地方高校应用型土木工程专业毕业设计模式的探索与实践

2018-09-19 09:33邵永健康建飞赵宏康劳裕华夏敏
大学教育 2018年8期
关键词:土木工程专业毕业设计实践能力

邵永健 康建飞 赵宏康 劳裕华 夏敏

[摘 要]课题组根据地方高校在人才培养方面的3个特点、学校与设计院在资源条件方面的互补性,剖析了应用型土木工程专业毕业设计阶段的4对矛盾,提出了既适合地方高校特点又满足应用型土木工程专业人才培养要求的“带头人+团队”校企联合培养的毕业设计新模式,并给出了新模式的实施途径。实践表明,新模式的实施提高了学生从事毕业设计的积极性,提升了学生的实践能力和工程素养,提升了毕业设计成果质量。

[关键词]应用型;土木工程专业;毕业设计;模式;实践能力

[中图分类号] G642. 477 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2018)08-0009-04

按行政隶属,我国高校分为中央部委直属高校(简称部属高校)和地方所属高校(简称地方高校)两大类。相对部属高校,地方高校在人才培养方面具有以下3个特点 [1][2][3] :1.学校以服务区域经济社会发展为目标,着力培养地方经济社会发展需求的各类实践能力强的应用型人才;2.学校自身长于理论教学,实践教学与学生实践能力的培养尚需学校所在地的工程单位协助;3.学校所在地能胜任培养学生实践能力的工程单位有限,接纳学生的资源有限。同时,土木工程专业又是实践性和应用性非常强的专业。因此,在人才培养模式方面地方高校应用型土木工程专业不能一味仿效部属高校的模式[2],应基于自身的3个特点,探索出符合应用型土木工程专业人才成长规律的培养模式。

毕业设计是土木工程专业学生最后的也是最重要的实践教学环节,既是对学生大学阶段所学理论知识的综合检验,更是對学生运用知识能力和实践能力的综合培养,其质量直接影响到人才培养目标能否实现。因此,针对毕业设计的改革实践较多 [4][5][6] [7][8][9][10],并取得了相应的成效。

我校土木工程专业定位于培养理论基础扎实和实践能力强的应用型高级专门人才,所以该专业的毕业设计特别重视学生实践能力的培养。近10年,该专业建筑工程方向毕业设计时间为14周,一般1组6个学生,1人1题,这样安排既可培养学生独立工作的能力,又可培养学生的合作精神,要求学生完成建筑施工图、结构施工图及其相应的计算书。在近10年的应用型土木工程专业毕业设计模式探索过程中,主要存在“在校内进行毕业设计理论指导到位”与“在设计院进行毕业设计实践指导到位”、“毕业设计指导资料铺天盖地”与“好的指导资料匮乏”、“毕业设计时间的确定性”与“实际工程设计时间的不确定性”、“应用型人才需要良好的工程素养”与“学生工程意识淡薄”4对矛盾。本文主要阐述我们在破解这4对矛盾的实践过程中,探索出既适合地方高校特点又能满足应用型土木工程专业人才培养要求的“带头人+团队”校企联合培养的毕业设计新模式。

一、 “在校内进行毕业设计理论指导到位”与“在设计院进行毕业设计实践指导到位”的矛盾

近10年的实践表明,在校内进行毕业设计的优势是:学校教室充足,除标准、标准图集和构造手册外的资料齐全,理论指导到位,管理方便;缺点是:校园环境的工程氛围不浓,仅有教育版的设计软件且大多过时,指导教师大多缺乏工程实践经验,特别是博士毕业直接来校工作的青年教师更是如此,实践指导难以到位。因此,完全在学校进行毕业设计难以满足应用型土木工程专业对实践能力的培养要求。近10年的实践同时也表明,在设计院进行毕业设计的优势是:设计院工程氛围浓,标准、标准图集和构造手册齐全,有最新版的商用工程设计软件,实践指导到位,学生能受到良好的实践熏陶;缺点是:能胜任培养学生的设计院有限,设计院接纳学生的资源有限,仅能安排少数学生,理论指导难以到位,管理有一定的难度。因此,完全在设计院进行毕业设计难以满足应用型土木工程专业对基础理论的培养要求。

在不断实践的过程中,我们根据学校与设计院各自资源条件的互补性,探索出既符合学校与设计院各自资源条件的,又能同时满足基础理论和实践能力培养要求的“带头人+团队”校企联合培养新模式。新模式的实施途径如下:

第一步,首先选择苏州地区实力最强的启迪设计集团股份有限公司和中衡设计集团股份有限公司作为合作企业,并请设计经验丰富且认真负责的工程师作为学生在企业的指导教师。

第二步,考虑到设计院仅能安排少数学生,每组选拔一位学生作为带头人主要在企业完成毕业设计。第7学期末学生毕业设计分组完成后,首先给学生介绍毕业设计阶段“带头人+团队”校企联合培养模式的管理过程和操作办法,然后让学生自愿报名参加带头人的竞选,竞选主要请学生介绍“如何做好带头人工作、如何管理好毕业设计阶段的时间和如何做好合作与协调工作”3个方面的内容,由于带头人能去有实力的设计院学习与锻炼,所以报名学生较多,最后综合学业成绩和竞选情况,由指导教师确定带头人。由于带头人是在自愿基础上遴选出来的,这有利于整个毕业设计阶段的管理。

