时间:2023-02-27 11:20:24
导言:作为写作爱好者,不可错过为您精心挑选的10篇土木工程毕业总结,它们将为您的写作提供全新的视角,我们衷心期待您的阅读,并希望这些内容能为您提供灵感和参考。
这次实习期一共五天:结构和施工四天,建筑一天。
实习的工程项目有:办公楼、枢纽、学院新校区、大学校区图文信息中心和学院综合楼、大学建筑馆
结构
一、结构选型
本次实习工程项目多为多层结构。对于多层结构而言,在地区,采用框架结构既能满足受力需要,功能需要而且相对而言经济性好,因此结构形式多选框架结构或者框架剪力墙结构。
框架-剪力墙结构是目前结构选型中常用的形式,是框架结构和剪力墙结构的有机结合。框架结构易于形成较大的自由灵活的使用空间,以满足不同建筑功能的要求;剪力墙则可提供很大的抗侧刚度,以减少结构在风荷载或侧向地震作用下的侧向位移,有利于提高结构的抗震能力。
二、结构布置
1、平面布置
结构的平面布置是指在结构平面图上布置柱和墙的位置以及楼盖的传力方式。从抗震角度看,最主要的是使结构平面的质量中心和刚度中心相重合或者尽可能靠近,以减小结构的扭转反应。地区主要的地震设防烈度为6度,因此建筑物是需要考虑抗震要求的。在这次实习中,所有的建筑平面都并不规整,不满足平面布置的要求。但是结构设计者通过灵活的设缝和柱网的布置,将不规则的建筑平面分割成多个规则的平面,从而使各个单独的分体系满足了抗震要求。
在抗震地区设缝应为防震缝,平面形状复杂时,用防震缝划分成较规则、简单的单元。但对高层结构宜尽可能不设缝。
2、竖向布置
竖向布置的要求是:结构沿竖向(铅直方向)应尽可能均匀且少变化,使结构的刚度沿竖向均匀。由于本次参观的工程项目都属于多层建筑,因此在竖向布置上的要求体现得并不多。
三、基础设计
任何建筑物都建在地层上,因此,建筑物的全部荷载都由它下面的地层来承担,受建筑物影响的那一部分地层称为地基,建筑物向地基传递荷载的下部结构称为基础。
进行地基基础设计时,必须根据建筑物的用途和设计等级、建筑布置和上部结构类型,充分考虑建筑场地和地基岩土条件,结合施工条件以及工期、造价等各方面的要求,合理选择地基基础方案。
本次实习中各工程采用的基础形式,既有柱下独立基础(浅基础)又有桩基础(深基础)。以市办公楼项目为例:该项目处于江畔,地质条件复杂,同时地下水位较高,并根据综合评价,采用承台桩基础最为适宜。枢纽的一幢配套用房也采用了桩基础的形式。但与前者不同的是这里的桩直接与地基梁连在一起,取消了承台,二者类似柱与梁的关系。从中我们可以看出,基础形式的选择和组合,在符合规范的前提下,还是有很大的自由度的。
四、柱网的布置
柱是框架结构的主要竖向受力构件,柱网的布置对整个建筑结构的功能和力学性能有这至关重要的影响,同时优良的柱网布置能够方便施工,加快施工进度。
柱网布置应满足以下几点要求:
1、满足生产工艺的要求。
2、建筑平面布置的要求。
3、柱网布置要使结构受力合理。
4、方便施工。
五、承重框架的布置
柱网确定后,用梁把柱连起来,即形成框架结构。梁柱刚接构成双向梁柱抗测体系。一般情况下柱在两个方向均应有梁拉结,故应在房屋纵横向均应布置框架梁。因此,实际的框架结构是一个空间受力体系。但为计算简便起见,可把实际框架分成纵横两个方向的平面框架即横向框架和纵向框架。
横向框架--由建筑物短方向的梁柱组成。
纵向框架--由建筑物长方向的梁柱构成。
两向框架分别承受各自方向的水平荷载。对于楼面竖向荷载,可由横向框架承受,也可由纵向框架承受或纵、横向共同承受。根据楼面竖向荷载的传递路线,可将框架的承重体系分为三种:
(1)横向框架承重体系:横向框架跨数往往较少,有利于增加横向房屋抗侧移刚度;纵向连系梁截面尺寸较小,有利于建筑的通风采光。
(2)纵向框架承重体系:适用于大空间房屋,净空高度较大,房屋布置灵活。
(3)纵横向框架混合承重体系:各杆件受力较均匀,整体性能较好。
施工
大三暑期学校已经安排了我们进行一次为期一个月的土木工程施工实习。在那次实习过程中,我们主要对施工现场的建筑机械设备,人员组织,施工方法,技术、质量和安全控制进行学习。而本次施工实习的主要目的是配合毕业设计当中的施工设计,因此,我们的实习重点是放在施工组织设计上的。
一、施工组织设计
施工组织设计是用来指导施工项目全过程各项活动的技术、经济和组织的综合性文件,是施工技术与施工项目管理有机结合的产物,它是工程开工后施工活动能有序、高效、科学合理地进行的保证。
施工组织设计的基本原则:
①配套投产,根据建设项目的生产工艺流程、投产先后顺序,都要服从施工组织总设计的规划和安排。安排各单位工程开竣工期限,满足配套投产;
②确定重点,保证进度;
③建设总进度一定要留有适当的余地;
④重视施工准备,有预见地把各项准备工作做在工程开工的前头;
⑤选择有效的施工方法,优先采用新技术、新工艺,确保工程质量和生产安全;
⑥充分利用正式工程,节省暂设工程的开支;
⑦施工总平面图的总体布置和施工组织总设计规划应协调一致、互为补充。
施工组织设计一般分为三个阶段:1、施工条件设计(或称施工组织基本概况);2、施工组织总设计;3、各个建筑物等单位工程的施工设计
二、施工进度计划
施工进度计划是在确定工程施工目标工期基础上,根据相应完成的工程量,对各项施工过程的施工顺序、起止时间和施工工艺衔接关系以及所需的劳动力和各种技术物资的供应所优质的具体策划和统筹安排。编制一份科学合理的施工进度计划,协调好施工时间和配置关系,是施工进度计划贯彻实施的首要条件。
施工项目进度计划的编制的基本要求
1、保证拟建施工项目在合同规定的期限内完成,努力缩短施工工期。
2、保证施工的均衡性和连续性,尽量组织流水搭接、连线、均衡施工,减少现场工作面的停歇和窝工现象。
3、尽可能的节约施工费用,在合理范围内,尽量缩小施工现场各种临时设施的规模。
4、合理安排机械化施工,充分发挥施工机械的生产效率。
5、合理组织施工,努力减少因组织安排不当等人为因素造成时间损失和资源浪费。
6、保证施工质量和安全。
三、施工平面布置
1、施工平面布置的意义
施工场地平面布置是施工组织设计的重要组成部分之一,它对指导现场文明施工有着重要的意义。否则,施工场地布置不合理会造成施工秩序的混乱。一个项目的施工场地要容纳上百人上千上万的队伍进行施工,各自承担不同的任务难免会互相干扰,再加上施工场地布置得不明确或考虑不周到,施工过程中就有可能占用其他队伍的施工场地,影响其他队伍施工,就会产生纠纷。许多材料、机械需要存放,进行施工场地平面布置时如欠全面考虑,就可能出现存放位置占用了建筑物的设计位置等等,这些都会影响施工进度而增加施工成本。由于施工场地布置粗糙直接影响施工安全,并容易发生触电、失火、水淹等危害,造成经济损失和人身安全事故。因此,必须要充分重视施工场地的布置。
2、施工平面布置的作用
1)确定生产要素的空间位置。
2)项目施工过程中,确保施工互不干扰做到有秩序的进行施工。
3)可使施工所需各种资源及服务设施,相互间有效的组合和安全运行。
中图分类号:G642.477 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2014)18-0012-03
土木工程专业的实践性和应用性较强,毕业设计则是土木工程专业本科实践教学的综合,更体现了毕业生解决实际问题和独立解决问题的综合能力。随着卓越工程师培养和应用技能型人才培养的要求不断提高,传统的毕业设计指导模式已无法满足毕业设计的质量要求[1-2]。同时,建筑行业也对土木工程专业的人才培养提出新的要求。当前,在提出建设应用技能型高校,培养应用技能型人才的背景下,本文面向建筑行业需要,探索与创新土木工程专业毕业设计指导模式,建立团队指导、产学研联合培养、课程设计与毕业设计一体化、科研项目―创新实验―毕业论文一体化等毕业设计指导模式,以期提高毕业设计质量,锻炼学生运用综合知识的能力,实现卓越工程师和应用技能型人才的培养要求。
