时间:2022-06-07 21:25:59
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇土木工程毕业设计,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
随着经济全球化的发展及知识经济时代的到来,创新成为推动社会科技进步与经济不断发展的决定性力量[1]。城市经济的发展、建筑工程的规模逐渐扩大及其形式功能的日新月异则要求土木工程技术也不断地发展与创新,同时也要求高校土木工程专业[2]培养大量应用型创新高等工程技术人才。毕业设计论文作为土木工程本科专业中最后的一个理论性与实践性综合的教学环节,其目的是培养学生独立分析与解决工程技术问题,最终使学生符合应用型创新工程人才的基本要求。因此,毕业设计[3,4]论文必须具有综合知识、能力与创新相结合的特点。企业、高校与科研院所[5]之间通过生产、教学和科研紧密结合,在课程教学与实践过程中有机结合企业生产实践与科研创新,可以较好地培养学生综合素质、能力以及创新能力。同时,使学生在实际毕业设计论文过程中,提升科学研究能力与团队合作精神,增强设计与参与生产实践的事业心和责任感[6],在更好地运用综合专业知识提升毕业设计质量的同时,达到应用型创新人才的培养目标。
1创新土木工程毕业设计模式
产学研有机结合土木工程毕业设计论文的创新,就是在毕业设计与研究论文中,实现毕业设计[7]、教学与土木工程实践相结合的创新模式,提升土木工程专业学生的实践能力。土木工程产学研项目中,结合科研创新与生产实践来优化课程教学,培养土木工程学生的实习实践能力,有助于全面培养有能力的土木工程专业学生。在具体的土木工程毕业设计创新模式之中,可以优化开展实施产学研合作,有效建立健全当前土木工程教育中产学研结合教育课程评价[8]及调控机制,改变传统的土木工程教育模式。同时,也有助于实现企业、高校以及研究机构间的优势资源互补,优化培养应用型土木工程专业创新人才。
2基于产学研土木工程毕业设计的意义
利用产学研机制与应用型创新人才培养目标进行创新性土木本科毕业设计论文的选题,从工程实际与学术问题的联合创新出发,丰富与扩展课题的研究目标,将产学研科研或工程项目转化为创新型的实验项目、依据工程实际与实验模型培养学生的动手能力、扩展创新能力。同时,创新性土木本科毕业设计过程中,也可以提升学生的论文写作能力,优化学生力学模型计算能力,培养技术学术交流,扩展学生思维,具有重要创新意义。基于产学研的课程实践与毕业设计工作,能够优化提高土木工程产学研合作水平和效率,实现共赢,共同发展。创新模式,搭建土木工程产学研平台,优化服务,能够优化推进企业与高校、科研院合作,提高合作层次,有效实践产学研合作,提升土木工程毕业设计质量,发挥积极影响。而且,在土木工程专业中,其毕业设计与实际工程密切相关,使其与产学研相结合,有助于培养学生的实践能力与创新能力,也可以提升毕业设计质量,具有重要意义。
3基于产学研土木工程毕业设计创新的实现措施
3.1完善产学研结合体系
密切协调土木工程教学与后期毕业设计间的联系,基于产学研创新模式,设置课程教学与生产实践,最终为毕业设计的选题、实习与设施打下基础,增强课程试验与毕业设计等与外部生产与科研创创新等因素之间的关系,提升毕业设计质量。考察学生的知识综合应用能力,解决工程中与企业科技生产中的实际问题,从而使学生能够更好的理解工程毕业设计题目,使其能够聚精会神地投入到毕业设计中,提升学生参加土木工程毕业设计的热情。
3.2提升土木工程专业产学研基地实力
高校院系加强与地方科研生产合作,建立完善土木工程专业的产学研基地,鼓励教师参与生产实践,提升其实践指导实力,为毕业设计与论文提升工程实际的支撑,激发土木工程学生在毕业设计中的潜在能力。通过土木工程专业产学研联合的课程教学实践与毕业设计,更深层次地让学生通过融入到土木工程设计实践中。
3.3提升选题水平
创新性毕业设计论文选题工作,必须要确保选题符合土木工程专业的实际特点,切合应用型创新人才的培养目标要求,保障土木工程毕业设计的选题深度可为学生所接受,一方面避免选题简单重复的陈旧题目,适应经济与社会发展的需要;另一方面避免在毕业设计中选题过深、题目过大而脱离生产实际的情况,确保学生切实完成毕业设计工作。
3.4提高毕业设计指导质量
院系在毕业设计指导中,应细化到具体教学指导单位,根据各专业学生毕业设计的专业特点,制定适合创新模式的毕业设计论文指导细则。指导教师在学生毕业设计中,能够积极引导学生去创新思维,建立学生对毕业设计的多元文化意识,培养土木学生的工作、人际交流能力。
3.5协调毕业设计考核环节
建立基于产学研的毕业设计分阶段考核方法,首先对指导教师要求其书面陈述毕业设计课题来源、选题依据、设计论文内容、难以程度及工作量等情况,由院系讨论与考核设计选题。在此基础上,增加创新学分与创新能力的评价标准,使学生更加有积极性地投入创新能力的培养,同时,激励教师培育基于产学研等的创新课程与毕业设计的实践,给予相应的政策支持。基于产学研的毕业设计论文实施过程,可以根据实际情况,适当的调节增加实践环节的考核,以保证毕业设计的质量提升。
4产学研创新毕业设计论文案例探索
盐城工学院土木工程学院依据江苏省特色专业和国家特色专业建设点,逐步推行创新教学与科技管理体制改革,努力提高科技水平,走产学研相结合的道路,积极为地方社会经济服务,承担了大量的企业科技开发项目。土木工程学院在基于产学研的教学与毕业设计改革上,利用校企协同育人平台,引入企业深度参与教学实践,开发了“企业文化、建筑工业化技术、施工安全管理、现代施工关键技术、建筑信息化技术、绿色建筑技术、建筑设备工程”等校企网络课程。进一步,加强教学方法改革,利用校企网络共享络课程,鼓励开展学生主动学习、研究性学习与合作性学习;对“土木工程测量、土木工程材料与工程结构测试技术训练”等课程实施以能力考核为主的考核方式改革,为切实完成实践课程培养目标与创新性毕业设计论文工作提供有力保障。学院教师团队目前承担的产学研项目,紧密结合土木工程教学与企业生产实践科技问题,为培养应用型创新人才进行卓有成效的探索。笔者所在的课题组,目前承担“深大基坑开挖施工对工程桩的影响及其检测关键技术研究”产学研项目,旨在结合教学与工程实践科技创新的同时,进行土木工程创新毕业设计与应用型创新人才的培养等探索工作。在教学中,针对盐城多河地区特点,分析深大基坑开挖的设计、施工与环境影响特点,将工程难点问题引入课堂与试验及实习实践。对深大基坑开挖回弹引起的桩基承载形状变化等问题,在“桩基工程”课程的设计与施工检测等课程中,进行针对性的分析,充分调动学生的学习兴趣,利用课程试验与产学研课题研究试验有机的结合,引导学生参与科研试验研究,为创新性毕业设计提供知识能力的积累。在此基础上,进行基于产学研的毕业设计论文工作,根据学生情况并结合项目特点,毕业设计选题有“先锋岛三期多面临河深大基坑的设计与施工”“盐城多河地区的基坑支护形式与插入深度研究”“深大基坑开挖条件下的工程桩承载力计算”“深大基坑开挖坑底回弹与桩基承载计算与检测”“临河高层建筑深大地下室基础设计与施工方案”等,创新了土木工程毕业设计论文的形式,并推动了工程生产实践与企业的技术创新等工作。
5结语
在土木工程教学、试验实践及毕业设计的各阶段,基于产学研联合研究项目改革教学方法与毕业设计选题及实施,促进土木工程本科毕业设计论文的创新与实践,使学生在毕业设计阶段直接接触到工程实例与企业技术创新实践,可有效保证学生完成土木工程专业的教育培养计划,培养学生的专业创新能力,为完成土木工程应用型创新人才的培养目标发挥重大作用。
参考文献
[1]查文炜,葛友华,刘平成,等.基于产学研机制的应用型创新人才培养的研究[J].教育园地,2009(33):28-29.
[2]杨果林,曾伏爱.土木工程专业创新性本科毕业设计探讨[J].长沙铁道学院学报:社会科学版,2008(3):109-111.
[3]潘福婷.土木工程专业产学研结合毕业设计模式探讨[J].时代教育:教育教学版,2012(17):21-22.
[4]周林聪,邱建慧.土木工程专业毕业设计现状分析与改进措施[J].高等建筑教育,2011,20(1):124-126.
[5]戴益民.校企产学研联合培养提升实习及毕业设计质量[J].中国科教创新导刊,2014(4):57-58.
[6]陈树华,郭轶宏,梁文彦,等.基于跟踪管理的土木工程专业毕业设计教学探讨[J].教育教学论坛,2013(38):66-68.
[7]童乐为,张伟平,刘匀,等.土木工程毕业设计教学质量提升与创新研究[J].高等建筑教育,2011,20(3):103-107.
