道路工程专业三位一体-双导师制毕业设计实践性教学创新研究.pdf

毕业设计是大学生在四年求学生涯中所学专业理论与实践的综合体现.文章针对土木工程专业道路方向本科学生毕业设计题目实践性不强、无法挖掘学生的实践技能和创新潜力等现状，提出了毕业设计真题真做实践性教学模式和方法.道路工程专业三位一体-双导师制通过教学实践对毕业设计质量提升显著，达到了比较满意的教学效果.学生通过工程实践设计项目对理论知识的再学习和再认识，对提高学生的专业知识和专业水平有重要意义。关键词道路工程；毕业设计；三位一体-双导师制；实践性教学中图分类号 G712文献标识码A文章编号10 0 9-2 10 2(2 0 2 3)0 3-0 0 8 4-0 60引言毕业设计是学校理论结合实践的重要教学手段之一，它结合了理论、实践和创新 1.这是学生从学校走向工作阶段的最好实践机会 2 ，它是高等院校本科教学规划中最重要的组成部分，也是最重要的实践教学环节 3.在如何提高土木工程专业学生毕业设计质量，不少专家学者从土木工程专业毕业设计中存在的共性关键问题入手，以培养应用型人才为目标，结合高校自身的专业定位和特点，探索和实践多种形式.在当前卓越工程师培养模式下，西北民族大学土木工程学院建院以来，致力于应用型人才的培养，注重实践教学，和多个企业签订了实践教学合作协议.通过兰州华路交通科技有限责任公司和六届西北民族大学土木工程学院道路工程专业的毕业设计真题真做的探索和实践，针对道路工程专业近几年的毕业设计中存在的问题，提出了道路工程专业本科毕业设计“三位一体-双导师”实践教学模式，建立合理的评价体系.1毕业设计教学存在的问题1.1毕业设计选题脱离实践工程高校教师大多数是研究生毕业直接进人高校参加教学工作，虽然学历高，但是工程实践经验相对少，从工程实践中获得的选题材料较少.他们能提供的选题多集中在路基设计、路线设计、挡土墙设计、路面结构设计等方面，且多为教师根据教科书理论提供题目，与工程实际相关性较低，提供的数据和实收稿日期2 0 2 3-0 4-0 2基金项目甘肃省教育教学成果培育项目（2 0 2 0 GSJXCGPY-02）；2 0 2 1年度西北民族大学教育教学改革研究一般项目(2 0 2 1XJYBJG-73)通信作者武红娟，女，副教授，博士，主要从事路基路面研究.作者简介 王睿，男，讲师，博士，主要从事路基路面研究.84一际出人较大.选题过于理想化、理论化，无法满足现阶段专业人才的培养要求.教师设计的选题大多与实际工程有一定距离，很难提升学生的实际工程能力.对培养学生在未来工作中的适应性作用不大.此外，相当一部分题目多年不变，缺乏创新，有部分学生也会借鉴往届生的毕业设计成果.在本科教学中，不能反映出毕业生对大学四年理论知识的掌握情况，无法锻炼学生应用专业知识解决实际工程问题的能力 4.1.2毕业设计教学方式缺乏主动性按照当前高校的培养目标，教学方式以学生主动学习为主，教师传授教育为辅.然而在实际教学中，教学方法不符合教学目标和培养目标，学生的主动性没有发挥出来，学生创新能力的培养不足，仍然沿循着教师讲授、学生听讲的传统教学方式.在传统教学模式下，学生被动的学习专业知识，对专业知识掌握和认识不足，在实际项目中很难灵活应用 5.在真题真做实践教学的毕业设计项目中，学生无法应用专业知识分析项目，无法解决实际项目中遇到的问题 5.在设计方法的研究过程中，由于缺乏实践训练，学生不善于查阅资料和分析解决问题.为了完成毕业设计的成果，抄袭和拼凑现象经常发生。1.3毕业设计缺乏实践环节随着教育改革的不断深人，专业课程教学从整体水平上有所减少，在培养学生的教学实践能力方面仍有很大的提升空间.现阶段的教育方式仍然主要是课堂教育和理论学习，教学中设置的实践环节偏少，缺乏实践教学针对性.学生以参观工程项目为主，并不是真正参与到工程实践中 6 .这种情况导致学生在毕业设计过程中实践能力较差，缺乏毕业设计的实践支撑，仍然停留在传统的毕业设计教学模式.对于实际项目中存在的问题，学生很难应用所学专业知识提出合适的解决方案，只能利用专业知识做简单理论计算和验算，无法解决实际问题，2提高道路工程专业毕业设计质量的对策2.1建立校企联合，多元化毕业设计题目西北民族大学道路工程专业成立于2 0 0 8 年，第一届本科生38 人，截至目前，已培养本科生319 人.