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基金項目:江西科技學院校級教改課題“基于CIDO模式下《土木工程材料》課程教學改革研究”(編號:JY1504)。
1 前言
畢業論文是土木工程專業學生大學本科教育過程的最后一個環節,是對大學四年所學專業課程的全面總結,也是對之前各個教學的繼續深化與拓寬[1]。畢業論文的完成情況不僅能反映出每個學生專業知識的掌握情況、科研思維的方法、寫作水平的高下,也能折射出學校教育教學的質量和水平[2]。但是,在目前高校的教學實踐中,大量的畢業設計出現雷同情況,學生的能力培養欠缺,出現大批畢業生面臨就業壓力,而設計、施工單位卻尋覓不到合適人才的狀況。
針對此種情況,本文從土木工程專業本科畢業論文存在問題及如何提高土木工程專業本科畢業論文質量兩方面加以分析,為進一步提高《畢業論文指導》課程教學質量提供參考。
2 土木工程專業畢業設計存在問題
2.1 選題單一或脫離實際
題目決定畢業設計的內容,課程概念多、實踐性強。但土木工程學院學生畢業論文題目大多集中在鋼筋混凝土框架結構,預應力簡支T梁上部結構設計,或者輔以施工組織設計,沉降觀測等。而鋼筋混凝土框架結構又以3-4層多層框架結構為主。主要是因為畢業設計要求本科生結合4年所學專業知識,所以基本以手算為主。而結構又必須考慮地震荷載作用下的內力計算,只有底部剪力法可通過手算完成。反應譜振型分解法及時程分析法均需靠電腦才能完成。只有框架結構屬于剪切變形為主,符合底部剪力法的適用條件。所以這也就是畢業設計以框架結構設計為主的原因。
2.2 大多數學生專業知識沒學好,畢業設計難于入手
學生基本都是根據教師提供的任務書進行結構設計并繪制施工圖。但很多學生建筑圖紙部分就耗費大量時間。后面的結構布置已經喪失信心,能簡便則簡便。
至于結構設計中的重難點,學生往往更難把握。樓板設計及次梁設計屬畢業設計的次要內容。水平荷載及豎向荷載作用下內力計算是畢業設計的重點。很多學生往往對力學基礎課程掌握不扎實,對于彎矩二次分配法的應用更是無從下手。
同時,荷載效應組合及梁柱截面設計通常是畢業設計的難點。如果學生能堅持手算到最后,那么內力組合也就會通過請教與自學來完成此次畢業設計任務。
2.3 施工圖紙不符合現行規范標準
很多學生在進行冗長的手算完成后,往往還是對自己所做的論文題目缺乏清晰的思路。所以圖紙也只是仿造同學的圖紙,修改開間進深的尺寸及配筋。其中有很多不合規范之處。而畢業設計質量的關鍵就在于圖紙的質量。
2.4 指導教師水平有待提高
指導教師的專業知識水平、論文指導能力直接影響本科畢業論文工作,從指導選題、寫作到答辯,指導教師的作用至關重要。選題是畢業設計的源頭,畢業論文水平的高低直接取決于選題方向。但現在許多指導教師給的選題方向偏大、任務過重,還存在偏難,或者與專業不對口的問題,超出本科生畢業設計能力水平。加之指導教師本身教學與科研任務繁重,無法分擔太多精力指導學生,學生自己在摸索過程中容易犯錯,致使學生在畢業設計寫作過程中與指導教師溝通不暢或者教師指導不力的情況發生。
3 土木工程專業畢業設計改革建議
3.1 選題多元化。
根據指導老師的課題研究方向或是工程實際項目,或者參考學生畢業實習崗位,制定與之相適應的畢業設計題目,盡可能真題真做。同時題目難易程度也應適中,能夠體現目前研究發展的主要方向及前沿問題,能夠對學生知識面有所擴充。
3.2 嚴格要求學生并認真指導
畢業答辯前對學生進行預答辯,或者階段性審查。及時發現學生畢業設計中的問題并督促其整改。對檢查不過關或是預答辯不過關的學生,推遲其答辯時間或是取消答辯資格,整體學風起到殺一儆百的作用。
同時,指導老師也應加強督促,并定期追蹤指導學生畢業設計進展情況。如果所帶學生數較多,還應集中指導所有學生,并合理規劃各學生進度。對設計能力較強的同學,可要求更嚴格后期準備推優。對進度較慢的同學加強檢查力度,加大檢查頻率。主要教會學生理清設計思路,運用正確的設計理論及設計方法,教會學生學會參考規范及查閱相關資料能力。
3.3 參考國家標準規范制圖
國家分別制定了《建筑設計制圖標準》及《結構設計制圖標準》,很多按自己制圖習慣繪圖的習慣應督促其整改。甚至有些同學動手能力較弱,對計算機的操作能力尚欠缺。教師不可能手把手進行指導,應充分發揮組員團隊合作能力,采取幫扶政策,引導動手能力較強的同學幫助動手能力較弱的同學。
4 結論
目前,大學畢業生流行“畢業就失業”,主要是學生在大學四年沒有學會解決實際問題的能力及創新能力。很多學生大學四年混混沌沌、迷迷茫茫中度過,平時課堂也難以集中注意力。教師應及時發現學生優勢,并鼓勵學生深層探究,大力培養學生創新能力,解決實際問題能力及合作交流能力。這樣學生才能在畢業前的3年里學有所獲,不至于畢業設計無從下手。
本文主要從3方面闡述了目前土木工程本科畢業設計所存在的問題,并提出了相應的整改建議。畢業設計是體現學生綜合能力的最后環節,也 學校本科評估的主要支撐材料,學校及學生均應引起重視,并提高畢業設計完成質量。
參考文獻
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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。
光陰似箭,三年的研宄生生活即將結束。至此,對建筑師黃聲遠的研宄工作也將暫告一段落。回顧論文的寫作過程,自己收獲的東西遠遠超出了其本身的價值,對于邏輯思維的鍛煉、工作方法的改善、理論知識的擴充、心理狀態的調整都使我得到進步。大陸關于黃聲遠的資料比較少,前期赴臺灣的兩次調研以及過程中的資料收集都耗費了大量的精力,但是每個階段都有老師、同學與家人及時的幫助與鼓勵,才得以順利完成,在這里我要向所有給予我幫助的人表示衷心的感謝!
