发布时间:2023-03-25 10:49:22
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的土木建筑系毕业论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
题 目:成都市新民镇政府办公楼设计
1.本课题的目的及意义,国内外研究现状分析
1.1本课题的目的及意义
随着当代建筑业的飞速发展,钢筋混凝土多层框架结构的建筑随处可见,土木工程专业学生毕业后参加或从事框架结构设计已成为必须面对的现实之一。
毕业设计是我们在毕业前半年的最后学习和综合训练的实践性环节,是深化、拓宽、综合教学的重要过程,是我们学习、研究与实践成果的全面总结,也是我们综合素质与实践能力培养效果的全面检验。
我的毕业设计题目是成都市新民镇政府办公楼,通过本课题的研究,了解了框架结构的适用范围,掌握了框架结构办公楼的主体构造形态、设计程序并且熟悉了国家标准规范对于各种参数的规定,熟练掌握了政府办公楼的设计程序、方法以及单体建筑的建筑设计、结构设计的设计深度和建筑施工技术、施工组织管理,对建筑设计和结构设计有了更深一步的理解。同时,这次毕业设计使我对于大学期间所学的知识有一个系统的总结,得以把自己在大学四年里所学到的知识综合应用,并巩固、深化、拓宽所学过的基础课程、专业基础课和专业课知识,提高综合运用这些知识独立进行分析和解决实际问题的能力以及锻炼自己的识图能力,从而提高自己的专业技术素质,提高熟练操作专业软件进行建筑设计的能力,以及掌握建筑施工图、结构施工图绘制的方法,为今后工作打下良好的基础。因此我们每一个毕业生都应该认真的努力完成自己的毕业设计,使自己成为社会需要的人才。
1.2 国内外研究现状分析
近年来框架结构在世界各地有了很大的发展,其中钢筋混凝土多层框架结构的设计形式也被广泛地运用到建筑施工中,许多城市普遍兴建了包括商场、住宅、旅馆、办公楼和多功能建筑等各种类型的多层框架建筑。
框架结构是以钢筋混凝土梁、柱、节点及基础为主框,加上楼板、填充墙、屋盖组成的结构形式,楼板和梁连在一起,梁和柱通过节点连为一体,形成承重结构,将荷载传至基础,力的传递路线比较明确。框架可以是等跨或不等跨的,也可以是层高相同或不完全相同的,有时因房屋布局和空间使用要求等原因,也可能在某层抽柱或某跨抽梁,形成缺梁、缺柱的框架。墙体是填充墙,仅起围护和分隔作用,所以框架结构的最大特点是承重构件与围护构件有明确分工,建筑物的内外墙处理十分灵活,承载力相对较大,自身重量轻,抗震效果明显,节省材料,工业化程度高,因此应用范围很广。
在结构受力性能方面,框架结构构件截面较小,因此框架结构的承载力和刚度都较低,它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁,楼层越高,水平位移越慢。高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力,所以框架结构属于柔性结构,自振周期较长,地震反应较小,经过合理的结构设计可以具有较好的延性性能。因此,根据框架结构的自身特点,在进行建筑、结构设计时,国际上流行采用三统一的原则,即统一柱面、统一层高、统一荷载的模式设计。统一柱面可使办公楼根据人们的需要和功能要求实行相对任意分割,不至于因建筑柱面不同而在改变使用功能上受到制约;统一层高可使楼房采光效果好,空气流通顺畅,人们来往便利,布局安排合理,水平运输畅通无阻,有利于使用功能的相互替代;统一荷载,打破了会议室和其他部门之间的明显界限。在这个总原则的指导下,要考虑的是:1、由于在发生地震时,框架柱首当其冲,一旦出现塑性铰,将危及该柱距范围内的上层建筑,并可能引起相邻柱距范围的上层建筑连续倒塌,所以框架结构不宜采用单跨形式,且纵横两个方向的水平地震作用都由抗侧力构件承担,结构应设计成双向框架体系;2、框架结构的柱与梁宜上下左右贯通,不宜采用复式框架以及砖混框剪结构。3、在填充墙的布置方面,宜采用轻质材料,且应避免形成上、下层刚度变化过大,避免形成短柱,减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。
随着经济的发展,生活水平的提高,人们对建筑产品也提出了更高的要求,不仅要安全、经济,还要实用、美观。办公楼指机关、企业、事业单位管理人员、业务技术人员等办公的业务用房,现代办公楼正向综合化、一体化方向发展。而政府办公楼作为公共建筑,在适应时代需求的同时,不仅有与其他公共建筑的共性,也有自己独特的特点。其总体特征有以下几个方面:
(1)现代政府办公楼(特别是城市办公楼)一般为多高层建筑;
(2)政府办公建筑面积较大,使用人员众多,流动性大,一般布置为内廊式, 竖向上则布置多部楼梯和电梯;
(3)政府办公楼中有一些特殊用途的房间,如会议室,新闻厅等,由于其建筑面积很大,且内部要求空旷,不宜设柱,因此在结构设计中是难点,需要特别重视,重点考虑;
(4)随着现在能源的日益紧缺,建筑作为能源消耗大户,也应充分考虑环保要求,现代政府办公建筑中多采用新型、环保技术和材料,以减少对能源的消耗,最大限度地节约能源。
(5)政府办公楼作为公共建筑,必须考虑对交通运输的要求,保证周边道路的通畅。
政府办公大楼作为一个地方的标志性建筑,在设计风格上应与其他商业、公共建筑有一定的区别,应以现代、简洁、大气、庄重为主格调,装修项目以简洁为主,装饰配套要突出时代要求,体现轻装修重装饰的设计原则。
参考文献
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[2]舒秋华.房屋建筑学(第3版)[M].武汉:武汉理工大学出版社,2006.
[3]东南大学等合编.混凝土结构(第三版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
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[12]GB/T50105-2001.建筑结构制图标准[S].
[13]GB/T50104-2001.建筑制图标准[S].
