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导语:在土木土建论文的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。
总体思路是以学生专业概念、将知识结构、专业技能和综合素质作为基础,以工程为背景,专业素质和工程素养形成为出发点,将专业基础课、专业限选课和专业任选课的重复内容和非连贯知识体系分解整合,以功能实现为目标,构建专业教学模块和体系,根据体系结构设计模块功能。整合专业理论课程内容,避免内容重复、不连贯。整合实践教学内容,使实践环节与理论环节紧密结合起来。整合教材内容与实际工程、科研前沿知识,使教材等硬件设施与当前学科发展紧密结合起来[3-5]。
二、实施方法
以四个模块形式组成整体框架。第一模块,整合理论教学内容。通过以专业课教师为主基础课教师为辅的研讨,进一步确定授课内容的连贯性和重复性,避免知识体系杂乱无章,提出保证知识体系系统化的具体措施和具体要求,条件允许的情况下可以采用集体备课形式。例如,专业课中需要基础课的知识体系以书面形式提交给相关单位或者相关教师,并以此作为教材。通过大作业、小设计等手段使每一门课程的知识连贯起来[6]。第二模块,整合实践教学内容。通过组织专业课教师研讨,进一步确定实习内容与专业课等课程知识的联系,如生产实习与土木工程施工课程紧密联系起来。另外,课程设计可以整合到一起,如基础工程课程设计可以与混凝土课程设计、抗震课程设计、钢结构课程设计连在一起,下达一个任务书,要求学生用一个任务书完成4个课程设计。这里涉及到方案比选,如同样设计一个框架是钢结构材料好还是混凝土材料好。造价的课程设计也可以结合进去。施工方面的设计可以与生产实习结合。学生在校园就可以模拟设计院工作状态,完成一个局部小设计。条件允许的情况下,可以进行答辩、方案优选或者模拟招投标程序,使学生提前进入工作状态[7]。第三模块,更新专业教材。教材更新的基本原则包括新规范内容、新施工工艺、国内外科研前沿问题,与此配套的课件,讲义,习题随之而更新。若条件具备,可以出版系列教材,吸收兄弟院校、科研院所、施工单位等人员参加教材编写工作;若无条件可以编写校内讲义。第四模块,建立健全教学设施。根据各模块的要求研究相应试验配套、教学条件配套方案。四个模块层次分明,循序渐进,符合认知规律,满足教学目标。
三、可行性分析
专业团队成员知识层次符合实施该项目要求,基本包括各门专业课主讲教师。团队中有从事实际工程项目设计、施工以及从事科学研究成员,可以保证指导项目的顺利进行。专业团队与兄弟院校及科研院所有紧密的联系,有利于项目的顺利实施。建立的实习基地为项目的实施提供平台。
四、结语
1.传统的实验教学内容陈旧,实验仪器落后
传统的土木工程实验教学属于理论教学的一部分,并按其分类,每个实验项目相互独立,缺乏目标性、整体性、层次性、系统性、创新性及综合性,导致实验教学内容更新滞后。实验的基础理论知识决定了实验仪器种类和型号,由于实验内容更新滞后,导致实验仪器也未能得到及时更新。
2.重视理论教学,轻视实验教学
受多种因素的制约,目前国内很多高校重视土木工程的理论教学,轻视实验教学环节。有的将实验课程的成绩计入到理论教学的成绩当中,有的甚至不统计实验课程的成绩。多数学生认为实验课程不重要,只是走一个程序而已,只要“照猫画虎”完成操作步骤即可,并没有真正将实验与工程实际相结合,所学知识也难以致用。
3.传统教学方式单一,使学生丧失实验操作的主动性
土木工程在实际教学过程中,通常是先进行理论教学,然后再安排具体的实验操作,学生在课堂上学到的知识不能及时体现在实验课程的教学中。教师在实验教学开展之前,就设计好试验加载方案,编写出非常详细、具体的实验指导书,调试好试验仪器,规定好实验步骤、测试方法,并设计出实验数据记录表格等。而学生只需要按教师规定好的步骤进行加载并读取数据,就可以得出早已预知的结论。这种实验教学方法使学生丧失了主观能动性。
4.传统考核方式单一,不能体现学生对实验知识的掌握程度
大多数实验课程的成绩仅凭一份实验报告来决定。同组成员所得到的实验结果是相同的,所以,实验报告也是大致相同,组内成员的成绩也都差不多。实验报告不能客观考察每一个学生对实验内容掌握的程度。
二、“模拟地震环境下结构模型加载
实验”项目介绍实验项目开设的初衷是为了加强素质教育,培养学生的实际动手能力和创新能力,要求学生在学习理论力学、结构力学、材料力学、结构抗震课程之后,自行设计一个结构受力体系,并进行加载,以提高学生学习的积极性,发挥学生的创造力和想象力,加深对结构抗震课程的理解,加强对动手能力的培养,达到学以致用的目的。在整个课程的实施过程中,还要求学生们集思广益,发扬集体智慧和团结协作精神。2008年汶川地震后,社会对抗震知识的需求大为增强,对相关人才的需求更甚。因此,土木工程系依据教学大纲自创了模拟地震环境下结构模型加载实验项目。2009年,依托该实验项目,学校成功举办了“山东省第三届结构设计竞赛”,学校的参赛队获得一等奖1项,二等奖2项。2010年,该项目被确定为学校实验教学改革的一般项目。2012年10月,该实验教改项目顺利通过验收。2011年,依托该实验项目选拔的参赛队伍在“山东省第四届结构设计竞赛”中获得二等奖和三等奖各1项,验证了模拟地震环境下结构模型加载实验台应对不同结构模型的适应性。
