時間:2023-02-28 15:25:56
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇土木工程論文設計范例,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。
1.通過畢業設計可以讓學生把所學的理論基礎如結構設計原理、結構力學等和專業知識有機的融會貫通,并在指導老師的幫助下,進一步完善自身的專業素養,彌補自身的不足,鞏固所學知識;
2.畢業設計是學生畢業前的最后一次完成的綜合性作業,它能夠讓學生重溫本科階段的各科內容,對隧道工程及相關專業知識有一個整體的把握,為畢業后的工作和深造提供更加扎實的理論基礎和專業知識;
3.學生獨立完成畢業設計,可以培養獨立自主的意識,提高獨立分析問題和解決問題的能力,通過獨立完成文獻的查閱和資料的搜集培養學生親力親為、敢為人先的精神;
4.隧道工程的實際工程中,仍然有很多需要創新的地方,畢業設計可以培養學生求真務實,勇于創新的精神;
5.檢驗學校在本科四年的教學成果,從中發現教學過程中的不足。土木工程涉及廣泛、內容龐大,畢業設計是學生所學知識的大綜合大貫通,畢業設計的好壞直接關系到學校教學質量的好壞和學生本身專業素養的好壞。提高學生的畢業設計質量對于提高高校的教學品質和學生的就業競爭力具有十分重要的意義。
二、畢業設計存在的問題
(一)畢業實習方面
畢業實習是學生在畢業時通過動手去親自體驗和實踐本專業的專業技能和專業知識,但如今很多高校的畢業實習已經背離了這個基本思想。以隧道工程為例,我們可以指出的有:首先,出于安全、經費等多種因素的考慮,大部分高校的隧道工程系不讓學生親自參與,而僅僅局限于現場參觀,他們畢業實習基本上都是在已經建好的隧道中進行參觀,指導教師現場講解,對于正在施工的部分基本上是不會允許學生進去的。這樣對學生來說沒有現場見過隧道的施工就沒有一個直觀的感受,就不能根據現場所見的到各種施工情況聯系書本上的相關知識,從而提出自己的疑問,顯然這不利于學生把所學知識運用于實踐中去。其次,很多學生本身沒有意識到畢業實習的重要性,他們認為即將進入工作崗位,以后有的是時間去實踐。而把畢業實習更多的看成去完成學校交給的一個任務。同時在這段時間很多學生忙于找工作而忽視了畢業實習。最后,學校在畢業實習的投入不足。由于經費投入到教學科研方面的投入產出相對較高,很多高校把經費投入到教學科研中而忽視了畢業實習的投入,導致學生的實習地點不具代表性,沒有經驗豐富的工程人員現場指導甚至沒有動手的機會,這也無形中使學生認為學校也不重視畢業實習,學生本身就會更加怠慢。
(二)指導教師方面
指導教師主要存在以下幾個方面的問題:
(1)很多高校在教學和科研方面更加傾向于后者,甚至學校會給老師下達任務,如必須發多少篇論文,必須爭取到多少科研經費,必須獲得多少獎項等,這就導致了很多老師把工作重心放在了自己的科研項目上,而很少投入精力去檢查學生的畢業質量。
(2)隧道工程中很多老師都有自己的工程項目,所以他們一般都把時間精力放到自己的項目中去了,甚至根本無暇顧及學生畢業設計。
(3)部分老師沒有實際工程經驗,有部分隧道工程老師甚至沒有參與過隧道的設計和修建等,另外部分老師缺乏指導畢業設計的經驗,在指導學生畢業設計時顯得力不從心,導致部分學生畢業設計的質量不高。三是許多老師把往屆畢業設計的題目稍加修改甚至不改就給本屆學生,這就使得學生在做畢業設計時存在僥幸心理,認為即使做不出來也可以去會抄往屆的設計,而不會獨立的去思考和解決畢業設計中的問題。
(三)學生方面
學生方面的問題主要體現在以下幾個方面:
(1)前期準備工作不足。
(2)學生缺乏主動思考的能力。很多畢業設計幾乎都是一個套路,很少有創新的地方。
(3)學生在做畢業設計時往往會忽視相互交流的重要性。由于每個人的題目都有部分差別,因此大部分都是自己埋頭苦干而忽視了同學間相互交流的作用。
(4)缺乏把知識相互串聯起來的能力。
(5)很多學生的畢業設計都存在抄襲問題。部分學生平時不認真學習,完成畢業設計有困難,就在其他學生做完畢業設計后抄襲別人的。
(6)對畢業設計的認識不清楚。很多學生認為畢業設計是能拿到學位證和畢業證的前提,他們是為了拿證而去被動地完成畢業設計,認為只要設計合格了就可以畢業了。而對畢業設計的質量好壞不關心,僅僅只是能過通過答辯就行。
三、提高畢業設計質量的方法與思路
(一)培養學生嚴謹求實用于創新的學習態度
指導老師在指導學生畢業設計時應該著力于培養學生的學習態度,鼓勵學生嘗試不同的方法來完成設計。在畢業設計遇到問題時,老師不應該有問必答,而是鼓勵學生通過互聯網圖書館等資源去尋找答案。指導老師應該避免高高在上德高望重的思想,積極和學生探討所遇到的問題,適時引導學生思考問題,對學生在畢業設計中浮躁錯誤的態度及時進行批評并督促學生改正。
(二)提高指導教師素質,改善指導方法
指導教師素質參差不齊,應對畢業設計指導老師進行提前培訓,講授怎樣定題怎樣輔導等問題。各老師也可以分享往年指導畢業設計的經驗供其余老師揚長避短。同時應進行崗前的思想培訓,提高老師對設計的認識程度和重視程度,以良好的工作作風來幫助學生完成畢業設計。老師在指導過程中應不斷總結學生在畢業設計中的問題,思考出現這些問題的原因和解決方案,為后續指導提供經驗指導。另外還應注意學生在設計過程中的通病,指導過程中著重強調該類問題。對待不同學生采用不同的指導方法,因材施教、因人而異。嘗試不同的畢業設計指導方法,例如,有條件的情況下可以讓經驗豐富的設計人員定期進行隧道設計講座、可以讓學生自由組隊對同一工程進行多方案的設計,來多方面探索最適合本屆學生的指導思想。指導老師在指導學生畢業設計時應重在引導而不是直接告知。直接的告訴答案會讓學生形成一種依賴心理,這不利于培養他們自己尋找資料和答案的能力。老師可以在大方向上為學生導航,而要求學生自己去查閱相關文獻資料,培養學生獨立解決問題的能力。
(三)提高畢業設計的管理能力
畢業設計不僅僅是指導老師和學生的事情,也是學院乃至學校的事情。學院和學校的教學管理部分應該加大對畢業設計的管理,制定科學的管理模式。例如,在畢業設計時,應該隨時抽查指導教師的指導情況和學生畢業設計的完成情況。必要時可以邀請除指導老師以外的隧道工程系老師進行提問抽查。管理部門同時應該認真聽取老師、專家和學生的意見,不斷完善對畢業設計的管理和評價體系。畢業答辯是檢驗學生設計好壞和老師指導好壞情況的最終體現,院校應該切實深入實際,把握答辯這個最后的關卡,在最后這道線上做好畢業設計的質量控制。答辯之前應制定科學合理的答辯評判標準供老師和學生參考,答辯時一旦發現某個設計達不到要求的標準,應該認真徹查找出問題并認真修改設計,直到達到能夠通過答辯的水準。
畢業設計選題缺乏創新體現在以下三方面:1)目前,畢業設計還以指導老師指定題目為主,這就造成了每一屆畢業生的畢業設計題目相似,甚至一模一樣;2)畢業設計的選題單一,教學樓、辦公樓占85%以上,而住宅、工業建筑、地下工程很少涉及;3)從設計的結構形式看,均為框架結構的多層或小高層,而框架剪力墻結構、框筒結構的高層或超高層基本沒有。由于設計選題缺乏創新,很多畢業設計都可以照抄參考書、教材的例題和往屆畢業設計,而沒有起到讓畢業生獨立設計、綜合利用理論知識的目的。筆者翻閱了我校近5年的畢業設計,抄襲率高達60%。由于框架的多層或小高層以板—次梁—主梁—柱為傳力體系,且基礎都采用簡單的獨立基礎或條形基礎。這造成了設計的選題深度不夠,未能利用最新的設計方法和理念。
1.2畢業設計選題脫離工程實際
