新工科背景下高校本科生畢業設計管理模式的研究與實踐

摘 "要：高等院校工程類本科畢業設計作為全面考查學生大學四年所學專業知識和技能的綜合性實踐教學環節，是檢驗新工科背景下人才創新、實踐能力培養效果的重要環節。為解決現有人才培養目標與新工科創新人才需求不匹配的問題，本研究結合陸軍勤務學院土木工程專業人才培養實踐，構建了階段化、模塊化協同創新模式的畢業設計改革與實踐方案，取得了良好的實踐成效，希望為新工科背景下創新型應用人才培養提供借鑒和參考。

關鍵詞：新工科；畢業設計；土木工程；教學改革；管理模式

中圖分類號：G640 " "文獻標識碼：A " "文章編號：1673-7164（2024）29-0119-05

高等教育的發展水平是衡量一個國家發展水平和工程建設能力的關鍵所在。經過多年努力，我國高等教育在教育體系改革、高等教育規模和人才培養質量等方面取得較為明顯的成效。諸多學者針對我國高等教育的課程改革、專業優化、實習實踐等環節進行了深入的研究和探討，對本科生人才培養體系的實施路徑和改革發展給出了具體的方法措施和意見建議。［1-3］但新時代的快速發展對高等工程教育的人才培養質量也提出了更高要求。2017年2月，教育部在上海組織召開“全國高等工程教育發展戰略研討會”，新時代的“新工科”應運而生，新工科強調在傳統專業的基礎上，融入大數據、云計算、人工智能等相關學科交叉專業，是一種注重創新、跨學科合作和實踐能力培養的新型工科教育模式。［4-6］誠然，“新工科”的誕生對我國高等工程教育的人才培養質量提出了更高的人才培養目標和人才培養質量要求，導致現階段工科人才培養體系難以適應實際工程建設的需求，無法完全達到高素質工科人才標準。［7-8］

本科畢業設計是高等工程教育人才培養的重要體現，也是工程類高等院校人才培養方案制定中不可或缺的重要組成部分，其關鍵在于能夠將理論學習與實踐能力有機融合，培養學生創新能力和工程思維，總結學生本科階段的學習情況，包括學生對所學知識內涵的理解能力、解決實際問題的能力、工程實踐的掌握和應用能力。［9-10］本科畢業設計是培養學生專業綜合能力的重要環節，也是衡量本科階段人才培養質量的關鍵指標，對學生綜合素質提升具有重要意義，有助于推動高校工程教育與社會需求的緊密結合，最終完成培養多樣化、創新型卓越工程科技人才，支撐產業轉型升級的目標。但傳統畢業設計模式存在畢業選題單一、模式設計傳統、人才質量不高、脫離工程實踐等缺陷。為了適應新工科背景下時代發展和社會對新工科人才的現實需求，必須對高校現有的畢業設計管理模式進行探索、調整和改革。

一、當前工科院校畢業設計存在的問題

隨著新工科建設的快速發展，工科院校招生規模、人才培養目標以及新工科人才的社會需求已經發生巨大變化，傳統的工科畢業設計規范與模式已不能較好地滿足提升學生綜合實踐能力與素質、培塑工程實踐能力以及培養新工科人才的要求，本科畢業設計培養出現了較多的新問題。當前，工程院校畢業設計培養環節主要存在的共性問題如下。

（一）畢業設計歷年選題機械重復嚴重

學生經過四年理論學習后，本科畢業設計是其第一次正式、完整地參與工程項目設計，但在傳統的畢業設計模式規范指導下，畢業設計環節的題目選擇和任務書審核通常是由專業教研室主導，畢業設計的選題類型只是在上一屆畢業學生的基礎上和已有的畢業設計資料上簡單機械地重復，導致選題類型理想化和簡單化，這種選題模式不僅不能激發學生自主高效完成畢業設計的內部動力，導致學生所學知識與實際工程脫軌嚴重，而且各個專業教研室之間選題關聯性不高，設計思路老套、缺乏創新思維的融入，一定程度上影響畢業設計完成質量和應有的人才培養效果，最終對學生的學習能力、實踐能力以及創新能力等提升無益，無法滿足新工科背景下人才培養的現實要求。可見，在新工科背景下確定一個具有獨特性、挑戰性、應用性和創新性的畢業設計選題管理模式至關重要。

