時間:2023-03-07 15:19:07
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇道路畢業設計總結,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
中圖分類號:U41-4,U44-4 文獻標識碼:A 文章編號:1812-2485(2012)03-011-2
道路與橋梁工程本科畢業設計是道路與橋梁工程專業教學環節中非常重要的一環,是對學生大學期間所學知識的復習、綜合、運用和提高,是理論與實際相結合的訓練階段,也是學生從學校走上工作崗位的一個過渡階段。它對培養學生的綜合素質、工程實踐能力和創新能力都起著非常重要的作用,同時對學生收集分析設計資料、制定方案、計算繪圖、編寫設計文件等方面的能力也是一次全面的鍛煉[1]。
我校今年參加道路與橋梁專業畢業設計的人數為165人,明年是154人,該專業每年基本保持五個班級的數量,因此,分析道路與橋梁工程畢業設計的現存問題,針對性地提出改進措施,對提高我校學生畢業設計質量,培養學生的綜合實踐能力有著非常重要的現實意義。
1 道路與橋梁工程本科畢業設計現存問題
1.1 畢業設計選題程式化,與工程實際脫節
好的畢業設計題目是保證教學質量的重要前提和關鍵之一。內容新穎、形式多樣的選題,可以調動學生的積極性和設計熱情,降低出現抄襲的概率,提高畢業設計的整體質量[2]。目前國內多數高校由于沒有足夠的校外實踐教學基地的支撐,缺乏實際工程背景和有關工程資料,導致選題陳舊。目前道路與橋梁工程專業畢業設計內容主要采用“假題真做”或“真題假做”的形式,一題多屆的現象普遍,與科研、生產緊密結合的題目設計少,這樣就使畢業設計局限在就事論事、紙上談兵的狀態,缺乏工程意識訓練,圖紙脫離工程實際,同時使學生普遍感到題目缺乏工程真實感,沒有積極性和創新欲望,主觀能動性發揮不足。
1.2 畢業設計的有效工作時間不能保證
常規畢業設計時間為12周,以橋梁結構方面的設計題目是為例,主要包括以下幾個方面:橋梁結構方案比選;上部結構設計包括截面尺寸的擬定、內力計算、內力組合、繪制內力包絡圖、配筋設計、施工驗算、強度驗算、剛度驗算、穩定驗算;下部結構設計包括橋墩、橋臺和基礎,有類型選擇、尺寸擬定、內力計算、強度驗算、穩定性驗算級抗震等;對于鋼筋混凝土和預應力混凝土墩臺還需要配筋設計;施工方法設計;繪制結構施工圖。可看出設計任務繁重,設計時間緊迫。
而現實中存在的實際情況是,由于畢業設計一般安排在本科教學第四學年的第二學期,此期間畢業實習、研究生復試、就業應聘、畢業補考復習等占據了學生相當比例的畢業設計時間和精力,所以有效的畢業設計工作時間是遠少于12周。這就一定程度上造成學生設計進度緩慢,大部分設計任務壓到最后階段匆忙結束,有的干脆縮減畢業設計任務量,比如只作橋梁結構設計中的上部結構設計,或甚至出現抄襲現象。
1.3 過分依賴專業軟件,理論基礎薄弱
道路與橋梁專業的本科畢業設計中,公路設計中選線任務一般依靠緯地軟件,橋梁結構設計一般多采用橋梁博士軟件。在使用軟件過程中,一味地根據軟件操作指南“比著葫蘆畫瓢”,對相關的設計原理和計算方法不做深刻地理解和分析,導致學生對設計成果 “知其然而不知其所以然”的不良后果。最明顯的表現就是,有的學生畢業設計計算書內容充實完整,而在其畢業答辯過程中對評委老師提出的非常簡單基礎的設計理論問題卻茫然無知。
1.4 畢業設計成果不規范
由于畢業設計屬于實踐教學,相比較于理論課程教學,容易出現監管不力的問題。具體表現為畢業設計初期各類表格填寫不全,未能按時完成開題報告、中期考核,畢業設計成果不規范等。部分學生對文字排版、公式編輯、圖表格式、CAD繪圖、科技論文翻譯不熟悉,使得畢業設計成果很不規范,畢業設計計算書、圖紙和專業文獻翻譯等多次修改。尤其是畢業答辯前的最后階段畢業設計成果批改和審查中,絕大多數的返工修改都是由于設計成果格式不規范造成的。
1.5 畢業設計考核評定方法不科學
以往的考核是對整個畢業設計期間學生的學習態度、設計成果、答辯情況的籠統考核,只是簡單評定出優秀、良好、中等、及格、不及格等幾個等級,很多學生其實并不十分清楚自己何處為優秀、何處為不及格,更有少數學生對老師評定出的畢業設計成績感到不公平。這樣的考核不僅缺乏針對性,不能很好地體現出學生的學習態度與設計水平的真實情況,而且由于缺乏具體明確的評判準則,無法給出令學生信服、認可的畢業設計成績。此外,這種完全集中一次答辯的方法使得學生根本沒有改過的機會,考核方法也不夠嚴格,存在個別學生抄襲、蒙混過關的現象,這就很難保證畢業生質量。
2 道路與橋梁工程本科畢業設計改進措施
2.1 優化畢業設計題目
選題要盡可能地反映本專業領域的發展水平和前沿動態,體現當前科技發展水平,反映時代特點。為此,應爭取不斷更新題目。另外,選題應有一定的深度、廣度,使學生能在畢業設計的過程中綜合應用所學的基礎知識和專業知識,能在規定的時間內得到充分的鍛煉。畢業設計的每一個題目都要經過認真而反復的思考,要精心設計,并應按照一定的比例,給出部分真題。真題來自工程實際,所涉及的內容和問題比教師擬定的題目豐富和復雜得多,它會讓學生有較強的責任感和壓力,同時又具有較強的自覺性和主動性,學生也更有熱情和興趣去做真題。想要得到真題,可與設計院通力合作,真題的獲得方法有兩種,一是在設計院以往或目前的設計題目中選出適合學生的畢業設計題目,這樣可對學生的畢業設計進行實踐檢驗,以增強他們的感性認識,避免紙上談兵。二是安排少數學生做目前正在進行的設計題目,他們可直接與設計院聯系,這樣一方面可直接檢驗他們的設計成果,增強實踐經驗,另一方面,可為相關設計單位做貢獻,增強校企之間的聯系。這一做法的額外收獲是:某些表現出色的學生很可能被設計院看中,從而獲得了較好的工作機會。
畢業設計題目在難易程度上應進行分級。學生可根據自己的實際能力、愛好和專長靈活選擇題目。設計要求不能過于刻板,給學生以自由發揮及創作的空間,鼓勵學生創造性地完成任務,鼓勵他們嘗試采用新的結構形式,采用新的計算軟件進行計算。
2.2 妥善處理畢業設計期間時間上的沖突
較多的學生特別是考研的學生因為考研等原因未能聯系并落實好就業單位,因此在畢業設計期間,經常參加各種人才交流會,這與進行畢業設計兩者間難免會有沖突。這就要求學校在抓好畢業設計工作的同時,做好這些學生的就業落實情況。我校以學生為本,以市場需求為導向,建立新的畢業設計管理模式。具體是提前在第七學期期末給學生布置好畢業設計任務,直到他們安排好自己的時間,做好自己的計劃,同時在畢業設計期間允許他們因就業或研究生復試外出兩次,由畢業設計指導老師和輔導員共同管理。
2.3 指導學生合理利用結構設計軟件
學生采用專業軟件來做設計會有些盲目,只前沒有學習過軟件的操作,所以會在學習軟件操作上花費大量的時間。這時需要指導老師提示采用什么樣的結構設計軟件,首先是老師自己要對這些軟件有一定的了解,選擇學習資料比較全面的軟件并讓學生知道這些軟件的功能。其次是讓學生理論知識和設計軟件相結合,讓學生理解和掌握一些軟件操作步驟所依據的基本專業理論、原理和知識點。因為軟件的使用中,輸入了相應的參數后就直接給出一個結果,如果對一些方法和理論不熟悉,就沒有辦法考證設計結果的合理性,甚至出現錯誤。
2.4 加強畢業設計過程的監管
