時間:2022-10-07 15:48:54
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇工業計量論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
身為洛可可的設計總監,31歲的賈偉已經算是圈子里的“老人”了。洛可可等國內一批工業設計公司有著共同的鮮明特征:創意產業、人員年輕、規模較小、私營企業、訂單式生產、無經驗可循,等等。一句話,工業設計目前在國內還處于初級階段的發展水平。
早有業內人士擔憂,“中國制造”已經成為一個世界品牌,但是利潤率低,附加值低,要使“中國制造”向“中國創造”轉變,“中國創造”必須要有中國設計。這就要求企業成為自主創新的主體,而產品創新很大程度上在于工業設計的創新。對此,賈偉的理解是,工業設計是“小領域,大作為”。
在賈偉看來,盡管目前工業設計屬于朝陽行業,但或多或少地受到兩方面因素的制約。從內部來看,主要在于設計師的培養,賈偉的愿望是,“要讓全體設計師都能成為獲獎設計師”。
1.1 線形設計一般原則 ............................................................................ 錯誤!未定義書簽。
1.2 平面線形要素的組合類型 ................................................................ 錯誤!未定義書簽。
1.3 平面設計方法 .................................................................................... 錯誤!未定義書簽。
1.4 平曲線設計 ........................................................................................ 錯誤!未定義書簽。
1.4.1 平曲線要素計算 ......................................................................... 錯誤!未定義書簽。
1.4.2 逐樁坐標計算 ............................................................................. 錯誤!未定義書簽。
1.5 縱斷面設計 ........................................................................................ 錯誤!未定義書簽。
1.5.1 豎曲線設計 ................................................................................. 錯誤!未定義書簽。
1.6 橫斷面設計 .......................................................................................................................... 1
1.6.1 路基寬度的確定 ........................................................................................................... 1
1.6.2 路堤和路塹邊坡坡度的確定 ....................................................................................... 1
1.6.3 超高與加寬 ................................................................................................................... 1
2 路基路面設計 ............................................................................................................................. 2
2.1 一般路基設計 ...................................................................................................................... 2
2.1.1 路基的類型和構造 ....................................................................................................... 2
2.1.2 設計依據 ....................................................................................................................... 2
2.1.3 路基填土與壓實 ........................................................................................................... 2
2.2 軟基處理 .............................................................................................................................. 3
2.3 路基防護 .............................................................................................................................. 4
2.4 支擋結構設計 ...................................................................................................................... 4
2.5 路面結構設計 ...................................................................................................................... 6
2.5.1. 路面結構組成 ............................................................................................................. 6
2.5.2 路面類型 ....................................................................................................................... 6
2.5.3 瀝青路面設計 ............................................................................................................... 7
2.5.4 水泥路面設計 ............................................................................................................... 8
2.5.5 路面比選 ....................................................................................................................... 9
2.6 路基土石方數量計算及調配 ............................................................................................ 10
2.6.1 橫斷面面積計算 ......................................................................................................... 10
2.6.2 土石方數量計算 ......................................................................................................... 11
2.6.3 路基土石方調配 ......................................................................................................... 11
3 排水設計 ................................................................................................................................... 15
3.1 公路排水設計的內容 ........................................................................................................ 15
3.2 設計依據 ............................................................................................................................ 15
3.3 路基排水設計 .................................................................................................................... 15
3.3.1 地表排水設備的類型 ................................................................................................. 15
3.3.2 邊溝設計 ..................................................................................................................... 15
3.3.3 排水溝設計 ................................................................................................................. 16
