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[关键词]过程管理PDCA循环本科毕业设计道路工程循环管理体系
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]2095-3437(2013)08-0051-03
一、道路工程本科阶段毕业设计现状分析
(一)毕业设计方式和内容
山东交通学院的道路工程本科毕业设计在第八学期四月底学生毕业实习后进行,一般安排9周时间完成,采用传统的“假题真做”模式,即由指导老师给学生提供电子地形图、路线起、终点等控制点及道路等级、交通量等资料,学生根据给定控制点和公路等级查找相对应的主要技术指标和标准,结合沿线自然条件(地形、地貌、水文及地质情况等),通过路线方案论证与比选,确定一个合理的路线方案,再根据此路线方案进行施工图设计,最终提交设计成果。
(二)毕业设计存在的问题
1.选题陈旧、程序化,与工程实际脱节
从20世纪80年代开始,道路工程毕业设计选题一般都是“××到××二(三)级公路施工图设计”,从最初的手工绘图和计算,到现在利用计算机进行绘图和计算,题目和模式沿袭了30多年,选题过于陈旧和程序化。
选线设计时,学生片面注重设计指标是否符合规范要求,缺少路线平面、纵断面和横断面的综合设计考虑,亦没有考虑安全、环保、经济等技术问题。设计时只顾设计方便,不顾施工难易;只重视设计环节,忽视施工和养护环节等问题,与工程实际严重脱节。
2.毕业设计成果不规范,设计质量普遍不高
毕业设计成果包括计算说明部分和图纸部分,提交的图纸在字体大小、字体类型、线条粗细和文字排版等内容与实际要求存在较大出入,且设计结果的正确度、合理程度值得商榷,有待于进一步修正和完善。
3.毕业设计资料陈旧,缺乏系统性
有一些毕业设计资料甚至是从十几年前沿用至今,一些数据资料是由老师临时找了些资料补充上的,甚至有时缺少资料时就采用假设的方式进行设计,缺乏系统性,导致学生实际工作中不能很好地使用工程资料。
4.机械化设计,缺乏创新性
学生毕业设计过程中只是机械化地按照设计任务书要求去完成设计内容,至于为什么这样做,这样做是否合理,怎样设计才能既符合规范要求又富有新意等问题,学生没有认真去思考。
(三)现有研究现状
针对上述问题,很多高校教师,纷纷提出了一些改革和管理措施。湖南工业大学刘明伟具体分析了目前成教本科毕业设计(论文)质量存在的问题和原因,并以某工科学院为案例,阐述了毕业设计论文在过程管理及监控体系的建立;山东科技大学陈广庆分析目前毕业设计环节存在的问题,并从毕业设计有关规章制度的制订、毕业设计的选题、毕业设计的日常组织、毕业答辩等几个方面采取了一些措施和手段;河南科技大学高笑娟通过对河南科技大学土木工程毕业设计进行全过程控制,使学生的设计质量普遍得到提高。说明这种方法是有效的,值得在毕业设计和课程设计中推广应用。
分析现有研究可以发现,目前土木工程专业本科毕业设计质量下降问题,在高校普遍存在,高校教师已开始从老师、学生、设计内容和设计管理等方面进行了改革,并取得一定的成效,为提高道路专业本科毕业设计质量提供了参考。但从目前高校毕业设计现状来看,最关键的是要做好设计的过程管理,从设计过程中把关,控制好学生的设计质量,避免前松后紧和依赖于设计软件的现象,这样才能从根本上提高整个毕业设计水平,才能更好地培养学生的知识应用能力和实践能力。
二、PDCA过程管理原理
毕业设计管理是一个系统工程,它包括毕业设计的组织管理、教师、学生资格考核、毕业设计常规过程(选题、开题、中期)考核、毕业论文撰写和答辩检查等环节,对毕业设计的规范化管理是提高毕业设计质量的重要措施。