首先要感謝導師凌世德教授,論文定題到寫作定稿,傾注了凌老師大量的心血。在我攻讀碩士研宂生期間,深深受益于凌老師的關愛與教導。回想自己這三年來在學習、研究過程中的收獲和進步,無不和凌老師的悉心教誨密切相關。凌教授作為老師,為我點撥迷津,讓人如沐春風;作為長輩,溫和敦厚,讓人感念至深。能師從凌老師,我為自己感到慶幸。在此謹向凌老師表示我最誠摯的敬意和感謝!
三年來,建筑學院各位老師對我的諄諄教誨是我進步的動力,來到廈大使我受益匪淺。我也要感謝這些年傳授我知識的所有老師,他們的言傳身教,是我求學歲月里不可缺少的精神食糧,也是我前行路上溫暖的指路明燈。
感謝三年來朝夕相處的同學們,三年一同走過,分享喜悅與憂傷,我們是永遠的朋友,是你們讓我在三年的學習生活中感受到友誼的溫暖。我們一起努力奮斗的那些時光,也將是我人生最寶貴的財富。
最后,我要將內心最深的謝意獻給我的父母。父母的養育之恩無以為報,他們是我十多年求學路上最堅強的后盾。在我面臨人生選擇的迷茫之際,為我排憂解難,他們對我無私的愛與包容是我不斷前進的動力。
論文致謝二:
在碩士生涯即將結束之際,回想在合肥工業大學近七年的求學之路,心中感慨萬千。本論文是在蘇饋足副教授指導下完成的,同時也離不開許許多多人的無私幫助,在此謹對他們表達我最誠摯的謝意!
首先,感謝導師蘇饋足副教授在我讀碩期間的悉心指導。蘇老師孜孜不倦的敬業精神、嚴謹的治學態度、敏銳的洞察力、縝密的邏輯思維、淵博的學術知識使學生深受裨益,敬佩不已。在對待科研嚴格要求的同時,在生活方面蘇老師也給了我無微不至的關懷和照顧,值此論文完成之際,謹對導師的悉心指導與諄諄教誨表示最真摯的感謝!
感謝安徽大學資源與環境工程學院石先陽教授以及武超老師,在實驗室的提供以及實驗的操作方面,他們都給予了我很大的幫助。能夠在這么好的實驗室中學習是我的榮幸。在此,我向他們表示深深的感謝!
感謝安徽建筑大學李衛華教授及他的學生,在實驗操作方面他們給予的無私幫助和指導,他們刻苦鉆研的科學精神、兢兢業業的工作作風是我學習的榜樣!
感謝課題組董軍、鄭麗、沈俊、方暉、鄧繡坤、康加廷、金旺紅、袁瑞、張明、張易培、陳飛、林坦、潘凱等,我的實驗是在他們的協助下完成的。同時感謝實驗室所有老師。
感謝我的父母及家人,在我多年的求學生涯中所給予的物質及精神支持,你們的理解和支持成為我銳意進取、勇攀高峰的力量源泉,在此深表感激之情。
再次對上文中所有提到姓名的和沒有提到姓名的老師和同學表示衷心地感謝,并感謝所有幫助過我的朋友們。謝謝!
論文致謝三:
光陰似箭,歲月如梭,三年的研究生學習就要結束了自己不論在學習還是生活中取得了諸多的進步,而這一切都師、同學及朋友的幫助。
首先要感謝我的導師宣以瓊教授,本文的研究與撰寫工指導和教誨下完成的。從課題的選擇,資料的收集,以及文性研究到論文撰寫的整個過程中都凝聚著宣老師的心血和汗識、敏銳的洞察力對于我順利完成碩士論文起到了極其重要的學術思想、求實的工作作風都使我受益匪淺。
三年來,宣都給予了我無微不至的關懷和幫助,在此,謹向我的導師宣感謝和崇高的敬意!其次感謝我的同門曹志強、吳安斌、劉宗族、李小慶、喜、張俊,感謝他們為我提供了一個良好的實習環境以及期助!感謝他們陪我度過多姿多彩的研究生生活!
感謝我的室友賈莉莉、余珍三年來對我的支持與關心!
感謝百忙之中審閱論文的每一位老師,本文還有許多不正
論文致謝四:
時光飛逝,三年的研究生生活轉瞬即逝。回首過去,七年的合工大生活如彈指一揮間。在這即將離別母校的日子里,各種感情洶涌而至。借此機會,對在過去幫助我、照顧我的每一位人表示深深的謝意!
