新工科背景下交通土建方向毕...改革探索——以新疆大学为例_赵锐.pdf

2023 NO.2 科 教 资 讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION新工科背景下交通土建方向毕业设计改革探索以新疆大学为例赵锐*冉武平 吕疆红(新疆大学建筑工程学院 新疆乌鲁木齐 830017)摘要：毕业设计是集知识融会贯通和稳固、能力培养、素质训练为一体的综合性教学过程。“新工科”背景下，为探求新时代符合土木工程专业人才培养规律的新模式，以新疆大学交通土建方向毕业设计环节为例，分别从选题、组织及指导模式、进度控制几个方面进行了教学改革，通过增加选题类别、合理分配选题类别数量、调整选题模式、野外调研、校企合作、结合大赛、开展讲座、加强进度控制等形式，全方位关注学生能力的培养，提升学生未来就业的社会竞争力，并针对近两年的本科毕业生通过问卷调查的形式进行效果反馈及分析，以便总结经验、完善不足，达到持续改进的目的。近两年的教学实践改革经验分享可为其他高校或其他专业的毕业设计环节提供一定的参考。关键词：新工科 毕业设计 教学改革 校企合作中图分类号：G642.477;TU201-4文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2023)02-0162-05Exploration on Graduation Design Reform in the Direction of Transportation and Civil Engineering under the Background of New EngineeringTaking Xinjiang University as an ExampleZHAO Rui*RAN Wuping LYU Jianghong(College of Civil Engineering and Architecture,Xinjiang University,Urumqi,Xinjiang Uygur Autonomous Region,830017 China)Abstract:Graduation design is a comprehensive teaching process that integrates knowledge,ability cultivation and quality training.Under the background of new engineering,in order to explore a new mode that conforms to the law of talent training for civil engineering majors in the new era,it takes the graduation design of Transportation and Civil Engineering Major of Xinjiang University as an example,and carries out teaching reform from the aspects of topic selection,organization and guidance mode,and schedule control respectively.By increasing topic selection categories,rationally allocating the number of topic selection categories,adjusting the topic selection mode,field research,school enterprise cooperation,combining with competitions,holding lectures,strengthening progress control DOI：10.16661/ki.1672-3791.2205-5042-8842基金项目：2021年度新疆大学本科教育教学研究和改革项目普通教改项目 基于新工科背景下的土木工程专业课程思政建设体系探索与实践（项目编号：XJU-2021JG17）；2020年度自治区高校本科教育教学研究和改革项目普通教改项目 OBE理念下深化工程管理专业毕业设计校企合作探索与实践（项目编号：PT-2020007）。通信作者：赵锐（1979），女，博士，副教授，研究方向为本科教学管理及大跨度钢结构极端气候条件下的行为，E-mail：。