土木工程专业毕业设计过程质量管理的改革与实践

2022-05-30程晔张丽芳吴瑾毛利军

大学教育 2022年9期

程晔　张丽芳　吴瑾　毛利军

［摘要］毕业设计是土木工程专业最重要的综合性实践环节，但学生在就业与考研压力的影响下对毕业设计的投入时间、精力不足，在缺乏合适监管制度的情况下，指导教师持续投入的精力难以得到保证，毕业设计各阶段的质量管理亦有所欠缺，以上問题均会影响毕业设计的完成质量。土木工程专业结合工程教育认证工作，提出明确的毕业设计的课程目标及毕业要求；在毕业设计中贯彻工程教育的理念，强化学生解决复杂工程问题能力的培养；围绕毕业设计全过程，强化教师指导，针对出题、任务布置、中期检查、答辩、评分等环节的过程质量管理制订一些具体改革举措，力争提升毕业设计的完成质量。

［关键词］毕业设计；过程质量管理；工程教育认证

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2022）09-0038-04

土木工程专业对实践能力的要求很高，毕业设计是整个本科生学习过程中的最后一个综合性实践环节。通过这个环节，学生将相对全面地应用所学的各种理论知识和掌握的技术，根据设计任务，进行系统、完整、严谨的训练。毕业设计对土木工程专业的学生来说是一个至关重要的环节，甚至对其整个职业生涯都会产生深远的影响。

毕业设计期间，学生普遍存在就业与考研的压力，这会分散学生不少精力[1]。由于毕业设计周期很长，指导教师需要持续投入精力，如果没有合适的监管制度，很难保证指导教师的投入力度[2-3]。随着高等教育改革的不断推进，各学校对于毕业设计均非常重视，制定了相对完善的管理制度[4-6]，但实际执行中往往出现不少问题，如出题不严谨、中期考核力度较小、毕业设计答辩走过场、成绩评定不够严肃等，缺乏高效的过程管理与监督，这使本科毕业设计（论文）质量管理未落到实处[7-9]。

而质量恰恰是高等学校的生命线，是高等教育改革和发展永恒的主题[10]。“过程管理”来源于泰罗的科学管理理论，由著名的协同厂商新锐互动提出，是ISO9000：2000质量管理体系标准强调的管理方法。它主要是对关键环节、节点进行质量控制，通过每个过程细节进行控制管理，从而达到全面质量管理的目的[11]。提高毕业设计完成质量需要过程管理来实现质量控制。

考虑到毕业设计的重要性，针对目前毕业设计存在的问题，本专业结合工程教育认证工作开展了系列改革，明确了毕业设计的课程目标及毕业要求，并通过专业自身制定一些具体举措，严格落实学校对毕业设计的各项政策，加强全过程质量管理，强化解决复杂工程问题能力的训练，力争全面提升毕业设计的完成质量。

一、毕业设计的课程目标及毕业要求

根据《华盛顿协议》中有关毕业要求的12项条款，经过充分研讨并考虑与相关课程的支撑关系后，本专业制订的毕业设计所对应的课程目标及能力要求，主要包括4项设计（开发）能力、2项现代工具使用能力、1项工程与社会评价能力、1项沟通和团队合作能力，分别如下。

1.能识别和判断其中复杂工程问题的关键环节和参数，根据需求确定设计目标及指标。2.能根据设计的工程项目要求和特点，考虑社会、经济、健康、安全、法律、文化及环境等因素，开展工程设计方案可行性研究，提出优化解决方案，并体现创新意识。3.能够根据规划、使用功能、地质条件等，在安全、环境、法律等现实约束条件下，对工程项目进行设计计算。4.能通过文字、图纸等方式正确表达工程问题的解决方案及成果。5.能使用信息技术工具，对复杂工程问题进行预测和模拟，并能理解其与实际的差异和局限性。6.能根据工程问题的需要，应用常用的工程软件。7.熟悉与工程相关的技术标准、规范、行业政策及法律法规，理解工程师在工程项目中的作用和责任。8.具有较强的语言表达能力、文字表达能力及图纸表达能力，能够与专业人员进行有效的沟通和交流。

