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结构工程师论文模板(10篇)

时间:2022-11-19 16:18:15

结构工程师论文

结构工程师论文例1

论文摘要:计算机的滥用日益威胁着公众的安全,有意改变这种现状的人只是极少数,有能力改变这种现状的人也只是极少数. 在工程界不少人迷信:计算机是知识的源泉,计算机是解决工程问题的源泉,计算机具有令人信赖的“智慧”。这些迷信都大大背离了事实,不可以简单地信赖计算机。有些人自称是结构工程师,但他们把计算机作为知识、经验、思维的替代品,而把自己对结构工程的无知隐藏在计算机的黑匣子里。有责任感的工程师必须保护公众免受这些人滥用计算机所带来后果的影响。他们必须认真地想一想,有没有什么办法,使人们免受这些迷信的影响。 论文关键词:结构计算 设计软件 设计制图 计算机是知识、经验和思维的替代品。纵观当今世界,这种非常令人不安的观点正在结构工程师中逐渐蔓延。人们似乎越来越愿意相信计算机使他们能对工程作出正确的判断,而根本不去想一想,如果没有计算机同样的工作需要哪些必要的知识和经验。按百分比计迅速增加的工程师相信,解决工程问题的专业知识就是怎样使用计算机以及计算机本身的专业知识。在结构工程界,把使用计算机的能力当成能胜任工作的证明,作为一种观点正在象传染病一样到处蔓延。大量的结构工程师确实相信,他们仅仅简单地依靠计算机就可以“解决”工程问题了,而没有认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论知识,大量的经验,以及艰辛的脑力劳动相结合的产物。 问题是过分强调自动化技术是以削弱实际知识为代价的,过分强调也演变成了不学习实际知识的借口。从教育和实践两方面来看,如此过分强调计算机带给朝气蓬勃的年轻工程师们一个错误的信息,工程学习和工程实践就是轻松地使用菜单和用计算机生成五颜六色的图画。 在工程设计环境中利用信息自动化技术有很严重的负面影响,信息自动化技术象毒品一样能轻易地诱使大脑相信其虚幻的安全性,知识性和能力。在这些自动化技术实现其真正的价值以前,设计工程师必须不依赖计算机,而用学识和经验去解决工程问题。非常不幸,我们变得如此依赖于计算机,以至于正在迅速丧失不依赖计算机进行计算工作的技能。 与那些只有依赖计算机才能“解决”工程问题的人讨论问题时,一个称职的结构工程师什么样的痛苦和挫折没有经历过?这些人(不要把他们跟真正的工程师混为一谈)已不再有能力,或者从来没学过,不依赖计算机解决工程问题。从根上他们不懂得,计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。可以这样认为,除了具有快捷的计算速度以外,计算机程序只是一些离散的知识。这些人没有认识到,知识已经远远超过了有限的计算机指令所能编程的界限。真正的工程知识是经验,直觉,灵感,领悟力,创造力,想象力和“认知”的巨大综合体,它超越了任何计算机程序和程序员对结构工程的“理解”。恰恰相反,这些人认定世界是一个巨大的有限元模型,而计算机能够并且也应该自动地建立模型,进行分析,完成设计,打印出最终结果。“工程师”能做的,仅仅是区分规格和需求,给顾客开发票,牟取利润,并且迅速找到新项目。 今后,只有越来越少的工程师能独立地(即不依赖计算机)找出结构工程问题的正确解答,这种对计算机的依赖性将会带来巨大的麻烦。随着对计算机的依赖程度的不断上升,谁来解决工程问题?是那些没有或只有很少的结构工程知识和实践经验的程序员,或是有其他专业学位而不是结构工程学位的程序员来做?计算机现在不是,也永远不会是解决工程问题的源泉。只有合格的工程师才能正确地解决工程问题。如果结构工程师们继续制造这样的氛围,在结构工程实践中,首先靠计算机,而不是靠有学识、有创新和有丰富经验的结构工程师本身,就能够解决大部分结构工程问题,那他们就是自欺欺人,也欺骗了他们的服务对象。 在今天的现实生活中,结构工程师发现了一种既非常有效又方便的方式去为顾客服务,它不需要花费大量的时间和金钱去学习或理解结构工程模型,分析和设计的细节。这种“方式”就是计算机。工程师们现在的行为方式符合宇宙的自然规律,即用最低的能量消耗前进。现在,越来越多的结构工程师对

结构工程师论文例2

1.省略技术,通用浏览器就实现了原来需要复杂专用软件才能实现的强大功能,并节约了开发成本,是一种全新的软件系统构造技术。采用该结构软件的优势在于:(1)无须开发客户端软件,维护和升级方便;(2)可跨平台操作,任何一台机器只要装有WWW浏览器软件,就可作为客户机来访问系统;(3)具有良好的开放性和可扩充性;(4)可采用防火墙技术来保证系统的安全性,有效地满足了当前用户对管理信息系统的新需求。因此,该结构在管理信息系统开发领域中获得飞速发展,成为应用软件研发中一种流行的体系结构[1]。

高校的毕业论文管理工作是学校日常工作中重要的一部分。它主要面向的对象是教师、学生和教务。它把学生和教师高校中的两个主体联系起来,采用了当前流行的B/S结构和Internet网络技术,突破了原先教务系统使用地域的局限性,使整个校园网乃至Internet上的用户都可以访问教务系统。为促进学校教务管理的科学化、规范化、信息化、减员增效、学分制等的顺利实行提供了有力的支持;也为学校管理层提供了详尽的数据;增强了系统数据共享的能力,极大地提高了系统的可移植性和可扩展性。

2.B/S体系的结构

B/S体系结构,即Browser/Server(浏览器/服务器)结构,是对传统的C/S(CIient/Server,即客户端/服务器)结构进行相应的改进而产生的新型体系结构。传统的C/S结构基于两层结构,而且业务处理的程序主要集中在客户机(终端机)上;而在B/S结构下只有一小部分事务逻辑在客户端实现,其主要事务逻辑都在服务器端实现,因此形成了所谓的三层结构。在三层结构中客户端接受用户端的请求并将此请求以某种形式提交给应用服务器,应用服务器则从数据库服务中获得数据,然后对所获得的数据进行计算并将结果提交给客户端,这样用户在客户端就可以获得期望的结果。C/S结构是基于局域网,可连接的用户数有限;而基于广域网的B/S结构支持更多用户,并且可以根据访问量动态配置服务器以保证服务质量。C/S结构中所有的客户都必须安装和配置复杂的应用程序软件;而在B/S体系结构中客户端只需要安装标准的浏览器。从维护的角度分析B/S结构只需维护服务器,因此费用较小而且升级容易;而C/S结构的维护和升级涉及所有的客户机和服务器,代价巨大[2]。考虑到高校毕业论文过程管理系统需要不断更新内容,支持的用户数量多,且地域较为分散,因此,基于B/S结构设计高校毕业论文过程管理系统是一个较为理想的选择。

B/S模式包括浏览器、服务器及连接两者的Internet/intranet网络。服务器端最重要的功能部件是web服务器,此外还有数据库及web应用程序,B/S模式的结构如图1所示。当有用户请求服务时,web服务器调用相应的应用程序,应用程序调用其动态连接库文件对服务器端的文件代码进行解析,如果找到脚本代码,在把脚本代码生成的页面发送到客户端的浏览器中显示。网络一般采用以HTTP协议为基础并构筑于TCP/IP上的Internet/intranet。HTTP协议是一种简单的、无状态的、面向对象的协议。使用起来非常方便,浏览器要连接到服务器,只需发送请求方式和UR.L路径等少最信息即可,而它却可用来传输文字、图像、图形、声音、视频等各种多媒体文件。在B/S模式下,浏览器并不是仅仅用来发送HTTP请求的,它本身也支持动态网页技术[3]。

3.系统的设计与实现

3.1系统设计思想

毕业论文过程管理系统的主要设计流程是首先教务进入系统对系统的基本信息进行初始化。需要初始化的内容包括选题和开题的时间段设置,教师、学生及专家的基本信息的录入,其中时间段设定之后将通过消息将规定时间传给教师、学生和专家。只有教务对系统进行初始化之后才学生和教师才可以以教务分配的默认密码进入系统。在选题阶段学生首先要做的事情就是在规定的时间里面把自己要申报的毕业论文题目提交给自己希望的指导教师来评审;教师首先修改学生递交过来的论文题目,如果学生的论文题目通过审核,则教师把这个论文题目与自己申报的论文题目一并交给专家,等待专家进行评审,而且无论学生的题目是否通过审核都要给学生消息,以便学生查看自己申报的论文情况;专家在选题的规定时间内对教师申报的题目进行审核,然后把审核的结果返还给教师;当论文题目审核阶段结束之后,教师就可以查看自己通过审核的论文题目,学生可以查看自己申报的论文情况,如果通过审核就直接等待开题,如果没有那就进行选题。最后如果有学生没有选取论文题目或者学生选取的指导教师没有选取这个学生,此时就必须通过教务手工安排,满足每一个学生都有题目,以及尽量满足每一个指导教师都有学生。在开题阶段,教师每周都为学生安排任务,并对学生提交的作业进行评价和建议;学生完成教师安排的任务,并对一些问题对教师进行提问;在开题的末尾阶段学生将要提交论文的初稿,教师也将对初稿进行修改和评价。