三、实验项目总体设计方案
1.实验仪器设备、材料
实验采用土木工程系自主研发的“结构抗震模型加载实验台”。该试验台主要由控制系统、动力系统、实验台面以及防护架等组成。
2.实验教学方法
采用了研究式、讨论式和互动式的教学方式。研究式教学:学生通过查阅教材、期刊文献,收集与实验内容相关的文献,进行结构模型设计。有利于启发学生的科学思维和自主创新意识。讨论式教学:采取以学生为中心,研讨结构模型设计方案,锻炼学生自主设计、自主搭建和自主完成实验的能力,深受学生欢迎。互动式教学:课程开始首先由任课教师给学生们讲解,发放实验任务书、材料和工具。在讲解中,着重讲清实验的目的、意义、任务和要求,制作过程中要注意的问题和加载方法。之后,各小组讨论方案,进行结构模型的设计和制作。在这个阶段,每天都安排教师答疑。由于实验活动是分组、分散进行的,而且每组又基本上是以寝室为单位,学生们的制作活动基本是在寝室内进行,因此,教师有时到寝室走访,帮助学生解决制作中的问题。
3.实验组织形式
以小组为单位,每小组4人~5人。每个小组的成员要求动手能力强、组织能力强、创新能力强的学生各1名,这样可以达到能力互补、相互学习的目的。
4.实验成绩评定
建立了一套科学、规范的实验考核方法,兼顾实验过程和实验结果,合理运用了多种考核评价方式。结构最大承载力与所耗材料重量之比(比强)以大为佳,占50%;实验结果与理论计算结果的相似程度,占10%;结构造型美观,占20%;实验报告完成情况,占20%。
5.实验激励机制
实验项目采用“金字塔”模式的激励机制。首先面向全校学生开放本实验项目,同时为校级结构设计竞赛选拔人才。每年约有50个小组参加校级结构设计竞赛。校级竞赛中选出2个~3个小组参加省级结构设计竞赛。省级结构设计竞赛获得一等奖的小组参加国家级结构设计竞赛。该激励机制已经显现出良好的实践教学效果:中国石油大学(华东)通过该实验项目选拔培养的学生在历届山东省大学生结构设计竞赛中获得一等奖1项、二等奖3项、三等奖3项,并有一支参赛队伍于2010年代表中国石油大学(华东)参加第四届全国大学生结构设计竞赛。
四、锻炼实践能力,培养创新意识,启发探究性思维
实践能力的锻炼包括两个方面:一是亲自动手制作模型,这是大学生进入大学后首次制作的模型,需要相互配合,集体完成一件作品。二是理论知识与实践相结合,是一个知识活化的过程。在实验过程中,教师鼓励学生创新,重视创新意识的培养。制作开始时,学生们知道结构形式大致有三角形、梯形、拱形等几种,但对于杆件如何搭建成结构并没有概念。通过方案讨论才形成了结构的形象,再把结构制作出来,这个过程本身就是一种创新行为。其次,鼓励学生进行结构形式的创新,不要受之前几种结构形式的禁锢。第三方面是计算工作的创新,这是较高层面上的创新活动。虽然计算理论和方法是学过的,但是在计算模型的建立,以及已知条件的选取,近似和简化方面,仍然需要创新思维。《实验项目指导书》提供了探究性内容的引导和要求。
五、调动学生积极性,增强实验效果
1.1高校开设课程情况
以南京为例,南京理工科院校中开设了土木工程专业路桥方向的高校较多,这些院校中大部分都购买了相应的土木工程方面的软件,如PKPM结构设计软件,鲁班造价类软件,广联达造价类软件,为了满足学士学位授予权评审要求,因此也建立了相应的专业机房,但是专门开设的有软件应用系列课程的并不多,专业机房的利用率也并不是很高,主要是用于课程设计和毕业设计/毕业论文阶段的集中实践环节教学。民办院校和高职高专、大专院校中对于软件技术应用的课程,开设的相对较多。这样有利于学生在校阶段就能充分接受和社会上需求一致的软件操作训练,从而为日后走上工作岗位做好铺垫。
1.2可开设专业软件技术应用的课程
土木工程路桥方向可开设软件技术应用的课程很多,根据市场需求情况,主要有以下几类。
1.2.1道路桥梁方向设计类课程
路桥类可开设软件应用的课程主要有:道路勘测设计,桥梁工程,路基路面工程,专业软件具体又分道路和桥梁计算机辅助设计软件系统两种类型。目前国际主流道路辅助设计软件主要有:CARD/1,Bently,Civil3D。国内常见的道路辅助设计软件主要有:纬地三维道路设计系统,路线大师,EICAD,海地,天正市政道路,鸿业市政道路及路面结构HTDS2003。国内常见的桥梁辅助设计软件主要有:桥梁博士,桥梁大师,桥梁通等等。
1.2.2道路桥梁施工组织及造价类课程
工程施工组织及工程造价类可开设软件应用的课程主要有:土木工程施工,建设工程造价,工程造价管理,工程合同管理,工程招投标等课程。专业软件主要有:同望公路造价软件、海德纵横公路工程造价软件、广联达系列软件、上海鲁班系列软件、清华斯维尔系列软件、神机妙算软件、南京未来清单软件等等。
1.3存在的问题及原因分析
社会上存在的工程类软件如此之多,各个地区及企业的实际情况不同,对软件的购买也不一样。各大高校对于软件的购买以及开设相关课程,也是针对学生就业市场需求,以及学校年度设备采购计划而定。对于高校中,要熟练地掌握这些软件需要学生在课后花费较多的时间去练习,而这往往是很多学生不愿做的,只要教师不作硬性规定或要求,主动学习和应用这些软件的学生凤毛麟角。因此,直到大学毕业,真正能够掌握或部分掌握这些软件的学生极少[3]。鉴于以上的情况,高校路桥方向开设软件信息技术类课程,主要还存在着以下几方面问题。
