时间:2023-03-03 15:56:21
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇土木工程毕业论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
1、课题的目的及意义
毕业设计作为大学结束时间的一个实践环节,有着其不可替代的地位所在,它的重要性和必要性将会很明显的体现在将来的实际工作当中,它是大学阶段一个尤为重要的环节,是对我们大学期间所学知识的一次综合性和系统性的运用,要求我们做到知识的系统化、实际化,做到理论联系实际。
在这次毕业设计中,我们要了解和掌握建筑设计的全过程,锻炼自身的独立分析和创新能力,并要做好调查研究,要养好搜集资料和查阅资料的习惯,锻炼自我外文翻译能力,让自身向着一个合格工程师的方向去发展和努力。
此次毕业设计我的做的课题为重庆市某职业教育中心办公楼设计,我要在设计过程中运用大学期间学到的各项知识,并利用CAD、天正、PKPM等相关软件进行机算,并手算其中部分框架,并用计算机进行验算。通过这个过程我不仅能学到设计相关的知识,发现自身的不足,还能了解框架结构的特点和设计方法等,使我对建筑结构有了更深一层的了解。这对我以后的工作学习有很大的帮助。
在现阶段,随着国内经济的飞速发展,民营企业也在迅速崛起,促进了产业结构的变化,也促使第三产业的迅速发展,尤其是服务业,这也直接导致了办公楼的需求量增加,尤其是经济发展区块如沿海一带,但是由于城市空间的有限,这就要求办公楼设计要做到物尽其值,这也就需要各设计人员不断提高自身的设计水平,做到与时俱进。
以杭州为例,在2007年以前,办公楼的销售等方面一直处于不温不火的状态,但是自08年开始,有相关部门出具的各项信息我可以了解到,办公楼的销售情况一直在上涨,这也从一个角度反应了现在的办公楼设计的重要性。
在国外,不管发达国家还是发展中国家,都有着各自的发展状态,但是不管是何种发展状态,经济都在不断更新和发展当中,办公楼的使用和各项要求也在不断变化,其设计技术也在不断的升华中。
而现代办公楼作为城市公共化的空间,就要让人们能够感觉到其公共性,即所谓的“可进入性”形式。比如在光线感、透明度、亮度、色彩、材料、形式等方面进行表达,创造出某种空间秩序,使来访者更加清楚建筑物所创造的不同空间层次氛围,传达这种场所的开放精神。信息时代的来临,则更加突出了这种需求。并且在强调开放之余,还强调信息的高速流通,人们日常交流的便捷等。因而对现有办公楼的需求从功能、形式上都发生了相应的变化。
人们由物质的需求转向对信息的需求,交流的需求。因而现有办公楼,尤其是办公建筑,往往集办公、娱乐、餐饮、休闲、购物、居住等一体,这样不但节约城市用地,节省城市市政设施投资,缩短交通联系路程,而且让人们能够有更多的时间和机会交流和沟通。办公楼一经建成,其结构及布局就很难改变。因此,充分考虑设计的适应性、灵活性就成为现代办公楼的一个重要特征。近年来兴建的相当部分高层办公楼都采用了大空间灵活平面布局形式,具有较强的应变能力。由于办公的内容与方式不同,最合适的空间形式莫过于一个大空间,以适应现代办公组织体系的不断调整,不断更新。
办公楼因其自身的特点和所处位置等无可厚非的成为了城市空间的一个重要部分,影响着城市的美观和使用等因素,这更体现了办公楼设计的重要性。
另外我的这个课题设计采用三段式,即建筑设计、结构设计和施工组织设计三部分。在建筑设计方面考虑,要满足建筑物的功能实用要求,为人们生产和生活营造良好的环境,这也是建筑设计的首要任务。在设计中,要采用合理的技术措施,正确选用建筑材料,根据建筑空间的特点,现则合理的结构、施工方案,使房屋坚固耐久、建造方便。
建造房屋时一个复杂的物质生产过程,需要大量的人力、物力和资金,在房屋的设计和建造中,要因地制宜、就地取材。尽量做到节省劳动力,节约建筑材料和资金。设计和建造房屋要有周密的计划和核算,重视经济领域的客观规律,讲究经济效果。房屋设计的使用要求和技术措施要和相应的造价、建筑标准统一起来。建筑设计上还要考虑建筑美观的要求,要符合总体规划的要求等。
