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作者简介:蒋建国(1973-),男,湖南洞口人,中南大学土木工程学院道路工程系,副教授;刘小明(1974-),男,江西瑞金人,中南大学土木工程学院道路工程系,副教授。(湖南 长沙 410075)
中图分类号:G642.477?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)31-0113-02
毕业设计是本科生完成四年教学计划的最后一个环节,这一过程是对学生在校四年学习内容、创新能力的综合检验,也是学生在毕业之前的一次实战演练。[1]随着国家对基础建设的大力投入,目前土木类专业人才需求十分旺盛,大部分学生都在刚进入大四就与单位签订了就业协议。笔者在中南大学道路工程专业上课时做得不完全调查显示,每年11月份以前签订就业协议的学生占毕业生总人数的70%左右,签订的单位大部分是施工单位,一般期末基本已全部签订完协议,部分未签订的,往往是因为对工作单位要求太高。施工单位对道路工程本科毕业生的要求也更趋于全面,不仅需要扎实的专业理论知识,而且要求他们具有更好的动手能力、创新能力、适应能力以及与人合作的能力。[2]通过与已参加工作的毕业生联系得知,一般单位要求毕业生不仅要具备相应的工作技能,还要具有“实战经验”,“上岗即顶岗”。不再是以前那种毕业生到工作岗位后,接受上岗培训或实习一年左右的模式,往往是经过一个月培训后即参与现场实际工作,部分学生因表现优异,一般一年左右即可具体负责一些实际现场工作,有的甚至只需要半年时间。这就要求道路工程专业毕业设计应该探索培养技术应用型人才。
一、目前道路工程专业毕业设计模式
通过近几年毕业设计教学环节的实践,道路工程毕业设计作为大土木工程专业方向,其基本流程基本相似:一般第一个月教师布置毕业设计题目,进行毕业设计、英语论文翻译;毕业设计报告完成后,进行毕业课题设计。中南大学论文设计从始至终要求较为严格,从论文题目的布置及过程控制,都有相关要求。论文要求每人一题,同时设计全过程都在学校聘任的督导组的全程监督之下。
道路工程专业在学生入学后一般要求学生马上进入状态,采取的措施是按照学校要求,首先进行毕业设计动员和毕业设计的过程说明,布置近期任务与远期目标,准备工作完成以后,就去现场进行毕业实习。毕业实习一般是选择在建的道路工程,以高速公路居多。通过邀请施工单位专家讲解、现场踏勘、教师讲解等环节,让学生了解道路工程中的每一个分部工程,包括路基、桥梁、隧道、涵洞、路面等,让学生对道路工程有一个全面的立体的认识。实习回来写完实习报告后就进入毕业设计阶段,首先是由指导教师给每个学生一份地形图,确定道路的始终点和道路等级,然后要求学生熟悉道路工程相关规范,再进行道路工程的各项设计。
这一过程应该说是一个比较成熟的模式,从现场到设计的各环节,学生都熟悉了一遍。但通过对近几年的毕业设计的指导和对道路工程专业的认识,笔者认为道路工程专业毕业设计教学环节中还存在一些问题。
1.实习环节过于简单
从目前发展形势可以看出,大部分土木工程本科毕业生签约单位是现场施工单位,但建设单位工序繁多,从工地组织结构,施工组织到施工工序都需要时日去了解,目前虽然毕业实习安排的是一个月的时间,但由于经费原因、时间安排等因素,实际在现场实习的时间不会超过二十天,有的甚至更短。笔者所在学校道路工程专业毕业实习虽然比较认真,但也只有二十天左右时间,时间的紧张导致实习环节形势的简单。道路工程专业毕业实习一般是先邀请施工单位总工或技术员做一次技术讲座,内容包括实习工地的概况、施工单位组织结构、目前施工技术发展等;然后进行分部工程的实习,由于施工单位工期较紧,一般很难有相关技术人员陪同参加讲解,主要由带队毕业设计指导教师进行讲解。大部分的带队毕业设计指导教师现场施工经验丰富,但由于选取工点的局限性,以及施工环节问题,导致现场毕业实习只是换了一种形式的讲解教育,从课堂转换到现场,学生看到的大部分只是一个静态的施工场地。学生的现场感受应该说是足够了,而且也能够提出一些专业性的问题,但其实对于施工环节还只是停留在以前的课堂教育上。
2.毕业设计课题与实际工程存在距离