1.3.1现有软件开发合作不理想
现有软件开发缺乏统一部门的管理,从而导致很多软件功能基本相同,只是适用地区不一样。同时,很多软件公司里面的员工大多数是计算机等专业出身,对工程实际并不很熟悉,从而设计开发出来的软件,在处理真正的工程实际时,会产生一些偏差。
1.3.2教学资源及人才的缺乏
各大高校中的教师,绝大部分是本科—硕士—博士毕业而来,教学经验虽然非常丰富,实际工程经验相对较差,因此教学缺乏与工程实际接轨。
1.3.3学生的主动学习意识还不强
学生在校阶段的学习时间非常有限,对于软件应用类的课程,必须要求学习者经常上机操作,熟能生巧,应用软件来解决实际工程图纸中的问题,这样,软件应用能力才能不断得到提高。
1.3.4地区行业标准相对独立
由于不同的地区有不同的建筑行业标准,这就使得教师在训练学生软件操作时,必须选择采用某一个省份的地区定额作为教学需求,很多教师都是选择学校所在地的省份的定额,但学生来自全国各地,因此,当学生毕业后如果回到家乡,对于工程软件部分就必须按照工程所在地的操作来进行。
2提高专业软件化程度的措施
2.1高校方面
1)高校工程管理专业编制教学计划的时候,就应该充分考虑,在满足学生修满学分,不额外增加学生学习压力的前提下,开设专门的软件应用课程,而不是仅仅在课程设计或毕业设计的时候集中培训。2)对于软件的选择,高校在购买软件的时候,要充分考虑市场对软件的评价或用户的多少,而不能单纯考虑价格,尽量购买专业方向的主流软件。我校在充分调研论证的基础上,先后购买了有关专业软件。如天正建筑CAD、鲁班系列软件、PKPM系列软件,EICAD,桥梁博士。为我院土木工程专业路桥方向学生全面提高计算机专业软件应用能力和水平,实现理论与应用有机结合,路桥方向应用型实践教学体系改革奠定了基础。3)机房的管理。专业教研室应建立自己的专业机房,同时配备专业的维护人员。4)教师培训。学校应鼓励教师参加各种软件培训,然后服务于教学。5)积极参加各种软件开发商举办的高等院校软件竞赛。目的不是在于获得奖励,主要是能和其他兄弟院校的学生同台竞争,从而找出自己的差距。6)校企共建“双师”结构的实践教学团队。通过引进、培养补充紧缺专业人才,加强专业带头人培养和骨干教师队伍建设,强化“双师结构”教师队伍建设。7)加强实习基地建设,提高生产实习、毕业实习和毕业设计水平。
2.2学生方面
1)鼓励学生认真学习路桥方向各种软件,而不是仅仅为了应付考试,因此,对于软件课程的考核,不应采取课堂考试的形式,可采取机房上机考试,或者布置大作业的形式,让学生充分思考后独立完成,才能达到应有的教学效果。目前,计算机辅助设计已广泛应用于土木工程领域,在毕业设计中加入计算机辅助设计的内容,是提高毕业设计质量与学生计算机应用能力的重要途径[4]。我院根据教改项目的构思,在毕业设计中加入了专业软件应用。目前已经在2013,2014届毕业设计中实施,同时计划在往后的毕业设计中进一步加大专业软件的应用。通过毕业设计环节的锻炼,学生专业软件应用能力得到很大提高。2)学工部组织成立软件应用兴趣小组或社团,让学生充分了解软件信息后,才会更认真的学习。3)鼓励学生报名参加各种软件竞赛,走出校园,了解其他兄弟院校的同学情况。同时,对于获奖的学生,应给予表彰。
3结语
1.土木建筑结构的牢固性。建筑的牢固性是建筑安全性的基本要求之一,建筑牢固性不达标,直接影响建筑的整体质量,为人民的生命财产安全留下隐患。随着地震、泥石流等自然灾害的发生,建筑结构的牢固性受到了严峻的考验。灾害给人们带来的是生命财产的巨大损失,具有严重的破坏性,除了灾害本身所具有的大的破坏力因素之外,我们也要看到,在恶劣的条件下,建筑的牢固性是非常重要的,直接影响建筑的安全性。建筑的牢固性与建筑机构购建的承载力有直接的关系,各组件间的整体连接上也具有非常重要的关系,也就是说,建筑的牢固性是就建筑整体而言,是一个架构体系的牢固性。建筑的设计和施工是建筑结构牢固性的关键点,建筑结构的整体牢固会使建筑的承载能力大大提升,不会因为某一局部受到破坏而导致大范围的破坏甚至出现全部连续发生破坏和倒塌的局面。对土木建筑的牢固性进行检验,主要检验建筑结构的延性和冗余度是否达到标准要求。
2.土木建筑结构的耐久性。土木建筑结构的安全性与其耐久性关系非常密切,人们主观上认为,混凝土材料往往具有很好的耐久性,而从大量的土木建筑结构相关的资料来看,混凝土建筑的使用寿命大多在三十年之内。一般来说,土木建筑结构的耐久性多指建筑竣工后投入使用的寿命,是建筑在基本使用年限内能够正常发挥其所具有的使用功能。我国现行的关于土木建筑结构设计与施工的规范中,在建筑物的耐久性方面没有明确的条款,对饮冻容、干湿、侵蚀等造成的土木建筑寿命缩短明确具体的规定,只是泛泛的对建筑结构在载荷作用下的强度做了一些要求。实际上,土木建筑在外在因素的影响下,如混凝土保护层厚度不够导致的钢筋锈蚀等带来的损害要远超过安全水准设置偏低带来的安全危害。土木建筑结构是否具有良好的耐久性,直接影响建筑的使用寿命。因此要对土木建筑结构在设计和施工方面进行规范的细化是非常必要的。另外,在投资规划上,除了对建筑在建设过程的整体投资进行规划,还要对投入使用后的维护、维修费用加以充分的考虑。