一個與工程實際貼近的選題是保證畢業設計質量的前提和關鍵之一。然而,目前國內很多高校土木工程專業沒有足夠的校外實踐基地,缺乏選題來源,這就導致了指導老師布置的題目以“假題假做”為主,在做的過程中忽略了很多工程實際問題。這就造成了從選題到設計再到最后的答辯都脫離了工程實際。因此目前土木工程畢業設計還停留在理論利用階段,而不能起到培養學生利用理論知識解決工程實際問題的實踐意義。
1.3管理松散
以我校為例,指導老師每周對學生集中輔導一次,缺乏嚴格的考勤制度,導致很多學生在整個畢業設計階段脫離了指導老師的管理。每個指導老師指導10個~20個畢業生,在有限的時間內指導老師通常解答一些常見的問題,不能仔細檢查學生的設計進度和設計過程。甚至有些學生提前到工作單位上班,把畢業設計帶到工作崗位上完成,沒有指導老師進行實時輔導,導致這些學生的畢業設計中存在大量的錯誤來不及改正。
1.4缺乏完善的答辯評審制度
完善的答辯評審制度是畢業設計質量的有效保障。然而有些高校流于形式,沒有可供參考的評審制度,對設計成果把關不嚴,放任設計成果中存在的問題。甚至有個別高校存在指導老師個人對本組結果進行答辯評審的現象。在答辯評審中往往注重理論知識、規范規程的考察而忽視設計圖紙的規范化、設計成果的可行性等工程實際考察。不能在實際工程中實施的設計對畢業生理論聯系實際、工程素養的形成起不到培養意義,嚴重影響畢業生的培養質量。綜上所述,目前高校土木工程畢業設計從選題、指導、答辯評審都脫離了工程實際,導致了畢業設計的質量不高,達不到預期的培養目標。因此土木工程畢業設計改革是當前教學改革亟待解決的一個問題。
2改革措施
2.1科學選題
科學的選題是保證畢業設計質量的前提。在選題的過程中應增加學生的主觀能動性,結合自己將來的就業方向和興趣初步確定選題方向(如結構設計、施工組織設計、概預算等方向)。指導老師提供實際工程項目或科研項目作為備選設計題目。廢除當前指導老師指定學生的制度,由指導老師向所有畢業生提供備選設計題目,實行指導老師和學生的雙向選擇。學生選定指導老師和設計題目后根據自己的工程認識程度和興趣與老師共同協商確定最終設計題目。畢業設計題目要包含最新的設計方法、理念或技術方法,提高畢業設計的創新性;增加畢業設計中復雜問題的處理,保證設計的深度。受畢業設計時間所限,為保證學生有充足的時間完成畢業設計,指導老師要合理安排好設計工作量。
2.2完善師資結構
由于很多博士生、研究生從高校畢業后直接進入高校工作,缺乏工程實踐經驗。當前的師資隊伍與實踐教學的要求還存在較大的差距。為解決指導老師自身實踐經驗不足的問題可采取以下措施:1)形成由2個~3個年輕教師和經驗豐富的老教師組成的指導教師組,既能保證指導教師具備一定的工程經驗又能幫助青年教師的成長;2)聘請施工單位、設計院有豐富工程經驗的一線工程師指導畢業設計,這還能解決逐年擴招下師資力量不足的困難。
2.3強化管理過程
指導老師對畢業設計的具體指導過程是保證畢業設計質量的關鍵因素。目前很多指導老師由于承擔的教學和科研任務較重而疏于管理。指導老師在設計開始前制定一個畢業設計進度計劃表,嚴格要求學生按照進度計劃表完成工作量。在每一個階段開始之前以授課的形式對學生進行一次集中輔導,每周進行2次~3次答疑幫學生解答設計中碰到的復雜問題。在進度計劃表的每一個時間節點檢查每一個學生的設計進度和設計過程中存在的問題,督促學生及時完成任務和改正設計中存在的問題。此外,還要嚴格考核制度,要求學生執行每天定點簽到制度,防止學生脫離指導老師的管理。
2.4完善畢業答辯體系
答辯是對畢業設計質量和學生綜合利用理論知識解決工程實踐問題的考核。完善的答辯體系能為答辯委員會老師提供答辯標準,嚴格把關畢業設計的質量。完善的答辯體系可以從以下幾方面進行構建:1)成立由不同專長的教師、工程師共同組成的答辯委員會,且指導老師不能對本組學生答辯;2)明確答辯過程中要考察的內容,包括開題報告、計算書、圖紙及實際問題的解決能力;3)確定計算書、圖紙中具體考察點;4)確定各考察內容的權重,如開題報告、計算書、圖紙、解決問題的能力各占10%,30%,30%,30%;5)明確計算書的格式、圖紙的規范化的權重;6)制定畢業設計創新性加分策略,鼓勵學生創新。
1.學生方面情況復雜,進度不一。
畢業設計安排在大學最后一個學期,不同學生面臨就業、考研復試等不同出路,甚至少部分學生要進行畢業前大補考。學生心里狀態和壓力不同,影響到畢業設計的積極性和投入狀態,進而影響到畢業設計的進度和質量。設計中前期,學生對畢業設計這樣一個“大”的綜合性的任務不知如何下手,不能將所學專業理論知識與畢業設計選題順利結合,遇到問題不會及時反映解決,存在“等”、“拖”“、靠”的依賴心理,也會影響設計進度。
2.指導教師自身缺乏工程設計實踐經驗和知識更新。
畢業設計要求指導教師具有豐富的教學經驗和工程實踐經驗。部分指導教師一直從事理論研究或課程教學工作,工程實踐經驗不足甚至沒有,對整個工程設計過程缺乏了解和認識,對新規范、新的計算方法、新的施工技術的更新缺少關注。這樣在指導畢業設計時就會顯得力不從心,難以做到與時俱進,在一定程度上影響了畢業設計質量。
3.畢業設計過程監管不力。
通常,有些高校畢業設計管理制度不甚健全,或者制度健全但執行不到位,對學生日常不考勤或者考勤不嚴格,導致部分學生長期缺席,當然不能高質高量地完成畢業設計。另外,在畢業設計過程中,指導教師不重視對設計各階段的進度檢查,不了解學生的設計進度,也不能及時發現和解決出現的問題,從而導致學生在畢業設計前期比較松散,后期又加班追趕,高質量的畢業設計成果根本無法得到保證。
4.師生間缺乏溝通,不能及時發現設計問題。
設計過程中,很多學生不在設計室而去其他教室或宿舍,導致有問題不能及時詢問解決。老師輔導時,因見不到學生而不能及時發現學生的疑問或錯誤,從而將問題遺留到最后進行大修改甚至無法修改,致使設計質量嚴重下降。
5.計算機輔助設計利用不合理,學生收益不多。
畢業設計階段學生利用專業軟件PKPM對一榀框架進行計算并繪施工圖,這一工作只需學生一個上午即可完成。但學生對計算結果不分析、不調整,對圖紙的表達不思考、不判斷,基礎知識和專業知識掌握不牢固,對很多構造不明所以,似是而非,學生收獲甚少。
二、具體解決方法
解決畢業設計存在的問題,關鍵要解決好以下幾個方面:指導老師豐富工程經驗、提高指導水平的問題;畢業設計過程中手算、手繪與電算、電繪的比例與配合問題;畢業設計過程中對學生積極性的調動與監管監控問題;畢業設計的考核評估問題。下面具體討論。
1.提高指導教師素質、利用產學研用基地合作指導。
學校應鼓勵教師積極參加建設部組織的相關職業資格考試,鼓勵并組織指導教師積極參與工程實踐,與生產、設計單位合作,聘請理論功底扎實、實踐經驗豐富的工程師與校內指導老師合作,指導學生畢業設計并把關。學校可以建立產學研教學基地,除了服務于學生的實踐實習外,還可用于指導教師的工程經驗學習與提高,進一步加強高校與工程設計部門、企業單位之間的協調工作,從而提高指導學生畢業設計的水平。
2.堅持手算、手繪及軟件計算、計算機出圖并重。
為處理好在整個畢業設計過程中掌握基本理論、基本技能和計算機技術的關系,采用手算、手繪及軟件計算、計算機出圖并重的手段。在結構計算中“手算”和“電算”必須兼顧。“手算”應該占主導地位,在“手算”階段,應該培養學生綜合運用所學專業知識的能力和查閱相關資料的能力,從而鞏固理論知識,加強實踐操作能力。另外,在繪制施工圖時,要堅持手工畫圖和計算機繪圖相結合的原則。手工畫圖主要鍛煉學生的繪圖基本功、對構造要求的掌握以及對規范的學習和熟悉。計算機輔助畢業設計的主要目的是提高學生的計算機應用能力,同時熟悉社會上常用的工程商業軟件,做到就業時具備較強的工作適應能力和動手解決能力。因此,在計算機輔助畢業設計過程中結構計算部分要求學生手算與電算并行,兩者互為校核并完成對軟件的深入了解。繪圖主要由CAD軟件完成,部分節點詳圖與構造采用手工制圖,以加深學生的基本概念,熟悉結構細部構造,并能對計算成果和手算結果進行比較、分析和判斷。
