緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇土木專業論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
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
[1] 劉麗萍.土木工程專業畢業設計實踐探索[J].安徽工業大學學報(社會科學版),2015(3).
[2] 陳蘭.土木工程專業畢業設計若干問題剖析[J].東南大學學報,2012(14):24-27.
[3] 周紅星,李兵,趙瑞芬.應用型本科院校提高學生畢業論文質量的探索[J].教育與職業,2012,(12):177~178.
[4] 劉正遠,段玉璽.本科畢業論文選題質量的探索與實踐[J].遼寧科技學院學報,2009,(03).
[5]季民,馬德剛.建立畢業設計管理體系提高畢業設計質量[J].中國大學教學,2007(05).
二、改革措施
(一)加強“兩個能力”的培養
為了滿足國家《綱要》應用型人才的培養要求,結構力學課程教學應定位在掌握基本力學原理的基礎上,還應使學生具有扎實的結構定性分析和電算能力。因此,課程教學應該在以下兩個方面進行強化培養。1.定性分析能力對于簡單的結構,比如靜定結構、一次超靜定結構等,要求學生能對其內力進行手算求解。而對于復雜結構,手算是不切實際的,但學生應能運用已學的力學知識對其受力進行初步的定性分析,比如繪制出超靜定框架結構的彎矩圖輪廓,能夠繪制多跨連續梁任意截面某個量值影響線輪廓等等,具體量值不必求解,這樣有利于幫助學生總體上了解結構的受力情況,從而對整個結構布局的合理性進行分析。另外,在利用計算機進行電算分析時,定性分析能力顯得尤為重要。利用定性分析,可以對電算結果從定性的角度來判斷計算結果的正確與否,從而判斷計算模型是否正確。平時,課堂上可以從外荷載與內力之間的關系入手,提高繪制內力圖技巧,來培養學生的定性分析能力。2.電算能力目前,結構力學課程教學大部分強調的是結構的定量計算和求解能力,這在計算機數值分析技術尚不發達的情況下值得肯定。但隨著計算機技術在力學分析領域的廣泛應用,利用計算軟件對結構進行電算已非常普遍。無論學生是做畢業設計,還是在未來工作當中,都會經常用到電算。因此,在教學中,僅僅讓學生理解和掌握結構力學基本知識、基本原理和計算方法還不能滿足現代結構力學的教學培養目標,還應注重學生的電算能力培養。比如引導學生應用結構力學求解器、Midas等專業分析軟件進行結構內力計算,能對計算結果具有初步的分析能力,為真正成為一名應用型人才打下堅實基礎。
(二)加強理論與實際相結合的教學手段
根據各章要講解的知識點和難點,教師在講解新知識內容前,通過視頻、圖片和動畫等手段,創造實際工程情境,從而引出將要教學的內容以及對應的工程任務,以充分激發學生的學習興趣。在講解完相關理論知識點后,可以通過分析典型的工程案例加強理解,從而潛移默化地將工程思維滲透到學生的學習過程中。比如,在靜定結構計算這一章中,對工程中的混凝土簡支梁、鋼桁橋、拱橋等不同形式的結構受力情況進行對比分析,以更形象地說明各種結構形式的受力特點。另外,為了培養學生運用所學結構力學知識分析問題的能力,教師在課堂上可列舉實際工程中發生的事故案例,如湖南鳳凰橋在施工中的倒塌、上海蓮花河畔景苑大廈的整體倒塌等,對這些事故從力學角度來分析其發生的原因,從而加深學生對結構受力狀態的理解,增加學生學習的興趣。
(三)強化實踐教學
依據結構力學這門課程的性質,教師在教學中必須采用理論與實驗相結合的教學手段。力學概念是從實踐中來的,開設結構力學課程實驗有助于學生理解課堂上的一些基本概念和專業知識。筆者所在的中南大學對土木工程專業進行了課程實驗的教學改革,建立了土木工程專業本科系列開放性實驗教學平臺,讓學生通過試驗來加深對專業知識的理解,訓練其實驗技能,培養學生的綜合分析能力、獨立解決實際問題的能力、創新能力等。另外,每年還舉辦結構模型大賽,在大賽規定的要求下,讓學生自行設計結構模型,充分發揮學生分析和解決實際問題的能力,取得了較好的效果。通過實踐教學可推動結構力學教學質量的提升,打破課堂理論教學一統天下的局面,讓學生能真正參與課程教學互動,幫助學生學會獨立思考,并能靈活應用所學知識分析問題。同時,激發學生的創造性和自主學習的能力,增強學生對專業的感性認識和學習興趣。
