橋梁學科畢業設計現狀分析探究

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摘要：目前橋梁學科的本科畢業設計存在著選題單一化、指導模式落后、質量監控體系不完善、成績評定因素單一等缺陷。通過對現狀的分析，文章提出了選題多元化、多種教學模式指導、校企聯合培養、加強過程監管、建立基于過程的成績評定體系等對策，以期增強學生的創新、實踐能力，提高畢業設計質量。

關鍵詞：橋梁；畢業設計；選題；指導模式；過程監管

引言

土木工程（橋梁方向）的畢業設計（論文）需要綜合運用橋梁工程理論知識和相關專業技能，分析和解決實際工程或科研問題，是理論性和實踐性均很強的教學環節。對培養學生嚴謹求實的科學態度、良好的專業素養、創新精神、獨立分析和解決問題的能力等具有重要的意義[1-7]。橋梁學科畢業設計主要包括橋型方案比選、作用效應分析、整體和局部的驗算以及編制施工圖等；畢業論文則一般針對工程或科研中某個具體問題進行試驗或數值模擬方面的研究和探索。畢業設計面對的兩個主體即教師和學生。其中，指導教師是領路人，從具體工程實踐中提煉出問題，然后在整個畢業設計過程中，指導學生認識問題、分析問題、解決問題。學生是具體實踐者，面對一個全新的或是綜合的問題，在教師的指導下，通過充分查閱文獻資料，運用一定的科學工具，最終解決問題。本文從選題要求、培養過程、質量監控體系、成績評定等角度，針對我校目前存在的選題單一化、指導模式落后等現狀進行分析，并研究相應的對策，以適應“新工科”建設要求，培養具備創新意識、能力突出的新型工程技術人才。

1橋梁學科本科畢業設計現狀分析

1.1選題單一化

我校橋梁學科基本上都是畢業設計。而且基于完成時間和難易度的考慮，選題基本上是大多數指導教師在實際地形圖的基礎上，改造之后的理想化的設計題目。與實際工程問題相關的施工專項分析，以及與科研相關的畢業論文等很少。這些題目涉及面較窄，往往脫離具體實際工程實踐，也達不到“新工科”建設的要求。根據近十年我校橋梁學科已完成的畢業設計來看，70%的學生均選擇連續剛構橋的設計，其次是較為成熟的上承式鋼筋混凝土拱橋設計。很少有學生選擇中下承式拱橋、懸索橋、斜拉橋或異型橋梁。主要原因有三點，第一，這兩種橋型的設計計算理論、施工技術已非常成熟。第二，學生很容易查閱到往年的同類型畢業設計，所謂“模板”，即學生根據課本、現有的資料或者模板，都能比較輕松地完成畢業設計。第三，指導教師的認知所限，或者擔心學生完成不了，保守考慮。選題單一化帶來的問題就是，畢業設計與最新工程實踐脫節，而且整體創新性不夠。不僅不利于學生能力的提高，也會影響其今后的職業發展。

1.2指導模式落后

目前，我校橋梁學科采取的是一位指導老師獨立指導八名學生的傳統面授教學模式。面對專業基礎理論參差不齊、興趣特長各不相同的多名學生，采用統一的教學方式、一樣的階段進度要求。另外，術業有專攻，存在部分教師常年專注于教學或科研某一方面，缺乏實際的工程經驗，不了解最新橋梁乃至交通或土木行業的最新發展動態，不能解決最新的設計施工中遇到的相關問題，容易導致畢業設計流于形式，得不到質量上的提升。這種傳統面授指導模式下，學生往往比較被動，設計較大程度依賴于教師的指導。包括箱形截面腹板厚度具體尺寸的擬定、有限元軟件出現的任何具體問題，都需要老師來講解或分析，不會自己主動搜索紙質或線上資料，缺乏獨立思考的能力。

1.3質量監控體系不完善

整個畢業設計過程中，由于多數學生需要參加考研復試、公務員考試、忙于找工作等原因，這些學生只在開學和期末聯系指導老師，中間長達一個月的時間，畢業設計都沒有進展。等畢業設計快結束的時候，匆匆完成有限元計算，照著往年的所謂“模板”，完成計算書的撰寫。最終也能完成畢業設計，成績甚至在中等以上。

