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如果在施工的過程中出現軟土路基,相關的工作人員又沒有做好相應的處理措施,這樣就會導致土木工程的施工質量出現問題,因此為了更好地確保土木工程的施工質量,更好地確保人們的安全,在施工的過程中,相應的施工人員應該加強對軟土路基的處理,從而提高土木工程的施工質量。
一、軟土的概念以及在施工中的影響
軟土在土木工程施工過程中的影響是很大的,因為軟土的固結系數比較低,而且壓縮性強,如果在施工過程中沒有好好地處理軟土路基,將會導致土木工程的施工質量出現問題,所以相關的工作一定要加強對軟土路基的處理。所謂的軟土是對淤泥和淤泥質土的總稱,所以軟土就具有淤泥的特質,所以在施工的過程中軟土,那么是工作人員一定要做好相應的處理,從而更好地確保施工質量。
二、土木工程中常用的軟土路基處理方法
(一)置換法
根據不同的地質,軟土路基的處理辦法也不同,因此置換法也可以分成五個方法,分別是換土墊層法、振沖置換法、碎石樁法、石灰樁法和EPS輕填法。以下是這個五個方法的詳細介紹。
1、換土墊層法。換土墊層法適用于所有的淺層軟土路基,所謂的換土墊層法就是將軟土挖出來后將好土回填,對于厚度比較小的淤泥質的土層,可以用石頭來回填,從而讓石頭將淤泥排擠出去,因此用石頭來回填的方法就叫做拋石擠淤法。通過換土墊層法來處理路基,可以有效地提高路基的抗壓能力,從而提高路基的承載力和降低路基的沉降量。
2、振沖置換法。振沖置換法,顧名思義就是通過振沖器來將軟土置換出來,具體的操作如下:
(1)利用振沖器將軟土路基的地面沖成孔,振沖器的工作原理就是借助高壓力來將地面沖成孔;
(2)待振沖器將軟土路基沖成孔后,施工人員就可以將碎石回填到振沖器沖成的孔中,從而完成換土置換的任務。
通過振沖置換法可以將碎石回填到軟土路基當中,從而形成復合路基,提高路基的承載力。所以振沖置換法適用于由粘性土或者松散土組成的路基。
3、碎石樁法。針對于一般的軟土路基,我們可以應用碎石樁法來處理,也就是說,在施工的過程中遇到軟土路基時,我們利用沉管法或者是其他的技術來將裝有砂和碎石的樁安放在軟土路基中,從而讓軟土路基形成復合的路基,提高路基的承載力和降低路基的沉降量。在軟土路基中采用碎石樁的方法還可以有效地提高路基的排水能力,從而更好地確保路基的堅實度。
4、石灰樁法。石灰樁法與碎石樁法是有妙曲同工的效果,在施工的過程中遇到了軟土路基,我們同樣也可以采用石灰樁的方法來進行處理,與碎石樁不同的是,石灰樁法是用生石灰來回填到軟土中。因為生石灰具有強效的吸水功能,而且在吸水的過程中還能釋放出熱量,從而使得周圍的土體也改變了,從而形成;呃石灰樁復合路基,大大地提高路基的承載力。
5、EPS輕填法。EPS就是聚苯乙烯,首先聚苯乙烯的重量輕,只占到土的百分之一到百分之二,而且聚苯乙烯有著較高的強度和較低的壓縮性,因此在軟土路基的置換回填當中,聚苯乙烯是一個很好的選擇。
(二)排水固結法
在施工的過程中,如果遇到雜填土或者是粘性土,我們就可以用排水固結的方法來進行處理,所以以下就是排水固結法的詳細介紹。
1、加載預壓法。所謂的加載預壓法是指在路基承受的范圍內,用一定的壓力對對路基進行預壓,從而提高軟土路基的強度,使得軟土路基的壓縮性降低,提高路基的承載力。在采用加載預壓法處理軟土路基時,可以在軟土路基中設置豎向的排水通道,從而更好地加快土層的固結速度。
2、超載預壓法。超載預壓法與加載預壓法不同的是就是對對軟土路基所施加的壓力不同,加載預壓法所施加的壓力是軟土路基所能承受的壓力范圍內,而超載預壓法對軟土路基所施加的壓力是超出軟土路基所能承受的。所以為了更好地確保路基的結實度和施工質量,在采用超載預壓法時,一定要確保路基的穩定性,然后再進行施工。
(三)振密擠密法
1、強夯法。強夯法的工作原理與預壓法的工作原理差不多,也是通過對軟土路基進行施壓,從而達到提高軟土路基的結實度,提高路基的承載力的效果的。只不過,強夯法是借助夯錘的力量來將路基弄結實,通過采用100KN到400KN的夯錘從高處自由下落,從而將軟土路基的土弄密實,從而起到提高路基承載力和降低路基的沉降量的效果。
2、振沖密實法。振沖密實法是通過借助振沖器強大的振動,從而讓軟土路基中的砂層發生液化,讓砂粒進行重新排列,從而降低砂粒之間的空隙,提高軟土路基的承載力。所以,在施工的過程中遇到軟土路基,也可以使用振沖密實的方法來進行處理,從而提高路基的承載力和降低路基的沉降量。
(四)加筋法
1、錨固法。所謂的錨固法是指在處理軟土路基時使用土釘或者土錨來對路基進行加固,首先,在軟土路基中使用土釘來進行加固,主要是借助土釘與周圍土體之間的相互作用力來提高路基的承受力,從而降低路基所承受的作用力。而土錨則是依賴與錨固作用,從而達到降低路基在水平方向上所受到的作用力,從而提高路基的承載力,因此錨固法比較適用于邊坡加固。
2、加筋土法。為了更好地提高軟土路基的承載力,降低路基的沉降量,在處理的過程中,我們可以使用加筋土法,也就是說我們可以將一些鋼筋或者是一些金屬材料加到軟土路基的回填土中,從而提高回填土的剛性,提高路基的結實度。但是加筋土法并不是適用于所有的軟土路基,只是比較適用于淺層的軟土路基。
(五)化學固化法
在處理軟土路基的過程中,我們也可以借助化學來解決問題,從而提高軟土路基的剛性,提高路基的承載力。以下就是化學加固法的兩種方法的介紹,分別有水泥土攪拌法和灌漿或注漿法。
1、水泥土攪拌法。在處理軟土路基時,我們可以將水泥、石灰等固化材料與軟土混合在一起,從而借助攪拌機械的幫助的來形成水泥樁樁體,然后再將樁體回填到軟土路基中。因為在水泥樁樁體中加入了水泥等各種固化劑,可以有效地提高樁體的剛度,并且可以有效地確保樁體的吸水性,從而進一步地確保軟土路基的穩定性和剛性,提高軟土路基的承載力。因為水泥攪拌法可以有效地提高軟土路基的強度和吸水性,而且也能有效地防止地下水的滲透的,因此水泥土攪拌法更加適用于有機質的軟土路基。
2、灌漿或注漿法。與水泥土攪拌法不同的是,灌漿或者注漿法是將混合漿灌注到軟土路基中,而水泥土攪拌法是先將混合漿形成樁體后再回填到軟土路基中。因此灌漿法與水泥土攪拌法之間的不同就類似于管樁法打樁與沖孔法打樁之間的不同。因此借助灌漿法來處理軟土路基是比較適用于類軟弱土路基。
綜上所述,本文一共介紹五大種關于處理軟土路基的方法,其中由于所處理的路基的組成物質或者性質不同,每種方法下又能細分成幾種方法。因此如果在施工的過程中遇到軟土路基,首先應對軟土路基的性質以及組成物質進行分析,然后再選擇更加恰當的處理辦法,從而提高軟土路基的處理效率,并且還能有效地確保軟土路基的施工質量,從而更好地提高軟土路基的承載力。
參考文獻:
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[2]王永奎. 關于公路工程軟土路基施工的技術分析[J]. 黑龍江科學,2013,12:51.
