土木工程专业毕业设计改革与实践探析

吴东云

［摘 要］毕业设计是土木工程专业人才培养体系中较为重要的实践环节，是关系该专业人才培养目标能否达成的关键因素。文章针对土木工程毕业设计中存在的问题，基于国家一流专业毕业设计的目标要求，从设计全过程贯穿思想教育、设计内容、组织模式、指导教师团队等方面提出了该专业毕业设计实践改革与创新的途径和方法。通过教学改革实践，学生毕业设计质量明显提高，达到了培养学生职业素养、工程能力和实践能力的目标，并对推动国家一流专业高层次人才培养具有重要意义。

［关键词］土木工程；国家一流专业；毕业设计；教学改革

［中图分类号］ G642.477 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2023）05-0143-03

本文所列举的土木工程专业为我国普通建筑类高校本科专业。该专业历经40余年发展，于2008年、2014年、2020年分别通过了国家土木工程专业评估（认证），2020年获批为第一批国家一流专业，目前该专业每年有8个班270余名学生进行毕业设计。本文基于目前该专业毕业设计所面临的问题，从如何提高学生毕业设计积极性和毕业设计质量，提升学生工程能力，特别是基于当前国家提出的高校“立德树人”根本任务及加强思政教育的大背景，以满足该专业工程教育专业认证和人才培养目标的达成要求进行了系列毕业设计改革和实践，取得了明显效果，达到了持续为国家建设输送高质量的土木工程建设合格人才的目的。

一、土木工程专业毕业设计所面临的问题

土木工程专业虽历经了多年发展，人才培养体系日趋完善，但面对当前国家建设快速发展及国家工程教育新形势，现有的毕业设计环节仍存在诸多问题。

第一，适应行业需求的毕业设计选题优化与多样性不足[1]。毕业设计选题多由教师确定，较偏重理论计算，题目和类型与实际工程联系不够紧密，学生解决复杂工程问题的能力相对欠缺，不能适应专业技术快速发展的需求，不利于学生工程能力的培养。

第二，毕业设计组织模式相对落后。一般采用一位教师指导一组学生的模式，同组的设计内容和流程差别不大，学生主动性不够；大多缺少校企互动，不能充分利用优质资源以实现资源共享。

第三，设计资料老旧，尤其新技术方面的辅助资料、工程实例不够充足。学生毕业设计中针对实际工程具体问题的实例解析不能适应当前新技术发展的需要，适用的教材引领是亟待解决的问题。

第四，指导教师队伍结构不合理。专业教师总体上有工程实践经验和经历的偏少，指导教师的专业能力，尤其青年教师的工程能力急待提高。

第五，学生缺乏责任意识，设计积极性不高。由于缺乏专业素质教育和职业教育，毕业设计期间，学生正面临求职应聘、研究生复试、工作单位实习等现实问题，很难保证全身心投入毕业设计，设计质量和成果难以尽善尽美。

二、毕业设计改革的方法与途径

（一）基于工程实际的毕业设计选题工程化、多样化、模块化

毕业设计题目的选择是保证毕业设计质量的关键[2]。基于该专业工程教育认证和国家一流专业人才培养要求[3]，设计题目均源于实际工程，以解决实际问题；题目类型多样化，做到一人一题。设计中，按题目类型划分设计小组，真题真做或经适当简化优化再做。不同结构类型题目的内容适中，设计内容丰富，工作量饱满，满足培养计划教学的目标要求；同时题目既要有难度，也要使学生通过努力有所提高，满足其高阶性要求。题目设定还应能解决实际工程问题，设计成果方便与实际工程对比，以检验学生对知识的掌握情况。通过设计训练，对学生工程应用能力的提高以及激发其工程创新意识、提升职业素养和责任担当都具有积极作用。

毕业设计内容采用模块化。为适应专业工程教育认证要求，设计内容随题目类型不同由不同模块组成。题目类型分为工程设计类、设计+施工类、设计+造价类和设计+专题研究（或专题设计）等，选题源于实际工程项目，以培养学生解决复杂工程问题的能力。毕业设计模块内容针对行业需求或实际工程问题设定，一般为针对各类工程的建筑设计、结构设计、施工组织设计、造价计算、PKPM 电算、广联达造价电算、BIM技术应用、专题研究或专题设计等。近两年，随着新工科建设，该校增加了土木工程智能建造方面的内容；学生在选题时，具体设计题目可以根据内容需要进行模块组合。基于工程教育改革的新发展，出现了模拟行业解决工程問题的实际运行方式，近年来该校又探索了跨专业（多专业）联合进行毕业设计的新模式，通过跨专业学生间的配合设计与交流，加深了学生对解决复杂工程问题的理解，对强化学生工程能力，提升学生的沟通协作及团队工作能力，培养高素质的工程技术人员起到积极促进作用。

