土木工程专业毕业设计中学生能力培养的探索与实践
王英 李文婷 朱美春
[摘 要]土木工程专业毕业设计是高校本科生人才培养的最后一个环节，是提高学生综合素质和工程实践能力、培养创新能力的重要载体。在实践教学过程中，主要应注重培养学生综合运用知识的能力，查阅使用相关文献资料的能力，外语应用能力和设计能力，理论计算和计算软件应用能力，创新能力，写作（绘制）能力，自学能力和独立工作的能力。
[关键词]土木工程专业；毕业设计；能力培养
[中图分类号] G645 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）09-0135-02
一、引言
土木工程专业毕业设计是高校本科人才培养计划中的最后一个环节，也是重要的实践教学环节。其目的在于培养学生综合运用大学期间所学的课本上的基本知识、基本理论和获得的基本技能，完成未来工程师基本素质的训练和科学研究方法的初步训练；锻炼学生的文献获取、资料阅读、行业规范应用、课题调研等方面的能力，自我学习能力，发现问题、分析问题、解决问题的能力；训练学生独立设计及团队协作能力，行业内计算机软件应用、编制文本的能力等。它是提高学生综合素质和工程实践能力、培养创新能力的重要载体；是对学生大学四年所学知识、能力、素质的全面检验，同时对学生的思想品德、工作作风、工作态度和独立工作能力具有深远的影响，是学生走向工作岗位前一次真实的演练。对学校来说，它是实现人才可持续发展的重要过程和环节[1]；对学生来说，它是取得毕业资格和获得学士学位的必修课程。
毕业设计既是本科生大学阶段学习的最后一个教学环节，也是高校实现人才培养目标的重要教学环节之一，更是全面检验大学生在本科阶段的知识积累、实践和创新能力的主要手段，是“产品”出厂前的检验。通过毕业设计这一环节的训练，可以进一步培养及提高大学生各方面的素质和能力。
二、毕业设计中的能力培养
土木工程专业本科生毕业设计主要包括选题、资料收集、计算、撰写（绘制）、定稿和答辩等环节。在这一实践教学过程中，主要应注重培养学生以下几方面的能力。
（一）综合运用知识的能力
学生在大学四年中学习了基础课、专业基础课和专业课等多门课程，其中每一门课程学习过程中的作业或练习都是针对本门课程进行的，较少联系其他课程。而毕业设计却需要将各门课程的知识综合应用于设计中，对所学知识进行一次系统的梳理和贯通。在这个过程中，学生遇到难题，就会不断回顾已学的课本知识，不断从不同的课程知识中寻找答案，这样的实践需求使得学生能主动将多学科的知识综合运用，不断加深理解，提高综合运用能力。[2] [3]比如土木工程学科本科生开设了混凝土基本理论课程，学生学习这门课程主要是为了掌握混凝土基本构件的构造与配筋设计。在本门课程教学时，配筋设计是在已知内力的情况下进行的，该课程中并不涉及复杂的内力计算和组合。而另外一门课程结构设计，则主要涉及结构构件在外荷载作用下的内力计算与组合，其教学的重点不是配筋计算。当进行毕业设计时，学生需要将涉及建筑构造、建筑材料、结构设计、混凝土基本理论等诸多课程的基本知识综合运用在一起，这样才能完成从方案比选、建筑设计到结构设计等一条龙的设计流程。
（二）查阅使用相关文献资料的能力
众所周知，科学与技术的发展具有连续性和继承性，只有知道前人都做过了什么工作，取得了什么样的成果，采用了什么方法等，才能在此基础上做进一步的研究。另外，当今社会科技飞速发展，信息量大且杂乱，想要在浩如烟海的信息中快速获得有用的信息，需要采取一些手段和方法。传统的纸质图书的使用，比如去图书馆查找阅读是可行的，也可以利用便利的网络及媒体技术，快速获得电子版本的图书、文章、图集规范等。现代大学生一般两种方法都使用，但更加偏好通过互联网技术来获得资料。针对土木工程专业本科生毕业设计的特殊性，文献资料的查找和使用尤其重要。土木工程学科不能离开相关的行业规范和图集等，本科生毕业设计就要训练学生按照行业规范来进行，合理正确选用标准图集等。比如钢筋混凝土框架结构房屋的设计，就要使用相关的混凝土结构设计规范，此外还要涉及建筑细部构造的图集、建筑做法的图集、平法图集、制图标准等。毕业设计的训练，能使学生在走出校门之前就具备工程师的基本素质。
