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2工程施工与管理专业集群为工程施工与管理一线培养应用技术人才。
未来五年,河北省将进一步加快城市化进程,充分发挥环首都、环渤海区位优势,推进京津冀都市群和新型城市群发展,以建设京津冀地区统筹协调发展的世界级城市群为目标;另外,随着全球能源需求的扩大以及现有能源资源的局限性,建筑行业作为能源消耗量较大的行业之一,新工艺、新技术的使用以及高水平的工程管理在建筑施工过程中显得尤为重要,相应的技能型人才数量和质量上的需求日益显现。该院设置的土木工程、工程管理、建筑工程技术、工程造价、工程监理等专业以全省建筑行业为依托,充分利用高等职业技术人才需求缺口大的条件,具有广阔的发展前景和充裕的生源潜力。学院把这些专业整合,构建了工程施工与管理专业集群。在办学实践中,积极拓展该专业集群和行业、企业的合作,探索工学结合、校企合作的人才培养模式。2011年,学院将河北世纪建筑机械材料设备有限公司引入校园,由企业投资1500多万元,学院提供土地,校企共建质检大楼一座,组建了门窗幕墙检测室,工程结构检测室、建筑节能检测室、力学性能室等二十余个检测室。该检测设备有限公司不仅为学生提供实践实习场所,也是教师课余时间挂职锻炼的场所。每学期,根据教师挂职锻炼进度表,企业接收2-3名该院教师到企业工作。这在一定程度上加强了该院双师素质教师队伍建设。该院也聘请该公司的行业专家和能工巧匠承担实践性较强的专业课的教学工作。校企合作,互动互生,共赢发展。
3商贸流通服务专业集群为第三产业培养服务型人才。
商贸流通是国民经济的基础性和先导性产业,是衡量一个地方综合经济实力的重要标志。近年来,河北省商贸流通持续发展,总体规模逐步扩大,在经济社会发展中的作用日益增强。本着为河北省商贸流通业提供所需要的技术技能型人才,构建了商贸流通服务专业集群。主要有电子商务、国际经济与贸易、营销与策划等专业。该专业集群积极探索构建理实融合的实践教学体系。该体系包括校内实践教学体系和校外实践教学体系。校内实践教学体系分为专业基础课程实训环节、单项技能课程实训环节、综合技能课程实训环节。安排在四个学年中分学期、分阶段组织进行。校外实践教学体系分为暑期实习、顶岗实习、毕业实习。暑期实习安排在第二学年暑假进行,主要要求学生到各相关单位认知本专业工作岗位,了解真实工作环境。顶岗实习安排在第三学年暑假,引导学生实习会计、物流、电子商务、营销等相关岗位工作。毕业实习是利用最后一个学期进行的实习,培养学生独立地综合运用所学的基础知识、基本理论和专业技能,分析与解决在实际工作中遇到的问题的能力。该专业集群中的电子商务专业是该院的本科专业,也是学院重点建设的专业。2014年,学院与河北新龙科技有限责任公司合作,实行订单培养。校企共建电子商务理实一体化教室两个,按照企业工作环境设计布置,配备电脑,开通网络,学生一方面可以进行理论课程的学习,另一方面还可以进行真实的电子商务线上买卖。还建立了O2O电子商务体验馆,成为电子商务专业学生进行真实的电子商务操作平台。该专业多名学生在校期间就已经建立了自己的网店,有的学生月收入过万。同时还开辟了物流、仓储、配送、会计、财务管理等真实的工作环境。为产业行业培养了一大批“下得去,用得上,留得住”的优秀人才。
1.1 线形设计一般原则 ............................................................................ 错误!未定义书签。
1.2 平面线形要素的组合类型 ................................................................ 错误!未定义书签。
1.3 平面设计方法 .................................................................................... 错误!未定义书签。
1.4 平曲线设计 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
1.4.1 平曲线要素计算 ......................................................................... 错误!未定义书签。
1.4.2 逐桩坐标计算 ............................................................................. 错误!未定义书签。
1.5 纵断面设计 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
1.5.1 竖曲线设计 ................................................................................. 错误!未定义书签。
1.6 横断面设计 .......................................................................................................................... 1
1.6.1 路基宽度的确定 ........................................................................................................... 1
1.6.2 路堤和路堑边坡坡度的确定 ....................................................................................... 1
1.6.3 超高与加宽 ................................................................................................................... 1
2 路基路面设计 ............................................................................................................................. 2
2.1 一般路基设计 ...................................................................................................................... 2
2.1.1 路基的类型和构造 ....................................................................................................... 2
2.1.2 设计依据 ....................................................................................................................... 2
2.1.3 路基填土与压实 ........................................................................................................... 2
2.2 软基处理 .............................................................................................................................. 3
2.3 路基防护 .............................................................................................................................. 4
2.4 支挡结构设计 ...................................................................................................................... 4
2.5 路面结构设计 ...................................................................................................................... 6
2.5.1. 路面结构组成 ............................................................................................................. 6
2.5.2 路面类型 ....................................................................................................................... 6
2.5.3 沥青路面设计 ............................................................................................................... 7
2.5.4 水泥路面设计 ............................................................................................................... 8
2.5.5 路面比选 ....................................................................................................................... 9
2.6 路基土石方数量计算及调配 ............................................................................................ 10
2.6.1 横断面面积计算 ......................................................................................................... 10
2.6.2 土石方数量计算 ......................................................................................................... 11
2.6.3 路基土石方调配 ......................................................................................................... 11
3 排水设计 ................................................................................................................................... 15
3.1 公路排水设计的内容 ........................................................................................................ 15
3.2 设计依据 ............................................................................................................................ 15