2.本课题的任务、重点内容、实现途径
2.1课题任务
2.1.1 完成外文翻译和开题报告。
2.1.2 完成毕业设计任务
(1) 完成建筑方案设计、结构方案设计及结构设计计算。
(2) 完成建筑施工图和结构施工图各一套,图纸采用A1和A2纸张,手绘图纸3-5张,其余均采用计算机绘图。
(3) 设计成果符合学校关于毕业设计的管理规定并装订成册。
2.2 重点内容
2.2.1 建筑设计部分
(1) 建筑总平面图
(2) 建筑平面设计、立面设计及剖面设计
(3) 详图设计,包括楼梯、厕所等的详图设计
(4) 计算机绘建筑施工图
(5) 建筑设计说明
2.2.2 结构设计部分
(1) 结构方案设计(平面布置、初选材料、初定构件尺寸等)
(2) 结构计算
1) 建立结构计算简图
2) 荷载计算
3) 结构内力组合及构件截面设计
4) 基础设计计算、楼梯计算等
5) PKPM结构验算
(3)绘制结构施工图(手绘3-5张,其余为计算机绘制)
(4)结构设计说明
2.3实现途径
2.3.1 在熟悉课题的基础上,广泛收集和查阅与政府办公楼有关的建筑设计和结构设计资料,参考和借鉴同类建筑的设计图纸。
2.3.2 认真学习相关的资料和规范、标准和图集等,为建筑和结构设计打下基础。
2.3.3 通过现场学习,了解建筑施工与管理情况,学到一些设计应该注意的细节,使理论得以与实际工程相结合,更好、准确地进行设计。
2.3.4 应用天正CAD软件正确绘制建筑施工图,并根据结构设计规范,正确计算与分析结构荷载,对梁、板、柱等尺寸做出正确设计,然后应用PKPM结构计算软件进行结构电算复核,绘制结构施工图,同时有完整的计算书。
2.3.5 严格听从指导老师的安排,按着设计任务书的内容、步骤、要求和进度计划,按时认真地完成此次的毕业设计课题。
3.完成本课题所需工作条件(如工具书、计算机、实验、调研等)及解决办法
3.1 完成本课题所需工作条件
3.1.1 掌握并运用已学各门基础和专业课程的理论知识,具备一定的现场实习经历。
3.1.2 完成外文翻译和开题报告。
3.1.3 学习和使用相关设计规范、标准和图集。
3.1.4熟练操作Word、Excel等办公软件、AutoCAD和天正建筑等绘图软件以及PKPM等结构计算软件的功能。
3.1.5利用图书馆和网络资源查阅相关参考书籍和文献。
3.2 解决办法
3.2.1 达到土木工程专业人才培养方案毕业标准所规定的学分条件。
3.2.2 充分利用图书馆和网络资源,查阅相关设计资料。
3.2.3 积极同本组同学交流讨论,加快设计进度。
3.2.4 课余时间多加练习各种办公软件、绘图及结构计算软件的操作,提高工作效率。
土木建筑施工领域是我国各行业中事故多发,因工致病、致残、致死较多的高危行业。国家安监总局统计数据分析显示,2009年,建筑施工坍塌坠落较大以上事故多发,因施救不当造成的重大、较大事故时有发生,包括非金属矿、尾矿库、隧道施工、铁路交通等行业较大涉险事故时有发生,安全生产形势不容乐观。可见,土木建筑施工安全技术与工程是目前需要重点研究和建设的重要方向。2002年,石家庄铁道大学(以下简称“我校”)在国内率先开设并确立了以土木施工安全技术为特色的土木安全工程专业发展方向,依托我校具有丰富的办学经验、雄厚的师资力量和良好的教学条件的国家特色专业——土木工程专业,为安全工程专业的建设和发展构筑了坚实的办学平台。
安全学科是理、工、文、法、管、医等学科的新兴、综合、交叉学科,土木工程也涵盖了建筑工程、交通土建、地下工程等近十个专业。因而,土木安全技术与工程要求学生应掌握的专业基础知识非常广泛,不但要求学生具备传统安全工程专业教学培养模式中最基本的“懂技术、会管理”,而且要求具备土木安全工程的实践技能,即综合性强、专业性强、实践性强的安全技术人才。由此可见,土木安全工程专业培养过程中实践的重要性,必须贯彻以实践教学为核心的办学理念。
伴随着现代化实践教学方法在高等院校专业教学领域中日渐广泛的运用,安全工程专业实践教学模式也开始萌生、发育与发展,并显示出强大的生命力,在土木安全工程人才培养方面发挥了不可替代的作用。
一、实践教学的特色办学理念
实践教学是指在整个教学过程中,学生通过参加一定的实践活动,把知识运用于实践的教学环节。通常,实践教学是为配合理论教学培养学生分析和解决问题的能力,加强专业训练和锻炼学生实践能力而设置的教学环节。
在高等教育强调重基础、淡专业、宽口径的培养模式下,安全工程的教学培养体系中,学生四年中大部分时间在学习公共基础课、人文社科类课程。同时,安全专业要求必须开设的安全类基础课和平台课也需要大量理论学时,由于受到本科教育年限和总学时的限制,特色专业技术类课程学时安排非常紧张,很多对于学生毕业后在实际工作中非常实用和现场特别紧缺的技术课程无法开设,课程设置困难,顾此失彼,课时捉襟见肘。
安全科学的交叉性造成了学生需要几乎所有科学的相关知识基础。在教学课时极为有限的条件下,专业课程设置受到限制,而且相应的专业基础、技术基础、实践环节、课程设计等内容无法跟上,违反了教学规律,学生学习后达不到希望的效果。[3]
为了解决这一问题,在土木安全工程培养模式中,确立了以实践教学为特色的办学理念。将实践教学模式贯穿课堂、专业课程实验、专业课程设计、实习环节、毕业论文以及课外活动之中。在教学中培养学生的实践能力,加大实践教学比重,抓基础、重实践,理论与实践相结合,以实践促进对理论的学习兴趣和学习效率。通过实践教学,在学习中对学生的科学思维方法、工程实践能力和创新意识进行实战性演习。
二、实践教学模式的建设与应用
