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这篇建筑工程毕业设计的开题报告分析的关键词是开题报告,建筑工程毕业设计,
1.课题名称:
钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发
2.项目研究背景:
所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。
编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-xx,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。
3. 项目研究意义:
建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。
由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。
一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现,
4.文献研究概况
在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。
建筑结构设计统一标准(gbj68-84) 该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。
结构的作用效应 常见的作用效应有:
1.内力。
轴向力,即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力;
剪力,即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力;
弯矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩;
扭矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。
2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。
5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。
6.应变:如线应变、剪应变和主应变等。
极限状态 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类:
1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态:
(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等);
(2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载; (3)结构转变为机动体系;
(4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。
2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:
(1)影响正常使用或外观的变形;
(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);
(3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其它特定状态。
结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的,人们采用过多种设计方法。以现代观点看,可划分为定值设计法和概率设计法两大类。
1.定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)看作非随机变量,而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法,即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应s(内力、变形、裂缝宽度等)不应大于结构抗力r(强度、刚度、抗裂度等),即s≤r。在20世纪70年代中期前,我国和国外主要都采用这种方法。
2.概率设计法:将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量,而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法,即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构,也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力r(s>r)的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的,至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期,结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。
面向对象编程
使创建windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程,或oop。这种技术可以创建可重用组建,它是程序的组成模块。
几个定义
控件 提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。
事件 由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制,或从端口接收数据。
方法 嵌入在对象定义中的程序代码,它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如,数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。
对象 程序的基本元素,它含有定义其特征的属性,定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是visual basic中所有对象的示例。
过程 为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。
属性 对象的特征,如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观,有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。
5.设计主要内容
本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括:
1.平面钢架分析程序的改造
对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求:
(1) 编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序,或以图形方式输入计算简图。
(2) 修改程序,使之适合多工况内力计算; (3) 根据输入、输出数据的特点,设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。
2.编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序
(1) 根据有关的规范,应明确计算的各种荷载(恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等)的计算方法,在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。
地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。
(2) 计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力(随机)文件中。
对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。
(3) 在(2)中产生的杆端力文件基础上,分别计算各种可能的荷载组合下,梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。
(4) 从(3)生成的文件中选出最不利组合,同时给出截面配筋。
梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。
3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变(线位移)或某线段方向的改变(角位移)。
4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。
(5) 部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定,用auto-cad vba 绘制梁、柱配筋图。
5.成果形式
本毕业设计的成果应包括:
1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序
在存放源程序的软盘中,应至少有一个算例的数据文件,可在基本不需另外键入数据的前提下,显示正确地运行结果。
2.软件使用手册
这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。
3.软件说明书
这是软件作者的工作档案,是软件维护的基本资料。其中应包括:
(1) 软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述,主要的计算公式及其使用的符号的含义,重要算法的文字说明:
(2) 程序的结构:模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能;
(3) 带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义(尽可能的采用通用公式中的符号)。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明; (4) 为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。
(5) 部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。
4.对自己所编程序的评价
(1) 对算例计算结果的合理性进行必要的分析;
(2) 总结软件设计过程中的经验和及教训,提出设计改进意见。
以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外,其余均用计算机打印。
6.进度计划
第一周 毕业实习,参观工程,收集资料 。
第二周 需求分析:描述计算机模型,编些初步的软件说明书。
第三周 软件设计:选择模块划分的方案
第四周 模块设计:数据输入界面设计(梁柱截面数据)
或 数据输入界面设计(可视化图形输入)
第五周 数据输入界面设计(框架数据、附加荷载)
第六周 模块设计:荷载计算(恒载、活载),相应的内力计算
第七周 荷载计算(风荷载、地震作用),相应的内力计算
第八周 模块设计:梁配筋计算
第九周 梁荷载组合,确定梁配筋
第十周 梁荷载组合,确定梁配筋
第十一周 模块设计:柱配筋计算
第十二周 柱荷载组合,确定柱配筋
第十三周 柱荷载组合,确定柱配筋
第十四周 软件测试 或用autocad vba 绘制梁、柱配筋图;
第十五周 软件测试
第十六周 整理源程序,编写软件说明数和用户手册
摘要:随着工程结构的日益大型化、复杂化,如何充分利用CAD软件进行结构设计显得尤为重要。首先,利用AUTOCAD软件建立异型伞骨剪切机构各主要0件及装配的2维实体图,然后再根据异型伞骨剪切机构的运动特点设计计算各主要0件的强度。通过校核强度确定主要0件型号范围等计算,再对0件的结构参数进行修改、比较,确定0件的最佳结构。
关键词:伞骨;剪切机构;强度校核;结构优化
The Design of Cutting Off Machine of Abnoralcial Umbrella Slotware
Abstract:With the engineering structures becoming more and more complicated,, how to make full use of CAD software for structural design appears to be particularly important. First, the establishment of the use of AutoCAD software abnormal bone shear umbrella body of the main components and assembling the two-dimensional solid model, then under the umbrella abnormal bone shear movement of the design characteristics of the major components of intensity. Check intensity through the identification of key components such as the scope of models, then parts of the structure parameters changes, determine the best parts of the structure.