专业成立以来，我们积极探索理论结合实践教学模式.通过对甘肃省交通企业的前期调研、协商，2 0 16年与兰州路德勘察设计有限责任公司签订了道路工程专业实训实习基地，2 0 17 年和兰州华路交通科技有限责任公司签订了道路工程专业实训实习基地.发挥高校人才培养优势，积极探索校企联合培养具有应用型、实践型的“卓越工程师”模式.实训实习基地的建立，为师生提供了大量的实践机会，创造了很好的教学平台，能在实践单位了解到公路路线设计、路基设计和路面设计工作原理 7.2 0 16 年以来，道路工程专业毕业设计在实训实习基地完成，毕业设计选题来源于设计单位的实际工程，真正实现了毕业设计真题真做的要求.毕业设计时间为每年35月份，共11周.学生第二周进驻实训实习基地，与设计院员工作息时间一致，全面参与设计院公路项目生产实践活动.毕业设计内容和出图标准都是严格按照设计单位的出图标准来做，很大程度上提高了毕业设计成果质量。毕业设计题目以在建的道路工程设计为依据，满足在建工程的设计要求，能更好的完成学校的专业方向培养目标 3，让学生参与到实际的工程项目中来，应用所学的专业知识解决实际问题，也是对所学理论知识的再认识和再学习.2 0 16 年以来，道路工程专业学生毕业设计题目都来自于设计院当年的实际项目，在设计院公路设计项目中截取五公里的长度，做路线设计，或者截取特殊的路基处理、挡土墙设计作为毕业设计题目.做到了所有学生的题目来自于实际项目，多年来毕业设计题目无一重复.2.2与生产实际挂钩，提高学生的实践应用能力六年来，在设计单位参与真题真做的毕业生共有2 14人，参与实际工程项目2 0 0 余项，参与的主要是三、四级公路设计项目，二级及以上等级公路项目设计周期长，无法满足毕业设计真题真做进程.学院5名教师参与指导，设计单位12 名工程师参与指导（见表1）.为了确保毕业设计的顺利进行，实行“学校、实习单位、学生”三位一体的管理模式，全体学生开学第二周就进驻设计院，按照设计单位的作息时间上下班，建立考勤管理制度.85表1道路工程专业毕业设计选题基本情况指导教师人数年级教授201702018020190202002021020221学生进驻实习基地后，第一周先集中学习，充分准备基础资料，设计院提供具体的公路施工图设计图纸，提前交给学生，让学生了解毕业设计的基本要求和进度安排.主要任务是学习规范和图纸，学习纬地软件的使用，熟悉设计院的工作流程，适应设计院工作环境.第二周开始分配设计院指导老师，每位指导老师带四个学生，以师带徒的形式指导学生.第三、四周做外业测量，学生跟随设计院导师参与实际项目的选线测量.先做选线学习，定好交点后现场用纬地软件做平面数据，接下来做平面定线和放线，测量纵断面高程和横断面数据，最后再做排水设施调查和交安调查.第五至八周做内业设计，主要任务是路线平面选线设计、纵断面设计、路面设计、路基设计、排水设计、安保工程设计，路面结构设计验算为设计重点.第九、十周按照设计院的出图标准绘制图纸，完成公路设计所要求的全部图纸部分.第十一周文档整理，全部资料汇总最终定稿 8 .所有毕业设计图纸均采用计算机制图，并按设计单位出图要求打印，以提高学生计算机制图能力，具备运用纬地软件独立完成三、四级公路设计的能力.2.3?三位一体-双导师制指导模式为了能更好落实毕业设计真题真做课题，学校和设计院联合探讨制定了“三位一体-双导师制”，就是以设计单位工程师和学校指导教师为主、学生组长为辅的责任制.为了保证毕业设计成果的质量，保质保量完成专业培养目标，毕业设计工作在实训实习基地完成，学院指导老师和设计院指导老师联合指导，按照学院制定毕业设计工作计划进行 9.设计院导师负责实践部分指导和路线设计指导，学院导师负责理论部分指导和路面结构计算指导，如图1.课题类型毕业生人数副教授讲师142323232323设计院导师888989论文333365387438367406设计303131352934学院导师路基路面理论设计双导师课题讲座企业导师图1双导师制指导关系图根据图1知，毕业设计导师分工明确，各司其职，二者又从不同角度影响着学生.