目前土木工程专业毕业设计内容主要采用与生产相结合的形式,课题大多是由指导教师根据毕业设计的时间安排、训练要求而从实际工程图纸中模拟出来的题目,由于受到工程量大小等因素的种种限制,常常使模拟课题与实际工程之间存在差距。而且大部分学校在毕业设计时强调创新性,因而一部分毕业设计指导教师为突出创新性,选定的毕业设计题目可以与硕士毕业论文题目媲美。应该说,实际工程应用与设计创新不存在冲突,但是在毕业设计时既要兼顾过程性又要重视创新性,这对指导教师提出了较高的要求。在毕业设计课题的确定过程中,首先必须明确,毕业生应该要熟悉本专业的基本流程,然后在此基础上进行某一方面的创新性设计。然而由于时间有限,如何把握两者之间的平衡,是一个值得研究的课题。
关键词:道路工程;毕业设计;存在问题;解决措施;质量控制
毕业设计(论文)是一项综合教学环节,它集学习、实践、探索和创新于一身,是学生由学习阶段向工作阶段转变的最好的实践机会,是进入工程设计、施工、监理和科研等领域的开始,也是为将来独立工作进行的职业训练。它不但对学生的思想、工作态度和独立工作能力具有深远的影响,而且还是对高等学校教学质量评价的重要方面,更是审定学生的毕业资格及学位资格的依据。它不但是高等院校本科教学计划中不可或缺的组成部分,也是教学实践中一个必不可少的环节,是学生综合运用所学的基础理论和基本技能进行科学研究和科学探索的初步训练,是培养和提高学生分析问题、解决问题能力的重要环节。对于加强和扩充学生的知识面,培养学生的创新意识、创新精神、创新能力起着极其重要的作用。毕业设计(论文)是检验毕业生是否具备从事科研工作或担负专门技术工作初步能力最有效的方式。同时,毕业设计(论文)的质量也是检验一所高校、一个专业教学水平的重要内容。毕业设计(论文)是学生进行工作技能储备的良好载体,使学生由学校向社会过渡做好充分的准备。做好毕业设计工作,对于提高本科教学质量,增强学生在就业方面的竞争力等诸多方面均具有重要意义。为保证本科毕业设计(论文)质量,学校强调了毕业设计(论文)要统一和规范化,并下达了专门的撰写规范。该措施对于理论研究类、试验研究类、计算机软件类、经济学、管理学及文法学类比较容易规范,但对于土木工程专业道路工程方向的毕业设计类来说就没那么简单了。
1毕业设计类的特点与现状
从目前情况来看,土木工程专业道路工程毕业设计主要有如下不足:①题目单一。土木工程专业道路工程方向毕业设计课题通常由指导教师指定,最普遍的题目就是“××高速公路路基路面综合设计”,教师提供详细的毕业设计任务书和指导书,任务书把设计要求给出,指导书限定了设计方案和指标,学生毕业设计的思路已经被预先给定方案所限制。毕业设计中创新意识、创新精神欠缺,学生对毕业设计目的和作用等认识不够。学生对教师陈旧的课题兴趣不大;学生只是一味地效仿以往的毕业设计成果,不明白“为什么”,可谓一知半解。②专题与设计内容挂不上钩。由于在任务书里规定了专题内容,多数指导安排学生进行一些综述性的研究,如“高速公路桥头跳车问题综述”、“沥青路面早期病害现象综述”等等,但是由于学生本来对于桥头跳车、沥青路面早期病害现象等知之不多,缺乏了解,自然他们写出的综述就是对下载资料的罗列,更谈不上专题为毕业设计内容服务了。③外文翻译不能为设计或专题服务。目前,外文翻译多数是由指导教师指定一本外文文献,几个学生每人翻译一个章节,根本不能为自己的设计和专题服务,仅仅是一次翻译练习或者为指导教师的课题服务。④装订成册不容易统一。由于土木工程专业道路工程方向毕业设计往往是对一条高速公路的路线、路基工程和路面工程进行综合设计,有计算说明部分和图纸部分,有中图分类号:G642文献标识码:ADOI:10.16871/ki.kjwha.2016.10.027路线设计、排水工程设计、防护工程设计、支挡工程设计、路面工程设计和桥梁涵洞工程设计,有专题研究和外文翻译等等,牵扯面广,加上各个老师的侧重点又有不一样,因此,很难形成统一的格式,在装订时就更难以统一了。
2原因分析
2.1设计牵扯面广
由于土木工程专业道路工程方向是个综合性和实践性很强的专业。学生做毕业设计需要大量的设计资料及辅助工具,如各种规范、计算手册、参考方案图集等。而在校学生对这些根本没有接触或仅仅只有一些感性认识,所以在毕业设计的开始阶段,要组织学生到与其设计题目相近的工程进行实地调研和参观,了解和掌握与设计题目相关的资料和实际情况。例如,了解道路的使用功能、组成部分、平纵横设计、路面结构方案和构造物的设置、现场施工操作流程、监理单位工作流程、检测单位对路基路面质量检测流程等,并收集需要的设计资料。但目前无论是学校、学院、指导老师,还是学生在这方面的准备都不足。
2.2就业和面试的影响