(四)多種形式的考核方式
傳統的考試方法只能考核學生對課本基本理論知識的掌握程度,這種考核不能反映學生的綜合能力,是不全面的。為適應現代結構力學教學模式的要求,我們將原有的一次性考核轉變成多方面、多層次的考核,具體內容包括:第一,加強日常教學管理,不僅對學生平時課堂出勤率、作業完成情況進行考核,還要對課堂回答問題的情況進行考核。第二,注重學生實用能力的考核,將實用性較強的內容采取上機或其他形式進行考核。第三,課程考試增加對定性分析內容的考核。
案例教學法是一種使得學生處在面臨問題的決策者角色的教學方法。在案例教學法課堂,無論是教師和學生必須以不同的方式被激活。教師和學生相互依賴、互相學習。教師一般都是專家,但他們很少直接告知學生專業知識。案例教學法主要是用在商業學院和公共政策學院教學活動中。例如,1908年已被用于在哈佛商學院和公共政策學院。教學案例研究是全球頂尖的商學院進行核心功能。他們常常組織比賽確定最佳的新的教學案例。商業案例是模仿或模擬真實情況下的文檔。案例陳述的現實讓讀者參與其中。案件往往說明企業或政策形勢需要解決問題,還包括課堂討論和研究的其他信息。在沒有明顯的解決方案的情況下,提供了充分的事實基礎上激發學生獲得一切可能的結果。作為現實的模擬,案例必須具有三個特征:一個重要的業務問題或問題。沒有問題的情況下,沒有教育價值;充分的信息基礎;沒有明確的結論。在案例教學過程中,教師的作用是選擇和組織案例,這也是實現教學目標的關鍵。
1.2基于問題解決的學習
基于問題解決的學習方法是1980年美國數學教師協會正式提出來的。它將學習內容設計成問題,或由學生提出問題,讓學習者通過解決問題來獲得相應的知識和能力。讓學生提出高質量的問題是這種教學方法的關鍵。要求學生將問題具體化和形象化,構造成模擬實際生活的故事情節。學生在原有知識和經驗的基礎上,通過分析解決問題,發現更加復雜和深入的問題。因此,學生提出問題的多少、思考問題的廣度和深度等是基于問題解決的學習方法的重要的評價標準。
1.3基于問題的學習
基于問題的學習是一種以學生為中心的教學方法。學習的目的是獲得解決問題的經驗、思考策略和該領域的知識。基于問題的學習的目標是幫助學生形成靈活的知識、有效解決問題的能力、自主學習、有效的協作能力和內在動機。基于問題的學習是一個主動的學習方式。在工作過程中,學生發現他們已有的知識,需要知道什么,以及如何和在哪里獲得新的信息,可能會有益于該問題的解決。教師的作用是為了促進學生的學習、支持、指導和監控學習過程。導師必須建立學生對解決問題的信心,并鼓勵學生,同時也拓展他們的理解。Barrows定義了基于問題的學習模型為:(1)以學生為中心的學習。(2)學習是學生小團體做的,理想的6~10人。(3)教師指導學生而不是教學。(4)以問題為基礎組織和激發學生學習。(5)問題是設置是提高學生解決問題能力的基礎,是刺激的認知過程。(6)學生通過自我導向學習獲得新的知識。基于問題的學習要求教師的教學風格達到幾個主要標準:首先,要有一個與教師科研相關的“學習中心”,所有的學生都需要圍繞該中心。第二個標準是必須有一個驅動問題,學生通過完成項目獲得問題的答案。這個問題也不能有一個預定的結果,它應該要求學生使用的先驗知識來所有可能的結果。其他標準包括建設性的調查研究、學生的自等。基于問題的學習的主要教學過程包括提出問題、分析問題、形成假設、驗證假設、修正假設。
2土木工程探索性試驗設計
近年來華南理工大學開展了“探索性實驗”教學項目建設工作,引導教師將科研項目成果轉化為計劃內實驗教學內容,從而深化實驗教學內容和體系改革,推進實驗室開放共享;通過科研與教學融合,切實促進學生實踐創新能力的培養。下面介紹用研究性教學方法設計所申報的“探索性實驗”教學項目“瀝青混合料多軸加載試驗”。
2.1提出問題
最新版的《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTGE20-2011)中瀝青混合料的試驗方法主要包括:單軸壓縮、單軸拉伸、小梁彎曲和劈裂試驗等。試驗過程中,瀝青混合料試件處于單軸或雙軸應力狀態。而實際瀝青路面中,瀝青混合料處于多軸受力狀態,承受壓縮、拉伸、剪切的交互作用。因此,現有瀝青混合料的試驗裝置與方法無法模擬實際瀝青路面材料的多軸受力狀態。
2.2分析問題