畢業設計是一個時間較長的實踐教學環節,在整個畢業設計過程當中應加強監管,在各個重要環節和階段要嚴格把關。我校確立了以學校、學校教學督導組、指導教師為主的質量監控機制,主要對開題、中期檢查、設計最終成果三個方面進行把關監控。一是在開題階段,要求學生建立完善各類畢業設計基礎資料,如設計任務書、設計內容、參考文獻、進度計劃等,通過加強以上文件的管理,督促學生主動查閱文獻、積極思考,對整個設計步驟有較清晰的認識。二是進行中期檢查。中期檢查的依據為畢業設計任務書中的進度計劃,檢查學生是否按計劃完成了設計內容,階段性成果質量如何,是否存在較嚴重的錯誤,為后期的設計奠定基礎,故該階段考核將起到承前啟后的作用。三是畢業設計成果檢查。在進行畢業答辯前,應對學生所有設計成果進行一次全面檢查,要突出資料全、格式對、統一對應。整個設計過程中涉及的各類資料繁多,且完成提交時間不一,有必要檢查是否齊全;還要檢查各類表格、計算書、圖紙是否格式統一;對于設計中途有變更的情況,還要注意最終成果與開題資料是否一致,包括設計題目、設計內容、計算書結果與圖紙表達都要對應起來。
2.5 形成考核評定等方面全過程控制的質量管理體系
畢業設計成績應該量化,根據不同題目的難易程度給出其權重,乘上指導教師及答辯委員會給出的成績作為最終成績。根據平時表現、設計成果質量、答辯表現等按百分制評定方法評定。平時表現主要考察學生的出勤情況、學習態度、是否按進度完成、是否獨立完成設計等幾個方面。設計成果的檢查,著重檢查設計圖紙和計算書的完整性和正確性。成績的評定要按照畢業設計的要求,強調學生獨立解決工程實際問題的能力和創新性。在答辯結束后,要組織畢業設計指導教師,就本屆學生畢業設計題目的難易程度、學生對相關知識的掌握程度、學生設計過程中出現的問題、畢業生是否達到培養目標等進行交流總結,以提出改進意見及措施。此外,答辯方法也應進行改革,可采用答辯2~3次的方法,給學生充分的時間使其修改完善畢業設計。
3 結束語
道路與橋梁工程專業本科畢業設計是一項集學習、實踐、探索和創新相結合的綜合教學環節,是培養學生綜合素質和工程實踐能力的重要載體。本文是根據指導道路與橋梁畢業設計的經驗總結的,主要是從學生在畢業設計時經常出現的問題出發,針對性地提出相關改進措施,以期提高畢業設計質量,全面提高畢業生的綜合素質和能力。
作者簡介:李斌(1981-),男,浙江紹興人,湖南理工學院土木建筑工程學院,講師;陳積光(1961-),男,湖南郴州人,湖南理工學院土木建筑工程學院,教授。(湖南 岳陽 414000)
基金項目:本文系湖南省教改課題(課題編號:湘教通[2011]315號)、湖南理工學院教改項目(項目編號:2012B09)、湖南理工學院教改項目(項目編號:2010c15)的研究成果。
中圖分類號:G642.477?????文獻標識碼:A?????文章編號:1007-0079(2012)31-0115-02
畢業設計(論文)是道路橋梁工程專業本科生整個培養計劃中綜合性和實踐性極強的教學環節,[1]是理論與實際相結合的訓練階段,是深化、拓寬、綜合教學內容的重要過程。畢業設計對學生收集、分析設計資料,制定方案,計算繪圖,編寫設計文件等方面的能力是一次全面的鍛煉,對培養學生的實踐能力和創新能力起著不可替代的重要作用,[2,3]直接影響著學生步入社會后能力的發揮,影響著人才培養的標準,體現了時代的要求。但是,隨著學校擴招、人才需求、就業機制等客觀環境的刺激與變化,[4,5]原有的畢業設計模式已經很難滿足現階段道路橋梁工程專業畢業設計教學。因此,湖南理工學院領導及教師對歷年的畢業設計工作做了全面的總結和分析,找出了存在的問題,并進行了一些有益的實踐與探索。
一、畢業設計環節存在的問題
1.學生精力分散,缺乏自主思考
畢業設計期間是學生就業、考研、實習最忙碌的時期,占據了學生很多精力和時間。[6]近幾年的教學觀察發現,許多學生無法把全部心思放在畢業設計上,自主性和積極性難以調動。一些學生對自己的設計課題是否切合實際、設計過程是否正確等問題缺乏自主思考,對自己的設計內容、設計成果模糊不清,甚至東拼西湊、抄襲他人。
2.指導教師缺乏,教學模式單一
隨著每年畢業學生人數增加,一些教師指導的學生人數偏多,精力投人相對不足,師生之間缺少及時有效的溝通。部分指導教師科研與工程經驗不足,畢業設計指導不全面,設計成果的深度和廣度無法滿足工程實際需要。以指導教師為中心的畢業設計單一教學模式,既不能充分體現學生的設計理念和創新思想,也已經很難滿足現狀。[7]
3.設計內容多而不精,脫離工程實際
常規畢業設計時間為15周,包括了方案比選、設計與計算、施工圖繪制(包括CAD出圖及手繪圖紙)、施工組織設計、計算書撰寫等,設計內容多而不精。而且,很大比例的學生只能選擇與工程實際脫節的虛擬設計題目。由于受到工程量大小等因素的種種限制,常使畢業設計脫離工程實際,局限在就事論事、紙上談兵的狀態。
4.評價體系籠統,過程監控缺失
以往的考核是對整個畢業設計期間學生的學習態度、設計成果、答辯情況的籠統考核,評定出優、良、中、及格、不及格。這種一次性考評方式,難以控制個別學生抄襲、蒙混過關的現象,學生也缺少改正的時間。畢業設計過程監控缺失,評價缺乏針對性,也不能體現出學生的學習態度與設計水平。
二、以創新能力培養為導向的畢業設計模式探討
湖南理工學院針對現階段學生畢業設計質量有所下降的情況,制定了道路橋梁工程專業課程質量標準、畢業設計(論文)工作手冊,[8]對選題審查、任務書、開題以及畢業設計評價等規定了具體的格式與要求。同時,以培養學生工程實踐創新能力為導向,針對學生在畢業設計過程中出現的問題及現有的畢業設計模式存在的不足,對畢業設計教學模式進行了多方面的改革嘗試,形成了一套行之有效的教學體系。
1.以培養創新能力為導向,優化畢業設計師資隊伍
學院加大中青年教師引進和培養力度,鼓勵中青年教師在職攻讀碩、博士學位,分批安排沒有實際工程實踐背景的中青年教師到協作單位學習。同時聘請實踐工作經驗豐富的工程技術人員(及其他外聘教師)擔任畢業設計指導教師,對其指導資質、題目來源、指導方式、檢查指導頻次、成果驗收等各環節規定一定的要求。建立了相應的審查、監控、評價等制度。目前,湖南理工學院道路橋梁專業的外聘教師有22人,占專任教師總數的43%。一支以創新能力培養為導向,滿足畢業設計工程實踐教學要求的師資隊伍初步形成。既緩解了生師比過高所帶來的一系列問題,也彌補了部分專業教師缺少工程背景的現狀,為切實提高教學質量提供了師資保障。
基金項目:本文系教學改革研究與課程教材示范建設項目《路基路面工程課程教學改革研究與課程教材示范建設》階段性研究成果。
引 言
路橋專業本科畢業設計是對學生本科學習階段知識的系統總結,也是學生從學校走向工作單位前對知識的梳理和工作技能的準備[1-2]。畢業設計是提升學生綜合素質和專業能力的重要環節,通過畢業設計,可以彌補和鞏固在專業課程學習中部分知識的疏漏[3];同時,更為重要的是,學會如何將所學的專業知識應用到實際的工程案例設計和未來的工作中去。
目前,在土木工程本科畢業設計中存在一些問題[4-5],例如:畢業設計時間過短,缺乏經驗豐富的指導教師,學生缺乏獨立思考、過多地依賴計算機,評價和考核機制不健全等等,導致了畢業設計效果不顯著。很多學生在畢業后進入單位,還是不能盡快適應單位工作內容。如能夠更好地發揮畢業設計這一教學環節的作用,提高學生的綜合素質,縮短學生從校園到單位的工作過渡期,是值得探討和思考的。
畢業設計中的突出問題
結合道路橋梁與渡河工程(公路工程方向)專業,就本科生畢業設計中存在的突出問題進行論述。
1.畢業設計時間短
畢業設計開始時間一般為大四下學期,各個學校安排的時間有所差異,大部分為10周~18周。與國外相比,總體上時間較短,日本的本科生畢業設計一般安排1年。在時間相對較短的10周~18周中,除去學生找工作,研究生面試、復試等方面花費的時間和精力,真正投入到畢業設計中的時間更短。