1缺乏完善的答辩评审制度
完善的答辩评审制度是毕业设计质量的有效保障。然而有些高校流于形式,没有可供参考的评审制度,对设计成果把关不严,放任设计成果中存在的问题。甚至有个别高校存在指导老师个人对本组结果进行答辩评审的现象。在答辩评审中往往注重理论知识、规范规程的考察而忽视设计图纸的规范化、设计成果的可行性等工程实际考察。不能在实际工程中实施的设计对毕业生理论联系实际、工程素养的形成起不到培养意义,严重影响毕业生的培养质量。综上所述,目前高校土木工程毕业设计从选题、指导、答辩评审都脱离了工程实际,导致了毕业设计的质量不高,达不到预期的培养目标。因此土木工程毕业设计改革是当前教学改革亟待解决的一个问题。
2改革措施
2.1科学选题科学的选题是保证毕业设计质量的前提。在选题的过程中应增加学生的主观能动性,结合自己将来的就业方向和兴趣初步确定选题方向(如结构设计、施工组织设计、概预算等方向)。指导老师提供实际工程项目或科研项目作为备选设计题目。废除当前指导老师指定学生的制度,由指导老师向所有毕业生提供备选设计题目,实行指导老师和学生的双向选择。学生选定指导老师和设计题目后根据自己的工程认识程度和兴趣与老师共同协商确定最终设计题目。毕业设计题目要包含最新的设计方法、理念或技术方法,提高毕业设计的创新性;增加毕业设计中复杂问题的处理,保证设计的深度。受毕业设计时间所限,为保证学生有充足的时间完成毕业设计,指导老师要合理安排好设计工作量。
2.2完善师资结构由于很多博士生、研究生从高校毕业后直接进入高校工作,缺乏工程实践经验。当前的师资队伍与实践教学的要求还存在较大的差距。为解决指导老师自身实践经验不足的问题可采取以下措施:1)形成由2个~3个年轻教师和经验丰富的老教师组成的指导教师组,既能保证指导教师具备一定的工程经验又能帮助青年教师的成长;2)聘请施工单位、设计院有丰富工程经验的一线工程师指导毕业设计,这还能解决逐年扩招下师资力量不足的困难。
2.3强化管理过程指导老师对毕业设计的具体指导过程是保证毕业设计质量的关键因素。目前很多指导老师由于承担的教学和科研任务较重而疏于管理。指导老师在设计开始前制定一个毕业设计进度计划表,严格要求学生按照进度计划表完成工作量。在每一个阶段开始之前以授课的形式对学生进行一次集中辅导,每周进行2次~3次答疑帮学生解答设计中碰到的复杂问题。在进度计划表的每一个时间节点检查每一个学生的设计进度和设计过程中存在的问题,督促学生及时完成任务和改正设计中存在的问题。此外,还要严格考核制度,要求学生执行每天定点签到制度,防止学生脱离指导老师的管理。
2.4完善毕业答辩体系答辩是对毕业设计质量和学生综合利用理论知识解决工程实践问题的考核。完善的答辩体系能为答辩委员会老师提供答辩标准,严格把关毕业设计的质量。完善的答辩体系可以从以下几方面进行构建:1)成立由不同专长的教师、工程师共同组成的答辩委员会,且指导老师不能对本组学生答辩;2)明确答辩过程中要考察的内容,包括开题报告、计算书、图纸及实际问题的解决能力;3)确定计算书、图纸中具体考察点;4)确定各考察内容的权重,如开题报告、计算书、图纸、解决问题的能力各占10%,30%,30%,30%;5)明确计算书的格式、图纸的规范化的权重;6)制定毕业设计创新性加分策略,鼓励学生创新。
3结语
本研究从毕业设计的选题、指导教师的结构、指导过程管理、答辩体系几方面开展。着重培养学生综合利用理论知识解决工程实际问题的能力,提高毕业生的创新思维能力,对提高毕业生的综合素质具有重要作用。毕业设计的改革还能促进地方高校土木工程专业教学质量的提高,是教学改革的重要内容。在师资队伍的建设过程中,通过以老带新、教师与工程相结合可有效的利用社会资源、克服毕业设计脱离工程实际的问题,还能帮助缺乏工程经验的青年教师成长、解决师资力量不足的困难。
作者:宋百姓 周立峰 单位:南华大学
在当前道路的毕业设计中,路线设计、路基路面设计、土石方数量计算和挡土墙计算等内容均可通过软件实现,绝大部分学生对软件依赖程度过高,对计算环节的原理、参数选择和适用范围懵懵懂懂,而且学生设计时一般参照上届师兄的模板,依葫芦画瓢,造成设计成果的雷同和质量下降。设计指导和答辩过程存在知识结构单一片面我校毕业设计辅导模式是由一名指导老师辅导多名学生进行毕业设计工作,但各个老师的专业领域和研究方向不同,青年教师的知识结构涵盖面各有差别而且自身缺乏工程设计实践经历,单独指导毕业设计时某些方面往往不够全面,例如研究路基路面的老师在指导路线设计时会略显吃力,又如答辩时结构方向的老师对选线的内容可能稍显生疏,因此,一名指导老师单独负责制,容易造成指导环节的片面和设计过程局限。
2我校道路方向毕业设计的改进建议
2.1以就业为导向,实现选题多样化
培养学生创新能力,激发学生学习的兴趣,提高实践能力,选题是关键。因此毕业设计选题在符合专业培养目标前提下,实现多样化,以就业为导向,面向实际应用和社会需求,培养适销对路的人才,做到理论与实际相结合,体现学科的发展性和应用性。我校可借鉴其它高校经验,根据学生不同就业发展取向,实现毕业设计选题多元化,将学生的毕业设计与就业相结合,可使学生毕业后能尽快适应工作环境,尽早进入角色,提高学习的积极性。
2.1.1根据社会的需求确定毕业设计内容就业形势日趋严峻的大形势下,毕业设计选题必须紧扣社会和工程实际的需要,有一定工程背景和实用性,将毕业设计的实践操练与学生今后工作业务有机结合。为此,高校教师在教学研究同时必须重视工程资料的收集、整理和资源的整合。
2.1.2毕业选题与教师科研一体化对于已经考取研究生或是对科研有兴趣的同学,可以结合教师的课题从事研究工作,完成研究型毕业设计,挖掘自己从事科学研究的潜能[2]。学生参与教师科研课题式的毕业设计,有助于增进老师与学生间互动,加强教师的责任心,培养学生科研能力和独立分析解决问题的能力。
2.1.3系企联合的毕业设计课题通过学校或院系与企业建立校企培养的教学模式,对于已经找到工作或是正在企业实习的学生,鼓励他们直接参与企业课题,或根据今后承担的工作内容选择合适的毕业设计题目,由企业的工程技术人员与学校教师联合指导。企业指导教师工程经验和专业素养是保证毕业设计教学质量的重要因素。
2.2加强毕业设计管理,实现全过程质量控制
2.2.1做好前期毕业设计动员在第七学期提前下发毕业设计任务书和指导书,让学生先熟悉课题内容,先与指导老师进行交流沟通,开展资料文献查阅工作。邀请设计院高工和学院教授开设辅助学生做好毕业设计的系列讲座,让学生在毕业设计不同阶段对自己任务有宏观的认识了解。
2.2.2实行全过程质量控制,增加中期答辩制订严格而详细的进度计划表,不定时抽查和定期检查,落实毕业设计进度情况,严把毕业设计每个阶段的质量,把问题解决在平时。加强中期检查,不流于形式,增加中期答辩,作为最终成绩一部分。对成绩末位学生采取二次答辩,答辩过程坚持标准化,专业化,防止蒙混过关,老师心慈手软现象。相对严格的管理模式有利于提高学生对毕业设计的重视程度,提高成果质量。
2.2.3选线方案施行向导师汇报制度,严防抄袭雷同我校规定毕业设计实行每人一题,但常规型道路工程的毕业设计地形图一般难以逐年更新,学生在设计时一般会照抄上届学生的模板,为了杜绝抄袭现象,在选线阶段,对每个学生的路线方案应先向指导老师汇报,再由教师进行点评,通过自我陈述和一问一答的方式尽量杜绝方案雷同,防止照抄照搬。
2.3加强教师队伍建设,倡导指导模式多元化
2.3.1努力提高中青年教师工程实践水平刚走出校园的青年教师,无论是教学经验或是工程实践水平都会略显青涩,即使是在高校工作若干年的中年教师,因其主要工作是教学与科研,工程项目的设计和施工经验与企业从事设计和施工的技术骨干也有一定差距,因此,在指导实际工程性的设计课题上还是缺少经验的。针对这种现象,学校和系里应该提供渠道,鼓励中青年教师利用假期时间深入企业学习,努力提高自己专业水平和工程经验;或是学校创造条件,加强学校与企业的资深高级工程师联合指导毕业,从中汲取更多的工程经验。
2.3.2倡导指导模式多元化,实现多名老师联合指导一名老师指导多个学生毕业设计,虽然权责明确,但鉴于各老师专业领域不同,指导过程难免存在知识结构片面单一现象。实行多名教师联合指导,不同专业方向的老师包括校企合作的工程技术骨干形成小组模式,对毕业设计不同阶段根据自己专业特长对学生进行有针对性的重点辅导,不仅可以克服单个教师知识结构局限性的制约,也可以充分发挥各自学术专业,学生接受的信息量也不断扩大,可以获得更好的指导效果。
3结语
关键词:土木工程专业;建筑工程方向;毕业设计;微课应用;实效
0引言
毕业设计是本科学生在校期间的最后学习和综合训练阶段,是学习深化、拓宽、综合应用所学知识的重要过程;是学生学习、研究与实践成果的全面总结;是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验。土木工程专业毕业设计的目的是实现本科培养目标、培养学生综合应用所学专业知识解决实际工程问题的能力,在毕业设计期间训练学生严谨、细致、认真积极的工作态度,培养学生工程意识和主观能动性,为将来学生在工作岗位上出色地完成任务打下基础[2]。结合本人多年的毕业设计指导经验,学生独立性差,习惯机械地照搬例题和应用设计软件,以偏概全、以点带面,知其然而不知其所以然,知识体系紊乱,设计成果漏洞百出。因此,如何提高本科院校土木工程专业毕业学生的设计水平,提高学生的设计实效,是本科院校土木工程专业教育工作者必须探讨的问题。
1土木工程专业毕业设计特征
1.1毕业设计课题的共性与个性
从近几届的毕业设计来看,毕业设计课题具有如下共性:大多数毕业设计课题均来源于工程实践或模拟工程实践,如教学楼、办公楼、宾馆、公寓、大型商场、高层住宅、图书馆等,其结构型式为多层或高层混凝土框架结构,要求学生在规定的时间内完成建筑方案设计、结构计算和施工图绘制等基本任务。但根据各高校的具体情况,毕业设计课题具有其个性:选题方式、课题的深度、指导模式、质量控制等各有特点。如我校毕业设计个性鲜明:老师按照1∶1.2的比例提供课题,并上传至教务处网站,课题按难度分A、B、C三个等级,学生在四年一期期末进行网上选题,并分阶段自主选择指导老师;指导老师利用毕业设计管理系统自主选择学生,师生双向选择;同时制定质量控制手册统一成果评定标准,按环节评分确保全过程质量控制。
1.2毕业设计指导模式
传统的毕业设计指导模式是以班级为单位分派3~4位指导老师,指导老师协商排好值班表,确保工作期间的每个时间段均有老师值班,值班老师负责全班同学的答疑和指导,由于每位老师指导的面广、时间有限,对单个学生的设计成果缺乏系统的了解,最终所取得的毕业设计成果内容不完整,深度不足,远远达不到本科教育的培养目标。基于此,我校打破传统的以班级为单位的指导模式,全院范围内分阶段师生双向选择,结构方向的老师指导建筑结构阶段,施工方向的老师指导施工组织和清单工程量计算阶段,优化了老师的资源配置。每位老师限额指导15~20位学生,全过程一对一的指导,指导老师可现场答疑,也可远程指导,全方位监控学生的设计过程。
1.3毕业设计指导效果
多年的实践证明,我校土木工程专业毕业设计改革效果明显,学生的设计成果质量有较大幅度的提高。在毕业设计改革的实施过程中,老师们发现了一个深层次的问题:学生之间的团队意识较差,资源共享的理念缺乏,对问题的考察、论证能力较差。部分学生照搬书本或设计范例,过度的依赖结构设计软件和相应程序,依赖老师,既不对具体问题加以探究,又不对设计结果加以分析、校核,习惯于就某些数据或公式的来源提问。指导老师疲于回答这些表面的问题,有时甚至于一个问题重复回答10来次,耗费了老师们大量的精力而无法深入疏通学生的知识体系和优化结构模型。为了能扫清这些普遍性的问题,留出更多的时间针对每个学生的课题特点进行特性指导,我们引入了毕业设计微课堂。
2土木工程专业建筑工程方向毕业设计微课堂的架构与实效
2.1毕业设计微课堂的架构
为了让学生对大学四年所学的知识有一个系统的了解且能融会贯通,更全面地培养学生的工程实践能力,我校土木工程专业建筑工程方向毕业设计向来是“假题真做”,其内容包括建筑方案设计、全套建筑施工图设计、一榀框架的结构手算、结构电算、全套结构施工图设计、施工组织设计、清单工程量计算七大部分。多年的指导经验告知,设计中出现的普遍问题是学生的结构概念缺乏,建筑方案的结构体系紊乱,建筑施工图空洞、结构施工图不完整。其最大的问题在于手算一榀框架的内力和配筋,学生盲目地照抄范例,机械地照搬计算过程,不探究内容的对与错,对整个知识体系无系统的了解,结构计算书杂论无章,答辩时一问三不知,设计效果差。如何培养学生的主观能动性,疏通知识体系,使其尽快的融于工程实践,毕业设计指导课题组的老师们针对学生集中出现的问题和解题困惑,精心制作了20个毕业设计微课堂,引导学生一步步地学习,掌握结构布置及结构计算的要点。在微课堂的架构设计中,每个微课堂对应一个知识点,授课教师详细地阐述了其要点、各计算环节关键问题的处理,制作了学习任务单、进阶练习题,微课视频及微课课件,并上传至湖南微课网,学生点击“注册”,待身份审核通过后,即可在线学习、提问、进阶练习,每天安排一位老师在线解决学生的问题。
2.2毕业设计微课堂的应用实效
微课制作完成后,安排了5位老师对学生集中授课,详细讲解了微课的学习要点,指导学生按微课排列顺序进行学习。要求每个学生上网独立完成20个毕业设计微课堂的学习并评价,且做完全部的测验,分析错误的原因并在线提问,有错即改,直至满分。整个结构设计阶段按100分计算,微课学习占20分。通过这些行之有效的措施,督助学生学完了20个毕业设计微课堂,整个设计期间学生的微课点击数达到23000多次,完成了521在线答疑。通过学习,学生对结构设计有了一个全面、系统的了解,结构计算中的一些基本问题通过自学微课解决了,老师们能腾出更多的时间对学生进行个性指导,优化其设计成果。大部分学生的手算计算书条理清晰、内容完整,计算结果合理;答辩时思路清晰、问题回答较正确;设计成果深度完全满足本科毕业设计阶段人才培养方案的要求,设计效果较往届有较大程度地提高,微课的应用取得了实效,值得推广。
3结束语
文中通过研究毕业设计的特征,探讨了毕业设计的共性与个性,从毕业设计选题、毕业设计的内容安排、毕业设计的指导模式、师生的资源配置、毕业设计的指导效果等方面进行了比较,指出传统的设计指导模式不利于优化教师资源。为了能让教师有更多的时间对学生进行个性指导,优化其设计成果,引入了毕业设计微课堂,微课堂系统地阐述了结构设计理念,针对学生设计中容易出错或遗漏的问题、各计算环节关键问题的处理等进行了详细地讲述,有效地解决了学生设计中的共性问题。微课的应用,既提高了指导老师的指导效率,同时也加强了学生的结构概念,取得就较理想的毕业设计效果。
参考文献
[1]孙德发,赵全振,江平.土木工程专业毕业设计教学改革研究与实践[J].高等建筑教育,2009.