根据以上的流程本系统设计了13个表9个存储过程。表包括学生信息表、教师信息表、题目申报表、动态选题结果表、教务参量表、转换教师身份表、每周任务分配信息表(包括开题阶段和中期阶段)、每周工作汇报表、交流信息表(包括开题阶段和中期阶段)、开题报告信息表、论文大纲信息表、论文草稿信息表、论文定稿及成果信息表,存储过程包括学生、教师基本信息的录入等。

本系统需要实现的具体功能如下:

1)实现教务对系统的实现初始化设置。

2)实现教师对学生论文题目的审核,专家对教师论文题目的审核。

3)实现消息的,及时通知各阶段的分布时间,以及教师和学生对论文信息的了解。

4)实现高校学生毕业论文的任务及成绩查询,包括学生每周作业安排、作业成绩、论文草稿成绩、论文最终成绩的基木查询;还有教师的基本情况、学生的基本情况、专家的基本情况等。

5)实现教务给学生分配论文题目。

6)实现各级用户的权限答理。系统可按照实际工作需要实行各级用户的权限管理。

本系统需要实现的目标是管理工作的自动化及过程化、决策工作智能化、信息的高度集成。

3.2系统的主要模块

该系统主要是针对高校中的两大主体教师和学生而设计与研发的。基于B/S的高校毕业论文过程管理系统的模块如图2所示。按3.1的流程整个系统从角色上主要可以分为4大模块:

1)教务模块包括整个毕业论文管理系统进行管理。教务首先登陆系统进行系统初始化设置,评审专家、指导教师和学生基本信息的录入,系统相关功能开启等工作等。只有教务将系统初始化工作完成以后,其他用户才能登陆系统,进行正常的毕业设计相关工作。

2)教师模块包括修改教师的基木情况,收看信息,教师申报题目,学生申报题目查询,教师申报题目结果查询,每周任务布置,每周任务批改等。

3)学生模块包括修改学生的基本情况、收看信息,学生申报题目,教师通过申报的题目查询,每周任务查看,每周任务完成等。

4)专家模块包括对学生及教师毕业论文选题进行评审。

4.结语

高校毕业论文过程管理系统是基于B/S平台开发的。该服务器操作系统采用Windows NT server 4.0,可以实现用户识别、存储保护及进程通信与同步等。数据库设计是系统的核心与基础,数据库采用SQL server 2000[4],它本身继承了SQL server 7.0的优点例如大量针对计算机网络的保护特性,提供了用户标识、确认、加密、授权及审计等控制来实现对数据库的安全保护,同时又增加了许多更先进的功能,具有使用方便、可伸缩性好、与相关软件集成度高等优点。考虑到数据库通讯接口技术,数据库前台使用的可视化部分的开发采用开发平台及C#开发语言[5]。由于整个系统是严格受时间控制的,一旦过了时间期限将不能返回,这可能给我们的工作带来一些不便,而这些也是我们争取改进的地方。

参考文献:

[1]崔杰锋,卫学杰,康凤雷.基于B/S三层模式的应用开发设计齐齐哈尔大学学报,2005,21(1).

[2]林子禹等.基于web与组件技术的企业应用系统设计模型计算机工程与应用,2000.6.

[3]吴竞华,陈根才.基于三层结构模式的管理系统设计及实现.计算机应用,2000.8:20-25.

结构工程师论文例3

[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)10-0036-03 

土木工程是一门实践性较强的专业,其教学计划中除了常规的理论教学外,还结合不同课程的特点安排了多种多样的实践教学环节。结构试验就是其中一门重要的实践性课程,其任务是通过理论和实践教学环节,使学生获得工程结构试验、检测方面的基础知识和基本技能,并培养其进行试验设计和试验规划的能力。掌握结构试验的理论和技能是顺利开展生产和科研工作的重要保障。该课程设置的试验理论及试验操作环节,能够引导学生将结构理论与试验测试进行有机结合,既加深了对结构理论的认识,又提高了试验分析能力。 

由于对实践教学重视程度不够,试验设备经费投入不足,导致试验仪器落后;加上多数院校对于土木工程结构试验的教学存在着重视理论教学、轻视试验教学的情况,结构试验教学一直以来效果较差,无法发挥其应有的功能。近几年来,各院校普遍开始重视实践教学,结构试验场地、试验设备和师资均有了较大程度的提高。廈门理工学院是一所地方性本科高校,主要是为地方培养应用型人才,根据此定位,在教学过程中开展了结构试验教学改革研究。本文主要介绍我校结构试验课程教学改革的实践探索经验,以资同类高校参考借鉴。 

一、结构试验课程设置改革 

我国高等院校土木工程专业培养方案中均设置了结构试验与检测课程,不少院校将结构试验与检测设置为一门课程,且以理论讲授为主,实践课时较少。结合我校应用型定位,土木工程专业将结构试验与检测设置为结构试验和结构检测两门独立课程。结构试验课程的教学内容主要包括结构试验基础理论与结构试验技术两部分,结构检测课程的教学内容主要是与行业新技术应用结合较紧密的岩土、建筑和桥梁结构检测理论与方法。 

在学期安排上,以前我校参考一些高校的做法,将结构试验课程安排在大四上学期。这样安排导致结构试验课程与相关理论课程之间存在着明显的脱节,理论课程往往比结构试验提前了好几个学期。结构试验课程除了承担结构试验理论和试验技术教学任务外,还应有配合支持本专业结构理论课程教学的任务。为了与相关专业课程对接以形成互相支持关系,我校将结构试验课程设置为上、下两部分,分别安排在大二下学期和大三上学期,以改善过去结构试验教学与材料力学、结构力学、混凝土结构基本原理等课程之间脱节的问题。结构试验(上)(下)的主要课程安排如表1所示。 

二、结构试验对理论课程的实证 

结构试验中有混凝土受弯梁(含少筋梁、适筋梁、超筋梁三种构件)、受剪梁(含剪压、斜压、斜拉三种构件)和偏压柱的破坏性试验。在混凝土结构基本理论课程中,教师一般通过图片进行解说,学生往往难以直观理解各构件的破坏规律,影响了教学效果。在结构试验课程中,除偏压柱是演示试验外,每个小组都要独立完成受弯梁和受剪梁共六种构件的试验测试过程。在试验测试过程中,学生能够直接地观测到裂缝的产生、发展直至构件完全破坏的过程。整个构件的破坏规律和破坏形态会让学生得到深刻印象,学生对照混凝土结构基本理论课程上的相关论断,会加深并巩固所学知识。完成这一试验后,与混凝土结构理论教学就构成了完整的理论与试验的印证关联,同时学生也要进一步运用混凝土结构理论完成试验分析和报告。等强度梁的应力测试试验和钢桁架静载试验都是非破坏性试验,分别对材料力学和结构力学相关理论知识进行了实证,同时也需运用相关知识完成试验任务。 

三、结构试验对理论课程的升华 

在试验教学过程中,我们特别注意启发、引导学生思考理论知识与实践知识之间的联系,进一步对所学理论知识进行反思和升华。在结构试验课程教学中,等强度梁的应力测试需要应用材料力学的知识;钢桁架的静载试验需要应用结构力学知识进行桁架杆件的应力计算、节点的挠度计算;混凝土受弯、受剪试验需要应用混凝土结构原理课程知识,同时试验构件破坏过程也是混凝土结构原理理论知识的直观化呈现。在结构试验教学中,教师要注重理论与实际之间的差别与联系。在教学实践中,我们一般从实际结构与结构力学模型二者之间的联系与差异来引导学生思考。 

将现实结构简化为结构力学模型,这个过程就是建模。建模在结构分析中是非常关键的第一步工作。在钢桁架静载试验之前,教师要让学生先到实验室观察钢桁架实际结构,然后引导学生思考如何将实际结构转化为结构力学模型。在这个过程中,启发学生思考:实际结构的杆件如何简化为结构力学模型中的杆件?为什么钢桁架杆件可以简化为轴心受力杆件?其对荷载作用有什么限制?对于钢结构节点区域,结构力学模型是如何简化的?是否存在着误差?误差到底有多大,是否可以推翻结构力学的基本假设?试验钢桁架构件的支座如何设置才能满足结构力学中支座的力学特性要求?实际的支座与结构力学中的理想状态差别在哪里?进一步的,可以引导学生思考:钢桁架杆件应力测点选在哪些位置,为什么要远离节点区域?节点区域应力是什么状态,是否可以用结构力学知识求解?如何进行应力测试?经过一系列的提问,引导学生思考力学建模的过程和误差来源,从而加深对结构知识的认识与理解。 