二、我国土木建筑结构安全性存在的问题
1.安全性规范设置水准偏低。虽然我国在建筑结构安全性方面建立了一系列的规范条例,但是我国在安全性规范标准方面与国外发达国家相比还有很大一段距离。我国对于建筑结构构件在承载能力方面的安全水准设置方面,以安全息术或者分项系数作为主要的指标来进行衡量,系数越大表明土木建筑结构在安全性方面的水平越高。对于土木建筑结构的整体牢固性我国对爆炸类和地震类灾害的建筑的牢固性规范还没有进行细致明确的设置。我国建筑结构安全性的要求重点放在结构强度上,在环境影响下的建筑耐久性方面缺乏重视度。
2.建筑施工单位和管理人员缺乏对结构安全性的认识。建筑工程领域安全事故的层出不穷为建筑行业的发展敲响了警钟,使我国建筑工程设计单位和管理人员对建筑结构安全有了新的认识,并加强了关注。但是仍然有相当一部分建筑工程设计和管理人员对土木建筑结构安全性问题还缺乏系统的认识,缺乏防范意识,这样就容易出现人为错误造成的建筑结构安全性问题的发生。
3.工程设计单位与施工单位之间缺乏有效的交流和沟通。土木建筑在施工过程中,对于建筑结构的安全性问题需要设计单位与施工单位之间良好的交流与沟通,这样才能保证施工与图纸的一致性。但是在我国目前建筑行业内,设计单位与施工单位往往各自为政,关系脱节,这就是建筑结构安全缺乏一定的保障。设计单位在对建筑设计图的制作过程中,对某些施工标准或者施工细节不够熟悉,而施工安慰在具体的施工操作中队设计中的计算书不能够深入的掌握,当有技术难题出现时,一般有本单位有经验的技术人员直接进行处理,缺乏与设计单位的有效沟通。但是这种经验式的处理方缺乏准确的数据分析,更没有科学的理论支持,很难保证建筑结构的安全性。
4.建筑设计规范不够完善。建筑工程结构的安全性很大程度上决定于建筑设计的合理性。但是我国土木建筑工程在设计规范方面还不够完善,很多条款比较笼统,不够细化,同时在某些方面要求水准不高甚至空缺。目前的建筑设计规范在建筑工程结构的寿命方面涉及非常少,规范的重点片面的放在工程结构的承载力上。
三、提高土木建筑结构安全性的措施
1.加强新技术的推广和应用。要有效的提高土木建筑结构的安全性,首先要土木建筑结构安全性有破坏性的影视进行预防和改善。土建结构建筑物的病患主要有三种,即裂缝、渗漏、剥蚀,其中以裂缝的影响最为严重。在安全检测中,确定裂缝病害的关键是撩测,传统的探测方法有超声波法、声波跨孔法等,土建结构强度检测的主要方法有回弹法、超声回弹综合法和射线法等,这些方法主要反映了土建结构的表层强度。
2.应用合理的技术规范。在规范标准上,要摆脱计划经济年代遗留下来的过分强求统一、较少考虑个性和缺乏实事求是灵活性的倾向。要提倡和鼓励各省市编制地方性规范.在工程的安全性和耐久性标准上。可有不同的设置水准。全国性的规范订得愈详细,其适用性可能变得愈差,造成的混乱也可能愈多:特别像岩土工程那样的规范更是如此。
恐怖袭击首属美国纽约世贸大厦911事件。此次恐怖事件共造成损失高达300亿美元,死亡人数3000多人,此事件之后,虽然掀起反恐热潮,但恐怖袭击案仍居高不下,呈日益严重趋势。生态失衡是由于人类不合理的开发导致的,不合理开发资源将导致资源日益短缺,不合理的利用自然发展生产,将导致环境污染等问题。我国是一个灾害高发的国家,洪涝、干旱、地震等灾害每年都会造成大量人财损失,各种灾害也呈逐年上升趋势。沙漠化是我国面临的一个大问题,西北地区尤其严重。人口的过度膨胀成为制约我国经济发展的瓶颈,我国自然资源丰富,但人口基数大,导致人均资源占有量远远低于世界人均水平。老年人口过多,人口老龄化使中青年压力增大,制约经济发展。经济的短时间高发展必然伴随着资源过度开采及不合理利用,环境污染等问题,相应的在生产中,是否安全生产也是一个值得关注的问题。
2土木工程在防灾减灾中的重要性
2.1防灾减灾是全球性的任务
人类社会只是整个地球上的一部分,在整个地球上,人类不可能独自存在,只有依赖于其他部分人类才能存活在地球上,大气、生物、水资源等等。这些部分相互依存、相互影响,共同组成多姿多彩的地球家园。对于每一部分,我们可以称之为“圈”,比如大气圈,任何一个圈的平衡遭到破坏,都会对其他圈的生存平衡造成影响。因此,每一个圈都应该稳定的运行,过度的失调必将导致灾害的来临。比如,人类社会如果大量开采矿石资源,不善加利用就会破坏岩石圈的平衡;人类大量捕捉动物就会导致动物濒临灭绝,破坏生物圈的平衡,最终会引发人类社会圈的失衡。生态破坏、能源短缺、资源枯竭等问题将会日益严重,造成不可挽回的灾害。人类社会圈与其他部分是相互制约、相互依存的关系,人类社会的生存和发展影响着其他部分的变化发展,反过来,其他部分的发展变化也会制约人类发展,严重的还会导致灾害的发生。在实际的社会生活中,各个部分不仅是相互依存与制约的关系,甚至是生死与共、错综复杂、对立统一的关系,在这样的客观存在中,人类作为干预能力最强的主体,其干预能力一方面表现在干预的局限性上,即面对自然现象有时难以驾驭和掌握,如光、风、水等;另一方面表现在过度干预导致的“惩罚”上,这种惩罚即为灾害。
2.2防灾减灾成为重要学科