在进行建筑设计时候往往面临一些问题和矛盾:内容与形式之间的矛盾;需要与可能之间的矛盾;投资者、使用者、施工制作、城市规划等方面和设计之间以及它们彼此之间由于建筑物考虑角度不同而产生的矛盾;建筑物单体和群体之间、内部与外部之间的矛盾;各个技术工种之间在技术要求上的矛盾;建筑的适用、经济、坚固、美观这几个基本要素本身之间的矛盾;建筑物内部各种不同使用功能之间的矛盾;建筑物局部和整体、这一局部和那一局部之间的矛盾等这些矛盾构成非常复杂的局面。而且每个工程中各种矛盾的构成又各不相同。于是一个工程往往会产生多个设计方案,这个就涉及了方案选择的问题。
所以说,建筑设计工作的核心就是寻找解决上述各种矛盾的最佳方案。通过长期的实践、设计者自身的创造,累积的一整套科学的方法和手段,可以用图纸、建模等手段确切的表达出来,并与各个工种相互交流,使矛盾得到解决。此外,为了寻找最佳设计方案,还需要提出多种方案进行比较。方案比较是设计中常用的方法。从整体到每一个细节问题,一般都要想好几个解决方案,进行一连串的反复推敲和比较。即使问题得到初步解决,也要不断设想有无更好的解决方案,使得设计方案臻于完美。
主要参考文献:
1)《建筑设计资料集4》;
2)《建筑结构制图标准》GB/T50105-2001
3)《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
4)《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
5)《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
6)《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)
7)《建筑结构设计统一标准》GB50068-2002
8)《砌体结构设计规范》GB50003-2001
9)《建筑结构构造资料集(上、下册)》中国建筑工业出版社出版
10)《混凝土结构计算手册》建筑结构计算手册丛书编委会编,中国建筑工业出版社出版
11)《钢筋混凝土结构构造手册》中国建筑工业出版社出版
12)《结构静力计算手册》或《结构计算手册》
13)《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》03G101-1,03G101-2
14)《建筑施工手册》
15)《劳动定额》
16)《产量定额》
17)相关教材
2、课题任务、重点研究内容、实现途径
(1)课题任务:
本设计分为三个阶段,要求独立完成以下工作:建筑设计--总平面布置图,建筑平、立、剖面图,部分大样详图。结构设计--结构荷载计算,计算模型选择,内力分析计算,截面配筋计算,计算机辅助设计以及绘制部分结构施工图、楼梯等结构详图并完成结构计算书。施工组织设计--施工部署,主要项目施工方法和技术措施,工具、机械、设备计划,劳动力安排计划,质量、安全和节约措施,经济分析,进度计划,施工总平面布置。要求图纸用手绘制部分达到要求比例数量,其它部分图纸用计算机CAD绘制。该题目要求完成的工作量饱满,能锻炼综合应用所学专业课程的能力。
(2)重点研究内容:
一:建筑设计
1、根据建筑指导教师下发的地形图,完成“办公楼”毕业设计题目的建筑方案。要求总建筑面积3000~5000平方米,层数3~5层;主要横向承重框架方向跨数含走道一般按3跨设计(也可按2跨考虑,但整个结构体系不宜过于简单),柱网尺寸为6.6m~8.4m;
2、采用钢筋混凝土框架结构,不设电梯,主结构考虑不设缝(设计主结构纵向长度宜控制在55m内),其它会议室等大开间可通过考虑设缝脱开处理;
3、要求功能基本完善、流线通畅、造型简洁;
4、建筑设计的最后一周,学生应在建筑专业教师指导下完成总平面图,建筑平、立、剖面图及部分建筑大样图、设计说明等要求(具体按建筑指导教师的要求);
二:结构设计
1、设计条件
(1)该建筑抗震设防属丙类建筑,重要性等级为二级,结构设计使用年限为50年;
(2)抗震设防:抗震烈度按7度(基本地震加速度按0.10g)考虑;设计地震分组均为第3组,建筑场地类别均为II类;
(3)建筑地区基本风压值取0.3kN/m2;设计时不考虑地下水的影响;
(4)基础持力层埋置深度为h≤2m,地基承载力特征值为fa≥600~700kPa;