3.4 路面排水設計 .................................................................................................................... 16
3.4.1 路面表面排水 ............................................................................................................. 16
3.5 涵洞設計 ............................................................................................ 錯誤!未定義書簽。
3.5.1 涵洞分類及各種構造型式涵洞的適用性和優缺點 ................. 錯誤!未定義書簽。
3.5.2 涵洞選用原則 ............................................................................. 錯誤!未定義書簽。
3.5.3 涵洞擬定 ..................................................................................... 錯誤!未定義書簽。 致謝 ............................................................................................................... 錯誤!未定義書簽。
1.6 橫斷面設計
公路的橫斷面,是指公路中線上各點的法向切面,它是由橫斷面設計線和地面線所構成的。其中橫斷面設計線包括行車道、路肩、分隔帶、邊溝邊坡、截水溝、護坡道以及隔離柵、環境保護等設施。
公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據設計交通量、交通組成、設計車速、地形條件等因素。在保證必要的通行能力和交通安全與通暢前提下,盡量做到用地省、投資少,使道路發揮其最大經濟效益與社會效益。
道路橫斷面的布置及幾何尺寸應能滿通、環境、城市面貌等要求,橫斷面設計應滿足以下一些要求:
(1)設計應符合公路建設的基本原則和現行《公路工程技術標準》規定的具體要求。
(2)設計時應兼顧當地農田基本建設的需要,盡可能與之相配合,不得任意減、并農
田排灌溝渠。
(3)路基穿過耕種地區,為了節約用地,如當地石料方便,可修建石砌邊坡。
(4)沿河線的橫斷面設計,應注意路基不被洪水淹沒或沖毀。
1.6.1 路基寬度的確定
路基寬度是指公路路幅頂面的寬度,即兩路肩外緣之間的寬度,公路路基寬度為行車到與路肩寬度之和。
根據規范,二級公路采用單幅路形式,行車道寬2×3.5m,硬路肩寬度:2×0.75m,土路肩寬度:2×0.75m。路基寬:7+1.5+1.5=10m,路拱坡度2%。
布置如下圖4-1所示: 土
路
肩硬路肩行車道行車道硬路肩土路肩
圖4-1 路基設計簡圖
1.6.2 路堤和路塹邊坡坡度的確定
由《公路路基設計規范》,結合實際的工程地質條件綜合考慮:路堤邊坡坡度取為1:
1.5~1:1.75;路塹邊坡取為1:0.5~1:0.75。
1.6.3 超高與加寬
2 路基路面設計
公路路基是路面的基礎,它是按照路線位置和一定技術要求修筑的帶狀構造物,承受由路面傳來的荷載,必須具有足夠的強度、穩定性和耐久性。
2.1 一般路基設計
2.1.1 路基的類型和構造
(1)路堤
路基設計標高高于天然地面標高時,需要進行填筑,這種路基形式稱為路堤。按填土高度的不同,劃分為高路堤、矮路堤和一般路堤。路基邊坡坡度取1:1.5和1:1.75,在路基的兩側設置邊溝。高路堤的填方數量大,占地多,為使路基穩定和橫斷面濟濟合理,可以在適當位置設置擋土墻。為防止水流侵蝕和坡面沖刷,高路堤的邊坡采取適當的坡面防護和加固措施。
(2)路塹
路基設計標高低于天然地面標高時,需要進行挖掘,這種路基形式稱為路塹。挖方邊坡根據高度和巖土層情況設置成直線或折線,一般坡度取1:0.5和1:0.75。挖方邊坡的坡腳設置邊溝,以匯集和排除路基范圍內的地表徑流,路塹的上方設置截水溝,以攔截和排除流向路基的地表徑流。
(3)半挖半填路基
半挖半填路基兼有路堤和路塹的特點,上述對路堤和路塹的要求均應滿足。
2.1.2 設計依據
《公路路基設設計規范》
《公路工程技術標準》
2.1.3 路基填土與壓實
(1)填土的選擇
路基的強度與穩定性,取決于土的性質和當地的自然因素。并與填土的高度和施
工技術有關。在填土時應綜合考慮,據《路基設計規范》可知,二級公路的路基填料最小強度和最大粒徑如下表:
路基壓實度及填料要求表
(2)不同土質填筑路堤
如透水性較小的土層,位于透水性較大的土層下面,則透水性較小的土層表面應
自填方軸線向兩邊做成不小于4%的坡度。如透水性較大的土層位于透水性較小的土層下面,則透水性較大的土層表面應做成平臺。為了防止雨水沖刷,可覆蓋透水性較小的土層。允許使用取土場內上述各種土的天然混合物。水的土與不透水的土,
不能非成層使用,以免在填方內形成水囊。
(3)路基壓實與壓實度
路堤填土需分層壓實,使之具有一定的密實度。土的壓實效果同壓實時的含水量
有關。對于路基的不同層位應提出不同的壓實要求,上層和下層的壓實度應高些,中間層可低些。
據《路基設計規范》,高速公路路基壓實度應滿足下表:
路基壓實度(重型)要求表
軟土地基,通常情況下地基承載力達不到其上面構造物要求的承載力,或雖在建筑物施工時能達到要求,但在后期使用過程中由于地基本身的原因或水的原因,使地基失穩,
造成路面嚴重破壞,處理好路基,是設計的重大環節。公路是一條帶狀的承受動靜兩種荷載的特殊人工建筑物,由于它分布較廣,使用要求較高,因而對地基提出了較高的要求。
本設計所經過的路段除田間地段有淤泥的不良地段外,其它地段的地基承載力很好,地質也良好。對于有淤泥層的地段,由于深度都在3m以內,一般通過清淤泥換填法進行處理。填料采用碎石土,石渣等,其上鋪0.5m的砂礫墊層土工隔柵。
對于地質條件差,且在路基范圍內有少量地下水滲出的土質地段,邊坡采用護面墻進行防護。
2.3 路基防護
路基防護是確保道路全天候使用,使路基不致因地表流和氣候變化而失穩的必要工程措施,是路基設計的主要項目之一。
路基的防護的方法,一般可分為坡面防護和沖刷防護兩類。坡面防護主要有植物防護和工程防護兩類。對于土路堤的坡面鋪砌防護工程,最好待填土沉實或夯實后施工,并根據填料的性質及分層情況決定防護方式。鋪砌的坡面應預先整平,坑洼處應填平夯實。沖刷防護有間接和直接防護兩類。對于沖刷防護,一般在水流流速不大及水流破壞作用較弱地段,可在沿河路基邊坡設砌石護坡、石籠和混凝土預制板等。
(1)路堤邊坡防護
路堤高度小于3米邊坡均直接撒草種防護;路堤高度大于3米均采用方格網植草護坡,具體尺寸見圖紙《路堤方格網植草防護圖》。
(2)路塹邊坡防護
路塹高度小于3米邊坡均直接撒草種防護;路塹高度大于3米均采用人字形骨架植草護坡。
2.4 支擋結構設計
(1)擋土墻的用途
擋土墻是用來支撐天然邊坡或人工填土邊坡以保持土體穩定的建筑物。在公路工程中廣泛應用于支擋路堤或路塹邊坡、隧道洞口、橋梁兩端及河流岸壁等。
(2)擋土墻的類型及適用范圍
擋土墻類型分類方法較多,一般以擋土墻的結構形式分類為主,常見的擋土墻形式有:重力式、衡重式、懸臂式、扶壁式、加筋土式、錨桿式和錨定板式。按照墻的設置位置,擋土墻可分為路肩墻、路堤墻、路塹墻和山坡墻。
路肩墻或路堤墻設置在高填路堤或陡坡路堤的下方,可以防止路基邊坡或基底滑動,確保路基穩定,同時可以收縮填土坡腳,減少填方數量,減少拆遷和占地面積,以及保護臨近線路已有的重要建筑物。
路塹擋土墻設置在塹坡底部,主要用于支撐開挖后不能自行穩定的邊坡,同時可減少挖方數量,降低邊坡高度。
(3)本路段擋土墻設置
在路段K0+960~K1+100右側,為收縮坡腳、加強路基的穩定性,設置擋土墻長140m,高2~4m,具體布置及構造見《擋土墻布置圖》和《擋土墻構造圖》。
(4)擋土墻排水設施
擋土墻的排水處理是否得當,對巖石或土坡的穩定性影響很大,直接影響到擋土墻的安全與使用效果。擋土墻的排水設施通常由地面排水和墻身排水組成。地面排水,主要是防止地表水滲入墻背填料或地基。因此,可設置地面排水溝以截留地表水。夯實回填土頂面和地表松土,以減少雨水和地面水下滲,必要時應加設鋪砌,采取封閉處理。為防止地表水滲入地基,可夯實墻前回填土及加固邊溝等。墻身排水,主要是為了迅速排除墻后積水。通常是在非干砌的擋土墻墻身的適當高度處設置一排或數排泄水孔。設計中采用10×10cm的方形孔,間距為2m。最下一排泄水孔的底部距地面30cm。
沉降縫和伸縮縫:為防止因地基不均勻沉陷而引起墻身開裂,應根據地基地質條件及墻高、墻身斷面的變化情況,設置沉降縫。為了減少圬工砌體因硬化收縮和溫度變化作用而產生裂縫,須設置伸縮縫。
通常,把沉降縫和伸縮縫結合在一起,統稱為變形縫。設計中,沿墻身10m設置一道變形縫,縫寬20mm,縫內沿墻內、外、頂三邊填塞瀝青麻筋,塞入深度不應小于15cm。
(5)擋土墻施工注意事項
①施工前應做好地面排水工作,保持基坑干燥;
②基坑開挖后,若發現地基與設計情況有出入,應按實際情況調整設計;
③墻趾部分的基坑,在基礎施工完后應及時回填夯實,并做成不小于4%外傾斜坡,以免積水下滲,影響墻身的穩定;
④漿砌擋土墻的砂漿水灰比必須符合要求,灰漿應填塞飽滿,漿砌擋土墻應錯縫砌筑,填縫必須緊密,不得做成水平通縫,墻趾臺階轉折處,不得做成豎直通縫;
⑤墻體應達設計強度的75%以上,方可回填墻后填料;
⑥回填前,應確定填料的最佳含水量和最大干密度,根據碾壓機具和填料性質,分層
填筑壓實,壓實度應滿足設計要求;
⑦墻后回填必須均勻攤鋪平整,并設不小于3%的橫坡,利于排水。墻背1.0m范圍內,不得有大型機械行駛或作業,防止碰壞墻體,并用小型壓實機碾壓,分層厚度不得超過0.2m。
⑧墻后地面坡度陡于1:5時,應先處理填方基底(如鏟除草皮,開挖臺階等)再填土,以免順原地面滑動。
2.5 路面結構設計
2.5.1. 路面結構組成
⑴面層
面層是直接承受車輛荷載作用及大氣降水和溫度變化影響的路面結構層次,并為車輛提供行駛表面,直接影響行車的安全性、舒適性和經濟性。因此,面層應具有足夠的結構強度,抗變形能力,較好的水穩定性和溫度穩定性,而且應當耐磨,不透水;其表面還有良好的抗滑性和平整度。面層可由一層或多層組成;其上層可為磨耗層,其下層可為承重層、連接層或整平層。修筑面層所用的材料主要有:水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎石混合料等。
⑵基層
基層主要承受由面層傳來的車輛荷載的垂直力,并擴散到下面的墊層和土基中去。它應具有足夠的強度和剛度,具有良好的擴散應力的能力及足夠的水穩定性。基層厚度大時,可設為兩層,分別稱為上基層和底基層,并選用不同強度或質量要求的材料。修筑基層所用的材料主要有:各種結合穩定土、天然砂礫,各種碎石和礫石、片石,各種工業廢渣等。
⑶墊層
墊層介于土基與基層之間,將基層傳下來的車輛荷載應力加以擴散,以減小土基產生的應力和變形,阻止路基土擠入基層中,影響基層結構的性能。修筑墊層的材料強度不一定要高,但水穩定性和隔溫性能要好,常用的材料有:砂、礫石、爐渣、水泥或石灰穩定土等。
2.5.2 路面類型