关键词:电子专业毕业设计;问卷调查;指导模式
中图分类号:G710 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)14-0279-02
一、引言
毕业设计是高职院校电子类专业教学中的非常重要的环节,也是一次完整的综合实践训练的过程。通过毕业设计,既能提高学生综合运用所学的专业知识解决一般应用问题的能力,也能提高学生的创新思维意识、提升综合能力素质与电子类工程实践应用能力,对学生即将步入社会进入电子企业工作有非常大的帮助。目前,高职电子类毕业设计教学现状究竟如何,值得探讨。
二、毕业设计现状调查
毕业设计现状调查主要从时间安排、重视程度、毕业设计过程和毕业设计的感受4个维度设计问卷调查。
1.时间安排。宁波地区电子类高职院校毕业设计所安排的时间基本为大三一学年或大三下学期。
2.重视程度。对于毕业设计哪个方面最重视,学生有27%选论文格式,31%选结构设计,35%选内容,17%选创新点。而教师有33%选论文格式,37%选结构设计,18%选内容,12%选创新点。结果显示,学生更愿关注论文内容和结构,而教师更重视论文结构和格式。
3.毕业设计过程。从选题来看,学生自主选题为主占35%,教师分配题目21%,历届毕业生的题目32%,企业题目12%。从这一数据可以看出学生的毕业设计很少与企业的顶岗实习结合起来,学生的选题具有网络题目重复性较高,不具有研究的前沿性和创新性,并为学生参考和抄袭网络及往届毕业设计提供了方便。从内容来看,全篇拷贝的有5%,几篇拼凑而成的21%,消化过后再整理的42%,稍微参考过一点,大部分学生自己写的30%,完全学生写的2%。从这一数据可看出,大部分学生依赖于网络,将网上下载的论文整理而成。还有其参考文献和论文内容根本不相呼应,在答辩时更是表现出对论文并未真正理解的。对于毕业设计有无作品要求。每个学校的要求不同,12%的学生完成了实物作品,34%的学生有模拟仿真,而54%的学生只完成了毕业论文。以上数据可看出,教师或者专业并无实物制作要求,学生基本不会主动去完成实物制作的,只有很少学生学得好,动手能力强的才会去做实物,一般学生能去电路仿真就已经不错了。
4.毕业设计的感受。对于学生在毕业设计中最缺乏的是什么,12%学生认为是查找资料,35%的学生认为是设计方案,13%的学生认为是实物制作,40%的学生认为是理解和答辩的能力。而教师的调查则是15%认为是学生缺乏查找资料的能力,30%认为是设计方案,24%认为是实物制作,31%认为是理解和答辩的能力。这说明学生的能力都需要加强,尤其是设计方案、实物制作及答辩能力,这需要教师平时上课时加强。毕业设计对顶岗实习起到的作用甚少,而根本无法达到毕业设计的初衷,所以不管是教师和学生都很想改变目前毕业设计的现状。
三、毕业设计现状不理想的主要问题及原因分析
从调查来看,学生的毕业设计现状不容乐观,主要体现在论文选题相似度较高,研究内容重复性较多,更存在抄袭现象严重,重视度不高等问题。为此,对现状的主要原因进行了调查、分析,并提出相应的对策。造成电子专业毕业设计现状不理想的主要原因是:
1.时间安排不合理。毕业设计时间可因学生而异做相应的调整,不能一刀切。如果学生认为毕业设计难,在企业不能完成或没时间完成的,可将毕业设计时间和顶岗实习时间分开,毕业设计可安排在顶岗实习前,安排在大三上学期,时间为一个月,只要学生专心完成毕业设计,一个月的时间足矣。如果学生已经找好顶岗实习单位的,就可以将毕业设计与顶岗实习结合起来,既完成企业的项目也完成了毕业设计。
2.指导老师要求不高。学校或系里相关的文件规定,必须要有实物制作,论文字数,并且重复率控制在20%以下,论文格式正确,结构合理,设计方案正确,条理清晰等要求。指导教师严格按照文件规定执行,指导教师和学生都会重视毕业设计,学生在教师的监督下一定也会认真完成毕业设计。
3.写作水平有限,学生认为不会写毕业设计。教师在课程设计中最好能让学生有机会练习写设计报告或小论文。
4.对专业不感兴趣。教师在教专业课时应尽量激发学生的专业兴趣,如实在提不起个别学生的兴趣,则对于这一类学生,要求可适当降低,但是不能低于系里的底线,可挑平时课程设计里的项目或难度低的项目给这一批学生做。
四、高职院校电子专业毕业设计指导模式
为了能让高职电子专业学生能高质量地完成毕业设计,也为了指导教师能更好地指导好学生,并为提高高职电子专业毕业论文(设计)教学工作的规范化水平,使毕业设计真正达到巩固和拓展所学的基本理论和专业知识,培养学生综合应用、分析和解决实际问题的能力,培养学生的创新意识和创新能力,培养学生科学严谨的作风,以及团队合作能力、报告制作能力和语言表达能力,课题组研究了电子专业毕业设计的指导模式。本文按照毕业设计的步骤研究电子专业毕业设计的“选题—开题—中期检查—报告和作品评审—答辩—评分及归档”六个步骤的指导模式。
1.选题:选题必须要有专业性,但并不一定是电子研发类题目。可根据教师在研课题选取子课题或者历届竞赛题目或者教师分配题目,学生自主选题的话也需要教师通过后方可开题。避免了大多数同学抄袭,而让大部分同学的毕业设计与顶岗实习岗位相结合。
2.开题:学生选题通过后,开题需完成开题报告,开题报告包括课题简介、选题依据(来源)及意义、课题的实施方案、论文(设计)工作进程及参考文献五部分内容,每一部分内容都有注释,比如课题的实施方案,包括两部分的内容要写,第一部分是设计,要完整描述实现方案,包括完成角度、采用方法、基本步骤等;最终设计方案,达到目的;要有一份设计说明书。第二部分是论文,先搜集资料,做好调研准备,然后调研基本情况,汇总、统计、提取、比较调研结果,最后再进行论证等;准确说明所要使用的方法;最终目标要明确表述出来。但需注意:这一部分的内容应该和《设计任务书》中的第一部分(设计内容)、第二部分(具体要求)的内容相对应,就是说明怎样完成和实现《设计任务书》中所规定的内容要求,但不要照抄《设计任务书》。
3.中期检查:在完成开题报告后,教师要对学生的开题报告进行中期检查,完成中期检查表,内容包括选题质量、开题报告完成情况、阶段性成果、存在主要问题、指导教师对学生的顶岗实习和毕业设计的情况做出相应的评价五部分内容。其中指导教师指出的存在的主要问题对学生接下来做的毕业设计起着重要的指导作用。
4.报告和作品评审:学生完成毕业设计终稿和实物制作后,交给指导老师进行评审。对于学生来讲,这一步骤是对他这么长时间完成的毕业设计报告和作品是否能得到导师肯定的关键环节。所以报告和作品评审必须抱着公平公正的态度评审,当然,评审需要评审标准。对于报告的标准,主要是从论文的格式、结构、内容上进行评审,其中内容包括摘要、关键词、目录、背景和意义、国内外研究现状、总体设计方案、具体的电路设计、测试方法和数据、结果分析及总结、参考文献和致谢。作品评审从作品的难度、要求、学生完成的情况以及外观、组装、焊接、工艺进行评分。
5.答辩:答辩主要审查学生的论文是否自己完成,审查学生对论文及相关知识的理解和掌握程度,审查论文是否符合格式要求等,以求进一步有所提高。学生通过答辩,让答辩组老师进一步了解论文立项的依据和学生处理课题的实际能力,另外也检查学生的PPT的制作能力、语言表达能力、现场的反应能力。答辩组教师根据学生的汇报和答辩的情况给予评价,由两部分成绩———毕业设计和答辩成绩组成,毕业设计(论文)质量应从选题对口性、信息收集处理、内容创新和实用性、文字图表规范等方面考核,答辩情况主要从学生表达、应变及解决能力等方面考核。
6.评分及归档:最后对学生的毕业设计进行评分和归档,并由分院专人整理和保管材料。学生总的评分由指导老师对学生的报告和作品评审和答辩两部分成绩组成,各占50%,归档是对学生的开题报告、任务书、论文终稿、中期检查报告、报告和作品评审表、答辩记录和答辩评分表和答辩成绩表以及成绩评定表进行存档。纸面材料要求打印装订成册,放到档案袋里,电子版的刻录成光盘进行归档。五、总结以宁波地区高职院校电子类专业作为调研对象,设计并实施问卷调查,主要调研了高职院校电子类专业师生对毕业设计的真实看法和做法,以及他们的期望,然后找出高职院校电子类专业毕业设计的主要存在的问题,最后,结合课题组对国内外高职院校电子类毕业设计的了解,借鉴国内外优秀的经验,从“选题—开题—中期检查—报告和作品评审—答辩—评分及归档”六个方面有针对性地提出电子类毕业设计指导模式的相关措施。特别是选题、报告和作品评审这两个环节。
参考文献:
[1]刘浩,陈学昌.提高高职电子信息类专业毕业设计质量的思考[J].电脑知识与技术,2013,(12).