PDCA 循环是计划(Plan)、执行(Do)、检查(Check)、处理(Action)工作循环的简称。它是企业推行全面质量管理(TQC) 在方法上的重大变革。它将过去事后检验把关为主的质量管理转变为预防为主和改进为主的质量管理;把过去分散管理方式转变为系统、全面综合治理的方法;把过去管结果转变为管因素、管过程的科学管理方法。这个循环工作法是美国的戴明发明的, 故又称 “戴明循环”。这4个阶段的主要工作为:
第一阶段为计划(P) 阶段:确定任务、目标、活动, 并作好所有需要的软、硬件准备工作;第二阶段为执行(D) 阶段:按照计划要求及制定的目标、标准、操作规程去组织实施;第三阶段为检查(C) 阶段:将实际工作结果与计划内容相对比, 通过检查, 看是否达到预期效果,找出问题和异常情况;第四阶段为处理(A) 阶段:根据比较结果采取一定措施, 纠正偏差、总结经验、改正缺点。
三、基于PDCA循环的道路工程毕业设计过程管理模式
结合道路毕业设计任务书要求和设计特点,将道路毕业设计过程分为六个部分,每部分分为PDCA四个阶段,道路工程毕业设计PDCA过程管理流程见图1。
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图1道路工程毕业设计PDCA过程管理
第一部分 平面设计(2周)
P1――结合设计任务书收集资料,整理相关设计标准、规范和设计参数,结合地形图和地质资料完成路线选线等平面设计。
D1――学生按要求完成任务后提交设计文件。
C1――检查学生提交的设计文件,查看整理设计参数的是否正确,平面设计是否满足要求,并要求学生给老师讲解选择平面参数的理由和选线时考虑的因素。
A1――对存在的问题进行改正,平面线形进一步优化,总结平面设计的方法和经验。
第二部分 纵断面和横断面设计(2周)
P2――结合最终确定的平面线形,绘制纵断面地面线,选择合理的纵断面设计参数,在保证平、纵组合的基础上完成纵断面设计,结合平、纵线形和视距要求进行横断面设计。
D2――学生按要求完成任务后提交设计文件。
C2――检查学生提交的设计文件,检查纵、横设计及平、纵、横组合设计是否满足要求,并要求学生讲解设计过程中如何考虑平纵组合和安全、经济等问题。
A2――对存在的问题进行改正,纵、横设计进一步优化,总结设计的方法和经验。
第三部分 其他设计(2周)
P3――根据交通量数据、沿线气候环境和道路建筑材料情况进行两种路面结构设计,选择一种作为推荐方案,绘制路面结构图,完成一座小桥涵布置图、路基综合排水布置图、路基防护与加固工程的立面图和一处平面交叉平面布置图。
D3――学生按要求完成任务后提交该部分设计文件。
C3――检查学生提交的设计文件,检查路面设计计算是否正确,结构型式设计是否满足设计规范和施工要求,推荐方案是否合理。并要求学生讲解设计过程中考虑的因素,有哪些因素没有考虑到,如何进行处理。
A3――对存在的问题进行改正,设计方案进一步优化,归纳设计步骤和设计经验。
第四部分 撰写设计说明书(1周)
P4―结合设计情况,对平纵横设计、路面结构设计、路基排水设计、边坡防护与加固设计、小桥涵型式选择与设计、平面交叉口型式选择与设计等过程中计算步骤和计算结果进行分析说明。
D4―学生按要求完成任务后提交设计说明书。
C4―检查学生提交的设计说明书中每一步的计算是否正确合理,是否与设计图一致。要求学生讲解部分计算的步骤和参数选择的方法。
A4―对存在的问题进行改正,完善设计说明书,总结设计方法。
第五部分 设计成果整理与提交(1周)
P5―将最终的设计图纸和设计说明书进行整理,并按毕业设计(论文)格式进行排版并装订。
D5―学生按要求完成任务后提交设计资料。
C5―检查学生提交的设计资料,检查图纸中是否存在纰漏或错误,检查设计说明书是否按规范格式进行书写,设计说明中是否存在与图纸和实际不符的地方。
A5―对存在的问题进行改正,完善后再进行整理和装订。
第六部分 答辩和成绩评定(1周)
P6――由指导老师结合学生的平时表现和提交的设计资料给出评阅意见和指导成绩,由评阅老师结合学生的设计资料给出评审意见和评阅成绩,通过答辩后由答辩小组根据答辩时学生的表现给定答辩成绩,并做好答辩记录。
