基于CDIO理念的應用型土木工程專業畢業設計方法探討

夏侯崢

（江西工程學院 江西 新余 338000）

土木工程專業涉及知識范圍廣泛，是一門實踐性強的學科，專業內容不僅涵蓋設計、施工和維修養護，還涉及部分管理知識。土木工程專業畢業設計具備一定的綜合性和實踐性特質，為提升學生畢業設計質量，高校應改善一導師多學生的狀況，改進畢業設計的基本模式，實行企業導師與校內導師的“雙導師制”。

基于土木工程大基礎、寬口徑、重實踐和強能力的專業特點，融入CDIO理念能夠創新畢業設計方法，在團隊的基礎上實現校企聯合，提高人才培養的質量，提升畢業設計的水平。

1 CDIO理念概述

CDIO理念是基于“大工程觀”而提出的，其主要是針對建筑工程，是指構思、設計、實施及運行，通過對業主的相關需求和產品定位進行設計和施工，并做好項目的建設和管理工作，實現其對投入實施的產品進行預評價。該理念注重培養學生的工程基礎和專業知識，將技術原理轉化為設計流程和執行，在產品生命周期的基礎上，突出技術的價值，使工程能夠與實際市場需求相契合[1]。土木工程專業作為工程教育的一門學科，適用于CDIO理念，通過對土木工程的特點進行分析，以“構思—設計—實施—操作”的過程，培養學生的知識、能力和綜合素質，培養學生的溝通能力、多學科和大建筑的掌控意識，通過互動學習的方式，使學生能夠主動探索和學習專業知識。

2 土木工程專業畢業設計存在的問題

2.1 題目及內容缺乏創新

傳統的土木工程專業畢業設計的題目由導師制訂，學生進行選擇，一人一題，題目類型單一，實際內容相同或相似，題目可能多年連續使用，缺乏創新性。土木工程專業在畢業設計中往往會注重強調某一類結構類型，雖然該結構類型所涉及的專業知識較多，且具有一定的難度和工作量，但是忽略了學生選題的價值和意義。多年連續選擇相同的題目，學生很可能熟悉了畢業設計的模式，面臨的挑戰性較低，無法提升學生的興趣，使學生在畢業設計過程中缺乏自主性和獨立性，無法展現出學生在專業學習中的個性特點，也無法挖掘學生的潛力。

2.2 輔導效果較差

高校畢業設計輔導模式往往是一導師多學生，導師無法關注到每個學生的狀況，統一時間進行指導，缺乏針對性和專業性。同時，學生在畢業設計期間較為繁忙，準備考研學習、找工作的均有之，使得學生參與畢業設計研究的時間有限，師生交流不足，且每位學生的畢業設計進度也無法得到有效把控，影響畢業設計的質量和效率。學生對畢業設計的重視程度欠佳，未充分認識到畢業設計的意義和價值，在實際設計過程中持完成任務的心態，缺乏積極性和熱情，未能主動與導師進行溝通和互動，在設計過程中缺乏自主性和創新性，畢業設計的成果較差[2]。

2.3 缺少學科間的聯系

目前，高校的教學模式具有一定的單一性，在畢業設計上也較為單一，缺少不同專業之間的橫向聯系，更多地關注本專業的理論知識和實踐，忽視了其他專業對本專業學習的促進作用，學生缺乏整體的工程意識和觀念，知識面較為狹窄，缺乏團隊協作的意識和能力。在實際工程設計中，應各專業相互配合和交流，畢業設計應充分體現學生的綜合能力，在有效溝通的基礎上，熟悉和掌握相關學科的內容，注重培養復合型應用型人才。

土木工程專業涉及的知識較為廣泛，與不同學科進行關聯，可以提升學生對知識的綜合理解，使學生具有一定的全局思想，避免學生的思維局限于本專業知識上，提升學生的大工程觀，更好地實現對本專業知識的理解和掌握。不同專業的知識之間具有一定的關聯，通過對其他專業知識的學習，可以在一定程度上促進對本專業知識的理解。

2.4 缺少工程環境

工程環境主要是指項目的背景，包括項目的投資規模和業主要求，以及周邊環境、項目類型規模、地質水文與交通、自然環境等。土木工程專業具有較強的實踐性，工程環境相關因素會直接影響到工程項目的過程，并影響項目的具體設計。在專業學習和訓練過程中，工程外部環境無法模擬。此外，工程環境還指工程設計環境，是項目從剛開始策劃到實施的各個環節，與外部環境因素相結合，工程環境可以引導學生團結協作，并做好各專業的溝通和配合，可以提升學生的綜合能力和創造性思維[3]。在土木工程專業畢業設計中，很多題目完全沒有實際的項目背景，甚至在一定程度上脫離了實際，無法充分調動學生的探究積極性，且研究內容不具有實踐性。缺少相關專業的配合和外部環境的約束，在進行設計時會存在環節缺失，學生的設計成果無法得到充分的檢驗，在實際工作中指導作用較低。

3 基于CDIO理念的應用型土木工程專業畢業設計方法

3.1 綜合運用基礎知識

土木工程專業學生在基礎理論學習階段，涉及大量的基礎知識，應學會構建系統化的知識體系，并進行綜合性的實踐環節，實現對知識從分到總的整理，不斷溫故知新，使學生能夠在多項綜合化訓練的基礎上，學會對知識的綜合應用。通過構建綜合化的訓練項目，為學生提供多層次、多領域的實踐環境，做好相關項目的指導，充分體現工程項目的實踐性，為學生的畢業設計奠定基礎，使學生能夠充分掌握土木工程專業相關的知識和技能，提升學生的綜合實踐能力。此外，學生應適當了解與土木工程專業相關的學科知識，拓展知識范圍，并掌握其他專業對土木工程工作的相關要求，有助于學生在實際工作中與其他專業工作相互配合，提升工作效率，做好團隊內部的相互配合。