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首先,課程定位混亂。諸多高校的土木工程專業學生,畢業之后并沒有從事這方面的工作,這使得同學們對這門課程的設置和實質內容不了解,甚至產生抵觸情緒,認為這門課程的出路不大。究其原因,這是由于學科定位不明確,院校難以考慮到專業之間的結合問題,也沒有解答學生們對于類似問題的疑問。
其次,教學理念落后問題。諸多院校依然采用著老式教學的方法,學生只是被動接受知識,沒有真正參與到教學環節當中去,難以親身體驗。課堂中往往以老師為中心,以課本和課堂為中心,并沒有讓學生去主動思考,可以說這種填鴨式教育成為當前教育改革最大的絆腳石。
第三,教學內容設置問題。當前高校教育中,難以對施工測量等學科的重要方面做詳細講解,由于課程學時的限制或者教學資源的限制等原因,教師難以對這些重要內容完整地對學生闡述清楚,讓學生不能深入掌握。
第四,現代技術與傳統技術相矛盾。隨著現代測繪學不斷發展,新的技術和方法不能及時地在教學中體現出來,難以迅速形成完整、專業、合理的教學體系。第五,教學與實踐的嚴重脫節問題。由于部分院校缺乏資金,因此實驗儀器設備陳舊,使得學生不能獲得第一手實踐操作經驗。另外還有部分院校堅持過去的辦學思路,讓學生死讀課本,或者根本不安排學生的實踐課程,使學生對儀器設備并不了解,更不能對書本知識深化了解。
3土木工程專業工程測量課程教學改革的幾點建議
首先,明確土木工程測量課程的定位。院校要對這門學科的定位作出明確解釋,測量課程的開設是為了學生未來后續專業打下基礎,隨著土木專業以及國家基礎測繪成果的發展,測量學的教學目的已經轉變成為培養學生的實踐操作能力和理論知識運用途徑。其次,優化教學模式。院校必須要摒棄傳統的教學模式,改用啟發引導式的教學模式,讓學生自己發現問題,并在老師的幫助下解決問題,通過討論、自問自答等方式,攻克知識的難點、重點。另外,要聯系工程實際,在教學過程中不斷培養學生的工程意識。第三,加強硬件建設。高校應盡量建立獨立的規范的測量場地,這樣的做法有助于學生們進行實踐課程。在日常教學中,要注意更新儀器設備,將實習儀器與教學內容結合起來。
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無論什么時候,實習這一實踐教學環節在我們土木工程專業的教學體系中都扮演中一個很重要的角色。實習質量的好壞直接影響到土木工程專業的發展,因此,對于實習課的探索和改革是永無止境的。實習課的目的是為了提高學生的實際操作能力和創新能力,使得學生能夠較快的適應社會,并為社會的發展貢獻自己的一份力。目前,大多數高校土木工程專業實習的教學模式主要是認識實習、生產實習和畢業實習三種。
認識實習是土木工程專業的重要的教學環節之一,也是理論結合實際,增強學生的實踐知識的手段之一。認識實習主要是參觀一個具體的建筑、廠房、工廠或工藝流程等,在指導老師的講解下,使學生能初步認識土木工程專業的基礎知識,了解專業概況,并將已學的理論知識與實習內容結合起來,在實習過程中遇到的問題用所學的理論知識加以分析和討論,從而使學生對本專業的知識有進一步的感性認識,并對后續專業課的學習打下了良好的基礎。
生產實習也是土木工程專業重要的實踐教學環節之一,生產實習主要是參觀一個具體的建筑、廠房、工廠等的現場操作過程。在現場技術人員的具體解說下,使學生對土木工程專業的專業知識有了更深的理解。通過生產實習,學生可以將課堂中所學到的各種理論知識相互聯系、相互轉化和相互拓展開來,并將這些經過轉化和拓展的知識運用到實踐中,這樣,不僅增強了學生的社會意識和社會技能,同樣,學生的創造能力和組織能力也有很大的提升,學生的個性,修養等都有很大的提高。同時,通過生產實習,學生對本專業的工作性質也有了進一步的認識,更能培養學生對土木工程專業的熱愛之情,并為畢業以后的出路指明了方向,增強了學生的事業心和責任心。
畢業實習一般安排在做畢業設計前期,目的是讓學生通過畢業實習,能更好的掌握整個畢業設計的設計過程,并能更好更全的收集到畢業設計的設計資料。畢業實習主要是在指導老師的帶領下,在指導老師聯系到的實習地點,由一些高級工程師或其他高級設計師向學生介紹整個設計過程、設計方法、設計手段以及可能用到的設計規范等設計資料,使學生能更好的完成畢業設計。
土木工程專業的課程設計主要有混凝土結構設計、鋼結構課程設計、結構設計原理、管道工程課程設計、水利工程課程設計、建設監理課程設計、橋梁工程課程設計等。課程設計的指導老師一般由專業課教師來擔任。也可由學校聘請的高級工程師或其他高級技術人才來擔任。課程設計是一門必修課,要求學生用所學的理論知識結合實踐,做好從收集設計資料,收集參考書籍,方案確定,計算過程,用軟件繪圖的全過程。通過課程設計,加深和鞏固學生對專業知識的理解,并為畢業設計做好準備。
畢業設計是土木工程專業教學必要的一個實踐性環節,也是衡量專業教育質量的一個重要標準。做好一個畢業設計,要求學生將四年所學的基本知識、專業知識系統地結合起來用來分析和解決實踐中遇到的工程技術問題。做好畢業設計,對于提高學生的工程能力、專業知識、實際操作能力、創新能力有著重大的作用。做好畢業設計也是認定學生的畢業資格和學位資格的重要標準之一。然而,畢業設計作為實踐教學的一個重要的環節,在真正實施的過程中還存在很多問題。
毫無疑問,一個好的畢業設計題目,不但可以成為學生做好畢業設計的動力,而且也是保證實踐教學質量的重要元素之一。然而,國內很多高校的土木工程專業還沒有校外的實踐基地,這樣,使得我們的實踐教學缺乏支撐。指導老師給學生布置的畢業設計題目大多都是缺乏工程實際背景或者是涉及的工程實際背景較少。這樣,學生做出來的畢業設計就會顯得很空洞,出現理論與實際相脫離,畢業設計與實際工程相脫離。學生做這樣的畢業設計題目就會缺乏主動性和積極性。從而,達不到培養和提高學生用所學的理論知識來解決實際工程問題的能力要求。
由于市場經濟的影響,開展校外實踐的難度越來越大。其次,隨著經濟的發展,社會的進步,越來越多的人都認為只有高學歷才能有好出路。在這種形勢下,很多高校都在擴招。學生的人數也隨之大幅度的增加,而實踐性教學的場地嚴重短缺,這樣,使得每位帶畢業設計的指導老師所指導的學生人數在不斷增加,就會出現幾個同學一個題目的現象。用這種方式培養出來的學生,很難適應社會對土木工程專業人才的高要求標準。
很多高校老師,尤其是年青教師,實際工程的經驗本身就不足,甚至有些年青老師都沒有接觸過實際工程的訓練,因此,在指導學生的畢業設計過程中,在培養和提高學生用理論知識來分析實際工程解決實際工程問題的過程中就會顯得心有余而力不足。而對于那些老教授,由于忙于科研,也很難做到根據不同學生的不同情況來“差別化”的進行指導。無論是對指導教師而言還是對學生而言,畢業設計都缺乏挑戰機制。
實踐教學的現狀及存在的問題
由于各種各樣的原因,目前,真正做到實踐教學還存在一系列的問題。(1)理論教學已成為一種習慣性的教學模式,這就使得實踐教學很難做到與理論教學一樣的普及,而且,實踐教學很依賴理論教學,并且是建立在理論教學的基礎之上的,這更加加大了實踐教學成為一個獨立的、完整的教學體系的難度。(2)由于國家對土木工程專業的教育投入的資金嚴重不足,導致實踐教學嚴重落后于理論教學,使得土木工程專業更加理論化。(3)學生的實際工程訓練也是嚴重不足,也加大了土木工程專業知識的理論化。(4)國家或學校沒有意識到實踐教學環節的重要性,使得實踐教學的比重越來越低。(5)實踐教學的形式單一,教學方法相對不成熟。(6)實習單位對學生實習不夠重視,目前,學生找實習單位,一般都是通過教師或家長的關系來聯系的,實習單位為了確保學生的安全,避免不安全事故的發生,往往拒絕讓學生進入工地學習,更不用說讓學生參與實際操作工作了。學生所學的理論知識本身就不夠全面,而且學習的時間較短,再加上實踐經驗也不足,導致了學生在土木工程建設上存在很大的缺陷。(7)實習指導教材也非常短缺。教科書是保證教學質量的重要文件之一,對于實習指導書,目前還沒有較完整較實用較全面的教材,這也使得實踐教學難以全面發展。雖然很多高校在社會需求的逼迫下,不斷進行土木工程專業的教學改革,但是效果都不是很明顯,并沒有真正解決實質性的問題。
提高實踐教學的對策
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土木工程建筑;混凝土;施工技術
1土木工程和混凝土概述
土木工程是指通過專業技術對材料、設備進行運用,從而實現有效的勘測、施工、保養、維護等工作的活動。其通常具備三個基本屬性。第一,綜合運用性。由于土木工程涉及的學科知識較多,內容復雜,集中了建筑施工、設計、勘探等不同種類的內容。第二,社會實用性。主要是指在不同的歷史時期,土木工程也呈現出不同的特點,帶有不同的文化內涵,因此具有社會實用性。第三,實踐操作性。主要是由于土木工程是基于人類發展得歷史經驗上產生的,對人們的生活產生重要的影響,因此具有一定的實踐操作性。混凝土作為建筑施工的重要材料,又稱為砼,其主要材料為砂石,通過膠凝材料將砂石等材料膠結在一起,攪拌、混合,從而形成的復合型建筑材料。混凝土具有價格低、制作簡便、強度較高等特點,因而受到建筑施工的廣泛青睞。
2土木工程建筑中影響混凝土結構施工技術的因素分析
在土木工程建筑中,人員龐雜,工序繁瑣,因此施工過程中也會產生眾多的問題。而混凝土對于建筑工程的質量和安全至關重要,必須從根本上解決混凝土結構施工技術問題,從而保證后續施工的順利進行。下面對土木工程建筑中影響混凝土結構施工技術的因素進行分析:配制方法不合格。在建筑施工過程中,由于各種紛繁復雜的原因,使得材料的進場檢查并不嚴格遵照規則進行,原材料的不合格為后期混凝土的制作埋下安全隱患,導致混凝土強度不夠,影響后期建筑質量。支撐系統的搭建不牢靠。施工人員存在經驗主義,在搭建支撐系統時過多的依賴經驗進行評判,而忽略了專項施工方案。這種不敬業,甚至違規的行為,使得支撐系統的搭建出現問題,為后期施工安全帶來很大的安全問題。混凝土的建筑和養護工作落實不到位。在混凝土結構澆筑過程中,由于施工管理不到位,使得部分施工人員片面追求高速度,對混凝土的振搗不充分,或是不注重澆筑完成后的養護澆水,使得混凝土結構在終凝后的強度不過關,嚴重影響了建筑施工的進程。
3關于土木工程建筑中混凝土結構的施工技術
3.1混凝土的配制與攪拌(1)混凝土的配制。對于土木工程建筑來說,混凝土的配制需要嚴格按照比例進行,將水泥、砂石及摻和料等混合一定比例的水進行攪拌。不同的建筑施工對混凝土的配制要求也存在不同,故而也會產生不同的配合比,而配合比必須基于多次試驗來進行,從而保證用量的科學準確。同時,如果在配制過程中,砂石的含水量與實際要求的配合比之間存在一定的出入,依然需要測定相應的攪拌用量,保證在混凝土攪拌之前就達到最佳配合比。(2)混凝土的攪拌。在攪拌過程中,投料量、投料時間、順序等的不同都會對混凝土的質量產生影響,必須秉承適量原則,保證混凝土在最短時間內攪拌成功。首先,要確定科學的攪拌制度,對用量、攪拌時間、投放順序等都進行嚴格的規定。其次,規定攪拌最短時間。在攪拌過程中,砂漿的流失情況對于混凝土的質量會產生重要影響,應該嚴格控制砂漿的流失,并在投放過程中充分考慮配合比。最后,注意攪拌過程中的混凝土清潔,及時將攪拌好的混凝土卸載干凈,之后才進行繼續的攪拌,從而保證混凝土質地的均勻與強度。
3.2控制溫度應力對于混凝土結構施工中常出現的裂縫問題來說,溫度應力是關鍵。因此,在施工過程中應該時刻保持對溫度應力的控制,保證澆注溫度和內部溫度的適當性。首先,重視對混凝土澆筑溫度的控制,采取及時有效的措施對混凝土進行降溫。在澆筑過程中,應該盡可能的選擇低溫天氣,以更好的進行澆筑,應該盡可能的回避高溫作業。其次,如果在高溫天氣角度,就必須采取冷卻手段對混凝土進行及時冷卻。同時,也應該對原材料進行相應的降溫處理。最后,構造之前混凝土的強制性降溫。在一定條件下,應該在混凝土內部設置一定的水管,從而通過水管中的冷水對混凝土內部降溫,從根本上保證混凝土溫度的適宜性。通過有效控制溫度應力,保證混凝土的澆筑溫度和內部溫度都能夠處于科學的范圍內,減少混凝土出現裂縫的幾率。
3.3提高混凝土結構的抗裂性能首先,要提高混凝土結構的抗裂性,其根本就在于改變原材料的屬性,促進原材料之間的高度融合。第一,在原有材料的基礎上有針對性的增加增強材料,如金屬材料等,提升混凝土的抗壓性和抗裂性。第二,科學制定混凝土材料的比例。在進行正式的配制之前,應該進行多次試驗,從而保證混凝土的配比能夠滿足建筑所需。第三,在攪拌過程中,應該嚴格管理,按照標準化程序進行,保證攪拌工作的科學合理性。其次,摻雜降低混凝土收縮程度的添加劑。在使用添加劑的過程中,應該在專業人員的指導下進行,并在對多次膨脹率試驗的結果進行科學分析之后進行添加。同時,對于添加劑的選擇應該始終以增加混凝土抗裂性為主要標準。最后,使用配筋。在選擇配筋時應該注意選擇直徑或間距較小的。這主要是由于在土木工程建筑中,混凝土結構本身并不存在配筋,因而整體來看其間也存在一些薄弱部分,這些部分對于建筑的質量來說至關重要。因此,在這些部分使用一些溫度筋,從而鞏固這一部分的質量,從而增強混凝土的抗裂性能,提升建筑施工的整體質量。
4結論
隨著經濟的發展,我國建筑業的發展也顯而易見。然而,隨著時代的發展,建筑業也迎來其發展得瓶頸期,尋求技術突破成為其獲得持續發展的唯一出路。混凝土作為土木工程建筑中的重要材料,其施工技術的創新與建筑的質量息息相關,必須制定嚴格的工藝標準和施工規則,加強施工管理,同時還應該做到與時俱進,時刻保持技術創新,促進建筑施工質量的有效提升。
參考文獻:
[1]張斯文.論土木工程建筑中混凝土結構的施工技術[J].中華民居(下旬刊),2014(03).
