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摘要：毕业设计是土木工程本科培养中至关重要的环节，也是培养优秀土木工程师的关键环节之一。随着计算机和土木工程新技术的发展，传统的多层混凝土结构办公楼和教学楼的毕业设计选题已不能满足时代的要求，如何加大毕业设计工作量和设计深度，增加土木工程新技术的推广应用已迫在眉睫。文章针对普通高等教育本科院校毕业设计中存在的典型问题，对土木工程专业毕业设计环节进行探索与改革，取得了初步成效，可为修订基于培养优秀土木工程师教学目标的毕业设计培养方案提供参考。
关键词：教学改革；土木工程；卓越工程师；毕业设计；探索
本文引用格式：张普，等.土木工程专业毕业设计教学改革实践与探索[J].教育现代化,2019,6(18):53-55.
为探索培养优秀土木工程工程师的新途径，郑州大学土木工程学院按照“卓越工程师计划”精神，对土木工程专业培养方案进行了一系列探索与改革。
一毕业设计目前存在的问题
毕业设计是土木工程本科培养中至关重要的环节，也是培养优秀土木工程师的关键环节之一[1-5]。因此，许多学校对毕业设计环节进行了许多改革，也取得了一些成果。然而，随着计算机软、硬件和土木工程新技术的快速发展，传统的多层混凝土结构办公楼和教学楼的毕业设计选题已不能满足时代的要求，如何加大毕业设计工作量和设计深度，增加土木工程新技术的推广应用已迫在眉睫[6,7]。
此外，目前土木工程专业毕业设计存在很多问题，例如选题不贴合工程实际，设计时间不够，学生积极性不强，部分教师指导经验不足，缺乏合理的考核机制等[8-11]。郑州大学土木工程学院进行了积极的探索和改革，以下是对近年来郑州大学所开展的毕业设计改革实践的经验总结，可为基于卓越工程师培养目标的土木工程专业毕业设计教学方案修订提供参考。
二 提高毕业设计质量的改革措施
（一）人才培养方案
为了提升土木工程专业毕业设计质量，提高教师的指导水平，更好地完成指导学生毕业设计工作，建议所在院系每年春季定期召开若干次毕业设计指导工作研讨会，围绕毕业设计改革和需要讨论的内容，结合专业评估专家提出的问题提出毕业设计改革的要求，对于如何进行毕业设计质量控制进行定期讨论，制定更合理的人才培养方案。
（二）设计选题
毕业设计选题应符合土木工程专业培养的基本要求，同时结合工程实际和科学研究的需要，选题覆盖面要广，如可以选择多层混凝土框架结构设计、高层混凝土框架-剪力墙结构设计、多高层钢结构住宅设计、多层钢结构工业厂房设计、施工组织设计及毕业论文等类型。毕业设计选题应具有明确的研究内容和目标，并具有一定的难度、深度和创新点，同时强调加强计算机和外文资料在毕业设计中的应用。
（三）教学内容改革与优化
1.选题多样性
很多学校土木工程专业的毕业设计选题仍然是以多层办公楼、教学楼为主。一方面，这种传统设计题目工作量偏小；另一方面，传统结构的设计以框架结构为主要对象，结构形式单一，仅仅涉及抗震设计和非抗震设计两部分内容，没有跟进土木工程新技术的应用。此外，多年来毕业设计计算书早已形成固化的模板，学生容易滋生懒惰和抄袭心理。因此，传统的多层混凝土结构办公楼和教学楼的毕业设计选题已不能满足时代的要求，如何加大毕业设计工作量和设计深度，增加土木工程新技术的推广应用已迫在眉睫。结合国内外一些顶尖高校的教学经验，本文推荐以下几种解决方案：
（1）建筑方案多样化
毕业设计选题除了传统的多层办公楼、教学楼的设计以外，还鼓励选择高层住宅、商业写字楼、酒店、会展中心、体育馆等公共建筑等题目开展设计，增加毕业设计建筑方案的多样性。
（2）结构形式多样化
可选择做框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构、框筒结构、筒中筒结构等，也可选择进行局部构件的深化设计，例如做大跨度预应力混凝土转换梁，组合结构墙体、组合结构楼板、井字楼盖等，选择其一即可，指导老师可自行选择安排。