二、毕业设计的全过程管理

毕业设计跨越两个学期，整个周期时长24周，从管理角度可以分为前期阶段、中期阶段和最后阶段，如图1所示。前期阶段包括毕业设计动员、资格审核、出题审题、师生互选、开题等工作，毕业设计中期阶段主要是中期检查及教师对学生的常规性检查，最后阶段主要是抄袭检测、评分答辩、资料归档等工作。针对学校制订的毕业设计系列管理制度，由院系两级具体管理实施。系里针对影响本专业毕业设计完成质量的因素进行分析，制订过程管理质量标准和实施细则[12]，强化管理制度落实到位。在毕业设计中期检查及答辩等环节，均有督导组教师参与监督相关工作落实到位，这对师生共同顺利推进毕业设计工作有很大帮助，能促进毕业设计良好风气的逐步形成。

（一）毕业设计动员

在毕业设计正式开始前，召开毕业班学生进行毕业设计动员会。在会上，强调毕业设计对能力培养和个人职业生涯发展的重要性，从思想上要求学生端正毕业设计态度，不要存在蒙混过关、弄虚作假等不良心理，应积极主动与指导教师进行配合。对毕业设计整体工作流程、管理规定、工作量要求、抄袭查重要求等方面进行介绍。要求学生按毕业设计相关时间节点有计划、有步骤地开展相应的工作。为保证毕业设计质量，特别强调：毕业设计期间，不允许到就业单位进行实习；要求考研及少部分存在挂课的学生，合理安排时间，协调好毕业设计与考研准备或重修课程之间的关系。

（二）毕业设计的出题和选题

学生选题前，有一个资格审核的环节，前期所欠学分过多的学生没有毕业设计选题的资格，避免这部分学生负重前行。

根据工程教育理念制订的毕业设计所对应的课程目标及能力要求，毕业设计题目应主要来自实际工程的设计。教师的个人经历不支持指导毕业设计的，所出设计类题目将审核不通过。教师出题总数量原则上要给学生足够的自由选择空间，同时也要兼顾本专业建筑土木和交通土木两个方向学生的人数。指导教师如果出现往年指导学生毕业设计质量较差的情况，而且经确认系教师的指导问题，则其所出题目数量将受到限制。

设计类题目，相应的资料应完备，设计对象应涵盖本专业建筑工程和交通土建两个方向，包括道路、桥梁、钢筋混凝土结构建筑及钢结构建筑等。本专业开设了系列的机场工程特色课程，因此在毕业设计中开始设立机场工程的团队设计题目。设计对象包括机场总体规划、场道、航站楼、机库等，涵盖了机场规划、路基路面设计、钢筋混凝土结构设计、大跨钢结构设计等内容，由多位教师共同指导，多位学生协同完成。

毕业设计开始时，由具有毕业设计指导资格的教师收集相关资料，并在网上公布题目。选题实行学生和指导教师双向选择的方式。网上题目经审核后，面向学生公开发布，学生根据所学专业课程及个人专业兴趣，选择意向题目，向意向指导教师申请，指导教师和学生沟通后，最终确定毕业设计的选题目。

（三）毕业设计指导

毕业设计作为一个极其重要的实践环节，其完成质量的关键在于指导教师对学生的指导和沟通。毕业设计所对应的课程目标能否达成，学生通过毕业设计相应的能力是否提高，很大程度上取决于指导教师是否悉心指导和因材施教。在毕业设计过程中，指导教师每周都要与学生见面并提供指导，填写指导记录表，记录指导时间、指导内容，学生与教师均需签字确认。指导教师负责对毕业设计任务、进度、完成质量等进行全面讲解，按计划进度每周对学生进行针对性指导，解答学生毕业设计中的疑问，监督学生的进度。此外，师生之间也可以借助QQ、微信等通信工具，通过文件传输、语音或视频等方式进行交流。指导记录表将作为中期检查和答辩成绩判定的重要依据。

