时间:2022-04-09 17:31:48
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篇土木毕业设计总结,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。
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:
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【关键词】 土木工程 本科生 毕业设计
基金项目:本文系教学改革研究与课程教材示范建设项目《路基路面工程课程教学改革研究与课程教材示范建设》阶段性研究成果。
引 言
路桥专业本科毕业设计是对学生本科学习阶段知识的系统总结,也是学生从学校走向工作单位前对知识的梳理和工作技能的准备[1-2]。毕业设计是提升学生综合素质和专业能力的重要环节,通过毕业设计,可以弥补和巩固在专业课程学习中部分知识的疏漏[3];同时,更为重要的是,学会如何将所学的专业知识应用到实际的工程案例设计和未来的工作中去。
目前,在土木工程本科毕业设计中存在一些问题[4-5],例如:毕业设计时间过短,缺乏经验丰富的指导教师,学生缺乏独立思考、过多地依赖计算机,评价和考核机制不健全等等,导致了毕业设计效果不显著。很多学生在毕业后进入单位,还是不能尽快适应单位工作内容。如能够更好地发挥毕业设计这一教学环节的作用,提高学生的综合素质,缩短学生从校园到单位的工作过渡期,是值得探讨和思考的。
毕业设计中的突出问题
结合道路桥梁与渡河工程(公路工程方向)专业,就本科生毕业设计中存在的突出问题进行论述。
1.毕业设计时间短
毕业设计开始时间一般为大四下学期,各个学校安排的时间有所差异,大部分为10周~18周。与国外相比,总体上时间较短,日本的本科生毕业设计一般安排1年。在时间相对较短的10周~18周中,除去学生找工作,研究生面试、复试等方面花费的时间和精力,真正投入到毕业设计中的时间更短。
2.缺乏经验丰富的指导老师
高校引进的师资多为刚走出校门的博士,这些新老师大部分是从高校毕业后直接进入教师岗位,虽然有一些科研经历和成果,但大部分没有实际工程的经历,也没有教学和设计指导经验,因此承担毕业设计的指导工作,往往停留在专业课本上,起不到联系结合实际的效果。此外,很多老师忙于完成科研任务,在毕业设计指导过程中,热情不高,导致学生的毕业设计完成质量不高。
3.学生缺乏独立思考解决问题的能力
在毕业设计的指导过程中,往往采取课堂授课的形式,学生也习惯接受这样的形式,这种灌输式的指导方式,导致学生在遇到问题后不会积极思考,不善于通过查阅文献资料主动解决问题,而是习惯于向老师求助,直接询问老师获取答案。
4.设计工作过分依赖计算机
计算机的普及为设计工作带来的便利,作为土木工程专业的本科毕业生,采用计算机进行毕业设计十分普遍,学生更注重对软件的操作和应用,而忽略了设计中应用的基本概念、原理和计算方法,往往是知道结果,但是不知道设计结果是如何计算出来的。同时,计算机软件在设计出图的过程中,存在不少错误,学生在设计中缺失了基础理论和基本计算方法的学习,往往不能够发现和认识这些错误。
5.答辩考核的机制不健全
毕业设计的考核主要通过小组答辩的形式进行考核,一般每个学生的答辩时间在10分钟~20分钟左右,这种短时间的考核效果并不能真实反映学生在较长一段时间的成果。此外,大四的学生面临就业和上研,学校从就业率的角度出发,一般很少让学生不通过答辩,这也给了部分不努力完成设计的学生可乘之机。
改革建议
针对上述种种问题,结合各高校土木工程专业在毕业设计中积累的成熟经验,提出相关的改革建议。
1.提早布局毕业设计
土木工程专业毕业设计的安排布置时间可以安排在大四上学期,初期的指导时间间隔可以拉长,两周一次,且初期主要以文献检索,资料查阅,软件熟悉等内容为主,这样布置工作可以让学生有充足的时间去准备,培养独立思考解决问题的能力。例如在路基路面的现场实习中,带领学生观察和学习路基路面排水工程的各种类型和布置情况,对于提高毕业设计中相关内容的设计质量效果良好。充分利用现场实体工程实习环节,讲解在毕业设计中学生困惑较多的问题,往往能够起到事半功倍的效果。
2.以团队的形式指导毕业设计
在毕业设计指导过程中,应采用团队搭配的形式更为合理。指导团队中应老中青结合,应配备具有工程经验的老师和中青年教师。同时,土木工程毕业设计中设计的内容广泛,例如道路工程设计中每位老师的教学重点不同,不可能面面俱到,因此团队指导有利于知识结构组合。在团队毕业设计指导的过程中,年青老师也在学习和提高。此外,有条件的情况下,可以采用设计院和学校共同指导的形式,邀请具有较高技术水平和丰富实践经验的设计师辅助指导,能够弥补毕业设计与实际工作脱节的不足。
3.加强创新能力和科研素质的培养
在毕业设计指导的过程中,应充分调动学生的积极性,在设计指导的过程中,善于提出问题,要求学生去搜集、阅读相关的书籍和国内外资料,并作读书笔记,在学生充分准备的基础上一起座谈,谈谈各自的想法,指导老师进行总结和指点;毕业设计的过程中,也是为部分学生进入研究生学习作必要的铺垫,这一过程中学生科研素质的培养也十分重要,因此在指导的内容体系上,也可作必要的拓展,可以就某一项的设计内容要求学生进行深入的设计和思考,提交更为详细的设计说明和报告,必要时可以补充室内试验等工作。在毕业设计的指导过程中,应该让学生多讲,发现问题后,让学生自己去查阅资料解决,在一些不合常规的设计中,老师应当鼓励学生的创新性。
4.丰富设计内容
设计内容多样化在很多高校的实施中取得了良好的效果。一方面,学生采用计算机辅助设计减小了本科生毕业设计的工作量,因此教师在毕业设计任务的安排方面,除了主体的设计任务外,可以增加部分选择设计内容;另一方面,土木工程专业的毕业生直接进入施工单位较多,因此施工组织和概预算部分、道路施工技术等方面的学习更为实用,这部分知识的学习,对于学生进入单位后尽快适应岗位有直接的影响。例如公路工程专业毕业设计除了完成路线的平纵横、路基路面设计以及必要的排水、桥涵等附属工程设计外,还可以增加施工组织设计、工程概预算编制、道路施工技术等可选内容,学生可根据自己的兴趣、就业方向等选择一项内容详细设计。
5.加大管理力度
毕业设计是本科生考核内容的重要方面,因此,学校在这方面应当加大管理力度,出台相应的文件,明确规章制度。对于指导教师,应严格考核指导时间和次数,限制教师指导的学生数量,确保设计成果的质量;对于学生,应当使其认识到毕业设计的严肃性和重要性,建立淘汰机制,成绩不合格的学生应采取延期毕业答辩等措施。同时,规范毕业设计的成绩评定标准,结合整个设计期间的表现和现场答辩情况综合评分。部分高校在这块有些较好的经验,例如,按3%~5%比例抽查学生提前参加学校组织的答辩,其余学生参加系级答辩,参加院级或校级答辩的学生应具有示范作用;聘请校内外专家组成答辩小组,采用指导教师和答辩小组综合评分制等等。
结 语
毕业设计是学生本科阶段进入工作单位或开展科研工作的重要环节,在这一阶段除了掌握本专业的相关设计工作技能外,更重要的是培养学生创新能力和科研素质。如何更好地发挥毕业设计这一教学环节的作用,提高设计质量和学生的能力是一个长期实践的过程,只有通过不断的总结、改革和创新,真正调动学生在毕业设计过程中的积极性和创造性,转变观念,以学生为核心,在指导设计的过程中,完成从一个监督者到辅助者的转变,才能帮助学生提高各方面综合能力,增加学生在工作和科研中的竞争力。
参考文献:
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关键词:土木工程;教学改革;实践教学;工程实践能力
中图分类号:TU-4文献标志码:A文章编号:1005-2909(2012)05-0111-03
在普通高等院校大规模扩招之后,土木工程专业在校生人数空前增长,原有的教学资源特别是实践教学环节资源受到前所未有的考验。土木工程专业恰是一个实践性和应用性较强的专业,目前国家正大规模进行基础设施建设,应用型人才紧缺,企业需要学生毕业即具备相应的土木工程实践能力及经验,以便尽快适应工程环境,解决工程实际问题[1-2]。而因在校生人数增长产生的教学资源匮乏与人才市场需求之间的矛盾成为当代大学教育的重要难题。为解决这一难题,提高土木工程专业毕业生的工程实践能力,满足市场需求,在分析现有实践教学环节存在问题的基础上,大连交通大学对土木工程专业实践教学方式积极改革,从教学实验、生产实习和毕业设计入手,开拓思路,创新适应社会发展的实践教学形式,并取得了良好的效果。
一、实践教学问题分析
传统的实践教学形式包括课程实验、实习和毕业设计三大环节,实践教学内容之间的联系不够紧密,学生很难统一思考,加之教学评价标准陈旧,实践教学效果较差[3-4]。
(一)实验
很多课程实验教学仅是理论课的补充,实验指导书详尽叙述了实验方法、操作步骤,学生只需简单操作即可完成实验操作任务,数据处理也较简单,学生几乎没有问题可以提出。尽管如此,由于学生人数增多,实验设备未及时配置,很多实验小组的学生人数较多,只有个别学生动手实验,大部分学生处于旁观者状态,不动手操作也不思考问题,这无法调动大部分学生的学习主动性和积极性,也无法培养学生的思维能力和创新意识。
(二) 实习
