張根鳳
(西藏民族大學,陜西咸陽 712082)
實踐教學是土木工程專業(yè)重要的教學環(huán)節(jié)之一,也是教學改革取得成效的重要突破口。土木工程畢業(yè)設計是土木工程專業(yè)最后一個綜合性實踐教學環(huán)節(jié),實施畢業(yè)設計可以使學生將所學的基礎知識和專業(yè)技術知識等進行綜合運用,提升學生分析和解決實際工程問題的能力,也為學生進入職業(yè)生涯如從事設計、施工、管理等工作奠定一定的基礎。土木工程專業(yè)畢業(yè)設計的質量是四年來教學質量的直接反映,也是其綜合能力的最終體現(xiàn)。如何提升畢業(yè)設計質量,提高畢業(yè)生能力,是土木工程專業(yè)一直探討和改進的方向。目前,國際上先進的工程教育理念如CDIO模式以及以OBE為核心思想的工程教育認證,都對工程實踐和畢業(yè)設計提出了要求,對提升工程教育水平及畢業(yè)設計環(huán)節(jié)具有一定的參考意義。
CDIO模式體現(xiàn)在CDIO的12條標準及以提升學生四個方面能力的CDIO教學大綱中。這四個方面的能力是技術知識和推理;個人能力、職業(yè)能力和態(tài)度;人機交往能力:團隊工作和交流;在企業(yè)和社會環(huán)境下的構思、設計、實施、運行系統(tǒng)。CDIO模式強調在CDIO背景下學習,強調提供一種建立在真實世界的產(chǎn)品和系統(tǒng)的構思—設計—實現(xiàn)—運行(CDIO)過程的背景環(huán)境基礎上的工程教育,強調一體化學習及能力的培養(yǎng)。在這個過程中,不僅需要有學科知識,還需要具備個人能力、人際交流能力及產(chǎn)品、系統(tǒng)和過程的建造能力。CDIO培養(yǎng)模式本質上也是一種能力培養(yǎng)教育,如果對照CDIO教學大綱要求與工程教育認證標準的畢業(yè)要求,會發(fā)現(xiàn)其內(nèi)容高度一致,且其要求比工程認證標準的要求更多。CDIO培養(yǎng)模式的12條標準是對是否實現(xiàn)CDIO教學理念的一種判定標準,在12條標準中,標準5和標準6是對實踐教學內(nèi)容的要求。其中標準5——設計—實現(xiàn)的經(jīng)驗:在課程計劃中包括兩個或更多的設計,其中一個是初級的,一個是高級的[1]。而畢業(yè)設計無疑是高級設計中的一種,且是最適合實施高級設計的項目。
OBE是成果導向教育,強調學生的學習成果,在工程教育認證標準中就是學生的畢業(yè)要求。在工程教育認證標準中有關于工程實踐與畢業(yè)設計的具體要求,其中要求畢業(yè)設計(論文)選題要結合本專業(yè)的工程實際問題,培養(yǎng)學生的工程意識、協(xié)作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。對畢業(yè)設計(論文)的指導和考核有企業(yè)或行業(yè)專家參與[2]。將工程教育認證標準中的12條畢業(yè)要求用OBE對標畢業(yè)設計,學生的學習成果即畢業(yè)要求都能在畢業(yè)設計中得到有效提升。美國等國家將畢業(yè)設計作為頂點課程進行安排,以提升學生的學習成果,其一些做法很值得我們借鑒學習。
我國傳統(tǒng)土木工程的畢業(yè)設計一般常有以下幾個方面的特點[3]:
(1)設計選題范圍較小,一般主要有結構、施工、巖土、造價等方面,以圍繞專業(yè)學科知識為特點開展,且常以“命題式”題型居多。此類設計的特點是有詳細的設計任務書,畢業(yè)設計在預定的任務書下相當于進行了一次大作業(yè)。行業(yè)、企業(yè)專家等單位參與較少。
(2)畢業(yè)設計時間安排與學生就業(yè)沖突。一般安排在第八學期,在這個階段學生有就業(yè)壓力,要參加各類招聘和考試,對畢業(yè)設計質量有一定的影響。
(3)土木工程產(chǎn)品本身的特點決定了要完成一次從勘察、設計、施工到成品的過程需要較長時間,很難在一次畢業(yè)設計中實現(xiàn)。
(4)畢業(yè)設計與實際工程脫軌,學生也缺少積極性和創(chuàng)新欲望,學生對畢業(yè)設計的重視程度不高。
(5)畢業(yè)設計的管理與其他課程有所不同,它不像常規(guī)課程那樣有明確的課時保證,部分高校存在監(jiān)管不到位、評價標準不統(tǒng)一等問題。