3.2 加強創新實踐的綜合訓練

畢業設計往往要求學生具有一定的創新性，土木工程在實踐中也對學生的創新能力具有較高要求。創新是指學生能夠在原來沒有的基礎上，結合自己的知識和技能進行發明、創立，學生不僅需要具備較強的信息整合能力，更要具備創新能力。因此應加強對學生的綜合訓練，在科學訓練體系的基礎上培養學生的創新實踐能力，對知識進行充分地運用，并掌握和規范對學科知識的認知。土木工程專業要求學生具有一定的綜合實踐能力，通過綜合訓練和學習，可以使學生更好地了解土木工程專業的相關要求和技能，不斷提升自己的綜合實踐能力和專業技術，滿足土木工程實踐工作的相關要求，充分發揮學生的個人優勢，在實踐中融入創新思維，提升畢業設計的創新性。

3.3 綜合資料科學選題

土木工程專業畢業設計主要目的是提升學生對所學知識的運用能力，使學生能夠對所學的知識進行鞏固，獨立分析和解決工程項目中遇到的實際問題。科學合理地選擇題目，可以提升畢業設計的價值，避免題目單一。在選擇題目時應盡可能選擇與教學目的和要求一致的題目，保證題目可實踐性的同時具有一定創新性，控制好課題的分量和難度，結合學生的能力選擇與實際工作相聯系的內容，使其能夠對學生的工作有所幫助。在選題時可以結合實際的工作情況，選擇工程設計型或者施工技術型，充分結合學生的需求和興趣。指導教師在指導過程中，可以根據CDIO理念構思這個步驟，引導學生在畢業設計初期就掌握選題的要求，主動搜集相關資料，并結合導師給出的方向和畢業設計要求，根據自身的愛好和工作方向合理選擇題目，教師給出相應的指導，使學生可以在教師的指導下獨立完成畢業設計，提升自身解決問題的能力[4]。

3.4 在選題的基礎上創新設計

在選擇好畢業設計的題目后，經過前期廣泛搜集資料，并進行可行性研究和論證，下一步就是進行畢業設計的整體設計，對應到CDIO理念的第二步設計。整體設計是影響畢業設計質量的關鍵，指導教師應對學生進行有針對性的指導，學生結合自己搜集的資料，先對畢業設計的框架進行設計，教師給予相應的評價和指導，找出突出的問題并進行小組討論，引導學生逐步完善實際框架的搭建。在畢業實際中充分發揮學生的創新能力，對學生的學術水平、工程可行性等進行綜合評價。設計應具有一定的實踐意義，保證設計內容能夠充分滿足設計要求，并符合選題的主要目標和思想，在設計過程中應符合工程環境的相關要求，通過充分了解項目的背景，掌握設計的重要關注點，發揮設計的價值和意義。

3.5 落實校企合作的指導方式

校內導師的實踐能力往往不足，通過校企合作的指導方式，可以保證教師的專業性與實踐性相結合。開展畢業設計應充分注重土木工程專業的工程性、綜合性、系統性和團隊性的要求，強化企業工程師在畢業設計中的指導作用。通過雙導師制度可以提升學生的社會責任感，學校專業教師對學生的專業知識相關內容進行指導，企業導師對畢業設計的指導方式進行改革，提升畢業設計的整體質量，使學生在畢業設計中感受到科技的進步，明確實際工作中的相關要求。企業導師充分了解和掌握實際工作中的相關要求和重難點，并可以結合實際問題給學生相關的指導，使學生的畢業設計內容和方向更加具有可實踐性。同時可以在實際項目案例的基礎上，給學生專業的指導，更好更快地解決畢業設計中遇到的問題，提升學生的專業能力。在企業和高校雙導師的指導下，學生的專業知識和實踐能力都可以得到一定程度的提高，畢業設計的質量也可以得到明顯的改善。

3.6 整合教學資源

每位專業教師都有自己權威的專業領域，對相關專業具有較高的熟知度，可以采用跨專業聯合畢業設計的方式，使學生能夠了解不同專業的要求，學會相互配合，并能夠協同解決畢業設計中遇到的問題，提升和拓寬學生的專業視野，避免設計內容過于單一和片面，通過導師團隊的力量，充分強化專業知識的綜合性，突出每個教師的優勢，實現對專業資源的優化配置，形成具有綜合實踐能力的導師團隊，從而保證畢業設計的工程質量，并完善畢業設計成果，使學生解決問題的能力和對相關問題的看法得到指導和強化[5]。

4 結語

基于CDIO理念對學生的畢業設計進行指導，有助于學生的綜合實踐能力和素質的提升，可以讓學生得到充分全面的鍛煉，提升畢業設計創新性的同時，培養學生的大工程觀，學會全面把握工程項目，具備一定的統籌協調能力。在畢業設計過程中，應充分體現可持續發展理念，創新性地選擇和擬定題目，積極采用校企結合的雙導師制，加強對學生畢業設計的參與和指導，使畢業設計內容更加貼合工作實際，提升學生的團隊協作能力、溝通表達能力、設計創新能力和工程系統能力，促進學生更好更快地適應工作，提升畢業設計的質量。