鄭尚敏 童尚蘭 程海根
摘? ? 要:畢業設計是橋梁工程專業的一個重要的培養環節,通過該環節可以使學生將大學階段學習的各門專業課程的專業知識有機地串聯起來,從而對知識的掌握以及對學生的未來工作大有益處。文章針對目前橋梁工程專業畢業設計中存在的問題進行了系統的闡述并提出了一些見解。
關鍵詞:畢業設計;橋梁工程;教學改革
中圖分類號:G642? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? 文章編號:1002-4107(2021)06-0051-02
畢業設計是橋梁工程專業學生重要的一個學習環節[1-2],主要表現在以下兩方面:(1)畢業設計的整個過程可以將大學階段所學課程的知識串聯起來,從而使學生理解自己所學習的每門課程的知識點是如何應用于實際工程的,以使其對所學知識有更深層次的認知。
(2)畢業設計讓橋梁工程專業的學生更加直接認識到
本專業是如何開展一項工程的生產設計,了解這個過程的每一個環節,從而讓學生畢業后能更好地適應職場生活。筆者通過近些年對學生畢業設計全過程進行全面梳理后發現的一些問題進行了闡述,提出了自己的一些思考,并給出了一些解決問題的思路。
一、橋梁工程畢業設計的要求
橋梁工程專業畢業設計總體上要求本專業的學生利用所學的專業課知識[3-4],開展一種橋型的設計工作,具體步驟如下:首先,根據各種橋型的特點及適用范圍,運用相關規定及規范擬定三種及以上橋型方案,根據方案比選的基本原則選出最終方案,再根據相關的設計經驗初步擬定橋梁跨徑的基本尺寸、關鍵截面的基本尺寸,然后開展橋面板計算并進行配筋,接下來就是通過Midas Civil或橋梁博士等軟件建立橋梁的模型開展其內力的計算,通過計算出的內力進行預應力鋼束的估算,并且依據相關規范進行結構的設計驗算,通過計算中驗算不通過的項對預應力鋼束進行調束直至所有驗算均通過,之后繪制施工圖紙并撰寫畢業設計文稿,最后一步是畢業設計答辯。
橋梁工程專業的畢業設計除需要完成設計文稿、設計圖紙外,還需要學生提供開題報告、畢業實習報告、英文翻譯等。近些年,橋梁工程專業的畢業設計總體上能完成學生培養的既定目標,然而,有些問題也表現得比較明顯。
二、橋梁工程畢業設計的現狀
(一)學生對畢業設計的總體把握不夠
目前畢業設計基本流程是:指導教師將任務書及需要的相關基本資料一并發給學生,要求學生在接下來的一周時間里查找相關資料,從整體上認識橋梁畢業設計的總體要求及其流程。然而,在規定的時間結束后,鮮有學生能按照教師的要求完成任務,也沒有學生能把畢業設計的整體思路理清楚。最后的結果是學生依然對畢業設計的流程以及他們需要做的工作一頭霧水,無法將畢業設計的整個思路理清楚。
(二)學生對基礎知識掌握不牢固
橋梁工程設計的整個過程涉及到多門課程知識點的綜合運用,如結構內力計算涉及到的是“結構力學”課程的相關知識;橋面板驗算涉及到的是“橋梁工程”課程的專業知識;橋墩的設計計算涉及到的是“基礎工程”課程的相關知識;此外,結構承載性能驗算涉及到“結構設計原理”課程的相關知識。通過畢業設計發現學生存在對基礎知識掌握不到位,無法分析結構的基本內力分布圖,無法判斷所建模型計算結果的正確與否,并且不理解預應力混凝土連續梁橋施工過程中存在的體系轉換是什么意思等問題。而這些也是影響畢業設計質量的重要因素。
(三)軟件學習方法不合理
橋梁工程畢業設計的整個過程,有一項工作較花費時間即專業軟件的學習。雖然在開展畢業設計之前,學生都上過關于橋梁電算之類的課程,但是由于課程學時較少,畢業設計時學生無法熟練地操作相關軟件。目前畢業設計過程中軟件學習通常是由教師給學生提供學習軟件的自學資料,學生課下自行學習軟件的操作方法,學生從接觸一款橋梁設計方面的專業軟件到基本掌握基本的操作需要花費較長的時間。這也使畢業設計后期工作時間更加緊張,影響后續工作的進度。
(四)繪圖能力較差
在畢業設計接近尾聲時,學生提交上來的初稿中,問題最大的是圖紙的繪制。主要問題有圖紙的總體布置不協調,整套圖的標注樣式不一致,圖紙中給出的繪圖比例與實際并不相符,所繪圖紙不能展現所設計橋梁結構的具體構造,圖紙中的標注不規范、格式不統一,圖紙中存在標注與結構線條相互交叉影響圖紙識別等問題。所有的這些問題都充分表明,學生的制圖能力較差,所受到的訓練少,這也影響到學生畢業設計成果的整體質量。
(五)傳統畢業設計安排思路不合理
