陳士軍，高金賀，李棟偉，鹿慶蕊，李 鵬，楊 鳳，何 如，陳 鑫

(東華理工大學，江西 南昌 330013)

“新工科”一詞源于2017年2月18日教育部在復旦大學召開的高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會。隨后，教育部于2017年2月20日啟動“新工科研究與實踐”項目。2017年4月8日，教育部在天津大學召開“新工科”建設研討會，形成“新工科”建設的愿景與行動路線[1]。

土木工程作為我國最為傳統(tǒng)的學科之一，在新工科理念建設浪潮中，迫切需要樹立創(chuàng)新型、綜合化、全周期工程教育新理念。畢業(yè)設計作為教學過程的最后階段采用的一種總結性的實踐教學環(huán)節(jié)，是對人才培養(yǎng)質量升華的催化劑[2-4]。但就歷年來教學改革的分析來看，畢業(yè)設計的改革步伐和理念與課程體系改革嚴重脫節(jié)，致使教學改革成果在人才培養(yǎng)質量的最終量化方面形成了瓶頸[5-8]。畢業(yè)設計的選題和過程的控制又是其質量影響的重要因素。因此，基于新工科理念下，先進與合理的畢業(yè)設計案例庫建設是土木工程專業(yè)(巖土工程方向)教學改革迫切發(fā)展的環(huán)節(jié)。

1 畢業(yè)設計案例庫選題方向的創(chuàng)新性改革

巖土工程專業(yè)方向多年來的發(fā)展歷程形成了具有傳統(tǒng)的工程設計領域的局限性。近年來，隨著實際工程領域的飛速發(fā)展，巖土工程專業(yè)領域向縱深化發(fā)展。同時，“一帶一路”倡議背景下，催生了國際化需求的迅速擴張。因此，畢業(yè)設計案例庫選題應系統(tǒng)化地從基礎工程、地基處理、基坑工程、邊坡工程、地下工程、不良地質作用等工程方向進行設置。在題目設置方面，綜合考慮歷年來課程體系及實踐教學體系的教學改革成果及歷史沉淀的成果，并與土建、交通、工業(yè)、特種行業(yè)結合，構建新興學科發(fā)展方向和傳統(tǒng)學科相結合的學科專業(yè)“新巖土工程結構畢業(yè)設計體系”。題目的設置既涵蓋巖土工程領域發(fā)展歷程中積累的傳統(tǒng)領域，同時也兼顧近年來實際工程領域中新興或熱點應用領域，對基礎工程中逐漸被認可的新型樁基技術、新型基坑支護技術、生態(tài)防護邊坡工程、大型巖土工程不良地質段處理、微生物灌漿地基處理技術(多用于古建筑加固)以及方興未艾的地下綜合管廊建設等案例中涉及的新問題和新技術進行及時更新，以確保案例庫建設既體現巖土工程學科的傳承特色，亦可體現與時俱進的時代特征。題目主要設置概要如圖1所示。

圖1 土木工程專業(yè)(巖土工程方向)畢業(yè)設計案例庫選題方向設置概要

2 巖土工程方向畢業(yè)設計選題內涵范圍的改革

巖土工程實際工程中，工程背景復雜，影響因素眾多。具體案例庫涉及的實際工程復雜程度、規(guī)模大小、工程重要性等級等方面存在很大差異。鑒于此，依據選題內涵所涉及的范圍等方面差異，同時結合設計、分析、法律、施工、管理、經濟等各要素環(huán)節(jié)，將畢業(yè)設計案例庫分為簡易工程設計型、復雜工程設計型、技術突破科研型、新技術研發(fā)創(chuàng)新型?？紤]學生畢業(yè)后的去向，基于學生未來發(fā)展方向對其進行特定的能力培養(yǎng)，如應用型本科院校培養(yǎng)的畢業(yè)生大多從事施工技術工作，應建議其選擇工程設計型案例展開畢業(yè)設計，具體如基礎工程設計、基坑支護設計、邊坡支護方案設計等，其工程設計型的案例數量比例應高于其他類型案例；畢業(yè)后選擇讀研或從事技術開發(fā)工作的學生，應為其設定技術突破科研型或新技術研發(fā)創(chuàng)新型案例庫，如新型支護技術、新型地基處理技術的應用等，但建設案例庫應考慮學生的接受能力，難易適中，從而逐步培養(yǎng)學生專業(yè)知識扎實、工程實踐能力強、科學基礎厚、創(chuàng)新意識強的能力。具體地，依據學生畢業(yè)去向設定畢業(yè)設計案例庫選題范圍改革概要如圖2所示。