按面層所用的材料來分,有水泥混凝土路面、瀝青路面、砂石路面等。高等級公路路面的特點是強度高、剛度大、穩定好、使用壽命長,能適應較繁重的交通量,一般采用水泥混凝土路面或瀝青路面。
2.5.3 瀝青路面設計
2.5.3.1 設計資料
⑴交通量年平均增長率按r=7%計,路段屬平原微丘,西南潮暖區(V2區) ⑵初始年交通量如下表:
交通量組成表
按設計彎沉值計算設計層厚度 :
LD= 33.1 (0.01mm)
H( 4 )= 15 cm LS= 34.9 (0.01mm);H( 4 )= 20 cm LS= 30.9 (0.01mm); H( 4 )= 17.3 cm(僅考慮彎沉)
按容許拉應力驗算設計層厚度 :
H( 4 )= 17.3 cm(第 1 層底面拉應力驗算滿足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 2 層底面拉應力驗算滿足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 3 層底面拉應力驗算滿足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 4 層底面拉應力驗算滿足要求)
路面設計層厚度 :
H( 4 )= 17.3 cm(僅考慮彎沉); H( 4 )= 17.3 cm(同時考慮彎沉和拉應力)。 根據上述結果,干燥狀態下取二灰土厚度H( 4 )=18cm。
② 中濕狀態
按設計彎沉值計算設計層厚度 :
LD= 33.1 (0.01mm)
H( 4 )= 15 cm LS= 37.1 (0.01mm);H( 4 )= 20 cm LS= 32.7 (0.01mm); H( 4 )= 19.5 cm(僅考慮彎沉)
按容許拉應力驗算設計層厚度 :
H( 4 )= 19.5 cm(第 1 層底面拉應力驗算滿足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 2 層底面拉應力驗算滿足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 3 層底面拉應力驗算滿足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 4 層底面拉應力驗算滿足要求)
路面設計層厚度 :
H( 4 )= 19.5 cm(僅考慮彎沉);H( 4 )= 19.5 cm(同時考慮彎沉和拉應力)。 根據上述結果,中濕狀態下取二灰土厚度H( 4 )=20cm。
⑼確定路面結構
①干燥狀態
---------------------------------------
中粒式瀝青混凝土 5 cm
---------------------------------------
粗粒式瀝青混凝土 7 cm
---------------------------------------
水泥穩定碎石 20 cm
---------------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 18 cm
---------------------------------------
土基
②中濕狀態
---------------------------------------
中粒式瀝青混凝土 5 cm
---------------------------------------
粗粒式瀝青混凝土 7 cm
---------------------------------------
水泥穩定碎石 20 cm
---------------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 20 cm
---------------------------------------
土基
2.5.4 水泥路面設計
2.5.4.1 設計資料
⑴交通量年平均增長率按r=7%計,路段屬平原微丘,西南潮暖區(V2區) ⑵初始年交通量如下表:
交通量組成表
其中,小汽車的前后軸都小于兩噸,在路面設計中因其軸載太小無需考慮。
確定路面結構
①干燥狀態
---------------------------------------
普通水泥混凝土 24cm
----------------------------------
5%水泥穩定碎石 20cm
----------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 15cm
----------------------------------
土基
②中濕狀態
---------------------------------------
普通水泥混凝土 24cm
----------------------------------
5%水泥穩定碎石 20cm
----------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 18cm
----------------------------------
土基
2.5.5 路面比選
兩種路面的優缺點對比分析
(1)瀝青路面的優缺點
優點:
①瀝青路面由于車輪與路面兩級減振,因此行車舒適性好、噪音?。?/p>
②柔性路面對路基、地基變形或不均勻沉降的適應性強;
③瀝青路面修復速度快,碾壓后即可通車。
缺點:
①壓實的混合料空隙率大,耐水性差,宜產生水損壞,一個雨季就可能造成路面大量破損;
②瀝青材料的溫度穩定性差,脆點到軟化點之間的溫度區間偏小,包不住天然高低溫度,冬季易脆裂,夏季易軟化;
③瀝青是有機高分子材料,耐老化性差,使用數年后,將產生老化龜裂破壞; ④平整度的保持性差,不僅沉降會帶來平整度劣化,而且材料軟化會形成車轍。
(2)水泥混凝土路面的優缺點
優點:
①水穩定性較高,在暴雨及短期浸水條件下,路面可照常通行;
②溫度穩定性高,無車轍現象;
③水泥混凝土是無機膠凝材料,主要水化產物水化硅酸鈣既是其強度的主要來源,既耐老化,又無污染。但在更長時期,會與所有巖石一樣,產生風化現象,水泥石風化與瀝青老化相比,時間長10倍以上,不構成工程問題;
④平整度的保持期長;
⑤在相同技術和工藝水平下,水泥路面大修前的使用年限長。
缺點:
① 在相同平整度條件下,由于剛性路面不減振,因此行車舒適性不及瀝青路面;噪音較大,我國對低噪音水泥路面尚未開展研究和應用;
②在路基、地基變形或不均勻沉降條件下,易形成脫空,附加應力很大,極易產生斷裂破壞,對路基穩定性要求高,對不均勻沉降的適應性差。
③水泥路面強度高、硬度大,即使斷板后也難于清除,修復難度大,新澆筑面板的養護期較長。
鑒于瀝青路面對公路周圍的土地、地下水等會造成污染,造價要高于水泥路面;而修建水泥路面能促進當地經濟的發展,帶動當地經濟發展,也提升當地水泥的質量和知名度,所以選擇修建水泥路面。
2.6 路基土石方數量計算及調配
路基土石方是公路工程的一項主要工程量,在公路設計和路線方案比較中,路基土石方數量的多少是評價公路側設質量的主要技術經濟指標之一。在編制公路施工組織計劃和工程概預算時,還需要確定分段和全線的路基上石方數量。
地面形狀是很復雜的,填挖方不是簡單的幾何體,所以其計算只能是近似的,計算的精確度取決于中樁間距、測繪橫斷面時于點的密度和計算公式與實際情況的接近程度等。計算時一般應按工程的要求,在保證使用的前提下力求簡化。
2.6.1 橫斷面面積計算
路基填挖的斷面積,是指斷面圖中原地面線與路基設計線所包圍的面積,高于地面線者為填,低于地面線者為挖,兩者應分別計算,下面介紹幾種常用的面積計算方法。
①積距法:適用于不規則圖形面積計算
把橫斷面圖劃分成若干條等寬的小條,累加每一小條中心處的高度,再乘以條寬即為該圖形的面積。
將斷面按單位橫寬劃分為若干個梯形與三角形條塊,每個小條塊的近似面積為: Fi=bhi
則橫斷面面積:
當b=1m時,則F在數值上就等于各小小條塊平均高度之和Σhi。
要求得Σhi的值,可以用卡規逐一量取各條塊高度的累積值。當面積較大卡規張度不
夠用時,也可用米厘方格紙折成窄條代替卡規量取積距,用積距法計算面積簡單、迅速。若地面線較順直,也可以增大b的數值,若要進一步提高精度,可增加測量次數最后取其平均值。
②坐標法
已知斷面圖上各轉折點坐標(xi,yi),則斷面面積為:
A = [∑(xi yi+1-xi+1yi ) ] 1/2
坐標法的精度較高,適宜于用計算機計算。
計算橫斷面面積還有幾何圖形法、數方格法、求積儀法等。
2.6.2 土石方數量計算
若相鄰兩斷面均為填方或均為挖方且面積大小相近,則可假定兩斷面之間為一棱柱體其體積的計算公式為:
V=(A1+A2) L 2
式中:V——體積,即土石方數量(m3);
F1、F2——分別為相鄰兩斷面的面積(m2);
L——相鄰斷面之間的距離(m)。
此法計算簡易,較為常用,一般稱之為“平均斷面法”。
土石方數量計算應注意的問題:
(1)填挖方數量分別計算,(填挖方面積分別計算);
(2)土石方應分別計算,(土石面積分別計算);
(3)換土、挖淤泥或挖臺階等部分應計算挖方工程量,同時還應計算填方工程量;
(4)路基填、挖方數量中應考慮路面所占的體積,(填方扣除、挖方增加);
(5)路基土石方數量中應扣除大中橋所占的體積,小橋及涵洞可不予考慮。
2.6.3 路基土石方調配
土石方調配的目的是為確定填方用土的來源、挖方棄土的去向:以及計價土石方的數量和運量等。通過調配合理地解決各路段土石方平衡與利用問題,使從路塹挖出的土石方,在經濟合理的調運條件下移挖作填,達到填方有所“取”,挖方有所“用”,避免不必要的路外借土和棄上,以減少占用耕地和降低公路造價。
填方土源:附近挖方利用
借土
挖方去向:調往附近填方
棄土
(一)土石方調配原則
(1)就近利用,以減少運量:在半填半挖斷面中,應首先考慮在本路段內移挖作填進行橫向平衡,然后再作縱向調配,以減少總的運輸量。
(2)不跨溝調運:土石方調配應考慮橋涵位置對施工運輸的影響,一般大溝不作跨越調運。
(3)高向低調運:應注意施工的可能與方便,盡可能避免和減少上坡運土;位于山坡上的回頭曲線段優先考慮上線向下線的土方豎向調運。
(4)經濟合理性: 應進行遠運利用與附近借土的經濟比較(移挖作填與借土費用的比較)。
遠運利用的費用:運輸費用、裝卸費等
借土費用:開挖費用、占地及青苗補償費用、棄土占地及運費
為使調配合理,必須根據地形情況和施工條件,選用適當的運輸方式,確定合理的經濟運距,用以分析工程用土是調運還是外借。
土方調配“移挖作填”固然要考慮經濟運距問題,但這不是唯一的指標,還要綜合考慮棄方或借方占地,賠償青苗損失及對農業生產影響等。有時移挖作填雖然運距超出一些:運輸費用可能稍高一些,但如能少占地,少影響農業生產,這樣,對整體來說也未必是不經濟的。
(5)不同的土方和石方應根據工程需要分別進行調配,以保證路基穩定和人工構造物的材料供應。
(6)土方調配對于借土和棄土應事先同地方商量,妥善處理。借土應結合地形、農田規劃等選擇借土地點,并綜合考慮借土還田,整地造田等措施。棄土應不占或少占耕地,在可能條件下宜將棄土平整為可耕地,防止亂棄亂堆,或堵塞河流,損壞農田。
(二)土石方調配方法
土石方調配方法有多種,如累積曲線法、調配圖法及土石方計算表調配法等,目前生產上多采用土石方計算表調配法,該法不需繪制累積曲線圖與調配圖,直接可在土石方表上進行調配,其優點是方法簡捷,調配清晰,精度符合要求。該表也可由計算機自動完成。具體調配步驟是:
(1)土石方調配是在土石方數量計算與復核完畢的基礎上進行的,調配前應將可能影響運輸調配的橋涵位置、陡坡、大溝等注在表旁,供調配時參考。