市场需求扩大导致很多高校盲目扩大招生,实习人数大幅度增加,教师指导难度和联系实习单位难度也随之加大。认识实习和毕业实习缺少实际内容,学生很难进入工地,认识实习变成对现有建筑的参观,生产实习也难以找到固定工地,且短短3周时间,学生也无法全面了解施工过程,熟悉施工工序及掌握实际的施工工艺。实习考核根据考勤、实习日记、实习报告、鉴定材料等评定,由于各类实习的性质、目的、内容及实习要求不同,这种考核已流于形式。
(三)毕业设计
传统的毕业设计是按教师规定的形式和要求完成结构选型、计算、尺寸设计、图纸绘制、工程概算及撰写说明书等任务。虽然专业培养要求一人一题,但由于学生人数众多,课题之间的变化也越来越微小,同时设计类课题难以培养学生解决实际工程问题的能力,即使精心安排设计内容,得到的也仅是一张设计图纸,学生不能将理论应用于实践。加之本科生毕业难以进入设计院工作,多数进入施工单位,因此,很多学生忽视对设计能力的培养。
二、实践教学改革探索与总结
实践教学改革是通过创新实践教学平台,形成新的实践教学机制,把“以传授专业知识为中心”的人才培养理念转变为“以工程实践能力培养为中心”的人才培养理念。以培养学生将理论应用于实践的能力为核心,调整、充实实践教学内容,注重培养学生应用理论知识分析和解决问题的能力,以及创新能力。教师也要打破传统实践教学的专业界限、课堂内外界限、学校与社会的界限,加强校企联系,拓宽实践教学渠道,让学生通过各种渠道充分利用社会资源参与工程实践,建立多元化的实践教学体系,全面提高学生工程素质。针对传统实践教学的问题,为达到实践教学培养目标,大连交通大学进行了如下探索和实践。
(一)课程实验
考虑传统课程实验的孤立性,教学改革尝试了设置综合设计性实验方式。综合设计性实验为学生利用课余时间选做的课题,有专业教师指导,实验室配合,学生利用自己的课余时间完成教师安排的综合设计性课题,给予选修学分,学生的积极性很高,同时作为科研助手也为专业教师提供了服务。
(二)生产实习
生产实习是本科教学中的一个重要实践环节,也是培养学生实践能力和独立工作能力的一项重要措施。土木工程专业的生产实习是在学生学习了专业课程之后的大四上学期进行。通过生产实习培养学生理论联系实际的能力,验证、巩固、深化已学过的理论知识,锻炼学生获得一般土木工程施工技术的实际动手能力。在近几年的生产实习安排中有如下3种尝试措施。
1.安排本科生参与工程项目实践
近些年,随着中国基础设施建设规模的扩大,高速铁路及城市轨道交通建设得到了长足发展,在快速发展过程中,对施工过程质量的把握成了建设重点。土木工程专业教师针对工程现场问题开展了一系列实践研究工作,这给在校学生提供了到工程现场实习和学习的机会。目前,学生参与的项目遍及哈大高铁、丹大快速铁路、大连地铁等重大基础设施建设项目,学生在教师指导下,在工程现场独立完成测试、数据处理及工作日报等众多工作,培养了学生独立运用专业知识分析问题、解决问题的能力。
2.建立稳定的实习基地
每年在建的土木工程项目是学生实习的良好基地。但是学生在工程现场的安全问题、纪律问题成了众多单位谈“接收实习生”色变的主要原因。面对实习工地联系难的问题,学校应以建立实习工地定向培养的方式积极联系,教师利用个人的社会关系主动联系,并派青年教师及研究生跟随学生到工地现场全程指导,提高生产实习质量。
3.支持学生自主选择实习工地
有些学生选择土木工程专业是受家庭影响,这类学生在假期可以找到合适的实习工地。因此,专业实习阶段应鼓励学生自主安排实习工地,但为了保证实习质量,申请自主实习的学生必须完成学校要求的申请流程后才可以离校,且实习日记和实习报告与校内实习要求一致。
(三) 毕业设计
毕业设计是土木工程专业学生毕业前学习和综合训练的最后阶段,是知识深化、拓宽的重要过程,是学生学习、研究和实践的全面总结,也是对学生综合素质与工程实践能力的全面检验,是实现本科培养目标的重要阶段。通过毕业设计,着重培养学生综合分析和解决问题的能力、独立工作的能力以及严谨、扎实的工作作风和责任感。为学生将来走上工作岗位,顺利完成所承担的建设任务奠定基础。保证毕业设计的质量,做好毕业设计的选题工作是重中之重。在设计毕业设计的题目时,为打破设计类题目为主的传统,学院进行了如下尝试。
1.充分利用现有实验资源,做科研实验类毕业设计
结合土木工程学科特点及工程实际问题,利用学校现有实验资源,带领学生做设计型实验的毕业设计课题,这类课题特别适用于考取研究生的学生选做。在近几年的毕业设计中,教研室的教师指导了一批科研性实验的毕业设计,让学生主动查阅文献,设计实验方案,组织小组讨论,实验过程中让学生自己操作实验仪器,测试实验结果,分析实验结论,教师在整个过程中把握大方向,给予学生指导性意见。从这几届学生的毕业设计效果来看,实验类学生的毕业设计成绩均在良好以上,学生的实践能力得到很好的锻炼,且增强了自信心。
2.坚持到现场去,利用教师的科研课题选题
学生通过在施工现场的学习可以大大增加对本学科的了解,积累工作经验,获得就业资本。尝试将学生的生产实习和毕业设计联系起来,利用大四下学期半年的时间安排学生进入工地,边实习边完成毕业设计,即保证了实习时间,又完成了毕业设计任务要求,让学生体会到了理论联系实际、指导实际的真正意义。
3.综合设计类题目
结合传统毕业设计中的经验,指导学生运用所学的专业课程对路线、桥梁、隧道等结构进行总体设计,引导学生钻研设计软件和设计理论,结合现场最新的技术及施工材料,要求学生完成结构选型、计算、尺寸设计、图纸绘制、工程概算及撰写说明书等任务,培养学生基本的设计及施工技能。同时在毕业设计中注意引导学生认识所设计课题对施工的指导意义,告诉他们只有看懂路、桥、隧的设计才能有效指导施工,提高学生积极性,在设计的不同时期带领学生去施工现场或通过施工视频资料直观了解施工情况。综合设计类课题要求学生应用大学学到的所有专业课程,串联专业知识,让学生融会贯通,取得了良好的实践教学效果。
三、结语
为培养能适应市场需求的土木工程专业人才,必须进行实践教学改革和创新,开拓思路。学校和专业教师积极配合,利用一切社会资源改革实践教学形式,使学生通过实践环节的学习,既能牢固掌握理论知识,又能广泛接触工程实际,培养工程实践能力,实现土木工程专业的人才培养目标。
参考文献:
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Exploration and summarization of practical teaching of civil engineering specialty
ZHAO Lihua
(College of Civil and Safety Engineering, Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, Liaoning Province, P. R. China)
关键词:毕业设计;基坑支护;设计过程把控;管理制度
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)34-0200-02
毕业设计是教学过程较为重要的一种总结性的实践教学环节,也是对高等学校教育质量的重要评价。通过毕业设计,学生能巩固、扩大、加深已有知识,并提高其综合运用大学三年半所学的各种理论知识独立解决问题的能力。搞好毕业设计工作,对于实现教育培养目标、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诸方面具有重要意义。
基坑支护是目前城市建设最多的一类岩土工程结构,也是土木工程岩土专业毕业设计的三大课题之一。因此,做好基坑支护毕业设计不仅是提高学校教育质量的重要保证,也是学生毕业后能快速适应市场、在新的形势下提高学生的就业率的有力措施。本文结合我校土木工程专业基坑毕业设计,总结在毕业设计过程中存在的一些不良现象和提高毕业设计质量已取得一定成效的方法。
一、影响毕业设计质量的因素
1.学生自身重视程度不够。在进行基坑毕业设计之前,按规定学生应全部归校。但有些学生因实习单位要求继续留在施工单位实习或其他原因拒不归校,不重视毕业设计,抱有最后突击完成毕业设计的想法。有些学生动手能力差,一直处于观望态度,对毕业设计不主动,总是等别人做完,然后模仿他人,没有主动创新意识,甚至出现了不同小组同学互相抄袭的现象,或者干脆找人。
2.毕业设计题目不合理。毕业设计题目一般由指导老师根据学生实习期间的工作内容及学生的意向选定题目,这样能使学生在自身兴趣和能力范围内去完成毕业设计。而有些老师给学生拟定的毕业设计题目不够合理,偏离了学生的兴趣和能力范围,不能对学生所掌握基本技能和综合能力起到综合提高的作用。有些题目难度较高,基础较低的学生在有限的时间和能力范围内无法完成任务;有些题目较为容易,学生在短时间内便能完成任务,未达到对学生进行综合训练的目的。
3.忽视手算的重要性。随着计算机的发展,基坑支护结构设计及内力计算方法已经软件化。有些学生过分依赖商业软件,根本不清楚内力计算原理,采用的参数也不符合实际情况。不考虑软件计算结果的合理性,盲目套用,是一种非常不负责任的态度。在答辩过程中对计算过程及原理一无所知,含糊不清,根本未起到毕业设计的目的。
4.指导教师重视程度不够。当毕业设计分组完毕后,部分教师由于自身原因,既不召开毕业设计动员会,也不按时给学生进行设计选题,让学生不知所措,最后导致小组学生毕业进度拖延;有的教师放任学生,长时间不闻不问,或将指导工作安排给自己的研究生;有的教师在毕业设计过程中对学生管理不到位,降低对学生的要求,不对毕业设计计算书书写排版加以督促,评阅时随意评定等级,导致毕业设计质量降低。
