新工科视阈下土木工程专业毕业设计的重构★

李连志 马桂军 王剑英 李德海

(黑龙江工程学院土木与建筑工程学院，黑龙江 哈尔滨 150050)

1 概述

《新工科研究与实践项目指南》的发布，推动和促进了工程科技人才的培养与教育方法改革，是国家为应对新经济、新业态的挑战，服务国家战略、满足产业需求，已成为工程教育发展的趋势。在《指南》的选题方向中有很多条是关于工程实践能力培养和创新能力培养的[1-4]。

土木工程专业与生产、建设一线结合紧密，随着科学技术的不断发展，当前土木工程的施工技术和工艺也日渐成熟，随之带来的是施工技术和工艺从标准化向智能化的转变。期望在大学期间让学生完全掌握当前工程项目所涉及的理论、技术、方法和工艺等，是难以实现的，所以对学生终身学习能力、实践能力和创新能力的培养就显得尤为重要了。

毕业设计是大学本科最重要的实践教学环节，也是最后一个教学环节，通过毕业设计，能使学生把所学的基础理论、专业知识和基本技能全面应用于实际工程设计中，能综合训练学生应用现行规范、调查研究、检索中外文献资料、方案制定、设计与计算、计算机软件应用、数据处理、文件撰写、口头表达等方面的能力，提高学生独立思考问题、分析问题和解决设计中的复杂工程问题的能力，是实现土木工程专业培养目标要求的重要阶段，为学生毕业参加工作奠定良好基础。

黑龙江工程学院土木工程专业分为三个专业方向，分别是道路与桥梁方向，建筑工程方向，岩土与地下工程方向，它们均与生产和建设一线结合紧密，在学习和以后工作中要求学生具有较高的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力，为了达成这一目标，势必要对原有的实践教学环节进行改革。但就以往教学改革情况的分析可以看出，毕业设计的改革步伐和理念未能与课程体系改革进行无缝衔接，致使教学改革成果在人才培养质量的最终量化方面形成了瓶颈[5,6]。

黑龙江工程学院土木工程专业对标新工科工程教育模式的特点，结合《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》和《工程教育认证通用标准》要求，重构了毕业设计的选题方向，设计内容，对提高学生实践能力和创新能力的培养，取得了一定成效，希望能为应用型本科院校相关专业方向毕业设计改革与探索方面提供借鉴，受篇幅所限本文仅介绍岩土与地下工程方向毕业设计的重构和实践经验[7]。

2 毕业设计的重构与实践

2.1 毕业设计的目标与能力要求

1)能够阅读土木工程相关专业外文文献，具有调查研究、文献检索和搜集资料的能力；2)能够综合考虑安全、技术、经济、环保、多专业协同等因素，进行方案的设计、比选和优化；3)能够根据设计任务要求，综合运用所学的基础理论和专业知识解决土木工程设计中的复杂工程问题；4)能够熟练使用土木工程所涉及的常用计算软件进行设计，分析其结果，理解其局限性；5)能够正确使用图、表等技术语言撰写设计说明书，正确表达设计成果；6)能够针对土木工程相关复杂工程问题进行清晰阐述，进行有效沟通和交流。

2.2 毕业设计的选题方向

黑龙江工程学院土木工程专业岩土与地下工程方向原有两个毕业设计选题方向：公路隧道设计方向，基坑支护设计方向。专业团队教师经过多年实践，结合毕业生回访、用人单位调研等反馈信息，掌握了行业企业与学生的需求，结合相关标准要求，体现多样性原则，以满足不同学生的需求和就业方向，在保留原有两个设计方向的基础上新增了地铁车站初步设计方向[8,9]。

兴趣是最好的老师，需求是最有力的指引。专业团队以学生为中心，尽量满足每一位学生的需求，在符合专业培养目标和教学基本要求的前提下，既保证了毕业设计选题体现理论联系实际的原则，密切结合工程实际项目，也考虑了毕业设计选题要有代表性、科学性，深浅适宜，同时要有利于巩固课堂所学知识，要符合专业发展方向。为此，专业团队教师不断挖掘和更新设计资料与素材，让岩土与地下工程方向应届毕业生可依据个人兴趣及职业发展规划、就业方向等在以上三个设计选题方向中进行选择，促进了产教研的深度融合，增加了选题的应用价值。

2.3 毕业设计内容的重构

在新工科视阈下，为了更好地提高学生工程实践能力和创新能力的培养，增加学生分析、解决复杂工程问题的能力，毕业设计各选题方向的设计内容亦进行了重构。在重构毕业设计内容的过程中，专业团队教师综合考虑了设计内容与专业培养目标的符合度，与生产、科研等实际工程的结合程度和实用价值，尽量保证三个设计方向的工作量和难易程度等基本一致。表1给出了三个设计方向的主要设计内容。

表1 各设计方向主要设计内容

从表1中可以看出，三个设计方向均涉及学生针对以往学习知识的综合运用，并通过解决复杂工程问题，完成设计成果。比如隧道设计方向在洞门及明洞设计，基坑支护方向在支护方案比选和结构设计中要结合地形、地势、地质条件等因素，综合考虑技术、经济、安全，同时兼顾环保等多专业的协同设计，进行方案的比选和优化，培养了学生的创新能力和终身学习能力。同时，在设计中部分引入行业、企业中主流的电算程序，计算构件和结构中的内力；注重常用办公软件和制图软件的使用，从而提高学生的实践能力培养，为学生毕业后快速融入新的工作岗位奠定良好的基础。

2.4 毕业设计的考核评价标准

按照学校毕业设计成绩评定的相关规定，专业团队教师将考核评价标准按照指导教师，评阅人和答辩组三级评分，考核评价标准如图1所示。

从图1中可以看出，三级考核评分具有以下优点：

1)突出了设计成果评价的比重，每级评价均占20分，占到总评成绩的60%；2)注重了毕业设计的全过程评价，避免前松后紧，设计成果仓促收尾，难以保证设计成果的质量；3)在开题答辩和毕业设计答辩环节中，体现了学生交流与沟通能力的评价。

3 结语

毕业设计作为本科生在校期间最后一项实践教学环节，尤为重要。学生毕业参加工作后，都是从员级开始，所以在毕业设计中首先要注重对学生的实操能力、认知能力和沟通能力的培养，在此基础上突出对学生的工程实践能力培养和创新能力培养。确保学生入职后，能迅速满足新的工作岗位需求，力争脱颖而出，毕业5年后达到工程师的相关要求。为此，专业团队教师根据“新工科”达成的共识，依托省级一流专业建设成果，围绕行业办学优势，对毕业设计的选题、设计内容和考核评价方式进行了重构，取得了一定的成果。今后仍然要坚持以学生为中心，注重工程实践能力培养和创新能力培养的“新工科”理念，进一步与行业、企业深度沟通、融合，继续努力培养更多受用人单位欢迎的高质量应用型创新人才。