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作者簡介:蔣建國(1973-),男,湖南洞口人,中南大學土木工程學院道路工程系,副教授;劉小明(1974-),男,江西瑞金人,中南大學土木工程學院道路工程系,副教授。(湖南 長沙 410075)
中圖分類號:G642.477?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)31-0113-02
畢業設計是本科生完成四年教學計劃的最后一個環節,這一過程是對學生在校四年學習內容、創新能力的綜合檢驗,也是學生在畢業之前的一次實戰演練。[1]隨著國家對基礎建設的大力投入,目前土木類專業人才需求十分旺盛,大部分學生都在剛進入大四就與單位簽訂了就業協議。筆者在中南大學道路工程專業上課時做得不完全調查顯示,每年11月份以前簽訂就業協議的學生占畢業生總人數的70%左右,簽訂的單位大部分是施工單位,一般期末基本已全部簽訂完協議,部分未簽訂的,往往是因為對工作單位要求太高。施工單位對道路工程本科畢業生的要求也更趨于全面,不僅需要扎實的專業理論知識,而且要求他們具有更好的動手能力、創新能力、適應能力以及與人合作的能力。[2]通過與已參加工作的畢業生聯系得知,一般單位要求畢業生不僅要具備相應的工作技能,還要具有“實戰經驗”,“上崗即頂崗”。不再是以前那種畢業生到工作崗位后,接受上崗培訓或實習一年左右的模式,往往是經過一個月培訓后即參與現場實際工作,部分學生因表現優異,一般一年左右即可具體負責一些實際現場工作,有的甚至只需要半年時間。這就要求道路工程專業畢業設計應該探索培養技術應用型人才。
一、目前道路工程專業畢業設計模式
通過近幾年畢業設計教學環節的實踐,道路工程畢業設計作為大土木工程專業方向,其基本流程基本相似:一般第一個月教師布置畢業設計題目,進行畢業設計、英語論文翻譯;畢業設計報告完成后,進行畢業課題設計。中南大學論文設計從始至終要求較為嚴格,從論文題目的布置及過程控制,都有相關要求。論文要求每人一題,同時設計全過程都在學校聘任的督導組的全程監督之下。
道路工程專業在學生入學后一般要求學生馬上進入狀態,采取的措施是按照學校要求,首先進行畢業設計動員和畢業設計的過程說明,布置近期任務與遠期目標,準備工作完成以后,就去現場進行畢業實習。畢業實習一般是選擇在建的道路工程,以高速公路居多。通過邀請施工單位專家講解、現場踏勘、教師講解等環節,讓學生了解道路工程中的每一個分部工程,包括路基、橋梁、隧道、涵洞、路面等,讓學生對道路工程有一個全面的立體的認識。實習回來寫完實習報告后就進入畢業設計階段,首先是由指導教師給每個學生一份地形圖,確定道路的始終點和道路等級,然后要求學生熟悉道路工程相關規范,再進行道路工程的各項設計。
這一過程應該說是一個比較成熟的模式,從現場到設計的各環節,學生都熟悉了一遍。但通過對近幾年的畢業設計的指導和對道路工程專業的認識,筆者認為道路工程專業畢業設計教學環節中還存在一些問題。
1.實習環節過于簡單
從目前發展形勢可以看出,大部分土木工程本科畢業生簽約單位是現場施工單位,但建設單位工序繁多,從工地組織結構,施工組織到施工工序都需要時日去了解,目前雖然畢業實習安排的是一個月的時間,但由于經費原因、時間安排等因素,實際在現場實習的時間不會超過二十天,有的甚至更短。筆者所在學校道路工程專業畢業實習雖然比較認真,但也只有二十天左右時間,時間的緊張導致實習環節形勢的簡單。道路工程專業畢業實習一般是先邀請施工單位總工或技術員做一次技術講座,內容包括實習工地的概況、施工單位組織結構、目前施工技術發展等;然后進行分部工程的實習,由于施工單位工期較緊,一般很難有相關技術人員陪同參加講解,主要由帶隊畢業設計指導教師進行講解。大部分的帶隊畢業設計指導教師現場施工經驗豐富,但由于選取工點的局限性,以及施工環節問題,導致現場畢業實習只是換了一種形式的講解教育,從課堂轉換到現場,學生看到的大部分只是一個靜態的施工場地。學生的現場感受應該說是足夠了,而且也能夠提出一些專業性的問題,但其實對于施工環節還只是停留在以前的課堂教育上。