(5)要求建筑物层数为3~5层,计算单元应选择承重框架(2~3跨),柱网尺寸为6.6m~8.4m。
2、结构方案
结构类型为框架结构;楼、屋盖为现浇钢筋混凝土。
3、设计内容及要求
(1)结构平面布置
1)根据建筑使用功能要求,确定承重框架方向并进行柱、梁、板的布置;
结合抗震要求确定结构平面及竖向布置(考虑平面形心与质心位置、高宽比限值、竖向刚度变化等);
2)确定是否设温度伸缩缝、沉降缝及是否将其作为防震缝等;
(2)确定计算简图
1)估算梁、柱截面尺寸;确定柱计算长度,梁计算跨度;确定梁、柱截面形状;
2)荷载计算:竖向荷载(恒荷载、活荷载);水平荷载(风荷载、地震作用);
3)计算梁、柱线刚度、抗侧刚度、刚度分配系数;
(3)选取计算单元(具有代表性的框架),手算一榀承重框架,并用计算机复核
1)内力计算
a、竖向荷载作用下的内力计算:恒荷载作用下,采用分层法;活荷载作用下,采用满布方法考虑;
b、水平荷载作用下的内力计算:风荷载及地震作用下均采用修正反弯点法;
2)荷载组合、内力组合
求出各构件控制截面的最不利内力以进行构件的设计;
3)框架梁、柱截面设计
a、结合构造要求,由控制截面的控制内力进行构件的截面设计;
b、按“强节点”要求验算节点承载力;
c、正确给出节点区的钢筋锚固与接长长度;
4)抗震变形验算
进行风载及地震作用下的框架侧移限值验算;
5)利用计算机分析结果,校核手算平面框架计算结果;
(4)利用PMCAD程序,建立结构平面,通过TAT8、SAT8程序进行结构的空间分析;
(5)采用TAT8、SAT8软件计算结构内力、配筋,进行施工图绘制(平面表示方法);
(6)楼梯的设计计算(选择一部楼梯进行设计计算);
(7)独立基础设计
确定基础底面尺寸、基础高度,进行抗冲切验算、抗弯计算,确定基础配筋。
4、施工图要求(1号图)
(1)手绘部分(5张,铅笔图)
1)平面框架配筋图及控制截面的剖面图(1张)
框架配筋图比例1:50;剖面图1:15~1:25
2)基础施工图(1张)
基础平面布置图(比例1:100~1:150);不同编号的基础大样图(平面、剖面,比
例1:20~1:30);基础配筋钢筋表;基础设计说明
3)楼梯施工图(1张或插入索引大样图)
4)结构平面施工图(3张)
标准层(或屋面)梁整体配筋图(比例1:100);标准层(或屋面)结构平面布置图(比例1:100,含板配筋、梁定位、梁板构造大样等);柱平法施工图(比例1:100)。
(2)计算机出图(3张)
1)结构设计总说明;
2)结构屋面(或标准层)梁整体配筋图(比例1:100);
3)结构屋面(或标准层)结构平面布置图(比例1:100,含板配筋、梁定位、梁板构造大样等);
(3)打印所验算的一榀横向框架的以下计算内容
1)恒载下的弯矩图、轴力、剪力图
2)水平地震作用下的弯矩图、轴力、剪力图3)弯矩包络图4)剪力包络图
(4)打印结构整体计算的以下计算内容
1)各层构件布置及截面尺寸
2)各层的构件配筋图
5、完成结构计算书(按毕业设计要求,不允许用计算机打印)
三:施工设计
在施工专业教师指导下,确定施工方案,完成工程量计算,编制施工组织计划,绘制施工平面布置图及施工进度计划图等(具体指标及设计成果要求由施工教研室指导教师做出详细规定)。
(3)实现途径
本设计分为建筑设计,结构设计,施工设计。建筑设计主要是进行方案设计,使建筑设计达到房屋设置合理,使用方便,交通安全。结构设计首先是根据建筑技术、使用条件、场地条件和抗震设计等要求,合理进行结构选型、结构布置和基础形式等,绘制结构布置图;然后进行结构计算,采用框架结构近似计算法,求竖向荷载作用下的内力用弯矩分配法;求水平荷载作用下的内力时,有D值法等。求水平地震作用的时候采用底部剪力法;然后进行结合所学过的知识、通过查阅参考资料初步设计,再交指导老师审查,审查通过后,利用AutoCAD、和手工完成绘图,利用Excel、word等完成设计说明书及其他内容的编写。
(4)、进度计划
序号起止周次工作内容
11周至2周a)建筑设计,讲课,做方案,交方案草图
b)方案讲评,修改,绘正图
23周至4周1.依据建筑方案及结构设计任务书提供的资料,确定基本设计条件
2.确定结构方案,进行结构布置(平面、竖向)