[2]郭晓燕.土木工程专业毕业设计的改革与实践[J].东南大学学报增刊,2012(11):260.
[3]张亦静.基于团队协作的土木工程专业毕业设计模式探讨[J].湖南工业大学学报,2008(3):107.
[4]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(9):101.
[5]祝彦知.土木工程课程设计与毕业设计模式探索[J].高等建筑教育,2009(4):109.
关键词: 独立学院; 土木工程专业; 毕业设计; 改革
中图分类号: TU-4 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2010)08-0066-02
毕业设计是一项集学习、实践、探索和创新相结合的综合教学环节,是学生从教学阶段向实际工作之间转换的最好锻炼机会,是进入工程设计、施工、管理的开始,也是为将来独立工作进行职业准备。它不但对学生的思想品德、工作态度、工作作风和独立工作能力具有深远的影响,而且还是审定学生的毕业资格及学位资格的依据,更是高等学校教育质量的重要评价内容。因此,作好毕业设计工作,对于提高教学质量,增强独立学院学生在就业市场中的竞争力等诸多方面均有重要意义。
一、独立学院毕业设计现状
通过对我院06、07级土木工程专业毕业设计、就业情况的分析,土木工程专业毕业设计教学环节中主要存在以下问题:
(一)毕业设计选题
1. 模拟课题与实际工程存在距离。目前,土木工程专业毕业设计内容主要采用模拟课题的形式,即课题大多是由指导教师根据毕业设计的时间安排、训练要求而从实际工程图纸中杜撰出来的假想题目,由于受到工程量大小等因素的种种限制,常常使模拟课题与实际工程之间存在差距。这样就使毕业设计局限在就事论事、纸上谈兵的状态,缺乏工程意识训练,图纸脱离工程实际,很难达到良好的效果。
2. 选题空泛,难以深入。从我接触到的毕业设计题目来看,很多题目选得过大且难度过高,过多地考虑长远性,难以在毕业设计教学阶段完成任务。这样势必影响学生取得成果和完成设计,降低学生对研究的决心和信心。
(二)指导教师
指导教师专业水平、科研能力参差不齐。目前,师资短缺,独立学院主要依赖母体院校的教师,这些教师既要指导他们的学生又要兼顾独立学院的学生,对每个学生没有足够的精力指导。而独立学院的教师大部分是青年教师,工程设计、工程实践的训练不够,缺乏工程背景和工作实践经验,因而不能很好地指导学生进行毕业设计。
(三)工作需要
从目前大多数06、07级土木工程专业毕业生所签工作的性质来看,进行结构设计与当前土建类多数毕业生从事的主要工作也是不相适应的。他们分配到现场以后,主要是搞工程的施工,对正确识读图纸、测量操作技术、实验技术要求较高,而对结构设计的内容涉及较少。从实用的角度讲,要求所有学生在毕业设计中进行结构设计的做法有待改进。
为了解决以上问题,提高毕业设计的质量,我们有必要开展独立学院毕业设计的改革探索。
二、独立学院毕业设计改革措施
(一)科学选题,因材施教,使毕业设计与生产实习、认识实习等结合起来,以减少毕业设计的盲目性
毕业设计的选题应贯彻因材施教、因人而异的原则,即根据每个学生自身不同的特点设定不同类型的毕业设计课题。毕业设计课题大约可以分为工程设计型、产品开发型、实验研究型三种类型。而一般参加毕业设计的学生可分为三类:第一类为考取研究生的学生,一般可结合指导教师的课题从事研究工作,完成研究型毕业设计,培养和挖掘学生从事科学研究的潜能,同时也可尽早地完成本科与硕士研究生教育的过渡。第二类为自己与用人单位达成就业协议或正在联系接收单位的学生,他们可结合就业实习,在用人单位或校外其他单位进行毕业设计,这类学生完成的多为工程设计型。第三类学生将在学校进行规范、系统的学习和训练,选题可以是工程设计型、研究型、产品开发型等多种形式[1]。
毕业设计的有效时间一般为13周左右,时间非常紧,要完成高质量的毕业设计,显然是有困难的。为此,可以把毕业设计的外延拓宽到生产实习、甚至到课程设计。将毕业设计分成两个部分,第一部分是材料收集和前期准备阶段。这一部分工作可以结合生产实习或课程设计进行,不必安排在最后一个学期。这一阶段的主要任务是:针对毕业设计课题,收集相关的设计资料、熟悉有关的规范、规程等。让学生在这一阶段了解将要做的设计题目,熟悉工程设计的全过程,知道要做那些工作,并初步确定设计方案。第二阶段即设计实施阶段。由于有了第一阶段的基础,学生在这一阶段一开始就可以直接进入结构分析和图纸设计阶段,这样有13周左右的时间应该够了。同时,经过第一阶段的工作,避免了学生开始设计时的盲目性,改变目前学生一两周才能进入设计状态的现状,使学生可以有更多时间投入到图纸设计中。
(二)造就一批具有工程师素质的指导教师队伍
学生要在毕业设计期间较好地完成任务,达到预期的训练目标,从建筑设计、结构设计等方面达到可实施的施工图要求,除了自身的努力外,关键还需要有工程设计经验丰富的指导教师,这些教师应具有较高的学术水平,同时又是优秀的工程师。现在的高等教育评价指标,过于重视教师队伍得学历层次,重视论文的发表,重视纵向课题,而不重视教师的工程实践,导致现在我们所依赖的母体院校教师中,相当一部分人学历很高,论文很多,但工程实践少,甚至根本不具备工程师应有工程素质,而独立学院自己的教师又大多数是没有工程经验的年轻教师,这样的教师队伍怎么能够培养出合格的应用型人才呢?在德国,从事高等工程教育的教师都必须要有过工程工作的经历,这一点尤其是值得我们独立学院借鉴。独立学院应建立相应的机制,鼓励学校的年轻教师积极参与工程实践,并把工程实践的成果纳入对教师考核体系中。对年轻指导教师定期进行岗位培训,同时以拓宽年轻教师的思路,提高其带教水平为目的,适时地邀请一些经验丰富、德高望重的专家举行讲座。同时也要聘请设计院里经验丰富的设计专家担任学校毕业设计的指导教师或顾问,并参与学生毕业设计的答辩工作,这样才能扭转目前毕业设计流于形式、水平不高的局面[2]。
(三)根据工作的需要,改变目前的毕业设计模式,适当增加施工设计方面的毕业设计内容
从目前学生的就业情况来看,我们的毕业生多数分配到施工现场,主要是搞工程的施工,对正确识读图纸、测量操作技术、实验技术要求较高,而对结构设计的内容涉及较少。
另外,现场施工往往采用项目化管理的办法,项目化管理的特点是施工队伍相对精悍,而管理人员素质较高,通常要求他们具有一定的项目管理经验,也就是必须掌握工程施工组织设计,临时结构的设计与施工,劳动力、材料、机械的合理使用与调配,施工测量与实验甚至财务管理等方面的知识,基本上相当于一名项目经理,要求具备的综合素质相对较高。倘若毕业生仅仅掌握关于结构设计的知识,与现场实际的要求会有差距。
因此,为了适应市场要求,应该在培养技术型、工艺型、管理型的人才上下工夫,教育教学方法必须从实用性和训练性出发,在原有的结构设计中增加施工设计,项目管理等内容才合乎以应用为旨的要求。
三、结论
毕业设计是土木工程专业学生进行工程教育和工程训练的一个无可替代的一个重要过程。应从毕业设计的选题、工作的需求以及指导教师队伍的建设等方面来保证毕业设计的质量。即毕业设计的选题应是结合工程实践的真实课题,设计工作应按照实际可实施的施工图要求进行,重视计算机辅助设计在学生工程训练和毕业设计中的应用;同时还要建立一支具有工程师素质的优秀指导教师队伍。
参考文献:
[1] 邵莲芬,马长波.土木工程专业毕业设计教学改革探讨[J].职业与教育,2007(21):148-150.
