“橋梁工程”畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)效果的影響因素研究

摘要：針對學(xué)生“橋梁工程”畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)效果每況愈下的現(xiàn)象，在論述畢業(yè)設(shè)計(jì)程序的基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了影響“橋梁工程”畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)效果的因素；然后利用模糊層次法分析計(jì)算了各影響因素的影響權(quán)重以確定影響畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的主要因素。分析結(jié)果表明：學(xué)生因素對畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的影響最為重要，老師因素次之；在學(xué)生因素中，學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)排在第一位，其后依次是學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)目標(biāo)。本研究為相關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)提供參考。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；畢業(yè)設(shè)計(jì)；模糊層次分析法；影響因素

作者簡介：王光輝（1979-），男，湖北英山人，湖南理工學(xué)院土木與建筑學(xué)院，講師。（湖南 岳陽 414006）劉小燕（1963-），女，湖南桃江人，長沙理工大學(xué)土木與建筑學(xué)院，教授。（湖南#8194;長沙#8194;410114）

中圖分類號(hào)：G642.477#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A#8195;#8195;#8195;#8195;#8195;文章編號(hào)：1007-0079（2014）14-0201-02

畢業(yè)設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，它在培養(yǎng)大學(xué)生探求真理、強(qiáng)化社會(huì)意識(shí)、進(jìn)行科學(xué)研究基本訓(xùn)練、提高綜合實(shí)踐能力與素質(zhì)等方面具有不可替代的作用。對于工科學(xué)生來說，畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)更為重要，它是集知識(shí)融會(huì)貫通和穩(wěn)固、能力培養(yǎng)、素質(zhì)訓(xùn)練為一體的綜合性教學(xué)過程。橋梁工程畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間比較長（有16周時(shí)間），通過完成一座中等規(guī)模橋梁的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生除了掌握橋梁的設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)步驟內(nèi)容，還需進(jìn)行橋梁的方案設(shè)計(jì)、橋梁的力學(xué)計(jì)算、計(jì)算結(jié)果分析與整理、計(jì)算書和施工圖說明書的撰寫、計(jì)算機(jī)繪圖等內(nèi)容的訓(xùn)練。畢業(yè)設(shè)計(jì)效果的優(yōu)劣既與老師的正確引導(dǎo)和細(xì)心指導(dǎo)有關(guān)，同時(shí)還與學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)基礎(chǔ)等許多因素有關(guān)。筆者根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)分析研究了影響橋梁工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的一些主要因素，然后運(yùn)用模糊層次法理論計(jì)算出影響“橋梁工程”畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)效果權(quán)重并確定出其影響最大的因素，供教學(xué)管理者和畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師參考。