二、提高毕业设计质量的途径
1.毕业设计与毕业实习接轨。目前我校土木专业实行“生产实习3周+暑假8周+毕业实习4周”共15周的专业综合实践模式。学生由相应的指导教师安排实习场地,并规定在实习期间的任务安排,其中很重要的一项便是收集基坑支护的各项资料,便于后续的毕业设计,使学生在毕业设计之前对毕业设计的内容有了初步了解。学生在4个月的时间里不仅了解了基坑支护的施工步骤,而且通过现场图纸的学习,了解了设计图纸所包含的内容及要素。指导教师将毕业实习与毕业设计有机接轨,通过长时间的实习,学生对计算设计、施工组织、监测监控及概预算有了较深的理解,而这些内容均是毕业设计所涉及的内容,并为后续的毕业设计打下了良好的实践基础。与此同时,学生对社会工作中人际关系的协调,对施工安全有了更深的体会,提高了社会实践能力。
2.加强毕业设计工作制度管理。学校教务处制定了《湖南科技大学本科实践教学管理办法》和《湖南科技大学本科生毕业设计(论文)要求与撰写规范》,对毕业设计工作的组织、指导、评阅、答辩、成绩评定、档案整理等工作作了明确规定。然后由学院和各系部结合自身具体情况制定院级的工作安排,具体指导毕业设计工作。通过明确的管理制度让每一位学生、教师及管理人员做到有章可询,整个工作有序展开。
3.严格把控毕业设计过程。①设计前期的基坑支护选型。基坑毕业设计是一次以生产实际为目的真实模拟。因此,各项设计内容均应与实际相同,并基本能达到指导施工的目的。在教师的指导下,仔细分析场地的地质报告,使学生对场地的地形地貌、气象水文、地层分布及水文地质条件有详细了解。结合工程地质条件,考虑工程施工对环境及临近建筑物的影响,综合多种方案对比确定基坑的支护方案。支护方案应注重理论与实际的差距,充分考虑设计的可行性。同时要考虑到学生个体差异性,理论成绩好、水平高、综合能力强的学生,可以布置具有新意的支结构形式,让其充分发挥其创造力。综合能力差的学生布置的支护形式可以是常见的,使其在有限的时间内保证毕业设计的顺利进行。②设计中期的结构内力计算。本专业要求基坑结构内力计算采用手算,其目的就是让学生综合运用土力学、结构力学、材料力学、混凝土及钢结构等专业知识来解决岩土专业问题。商业软件可作为一种辅助工具,与手算结果进行对比,并让学生对结果的差异性进行分析,提高其运用已掌握的知识解决和分析实际问题的能力。手算能提高自己的计算能力,扎实专业基础知识,可以预判结构、校核电算结果,是提高设计能力、扩大就业范围的重要一环。③设计后期的图纸绘制。一份完整的基坑毕业设计包括计算书和施工图。施工图是学生将设计计算结果图形化的语言,也是工程施工、经济核算的重要依据。结构施工图在整个设计施工中占有非常重要的作用,教师和学生均应重视。这就需要具有较强的绘图能力和丰富的实践经验的指导教师进行多次辅导,这对学生来说是对CAD制图的重新学习,通过多次的修改及点评,学生基本能掌握绘图的要求。④教师对学生的管理。为提高本科生毕业设计教学效果,实行了毕业设计全过程的管理。按照学生在大学三年的成绩排名,然后分区段抽签,分组安排给每位指导教师,使每位指导教师指导的是由不同层次组合而成的学生,便于教师指导学生,也能起到学生之间互助的作用。毕业设计分组后及时召开设计动员会,让学生了解毕业设计的时间安排和毕业设计题目,并制定在毕业设计期间的管理制度和纪律。毕业设计期间定时安排与每生每周不少于两次的交流,检查学生的设计进度,并进行指导和答疑。对设计态度不端正、答疑会和检查会懒散的学生,指导教师给予明确警告,并督促其认真完成各阶段任务。毕业设计的过程包括开题、中期检查、答辩前审查。
4.严格毕业设计答辩和评分。①严格毕业设计答辩。毕业设计答辩是学生进行毕业设计的最后一环。学生完成毕业设计之后,在规定的时间内将材料全部交给指导人审阅、评阅人评阅。经指导教师审阅合格并同意答辩后,学生方可参加毕业答辩。毕业答辩不得缺席。答辩采用指导教师回避制,分组进行答辩。答辩时学生在5分钟内介绍毕业设计的工程概况、采用的基坑支护结构形式、采用的计算方法及毕业设计期间的体会。答辩教师在学生介绍并审阅学生毕业设计后就设计内容进行提问,并就学生的毕业设计计算书的内容和回答问题情况进行打分。同时答辩小组秘书做好答辩记录,答辩完毕后,答辩秘书收集整理答辩教师的打分。②严格毕业设计评分。答辩组学生的毕业设计评分是由答辩小组秘书协助完成,答辩小组秘书按指导教师的建议成绩占40%、答辩小组的建议成绩占60%,给出每位学生的综合成绩Ai。答辩小组秘书计算每个小组的平均综合成绩 ,再计算答辩组所有学生的平均综合成绩 ,以 参照标准进行换算,按换算公式计算得到每一个学生的换算综合成绩Ci,然后按换算综合成绩Ci高低排序。换算公式如下:Ci= Ai
三、结语
毕业设计是高等院校教学计划中重要的实践教学环节,是提高学生综合素质的重要途径。毕业设计质量的提高离不开指导教师的精心投入和科学管理。对于实现教育培养目标、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诸方面具有重要意义。
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[3]马芹永.毕业设计中存在的问题及解决办法[J].安徽理工大学学报(社会科学版),2003,5(3):82-84.
关键词:毕业设计 评定指标 模糊数学 层次分析法
毕业设计是高等院校实践教学过程中最为重要的环节,是考察学生是否达到预定学习目标的重要考核指标。通过毕业设计,使学生全面掌握选题、开题、撰写论文的整个过程,为学生进入研究生阶段奠定基础。同时,毕业设计也是对学生进行分析问题、解决问题能力及语言表达等全面的考察,也是对学生四年所学的理论知识和专业技能的系统回顾和总结。经历一学期的毕业设计,不仅提高了学生工程实践的能力,而且对学生的科学研究基本素养也有很大的促进作用。基于此,本文针对本科生毕业设计所存在的一些问题,探讨提高毕业设计的一些方法。
一、毕业设计的现状及问题
1.学生主动性不足
毕业设计不同于一般的课题教学,不进行考试,因此很多学生更本不用心对待。在前期的教学过程中,很多学生经历了课程设计等内容,他们对这种实践课程已经有了初步的不正确的认识(不用认真对待),对于毕业设计也是抱着这种心态。因此,进行毕业设计时,觉得随大流过去就行了,心思放在了找工作、考研复试等方面,主动性比较差。
2.毕业设计时间不能保障。
学校的招聘会定在3月中旬,很多学生忙于找工作,心思未放在毕业设计上,加之近年来的就业形势不好,很多同学要不时地出去找工作;找到工作的同学,需要去新单位实习;考研的同学需要准备研究生的面试。以上因素在较大程度上影响了毕业设计的质量。
3.存在抄袭现象
大多数本科生的毕业设计选题较为单一,同时高校的扩招造成毕业生人数较多,相应的每个老师就要带10人以上的毕业生,从而导致老师对学生的监督不到位。部分学习主动性差的学生为了赶进度,直接将其他学生的毕业设计作为模板“照猫画虎”。
4.教师指导时间有限
高校的大规模扩招导致学校师资队伍建设跟不上,教师严重短缺。有些指导教师要指导将近二十名学生,再加上教学、科研任务较重,很多教师都没有足够的精力指导毕业设计,这些都影响着毕业设计的质量。
5.考核指标不合理
目前,大多数高校毕业设计的考核指标包含设计说明书、答辩两部分,设计说明书的差异不大,难易判定,只能通过答辩情况来断定,不能真正体现学生的毕业设计水平。因此,在答辩的过程中会存在教师提问的问题难度较难统一,答辩过程中,问题的重复率不能太高,所以有些问题会展开提问或增加深度,从而造成得那些毕业设计很积极,专业知识掌握的较好学生,遇到一些刁钻的问题,造成毕业答辩成绩不理想;而一些学生毕业设计不积极,专业知识一般,但是被提问的问题较简单,答辩成绩反而较好。与此同时,各答辩组的教师会存在着性格上的差异,有的过于严肃使学生紧张,或多或少地影响了学生的心情和答辩的发挥。
二、改善毕业设计质量的措施
1.突出过程管理
毕业设计的过程管理是指从学生选题、开题、撰写论文等直到毕业答辩的过程,对提高毕业设计质量、锻炼学生自身综合能力和素养等方面所采取的管理措施。本文主要提出以下几点措施:
(1)过程管理的中心是学生,重心是设计室,因此应建立健全的设计室管理制度。学生的毕业设计应在固定的教室进行,并按照学校的作息时间进行设计。每天对学生的考勤进行严格管理,并对学生的进度进行抽查,并将考勤、完成进度情况记入最后的毕业设计成绩。同时,学院教务办公室人员不定期抽查考勤情况,并配合学校进行中期阶段普查。对缺勤3次以上的学生进行警告,并将他们定为二次答辩人员,对于缺勤5次以上的学生取消其毕业设计资格。
(2)过程管理的负责人是指导教师,为了达到预定的毕业设计目标,应对指导教师的指导人数进行控制(10人以内)从而保证其充分的精力。尤其是毕业设计初期,必须对学生的方案设计进行严格把关,为保证学生毕业设计顺利进行保驾护航。在后面的毕业设计过程中,指导教师应对毕业设计进行阶段性的规划,制定每周的设计计划,并定期检查学生的阶段性成果。
2.建立合理的答辩考核体系
毕业设计成绩评定是一个多因素综合评价问题,建立合理的答辩考核体系,可更准确的表达学生的答辩情况。因此,采用模糊评价法能避免评价过程中主观性因素对结果的影响。
根据模糊数学原理,以土木工程专业为例,建立毕业设计评价指标体系,见表1。
