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摘要：针对学生“桥梁工程”毕业设计教学效果每况愈下的现象，在论述毕业设计程序的基础上详细分析了影响“桥梁工程”毕业设计教学效果的因素；然后利用模糊层次法分析计算了各影响因素的影响权重以确定影响毕业设计教学质量的主要因素。分析结果表明：学生因素对毕业设计质量的影响最为重要，老师因素次之；在学生因素中，学生的基础知识排在第一位，其后依次是学习态度、学习目标。本研究为相关毕业设计教学提供参考。
关键词：桥梁工程；毕业设计；模糊层次分析法；影响因素
作者简介：王光辉（1979-），男，湖北英山人，湖南理工学院土木与建筑学院，讲师。（湖南 岳阳 414006）刘小燕（1963-），女，湖南桃江人，长沙理工大学土木与建筑学院，教授。（湖南 长沙 410114）
中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）14-0201-02
毕业设计是实现培养目标的重要教学环节，它在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面具有不可替代的作用。对于工科学生来说，毕业设计环节更为重要，它是集知识融会贯通和稳固、能力培养、素质训练为一体的综合性教学过程。桥梁工程毕业设计时间比较长（有16周时间），通过完成一座中等规模桥梁的设计，让学生除了掌握桥梁的设计内容、设计方法、设计步骤内容，还需进行桥梁的方案设计、桥梁的力学计算、计算结果分析与整理、计算书和施工图说明书的撰写、计算机绘图等内容的训练。毕业设计效果的优劣既与老师的正确引导和细心指导有关，同时还与学生的学习态度、学习基础等许多因素有关。笔者根据多年的实践经验分析研究了影响桥梁工程毕业设计的一些主要因素，然后运用模糊层次法理论计算出影响“桥梁工程”毕业设计教学效果权重并确定出其影响最大的因素，供教学管理者和毕业设计指导老师参考。
一、影响“桥梁工程”毕业设计教学效果的因素分析
毕业设计教学不同于常规的基础课和专业课等课程教学，它与主讲教师讲授课程知识、让学生吸收和消化知识的课程教学存在很大差异。首先，它是一个学生融知识的系统运用和综合训练的学习过程：基础知识渗透于专业知识，专业知识灵活运用于工程实际并解决具体问题；其次，桥梁设计还包括桥梁方案设计和比选：根据地质地形地理条件、环境条件构思设计桥型方案，进行方案设计，将两个以上的方案进行经济性、安全性、适用性和美观性比较，提出推荐方案，即方案的比选。方案比选要求设计者查阅大量资料，运用基本的原理大胆设计，构思桥型方案。在此基础上，对推荐的方案进行结构受力计算、配筋计算以及根据规范要求进行各项验算，以满足规范的要求。桥梁结构的受力计算需要培养细致耐心的计算能力、分析问题和解决问题的能力，工程师特别需要有解决工程问题的能力，不同于科学家的训练——对问题进行精细的研究，工程师只需要在保证安全的前提下解决问题，这一点尤其要注意。在完成结构计算后撰写计算书和施工图纸的说明书，要求学生站在更高的层次上全面详细、准确地表达设计思想、主要计算方法和计算结果、施工注意事项以及其他说明，表达的恰当与否、准确与否充分体现学生的基本功：对原理、方法的掌握程度、设计意图的贯彻执行能力、语言文字表达能力。在桥梁施工图的绘制环节中，将计算结果表现在施工图中，图面的布置、图纸表现的主题内容、结构各部分的比例、线条的粗细、图中说明的撰写这些充分体现工程师训练要求的项目在毕业设计中尽显无遗。对有能力的同学还可以提出更高的要求：有对桥梁结构进行优化设计，通过反复计算比较进行方案或结构的优化设计，或者进行一些其他专题研究。毕业设计的内容十分丰富，这些训练需要师者的引领和指导、学生设计者自身知识、能力、身心等多方面超高的素质，还有外界的刺激也有一定的效果。综合起来可以归纳为三大内容：教师因素、学生因素、其他因素。对于教师因素而言，师者高尚的道德情操对学生有引导和潜移默化的影响；严格的要求促使学生主动学习，自觉设计；教师丰富的工程设计经验加上耐心细致的指导，让学生少走弯路，容易实现设计目标；师者的教学手段、教学方法也是影响学生学习效果的重要因素。对于学生因素而言，学习者勤奋努力、积极上进的学习态度是完成设计的关键因素，明确的学习目的是坚定的学习动力，好的基础和良好的学习氛围也是促成完成设计的重要保障。在毕业设计过程中，学生主动设计和被动设计会有明显不同的效果。其他因素，诸如考核标准、教学督查、就业市场需求、师生之间的情感交流也对毕业设计效果有影响。总结上述各因素，表1如下：