（四）毕业设计的任务布置与开题

毕业设计选题后，指导教师发布毕业设计任务书，给学生提供完整的毕业设计资料，并给学生讲解毕业设计的相关要求。

布置任务书时，要强调学生的解决复杂工程问题能力的培养。设计中要求进行方案比选，包括整体方案或局部结构方案。例如针对桥梁工程，进行整体设计方案的比选。在场地、水文、地质、通航要求等确定的情况下，要求学生至少制订三个初步设计方案，并进行比选。在方案比选时，要求学生会综合考虑施工、造价、环境、美观及多个给定条件的限制，选取合理的结构模型和参数，并进行比对，得出最佳方案。

此外，在设计过程中，安排针对具体结构对象进行一些变参数分析。例如在钢筋混凝框架结构设计时，在满足上部结构竖向荷载要求时，对柱两个方向尺寸进行变化，并分析其对结构不同方向刚度、结构自振周期的影响。

通过方案比选或结构变参数分析，毕业设计过程不仅仅是完成一个工程设计任务，学生通过上述过程，在设计时会综合考虑施工、造价、环境等多方面影响因素，从而更好地把握结构设计参数的内在关联，逐步具备驾驭工程设计的能力，这有利于其今后比较从容地应对实际复杂工程问题。

任务书布置后，学生填写开题报告。学生结合毕业设计任务内容及要求、进度安排，根据所查阅的文献资料，能对设计对象的功能、所用材料、设计荷载、受力分析、截面设计等有全面的认识，能针对设计中所面临的问题，明确拟采用的设计计算方法、软件工具等。通过开题环节，学生对整体毕业设计能做到心中有数。

（五）毕业设计的中期检查

毕业设计中期检查安排在毕业设计中间阶段进行。学生按学校规定填写中期检查表，反映进度、存在的困难等情况，导师确认中期检查是否符合要求。但只这样做，往往会流于形式。故本专业安排教师分组对学生毕业设计的中期进展情况进行检查。学生汇报、展示已有成果，教师提问、检查已开展的工作及指导记录表等。中期检查分组由多位教师参与，避免了少数教师集中检查工作量过大、精力不足、易走过场的情况。检查指导记录表发现学生有三次缺席指导的，中期检查原则上不合格。对中期检查中发现进展过慢、对设计内容不清楚、完成质量较差的学生，综合其实际情况可确认为中期检查不合格。对于中期检查不合格的学生，失去首次答辩资格，直接进入二次答辩。对中期检查情况结果统一公布，情况不太理想但达到合格，首次答辩时作为重点关注对象。

（六）毕业设计抄袭检测

在毕业设计进入答辩评分环节前，进行抄袭检测，利用知网学术不端检测系统，结合人工复查，进行校內和校外的查重，杜绝文字重复度较高、核心内容和重点段落抄袭等现象。土木工程作为工科专业要求复制比不得超过30%。针对复制比的不同情况，具体处理如表1所示。本专业毕业设计的计算书中，会不可避免地引用相应的规范和教材中的一些计算方法和理论。针对抄袭检测的要求，教师在指导学生的过程中，强调计算书表达需规范，写作中合理引用相应的文献内容时，一定要按符合标准的脚注与尾注格式表达。

（七）毕业设计答辩评分环节

毕业设计答辩前，随机抽取部分毕业设计送给外校专家进行评审。

毕业设计答辩前，指导教师和小组评阅教师进行评分。学生完成答辩后，答辩小组根据答辩情况进行评分。最终评定成绩中指导教师评分、评阅教师评分各占30%，答辩小组评分占40%。

