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关键词:毕业实习;毕业设计;教学研究
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0073-02
一、前沿
目前,我国工程教育领域的毕业生数量已高居国际之首,在我国高等教育体系中,土木工程专业在每个高校中都有开设,每年毕业的学生人数占据相当的比例。然而,随着我国科学技术的发展,用人单位和就业市场对毕业生的要求也在发生变化。近年来,面对目前土木工程专业教育中存在的问题,不同高校的学者都结合本校的实际情况给出了不同的解决方式[1-3],但朱高峰院士在总结并肯定我国本科教学取得的较大成绩的同时,还存在着一些问题,如教学模式比较单一和学生实践能力不足[4]。为了弥补在教学方法上与国外大学的差距[5-7],2010年,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”,随后,教育部和住建部积极推动了在土建类专业的实施。为了贯彻实施该计划和培养合理的工程师,我校土木工程专业也在积极制定相应的措施。
从毕业设计角度来说,毕业设计是学生走向工作岗位的最后的课程,是培养学生的重要教学环节,也是检验学生综合运用不同知识点发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。为了使毕业设计取得应有的教学效果,近年来我校积极探索相应改革方法,本文对我校土木工程专业毕业设计的想法和经验进行了探讨,引玉之砖,希望为提高本科生培养质量提供行之有效的措施。
二、目前毕业实习和毕业设计的教学模式和存在的问题
多年来,我校的土木工程专业的学生毕业实习采用统一和集中方式,即在大学四年中第八学期开学之后的前两周,由学院教务办集中组织指导教师,联系实习单位,每天早上指导教师组织所有学生集体出发到实习单位进行实习,两周实习之后再进行毕业设计,多年来,指导教师深深感觉到这种统一的毕业实习存在很多不足,主要有:
1.区域限制使毕业实习操作困难。我校地处东北哈尔滨,哈尔滨市是一个四季鲜明的城市,可供建筑施工的月份主要集中在每年的5~11月,每年剩余月份都处于非施工状态,然而哈尔滨地区每年春季学期开学在3月份,也就是说土木工程专业的毕业实习日期是三月初开始到三月中旬结束,但是这个时间段哈尔滨不是施工日期,所以每年联系到的施工场地大都处于非主体结构施工的日子,因此,即使学生到施工场地去实习,也难以保证毕业实习的针对性和有效性。
2.人数众多,实习效果难以保证。我校近几年土木工程专业招生分为两个班级,2010年以后分为三个班级,学生人数在60~90人之间,这给集中毕业实习带来一个很现实的问题,就是在一个实习场地很难容纳这么多学生,实习单位考虑现场安全问题大多不愿意接受学生实习,即使到了实习现场,受实习时间的限制,指导教师也很难保证所有学生的实习效果,实习往往是走马观花,形式大于实习本身,同时,又由于实习经费和现场条件的限制,在实习现场不能解决学生的就餐问题,也就带来了学生在施工单位的实习时间不能得到保证的问题,不能达到锻炼学生的目的和教学要求。
3.毕业设计和毕业实习脱节。毕业实习是在毕业设计的前两周,也就是说毕业实习结束之后立即进行毕业设计,虽然毕业实习可以为毕业设计提供实践支持,但同时也暴露出一些问题,集中毕业实习不能保证其针对性,学生在进行毕业实习时还没有完全开展毕业设计,那么学生在进行毕业设计过程中遇到的难点在毕业实习中不一定得到解决,而学生在实习场地学习到的知识可能对毕业设计帮助不大,这样的毕业实习对毕业设计效果难以得到保证。此时毕业实习已经结束,学生对于难以理解的问题只能靠指导教师的指导和查阅资料来解决,在一定程度上会影响学生的毕业设计质量。
三、基于集中分散制的土木工程专业毕业实习和毕业设计相结合的教学方法的探讨