如何在利用好学校现有资源的基础上,加大对土木安全工程专业的实践教学的改革与实践,建立更为“接近土木施工现场安全”的实践教学培养模式,是摆在我校安全工程系面前的一个亟待解决的客观问题。而且只有改革实践教学环节,才能更好地适应国家高等教育体制改革,才能办出特色,专业才能得以更好地生存与发展。经过不断探索,总结出以实践为特色的土木安全工程教学模式的建立,需要重点抓好课堂教学实践、课程设计实践、实习环节实践和毕业设计实践四个关键模块。
1.课堂教学以实践为导向
贯彻实践教学特色理念,首先是把以实践教学为核心的办学思想融入课堂教学。安全工程通过生产活动中各种事故分析为途径,应用自然科学技术和管理科学知识,识别和预测生产生活中存在的不安全因素,分析事故发生的原因和机理,并采取有效控制措施防止事故发生,这一科学技术知识体系是一门实践性、经验性非常强的工程学科。
在教学中,结合安全工程专业“安全管理学”、“安全学原理”等部分较为抽象的课程,教师采用计算机辅助教学,运用多媒体电子课件、图文影像纪录片、事故案例分析教学、事故情境模拟等方式进行授课,引导学生通过对事故分析、企业安全管理方法学习和考察等实践性活动,加强对事故理论和现代安全管理思想理念的掌握,建立和运用实践教学思想,吸引学生将精力集中到课堂教学内容之中,有效克服安全工程专业理论教学枯燥脱离实际、泛泛空谈、学而无用的被动局面。此外,鼓励学生自导自演DV小品,加强安全意识和安全文化的宣传教育。
在“土木安全工程”、“安全事故分析与处理”、“爆炸安全技术”、“灾害防治理论与技术”等课程中,教师采取动画演示、网络互动视频教学、事故案例分析教学,增加学生对理论学习的感官刺激,培养学习兴趣,引导学生通过对事故分析的实践性活动,加强对土木施工和工程灾害发生的原因、规律和基本原理的消化理解,运用启发式教学,使学生主动式、自主式学习,强调教学的引导与互动,培养学生灵活运用理论知识去观察、分析、解决安全生产问题,从而提高教学效果。
2.课程设计以实践为检验
课程设计是工科学生完成某一课程理论学习之后进行的一次知识综合应用,是课堂学习的一种实践性延伸。在以实践教学为特色的土木安全工程专业培养模式中是一个最基本的集中实践环节。开设安全类及直接相关课程设计的课程包括“安全人机工程”、“安全系统工程”、“土木安全工程”、“应急结构工程”、“消防安全工程”等。
为了使课程设计形成体系,规范实践教学内容和过程,提高教学质量,课程设计大纲中拟定了指导性设计题目和设计方向。在课程设计过程中,学生可以依照自身的兴趣特长,运用所学的知识,自己动手,结合真实或虚拟、简化的生产现场实际,独立地展开设计工作。
“安全人机工程”课程设计让学生就土木工程现场简单施工机械工具和设备的安全可靠性进行分析,按照人机工程学要求对工具结构、尺寸、形状、不同工作环境下使用的安全性、便捷性、作业效率等进行改进和优化,设计、加装、改装安全保护设施、防止事故的报警装置等,培养了学生理论与实践相结合的开拓创新精神,动手能力有了很大提高。
“土木安全工程”课程设计结合路基、桥梁、隧道、轨道结构及施工技术进行,如进行高填深挖路基、深大基坑、岩质高边坡、桥梁加固、隧道支护结构等进行安全稳定分析、对施工提出安全专项方案,还可结合特殊不良地质、病害工程结构物、既有结构改扩建等进行设计。
“应急结构工程”课程设计以我校原铁道兵时期形成并保留下来的国防交通应急工程学科前沿为导向,结合战时铁路和桥梁抢修、抢建及军事交通保障设施、抢险救灾、重载运输、大件吊装、桥梁架设等急难险重工程中的部分简单构件和结构进行简单化、虚拟化、验证性课程设计。
“消防安全工程”课程设计主要对高层民用建筑、地铁、长达隧道等重要结构进行消防设计,包括消火栓、自动喷水灭火、高压给水、消防安全门、紧急电话等设施,提出设计方案及防火安全措施,使学生从设计实践中加深消防安全基础理论知识掌握,提升应用技能。
为了体现土木安全工程实践教学体系中“加强基础,拓宽专业,注重实际,提高素质”的总体思路,加大安全专业学生接触土木工程基础理论知识的深度,除了开设安全工程专业课程外,将土木工程与安全工程部分专业基础课程模块实行交叉,土木工程专业方向的专业基础课程开设给安全工程专业,一方面体现淡化专业方向,使学生的专业适应能力更强,专业口径更宽;另一方面也利用土木工程实践性、综合性、专业性的特点和办学优势条件锻炼强化学生的实践能力,使学生更快掌握和了解土木施工现场最新技术,更好的结合安全专业特点真刀真枪实干,开阔视野、活跃思维,挖掘创造力。
3.实习环节以实践为主线
土木安全工程的实习环节由专业认识实习、生产实习、毕业实习构成,尤其是生产实习和毕业实习对于安全工程专业来说是非常关键的实践训练环节,是学生面向土木施工现场的集中训练和全方位锻炼。目前不少高校由于学生扩招等多方面原因,联系实习单位较为困难,使实习流于形式,严重影响到学生实践能力的培养,然而土木安全工程专业学生由于采取小班招生培养,加上我校与中铁建、中交、中航、等大型企业紧密联系的优势,管理制度上建立了严格的实习环节质量监控措施,学生认识实习、生产实习和毕业实习质量能够得到扎实开展,取得显著的实习效果。
专业认识实习借助石家庄周边条件和工、矿企业建立长期合作的实习基地,内容包括危化、矿山、土木、铁路、电力、消防等方面,使学生对本专业性质、内容及其重要地位有所认识。如深入河北卫星化工厂雷管生产车间,学习参观危险化学品、爆炸器材生产、重大危险源监控、危险有害因素,炸药雷管等火工品库的主要防雷和防静电措施等;参观井陉、元氏等周边矿山企业,了解矿山开采、危险有害因素,通风系统、排水系统、供电系统、提升运输系统的危险有害因素的辨识,以及各种安全管理措施、各种安全规章制度。结合石太、京石、石武等周边项目参观土木施工现场,初步使学生了解土木施工安全技术、文化、管理制度、职业卫生等土木安全的有关知识,了解土木施工工地存在的主要危险有害因素、防护措施等。