162科 教 资 讯 2023 NO.2 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATIONSCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯科技资讯and other forms,we will pay attention to the cultivation of students ability in an all-round way,improve the social competitiveness of students for future employment,and provide feedback and analysis on the effects of recent two years undergraduate graduates through questionnaires,so as to summarize experience and improve deficiencies,achieve the goal of continuous improvement.The experience sharing of teaching practice reform in recent two years can provide some reference for graduation design of other universities or other majors.Key Words:New engineering;Graduation design;Teaching reform;University-enterprise cooperation2017 年教育部启动了“新工科”建设研究工作，并达成了“新工科 建设复旦共识”1，通过了“新工科建设行动路线（天大行动）”2，发布了北京指南3。“新工科”作为一种高等教育改革行动4，一方面主动设置和发展一批新兴工科专业，另一方面推动现有工科专业的改革创新，探求新时代符合工科人才培养规律的新模式。对于土木工程专业，“新工科”更注重与行业的紧密对接，构建产教融合、科教融合的协同育人模式5。在 工程教育认证通用标准解读及使用指南（2020版，试行）6中明确指出专业培养目标要说明学生毕业后5年左右能够达到的职业和专业成就。毕业设计是实现培养目标的重要教学环节，它在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面具有不可替代的作用。对于即将走上工作岗位的学生来说，毕业设计是一个提高综合素质的“加速器”，经历过后学生会感觉不仅是学到了知识，对于迅速适应工作岗位也很有好处7。黄国平8认为校企合作模式有利于弥补学校教师的不足，有利于师资队伍建设，有利于激发生兴趣爱好，有利于提高毕业生的就业；但过程管理还很不完善，需要进一步研究和实践。任振华和曾宪桃9通过对传统教学模式和“新工科”教学模式的对比，提出了教学各环节的改革方案，并给出了学校、政府和企业全面深化合作是新工科教育有力保障的结论。尹海云4就如何培养更符合现代社会发展需求的中高端专业人才进行了探索。很显然，开展适应社会的教学改革势在必行。这里以新疆大学交通土建方向的毕业设计环节为例，借鉴其他高校的毕业设计实践经验，同时基于“新工科”理念及就业环境，分别从毕业设计的选题、组织、指导、进度控制、反馈等方面探讨近两年进行教学改革的成效与反思。1 传统模式交通土建方向的毕业设计分两种类型：单项毕业设计和4项毕业设计。单项毕业设计是指保送研究生及优秀学生做论文类或设计类的毕业论文，跟着指导老师做一些科研项目或自拟题目，为后期从事科研及设计工作奠定基础，不超过毕业生总人数的10%；另外一大部分是做道路选线、路基路面及防护工程、桥涵和概预算这4项设计，到新疆区内的设计研究院搜集外业勘测资料，近5年用的都是同一套资料，每名同学按序选取约3 km，按照实际地形地貌进行上述4项设计。如果能完整地做完4项设计，那么对于学生在大学4年中所学专业知识的融会贯通是一个很大的提升，但由于时间有限，毕业设计只有12周的时间，每一项是3周，前3项还要出手绘图和CAD图，及纸质版和电子版计算书，对于桥涵设计部分每年都是套用设计好的标准图，学生只是做了一些识图和制图工作，对专业知识的理解和运用差之甚远，所以每年毕业的学生很少有从事桥梁设计方面的；由于气候原因，新疆的桥型也比较单一，导致新疆急缺从事桥梁设计方面的人才。