D6――资料提交与答辩,并进行成绩评定。
C6――检查提交的设计资料是否齐全,检查各种成绩和答辩记录是否规范合理。
A6――对设计资料和成绩等进行核定,总结整届毕业设计过程中存在的问题以及应注意的事项,为下一届毕业设计制订计划时提供参考和借鉴。
四、结论
1.本科毕业设计是培养学生综合运用所学专业知识、分析解决理论和实际问题的能力及科学研究能力的最后一个重要实践教学环节,是学生理论联系实际的一次综合训练和考核。通过毕业设计的进行,可以培养学生创新和实践的基本素质,培养学生勇于探索、严谨推理、用实践来检验理论、全方位考虑问题等科学技术人员应有的素质,培养学生综合运用所学知识独立完成课题的工作能力,培养学生从文献、科学实验、生产实践和调查研究中获取知识的能力。
2.基于过程管理PDCA基本原理及其循环思想,将道路专业本科毕业设计各部分设计内容分为四个阶段进行控制,通过计划、执行、检查和处理四过程,从过程与整体控制毕业设计内容和质量。
3.通过分析目前道路专业本科毕业设计存在的问题和原因,以山东交通学院道路工程专业本科毕业设计为案例,借助PDCA基本思想,提出了道路路线平面设计、纵断面和横断面设计、其他设计、撰写说明书、设计成果整理与提交、答辩与成绩评定六大部分设计内容PDCA基本内容和控制指标,构建了完善的道路专业本科毕业设计PDCA循环管理体系。
[参考文献]
[1]罗玉虎,何兆益.对改进道路工程专业毕业设计的思考―以重庆交通大学为例[J].重庆交通大学学报(社科版),2011,11(3).
[2]刘明伟,张柱银,陈联,等. 论工科类成教本科毕业设计(论文)过程管理与监控体系的构建[J]. 湖北成人教育学院学报,2011,17(2).
[3]陈广庆,王吉岱,杨兴华. 提高工科类专业毕业设计质量的方法与探索[J]. 长春理工大学学报,2011,6(3).
(1)选题的背景和意义
主要说明所选课题的历史背景、国内外研究现状和发展趋势。历史背景部分着重说明本课题前人研究过,研究成果如何。国内外研究现状部分说明本课题目前在国内外研究状况,介绍各种观点,比较各种观点的异同,着重说明本课题目前存在的争论焦点,同时说明自己的观点。发展趋势部分说明本课题目前国内外研究已经达到什么水平,还存在什么问题以及发展趋势等,指明研究方向,提出可以解决的方法。开题报告写这些内容一方面可以论证本课题研究的地位和价值,即选题的意义,包括对选题的理论意义和现实意义的说明;另一方面也可以说明开题报告撰写者对本课题研究是否有较好的把握。
(2)研究的基本内容和拟解决的主要问题
相对于选题的意义而言,研究的基本内容与拟解决的主要问题是比较具体的。毕业设计(论文)选题想说明什么主要问题,结论是什么,在开题报告中要作为研究的基本内容给予粗略的,但必须是清楚的介绍。研究基本内容可以分几部分介绍。
(3)研究方法及措施
选题不同,研究方法则往往不同。研究方法是否正确,会影响到毕业设计(论文)的水平,甚至成败。在开题报告中,学生要说明自己准备采用什么样的研究方法。比如调查研究中的抽样法、问卷法,论文论证中的实证分析法、比较分析法等。写明研究方法及措施,是要争取在这些方面得到指导老师的指导或建议。
(4)研究工作的步骤、进度。
课题研究工作的步骤和进度也就是课题研究在时间和顺序上的安排。毕业设计(论文)创作过程中,材料的收集、初稿的写作、论文的修改等,都要分阶段进行,每个阶段从什么时间开始,到什么时间结束都要有规定。在时间安排上,要充分考虑各个阶段研究内容的相互关系和难易程度。对于指导教师在任务书中规定的时间安排,学生应在开题报告中给予呼应,并最后得到批准。学生在实际操作中,时间安排一般应提前一点,千万别前松后紧,也不能虎头蛇尾,完不成毕业设计(论文)的撰写任务。
(5)主要参考文献。
