關(guān)于土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計選題的探討
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摘要：針對土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計題目單一、缺乏變化的現(xiàn)狀，本文分析了這一問題出現(xiàn)的原因，提出了畢業(yè)設(shè)計應(yīng)提倡“真題假做”、針對學生具體情況靈活選題和將手算電算相結(jié)合的“兩階段設(shè)計”方法的科學選題建議，以達到提高土木工程畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的目的。
論文關(guān)鍵詞：土木工程,畢業(yè)設(shè)計,選題
一、 現(xiàn)狀分析
目前，土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計題目大致可以分為設(shè)計（含施工組織設(shè)計）和論文兩大類，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計類中根據(jù)材料和結(jié)構(gòu)形式不同又可以分為砌體、混凝土、鋼、混合結(jié)構(gòu)和框架、剪力墻、筒體等多種形式；道路橋梁設(shè)計類有道路、橋梁、隧道等；論文類有土木工程材料、結(jié)構(gòu)分析、巖土工程和其他專題研究等。由上述分類情況來看，土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計可供選題的范圍似乎很廣，但由于學生的能力、指導教師專業(yè)以及教學要求和教學條件等多方面的限制，對于特定的教師和學生而言，選題的范圍還是有限的。我院近年來的畢業(yè)設(shè)計題目見表1和表2。
表1：我院道橋方向畢業(yè)設(shè)計題目及選題學生人數(shù)
學年度
設(shè)計類
論文類
橋梁設(shè)計
市政工程規(guī)劃
道路和公路設(shè)計
城市道路立交
巖土工程
專題研究
2009
41(44.5%)
10(10.9%)
12(13%)
6(6.5%)
14(15.2%)
9(9.8%)
2010
45(34.4%)
19(14.5%)
32(24.4%)
6(4.6%)
23(17.5%)
6(4.6%)
表2：我院建工方向畢業(yè)設(shè)計題目及選題學生人數(shù)
學年度
設(shè)計類
論文類
多層民用建筑
高層民用建筑
鋼結(jié)構(gòu)廠房
專項設(shè)計
土木工程材料性能
專題研究
2009
138(77.5%)
12(6.7%)
8(4.5%)
3(1.7%)
14(7.9%)
3(1.7%)
2010
144(73.0%)
9(4.6%)
11(5.6%)
3(1.5%)
16(8.1%)
14(7.1%)
注：表中括號內(nèi)數(shù)據(jù)為選題人數(shù)所占比例。
我院道橋方向畢業(yè)設(shè)計題目大部分為真題，有實際工程背景，特別是橋梁設(shè)計部分，設(shè)計題目一般為“xx（具體地名）大橋設(shè)計”。由于是實際工程，可以為學生提供相關(guān)的工程設(shè)計資料，如河流水文報告、工程地質(zhì)勘察報告、地形圖等，實戰(zhàn)氣氛濃厚，學生參與畢業(yè)設(shè)計的興趣較高；又由于涉及的橋型較多，有梁橋、剛構(gòu)橋、拱橋、懸索橋等，設(shè)計條件變化大，學生抄襲現(xiàn)象較少，獲得了較好的效果。
建工方向畢業(yè)設(shè)計題目主要集中于多層民用建筑（占總?cè)藬?shù)的70%以上），雖然設(shè)計題目較多，如教學樓、辦公樓、旅館、公寓、商場、住宅等，但其結(jié)構(gòu)型式基本為混凝土多層框架結(jié)構(gòu)，設(shè)計內(nèi)容多為框架設(shè)計+雙向板樓蓋設(shè)計+基礎(chǔ)（柱下獨立基礎(chǔ)或人工挖孔樁）設(shè)計，設(shè)計條件變化不大，導致學生抄襲現(xiàn)象越來越多，特別是近年來畢業(yè)設(shè)計成果均有電子版本，網(wǎng)絡(luò)上甚至有全套的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計資料可以下載或購買，更為學生的抄襲提供了便利條件。這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，與畢業(yè)設(shè)計題目千篇一律缺少變化不無關(guān)系。建工方向畢業(yè)設(shè)計題目缺乏變化，除了教師的主觀原因外，還有很多很難避免的客觀原因：1、專業(yè)本身的限制。