桥梁工程毕业设计范例6篇

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桥梁工程毕业设计

桥梁工程毕业设计范文1

关键词:毕业设计;卓越工程师;桥梁工程;校企合作

随着日益严峻的就业形势,土建专业高校人才培养如何满足行业企业的需求,是学校和社会共同关注的热点问题。为培养创新能力强、适应经济社会和科技发展需要的高质量工程技术人才,2010年,住房和城乡建设部与教育部共同在高校土建类专业实施“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)。而土建专业毕业设计作为应用型本科院校的一个十分重要的实践教学环节,学生可借助该阶段的学习,可将前面所学的基础知识及专业技术知识,系统地、全面地应用于毕业设计中去。因此,毕业设计这一环节,历来被认为是高等建筑院校完成工程师训练的一个行之有效的、必不可少的重要手段。湖南城市学院以培养应用型本科人才为目标,提倡面向基层,强化实践,突出城市主题,产学研用结合,培养为城市和区域经济社会发展服务的应用型高级专门人才。该校土木工程专业作为湖南省普通高等学校特色专业,面向建筑、道路、桥梁、隧道等土木工程施工、设计和技术管理等生产一线,培养“基础功底深、专业平台宽、实践能力强、综合素质高”,从事土木工程施工、技术管理及设计的高级应用型专门技术人才。目前,正在探索以土建类专业“卓越工程师”培养目标的校企合作培养模式,校企合作实验基地及大学生实验创新中心等建设正如火如荼地进行着。在此背景下,以该校土木工程专业为依托,解决当前毕业设计教学中的存在的问题,引入校企合作培养理念,寻求校企合作模式下的毕业设计创新实践教学方法。

一、当前高校毕业设计面临的困境

当前,高校传统的毕业设计环节大都安排在第七学期末和第八学期,时间大约为12-16周,且均在校内进行,所选课题多为虚拟的工程背景,普遍脱离生产实际,实用价值不高,学生的学习兴趣也不高。指导教师的数量和能力也严重影响毕业设计的教学质量,同时,加之就业压力不断增大,考研就业与毕业设计相互冲突,均增大了毕业设计开展难度、制约着培养质量,使得毕业设计达不到综合训练效果。

1.选题不当、学生缺乏兴趣

毕业设计选题十分重要,直接影响着后续设计研究工作的正常开展和毕业设计的完成质量,也决定了毕业设计的实用价值及工程价值。虽然越来越多高校的毕业设计选题时考虑到了学生的兴趣爱好及自身的基础情况,提出自主选题,但即便如此,所提供的选题指南其可选择的空间是非常有限的。譬如桥梁工程方向的毕业选题,一类为桥型方案设计,一类为某桥型的施工图设计,由于指导老师工程资源有限,不管哪类设计,其设计的工程背景往往是虚拟的,而侧重的是桥梁结构的理论计算。导致了闭门造车,脱离生产实际的现象。有些指导教师虽具有科研项目或实际工程项目,往往会根据本人科研项目的需要,制定毕业设计题目,没有做到因材施教,未能从学生的知识结构、兴趣爱好及特长等综合考虑。

2.指导老师数量有限及专业素养不高

指导老师在毕业设计工程中的重要性不言而喻,目前我国社会已从“精英式教育”转变为“大众化教育”,导致师生比严重下滑,加之指导教师承担着繁重的理论教学与科研任务,因此指导老师常常顾此失彼。以湖南城市学院土木学院为例,近年来该校土木院毕业生达800人左右,而能承担毕业设计的专业教师仅有52人,也就相当于平均每个指导老师要指导15名毕业生的毕业设计。调研兄弟院校,发现情况也是如此,由于老师人数的不足及精力有限,指导学生只能是“放羊”。当前高校为不断提高师生比、壮大师资队伍,增大了人才引进的力度,吸引了一批学历高,研究基础好的硕、博士研究生加入队伍中,但该部分青年教师大都是“从学校直接到学校”,其工程实践经验不足,和企业联系较少,无法紧跟技术更新的步伐,造成专业知识陈旧、专业技能落伍。以学校老师指导的单师型指导毕业设计模式,从内容到形式均由指导教师全程负责,指导教师由于精力不足或自身专业素养不高均可能会导致学生毕业设计质量低下的不良后果。

3.设计过程监管难度大

有效的毕业设计过程管理模式是高质量毕业设计的最基本保证,目前高校毕业设计在管理制度上存在明显的漏洞。尽管各高等院校都有自己关于毕业设计管理的相关规定,但在实施细则方面却还是难度不小,特别是在“过程管理”方面缺乏一套行之有效的办法,从立题、审题、选题、开题、中期检查、初稿、定稿、评阅以及答辩等各个环节的成绩评定,没有明确的考核指标和标准,导致大部分学生对毕业设计淡漠,教师指导也只流于形式。除此,由于毕业设计时间安排与学生就业及考研冲突加大了毕业设计管理难度,使得毕业设计时间得不到保证。毕业设计工作一般安排在本科第七学期末和第八学期,而这个时间段正是学生就业和考研的关键时期。随着高校扩招以及就业难度的不断增大,高校为提升学校就业率往往从多方面给以学生支持,并鼓励学生继续深造读研。而这一举措又刚好与毕业设计管理制度相违背,使得高校左右为难、束手无策;学生也是面临升学、就业及毕业设计的多重压力。

二、校企合作毕业设计模式实现

高校要走出目前毕业设计的困境,就要对传统固定的毕业设计模式进行必要的改革。近年来,校企合作这种学校、企业、学生的“三赢”模式有超强的生命力,校企合作模式从国外走进国内,从高职院校走进本科院校,从某环节校企合作到全方位校企合作。将校企合作应用于高校毕业设计实践环节,校企合作指导毕业设计,实践也证明,这是提高毕业设计质量行之有效的一种模式。