1 土木工程专业毕业设计存在的问题
毕业设计选题单一,与实际工程脱节 从毕业设计题目看,大多数毕业设计选题以工程设计为主,单一且陈旧,脱离实际,不能体现本学科最前沿的知识。土木工程专业毕业设计主要是多层民用建筑,虽可涉及办公楼、教学楼、商场、住宅等,但基本均为框架结构,较少涉及钢结构、工业厂房、高层建筑等。对技能型高校土木工程专业毕业生来说,只有少数学生可以进入设计单位,绝大部分毕业生从事施工、监理、造价、检测等工作[3],但毕业设计很少涉及,与实际工程需要脱节。
普遍存在前松后紧现象 土木工程专业毕业设计时间一般为14~16周。实践表明,在毕业设计开始时,部分学生无从下手,部分学生尚未进入状态,不急于开始毕业设计工作;另外,就业、考研成绩刚刚公布等因素,使得毕业设计的前期时间被大量占用,影响了毕业设计的质量和进度。随着毕业设计工作的开展,特别是到5月份,学生才意识到时间紧迫,于是开始加紧时间,加快速度,也使得毕业设计质量不高。总之,这种前松后紧的现象使得计算书和图纸错误较多,导致毕业设计质量下降。
照抄照搬现象亦较普遍 目前,土木工程专业毕业设计基本采用电脑绘图并完成计算书,锻炼了学生软件应用能力,但这也为学生照抄照搬别人的毕业设计成果提供了条件[4]。在毕业设计期间,不少学生能找到往届毕业生的毕业设计成果。很多学生由于前期进度较慢,后期直接将别人的毕业设计计算书和图纸稍加修改,从而短时间内完成毕业设计。这样完成的毕业设计往往错误百出,极易出现计算书前后矛盾、计算书与图纸自相矛盾等情况,失去毕业设计的目的。
指导教师水平有待提高 应用技能型高校,绝大部分本科办学时间不长,近年来引进教师较多,他们基本都是从学校到学校,对理论课程比较熟悉,但对实践教学内容明显不熟,工程实践训练更加缺乏,对规范条文也不够清楚,不能很好地指导毕业设计。同时,高校历来重视教师的学历层次、科研项目、论文、经费到账等,对教师的工程实践不够重视,导致部分高学历教师在指导毕业设计时,仅能解决毕业设计中的小问题,影响了毕业设计质量,与应用技能型高校的办学思想也不符。
2 土木工程专业毕业设计指导模式的创新途径
在应用技能型高校办学背景下,面向建筑行业需要,土木工程专业毕业设计指导模式亟需改革和创新。基于此,提出几种毕业设计指导模式。
团队指导毕业设计 土木工程专业涉及面广,其内容无法在毕业设计中全面体现。组建团队指导毕业设计,从科研、工程实际出发,由多名教师合作组建指导教师团队,指导多名学生完成较大的毕业设计课题[5]。例如,以某公路设计为团队毕业设计题目,学生团队可分别完成线形设计、路基路面设计、桥涵设计、概预算与施工组织设计、附属设施设计。另外,还可安排建筑工程方向学生完成加油站的结构设计。在这一过程中,团队成员之间相互交流、协调,最终完成一条公路的设计工作,每个学生都加强了对公路设计的全面认识,形成了比较完善合理的知识结构,加强了综合运用知识的能力。这不仅符合卓越工程师的培养要求,也是应用技能型人才的培养思路。
产学研结合毕业设计模式 应用技能型高校应加强与企业单位的联系与合作,这对创新土木工程专业毕业设计指导模式具有指导作用。很多高校指导教师选题缺乏工程实际背景,历年毕业设计土木具有相似性,造成学生对毕业设计缺乏新鲜感和产生脱离实际感,对毕业设计兴趣不高[6]。通过产学研结合,聘请校外企业导师单独联合校内导师指导毕业设计,可以丰富毕业设计内容,紧跟工程实际,也可直接参与工程单位项目,这样可以大大提高毕业设计质量;同时,学生也可以在企业导师的帮助下迅速适应工作环境,对就业大有益处。
课程设计和毕业设计一体化 土木工程专业本科教学中,毕业设计的内容基本是几门主干专业课程课程设计的综合。因此,可以利用某一完整的已完工的实际工程资料,根据课程需要,分解成各课程设计的原始参考资料,这样每个学生的课程设计内容整合后就是一个完整的工程项目设计。毕业设计时,只要将完成的课程设计有机组合成一个完整的设计文件即可。
以城市地下工程方向为例,该专业方向的课程设计除钢筋混凝土结构和基础工程课程设计外,一般还包括城市地下空间规划与设计、地下建筑结构、隧道工程和地下工程施工组织设计等课程设计[7]。从教学内容和教学体系上讲,这些课程之间存在紧密的依存、制约关系,如图1所示。根据地下工程的实际情况,可将设计内容分为四大块:规划设计、隧道设计、地下结构设计及施工组织。毕业设计时只要整合好这四大块内容,即将课程设计内容进行有机整合,并优化之,便可得到与实际工程基本一致的设计方案,甚至更优的设计方案[8]。
毕业论文与教师科研项目、学生创新项目一体化 为培养大学生的自主学习能力,培养大学生的创新精神,教育部、教育厅、高校设立了各级大学生实践创新项目,学生通过主持或参与这些创新项目,培养了创新意识、合作精神和工程实践能力。对于这些学生,允许他们以创新项目内容为基础申请做毕业论文,这样创新项目和毕业论文互为补充,实为一体。同样,指导教师也可以将自己的科研项目与毕业论文相结合,具体做法是将科研项目内容进行分解,以适合本科生毕业论文的要求,做到教学与科研相统一。在具体确定毕业论文课题时,应基于学生现有理论和专业知识,选择以锻炼动手能力和学习科研方法为出发点的课题。
3 几点建议
鼓励年轻教师走出去,增强工程实践能力 充分调动年轻教师的工作积极性,鼓励年轻教师加强与工程单位的交流与联系,积极参与具体工程,包括设计、施工、监理等不同工作性质,全方面提高自身的工程实践经验,做到理论与实践相结合。同时,鼓励年轻教师参加注册工程师考试,熟悉工程规范条文,提高解决实际工程问题的能力,取得注册师证书后还可更好地服务于工程单位。
加强毕业设计管理工作,实施全过程监控 学院要对毕业设计选题、教师指导时间、学生设计时间及毕业设计检查要求等方面做出详细规定,安排固定教室进行毕业设计,坚持毕业设计前期、中期、后期检查,并进行中期答辩,对中期答辩存在问题的学生进行红牌、黄牌、口头警告,做到全过程监控学生的毕业设计进度和质量。
保障毕业设计经费,调动指导教师和学生积极性 在教学经费比较紧张的情况下,务必要确保毕业设计经费,解决毕业设计过程中的经费问题,如毕业设计检查时相关资料的打印、复印等费用;对指导毕业论文的教师及学生可以解决一些试验材料、测试仪器等费用,充分调动指导教师和学生的积极性。另外,在有可能的情况下,可以适当增加教师指导毕业设计的教学工作量。
严把毕业设计答辩关,大力提倡公开答辩 毕业答辩环节十分重要,它是学生毕业设计成果的综合体现,严禁走过场。同时,大力提倡公开答辩。其中,对于优秀毕业设计必须参加公开答辩,并允许低年级学生旁听,让低年级学生对毕业设计有一定的感性认识,掌握一些问题的处理方法,为以后自己做好毕业设计打下基础,还能够促进优良学风的建立。
4 结语
建设应用技能型高校势在必行。毕业设计是土木工程专业应用型人才培养思路的一个集中体现,是培养卓越工程师的一个重要环节,也是建筑行业对应用技能型人才的迫切需要。本文以办好应用技能型高校土木工程专业为目标,总结土木工程专业毕业设计存在的问题,改革并创新土木工程专业毕业设计指导模式,并提出几点建议,希望对提高土木工程专业毕业生全面素质,对应用技能型高校如何办好土木工程专业具有借鉴作用。
参考文献
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[5]李富荣,荀勇,王照宇.土建类专业毕业设计团队指导模式的研究[J].中国电力教育,2011(11):140-141.
[6]姜旺恒,钱国平.土木工程专业毕业设计教学的题目多样化改进对策分析[J].中国电力教育,2013(22):184-186.
1.基本实践能力
(1)表达能力。是指学生完成毕业设计(论文)能力、课程演讲能力、完成课程论 文能力、文化活动能力、社会交往能力和社会调查能力。
(2)计算机应用能力。是指计算机应用技巧能力、应用土木工程设计软件能力、应 用工 程项目管理软件能力、应用土木工程施工管理软件能力、应用土木工程施工监理软件能力和 网络技术应用能力。
(3)外语能力。是指外语交流能力、土木工程专业外语应用能力、工程管理专业外 语应用能力和外文文献阅读能力。
2.工程实践能力
(1)知识积累能力。是指完成专业课程设计能力、课程实习中掌握知识能力、岗位 实训能力 、认识实习中掌握知识能力、生产实习中掌握知识能力、毕业实习中掌握知识能力、实习过 程中探索性学习能力、工程实际知识的接受能力、工程实践经验的积累能力和实习中掌握“ 三新”的能力。
(2)主动实践能力。指对土木工程实践问题的质疑能力、对土木工程实践问题的观 察能力、解决土木工程实践问题的能力、土木工程实践协同工作能力、工程实践小组领导能 力、深入 工程设计的实践能力、深入工程施工的实践能力、探索性工程实践能力、专业基础理论的应 用能力和专业课知识应用能力等。
二、土木工程专业学生实践能力的培养途径
1.理论课程对学生实践能力的培养
工程测量与检测技能应包括工程测量、结构检测、道路检测和桥梁检测等方面的技能。 这些是工程建设过程中,保证工程质量的重要手段和工程技术人员应具备的常规技能。应届 毕业学生走上工作岗位后,用人单位对毕业生进行考核的首要技能就是工程检测操作技能。 由于毕业 生毕竟缺乏工程经验,不能马上从事管理岗位的工作,因此工程检测操作技能就成为毕业生 的基 本技能。理论课的教学应该使学生在校期间具备熟练掌握常规的工程检测操作的理论知 识。同时,在教学中,需要从多个方面加强实践内容的教学,为提高学生工程测量实际能力 ,奠定坚实的基础。
工程技术应用技能应包括工程管理、工程施工技术中的新工艺、新技术并能发现工 程常 见技术问题和解决常见技术问题的能力。当毕业生在岗位上工作一段时间后,在熟练掌握工 程检测操作技能的基础上,用人单位会将工作优秀者安排在适当的管理岗位上,从事工程技 术的管理工作。这也是用人单位对毕业生的第二阶段的考核。必要的施工计划、合理组织可 行的施工方案,实施过程中有关技术问题的发现和解决,这些是保证工程进度和降低施 工成本的决定因素。
2.实验课程对学生实践能力的培养
在土木工程施工中,质量控制离不开建筑材料质量的验证试验、混合料的配比试验、施工 过程中分项工程及分部工程的质量抽检试验和交工竣工时的验收试验。学生毕业成为工程 技术人员后,这些相关的试验在工程建设过程中是经常性的、非常重要的工作。学生在校期 间所学的建 筑材料试验、建筑结构质量监测、道路工程施工质量监测和桥梁工程施工质量检测等课程都 是实践性非常强的。在实验教学过程中,实验项目应覆盖工程全过程的的实验内容,精度要 求要符合工程实际的要求,以此缩短从试验室到施工现场之间的距离。
根据土木专业的特点,我们把四年的实验教学作为一个整体来统一考虑,坚持实验教学四年 不断线并将土木工程 的封闭实验室变为开放实验室,为学生提供便利的实验条件。大 学一、二年级开展结合工程测量、工程材料、力学等基础课的实验教学,帮助学生掌握各种 实验 设备和仪器的操作,了解实验环境和实验室管理,掌握基础性验证实验的基本步骤和数据处 理的方法。大学三年级结合道路、桥梁、混凝土结构、钢结构等专业基础课的学习,安排设 计 综合性实验、建筑工程检测试验、道路检测与桥梁检测试验,由教师提出课题,学生组成小 组设计实验方案,选择实验设备,拟定实验步骤,完成实验课题的报告和技术总 结。大学四年级学生进入了专业课学习,结合桥梁工程、砌体结构等专业课的学习,由学生 选择工程实用性实验课题,经指导教师推荐,经相关程序审批,由学生独立完成实验报告和 技术总结。优秀的实验成果,学校要给予资助。
3.工程实习对学生实践能力的培养
实践教学是土木工程专业教学的重要组成部分,特别是认识实习、生产实习和毕 业实习。
认识实习的目的是增加新生对土木工程专业的感性认识,使其对本专业有一个初步的了 解。首先开设土木工程概论课程,将土木工程概论按专业学科划分成总论、力学、建筑、岩 土、道路、桥梁、结构、施工、防灾等几个单元,每个单元分别由对此领域的应用、现状及 发展都了解比较透彻的、在该学科有较深造诣的专家或教授进行讲课。在期末的认识实习中 ,让同学们根据实习的感受,结合上课的内容写出图文并茂的实习报告,从而做到理论指导 实践,提高学生对土木工程专业的感性认识,为学生今后进一步学习专业知识打下了良好的 基础。
转贴于
在生产实习、毕业实习中,组织学生参加指导教师的科研、工程技术服务项目。在进行 特殊工程项目的设计和施工中,指导老师聘请工程技术专家结合实际工程中出现的疑难问 题,对学生进行精心指导,培养学生解决实际问题的能力。同时,要让学生接触到一些新的 技术问题,并指导学生对新技术问题进行一定的研究,增长学生的知识面。在实习的过程中 ,为学生创造深入施工现场的条件,让学生真正接触实践,亲自动手,完成实际项目上的工 程测量、工程试验、结构检测、道路检测和桥梁检测等方面任务。
三、土木工程专业学生实践能力的培养方法
1.项目教学法
土木工程专业的毕业生要具有较强的实践能力,仅靠学生到施工单位实习是远远不够的 ,这就要求教师自始至终地结合专业特点,运用多种实践性的教学方法来培养和提高学生的 实践能力。
项目教学法是师生通过共同实施一个完整的生产科研项目而进行教学活动的教学方法。 我校与施工生产单位建立了教学实习基地,项目来自于教学基地。选择的项目要具有一定的 应用价值,能将某一个教学课题的理论知识和实际技能结合起来,与工程施工企业实际生产 过程有直接的关系;学生有独立制订计划并实施的机会,有明确而具体的成果展示,学生能 自己克服、处理在项目工作中出现的困难和问题;项目工作具有一定难度,要求学生运用新 学习的知识和技能,解决过去从未遇到过的实际问题;学习结束时,教师与施工企业专家共 同评价学生的项目工作成果。
通过项目教学,可以使学生真正做到将理论与实践相结合。教学与工程实践相结合,既 提高了理论学习的主动性与积极性,又使得学生通过实际的工作,锻炼专业技能,提高环境 适应能力和工作能力。
项目教学过程的多样性使学生不仅具有实践能力而且具有发展能力,可以随社会的发展 和职业的不同而不断提高和发展自己,可以在毕业后以一个熟练技术人员的身份立即进 入社会和工程施工生产领域。这不仅有助于学生的就业选择,而且可以改变学生的从业观念 ,有助于毕业生得到社会的认可。
2.实录案例模拟教学法
开设实录案例教学课程,可以对毕业班的学生进行实际工程教育。在教学中应用多媒体教室 进行实例教学,利用形象生动的画面,可以培养学生的学习兴趣,提高学生对一些实际问题 的感 性认识。尤其是对于工程测量、工程试验、结构检测、道路检测和桥梁检测等方面在实习的 过程中没有接触到的,或者是目前学校实验条件不具备的试验检测项目,都可以通过多媒体 进行演示。对于工程设计、工程施工新工艺和新技术,发现工程常见技术问 题和解决常见技术问题等方面,学校给予立项,组织部分教师深入工程实际,进行工程全过 程的实录,采集成影像教材给学生播放,并由教师配合讲座,从而使学生掌握施工全过程的 施工工艺。
目前,土木工程专业的工程管理课程的教学,由于教师普遍缺乏施工企业管理实践 工作经验,因此造成理论知识与施工企业实践技能脱节,造成学生也缺乏工程管理实践学 习。学生的实践能力和综合素质的培养需要真实的社会实践环境。土木工程专业学生不能到 真实的工程管理岗位实习,必然降低毕业生的管理实践能力。我们采用模拟教学法构建师生 之间的互动平台,正确引导学生主动、积极地参与工程管理实验教学,使学生在模拟的工程 管 理岗位上扮演职业角色,聘请有经验的施工管理企业经理加以指导,这就从根本上弥补了客 观条 件的不足。为学生提供近似真实的施工企业经营环境,可以全面提升学生职业素质,提高学 生就业能力。
参考文献
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[4]时志军,李晓莲,李灵君.土木工程专业生产实习教学的探索与实践[J]天水师范 学院学报,2007(9).
近年来,上海理工大学土木工程系与亚琛工业大学科研方面的合作取得了一系列的成果,先后与亚琛工业大学合作申请完成中德团队合作项目(PPP项目)、中国国家自然基金面上及国际合作项目、上海市教委海外实习交流项目、德国北威州科技部及德意志学术交流中心项目等十余项,并联合举办国际会议,亚琛工大教授与上海理工大学土木工程系合作申请到德国国家基金重点项目及面上项目多项。另外,双方联合建立环境岩土工程实验室以及联合建立国家级研究中心的工作正在进行中,双方的合作也先后在德国政府网站、德国亚琛工大校园网、德国驻华大使馆网站及德意志学术中心网站上介绍。目前,德国亚琛工业大学和上海理工大学土木工程系的科研合作已经被中德两国政府列入双方联合资助的框架,双方下一步将联合申请德国DFG和中国国家自然基金委联合资助课题的题目。
作者简介:李富荣(1982-),男,江苏盐城人,盐城工学院土木工程学院,讲师;胡艳丽(1983-),女,江苏宿迁人,盐城工学院土木工程学院,讲师。(江苏 盐城 224051)
基金项目:本文系江苏省教育科学“十二五”规划课题(项目编号:C-c/2013/01/002)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)14-0179-02
人才培养是高等学校的首要任务。对于工科大学生,其工程实践能力、创新能力的提高是高校教师的宗旨,也是当今社会企业经济发展对高校人才培养追求的主要目标之一。
近年来,企业愈加重视在校大学生的工程实践动手能力和创新能力,并将其视为是否录用的首要条件。基于此,盐城工学院土木工程专业积极推进实践教学改革和人才培养模式的创新,构建了满足工程单位要求的实践教学体系。大学生独立获取知识能力、工程实践能力和创新能力等均有较大提高,得到了社会和用人单位的一致好评。
一、土木工程专业实践教学的重要性
土木工程专业培养目标是:“本专业培养适应社会主义现代化建设需要,德、智、体、美全面发展的土木工程结构设计、施工技术与管理、建设项目开发与投资分析、工程监理、咨询以及招投标等方面的应用型高级工程技术人才,具备注册结构、岩土、建造、监理、造价、检测等现场工程师的基本知识、素质和能力,具备团队协作等综合素质和能力,能够在房屋建筑、交通土建的勘测、设计、施工、咨询、教育、投资、开发及监理等单位或部门从事相关技术及管理工作。”要达到上述培养目标,必须注重理论与实践相结合,做好理论教学与实践教学两大教学环节。目前,在平时教学中,受学校办学条件、学生培养经费和现场实习难以组织等因素的限制,土木工程教学中的理论教学比重远大于实践教学,使得学生在实践能力方面有所弱化,影响了学生的培养质量与就业。
土木工程是一门实践性极强的工科专业,不仅需要学习必要的理论知识,还必须参加一定的实践教学环节,因为实践教学直接影响学生毕业后从事土木工程设计、施工等工作环境的适应能力。因此,必须提高土木工程专业的实践教学质量,不断优化实践教学环节,建立与理论教学相匹配的实践教学体系,提高学生对专业知识的综合应用能力。[1]
二、土木工程专业实践教学环节的现状
1.实践环节学时较少
目前,不少高校土木工程专业总学时逐年减少,教学计划偏于理论教学,存在“重理论,轻实践”的现象,各类实验、实习和设计等实践环节大幅度减少。比如盐城工学院土木专业很多课程设计仅1周,认识实习1周,生产实习2周,毕业实习2周,这些实践环节学时的安排已不能满足专业教学要求,影响了本科教学质量。其原因是实习经费紧张、实习老师人员配备不足等[2],使得实习时间得不到保证,从而不能满足当今工程单位对实用技术人才的需求。
2.现场实习得不到保证
对于应用型高校,大多土木工程专业学生毕业后从事施工、监理等工程现场工作,工作环境较差,且存在一定的施工安全问题,再加上现在的大学生吃苦精神不够,实习中主动性、纪律性和积极性均较差。[3]同时,由于实习给工程单位带来了安全管理问题,有些单位不太愿意接受学生实习,或只带学生在施工现场走马观花便草草结束,以往长驻现场实习的情况已不复存在。
3.学校实验条件有限
有些高校实验设备陈旧,实验开出率较低,更不具备现场实验测试条件,导致实验环节强化不够,学生得不到应有的专业锻炼。[4]即使在正常开设的实验环节中,也是以常规实验项目为主,设计性、开放性、创新性实验项目很少。另外,实践教学基地建设较少,很多流于形式,不能满足实践教学的实际需要。
4.指导教师实践能力不足
目前高校教师学历普遍较高,专业教师队伍以中、青年教师为主,许多专业教师本科、硕士、博士一直读下来,在校期间主要参与导师课题研究[5],缺乏施工现场工作经验,教师本身实践能力有限,不能完全胜任实践教学指导工作。
三、土木工程专业实践教学环节优化的思路
1.制定新的实践教学培养目标
围绕土木工程专业培养目标,对于实验、实习、课程设计、毕业设计(论文)等实践教学环节,紧跟市场需求,不断调整充实、优化实践课程设置,动态化设置课程,确保学生在校期间工程实践不间断。在实践教学环节中,实习环节是非常重要的一环,因为这是直接面向工程现场的一个教学环节。为此,在制定培养目标时要求大一完成认识实习,大二完成测量实习,大三完成生产实习,大四进行毕业实习。其中,生产实习安排在第三学年结束前进行,以便学生与暑假时间整合起来,延长学生的实习时间,加强学生的实习效果;同时,生产实习期间,学生需在企业工程师的指导下深入到具体工程技术岗位从事具体工作,完成实习日记,最后由企业工程师评定学生实习成绩。[6]
2.加大实践教学经费投入
充足的实践教学经费是保证实践学时、达到实践教学效果的重要基础。[7]学校在实习环节上需完善政策、保障机制,加大实践教学经费的投入,确保专款专用。加大土木工程专业实验室建设投入,完善现有实验条件,充实校内实验室资源,建立土木工程综合实验中心。实习基地建设需要工程单位与学校的努力合作,加强校外实习基地建设,高校需对工程现场进行指导,工程单位提供实习平台,把实习基地建设落到实处,从而建立良好的校企关系,保障实习的顺利完成。同时,可与大型施工单位共建实验室,为土木工程专业学生开展综合性、设计性、创新性实验,从而提高实践教学效果。
3.加强教师工程实践能力
教师是实践教学环节执行的主导和核心,是提高学生实践能力的关键因素。[5]我校实行青年教师到工程单位挂职锻炼制度,这对青年教师是大有益处的,一方面可以切身了解实际工程,积累工程经验,提高自身专业素质;另一方面可以参与企业科研课题,帮助企业解决实际工程问题,提高自身的工程实践能力,也为指导学生进行工程实践活动积累了丰富的知识储备。对于挂职锻炼时间,要求到工程单位时间累计不少于6个月,挂职期间要求青年教师定期交流,给青年教师创造更多的接触实际工程的机会,结束后提交挂职锻炼总结报告、成果以及实践部门的鉴定意见,最后考核与答辩,合格后作为技术职务聘任的必备条件。
4.增强学生实验创新能力
在实验教学中,传统实验属于验证型实验,为此增设了设计型、综合型实验。学生可根据自己的兴趣爱好制订新的实验方案、设计新的实验项目,增强了学生实验的参与性,扩大了学生的知识面,让学生真正体会到理论知识是如何转变成科技成果、服务实际工程的。例如,在土木工程专业岩土与地下工程方向可设置土体与岩石力学对比实验,这是对相关实验内容进行有机整合和改进后形成的一个综合实验,其实验内容为采用诸如压缩、直剪、三轴等常规实验方法,对比分析土体和岩石的异同点,并且实验方案(包括实验目的、步骤、要求等)由学生自主设计,实验时间由学生向实验室老师申请确定,经批准后独立完成实验及实验报告。最后,根据实验操作过程、实验结果及实验报告完成情况,综合给出实验成绩。设计型、综合型实验可以提高学生的实验创新能力,拓宽学生的实验操作技能,增强学生从实验过程和实验数据中分析实验现象、总结实验结果的能力,培养学生发现、分析并解决问题的能力。[8]
5.创新毕业设计指导方式
作为应用型高校,盐城工学院创新了毕业设计指导方式,积极鼓励指导教师构建毕业设计团队指导模式,并可以聘期经验丰富的企业导师参与毕业设计指导工作,有利于毕业设计成果质量的提高。在团队指导毕业设计过程中,团队有总指导教师,每位学生有各自的指导教师,由3~5个学生共同完成一个总项目课题,这一项目课题可以是某一实际工程的全过程设计工作,或一个完整的科研课题;在毕业设计过程中,团队成员相互交流,团结协作,充分利用专业规范,使之掌握了整个地下工程设计的内容、流程及方法,确保其厚基础、宽口径走向社会。[9]
四、结语
经过近几年的实践教学探索,学生独立获取知识能力、工程实践能力和创新创造能力均有较大提高,学生参加学科竞赛、大学生实践创新项目等逐年增多,考研率也逐步提高。实践说明,通过改革实践教学环节,学生的实践能力进步明显,但在今后教学过程中应继续优化实践教学环节,只有这样才能培养出适应时展需要的毕业生。
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基金项目:黑龙江省教育改革项目;黑龙江工程学院教育改革项目
作者简介:武鹤(1963-),男,黑龙江工程学院土木与建筑工程学院教授,硕士生导师,主要从事教学与教学管理研究,(E-mail)。
摘要:毕业设计是高等学校人才培养最重要的实践教学环节,是对学生所学知识综合运用能力的一次检验。基于CDIO理念,以“大工程观”和“全寿命周期”为主线,以学科交叉与专业综合为基础,开展基于团队的土木工程专业毕业设计改革,采用企业导师和校内导师联合指导的方式,重在培养学生“大工程观”、团队合作意识、沟通协调能力以及实践创新精神,促进土木工程专业毕业设计质量不断提升,以期为推动高等工程教育人才培养方式改革提供借鉴和参考。
关键词:土木工程;CDIO;毕业设计;培养模式
中图分类号:G642.77 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)03-0119-03 一、前言
毕业设计是教学过程最后阶段采用的一种综合性、总结性实践教学环节,是学生在系统掌握专业知识、技术及平时教学训练基础上,按照规范化的设计研究程序与方法所进行的教学活动,其目的是培养学生综合运用所学知识独立分析、解决专业范围内有关工程应用问题,以及科学研究的初步能力,使学生的知识、素质及技能得到进一步锻炼、充实和提高。
土木工程是一门实践性很强的学科,土木工程专业本科毕业设计内容涵盖设计、施工、维修养护、管理等方面。近年来,毕业设计在适应性、实践性和综合性等方面有了很大的改进和提高,质量也不断提升,但毕业设计的基本模式却仍停留在“一师多生、一师多导”的层面,毕业设计的质量很大程度取决于指导教师的能力和水平,缺乏企业界的深度参与、指导与评价。归根结底,毕业设计的改革没有跟上时代的发展,需要突破原有禁锢,更需要实质性地创新。
卓越工程师教育培养计划对应用型人才培养提出了更高的目标和要求,如何发挥土木工程专业“大基础、宽口径、重实践、强能力”的专业特点,使毕业设计选题更贴近工程实际,充分体现学科交叉与专业融合,是毕业设计急需解决的问题。因此,积极探索土木工程专业毕业设计改革模式,采取基于团队的毕业设计模式和校企合作的指导方式,是高等工程教育改革的重要方向,对提高人才培养质量具有重要的现实意义。 二、基于CDIO理念的土木工程专业毕业设计改革
土木工程专业技术人员直接从事着解决土木工程设计、建设、管理、服务等工程实际问题的工作,工程系统能力的培养尤为重要。基于CDIO(Conceive- Design- Implement- Operate)理念的土木工程专业毕业设计改革,正是适应这一要求而进行的。
(一)基于CDIO的毕业设计理念
CDIO教育模式和方法是近年来国外工程教育发展的新思想和新理念,对工程教育的发展具有重大影响,越来越受教育界的关注、重视和研究。CDIO是由美国麻省理工学院、瑞典哥德堡查尔姆斯技术学院、瑞典皇家技术学院和瑞典林雪平大学等4所工程技术类大学发起的一项工程教育改革计划。以全寿命周期为主线和载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习,以获取工程能力和经验,培养学生工程意识和素养、工程实践和创新能力。
CDIO模式教学主张用产生于真实环境中的问题启发学生思维,由此支持并鼓励学生进行有针对性地解决问题式的学习、拓展性学习、案例学习和项目学习。CDIO模式重视学生的观点和体验,让学生在项目开发和讨论中获得经验,并鼓励学生进行创造性思考[3]。CDIO教育大纲将工程毕业生的能力分为工程基础知识、个人能力、人际团队能力和工程系统能力4个层面,大纲要求以综合的培养方式使学生在这4个层面达到预定目标。毕业设计正是培养学生个人能力、人际团队能力和工程系统能力的重要而关键环节。基于CDIO模式的毕业设计改革,强调用真实复杂的案例呈现设计题目,营造设计需要解决的环境,使学生在毕业设计执行的过程中得到能力的培养和知识的活化。
此次毕业设计改革,采用“设计院模式”,以实际工程为背景,以项目建设为依托,从项目可行性研究到项目内容实施,充分体现黑龙江工程学院土木工程专业“大工程、大系统、大视野”的毕业设计理念。
(二)基于团队的毕业设计模式
立足于CDIO国际工程教育模式和理念,以大工程观和全寿命周期为毕业设计的基本主线,构建毕业设计团队培养模式,使人际团队能力培养和工程系统能力培养在毕业设计中得以体现。
以实际工程项目为背景,选定符合毕业设计的工程项目,从学校2011届和2012届土木工程专业毕业班中遴选15位毕业生组成毕业设计团队,分成6个专业方向组(每组2~3人),即项目可研组、路线设计组、路基路面组、桥涵组、隧道组、概算与施工组织设计组(如图1所示)。团队各组既有分工又有协作,共同开展项目设计工作,完成基于团队合作下的毕业设计项目训练,全面锻炼学生的工程系统能力、人际团队合作能力,培养创新意识和专业综合素养。
图1 土木工程专业(道桥方向)毕业设计改革分组设计
(三)基于校企合作的毕业设计指导方式
紧密围绕土木工程专业毕业设计改革“综合性、工程性、系统性、团队性”的规律和要求,开展毕业设计指导方式改革。以校企合作为基础,强化企业工程师的参与及合作。引入“双导师”指导制度,即由学院骨干专业教师和来自工程设计、施工及科研和管理单位的知名高工、技术人员组成指导教师组,共同担任毕业设计指导工作。通过企业导师的参与,推进毕业设计指导方式的改革,在提高毕业设计质量的同时,保持与工程界同步,使学生在完成毕业设计的过程中感受到技术的进步,体会到工程师的社会责任。
此外,土木工程专业毕业设计改革组采用“毕业开题+2周一次团体汇报+中期大检查+毕业设计答辩”的过程管理,从毕业设计开题到毕业设计答辩整个过程,始终坚持邀请工程界知名专家和一线工程师参与,让毕业设计选题更贴近工程实际。学生通过汇报并与知名专家和企业导师交流,能够更深入地认识工程设计与建造的本质与要义,实现了教学到工程,理论到实践的对接,获取工程经验,培养了学生的工程意识和素养。
三、结语
基于CDIO模式的土木工程专业毕业设计改革,与传统方式相比,让学生得到了更为全面的锻炼,正如答辩评审专家们所言:该毕业设计改革形式新颖,有利于培养学生的大工程观和对项目的全局把握;在设计过程中,充分体现以人为本,人与自然协调的可持续发展理念;创新成果突出,大胆进行了新型路面结构的设计和理论探索,应用先进的空间三维计算软件Midas进行设计验算,在一定程度上走在了设计院的前面。
土木工程专业毕业设计改革体现出选题真、任务实、模式新的特点,同时积极探索了校企合作双导师制,强调企业工程师的参与及指导,使毕业设计更贴近工程实际和未来发展需要。通过基于团队的毕业设计,学生的工程系统能力、团队协作能力、沟通交流能力、创新设计能力以及分析问题和解决问题的能力明显提高,改革效果显著,为毕业后较快适应工作需要打下了良好的基础。同时,也为推进中国高等工程教育的改革进行了有意义的尝试,对提高毕业设计质量具有一定的借鉴意义。
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Reform and practice of graduation design of civil engineering based on CDIO concept
WU He, GE Qi, ZHANG Jiaping, SUN Ling, YANG Yang
“卓越工程师教育培养计划”拟用10年(2010-2020)时间培养百余万高质量各类型工程技术人才,为我国走新型工业化道路和建设创新型国家提供人才支撑和智力保证。“卓越计划”为高等工程教育改革指明了方向,也是我国当前经济社会发展的需求。它定位了工程教育的培养目标-具有创新能力、实践能力和国际竞争力的综合人才,以适应和支撑产业发展。土木工程专业实践性强、工程性质明显,在当前的土木工程专业教育教学中,高校一般都会安排很长一段时间作为实践教学环节的总结阶段,让学生有足够的时间进行毕业设计。这个阶段可以充分培养学生的动手能力,实践创新能力和科学探索精神,也是培养卓越工程师的重要手段。
一现阶段本科毕业设计存在的问题
目前,对毕业设计的认识、毕业设计安排、选题和指导等方面存在诸多问题:其一,部分高校、学生缺乏对毕业设计这一教学环节对培养学生实践能力和创新能力培养的关键性,由于毕业设计和学生找工作或考研复试时间相冲突,所以大都对毕业设计流于应付的态度,指导教师对此也是听之任之,忽略对学生毕业设计过程的监管。其二,毕业设计选题过于单一化,常常是多人一题,并且,设计选题往往还与工程实践脱节。其三,部分指导老师缺乏土木工程设计和组织管理的实践经验,对学生的毕业设计的指导仅凭个人理解,在指导毕业设计过程中,难免片面甚至脱离实际工程设计要求。
二本科毕业设计改革目标及关键问题
土木工程毕业设计的目标是把本科生培养成适应和支撑产业发展、具有创新能力、实践能力和国际竞争力的卓越人才。这里需要解决的首要问题是把毕业设计从原有的制式的、程序化的教学环节,变成作为一种培养手段融入日常教学中,同时提高指导教师的实践水平并制定和执行工程教师的职务聘任、考核等相关制度。
三本科毕业设计改革内容及措施
(一)完善设计类课程体系
全面梳理土木工程专业本科生培养过程中的设计类课程,涉及到的课程有房屋建筑学、混凝土结构原理、房屋混凝土结构、钢结构、建筑结构概念设计、建筑工程施工、建筑结构抗震设计以及土木工程计算机辅助设计等课程,在相应课程结束后安排的课程设计有:多、高层住宅设计、现浇混凝土楼盖设计、单层工业厂房设计、施工组织设计等,进一步细化各个课程设计的任务和目标,并结合当前土木工程学科发展以及工程应用对工程师素质与技能的要求,对各类课程设计实践课程重新制定教学大纲。
(二)毕业设计的总体安排
在毕业设计的总体安排上,改变以往的整体化--全部学生都在第八学期进行毕业设计。从土木工程专业2013级学生开始,根据学生学习程度,对学习优异的学生,在大三开始布置毕业设计任务。这些学习程度优异的学生经过两年基础课的学习,这个时候布置毕业设计任务,有利于他们对学习专业基础课、专业课做到有的放矢,也激发了他们的学习兴趣和主动性。同时,他们对相对学习差的学生起到了示范带头作用。
(三)搭建实践平台,积极探索校企联合培养模式
“卓越计划”其最突出的一个特点,是企业深度参与人才培养的全过程,通过开展产学研合作的方式,不断扩大校外实习基地规模,为学生构建良好的工程实践教学环境。学校在加强现有基地建设的基础之上,根据行业对专业人才的需求,充分利用我校的优势资源,与施工单位,工程设计院等优秀企业建立联合培养模式,采用双导师制度,对于每个用人单位,乃至每个工程项目,都配备经验丰富的导师、辅助教师以及现场技术指导员。建立健全学生企业学习期间的医疗保险等保障措施。同时,加强校内实验室建设,以保证本科基础实验教学,同时建设校内实践教学示范区,以完成学生对实际工程的实践操作和训练,而且对复杂工程,学校已建立虚拟仿真实验教学中心,开发各种虚拟仿真项目,再现生产过程。
(四)毕业设计选题
毕业设计题目根据专业方向设置,按照毕业设计大纲要求并尽量结合实际工程进行选题,实际设计题目可以来源于学生的工程实践,也可以从设计单位实际项目中选题,由指导老师把握题目的难易度以及设计工作量,并由指导老师编写详尽的毕业设计任务书。毕业设计尽量一人一题,不同年份题目做到无重复。同时,本着自愿原则,选择少数学生参与教师科研项目,撰写毕业论文。指导教师确定的选题,经学院审查后,向学生公布。学生根据公布的选题,选择指导教师。最终根据双向选择的方法,确定毕业设计题目和指导教师。
(五)提高指导教师的实践水平
指导学生毕业设计,需要指导老师具有扎实的理论知识的同时,还需要具有较强的实践技能。一方面,结合学校工科教师评聘和考核制度改革,在教师聘任、考核、评价制度方面向具有工程实践经历的教师倾斜,并建立专职教师到企业工作或轮训制度、青年骨干教师出国到跨国公司研修制度,以使学院教师不断更新工程知识、掌握新的实践技能、丰富工程实践经验。另一方面,聘请企业从业人员参与制定土木工程专业培养目标和人才培养方案,聘请有工程背景的优秀人才做本专业兼职教师,以作为“卓越计划”培养人才的师资补充。
(六)实行每位学生毕业设计公开答辩制度
本科毕业设计公开答辩的做法类似研究生学位论文答辩,答辩评委小组由5位系内中级以上职称的老师,以及1位校外专家组成。并采取回避制度,答辩评委的学生不得参加本组答辩。每位学生答辩时间15分钟,其中设计成果汇报10分钟,回答评委问题5分钟。6位评委各自独立评分,小组的平均分作为学生的考核成绩。四结论在当前“一带一路”发展战略及“卓越工程师”培养模式下,现代化建设与经济发展需要大量的土木工程技术与管理人才,优秀的土木工程人才的培养仅靠课堂理论教学还远远不够,它需要各个高校紧紧把握“卓越计划”的主旨和要义,改善本科学生的实践教学,以提高学生综合应用和解决实践问题的能力为目标,以本科毕业设计的改革为抓手,为行业和社会发展培养高素质的、具有创新精神的高级应用型土木工程专业人才。
作者:贺东青 岳建伟 单位:河南大学
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2013)24-0062-02
近年来,国家及社会均对土木工程专业课程的设置、人才培养方式等方面提出了更高的要求,以适应技术不断革新的现状。目前,由国务院批准,并由教育部、财政部全面启动并实施的高等学校本科教学质量与教学改革工程,主要是对这一现状进行的积极革新。教育部副部长吴启迪对“质量与教学改革工程”的具体解释是:“质量工程”是以提高高校的本科教学质量为目标,提高优质资源共享为手段,按照“分类指导、鼓励特色、重在改革”的原则,在专业、课程教材、实践教学与人才培养模式等 6 个方面进行改革与建设,支持和鼓励高校在人才培养模式方面的深入改革和大胆创新,引导高校的本科教学方向,带动教学的全方位改革和创新。所以,对于高校创新型人才的培养是配合我国高校教学改革以及适应土木专业发展的趋势而进行的高校人才培养模式。
一、国内外工程类人才培养的不同模式
(一)国外人才培养的模式
国外工程教育领域,具有代表性的两种模式主要有美国模式和欧洲大陆模式。美国模式主要是由社会和学校两部分组成,高校学生在校期间先进行工科基础教育,学生毕业后则由社会提供具体化、职业化的专门教育,并且有各专业的工程师考试和职业资格认证的要求,在完成所有项目以后才能成为工程师;欧洲大陆教育主要以法国和德国为代表,其培养过程主要在学校完成,大学生在学校要先完成与工程师相关的基本教育和基础训练,获得职业资格认证,则在毕业时可以取得工程师学位。国外工程类的人才培养模式,均对学生的基础教育和实践有着同等重要的要求。
(二)中国工程教育人才培养模式
中国工程教育则较为倾向于知识,其教育的主要目的和出发点在于传承和创新人类的知识和文化,这种观念也被称为学科本位论。因此,也造成了中国土木工程教育的主要模式为:高校学生在校期间接受的是土木工程专业基础知识的培养和学习,毕业进入专门企业以后,通过在企业具体工作的过程中来完成工程师的职业教育,自此才可以成为一名合格的土木工程师。
综上所述,中国的工程教育人才培养模式以及与之相关的课程设置都是沿革了国外的相关模式,但因为中国教育界和高校对于大学生培养的认知是在于知识的引导与学习,因此也造成了大学生土木工程师职业化培养的滞后,不能与其毕业后的职业生涯进行有力的结合,土木工程企业在招聘人才时皆希望大学毕业生已具备与工程师相关的基本能力,土木工程企业无需再进行其基本能力的培养,特别是对于工程实践能力和创新能力有着较高的要求。所以,土木工程企业的用人观念也要求我们高校在土木工程人才培养方面进行变革。
二、土木工程专业人才培养现状分析
如上所述,中国工程教育人才较为偏向于知识的传承和创造,因此,我国土木工程教育的现状存在有多种矛盾体:第一,国家、社会、企业均需要工程师人才,而高等学校却不培养工程师。第二,学校教学主体缺乏工程实践经历,而学生却需要接受工程实践能力的培养。
在第九届(2008 )全国高校土木工程学院院长工作研讨会中,总结了国内土木工程专业人才培养过程中出现的两个明显的特点:
第一,类型不同的学校有不同的定位。根据高等学校土木工程专业指导委员会专家最新的调研统计,我国目前共有362所高等院校开办了土木工程专业的本科教育,其中研究型大学(985、211学校)共有65所,主要是培养创新型人才,教学型学校297所,主要培养技术应用型人才。 第二,不同类型土木工程专业人才的社会需求在单位规模(大型、中型、小型)、单位性质(设计、施工、管理)、岗位层次( 总工程师、主任工程师、专业工程师) 等方面有所不同。
目前,较多高等学校对于实践性教学和创新型能力培养不够重视以及没有充分合理的认识,部分高校只是简单地复制研究型大学的办学模式,使得高校毕业生一方面在从事科学研究时对于基础知识的掌握不够,另一方面从事施工技术时又缺乏相关的工程职业素养,从而导致了社会对于高等学校工程教育教学质量认同程度的不断降低。
三、土木工程专业创新型人才培养模式构建的意义
(一)从宏观角度讲,高等教育人才培养模式的变革,是建设创新型国家,实现科学发展的基础
党的十七大、十报告中均提出要建设创新型国家的精辟论述。建设创新型国家,培养创新型人才是关键和基础。高等教育人才培养模式的变革,是针对建设创新型国家和科学发展观所实施的具体做法。
(二)从中观角度讲,培养具有良好创新型的高素质创新型人才,是土木工程行业的发展的现实要求
随着社会经济的发展,土木工程材料的更新,土木工程建设市场的开放,使得这一行业的垄断逐渐破冰,与土木工程施工和监理相关的企业也逐渐改变了过去的单一经营模式,并试图向横向全面发展。但是,现今的山区高速公路、大型桥梁隧道工程、超高层建筑工程、特大型水利水电工程和港口航道工程等各项技术的难度不断提高,项目的管理与国际接轨,使社会对专业人才的要求越来越高。与此同时,高校中对土木工程师的培养模式日益陷于“学术化”和“通才化”,毕业生对于实践能力和创新能力的缺失已然与社会对土木工程师的实际要求脱节,土木工程行业所需要的技术、管理、创新等全方位高素质人才,在高校中未能如愿以偿地培养出来,因此,要求开办有土木工程专业的各类高等院校,必须转换人才培养的思路,改革创新人才培养的模式,探索培养土木工程专业创新型人才的途径和方法。
(三)从微观角度讲,探索和实践创新型人才培养模式,是保证高等学校毕业生就业的根本
目前,我国高等学校毕业生都存在着找工作难的问题,这一方面与高校人数逐年增多有关,但也与高校工科教育严重的产学脱节有关,高校教育只重学术性和与当代最新技术的脱节,使得学生对于实践有着眼高手低之惑。要解决“就业难”这种现状,最有效的办法就是树立培养创新型人才的观念,并逐步改革创新型人才培养的模式,不断强化本科生工程技能方面的培养,加强工程类毕业生的实践操作能力。
四、土木工程专业创新型人才培养模式构建的几点建议
综上几点,我们通过对国内外工程教育的比较以及对土木工程专业创新型人才培养意义的认知,可以发现工程教育必须紧紧跟随当今社会的高速发展,同时必须以社会、企业的需求为导向,以工程实践操作能力为要求,更好地培养社会所需求的工程师人才。在土木工程专业创新型人才培养模式构建上,笔者主要有以下几点建议:
首先,在具体的教学中,第一,要加强实践教学的环节,逐步深化地为学生创造创新实践平台,改善实践环境,推动学生自主创新活动;第二,在设置培养方案的环节上,要不断地完善工程教育中的工程设计和实践类课程体系,使得这两方面的课程能够贯穿高校学生整个大学教育过程,争取使得学生的创新设计能力有较大的突破;第三,不断深入和摸索高校的产学研结合模式。高校应当努力争取校企共建、技术研发中心等实践基地的建设,在行业专家的指导之下,培养学生动手能力和解决问题的能力。
其次,在教育观念上,第一,做到大众化教育和技术教育的平衡发展,培养学生基础知识和实践能力并重。第二,建立校内外双导师制,以校内老师培养学生的基础知识,校外企业技术老师则进行实践能力的培养。这样,学生才能在综合素质方面得到提高,将具有更好的社会适应能力,学生将更为主动地学习和具有更高的工程设计创新能力。第三,要有国际化教育的思路,高等学校可以通过网络教学和双语教学,使学生能够接触到所学专业领域中最高精尖的技术和知识,也使学生能够有高度的国际视野和娴熟的技术沟通能力。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 姜秀英,俞亚南,陈仁朋.土木工程创新设计实验班的架构与实施[J].高等建筑教育,2009,17(6):109-112.
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作者简介:陈春红(1983-),女,江西吉安人,常州大学土木工程系,讲师;朱平华(1966-),男,湖北天门人,常州大学土木工程系主任,教授。(江苏 常州 213164)
基金项目:本文系2012年常州大学教育改革与研究项目(项目编号:GJY12020021)的研究成果。
中图分类号:G642.477 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)22-0179-02
毕业设计是土木工程专业本科阶段重要的综合性实践教学环节,是锻炼学生综合知识的运用能力,反映学生的科研能力、创新水平和高校教学质量,实现高校土木工程专业培养目标的关键环节。随着土木工程专业口径拓宽和工程技术更新,传统的毕业设计运行模式已无法满足毕业设计质量要求。[1,2]本文探索和创新土木工程专业毕业设计团队指导模式,在组织形式、设计选题、过程控制等方面进行深化改革,以期提高毕业设计质量,加强学生的专业素养,实现“卓越工程师”的培养要求。
一、传统毕业设计指导模式现状
1.毕业设计选题
目前,多数高校土木工程专业的毕业设计选题面相对狭窄,题型单一,深度不足,且以“命题式”的设计题型居多。比如,工业与民用建筑方向的毕业设计一般为多层框架结构和单层工业厂房,学生很少接触其他结构体系的设计,这就制约了学生的知识视野,体现不出厚基础、宽口径的专业培养要求。另外,设计中对土木工程各方向的内容分配不合理,往往是重结构、轻建筑和施工组织设计,对道桥和地下工程设计的内容较少。设计题目大多不是根据实际工程来命题,对设计结果无法校核、论证,且多年来题目类型相同,内容大同小异。[3,4]这使得学生普遍感到毕业设计和实际工程脱轨,缺乏工程实践意义,降低了学生的积极性和创新欲望,不能充分发挥主观能动性。
2.毕业设计时间安排
多数高校毕业设计安排在第八学期,而在这学期,找工作的学生忙于参加招聘会和面试,不能认真静心地做毕业设计;考研的学生在准备研究生面试和复试时占据了大量的时间与精力,影响了毕业设计的进度和质量。有些学生意识不到毕业设计的重要性,忽视了毕业设计是土木工程专业学生将四年所学知识综合化和整合化的唯一机会,在毕业设计时准备工作不充分,匆忙着手,对最新的专业设计规范、专业标准图集、专业构造手册熟悉较少,完全依靠教师的指导,被动性设计表现明显,学生在设计中体会不到设计成就感,导致其重视程度、设计热情下降。
3.毕业设计指导教师问题
在毕业设计中普遍存在指导教师严重不足的问题,毕业设计环节的生师比过高,有些高校甚至高达10∶1。很多青年教师从学校毕业后直接进入高校教学,知识结构不够完整,缺乏工程设计和实践经验,这就影响了毕业设计的指导质量。比如建筑工程专业,毕业设计涉及到建筑设计、结构设计、施工组织设计等,指导教师必须精通这些专业知识才能高质量地指导学生开展毕业设计。同时,教师要兼顾繁重的教学和科研任务,投入指导毕业设计的精力有限,很难对所有学生的毕业设计管理和监控到位,致使学习主动性不强的学生设计进度严重滞后,毕业设计质量不高。
4.毕业设计成果达不到设计要求
在大学期间,土木工程专业除了学习专业技术基础课和专业课外,还有课程设计实践环节。但这些课程和实践环节均局部独立,片面性较强,缺乏全局系统性和整体性,使学生多以点状形态记忆专业知识和工程技术问题,缺乏大土木观,工程设计整体观模糊,这使得有些学生在毕业设计中既不能分析具体工程问题,又不能校核论证设计结果,只能照搬结构设计范例,依赖结构设计软件,缺乏独立思考能力和创新精神,毕业设计成果远远达不到“卓越工程师”的培养目标。有些学生不能按照设计进度进行设计,毕业设计前期松松垮垮,而后期通宵作战,导致毕业设计内容不完整,深度不足,设计水平不高,甚至出现了计算书前后矛盾以及计算书和设计图纸自相矛盾的情况。
二、毕业设计团队指导模式
毕业设计团队指导模式是根据土木工程专业培养目标和“卓越工程师”培养要求,以实际工程和科研项目命题,由多名教师合作组建毕业设计指导教师团队,指导多名学生完成较大的毕业设计课题,确定毕业设计中实施团队指导的相关具体方案,提高毕业设计质量。
1.毕业团队指导模式的目的和意义
毕业设计团队选择内容全面、结构体系丰富的课题,学生在设计时分工合作、各司其职,对土木工程多个专业方向知识均有汲取,有利于培养他们的工程意识。在毕业设计过程中采用讨论式和启发式教学,形成研讨气氛,充分激发学生的主动性和创新性,促进学生之间相互学习、补充、启发,全体团队成员的素质得到发展,共同进步,这为提高毕业设计教学质量奠定了基础。多名教师共同指导,相互配合、优势互补,为提高毕业设计质量创造条件,也有利于教师的进步和成长。
2.指导教师团队的构建
指导教师团队组建时要综合考虑教师的学缘结构、学科专长和年龄结构,教师之间学科交叉合理,各有所长,优势互补,老中青教师搭配组合。团队负责人一般由有丰富理论知识和工程实践经验的教师担当,在选题、设计成果考核等重要环节以及学术方向和关键技术等方面,对团队教师起培养、指导、协调和组织作用。其他成员一般为中级职称以上的教师,尤其要吸收青年教师加入团队,根据其学科专长与特点负责对学生进行具体指导。[5]指导团队既分工又合作,不同专业和方向的教师全程参与指导,根据进度和设计内容分阶段负责。在团队中以老带新,培养年轻教师和专业基础课教师。
3.学生团队的构建
根据课题规模和任务的难易程度确定毕业设计团队学生人数。学生团队组建应基于双向选择原则,教师要对团队的课题研究方向、研究思路和研究成果做初步阐述,让学生对课题有所了解。在组建学生团队时可以同专业,也可以跨学科、跨专业,应鼓励不同层次的学生组队,尤其要鼓励基础差的学生进入团队。团队组建后,应选一名理论知识扎实、责任心强、协调组织和沟通能力良好的学生担任组长,负责团队的研究进展、实验组织和人员协调工作。
三、深化毕业设计改革
针对以往土木工程专业毕业设计现状,常州大学土木工程专业进行毕业设计团队指导模式教学改革实践,旨在提高毕业设计教学质量,提升学生工程实践能力,实现“卓越工程师”培养目标。
1.毕业设计选题改革
为了提高学生的工程实践能力,满足土木工程专业职业要求,选题要结合实际工程项目,与地方施工单位或设计院所合作选题,根据学生团队的基础知识和学习能力情况进行“真题真做”或“真题假做”,尽量避免“假题假做”,通过对比设计成果和现有工程的差异,有利于提高学生解决工程问题的能力,增强了学生的自信心和成就感;或者将教师的科研项目整理成为既能满足毕业设计要求,又有一定科研性及学科前沿的综合性的毕业设计题目。在选题时,注意给课题适当添加自由发挥空间,旨在锻炼学生的创新能力和解决实际问题的能力。
2.毕业设计提前安排
为了解决毕业设计与就业的矛盾,一方面将部分学生在大三时就吸引进入教师的科研团队,提前接触科研项目,开拓学生的科研能力,为毕业设计做好知识储备,另一方面将毕业设计的前期工作提前安排在第七学期末开展,增加了毕业设计的有效时间。指导教师详细介绍课题的工程背景、研究背景、具体内容和预期成果,学生根据毕业设计的任务与要求收集资料,查阅参考文献,分析课题的研究内容,提出研究思路和设想,完成科研实践和文献综述(开题报告)。指导教师要及早介入学生的前期准备工作,缩短学生毕业设计适应时间,减少起始阶段的盲目性。
3.加强团队管理
过程管理是能否按时保质保量完成毕业设计的关键。所有指导教师对毕业生的开题、阶段性检查、中期检查、答辩进行互相把关,互相促进。重点从以下几点做好过程管理:
(1)团队指导教师要分工明确,责任清晰,实行值班制,保证学生在毕业设计中遇到问题可以随时得到教师指导;团队负责人关注试验进度,对毕业设计进行阶段总结。
(2)制定有效的团队管理制度和操作程序,建立良好的师生信息传达和反馈渠道。
(3)充分调动学生主观能动性。学生在设计过程中提出解决问题的思路和方案,教师不能选择硬性压制和忽略不问,而应积极引导学生通过主动思考和积极创新来解决问题。
(4)开设毕业设计讲堂。针对毕业设计中涉及的难点和重点问题,由相应的教师以毕业设计讲堂的形式进行专题讲解,丰富毕业设计指导形式,提高毕业设计学习效果。
(5)集体评图。团队负责人组织团队教师共同讨论确定毕业设计图纸要求和统一评图标准,利于教师之间相互学习,很大程度上起到传帮带的作用,可以促进年轻教师快速成长。
4.加强与校外企事业单位深度合作,校企联合培养毕业生
高校和企业深度合作是培养“卓越工程师”的重要途径和提高毕业设计质量的有效方法,既解决了高校办学资源匮乏问题,又为企业的发展与创新提供了人才。常州大学土木工程专业与校外企事业单位联合培养毕业生,建立校内指导教师和校外工程师毕业设计联合指导团队。通过“产学研”相结合的方式,依托校企节能减排材料研发中心和校企重点实验室建设,建立校外实践教学基地,学生在企事业单位开展毕业设计,以实际工程为设计课题,设计结果可以对比校核,有利于培养学生严谨的工程意识和参与实际工程项目的热情。[6,7]在联合指导过程中,校内教师和校外工程师要分工明确、责任清晰,制定校外毕业设计管理制度,校内教师定期检查学生毕业设计进度和毕业设计成果,并对阶段性问题进行解答。
四、实践效果
经过三届毕业设计的探索和实践,常州大学土木工程专业已逐渐规范和完善了毕业设计创新团队的教学模式,毕业设计质量得到明显改观。通过毕业设计团队指导模式的构建,毕业生整合构筑了较为完整的专业知识结构,提高了工程实践应用能力,锻炼了科研创新和团队协作能力。同时,各专业和方向的教师之间的联系得到强化,不同专业课程教师对相关课程的认识得以深化,加强了教师的教学水平。但是也要清醒地认识到,面向“卓越工程师”的培养目标,土木工程专业毕业团队指导模式还存在不足之处,需要在今后的教学改革中不断总结经验和探索提高。
参考文献:
[1]刘铮,王海莹,孙俊.宽口径土木工程专业毕业设计模式研究[J].高等建筑教育,2004,13(1):100-102.
[2]李方慧,赵永江,孟凡.基于卓越工程师教育计划的土木工程专业教学改革[J].高等建筑教育,2012,21(6):40-42.
[3]张亦静,何杰,肖芳林.基于团队协作的土木工程专业毕业设计模式探讨[J].湖南工业大学学报,2008,22(3):107-109.
[4]卢瑞华.土木工程专业毕业设计教学改革调查与剖析[J].理工高教研究,2008,(1):96-99.
一、土木工程专业实践教学的重要意义
土木工程专业集实践性、社会性及群体性为一体,其培养目标的要求更高,需要在德智体全面发展的前提下,符合社会主义现代化建设的标准。为此,除了需要掌握土木工程专业的基本理论知识,还需要通过工程师的基本训练,这样的人才才是社会需要的专业人士[1]。土木工程专业实践教学具有以下作用:首先,通过实际操作检验学生所学的理论知识是否扎实,同时也能提高学生对理论知识的理解能力。其次,是学生接受专业新知识和掌握新技术的有效途径。学生通过实践,不仅可以提高自身的实际操作能力,而且在发现问题、分析问题和解决问题方面,能力也会有所增长,以实践带动理论的学习。最后,是培养学生学习兴趣和创新能力的有效方式。实践教学与生活密切相关,学生在实践学习过程中,感受到乐趣,自然就会深入学习,不断进行创新应用。因此,在土木工程专业中,实践教学和理论教学是不可忽视的重要组成部分,做好实践教学工作,是培养土木工程专业人才的重要途径。
二、土木工程专业实践教学中存在的问题
(一)实践教学和理论教学比例失衡
由于实践性教学是基于理论课内容进行的,所以,在课程教学的过程中,教师往往不会把更多的注意力集中于实践教学上,只会重视理论教学。而且,在研究型高校中,教师大多不是单纯地承担着教学任务,还需要开展科研、社会服务等方面的活动,使得教师很难有精力集中投入实践教学环节中[2],后果就是教师在完成理论教学任务后,对学生的各类实验和实习缺少及时专业的指导。除此之外,教学时间和教学条件等因素,也是导致实践教学和理论教学比例失衡的重要原因。实践教学需要充足的实验课学时和实验教学内容,才能确保由学生动手操作的基础实验顺利进行。而高校为了完成教学任务,对这一方面缺少重视。各类实习时间不充足,也是一个重要原因。实习是实践的重要环节,是否按照实习指导计划和考核方案进行非常关键,这对实践教学效果有很大的影响作用。
(二)缺少充足的实践教学环节经费
当前,一些院校存在实践教学环节经费不充足的现象。这些院校由于种种客观原因缺少软硬件设施,更缺少实践教学环节经费,主要体现在两个方面:其一,实验经费短缺;其二,实习经费短缺。由于实习和实验都是实践教学的基础环节,若不能有效保证其顺利进行,学生对实验设备和仪器的操作不能完全掌握,将影响课程目标的实现。一般而言,高等学校土木工程专业指导委员会对本科基本教学实验项目有明确的规定,学生的动手能力和实践操作能力尤为重要。但若缺少资金投入,将难以实现这一要求。经费少还会造成学生在实习过程中实习内容不全面的状况。对土木工程专业而言,在施工现场的实习是一个不可或缺的阶段。学生在实习阶段不仅要对部分施工工序、招标投标、组织管理和工程监理有所了解,而且在工程预决算和事故处理等方面也应该兼顾[3]。但缺少资金,就不能同时兼顾到这些。
(三)实践教学内容和形式缺乏自主创新性
根据土木工程的专业性要求,土木工程实习环节是在与课程配套的实验内容的基础上,增加地质、测量、认识、生产和毕业设计等方面的实习内容。这些实习环节多且不集中,没有考虑土木工程专业的实践性特征,内容也过于片面,不够规整。此外,课程设计和毕业设计的内容,不够充实和多元化。例如,一些毕业设计题目是钢筋混凝土框架结构,但由于结构型式不够多样,造成房屋建筑设计对象主要以宾馆、教学楼、图书馆等为依据进行。房屋建筑设计对象的层次划分并不清晰,致使基础结构设计不能全面考虑复杂的基础型式的内容。针对桥梁工程课程设计,其并未对其他桥型的设计内容有所涉及,只是单纯地进行简支梁桥设计内容的学习。这样一来,对学生的设计计算能力会产生非常大的不利影响。针对各类实验与设计,一般会编制内容翔实的指导书,学生在进行相关实践时,不多加考虑,缺少创新性。另外,在实践教学过程中,相互抄袭也是阻碍学生提升创新能力和意识的因素之一。
(四)缺少有效的监督和考核管理
目前,在土木工程的实习组织形式下,教师的指导作用不能被凸显,实习质量的高低与学生自身的主观能动性有密切的相关性。若学生的主动性相对较弱,影响的不只是实习质量,更会威胁到学生自身的人身安全。针对非集中实习的学生,学校在考虑经费后,难以确保对每个学生的实习进行全面的检查。这样一来,学校只能以学生返校后的实习成果为依据进行评价,忽视了监督最重要的过程管理环节[4]。另外,各高校在进行实习教学总结和管理时,对实习中出现的经验和问题总结不到位,特别是审查实习场地和执行管理制度方面。造成这一现象的原因在于,高校未做好实习前的管理工作。
三、针对土木工程专业实践教学中存在问题的解决对策
(一)树立新观念,突出实践教学的地位
针对实验教学中出现理论与实践比例不均衡的问题,发现有一部分原因是受传统观念的影响。要想解决土木工程专业实践教学中存在的问题,必须让教师和学生的观念发生变化,主要目标有:第一,以创新性实验指导思想为基础,开展土木工程专业实践教学活动。第二,通过一切有效手段开展实验教学活动,以确保土木工程专业理论和实践同等重要。为此,不可忽略:首先,在教师待遇方面,专职实验教师和理论课教师待遇不能有较大的差距。其次,安排课程计划时,实验课时和理论课时需要分别安排,且在计算实验成绩学分时,不可混为一类。最后,支持学生开展创新实验和科研活动。这样才能帮助学生和教师树立新观念,突出实践教学的地位。
(二)增加实践教学经费,改善实践教学条件
为了改善实践教学条件,必须投入大量的实践教学经费。土木工程专业在实验教学中,实验设备和材料的使用量较大,若有充足的经费,将可以确保校内实验室场地建设和配置实验设备符合标准需求。此外,建立校外实习基地,也是实践教学最有效的途径。例如,吉林大学在实践教学环节中,建立了兴城实习基地。除了要确保校内实验室场地建设和配置实验设备符合标准需求及建立校外实习基地外,学校也不能不重视与相关企业建立稳定的合作关系[5]。企业和生产单位能够为本专业的学生提供不同的教学环境和教学资源,这对高校学生而言,是非常好的实践机会。通过切身参与,能有效避免学校教育与社会需求脱节的现象出现。
(三)创新实验教学内容
在土木工程专业的实践教学环节,实践教学内容须进一步进行创新和拓展。由于土木工程专业的实践教学涉及实验、实习、课程设计、科学研究、竞赛、毕业设计等环节,项目多,内容繁杂,所以必须在构建实践教学与理论教学体系的基础上进行合理的规划安排,以免不能从整体上确保学生实践和创新能力得到提升。在普通教育课程上,对化学、物理和数学都有相应的实验安排。另外,在学科基础课和专业课的理论内容的基础上,增加实验,以免设计性实验、综合性实验的比例较低。在课程设计、实习和生产实习内容方面,要避免各环节内容出现不统一和不连贯的现象。同时,实践教学内容尽量不要脱离实际工程,学生才能以实践环节中认识的知识尽快地掌握新工艺和新方法。
(四)做好考核和生产实习教学总结工作