随着灾害的日益加剧,灾害种类不断增多,灾害等级不断增强,逐渐有一大批专家学者相继关注这个领域,并且逐渐形成一门专门学科———灾害学,其中包括众多分支,涉及自然科学、社会科学等很多领域。在这门学科中,各个领域是相互交叉相互联系的,具有综合性,相互之间存在着明显的依存制约关系,这是由于灾害本身具有复杂性。任何一个领域出现问题,必将导致其他领域出现变化,这就是所谓的“灾害链”。灾害影响着人类生活的方方面面,只有正确认识灾害并采取果断合理的措施才能减少灾害损失。面对这样一个与人类生活息息相关的问题,逐渐形成一个日益壮大的学科是必然的。
2.3高度重视土木工程的重要性
①土木工程的属性防护性:现代土木工程的防护性主要体现在新技术的发明和运用之中。超前性:土木工程的超前性是其重要属性,是与该行业与生俱来的。基础性:该属性表现在投资大、建设周期长、服役周期长。普遍性:土木工程的普遍性是由于各行各业对它的依赖性。永恒性:只要人类社会是永恒的,土木工程就是永恒的。
②土木工程的重要性由于灾害具有随机性和预测困难性,因此,人们在面对这些突发灾害时,只好采取“守势”,而这恰恰是土木工程的优势所在。土木工程的五大属性决定了其在防灾减灾中的重要性,比如,我们虽然无法准确知道本年有没有洪水,但我们可以依据往年资料预计洪水并修筑堤坝。在灾后重建工作中,土木工程依然可以发挥无可比拟的作用,以火灾为例,由于火灾多发生在市区且频率较高,因此在规划建设时就应该考虑防火墙、防火通道等设施,除此之外,在灾后救助方面,要保证有足够的消防站,消防站首先应建设车库、油库、消防员居住及训练等设施。因此可以看出,土木工程无论在主动防灾还是灾后救助方面,都发挥着巨大作用。
3结论
我校是以城市建设类专业为特色的普通高等院校,土木工程专业是我校的主干专业,也是国家特色专业,其工程实践性强,与国家建设关系密切,社会需求大.在新形势下,如何进行教学内容与课程体系的改革,提高学生的实际工程能力,更好地适应社会发展的需要,同时提高教学质量与水平,争创市级、国家级精品课程,是我校面临的新课题.土木工程材料课程是土木工程专业的一门学科基础课,课程承上启下.同时,它也是很多与土木工程相关专业必修的一门专业基础课,课程涉及专业多,学生人数多,受益面大.因此,笔者以土木工程材料课程为基点,对其精品课建设的课程体系构建进行了积极的探索.
2土木工程材料课程体系构建
2.1师资队伍建设
师资队伍建设是精品课建设的前提条件,也是教学质量的关键与保障.精品课的建设首先需要有一支师德高尚、治学严谨、学术水平高、教学经验丰富、教学效果良好的高素质教师队伍.在制定精品课建设规划时,应以课程为单位合理配备师资,形成一支以主讲教授负责、结构合理、人员稳定、教学水平高的教师梯队,并按一定比例配备辅导教师和实验教师.主讲教授应了解学科前沿知识以及学科和课程的发展趋势,能把握学科的发展动向,对课程的内容有合理定位;梯队主讲教师应具有丰富的教学经验,能在教学一线贯彻教学意图并有效地实施教学活动;实验教师除应能指导学生进行基本的、综合性的试验外,还应在此基础上开展一些创新研究实验.师资队伍建设是一项长期的工作,必须给予充分的重视,应使课程组教师的学历结构、职称结构形成合理梯队,并采取相应的评价机制、激励机制和用人机制等,确保课程达到理想的教学效果.对于当前不能满足要求的教师应制定培养计划,有计划地实施培养,使得课程教学具有一定的延续性,以确保精品课建设的持续进行.
2.2课程知识体系的构建
课程知识体系与内容的确立,即教学大纲的制定是否得当,对于教学效果、学生知识体系的构建起着至关重要的作用.课程教学内容要具有基础性、普遍性、科学性、先进性,能及时反映本学科领域的最新科技成果,以达到宽口径、厚基础、重能力、求创新的教学目标,这对于卓越工程师的培养尤为重要.
2.2.1理论教学
(1)教学内容的设计.
土木工程材料课程是一门理论性、实践性均较强的学科基础课,它涉及土木工程建设中所需要的各种材料及其制品.由于材料的种类繁多,涉及的学科领域广,因而形成了庞大的土木工程材料内容体系.为此,在课程教学设计、内容规划方面,要充分考虑到不同专业学生的专业特点,对课程的内容体系进行适当的分解、深化、组合与重构;并着力解决好教学内容的丰富性与课堂学时的有限性,教学内容的基础性与材料科学的发展性,材料知识的理论性与材料的应用性之间的矛盾.例如:对于土木工程专业的学生,应对水泥、混凝土的有关内容进行加深加宽,适当增加水泥净浆、高性能混凝土和混凝土的设计、生产、检测等内容,并加强材料耐久性知识的讲授;对于道路工程专业,则应增加无机结合料、沥青混合料、土工合成材料等内容,并对石材、集料的内容适当多作介绍;而对工程管理类的专业,教学内容的面要广但深度要适当.随着材料科学的发展,新材料、新技术、新标准的不断出现,教学内容要及时进行更新和补充.如高分子材料品种很多、发展很快,各种新型砌块、环保墙板的涌现,以及各种性能优异的新型防水材料的应用等,都应及时引入课堂,进行补充加强;而对于逐渐淘汰的,如烧结黏土砖等高能耗、非环保材料则应予以简略,或采用对比的方法讲述.此外,材料科学的理论性深度应适当,要与应用性紧密结合,体现出理论指导实践,实践丰富理论的相互作用.如教师在讲课中及时补充了“鸟巢”、“水立方”等工程中所采用的新材料、新技术,在充分体现工科院校特色的基础上,使学生掌握更多的工程实践知识.