1.校企合作选题

土建类专业高校教师单独选题时,选题过于重视理论计算分析及专业软件的应用,概念设计淡化,与企业的生产实际脱离。所选课题的深度及广度满足不了学生的实际需求,学生兴趣低下,也起不到锻炼学生独立运用知识能力的要求,毕业设计的岗前锻炼意义不大。针对这种与企业客观实际需求不协调的现状在与学生所学专业密切相关的领域内选择一些规模较大,并且管理较为科学规范的企业作为产学研合作伙伴,对企业的管理模式、产品类型、制造工艺等方面进行详细地了解,以确保企业专业技术方面和专业人才培养目标的一致性。拟定的毕业设计题目应与企业的生产实践相吻合,设计内容是解决企业的某一具体技术难题。另外选题时还要考虑到学生的知识结构和能力水平,与企业的技术人员共同制定选题和具体的设计要求,避免大而空或难度过高或内容过多的题目。

2.校企合作打造师资队伍

通过校企合作,让青年教师“走出去”,定期组织青年指导教师参与到设计院、施工单位、科研院所等企业实践锻炼,解决青年教师工程实践经验不足的难题。教师在与企业的合作中,特别是参与到工程设计一线,可以不断收集成功的工程设计案例,将其运用于毕业设计选题中,体现毕业设计内容与工程结构设计行业新技术、新工艺发展的同步性。校企合作方式培养的教师队伍,教师在理论层面对工程结构的设计理解更加深入,通过完成企业的设计项目或科研项目,对设计院的设计理念、设计流程有了更为深刻的认识。虽然高校教师工程经验欠缺,但有着理论功底扎实、科研能力强等优点,在工程实践过程中,企业可能面临亟待解决的难题或新型课题,这时老师又可以发挥自己的优势开展研究,既锻炼了自己解决实际工程难题的能力又给企业带来经济效益或科技成果。通过校企合作,构建了一支理论知识扎实、实战经验丰富的教师队伍。

3.校企合作就业

随着高校毕业生的不断增多、就业形势的日益严峻,政府部门及教育部门对高校毕业生就业工作的高度重视和支持。在校企合作毕业设计新模式下,毕业设计不再必须呆在校内,面对假定的课题进行设计,而是通过校企合作的方式,学生在企业直接进入生产第一线,以实际课题或具有实际工程背景的真实项目作为毕业设计课题来完成,比如在设计院所企业直接参与某工程结构的设计项目,在施工单位企业参与项目预算及编制施工组织设计等。如此学生有机会超前介入生产实践和科研工作,能够深刻了解完成实际工程项目的程序,并能初步解决生产中的实际问题,了解本行业领域前沿和新技术、新工艺。解决实际问题的工程中培养学生分析问题和解决问题的能力,激发学生的强烈兴趣和求知欲。除此,在企业完成课题的过程也是企业与学生相互了解、磨合、适用的过程,对学生来说,避免了一直呆在学校做设计而错过了就业的机会,其在企业的学习工作态度、解决问题的能力及综合素质的展现将会是学生获得一份工作的砝码。而对企业来讲,一方面他们工作任务繁重,希望所签约的学生立马来到企业工作,甚至有企业不允许准员工(毕业生)留在学校进行毕业设计;一方面企业想通过在企业毕业设计的过程,考察对知识的掌握程度,具体工作能力和个人综合素质等情况,对有意向的学生进行比较,通过优胜劣汰,决定毕业生的去留。

三、校企合作毕业设计实践成效

校企合作毕业设计实现选题实用化,“真题实做”,并聘请现场工程师作为毕业设计指导教师。在近两年的校企合作及实习基地的建设过程中,我校桥梁工程专业积极引进校企合作指导毕业设计模式,取得了一定的成效。毕业生可根据自己的实际情况和意向,向学院及指导老师提出申请校外企业毕业设计,并与校内指导教师及校外企业指导老师协商确定课题,满足其毕业后的工作需要。如2014年,我校桥梁工程方向毕业生125人,其中参与校企合作的学生为25人,对该25人毕业设计选题、开题、及设计成果的调查统计结果来看,校企合作模式指导的设计课题均来源于企业的实际生产,以及有待解决的工程实际问题或科研课题,将以学生亲身参与毕业实习的工程项目为毕业设计内容,进行真实的毕业设计,从而保证了高质高效的完成毕业设计,并体现了设计成果的可利用性。参与校企合作指导毕业设计的学生普遍反映校企合作有利于完善自己的知识结构和提高自己的综合能力,特别是工程方面的能力。校企合作的毕业设计模式符合应用型本科院校人才培养目标的方略,是校企合作在毕业设计实践环节的拓展,是传统毕业设计模式的重要补充,使得毕业设计不在“纸上谈兵”、“闭门造车”,是“真刀实干”。该模式有利于弥补学校教师的不足,有利于师资队伍建设,有利于激发学生兴趣爱好,有利于提高毕业生的就业。尽管如此,校企合作毕业设计模式在高校不断推广与应用,但存在问题还很多,过程管理还很不完善,需要进一步的研究和实践。

参考文献:

[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”专业培养方案研究[J].清华大学教育研究,2011(2).

[2]赵旦峰,李刚.论科学选题在本科生毕业设中的重要性[J].黑龙江高教研究,2006(10):110.

桥梁工程毕业设计范文2

一、目前桥梁工程毕业设计中存在的问题

(一) 选题单一,不利于学生扩展思路及学习创新。

科学选题是毕业设计的关键,题目决定了毕业设计的内容,是顺利完成毕业设计的先决条件。通常由指导教师给定毕业设计题目,甚至给出设计方案。学生的毕业设计只是在预先给定方案情况下,按照设计手册或计算实例进行的一次练习。虽然设计内容满足教学大纲的要求,但不利于学生设计能力和创新能力的培养,学生的设计空间也受到限制。其次,存在毕业设计内容陈旧和资料缺乏的问题。毕业设计资料大多是多年以前的资料。相对滞后的毕业设计内容和缺乏全面评价的资料,对工程实际缺乏指导意义,不能发挥学生丰富的想象力和创造能力,同时学生的毕业设计质量难以得到提高,不利于培养他们的责任心和独立思考的能力。此外,近年来随着本科院校的扩招,学生数量不断增加,而教师数量的增加却非常有限,再加上设计题目数量的限制,使得同一方向的学生数量较多,而教师与每位学生的交流时间却减少,整体的教学效果变差。在同一设计方向,只要有一个学生做完,其他同学也“照葫芦画瓢”。