[2]李小琴,叶章勇,李薇.高职院校毕业设计的教学现状及改革探讨———台湾技职院校专题制作的启示[J].宁波职业技术学院学报,2014,(10).
[3]李小琴,陈光绒,曾佳.高职院校工科毕业设计教学模式改革与实践[J].无锡职业技术学院学报,2015,(1).
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
关键词:论文管理平台;B/S模式;三层架构
中图分类号:TP311.52
毕业论文是高等学校学生在掌握基本理论、基本知识和基本技能的基础上,运用本专业知识和技能所进行的全面的综合训练。当前不少高校对毕业论文的管理主要还是采取传统人工管理模式,在论文选题、论文指导、资料收集、报表提交等多方面存在效率低、效果差等问题。随着网络技术的不断发展,许多高校尝试使用信息技术对毕业论文进行管理,也有一些软件厂商开发了相应的通用软件平台。
多数系统向管理员、教师、学生三种类型的用户提供服务,解决了导师出题、学生选题、毕业论文材料的上交与审核。有的系统还实现了师生实时交流、在线评审以及毕业统计等功能。
但是由于不同高校在毕业论文的组织和管理存在差异,开发一个适合本单位使用的毕业论文管理系统,更有利于论文管理和系统维护。为了进一步提高毕业设计(论文)教学效率,本平台结合某系在近些年实践教学环节中实际情况,应用软件工程的思想和方法研究了毕业论文管理平台的设计,实现了对毕业论文的网络管理,提高了效率和管理水平。
1 系统功能
根据《闽江学院毕业论文(设计)工作规定》,毕业论文写作的主要工作有:教学秘书进行毕业论文初始工作(设置参与论文写作工作的指导教师和学生,毕业论文工作计划、相关通知公告及相关表格文件等)、指导教师拟定毕业论文选题、学生选择或者自拟论文选题、师生互选、学生提交题目审批表、教师下达任务书、学生提交开题报告、论文写作与指导、中期检查、论文定稿、指导教师评阅、专家评阅、毕业论文答辩、毕业论文资料归档等工作。
2 系统功能模块
本系统的用户包括学生、教师、教学秘书、院系领导,系统设计目标是实现毕业论文管理的网络化、系统化、自动化。核心功能是教师拟出课题、学生选题、在线提交各种文档、在线论文指导。系统应满足学生、教师、教学秘书、院系领导四种类型的需要,针对不同类型,使用不同的功能模块。学生主要有选题、上传文档、提交论文等功能。教师有设定论文题目、选择学生、查看指导学生提交的文档等功能。教书秘书全程调节毕业设计进程。院系领导进行审查和审核。
2.1 教师模块
教师由教学设置用户名和账号。主要实现:课题、选择指导学生、任务书、审核开题报告、中期检查报告、修改论文、成绩评定等。
2.2 学生用户模块
学生使用平台登录,用户名和初始密码由系统给出。主要实现:选择课题、选择教师、填写题目审批表和开题报告、提交论文等功能。
2.3 教学秘书模块是毕业毕业论文管理平台的系统管理账户。主要实现:设置指导教师、设置指导学生、统计毕业论文报表、毕业论文计划。
2.4 院系领导模块
院系领导主要对毕业论文各阶段进行监督和审核。
3 系统总体结构设计
根据系统功能,设计采用以Web为基础的三层架构的B/S模式,分为客户层、应用层和数据层。
客户层:实现在客户端浏览器中显示的用户界面。该层可以调用由业务逻辑层提供的业务方法,也可以直接调用由数据层提供的接口访问数据库。客户层实现了系统与用户间的接口,用户通过Web浏览器访问论文管理平台。应用层作为系统核心,封装了主要的业务逻辑。
应用层:主要是针对具体的问题的操作,也可以理解成对数据层的操作,对数据业务进行逻辑处理。在接收了用户提交的http请求后,由Web应用服务器接受请求并由处理程序解释,并进行相应处理。操作结果以HTML页面的形式返回给浏览器。
采用三层结构这种模式能较好地适应开发,对代码重用、代码分层以及对以后的软件维护等等有很大的作用。尤其考虑到本平台在运行过程中随着毕业论文流程可能的变化以及对功能扩展的需求,更应该采用三层结构。
开发工具采用Visual 2010,编程语言采用C#,前端界面使用,采用Microsoft SQL Server2008作为后台数据库管理系统。其中是创建动态Web页的服务器端技术,作为应用程序采用的数据访问模型。在服务器端运行,应用程序使用连接数据源,并进行数据操作。
4 后台数据库设计
毕业论文平台后台使用SQL SERVER数据库。设计过程中使用ER图定义实体关系模型,并根据范式理论进行优化。
根据需求分析和设计要求,毕业论文平台主要包含以下数据表:
(1)Administrator,存储教学秘书信息。
(2)Dean,存储院系领导信息。
(3)Teacher,存储教师用户相关信息,包括用户名、密码和教师基本信息等。
(4)Student,用来存储学生用户相关信息。
(5)DepartmentInfo,用来存储院系信息。
(6)Plan,用来存储毕业论文计划信息。
(7)Thesis,用来存储毕业设计课题。
(8)Task,用来存储任务书信息。
(9)TitleForm,用来存储题目审批表信息。
(10)Report,用来存储开题报告信息。
此外还有一些辅助表。
5 系统的主要特色
考虑到本单位实际需求和运行情况,平台重点突出两大特色:
师生互选。教务秘书设定指导教师指导的学生总数,教师提交课题后,学生登录平台,查看相应课题,根据自己擅长或喜欢的方向进行选择。在选题的过程中,每个导师的学生数量有限,达到上限后,学生不能选择该导师,需要从其他导师的课题中重新进行选择课题。教师可以决定是否接受该学生。教师指导人数到达上限后,不再接受学生。
审批功能。教师可以查看到所指导学生的任务书、开题报告、毕业论文等信息,并进行审核。院系领导对教师审核后的文档进行最终审批。
6 结束语
本毕业论文管理系统基于本校实际开发,充分利用了网络资源,方便管理人员对毕业论文全阶段的监督和控制;使学生选题过程公开化、合理化,解决了以往选题散乱、人工干预多的问题;促进毕业指导老师与学生互动;较好地适应毕业论文管理需要。今后可以在平台上添加答辩管理、论文检索等功能,进一步规范和扩展使用空间。
参考文献:
[1]应颂翔.基于B/S架构的毕业论文管理信息系统设计[D].浙江工业大学,2011.