(2)教学方法的多样化.
教学内容的传授需要好的教学方法来体现.要不断改革教学方法,逐步形成以多媒体教学为主的教学方式,充分发挥教学课件图、文、像并茂,信息量大和直观形象的优势,同时积极开展工程实例法教学,形成一套有特色和较为成熟的教学模式.在课程教学过程中,既要注重夯实基础理论知识,又要加强与工程实践相结合,以工程实例来说明相关的知识点;要加强材料的应用性知识,强化学生作为卓越工程师的工程意识和责任意识,使学生具备依据工程特点、材料性能合理选用材料、正确使用材料的能力.例如,在讲授混凝土骨料的质量与级配理论时,引入了汶川地震中最牛小学的工程实例,极大地吸引了学生的注意力,强化了学生的工程意识、责任意识.学生反应这种教学法很鲜活,时代感强,有利于提高思维能力.课堂教学中,还应重视研究性学习、探索性学习、协作学习等现代教育理念在教学中的应用,指导学生自主学习,提高学生的思维能力和创新精神.如在讲授水泥的性质、品种与应用时,提出了大体积混凝土的工程问题,让学生通过思考选择适宜的水泥品种,并进行课堂讨论,将工程实践与理论知识联系起来,使所学知识也活起来.
2.2.2实践性教学
实践性教学环节是工科院校加强理论与实践相结合的重要环节,也是国家实施卓越工程师培养计划重要的加强训练环节.
(1)实验教学.
教学实验是课程教学体系中重要的实践性教学环节,按照基本技能、应用能力、综合素质培养的目标,要重点改革实验教学的形式和内容.在土木工程材料课程中设置了基本性能实验、综合实验及设计创新实验三个模块.通过基本性能实验,应使学生掌握材料基本性能的检验方法及相应的试验技能;通过综合实验,应使学生能根据不同情况下不同的试验结果,对材料的性能进行综合分析;设计创新型试验可根据学生的需求展开,实验室对学生开放,为学生进行课外科技活动提供平台.在这种设计创新型试验中,教师可为学生安排一些设计型、创新型、研究型的实验,可以针对某一问题进行较深入的试验研究,如减水剂或掺合料对混凝土强度、流动性、耐久性的影响,混凝土裂缝影响因素分析,聚丙烯纤维对砂浆抗裂性能的影响等.学生在对所研究问题进行充分思考后,自己设计出实验内容和实验步骤,并通过具体的实验操作、试验现象的观察、试验数据的处理分析、试验结果的总结以及试验报告的编写等一系列环节,得到一次全面的系统的训练.这样,既培养了学生对材料科学研究的兴趣,又为学生解决实际工程问题提供了方法论,为提高学生的创新能力和综合素质创造条件.
(2)结合工程的实践教学.
普通本科高校的定位是培养应用型人才,为加快卓越工程师的培养进程,应使教学活动更加接近工程实践,让学生在工程中得到锻炼,毕业后才能尽快适应和胜任实际工作.一方面,教师在鼓励学生进行设计创新型试验的同时,还应鼓励他们参与具体的科研活动.学生可以参加到教师的科研课题中,也可组织能力强的学生在教师的指导下自己确立科研课题,并在实验室或借助实际工程开展研究工作.另一方面,教师还应适时地组织学生进行一些课程实习.如组织学生到水泥厂、混凝土搅拌站及典型的实际工程现场去参观(如参观大体积混凝土工程等),以增加学生的感性认识.同时,引导学生善于在实际工程中发现问题,并对这些问题展开讨论,积极运用所学知识去寻求分析、解决问题的方法和途径.也可邀请有关专家作专题报告,让学生了解工程中有哪些关键问题需要解决,解决的思路是什么,需运用哪些相关知识等.学生在与实际工程的紧密接触中,感到学以致用,从而提高了他们的学习兴趣,开阔了思路,激发了创新意识,进而使其研究、处理问题的综合能力和素质显著提高.这些都对尽快达到卓越工程师的培养目标有极大的促进作用.
2.2.3网络教学资源建设
在当前信息化建设快速发展的今天,网络资源赋予精品课建设以强大生命力.理论教学、实验教学以及实际工程现场的学习都是在有限的时间内完成的,要想将课堂延伸,应充分利用网络资源,即通过网络课堂为学生的学习提供很好的补充.我校在土木工程材料课程中建立了课程网站,其资料丰富、图像鲜明、信息量大,已设有理论教学、实验教学、新材料博览、技术标准及工程实例等几个专栏.理论教学栏目包括教学大纲、教案、教学课件、习题等各种教学文件及丰富的课程资料,便于学生随时查阅;实验教学专栏设有实验室介绍、基本的实验项目、实验指导书及相关的实验视频等有关实验教学的文件及资料;新材料博览栏目设有大量的土木工程材料样本、应用图片及图像,对教学内容进行了多方面的补充与延伸,增加了学生的感性认识,并极大地扩展了课堂知识;技术标准栏目收集了各种现行的材料技术标准,还直接与国家各标准网站链接,便于学生和教师及时查看最新的标准与规范,以更好地服务于教学;为加强理论知识与实际工程的联系,网站还设置了工程实例专区,有各种工程实例供学生随时了解查看,既扩大了学生的视野,也使其体会到肩上责任的重大,增强了工程意识、责任意识与创新意识.此外,为加深学生对课程内容的掌握,网站中还搜集了各种参考教材、科技文献目录及相关网站资料;并设置了试题库专栏,有大量的习题供学生练习;为加强学生与教师的沟通,还设置了交流栏,使教师能及时了解学生的学习动态.总之,应充分利用网络平台给课程提供的强大支持,使课程的知识体系延伸,加强课堂教学效果,实现优质教学资源共享.
