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关键词:建筑设计技术专业;毕业设计;改革方案
{中图分类号}G712
毕业设计作为建筑设计技术专业一个实践环节,是对学生三年所学课程理论与实践的全面总结,是学生从理论课程的学习到解决工程问题的升华,是学生对所学知识总结的教学环节,可以以此培养学生独立创造能力、团队合作精神、各专业协调能力、严谨工作态度、高尚思想品德、端正工作作风以及责任感等各方面的素质。
毕业设计实施的过程同时也是对学生综合素质的训练过程。通过毕业设计实践环节的教学,可以提高学生的综合分析与解决问题的能力。毕业设计阶段的教学设计对学生毕业后从事建筑设计、规划设计、园林景观设计、室内装饰设计、建筑材料经商、管理方面的工作以及继续再深造都具有及其重要的现实意义。因此,如何做好毕业设计实践环节的教学,适应现阶段就业大环境下高职高专建筑设计技术专业的培养要求,值得深入探讨与思考。
本文通过自己的教学实践,试对金华职业技术学院建筑工程学院建筑设计技术专业毕业设计的教学现状和教学设计进行分析,并提出毕业设计教学改革的方案。
一、毕业设计的教学现状和改革的意义
多年来我院建筑设计技术专业毕业设计一般只为一个阶段:建筑方案设计。教师按照建筑方案设计的一草、二草、三草分阶段进行,设计成果为设计说明书、平立剖面图及效果图制作等,整个设计阶段集中在最后一个学期12周左右时间完成。在此过程中存在一些值得重视的问题:1.毕业设计与社会需求有一定的距离,建筑方案仅仅涉及方案阶段,无前期的与业主沟通部分,设计深度不够,学生基本上不会初步设计与施工图设计。2.建筑方案设计与其它各专业的相协调能力不够,结构、设备知识模糊,不能优化设计方案;3.手绘能力基本功不足,指导老师要求的手绘图纸部分完成质量不高,电脑制作操作又完成的不够熟练;4.答辩时应对学生没有向导性,学生不能很清楚调理的梳理自己的设计思路,完整的表达自己的设计思想,答辩时形成教师一问学生一答模式。这样的教学成果与设计单位实际工程的施工图设计存在一定的差距,学生只是初步地了解了整个建筑方案设计阶段的过程,不少学生毕业时,对施工图尤其是其它专业的识读能力很差,距高职教育建筑设计技术专业的培养目标相差甚远。
在进行毕业设计之前在有一个与毕业设计相辅相成、密不可分的环节?——毕业实习。建筑设计阶段是在满足拟设计工程的功能前提下,考虑经济、美观、使用并进行功能、流线、平立剖面的设计,以及相应的环境、构造、做法的设计,同时初步考虑结构方案,与结构专业、设备专业等其它专业相协调一致。通过毕业设计的课程设计能让学生快速适应社会角色需求。
二、毕业设计的教学改革实施方案及实施计划
从近些年我院毕业生的就业情况来看,毕业生从事的工作呈多元化:建筑设计、建筑施工、室内设计、工程造价等专业,我们教师在毕业设计阶段设计教学指导任务的时候应(1)、适当加重建筑设计与其它各专业设计相协调的比例;(2)、加强学生的基本功练习,手绘与计算机相结合,应保证一定的手绘图纸量,为以后的工作用设计交流打好基础;(3)、毕业设计阶段设于毕业实习阶段之后,让学生充分体验到毕业设计的重要性,有的放矢的选择毕业设计题目;(4)、建筑设计方案阶段时间适当压缩,加入适当的初步设计、施工图设计量,让学生充分了解整个设计的流程,各专业之间的相互协调关系。在此期间掌握坚实的理论基础,了解建筑业的发展、设计手段的更、施工图表达等设计知识,模拟工作场景能提出合理、有效、可行的解决方案,通过此间的学习综合前两年的专业知识,系统梳理各门专业间的联系,有利于提高学生的实践能力,增大就业的机会。
制定一套适应我校建筑设计专业毕业设计阶段教学模式和教学方法。针对我院学生主动学习能力较差、底子较弱的特点特在毕业设计期间制定以下教学方案1.选题,教师可选拟建建筑和已建建筑,切勿在选题阶段过度随意,难易程度适中让学生经过一番努力后能顺利地完成规定的设计任务,充分提高学生的积极性,让学生通过毕业设计将自己所学的知识形成系统,并且上一个台阶,也为以后所从事的工作做演习。2.加强基本功的练习,手绘和计算机绘图相结合,比例适当调整,在此期间加大名著的阅读量和优秀建筑师的经典作品临摹,让学生能从中提炼设计者的设计精髓运用到此次设计中来,提高自身的建筑修养为以后的工作打好基础。3.适当压缩建筑方案设计的时间,加入初步设计和施工图设计的学习,让学生在此期间能了解单个建筑项目从立项到施工图设计的大概流程,其中各设计专业之间的相互协调,了解建筑构造,为学生毕业以后的工作专业选择奠定基础。4.加强团队合作意识,每个项目分组完成,每个小组成员分工明确独立完成,让学生养成团队合作的良好习惯,模拟办公环境让学生学会查阅资料和解决问题的能力。5.设计成果验收,包括完整的开题报告,阅读报告,整套图纸和流利的答辩。
综上所述,高职高专类的建筑设计技术专业的毕业设计教学环节只要设计合理、方法合适,完全可以在毕业设计阶段让学生能够把三年所学的知识最大化的理论联系实际,培养学生对建筑、结构、设备有比较完整的概念,能够基本协调各专业的设计问题,读懂各专业施工图和能够完成建筑专业简单建筑单体的整个设计过程,方案到施工图的设计和绘制,实现教育与岗位的“零距离”对接,体现高职高专教育的特色。
参考文献:
Abstract: Graduation design is the most important link in the practical teaching of civil engineering major, and is important stage of achieving the objectives and requirements of professional development. The quality of graduation design is an important index to measure the higher education and teaching quality, and it directly affect the development of students' ability after they go to work, and also reflects the university's educational level. According to the teaching practice of graduation design of civil engineering major, this paper summarized some of the practices and thinking of graduation design teaching from the selection, teachers' arrangement, performance evaluation and other aspects.