在结构课程教学实践中发现,学生一般较关注杆件的简化和计算,但容易忽略结点和支座建模,遇到实际结构有时候不知道简化为何种结点、支座形式。对照钢桁架结构,教师重点讲解了桁架节点区域在力学模型中的简化,随即启发学生思考这种简化是否会带来误差、误差有多大。学生一般能回答出这种简化会带来误差,能够回答力学模型中是铰结点,但对实际结构结点与理想铰结点之间的误差到底有多大回答不出来。教师可以有针对性地引入次应力的概念,引导学生课下自行查阅次应力的相关课外知识。在结构试验教学过程中,教师引导学生将以前学过的各门理论课程知识与本门课程实践联系起来,对结构理论起到了反思、强化和提高的作用,加强了结构建模和结构分析知识的应用,改变了过去为完成试验教学任务而试验的状况,取得了较好的教学效果。 

四、结构试验对学生实践能力的提高 

根据我校地方应用型高校的定位,结构试验课程要保证每个学生有充分的动手训练机会。除学时要保证足够外,在分组时上也要保证每位学生在试验中都有职责,以杜绝“袖手旁观”现象。因此,应变测试技术试验要求2人一组,其他试验要求5~6人一组,且每组都要求有明确分工;各组员分工合作完成试验任务,既能充分训练每个人的动手能力,又能锻炼其团队协作能力。 

在结构试验过程中,试验构件的表面处理、贴片、吊运、安装、联线、调试和试验测试整个过程都由学生以小组形式协同完成。教师主要负责安全、技术、质量方面的把关指导,试验过程中遇到的问题均需要组员在教师指导下协作解决;如一个试验不能完成,则所有小组组员的课程成绩都不及格。经过近几年实践,学生都能做到积极动手参与试验,较好地掌握了试验测试的理论和技术,取得了较好的教学效果。 

五、结构试验对大学生结构设计竞赛的支持 

大学生结构设计竞赛是培养大学生创新意识、合作精神和工程实践能力的学科性竞赛。大学生结构设计竞赛对提高大学生的创新设计能力、动手实践能力和综合素质,加强高校间的交流与合作具有重要意义,同时也为高等学校开展创新教育和实践教学改革、加强高校与企业之间联系、推动学科创新活动起到积极示范作用。目前大学生结构设计竞赛已具备全国、跨省片区、省、市、校等多级竞赛体系格局,参与面广,是土木工程专业最有影響力的专业竞赛之一。结构设计竞赛一般需要进行结构设计、理论计算并制作结构模型进行结构加载测试,其整个过程实质上包含了结构设计和结构试验内容。鉴于结构设计竞赛的参赛主力是大二、大三学年学生,我们将结构试验课程提前到大二学年开设,学生能够尽早学习结构试验测试理论和技术方面的知识,对于结构竞赛起到了很好的支持作用。 

六、结构试验对大学生创新性试验的支持 

大学生创新性实验计划是我国高等学校本科教学“质量工程”的重要组成部分。该计划的启动和实施旨在探索并建立以问题和课题为核心的教学模式,倡导以本科学生为主体的创新性实验改革,调动学生的主动性、积极性和创造性,激发学生的创新思维和创新意识,在校园内形成创新教育氛围,建设创新教育文化,全面提升学生的创新实验能力。通过开展实施计划,带动广大学生在本科阶段得到科学研究与发明创造的训练,改变目前高等教育培养过程中实践教学环节薄弱、学生动手能力不强的现状,改变灌输式的教学方法,推广研究性学习和个性化培养的教学方式,形成创新教育的氛围,建设创新文化,进一步推动高等教育教学改革,提高教学质量。目前,大学生创新性试验形成了部级、省级、校级等完整体系,是覆盖面广、影响广泛的本科生科研项目之一。 

大学生创新性试验项目中,学生是项目的主体,导师只是起辅导作用。参与项目的本科学生创新团队,在导师指导下,要自主选题设计、自主组织实施、独立撰写总结报告。土木工程专业的大学生创新性试验很多是在导师指导下开展新材料、新结构方面的科研,且必须具备一定学科基础知识才能申报,因此学生一般以大二、大三学生为主。学生由于在大二学习了结构试验课程,掌握了结构试验理论和测试技术,再加上其他专业课程的知识基础,就具备了开展创新性试验项目研究的基础。因此,我们对结构试验课程设置的相关改革,对大学生创新性试验项目的开展十分有利,部分优秀学生可以提前跟随导师开展科研活动,也可以将后续研究延伸至毕业设计环节。 

七、结构试验对教师科研和毕业设计(论文)的支持 

积极引导大学生参与课外科技创新活动,对提高学生的创新意识具有非常积极的意义。其中一个很重要的形式是参与教师科研活动。土木工程专业的科研项目大多需要做试验研究,以教师和研究生为主体;但近些年来,由于对创新创业教育的日益重视,本科生作为后备科研力量越来越多地参与了教师科研活动,相当多的本科生取得了较好的科研成果,这也有助于尽早发现好的科研苗子。由于我们在大二下学期就开设了结构试验课程,学生学习了结构试验的基础理论和基本测试技术,这给学生参与教师科研打下了必备的知识技能基础。很多学生在参与教师科研活动后,将所参与的科研项目延伸至毕业设计(论文)阶段,继续开展结构试验科研,为进一步深造打下了坚实的基础。 

八、结语 

针对土木工程专业结构试验课程的教学改革实践,我校改变了过去结构试验课程不受重视的状况,将结构试验教学提升到了土木工程专业实践教学中的重要位置。在教学过程中,教学内容对材料力学、结构力学、混凝土结构原理等课程形成呼应关系,并利用既有知识在实践中进一步强化应用,起到了很好的理论与实践结合的作用。课程设置的改革对大学生创新性试验、结构设计竞赛、参与教师科研等学生科研创新活动起到了较好的支撑作用。同时,学生动手能力、协作精神、克服困难的意识都得到了明显提升。总体而言,结构试验课程教学改革取得了较好的效果。 

[ 参 考 文 献 ] 

[1] 郭蓉,赵少伟,王荣霞.“结构试验”课程创新性教育改革研究[J].实验室科学,2012(6):4-5. 

[2] 王军军,艾军.《土木工程结构试验与检测》课程的教学改革与探讨[J].东南大学学报(哲学社会科学版),2012(S2):106-107. 

[3] 杨涛.建筑结构试验课程教学改革探讨[J].广西教育,2013(15):141-142. 

[4] 张丽.建筑结构试验课程教学改革研究[J].安徽工业大学学报(社会科学版),2013(4):118-119. 

[5] 郭晓潞,张德东,施惠生,等.混凝土无损检测实践性教学初探[J].大学教育,2014(16):117-118. 

结构工程师论文例4

从20世纪八十年代开始,在水利、水电、建筑、公路等各种工程建设的勘察设计工程中,就开始引入了计算机替代人工进行计算的计算机应用技术的应用,但是现在很多刚离校就业的大学生们,完全依赖着计算机,以计算机的计算数据为准,进行工程设计,这对工程建设的安全是极大的威胁。对工程勘察设计工程师进行正确应用计算机技术进行工程勘察设计工作的教育和提醒,是当前应该注意的比较突出的一个问题。

1结构工程中计算机技术应用现状

随着计算机硬件技术、软件技术的高速发展。各种计算机应用程序的开发形成了这一批结构工程师从走出校门,就在计算机上进行结构工程计算、设计。他们不再经历老一代结构工程师们通过手工计算的过程。甚至迷信计算机,以为计算机是解决工程问题的源泉,简单地信赖计算机。随着大量的计算机软件的开发,但又缺乏对计算机软件的质量的保证,包括对软件开发者和其技术支持的技术资质证明;软件开发商的质量保证、质量控制过程的严格评价,软件中所用技术的理论依据的严格评价;简单和复杂例题测试结果的严格评价及其与其他独立求解结果的比较;等等很多威胁到工程结构安全的问题,被计算机软件应用的发展所掩盖了。

在当今世界,计算机的滥用开始日益威胁着公众的安全,计算机被抬高到了是知识、经验、思维的替代品。人们越来越愿意相信计算机使他们能对工程作出正确的判断,而很少有人在想,特别是年轻的结构工程们更很少去想,如果没有计算机,结构设计工程中需要哪些必要的知识和经验。大家都相信,解决工程问题的专业知识就是怎样使用计算机以及计算机本身的专业知识。甚至把使用计算机的能力当成能胜任工作的能力。大量的结构工程师们相信,他们仅仅依靠计算机就可以“解决”工程问题。没有人认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论知识、丰富的工程实践经验、以及艰辛的脑力劳动、高质量的设计思想相结合的产物。

在工程结构设计计算中利用计算机自动化技术已有了很严重的负面影响,它使年轻的一代结构设计工程师们相信计算机的安全性、知识性和能力。他们变得如此依赖计算机,以至于丧失了不依赖计算机进行计算工作的能力。他们不懂得,计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。在现实工程实践经验中,工程结构,特别是水利水电工程结构的模型是千差万别的,计算机不可能识别上千万种工程设计思想,除了具有快捷的计算速度以外,计算机程序只是一些离散的知识。而真正的工程知识是经验、直觉、灵感、领悟力、创造力、想象力和“认知”的巨大综合体,它超越了任何计算机程序和程序员对结构工程的“理解”。