2.缺乏經驗豐富的指導老師
高校引進的師資多為剛走出校門的博士,這些新老師大部分是從高校畢業后直接進入教師崗位,雖然有一些科研經歷和成果,但大部分沒有實際工程的經歷,也沒有教學和設計指導經驗,因此承擔畢業設計的指導工作,往往停留在專業課本上,起不到聯系結合實際的效果。此外,很多老師忙于完成科研任務,在畢業設計指導過程中,熱情不高,導致學生的畢業設計完成質量不高。
3.學生缺乏獨立思考解決問題的能力
在畢業設計的指導過程中,往往采取課堂授課的形式,學生也習慣接受這樣的形式,這種灌輸式的指導方式,導致學生在遇到問題后不會積極思考,不善于通過查閱文獻資料主動解決問題,而是習慣于向老師求助,直接詢問老師獲取答案。
4.設計工作過分依賴計算機
計算機的普及為設計工作帶來的便利,作為土木工程專業的本科畢業生,采用計算機進行畢業設計十分普遍,學生更注重對軟件的操作和應用,而忽略了設計中應用的基本概念、原理和計算方法,往往是知道結果,但是不知道設計結果是如何計算出來的。同時,計算機軟件在設計出圖的過程中,存在不少錯誤,學生在設計中缺失了基礎理論和基本計算方法的學習,往往不能夠發現和認識這些錯誤。
5.答辯考核的機制不健全
畢業設計的考核主要通過小組答辯的形式進行考核,一般每個學生的答辯時間在10分鐘~20分鐘左右,這種短時間的考核效果并不能真實反映學生在較長一段時間的成果。此外,大四的學生面臨就業和上研,學校從就業率的角度出發,一般很少讓學生不通過答辯,這也給了部分不努力完成設計的學生可乘之機。
改革建議
針對上述種種問題,結合各高校土木工程專業在畢業設計中積累的成熟經驗,提出相關的改革建議。
1.提早布局畢業設計
土木工程專業畢業設計的安排布置時間可以安排在大四上學期,初期的指導時間間隔可以拉長,兩周一次,且初期主要以文獻檢索,資料查閱,軟件熟悉等內容為主,這樣布置工作可以讓學生有充足的時間去準備,培養獨立思考解決問題的能力。例如在路基路面的現場實習中,帶領學生觀察和學習路基路面排水工程的各種類型和布置情況,對于提高畢業設計中相關內容的設計質量效果良好。充分利用現場實體工程實習環節,講解在畢業設計中學生困惑較多的問題,往往能夠起到事半功倍的效果。
2.以團隊的形式指導畢業設計
在畢業設計指導過程中,應采用團隊搭配的形式更為合理。指導團隊中應老中青結合,應配備具有工程經驗的老師和中青年教師。同時,土木工程畢業設計中設計的內容廣泛,例如道路工程設計中每位老師的教學重點不同,不可能面面俱到,因此團隊指導有利于知識結構組合。在團隊畢業設計指導的過程中,年青老師也在學習和提高。此外,有條件的情況下,可以采用設計院和學校共同指導的形式,邀請具有較高技術水平和豐富實踐經驗的設計師輔助指導,能夠彌補畢業設計與實際工作脫節的不足。
3.加強創新能力和科研素質的培養
在畢業設計指導的過程中,應充分調動學生的積極性,在設計指導的過程中,善于提出問題,要求學生去搜集、閱讀相關的書籍和國內外資料,并作讀書筆記,在學生充分準備的基礎上一起座談,談談各自的想法,指導老師進行總結和指點;畢業設計的過程中,也是為部分學生進入研究生學習作必要的鋪墊,這一過程中學生科研素質的培養也十分重要,因此在指導的內容體系上,也可作必要的拓展,可以就某一項的設計內容要求學生進行深入的設計和思考,提交更為詳細的設計說明和報告,必要時可以補充室內試驗等工作。在畢業設計的指導過程中,應該讓學生多講,發現問題后,讓學生自己去查閱資料解決,在一些不合常規的設計中,老師應當鼓勵學生的創新性。
4.豐富設計內容
設計內容多樣化在很多高校的實施中取得了良好的效果。一方面,學生采用計算機輔助設計減小了本科生畢業設計的工作量,因此教師在畢業設計任務的安排方面,除了主體的設計任務外,可以增加部分選擇設計內容;另一方面,土木工程專業的畢業生直接進入施工單位較多,因此施工組織和概預算部分、道路施工技術等方面的學習更為實用,這部分知識的學習,對于學生進入單位后盡快適應崗位有直接的影響。例如公路工程專業畢業設計除了完成路線的平縱橫、路基路面設計以及必要的排水、橋涵等附屬工程設計外,還可以增加施工組織設計、工程概預算編制、道路施工技術等可選內容,學生可根據自己的興趣、就業方向等選擇一項內容詳細設計。
5.加大管理力度
畢業設計是本科生考核內容的重要方面,因此,學校在這方面應當加大管理力度,出臺相應的文件,明確規章制度。對于指導教師,應嚴格考核指導時間和次數,限制教師指導的學生數量,確保設計成果的質量;對于學生,應當使其認識到畢業設計的嚴肅性和重要性,建立淘汰機制,成績不合格的學生應采取延期畢業答辯等措施。同時,規范畢業設計的成績評定標準,結合整個設計期間的表現和現場答辯情況綜合評分。部分高校在這塊有些較好的經驗,例如,按3%~5%比例抽查學生提前參加學校組織的答辯,其余學生參加系級答辯,參加院級或校級答辯的學生應具有示范作用;聘請校內外專家組成答辯小組,采用指導教師和答辯小組綜合評分制等等。
結 語
畢業設計是學生本科階段進入工作單位或開展科研工作的重要環節,在這一階段除了掌握本專業的相關設計工作技能外,更重要的是培養學生創新能力和科研素質。如何更好地發揮畢業設計這一教學環節的作用,提高設計質量和學生的能力是一個長期實踐的過程,只有通過不斷的總結、改革和創新,真正調動學生在畢業設計過程中的積極性和創造性,轉變觀念,以學生為核心,在指導設計的過程中,完成從一個監督者到輔助者的轉變,才能幫助學生提高各方面綜合能力,增加學生在工作和科研中的競爭力。
參考文獻:
[1]薛彩霞.本科畢業設計(論文)存在問題及質量控制措施[J].高教論壇,2011,(11):56~58.
[2]袁保倫,韓松來.工程設計型本科畢業設計指導方法的思考與探討[J].高等教育研究學報,2011,34(3):69-71.
[3]張志英.模糊評價法在本科畢業設計成績評定中的應用[J].浙江理工大學學報,2011,28(3):467-470.
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.05.028
Research on Graduation Project Teaching Reform of Traffic Engineering
TANG Wen , GUO Yingjun, ZOU Lanlin
(School of Automobile and Traffic Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan, Hubei 430081)
Abstract This paper analyzes some problems appeared in gradation project of traffic engineering. It shows that, more attention should be paid to the combination of teaching and scientific research, the subject selection system should be more reasonable, the graduation project time should be optimized, a perfect quality control system should be established.