2.畢業設計課題與實際工程存在距離
目前土木工程專業畢業設計內容主要采用與生產相結合的形式,課題大多是由指導教師根據畢業設計的時間安排、訓練要求而從實際工程圖紙中模擬出來的題目,由于受到工程量大小等因素的種種限制,常常使模擬課題與實際工程之間存在差距。而且大部分學校在畢業設計時強調創新性,因而一部分畢業設計指導教師為突出創新性,選定的畢業設計題目可以與碩士畢業論文題目媲美。應該說,實際工程應用與設計創新不存在沖突,但是在畢業設計時既要兼顧過程性又要重視創新性,這對指導教師提出了較高的要求。在畢業設計課題的確定過程中,首先必須明確,畢業生應該要熟悉本專業的基本流程,然后在此基礎上進行某一方面的創新性設計。然而由于時間有限,如何把握兩者之間的平衡,是一個值得研究的課題。
關鍵詞:道路工程;畢業設計;存在問題;解決措施;質量控制
畢業設計(論文)是一項綜合教學環節,它集學習、實踐、探索和創新于一身,是學生由學習階段向工作階段轉變的最好的實踐機會,是進入工程設計、施工、監理和科研等領域的開始,也是為將來獨立工作進行的職業訓練。它不但對學生的思想、工作態度和獨立工作能力具有深遠的影響,而且還是對高等學校教學質量評價的重要方面,更是審定學生的畢業資格及學位資格的依據。它不但是高等院校本科教學計劃中不可或缺的組成部分,也是教學實踐中一個必不可少的環節,是學生綜合運用所學的基礎理論和基本技能進行科學研究和科學探索的初步訓練,是培養和提高學生分析問題、解決問題能力的重要環節。對于加強和擴充學生的知識面,培養學生的創新意識、創新精神、創新能力起著極其重要的作用。畢業設計(論文)是檢驗畢業生是否具備從事科研工作或擔負專門技術工作初步能力最有效的方式。同時,畢業設計(論文)的質量也是檢驗一所高校、一個專業教學水平的重要內容。畢業設計(論文)是學生進行工作技能儲備的良好載體,使學生由學校向社會過渡做好充分的準備。做好畢業設計工作,對于提高本科教學質量,增強學生在就業方面的競爭力等諸多方面均具有重要意義。為保證本科畢業設計(論文)質量,學校強調了畢業設計(論文)要統一和規范化,并下達了專門的撰寫規范。該措施對于理論研究類、試驗研究類、計算機軟件類、經濟學、管理學及文法學類比較容易規范,但對于土木工程專業道路工程方向的畢業設計類來說就沒那么簡單了。
1畢業設計類的特點與現狀
從目前情況來看,土木工程專業道路工程畢業設計主要有如下不足:①題目單一。土木工程專業道路工程方向畢業設計課題通常由指導教師指定,最普遍的題目就是“××高速公路路基路面綜合設計”,教師提供詳細的畢業設計任務書和指導書,任務書把設計要求給出,指導書限定了設計方案和指標,學生畢業設計的思路已經被預先給定方案所限制。畢業設計中創新意識、創新精神欠缺,學生對畢業設計目的和作用等認識不夠。學生對教師陳舊的課題興趣不大;學生只是一味地效仿以往的畢業設計成果,不明白“為什么”,可謂一知半解。②專題與設計內容掛不上鉤。由于在任務書里規定了專題內容,多數指導安排學生進行一些綜述性的研究,如“高速公路橋頭跳車問題綜述”、“瀝青路面早期病害現象綜述”等等,但是由于學生本來對于橋頭跳車、瀝青路面早期病害現象等知之不多,缺乏了解,自然他們寫出的綜述就是對下載資料的羅列,更談不上專題為畢業設計內容服務了。