现代工程具有复杂的理论依据、集体的设计思想,依靠计算机是不可能让人们学习有意义的经验的。越来越多的工程师们都期盼计算机软件能将结构工程设计程序完全自动化。希望在解决工程问题时他们只需要区化类型和条件,让程序自动生成必要的数学模型,完成复杂而重复的分析和设计过程。最后由制图工具完成设计图纸。这样,结构工程唯一的责任就是明确所要解决的问题,然后评价最后的设计“成果”。而对于是否能可靠的检测特征值,在进行分析时是否用了足够的模型、状态,或计算机建立数学模型的理论是否正确,是否符合工程实际的特征,分析结果对工程结构敏感部位是否敏感,计算结果是否在条件允许范围之内,是否能根据实际的工程结构模型对某些边界条件进行调整。这些在年轻一代的结构工程师们心中,都变得模糊不清。

很多软件开发商,在对计算机知识的精通之外,毕竟不是结构工程师,专业技术知识肯定有着各种方面的欠缺。计算机是一种工具,不可能替代人的脑力劳动、人的知识、经验的积累,计算机能处理大量的信息,但计算机程序是没有多少工程实际工作经验的程序员编制的,程序对工程建立的数学模型也不会很完善,在计算中,即使是错误的信息,计算机也不可能识别,同样的都在计算机上显示给专业技术工程师们。这就要求专业技术工程师们自己能通过专业技术知识的掌握,来控制设计计算中的偏差。

在软件的实际应用方面,那些只有极少经验、极少学识、年轻的结构工程师依靠计算机软件来解决极度复杂的结构分析和设计问题。他们对结构力学基本原理和设计规范的背景知识了解很少。无法判断程序算法所蕴含的假设和步骤,也无法判断计算机运算结果的质量。宁愿相信计算机程序产生的任何结果都是正确的,无法怀疑计算机作出的所有结果,以及用独立的例题校验结果。

2在工程结构设计计算中正确合理的应用计算机技术

结构工程师论文例5

在当今世界,计算机的滥用开始日益威胁着公众的安全,计算机被抬高到了是知识、经验、思维的替代品。人们越来越愿意相信计算机使他们能对工程作出正确的判断,而很少有人在想,特别是年轻的结构工程们更很少去想,如果没有计算机,结构设计工程中需要哪些必要的知识和经验。大家都相信,解决工程问题的专业知识就是怎样使用计算机以及计算机本身的专业知识。甚至把使用计算机的能力当成能胜任工作的能力。大量的结构工程师们相信,他们仅仅依靠计算机就可以“解决”工程问题。没有人认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论知识、丰富的工程实践经验、以及艰辛的脑力劳动、高质量的设计思想相结合的产物。

在工程结构设计计算中利用计算机自动化技术已有了很严重的负面影响,它使年轻的一代结构设计工程师们相信计算机的安全性、知识性和能力。他们变得如此依赖计算机,以至于丧失了不依赖计算机进行计算工作的能力。他们不懂得,计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。在现实工程实践经验中,工程结构,特别是水利水电工程结构的模型是千差万别的,计算机不可能识别上千万种工程设计思想,除了具有快捷的计算速度以外,计算机程序只是一些离散的知识。而真正的工程知识是经验、直觉、灵感、领悟力、创造力、想象力和“认知”的巨大综合体,它超越了任何计算机程序和程序员对结构工程的“理解”。

现代工程具有复杂的理论依据、集体的设计思想,依靠计算机是不可能让人们学习有意义的经验的。越来越多的工程师们都期盼计算机软件能将结构工程设计程序完全自动化。希望在解决工程问题时他们只需要区化类型和条件,让程序自动生成必要的数学模型,完成复杂而重复的分析和设计过程。最后由制图工具完成设计图纸。这样,结构工程唯一的责任就是明确所要解决的问题,然后评价最后的设计“成果”。而对于是否能可靠的检测特征值,在进行分析时是否用了足够的模型、状态,或计算机建立数学模型的理论是否正确,是否符合工程实际的特征,分析结果对工程结构敏感部位是否敏感,计算结果是否在条件允许范围之内,是否能根据实际的工程结构模型对某些边界条件进行调整。这些在年轻一代的结构工程师们心中,都变得模糊不清。

很多软件开发商,在对计算机知识的精通之外,毕竟不是结构工程师,专业技术知识肯定有着各种方面的欠缺。计算机是一种工具,不可能替代人的脑力劳动、人的知识、经验的积累,计算机能处理大量的信息,但计算机程序是没有多少工程实际工作经验的程序员编制的,程序对工程建立的数学模型也不会很完善,在计算中,即使是错误的信息,计算机也不可能识别,同样的都在计算机上显示给专业技术工程师们。这就要求专业技术工程师们自己能通过专业技术知识的掌握,来控制设计计算中的偏差。

在软件的实际应用方面,那些只有极少经验、极少学识、年轻的结构工程师依靠计算机软件来解决极度复杂的结构分析和设计问题。他们对结构力学基本原理和设计规范的背景知识了解很少。无法判断程序算法所蕴含的假设和步骤,也无法判断计算机运算结果的质量。宁愿相信计算机程序产生的任何结果都是正确的,无法怀疑计算机作出的所有结果,以及用独立的例题校验结果。

2在工程结构设计计算中正确合理的应用计算机技术

首先,在年轻一代的结构工程师中,应让他们对工程设计的危险性、对公众安全的威胁、对工程建筑设计的责任感有一定的认识,结构工程师应该知道,工程结构特性是由结构工程设计的质量决定的。真正的结构工程师,应该不用计算机就能工作,计算机应用技术本身并不是坏事,问题的核心是在结构工程计算中计算机的使用方法,不能滥用计算机。要强调工程实践中知识、专业技术以及经验的重要性,了解“为什么”这样设计才是关键。专业的结构工程师应在参加工作的最初一段时间内,对结构工程设计计算进行手工求解,了解手工求解的原理、基本原则和提炼模型、识别计算结果中的错误,解决问题的其他方法,判断计算结果的有效性。对计算机的计算结果应持批评态度,尊重工程实践经验,通过工程实践学习工程设计,强调从那些资深的或有经验的结构工程师那里学习结构工程设计。不依赖计算机解决工程问题,经常怀疑计算机,在没有深入的谁以前不使用计算机的结果。在被工程师证实正确之前,假设计算机提供的结果是错误的。在用计算机求解之前,必须先知道答案。不崇拜计算机,而崇尚知识和经验,提倡全面了解工程理论和实践中的所有经验。

计算机在为人们提供很多方便、快捷的图像、文字、数值计算等信息处理技术的同时,要认识到计算机不可能成为人类知识、经验、远见、灵感、创造力、想象力、独立思维的替代品。虽然在结构工程实践中计算机是非常有价值的工具,但是结构工程师们必须认识到对工程学的原理、方法、标准等等的全面了解,比对计算机操作方法的了解要重要得多。计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。可以这样认为,除了具有快捷的计算速度以外,计算机程序只是一些离散的知识。

结构工程师论文例6

中图分类号:G4

文献标识码:A

doi:10.19311/ki.1672-3198.2016.08.093

在“十三五”期间,为推进高等工程教育适应我国新型工业化和创新型国家建设需要,培养合格工程师以适应新阶段国家工业化的发展,教育部在《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》重大改革项目的贯彻执行中,提出了“卓越工程师培养计划”,是我国高等工程教育领域的一项重大改革。河北建筑工程学院作为建校60多年的老牌建筑类院校也积极参与“卓越工程师培养计划”,而土木工程作为省级品牌特色专业、部级特色专业建设点,其师资队伍为省级教学团队、结构工程学科为省级重点学科、结构工程实验中心被评为省级实验教学示范中心,土木工程本科专业通过了国家住房与城乡建设部专业教育评估,具有坚实的基础和优势。

1 教学现状

我校土木工程专业的培养目标是面向建筑行业生产、建设、管理、服务第一线,培养具有建筑与土木工程领域坚实的基础理论和宽广的专业知识,掌握解决实际问题的先进技术与方法,具有创新意识,能够进行技术研发、工程设计、工程施工、工程管理,具备国家注册执业资格相关能力的高层次应用型人才。我校土木工程学院主要有建筑工程、桥梁与渡河工程、安全工程及岩土工程等专业,每专业都开设结构力学(上、下册),上册72学时,下册40学时,共计112学时,是非常重要的专业基础课。其前导课程包括高等数学、C++语言、大学物理等基础课,后续课程包括钢筋混凝土基本原理、混凝土结构设计原理、钢结构基本原理、钢结构设计、砌体结构、建构抗震设计等大量的专业课。结构力学课程的学习既要为后续的专业课奠定基础,又要把力学的理论应用于工程实践,处于土木工程专业的核心地位。基于此,作为结构力学教研室的教师深感责任重大,全身心投入结构力学课程的教学改革。

现存问题:

(1)缺乏创新性:结构力学课程理论性强,内容多,以传统的板书式理论教学方法为主,教师在课堂上重视理论的推导,学生“填鸭式”被动的接受,对老师的讲课产生依赖性。教学内容的重点和难点,在讲解基本概念、基本原理和基本方法,所采用的原理和方法与实际工程相差较远内容较抽象,学生理解起来较困难;结构力学的学习使学生觉得枯燥,毫无乐趣而言。这样难以提高学生的实践创新素质培养的要求。

(2)缺乏动手能力,理论不能应用实际:结构力学课程最终是要服务于实际工程的设计、施工和管理等各方面,但力学课程理论性强、概念抽象,目前课程设置方面缺少实践锻炼环节,那么学生很难运用理论联系实际,更不用说通过实际项目加深对原理的认知。这样难以使学生达到专门性应用型人才的标准,更难以成为卓越工程师。

(3)缺乏创新的考核方式,试卷题型老套:常规的考试题目,仍然是针对课程中的重点和难点,通过一定难度和题量的试题来考核学生对知识的理解和掌握情况。而且在全国研究生入学考试中绝大多数高校都将结构力学作为专业课进行考试。这这就使得学生对结构力学的计算能力,以及通过大量做题强化典型例题的求解。这也大大限制了学生的创新能力和发散思维。

2 课程改革思路与实践

2.1 增加结构力学的趣味性

在讲授结构力学课程的经典概念、重点和难点的过程中,增加一些趣味性的内容,调动学生的好奇心和积极性。比如增加“刚片替换法”分析复杂体系的几何组成分析;增加弯矩图的快速绘制方法,来求做静定刚架的内力图;增加单位力偶作用下的影响线的绘制。

2.2 引入工程案例

在相关理论、知识点和基本概念讲解后,通过实际工程案例加强学生对理论应用的理解,让学生学习结构力学的过程中具备工程头脑。比如利用影响线的概念解决建筑结构活荷载的最不利布置;利用位移法讲解框架-剪力墙结构的纵向剪力墙的布置原则。

2.3 制作结构模型,参加力学竞赛

为提高学生对结构力学概念的应用和工程实践能力,在课外教学中引入了结构模型设计与制作。我校从2013年开始连续三年组织学生参加全国大学生结构设计竞赛,每次作品均顺利通过动静荷载加载测试,并曾获得过二、三等奖各一项。在参加比赛和校内组织选拔赛的过程中,参加学生人数多、积极性高,形成了良好的结构力学的学习氛围,在竞赛中锻炼了学生的动手能力。

2.4 合理运用多媒体,使板书与多媒体有机结合

多媒体教学具有图、文、声、影像并茂的特点,尤其是利用动画可以生动演示结构力学课程中的力学现象,且多媒体教学的信息量大,教学效率高。因此应充分利用这一教学手段。对利用多媒体能形象直观表达的知识点,要充分地利用好多媒体课件。比如在进行几何组成分析、影响线应用部分移动载荷作用下内力变化的演示等。对一些必须使用板书才能讲解的更深入透彻的知识点,就要将板书与多媒体有机结合在一起,使学生的思路跟上老师的讲授,掌握理论的推导和公式的理解。比如在讲解矩阵位移法中的单元刚度矩阵和总刚集成时可采用课件与板书相结合的形式,由板书逐步讲解其中的推导过程并随时与学生进行交流,让学生慢慢地跟随教师把握其来龙去脉,放映的课件中只需要清晰地列出重要的中间公式及最后的结果即可,这样一步步采用互动形式可以让老师和学生同时专注于推导过程,能起到事半功倍的效果,对学生掌握理解矩阵位移法的实质和实现过程有良好的效果。

2.5 采用新型课程评价体系

目前,结构力学评价主要依据试卷考试成绩,考题与实际工程的相关度低,通过一定难度和题量的试题来考核学生对知识的理解和掌握情况。急需一套以提升学生素质为出发点、适应新时期社会需求的评价体系。比如可以将团队制作的力学模型的质量作为评价体系的一部分内容;将学生参加校内结构力学选拔赛以及参加全国大学生结构设计大赛的成绩记入评价体系;鼓励学生参加校外结构力学讲座、创造条件使学生参加校外工程实践,将讲座内容以及校外工程实践内容以报告的形式上交,报告的质量也纳入评价体系;降低期末试卷成绩所占的比重。形成讲座总结报告、项目实践报告、力学竞赛成绩、力学模型制作能力与期末考试相结合的立体式的评价体系,提高工程素质教育部分所占的比重。

3 结束语

“卓越工程师培养计划”作为我国高等教育重大改革项目,其课程改革目前仍然处于探索阶段。为实现卓越工程师的人才培养目标,还应该从课程设置、课堂教学等更多方面开展系统深入的教学改革,以适应卓越人才的培养要求。

参考文献

[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究,2010,(4):21-29.

结构工程师论文例7

一、前言

软件体系结构(Software Architecture)虽脱胎于软件工程,但其形成借鉴了计算机体系结构、网络体系结构、设计模式、分布式计算等学科的思想和方法。软件架构师是程序员的最终归属,也是软件人才成长链中最神圣的一环,他彻底摆脱了语言的束缚,兼百家之长,掌握软件发展趋势和各种软件产品的特性。中国现在急缺的软件人才是优秀的软件架构师。在人才结构上,我国软件人才的总体结构分布存在着两头小、中间大的不合理的“橄榄形”分布,特别是高端软件人才的短缺已经成为影响我国软件产业发展的瓶颈。我国各高校的计算机应用、软件工程等专业的本科生,以及计算机软件与理论的研究生教学中已普遍开设了软件体系结构课程,为软件架构师的培养提供了条件。目前,高等院校在软件体系结构课程教学中,主要讲授软件体系结构的基本概念和基本原理,以及软件体系结构的动态性和适应性的理念,简单分析软件体系结构原理的具体应用。由于该课程的理论性较强,概念繁多,学生普遍觉得太抽象,没有什么实际的东西。为了提高软件体系结构课程的教学效果,我国不少高校进行了软件体系结构或软件工程的课程建设和改革,但是实践效果不够明显。近年来,在软件体系结构课程教学过程中,发现存在的突出问题有:

在教学过程中采用单一的软件体系结构教材,存在可用性差、更新缓慢、信息量不足等问题,不能成为学生自主学习,进行探索和发现的认知工具;课堂教学以教师的理论教学为主,主要讲授软件体系结构的基本概念和基本原理,只起到软件体系结构导论的作用,互动性较差;缺乏软件体系结构的习题库和全真案例库,没有建立丰富的资源库,学生无法进行必要的实战演练,学生普遍觉得太抽象,太理论化,教学效果不理想;没有形成适合课堂教学的完整的软件体系结构分析与设计案例,使得学生对软件架构分析与设计的方法和过程缺少深刻的感性认识,无法纠正学生对软件体系结构的一些错误或模糊的认识,从而不能进一步深入理解软件架构的理论和方法。

本文针对现有的软件体系结构课程教学中存在的问题,结合软件工程以及相关专业的本科生、计算机软件与理论专业的硕士研究生软件体系结构课程教学的实际情况,对面向软件架构师培养的软件体系结构课程教学方法和教学效果评价方法进行了研究。

二、软件体系结构课程教学改革与实践

软件架构师是软件项目的总设计师,是软件企业新产品开发与集成、新技术体系的构建者。软件质量本质上是由其架构所决定的,软件架构控制着软件的全局,包含软件所有最重要方面的重大决定。培养一个称职的软件架构师是一个长期的过程,而通过改革现有的软件体系结构课程的教学方法来减缓学生的学习曲线,帮助学生站在较高的起点来了解架构分析与设计的全貌,顺利地入门和少走弯路,则是完全可能和必要的。

1.打破传统,勇于创新

由于软件体系结构中的基本概念、原理和方法较多,理论性较强,传统的满堂灌教学模式学生往往是被动地接受知识,枯燥乏味,难以激发学习兴趣。在软件工程各课程的教学过程中必须打破这种传统的满堂灌教学方式,不断创新教学形式,使其转变为在教师指导下的,以学生学习为中心的主动学习。在近年来的教学改革实践中,我们采用了“1+1”的教学方式,确立了讲授和实践相结合的授课方法,通过人人参与个性化的实践案例设计,解决了理论和实际运用脱钩的教学问题。

(1)理论与实践相结合。以知识点讲解为主,注重案例的讲解和研发团队模型实验,充分调动学生学习的积极性、主动性,着力培养学生的个性和创造力,并在模拟真实软件开发环境的基础上进行工程实践,使学生在掌握前沿技术的同时,获得解决实际问题的规范和能力。

(2)案例教学和互动研讨。从案例出发引申出许多问题,要求学生去思考、去搜集有关的资料以构建和评价软件系统的体系结构,然后引导学生深入讨论,各抒己见,从而达到发现问题、分析问题、解决问题的目的。

(3)授之以渔。一个优秀的软件架构师必须具备相当丰富的知识、技能和经验。由于软件架构师要求掌握的内容多、学时少的矛盾十分突出,课堂的内容只能作为一种引导,我们应当让学生掌握自主学习的方法,使学生能够利用各种资源,特别是网络资源的优势自行学习。

