教学改革与实践研究[J].中国电力教育,2010(13):141.
  [3]张宗领.地方院校土木工程专业毕业设计存在问题及对策[J].山东化工,2020,49(3).
  [4]邓金运.基于解决实际问题能力培养的本科毕业设计改革实践[J].教育教学论坛,2020(3):84.
  [5]马桂军,李连志,李德海.工程教育认证背景下“复杂工程问题”的毕业设计改革与实施[J].黑龙江教育(理论与实践),2020,74(10):11.
  编辑∕丁俊玲
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