指导教师评分主要客观反映学生毕业设计过程中的工作态度和纪律、专业知识的掌握和运用、毕业设计撰写质量等情况。评阅教师评分主要是客观反映学生对专业知识的掌握和运用、学生完成毕业设计任务书的情况、毕业设计的质量和撰写规范性、毕业设计的工作量和难易度等情况。答辩评分主要是客观反映是否有重大原则性问题、学生答辩过程中体现的口头表达能力、逻辑思维能力、专业知识掌握程度、回答问题的正确性等情况。

邀请校外设计院的行业教师参与毕业设计答辩[13]。行业教师自身在第一线从事设计工作，熟悉最新规范的设计计算要求、软件应用以及图纸表达等。他们参与毕业设计答辩，能较好地指出设计、计算、图纸表达中存在的问题，这不仅有利于对毕业设计质量的把关，而且对专业教师提高业务水平也有很大帮助。

针对毕业设计的评优，评选程序做了一些调整。以往是由学生本人申请，指导教师与评阅教师共同推荐直接进入评优组答辩评定优秀毕业设计。为了评优的相对公正，本专业对此进行了调整，先分组答辩，小组推荐进入评选组，再答辩筛选评定优秀毕业设计。

针对本专业的毕业设计，明确首次答辩不合格的情况为：1.毕业设计未完成，或计算书与图纸内容严重不对应，存在明显抄袭做假问题；2.计算书或图纸完成质量较差，其中图纸有两张及以上存在严重表达错误；3.答辩中对毕业设计所涉及内容不清楚，毕业设计态度严重不端正。参考指导记录表中有五次及以上的缺席指导的，可结合实际完成和答辩情况，考虑为毕业设计态度严重不端正。

首次毕业设计答辩不合格、外审不合格或中期检查不合格的学生进入二次答辩。二次答辩的时间安排在首次答辩后约一个月，给学生相对充足的时间进行整改。

二次答辩不合格的学生，将失去本年度按时毕业的资格。故对其答辩不合格的认定将通过认定小组表决来确认，认定小组2/3及以上的人认为不合格的，将最终确定为不合格。

（八）材料整理、归档和总结分析

在答辩完后，学生根据答辩时教师指出的问题及时修改计算书和图纸，按规范要求打印装订所有的毕业设计相关资料，在规定的时间内提交归档。专业教师根据学生的成绩进行毕业设计的达成度分析，总结各指标点变化情况及原因。

三、结束语

本科毕业设计完成质量的提高，涉及很多方面因素，是一个系统工程，其成败在于细节。虽然本专业针对毕业设计开展了系列的改革，强化全过程质量管理，注重解决复杂工程问题的训练，但仍有不少方面需要加强。

1.应进一步加强与行业企业的合作，提高行业教师参与毕业设计出题、指导、答辩的力度，让毕业设计尽量与实际工程接轨。另外，可以通过企业课程、教师进企业进修等方式，加强和提升专业教师的工程实践能力。

2.完善毕业设计的分析和总结工作。根据学生在毕业设计中反映的问题、毕业设计完成质量进行达成度分析，组织督导组和相关专业教师及时分析总结。针对毕业设计的组织、管理、相关课程的知识能力培养等开展持续改进工作。

3.不断强化机场工程特色。针对机场工程的团队毕业设计，逐步纳入指挥塔、滑行道桥等特种结构物的设计，并在互联互通大交通的背景下，加入轨道交通换乘站与航站楼的一体化设计，紧跟建造技术的前沿，逐步加强BIM技术在机场工程设计的应用。

4.优化毕业设计内容安排。目前，毕业设计中约3周安排了专业英文翻译，这对完整的毕业设计安排有一些影响，与现有的毕业设计的课程目标和毕业要求也不一致。今后，将在增设的“科研素养基本训练”环节中进行专业英文文献的检索、学习、阅读、翻译的训练，提高学生专业英语的综合应用能力，取消毕业设计中的专业英文翻译环节。

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