为了提高本科毕业设计的质量,哈尔滨工程大学航建学院近年来结合自身区域特点和土木工程专业毕业设计中存在的不足,多次举行教学方法的研讨会,并借鉴国内高校的一些措施[8-11],制定了具有本校特色的基于集中分散制的土木工程专业毕业实习和毕业设计相结合的教学方法,具体措施如下。
1.“一师多徒”的教学方法。我校土木工程专业从2009年开始实施“一师多徒”的措施,即在大学的第五学期进入专业课学习阶段开始,由学院组织学生根据每位教师的特点自己选择指导教师,指导教师一方面通过面对面地和学生交流,培养学生对学习的兴趣,关注学生的生活,掌握学生的心理特点,同时指导学生的学习计划,参加学校和学院的科创活动,另一方面,积极灌输学生实践活动的重要性,引导学生在暑假期间积极参加现场实习,为专业课的学习和毕业设计奠定基础。
2.毕业设计题目选择制。在大学的第七学期期末,所有土木工程专业的指导教师将今年的毕业设计题目、教学等情况汇总后向学生,学生可根据自己喜欢的毕业设计题目、结构类型和具体要求等情况选择指导教师,指导教师根据所指导学生的具体情况布置在寒假期间需要阅读的文献、书籍和相关资料,使学生在时间和心理上有所准备。
3.集中分散制的土木工程专业毕业实习和毕业设计相结合的教学方法。对于统一集中方式的毕业实习和毕业设计脱节,其效果难以得到保证,目前,有的高校采用分散制的毕业实习模式[12],但是该模式执行起来较困难,如学生的自律性不同,有的学生甚至采取造假的方式来应付毕业实习。根据目前我校的区域等特点,从2009级土木工程专业本科生开始采取“集中分散制的土木工程专业毕业实习和毕业设计相结合的教学方法”,该教学方法如下:①对于集中分散制而言,学院不再采取由指导教师统一带领学生到单位实习,而是指导教师根据学生所选定的毕业设计题目,由老师或学院有针对性的联系实习场地,学生在现场可以根据指导教师和现场技术人员的讲解有针对性地进行笔记记录和拍摄相片,也就是说,将人数多的土木工程专业的本科生分散开,毕业实习由指导教师全权负责。②相近题目的指导教师1~3人可以组成一组,由其中一名指导教师带队带领学生到现场进行毕业实习,这样,指导教师可根据具体情况有针对性地指导学生实习,实习效果较好,也就是说,将分散的学生根据实际情况在此集中起来进行毕业实习。③指导教师和学生可根据在毕业设计中遇到的实际情况,可以有针对性地选择实习时间,如可以选择边实习边进行毕业设计,这样可以将毕业实习和毕业设计有机的结合起来,这样集中分散相融合的方法,一方面解决了因为人数多导致实习单位不愿意接受的问题,另一方面使学生在毕业设计时遇到的难题可以马上解决,使土木工程专业的毕业实习和毕业设计两种都取得良好的效果。
四、结论
土木工程专业的毕业设计检验学生综合运用知识的能力,毕业实习在加深对所从事行业了解的同时,也为毕业设计提供知识储备,两者相辅相成,基于此,我校在近几年在总结毕业实习和毕业设计存在不足的基础上,提出了基于集中分散制的土木工程专业毕业实习和毕业设计相结合的教学方法,取得了较好的效果,并可以为提高本科教学质量提供可借鉴的思路。
参考文献:
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关键词:毕业设计质量;多级模糊综合评价模型;土木工程专业
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)08-0016-02
河北工业大学土木工程专业创办于1950年,具有悠久的办学历史和丰富的办学经验。从早期的房屋建筑专业、工业与民用建筑专业,发展为建筑工程专业、交通土建专业,直到现在的土木工程专业、道路桥梁与渡河工程专业和交通工程专业,已积累了60余年的办学经验,拥有完善的教学条件、教学管理和质量监控机制;为河北省、京津以及周边地区的建筑、道路、桥梁、交通等行业的研究机构、设计院(所)、施工企业和政府管理部门,输送了大批合格的土木工程专业技术和管理人才,在河北省、天津市的土木工程行业和土木工程教育界享有较高的声誉。