在开题报告中,同样需列出参考文献,这在实际上是介绍了自己的准备情况,表明自己已了解所选课题相关的资料源,证明选题是有理论依据的。在所列的参考文献中,同样应具备不少于2篇的外文文献。
知识扩展:开题报告的结构
(一)论文名称
论文名称就是课题的名字。
第一,名称要准确、规范。准确就是论文的名称要把论文研究的问题是什么,研究的对象是什么交待清楚,论文的名称一定要和研究的内容相一致,不能太大,也不能太小,要准确地把你研究的对象、问题概括出来。
第二,名称要简洁,不能太长。不管是论文或者课题,名称都不能太长,能不要的字就尽量不要,一般不要超过20个字。
(二)论文研究的目的、意义
研究的目的、意义也就是为什么要研究、研究它有什么价值。
这一般可以先从现实需要方面去论述,指出现实当中存在这个问题,需要去研究,去解决,本论文的研究有什么实际作用,然后,再写论文的理论和学术价值。这些都要写得具体一点,有针对性一点,不能漫无边际地空喊口号。
主要内容包括:
(1)研究的有关背景(课题的提出):即根据什么、受什么启发而搞这项研究。
(2)通过分析本地(校)的教育教学实际,指出为什么要研究该课题,研究的价值,要解决的问题。
(三)本论文国内外研究的历史和现状(文献综述)
规范的开题报告应该有文献综述,如果是小课题可以省略该部分。文献综述一般包括:
其研究的广度、深度和已取得的成果;寻找有待进一步研究的问题,从而确定本课题研究的平台(起点)、研究的特色或突破点。
(四)论文研究的指导思想
指导思想就是在宏观上应坚持什么方向,符合什么要求等,这个方向或要求可以是哲学、政治理论,也可以是政府的教育发展规划,也可以是有关研究问题的指导性意见等。
(五)论文写作的目标
论文写作的目标就是课题最后要达到的具体目的;要解决哪些具体问题,就是本论文研究要达到的预定目标,也是本论文写作的目标定位。确定目标时要紧扣课题,用词要准确、精练、明了。
常见存在问题是:不写研究目标;目标扣题不紧;目标用词不准确;目标定得过高,对预定的目标没有进行研究或无法进行研究。
确定论文写作目标时,一方面要考虑课题本身的要求,另一方面要考率实际的工作条件与工作水平。
(六)论文的基本内容
研究内容要更具体、明确。并且一个目标可能要通过几方面的研究内容来实现,目标与内容不一定是一一对应的关系。大家在确定研究内容的时候,往往考虑的不是很具体,写出来的研究内容特别笼统、模糊,把写作的目的、意义当作研究内容。
基本内容一般包括:
(1)对论文名称的界说。应尽可能明确三点:研究的对象、研究的问题、研究的方法。
(2)本论文写作有关的理论、名词、术语、概念的界说。
(七)论文写作的方法
具体的写作方法可从下面选定:观察法、调查法、实验法、经验总结法、个案法、比较研究法、文献资料法等。
(八)论文写作的步骤
【关键词】毕业设计 综合能力 探索
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2012)19-0029-02
毕业设计是本科教学计划中的一个重要组成部分,它与其他教学环节彼此配合,相辅相成,构成一个完整的教学体系,它的实践性和综合性又是其他教学环节所不能代替的,旨在提高大学生分析问题、解决问题的能力和科研创新的能力。因此,要以科学的态度、创新的理念来对待本科毕业设计指导工作,进而提高学生毕业设计中的综合能力。
一 毕业设计中暴露的问题与不足
近几年,毕业生人数不断增加,指导教师人数有限,造成指导教师在每个学生身上投入的精力相对减少,加之受到软、硬件建设相对滞后、学生就业困难等因素的影响,导致学生在毕业设计中的综合能力素质得不到提高,毕业设计质量出现一定程度的下降。
1.毕业设计内容陈旧,未能充分反映本专业的发展状态与趋势
选题是毕业设计的基础,选题的优劣决定了毕业论文的质量,也是决定学生是否能按时完成毕业设计的重要因素,选题应注重从“新”从“实”。选题的“新”,是指选题应尽可能反映学生所学专业领域的发展水平和前沿动态,让学生能够立足于科学发展前沿;“实”,是强调选题内容和深度范围等应符合学生在校所学理论知识和实验技能的实际水平。毕业设计的选题过于陈旧或与自己的专业相差甚远,将会大大降低学生对毕业设计的兴趣。