(二)毕业设计工作量大,但效果不尽理想。

目前毕业设计工作量很大,从桥梁设计资料的调查分析、方案的选定、水文计算、上下部结构设计、施工图绘制到概预算,涉及了设计的全过程。虽然通过设计使学生了解了设计的程序,但由于时间少、工作量大,通常学生在结构计算方面花费的精力较多,而在方案选定、分析技术资料并合理应用方面花费的时间和精力都较少,很多学生只是盲目的参照有关资料,照葫芦画瓢,并没有一个清晰的设计思想,也不能很好利用给定的设计资料,有针对性的确定设计方案。递交的毕业设计文件中往往是大量的计算过程、罗列的大量数据,结果往往是虽然完成了设计,但设计成果存在较多问题,而且实际应用能力较差。特别是民族地区高校毕业生就业趋向主要是面向工程实践单位,因而这种状况非常不利于学生今后的工作。

(三)部分教师由于缺乏实践经验,造成指导工作的不便。

部分教师由于缺乏工程实践经验或没有参加过实际桥梁工程设计任务,造成指导过程中只能依据理论知识,照搬照套,因而使得设计结果与实际情况不符或偏离实际,严重影响了培养质量。

(四)学生知识准备不足,投入精力不够。

由于毕业设计是四年所学各门理论、专业知识的综合应用,需要学生掌握系统的桥梁结构概念、专业理论和实践知识体系,并熟悉规范,具备运用能力,主动分析、解决工程实际问题的能力。因此,从专业课程学习结束到毕业设计开始,需要充分的知识准备,而学生在这方面往往准备不够充分。毕业设计阶段正是学生寻找工作的重要时期,部分学生还要准备研究生复试,毕业前补考等等,致使许多学生无法把全部心思都放在毕业设计上,存在临近毕业设计结束时突击完成的现象。

如何有效地解决上述桥梁工程毕业设计中存在的主要问题,科学、合理地管理、组织、指导毕业设计工作,是提高毕业设计质量急需研究和解决的课题,对于培养应用型人才,振兴民族地区经济,更具有重要意义。

二、桥梁毕业设计改革的探索

(一)选题多样化,充分发挥学生的创造性。

毕业设计选题可以是来源于工程项目、教师的科研课题或学生就业单位的设计任务,这样可以缓解设计资料不足的矛盾,又可以充分发挥不同学生才能和满足就业需求。对于已保送或考取研究生的学生,可结合指导教师的科研课题从事研究工作,完成研究型毕业设计,培养学生从事科学研究的潜能,完成本科与硕士研究生教育的过渡。对于已与用人单位签订就业协议的学生,可结合就业单位的工程设计任务进行毕业设计。其他学生由指导教师公布设计题目,学生根据自己的就业方向、专业能力和个人爱好进行自由选题。桥梁毕业设计通常是一座桥的设计,可以一人一题,也可以几人一组。多人一组时,为避免学生之间设计方案雷同,对每位学生可限定桥型方案,强调侧重点。这样虽然设计题目一致,但同组人员各自的任务不尽相同,或各自承担一部分主要设计内容,共同完成设计任务,或独自承担设计任务,但各人的侧重点不同。

(二)优化毕业设计内容,提高毕业设计质量。

合理压缩毕业设计内容,注重培养学生应用理论知识分析、解决实际问题的能力,培养他们勇于创新和探索的精神。而不是仅仅将大部分精力用于结构计算,却不去探求桥梁设计的思想、解决问题的方法。这就要求在毕业设计之前指导教师和学生都要做充足的准备工作,改进设计任务书,强化学生对设计问题的详细分析和方案的确定工作,在指导中更多的注重学生应用规范和所学知识解决实际问题的能力,杜绝照猫画虎现象发生。

(三)有计划的培训指导教师,提高他们的实践工作能力。

指导教师的水平是决定毕业设计质量的重要因素,而目前对于少数民族地区,由于种种条件限制,使得教师参与实际工程实践的比例不高,造成对毕业设计指导工作的不利。因此针对目前部分教师缺乏实践经验的问题,应采取走出去请进来的方法,即鼓励并有计划的选派教师,特别是青年教师到设计单位实习,承担实际的设计任务。此外可以把设计单位具有丰富设计经验的设计人员请来,进行现场指导和咨询。为了适应不断变化的情况,应定期进行毕业设计指导教师的培训,以使他们及时了解设计理念、设计方法的不断更新。

(四)加强毕业设计的指导,构建更加科学的评价体系。

为了更好的完成毕业设计,需要教师和学生做好准备工作,提前将毕业设计的题目、要求及相应的知识准备工作布置给学生。组织学生进行调研,这样就可以加强他们的感性认识,开拓学生设计思路。提前让他们对以前所学理论及专业知识作一很好的回顾和复习,为下一步的设计奠定基础。

科学的管理和评价体系是毕业设计质量的重要保证。设计过程中应加强中期检查和阶段答辩。中期检查和阶段答辩不仅是检查毕业设计的进度,也要检查设计的质量,特别是学生掌握设计方法的程度,鼓励学生的创新性思考。注重培养理解规范,运用规范的能力,能够让学生运用所学的理论知识解释规范的有关规定,这对以后的工作和学习能够起到至关重要的作用。成绩的评定应充分体现上述要求与目的,做到公正合理。为了适应教学改革的需要,客观地反映学生掌握和综合运用知识的真实水平,需要构建毕业成绩的客观、公正的评价体系。可从学生答辩水平、整体质量、文本质量、学习态度、进度等多方面权衡。统一和规范评价的标准。

桥梁工程毕业设计范文3

关键词:桥梁工程;教学改革;CDIO;工程能力

作者简介:梁晓飞(1978-),女,吉林九台人,山东理工大学建筑工程学院,讲师;师郡(1966-),男,山东淄博人,山东理工大学建筑工程学院,教授。(山东 淄博 255049)

基金项目:本文系山东理工大学校级教学研究项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0114-02

根据高等学校土木工程本科指导性专业规范的要求,高校要以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,重构课程体系和优化教学内容。[1]“桥梁工程”课程作为道路与桥梁工程方向的专业核心课程,是一门实践与理论并重的专业技术课,能体现材料力学、结构力学、结构设计原理等专业技术基础课在桥梁工程中的综合应用,其教学效果将直接影响到人才的培养质量,因此对其进行教学改革具有重要的现实意义。