完整的建筑工程設(shè)計包括建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等多個專業(yè)設(shè)計，建工專業(yè)僅是其中的結(jié)構(gòu)設(shè)計部分，而目前畢業(yè)設(shè)計的教學要求學生完成建筑和結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計任務(wù)，特別是建筑方案設(shè)計部分，實際上超出了學生和指導教師的專業(yè)能力，使得設(shè)計出的建筑比較呆板，建筑型式千篇一律缺少變化，與實際工程相差較大。而道路橋梁專業(yè)是一個完整的專業(yè)體系，需要的其它專業(yè)知識較少，使得其畢業(yè)設(shè)計題目可以采用真實的工程實例，獨立的完成整個設(shè)計過程。2、學生知識背景的限制。土木工程專業(yè)的學生在課程學習過程中與建筑設(shè)計相關(guān)的僅有《房屋建筑學》一門課程，僅僅憑這一門課程的建筑知識完成整個建筑設(shè)計是有相當難度的，更何況學生在建筑設(shè)計過程中往往更多地考慮如何降低后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的難度，更使得設(shè)計出的建筑過于規(guī)整，缺乏變化，每個人和各屆的畢業(yè)設(shè)計成果比較相似。3、教學要求的限制。目前在本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的教學中，大多要求手算完成一榀框架的內(nèi)力計算、荷載效應(yīng)組合和構(gòu)件設(shè)計全過程，這樣的要求筆者認為是十分必要的，通過框架設(shè)計計算全過程的訓練，可以將學生學過的各門專業(yè)課程串聯(lián)為一個整體，幫助學生建立相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計概念；然而也正是這樣的要求，使得在畢業(yè)設(shè)計中只能采用規(guī)則的框架結(jié)構(gòu)型式，對于其他的結(jié)構(gòu)型式（如框架-剪力墻、剪力墻結(jié)構(gòu)等），限于時間或?qū)W生手算能力而不可能采用。4、教學條件的限制。目前學校還無法提供具備電腦和相關(guān)計算軟件的畢業(yè)設(shè)計教室，特別是計算軟件的不足，使得題目也只能限于多層建筑結(jié)構(gòu)。由于上述客觀原因的存在，使得大家在畢業(yè)設(shè)計教學過程中雖然一直在求新求變，但還沒有出現(xiàn)大的、全新的突破。
在論文類畢業(yè)設(shè)計題目中，巖土工程方面主要有樁基動測、深基坑開挖、道路沉降分析等；土木工程材料主要是通過添加不同的配料以改善材料性能方面的研究；專題研究類的題目多為復雜結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形分析，結(jié)構(gòu)仿真分析或計算方法的研究等。在論文類的題目中涉及到的專業(yè)課程范圍較小，一般僅針對某一門課程的內(nèi)容做較為深入的研究，對于少數(shù)學生（如已考上研究生或與將來工作相關(guān)）還是合適的，但不宜廣泛推廣。
從表中數(shù)據(jù)可以看出，我院土木工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計題目選題廣度和深度基本上是足夠的，主要問題集中于建工方向的設(shè)計類選題中，對于存在的問題，筆者根據(jù)近年來的教學實踐和思考，提出相關(guān)的看法和改進建議，供同行商榷。
二、 對畢業(yè)設(shè)計題目的改進建議
學生與老師對于畢業(yè)設(shè)計選題的關(guān)注點是不同的, 老師主要從專業(yè)方向、課題難易、工作量大小、學科發(fā)展以及自己科研等方面選題。而學生主要考慮的是對課題的興趣、與自己就業(yè)的工作是否相關(guān)以及能力鍛煉和對老師的印象等。因此, 教師在確定畢業(yè)設(shè)計題目時, 應(yīng)提高對出題重要性的認識，認真出題，同時注重提高學生的學習興趣，關(guān)注學生的個人特殊要求，為畢業(yè)設(shè)計的順利實施打下良好基礎(chǔ)。
由于土木工程專業(yè)直接關(guān)系到建筑結(jié)構(gòu)安全的特點，如果其畢業(yè)設(shè)計題目直接選自工程建設(shè)中的實際課題，真題真做，不論是設(shè)計時間和學生設(shè)計能力都是不可能滿足要求的；同時真題真做不可避免地要取消手工計算，使學生缺少了一個重要的專業(yè)訓練環(huán)節(jié)；并且實際工程設(shè)計中施工圖設(shè)計完成后，還有大量的后期服務(wù)工作要做，用學生畢業(yè)設(shè)計的圖紙作為實際工程的施工依據(jù)，會給工作帶來許多不必要的麻煩，所以“真題真做”在本專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中不太適合的，不宜過于提倡。