关键词:土木工程特色专业;毕业设计;校企合作
中图分类号:TU-4;G642.477文献标志码:A文章编号:1005-2909(2012)05-0139-03
在土木工程国家级特色专业的建设过程中,以培养“理论基础扎实、实践动手能力强、专业素质高、善于学习和团队合作意识强”的高级应用型人才为目标,在毕业设计环节中,充分利用校企合作方式,优化和整合校内外资源,通过实际工程对学生进行实战训练,完成学生动手能力、知识综合运用能力、团结协作能力和创新能力的培养。
一、对毕业设计的认识
在特色专业的人才培养方案中,希望通过毕业设计环节训练学生的工程师素质和综合技能。一方面促使他们真正具有正确运用基本理论知识,掌握计算机绘图、运用专业软件查阅相关资料和规范的能力;更重要的是培养了学生对知识的综合运用、独立分析和解决的能力,以及团队协作和创新能力。毕业设计的目标不是培养到设计院工作的设计师,而是培养能适应区域经济和行业发展,能够扎根工程一线,在建筑工程施工、建设、监理、设计或科研等单位具有较深厚的基础知识和较强专业知识,懂得应用学科基本知识和专业技能解决具体问题,保证建设生产顺利实施的各类土木工程师。因此,毕业设计的题目不宜单独设计,而应添加与具体工程密切相关的验证性和综合性应用题。在设计环节中通过设计过程和成果的直接对比,得到更完整的工程师素质和技能的训练。因此,毕业设计不再是统一的待在教室,面对虚拟的设计题目进行反复的计算和绘图,而是通过校企合作的方式,增加在建设、施工、设计单位及相关企业的实践,利用真实的工程项目来完成具有实际意义的毕业设计。二、毕业设计校企合作的实现背景
土木工程毕业设计通常安排在第八学期进行,此时,毕业生也基本有了就业意向,已有部分学生签订了就业协议。但是大多学生对即将从事的工作还不了解,希望能到用人单位见习并熟悉工作环境,同时用人单位也希望准员工能早日参与设计,借此考察学生对知识的掌握程度,以及具体工作和个人综合素质等方面的情况。企业通过对准员工进行培养,还可以对有意向的学生进行平行比较,通过优胜劣汰,实现高质量的就业。因此,校企合作进行毕业实习和设计是一种双赢的做法,充分发挥了毕业设计的桥梁、连结和过渡作用,不仅受到学生的欢迎,也受到了广大用人单位的积极支持和认同。在特色专业关于实践环节的建设也较好地满足了工程教育改革的八项要求[1]。
三、校企合作的操作方式和内容
在毕业实习和设计一体化[2]的过程中,学校在毕业生需求较大的建筑设计、施工、监理、招投标等单位均建立了实习基地,并聘请了多位实践经验丰富的高级工程师作为校外指导教师。学生到就业意向单位实习时,由实习单位依照工作需求和特点,对学生提出必须的工作能力要求,提前进行相关设计题目的拟定。然后校内指导教师根据学生在校学习的知识构架参与对设计题目的衡量与分析,确保设计题的难度、深度和广度在可完成的范围之内,最终确定设计题目。例如:根据建设、施工以及设计等实习单位的性质,在设计选题中分别采用了“结构+标书设计”“结构+施工组织设计”“高层结构设计”等题目模块[3],让学生参与企业正在建设或已建成工程各环节的工作。
在企业进行毕业设计的过程中,要求设计分阶段、分步骤进行。首先在设计的前段,要求学生每个星期对校外指导教师进行一次小组阶段情况汇报,对校内指导教师要集中半天时间研讨阶段所存在的问题,然后校内外指导教师视学生情况和所存在问题进行及时沟通和处理;设计的后期,要求学生集中两个星期返校进行设计修改和完善工作,强化知识的连贯性和综合应用能力;最后一周,教师对设计成果进行交叉评阅,并邀请校外指导教师进行公开答辩,最终根据学生的阶段成绩和最后成果,综合用人单位的意见给出成绩评定。另外,在整个设计过程中,校内外指导教师每天需要在固定的时间段内,通过各种方式解答学生的疑惑。
四、校企合作的成效
(一)毕业设计题源多样化,避免多人一题的情况
在以往进行的毕业设计题目中,往往是教师给出一个大题目,更改设计条件得到小题目,划分给学生。在设计过程中,学生通常按照相同结构布置,固定设计模板,机械地代入数据进行计算。这样容易导致学生采用统一的思维方式去思考或计算,也会因此出现同样的错误。校企合作后设计题目由企业负责,采用已经完成的工程项目或正在建工程项目为题,充分保证了学生设计题目来源的可行性和真实性,有效激发了学生独立解读建筑图纸和参与实际工程项目的热情。
(二)强化学生独立分析和解决问题的能力,以及团队协作和创新能力
学生通过参与企业实例工程设计,跟随工程进度深入工程建设的各个环节,在实践中得到了工作内容和方法上的训练,实现了项目团队分工合作。通过对比研究设计成果和现有工程的差异,极大地提高了学生分析问题和处理问题的能力,学生自信心和成就感显著增强。在企业里,学生能接触大量的工程实际,高级技术人员在项目实施管理方面好的做法给学生带来了全新的思路,这些经验和方法从生产实践中总结而来,切实可行,是书本上很难全面解释,更是学校导师无法给予学生的实践财富。这极大地提高了学生的学习兴趣,培养了一批具有创新精神,勇于发现问题、善于解决实际问题的应用型人才,使学生真正得到了工程师素质培养[4]。
(三)合理运用校内外教师资源,保证教学质量,促进高校更好地服务于地方建设发展
校外企业教师和校内教师联合指导毕业设计的做法,既能弥补高校教师理论有余,实践不足的遗憾,又能避免企业仅凭经验而不考虑其原理的盲目做法,对学生起到了双向补充的作用。同时,通过学生的纽带作用,还可更好地发现和避免工程建设上的失误,增强双方专家的沟通,搭建学科研究平台,共同探讨研究方向和研究课题,共同申报科研项目,形成产学研密切结合的科技攻关课题,进一步强化高校服务国民经济建设的功能。
五、校企合作中的注意事项
(一)避免用人单位的过度要求
有的用人单位用人心切,希望实习生一到位马上承担具体工程任务。这时学生往往会觉得担子过重,压力过大而产生畏难情绪,到最后达不到用人单位的期望,而影响其就业。此时,校内指导教师的及时参与、交流非常必要。通常,设计题目的工作量应该由指导教师出面给予调解和衡量,并与企业达成一致,在充分了解企业用人目标和工作方向后,对于要求过高部分应予以分解,保证设计的重点和难点能得以顺利解决。比如高层住宅框剪结构设计,用人单位希望学生短时间内能够独立完成上部结构施工图的设计,但是作为教学要求来讲,我们希望学生不仅会使用软件辅助设计,更重要的是希望学生通过手工计算来复习和巩固专业基本知识和基本理论,做出优化设计方案。此时需要与用人单位沟通、协商,不能急功近利,并提出各个阶段所需的足够知识点的获得时间和综合运用所需要的研讨时间,让学生在手算和机算结果之间学会分析和运用理论知识,学会用清晰的力学方法指导设计,而不被沦为“软件操作工”。
(二)严格阶段进度控制,防止学生“放羊”
当学生确定设计题目后,校内指导教师不能将学生完全放手,因为此时学生通常顾虑较多,有问题害怕请教,担心用人单位对其印象不好,从而产生得过且过的思想,造成最终设计成果不理想。这时,指导教师应及时组织学生进行定期汇报,并对阶段性问题进行解答。对在异地实习的学生还应通过电话、网络等形式及时进行指导,确保学有所获。
六、结语
校企合作的毕业设计方式符合高校主动结合社会经济对人才需求的整体发展趋势。该模式实现了资源共享、优势互补、多方共赢,具有重要的现实意义。在毕业设计中对学生实行“双师”指导且“真题真做”的方式,不仅避免了高校教师师资不足、设计指导不到位的情况,通过引入校外指导教师,还能强化对毕业设计指导和监管作用,提高毕业设计教学质量,实现能力主线,也为学生提供了高质量的就业机会。
参考文献:
[1] 顾佩华,沈奋民,陆小华.重新认识工程教育——国际CDIO培养模式与方法 [M].北京:高等教育出版社,2009.
[2] 焦楚杰,张俊平,吴珊瑚,等.地方高校土木工程特色专业毕业设计教学改革探索[J].高等建筑教育,2010,19(5):112-116.
[3] 罗臻,邓敏,叶雁冰.提高地方院校土木工程专业毕业设计质量的措施与实践[J].高等建筑教育,2010,19(3):123-126.
[4] 夏建中,吴建华.卓越土木工程师培养的实践环节教学研究[J].浙江科技学院学报,2010,22(5):387-391.
Implementation of university-enterprise cooperation in graduation design of
civil engineering specialty
ZHENG Wenjing, WU Huiqin
(Department of Civil Engineering and Architecture, Guangxi University of Technology, Liuzhou 545005,
Guangxi Province, P. R. China)
关键词:土木工程;毕业设计;团队指导模式;教改实践
作者简介:陈春红(1983-),女,江西吉安人,常州大学土木工程系,讲师;朱平华(1966-),男,湖北天门人,常州大学土木工程系主任,教授。(江苏 常州 213164)
基金项目:本文系2012年常州大学教育改革与研究项目(项目编号:GJY12020021)的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0179-02
毕业设计是土木工程专业本科阶段重要的综合性实践教学环节,是锻炼学生综合知识的运用能力,反映学生的科研能力、创新水平和高校教学质量,实现高校土木工程专业培养目标的关键环节。随着土木工程专业口径拓宽和工程技术更新,传统的毕业设计运行模式已无法满足毕业设计质量要求。[1,2]本文探索和创新土木工程专业毕业设计团队指导模式,在组织形式、设计选题、过程控制等方面进行深化改革,以期提高毕业设计质量,加强学生的专业素养,实现“卓越工程师”的培养要求。
一、传统毕业设计指导模式现状
1.毕业设计选题
目前,多数高校土木工程专业的毕业设计选题面相对狭窄,题型单一,深度不足,且以“命题式”的设计题型居多。比如,工业与民用建筑方向的毕业设计一般为多层框架结构和单层工业厂房,学生很少接触其他结构体系的设计,这就制约了学生的知识视野,体现不出厚基础、宽口径的专业培养要求。另外,设计中对土木工程各方向的内容分配不合理,往往是重结构、轻建筑和施工组织设计,对道桥和地下工程设计的内容较少。设计题目大多不是根据实际工程来命题,对设计结果无法校核、论证,且多年来题目类型相同,内容大同小异。[3,4]这使得学生普遍感到毕业设计和实际工程脱轨,缺乏工程实践意义,降低了学生的积极性和创新欲望,不能充分发挥主观能动性。
2.毕业设计时间安排
多数高校毕业设计安排在第八学期,而在这学期,找工作的学生忙于参加招聘会和面试,不能认真静心地做毕业设计;考研的学生在准备研究生面试和复试时占据了大量的时间与精力,影响了毕业设计的进度和质量。有些学生意识不到毕业设计的重要性,忽视了毕业设计是土木工程专业学生将四年所学知识综合化和整合化的唯一机会,在毕业设计时准备工作不充分,匆忙着手,对最新的专业设计规范、专业标准图集、专业构造手册熟悉较少,完全依靠教师的指导,被动性设计表现明显,学生在设计中体会不到设计成就感,导致其重视程度、设计热情下降。
3.毕业设计指导教师问题
在毕业设计中普遍存在指导教师严重不足的问题,毕业设计环节的生师比过高,有些高校甚至高达10∶1。很多青年教师从学校毕业后直接进入高校教学,知识结构不够完整,缺乏工程设计和实践经验,这就影响了毕业设计的指导质量。比如建筑工程专业,毕业设计涉及到建筑设计、结构设计、施工组织设计等,指导教师必须精通这些专业知识才能高质量地指导学生开展毕业设计。同时,教师要兼顾繁重的教学和科研任务,投入指导毕业设计的精力有限,很难对所有学生的毕业设计管理和监控到位,致使学习主动性不强的学生设计进度严重滞后,毕业设计质量不高。
4.毕业设计成果达不到设计要求
在大学期间,土木工程专业除了学习专业技术基础课和专业课外,还有课程设计实践环节。但这些课程和实践环节均局部独立,片面性较强,缺乏全局系统性和整体性,使学生多以点状形态记忆专业知识和工程技术问题,缺乏大土木观,工程设计整体观模糊,这使得有些学生在毕业设计中既不能分析具体工程问题,又不能校核论证设计结果,只能照搬结构设计范例,依赖结构设计软件,缺乏独立思考能力和创新精神,毕业设计成果远远达不到“卓越工程师”的培养目标。有些学生不能按照设计进度进行设计,毕业设计前期松松垮垮,而后期通宵作战,导致毕业设计内容不完整,深度不足,设计水平不高,甚至出现了计算书前后矛盾以及计算书和设计图纸自相矛盾的情况。