进行模糊评判的主要步骤如下 (以一级指标为例):
(1)确定评价指标集,U={开题报告,中期检查,指导教师评分,评阅教师评分,答辩成绩};
(2)建立评价尺度集,V={优秀,良好,中等,及格,不及格}。
应用模糊层次分析法,根据表1中各评价指标体系,确定各评价指标的隶属度,并运用公式(1)和(2)求得相应的隶属度向量,并根据公式(3)确定最终的隶属度等级。因此,按照上述评分体系,计算可得xx同学最终答辩成绩为90.4分,优。通过实例表明,该评价体系的评判过程更为详细,使得交界处有争议的评判结果更为精确、合理。
三、结论
毕业设计是一项综合实践教学环节,是对学生实际工作能力的系统训练和考察过程。影响毕业设计最终成绩的因素比较多,有针对性地进行过程管理是其中重要的环节,同时,建立合理的答辩考核体系可更真实的反应学生毕业设计成绩,并调动学生认真进行毕业设计的积极性。
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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。
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。
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。
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。
第一,缺乏系统性。土木工程专业培养计划中明确解释其培养目标是:能够从事土木工程设计、施工、管理等方面的高级技术人才。主干课程主要以结构的设计理论与施工为主,因此在学生的毕业设计中应主要加强结构设计的训练与实践。但是,从往年参加毕业设计学生所选择的课题来看,名目虽多,真正进行结构设计的学生人数不到20%,进行施工组织设计的占了大部分(55%以上)。因此,笔者认为,毕业设计的题目应慎重考虑,内容应结合四年所学的知识以结构的设计与实践为主,同时根据学生的学习兴趣和专业特色增加一些其它方向的题目(如岩土方向增加煤矿相关的设计,建工方向增加施工管理,交通方向增加交通规划与管理等),重点突出,方向明确。这样才能正确引导学生,调动其学习的积极性,使学生明确学习的方向和将来工作的走向。
第二,缺乏现实性。毕业设计是具体的有目的的行为活动,毕业设计的过程是一个模拟现实的过程。尽管我们的毕业设计题目大多数情况下提供的是一些假想的条件,但这些条件也是仿照真实的设计提出来的,因此毕业设计中应把这些假想的条件当作一种真实的情况对待。但是在学生的毕业设计中,脱离实际、凭空想象的成分占了大部,现实的东西少了。对国家颁布的相关规范、图集知之甚少,没有仔细阅读。因此设计出来的图纸有许多地方明显与国家现行的规范不符。对现实工程中的设计和施工过程缺乏整体认识,使得在设计过程中不能有效的结合实际,不少东西凭空想象,和实际情况严重脱钩。这也使得我们需要进一步加强实习的管理和监控。
第三,缺乏能动性。部分学生在毕业设计过程中自觉能动性和创造性能力不足,过分依赖专业教师的指导,不对毕业设计课题所要做的工作进行深入剖析。一方面说明学生专业基础知识掌握不牢,另一方面也说明学生综合运用所学知识解决实际问题的能力不足。第四,缺乏重视。毕业设计一般都是在大学最后阶段完成,一方面学生对于这最后阶段的实践课程有些放松,另一方面大部分学生忙于找工作或其它事情,这使得学生对毕业设计的重视程度严重降低,投入毕业设计的时间和精力减少,学习积极性下降。在毕业设计阶段,学生一边忙于应付毕业设计,一边忙于找工作或忙于考研,有的学生甚至觉得毕业设计就是走走过场,对毕业设计认识不够导致严重不重视。加上有的学校和老师监管力度不够,对学生听之任之,导致学生自由散漫,毕业设计当然就不能到达应有的基本要求。
第五,缺乏绩效性。在往年毕业设计中,学生时有抄袭的现象。由于有的学生平时就不好好学习,在毕业设计阶段根本就不能把已学知识综合联系在一起,也就不能独自完成毕业设计,所以有时候他们就抄袭别的同学的资料,稍作修改就为己用。有的学生甚至就拿着施工单位的施工组织设计直接作为自己的毕业设计使用,使得这样的毕业设计一点理论知识体系都没有,根本无法达到毕业设计要求。
二、大学毕业设计管理模式的构建
第一,构建新型的实习管理模式。实习是学生把理论和实际相结合的重要阶段,同时也使学生了解现实工程中的一些施工过程、施工工艺,使得学生在毕业之后能以最快的速度融入现实工程当中去。这就使得我们需要增加实习时间。同时,需要加强监管,只有在加强监管过程中才能使老师认真负责起来,才能使学生能真正在实习过程中学到知识,而不是把实习当作形式,甚至当作旅游。根据土木工程专业特点及培养目标,改革计划,增加实习,加强实习监管。在以往的教学计划中,最后一学期虽然没有上课课程,但还有为期3-5周的专业课程设计,加上3-5周毕业实习,这样留给毕业设计的时间大概只有5-6周时间。在这样的时间内要求学生完成高质量的毕业设计本身就不太现实。所以我们从2012级教学计划开始,决定最后一学期全部安排为毕业设计时间,这样时间就能得到保障。
第二,科学的选题管理模式。毕业设计题目是毕业设计的第一步,也是重要的一步。选定题目也就选定了毕业设计的基本框架和内容。故选题是顺利完成毕业设计工作的先决条件。在以往毕业设计题目方面,一般是专业教师随便拟定一些题目,这些题目并不都是实际工程题目,甚至有可能和实际工程完全脱钩。实际上,在毕业设计题目的选择上,有两种方式可供选择,一种是学生自己根据以后工作单位的实际工程项目进行自己选题,另一种是指导教师根据已有工程或项目为学生选题。不管是那一种选题方式,所选题目都应该紧密结合专业培养方向,密切联系实际,尽可能结合生产、科研或实验室建设,做到真题真做。同时应注意专业知识和设计内容的应用和结合,适当拓宽知识面,增强学生的适应性,注意设计的深度和广度,使学生能力所能及地完成有效的毕业设计。同时,系或教研室应定期组织相关专业教师对学生的选题、审题进行集体论证,要求选题恰当、内容适中、结构合理。实践证明,所有学生从接触任务开始就目的明确、兴趣浓厚、主动积极,是高质量完成毕业设计的基础。
第三,完善的题型库管理模式。为了真正让学生能运用所学知识解决实际问题,切实做到理论联系实际,可以采取题型库选题模式,题型库可以采用模拟题型与实际题型相结合的方式。在每年的毕业设计中,可以选择结合实际工程或项目的题目,也可以从实际工程或项目中简化或抽象出来的一些模拟题目,在条件允许的情况下也可以选择实验研究类型的题目,如结构设计优化、编制具体工程的施工实施方案、项目经济性分析等。让学生“真枪实弹”地参加实际工程方案的设计,学生就会有一种成就感、满足感,这有利于激发和培养学生的学习兴趣,建立正确的学习动机和学习态度,大大地提高他们的热情。
第四,有效的创新管理模式。为了更好地发挥学生的自觉性和主观能动性,可以鼓励学生了解当前实际工程技术中的一些难点、热点问题,结合生产寻求毕业设计课题。对于学生结合实际工程自己拟定的毕业设计课题,在评定时应当给予适当的成绩奖励,以激发学生的自觉学习性和主观能动性。同时,专业指导教师在指导学生进行毕业设计时,应避免全程式指导或填鸭式的教学方式,要引导学生了解并熟悉解决问题的方式和方法。提高学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力。“授之以鱼不如授之以渔”,教师在指导学生毕业设计时,应当教给学生一种思考问题和解决问题的方法。
第五,系统的质量管理模式。对毕业设计实施全过程质量监控是提高设计质量的保证。学校教学和相关管理部门以及各二级学院(系部)应制定相关的管理办法、实施措施和监督制度,加强过程化管理和监督,抓好毕业设计的每个环节。在毕业设计过程中应成立由相应人员组成的领导小组和督导组,深入到毕业设计各个环节中进行督促指导,如发现问题应及时与有关部门负责人或相关指导教师进行交流,做到及时处理。二级学院或系(教研室)对指导教师的聘任、毕业设计的选题审题、毕业设计的全程管理、毕业论文评阅、毕业答辩、毕业资料存档等环节的工作程序、工作方式、工作内容、时间安排、质量标准、分工负责等均应有明确规定和实施细则。为了保证教师指导质量和学生毕业设计的时间,应实施每日考勤制度,指导教师考勤学生,院系(教研室)随机考勤指导教师和学生。为了确保进度和质量,实行每周汇报制度,学生每周须向指导教师汇报本周成果和下周计划。整个毕业设计过程中,应当组织三次检查,从选题———过程———成果进行三维一体的质量控制体系。
三、结语
关键词:应用型;土木工程专业;实践教学
作者简介:党玲博(1978-),女,河南唐河人,黄河科技学院工学院,讲师;张敏(1981-),女,河南遂平人,黄河科技学院工学院,讲师。(河南郑州450063)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2012)10-0114-02
随着我国城镇化、现代化、国际化进程的加快,建筑业在国民经济和社会发展中的地位越来越重要,这为土建类专业的发展带来了难得的机遇。近年来建设人才市场对土木工程专业的需求发生变化,从事与土木工程专业工作有关的本科毕业生中90%以上在施工、监理、管理等部门就业,在高等院校、研究设计单位工作的大学生越来越少。用人单位性质、规模和岗位不同,对本科人才的需求也不尽相同。目前,全国乃至世界各国都在对该专业的高等教育进行不断探索、创新,其人才培养模式与教育理念在不断发展。[1]