3.选择结构计算单元,建立结构设计计算简图
4.荷载及作用(恒、活、风、地震作用)计算
5.整理完成文献综述,译文和开题报告
6.单工况荷载(恒、活)作用下框架的内力计算及调幅
7.单工况荷载(风、地震)作用下框架的内力计算
8.进行结构水平荷载下(风、地震)的弹性变形验算
9.完成框架梁荷载组合和内力组合
35周至6周1.完成框架柱荷载组合和内力组合
2.计算机建模,分析,计算
3.梁、柱截面配筋,节点核心区抗震承载力验算4.基础设计、楼梯设计
47周至8周1.根据计算结果,绘制结构施工图
2.整理、装订计算书
一、测量控制点的布局
以下图为例,测量控制点的布局主要注意以下三个方面:
1、本工程总占地面积约3.36万平方米,工程基坑南北宽126m,东西长238m,基坑深度11.650m,承台和集水坑、电梯井位置开挖深度在12.35~16.10m。整个工程共5座塔楼及裙楼。
2、本工程甲方给定的水准点位于南海路与宏达街交叉口,高程4.162米。在发达街上给定两个基准点,详见附图1。
3、根据实际情况,本工程引测水准点6个,基准点16个。
二、测量控制点的保护
1、甲方给定的基准点附近,禁止堆放材料,并派专人看管,定期对基准点进行复核。
2、引测的控制桩必须用混凝土保护,需要时用钢管进行围护,并用红油漆作好测量标记。
3、严禁在甲方给定的基准点附近加工、倒运钢筋及进行其他施工活动,防止磕碰、刮、擦破坏基准点。
一、测量控制点的布局
以下图为例,测量控制点的布局主要注意以下三个方面:
1、本工程总占地面积约3.36万平方米,工程基坑南北宽126m,东西长238m,基坑深度11.650m,承台和集水坑、电梯井位置开挖深度在12.35~16.10m。整个工程共5座塔楼及裙楼。
2、本工程甲方给定的水准点位于南海路与宏达街交叉口,高程4.162米。在发达街上给定两个基准点,详见附图1。
3、根据实际情况,本工程引测水准点6个,基准点16个。
二、测量控制点的保护1、甲方给定的基准点附近,禁止堆放材料,并派专人看管,定期对基准点进行复核。
2、引测的控制桩必须用混凝土保护,需要时用钢管进行围护,并用红油漆作好测量标记。
3、严禁在甲方给定的基准点附近加工、倒运钢筋及进行其他施工活动,防止磕碰、刮、擦破坏基准点。
1.1毕业设计选题缺乏创新,深度不够
毕业设计选题缺乏创新体现在以下三方面:1)目前,毕业设计还以指导老师指定题目为主,这就造成了每一届毕业生的毕业设计题目相似,甚至一模一样;2)毕业设计的选题单一,教学楼、办公楼占85%以上,而住宅、工业建筑、地下工程很少涉及;3)从设计的结构形式看,均为框架结构的多层或小高层,而框架剪力墙结构、框筒结构的高层或超高层基本没有。由于设计选题缺乏创新,很多毕业设计都可以照抄参考书、教材的例题和往届毕业设计,而没有起到让毕业生独立设计、综合利用理论知识的目的。笔者翻阅了我校近5年的毕业设计,抄袭率高达60%。由于框架的多层或小高层以板—次梁—主梁—柱为传力体系,且基础都采用简单的独立基础或条形基础。这造成了设计的选题深度不够,未能利用最新的设计方法和理念。
1.2毕业设计选题脱离工程实际
一个与工程实际贴近的选题是保证毕业设计质量的前提和关键之一。然而,目前国内很多高校土木工程专业没有足够的校外实践基地,缺乏选题来源,这就导致了指导老师布置的题目以“假题假做”为主,在做的过程中忽略了很多工程实际问题。这就造成了从选题到设计再到最后的答辩都脱离了工程实际。因此目前土木工程毕业设计还停留在理论利用阶段,而不能起到培养学生利用理论知识解决工程实际问题的实践意义。
1.3管理松散
以我校为例,指导老师每周对学生集中辅导一次,缺乏严格的考勤制度,导致很多学生在整个毕业设计阶段脱离了指导老师的管理。每个指导老师指导10个~20个毕业生,在有限的时间内指导老师通常解答一些常见的问题,不能仔细检查学生的设计进度和设计过程。甚至有些学生提前到工作单位上班,把毕业设计带到工作岗位上完成,没有指导老师进行实时辅导,导致这些学生的毕业设计中存在大量的错误来不及改正。
1.4缺乏完善的答辩评审制度