③外文翻譯不能為設計或專題服務。目前,外文翻譯多數是由指導教師指定一本外文文獻,幾個學生每人翻譯一個章節,根本不能為自己的設計和專題服務,僅僅是一次翻譯練習或者為指導教師的課題服務。④裝訂成冊不容易統一。由于土木工程專業道路工程方向畢業設計往往是對一條高速公路的路線、路基工程和路面工程進行綜合設計,有計算說明部分和圖紙部分,有中圖分類號:G642文獻標識碼:ADOI:10.16871/ki.kjwha.2016.10.027路線設計、排水工程設計、防護工程設計、支擋工程設計、路面工程設計和橋梁涵洞工程設計,有專題研究和外文翻譯等等,牽扯面廣,加上各個老師的側重點又有不一樣,因此,很難形成統一的格式,在裝訂時就更難以統一了。
2原因分析
2.1設計牽扯面廣
由于土木工程專業道路工程方向是個綜合性和實踐性很強的專業。學生做畢業設計需要大量的設計資料及輔助工具,如各種規范、計算手冊、參考方案圖集等。而在校學生對這些根本沒有接觸或僅僅只有一些感性認識,所以在畢業設計的開始階段,要組織學生到與其設計題目相近的工程進行實地調研和參觀,了解和掌握與設計題目相關的資料和實際情況。例如,了解道路的使用功能、組成部分、平縱橫設計、路面結構方案和構造物的設置、現場施工操作流程、監理單位工作流程、檢測單位對路基路面質量檢測流程等,并收集需要的設計資料。但目前無論是學校、學院、指導老師,還是學生在這方面的準備都不足。
2.2就業和面試的影響
由于畢業設計安排在大學四年級的第二個學期,學生就業或研究生面試難免會對其造成影響。有些優秀生雖然對畢業設計很重視,但卻苦于精力有限,忙于找工作、研究生復試等。本來學習很好的同學,到畢業設計末端才開始準備畢業設計相關內容,這樣的結果便是設計思路不清晰,軟件操作不熟練,說明書內容不充實、邏輯混亂。在畢業設計期間,還有些學生為了參加求職面試,頻繁往返于學校、家庭和各用人單位之間,其畢業設計成果就難以達到量和質的要求,因此羅列數據、設計圖紙和計算書繪制不規范、說明書表達不夠準確、內容不充實以及成果無新意的現象就無法避免了。
3解決措施
3.1選題多樣化
土木工程專業道路工程方向是實踐性非常強的應用學科。道路工程方向的教材在新材料、新技術、新工藝和新設備應用的內容方面更新速度較慢,學生對新知識無法及時了解和掌握,因而進行常規型、工程實踐型、應用研究型等多種類型的畢業設計是解決這一問題的有效途徑。畢業設計選題應符合專業培養目標和社會需求,盡可能結合指導教師的科研項目和實體工程,體現學科的發展性、前沿性和應用性。同時也應注意選題的廣度、深度和難度、設計期限和學生實際工作能力之間的協調。因此,畢業設計選題應以實際工程項目為依托,符合道路工程方向培養方案的要求。選題應結合指導教師承擔過的或正在承擔的實際工程項目,選擇實際工程中大量存在和出現的道路工程形式,采用真題真做或真題假做的方式,使學生能真正了解工程設計和參與工程設計。近年來,我們學院從政策上鼓勵和支持學生參與指導教師的科研課題所涉及到的實際工程項目,讓學生從實際工程中學到更多、更新的專業知識,這對畢業設計選題多樣化起到了促進作用。
3.2指導經常化和多樣化