首先,我要感謝家人,感謝家人這堅強的后盾,是他們的支持與鼓勵使我順利完成學業。我要感謝我的母校,這里承載著我們無悔的青春,愿您在以后的日子里更加輝煌奪目。
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。
中圖分類號:TU;G642477 文獻標志碼:A 文章編號:
1005-2909(2012)03-0136-04
畢業設計(論文)是土木工程專業本科教育階段最后一個綜合性實踐教學環節,也是實現該專業人才培養目標的重要環節。畢業設計(論文)的質量直接反映了學生的專業水平,影響學生畢業后的工作能力和發展潛力,也是高等院校教學質量的直接反映。然而,目前許多普通高等院校土木工程專業的畢業設計(論文)教學環節存在諸多不足,畢業設計(論文)質量不容樂觀[1-3]。
溫州大學是一所市屬綜合性大學,旨在為地方經濟建設培養高素質的應用型人才。筆者結合近年來對畢業設計(論文)指導的探索性教學改革和實踐,探討了當前普通地方性高等院校在畢業設計(論文)教學中存在的問題以及解決方法。
一、本科畢業設計(論文)現狀剖析
(一)學生重視程度不夠,畢業設計(論文)只是簡單模仿
傳統意義上,本科畢業設計(論文)是在教師指導下,學生完成一項設計或研究的全過程。其最終的實質成果是一個符合規范要求但卻并不完整的設計圖紙,或是研究的部分成果。而大多數本科院校的培養計劃是將畢業設計(論文)安排在本科階段的最后一個學期,少數學校將時間提前到了大四上學期期中,時間大約為12周左右。畢業設計(論文)期間需要收集、分析設計(論文)資料和完成畢業設計(論文)的一些相關學習任務,如文獻綜述、外文翻譯和開題報告等,進一步壓縮了建筑、結構設計或論文寫作的時間。另外,大四學生忙于畢業設計(論文)的同時,還要參加研究生和公務員考試,以及各種招聘會和實習等,這極大地分散了學生的精力、消耗了大量時間,影響畢業設計(論文)正常進行。
而且,許多學生對畢業設計(論文)不夠重視,以致很多時候畢業設計(論文)只是一個模仿或者模擬過程,質量偏低,效果不好。
(二)指導教師投入不足,實踐經驗缺乏
大學擴招導致許多普通高等院校的師生比例不斷下降,導致教師指導畢業設計(論文)時間不足,力不從心。另外,畢業設計(論文)的指導工作要求教師具有豐富的教學經驗、工程實踐經驗或科學研究經驗,而近年來高校擴招亟需擴大教師隊伍,許多碩士、博士從學校畢業就直接進入了一線教學崗位,沒有經過工程實踐鍛煉和系統的崗前培訓,許多青年教師因缺少畢業設計(論文)的指導經驗、工程實踐經驗和長期科研經驗,在選題、教學手段、教學方法和教學內容等方面都存在較大不足,直接影響了畢業設計(論文)的質量。
(三)學生缺乏主動性和創新性
在以往的畢業設計(論文)過程中,指導教師也會讓學生對其設計或論文進行修改,學生只是被動地按指導教師要求修改,往往停留在改正錯誤層面上,而不是考慮使設計更合理或研究創新等問題。另外,學生即使根據教師的建議對設計或論文進行了修改,他們對當前的修改為什么能夠比較有效地滿足要求,是否還有其他更有效的方法,其他方法與當前修改比較起來效果如何等問題也不甚明了。
(四)學校的培養與實際工程需求明顯脫節
設計或研究過程并不是直線型的,其結果也不是唯一的。按照傳統的指導方法,學生完成畢業設計(論文)僅僅是知道了如何做的問題,而對滿足規范或研究要求的其他設計或分析方案(更好或者更壞的方案),則幾乎沒有概念。也就是說,幾乎還完全沒有考慮如何使設計或研究分析更合理、更有新意。但是在實際工程的設計和研究中,往往是要進行多種方案的比較,或嘗試用不同的方法研究分析,并根據其他單位、專業的要求修改、調整設計和研究。這就導致了學校的教學、人才培養和現實需求明顯脫節,學生的畢業設計(論文)缺乏創新。目前的探索與實踐工作就是試圖在一定程度上彌補這一缺陷,通過畢業設計(論文)環節提升學生的綜合能力和創新意識。
二、探索性教學改革目的
根據土木工程本科專業的人才培養目標,如何解決普通高等院校現階段畢業設計(論文)指導中存在的主要問題,是教學改革亟需探討的問題,具體措施為如下三方面。
(一)讓學生盡早熟悉培養方案,提前準備,積累相關知識與經驗
畢業設計結果可以粗略地分成合法的設計(滿足規范的設計)、可行的設計(合理的設計)、滿意的設計和優化的設計。畢業研究論文成果也可以粗略地分成初步的研究分析(采用常規分析方法)、系統的研究分析(采用常規分析方法)、有一定創新的研究分析、有較大創新的研究分析。學生在畢業設計(論文)開始前就應該知道有這樣一個鏈條,并且嘗試在這個鏈條中(而不是僅僅局限于鏈條的一個點上)做一些起步性的工作,開始積累相關知識和經驗,培養一個成熟工程師或研究人員所應具有的思維和意識品質。實際上,應鼓勵學生盡早和指導教師建立聯系,參與到指導教師的工程結構設計和科學研究工作中,這樣學生就有足夠的時間進入狀態、積累相關知識和經驗。
(二)通過畢業設計(論文)奠定學生工作基礎