完善的答辩评审制度是毕业设计质量的有效保障。然而有些高校流于形式,没有可供参考的评审制度,对设计成果把关不严,放任设计成果中存在的问题。甚至有个别高校存在指导老师个人对本组结果进行答辩评审的现象。在答辩评审中往往注重理论知识、规范规程的考察而忽视设计图纸的规范化、设计成果的可行性等工程实际考察。不能在实际工程中实施的设计对毕业生理论联系实际、工程素养的形成起不到培养意义,严重影响毕业生的培养质量。综上所述,目前高校土木工程毕业设计从选题、指导、答辩评审都脱离了工程实际,导致了毕业设计的质量不高,达不到预期的培养目标。因此土木工程毕业设计改革是当前教学改革亟待解决的一个问题。
2改革措施
2.1科学选题
科学的选题是保证毕业设计质量的前提。在选题的过程中应增加学生的主观能动性,结合自己将来的就业方向和兴趣初步确定选题方向(如结构设计、施工组织设计、概预算等方向)。指导老师提供实际工程项目或科研项目作为备选设计题目。废除当前指导老师指定学生的制度,由指导老师向所有毕业生提供备选设计题目,实行指导老师和学生的双向选择。学生选定指导老师和设计题目后根据自己的工程认识程度和兴趣与老师共同协商确定最终设计题目。毕业设计题目要包含最新的设计方法、理念或技术方法,提高毕业设计的创新性;增加毕业设计中复杂问题的处理,保证设计的深度。受毕业设计时间所限,为保证学生有充足的时间完成毕业设计,指导老师要合理安排好设计工作量。
2.2完善师资结构
由于很多博士生、研究生从高校毕业后直接进入高校工作,缺乏工程实践经验。当前的师资队伍与实践教学的要求还存在较大的差距。为解决指导老师自身实践经验不足的问题可采取以下措施:1)形成由2个~3个年轻教师和经验丰富的老教师组成的指导教师组,既能保证指导教师具备一定的工程经验又能帮助青年教师的成长;2)聘请施工单位、设计院有丰富工程经验的一线工程师指导毕业设计,这还能解决逐年扩招下师资力量不足的困难。
2.3强化管理过程
指导老师对毕业设计的具体指导过程是保证毕业设计质量的关键因素。目前很多指导老师由于承担的教学和科研任务较重而疏于管理。指导老师在设计开始前制定一个毕业设计进度计划表,严格要求学生按照进度计划表完成工作量。在每一个阶段开始之前以授课的形式对学生进行一次集中辅导,每周进行2次~3次答疑帮学生解答设计中碰到的复杂问题。在进度计划表的每一个时间节点检查每一个学生的设计进度和设计过程中存在的问题,督促学生及时完成任务和改正设计中存在的问题。此外,还要严格考核制度,要求学生执行每天定点签到制度,防止学生脱离指导老师的管理。
2.4完善毕业答辩体系
答辩是对毕业设计质量和学生综合利用理论知识解决工程实践问题的考核。完善的答辩体系能为答辩委员会老师提供答辩标准,严格把关毕业设计的质量。完善的答辩体系可以从以下几方面进行构建:1)成立由不同专长的教师、工程师共同组成的答辩委员会,且指导老师不能对本组学生答辩;2)明确答辩过程中要考察的内容,包括开题报告、计算书、图纸及实际问题的解决能力;3)确定计算书、图纸中具体考察点;4)确定各考察内容的权重,如开题报告、计算书、图纸、解决问题的能力各占10%,30%,30%,30%;5)明确计算书的格式、图纸的规范化的权重;6)制定毕业设计创新性加分策略,鼓励学生创新。
3结语
目前,土木工程专业毕业设计存在的问题如下。
1.学生方面情况复杂,进度不一。
毕业设计安排在大学最后一个学期,不同学生面临就业、考研复试等不同出路,甚至少部分学生要进行毕业前大补考。学生心里状态和压力不同,影响到毕业设计的积极性和投入状态,进而影响到毕业设计的进度和质量。设计中前期,学生对毕业设计这样一个“大”的综合性的任务不知如何下手,不能将所学专业理论知识与毕业设计选题顺利结合,遇到问题不会及时反映解决,存在“等”、“拖”“、靠”的依赖心理,也会影响设计进度。
2.指导教师自身缺乏工程设计实践经验和知识更新。
毕业设计要求指导教师具有丰富的教学经验和工程实践经验。部分指导教师一直从事理论研究或课程教学工作,工程实践经验不足甚至没有,对整个工程设计过程缺乏了解和认识,对新规范、新的计算方法、新的施工技术的更新缺少关注。这样在指导毕业设计时就会显得力不从心,难以做到与时俱进,在一定程度上影响了毕业设计质量。
3.毕业设计过程监管不力。