為了模擬實際瀝青路面材料的多軸受力狀態,采用如圖1所示的試驗裝置。通過轉動的橡膠輪胎帶動圓柱體試件轉動,試件受到橡膠輪胎的表面摩擦力F和鉛垂方向的壓力P作用。同時,在試件水平方向施加壓力Q。從而模擬實際路面材料多軸受力狀態,使得試件承受壓縮、拉伸、剪切的交互作用。
2.3試驗步驟
(1)試件制作。采用擊實法、靜壓法或旋轉壓實法制作的圓柱體試件;或在輪碾法制作的板塊狀試件中鉆取的圓柱體試件;或在路面中鉆取圓柱體的芯樣。
(2)安裝試件。將試驗室的環境溫度控制在試驗溫度±0.1℃范圍內。加載前,保溫時間為90~120min。
(3)水平方向加載。通過水平加載油缸對試件施加水平方向拉伸或壓縮荷載。
(4)鉛垂方向加載。通過鉛垂方向加載裝置在橡膠輪上施加荷載,從而在試件中部上方施加鉛垂方向荷載。
(5)啟動橡膠輪驅動馬達,使得橡膠輪單向旋轉,轉速為1~100r/s。
2.4試驗結果的分析與討論
試件轉動一定次數后,量測試件中部加載位置的直徑,計算直徑變化率。加載后試件中部直徑的變化百分率計算公式為:100%×加載一定次數后加載位置試件直徑/加載前試件直徑。同時,量測試件長度,計算加載后試件長度的變化率。加載后試件長度變化百分率計算公式為:100%×加載一定次數后試件長度/加載前試件長度。教學過程中,共15位同學參與該項試驗,分為3組,每組5人。
3教學效果
采用研究性教學方法,有助于把學生納入教師的科研項目,驅使學生調查研究,組織討論會,分析問題,解決問題,完成工作任務。授課教師與同學們一起通過該試驗項目掌握了實際路面材料的受力狀態,并創新性的設計了“瀝青混合料多軸加載試驗”方法。依托研究成果申報了2項實用新型專利和2項發明專利。在國外SCI源刊投稿論文2篇。
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
2“.小組協作”代替“單打獨斗”
“單打獨斗”可培養學生工作的獨立性,可以使學生更好地掌握工程預算的基本原理,獨立地完成每一個分部分項工程的算量,可更全面地對工程概預算有一個全面的認識,但是不能培養學生的團隊合作精神。“小組協作”代替“單打獨斗”的優點:模擬學生就業后在新疆地區工作的模式;培養了團隊合作的精神,讓學生明白團隊合作的重要性;使少數民族學生更積極地參加課程設計,學到更多專業知識。
3“.關鍵點”代替“整個面”
“關鍵點”代替“整個面”的優點:能掌握計算工程量的方法,用系統的概念去計算工程量,達到事半功倍的效果;鍛煉獨立工作的能力;熟悉做預算的流程,更好地掌握關鍵點的預算知識。
二、“應用創新”理念下的土木工程專業建設
近年來,大連民族學院土木工程專業結合國家“卓越計劃”,立足于“應用創新”理念,以遼寧省專業評估為契機,發揮已有專業的優勢,大力開展土木工程專業建設。在2009培養方案和2013培養方案的修訂過程中,逐步形成了“理論適度,重在應用”的教學指導方針,在培養方案中體現應用和創新的教學理念。學校土木工程專業2000年開始招生,經過14年的辦學歷程,發展迅速。2010年被評為“國家級特色專業”;2011年被評為“大連市三育人先進集體”;2012年被評為“遼寧省普通高等學校本科工程人才培養模式改革試點專業”;2013年參加遼寧省普通高等學校本科專業綜合評估,位列全省第三。為實現“應用創新”理念下的土木工程專業建設,學校進一步加強實驗室和實踐基地建設、創新教育建設、師資隊伍建設、培養方案的修訂等工作。在此基礎上,立足沿海,服務民族,努力建設具有民族特色的土木工程專業。
(一)加強實驗室和實踐基地建設
1.強化校內實驗設施建設,發揮實踐教學在人才培養中的作用
2011年學校土木建筑工程綜合實驗中心被評為“遼寧省示范性實驗中心”。2013年土木建筑工程學院借搬遷新校區之際,在新教學實驗樓的建設中,對實驗條件進行了大規模的改善,增大了實驗室的使用空間,購置了大量用于本科教學的實驗設備,以滿足土木工程專業“應用創新”理念的教學要求,為學生實踐應用能力的提高創造有利條件。此外,積極鼓勵教師結合生產實際開展科學研究,將教學和科研相結合,形成科研促教學的良好局面。在實驗教學中,為培養和訓練學生綜合分析問題和解決問題的能力,適當增加了設計性和綜合性實驗內容。并結合各種學科大賽,鼓勵并組織學生參與準備性試驗。近年來,該專業學生參加各種級別的學科競賽均取得優異的成績。同時,以專業導師工作室制的方式,讓學生參與導師工作室的課題研究,增加科研實驗比例,強化學生的創新意識和工程能力。
2.校企合作,加強實踐基地建設