[2]潘旭武.基于工作流的毕业设计管理系统[J].计算机系统应用,2013(22):54-57.
关键词:数据库原理及应用;课程设计;课程管理;过程化管理;考核方式
中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)22-5396-03
Process Management Used for Curriculum Design of Database Principle and Application
LUAN Cui-ju, WANG Wei-hua, WU Ai-hua
(College Of Information Eng., Shanghai Maritime Univ., Shanghai 201306, China)
Abstract:The curriculum design of database principle and application aims to make students understand the database theory and technology better and learn to use in practice, meanwhile strengthen the students several ability including problem analyzing, problem solving, collaboration, and innovation. To achieve this goal, by analyzing the characteristics of the course the method of process management is proposed, the curriculum process, assessment and management methods is designed. Teaching practice shows that, this method can guide the students to follow the database design process step by step in an orderly manner, in each stage the problems can be found and corrected in time.
Key words:database principle and application; curriculum design; curriculum management; process management; assessment methods
《数据库原理及应用》课程是很多高校计算机、信息等专业的必修课,该课程兼顾数据库原理、技术及应用,是理论与实践密切结合的课程[1]。因此,通常都为该课程配套了课程设计,以强化理论课的学习。实践教育的目的是让学生理解和消化教师传授的知识和技能,培养学生的动手能力、社会活动能力、发现问题与解决问题的能力,最终达到培养创新能力的目的[2]。这也是数据库课程设计的目标。
但是同其他同类课程一样,《数据库原理及应用课程设计》的实施效果与其预定目标还存在一定的差距。该文在分析该课程存在问题的基础上,提出了改进的课程管理及考核方式,以期提高该课程的实施效果,达到锻炼学生、培养学生的目标。
1数据库课程设计中存在的问题分析
实践性课程与理论性课程不同,理论性课程是学习理论知识,而实践性课程主要是训练操作技能;课程设计又不同于实验课程,实验课程一般分多个专题进行实训,而课程设计通常是针对一个综合的项目进行实训。这些课程的实施方式也是不同的:理论性课程基本是在教室集中授课,实验课程是在实验室集中训练,而课程设计的实施更松散一些。
随着计算机成为多数学生自备的学习工具,数据库课程设计通常不采用集中训练方式,而是采用教师有限次的集中授课加上辅导答疑,学生自择时间和地点进行系统分析、设计、实现并查阅资料撰写课程设计报告。其优点是可以给学生更大的自由度,同时能够提高实验室的利用率。缺点是容易导致学生放任自流、草草应付,难以达到课程的预定目标。
针对数据库课程设计中存在的一些问题分析如下:
1)课程设计流程过粗
数据库课程设计一般采用的流程是:确定选题,开题,中期检查,系统验收,课程设计答辩,提交设计报告。这一流程看似很细致,但是没有体现出数据库设计的特点,或者说与数据库设计过程没有很好的结合。按照这一流程进行管理,到中期检查时往往发现学生的数据库结构不合理,根源是数据库的设计存在问题,这些问题没有被及时发现,导致后续的系统设计及实现都基于不合理的前期设计。
数据库课程设计重在数据库的设计,而数据库的设计要经过需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施及系统实现等多个阶段,其中需求分析是基础,概念结构设计是关键,逻辑结构设计是目标,如果这三个阶段出现问题,后面的设计及系统实现的质量难以保证。
2)课程设计强调结果忽视了过程管理
数据库课程设计要求学生最终提交一个可运行的系统和一份课程设计报告,在考核方式中这两部分所占比重非常大。这种模式重在作品也就是结果,没有强调课程设计实施过程的管理。数据库课程设计要经过一个从系统分析到设计再到实现的过程,而前两个阶段是本门课程设计的重点,对于这样的过程没有管理好,整个课程设计难以达到预期的目标。
3)学生与指导教师之间缺乏沟通
由于前述数据库课程设计的特点,学生与教师的沟通少之又少,大部分学生只在中期检查和系统验收答辩的时候才与指导教师有交流,而这时的交流主要是教师对学生课程设计进展及完成情况的检查和评价。
究其原因是在整个课程设计过程中,教师处于一种被动等待学生来答疑的状态,而握有主动权的学生在碰到问题时更多的是寻求其他的解决方法,而不是求助于老师。更甚者,一些学生认为只要给出分析、设计、实现的结果就可以了,至于合理与否根本没有考虑,导致没有与教师沟通的需要。
缺乏沟通的结果是学生的作品漏洞百出,而多数情况都是在系统的分析设计阶段就出现各种各样的问题,但是由于缺乏与指导教师的沟通而没有被指正,就一错到底了。
4)学生缺乏兴趣和热情
由于对课程设计的认识不足,有些学生抱着蒙混过关的想法,整个课程设计过程应付了事,毫无兴趣和热情。还有一部分学生,由于与指导教师缺乏沟通,导致在出现问题或疑问的时候没有及时得到指导教师的辅导和鼓励,而对课程设计的兴趣渐失。缺少了兴趣和热情,不仅难以达到课程设计的目标,创新能力的培养更是无从谈起。
5)考核方式过于简单