圖2 土木工程專業(yè)(巖土工程方向)畢業(yè)設計案例庫題目內涵涉及的范圍概要

3 實現畢業(yè)設計過程控制的多維一體化管理

畢業(yè)設計案例庫依據培養(yǎng)方案制定的學時周期，制定合理的進度控制和質量控制的標準，這是本課題實現案例庫的一個特定的新功能。在畢業(yè)設計的全過程中充分利用本課題實施單位的實習實訓基地資源，為工程設計實踐型的學生配備校內理論指導老師和企業(yè)導師。針對進一步攻讀研究生學位的畢業(yè)生，為其配備科研經驗豐富的研究生導師，基于科學研究型和技術開發(fā)型案例展開畢業(yè)設計工作，在此過程中，學校宏觀把握文獻調研、選題、案例庫選題、開題、中期檢查和答辯的總體進度，企業(yè)、設計院及其他科研院所多單位共同參與，通過多方監(jiān)控學生畢業(yè)設計進程與質量過程控制，定向對畢業(yè)設計過程實現動態(tài)的PCDA質量管理模式，進而對畢業(yè)設計的過程控制實現多維一體化的管理，拓寬畢業(yè)設計案例庫的管理與質量控制功能?；诎咐龓旖ㄔO的畢業(yè)設計多維一體化過程如圖3所示。

圖3 多維一體化控制流程

4 將“新工科”理念及“一帶一路”倡議背景融入土木工程教學中，實現畢業(yè)設計案例標準化改革

教育部在復旦大學召開的高等工程教育發(fā)展戰(zhàn)略研討會上探討了“新工科”的內涵特征、“新工科”建設與發(fā)展的路徑選擇。在“一帶一路”等背景下，迫切要求高校培養(yǎng)的土木工程專業(yè)畢業(yè)生既能滿足國內多樣化工程能力的要求，又能滿足國際化工程能力的要求。本課題制定的案例庫畢業(yè)設計方案應具有對應的能力培養(yǎng)要求?；诖斯δ芤?，本課題的實施將以項目組成員為核心紐帶，并與相關企業(yè)等技術人員共同對畢業(yè)設計方案的標準化進行研究探討，兼顧國內傳統(tǒng)巖土工程領域的需求和新興(熱點)工程問題的畢業(yè)設計模式化。以案例庫基坑支護技術模塊建設為例，案例庫資料內容如工程地質條件等應盡可能地符合真實性的特點，即從工程實踐或文獻資料中調研而來，但細節(jié)可稍做修改，如工程背景可適當調整，為學生在選擇基坑支護技術方案留有足夠的空間，既兼顧傳統(tǒng)的支護方案整體穩(wěn)定性計算、坑底抗隆起計算、基坑降水設計等設計環(huán)節(jié)，設計中手算和電算比例適合，也需充分考慮“新工科”形勢下支護方案是否能滿足與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調，且滿足當前國際化大視野下支護新技術的浪潮，深度融合“一帶一路”背景下國際化企業(yè)的需求，從而將“新工科”理念及“一帶一路”背景融入土木工程案例庫教學中，為社會培養(yǎng)具有扎實專業(yè)功底同時兼具創(chuàng)新實踐能力的土木工程人才。

5 改革預期目標

(1)“新工科”理念下突破巖土工程方向畢業(yè)設計改革的瓶頸，探究“新工科”理念下土木工程畢業(yè)設計的標準化方案。

(2)建立多功能的土木工程專業(yè)(巖土工程方向)畢業(yè)設計案例庫，在有限的學時內，體現前期理論課程體系與后續(xù)畢業(yè)設計實踐環(huán)節(jié)的相關性。

(3)建立完善、實用的畢業(yè)設計信息管理平臺資源，逐步培養(yǎng)巖土工程方向學生具有科學基礎厚、工程能力強、綜合素質高的能力。

6 結 語

結合“新工科”對人才的需求，從土木工程專業(yè)(巖土工程方向)畢業(yè)設計案例庫的選題方向、選題內涵以及過程控制和設計方案等方面進行教學改革與實踐，建立多功能的土木工程專業(yè)(巖土工程方向)畢業(yè)設計案例庫，逐步完善畢業(yè)設計信息管理平臺資源，進而培養(yǎng)巖土工程方向學生具有科學基礎厚、工程能力強、綜合素質高的能力。