关键词: 创新能力培养;土木工程;毕业设计;课题模块化;教师多元化
Key words: innovative ability;civil engineering;graduation design;subject modular;teacher diversity
中图分类号:G64文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)05-0013-02
0引言
毕业设计是土木工程专业教学计划中最重要的一个实践性教学环节,也是实现本专业培养目标要求的重要阶段,具有时间长、内容涉及面广、综合性和实践性强等特点。通过毕业设计这一实践环节,培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能,分析、解决和处理工程实际问题的能力。毕业设计作为培养学生创新精神和工程实践能力的一次较为系统的训练,应特别注意综合能力的培养:①调查研究、查阅中外文献、收集资料和自主学习的能力;②理论分析、制定设计方案或试验方案的能力;③分别运用程序和人工进行设计、计算和绘图的能力;④实验研究、数据处理及解决问题的能力。显然毕业设计是培养学生自主创新和工程实践能力的一种良好途径,可以使学生得到工程师的初步训练。
毕业设计质量的好坏、是衡量高等学校教育、教学质量的一个重要评价指标,它直接影响着学生毕业走上工作岗位后能力的发挥,同时也反映了高校的办学水平,怎样提高毕业设计的质量是本科教育的一项重要内容。下面以本院土木工程专业建筑工程方向为例,介绍毕业设计实践教学的改革思路和实践,为从事这项工作的老师提供参考。
1做到毕业设计课题的模块化
毕业设计课题应有利于巩固、加深和扩大学生所学的专业知识,有利于学生得到全面的、综合的专业技能训练,有利于培养学生的独立工作能力。设计课题应尽可能贴近实际工程建设项目、或与解决某专项工程难题的科研相结合,以充分调动学生的学习积极性和主动性,增强学生的责任感,激发他们的工程实践能力和自主创新能力。
为了使学生能够根据自身的兴趣爱好、今后的就业方向等,选择自己喜好的课题进行毕业设计,要求毕业设计课题模块化。根据本院多年的实践与探索,土木工程专业的毕业设计课题主要包括工程项目设计、科研及施工技术三大方模块面。
工程项目设计模块设计题目一般直接来源于设计院,也可由老师拟定。毕业设计的选题应充分考虑到设计的可行性,课题难度应适中、同时要与建筑业的发展紧密联系,题目的覆盖面应该尽量广一些。既可选择钢筋混凝土框架结构、又可选钢结构。框架结构应包括建筑设计、结构设计等二部分。一般可选规模适中的公共建筑如综合楼、商住楼、办公楼、教学楼、实验楼等实际工程。手工绘制建筑图不少于2张,结构图不少于3张,以训炼绘图基本功、磨练其心智。其余利用绘图软件AutoCAD或天正建筑设计软件进行计算机绘图,以提高学生的动手能力和计算机应用水平。计算书要求手工计算、并用PKPM设计软件进行核算。
科研模块毕业设计选题一般来自指导老师的纵向或横向课题。如混凝土碳化、再生骨料混凝土、高性能混凝土、混凝土楼板裂缝的控制等大量应用性强的课题,深受用人单位和学生的欢迎。学生在老师的指导下,首先要查阅大量参考文献(一般应不少于30篇),对课题的国内外研究现状有较全面的了解,撰写开题报告。提出科研课题的基本内容和拟解决的主要问题、完成课题的方法、步骤及进度安排。然后综合应用所学知识,同教师一起制定科研方案、通过试验或理论分析,协助老师解决与研究项目相关的科学难题,并写出研究报告。通过科研模块毕业设计,可培养学生应用所学知识解决科研问题的能力,培养学生严谨的科学态度,为学生今后继续进行学业深造及从事科学研究打下基础。
施工技术模块毕业设计与施工现场管理、施工技术及施工组织等有关,主要培养学生利用所学专业知识,特别是施工方面的知识,编制专项施工方案、施工组织设计的能力,或解决工程施工及管理中问题的能力,为学生今后走向与施工有关的工作岗位打下坚实基础。施工技术型毕业设计一般来源于真实的实际工程,包括各种类型的施工方案设计、施工组织设计、经济分析等内容。对于这类课题应要求做到数据计算与图表、文字相结合;针对性强、避免雷同、抄袭;多方案进行技术、经济分析。
2实现教师与学生的双向选择
毕业设计的课题由具备相应资格的教师提出申请,并撰写毕业设计课题方案,再由毕业设计指导委员会对各个课题方案进行考察和可行性研究,最后将课题方案公布于网上。
(1)加强专业现状发展和前沿动态的相关知识的更新与收集,补充专业案例常用材料与施工工艺流程等方面知识的介绍,必要时,改革相关课程的设置。在教学中,要有意识地贴近社会和市场发展的动态,尽量创造条件带领学生多走出校园,走进企业,走进施工场地,从最基层学习与提升。(2)熟练掌握专业表现技术,例如与专业相关的CAD、PS、Sketchup、3DSmax等电脑制图软件,还有速写线稿、彩铅、马克笔等手绘技能,毕业设计当中需要应用到之前所学的所有理论、软件、实践等综合知识。分为学期中、学期末、最终成绩三个阶段提交阶段性作业及评分,考核更加细致化,有效地杜绝了应付作业的情况出现。(3)培养规范的设计习惯,引入本专业的相关行业法规、设计规范以及制图标准等,严格学生的作业考核,毕业考核以及平时考核,即使强调艺术专业的创新性和自由开放性,但也要“有规矩”才能成“方圆”。(4)作品考评标准化、体系化。给学生布置的作业不要过于零散,尽量能相互关联、层层递进,考虑多次作业内容相关联、平时与期末作业相关联、课程与课程之间相关联等方式。另外,成套的作业成果也利于期末总结和日后的工作面试。评分考核采取自评、互评和他评(教师)三种方式结合,用以提高学生学习的竞争性、积极性和思辨性。(5)注重学生的道德素质和自身修养的培养。不仅要培养知识、技能、态度、阅历等全面的素质修养,还要完善自身不断学习的积极性和对社会的良好适应性,包括协作、沟通、管理、创新及挫折承受能力等。