3.3 路基排水设计 .................................................................................................................... 15
3.3.1 地表排水设备的类型 ................................................................................................. 15
3.3.2 边沟设计 ..................................................................................................................... 15
3.3.3 排水沟设计 ................................................................................................................. 16
3.4 路面排水设计 .................................................................................................................... 16
3.4.1 路面表面排水 ............................................................................................................. 16
3.5 涵洞设计 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
3.5.1 涵洞分类及各种构造型式涵洞的适用性和优缺点 ................. 错误!未定义书签。
3.5.2 涵洞选用原则 ............................................................................. 错误!未定义书签。
3.5.3 涵洞拟定 ..................................................................................... 错误!未定义书签。 致谢 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.6 横断面设计
公路的横断面,是指公路中线上各点的法向切面,它是由横断面设计线和地面线所构成的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及隔离栅、环境保护等设施。
公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素。在保证必要的通行能力和交通安全与通畅前提下,尽量做到用地省、投资少,使道路发挥其最大经济效益与社会效益。
道路横断面的布置及几何尺寸应能满通、环境、城市面貌等要求,横断面设计应满足以下一些要求:
(1)设计应符合公路建设的基本原则和现行《公路工程技术标准》规定的具体要求。
(2)设计时应兼顾当地农田基本建设的需要,尽可能与之相配合,不得任意减、并农
田排灌沟渠。
(3)路基穿过耕种地区,为了节约用地,如当地石料方便,可修建石砌边坡。
(4)沿河线的横断面设计,应注意路基不被洪水淹没或冲毁。
1.6.1 路基宽度的确定
路基宽度是指公路路幅顶面的宽度,即两路肩外缘之间的宽度,公路路基宽度为行车到与路肩宽度之和。
根据规范,二级公路采用单幅路形式,行车道宽2×3.5m,硬路肩宽度:2×0.75m,土路肩宽度:2×0.75m。路基宽:7+1.5+1.5=10m,路拱坡度2%。
布置如下图4-1所示: 土
路
肩硬路肩行车道行车道硬路肩土路肩
图4-1 路基设计简图
1.6.2 路堤和路堑边坡坡度的确定
由《公路路基设计规范》,结合实际的工程地质条件综合考虑:路堤边坡坡度取为1:
1.5~1:1.75;路堑边坡取为1:0.5~1:0.75。
1.6.3 超高与加宽
2 路基路面设计
公路路基是路面的基础,它是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,承受由路面传来的荷载,必须具有足够的强度、稳定性和耐久性。
2.1 一般路基设计
2.1.1 路基的类型和构造
(1)路堤
路基设计标高高于天然地面标高时,需要进行填筑,这种路基形式称为路堤。按填土高度的不同,划分为高路堤、矮路堤和一般路堤。路基边坡坡度取1:1.5和1:1.75,在路基的两侧设置边沟。高路堤的填方数量大,占地多,为使路基稳定和横断面济济合理,可以在适当位置设置挡土墙。为防止水流侵蚀和坡面冲刷,高路堤的边坡采取适当的坡面防护和加固措施。
(2)路堑
路基设计标高低于天然地面标高时,需要进行挖掘,这种路基形式称为路堑。挖方边坡根据高度和岩土层情况设置成直线或折线,一般坡度取1:0.5和1:0.75。挖方边坡的坡脚设置边沟,以汇集和排除路基范围内的地表径流,路堑的上方设置截水沟,以拦截和排除流向路基的地表径流。
(3)半挖半填路基
半挖半填路基兼有路堤和路堑的特点,上述对路堤和路堑的要求均应满足。
2.1.2 设计依据
《公路路基设设计规范》
《公路工程技术标准》
2.1.3 路基填土与压实
(1)填土的选择
路基的强度与稳定性,取决于土的性质和当地的自然因素。并与填土的高度和施
工技术有关。在填土时应综合考虑,据《路基设计规范》可知,二级公路的路基填料最小强度和最大粒径如下表:
路基压实度及填料要求表
(2)不同土质填筑路堤
如透水性较小的土层,位于透水性较大的土层下面,则透水性较小的土层表面应
自填方轴线向两边做成不小于4%的坡度。如透水性较大的土层位于透水性较小的土层下面,则透水性较大的土层表面应做成平台。为了防止雨水冲刷,可覆盖透水性较小的土层。允许使用取土场内上述各种土的天然混合物。水的土与不透水的土,
不能非成层使用,以免在填方内形成水囊。
(3)路基压实与压实度
路堤填土需分层压实,使之具有一定的密实度。土的压实效果同压实时的含水量
有关。对于路基的不同层位应提出不同的压实要求,上层和下层的压实度应高些,中间层可低些。
据《路基设计规范》,高速公路路基压实度应满足下表:
路基压实度(重型)要求表
软土地基,通常情况下地基承载力达不到其上面构造物要求的承载力,或虽在建筑物施工时能达到要求,但在后期使用过程中由于地基本身的原因或水的原因,使地基失稳,
造成路面严重破坏,处理好路基,是设计的重大环节。公路是一条带状的承受动静两种荷载的特殊人工建筑物,由于它分布较广,使用要求较高,因而对地基提出了较高的要求。
本设计所经过的路段除田间地段有淤泥的不良地段外,其它地段的地基承载力很好,地质也良好。对于有淤泥层的地段,由于深度都在3m以内,一般通过清淤泥换填法进行处理。填料采用碎石土,石渣等,其上铺0.5m的砂砾垫层土工隔栅。
对于地质条件差,且在路基范围内有少量地下水渗出的土质地段,边坡采用护面墙进行防护。
2.3 路基防护
路基防护是确保道路全天候使用,使路基不致因地表流和气候变化而失稳的必要工程措施,是路基设计的主要项目之一。
路基的防护的方法,一般可分为坡面防护和冲刷防护两类。坡面防护主要有植物防护和工程防护两类。对于土路堤的坡面铺砌防护工程,最好待填土沉实或夯实后施工,并根据填料的性质及分层情况决定防护方式。铺砌的坡面应预先整平,坑洼处应填平夯实。冲刷防护有间接和直接防护两类。对于冲刷防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段,可在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和混凝土预制板等。
(1)路堤边坡防护
路堤高度小于3米边坡均直接撒草种防护;路堤高度大于3米均采用方格网植草护坡,具体尺寸见图纸《路堤方格网植草防护图》。
(2)路堑边坡防护
路堑高度小于3米边坡均直接撒草种防护;路堑高度大于3米均采用人字形骨架植草护坡。
2.4 支挡结构设计
(1)挡土墙的用途
挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。在公路工程中广泛应用于支挡路堤或路堑边坡、隧道洞口、桥梁两端及河流岸壁等。
(2)挡土墙的类型及适用范围
挡土墙类型分类方法较多,一般以挡土墙的结构形式分类为主,常见的挡土墙形式有:重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式和锚定板式。按照墙的设置位置,挡土墙可分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙。
路肩墙或路堤墙设置在高填路堤或陡坡路堤的下方,可以防止路基边坡或基底滑动,确保路基稳定,同时可以收缩填土坡脚,减少填方数量,减少拆迁和占地面积,以及保护临近线路已有的重要建筑物。
路堑挡土墙设置在堑坡底部,主要用于支撑开挖后不能自行稳定的边坡,同时可减少挖方数量,降低边坡高度。
(3)本路段挡土墙设置
在路段K0+960~K1+100右侧,为收缩坡脚、加强路基的稳定性,设置挡土墙长140m,高2~4m,具体布置及构造见《挡土墙布置图》和《挡土墙构造图》。
(4)挡土墙排水设施
挡土墙的排水处理是否得当,对岩石或土坡的稳定性影响很大,直接影响到挡土墙的安全与使用效果。挡土墙的排水设施通常由地面排水和墙身排水组成。地面排水,主要是防止地表水渗入墙背填料或地基。因此,可设置地面排水沟以截留地表水。夯实回填土顶面和地表松土,以减少雨水和地面水下渗,必要时应加设铺砌,采取封闭处理。为防止地表水渗入地基,可夯实墙前回填土及加固边沟等。墙身排水,主要是为了迅速排除墙后积水。通常是在非干砌的挡土墙墙身的适当高度处设置一排或数排泄水孔。设计中采用10×10cm的方形孔,间距为2m。最下一排泄水孔的底部距地面30cm。
沉降缝和伸缩缝:为防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂,应根据地基地质条件及墙高、墙身断面的变化情况,设置沉降缝。为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生裂缝,须设置伸缩缝。
通常,把沉降缝和伸缩缝结合在一起,统称为变形缝。设计中,沿墙身10m设置一道变形缝,缝宽20mm,缝内沿墙内、外、顶三边填塞沥青麻筋,塞入深度不应小于15cm。
(5)挡土墙施工注意事项
①施工前应做好地面排水工作,保持基坑干燥;
②基坑开挖后,若发现地基与设计情况有出入,应按实际情况调整设计;
③墙趾部分的基坑,在基础施工完后应及时回填夯实,并做成不小于4%外倾斜坡,以免积水下渗,影响墙身的稳定;
④浆砌挡土墙的砂浆水灰比必须符合要求,灰浆应填塞饱满,浆砌挡土墙应错缝砌筑,填缝必须紧密,不得做成水平通缝,墙趾台阶转折处,不得做成竖直通缝;
⑤墙体应达设计强度的75%以上,方可回填墙后填料;
⑥回填前,应确定填料的最佳含水量和最大干密度,根据碾压机具和填料性质,分层
填筑压实,压实度应满足设计要求;
⑦墙后回填必须均匀摊铺平整,并设不小于3%的横坡,利于排水。墙背1.0m范围内,不得有大型机械行驶或作业,防止碰坏墙体,并用小型压实机碾压,分层厚度不得超过0.2m。
⑧墙后地面坡度陡于1:5时,应先处理填方基底(如铲除草皮,开挖台阶等)再填土,以免顺原地面滑动。
2.5 路面结构设计
2.5.1. 路面结构组成
⑴面层
面层是直接承受车辆荷载作用及大气降水和温度变化影响的路面结构层次,并为车辆提供行驶表面,直接影响行车的安全性、舒适性和经济性。因此,面层应具有足够的结构强度,抗变形能力,较好的水稳定性和温度稳定性,而且应当耐磨,不透水;其表面还有良好的抗滑性和平整度。面层可由一层或多层组成;其上层可为磨耗层,其下层可为承重层、连接层或整平层。修筑面层所用的材料主要有:水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石混合料等。
⑵基层
基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力,并扩散到下面的垫层和土基中去。它应具有足够的强度和刚度,具有良好的扩散应力的能力及足够的水稳定性。基层厚度大时,可设为两层,分别称为上基层和底基层,并选用不同强度或质量要求的材料。修筑基层所用的材料主要有:各种结合稳定土、天然砂砾,各种碎石和砾石、片石,各种工业废渣等。