(2)弄清各樁號間路基填挖方情況并作橫向平衡,明確利用、填缺與挖余數量。
(3)在作縱向調配前,應根據施工方法及可能采取的運輸方式定出合理的經濟運距,供土石方調配時參考。
(4)根據填缺挖余分布情況,結合路線縱坡和自然條件,本著技術經濟和支農的原則,具體擬定調配方案。方法是逐樁逐段地將毗鄰路段的挖余就近縱向調運到填缺內加以利用,并把具體調運方向和數量用箭頭標明在縱向利用調配欄中。
(5)經過縱向調配,如果仍有填缺或挖余,則應會同當地政府協商確定借土或棄土地點,然后將借土或棄土的數量和運距分別填注到借方或廢方欄內。
(6)土石方調配后,應按下式進行復核檢查:
橫向調運十縱向調運十借方=填方
橫向調運十縱向調運十棄方=挖方
挖方十借方=填方十棄方
以上檢查一般是逐頁進行復核的,如有跨頁調配,須將其數量考慮在內,通過復核可以發現調配與計算過程有無錯誤,經核證無誤后,即可分別計算計價上石方數量、運量和運距等,為編制施工預算提供上石方工程數量。
(三)關于調配計算的幾個問題
(1)經濟運距
填方用土來源,一是路上縱向調運,二是就近路外借土。一般情況調運路塹挖方來填筑距離較近的路堤還是比較經濟的。但如調運的距離過長,以致運價超過了在填方附近借土所需的費用時,移挖作填就不如在路堤附近就地借土經濟。因此,采取“調”還是“借”有個限度距離問題,這個限度距離即所謂“經濟運距”,其值按下式計算:
經濟運距 L經 = B+ L免 T
式中:B——借土單價(元/m3);
T——遠運運費單價(元/m3·km);
L兔——免費運距(km)。
由上可知,經濟運距是確定借土或調運的限界,當調運距離小于經濟運距時,采取縱向調運是經濟的,反之,則可考慮就近借土。
(2)平均運距
土方調配的運距,是指從挖方體積的重心到填方體積的重心之間的距離。在路線工程中為簡化計算起見,這個距離可簡單地按挖方斷面間距中心至填方斷面間距中心的距離計算,稱平均運距。
在縱向調配時,當其平均運距超過定額規定的免費運距,應按其超運運距計算土石方運量。
(3)運量
土石方運量為平均運距與土石方調配數量的乘積。單位:m3·km
在生產中,工程定額是將平均運距每10m劃為一個運輸單位,稱之為“級”,20m為兩個運輸單位,稱為二級,余類推,在土方計算表內可用符號①、②表示,不足10m時,仍按一級計算或四舍五人。于是:
總運量=調配(土石方)方數×n
式中:n——平均運距單位(級),其值為:
n = (L - L免)/ A
其中:L ——平均運距;
L免——免費運距。
在土石方調配中,所有挖方無論是“棄”或“調”,都應予以計價。但對于填方則不然,要根據用土來源來決定是否計價。如果是路外借土,那當然要計價,倘若是移挖作填調配利用,則不應再計價,否則形成雙重計價。因此計價土石方必須通過土石方調配表來確定其數量為:
計價土石方數量=挖方數量十借方數量
一般工程上所說的土石方總量,實際上是指計價土石方數量。一條公路的土石方總量,一般包括路基工程、排水工程、臨時工程、小橋涵工程等項目的土石方數量。對于獨立大、中橋梁、長隧道的土石方工程數量應另外計算。
具體計算及調配見《路基土石方數量計算及調配表》
3 排水設計
3.1 公路排水設計的內容
公路排水設計可劃分為四部分:
(1)橫向穿越路界排水——由涵洞、橋梁引排穿越路界的溪流、河道中的水;
(2)路界表面排水——指公路用地范圍內的表面排水,包括路面排水、中間帶排水、
坡面排水和由相鄰地帶或交叉道路流入路界內的排水等;
(3)路面結構內部排水——通過裂縫、接縫或面層空隙下滲到路面結構(面層、基層
和墊層)內部,或者由地下水或道路兩側滯水浸入路面內部的水分的排除或疏干;
(4)地下排水——危及路基穩定或影響路基強度的含水層地下水的排除或疏干。
3.2 設計依據
《公路路基設設計規范》
《公路排水設計規范》
《公路工程技術標準》
3.3 路基排水設計
3.3.1 地表排水設備的類型
(1)邊溝:設置在挖方路基的路肩外側,或低路堤的坡腳外側,用以匯集和排除路基范圍內和流向路基的少量地面水。
(2)排水溝:用來引出路基附近低洼處積水的人工溝渠。
3.3.2 邊溝設計
挖方路基及填土高度低于路基設計要求的臨界高度的路堤,在路肩外緣均應設計縱向人工溝渠,稱之為邊溝,其主要功能在于排泄路基用地范圍內地面水。邊溝內側邊坡坡度按土質類別采用1:1.0~1:1.5;梯形邊溝的底寬和深度不應小于0.4m。邊溝的縱坡度應盡量與路線縱坡保持一致。當路線縱坡坡度小于溝底所必需的最小縱坡坡度時,邊溝應采用溝底最小縱坡坡度,并縮短邊溝出水口的間距。
邊溝出水口的間距,一般地區不宜超過500m,多雨地區不宜超過300m。邊溝出水口的排放應結合地形、地質條件及橋涵水道位置,引排到路基范圍外,使之不沖刷路堤坡腳。
(1)設計流量的確定采用公式
Q=16.67?qF (3-1)
式中:Q——設計流量 m3;
q——設計重現期和降雨歷時內的平均降雨強度 ,min;
?——徑流系數;
F——匯水面積 ,km2。
3.3.3 排水溝設計
排水溝主要用于排泄來至邊溝、截水溝或其他水源的水流,以形成整個排水系統。排水溝的平面布置,取決于排水要求與當地地形。排水溝的布置,必須結合地形自然條件,因勢利導,平面上力求短捷平順,以直線為宜,必須轉向時,盡量采用較大半徑(10~20m以上),徐緩改變方向,保證水流舒暢;縱面上控制最大和最小縱坡,以1%~3%為宜,縱坡大于3%,需要加固,大于7%,則應改用急流槽。
(1)排水溝斷面形式:
排水溝一般為梯形斷面,其大小應根據流量確定,深度與寬度不小0.5米。排水溝邊坡視土質而異,一般在1:1-1:1.5。
排水溝溝底縱坡不小于0.5%,在特殊情況下允許減小到0.2%。
(2)排水溝的平面線形:
排水溝應盡量采用直線,如必須轉彎時,其半徑不小于10-20米,排水溝的長度根據實際需要而定,通常在500米以內。
(3)排水溝與水道的銜接。
排水溝采用梯形斷面,h=0.5m,b=0.5m,邊坡率m=1。水文水力計算同邊溝,在此不另行計算。
3.4 路面排水設計
路面排水由路面橫坡、路肩縱坡、攔水帶或路肩矩形邊溝,路肩排水溝、泄水口和急流槽等組成。路面排水設施的設計,按暴雨強度采用當地任意連續30min的最大徑流厚度(mm)。路面排水設計重現期規定:高速公路3—5年,一級公路2—3年,二級公路1—2年。
3.4.1 路面表面排水
路面表面排水的主要任務是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走,以免造成路面積水而影響安全。
二、電力計量標準化管理
電力計量要實現標準化管理,必須構建有針對性的電力計量標準化體系,這種標準化體系可以分成三個方面,即:管理標準化、技術標準化、服務與人員標準化。
1.管理標準化
管理標準化是站在供電企業的管理角度對電力計量實行標準化的管理。管理標準化具體含有幾點工作:第一是將法律作為依據,一切工作依據法律展開,加大法制工作的宣傳力度,真正貫徹《電力法》、《計量法》法律法規,把這些法律法規當成是供電企業電力計量工作的行為準則,真正做到依據法律管理電能;第二是必須建立必要的規章制度,具體有計量管理技術相關規范、計量標準定期檢查制度、計量標準技術管理制度、計量工作現場管理制度等,要對電能計量工作的所有環節都制定標準,保證計量設備儀器可靠準確;第三是電力計量工作要受到領導的高度重視,組織管理方面需要構建行政管理人員直接進行管理的形式,將電力計量方面的管理工作置于重要位置;第四是定期強制性的檢驗電能計量儀器儀表,加強計量儀表的檢定工作,無論設備儀器是否正在運行,都要依據相關檢查流程規范強制進行檢定,對經過現場校驗發現不合格的計量儀表儀器,必須送到指定的計量站對其進行全指標試驗,一旦發現不合格強制要求用戶換新,與此同時,要給所有計量表都建立一個專門的檔案,統一歸檔管理,從而減少用戶由于計量數據不準確受到的損失;第五是還要注意各部門相互配合,協同工作,重視各個崗位、各個部門之間的制約、配合,計量儀器和計量設備的選購、配置、維護及檢查檢測所有環節都進行閉環動態化的管理,將每項工作都落實到具體責任人,并制定獎罰分明制度;第六是制定檔案管理方面制度,建立計量檔案,派專人負責檔案管理工作,提高電力計量管理工作中圖紙、記錄、證書及資料的管理水平,并建立對應臺賬實行動態管理,及時更新數據庫數據,確保資料準確,從而利于整體分析電力方面各種數據信息,確保儀器可靠性和準確性,給正常的電能收費工作提供依據。
2.技術標準化
要使電力計量實現標準化的管理,必須要保證技術方面具有強大的支持,也就是在技術管理方面形成制度體系與制度方法,進而滿足各標準要求。首先,要加強計量儀器選型方面的整體分析,提升計量工作準確性。儀器選型分析主要是在已選定儀器設備的情況下,分析其定位、接線及選型,最大限度的提高計量精度。具體就是要正確接線,接線方式和計量方式要根據電力系統不同情況進行,要注意將計量誤差降至最低,合理定位主要是合理制定計量點位置,如果計量位置遠離現場,就會增加二次負載與二次回路的損耗,進而會降低計量精度。合理選型就是科學制定電流互感器變比;其次,要提升計量儀表儀器的精度,使計量管理達到規范化和標準化。提升儀器儀表精度最主要的是提高電能表精度,在硬件方面提高和改善計量工作標準化管理。技術方面必須進行改造,有順序的淘汰技術較落后的產品,拒絕國家已淘汰或禁止使用的電能表,加大力度改造計量技術,實現遠程抄寫電表和計量數字化,不斷提升計量工作自動化水平。加大計量工作的檢驗力度,計量工作必須嚴格按照計量監督標準進行,充分發揮技術方面的優勢,不斷提升計量精度,可以依據符合類別選擇精確度級別,投入使用前做好調校工作,使計量儀器誤差滿足規范要求。
3.服務與人員標準化
服務與人員標準化是指供電企業在服務方面和人事管理方面要進行規范,從而提升計量管理標準化程度,這方面標準化管理工作主要含有如下幾方面:第一,要加強技術培訓與技術交流工作,提升計量工作人員技術素質,計量標準化管理的實施和運用與計量人員具有緊密聯系,計量人員具有較高綜合素質與技術素質對標準化管理的實施具有促進作用。所以,要提升計量工作人員業務能力與技術素質,使他們推動管理標準化向前發展;第二要加強計量隊伍建設工作,保證計量隊伍的綜合能力水平,可以從人力資源和智力兩方面為整個計量工作的開展提供有效的基礎保障;第三要重視服務標準的具體實施,加大標準實施力度,推進服務標準化。具體要明確制定各項服務制度、營業室服務、維修服務、業務流程、收費標準等方面的服務標準;第四是注意對電力用戶開展計量咨詢服務,向人們宣傳電能計量方面的有關知識,讓廣大用戶了解計量工作的重要性及程序性。
1.學生缺乏對專業知識學習的主動性
作為大四學生最后學習階段的一種總結性的實踐教學環節,橋梁畢業設計的總體要求內容,包括從設計方案的選取、結構的設計計算以及施工圖的繪制等,均需要學生有較強的自學意識和自學能力,能夠綜合運用所學的各種專業理論知識,提高獨立思考問題、分析問題及解決問題的能力。但是,從近幾年畢業設計的現狀來看,由于就業形勢及諸多因素的影響,學生在畢業設計期間紀律渙散,自主學習意識差,不能積極主動地完成畢業設計各階段要求的內容,成為影響畢業設計成果質量的主要因素。有很多學生的畢業設計到最后并不是出于自身的設計成果,甚至存在完全抄襲畢業設計的現象,這就很難能達到畢業設計的教學目的和要求,影響了學生以后的就業和發展。
2.學生設計的橋型過于單一化
畢業設計中,雖然學過的橋梁形式有很多,但是學生在選擇設計方案時,一般是反向思維,即覺得哪個橋型好做,能方便找到參考示例,就以哪個橋型作為重點設計對象。而對各類拱橋、連續剛構橋、T型剛構橋、斜腿剛構橋、懸索橋等很多具有結構創新特點的,并且在實際工程中使用得也較多的橋型卻很少甚至沒有學生選擇,最終導致畢業設計成果雷同化的現象很嚴重,也使優秀學生的科研創新能力得不到很好的提升和鍛煉。