一、应用型土木工程专业实践教学中存在的突出问题
1.应用型培养目标问题
笔者对土木工程专业人才有需求的设计单位、施工企业、管理部门(包括政府机关如建设局等、质检站、建设单位、质量管理单位等)进行了走访和调研,用人单位普遍认为土木工程专业应以培养应用型人才为主,不宜过分提倡综合性、研究型,尤其是对于本科生。笔者跟踪调查了部分院校的应用型土木工程专业的一些毕业生,绝大多数毕业生反映:在学校里学到的是若干个理论知识片段,实践机会很少,参加工作半年比在学校四年学的东西都实用。这说明目前应用型本科土木工程教育的培养目标不突出或有明确的目标而培养的人才不达标或目标与市场衔接不好。
各校宜结合国家建设人才需求以及各个学校的区位、办学历史、师资力量、实验条件、与社会的结合情况等设置课程体系,全国统一要求的课程不宜过多,让学校根据市场导向有灵活的办学机制。应该下大力气在实用型技能方面对学生进行培育,这对学生毕业后进入社会找工作、增强竞争力都将有实际效果和重大的意义。
2.思想认识不到位
实践教学是培养应用型土木工程专业人才的重要环节,是培养学生实践能力的关键。只懂理论,那是空头理论家;只懂实践技术,那是民工。而高等院校应用型土木工程专业培养的是既懂理论又会实践,并将理论和实践紧密结合在一起、具有创新能力的高级应用型专门人才。实践教学与理论教学同等重要,然而,目前高校的实践教学质量在很大程度上滞后于理论教学,究其原因,对实践教学认识不到位是其中最重要的原因之一。上至高校的高层领导,下至普通的教师、学生通常认为实践教学是理论教学的附属部分,直接由理论课教师负责完成就行。很显然,这种安排、这种认识是错误的。实践教学与理论教学既有联系又有区别,有分工又有协作,实践教学相对于理论教学有很多独特之处,认识不到这一点就很难做好实践教学工作,就谈不上培养应用型的土木工程专业人才。
3.实践教学指导教师自身实践能力不足
由于我国高等教育由“精英教育”向“大众化教育”过渡,当前高校师资中青年教师占相当一部分比重。绝大部分青年教师因备课上课或提高学历层次的压力较大,加之目前的教师系列专业技术职务评审制度对科研成果的硬性要求,使得青年教师没有时间与精力进行工程实践,致使青年教师工程实践经验缺乏,实践能力不足。
据调查,目前高校土木工程专业实践教学存在相当普遍的一个现象:讲设计的没搞过真实的工程设计,讲施工的没去过几次工地,讲设备的看不懂水暖电施工图,讲预算的没做过工程预决算,讲招投标的没参加过招投标等等。试问实践教学指导教师没有真正的实践,指导出来的学生实践能力又能怎样?这是一个很严峻的问题。
4.尚未形成独立的实践教学课程体系
经调查了解,几乎所有应用型本科院校都有较完整的理论教学课程体系,教师、教室、考试、听课评课、学生评教、教学督导、理论课任课教师考核标准等配套硬件设施到位,管理制度等软件健全,能够按规范实施理论教学,使理论教学质量有了可靠的保障。但是,也应看到,还有相当一部分学校,打的是培养应用型人才的旗帜,却没有形成独立的实践教学课程体系。主要表现在两个方面:其一,实践教学相应的硬件设施不能满足实践教学需要。如课程设计没有专用的教室,制图没有专用的制图室、绘图桌凳,实习没有配发相应的安全帽,没有充足的实习设备和实习基地,不能给学生提供条件进行实验,搞发明创新等。其二,实践教学相关软件缺失或不健全。如实践教学没有完全胜任的指导教师,没有适用的、较理想的指导书,实践环节没有相配套的教学管理实施细则,也没有实践教学质量监控系统,缺少实践教学考核管理措施或考核管理不严格,导致实践教学出现不同程度的“放羊”现象,教师的指导作用相对弱化。这都说明部分高校根本没有把实践教学当做课程,没有把实践教学上升到其应有的“课程”高度,相应地也未当成一门课程来建设。[2]
5.实践教学内容和教学方法缺乏创新
土木工程专业实践教学环节很多,主要包括了课程设计、实训、实习、实验、毕业设计等五个环节。其中,课程设计主要有房屋建筑学、混凝土结构及砌体结构、钢结构、工程概预算、建筑设备等多门专业课程的课程设计;实训包括建筑制图实训,实习包括认识实习、生产实习、毕业实习、工程地质实习、工程测量实习等;实验包括建筑材料实验、材料力学实验、土力学实验等;毕业设计是本专业学生最后一门综合性的实践教学环节。
目前,课程设计的做法往往是指导教师直接下达课程设计任务书,学生按任务书的要求比照参考设计实例进行设计,很多情况下几十个学生或多个学生设计题目完全相同,致使一些学习主动性差的学生在做课程设计时存在依赖心理,出现抄袭的现象。实习教学过程中,学生“放羊”现象较严重。实验课因课程基本实验内容基本不变,且按预先设计好的实验步骤进行操作,得到预定的实验结果,束缚了学生主动思考和创新的积极性,出现不少学生直接抄袭实验报告的情况。毕业设计内容过于单一,大部分高校的毕业设计以建筑结构计算为主进行命题,这不仅给教务部门聘任毕业设计指导教师带来一定的压力,而且没有很好地将绝大部分学生的毕业设计与将来的工作联系起来,因为毕业后真正从事设计工作的毕业生为数较少,大部分毕业生将走上施工、管理、造价、暖通、水电、物业等其他工作岗位。
可见,实践教学内容和教学方法缺乏创新不能较好地调动学生利用已学理论知识解决实际工程问题的积极性,不能激发学生的创新意识,无法培养学生的实践能力。
二、应用型土木工程专业实践教学改革的途径
1.瞄准市场,准确定位,制订科学的应用型土木工程专业人才培养方案及合理的教学大纲
市场经济条件下,实践教学改革成败的评价标准是市场,准确地说,是看学校培养出来的人才是否适应人才市场的要求,能否直接或很快上岗工作,能否受用人单位的青睐。因此,应用型土木工程专业的人才培养方案必须紧密结合市场需要,制订最终的培养目标。以培养目标为宗旨,构建相应的知识、能力、素质、工具、管理的平台,进而组织各理论课和实践课的课程学时安排及教学大纲的制订。尤其需要注意的是,在培养方案及教学大纲的修订过程中,最好请多位本专业有资质的专家或教授,最好是双师型的专家或教授共同讨论并商定本专业的培养方案,并与任课教师进行充分的沟通,协调各理论课程教学大纲间的衔接,协调好理论与实践课程教学大纲的衔接。在保证实践教学学时的前提下,对实践教学内容进行精选和重组,实现理论课教学内容与实践教学内容的协调,实现实践教学内容自身内部的统一和协调。[3]
2.更新思想观念,充分认识实践教学在培养应用型土木工程专业人才中的重要性
实践教学是动手能力、实际操作能力、岗位适应能力、理论和知识运用能力、科学研究能力的综合训练过程。实践教学是应用型土木工程本科教育应当突出的特色,是培养应用型、实践型人才的重要途径之一,在教学计划中要保证足够的实践教学时间,更要保证实践教学的质量。[4]
3.加强实践教学指导教师队伍的建设
教师是开展教学活动的主体,是学校发展的脊梁,因此,提高实践教学质量的关键在于实践教学指导教师师资队伍建设。实践教学指导教师师资队伍建设不仅是实践教学工作的基础工程,而且是保障实践教学环节健康发展的长期工程,是提高实践教学质量的关键工程。[5]建立一批素质好、教学和工程经验丰富、指导能力强的实践指导教师队伍是提高实践教学效果的强有力保障。
4.课程设计、实习、实验、毕业设计等实践教学环节应编写高质量的指导书
组织一些实践经验丰富的“双师型”教师编写课程设计、实习、实验、毕业设计指导书。指导书力求以工程实例来反映现行设计规范的具体应用、最新科研成果、实验方法及工程实践经验,使学生从中领悟到如何将书本知识运用于工程实践。在达到设计要求、工作量相当的前提下,布置的设计、实验、实习任务尽可能呈现多样性,培养学生学习的主动性,提高教学质量。
5.改革实践教学陈旧的考核方法,进一步完善实践教学课程体系
传统的实验教学以实验报告为实验考核的主要指标,这种考核方法的弊端在于给学习主动性差的学生以可趁之机,抄抄实验报告就了事。建议尝试将考核方式改为随机抽考实验操作,根据实验操作熟练度及准确度来评定实验课成绩。可以督促绝大部分学生主动动手做实验,进而提高实验课的教学效果。
课程设计、实习、实训、毕业设计可以采用答辩的方式,结合课程设计、实习、实训过程、毕业设计过程中提出疑问的难易程度,并参考课程设计成果、实习日记、实习报告、实训成果、毕业设计成果综合评价给出考核成绩。可以变学生“让我做”为“我要做”,提高学生实践的主动性与积极性,强化实践教学中指导教师的引导和过程管理作用。
对于本专业实践教学相关的硬件要进一步落实,实践教学相关软件要尽快完善、健全并付诸实施。尤其需要强调的是,制度再完善、规范,缺乏强有力的实践教学的监控、考核管理体系,实践教学质量也难以奏效。
三、小结
总之,实践教学是一项长期的系统的综合性工程,必须坚持不懈地抓。土木工程专业的实践教学应回归工程实际,使学生学会如何把理论与实践相结合,学会分析工程问题、解决工程实际问题的方法,为尽快走上工作岗位、适应工作打下坚实的基础,这将极大地满足新形势下市场对土木工程人才的需求。
参考文献:
[1]黄越南.浅谈土木工程人才培养模式与专业教学方法的转变[J].中国科教创新导刊,2008,(3):165.
[2]王建平,胡长明,李慧民.土木工程专业实践教学中存在的问题与对策[J].西安建筑科技大学学报(社会科学版),2007,(9):122-124.
[3]宰金珉,孙伟民,陈国兴,等.土木工程专业建设与教学改革的研究与实践总结报告[Z].