由于毕业设计安排在大学四年级的第二个学期,学生就业或研究生面试难免会对其造成影响。有些优秀生虽然对毕业设计很重视,但却苦于精力有限,忙于找工作、研究生复试等。本来学习很好的同学,到毕业设计末端才开始准备毕业设计相关内容,这样的结果便是设计思路不清晰,软件操作不熟练,说明书内容不充实、逻辑混乱。在毕业设计期间,还有些学生为了参加求职面试,频繁往返于学校、家庭和各用人单位之间,其毕业设计成果就难以达到量和质的要求,因此罗列数据、设计图纸和计算书绘制不规范、说明书表达不够准确、内容不充实以及成果无新意的现象就无法避免了。
3解决措施
3.1选题多样化
土木工程专业道路工程方向是实践性非常强的应用学科。道路工程方向的教材在新材料、新技术、新工艺和新设备应用的内容方面更新速度较慢,学生对新知识无法及时了解和掌握,因而进行常规型、工程实践型、应用研究型等多种类型的毕业设计是解决这一问题的有效途径。毕业设计选题应符合专业培养目标和社会需求,尽可能结合指导教师的科研项目和实体工程,体现学科的发展性、前沿性和应用性。同时也应注意选题的广度、深度和难度、设计期限和学生实际工作能力之间的协调。因此,毕业设计选题应以实际工程项目为依托,符合道路工程方向培养方案的要求。选题应结合指导教师承担过的或正在承担的实际工程项目,选择实际工程中大量存在和出现的道路工程形式,采用真题真做或真题假做的方式,使学生能真正了解工程设计和参与工程设计。近年来,我们学院从政策上鼓励和支持学生参与指导教师的科研课题所涉及到的实际工程项目,让学生从实际工程中学到更多、更新的专业知识,这对毕业设计选题多样化起到了促进作用。
3.2指导经常化和多样化
1)面对面指导和网上指导相结合。除指导教师与学生每周固定的时间见面指导外,若学生需要在其他时间咨询指导教师关于设计方面的问题或者指导老师不在学校时,指导教师还可通过BBS、QQ群、E-mail,视频方式在特定的时间接受学生的咨询或接收学生传过来的设计图,及时回复并提出修改意见。这样就可以从时间和空间上保证指导教师和学生的沟通。同时,通过这种方式指导教师可以核查每周的进程,掌握学生实际进度,根据学生的进度情况给出相应的评语和意见。学生也可以从老师那里及时得到反馈信息,根据反馈信息进行及时调整和修改。2)开展设计交流定期化。为了使学生在短时间内掌握毕业设计中的相关知识,每周进行一次讲座和研讨相结合毕业设计小组交流会,目的是相互交流,共同提高,纠正错误,达成共识。学校、学院、督导组不定期进行抽查,从中发现问题,分别对学生和指导教师提出相应的整改要求。3)考勤严格并经常化。目的在于督促学生保证设计时间,投入足够精力,确保设计质量。明确制定针对每个学生的检查计划,其中包括资料的阅读、方案设计、调试等,严格监督每一名学生。
3.3写作规范化
规范毕业设计论文、说明书、计算书、研究报告等文本格式,是提高毕业设计质量重要举措之一。通过规范这些文本,使学生具有一名技术工作人员应具备的基本素质。明确毕业设计说明书或论文的内容,提出统一、具体的规范要求,指导教师对每一名学生的文本初稿必须仔细阅读、认真批改,这样可以使学生具有端正的写作态度和文风,并能提高学生科技写作规范化的能力。
3.4专题翻译有用化
其实,专题研究和外文翻译完全能够为毕业设计服务的。例如,2007届毕业设计中我们安排了三个同学做的设计是“京珠高速公路安新段改扩建工程路基路面综合设计”的一个段落,由于是高速公路改扩建工程,就有路基拼接、桥梁拼接、涵洞通道等构造物拼接、废旧材料综合利用等问题的出现,而这些问题正是工程的关键问题,目前研究的也比较少,因此,我们给学生安排的专题研究和外文翻译都围绕这些技术问题展开,就能做到专题和外文翻译为设计服务了。
参考文献
[1]教育部高等教育司,北京市教育委员会,编.高等学校毕业设计(论文)指导手册——土建卷[M].北京:高等教育出版社,经济日报出版社,1999.
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[3]吴旷怀,包秀宁,李燕枫.道路工程方向毕业设计多元化实践[J].高等建筑教育,2005(12).
[4]宋晖.高等工科院校毕业设计(论文)质量管理的实践与探索[J].陕西师范大学学报:自然科学版,2003(4).
[5]杜国锋,赵彦.提高土木工程专业毕业设计质量的探索[J].高等建筑教育,2005(12).
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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).