畢業(yè)設(shè)計題目選用“真題”，可以激起學生的興趣，提高學生對畢業(yè)設(shè)計的積極性，增強學生對設(shè)計工作的責任感，這是選用“真題”的最大優(yōu)勢。為了避免“真題真做”帶來的問題，筆者以為在設(shè)計類選題中應(yīng)提倡“真題假做”。
既然是“真題”，指導教師就應(yīng)該為學生提供工程的相關(guān)設(shè)計資料（如建筑功能的要求、工程地質(zhì)勘查報告等），制造一個“實戰(zhàn)”的氛圍，提高學生的設(shè)計熱情。雖然是“假做”，但應(yīng)按照“真做”的要求，以提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。“真題假做”也便于指導教師控制設(shè)計工作量的大小，按照畢業(yè)設(shè)計的要求安排、組織教學，實現(xiàn)對學生進行綜合能力訓練的目的。同時這樣選題對指導教師提出了較高的要求，不僅要求教師具有實際工程設(shè)計經(jīng)驗，而且要求教師要收集相關(guān)的資料信息，為畢業(yè)設(shè)計的選題做大量的準備工作。
當然，畢業(yè)設(shè)計選題也可以是在明確工程背景和實際意義前提下的模擬課題，“假題真作”。選擇模擬課題，工程量大小和時間進度容易掌握，更便于指導教師安排、組織教學。但選用“假題”，一定要注意與工程實際的結(jié)合，不能是“空對空”；同時選題為“假題”，更要保證“真做”，這對于畢業(yè)設(shè)計教學過程管理提出了更高的要求。
選題不論是用“真題”或“假題”，都會遇到如何選用結(jié)構(gòu)計算方法的問題。如果結(jié)構(gòu)計算要求用手工完成，則必然要求結(jié)構(gòu)規(guī)則，導致設(shè)計出的建筑結(jié)構(gòu)千篇一律缺少變化；如果在畢業(yè)設(shè)計中取消手算，全部采用電算完成，則會使得學生對結(jié)構(gòu)設(shè)計的認識產(chǎn)生偏差，不懂得結(jié)構(gòu)計算的基本過程和基本方法，無法對電算結(jié)果進行判讀，這樣對學生而言更加不利。這是大部分教師不愿意在畢業(yè)設(shè)計中完全取消手工計算的原因，也是導致畢業(yè)設(shè)計題目比較單一的主要原因之一。針對這一問題，筆者在今年的畢業(yè)設(shè)計指導過程中采用了兩階段設(shè)計。第一階段為”框架結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)訓練”，主要完成了一個兩層的規(guī)則框架結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆雙向板樓蓋設(shè)計以及框架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)計算和構(gòu)件設(shè)計，這一階段的設(shè)計全部用手工計算完成，以達到整合各門專業(yè)課程知識，幫助學生建立結(jié)構(gòu)設(shè)計概念，了解結(jié)構(gòu)設(shè)計全過程的目的。這一設(shè)計階段用3周的時間基本可以完成。第二階段為高層住宅建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用剪力墻結(jié)構(gòu)，在這一設(shè)計階段完全采用電算，模擬實際工程結(jié)構(gòu)設(shè)計過程，重點在于結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)布置的確定，對電算結(jié)果的判讀和正確使用，采用目前在工程通常使用的平面整體表示方法進行結(jié)構(gòu)施工圖設(shè)計。這樣的選題，可以將手算和電算較好地結(jié)合起來；又由于第一階段設(shè)計的僅為兩層框架，再加上高層結(jié)構(gòu)的電算，總體的畢業(yè)設(shè)計計算工作量并沒有什么提高，與其他設(shè)計組的學生相比，本組學生甚至于感覺計算量有所減少，可以將精力更多地放到提高圖面質(zhì)量和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的處理上，與設(shè)計院實際的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程相似。這樣處理，提高了學生的興趣，基本杜絕了學生的抄襲現(xiàn)象，達到了較好的效果；同時也可以避免選用“真題”后，由于結(jié)構(gòu)比較復雜，難以找出規(guī)則的框架而無法手算的問題。
