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基于“卓越计划”的隧道与地下工程专业毕业设计教学改革

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[摘要]为了满足“卓越工程师教育培养计划”要求,针对隧道与地下工程专业毕业设计现状和存在的问题,对隧道与地下工程专业毕业设计展开教学改革。提出了毕业设计题目改革并实行双向选择、毕业设计实行双导师制、完善毕业设计工作方法、工作流程及设计深度和规范化等教学改革措施,以期培养创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。

[关键词]卓越工程师教育培养计划 隧道与地下工程专业毕业设计 教学改革

引言

2010年6月教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)[1],2011年10月,重庆交通大学入选教育部第二批卓越工程师教育培养计划,实践性较强的土木工程系为“卓越计划”实施系之一。隧道与地下工程专业(卓越工程师班)从2012届开始招收学生,2016年春期该届学生将进入毕业设计环节。

隧道与地下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、培养学生工程素质和工程实践能力的重要阶段,还是从理论学习过渡到实际工作的重要阶段,在隧道与地下工程专业教学大纲中具有举足轻重的地位。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,甚至具备了部分“就业前期培训”的职能[2]。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[2]。

本文针对重庆交通大学隧道与地下工程专业毕业设计中存在的问题,进行了适应“卓越计划”人才培养的毕业设计教学改革探讨。首先,分析现有毕业设计的现状和存在问题;其次,基于卓越计划”的要求和特点,探讨现有毕业设计模式与“卓越计划”要求之间的差距;第三,针对现阶段毕业设计模式的问题进行改革,探索一套与“卓越计划”人才培养相适应的毕业设计模式。

一、隧道地下工程专业毕业设计现状及存在问题

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[2]。而国内高校,毕业设计则更注重理论教学而忽视了工程应用,国内高校在与企业、同行的合作、交流上,尚处于半封闭状态。以重庆交通大学隧道与地下工程专业毕业设计为例,在整个过程中便存在以下种种问题:

(一) 毕业设计选题类型和方法的局限性

隧道与地下工程专业毕业设计选题大多为隧道工程、基坑支护、滑坡治理等工程设计与施工类题目。这类设计任务虽然能与大部分学生今后的工作挂钩,但存有以下两不足:其一是毕业设计选题的科研内容偏少,对于今后从事科研工作的同学来说,需要增加一些偏科研方向的课题;其二是毕业设计选题涉及施工和管理方面的内容不多,对于毕业后从事施工技术和现场管理的的同学来说,需要增加一些这方面的工作。

隧道与地下工程专业和地铁与轨道工程、岩土工程等两个专业同时选题,毕业设计历年的选题方法则存在很大的局限性。“毕业设计动员大会”没有教师对毕业设计题目的主要目的、要求和内容的讲解环节,学生也不能了解全系各位教师所设计的毕业设计题目的全貌。毕业设计选题采用教师在“毕业设计管理系统”网站上挂出题目及要求、内容等,学生自主选择,教师最后加以确定的方式。从往届毕业设计选题结果来看,出现“抢”毕业设计题目的现象。这就直接导致了学生们选择的题目和今后的工作挂不上钩,也非自己内心所想要的题目,教师所设计的题目也未能找到符合条件的学生。

(二) 实际工作程序认识不足

目前,学生的毕业设计大概采用在网络上或者上届的毕业设计中找到类似题目的计算书和图纸等资料,在教师或毕业设计任务书的指引下完成毕业设计的程序。一方面,本系很多教师并未直接从事设计工作和施工技术与管理方面的工作,因此对设计和施工管理整个完整过程的掌握还不是很充分。另一方面,学生对毕业设计的认识仅仅停留于“计算”和“画图”,离真正的“工程设计”还有一段距离,主要原因是学生对真正的工程建设基本程序不了解,更不清楚作为设计人员应该如何与甲方、施工以及工程监理单位打交道,导致毕业之后不能马上与实际工程设计接轨,这些观念都应该在毕业设计教学环节阶段有所体现[3]。

(三) 时间精力投入不足

毕业设计是一项综合性较强的教学任务,要求指导教师具备较高的教学水平和严谨的工作态度,以及土木行业相关工程实践经验[3]。但与此相矛盾的是:1) 部分高校为解决师资紧缺的问题引进大量缺乏工程实践经验的年轻博士,承担指导毕业设计这一综合性和实践性较强的课程,难免力不从心;2) 高校教师兼有教学、科研和学科建设等任务,部分教师甚至还有兼职工作,因此用于指导毕业设计的时间和精力皆不足;3) 高校扩招,存在一位教师指导近十名学生毕业设计的情况,不能做到针对学生各自的特点、兴趣因材施教和抽出更多精力投入毕业设计指导中。