课程设计考核一方面反映学生的完成情况,另一方面可以起到督促、鞭策学生的作用。但是课程设计的考核方式往往是答辩成绩、报告成绩与平时成绩的加权和,而平时成绩因为没有细化而难以体现出真实情况。这样的考核方式也是导致学生只重结果不重过程的原因之一。
以上这些问题彼此之间存在联系,导致这些问题的原因是课程设计的安排及管理疏松、教师对学生的引导和辅导不充分、学生对课程设计认识不足、重视不够。要克服这些问题并最终实现课程设计的目标,就必须从加强课程设计管理入手,指导教师切实担负起引导学生和答疑解惑的职责。
2数据库课程设计过程化管理
数据库设计是一个分为多阶段的连续过程,因此,数据库课程设计可以采用过程化管理模式,将每个阶段管理好、确保阶段目标实现、最终实现总体目标。如果其中任何一个阶段出现问题,都控制在本阶段解决,直至达到质量要求才能进入下一个阶段。数据库设计的各阶段目标不同、内容不同、涉及到的理论和技术也不相同,因而过程化管理可以让学生在实践中按阶段理解并运用相应的理论和知识,通过教师的把关确定是否达到质量要求。这一管理方式与学生学习实践的过程化特性相吻合。
2.1流程划分
需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计是数据库设计中的重要阶段,也是理论与实践联系最紧密的阶段,为了加强这三个阶段的实践和管理,将这三个阶段添加到原有课程设计流程中。这样数据库课程设计过程划分为:确定选题及系统功能、需求分析、概念模型设计、逻辑模型设计及优化,中期检查,系统验收,课程设计答辩,提交设计报告。
1)确定选题及系统功能
按组确定选题,经过初步需求分析明确系统的功能,并形成文档提交给教师。教师对每组题目及功能进行审核,根据每组的学生情况提出相应的意见。目标是题目及功能符合课程设计的要求,系统不能过于简单,同时有创新的空间。
2)需求分析
在此阶段,要求学生通过各种途径对系统进行全面细致的需求分析,生成需求分析报告,主要内容包括系统的数据流图和数据字典。教师对每份需求分析报告进行点评,对于存在问题的给出问题描述和修改意见。目标是数据流图完整描述系统中数据从哪来、经过什么处理、到哪去;数据字典要全面描述数据流图中的数据项、数据结构、数据流、数据存储、数据处理;需求分析报告要符合规范。
3)概念模型设计
在需求分析报告合格的基础上,学生抽象、设计概念模型。教师对其进行点评,针对不合理的设计给出修改意见。目标是将需求分析报告中涉及到的数据对象恰当的抽象为实体、属性及实体之间的联系,不存在冲突和不必要的冗余,描述方法符合规范。
4)逻辑模型设计及其优化
在概念模型设计合理的基础上,学生设计逻辑模型,要求对每个关系模式进行分析并规范化到第三范式,然后针对系统的需求对其进行优化,结果提交给教师。教师进行点评,针对存在问题的设计给出修改意见或者要求学生给出解答。目标是逻辑模型与概念模型一致;每个关系模式要定义出候选码、外码,达到第三范式,针对特殊的情况要给出说明。
5)中期检查
中期检查主要对系统的分析设计及已完成的系统实现部分进行检查,目的是督促学生按照课程进度完成阶段目标。要求所有的学生参加课程设计中期检查,学生针对教师提出的问题进行回答,最后教师给出评价及意见。
6)系统验收、课程设计答辩
在课程设计的最后阶段,教师针对每组的系统进行全面验收,学生以组及个人相结合的方式进行课程设计答辩。要求系统是可运行的,这一阶段的重点是系统实现部分的检查。
7)提交课程设计报告
经过课程设计答辩环节之后,学生提交设计报告,要求按照学术报告的结构及方式进行撰写,教师对报告质量进行把关,不合格的要求学生修改。
在每一阶段,如果学生做的不好,教师要指出问题所在并提供修改意见,要求学生修改之后重新提交,然后再点评,这个过程可能要反复多次,直到合格。各阶段之间是步步衔接、有序进行的,只有在上一阶段任务合格完成之后,才能开始下一个阶段的任务。
2.2日程安排及考核方式
按照数据库课程设计的时间跨度(18周),将上述流程安排如表1所示,考核方式细化到每个阶段。通过该方式加强课程设计过程化管理的实施,并督促学生按照过程化管理的思想完成数据库课程设计的整个过程,避免短时间突击完成,以便确保课程设计的质量。
表1数据库课程设计日程安排及成绩构成
2.3管理方式
数据库课程设计的过程化管理及考核方式极大加强了教师与学生之间的联系,教师在其中起到主导作用,同时对教师提出了更高的要求。课程的管理方式也要随之进行调整,主要体现在以下两个方面。
1)对学生提交的结果及时进行分析和点评
针对学生在各阶段提交的结果要根据其系统特点及时进行点评和回复,以便学生尽早知晓存在的问题并进行修正。根据教师的点评,学生能够清楚指导自己的设计存在的问题、是否合理、何时进入下一个阶段。
2)主动要求学生来答疑
教师在评价学生阶段成果的过程中,如果认为学生的问题比较严重或者设计上有新意,都可以要求学生当面答疑、讨论,这样可以通过面授的方式纠正学生的问题、启发学生的思维。从而将教师被动等待学生答疑与主动要求学生来答疑相结合,更好的起到指导作用。
以上两点,能够让学生在数据库设计的每个阶段都得到指导,遇到问题能够及时得到辅导,在每一阶段设计合理的情况下进入下一个阶段。因此,这种方式能够增强学生的信心和兴趣,进而较好的完成整个设计,达到教学的目标。
为了便于快速、有效沟通,师生可以通过电子邮箱、即时通讯工具、微博等便捷方式进行问题讨论。
3实施效果
通过教学实践,数据库课程设计过程化管理及考核方式取得了比较好的教学效果。
表2是在教学实践过程中针对该文提出的过程化管理方法在学生中进行问卷调查获取的数据。
从表2的数据可以看出,该文提出的数据库课程设计过程化管理能够引导学生有条不紊的按阶段完成任务,在出现问题的时候能够及时得到指导,大部分学生收获较大。
表2课程设计实施问卷调查结果
4结论
数据库课程设计的目标是让学生在实践中理解并学会运用数据库理论和技术,增强学生分析问题、解决问题的能力,培养学生的团队协作以及创新能力和意识。
为实现这一目标,该文依据数据库设计的特点在数据库课程设计中引入过程化管理,设计了相应的流程安排、考核及管理方式,引导学生一步步有质量的完成课程设计的任务,切实做到理论与实践相结合,达到培养学生分析问题、发现问题与解决问题的能力,从而达到课程设计的目标。
参考文献:
1.毕业设计时间安排