学院老师要全程在设计院参与毕业设计的结构计算指导，设计院导师要定期带学生到外业现场参与选线测量工作.毕业设计参与学生多、选题多、涉及内容广，加强各专业指导老师之间的交流，开展形式多样、内容丰富的专题讲座和科技交流活动是非常必要的，以提高毕业设计的个性化培训和指导力度.“三位一体-双导师制”毕业设计指导模式加强了校企合作、工学结合的实践性教学，实现了学校人才培养-企业人才需求的“无缝对接”2.4建立毕业设计成果考核评价体系严格执行毕业设计的答辩程序，学生按时完成毕业设计成果后，先由企业导师审核，再由学院导师阅评，然后由教研室主任根据企业导师和指导教师的意见进行综合评估，报主管教学院长批准，并确定86一路线测量制图指导参加答辩的学生名单答辩采取逐个答辩的方式公开进行，学生可提前准备提纲、挂图、多媒体等，毕业生借助多媒体介绍毕业设计成果，时间5 1 0 分钟，然后由答辩委员提问质询，所提问题既要体现课题的关键问题和课题相关的基础理论、专业知识、设计和计算方法、测试方法等，也要反映学生独立思考、独立工作能力，同时要启发学生对科学研究的深入探索，激发工作积极性与主动性，促进学生更快地成才.严格执行考核制度和得分标准.每个学生的毕业设计都由答辩委员会的成员评分，评分标准综合考虑了学生在设计院的实习成果和学校毕业设计的评分标准.设计院导师评分占3 0%，学院导师评分占30%，评阅老师评分占1 0%，答辩委员会成员评分的平均成绩占3 0%.虽然这种评分方法增加了很大的工作量，却能确保对毕业设计公开、公正、公平和更加客观的评价.答辩委员会根据百分制公布指导学生的考核成绩.按照优秀（8 5 1 0 0)1 0%，良好（7 5 8 4)5 0%，及格（6 0 7 4)4 0%的比例进行考核.由于毕业设计考核的最后环节是以答辩形式公开进行的.毕业设计答辩的主要目的在于全面考查学生的业务水平，更为深入地判定学生独立分析和解决实际问题的能力.通过提问和回答，一方面可以启发学生思维，有利于帮助学生对问题进行深人、细致地研究；另一方面，由于在答辩时安排了不同课题的在同一时间和地点内进行，这样可以通过参与旁听其他课题的毕业设计答辩，拓宽全体学生的知识面，增加知识的信息量，拓展思维的广泛性.答辩也是培养和锻炼学生口头表达能力的一个重要环节。确定实践项目认识图纸现场选线测量数据路线设计设计院导师评阅学习规范路基设计答辨委员会组织答辩设计项目选题学习纬地调查构造物路面设计学院导师评阅图2 卓毕业设计真题真做流程图3三位一体-双导师制教学成效毕业设计成果包括施工图设计和计算说明书两部分 1 0 .经过全方位的训练使毕业生综合能力得到进一步的提高，毕业设计是评价毕业生是否具备了本科生应具备的专业能力和专业素质，是评定土木工程专业毕业生能否获得土木本科学位的考核依据.毕业设计的基本目标如下：课程目标1：培养学生的综合能力，不仅包括理论知识的运用，还包括各种实践技能的掌握，通过阅读国内外文献，熟悉规范和标准，解决实际工程中遇到的各种复杂工程问题.课程目标2：根据建筑功能、建设地点、地质条件确定上部结构形式和基础方案，拟定结构平面布置.对于不同的结构体系等复杂土木工程问题，能够正确选取结构设计参数，具备材料选择、构件截面确定、配筋计算等实践应用能力.熟练运用主流设计软件完成结构建模、荷载导人、内力分析、构件及节点设计，并能够基于土木工程的专业知识，预测并判断设计结果的合理性.能够在土木工程设计或研究过程中考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素，对工程设计进行综合比较、优化和开发 1 .课程目标3：培养学生调查研究、熟悉有关技术政策，运用国家标准、参考手册等工具书进行设计计算、利用数值计算软件、CAD等现代工具，编写计算书及科研独立工作能力.能用专业术语、规范格式撰写结构计算说明书、绘制施工图.课程目标4：培养学生树立正确的设计方法和科学的研究思路，重视艺、新工法的运用，将节约资源、保护环境、绿色建筑和可持续发展的理念贯穿在结构设计过程中；培养实事求是、严肃认真的工作态87一表2 道路工程专业毕业设计课程目标达成度和成绩度；树立团队合作精神和大局意识，能协作完成团队分配的任务；能够就结构工程设计问题与他人进行有效沟通和交流；培养主动、积极、自觉的学习意识，针对个人和职业发展需求，具备终身学习和适应土木工程新发展的能力.