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土木工程專業是實踐性很強的工科專業,作為傳統的工程類專業在我國的高等教育中備受重視。到目前為止,我國開設土木工程本科專業的院校大約已有200多所。其中相當一部分院校的土木工程專業經過長期發展已經擁有了雄厚的實力,有很好的辦學條件和豐富的辦學經驗。而類似于黑龍江八一農墾大學這類地方性的農業院校,土木工程專業創建較晚,仍處在初級發展階段,辦學條件和辦學經驗相對較弱,面對眾多高校的激烈競爭,如果一味仿效,走別人的老路,無疑是沒有出路的。因此如何在新形勢下,結合我校自身的辦學條件和區域優勢,合理確定人才培養目標、人才培養模式,培養適應社會需求的土木工程專業人才成為我們當前必須認真思考和解決的重要課題。
一、高等教育與建筑市場的新變化
我國自1999年擴招以來,高校辦學規模不斷擴大,在校生、畢業生人數都大幅度增加,截至2010年,我國高等教育毛入學率將達到25%,…已經從“精英化”教育發展到“大眾化”教育時代,土木工程專業的生源質量也受到較大程度影響,高等教育面臨新的挑戰。由于對教育機制體制改革的重視不足,導致高等教育人才培養的調整速度跟不上社會需求的變化速度,教育方向與社會需求脫節,造成“大學畢業生找不到合適工作,而社會(企業)找不到合適人才”的矛盾局面,畢業生不為社會所接受。高校人才培養目標、培養模式、教學內容與快速變化的社會需求錯位,導致高校畢業生不能學以致用,不能適應社會需求,就業困難。
隨著我國經濟的迅速發展。一方面:建筑市場對土木工程類從業人員提出_廠更高的要求,呈現出多樣化的特征。要求畢業生不僅具有寬厚的理論基礎知識,而且還要具有較強的工程實踐能力和創新能力,同時具有較好的可塑性、較強的合作精神、組織管理能力、溝通交流能力等能力素質,參加工作后不需再培訓就能夠迅速適應崗位,成為具有較高綜合素質的應用型人才。另一方面:土木工程專業本科畢業生的就業去向也發生了一定程度的變化,已經逐漸從過去的科研、設計單位為主向施工單位、生產單位、管理單位為主過渡。同時,畢業后到非本行業或到相關行業的比例已開始逐步增加,就業渠道不斷拓寬。
二、以社會需求為導向,確定土木工程專業人才培養目標
人才的培養是高等教育的中心任務,為國家輸送社會需要的合格人才是高校的重要職責。為切實做好人才培養工作,首先必須明確人才培養目標。人才培養日標即所要培養出來的人才的質量和規格,是整個教育工作的出發點和歸宿。人才培養目標直接反映教育方向和教育思想,并指導理論教學和實踐教學,同時也決定了與之相適應的人才培養模式。因此,確定合理的培養目標具有十分重要的意義,應慎之又慎。
社會需求是推動高等教育發展的根本動力,也是人才培養目標的定位依據。因此,應在充分廠解當前及未來一段時期內社會(用人單位)對本專業畢業生的實際需求情況和畢業生的基本走向的基礎上,從國家經濟和社會發展的現實要求及生源實際情況出發,確定培養目標。據統計,我同土木工程專業的本科畢業生從事科研、教學的科學研究型人才在地方高校畢業生中所占比例很少,僅是5%左右。也就是說,未來土木工程專業工程技術應用型人才將成為市場需求的主流。因此,為了更好地適應當前經濟社會發展的需要,我系應立足自身特點,以社會需求為導向竭力打造高質量的土木工程應用型人才_。
三、優化人才培養方案,構建合理的教學課程體系
教學計劃是人才培養目標實現的基礎,直接關系到人才培養目標能否達到規定的質量要求,因此要培養土木工程專業應用型人才,首先要制定合理的教學計劃。教學計劃除了構建公共課、專業基礎課、核心專業課的三級課程體系外,還應加強課程設置的綜合化,注重不同學科間的橫向聯系,以拓寬學生就業適應面。其次要設置合理的課程體系,在、二年級,以學習基礎課、專業基礎課、必修課為主,為專業課的教學奠定基礎;在三、四年級,以專業方向課、選修課為主,根據個人愛好、興趣以及社會需求進行選擇,對于專業課程,教師要注重培養學生對專業的基礎知識、基本理論的掌握;注重對學生獨立獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題的基本能力及開拓創新精神的培養和訓練,傳授學生一種獲取知識、利用知識、創新知識的能力和方法。
四、注重學生應用能力的培養,構建完善的實踐教學平臺
實踐教學是高校教學工作的重要組成部分,是理論課程教學的重要補充,是培養學生實踐能力和創新能力的重要環節,也是提高學生社會職業素養和就業競爭力的重要途徑。在培養學生理論聯系實際、綜合動手能力和創新能力方面有著不可替代的作用。因此,必須建立相對獨立的實踐教學平臺。
1.完善校內實驗教學體系
大學一、二年級以基本能力的培養為重點,根據基礎理論和專業理論課程教學的需要設置相關的實驗項目和實驗內容,通過一一些驗證性實驗加深學生對理論課程教學內容和基本原理的理解;培養學生使用操作專業實驗儀器、設備的能力,幫助學生掌握各種實驗數據處理的基本方法;由淺入深,逐步訓練學生根據實驗目的,自己設計實驗步驟,選擇實驗儀器,獨立完成實驗和處理實驗數據,以培養學生進行科學實驗的基本能力,這樣,在驗證理論教學內容的同時,使學生的實驗動手能力得到系統的訓練,從而形成基本能力培養體系。高年級階段以綜合實踐能力的培養為重點,根據專業教學的要求和特點減少驗證性實驗比重,增加設計性、綜合性實驗內容的比例。提供給學生綜合運用所學知識進行設計性、綜合性實驗的平臺,在專業教師的指導下,學生根據實驗目的和要求自行設計實驗程序并進行操作,在一定的學習時問內完成實驗并提交實驗分析報告,從而培養學生綜合應用理論知識和實驗技能解決實際問題的能力,由此構成綜合實踐能力的培養體系。
2.加強校外實習基地建設
實習是高等院校教育教學過程的重要組成部分,是培養學生德智體美全面發展的不可缺少的重要實踐環節。建設發展實習基地,對于理論聯系實際,培養學生的創新精神和實踐能力,培養學生分析問題和解決問題的能力、動手操作能力以及社會交往能力,具有十分重要的意義。為此,我系積極拓展產、學相結合的人才培養渠道,通過多種方式搭建實踐檢驗平臺,以簽協議掛牌、訂單式等方式與建筑企業建立緊密聯系,開辟校外實習基地,讓學生到生產實踐中參與施工、管理、設計等工作,并要求學生綜合運用多種專業技術知識解決幾項施工技術、生產組織、工程管理等問題。這樣,既擴展了學生的職業能力,又檢驗了學生在校內的學習效果,同時使學生了解了行業現狀及真正的工作環境。
五、以提高教學質量為核心,加強教師隊伍建設
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ESP (English for Specific Purposes),即專門用途英語,它并不是某種特定的語言種類或特定的教學法。Hutchinson 和 Waters認為ESP是一種課程內容和教學方法的決策基于學習者學習目的的教學理念,其目的是培養學生在一定工作環境中運用英語開展工作的能力。Strevens(1988)指出專門用途英語教學有4個區別性特征:①需求上滿足特定的學習者;②內容上與特定專業和職業相關;③詞匯、句法和語篇放在與特定專業、職業相關的活動的語言運用上;④與普通英語形成對照。ESP課程實質上就是根據學習者的特定目的和特定需要而開設的英語課程,即滿足學習者學習語言的專門目的,使學生能夠在職業目標情景中進行成功的交際,從而提高學生的就業競爭力。
近些年我國建筑工程項目事業得到了飛速的發展,中國加入世貿組織后也更多地參與到涉外工程中,國際工程項目不斷增加,工程英語的學習需求日益增加,現代建筑工程行業人才應“具有基本的英語聽說能力;較好的讀、寫、譯能力,特別是讀識圖紙、器械說明書的能力,能撰寫公文信函,能通過網絡查找資料”。因此,土木專業學生除了具有功底深厚的專業知識外,還有應具有一定的專門用途英語的基礎,這是社會及行業發展的必然要求。研究ESP教學在土木專業課程所發揮的作用及對學生英語應用能力和實踐能力的影響,有利于培養學生的就業競爭力,使學生更好更快的投入職場,施展自己的特長。
EGP是English for General Purpose的簡稱,即一般用途英語,是我國高校傳統大學英語的主要組成部分。EGP教學強調理解英語的基本語言結構,重在培養學生的基本英語知識和技能,不足以滿足用英語處理特定領域事務的需要。它以傳授英語語法知識為主,以英語作為生活中一般的交流手段來設置內容,學習內容大多是文學方面的知識,沒有具體專業方面的知識。EGP課堂教學中的交際活動很少,教學模式以PPP(Presentation講解、Practice練習、Production輸出)為主,這種模式只能使學生被動吸收有關語言的知識,而無法培養學習者使用語言的能力,無法實現大學英語教學的真正目的與意義。而ESP教學目標明確、針對性強,ESP學習者學習英語的目的是把英語作為一種手段或工具來進一步進行專業學習,這就使英語學習更具實際意義。專門用途英語是把完整的語言知識與專業知識融合起來的教學體系,ESP學習者不是為單純的語言目的學習語言,而是要通過語言去學習某個特定專業課程。ESP課程的主要目的是為了學生未來實際工作應用交流服務或以英語為工具掌握更多的專業知識,ESP教學內容實用,把英語與專業結合在一起,與學生未來的工作有關,對于提高學生在工作中的綜合實力有很高的促進作用。