對于房屋建筑學課程設計部分,結合我系土木工程專業“三位一體”的“666”實踐教學模式,課題組通過兩屆學生教學,嘗試將課程設計分布在建筑設計教學內容之后的教學過程中,將理論教學和實踐相結合,形成一個有機整體,并嘗試多人合作指導課程設計的模式。課題組老師根據教學需要及自己專業特長,擬定不同結構體系、不同使用功能、分量適當的課題,由學生自愿選擇指導老師進行設計,一則可以滿足學生愛好、激發其設計潛能,二則可以減輕科任教師工作量,效果良好。此外,在設計過程中應該強化規范意識,引導學生正確設計,充分挖掘學生的業余時間,嚴格考核,及時總結,以求提高教學質量。
1.2鋼結構課程設計教學改革措施
1.2.1以項目實例為依托,開展設計教學。
在課程設計講解過程中,以已修建實際工程為主,對實際工程進行設計。將書本理論知識與身邊實際工程相結合,使學生把課堂所學知識加深理解和鞏固。近兩年榆林麻黃梁汽車產業園區,興建了一批汽車銷售4S店工程,主體為門式剛架。就以實際工程為依托,進行課程設計。帶領學生到工地進行參觀已修建好的門式剛架,了解結構形式,翻閱完整設計圖紙等資料,把理論知識與實際工程一一對照、比較,增加了實際工程認知度,增強了施工圖的繪制能力。在校教師再對鋼結構施工圖中的要點一一講解,學生能從中獲得更多的知識。
1.2.2優化教學內容。
在不增加學時的前提下,能讓學生更多地掌握課程設計內容。把課程設計相關內容融入到實踐教學中集中講解,不占用理論教學時間。理論教學學時壓縮后,我校安排以理論部分較強的鋼結構原理為主。對于課程設計部分的講解學時幾乎所剩無幾,那么對于鋼屋架課程設計中的支撐布置、荷載導算、內力計算、構件計算、節點設計等幾部分以平時作業的形式讓學生多加練習,通過作業發現問題指正問題。在課程設計過程中遇到問題及時強調,這樣能夠保證設計各環節的質量。學生普遍反映良好。另外,要求學生查閱最新規范、圖集;課程設計以實際工程為依托,那么就要以最新設計規范為依據。
1.2.3教學模式和設計內容多樣化。
在鋼結構課程設計中培養學生的創新意識和合作能力,開展多種多樣的教學模式。一種引入“參與•合作”教學模式。把一個設計項目拆分為幾個子項,2-4人組成設計小組,以設計小組為單位,參與到實際工程中去,對某一項目進行設計,每人設計一個子項。“參與•合作”教學模式的要點是通過教師的指導設計作用,形成學生主動、積極、創新的設計理念,團隊合作的設計學習情景,教師與學生、學生與學生之間相互作用,相互促進。
1.3工程概預算課程設計教學改革措施
1.3.1將課程設計與理論教學相互穿插。
傳統教學方法在教學過程中,課程設計與理論講解在實施上是分開的,導致理論知識的講解空洞、乏味,學生難以理解,教學效果一般。考慮到教學與課程設計是相輔相成的,理論知識是課程設計的基礎,課程設計是理論知識的實踐與應用,筆者提倡理論,筆者嘗試將課程設計與理論講解相互穿插組織教學,取得了較好的效果。
1.3.2選擇恰當的題目,確定合理的課程設計份量。
筆者對開設工程概預算課程設計的院校進行調研,發現大多數院校該環節考核采用同一題目(同一套施工圖)進行考核,形式單一,而且在多屆學生中使用,對課程設計的質量產生了負面影響。筆者認為在進行設計選題時應本著“工期新、結構新穎,任務分量適當”的原則,同時盡可能選用正在建的工程,方便學生在設計過程中能將設計藍圖與實物聯系起來,增強學生的感性認識和設計的積極性,提高設計質量。
1.3.3加強老師跟蹤式指導,發揮學生的認知能動性,推行學生成果互審制。
為確保設計質量,增加學生的主動認知能動性,在進行課時設計組織運行時,將工程量計算安排在教室集中指導,每天不定期的檢查學生的初稿,及時發現學生的問題,幫助學生解決問題,并且對一些共性、難點的問題集中講解。定額套價、材料調差和取費統一安排在模擬算量實驗室,使用網絡版的廣聯達計價軟件來進行操作,既方便教師的跟蹤檢查、指導,又可以使學生對基本工程量匯總計算等進行互審,既可調動學生學習的積極性、主動性,又可確保教學質量。
1.4施工組織課程設計教學改革措施
施工組織課程設計是《土木工程施工技術與管理》課程的綜合性、實踐性教學環節。本課程設計通過一個常見的、典型的多層建筑工程施工組織設計的編制,使學生熟悉單位工程施工組織設計編制的內容及程序,提高解決實際問題的能力,實現所學施工技術與管理知識的系統化、條理化,為在項目施工、管理領域執業奠定堅實基礎。根據我校應用型人才培養定位,筆者認為該課程設計應做好以下幾方面的內容。①將設計課題與理論教學相互穿插,杜絕“兩段式”教學。傳統教學方法將課程設計與課程理論分開組織,忽略了兩者的內在聯系,建議在組織教學的時候將二者相互穿插,重點講好項目施工工藝的組織流程、項目進度控制方法及工藝間的邏輯關系等內容,為后續的工程項目的專項組織設計奠定堅實的基礎。②嘗試校企合作聯合開展課程設計環節。