【关键词】翻转课堂;土木工程;教学;改革
0 引言
土木工程专业是一个宽口径的一级学科,包括建筑工程、交通工程、岩土工程和地下工程等二级专业方向[1]。土木工程专业以培养“复合型”工程技术人才为目标,以交通方向为例,本专业旨在培养适应现代化建设需要,有扎实的基础理论和专业知识,又较强的实践能力,从事道路桥梁工程的设计、施工组织管理等方面的工程技术人才[2]。大部分高等院校的教学计划中有以下主干课程,三大力学、建筑材料、项目管理、道路勘测设计、施工技术等专业基础课和专业课[3]。
翻转课堂是和微课、Mooc紧密联系在一起的新型教学模式,它的核心思想是提高学生的学习能力和主动学习性,让学生成为教学活动中的主角。现阶段的教学活动主要是老师讲学生听,老师在课堂上讲授知识点,学生在课后完成相应的习题。而应用了翻转课堂教学模式后,整个学习过程中的主角转变为学生[4]。学生在课前可在免费的在线平台观看微课程,Mooc就是目前较为流行的一种大规模开放性在线课程。学生可利用手机或电脑在课前学习知识点,一遍听不懂可听两遍,两遍听不懂可听三遍,这样就避免了课堂上教师教一遍而听不懂知识点的困惑。课堂中教师只需解决学生的问题[5]。
基于土木工程专业的办学特点和翻转课堂的思想,下面从土木工程专业的专业基础课、专业课和实践类课程三大方面进行教学改革的探讨。
1 专业基础课教学改革
1.1 目前的教学方式中出现的问题
土木工程专业的专业基础课有理论力学、材料力学、结构力学、测量工程和建筑材料等,除了测量工程有两周的室外实际操作课程以外其余的课程均为课程讲授课程。其中的理论力学、材料力学和结构力学是本专业核心基础课,同时这三门课程也是多数同学学习中较为困难的课程。在一些土木工程专业院校,每学期补考率和重修率最高的课程都是这三门课程。以结构力学为例,目前的上课方式大多为板书加PPT,由于有大量的计算演示过程,即便是PPT授课,教师也需要用黑板加粉笔进行教学。教师按照教学大纲和进程计划在45分钟的课堂中将每一道例题和每一个知识点讲解给大家。如结构力学超静定结构的力法方程,这部分只是较抽象,知识点不易理解,课堂上教师讲解一遍力法方程的原理,学生在没有提前学习的情况下可能听得懵懵懂懂。因时间有限,教师在有限的45分钟内需继续讲解下一个知识点。往往,教师被一黑板一黑板的粉笔灰刺激的声音沙哑、咳嗽不停,但讲台下的部分学生听得云里雾里。长期以往,教师患上了咽炎等职业病,而学生由于听不懂丧失了学习的兴趣,把力学课程当成了大学生涯的拦路虎,很多留级甚至退学的学生中均有一两门力学课程未达到合格标准。
1.2 翻转课堂带来的教学改革
随着教育界科学技术革命的到来,翻转课堂可以改变上述教学中出现的问题。
在微时代的潮流中,教育领域产生了“微课程”。教师针对某一个知识点在15分钟,甚至更短的时间内讲清楚。如上述的力法方程原理,学生在课前收听或观看教学音频或视频,听一遍可能似懂非懂,听两遍可以接受并理解,听三遍可能会加深印象,听四遍或许能学以致用。如此,在课前学生已掌握了知识点,并能完成相关作业。而在课堂上,老师的职责是回答并进一步提高学生的应用能力,在翻转课堂的理念下,利用微课程和Mooc将原来的教学模式彻底改革,以促进学生的主动学习性并使所有的学生都能理解某一难懂的知识点,同时将任课教师从大量的讲解中解放出来。这种教学模式带来的最大好处是,土木工程专业的学生不再对力学课程感到惧怕,有了坚实的力学基础后可以更好地学习后续的专业课。
2 基于翻转课堂的专业课教学改革
土木工程专业的专业课教学任务是通过学习使学生能够掌握设计和施工技术与管理的基本技能,并具备一定的专业素养。以交通土建方向为例,专业课包括桥梁、隧道工程和施工技术等多门课程。以施工技术为例,传统的教学方式为课堂讲授,利用黑板、PPT或视频资料,在32学时内需要掌握路基、路面、桥梁和隧道工程的施工方法,并学会施工组织设计。
本课程与实践紧密联系,如果在课堂中单纯地介绍理论方法和设计理念,很难引起学生的学习兴趣,但若能在课堂上播放相关技术的视频资料再去讲授,教学效果将会提高许多。但短短的32个小时,让课堂的时间变得很珍贵,授课期间不可能观看大量的视频资料。目前,教师往往利用课间休息时间给学生播放视频。如此,学生们对于现场操作较陌生,因理解不到某一技术部分学生对本专业失去信心。但是,基于翻转课堂的教学模式下,学生可在课前观看教师提供或在线免费的视频资料。在课堂上,教师只需将施工方法进行总结和归纳,也可针对某一工程方法模拟一座桥梁或隧道的施工组织设计。翻转课堂的教学模式让专业课不再枯燥,同时让学生在课后有迫切需要提高专业知识的紧迫感,最关键的是我们的本科生能够在最短的时间内适应工作岗位。
3 实践类课程教学改革
3.1 实践类课程中出现的问题
土木工程专业的实践类教学课程包括课程设计、生产实习和毕业设计,这类课程的教学目的是让学生有一定的动手和设计能力。学生参与到实际工程中,运用学到的理论知识完成设计和施工中较为简单的工作。仍然以交通土建方向为例,目前国内大部分高等院校的专业课中会增加一周的课程设计、一个月的生产实习和一个学期的毕业设计。课程设计主要在课程讲授结束后教师指导学生操作,以某一个计算点为中心而完成相应的设计过程。如路面工程,一周的课程设计需要完成路面的结构组合设计、路面厚度计算两大步骤。这类课程设计需要大量的反复计算,最终以数据来验证成果。但随着各类应用软件的普及,如东南大学路面设计软件可以让一周的课程设计在一天内完成。如此,原教学计划中课程设计的时间已显得绰绰有余。生产实习的时间为大四第一学期的第一个月,施工和设计单位往往因时间短暂不便管理实习生而拒绝接受学生,很多学生只能应付着完成实习任务。这样,生产实习的教学目的并没有达到教学计划。毕业设计有三个多月,时间在大学期间的最后一个学期,设计任务包括道路勘测设计和桥梁设计,工作的重点是在教师提供的路线图或地质条件下计算相关参数。如此,在某种意义上学生只是完成了一套既定公式的计算。
3.2 基于翻转课堂的实践类课程教学改革
生产实习和毕业设计的时间可以安排在大四第一学期,生产实习和毕业设计可以同时进行。学生利用四个的时间(8月、9月、10月和11月)参与到施工和设计中,外业实习完成后利用一个月时间进行相关的毕业论文(设计)。大四的第二学期主要进行专业课教学,在毕业前一个月让学生根据所学的专业知识和实习中掌握的现场经验最后系统地完成毕业论文(设计)。课程设计可改完专业课的大作业,而不必再安排单独的一周时间。
4 结论
笔者根据自身在教学中遇到的问题和感受,基于翻转课堂的理念对于土木工程专业的专业基础课、专业课和实践类课程有了以上一些教学改革的思路。这些思路能否实施,还需在今后的改革中逐一验证。
【参考文献】
[1]丁以兵,黄伟,贾冬云.应用型土木工程专业本科毕业设计改革研究[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2011(6).
[2]薛刚,郭晓燕.土木专业毕业设计模式的探索与实践[J].东南大学学报:哲学社会科学版,2012(2).
[3]杜国锋,赵彦.土木工程施工系列课程立体教学模式的探索[J].高等建筑教育,2006(2).