二、毕业设计团队指导模式
毕业设计团队指导模式是根据土木工程专业培养目标和“卓越工程师”培养要求,以实际工程和科研项目命题,由多名教师合作组建毕业设计指导教师团队,指导多名学生完成较大的毕业设计课题,确定毕业设计中实施团队指导的相关具体方案,提高毕业设计质量。
1.毕业团队指导模式的目的和意义
毕业设计团队选择内容全面、结构体系丰富的课题,学生在设计时分工合作、各司其职,对土木工程多个专业方向知识均有汲取,有利于培养他们的工程意识。在毕业设计过程中采用讨论式和启发式教学,形成研讨气氛,充分激发学生的主动性和创新性,促进学生之间相互学习、补充、启发,全体团队成员的素质得到发展,共同进步,这为提高毕业设计教学质量奠定了基础。多名教师共同指导,相互配合、优势互补,为提高毕业设计质量创造条件,也有利于教师的进步和成长。
2.指导教师团队的构建
指导教师团队组建时要综合考虑教师的学缘结构、学科专长和年龄结构,教师之间学科交叉合理,各有所长,优势互补,老中青教师搭配组合。团队负责人一般由有丰富理论知识和工程实践经验的教师担当,在选题、设计成果考核等重要环节以及学术方向和关键技术等方面,对团队教师起培养、指导、协调和组织作用。其他成员一般为中级职称以上的教师,尤其要吸收青年教师加入团队,根据其学科专长与特点负责对学生进行具体指导。[5]指导团队既分工又合作,不同专业和方向的教师全程参与指导,根据进度和设计内容分阶段负责。在团队中以老带新,培养年轻教师和专业基础课教师。
3.学生团队的构建
根据课题规模和任务的难易程度确定毕业设计团队学生人数。学生团队组建应基于双向选择原则,教师要对团队的课题研究方向、研究思路和研究成果做初步阐述,让学生对课题有所了解。在组建学生团队时可以同专业,也可以跨学科、跨专业,应鼓励不同层次的学生组队,尤其要鼓励基础差的学生进入团队。团队组建后,应选一名理论知识扎实、责任心强、协调组织和沟通能力良好的学生担任组长,负责团队的研究进展、实验组织和人员协调工作。
三、深化毕业设计改革
针对以往土木工程专业毕业设计现状,常州大学土木工程专业进行毕业设计团队指导模式教学改革实践,旨在提高毕业设计教学质量,提升学生工程实践能力,实现“卓越工程师”培养目标。
1.毕业设计选题改革
为了提高学生的工程实践能力,满足土木工程专业职业要求,选题要结合实际工程项目,与地方施工单位或设计院所合作选题,根据学生团队的基础知识和学习能力情况进行“真题真做”或“真题假做”,尽量避免“假题假做”,通过对比设计成果和现有工程的差异,有利于提高学生解决工程问题的能力,增强了学生的自信心和成就感;或者将教师的科研项目整理成为既能满足毕业设计要求,又有一定科研性及学科前沿的综合性的毕业设计题目。在选题时,注意给课题适当添加自由发挥空间,旨在锻炼学生的创新能力和解决实际问题的能力。
2.毕业设计提前安排
为了解决毕业设计与就业的矛盾,一方面将部分学生在大三时就吸引进入教师的科研团队,提前接触科研项目,开拓学生的科研能力,为毕业设计做好知识储备,另一方面将毕业设计的前期工作提前安排在第七学期末开展,增加了毕业设计的有效时间。指导教师详细介绍课题的工程背景、研究背景、具体内容和预期成果,学生根据毕业设计的任务与要求收集资料,查阅参考文献,分析课题的研究内容,提出研究思路和设想,完成科研实践和文献综述(开题报告)。指导教师要及早介入学生的前期准备工作,缩短学生毕业设计适应时间,减少起始阶段的盲目性。
3.加强团队管理
过程管理是能否按时保质保量完成毕业设计的关键。所有指导教师对毕业生的开题、阶段性检查、中期检查、答辩进行互相把关,互相促进。重点从以下几点做好过程管理:
(1)团队指导教师要分工明确,责任清晰,实行值班制,保证学生在毕业设计中遇到问题可以随时得到教师指导;团队负责人关注试验进度,对毕业设计进行阶段总结。
(2)制定有效的团队管理制度和操作程序,建立良好的师生信息传达和反馈渠道。
(3)充分调动学生主观能动性。学生在设计过程中提出解决问题的思路和方案,教师不能选择硬性压制和忽略不问,而应积极引导学生通过主动思考和积极创新来解决问题。
(4)开设毕业设计讲堂。针对毕业设计中涉及的难点和重点问题,由相应的教师以毕业设计讲堂的形式进行专题讲解,丰富毕业设计指导形式,提高毕业设计学习效果。
(5)集体评图。团队负责人组织团队教师共同讨论确定毕业设计图纸要求和统一评图标准,利于教师之间相互学习,很大程度上起到传帮带的作用,可以促进年轻教师快速成长。
4.加强与校外企事业单位深度合作,校企联合培养毕业生
高校和企业深度合作是培养“卓越工程师”的重要途径和提高毕业设计质量的有效方法,既解决了高校办学资源匮乏问题,又为企业的发展与创新提供了人才。常州大学土木工程专业与校外企事业单位联合培养毕业生,建立校内指导教师和校外工程师毕业设计联合指导团队。通过“产学研”相结合的方式,依托校企节能减排材料研发中心和校企重点实验室建设,建立校外实践教学基地,学生在企事业单位开展毕业设计,以实际工程为设计课题,设计结果可以对比校核,有利于培养学生严谨的工程意识和参与实际工程项目的热情。[6,7]在联合指导过程中,校内教师和校外工程师要分工明确、责任清晰,制定校外毕业设计管理制度,校内教师定期检查学生毕业设计进度和毕业设计成果,并对阶段性问题进行解答。
四、实践效果
经过三届毕业设计的探索和实践,常州大学土木工程专业已逐渐规范和完善了毕业设计创新团队的教学模式,毕业设计质量得到明显改观。通过毕业设计团队指导模式的构建,毕业生整合构筑了较为完整的专业知识结构,提高了工程实践应用能力,锻炼了科研创新和团队协作能力。同时,各专业和方向的教师之间的联系得到强化,不同专业课程教师对相关课程的认识得以深化,加强了教师的教学水平。但是也要清醒地认识到,面向“卓越工程师”的培养目标,土木工程专业毕业团队指导模式还存在不足之处,需要在今后的教学改革中不断总结经验和探索提高。
参考文献:
[1]刘铮,王海莹,孙俊.宽口径土木工程专业毕业设计模式研究[J].高等建筑教育,2004,13(1):100-102.
[2]李方慧,赵永江,孟凡.基于卓越工程师教育计划的土木工程专业教学改革[J].高等建筑教育,2012,21(6):40-42.
[3]张亦静,何杰,肖芳林.基于团队协作的土木工程专业毕业设计模式探讨[J].湖南工业大学学报,2008,22(3):107-109.
[4]卢瑞华.土木工程专业毕业设计教学改革调查与剖析[J].理工高教研究,2008,(1):96-99.
[5]王金梅,郑培超.毕业设计团队指导模式的研究与探索[J].高教论坛,2012,(20):31-32.
关键词:独立学院;土木工程专业;应用型人才培养;毕业设计;教学改革;校企合作;过程控制
中图分类号:TU-4;G642.77 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)01-0117-05
毕业设计是本科教学的一个重要教学环节,是学生综合运用所学知识解决实际问题的一个综合训练。做好毕业设计工作,对实现教育培养目标、提高学生的综合能力和全面素质、增强学生在就业市场的竞争力等都具有重要意义。然而独立学院工科专业在毕业实践环节的组织上往往存在一定的困难,主要表现在:毕业环节时间长、任务重、综合性、实践性强,对教师要求高,需要投入的师资力量大。然而不少独立学院自有师资数量有限,经验不足,难以独立承担毕业设计的任务;毕业设计环节在时间上与母体学校冲突,母体学校的师资几乎全力以赴投入到自身的毕业设计环节中,难以兼顾;毕业实践环节要求每人一题,选题困难也是常见的问题。因此,不少独立学院的工科专业采用毕业论文的形式完成。
至诚学院土木工程专业最初两届学生也以毕业论文的形式完成毕业设计环节。但是事实证明,土木工程专业实践性很强,学生毕业前没有经过系统的、与实践接轨的训练,很难在短时间内适应就业岗位的要求。用人单位也对土木工程专业以毕业论文的形式完成毕业设计环节
的做法表示质疑。为达到培养工程师[1]的目的,至诚学院土木工程系在毕业实践环节有针对性地进行了一系列改革与创新。
一、统筹安排,提前做好毕业设计准备工作
在制定培养方案时,对理论课程、课程设计、实习与毕业设计综合考虑,注重土木工程专业知识体系的完整性与各个知识点之间的有机联系,有计划、有步骤、有层次地安排好毕业设计相关预备知识点的学习与相关能力的训练。
建立实践基地与业界专家库,加强与业界合作。为了突出独立学院人才培养的“应用型”特色,解决独立学院自有师资数量不足、高校教师工程实践能力较弱的问题,土木工程系采取多种措施加强与业界的联系。实践基地的建立不仅为学生实习提供了良好的条件,还实现了在课程设计、毕业设计等环节校企之间的密切合作。此外,学院建立了业界专家库,吸收具有中级及以上职称、本科及以上学历、在设计、施工、造价等相关领域具有专长且热心本科教育的业界专家。这一措施为安排业界专家参与毕业设计指导和答辩提供了保障。
毕业环节之前事先做好准备工作。至诚学院土木工程专业的毕业设计安排在第八学期,在过完寒假后正式展开
。为了让学生能利用寒假期间有的放矢地做好准备,土木工程系在年前完成分组工作。首先由每个组的带队教师介绍本组的任务、要求、特色,以及与具体工作岗位之间的联系和以往学生的就业情况等,引导学生根据已联系或拟联系的就业岗位以及个人兴趣选择适合自己的组别。此外,各组还布置复习已经学过的相关知识、查找文献资料、熟悉相关资料和规范、熟悉相关软件、联系实习单位等任务,要求学生有针对性地做好毕业设计准备工作。
二、充分利用业界和母体学校资源,开设多个毕业设计组
(一)开设多个毕业设计小组
土木工程专业毕业设计任务大多以结构设计为主,辅以建筑设计或简单的施工组织、工程概预算设计。这种做法对学生结构受力分析能力的培养大有裨益,然而并不是毕业设计唯一的选择。作为在省内本二批次招生的本科专业,至诚学院以培养应用型人才为主要目标。毕业生的就业去向以施工企业为主,占总人数的50%左右;此外到设计、基建管理或房地产、造价咨询、检测等企业就业的各占10%左右。其中施工、房地产、造价咨询单位对学生的工程估价或成本控制能力都有较高的要求,希望他们在懂技术的同时能有很好的经济意识和工程概预算能力。由于与母体学校人才培养定位不同,在毕业设计环节上采取以施工相关方向为主的策略,不仅能有效避免与母体学校在培养层次和师资上的冲突,充分利用母体学校的师资,而且能切合自身的培养目标,缩短学校与学生工作岗位的差距。
根据专业方向设置、学生就业方向,采用学生自主报名形式,对土木工程专业在毕业环节进行分组,分别是:建筑结构设计、桥梁工程设计、公路工程设计、施工组织设计、工程投标报价、毕业论文。近几年来的分组结果显示:90%以上的学生选择毕业设计形式,其中选择施工组织和工程投标报价的约各占50%,只有考取研究生、公务员等少数学生选择毕业论文形式。
(二)对各小组配备指导教师
至诚学院土木工程系充分发挥独立学院体制灵活的优势,合理利用自有教师、母体学校教师、业界工程师或业界专家,并考虑各组不同的特点为各小组配备指导教师。
对人数较少且母体学校也有相应组别设置的毕业设计组,由母体学校共同组织。如建筑结构设计、桥梁工程设计、公路工程设计组,将学生编入对应的母体学校毕业设计组,适当增加指导教师人数,并指定自有带队教师全程跟踪,负责联系、服务及组织工作。在没有影响母体学校教学组织的情况下,实现了优质资源的共享,同时也有利于自有教师的学习与成长,增进了学生之间的交流与合作。
对需要集中指导的人数较多的组,则由至诚学院土木工程系独立组织,通过聘请母体学校教师、与企业合作等方法解决师资不足的问题。如施工组织设计、工程投标报价组采用与省内知名企业
合作方式开展毕业设计。每组的指导教师由本系选派的专业教师和企业选派的工程师团队共同组成,双方各指定一个负责人,企业方负责人优先选取有高校工作经验的人员。在毕业设计辅导过程中,各有侧重与分工。本系教师负责选题、相关理论、程序步骤、纪律等把关工作;企业指导教师负责提供合适的工程资料及对工程惯例、规范等实践的把关工作。