3.畢業設計過多依賴設計軟件,忽視對基礎理論的理解
橋梁設計軟件為學生在畢業設計中選擇更多種形式的橋梁創造了條件,也為解決復雜的結構分析計算提供了有效的途徑。但是,一些突出問題也隨之而來。主要體現在兩個方面:一是很多學生由于不能在短期內熟悉設計軟件的操作方法和基本理論,在畢業設計初期,忽略了對橋梁基本知識的學習,而只是埋頭于對設計軟件的操作練習,影響了設計質量和效果;二是有的學生雖然能夠使用軟件進行設計計算,但是對結構設計相關概念模糊、計算原理不清楚,使得學生的工程創新能力和實踐能力受到了限制。綜上所述,為了更好地培養學生的專業理論知識和工程創新能力,需要對現有的橋梁畢業設計教學進行相應的改革和完善。
二、橋梁畢業設計教學改革研究
針對橋梁畢業設計現狀,課題組人員從2012年開始對其教學方法和手段進行了改革探索嘗試,至今效果顯著。現總結如下:
1.采取嚴格的教學監管措施,督促學生自主學習
①提前擬定思考題,定期匯報討論。指導老師在畢業設計任務書下達后,針對每個階段的設計內容,提前擬定一些思考的題目,采取每周定期匯報、定期集中討論的形式,督促學生真正深入自己的設計任務進行研究和思考,鍛煉他們的獨立思考能力和自學能力。例如在方案比選階段,要求每個學生結合擬定的思考題,把自己比選的方案逐一論述清楚,包括:橋梁結構常用的上下部結構形式的優缺點分析;不同的橋梁結構適用的跨徑范圍;主梁截面形式如何選擇等等。論述和討論問題的過程,不僅可以鍛煉學生的語言和溝通表達能力,使他們對所學的專業基本知識有更深入的掌握,另一方面還可以督促引導他們自行學習和研究,提高自主學習的能力。
②嚴格控制階段性成果。畢業設計系統中要定期提交階段性成果,需嚴把質量關。對那些不合格的設計結果或抄襲設計的成果,采取不允許進入下一階段設計、退回修改或延遲提交,必要時增加中期答辯、推遲畢業答辯、畢業設計不予通過等處理。這些措施不應只流于表面,而是要切實落到實處,這樣才能激勵督促學生重視自主學習,提高學習意識和主動性。
2.舉辦各類專題講座,培養創新意識
創新意識的培養不僅在于對學生,指導教師應首先具有創新意識和指導能力,這是培養學生的創新意識并實施創新設計的前提。兩年的實踐表明,舉辦各類專題學術報告,無論對老師還是學生創新意識的培養都是非常有效的途徑和方法,具體實施如下:首先,在畢業設計正式開始前,邀請了天津城建設計院的總工為所有師生做了專題報告,就城市景觀橋梁(包括天津大沽橋、赤峰橋、進步橋等新型城市橋梁)的設計理念、設計計算、施工管理等方面進行了詳細的介紹,進一步拓展了廣大師生的知識面,極大地增進了師生進行創新橋梁設計的意識和興趣。除此之外,還邀請了同濟大學等名校的教授,進行了橋梁抗震新理念、橋梁沖刷研究等方面的學術報告,這些都快速引導師生進入學科最前沿,激發了他們的創新熱情和研究動力。另外,還多次邀請高校及設計院技術人員就橋梁博士、Midas等橋梁設計軟件的應用進行培訓講座,這些都為創新設計提供了必要的手段和工具,也使創新設計成為可能,避免了前期占用大量的時間學習軟件操作。
3.設計選題中鼓勵創新設計
畢業設計中具有創新性的題目有兩類:一是來自于與工程實際相結合的科研項目,二是自擬設計選題,包括復雜橋型(如拱式橋、斜拉橋、懸索橋、連續剛構橋等)或傳統橋型的部分創新性的研究內容(如不同施工方法、抗風抗震、優化設計、拱軸線型確定及各類專題研究)。其中科研性的題目,一般要由師生團體合作完成,不僅可提高學生的學習能力、實踐能力、科研能力、創新能力,更能鍛煉他們的溝通和團體協作能力,是培養學生工程能力重要的途徑。尤其對于優秀的學生,要鼓勵他們積極參與,大膽創新,并把是否有創新作為畢業設計最終評價體系的重要因素。近幾年,隨著計算手段的先進化和師生創新意識的提高,針對不同層次水平的學生,橋梁畢業設計向著多樣化、創新型方向積極發展,體現了教學改革的新氣象。我校橋梁畢業設計除了常規的梁式橋設計外,更增添了多方面的創新型研究內容,其中與實際工程相結合的科研選題包括體外預應力或碳纖維加固鋼筋混凝土T梁設計、倒T梁體系設計研究、既有橋梁檢測與荷載試驗、斜拉橋的設計優化研究、輕質混凝土梁橋設計,等等;復雜橋型的創新性設計包括自錨式梁拱組合體系拱橋設計、無背索斜塔式部分斜拉橋設計、波形鋼腹板PC梁矮塔斜拉橋設計、大跨徑組合體系拱橋設計、無橋臺斜腿剛構橋設計、采用懸澆法施工的連續剛構橋或連續梁橋設計、斜拉橋設計,等等。在這樣的教學環境影響下,學生進行創新設計的熱情和信心逐年上升,連續幾屆的畢業生的工程能力得到了充分的提高,其就業水平逐步提升,也體現了畢業設計創新性選題對培養學生工程能力的重要性。通過橋梁畢業設計教學方法的改革,越來越多的學生選擇具有創新性的題目作為主要設計內容,其創新意識的培養和工程能力的提高也成為他們個人的需求和努力的目標。
產品造型設計是設計師綜合分析推理各種約束,以求最優解的過程。井下特種車輛造型設計方法與之相同,不同之處在于所受約束種類及各種約束間的重要性不同。經過分析研究井下特種車輛外觀造型設計約束
①功能約束產品外觀造型設計中最重要的作用是能夠完成其功能。井下特種車輛主要外觀造型部件有車身結構件、覆蓋件、進氣柵格、駕駛室頂等。每個部件都有各自特定功能。如覆蓋件具有防護功能、方便打開維護功能、發動機進氣散熱功能等。在特種車外觀造型設計的過程之前,必須以滿足全部設計約束為目標;
②美學法則約束井下特種車的外觀造型需要符合形式美法則,讓人審美愉悅。主要包括比例、尺度、對稱、均衡、對比、調和、節奏、變化、統一等美學法則。井下特種車在滿足美學法則的過程中,受到功能、工藝制造的約束較大。因此井下特種車主要以整車的整潔性、整車的統一性為美學法則,在此基礎上體現產品造型的美學因素;
③工藝制造約束設計的形態過程中要考慮加工工藝的可行性與方便性。井下特種車輛企業的工藝制造水平直接影響著產品外觀造型水平,一些工藝制造水平能夠實現復雜的造型設計,一些工藝制造水平只能完成簡單幾何體加工。因此井下特種車輛的造型設計需與工藝制造所匹配;
④品牌形象約束產品設計過程中,通過應用統一的企業標志、統一的色彩、統一的造型來傳達企業的形象。井下特種車輛同樣需要根據企業形識別,產品特征設計出產品識別系統,來提高產品的識別性。
(2)外觀造型設計流程
井下特種車輛隸屬工程機械類,功能及結構設計是特種車輛的核心設計內容,外觀造型設計在特種車的整個研發周期僅是一部分。因此,井下特種車輛的外觀造型設計具有研發團隊較小,研發周期較短的特點。通過分析這些特點及研發周期中數據轉化等,選定外觀造型設計軟件,并構建井下特種車輛造型設計流程。選用Rhino+Keyshot+Solidworks軟件組合有諸多優勢:
①強大的造型能力以及可參數化設計功能;
②Keyshot操作簡單、快速,并能快速渲染出高質量效果圖;
③產品模型數據量小,交換容易;
④開發周期短。
(3)外觀造型實例
以40T支架搬運車為例對此進行外觀造型設計。通過分析40T外觀造型設計約束,根據以上流程進行設計,
2井下特種車輛人機設計
(1)人-機設計內容
人-機工程學是研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素;研究人和機器及環境的相互作用;統一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題和學科。人-機工程在井下特種車輛的安全性、操作舒適性、操作效率等方面具有重要意義。井下特種車的人-機設計主要包括:操作空間、視覺區域分析、作業動作分析、手動控制器尺寸適宜性分析。人機設計軟件系統主要有BOEMAN、COMBI-MAN、SAMMIE、JACK、SAFEWORK、RAMSIS、CATIA計算機輔助人機設計評價系統。本文以CATIA為人機評價工具對井下特種車輛人-機系統進行分析。CATIA軟件中包含了人-機工程學設計與分析模塊,其中包含HumanMeasurementsEditor、HumanActivityAnalysis、HumanBuilder、HumanPostureAnalysis4部分。井下特種車輛可應用CATIA四大模塊對特種車的駕駛室、其他操作件進行人-機分析。
(2)人機設計方法
應用CATIA人-機分析軟件可對井下特種車輛的空間布局、人體姿態進行分析,圖4為井下特種車輛人機分析流程。
①構建人體模型根據井下特種車輛需要分析的尺寸,確定人體尺寸百分位數、及各種修正量來確定人體尺寸。CATIA的人體模型庫中包含美國人、加拿大人、法國人、日本人、韓國人及臺灣人,未包含中國人。因此井下特種車輛的人-機分析的人體尺寸需要以GB10000-88中國男性為標準逐一確定。分析過程中設定修正量,要求考慮煤礦井下工人的特殊性。以駕駛室頂高設計為例構建人體模型為例,井下煤礦工人都為男性,且在井下工作時都是佩戴礦燈安全帽。依據GB10000-88中國男性P95坐高為958mm,在加上心理修正的基礎上,還需考慮煤礦工人在井下通常佩戴礦燈安全帽。因此最終駕駛室頂高為1240mm;
②設定人體姿態根據人-機分析所需姿態,對人體姿態進行設計,以駕駛室姿態為例,對人體的頭部、頸部、胸部、腰部、骶部及四肢的角度進調節,調節到人體舒適部位;
③人-機分析評價應用HumanPostureAnalysis模塊對人-機系統進行分析。打開HumanPostureAnalysis模塊,就能夠通過分數及顏色直觀地顯示出人體各個部分的舒適度。若舒適度不達要求,可以通過調整某個部位的位置和角度提高舒適性。可以打開人體的可達域及視域,可以直觀地看到人體的操作舒適域及視覺所達域。
《工程測量》課程是我院開設的一門專業基礎課,主要面向土木工程、建筑學、工程管理、工程造價等專業,本課程培養學生系統地掌握工程測量學的基本理論和基本技能,學會常規測量儀器的操作,了解測繪新儀器、新技術的原理及其應用,同時熟悉地形圖的應用,能夠從事相關專業中的測量工作,具有使用各種測量儀器的的能力,更好地從事測量方面的工作,以便更加適應社會需求[1]。
1工程測量課程基本信息
1.1主要內容
《工程測量》課程主要內容:水準測量、角度測量、距離測量與直線定向、測量誤差、小地區控制測量、地形圖的基本知識、大比例尺地形圖測繪及應用、建筑工程施工測量、道路工程測量、房屋建筑建筑物變形觀測等[2]。該課程教學主體上分為兩大模塊:理論教學和實踐教學,理論教學主要教授學生測量基本理論與方法,實踐教學主要是使學生正確熟練操作儀器并掌握相關的測量技能,具備解決工程施工能力。
1.2學時安排
我院的《工程測量》課程共48-64學時,3-4個學分,每學年有9個~11個班級授課,年修讀學生300人以上。
1.3與其他課程的關系
《工程測量》以建筑材料、建筑制圖等課程為基礎,同時又為建筑施工、砌體結構、地基與基礎等后繼專業課程提供必要的基礎知識。既是前面所學課程的延續,又是學習后續課程的基礎,只有掌握了本課程的主要內容并運用其它的專業和基礎知識,才能熟練完成項目施工過程的技術指導和管理。
1.4教學中出現的一些問題