在英美國家以及英語水平比較高的許多歐洲及亞洲國家和地區,ESP在教學上己經形成了比較完整的體系,并成為大學英語教學的主流。20世紀60年代迄今,國外對ESP的研究已建立了完整的體系,涌現出很多具有代表性的學者和論著,并創立了專門的ESP期刊。我國直到20世紀70年代末才開始ESP的教學研究,發展至今, ESP研究得以全面擴大和深入。但相對于EGP,ESP的教學在應用技術型高校相對薄弱,在課程設置、教材建設、師資力量、教學方法、評估方法等方面還存在一定問題。
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2.類型單一,脫離實際
琴島學院土木工程專業的畢業設計題目多由指導教師根據畢業設計的要求假想而來。雖然各指導教師給出的題目不同,但僅僅是設計時的建筑方案存在差別,在結構計算時基本上都采用選取一榀框架進行手算的模式,形式比較單一。同時由于教師本身的實踐經驗有限,加之工程量大小等因素的限制,畢業設計題目與工程實際存在明顯的差距,學生在做的過程中缺乏工程意識訓練,很難達到良好的效果。
3.學生的積極主動性不強
畢業設計一般安排在大學的最后一個學期,這個階段的大部分學生處在找工作的階段,這使得他們對畢業設計投入的時間、精力不夠充足。同時,學生對畢業設計沒有一個感性的認識,大多數學生在懵懵懂懂中就開始了畢業設計工作,依賴性較強,缺乏獨立思考的能力,總是問一步做一步,帶有較大的盲從性。再者,一些學生對設計過程是否正確、是否符合實際等問題缺乏認真的思考和討論,對畢業設計馬虎應付,及格萬歲的思想在這一教學環節尤為突出。
4.基礎不牢,概念模糊
獨立學院的學生一般基礎比較薄弱,在課程學習中對一些基本概念、基本理論掌握不牢,概念混淆,加之現在學生考前突擊的做法,使得畢業設計前期需要花費較多的力氣進行基本理論的熟悉,影響設計進度。再有,學生的制圖功底普遍比較薄弱,所設計的施工圖存在較多不符合標準與疏漏,內容表達不全面,影響最終質量。同時,學生在學習過程中無法自主將課程聯系起來,對課程認識不深,導致他們在畢業設計過程中缺乏整體思維,對學過的內容無法進行聯系與拼接,需要老師的指點才能達到從整體到局部的思維對接。
5.資源不足
獨立學院因為是一個新生事物,其圖書積淀相對不足。在畢業設計過程中,學生需要查閱大量的參考書、規范,而圖書館的專業存書有限,遠遠滿足不了學生借閱的需要。同時,由于學院的計算機配置有限和經費有限,學生在電算部分往往借助于盜版軟件,這使得最終的結果與正版軟件計算結果之間存在差異,容易誤導學生。
二、獨立學院土木工程專業畢業設計改革的迫切性
畢業設計作為學生畢業前的實踐預演,其重要性是不言而喻的。對于目前的獨立學院而言,其畢業設計教學環節已經到了不改革就沒有出路的地步。具體表現在:
1.畢業設計達不到教學大綱要求
由于獨立學院師資的特殊性,其畢業設計題目幾年都沒有實質的變化,并且題目多為虛擬,缺少實際工程的背景支持,能夠設計的實際問題基本沒有,設計內容的深度和廣度上一直沒有擴展。同時,琴島學院的畢業設計一直遵循建筑設計、結構設計、施工組織設計這樣一條主線來進行,求大求多求全,而實際進行過程中由于時間所限,絕大多數學生在施工組織設計這一部分都沒有認真對待,導致這一部分流于形式化。這樣,施工組織設計部分就很難達到大綱的要求,同時還影響了其他環節的質量。
2.抄襲現象嚴重
畢業設計大多是在大學的最后一個學期,與學生就業的時間重合。現階段我國大學畢業生的就業壓力普遍較大,尤其對于獨立學院的學生來講,社會及單位的認可程度尚不高,就業壓力尤其大,這就導致了部分畢業生分身乏術,把本該用在畢業設計上的時間用來找工作,對畢業設計敷衍應對。同時,陳舊的畢業設計題目與類型也給了學生可乘之機,部分學生從網上下載或從往屆學生那里拷來就交給老師,有學術剽竊之嫌。針對以上兩個方面,獨立學院土木工程專業的畢業設計教學環節的改革已經迫在眉睫,不能單純為了畢業而設計。如果不改革,勢必影響培養目標的實現,影響畢業生的質量,影響專業及學校聲譽,嚴重的可能會影響專業生存。
三、適合琴島學院的土木工程專業畢業設計教學實踐探索
基于上述畢業設計中出現的問題和改革的必要性論述,筆者在這里給出自己的一些建議,希望對以后的畢業設計有所借鑒,提高畢業設計的教學質量。
1.充分做好師資配備
教師是保證教學質量的首要前提。獨立學院應用型人才的培養目標決定了大部分畢業生將會直接進入到生產一線,從事設計、施工、管理、造價等工作。學生專業水平的高低、動手實踐能力的強弱跟教師有著直接關系。做好師資配備主要應從兩方面入手:其一為指導教師的配備,其二為指導教師專業素養的提高。
(1)指導教師配備。琴島學院土木工程專業歷屆的畢業設計工作中,指導教師絕大多數由土木工程系結構教研室的教師擔任,極少數有外聘的情況。每位指導教師分配的學生人數較多,達不到良好的指導效果。針對生師比嚴重超負的現象,建議獨立學院在指導教師選用時,可以充分發揮體制靈活的特點,從母體學校或者企業選聘經驗豐富的教師、工程師來擔任外聘教師,這樣一方面減輕了每位教師的工作量,另一方面也能夠給畢業設計指導工作帶來更先進的理論和方法。
(2)指導教師專業素養的提高。名師出高徒,要讓學生有較高水平的畢業設計,指導教師必須既有深厚的理論功底,又有豐富的實踐經驗,上得了講臺,下得了工地。獨立學院的自有教師多為研究生畢業后選聘而來,這些教師很多都是從校門到校門,缺乏實際工程的鍛煉。而畢業設計環節恰恰是實踐性、綜合性最強的環節,因此,提高教師的專業素養,建設一支既懂理論又懂實踐的教師隊伍,成為了獨立學院師資方面急需解決的問題。提高教師的專業素質可以從以下幾方面入手:
(1)鼓勵專業教師積極參加各類執業資格考試,像注冊結構工程師、注冊建造師、注冊監理工程師等,準備考試的過程也是自我提高的過程,與同行交流的過程中更能學到很多先進的理論和技術;
(2)促進青年教師的頂崗鍛煉,在不影響教學工作的前提下,可以分批次有計劃地派青年教師到校外企業中參加工程實踐,接觸實際工程,加深對理論知識的理解與應用;
(3)建設雙師型教師隊伍,積極引進理論功底扎實、實踐經驗豐富的高級工程師來改善教師隊伍結構;
(4)督促青年教師積極了解本學科最新發展動態,不斷更新知識結構,注意現行規范規程的更新與修訂。通過充分的師資準備,教師在指導畢業設計的過程中才能夠授人以漁,而不是授人以魚。這樣培養出來的學生,也才能在發現問題、解決問題方面有更出色的能力表現,也才會受到用人單位的好評。
2.優化課程體系,做好知識貯備
獨立學院的課程體系大多是依照母體學校設置的,理論必修課安排較多,實踐課所占的比例偏少,而實踐課中相當一部分跟畢業設計的時間相差較遠。雖然在培養方案中有很多課程設計、實習、實驗等諸多實踐教學環節的鍛煉,學生在學習過程中多數是點狀記憶,而不能將這些知識有機地串聯在一起,形成對土木工程較為完整的概念。因此,在平時的教學過程中,教師應該注意在課程講授的基礎上,逐步培養學生的結構觀念,培養他們查閱資料的能力、分析解決問題的能力、計算機應用的能力;在課程設計安排上,建議將課程設計與畢業設計結合起來,制定培養方案的過程中將各門課程設計的時間盡量相對連續,課程設計任務書盡量兼顧畢業設計,使學生通過相對連續的課程設計形成連貫的課程體系,而不是僅僅完成老師布置的任務。
3.科學選題,類型多樣
題目是畢業設計的關鍵,是完成畢業設計的第一步。畢業設計的選題既要滿足教學的要求,也要貼近實際,同時也要考慮到題目的多樣性。要做到科學選題,類型多樣,可以從以下幾方面著手:
(1)貼合培養目標,反映專業特點。畢業設計的題目應緊扣應用型人才的培養目標,切實能起到綜合性訓練的作用。
(2)難度相當。針對學生的實際情況,選擇難度恰當的題目,既能達到培養目標的要求,又不至于使學生太過緊張或松懈。
(3)貼近工程實際。畢業設計題目應面向工程、將社會需求與畢業設計有機結合起來,在條件允許的情況下,可以采用真題真做的方式,使學生提前接觸實際工程,走產學研相結合的道路。
(4)設計題目多樣化。土木工程專業的學生就業范圍廣泛,在進行題目設計的時候應避免單一的結構設計,而應該不拘一格,向多元化的道路發展,在結構形式上創新,在結構體系上創新,在設計內容上創新。
4.加強過程監控,合理評定成績
畢業設計的過程一般包括準備、正式設計、答辯三個環節。要保證畢業設計的質量,就應該從每個環節入手,加強過程監控。
(1)畢業設計準備環節。在畢業設計開始前,一般都會有畢業實習,其目的是為畢業設計收集資料。實習的過程,是學生感性直觀的認識的過程,學生能從識圖開始,逐步接觸工程的各個施工階段,對畢業設計和未來的工作有個親身感受,第一次完成從理論知識到工程實際的飛躍。在該環節,教師應注意定期與學生聯系,督促學生積極收集各種資料,為回校的畢業設計打下基礎。
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優勢特色專業的人才培養方案要重點突出培養與區域經濟建設和社會發展相適應的應用技術型人才。桂林理工大學博文管理學院土木工程專業于2015年11月,獲得廣西高等學校特色專業及課程一體化建設項目立項,被列入廣西新建本科學校轉型發展試點學校和首期試點專業群。立項后,我院持續加大對該專業的資金投入,在人才培養模式、師資隊伍建設、實驗室/實訓基地建設、學科競賽帶動專業建設、校企合作建設等方面進行了新探討。
一、優勢特色專業的人才培養方案