3.針對學生不同水平分類指導方法。
對不同程度、不同進度的學生要使用不同的方法指導。對理解能力好、認真負責進度快的學生,要提前講解設計內容和方法,要求其有探索創新精神,培養學生自己獨立運用專業理論知識與畢業設計課題相聯系的能力,培養其主動查閱有關設計資料的能力等綜合專業素質,讓其在畢業設計中起到模范帶頭作用,也對學困生形成一定的壓力和激勵作用,敦促他們加快進度,認真設計。指導老師要有意培養1~3個模范生以加快整個小組的設計進度、提高小組的設計質量。對學習成績差、進度慢的學生,指導老師要付出更多耐心進行講解,讓其理解并最終掌握設計方法、步驟和過程,促其趕上整個設計進度。
4.考核制度嚴格,全面具體。
對學生畢業設計成績的評定應包括多個方面:考勤、設計進度、建筑設計部分、結構設計部分、計算書內容以及答辯情況等。應加強畢業設計的學生考勤和指導教師的考勤,加強設計過程中各個階段的考核,對學生出勤率、設計進度、設計階段成績及最后答辯成績等各個考核方面分別進行評分。這樣既可以引起學生對畢業設計的重視,也可以在設計過程中發現問題,總結經驗和教訓,進一步完善和改進后續設計工作。
1.1設計結構不牢固
土木工程結構是決定整個建筑物安全的重要因素,土木工程結構不牢固是我國現階段設計工作的短缺部分,所謂的結構牢固,就是要保證整個建筑工程出現局部損壞時,不破壞其整體性能,能夠在地震、狂風等一些自然災害或者人為事故中保證結構的冗余度和延性。現代土木設計工作中不能有效的對各種施工要點和結構進行完善,導致施工過程中出現坍塌、損壞等工程事故,造成不可彌補的人員傷亡。
1.2存在安全規范的漏洞
我國土木工程設計工作受到工作人員隨意性的影響,設計部門的權威性也不高,導致整個設計結果的質量低下,一些建筑工程在較短的時間內出現了墻壁變形、開裂等問題,其主要誘因就是設計工作中的結構規范不符合實際施工要求,存在一定的漏洞。
1.3構造柱和結構柱混淆、承重面積小
現代土木工程施工設計工作中,部分工作人員會將構造柱的設計工作與承重柱設計工作互相混淆,從而影響整個土木工程的牢固性,造成嚴重的工程事故。構造柱在土木施工過程中,通過與梁體的配合,能夠有效避免房屋建筑的墻壁出現裂縫,從而來提升整個建筑的實際抗震能力,若設計人員在設計工作中把構造柱誤認為承重墻來進行指導施工,就會導致房屋在發生地震等自然災害時,無法承受過大的強度,因此出現沉降、裂縫等問題。所以,設計人員要在土木工程設計工作中,科學區分承重墻與構造柱的不同。在進行土木工程設計工作時,有的設計人員對于抗震烈度要求較低的建筑設計時,會調小整個承重柱的界面,方便其對受力進行分析,但是當房屋受到外力作用時,會使梁體和柱體出現開裂的質量問題,導致整個房屋的使用壽命大大縮短。
2如何保障土木工程設計工作中的安全性和經濟性
2.1提升土木工程設計人員的素質
我國現階段的土木工程設計工作較之以前而言取得了明顯的進步,設計人員也有著較為豐富的工作經驗,掌握較多先進科學的設計方法。但是,一般設計工作者,設計人員過多的注重施工圖紙,很難兼顧到實際施工過程中可能遇到的問題。施工圖紙在整個設計工作中都只是一部分參考資料,與實際的施工過程相比較,建設單位要想能夠保證整個土木工程的質量和標準達到相關的要求,必須要保證設計人員能夠將自己的設計意圖表達的完整準確?,F階段的工程管理者專業水平較低,對于土木工程的結構以及設計環節的相關知識較為缺乏,因此,在指導施工時,往往會對圖紙產生誤解,導致設計工作和施工工作出現誤差。所以,土木工程設計人員要不斷提升自身的專業素質,通過繼續教育以及自學等相關途徑,加深對工程設計技術的理解和掌握,從而提升認識水平和業務能力,保證設計工作能夠更好地指引施工工程的順利進行。
2.2保證土木設計工作的安全性
要想提高整個土木工程設計工作的安全性,就要先從管理工作入手,首先要選擇那些等級高、資歷老、具有先進管理水平的設計單位來承擔工程設計工作,只有保證設計單位具有先進的設備、高素質的設計人員,才能從根本上提升整個設計工作的水平。還要強化設計人員的理論基礎知識,因為,設計人員對設計知識的掌握程度會對整個土木工程項目產生重要的影響,只有保證設計工作人員能夠對基本設計方法進行掌握,并且不斷更新自己的設計理論,才能保證整個設計工作滿足不斷提升的施工要求。還要保證設計工作中盡量不產生失誤,在進行設計計算時,不出現缺項和漏項的現象,保證設計圖紙不出現較大的質量問題。設計人員要對相關數據進行認真檢查,并仔細核對,避免出現人為疏忽的問題,只有保證設計圖紙能夠全面、詳細,才能夠指導施工人員進行科學施工,不出現任何工程施工事故,工程管理人員要強化對設計環節的監督和管理工作,并且對整個施工過程進行全面管理。設計單位在完成相關工作之后,還要與施工方時刻保持聯系,及時解答施工人員對設計圖紙提出的種種疑問,一旦發現任何問題,要及時進行審核,修改出現的任何錯誤,保證施工工作的順利進行。
2.3保證土木設計工作的經濟性
土木設計工作的經濟性要求有關部門可以通過招標與投標的方式來對不同的設計方案進行分析和比較,在保證工程安全的基礎上,選擇經濟性突出的設計方案,從而來節省工程開支。在進行工程施工設計工作時,還要不斷鼓勵設計者開拓他們的思路,采用靈活的設計理念來進行工程設計,可以通過標準圖來降低整個設計工作量,加快設計工作的進度,但是,這樣的設計方法會加大整個工程施工成本。因此,設計人員要在日程設計工作時,保證整個工程安全的同時兼顧設計工作的經濟性,對于能夠壓縮工程成本的細節進行反復核算,從而保證設計工作能夠兼顧安全性和經濟性,節省一切不必要的工程開支。設計人員還要控制多參數的設計工作,例如在土木工程混凝土鋼筋結構的設計工作中設計的安全因素和成本較多,相同的荷載往往會出現不同的設計結果,各個部門只有在互相溝通與合作的基礎之上,通過相關數據和資料才能提升整個設計工作的經濟性。
師資問題一直是獨立學院不得不面對的棘手問題。獨立學院的人事制度與公辦高校不同,教師實行聘任制,這導致了獨立學院進人難、留人難的尷尬境地,教師數量一直沒有顯著的改善。獨立學院的師生比例失調,很多獨立學院越過了師生比1:18這個紅線,明顯高于教育部規定的標準。同時,隨著高校擴招和人們對本專業的熱捧,土木工程專業的學生越來越多,教師的增長達不到同步,導致了一名指導教師帶很多畢業生的現象,指導時間上不能滿足。并且,獨立學院的教師多為年輕教師,很多教師從校門到校門,缺乏工程實際經驗和對相關規范的熟悉,指導過程中存在一定的疏漏。
2.類型單一,脫離實際
琴島學院土木工程專業的畢業設計題目多由指導教師根據畢業設計的要求假想而來。雖然各指導教師給出的題目不同,但僅僅是設計時的建筑方案存在差別,在結構計算時基本上都采用選取一榀框架進行手算的模式,形式比較單一。同時由于教師本身的實踐經驗有限,加之工程量大小等因素的限制,畢業設計題目與工程實際存在明顯的差距,學生在做的過程中缺乏工程意識訓練,很難達到良好的效果。
3.學生的積極主動性不強
畢業設計一般安排在大學的最后一個學期,這個階段的大部分學生處在找工作的階段,這使得他們對畢業設計投入的時間、精力不夠充足。同時,學生對畢業設計沒有一個感性的認識,大多數學生在懵懵懂懂中就開始了畢業設計工作,依賴性較強,缺乏獨立思考的能力,總是問一步做一步,帶有較大的盲從性。再者,一些學生對設計過程是否正確、是否符合實際等問題缺乏認真的思考和討論,對畢業設計馬虎應付,及格萬歲的思想在這一教學環節尤為突出。
4.基礎不牢,概念模糊