道路部分也和平时的课程设计区别不大，而且每一项都没有用软件进行过建模和分析，到设计单位及科研院所需要很长时间去适应岗位。所以，为培养高素质、高质量的专业技术人才，这种陈旧的毕业设计模式急需改进。2 改革创新点2.1 选题分类及分析毕业设计选题主要分为道路类、桥梁类、交通类、管理类（近两年新增）、论文类5种。研究对象为2020届（32 人）和 2021 届（63 人）本科毕业生、2019 届（69人）的相关数据作为参考对比。图1为近3年毕业设计选题分类的比较图。从图1中可以看出，论文类的选题数由9%减少到3%；工程教育认证要求论文类选题每年不得超过 86%4%1%0%9%50%25%3%19%3%56%38%2%2%3%道路类桥梁类交通类管理类论文类2021年2020年2019年图1 近3年毕业设计选题分类比较163 2023 NO.2科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 科 教 资 讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯10%，建议以设计类为主，所以此类选题数量在逐年尽量减少；管理类为近两年新增选题，2020年偏多，一是为了增加设计类选题数量，积极调动在岗教师指导毕业设计的积极性，二是为了增加单项指导的学生人数；交通类选题每年1个。由于本科阶段开设了4门交通类的专业选修课，但指导老师不多，所以依据学生意愿，选题数量有限；桥梁类选题每年呈递增趋势，由于在教学改革前每年的毕业设计选题均以道路4项为主，加之师资力量有限，所以单独做桥梁设计的选题较少。教学改革后，通过校企合作和人才引进，这一现象得以改善，2021年校企合作选题中选择桥梁类11人、道路类2人、交通类1人，使得桥梁类选题数量明显增加；道路类选题在教学改革以后呈现明显减少的趋势。其实道路4项在10年前是很多高校推崇的做法，是以道路为主的毕业设计选题，但随着学科门类的增多、桥梁创新技术的发展，以及学生的需求，以道路为主的毕业设计选题较为单一，选题需多样化。2.2 双方互选的选题模式毕业设计选题采取双方互选模式，指导教师发放选题类别及人数，学生根据自己的意愿自由选择，后期根据师资情况及指导学生的人数限制适当调整，指导教师根据组内人数进一步明确毕业设计选题，形成双向选择模式，这种改革极大地适应了学生未来的就业及发展方向，同时对指导教师的能力提升也有一定的促进作用。双向选择后有部分选项被轮空、部分选项人数未达上限，也有人数超限的，根据具体情况后期再做调整。2.3 校企合作2.3.1 野外实测设计讲解2021年共有33人做道路三项（由于概预算设计指导教师临时公派出差一年半，无法尽快找到可替换教师，所以最后一项取消，改为道路三项），原计划道路定线到实地测量完成，但由于疫情的原因无法实现，所以改为与设计院3联合开展野外调研活动，即每天由1名校内指导老师、3名企业导师，带领48名学生，到设计路段进行实地讲解，包括道路、桥梁、交通等的设计要点，并通过实测做调研记录。这对学生专业知识的理解力及实践动手能力都有着极大的提高。2.3.2 联合指导毕业设计2020年与1家企业联合线上开展管理类毕业设计1项，效果还不错。2021年对学生和企业进行充分及深入调研后，联合3家设计院开展了此项工作。学生和老师之间选题互选，具体人数见表1所示。设计院1的交通类 2 人被轮空后共有 14 人完成校企合作类选题。2.4 结合大赛开展2019年由校两位老师指导的桥梁类毕业设计曾作为参赛作品参加了由上海同豪土木工程咨询有限公司主办的2019首届在校大学生桥梁设计大赛，并获得了优秀奖，这是该校首次结合大赛开展的毕业设计。2021年新疆大学与同济大学联合参加了由中国公路学会、中交公路规划设计院有限公司联合主办的“中交公规院杯”2021世界大学生桥梁设计大赛，共组建了6支参赛队伍，其中两支队伍的参赛作品作为了新疆大学本科生毕业设计的选题。由于此项赛事主要以桥梁模型设计为主，4月30日提交作品，所以刚好桥梁模型设计好后进行结构设计，5月末提交毕业设计成果。其中1项毕业设计还获得了新疆大学本科生优秀毕业设计的荣誉称号。2.5 讲座在毕业设计环节中近两年每年都开展一次专家讲座。2020年毕业设计指导小组组织学生听取了一次在“桥梁公开课”平台上题为“智慧时代的桥梁工程未来三十年”的公益直播讲座。2021年邀请同济大学的老师来校开展线下讲座。这一举措使学生了解了本学科发展的前沿及趋势，在缓解疫情期间学生在校精神压力的同时，开拓了学生的视野，激发了学生学习该专业相关知识的兴趣，为学生的发展定位起到了积极的作用，提高了学生科技报国意识及大国工匠精神。