1.4成績評定因素單一

針對畢業設計的考核，我校目前采用的是指導教師評分、交叉評閱評分、答辯評分三項成績的加權平均值。三者占的權重系數分別為40%、20%、40%。答辯時，學生匯報5分鐘，回答提問5分鐘。答辯老師僅僅依據這10分鐘內學生的表現，給予答辯成績。這種情況下，就會出現答辯老師還沒有理解全面學生的設計意圖就得打分的情況。考核內容也大多數依據設計圖紙、計算說明書的質量，基于過程考核的指導教師評分占的比例偏低。畢業設計（論文）尚未根據“新工科”發展需求，調整教學目標和考核方式。即使有一定的比例是針對畢業設計過程進行考核的，但其評價比較籠統，不細化，缺乏可操作性強的評價標準，導致過程考核評價流于形式，多以出勤率來考量，不能有效激發學生學習的積極性和主動性。

2提高橋梁學科本科畢業設計質量的對策

2.1畢業設計（論文）選題多元化

由于目前學生畢業走向多樣化，畢業后的工作單位不局限于工程設計相關單位，比如多數學生計劃讀研、讀博、考公務員、進入施工或者管理單位，故針對畢業生的選題也可多元化。在管理制度上，需明確來自教師科研、學科競賽、工程實踐的選題所占比例的最低要求；鼓勵學生根據本身的專業特長和興趣愛好自由選題。支持學生選擇畢業論文，參與科研課題、解決工程實際問題，或者參加創新創業訓練項目。橋梁學科是我校的優勢學科，大多數畢業設計指導教師均有一定數量的科研項目或工程實踐項目。所以，提倡指導教師根據自己的科研項目或工程實踐設置相關的選題，盡早將畢業生納入自己的課題組。也可以改變原來單一的選題模式及固定套路，設置多學科交叉融合的復合型課題[8]，促進不同學校以及不同學科的交流。通過調研，學生們選擇能發揮自己興趣專長的課題，之后，其畢業設計（論文）得到不同專業或特長的教師教導，與不同學科的同學進行交流，從而更能夠擴大知識面，培養組織溝通、協同創新等各方面的能力。

2.2多種教學模式指導

橋梁工程的畢業設計，需要綜合運用多門課程的多個知識點。比如，混凝土橋面板、正交異性板的驗算分別屬于“橋梁工程”“鋼混組合結構橋梁”課程；結構作用效應分析需要運用“結構力學”“有限元基礎理論”“橋梁電算”相應知識；承載能力、正常使用極限狀態的驗算涉及“結構設計原理”“橋梁工程”的相關知識。往往有些學生基礎理論知識不扎實，不能得出必選方案的內力包絡圖、變形圖等，不能夠對所建有限元模型及其計算結果正確與否給予準確的判斷。即使學生在大四第一學期學過橋梁電算課程，很多軟件操作問題也忘記了。針對這些問題，在專業核心理論課程結束后，布置課程設計（或學習報告）、學年設計（小論文），進行階段性訓練[9]；畢業設計時，設置聯合指導教師組，在不同的畢業設計階段安排具有對應優勢的教師來指導。比如，在計算分析階段，就可安排精通橋梁通用計算軟件Midas（邁達斯）或“橋梁博士”的老師來指導。授課方式可多樣化，比如講座、報告、指導課程等等。除此之外，結合線上教學資源進行指導。引導學生在網上搜索相關課程的在線開放課程，自行學習或復習對應的內容。在軟件學習上，現今各大軟件公司比如邁達斯、橋梁博士等，均已開設了對應的軟件培訓課程，可引導學生報名學習并按實際情況給予學分認證。嗶哩嗶哩、優酷等視頻網站上，也有有限元軟件使用的視頻，學生可以搜索相關的學習視頻，自行查漏補缺。