（三）外语应用能力
土木工程专业的本科生阶段一般都开设了大学英语和专业外语等课程，有的高校还将“通过大学英语四级”作为获得学士学位的必要条件，这使得学生的外语能力得到了较好的训练。而在后续的专业课程学习中，一般较少涉及外语的应用，所以有的学生误认为外语能力在土木工程行业里是没有用处的。实际上，随着土木行业的不断国际化，引进来的和推广出去的项目都逐渐增多，外语能力正逐渐成为土木工程专业大学毕业生的一项基本技能。在过去几届毕业生中，每届都有学生选择“海外项目部”就业，他们走上工作岗位以后直接就被派驻海外项目基地参与国际项目了。在毕业设计环节，为了进一步提高学生的外语能力，学校往往要求学生阅读一定数量的外文文献，并翻译成中文；另外还需要将设计计算书的摘要部分翻译成外文。
（四）设计能力
土木工程专业本科生的毕业设计需要根据各项要求，在指导教师的带领下，完成简单的单体建筑或者某一分部分项工程的施工图设计（或施工组织设计，或工程预算编制等）。这就需要学生运用所学知识，提出多种可行的设计方案，每种方案还可能涉及多种研究方法和手段，并进行各方案的比较，择优选取。设计能力的训练贯穿整个毕业设计全过程，从方案设计、建筑设计、结构设计，到细部设计、截面设计等。设计能力的培养也是土木工程专业本科生培养目标的一部分。
（五）理论计算和计算软件应用能力
土木工程专业本科生在大学四年里学习了不少理论知识，包括数学的、力学的、材料方面的、结构设计理论方面的，等等。这些基本理论都是为解决实际工程问题而打下的基础。在毕业设计过程中，需要结合实际工程的情况，做出合理的简化和假设，运用这些基本理论来解决土木工程领域的现实问题。比如结构设计时需要进行荷载统计、模型简化、受力分析、内力组合、截面设计等，这些都需要用到数学的、力学的、材料的基础理论知识，然后结合土木工程的行业规范，进行理论的计算。对于简单的建筑物，在设计中一般采用手工理论计算，外加专业软件计算复核的模式进行；对于复杂的结构物，只能手工计算一部分内容，主要的理论分析和设计都需要借助专业软件来完成。随着科技的发展，土木工程行业的计算也越来越精细，越来越多的计算辅助软件被开发出来。学生在学校里学习时就逐步接触了一些行业的专用软件，通过毕业设计这个环节加强，学生走出校门时可以直接与用人单位的要求接轨。
（六）创新能力
创新能力是科研工作者和工程师应该具备的首要素质。在本科毕业设计阶段培养学生的创新思维能力是高校教学的一项有效实践。在毕业设计阶段培养学生的创新思维能力，指导教师应该针对学生选题的内容和预期将要完成的任务，有意识地引导学生从多角度思考问题，寻求解决问题的不同方法，并鼓励和指导学生探索新方法、新思路。对毕业设计过程中出现的问题，指导教师要带领学生一起讨论，引导他们多查找文献、多写心得体会，并将其整理形成小论文，公开发表。
（七）写作（绘制）能力
任何的科研成果或设计成果，都需要按照一定的方式表达出来，毕业设计成果也是一样。土木工程专业本科学生的毕业设计成果一般包括两部分：设计计算书和图纸。其中计算书就是设计的整个过程的书面表达，它要求结构完整、用语准确规范，语言表达清晰流畅，图表公式等使用恰当。这就要求学生具有一定的科技论文写作水平，这个过程也是训练学生写作水平的一种形式。土木工程专业毕业设计成果一般都包括图纸绘制：方案图、施工图、细部详图，等等。这些图纸需要按照行业规范绘制，表达清晰，同时这也是计算书结果的另一种表达方法。