毕业设计通常安排在本科最后一个学期,考研的学生则忙于参加考研学习、复试,很多学生还要参加各种招聘会、双选会,这些都会分散学生毕业设计的精力[3]。另外,签约之后的学生,认为毕业设计成绩的好坏已经无关紧要而轻视毕业设计,甚至把最后一学期当成毕业旅行的最佳日子。因此,学生们投入时间和精力是不足的,存在部分学生半个月、一个星期完成毕业设计的例子。

(四) 毕业设计工作量和质量参差不齐

毕业设计存在依赖电算、忽视理论计算的现象。利用有限元应用软件进行工程设计在各大设计院已经普及,各大专院校工程类毕业设计对应用软件的依赖非常严重。在毕业设计计算过程中,学生往往只注重对软件的操作和应用,而忽略专业基本知识、对规范的理解和具体计算过程的问题,因此对计算结果合理与否无从验证;更有甚者,对软件的操作尚处于一知半解,计算结果和真实值大相径庭。另一方面,利用计算机软件设计出来的图纸一般会存在某些错误,而学生在设计中缺失了基础概念和对规范的理解和掌握,因此不能及时发现并改正这些错误。

毕业设计存在严重的抄袭现象。毕业设计相关题目的设计资料在互联网上皆能找到,甚至高年级的毕业设计资料也能得到,很多学生依葫芦画瓢,有的学生到最后甚至不加思索大篇大段抄袭。在很短时间内仓促完成毕业设计任务,设计资料漏洞百出、施工图和计算书前后矛盾的现象频现。

毕业设计深度和要求不规范的现象。由于毕业设计深度和要求比较模糊,学生们做的毕业设计深度不一致,也不规范,这就使得做得全面的学生毕业设计计算书分量是深度不够的学生的几倍。毕业设计深度和要求的模糊,甚至导致考核标准的不统一。

毕业设计规范更新滞后的现象。土木专业规范近年来更新频繁,这就需要高校图书馆资料做到及时更新,但是大多图书馆更新速度较慢,导致学生不能利用最新的规范进行毕业设计;高校扩招学生人数的增加,导致学生在毕业设计时人均能利用的规范和手册较少,尤其是最近两三年新颁布的规范和规程[3]。另外,网络发达的今天,毕业设计相关最新规范互联网上基本都有电子版本,但是由于学生、甚至教师的主要精力不在其上,导致规范更新滞后,存在与社会现状脱节的现象。

二、隧道与地下工程专业毕业设计模式改革

教育部2010年6月启动的“卓越计划”目的在于通过教育和行业、高校和企业的密切合作,以实际工程为背景,以工程技术为主线,着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力,按照“3+1”人才培养模式培养造就一大批创新能力强、适应企业发展需要的多种类型优秀工程师[5]。鉴于现行毕业设计模式存在上述四个方面的问题,且而现行毕业设计模式对实践能力的培养尚有欠缺,对创新能力、团队协作能力与综合解决问题能力的培养基本为零。因此,为满足卓越隧道与地下工程专业师培养需求,在隧道与地下工程专业毕业设计模式方面应具有符合“卓越计划”要求的全新模式。

(一)毕业设计题目改革并实行双向选择

毕业设计题目设计方面:将学生走出校门后的实际工作作为毕业设计选题范围和方向,通过需求分析,进行面向实际的毕业设计选题库建设。在具体实施环节上,隧道与地下工程专业主要分为学术研究型、工程设计型和施工技术管理型三个方向。各方面毕业设计选题的数量大概由往届毕业生实际工作方向为指导。

选题是毕业设计能否创新的关键,选择富有科学性、新颖性和创造性的题目作为毕业设计课题,一个很好的毕业设计题目交给一个不感兴趣和不具备完成该选题基本素质的学生做是不合适的,在选题工作中充分尊重学生的个人选题意见,创造条件让学生早一些接触实际题目。

毕业设计题目双向选择方面:毕业设计动员大会前教师应该完成课题申报,并由院系毕业设计领导小组组织论证、评审,确认是否符合要求。“毕业设计动员大会”上,各教师应针对自己申报的毕业设计题目向所有学生讲解和公布,并提出选题学生所具备的条件和并作适当建议。然后,实行双向选择,学生自愿选题、选教师,指导教师依条件选择学生,最终由院系领导小组协调落实学生选定的课题与指导教师。