（二）畢業設計實施時間安排分配不當

經過多年實踐表明，畢業設計環節時間跨度較大、管理程序多，準備階段、實施階段、評價階段既相互獨立又環環相扣，學院在制訂學生畢業設計考核的整體計劃時缺乏詳細任務分解和階段化實施意識，導致學生不能對畢業設計全過程、各階段合理劃分，關鍵環節時間分配不合理。最終導致在整個畢業設計的周期內，學生無法完成選題及任務書規定的設計內容，出現突擊趕工現象，進而影響畢業設計培養環節的效果。

（三）畢業設計階段管理質量銜接不強

傳統高等教育人才培養中，畢業設計整個過程主要包括選題、開題、中期檢查、評閱、答辯、推優以及資料歸檔等環節，導致其流程環節多、時間周期長、文件材料多。同時，在畢業設計階段的實際參與者涉及學校教學管理機構、二級學院或專業系部、專業教研室、指導教師和畢業學生等，管理層級跨度大、管理難度大，階段性檢查缺乏有效的監控，后續改進驗收量化考核的缺失，導致畢業設計各階段在實施過程中出現管理銜接不緊密、管理質量偏差嚴重等問題。

綜上所述，上述傳統畢業設計模式存在的問題易導致學生形成思維定式，限制對學生創新能力的培塑，學生在畢業設計教學環節解決實際工程問題的能力提升不夠，與實際工程建設不符，使高等教育人才培養不能適應現實要求。

二、畢業設計管理模式的創新理念

（一）設計趨于實踐化，切實提高畢業設計質量

畢業設計培養模式改革應立足培養學生的“大系統觀”和“大視野觀”，以全壽命周期的工程項目為畢業設計為主線，依托實際工程背景，重組各專業教研室畢業設計題目，并通過“院校+設計院”的模式完成教師資源整合，實施內聯外引“雙導師”指導方式，形成以院校專業教師為主導、工程單位經驗豐富技術人員為輔導的畢業設計指導團隊。最終通過實際大工程下不同角色分工的關鍵任務，給學生安排具有一定技術難度和工程創新的畢業設計題目，有力支撐畢業學生完成實踐和提升創新能力。

（二）管理趨于信息化，有效提升畢業設計效率

通過對“985”“211”等高校畢業設計信息化管理系統建設梳理，從畢業設計的參與方著手，以功能需求為載體，區分學生模塊、教師模塊以及教務處、二級學院和專業教研室管理模塊，合理設置各登錄端口的權限和職能，形成一個可行的畢業設計管理系統建設思路。依托本科畢業設計管理系統，學院可以對畢業設計進行統一部署和統一管理，且在各個環節提供相應格式的文本模板。在管理系統中，學院方便更新畢業設計的時間安排表，并設置各個階段每項任務的時間節點，這讓學生、指導教師、專業教研室、院系管理人員對畢業設計工作和流程一目了然。借助畢業設計管理系統，可以方便教師進行本科畢業設計工作中選題、開題、中期檢查、查重、答辯等環節的信息采集和數據分析，及時發現問題、分析問題、解決問題和總結問題，實現對畢業設計過程和質量進行全時空管理，極大地提高畢業設計效率。

（三）流程趨于網格化，逐步規范畢業設計秩序

基于畢業設計管理系統，在流程網格化理念下，將土木工程專業畢業設計全過程分為準備階段、實施階段、評價階段和總結階段來規范畢業設計秩序。注重進度、質量可控，明確畢業設計工作階段劃分和關鍵環節是完善畢業設計程序規范的基本前提，通過標準化流程圖中各參與者需要提交的任務清單，從指導教師擬制題目及任務書，畢業學生選題、開題、中期檢查、答辯到專業教研室資料歸檔等環節，都對其文本詳細內容和評價標準進行了規范，實現畢業設計全過程定性定量相結合的實時評價機制。