[关键词]桥梁工程;毕业设计;教学
作者:刘小燕,鲁乃唯(长沙理工大学土木工程学院,湖南长沙410114)
毕业设计教学是学生毕业前的最后学习和综合训练环节,是知识深化、拓宽和拓展课堂教学的重要过程,是学生全面深化学习、研究和实践的阶段,也是对学生综合素质与工程实践能力的全面检验[1-3]。目前,毕业设计的质量已经成为实现人才培养目标的重要保证,还是学生毕业与学位资格认定的重要依据[4-5]。为切实保证毕业设计质量,落实教育部关于人才培养的相关规定,学校采取了“加强过程管理,掌控最终结果”的管理方式,一方面,关注从选题、开题、文档撰写、答辩到成绩评定的各个环节,给出标准(范本或者格式)和评价指标,由校、院二级督导进行监督落实;另一方面,加强毕业设计期间的核心要素“人”的管控,对指导老师的资格、能力、指导时间做出了规定,对学生规定了毕业设计期间的纪律要求,安排了专门教室,全天候集中训练,学校还专门制定了《长沙理工大学本科生毕业设计(论文)管理规定》(长理工大教〔2018〕28号文件,以下简称“管理规定”)。这些措施和规定为完成毕业设计教学工作提供了有力的保障。长期以来,有许多同学全心投入,圆满地完成了任务,获得了优秀毕业设计。
然而,由于多种因素的影响,桥梁工程毕业设计教学质量并不乐观,特别是由于有些指导老师自己缺乏工程经历,对设计的内容、难度把握不准,给出的题目不符合工程训练要求;或者对学生的知识、水平、能力不了解,题目太大;还有的对教学大纲的要求、学校规定不清楚,在毕业设计选题方面出现了各种各样的问题:有些给学生商定的题目太难、内容太多,学生根本完不成;有些老师自己水平比较高(一些博士们、或者博士后们),给学生商定的题目内容远远超出学生能力范围和教学大纲要求,出现设计任务草草收场。由于选题不合适,下达布置的任务书给出的参数不具体不准确,学生要花很多时间才能定好参数,或者学生要花比较多的时间才能进入设计角色;有时为了应付学校、学院的前期、中期、后期各种检查,加上有些同学的不自觉,随便从网上、以往的学生作品中找些应付材料,很难获得质量高的设计成果。因此,本文就桥梁工程毕业设计选题开展讨论研究。
1选题的基本原则
选好毕业设计的题目是优质完成毕业设计的重要环节,学校的各级领导和管理者都意识到毕业设计选题的重要性,在《管理办法》里面对选题提出了许多原则,诸如避免大而空、符合专业培养目标、一人一题、选题尽可能符合工程实际、面向工程问题,特别是从学生参与的工程实践中选取合适的题目等等。尽管有这些要求,老师们在选题时仍然心有困惑,题目把握不准。总结多年的毕业设计教学指导学经验,提出在毕业设计选题方面的4顶基本原则,以共同行参考。
1.1符合性原则
设计选题应满足符合性原则,符合土木工程专业教学大纲、人才培养目标的要求,比如桥梁工程专业,一般以桥梁的施工图设计作为题目,既有内容又有深度,能够体现对基本知识的系统运用,又有知识的拓展,是一种非常好的选题。
1.2工程应用性原则
选题要满足工程性需求,工科毕业设计要紧密联系工程实际,解决工程问题,并且在毕业设计中培养学生的工程理念,使其能较快地适应从事的工作,如桥梁毕业设计题目,就可以紧密结合桥梁设计、施工、监控、检测的实际,能够体现掌握桥梁工程中的原理、方法、计算等内容的题目,也是很好的选题。
1.3综合性原则
选题要有综合性,桥梁设计本身是一个融政治、经济、文化、继承发扬等多方面需求的问题,在进行桥梁设计时,既要考虑桥梁受力合理、满足通行功能要求,又要顾及政治、经济发展、环境保护、标志性的建筑的需要,设计者不仅要有桥梁的专业知识,还需要熟悉国家政策、法律法规、地方经济、文化特点。学生进行的毕业设计,虽然不能全面考察这些要求,但是,作为设计者的训练,头脑中要有这些理念。
1.4难易性原则
选题要考虑难易性,毕业设计教学是对学生所学知识的全面系统训练,也是一个知识拓宽拓展什华的过程,学生在体验知识什华的过程需要有一定的积累和感悟,学生如果能“顿悟”,这本身就是一种由量变到质变的飞跃,设计题目应该是具有能够让学生跳起来摘到桃子的难度,给学生、特别是学有余力的同学,有一个跳起来的高度,让他们真正体验桥梁设计的全过程、工程设计的全方位。
2选题的高层次要求
在新工科建设的背景下,桥梁工程专业毕业设计的选题除了要满足基本原则外,还应考虑以一些更高层次的要求。
2.1时代性要求
除了选题要体现时代性需要,社会在发展,时代在进步,毕业设计也应该与时俱进,特别其中的内容能够体现时代的脉搏、韵味,诸如能展现BIM技术、数值模拟等现代技术和手段的内容、方法,能够融进这些内容,也是很好的题目,还有要体现规范更新,按照新的规范要求设计。
2.2科学性要求
工科毕业设计题目来源于工程,但理论研究、学习训练要高于工程,从工程实践中发现问题,需要工程师去解决问题,在毕业设计的实践中,训练学生用科学的态度去发现问题,用科学的头脑解决问题。桥梁工程设计程序一般有二种方式:一阶段施工图设计和二阶段施工图设计。对技术不复杂的项目,允许采用一阶段施工图设计;对于技术特别复杂的特大型桥梁,还需要加一个技术设计阶段,一般情况就采用二阶段设计程序。对于本科学生的毕业设计,一般按照二阶段设计的方式,考虑设计题目,如采用“XXX桥梁施工图设计”,就是比较好的选题。
关键词:桥梁工程;毕业设计;模糊层次分析法;影响因素
作者简介:王光辉(1979-),男,湖北英山人,湖南理工学院土木与建筑学院,讲师。(湖南 岳阳 414006)刘小燕(1963-),女,湖南桃江人,长沙理工大学土木与建筑学院,教授。(湖南 长沙 410114)
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)14-0201-02
毕业设计是实现培养目标的重要教学环节,它在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面具有不可替代的作用。对于工科学生来说,毕业设计环节更为重要,它是集知识融会贯通和稳固、能力培养、素质训练为一体的综合性教学过程。桥梁工程毕业设计时间比较长(有16周时间),通过完成一座中等规模桥梁的设计,让学生除了掌握桥梁的设计内容、设计方法、设计步骤内容,还需进行桥梁的方案设计、桥梁的力学计算、计算结果分析与整理、计算书和施工图说明书的撰写、计算机绘图等内容的训练。毕业设计效果的优劣既与老师的正确引导和细心指导有关,同时还与学生的学习态度、学习基础等许多因素有关。笔者根据多年的实践经验分析研究了影响桥梁工程毕业设计的一些主要因素,然后运用模糊层次法理论计算出影响“桥梁工程”毕业设计教学效果权重并确定出其影响最大的因素,供教学管理者和毕业设计指导老师参考。
一、影响“桥梁工程”毕业设计教学效果的因素分析
毕业设计教学不同于常规的基础课和专业课等课程教学,它与主讲教师讲授课程知识、让学生吸收和消化知识的课程教学存在很大差异。首先,它是一个学生融知识的系统运用和综合训练的学习过程:基础知识渗透于专业知识,专业知识灵活运用于工程实际并解决具体问题;其次,桥梁设计还包括桥梁方案设计和比选:根据地质地形地理条件、环境条件构思设计桥型方案,进行方案设计,将两个以上的方案进行经济性、安全性、适用性和美观性比较,提出推荐方案,即方案的比选。方案比选要求设计者查阅大量资料,运用基本的原理大胆设计,构思桥型方案。在此基础上,对推荐的方案进行结构受力计算、配筋计算以及根据规范要求进行各项验算,以满足规范的要求。桥梁结构的受力计算需要培养细致耐心的计算能力、分析问题和解决问题的能力,工程师特别需要有解决工程问题的能力,不同于科学家的训练――对问题进行精细的研究,工程师只需要在保证安全的前提下解决问题,这一点尤其要注意。在完成结构计算后撰写计算书和施工图纸的说明书,要求学生站在更高的层次上全面详细、准确地表达设计思想、主要计算方法和计算结果、施工注意事项以及其他说明,表达的恰当与否、准确与否充分体现学生的基本功:对原理、方法的掌握程度、设计意图的贯彻执行能力、语言文字表达能力。在桥梁施工图的绘制环节中,将计算结果表现在施工图中,图面的布置、图纸表现的主题内容、结构各部分的比例、线条的粗细、图中说明的撰写这些充分体现工程师训练要求的项目在毕业设计中尽显无遗。对有能力的同学还可以提出更高的要求:有对桥梁结构进行优化设计,通过反复计算比较进行方案或结构的优化设计,或者进行一些其他专题研究。毕业设计的内容十分丰富,这些训练需要师者的引领和指导、学生设计者自身知识、能力、身心等多方面超高的素质,还有外界的刺激也有一定的效果。综合起来可以归纳为三大内容:教师因素、学生因素、其他因素。对于教师因素而言,师者高尚的道德情操对学生有引导和潜移默化的影响;严格的要求促使学生主动学习,自觉设计;教师丰富的工程设计经验加上耐心细致的指导,让学生少走弯路,容易实现设计目标;师者的教学手段、教学方法也是影响学生学习效果的重要因素。对于学生因素而言,学习者勤奋努力、积极上进的学习态度是完成设计的关键因素,明确的学习目的是坚定的学习动力,好的基础和良好的学习氛围也是促成完成设计的重要保障。在毕业设计过程中,学生主动设计和被动设计会有明显不同的效果。其他因素,诸如考核标准、教学督查、就业市场需求、师生之间的情感交流也对毕业设计效果有影响。总结上述各因素,表1如下:
以上列出影响毕业设计教学效果的主要因素,对于不同的专业可能影响因素不尽相同。
二、模糊层次法分析计算原理
模糊层次分析法(FAHP)是运用模糊数学工具,把一个复杂的问题分成不同的层次,构造出一个合理的层次模型。通常分为三个层次:目标层A、中间层B、指标层C。[3]运用模糊分析理论,先对同一层次的因素进行两两比较,建立优先评判矩阵,然后得到模糊一致判断矩阵,最后计算出每个因素的权重值。模糊层次分析计算的具体步骤为:
1.建立优先判断矩阵
设U={u1,u2,u3,…un}是影响目标对象的n个因素的集合,通过对各因素进行两两比较可得到优先判断矩阵:
(1)
2.建立模糊一致判断矩阵
根据优先判断矩阵,可以得到:
(2)
Rij表示元素ui比元素uj相对重要程度,分以下3种情况: Rij=0.5时表示元素i与元素j同等重要;时表示元素j比元素i重要,且Rij越小,元素j比元素i就越重要;时表示元素i比元素j重要,且Rij越大,元素i比元素j就越重要。
3.权重的计算
利用模糊层次分析法的最终目的是求出指标层上各元素对于总目标的相对权重值。