毕业设计是本科教学计划中的一个重要组成部分,是培养学生综合运用所学基础知识、基本理论和基本技能,解决工程实际问题和初步科学研究能力的一个重要环节,它具有鲜明的实践性与综合性。通过对毕业设计(论文)工作及教学质量进行检查与评价,进而总结经验,找出差距,分析影响毕业设计(论文)质量的因素,提出改进措施,不断提高毕业设计(论文)质量,具有十分重要的现实意义。对于本科毕业设计质量的检查具体体现在:(1)毕业设计(论文)前期至中期工作阶段。对毕业设计(论文)的教学条件(选题质量及指导教师情况)及组织管理、学生状况、中期检查等情况进行抽查、评分。(2)毕业设计(论文)后期工作(答辩、评分)阶段。对学生毕业设计(论文)的答辩情况进行抽查、评分。(3)毕业设计(论文)工作结束阶段。对学生毕业设计(论文)质量进行抽查、评分。必要时,抽调部分学生毕业设计(论文)送外校评审。(4)毕业设计(论文)工作总结阶段。召开总结评议会,总结检查评估中出现的问题及经验,研究进一步提高毕业设计(论文)质量的措施。写出评估报告,提出对我校“毕业设计(论文)教学质量检查评估指标体系”的修改意见。同时,组织申报、评选本年度毕业设计(论文)工作优秀单位及优秀指导教师。在评价过程中,不确定性因素很多。为更加可过的评价学生毕业设计质量。本文提出运用模糊评价理论来评价学生毕业设计质量。
一、多级模糊综合评价模型的理论和方法
模糊综合评价与其他确定性评价方法不同,它在评价过程中能充分考虑影响学生毕业设计质量的不同因素。首先用U={u1,u2,…,um}={选题质量,学生能力,毕业设计质量}等不同评价指标。V={v1,v2,…,vn}=优,良,中,及格,差表示不同评价指标所处评语集合。
1.首先构建毕业设计质量评价指标体系,本文根据土木工程专业毕业设计特点,构建了二级指标,二级评价指标可以更加清楚的实现指标值的量化。根据每个评价指标ui(i=l,2,…,m)对确定评判等级的影响程度不同确定权重模糊子集A,A={a1,a2,a3,…,am}其中ai为因素集中ui的权重值,ai≥0且ai=1。
2.设不同评价指标因素ui又包含s个二级评价指标,其评价指标集为ui,ui={ui1,ui2,…,uis},对应的权重Ai={ai1,ai2,ai3…,ais},ais表示uis在ui中的权重,ais≥0且∑ais=l。
3.设评价等级可分为n个等级,其评价集V={v1,v2,…,vn}=“优,良,中,及格,不及格”5个等级。
4.对每个ui的m个因素按作综合评价。从ui到V的模糊关系用模糊矩阵Ri来描述。
5.然后再根据以下的模糊运算关系得到目标的综合评价分数。
Ri=r11 r12 K r1nr21 r22 K r2nK K K Krm1 rm2 K rmnB=A·R=(a1,a2,a3,K,am)or11 r12 K r1nr21 r22 K r2nK K K Krm1 rm2 K rmn=(b1,b2,b3,K,bn)其中,rmn表示因素指标uis对于第j级评语vj的隶属度。
二、多级模糊综合评价模型在毕业设计质量评价中的运用
1.确定评价指标因素集。依据模糊不确定性综合评价理论,确定土木工程专业评价指标体系,见表1所示。
2.评价指标等级。土木工程专业毕业设计质量评语集合分为v={v1,v2,v3,v4,v5}={优,良,中,及格,差}五个等级。
3.评价因素权重集。各指标因素权重集在表1中已列出。
其中一级指标权重为A=(0.20,0.60,0.20),二级指标权重为A1=(0.25,0.25,0.25,0.25),A2=(0.17,0.25,
0.17,0.17,0.07,0.17),A3=(0.50,0.30,0.20)。
三、结语
毕业设计是本科教学计划中的一个重要组成部分,本文利用根据土木工程专业毕业设计特点,构建了毕业设计质量评价的指标体系,然后提出利用模糊综合评价,使评价结果更加客观、公正,大大提高了学生毕业设计的主动性,有利于提高毕业设计质量。
参考文献:
[1]陈水利,等.模糊集理论及其应用[M].北京:科学出版社,2005.