隨著教學深入,也暴露出一些問題。主要有:(1)學生沒有吃透測量原理、不能很好的理論聯系實際[3];(2)在實踐操作中有諸多不合規范的操作習慣;(3)部分學生心態浮躁不得更適當的學習方法、不能潛心研究學術問題。例如:不注重知識的連貫性學習;(4)面對棘手問題不能夠發散思維立足于新的視角合作的解決;(5)課程考核不能全面客觀的反應學生對該課程的學習掌握程度[4]。2工程測量課程教學改革設計思路課程體系與內容的改革圍繞相關專業培養目標,以人才培養質量及人才全面發展、社會需求為導向,根據工程測量課程的教學特點和行業發展的新要求,不斷探索和深化教學改革,做到課程體系改革與教學內容改革有計劃、有措施、有特色的落實到教學中的每一個環節。(1)在理論教學上,教學內容吸取國內其他更高水平院校同行的先進經驗;深入到社會項目上,與一線的技術員和專家共同探討;優化和完善工程測量教學大綱,適當刪減過時保守內容或者僅作簡單講述;(2)在實踐教學上,積極加強校內實驗室和校外實訓基地建設[5];通過測量技能大賽、產學研結合等多種方法,促進學生動手能力、創新能力;積極增加投入購置新型教學儀器設備,努力改善教學條件以滿足教學要求;加強與生產單位以及測繪儀器銷售商的交流;(3)在教學方法和教學手段上,形成了以授課課件、實踐操作錄像等方法相結合的立體感官教學方法[6][7];嚴格要求學生遵守測量規范和操作程序、培養良好的專業工作習慣,提高學生們的專業素質;通過參加專業比賽,鍛煉并檢測學生的測量技能,進一步提高學生們的測量專業知識;(4)另外,關注提高學生的“測、繪、算”技術能力,使學生熟練掌握全站儀,了解GPS測量技術[8],學習CASS成圖技術,讓學生嘗試結合EXCEL編寫簡單的計算軟件;(5)在考試改革上,采用綜合性筆試和平時性考核項目的多維度考核辦法,不斷探索優化更加客觀的考核方式,以全面的反映出學生參與該課程學習的程度以及獲得該課程總體知識、能力、素質綜合成果的體現程度。
3工程測量課程目標
(1)掌握各類普通測量包括水準測量、角度測量、距離測量和小區域控制測量的基本原理和測量方法;并會正確規范熟練的使用各種常規測量儀器包括水準儀、經緯儀和全站儀;(2)會結合現行規程規范和選取合適的儀器,設計一般性的測量方案,并進行有效率的測量和內業處理包括建筑工程施工測量項目、建筑物變形監測項目。
4工程測量課程活動設計
4.1各類普通測量以分組比賽類型教學
下面以四等水準測量為例作介紹。(1)目的:使學生正確熟練的操作水準儀;使學生深入的掌握水準測量原理、四等水準測量的規范操作工序和規范的水準內業處理,培養學生扎實的專業基礎和提高實操水平;(2)活動安排:水準測量原理、四等水準觀測方法、內業處理流程、學生練習水準儀、普通水準測量實驗,計劃4課時;分組完成四等水準外業、內業,提交成果資料,計劃2課時;成績和總結,評定成績并總結問題、分析原因,計劃2課時;(3)評價方案:儀器操作與觀測方法占30%,觀測記錄和內業處理占30%,觀測記錄和內業處理,占30%;小組總結報告占30%;出勤占10%。
4.2建筑工程施測量以案例分析來完成教學
下面以民用建筑施工測量為例做介紹。(1)目的:了解施工測量任務、特點及測設的基本工作;掌握測設點的平面位置的方法和施工控制測量的方法;掌握民用建筑施工放樣流程;(2)活動安排:課堂講解施工測量任務、特點及測設的基本工作,計劃2課時;課堂講解測設點的平面位置的方法和施工控制測量的方法,計劃2課時;觀看民用建筑施工放樣現場教學視頻,課堂提問學生,總結分析施工放樣流程,學生完成案例分析學結,計劃4學時;(3)評價方案:課堂提問占40%;民用建筑施工測量案例分析學結占50%;出勤占10%。
4.3建筑物變形測量以完成項目類型教學
(1)項目目的:使學生了解建筑變形測量的意義與重要性;理解建筑物變形測量的施測內容與測量方法;熟悉建筑物變形測量項目的整個流程;(2)活動安排:收集該項目相關的資料,了解此建筑物的變形情況,配置測量儀器,制定觀測計劃,計劃2課時;布設水準點、觀測點,做垂直位移測量,計劃2課時;布設控制點和工作基點,做水平位移測量,計劃2課時;處理數據,整理項目成果,并給出項目結論及建議,計劃2課時;(3)評價方案:外業測量占30%;觀測記錄和內業處理占30%;項目總結報告占30%;出勤占10%。
5工程測量課程學習評價方案
理論考試內容圍繞教學大綱進行,在學期末組織學生考試。其他考核項目在授課期間進行。制定如下考核方案:(1)綜合性筆試,占總評成績比重50%,評分標準依據參考答案評分;(2)小組數據和總結報告,占總評成績比重10%,評分標準是水準測量占25%、角度測量占25%、距離測量占25%及小區域控制測量占25%;(3)建筑工程施測測量案例分析總結,占總評成績比重10%,評分標準是民用建筑施工測量案例分析總結占50%,工業建筑的施工測量案例分析總結占50%;(4)建筑物變形測量項目成果書面材料,占總評成績比重10%,評分標準是成果精度統計及質量檢驗結果占30%,變形測量過程中出現的變形異常和作業中發生的特殊情況匯總占20%,變形分析的基本結論與建議占30%,附圖附表占20%;(5)課程論文,占總評成績比重5%,評分標準是把握測繪科學前沿動態占40%,內容充實可靠占50%,論文形式要素正確占10%;(6)出勤,占總評成績比重10%,評分標準是曠課、遲到、早退酌情扣分。
6總結
結合工程測量課程特色和學習目標,在非測繪專業的工程測量教學實施中體現“以學生為中心”,分別從不同知識板塊設計教學活動,并在課程考核上注重“多維度”評價學生的學習成效,才能更加客觀全面的反映出學生參與學習的程度以及獲得知識、能力、素質等綜合成果的量度,這樣才能更好的達到工程測量課程的教學質量與效果,為社會培養出適應企業需求的技術型人才。
作者:許善文 唐小方 單位:廣東白云學院
參考文獻
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畢業論文選題的重要性不言而喻,愛因斯坦就說過,“提出一個問題往往比解決一個問題更為重要”,好的畢業論文一定有一個好的選題。在畢業論文選題時,有以下幾個問題需要注意:
(1)選題應該符合專業性。公共管理專業致力于在現代化和城市化的背景下,為政府機關、公共事業管理部門和各類社會組織培養基層從事管理和服務工作的實踐型人才。因此,公共管理專業本科畢業論文的選題應該聚焦現實生活、社會變遷和熱點問題,以及公共管理領域的組織、事件和個人行為。由于公共管理專業的學科交叉性強,所以對于交叉學科的論文選題,為了避免論文在內容上發生學科的偏移,選題的專業性必須要注意。例如,對一個公共管理和法學的交叉學科論文選題,應該從公共管理專業的視角來陳述論文題目和建構論文的核心研究問題,而非從法學專業的視角。
(2)選題應該體現“小而美”。縱觀各高校的公共管理專業,從課程設計上尤其注重培養學生的宏觀視角、整體思維和全局意識,這是優點,但在畢業論文設計上,就體現出來的是一種不足。很多學生在選題上都體現出了這種宏大敘事的偏好,例如,題目中經常出現的“我國…”、“模式研究”這樣的關鍵詞。本科畢業論文本來就是一個小的科研課題,篇幅也一般在一萬字左右,所以重點在于“解剖麻雀”,將一個小問題講通、講透,而不能貪大、貪全,可以將宏觀的政策、理論和視角作為背景,但落腳點還要在微觀行動和具體個案/問題上,因此選題上務必要“小而美”,而非“大而范”。畢業論文的選題是一個由“大”到“小”的過程,不斷“窄化”、明確的過程。最開始學生可能只有一些比較含糊的想法,然后通過查閱文獻、實踐和思考,變成某一領域的調查研究主題,最后,通過反復地“學而思”,將這一比較籠統、寬泛的調查研究主題,變成特定領域、特定現象中的針對特定問題的選題。畢業論文選題的“美”主要體現在選題的價值和意義上。一個好的論文選題是有核心研究問題的,這個研究問題是現有的文獻資料所不能回答的,因而需要研究者通過一定的研究方法去探究、解密,這也就是論文選題的價值所在。而現在很多本科畢業論文是沒有研究問題的,或者這個研究問題過于的簡單,這樣的畢業論文就只能是泛泛而談,缺乏創新、反思和深度,也就沒有太大的研究價值。論文的意義有理論意義和實踐意義之分,本科的畢業論文更注重的是論文的實踐意義,所以,論文的選題最好能來源于實踐,這樣才能保證論文的內容和結論真實具體,論文的建議具備可操作性。
(3)選題應該注意時效性。本科的畢業論文應該關注當下正在發生或即將發生社會公共管理現象和問題,所以選題應該有一定的時效性,而盡量避免對歷史事件的研究,這樣能夠降低論文研究的難度。例如,部分公共管理專業的學生可能對公共危機管理比較感興趣,想將這個領域作為論文選題,但是由于公共危機事件具有偶然性、突發性、緊急性和高度的不確定性,所以很可能在論文研究期間沒有典型性的公共危機事件發生,因而學生會選擇以一些過往的重大公共危機事件作為案例,但這樣研究的科學性和真實性就難以保障了,因為學生會很難找到經歷事件的關鍵人物進行訪談并收集豐富的一手資料,最后這類的畢業論文往往會變成二手文獻(尤其是新聞報道)的整理和總結。
(4)選題應該考慮“量力而行”。本科的畢業論文在選題時就應該從主客觀兩個層面來考慮可行性。主觀層面的可行性要綜合考量的是[3]:學生的生活經歷、知識結構、研究經驗、組織能力、語言、體力等方面是否具備進行論文研究所需要的條件??陀^層面的可行性包括:時間、經費和資料的獲取等是否可行;研究是否會侵犯被研究對象的隱私,是否會違背研究的道德倫理,甚至觸犯法律。因此,有的論文選題很有價值,但如果受主客觀限制,學生完成不了,也要果斷放棄。例如,現在很多同學都喜歡寫以“互聯網+”為主題的論文,因為“互聯網+”是當今社會發展的熱潮和趨勢,與其相關的研究有一定的價值和意義,部分學?;蚪處熞矁A向于鼓勵、引導學生去寫作此類論文,然而事實上,“互聯網+”論文的寫作就離不開對大數據的獲取、挖掘和分析,但大數據的獲取難度較大,很多時候還涉及到商業機密和隱私,所以,作為大多數本科生根本沒有辦法駕馭此類論文。
(5)選題應該以“學生為導向”。應用型本科的畢業論文在選題上應該充分尊重學生的研究興趣、意愿和選擇,不能搞命題指派或導師包辦。只有以“學生為導向”,才能充分地調動學生的積極性、主動性和創造性,才能避免學生對導師的過度依賴。
二、畢業論文的研究方法
畢業論文設計是一項復雜的認識活動,而研究方法是實現論文研究的必要手段和工具。研究方法是為研究選題和研究內容所的服務,因此,研究方法的選擇是否適宜對于畢業論文的質量有很大的影響。研究方法是一個有著不同層次和方面的綜合體系,它所包括的三個層次分別是:方法論、研究方式、具體的方法和技術。對于本科的畢業論文而言,研究方法需要關注的是具體的研究方法和技術,而沒有必要對方法論和研究方式進行闡釋。具體的研究方法和技術有很多,選擇的依據是哪種方法能收集到更豐富和真實的資料,通過該方法所收集到的資料能更好地對研究問題和研究內容進行回應,能作為有效論據支撐論點。對于畢業論文的研究方法,常見的誤區包括:
(1)研究方法貪多。很多學生認為,使用更多的研究方法,能夠凸顯論文的工作量,體現學生對于研究方法的掌握,其實不然。研究方法的使用并不是畢業論文質量考察的重點所在,它只是一種調查研究的手段和工具,因此,研究方法在精不在多。好的畢業論文,只要論據充足,足以支撐論點,用一種研究方法也可以。大部分的畢業論文可能需要多種研究方法來組合和相互補充使用,此時,需要交代清楚不同研究方法的具體使用情況和旨在回應的研究內容,避免出現研究方法多而混亂的局面。
(2)將定量研究和定性研究結合使用。定量研究和定性研究的科學性之爭在學術界從未停止,這兩種研究方式在哲學基礎、研究范式、理論模式、資料收集技術、分析方法等多個層面都有巨大的差異,因此,兩者具有較大的互斥性,而非兼容性。此外,定量研究和定性研究在研究方法體系中屬于第二個層次—研究方式,而非具體的研究方法和技術。然而很多畢業論文在介紹研究方法時都會寫到:“本研究采用了定量研究和定性研究相結合的方法”,這就犯了兩個錯誤,其一:定量研究和定性研究在研究方法體系中屬于第二個層次—研究方式,學生這么寫是把定量研究和定性研究理解為了具體的研究方法和技術;其二:定量研究和定性研究不存在結合的可能性。很多學生理解的定量研究僅僅只是統計資料的分析,而非嚴格意義上的規范定量研究。所以,較好的處理辦法是在本科的畢業論文中,避開提及方法論和研究方式,只介紹具體的研究方法和技術。