CDIO是当前国内外先进的教育教学理念,CDIO即构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate),它注重学生工程基础知识、实践能力、团队能力和工程系统能力的培养。[2-3]“桥梁工程”课程改革以CDIO工程教育理念和高等学校土木工程本科指导性专业规范为指导,整合课程体系、优化教学内容、改进教学方法、调整学生考核方式,使本课程教学适应行业发展的需要,为本专业培养创新能力强、适应企业发展需要的应用型土木工程师搭建平台。

一、课程教学改革背景

“桥梁工程”课程内容多、概念多、构造要求多、计算多、规范条文多、涉及到前期课程多,实践性、综合性强,学生在缺乏实际工程经验的情况下,难于掌握。教学形式单一,主要以灌输式和知识传授为主,忽视了学生在课程中的主体作用,使得学生缺乏自主学习的积极性。

受到“厚基础,宽口径”人才培养理念的影响,学校开设的课程要求多样化,重视自然科学知识和人文社会科学知识,突出英语教学和计算机技术应用,因此,在专业总的授课学时不能变更的前提下,专业课程的授课学时就被大幅度精简。鉴于授课学时有限,本课程的授课内容着重讲授简支梁桥和拱桥的构造与计算,对连续刚构、钢管混凝土拱桥、混凝土斜拉桥和悬索桥等大跨度桥梁则以简介兼自学为主,这种授课安排与我国迅速发展的桥梁建设事业不相适应。“桥梁工程”教学既要重视基本理论、基本方法和基本技能的培养,更应该重视新桥型、新技术、新材料和新方法在桥梁工程中的应用。

长期以来,“桥梁工程”课程的教学模式主要是课堂教学+1周课程设计+2周生产实习。实习时间较短,学生在实习中多为静态的参观。因桥梁建设周期较长,认识实习只能了解其中的部分工程或某个工序,无法全面了解整个设计、施工过程,更无法参与其中,达到理论与实践相结合的实习目的。对此,学生普遍反映所学的理论知识无法在生产实习中应用,对于桥梁建设从设计到施工的全过程没有清晰的思路。桥梁工程的课程设计在手算的前提下,设计的桥型被限定在混凝土简支桥,这也显然是远远落后于桥梁建设发展需求的。

二、教学改革思路

山东理工大学(以下简称“我校”)以往6届道路与桥梁方向毕业的本科生就业情况如图1所示,可以看出我校输送出的学生接近80%在施工、监理、管理等部门就业,继续深造学业和在设计单位工作的仅占17%。由此可知,“桥梁工程”课程的改革目标应该集中在培养学生从事桥梁工程技术及管理工作的基本能力和社会急需的实践能力上。其总体思路是以实际工程为背景,以工程技术为主线,改革课程体系、知识学习方式、考核方式和评价标准,加强实践教学及能力培养方式等关键环节,提高学生的工程意识和工程实践能力,培养出创新能力强、适应企业发展需要的应用型土木工程师。

三、课程改革的具体措施

1.基础教学

选用国家规划教材,以“精、宽、新”的理念整合教学内容。精:以一种桥型的桥梁建设过程为主线,由点到面、深入浅出把繁杂的内容讲活、讲透,使学生举一反三,即可对其他结构形式采用粗讲。建立以“学生为主体,以教师为主导”的教学模式,将工程实例(最基础的混凝土梁桥、拱桥)引入课程教学。通过实施一个完整的项目来组织教学活动,采用类似科学研究与实践的方法,促进学生主动学习。具体做法是将5~6名学生分成一个小组,给每个小组下发一份既有实际工程的设计图纸,抓住桥梁建设过程主线,讲授桥梁设计基本原则、平纵横断面设计内容、桥梁建设程序和方案比选、桥梁上的作用、桥面布置与构造、上部结构的设计计算、支座、下部结构的设计计算和施工技术。对其他结构类型桥梁则以课上简介课下大作业的方式学习。宽:采用国家新标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)教学,对连续刚构、钢管混凝土拱桥、斜拉桥和悬索桥等大跨度桥梁进行类比性、归纳性讲解,使学生适应我国迅速发展的桥梁建设事业。新:利用三维动画模拟、电视录像片和纪录片等教学手段,把本专业最新动态和发展、科研成果、施工技术引进课堂,拓宽学生视野。

依据CDIO教学模式,实施多样化教学方法。

(1)引导性教学和自主性学习相结合。树立学生为主体的教学思想,组建学习小组,开展课堂互助讨论教学,随着课程进展预留联系工程实例的“大作业”,这些“大作业”可以是课程的重点难点、行业的动态或综合性的知识,作业以小组提交。这种教学方法能调动学生学习的主动性,增加学生之间的相互交流,在锻炼学生的独立分析能力的同时加强团队合作精神培养,以课外补课内来提高教学效果。

(2)项目教学法教学。教学全过程中充分突出实践、强化应用,以实际工程项目为背景,将行业规范、现场案例、施工图纸和录像融入教学,培养学生的工程素质和工程能力。

(3)网络化和信息化教学。通过课程网站建立网上互动平台,学生可以在网站上查看并下载教学大纲、教学课件、各章习题、课程设计的任务书和指导书、工程实例、行业动态等,也可以在网站上留下自己的心得和疑问,由师生进行开放性讨论,从而提高学生的学习自主性。

2.实践教学

基于应用型土木工程人才培养目标的定位特点,构建以能力培养为核心,多模块、相对独立、相互衔接的实践教学体系,该体系由计算机辅助设计软件学习、课程设计、模型制作、专题讲座和认识实习等部分组成。

鼓励并引导学生使用桥梁博士、桥梁通等桥梁工程计算机辅助设计软件,改变课程设计、毕业设计完全手算及手工绘图的现状,邀请设计院技术负责骨干进行专题讲座,依托实际工程进行课程设计,在“做中学,做中教”,培养学生的工程设计能力。[4]利用课程设计的成果,以学习小组为单位按比例制作桥梁的上部结构模型,结合工程已有的其他部分图纸补充下部结构、支座、桥面铺装、栏杆、排水和照明完成全桥模型。在建造过程中,要求严格按照设计图纸施工,不能随意变更设计,在课程结束时提交实体模型和设计说明书,利用PPT演示建桥的全过程并对成果进行答辩,通过熟悉设计图纸课程设计制作模型成果答辩使理论知识具体化、实体化,不知不觉中培养学生的工程能力。