一、影響“橋梁工程”畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)效果的因素分析

畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)不同于常規(guī)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課等課程教學(xué)，它與主講教師講授課程知識(shí)、讓學(xué)生吸收和消化知識(shí)的課程教學(xué)存在很大差異。首先，它是一個(gè)學(xué)生融知識(shí)的系統(tǒng)運(yùn)用和綜合訓(xùn)練的學(xué)習(xí)過程：基礎(chǔ)知識(shí)滲透于專業(yè)知識(shí)，專業(yè)知識(shí)靈活運(yùn)用于工程實(shí)際并解決具體問題；其次，橋梁設(shè)計(jì)還包括橋梁方案設(shè)計(jì)和比選：根據(jù)地質(zhì)地形地理?xiàng)l件、環(huán)境條件構(gòu)思設(shè)計(jì)橋型方案，進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，將兩個(gè)以上的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性、安全性、適用性和美觀性比較，提出推薦方案，即方案的比選。方案比選要求設(shè)計(jì)者查閱大量資料，運(yùn)用基本的原理大膽設(shè)計(jì)，構(gòu)思橋型方案。在此基礎(chǔ)上，對推薦的方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力計(jì)算、配筋計(jì)算以及根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行各項(xiàng)驗(yàn)算，以滿足規(guī)范的要求。橋梁結(jié)構(gòu)的受力計(jì)算需要培養(yǎng)細(xì)致耐心的計(jì)算能力、分析問題和解決問題的能力，工程師特別需要有解決工程問題的能力，不同于科學(xué)家的訓(xùn)練——對問題進(jìn)行精細(xì)的研究，工程師只需要在保證安全的前提下解決問題，這一點(diǎn)尤其要注意。在完成結(jié)構(gòu)計(jì)算后撰寫計(jì)算書和施工圖紙的說明書，要求學(xué)生站在更高的層次上全面詳細(xì)、準(zhǔn)確地表達(dá)設(shè)計(jì)思想、主要計(jì)算方法和計(jì)算結(jié)果、施工注意事項(xiàng)以及其他說明，表達(dá)的恰當(dāng)與否、準(zhǔn)確與否充分體現(xiàn)學(xué)生的基本功：對原理、方法的掌握程度、設(shè)計(jì)意圖的貫徹執(zhí)行能力、語言文字表達(dá)能力。在橋梁施工圖的繪制環(huán)節(jié)中，將計(jì)算結(jié)果表現(xiàn)在施工圖中，圖面的布置、圖紙表現(xiàn)的主題內(nèi)容、結(jié)構(gòu)各部分的比例、線條的粗細(xì)、圖中說明的撰寫這些充分體現(xiàn)工程師訓(xùn)練要求的項(xiàng)目在畢業(yè)設(shè)計(jì)中盡顯無遺。對有能力的同學(xué)還可以提出更高的要求：有對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過反復(fù)計(jì)算比較進(jìn)行方案或結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，或者進(jìn)行一些其他專題研究。畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容十分豐富，這些訓(xùn)練需要師者的引領(lǐng)和指導(dǎo)、學(xué)生設(shè)計(jì)者自身知識(shí)、能力、身心等多方面超高的素質(zhì)，還有外界的刺激也有一定的效果。綜合起來可以歸納為三大內(nèi)容：教師因素、學(xué)生因素、其他因素。對于教師因素而言，師者高尚的道德情操對學(xué)生有引導(dǎo)和潛移默化的影響；嚴(yán)格的要求促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，自覺設(shè)計(jì)；教師豐富的工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)加上耐心細(xì)致的指導(dǎo)，讓學(xué)生少走彎路，容易實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)；師者的教學(xué)手段、教學(xué)方法也是影響學(xué)生學(xué)習(xí)效果的重要因素。對于學(xué)生因素而言，學(xué)習(xí)者勤奮努力、積極上進(jìn)的學(xué)習(xí)態(tài)度是完成設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素，明確的學(xué)習(xí)目的是堅(jiān)定的學(xué)習(xí)動(dòng)力，好的基礎(chǔ)和良好的學(xué)習(xí)氛圍也是促成完成設(shè)計(jì)的重要保障。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，學(xué)生主動(dòng)設(shè)計(jì)和被動(dòng)設(shè)計(jì)會(huì)有明顯不同的效果。其他因素，諸如考核標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)督查、就業(yè)市場需求、師生之間的情感交流也對畢業(yè)設(shè)計(jì)效果有影響。總結(jié)上述各因素，表1如下：

以上列出影響畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)效果的主要因素，對于不同的專業(yè)可能影響因素不盡相同。

二、模糊層次法分析計(jì)算原理

模糊層次分析法（FAHP）是運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)工具，把一個(gè)復(fù)雜的問題分成不同的層次，構(gòu)造出一個(gè)合理的層次模型。通常分為三個(gè)層次：目標(biāo)層A、中間層B、指標(biāo)層C。[3]運(yùn)用模糊分析理論，先對同一層次的因素進(jìn)行兩兩比較，建立優(yōu)先評(píng)判矩陣，然后得到模糊一致判斷矩陣，最后計(jì)算出每個(gè)因素的權(quán)重值。模糊層次分析計(jì)算的具體步驟為：