1)面對面指導和網上指導相結合。除指導教師與學生每周固定的時間見面指導外,若學生需要在其他時間咨詢指導教師關于設計方面的問題或者指導老師不在學校時,指導教師還可通過BBS、QQ群、E-mail,視頻方式在特定的時間接受學生的咨詢或接收學生傳過來的設計圖,及時回復并提出修改意見。這樣就可以從時間和空間上保證指導教師和學生的溝通。同時,通過這種方式指導教師可以核查每周的進程,掌握學生實際進度,根據學生的進度情況給出相應的評語和意見。學生也可以從老師那里及時得到反饋信息,根據反饋信息進行及時調整和修改。2)開展設計交流定期化。為了使學生在短時間內掌握畢業設計中的相關知識,每周進行一次講座和研討相結合畢業設計小組交流會,目的是相互交流,共同提高,糾正錯誤,達成共識。學校、學院、督導組不定期進行抽查,從中發現問題,分別對學生和指導教師提出相應的整改要求。3)考勤嚴格并經常化。目的在于督促學生保證設計時間,投入足夠精力,確保設計質量。明確制定針對每個學生的檢查計劃,其中包括資料的閱讀、方案設計、調試等,嚴格監督每一名學生。
3.3寫作規范化
規范畢業設計論文、說明書、計算書、研究報告等文本格式,是提高畢業設計質量重要舉措之一。通過規范這些文本,使學生具有一名技術工作人員應具備的基本素質。明確畢業設計說明書或論文的內容,提出統一、具體的規范要求,指導教師對每一名學生的文本初稿必須仔細閱讀、認真批改,這樣可以使學生具有端正的寫作態度和文風,并能提高學生科技寫作規范化的能力。
3.4專題翻譯有用化
其實,專題研究和外文翻譯完全能夠為畢業設計服務的。例如,2007屆畢業設計中我們安排了三個同學做的設計是“京珠高速公路安新段改擴建工程路基路面綜合設計”的一個段落,由于是高速公路改擴建工程,就有路基拼接、橋梁拼接、涵洞通道等構造物拼接、廢舊材料綜合利用等問題的出現,而這些問題正是工程的關鍵問題,目前研究的也比較少,因此,我們給學生安排的專題研究和外文翻譯都圍繞這些技術問題展開,就能做到專題和外文翻譯為設計服務了。
參考文獻
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[關鍵詞]過程管理PDCA循環本科畢業設計道路工程循環管理體系
[中圖分類號]G642[文獻標識碼]A[文章編號]2095-3437(2013)08-0051-03
一、道路工程本科階段畢業設計現狀分析
(一)畢業設計方式和內容
山東交通學院的道路工程本科畢業設計在第八學期四月底學生畢業實習后進行,一般安排9周時間完成,采用傳統的“假題真做”模式,即由指導老師給學生提供電子地形圖、路線起、終點等控制點及道路等級、交通量等資料,學生根據給定控制點和公路等級查找相對應的主要技術指標和標準,結合沿線自然條件(地形、地貌、水文及地質情況等),通過路線方案論證與比選,確定一個合理的路線方案,再根據此路線方案進行施工圖設計,最終提交設計成果。
(二)畢業設計存在的問題
1.選題陳舊、程序化,與工程實際脫節
從20世紀80年代開始,道路工程畢業設計選題一般都是“××到××二(三)級公路施工圖設計”,從最初的手工繪圖和計算,到現在利用計算機進行繪圖和計算,題目和模式沿襲了30多年,選題過于陳舊和程序化。
選線設計時,學生片面注重設計指標是否符合規范要求,缺少路線平面、縱斷面和橫斷面的綜合設計考慮,亦沒有考慮安全、環保、經濟等技術問題。設計時只顧設計方便,不顧施工難易;只重視設計環節,忽視施工和養護環節等問題,與工程實際嚴重脫節。
2.畢業設計成果不規范,設計質量普遍不高
畢業設計成果包括計算說明部分和圖紙部分,提交的圖紙在字體大小、字體類型、線條粗細和文字排版等內容與實際要求存在較大出入,且設計結果的正確度、合理程度值得商榷,有待于進一步修正和完善。
3.畢業設計資料陳舊,缺乏系統性
有一些畢業設計資料甚至是從十幾年前沿用至今,一些數據資料是由老師臨時找了些資料補充上的,甚至有時缺少資料時就采用假設的方式進行設計,缺乏系統性,導致學生實際工作中不能很好地使用工程資料。
4.機械化設計,缺乏創新性