Key words traffic engineering; graduation project; teaching reform
0 前言
畢業設計是普通高校大學生在最后一學期按照教學計劃在教師指導下獨立進行科學研究或工程實踐并取得一定成果的過程,是大學實踐教學環節中的重要組成部分,是對學生在大學四年所學知識的一次系統總結與提煉。①畢業設計可以提高學生分析問題、解決問題的能力,為學生快速地適應日后具體工作打下良好的基礎。②而畢業設計的教學方法對教學效果具有舉足輕重的作用。③本文將針對我校交通工程專業的畢業設計教學方法進行探討,試圖對交通工程專業畢業設計的教學改革提出一些建議。
1 畢業設計選題分析
我校交通工程專業畢業設計可分為畢業設計及畢業論文兩類。選題的來源一般為教師自擬題目或科研項目中的某一部分,選題總體來說比較豐富,包括交通工程各領域,如交通設計、道路設計、道路橋梁結構分析等。總體上而言,我校交通工程專業選題范圍較廣,基本上涉及到了交通工程的各個方面,且與學生的就業方向具有較好的相關性。但由于指導教師專業方向的限制,學生能力的限制以及教學條件的限制,學生選題的自由度實際上不大。我校交通工程專業最近2年畢業設計選題情況見表1所示:
表1 我校交通工程專業畢業設計選題情況表
在設計類題目中,“交通設施設計”中采用的題目大多就有很強的工程背景或實際背景,如“建設一路公路改造設計”。此類題目由于具有很強的工程背景,可以為學生提供比較全面的資料,如實際的地形圖、地勘報告等,學生參與的興趣較高,而題目又涉及到實際工程中各方面問題,若師生之間能進行良好的互動,可取得更好的教學效果。“交通設計”則主要針對道路交叉口或者一定區域內的道路網進行交通分析,在此基礎上進行交通優化設計,如“武漢市二環東段道路出入口控制設計”。此類題目一般以實際問題為依托,學生需要自己采集交通數據及道路數據,在此基礎上進行交通模擬分析并對原設計方案進行優化。“交通信息”則主要涉及到信息工程在交通領域的應用,如“基于Sketch-up的校園三維場景模型的構建”,此類選題需要學生有一定的專業軟件能力,具有較強的應用性。
論文類題目中也可分為3個方面,分別為“結構與材料性能”、“交通策略”和“交通信息”。一般而言,畢業論文涉及到的專業知識相對而言較少,一般僅對某一門課程中一方面的問題開展研究。其一方面需要學生有扎實的專業基礎,另一方面要求學生有一定的科研能力,因此論文在全部設計中占有的比例不宜過大,本專業要求一般不高于20%。
2 畢業設計中面臨的一些問題
由于交通工程專業是一個較新的綜合性學科,目前很多高校在教學目標上存在一定的差異,其畢業設計要求及教學方法也存在很大的差異。④我校交通工程專業在借鑒其他高校教學方法基礎上,每年都會根據實際情況對畢業設計的教學方法及管理方法進行必要調整。但在畢業設計過程中仍然存在不少的問題,具體如下:
(1)教學條件有待完善。主要表現在幾個方面:首先畢業設計指導教師的指導時間投入不足,主要是由于畢業設計時間過于集中,而學校的師資力量有限,影響了畢業設計的質量。此外,學校對畢業設計重視程度仍然有待提高;其次,部分教師本身缺乏一定的工程經驗,因此很難解決畢業設計中出現的問題,這也影響了畢業設計的質量;最后,學校在教學設備及教學經費上的投入非常有限,嚴重影響了畢業設計的質量。實驗設備及經費的缺乏造成很多實驗項目及調研考察無法開展,畢業設計只能避實就虛,影響了學生的積極性。
(2)畢業設計選題局限性很大。學校規定畢業設計選題由學生及指導教師共同完成,但實際上操作起來具有很大的難度。實際操作中一般各教師按照指導學生人數擬定畢業設計題目再由學生自主選擇,學生在選題方面的自由度很小。部分學校要求畢業設計題目的擬定以學生為主也是不可取的,一方面學生的專業水平有限,缺乏實際經驗,很難擬定出符合要求的畢業設計題目,另一方面,本專業作為工程學科,畢業設計中如果與實際工程結合起來,效果更好,學生顯然不具備此條件。
(3)畢業生就業影響了畢業設計質量。大學生就業壓力越來越大,而學生的就業率作為學科建設的一個重要考核目標,使得學校必須為學生的就業提供各種便利。而畢業設計時間上與學生找工作的時間基本上重合,這必然對畢業設計教學秩序造成嚴重影響。
(4)學校對畢業設計的管理力度不夠。一般來說,學校對畢業設計都有較為嚴格的管理條例,但作為全校性的管理條例必然不可過于細致,同時學校在管理條例的執行上也不夠嚴格規范。其具體表現在幾個方面:一方面學校對教師的指導管理不夠,教師對畢業設計的指導僅依靠責任心維持;另一方面,學校對教師缺乏必要的業務指導,部分教師在業務水平方面的缺陷必然影響了畢業設計的質量;此外,畢業設計管理過程中,對畢業設計工作量的標準有待完善。
(5)畢業設計工作量的標準不合理。目前我校對畢業設計工作量的要求主要以字數為準,其它要求過于松散。實際執行過程中以指導教師要求為準,這造成了畢業設計標準的不統一。部分教師要求較高,學生畢業設計工作量很大,而另外一些教師要求較低則學生畢業設計工作量很小。過高工作量使得學生畢業設計壓力過大,而過低的工作量則不足以完成既定的教學目標,兩者都不利于教學效果的提高。
3 畢業設計教學改革的幾點建議
基于畢業設計在本科教學體系中的重要性,如何提高畢業設計的教學質量從而提高本科畢業生的整體素質是教學改革的重點內容。⑤
(1)加強科研工作與畢業設計教學的結合。指導教師在畢業設計選題階段中應盡量選擇難度相對較低的科研項目,以橫向科研項目為主,可由學生完成協助科研工作的某一部分,如交叉口的調查及交通控制的模擬。盡量將學生的工作納入科研團隊的工作之中,這樣才能真正起到教學與科研的互相促進作用。
(2)建立更加完善的畢業設計選題體系。教師在確定畢業設計選題時,應充分考慮學生的興趣及就業去向。為了保證學生選題的自由度,應改變原有的一對一的選題模式及有多少學生選擇多少題目,一個學生面對一名指導教師的模式。畢業設計題目總數應不少于2倍的學生數,同時每名畢業設計學生可安排;兩名指導教師(包括一名指導教師以及一名專業輔導教師),這樣既可以保證學生選題的自由度,可很好地解決教師的專業方向的局限。
(3)提前開題,合理優化畢業設計時間。由于畢業設計時間與學生就業存在一定的沖突,為了保障畢業設計的進度與質量,可適當延長畢業設計時間,將畢業設計的開題時間提前到第七學期初。⑥學生在第七學期中教學任務不重,這樣學生有充足的時間進行畢業設計文獻收集及閱讀,同時也減少了學生在最后一學期的畢業設計與工作的雙重壓力。此外,畢業設計時間的延長有利于畢業設計水平的整體提高。
(4)加強管理,建立完善的畢業設計質量控制體系。加強畢業設計的管理工作,在畢業設計開始階段,教師應根據畢業設計內容的特點,指導學生完成畢業設計的進度安排表,具體工作應落實到每周。學生在每個階段必須完成既定的工作,及時匯報畢業設計的進度,保證按時按量完成畢業設計任務。
4 結語
畢業設計是大學生四年學習過程的最后階段,也是獨立完成實際工作的一個開始。畢業設計的教學質量不僅關系到學校教學目標的完成,也影響了用人單位對學校教學質量水平的評價。筆者從本校交通工程專業畢業設計的實際情況出發,分析了我專業畢業設計教學過程中出現的一些問題,并對本專業的教學改革提出了一些建議。本校交通工程專業將在今后的教學實踐過程中,不斷地加強畢業設計教學與科研工作的結合度,同時建立更加完善的畢業設計選題體系,并改善畢業設計的質量控制體系,不斷提高本科生畢業設計的教學質量。
基金項目:武漢科技大學教學研究項目(2010015x)
注釋
① 蘇原,劉平,潘平.土木工程專業畢業設計選題研究[J].科技信息,2011.2(1):180-181.
② 廖志凌,邵學軍,劉賢興等.高校本科畢業設計中存在的問題及對策[J].江蘇大學學報(高教研究版),2004(2):86-89.
③ 史瑾瑾.交通工程土建方向畢業設計的改革與實踐[J].西南科技大學高教研究,2011(4):62-64.