通常,有些高校毕业设计管理制度不甚健全,或者制度健全但执行不到位,对学生日常不考勤或者考勤不严格,导致部分学生长期缺席,当然不能高质高量地完成毕业设计。另外,在毕业设计过程中,指导教师不重视对设计各阶段的进度检查,不了解学生的设计进度,也不能及时发现和解决出现的问题,从而导致学生在毕业设计前期比较松散,后期又加班追赶,高质量的毕业设计成果根本无法得到保证。
4.师生间缺乏沟通,不能及时发现设计问题。
设计过程中,很多学生不在设计室而去其他教室或宿舍,导致有问题不能及时询问解决。老师辅导时,因见不到学生而不能及时发现学生的疑问或错误,从而将问题遗留到最后进行大修改甚至无法修改,致使设计质量严重下降。
5.计算机辅助设计利用不合理,学生收益不多。
毕业设计阶段学生利用专业软件PKPM对一榀框架进行计算并绘施工图,这一工作只需学生一个上午即可完成。但学生对计算结果不分析、不调整,对图纸的表达不思考、不判断,基础知识和专业知识掌握不牢固,对很多构造不明所以,似是而非,学生收获甚少。
二、具体解决方法
解决毕业设计存在的问题,关键要解决好以下几个方面:指导老师丰富工程经验、提高指导水平的问题;毕业设计过程中手算、手绘与电算、电绘的比例与配合问题;毕业设计过程中对学生积极性的调动与监管监控问题;毕业设计的考核评估问题。下面具体讨论。
1.提高指导教师素质、利用产学研用基地合作指导。
学校应鼓励教师积极参加建设部组织的相关职业资格考试,鼓励并组织指导教师积极参与工程实践,与生产、设计单位合作,聘请理论功底扎实、实践经验丰富的工程师与校内指导老师合作,指导学生毕业设计并把关。学校可以建立产学研教学基地,除了服务于学生的实践实习外,还可用于指导教师的工程经验学习与提高,进一步加强高校与工程设计部门、企业单位之间的协调工作,从而提高指导学生毕业设计的水平。
2.坚持手算、手绘及软件计算、计算机出图并重。
为处理好在整个毕业设计过程中掌握基本理论、基本技能和计算机技术的关系,采用手算、手绘及软件计算、计算机出图并重的手段。在结构计算中“手算”和“电算”必须兼顾。“手算”应该占主导地位,在“手算”阶段,应该培养学生综合运用所学专业知识的能力和查阅相关资料的能力,从而巩固理论知识,加强实践操作能力。另外,在绘制施工图时,要坚持手工画图和计算机绘图相结合的原则。手工画图主要锻炼学生的绘图基本功、对构造要求的掌握以及对规范的学习和熟悉。计算机辅助毕业设计的主要目的是提高学生的计算机应用能力,同时熟悉社会上常用的工程商业软件,做到就业时具备较强的工作适应能力和动手解决能力。因此,在计算机辅助毕业设计过程中结构计算部分要求学生手算与电算并行,两者互为校核并完成对软件的深入了解。绘图主要由CAD软件完成,部分节点详图与构造采用手工制图,以加深学生的基本概念,熟悉结构细部构造,并能对计算成果和手算结果进行比较、分析和判断。
3.针对学生不同水平分类指导方法。
对不同程度、不同进度的学生要使用不同的方法指导。对理解能力好、认真负责进度快的学生,要提前讲解设计内容和方法,要求其有探索创新精神,培养学生自己独立运用专业理论知识与毕业设计课题相联系的能力,培养其主动查阅有关设计资料的能力等综合专业素质,让其在毕业设计中起到模范带头作用,也对学困生形成一定的压力和激励作用,敦促他们加快进度,认真设计。指导老师要有意培养1~3个模范生以加快整个小组的设计进度、提高小组的设计质量。对学习成绩差、进度慢的学生,指导老师要付出更多耐心进行讲解,让其理解并最终掌握设计方法、步骤和过程,促其赶上整个设计进度。
4.考核制度严格,全面具体。
对学生毕业设计成绩的评定应包括多个方面:考勤、设计进度、建筑设计部分、结构设计部分、计算书内容以及答辩情况等。应加强毕业设计的学生考勤和指导教师的考勤,加强设计过程中各个阶段的考核,对学生出勤率、设计进度、设计阶段成绩及最后答辩成绩等各个考核方面分别进行评分。这样既可以引起学生对毕业设计的重视,也可以在设计过程中发现问题,总结经验和教训,进一步完善和改进后续设计工作。
三、结语
关键词:土木工程;毕业设计(论文);教学改革;教学质量
中图分类号:TU;G642477 文献标志码:A 文章编号:
1005-2909(2012)03-0136-04
