基于应用型人才培养的土木工程专业毕业设计
2015-12-14傅建韩爱红郑惠军李晓克
傅建+韩爱红+郑惠军+李晓克
摘要:本文从选题、建筑设计、结构设计、制图及计算书的编排、工程安全意识、过程控制和成绩考核等六个方面对土木工程专业毕业设计进行了探索研究和实践,为基于应用型人才培养的土木工程专业毕业设计教学方案修订提供参考。
关键词:毕业设计;建筑设计;结构设计;工程安全意识
中图分类号:G642.477 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)20-0081-02
土木工程专业作为直接为建筑行业培养人才的专业,国家建设部于1995年开始对全国高校土木工程专业进行教育质量评估,并于1995年开始实施注册建筑师、结构工程师执业资格注册考试制度,在建筑领域建立了从业人员的执业资格制度[1,2];2010年6月,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”[3];2013年6月,我国成为《华盛顿协议》的预备成员,我国工程教育(专业)认证进入了实质性的实施阶段,这些制度的制定和实施都是为了更好地满足经济社会发展对高素质创新性人才的需要[4]。
毕业设计是土木工程专业本科教学计划的重要组成部分和最重要的综合性实践教学环节,是前三年半所学内容的一次大综合总实践,是提高本科生知识、能力、素质的关键性步骤,也是学生综合素质与工程实践培养效果的全面检验。毕业设计作为培养学生向工程师过渡的最后环节,也是卓越工程师培养的关键环节,必须高度重视学生工程师素质的培养。目前,土木工程专业毕业设计存在选题与实际工程联系不紧密,学生主动性差,毕业设计时间不足,指导方式不合理,部分教师缺乏实践经验,监管及考核方法不科学等诸多问题,影响卓越工程师培养目标的实现。本文从选题、建筑设计、结构设计、制图及计算书的编排、工程安全意识、过程控制和成绩考核等六个方面对毕业设计进行了探索研究和实践,为基于卓越工程师培养目标的毕业设计教学方案修订提供参考。
一、选题
由于工程类毕业设计数据烦琐,内容复杂,要从选题上杜绝抄袭,从制度上严禁抄袭。选题原则上既要保证基本的综合运用知识能力和培养能力的工程训练,又要符合学生的实际情况,贯彻因材施教的原则,使各类学生在原有的水平和能力上有较大提高,鼓励优秀学生有所创新。在满足基本要求的前提下,选题应注意有理论深度和实际价值,尽量结合科研与实际工程,以进一步促进教学、科研、生产的有机结合。采取“公布选题,双向选择”的做法,激发学生的设计兴趣,以充分调动学生的积极性,鼓励学生到设计院进行毕业设计,使毕业设计与将要从事的工作紧密结合,有利于学生尽快地进入工作角色[5]。
二、建筑设计
针对现在大学生工程意识比较差的普遍现象,重点检查学生对一般民用建筑设计原理和方法,及相应建筑规范的查阅,要求其建筑设计必须有依有据,不可凭空想象,避免“我以为、我感觉、我认为”的现象出现。例如:普通教室、实验室、宿舍、办公室、客房等面积的确定;安全出口的数量和位置的确定;走道、楼梯梯段、休息平台宽度的确定;楼梯栏杆和扶手的确定;卫生间面积和设备的确定,门窗位置及大小的确定,等等,都必须在规范上找到依据。值得高兴的是,学生在建筑设计中,也考虑了人性化设计,在宿舍楼设计中,增加了无障碍房间设计;在办公楼、旅馆、图书馆的设计,增加了大门口无障碍坡道的设计等。在建筑设计中,开展三次小组内部讨论,分别为初步设计、二次修改方案和最终方案,同学间相互评阅彼此的建筑方案,在满足规范的前提下,尊重设计者的想法,最终由指导老师和同学共同确定建筑方案,三次的小组讨论也让学生各自介绍自己的方案和想法,彼此了解了不同建筑的设计要点,增强了对建筑设计的兴趣。
建筑设计审核的主要内容和需要学生注意的内容如下。
1.从整体上把握建筑空间关系的能力,例如:建筑的类型(是什么用途的建筑物);建筑周围的地形(是否为坡地,室外设计地坪间的高差是多少,各个室外设计地坪之间的关系是如何处理的);建筑的室内外高差;建筑的层高及总高度;是否有错层及室内地坪是否有高差;房间的布局及尺寸;入口的位置及门窗布置;楼梯的位置、形式及走向;各层平面的上下间定位关系。
2.对建筑结构体系及其材料和做法的掌握能力,例如:建筑结构的类型;建筑结构的材料类型;建筑结构水平分系统;门窗洞口过梁;基础及地下结构的类型;屋顶形式及其结构类型;檐口的类型;悬挑结构;圈梁、构造柱(芯柱)等抗震加固措施。
3.对建筑物各个部位建筑构造做法的了解和熟练掌握的能力,例如:基础及地下结构构造做法;地坪层构造做法;楼板层构造做法;屋顶构造做法;外墙构造做法;内墙构造做法;门窗构造做法;楼梯及其栏杆(板)构造做法; 建筑防潮(包括墙身、地坪、地下室等部位)构造做法;台阶、坡道、勒脚、散水等部位构造做法。