论文组则由母体学校具有硕士生导师任职资格的教师进行指导,由指导教师安排学生参加实习或到实验室参与教师的课题项目,有针对性地辅导。
三、慎重选题,确保学生通过毕业设计得到充分训练
毕业设计选题是否恰当,关乎整个毕业设计环节的成败。在选题中最容易出现的问题有:选题重复,不能做到每人一题;题目过大或过小,导致不能按期完成或工作量不饱满;题目陈旧过时,不符合工程实际;题目涉及面太窄,达不到综合训练的目的,等等。
为了避免这些问题,土木工程系在省内高校和业界做了深入的调研工作,一方面向具有悠久办学历史、在业界具有良好口碑的高校学习经验,另一方面寻求工程界的支持。此外,在毕业设计环节分多个组、与企业合作也对扩大选题范围、结合实际选题方面有很大帮助。
以建筑结构设计组与工程投标报价组为例,介绍土木工程专业毕业设计选题情况。结构设计组选题由母体学校组织,分为:教学楼、综合楼、旅馆、高层办公楼、高层商住楼多个不同的小组。结构形式涉及钢筋混凝土框架结构、框架剪力墙结构、钢结构、组合结构,有的组还要求进行结构隔震设计等。建筑结构组的毕业设计从建筑方案做起,由建筑学和建筑结构两方面的教师合作指导。由于组数多,给学生提供的参数不一样,且每个学生所做的建筑设计方案本身就是独一无二的,因此能保证每人一题。在工作内容上,包括建筑总平面、平面图、立面图、剖面图、透视图(自选)设计;结构基础、框架、楼梯、楼(屋)面板的受力分析及设计。要求提交手绘图纸、计算机绘制图纸、手算计算书、电算结果等。工作内容丰富,工作量饱满。
投标报价组的选题中取自造价咨询公司以往做过的实际的工程项目。由于有企业支持,采取真题假作的形式,题目数量多、切合实际且能每届更新。3~5名学生共用一套图纸,并对每位学生设定不同的参数。任务主要包括工程量核对与计算、编制详细的施工方案、工程计价、交互审核等。还要求学生结合施工方案的编制,总结在计量、计价、审核过程中遇到的问题,总结并撰写报告。设计过程既包括手算,也包括电算和上机计价操作等。
四、创新管理机制,加强教学管理,实行严格的过程控制
毕业设计是一个相当长的过程,各阶段环环相扣,任何一个环节的疏忽都会造成毕业设计质量的下滑[2]。独立学院建校时间短,在毕业设计环节组织上相对缺乏经验,指导教师来源不一,构成较为多样,部分学生主动性有待提高,这些都使得独立学院在毕业设计管理和过程控制上存在一定的挑战。
为了做好毕业设计环节的质量控制,至诚学院土木工程系在管理机制上做了一些新的尝试。
(一)教学与管理两条线,全系动员共同做好毕业设计组织工作
独立学院外聘的教师往往热衷教学和对学生的辅导,却不擅长教学管理。实际上毕业环节的教学管理是一个连续的、系统的过程,需要教学管理人员有计划、有步骤、有针对性地实施。因此本系参与毕业设计的人员除了指导教师外,还有学院尚不具备辅导毕业设计资格的年轻教师、教学秘书、学生辅导员等。年轻教师参与到母体学校组织、或有业界专家参与的毕业设计组,主要负责该组的联系、服务与过程控制工作,并通过学习提高能力、增长经验;教学秘书负责在本系设组的指导教师的考勤与联系、服务工作;辅导员负责学生考勤、维持纪律,以及对缺勤学生的教育工作。这样既加强了毕业设计管理上的人员投入,使各组的过程控制都在掌握之中,也为自有师资的成长提供了良好的条件。
(二)明确进度安排,实行毕业答辩环节准入制度
将毕业设计任务分为多个不同的阶段,在毕业设计任务书中明确进度安排与要求。在每个阶段开始前,先以上课的方式集中讲解本阶段的任务、要求、关键问题,在该阶段结束时及时验收阶段性成果,并总结存在的问题。在每个阶段,对不符合进度要求的学生予以警告,当有3个以上阶段进度不符合要求时,取消该生毕业设计答辩资格。
(三)对学生考勤,推广实施可追溯的过程记录制度
以工程投标报价组为例,在毕业设计一开始,就要求学生对计算书等过程文件作专门记录,在辅导结束时,在记录本上当天完成的内容下方签名。提交时将教师签名的页面折起。在每个阶段结束的时候,教学管理人员或教师可以根据学生获得的签名次数、两次签名间所完成的内容、记录本书写情况和修改记录、正稿与草稿的对应情况等,来判断学生的出勤情况、是否存在突击、是否及时检查修改、完成过程的独立性等。对缺勤次数多的学生予以警告、扣分等处理,直至取消毕业设计资格。
实践证明,这种做法有效地杜绝了考勤时冒名顶替,或者个别学生应付点名的现象,在很大程度上消除了学生的侥幸心理。即使是不够自觉的学生,也能较踏实、独立地完成毕业设计的整个过程。记录本作为毕业设计资料上交,一方面成为记录学生毕业设计过程的依据;另一方面,给学生签名也能反映指导教师的出勤情况。在辅导结束时签名,客观上要求辅导教师不能早退,在一定程度上对指导教师也是一种督促与制约。
师生双方认真负责的态度也能促进师生间相互信任与认可,给下一届学生树立了较好的榜样,同时也有利于与母体学校和业界的良性互动及在业界形成良好的口碑。
五、因地制宜,制定合理的成绩评定方法
大多数本科院校的教务部门都对毕业实践环节的成绩评定都进行了详细的规定,这有利于统一管理和质量把关[3-4]。但是由于教务部门本身并不参加毕业设计的具体管理,独立学院不同的专业在专业特点和毕业环节的组织方式上都存在一定差异,因此由各系自主制定毕业环节成绩评定方法,教务部门予以把关和审批的方法更切合实际。至诚学院所推行的重心下移、对各系实施类似“事业部制”的管理机制在很大程度上提高了各系的主动性,有利于基层组织创造性地开展工作和专业特色的形成。
经过分析,土木工程系认为,毕业设计成绩评定主要考察3个方面的内容:成果完成的独立性、上交书面成果的质量、对理论的把握程度及思维、拓展能力。考察方式为过程跟踪、成果评阅和组织答辩。该专业毕业设计成绩评定的方法有如下4个步骤。
(一)评价成果完成的独立性
成果完成的独立性由教学管理组打分和答辩组打分共同组成,见式(1)所示。
α=0.7α1+0.3α2(1)
式中:α为独立完成程度系数,取值介于0~1之间,完全独立完成的为1,找或抄袭完成的为0;α1为教学管理组给出的系数,取值介于0~1之间;α2为答辩组根据学生对自己所提交成果的熟悉程度,对学生完成成果的独立性所打的分值,取值介于0~1之间。
教学管理组根据学生的考勤情况、平时进度快慢、在过程中的表现进行量化评价。计算方法见式(2)所示。
α1=0.3β1+0.4β2+0.3β3(2)
式中:β1由考勤次数折算;β2由各阶段进度分折算;β3由学生之间互相打分结果折算。三者的取值均介于0~1之间。通过同一个小组的学生相互打分,反应学生内部对各自完成独立性的认可程度,也为了解课余时间学生的投入程度以及是否存在抄袭等现象提供线索。
(二)计算成果质量分值
上交书面成果质量的分值由指导教师组确定,在答辩前给出成果质量分值X1。由于毕业设计在指导上采取答疑并辅以集中讲解的方式,教师轮流值班针对不同阶段的逐个技术问题进行指导,学生与指导教师之间并不存在固定的对应关系。因此该专业并没有要求指导教师独立给出评阅成绩。而是通过事先制定完善的评分标准,指导教师分工评阅,并集中商讨完成本组学生成果质量评定。对成果质量的评分标准根据各组要求提交的成果有所不同。涉及成果的完整性、设计方案是否合理、设计深度、逻辑性、计算准确程度、图纸表达情况及绘图质量、设计说明书等文字内容的表达情况、是否满足要求的形式等。此外,考虑到虽专业毕业设计任务重,相关的图纸、参数多,前期没有参与指导的人员难以在短时间内进行有效的评阅,因此没有安排非指导教师评阅成绩。
(三)考察学生理论基础与综合能力
通过现场答辩考察学生的理论基础与综合能力。该专业对毕业答辩非常重视,答辩委员会由本校教师、业界专家共同组成。答辩组从两个方面打分:一是进一步考察学生对自己所提交的成果的熟悉程度,分辨是否存在找、抄袭、依葫芦画瓢的情况,对学生完成成果的独立性打分,得到α2;二是对书面所不能反应出来的问题,如对毕业设计相关的基础理论掌握的深度、灵活运用与独立思考能力、发现与解决问题的能力等方面进行考察,得到该项成绩X2。
(四)成绩汇总与大组答辩总成绩计算
成绩汇总与大组答辩总成绩计算见式(3)。
X=α·X1+X2(3)
式中:独立完成程度系数α与书面成果质量分值是相乘的关系;X1的分值介于0~80之间;X1的分值介于0~20之间。计算出总分后,对拟评优秀与小组答辩有疑问的学生,最后再进行大组答辩,以慎重给出优秀与不合格的成绩。
出勤只代表“出工”,并不能代表成果质量,在毕业设计过程中将考勤次数折算成分数计入总分的方法不合适。
通过考勤发现问题,并着重在答辩或阶段性成果质量考核中确认学生成果完成的独立性,将独立性系数与成果质量得分相乘评定成绩有助于避免“出工不出力”的现象,鼓励独立思考与自主完成。
六、结语
毕业实践环节对培养工科学生的实践能力至关重要,独立学院在组织毕业设计中存在一定难处,但也有资源丰富、机制灵活等优势。土木工程专业针对毕业设计进行的一系列改革实践证明:通过确定以施工相关方向为主、以其他方向为辅的方针,并采取灵活多样的方式组织,不仅能有效地整合各种资源,适应学生就业的多方向需求,而且符合应用型人才培养的要求;通过全过程与业界的密切合作能有效缓解师资不足,扩大选题来源提高选题质量,开阔学生的视野并提高学生的实践能力;通过统筹安排、全系动员、创新过程管理和成绩评定方法等能很好地进行毕业设计环节的教学管理。
总之,独立学院土木工程专业在毕业设计环节的安排上应根据应用型人才培养的需要,结合学生就业特点,切实做好过程管理,扬长避短、因地制宜,创造性地解决问题。
参考文献:
[1]张海英,工科院校应该以培养工程师为主———张光斗院士访谈录[J]. 高等工程教育研究,2005(3):1-4.
[2]杨凯,徐贲,张艳.加强管理提高光电类学生毕业设计质量[j].光学技术,2007,33(S1):335-336.
[3]相军.提高应用型本科土木工程专业毕业设计质量的探索与实践[J].煤炭技术,2011,30(12):246-247.
[4]郭靳时,庄新玲,尹新生,等.土木工程专业毕业设计教学改革的探索与实践[J].建筑结构,2008,38(S1):366-369.
Teaching reform and practice of graduation design for civil engineering majors in independent college
WANG Guo-jiea,b, CHAI Minb
(a. College of Civil Engineering; b. Zhicheng College, Fuzhou University, Fuzhou 350108, P. R. China)
Abstract: Graduation design is the most important link in the practical teaching of civil engineering major, and is important stage of achieving the objectives and requirements of professional development. The quality of graduation design is an important index to measure the higher education and teaching quality, and it directly affect the development of students' ability after they go to work, and also reflects the university's educational level. According to the teaching practice of graduation design of civil engineering major, this paper summarized some of the practices and thinking of graduation design teaching from the selection, teachers' arrangement, performance evaluation and other aspects.