多数高校毕业设计安排在第八学期,而在这学期,找工作的学生忙于参加招聘会和面试,不能认真静心地做毕业设计;考研的学生在准备研究生面试和复试时占据了大量的时间与精力,影响了毕业设计的进度和质量。有些学生意识不到毕业设计的重要性,忽视了毕业设计是土木工程专业学生将四年所学知识综合化和整合化的唯一机会,在毕业设计时准备工作不充分,匆忙着手,对最新的专业设计规范、专业标准图集、专业构造手册熟悉较少,完全依靠教师的指导,被动性设计表现明显,学生在设计中体会不到设计成就感,导致其重视程度、设计热情下降。
2.毕业设计指导教师问题
在毕业设计中普遍存在指导教师严重不足的问题,毕业设计环节的生师比过高,有些高校甚至高达10∶1。很多青年教师从学校毕业后直接进入高校教学,知识结构不够完整,缺乏工程设计和实践经验,这就影响了毕业设计的指导质量。比如建筑工程专业,毕业设计涉及到建筑设计、结构设计、施工组织设计等,指导教师必须精通这些专业知识才能高质量地指导学生开展毕业设计。同时,教师要兼顾繁重的教学和科研任务,投入指导毕业设计的精力有限,很难对所有学生的毕业设计管理和监控到位,致使学习主动性不强的学生设计进度严重滞后,毕业设计质量不高。
3.毕业设计成果达不到设计要求
在大学期间,土木工程专业除了学习专业技术基础课和专业课外,还有课程设计实践环节。但这些课程和实践环节均局部独立,片面性较强,缺乏全局系统性和整体性,使学生多以点状形态记忆专业知识和工程技术问题,缺乏大土木观,工程设计整体观模糊,这使得有些学生在毕业设计中既不能分析具体工程问题,又不能校核论证设计结果,只能照搬结构设计范例,依赖结构设计软件,缺乏独立思考能力和创新精神,毕业设计成果远远达不到“卓越工程师”的培养目标。有些学生不能按照设计进度进行设计,毕业设计前期松松垮垮,而后期通宵作战,导致毕业设计内容不完整,深度不足,设计水平不高,甚至出现了计算书前后矛盾以及计算书和设计图纸自相矛盾的情况。
二、毕业设计团队指导模式
毕业设计团队指导模式是根据土木工程专业培养目标和“卓越工程师”培养要求,以实际工程和科研项目命题,由多名教师合作组建毕业设计指导教师团队,指导多名学生完成较大的毕业设计课题,确定毕业设计中实施团队指导的相关具体方案,提高毕业设计质量。
1.毕业团队指导模式的目的和意义
毕业设计团队选择内容全面、结构体系丰富的课题,学生在设计时分工合作、各司其职,对土木工程多个专业方向知识均有汲取,有利于培养他们的工程意识。在毕业设计过程中采用讨论式和启发式教学,形成研讨气氛,充分激发学生的主动性和创新性,促进学生之间相互学习、补充、启发,全体团队成员的素质得到发展,共同进步,这为提高毕业设计教学质量奠定了基础。多名教师共同指导,相互配合、优势互补,为提高毕业设计质量创造条件,也有利于教师的进步和成长。
2.指导教师团队的构建
指导教师团队组建时要综合考虑教师的学缘结构、学科专长和年龄结构,教师之间学科交叉合理,各有所长,优势互补,老中青教师搭配组合。团队负责人一般由有丰富理论知识和工程实践经验的教师担当,在选题、设计成果考核等重要环节以及学术方向和关键技术等方面,对团队教师起培养、指导、协调和组织作用。其他成员一般为中级职称以上的教师,尤其要吸收青年教师加入团队,根据其学科专长与特点负责对学生进行具体指导。指导团队既分工又合作,不同专业和方向的教师全程参与指导,根据进度和设计内容分阶段负责。在团队中以老带新,培养年轻教师和专业基础课教师。
3.学生团队的构建
根据课题规模和任务的难易程度确定毕业设计团队学生人数。学生团队组建应基于双向选择原则,教师要对团队的课题研究方向、研究思路和研究成果做初步阐述,让学生对课题有所了解。在组建学生团队时可以同专业,也可以跨学科、跨专业,应鼓励不同层次的学生组队,尤其要鼓励基础差的学生进入团队。团队组建后,应选一名理论知识扎实、责任心强、协调组织和沟通能力良好的学生担任组长,负责团队的研究进展、实验组织和人员协调工作。
三、深化毕业设计改革
针对以往土木工程专业毕业设计现状,常州大学土木工程专业进行毕业设计团队指导模式教学改革实践,旨在提高毕业设计教学质量,提升学生工程实践能力,实现“卓越工程师”培养目标。
1.毕业设计选题改革
为了提高学生的工程实践能力,满足土木工程专业职业要求,选题要结合实际工程项目,与地方施工单位或设计院所合作选题,根据学生团队的基础知识和学习能力情况进行“真题真做”或“真题假做”,尽量避免“假题假做”,通过对比设计成果和现有工程的差异,有利于提高学生解决工程问题的能力,增强了学生的自信心和成就感;或者将教师的科研项目整理成为既能满足毕业设计要求,又有一定科研性及学科前沿的综合性的毕业设计题目。在选题时,注意给课题适当添加自由发挥空间,旨在锻炼学生的创新能力和解决实际问题的能力。
2.毕业设计提前安排
为了解决毕业设计与就业的矛盾,一方面将部分学生在大三时就吸引进入教师的科研团队,提前接触科研项目,开拓学生的科研能力,为毕业设计做好知识储备,另一方面将毕业设计的前期工作提前安排在第七学期末开展,增加了毕业设计的有效时间。指导教师详细介绍课题的工程背景、研究背景、具体内容和预期成果,学生根据毕业设计的任务与要求收集资料,查阅参考文献,分析课题的研究内容,提出研究思路和设想,完成科研实践和文献综述(开题报告)。指导教师要及早介入学生的前期准备工作,缩短学生毕业设计适应时间,减少起始阶段的盲目性。
3.加强团队管理
过程管理是能否按时保质保量完成毕业设计的关键。所有指导教师对毕业生的开题、阶段性检查、中期检查、答辩进行互相把关,互相促进。重点从以下几点做好过程管理:(1)团队指导教师要分工明确,责任清晰,实行值班制,保证学生在毕业设计中遇到问题可以随时得到教师指导;团队负责人关注试验进度,对毕业设计进行阶段总结。(2)制定有效的团队管理制度和操作程序,建立良好的师生信息传达和反馈渠道。(3)充分调动学生主观能动性。学生在设计过程中提出解决问题的思路和方案,教师不能选择硬性压制和忽略不问,而应积极引导学生通过主动思考和积极创新来解决问题。(4)开设毕业设计讲堂。针对毕业设计中涉及的难点和重点问题,由相应的教师以毕业设计讲堂的形式进行专题讲解,丰富毕业设计指导形式,提高毕业设计学习效果。(5)集体评图。团队负责人组织团队教师共同讨论确定毕业设计图纸要求和统一评图标准,利于教师之间相互学习,很大程度上起到传帮带的作用,可以促进年轻教师快速成长。
4.加强与校外企事业单位深度合作,校企联合培养毕业生
高校和企业深度合作是培养“卓越工程师”的重要途径和提高毕业设计质量的有效方法,既解决了高校办学资源匮乏问题,又为企业的发展与创新提供了人才。常州大学土木工程专业与校外企事业单位联合培养毕业生,建立校内指导教师和校外工程师毕业设计联合指导团队。通过“产学研”相结合的方式,依托校企节能减排材料研发中心和校企重点实验室建设,建立校外实践教学基地,学生在企事业单位开展毕业设计,以实际工程为设计课题,设计结果可以对比校核,有利于培养学生严谨的工程意识和参与实际工程项目的热情。在联合指导过程中,校内教师和校外工程师要分工明确、责任清晰,制定校外毕业设计管理制度,校内教师定期检查学生毕业设计进度和毕业设计成果,并对阶段性问题进行解答。