三、结构设计
近几年,国家规范有了很多的更改,结构设计的重要特点就是要依据规范做设计和构造措施的选择,因此,学生必须与时俱进,有依据基本原理和旧规范,来学习新规范的能力。在毕业选题时,指导教师就一再强调学生,必须学习最新规范设计,尤其是《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),为了方便学生的查阅,指导老师购买了最新的结构设计规范和毕业设计辅导书。在结构设计中,提前给学生布置相应的计算任务,让学生明确自己下一步任务是什么;重点检查了学生结构概念设计和结构计算方法原理、使用范围、荷载及尺寸的参数取定、以及抗震构造措施的选择,为了防止学生临时编撰计算书,每周必须检查手工计算书,并详细记录每个同学的设计进展。
结构设计审核的主要内容和需要学生注意的内容[5]:(1)加强结构概念设计指导,注重结构布置的比较分析;(2)强调结构计算模型的比较分析;(3)注重构造设计的指导;(4)结构电算与手算的结合指导。
四、制图及计算书的编排
对于建筑图的绘制,在满足基本的制图原则下,要求学生尽量详细标注,让看图者能够直观地了解功能房间的大小、门窗的定位等。对于结构图的绘制,讲解了11G101平法施工图集的内容,并要求学生采用平法进行结构图的绘制。结构图的平法表示可以大大减少绘图的工作量,但是对读图者有较高的要求,学生能容易理解其符号的含义,却很难掌握结构的实际配筋情况。因此,在辅导的过程中,指导老师都会让学生根据平法画截面配筋图,并介绍平法中每个字符所表达的含义,在结构图的绘制中,要求学生梁柱必须平法,基础、楼板、楼梯等截面法和平法都可以,但切记不要混合使用。对于计算书的编排,要求各级标题和正文要有明确的区分、图表序号和名称对应,尽量不要跨页编排。
在建筑施工图和结构施工图的绘制中,要求学生熟悉建筑制图规范的条文要求,并能够熟练准确地运用。主要审查以下几个方面:(1)按照设计要求的图纸比例绘制,能否准确、清晰、简洁地表达出设计的意图;(2)线型要正确,图面要有层次感,粗、中、细线等要正确运用,并正确展现所表达的内容;(3)建筑材料图例要正确;(4)尺寸的标注要完整、正确;(5)标高的标注要完整、正确;(6)正确、熟练地表达清楚建筑平、立、剖面图中的投影关系,在图纸上就是既不能漏画、错画,也不能多画,或者将投影的前后、左右、上下关系完全搞乱。
五、工程安全意识
毕业设计作为一个实践性教学环节,指导教师时刻结合毕业设计内容给学生灌输工程安全意识。(1)通过生产实习,实地去介绍工程上的安全规章制度和防止措施,让学生亲自感受施工现场和生产工艺过程;(2)定期从网上查阅相关工程事故,分析事故原因,加深学生对工程安全的理解;(3)邀请企业和设计院的相关专家给学生做讲座,使学生在较短的时间内掌握相关理论和技术及工程项目设计中所遇到的具体问题,贯彻和了解新规范内容和建筑前沿新知识。
六、过程控制和成绩考核
毕业设计整个过程包括外文翻译、选题、开题报告、建筑设计、结构设计(生产实习)、计算书编写、答辩及评阅归档等各个环节。指导老师对各环节进行阶段性检查,实施严格质量控制,每周指导教师都要跟学生见面并做好毕业设计进度的相关记录。毕业设计成绩从计算书质量、平时表现、创新能力、答辩成绩等多方面对毕业设计进行全面考核。
七、结语
指导教师应加强在毕业过程中对学生进行工程师的基本素质的培养,强化学生的工程安全意识,增强其综合分析能力、自学能力和独立工作能力,使学生能够运用所学知识,正确使用各种有关的专业标准、规范和图集。通过以上措施,在尊重学生的特点和个性的前提下,让学生充分意识到毕业设计的重要性,调动学生的积极性,并合理安排毕业设计各阶段的时间和要求,保证毕业设计保质保量地顺利完成。近三年指导的毕业设计分别获得了校级一等奖、三等奖、三等奖的好成绩,连续两年被评为土木工专业优秀设计小组。
参考文献:
[1]刘在今,许明.执业资格体系下土木工程专业培养模式的思考[J].职业时空,2006,(24):36-37.
[2]张云峰,詹界东,李文.土木工程专业教学改革必须与国家注册工程师制度接轨[J].高等建筑教育,2005,14(1):14-16.
[3]孙亚飞.实施“卓越计划”培养土木工程专业技术人才[J].湖北广播电视大学学报,2014,34(5):114-115.
[4]邵辉,葛秀坤,毕海普,等.工程教育认证在专业建设中的引领与改革思考[J].常州大学学报(社会科学版),2014,15(1):105-107,121.
[5]罗春燕,张吾渝,马艳霞.土木工程专业毕业设计中指导教师应注意的几个问题[J].科技创新导报,2011,(3):153.