參照“卓越工程師培養計劃”,建立校企合作聯合辦學的培養模式。校企雙方協議建立校企聯合辦學的組織機構,制定相關管理條例、培養方案和培養標準等。近年來,該專業與大連市8家設計單位和施工企業及大型監理公司建立了校企合作辦學的實踐基地,除頂崗實習外,企業還接收30余名學生參加“3+1”試點班的企業學習。此外,學校還聘請了有經驗的工程師作為校外指導教師,結合工程實際項目對學生的畢業設計和生產實習進行指導。多年的實踐教學證明,學生在企業實習,不僅培養了學生的實踐應用能力,也培養了學生吃苦耐勞的工作作風和團隊合作精神,強化了創新創業意識。
(二)加強創新教育建設
學校土木工程專業重視對學生創新實踐能力的培養。近年來,為鼓勵學生參加各種學科競賽以及參與教師的科研課題,建立了“創新工作室制”的創新能力培養機制;以指導學生參加大學生結構設計大賽為目的,建立了“土木工程結構設計創新工作室”;以指導學生參加大學生混凝土配合比大賽為目的,建立了“混凝土材料性能創新工作室”;以指導學生參加大學生測繪大賽為目的,建立了“土木工程測繪技術創新工作室”等。近期,又開設了“力學應用創新工作室”、“土工實驗創新工作室”等。各創新工作室有固定的活動場所,并配有相應的設備,由專業指導教師進行指導。通過創新工作室的訓練,學生獲得了工程實踐和應用創新能力的鍛煉。近年,土木建筑工程學院還多次主辦市級大學生學科競賽,并組織學生參與全國混凝土配合比大賽,省、市級結構大賽和測繪大賽、力學大賽,各種級別的“挑戰杯”大賽等,均取得了優異成績。開展大學生創新能力的培養,對提高學生的專業興趣和創新積極性起到了非常重要的作用。
(三)改革培養方案
大連民族學院是國家民族事務委員會的直屬院校,學生來自全國56個民族。木工工程專業2000年開始招生,為滿足民族地區及周邊地區對土木工程專業人才的需要,土木工程專業下設兩個專業方向:建筑工程方向和交通土建方向。學校60%以上的學生來自少數民族地區,學生在語言和接受知識的能力方面存在較大的差異。因此,教學中主要采取因材施教的方法分層教學,即對將來繼續從事土木工程科學研究準備考研的學生,著力加強其理論知識的深度和廣度;對畢業后直接就業的學生,則加強其實踐應用能力的培養。培養方案還設置了基本能夠滿足各類學生自主選擇需要的選修課。在人才培養過程中,堅持“應用創新”的辦學理念,堅持“理論適度,重在應用”的原則,在課程設置上增加能夠提高學生應用能力和創新能力的課程。2009培養方案對原來的培養方案進行了改革,將培養方案分為三大平臺,即通識教育平臺、專業類教育平臺、專業教育平臺。尤其在專業教育平臺的設置中,開設了一些新的能夠培養學生應用和創新能力的課程,如土木工程實踐能力訓練、土木工程技術工作室課程、道路測試技術工作室課程等,并設置相應學分,使應用創新教育真正落到實處。近年來,在培養方案中增加了“3+1”的培養計劃,使校企聯合辦學的培養模式更加規范化。在編寫培養方案的過程中,深入企業進行調查,結合企業的工程實際,調整部分課程的教學內容和教學大綱。改革“集中性實踐教學環節”的教學內容和課程結構,增加課程設計、實驗、實習等實踐課的內容和學時數。如在畢業設計之前,增加畢業實習的環節;在混凝土課程設計中,增加混凝土雙向板的設計內容,以滿足工程實際需要;在高層建筑結構課程中,增設了高層建筑結構課程設計;在交通土建方向的限選課中,增設地下結構課程設計;在專業選修課中,增設3D掃描技術在民族建筑保護中的應用和結構無損檢測等實踐課。總之,力求實踐環節的教學內容與時俱進,并具有時代專業特色。
【基金項目】大連理工大學2016教學改革基金項目(YB2016036)。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)10-0206-01
一、本科生畢業設計/論文環節的的教學目的和任務
土木專業本科生畢業論文是本科教學的最后的一個環節,是培養學生科學研究能力的重要環節,是專業理論與社會實踐相結合的重要體現,更是一次貼切實際工作的大操練。
“大連理工大學畢業設計(論文)工作管理辦法”亦指出:畢業設計(論文)是大學生培養過程中最后一個教學環節,是學生在校期間一次較為系統的綜合訓練。其目的是培養學生綜合運用所學的基礎理論、專業知識和基本技能,提高分析與解決實際問題的能力。系統培養學生的各種能力:
(1)調查研究、查閱、獲取、分析、綜合文獻資料的能力。
(2)方案論證、分析比較的能力。