2.3校企聯合的培養方式

結合聯合培養基地、產學研合作基地、大學生校外實踐教育基地等開展校企、校校聯合畢業設計（論文）。學校與企業（或其他兄弟院校）合作,派出畢業生前往專業相關的設計院、工程局、公路局、施工現場等工程一線參與工程實踐（或科研試驗）。并派出指導教師，基于工程現場（或科研項目）特點，與企業技術人員（或其他高校教師）聯合指導。校企聯合培養的學生在一線工程實踐現場，觀察分析工程實際問題，運用學校積累的專業理論知識、現場先進技術，解決現場實際問題；而校校聯合培養方式中，學生學習其他高校的優勢學科知識，擴大專業視野，提高專業技能、創新能力。近幾年，橋梁博士有限元軟件公司均主動與各大高校建立了長期合作關系。因此，在軟件操作的指導環節中，校方可邀請軟件公司培訓人員，以線上或線下的方式，給學生講解、演示如何進行計算分析或答疑。在橋梁電算課程[10-13]中，安排幾個學時，培訓人員結合幾種常用橋型實例的操作演習進行精講，讓學生初步掌握基礎的軟件操作方法，具備有限元建模、作用效應分析、結構驗算等基本技能。之后，在畢業設計階段，安排學生自學軟件兩周。必要時，邀請軟件公司培訓人員再次進行一次或多次的集中培訓，或者答疑解惑。

2.4加強過程監管

教學管理方面，需要逐步完善、健全畢業設計（論文）相關規章制度，制定與選題、教師過程指導、考核等對應的工作實施細則。構建管理、教學共同協作、職責分明的教學質量監控體系。條件允許的情況下，開發畢業設計（論文）管理信息系統，使得畢業設計（論文）的管理更加規范化和高效化。堅持題目審查制度，檢查近三年題目的重復率。杜絕重復性題目（或題目相似度較高）的出現。實施指導記錄制度，指導教師面對面指導的次數不少于規定次數，學生認真填寫指導紀要，包括教師指導情況和每階段的工作進展。除此之外，還要堅持中期檢查制度。配合校級或院系的隨機抽查，教導教師催促各位學生完成各階段任務。期中或期末，開設多次教學研討會，教師之間相互交流存在的問題以及心得體會。在總結、學習中，提高自身的教學基本功。

2.5基于過程的成績評定體系

為發揮考核評價的導向功能，提升橋梁設計專業人才的培養質量，必須增加過程考核成績在總成績中的比重[14]，能力與知識考核并重，建立指導教師（組）、評閱教師、答辯等多維度、多元化考核評價體系。建立階段考核、總評價評分標準，細化指導教師考核評價要求。重點考核以下四方面的能力：①信息獲取與學習能力。評價學生對中外文文獻等相關資料的檢索、理解、歸納總結能力。②分析與設計能力。評價學生對所提供的工程實際問題的分析、解決問題的能力，比如，畢業設計中，評判必選方案是否可行、判斷其合理性。③工具應用能力。評價學生是否能夠根據需要選用合適的計算方法、施工技術、計算軟件手段等，來解決工程實際問題。④溝通與表達能力。評價學生所表現出的對專業術語的總結、歸納能力，以及是否具備對研究思路或設計方案進行溝通交流與表達的能力。其中，第2、3項因素是重點考核內容。畢業答辯階段，堅持公開答辯制度。隨機抽取少數學生參加公開答辯，指導教師回避，答辯委員會對公開答辯的學生進行考核，全部指導教師均可現場觀摩。建立有效的激勵機制。評選“優秀畢業設計”“優秀畢業論文”“本科最佳學術成就獎”等，獎勵成績突出的學生及其指導教師。開展畢業設計（論文）交流會，總結經驗，反思不足。

3總結

本科畢業設計（論文）是集夯實理論知識、培養解決問題、創新能力的實踐教學環節。通過選題多樣化、引入校企合作、聯合指導、線上線下混合學習等多種指導模式，嚴格過程指導的監管、完善基于過程評價的成績評定體系等，培養滿足新工科需求的，寬視野、高能力的綜合創新人才。

作者:譚紅梅 蘇絮香 曾勇 單位:重慶交通大學土木工程學院