关键词:中外高校;机械工程;毕业设计;比较
中图分类号:G642.477 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)48-0045-02
一、我国高校机械工程专业毕业设计存在的主要问题及原因分析
存在问题:导师对本科毕业设计题目进行预先指定,给出具体实施步骤和解决方案,学生被动接受并完成,许多问题分别存在于选题、开题、设计或研究、论文撰写、答辩、评价等环节中,表现在:无论是以软件设计为主的计算机编程类题目,还是以工艺设计或以结构设计为主的工程设计类题目,综合性不够。选题环节中导师的课题题目大而空洞,毕业设计内容和要求不明确。
作者对北京科技大学机械工程专业2004级(2008年毕业)、2005级(2009年毕业)、2006级(2010年毕业)、2007级(2011年毕业)、2008级(2012年毕业)、2009级(2013年毕业)毕业设计的选题类型及来源进行统计分析,80%以上为自拟课题,务虚化严重。
设计类课题所占比例不足4成(2008年及2011年除外),有理科化的倾向。设计类选题(包括机电专业硬件设计、机械结构设计或工艺设计)较论文类(包括以软件应用和程序编写为主)题目比重所占比例过小。学生识别能力下降。
国内其他大学也有类似的情况:一人一题虽然可体现学生的工作能力和态度,但不利于培养合作精神,不利于设计成果的实物化和产品化;毕业设计任务书代替开题报告,设计环节学生得不到及时指导;低水平,重复多,创新能力不足;设计任务不明确,进度不合理;外文资料与设计内容相关性不强,综述缺少整体感,文献数量不够;毕业答辩环节中提问简单,学生回答随意,成绩评价不够客观;很少做出物理样机或经过实验验证,不能反映学生的水平;毕业设计成绩对就业和升学没有太大影响,也是导致设计质量下要原因之一。
大学考核或排名主要依据的是科研而非教学水平,导致对教学不够重视!高校扩招,教学和科研资源紧张,现有经费难以做出一定水平的研究。毕业设计是让学生运用所学动手解决问题的良好契机,不良学术风气造成粗制滥造现象严重!就业不容乐观,设计与工作几乎毫无关系,重视度不够。毕业设计质量与指导教师有直接关系,选题深度广度不够。扩招后,师生比例呈放羊状态。
二、国外高校工程专业毕业设计过程与要求
1.美国高校:许多研究型大学一般在大四开设顶峰(又译尖峰)体验课程,通过研究难度项目,把本科教育零碎知识整合,提高解决问题的能力,使学生获得“顶峰体验”。
美国工程顶峰体验课程的采用,有利于学生接受新知识新技能。教学模式为:接受(Receive)―联系(Relate)―反思(Reflect)―提炼(Refine)―建构(Reconstruct)。打通技能和知识间的壁垒,可使学生发现技能与技能、知识与知识、知识与技能之间的有机关系;反思过去改进不足;把学习经验融会到知识和技能体系中。
(1)师资保障:ASEE2005年调查结果显示,2005年所有工程类高校教师均参与了顶峰课程及项目。教师主要担当指导(57%)、咨询(34%)和评价(16%)等三种角色。
(2)经费保障:经费是保证课程质量的重要保障。成本在1000美元以上项目:硬件成本55%,物资成本63%,旅行成本26%,软件成本36%,其他成本26%。
(3)项目保障:项目数量关乎质量。2005年,每个项目团队有10个以上的项目的占4%,有7~9个项目占3%,有4~6个项目占10%,有1~3个项目占12%,有1个项目占71%。每门工程顶峰设计课程有16个项目的占12%,有11~15个项目的占11%,有6~10个项目的占23%,有2~5个项目的,所占比例是38%,有1个项目,所占比例是17%。
(4)设计流程保障:综合考虑需求拟定科目,工程课程的主题定位为:首先要易于整合以往学生的学习知识和经验,其次要易于学生在实际的工作中使用所学技能和知识。
专家经过评估后,编写大纲,即课程目标、教学方法、教学内容、教学时间、考核方案等。
2.英国高校:有些专业要求写毕业论文,有选修有必修,较多部分是以课题为主。以英国帝国理工学院(Imperial College,简称IC)为例,机械工程专业本科毕业设计过程可分为:(1)及接受毕业设计任务书;(2)依据毕业设计任务书的内容及要求进行考察、调研、查阅资料,并制定毕业设计任务进程表,进行总体方案设计;(3)详细设计;(4)样机制造及装配;(5)样机性能测试、实验和综合分析;(6)撰写总结报告;(7)考核答辩。英国IC机械工程专业毕业设计过程时间为15周。
IC的毕业设计不是一人一题,而是四人组成团队,题目一样,但参数不同,成员共同完成。之后,将实验与理论结果进行对比分析,成绩评定由实验测得实际效率决定,最后评定出最佳设计和最佳工艺奖。
由IC的毕业设计,可看出英国高校毕业设计的特点:选题综合性强,熟练运用AUTOCAD、SOILDWORKS、FLUENT、ANSYS等各种CAD/CAE软件包;3~5人组成小组,进行设计,培养加强团队合作精神;成绩评定基本基于对学生毕业设计成果的实际功效做出;对深造或就业影响重大,因此学生们一开始就投入最大的热情和努力。
3.德国高校:德国工程应用型大学除必要外,不开纯理论课程。学生毕业设计课题需自己到企业寻找。政府制定法规、优惠政策和提供经费。
(1)德国大学本科机械专业教育阶段:德国本科生教育第一阶段为两年,学习各系共同基础课程,进行选拔和淘汰。第二学习阶段也是两年,学生选择专业方向,完成选修课、必修课和任选课程的学习任务,还需要完成学校规定的课程设计、专题报告、实验、实习和毕业论文。第五学年,花3~6月时间写毕业论文。
(2)毕业设计选题:大公司在本单位的报纸杂志上或网站课题信息,学生提出选题申请,企业对学生选择录取与否。小公司直接与学校联系。
(3)毕业设计管理方式:如果申请毕业设计题目的学生被公司选中,公司会安排工程师来指导毕业设计,包括给出具体的课题名称、任务内容及要求、课题时间进度、预期结果等。学生在公司做毕业设计课题一段时间(如2~3个月)后回到学校,导师进行审查。一旦导师和学生均认为能够完成,该课题就可作为学生正式毕业论文课题。
(4)毕业设计基本要求:包括100页左右的文字材料、需要的图表及说明论文格式。论文以应用为本进行质量控制。课题未完成,但学生以科学的方法进行研究,一样可获得通过。