（八）自学能力和独立工作的能力
在毕业设计过程中，也应该注重学生的自学能力和独立工作能力的培养和锻炼。大学生毕业以后走上工作岗位，需要在各自的岗位上独立承担一定的工作任务，但是他们在大学各阶段的学习过程中，都不同程度的依赖家长、教师和同学，有些人甚至存在独立工作的恐惧心理。针对这样的情况，在毕业设计这个环节，指导教师应该将训练学生的自学能力和独立完成任务的能力作为另一项中心任务。指导教师应积极引导学生发现问题，要求学生针对问题独立查找资料寻找解决问题的办法，只帮助他们分析解决问题的可能途径和思路，而不直接给出解决问题的步骤和结果。这样有意识地锻炼学生自己收集和消化资料、自我思考和独立分析的能力，尽可能地发挥他们的创造性，培养他们独立工作的素质。
三、培养机制的完善
随着时代的发展，高校办学目标和办学层次都发生了相应的变化，同时教师对本科教学规律也有了更深的认识。针对土木工程专业本科毕业设计中学生能力培养这一目标，还需要进一步完善毕业设计的规范化管理，紧紧围绕选题多样化、指导细致化、中期检查常态化、评阅答辩严格化、事后总结客观化等，结合土木学科特点和高校的各项规章制度，更加明细毕业设计的规范和标准。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 孙文彬.土木工程专业毕业设计教学改革与实践[J].长沙大学学报，2006（5）：101-104.
[2] 余婵娟，凌平平，张苡铭.面向工程实际的土木工程专业道桥方向课程体系研究[J].高等建筑教育，2015（4）：81-83.
[3] 陆红梅，王蕾，唐艳娟.基于实践能力培养的“土木工程概预算”课程教学改革研究[J].大学教育，2015（5）：122-124.
[责任编辑：陈 明]
[摘 要]土木工程专业毕业设计是高校本科生人才培养的最后一个环节，是提高学生综合素质和工程实践能力、培养创新能力的重要载体。在实践教学过程中，主要应注重培养学生综合运用知识的能力，查阅使用相关文献资料的能力，外语应用能力和设计能力，理论计算和计算软件应用能力，创新能力，写作（绘制）能力，自学能力和独立工作的能力。
[关键词]土木工程专业；毕业设计；能力培养
[中图分类号] G645 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）09-0135-02
一、引言
土木工程专业毕业设计是高校本科人才培养计划中的最后一个环节，也是重要的实践教学环节。其目的在于培养学生综合运用大学期间所学的课本上的基本知识、基本理论和获得的基本技能，完成未来工程师基本素质的训练和科学研究方法的初步训练；锻炼学生的文献获取、资料阅读、行业规范应用、课题调研等方面的能力，自我学习能力，发现问题、分析问题、解决问题的能力；训练学生独立设计及团队协作能力，行业内计算机软件应用、编制文本的能力等。它是提高学生综合素质和工程实践能力、培养创新能力的重要载体；是对学生大学四年所学知识、能力、素质的全面检验，同时对学生的思想品德、工作作风、工作态度和独立工作能力具有深远的影响，是学生走向工作岗位前一次真实的演练。对学校来说，它是实现人才可持续发展的重要过程和环节[1]；对学生来说，它是取得毕业资格和获得学士学位的必修课程。
毕业设计既是本科生大学阶段学习的最后一个教学环节，也是高校实现人才培养目标的重要教学环节之一，更是全面检验大学生在本科阶段的知识积累、实践和创新能力的主要手段，是“产品”出厂前的检验。通过毕业设计这一环节的训练，可以进一步培养及提高大学生各方面的素质和能力。
二、毕业设计中的能力培养