从表2 可知，2 0 1 5、2 0 1 6 年为传统毕业设计指导方法下学生的达成度和成绩，2 0 1 7 一2 0 2 2 年为道路工程专业三位一体-双导师制毕业设计指导下的达成度和成绩.数据显示，在新方法下，目标2 和目标3达成度提升明显，目标1 和目标4 达成度提升比较明显，毕业设计平均成绩逐年提升，2 0 2 2 年由于疫情影响严重，成绩略有下降.道路工程专业“三位一体-双导师制”对毕业设计质量提升显著，达到了比较满意的教学效果。分类目标1 依据规范分析问题目标2 设计/开发解决方案目标3 使用现代设计工具目标4 环境和可持续发展达成度平均成绩20150.750.750.740.710.7475.820160.740.730.730.720.7376.720170.780.800.800.750.7882.420180.780.830.850.780.8183.420190.760.880.840.760.8183.620200.790.870.860.780.8283.820210.770.890.870.770.8384.120220.760.870.860.760.8183.24结语本文分析了道路工程专业毕业设计全过程教学实践的现状，对现阶段毕业设计全过程需要解决的相关问题进行了总结.注重培养学生的综合应用能力和解决实际问题的能力.提出了毕业设计真题真做，建立毕业设计实训实习基地，与生产实际挂钩，加强实践教学环节，提高学生的实践应用能力.提出“三位一体-双导师制”指导模式促进整个毕业设计过程的资源优化，构建客观、公正的毕业设计成绩考核评价体系和符合现代工程教育要求的毕业设计教学模式，毕业设计质量提升显著，达到了比较满意的教学效果.参考文献：1 黄键，张卫波，任志英，等.以培养创新能力为导向的本科毕业设计改革研究与实践J.教育教学论坛.2 0 2 0（4 2）：140-141.2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.2 0 2 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theoretical knowledge cannot be understood by students,so studentspractical skills and innovation potential cannot be tapped.In view of the present situation of the gradu-ation design of the undergraduate students majoring in civil engineering,a new practical teaching mod-el and method was puts forward for the graduation design in this article.The Trinity-double tutor sys-tem of road engineering major improved significantly the quality of graduation project and achievedsatisfactory teaching effect.The students re-study and re-understanding of theoretical knowledgethrough engineering practice design project is of great significance to improve students professionalknowledge and professional level.Key wordsJ Road engineering;Graduation design;Trinity-Dual tutorial system;Practical teaching（责任编校高慧芳）89