土木安全工程专业生产实习是在修完专业技术基础课与大部分主干专业课的基础上进行的,是安全技术理论与实际相结合,巩固、加深所学知识,提高生产安全技术应用技能和管理能力的重要环节,实习过程中学生吃住在施工现场,跟班生产实践。为了挖掘学生用脑思维、用眼观察、动手操作的潜力,我们提出目标-调研-发现-讨论-论证“1+4”实践教学模式。
由于施工现场安全是复杂的系统,人员、机械、设备、作业场所等均处于不断流动变化中,交叉作业多,临时工程多,安全隐患多,包括生产和施工技术安全、加工机具安全、供配电及临时用电安全,施工现场布置和材料加工堆放安全、企业安全生产管理组织结构和管理制度、企业安全文化宣传和职工安全教育培训、环境与职业安全健康管理体系及工伤保险等,为了提高实习针对性和深入程度,参加实习的学生自愿报名,按照特点和兴趣划分实习小组,划定生产实习中主要考察、学习、研究的主要方向,帮助施工单位发现问题、分析原因,提出切实可行的安全生产解决方案建议。
“1+4”实践教学模式的“1”即是指实习指导教师在生产实习开始提出实习目标,“4”即结合选定方向深入项目部和施工现场展开调研,针对发现的安全隐患和问题进行小组讨论。实习结束前,在教师指导下进行小组答辩,实习学生对问题和解决方案的可行性展开论证。这种实习模式在实际应用中取得了学生和单位的一致认可,能够以具体的实战演练代替抽象的理论说教,学生普遍感到安全专业知识实用性强,改变了以往那种对安全专业内容空洞乏味、泛泛空谈的偏见和错误看法,同时也受到了施工企业的普遍欢迎,收到了良好的实践效果和社会效益。
毕业实习在毕业设计(论文)的阶段,收集、调研与毕业设计有关的现场数据资料,为毕业设计顺利进行做好基础性准备工作。主要是结合具体指导教师的毕业设计(论文)方向安排,多数结合教师科研项目。如隧道施工安全监测、施工安全评价,土石方工程爆破振动控制测试与监控等进行安排。
4.毕业设计以实践为核心
毕业设计是高等教育培养计划方案中最后一个重要的实践教学环节。在实践教学体系中,我们将毕业设计的选题贴近土木施工安全生产工作实际,学生通过自己的分析、思辨、实践,在走向工作岗位之前进行一次安全工程专业知识的综合应用与业务能力的全面凝练提升。
毕业设计题目设置要求每位指导教师尽可能结合科研课题、合作项目以及技术服务项目进行题目申报,教学虚拟题目必须由具有原型依托的企事业单位安排毕业实习,由系主任和学院对题目进行审批和把关,侧重以实践为核心。毕业设计环节已经连续完成4届,每年更新毕业设计题目,基本方向涵盖了土石方工程爆破安全设计、高速铁路路基施工危险源辨识与监测、预应力混凝土连续梁桥施工安全设计与风险管理、隧道施工安全监控、深基坑工程施工风险分析、施工现场安全管理、职业安全卫生体系、人工神经网络与模糊综合安全评价、特殊地质隧道施工安全技术、地铁盾构隧道施工安全与质量控制、病害隧道安全状态评估与整治、高层建筑消防安全设计、施工现场应急响应与救援等方面。
在每届毕业生开始毕业设计的前一学期,通过讲座方式,组织每一位指导教师向学生介绍所指导的毕业设计题目、选题要求和特色,让学生做好正式选题前的准备工作。所有题目网上申报,网上选题系统可以实现学生和指导教师的双向选择,有利于充分发挥每个学生的个性特征和兴趣爱好,同时也鼓励土木工程专业学生跨专业选报,以实现学生知识结构体系的优势互补。
毕业设计过程中,学生在指导教师安排下,协调实习企业单位展开毕业设计工作。如将隧道施工安全分析小组的学生派驻天衡山隧道工程现场,对在建隧道进行施工过程跟踪和安全监测,现场调研施工危险源并提出解决措施和对策。机电设备安全管理分析小组的学生走进英科特(宁波)机电设备有限公司进行驻厂考察,对企业生产工艺、危险化学品和安全管理进行现状评价等。
以实践为核心,校企联合的新型指导模式是土木安全工程实践教学的大胆改革与创新。新举措推行的过程中,我们意识到培养土木安全工程领域高级应用型人才,必须强调与工程一线和生产一线的实际相结合,促使指导教师真正在指导学生毕业设计上下工夫,炼内功。无形中给每位指导教师施加了压力,增强了责任,提升了毕业设计质量,锻炼了学生扎实的实践技能。
三、实践教学软环境
实践教学的软环境,包括实践教学理念、教学方法和手段、实践教学管理制度改革、教材建设、课程建设、教学与科研等,是保障实践教学模式顺利推进实施的基本切入点。
安全工程系将实验课程教学作为人才培养过程中十分重要的实践教学环节,以“工程教育回归工程”的教育理念,构建了突出安全工程技术技能培养的完善实践教学体系。高度重视实验教学的地位,将狠抓实践教学、提高人才培养质量列入专业发展规划。
在实践教学中加大投入,通过引进现代化的实验手段和实验技术,实现实验手段的现代化。建立网络教学平台,实现实验教学的网络化。全面开放实验室,建立以学生为中心的开放式实验教学模式和以自主式、合作式、研究式为主的学习模式。对开设的实验课程进行整合,对整合后的实验教学修订教学计划,制定新的教学大纲,理论教学与实验教学统筹协调,建立与理论教学有机结合,以能力培养为核心,规划合理、适用性强,效果良好的实验教学新体系。改革实验考试考核的方法,充分发挥实验考试考核对教学质量的双向调控作用,提高学生自主实验的能力。