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2012)08-0016-02
河北工業大學土木工程專業創辦于1950年,具有悠久的辦學歷史和豐富的辦學經驗。從早期的房屋建筑專業、工業與民用建筑專業,發展為建筑工程專業、交通土建專業,直到現在的土木工程專業、道路橋梁與渡河工程專業和交通工程專業,已積累了60余年的辦學經驗,擁有完善的教學條件、教學管理和質量監控機制;為河北省、京津以及周邊地區的建筑、道路、橋梁、交通等行業的研究機構、設計院(所)、施工企業和政府管理部門,輸送了大批合格的土木工程專業技術和管理人才,在河北省、天津市的土木工程行業和土木工程教育界享有較高的聲譽。畢業設計是本科教學計劃中的一個重要組成部分,是培養學生綜合運用所學基礎知識、基本理論和基本技能,解決工程實際問題和初步科學研究能力的一個重要環節,它具有鮮明的實踐性與綜合性。通過對畢業設計(論文)工作及教學質量進行檢查與評價,進而總結經驗,找出差距,分析影響畢業設計(論文)質量的因素,提出改進措施,不斷提高畢業設計(論文)質量,具有十分重要的現實意義。對于本科畢業設計質量的檢查具體體現在:(1)畢業設計(論文)前期至中期工作階段。對畢業設計(論文)的教學條件(選題質量及指導教師情況)及組織管理、學生狀況、中期檢查等情況進行抽查、評分。(2)畢業設計(論文)后期工作(答辯、評分)階段。對學生畢業設計(論文)的答辯情況進行抽查、評分。(3)畢業設計(論文)工作結束階段。對學生畢業設計(論文)質量進行抽查、評分。必要時,抽調部分學生畢業設計(論文)送外校評審。(4)畢業設計(論文)工作總結階段。召開總結評議會,總結檢查評估中出現的問題及經驗,研究進一步提高畢業設計(論文)質量的措施。寫出評估報告,提出對我校“畢業設計(論文)教學質量檢查評估指標體系”的修改意見。同時,組織申報、評選本年度畢業設計(論文)工作優秀單位及優秀指導教師。在評價過程中,不確定性因素很多。為更加可過的評價學生畢業設計質量。本文提出運用模糊評價理論來評價學生畢業設計質量。
一、多級模糊綜合評價模型的理論和方法
模糊綜合評價與其他確定性評價方法不同,它在評價過程中能充分考慮影響學生畢業設計質量的不同因素。首先用U={u1,u2,…,um}={選題質量,學生能力,畢業設計質量}等不同評價指標。V={v1,v2,…,vn}=優,良,中,及格,差表示不同評價指標所處評語集合。
1.首先構建畢業設計質量評價指標體系,本文根據土木工程專業畢業設計特點,構建了二級指標,二級評價指標可以更加清楚的實現指標值的量化。根據每個評價指標ui(i=l,2,…,m)對確定評判等級的影響程度不同確定權重模糊子集A,A={a1,a2,a3,…,am}其中ai為因素集中ui的權重值,ai≥0且ai=1。
2.設不同評價指標因素ui又包含s個二級評價指標,其評價指標集為ui,ui={ui1,ui2,…,uis},對應的權重Ai={ai1,ai2,ai3…,ais},ais表示uis在ui中的權重,ais≥0且∑ais=l。
3.設評價等級可分為n個等級,其評價集V={v1,v2,…,vn}=“優,良,中,及格,不及格”5個等級。
4.對每個ui的m個因素按作綜合評價。從ui到V的模糊關系用模糊矩陣Ri來描述。
5.然后再根據以下的模糊運算關系得到目標的綜合評價分數。
Ri=r11 r12 K r1nr21 r22 K r2nK K K Krm1 rm2 K rmnB=A·R=(a1,a2,a3,K,am)or11 r12 K r1nr21 r22 K r2nK K K Krm1 rm2 K rmn=(b1,b2,b3,K,bn)其中,rmn表示因素指標uis對于第j級評語vj的隸屬度。
二、多級模糊綜合評價模型在畢業設計質量評價中的運用
1.確定評價指標因素集。依據模糊不確定性綜合評價理論,確定土木工程專業評價指標體系,見表1所示。
2.評價指標等級。土木工程專業畢業設計質量評語集合分為v={v1,v2,v3,v4,v5}={優,良,中,及格,差}五個等級。
3.評價因素權重集。各指標因素權重集在表1中已列出。
其中一級指標權重為A=(0.20,0.60,0.20),二級指標權重為A1=(0.25,0.25,0.25,0.25),A2=(0.17,0.25,
0.17,0.17,0.07,0.17),A3=(0.50,0.30,0.20)。
三、結語
畢業設計是本科教學計劃中的一個重要組成部分,本文利用根據土木工程專業畢業設計特點,構建了畢業設計質量評價的指標體系,然后提出利用模糊綜合評價,使評價結果更加客觀、公正,大大提高了學生畢業設計的主動性,有利于提高畢業設計質量。
參考文獻:
通過這三個月來的忙碌和學習,本次畢業論文設計已接近尾聲,作為一個大專生的畢業設計,由于經驗的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,在這里衷心感謝指導老師的督促指導,以及一起學習的同學們的支持,讓我按時完成了這次畢業設計。
在畢業論文設計過程中,我遇到了許許多多的困難。在此我要感謝我的指導老師xxx老師給我悉心的幫助和對我耐心而細致的指導,我的畢業論文較為復雜煩瑣,但是xxx老師仍然細心地糾正圖中的錯誤。除了敬佩xxx老師的專業水平以外,他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣,并將積極影響我今后的學習和工作,我才得以解決畢業設計中遇到的種種問題。同時感謝我院、系領導對我們的教導和關注;感謝大學三年傳授我們專業知識的所有老師。他們是xxx、xxx、xxx、xxx、xxx……謝謝你們嘔心瀝血的教導。還有謝謝我周圍的同窗朋友,他們給了我無數的關心和鼓勵,也讓我的大學生活充滿了溫暖和歡樂。如果沒有他們的幫助,此次畢業論文的完成將變得困難。他們在我設計中給了我許多寶貴的意見和建議。同時也要感謝自己遇到困難的時候沒有一蹶不振,取而代之的是找到了最好的方法來解決問題。最后,感謝生我養我的父母。謝謝他們給了我無私的愛,為我求學所付出的巨大犧牲和努力。
畢業設計論文致謝詞(二)
畢業設計即將結束,在老師的指導和同學的幫助之下,學生對于道路設計有了更多新的認知,對路基路面設計有了更深一步的認識,對路基路面綜合設計的整體脈絡了解得更加的清晰透徹。通過畢業設計,學生對自己大學四年以來所學的知識有更多的認識。
畢業設計,幫助我們總結大學四年收獲、認清自我。同時,還幫助我們改變一些處理事情時懶散的習慣。從最開始時的搜集資料,整理資料,到方案比選,確定方案,再到著手開始進行路基工程、路面工程和路線排水的設計,每一步都是環環相扣,銜接緊密,其中任何一個步驟產生遺漏或者疏忽,就會對以后的設計帶來很多的不便。
學生的動手能力和資料搜集能力在設計中也得到提升。畢業設計中很多數值、公式、計算方法都需要我們去耐心地查閱書籍,瀏覽資料,設計中需要用到輔助設計軟件的地方,也需要我們耐心的學習。掌握其使用的要領,運用到設計當中去。最后匯總的時候,需要將前期各個階段的工作認真整理。
畢業設計結束了,通過設計,學生深刻領會到基礎的重要性,畢業設計不僅僅能幫助學生檢驗大學四年的學習成果,更多的是畢業設計可以幫助我們更加清楚的認識自我,磨練學生的意志與耐性,這會為學生日后的工作和生活帶來很大的幫助。
我院市政及路橋專業學制三年,實行“2+1”人才培養模式,學生真正在校學習相關專業知識的時間僅有兩年時間,最后一學年是到相關的企、事業單位進行頂崗實習,提前適應工作環境和生活,以便畢業后更快融入到相關崗位中。兩年時間要學習并掌握一門專業技術對大部分學生來說并不是一件困難的事,但如何有效檢驗學生的學習效果即非易事。通常我們在進行課程教學內容設置時,對一些關鍵學科或是重要課程,在完成理論知識學習后會進行一至兩周的實訓,通過理實結合鞏固學生對該課程知識點的掌握。但如何檢驗學生綜合能力呢?大部分院校的做法是在學生出去頂崗實習前要求學生進行為期2-3個月的畢業綜合設計,通過畢業設計成果來判定學生學習能力的好壞。故畢業設計內容的設定就至關重要了,是個值得探討的議題。