2.6 进度控制及考核在毕业设计环节执行过程中，2021 年进行了改革，包括发放毕业设计任务书、开题（新增）、中期检查、中期答辩（新增）、进展情况记录（新增），终期时要完成指导评议书、评阅评议书、答辩委员会评议书、毕业答辩记录。最终成绩包括指导成绩30%、评阅成绩20%、答辩成绩50%。改革后，师生对毕业设计环节都有紧张感，时刻督促师生相互沟通交流，遇到问题及时提出并解答，尽可能完美地完成教学任务。3 效果反馈为了解教学改革带来的成效，针对2020届和2021届本科毕业生进行了问卷调查，共发放95份，收回有效问卷80份，收回率84%。其中2020届32人收回30份；2021届63人收回47份。下面分别对问卷内容进行统计分析。3.1 就业去向图2为2020届（30份）和2021届（47份）毕业生的164科 教 资 讯 2023 NO.2 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATIONSCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯科技资讯就业情况统计。从图2的就业去向上来看，有6人毕业后从事的工作与该专业无关；大部分同学都选择去施工单位或继续深造，少部分人选择去设计院，个别同学去甲方、检测、行政事业等其他单位。通过与学生私下的沟通交流可知，选择去施工单位而不是设计院的同学，主要看重的是工资待遇，以及工作后的难易程度，由此说明学生对自己的信心不足，对未来工作的抗压能力存在恐慌心理，终身学习能力欠佳。选择继续深造的比例呈上升趋势，这主要与本科教学环节的设置、学院的宣传及重视程度、学习的氛围及学生的意愿有关。在教学环节设置上，根据培养方案，专业负责人为2020届学生有意识地合理设置任选课，大四上学期为学生留有充足的考研复习时间。考研的人多了，自然学习氛围就浓厚了，起到了互相感染的作用。问卷中对毕业设计内容与所从事工作的相关度与帮助度也进行了统计，结果与就业去向有关，相关度和帮助度按5分制评价，5分为十分相关或帮助很大，1分为不相关或没帮助，在3分及以上的人数比例分别为83%和88%，而且打满分5分的人数比例也达到了1/41/3，相关度平均分为3.58分，帮助度平均分为3.7分，这说明学生的毕业设计选题对毕业后所从事的工作还是很重要的。3.2 毕业设计选题分类的合理度从问卷的调查情况中可知，有44.2%的学生给出了5分的满分（十分合理），有2人给出1分（十分不合理）和2分（不合理），均为2021届学生，3分（基本合理）及以上的人数比例共占97.4%，选题分类合理度平均值为4.18分。从问卷的回答中可以看出，对选题情况存在质疑的主要原因在于以下几点。（1）学生提出道路类选题人数太多，由于此类选题是大一到大三课程设计的组合，学到的知识具有局限性。针对此类问题，2019届与2021届相比，道路类选题已经由86%减少到了56%。后期随着师资力量的扩充及校企合作的开展，此问题会逐渐改善。（2）2021届学生提出同一类型的毕业论文难度差距较大。针对此类问题，不可否认，这主要是做没做过的问题，道路类选题的每一部分都在课程设计中做过，桥梁工程课程设计是简支梁桥，所以学生会认为桥梁类选题要比道路类的难一些，桥梁类不同桥型的难易程度也不同。由于学生的专业知识掌握水平不同，学生的求知欲也不同，所以题目有难易之分，这在学生选题的时候可双向选择，最后成绩评定时难易程度也应考虑在内。（3）2021届校企合作指导的1名学生提出：选题为实际工程，工程量不满足毕业设计要求，多加了很多无效工作。这是因为在设计院完成毕业设计的学生，实际工程是团队协助共同完成的，除了要完成自己的毕业设计外，还要完成设计院交代下来的工作，角色转变带来的一些不适应造成了这种现象。（4）建议增加的选题方向：施工临时设计（如：支架设计、挂篮设计、栈桥设计、基坑设计、围堰设计、边坡稳定设计等），工程概预算设计、结构检测方面的论文。此建议会考虑如何有效实施。3.3 教师指导满意度及指导频次问卷中学生对教师指导工作的满意度比较认可。2020届有5人给出4分，比较满意；其余25人均为5分，十分满意。2021届有1人1分，十分不满意；2人2分，不太满意；3人3分，基本满意；15人4分，比较满意；26人5分，十分满意。这说明在毕业设计指导过程中，师生之间应尽可能地多交流沟通，及时发现问题、解决问题，这将有助于指导教师工作的开展及学生的毕业设计任务的顺利完成。在指导频次上，有51.95%的学生建议3天1次，有37.66%的学生建议1周1次，共占总人数的90%，还要2.6%的学生建议2周1次，7.79%的同学建议1天1次。