獨立學院的學生一般基礎比較薄弱,在課程學習中對一些基本概念、基本理論掌握不牢,概念混淆,加之現在學生考前突擊的做法,使得畢業設計前期需要花費較多的力氣進行基本理論的熟悉,影響設計進度。再有,學生的制圖功底普遍比較薄弱,所設計的施工圖存在較多不符合標準與疏漏,內容表達不全面,影響最終質量。同時,學生在學習過程中無法自主將課程聯系起來,對課程認識不深,導致他們在畢業設計過程中缺乏整體思維,對學過的內容無法進行聯系與拼接,需要老師的指點才能達到從整體到局部的思維對接。
5.資源不足
獨立學院因為是一個新生事物,其圖書積淀相對不足。在畢業設計過程中,學生需要查閱大量的參考書、規范,而圖書館的專業存書有限,遠遠滿足不了學生借閱的需要。同時,由于學院的計算機配置有限和經費有限,學生在電算部分往往借助于盜版軟件,這使得最終的結果與正版軟件計算結果之間存在差異,容易誤導學生。
二、獨立學院土木工程專業畢業設計改革的迫切性
畢業設計作為學生畢業前的實踐預演,其重要性是不言而喻的。對于目前的獨立學院而言,其畢業設計教學環節已經到了不改革就沒有出路的地步。具體表現在:
1.畢業設計達不到教學大綱要求
由于獨立學院師資的特殊性,其畢業設計題目幾年都沒有實質的變化,并且題目多為虛擬,缺少實際工程的背景支持,能夠設計的實際問題基本沒有,設計內容的深度和廣度上一直沒有擴展。同時,琴島學院的畢業設計一直遵循建筑設計、結構設計、施工組織設計這樣一條主線來進行,求大求多求全,而實際進行過程中由于時間所限,絕大多數學生在施工組織設計這一部分都沒有認真對待,導致這一部分流于形式化。這樣,施工組織設計部分就很難達到大綱的要求,同時還影響了其他環節的質量。
2.抄襲現象嚴重
畢業設計大多是在大學的最后一個學期,與學生就業的時間重合?,F階段我國大學畢業生的就業壓力普遍較大,尤其對于獨立學院的學生來講,社會及單位的認可程度尚不高,就業壓力尤其大,這就導致了部分畢業生分身乏術,把本該用在畢業設計上的時間用來找工作,對畢業設計敷衍應對。同時,陳舊的畢業設計題目與類型也給了學生可乘之機,部分學生從網上下載或從往屆學生那里拷來就交給老師,有學術剽竊之嫌。針對以上兩個方面,獨立學院土木工程專業的畢業設計教學環節的改革已經迫在眉睫,不能單純為了畢業而設計。如果不改革,勢必影響培養目標的實現,影響畢業生的質量,影響專業及學校聲譽,嚴重的可能會影響專業生存。
三、適合琴島學院的土木工程專業畢業設計教學實踐探索
基于上述畢業設計中出現的問題和改革的必要性論述,筆者在這里給出自己的一些建議,希望對以后的畢業設計有所借鑒,提高畢業設計的教學質量。
1.充分做好師資配備
教師是保證教學質量的首要前提。獨立學院應用型人才的培養目標決定了大部分畢業生將會直接進入到生產一線,從事設計、施工、管理、造價等工作。學生專業水平的高低、動手實踐能力的強弱跟教師有著直接關系。做好師資配備主要應從兩方面入手:其一為指導教師的配備,其二為指導教師專業素養的提高。
(1)指導教師配備。琴島學院土木工程專業歷屆的畢業設計工作中,指導教師絕大多數由土木工程系結構教研室的教師擔任,極少數有外聘的情況。每位指導教師分配的學生人數較多,達不到良好的指導效果。針對生師比嚴重超負的現象,建議獨立學院在指導教師選用時,可以充分發揮體制靈活的特點,從母體學?;蛘咂髽I選聘經驗豐富的教師、工程師來擔任外聘教師,這樣一方面減輕了每位教師的工作量,另一方面也能夠給畢業設計指導工作帶來更先進的理論和方法。
(2)指導教師專業素養的提高。名師出高徒,要讓學生有較高水平的畢業設計,指導教師必須既有深厚的理論功底,又有豐富的實踐經驗,上得了講臺,下得了工地。獨立學院的自有教師多為研究生畢業后選聘而來,這些教師很多都是從校門到校門,缺乏實際工程的鍛煉。而畢業設計環節恰恰是實踐性、綜合性最強的環節,因此,提高教師的專業素養,建設一支既懂理論又懂實踐的教師隊伍,成為了獨立學院師資方面急需解決的問題。提高教師的專業素質可以從以下幾方面入手:
(1)鼓勵專業教師積極參加各類執業資格考試,像注冊結構工程師、注冊建造師、注冊監理工程師等,準備考試的過程也是自我提高的過程,與同行交流的過程中更能學到很多先進的理論和技術;
(2)促進青年教師的頂崗鍛煉,在不影響教學工作的前提下,可以分批次有計劃地派青年教師到校外企業中參加工程實踐,接觸實際工程,加深對理論知識的理解與應用;
(3)建設雙師型教師隊伍,積極引進理論功底扎實、實踐經驗豐富的高級工程師來改善教師隊伍結構;
(4)督促青年教師積極了解本學科最新發展動態,不斷更新知識結構,注意現行規范規程的更新與修訂。通過充分的師資準備,教師在指導畢業設計的過程中才能夠授人以漁,而不是授人以魚。這樣培養出來的學生,也才能在發現問題、解決問題方面有更出色的能力表現,也才會受到用人單位的好評。
2.優化課程體系,做好知識貯備
獨立學院的課程體系大多是依照母體學校設置的,理論必修課安排較多,實踐課所占的比例偏少,而實踐課中相當一部分跟畢業設計的時間相差較遠。雖然在培養方案中有很多課程設計、實習、實驗等諸多實踐教學環節的鍛煉,學生在學習過程中多數是點狀記憶,而不能將這些知識有機地串聯在一起,形成對土木工程較為完整的概念。因此,在平時的教學過程中,教師應該注意在課程講授的基礎上,逐步培養學生的結構觀念,培養他們查閱資料的能力、分析解決問題的能力、計算機應用的能力;在課程設計安排上,建議將課程設計與畢業設計結合起來,制定培養方案的過程中將各門課程設計的時間盡量相對連續,課程設計任務書盡量兼顧畢業設計,使學生通過相對連續的課程設計形成連貫的課程體系,而不是僅僅完成老師布置的任務。
3.科學選題,類型多樣
題目是畢業設計的關鍵,是完成畢業設計的第一步。畢業設計的選題既要滿足教學的要求,也要貼近實際,同時也要考慮到題目的多樣性。要做到科學選題,類型多樣,可以從以下幾方面著手:
(1)貼合培養目標,反映專業特點。畢業設計的題目應緊扣應用型人才的培養目標,切實能起到綜合性訓練的作用。
(2)難度相當。針對學生的實際情況,選擇難度恰當的題目,既能達到培養目標的要求,又不至于使學生太過緊張或松懈。
(3)貼近工程實際。畢業設計題目應面向工程、將社會需求與畢業設計有機結合起來,在條件允許的情況下,可以采用真題真做的方式,使學生提前接觸實際工程,走產學研相結合的道路。
(4)設計題目多樣化。土木工程專業的學生就業范圍廣泛,在進行題目設計的時候應避免單一的結構設計,而應該不拘一格,向多元化的道路發展,在結構形式上創新,在結構體系上創新,在設計內容上創新。
4.加強過程監控,合理評定成績
畢業設計的過程一般包括準備、正式設計、答辯三個環節。要保證畢業設計的質量,就應該從每個環節入手,加強過程監控。
(1)畢業設計準備環節。在畢業設計開始前,一般都會有畢業實習,其目的是為畢業設計收集資料。實習的過程,是學生感性直觀的認識的過程,學生能從識圖開始,逐步接觸工程的各個施工階段,對畢業設計和未來的工作有個親身感受,第一次完成從理論知識到工程實際的飛躍。在該環節,教師應注意定期與學生聯系,督促學生積極收集各種資料,為回校的畢業設計打下基礎。
1.1課題不能滿足社會需要
現有的畢業設計題目僅僅是對部分學科內容的綜合應用,只是涉及工程的某一方面,沒有培養學生對整個工程的全體把握.各個專業各自為陣、沒有聯系、缺乏學科間的交叉.例如,土木工程的學生只專注于結構設計,建筑專業學生則更為注重外形的美觀,沒有考慮力學的影響.工程管理的學生則更多地是選擇軟題目進行畢業設計的答辯,給排水專業的學生則在給定的圖紙中添加上下水管道而不去考慮樓層的承重等問題,彼此之間沒有信息的互通,難以達到畢業設計中模擬工程實訓的要求[2].
1.2抄襲現象嚴重
目前大多數院校由于應屆畢業生人數較多,每位指導教師可能同時指導多位學生進行畢業設計,所以在選題上會存在雷同的地方.而一些學生存在不求優秀但求通過的思想,因此在進行畢業設計時會不同程度地出現抄襲現象.