加快土木安全工程系列教材建设,从安全工程专业特色出发,开发适合我校特色的专业课程教材或讲义,制定了五年发展规划,编写了《土木施工安全技术》、《爆炸安全技术》、《隧道施工安全技术与评价》、《安全检测控制原理及应用》、《工程结构安全检测实验指导》等教材,满足了理论和实验教学的需要,下一步重点抓好修订和出版工作。
在课程建设中,借助申报《土木安全工程》省精品课的契机,以评促建,巩固加强实践特色模式在课堂教学的导向作用,同时抓好“两个结合”,即实践教学与工程实际应用紧密结合,实验教学与学生创新创业活动紧密结合:部分实验教学项目选题来源于科研工程实践活动,指导教师也利用实验教学平台,提升教学科研能力。学生通过实践活动从事创业研究、其中1人研究成果已获得专利,实践效果显著,成绩突出。
四、实践教学设施和基地建设
自专业筹建之初,针对如何强化学生的能力培养,如何构建一个完整、科学、合理的实践教学体系就成为重点考虑的问题。通过多方面调研,确立了“建设层次系统化、工程化、开放化实践教学体系”的指导思想。我校安全工程专业的建设目标是培养满足社会需求,能解决土木工程现场实际安全技术问题的人才。因此,实验室建设也围绕如何通过实验教学,使学生进一步加深对理论知识的理解,了解实际工程中可能存在的具体问题,并学会如何将所学的理论灵活应用于工程实践,逐渐培养自己解决实际问题的能力等。
近几年,我校为了夯实实践特色教学的基础,重点进行了实验室、校内、校外实习基地的建设。在隧道与岩土工程研究所、桥隧施工地质技术研究所、岩土与环境工程研究所、岩土与结构实验中心(省重点实验室)基础上,于2001年~2005年专门筹建爆破实验室、安全工程实验室,实验面积达到200平方米,设备经费为250万元,直接服务安全工程系本科实践教学。此外,学校还建立了仿真实验室,满足了开展安全事故模拟与仿真等课程实践教学的需要。目前,分院正继续努力发展和完善安全实验室的设备投入,加强实验室管理力度,力争使60%以上的专业课程开出相关实验,开出率达到90%以上。
为了拓宽学生接触学科前沿,开阔视野,参与工程技术实践,指导学生充分利用我校拥有的道路与铁道工程安全保障实验室、交通环境与安全工程研究所、大型结构健康诊断与控制研究所、振动与噪声控制实验室等的资源优势,为安全工程专业本科和研究生实践教学服务,形成了递阶层次系统化的实验教学平台。
在实习基地建设上,我们就学校周边条件建立认识实习点,包括石家庄市内高架桥、地道桥等市政建设工地、元氏煤矿、邢台煤矿、井陉矿区、市桥东污水处理厂、河北卫星化工厂、朔黄铁路、京广铁路、石家庄编组站、上安电厂等,生产实习和毕业实习紧跟国家大型基础设施建设,在北京地铁、天津地铁、京石客专、石武客专、石太客专等项目工地与北京城市轨道交通有限公司、中铁隧道局、中铁十二局、中铁十四局、中铁二十局等多家单位建立了实习场所,与房山桥梁厂、河北金安、河北英博等企业公司建立了良好的长期合作关系。保证了我校安全工程专业学生具有充足、优质的校外生产实习与毕业实习场所,为土木安全工程实践特色教学奠定了坚实的基础。
五、结论
论文摘要:工程教育认证制度通过设定专业标准和连接专业准入制度,可有效提高高校工程专业教学水平。与发达国家相比,我国应从提升专业内涵、严格认证标准、建立衔接机制、加大专业学会参与等方面强化工程教育认证制度。与传统学科相比,环境工程专业具有基础口径宽、方向分散和教师工程经验缺乏等特点,应以工程教育认证为契机,从持续培养教师工程能力、强化学校专业特色等方面进行环境工程专业本科教学改革。
目前,我国普通高等学校的工科在校生约700万人,居世界首位。但高等工程教育中普遍存在课程体系陈旧、实践教学偏少和教师缺乏工程经历等问题,导致学生专业面窄和实践能力不足,难以满足企业的用人要求。工程教育认证通过引入第三方机构对相关专业进行认证,可有效提高学校教育教学质量,其作用正日益受到政府、高等院校和企业的重视[1]。
国际上有3项关于工程教育学历的国际性协议,即《华盛顿协议》、《悉尼协议》和《都柏林协议》。其中《华盛顿协议》签署时间最早、缔约方最多,是世界范围知名度最高的工程教育国际认证协议,也是另外加入两份协议的基础[2]。目前《华盛顿协议》的签约成员包括美国的abet(美国工程与技术教育认证委员会)、英国的ecuk(英国工程委员会)等13个组织,另有德国和印度等5个国家的认证组织为准签约成员。我国的工程教育认证始于2006年,当年成立的全国工程教育专业认证专家委员会,标志着我国工程教育认证制度建设进入一个新的发展阶段。截至2011年,可进行认证的工程专业数量已从4个增加到10个。
工程教育认证制度是工程专业发展的重要推动力之一。虽然其不直接进行工程知识的生产和传播,也不直接进行专业人才的培养、管理和雇用,但它通过设定专业标准为工程专业人才和就业市场实现无缝衔接,在二者间起着重要的桥梁作用。尽管“认证”的功能是有限的,但其对工程专业的专业主义理想的实现则具有不可替代的作用。
高等学校的学术组织的特性和知识创新、人才培养和社会服务的基本功能,为专业发展和专业认证提供了科学的基础、提供了专业人员的准备和文化萌生的制度环境。工程教育认证则通过规范学生的知识、技能与道德标准,为其进入工程专业领域提供了前瞻性的引导。认证制度与工程专业准入制度相连接,为专业市场的控制和专业地位的确立提供了基本“门槛”,反过来为学校教育功能的实现提供了质量先导,促进了学校专业教育的不断发展和教育质量的稳定和提高。
一、工程教育认证的目标和内容
根据《全国工程教育专业认证专家委员会章程》,我国开展工程教育专业认证的目标是:构建我国工程教育的质量监控体系,推进我国工程教育改革,进一步提高工程教育质量;建立与注册工程师制度相衔接的工程教育专业认证体系,构建工程教育与企业界的联系机制,增强工程教育人才培养对产业发展的适应性;促进我国工程教育的国际互认,提升国际竞争力。