工程教育認證標準和CDIO模式都緊緊圍繞畢業(yè)要求展開,以提升畢業(yè)生能力,并對畢業(yè)設計提出了較高要求。我國土木工程專業(yè)傳統(tǒng)畢業(yè)設計主要存在以下幾個方面的問題:
(1)畢業(yè)設計雖然與畢業(yè)能力有一定的對應關系,但對應關系不明確。
(2)畢業(yè)設計不能有效支撐畢業(yè)要求,特別是非技術性能力的要求,實踐教學不能滿足工程教育認證標準關于選題、解決實際問題、工程意識、協(xié)作精神等方面的要求,對解決復雜工程問題的能力培養(yǎng)不足。
(3)畢業(yè)設計大綱中的部分課程目標描述未能按照畢業(yè)要求進行編制。
(4)畢業(yè)設計的指導與考核常常沒有企業(yè)或行業(yè)專家參與,畢業(yè)設計實踐環(huán)節(jié)的內(nèi)容不足以支持相關畢業(yè)要求的達成。在設計能力培養(yǎng)方面不足,常常忽視設計是否能夠有意識地對經(jīng)濟、環(huán)境、法律、倫理、文化等制約因素進行考查與評價。
(5)對畢業(yè)設計要達到的目標評價缺乏合理的考核評分標準,畢業(yè)設計在畢業(yè)要求中支持幾乎所有的指標點,但設計目標與指標點的對應關系不明確,評分標準沒有針對畢業(yè)設計目標設計,考核結果無法證明對指標點達成的貢獻度。
(6)部分專業(yè)教師對工程教育認證標準的畢業(yè)要求不甚清楚,工程能力還有待提高。
按照工程教育認證標準和CDIO模式的要求,我們對土木工程畢業(yè)設計的設計活動進行如下創(chuàng)新和構建,具體內(nèi)容如下:
(1)結合工程教育認證標準和CDIO模式的要求,使教師和學生明白,通過本專業(yè)的學習,自己應具備哪些方面的能力,同時如何通過課程體系達成這些能力要求。
(2)加強教師的能力培養(yǎng)??刹捎玫胶献髌髽I(yè)兼職或聘用有經(jīng)驗的行業(yè)專家和企業(yè)技術管理人員到學校任職等方式來解決這些問題。
(3)對于畢業(yè)設計選題、指導、考核等,可聘請有經(jīng)驗的行業(yè)專家和企業(yè)技術人員共同參加,并充分聽取其意見,為設計選題擴大范圍,使設計內(nèi)容更貼近工程實際,且充分考慮經(jīng)濟、法律、文化、倫理等制約因素,以提高綜合考慮問題、解決復雜問題的能力。同時,也提升了學生的積極性和創(chuàng)新欲望。
(4)參照國外成功經(jīng)驗,以學習成果即畢業(yè)要求為出發(fā)點,將畢業(yè)設計按頂點課程的要求來實施,通過讓學生面對真實問題,可以了解用人單位、社會、國家對本專業(yè)人才的期望,有利于學生向職場過度,架起連接企業(yè)的橋梁[4]。這種整合性及綜合性也是CDI0教學大綱及工程教育認證標準所要求的。
為了達到以上目的,彌補傳統(tǒng)畢業(yè)設計的不足,對畢業(yè)設計按有關標準及頂點課程的要求進行設計,并結合課程思政的要求,對實踐課程進行了部分調整,設計具體內(nèi)容及調整部分分別見表1及以下幾點。
表1 頂點課程畢業(yè)要求下的畢業(yè)設計實踐內(nèi)容
(1)根據(jù)土木工程專業(yè)特點,將畢業(yè)設計提前至大三下學期甚至大三上學期開始,緩解目前與學生就業(yè)時間沖突的矛盾。
(2)可考慮將生產(chǎn)實習與畢業(yè)設計合并進行,并提高對生產(chǎn)實習的要求。要求學生對生產(chǎn)實習中的項目設計進行充分地了解和學習,增加現(xiàn)實狀況下構思—設計—實施—運作系統(tǒng)的能力。
(3)允許學生根據(jù)自己的就業(yè)意向進行選題,教師有側重地分類指導,以提高學生參與畢業(yè)設計的積極性及適應未來工作的能力。
(4)加強畢業(yè)設計的過程監(jiān)督,以確保畢業(yè)設計質量。
CDIO模式及OBE理念下的工程教育認證標準畢業(yè)要求的實現(xiàn),國外頂點課程中的設計安排,都為我們進行畢業(yè)設計改革與實踐提供了新的視角。進行有效的畢業(yè)設計,可以有效地整合、提升學生的專業(yè)基本知識、基本技能在工程實踐中的實際應用能力,并通過一系列提升畢業(yè)能力的具體實踐活動,綜合提升學生個人發(fā)展、團隊合作、人際交往等方面的能力,能使學生各項能力得到整合性提升,可以增強學生對專業(yè)及社會的適應性,為學生職業(yè)生涯打下良好的基礎。