假定已经算出中间层B上n个元素相对于总目标A的权重值向量为:
(3)
而指标层C上元素对中间层B上各个元素的权重值向量为:
(4)
则指标层C上元素对总目标A的合成权重值向量为:
(5)
三、调查结果计算分析
根据分析得出的影响因素表,向一线教师发放调查表15份,收回15份,向毕业生发放调查表20份,收回18份,向教辅人员发表10份,收回8份。从调查结果发现,90%的人认为影响学习效果更多的是学生的表现。在学生方面,影响的首要因素是学生的基础知识,其次是学习态度,然后是学习目标。综合各方面的结果,列出影响因素的权重和排序,如图1所示。不难理解,学习的基础是影响学习效果的首要因素,学生有好的学习基础有助于提高自信,有利于学习及运用专业知识。
教学效果影响因素 分类 权重 影响因素 权重 总权重 计算排序
教师因素 0.33 师德风尚 0.18 0.0594 9
教学手段 0.15 0.0495 11
教学方法 0.2 0.066 7
表达水平 0.25 0.0825 4
工程实践能力 0.22 0.0726 5
学生因素 0.45 学习态度 0.28 0.126 2
学习目标 0.22 0.099 3
基础知识 0.35 0.1575 1
班级学风 0.15 0.0675 6
其他因素 0.22 教学设施 0.11 0.0363 12
考核要求 0.16 0.0528 10
教学督查 0.15 0.033 13
市场就业需要 0.28 0.0616 8
四、结论
本文详细论述了桥梁毕业设计的过程,并结合当前桥梁工程专业的特点及毕业设计中存在的问题,从毕业设计选题、毕业设计组织方式、专业指导方式、加强中间过程管理和科学合理的评分方式等方面指出了毕业设计的影响因素及其各自的影响权重。研究结果表明,学生的基础知识、学习态度、学习目标在众多影响学生毕业设计质量因素中排在前三位。今后在教学进程中抓住这些主要因素,做到有的放矢,通过“桥梁工程”毕业设计环节提高学生创新能力和毕业设计质量,锻炼学生在设计和科研等方面的综合能力,为学生走上工作岗位或进一步深造打下了良好的基础,是提高高等学校工程类本科教育质量的有效途径。
参考文献:
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[3]戴树和.工程风险分析技术[M].北京:化学工业出版社,2007:
关键词:土木工程;实践教学;模式
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)41-0237-02
一、引言
实践性教学是实现“应用型高等专门人才”培养目标的关键性教学环节,对于培养具有创新精神和实践能力的高质量人才有着不可替代的重要作用。而土木工程专业性质为技术应用型学科,研究对象是实际工程简化后的模型,理论体系是源自于实践,反之又通过总结、提炼、创新来指导实践。土木工程实践性教学以“技能训练—结构设计—工程设计”为主线,通过工程实践来增加学生的工程实感,巩固和拓展土木工程专业的基本理论和基本技能。而对于我国目前的高校土木工程专业教学来讲,教学模式通常是根据不同的研究方向采用班级为单元的教学方法。学生的学习基本上是被动的学习模式,主要包括课前预习讲课的内容,课上通过多媒体PPT学习和记录学习要点,师生互动、答疑和课后普通作业以及大作业等几个重要方面。对于土木工程专业的实践性教学环节,各个高校间相差不大,主要包括:实验室教学、针对实际工程而设计的课程设计、暑假的生产实习环节和大四的毕业设计等。基于我国高校多年的教学效果和毕业生的反馈分析表明:50%以上的实践性教学存在弊端或不足,主要体现在某些高校数年重复的课程设计,毕业设计(论文)中结合工程实际不够,题目重复率高,过分依赖已出版的设计示例等,缺乏学生自己的独立思考和主动性的设计。此外,实验课课时少,实验室仅在实验课对学生开放,缺乏科研能力的培养和锻炼;生产实习基本等同于观摩,学生难以直接参与工地劳动和管理工作;认识实习基本是1~2天,也没能达到令学生掌握从事专业工作所必须的基本常识。因此,如何开展高校土木工程专业实践教学,如何确保实践性教学的实施和质量,使该专业学生具备从事土木工程的项目规划、设计、施工与管理的能力和基本的研究开发能力,一直是我们深思的一个重要问题。本文将从激励机制的建立、项目教学法以及实践教学与国家注册工程师制度接轨等多个方面对高等学校土木工程专业实践教学模式进行探讨。
二、实践教学实现模式
1.通过激励机制培养教师的工程实践能力和创新意识。毕业后即参加工作的高校青年教师,基本均具备较强理论知识,但却缺乏一定的工程实践能力和创新意识。而加强教师队伍建设是人才培养的关键。只有教师具备实践意识和创新能力,才能激发学生相应的思想和能力。目前的评价体系中过分机械地套用美国和欧洲的评价模式,主要考核教师发表的高水平学术论文和纵向科研项目,而对于纵向科研的完成情况缺乏全过程的监督机制和考核标准,更谈不上全面的教师实践能力的培养。因此,考核教师的工程实践能力应该是全方位的。还要根据教师自己的发展目标和各层次学校学科建设的需要,鼓励直接从校园出来的青年教师定期地去对口的设计院、施工单位或监理公司等单位进行一年以上的挂职训练,通过参与企业单位的重大工程项目,发现自身的不足和培养独立实践能力和创新意识。良性激励机制的建立,对于学科的发展和教师工程实践能力与创新能力的提高具有重要的促进作用。对此,作者深有感会。作者曾在对口的设计院进行为期一年的挂职锻炼,对土木工程的实践设计有了全新的认识。对专业的课程体系、教学内容、教学方法与手段等也有了新的认识并进行了改进:将工程实践与所承担的理论教学相结合,教学内容面向实际,更多地采用工程实际案例分析。这样可以打破传统的纯课堂讲授模式,实现理论教学和实践教学的有机统一,近年来在我校的高校土木工程专业教学中取得了非常好的效果。
2.切实加强学生工程实践能力培养。工程实践教学是教学的重要环节。为了培养学生的工程素质,作者总结如下途径:①加强实验课、讨论课教学辅助地位。实验课和讨论课均宜以小组方式进行,根据设定的题目或者学生基于所学的内容自己选定题目,由学生自由分组,通过文献查阅,多媒体制作、课堂演讲、师生提问和共同讨论等一系列过程,加强学生对课程的理解,尤其是重要概念和原理的掌握。此外,专题讨论课可以提高学生的团队合作精神、专业报告写作与演示水平、语言表达能力和辩论能力等。而为了突显此类课程重要性,可将所取得的成绩纳入综合成绩评分标准中。通过不同小组学生的学习,可使学生自身获得在土木工程领域内综合运用所学知识的能力,培养学生的创新意识。②密切结合工程实际真正做好课程设计和毕业设计。课程设计和毕业设计是检验土木工程专业学生对于理论基础学习和综合运用知识能力程度的重要指标,可结合教学和企业生产的需要,安排在工程实践中由实习单位拟定,题目为真实的工程项目。学生的设计工作可直接为企业服务。而企业工程实例可提供最真实的数据、直观的检验标准等。我国高校正在逐步吸取西方著名高校的经验。近年来土木工程专业与企业在工程领域的合作进一步加强。甚至高校的部分教师直接来自企业单位。土木工程专业学生的实习由过去学校统一安排的模式正走向自己联系、中外联合培养、校企联合培养的模式。甚至有学生直接参与企业单位的工程设计实践。这将有利于企业选拔合适的人才对象,也有利于高校人才的培养。③工程实践教学。土木工程的实践教学必须落实到实处。学生进行工程实践必须进入工地现场,虚心向工程师学习,以普通工人的身份参加土木工程的全过程。其目的是让学生熟悉工地一般生产情况,了解生产的基本工艺过程和管理模式,培养学生的职业素养。实习结束后,学生要写出实习报告,由实习单位给出鉴定,交学校实践指导小组审查后方可通过。在中外培养和自己联系实习单位的实践环节中,尤其要注意学生全过程的考核和反馈。此外,在实践性较强的课程中均安排综合性大作业或设计,以增加学生工程应用能力和综合能力的训练,使其适应土木工程高度综合性的特点。课外还可持之以恒地组织学生进行各种形式结构设计竞赛活动。
3.项目与教学有机结合教学法。项目与教学的有机结合是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动。项目教学主张师生的双向互动,使传统的被动教学通过项目自身的溶入,实现整个教学过程的主动性。这有利于调动学生的学习积极性,也对教师提出了较高的挑战,有利于形成师生双向主动的教学模式。项目实施之前教师首先需要确定能力目标、知识目标、素质目标。而项目实施过程中学生应充分发挥主观能动性,大胆实践,善于学习,勇于创新,深入研究项目要求,努力实现项目目标。项目与教学的有机结合,通过探索工程实例,可以使学生逐步建立工程结构意识,懂得如何运用所学的知识,实现以教师为“先导”,学生为“主体”的教学理念,充分发掘学生的创造潜能,在土木工程的专业素养培养过程中,形成实践能力、动手能力、分析能力、应变能力、交流能力、合作能力和解决实际问题综合能力的全过程培养体系。
4.土木工程实践教学与国家注册工程师制度接轨。注册工程师制度是一种执业资格制度,最早是西方国家对某些关系人民生命财产安全的执业人员实行的一种准入控制,在英、美等发达国家已经实施了很多年。实践证明,它有助于统一工程专业人员的水平,提高其专业综合素质及能力。这里以注册结构工程师考试为例。土木工程专业相关的注册考试包括注册结构师、注册建造师及注册岩土师等,注册土木工程师的考试所涉及的知识面非常广泛,不仅包括高等数学、计算机应用基础、物理学等公共基础课的内容,还包括建筑制图、建筑力学、建筑材料等专业基础课的内容,更有如房屋建筑学、施工技术与组织管理、土力学及地基基础、钢结构、土木工程概预算等专业课的内容。上述土木工程课程庞杂,其理论性和实践性较强。通过引入国家注册工程师制度,可以实现教学与实际工程应用相结合,学生学习也有了明确的方向和检验的标准。
三、结语
培养土木工程专业应用型人才就是要树立学生实际工程观念,培养学生的实践能力和创新能力。而实践性教学是教学科研与工程实际相结合的重要环节,同时又是教学过程中的薄弱环节。因此,本文从土木工程专业工程实践教学出发,探讨其实现模式,将学生应用能力和创新能力的培养贯穿在整个教学的各环节之中,促进教学改革向着满足时代要求的方向发展,为社会培养出更多合格有用的土木工程人才。
参考文献:
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