毕业设计(论文)是土木工程专业本科教育阶段最后一个综合性实践教学环节,也是实现该专业人才培养目标的重要环节。毕业设计(论文)的质量直接反映了学生的专业水平,影响学生毕业后的工作能力和发展潜力,也是高等院校教学质量的直接反映。然而,目前许多普通高等院校土木工程专业的毕业设计(论文)教学环节存在诸多不足,毕业设计(论文)质量不容乐观[1-3]。
温州大学是一所市属综合性大学,旨在为地方经济建设培养高素质的应用型人才。笔者结合近年来对毕业设计(论文)指导的探索性教学改革和实践,探讨了当前普通地方性高等院校在毕业设计(论文)教学中存在的问题以及解决方法。
一、本科毕业设计(论文)现状剖析
(一)学生重视程度不够,毕业设计(论文)只是简单模仿
传统意义上,本科毕业设计(论文)是在教师指导下,学生完成一项设计或研究的全过程。其最终的实质成果是一个符合规范要求但却并不完整的设计图纸,或是研究的部分成果。而大多数本科院校的培养计划是将毕业设计(论文)安排在本科阶段的最后一个学期,少数学校将时间提前到了大四上学期期中,时间大约为12周左右。毕业设计(论文)期间需要收集、分析设计(论文)资料和完成毕业设计(论文)的一些相关学习任务,如文献综述、外文翻译和开题报告等,进一步压缩了建筑、结构设计或论文写作的时间。另外,大四学生忙于毕业设计(论文)的同时,还要参加研究生和公务员考试,以及各种招聘会和实习等,这极大地分散了学生的精力、消耗了大量时间,影响毕业设计(论文)正常进行。
而且,许多学生对毕业设计(论文)不够重视,以致很多时候毕业设计(论文)只是一个模仿或者模拟过程,质量偏低,效果不好。
(二)指导教师投入不足,实践经验缺乏
大学扩招导致许多普通高等院校的师生比例不断下降,导致教师指导毕业设计(论文)时间不足,力不从心。另外,毕业设计(论文)的指导工作要求教师具有丰富的教学经验、工程实践经验或科学研究经验,而近年来高校扩招亟需扩大教师队伍,许多硕士、博士从学校毕业就直接进入了一线教学岗位,没有经过工程实践锻炼和系统的岗前培训,许多青年教师因缺少毕业设计(论文)的指导经验、工程实践经验和长期科研经验,在选题、教学手段、教学方法和教学内容等方面都存在较大不足,直接影响了毕业设计(论文)的质量。
(三)学生缺乏主动性和创新性
在以往的毕业设计(论文)过程中,指导教师也会让学生对其设计或论文进行修改,学生只是被动地按指导教师要求修改,往往停留在改正错误层面上,而不是考虑使设计更合理或研究创新等问题。另外,学生即使根据教师的建议对设计或论文进行了修改,他们对当前的修改为什么能够比较有效地满足要求,是否还有其他更有效的方法,其他方法与当前修改比较起来效果如何等问题也不甚明了。
(四)学校的培养与实际工程需求明显脱节
设计或研究过程并不是直线型的,其结果也不是唯一的。按照传统的指导方法,学生完成毕业设计(论文)仅仅是知道了如何做的问题,而对满足规范或研究要求的其他设计或分析方案(更好或者更坏的方案),则几乎没有概念。也就是说,几乎还完全没有考虑如何使设计或研究分析更合理、更有新意。但是在实际工程的设计和研究中,往往是要进行多种方案的比较,或尝试用不同的方法研究分析,并根据其他单位、专业的要求修改、调整设计和研究。这就导致了学校的教学、人才培养和现实需求明显脱节,学生的毕业设计(论文)缺乏创新。目前的探索与实践工作就是试图在一定程度上弥补这一缺陷,通过毕业设计(论文)环节提升学生的综合能力和创新意识。
二、探索性教学改革目的
根据土木工程本科专业的人才培养目标,如何解决普通高等院校现阶段毕业设计(论文)指导中存在的主要问题,是教学改革亟需探讨的问题,具体措施为如下三方面。
(一)让学生尽早熟悉培养方案,提前准备,积累相关知识与经验
毕业设计结果可以粗略地分成合法的设计(满足规范的设计)、可行的设计(合理的设计)、满意的设计和优化的设计。毕业研究论文成果也可以粗略地分成初步的研究分析(采用常规分析方法)、系统的研究分析(采用常规分析方法)、有一定创新的研究分析、有较大创新的研究分析。学生在毕业设计(论文)开始前就应该知道有这样一个链条,并且尝试在这个链条中(而不是仅仅局限于链条的一个点上)做一些起步性的工作,开始积累相关知识和经验,培养一个成熟工程师或研究人员所应具有的思维和意识品质。实际上,应鼓励学生尽早和指导教师建立联系,参与到指导教师的工程结构设计和科学研究工作中,这样学生就有足够的时间进入状态、积累相关知识和经验。