3.考核方法

为鼓励学生个性化发展,打破应试教育的桎梏,采取多元化考核模式,在强调测试理论知识的同时注重工程实践能力和工程设计能力的评价与考核。在考核方式上,采用闭卷笔试、小论文、大作业、模型制作、答辩、互评、自评相结合的形式。

4.课程教学体系建设

毕业设计是教学过程最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节,要求学生综合应用所学各种理论知识和技能。桥梁工程课程的改革建立的“课堂教学、课程设计、认识实习”三元一体模式实质上是对毕业设计环节的基本训练,因此改革后的桥梁工程教学模式可和其他教学环节构成如图2所示的教学体系。

四、桥梁工程课程改革效果

经过两级六个自然班的课程实践,桥梁工程课程改革取得了显著的成效,主要表现在:

第一,构建了以学生工程能力培养为主线,分层次(基础教学课程设计桥梁模型)、多模块(认识实习—课程教学—专题讲座—毕业设计)、全过程、递进式的实践教学课程体系,通过连续渐进的典型工程项目设计,培养学生的工程素质、工程能力和设计能力。

第二,实施多元化考核评价方式,增加小组讨论、大作业、模型制作、答辩等环节,激发了学生学习主动性,提高了学生学习能力、研究能力和工程实践能力。在后续的生产实习中,教学培养基地企业反映该批次学生较之往届“上手快,操作能力强”。

第三,课程设计和毕业设计成果质量提高显著。将项目教学法纳入课程,使学生对现行规范的把握、识图、画图能力加强,将计算机辅助设计软件应用于设计验算,在内容难度加大的情况下学生的成绩没有出现下降趋势。

五、结语

“桥梁工程”课程教学改革以实际工程为背景,以工程技术为主线,完成了课程体系、知识学习方式和考核方式的革新,两届学生实践的良好效果证明本次教改构建的分层次、多模块、全过程、递进式教学课程体系能够加强学生实践教学及能力培养,提高学生的工程意识、工程素养和工程实践能力。

参考文献:

[1]高等学校土木工程学科专业指导委员会.高等学校土木工程本科指导性专业规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[2]EDWARD F.CRAWLEY.重新认识工程教育:国际CDIO培养模式与方法[M].顾佩华,沈民奋,陆小华,译.北京:高等教育出版社,2009.

[3]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究,2009,

桥梁工程毕业设计范文4

关键词:土木工程;桥梁;课程;改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A ?摇文章编号:1674-9324(2013)49-0201-02

桥梁工程专业课是土木工程专业桥梁工程方向学生在分专业方向后的必修课程,过去的教学大部分以教会学生几种特定的桥梁的构造及相应的算法为主,并通过习题和课程设计对这几种桥梁的设计过程进行锻炼,培养出来的学生在用人单位还是比较受欢迎的,但是随着社会需求的改变与市场竞争的加剧,用人单位普遍反映毕业生在创造性思维方面有比较大的缺陷,眼界不开阔,所设计出来的桥梁呆板、乏味。从这一需求出发,同济大学桥梁工程系在桥梁工程教学方面进行了改革,改革从课程设置、教学大纲修订、教学方法改革几个方面着手进行。本文介绍同济大学土木工程桥梁方向专业课程设置调整方案。

一、原有桥梁工程专业课设置与存在问题

原有桥梁工程的课程设置具有强烈的科学性,把桥梁工程专业相关课程进行了系统化分,具体体现在:首先,将桥梁按材料划分。然后,将设计与施工各成独立体系。最后,再辅以讲授专门桥梁工程技术的选修课。专业课程设置如表1所示。

从多年执行的效果看,这一课程设置方案的优缺点如下。

1.学生在已知桥梁结构形式与施工方法的条件下,计算分析能力很强,能正确分析常规桥梁的受力特点,并进行构件配筋设计。

2.从毕业设计效果与用人单位的反馈情况看,学生对桥梁总体设计与施工方法的掌握程度比较差,特别是根据实际使用要求与建设条件构思桥梁方案的能力很差。

3.学生对桥梁结构构造、计算方法与受力原理、材料特点、施工工艺之间的内在联系掌握得比较差,对如何选用常用桥梁构造、尺寸、计算方法和施工工艺感觉无从下手。

4.在计算机软件技术长足发展后,桥梁电算内容与目前实际应用中的计算机辅助设计与施工有较大脱节,在运用计算机结构分析软件时,对计算结果的判断能力差。

二、课程设置调整的总体思路

古代土木工程技术是以师傅传徒弟的方式代代相传的,自从现代科学体系形成以来,土木工程技术已经越来越科学化,目前的土木工程教育形成了一套整系统的科学体系。随着工程技术复杂程度的增加,原来的土木工程技术已经拆分为各种数学、力学、材料等独立的课程,土木工程教学的主要任务也变成了这些课程的教学,教学中往往注重知识点教学,这些知识如何还原到工程应用中去并没有得到重视,这就产生了学生不会构思的问题。基于上述认识,为了达到让学生在具备专业技能的前提下,具有创造性思维的能力,课程教学改革的教学思想主要是在按照科学体系安排课程的同时,尽量体现桥梁工程技术自身的特点,以建造技术贯穿课程安排。在教学内容上,将重点主要放在,对现有桥梁设计与施工方法的形成过程上,通过分析目前已有桥梁的构造、设计方法、施工方法形成过程中前人所经历的成功和失败,找到目前桥梁工程结构常规做法的合理性与缺点。

三、新桥梁工程专业课程方案设计

土木工程专业的基础及专业基础课程在一二年级的平台课上统一安排,桥梁方向的专业课在此基础上进行。专业课的教学目的就是要使学生综合运用所学基础知识,学会按照工程特点进行思维的方法,了解桥梁结构体系可能的创新方向。