2毕业设计改革创新的特色与创新之处
本项目是在延续本校1321学期模式和注重实践教学的大前提下,结合环境艺术专业自有的原则和特点,进一步详细深化并系统总结出一套人才培养标准,其创新之处主要表现在:(1)对学生培养思路明确,按社会的高标准对学生培养与考核;(2)制定毕业标准相关的规章制度。为11级10个班级的管理提供优秀的带头示范作用;(3)力求实现本专业学生学习和工作资源需求的一条龙储备路线,包括基础理论、软件技术、综合方案、市场调研、施工现场观摩、课后实习、实训锻炼以及企业实习等多方面的培训;(4)一对三教学模式,真正实现“学以致用、用而熟巧”;(5)针对性和综合性教学的强化,也是对师资更高水平的挑战,所谓教学相长,师生互进。
3毕业设计改革创新的成果及总结
第一,缺乏系统性。土木工程专业培养计划中明确解释其培养目标是:能够从事土木工程设计、施工、管理等方面的高级技术人才。主干课程主要以结构的设计理论与施工为主,因此在学生的毕业设计中应主要加强结构设计的训练与实践。但是,从往年参加毕业设计学生所选择的课题来看,名目虽多,真正进行结构设计的学生人数不到20%,进行施工组织设计的占了大部分(55%以上)。因此,笔者认为,毕业设计的题目应慎重考虑,内容应结合四年所学的知识以结构的设计与实践为主,同时根据学生的学习兴趣和专业特色增加一些其它方向的题目(如岩土方向增加煤矿相关的设计,建工方向增加施工管理,交通方向增加交通规划与管理等),重点突出,方向明确。这样才能正确引导学生,调动其学习的积极性,使学生明确学习的方向和将来工作的走向。
第二,缺乏现实性。毕业设计是具体的有目的的行为活动,毕业设计的过程是一个模拟现实的过程。尽管我们的毕业设计题目大多数情况下提供的是一些假想的条件,但这些条件也是仿照真实的设计提出来的,因此毕业设计中应把这些假想的条件当作一种真实的情况对待。但是在学生的毕业设计中,脱离实际、凭空想象的成分占了大部,现实的东西少了。对国家颁布的相关规范、图集知之甚少,没有仔细阅读。因此设计出来的图纸有许多地方明显与国家现行的规范不符。对现实工程中的设计和施工过程缺乏整体认识,使得在设计过程中不能有效的结合实际,不少东西凭空想象,和实际情况严重脱钩。这也使得我们需要进一步加强实习的管理和监控。
第三,缺乏能动性。部分学生在毕业设计过程中自觉能动性和创造性能力不足,过分依赖专业教师的指导,不对毕业设计课题所要做的工作进行深入剖析。一方面说明学生专业基础知识掌握不牢,另一方面也说明学生综合运用所学知识解决实际问题的能力不足。
第四,缺乏重视。毕业设计一般都是在大学最后阶段完成,一方面学生对于这最后阶段的实践课程有些放松,另一方面大部分学生忙于找工作或其它事情,这使得学生对毕业设计的重视程度严重降低,投入毕业设计的时间和精力减少,学习积极性下降。在毕业设计阶段,学生一边忙于应付毕业设计,一边忙于找工作或忙于考研,有的学生甚至觉得毕业设计就是走走过场,对毕业设计认识不够导致严重不重视。加上有的学校和老师监管力度不够,对学生听之任之,导致学生自由散漫,毕业设计当然就不能到达应有的基本要求。
第五,缺乏绩效性。在往年毕业设计中,学生时有抄袭的现象。由于有的学生平时就不好好学习,在毕业设计阶段根本就不能把已学知识综合联系在一起,也就不能独自完成毕业设计,所以有时候他们就抄袭别的同学的资料,稍作修改就为己用。有的学生甚至就拿着施工单位的施工组织设计直接作为自己的毕业设计使用,使得这样的毕业设计一点理论知识体系都没有,根本无法达到毕业设计要求。
二、大学毕业设计管理模式的构建
第一,构建新型的实习管理模式。实习是学生把理论和实际相结合的重要阶段,同时也使学生了解现实工程中的一些施工过程、施工工艺,使得学生在毕业之后能以最快的速度融入现实工程当中去。这就使得我们需要增加实习时间。同时,需要加强监管,只有在加强监管过程中才能使老师认真负责起来,才能使学生能真正在实习过程中学到知识,而不是把实习当作形式,甚至当作旅游。根据土木工程专业特点及培养目标,改革计划,增加实习,加强实习监管。在以往的教学计划中,最后一学期虽然没有上课课程,但还有为期3-5周的专业课程设计,加上3-5周毕业实习,这样留给毕业设计的时间大概只有5-6周时间。在这样的时间内要求学生完成高质量的毕业设计本身就不太现实。所以我们从2012级教学计划开始,决定最后一学期全部安排为毕业设计时间,这样时间就能得到保障。
第二,科学的选题管理模式。毕业设计题目是毕业设计的第一步,也是重要的一步。选定题目也就选定了毕业设计的基本框架和内容。故选题是顺利完成毕业设计工作的先决条件。在以往毕业设计题目方面,一般是专业教师随便拟定一些题目,这些题目并不都是实际工程题目,甚至有可能和实际工程完全脱钩。实际上,在毕业设计题目的选择上,有两种方式可供选择,一种是学生自己根据以后工作单位的实际工程项目进行自己选题,另一种是指导教师根据已有工程或项目为学生选题。不管是那一种选题方式,所选题目都应该紧密结合专业培养方向,密切联系实际,尽可能结合生产、科研或实验室建设,做到真题真做。同时应注意专业知识和设计内容的应用和结合,适当拓宽知识面,增强学生的适应性,注意设计的深度和广度,使学生能力所能及地完成有效的毕业设计。同时,系或教研室应定期组织相关专业教师对学生的选题、审题进行集体论证,要求选题恰当、内容适中、结构合理。实践证明,所有学生从接触任务开始就目的明确、兴趣浓厚、主动积极,是高质量完成毕业设计的基础。
第三,完善的题型库管理模式。为了真正让学生能运用所学知识解决实际问题,切实做到理论联系实际,可以采取题型库选题模式,题型库可以采用模拟题型与实际题型相结合的方式。在每年的毕业设计中,可以选择结合实际工程或项目的题目,也可以从实际工程或项目中简化或抽象出来的一些模拟题目,在条件允许的情况下也可以选择实验研究类型的题目,如结构设计优化、编制具体工程的施工实施方案、项目经济性分析等。让学生“真枪实弹”地参加实际工程方案的设计,学生就会有一种成就感、满足感,这有利于激发和培养学生的学习兴趣,建立正确的学习动机和学习态度,大大地提高他们的热情。
第四,有效的创新管理模式。为了更好地发挥学生的自觉性和主观能动性,可以鼓励学生了解当前实际工程技术中的一些难点、热点问题,结合生产寻求毕业设计课题。对于学生结合实际工程自己拟定的毕业设计课题,在评定时应当给予适当的成绩奖励,以激发学生的自觉学习性和主观能动性。同时,专业指导教师在指导学生进行毕业设计时,应避免全程式指导或填鸭式的教学方式,要引导学生了解并熟悉解决问题的方式和方法。提高学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力。“授之以鱼不如授之以渔”,教师在指导学生毕业设计时,应当教给学生一种思考问题和解决问题的方法。
第五,系统的质量管理模式。对毕业设计实施全过程质量监控是提高设计质量的保证。学校教学和相关管理部门以及各二级学院(系部)应制定相关的管理办法、实施措施和监督制度,加强过程化管理和监督,抓好毕业设计的每个环节。在毕业设计过程中应成立由相应人员组成的领导小组和督导组,深入到毕业设计各个环节中进行督促指导,如发现问题应及时与有关部门负责人或相关指导教师进行交流,做到及时处理。二级学院或系(教研室)对指导教师的聘任、毕业设计的选题审题、毕业设计的全程管理、毕业论文评阅、毕业答辩、毕业资料存档等环节的工作程序、工作方式、工作内容、时间安排、质量标准、分工负责等均应有明确规定和实施细则。为了保证教师指导质量和学生毕业设计的时间,应实施每日考勤制度,指导教师考勤学生,院系(教研室)随机考勤指导教师和学生。为了确保进度和质量,实行每周汇报制度,学生每周须向指导教师汇报本周成果和下周计划。整个毕业设计过程中,应当组织三次检查,从选题———过程———成果进行三维一体的质量控制体系。
三、结语
设计过程厚此薄彼构造设计是桥梁设计中非常重要的一部分内容,很多同学只注重计算忽视构造设计。在绘制施工图的时候只会依葫芦画瓢,有些施工图中出现的构造不知道是什么作用和功能。施工图绘制不全面,一些必要的构造设计图没有,比如伸缩缝构造、排水系统构造、桥面铺装构造等。
提高毕业设计质量的途径
1注重毕业设计选题作为桥梁工程专业的学生,他们最迫切想知道怎样设计、施工实际工程。选取正在设计或施工的工程项目,学生更有责任感和紧迫感,会大大调动学生的设计积极性。在设计过程中会发挥主观能动性,完全按照桥梁结构设计程序完成毕业设计任务。毕业设计课题还可以和指导教师的科研课题相结合,学生参与教师的科研课题,可以锻炼学生的科学研究能力,使学生走近生产。学生在参与课题的过程中,从查询文献、动手实践、获取数据,整理、写出整个课题总结或者论文,为学生今后从事科研工作打下良好的基础。
2毕业设计任务适量在给学生毕业设计任务时,要明确设计内容和进度安排。不能拿设计院的进度安排来要求学生。比如在有限的时间内扎扎实实的完成上部结构设计或下部结构设计。对于某些大的工程项目,可以安排几个学生一起来做,明确分工,一方面培养学生团队合作意识,一方面加强学生的责任感和独立性。
3外聘桥梁设计专家辅导在毕业设计的某些阶段邀请设计院的桥梁设计专家进行专题讲座或集中指导,来解决学生毕业设计中经常遇到的一些问题,比如如何做方案比选、结构内力计算、预应力钢束配置等。学生还可从外聘专家所在设计院得到一些设计资料,从而弥补资料不足的问题。通过和专家交流学生还可以及时了解桥梁设计的新知识和新动态。
4指导学生合理利用软件要指导学生意识到专业设计软件只是整个设计工作的一个工具,不是不可或缺的,不能离了专业计算软件就不能做设计,比如借助已学的专业知识和编程技巧实现软件的开发,或借助EXCEL、MATLAB等工具完成计算。另一方面要选择学习资料比较全面的软件,比如平面设计方面使用的Dr.Bridge、GQJS等,空间计算方面使用的MIDAS、ANSYS等。要真正会使用专业设计软件,不是只知道软件的操作就行,要知道每一步骤为什么这样做,原理是什么。这样就不会在使用软件上浪费大量的设计时间了。
5加强中期检查和答辩环节尽管在毕业设计的过程中制定了进度计划,但有些学生还是不能按计划保质的完成相关任务,个别同学到中期答辩的时候任然做方案比选,在设计中后期完不成设计任务,直接抄袭别人的方案或结果,导致毕业设计质量下降,加强中期检查和各个答辩环节,让学生有一种紧迫感,督促学生掌握设计方法和设计流程。
6充分发挥指导教师作用指导教师工作在毕业设计教学的第一线,是保证毕业设计质量的关键。由于学生的科学选题水平不高,综合考虑问题的能力不够,指导教师要保证有足够的时间与学生见面,及时了解毕业设计的进展情况,指导教师应尽职尽责,以身作则,学生也会深受感化,保持较高的出勒率。
结论
1.毕业设计
市社会化艺术设计专业的发展应该明确教学资源优势,面向市场,在提高教学质量的基础上突出办学特色。因此,艺术设计专业应该尝试将毕业设计与市场相结合,从培养应用型技术人才为目标出发,建立面向市场的教学标准,寻求具有独立学院特色的艺术设计专业毕业设计教学方式。毕业设计教学是大学四年各方面学习的综合练习,更是新知识授予的关键环节,是指导学生走向社会的重要教学环节之一。近几年,福州市设计行业异军突起,特别是室内设计行业,先后有多个设计师先后获得国内外大奖;而对于产品设计专业,在福州周边的闽清、仙游等地也有比较丰富的家具工厂。学校可以充分利用当地资源优势,与社会优秀设计力量合作,采取联合培养的模式,发展壮大行业新兴力量。学校可以实行双导师制,积极得与当地设计学会、家具厂、设计公司等合作,将校内导师与校外设计师联合起来,从与客户沟通、图纸深入、装饰材料、施工工艺等方面进行深入的分析研究,共同指导学生完成毕业设计;选拔优秀的同学进入毕业设计双导师队伍,以点带面,促进教师与学生共同成长;将毕业设计与设计竞赛、相关会展相结合,促进毕业设计作品的市场化运作。面向社会的毕业设计培养模式,不仅可以提高大学生的专业技术,满足社会对专业人才的需求,也可以提高学校专业口碑和毕业生就业率。于此同时,双导师学生在完成毕业设计任务后,可将实习期间优秀经验与非毕业班学生进行相互交流,实现知识与经验的传承延续。
2.阶段考核
标准化毕业设计区别于课程设计,毕业设计的教学目标决定了毕业设计的高度与深度,更是统一毕业设计教学步伐的关键。从毕业设计的命题上看,学生可以选择单纯做空间概念设计,也可以选择结合市场实际,从材料、施工、商业运作等多方面考虑方案的可行性,亦或是从关注民生和社会等更高的角度去看待设计。学校可以通过毕业设计开题汇报的环节,对选题的意义与可行性进行论证,提高毕业设计作品选题的质量。于此同时,可以根据毕业设计过程中各个环节的特点聘请设计师加强指导。设计师针对设计方案的可行性和执行进展进行技术上的指导,从市场的需要出发,加强对毕业生实践能力的培养。对毕业设计进行中期检查,按照不同专业的特点制定中期检查提交的材料,比如室内设计或产品设计可以从方案、图纸、效果图、作品展示等不同方面做具体的定量考核,从宏观上统一和控制学生毕业设计进度。毕业设计答辩可以采取指导教师、评审教师、业主、行业专家四方共同参与的答辩模式,从毕业设计标准中的几个方面进行综合性的论证和点评。
3.设计表达
规范化毕业设计的论文要求要严格围绕设计概念,切忌讲空话、套话,应详尽叙述设计图纸的表达、材料施工的选择及最后作品展示的效果,对毕业设计理念、过程和结果进行完整表达。福建农林大学金山学院的郑一超同学通过对ZARA服装品牌进行设计研究,以品牌文化为前提,结合中国的历史和地域文化特点,将中国古典语言以现代手法诠释,从色彩、材料、空间等多维度进行详细推敲,对中西方文化结合进行了良好的思考和诠释。福建农林大学金山学院的许培榕同学,提取了安溪茶文化中“纯、雅、礼、和”的精神,将其与家具设计相结合,把自然景观中的意象形态(如溪流等)引入设计,运用提炼、概括、重构等方法进行组合,打造出具有传统文化特点的茶室室内空间。该生不仅在设计方案的选择上深思熟虑,而且还深入家具企业,进行了选料、开料、配料、做模、雕刻、组装等多个生产工艺过程的学习,将各工艺过程付诸实践,很好地完成了作品的设计。
二、总结
关键词:土木工程专业;建筑工程方向;毕业设计;微课应用;实效
0引言
毕业设计是本科学生在校期间的最后学习和综合训练阶段,是学习深化、拓宽、综合应用所学知识的重要过程;是学生学习、研究与实践成果的全面总结;是学生综合素质与工程实践能力培养效果的全面检验。土木工程专业毕业设计的目的是实现本科培养目标、培养学生综合应用所学专业知识解决实际工程问题的能力,在毕业设计期间训练学生严谨、细致、认真积极的工作态度,培养学生工程意识和主观能动性,为将来学生在工作岗位上出色地完成任务打下基础[2]。结合本人多年的毕业设计指导经验,学生独立性差,习惯机械地照搬例题和应用设计软件,以偏概全、以点带面,知其然而不知其所以然,知识体系紊乱,设计成果漏洞百出。因此,如何提高本科院校土木工程专业毕业学生的设计水平,提高学生的设计实效,是本科院校土木工程专业教育工作者必须探讨的问题。
1土木工程专业毕业设计特征
1.1毕业设计课题的共性与个性
从近几届的毕业设计来看,毕业设计课题具有如下共性:大多数毕业设计课题均来源于工程实践或模拟工程实践,如教学楼、办公楼、宾馆、公寓、大型商场、高层住宅、图书馆等,其结构型式为多层或高层混凝土框架结构,要求学生在规定的时间内完成建筑方案设计、结构计算和施工图绘制等基本任务。但根据各高校的具体情况,毕业设计课题具有其个性:选题方式、课题的深度、指导模式、质量控制等各有特点。如我校毕业设计个性鲜明:老师按照1∶1.2的比例提供课题,并上传至教务处网站,课题按难度分A、B、C三个等级,学生在四年一期期末进行网上选题,并分阶段自主选择指导老师;指导老师利用毕业设计管理系统自主选择学生,师生双向选择;同时制定质量控制手册统一成果评定标准,按环节评分确保全过程质量控制。
1.2毕业设计指导模式
传统的毕业设计指导模式是以班级为单位分派3~4位指导老师,指导老师协商排好值班表,确保工作期间的每个时间段均有老师值班,值班老师负责全班同学的答疑和指导,由于每位老师指导的面广、时间有限,对单个学生的设计成果缺乏系统的了解,最终所取得的毕业设计成果内容不完整,深度不足,远远达不到本科教育的培养目标。基于此,我校打破传统的以班级为单位的指导模式,全院范围内分阶段师生双向选择,结构方向的老师指导建筑结构阶段,施工方向的老师指导施工组织和清单工程量计算阶段,优化了老师的资源配置。每位老师限额指导15~20位学生,全过程一对一的指导,指导老师可现场答疑,也可远程指导,全方位监控学生的设计过程。
1.3毕业设计指导效果
多年的实践证明,我校土木工程专业毕业设计改革效果明显,学生的设计成果质量有较大幅度的提高。在毕业设计改革的实施过程中,老师们发现了一个深层次的问题:学生之间的团队意识较差,资源共享的理念缺乏,对问题的考察、论证能力较差。部分学生照搬书本或设计范例,过度的依赖结构设计软件和相应程序,依赖老师,既不对具体问题加以探究,又不对设计结果加以分析、校核,习惯于就某些数据或公式的来源提问。指导老师疲于回答这些表面的问题,有时甚至于一个问题重复回答10来次,耗费了老师们大量的精力而无法深入疏通学生的知识体系和优化结构模型。为了能扫清这些普遍性的问题,留出更多的时间针对每个学生的课题特点进行特性指导,我们引入了毕业设计微课堂。
2土木工程专业建筑工程方向毕业设计微课堂的架构与实效
2.1毕业设计微课堂的架构
为了让学生对大学四年所学的知识有一个系统的了解且能融会贯通,更全面地培养学生的工程实践能力,我校土木工程专业建筑工程方向毕业设计向来是“假题真做”,其内容包括建筑方案设计、全套建筑施工图设计、一榀框架的结构手算、结构电算、全套结构施工图设计、施工组织设计、清单工程量计算七大部分。多年的指导经验告知,设计中出现的普遍问题是学生的结构概念缺乏,建筑方案的结构体系紊乱,建筑施工图空洞、结构施工图不完整。其最大的问题在于手算一榀框架的内力和配筋,学生盲目地照抄范例,机械地照搬计算过程,不探究内容的对与错,对整个知识体系无系统的了解,结构计算书杂论无章,答辩时一问三不知,设计效果差。如何培养学生的主观能动性,疏通知识体系,使其尽快的融于工程实践,毕业设计指导课题组的老师们针对学生集中出现的问题和解题困惑,精心制作了20个毕业设计微课堂,引导学生一步步地学习,掌握结构布置及结构计算的要点。在微课堂的架构设计中,每个微课堂对应一个知识点,授课教师详细地阐述了其要点、各计算环节关键问题的处理,制作了学习任务单、进阶练习题,微课视频及微课课件,并上传至湖南微课网,学生点击“注册”,待身份审核通过后,即可在线学习、提问、进阶练习,每天安排一位老师在线解决学生的问题。
2.2毕业设计微课堂的应用实效
微课制作完成后,安排了5位老师对学生集中授课,详细讲解了微课的学习要点,指导学生按微课排列顺序进行学习。要求每个学生上网独立完成20个毕业设计微课堂的学习并评价,且做完全部的测验,分析错误的原因并在线提问,有错即改,直至满分。整个结构设计阶段按100分计算,微课学习占20分。通过这些行之有效的措施,督助学生学完了20个毕业设计微课堂,整个设计期间学生的微课点击数达到23000多次,完成了521在线答疑。通过学习,学生对结构设计有了一个全面、系统的了解,结构计算中的一些基本问题通过自学微课解决了,老师们能腾出更多的时间对学生进行个性指导,优化其设计成果。大部分学生的手算计算书条理清晰、内容完整,计算结果合理;答辩时思路清晰、问题回答较正确;设计成果深度完全满足本科毕业设计阶段人才培养方案的要求,设计效果较往届有较大程度地提高,微课的应用取得了实效,值得推广。
3结束语
文中通过研究毕业设计的特征,探讨了毕业设计的共性与个性,从毕业设计选题、毕业设计的内容安排、毕业设计的指导模式、师生的资源配置、毕业设计的指导效果等方面进行了比较,指出传统的设计指导模式不利于优化教师资源。为了能让教师有更多的时间对学生进行个性指导,优化其设计成果,引入了毕业设计微课堂,微课堂系统地阐述了结构设计理念,针对学生设计中容易出错或遗漏的问题、各计算环节关键问题的处理等进行了详细地讲述,有效地解决了学生设计中的共性问题。微课的应用,既提高了指导老师的指导效率,同时也加强了学生的结构概念,取得就较理想的毕业设计效果。
参考文献
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关键词:桥梁工程;教学改革;工程能力;实践
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)13-0104-02
一、工程能力培养的重要性
工程能力是现代工程师应该具备的重要和基本素质之一,其主要内涵为对现代工程的创新能力、实践能力、研究能力、团队能力、沟通能力、自学能力和道德能力等诸多方面。近年来在我国高等教育面向国际水平发展的新形势下,越来越多的大学毕业生需要适应国际化的就业环境,需要具备综合应用现代科学理论和技术手段等现代工程能力。
但是,目前高等学校教育缺乏对大学生工程能力的培养,主要表现在只重视理论教学而轻视实践教学,重视培养个人的学术研究能力而轻视个体在团队中的协作精神,重视对已有科技的应用而轻视对科技的创新。因此,如何在大学学习期间培养学生的工程能力成为高等工科院校目前急需解决的问题,也成为高校教学的重要目标。
本文将结合我校桥梁工程毕业设计这一重要的教学实践课程,深入分析和探讨基于工程能力培养的教学改革途径和方法,可为国内其他高校类似专业或课程教学提供参考。
二、桥梁工程毕业设计实践教学现状分析
桥梁工程毕业设计是我校土木工程专业和道桥专业重要的实践教学课程,也是培养和发掘学生创新性思维最关键的实践性教学环节。笔者基于多年指导桥梁毕业设计的经历,认为在以往的桥梁工程毕业设计教学中尚存在较多的问题,主要表现在:
1.学生缺乏对专业知识学习的主动性。作为大四学生最后学习阶段的一种总结性的实践教学环节,桥梁毕业设计的总体要求内容,包括从设计方案的选取、结构的设计计算以及施工图的绘制等,均需要学生有较强的自学意识和自学能力,能够综合运用所学的各种专业理论知识,提高独立思考问题、分析问题及解决问题的能力。但是,从近几年毕业设计的现状来看,由于就业形势及诸多因素的影响,学生在毕业设计期间纪律涣散,自主学习意识差,不能积极主动地完成毕业设计各阶段要求的内容,成为影响毕业设计成果质量的主要因素。有很多学生的毕业设计到最后并不是出于自身的设计成果,甚至存在完全抄袭毕业设计的现象,这就很难能达到毕业设计的教学目的和要求,影响了学生以后的就业和发展。