1.3時間安排不合理由于畢業設計大多安排在第八學期,學生面臨找工作、實習、面試等問題,導致一些同學前期沒有準備而在臨近答辯前夕才匆匆完稿,答辯時倉促上陣,嚴重影響答辯質量.
2土木工程團隊畢業設計的實踐
為了提高畢業設計質量,鍛煉學生的工程實踐能力和創新意識,強化學生的團隊協作精神,江蘇科技大學船舶與建筑工程學院采用跨專業團隊畢業設計的模式,嘗試對畢業設計環節進行改革,經過試行取得了一些成果并積累了部分經驗,所培養的畢業生在用人單位也受到了一致好評.
2.1合理選題團隊畢業設計的題目
除了要符合專業教學要求,涵蓋本專業絕大部分的專業領域,具有很強綜合性,還必須與工程實際相結合,具有較強的實踐性,同時具備一定的前瞻性和創新性.此外,還必須符合所有參與專業的專業要求,能夠使團隊成員分工明確[3].團隊選題是以指導教師討論決定課題的方向,再由學生團隊自主確定課題題目,通過查閱各種文獻、書籍及設計手冊,搜集并整理資料,初步確定設計方案,并及時與老師交流,對方案進行完善,并形成最終方案.
2.2組織團隊指導教師在畢業設計環節
要求每位學生都有一名指導教師,因此在畢業設計團隊中,也為每位成員配備有各自的指導教師,指導教師也形成團隊,選擇其中一人為總負責人,負責收集學生在畢業設計過程中遇到的各種碰撞問題,協調指導教師團隊集中對問題進行協商和解答.由于指導教師們的專長和知識結構各不相同,因此通過教師團隊的指導,可充分發揮教師團隊綜合知識的優勢,能更有效地指導團隊畢業設計工作,同時也為學生樹立了團隊工作的榜樣.
2.3學生團隊項目制
以蘇州御錦花園住宅樓的團隊畢業設計為例,將之分為建筑、結構、基礎、給排水、造價、施工組織等項目組成,各項目由一名同學擔任責任人,以設計的各項任務和學生項目負責人建立工作任務分工表,明確哪項任務由哪位同學負責主辦,并明確協辦人員,由負責主辦的同學統籌安排時間進度和工作進度,讓所有同學都參與到該任務的設計中.每個學生明確自己在團隊設計中的位置,并積極主動介入,群策群力,發揮應有的作用.學生在項目進行過程中,逐步學會了制定計劃、討論分工、協調工作內容和進度、定期舉行小組會議、方案討論與決策等團隊工作的方式,培養了學生的團隊精神和處理實際問題的能力.
2.4嚴格控制時間節點
畢業設計一般安排在第八學期進行,但是同時也是學生找工作、考研、面試、培訓等方面的黃金時間,這樣就難免會出現時間上的沖突.而如何在保證工作質量的基礎上,如期完成各項工作任務,確保項目的整體進度,是團隊畢業設計必須要解決的關鍵問題.因此我們將團隊畢業設計提前至第七學期的第八周,并綜合考慮上述因素,做到合理分配工作任務及工作時間。
2.5團隊答辯模式
由于學生團隊是跨專業組成的,因此在畢業答辯環節,由團隊各專業教授組成了專家答辯組,對團隊畢業設計進行公開答辯.由一名學生負責團隊畢業設計總的概述,然后按照計劃進度表中各項目組成由各項目負責人進行設計陳述,在各項目陳述過程中專家答辯組對團隊畢業設計進行提問.通過本次團隊畢業設計各專業學生彼此學習、相互交流,為完成蘇州御錦花園住宅樓設計項目,團隊學生群策群力進行設計和計算,既加深了對本專業課程的掌握,同時也擴充了自己的知識面,了解交叉學科的相關內容,真正做到學科的交叉與融合.
2土木工程材料課程體系構建
2.1師資隊伍建設
師資隊伍建設是精品課建設的前提條件,也是教學質量的關鍵與保障.精品課的建設首先需要有一支師德高尚、治學嚴謹、學術水平高、教學經驗豐富、教學效果良好的高素質教師隊伍.在制定精品課建設規劃時,應以課程為單位合理配備師資,形成一支以主講教授負責、結構合理、人員穩定、教學水平高的教師梯隊,并按一定比例配備輔導教師和實驗教師.主講教授應了解學科前沿知識以及學科和課程的發展趨勢,能把握學科的發展動向,對課程的內容有合理定位;梯隊主講教師應具有豐富的教學經驗,能在教學一線貫徹教學意圖并有效地實施教學活動;實驗教師除應能指導學生進行基本的、綜合性的試驗外,還應在此基礎上開展一些創新研究實驗.師資隊伍建設是一項長期的工作,必須給予充分的重視,應使課程組教師的學歷結構、職稱結構形成合理梯隊,并采取相應的評價機制、激勵機制和用人機制等,確保課程達到理想的教學效果.對于當前不能滿足要求的教師應制定培養計劃,有計劃地實施培養,使得課程教學具有一定的延續性,以確保精品課建設的持續進行.
2.2課程知識體系的構建
課程知識體系與內容的確立,即教學大綱的制定是否得當,對于教學效果、學生知識體系的構建起著至關重要的作用.課程教學內容要具有基礎性、普遍性、科學性、先進性,能及時反映本學科領域的最新科技成果,以達到寬口徑、厚基礎、重能力、求創新的教學目標,這對于卓越工程師的培養尤為重要.
2.2.1理論教學
(1)教學內容的設計.
土木工程材料課程是一門理論性、實踐性均較強的學科基礎課,它涉及土木工程建設中所需要的各種材料及其制品.由于材料的種類繁多,涉及的學科領域廣,因而形成了龐大的土木工程材料內容體系.為此,在課程教學設計、內容規劃方面,要充分考慮到不同專業學生的專業特點,對課程的內容體系進行適當的分解、深化、組合與重構;并著力解決好教學內容的豐富性與課堂學時的有限性,教學內容的基礎性與材料科學的發展性,材料知識的理論性與材料的應用性之間的矛盾.例如:對于土木工程專業的學生,應對水泥、混凝土的有關內容進行加深加寬,適當增加水泥凈漿、高性能混凝土和混凝土的設計、生產、檢測等內容,并加強材料耐久性知識的講授;對于道路工程專業,則應增加無機結合料、瀝青混合料、土工合成材料等內容,并對石材、集料的內容適當多作介紹;而對工程管理類的專業,教學內容的面要廣但深度要適當.隨著材料科學的發展,新材料、新技術、新標準的不斷出現,教學內容要及時進行更新和補充.如高分子材料品種很多、發展很快,各種新型砌塊、環保墻板的涌現,以及各種性能優異的新型防水材料的應用等,都應及時引入課堂,進行補充加強;而對于逐漸淘汰的,如燒結黏土磚等高能耗、非環保材料則應予以簡略,或采用對比的方法講述.此外,材料科學的理論性深度應適當,要與應用性緊密結合,體現出理論指導實踐,實踐豐富理論的相互作用.如教師在講課中及時補充了“鳥巢”、“水立方”等工程中所采用的新材料、新技術,在充分體現工科院校特色的基礎上,使學生掌握更多的工程實踐知識.
(2)教學方法的多樣化.
教學內容的傳授需要好的教學方法來體現.要不斷改革教學方法,逐步形成以多媒體教學為主的教學方式,充分發揮教學課件圖、文、像并茂,信息量大和直觀形象的優勢,同時積極開展工程實例法教學,形成一套有特色和較為成熟的教學模式.在課程教學過程中,既要注重夯實基礎理論知識,又要加強與工程實踐相結合,以工程實例來說明相關的知識點;要加強材料的應用性知識,強化學生作為卓越工程師的工程意識和責任意識,使學生具備依據工程特點、材料性能合理選用材料、正確使用材料的能力.例如,在講授混凝土骨料的質量與級配理論時,引入了汶川地震中最牛小學的工程實例,極大地吸引了學生的注意力,強化了學生的工程意識、責任意識.學生反應這種教學法很鮮活,時代感強,有利于提高思維能力.課堂教學中,還應重視研究性學習、探索性學習、協作學習等現代教育理念在教學中的應用,指導學生自主學習,提高學生的思維能力和創新精神.如在講授水泥的性質、品種與應用時,提出了大體積混凝土的工程問題,讓學生通過思考選擇適宜的水泥品種,并進行課堂討論,將工程實踐與理論知識聯系起來,使所學知識也活起來.
2.2.2實踐性教學
實踐性教學環節是工科院校加強理論與實踐相結合的重要環節,也是國家實施卓越工程師培養計劃重要的加強訓練環節.
(1)實驗教學.