新课程设置方案具有如下特点。

1.针对学生计算能力强、构思能力弱的问题,增设桥梁概念设计课程。该课程主要结合一个随堂的课程设计,在专业课的一开始,着重介绍桥梁与使用要求、建设条件、受力体系、材料应用等的关系,培养学生的思考与构思能力。课程讲解过程中配合随堂的课程设计,在方案概念构思的各个环节上,开展若干次课堂讨论。

2.桥梁工程课程的教学内容做了较大调整。将桥梁工程课程按照结构体系开展,上学期主要介绍梁式桥,下学期介绍拱桥、斜拉桥、悬索桥。在某一种结构体系下,综合介绍公路、铁路桥梁由于荷载不同的特殊要求,不再分钢与混凝土桥,而是强调在不同条件下如何根据不同材料自身的特点进行综合利用,任何桥梁体系条件下都强调架设方法与桥梁受力、构造的关系。在桥梁设计计算方面,缩减计算方法本身的介绍,着重强调计算方法与构造特点与施工方法之间的关系,培养学生习惯于在结构设计中对结构进行全面思考。

3.将钢与组合结构桥梁课程进行了压缩,去除关于大型桥梁结构体系部分的内容,着重介绍钢与组合结构桥梁的特殊构造以及特殊的计算分析问题。

4.将道路工程、桥涵水文由选修课转设为必修课,加强学生对使用要求与建设条件的认识。

5.针对中小跨度桥梁大量使用连续梁桥的实际情况,增设连续体系梁桥课程设计,要求对连续梁桥进行合理跨径布置,并利用现有桥梁结构分析软件对桥梁施工及运营过程进行结构受力分析与配筋计算。

6.将桥梁施工中关于桥梁架设总体思路的部分转移到桥梁工程课的相关结构体系中去,将具体的各种桥梁施工工艺独立出来,转化为选修课。

7.将原来的桥梁结构电算课程转化为桥梁结构计算,设为选修课,着重介绍复杂桥梁结构的施工与运营过程分析原理。

8.针对各课程知识点衔接的问题,在课程学时分配上采取“节段式”时间安排,将较少学时的课程集中在半个或者1/3学期进行,而不是以往的通过单双周间隔将课程分配到整个学期。

四、桥梁工程课程教学大纲的修订

在上述课程设置方案中,桥梁工程课程教学内容是改革的关键,新大纲的编制中充分体现了对学生工程思考能力培养的要求,将各种工法、算法、构造方法的演变作为教学的重点。表3为桥梁工程(上)教学内容。

在桥梁工程专业方向专业课程设置方案的研究过程中得到如下结论。

1.桥梁工程专业课设置的过分理论化,阻碍了学生创新思维能力的培养。

桥梁工程毕业设计范文5

关键词:土木工程;桥梁工程;教学方法;国际化人才

一、土木工程专业桥梁工程课的特点

桥梁工程这门课包括桥梁的中、外发展历史,桥梁的基本组成和分类,同时涉及到了桥梁的荷载的讲述。此外,桥梁的基本体系中,该门课又从梁式桥、拱式桥、悬索桥、斜拉桥以及下部结构等内容分布于不同的篇章。需要多学科知识的串接和融合,往往其他一门专业基础课的知识不够扎实,会影响到学生对该课程学习理解的困难。由于涉及到不同的桥型,其受力不同,需要有扎实的力学基础,如梁桥有简支梁桥、连续梁桥和简支变连续梁桥,而这些桥梁有自身受力会有不同,根据不同的施工方法均会有结构体系的转化,因此在学习这些内容时,需要学生掌握很强的基本力学知识。目前现有的教材未能根据最新的规范进行更新,因此在讲授时相应插入新规范的内容,使上课的效果会有一些复杂,但过份依赖教材会让学生学习的内容比较陈旧。教材中部分内容无需大篇幅去讲解,如“荷载横向分布系数”的学习,该部分内容涉到杠杆法、刚性横梁法、修正刚性横梁法、铰接板法等,而讲解这部分内容较为复杂,大量的查表以及计算,得出“荷载横向分布系数”。但利用有限元软件的“梁格法”能够解决以上的问题,因此在讲授该部分内容里,仅可以让学生理解“荷载横向分布系数”意义即可。

二、该门课程的课堂教学方法探讨

科-凯利(DickCarey)模式常常用于教学当中,是从确定教学目标开始,到终结性评价结束,组成一个完整的教学系统开发过程。在这个过程中对于教师要进行教学过程的分析和分析学习者和环境,以及开发和选择教学材料。教与学的最高境界是老师教的少而精,学生学的多,因此会有两种不同的教学设计模式一种是以“教”为中心的教学模式,另一种是以“学”为中心的教学模式,如何将“教”与“学”相结合且达到较好的最终效果是值得研究的问题。在教学的过程中对于教学方法根据不同的课程内容进行调整,其中涉及到不同的课堂教学采用的媒介。课堂讲授黑板和多媒体是两种不同的教学方法,研究表明板书比多媒体更便于记忆,而多媒体更加易于激发学生的兴趣,因此结合本门课可以采用两种方式的课堂教学方法,对于概念的讲解、理论的推导以及桥梁结构构造通过板书可以讲授,便于学生深刻的理解和记忆,此外多媒体的可应用于桥梁桥型展示和不同的桥梁的施工方法,可以结合图片和拍摄较好的桥梁的施工视频,提起学生的兴趣,通过多媒体更好更直观的认识不同的桥梁的桥型和在施工过程中的施工方法和施工步骤,大大地减少了直接讲解的枯燥和空洞的语言表达。为了让学生学的多而广,需要补充一些桥梁的历史背景,如塔科马大桥的风振破坏,明石海峡大桥由于地震原因桥长的增长等一些课外的知识,去更多地了解桥梁相关的其他知识,既提高了专业学习的兴趣,也扩展了专业知识。因此,在教学过程中要根据不同的学习内容来调整教学方法,使“教”与“学”完美结合。

