土木工程專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中合理利用計算機(jī)問題探討

摘 要：在畢業(yè)設(shè)計中應(yīng)用計算機(jī)是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對工程教育的必然要求。文章闡述了土木工程專業(yè)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中對計算機(jī)的應(yīng)用，分析了目前在畢業(yè)設(shè)計中應(yīng)用計算機(jī)存在的問題，提出了在畢業(yè)設(shè)計中合理利用計算機(jī)的一些對策和措施。

關(guān)鍵詞：土木工程專業(yè) 畢業(yè)設(shè)計 計算機(jī)應(yīng)用 概念設(shè)計

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

畢業(yè)設(shè)計是高等工科院校實(shí)現(xiàn)本科培養(yǎng)目標(biāo)要求的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生在畢業(yè)前深化、拓寬、綜合所學(xué)知識的重要過程，是學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實(shí)踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗，是衡量高等教育辦學(xué)效益的重要評價內(nèi)容。通過畢業(yè)設(shè)計，一方面要使學(xué)生鞏固和加強(qiáng)所學(xué)的知識，培養(yǎng)學(xué)生具有綜合運(yùn)用知識的能力，具有獨(dú)立分析和解決問題的能力；另一方面要受到工程師素質(zhì)和技能的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生建立正確的工程設(shè)計思想和工程意識，掌握工程設(shè)計的一般程序和方法，提高學(xué)生查閱資料和規(guī)范、理論分析、計算機(jī)繪圖、專業(yè)軟件應(yīng)用的能力。

在畢業(yè)設(shè)計中應(yīng)用計算機(jī)是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對工程教育的必然要求。在實(shí)際的工程設(shè)計中，計算機(jī)輔助設(shè)計和專業(yè)設(shè)計軟件已廣泛應(yīng)用。為了充分利用現(xiàn)代科技成果及縮小高校理論教學(xué)環(huán)節(jié)與用人單位對人才現(xiàn)實(shí)需求之間的客觀差距，作為今后建筑行業(yè)的設(shè)計和施工管理人才的土木工程專業(yè)的學(xué)生，在畢業(yè)設(shè)計階段合理利用計算機(jī)輔助手段具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。但在實(shí)際應(yīng)用計算機(jī)完成畢業(yè)設(shè)計的計算和繪圖任務(wù)的過程中存在很多問題。本文就如何在土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中合理應(yīng)用計算機(jī)輔助手段問題進(jìn)行探討。

一、土木工程專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計中計算機(jī)的應(yīng)用

計算機(jī)輔助設(shè)計已成為土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計不可或缺的手段。大型專業(yè)結(jié)構(gòu)分析軟件的合理應(yīng)用使得在過去(人工計算時代)難以完成甚至根本無法完成的結(jié)構(gòu)計算工作在非常短的時間內(nèi)即可完成。同時，在充分合理地設(shè)定計算參數(shù)后，結(jié)構(gòu)計算精度也可以大大地提高。正是由于有如此多的優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)今的實(shí)際工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中早已實(shí)現(xiàn)無圖板化了。

在土木工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計過程中，學(xué)生需要完成大量的設(shè)計計算和施工圖繪制，時間緊，工作量大。為了讓學(xué)生完成更多的設(shè)計任務(wù)，學(xué)到更多的知識，避免不必要的重復(fù)勞動，更快地適應(yīng)畢業(yè)后的工作，采用計算機(jī)這一方便的工具和一些實(shí)用的設(shè)計軟件進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計是可行的。我校土木工程專業(yè)在畢業(yè)設(shè)計選題過程中，考慮到時間的限制、知識的綜合性以及實(shí)際應(yīng)用的普遍性，一般選題為高層民用住宅樓框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計。相比較于框架結(jié)構(gòu)，框剪結(jié)構(gòu)的受力更加合理，適用于較高的建筑物。通過該類結(jié)構(gòu)的設(shè)計，可以加深學(xué)生對框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)形式的結(jié)構(gòu)布置特點(diǎn)、受力分析過程和承載力設(shè)計方法的理解和運(yùn)用，真正起到鍛煉和提高的目的。在畢業(yè)設(shè)計中，要求學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，參考已學(xué)過的課本及有關(guān)資料，遵照國家設(shè)計規(guī)范要求和規(guī)定，選擇合理的結(jié)構(gòu)方案和設(shè)計方法，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的簡化，按進(jìn)度要求獨(dú)立完成從基礎(chǔ)到上部結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)計算，并繪制結(jié)構(gòu)施工圖。

在畢業(yè)設(shè)計的過程中，學(xué)生應(yīng)用計算機(jī)主要在如下幾個方面。首先，學(xué)生在完成初選結(jié)構(gòu)方案后，需要通過設(shè)計軟件的計算來選擇合理優(yōu)化的結(jié)構(gòu)方案；其次，在確定結(jié)構(gòu)方案后，主要是通過手算完成樓蓋和樓梯的設(shè)計、框架與剪力墻的協(xié)同工作、選定框架和剪力墻的內(nèi)力計算和設(shè)計以及基礎(chǔ)設(shè)計。在手算過程中，計算工作量大，重復(fù)計算多，因此學(xué)生可借助結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器、EXCEL表格等工具來完成；最后是結(jié)構(gòu)施工圖的繪制。其中要求標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面圖用手工繪圖，而基礎(chǔ)平面圖、梁平法配筋圖及墻、柱平法配筋圖用AUTOCAD或天正繪圖。在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，離不開計算機(jī)的應(yīng)用，而計算機(jī)的使用也大大減少了重復(fù)計算的工作量，學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計熟悉了常用設(shè)計軟件和一些計算工具軟件的使用，部分優(yōu)秀的學(xué)生達(dá)到熟練使用的程度。

二、學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中利用計算機(jī)存在的問題及對策

1 存在的問題

學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中由于大量使用計算機(jī)進(jìn)行設(shè)計計算和繪圖，不再動手進(jìn)行艱苦細(xì)微的基本功訓(xùn)練。部分學(xué)生在使用軟件進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計過程中，缺少科學(xué)態(tài)度，過分地依賴計算機(jī)和結(jié)構(gòu)分析軟件，對工程項目的具體情況缺少針對性的分析，對計算機(jī)結(jié)果缺乏合理判斷和分析的能力，對明顯不合理甚至錯誤的地方不能及時發(fā)現(xiàn)；其次，由于過分依賴結(jié)構(gòu)分析軟件和電腦的計算結(jié)果，忽略了概念設(shè)計，不重視結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求。結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計是十分重要的，它要求在總體上把握結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本原則，包括注意結(jié)構(gòu)物所在場地的選擇，把握建筑體型，充分利用結(jié)構(gòu)物的延性，在抗震區(qū)要設(shè)置多道防線，重視非結(jié)構(gòu)因素的影響等。而通過滿足結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求，可以在保證結(jié)構(gòu)整體性和加強(qiáng)局部薄弱環(huán)節(jié)等意義上保證結(jié)構(gòu)計算結(jié)果的有效性與合理性。雖然構(gòu)造設(shè)計十分重要，但相比起結(jié)構(gòu)計算來，它往往又是最容易被忽略或遺忘的。此外，在畢業(yè)設(shè)計過程中抄襲現(xiàn)象難以杜絕。一些學(xué)生由于種種原因不能按進(jìn)度要求完成畢業(yè)設(shè)計，往往采取其他同學(xué)的版本通過修改甚至直接拷貝的方法抄襲應(yīng)付老師，最終沒有達(dá)到畢業(yè)設(shè)計的目的，還助長了弄虛作假的歪風(fēng)。

2 解決問題的措施

為了在畢業(yè)設(shè)計階段合理應(yīng)用計算機(jī)，避免過度依賴計算機(jī)，首先，要重視概念設(shè)計觀念的培養(yǎng)。概念設(shè)計依靠的是設(shè)計人員淵博的理論知識和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗。而要獲得淵博的理論知識和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗，必須重視基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和實(shí)踐經(jīng)驗的總結(jié)，不能過分依賴計算機(jī)；其次，在結(jié)構(gòu)計算中“手算”和“電算”必須兼顧?！笆炙恪睉?yīng)該占主導(dǎo)地位，在“手算”階段，應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識的能力和查閱資料的能力，引導(dǎo)學(xué)生利用基本的理論知識對已知建筑結(jié)構(gòu)選取合理的計算模型，確定恰當(dāng)?shù)挠嬎愫唸D，進(jìn)行受力分析，組合最不利內(nèi)力后，進(jìn)行截面配筋設(shè)計和細(xì)部構(gòu)造處理。另外，在繪制結(jié)構(gòu)施工圖時，堅持手工畫圖和計算機(jī)繪圖相結(jié)合，手工畫圖主要鍛煉學(xué)生的繪圖基本功、構(gòu)造要求的掌握以及對規(guī)范的學(xué)習(xí)和熟悉；最后，指導(dǎo)教師要保證有足夠的時間與學(xué)生見面，抓好關(guān)鍵環(huán)節(jié)的指導(dǎo)，抓好對學(xué)生各階段設(shè)計完成情況的登記、提問、檢查，加強(qiáng)對學(xué)生的思想教育工作，杜絕弄虛作假或抄襲他人成果。

三、結(jié)語

在土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計中，辨證合理地利用計算機(jī)輔助，避免過度依賴計算機(jī)，處理好學(xué)生牢固掌握專業(yè)知識、基礎(chǔ)知識和熟練運(yùn)用計算機(jī)之間的關(guān)系，樹立概念設(shè)計的觀念，重視結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求，掌握結(jié)構(gòu)分析軟件的正確應(yīng)用和培養(yǎng)對其計算結(jié)果的分析判斷能力，將有助于提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，為社會輸送合格的土木工程應(yīng)用型人才。

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(文字編輯、責(zé)任校對：王香麗)