（二）基于“指导教师团队+专任指导教师+学生设计小组”毕业设计组织模式的构建

构建毕业设计组织新模式。指导教师团队由专业特长教授或“双师型”教师组成，团队教师也是模块内容的引领者，按模块内容进行集中指导，每周进行一次或两次集中讲解，课下由各专任教师进行精细化个性指导，学生分组协作完成设计，解决了设计内容全面而与教师知识结构不匹配的问题。尤其在2020年新冠疫情防控的形势下，学生不能返校，师生无法见面，面对停课不停学的新要求，团队教师快速探索出了集中指导的新方式，采用线上教学、录课等方式为每位学生提供适时指导，相关规范、标准等资料也都以电子版的形式提供，特别是由团队教师自编的毕业设计指导书的推送，为学生自主学习提供了必要的参考依据，保证了指导工作的顺利开展，使毕业设计成果得以高质量呈现。

各模块任务细化分解，校企联合指导。发挥企业指导教师的作用，针对每一项设计题目，均配备有一线工程工作经验的工程技术人员参与指导，通过校企联合，提高学生工程能力。

建立毕业设计全过程考核与持续改进机制[4]。对照工程教育认证和国家一流专业高标准要求，从毕业设计、毕业实习教育，到选题、开题、设计过程、评阅、答辩等各环节，加强过程管理、质量控制、内容调整和质量评价，同时把思想教育贯穿毕业设计的全过程，从制度上保障毕业设计的质量和新组织模式的实施。

（三）基于工程实践能力培养的毕业设计指导教师队伍建设

构建“双师型”教师队伍。基于现有大批国家注册工程师和具有工程背景的“双师型”教师现状，指导教师队伍采用了“校内工程师教师+青年教师”和“校外工程师+校内教师”的毕业设计指导团队模式。基于该专业学生工程能力培养的要求，针对青年教师采取校企联合、基地实践，团队教师“传帮带”及校外专家讲座等培养模式，帮助青年教师学习、提高，从而提升指导教师队伍的工程素养。

建立校外专家聘任机制。每一届毕业设计平均每班外聘专家4～5人。同时，针对土木工程新技术的快速发展，分专题和设计内容有计划地邀请校外专家开办讲座或现场指导，深化教师和学生对新技术和行业新发展的认识，以提升学生毕业设计的质量。

（四）基于网络化信息化过程管理的设计环节规划

规划毕业设计环节。以提升毕业设计质量为核心，制定了题目筛选→选题（师生互选）→开题→任务下达→按模块设计→中期检查→文件提交→评阅（互评）→答辩→达成评价→问卷调研评价等全过程管理细则，各环节实行线上信息化管理，解决了各环节管理的随意性问题，并为后续分析评价和持续改进提供了依据[5]。

计划实施按时间节点控制进度。制定进度计划，设定时间节点，模块任务细化分解到周，教师每周进行1～2次线下集中指导，要求按时提交阶段成果。目前，各环节均已实现在学校实践教学系统网上一对一指导，有效加强了设计全过程管理。

（五）基于指导教师引领的学生学习主观能动性培养

毕业设计始终围绕 “以学生为中心”的人才培养理念，把学生放在教学的中心位置。针对设计内容，引导学生发现问题，启发、引导学生通过查找资料、运用资料，并结合所学专业知识解决工程问题，在掌握解决问题方法途径的同时，使学生的创新能力和工程能力得到提升[6]。

加强毕业设计资料的收集与更新，通过自编教材辅助学生设计。设计中注重适时将国家行业新规范、定额、标准等引入毕业设计，使工程实践直接对接设计内容，提升学生对相关规范的熟悉程度和综合运用能力；设计中还注重引导学生学会查阅、鉴别、选用适合可靠的工具书解决工程问题。

注重毕业设计指导书及辅助教材的建设。随着我国土木工程新技术的快速发展，近些年毕业设计适宜的教辅书更新较慢，选择毕业设计指导用书往往比较困难。团队教师针对毕业设计中出现的典型问题，运用最新的设计理论、行业规范、标准，采用模块化的方式，主编出版了的《土木工程专业毕业设计指导与实例》指导教材。该书采用现行的设计方法、最新的专业知识，通过大量的工程案例分析，指导学生解决毕业设计中遇到的工程问题，为学生运用新理论、新知识提供依据，也为学生呈现了解决工程问题的正确表达方法。指导团队自编指导书并加以课堂案例讲解，不仅把我国土木工程建设的伟大成就和最新技术展现给学生，也激发了学生主动学习的积极性，培养了學生作为“土木人”的严谨作风与担当精神，提升其作为工程人的责任感。

行业设计软件及工具软件的适时运用。积极与社会行业接轨，引入行业相关的计算软件、绘图软件、标准等，使毕业设计直接对接工程，这样可以使学生在今后的工作中快速上手，提高了择业竞争力。