(5)毕业设计成绩考核及评定:毕业论文与专业考试用五分制进行评定。毕业总分是由论文分数加上专业考试分数得出平均分数。考核评定毕业论文原则上一般由两位考官完成,一位(教师或毕业设计单位工程师)由考试委员会主席委派,另一位是毕业论文题目的指定者。如果两位考官在评定考核中有意见分歧时,则采用地方性考试的评分规则。成绩由学校教师给出,毕业设计单位不参与成绩评定。
4.法国高校:对应的课程设计:从题目到项目开展及检查,都与企业联系密切,等同于我国本科阶段的“毕业设计”课程,但在形式与方法上有差距。
法国课程设计的特点:(1)法国的课程设计学分较多,为本科总学分的1/16,我国高校毕业设计平均占总学分的1/20;法国工程师学校与我国的工科院校毕业设计的时间都是16周,一个学期,但法国工程师课程设计每天2学时,一周5天,共16周,总计160学时,而我国毕业设计总学时数是640,毕业设计要求学生每周5天,每天必须保证8学时,总共16周,法国学生只需要每天2学时。(2)法国工程师院校工程师阶段的第二年,即四年级的课程设计题目通常以公司题目为主,经过主题演讲阶段、题目选择阶段、演讲阶段。(3)组织形式:以团队形式完成。为保证科学及结果上的正确性,每一个“项目设计”小组均配备相关专业教师。(4)指导方式及要求:主要集中在实验、选材及答辩等方面。教师提供参考资料供学生查阅,提供方法和思路供学生开展实验、表述过程及结果,定期报告,经过反复分析和实验获得结论,准备答辩。教师给予指导。(5)考核方式:在学期末,课题进行最后答辩,以此作为企业工程师第一年一项重要的考核指标。答辩考核既有企业教师,也有本学院教师。
法国课程设计的优缺点:强调团队协作,课程设计及答辩各个环节均以团队――组的形式进行。“项目设计”学时占学年全部课程的20%,学生每周有专门时间参观公司、做项目。“项目设计”是考核学生的重要指标,占到3~6个学分。
三、对我国机械工程专业毕业设计改革的启示
淡化专业方向,加强通才教育。选题综合性强,不局限某一方面训练,选题采用校企联合形式。3~5人以组为单位进行毕业设计,培养加强合作精神、设计成果的实物化和产品化。研究经费筹备由学校、企业及教师共同分担。毕业设计考核成果多样化,图纸、毕业论文、报告、实物及程序或视频等多种形式成果,只要能反映创新成果,就可达到目的。毕业设计大四上学期或大三下学期开始,主要是基础知识及研究(设计)工具熟悉、对设计项目进行理论知识及文献准备。
参考文献:
[1]夏伯乾,冯静,郭红.中外高校机械工程专业毕业设计的比较与思考[J].青岛职业技术学院学报,2011,24(6):64-67.
[2]王乐梅,张巍,唐宏哲.中法高等工程教育体系中的毕业设计比较研究[J].高等工程教育研究,2013,(4):132-135.
一、论文管理
(一)选题
选题是影响毕业论文质量的一个重要因素,涉及到学生与教师的双向选择,择毕业论文的课题的知识面、深度及多样性,不同的课题涉及不同的教师,因此,学生的选题必须与指导教师、评阅教师、答辩教师有相互对应的关系。一般由指导教师给出选题或学生自拟申报给指导老师审批,根据选题再由指导教师指导学生写出开题报告。
(二)过程指导
本过程是毕业论文设计的重要环节和关键阶段。在这个时间段中,学生不可能随时接受指导教师面授指导。所以,在过程中确保管理的及时性、便利性,方便教师对学生论文进度的随时跟踪管理及意见记录等,以及管理部门对指导教师的监督与管理等。
(三)版面格式
毕业论文的版面格式上是有着严格的要求,因此,毕业论文管理系统中应规定相关的格式模块,及其引用标注上的细节规定。
(四)评审
毕业论文在评审阶段的主要内容是,为各个学生的毕业论文指定评阅教师,评阅教师认真阅读论文后,独立地给出成绩与评阅意见。由于毕业论文在评阅阶段时间一般很短,评阅教师难以像指导教师那样从容和仔细。
(五)答辩总评
毕业论文的答辩是指对学生撰写情况、教师指导与评阅情况的综合检验,是确保论文质量和检验论文真实性的重要手段。本阶段的主要工作是:对学生进行分组、对各个学生答辩组分配答辩组成员、答辩教师查阅相关论文,并形成提问问题、记录各答辩全程情况,以备随时查阅。
二、需求分析
毕业论文管理管理系统,它采用了当前流行的B/S结构和Internet网络技术。而如今编写HomePage也没原来那么麻烦,网站的一些制作要求和素材在Internet随处都可以找到,制作网站的工具也是种类繁多。我们可以从中找到符合自己要求的工具。管理信息系统的开发有很多的实例,一些实例的源代码也可以提供参考。所以,从技术上来说,开发这个系统的技术难题是不多的。参照其它MIS系统,该系统在技术上完全可以实现与用户的良好交互作用,并且作为开发者,我也尽可能地减少让用户难以操作或是难以理解的交互方式。
综上所述,该系统无论从技术上、经济上,还是操作上都具有相当的可行性。当然,更重要的是,该系统是结合当前实际需要,可以满足高校工作需要,减轻人工操作的负担,可以提供更强的操作,不仅方便操作,而且可以大大提高系统的可移植性。该系统对毕业管理环节具有重要意义:能使学生与老师进行有效的沟通,毕业设计过程中的要求也能很好的得到完成,课题管理也很方便。
对于创建专业Web站点而言,世界上最好的方法现在莫过于最简单的建立功能强大的Internet应用程序的方法。DreamweaverMX这一完整的集成解决方案使得编写人员在单一环境下工作,达到快速创建、建立和管理Web站点和Internet应用程序的。用户可以使用它编写可以运行VBSCRIPT、JAVASCRIPT等脚本语言的以.asp为后缀名的应用程序,再用Internet服务管理器进行网页的浏览。用户不但可以访问本地数据库如Acess,Foxpro,Parodox外,还可以访问诸如SQLServer、Sybase、等多种远程数据库,使得程序员充分利用已有的资料,减轻工作量,以便于在其它应用程序间进行信息交流。
三、总体设计
(一)功能模块设计
1.管理员
管理员具有最大权限,可对系统进行维护、数据备份,进行教师资格审批、教师任务分配,向全体教师、学生通知以及相关用户权限设定。
2.教师
可审查相关选题、可下达任务书、向自己指导的学生通知,可查收管理员的相关通知、可在线完成论文指导的记录与保存相关评语。
3.学生
可选择系统提供的选题或自拟题目供指导教师审核,可查询相关规定与要求及的通知。可提交相关的开题报告与论文稿件,可查收指导教师的意见与批注。
(二)总体结构设计
本管理系统共有9个模块组成,分别是课题申请模块、课题审批模块、选题模块、相关报表模块、网上答疑模块、论文上传和查看模块、网上评阅模块、答辩管理和后台管理模块。总体结构图如下: