土木工程毕业设计总结精编4篇
【路引】由阿拉题库网美丽的网友为您整理分享的“土木工程毕业设计总结精编4篇”文档资料,以供您学习参考之用,希望这篇范文对您有所帮助,喜欢就复制下载支持吧!
土木工程毕业设计总结1
关键词:BIM;毕业设计;三维建模;工程造价
1引言
毕业设计是土木工程专业教学过程中最后一个综合性的教学实践环节,是学生综合运用基本理论和专业技能分析和解决工程实际问题、实施独立工作和创新研究的演练过程。它是对学生学习能力和专业素质的全面检查,同时也是对教师的教学质量的评价。土木工程专业目前主要就业去向是设计公司、施工企业、咨询单位和建设单位,这些单位在工程建设过程中或多或少与工程造价有一定的联系。因此,在高校进行工程造价毕业设计,巩固专业知识,加强工程造价的综合训练和利用经济知识解决工程实际问题尤为必要。BIM是以三维数字为基础,以建设工程的全寿命周期为主线,将建设工程的可行性研究、初步设计、技术设计、施工图设计、招投标、施工、竣工移交、运营等各个环节并联起来,集合成建设工程整个寿命期的相关信息数据模型,具有直观、快捷,便于管理等特点,可应用在工程建设各个阶段,是建筑业未来的发展趋势。本文以安徽建筑大学土木工程专业工程造价方向毕业设计为例,介绍基于BIM技术的土木工程专业工程造价毕业设计的选题、设计内容、成果类型、成绩评定以及设计过程如何组织等,供同行借鉴与交流。
2基于BIM的工程造价方向毕业设计的特点
传统的土木工程专业工程造价方向毕业设计是结合一套完整的施工图纸,主要采用手工和少量应用相关软件计算工程量,计算钢筋用量和工料分析等,而BIM技术主要采用软件计算,其主要有如下几个特点。(1)设计选题均为综合性选题,团队合作、任务分解、分工协作、交流学习,能培养学生的集体精神;(2)主要采用计算机软件分析、计算和绘图,选题广泛,便于修改,也易激发学生学习兴趣;(3)成果形式丰富多样,便于沟通和理解,分工协作关联成果,增加了学生学习的成就感和集体荣誉感;(4)毕业答辩体现集体答辩与个人答辩相结合,集体成果与个人成果相结合,突出个人在团队中的合作和贡献等。
3基于BIM技术工程造价毕业设计的主要选题
土木工程专业除基础课和相关的结构课程外,与工程造价相关的课程主要有:土木工程施工技术、施工组织、工程造价、建设工程经济、建设工程法律法规、建设工程合同管理等,基于BIM技术土木工程专业工程造价方向毕业设计的选题,主要考虑与工程造价密切相关的知识,如施工方案、土建造价、安装造价、招投标文件、竣工结算所需资料等。
4基于BIM技术工程造价毕业设计的实践
基于BIM技术的毕业设计涉及的内容多,任务量大,各内容间关联性大。安徽建筑大学的做法是在第7学期结束前1个月,教师网上公布毕业设计选题后,全体师生见面,教师介绍毕业设计选题的内容和要求,然后师生网上互选,确定人员后召开第一次毕业设计团队会议,布置利用寒假学习软件和复习相关知识。在寒假期间,要求学生每星期在群上汇报学习进程,学生之间相互比较、督促,教师也能全面掌握学生情况。
毕业设计进程安排
安徽建筑大学土木工程专业毕业设计在第8学期整个学期进行,持续时间16周(不含毕业实习2周,毕业答辩1周)。
毕业设计过程督促与检查
毕业设计是个较长的过程,一环紧扣一环,前面的任务就是后续任务的基础,某一环节耽搁时间或疑难点没有解决,就影响下一个环节。基于BIM技术的毕业设计尤为明显。例如:识读图纸是造价建模与软件计算工程量的基础;施工措施的确定是计算措施费的前提;工程量计算完毕才能组价和取费等。因此,必须加强毕业设计过程的督促、检查与指导教师的引领。期初答辩:开学后的第一周,即毕业设计开始的第一周,答辩组织者和成员是指导教师,目的是检查学生寒假期间的准备和软件学习情况。中期答辩:大约在第十周(含2周毕业实习),答辩组织者是指导教师,成员是指导教师和相关专业教师,目的是检查进度情况、基本概念掌握情况、存在的问题和下一步的计划和安排等。模拟毕业答辩:大约在第十七周(含2周毕业实习),答辩组织者是指导教师,成员是指导教师、相关专业教师和相关工程单位的工程师,目的是检查成果情况、基本概念掌握程度、分析问题和解决问题的能力,以及存在问题和解决办法等,同时也是为毕业答辩做准备。毕业答辩:在第十九周,答辩组织者是土木学院,答辩成员是本院和其他院系相关专业教师和相关工程单位的工程师,目的是检查毕业设计完成质量、基本概念掌握程度、分析问题和解决问题能力、团队合作能力、集体成果与个人成果等。
基于BIM技术土木工程专业工程造价毕业设计成果
毕业设计成果有集体成果和个人成果。集体成果:每人都要完成和掌握。主要有单位工程三维实体模型;进度计划(横道图、时标网络图、单代号网络图);单位工程施工组织设计;基础、主体、装饰装修、屋面等工程量清单;钢筋翻样、土建工程组价和成果集成等。个人成果:根据任务分工,每人必须完成的内容。主要有水卫安装工程造价;电气安装工程造价;招标文件与投标书编制;工程结算编制;单位工程竣工资料等。
毕业答辩方式与成绩评定
基于BIM技术的土木工程专业工程造价毕业设计是团队力量与个人贡献的融合,团队成果与个人成果的展示,毕业答辩如何体现团队合作、个人在团队中的作用以及知识掌握程度是个难点。安徽建筑大学土木工程专业采取的办法是集体答辩与个人答辩相结合。首先在每组随机抽一人汇报整体设计情况,对共性部分答辩教师提出问题随机抽学生回答,对专题设计部分由设计学生汇报情况,答辩教师提出问题由该学生回答,若答不出来或回答不正确,其他学生可以回答,因为有的学生在完成了自己的内容外还学了其他专题,为鼓励和激励,回答正确的加分,通过这种方式,促使每个学生必须掌握共性设计部分,同时突出自己的优势,展示自己。成绩评定按照平时成绩40%,由指导教师给出;中期答辩10%,由答辩组给出;其他教师评阅10%,由评阅教师给出;毕业答辩40%,由答辩组给出。
5基于BIM技术土木工程专业工程造价毕业设计的体会和感悟
培养学生能力与学习热情
激发学生的学习动力和热情
兴趣是学习的动力源泉,基于BIM技术的毕业设计,每完成一步都能实现可视化,因此,成功的喜悦感能激发学生的学习动力和热情。就工程造价毕业设计而言,部分内容以前没有学过或学的深度达不到毕业设计的要求,但由于有兴趣,极大地激发了学习热情,每人都完成了2个以上的模块。
加强学生的沟通能力
BIM技术是团队力量集成的成果,因此,需要成员间不断沟通和交流,这是课本知识所学不到的,也正是需要培养的。安徽建筑大学土木工程专业的做法是经常讨论,集思广益,使学生懂得团队合作的重要性和作用,潜移默化培养学生的沟通能力。
学习过程中遇到问题的解决方法
基于BIM技术的土木工程专业工程造价毕业设计需掌握的软件较多,仅共性部分就涉及4个,专题部分每人至少要掌握1个软件,同时理论知识点要能正确应用,学习过程中遇到的问题很多,主要是通过教师指导、小组集体讨论、网络咨询、软件开发商指导等方法解决。其中小组集体学习能达到事半功倍的效果,做法是由组长牵头召集小组成员,每周不少于2次,学生集体交流、讨论、互相学习,每人必须带着问题和体会集体学习。
教师引导
指导教师贯通讲解,加强学生基本理论知识的掌握
基于BIM技术的土木工程专业工程造价毕业设计,由于实践性和应用性较强,极易导致学生重软件操作轻基础理论知识,设计成果重观感轻质量的问题。为避免此类问题发生,指导教师的指导思想、指导方式方法和内容安排十分重要。安徽建筑大学土木工程专业指导教师每周不少于3次贯通讲解学生即将要进行学习的基础理论知识,例如:造价计算程序、依据,各分部分项工程工程量计算方法;钢筋在图纸中的放置形状,钢筋下料的原理与方法;水电安装工程识图,水电安装工程与土建工程造价计算的异同点等。虽然教师的指导量非常大,但通过系统性串通讲解,不仅加强了学生对基础知识的掌握,也提高了学生的学习兴趣。
充分发挥教师的指导作用
由于知识点多,实践性与应用性强,指导教师不仅要具有深厚的理论基础,而且更要有丰富的工程实践经验,同时选题广,涉及面宽,教师指导量非常大。师资力量不具备时可聘请校外工程单位工程师兼职指导,同时对一些涉及工程实践方面的问题,设计组集体到工地现场指导学习,效果非常明显。
校方配合
如何解决设计过程需要的软件和硬件问题
基于BIM技术毕业设计需要很多软件,可以采取学校购买的办法,但必须是购买网络版,这样可以多个学生同时学习;也可结合一些BIM设计比赛,利用一些软件供应商提供的试用版;也可利用学生交叉学习时间解决等。硬件方面主要是计算机配置,可利用学生的个人电脑、借用他人电脑和学校的公共机房等。
如何处理毕业设计与就业的关系
毕业设计阶段也是学生就业阶段,要处理好二者之间的关系,不至产生严重的冲突。安徽大学土木工程专业的做法是根据学生就业面试的时间,调整集体学习和指导时间及内容,早晨、中午、晚上、周六或周日等都可以,同时尽可能利用互联网进行文件传输、问题解答和视频辅导等。
学校要积极支持教学改革和实践
基于BIM技术毕业设计涉及的人力、物力、财力较多,学校要积极支持教师的教学改革和实践,要分期分批组织对教师进行BIM技术培训,送教师到相关企业进行实践性锻炼,积极引进BIM人才,对教师教学工作量的考核要有所倾斜,加强校企合作联合培养;同时要根据教学要求配置相关硬件与软件等,只有这样才能使基于BIM技术的毕业设计得以很好的实现。
参考文献
[1]朱芳琳。基于BIM技术的工程造价精细化管理研究[D].成都:西华大学,2015.
[2]郑小侠,徐志超,尹贻林。BIM对高等院校工程造价专业人才培养的冲击及对策研究[J].建筑经济,2016(5):115-120.
[3]崔新壮,金青,董琳琳,等。土木工程专业本科生毕业论文(设计)现状调查与分析[J].高等建筑教育,2009(1):105-108.
[4]黄恒振。基于大数据和BIM的工程造价管理研究[J].建筑经济,2016(9):56-59.
[5]史文海,杨柯。土木工程专业毕业设计(论文)教学改革探讨[J].高等建筑教育,2012(3):136-139.
读书破万卷下笔如有神,以上就是差异网为大家带来的4篇《土木工程毕业设计总结》,希望可以启发您的一些写作思路。
土木工程毕业设计总结2
关键词 建筑行业;应用技能型;土木工程;毕业设计
中图分类号: 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2014)18-0012-03
土木工程专业的实践性和应用性较强,毕业设计则是土木工程专业本科实践教学的综合,更体现了毕业生解决实际问题和独立解决问题的综合能力。随着卓越工程师培养和应用技能型人才培养的要求不断提高,传统的毕业设计指导模式已无法满足毕业设计的质量要求[1-2]。同时,建筑行业也对土木工程专业的人才培养提出新的要求。当前,在提出建设应用技能型高校,培养应用技能型人才的背景下,本文面向建筑行业需要,探索与创新土木工程专业毕业设计指导模式,建立团队指导、产学研联合培养、课程设计与毕业设计一体化、科研项目―创新实验―毕业论文一体化等毕业设计指导模式,以期提高毕业设计质量,锻炼学生运用综合知识的能力,实现卓越工程师和应用技能型人才的培养要求。
1 土木工程专业毕业设计存在的问题
毕业设计选题单一,与实际工程脱节 从毕业设计题目看,大多数毕业设计选题以工程设计为主,单一且陈旧,脱离实际,不能体现本学科最前沿的知识。土木工程专业毕业设计主要是多层民用建筑,虽可涉及办公楼、教学楼、商场、住宅等,但基本均为框架结构,较少涉及钢结构、工业厂房、高层建筑等。对技能型高校土木工程专业毕业生来说,只有少数学生可以进入设计单位,绝大部分毕业生从事施工、监理、造价、检测等工作[3],但毕业设计很少涉及,与实际工程需要脱节。
普遍存在前松后紧现象 土木工程专业毕业设计时间一般为14~16周。实践表明,在毕业设计开始时,部分学生无从下手,部分学生尚未进入状态,不急于开始毕业设计工作;另外,就业、考研成绩刚刚公布等因素,使得毕业设计的前期时间被大量占用,影响了毕业设计的质量和进度。随着毕业设计工作的开展,特别是到5月份,学生才意识到时间紧迫,于是开始加紧时间,加快速度,也使得毕业设计质量不高。总之,这种前松后紧的现象使得计算书和图纸错误较多,导致毕业设计质量下降。
照抄照搬现象亦较普遍 目前,土木工程专业毕业设计基本采用电脑绘图并完成计算书,锻炼了学生软件应用能力,但这也为学生照抄照搬别人的毕业设计成果提供了条件[4]。在毕业设计期间,不少学生能找到往届毕业生的毕业设计成果。很多学生由于前期进度较慢,后期直接将别人的毕业设计计算书和图纸稍加修改,从而短时间内完成毕业设计。这样完成的毕业设计往往错误百出,极易出现计算书前后矛盾、计算书与图纸自相矛盾等情况,失去毕业设计的目的。
指导教师水平有待提高 应用技能型高校,绝大部分本科办学时间不长,近年来引进教师较多,他们基本都是从学校到学校,对理论课程比较熟悉,但对实践教学内容明显不熟,工程实践训练更加缺乏,对规范条文也不够清楚,不能很好地指导毕业设计。同时,高校历来重视教师的学历层次、科研项目、论文、经费到账等,对教师的工程实践不够重视,导致部分高学历教师在指导毕业设计时,仅能解决毕业设计中的小问题,影响了毕业设计质量,与应用技能型高校的办学思想也不符。
2 土木工程专业毕业设计指导模式的创新途径
在应用技能型高校办学背景下,面向建筑行业需要,土木工程专业毕业设计指导模式亟需改革和创新。基于此,提出几种毕业设计指导模式。
团队指导毕业设计 土木工程专业涉及面广,其内容无法在毕业设计中全面体现。组建团队指导毕业设计,从科研、工程实际出发,由多名教师合作组建指导教师团队,指导多名学生完成较大的毕业设计课题[5]。例如,以某公路设计为团队毕业设计题目,学生团队可分别完成线形设计、路基路面设计、桥涵设计、概预算与施工组织设计、附属设施设计。另外,还可安排建筑工程方向学生完成加油站的结构设计。在这一过程中,团队成员之间相互交流、协调,最终完成一条公路的设计工作,每个学生都加强了对公路设计的全面认识,形成了比较完善合理的知识结构,加强了综合运用知识的能力。这不仅符合卓越工程师的培养要求,也是应用技能型人才的培养思路。
产学研结合毕业设计模式 应用技能型高校应加强与企业单位的联系与合作,这对创新土木工程专业毕业设计指导模式具有指导作用。很多高校指导教师选题缺乏工程实际背景,历年毕业设计土木具有相似性,造成学生对毕业设计缺乏新鲜感和产生脱离实际感,对毕业设计兴趣不高[6]。通过产学研结合,聘请校外企业导师单独联合校内导师指导毕业设计,可以丰富毕业设计内容,紧跟工程实际,也可直接参与工程单位项目,这样可以大大提高毕业设计质量;同时,学生也可以在企业导师的帮助下迅速适应工作环境,对就业大有益处。
课程设计和毕业设计一体化 土木工程专业本科教学中,毕业设计的内容基本是几门主干专业课程课程设计的综合。因此,可以利用某一完整的已完工的实际工程资料,根据课程需要,分解成各课程设计的原始参考资料,这样每个学生的课程设计内容整合后就是一个完整的工程项目设计。毕业设计时,只要将完成的课程设计有机组合成一个完整的设计文件即可。
以城市地下工程方向为例,该专业方向的课程设计除钢筋混凝土结构和基础工程课程设计外,一般还包括城市地下空间规划与设计、地下建筑结构、隧道工程和地下工程施工组织设计等课程设计[7]。从教学内容和教学体系上讲,这些课程之间存在紧密的依存、制约关系,如图1所示。根据地下工程的实际情况,可将设计内容分为四大块:规划设计、隧道设计、地下结构设计及施工组织。毕业设计时只要整合好这四大块内容,即将课程设计内容进行有机整合,并优化之,便可得到与实际工程基本一致的设计方案,甚至更优的设计方案[8]。
毕业论文与教师科研项目、学生创新项目一体化 为培养大学生的自主学习能力,培养大学生的创新精神,教育部、教育厅、高校设立了各级大学生实践创新项目,学生通过主持或参与这些创新项目,培养了创新意识、合作精神和工程实践能力。对于这些学生,允许他们以创新项目内容为基础申请做毕业论文,这样创新项目和毕业论文互为补充,实为一体。同样,指导教师也可以将自己的科研项目与毕业论文相结合,具体做法是将科研项目内容进行分解,以适合本科生毕业论文的要求,做到教学与科研相统一。在具体确定毕业论文课题时,应基于学生现有理论和专业知识,选择以锻炼动手能力和学习科研方法为出发点的课题。
3 几点建议
鼓励年轻教师走出去,增强工程实践能力 充分调动年轻教师的工作积极性,鼓励年轻教师加强与工程单位的交流与联系,积极参与具体工程,包括设计、施工、监理等不同工作性质,全方面提高自身的工程实践经验,做到理论与实践相结合。同时,鼓励年轻教师参加注册工程师考试,熟悉工程规范条文,提高解决实际工程问题的能力,取得注册师证书后还可更好地服务于工程单位。
加强毕业设计管理工作,实施全过程监控 学院要对毕业设计选题、教师指导时间、学生设计时间及毕业设计检查要求等方面做出详细规定,安排固定教室进行毕业设计,坚持毕业设计前期、中期、后期检查,并进行中期答辩,对中期答辩存在问题的学生进行红牌、黄牌、口头警告,做到全过程监控学生的毕业设计进度和质量。
保障毕业设计经费,调动指导教师和学生积极性 在教学经费比较紧张的情况下,务必要确保毕业设计经费,解决毕业设计过程中的经费问题,如毕业设计检查时相关资料的打印、复印等费用;对指导毕业论文的教师及学生可以解决一些试验材料、测试仪器等费用,充分调动指导教师和学生的积极性。另外,在有可能的情况下,可以适当增加教师指导毕业设计的教学工作量。
严把毕业设计答辩关,大力提倡公开答辩 毕业答辩环节十分重要,它是学生毕业设计成果的综合体现,严禁走过场。同时,大力提倡公开答辩。其中,对于优秀毕业设计必须参加公开答辩,并允许低年级学生旁听,让低年级学生对毕业设计有一定的感性认识,掌握一些问题的处理方法,为以后自己做好毕业设计打下基础,还能够促进优良学风的建立。
4 结语
建设应用技能型高校势在必行。毕业设计是土木工程专业应用型人才培养思路的一个集中体现,是培养卓越工程师的一个重要环节,也是建筑行业对应用技能型人才的迫切需要。本文以办好应用技能型高校土木工程专业为目标,总结土木工程专业毕业设计存在的问题,改革并创新土木工程专业毕业设计指导模式,并提出几点建议,希望对提高土木工程专业毕业生全面素质,对应用技能型高校如何办好土木工程专业具有借鉴作用。
参考文献
[1]刘铮,王海莹,孙俊。宽口径土木工程专业毕业设计模式研究[J].高等建筑教育,2004,13(1):100-102.
[2]李方慧,赵永江,孟凡。基于卓越工程师教育计划的土木工程专业教学改革[J].高等建筑教育,2012,21(6):40-42.
[3]张亦静,何杰,肖芳林。基于团队协作的土木工程专业毕业设计模式探讨[J].湖南工业大学学报,2008,22(3):
107-109.
[4]高笑娟,李跃辉。土木工程毕业设计质量的全过程控制方法探索[J].高等建筑教育,2011,20(1):127-130.
[5]李富荣,荀勇,王照宇。土建类专业毕业设计团队指导模式的研究[J].中国电力教育,2011(11):140-141.
[6]姜旺恒,钱国平。土木工程专业毕业设计教学的题目多样化改进对策分析[J].中国电力教育,2013(22):184-186.
[7]李富荣。城市地下空间工程专业实践教学体系的构建与创新[J].教育与职业,2014(5):158-160.
土木工程毕业设计总结3
1优化课程体系
第一,合理设置理论课程体系。1998年,教育部将原来的建筑工程、交通土建工程等专业合并设置成土木工程专业,在课程设置上对专业基础课进行了拓宽,对办学条件和学生素质的要求更高。办学条件和生源较好的学校采取完全打通的课程体系,即要求专业课程学习能涉及较宽的范围;大多数一般高等学校采取的是“一主多辅”的课程体系,即要求学生系统地学习土木工程中某一类工程对象,并修习其他工程对象的若干课程,如我校土木工程专业设置了建筑工程、路桥工程、城市地下工程三个专业方向。从技术角度而言,土木工程主要的任务是运用力学知识解决具体的工程问题。因此,无论完全打通还是“一主多辅”的课程体系,都需要突出力学、结构设计原理等专业基础课的教育,形成“厚基础”的人才培养模式。以良好的力学知识、结构设计理论为基础,可以轻易地变换工程对象。第二,建立多层次实践课程体系。土木工程专业实践性非常强,实践教学是重要的教学环节。建立多层次实践课程体系,理论联系实际,培养学生分析和解决工程问题的能力,提高学生动手能力和创新精神,是培养创新性应用型人才的重要途径。在制订人才培养方案时,合理安排实践教学环节,实施多层次实践训练,让学生从实践中更深刻地理解、掌握所学理论知识,实现知识-能力-素质的转化。土木工程专业的实践课程至少包含实验、实习、课程设计、毕业设计等,在这些实践环节中尽可能应用较为实用的软件。我校在实习实践环节进行了许多尝试,一项重要的举措是将生产实习和毕业实习合并成综合实习,安排在第6学期末和第7学期初(含暑假时间),实习时间在12周以上。这段时间往往也是施工企业的用工高峰,这种方式深受施工单位的欢迎,学生在近3个月的实习中,也能对施工企业的各项工作有较全面的了解,效果较好。第三,开设专业知识讲座。随着社会经济和科技快速发展,超高层建筑、大跨度等高难度结构的大量出现,土木工程设计、施工及管理等方面新技术不断涌现,规范对于这些新技术的总结及汇总是滞后的,教材也不能及时反映这些新技术。因此,聘请土木工程各领域专家、学者开设专题讲座,可开阔学生视野,让学生了解土木工程的发展动态以及社会需求,弥补自身知识结构的不足,为走向社会奠定基础。第四,探索毕业设计新模式。毕业设计是土木工程人才培养最重要的实践环节,要求学生能综合应用理论知识和专业技能,分析和解决具体工程问题。通过毕业设计,使学生能进行资料的调研和加工,能正确运用工具书,掌握有关工程设计、施工及管理的程序、方法和技术规范,提高分析与解决问题的能力,并树立严肃认真的科学态度和严谨的工作作风,能遵守纪律,善于与他人合作。为更好地培养创新性应用型人才,我校在毕业设计模式上也进行了一些探索。在第6学期末,学生自主选择指导老师,综合实习和毕业设计由同一老师指导,有针对性地进行实习及科研活动。在实习过程中,积累毕业设计所需的前期资料,也可针对实习中发现的问题提炼出毕业设计课题。这种方式充分发挥了学生学习的创造性和主动性,也能加深师生之间的感情,取得的效果较好。
2产学研相结合
3案例教学法
案例教学法是指以实际工程为背景撰写案例组织课堂教学,通过对案例的分析、讨论、评价和总结激发学生学习的积极性,提高学生分析和解决实际工程问题的能力[4]。在实施案例教学过程中,需要注意好以下几个环节。第一,精选案例。土木工程专业课程之间联系紧密,在选择案例时需要统筹兼顾,案例应具有代表性。通常一个案例包含的知识点与几门专业课相关,比如2009年上海发生的高楼整体倒塌的工程事故,在混凝土结构设计原理、地基基础、工程地质等课程中均可作为案例。因此,应根据所讲授的理论课程选择案例,并依据教学内容和教学目标提炼案例情节,要有启发性,使学生更深刻地理解基本理论,提高实践能力。第二,介绍案例。介绍案例的目的是激发学生的兴趣,形成感性认识,将学生引到实践情境中。根据教学条件和案例的特点,可把案例印发给学生,让学生提前熟悉案例,并收集相关知识,为分析案例做好准备;也可在课堂上播放工程案例的录像或PPT等,让学生了解案例内容。如条件允许,可组织学生到现场体验,这种方式的印象最为深刻,有助于案例的分析,但组织起来的难度也最大。无论采用哪种方式介绍案例,都应生动形象、言简意赅,课堂气氛活跃,为下一环节打好基础。第三,分析案例。这是案例教学中非常重要的一环。教师需要根据知识点精心设计问题,问题应由易到难,并具有内在的逻辑联系,使学生能在老师的引导下逐步得出所学知识,深刻理解理论与实践的关系。在分析案例时,可根据案例的特点选择不同的方式,对争议较大的案例可围绕一个中心议题让学生进行辩论;对中心问题较为明确的案例,可由学生担任主讲进行分析;如某个案例涉及多方参与,还可由学生扮演案例中的角色。无论采用哪种方式,教师都要发挥好引导作用,并对学生提出的问题或遇到的困难进行及时解答和帮助,按预定的教学目的进行,逐步揭示工程案例中所蕴含的理论实质。第四,应用理论和总结归纳。在分析案例并得出相关理论后,可反过来站在理论的高度对案例进行更深刻的认识,加深学生对相关知识的理解。此外,教师也可从多角度提出一些新问题,引导学生多方面去理解,培养学生独立思考的习惯以及解决问题的能力。案例分析及相关讨论结束后,教师应进行归纳总结,对学生提出的看法进行评论,并进行必要的补充,与所讲授的理论知识相互呼应,这便于学生更深刻地理解和巩固所学理论知识。
4双导师制
土木工程毕业设计总结4
关键词:土木工程专业; Capstone课程;课程教学
中图分类号:;TU 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2017)03-0073-05
Capstone课程,即整合性实作课程,或顶点课程,是指大学高年级学生在教师指导下,应用所学专业课程知识,解决复杂且整合性工程设计问题的教学过程[1-4]。这里的复杂且整合性工程设计问题一般具有以下特点:需要大学多门课程知识才可以解决的问题;问题本身是多面向的,或在技术、专业方面存在相互冲突;是一个实际的工程设计问题,没有现成的解决办法;需创新应用专业基本理论和技术实务上最新成果才可以解决的问题;需考虑现实环境多方面的约束,如人力、资金、设备、材料、信息等;问题本身可能对社会及环境有广泛而深远的影响;教学过程能够覆盖多项专业核心能力培养。
Capstone课程目前已经得到国际工程教育界的广泛重视,在国际工程教育认证的众多版本规范中都明确提出将Capstone课程作为本科工程教育的重要必修课[5-7]。美国ABET的前身是1932年在纽约创办的工程师专业发展理事会(ECPD),最初由美国土木工程师协会、美国机械工程师协会和美国电气工程师协会等7个协会组成,现已发展成为由30个专业和技术性协会组成的联盟。ABET作为一个非官方的中介性、非营利认证机构,其专业认证的权威性得到了美国教育部(USDE)和美国高等教育委员会(CHEA)的双重认可。ABET目前主要在工程、技术、计算机科学以及应用科学等4大学科领域开展专业认证。在ABET颁布的最新工程专业认证规范中,要求每个参与认证的工程专业必须向学生提供整合性设计课程的教学实践[8-10]。国际上其他隶属于Washington Accord, Seoul Accord, Sydney Accords3个著名工程教育认证组织的工程教育认证机构,如中国台湾的IEET、加拿大的CEAB、韩国的ABEEK、澳洲的EA等都有此规定要求[11-12]。工程教育中开设必修Capstone课程,已经成为国际工程教育界的发展趋势。
在具体开课模式上,无论是Stanford、Berkeley、MIT等国际著名高校,还是IEET认证过的中国台湾高校,都规定Capstone课程教育中,学生必须分组执行教学计划,而非个人执行计划,专业要制定统一的执行规则,课程内容要对应人才培养方案中多数核心能力。
到目前为止,中国高等教育对顶点课程的关注还很少,学术性的介绍和研究也不多见。据粗略考察,在教育部颁布的文件中,只有2003年颁布的《全国普通高等学校体育教育本科专业课程方案》对顶点课程有所提及,并将其定义为“楸弦蛋嗫设的综合四年所学知识的课程”。但是关于课程开设的内容、形式、时数则没有详细的规定。
与此相似,在中国土木工程本科教育中,Capstone课程也难觅踪迹。一些类似的设计课程,如土木工程毕业设计、核心课程的课程设计等,从教学组织模式、课程评量方法,以及课程对实现教育目标和专业核心能力的检视方面来看,这些课程还不能算是真正的Capstone课程,很多方面还存在较大差距。
武夷学院土木工程专业2015-2016学年开始被福建省教育厅批准为首批接受“台湾中华工程教育学会”(IEET)国际工程教育认证的14个试点专业之一。武夷学院土木工程专业按照国际工程教育认证规范要求,将土木工程专业毕业设计改造为Capstone课程,并从开课模式、课程成绩评量方法、课程教学效果检视等方面开展了Capstone课程教学初步探索。2016年9月12-13日,国家工程教育认证专家进入武夷学院土木工程专业实地访评,通过查阅Capstone课程教学档案、现场考核学生等,对Capstone课程教学效果给予了充分肯定。本文拟对武夷学院土木工程专业Capstone课程教学进行详细介绍,以期为推动国内土木工程专业本科教育与国际工程教育接轨,提高国际工程教育认证实效,促进新建本科高校向应用型转型发展和培养国际化应用型高级人才提供教学参考。
一、Capstone课程体系的建立
Capstone课程不是一个单一课程,而是一个系统的课程体系。这是因为,要完成Capstone课程任务,通过课程教学取得实效,学生核心能力得到培养,必须与其他先修课程形成一个完整的课程体系。在充分论证基础上,依托产业界专家,对课程进行改造,从人才培养方案中挑选若干实践课程,建立从Cornerstone(基石)课程到Capstone课程的一整套从低年级到高年级递进式整合性实作课程体系(见图1)。
Capstone课程体系的第一层是Cornerstone课程,即基石课程,面向大学一二年级学生开设,对土木工程专业学生有数学建模竞赛、CAD制图、计算机程序设计等基础类设计竞赛,这是学生利用已掌握的少数核心能力解决模拟工程问题的初步体验。
第二层次是衔接课程,针对大学二三年级学生开设。包括土力学与基础工程课程设计、混凝土结构课程设计、施工组织设计课程设计、深基坑与边坡工程课程设计、隧道工程课程设计、钢结构课程设计等单科设计类课程,以及每年一度的省级、部级大学生结构设计大赛和建筑信息模型(BIM)设计大赛。第二层次的课程为大二和大三学生提供了整合一部分专业核心能力解决教师设计出的工程问题的机会,是Capstone课程与Cornerstone课程的衔接桥梁。这些课程中的专业课程设计常常是个人完成课程计划,而结构设计大赛、BIM设计大赛则是小组合作完成,旨在使学生团队合作能力得到初步训练。
第三层次是Capstone课程,武夷学院土木工程专业称为土木工程设计实务课程,针对大学四年级学生开设。表1是Capstone课程纲要。从表1可以看出,Capstone课程教学以解决复杂且整合性工程问题为主要教学过程,涵盖土木工程专业全部核心能力的训练,通过Capstone课程教学,使学生专业核心能力得到进一步巩固。
二、Capstone课程教学初探
(一) 按照国际工程教育认证规范要求,改造“毕业设计”为Capstone课程
在中国高等教育设置Capstone课程有两条可能的路径:一是在课程设置中直接增加Capstone课程,强化学生的知识整合和阶段过渡。但是这要增加总学分,增加学生负担。二是对本科教育中传统的毕业论文(设计)、核心专业课程的课程设计等进行改造,达到Capstone课程标准。
武夷学院土木工程专业课程规划中包括整合工程设计能力的专题实作课程,即Capstone课程,是通过对原有毕业设计课程的改造实现的。该课程为必修课程,6个学分,分别在大学四年级的第一学期和第二学期开设,其中第一学期5学分,第二学期1学分,合计6学分。因大四第二学期中途安排毕业实习,所以Capstone课程是结合毕业实习一起进行的。
按照国际工程教育认证规范要求,对原有毕业设计课程进行系统改造,以达到Capstone课程标准,具体做法是:
第一,土木工程专业的毕业设计采取分组进行,每组学生一般为3人,最多不超过4人,学生根据学习兴趣自由组队。每组完成一个工程设计实务课题,课题类型围绕专业方向设置,一般有房屋建筑工程设计、岩土工程设计、道路桥梁工程设计等。设计过程中强调组内学生的团结协作,提倡跨小组的合作。工程设计题目主要来自于生产实践。
第二,为涵盖大部分土木工程专业人才培养方案中的专业核心能力训练,扩展Capstone课程内容,Capstone课程主要内容有:制定工作计划、深入实际调查研究和收集资料、中外文献阅读、现场勘查、勘探与取样、建筑设计、结构设计与计算、施工图设计、施工组织设计、工程概预算、工程环境影响与伦理分析等。
第三,改造课程成绩评量机制。为避免出现不同指导教师对课程成绩评定的偏差,规定Capstone课程的成绩由三个部分组成,分别是指导教师评量成绩(占总分的50%)、两位评阅教师对Capstone课程报告书的评阅成绩(取平均分,占总分的20%)和Capstone课程汇报答辩成绩(由答辩小组依据汇报答辩情况评定,占总分的30%)。
第四,为每一个课题小组安排一名
业界专家,参与课题指导和成绩评定。业界专家参与Capstone课程教学的优点是:一是为课题直接来源于工程实践提供便捷途径,业界专家承担的工程项目就是最好的Capstone课题;二是为学生与产业界零距离接触提供机会,学生可以通过实习直接参与业界专家的工程项目;三是提高了Capstone课程成绩评定结果与业界标准的一致性程度。
(二)创新Capstone课程开课模式
国内土木工程专业毕业设计教学形式基本上是教师出题,每个学生在教学计划规定的时间内完成设计,一人一题。这种开课模式存在的主要问题:一是假题很多,大部分的设计题目都是教师虚构的,如某某宾馆设计、某某中学教学楼设计,每年的题目基本一样。二是学生做也是假做,虽然按照一些行业规范进行设计,但是无论是房屋建筑工程、岩土工程还是道路桥梁工程的设计,都仅仅涉及结构设计或施工组织设计等很少的一部分内容,与实际工程设计要求相差甚远,解决的问题不能算是整合性复杂的工程设计问题,课题涵盖核心能力少,学生不能得到系统的土木工程设计训练。三是一人一题,不能通过毕业设计教学过程为学生提供团队协作能力训练,不符合国际工程教育认证规范要求,而且要在有限时间内完成一个完整的工程项目设计,显然是不切实际的,只是对毕业设计的一再简化,教学效果不理想。
以业界专家正在承担的实际工程项目作为Capstone课题,这种真题训练是提高毕业设计效果、锻炼学生专业核心能力的最好途径。真题还需要真做,以一个实际的边坡防护工程设计为例,课题任务应当包括现场勘查、勘探与取样、现场测试、室内测试、防护工程结构设计、施工图设计、施工组织设计、工程概预算、工程环境影响评价与工程伦理分析等。虽然任务较多,因为是小组合作完成,学生个人的负担会减轻很多。
课题指导应分阶段进行,在不同阶段,针对课题任务的重点不同,有针对性地开展设计指导。注重引入业界专家担任n题指导教师,围绕工程设计中的一些关键实务技术,开设专题讲座,提供体验产业界的机会,向学生传授业界流行的设计理念与方法,使课题设计成果更加符合业界标准,而不至于“院校味”太浓厚,脱离实际。
(三)探索Capstone课程教学成效检视办法
准确评估Capstone课程教学效果是十分重要的,有助于课程教学效果的持续改善。依照课题分组、分阶段进行的Capstone课程教学,与一般基础课、专业课的教学模式存在明显不同,Capstone课程教学效果评价也不能仅仅依靠课程成绩来完成。问卷调查方法是一个很好的补充。
Capstone课程教学目的之一是培养学生专业核心能力。为检视学生专业核心能力的培养效果,设置学生专业核心能力问卷调查表(见表2),针对每一项专业核心能力对学生进行调研,按照非常满意、满意、一般、不满意、非常不满意5个等级打分。通过该表的统计分析,得到学生核心能力的达成度,检视Capstone课程教学效果。
团队协作能力是Capstone课程教学效果的重要保障,也是国际工程教育认证专家十分重视的观察点。Capstone课程教学的沟通主要有课题组学生之间的沟通、学生与指导教师之间的沟通、学生现场调研过程中与业界之间的沟通等。沟通能力在很大程度上影响到Capstone课程的执行效果,必须十分重视学生沟通能力的培养。可以设计Capstone课程执行中学生团队协作问卷调查表(见表3)。该表由课题指导教师完成,针对每一位学生在课题执行中的团队协作表现,按照非常满意、满意、一般、不满意、非常不满意5个等级打分。通过该表的统计分析,可以得到学生在Capstone课程教学过程中团队合作能力情况。
三、结语
与土木工程专业以往的毕业设计相比较,Capstone课程在开课形式上要求学生按照小组进行,分组教学,为学生提供团队协作能力训练的机会。强调业界专家参与教学实践,确保课程教学与产业界零距离接触。课程内容要涵盖绝大部分土木工程专业核心能力的训练,不能简化课题任务。
Capstonen程作为大学四年的总体课程,在工程教育中具有重要地位。如何使课程体系、课程教学模式、课程评量方法、课程教学效果评估等更加符合国际工程教育认证的一般规范要求,国内应用型本科高校土木工程专业还面临许多问题需要深入探索。
要积极开展Capstone课程体系的教育学理论研究,利用高等教育基本原理与高等教育历史分析方法,论证Capstone课程体系在土木工程专业人才培养中的必要性和重要意义,建立Capstone课程体系教育理论,指导Capstone课程体系的创新教育实践。
根据服务地方产业发展需要,在不断调整人才培养方案的基础上,建立符合人才培养质量要求,贯穿整个大学四年教育的Capstone课程体系。配套开展Capstone课程教学模式改革,改进课程评价机制,提高课程教学效果。
业界专家的积极参与教学实践是Capstone课程教学的关键,没有业界专家的参与,Capstone课程不可能很好地实现与产业界零距离的接触。要确保课题任务来自于产业实践,课题解决办法符合业界规范,课程教学效果的评估与国际工程教育要求保持一致。
参考文献:
[1]张佩华,William P. Weiss ,Lowell T. Midla.美国高校总整课程(Capstone Courses)概况及启示[J].中国农业教育,2014(5):21-24.
[2]叶信治,杨旭辉。顶点课程:高职学生从学校到职场的桥梁[J].中国高教研究,2009(11):76-77.
[3]熊华军,刘兴华。美国大学工程顶点课程的设计及启示[J].清华大学教育研究,2012,33(4):89-96.
[4]刘小强,蒋喜锋。质量战略下的课程改革――20 世纪80 年代以来美国本科教育顶点课程的改革发展[J].清华大学教育研究,2010,31(2):69-76.
[5]高新柱,韩映雄。美国高等教育认证制度分析――兼议我国高等教育认证制度的走向[J].大学研究与评价,2009(2):73-79.
[6]李涛,刘灵芝。我国高等工程教育专业认证的现状分析及对策研究[J].大学教育,2012,1(6):21-22.
[7]都昌满。对我国工程教育专业认证试点工作若干问题的思考[J].高等工程教育研究,2011(2):26-31.
[8]何倩,美国ABET工程类与技术类专业认证标准比较分析[J].职业技术教育,2016,37(1):74-79.
[9]ABET. Definition of Engineering/Engineering Technology[EB/OL]. [2015-05-12].http:// /engineer/ceee/miller/082903/Lecture%
[10]ABET. 2015-2016 Criteria for Accrediting Engineering Technology Programs[EB/OL]. [2015-05-12].http:///wp-content/uploads/2015/05/