三、桥梁工程课程与有限元软件相结合

目前国内各大设计院应用的桥梁计算软件有Midascivil、桥梁博士、慧加等软件进行桥梁的设计。该门课程在学习的过程中若能同时或滞后半学期来学习桥梁工程软件,对于有限元计算桥梁有了初步的认识,帮助桥梁工程以及其他专业基础学科的学习。通过有限元软件,介绍节点、单元、荷载、边界条件、活载等,结合学到的“荷载横向分布系数”的计算应用到实际的桥梁上部板和梁的设计当中,手算和工程软件同时计算比对结果,既能掌握理论知识也能掌握初步的软件应用,在做桥梁工程毕业设计时充分应用工程软件来设计桥梁,为今后工作中遇到桥梁设计和施工奠定了初步的基础。

四、桥梁工程课程在国际化人才的培养作用

随着我国综合实力、国际竞争力和工程技术装备水平的不断提高,我国在建筑行业对外工程承包业务的领域和规模在不断扩大,国际工程市场的承包份额稳步提高。以交通土建行业为例,我国企业对外承包工程取得了显著的成绩,年均增长速度保持在20%左右,承担的国际工程项目遍及所有发展中国家,涉及领域有建筑、铁路、道路、桥梁、港口码头等。尤其随着中国桥梁技术的不断进步,在国际上有一定的声誉,港-珠-澳大桥、西堠门大桥、润扬大桥等桥梁的建成为承揽国际项目打开了大门。而面对这样的机遇,在桥梁建设领域应用型国际化人才的缺乏一直是困扰我国企业对外工程承包的主要问题,也是这些涉外企业与国际大承包商之间存在较大差距的重要原因。因此,在该门课程的讲授中,部分内容各个国家规范中取值或计算方法都不同,应尽量介绍给学生,例如温度梯度中国规范与英国规范的计算的不同,如活载中的汽车荷载中国规范、日本规范、英国和美国规范均有不同,如桥梁设计中中国和英国桥梁工程师的设计方法和更细的专业划分的不同。同时讲解不同国家桥梁发展的历史以及桥梁设计和施工方法的不同。此外,帮助学生提高专业英语的能力,在授课中将专业术语全部以中、英文的形式呈现给学生,让学生在学习的过程中掌握一些桥梁方面的专业英语知识,在国际桥梁建设工程中,便于和业主及施工方进行沟通,能够较好地适应当地的设计及施工方法,为土木工程专业的学生进入到国际桥梁建设工作中有初步的知识储备。

五、结语

桥梁工程毕业设计范文6

关键词:桥梁工程;教学方法;实践教学;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)53-0149-02

《桥梁工程》是道桥渡工程专业学生的专业必修课,涉及到桥梁规划、勘测、设计、施工、制造、检测、养护以及加固等诸多环节。它包含了《结构力学》、《材料力学》、《结构设计原理》等专业基础课的内容,同时又是各门专业基础课在桥梁工程中的综合应用,是一门实践与理论并重的专业课程。近十多年来,中国桥梁建设发生了翻天覆地的变化,建造了一座又一座世界级的桥梁,我国桥梁工程设计理论和施工技术发展迅速,新理论、新材料、新工艺、新结构不断涌现。因此,在《桥梁工程》教学内容和教学方法等方面也要与时俱进,并且注重培养研究型、有创新意识和能力的人才。以下是我在进行《桥梁工程》课程教学时的一些思考,着重对课程教学内容、教学方法和实践教学等方面进行改革与实践。

一、教学内容的改革与实践

我国桥梁设计理论及施工技术发展之迅速,已远远超过了《桥梁工程》教材的更新步伐,由于受到“厚基础、宽口径”指导思想的影响,《桥梁工程》课时数由之前的80学时缩减到64学时,如何在有限的时间内向学生介绍更广、更新的课程知识以保证应有的专业素质和实际工程能力是一个迫切需要解决的问题。

1.教材方面。教材内容是课堂教学的主要内容,也是学生课后复习的主要依据,因此选好教材非常重要。在教材方面,选择了最新版的姚玲森老师编写的《桥梁工程》(第二版),并将范立础、顾安邦、强士中、邵旭东、陈宝春等老师编写的《桥梁工程》教材作为补充教材。每本教材都有其特点和不同的侧重点,把这些教材的精华部分放到课件上,并将详细的课件整理成册提前发给学生,供其在上课和课后参考。

2.授课内容方面。随着我国大规模的基础设施建设,近二十年来我国的桥梁建设取得了辉煌的成就,新技术、新桥型、新材料、新成果层出不穷,单从拱桥方面,已经由原来上世纪七八十年代常用的双曲拱桥、整体式拱桥,逐步变为现在的钢管混凝土拱桥、系杆拱桥、钢拱桥等。过去拱桥的学习重点是简单体系拱桥,如双曲拱桥和混凝土拱桥。因当时我国施工条件差、起重设备落后、钢产量低,双曲拱桥是中国人自己发明的桥型,它充分发挥了预制装配的优点,无需拱架施工、自重轻、节省木料、节省钢材和混凝土、加快施工进度、经济适用,曾在全国公路、铁路等工程中广泛应用。至上世纪80年代初,仅江苏一个省就建立了近万座双曲拱农用桥。但是由于这种桥型施工工序多,组合截面的整体性较差,易开裂等问题,目前已很少采用。随着我国施工技术、设计水平、钢产量的迅猛增长,我国拱桥的跨越能力越来越大,混凝土拱桥、石拱桥、钢桁架拱桥、钢箱拱桥、钢管混凝土拱桥的世界第一都在中国。由此,授课重点也从之前的简单体系拱桥向组合体系拱桥倾斜,增加了钢拱桥及钢管混凝土拱桥的教学内容,双曲拱桥仅作为一种桥型简单介绍,突出介绍双曲拱桥和整体式拱桥的病害特点和产生机理,为目前大批量双曲拱桥和整体式拱桥的维修和加固做知识储备。在拱桥施工部分,随着我国施工技术的迅速发展、吊装能力的增强,之前双曲拱桥常用的“化整为零、集零为整”的施工方法已经很少使用,一些新的施工工艺取而代之。除了有支架的施工方法外,拱桥常用的无支架施工方法有:悬臂施工法、缆索吊装施工法、转体施工法、劲性骨架施工法等,有的施工机具吊装能力超强,能将重2000吨的系杆拱桥整体吊装就位。因此,在拱桥施工这部分内容的介绍中,比以前增加了课时,主要用于介绍拱桥施工新工艺以及大跨径拱桥的施工方法和特点。