2.案例分析,注重引导

软件架构是一系列相关的抽象模式,用于指导大型软件系统各个方面的设计。软件架构是一个系统的草图。软件架构描述的对象是直接构成系统的抽象组件。各个组件之间的连接则明确和相对细致地描述组件之间的通讯。软件体系结构是构建计算机软件实践的基础,因此,软件体系结构的教学必须与实践相结合,对软件架构的概念和设计思想的理解才能有身临其境的感觉。通过大量的案例分析,让学生更牢固地掌握所学的知识点,并从案例中分析各类软件系统架构设计风格的优缺点,并提出相应的改进方案。因此,我们在教学实践中本着案例驱动的教学理念,实现教学与科研相结合,建立全真的教学案例库。

(1)建立基于Web的教学资源库。在分析国内外现有教学资料的基础上,重点研究卡内基梅隆大学SEI的软件架构实践、软件架构评估、RUP、XP软件开发过程和架构模式等课程,建立了基于Web的软件体系结构教学资源库,包括教案、习题库、试题库等,将最新的研究成果和进展展示给学生,注重教学内容的丰富性和新颖性,追踪学科前沿。同时,也为学生提供了科学在线学习和远程教育的平台,方便学生随时随地的自主学习。

(2)教学与科研相结合,建立全真案例库。结合近年来我们在科研中积累的大型软件系统开发经验,建立软件体系结构的全真案例库,包括正交软件体系结构、C/S软件体系结构、B/S软件体系结构等典型软件体系结构的应用案例,以及EJB设计模式、J2EE架构、UDDI等应用案例的软件体系结构分析、设计和评估的完整资料。通过对全真案例的学习和实战演练,使学生准确把握软件体系结构,进一步深入理解软件架构的理论和方法。

(3)工程实践,重在能力培养。工程实践是对学生的一种全面综合训练,是与课堂听讲、自学和实践相辅相成的、必不可少的教学环节。根据学生的知识结构和 实际情况,在模拟真实软件开发环境的基础上进行工程实践。通过工程实践,使学生在一个软件项目开发过程中,将系统的需求转换为规范的开发计划及文本,并制定这个项目的总体架构,指导整个开发团队完成这个计划,从而提高学生软件工程相关知识的综合运用能力。

三、课程改革和教学效果的评价

在课程改革实验中,如何评价课程改革和教学的效果至关重要。随着课程改革的逐步深入,课程改革和教学效果的评价结果在实践过程中可以指导课程改革。

由于客观世界的不确定性和人对客体认识的模糊性,学生和教师在评价课程的教学效果时始终面临不确定的环境。对于所谓“半结构化”问题以及信息网上浩如烟海的“几乎肯定”、“也许大概”等模糊信息,更是教学效果评价所要面对的大量事件。教学效果评价所面临的决策要统筹兼顾、协调平衡、总体优化,通常不是单准则决策,而是多准则决策,不是单层次的准则体系,而是多层次的准则体系。本文参考美国学者T.LSatty提出的层次分析法(AHP,Analytic Hierarchical Process),从教师评学、学生评教和用人单位评价等因素的非量纲化评价指标模糊描述,来建立教学效果评价指标体系和多级模糊评判模型,实现课程改革和教学效果的多指标评价。

1.基于AHP的教学效果评价方法

AHP算法是一种有效地处理那些难以抽象为解析形式数学模型的问题(即非结构化问题)或难以完全用定量方法来分析的复杂问题的手段,其主要思想是将一个复杂的多因素评价问题分解为具有递阶结构的评价指标和评价对象。二级模糊层次分析决策模型的步骤如下:

2.教学效果评价指标体系的构建

由于评价对象的某些评价因素往往带有一定程度的模糊性,即具有非线性特征,所以进行教学效果评价时采用了模糊综合评判模型。调查问卷中除需要给出各评价项目的权重外,还需给出各评价项目的得分。结合教学改革的实际情况,我们给出如下的评价准则,包括学生评教、教师评学、用人单位评价三个一级指标,并建立相应的二级评价指标(如图1)。我们在构建教学改革和效果评价指标体系时,着重考虑的是通过软件体系结构的课程改革,是否能达到改革的目标,即通过基于问题、基于榜样的案例教学和互动研讨,能否提高学生的学习兴趣,帮助学生获得解决实际问题的能力,为学生成为合格的软件架构师打下基础。因此,我们构建课程改革和教学效果评价指标体系与传统的教学评价指标的侧重点是不同的。

3.教学效果评价

我们从2004年开始对软件学院相关专业的本科生和硕士生的软件体系结构课程进行改革,逐步建立了基于Web的教学资源库和全真案例库。在课程结束后采用调查问卷的方式随机抽取部分学生进行学生评教,并由任课教师完成教师评学。针对2005、2006、2007届毕业生的教学效果评价情况进行比较,我们随机抽取了每届部分毕业生,并联系相应的用人单位进行有关的评价。表1为2005、2006、2007届毕业生软件体系结构课程的教学效果评估,其中,V1、V2、V3分别代表2005、2006、2007届毕业生的各个评价指标的教学效果评价。

利用本文提出的基于AHP的教学效果评价模型,得综合评判为:

B=A×R=(81.1,84.1,88.6)

数据表明,在2005、2006、2007届毕业生软件体系结构课程的教学效果评价中,2007届毕业生的评价值最高。由此可见,随着教学改革和课程建设的深入,软件体系结构课程的教学效果得到了逐步提高,学生对于软件体系结构课程的学习兴趣也在逐渐增强,软件架构设计能力也有了很大的提高,学生实习单位和用人单位的评价也说明了这一点。在近两年的学生毕业设计和毕业论文指导过程中,我们也欣喜地看到不少学生可以相对独立地完成相关系统的软件架构设计,并能写出规范的设计文档。

[作者简介]

董天阳,博士研究生,讲师,浙江工业大学软件学院。

简垮峰,博士,副研究员,浙江工业大学软件学院。

张玲,讲师,浙江科技学院经管学院。

江颉,讲师,浙江工业大学软件学院。

结构工程师论文例8

中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)01-0061-05

随着中国经济社会的快速发展,各行各业对高层次应用型人才的需求持续增长。2009年教育部调整研究生教育结构,将全日制硕士专业学位纳入研究生培养的主渠道,大力培养应用型、高层次专门人才[1]。土木建筑行业作为社会经济发展的一个重要分支,随着科学技术的快速更新与发展,其科学性、实践性、复杂性、综合性、创新性等特征日益凸显,对土木建筑行业人才提出了更高要求。因此,培养建筑与土木工程领域全日制工程硕士研究生,必须克服传统学术型硕士培养模式理论性强而实践不足的现状,并充分体现专业学位教育的特点,而课程体系的改革是其核心内容。

一、课程体系改革需要适应的目标

(一)培养通专结合的复合型人才

在科学技术的横向综合性和纵向分化性发展趋势背景下,土木工程学科一方面表现在建筑、公路、桥梁、水利等学科专业分工明显,要求土木工程教育更加专业化;另一方面各学科相互交叉和渗透,对土木工程教育提出要向综合化方向发展的要求。因此,掌握较为宽厚的基础知识的同时,培养工程领域的专业知识,是建筑与土木工程领域工程硕士研究生课程体系改革的目标。选取具有代表性的国内5所高校土木工程专业学术型和专业型硕士培养方案的课程设置进行分析,并侧重比较二者在基础理论课、专业基础课和专业方向课的学分设置(图1),其目的在于确定通专结合的复合型课程体系改革思路。

培养方案中参与统计的基础理论课主要是数学类等自然科学类课程,不包括人文社科类课程。专业基础课指结构力学、钢筋混凝土结构、土木工程材料等课程,专业方向课包含隧道工程、结构可靠度和高等土力学等课程。从图1可以看出,尽管各校课程总学分有所不同,但专业型硕士的课程设置与学术型硕士相比,表现出较为明显的趋同化特征。此外,课程安排也显示,专业型硕士的课程安排与学术型基本相似,未体现出专业学位与学术学位培养特色之间的差异。因此,专业硕士的课程设置应更注重内容的宽广性、应用性和实践性,达到夯实基础和加强专业实践能力的目标,锻炼面向实践问题的工程研究能力。

(二)具有良好的专业素养与能力

知识的传授是提升能力和提高综合素养的必要条件。就应用型人才培养而言,目前土木工程专业学术型硕士课程体系存在4个方面的主要问题:(1)理论课程远多于实践课程,学生在研究生阶段依然疲于上课和应付考试,缺乏实践能力,创新意识薄弱;(2)课程覆盖面窄,专业课程往往不能反映土木工程学科的前沿动态,知识体系陈旧;(3)未能将课程学习与毕业论文(设计)有机结合;(4)缺乏人文教育,不利于学生综合素质的提高。因此,对面向工程应用型的建筑与土木工程领域工程硕士的培养,课程体系应由片面和静止的状态转化为全面和动态的过程,科学有效地将知识转化为能力和素养。