2.学生设计的桥型过于单一化。毕业设计中,虽然学过的桥梁形式有很多,但是学生在选择设计方案时,一般是反向思维,即觉得哪个桥型好做,能方便找到参考示例,就以哪个桥型作为重点设计对象。而对各类拱桥、连续刚构桥、T型刚构桥、斜腿刚构桥、悬索桥等很多具有结构创新特点的,并且在实际工程中使用得也较多的桥型却很少甚至没有学生选择,最终导致毕业设计成果雷同化的现象很严重,也使优秀学生的科研创新能力得不到很好的提升和锻炼。
3.毕业设计过多依赖设计软件,忽视对基础理论的理解。桥梁设计软件为学生在毕业设计中选择更多种形式的桥梁创造了条件,也为解决复杂的结构分析计算提供了有效的途径。但是,一些突出问题也随之而来。主要体现在两个方面:一是很多学生由于不能在短期内熟悉设计软件的操作方法和基本理论,在毕业设计初期,忽略了对桥梁基本知识的学习,而只是埋头于对设计软件的操作练习,影响了设计质量和效果;二是有的学生虽然能够使用软件进行设计计算,但是对结构设计相关概念模糊、计算原理不清楚,使得学生的工程创新能力和实践能力受到了限制。
综上所述,为了更好地培养学生的专业理论知识和工程创新能力,需要对现有的桥梁毕业设计教学进行相应的改革和完善。
三、桥梁毕业设计教学改革研究
针对桥梁毕业设计现状,课题组人员从2012年开始对其教学方法和手段进行了改革探索尝试,至今效果显著。现总结如下:
1.采取严格的教学监管措施,督促学生自主学习。①提前拟定思考题,定期汇报讨论。指导老师在毕业设计任务书下达后,针对每个阶段的设计内容,提前拟定一些思考的题目,采取每周定期汇报、定期集中讨论的形式,督促学生真正深入自己的设计任务进行研究和思考,锻炼他们的独立思考能力和自学能力。例如在方案比选阶段,要求每个学生结合拟定的思考题,把自己比选的方案逐一论述清楚,包括:桥梁结构常用的上下部结构形式的优缺点分析;不同的桥梁结构适用的跨径范围;主梁截面形式如何选择等等。论述和讨论问题的过程,不仅可以锻炼学生的语言和沟通表达能力,使他们对所学的专业基本知识有更深入的掌握,另一方面还可以督促引导他们自行学习和研究,提高自主学习的能力。②严格控制阶段性成果。毕业设计系统中要定期提交阶段性成果,需严把质量关。对那些不合格的设计结果或抄袭设计的成果,采取不允许进入下一阶段设计、退回修改或延迟提交,必要时增加中期答辩、推迟毕业答辩、毕业设计不予通过等处理。这些措施不应只流于表面,而是要切实落到实处,这样才能激励督促学生重视自主学习,提高学习意识和主动性。
2.举办各类专题讲座,培养创新意识。创新意识的培养不仅在于对学生,指导教师应首先具有创新意识和指导能力,这是培养学生的创新意识并实施创新设计的前提。两年的实践表明,举办各类专题学术报告,无论对老师还是学生创新意识的培养都是非常有效的途径和方法,具体实施如下:首先,在毕业设计正式开始前,邀请了天津城建设计院的总工为所有师生做了专题报告,就城市景观桥梁(包括天津大沽桥、赤峰桥、进步桥等新型城市桥梁)的设计理念、设计计算、施工管理等方面进行了详细的介绍,进一步拓展了广大师生的知识面,极大地增进了师生进行创新桥梁设计的意识和兴趣。除此之外,还邀请了同济大学等名校的教授,进行了桥梁抗震新理念、桥梁冲刷研究等方面的学术报告,这些都快速引导师生进入学科最前沿,激发了他们的创新热情和研究动力。另外,还多次邀请高校及设计院技术人员就桥梁博士、Midas等桥梁设计软件的应用进行培训讲座,这些都为创新设计提供了必要的手段和工具,也使创新设计成为可能,避免了前期占用大量的时间学习软件操作。
3.设计选题中鼓励创新设计。毕业设计中具有创新性的题目有两类:一是来自于与工程实际相结合的科研项目,二是自拟设计选题,包括复杂桥型(如拱式桥、斜拉桥、悬索桥、连续刚构桥等)或传统桥型的部分创新性的研究内容(如不同施工方法、抗风抗震、优化设计、拱轴线型确定及各类专题研究)。其中科研性的题目,一般要由师生团体合作完成,不仅可提高学生的学习能力、实践能力、科研能力、创新能力,更能锻炼他们的沟通和团体协作能力,是培养学生工程能力重要的途径。尤其对于优秀的学生,要鼓励他们积极参与,大胆创新,并把是否有创新作为毕业设计最终评价体系的重要因素。
近几年,随着计算手段的先进化和师生创新意识的提高,针对不同层次水平的学生,桥梁毕业设计向着多样化、创新型方向积极发展,体现了教学改革的新气象。我校桥梁毕业设计除了常规的梁式桥设计外,更增添了多方面的创新型研究内容,其中与实际工程相结合的科研选题包括体外预应力或碳纤维加固钢筋混凝土T梁设计、倒T梁体系设计研究、既有桥梁检测与荷载试验、斜拉桥的设计优化研究、轻质混凝土梁桥设计,等等;复杂桥型的创新性设计包括自锚式梁拱组合体系拱桥设计、无背索斜塔式部分斜拉桥设计、波形钢腹板PC梁矮塔斜拉桥设计、大跨径组合体系拱桥设计、无桥台斜腿刚构桥设计、采用悬浇法施工的连续刚构桥或连续梁桥设计、斜拉桥设计,等等。在这样的教学环境影响下,学生进行创新设计的热情和信心逐年上升,连续几届的毕业生的工程能力得到了充分的提高,其就业水平逐步提升,也体现了毕业设计创新性选题对培养学生工程能力的重要性。
通过桥梁毕业设计教学方法的改革,越来越多的学生选择具有创新性的题目作为主要设计内容,其创新意识的培养和工程能力的提高也成为他们个人的需求和努力的目标。在每年的优秀毕业设计评选中,大约80%左右的优秀毕业设计均来自于他们的设计成果,教学改革效果明显。