所以后期可根据学生的不同程度，进行3天1次或1周1次的指导。6250423228110010203040506070自学能力查阅资料的能力问题分析能力解决问题能力沟通、交流及表达能力团队协作能力管理及领导能力图3 能力提升调查 5110280031216012012050510152025设计院施工单位监理单位房地产开发（甲方）继续考研或读研检测单位与专业相关的行政事业单位与专业相关的其它单位与专业无关的单位或个体2021届2020届图2 就业去向对比165 2023 NO.2科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 科 教 资 讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION科技资讯3.4 硬件条件和管理模式满意度及校企合作赞同度表1为硬件条件和管理模式满意度及校企合作赞同度的调查问卷结果。从表1中可以看出，硬件条件、管理模式满意度及校企合作赞同度的平均分均较高，有极少数给出1分和2分。从答题情况看问题主要在于以下几点。（1）毕业设计教室空间小，座位不足。2021年搬新校区后教室问题可以解决。（2）太多人浑水摸鱼，自觉性不强；做设计地点应该更加变通；加强设计内容审核要求，加大抽查频率。这三条意见与设计教室座位不足有关，基于此，在座位充足的前提下，应要求学生每天按时到设计教室完成毕业设计，这样，一是方便指导、抽查，二是对于自觉性不强的学生起到约束作用，加强管理。但对于少数需做实验、调研、查资料等的毕业设计，可根据指导教师的要求自行选择做毕业设计的地点。（3）对于校企合作开展的毕业设计，有同学提出与校内开展的毕业设计相比难度偏低，且不适合未来不想去设计院的同学参与。由于是首次开展此类设计，后期对此类合作双方应沟通后提出具体要求，并加强管理，以达到更好的效果。3.5 能力提升及收获图3为对学生从毕业设计环节所提升的能力方面统计的调查结果。从图3中可以看出，在学生任选3项的前提下，学生对自己的自学能力、查阅资料的能力及问题分析能力认为有较大的提高，均超过了半数；对解决问题的能力及沟通交流表达能力的提升也较突出，这也满足工程教育认证对毕业生的达成度要求。学生自认为除此之外，对绘图软件及设计软件的应用更熟练了，对专业知识体系有了更深入、更系统的了解，而且对自己可以独立设计具有成就感。新疆大学交通土建方向的毕业设计环节经过两年的改革实践，结合问卷调查的反馈意见，总结如下。（1）学生对校企合作模式还是比较赞同的，但在校企沟通的细节及任务分配上需再进一步细化；可继续增加选题种类，并合理调整各类的分配数量；双向选题模式可行，但在发布选题时应明确题目的主要内容及难度。（2）教学模式改革后，对学生的实践能力、独立思考能力及沟通表达能力都有很大提升，无论是走上工作岗位，还是继续深造，均可提高与其他高校的竞争力。（3）教师经过了一轮的毕业设计指导后，对自身的教学和科研水平都有一定的提升，校企合作指导毕业设计时，还可增进教师和企业之间的沟通，为后期项目的申报有一定的推动作用。参考文献1“新工科”建设复旦共识J.高等工程教育研究,2017(1):10-11.2“新工科”建设行动路线(“天大行动”)J.高等工程教育研究,2017(2):24-25.3 新工科建设指南(“北京指南”)J.高等工程教育研究,2017(4):20-21.4 尹海云.新工科背景下的未来型土木工程人才培养模式J.人才资源开发,2021(9):70-71.5 罗融融,董文静.基于“新工科”建设背景的交通土建类院校美学教育研究:以重庆交通大学为例J.西部素质教育,2017,3(15):59-60.6 侯江华.面向工程教育认证的专业改革与实践D.新乡:河南科技学院,2020.7 孟俊贞,王香涵,王鹏举.双一流背景下提高本科毕业论文质量的探索J.大学教育,2021(9):45-48.8 黄国平.桥梁工程专业校企合作模式下毕业设计的探索与实践J.交通职业教育,2016(1):10-12.9 任振华,曾宪桃.“新工科”背景下应用型大学土木工程专业人才培养的改革与探索J.西部素质教育,2017,3(17):1-3.表1 硬件条件和管理模式满意度及校企合作赞同度统计类别硬件条件管理模式校企合作统计模式百分比人数百分比人数百分比人数1分2.60%21.30%11.30%12分5.19%42.60%22.60%23分27.27%2116.88%1312.99%104分24.68%1929.87%2325.97%205分40.26%3149.35%3857.14%44平均分数3.954.234.35166