學生畢業設計過程中只是機械化地按照設計任務書要求去完成設計內容,至于為什么這樣做,這樣做是否合理,怎樣設計才能既符合規范要求又富有新意等問題,學生沒有認真去思考。
(三)現有研究現狀
針對上述問題,很多高校教師,紛紛提出了一些改革和管理措施。湖南工業大學劉明偉具體分析了目前成教本科畢業設計(論文)質量存在的問題和原因,并以某工科學院為案例,闡述了畢業設計論文在過程管理及監控體系的建立;山東科技大學陳廣慶分析目前畢業設計環節存在的問題,并從畢業設計有關規章制度的制訂、畢業設計的選題、畢業設計的日常組織、畢業答辯等幾個方面采取了一些措施和手段;河南科技大學高笑娟通過對河南科技大學土木工程畢業設計進行全過程控制,使學生的設計質量普遍得到提高。說明這種方法是有效的,值得在畢業設計和課程設計中推廣應用。
分析現有研究可以發現,目前土木工程專業本科畢業設計質量下降問題,在高校普遍存在,高校教師已開始從老師、學生、設計內容和設計管理等方面進行了改革,并取得一定的成效,為提高道路專業本科畢業設計質量提供了參考。但從目前高校畢業設計現狀來看,最關鍵的是要做好設計的過程管理,從設計過程中把關,控制好學生的設計質量,避免前松后緊和依賴于設計軟件的現象,這樣才能從根本上提高整個畢業設計水平,才能更好地培養學生的知識應用能力和實踐能力。
二、PDCA過程管理原理
畢業設計管理是一個系統工程,它包括畢業設計的組織管理、教師、學生資格考核、畢業設計常規過程(選題、開題、中期)考核、畢業論文撰寫和答辯檢查等環節,對畢業設計的規范化管理是提高畢業設計質量的重要措施。
PDCA 循環是計劃(Plan)、執行(Do)、檢查(Check)、處理(Action)工作循環的簡稱。它是企業推行全面質量管理(TQC) 在方法上的重大變革。它將過去事后檢驗把關為主的質量管理轉變為預防為主和改進為主的質量管理;把過去分散管理方式轉變為系統、全面綜合治理的方法;把過去管結果轉變為管因素、管過程的科學管理方法。這個循環工作法是美國的戴明發明的, 故又稱 “戴明循環”。這4個階段的主要工作為:
第一階段為計劃(P) 階段:確定任務、目標、活動, 并作好所有需要的軟、硬件準備工作;第二階段為執行(D) 階段:按照計劃要求及制定的目標、標準、操作規程去組織實施;第三階段為檢查(C) 階段:將實際工作結果與計劃內容相對比, 通過檢查, 看是否達到預期效果,找出問題和異常情況;第四階段為處理(A) 階段:根據比較結果采取一定措施, 糾正偏差、總結經驗、改正缺點。
三、基于PDCA循環的道路工程畢業設計過程管理模式
結合道路畢業設計任務書要求和設計特點,將道路畢業設計過程分為六個部分,每部分分為PDCA四個階段,道路工程畢業設計PDCA過程管理流程見圖1。
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圖1道路工程畢業設計PDCA過程管理
第一部分 平面設計(2周)
P1――結合設計任務書收集資料,整理相關設計標準、規范和設計參數,結合地形圖和地質資料完成路線選線等平面設計。
D1――學生按要求完成任務后提交設計文件。
C1――檢查學生提交的設計文件,查看整理設計參數的是否正確,平面設計是否滿足要求,并要求學生給老師講解選擇平面參數的理由和選線時考慮的因素。
A1――對存在的問題進行改正,平面線形進一步優化,總結平面設計的方法和經驗。
第二部分 縱斷面和橫斷面設計(2周)
P2――結合最終確定的平面線形,繪制縱斷面地面線,選擇合理的縱斷面設計參數,在保證平、縱組合的基礎上完成縱斷面設計,結合平、縱線形和視距要求進行橫斷面設計。
D2――學生按要求完成任務后提交設計文件。