第三步,在第7学期结束即寒假开始,带头人就带着设计任务去设计院报到,这一步是关键,带头人不仅先行先做,而且在设计院学到与实际工程完全相同的做法。

第四步,第8学期整个毕业设计阶段(第1周至第14周),带头人每周一回学校,上午根据指导教师的布置给同组学生讲解本周毕业设计涉及的概念与要点,与同组学生交流与讨论,学生们唱主角,指导教师在旁加以引导、点评并讲解理论要点;下午在学校与同组学生一起做毕业设计;周二至周五在设计院做毕业设计。

整个环节中“第三步、第四步”是最为重要的两环,也是最能提升学生兴趣的环节。尤其是第四步的每周一更为重要,带头人回校可得到指导教师的理论指导,其他学生可得到带头人从设计院带回来的成果的熏陶。“带头人+团队”校企联合培养模式的实施,不仅使学生从事毕业设计的积极性提高、出勤率得到改善,而且学生所完成的毕业设计符合实际工程设计的要求,毕业设计质量提升,达到了应用型土木工程专业人才对基础理论和实践能力的要求。

二、“毕业设计指导资料铺天盖地”与“好的指导资料匮乏” 的矛盾

现在已出版的毕业设计指导资料较多,尤其是网上有关毕业设计的资料可以说是铺天盖地,学生针对自己的设计题目,一般都能在网上检索到相应的例题。但是已有的毕业设计指导资料尚存在两个不足:第一是大多指导资料理论与实践两张皮,要么讲理论,缺乏一个从头至尾与理论融合在一起的毕业设计范例,要么讲例题,缺乏相应的基础理论。第二是不少指导资料所依据的理论和标准已过时,特别是使用废止标准的情况更为常见。可见,理论与实践深度融合的好的指导资料缺乏,学生是第一次做设计,是不清楚该情况的。由于找到了指导资料与设计例题,部分学生不再认真听指导老师讲解,自己也不愿花时间去系统归纳总结以前所学知识,拿了例题就照葫芦画瓢,这样做毕业设计的弊端有二:一是到毕业答辩时经不起考问,虽然完成了毕业设计,但往往是知其然而不知其所以然,其實是没有掌握相关知识,后患无穷;二是若例题有错,由于没有相关理论指导,学生也跟着错,特别是结构内力计算阶段,往往是前面一个错误,导致后面连续的错误,学生不断地重复修改,反而浪费大量的时间,致使最后的毕业设计质量不高、错误多。

针对上述实情,在“带头人+团队”培养模式实施过程中,指导教师起草好《毕业设计指导与范例》的框架并撰写理论指导部分,带头人结合毕业设计题目完成范例的设计计算与施工图绘制,最后指导教师与带头人合作完成理论与实践深度融合的《毕业设计指导与范例》的编写。《毕业设计指导与范例》循着毕业设计的进程,分成“绪论、建筑设计、结构选型与结构布置、楼盖结构设计、框架结构设计、地基基础设计和电算分析”7章。在每一个设计环节,先阐述该设计环节的基础知识与设计要点(或基本概念),再结合范例进行该环节的设计,最后出示该环节历届学生的常见错误。比如《毕业设计指导与范例》“第2章 建筑设计”按表1所示章节目录编写。

受到编写《毕业设计指导与范例》成就感的驱动,带头人不仅做好毕业设计的积极性提高,工作认真负责,而且对毕业设计涉及的知识点进行了系统的归纳与再学习,所完成的毕业设计不仅正确,而且系统性与逻辑性较好。由于有了上述系统性好、理论与实践深度融合的《毕业设计指导与范例》,其他学生不仅节约了需要自己将知识点串联起来的时间(主要是多数学生不愿意这样去做),满足了毕业设计阶段时间较为紧张的限制条件,而且学生在每一个设计环节上既有理论指导和实例示范,又能避免常见错误,所完成的毕业设计不仅符合实际工程设计的要求,而且系统性与逻辑性得到改善,错误明显减少,毕业设计质量得以提升。毕业答辩时,学生也从容了许多,因为他们已对自己完成的设计不仅知其然,而且知其所以然了。

三、“毕业设计时间的确定性”与“实际工程设计时间的不确定性” 的矛盾

我校土木工程专业毕业设计安排在第8学期的第1周至第14周。同时,毕业设计阶段,一方面多数学生需联系工作,少数学生需复习考研,还有部分学生需结欠考试,也就是说每个学生都需占用一定的毕业设计时间做其他安排,这已是常规;另一方面现阶段毕业设计不仅要求学生掌握电算与计算机辅助设计,而且出于掌握基本概念和培养实践能力的需要,仍要求学生手算完成一榀框架、一层楼盖、一部楼梯和基础的设计,可见与没有计算机辅助设计前相比,现阶段毕业设计的工作量实则没有减少。因此,毕业设计时间不仅是固定和有限的,而且是比较紧张的。