2.2.4教材建设
精品课程的建设,是许多项课程建设的糅合,精品教材建设是其中一项重要的内容.目前,土木工程材料教材的版本很多,选用合适的教材有利于促进学生的学习,对于推进教学改革,取得预期的教学效果至关重要.在选择教材时,首先要看其课程体系能否反映先进的教学思想,体现教改的意图,教材不能仅仅是基本原理、基本技能的介绍,而应该有课程建设的创新点出现.如:为加强实践性教学,教材应体现与工程实际紧密结合,做到理论联系实际;教材内容应能反映学科前沿成果,并不断更新;教材应具有鲜明的特色,要与学生能力、素质的培养和创新教育的教学方法相吻合.课程组经过多年持续深入的课程建设与改革,通过对不同专业教学内容进行分解、组合及深化,编制出版了一套适合本校学生的具有专业特色的教材,并包括配套的多媒体课件、实验指导书及相关的习题指导书等.由于拥有一套比较完善的、立体化先进教材,从而保障了培养卓越工程师教学的基本需要.这套教材的编写也体现了课程组教师的学术思想、学术风格和教学水平,使精品课程建设上了一个新台阶.
3结语
1.1选择环保材料对于土木建筑工程的发展起决定性作用的,是建筑材料的选择。土木建筑工程的材料随着时代的变化在不停的变更,从人类最开始的石头建筑到泥土、木材等自然材料的使用,然后发展为砖、瓦材料的人工建筑材料,再到今天各种新型合成材料如混凝土、塑料、玻璃、钢材等,土建工程的材料可以说是经历的漫长的变化。而建筑材料的选择也随着设计理论、施工技术、建筑功能要求等发生着变更。“1996年我国提出863计划纲要新材料及制备技术领域——生态建材计划纲要,而到了1998年科技部、863领域专家委员会、自然科学基金委员会等在北京召开了一次中国生态环境材料战略研讨会,提出‘生态环境材料’概念”由此可见,国家在土木建筑工程的可持续发展中将建筑材料放在了一个相当重要的位置。而对于可持续发展的绿色建材,则需要充分的考虑到其节约能源的作用,对居住者的健康和生产活动的影响,降低空间结构消耗等问题,通过科技的研发将可再生资源逐步代替不可再生资源,如将天然气、煤炭等能源换成风能、水能、地热等。
1.2注意资源的回收再利用土木建筑工程活动不仅会消耗大量的矿物资源,而且伴随其开发的过程中会对周围的生态环境产生更大的破坏。这对土地本身的功能来说是一种人为的干预,且所制造的废气废渣如果随意丢弃没有妥善的处理,会对环境产生二次污染,也会浪费一些原本可以再利用的资源。即使是可再生资源,其存在的本质大小也会随着开发的力度的增强逐渐磨损,所以不仅要学会在土木建筑工程中选择绿色、环保的建材,对于建材的回收再利用也是维持可持续发展的一项重要的手段。通过科技研发来提升建材的性质和功能,杜绝和减少施工场地的浪费行为,将可利用的资源进行二次加工利用。如可将施工场所的水资源进行回收再利用,通过过滤、消毒等方式使其符合建筑工地的工业用水标准,再次投入生产活动中来。
1.3科技开发的教育理念土木建筑工程的本质是为现代人提供一个安全、舒适的非自然活动场所,也是人类发展中对自我的保护和对生活水平的要求的提升。而现代人对建筑的可持续发展还在存在着误区,比如认为简易房、简装房就是对环境保护的支持,其实不然。材料的减少并不意味着能源得到了多大的节省,降低建筑物的性能只是一种低级的妥协手段,并不能解决真正的问题。而我们真正需要做的就是大力的开发科学技术,合理的管理施工的过程,土木建筑工程必须走科技研发和科学技术的道路才能发展的更好,这也是对可持续发展的支持和负责。但是并不是说细节不重要,我们是可以通过日常施工的一些科学小窍门来应用的,如合理的安排材料的搬运次数,使用节能型的施工机器、减少包装完善工艺等科学的手段和管理也能不同程度的减少消耗。
2结语
关键词:土木工程;施工管理;问题
Abstract: with the development of modern city construction pace accelerate ceaselessly, the civil engineering industry, people gradually pay more attention, more and more in Chinese national economy development the important industry. And civil engineering construction is an extremely complex process, its production process is more complex, and involves the scope is very broad. In the course of construction often encounter many technical problems need to be solved, it must pay a large amount of manpower, material and financial resources, and the use of the device, to the great number of. Strengthening the civil engineering construction management can not only effectively protect the construction equipment, but also to promote the construction of personnel within the time stipulated in the successful completion of the task. This paper focuses on the construction of civil engineering in the management of common problems.