（3）增加新技术应用
应该更加多样性，例如是否可采用钢管混凝土柱、新型钢板-混凝土组合剪力墙、新型保温墙体设计、增加预应力混凝土结构的应用、增加减震隔震设计等等。
2.建筑设计阶段的取舍
土木工程专业学生在大学期间所涉及的建筑学类课程仅有房屋建筑学，缺乏各种建筑方案设计的锻炼，对建筑类的相关规范也不熟悉。当毕业设计选题涉及高层建筑或者大跨建筑时，学生在毕业设计期间既要完成考虑更多内容（如高层建筑的消防）的建筑方案设计，又要完成手算与电算结合的结构部分，工作量偏大，毕业设计时间不够，设计质量难以保证。以郑州大学土木工程学院为例，建筑设计阶段指导老师偏少，常出现一个建筑设计老师面对20～30个学生的现象，在确定建筑方案与审阅建筑施工图时，工作量大，审阅设计图纸的质量全靠指导教师的责任心。另外，土木工程学院的建筑设计指导教师并不是学建筑出身相应的知识结构并不完备，指导建筑设计水平受限，随着整体设计内容的深化，教师需要再学习。
因此对于此类毕业设计选题，建议去掉建筑设计阶段，由指导教师或与学院校企合作的设计单位等向学生提供合适的建筑施工图，学生在其基础上进行结构深化设计，即解决结构设计部分的深化要求，又解决毕业设计时间不够问题。
3.要求指导教师调研环节
对于传统的毕业设计选题，如多层办公楼、教学楼设计，可仍采用“建筑设计+结构设计”的形式，但结构设计需要一些深化（见前文介绍）。建筑设计前安排有2周的调研时间，学生根据指设计任务书中的调研提纲及指导教师的集中讲解，到对应的建筑物现场进行调研，提供调研报告。目前存在有些学生不重视调研，在调研时间内没有到建筑现场进行调研，只是在网上收集一些资料，在调研报告中罗列一些建筑设计的基本原则与要求，应付了事。这部分同学的调研是没有效果的，调研阶段的时间没有充分利用。因此，指导教师要重视对学生调研环节的指导与要求，严格审查调研报告，要求在调研周内初步考虑建筑与结构方案，边调研边思考，这样顺利过渡到建筑设计阶段。
4.是否保留手算内容要求
随着计算机软件、硬件的飞速发展，设计单位的土木工程专业结构设计早已采用计算机来完成，那么，在高校是否还需要本科毕业生在进行毕业设计过程中，仍然采用手算呢？多年来，业内对于这个问题的争论一直都没有中断过。在进行传统的多层办公楼、教学楼的设计时，很多学校是要求选取一榀有代表性的框架进行手算，然后采用PKPM软件进行电算，以保证学生理解和掌握结构设计的基本概念，这些都是很好的经验。然而，在进行了建筑方案多样化、结构形式多样化和增加新技术应用的改革以后，手算还能计算多少内容呢？的确有待于进一步探讨。笔者认为，在工作量能够完成的前提下，应尽量保证至少一个计算单元的手算内容，以加深学生的理解。
5.英文论文翻译问题
毕业设计中要求将一篇英文论文翻译为中文，学生专业英语翻译能力较差，存在学生用网上的翻译软件翻译直接拷贝过来简单组合的现象，使得这一要求形同“鸡肋”，这一部分内容是考虑去掉还是从严要求。
6.规定毕业设计任务书内容和格式的要求
目前，学生采用的毕业设计任务书均为指导教师提供，然而对于不同的分组，教师提供的毕业设计任务书差别很大。有的设计任务书要求的工作量非常大，有的设计任务书要求的工作量非常小；有的设计任务书很详细，有的设计任务书又很笼统。因此，为了规范毕业设计教学工作，学院毕业设计任务书内容和格式的要求进行统一的规定。
7.解决毕业设计改革所需教学内容改革问题
随着毕业设计内容的调整，同时调整相应的专业课程的教学内容，例如增加高层建筑结构课程的课时量，增加对框架剪力墙结构的教学要求，为学有余力的同学开设一些土木工程新技术应用的选修课，并1-2年对指导毕业设计的教师进行培训。
8.采用综合性课题
选择综合性课题，一项建筑工程需要多专业分工合作，可以让建筑学，结构工程，暖通工程等专业的学生参与，不仅能激发学生的学习主动性，提高解决实际工程问题的能力，还能提升学生的协作能力。
（四）创新机制建立