教學實驗是課程教學體系中重要的實踐性教學環節,按照基本技能、應用能力、綜合素質培養的目標,要重點改革實驗教學的形式和內容.在土木工程材料課程中設置了基本性能實驗、綜合實驗及設計創新實驗三個模塊.通過基本性能實驗,應使學生掌握材料基本性能的檢驗方法及相應的試驗技能;通過綜合實驗,應使學生能根據不同情況下不同的試驗結果,對材料的性能進行綜合分析;設計創新型試驗可根據學生的需求展開,實驗室對學生開放,為學生進行課外科技活動提供平臺.在這種設計創新型試驗中,教師可為學生安排一些設計型、創新型、研究型的實驗,可以針對某一問題進行較深入的試驗研究,如減水劑或摻合料對混凝土強度、流動性、耐久性的影響,混凝土裂縫影響因素分析,聚丙烯纖維對砂漿抗裂性能的影響等.學生在對所研究問題進行充分思考后,自己設計出實驗內容和實驗步驟,并通過具體的實驗操作、試驗現象的觀察、試驗數據的處理分析、試驗結果的總結以及試驗報告的編寫等一系列環節,得到一次全面的系統的訓練.這樣,既培養了學生對材料科學研究的興趣,又為學生解決實際工程問題提供了方法論,為提高學生的創新能力和綜合素質創造條件.
(2)結合工程的實踐教學.
普通本科高校的定位是培養應用型人才,為加快卓越工程師的培養進程,應使教學活動更加接近工程實踐,讓學生在工程中得到鍛煉,畢業后才能盡快適應和勝任實際工作.一方面,教師在鼓勵學生進行設計創新型試驗的同時,還應鼓勵他們參與具體的科研活動.學生可以參加到教師的科研課題中,也可組織能力強的學生在教師的指導下自己確立科研課題,并在實驗室或借助實際工程開展研究工作.另一方面,教師還應適時地組織學生進行一些課程實習.如組織學生到水泥廠、混凝土攪拌站及典型的實際工程現場去參觀(如參觀大體積混凝土工程等),以增加學生的感性認識.同時,引導學生善于在實際工程中發現問題,并對這些問題展開討論,積極運用所學知識去尋求分析、解決問題的方法和途徑.也可邀請有關專家作專題報告,讓學生了解工程中有哪些關鍵問題需要解決,解決的思路是什么,需運用哪些相關知識等.學生在與實際工程的緊密接觸中,感到學以致用,從而提高了他們的學習興趣,開闊了思路,激發了創新意識,進而使其研究、處理問題的綜合能力和素質顯著提高.這些都對盡快達到卓越工程師的培養目標有極大的促進作用.
2.2.3網絡教學資源建設
在當前信息化建設快速發展的今天,網絡資源賦予精品課建設以強大生命力.理論教學、實驗教學以及實際工程現場的學習都是在有限的時間內完成的,要想將課堂延伸,應充分利用網絡資源,即通過網絡課堂為學生的學習提供很好的補充.我校在土木工程材料課程中建立了課程網站,其資料豐富、圖像鮮明、信息量大,已設有理論教學、實驗教學、新材料博覽、技術標準及工程實例等幾個專欄.理論教學欄目包括教學大綱、教案、教學課件、習題等各種教學文件及豐富的課程資料,便于學生隨時查閱;實驗教學專欄設有實驗室介紹、基本的實驗項目、實驗指導書及相關的實驗視頻等有關實驗教學的文件及資料;新材料博覽欄目設有大量的土木工程材料樣本、應用圖片及圖像,對教學內容進行了多方面的補充與延伸,增加了學生的感性認識,并極大地擴展了課堂知識;技術標準欄目收集了各種現行的材料技術標準,還直接與國家各標準網站鏈接,便于學生和教師及時查看最新的標準與規范,以更好地服務于教學;為加強理論知識與實際工程的聯系,網站還設置了工程實例專區,有各種工程實例供學生隨時了解查看,既擴大了學生的視野,也使其體會到肩上責任的重大,增強了工程意識、責任意識與創新意識.此外,為加深學生對課程內容的掌握,網站中還搜集了各種參考教材、科技文獻目錄及相關網站資料;并設置了試題庫專欄,有大量的習題供學生練習;為加強學生與教師的溝通,還設置了交流欄,使教師能及時了解學生的學習動態.總之,應充分利用網絡平臺給課程提供的強大支持,使課程的知識體系延伸,加強課堂教學效果,實現優質教學資源共享.
2.2.4教材建設
精品課程的建設,是許多項課程建設的糅合,精品教材建設是其中一項重要的內容.目前,土木工程材料教材的版本很多,選用合適的教材有利于促進學生的學習,對于推進教學改革,取得預期的教學效果至關重要.在選擇教材時,首先要看其課程體系能否反映先進的教學思想,體現教改的意圖,教材不能僅僅是基本原理、基本技能的介紹,而應該有課程建設的創新點出現.如:為加強實踐性教學,教材應體現與工程實際緊密結合,做到理論聯系實際;教材內容應能反映學科前沿成果,并不斷更新;教材應具有鮮明的特色,要與學生能力、素質的培養和創新教育的教學方法相吻合.課程組經過多年持續深入的課程建設與改革,通過對不同專業教學內容進行分解、組合及深化,編制出版了一套適合本校學生的具有專業特色的教材,并包括配套的多媒體課件、實驗指導書及相關的習題指導書等.由于擁有一套比較完善的、立體化先進教材,從而保障了培養卓越工程師教學的基本需要.這套教材的編寫也體現了課程組教師的學術思想、學術風格和教學水平,使精品課程建設上了一個新臺階.
雖然我國建筑事業已經取得了不錯的發展,建筑技術和設計方面水平都得到了不斷提升,但建筑結構設計中還是存在一些問題需要設計師去注意并解決,只有不斷糾正和解決結構設計中的問題才能保證建筑結構的穩定性,保證建筑工程質量。下面就結合工作實際中遇到的一些問題做如下探討。
一、 地基承載力深度修正的問題
設計不超過 20 層的高層、多層建筑時,我們經常直接選擇樁基的基礎形式,其實在非軟弱土地區,應首先探討采用天然地基的可行性,以利于降低基礎造價,合理地確定地基承載力值就顯得尤其重要,《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)規定:地基承載力特征值應按下式進行修正:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5),而在地基承載力值的組成中,深度修正部分占有較大的比重。這對于主裙樓一體結構,在進行主樓地基承載力計算時,因裙樓基礎的有利及不利影響,如何合理地確定用于深度修正的深度值 d 尤為重要。規范在 5.2.4 條條文說明中這樣規定“對于主體結構地基承載力的深度修正,宜將基礎底面以上范圍內的荷載,按基礎兩側的超載考慮,當超載寬度大于基礎寬度的兩倍時,可將超載折算成土層厚度作為基礎埋深,基礎兩側超載不等時,取小值。”這就要求設計人員在進行具體工程設計時,應根據此條的要求,結合工程實際情況合理地確定承載力深度修正所采用的埋深
值 d,但設計人員對此認識卻并不一致,經常有困擾。最常見的是高層主樓帶地下車庫這種類型.