(3)設計、計算、繪圖與標準規范的正確選擇的能力。
(4)本專業常用手段、設備的應用及相關實驗數據的獲取及分析處理能力。
(5)外文閱讀能力,計算機應用能力。
(6)撰寫設計說明書或論文報告的能力。
(7)語言表達、思辯能力,闡述觀點準確、清楚回答問題的能力。
二、土木專業本科生畢業設計/論文的特點和難點
土木專業的教學具有理論綜合性、實踐性并重的特點,合格的畢業生不僅要具備堅實完備的理論基礎,還要有相當的實踐能力,才能適應社會對土木專業人才的需求。畢業論文環節一般安排在大四的第二學期,因此不同于之前的每一個學期,這個階段具有如下特點:
(1)時間短,任務集中。通常畢業論文階段最多安排14周(國際班為3周),除去后期的評閱、答辯環節,留給學生的時間是12周,這中間還包括上半年的各種節假日(清明、五一、端午等共計3天)。
(2)不安定因素相對集中。畢業前夕,正常情況下學生們完成了全部的課程學習,面臨繼續深造或走向社會。各高校的碩士研究生復試今本上的都安排在每年的3-4月份,恰好是畢業論文(設計)啟動階段,鑒于目前越來越大的考研競爭壓力,有機會參加復試的學生,都會全力以赴準備復試而無法集中精力于畢業論文(設計),至少會影響兩周時間。如果在異地外校復試,還可能更長。部分學生還面臨著找工作的現實問題,同樣會分散精力和時間。同時,即將畢業走向社會所帶來的焦慮和恐慌心理,也會在一定程度上影響學生的投入程度。
(3)參與主體的特點。首先,作為畢業論文(設計)的參與主體――大學準畢業生們,經過大學本科系統的專業學習和訓練,基本具備了較全面的理論知識、必要的實踐技能,能夠在科學的殿堂里登堂入室了。其次,同學們聰明、熱情、好奇、精力旺盛、富于創造力。更重要的是,作為科研隊伍的新分子,他們思維敏捷、不受慣性思維的禁錮,出其不意的思想火花甚至會給指導老師以有價值的啟發,從而促進課題的進展和深化。
如果說前面兩個特點是不利因素的話,那么學生們所具有的特點將會成為他們能夠順利地、并且高質量完成畢業論文(設計)的潛在有力保障。但由于是第一次參加大學期間綜合性最強的實踐訓練,時間短任務重,圓滿完成畢業論文的任務幾乎不允許有明顯的失誤和偏差,其難度可想而之。
三、我國教學及改革研究現狀
土木專業是我國理工科高校的龍頭專業,承擔著為國民經濟建設培養輸送合格人才的重要任務。因此,本科生畢業論文教學環節歷來都受到普遍的關注和重視。不同歷史時期,圍繞這一環節開展的教學研究和改革層出不窮。
近年來,高等教育的大眾化使教學資源緊張, 專業課程的學時相對縮減, 在一定程度上降低了學生的專業知識深度, 加上畢業生就業壓力逐年加大, 學生在畢業設計上的精力投入不夠, 致使畢業設計質量出現了一定程度的滑坡。各高校的教育者分別從宏觀管理和微觀操作,對本校畢業論文(設計)教學環節不斷的進行創新完善的探索。
四、結語
對于本科畢業設計(論文)教學改革和創新,雖然各高校的做法不盡相同,但有一點是有共識的,那就是:隨著當今社會的飛速發展,畢業設計工作也必將面臨更多新的問題,不斷探索畢業設計工作的新模式、新方法,力求使畢業設計環節真正成為培養學生創新精神和創造能力的途徑,是教育工作者面臨的一場持久戰。只有學校、學校基層單位、教師和學生各方面都予以重視,多投入時間和精力,保證各項制度完善,才能提高畢業設計(論文)的質量。為適應我國高等教育的內在要求和各校提出的“精英教育”目標,進行“土木專業本科生畢業論文指導工作方法”的探索和實踐意義重大,勢在必行。
參考文獻:
[1]關于加強普通高等學校畢業設計(論文)工作的通知(教育部),教高廳[2004]14號,2004.4
二、師資隊伍建設
(一)校內專業導師隊伍的建設
校內導師隊伍的建設主要是通過加強碩士導師的遴選工作,使得專業素質過硬,工程實踐能力強的指導教師走上碩士生導師的崗位。遼寧工業大學制定了《碩士研究生指導教師考核辦法(試行)》,該辦法規定了一名合格的專業碩士生導師應該達到諸如學術道德、學術論文抽檢情況、畢業論文完成情況、研究生就業情況、科研指標等方面的標準,凡是達不到碩士導師考核要求的教師將被取消其研究生導師資格。另外,學校定期進行碩士生導師的遴選工作,吸收符合條件的教師進入到碩士生導師隊伍中來。通過督促碩士生導師加強自身的學術水平,來提高對碩士生的指導能力。比如,學校規定一個碩士導師在一個聘期內(一般為三年)導師應該完成的科研任務:獲得的縱向課題的數量和質量;發表核心期刊論文的數量和質量;完成的橫向課題進款;獲得的省部級獎勵的數量及獎勵等級;國家發明專利和實用新型專利的數量等等。建筑與土木工程全日制專業學位的碩士生導師要求具有較強的工程實踐能力,所以遼寧工業大學在考核專業指導教師的時候著重強調了導師的工程素質,如果達不到上述要求的標準,專業導師將被暫時停止招生或取消專業研究生導師資格。上述采取的措施,在一定程度上激勵了專業導師加強自身的工程素質、在指導專業研究生時投入更多的精力。