三、畢業設計“階段化”管理模式構建

針對傳統畢業設計模式存在的問題，結合新工科背景對高等教育人才培養的新要求，聚焦學生創新能力塑造、解決實際問題能力提升等人才培養目標，本研究總結出了畢業設計“階段化”管理模式的流程（圖1）。其基本內涵為：1. 準備階段，指導教師按照命題的一般原則和要求擬制畢業設計題目和起草任務書，專業教研室組織專家對命題進行審核，學生根據選題和任務書分析，及時查詢、學習相關文獻和標準規范，為畢業設計順利開展積蓄能量；2. 實施階段，根據任務書工作安排，嚴格控制設計內容、進度和質量等，定期組織交流和匯報活動，完成畢業設計計算書和圖紙；3. 評價階段，通過指導教師初評、評閱教師盲評和答辯小組總評完成畢業設計的考核與評價；4. 總結階段，學生對指導教師進行評價，指導教師完成畢業設計分析報告，專業教研室推選優秀畢業設計，二級學院評選院優秀畢業設計，教務處負責匯總備案。流程網格化，使得參與方之間分工明確、相互協作，確保畢業設計有序完成。

在畢業設計“階段化”管理模式的基礎上，根據畢業學生、指導教師、教研室、二級學院和教務處教學秘書在畢業設計中的主要作用，圍繞畢業設計各階段功能需求，融合現代信息技術，構建了適合新工科背景下本科生畢業設計的管理系統功能設計方案（圖2）。其中，登錄功能主要用于參與畢業設計的相關人員以不同身份和權限進入系統。從功能角度上看，系統管理主要包括畢業學生、指導教師、教研室、二級學院和教務處教學秘書，歸納為學生、教師、教研室和管理部門4個模塊。學生登錄系統后，畢設系統及時動態跟蹤學生畢業設計整個管理流程，包括學生信息管理模塊、師生雙選管理模塊、過程文檔管理模塊、評審答辯和成績管理模塊和用戶設置管理模塊等。

以過程文檔管理模塊為例（見圖3），畢業學生進入系統填寫的開題文檔并提交，等待指導教師審核。審核通過后，文檔上傳到院校負責人（教學秘書）處等待審核，直到負責人審核通過，即完成開題。在沒有通過審核前，學生可以隨意修改開題內容，但會留下操作記錄，當審核通過后，學生想要修改開題文檔，需提交開題修改申請，根據審核通過的等級，由不同的角色執行駁回。當開題被駁回后，學生需要重新提交修改后的開題內容，并以相同的步驟完成審核。開題報告管理模塊提供上傳開題報告功能和修改申請功能，同時提供查看和附件功能。一旦審核完成后，不再提供上傳功能，轉換成一個展示界面，展示當前開題報告的基本信息和審核狀態，提供信息查看、修改申請和歷史操作記錄查看功能。

由于畢業設計時間跨度大、管理程序多，針對畢業學生、指導教師、專業教研室和院系管理單位等四方形成了本科畢業設計的“階段化”管理模式，以“簡明高效、環節清晰”為目標，借鑒網格化、精準化管理經驗，將畢業設計全過程拆分成畢業設計準備階段、實施階段、評價階段和總結階段，基于畢業設計管理系統完成制定畢業設計標準化流程圖繪制。以畢業設計四個階段的關鍵環節為依托，厘清畢業設計參與方的職責任務，以設計階段為縱坐標，以參與者為橫坐標，以關鍵環節為交點，最終以每個階段的關鍵環節為抓手，如準備階段的選題環節、實施階段的中期檢查、評價階段的答辯以及總結階段的資料歸檔等，從而實現畢業設計全方位、全過程管理控制。

四、畢業設計“階段化”協同管理模式實踐成效

近年來，基于畢業設計“階段化”協同的管理模式，從畢業設計全過程各階段的主要任務出發，陸軍勤務學院土木工程專業畢業學生在畢設實施環節中能夠通過真實的工程背景和項目資料，掌握實際結構設計的基本知識，增強在實踐中需要的專業技能，并在合理的時間內有條不紊地按既定計劃高質量完成結構計算書和配套圖紙，同時在準備、實施、評價和總結四階段的分工中初步使學生形成了工程師的創新能力與解決問題能力。其中2名學生的畢業設計入選重慶市優秀本科畢業設計（論文），此管理模式取得的實踐成效如下。