1 傳統的畢業綜合實訓的方案及收效
我院2009級之前的市政及路橋專業,畢業綜合實訓的內容和做法基本是:利用在校的最后一個學期的約一個多月的時間,讓學生做一整套勘測設計的方案。如圖1所示。
圖1
以上做法的優點是:從理順學生的思路考慮,讓學生清晰地掌握道路橋梁的構造及設計原理,并在一定程度上綜合聯系相關專業課程。學生獨立完成后對構造識圖、工程量計算、規范要求等各方面均有較系統地綜合理解和掌握,是對《道路勘測設計》課程的進一步深化。
不足之處是:與學生畢業后從事的工作崗位不夠對口,我們高職高專的學生畢業后從事設計工作的相對很少;同時不能很好地考核學生對其他課程知識點的掌握程度;而且在學習《道路勘測設計》這門課程時已經安排有專門的實訓時間,實訓內容與畢業設計的內容大致相同。
顯然,上述畢業設計的做法是按照以前大學本科傳統的模式開展,不能滿足我們現在“在做中學、在學中做”的現代職業教育先進理念,改革勢在必行。
2 創新的畢業綜合實訓方案及收效
通過到相關企業進行深入調研,了解企業的需求,同時結合校企合作、工學結合的辦學理念,總結出我們的專業教學目標是:滿足企業實際的用工需求及對學生能力的培養。為此我們有針對性地對市政及路橋專業學生的畢業設計進行了改革。
2.1 分方向制定能力型的畢業設計任務
開展畢業設計的最終目的是讓學生學會充分綜合運用學所的專業知識,是檢驗學生綜合能力的重要手段之一,因此需要我們設置有針對性、導向性、可操作性、整體性及靈活性的畢業設計內容。針對畢業設計的特性,我們相關任課老師在閱讀了大量的參考文獻和做了大量社會調查,分方向制定了合理可行的能力型畢業設計任務。
結合市政及路橋專業學生所學的知識及學生畢業后從事的具體工作內容,從2009級學生的畢業設計開始,指導老師定出四大方面內容:現場施工模塊、造價模塊、資料模塊、設計模塊;每個模塊均基本涵蓋有所學的專業知識,每個模塊的側重點有所不同,在第四學期開學時將每一模塊的畢業設計任務書內容及相關指導老師信息發放給每位學生,讓學生根據自己的需求選擇畢業設計方向,期望通過畢業設計的磨練,讓我們的學生達到“精施工、懂設計、善管理”效果。
2.2 畢業設計的運行及成績評定
通過采用行動導向教學法引導學生慢慢學會靈活應用所學知識。例如我們截取在建或已完工工程的部分施工圖紙,選擇有代表性內容,最好涵蓋有路基、路面、橋梁、涵洞、隧道、防護、排水、互通立交等工程內容,根據圖紙及相關規范要求達到預期的目的,讓學生模擬施工現場真實情境,逐項解決實際問題。
以施工模塊為例,指導老師階段性地提出目標要求,拋出問題。讓學生根據自身的情況去尋求解決方法,如涉及到路基方面的知識可通過查找課本知識或是上網百度搜索、到圖書館查找資料或是與同學相互討論等方式獲取,指導老師不再要求學生每天按時按點必須到教室統一完成設計任務,給學生充足的時間和空間,指導老師更注重效果。要求學生從給定的圖紙資料,看懂圖紙意圖、會計算相應的工程量,同時會運用施工組織設計的知識進行進度方面的控制,懂得繪制橫道圖和網絡圖,學會查找關鍵工序和關鍵線路及計算總工期,掌握施工過程中如何控制工程質量等。
關于成績的評定,我們沒有統一的標準答案,每份成果都是唯一性的,老師通過階段性成果及最終成果,同時還增設一個答辯環節,是否抄襲他人成果通過答辯就能知道真偽,并結合每位同學的平時表現給出該同學的最后成績。
2.3 改革后畢業綜合實訓的成效
通過四年的改革實踐得到老師和學生的肯定,大部分學生覺得充滿了挑戰,甚至覺得大學里這一個多月的時間是過得最充實、收獲最大的、最多的一個月。2013年7月我們對已完成畢業設計的學生及已畢業就業的市政和路橋專業學生進行了一次關于畢業設計改革效果的調查,共發出問卷250份,回收197份,具體情況如表1所示:
表1
(上接第199頁)傳統的畢業設計基本是由指導老師要求學生按照老師的要求一步步向前走,到哪一步應該做什么事,完全由老師主導學生做什么、怎么做,循規蹈矩。學生很難能突破老師的要求、更別說創新了。傳統的方式是講學而非教學,學生都是被動地接受老師傳授的知識。兩者相比,改革后的畢業設計更能激發學生的創新和動手能力,也更能挑起他們的積極性。
3 意見及建議
改革的機遇與風險總是并存的,教學改革獲得收益的同時也存在問題,改革后的畢業設計存在以下待解決的問題:
(1)學生實訓分組有待評估商討。我們從最初的四人一組過渡到兩人一組,到最近一次的單人獨立完成,發現學生的潛力是可以不斷挖掘的。幾人一組有利于培養團隊合作精神,但也存在個別偷懶,濫竽充數的現象,單人獨立完成又缺乏合作交流等素質能力的鍛煉。
(2)如何做到人人積極參與,獨立思考。還是有部分同學是抱著僥幸心理,試圖不勞而獲,等著分享別人的成果。通過答辨環節在很大的程度上約束了部分學生的相互抄襲,但不是根本的解決辦法。
通過這三個月來的忙碌和學習,本次畢業論文設計已接近尾聲,作為一個大專生的畢業設計,由于經驗的匱乏,難免有許多考慮不周全的地方,在這里衷心感謝指導老師的督促指導,以及一起學習的同學們的支持,讓我按時完成了這次畢業設計。
在畢業論文設計過程中,我遇到了許許多多的困難。在此我要感謝我的指導老師xxx老師給我悉心的幫助和對我耐心而細致的指導,我的畢業論文較為復雜煩瑣,但是xxx老師仍然細心地糾正圖中的錯誤。除了敬佩xxx老師的專業水平以外,他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣,并將積極影響我今后的學習和工作,我才得以解決畢業設計中遇到的種種問題。同時感謝我院、系領導對我們的教導和關注;感謝大學三年傳授我們專業知識的所有老師。他們是xxx、xxx、xxx、xxx、xxx……謝謝你們嘔心瀝血的教導。還有謝謝我周圍的同窗朋友,他們給了我無數的關心和鼓勵,也讓我的大學生活充滿了溫暖和歡樂。如果沒有他們的幫助,此次畢業論文的完成將變得困難。他們在我設計中給了我許多寶貴的意見和建議。同時也要感謝自己遇到困難的時候沒有一蹶不振,取而代之的是找到了最好的方法來解決問題。最后,感謝生我養我的父母。謝謝他們給了我無私的愛,為我求學所付出的巨大犧牲和努力。
畢業設計論文致謝詞(二)
畢業設計即將結束,在老師的指導和同學的幫助之下,學生對于道路設計有了更多新的認知,對路基路面設計有了更深一步的認識,對路基路面綜合設計的整體脈絡了解得更加的清晰透徹。通過畢業設計,學生對自己大學四年以來所學的知識有更多的認識。
畢業設計,幫助我們總結大學四年收獲、認清自我。同時,還幫助我們改變一些處理事情時懶散的習慣。從最開始時的搜集資料,整理資料,到方案比選,確定方案,再到著手開始進行路基工程、路面工程和路線排水的設計,每一步都是環環相扣,銜接緊密,其中任何一個步驟產生遺漏或者疏忽,就會對以后的設計帶來很多的不便。
學生的動手能力和資料搜集能力在設計中也得到提升。畢業設計中很多數值、公式、計算方法都需要我們去耐心地查閱書籍,瀏覽資料,設計中需要用到輔助設計軟件的地方,也需要我們耐心的學習。掌握其使用的要領,運用到設計當中去。最后匯總的時候,需要將前期各個階段的工作認真整理。
畢業設計結束了,通過設計,學生深刻領會到基礎的重要性,畢業設計不僅僅能幫助學生檢驗大學四年的學習成果,更多的是畢業設計可以幫助我們更加清楚的認識自我,磨練學生的意志與耐性,這會為學生日后的工作和生活帶來很大的幫助。
二、畢業設計期間的管理工作