(二)校外專業導師隊伍的建設
聘請具有豐富實踐經驗的并具有副高級以上職稱的土木行業的專業人員作為校外研究生指導教師,并開展聯合培養制度,即雙導師制。與學術型導師相比,專業型導師的能力體現在工程實踐的豐富性和對土木工程技能掌握的熟練性上。我們所聘任的校外專業導師,來自遼寧省內的土木工程行業,如錦州市建筑設計研究院的總工程師,東北電力工程公司的高級工程師,錦州市第一建筑安裝工程公司的高級工程師,錦州寶地集團的高級工程師等等,這些導師都是建筑企業的技術骨干,都具有很強的實踐專業技能,他們指導的研究生涉及到的土木工程專業領域包括設計、施工、土木工程檢測與加固、工程管理等等,符合三師【1】型人才的培養目標。這些校外研究生指導教師善于在工程實際中發現問題,并有很強的解決實際問題的能力,對專業學位研究生的論文題目的選擇有很大的幫助,并且有能力指導研究生解決實際工程當中出現的復雜的技術問題。校外專業研究生指導教師的工程實踐能力雖然很強,但是敬業和投入問題也是當前的一個讓各個專業碩士培養單位很困惑的問題。校外導師和培養單位之間的責權利關系不明確,校外導師的人事關系又不隸屬于培養單位,培養的學生學位論文質量出現了問題,校外導師是沒有什么責任的。而且,培養專業學位的研究生成才,對于校外指導教師來說也沒有帶來實質上的利益,因此他們缺少投入精力的主觀能動性。因此如何解決校外導師的精力投入問題,是建筑與土木工程專業碩士當前面臨的一個難題。難題的破解需要各培養單位、碩士生專業導師和研究生共同努力,比如采取專業碩士研究生畢業之后到其導師所在的企業就業、或是專業研究生的研究成果和企業共同分享、或是培養單位和企業聯合報獎等,這些均是可行的辦法。
三、實踐基地的建設與維護
建筑與土木工程專業碩士的實踐教育基地的建設與維護對于建筑與土木工程專業碩士研究生的培養質量起到至關重要的作用[2]。依托遼寧工業大學的實踐教育平臺,加強與校外實踐基地的合作,建立遼寧工業大學建筑與土木工程領域校外實踐基地。建筑與土木工程專業碩士專業實踐基地建設是一項長期工作,需要重視實踐基地開發工作,規范實踐基地建設的管理,加大投入保障建筑與土木工程專業碩士專業實踐基地建設,積極維護和發展與專業實踐基地的關系。遼寧工業大學土木建筑學院負責研究生工作的領導定期對簽約的實踐基地進行走訪,在了解企業需求的同時,也了解到在基地實踐的專業碩士的學習情況,督促他們加強在實習基地的學習和實踐。同時,也是對研究生校外指導教師的一個促進。通過建設專業碩士實踐基地,達到學校和實踐基地所在企業互惠的目的,從而使專業碩士實習基地成為學校和企業之間的聯系紐帶。在對企業進行走訪的同時,也邀請企業的負責人和相關專業碩士指導教師來學校座談,為培養建筑與土木工程全日制專業碩士獻計獻策。
四、加強對建筑與土木工程的全日制專業學位碩士生實踐考核與成績評定
遼寧工業大學建筑與土木工程專業學位碩士研究生必須在培養基地進行至少連續半年時間的實習、實踐環節訓練。一般時間定在第三學期,參加實踐的研究生按期提交實習、實踐計劃及報告,實習完畢以后,土木建筑工程學院組織專門的工程實踐應用能力答辯會,專業研究生參加由學院答辯委員會(校外指導教師參加)組織的答辯會,對實踐基地的實踐內容接受委員會的答辯。答辯成績采取兩級分制,分為“合格”或“不合格”。對于考核不合格的專業學位的研究生,督促其按照答辯委員會提出的問題進行修改,一段時間之后再組織答辯。通過這樣的考核,使專業碩士研究生認識到在企業實踐的重要性,加大在專業實踐活動中的精力的投入。
1引言