土木工程優勢特色專業人才培養方案的修訂應圍繞社會發展對人才的需求,教學活動緊跟經濟發展,提高學生對行業,如設計、施工、監理、評估部門等認識,減少理論學時的同時,加大實踐性課程的比例,另一方面按專業方向規劃CAD、PKPM、BIM、仿真、模擬等開放式的教學基地和實習實訓基地,形成“課堂為生產單位提供知識服務,反過來,生產單位反饋行業標準促進教師的教學;生產單位完善實訓內容和實訓基地建設,反過來實訓基地為生產單位提供演練平臺;課堂學習為實踐提供理論支持,反過來校內實習基地按需調整教學內容,提供教學改革方向”的“課堂+實訓基地+單位”三位一體人才培養模式。
二、雙師型隊伍的建設
獨立學院教師主要來源于剛從高校出來的研究生,雖然具備了較高的學歷和較扎實的理論基礎,但是缺乏實踐動手能力及工程設計、施工管理的實際經驗,導致所學知識難以解決實際問題,阻礙了優勢特色專業的建設。我院制定優惠政策,鼓勵和引導教師利用假期時間,深入企業進行實踐鍛煉,實現理論與實踐的結合,以便其更好地組織教學和指導學生實習實訓。具體做法如下:(1)每學期派遣1―2名老師外出生產單位掛職;(2)每年派遣1―2名老師外出國內名校進修;(3)寒暑假派遣3―4名老師去企業掛職;(4)鼓勵在職老師考取博士;(5)每年從生產單位引進1―2名高職稱人才。
三、實習實訓基地建設
為了強化實踐教學環節,培養學生創新精神和實際工作能力,確保實習質量,學院十分重視教學實習基地的建設。在實驗室建設方面,在原有的實驗室基礎上,增加土木模型實驗室、道路橋梁實驗室、空間數據實驗中心。在實習實訓基地建設方面,經與學校協商,已預留三塊用地(具體總平面布置圖、效果圖如下)建設簡易的實訓樓。其中1#主要用于巖土原位測試試驗、結構基礎模型展示等,2#實訓主要作為結構鋼筋加工、鋼筋綁扎實訓等;3#主要用于砌體結構實訓、以及土木工程相關模型展示。實體模型主要包括:磚混結構、框架結構、剪力墻結構、鋼結構、基坑支o、木結構、基礎工程、主體工程、屋面工程、裝飾裝修工程、水電暖通工程等實體模型。
四、校企合作建設
校企合作需要學院、公司、社會、教師和學生的共同參與,共同努力構建人才培養平臺。就學院而言,實現企業合作,一方面可以豐富實踐教學、有利于培養復合型人才、提高畢業生就業質量,另一方面能提升學院在社會上的品牌。對企業而言,最需要和最緊缺的就是有經驗的人員,校企合作后,學生在校期間接觸實際工程案例,實現理論知識和實踐的融合,學生畢業時已經具備了工程操作經驗,這為企業提供優秀的人才儲備。對于教師而言,校企合作,為教師提供了工程實踐的環境和機會,提高教師實踐能力,在教學上,提供了模擬實戰教學環境、強化了專業應用技能、增強了對專業實務動態的了解。對學生而言,參與校企合作,在強化理論知識的同時,可以掌握最新應用技術、獲得工程實踐機會,畢業后能迅速勝任企業崗位需求。
五、學科競賽帶動專業建設
學科競賽是對知識深入理解、系統整理和實踐運用的過程;競賽過程和結果集中體現了學生對知識的理解和運用、身體素質、心理素質和協作精神等,并反映教學計劃、教學內容的合理性,通過總結交流,發現教與學中存在的問題,為教改提供借鑒。為推動學科競賽帶動專業建設,可在校內舉辦職業技能大賽如大學生結構模型競賽、BIM比賽、CAD設計比賽、平法識圖比賽、力學競賽等,培養學生研究能力、創新能力、試驗能力、團隊精神及人際溝通能力、動手能力等為學生以后走上工作崗位打好基礎。通過近幾年學生競賽結果,教師的教學應重視實踐教學,相應增加與學生未來工作相關的軟件技術課程:
1.軟件綜合實訓課程:此課程采用設計院模式,在學生有一定CAD繪圖基礎上進行的針對性訓練,讓學生繪制一套完整的建筑圖和結構圖,圖紙的要求均按正式施工圖要求的標準。
2.平法識圖課程:針對目前施工設計單位平法應用廣泛的情況,土木工程專業開設平法課程,讓每位學生均可以看圖、識圖,大幅度提高了自身的專業能力。
3.開設BIM(建筑信息模型)課程:根據目前建筑行業的發展趨勢,BIM(建筑信息模型)將成為未來的發展方向,本專業率先在廣西開設BIM方向的課程,使學生能學習到行業前沿知識。
4.實踐課程改革:生產實習由單一的頂崗實習改革為學生自主創業和頂崗實習并存的模式。改革加大了學生學以致用的成效,為畢業后就業、創業積累了很好的經驗。
六、優勢特色專業建設的障礙
實現優勢特色專業建設面臨的主要問題及原因如下:
1.部分教師的實踐經驗不足,教學上依賴理論性教材且偏重理論教學,短期內無法達到應用型教學的要求。
2.由于學校自身教學條件、人事制度等原因,高級職稱、實踐性教師引進較慢。
3.由于學校教學條件有限,比如校內實訓中心未建成,實踐教學手段和方法未能有效地實施。
七、結束語
高校土木工程專業畢業生是否為用人單位所需要,作為培養應用型人才的高校,應建立優勢特色專業,提高獨立學院的課堂教學質量,完善土木工程專業的人才培養方案,建立雙師型隊伍,加快實習實訓建設和校企合作建設,以學生競賽促進教研教改。同時,一定要緊跟地方發展,辦出特色品牌,強化工程實踐應用,培B與區域經濟建設和社會發展相適應的應用技術型人才。
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Construction of Civil Engineering Superiority Characteristic Specialty of Independent College
LI Yue-xia
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翻看該團隊的成員履歷不難發現,大部分人都來自黃河以南,幾乎沒有真正的哈爾濱本地人。索有“冰城”之稱的哈爾濱,因不利的地理位置和嚴寒的氣候而讓很多習慣溫熱氣候的南方人望而卻步。那么,這個團隊的成員為什么會不約而同地選擇留在這里呢?
團隊的帶頭人李惠教授說,“歐進萍院士是團隊的核心和靈魂,歐老師具有很高的學術造詣和人格魅力,具有遠大的抱負和很強的事業心,具有高瞻遠矚、雄韜大略、把握全局的能力,具有很強的凝聚力。他培養了我們團隊,并在團隊內樹立了積極上進的精神和公平公正的環境,團隊的每一位成員,都努力把工作做到最好。”這種精神,這種風格,在團隊內無處不在。
正是在這種精神的支撐下,經過好幾代人的努力和發展,才有了今天的“結構健康監測與控制”這一教育部創新團隊。該團隊的形成最早要追溯到上世紀50年代,當年在我國著名地震工程專家王光遠院士帶領下。該學科成為我國最早從事地震工程研究和人才培養的基地之一。80年代初期,劉季教授在我國較早地開展“結構振動控制”的研究,是我國該領域研究的開拓者。
80年代中期,歐進萍師從王光遠院士,從事結構模糊隨機振動基本理論的研究。80年代末期,面向學科前沿。他開始從事結構振動控制的研究,在“結構被動耗能減振、主動與智能控制”等方面取得系統的成果。90年代中期,他開始研究重大工程結構的健康監測,建立了包括海洋平臺、橋梁結構等的健康監測試驗與示范系統。近年來,歐進萍積極組織和參與土木工程學科的國家重大科技規劃,并多次應邀在國際會議上做大會特邀報告。2003年,歐進萍當選為中國工程院院士。
90年代初,李惠師從劉季教授開展結構控制研究,在結構主動、半主動和智能控制方面取得系統成果。1997年在我國較早地將耗能減振技術應用于工程實踐,2003年與歐進萍合作首次揭示了結構半主動控制替代主動控制的理論基礎。2000年以來。她開始從事結構健康監測的研究,開創了納米混凝土與結構研究方向,成為該領域在國內外具有重要影響的學術帶頭人。
如今。“結構健康監測與振動控制”團隊所在的土木工程學院已成為我國結構健康監測與振動控制領域學術研究和高水平人才培養的基地。該團隊擁有1名中國工程院院士、3名國家杰出青年基金獲得者、3名教育部跨世紀優秀人才計劃獲得者和2名省杰出青年基金獲得者,被公認為對我國該領域的形成和發展、對我國在該領域躋身國際先進行列做出了突出的貢獻。
公正而追求卓越的團隊文化
除團隊帶頭人李惠教授外,結構健康與振動控制團隊的研究骨干包括段忠東教授等5人,團隊成員包括肖儀清等7人,此外還有他們各自培養的博士生、碩士生等成員。研究學科主要包括土木工程、防災減災工程與保護工程、材料學科三個學科。如何將這么多優秀的人才融合成一個具有凝聚力的團隊,這是李惠教授一直在思考的問題,并在不斷的嘗試中形成了富有特色的團隊文化。
“競爭激烈不怕,怕環境讓人絕望。環境不公正就會讓人絕望,看不到出路:環境公正,競爭激烈和名額少都不怕,只要努力,就會有機會。”在談到影響團隊和成員發展的因素時,李惠教授說。
歐進萍院士也常對團隊成員講,“如果你還沒得到什么東西,那么你一定是不夠出類拔萃。你什么時候出類拔萃到非給你不可了,就要求自己做到這點就行了,什么事情都從自己身上找原因。”在歐進萍院士的言傳身教下,團隊內部營造出公平、公正的科研環境和埋頭苦干的鉆研精神。
在這種風氣下,這個團隊中穩定下來的每個成員一是業務能力強,否則在這個隊伍里站不住腳,二是人品好,有合作精神。用李惠教授的話說,“最后留在團隊里的業務和人品都是一流的!”每位團隊成員還不停地向自己的學生灌輸這種團隊文化,使其在團隊中不斷傳承下去。
也正是在這種風氣的影響下,團隊逐漸形成了類似金字塔的梯隊結構。在金字塔的梯隊結構下,整個團隊以項目為中心進行運作,并對每一名成員實行動態管理。比如申請一個項目,如果遇到大的項目,李惠教授會組織大家進行開會討論,并進行分工合作。如果該項目個人可以拿下的話,每個成員可以根據自己的情況進行申請。這樣一來,對于團隊成員來說,既有一定的自由度,又有足夠的發展空間。當承接國家重大工程項目時,在中間檢查過程中,如果有誰做砸了,就會被淘汰。項目結束后,做得好的會追加獎勵。