目前橋梁工程專業每組老師帶的學生的畢業設計題目雖各有不同,但總體相似,難度相當,期末橋梁工程專業學生的畢業設計成績主要有這幾部分:平時表現、中期考核、答辯成果和答辯表現。按照正常的流程,通過以上幾個部分來給學生打分,總體上能體現學生的真實水平。然而,由于我國土木工程學科引用《華盛頓協議》,教育部要求學生培養計劃按照工程認證的標準進行調整,該調整也“終結”了大學里六十分萬歲的時代,學生畢業拿雙證必須滿足總課程績點的規定,這要求學生在平時的學習中更加努力才能拿到更高的績點,畢業才能順利拿到畢業證書和學位證書。然而總有一些學生至畢業設計開始前,所有課程雖然都勉強過關了,但是課程綜合績點卻較低,想拿到雙證就要求畢業設計必須拿到更高的分數才能滿足畢業績點的要求。然而學期即將結束,部分學生的畢業設計成果仍無法達到拿高分的水平,即該生總績點無法達到拿雙證的要求,出現該現象主要是由于學生能力與任務難度的不匹配,也是傳統畢業設計安排思路的不合理。
三、提高橋梁工程專業畢業設計質量的思考
(一)為學生搭建畢業設計總體框架
針對學生初次接觸畢業設計時處于茫然狀態,無法開展工作的情況,作為指導教師,為了能讓學生盡快進入狀態,可以進行一次集中的專項指導,為本組的學生系統講解畢業設計的整個流程,主要包括畢業設計的主要內容,畢業設計過程中需要涉及到哪些專業課程的知識以及相關的規范,所涉及橋型的基本受力特點,開展畢業設計所用軟件的基本操作,畢業設計過程中需要繪制的橋梁施工圖的基本格式,畢業設計過程中參加的畢業實習及實習報告撰寫的基本要求,以及英文翻譯的要求。通過對畢業設計整個過程的系統介紹可以讓學生更清楚接下來的三個多月要完成哪些工作,如何完成這些工作以及所開展工作最后呈現成果的形式是什么樣,從而讓學生更快地介入到畢業設計工作中來。
(二)對專業知識進行總體串聯回顧
大四下學期的學生有如下分類:第一類是基礎知識不扎實的學生,各科知識點掌握均欠佳;第二類是考研的學生,最是需要學專業課時,他們無法專心聽講,將大量的精力放在了考研復習上,最終導致對專業課知識學的一知半解;第三類是一直認真學習的學生,他們每一門課程的知識點都掌握得非常好,但是卻無法將這些知識有效地串聯起來開展生產設計工作。基于以上情況,需要指導教師通過專項輔導的形式將畢業設計過程中所涉及到的專業課知識有機地串聯到一起,讓學生清楚地了解畢業設計過程中所涉及的專業知識如何使用,并在每個階段有目的地復習相應知識點,從而更快更好地完成畢業設計。
(三)邀請軟件公司培訓人員為學生培訓
針對畢業設計過程中花時間較多的計算軟件操作的學習,主要有兩種解決的方法:一是增加軟件課程的教學課時,并通過幾種常用橋型的實例精講,讓學生能清楚軟件操作中的基本技巧,從而也為開展畢業設計軟件操作打好基礎,該方法很多時候會受到學生總學時的限制;二是在學生自學軟件兩周后,利用高校與軟件公司的長期合作關系,邀請專業培訓人員為畢設學生進行一次培訓,為學生答疑解惑。學生經過一段時間的軟件學習及時查漏補缺。通過實踐發現,該方法對提高學生的軟件學習效果較為顯著。
(四)利用模板開展繪圖專項訓練
畢業設計學生圖紙繪制中出現的比例尺不準確、布局不合理、沒有附注、前后樣式不一致等問題,充分說明學生繪圖訓練明顯不足。基于此,可以通過對學生開展專項訓練的方式予以解決。開展的時間選在方案比選階段,通過繪制方案比選圖的機會對學生開展專項訓練。首先選擇一份質量較高的施工圖,通過展示圖紙給學生講解繪圖過程中需要關注的要點,如結構布局合理、比例尺準確、尺寸清晰、樣式前后一致等。然后要求學生按照以上要點繪制出比選橋型方案的整體構造圖,并通過兩次修改的機會,讓學生清楚地認識到自己繪圖過程中易忽視的地方。通過該專項訓練讓學生掌握繪圖技巧,為后期施工圖的繪制打好基礎。
(五)制定專項方案促畢業
由于橋梁工程專業學生在畢業時要通過教育部的工程認證,所以成績較差的學生想要順利畢業并拿到學位證,唯一的辦法是在畢業設計中拿到一個不錯的分數。然而由于這些學生前期專業知識學得不扎實,所以他們在畢業設計過程中遇到問題無法解決,自信心受到打擊,最終導致其畢業設計成績不理想。基于此,針對績點低的學生,教師可利用畢業設計動員會的機會讓他們同導師進行單獨溝通。由各個導師給他們制訂畢業設計規劃,并嚴苛要求他們完成畢業設計中每一階段的工作,保證這些學生順利畢業。
四、結論
畢業設計是一次有效的練兵,也是一次重要的總結。通過畢業設計過程的訓練,學生可以將本科階段所學的專業知識進行系統的復習與應用,同時也鍛煉了未來工作中所必須掌握的一些基本技能,如軟件計算、CAD繪圖、規范的正確使用等,為即將踏入職場作基礎。
參考文獻:
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