本科畢業論文是高校本科教育中鍛煉培養學生專業素質和能力的最后教學環節,也是評價高校教學質量和學生專業學習的重要指標[1,2]。本科畢業論文可以彌補以往教學過程中的薄弱環節,了解學生掌握理論和實踐技能情況,能培養學生分析問題、查閱文獻、解決問題以及科研創新能力,為今后走上工作崗位創造條件。教育部在“關于加強普通高等學校畢業論文工作的通知”[3]中指出:“畢業論文是高校本科教育重要的教學組成部分,在培養學生探求真理、增強社會意識、加強科研訓練和提高實踐能力等方面具有不可替代的作用,是教育與生產勞動和社會實踐相結合的重要體現,是培養大學生創新能力、實踐能力和創業精神的重要實踐環節。”土木工程類專業是實踐性很強的工科專業,畢業論文應體現本專業的培養特色[4]。然而,目前眾多高校中該專業的畢業論文存在較大問題。鑒于此,本文將著重探討存在問題并做原因分析,在此基礎上提出相應的提升路徑。
2存在問題與原因分析
2.1選題與實踐脫節
選取一定研究價值的課題是提高畢業論文質量的前提,由于很多院校缺少與企業合作,校外實習基地難以結合實際工程,導致在選題過程中出現題目寬泛、針對性缺乏、選題偏離本專業知識或缺乏新意等現象。
2.2缺乏科學創新性
隨著本科畢業生與指導教師比例的增加,指導教師名下的畢業生數量增多,以筆者院系為例,每位專業老師所帶畢業生數量在7-15個,超過了高校畢業生培養和教學評估規定的5個要求,且教學大綱要求本科畢業以設計為主,科研論文不超過總數的10%。難以制定多元化創新課題,畢業論文基本上以“公式化”設計計算為主,內容較為單調和理論化,缺乏創新性,該模式下培養的畢業生難以適應和滿足國家對土木專業技術人才的需求。
2.3學生的重視度不夠、論文時間沖突,存在嚴重抄襲或造假現象
本科畢業論文通常在第八學期開展,而大四是最忙碌的一年,很多學生同時參加研究生和公務員考試及工作招聘,與論文實驗和撰寫時間相沖突,使學生無法安心做論文。此外,一些學校流傳著“只要找到工作,畢業論文都會通過;只要考研成功,畢業論文等級就是優”的說法,使學生心里輕視畢業論文,答辯前從網上下載往年學位論文、敷衍拼湊了事。
2.4缺乏教師的針對性指導
(一)確定土木工程專業研究生的培養理念及目標
土木工程專業研究生的培養應在保證碩士研究生具有正確價值觀和良好道德情操、具備堅實理論知識和科研能力的基礎上,側重培養工程實踐能力,使之能夠具有解決實際工程中復雜問題的能力,成為與國際形勢接軌、掌握建筑領域尖端技術的高素質工程型人才[3]。
(二)明確土木工程研究生培養質量的影響因素
單一的培養模式和傳統的課堂教學模式,使學生的個性和特長得不到充分發揮,限制了學生的創造性思維發展,使研究生教育無異于本科教育,大部分缺乏獨立研究和創新的能力。就土木工程專業來說,更應偏向實踐和應用。
(三)研究生培養模式的建議
首先,高校應改革土木專業研究生教育模式。例如將土木專業研究生的培養類型細化到理論研究型和工程實踐型等方向,使研究生的培養更具有針對性。在課程設置上,由于土木工程學科所包含的知識面寬,涉及的內容廣,因此,課程設置要有針對性和普遍性,多設置基礎課程[4],使學生主要掌握學習方法,而非單純地學習課程本身。同時,教師要使學生形成完整的知識框架和體系,使學生有機會接受該領域最前沿的知識和研究方法,使研究生從基礎知識的學習、查閱文獻到撰寫論文等工作中學到做科研應具備的基本素養和能力,并在此基礎上使研究生將自己所學的知識應用到實驗或實際操作中。
其次,針對研究生畢業后缺乏實踐和動手能力的現狀,高校應加強校企聯合培養模式。鑒于土木工程本身的學科特點,實踐與應用更是重中之重,因此,校企聯合的培養模式具有更重要的現實意義。在教育體制上應盡快為高校創造條件,如建立產學研培訓基地,使研究成果直接轉化成社會生產需要,企業可以為高校的科研工作提供資金支持,同時高校可以為企業運作帶來技術保障。高校還應為學生創造實踐機會,使學生能夠通過學校學習和社會實踐,真正掌握和更深刻地理解所做研究的價值和意義。高校應實行學校導師和企業導師雙導師制度,學校導師可以從事科研生產工作,企業導師也可進入高校學習和指導,這樣既可以加強高校師資隊伍建設,完善教育體制,又可以使土木工程研究生在科研能力和工程實踐能力上得到充分提高。
再次,應借鑒國外教育體制,實行研究生教育寬進嚴出制度,這樣既可以使更多的學生有機會接受更高層次的教育,又可以提高畢業生的素質和質量。嚴格控制畢業論文的通過率,提高論文評價標準,避免論文答辯流于形式。可以借鑒國外論文評價體制,對論文的質量采用等級制度,提高學生撰寫論文的積極性。同時,在就業上應縮小研究生和本科生的待遇差異,這樣既避免了研究生學習的功利性,又節約了國家教育資源,使土木工程研究生教育真正培養出具有科研精神和工程實踐能力的高層次人才。
關鍵詞: 土木工程;畢業設計;力學教學;理論知識;工程實踐