2.学生的知识储备不够,对本专业常用的分析方法和分析工具掌握欠佳
前几年,学生的毕业设计都是先由指导教师拟定题目,之后将选题发给学生选择。因为缺少对各个题目主要的研究内容、需要的知识等的说明,学生拿到题目后很茫然,基本都是盲目选择。而且,多个学生选择同一个题目的情况非常普遍,遇到这种情况,最后基本上按照与指导教师见面的先后顺序随机决定如何调剂。这就导致很多学生被调剂,最终安排了自己不感兴趣的题目,选题程序缺少双向性。加之大部分学生的写作能力较弱,文献检索和综合能力不强,英文摘要等环节尤为薄弱,造成了毕业论文质量的下降。
3.毕业生对毕业设计不够重视,部分同学投入精力过少
造成这种现象的原因是多方面的。首先,指导教师没有动员学生在思想上给予充分重视;其次是由于毕业生考研、就业的冲击。目前在教学计划中毕业设计都安排在第八学期,而这一学期又是毕业生确定工作的时期,择业的巨大压力使学生不得不把大部分精力放在寻找就业单位上,考研的同学开学前一个月一直在准备研究生复试,对毕业设计的精力投入不够。相当一部分同学仅用几天时间东抄西拼完成论文,草草了事。而已找好工作的同学由于没有意识到毕业设计的意义,也不会认真主动地搞好毕业设计。
4.毕业设计过程中的管理力度不够
对于毕业设计期间的管理,每个指导教师根据自己的情况以及学生所选课题的难易程度确定每次指导的时间,大致是每周1~2次,但是到第八学期,由于学生参加毕业实习,基本上不能保证在校时间。因此,在毕业设计的指导工作中,学生遇到问题就不能及时解决,多数只能通过邮件的方式来进行联系,直到答辩前才与指导教师见面,这些管理不严纵容了学生不负责任的态度。一部分学生往往在答辩前才临时抱佛脚,做出的论文内容空洞,他们也不可能通过毕业设计学到什么。
二 剖析问题,抓关键,认真指导学生的选题工作并进行针对性教学
1.指导学生科学选题
第一,题目要有新意。毕业设计的选题要体现当前科学技术的前沿动态和发展水平,在构思上要有鲜明的时代特点,这就要求指导教师认真关注国内外相关专业学科的学术发展动态。这样不仅让学生有兴趣,而且还可让他们了解该领域的最新发展动态。
第二,题目要结合科研或生产实际需要。选题尽可能贴近科研一线课题或生产实际需要。指导教师在上报题目时,要说明研究内容、研究手段以及预期的成果等,让学生对题目有个大致的了解,避免选题的盲目性。结合专业特点,将以往单纯设计类的题目数量减少,增加产品开发型、实验研究型以及仿真研究型题目,保证选题的多样性。兼顾科研活动的继承性和延续性,让学生利用所学知识,分析和解决生产实践中的实际问题,为做好一名工程师奠定基础。
第三,题目要反映专业学科内容。选题要尽可能反映专业学科的基本内容,这是关系到学生能否回顾总结和运用所学的专业基本理论知识的关键问题。要选指导教师能指导、学生经过努力能完成的题目。教师应当对所选题目有所研究、有所领悟才能充分发挥指导教师的优势。要克服两种情况:(1)涵盖的专业内容太少;(2)与其他学科内容交叉过多。
2.运用启发式教学
目前,在毕业设计过程中,影响学生能力培养的一个主要原因是指导教师对学生帮扶太多。应采用多种启发方法引导学生自主学习。在指导毕业设计的过程中,应发挥团队优势,集体指导和个人指导相结合就显得尤为重要。
第一,激疑启发。指导教师要善于培养学生的激疑能力,要使学生感到有兴趣,又感觉到有问题可继续研究。
第二,推理启发。在毕业设计过程中,要让学生认真推敲需要研究的内容和所给定的条件与前提,引导学生推导出新的可能结论或结果。直接推理可根据相关的定理等直接进行演算;间接推理则要进行仿真,并对实验结果进行综合分析。
第三,类比启发。在信息类领域的毕业设计中,要把所研究课题的内容、理论原则、形式、方法与熟悉的相关课题进行联想和比较。