實踐不斷證明,金字塔的梯隊結構更適合于團隊作戰,更容易產生1+1>2的績效。近年來,該團隊通過承接國家重大工程項目不斷提煉科學問題,取得了多項具有突破性的創新成果:在我國率先開展了耗能減振技術的工程應用研究,1996年完成了我國第一個結構主動控制試驗,首次開發出主動質量磁驅動控制系統。首次實現了實際海洋平臺結構冰致振動的MR智能阻尼隔振控制,首次提出并開發出斜拉索索力監測與振動智能控制的一體化系統,開創了納米智能混凝土與結構研究方向,首次提出長壽命、與混凝土結構具有天然相容性的納米智能混凝土應變傳感器。等等。
創新性的研究成果只有應用于工程實踐才能彰顯其價值。近年來,該團隊獲得10余項國家級、省部級項目以及20余項重大工程科研項目的資助;申請國家發明專利7項、實用新型專利10余項,出版專著4部;有關成果在國家奧林匹克游泳中心、首都體育館、南京長江第三大橋等許多重大工程
中得到應用,實現了結構健康監測與振動控制技術的產業化及較大規模的工程應用。
高遠而居安思危的團隊目標
通過不斷的探索和努力,結構健康與振動控制團隊正在朝著建設一支具有較強凝聚力和自身特色的創新團隊的目標闊步前進。在這個團隊里,大家彼此都很熟悉,這樣一來。做項目就會更快。并且每一名成員都深刻地認識到了團隊合作對于個人目標與價值實現的意義。團隊帶頭人李惠教授說。“一個人可以做很多事,但想要把事做深、做大,則要依靠團隊的力量和智慧。”現擔任土木學院副院長的段忠東教授是該團隊的研究骨干。他說,“在團隊里你的發展空間更大,你可以得到別人的支持。個人影響也擴散得更快。”作為團隊的成員之一,關新春副教授認為,“大的團隊可以培養一些很新的創新點,個人則很難。尤其對年輕人來說更是這樣。”
談到團隊的人才培養和評價機制,尤其是如何激勵年輕人更好、更快地成長,李惠教授有著一套自己獨特的想法:在她看來,“人才培養也是一種產出”,而人才培養和科研成果是相輔相成的。在團隊里,每一個人都在成長,體現在個人能力和業務的提高上,而評價一個人的成長,要看你是不是帶頭人、長江學者或者在某個國際組織擔任重要職務,等等,而拿到這些最關鍵地要靠你的科研成果,靠你自身的造詣。
然而,面對團隊近年來所取得的累累碩果和良好的發展勢頭。作為團隊帶頭人的李惠教授并沒有盲目樂觀。而是對團隊建設過程中遇到的問題與困難憂慮重重:首先是隊伍擴充、壯大受到一些限制。不能按照團隊的需要吸引人才和拓展新方向;其次是在堅持基礎研究和重大工程研究兩條腿走路的情況下。試驗平臺建設的經費投入不足;而尤其讓她感到擔憂的是土木工程這一民用學科的建設和發展。她不無憂慮地指出,從山頭滑坡很快,要再爬上去很難,對學科建設來說同樣如此。她希望學校在發展航天學科的同時,對民用學科的發展也要給予大力支持。
現今,許多重大工程結構,諸如跨江跨海的超大型橋梁、用于大型體育賽事的超大空間結構、代表現代城市象征的超高層建筑、開發江河能源的大型水利工程、用于海洋油氣資源開發的大型海洋平臺結構以及核電站建筑等,它們的使用期長達幾十年甚至上百年。環境侵蝕、材料老化和荷載的長期效應、疲勞效應與突變效應等災害因素的耦合作用將不可避免地導致結構和系統的損傷積累和抗力衰減,從而導致抵抗自然災害、甚至正常環境作用的能力下降,在極端情況下還有可能引發災難性的突發事故。“結構健康監測與振動控制”研究應運而生,隨即成為世界范圍內土木工程領域的前沿方向。
篇10
土木工程的質量對工程項目的社會效益、投資效益、環境效益有很大影響,土木工程質量良好對城市居民的生命財產安全起到保障作用,并且與城城市府形象直接相關聯,實踐科學發展觀構建和諧社會也需要土木工程質量的有效控制。道路工程施工測量的主要任務是采用專用測量器具,通過一定的技術方法把城市道路設計圖紙的位置、數據、幾何形狀真實的放樣到實地。其測量放樣的成果直接影響著工程建設項目的質量等級、結構、安全及建成后的功能。測量工作貫穿城市道路工程的各個階段,它開始于工程之初,深入于施工的各個點位,直至工程竣工。
一、道路工程開始之前的測量工作
1、先進測量儀器設備的準備工作
由于大型構造物對于幾何尺寸及標高要求極為嚴格,這樣就使得在道路施工中,無論是在控制測量中還是在施工放樣中,都應利用先進的儀器設備,科學的技術方法。測量人員在測量工作開始前需要全面熟悉設計文件,領會設計意圖及要求。按有關規定進行測量儀器、設備的常規檢驗和校正。
2、路線交接樁工作
交接樁范圍包括路線控制樁和水準基點。路線控制樁包括直線轉點樁、交點樁、緩和曲線和圓曲線的起訖點樁等。交接樁時要根據設計單位提供的原設樁點的有關資料,進行室內審核和現場查對。用測量儀器對重要樁、點進行施測交接,做出詳細記錄。交接中發現的問題,如誤差超限、錯誤、漏項以及需補測或精測等事項,應明確處理辦法及負責施測單位,然后寫出“交樁紀要”,交接雙方簽字。?
3、施工前的復測工作
復核測量為了保證道路路線符合設計文件的要求,確保施工中不發生任何差錯,在施工前必須把設計單位提交的全部控制點(平面控制點、水準點等)進行復測。施工復測的工作內容包括導線、中線、橫斷面等。施工復測的主要目的是檢驗原有樁號的準確性,經過復測,凡是與原來的成果或點位的差異在允許范圍內時,一律以原有成果為準。對經過多次復測,證明原有成果有誤或點位有較大變動時,應報有關單位,經審批后,才能改動。施工前,除詳細釘設中線樁外,尚須加設臨時水準點及橫斷面,在道路兩側明顯位置標出樁號。在道路工程測量過程中,應注意避免測量誤差,定期進行測量儀器、設備的常規檢驗和校正。
二、道路工程施工過程中的測量及測量放線工作
1、中線測量和邊線放樣工作分析
(1)中線測量和邊線放樣的基本涵義
中線測量是在定線測量的基礎上,將道路中線的平面位置在地面上詳細地標示出來。它與定線測量的區別在于:定線測量中,只是將道路交點和直線段的必要轉點標示出來,而在中線測量中,要根據交點和轉點用一系列的木樁將道路的直線段和曲線段在地面上詳細標定出來。定線測量一般由勘測設計單位實施,然后把有關樁位和測量成果交與施工方,由施工單位進行中線及施工測量。路基開工前應全面恢復中線,根據恢復的路線中樁和有關規定釘出路基邊樁。
(2)中線測量與邊線放樣的工作建議
首先,檢查交點之間的方向與距離
如一個工程項目有幾個標段,應注意與相鄰標段的中心是否閉合,中線測量應深入相鄰標段50~100米;應注意與橋涵等結構物的中心是否閉合;應注意與房屋等建筑物的相對位置與圖紙是否相符。如果發現問題及時聯系設計單位查明原因。
其次,設置護樁
道路中線樁護樁的設置,是路基施工的重要依據,但是在施工中這些樁又容易被破壞,所以在路基施工過程中經常要進行中線樁的恢復和測設工作。為了能迅速而又準確地把中線樁恢復在原來的位置上,必須在施工前對道路上起控制作用的主要樁點如交點、轉點、曲線控制點等設置護樁。
另外,布設里程樁
中線樁定出以后,可以在此基礎上做好里程樁的控制布設。里程樁的布設原則是:在直線段,一般布設在每隔100米的整樁號的橫斷面上,類似于公路施工常見的百米樁的布設;在曲線段樁位要適當加密,在曲線段起訖點、中點的里程樁位必須布設;里程樁可采用大木樁,上面用油漆或墨汁標上里程樁號,打入道路兩側施工范圍以外的地上,最好是每側各打一個。在保證施工中不易被破壞的情況下,離路基邊線應盡量近一些,以方便使用,一般為1~2米。
2、路基施工測量
路基的基本形式是挖方路基和填方路基,路基施工前應把路基邊坡與原地面相交的坡腳點(或坡頂點)定出來,以便施工,測設路基邊樁的方法有圖解法和解析法。對全線設計遂樁坐標進行復核,審核承包人上報路基測量放樣資料并對路基邊樁的放樣進行旁站或抽檢,特別對高挖、高填路塹、路基的邊樁放樣必須進行監理抽檢,認真熟悉設計橫斷面圖,根據路基寬度,邊溝尺寸、坡率、平臺寬度及高程等設計數據準確放樣,以避免因邊樁放樣不準確,而出現的路塹欠挖或超挖,影響路塹邊坡的穩定路基邊樁的準確放樣,指引路基工程施工。對路基質量及中線偏位的控制,將取得較好保證。
3、基層施工測量
在道路基層施工過程中,需要先做出試驗段以便確定虛鋪系數,此時應用水準儀測出試驗段路基平整后和穩壓后的高程,與設計高程對比,以此修正虛鋪系數,直至符合設計高程要求。
4、路面施工測量
城市道路路面一部分為瀝青路面和水泥混凝土路面。在路面施工前應先對邊線進行恢復,按樁號在路基上打出邊線樁,測定各樁頂高程,用于施工時的邊線控制和高程控制。瀝青路面施工前也需先做出試驗段以便確定瀝青混合料的松鋪系數,在施工時應隨時測量碾壓后的路面高程,根據結果修正松鋪系數。水泥混凝土路面施工前應校驗模板,施工應復核路面邊線及高程。路面工程要求高標準的平整度、橫坡度,且要確保路面設計厚度和縱斷面在進行路面施工之前,應該按照路面設計文件提供的資料,將標高和路線中線、邊線的坐標計算出來,確保路面的施工質量。
三、道路工程竣工后的測量工作
1、竣工測量的主要內容
竣工測量主要測定各項工程竣工時主要點位(如道路交叉點等)的平面位置和高程,以及確定道路中線及標高是否滿足設計要求。主要內容是中線測量、高程測量,橫斷面測量等。
(1)中線測量
中線測量中線測量利用施放的護樁恢復道路施工前原有的控制樁,進行中線貫通測量。
(2)高程測量
高程用水準儀直接測定。竣工測量完成后應將臨時水準點通過水準測量移設于固定建筑物上,也可沿道路埋設混凝土水準基點,作為運營維修時掌握道路標高的依據。
(3)橫斷面測量
橫斷面測量的且是檢查道路寬度、路拱和緣石的位置和高程是否符合設計要求。