⑶垫层
垫层介于土基与基层之间,将基层传下来的车辆荷载应力加以扩散,以减小土基产生的应力和变形,阻止路基土挤入基层中,影响基层结构的性能。修筑垫层的材料强度不一定要高,但水稳定性和隔温性能要好,常用的材料有:砂、砾石、炉渣、水泥或石灰稳定土等。
2.5.2 路面类型
按面层所用的材料来分,有水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面等。高等级公路路面的特点是强度高、刚度大、稳定好、使用寿命长,能适应较繁重的交通量,一般采用水泥混凝土路面或沥青路面。
2.5.3 沥青路面设计
2.5.3.1 设计资料
⑴交通量年平均增长率按r=7%计,路段属平原微丘,西南潮暖区(V2区) ⑵初始年交通量如下表:
交通量组成表
按设计弯沉值计算设计层厚度 :
LD= 33.1 (0.01mm)
H( 4 )= 15 cm LS= 34.9 (0.01mm);H( 4 )= 20 cm LS= 30.9 (0.01mm); H( 4 )= 17.3 cm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力验算设计层厚度 :
H( 4 )= 17.3 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求)
H( 4 )= 17.3 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求)
路面设计层厚度 :
H( 4 )= 17.3 cm(仅考虑弯沉); H( 4 )= 17.3 cm(同时考虑弯沉和拉应力)。 根据上述结果,干燥状态下取二灰土厚度H( 4 )=18cm。
② 中湿状态
按设计弯沉值计算设计层厚度 :
LD= 33.1 (0.01mm)
H( 4 )= 15 cm LS= 37.1 (0.01mm);H( 4 )= 20 cm LS= 32.7 (0.01mm); H( 4 )= 19.5 cm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力验算设计层厚度 :
H( 4 )= 19.5 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求)
H( 4 )= 19.5 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求)
路面设计层厚度 :
H( 4 )= 19.5 cm(仅考虑弯沉);H( 4 )= 19.5 cm(同时考虑弯沉和拉应力)。 根据上述结果,中湿状态下取二灰土厚度H( 4 )=20cm。
⑼确定路面结构
①干燥状态
---------------------------------------
中粒式沥青混凝土 5 cm
---------------------------------------
粗粒式沥青混凝土 7 cm
---------------------------------------
水泥稳定碎石 20 cm
---------------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 18 cm
---------------------------------------
土基
②中湿状态
---------------------------------------
中粒式沥青混凝土 5 cm
---------------------------------------
粗粒式沥青混凝土 7 cm
---------------------------------------
水泥稳定碎石 20 cm
---------------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 20 cm
---------------------------------------
土基
2.5.4 水泥路面设计
2.5.4.1 设计资料
⑴交通量年平均增长率按r=7%计,路段属平原微丘,西南潮暖区(V2区) ⑵初始年交通量如下表:
交通量组成表
其中,小汽车的前后轴都小于两吨,在路面设计中因其轴载太小无需考虑。
确定路面结构
①干燥状态
---------------------------------------
普通水泥混凝土 24cm
----------------------------------
5%水泥稳定碎石 20cm
----------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 15cm
----------------------------------
土基
②中湿状态
---------------------------------------
普通水泥混凝土 24cm
----------------------------------
5%水泥稳定碎石 20cm
----------------------------------
石灰水泥粉煤灰土 18cm
----------------------------------
土基
2.5.5 路面比选
两种路面的优缺点对比分析
(1)沥青路面的优缺点
优点:
①沥青路面由于车轮与路面两级减振,因此行车舒适性好、噪音小;
②柔性路面对路基、地基变形或不均匀沉降的适应性强;
③沥青路面修复速度快,碾压后即可通车。
缺点:
①压实的混合料空隙率大,耐水性差,宜产生水损坏,一个雨季就可能造成路面大量破损;
②沥青材料的温度稳定性差,脆点到软化点之间的温度区间偏小,包不住天然高低温度,冬季易脆裂,夏季易软化;
③沥青是有机高分子材料,耐老化性差,使用数年后,将产生老化龟裂破坏; ④平整度的保持性差,不仅沉降会带来平整度劣化,而且材料软化会形成车辙。
(2)水泥混凝土路面的优缺点
优点:
①水稳定性较高,在暴雨及短期浸水条件下,路面可照常通行;
②温度稳定性高,无车辙现象;
③水泥混凝土是无机胶凝材料,主要水化产物水化硅酸钙既是其强度的主要来源,既耐老化,又无污染。但在更长时期,会与所有岩石一样,产生风化现象,水泥石风化与沥青老化相比,时间长10倍以上,不构成工程问题;
④平整度的保持期长;
⑤在相同技术和工艺水平下,水泥路面大修前的使用年限长。
缺点:
① 在相同平整度条件下,由于刚性路面不减振,因此行车舒适性不及沥青路面;噪音较大,我国对低噪音水泥路面尚未开展研究和应用;
②在路基、地基变形或不均匀沉降条件下,易形成脱空,附加应力很大,极易产生断裂破坏,对路基稳定性要求高,对不均匀沉降的适应性差。
③水泥路面强度高、硬度大,即使断板后也难于清除,修复难度大,新浇筑面板的养护期较长。
鉴于沥青路面对公路周围的土地、地下水等会造成污染,造价要高于水泥路面;而修建水泥路面能促进当地经济的发展,带动当地经济发展,也提升当地水泥的质量和知名度,所以选择修建水泥路面。
2.6 路基土石方数量计算及调配
路基土石方是公路工程的一项主要工程量,在公路设计和路线方案比较中,路基土石方数量的多少是评价公路侧设质量的主要技术经济指标之一。在编制公路施工组织计划和工程概预算时,还需要确定分段和全线的路基上石方数量。
地面形状是很复杂的,填挖方不是简单的几何体,所以其计算只能是近似的,计算的精确度取决于中桩间距、测绘横断面时于点的密度和计算公式与实际情况的接近程度等。计算时一般应按工程的要求,在保证使用的前提下力求简化。
2.6.1 横断面面积计算
路基填挖的断面积,是指断面图中原地面线与路基设计线所包围的面积,高于地面线者为填,低于地面线者为挖,两者应分别计算,下面介绍几种常用的面积计算方法。
①积距法:适用于不规则图形面积计算
把横断面图划分成若干条等宽的小条,累加每一小条中心处的高度,再乘以条宽即为该图形的面积。
将断面按单位横宽划分为若干个梯形与三角形条块,每个小条块的近似面积为: Fi=bhi
则横断面面积:
当b=1m时,则F在数值上就等于各小小条块平均高度之和Σhi。
要求得Σhi的值,可以用卡规逐一量取各条块高度的累积值。当面积较大卡规张度不
够用时,也可用米厘方格纸折成窄条代替卡规量取积距,用积距法计算面积简单、迅速。若地面线较顺直,也可以增大b的数值,若要进一步提高精度,可增加测量次数最后取其平均值。
②坐标法
已知断面图上各转折点坐标(xi,yi),则断面面积为:
A = [∑(xi yi+1-xi+1yi ) ] 1/2
坐标法的精度较高,适宜于用计算机计算。
计算横断面面积还有几何图形法、数方格法、求积仪法等。
2.6.2 土石方数量计算
若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近,则可假定两断面之间为一棱柱体其体积的计算公式为:
V=(A1+A2) L 2
式中:V——体积,即土石方数量(m3);
F1、F2——分别为相邻两断面的面积(m2);
L——相邻断面之间的距离(m)。
此法计算简易,较为常用,一般称之为“平均断面法”。
土石方数量计算应注意的问题:
(1)填挖方数量分别计算,(填挖方面积分别计算);
(2)土石方应分别计算,(土石面积分别计算);
(3)换土、挖淤泥或挖台阶等部分应计算挖方工程量,同时还应计算填方工程量;
(4)路基填、挖方数量中应考虑路面所占的体积,(填方扣除、挖方增加);
(5)路基土石方数量中应扣除大中桥所占的体积,小桥及涵洞可不予考虑。
2.6.3 路基土石方调配
土石方调配的目的是为确定填方用土的来源、挖方弃土的去向:以及计价土石方的数量和运量等。通过调配合理地解决各路段土石方平衡与利用问题,使从路堑挖出的土石方,在经济合理的调运条件下移挖作填,达到填方有所“取”,挖方有所“用”,避免不必要的路外借土和弃上,以减少占用耕地和降低公路造价。
填方土源:附近挖方利用
借土
挖方去向:调往附近填方
弃土
(一)土石方调配原则
(1)就近利用,以减少运量:在半填半挖断面中,应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡,然后再作纵向调配,以减少总的运输量。
(2)不跨沟调运:土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响,一般大沟不作跨越调运。
(3)高向低调运:应注意施工的可能与方便,尽可能避免和减少上坡运土;位于山坡上的回头曲线段优先考虑上线向下线的土方竖向调运。
(4)经济合理性: 应进行远运利用与附近借土的经济比较(移挖作填与借土费用的比较)。
远运利用的费用:运输费用、装卸费等
借土费用:开挖费用、占地及青苗补偿费用、弃土占地及运费
为使调配合理,必须根据地形情况和施工条件,选用适当的运输方式,确定合理的经济运距,用以分析工程用土是调运还是外借。
土方调配“移挖作填”固然要考虑经济运距问题,但这不是唯一的指标,还要综合考虑弃方或借方占地,赔偿青苗损失及对农业生产影响等。有时移挖作填虽然运距超出一些:运输费用可能稍高一些,但如能少占地,少影响农业生产,这样,对整体来说也未必是不经济的。
(5)不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配,以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。
(6)土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量,妥善处理。借土应结合地形、农田规划等选择借土地点,并综合考虑借土还田,整地造田等措施。弃土应不占或少占耕地,在可能条件下宜将弃土平整为可耕地,防止乱弃乱堆,或堵塞河流,损坏农田。
(二)土石方调配方法
土石方调配方法有多种,如累积曲线法、调配图法及土石方计算表调配法等,目前生产上多采用土石方计算表调配法,该法不需绘制累积曲线图与调配图,直接可在土石方表上进行调配,其优点是方法简捷,调配清晰,精度符合要求。该表也可由计算机自动完成。具体调配步骤是:
(1)土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的,调配前应将可能影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟等注在表旁,供调配时参考。
(2)弄清各桩号间路基填挖方情况并作横向平衡,明确利用、填缺与挖余数量。