关键词:土木工程;教学改革;实践教学;工程实践能力
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。
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Exploration and summarization of practical teaching of civil engineering specialty
ZHAO Lihua
(College of Civil and Safety Engineering, Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, Liaoning Province, P. R. China)
关键词:土木工程;毕业设计;教学改革;面向工程实际
作者简介:谢凌燕(1973-),女,湖南洞口人,江苏科技大学南徐学院,讲师。(江苏 镇江 212003)潘志宏(1970-),男,湖北武汉人,江苏科技大学船舶与建筑工程学院,副教授。(江苏 张家港 215600)
基金项目:本文系江苏科技大学教育教学改革研究课题的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)07-0166-02
土木工程专业毕业设计不仅是学生在毕业前的最后学习和综合训练阶段,是培养学生综合素质特别是工程素质和工程实践能力的重要阶段,还是与实际工作过渡的重要阶段,已经引起高校的高度重视。当前,人才竞争日益激烈,工程单位工作节奏日趋加快,传帮带的传统已经难以实现,使得毕业设计这个从学校学习到工作岗位的过渡阶段对于毕业生来说变得非常重要,[1,2]甚至具备了部分“就业前期培训”的职能。[3]毕业设计过渡阶段的特点决定了毕业设计的选题、实施和评价不能仅停留在纸上谈兵的层次,必须要面向工程实际。
自2009年教育部提出“卓越工程师培养计划”以来,参与该计划的高校在教学目标、模式、课程等多方面进行了研究,但目前还没有成熟的经验可以借鉴。[4,5]类似于我国卓越工程师培养的研究,在西方发达工业国家起步较早。德国是最早以工程应用为导向教学理念的国家,[6]美国针对工科人才培养制定了ABET EC2000工程教育认证体系,日本建立KIT工程设计教育的目标。[7]在毕业设计方面,国外毕业设计都针对实际工程项目,让学生在毕业设计中获得真正的工程经验,为未来的职业奠定基础。
从同济大学和美国奥本大学建筑设计与工程管理学院联合毕业设计过程可以看出,国外大学土木工程本科毕业设计偏重于工程应用,国内教学则更注重理论教学而忽视了工程应用,国内高校在与社会的合作、与同行的交流上,呈现出一定的半封闭性。在教学管理和教学改革方面,国内大学主要围绕教学组织、教学方法和质量评价开展了大量的研究,但对与工程实践接轨的选题研究却不多,[8,9]开展相关毕业设计选题研究非常重要。
当前,国内大学在结构设计指导方面已有的研究较多,相关的论文和指导参考资料也多,但主要集中在结构设计计算部分,而设计图纸是毕业设计的重要成果,诸如设计深度要求、规范化要求等方面的相关文献和指导参考资料零散,[10]指导教师的要求往往比较模糊,使得学生无所适从,不仅影响了毕业设计成果的质量,也直接导致其结果与工程实际脱节严重。因此,在高校尤其是工科院校中立足于以应用型卓越人才培养模式创新、学生实践能力培养为主体,基于校企合作、通过团队合力,进行面向工程实际的毕业设计教学过程的研究和实践,具有积极意义。
一、面向工程实际的土木工程专业毕业设计教改的主要任务
笔者承担了江苏科技大学教育教学改革研究课题,以高校“产品”――毕业生为对象进行回访调研,将他们走出校门后面临的工程实际问题作为毕业设计选题范围和方向的研究对象,结合校企合作,进行需求分析;通过毕业设计实施环节和评价体系的研究,把握毕业设计作为与实际工作连接的过渡阶段的特点,体现了毕业设计的实践性要求。经过论证,确定了以下主要任务:
第一,探索毕业设计选题与毕业生面临的实际工程问题之间的关系,明确土木工程毕业设计选题的范围和方向。
第二,整理工程实际的毕业设计工作方法、工作流程、设计深度和规范化的要求,明确设计计算书和设计图纸等设计成果的要求,使设计成果能达到或接近工程实际要求的水平。