針對我系培養應用型人才的辦學定位,結合學校校企合作育人的構想,以現有產教合作項目為依托,以具體的工程項目為背景,嘗試校企雙向合作育人,激發學生的積極性,使學生較早融入工作崗位,使課堂理論知識與實踐應用能力拓展的“零距離”對接,實現“學校知識學習厚基礎、企業環境養素質、頂崗實踐強能力”。③構建“多任務教學、多人合作指導設計”的實踐教學模式。考慮到該課程實踐性較強,與施工工藝聯系緊密,建議構建集“多層民用建筑(住宅、辦公樓等)施工組織設計、單層工業廠房施工組織設計”等為主線的多任務設計課程,并配備不同的專業教師進行設計指導,確保設計質量。④與生產實習相結合,革新課程設計的考核方法。按照原有人才培養方案,施工組織課程設計安排在生產實習教學前,經過近幾年的實踐,效果不是太好。建議在組織課程設計時,在生產實習前布置任務,生產實習后提交作品,使學生可以在實習過程中將一些新的施工工藝、工法等融入設計,有利于設計中工程質量、文明施工、施工組織專項設計及季節性施工措施等內容的深化。在成績考核方面,可以結合生產實習環節通過ppt匯報等環節進行,亦可與實習企業聯合進行考核,效果較好。
1.5鋼筋混凝土結構課程設計教學改革措施
鋼筋混凝土結構課程設計主要包括鋼筋混凝土梁蓋設計、單層工業廠房設計兩個環節,是對混凝土結構及基本原理教學的重要補充。對于鋼筋混凝土梁蓋設計部分,主要以理論計算為主,應注重學生理論知識的內化、積累;對于單層工業廠房設計部分,則主要注重學生綜合應用能力的培養,改革措施如下。單層工業廠房設計的主要作用是將課程中所學的單個知識點,如單個受力構件設計計算方法、荷載計算方法、內力計算方法、內力組合原則等實際應用于廠房建筑整體的結構設計中,讓學生通過設計理解所掌握的計算方法在工程中如何運用,怎樣實現教材內大量的構造措施等。雷洋等對單層工業廠房課程設計的設計內容及重難點進行剖析,并提出改進教學質量的方法,具體如下:①合理安排教學內容,突出重點教學。該課程設計涉及到的知識點比較多,教師要在教學中以講明各個知識點之間的邏輯關系為重點,以學生能夠綜合運用各個知識點為目的。本人在教學中嘗試采用“倒敘法,即根據設計結果反推設計過程,抓住每個過程中的主要矛盾,各個擊破,教學效果較好。②合理安排教與學關系,培養學生實踐能力。從教學過程的性質來看,教師的主導作用是從教師對教學過程的領導、組織和控制這一角度出發的。而學生在教學過程中首先必須積極參與,然后才能成為積極的推動者,成為學習的主體,這就是“教”與“學”同時在場時對學生的角色定位。③合理優化教學過程,提高設計效率。我校在進行課程設計時間安排上是按照二周,學時排在學生沒課的時間和周末,這樣從第一次課到最后一次課最久能拖一個月之久,需加強過程控制,方可確保設計質量。此外,筆者認為,對于單層工業廠房設計這塊,為確保設計質量,應加強與房屋建筑學等課程的互動、溝通,在指導教師配置方面,亦可以配置房建老師及企業領域的工程技術人員進行指導。
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。現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,從母體學校或者企業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。
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。
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[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).
(二)優化課程體系與教學內容
課程體系是教學的總體安排,傳統土木工程專業受學科專業劃分的影響,存在諸如專業建設重學科,輕課程體系;專業課程體系缺乏合理性,架構不夠嚴密、科學;課程建設水平不高,缺乏特色,創新性不強;開設課程總量不足,學生可選余地小[2];重技術而忽略工程管理、職業道德和人文素質的培養等問題。在山東省特色名校建設與教育部應用技術大學改革試點背景下,山東交通學院土木工程專業結合我國建設領域全面實行注冊工程師執業制度的行業特點,課程體系的安排既滿足了專業培養目標要求也充分考慮相關注冊考試需求,構建了人才培養四級平臺課程體系(以橋梁工程方向為例),如表1所示。課程體系由培養基本學科能力和素質的基礎知識平臺、培養專業基礎知識和基本實踐技能的專業基礎知識平臺、培養工程能力的專業方向知識平臺和培養執業素質、能力的執業能力擴充平臺四個課程平臺組成,前兩個課程平臺為土木工程專業共用平臺,后兩個課程平臺根據專業方向及對應的注冊考試要求調整。以注冊建造師考試為例,要求在課程體系中建立以工程技術為基礎、工程法規為依據、工程經濟為重點、工程管理為核心的系列課程模塊[3],涉及相關課程有“行業法規”“工程項目管理”“工程經濟”“工程招投標與合同管理”“橋梁工程”“道路工程”“橋梁施工技術”“道路施工技術”等。