2、測量資料的整理編訂
工程竣工后,應對工程中測量資料進行整理編訂。按竣工資料要求將交接樁記錄、測量復核成果表、每道工序的水準測量記錄及竣工測量等測量資料整理成冊。
3、道路工程竣工圖
根據竣工測量資料編制竣工圖。城市工程竣工圖是城市基本建設的重要檔案,對于城市工程的規劃管理、改建、擴建以及搶險、戰時修復等都是必不可少的。隨著城市建設的發展,各種地上、地下和架空的城市公用設施將隨之增多,從而形成一個完整的城市工程綜合系統。為了便于各方面的使用,可將各種城市工程的竣工位置資料數字化后,統一儲存在電子計算機控制的數據庫內,然后根據需提取有關數據,用來繪制各種竣工圖。
篇11
傳統設計理論主要關注于結構的安全,沒有涉及橋梁使用期的管理、養護、維修、構件更新、拆除等諸多問題。同時,在投資決策上,只注重建設期的投資成本,而不重視橋梁整個壽命周期內的總成本。要卓越地跨越就需要逐步建立基于耐久性的全壽命設計理念,制定相應的規范和標準,使橋梁在設計和建造階段就考慮到全壽命的使用性能和要求。對于巨型橋梁工程,投資巨大,應提高橋梁的設計壽命。1500m以上跨度的應考慮200年壽命期。相應地,對鋼材和混凝土性能提出了更高的耐久性要求,還應開發耐腐蝕、耐疲勞的超高性能材料,以適應橋梁高壽命的需求。
2.高性能材料研發及其結構體系的創新
建造材料的革新始終是推動橋梁工程發展的主要動力之一。從20世紀40年代起,各類輕質高強的高性能復合材料陸續登場。纖維增強聚合物(FRP)以其輕質、高強、耐腐蝕的優良性能成為一種頗具發展前途的新型材料。
FPR是各向異性材料,可根據工程需要采用不同材料、纖維含量和鋪陳方式等不同工藝設計出不同強度指標、彈性模量及特殊性能要求的FRP構件。可以預見,今后復合材料將更普遍地出現在橋梁工程中。伴隨著新型材料的應用,傳統橋梁結構體系可能從強度問題轉變為剛度問題,因此必須加強研發與復合材料相匹配的新型橋梁結構體系;同時在計算、設計、制造、連接等方面,建立起一整套不同于傳統材料的設計理論和方法,推動橋梁工程進入新的發展時期。
3.超深水基礎建造技術
跨海長橋建設必然會遇到超深水基礎問題,目前已建橋梁的最大基礎水深長橋采用了“加筋土隔震基礎”和預制裝配的橋墩。而瓊州海峽中線和臺灣海峽的水深均超過80m,因此對于水深為65-100m的超深水水域,需要開發出一種既便于深水施工,又經濟耐久的新型深水基礎形式,同時還要研發相應的大型基礎施工裝備創新施工裝備和監測設備的研發跨海長橋非通航孔的上部結構和下部基礎墩身一般采用預制結構,部件質量將接近萬噸級甚至更重,必須采用大型浮吊整體吊裝施工以減少海上作業。目前挪威的“天鵝號”起重能力則達到
9000噸。
4.跨海長橋建設目標實現發展路徑選擇
為了滿足未來跨海長橋建設的需要,應當開發大型浮吊和巨型造橋機等施工裝備。研發最先進的機電一體化技術,發展大型施工裝備(建筑機器人),使更大的上、下部預制構件都能迅速、準確就位。智能監測設備(傳感器、診斷監測儀、便攜式計算機)以及大型智能機器人施工設備的創造發明,將使橋梁的施工、管理、監測、養護、維修等一系列現場工作實現自動化和遠程管理。
5.橋梁設計理論和技術的發展
與新理念、新材料、新工藝建造橋梁相匹配的橋梁設計理論將得到發展和完善;橋梁抗風和減、隔震技術將進一步發展以抵御強風、大震和惡劣天氣的影響。技術和計算機處理能力的不斷提高以及結構分析軟件的不斷進步將使橋梁設計更加精細化。在橋梁建設過程中實現繼機械化、電氣化、電子信息化之后的第4次工業革命――智能化,研發適合于橋梁工程的BIM軟件。
展望未來的橋梁工程,橋梁人將面臨許多挑戰,但同時也將迎來可以跨越寬闊海峽、戰勝自然災害、化解颶風,具有全新姿態和功能,跨越能力卓越的新橋梁。
二、高性能材料在橋梁工程中的應用型革命進程
材料的進步對橋梁工程的促進是革命性的。木材、石材是天然材料,混凝土和鋼材特種人造材料在工業革命后成為土木工程的主要結構材料。除傳統混凝土與鋼材往高性能方向發展外,近20年來,FRP和智能材料也取得長足進展。本節主要介紹高性能混凝土和FRP材料。
1.超高性能混凝土
混凝土橋、鋼橋和鋼-混凝土組合橋梁的疑難問題長期懸而未決,根本原因是混凝土構件自重過大,組成結構的材料和連接的靜力或疲勞抗拉性能不足;而發展以UHPC材料為基礎的新型橋梁結構,有望根治以上重大疑難問題。解決鋼橋面結構開裂和鋪裝層破損的對策。面對正交異性鋼橋面鋼結構易疲勞開裂和鋪裝層頻繁破損的難題,采用強化抗拉能力的RPC替代傳統的鋼橋面瀝青混凝土鋪裝,形成鋼―RPC組合橋面結構。研究表明,這種橋面系能大幅提高鋼橋面的剛度,顯著改善鋪裝層的應力和降低鋼結構疲勞應力幅,可基本消除疲勞開裂的風險。該結構2011年應用于廣東省肇慶市馬房大橋鋼橋面,檢測結果表明,采用鋼-RPC組合橋面結構后,車載作用下鋼橋面縱肋和面板中的應力平均降幅分別達到80%和92%。
2.超高性能混凝土自重開裂問題
解決鋼-混凝土組合梁自重大及負彎矩區混凝土易開裂的對策。提高鋼-混凝土組合梁的抗裂安全性及降低自重,是擴大和完善鋼-混凝土組合梁在超大跨橋梁上應用的唯一出路。由于UHPC的高強和高彈模,與鋼結構組合協同受力的能力強大,故可直接將UHPC層澆注在鋼梁上,形成鋼-UHPC組合橋梁結構。通過對跨徑110m左右的傳統鋼-預應力混凝土組合連續箱梁橋與鋼-UHPC輕型組合梁橋對比計算,結果表明:鋼-UHPC輕型組合梁的抗裂能力是鋼-預應力混凝土組合梁的4倍,超載能力前者是后者的2.45倍,但自重僅為前者的47%,故有望徹底解決傳統鋼-混凝土組合梁負彎矩區易開裂和自重大的缺點。
3.纖維復合材料
CFRP材料憑借著其比強度高、抗疲勞、耐腐蝕等優良性能脫穎而出,成為土木工程的研究熱點。CFRP索(筋)錨固體系的研發是CFRP材料應用于實際工程的關鍵問題之一。目前,CFRP筋錨固形式主要有粘結型錨具、夾片型錨具、復合型錨具。粘結型錨具。對以水泥砂漿為粘結介質的粘結型錨具的錨固性能進行了研究。梅葵花對直筒粘結型、直筒+內錐粘結型錨具的錨固性能和受力進行了對比試驗。方志等對CFRP筋表面形狀、粘結錨固長度、粘結介質、套筒內壁傾角等影響參數進行不同組合,得到了各設計參數對錨固性能的影響。
4.智能材料與納米材料
混凝土中加入納米材料,成為納米混凝土,可從微觀改善混凝土性能,在材料內部產生眾多具有特殊性能的界面相、改善界面摩擦耗能能力和局部塑形耗能能力,進而提高材料的強度、彈性模量、疲勞性能和阻尼性能;混凝土中加入適量纖維,成為纖維增強水泥基復合材料,可以限制裂縫的寬度,提高混凝土抗拉、抗彎和抗剪強度,大幅提高延性、韌性、抗疲勞、抗沖擊性能;加入乳膠微料、硅粉、甲基纖維素等聚合物增強摻合料,可制成具有大阻尼特征的混凝土。
通過摻加功能相材料,使傳統材料在保持原有基本力學性能不變的情況下,獲得一些特殊功能,是材料學科發展的一個主要趨勢。學習航空航天領域的“智能材料與結構系統”,混凝土領域的自感知混凝土、自集能混凝土、智能感知骨料等智能混凝土也獲得較大進展。以壓電陶瓷、磁致伸縮合金、形狀記憶合金以及電磁流變液等為代表的智能材料取得了長足進展。智能材料與土木工程的交叉融合是新興學科和研究方向的原動力,推動了智能土木結構的發展。與傳統結構相比,智能結構具有自感知、自控制、自修復、自愈合、自回復、自集能的特征。將智能感知材料、智能驅動和阻尼材料、壓電材料與土木工程結合,分別形成了結構健康監測、結構振動控制、自集能智能結構研究方向。
三、小結
橋梁工程施工中對材料、理論、裝備、計算機技術的需求和應用效果方面,已經日漸形成具有較高應用水準的一個新局面。新世紀的橋梁工程有著更為廣闊的發展舞臺,同時也面臨著嚴峻的技術挑戰,我們可以對未來橋梁工程結構、材料和施工發展的進程,呈現出具有無限美好的想象空間。
參考文獻
篇12
高等教育的根本任務是培養高級專業人才,獨立學院作為應用型本科教育與一般普通高等學校的重要區別在于其獨立性和自主性,因此在實踐性教學環節中具有更加的靈活性、針對性與可操作性。傳統的工程類本科實踐體系主要由實驗、實習、課程設計、畢業設計(論文)等組成。由于近年來在向市場經濟轉型的過程中,企業界的利益機制發生了重大變化,普遍不再愿意接受學生實習,所以目前本科教育中走出校門的實習環節大多已近虛設,這種局面一時還難以改變。按照培養創新人才的要求,土建類應用型人才培養的教學內容與教學方法實踐性環節亟需改革。我院土木工程專業的培養目標是:區別于研究型大學與職業技術學院,重點解決學生理論與實踐相結合及創新的能力,以課程設計為核心加強工程綜合性訓練,以校內實驗、實習為基礎強化工程實踐,以校外畢業實習、畢業設計為重點全面提高工程實踐能力,讓學生比普通本科教育培養的土建類工程型人才具有更強的實際動手能力、組織協調與技術管理能力,同時又比職業技術學校的技能型人才擁有更寬廣、深厚的理論知識,旨在把學生培養成為高素質、復合型、經世致用的應用型人才。圍繞這一目標,在整個教學過程中加強了實踐環節。
1 在教學體系中加強實踐性環節的設計
首先對土木工程專業的教學計劃進行了修訂,進一步加強實踐教學環節。學生實踐性教學環節分為三類:(1)課程的實踐性教學,即課程作業,實驗,實習(設計)。(2)集中實踐性教學,即社會調查、假期實習及畢業設計等。(3)創新型實踐性教學。