(3)對問卷調查法的濫用。問卷調查法是社會調查中的常用和有效方法,但在本科的畢業論文中,對問卷調查法的應用有很多不當,具體的問題類型包括:第一,將調查問卷的設計局限地理解為問問題。調查問卷是由多個問題組成的,但這些問題是根據研究問題和研究內容而提出的,包含了研究者的一些研究假設(例如:變量之間的相關性),并考慮到了測度的效度和信度。將調查問卷的設計狹隘地理解為問問題,就會很容易出現關鍵問題缺失、問卷的效度和信度不足等問題,問卷調查的科學性也會遭受質疑。第二,問卷調查法的應用不與抽樣方法結合使用。抽樣方法包括兩大類:概率抽樣法和非概率抽樣法。嚴格的來說,問卷調查法只有與概率抽樣法結合使用才具有統計分析的意義。但在現實的研究過程中,由于研究者無法獲得完整的抽樣框或被研究對象屬于社會少數群體不方便抽樣等原因,概率抽樣方法在實際操作中的嚴謹性往往要打折扣,很多問卷調查是基于非概率抽樣的。這樣的直接影響是在對數據進行統計分析的過程中會產生較大誤差。另外,近年來,很多學生在做畢業論文時喜歡用網絡調查法,這是因為網絡調查操作簡單,發放和回收問卷的速度快,研究結果能夠迅速生成。然而,網絡問卷調查適合的只是一些對社會輿情、網民態度等的調查,它并不是一種學術論文調研方法。首先,它的抽樣方法是非概率的,樣本的代表性會很差;其次,研究者很難保證填寫問卷的人是否認真、負責,問卷調查的信度和有效率很難保證;最后,通過網絡調查輸出的結果基本上都是簡單的頻數統計,沒有辦法對數據進行深層次的分析。所以本科的畢業論文在研究方法上,最好的處理辦法還是要將研究的主題縮小,當研究對象的數量在一個適度范圍內時,可以采用全樣本調查,這樣就不會存在樣本代表性的問題。對于無法進行全樣本調查的論文研究,即使無法進行概率抽樣,也一定要考慮樣本的代表性、問卷的信度等問題,不能走捷徑。第三,把問卷調查法作為“包治百病”的研究方法。問卷調查法只是所有社會調查研究方法中的一種,它也有一定的適用條件,例如,需要配合抽樣方法結合使用,需要被研究對象具備一定的文化水平和理解能力,等。但當問卷調查法的適用條件不充足或針對某個具體的研究問題/研究內容/研究對象有更適宜的研究方法時,需要放棄問卷調查法,改用其他的研究方法?,F在很多學生在做畢業論文時都偏愛用問卷調查法,而當研究方法選擇不當時,就很容易出現研究內容、研究方法、研究對象三者的脫節錯位,最后論文中的論據不足以支撐論點。
三、畢業論文行文中的常見問題
公共管理專業本科畢業論文的結構一般包括幾個部分:緒論、文獻綜述、論文的主體部分、結論和建議。各部分的主要內容和常見問題見表1。
四、關于本科畢業論文管理的建議
(1)重視本科畢業論文和畢業論文的選題。本科畢業論文對學生和教學單位都具有重要意義。因此,為了提升本科畢業論文的質量,需要強化學校和學生對于畢業論文的重視程度。畢業論文的選題直接決定著論文價值和可行性,其重要性不言自明。但很多學生不重視論文的選題,草草選題,缺乏對選題的合理性論證就開始寫論文,為后續工作埋下諸多隱患。因此,學生在選題的論證上要多思考、多推敲。
(2)專門開設“本科畢業論文指導”這門課程。盡管在公共管理專業的課程體系中有調查研究方法、文獻檢索、學術論文報告寫作等與畢業論文相關的課程,但往往不系統、碎片化,或開課時間久遠,學生很多知識和能力已經生疏。因此,建議在畢業論文選題之前開設“本科畢業論文指導”這門課程,對與畢業論文寫作的重點知識和常見問題進行重申和介紹,這樣能讓學生少走彎路。
(3)強化對畢業論文的過程監管。選題盡管重要,但畢業論文是一個系統工程,因此要加強對畢業論文的過程監管。指導老師需要多與學生進行溝通,保障學生畢業論文寫作的有序進行。
(4)完善本科畢業論文的評價指標體系。畢業論文的評價指標體系不僅是對畢業論文質量的評判標準,也是對學生畢業論文寫作方式和完成情況的引導?,F在,部分學校的本科畢業論文的評價指標體系對學生產生了錯誤的引導。例如:第一,重復率成了畢業論文是否合格的首要標準。控制論文的重復率,本身沒有錯,這體現的是學術道德規范和對知識產權的尊重,但學生的做法確實有些矯枉過正,部分學生被重復率牽著鼻子走,或者是連正常的引用都放棄;或者是鉆技術的空子,從那些文庫所不能覆蓋的學術研究成果、新聞報道、網絡文章中抄襲。因此,在畢業論文指導中,要幫助學生明確的目的和意義。第二,部分學校的本科畢業論文的評價指標體系中對論文的創新有要求,這也是一種不恰當的引導。盡管畢業論文是培養大學生的創造能力、實踐能力和創新精神的重要環節[5],但基于本科生的研究能力來說,畢業論文創新很難。論文的創新主要體現在以下幾個方面:研究對象和內容的創新、研究方法的創新、研究視角的創新、研究結論的創新。對于本科畢業論文而言,可以鼓勵學生創新,但不可將創新作為硬性指標,否則會導致學生為了創新而創新,反而“畫蛇添足”。所以,總的來說,高校需要完善本科畢業論文的評價指標體系,給予學生以正確恰當的引導。
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中圖分類號:G642?搖 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)41-0272-02
一、引言
中國石油大學(華東)作為一所以工科為主的重點高校,其最重要的目標就是培養應用型本科人才。這不僅要寬專業、厚基礎,還應該培養綜合素質過硬,有較強實踐及動手能力的優秀畢業生,這在很大程度上依賴于卓有成效的實踐環節。本科畢業設計(論文)(簡稱畢業設計)是高校實現培養目標、培養大學生綜合素質和綜合能力的重要實踐教學環節,是學生步入工作崗位前最重要的一次大練兵??梢哉f,畢業設計對于每一個畢業生而言具有承前啟后的作用以及深遠的影響。畢業設計質量的高低,將直接反映高校的教學水平和人才培養的質量,是評估高校辦學質量和辦學水平的重要依據[1]。盡管我校出臺了畢業設計環節管理規定,但由于學生主觀意識、教學客觀條件和管理細節的實施等種種原因,畢業設計總是出現這樣或那樣的問題,質量亟待提高。如何有效提高本科畢業設計的質量是高校教師不可回避的重要任務。本文從作者教學實際體會出發,結合自身專業學生的實際情況,就如何有效提高工科專業畢業設計進行了研究和探討。
二、目前畢業設計存在的問題
1.學生主觀上對畢業設計重要性認識不夠,缺乏主觀能動性。他們認為畢業設計無關緊要,不需要考試,通過率高,往往以邊玩邊做的態度進行,甚至有的學生僅用最后一個月突擊,還有的學生出去找工作或實習,這樣就造成了畢業設計的質量不高。
2.實驗完成質量有待提高。在畢業設計中,實驗無疑是工科畢業設計的重要組成部分,但由于經費不足、實驗器材短缺、實驗場地過少和學生缺乏調研等原因,實驗不能高質量地完成,這些都制約著畢業設計的開展。
3.畢業設計缺乏創新性,存在著相近課題間互相抄襲或對某些論文或教材引用過多的現象。雖然現在各大高校都開展了工作,但并沒有從根本上解決雷同現象的發生。
4.存在教師指定課題現象,課題內容與本專業或學生就業方向距離較遠,因此題目內容和選題方式有待改革。同時,個別專業教師指導學生人數過多,勢必影響指導質量。
5.在論文內容上存在以下問題:引用部分過于冗長,而分析計算、設計或實驗部分敘述偏少;不注重文獻綜述部分,查閱的文獻過于陳舊,不是近幾年發表的論文;參考文獻的引用過于隨意,在文中標注的位置混亂;圖標不規范,排版不重視;中英文翻譯質量不高,存在中國式英語,甚至用軟件翻譯的現象。
三、提高工科本科畢業設計(論文)的措施
1.對畢業設計題目進行嚴格審查。在選題之前應由各系開會進行研討,保證各個指導教師之間題目不重復,同一教師的題目三年內不重復。題目應具有實用性、適中性、前沿性,有一定的深度和廣度,但又不能過大過難,使學生通過綜合運用所學的基礎理論和專業知識能在規定的時間內得到充分的訓練。在題目內容上,應符合本專業方向,多設置理論聯系實際或解決工程問題的題目,以設計、實驗和分析計算等為主要工作,培養學生嚴謹的工作作風、科學的思維方式、較強的動手能力以及獨立分析問題和解決問題的能力。
2.畢業設計題目在設置上應因材施教、因地制宜。在題目確定方面,采取教師和學生互選方式,指導教師應設置多種題目,學生根據自己的意愿來選擇合適的題目[2]。我系畢業生的去向主要有以下幾個方面:中石油、中石化或中海油等與所學專業相關領域;非石油行業與所學專業相關領域;讀研繼續深造;非本專業領域。例如:對于簽約石油行業的同學,可以選擇與解決油田或煉化企業實際問題的相關題目;繼續讀研的同學可以選擇基礎理論和基礎研究的課題,培養他們的科研和創新能力。未來工作需要用到各種計算軟件的同學可選擇用軟件分析、計算或模擬等課題。只有讓學生真實感受到畢業設計對其未來職業生涯的幫助,才能使學生自覺地、積極主動地參與到畢業設計中去??傊?,把畢業設計和學生未來發展相結合可以增加學生興趣以及對畢業設計的重視程度。
3.積極調動學生的積極性和參與性,采取產學研相結合的方式。實驗是工科專業畢業設計的主要環節之一,但由于畢業設計經費投入有限,實驗材料和實驗儀器缺乏,使實驗不能充分進行。因為我校很多專業教師都承擔著中石油、中海油或中石化等行業的科研任務,針對以上問題,將指導教師科研課題的一部分作為論文內容,使學生加入到指導教師的課題研究中來,利用科研經費補充畢業設計經費的不足[3]。這樣學生可以幫助老師完成部分課題內容,同也時增加了學生去企業調研或觀摩的機會,增加了他們的參與性與實踐性?;蚴菍W科競賽的題目聯系到畢業設計之中,比如我校開展的節能減排競賽和學校自主創新科研計劃項目等,對于立項的同學,學校會拿出專項基金進行支持,讓獲得立項的同學在畢業設計之前就進入實驗室,利用充裕的時間更好地完成課題??傊ㄟ^這些產學研相結合的方法,使他們有更多的機會參與到實踐中去,有更好的實驗條件完成畢業設計,以此來提高學生的興趣,也有助于培養學生創新能力,降低畢業論文抄襲的發生。
4.加強指導教師隊伍建設,嚴把論文質量關,重視論文細節。通過引進和培訓來加快教師隊伍建設,提高師生配比,減少教師指導學生的人數,這是畢業設計質量的重要保證[4]??梢愿鶕毞Q的高低來確定指導的人數,對于高職稱并帶有研究生的老師,可以增加指導人數,讓研究生輔助老師指導學生,這樣既可以鞏固研究生的專業知識,又可以緩解個別專業指導教師不足的問題。嚴把論文質量方面,除了對論文整體進行把握外,在細節上要做到文獻綜述可以把握最新學科動態、中英文翻譯通順標準、圖表的繪制符合規范、論文撰寫和排版符合學校要求、參考文獻標注準確。培養學生嚴謹求實的學習態度,讓學生知道做學問是一項嚴謹和嚴肅的事業,這也是畢業設計的宗旨之一。
5.加強對畢業設計過程的管理,對考核制度進行細化。以往的畢業設計成績,主要是答辯成績加上論文成績,所以學生只注重最終結果而忽略畢業設計過程和細節,這樣會使學生畢業設計不認真,快交論文前臨時突擊。因此,將畢業設計總成績細化具有必要性。首先增加文獻查閱成績,以培養學生查閱文獻能力和關注中外研究進展的態度;增加中英文互譯成績,提高學生科技英語翻譯和閱讀水平;增加平時成績,指導教師應確保與學生的見面次數,定期檢查學生的完成情況,將請假次數和天數以及不同階段的完成情況作為平時成績記錄。這樣多方面考察學生,可以使學生對畢業設計各個環節都加以重視,大大減少請假離校、臨時突擊等情況的發生。同時,降低畢業設計一次通過率,讓完成不理想的學生進行二次答辯,提高學生對畢業設計的重視。
畢業設計是高校培養大學生綜合素質和綜合能力的重要實踐教學環節,是整個本科階段專業知識和所學技能最好的深化和提高,是學生步入社會前最重要的一次綜合訓練,也是教育部對高校本科教學質量的重要評價標準。本文在分析目前我校工科畢業設計存在問題的基礎上,提出了從題目的審查、題目的確定、產學研相結合、注重論文細節和細化考核制度等方面進行改進的建議,這勢必對提高工科本科畢業設計質量有較大的促進作用。