然而,实际工程设计的开始时间与结束时间是由工程需要确定的,具有很大的不确定性,很难与毕业设计确定性的时间节点吻合。即使偶然碰到时间上吻合的工程,还存在该工程是否适合作为毕业设计选题的问题,因为出于满足人才培养目标的需要,毕业设计有自身的基本教学内容和教学目标要求。

基于上述实际情况,我们在对“真题真做、假题真做、参与科研”等多种模式进行实践、利弊分析与总结的基础上,认为对于培养应用型土木工程专业人才的地方高校,“带头人+团队”校企联合培养时采用“假题真做”模式最符合现阶段毕业设计的时间节点、客观资源条件、人才培养要求和人才成长规律。因此,除对科学研究有浓厚兴趣的少数学生采用多元化和个性化的毕业设计模式外,其他多数学生的毕业设计宜采用“假题真做”模式,该模式有利于控制毕业设计进度和保证毕业设计质量,有利于培养出理论基础扎实和实践能力强的应用型人才。

四、“应用型人才需要良好的工程素养”与“学生工程意识淡薄” 的矛盾

经过10余年的在校学习,学生已养成了依赖教科书的习惯,工程概念不强,工程意识淡薄。因此,在毕业设计过程中,多数学生自然而然地仅以相关教科书为依据来开展毕业设计工作,所画图中许多仅是教科书上原理示意图的翻版,这不符合工程要求,也不符合应用型人才培养要求。

为此,在毕业设计开始时,我们首先给学生讲解毕业设计应依据什么来做,最后怎么来评价所完成的毕业设计是否已达到工程所需要的深度要求,以期毕业设计开始时就加强学生的工程意识与工程概念培养,将学生引上正确轨道。

除毕业设计任务书之外,对于毕业设计依据分设计标准、制图标准和标准图集3个方面给学生做介绍。以多层钢筋混凝土框架结构百货商店设计为例,介绍的设计依据如表2所示。

在介绍标准时,同时介绍标准的时效、现行标准与废止标准的关系,以体现设计的先进性;介绍标准与教科书的关系,以促使学生在毕业设计时正确的利用标准与教科书。最后,结合一套实际施工图介绍住房与城乡建设部发布的《建筑工程设计文件编制深度规定》(2016年版)和住建部工程质量安全监督与行业发展司发布的《施工图设计文件审查要点》(试行),以使学生开始设计时就清楚最后完成的设计文件应达到的标准。

通过如前所述的“带头人+团队”校企联合培养新模式的实施,再通过有针对性地参观实际工程、剖析实际工程施工图和提升青年教师实践教学能力等措施,使得在整个毕业设计过程中,学生的工程概念与工程意识得到有效培养,从而提升学生的工程素养。

五、结语

在阐述地方高校在人才培养方面的3个特点和应用型土木工程专业对人才培养要求的基础上,结合苏州科技大学(原苏州科技学院)近10年对土木工程专业毕业设计模式的探索与实践,在破解4对矛盾的过程中,提出了“带头人+团队”校企联合培养的毕业设计新模式,并编写了《土木工程专业毕业设计指导与范例》。新模式的实施不仅提升了学生设计成果的系统性、逻辑性、正确性和先进性,而且提升了学生的实践能力和工程素养。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 钟新谷,聂忆华,谢献忠,贺建清. 地方高校土木工程专业高素质应用人才培养模式创新研究与实践[J].大学教育,2016(2):1-4.

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[3] 朱高峰.中国工程教育的现状和展望[J].清华大学教育研究,2015(1):13-20.

[4] 陈洁.地方性本科院校土木工程专业毕业设计实践探索[J].高等建筑教育,2014(3):104-106.

[5] 孙毅,黄林青,朱浪涛.地方本科院校土木工程专业毕业设计现状调查与分析[J].高等建筑教育,2015(1):136-140.

[6] 焦楚杰,张俊平,吴珊瑚,刘坚.地方高校土木工程特色专业毕业设计教学改革探索[J].高等建筑教育,2010(5):112-116.

[7] 杨光,张兆强,李文涛.地方高校土木工程专业毕业设计质量改善措施探讨[J].高等建筑教育,2010(1):114-117.

[8] 孙明.基于BIM的应用型土木工程毕业设计全过程改革[J].大学教育,2017(9):48-50.

[9] 佘艳华,王德玲,黄文雄,张继承.基于专业评估的土木工程专业毕业设计教学改革与实践[J].大学教育,2016(9):152-153.

[10] 罗臻,邓敏,叶雁冰.提高地方院校土木工程专业毕业设计质量的措施与实践[J].高等建筑教育,2010(3):123-126.

[责任编辑 钟 岚]

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