表1土木工程專業(橋梁工程方向)人才培養四級平臺課程體系教學內容的安排要充分考慮執業資格考試內容的需求。根據建設行業執業資格考試均以現行最新行業規范、規程、標準為依據,注重考查解決實際工程問題的綜合能力的特點,要解決現有教學內容普遍存在教材內容滯后、課程間脫節、知識點重復等問題。土木工程專業在教學改革過程中要注重課程內容的調整優化,避免課程間內容重復,例如在可將“基礎工程”“橋梁工程”課程中橋梁施工方面內容整合到“橋梁施工技術”中講述;要注重教學內容的動態發展與更新,將最新行業標準、規范,新技術、新工藝、新材料和新設備及時擴充到教學中,確保知識的更新緊跟行業發展,適應資格考試特點;要注重知識綜合應用的實際工程案例的講授,例如講述“橋梁施工技術”“道路施工技術”等施工類課程時可將建造師考試的案例分析題作為課堂例題講述,講述“結構設計原理“”鋼結構”等設計類課程時可將結構工程師考試(專業部分)的考試題作為課堂例題講述。重視課程群建設,通過課程群的建設促進課程體系和教學內容的整合與優化。課程群的建設對培養學生嚴謹的科學態度、嚴密的邏輯思維能力和科學的世界觀起著不可替代的作用;對提升學生的分析、解決問題的能力有極大的幫助。目前,山東交通學院土木工程專業正在建設“工程項目管理課程群”和“橋梁工程課程群”兩個省級精品課程。以“橋梁工程課程群”為例,由專業基礎課“結構力學”“結構設計原理”和專業課“橋梁工程”“基礎工程”“橋梁施工技術”構建而成,課程群建設中以適應行業對專業人才知識能力需求為導向,以橋梁“設計+施工”工程能力培養為主線,以正確處理課程整體與局部的關系、強調課程群理論知識的綜合應用為重點,以建立學科知識體系和培養執業能力為目標。
(三)改善教學方法與手段
土木工程專業具有工程實踐性強、知識綜合運用能力要求高的特點,在實際教學活動中要有針對性的采用合理的教學方法和手段以提高教學效果,加強工程訓練,培養工程素質。以學生為中心,積極推行案例式、啟發式和討論式教學方法,充分調動學生獨立思考能力和創新意識,激發學習興趣,培養分析問題、解決問題的能力,切實提高教學效果和質量。例如“工程項目管理”課程中關于變更和索賠的內容,教材是只列出條文,學生學習枯燥、理解困難,可采用案例式教學和討論式教學相結合的方法。可以以建造師考試相關真題為案例,組織學生扮演業主、承包商、監理三方角色進行辯論,引導學生對變更索賠程序、依據、合同價款調整方法等進行深入思考,最后由師生對案例共同評價[4],案例討論不在拘泥于標準答案的獲得,而是引導學生工程管理專業的基礎理論知識、相關法律法規條文及工程造價等知識進行綜合應用,培養學生的實際工作能力。充分利用現代教育技術,采用多媒體授課,建立課程間共享、師生共享的多媒體資源庫。如在“橋梁施工技術”課程教學過程中,通過多媒體授課展示實際工程施工圖片、動畫、視頻,將工程現場場景呈現于課堂,使教學內容變得豐富且直觀,從而激發學生的學習興趣,提高課堂教學效果。利用網絡教學平臺,建立共享的多媒體資源庫,以方便師生查閱、學習。多媒體資源庫的建設除了包括教材內容外,還要考慮執業資格考試的要求,將實際工程設計案例、施工案例、招投標案例、合同管理案例等以及各類執業資格考試試題列入其中。
(四)建立與職業資格制度相適應的實踐教學體系
實踐教學在土木工程應用型人才培養中占有非常重要的地位,解決工程實際問題也是注冊工程師考試的重點之一。土木工程專業實踐教學改革要適應培養工程應用型人才的需要,就必須摒棄傳統實踐教學模式,結合學科特點及實習實訓教學自身規律,以提高基本技能和專業技能為目標,以能力培養為主線,構建與理論教學相輔相成的實踐教學體系。山東交通學院土木工程專業結合專業特點、教學環節、實踐環境和執業考試要求,注重校內試驗室、實訓基地、校外實踐基地的建設。針對不同教學內容、階段選擇不同實踐教學方式,培養相應的能力,構建了以執業能力培養為目標的四級能力培養的實踐教學體系,如圖1所示,實踐教學體系中執業能力的擴充貫穿于整個實踐教學環節。要加強與校外實習實踐基地及產學研項目合作,堅持走校企共建的道路,在互動中保持學校教育與工程建設的同步。目前已與多家設計院、施工企業、監理企業建立了良好的產學研合作關系,實行開放式教學、訂單式培養,為完成實踐教學培養目標創造了良好的條件。
(五)設立有效的考核體系
設立有效的考核體系,做到考核形式多樣化,考核目標具體化,教學質量利益化。考核內容要以培養學生工程素質、能力為核心,對學生的課程考核要注重過程考核,弱化期末考試考核,做到考核形式多樣化。將課程考核目標進行分解并量化,讓教師有目的地教學,學生有目的地學習。改變傳統考核體系必然有阻力,需要教師推動,學生配合,學校層面要制定激勵政策,鼓勵考核模式改革,促進教學質量提高,并讓學生、教師從改革中得到各自利益。
以下圖為例,測量控制點的布局主要注意以下三個方面:
1、本工程總占地面積約3.36萬平方米,工程基坑南北寬126m,東西長238m,基坑深度11.650m,承臺和集水坑、電梯井位置開挖深度在12.35~16.10m。整個工程共5座塔樓及裙樓。