1.儀器設備的使用安全。學生進行畢業設計期間,往往會根據自己選擇的課題使用各種不同的儀器設備。對于常規的儀器設備,學生一般在大三和大四時期的開放性與基礎性實驗課程中就已經接觸過了,通過實驗室教師的操作培訓和考核后就能基本掌握它們的操作方法和注意事項;但對于大型、非常規的儀器設備,短期內無法熟練掌握,因此特地設立了研究生實驗員助理,實行專機專人負責,學生只需將試件準備好并將實驗方案交給實驗員助理,由實驗員助理指導操作,共同完成實驗項目,期間實驗員助理也能介紹自己總結的經驗,提高本科生畢業設計的準確性和規范性。
2.設備使用的預約和記錄。由于本科生畢業設計的時間較為集中,實驗室空間和設備數量都會趨于緊張,這就需要實驗教師結合開放式管理系統進行合理化的管理,所有學生進行任何試驗項目都需要提前網上預約,讓管理員做到心中有數,統籌安排,錯開大量的交叉試驗,提高實驗效率。學生可通過實驗室開放網站預約各自需要進行的實驗項目,網上填寫預約單,內容主要包括:學生姓名、專業班級、指導教師姓名、實驗起止時間、主要設備、實驗內容、聯系方式等。道路實驗室內例如烘箱等一些基礎性設備由于不同的實驗要求需設置不同的溫度,無法滿足所有學生的要求,總是供不應求,常常出現后來的學生擅自改動溫度,使得前面學生的保溫效果降低。通過實驗室管理員合理的管理和分配,規定大體積的烘箱用作常規材料保溫,學生根據各自的需要將材料放入相應的烘箱,小體積的烘箱用作非常規實驗的備用,這樣在不增加設備臺數的情況下同樣滿足學生們的要求。
3.基礎實驗教學的保障。在畢業設計期間,大二、大三年級學生的基礎實驗教學課程也必須按照教學計劃如期開出,這兩者必然會產生一定的沖突和矛盾。這時實驗預約管理系統就能起到相當重要的作用,實驗室可以根據本科生實驗教學計劃提前在上課時間預留好房間,在此期間提前通知本科畢業生調整試驗時間,合理調配各自的試驗計劃,保證各項工作的順利進行。
4.實驗室開放時間與安全問題。每年畢業設計的時間一般是3月中旬至6月上旬,這段時間內學生紛紛忙于找工作就業,從而使得畢業設計的時間得不到保證,很難完成教學計劃所制定的目標[5]。于是學生做實驗的時間就會變得非常不規律,往往在非正常的工時間會有大量學生趕試驗進度。實驗室針對這種情況,專門制定了一個非工作時間使用實驗室的加班申請制度。由于客觀條件確實需要加班的學生必須額外填寫申請單,寫明所用實驗室、設備、時間跨度等,并附帶一份由學生和指導教師共同簽字的保證書,同時實驗室也會根據學生加班申請的實驗項目相應地安排管理員值班,對于設立研究生實驗員助理的大型設備,明確要求助理在本科生做實驗時一定要到崗,絕對不能由本科生單獨操作大型設備,以免對實驗室以及學生造成巨大的損失。同時,鼓勵學生在大學三年級就通過各種科技大賽及開放性實驗課程參與教師的科研課題,利用課余時間在實驗室進行研究,提早為后面的畢業設計積累經驗和數據。有了開放式實驗室管理系統做基礎,學生完全可以根據自己正在學習或者已經學過的課程、個人興趣來設計自己的實驗方案,通過實驗教師的悉心指導和親自動手實驗摸索來不斷完善,為畢業設計打下堅實的基礎。
5.實驗室衛生管理。畢業設計期間實驗室是學生學習和工作的主要場所,如何創造一個安全、衛生、文明的實驗室,為學生的畢業設計提供良好的環境,是一項不容忽視的重要工作[6]。學生畢業設計期間,每天都要產生很多實驗垃圾,但觀察發現,少有學生會主動清掃實驗室。為此,根據實驗室管理系統中學生提交的實驗方案編排不同房間的值日表并下發給各個小組的學生。輪到值日的學生不管當日是不是在此實驗室工作,都要在下午5點前到該實驗室打掃衛生。
6.提高實驗人員素質。學生畢業設計期間,指導教師既要指導畢業設計工作,又要完成繁重的課程教學任務和科研任務,以致投入到指導畢業設計工作的時間和精力有限[7]。學生由于經驗不足,在實驗的過程中非常容易出現各種問題。比如實際操作方面的問題就需要馬上解決,這時就需要有知識面廣、經驗豐富的實驗教師來幫忙解決。因為大多數實驗室都不是為某一個方向專門建立的,如土工實驗室、力學實驗室、集料實驗室都是各個道路方向的學生共用的,這就要求分管這些實驗室的教師對相關方向的知識都要精通,才能指導不同方向的學生完成畢業設計和實驗課中不同方面的要求。同時,實驗室也要與時俱進,吸引很多優秀的具有一定工程背景的專業人才加入師資隊伍,才能更好地掌握和熟練操作日益先進、精密的儀器設備。此外,實驗教師還需掌握一定的設備維修技巧,因為一般小設備出現故障都是由實驗教師自己動手修,不但及時,而且是免費的,只有比較精密、復雜的儀器設備壞了才請廠家來修,但需要大量的時間和金錢,難免影響畢業生本來就很緊張的寶貴時間。
7.實驗教師的權利。畢業設計期間,學生是否按照網上提交的試驗大綱完成了相應的實驗內容,是否遵守實驗室的規章制度,是否態度端正,實驗教師要比指導教師更清楚,更有發言權。所以,應該賦予實驗教師一定的權限幫助指導老師更好地監督和管理學生在畢業設計期間的表現。比如,在實驗室完成畢業設計的學生總評分里設置25分的平時分,交由試驗教師統一評定。這樣對于實驗教師管理學生實驗過程有很大好處,對于提高畢業設計的質量也有幫助。
作為專業人才培養方案的重要組成部分,畢業設計對培養合格的應用型人才具有十分重要的作用。在中職領域開展畢業設計工作,其重要性還體現在:
(1)畢業設計適合學生的現實需求
中職學生普遍年齡層次低,基礎知識薄弱,學習習慣差,導致專業理論學習難度大、學習興趣少。畢業設計需要親自動手解決實際的工作問題,符合中職學生實際操作能力較強、對實用問題感興趣的特點。通過畢業設計的實踐活動,能夠幫助學生進一步認識、了解所學專業,從而激發專業學習的熱情,掌握本專業的基本技能,為其進入高職階段學習奠定基礎。這也是中職專業教學的有效性的體現。
(2)畢業設計引導專業建設的服務方向
畢業設計選題來源于實際工作崗位,采用當下最流行的技術。經過畢業設計的訓練,學生能夠初步了解并獲取從事專業工作的職業資格,使專業所學能為崗位所用。畢業設計跟隨社會發展與技術進步不斷更新其主題和內容,可以引導專業建設及時調整目標與方向,使專業建設更好地服務于區域經濟發展。
(3)畢業設計助力課程體系的不斷完善
在完成一個有現實背景的畢業設計任務的過程中,總會遇到這樣那樣的技術問題,大部分問題綜合所學即能解決,有些問題則是全新未聞;此外,隨著技術發展,會出現新的、更為簡潔的解決方案。不斷解決現實的技術問題,無疑是課程體系建設的原動力。作為課程建設的反饋器,畢業設計的推進過程,也是對專業課程結構和課程內容設置的合理性檢驗過程,使得整個課程體系建設構成一個能夠適時完善的閉環系統。
(4)畢業設計促進教學團隊專業成長
中職學生的特點,決定了畢業設計任務無法交由他們來完全獨立地完成,關鍵技術點需要指導教師來攻克。現實中的專業教師大多沒有實際的工作經歷,缺乏解決技術問題的習慣和經驗。在指導畢業設計的過程中,教師需要同時身兼項目工程師的職責,這種倒逼壓力促使教師主動研究技術,積極探索問題的解決辦法,自身專業素質得到提高,從而帶動整個教學團隊技術能力的提升。
二、如何有效開展中職適用的畢業設計工作
與高等教育相似,中職階段的畢業設計也是要求提交相對完整的工作結果的一項綜合實踐活動。但由于學生整體的差異,需要采用不同的方法。在中職階段,成功實施畢業設計工作,需要關注以下內容:
(1)確定畢業設計課程的設計原則
工作性原則
畢業設計課程的選題應當來自于職業崗位的任務項目。要求學生在給定的時間內,提交合乎客戶需求的產品。其工作流程、執行效率、勞動守則、技術規范、數據標準等方面的要求,與真實工作環境相一致。
綜合性原則
在完成任務的過程中,學生需要了解客戶需求、查詢技術資料和規范,梳理并綜合運用前期課程所學的專業技能。除此之外,還需學會團隊分工合作,養成良好的工作習慣。
獨立性原則
