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这篇建筑工程毕业设计的开题报告分析的关键词是开题报告,建筑工程毕业设计,
1.课题名称:
钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发
2.项目研究背景:
所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。
编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-xx,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。
3. 项目研究意义:
建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。
由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。
一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现,
4.文献研究概况
在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。
建筑结构设计统一标准(gbj68-84) 该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。
结构的作用效应 常见的作用效应有:
1.内力。
轴向力,即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力;
剪力,即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力;
弯矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩;
扭矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。
2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。
5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。
6.应变:如线应变、剪应变和主应变等。
极限状态 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类:
1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态:
(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等);
(2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载; (3)结构转变为机动体系;
(4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。
2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:
(1)影响正常使用或外观的变形;
(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);
(3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其它特定状态。
结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的,人们采用过多种设计方法。以现代观点看,可划分为定值设计法和概率设计法两大类。
1.定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)看作非随机变量,而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法,即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应s(内力、变形、裂缝宽度等)不应大于结构抗力r(强度、刚度、抗裂度等),即s≤r。在20世纪70年代中期前,我国和国外主要都采用这种方法。
2.概率设计法:将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量,而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法,即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构,也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力r(s>r)的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的,至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期,结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。
面向对象编程
使创建windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程,或oop。这种技术可以创建可重用组建,它是程序的组成模块。
几个定义
控件 提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。
事件 由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制,或从端口接收数据。
方法 嵌入在对象定义中的程序代码,它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如,数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。
对象 程序的基本元素,它含有定义其特征的属性,定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是visual basic中所有对象的示例。
过程 为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。
属性 对象的特征,如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观,有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。
5.设计主要内容
本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括:
1.平面钢架分析程序的改造
对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求:
(1) 编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序,或以图形方式输入计算简图。
(2) 修改程序,使之适合多工况内力计算; (3) 根据输入、输出数据的特点,设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。
2.编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序
(1) 根据有关的规范,应明确计算的各种荷载(恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等)的计算方法,在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。
地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。
(2) 计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力(随机)文件中。
对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。
(3) 在(2)中产生的杆端力文件基础上,分别计算各种可能的荷载组合下,梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。
(4) 从(3)生成的文件中选出最不利组合,同时给出截面配筋。
梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。
3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变(线位移)或某线段方向的改变(角位移)。
4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。
(5) 部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定,用auto-cad vba 绘制梁、柱配筋图。
5.成果形式
本毕业设计的成果应包括:
1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序
在存放源程序的软盘中,应至少有一个算例的数据文件,可在基本不需另外键入数据的前提下,显示正确地运行结果。
2.软件使用手册
这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。
3.软件说明书
这是软件作者的工作档案,是软件维护的基本资料。其中应包括:
(1) 软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述,主要的计算公式及其使用的符号的含义,重要算法的文字说明:
(2) 程序的结构:模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能;
(3) 带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义(尽可能的采用通用公式中的符号)。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明; (4) 为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。
(5) 部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。
4.对自己所编程序的评价
(1) 对算例计算结果的合理性进行必要的分析;
(2) 总结软件设计过程中的经验和及教训,提出设计改进意见。
以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外,其余均用计算机打印。
6.进度计划
第一周 毕业实习,参观工程,收集资料 。
第二周 需求分析:描述计算机模型,编些初步的软件说明书。
第三周 软件设计:选择模块划分的方案
第四周 模块设计:数据输入界面设计(梁柱截面数据)
或 数据输入界面设计(可视化图形输入)
第五周 数据输入界面设计(框架数据、附加荷载)
第六周 模块设计:荷载计算(恒载、活载),相应的内力计算
第七周 荷载计算(风荷载、地震作用),相应的内力计算
第八周 模块设计:梁配筋计算
第九周 梁荷载组合,确定梁配筋
第十周 梁荷载组合,确定梁配筋
第十一周 模块设计:柱配筋计算
第十二周 柱荷载组合,确定柱配筋
第十三周 柱荷载组合,确定柱配筋
第十四周 软件测试 或用autocad vba 绘制梁、柱配筋图;
第十五周 软件测试
第十六周 整理源程序,编写软件说明数和用户手册
本教学实验楼工程位于浙江嘉兴市南湖区同济大学浙江学院校区,建设用地面积为12150平方米,建筑面积为20630平方米,建筑占地面积为4770平方米,建筑层数为地上5层。本工程为高层民用建筑,建筑主要结构类型采用框架-剪力墙结构体系,框架和剪力墙的抗震等级为二级,抗震设防裂度为6度,建筑耐久年限为一级(50年),建筑耐火等级为一级,是一个教学与实验的综合建筑群。
1.实验楼存在的问题。从实地调研及对师生的问卷中可知,使用者角色不同,思考问题的角度和内容也存在差异,因而实验楼存在不少使用问题:①一楼门厅过于空旷,没有充分利用这部分空间。②原本是实验室的房间,部分空置没有利用,且楼层都没有房间指示牌。③三楼的室外休息平台处于荒废状态,天井绿地空间以及屋顶没有充分利用。④南面双廊光线昏暗,采光通风不好。⑤部分实验室的实际利用空间不合理,因为楼层太高或是教室面积过大而导致回声,有的却因教室太小致使难以放置教学实验仪器。
2.对实验楼的改造设计。因而对实验楼进行改造设计成为本次联合毕业设计的一项重要任务。①门厅是一个很重要的组成部分,对一楼大厅进行了休息空间的布置,适当摆放一些绿化等植物景观,增加整体的丰富程度,既避免空间的利用不足,也为师生提供了良好的交流空间,营造一个健康舒适的氛围。②对各专业进行调研,将整栋建筑按照各个专业所需进行实验室分层,将没有利用的实验室排布给缺少实验室的专业,作出合理调整。同时增加一些师生的休息空间,例如图书室和咖啡厅等,并在每一个楼层的电梯和楼梯口处布置楼层房间指示牌。③三楼的休息平台增加木质铺地和休息座椅,将天井绿化改造为集雨水收集,气候调节,经空气和水净化,将再生水运送去花坛,循环利用。为学生提供一个学习、研讨和聚集的场所,使得景观与整栋实验楼相结合,形成不可分割的整体。顶层有良好的阳光雨水等自然环境,加设屋顶的建筑格栅板不全是装饰,有些板是收集并贮存屋顶雨水的储罐,空调冷凝水以及用于灌溉的中水系统,有些板是太阳能板,储存电力为整栋教学楼提供电力减小资源开支,节能环保。④在南部的每一层走廊两边教室都添加窗户,利于更好地采光通风。将乡土藤类爬上走廊栏杆,这些植被高950mm,不仅可以净化室内空气,还模糊了建筑和景观的界限,成为室内的一道风景线。⑤对过小的教室进行扩大,较大的实验室进行分隔,楼层较高的实验室部分加楼板,不仅增加利用面积,同时有效防止教室产生回声。
3.对实验室的改造设计。重点对实验楼二楼的实验室进行了改造,将原本的物理实验室分别改造为水处理实验室和环境实验室,还将一处风机房改造为配套浴室。改造设计根据使用专业的要求,对水处理实验室的实验台和讲台重新排布,将原本没有水池的教师讲台进行了水池的放置,仪器按其所需的操作空间进行布置。当然由于是改造,一些水管和线路已经预设好,所以只能将实验台的地面抬高,抬高部分进行水管预置。由于环境实验室比较特殊,需要一个单独的原子吸实验室专门进行爆破,实验较危险,所以单独采用厚200mm厚墙体将其隔开,降低最小伤害,门采用防爆门。浴室改造中将淋浴部分进行抬高,避免水渗漏和掩盖排水管。同时对建筑系实验室进行了整体设计,因为建筑学专业包含的内容极为丰富,改造中决定按照不同的使用功能进行分割,设置公共的交流空间。当然建筑设计是一门艺术,改造中增加平面和形态实验室,造型及材料实验室,部分实验室内放置学生美术作品和建筑模型作品,既起到美化作用,又可以将学生的作品进行展示。建筑物理实验室创造适合使用者要求的声学、光学、热工学的环境,需要使用现代机电设备来满足建筑功能要求,所以一些测力测热测风测声光的仪器也将被重新安排放置。
二、各专业间的协作配合
1.联合毕业设计的重要性。所有的建筑工程不管是工业建筑亦或是民用建筑,在其设计及施工的全过程都必不可少地涉及到土建、给排水、暖通、电气等专业间的配合。随着科技含量在现代建筑中的比重愈来愈高,使得工程类相关专业所囊括的内容也相应剧增,如消防、空调、通风、电话、电视、监控、对讲、宽频网等。每个专业都要满足本专业及相关专业的特定的空间位置和相关的技术要求,因而专业间的协调与配合在整个工程的设计及施工过程中显得尤为重要,如果互相协调出了问题,比如没能充分全面考虑技术做法,特别是部分交叉部位的细节处,就极易出现误工、返工等情况,不但影响到整个工程的进度,更会直接损害工程的品质与质量,甚至导致建设投资的浪费,严重的还会造成安全隐患。因此,对于建筑工程而言,设计及施工过程中相关专业之间的协调与配合是至关重要的。要做好一个完整的实验楼工程,建筑工程相关专业之间的配合是必不可少的。因此我们尝试在建筑工程相关专业的毕业设计教学环节中使用联合毕业设计这一新模式,目的就在于通过本次教学改革尝试,能让学生获得更全面科学的建筑工程专设计实践与指导。
2.各专业之间的配合协调。建筑与结构专业的协调往往表现在建筑造型、空间与结构的关系。土建专业与给排水专业经常出现给排水管冲撞梁、板的情况,施工后卫生洁具的安放位置与给排水管线预留孔洞位置不对应等。土建专业与暖通专业在进行配合时常常出现通风管道与楼层梁和地梁相冲撞,以及在施工中没有预留出墙预留孔给空调管线,使用后砸墙破坏了墙体的结构等情况也经常出现。土建专业与电气专业经常出现电气进户管冲撞楼层梁和地梁,还有把电气开关设计在自来水管的管后等情况,更有甚者在施工中堵塞电气线管。各个辅助专业间的协调往往存在各种消防和通风管线穿梁时,结构及使用功能的要求是否受楼面净空影响,同时还会有大型设备的安装通道,附件预埋深度,以及控制系统和弱电系统间的互相协调等问题。
三、结束语
(一)分解协调
主要是提前把毕业设计的相关内容有计划地分解到每个相关课程中,让学生在相关课程的学习中有明确的目标,使整个课程体系更具有系统性,也就是说毕业设计的内容穿插在整个教学过程中,培养学生的全局性观念,主要做法有以下几点:一是在《建筑制图与施工图识读》的课程教学中通过抄绘、阅读等方式加强学生的感性认识和动手能力,重点培养学生建筑和结构图的表达方式,从而为绘制施工图打下基础。二是在《建筑构造分析》的课程教学中,详细讲解建筑构造和各种细部构造。让学生在课程的学习中,按照指导教师要求,完成建筑方案的设计内容。三是在《混凝土与砌体结构工程施工》、《建筑力学与结构计算》等课程教学中,培养学生带着建筑设计方案,解决结构的布置的能力,掌握结构施工图的表达方式,为毕业设计中的结构设计打下坚实的基础。在每个相关课程的教学中,各学科的教师要及时沟通,通过实际工程培养学生的感性认识,为毕业设计的顺利进行打下良好的基础。
(二)汇总提高、丰富设计内容
关键词:联合毕业设计 设计准备 过程管理
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)08(b)-0221-02