关键词: 创新能力培养;土木工程;毕业设计;课题模块化;教师多元化
Key words: innovative ability;civil engineering;graduation design;subject modular;teacher diversity
中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)05-0013-02
0引言
毕业设计是土木工程专业教学计划中最重要的一个实践性教学环节,也是实现本专业培养目标要求的重要阶段,具有时间长、内容涉及面广、综合性和实践性强等特点。通过毕业设计这一实践环节,培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能,分析、解决和处理工程实际问题的能力。毕业设计作为培养学生创新精神和工程实践能力的一次较为系统的训练,应特别注意综合能力的培养:①调查研究、查阅中外文献、收集资料和自主学习的能力;②理论分析、制定设计方案或试验方案的能力;③分别运用程序和人工进行设计、计算和绘图的能力;④实验研究、数据处理及解决问题的能力。显然毕业设计是培养学生自主创新和工程实践能力的一种良好途径,可以使学生得到工程师的初步训练。
毕业设计质量的好坏、是衡量高等学校教育、教学质量的一个重要评价指标,它直接影响着学生毕业走上工作岗位后能力的发挥,同时也反映了高校的办学水平,怎样提高毕业设计的质量是本科教育的一项重要内容。下面以本院土木工程专业建筑工程方向为例,介绍毕业设计实践教学的改革思路和实践,为从事这项工作的老师提供参考。
1做到毕业设计课题的模块化
毕业设计课题应有利于巩固、加深和扩大学生所学的专业知识,有利于学生得到全面的、综合的专业技能训练,有利于培养学生的独立工作能力。设计课题应尽可能贴近实际工程建设项目、或与解决某专项工程难题的科研相结合,以充分调动学生的学习积极性和主动性,增强学生的责任感,激发他们的工程实践能力和自主创新能力。
为了使学生能够根据自身的兴趣爱好、今后的就业方向等,选择自己喜好的课题进行毕业设计,要求毕业设计课题模块化。根据本院多年的实践与探索,土木工程专业的毕业设计课题主要包括工程项目设计、科研及施工技术三大方模块面。
工程项目设计模块设计题目一般直接来源于设计院,也可由老师拟定。毕业设计的选题应充分考虑到设计的可行性,课题难度应适中、同时要与建筑业的发展紧密联系,题目的覆盖面应该尽量广一些。既可选择钢筋混凝土框架结构、又可选钢结构。框架结构应包括建筑设计、结构设计等二部分。一般可选规模适中的公共建筑如综合楼、商住楼、办公楼、教学楼、实验楼等实际工程。手工绘制建筑图不少于2张,结构图不少于3张,以训炼绘图基本功、磨练其心智。其余利用绘图软件AutoCAD或天正建筑设计软件进行计算机绘图,以提高学生的动手能力和计算机应用水平。计算书要求手工计算、并用PKPM设计软件进行核算。
科研模块毕业设计选题一般来自指导老师的纵向或横向课题。如混凝土碳化、再生骨料混凝土、高性能混凝土、混凝土楼板裂缝的控制等大量应用性强的课题,深受用人单位和学生的欢迎。学生在老师的指导下,首先要查阅大量参考文献(一般应不少于30篇),对课题的国内外研究现状有较全面的了解,撰写开题报告。提出科研课题的基本内容和拟解决的主要问题、完成课题的方法、步骤及进度安排。然后综合应用所学知识,同教师一起制定科研方案、通过试验或理论分析,协助老师解决与研究项目相关的科学难题,并写出研究报告。通过科研模块毕业设计,可培养学生应用所学知识解决科研问题的能力,培养学生严谨的科学态度,为学生今后继续进行学业深造及从事科学研究打下基础。
施工技术模块毕业设计与施工现场管理、施工技术及施工组织等有关,主要培养学生利用所学专业知识,特别是施工方面的知识,编制专项施工方案、施工组织设计的能力,或解决工程施工及管理中问题的能力,为学生今后走向与施工有关的工作岗位打下坚实基础。施工技术型毕业设计一般来源于真实的实际工程,包括各种类型的施工方案设计、施工组织设计、经济分析等内容。对于这类课题应要求做到数据计算与图表、文字相结合;针对性强、避免雷同、抄袭;多方案进行技术、经济分析。
2实现教师与学生的双向选择
毕业设计的课题由具备相应资格的教师提出申请,并撰写毕业设计课题方案,再由毕业设计指导委员会对各个课题方案进行考察和可行性研究,最后将课题方案公布于网上。
论文关键词:土木工程毕业设计混凝土框架结构计算
【论文摘要】从荷载及荷载效应的计算和构件截面设计两个方面,分析了多层钢筋混凝土框架结构类毕业设计计算过程中存在的一些问题,并指出了正确的做法及其理论依据。笔者的毕业设计是包钢一中新建教学楼:8度设防烈度、近震、主体结构为五层的框架结构。多层框架结构设计完整的设计内容主要包括:①根据建筑物的用途进行建筑方案设计和建筑施工图的绘制;②进行结构布置和结构计算(先手算后电算);③绘制结构施工图。其中结构计算的内容较多,存在的问题也较多,特别是抗震设计。本文就结构设计中的常见问题进行简单分析。 1.荷载及其效应计算中常见问题分析 1.1.活荷载的折算与折减 对于单向板肋梁楼盖中的连续梁板,往往忽略次梁对板、主梁对次梁的约束作用而采铰支座确定其计算简图,当考虑楼面活荷载的最不利布置时,支座实际的转动将减小连续梁板的内力使得计算误差较大。此时应考虑活荷载的折算,即在保持总荷载不变的前提下,将部分活载折算为恒载进行内力计算,减小计算简图带来的误差。这在用活荷载最不利布置进行楼板及次梁内力计算时一定要考虑,但本人的设计按照活载满布方式求内力,所以不需考虑活载折算,用弹性法只需将跨中弯矩扩大1.1~1.2倍进行调整,笔者用1.2倍。 在计算楼面梁和柱、基础时,考虑到楼面活荷载不可能以荷载规范给出的标准值同时满布在所有楼屋面上,需考虑活荷载的折减。对于教室、实验室、阅览室、会议室、医院门诊室等建筑,其楼面梁、柱和基础各自的从属面积超过50m2时,折减系数均为0.9。 1.2.地震作用计算时结构自振周期的计算 笔者的设计是质量和刚度沿高度分布比较均匀的框架结构,手算地震作用时采用底部剪力法,底部总剪力等于结构基本自振周期对应的地震影响系数与等效重力荷载代表值的乘积。《高层建筑混凝土结构技术规程》中关于底部剪力法的规定明确指出基本周期应按最点位移法计算(B..2愀)。 1.3.需震组合中不考虑屋面活荷载 在进行竖向荷载统计时,考虑到屋面活荷与雪荷载标准值同时出现的概率极小,《建筑结构荷载规范》4.3.1条规定:屋面均布活荷载不应与雪荷载同时组合,所以二者中只取较 大值进行计算。在进行内力组合时,非抗震组合中的活载内力应是根据屋面活载与雪荷载较大值计算出的,而抗震组合中的活载内力应是取屋面雪荷载计算出的。 1.4.每榀框架上的层间剪力计算 有些同学只针对一榀框架进行重力荷载代表值的统计,从而求出地震作用和层间剪力,用于内力计算。这样简化计算其实概念上非常不明确,是将结构问题简化成了力学问题。笔者按照结构单元进行每层的重力荷载代表值统计,计算结构单元的自振周期、结构单元上作用的地震作用和层间剪力,然后根据侧移刚度的比例将层间剪力分配到所选的框架上再计算内力。 1.5.梁弯矩调幅中跨中弯矩的处理 在计算竖向荷载作用下的框架内力时,需要考虑梁端负弯矩调幅。在进行框架梁设计时,可以主动考虑塑性内力重分布,对梁端负弯矩进行适当调幅,达到调整配筋分布、节约材料、方便施工的目的。当降低梁端负弯矩后,塑性内力重分布就会提前出现,梁的最终承载能力主要取决于跨中截面的弹性承载能力,所以跨中弯矩需要按照平衡条件相应增大,才能保证框架梁的总体承载能力不变。 1.6.内力组合中的“有利”问题 构件截面内力组合中出错最多的是某种荷载效应对组合目标内力来说是“有利”的,但仍然按照“不利”时的分项系数计算,特别是以“轴力最小”为目标进行柱截面内力组合时最容易出错。《建筑结构可靠度设计统一标准》中7.0.4条规定当荷载效应对结构构件承载力“有利”时,永久荷载的分项系数取1.0,不考虑可变荷载。在进行内力组合时,必须进行组合目标内力与竖向荷载内力之间的符号关系判别(水平荷载内力左右均考虑,选取不利值即可),若二者符号一致,此竖向内力应对结构不利,若二者符号相反,则此竖向内力应对结构“有利”再区分此竖向内力是由永久荷还是可变荷引起的,正确选取分项系数进行内力组合。
2.结构截面设计中的常见问题分析 2.1.场地类别对抗震等级的影响 需震等级对于框架截面设计的影响很大。一般情况下根据房屋高度和设防裂度从抗震规范中直接查出抗震等级,但对于“场地类别为Ⅰ类时,除6度外,可按表内降低1度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低”。当采用Ⅰ类场地时,抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样,而笔者的毕业设计的场地类别为二类,按照原先的抗震构造措施。 2.2.框架柱的计算长度 确定框架结构计算简图时取框架柱的长度为结构的层高,但实际上梁柱纵筋相互交叉形成的节点连接是介于刚接与铰接之间的,更接近于刚接。所以《混凝土结构设计规范》7.3.11条规定了各种柱的计算长度,对于现浇框架的底层柱取l0=1.H0,其余各层柱取l0=1.25H0 3.结束语 土木工程专业毕业设计的实施过程,归根结底就是一个结构概念的分析过程,一定要注意力学方法在结构计算中应用的近似性及结构设计规范对这种“近似”带来的误差的调整 方法,学会分析结构问题,尽快熟悉土木相关规范,建立良好的工程习惯。
【参考文献】
[1]中华人民共和国建设部.GB5001022002混凝土结构设计规范[匀.北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2]中华人民共和国建设部.JGJ322002高层建筑混凝土结构技术规程[匀.北京:中国建筑工业出版社,2002. [3]中华人民共和国建设部.GB5001122001建筑抗震设计规范[匀.北京:中国建筑工业出版社,2001.