中圖分類號:TU-4;G642477 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2012)04-0126-03
土木工程專業畢業設計是培養計劃中最后且最主要的綜合性實踐教學環節,也是人才培養目標的重要階段之一。要求學生將大學此前所學的專業知識融會貫通,并應用于實際工程,培養學生綜合應用所學基礎理論和專業知識,以及獨立分析和解決實際工程問題的能力[1]。然而,土木工程畢業課題大部分涉及力學分析和計算,但從指導學生畢業設計中可以看出,學生普遍不能很好應用力學知識去分析、解決問題。為此,加強力學基礎教學改革和實踐,確保學生畢業設計論文質量是高等院校面臨的一個重要課題。
一、土木工程專業畢業設計存在的問題
目前,土木工程專業本科畢業設計課題主要來源于工程建設類和研究項目的實際課題,但這兩類課題都涉及力學知識,若缺乏較強的力學分析和計算基礎則難以完成高水平的畢業論文。當前土木工程本科專業畢業設計存在的主要問題如下。
(一)缺乏解決實際工程問題的能力
房屋建筑結構方案設計方向論文內容主要包括結構選型、結構布置、建立模型、擬定計算簡圖、內力分析、內力組合、截面設計、構造處理等。顯然,合理的建筑結構設計是以力學分析和計算為基礎,然而在指導學生畢業設計的過程中筆者發現,學生嚴重缺乏利用所學的理論力學、材料力學,尤其是結構力學相關知識分析和解決工程實踐問題的能力。已踏入工作崗位的學生反映,雖然已學習了理論力學、材料力學和結構力學,且在期末考試中也取得了較好的成績,但進入畢業設計階段仍無從下手。如:畢業設計涉及的力學知識也許不能完全用書本知識解決,但對于簡單的力學問題,學生往往感到毫無頭緒,只能在教師的指導下做出正確選擇。這說明學生還無法將專業基礎知識、基礎理論知識在頭腦
中形成統一體系[2],學生在本科階段學到的力學基礎知識沒有真正起到基礎和鋪墊的作用。缺乏知識綜合應用,尤其是應用力學知識解決實際工程問題的能力是土木工程專業本科畢業設計最突出的問題。表1為筆者所在的土木專業二本學生近年來畢業設計題目。從表中和筆者教學實踐調查可以看出,由于學生力學水平較差,因此畢業設計大多數為施工組織設計以及巖土工程方向,而房屋建筑結構方案設計方向的論文偏少,研究型論文的畢業設計基本沒有。
(二)結構設計概念模糊,缺少方案論證
土木工程畢業設計的實施過程歸根結底是一個結構概念分析的過程。所謂概念設計一般是指不經過具體的數值計算,主要依據整體結構體系與分體系之間的力學關系,根據現象和工程經驗得出基本設計原理和思想,從整體的角度確定建筑結構的總體布置以及抗震細部措施的宏觀控制,概念設計思想已逐漸被大范圍地推廣,并在結構的選型、布置、計算參數的確定等方面發揮越來越重要的作用。然而,目前的本科生由于力學基礎知識不牢固,工程實踐經驗不足,加之計算機的大量使用,導致結構設計概念模糊。
從目前筆者所在專業的畢業論文看,論文中普遍缺少方案選擇、比較以及方案論證,基本按照既有模式進行計算,有的甚至連計算方法都未弄懂,導致畢業論文中往往在選擇結構方案時對受力是否合理缺乏考慮,結構整體把握性差,空間想象力不夠,理性分析偏弱。
(三)學生定性分析以及手算能力不足
計算機的普及和高速發展為結構分析提供了多樣化的選擇,培養學生利用計算機分析結構已成為課程建設和教學的重要內容。為了培養學生利用計算機進行結構分析的能力,東華理工大學土木與環境工程學院在編制結構力學I課程教學大綱時重點增加了6個課時的上機操作,同時在課堂教學中增加了通用工程結構分析軟件介紹,如SAP2000,ANSYS等有限元分析軟件。然而,負面效應是學生過分依賴計算機分析軟件,當遇到必須通過手工計算才能解決的復雜結構時,大部分學生無法應對。另外,當計算出現錯誤或在使用過程中輸入錯誤參數時,學生無法較快地定性分析內力圖是否正確,更不知如何手工校核。
(四)缺乏創新思維和獨立分析能力
本科畢業設計目的是重點培養學生的創新思維和獨立分析能力。由于本科生知識面偏窄,限制了學生創新思維的發展,學生獨立分析與解決問題的能力薄弱,畢業設計時力不從心。通過對本專業2006級畢業生情況調查分析發現,學生對所學的各門課程,特別是對三大力學的綜合運用能力不強;對實際工程了解模糊,在將實際工程轉化為計算模型時,方法實施不明確,加之對結構構造要求不熟悉,欠缺獨立查閱文獻的能力,造成了學生過分依賴教師的情況出現。
二、產生原因分析
(一)理論與實際脫節