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我校對畢業設計質量十分重視,但近年來出現畢業設計質量下降的現象,為保證畢業設計的教學質量,在對有關院校畢業設計指導經驗進行調研的基礎上,結合我校巖土工程專業畢業設計的現狀,分析影響畢業設計質量的主要原因,并針對如何提高畢業設計質量問題進行探討。
一、影響巖土工程專業畢業設計(論文)質量的主要原因
1.就業與考研的影響。畢業設計(論文)通常安排在大四的最后一個學期進行。大四學生在做畢業設計(論文)的同時,還面臨著找工作、考公務員、研究生復試等諸多問題。所以說學生本身主觀上非常想投入大量的時間和全部的精力進行畢業設計(論文),力求呈現高質量的設計成果。但現實情況迫使學生不得不壓縮畢業設計的時間,從而影響畢業設計(論文)的完成質量。
2.指導教師自身實踐能力的影響。目前高校教師的主要來源是高校畢業生,這部分教師所占比例較大。盡管他們具有較高的學歷,但均是從校門到校門,沒有企業工作的實踐經驗,缺乏實際動手能力,指導學生進行畢業設計(論文)的能力不足,從而造成學生的畢業設計成果質量下降。
3.畢業設計成果與實際需求脫節。本科生畢業設計(論文)存在為設計而設計的傾向,畢業設計(論文)選題脫離實際,通常只是為了方便學生進行設計,從而對工程條件進行不恰當的簡化。這樣即便學生在某一方面進行詳細的設計, 但設計方法單一,考慮實際問題不全面,不利于培養學生全面分析、解決實際問題的能力。另外畢業設計成果缺乏展示平臺,沒有進行社會轉化的機會,更產生不了行業價值、社會價值和經濟價值,從而在一定程度上影響學生和指導教師的積極性。
二、提高巖土畢業設計(論文)質量的措施
1.建立健全畢業設計(論文)監管機制。學院作為畢業設計質量(論文)監管的二級單位,對學生畢業設計(論文)進行統一管理。資環學院按照我校的本科生畢業設計(論文)管理辦法,認真制定本學院本科生畢業設計(論文)管理細則,將監管工作落實到每一個環節,嚴把質量關。主要監管的過程包括:⑴畢業設計(論文)準備工作、選題監督;⑵學生開題、實習調研落實情況檢查;⑶平時學生、指導教師出勤情況檢查;⑷畢業設計(論文)中期檢查;⑸學生進行預答辯情況檢查;⑹答辯、成績評定;⑺畢業設計(論文)質量評價、指導效果總結。在建立健全了畢業設計(論文)監管機制基礎上,學院對畢業設計(論文)的每個過程都進行嚴格控制和管理。
2.加強校企合作,提高教師的實踐能力。目前,我校已經建立了多個穩定的校外實習基地,并與企業長期進行合作,利用社會資源來提高在教師的實踐能力。學校定期派專業教師到實習基地進行業務實踐或掛職鍛煉,直接接觸實際工程,邊實踐,邊學習,能夠掌握最新的技術和設計方法,把行業的最新成果引入教學之中,這對于那些毫無實踐經驗,從校門到校門的教師來說,是提高實踐教學能力的最有效途徑。所以說,對于新引進教師,在承擔教學任務之前,學校應先派他們到實習基地進行一段時間的實踐技能訓練,從根本上提高他們的實踐教學能力。
3.畢業設計(論文)應緊密聯系工程實際。畢業設計(論文)選題應結合教師的科研工作,讓學生參加實際題目的設計,使他們處于培養綜合實踐能力的真實社會活動中,為其提供分析解決實際工程問題的鍛煉機會。畢業設計(論文)的設計方案與實際工程相結合,將畢業設計成果進行社會轉化,能夠產生一定社會價值、經濟價值,可以激發學生進行畢業設計的熱情,從而能夠主動學習不怕困難刻苦鉆研。學生通過參與實際工程的設計能夠掌握更多的設計方法和設計規范,縮短了理論與實際工程間的差距,提高了畢業生的實際工作能力,為即將走上工作崗位打下了堅實的基礎。
綜上所述,畢業設計(論文)教學環節是高校教學內容的重要組成部分,是對學生進行綜合素質教育的重要途徑。提高本科生畢業設計(論文)質量是一個長期積累和實踐的過程,健全的管理機制、高素質的指導教師的培養等都是提高畢業設計(論文)質量的重要保障,今后需進一步加大重視程度,不斷進行實踐、總結,為提高畢業設計(論文)質量提供更多的方法、措施。 (王忠福,1976―,男,碩士研究生,講師,主要從事巖土工程的教學與科研工作。)
參考文獻
作者簡介:董非(1982-),男,江蘇常州人,江蘇大學汽車與交通工程學院,講師;尹必峰(1975-),男,江蘇泰州人,江蘇大學汽車與交通工程學院,副教授。(江蘇鎮江212013)
基金項目:本文系江蘇大學教學改革與研究項目(項目編號:JGY2007051)的研究成果。
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)11-0099-03
本科畢業設計(論文)是高校本科教學過程的最后一個實踐教學環節。通過畢業設計(論文)環節,不僅可以檢驗學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力,同時也是對高校本科實踐教學質量水平的檢驗。[1]目前,國內高校在對畢業設計(論文)成績評定時大多仍采用傳統方法進行,即學生畢業設計(論文)成績是由指導老師、評閱人和答辯小組三方面成績簡單加權平均得到,對于一些很難量化的定性指標,評價時主觀性過強,缺乏科學統一的評價依據;此外,在對學生畢業設計(論文)成績有疑義時往往是由幾位專家討論確定,缺乏說服力。因此,對畢業設計(論文)質量進行科學、客觀、統一的評價是當前我國各高校教育教學研究的一個重要課題。
在此背景下,本文根據工科畢業設計(論文)的特點,建立工科畢業設計(論文)質量多級評價體系,提出一種基于多級可拓的工科畢業設計(論文)質量綜合評價方法,并結合具體實例闡述該方法的應用過程,并對該方法的可行性、有效性進行分析。
一、工科畢業設計(論文)質量評價體系
1.工科畢業設計(論文)的特點
工科專業不同于其他學科專業,其畢業設計(論文)的特點通常表現[2]為“一人一題”,以工程實際或模擬設計為主要研究內容,采用常規或現代設計方法和手段展開研究,研究內容緊密圍繞學校、生產企業、科研院所以及指導教師的科研項目,主要成果形式包括工程設計圖紙、三維CAD軟件建立的參數化模型和虛擬裝配結果以及用CAE軟件進行的工程設計分析等。
2.工科畢業設計(論文)質量多級評價體系
針對工科畢業設計(論文)的特點,結合江蘇省普通高等學校本??苾炐惝厴I設計(論文)評選標準,筆者制定了與其研究方法和成果形式相應的質量評價細化指標,并綜合考慮指導教師、評閱教師和答辯小組三者對畢業設計(論文)質量審視角度不同,建立了如圖1所示的工科畢業設計(論文)質量多級評價體系。
二、畢業設計(論文)質量評價多級可拓模型
可拓評價[3]是以可拓學和物元理論為基礎,將要評價的對象視為物元,通過物元分析確定評價的不同等級,然后利用關聯函數計算和劃分各待評價對象隸屬等級,相對客觀地實現待評價對象的分類排序,進而明確待評價對象的質量水平。可拓評價與層次分析法[4]、灰色聚類法[5]等其他評價方法相比,能夠減少人為因素對評價預測結果的干預,規范性好,具有簡捷、嚴密的特點。經查閱大量資料發現,可拓評價方法在教學質量管理、命題質量綜合評判等方面得到了一定的應用[6],但鮮有將可拓評價運用到畢業設計(論文)質量評價中的報道。
1.物元可拓模型
在物元分析中,任何事物都可以由事物M、特征C和量值X組成,記為R=(M,C,X)。[3]
(1)待評物元矩陣的建立。對于待評畢業設計(論文)質量評價系統,將待評指標的相應數據用物元模型來描述,記事物P0為待評對象;Xi為P0關于Ci的量值(i=1,2,…,m,m為指標個數)。
(2)經典域物元矩陣的建立。假設畢業設計(論文)質量評價等級分為n級,記Moj為第j級別的事物,令表示級別為j第i個指標Ci的量值域(j=1,2,…,n)。
(3)節域物元矩陣的建立。節域為各指標對應的所有取值范圍,記Muj為物元系統中級別的全體,令表示第i個指標Ci全部等級的量值范圍。
(4)關聯度函數的構造。根據物元理論,定義待評畢業設計(論文)評價指標i關于等級j的關聯度函數為:
(1)
其中
式中,為關聯度,為第i個評價指標關于等級j的關聯度。
(5)各級指標權重的確定。由圖1可知,工科畢業設計(論文)質量評價體系包含多個層次,且每個層次所含的評價指標很多,為此在進行綜合評價時低一層指標對其上一層指標的影響作用(即權重)是不相同的。本文在確定各級指標權重時采用了不同的處理方法,具體為針對子指標層中各項指標,由于其數據豐富,可充分挖掘原始數據本身蘊涵的信息,采用熵權法;對于其余各級指標,由筆者任教學校多年的教學經驗和優秀畢業設計(論文)評選標準加以確定,詳見表1所示。熵權法是指根據各子指標提供的有用信息量確定各子指標的權重。
第i項子指標的熵權計算公式為:
(2)
其中
式中,為第i項子指標的熵權,m為指標個數,n為等級數。
2.多級可拓綜合評價思路
多級可拓評價基本思路為:首先計算子指標層各指標的關聯度矩陣,根據熵權法確定子指標層對于指標層中各指標的權重系數ω,將ω與相乘得到指標層關聯度矩陣,再由表1給定的指標層對準則層的權重α與相乘得到準則層關聯度系數,依次類推,逐級計算直至目標層,得到目標層關聯度矩陣。
若滿足,則認為畢業論文質量綜合評價屬于等級j。
(3)
其中
式中,j*為目標層即畢業設計(論文)質量總評的級別特征值,即屬于某評價等級的程度。
三、案例分析
以筆者任教學校2010級某學生畢業設計為例,介紹其多級可拓綜合評價過程,并對評價結果進行分析。
1.經典域、節域和待評物元的確定
本文將畢業設計(論文)綜合評價質量分為優秀、良好、中等、合格、不合格五個等級,依次賦值為1、2、3、4、5;與各等級對應的經典域分別為[0.9,1]、[0.8,0.89]、[0.7,0.79]、[0.6,0.69]和[0,0.59],指標對應的節域均為[0,1]。該學生子指標層下各指標得分見表2所示。為了方便,將子指標層下各指標得分進行歸一化處理。
2.子指標層指標對指標層指標權重系數的確定
在確定子指標層指標對指標層指標權重時采用的是熵權法。下面以“指導教師評分”子指標層指標對指標層指標權重為例。
由式(5)和式(6)計算得知,“指導教師評分”下子指標層指標對指標層指標權重向量分別為:
注:表示指標層第i個指標下各子指標的權重向量。
3.多級可拓評價
通過計算,該學生子目標層及目標層評價結果如表3所示。由表3可見,該生畢業設計指導教師評價為1級,屬于優秀;評閱教師和答辯小組評價均為2級,屬于良好;最終該生畢業論文質量總評成績為2級,屬于良好。表中數據為負,表示關聯度不屬于該質量等級以及不屬于該質量等級的程度;數據為正,表示關聯度屬于該質量等級以及屬于該質量等級的程度。進一步,由式(8)計算可知,該生質量總評綜合關聯度特征值j*為2.029,數值更趨向于2,表明該生畢業論文成績更偏向良好級別。
四、結語
本科畢業設計(論文)質量評定是衡量高校人才培養質量的重要參考依據。本文將多級可拓綜合評價的方法引入工科畢業設計(論文)質量評價中,建立了基于可拓評價理論的畢業設計(論文)質量評價指標體系,并根據各級指標的特點采用不同方法確定指標權重,逐級計算,直至確定目標層與各評價等級的關聯度,明確評價結果。實例計算表明,該方法不但能評定出畢業設計(論文)質量等級,而且能從不同的審視角度反映畢業設計(論文)質量的優劣,提高了評判結果的可靠性和準確性,故該方法在評價畢業設計(論文)質量方面是有效且可行的,具有較強的推廣和實用價值。
參考文獻:
[1]孟梅等.高校畢業設計(論文)論文質量管理的研究[J].武漢理工大學學報,2007,(1):83-86.
[2]徐曉美,張永輝.工程設計類畢業設計(論文)質量評價研究[J].中國電力教育,2010,(27):42-43.
[3]蔡文,楊春燕,林偉初.可拓工程方法[M].北京:科學出版社,1997.