工程教育认证的根本目标是保证和加强毕业生培养质量和促进高校通过修改教学计划不断提高教学质量。为达到上述目标,认证机构需具有以下特点:(1)建立明确的学术质量定义以供被评估学校和教学计划去努力实现;(2)要求学校和教学计划必须提供关于学术质量和学生成就的一致、可信的信息以保持公众的信心和投资;(3)鼓励学校为改变和所需的改进而进行自我审查和计划;(4)采用适宜的、公正的组织化政策和步骤进行决策;(5)对其认证活动进行自我审视和检查;(6)拥有和保持可预见的和稳定的资源。
认证机构需制定鉴定标准,以有效地保证学校或教学计划的质量:(1)与学校适应的专业教学目标,提出学生进行工程教育的能力、素质和道德;(2)合理的课程体系,通过理论课程设置、实践环节和毕业论文等培养方式,保证教学目标的达成;(3)合理的师资结构和持续的教师发展政策;(4)充足的支持条件,包括教学经费、教学设施、信息资源和校企合作;(5)学生发展管理体系,包括招生、就业和学生指导等方面;(6)教学管理制度,可进行过程控制与反馈;(7)全方位的质量评价体系,包括内部评价、社会评价和持续改进的措施;(8)针对专业特色,提出具体化的专业标准。
为通过专业认证,学校需结合“工程教育专业认证”规定,进行下列活动:(1)定义待评估专业的目标;(2)设计课程帮助学生达到这些目标;(3)根据学校和职业的标准评估学生的学习产出。
二、我国工程教育认证制度建设的发展方向
工程教育认证制度对工程的专业化进程和工程的专业制度的建立具有根本性、战略性的重要作用。结合目前我国正在开展的工程教育认证制度建设,我国可以借鉴国际上的先进经验,大力推动我国工程职业的“专业化”建设,使工程教育认证制度和工程师注册制度尽快形成“专业”的内生机制,缩小与先进国家的差距。
1.进一步提高对专业本质和内涵的认识。对于工程教育中的“专业”特质和专业性问题,国内一些知名学者进行了一些研究,并提出很多前瞻性的建议。朱高峰认为工程专业人才应接受包括道德养成、能力训练、理论知识和实践水平的全面素质教育[3]。文辅相和杨叔子等均提出改变工程教育中过窄的专业导向,建立起科学教育与人文教育并重的双重教育目标,让专业人才的成长建筑在较宽的知识面上[4]。对目前比较狭窄的工程教育目标体系进行基础性的调整,将科学教育和人文教育,伦理道德和责任教育、社会发展和工程影响等纳入专业教育的目标体系,为专业人才的发展和终身学习做好准备。
2.建立符合专业本质内涵和发展规律的工程教育认证标准。作为对认证对象的状态和符合教育目标的程度作出价值判断的基本依据,认证标准具有统一性、标准化和先导性的特征,对被评对象具有方向性的指导意义和规范作用。美国工程教育认证的第一个标准,就强调工程专业标准的规范性和开放性的统一,避免阻碍工程教育的发展。目前,我国已经初步确立了全国工程教育的认证的组织体系,制定了工程教育认证的评价原则、认证标准和程序。
3.建立工程教育认证与工程师注册制度的衔接机制。美国工程教育专业认证与州工程师注册制度具有紧密的内在联系,这两个制度的结合是工程专业走向成熟的必经之路。工程教育为工程师的专业发展提供了基本的教育和训练,为工程师“入职”设置了最低“门槛”,工程师注册制度受到国家的市场庇护,与工程教育认证标准相对应,保证了工程将促进公共安全、福利和健康作为最高目标的专业理想[5]。因此,工程教育认证与工程师注册制度的衔接将为我国工程专业发展带来新的机遇。
4.进一步发挥工程专业学会的作用。作为专业发展的基本组织结构,专业学会可体现专业自律和共同治理的精神。目前,我国工程专业认证制度建设的基本模式是由政府推动的、包括专业组织在内的多方参与的联合模式。这一模式具有在改革初期高度集中、快速推动和解决重大问题的优势。与之相比,工程专业学会主导的认证机构专业性更强,更能及时反映行业对工程教育质量的需求,应为未来的发展方向[6]。
三、工程教育认证制度对环境工程专业本科教学改革的启示
环境工程是一门与土木建筑、化学工程、生物学、气象学、管理学和社会学等多门学科相关的交叉学科,它通过评价人类生产和社会活动对环境的影响,用具体的工程、规划和管理措施,控制环境污染,保护环境与资源,使社会、经济和环境协调发展[7]。
由于环境工程专业具有交叉学科的特点,相关学科间的方法和培养模式差别很大。如污水处理工程以给排水专业的传统工程方法为主,而城市环境规划则与城市规划的方法相关。尽管不同学科间的交叉可拓宽学生的专业视野,但课程设置的深度相对母学科较浅,理论阐述较多,而实践设置相对较少,限制了学生在该方向应用能力的深入培养。而我国企业特别是工程类企业对学生的应用能力要求较高,引起环境工程教育与学生专业发展的错位。而工程教育认证正是着眼于提高学生的工程设计和实践能力,使其达到工程师的基本水平。因此,应以工程教育认证为契机,在原有培养方案宽口径的基础上,针对环境工程应用的某一主要方向,如污水控制、大气污染控制、固废污染防治、物理污染控制、环境设备、环境评价与管理、环境规划等,通过提升学生参与实际项目的设计或规划的广度和深度,强化其工程应用能力的培养,避免其设计多而不精的问题。