以上列出影响毕业设计教学效果的主要因素，对于不同的专业可能影响因素不尽相同。
二、模糊层次法分析计算原理
模糊层次分析法（FAHP）是运用模糊数学工具，把一个复杂的问题分成不同的层次，构造出一个合理的层次模型。通常分为三个层次：目标层A、中间层B、指标层C。[3]运用模糊分析理论，先对同一层次的因素进行两两比较，建立优先评判矩阵，然后得到模糊一致判断矩阵，最后计算出每个因素的权重值。模糊层次分析计算的具体步骤为：
1.建立优先判断矩阵
设U={u1，u2，u3，…un}是影响目标对象的n个因素的集合，通过对各因素进行两两比较可得到优先判断矩阵：
（1）
2.建立模糊一致判断矩阵
根据优先判断矩阵，可以得到：
（2）
Rij表示元素ui比元素uj相对重要程度，分以下3种情况： Rij=0.5时表示元素i与元素j同等重要；时表示元素j比元素i重要，且Rij越小，元素j比元素i就越重要；时表示元素i比元素j重要，且Rij越大，元素i比元素j就越重要。
3.权重的计算
利用模糊层次分析法的最终目的是求出指标层上各元素对于总目标的相对权重值。
假定已经算出中间层B上n个元素相对于总目标A的权重值向量为：
（3）
而指标层C上元素对中间层B上各个元素的权重值向量为：
（4）
则指标层C上元素对总目标A的合成权重值向量为：
（5）
三、调查结果计算分析
根据分析得出的影响因素表，向一线教师发放调查表15份，收回15份，向毕业生发放调查表20份，收回18份，向教辅人员发表10份，收回8份。从调查结果发现，90%的人认为影响学习效果更多的是学生的表现。在学生方面，影响的首要因素是学生的基础知识，其次是学习态度，然后是学习目标。综合各方面的结果，列出影响因素的权重和排序，如图1所示。不难理解，学习的基础是影响学习效果的首要因素，学生有好的学习基础有助于提高自信，有利于学习及运用专业知识。
教学效果影响因素 分类 权重 影响因素 权重 总权重 计算排序
教师因素 0.33 师德风尚 0.18 0.0594 9
教学手段 0.15 0.0495 11
教学方法 0.2 0.066 7
表达水平 0.25 0.0825 4
工程实践能力 0.22 0.0726 5
学生因素 0.45 学习态度 0.28 0.126 2
学习目标 0.22 0.099 3
基础知识 0.35 0.1575 1
班级学风 0.15 0.0675 6
其他因素 0.22 教学设施 0.11 0.0363 12
考核要求 0.16 0.0528 10
教学督查 0.15 0.033 13
市场就业需要 0.28 0.0616 8
四、结论
本文详细论述了桥梁毕业设计的过程，并结合当前桥梁工程专业的特点及毕业设计中存在的问题，从毕业设计选题、毕业设计组织方式、专业指导方式、加强中间过程管理和科学合理的评分方式等方面指出了毕业设计的影响因素及其各自的影响权重。研究结果表明，学生的基础知识、学习态度、学习目标在众多影响学生毕业设计质量因素中排在前三位。今后在教学进程中抓住这些主要因素，做到有的放矢，通过“桥梁工程”毕业设计环节提高学生创新能力和毕业设计质量，锻炼学生在设计和科研等方面的综合能力，为学生走上工作岗位或进一步深造打下了良好的基础，是提高高等学校工程类本科教育质量的有效途径。
参考文献：
[1]刘小燕,涂光亚,徐晓霞.在毕业设计教学中培养学生创新能力的教学研究[J].中国电力教育,2012,(14):107-108.
[2]涂光亚,刘小燕,易壮鹏.桥梁工程专业毕业设计中创新能力培养的研究与实践[J].中国电力教育,2013,(4):158-159.
[3]戴树和.工程风险分析技术[M].北京:化学工业出版社,2007:
109-120.
[4]黄明奎.加强过程控制提高土木工程专业毕业设计质量[J].四川教育学院学报,2012,28(1):121-124.
（责任编辑：王祝萍）
关键词：桥梁工程；毕业设计；模糊层次分析法；影响因素
作者简介：王光辉（1979-），男，湖北英山人，湖南理工学院土木与建筑学院，讲师。（湖南 岳阳 414006）刘小燕（1963-），女，湖南桃江人，长沙理工大学土木与建筑学院，教授。（湖南 长沙 410114）
中图分类号：G642.477 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）14-0201-02
毕业设计是实现培养目标的重要教学环节，它在培养大学生探求真理、强化社会意识、进行科学研究基本训练、提高综合实践能力与素质等方面具有不可替代的作用。对于工科学生来说，毕业设计环节更为重要，它是集知识融会贯通和稳固、能力培养、素质训练为一体的综合性教学过程。桥梁工程毕业设计时间比较长（有16周时间），通过完成一座中等规模桥梁的设计，让学生除了掌握桥梁的设计内容、设计方法、设计步骤内容，还需进行桥梁的方案设计、桥梁的力学计算、计算结果分析与整理、计算书和施工图说明书的撰写、计算机绘图等内容的训练。毕业设计效果的优劣既与老师的正确引导和细心指导有关，同时还与学生的学习态度、学习基础等许多因素有关。笔者根据多年的实践经验分析研究了影响桥梁工程毕业设计的一些主要因素，然后运用模糊层次法理论计算出影响“桥梁工程”毕业设计教学效果权重并确定出其影响最大的因素，供教学管理者和毕业设计指导老师参考。
一、影响“桥梁工程”毕业设计教学效果的因素分析
毕业设计教学不同于常规的基础课和专业课等课程教学，它与主讲教师讲授课程知识、让学生吸收和消化知识的课程教学存在很大差异。首先，它是一个学生融知识的系统运用和综合训练的学习过程：基础知识渗透于专业知识，专业知识灵活运用于工程实际并解决具体问题；其次，桥梁设计还包括桥梁方案设计和比选：根据地质地形地理条件、环境条件构思设计桥型方案，进行方案设计，将两个以上的方案进行经济性、安全性、适用性和美观性比较，提出推荐方案，即方案的比选。方案比选要求设计者查阅大量资料，运用基本的原理大胆设计，构思桥型方案。在此基础上，对推荐的方案进行结构受力计算、配筋计算以及根据规范要求进行各项验算，以满足规范的要求。桥梁结构的受力计算需要培养细致耐心的计算能力、分析问题和解决问题的能力，工程师特别需要有解决工程问题的能力，不同于科学家的训练——对问题进行精细的研究，工程师只需要在保证安全的前提下解决问题，这一点尤其要注意。在完成结构计算后撰写计算书和施工图纸的说明书，要求学生站在更高的层次上全面详细、准确地表达设计思想、主要计算方法和计算结果、施工注意事项以及其他说明，表达的恰当与否、准确与否充分体现学生的基本功：对原理、方法的掌握程度、设计意图的贯彻执行能力、语言文字表达能力。在桥梁施工图的绘制环节中，将计算结果表现在施工图中，图面的布置、图纸表现的主题内容、结构各部分的比例、线条的粗细、图中说明的撰写这些充分体现工程师训练要求的项目在毕业设计中尽显无遗。对有能力的同学还可以提出更高的要求：有对桥梁结构进行优化设计，通过反复计算比较进行方案或结构的优化设计，或者进行一些其他专题研究。毕业设计的内容十分丰富，这些训练需要师者的引领和指导、学生设计者自身知识、能力、身心等多方面超高的素质，还有外界的刺激也有一定的效果。综合起来可以归纳为三大内容：教师因素、学生因素、其他因素。对于教师因素而言，师者高尚的道德情操对学生有引导和潜移默化的影响；严格的要求促使学生主动学习，自觉设计；教师丰富的工程设计经验加上耐心细致的指导，让学生少走弯路，容易实现设计目标；师者的教学手段、教学方法也是影响学生学习效果的重要因素。对于学生因素而言，学习者勤奋努力、积极上进的学习态度是完成设计的关键因素，明确的学习目的是坚定的学习动力，好的基础和良好的学习氛围也是促成完成设计的重要保障。在毕业设计过程中，学生主动设计和被动设计会有明显不同的效果。其他因素，诸如考核标准、教学督查、就业市场需求、师生之间的情感交流也对毕业设计效果有影响。总结上述各因素，表1如下：