土木工程专业本科生毕业设计主要包括选题、资料收集、计算、撰写（绘制）、定稿和答辩等环节。在这一实践教学过程中，主要应注重培养学生以下几方面的能力。
（一）综合运用知识的能力
学生在大学四年中学习了基础课、专业基础课和专业课等多门课程，其中每一门课程学习过程中的作业或练习都是针对本门课程进行的，较少联系其他课程。而毕业设计却需要将各门课程的知识综合应用于设计中，对所学知识进行一次系统的梳理和贯通。在这个过程中，学生遇到难题，就会不断回顾已学的课本知识，不断从不同的课程知识中寻找答案，这样的实践需求使得学生能主动将多学科的知识综合运用，不断加深理解，提高综合运用能力。[2] [3]比如土木工程学科本科生开设了混凝土基本理论课程，学生学习这门课程主要是为了掌握混凝土基本构件的构造与配筋设计。在本门课程教学时，配筋设计是在已知内力的情况下进行的，该课程中并不涉及复杂的内力计算和组合。而另外一门课程结构设计，则主要涉及结构构件在外荷载作用下的内力计算与组合，其教学的重点不是配筋计算。当进行毕业设计时，学生需要将涉及建筑构造、建筑材料、结构设计、混凝土基本理论等诸多课程的基本知识综合运用在一起，这样才能完成从方案比选、建筑设计到结构设计等一条龙的设计流程。
（二）查阅使用相关文献资料的能力
众所周知，科学与技术的发展具有连续性和继承性，只有知道前人都做过了什么工作，取得了什么样的成果，采用了什么方法等，才能在此基础上做进一步的研究。另外，当今社会科技飞速发展，信息量大且杂乱，想要在浩如烟海的信息中快速获得有用的信息，需要采取一些手段和方法。传统的纸质图书的使用，比如去图书馆查找阅读是可行的，也可以利用便利的网络及媒体技术，快速获得电子版本的图书、文章、图集规范等。现代大学生一般两种方法都使用，但更加偏好通过互联网技术来获得资料。针对土木工程专业本科生毕业设计的特殊性，文献资料的查找和使用尤其重要。土木工程学科不能离开相关的行业规范和图集等，本科生毕业设计就要训练学生按照行业规范来进行，合理正确选用标准图集等。比如钢筋混凝土框架结构房屋的设计，就要使用相关的混凝土结构设计规范，此外还要涉及建筑细部构造的图集、建筑做法的图集、平法图集、制图标准等。毕业设计的训练，能使学生在走出校门之前就具备工程师的基本素质。
（三）外语应用能力
土木工程专业的本科生阶段一般都开设了大学英语和专业外语等课程，有的高校还将“通过大学英语四级”作为获得学士学位的必要条件，这使得学生的外语能力得到了较好的训练。而在后续的专业课程学习中，一般较少涉及外语的应用，所以有的学生误认为外语能力在土木工程行业里是没有用处的。实际上，随着土木行业的不断国际化，引进来的和推广出去的项目都逐渐增多，外语能力正逐渐成为土木工程专业大学毕业生的一项基本技能。在过去几届毕业生中，每届都有学生选择“海外项目部”就业，他们走上工作岗位以后直接就被派驻海外项目基地参与国际项目了。在毕业设计环节，为了进一步提高学生的外语能力，学校往往要求学生阅读一定数量的外文文献，并翻译成中文；另外还需要将设计计算书的摘要部分翻译成外文。
（四）设计能力
土木工程专业本科生的毕业设计需要根据各项要求，在指导教师的带领下，完成简单的单体建筑或者某一分部分项工程的施工图设计（或施工组织设计，或工程预算编制等）。这就需要学生运用所学知识，提出多种可行的设计方案，每种方案还可能涉及多种研究方法和手段，并进行各方案的比较，择优选取。设计能力的训练贯穿整个毕业设计全过程，从方案设计、建筑设计、结构设计，到细部设计、截面设计等。设计能力的培养也是土木工程专业本科生培养目标的一部分。
（五）理论计算和计算软件应用能力