在教學計劃的安排中,增加實驗、實踐、實習的時間和內容;改革傳統的實驗教學方法,盡量減少驗證性實驗,增加綜合性、設計性、應用性實驗;以課程設計為核心加強工程綜合性訓練,以校內實驗、實習為基礎強化工程實踐,以校外實習設計為重點全面提高工程實踐能力。加強校企合作,建立開放穩定的實踐教學體系,充分利用企業的自身設備和技術資源,建立校外實踐教學基地,并有針對性的安排高年級學生參與企業的項目開發,使學生的理論知識在實踐中得到鞏固和提高,切實掌握企業的研發流程、用戶需求、項目管理等專業技能。
2 加強職業教育,注重雙證培養
在集中實踐性教學環節,結合我院“雙證”培養的辦學特色,將學歷教育和上崗資格教育相統一,學生可于在校期間考取相關的職業技術資格證書,如:預算員、施工員、質量管理員等等,旨在拓寬畢業生的就業出路,提高就業率。
3 實訓與模擬相結合的實踐教學的創新
3.1 充分利用獨立學院的建設期作為土建應用型人才的手段和方法
獨立學院由于其完全的民辦性,因此在建設管理上具有更加獨立自主的特點以及相對更長的周期。目前我院正處于持續的建設階段,小部分基建工作還在持續進行中,這就給我們土建系的學生直接提供了良好的校內實習基地。我系充分地把實踐教學與課堂教學結合起來,課堂難以講清的問題,組織學生到現場,邊參觀,邊講授,然后回到課堂再總結。采用現場典型工程事例分析方法,引導學生應用專業技術解決實際問題,以便學生快速、形象、直觀的了解和初步掌握各種新技術、新工藝。學校還盡可能的讓學生參與到了整個建設過程中。
3.2 模擬實驗室的建設
實訓教學是人才培養的重要組成部分,是不可缺失的教學環節,是實施實踐教學環節最基本的依托和物質保障。實訓教學的重要性不言而喻,然而實訓教學受到以下因素的限制:(1)實驗硬件不足與實驗課時之間的矛盾:學校的實驗室及實驗設備數量不足,不能滿足教學實驗課時的需要。(2)由于施工的季節性等原因,學校教學和社會實訓在時間上不能很好的協調,也就是說在進度上有差異。(3)由于施工現場危險性大、技術復雜,學生在單位實習時存在安全問題,很多單位不愿提供實習崗位,從而對學生的場地實習有一定的限制,學生們很難完全建立對施工技術和施工工藝等的感性認識。
模擬實驗室的建設可以很好的解決這些問題。利用模擬實驗室,可以采用多種手段,如計算機仿真技術、視頻、實物等,以彌補實驗室硬件缺少的不足,在滿足學生實驗課時的同時減少實驗室的經費投入。利用計算機仿真技術可以充分調動學生的積極性,真正做到“寓教于樂”,分角色的設計實驗提高了學生的創新和應變能力。模擬實驗室系統可以利用動畫的形式提供施工現場和施工環境,使學生能在一個仿真的工作環境中進行實驗實習。模擬實驗室能使學生隨著教學進度感性理解教學內容,克服理論與實踐脫節的問題。傳統的實驗和教學手段針對一個具體的課程,而模擬實驗提供了一個有效的綜合實驗工具,可以讓學生將所學課程進行綜合集成實驗。
為此我系采用了實訓與模擬相結合的教學方法。模擬實驗室的類型設置包括:認知型實驗、交互型實驗、設計型實驗、操作型實驗。模擬實驗室,將實訓中難以實施的施工技術和施工工藝等,運用多種手段,通過動畫的形式提供完整的施工現場和施工環境,讓學生能看到整個施工的全景畫面,解決了現場教學的不便與參觀的局限性,真正實現人機實時交互式的臨場感互動教學。通過實訓與模擬相結合的教學過程,培養了學生綜合運用所學知識解決實際問題的能力,使學生能提前進入工作角色。
4 實訓與模擬相結合的實踐教學優勢
篇13
下面就由我來記錄一下本次認識實習的主要內容和經過。
星期一
上午,老師給我們做了實習動員,著重給我們講了實習中安全的重要性,強調安全第一,要處處注意安全。接著讓我們端正實習態度,強調這是集體活動,每個人到要參加,不可以隨便缺席。最后老師給我們講了這次實習的意義,讓我知道了這次實習的重要性,通過這次實習我將會學到許多我平時在書本上學不到的東西,開闊我的視野,使我對這個專業有更加深刻地認識和了解。
下午,我們分別參觀了本校區和寶山校區的建筑工地。主校區的實驗室由于搬遷,所規模比較小,一部分是對建筑材料應力和變力的實驗,另一部分是混凝土養護實驗室,里面24小時保持高溫高濕,我們沒有進去,蛋殼開除其設備很先進,精度很高。王營校區的建工實驗室就要大多了,我們首先去了一間廠房一樣的建筑里面,那屋頂上面有一個吊機,下面是兩臺鋼材壓力試驗機,地上放著許多試件。鋼材斷面就是由上面的吊機吊到試驗機上進行壓力試驗的。接著我們去了另一棟建筑,里面上下兩層全都是實驗室,我看見一樓簡介上寫著國家二級實驗室。里面主要有混凝土試件壓力測試,石子,黃沙,水泥沙漿的強度,易和性測試,其中有一間實驗室里有一臺超級龐大的壓力試驗機高度直達房頂,使我們吃了一驚。老師介紹說這是300噸的鋼材壓力試驗機。除了這300噸的以外,旁邊還有幾臺100噸和50噸的。看著這些龐然大物,我們興奮不已,同時也感到自己將來責任重大。接著我們來到二樓,二樓主要是水力測量實驗室,里面有許多精密的實驗設備,老師說將來我們學專業課時將回來這里做實驗。雖然天空下著小雨,但我們還是因為見到了這么多實驗設備而感到高興。
星期二
今天一大早,我們去參觀了市材料園。一進門我們就看見地上堆放著一排排預制板,按不用的規格疊放在那里。每塊板中間都有三個圓孔,不同規格的板圓孔不同,圓孔下面有一排鋼筋頭從板底伸出,每塊板上四角還有四個突出的小圓環。老師給我們介紹說這板的全稱叫鋼筋混凝土預應力板,板上的圓孔起著減輕重量的作用,同時還可以增強隔熱保溫性能。圓孔在澆鑄時開口被封了,是防止儲存時有昆蟲老鼠在里面生殖產卵,另外還可以在安裝時為防止沙漿進入孔中。然后我們參觀了澆鑄場地,原來澆鑄時是將磨具一排排整齊的排放好然后把一根根很長的鋼筋穿過一整排磨具連在兩邊的受力柱上,使鋼筋受力,在澆鑄好后產生一個收縮力。這個力就叫預應力,它使預應力板能夠防止和減少受力變形。接著我們參觀了板,GRC板主要是由抗堿玻璃纖維網格,低堿水泥,珍珠巖和外加發泡劑防水劑組成。主要用于做墻隔開空間。這種墻隔熱隔聲效果好,但不能承受外加重力,只能承受自身重力。它可鋸,但不可以拼接。
隨著建筑業的發展,考慮到種種因素,不得不吧人文生態考慮進去。為了消除噪音,灰塵等的污染。一些城市都建立了混凝土攪拌站,這樣不僅大大提高生產效率,而且質量也得到了保障。我們參觀的構件廠也有這樣一個混凝土攪拌站。只看見幾個十幾米高的大罐子倒立著佇立在幾堆石子黃沙前。有一個傳送帶將石子黃沙送到旁邊的一棟建筑里。老師說那是攪拌房,各種材料在那里面混合攪拌,然后灌進混凝土攪拌車里送往工地。老師還給我們講了不同材料所混合出的混凝土的性能的不同,使我們既開闊了眼界又增長了知識。
下午我們聽了一場報告,報告主要講了一下現代建筑的分類:磚木結構般用于單層建筑及村鎮住宅 ;磚-鋼筋混凝土結構(即磚混結構)般用于6層左右民用建筑和中小型工業建筑; 鋼-鋼筋混凝土結構一般用于大型公共建筑及大跨度建筑 ;鋼結構般用于超高層民用建筑和有特殊要求的工業建筑。老師特別介紹了一下高層建筑,現在中國如果要看高層建筑的話,那還得是上海了,上海的高建中又得數金茂大廈,東方明珠電視塔,這些建筑在世界上都是有名的。聽著這些使我們對未來充滿希望:我們將來要盡自己的所能,造出更高的建筑為祖國爭光。老師還講了土木工程分為三步驟:設計、施工、管理。講了土木工程未來可以從事的社會工作崗位可以有哪些?1,建筑公司。 2,行政部門。3,房地產公司。4,監理公司。還可以從事交通部門的工作。老師還講到了我們目前大學教育的創新。他認為這是高等教育的目的。他要我們學生樹立起自主學習的習慣與興趣。建立起終身學習的習慣與愛好。
星期三
今天我們去參觀了橋,是金陽新區比較有名的彩虹橋。橋,我們把它分為公路橋,鐵路橋和城市道路橋三種。由于我們的條件有限,我們只參觀了城市道路橋。通過老師的講解,我們初步了解了橋的基本知識。老師談到了城市道路橋與公路橋的不同:城市道路橋橋的兩邊有人行道和路燈有欄桿(一般在90公分),沒有綠化帶;
公路橋一般沒有人行道,有欄桿(一般在60公分),一般有綠化帶。老師也講到了橋的長度與坡度的關系。一般情況下,橋身相對長的,其坡度也相對斜。橋上工程還設計安排了排水系統。其主要目的:一是防止在雨天能夠及時將雨水排出路面,減輕車輛對路面的摩擦力,進而使車對路面的荷載大大減輕;第二是防止雨水滲入橋面斷裂出的鋼筋,使其生秀,進而減少其實際的壽命。
我們市二橋的排水口直徑大約在7到8cm。正常是在10cm左右。人行道在1.5m左右。橋下凈空在3到5米,老師還說了,橋越高,越不易變形。橋蹲大概在70到80米深。淮鋼大橋是一座典型的斜拉橋結構(單拉)。南邊是七根單拉鋼絲;北邊是七根雙拉鋼絲。由于兩邊的不平衡(受力),所以在設計橋架的時候,將它設計成倒“Y”型。它的目的是加強橋的穩定性。它的主跨在90米左右。寬大概在18米左右。
星期四
我們參觀了寶山校區的施工現場和已建好的教學教學樓。老師給我們講解了土方工程,它們根據標高和地質情況決定填土還是挖坑。在地基前佇立著幾個高高的吊塔,他們是用來安裝和調運建筑材料的。同時為了確保施工的順利進行,工地是要用磚墻圍護起來的。只有工地內部人員和施工車輛才可以出入。我們實習也要進過他們的同意才可以進入,而且必須帶上安全帽。到達施工現場后,我們看到有個很大的場地,它是用來存放建筑材料用的。主要是鋼筋,沒有水泥,砂,石之類的建材。這是因為現在許多的建筑材料都使用了成品化。不需要再在工地現場制作了。這樣做,一方面,可以保證一些建筑材料的質量;另一方面,還可以的大大降低生產成本,從而提高整個工程效率 。我們在工地上,在建成和未建成的工地間切身感受到建筑過程的艱辛責任的重大,感受到了建成建筑的雄偉和壯麗,對整個專業有了全面深刻的理解。