(二)毕业设计实行双导师制

在高等学校实施培养“卓越工程师”的教学目标,培养创造性人才,教师是关键,这一点在毕业设计工作中显得更为突出[4]。指导教师在毕业设计工作中起着非常重要的作用,直接影响到学生选题、收资、实验、研究论证、论文撰写、答辩等[4]。

基于“卓越计划”具有三个特点,即行业企业深度参与培养过程、学校按通用标准和行业标准培养工程人才和强化培养学生的工程能力和创新能力,同时限于有些青年教师自身的学术水平和工程实践经验,采取优化指导教师的师资队伍措施。通过把一些有经验、有威望、有一定指导工作能力的校外工程师请进来,让他们参与毕业设计的指导工作,有利于毕业设计的质量优化。在毕业设计教学过程中实行“学校导师”和“企业导师”联合指导的双导师制模式[4],发挥校内外导师各自的优势共同对学生进行课题研究、工程实践和职业发展规划方面的指导,不仅能培养学生独立解决工程实际问题的能力和科学研究能力,同时使学生具备较高的社会责任感、职业素养和团队合作精神,早日与真正的“工程师”接轨。

(三) 完善毕业设计工作方法、工作流程及设计深度和规范化

完善毕业设计工作方法和工作流程是保证毕业设计教学有序、高效运作的先决条件。隧道及地下工程专业借助校企的联合力量制定符合实际工作和学生学习现状的工作方法和工作流程。有了办法、流程,认真、科学、规范地运作,并强调毕业设计中带有共性的东西的统一性,而对于富有个性特点、弹性较大的内容,应充分发挥其个性优势[4]。学校应有对毕业设计工作的具体要求,有完整规范的制度、科学的质量管理和检查评估系统。

对毕业设计计划、选题、实习调研、指导、中期检查、论文撰写、答辩、成绩评定、总结、研究分析等各环节进行科学、系统的规范,使管理者、指导教师明确科学、规范化的要求[4]。针对当前毕业设计图纸、参考资料不规范的现状,隧道及地下工程专业应编写了《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,可供学生学习,同时起到了规范毕业设计图纸的作用。

通过规范毕业设计要求,使学生可以提前准备,并知道怎样主动做毕业设计,发挥其主观能动性,激发其强烈的“创新”意识,造就有利于学生创新实践的条件和空间,为培养“卓越工程师”提供强有力的保障[4]。

三、结语

根据“卓越计划”的目的和任务,结合“卓越计划”的三个培养特点,针对现行毕业设计存在毕业设计选题类型和方法的局限性、实际工作程序认识不足、时间精力投入不足、毕业设计工作量和质量参差不齐等问题,对隧道与地下工程专业毕业设计开展教学改革

(1) 毕业设计题目改革并实行双向选择。将学生走出校门后的实际工作作为毕业设计选题范围和方向,通过需求分析,进行面向实际的毕业设计选题库建设。建立毕业设计选题双向选择制,学生自愿选题、选教师,指导教师依条件选择学生。

(2) 毕业设计实行双导师制。基于行业、企业深度参与培养过程,在毕业设计教学过程中实行“学校导师”和“企业导师”联合指导的双导师制模式。

(3) 完善毕业设计工作方法、工作流程及设计深度和规范化。隧道及地下工程专业借助校企的联合力量制定并完善符合实际工作和学生学习现状的工作方法和工作流程。对毕业设计计划、选题、实习调研、指导、中期检查、论文撰写、答辩、成绩评定、总结、研究分析等各环节进行科学、系统的规范,使管理者、指导教师明确科学、规范化的要求。

[参考文献]

[1]中华人民共和国教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].2011,1,18.

[2]谢凌燕,潘志宏.面向工程实际的土木工程专业毕业设计教学改革探讨[J].中国电力教育,2013,7:166-167.

[3]黄鹂,郭亚然,董洁.土木专业毕业设计存在问题及对策分析研究[J].山西建筑,2013,39(23):226-227.

[4]李晓丽,张云峰,孙颖,卢召红,杨宇.基于“卓越工程师”目标的土木工程专业毕业设计改革实践[J].中国冶金教育,2013,32(增2):57-59.

[5]黄鹏,张华,位翠霞.基于“卓越计划”培养特点的土木专业毕业设计教学改革[J].价值工程,2013:199-200.

(作者单位:重庆交通大学 土木建筑学院 重庆)