建筑工程是当前社会上比较热门的行业,社会对建筑人才的需求量很大。各建筑类高校每年也都培养了大量相关专业(如建筑、结构、给排水、暖通、电气等)的人才[1]。而作为学生培养计划的最后一个实践性教学环节,毕业设计历来受到各高校的重视,因为它是对学生大学期间所学基础知识、专业知识的全面总结与提升,旨在培养学生的独立分析、解决问题的能力。
但传统的毕业设计模式,存在一个主要不足,就是只重视本专业知识的锻炼、忽视相关专业知识的拓展,学生缺乏建筑整体概念、不能适应现代社会需求。现实工程中,因各专业间的配合不默契,容易出现设计进度慢、施工过程中返工等现象,而配合不默契的主要原因就是因为各专业的人才欠缺其它相关专业的知识[2]、缺乏互相协作的意识。比如设计过程中经常出现给排水管道与梁、承台、剪力墙冲突的问题,就是因为给排水专业不知结构专业设计的基本要求(如梁高、承台大小、剪力墙性质等),等设计到一定阶段才发现互相冲突、造成返工,浪费了时间和精力、拖延了设计进度。
因此,需要对现有的毕业设计模式进行改革,以拓宽学生多专业知识,使学生尽快适应社会需要。为此,我校提出了建筑工程多专业联合毕业设计模式(以下简称“联合模式”),即选定一个设计题目,模拟设计院的工作流程,让建筑工程相关专业(建筑、结构、给排水、暖通、电气等)的学生一起合作完成设计。此举旨在打破专业之间的壁垒,促进不同专业交流,有利于学生建立建筑整体概念,培养其创造性思维、协调沟通能力和团结协作精神,引导学生掌握发现、分析和解决问题的能力,是对高校创新人才培养模式、探索教育体系改革的一次尝试,希望能为高校教学体系建设和综合改革提供有益经验。
1 联合毕业设计模式的的实践
1.1 设计准备
我校在2013届、2014届部分毕业生中进行了“联合模式”实践,为顺利实施新模式,达到上述预期目的,必须做好充分的设计准备。
首先是题目选择。设计题目既要满足各专业教学大纲的要求、完成相应的设计内容,又要适合专业间相互配合训练的要求,同时难易程度还应与学生基础水平相适应,并尽量提高学生的设计兴趣。因此,我校2013届“联合模式”实践,选择了本校在建的教学综合楼作为题目(2014届则选择了本校在建的图书馆),各专业学生一起完成该工程的施工图设计(以该工程的初步设计图纸为基础)。学生对该类建筑较熟悉、兴趣较高,设计过程中可组织现场参观、让学生理解设计与施工结合的过程,设计后期学生可与设计师交流、探讨不同设计思路和方法,同时该题目难易程度适中、学生可按时完成设计。
其次是师生配备。为充分贴近实际工作情形、模拟设计院的工作流程,师生配备力求短小精干。为此,每个专业配备2~4名学生、1名指导教师,并以项目组的形式组成一个设计团队进行毕业设计[2]。其中学生以自愿报名、择优录取的方式确定,以保证其在设计过程中始终充满热情和主观能动性;指导老师则尽量选择具有实际工程经验者,并讲究年龄梯队合理、充分利用年长教师的经验和年轻教师的干劲,以确保设计顺利进行。
最后是外部条件。“联合模式”实践需要诸多外部条件,尤其是离不开学校的支持。如为方便学生在设计过程中互相交流,学校专门安排了一间实验室给项目组,并配备适合图纸展开的桌子、投影仪、电脑等;学校与施工单位协商、安排进度,让学生参观现场,让学生对工程有直观的感性认识;学校又与该工程的设计院联系,安排设计师与学生交流、提高学生的设计水平。
1.2 过程管理
学生精力充足、思维活跃,但自我控制能力较差,容易产生惰性、忽视毕业设计;同时部分学生忙于实习、找工作等而分散了精力,容易完不成设计。因此毕业设计过程管理需要引起高度重视。
进度控制是“联合模式”成功的前提。首先各个专业根据自身在“联合模式”中的角色,完善各自的设计任务书、指导书,突出专业协作的环节。然后项目组根据各专业的特点,制定统一的设计进度表,尤其是根据各专业设计内容、专业间的配合需要进行时间分配,以充分锻炼学生的专业协作意识和能力,并在整个设计过程中严格执行进度表(见表1)。例如在第3周进行的各专业互提条件,是本模式的基础环节,即各专业在建筑的初步设计图纸基础上,提出本专业所需要的指标和参数(如给排水专业需要的管井、水泵房、消防水池,电气专业需要的配电房、电缆井,暖通专业需要的风机房、风井等数据),并互相协调、确保互不冲突,再由建筑专业进行综合、深化;学生在此环节,加深了对本专业设计条件的领会,也对其它专业的需求、可能产生的冲突有了初步认识。又如第12周的专业套图,即使在设计院也容易忽视该环节,但却是专业协作的关键一步,只有所有图纸拼在一起,才能发现互相矛盾、冲突的地方,并加以改进,保证施工顺利进行。
讲座是“联合模式”成功的灵魂。各专业的指导教师定期举行讲座,解答学生在设计过程中的疑问,介绍本专业的设计思路和基本方法,着重突出本专业在设计过程中与其它专业的协作内容和阶段,以及可能产生冲突的地方和解决方法。比如给排水专业应先布置好消火栓,并及时提交给建筑和电气专业,以不影响这2个专业的设计进度;结构专业则需尽快确定梁、柱的位置、大小,并提交给其它专业。这样,各专业的学生都能简单了解其它专业的设计内容和思路,拓展了相关专业知识,知道在不同的设计阶段,可能与哪些专业发生矛盾或需要提供哪些设计条件,从而避免专业间发生大的冲突(当然,随着设计进程的推进,专业间的小矛盾在所难免,到时边协调边提高)。
教师例会是“联合模式”成功的基石。毕业设计不是学生一个人在做,而是教师与学生合作的过程。在设计过程中,各教师既给予本专业学生指导,同时还收集学生的反馈和出现的问题,在不定期召开的教师例会中进行交流,及时研究和解决,保证毕业设计顺利的进行。因此,在新模式下,教师也加深了对专业协作的理解,拓展了相关专业知识,提升了对本专业知识的理解。
实践环节是“联合模式”成功的助力。在设计之初参观工地,可以让学生对工程有直观的印象;在设计尾声参观工地,让学生对照自己的设计图纸,看与实际施工有何区别,加深了理论与实践的转化理解,明确了专业间协作的作用和意义,减少了“纸上谈兵”的遗憾。而让学生结合自己的设计思路与该工程的设计师交流,则让学生更好的领会书本理论与实际工程的区别,意识到自己设计的不足,也对实际工作情况有了认识、便于其融入今后的工作中。
指导方式是“联合模式”成功的保障。新模式下,每个教师不仅要回答本专业学生的疑问,还要回答其它专业学生的提问。因此,灵活多样的指导方式是必须的。除了每周1~2次在实验室学生集中设计时教师到现场辅导,还应充分发挥网络资源,如以QQ、MSN等方式进行指导,并在网络上共享相关图纸、规范、图集等资料,节约学生查询时间。
联合答辩是“联合模式”成功的点缀。答辩是对毕业设计成效的检验,多专业联合答辩则是“联合模式”成功的最后推动力。为让学生得到最后的综合学习机会,采取各专业统一答辩方式,即各专业教师、学生一起参加,在答辩过程中,最后一次学习相关专业知识、明确专业间配合环节。为让学生更好的体会设计理念,我校还邀请该工程的设计师担任评委,让学生在答辩过程中,对毕业设计进行一次全面总结和回顾。
2 结论与建议
2.1 结论
“联合模式”在我校2届部分毕业生中的实践(2014届正在进行)证明,该模式具有较好的效果,应得到各高校的重视,并在实践中不断完善、推广。
首先是提高了学生的兴趣和本专业的设计质量。各个专业学生一起设计、画图、讨论,在相互配合和学习中,既获得了知识交流、创新等成就感,又结交了新朋友,提高了对毕业设计的兴趣,能够以较好的精神状态完成整个设计过程。与我校未参加该模式的同学相比,学生绘制的图纸、计算书等质量都略胜一筹。
其次是学生拓展了相关专业的知识,具有了专业协作的意识和习惯。经过一个毕业设计,学生初步明白了在哪些环节该与哪些专业进行沟通,初步知晓其它专业对本专业的要求,培养了学生的团队协作精神。
再次,拓宽了指导教师的知识面。通过本模式的实践,教师加深了对相关专业的认识,对本专业的课程教学也有启发,比如会在日常教学中加强实际工程的引入、强调专业配合的环节等。
最后,学生提高了就业竞争力。经过“联合模式”的锻炼,学生具有了建筑整体概念,有较好的专业协作能力,能较快融入团队合作中,尽快成为一名社会急需的复合型人才,无形中提高了就业竞争力和适应工作的能力。
2.2 建议
从“联合模式”在我校的实践,我们发现有几个方面需要引起注意。
首先,“联合模式”相比传统的模式,需要完成更多的设计内容、需要学习其它专业知识以及互相配合,因此对师生均提出了更高的要求,需要师生付出更多的努力才能取得预期的效果。如果师生认识度不够,或学生基础较差、师资力量不足,则“联合模式”容易流于形式、得不偿失。因此“联合模式”并不适于所有学生,而应在具有充足且丰富实际工程经验的师资力量前提下,在部分基础较好的毕业生中进行推广应用。
其次,“联合模式”在题目选择、进度管理等环节均需给予足够的重视,确保毕业设计能顺利完成。
最后,各专业的课程设置和日常教学中,应根据专业协作的需要进行相应调整,增加专业配合的内容和训练,使学生在课程学习中就具有专业配合的意识,在毕业设计中就能尽快进入角色、较好的完成设计任务。
参考文献
关键词:建筑工程;公开;毕业设计
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)21-0155-02
21世纪高等教育的战略要求是加快“人才培养、知识创新、新技术应用”。高等教育的目标是培养高素质、高水平、高层次人才,同时要求具有创新精神和较强的实际动手能力。在科技发展迅猛的今天,要想实现上述要求和目标,高等教育工作者必须不断更新自身的专业知识体系,使用新教材,改革教学方法。