(二)通过毕业设计(论文)奠定学生工作基础
在实际工作中,由于设计或研究分析时间有
2、主要课程:工程力学、流体力学、岩土力学、地基与基础、工程地质学、工程水文学、工程制图、计算机应用、建筑材料、混凝土结构、钢结构、工程结构、给水排水工程、施工技术与管理。
3、主要实践性教学环节:包括工程制图、认识实习、测量实习、工程地质实习、专业实习或生产实习、结构课程设计、毕业设计或毕业论文等,一般安排40周左右。
4、主要专业实验:材料力学实验、建筑材料实验、结构试验、土质试验等。
目前,一些学者对提高毕业设计质量的方法作了很多研究和探讨,但是对于如何有效制止毕业设计中出现的抄袭、弄虚作假等现象则没有进行过多的讨论。裴星洙等在研究如何制止学生抄袭作业时提出了一种有效的办法,就是采用与学生面对面直接交流的方式对其作业进行提问与检查,以此来确定学生作业的原创性。该方法应用于毕业设计检查的具体工作思路如下:
1、答辩前成立毕业设计检查小组,首先对学生提交的毕业设计电子文档进行初步检查,若发现有明显抄袭痕迹的,则责令其退回修改,并通报其指导老师。若毕业课题为论文的,则对毕业论文进行相似度检查,若相似度大于20%则同样退回修改。
2、通过毕业设计初审的学生进入下一阶段检查。我们采取与学生面对面直接交流的办法来考察其毕业设计的原创性。对于土木工程专业,在毕业设计过程中一般都要用到CAD软件和PKPM软件,而图纸是其毕业设计成果的最直接体现,因此我们在检查时主要从文档处理能力、软件操作能力、对图纸和论文的熟悉程度这几个方面来进行,由检查结果来判定毕业设计的原创性。检查前,对检查小组中的每一位成员进行明确分工,每一项检查内容分别由不同的教师负责。检查时,每位教师和学生进行一对一的交流和测评,教师设定题目,由学生当场解答,最后根据学生表现情况进行打分。
3、所有检查项目完成后,对检查结果进行总评。得分≥60分者为合格,可以进行毕业设计送审与答辩,得分<60分者为不合格。对检查不合格的学生,通报其指导教师,并于一周后对其再次检查,仍然不合格的,报答辩委员会,取消其答辩资格。通过以上检查,我们可以更深入地了解学生的毕业设计过程,对学生毕业设计的原创性有更准确的判断。如果学生毕业设计中有抄袭、弄虚作假的成分,显然很难通过检查。因此,该措施的实施将有助于增加学生对毕业设计的重视程度,有效制止毕业设计中的抄袭、弄虚作假等不良之风,提高毕业设计质量。
毕业设计原创性检查实践及成效
经过前期的大量准备工作,我们对2008级土木工程专业实施了毕业设计原创性检查。按照工作计划,我们在毕业答辩前成立了毕业设计检查小组,检查小组成员由土木工程系相关老师组成。由于学生人数较多,我们从所有答辩学生名单中随机抽取了20%进行原创性检查。检查内容包括文字重复率检测、文档处理能力检测,CAD软件操作能力检测、PKPM软件操作能力检测以及对图纸和论文的熟悉程度检查这几个方面。在检查过程中,每位学生按检查内容到指定老师处接受检查,老师根据学生表现进行评分。
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本次原创性检查共有23位学生参加,其中22位学生顺利通过检查,有一位学生的毕业论文重复率超过了规定,主要是文献综述部分重复率较高,检查小组及时通知其指导老师进行了修改,总体检查结果令人满意,这也说明了原创性检查引起了学生和指导教师的普遍重视。表1为本次毕业设计原创性检查得分统计,每一项检查满分均为20分。需要说明的是,由于本次检查只抽到3份毕业论文,其余都是毕业设计,而毕业设计计算书无法,所以表中没有对文字重复率这一项进行统计。从检查结果来看,我们发现大部分学生对文档处理软件应用比较熟练,平均得分率较高,但也有个别学生得分偏低。对毕业设计常用的CAD和PKPM软件,平均得分率有所降低,说明学生对这些软件操作的熟练程度还有待提高,有少数学生在使用这些软件方面还存在一些问题。图纸检查这一项得分率最低,说明学生在这方面比较薄弱,以后要加强这方面的训练。这些检查结果所反映出来的问题可以为我们教师以后指导毕业设计提供一定的参考。
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