建筑方案的設(shè)計，一直是本專業(yè)學生的軟肋，這是本專業(yè)的特點決定的，與建筑學專業(yè)的學生不同，本專業(yè)學生更習慣于注重建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)整性，設(shè)計出的建筑方案多為規(guī)則的矩形建筑，本來就很難有所變化，更何況在方案設(shè)計時還往往考慮后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計的方便，更使得建筑方案呆板。為解決這一問題，可以建議學生選修建筑學作為第二專業(yè)，筆者指導過的學生中，選修了建筑學專業(yè)的學生作出的方案就是與其他學生不同，有較大的變化。對于土木工程專業(yè)的學生，對建筑方面的要求并不高，只要求了解建筑施工圖設(shè)計過程和基本內(nèi)容，相應(yīng)地，對本專業(yè)的一般學生，可以取消建筑方案的設(shè)計過程，就采用現(xiàn)有的實際建筑作為設(shè)計方案，進行建筑施工圖設(shè)計，然后采用適當?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計條件進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。這樣，畢業(yè)設(shè)計選題就可以“真題假做”，較好地達到畢業(yè)設(shè)計的教學要求和教學目的。
對于論文類的畢業(yè)設(shè)計選題，由于其涉及到的專業(yè)范圍較小，僅適用于少數(shù)學生。對于土木工程專業(yè)的學生，都應(yīng)該要求具備較為清晰的結(jié)構(gòu)概念和必要的結(jié)構(gòu)設(shè)計知識，因此，筆者以為，對于這類選題，也應(yīng)該用3到4周的時間，進行“框架結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)訓練”，以達到本專業(yè)的基本要求。
畢業(yè)設(shè)計的選題，還可以根據(jù)學生的畢業(yè)去向，提供有針對性的題目。例如對于去施工單位的學生可以提出結(jié)構(gòu)設(shè)計+施工組織設(shè)計的組合；對確定要進一步深造，考上研究生的學生提供結(jié)構(gòu)設(shè)計+課程論文的形式，論文可以針對在設(shè)計中發(fā)現(xiàn)的問題，展開研究探討，初步培養(yǎng)其進行科學研究的能力；對于去鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)施工企業(yè)的學生，采用“基礎(chǔ)訓練”+空間結(jié)構(gòu)分析的形式等等。
三、 結(jié)語
為了貫徹實施教育部本科教育質(zhì)量工程，切實有效地提高土木工程畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，使畢業(yè)設(shè)計工作真正成為實現(xiàn)培養(yǎng)目標的重要教學環(huán)節(jié)，本文從畢業(yè)設(shè)計選題入手，對我院土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計題目進行了調(diào)查研究，對畢業(yè)設(shè)計題目進行了分類總結(jié)，說明了目前存在的問題，分析了出現(xiàn)這些問題的原因，根據(jù)調(diào)查分析的結(jié)果，提出了注重學生要求、激發(fā)學習興趣、減少抄襲現(xiàn)象的畢業(yè)設(shè)計科學選題的具體建議：
1、 畢業(yè)設(shè)計選題應(yīng)以設(shè)計類題目為主，以達到幫助學生整合各專業(yè)課程知識，系統(tǒng)建立結(jié)構(gòu)體系概念的目的。
2、 提倡畢業(yè)設(shè)計以“真題假做”的方式實施，以便于指導教師安排、組織教學，實現(xiàn)對學生進行綜合能力訓練的目的。
3、 畢業(yè)設(shè)計選題可以實施手算和電算相結(jié)合的“兩階段設(shè)計”方法，以解決結(jié)構(gòu)計算中采用手算還是電算的問題。
4、 根據(jù)不同學生的具體情況，靈活選用不同的畢業(yè)設(shè)計題目，以滿足學生的特殊需要。
畢業(yè)設(shè)計作為土木工程專業(yè)教學的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)當充分體現(xiàn)出厚基礎(chǔ)、多實踐、重創(chuàng)新和寬口徑的教學工作要求，上述的選題建議，為實現(xiàn)這樣的教學要求提供了一定的基礎(chǔ)。當然，上述選題建議也對指導教師的專業(yè)素質(zhì)提出了較高的要求，但調(diào)動學生的積極性、主動性和創(chuàng)造性，提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量更是我們的目的，通過科學選題，使畢業(yè)設(shè)計成為全面檢驗和提高學生綜合素質(zhì)與實踐能力的主要手段，達到對所學基礎(chǔ)理論知識的深化與升華。
參考文獻
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