2、本工程甲方給定的水準點位于南海路與宏達街交叉口,高程4.162米。在發達街上給定兩個基準點,詳見附圖1。
3、根據實際情況,本工程引測水準點6個,基準點16個。
二、測量控制點的保護1、甲方給定的基準點附近,禁止堆放材料,并派專人看管,定期對基準點進行復核。
2、引測的控制樁必須用混凝土保護,需要時用鋼管進行圍護,并用紅油漆作好測量標記。
[中圖分類號] TU7-4 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)14-0079-03
我國土木工程建設有著飛快的進步,房地產產業和住宅的大發展、高速公路和高速鐵路網的迅猛興起,增強了我國的綜合實力。城市建設中的基坑開挖不僅越來越深,而且開挖對周圍環境的影響越發敏感;全國30多座城市已建或在建地鐵,大冶露天鐵礦開采的邊坡高度達到800多米,海底隧道、煤礦開采的深度最深達到1000多米。同時,近些年我國工程建設中事故頻發,如杭州風情大道地鐵基坑倒塌事故、上海蓮花河畔景苑7#樓傾倒事故、青島輸油管道爆炸事件。因此,我國對工程建設場地選址及場地內地質條件要求越來越高,水文與工程地質工作是土木工程建設重要的、不可缺少的基礎工作。
1998年教育部頒布《普通高等學校本科專業目錄》,將原來的結構、橋梁、道路、巖土、礦井建設、城鎮建設等8個專業合并為土木工程專業,成為一個寬口徑的大專業土木工程,具有內涵廣泛、支系眾多、科目復雜的特點,涵蓋領域極為廣泛,對學科全貌充分認識與把握,以期培養出的學生“理論基礎扎實,專業知識面廣,實踐能力強,綜合素質高,并有較強的科技運用、推廣、轉換能力”。[1] [2]土木工程概論課程涵蓋工業與民用建筑、交通土建、地下工程、巖土工程、市政工程、水利水電工程及國防工程等廣泛領域。[3] [4] [5]通過對土木工程概論課程的學習,對剛進入大學的水文與工程地質專業學生以后從事土木工程相關的勘察、設計、施工、監理、管理等領域從事技術或管理工作有個較為全面的認識。
一、水文與地質專業對土木工程的重要性
資源開發和基礎建設在國民經濟中有著十分重要的意義。道路橋梁建設、煤礦資源調查等項目開展初期和建設過程中都必須對工程地質自然災害、水文與工程地質條件、不良地質現象及工程對周圍環境的影響進行評價和調查。資源開發利用、基礎設施建設造成的水文與工程地質條件的惡化,對人類的生產和生活造成極大的影響,如采礦導致的地面沉降、人工開挖對邊坡穩定性的影響、尾礦庫對地下水的污染、水庫蓄水誘發區域性地震,特別是近年來由于經濟發展導致的全國大范圍的霧霾天氣。故此在各類地質環境評價、資源開發利用以及地基基礎工程建設等過程中,不僅需要從業人員懂得水文與工程地質專業知識,而且會科學管理各種工程。但從現實情況來看,高級應用型技術人才普遍不足。
水文與工程地質的畢業生,既有厚實的專業理論基礎、寬廣的專業知識,又有較強的實踐技能,可在大型工礦企業、城市、城鎮從事給排水、地下水及區域環境評價等方面從事水文地質調查工作,也可在有關部門從事飛機場、港口、海岸帶海洋環境、鐵路、公路、隧道、水庫等土木工程方面的工程地質勘查工作。
二、土木工程概論課程的特點
(一)涵蓋內容全面
本課程包括材料力學和結構概念、建筑工程類型及施工工藝、飛機場工程的選址及建設、地下工程類型及施工工藝、橋梁工程的類型及施工工藝、道路工程的選線及種類、鐵路工程、海口工程、給排水工程、海洋工程、土木工程中的災害等內容,其中不僅涉及材料力學、結構力學、土力學、鋼筋混凝土結構等力學內容,還涉及規劃、施工及監理方面的內容,因此學好這門課程,對于剛跨進高等學校大門的水文與工程地質專業的學生而言,理解本專業的培養目標意義重大。
(二)發展變化快
土木工程雖然是一門古老的學科,但其領域隨相關學科的發展、經濟建設和社會進步的需要而不斷深化、不斷拓展。
(三)應用性廣
隨著城市化的發展,我國對能源需求越來越大,高層及超高層建筑越來越多,建筑基礎形式多以樁基礎等深基礎為主,這不僅要求水文與工程地質專業畢業生掌握扎實的專業基礎知識,同時又為畢業生就業提供了更多的機會。
三、土木工程概論課程存在的不足
(一)教材內容的滯后
土木工程建設種類、規模發展日新月異,由于時效性,教材不可能及時反映土木工程的變化,已淘汰的施工工藝技術甚至還有可能在現有的教材中出現。
(二)課堂教學方式不豐富
土木工程概論課程涉及的工程種類多、工程性很強。現代多媒體的運用相較于傳統的黑板教學而言,能夠大大提高教學效率,在很短的時間內擴大了學生的知識面。涉及高層建筑、橋梁、隧道等工程的施工工藝的流程、各種施工機械的操作過程,學生如不到工地現場則不能很好地掌握關鍵施工技術,這就導致教學效果不理想,學生對知識的掌握不牢靠。
(三)教學素材收集難
由于土木工程涉及交通、土建、港口、海洋等方面,其覆蓋面相當廣泛,要收集各種工程的典型性素材有相當的難度。
四、土木工程概論課程教學改革