二、教学方法的改革与实践

在《桥梁工程》教学课时受到严格控制的情况下,面对新桥型、新材料、新技术的快速发展以及信息量剧增的现实,在教学方法与手段上进行了一些改革与实践。

1.多媒体与板书教学的结合运用。传统的教学方法中,板书是教师的基本功之一。板书教学虽然有利于推导公式的来龙去脉、课程讲述的逻辑性强、便于前后引转教学内容等优点,但这种教学方法难以应对剧增的课堂教学信息量。多媒体教学是现代的教学手段之一,它在应对大信息量方面有很好的效果,但是,在进行公式推导时没有板书教学效果好。经过了反复尝试、努力探索,发现“板书+多媒体”相结合的授课方式是学生最能接受的。在拱桥概论和拱桥设计构造的教学中,因为信息量大,基本采用多媒体为主,板书为辅的授课方式;在拱桥计算的教学中,公式推导和计算为主,采用板书为主,推导、计算主线或复杂公式放到多媒体上讲解为辅;在拱桥施工介绍中,采用多媒体的PPT和动画、视频为主,板书为辅,以上教学方式收到了很好的教学效果,学生听讲很认真、互动好。

2.启发式教学方法的运用。《桥梁工程》课程长期以来一直采用“以教室为环境,以教师为中心,以纸介教材工具”的封闭式单向传输的教学模式,在实践中发现,教师采用“以讲为主”的教学方法已经难以满足学生学习的要求,不能很好地调动学生学习的积极性和主动性,不利于学生能力的培养。由于课程涉及的知识点多,受学时的限制,以往大多采用填鸭式教学方式,这不但不能引导学生创新,反而会引起学生学习兴趣的丧失。

在课堂教学过程中,应采用启发及互动的方式调动学生的求知欲和学习积极性。以提问的形式对教学中涉及的先修课程知识节点及相关概念进行复习和回顾,引导学生将过去学习的知识与当前课堂讲授的知识有机结合、融会贯通。在桥梁工程课程教学中我引入启发式教学方法,尝试由“以教师为中心”的传统教学模式向“以学生为主体、以教师为主导”的新型教学方法转变。

3.其他教学法的运用。直观演示法和比较教学法。在介绍拱桥的受力特点时,与已学过的梁桥受力特点作对比,采用小软件分别计算同跨径拱桥和同跨径梁桥在同样荷载作用下的内力,然后将结果一一列出,受力特点一目了然。整个建模计算过程都一步步演示,因为问题很简单,软件也很容易操作,短时间内就让学生直观、清晰地了解拱桥的受力特点,比单纯用文字描述记忆更为深刻。

视觉媒体教学法。在桥梁施工的讲授中,播放多种桥型的施工动画、flash和现场视频,使学生对桥梁基础、墩台、上部结构、桥面系整个施工过程有更直观的认识。此外,在课余时间给学生播放我国桥梁纪录片《中国桥梁》,从钱塘风雨、振兴之梦、各领,最后是走向世界,将桥梁纪录片剪成很短的小片段,讲到哪里就播放相应的部分,使学生学习知识点更为直观。纪录片中有介绍关于桥梁设计或施工质量问题造成的桥梁坍塌事故的,也有介绍建设一座桥梁的背后所有工作者的默默付出,但更多的是桥梁通车时所有劳动者的成就感和自豪感,通过这些视频的观看,学生可以认识到工程质量的重要性,认识到桥梁建设者的艰辛,培养学生的工作责任感,以及激发学生学习桥梁工程和从事这个行业的热情。

三、科研与教学相结合的改革与实践

近年来,随着我国桥梁建设事业取得的辉煌成就,高校产出的桥梁科研成果也层出不穷。如何将这些新的研究成果融入本科教学也是值得关注的问题。可以在课程内容更新中大量融入新的设计理念和设计方法,适当地介绍一些相关的研究成果,并将平日接触的桥梁工程实例结合课程内容介绍给学生。在课堂教学中将这些科研项目接触到的桥梁以案例分析的形式重点剖析,通过案例教学学生对桥梁结构或构件的内涵理解更加深刻,对结构设计理念和方法应用得更加灵活自如,同时也引起学生对所学课程的浓厚兴趣。另外,这些科研项目教师都是由始至终的参与其中,所以介绍起来游刃有余,一些科研项目还会遇到些小插曲,学生听起来不枯燥、记忆深刻,能激发学生的学习兴趣。

四、实践教学的改革与实践

长期以来,《桥梁工程》实践教学受经费、学时、在建工程实例等原因限制,实践教学安排难度越来越大,造成了实践教学管理力度不足、学生实践锻炼机会较少等问题。实践教学质量的好坏直接影响后续课程的学习以及毕业设计等教学环节的开展,甚至影响毕业生到工作单位后的工作适应性。近几年,在教研室全体老师的共同努力下,先后完成了江阴大桥、苏通大桥、法尔胜缆索公司、中铁宝桥有限公司等多个桥梁实习基地的成立。在桥梁工程课程实习时,有计划、有目的地去各个实习基地现场参观学习,借此实现理论知识和实际工程相联系。此外,充分利用校外的实践教学资源,在保证安全的前提下,鼓励和安排学生到设计单位、施工现场参与桥梁设计和施工,这样学生不仅可以了解工程设计和建设中常见的问题及处理方法,巩固所学的基本理论知识,而且还可以增强运用理论知识解决实际问题的能力。在实习后,要求学生写出一份详细的实习报告,巩固书本知识与实践相结合的成果。

由于《桥梁工程》课程的内容会不断更新和完善,学生的综合素质也在不断提高,教学改革也要与时俱进、不断创新。因此,应不断地提高自身的理论和教学水平,总结教学经验,继续探索有效的教学方法,以适应不断提升的教学要求。

参考文献:

[1]张鹏,李清富.桥梁工程课程教学改革探讨[J].高等建筑教育,2009,18(6).

[2]李学文,颜东煌.桥梁工程课程教学改革的实践与思考[J].交通高教研究,2001,(1).

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