第三,基于校企合作,结合教改实践,建立与工程实际要求相一致的毕业设计成果考核指标和方法,初步形成面向工程实际的评价体系。
二、面向工程实际的土木工程专业毕业设计的实施
1.实施思路
(1)通过面向工程实际实施毕业设计选题,形成学术研究型、工程设计型、施工技术型以及工程现场管理等涵盖土木工程专业过程的各类选题。
(2)通过校企合作,重点研究面向工程实际的毕业设计工作方法、工作流程、设计深度和设计规范化等问题。
(3)通过完善目前的毕业设计的全过程评价机制,初步建立了科学系统、操作性强的面向工程实际的毕业设计成果评价体系。
2.实施方法
(1)调查研究近年来江苏科技大学土木专业毕业生工作去向,毕业后从事的主要专业技术工作和面临的主要工程实际问题。引入产业过程中的需求分析技术进行选题研究,并在此基础上形成选题范围和方向。
(2)对当前工程设计行业中的工作方法、工作流程和成果要求进行了整理和总结提炼,形成了毕业设计中的工作流程、工作方法、设计深度要求以及规范化要求。
(3)以当前工程实际的要求为基准,主要从设计计算书和设计图纸两方面对设计成果建立考核与评价体系,重点对设计图纸的考核指标和方法进行细化与量化。
3.实施过程
(1)以走出校门的毕业生为对象,将他们走出校门后面临的工程实际问题作为毕业设计选题范围和方向的研究对象,通过需求分析,进行面向工程实际的毕业设计选题库建设。在具体实施环节上,土木工程主要分为设计和施工两个方向。施工方向的毕业设计选题较少,而且容易停留在简单方案和进度计划等较低层次,计算、绘图的工作量偏少。事实上,实际施工中存在大量的模架设计、安全计算分析等技术工作,也是很好的毕业设计课题。调查发现,毕业工作后的学生对毕业设计作用的认识有所提高(见图1),毕业生走出校门后碰到的主要问题包括规范不熟悉、读图能力差等(见图2)。
(2)通过与第一线的资深工程技术人员合作,开展“走出去”研究。通过校企团队合力,完善目前毕业设计的全过程评价机制,初步形成了科学系统、操作性强的面向工程实际的毕业设计成果评价体系。
(3)针对当前毕业设计图纸、参考资料匮乏的现状,本研究专门编写了《样例图集及解说》方面的教参资料,详细阐明了施工图层次的设计深度要求,对图纸规范化和细节要求进行了详细解说,可供学生模仿学习,同时起到了规范毕业设计图纸的作用。
三、面向工程实际的土木工程专业毕业设计的优势和效果
本研究通过与工程实际要求进行接轨,减少了作为过渡阶段的毕业设计与工程实际的偏差和错位,为最终实现“无缝对接”,培养满足社会需要的毕业生提供了基础;同时对促进教学工作、提高教学质量具有一定的作用和意义。
第一,通过探索研究,明确毕业设计选题范围和方向,从一开始就将毕业设计引入到与实际相结合的道路上来,为最终实现本科培养目标提供保障。
第二,通过对面向工程实际的毕业设计实施环节的研究,明确毕业设计的要求,从而进一步培养学生的工程概念和分析解决工程实际问题的工程实践能力。
第三,通过对面向工程实际的毕业设计成果评价体系的研究,指导了毕业设计成果考核的细化和量化工作。
第四,结合学生的毕业去向有针对性地开展毕业设计,培养了快速适应工程单位工作需要的合格毕业生,极大地调动了学生进行毕业设计的积极性。
第五,本研究不仅较好地培养了学生,对于指导教师也有促进作用,可促使他们积极思考工程实际需要,主动将理论与实际相结合,从而更好地与应用型卓越人才培养对建设高水平工程教育教师队伍的要求相适应。
四、结语
本研究形成的毕业设计选题、设计实施、评价体系等成果,着重培养了学生综合分析和解决问题的能力,对于提高毕业生全面素质具有重要意义,能促进地方高等院校土木工程专业教学质量的提高,特别是通过编写与图纸相关的教参资料,对最重要的设计成果之一的图纸进行了规范。
本研究通过吸收工程单位资深专业技术人员作为成员,组建了“双师型”指导教师队伍,具备了与工程单位双向交流的条件,可有效地利用社会资源,强调了校际、校企师资共享,使得本研究成果“走得出去”,克服了毕业设计实践性不强的缺点。
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关键词:土木工程 毕业设计 团队协作 全过程
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
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