(三)科学系统的思维

现代土木工程是一个复杂的系统工程,土木工程的功能化、城市建设立体化、交通运输高速化、建筑材料轻质高强化、施工过程工业化和装配化、内部各专业间渗透化、土木工程人文化和环境化是未来土木工程发展的必然趋势[2]。现代土木工程的学习要求学生应具有科学系统的思维,树立交叉学科视野,锻炼知识与技术的整合和重塑能力,对工程遇到各种新问题、新情况做出判断和决策。因此,建筑与土木工程领域工程硕士还应加强交叉类课程的学习,通过系统思维解决建筑与土木工程领域的专业问题。

(四)构建复合课程目标体系

依据建筑与土木工程领域全日制工程硕士课程体系需要适应的目标,构建以基础理论与知识、专业素养与能力和科学系统的思维为三大平台的复合课程目标体系,见图2所示。三大目标的实现自下而上,同时相互配合,发挥整体作用。

第一平台为基础理论与知识,是建筑与土木工程领域全日制工程硕士研究生所要掌握的基础理论。其中数理类知识包括数值计算、应用数理统计、结构动力学、有限元分析等课程,学会应用数学模型和物理方法进行理论计算和试验分析;计算机类课程包括数据库设计与实现,通过程序设计帮助实现系统模拟仿真等;专业基础课程包括高等钢筋混凝土结构、高层结构结构分析与概念设计、工程结构减振与控制理论等,学会房屋建筑工程结构设计、控制与优化原理与方法;专业课包括现代工程施工组织、高层结构工程施工技术等课程,掌握专业前沿知识;交叉类课程包括建设系统工程、工程经济学原理与应用、现代管理原理与方法,培养学生交叉学科视野和系统思维方式;实践课包括实验、设计、模拟、校内外实习等,锻炼学生实践能力和创新精神;人文课包括英语、哲学及德育等课程,提升学生的人文素养。

第二平台为职业素养与能力的提升,它建立在基础理论与知识的平台上。职业素养要求学生具有良好的工程职业道德、强烈的社会责任感和丰富的人文科学素养;学习能力要求学生具有信息获取、知识更新和终身学习的能力;分析解决问题能力要求具有综合应用建筑与土木工程理论、独立地分析和解决实际工程问题的能力;设计能力要求学生具有开拓创新意识和进行建筑产品开发设计的能力,以及建筑工程项目集成的基本能力;创新能力要求学生具有由跟随创新、集成创新和原始创新组成的技术创新能力;管理能力要求具有良好的组织管理能力,较强的交流沟通、环境适应和团队合作能力[3]。

第三平台为科学系统的思维,是在基础理论与知识的学习和专业素养与能力的培养中逐步形成的。系统性思维要求学生从全局的角度思考问题,培养发散思维和聚合思维、直觉思维和逻辑思维,具有统筹与预见能力。

二、复合型课程的支撑体系

为了顺利实现课程体系改革的目标,构建自内向外的复合型课程支撑体系,内部为课程设置、教学方法和考核方式,外部为导师队伍建设和产学研结合,如图3所示。

(一)课程设置

一要加强实践课程,包括实验、设计、模拟、实习等,处理好理论课程与实践课程的比例关系,提高建筑与土木工程领域工程硕士研究生分析和解决工程实际问题的能力;二要加强交叉课程建设,合理调整技术、管理、经济、法规课程的比例,使工程硕士研究生立足于“大土木”工程背景之下,概览建筑与土木工程各学科相互间交叉、渗透和融合的特征,拓展专业并形成较高的视野;三要加强人文课程,通过专题课或者学术讲座的形式,丰富研究生的人文科学素养。

(二)教学方法

教学内容首先要更加重视其宽广性、应用性和实践性,培养工程硕士研究生的应用能力和实践能力[4];其次要反映建筑与土木工程领域最前沿的知识,使研究生熟悉研究方向的新动向,增强科研兴趣;同时要做到与后续课程和论文研究的有效衔接,减少研究生课程学习的盲目性。教学形式要以研究型形式为主,如讨论式教学、参与导师课题等,实现研究生从被动接受到主动钻研的有效转变,教师起到启发引导的作用。教学方法还要灵活多样,如模拟软件、实地调研等,优化教学过程并提高教学质量和效率。

(三)考核方式

考核方式的改革首先要改变本科阶段一贯的终结性考核制度,将课程互动评价、阶段成果和终结性考试三部分作为每门课程的成绩。在论文或设计研究阶段,要加强论文开题、阶段报告、中期报告和论文答辩的过程考查,提高专业学位的授予水平,改变目前中国“严进宽出”培养模式的不利局面;其次,要将理论课程与实践活动结合,评价学生理论知识掌握情况和与之对应的实验或实践活动完成情况,形成多元化综合评价体系,促进评价结果的客观性和公正性。

(四)导师队伍建设

导师是研究生学习和生活的指导者,导师的责任感、知识结构和学术水平是保证研究生质量的关键因素。因此,要建立公平的竞争机制对导师严格遴选,从源头上提高导师队伍水平;要鼓励导师定期深入企业了解生产实际需要,与企业合作开展科学研究工作,推动科研成果的转化。这样一方面促进导师知识结构的不断更新和学术水平的持续提升,另一方面也提高了导师对专业学位研究生有针对性的指导能力。

(五)产学研结合

学校一方面吸纳社会上具有一定学术造诣的同行专家加入导师队伍,不仅满足工程硕士研究生规模扩大的需求,而且将行业课题带进学校;另一方面通过加强与建设领域内的投资建设、项目管理、工程设计、施工总承包、工程咨询等单位的联系,使建筑与土木工程领域工程硕士研究生达到其课程学习内容适应企业和社会需求,论文或设计选题来源于工程实践的目的。

三、课程改革的评价体系

根据复合型课程的目标体系和支撑体系的内容,建立相应的评价体系。结合层次分析法对评价系统进行分析,计算各指标权重,进行方案层的优先排序。评价指标体系如表1所示。

笔者设计调查问卷,由国内相关高校建筑与土木工程领域的专家对各指标权重评判,结果如表2所示。

表2数据显示,建筑与土木工程全日制工程硕士课程评价体系的一级指标中,相对重要程度依次为:课程设置、导师队伍建设、产学研结合、教学方法和考核方式。二级指标中,课堂授课、实验、设计和实践课程的合理安排、学生参与行业单位的项目实践和导师的学术水平是最重要的三项内容,也是建筑与土木工程全日制工程硕士研究生课程体系改革的首要任务。

四、课程改革的建议

(一)优化课程设置

优化课程设置是基础,关键要合理安排课堂授课、实验、设计和实践课程比例,形成以实验、设计和实践课程为主,理论授课为辅的课程结构。通过适当减少人文课程学分和课时数、增加学科基础课和专业方向课的实验和设计环节,以学科基础课和专业方向课将实验和设计为课程主线,增加实践课程的时间安排等优化课程设置。这样的课程结构更有利于工程硕士研究生主动吸收知识和掌握研究方法,提高研究生在科研工作中解决实际问题的能力。

(二)加强导师队伍建设

加强导师队伍建设是关键,侧重提高导师的学术水平。针对面向实践的工程硕士研究生培养,要改变以往以论文、论著和科研成果的数量作为衡量导师学术水平的单一指标的不利局面,将导师带领学生参与企业实践和社会课题也纳入导师学术水平评价体系。学校应对全日制工程硕士导师加强工程实践训练,同时吸收不同学科领域的专家、学者和实践领域有丰富经验的专业人员担任兼职导师,承担部分教学指导工作。“双导师制”培养学生,形成优势互补,从而改变导师过于理论化的学术现状,引导导师重视工程实践,全面提高导师的学术素养。

(三)产学研结合

产学研结合是重点,要积极带动学生参与行业单位的项目实践;争取行业和企业支持,建立稳定的专业实践基地,构建一个校企长期全面合作的优质教学科研平台;同时签订校企合作培养协议,将工程硕士培养和解决企业工程技术问题结合,发挥工程硕士教育教学和科研的双重优势,使研究生在校期间能在企业中提高自身的职业能力与素养,也为企业的发展和创新做出成绩,将产学研结合真正落到实处。

参考文献:

[1] 黄宝印.我国专业学位研究生教育发展的新时代[J].学位与研究生教育, 2010 (10): 1-7.

[2] 金长宏,李启明.现代科学技术革命与土木工程[J].建筑经济,2008(6):30-32.

[3] 林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准研制[J].高等工程教育研究,2010(4):21-29.

[4] 张东海,陈曦.研究型大学全日制专业学位研究生培养状况调查研究[J].高等教育研究,2011(6):83-90.