以上列出影响毕业设计教学效果的主要因素，对于不同的专业可能影响因素不尽相同。
二、模糊层次法分析计算原理
模糊层次分析法（FAHP）是运用模糊数学工具，把一个复杂的问题分成不同的层次，构造出一个合理的层次模型。通常分为三个层次：目标层A、中间层B、指标层C。[3]运用模糊分析理论，先对同一层次的因素进行两两比较，建立优先评判矩阵，然后得到模糊一致判断矩阵，最后计算出每个因素的权重值。模糊层次分析计算的具体步骤为：
1.建立优先判断矩阵
设U={u1，u2，u3，…un}是影响目标对象的n个因素的集合，通过对各因素进行两两比较可得到优先判断矩阵：
（1）
2.建立模糊一致判断矩阵
根据优先判断矩阵，可以得到：
（2）
Rij表示元素ui比元素uj相对重要程度，分以下3种情况： Rij=0.5时表示元素i与元素j同等重要；时表示元素j比元素i重要，且Rij越小，元素j比元素i就越重要；时表示元素i比元素j重要，且Rij越大，元素i比元素j就越重要。
3.权重的计算
利用模糊层次分析法的最终目的是求出指标层上各元素对于总目标的相对权重值。
假定已经算出中间层B上n个元素相对于总目标A的权重值向量为：
（3）
而指标层C上元素对中间层B上各个元素的权重值向量为：
（4）
则指标层C上元素对总目标A的合成权重值向量为：
（5）
三、调查结果计算分析
根据分析得出的影响因素表，向一线教师发放调查表15份，收回15份，向毕业生发放调查表20份，收回18份，向教辅人员发表10份，收回8份。从调查结果发现，90%的人认为影响学习效果更多的是学生的表现。在学生方面，影响的首要因素是学生的基础知识，其次是学习态度，然后是学习目标。综合各方面的结果，列出影响因素的权重和排序，如图1所示。不难理解，学习的基础是影响学习效果的首要因素，学生有好的学习基础有助于提高自信，有利于学习及运用专业知识。
教学效果影响因素 分类 权重 影响因素 权重 总权重 计算排序
教师因素 0.33 师德风尚 0.18 0.0594 9
教学手段 0.15 0.0495 11
教学方法 0.2 0.066 7
表达水平 0.25 0.0825 4
工程实践能力 0.22 0.0726 5
学生因素 0.45 学习态度 0.28 0.126 2
学习目标 0.22 0.099 3
基础知识 0.35 0.1575 1
班级学风 0.15 0.0675 6
其他因素 0.22 教学设施 0.11 0.0363 12
考核要求 0.16 0.0528 10
教学督查 0.15 0.033 13
市场就业需要 0.28 0.0616 8
四、结论
本文详细论述了桥梁毕业设计的过程，并结合当前桥梁工程专业的特点及毕业设计中存在的问题，从毕业设计选题、毕业设计组织方式、专业指导方式、加强中间过程管理和科学合理的评分方式等方面指出了毕业设计的影响因素及其各自的影响权重。研究结果表明，学生的基础知识、学习态度、学习目标在众多影响学生毕业设计质量因素中排在前三位。今后在教学进程中抓住这些主要因素，做到有的放矢，通过“桥梁工程”毕业设计环节提高学生创新能力和毕业设计质量，锻炼学生在设计和科研等方面的综合能力，为学生走上工作岗位或进一步深造打下了良好的基础，是提高高等学校工程类本科教育质量的有效途径。
参考文献：
[1]刘小燕,涂光亚,徐晓霞.在毕业设计教学中培养学生创新能力的教学研究[J].中国电力教育,2012,(14):107-108.
[2]涂光亚,刘小燕,易壮鹏.桥梁工程专业毕业设计中创新能力培养的研究与实践[J].中国电力教育,2013,(4):158-159.
[3]戴树和.工程风险分析技术[M].北京:化学工业出版社,2007:
109-120.
[4]黄明奎.加强过程控制提高土木工程专业毕业设计质量[J].四川教育学院学报,2012,28(1):121-124.
（责任编辑：王祝萍）