(3)在作纵向调配前,应根据施工方法及可能采取的运输方式定出合理的经济运距,供土石方调配时参考。
(4)根据填缺挖余分布情况,结合路线纵坡和自然条件,本着技术经济和支农的原则,具体拟定调配方案。方法是逐桩逐段地将毗邻路段的挖余就近纵向调运到填缺内加以利用,并把具体调运方向和数量用箭头标明在纵向利用调配栏中。
(5)经过纵向调配,如果仍有填缺或挖余,则应会同当地政府协商确定借土或弃土地点,然后将借土或弃土的数量和运距分别填注到借方或废方栏内。
(6)土石方调配后,应按下式进行复核检查:
横向调运十纵向调运十借方=填方
横向调运十纵向调运十弃方=挖方
挖方十借方=填方十弃方
以上检查一般是逐页进行复核的,如有跨页调配,须将其数量考虑在内,通过复核可以发现调配与计算过程有无错误,经核证无误后,即可分别计算计价上石方数量、运量和运距等,为编制施工预算提供上石方工程数量。
(三)关于调配计算的几个问题
(1)经济运距
填方用土来源,一是路上纵向调运,二是就近路外借土。一般情况调运路堑挖方来填筑距离较近的路堤还是比较经济的。但如调运的距离过长,以致运价超过了在填方附近借土所需的费用时,移挖作填就不如在路堤附近就地借土经济。因此,采取“调”还是“借”有个限度距离问题,这个限度距离即所谓“经济运距”,其值按下式计算:
经济运距 L经 = B+ L免 T
式中:B——借土单价(元/m3);
T——远运运费单价(元/m3·km);
L兔——免费运距(km)。
由上可知,经济运距是确定借土或调运的限界,当调运距离小于经济运距时,采取纵向调运是经济的,反之,则可考虑就近借土。
(2)平均运距
土方调配的运距,是指从挖方体积的重心到填方体积的重心之间的距离。在路线工程中为简化计算起见,这个距离可简单地按挖方断面间距中心至填方断面间距中心的距离计算,称平均运距。
在纵向调配时,当其平均运距超过定额规定的免费运距,应按其超运运距计算土石方运量。
(3)运量
土石方运量为平均运距与土石方调配数量的乘积。单位:m3·km
在生产中,工程定额是将平均运距每10m划为一个运输单位,称之为“级”,20m为两个运输单位,称为二级,余类推,在土方计算表内可用符号①、②表示,不足10m时,仍按一级计算或四舍五人。于是:
总运量=调配(土石方)方数×n
式中:n——平均运距单位(级),其值为:
n = (L - L免)/ A
其中:L ——平均运距;
L免——免费运距。
在土石方调配中,所有挖方无论是“弃”或“调”,都应予以计价。但对于填方则不然,要根据用土来源来决定是否计价。如果是路外借土,那当然要计价,倘若是移挖作填调配利用,则不应再计价,否则形成双重计价。因此计价土石方必须通过土石方调配表来确定其数量为:
计价土石方数量=挖方数量十借方数量
一般工程上所说的土石方总量,实际上是指计价土石方数量。一条公路的土石方总量,一般包括路基工程、排水工程、临时工程、小桥涵工程等项目的土石方数量。对于独立大、中桥梁、长隧道的土石方工程数量应另外计算。
具体计算及调配见《路基土石方数量计算及调配表》
3 排水设计
3.1 公路排水设计的内容
公路排水设计可划分为四部分:
(1)横向穿越路界排水——由涵洞、桥梁引排穿越路界的溪流、河道中的水;
(2)路界表面排水——指公路用地范围内的表面排水,包括路面排水、中间带排水、
坡面排水和由相邻地带或交叉道路流入路界内的排水等;
(3)路面结构内部排水——通过裂缝、接缝或面层空隙下渗到路面结构(面层、基层
和垫层)内部,或者由地下水或道路两侧滞水浸入路面内部的水分的排除或疏干;
(4)地下排水——危及路基稳定或影响路基强度的含水层地下水的排除或疏干。
3.2 设计依据
《公路路基设设计规范》
《公路排水设计规范》
《公路工程技术标准》
3.3 路基排水设计
3.3.1 地表排水设备的类型
(1)边沟:设置在挖方路基的路肩外侧,或低路堤的坡脚外侧,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。
(2)排水沟:用来引出路基附近低洼处积水的人工沟渠。
3.3.2 边沟设计
挖方路基及填土高度低于路基设计要求的临界高度的路堤,在路肩外缘均应设计纵向人工沟渠,称之为边沟,其主要功能在于排泄路基用地范围内地面水。边沟内侧边坡坡度按土质类别采用1:1.0~1:1.5;梯形边沟的底宽和深度不应小于0.4m。边沟的纵坡度应尽量与路线纵坡保持一致。当路线纵坡坡度小于沟底所必需的最小纵坡坡度时,边沟应采用沟底最小纵坡坡度,并缩短边沟出水口的间距。
边沟出水口的间距,一般地区不宜超过500m,多雨地区不宜超过300m。边沟出水口的排放应结合地形、地质条件及桥涵水道位置,引排到路基范围外,使之不冲刷路堤坡脚。
(1)设计流量的确定采用公式
Q=16.67qF (3-1)
式中:Q——设计流量 m3;
q——设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度 ,min;
——径流系数;
F——汇水面积 ,km2。
3.3.3 排水沟设计
排水沟主要用于排泄来至边沟、截水沟或其他水源的水流,以形成整个排水系统。排水沟的平面布置,取决于排水要求与当地地形。排水沟的布置,必须结合地形自然条件,因势利导,平面上力求短捷平顺,以直线为宜,必须转向时,尽量采用较大半径(10~20m以上),徐缓改变方向,保证水流舒畅;纵面上控制最大和最小纵坡,以1%~3%为宜,纵坡大于3%,需要加固,大于7%,则应改用急流槽。
(1)排水沟断面形式:
排水沟一般为梯形断面,其大小应根据流量确定,深度与宽度不小0.5米。排水沟边坡视土质而异,一般在1:1-1:1.5。
排水沟沟底纵坡不小于0.5%,在特殊情况下允许减小到0.2%。
(2)排水沟的平面线形:
排水沟应尽量采用直线,如必须转弯时,其半径不小于10-20米,排水沟的长度根据实际需要而定,通常在500米以内。
(3)排水沟与水道的衔接。
排水沟采用梯形断面,h=0.5m,b=0.5m,边坡率m=1。水文水力计算同边沟,在此不另行计算。
3.4 路面排水设计
路面排水由路面横坡、路肩纵坡、拦水带或路肩矩形边沟,路肩排水沟、泄水口和急流槽等组成。路面排水设施的设计,按暴雨强度采用当地任意连续30min的最大径流厚度(mm)。路面排水设计重现期规定:高速公路3—5年,一级公路2—3年,二级公路1—2年。
3.4.1 路面表面排水
路面表面排水的主要任务是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走,以免造成路面积水而影响安全。
有些具有专业技术性的毕业论文写作,的确具有困难性,对于一些工程学科的学生而言,该毕业论文应当是结合设计进行的。
例如,计算机应用或者软件工程学科,就需要进行相关的系统设计,并且完成、能够成功运行才能够符合他们的毕业论文的标准。这样的毕业论文由于要基于真正的系统实现,意味着从一开始的系统框架的搭建以及数据的链接都要非常明了如何实现,才能够不断推动整体设计的进行。所以有很多工科学生因为无法独立完成这样的论文以及毕业设计内容,而尝试用多种方式进行转移。便会去寻找一些愿意有偿代做系统设计,且愿意提供毕业(设计)论文的人,这样做既可以帮助自己完成学业拿到相应的学分得以毕业,还能够学习更多的其他知识丰富人生。
但是在进行该类设计很多知识的工科毕业设计工作中,例如涉及数学小论文的知识内容、通信类相关技术论文等等,就需写作人员在开始构思整个系统的实现之前,进行必要的技术掌握,才能避免在实际研发过程中出现问题及错误。例如,在进行数据挖掘技术相关的系统设计或者模型分析的论文中,在材料准备阶段,就应当结合数据挖掘原理及技术应用的相关理论内容,探讨该类已经在期刊中所提到的相应的预警规则,针对网络安全方面的安全预警模型进行多维度的介绍。【提供】
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)44-0070-03
本科生毕业论文是高校本科培养计划的重要组成部分,是实现人才培养目标的综合性、实践性教学环节,是学生从学校走向社会、走上工作岗位,实现教学与科研、社会实践相关联的重要结合点,是学生综合运用所学基础理论、专业知识和基本技能进行科学研究工作的集中训练,是学生实践能力、创新能力、分析解决实际工程问题能力在毕业离校前的一次全面培养和提升。毕业论文质量是衡量教学水平的重要指标,也是学生毕业与学位资格认证的重要依据。因此,做好毕业论文工作对提高学生的全面素质和高等教育教学质量具有重要的意义[1]。
为了提高毕业论文的质量,国内很多高校做了相应的研究和探索[2-6]。然而,随着高校招生人数的进一步扩大,教学资源和教师数量受到限制,学生就业压力不断加大,毕业论文的质量受到诸多因素的影响,存在着质量滑坡的趋势。如何针对目前的状况,找出问题的根源进行改进和完善,切实提高毕业论文和本科毕业生的培养质量,成为目前亟待解决的问题。本文以无机非金属材料工程专业为例,系统分析本科毕业论文存在的主要问题,提出有针对性的改进措施,以期对该专业及相关学科的发展有所启示。
一、毕业论文中存在的主要问题
南京工业大学无机非金属材料工程专业是由原无机非金属材料、硅酸盐工程两个专业合并而来,该专业覆盖面宽,优势和特色明显,是材料学院的主导学科,在江苏省处于领先地位,在国内具有较高的知名度。近几年的高校扩招虽然使得专业得到快速发展,但是毕业生的大幅度增长,也给毕业论文的指导和管理工作带来了一系列困难,论文质量严重下降,主要表现在如下几个方面。
1.文献检索和观点提炼能力弱,文献查阅不充分。虽然大多数学生对电脑比较熟悉,但是却不善于利用互联网和专业数据库检索与所开展课题相关的中外文文献资料。在撰写开题报告、文献综述等材料过程中,文献查阅不充分,收集的资料比较凌乱,文献阅读少,对文献的观点缺乏提炼。
2.实验方案不合理,工作量不饱满。指导教师在下达毕业论文任务书时,一般都会安排较为饱满的研究内容。学生在实验开展过程中,由于对课题研究背景和意义的理解不够准确,对研究的主要内容和问题不能有效归纳,实验方案设计欠合理,总会对实验工作量进行“打折”。此外,由于实验时间得不到有效保证,往往会导致毕业论文工作量不饱满。
3.分析和解决问题能力不够。毕业论文的实验过程不可能一帆风顺,遇到问题时,学生往往不知道如何分析问题,更谈不上去寻找方法解决问题。在论文撰写时,普遍存在对实验结果和数据分析不够充分的问题,将实验所得数据简单地进行罗列和基本描述,缺乏从材料制备工艺、微观结构和性能之间关系进行讨论和分析的能力。
4.抄袭现象比较严重。本科生在毕业论文的写作过程中,特别是文献综述、实验方法与过程等章节,普遍存在着抄袭、拼凑的现象。近几年学生毕业论文的初稿基本上都是从相近的几篇文献中整段成篇直接粘贴拼凑起来的,甚至连对复制过程中产生的格式错码或者乱码都没进行检查修改。
5.论文撰写不规范。从内容上看,有的论文中文摘要没有包括研究背景及意义、研究方法和手段、主要结果和结论等内容,英文摘要的语态、词态、主谓搭配和专业术语等错误较多,英文摘要和中文摘要不一致;有的论文表述口语化,结构松散、不完整,逻辑性差、缺乏条理,文章的前后没有合理地组织联系起来。从格式上看,毕业论文中常出现很多不规范的表达,主要体现在文字排版、图、表和参考文献等方面。有的论文中还有不少的错别字。
二、毕业论文质量问题产生的原因
(一)学生自身的原因
近几年随着毕业生的就业压力越来越大,使得学生花在各种宣讲会和招聘会上的时间逐渐增加,选择考研的学生也越来越多。南京工业大学无机非金属材料工程专业毕业论文安排在第七学期的16~20周和第8学期的4~16周,共计18周。而研究生入学考试时间是第七学期末,人才市场的各种招聘会也在此时逐渐进入旺季,考研学生利用第七学期的最后五周进行复习冲刺,求职的学生把主要精力放在解决就业问题上;到了第八学期,考研复试、公务员考试和企业的面试又占去大量时间,因此学生花在毕业论文上的时间得不到有效保证。工科毕业论文多属科学研究型或技术应用型,必须进行大量实验,摸索研究,充分论证,若课题实验时间过短,毕业论文的质量自然不高。
大学四年,各门考试都会有不及格的学生,而唯独毕业论文通过率几乎是100%。因此,一部分学生就会出现这种思想:毕业论文的成绩不影响工作单位的选择;只要我考上研究生、找到工作了,学院就不会不让我通过毕业论文答辩。有些学生认真开展毕业论文,但积极性、主动性较差,缺乏创新思维、创新精神和严谨的科研态度,为毕业而做毕业论文,达不到毕业论文的真正目的;更有些学生对毕业论文重视程度不够,缺乏主动性和积极性,有的采取消极应付的态度,不认真查找和阅读文献,不设计实验,不动脑筋,对课题目的、要求、方法等不熟悉、不理解,对指导老师布置的任务、要求不以为然,临近答辩撰写论文时,匆匆应付、东拼西凑、甚至抄袭等;还有一些用人单位要求已确定工作单位的学生提前上岗,将毕业论文带到企业去完成,而到了企业之后,繁重的工作致使这些学生无暇顾及毕业论文。
(二)指导教师的原因
本科生毕业论文工作安排包括:申报毕业论文题目、下达任务书和外文翻译、学生开题、中期检查和毕业答辩等。教师除了指导学生完成相关研究内容外,还要指导学生撰写文献综述、开题报告、外文翻译以及论文修改,准备各种记录材料。近几年由于高校扩招,本科生规模迅速增长的同时教师队伍却没有得到扩充,分配到每个指导老师的学生大概在4~6名,总体来讲指导教师承担的毕业论文的工作量还是很大的。由于生均实验仪器不足、教师精力有限,因此不可避免地出现了毕业论文过程中遇到问题得不到及时解决等指导不到位的现象,这些都在一定程度上影响了本科毕业论文的质量。
大部分教师本身教学任务繁重,科研压力大;与科研和教学相比,毕业论文工作给指导教师带来的回报低,加上学生开展毕业论文工作的积极性低、态度不端正,很大程度上导致大多数教师不愿意指导本科生毕业论文。教师精力投入不足,缺乏责任心,对学生要求不严,与学生之间没有交流互动,缺乏定期检查和监督;甚至有的老师让研究生来指导本科生,对学生的毕业论文不管不问。
(三)管理制度的原因
学校为保证本科毕业论文的质量,制定了针对本科毕业论文的工作条例和管理办法,但在执行中不够严格、不规范,缺乏对毕业论文全过程的有效监控,缺乏对指导教师真正有效的监督机制和奖惩措施,缺乏对学生毕业论文完成质量客观公正的考核,缺乏不合格毕业论文的淘汰机制,最终使制度趋于形式化,没有起到应有的作用。学校往往因为升学和就业的压力,迫使教师对毕业论文采取过分宽松的政策,暗中降低了对毕业论文的要求,对不符合要求的毕业论文采取迁就的态度,论文成绩评判和答辩过程不严谨,几乎没有不通过答辩的论文。
三、提高本科毕业论文质量的举措
针对本科生毕业论文存在的问题,为了使毕业论文这个重要的教学环节发挥其应有的作用,我们对如何提高毕业论文质量提出了几点对策。
(一)开放选题
改变教师分配毕业论文题目给学生的模式,以系为单位,所有指导教师根据本专业的特点,结合自身科研课题上报题目和任务书,根据指导教师的能力和实验条件严格限制每位指导教师上报课题数量。组织专家对课题研究方向、内容、工作量和实验室条件等进行严格把关,题目不能过大、过深,应符合专业培养目标,与生产实际相联系,最终形成本科生毕业论文课题库。学生根据自身兴趣以及课题难易程度进行自主选题。学生选择自己感兴趣的课题,可以激发自己研究的热情,调动自己的主动性和积极性,能够以积极的心态去完成毕业论文。
(二)提前启动毕业论文
以往毕业论文时间是第七学期末和第八学期,时间集中,且与学生考研和就业相冲突,导致学生顾此失彼,毕业论文时间得不到保证。因此应将毕业论文工作提前至第六学期末,让学生在第六学期暑假就进入实验室开展工作,带着课题在第七学期学习《文献检索》和《专业英语》等课程,通过专门的培训使学生掌握科技论文的写作规范和方法,在培养和提高论文检索、翻译和撰写能力的基础上完成文献综述、开题报告和外文翻译。在第七学期中,学生也可以利用周末和空余时间开展毕业论文相关工作。这样能使学生提前完成一部分毕业论文工作,可以利用第七学期末和第八学期初的时间,安心去准备考研、复试和找工作,从而保证毕业论文的时间。
(三)突出学生主体地位,强调主动性
让学生知道本科毕业论文是其培养计划中最后一个综合性教学环节,是培养工程实践能力、理论研究能力和创新意识的重要途径,是毕业及学位资格认定的重要依据。毕业论文的主体是学生,不是指导教师。在从课题库完成选题以后,学生主动联系指导教师,了解课题的背景、目的、意义和研究内容。让学生自己根据课题要求,撰写文献综述、开题报告,设计实验方案和计划进度,开展实验、分析结果,撰写毕业论文。在学生开展毕业论文过程中,避免对教师产生过度依赖的心理,培养学生在教师的指导下独立进行调研、收集资料、开展必要实验准备工作的能力;教师在指导的过程中,尽量留给学生思考的余地,在学生遇到问题时,教师不急于回答问题,通过启发引导让学生自己找到解决问题的方法。
(四)提高教师指导水平和积极性,加强教师指导
师资队伍是发展高等教育事业、提高教育质量和学术水平、培养高质量人才的关键。无机非金属材料工程专业中青年教师在教师队伍中占有相当大的比重,要通过开展科研活动,参与工程问题研究,提高教师的学术和科研水平、工程实践和指导能力;促使教师理顺教学与科研的关系,明确科研必须建立在教学的基础之上;鼓励教师在从事科研工作的同时,积极参与本科教学工作;鼓励学生的毕业论文与导师的科研相结合、与大学生创新实践相结合。建立指导毕业论文奖惩制度,对于优秀的指导老师,在职称评定、物质和精神上给予奖励,以对其工作进行肯定,充分调动积极性;而对工作缺乏能力、教学不负责的指导教师,取消其本科毕业论文指导资格。
坚持每周例会制度,让每个学生汇报各自的实验进展,保证教师有足够的时间与学生直接见面,促进教师与学生的交流,加强对学生的指导;指导教师可借此掌握学生的整个工作状态、进度情况,指出存在的问题,帮助学生释疑解惑,督促学生抓紧时间开展毕业论文;学生也可以从中加深对课题的了解,学习分析处理实验结果的方法,学会如何分析问题,提出解决问题的方案。
(五)加强毕业论文过程管理
除了进行论文答辩外,在开展毕业论文过程中要对开题报告和中期检查等环节实施全程跟踪。为了促进学生提高毕业论文质量,院系成立了检查组对学生的开题报告和中期工作进展实施集中检查,对论文的研究内容、研究方法、实验手段进行认真论证,避免学生对题目把握不准而偏离主题,或因实验条件不够而中间改题;对学生的工作表现、研究内容完成情况和实验结果等几方面进行重点检查,帮助学生找出问题、解决问题,对工作不符合要求的学生进行教育,在规定期限内督促整改。
学生的毕业论文需要进行,率超过10%就不予答辩,退回修改。答辩资格审查要严格把关,任务没完成、格式不规范的论文不准参加答辩;论文经指导教师和评阅教师盲评审查通过后方可答辩。正式答辩前由指导教师组织进行预答辩;通过预答辩,帮助学生积累答辩经验,同时根据学生的预答辩情况和存在的问题提出建议,从而为学生顺利通过毕业论文答辩奠定良好的基础。严格答辩程序,实行指导教师回避制,按公开、公正、公平原则进行答辩,详细记录答辩内容;从平时工作、中期检查、论文质量与水平、答辩情况等四方面客观地考核、评定学生的毕业论文成绩。严格实行答辩不及格制度,凡是答辩不合格的学生,必须做论文修改,进行第二次答辩。若二次答辩不通过者,当年不予毕业。
四、结语
本科毕业论文在人才培养中具有不可替代的作用,它是培养大学生实践能力、创新能力和创业精神,提升本科教学水平的重要环节。我们要认识搞好毕业论文工作的重要性,抓好毕业论文工作的每一个环节,提高毕业论文的质量,促进学生综合素质与教学质量的提高。
参考文献:
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[3]张晓磊.本科毕业论文存在的若干问题及其对策[J].长春理工大学学报,2012,7(10):123-124.
工程技术人员... 高级工程师 工程师 助理工程师 技术员
地、测、野外... 地、测、野外高级工程师 地、测、野外工程师 地、测、野外助理工程师 地、测、野外技术员
工程技术职务:设研究员级高级工程师、高级工程师、工程师、助理工程师、技术员。
工程技术职务名称为:高级工程师、工程师、助理工程师、技术员。
高级经济师、高级工程师、高级会计师、高级统计师、高级审计师为高级职务;经济师、工程师、会计师、统计师、审计师为中级职务;助理经济师、助理工程师、助理会计师、助理统计师、助理审计师及经济员、技术员、会计员、统计员、审计员为初级职务、工程技术职务和会计。
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一、现状分析
生物工程专业于1998年经教育部批准在高校开设,在本科专业目录中明确隶属于工学的生物工程类,包括了原来的生物化工(部分)、微生物制药、生物化学工程(部分)、发酵工程等4个专业,从而大大拓宽了专业口径。郑州大学于2008年开办生物工程本科专业。此前该校开设有生物技术、制药工程2个相近专业,分别归口于生物工程系和化工与能源学院。两专业办学规模稳定,已经形成较完善的教学和实践(实验)体系。而生物工程专业在实验体系(实验课程、实验教学内容、实验室建设)、实习环节(实习类型、实习方式和实习基地建设)等方面则面临着软硬条件不够、办学经验不足等重大挑战。这些因素严重制约着学生实践技能的提高和专业人才培养质量的提升。办学近4年来,我们发现在学生工程素质和实验技能培养方面存在以下几个主要问题:
1.生物工程实验模块体系尚未完全建立,部分课程缺少实验,不但影响教学效果,还易导致学生产生“重理论,轻实验”倾向,这对培养高级应用型人才极为不利。
根据教育部教学指导委员会“生物工程专业规范”,为提高学生的实践能力和创新精神,生物工程专业必须加强实性践环节的教学,构建实践性环节教学体系,着重培养以下能力:实验技能、工艺操作能力、工程设计能力、科学研究能力、社会实践能力等。实践教学应包括独立设置的实验课程、课程设计、教学实习、社会实践、科技训练、综合论文训练等多种形式。此外,也明确规定了该专业的主干学科应该包括生物学、化学、工程技术学三个领域。相应的实验课程也应该在这些方面得到体现。然而在实际办学过程中,涉及到生物学领域的生物分离工程、发酵工程、生物工艺学的相关实验,以及涉及工程技术领域的工程制图和生物工程设备的相关实验,却因受限于实验室设备、师资队伍条件等原因未能正常开设、或开设课程内容简单肤浅,没能达到提高培养应用型人才的实践创新能力的要求。因此,现有的专业实验构成现状,难以给学生提供独立思考、探索与发挥的空间,难以发挥专业基础实验对学生实验技能和操作技能培养的作用,难以适应企业用人单位的需要。
2.专业涉及到的三个主干学科的实验课程模块,缺少相互衔接和重要知识点的相互补充。作为主干学科之一的“生物学”课程模块,没有脱离原有“生物技术”专业的影子,多数实验课程在实验项目、教学内容上与之没有区别,更没有体现“生物工程”的“工程”教育特点。生物学基础实验、验证实验开设比例过大。阻碍了三大学科之间的渗透,特别是未能强调“工程创新能力”的培养。
3.实践实习体系没有真正建立,缺少稳定、有效的专业实习基地,“双师型”、“复合型”师资缺乏,严重制约了学生专业实践能力的培养。首先,缺乏稳定、针对性强的实习基地。由于专业方向及特色不明显,实习单位选择盲目,实习地点不固定,实习内容变化快、深入不够;其次,现有的专业师资队伍主要是以生物学背景的教师为骨干,而双师型教师、不同学科交叉融合的复合型师资严重缺乏,这种状况根本不利于生物工程专业的发展与工程类人才培养的要求。
4.办学就业导向教育不够,学生考研“趋向”严重影响实验教学效果。一般来说,学生考研对于改善学风、为国家培养更高层次人才非常重要。受“生物技术”专业影响,我校“生物工程”专业2012届毕业生中有60%以上的学生参加考研。但这种现象在一定程度上放松了课程学习,特别是实验、实习环节。同时,多数学生以考研为主要追求目标,实践、实习环节重视程度不够、投入时间不足,使得实践教学效果大打折扣。
二、改革内容与目标
1.对实验体系进行模块划分,明确各模块的教学内容和侧重点。建立“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”模块课程组,加强课程建设。
将实验课程体系划分为“生物学实验”、“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”三个模块,三个模块的教学内容和侧重点各不相同,修改实验课大纲,整合实验项目与教学内容,重视三类课程相互之间的衔接、重要知识点的互补。
在模块建设中注意对薄弱模块进行强化,特别是强化“化学工程实验”和“生物分离工程与工艺实验”模块教学,增设部分实验课程。同时,这些课程的教师分散到担任教学任务的专业系中,参加教研活动和专业建设工作,根据各个专业的特点和要求,适时地修改或调整实验教学内容和方式。
不同的杂志出版周期不一样,一般要两三个月(特别快的一个月左右甚至半个月,一部分可以办理特别加急发表),杂志有个出版周期的问题,而且有的杂志版面很紧张,所以,如果用,应尽早预订,不宜临时抱佛脚,以免被动。每年三月份到十月份,是各地陆续上报职称材料的高峰期,各个正规杂志稿子都大量积压,版面都比较紧张,有的杂志可以安排的论文又很有限,因此应当及早准备。早准备,早受益,拖拉很有可能误事。
需要的人群有哪些?
晋升中级职称(讲师,工程师)
需要本专业或相近专业论文三篇,公开发表,省级刊物
晋升高级职称(高讲,副教授,高工)
需要本专业或相近专业学术论文五篇,公开发表,三篇国家级刊物,两篇省级刊物如果名额有限,需要核心刊物发表几篇。
我有没有稿费给我?
学术论文的发表需要作者自己出审稿费和版面费。很多作者还是懂得发表学术论文收取版面费的事实,但也有极少数作者似乎还没有分清楚学术期刊不同于娱乐杂志。学术期刊的存在,旨在向大家传播相对枯燥的学术研究成果,因此出版发行量较少。如果不适量收取版免费,是无法维持生存和发展的。这部分作者,请多学习一些这方面的知识,因为和这些作者交流时经常会出现障碍!因为每天有很多作者咨询发表文章的情况,可能没有太多时间去耐心解释,再次向大家表示歉意。
一、校企合作培养工程硕士是社会发展和经济建设的需要
从1985年我国开始招收培养工程类硕士研究生开始,到1997年国务院学位办正式设置工程硕士专业学位以来,工程硕士研究生教育发展非常迅速,已成为众多专业学位中涉及企业最广、培养单位最多、招生规模最大的专业学位教育,为我国大中型工矿企业、工程管理部门培养了一大批应用型、复合型工程技术和工程管理人才,很大程度解决了他们对应用型、复合型工程技术和工程管理人才的需求。我国工程硕士研究生生源遍布全国各大中型工矿企业、工程管理部门,对社会发展和现代化经济建设起到了积极的促进作用。如:中国科学技术大学陈进武、杨红兵被评为“做出突出贡献的工程硕士学位获得者”,他们结合自己实际工作为我国神州系列载人飞船的成功发射和安全回收做出了一定的贡献,硕士学位论文也通过了工程鉴定,认为水平先进、性能良好、工作可靠。
工程硕士研究生为企业的发展注入了新的活力,为社会的经济发展起到积极推动作用,受到企业的好评和欢迎。实现人才的针对性培养,将人才培养与解决企业工程技术实际问题结合起来,发挥了高校研究生教育教学、科研能力和企业工程项目充足的双重优势,将产学研落到实处。工程硕士专业学位教育已经有了很好的发展势头,这就要我们进一步做好生源组织问题,切实改进教学工作、保证人才的培养。
二、工程硕士培养过程中存在的问题
工程硕士教育顺应了工程教育国际发展的趋势,是实施科教兴国和可持续发展战略的要求,是高等工程教育自身改革的需要,它保证了企事业单位人才的可持续发展,推动了企事业单位生产管理水平和效益的提高,加强了地方、区域经济的飞速发展,适应了我国国民经济建设与发展的需要。
作为人才培养的一种新模式,工程硕士教育也出现了一定困难和问题。
1.用人单位对工程硕士的培养工作缺乏参与,多数用人单位把人才培养工作当作是学校一方的事,关心和参与的程度远远不够,这已成为制约我国工程硕士专业学位教育质量提高的一个重要因素。具体表现在选拔研究生的标准、学位论文选题、落实研究生所在单位的导师和课程设置等工程硕士培养过程中的重要环节上来自企业的建议很少,工程硕士所在单位对于与高校配合的理解还停留在工作时间安排这一低层面,很少站在人才培养的高度,在课程设置、师资、学生评价等培养环节中参与意见;用人企业单位没有切实可行的措施保证工程硕士的学习时间,很多用人企业单位没有给工程硕士的学习时间提供有效的保证。
2. 高校的培养目标与当前的社会需求存在差异。当前高校主要还是以培养研究型人才为主。目前工程硕士的招收规模与工学硕士招生规模相比差距较大,虽然工程教育的培养规模呈现逐年扩大的趋势,但工程硕士与工学硕士的比例并没有增加。
3. 工程硕士与工学硕士培养过程和评价标准趋同,培养措施不到位。主要表现在:课程内容脱离实际,不能很好地适应学生在岗位上的需求;工程硕士在学习过程中所获得的导师指导也严重不足;导师与工程硕士研究生之间交流不够。
4.工程硕士学位论文学术性太强。主要表现在:论文选题来自企业单位实践较少,工程背景不够明确;工程实际技术涉及较少,先进技术方法和用现代化技术手段解决实际工程问题偏少;论文适应性不够强,所产生的社会效益和经济效益不明显。
三、完善工程硕士的培养管理、加强工程硕士的培养质量
1.根据企业的要求和工程硕士的特点制定好工程硕士的培养方案,选好或编好工程硕士教材,保证课程教学质量。制定合理的培养方案是保证工程硕士培养的质量的关键,课程设置既要保证必要的理论基础,又要反映企业的需求,课程内容应具有知识的宽广性和综合性,要反映当代工程技术的发展前沿,根据企业需求和工程领域要求,针对工程特点设置课程内容。在保证基本内容的基础上,充分考虑工程硕士生实际基础,根据企业要求,适当调整公共课和专业基础课的设置,各课程要突出各工程领域的通才教育,打好基础。专业选修课要根据企业实际,加强应用性、针对性,开设各工程领域学科前沿与学科交叉的讲座。这样才能充分体现为企业培养人才、为企业服务。
2.充分发挥高校导师与企业导师的双导师指导作用,建立一支既有教学经验、科研能力,又有工程实践经验的稳定的导师队伍。对工程硕士的培养,高校要在具有工学硕士指导资格的教师中聘任一批有丰富经验的高级职称教师担任工程硕士的导师,高校可以从自身实际出发根据需要聘任已退休、但身体较好的教授担任导师。高校导师在培养过程中起主导作用,要指导学生选好课题,与学生直接讨论论文实施的技术方案,并指导学生完成论文,对学生论文质量进行负责。企业导师当然也非常重要,负责学生在工程技术实践中的能力培养,指导学生从企业工程实际中选好课题、做好课题,并协调学生用于论文工作的时间和协助筹集论文经费等。
3.严格要求,热情指导,加强管理,提高工程硕士论文水平。抓好校企导师协作制,结合企业实际共同提出论文课题。论文课题应来源于企业的生产实际,能解决实际问题,要有明确具体的生产背景、工程要求与应用价值,可以涉及新产品、新工艺、新技术、新装置的开发、放大、设计与优化。论文课题最好列入企业的科技发展规划,列入技术改造项目,成为高校与企业共同开发的项目,这样,经费比较充足,课题开展比较顺利。选题尽可能做到与培养企业单位急需解决的工程技术问题协调一致;与导师的研究方向一致;与提高工程硕士生综合运用现代化科学知识解决工程技术问题的能力协调一致;与工程硕士生的个人兴趣和专长协调一致。校企还需共同加强论文阶段的跟踪、检查及考核工作。这样,就能有利于调动高校、企业、导师和学生四个方面的积极性,使论文工作顺利进行并取得成果。
4.加强校企紧密联合,完善机制,规范管理,提高工程硕士培养工作的管理水平。在工程硕士办学模式上,实现校企紧密联合,企业作为人力资源和使用的主体,有参与监督培养质量的积极性和有效的监督手段。企业或企业与个人享受教育收益的同时,合理分担教育成本,实现了研究生培养经费筹措渠道的多样化。将人才培养与解决企业技术问题结合起来,发挥了研究生教育教学、科研的双重优势,也有利于产学研结合真正落到实处。
5.积极探索与深化改革教学方法。工程硕士培养中工与学一直是个矛盾的问题,为了能完成制定的教学量,有的高校采取教师到企业中集中为学生上课的方式,虽然这样暂时解决了工与学的问题,高校的成本大幅度增加,不但不利于高校办学积极性,也不利于学生对所学知识的消化。远程教育为工程硕士的特殊性教育和规模培养提供了有一个良好的条件,对于改善办学条件和提高教学水平起到很大的促进作用,是学生解决工与学矛盾,以不脱产方式接受研究生高层次教育的重要途径。我校的成人网络教育在网络教学上已有丰富的经验,能对工程硕士开展远程网络教学起到借鉴。
四、工程硕士教育机制创新须要高校和企业紧密结合
为使工程硕士教育健康发展,必须发挥高校和企业、高校导师和企业专家的作用,增强高校的办学主动性,以及企业培养人才的积极性。
工程硕士教育为企业培养了人才,解决了企业的科技与研发问题,同时也为学校增加了科研合作项目,丰富了教育内容。工程硕士教育已成为了一种个人、企业与学校都欢迎的办学模式。加强校企合作共同培养工程硕士,高校与企业的优势能得以互补,有利于改善高校教学资源紧张局面,有利于促进高校的教学改革、提高教学质量、更好地开展科学研究;有利于解决企业员工缺乏理论性的问题,为企业提高技术、创新力提供理论性保障。工程硕士教育健康发展将对高校、企业、地方、国家、社会的发展起到积极的作用。
参考文献
[1]汪劲松.面向企业自主创新培养复合式应用型工程硕士[J].学位与研究生教育,2007,(1).
[2]周远清.把握方向,保证质量,做好工程硕士专业学位教育工作[J].学位与研究生教育,1999,(2).
中图分类号:G642
文献标识码:B
文章编号:1672-5913(2008)06-0029-02
中国对日软件外包开发领域近5年以来一直以50%的增幅持续发展,会日语并懂得国际软件开发规范的中国IT人才已成为国内对日软件外包企业的最热门人才。为适应时展需要,北航软件学院把握时机,从实际现状出发,依托自身强势的品牌优势,为国家发展及学子前程量身打造特色的专业,成为中国目前唯一能提供日文应用软件开发方向硕士学位的正规教育机构,并摸索出一套以“产学研”为主体的教育培养模式。
1培养模式的设计思想
“产学研”模式是一种从实际到理论又到实际的全新教学模式,这种人才培养过程要求培养机构与生产企业进行紧密联合,从而从生产、管理的一线前沿了解最新的、最为需求的工程技术、工艺方法以及新的应用理论;同时从企业那里得到设备、项目、技术。然后,利用这些教育信息和教育资源按照企业实际的要求,通过制定课程体系、编写和研究理论联系实际的教材来培养学生,使学生得到的知识是最新的、最实用的。
在培养过程中,学生在校不但可以学习到技术,而且可以参与学校或者企业的科研项目,实现第一次理论与实践的结合;由于该专业的学生有较多机会在日企或中日合资企业实习、就业,因此在完成了系统的理论学习和实践之后,学生又有机会到国外企业中实际工作,学习国外的先进技术和经验,这样就实现了理论与实践的第二次结合。通过以上两次理论联系实际、工与学的结合,培养学生将来在企业工作所需的基本素质。
我们将研究生培养思路确立为“强化基础、突出实践、重在素质、面向创新”,坚持教学的基础性和科学性。具体做法是:把当前成熟的软件工程理论成果和思想,凝炼成基础课体系的核心,整合和优化专业课程体系,突出学科交叉与融合;同时加强学生现代工程技术的实践能力和外语实用能力的培养,全面提升学生素质教育质量,使学生具备自主创新的潜力。
作为对日软件开发人才的培养,日语不仅是这类人才的专业工具,而且是领会日企文化的基础。因此,我们要求毕业生:日语水平达到国际交流基金日语能力考试二级以上,且具有较强的英语能力;训练有素且深谙日本企业文化、具有较强的国际竞争意识和团队合作精神;熟悉日文软件开发流程与规范,具有使用全日文软件开发环境、编写日文开发文档能力,可以胜任日文软件开发各个层次的实用型、复合型人才。
2基本培养模式
2.1科学设置课程体系
采用先进的工程化方法进行软件的开发和生产,是实现软件产业化的关键技术手段,这就需要培养大批软件工程领域的实用型、复合型软件工程技术和软件工程管理人才。设计科学实用的课程体系,是实现上述培养目标的基本保证。
应用领域广、技术更新快是当代软件工程技术最显著的两大特征,因此在设计对日软件开发专业的课程体系时,我们遵循了先进性、灵活性、复合性、工程性和创新性五个基本原则。
2.2实用外语教育
在日本的企业或对日外包的企业,不会日语几乎无法进行沟通,限制了发展和培养机会。通过学习日本的企业文化,学生不仅了解了中日文化差异等问题,以后在日企实习、工作中可以更快适应并融入到公司中去,而且可以全面了解日本文化和设计风格,熟练掌握软件开发技能和软件管理,这对日文应用软件开发设计有莫大的帮助。
在具体实施日语教学过程中,我们采取由中国教师教授日语语法,日籍教师教授会话和听力练习的教学方式。同时也没有放松对学生英语能力的加强,成为能掌握中、日、英3种语言的短缺人才。
3“三级”实践教学体系
3.1理论与实践结合的核心课程
产学研合作应贯穿于学生培养的全过程中。在理论教学中,要突出理论联系实际,知识与应用的结合。例如,专业核心课程“双语软件工程规范化设计”,既包括从需求到软件设计过程中的四项主要基础技术,即需求分析、设计法、文档、和设计审查,同时还介绍了软件工程及软件开发工具、环境、工程中的成熟技术、成功与失败的案例分析、软件工程最新话题等前沿性内容,实现了在软件工程领域中的理论联系实际。课程的学习强调了与工程的结合,由日籍一线软件工程师在全日文开发环境下讲授,配备实训教材并提供日文软件实训。在教师指导下以团队形式完成一定规模的项目,实施规范化的项目分析、设计、实现、测试及维护各环节训练,加强学生的动手能力和日文文档的撰写能力,培养协作交流精神。培养学生能真正掌握一门实用外语,具备良好的阅读、理解和撰写外语资料的能力和进行国际化交流的能力。对于致力于软件外包领域的专业学位获得者,应精通外语,了解外包国文化和软件工程规范。
3.2配合核心课程的系列教材
配合核心课程,我们还主编并由科学出版社等出版了软件工程所急需的国家“十一五”规划教材――“软件工程设计与实践”、“计算机日语”、“软件工程规范化设计”、“软件工程设计案例与分析”等。学术界和工业界专家对系列教材给予较好评价:“这种内容及其组织方法在我国已出版的软件工程专著和教材中不多见,此系列教材可以为我们树立应用性著作的范例。”
3.3实践教学体系
为了综合培养学生的工程技术能力,在学生毕业前还安排了三级实践性教育。学生应能满足面向产业和领域需求,具有坚实的基础理论、宽广的专业知识,具有创新意识,具有运用先进技术方法和现代技术手段解决工程问题的能力,具有独立从事软件研发,以及担负工程项目的组织与管理能力。
一级实践:用来测试学生基本掌握的编程能力及使用基础工具的能力;比如用C++来编写程序,使用Oracle数据库等;通过这级实践的同学可以进入二级实践的考核。
二级实践:通过团队协作来完成。实践项目大都来自于各个企业,在实践过程中,学生们按照日企的标准分当不同的角色,完成不同的任务,最后要在有日本资深专家的现场,用日语来讲解自己做的项目,通过二级实践的同学有资格去企业实习。
三级实践――企业实习:
(1) 与Fujitsu、NEC、RICOH等200多家日文软件开发企业建立合作关系,共建日文应用软件开发专业实习基地。NEC日本总公司、NTTdata(日本电信)、理光、富士通等公司提供专业奖学金,金额累计高达4000余万元日元/年。
(2) 学院在日本建立了30多家实习基地。
(3) 福建最大最成功的软件企业――福建富士通信息软件有限公司是北航软件学院的战略合作伙伴。学院已在福州富士通开设了该方向软件工程硕士点,于2004年12月正式开学。
(4) 与日本Kinsoft株式会社、NETCOM株式会社以及系统综研株式会社等公司组建合资企业,在学院内部建立“零距离”学生实习与就业基地。
学生通过企业的面试后直接进入企业实习,在企业中完成实际项目,同时完成自己的毕业设计或论文。
4工程技术与研究兼并的论文要求
(1) 两种类型论文特点的对比分析
工程型论文要有产品;研究型论文要有理论价值。
工程型论文强调实用性和社会效益;研究型论文则需要有关调研、问题分析、方案选择、创新验证等的严格根据和论据。
工程型论文书写格式要按国家规范;研究型论文书写格式相对自由。
(2) 两种类型兼有的论文要求
有一定的理论价值、实际应用意义和社会效益。
将以工程背景的项目,做有关调研的同类产品的对比分析、问题分析、方案选择、创新结果汇报。
将工程规范和研究书写格式进行合并。
论文选题一般应直接来源于企事业单位,具有明确的应用背景和实用价值,同时应具有先进性、一定的技术难度和工作量,能体现作者综合运用本专业基础理论和专知识较好地解决工程实际问题的能力、从事软件项目研发和管理的能力,以及创新和研究的意识。
论文一般要求结合企业实际需求选择研究题目。对这类项目,除需指定学校指导教师外,还需指定一名企业指导教师共同负责指导,由软件学院负责监督和管理。我们的研究生培养在毕业设计(论文)的环节中采用双导师制,即学校导师和企业导师,以保证产学研合作教育在毕业环节上的有效实施。
论文要求结构合理,层次清楚,讨论研究论据充分,写作认真,文图标准规范,数据详实准确,软件文档符合标准规范。
5教学效果分析
北航软件学院从市场的需求出发,与国外大学和领导性的企业联合办学。为学生提供了国际化的实习和就业机会(学院已经安排了200多人出国实习/就业),吸引了大量的学生。通过对毕业生情况跟踪调查看出,我们的毕业生已分布在国内的诸多大中型企业、政府部门、科教院所、外资企业。根据我们的初步统计,2005、2006年工程硕士研究生达到了98%以上就业率,平均起薪达到了6000元/月。
参考文献
[1] 王建华. 创新“产学研”合作模式 提升高校服务社会能力[J]. 中国高等教育,2006,(17).
[2] 徐辉. 高等教育发展的新阶段―论大学与工业的关系[M]. 杭州大学出版社,1990.
[3] 蔡克勇. 论教学、科研和生产联合体[J]. 高等教育研究,1986,(4).
[4] 刘力. 美国产学研合作模式及成功经验[J]. 教育发展研究,2006,(7):16-22.
IE在19世纪末起源于美国,并在欧洲、日本等国家得到迅速应用和发展。到了二战期间,美国多数大学的工学院都已经相继成立了正系,并开始招收IE硕士生,到1990年美国已有150所大学的工学院设有IE系,其中92所可以招收硕士生。1992年国家教育部批准西安交通大学和天津大学首批设立IE专业,1993年正式招收IE专业本科生,目前,我国已有150多所高校设立了IE专业。1999年国家教委批准设立IE工程硕士点。
2.工业工程专业硕士研究生的特点
IE最初主要应用在机械制造、电气工程、材料工程等领域,随着现代管理发展,IE的应用范围已扩大到服务行业、公用事业甚至政府部门。工业工程强调“系统观念”和“工程意识”重视研究对象的“统筹规划、整体优化和综合原理”。目前现代工业工程涉及的研究方向主要有:人因工程、生产及制造系统工程、现代经营工程、工业系统分析方法与技术等。
IE专业硕士研究生都是具有四年以上实践经验的企业及事业单位的在职专业技术人员和管理人员,他们经过了一定的工程技术和工程管理工作的训练,积累了丰富的实际工作经验,独立工作能力较强。但是,由于他们本科毕业已多年,外语水平不高,计算机基础和应用能力较弱,基础及专业理论知识相对薄弱和陈旧,但分析和解决问题的能力较强。另外工业工程专业硕士研究生大多是作企事业单位的骨干或重要领导者,他们是带着工程实践中的实际问题而来的,具有强烈的求知欲。工程硕士学习方式是“进校不离岗”,集中在每周六和周日集中授课,保证了工程硕士在不耽误本职工作的前提下,学习专业知识。
3.创新工业工程工程硕士人才培养模式
3.1 工业工程专业硕士培养的总体目标
工程硕士的培养应该按照“积极发展、规范管理”的指导思想,认真分析和把握工业工程硕士培养的特点,努力提高工业工程硕士培养质量。工业工程领域硕士学位获得者应具有坚实的自然科学和社会科学的基础理论知识,系统的掌握某一门工程专业知识和工业工程的基本理论与方法,懂得现代工程经济和现代工程管理理论,掌握解决工程技术问题的先进技术和手段,并能综合应用这些理论和方法,分析、解决生产实际问题。
3.2 创新工业工程人才培养模式
在体现新时期社会发展需求的前提下,我们在以下几个方面加强正专业工程硕士创新型人才的培养:注重科学研究能力、工程实践能力、组织协调能力、创新能力的全面培养,突出创新能力;重视知识、能力和素质的协调发展;加强管工结合,因材施教,灵活教学,注意IE领域工程科学技术发展前沿知识的传授。
(1)优化培养方案,完善课程体系
工业工程硕士是工程领域里的一种专业学位,它侧重于工程应用。课程设置强调较宽的学科覆盖面,因此必须对工程硕士生加强基础理论和拓宽专业知识,建立起一个合乎工业工程工程硕士知识结构、能力结构和素质结构的培养方案。管理领域的工业工程课程设置主要包括:①学位课程。科学社会主义理论与实践、自然辩证法、外语、运筹学、计算机软件基础、工程经济学、战略管理、工业工程理论与实务、先进制造技术。②选修课。现代生产与管理、人因工程、质量系统工程与管理、新产品开发学、设施规划与物流分析、价值工程等与工程结合的工程领域或相关的技术课程。学位课学分19分,累计学分33分。
(2)有效利用现代信息技术
信息技术的飞速发展,为教育和教学方式的变革提供了可靠的保证。应用远程教育和多媒体等手段进行教学,可以凭借其信息量大、交互性强,覆盖面广等特点,突破传统教学的时空限制。这种新的教学手段可以适应工业工程硕士生不能像全日制学生那样集中时间学习的特点,学生可以在业余时间和工作的空闲时间里进行自修,老师可以通过网络手段如电子邮件等给学生布置作业和答疑等。
(3)抓好工程硕士学位论文质量关
①论文选题与开题。工程硕士论文研究题目一般直接来源于企事业单位生产经营和管理工作实际,工程背景明确、应用性强。论文有一定的技术难度、先进性,体现作者综合运用工业工程科学理论、方法和技术手段解决工程实际问题的能力。论文开题报告由导师审查通过后,由学校组织3-5名具有副教授以上职称的专家小组论证,通过者方可进入论文阶段。②论文指导。工程硕士的指导采用双导师制,有校内具有工程实际经验的导师与企事业单位内经单位推荐的业务水平高、责任心强、具有高级技术职称的兼职导师联合指导,保证工程硕士论文的质量。③论文答辩。论文经过导师审查通过,且工程硕士生完成了培养方案中规定的所有环节并成绩合格,才可以申请参加学位论文答辩。工程硕士生学位论文应有3位专家评阅,其中一位为校外专家评阅,另外两位为校内专家。答辩委员会由5位专家组成,并聘请校外工程领域具有高级职称专家作为答辩委员会主席。
新的移动通信实验教学体系,将先修课学习、工业实习、理论课学习、实验课开展、毕业论文等多个教学环节进行整合,形成从基础理论仿真到专业实验操作、工程技术实训、创新实验等一个开放的实验教学体系通过通信类先修课程的学习,使学生准备好相关的基础知识,同时也对移动通信在课程体系中的地位有明确的定位[14,15]。相应编程语言类课程的学习更为实验仿真提供了良好的基础。
移动通信理论课程的讲授为实验课程的开设提供了直接的理论平台。工业实习安排在移动通信实验课开设前一学期开展,实习内容是到各通信运营商公司和设备厂家进行跟岗实习,涉及到的内容有:移动通信系统基站的建设与维护;交换与传输系统管理和维护;光纤传输设施维护;移动终端制造与维修;3G应用等多个方面。通过工业实习使学生对当前移动通信所涉及到具体问题有了充分的感性认识,这对之后实验教学的开展,特别是移动网络方面实训的进行有很好的促进作用。移动通信实验教学的开展涵盖以下几个方面:基础理论仿真、专业实验操作、工程技术实训、创新实验、毕业设计。基础理论仿真是利用MATLAB软件实现:QPSK调制及解调;MSK、GMSK调制及相干解调;QAM调制及解调;OFDM调制解调;m序列产生及特性分析;Gold序列产生及特性分析;数字锁相环载波恢复;Rake接收机仿真实验。例如,OFDM调制解调实验,按照图2OFDM仿真结构图,利用MATLAB程序实现图2中不同测试点处的信号波形。专业实验操作则是在南京润众RZ6001实验平台基础之上,利用TMS320和GSM模块实现:直接序列扩频编解码;跳频通信;DS/CDMA码分多址;利用AT命令实现GSM/GPRS移动台短信收发、语音呼叫;CDMA数据传输实验。例如,直接序列扩频实验,利用DSP编程实现图3结构功能,并用示波器测量比较各测试点的信号波形。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)01(b)-0130-03
专业硕士培养过程中,具备较强的工程能力和实践能力是其区别于学术型硕士的重要特点。机械工程专业的实践基础是从事复杂机械装备设计、先进装备制造、机电系统控制与监测研究最重要的条件之一,因此,机械工程实践环对机械工程类专业硕士研究生的培养是十分重要的。我国工程专业硕士研究生实践教学起步时间较短,开展机械工程专业实践基地建设可进一步完善研究实践教学体系,发挥机械工程学科的传统优势,使学生较深入地掌握机械工程领域的基本技能及开发技能,同时满足机械工程类研究生解决实际问题的迫切愿望。要达到这样一个培养目标,专业实践是必不可少的重要环节,充分的、高质量的专业实践是专业学位教育质量的重要保证[1-2]。
1 机械工程专业硕士培养目标及方向的确定
充分考虑硕士研究生的学术及工程能力培养要求,才能确定机械工程专业硕士培养目标[3]。机械工程领域培养德、智、体全面发展的应用型、复合型的高层次工程技术和管理人才。该领域硕士学位获得者应掌握机械工程领域的基础理论,掌握现代制造技术及系统的设计、分析、试验技术,机电一体化系统设计方法,现代制造工程,机械性能分析、设备故障诊断、状态监测与维护技术,信息化、智能化的基础技术,工业设计的研究与设计方法。具有从事机电新产品、制造装备开发设计能力、生产工艺设计及实施能力、生产设备管理及使用维修能力。培养工程应用能力强,实践技能水平高,掌握先进设计、分析、检测、制造等现代研究与工程应用技术的高级人才。
由机械工程的培养目标可以看出,现代设计与方法、先进制造与装备、机电系统测控与技术是机械工程领域专业硕士不可或缺的培养方向。
2 培养环节的设计
2.1 实行机械工程专业硕士双导师制的培养模式
根据机械工程专业硕士实践能力的培养的特点,该领域全日制机械工程专业硕士研究生可采用学校导师与企业导师共同培养的方案。 机械工程专业硕士学校导师由具有指导硕士研究生资格并且具有工程经验的教师担任。学校导师应在机械工程专业硕士入学一学期内采用双向选择的方式确定。企业导师一般由学校导师所合作的单位内具有高级职称且具备丰富实践能力的工程技术人员担任。企业导师应在机械工程专业硕士入学后一年内确定。双导师以学校导师指导学术、企业导师指导工程实践的模式为主。学校导师主要负责机械工程专业硕士研究生的课程学习、论文选题、开题报告、中期考核、学位论文(特别是理论部分)的指导。学校导师对机械工程专业硕士论文的质量负责。企业导师主要负责机械工程专业硕士研究生在工程技术实践中能力的培养、学位论文的选题、论文实践部分的指导等。学校导师和企业导师应经常交流情况,切磋经验,互相配合,共同指导从而保证机械工程专业硕士的培养质量[4-5]。
2.2 机械工程专业硕士实践性毕业论文设计
机械工程专业硕士学位论文选题应来源于应用课题或现实问题,必须要有明确的职业背景和应用价值[6]。学位论文形式可根据行业特点,采用调研报告、应用基础研究、规划设计、产品开发、案例分析、项目管理等形式。学位论文须独立完成,要体现研究生综合运用科学理论、方法和技术解决实际问题的能力。学位论文评阅人和答辩委员会成员中,应有相关行业实践领域具有高级专业技术职务的专家。其课题最终成果,要以具体的设备、系统来体现。学位论文完成后,按有关学位工作实施细则的规定由学院组织论文答辩。答辩通过后由学院分学位委员会审议,充分考核其实践能力,验证课题论文具体实物成果,然后才能将相关材料上报研究生院,提交校学位评定委员会审批,获得机械工程专业硕士学位。
3 实践课程的设定与实施
3.1 现代设计与方法实践能力培训
现代设计与方法实践能力培训主要是培养学生对现代设计与方法的认识以及如何实现。该实践通过使用ProE绘图软件和PowerMill软件以及数控机床来实现零件从设计到加工的现代化和智能化。首先学生通过使用ProE软件来设计出需要的加工零件,然后将绘制好的加工零件导入到PowerMill软件,通过此软件来实现数控机床加工零件所需要加工轨迹代码,在仿真检验后将代码导入数控机床中来实现零件的加工。图1为学生完成的零件三维造型及加工轨迹设计。
3.2 先进制造与装备方向实践能力的培训
先进制造与装备方向实践能力的培训是培养学生在对先进制造与装备的认知基础上的实践能力。该实践课程培训在西门子840D SL数控系统实验平台进行,如图2所示。教学试验台上配有针对机床常见情况(如运动、故障报警、加工状态)的演示盘,通过各种信号灯的显示可模拟机床的刀库的旋转、换刀以及机床辅助动作的状态。学生可进行西门子840D-SL系统的连接调试、西门子840D-SL系列S120伺服轴调试、西门子840D-SL系统参考点建立调试及故障诊断、西门子840D-SL系统所用Step-7 PLC指令编程与调适、ShopMill CAD/CAM编程实践、PCU单元OEMs HMI扩展界面开发与编辑、SIMATIC WinCC flexible开发工具包的使用及数控加工程序测试,完成图形仿真训练。
3.3 机电系统测控方向实践能力的培养
机电系统测控与技术方向的实践主要培养学生对测试和控制技术的认识与实践能力。该实践通过数据采集卡来实现对模拟量的采集和数字量的输入输出控制,让学生深刻了解到数据采集卡是如何将外界的模拟量转换成电压,然后将电压转换成人们熟悉的数字值;明白数据采集卡是如何控制数字量的输入和输出。让学生通过自己的编程来实现对直驱试验平台的控制。通过该实践不仅能够使学生直观地认识到先进制造与装备的概念,还能够使学生明白如何通过上位机来调用动态链接库函数,从而实现对设备的控制。图3是学生通过变成编程软件实现的简单测控界面。
4 结语
机械工程专业硕士实践能力要求较高,通过上述环节可进一步完善研究生培养方案及实践教学体系,培养机械工程类专业硕士研究生的动手能力和实践能力,使其掌握机械工程技术相关理论与技术,做到“学以致用”。同时可为我国制造行业提供实用型科研、技术人才,间接促进我国现代制造业的发展。
参考文献
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