几年来的教学改革及实践表明,桥梁毕业设计在培养学生工程能力方面取得日益显著的成效,基本达到了大学生工程能力培养的教学目标,使学生的毕业设计水平逐年提高,保证了毕业设计的质量,扭转了以往毕业设计教学的不足之处,为他们走向工作岗位奠定了坚实的基础,深受广大师生的认可。
参考文献:
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关键词:《CAD基础》;毕业设计;项目教学法
中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)05-0121-03
1 引言
土木工程专业是非常注重实践能力的一个专业,它不但要求学生应有扎实的专业基础知识,同时更要求学生有很强的动手能力,能把所学的基础知识运用到实践中。《建筑CAD基础》是土木工程专业学生一门重要的专业基础课。主要研究绘图技能和读图能力,为后续课程、毕业设计及毕业后如何能更快地适应实际的设计任务打下必备的专业基础。土木工程专业学生在应聘时,用人单位更多关注的是学生的实践动手能力,通常会给学生一张建筑或结构施工图,要求他们在规定的时间内将图纸绘制完毕。这就要求学生必须熟悉绘图命令,有一定的绘图速度,并且具备规范的绘图习惯。而这些都是现今教学中被忽视和缺乏的。现今的教学内容只达到了基本的教学大纲要求,与学生走上工作岗位必须具备的实践操作能力还相距甚远。这就要求教师必须改变教学内容和教学方式,适应学校对学生培养目标的要求,使学生到了工作岗位上能够有较强的实践动手能力,能很快上手,同时又具备自我发展潜力的能力。
毕业设计是土木工程专业实践性教学环节中的重要组成部分,是实现本专业培养目标要求的重要阶段。是对各门课程学习、研究与实践的全面总结,是学生毕业及学位资格认定的重要依据,也是衡量本科教育质量的重要标志。为了很好地培养学生的绘图习惯,提高学生绘图的实际动手能力,除了应改变《CAD基础》教学内容与方法之外,同时应该结合学生的毕业设计课题,联合设计单位,从设计到绘图要求学生用规范的方法完成,提高学生的实践动手能力。
2 教学内容与方法的改革探讨
之前的教学内容及方法已经不适应现在用人单位的要求。“学以致用”是教学工作的重要目标,因此,改变传统教学模式,提升学生学习的主动性和积极性,提高教学效果,是《建筑CAD基础》课程教学必须面对的首要问题。
2.1CAD教学模式
通过多年的推荐学生就业实践经验,熟练掌握CAD绘图技能、有CAD应用经验、有创新能力的学生更能适应社会的发展。我们应结合当前学生就业的实际情况和培养目标,制定我们的课程教学计划和方案,将它们有机地结合在一起,相辅相成,起到事半功倍的效果。在CAD部分的教学中,应该以基本绘图和基本编辑为重点,学生必须掌握。同时为了激发学生的学习兴趣,可以更多地介绍一些绘图技巧,在较短时间内提高学生的绘图能力。并将此课程与其相关的结构专业课联系起来,让学生能感到学有所用,使学生的专业知识结构更加系统化。
2.2培养良好的绘图习惯
养成良好的CAD绘图习惯,不但可以加快绘图速度,提高绘图效率,还为今后的就业打下了良好的基础。结构工程师所做的工作只是一个工程的一部分,应同时配合建筑、水、电、暖通等其他的相关专业。而且有时候工程任务庞大,一个人也无法在规定的时间内完成所有的工程结构绘图任务,必须是几个工程结构师分工合作:有做基础绘图的,有做楼板绘图的,有做梁柱平法施工图绘制的等。最后将所有的图纸再进行汇总。这时候就需要所有的工程师具有良好的绘图习惯,如大家应该统一字型、字体、线型、标注样式、图层等。如果在现今的CAD教学及毕业设计过程中能对在校的学生进行这方面的训练,就可以让学生在今后的工作中少走弯路,缩短工作的适应时间。
2.3培养学生的自主开发能力
在绘制一张AutoCAD图前,应该有这样一种想法:我要用最快的速度、最高的质量来完成。要想达到提高绘图速度的效果,前提是必须要熟悉CAD中基本操作命令和快捷图标的使用。同时由于CAD具有二次开发的平台功能,教师如果能自主编写开发一些实用的CAD快捷命令与菜单,并运用于课堂教学中,就能帮助学生提高绘图速度。对于能力较强学生,可有针对性地教给他们简单的编程方法,使他们可以自己动手编写更适合自己的命令与菜单,培养一套自己实用的绘图程序和技巧。
2.4项目导向教学法
土木结构工程专业的毕业设计不要求学生将整个楼面的结构施工图都绘制出来,只要求学生绘制一榀框架的施工图。其弊端在于学生还不能真正了解一个完整的结构设计的内容、步骤以及对规范性地绘制结构施工图的要求是什么,因此不能很好地训练学生之间的专业配合。为了在实践教学中给学生创造一个真实的工作情景,在《建筑CAD基础》教学中可以引入项目导向教学法,结合学生的毕业设计课题,联合设计单位,从设计到绘图要求学生用规范的方法完成,提高学生的实践动手能力。
3 成果展示
在近两年的教学准备中,将这一新的教学理念和方法运用到《CAD基础》课程中,并在毕业设计这一实践性环节中培养和提高学生的绘图能力,收到了较好的效果。
2011年土木专业毕业设计时,要求部分学生做实际工程的结构设计。设计题目为:某教学楼,建筑面积5000平米左右,层数6层的框架结构体系。要求学生根据甲方要求每人拿出不同的建筑方案,并用结构设计软件PKPM建立结构模型,进行结构计算。用AutoCAD绘图软件绘制建筑施工图和结构施工图。要求按照设计院的要求绘图并出图。在经过近三个月的设计过程中,学生将之前《CAD基础》课程中讲授过的制图习惯和方法运用到此次设计中,按照设计院的出图要求完成了任务。虽然此次设计比大学本科毕业设计教学大纲的任务要繁重很多,但学生的收获确是非常大的。由于篇幅限制,本文只摘录了学生部分的建施和结施图纸。