除清华大学、哈尔滨工业大学和同济大学等少数高校外,全国绝大部分的环境工程专业开设时间较短,正处于成熟前的发展阶段。以笔者所在的广西壮族自治区为例,本地区共有8所开设环境本科专业的高校分别为:广西大学、桂林理工大学、广西师范大学、桂林电子科技大学、广西师范学院、广西民族大学、广西工学院和钦州学院。对其进行问卷调查,结果发现其环境专业形成时期均较晚,均在20世纪90年代后。与迅速扩大的招生规模相比,专业教师的数量和质量储备相对不足。且部分教师直接从博士阶段导入,与较强的学术研究能力相比,其参与企业的工程实践和工程教育经验均存在不足,也削弱了学生工程设计教育的效果。因此,对师资队伍特别是青年专业教师,应建立持续改善其工程能力的制度。如支持教师直接参与工程设计、鼓励其参加注册工程师考试、利用设计研究院等单位对教师进行工程能力培训和建立有工程经验教师传、帮、带指导年轻教师的机制。
与传统的环境专业名校相比,地区高校各学科整体实力较弱,其环境专业多源于学校传统优势学科的交叉与延伸。以广西为例,广西大学、广西师范大学、广西民族大学和广西工学院等学校的环境专业均从化学工程发展而来,广西师范学院和钦州学院的环境专业均从地理学科发展而来,而桂林电子科技大学则依托电子仪器专业,桂林理工大学的环境专业则从地质专业和市政专业等发展而来。不同学校的背景下,其环境工程专业培养的特色也应有所不同。通过与学校强势学科的交叉,可有效提高学生在相关环境工程应用领域的竞争力,如化工学校可强化学生在其化学工程和工业中的环境工程治理能力,而地质学校如中国地质大学可强化学生在地学类环境工程中的能力培养,管理专业较强的高校则可强化环境评价和规划等环境管理应用领域。以桂林理工大学为例,地质专业和市政专业为其传统优势学科,通过与上述学科交叉,该校的环境工程专业以培养废水处理和矿区土壤修复为特色。在课程设置中,强化水处理工程的理论和实践,并增加矿区土壤修复的选修课和实践课程,重点培养掌握废水处理工程和土壤环境修复工程等领域主要技术的应用型人才,取得了良好效果。
参考文献:
[1] 毕家驹. 中国工程专业认证正进入稳步发展阶段[j]. 高教发展与评估,2009(1):1-5.
[2] 毕家驹. 走华盛顿协议之路[j]. 高教发展与评估,2005(6):38-42.
[3] 朱高峰. 关于中国工程教育的改革与发展问题[j]. 高等工程教育研究,2005(2):1-9.
[4] 杨叔子. 谈谈我对“cdio-工程文化教育”的认识[j]. 中国大学教学,2008(9):6-7.
[5] 李茂国. 工程教育专业认证:注册工程师认证制度的基础[j]. 高等工程教育研究,2005(4):15-19.
1.专业结构目前,我国工程管理类专业主要分为工程管理专业、工程造价(管理)和自主设立的专业。1998年国家教育部颁布新的普通高等学校本科专业目录,将原有的管理工程专业(部分),涉外建筑工程营造与管理、国际工程管理和房地产经营管理(部分)调整为工程管理专业。2003年4月,工程造价本科专业的设立得到教育部的批准,从而提升了该专业的学科地位,为工程造价专业的发展提供了一个广阔的平台。另外,为了突出自己的办学特色,部分高校结合其办学过程中形成的优势领域,在《专业目录》外自主设立专业。在回复问卷的102所院校中,截至2004年,设立工程管理专业的本科院校已有91所,设立工程造价(管理)专业的本科院校已有24所,自主设立相关专业的院校有32所。2.学校类型为了了解设置工程管理类专业院校类型分布情况,我们对此进行了调查统计。调查显示,目前设置工程管理类专业的院校,在院校类型上(根据本课题实际我们进行了院校类型划分)主要分布在理工类院校、职业技术院校和综合类院校。
二、我国工程管理类专业本科培养目标课程设置方案
我们将1998年7月教育部组织有关专家编制的《普通高等学校本科专业介绍》及相关资料对工程管理专业业务培养目标和培养要求作了进一步完善,进一步扩大工程管理专业内涵,使其不再仅仅局限于土木建筑工程。工程管理专业的培养目标是:具有管理学、经济学和工程技术的基本知识,掌握现代管理科学的理论、方法和手段,能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才。也可描述为:培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展,具备工程技术及与工程管理相关的管理、经济和法律等基本知识,获得工程师训练,具有一定的实践能力、创新能力的高级工程管理人才。业务培养要求是:本专业学生主要学习工程管理方面的基本理论、方法和工程技术知识;受到工程项目管理方面的基本训练;具有从事工程项目管理的基本能力。工程管理专业的课程设置方案:本专业培养方案采用基础课程+平台课程+方向课程的结构体系。平台课程包括:技术平台课程、经济平台课程、管理平台课程、法律平台课程。方向课程包括:工程项目管理方向课程、房地产经营与管理方向课程、投资与造价管理课程、国际工程管理方向课程和物业管理方向课程以及其它相关方向课程。
三、调查情况
1.工程管理专业方向结构
工程管理专业的服务面较宽、涵盖内容广,许多学校在工程管理专业下设置专业方向。一方面是由于学生在校时间有限,在学完专业基础课程后专攻某一方向才可能学深学透;另一方面,专业方向的设置增强了专业的适应性,可满足社会对工程管理某一专业方向特殊人才的需要。为了解目前的工程管理专业重点方向和其反映的社会需求情况,我们对工程管理专业的设置方向进行了调查。工程管理专业是该工程管理类专业中的主体专业,在我们调查的102所学校中,有83所院校在工程管理专业下设立有专业方向。我国工程管理专业涉及方向较广,但主要方向有房地产方向、工程项目管理方向、工程造价管理方向、工程管理方向等,这些方向与工程建设领域密切相关,这是由于目前我国社会经济持续稳定的发展,对工程建设领域的需求无论是绝对量,还是与其它需求相比的相对量,都将呈现逐步增长的趋势。所以,对工程建设人才数量和质量都提出更高的要求,促进了相关方向的建设与发展。[3]