Reform and evaluation of curriculum system for full-time professional master

CHEN Wei, ZHANG Ji-ru, WAN Jing

结构工程师论文例9

学生能否按规定的要求,保质保量地完成毕业论文任务,指导教师起到核心监控作用。教师的知识结构、学术水平、教学经验、工作作风、工作责任心等,都对毕业论文指导效果发挥影响。指导教师应有曾经独立指导或协助指导过毕业论文工作经验,在以往指导毕业论文过程中认真负责、学生反映良好、毕业设计完成较好。生物工程专业属于理工科,除了有良好态度外,还要求指导教师有较高的科研素养。

2.选题监控机制

为了较好地开展毕业论文选题工作,在第七学期教师应该下达关于毕业论文选题的工作。学生可以结合教师的科研选题,学生确定后,指导教师介绍课题的基本要求,并提供一部分资料。学生自行选题,学生根据实际工作或者实习情况,对未来所从事的工作有明确想法,对未来工作有应用价值,可以进行这个方面的研究选择,但指导教师必须严格控制,学生必须写出提纲和内容摘要,明确研究目的方向。生物工程专业毕业生选题来源也无非这几个方向,对于重实验、重数据的专业来说,更是需要在选题的时候把控好方向。

3.开题监控机制

开题环节是做好毕业论文工作重要部分,督促学生完成好开题报告能够控制意外的发生。课题内容是否适合学生的能力,能够在规定时间完成,选题是否存在过大或者过窄,是否需要更换题目,通过审查开题报告内容发现研究路径和方法是否合理。论文结构是否恰当。这个环节做充足,能够减少重大失误,提醒学生在研究课题过程中应注意的问题和环节,对研究困难有一定预见性。生物工程的毕业生更是应该在这个环节做充分准备。

二、生物工程专业论文中期质量监控

重点监控毕业生参加毕业论文的态度、自觉性,时间与精力是否有保证等。由指导教师组织、安排,要求毕业学生汇报课题进展情况,回答指导教师提出的问题,对毕业论文中存在态度问题的学生及时进行批评、警告,及时指明努力方向,采取补救措施。任何专业都需要强调毕业生个体的努力,对于毕业生的学习风气应该常抓不懈。

三、毕业论文后期质量监控阶段

1.论文答辩前监控

院系检查学生是否按毕业论文要求完成所有工作,对学生成果验收和答辩资格审查,确定学生答辩资格。毕业论文成绩一般采用五级计分制:优秀、良好、中等、及格、不及格。指导教师、评阅教师对学生的论文进行评定。指导教师主要关注选题意义、材料选择及组织能力、结构框架、基础理论的运用及分析能力、论文的学术水平等;评阅教师主要关注选题意义、论文难度、结构、资料使用、论述、运用能力等方面,只有指导教师和评阅教师给出的成绩达到及格,才能进行答辩。

结构工程师论文例10

Abstract: this paper discusses the structure design and rational concept of the importance of building structural measures, and analyzed the concept design and calculation and analysis of the relationship between complement each other, and an example is analyzed the concept design should be pay attention to some of the content for your reference.

Keywords: building structure; conceptual design; Calculation software

中图分类号:TU3文献标识码:A 文章编号:

在建筑结构设计中,概念设计与结构措施至关重要。一定程度上它反映了一个结构工程师的设计水平一个结构工程师的主要任务就是在特定的建筑空间中用整体的概念来完成结构总体方案的设计,并能有意识地处理构件与结构、结构与结构的关系。随着计算机技术和计算方法的发展,计算机及其结构程序在结构工程中得到大量的应用,结构设计人员过分依赖设计软件的现象日益普遍,在设计中常常陷入只凭计算的误区,而没有认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论,大量经验以及艰辛脑力劳动相结合的产物。因此提倡采用概念设计思想来促进结构工程师的创造性,推动结构设计的发展是非常必要的。

一、概念设计的重要性

概念设计是一种设计的思路,是定性的设计,一般不经数值计算,尤其在一些难以作出精确理性分析或在规范中难以规定的问题中,依据整体结构体系与分体系之间的力学关系、结构破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的基本设计原则和设计思想,从整体的角度来确定建筑结构的总体布置和抗震细部措施的宏观控制。

强调概念设计的重要,主要原因有:首先现行的结构设计理论与计算理论存在许多缺陷或不可计算性,比如对混凝土结构设计 ,内力计算是基于弹性理论的计算方法,而截面设计却是基于塑性理论的极限状态设计方法 ,这一矛盾使计算结果与结构的实际受力状态差之甚远 ,为了弥补这类计算理论的缺陷,或者实现对实际存在的大量无法计算的结构构件的设计,都需要优秀的概念设计与结构措施来满足结构设计的目的,因此,结构工程师只有加强结构概念的培养,才能比较客观、真实地理解结构的工作性能。

二、概念设计的主要内容

1.场地的选择

地震灾害表明,建筑的破坏,不仅与建筑本身的抗震性能有关,还与建筑物所在场地条件有关。

2.建筑平立面的布置

建筑的平立面布置应符合概念设计的要求,不应采用严重不规则的方案。对于不规则的建筑结构,应从结构计算、内力调整、采取必要的加强措施等多方面加以仔细考虑,并对薄弱部位采取有效的抗震构造措施以保证建筑的整体抗震性能。

3.结构材料的选择

为保证抗震结构的基本承载能力和变形能力,结构材料选择与结构体系的确定应符合抗震结构的要求。采用哪一种结构材料、什么样的结构体系,需要经过对其技术、经济条件比较后综合确定。同时力求结构的延性、刚度、强度完美比配,充分发挥材料的强度。

4.结构应具有多道抗震防线

地震有一定的持续时间,而且可能多次往复作用,根据地震后倒塌的建筑物的分析研究,地震的往复作用使结构遭到严重破坏,而最后倒塌则是结构因破坏而丧失了承受重力荷载的能力。适当处理构件的强弱关系,使其形成多道防线,是增强结构抗震能力的重要措施之一。

5.选择合理的刚度和承载力分布以及与之匹配的延性

提高结构的抗侧移刚度,往往是以提高工程造价及降低结构延性指标为代价的。要使建筑物在遭受强烈地震时具有很强的抗倒塌能力,最理想的是使结构中的所有构件及构件中的所有杆件都具有较高的延性,这就要求在做设计时要有选择地提高结构中的重要构件以及关键杆件的延性。

6.确保结构的整体性

一个结构体系只要构件间的连接不破坏,整个结构就能始终保持其整体性,充分发挥其空间结构体系的抗震作用。因此,各构件之间的连接必须可靠,且应符合下列基本的要求:

(1) 构件节点的破坏,不应先于其连接的构件;

(2) 预埋件的锚固破坏,不应先于连接件;

(3) 装配式结构构件的连接,应能保证结构的整体性;

(4) 预应力混凝土构件的预应力钢筋,宜在节点核心区以外锚固。

三、结构工程师应注重的一些概念设计

1、在建筑方案设计阶段,结构工程师应综合运用自己掌握的结构概念,选择经济合理的结构方案。例如,某高层框剪结构,底部二层为大空间的大堂:

方案一方案二 方案三

方案一:密柱方案外框柱子较多,给建筑使用带来不便,特别底部二层大堂的大空间,需要抽调中跨的柱子,采用结构转换,造成竖向刚度突变,转换层的柱内力也变化较大,给结构设计增大不必要的难度。

方案二:稀柱方案柱截面尺寸过大,难于满足轴压比的要求,且造成很多短柱对抗震不利;剪力滞后现象严重,结构受力不尽合理。

方案三:稀柱+四角“L”形剪力墙方案既减小了柱子的截面尺寸,又改善了由于柱距较大而产生的内力不均匀、剪力滞后现象,使结构受力更为合理。

2、结构工程师应能比较客观、真实的理解结构的工作性能,不可被计算机计算的结果所迷惑,造成对结构工作性能的误解,使工程留下安全隐患。

3、结构工程师应处理好结构的协同工作,保证结构构件在承载能力极限状态下能共同受力、共同工作,且具有共同的耐久性能。

4、应注重结构刚度的控制。结构概念设计的重要内容之一就是结构整体刚度和构件的相对刚度控制设计。

5、运用概念设计的思想,拓宽结构设计的思路。结构工程师往往只注意到不超筋,结果肥梁、胖柱、深基础处处可见。其实,为什么不考虑降低作用效应S呢?结构刚度越大,地震作用效应越大。

四、结语

在概念设计日益重要的今天,要求结构工程师应有深厚的基本理论基础,并能不断吸取他人先进的设计思想。对自己的作品、设计(即使是已建成的),应经常进行深刻的反思,对每一项设计都精益求精。强调结构概念设计的重要性,旨在要求建筑师和结构工程师在建筑设计中应特别重视规范、规程中有关结构概念设计的各条规定,设计时不能陷入只凭计算的误区。其次,随着社会经济的发展和人们生活水平的提高,对建筑也提出了更高的要求。发展先进的计算理论,加强计算机的应用,加快新型高强、轻质、环保建材的研究与应用,使建筑结构更加安全、适用、可靠、经济是未来的发展方向。因此,打破建筑结构设计中的墨守成规,充分发挥结构工程师的创新能力,是相当必要的,而推广概念设计思想是一种有效方法,具有着深远的意义。

参考文献:

1. 林同炎结构概念和体系[M] 中国建筑工业出版社 ,2005。

2.《建筑抗震设计规范》GB50011-2010 中国建筑工业出版社,2010。