(1)當高層主樓采用筏板或箱型基礎時,在主樓縱、橫兩個方向上,若 B1、B2 均大于 2B0,才能考慮裙樓荷載對地基土產生的超載作用,將超載折算成土體厚度 d2,(兩側超載不同時,取小值),此時 d=d0+d2,若 b1、b2 中有一值大于 2B0,而另一值小于 2B0 時,或均小于 2B0 時,裙樓荷載作為超載折算為土體厚度 d2,當 d=d0+d2≥d1 時,取 d=d1,當 d=d0+d2
(2)當主樓采用柱下獨立基礎加防水板的形式時,則靠近地下室一側的基礎可考慮土的超載作用,d 的取值同 1,但主樓內的其他基礎的埋深 d=d0。合理確定用于深度修正的基礎埋深值 d,從而確定主體結構的地基承載力值 fa,這樣才能使結構的基礎設計達到合理經濟,最優化。
二、 主次梁節點設計問題
我們在工程設計的計算過程中不可避免地會出現主次梁相交的情況,時常會發現框架主梁扭矩很大,抗扭承載力不足,有些處理辦法就是將次梁與主梁相交處設為鉸接,釋放扭矩,但這樣處理是否合理,與實際的受力情況是否一致呢?個人以為:作為梁端鉸接,就是要保證梁端有一定的轉動能力;固接,就是要限制梁端的轉動能力;而實際上沒有完全的鉸接也沒有完全的固接,梁端鉸接不能隨意地人為設置。
設置鉸接梁,是允許此梁在兩端形成朔性鉸而產生裂縫,但是不會破壞,就是說形成朔性鉸之后,此梁由超靜定變成靜定結構,結構設計一般都是超靜定結構。這樣一個破壞不會對整個結構體系影響很大,才能滿足結構安全的冗余。如果主次梁截面相差較大,支座主梁對次梁約束不大的情況下可以設定為鉸接,即使為鉸接,《混凝土結構設計規范》10.2.6條對此做出了規定,要求上部配置構造鋼筋,且構造鋼筋截面面積不得小于下部鋼筋的 1/4,;如果主次梁截面相差不大,次梁高度只比主梁少50mm,這時候就不能完全忽略主梁對次梁的約束了,這種情況是最容易出現框架主梁配筋超筋、抗扭承載力不足。如何處理,首先我們應該考慮加高框架梁解決配筋超筋,加寬框架梁解決受扭不滿足,如果條件所限不能加寬,那才可以看能不能鉸接次梁了,但這里的鉸是指的假想鉸,而是要保證支座負筋首先屈服,造成內力的卸載和重分布,分布后達到和鉸接類似的受力情況,此時的鉸接就得要從構造措施上進行保證,現行國家標準圖集《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》(11G101-1)第 86 頁針對非框架梁(即次梁)的配筋構造做出了明確的示意。
結構設計最重要的原則是:結構設計建模要立足于結構自身,主要力學模型要與實際構件接近,以保證計算結果能夠真實反映結構狀況,這樣才能保證結構的安全。
三、 地下室嵌固端的選擇問題
在有地下室的結構設計時,地下室的頂板是否作為上部結構的嵌固是很重要的。這不僅僅是關系到計算結構的內力的大小,而且在某些工程中會整體結構成為一個超限建筑,對結構設計造成難點。嵌固的概念,這里所說的嵌固應該是強度嵌固而非力學嵌固;力學嵌固―― 完全剛性的固定,嵌固點以下剛度無窮大,嵌固點無平動、轉動,實現了完全的約束。而強度嵌固―― 柱的塑性鉸出現在地上一層的下端,而不是出現在梁柱節點兩側的梁上,即強梁弱柱.實現的方法:(1)增大梁的抗彎能力;(2) 增大地下室柱頂的抗彎能力;(3)滿足規范的各項要求。嵌固端所在層樓板要求連續,這樣才能保證水平地震力的傳遞。實際工程中常遇到地下室頂板開洞,甚至是大面積的開洞,此時必須要與建筑專業配合,避免將洞口設在主樓周邊,開洞面積不宜大于嵌固端層樓板面積的 30%,同時將洞口周邊樓板加厚,以滿足剛性樓板的要求。工程中還會碰到當地下室頂板的標高不一致的情況,以下沉式廣場為代表,如果地下室頂板與地上一層高差小于層高的 1/3,則只要地上一層的側向剛度能滿
足規范要求,則地下室頂板可作為嵌固端,即使高差稍稍超過 1/3 層高,也可將主樓周邊一跨的樓板適當抬高以滿足高差,不過需進行加強處理:有錯層部位加大梁的剛度,在錯層處樓板加腋,以保證水平剪力的傳遞路徑。
四、 結語
建筑結構設計是建筑工程的開端,其需要設計師具有扎實理論功底和創新思維,以及嚴謹的設計工作態度。對于結構設計中出現的問題,設計師要積極采取相應的措施進行解決,保證建筑結構設計的合理性和科學性,以此來保證建筑結構的穩定性和建筑工程質量,推動建筑行業的不斷向前發展。
參考文獻:
[1]溫啟平,殷欣.基于防震考慮的高層建筑結構設計要點探析[J].建筑知識(學術刊),2013(02).
[2]吳毅寬.建筑結構設計基本原則及合理設計方案分析[J].建材與裝飾(上旬刊),2013(01).
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)01-0036-03
為進一步推進工程教育教學改革,借鑒世界先進國家和地區高等工程教育的成功經驗,樹立“面向工業界、面向未來、面向世界”的工程教育理念;以社會需求為導向,以實際工程為背景,以工程技術為主線,著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力,培養適應我國經濟社會發展需要的工程技術人才;選擇土木工程專業進行“卓越工程師培養計劃”的工程實踐與創新能力改革與實踐研究勢在必行。為推進土木工程專業“卓越工程師培養計劃”的實施,建立以創新能力為核心的人才培養模式,改革課程內容、知識學習方式、考核方式和評價標準,加強實踐教學及能力培養方式等關鍵環節。實施“全過程、遞進式”的實踐教學體系,建立穩定的大型企業實習基地,培養學生的動手能力、基本技能、表達能力和工程綜合能力,創建高校和行業企業聯合培養人才的新機制,旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量土木工程技術人才。
一、土木工程專業培養目標
根據土木工程行業特征和土木工程教育特色以及企業培養目標,要求學生將所學的理論知識和工程實踐緊密結合,在工程設計的實踐過程中,能夠運用科學的方法和手段,以及所學的基礎理論和專業知識,去發現、分析和解決實際工程問題,能夠參與項目開發和工程設計,能夠進行項目立項階段、可行性研究階段、設計方案比選、初步設計、技術設計、施工圖設計階段的設計工作,具有專業軟件的應用和開發能力,具有從事科學研究和科學實驗的能力,具有一定的判斷能力和創新能力,具有獨立的分析問題和解決問題的能力,具有一定的市場經營和開拓能力,因此有必要要求學生在企業工作和學習,結合工作實踐,進行論文選題,完成論文的研究工作。
二、土木工程專業培養標準及培養體系
在企業的學習和工作,應使學生具有良好的思想品德、道德修養;具有高度的社會責任感和吃苦耐勞的敬業精神;能夠運用科學的方法和手段進行獨立分析問題、解決問題的能力;掌握土木工程領域有關技術標準、規范并熟練使用;熟練掌握專業軟件的應用,并初步具有專業軟件的開發能力;具有一定的科研能力和實踐創新能力;具有項目規劃及工程管理能力;具有一定的行政能力,能有效地與人溝通與交流,能夠與人協調以及整合可利用資源的能力;了解國內外建筑工程承包市場,具有開拓國內外建筑工程承包市場的意識和能力;掌握本領域最新技術發展趨勢,具備收集、分析、判斷、歸納和選擇國內外相關技術信息的能力;能夠應用外語交流,具有良好的國際觀,了解國際先進的建筑材料、建筑技術和設計標準,與國際同行業接軌。在培養學生終身學習、勤奮、進取、不斷創新,企業、行業和社會發展,自己的人生觀和價值觀等方面獲得能力。學生在企業學習階段,將在學校聘任的、具有高級技術職稱的企業設計工程師以及學校指派的業務水平高、責任心強、具有工程實踐經驗的教師(雙導師)的指導下,完成畢業論文(設計)的工作。畢業論文(設計)選題直接來源于企業工程設計實際或者具有明確的工程背景和應用價值,能夠使學生通過工程設計中關鍵問題的研究,獲得較全面的基本訓練,培養能綜合運用科學技術理論、方法和手段,獨立解決工程實際問題和擔負專門技術工作的能力。論文應在雙導師的指導下由學生獨立完成,論文形式主要是工程設計類、結構分析軟件應用類、結構監測和試驗類或工程管理類,論文評閱人和答辯委員中均應至少有一名來自企業部門的專家。
三、土木工程專業論文和科研訓練的基本要求