2.课程设置
课程设置可以体现专业培养目标、学生的知识结构,是工程管理专业培养兼具“工程”和“管理”特色的保证。
(1)各方向课程设置我们根据收回的48份教学计划对工程管理专业主要方向的课程设置进行统计,结果如下:房地产经营与管理方向的课程体系在回复48份教学计划的学校中,开设房地产经营与管理方向的共16所,平均总学分要求115。房地产方向的课程体系中学科基础必修课平均学分要求为41,占该方向总学分平均要求的36%;专业必修平均学分要求为27,占该方向总学分平均要求的23%;专业选修课平均学分要求为17,占该方向总学分平均要求的15%;实践课平均学分要求为30,占该方向总学分平均要求的26%,主要开设课程及开设学校比例如表3-1所示(表中的百分比指此方向中开设某课程的学校占设置该方向学校的百分比)。在回复48份教学计划的学校中,设置工程项目管理方向的共15所,平均总学分要求108。工程项目管理方向的课程体系中,学科基础必修课平均学分要求为37,占该方向总学分平均要求的34%;专业必修课平均学分要求为24,占该方向总学分平均要求的22%;专业选修课平均学分要求为17,占该方向总学分平均要求的16%;实践课平均学分要求为30,占该方向总学分平均要求的28%,主要开设课程及开设学校。在回复48份教学计划的学校中,设置投资与造价管理方向的共8所,平均总学分要求115。投资与造价管理方向的课程体系中,学科基础必修课平均学分要求为42,占该方向总学分平均要求的36.5%;专业必修课平均学分要求为19,占该方向总学分平均要求的16.5%;专业选修课平均学分要求为23,占该方向总学分平均要求的20%;实践课平均学分要求为31,占该方向总学分平均要求的27%,主要开设课程及开设学校比例如表3-3所示。工程造价方向的课程体系在回复48份教学计划的学校中,设置工程造价方向的共6所,平均总学分要求114。工程造价方向的课程体系中,学科基础必修课平均学分要求为28,占该方向总学分平均要求的25%:专业必修课平均学分要求为28,占该方向总学分平均要求的25%;专业选修课平均学分要求为18,占该方向总学分平均要求的16%;实践课平均学分要求为40,占该方向总学分平均要求的35%,主要开设课程及开设学校比例如表3-5所示。工程管理方向课程体系在回复48份教学计划的学校中,设置工程管理方向的共6所,平均总学分要求109。工程管理方向的课程体系中,学科基础必修课平均学分要求为37,占该方向总学分平均要求的34%:专业必修课平均学分要求为27,占该方向总学分平均要求的25%;专业选修课平均学分要求为18,占该方向总学分平均要求的16%;实践课平均学分要求为27,占该方向总学分平均要求的25%,主要开设课程及开设学校。
(2)各方向学分设置另将各方向平均学分要求及各类课程平均学分占总平均学分的比例整理。
三、课程设置的结构分析
在基础必修课中,开设管理学原理课程的学校最多,有28所,占样本的58.33%,其他依次为:开设经济学原理的学校26所,占样本的54.17%,开设会计学的学校24所,占样本的50%,开设运筹学的学校22所,占样本的45.83%。学科基础必修课主要涉及经济、技术、管理基础知识,这部分的学分比重几乎最大,平均学分要求在40左右,所占比重基本在35%左右,说明各学校对该方向学科基础较重视。在专业选修课中,开设房地产开发与经营和物业管理的学校最多,有18所,占样本的37.5%;开设工程造价管理信息系统的学校15所,占样本的33.33%;开设专业英语的学校14所,占样本的29.17%。各方向对专业选修课程的学分要求基本保持在15-20,占各方向总学分平均要求的15%左右。开设主要方向相关课程,可以拓展学生的知识面,这部分由于学校及方向不同往往差异较大,一些学校选修课程比例小,学生对课程选择余地不大,不利于学生自主创新能力的培养。在专业必修课中,开设工程项目管理课程的学校最多,有21所,占样本的43.75%,其他依次为:开设房地产开发经营管理的学校16所,占样本的33.33%;开设工程估价的学校15所,占样本的31.25%;开设工程经济学的学校11所,占样本的22.92%。各方向对专业必修课程的学分要求基本在20-30,占各方向平均总学分的20%左右,该部分基本上反映了各方向的特色。投资与造价管理方向专业必修课程平均学分仅占该方向平均总学分的16.5%,必修课程设置特点不明显,建议增开部分专业必修课程。在实践课中,设有毕业论文(设计)实践课的学校最多,有37所,占样本的77.08%,其他依次为:开设军训的学校31所,占样本的64.58%,开设毕业实习的学校25所,占样本的52.08%,开设认识实习的学校24所,占样本的50%。实践部分的学分要求基本在30左右,占各方向总学分平均要求的25%左右,但在工程造价方向的课程体系中,实践课平均学分要求为40,占该方向总学分平均要求的35%,表明该方向比较重视学生实践能力的培养。在课程建构时,应把培养学生实践能力放在重要位置,要使实践贯穿于学生整个学习过程,有效地提高学生实践能力。
四、结论
(1)专业课程体系设计既受学校类型和办学定位的影响,又受办学单位实力制约。方向名称根据各学校实际情况和特点各有不同,比如,工程项目管理方向、工程管理方向虽然名称不同,但开设课程及学分结构基本一致。
(2)目前,工程管理专业主体仍主要依附建筑业,技术平台课程趋同。随着电信网络工程、水利工程管理的产生,技术平台课程差异将越来越大。工程管理类专业课程设置往往因该专业依附的产业不同,其技术平台课程与方向课程有较大差别。