土木工程專業學生在畢業設計中合理利用計算機問題探討

摘 要：在畢業設計中應用計算機是經濟社會發展對工程教育的必然要求。文章闡述了土木工程專業學生在畢業設計中對計算機的應用，分析了目前在畢業設計中應用計算機存在的問題，提出了在畢業設計中合理利用計算機的一些對策和措施。

關鍵詞：土木工程專業 畢業設計 計算機應用 概念設計

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

畢業設計是高等工科院校實現本科培養目標要求的重要教學環節，是學生在畢業前深化、拓寬、綜合所學知識的重要過程，是學生綜合素質與工程實踐能力培養效果的全面檢驗，是衡量高等教育辦學效益的重要評價內容。通過畢業設計，一方面要使學生鞏固和加強所學的知識，培養學生具有綜合運用知識的能力，具有獨立分析和解決問題的能力；另一方面要受到工程師素質和技能的綜合訓練，培養學生建立正確的工程設計思想和工程意識，掌握工程設計的一般程序和方法，提高學生查閱資料和規范、理論分析、計算機繪圖、專業軟件應用的能力。

在畢業設計中應用計算機是經濟社會發展對工程教育的必然要求。在實際的工程設計中，計算機輔助設計和專業設計軟件已廣泛應用。為了充分利用現代科技成果及縮小高校理論教學環節與用人單位對人才現實需求之間的客觀差距，作為今后建筑行業的設計和施工管理人才的土木工程專業的學生，在畢業設計階段合理利用計算機輔助手段具有重要的現實意義。但在實際應用計算機完成畢業設計的計算和繪圖任務的過程中存在很多問題。本文就如何在土木工程專業畢業設計中合理應用計算機輔助手段問題進行探討。

一、土木工程專業學生畢業設計中計算機的應用

計算機輔助設計已成為土木工程結構設計不可或缺的手段。大型專業結構分析軟件的合理應用使得在過去(人工計算時代)難以完成甚至根本無法完成的結構計算工作在非常短的時間內即可完成。同時，在充分合理地設定計算參數后，結構計算精度也可以大大地提高。正是由于有如此多的優點，在當今的實際工程結構設計中早已實現無圖板化了。

在土木工程專業的畢業設計過程中，學生需要完成大量的設計計算和施工圖繪制，時間緊，工作量大。為了讓學生完成更多的設計任務，學到更多的知識，避免不必要的重復勞動，更快地適應畢業后的工作，采用計算機這一方便的工具和一些實用的設計軟件進行畢業設計是可行的。我校土木工程專業在畢業設計選題過程中，考慮到時間的限制、知識的綜合性以及實際應用的普遍性，一般選題為高層民用住宅樓框剪結構設計。相比較于框架結構，框剪結構的受力更加合理，適用于較高的建筑物。通過該類結構的設計，可以加深學生對框架和剪力墻兩種結構形式的結構布置特點、受力分析過程和承載力設計方法的理解和運用，真正起到鍛煉和提高的目的。在畢業設計中，要求學生在教師的指導下，參考已學過的課本及有關資料，遵照國家設計規范要求和規定，選擇合理的結構方案和設計方法，對結構進行合理的簡化，按進度要求獨立完成從基礎到上部結構的結構計算，并繪制結構施工圖。

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

二、學生在畢業設計中利用計算機存在的問題及對策

1 存在的問題

學生在畢業設計中由于大量使用計算機進行設計計算和繪圖，不再動手進行艱苦細微的基本功訓練。部分學生在使用軟件進行畢業設計過程中，缺少科學態度，過分地依賴計算機和結構分析軟件，對工程項目的具體情況缺少針對性的分析，對計算機結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現；其次，由于過分依賴結構分析軟件和電腦的計算結果，忽略了概念設計，不重視結構構造要求。結構的概念設計是十分重要的，它要求在總體上把握結構設計的基本原則，包括注意結構物所在場地的選擇，把握建筑體型，充分利用結構物的延性，在抗震區要設置多道防線，重視非結構因素的影響等。而通過滿足結構構造要求，可以在保證結構整體性和加強局部薄弱環節等意義上保證結構計算結果的有效性與合理性。雖然構造設計十分重要，但相比起結構計算來，它往往又是最容易被忽略或遺忘的。此外，在畢業設計過程中抄襲現象難以杜絕。一些學生由于種種原因不能按進度要求完成畢業設計，往往采取其他同學的版本通過修改甚至直接拷貝的方法抄襲應付老師，最終沒有達到畢業設計的目的，還助長了弄虛作假的歪風。

2 解決問題的措施

為了在畢業設計階段合理應用計算機，避免過度依賴計算機，首先，要重視概念設計觀念的培養。概念設計依靠的是設計人員淵博的理論知識和豐富的實踐經驗。而要獲得淵博的理論知識和豐富的實踐經驗，必須重視基礎知識、專業知識的學習和實踐經驗的總結，不能過分依賴計算機；其次，在結構計算中“手算”和“電算”必須兼顧?！笆炙恪睉撜贾鲗У匚?，在“手算”階段，應該培養學生綜合運用所學專業知識的能力和查閱資料的能力，引導學生利用基本的理論知識對已知建筑結構選取合理的計算模型，確定恰當的計算簡圖，進行受力分析，組合最不利內力后，進行截面配筋設計和細部構造處理。另外，在繪制結構施工圖時，堅持手工畫圖和計算機繪圖相結合，手工畫圖主要鍛煉學生的繪圖基本功、構造要求的掌握以及對規范的學習和熟悉；最后，指導教師要保證有足夠的時間與學生見面，抓好關鍵環節的指導，抓好對學生各階段設計完成情況的登記、提問、檢查，加強對學生的思想教育工作，杜絕弄虛作假或抄襲他人成果。

三、結語

在土木工程專業畢業設計中，辨證合理地利用計算機輔助，避免過度依賴計算機，處理好學生牢固掌握專業知識、基礎知識和熟練運用計算機之間的關系，樹立概念設計的觀念，重視結構構造要求，掌握結構分析軟件的正確應用和培養對其計算結果的分析判斷能力，將有助于提高畢業設計質量，為社會輸送合格的土木工程應用型人才。

參考文獻

[1]關 萍，趙德深，提高土木工程專業畢業設計質量的措施與思考[C]//陳國興，等，高等學校土木工程專業建設的研究與實踐：第九屆全國高校土木工程學院(系)院長(主任)工作研討會論文集，北京：科學出版社，2008 529—532

[2]彭修寧，陳宗平，合理利用計算機輔助提高畢業設計的質量[J].建筑結構，2008，38(S1)：388—389

[3]周俐俐，張志強，蘇有文，計算機輔助設計(CAD)應用于畢業設計的利與弊[J].四川建筑科學研究，2005，31(5)：162—164

(文字編輯、責任校對：王香麗)