[4]尚守平.结构抗震设计[M].北京:高等教育出版社,2003
关键词:毕业实习;毕业设计;教学研究
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)20-0073-02
一、前沿
目前,我国工程教育领域的毕业生数量已高居国际之首,在我国高等教育体系中,土木工程专业在每个高校中都有开设,每年毕业的学生人数占据相当的比例。然而,随着我国科学技术的发展,用人单位和就业市场对毕业生的要求也在发生变化。近年来,面对目前土木工程专业教育中存在的问题,不同高校的学者都结合本校的实际情况给出了不同的解决方式[1-3],但朱高峰院士在总结并肯定我国本科教学取得的较大成绩的同时,还存在着一些问题,如教学模式比较单一和学生实践能力不足[4]。为了弥补在教学方法上与国外大学的差距[5-7],2010年,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”,随后,教育部和住建部积极推动了在土建类专业的实施。为了贯彻实施该计划和培养合理的工程师,我校土木工程专业也在积极制定相应的措施。
从毕业设计角度来说,毕业设计是学生走向工作岗位的最后的课程,是培养学生的重要教学环节,也是检验学生综合运用不同知识点发现问题、分析问题和解决问题的综合能力。为了使毕业设计取得应有的教学效果,近年来我校积极探索相应改革方法,本文对我校土木工程专业毕业设计的想法和经验进行了探讨,引玉之砖,希望为提高本科生培养质量提供行之有效的措施。
二、目前毕业实习和毕业设计的教学模式和存在的问题
多年来,我校的土木工程专业的学生毕业实习采用统一和集中方式,即在大学四年中第八学期开学之后的前两周,由学院教务办集中组织指导教师,联系实习单位,每天早上指导教师组织所有学生集体出发到实习单位进行实习,两周实习之后再进行毕业设计,多年来,指导教师深深感觉到这种统一的毕业实习存在很多不足,主要有:
1.区域限制使毕业实习操作困难。我校地处东北哈尔滨,哈尔滨市是一个四季鲜明的城市,可供建筑施工的月份主要集中在每年的5~11月,每年剩余月份都处于非施工状态,然而哈尔滨地区每年春季学期开学在3月份,也就是说土木工程专业的毕业实习日期是三月初开始到三月中旬结束,但是这个时间段哈尔滨不是施工日期,所以每年联系到的施工场地大都处于非主体结构施工的日子,因此,即使学生到施工场地去实习,也难以保证毕业实习的针对性和有效性。
2.人数众多,实习效果难以保证。我校近几年土木工程专业招生分为两个班级,2010年以后分为三个班级,学生人数在60~90人之间,这给集中毕业实习带来一个很现实的问题,就是在一个实习场地很难容纳这么多学生,实习单位考虑现场安全问题大多不愿意接受学生实习,即使到了实习现场,受实习时间的限制,指导教师也很难保证所有学生的实习效果,实习往往是走马观花,形式大于实习本身,同时,又由于实习经费和现场条件的限制,在实习现场不能解决学生的就餐问题,也就带来了学生在施工单位的实习时间不能得到保证的问题,不能达到锻炼学生的目的和教学要求。
3.毕业设计和毕业实习脱节。毕业实习是在毕业设计的前两周,也就是说毕业实习结束之后立即进行毕业设计,虽然毕业实习可以为毕业设计提供实践支持,但同时也暴露出一些问题,集中毕业实习不能保证其针对性,学生在进行毕业实习时还没有完全开展毕业设计,那么学生在进行毕业设计过程中遇到的难点在毕业实习中不一定得到解决,而学生在实习场地学习到的知识可能对毕业设计帮助不大,这样的毕业实习对毕业设计效果难以得到保证。此时毕业实习已经结束,学生对于难以理解的问题只能靠指导教师的指导和查阅资料来解决,在一定程度上会影响学生的毕业设计质量。
三、基于集中分散制的土木工程专业毕业实习和毕业设计相结合的教学方法的探讨
为了提高本科毕业设计的质量,哈尔滨工程大学航建学院近年来结合自身区域特点和土木工程专业毕业设计中存在的不足,多次举行教学方法的研讨会,并借鉴国内高校的一些措施[8-11],制定了具有本校特色的基于集中分散制的土木工程专业毕业实习和毕业设计相结合的教学方法,具体措施如下。
1.“一师多徒”的教学方法。我校土木工程专业从2009年开始实施“一师多徒”的措施,即在大学的第五学期进入专业课学习阶段开始,由学院组织学生根据每位教师的特点自己选择指导教师,指导教师一方面通过面对面地和学生交流,培养学生对学习的兴趣,关注学生的生活,掌握学生的心理特点,同时指导学生的学习计划,参加学校和学院的科创活动,另一方面,积极灌输学生实践活动的重要性,引导学生在暑假期间积极参加现场实习,为专业课的学习和毕业设计奠定基础。
2.毕业设计题目选择制。在大学的第七学期期末,所有土木工程专业的指导教师将今年的毕业设计题目、教学等情况汇总后向学生,学生可根据自己喜欢的毕业设计题目、结构类型和具体要求等情况选择指导教师,指导教师根据所指导学生的具体情况布置在寒假期间需要阅读的文献、书籍和相关资料,使学生在时间和心理上有所准备。
3.集中分散制的土木工程专业毕业实习和毕业设计相结合的教学方法。对于统一集中方式的毕业实习和毕业设计脱节,其效果难以得到保证,目前,有的高校采用分散制的毕业实习模式[12],但是该模式执行起来较困难,如学生的自律性不同,有的学生甚至采取造假的方式来应付毕业实习。根据目前我校的区域等特点,从2009级土木工程专业本科生开始采取“集中分散制的土木工程专业毕业实习和毕业设计相结合的教学方法”,该教学方法如下:①对于集中分散制而言,学院不再采取由指导教师统一带领学生到单位实习,而是指导教师根据学生所选定的毕业设计题目,由老师或学院有针对性的联系实习场地,学生在现场可以根据指导教师和现场技术人员的讲解有针对性地进行笔记记录和拍摄相片,也就是说,将人数多的土木工程专业的本科生分散开,毕业实习由指导教师全权负责。②相近题目的指导教师1~3人可以组成一组,由其中一名指导教师带队带领学生到现场进行毕业实习,这样,指导教师可根据具体情况有针对性地指导学生实习,实习效果较好,也就是说,将分散的学生根据实际情况在此集中起来进行毕业实习。③指导教师和学生可根据在毕业设计中遇到的实际情况,可以有针对性地选择实习时间,如可以选择边实习边进行毕业设计,这样可以将毕业实习和毕业设计有机的结合起来,这样集中分散相融合的方法,一方面解决了因为人数多导致实习单位不愿意接受的问题,另一方面使学生在毕业设计时遇到的难题可以马上解决,使土木工程专业的毕业实习和毕业设计两种都取得良好的效果。
四、结论
土木工程专业的毕业设计检验学生综合运用知识的能力,毕业实习在加深对所从事行业了解的同时,也为毕业设计提供知识储备,两者相辅相成,基于此,我校在近几年在总结毕业实习和毕业设计存在不足的基础上,提出了基于集中分散制的土木工程专业毕业实习和毕业设计相结合的教学方法,取得了较好的效果,并可以为提高本科教学质量提供可借鉴的思路。
参考文献:
[1]卢瑞华,舒赣平,范圣刚,等.土木工程专业毕业设计教学改革调查与剖析[J].理工高教研究,2008,27(1):96-99.
[2]聂忆华,王齐仁,刘丽芳.土木工程专业课程设计与毕业设计网络整合模式探讨[J].当代教育理论与实践,2012,4(1):96-98.
[3]舒赣平,卢瑞华,吴京,等.土木工程专业毕业设计教学改革研究[J].高等建筑教育,2007,16(2):105-112.
[4]朱高峰.中国的工程教育――成绩、问题和对策[J].高等工程教育研究,2007,4:1-7.
[5]毕家驹.美国ABET的工程专业鉴定新进展[J].高教发展与评估,2009,21(5):44-50.
[6]李茂国.中国工程教育全球战略研究[J].高等工程教育研究,2008,6:1-12.
[7]汪辉.日本高等工程教育的质量评估机制[J].高等工程教育研究,2005,3:71-74.
[8]吴云.土木工程专业毕业设计教学现状及提高对策[J].西北民族大学学报(自然科学版),2007,28(4):85-88.
[9]董克权,陈英俊,钱灿荣.毕业实习与毕业设计教学模式改革研究[J].高等理科教育,2007,2:119-122.
[10]葛祥友,莫徽忠,黄力.“毕业实习、毕业设计和就业”的一体化教学模式[J].大众科技,2013,15(4):181-183.
[11]关罡,郝彤.土木工程专业课程与毕业设计改革研究[J].高等理科教育,2004,4:117-119.
[12]唐兴荣,姚江峰.土木工程专业毕业实习教学模式的探讨[J].苏州城市建设环境保护学报,2009,3(3):69-72.
(一)着眼工程素质和实践能力培养,建设实践教学体系
建立三个层次的子系统实践教学体系,并将实践教学体系落实到新修订的教学计划和实践教学大纲中第一子系统以认识实习为主体,涵盖工程制图、土木工程概论、测量实习等。使学生了解、认识、描述土木工程产品的功能要求、内部结构,激发学生学习土木工程的热情。第二子系统包括力学、工程材料、土力学及结构实验及课程设计等。使学生掌握材料性能、结构建模及结构分析设计方法。第三子系统包括结构检测、生产实习、毕业实习和毕业设计。使学生掌握与实践土木工程的分析、设计、施工检测和控制方法。三个子系统的层次结构是“综合—分解—再综合”的关系;具有“实验、实习和设计”三要素,符合人的认识规律;以能力培养、特别是创新意识与创新能力的培养为主线。在教学计划和实践教学大纲中,从以下三个方面纳入实践教学体系。
1.与土木实验平台相对应,设立《实验系列课程》,打好全面开放式实验的基础。
2.设《集中实践教学环节指导表》,将课内各集中实践环节与课外社会实践、科研实践、学科竞赛、创新实践、学年作品和文化素质教育实践等结合起来,形成为一个完整的体系;将研究型、创新型实践课和课外科技竞赛活动列入教学计划,如力学模型测试、应用软件培训、结构模型竞赛实验课等。
3.增设创新实践学分,即对学生参加的各类竞赛、科技创作和论文写作等活动,进行考核后计入学分,且可免修其他课程。
(二)将工程素质和实践能力培养寓于教育教学全过程
本科培养是一个系统工程,工程素质和实践能力的培养、创新活动的开展,必须寓于教育教学全过程。
1.对实践性较强的课程,以创新能力培养为主线,进行课程改革。对土木工程专业中实践性较强的课程如《土木工程概论》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及结构类实验课等进行课程改革,以培养学生的创新能力为主线。《土木工程概论》可计划采用现代化教学手段,进行形象生动、引人入胜的教学,组织有丰富经验的老师、专家授课,使新生刚入学就重视素质和能力的提高,发挥以智引人、以志树人的作用。土木工程施工教学有一定的特色,将课程分为两个层次进行:第一层次是以子项工程中的工种工程施工为对象的基本施工知识;第二层次是以整个项目工程施工为对象的现代土木工程施工,在后者中引入现代化的最新方法,采用多媒体授课,授课过程中,使学生站在项目经理的高度,统管全局,运用最新技术,去解决复杂的工程问题。土木工程材料和结构类课程内容广泛,实验课时较多,长期以来采用传统方法进行实验,学生主动参与少,可计划制作各类实验课件,让学生利用课件,主动参与,进行模拟实验后,再正式进行实验室试验,这项改革可激发学生的学习积极性,有助于开发创造性思维,潜移默化地掌握创新方法。
2.发挥教师的主导作用,四年级的导师制与毕业设计相结合。为贯彻因材施教的育人原则,更好地实行理论教学、实践教学和科学研究三元结合的教学模式,给学生的个性发展提供良好的条件,全面提高学生的工程素质和实际工作的能力,必须充分发挥教师的主导作用。因此,拟将毕业设计改在一年内机动安排,规定对四年级的导师制必须与毕业设计相结合。导师关心学生的全面成长,在负责指导学生毕业设计的同时,要提供学生参与工程实践和科学研究的条件,与科学研究、创新活动结合起来。
3.探索寓于教学过程、形式多样、可持续开展创新实践活动的新路子。在教学过程中,开拓一些形式多样的创新实践活动。组织学参加挑战杯结构设计竞赛:以激发学生崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战的主动精神,竞赛活动鼓励跨专业、跨年级、跨学科的合作,以体现团队精神。组织学生科技活动:设置学生科技活动基金,推动课外科技活动的开展,课外科技活动与教学过程相结合。结合教学环节,撰写小论文:从一年级到四年级,结合课堂教学、实验、实习及毕业设计等教学环节,安排撰写小论文,促进学生参与创新活动、培养学生的创新精神。
4.为实行开放性实验创造硬件条件。对专业基础课及专业课实验进行调整、投入,围绕学生实践能力的培养开展工作。在保证开出原计划规定的混凝土结构、土力学、建筑材料等各类课程的实验基础上,拟增开一些实验项目如“预应力张拉工艺”、“结构非破损试验”、“道路工程现场检测”等。
(三)通过“产、学、研”结合,依靠社会力量办学,有效提高实习和毕业设计的质量
搞好专业的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计的关键是理论联系实际。拟将广大教师的“产、学、研”结合点形成为较大的、互惠互利的合作网络,组成可跟踪最新技术、灵活的校外实践基地。这是依靠社会力量办学的新观念。观念的更新,可使我们克服困难,有效地提高实习和毕业设计的质量。在认识实习的两周时间里,充分发挥校外实践基地的作用,利用实践基地的有利条件,使学生了解国内外的现状、高新技术及发展趋势,使认识实习具有内容广、技术新的特点。依靠“产、学、研”合作网络,生产实习可实行“开放式”,为强调能力的培养并进一步提高生产实习的质量,修订适用于土木工程专业的生产实纲并用于实践。落实毕业设计指导教师的“产、学、研”基地,保证有相对稳定的、内容涉及到土木工程各个领域的合作单位;每年拟聘任10名左右校外毕业设计指导教师,为学生结合实际工程进行毕业设计创造有利的条件。在毕业设计中实现五个结合,即四年级导师制与毕业设计相结合;设计题与实际工程相结合;校内外指导教师相结合;产、学、研相结合;设计题目与用人单位要求相结合。
二、结语