土木工程专业本科生在大学四年里学习了不少理论知识，包括数学的、力学的、材料方面的、结构设计理论方面的，等等。这些基本理论都是为解决实际工程问题而打下的基础。在毕业设计过程中，需要结合实际工程的情况，做出合理的简化和假设，运用这些基本理论来解决土木工程领域的现实问题。比如结构设计时需要进行荷载统计、模型简化、受力分析、内力组合、截面设计等，这些都需要用到数学的、力学的、材料的基础理论知识，然后结合土木工程的行业规范，进行理论的计算。对于简单的建筑物，在设计中一般采用手工理论计算，外加专业软件计算复核的模式进行；对于复杂的结构物，只能手工计算一部分内容，主要的理论分析和设计都需要借助专业软件来完成。随着科技的发展，土木工程行业的计算也越来越精细，越来越多的计算辅助软件被开发出来。学生在学校里学习时就逐步接触了一些行业的专用软件，通过毕业设计这个环节加强，学生走出校门时可以直接与用人单位的要求接轨。
（六）创新能力
创新能力是科研工作者和工程师应该具备的首要素质。在本科毕业设计阶段培养学生的创新思维能力是高校教学的一项有效实践。在毕业设计阶段培养学生的创新思维能力，指导教师应该针对学生选题的内容和预期将要完成的任务，有意识地引导学生从多角度思考问题，寻求解决问题的不同方法，并鼓励和指导学生探索新方法、新思路。对毕业设计过程中出现的问题，指导教师要带领学生一起讨论，引导他们多查找文献、多写心得体会，并将其整理形成小论文，公开发表。
（七）写作（绘制）能力
任何的科研成果或设计成果，都需要按照一定的方式表达出来，毕业设计成果也是一样。土木工程专业本科学生的毕业设计成果一般包括两部分：设计计算书和图纸。其中计算书就是设计的整个过程的书面表达，它要求结构完整、用语准确规范，语言表达清晰流畅，图表公式等使用恰当。这就要求学生具有一定的科技论文写作水平，这个过程也是训练学生写作水平的一种形式。土木工程专业毕业设计成果一般都包括图纸绘制：方案图、施工图、细部详图，等等。这些图纸需要按照行业规范绘制，表达清晰，同时这也是计算书结果的另一种表达方法。
（八）自学能力和独立工作的能力
在毕业设计过程中，也应该注重学生的自学能力和独立工作能力的培养和锻炼。大学生毕业以后走上工作岗位，需要在各自的岗位上独立承担一定的工作任务，但是他们在大学各阶段的学习过程中，都不同程度的依赖家长、教师和同学，有些人甚至存在独立工作的恐惧心理。针对这样的情况，在毕业设计这个环节，指导教师应该将训练学生的自学能力和独立完成任务的能力作为另一项中心任务。指导教师应积极引导学生发现问题，要求学生针对问题独立查找资料寻找解决问题的办法，只帮助他们分析解决问题的可能途径和思路，而不直接给出解决问题的步骤和结果。这样有意识地锻炼学生自己收集和消化资料、自我思考和独立分析的能力，尽可能地发挥他们的创造性，培养他们独立工作的素质。
三、培养机制的完善
随着时代的发展，高校办学目标和办学层次都发生了相应的变化，同时教师对本科教学规律也有了更深的认识。针对土木工程专业本科毕业设计中学生能力培养这一目标，还需要进一步完善毕业设计的规范化管理，紧紧围绕选题多样化、指导细致化、中期检查常态化、评阅答辩严格化、事后总结客观化等，结合土木学科特点和高校的各项规章制度，更加明细毕业设计的规范和标准。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 孙文彬.土木工程专业毕业设计教学改革与实践[J].长沙大学学报，2006（5）：101-104.
[2] 余婵娟，凌平平，张苡铭.面向工程实际的土木工程专业道桥方向课程体系研究[J].高等建筑教育，2015（4）：81-83.
[3] 陆红梅，王蕾，唐艳娟.基于实践能力培养的“土木工程概预算”课程教学改革研究[J].大学教育，2015（5）：122-124.
[责任编辑：陈 明]