根據土木工程專業培養目標、標準和培養體系,學生論文選題和科研綜合訓練應直接來源于土木工程實際或具有明確的工程背景,其研究成果要有工程實際應用價值,擬解決的問題應有一定的技術難度和工作量,也要求具有一定的理論深度和先進性。因此可從大土木工程領域中多方面選取,如:(1)工程結構設計與靜動力力學分析;(2)大型構筑物的施工技術研究與應用;(3)大型構筑物現場監測與試驗研究;(4)應用基礎性研究、預研專題,如結構抗震與防災減災;(5)一個較為完整的土木工程技術項目或工程管理項目的規劃或研究;(6)高層建筑結構或大跨鋼結構設計;(7)橋梁設計和施工監測;(8)路基路面設計和施工監管;(9)高邊坡與深基坑工程設計;(10)隧道結構分析與工程設計;(11)地鐵區間和車站結構設計等。對于論文形式可以是工程設計性或研究性論文。論文主要應包括以下部分:中英文摘要、關鍵詞;獨立完成與誠信聲明;選題的依據與意義;國內外文獻資料綜述;論文主體部分:研究內容、設計方案、分析計算、實驗研究等;結論;參考文獻;必要的附錄(包括企業應用證明、項目鑒定報告、獲獎成果證書、設計圖紙、程序源代碼、等)和致謝等。對于論文的內容可以要求有:(1)文獻綜述應對選題所涉及的工程技術問題或研究課題的國內外狀況有清晰的描述與分析;(2)綜合運用基礎理論、科學方法、專業知識和技術手段對所解決的工程實際問題進行分析研究,并能在某方面提出獨立見解;(3)論文工作應有明確的工程應用背景,有一定的技術難度或理論深度,論文成果具有先進性和實用性;(4)論文工作應在導師指導下獨立完成。論文工作量飽滿,一般應至少有一學年的論文工作時間;(5)論文寫作要求概念清晰、結構合理、層次分明、文理通順,版式規范。對于不同領域或形式的工程專業論文應有不同的具體要求,如:(1)工程結構設計類論文,應以解決基礎建設或工程實際問題為重點,設計方案正確,布局及設計結構合理,力學分析數據準確,設計符合土木行業標準,技術文檔齊全,結構設計方案能夠投入實施或通過了相關業務部門的評估;(2)應用基礎性研究類(包括應用基礎研究、應用研究、預先研究、實驗研究等)項目論文,綜合應用基礎理論與專業知識,分析過程正確,實驗方法科學,實驗結果可信,論文成果具有先進性和實用性;(3)工程結構力學分析和設計軟件應用類的論文,針對實際工程結構應用背景,要求分析合理,總體結構力學建模正確,應用程序編制或工程軟件應用正確,文檔規范,并通過結構工作狀態測試或可進行現場演示;(4)土木工程和施工技術管理類的論文,應有明確的工程結構應用背景,建立項目管理過程和經濟概算預測及評估,研究成果應具有一定經濟或社會效益,統計或收集的數據可靠、充分,理論建模和分析方法科學正確;(5)工程結構施工監測和結構試驗類論文,針對實際工程結構施工現場,如橋梁、道路和大型結構物施工過程監測,關鍵結構的強度和動力學性能試驗等。掌握試驗和監測設備的使用技術,監測和試驗數據可靠、翔實。論文闡明試驗結果在具體結構現場的應用和有效建議。
四、土木工程專業論文和科研訓練的質量評價體系探討
如何評價學生的學習效果是關系到土木工程專業教育是否能達到培養目標的至關重要的問題。因此,有必要研究和科學制定有效的評價指標,來對學生的各種能力進行綜合評價,實現多樣化考核方式,包括產業界專家對學生實踐能力的評價。通過引入企業質量管理理論,探索土木工程專業“卓越工程師培養計劃”的實踐教學質量管理模式,加強對實踐教學各環節的全員、全程和全方位質量管理與監控。然而對學生論文和科研綜合訓練的質量管理則要對不同領域或形式的論文,根據論文內容的重要性給予不同的權重系數進行論文的質量評價與控制,見表1、表2。
五、結論
在我國經濟發展轉型升級與全面提升國際競爭力的關鍵時期,培養造就一大批創新能力強、適應我國經濟社會發展需要的工程技術型人才,是增強我國核心競爭力、建設創新型國家、走新型工業化道路的必要條件。改革現有的工程技術人才培養模式,實現理論教學與實踐教學有機統一、學校學習與企業實踐有機結合,學生的知識、能力、素質有機協調發展是必要的。根據自身實際和專業特點,改革人才培養模式,根據社會需求和人才培養規律,制定相應的培養方案;重新構建課程體系,并進行整體優化,著重處理好知識傳授與能力培養、理論教學與實踐教學、基礎課程與專業課程、培養口徑與和職業要求等關系,形成有利于培養工程師應具有的知識、素質和能力的課程體系和實踐教學體系。改革教學內容,刪繁就簡、推陳出新,增加新興科學技術和工程應用知識;充分利用行業優勢與特色,進行產學研合作,建立互動共贏、各負其責的校企聯合培養體系,充分發揮企業在土木工程專業學位論文和科研綜合訓練等實踐環節培養過程中的重要作用。
參考文獻:
[1]黃銳清,曾寶成,劉濤.研究生培養過程中存在的問題及對策[J].當代教育論壇,2005,(17).
[2]張式谷.撰寫學位論文瑣談[J].理論前沿,1992,(15).
[3]胡召音,李艷艷,祁石磊.碩士研究生現狀分析與管理對策研究[J].黑龍江科技信息,2008,(28).
[4]沈紅,吳國娟,鄧桂馨,等.高校研究生教育教學改革的思考[J].北京農學院學報,2008,(S2).
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)08-0016-02
河北工業大學土木工程專業創辦于1950年,具有悠久的辦學歷史和豐富的辦學經驗。從早期的房屋建筑專業、工業與民用建筑專業,發展為建筑工程專業、交通土建專業,直到現在的土木工程專業、道路橋梁與渡河工程專業和交通工程專業,已積累了60余年的辦學經驗,擁有完善的教學條件、教學管理和質量監控機制;為河北省、京津以及周邊地區的建筑、道路、橋梁、交通等行業的研究機構、設計院(所)、施工企業和政府管理部門,輸送了大批合格的土木工程專業技術和管理人才,在河北省、天津市的土木工程行業和土木工程教育界享有較高的聲譽。畢業設計是本科教學計劃中的一個重要組成部分,是培養學生綜合運用所學基礎知識、基本理論和基本技能,解決工程實際問題和初步科學研究能力的一個重要環節,它具有鮮明的實踐性與綜合性。通過對畢業設計(論文)工作及教學質量進行檢查與評價,進而總結經驗,找出差距,分析影響畢業設計(論文)質量的因素,提出改進措施,不斷提高畢業設計(論文)質量,具有十分重要的現實意義。對于本科畢業設計質量的檢查具體體現在:(1)畢業設計(論文)前期至中期工作階段。對畢業設計(論文)的教學條件(選題質量及指導教師情況)及組織管理、學生狀況、中期檢查等情況進行抽查、評分。(2)畢業設計(論文)后期工作(答辯、評分)階段。對學生畢業設計(論文)的答辯情況進行抽查、評分。(3)畢業設計(論文)工作結束階段。對學生畢業設計(論文)質量進行抽查、評分。必要時,抽調部分學生畢業設計(論文)送外校評審。(4)畢業設計(論文)工作總結階段。召開總結評議會,總結檢查評估中出現的問題及經驗,研究進一步提高畢業設計(論文)質量的措施。寫出評估報告,提出對我校“畢業設計(論文)教學質量檢查評估指標體系”的修改意見。同時,組織申報、評選本年度畢業設計(論文)工作優秀單位及優秀指導教師。在評價過程中,不確定性因素很多。為更加可過的評價學生畢業設計質量。本文提出運用模糊評價理論來評價學生畢業設計質量。
一、多級模糊綜合評價模型的理論和方法
模糊綜合評價與其他確定性評價方法不同,它在評價過程中能充分考慮影響學生畢業設計質量的不同因素。首先用U={u1,u2,…,um}={選題質量,學生能力,畢業設計質量}等不同評價指標。V={v1,v2,…,vn}=優,良,中,及格,差表示不同評價指標所處評語集合。
1.首先構建畢業設計質量評價指標體系,本文根據土木工程專業畢業設計特點,構建了二級指標,二級評價指標可以更加清楚的實現指標值的量化。根據每個評價指標ui(i=l,2,…,m)對確定評判等級的影響程度不同確定權重模糊子集A,A={a1,a2,a3,…,am}其中ai為因素集中ui的權重值,ai≥0且ai=1。
2.設不同評價指標因素ui又包含s個二級評價指標,其評價指標集為ui,ui={ui1,ui2,…,uis},對應的權重Ai={ai1,ai2,ai3…,ais},ais表示uis在ui中的權重,ais≥0且∑ais=l。
3.設評價等級可分為n個等級,其評價集V={v1,v2,…,vn}=“優,良,中,及格,不及格”5個等級。
4.對每個ui的m個因素按作綜合評價。從ui到V的模糊關系用模糊矩陣Ri來描述。
5.然后再根據以下的模糊運算關系得到目標的綜合評價分數。
Ri=r11 r12 K r1nr21 r22 K r2nK K K Krm1 rm2 K rmnB=A·R=(a1,a2,a3,K,am)or11 r12 K r1nr21 r22 K r2nK K K Krm1 rm2 K rmn=(b1,b2,b3,K,bn)其中,rmn表示因素指標uis對于第j級評語vj的隸屬度。
二、多級模糊綜合評價模型在畢業設計質量評價中的運用
1.確定評價指標因素集。依據模糊不確定性綜合評價理論,確定土木工程專業評價指標體系,見表1所示。
2.評價指標等級。土木工程專業畢業設計質量評語集合分為v={v1,v2,v3,v4,v5}={優,良,中,及格,差}五個等級。
3.評價因素權重集。各指標因素權重集在表1中已列出。
其中一級指標權重為A=(0.20,0.60,0.20),二級指標權重為A1=(0.25,0.25,0.25,0.25),A2=(0.17,0.25,
0.17,0.17,0.07,0.17),A3=(0.50,0.30,0.20)。
三、結語
畢業設計是本科教學計劃中的一個重要組成部分,本文利用根據土木工程專業畢業設計特點,構建了畢業設計質量評價的指標體系,然后提出利用模糊綜合評價,使評價結果更加客觀、公正,大大提高了學生畢業設計的主動性,有利于提高畢業設計質量。
參考文獻: