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一、大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計中存在的問題

（一）學(xué)生選做大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計的積極性不夠由于大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計課題開設(shè)時間較短，學(xué)生對此課題難易程度的認識有偏差，在畢業(yè)設(shè)計選題階段，學(xué)生更易于選擇常規(guī)的混凝土框架結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計課題。為提高學(xué)生選做大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計的積極性，對多屆畢業(yè)生進行了深入的調(diào)查分析，現(xiàn)總結(jié)出學(xué)生不愿選做大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計的主要原因如下：（1）與傳統(tǒng)的混凝土框架結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)相比，學(xué)生直觀地認為大跨空間結(jié)構(gòu)的建筑造型新穎、奇特，但其結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、多樣，簡化力學(xué)分析模型困難，結(jié)構(gòu)受力分析難度大，難以應(yīng)用所學(xué)知識順利完成此類型的畢業(yè)設(shè)計。（2）由于大跨空間結(jié)構(gòu)的鋼屋蓋需應(yīng)用有限元設(shè)計軟件進行受力分析，此部分工作量難以在計算書和圖紙中反映出來，學(xué)生擔心最終計算書沒有完全反映出自己的工作量，影響最終答辯成績。（3）部分學(xué)生認為大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計的主要工作是應(yīng)用有限元軟件進行鋼屋蓋設(shè)計，而鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)理論知識沒有得到有效訓(xùn)練。（4）學(xué)生認為大跨空間結(jié)構(gòu)在實際工程中的應(yīng)用較少，對以后工程實踐幫助不大。

（二）題目設(shè)置不當，難度及工作量過大或過小為使畢業(yè)設(shè)計選題與目前建筑業(yè)的發(fā)展趨勢結(jié)合，學(xué)院鼓勵畢業(yè)設(shè)計題目直接來源于設(shè)計院的工程實際，拿來“真題真做”。但是大跨空間結(jié)構(gòu)類型的工程實踐一般為奧運場館、大型會展中心、劇院、機場航站樓等大型復(fù)雜建筑工程，若直接“真題真做”，作為本科生的畢業(yè)設(shè)計題目其難度及工作量過大。因此，實際的大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計沒有從設(shè)計院拿來就“真題真做”，而是選擇性地刪掉一些設(shè)計內(nèi)容，在此過程中若控制不當，將導(dǎo)致此類畢業(yè)設(shè)計題目的難度及工作量過大或過小。目前，大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容多為大跨度鋼屋蓋的設(shè)計，結(jié)構(gòu)形式為網(wǎng)架或網(wǎng)殼，主要設(shè)計內(nèi)容包括建筑選型、結(jié)構(gòu)選型、屋蓋（網(wǎng)架或網(wǎng)殼）構(gòu)件設(shè)計、焊接空心球節(jié)點或螺栓球節(jié)點設(shè)計、支座節(jié)點設(shè)計。這類大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計題目內(nèi)容新、實踐應(yīng)用廣、實用價值高，但是局限于結(jié)構(gòu)設(shè)計、知識結(jié)構(gòu)考察不夠全面、系統(tǒng)綜合性不強，且主要計算工作應(yīng)用工程設(shè)計軟件完成，工作量難以在計算書和圖紙中反映出來。實際中，另一類大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計刪掉的設(shè)計內(nèi)容較少，接近于“真題真做”，但學(xué)生普遍反映此類畢業(yè)設(shè)計的難度和工作量過大。通過調(diào)查分析，得知：（1）由于大跨空間結(jié)構(gòu)的建筑造型新穎、奇特，學(xué)生在建筑選型時耗費大量時間，且后期結(jié)構(gòu)設(shè)計方案很難滿足前期選擇的建筑造型，因此，學(xué)生返工現(xiàn)象較為普遍，增大了畢業(yè)設(shè)計的工作量。（2）為滿足大跨空間結(jié)構(gòu)建筑要求，學(xué)生偏向選用玻璃幕墻體系作為維護結(jié)構(gòu)，但是學(xué)生對玻璃幕墻及其支撐鋼結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計較為陌生，此部分設(shè)計難度較大。（3）由于大跨空間結(jié)構(gòu)的受力體系較為復(fù)雜，學(xué)生很難簡化出合理的力學(xué)分析模型。（4）學(xué)生普遍認為鋼柱腳的設(shè)計難度較大，尤其是對底板上加勁肋的計算方法理解困難。

（三）參考資料缺乏，學(xué)生自主查閱資料能力有限由于大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計題目是近幾年新增的畢業(yè)設(shè)計題目，往屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計成果相對較少。目前，學(xué)校圖書館及網(wǎng)絡(luò)資源中關(guān)于框架結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計的相關(guān)資料較多，而大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計的參考資料匱乏。學(xué)院圖書館的規(guī)范及標準圖更新速度太慢，盡管學(xué)院加大了對圖書和資料的投入力度，但學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計時總覺得可利用的設(shè)計規(guī)范及設(shè)計手冊較少，尤其是最近兩三年剛頒布的規(guī)范和規(guī)程。大跨空間結(jié)構(gòu)設(shè)計不能局限于有限的教科書內(nèi)容，需要學(xué)生自主查閱各種現(xiàn)行的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范、設(shè)計手冊、標準圖集及其他工具書等。在畢業(yè)設(shè)計過程中遇到問題，學(xué)生首先想到詢問指導(dǎo)教師某個系數(shù)的取值，而不是系統(tǒng)地查閱相關(guān)規(guī)范條例的具體內(nèi)容，也不深究其使用條件、使用范圍是否滿足設(shè)計題目的要求。在標準構(gòu)件的選型上更是不問出處，拿來就用。大跨空間鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造節(jié)點較多，其節(jié)點形式要和結(jié)構(gòu)體系的計算模型相一致，學(xué)生在這方面的結(jié)合能力也較差。

（四）學(xué)生軟件應(yīng)用能力欠缺為提高學(xué)生的動手能力和計算機操作能力，學(xué)院提倡學(xué)生在手算基礎(chǔ)上利用計算軟件進行電算，鼓勵學(xué)生利用C語言或FORTRAN語言對部分計算進行編程，在計算中采用表格Excel進行重復(fù)計算以簡化計算過程。但從了解的情況看，學(xué)生平時雖有接觸常用的辦公軟件MicrosoftOffice、繪圖軟件AutoCAD、工程設(shè)計軟件3D3S等，但是沒有經(jīng)過實際鍛煉，學(xué)生掌握得并不理想。很多學(xué)生把Office簡單認為就是打字，而Word中的排版、長文檔處理、公式符號輸入等都不熟悉，對Office中其他幾個軟件的了解更少。工程設(shè)計軟件采用的基本假定和計算方法與手算的基本假定和計算方法有所不同，但學(xué)生對此理解并不深刻。

（五）指導(dǎo)教師缺乏實際工程經(jīng)驗大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)工作要求教師具有豐富的工程實踐經(jīng)驗，以指導(dǎo)學(xué)生結(jié)構(gòu)選型、屋蓋（網(wǎng)架或網(wǎng)殼）構(gòu)件設(shè)計、焊接空心球節(jié)點或螺栓球節(jié)點設(shè)計、支座節(jié)點設(shè)計等工作。由于大跨空間構(gòu)的屋蓋結(jié)構(gòu)形態(tài)呈三維狀態(tài)，在荷載作用下具有三維受力特性，且構(gòu)件呈空間工作狀態(tài)，在屋蓋結(jié)構(gòu)計算部分需應(yīng)用工程設(shè)計軟件（如3D3S軟件）。因此，大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計還要求指導(dǎo)教師具有熟練應(yīng)用工程設(shè)計軟件的能力。但是近年來高校不斷擴招并擴大教師隊伍，許多碩士、博士從學(xué)校畢業(yè)就直接進入了一線教學(xué)崗位，沒有經(jīng)過工程實踐鍛煉和系統(tǒng)的崗前培訓(xùn)，許多青年教師因缺少畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)經(jīng)驗和工程實踐經(jīng)驗，在大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計的題目設(shè)置、難度及工作量的控制方面都存在較大不足，直接影響了畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。（六）研究生復(fù)試、找工作等占用畢業(yè)設(shè)計時間畢業(yè)設(shè)計是大學(xué)生的最后一個教學(xué)環(huán)節(jié)，受到研究生復(fù)試或找工作的影響較為嚴重。部分優(yōu)秀學(xué)生雖然重視，但精力有限，尤其是達到研究生復(fù)試分數(shù)線的學(xué)生，整日忙于面試、調(diào)劑等事情。部分學(xué)習認真成績良好的學(xué)生，到5月份才開始應(yīng)付畢業(yè)設(shè)計，導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計毫無思路，且不熟悉辦公軟件、繪圖軟件、工程設(shè)計軟件，嚴重影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量。畢業(yè)設(shè)計期間，有些學(xué)生為了參加求職面試、公務(wù)員考試等，頻繁往返與學(xué)校、家和各用人單位。因此，學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計成果不可能做到盡善盡美，就不得不羅列的大量數(shù)據(jù)，繪制不算規(guī)范的設(shè)計圖紙，計算書表達也不夠完全和規(guī)范，畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量無法保證。

二、大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計的改進措施

（一）大跨空間結(jié)構(gòu)理論教學(xué)方面為提高大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，學(xué)院現(xiàn)已開設(shè)《空間結(jié)構(gòu)》等相關(guān)課程，但課時有限，因此要求指導(dǎo)教師應(yīng)深入研究教學(xué)大綱，熟悉培養(yǎng)目標，精選教學(xué)內(nèi)容，制定合理的教學(xué)計劃。在理論教學(xué)過程中，一邊進行理論知識學(xué)習，同時還要安排學(xué)生參觀典型的大跨空間結(jié)構(gòu)，實地講解鋼屋架（網(wǎng)架或網(wǎng)殼）、鋼柱、鋼梁、鋼支撐以及節(jié)點、柱腳、預(yù)埋件的連接構(gòu)造形式，使學(xué)生對大跨空間結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)件類型、受力特征、截面形式、尺寸、材料等有進一步理解，對鋼結(jié)構(gòu)有更深入的了解，提高學(xué)生學(xué)習的積極性，從而提高大跨空間結(jié)構(gòu)的教學(xué)質(zhì)量。

（二）合理設(shè)置題目的難度及工作量為了保證大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量，要求設(shè)置的題目應(yīng)該是內(nèi)容新穎、知識結(jié)構(gòu)全面、工作任務(wù)圓滿、系統(tǒng)綜合性強、實踐應(yīng)用廣、實用價值高。實踐證明，所有學(xué)生從接觸此類題目的任務(wù)書開始便目的明確、興趣濃厚、主動積極，為高質(zhì)量完成畢業(yè)設(shè)計打下良好基礎(chǔ)。經(jīng)過不懈探索，實踐出適合土木工程專業(yè)大跨空間結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計題目，此類畢業(yè)設(shè)計的結(jié)構(gòu)體系如圖1所示，結(jié)構(gòu)設(shè)計主要包括以下幾個方面：（1）大跨度鋼屋蓋的設(shè)計，結(jié)構(gòu)形式為網(wǎng)架或網(wǎng)殼，主要設(shè)計內(nèi)容包括網(wǎng)架或網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)選型、構(gòu)件設(shè)計、焊接空心球節(jié)點或螺栓球節(jié)點設(shè)計、支座節(jié)點設(shè)計。此部分設(shè)計工作主要應(yīng)用工程設(shè)計軟件完成，并輔以相應(yīng)的手算校核，包括鋼構(gòu)件強度及穩(wěn)定驗算、螺栓球節(jié)點和支座節(jié)點設(shè)計復(fù)核。（2）鋼剛架的設(shè)計，此部分設(shè)計以手算為主，包括鋼柱、鋼梁、柱腳、梁柱節(jié)點設(shè)計。（3）混凝土框架設(shè)計。實際大跨空間結(jié)構(gòu)下部多設(shè)置兩、三層的框架結(jié)構(gòu)作為辦公區(qū)域，框架頂部設(shè)置鋼柱支撐上部網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，既能滿足建筑功能，又能節(jié)省建筑成本。此部分設(shè)計以手算為主，包括框架梁、框架柱、樓板、樓梯、基礎(chǔ)、雨篷、預(yù)埋件設(shè)計。

（三）加強畢業(yè)設(shè)計資料庫的建設(shè)高校普遍存在設(shè)計資料陳舊和數(shù)量不足的現(xiàn)象，尤其是大跨空間結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計資料更少。學(xué)校應(yīng)增加投入力度，盡快更新規(guī)范和規(guī)程及標準圖集。隨著科技進步和網(wǎng)絡(luò)普及，資料庫的建設(shè)也應(yīng)跟上時代的發(fā)展，可以嘗試在校園內(nèi)建立一個畢業(yè)設(shè)計網(wǎng)站，收錄各種類型的畢業(yè)設(shè)計實例，建筑設(shè)計、施工及驗收規(guī)范，結(jié)構(gòu)計算手冊和構(gòu)造圖集等。此畢業(yè)設(shè)計網(wǎng)站可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享，信息更新速度快，查閱方式比傳統(tǒng)方式便捷。

（四）完善指導(dǎo)教師分組制度根據(jù)專業(yè)方向、新老教師搭配、自愿組合等原則，建立畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師小組，每組推薦一位經(jīng)驗豐富的老教師作為小組負責人。小組負責人組織本組成員對年輕教師進行崗位培訓(xùn)，拓寬年輕教師的思路，提高其指導(dǎo)水平，適時地邀請一些經(jīng)驗豐富、德高望重的專家舉行講座。定期考核年輕指導(dǎo)教師的教學(xué)實踐能力，建立長期有效的監(jiān)督處理機制。

（五）強化過程管理，培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題的能力畢業(yè)設(shè)計的效果、質(zhì)量與指導(dǎo)教師采取的管理、指導(dǎo)密切相關(guān)。指導(dǎo)教師應(yīng)定期檢查學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的進度和質(zhì)量，特別要做好開題報告、中期進度檢查和答辯前的檢查工作。在畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)過程中，指導(dǎo)教師要啟發(fā)學(xué)生的思路，采取討論式、探討式的教學(xué)方法。當學(xué)生面對問題時，提倡學(xué)生自己查閱資料，自己解決問題，并鼓勵學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中運用新技術(shù)、新材料，進行多種結(jié)構(gòu)方案的比較，建立優(yōu)化設(shè)計的概念，培養(yǎng)學(xué)生自我發(fā)展能力，為走向社會打下堅實的基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

為適應(yīng)市場經(jīng)濟發(fā)展的需要、拓寬學(xué)生的就業(yè)面，在校期間對土木工程專業(yè)畢業(yè)生的“鋼結(jié)構(gòu)”設(shè)計能力的培養(yǎng)勢在必行。對“大跨空間結(jié)構(gòu)”畢業(yè)設(shè)計中存在的問題應(yīng)進行歸納、總結(jié)與分析，并針對這些問題提出相應(yīng)的改進措施，使學(xué)生在大學(xué)畢業(yè)參加實際工作前，能夠完成較為復(fù)雜的大跨空間結(jié)構(gòu)工程設(shè)計。

作者：李海鋒韓雪單位：華僑大學(xué)土木工程學(xué)院華僑大學(xué)廈門工學(xué)院