(一)精選教學內容
土木工程概論課程的教學目標是開拓學生土木工程的視野、培養學生土木工程的意識、激發學生持久的學習動力。因此在講課時可選擇生動宏偉的建設場景和案例,如上海中心基坑施工、廣州東塔基坑施工、三峽大壩工程、港珠澳大橋建設及世界各地的海底隧道工程等,以此來讓學生建立土木工程的整體和發展思維,從而提高他們學習后續課程的興趣和質量。同時,在教學中將學生帶到實際工程現場,進行現場教學,讓學生提前接觸生產實際,掌握一些現場施工的知識,為他們走向工作崗位奠定堅實基礎。
(二)采用形式多樣的教學方法
為激發學生學習興趣、提高課堂效率,各種如橋梁類型、隧道類型、飛機場形式等可以用靜態多媒體直觀、形象地展現出來,以此提高學生對工程的直觀認識,加深學生的理論知識,以較少的教學時間收到很好的教學效果。土木工程概論內容豐富多彩,為避免課程內容變得枯燥無味,教師在課堂教學中不應僅僅以靜態圖片的形式向學生講解土木工程的有關概念、理論,這樣易讓學生產生厭學情緒。課間播放一些隧道施工、深基坑維護施工的教學短片,如人工挖孔樁、港珠澳大橋施工錄像、廣州東塔的施工動畫、管樁打入施工過程、雙排樁施工過程、錨桿支護施工過程、越江隧道施工動畫、邊坡加固施工過程。通過教學錄像的播放,讓學生掌握各種土木工程的施工方法。
(三)穿插專題講座
為了讓學生了解土木工程的最新發展狀況,針對新近的一些深大基坑工程、橋梁工程及土木工程方面的試驗平臺做專題講座,如上海蓮花河畔景苑7#樓傾倒事故分析、上海中心深基坑支護工程、港珠澳大橋施工、國內外離心機試驗、動態空心圓柱剪切試驗等。隨著城鎮化的進展,近年來淮南新建了一批深基坑工程、橋梁工程、隧道工程。在教學過程中,邀請現場技術人員到課堂上來給學生做講座,如進行過“攪拌樁維護施工”、“地下連續墻施工”、“拉森板樁維護施工”、“地下空間施工”、“打入樁施工”等專題講座。專題講座不僅充實了教學內容、開拓了學生的知識面,而且能引導學生從事土木工程的就業方向。
(四)知名人物及實驗平臺介紹
為增加水文與工程地質專業學生對國內外高校土木工程專業的認識及針對部分學生今后考研的情況,教師在講解到各種土木工程時,可穿插些相關的歷史人物、當代知名學者及國內的一些重點實驗室的介紹。如講到橋梁工程時,可講一講茅以升事跡、盧溝橋事件、國內外知名高校橋梁工程專業的知名學者及同濟大學的橋梁結構抗風技術交通行業重點實驗室;講到地下工程時,可介紹同濟大學巖土及地下工程教育部重點實驗室的離心機試驗機、動態空心圓柱剪切儀;講到鐵路工程時,可介紹一下中國首位鐵路工程師詹天佑、同濟大學的道路與交通工程教育部重點實驗室;講建筑工程時,可說一說建筑大師貝聿銘的杰出成就等;講到土木工程災害時,可介紹同濟大學的土木工程防災國家重點實驗室。
(五)新近知名土木工程建筑介紹
國內外的知名建筑發展日新月異,現有的教材很難跟上其發展變化。因此,在講授土木工程概論時,應介紹國內外最新的土木工程建設進展,以增加本課程的時效性,從而激發學生的學習熱情。講土木工程材料時,可穿插裝修材料的最新發展狀況;講高層建筑時,可介紹國內正在建設的摩天大廈,如上海中心大廈;講橋梁工程時,可穿插東海大橋、杭州灣大橋的建設情況;講高鐵建設工程時,可結合京福高鐵來講;講水利工程時,可以介紹一下我國西南地區正在建設的水電站,如向家壩水電站、白鶴灘水電站以及金沙江、雅礱江、大渡河等“三江”水電基地。通過講解一些知名重大工程建設的情況,可以拉近水文與工程地質專業學生與土木工程之間的距離,以此激發學生學習本門課程的興趣。
(六)授課教師的優選與培養
土木工程概論涉及現有的各種工程,要求授課教師不僅要具有寬廣的知識面,而且要有豐富的實踐經驗,為此要選具有豐富科研經歷的教師授課本門課程。近年來,由于高等學校招生規模的擴大和高校教師數量的不足,尤其是有一批青年教師缺乏實踐經驗,致使土木工程概論的教學存在一些問題。因此,不僅要求有經驗的教師對年輕教師進行傳、幫、帶,鼓勵年輕教師參與相關研究課題中,而且為了掌握土木工程的最新進展,年輕教師要經常參加國內外的相關學術會議,在寒暑假期間,盡量去工地實習、鍛煉,掌握現場施工的細節,不斷更新土木工程概論的教學內容。
五、結論
土木工程概論課程教學改革可起到幾點作用:1.提高學生學習土木工程概論課程的興趣、效率,激發了水文與工程地質專業學生將來從事土木工程建設的熱情。2.使學生更深刻地認識到土木工程概論課程的重要性,加深理解水文工程地質對各類工程的影響,以及各類工程與水文工程地質間的相互作用與關系。3.提高了學生在土木工程建設中,保護水文與工程地質環境的自覺性,能夠讓學生認識并分析不良水文與工程地質條件,并能針對具體問題提出處理措施。
[ 注 釋 ]
[1] 傅光耀.關于土木工程專業建筑工程方向教學改革的探討[J].高等建筑教育,2001(1):25-26.
[2] 王清標,初明祥,胡永強.大土木背景下《土木工程概論》教學模式創新研究[J].當代教育理論與實踐,2012(4):75-77.