畢業設計應當是在教師的組織和指導下,學生獨立進行的學習和探索過程。以學生為中心,教師通過引導和幫助,學生獨立計劃并完成任務項目,從而得到完成一個實際項目所必需的綜合基本訓練。
創新性原則
現實的項目類型和客戶需求多種多樣,在工作過程中會出現各種已知的和未知的技術問題,需要師生共同學習,激發創新思維,獲取創新的工作成果。
(2)選擇合適的課程模式和教學方法
按照畢業設計的特點,采用工作過程系統化的課程模式。工作任務要清晰完整,學生需要經歷從明確任務、制定計劃、實施檢查到評價反饋的整個工作過程,從中獲取工作過程知識,掌握相關的專業技能,梳理并重構專業知識體系,同時獲得處理信息、掌握計劃、決策和實施、總結評價、團隊協作、溝通交往等關鍵能力。課程實施過程中,以小組為執行單位,學生扮演不同的崗位角色。以行動為導向,在不同階段,針對具體問題的特點,采用探究法、案例教學法、任務教學法、項目教學法等多種形式,使學生在完成畢業設計的同時,能夠學習并掌握相關的核心技術。
(3)指導教師發揮關鍵作用
中職學生的知識與經驗不足,邏輯思維能力、分析問題和解決問題的能力欠缺,無法強求他們能像大學生一樣,獨立、主動地去解決畢業設計中遇到的問題。中職階段的畢業設計,可以不妨設定為企業資深員工帶領新入職人員,共同完成實際工作項目這樣一個情景。指導教師扮演項目工程師、項目經理、技術培訓師三重角色,承擔解決關鍵技術問題、管控項目進展以及知識與技能教學的任務。這對專業教師而言,既是挑戰也是歷練的機遇。指導教師需要努力鉆研技術,多渠道地尋求技術解決方案,并善于對新的技術和技能進行教學化項目設計,采用合適的教學方法,傳遞給學生;此外,還要關注學生的工作過程,調節工作情緒,把控工作進度,確保畢業設計能夠提交相對完整的作品。
(4)加大畢業設計的工作力度
鑒于畢業設計的重要性,需要站在專業建設的層面,集聚科組或專業團隊的力量,來推M畢業設計工作。在設計選題時,要綜合前期課程的學習,選擇應用性強、可持續發展、可累積成果的項目;在隊伍組織上,要動員專業團隊集體攻克技術難關,同時盡力尋求企業的技術協助;在指導策略上,要為學生創造較好的實踐環境,幫助學生解決問題,力爭讓每位學生在通過自身努力后,能完成相應的工作任務,有不同程度的成果收獲和成就感;在總結評價時,既關注工作成果的的目標達成,也關注學生個體通過畢業設計而收獲的個人成長;在工作結束后,要及時回饋畢業設計過程中產生的教學成果,以不斷修正課程結構和課程內容,發揮畢業設計工作的最大效益,使其成為整個專業課程建設中的重頭戲。
中職工科專業教學畢業設計課程的實踐探索
三、畢業設計的應用實例
作為廣州市教育局精品課程“數字地圖加工”的終端教學環節,我校“空間信息處理”專業的“三維地理建模”畢業設計已經連續開展了三年。作為中職生在校的最后一道大餐,師生共同成長,一起收獲了別樣的精彩。在此簡單介紹其過程和心得,以供分享和借鑒。
(1)專業背景及選題
我校開設的“軟件與信息服務(空間信息處理)”專業,其目標是為空間信息處理行業領域培養初級的技術技能型人才,要求學生具有基礎的程序編寫技能,掌握GIS軟件平臺的基本操作技能。在城市數字化的浪潮中,三維地理信息成為應用熱點,3D GIS成為IT領域的熱門技術之一。“三維地理建模”運用到軟件技術、圖形圖像處理技術以及GIS技術,跟本專業課程密切相關;建模尺度可大可小,建模方法也在不斷推陳出新,連同后期的模型應用,本項目可持續開展,獲得系列化的成果。
(2)前期技術準備
前期工作由教師主導,專業社團協助參與完成。工作內容包括新技術調研、工作流程設計、工作規范編制、關鍵技術攻關等。
①技術選擇
當前主流的地理建模技術,是使用Google Earth(以下簡稱GE)獲取衛星影像;使用ArcGIS平臺進行地信數據處理;使用SketchUp(以下簡稱SU)創建3D模型;使用Skyline平臺進行模型展示。這些工具平臺都可以借助代碼來拓展其功能,實現特殊要求。
②工作流程
技術路線與工作流程圖示如下:
所使用到的工具與軟件:全站儀、測距儀、Google Earth、Auto CAD、Global Mapper、ArcGIS、SketchUp、Skyline以及自制工具。
③編制工作規范
各種規范文檔包括:工作紀律規范、技術指導手冊、測繪數據規范、三維建模規范\程序代碼規范等。
④關鍵技術攻關
限于篇幅,這里簡介2個關鍵技術。
編程類:代碼獲取衛星影像數據
GE為普通的地信應用提供了關鍵的衛片底圖數據。手工逐幅截取,后期的拼接和配準工作量巨大,且大范圍時容易失真。代碼截取衛片,可以無縫拼接,確保影像精度和坐標精度。
在ArcMap的VBA環境中編程,創建UIControl并在其事件中編寫代碼,完成自動截取功能。程序界面如下:
在ArcMap中,繪制一個表示截取范圍的矩形面框,然后單擊“AutoMap”按鈕,啟動自動截取過程:首先獲取截取框的位置坐標,然后從左下角開始,設置GE的Camera.range=300(此時GE衛片的分辨率大致為1:10000),Camera.Tilt=0(確保無傾角),Camera.Azimuth=0(確保正北向),逐幅移動GE中的衛片,同時進行截屏保存圖片,并適時計算其World File數據。下圖為截取的學校附近的1幅衛片,其分辨率足以進行1:10000的矢量化提取。
一期項目計劃完成學校本部、雕塑公園、麓湖公園的三維建模,截取范圍3.26km×1.87km,共截取衛片10×7幅,耗時約2分鐘(跟網速有關)。這70幅衛片可以在ArcMap中直接加載,且無縫拼接。
繪圖類:創建3D地形
SRTM3.0是目前能夠公開獲取的較好的全球高程數據。項目區域所涉及的文件為:SRTM_f03_n029e118.tif.gz。在Global Mapper中加d該文件,并將其轉換為等高線,注意使用5m等高距加密。然后在ArcMap中,按項目所設定的區域,將其修整成封閉曲線,如下圖所示。
該等高線可直接轉至SU中成為三維線,然后使用“沙盒”工具生成三維面。經比較發現,由Tin數據直接轉成的SU三維面更加光順。所以,先在ArcMap中,使用“3D Analyst”插件的“Create TIN From Features”命令,生成TIN數據后,再轉至SU中,得到山體面。
接下來進行道路建模。先在ArcMap中,按照道路寬度,生成緩沖區;合并緩沖區后,轉至SU中,然后執行“曲面投射”指令,將道路面投射到山體面上,然后對道路進行貼圖。最后得到帶路面的山體面,如下圖所示。
(3)組織與實施過程
①創設情境
教師提出項目的任務目標,展示類似的三維地理模型成果;營造實境工作氛圍,宣布工作守則,明確考核方式。
②劃分工作小組
先指定1~2名優秀學生作為項目負責人,然后自主報名,成立若干工作小組,各組推舉1名組長。教師根據學生的能力和特點,進行互補搭配,最終確定工作小組成員。
③制定計劃
指導教師發放實習工作規范文檔和相關的技術支持資源。根據項目的具體情況,為各個工作小組分配任務。組長組織組員分析討論工作任務,對任務進行分解、分工,制定工作計劃,并報備項目負責人,最后由指導教師審定。
④實施檢查
整個實習過程強調學生自我管理、獨立完成。組長管理各個組員,項目負責人管理各個組長,指導教師管控全局,重點聯系項目負責人。要求每天撰寫工作日志,組員向組長、組長向項目負責人、項目負責人向指導教師及時反饋工作進程。指導教師需要及時發現學生出現的工作困難,適時進行個別指導、小組指導和全班指導,及時解決技術障礙,確保實習工作順利進行。
⑤評價反饋
實習結束,舉行“畢業設計分享會”,各工作小組展示工作成果,分享工作心得。根據工作日志的紀錄,組長為其組員評分,項目負責人為各個組長評分,指導教師最后根據整個項目的完成情況,給出團隊評價和個人評價。
(4)實施效果