（一）以“簡明高效、環節清晰”為目標，制作了畢業設計工作標準化流程圖和日歷表

1. 注重進度、質量可控，明確畢業設計工作階段劃分和關鍵環節

畢業設計時間跨度大、管理程序多，借鑒網格化、精準化管理經驗，將畢業設計全過程拆分成畢業設計準備階段、實施階段、評價階段和總結階段。以每個階段的關鍵環節為抓手，如準備階段的選題環節、實施階段的中期檢查、評價階段的答辯以及總結階段的資料歸檔等，從而實現畢業設計全方位、全過程把控。

2. 依托關鍵環節，厘清畢業設計參與方的職責分工與要求

畢業設計包括選題、開題、中期檢查、評閱、答辯、推優以及資料歸檔等環節，涉及教務處、二級學院或專業系部、專業教研室、指導教師和畢業學生等部門及人員，流程環節多、時間周期長、文件材料多、管理難度大。以畢業設計四個階段的關鍵環節為依托，厘清畢業設計參與方的職責任務，以設計階段為縱坐標，以參與者為橫坐標，以關鍵環節為交點，制作畢業設計標準化流程圖和日歷表。

（二）以“指標科學、要素合理”為目標，規范了畢業設計工作文本、圖紙模板

1. 基于畢業設計流程圖和日歷表，制作過程類文本模板

以教務處下發的本科生畢業設計管理規定為依據，根據畢業設計流程圖和日歷表中各參與者需要提交的任務清單，從指導教師擬制題目及任務書，到學生選題、開題、中期檢查、答辯，再到專業教研室資料歸檔等各個環節，都對文本詳細內容和評價標準進行了規范，實現了畢業設計全過程定性定量相結合的實時評價。

2. 基于畢業設計要素內涵，制作成果類文本模板

與勤務指揮類專業本科畢業生提交畢業論文相比，土木工程專業等勤務技術類畢業設計需要提交計算書和圖紙兩項成果。計算書多以實際設計項目的整體概況、受力分析、內力驗算、截面設計等內容為主，圖紙主要包括建筑設計總說明、平面圖、立面圖、剖面圖等，以及結構設計總說明、施工圖、大樣圖等。因此，該模式針對計算書中的摘要、目錄、標題、正文、圖表、公式、參考文獻、致謝等要素樣式以及圖紙里的圖層、線型、文字和圖框等要素格式進行了規范。

（三）以“功能集成、管理分級”為目標，構建畢業設計管理系統功能設計方案

1. 在充分調研的基礎上，明確畢業設計管理系統的建設思路

通過梳理“985”“211”地方高校和軍隊院校畢業設計信息化管理系統建設，從畢業設計的參與方著手，以功能需求為載體，區分學生模塊、教師模塊以及院、系和教研室管理模塊，合理設置各登錄端口的權限和職能，形成一個可行的畢業設計管理系統建設思路。

2. 在流程和文本規范化研究成果的基礎上，構建畢業設計管理系統功能設計方案

根據畢業設計工作流程和日歷表，將全過程劃分為準備階段、實施階段、評價階段和總結階段，各個階段環環相扣，只有完成了上一階段的任務清單，才能進行下一階段的操作。并明確每個階段的時間節點，學生、教師、教研室和院系管理單位按照時間節點開展相應的工作。管理人員通過全程監督畢業設計各個階段的完成進度，為本科畢業設計工作的質量監控和實施進度提供有效管理，實現畢業設計流程網格化、文本規范化、管理信息化。

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（薦稿人：孫濤，陸軍勤務學院副教授）

（責任編輯：張若琂）

基金項目：重慶市高等教育教學改革研究項目“新工科視域下軍隊院校土木工程專業博士研究生創新人才培養模式建構和實踐”（項目編號：213503）；重慶市高等教育教學改革重大項目“‘體驗牽引 體系融合 學用貫通’的軍事設施基礎課程體系建設與創新實踐”（項目編號：241049）。

作者簡介：成鑫磊（1989—），男，碩士，陸軍勤務學院講師，研究方向為智能化裝配式結構、結構智能化監測；穆銳（1993—），男，碩士，陸軍勤務學院講師，研究方向為巖土力學與特種工程材料。