1.建立優(yōu)先判斷矩陣

設(shè)U={u1，u2，u3，…un}是影響目標(biāo)對象的n個(gè)因素的集合，通過對各因素進(jìn)行兩兩比較可得到優(yōu)先判斷矩陣：

（1）

2.建立模糊一致判斷矩陣

根據(jù)優(yōu)先判斷矩陣，可以得到：

（2）

Rij表示元素ui比元素uj相對重要程度，分以下3種情況： Rij=0.5時(shí)表示元素i與元素j同等重要；時(shí)表示元素j比元素i重要，且Rij越小，元素j比元素i就越重要；時(shí)表示元素i比元素j重要，且Rij越大，元素i比元素j就越重要。

3.權(quán)重的計(jì)算

利用模糊層次分析法的最終目的是求出指標(biāo)層上各元素對于總目標(biāo)的相對權(quán)重值。

假定已經(jīng)算出中間層B上n個(gè)元素相對于總目標(biāo)A的權(quán)重值向量為：

（3）

而指標(biāo)層C上元素對中間層B上各個(gè)元素的權(quán)重值向量為：

（4）

則指標(biāo)層C上元素對總目標(biāo)A的合成權(quán)重值向量為：

（5）

三、調(diào)查結(jié)果計(jì)算分析

根據(jù)分析得出的影響因素表，向一線教師發(fā)放調(diào)查表15份，收回15份，向畢業(yè)生發(fā)放調(diào)查表20份，收回18份，向教輔人員發(fā)表10份，收回8份。從調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，90%的人認(rèn)為影響學(xué)習(xí)效果更多的是學(xué)生的表現(xiàn)。在學(xué)生方面，影響的首要因素是學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，其次是學(xué)習(xí)態(tài)度，然后是學(xué)習(xí)目標(biāo)。綜合各方面的結(jié)果，列出影響因素的權(quán)重和排序，如圖1所示。不難理解，學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)是影響學(xué)習(xí)效果的首要因素，學(xué)生有好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)有助于提高自信，有利于學(xué)習(xí)及運(yùn)用專業(yè)知識(shí)。

教學(xué)效果影響因素分類權(quán)重影響因素權(quán)重總權(quán)重計(jì)算排序

教師因素0.33師德風(fēng)尚0.180.05949

教學(xué)手段0.150.049511

教學(xué)方法0.20.0667

表達(dá)水平0.250.08254

工程實(shí)踐能力0.220.07265

學(xué)生因素0.45學(xué)習(xí)態(tài)度0.280.1262

學(xué)習(xí)目標(biāo)0.220.0993

基礎(chǔ)知識(shí)0.350.15751

班級(jí)學(xué)風(fēng)0.150.06756

其他因素0.22教學(xué)設(shè)施0.110.036312

考核要求0.160.052810

教學(xué)督查0.150.03313

市場就業(yè)需要0.280.06168

四、結(jié)論

本文詳細(xì)論述了橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程，并結(jié)合當(dāng)前橋梁工程專業(yè)的特點(diǎn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問題，從畢業(yè)設(shè)計(jì)選題、畢業(yè)設(shè)計(jì)組織方式、專業(yè)指導(dǎo)方式、加強(qiáng)中間過程管理和科學(xué)合理的評(píng)分方式等方面指出了畢業(yè)設(shè)計(jì)的影響因素及其各自的影響權(quán)重。研究結(jié)果表明，學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)目標(biāo)在眾多影響學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量因素中排在前三位。今后在教學(xué)進(jìn)程中抓住這些主要因素，做到有的放矢，通過“橋梁工程”畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)提高學(xué)生創(chuàng)新能力和畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，鍛煉學(xué)生在設(shè)計(jì)和科研等方面的綜合能力，為學(xué)生走上工作崗位或進(jìn)一步深造打下了良好的基礎(chǔ)，是提高高等學(xué)校工程類本科教育質(zhì)量的有效途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉小燕，涂光亞，徐曉霞.在畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)研究[J].中國電力教育，2012，(14):107-108.

[2]涂光亞，劉小燕，易壯鵬.橋梁工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實(shí)踐[J].中國電力教育，2013，(4):158-159.

[3]戴樹和.工程風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2007:

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[4]黃明奎.加強(qiáng)過程控制提高土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量[J].四川教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，28(1):121-124.

（責(zé)任編輯：王祝萍）