由于建筑工程专业毕业生都从事建设、管理和设计工作,需要有较强的动手能力,毕业设计是一个重要过程,要求把所学课程做到融会贯通,是学生踏上工作岗位前的最后一个教学环节,也是学生在学校完成的最后一项大作业。建筑工程专业学生通过毕业设计应能将所学力学课程与专业课程结合起来,能够读懂施工图纸,能够解决施工中存在的问题,达到工程师的基本素养。因而毕业设计教学过程比较重要。怎样才能保证并逐步提高毕业生毕业设计质量是毕业设计教学改革的一个重要课题[1-7]。笔者针对贵州大学建筑工程专业毕业设计教学现状,介绍目前存在的诸多问题,并给出相应对策。
一、毕业设计存在的问题
(一)选题难易程度不一
毕业设计题目类型多,如多层教学楼、办公楼、实验楼设计,小高层酒店设计,设计高层商住楼,轻钢和重型钢结构厂房设计,施工组织设计与预算、工程量清单计价与施工组织设计等。建筑工程专业学生对框架结构较熟悉,对其他结构较陌生,造成选题时出现部分指导老师名下学生较多,而概预算指导老师名下学生不足的情况发生。在高层商住楼设计过程中,为使计算结果满足相关规范指标的要求,要投入大量的时间去调整模型,且后期施工图的绘制比框架结构教学楼设计工作量大,时间非常紧张,基本没有手算内容。毕业设计时,涉及到的软件有PKPM、天正等。由于学生基础知识不扎实、概念设计不清楚、对相关规范不熟悉,因此对电算结果判断与把握不准,往往计算结果出现问题后不知是什么原因造成的,更不知如何解决问题。毕业设计过程中应加强对学生的概念设计引导,毕业设计不能仅仅只依靠计算机辅助设计完成,重视理论培养。要加深学生对结构设计的理解,通过PKPM软件计算与手算一榀框架的计算结果进行比较和分析,对误差的原因分析。毕业设计过程中,有些指导老师要求手动计算一榀框架,而有些指导老师又不作要求,导致难易程度不一样。
(二)指导老师辅导时间不足
大多毕业设计指导老师同时还承担有其他的教学任务、行政职务、科研任务、设计任务、施工管理等,随着近年高校的不断扩招,学生数量逐年增多,贵州大学受到编制和地理位置的限制,师资队伍建设跟不上,导致指导老师严重短缺,每个指导老师要指导12名毕业生,工作量较大,一般指导老师每周辅导两次,每次2个小时,但个别指导老师每周只辅导一次,短短一个小时,无法保证辅导质量。大多学生已经习惯填鸭式教学,毕业设计辅导过程中,指导老师不主动讲解,学生因为本身知识面窄,不向指导老师提问,不能形成良性沟通,导致有效辅导时间减少。
(三)毕业设计学术价值不足
毕业设计选题以工程设计类题目为主,只有少数学生选择施工组织设计或预算。最受欢迎的题目为办公楼、教学楼、实验楼等框架结构设计。建筑工程专业学生就业单位集中在施工单位,少数去设计院、建设单位、监理单位,极少数考研、考公务员,基于此,毕业设计对于大多去施工单位的学生有较大指导作用;但对于继续读研究生的学生而言,可设计有科研意义的毕业设计题目让其参与,从而对其今后研究生学习起到铺垫作用;对于去设计院工作的毕业生,可设计比较实用的框支剪力墙结构进行设计,以便工作后能独挡一面。
(四)毕业设计内容单一
建筑工程专业毕业设计分为两部分:建筑设计和结构设计,其中,建筑设计2周,结构设计11周。建筑设计时间较短,学生一般从网上下载完整的建筑图,造成部分学生的建筑图完全相同,导致后面已经进入结构设计部分时还在修改建筑图,迟迟定不下来,建议可由指导老师提供建筑图,以避免学生在建筑图上浪费时间和金钱。结构设计是建筑工程专业毕业设计的关键,它需要花费更多的时间和精力。建筑工程专业学生大多去施工单位,因而施工组织设计和概预算对学生到施工单位工作也有较大的实际意义,甚至有些建筑工程专业的毕业生毕业后从事概预算相关工作,应把施工组织设计和概预算纳入到毕业设计过程中来。
二、毕业设计改革对策
(一)建立毕业设计标准化题库
学院建立标准化的毕业设计标准化题库,控制题目的难易程度一致。由各个指导老师根据自己在工作过程中参与到的实际工程项目的有关数据,整理出相应类型的毕业设计题目,把设计题目和相应的建筑方案建档进入毕业设计题库。在被选入毕业设计题库前,组织教研室老师对设计题目和建筑方案进行讨论,以便控制题目的难易程度基本一致。在毕业设计开始前,学生可从题库从选择相应题目和方案,以避免出现指导老师名下学生不均的现象。
(二)指导老师小组化
毕业设计可实行分小组和指导老师负责制,即要求2个老师组成一个毕业设计指导小组,原则上该小组题目相同,每小组由20~24名学生组成。设计过程中,每个指导老师单独辅导两次,比不分组前辅导时间增加1倍,可提高辅导的时间和效率。小组中的两名指导老师应及时沟通,并互为评阅人,及时解决毕业设计中学生存在的问题,以保证毕业设计的顺利进行。
(三)毕业设计内容规范化
建筑工程专业结构设计为毕业设计的重点,建筑设计一般只有2个星期的时间。结构设计时间长,要进行细化和标准化,如把结构设计分为电算部分(结构计算、结构施工图绘制)和手算部分,主要包括有:基础设计、地梁设计、梁板柱设计、楼梯设计等,尤其是手算部分,规定应统一,不能出现有的计算一榀框架,而有的只计算一个连续梁,出现难易程度不一致现象。做到尽管学生的毕业设计题目不同,但最终设计成果基本相同。
(四)毕业设计评价科学化
毕业设计的评价应由指导老师根据学生的日常表现和设计成果评价、评阅老师对图纸完成情况及计算书评价、毕业答辩评价三部分组成,每部分比例分别为0.4、0.2、0.4,应提高指导老师在评分中的分量。而实际执行过程中,评阅和答辩往往一起进行,且答辩时指导老师也在答辩委员会成员当中,造成毕业设计评价不规范。指导老师结合日常考勤和设计成果给分;评阅老师评分时可按建筑20%,结构80%的标准制定评分细则;毕业答辩根据自我介绍、图纸情况、计算书、回答问题、应变能力、表达能力、仪表等制定评分细则。在答辩问题上,也要控制难易程度基本一致。
(五)毕业设计二次答辩
为了使学生做毕业设计时不能太过松懈,在毕业设计的动员大会上要求,每个组毕业答辩时,排名最后一个学生必须参加二次答辩,二次答辩委员会由学院安排,答辩更加严格,答辩不及格不能获得毕业证书。此项规定能促进学生努力完成毕业设计,规范毕业设计过程中的管理,以避免其参加二次答辩。
(六)毕业设计公开答辩
为鼓励优秀毕业生做好毕业设计,对于每小组设计过程中表现最突出、答辩表述清晰、回答问题正确的毕业生,学院组织公开答辩推选出学校优秀毕业设计和学院优秀毕业设计,并可考虑颁发证书和适当的物质奖励以此来激励毕业生做好毕业设计。进行毕业设计公开答辩时,应加大宣传力度,尤其是大三马上进入大四即将要做毕业设计的学生。
三、结语
毕业设计是学生在学校的最后一门综合性课程的学习,通过毕业设计使学生掌握基本的设计原理和方法,无论今后从事设计还是施工,都能更好的完成工作。毕业设计指导方法改革和实践意义重大,只有学生勤于学习、指导老师准备充分、计划合理、管理科学、辅导时间充足才能真正提高毕业设计质量,使毕业生学习到真本领,踏入工作岗位后能给贵州大学添光添彩。
参考文献:
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1.课题名称:
钢筋混凝土多层、多跨框架软件开发
2.项目研究背景:
所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。
编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-xx,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。
3.项目研究意义:
建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。
由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。
一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现,
4.文献研究概况
在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。
建筑结构设计统一标准(gbj68-84)该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。
结构的作用效应常见的作用效应有:
1.内力。
轴向力,即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力;
剪力,即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力;
弯矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩;
扭矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。
2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。
5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。
6.应变:如线应变、剪应变和主应变等。
极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类:
1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态:
(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等);
(2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载;(3)结构转变为机动体系;
(4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。
2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:
(1)影响正常使用或外观的变形;
(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);
(3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其它特定状态。
结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的,人们采用过多种设计方法。以现代观点看,可划分为定值设计法和概率设计法两大类。
1.定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)看作非随机变量,而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法,即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应s(内力、变形、裂缝宽度等)不应大于结构抗力r(强度、刚度、抗裂度等),即s≤r。在20世纪70年代中期前,我国和国外主要都采用这种方法。2.概率设计法:将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量,而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法,即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构,也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力r(s>r)的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的,至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期,结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。
面向对象编程
使创建windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程,或oop。这种技术可以创建可重用组建,它是程序的组成模块。
几个定义
控件提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。
事件由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制,或从端口接收数据。
方法嵌入在对象定义中的程序代码,它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如,数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。
对象程序的基本元素,它含有定义其特征的属性,定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是visualbasic中所有对象的示例。
过程为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。
属性对象的特征,如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观,有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。
5.设计主要内容
本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括:
1.平面钢架分析程序的改造
对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求:
(1)编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序,或以图形方式输入计算简图。
(2)修改程序,使之适合多工况内力计算;(3)根据输入、输出数据的特点,设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。
2.编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序
(1)根据有关的规范,应明确计算的各种荷载(恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等)的计算方法,在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。
地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。
(2)计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力(随机)文件中。
对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。
(3)在(2)中产生的杆端力文件基础上,分别计算各种可能的荷载组合下,梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。
(4)从(3)生成的文件中选出最不利组合,同时给出截面配筋。
梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。
3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变(线位移)或某线段方向的改变(角位移)。
4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。
(5)部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定,用auto-cadvba绘制梁、柱配筋图。
5.成果形式
本毕业设计的成果应包括:
1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序
在存放源程序的软盘中,应至少有一个算例的数据文件,可在基本不需另外键入数据的前提下,显示正确地运行结果。
2.软件使用手册
这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。
3.软件说明书
这是软件作者的工作档案,是软件维护的基本资料。其中应包括:
(1)软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述,主要的计算公式及其使用的符号的含义,重要算法的文字说明:
(2)程序的结构:模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能;
(3)带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义(尽可能的采用通用公式中的符号)。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明;(4)为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。
(5)部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。
4.对自己所编程序的评价
(1)对算例计算结果的合理性进行必要的分析;
(2)总结软件设计过程中的经验和及教训,提出设计改进意见。
以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外,其余均用计算机打印。
6.进度计划
第一周毕业实习,参观工程,收集资料。
第二周需求分析:描述计算机模型,编些初步的软件说明书。
第三周软件设计:选择模块划分的方案
第四周模块设计:数据输入界面设计(梁柱截面数据)
或数据输入界面设计(可视化图形输入)
第五周数据输入界面设计(框架数据、附加荷载)
第六周模块设计:荷载计算(恒载、活载),相应的内力计算
第七周荷载计算(风荷载、地震作用),相应的内力计算
第八周模块设计:梁配筋计算
第九周梁荷载组合,确定梁配筋
第十周梁荷载组合,确定梁配筋
第十一周模块设计:柱配筋计算
第十二周柱荷载组合,确定柱配筋
第十三周柱荷载组合,确定柱配筋
第十四周软件测试或用autocadvba绘制梁、柱配筋图;
第十五周软件测试
第十六周整理源程序,编写软件说明数和用户手册
[关键词]毕业设计 题目选择 进度 课程
一、前言
给水排水工程专业是高等工科院校普遍设置的一个专业,实用性较强,社会对该专业人才需求较大。该专业主要分三个研究方向:给水工程、排水工程、建筑给水排水工程(以下简称“建水”)。学生的毕业设计一般选其中一个方向进行研究,如其中的“建水”方向主要是培养学生独立完成建筑给水、排水和消防给水工程设计能力。
毕业设计是高等工科院校学生培养计划的最后一个实践性教学环节,是对学生大学期间所学基础知识、专业知识的全面总结与提升,旨在培养学生的独立分析、解决问题的能力,是对之前各个教学环节及其内容的深化和运用。通过毕业设计教学环节,使学生得到成为一名工程师所必需的基础训练,培养其查阅中外资料、撰写说明书、绘制施工图等能力,为学生走向社会、参加工作打下扎实的基础。
基于给水排水工程专业教学大纲,结合笔者在设计院从事民用建筑给排水工程设计工作的经验、“建水”课程教学和“建水”方向毕业设计指导实践,并针对专业特色、设计要求、就业需求、本校培养目标等,笔者对高等学校给排水工程毕业设计(“建水”方向)的教学方法进行了探讨,主要包括题目选择、方案制定、进度控制与指导方式、课程设置、实践环节等方面,并对如何提高毕业设计质量提出了几点建议,以期更好的发挥毕业设计教学环节作用、使学生更好地掌握知识并得到全面的提升。
二、教学方法的探讨
(一)题目选择
毕业设计题目选择既要以专业教学大纲为基础、完成相应的设计内容,又要兼顾学校的办学特色、与学生的基础水平相适应,还要满足社会对专业人才的需求、融合本专业最新的技术与工艺,同时应让学生有实践的机会、弱化毕业设计“纸上谈兵”的缺点。
因此,“建水”毕业设计的题目选择一般考虑几个方面。首先,应选择综合性的高层民用建筑,以便尽可能覆盖“建水”知识(即涵盖建筑内部各种给排水系统),让学生得到全面、系统的训练。其次,该建筑应实际存在,且已基本完工或进入管道安装阶段,以便学生在设计的过程中前往参观、学习,让学生有直观的认识、提高对毕业设计的兴趣。最后,应有该建筑的实际“建水”施工图,方便导师指导学生设计,也可在毕业设计结束后,让学生进行对照、找出自己设计和绘图等方面的差距,进一步深化对实际工程的理解。
为满足上述条件,笔者一般选取一类高层综合楼、宾馆、商住楼等作为毕业设计题目,并且都是曾经的设计院同事或自己以前的作品,且均已完工或处于施工状态。从实际教学效果看,此类题目比较合适。这样笔者清楚该建筑的设计理念与内容,了解设计与施工的衔接过程,能结合当前最新、最实用的材料、技术指导学生设计;在设计过程中带领学生现场参观、使学生获得良好的立体印象并提高了对设计的兴趣;在完成设计后让学生与实际施工图进行对比,找出差距,加深学生对理论与实际的认识,强化对本专业的理解。
(二)设计准备
一般高校都把毕业设计安排在大四的最后一个学期(共16周左右),扣除开学初期学生的散漫心态和最后的答辩阶段,以及中途的找工作、实习等干扰,学生真正安心做毕业设计的时间仅2个多月。而即使一名工程师,完成一个一类高层建筑的给排水设计,也需要一个月左右。因此,若想学生顺利完成毕业设计,除了适当降低设计难度(如省略空调凝结水系统设计、少画卫生间详图等),还应充分调动学生的积极性、保持学习的连贯性,让其合理利用寒假时间,完成一些毕业设计的准备工作。
笔者的做法是在大四第一学期结束后寒假前,就整理好下学期的毕业设计材料(设计题目的图纸、任务书、指导书等)并发给学生,要求学生在家熟悉图纸并思考设计方案、复习前一学期“建水”课程内容、提高CAD操作水平等。这样,在来年的学期开始后,学生对设计题目已有初步了解,对“建水”知识也比较熟悉,可以较快进入设计状态。而且此时的学生已初步明确工作的方向,拟从事“建水”方向工作的学生,迫切希望多学点知识,也愿意在寒假做些准备工作。
(三)进度控制与指导方式
学生精力充足、思维活跃,但自我控制能力较差,容易产生惰性、忽视毕业设计;同时部分学生忙于实习、找工作等而分散了精力,容易完不成设计。因此进度控制是毕业设计成功的前提,需要根据学生的特点和实际情况,安排设计进度与指导方式。
笔者在制定毕业设计进度表时,会充分考虑学生进入状态快慢、设计内容难易、学生新鲜度高低等方面,以便充分调动学生积极性、克服客观困难、细分设计进度、保证及时高质量的完成设计。如早期阶段要求完成开题报告、外文翻译等简单内容;待学生进入设计状态后,开始图纸绘制阶段,并按各给排水子系统(如消火栓系统、给水系统等)进行细分时间、规定时间内完成相应设计内容,而且考虑学生的新鲜感、疲倦度和实际工程的设计进度,按先难后易、模拟工种配合等因素安排设计内容;后期则是写计算说明书、整理图纸、准备答辩材料,最终参加答辩。如笔者自定的某次毕业设计进度表见表1(具体设计内容的细分时间略)。在设计过程中,严格执行该进度表,关注每位学生的设计进度,确保其顺利完成设计内容。
表1:毕业设计进度表
由于学生设计进度快慢不一,部分学生实习、找工作忙,现代通信手段发达等特点,毕业设计的指导方式也可以多样化,而不必采取传统的单一教室集中讲课方式。如笔者一般规定每周一次集中在教室辅导半天(学生自带电脑),教师可随时掌握学生设计进度,同时对学生共性的疑问进行统一解答,学生也可感受集体努力设计的氛围。其余时间则以QQ、邮箱、电话、少数同学到办公室内答疑等方式进行指导,以解决学生随时的疑问,也方便外出实习学生提问。
(四)实践环节
毕业设计是学生走向社会的最后一个实践性教学环节,也是理论与实践相衔接的一个模拟战场。给排水工程专业毕业设计尤其着重对学生进行工程师目标培养,使学生进入社会后能从事设计、施工、管理、研究等岗位,因此对学生的实践能力培养是不可忽视的。因此在进行毕业设计时,除了理论提升外,还需增加学生的实践环节,如参观工地、参加设备展览会、参观设计院、听取相关讲座等。
笔者在毕业设计中间阶段,一般会带学生去工地(一般为毕业设计的工程项目)参观,使学生对管道安装、管材、设备、系统形式等有了直观的印象,再结合自己的设计方案,对各系统的组成和理论有了深刻的认识,也极大地提升了对毕业设计的兴趣和动力。
(五)成果要求与工作态度
毕业设计是学生出师的最后一关,是接受社会检验前的最后一个提升机会,因此应按正规的设计文件标准要求学生,图纸规范、说明书格式准确、排版美观、语法正确、层次分明。
同时毕业设计也是对学生进入社会的工作态度、学习精神、作业习惯、为人处世等最后一次调整、培育的机会,因此除了完成专业设计,对学生的全面素质提升也是毕业设计应重视的部分。严谨的工作态度、强烈的求知欲望、标准的作业习惯、团队合作精神等是成为一名合格的工程师需要满足的基本素质。
(六)相关课程教学
在“建水”课程、CAD课程、“建水”课程设计等教学中,应紧密结合“建水”教学大纲,与“建水”毕业设计一起,形成连贯的教学体系,让学生具备完整的“建水”知识,能适应社会对“建水”人才的需求。
在上述“建水”相关课程(给排水专业的其它2个方向也一样)教学中,教师应始终坚持理论与实践(设计)相结合的理念,把抽象的书本知识与实际工程联系起来,让学生更直观、更有兴趣学好专业知识。为此,除了制作一份科学合理、适合学生特点的课件,还应进行一些教学创新,让学生充满兴趣学习、让课堂生动有趣、提高教学质量。
笔者就尝试了一些创新。如适当调整教学大纲,把“建水”课程和“建水”课程设计穿行教学。成立“学生设计小组”,让学有余力或有兴趣从事设计工作的学生提前进入设计状态,进而带动其他学生学习。布置一些让学生动手操作、能激发创新能力、提高学习兴趣的作业,并在每次作业后进行点评,让学生觉得自己的劳动成果得到尊重,也能知道欠缺在哪。CAD课程则以实际工程图纸为目标进行教学,学生学习目的更明确。实践证明,这些改进起到了较好的效果,受到学生的欢迎。
三、结论与建议
(一)结论
总之,毕业设计对工科类专业是最重要的一个教学与实践环节,是学生在校全面总结专业知识、提升自身实力的最后一次机会,毕业设计阶段的培养直接影响学生能否尽快着手工作、适应社会。因此,在指导学生毕业设计时,尤其需要重视设计题目选择、设计准备、进度控制与指导方式、实践环节等方面,并应对相关课程教学进行创新,以期达到科学合理地指导学生毕业设计、培养学生全面的分析与设计能力。
(二)建议
随着经济、社会不断发展,建筑市场潜力巨大,社会对“建水”方向的人才需求也越来越大、对人才的要求也越来越高。因此给水排水工程专业的毕业设计(“建水”方向),也应得到学校、老师的充分重视。
首先,需要关注社会对专业人才的最新需求,毕业设计中应吸收本专业的最新技术和内容,培养出适应社会需要的合格人才。其次,按实际工程的要求进行设计,学生的毕业设计成果(图纸、计算书等)应符合相应国家规范、图集要求,尽量贴近实战,以便学生毕业后能迅速进入工作状态。再次,学校应对相关课程教学进行创新、改革,如保持“建水”课程、CAD课程、“建水”课程设计、“建水”毕业设计等教学体系的连贯性、紧凑性,探索建筑工程多专业(包括建筑、结构、水、暖、电)联合毕业设计指导新模式等。最后,除了提供设计任务书,教师还应提供设计指导书,即针对本设计提供参考设计思路、方案选择要点、绘图技巧、制图标准等,以便学生能快速进入设计状态;最好能提供一套类似的工程施工图纸,方便学生学习、参考。
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2012年,教育部下发《关于全面提高高等教育质量的若干意见》,提出提高人才培养质量的“转观念,立标准,调结构,促改革、强保障”15字政策措施。高校工程类专业学生应满足实用性与工程性的要求,在工作中能较好地应用专业知识解决工程中存在的问题,具备工程师基本素养。毕业设计(论文)是培养学生综合应用所学知识解决实际问题的能力和学生进行知识创新的主要途径,是实现教学、科研和社会实践相结合的训练过程,是学生毕业及学位资格认定的重要依据;同时也是本科人才培养方案中学分比重最大的、最重要的实践教学环节,能综合反映高等工程教育教学质量与水平。根据《工程教育认证标准》要求,毕业设计(论文)选题要结合本专业的工程实际问题,培养学生的工程意识和协作精神,以及综合应用所学知识解决实际问题的能力,对毕业设计(论文)的指导和考核要求有企业或行业专家参与。
毕业设计(论文)作为综合实践教学环节,包含毕业设计和毕业论文两种类型。从笔者调查的情况来看,80%以上学生选择做工程设计。根据建筑环境与能源应用工程专业(以下简称建环专业)规范[1],专业工程方案与施工设计的主要实践单元和知识技能点包含:掌握综合工程方案设计的方法;掌握建筑负荷计算、设备选型、输配管路设计、能源供给量等的计算方法;熟悉工程图纸正确表达工程设计的方法;熟悉工程设计规范、标准、设计手册的使用方法,能够进行方案论证选定,并做出运行调节方案。
针对毕业设计环节各高校建环专业开展了形式多样、内容丰富的教学改革研究。丁云飞等[2]提出毕业设计环节应该有效利用社会资源,变校内工程设计为校外工程设计模式,或模拟设计院场景进行多专业综合毕业设计,并以不同类型的重点工程为依托,在设计的不同阶段邀请工程行业专家讲授设计过程和设计方法,强化设计理念,以达到强化学生工程能力培养的目的。周义德等[3]针对“如何满足‘一人一题’的要求”和“毕业设计如何与当今技术的发展相结合”等问题进行了探索,寻求有效提升毕业设计教学质量的途径。赵海谦等[4]从六个方面探索建环专业毕业设计自主学习能力的培养,强调以学生为主体的教学理念,重视学生终身学习能力的培养。李俊梅等[5]从专业内涵出发,探讨了在系统设?过程的各个阶段如何培养学生的节能意识,帮助学生建立建筑节能工程理念。张健[6]探索在毕业设计阶段采用情景模拟教学法,提高学生主动思考问题的能力、应变能力和口头表达能力,强化学生分析问题、解决问题和创新思维的能力,以适应社会的需要。谢东等[7]针对当前暖通空调领域存在的问题,总结出“一题多方案、一方案一人,多方案比较”毕业设计新的指导方法。
本文在相关文献研究的基础上,根据专业规范要求和工程教育认证标准,针对笔者所在学校毕业设计教学过程中存在的对学生工程能力培养不足的问题,尤其是对近年来暴露出的典型问题进行系统反思,从毕业设计全过程教学管理角度,探索基于工程能力培养目标,提高建环专业毕业设计教学质量的有效途径,可供相近专业参考。
一、 典型问题分析
(一)指导教师队伍建设滞后,教师工程教育能力不足
随着高等教育的快速发展,学生数量迅速增加,生师比普遍较高,按“一人一题”要求教师的指导工作量繁重,教育教学资源不足。从拟定毕业设计选题到毕业设计答辩工作结束,毕业设计指导工作周期长,任务重,而且指导教师往往还同时承担了其他课程的教学任务和科研任务,能实际投入毕业设计指导的时间有限。此外,多数年轻教师虽有注册公用设备工程师资格,但缺少足够的工程实践现场锻炼经历,对多样化的毕业设计题目指导能力明显不足。
(二)工程设计计算内容雷同,工程创新意识不足
虽然毕业设计题目不同,选用建筑也不同,但设计内容多数套用往届模板,系统方案雷同,缺少对工程领域新技术、新设备和新方案的应用。比如,公共建筑的暖通空调设计,对空调方案学生只会就全空气与空气―水系统方案进行简单比较,设计内容限于夏季定风量工况,对冬季和过渡季节缺少分析说明;风管设计只考虑空调送风管路,对新风、回风与排风不作说明;冷热源方案只会传统的电动制冷+热水锅炉,或采用冷热同源的直燃式溴化锂机组、风冷热泵机组,很少结合建筑功能和使用特性进行冷热源配置,鲜见采用可再生能源方案。这表明学生专业知识面过窄,对专业前沿技术缺乏了解,工程创新意识不足。
(三)设计说明文件缺乏分析,工程应用能力提升不足
毕业设计过程中,学生自主学习意识不强,方法和手段单一,文献查阅能力不足,缺乏团队协作精神和工程系统观念。建筑环境与建筑能源系统设计方案很少提供施工说明与运行调控策略,仅仅限于典型工况设计和设备选型计算,对设备与建筑如何协调、冷暖设备容量在部分负荷下如何调控、管网输配动力装置如何调节等缺乏系统分析。大多学生虽能套用设计手册和应用工程设计软件,但对参数取值依据和计算结果的合理性不能进行有针对性的说明,不会用简练的文字和评价指标表达设计内容的合理性。学生最终能完成设计计算说明书,但对设计的优缺点认识不足,缺少团队训练,不能合理评价自己的设计成果;学生能采用专业绘图软件,但对如何应用平面图、系统图、剖面图和大样图等综合表达设计意图缺乏整体认识,设计说明依据不充分。总之,学生应用理论知识解决工程实际问题的能力明显不足。
(四)就业压力下学生毕业设计投入精力不足,岗位责任意识不强
毕业设计选题和任务书一般在第七学期下达,实际实施大都安排在第八学期。而这一阶段,许多学生忙于找工作,毕业设计被迫为就业让步,学生对毕业设计投入精力不足。有些用人单位还要求已签约的学生提前上岗,致使学生无暇顾及自己的毕业设计。一些学生主观上对毕业设计的重要意义缺乏认识,降低对自身的要求,认为能顺利通过答辩就行,有的甚至敷衍抄袭,尤其是图纸照抄的现象非常普遍。多数学生岗位意识不强,缺乏工程责任意识。
(五)缺乏毕业设计过程质量控制措施,工程质量意识不足
目前,毕业设计指导主要以每周一次集中辅导与分散答疑相结合的方式为主,但集中辅导时间较短,指导教师对学生实际独立完成情况的了解不充分,仅根据所提交成果质量进行评分,缺少有效的检查手段,对学生毕业设计过程督促检查不严,导致部分学生蒙混过关。阶段设计成果没有量化考核标准,过程质量难以控制,不同指导教师评分标准存在较大差异。此外,学校对毕业设计指导教师工作评价重量轻质,按学生人数计算学时量,对指导过程及教学质量缺乏有效评价机制和奖惩制度。
二、 基于工程能力培养的毕业设计过程管理途径
随着学科交叉的发展,以及学生跨专业就业的情况越来越多,建环专业毕业学生可以从事设计、施工、监理工作,也可以从事制冷空调设备研发、制造、工程造价咨询、物业设备管理等工作。这就要求学生专业知识面宽,基础功底深厚,具备再学习能力[8]。在毕业设计教学环节,应培养学生掌握一般的工程应用原理,以“问题导向”引导学生学会学习的方法,更应注重授人以 “渔”,教会学生如何将所学工程知识应用到工程项目中去,分析和解决实际工程问题。这就需要完善毕业设计指导实施细则和制定毕业设计成果质量标准,规范指导教师和学生行为,确保毕业设计教学质量,以达到工程教育的培养目标要求。
根据上述毕业设计环节存在的典型问题及其原因,结合笔者所在专业的实践情况,可从以下几个方面加强毕业设计全过程教学质量管理。
(一)利用校企合作平台资源,加强毕业设计指导教师队伍建设
建环专业职业岗位要求的工程素质是综合素质,其中,专业技术知识素质要求学生能全方位了解建筑环境营造和建筑能源设备使用过程,熟悉建筑能源系统的能耗特性,掌握室内环境调控和提高建筑能源利用效率的基本理论和方法,熟悉建筑环境与能源工程管理方面的基本原理和方法,熟悉专业标准和现行规范。校内外指导教师首先要具备相应的知识和技能,具备相应工程设计经历,并懂得如何指导学生达成毕业设计教学目标,才能确保毕业设计的教学质量。
学校通过与多家企业共建工程实践教育中心,企业提供生产实习和毕业实习岗位,学校邀请企业专家到校授课和参与毕业设计环节指导。比如,重庆科技学院与重庆盛世新兴格力电器销售有限公司共建工程实践教育中心,同时与格力电器销售旗下的十几家企业建立合作关系,专业教师可到企业进行工程锻炼,提升教师的工程教育能力;同时,学生结合实习岗位进行毕业设计选题,并邀请企业暖通专家参与毕业设计过程指导,参与毕业设计答辩,按工程设计标准与规范要求对学生毕业设计成果进行评价等。这就形成了毕业设计指导教师的“双师型”队伍,有利于促进毕业设计教学环节的教师工程教育能力持续提升。
(二)从源头抓好毕业设计选题申报、任务书和开题报告的组织管理
毕业设计全过程包括毕业设计选题、任务书下达、外文翻译和开题报告、毕业设计计算说明与绘图、成果提交与毕业答辩等五个阶段,每一个阶段实施情况都直接影响学生工程能力的培养质量。
应从源头质量控制抓好选题申报、任务书下达和开题报告的审核工作。选题申报要确保每个题目所涉及的设计项目对象和范围要明确,避免同一项目简单更换地点重复申报;任务书所涉及内容应符合毕业设计教学要求,具有先修课程基础,体现综合性与应用性,对设计成果的数量和形式要明确,同一专业的设计深度要求应一致,不能超出学生能力范围。
好的开题报告,是毕业设计的良好开端,可以训练学生结合实际项目进行系统方案设计和设备选型,进一步熟悉设计任务和要求,为后续设计计算和绘图奠定基础。毕业设计的开题报告不同于毕业论文,应结合选题和任务书中的实际项目,做建筑环境或建筑能源系统的方案设计论证说明,同一项目不同设计范围的学生要确保系统方案有一定差异性,避免学生开题报告内容空洞、概念堆砌,从而避免后续设计内容因采用相同方案而互相抄袭。在毕业设计初期,指导教师引导学生查阅专业标准、规范和设计手册,结合实际项目提出不同的系统方案,绘制系统方案草图,让每个学生结合自己的项目实际进行初步设计与论证。组织学生开展方案设计大讨论,并在小组讨论中发言,充分认识方案设计的可行性与合理性,最后形成文字说明,作为开题报告的主体内容。尤其是针对团队课题,开题报告要组织集中开题,明确学生的分工与设计范围,指导教师可以根据学生所做方案的合理性、口头和文字交流表达能力进行实时评价,帮助学生建立工程设计规范意识和团队协作意识,形成工程设计系统方案比较的初步能力。
(三)抓过程质量控制,建立毕业设计成果分级评分标准
在开题方案设计基础上,毕业设计的具体内容包括负荷计算、空气处理过程计算与设备选型、房间气流组织计算与风口选型、空?庥肜淙人?管路布置与水力计算、冷热源机房系统设计计算等。针对不同类型的建筑项目、设计参数和指标取值、系统方案类型和设备管路布置方式等,可成立毕业设计指导教师教学团队,共同制定专业的毕业设计指导实施细则,同时确定毕业设计成果的质量分级评分标准。以负荷计算为例,实施细则应明确负荷计算所采取的方法,根据设计要求明确计算内容深度,若施工图设计阶段要求房间冷负荷应逐时计算,典型工况设计指标作为设备容量配置的依据;若需要制定全年运行调控策略或冷热源采用了可再生能源技术,还应进行全年动态负荷计算。对负荷计算结果的分析说明,应明确要求对负荷构成特性、日变化特性和全年冷热负荷指标进行比较分析,结合建筑类型和主要房间功能说明负荷指标的合理性。对设计内容的完成数量和质量,实施细则应给出必须完成项、选择完成项和特色加分项,并在任务书下达时充分说明,使学生从一开始就有明确的学习目标和努力方向,形成结果倒逼的工程评价思维。
建立毕业设计成果质量评分标准,按不同阶段的设计内容提炼知识点,对应不同知识点说明其对工程设计能力培养的支撑作用,将学生的工程能力培养程度分为不满足、基本满足、较满足、满足和优秀五个等级,细化评分标准。按学生阶段提交成果对工程能力培养的达成度进行等级评分,有利于指导教师客观、公正地评价学生,及时反馈阶段评价结果,促进学生对毕业设计过程质量的重视,有利于加强对学生和指导教师的过程管理,形成工程质量标准意识。
(四)协调学业与就业关系,注重学生工程文化素质培养
当前,高等教育发展成大众化教育,应用型人才培养与社会需求的矛盾尤为突出。一方面,用人单位对高校工科毕业生的实践能力和操作水平要求越来越高;另一方面,随着高校的扩招,地方高校受地域和教育资源的限制,学生就业压力越来越大。通过提高毕业设计教学质量,规范学生毕业设计期间的行为,协调好毕业设计与就业的关系,确保学生有效投入毕业设计的时间,促进毕业生更好就业。毕业设计的选题与过程指导尽量考虑学生的就业取向,根据未来可能的岗位工作内容来开展毕业设计,有利于激发学生的学习主动性,能更快适应岗位工作要求。学生申请校外毕业设计应满足专?I对口,并有明确的校外指导老师,否则,学生应在校内教师指导下完成毕业设计内容。
由于建筑工程涉及主体利益、风险与责任的分配等问题,这就要求学生能初步分析工程设计结果应用可能带来的社会、经济和环境方面的风险,会进行技术经济综合比较,将设备及系统的初投资与运行费用结合用户需求进行综合考虑,进行系统决策和理性思考。因此,在毕业设计阶段加强培养学生的工程文化素养,建立职业使命感和责任心尤为重要。指导教师专题案例教学,可邀请行业专家到校授课,让学生更好地将毕业设计内容与未来工作岗位职责相联系,全面分析不同的设计方案对工程应用带来的影响。通过工程文化教育帮助学生树立正确的工程价值观,使建环专业工程人才具备相应的人文精神和情怀,才能在将来的职业岗位上担当绿色能源工程师的使命。
(五)利用互联网+毕业设计进行教学管理,加强学生的规则意识
随着教育现代化程度的越来越高,计算机和网络在大学教育中已经普及。针对大学生信息时代下的学习特点,合理利用智能手机和互联网平台开展毕业设计教学管理已成为可能。互联网教育模式的本质就是在师生分离的情况下,借助于互联网信息技术开展新型的教育教学模式,实现“以学生为中心”的教学理念,而教师则成为整个教学活动的组织者和引导者。现有的雨课堂、课堂派等微信平台和今目标等网络免费共享平台,可以实现手机与计算机信息共享。
在毕业设计期间,指导教师可以利用这些网络平台进行教学过程管理,实现考勤点名和设计进度控制,布置阶段任务。学生通过公众平台在规定时间内提交指定部分内容,共享项目资源;同时可以不受时间和空间限制,开展网络讨论,让同学们分享阶段设计成果,交流学习经验;对学生提交的成果可以进行,教师可以实时掌握每个学生每天毕业设计进展情况。这样,手机、笔记本电脑与网络不仅不会干扰学习,反而是必需的学习工具与途径。这种教学方式和途径,既能激发学生热情,也有利于促进学生形成良好习惯,按时完成各阶段设计任务,避免毕业设计前松后紧、复制抄袭等现象,遵守网络规则,也有助于形成良好的工作习惯和规则意识。
【关键词】职业教育;平法;钢筋算量
1 引言
职业教育与学历教育的一个重要区别就是,职业院校更注重对学生专业实践技能的培养,教学要与社会生产实践相结合,课程的安排也要随着社会生产力的发展,随着新技术新规范的出台而迅速调整。以就业为导向,培养适应生产建设、管理、服务第一线需要的高质量技术应用型人才,是职业教育的人才培养目标。它强调通过实训环节提高学生的职业岗位能力让学生毕业后能立即胜任自己的岗位工作。平法,在我国已经有十几年的发展,各设计院也普遍采用了这一先进的设计方法,对于建筑施工技术专业的学生而言,如何看懂平法表示的结构施工图,如何根据施工图进行钢筋工程量的计算,是一项基本的、重要的工作。而开设平法与钢筋算量相关课程的院校甚少,有些院校也只是在施工技术课程和建筑识图课程中顺便简单介绍,这样就导致很多建筑工程技术专业学生参加工作后根本看不懂结构施工图,施工、造价、管理就无从下手了,因此开设平法识图与钢筋算量课程,刻不容缓。
2 平法的概述
2.1 平法的概念
建筑结构施工图平面整体设计方法(简称平法),平法的表达形式,概括的来讲,是把结构构件的尺寸和钢筋等,按照平面整体表示方法制图规则,整体直接表达在各类构件的结构平面布置图上,再与标准构造详图相配构成一套完整的结构施工图的方法。平法改变了传统的那种将构件从结构平面布置图中索引出来,再逐个绘制配筋详图的繁琐方法,是混凝土结构施工图设计方法的重大改革。由建设部批准的国家建筑标准设计图集(G101 即平法图集),是国家重点推广的科技成果,已在全国广泛使用。
2.2 平法的优点
通过平面布置图把所有构件整体地一次表达清楚,使结构设计方便、表达准确、全面、数值唯一、易随机修正,提高设计效率;使施工看图、记忆、查找方便,表达顺序与施工一致,利于质检,利于编制预、决算。运用平法制图规则,通过施工人员的识图会审,对平法设计图纸全面熟悉、掌握,并对结构层面构件与标准构造部分翻样,为编制施工预算和施工组织设计提供依据与数据以及加工大样。
2.3 平法图集的种类
经过十几年的发展、应用与推广,平法理论已逐步完善,应用也已经普及,中国建筑标准设计研究院也已经先后出版了混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图G101系列的标准图集,包括:G101-1(现浇混凝土框架、剪力墙、框架-剪力墙、框支剪力墙结构)、G101-2(现浇混凝土板式楼梯)、G101-3(伐形基础)、G101-4(现浇混凝土楼面与屋面板)、G101-6(独立基础、条形基础、桩基承台)。
3 开设《平法识图与钢筋算量》课程的必要性
3.1 适应行业的发展,培养专业的钢筋翻样人才
随着生产力的不断发展,建筑业已发生了深刻的变化,各种新结构不断出现,各种新规范、新规程、新标准不断出台,高层、超高层、大型建筑比比皆是,复杂结构十分常见。钢筋涉及的构造知识理论不断丰富,平法规则基本普及,传统的结构设计方法逐渐淘汰,识图、计算和操作难度也不断提高,钢筋工程越来越呈现出相对独立性、复杂性、实践性和专业性。没有丰富的结构理论和专业训练是不能胜任钢筋翻样工作的。传统的钢筋翻样人才已不能适应行业发展的需要,行业对钢筋人才的要求也需要与时俱进,以适应生产力发展的要求、适应新形势的需要、适应建筑业精细化分工的需要。要使学生走上工作岗位后能立即看懂施工图纸,必须开设平法识图的相关课程。
3.2 开设《平法识图与钢筋算量》课程,是由建筑工程技术专业的培养目标所决定
建筑工程技术专业的培养目标,具有本专业岗位工作的职业能力和专业技能,掌握建筑工程施工技术、组织、管理等核心专业知识,具备建筑工程施工、管理、测量、质检等核心职业能力,以及良好的实践能力、创新能力、就业能力和创业能力,能够胜任建设行业施工员岗位,预算员、质量员、材料员、安全员、资料员、测量员等相关职业岗位工作的高素质技能型人才。工程量的计算,又是一项最基本,也是最重要的工作,而钢筋是一种在工程上用量多,价格高的材料,钢筋工程量能否准确计算,直接影响到工程造价的准确性。所以必须开设钢筋算量的相关课程,才能使学生胜任岗位工作。
3.3 开设《平法识图与钢筋算量》课程,是由平法识图与钢筋算量的特点与关系所决定
平法,是一个富有创造性的方法,与传统施工图的表示方法相比,读图更困难,平法图集包含的内容多,蕴含的结构设计思想深刻,钢筋的使用部位和种类多,识图、计算复杂。让学生自学或者以讲座培训的方式,是很难达到掌握平法识图与钢筋算量的。并且平法识图主要就是要看懂钢筋的布置规则,而钢筋工程量的计算又是拿着平法结构施工图去算的,所以平法识图与钢筋算量关系密切,合二为一来教学可以起到事半功倍的效果。
4 结语
本文是作者是根据自己近几年来的教学总结,通过和往届毕业生及用人单位的交流,结合所从教的陕西省理工学校的实际,同时参考了部分兄弟院校的一般情况所写,旨在把平法识图与钢筋算量相关课程尽快加入到建筑工程技术专业的教学计划中,为提高学生的就业能力,为学生将来的长远发展打下一个坚实、良好的基础。
参考文献:
[1]陈青来.钢筋混凝土结构平法设计与施工规则[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.