三、毕业设计教学改革的成果与创新

近几年，随着毕业设计教学的改革，在以下四个方面取得了一定成效。

（一）毕业设计全过程贯穿思想政治教育

思想政治教育是落实立德树人根本任务的关键环节。毕业生肩负着国家建设、服务社会的使命，毕业设计是对学生开展爱国教育的重要阶段。在毕业设计动员、选题和设计内容上，要体现我国建筑领域取得的辉煌成就和先进的设计建造技术，激发学生的家国情怀，提高其学习的主动性。引导学生了解、掌握我国几代土木工程师总结的国家行业标准、规范，以润物细无声的方式使学生树立正确的价值观，培养学生的责任意识、工程意识和爱国精神。

（二）毕业设计内容的改革与创新

毕业设计内容应基于专业工程教育认证要求，结合实际工程问题，坚持以学生为中心、质量为导向，强化学生的工程意识，提升其工程创新能力和解决复杂工程问题的能力。选题方面，适应行业需求，提倡选题多样化，强调工程化，真题真做；内容方面，按行业需求及知识点进行模块划分，优化模块内容，使其更合理，各类设计题目按需进行模块组合；在传统典型模块建筑设计、各类型结构设计、施工组织设计、造价计算等基础上，增加了专题设计、专题研究、智能设计软件（BIM等）建模与应用等模块，使毕业设计选题和内容更丰富、更合理、更具有工程性，尤其土木大类跨专业联合设计更是一种新尝试，这使得毕业设计的教学改革面向工程实际又跨进了一步。近几年的毕业设计成果在2020年得到了工程教育认证专家的肯定。

为更好地促进师生“教和学”的主动性，强化学生工程应用能力培养，适应工程教育教学要求，指导教师团队主编了《土木工程专业毕业设计指导与实例》（武汉理工大学出版社）指导用书。该书展现了最新的行业标准和技术，并结合目前该校学生的实际情况，为学生自主学习和设计、教师辅导提供了便利。该书被同类20多所高校所选用，并得到了同行的认可。

（三）毕业设计组织模式的改革与创新

构建了基于“指导教师团队+专任指导教师+学生设计小组”的毕业设计组织新模式，同时辅以校企专家联合指导。集中+个体化精细指导模式调动了学生自主学习的积极性，激发了学生的创新意识和创新能力；同时建立了毕业设计全过程考核与持续改进机制，从制度上保证了毕业设计的质量，提升了学生的工程实践能力。创新的毕业设计组织模式从根本上解决了学生被动学习和教师知识面狭窄的问题，目前这一模式也运用于该校的其他专业，效果良好。

（四）毕业设计指导教师队伍的建设与创新

基于土木专业工程教育培养目标和“双一流”专业建设要求，该校构建了“双师型”指导教师队伍，采用了“校内工程师教师+青年教师”和“校外工程师+校内教师”指导模式，提高了青年教师的工程技能、解决实际问题的能力和指导学生毕业设计的能力。近些年，该校获批校级或省级优秀毕业设计指导教师数量逐年增加，指导的毕业设计优良率逐年提高，为社会输送了更多优秀的土木工程毕业生。

四、结语

随着毕业设计改革的不断深入，近几年该专业获得天津市级、校级优秀毕业设计的人数稳步增多，毕业生的就业率、升学率明显提高，择业范围进一步扩大。应届、往届毕业生对该专业的毕业设计教学效果给予了积极肯定，毕业生的工作能力也得到众多用人单位的肯定，社会对学校毕业生的认可度日益提高。

提高土木工程专业毕业设计的质量，提升毕业生的工程能力、专业素养和综合素质，使毕业生成为对社会有用的人才乃至国家栋梁一直是学校和广大教师努力的方向。教学改革任重道远，只有师生不断努力和探索，才能使教学质量不断提高。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 李永贵，严佳慧，戴益民，等.对提高土木工程专业（建筑工程方向）本科毕业设计质量的思考[J].教育教学论坛，2020（16）：304-305.

[2] 孙磊.土木工程专业毕业设计实践教学模式探索与实践[J].黑龙江工业学院学报（综合版），2020，20（1）：22-25.

[3] 中国工程教育专业认证协会.工程教育认证通用标准 （2018版）［S/OL］.[2019-09-13].http：//www.csgpc.org/bencandy.php？fid=182&id=1855.

[4] 万玉凤，柴葳.中国高等教育将真正走向世界[N].中国教育报，2016-06-03（1）.

[5] 杨青，党选举，周萍，等，张敬伟面向工程教育认证的毕业设计问题分析及质量提升策略[J].教育教学论坛，2018（32）：82-84.

[6] 陈剑，徐能雄 工程教育认证背景下本科毕业设计教学改革探讨[J].中国地质教育，2019，28（4）：47-50.

［责任编辑：黄紧德］