1.教学环节安排
在毕业设计教学环节安排上，主要分两大部分：第一部分，是将毕业设计和企业需要相结合，把部分学生安排在各地区的设计院、设计室、房地产公司等，按照毕业设计环节的基本要求、结合设计单位的实际工程项目进行真题真做，由设计单位的工程师以上人员进行指导，使毕业生在满足教学基本要求的前提下，培养学生解决实际工程问题的能力，同时也促进了用人单位和大学毕业生的双向选择。第二部分，是在学校的设计教室内进行毕业设计。为了提高该部分学生的实际工作水平和设计质量，在确定指导毕业设计指导教师时应严格把关，把学历高、职称高、既具有扎实的理论功底，又具有深厚的实践知识和经验的中级职称以上的教师挑选出来，指导毕业设计。另外，还应聘请一些大型甲级设计单位的注册一级建筑师、结构工程师来担任指导教师。在设计选题上，按照真实的条件、真实的原始资料、真实的要求来完成设计训练，提高实际工作的能力。
2.导师联合培养机制
可以采用“双导师制”，即聘请工程经验丰富的工程师与校内指导教师一起指导学生毕业设计。由两个导师共同商议学生的设计题目和设计内容，并以选择较简单的设计题目为宜。设计院老师主要指导学生解决在设计过程中的问题，校内导师主要完成设计理论问题和进度检查，在学生进行毕业设计过程中，两个导师要经常沟通交流。这种“双导师制”的指导方法不但可以培养学生解决工程问题的能力，还能提高指导教师的指导水平。
（五）教师专业素质提升
建议采取一下措施提升指导教师的专业素质。
1.鼓励教师积极参与工程实践，并把工程实践的成果纳入教师考核体系。
2.定期举行针对“毕业设计指导教师”的相关培训。
（六）管理考核制度
土木工程专业建设应该高度重视毕业设计的实践教学环节，采取各种措施提高毕业设计的教学水平和教学质量。应从学院层次成立有毕业设计工作领导小组，具体和直接对毕业设计工作进行领导和组织，成立毕业设计工作督察小组，主要在毕业设计工作过程中及之后负责督促和有关成果的检查验收。为了加强毕业实践教学环节的质量控制、进一步强化和完善毕业设计的规范化管理，应出台《毕业设计答辩环节及资料归档暂行规定》、《优秀毕业设计推荐与评选办法》等新的管理措施，并付诸实施，促使毕业设计过程标准化，便于有据有序操作，科学管理，检查把关，量化考核与评估，确保毕业设计质量，取得较好的效果。
毕业设计工作严格按照学校规定的日程安排进行，从毕业设计选题、教师指导、过程检查、毕业设计答辩等环节都应采取一系列行之有效的措施。对毕业设计过程管理的推荐做法是：早期检查学生到位投入情况；中期检查毕业设计进展情况；晚期检查毕业设计答辩准备情况等。在过程管理中及时解决出现的问题，严格管理，确保质量，从而使毕业设计工作有序地进行、高质量地完成。
在毕业环节考核方面，均需按毕业实践环节教学要求提交完备的毕业设计文件、资料，并且均要通过由5位以上教师（或专家）组成的毕业设计答辩小组的答辩，答辩合格后，将答辩成绩和指导教师给出的设计（论文）成绩两者综合，用模糊评判的方法计算最后毕业成绩。这样，既保证了毕业设计的水平和质量，又能真实、可靠地反映了每位学生的真实成绩。对于答辩不合格者，由答辩小组对学生提出具体修改意见，令其在一定时间内修改完善，然后学院统一组织二次答辩，如还不合格，按照相关规章制度处理，从严要求设计质量，给每届学生以警示。
每届学生毕业设计答辩结束后,答辩小组由组长负责提供答辩总结报告，报告需指出答辩过程中遇到的相关问题，总结经验，组织全体讨论会，分析问题，找到解决方案，避免下届毕业设计出现同样问题。
三 结语
本文针对普通高等教育本科院校毕业设计中存在的典型问题，对土木工程专业毕业设计环节进行探索与改革，结合国内外一些顶尖高校的教学经验，提出了毕业设计改革的建议和进行质量控制的具体措施，取得了初步成效，可为修订基于培养优秀土木工程师教学目标的毕业设计培养方案提供参考。
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