C2――檢查學生提交的設計文件,檢查縱、橫設計及平、縱、橫組合設計是否滿足要求,并要求學生講解設計過程中如何考慮平縱組合和安全、經濟等問題。
A2――對存在的問題進行改正,縱、橫設計進一步優化,總結設計的方法和經驗。
第三部分 其他設計(2周)
P3――根據交通量數據、沿線氣候環境和道路建筑材料情況進行兩種路面結構設計,選擇一種作為推薦方案,繪制路面結構圖,完成一座小橋涵布置圖、路基綜合排水布置圖、路基防護與加固工程的立面圖和一處平面交叉平面布置圖。
D3――學生按要求完成任務后提交該部分設計文件。
C3――檢查學生提交的設計文件,檢查路面設計計算是否正確,結構型式設計是否滿足設計規范和施工要求,推薦方案是否合理。并要求學生講解設計過程中考慮的因素,有哪些因素沒有考慮到,如何進行處理。
A3――對存在的問題進行改正,設計方案進一步優化,歸納設計步驟和設計經驗。
第四部分 撰寫設計說明書(1周)
P4―結合設計情況,對平縱橫設計、路面結構設計、路基排水設計、邊坡防護與加固設計、小橋涵型式選擇與設計、平面交叉口型式選擇與設計等過程中計算步驟和計算結果進行分析說明。
D4―學生按要求完成任務后提交設計說明書。
C4―檢查學生提交的設計說明書中每一步的計算是否正確合理,是否與設計圖一致。要求學生講解部分計算的步驟和參數選擇的方法。
A4―對存在的問題進行改正,完善設計說明書,總結設計方法。
第五部分 設計成果整理與提交(1周)
P5―將最終的設計圖紙和設計說明書進行整理,并按畢業設計(論文)格式進行排版并裝訂。
D5―學生按要求完成任務后提交設計資料。
C5―檢查學生提交的設計資料,檢查圖紙中是否存在紕漏或錯誤,檢查設計說明書是否按規范格式進行書寫,設計說明中是否存在與圖紙和實際不符的地方。
A5―對存在的問題進行改正,完善后再進行整理和裝訂。
第六部分 答辯和成績評定(1周)
P6――由指導老師結合學生的平時表現和提交的設計資料給出評閱意見和指導成績,由評閱老師結合學生的設計資料給出評審意見和評閱成績,通過答辯后由答辯小組根據答辯時學生的表現給定答辯成績,并做好答辯記錄。
D6――資料提交與答辯,并進行成績評定。
C6――檢查提交的設計資料是否齊全,檢查各種成績和答辯記錄是否規范合理。
A6――對設計資料和成績等進行核定,總結整屆畢業設計過程中存在的問題以及應注意的事項,為下一屆畢業設計制訂計劃時提供參考和借鑒。
四、結論
1.本科畢業設計是培養學生綜合運用所學專業知識、分析解決理論和實際問題的能力及科學研究能力的最后一個重要實踐教學環節,是學生理論聯系實際的一次綜合訓練和考核。通過畢業設計的進行,可以培養學生創新和實踐的基本素質,培養學生勇于探索、嚴謹推理、用實踐來檢驗理論、全方位考慮問題等科學技術人員應有的素質,培養學生綜合運用所學知識獨立完成課題的工作能力,培養學生從文獻、科學實驗、生產實踐和調查研究中獲取知識的能力。
2.基于過程管理PDCA基本原理及其循環思想,將道路專業本科畢業設計各部分設計內容分為四個階段進行控制,通過計劃、執行、檢查和處理四過程,從過程與整體控制畢業設計內容和質量。
3.通過分析目前道路專業本科畢業設計存在的問題和原因,以山東交通學院道路工程專業本科畢業設計為案例,借助PDCA基本思想,提出了道路路線平面設計、縱斷面和橫斷面設計、其他設計、撰寫說明書、設計成果整理與提交、答辯與成績評定六大部分設計內容PDCA基本內容和控制指標,構建了完善的道路專業本科畢業設計PDCA循環管理體系。
[參考文獻]
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