Key words: Civil Engineering; construction management; problem
中图分类号:TU71文献标识码:A 文章编号:
引言:
土木工程的施工管理本质上属于一种生产行为,它主要是指施工企业对工程项目进行全面的规划、组织、控制、协调。在施工企业管理体制改革过程中是一项必不可少的工作。但随着土木工程行业的不断发展,对于施工过程中的要求也变得越来越严格。积极加强工程项目管理能够弥补传统管理中的不足,积极转变管理思想、方式、方案,根据《工程施工项目管理规范》的相关内容,制订了新型的土木工程施工项目管理模式。但从目前的施工情况来看,安全管理问题;施工方、业主、监理部门的内在关系;环境公害问是急需解决的。
一、土木工程施工管理的现状
土木工程建筑施工管理对于土木工程建筑施工企业而言,是一项必不可少的措施。在管理过程中应该根据企业的实际情况进行,不断优化生产要素的管理流程,以保证施工项目能够达到实际的需要,为施工企业创造出更为丰富的经济利益。当前社会工程建筑市场正不断发展,而土木工程建筑施工企业的管理体制尚未得到改善,且出现了较多的问题。具体为:(1)项目与企业之间没有进行合理的责任分配,导致责任不清、激励不足,约束不紧,这些内在因素对于项目施工管理工作造成了较大的影响。(2)市场竞争手段不正当,为了谋取更多的经济利益们很多企业采取不正当竞争手段,这就破坏了市场经济公正、公平的原则;(3)法律法规不健全,建筑行业的发展还不能符合市场经济发展的相关要求,企业只注重自身的利益而忽略了整体利益的重要性,这必然造成本国施工技术与国际技术相脱离,不利于市场的国家化发展。
二、施工生产过程中的现场安全管理问题
场地设施、行为的安全管理、安全技术管理是施工现场安全管理过程中的重点内容,实现这些方面的管理关键在于施工过程中根据人的实践经验展开行为、物、环境状态方面的管理和控制。而其中最为普遍的管理是场地设施、行为安全等,管理工作主要是将现场设备、工人安全作为主要的管理对象,具体表现在:场地是否安排专人进行清理,及场地是否满足施工的要求,并且观察在施工现场的技术操作人员是否配戴安全帽、高处作业的安全装置等。安全技术管理的主要目的在于确保整个工程项目的施工安全,参照施工项目的实际需要来采取不同的安全施工技术,从技术上杜绝施工意外事故的发生,确保施工顺利进行。随着建筑工程项目的种类增加,使得项目结构的形式也发生了巨大的变化,这也让施工人员制定出了更多的施工方案,给管理过程中的安全技术提出了更为严格的要求。根据当前施工的具体情况分析,从硬件上看主要存在以下措施来避免安全问题:
(1)施工设备、工具及器具安全装置。首先,对施工机械做出及时的调整与改进,不断优化其内部结构,确保机械设备使用性能的完整;其次,配备专用的施工工具、在器具选择上应该积极采用配有安装装置的设备,在施工时要结合相应的安全保险装置。如:将混凝土强制式搅拌机设计成全封闭式,把动力开关与开盖系统链接起来,开盖时禁止搅拌,搅拌时禁止开盖。对于吊运混凝土或砂浆等材料使用到的吊斗、吊运模板等都要配有相应的保险装置。
(2)脚手架的安全。选择脚手架的杆件时应该对现场的施工情况进行详细地考察了解,这样才能保证选用的脚手架能够达到标准化、正规化产品的要求。经济因素仅仅是一个方面,最为重要的是从安全角度进行考虑,在材料商应该选择优质材料制成的脚手架,如:固定脚手架扣件和脚手板,并配有自锁、保险销或安全扣等安全装置。
(3)个人防护用品的安全设计。在施工过程中技术人员常常要配有相关的安全用品,在设计安全用品时应该根据实际的施工需要进行,以保证防护用品投入使用后能够起到积极效果。
(4)施工现场的安全管理设施。对于不同的施工现场应该运用不同的安全设施,工地作业区、高空作业需利用围挡或安全网进行封闭;严格要求进入场地的人员配戴安全帽;定期对施工现场做好处理,保持场地的清洁,道路畅通无阻;加强电子监控技术的运用,从根本上使施工安全得到保证。
【关键词】土木工程建筑结构设计;存在问题;改进建议
在我国城市建设正在如火如荼的开展,城市建设的一个重要标志就在于城市建筑的高速发展,现代城市高楼大厦已经是一个极为重要的体现,但是城市建筑的发展还需要解决许多的问题,尤其是在我国地域差异较大,人文特征有别的国家,如何进行有效的土木工程建筑结构设计,为人们提供舒适可行的安居环境,是建筑企业或者机构需要重点思考的方面,这也是保障其发展的一个前提。其实经过几十年的发展,我国土木工程建设结构设计水平和能力已经得到了极大提升,但是囿于多种方面的原因,其中存在的问题还需要我们进行深入的剖析解决。
一、我国土木工程建筑结构设计中存在的问题分析
从我国近些年土木工程建筑结构设计的发展来看,城市建筑水平已经得到极大提升,建筑工程设计也开始多样化,并且在实际的工作中较为注重对于人们生活质量要求的相关问题,但是具体分析来看,我国土木工程建筑结构设计存在的问题也是有的,而且这些问题体现在多个方面,需要引起设计者和相关管理者的关注。
1.土木工程建筑结构的牢固性有待提高
众所周知一个建筑工程最为主要的就是要保障具有牢固性,这不仅仅体现在建筑物的安全和稳定,更主要的是对于居住者的一种安全保障,引起要切实做好牢固性的管理工作。载现代社会的土木工程建筑结构设计中,如何做好工程牢固性的相关工作逐渐成为一个较为重要且必须思考的问题。但是我国土木工程建筑结构设计中对于这一问题的解决力度还不够,其中存在的一些安全隐患问题并没有切实的解决。在土木工程建设结构设计中,虽然表面上没有任何问题,但是一旦出现自然灾害,比如地震、火灾等都有可能对于建筑物造成巨大的冲击,致使建筑结构发生一定的变化,对人们的生活安全造成严重影响,这些问题都是在土木工程建筑结构设计过程中没有做好地基工作。比如在我国2008年发生的汶川大地震造成众多房屋、桥梁等出现坍塌的情况,都是因为没有做好工程牢固性的保障工作。
2.构造柱和承重柱的区分问题
土木工程砖混结构建筑的构造柱和梁配合设计,能够起到良好的防止墙体断裂的情况,是一种重要的保障措施,更是对居住者生命财产进行保障的重要基础,但是在现实的工作中,一些土木工程建筑结构设计人员没有清晰的认识到两者的区别,尤其是没有分清楚构造柱和承重柱的概念,将承重柱的设计方法直接套用到构造柱设计当中,没有为构造柱设置基础。因此,难以抵抗地震的震动强度,从而导致结构裂缝、沉降等,甚至引起建筑物倒塌。另外。为了方便分析承重柱受力,将其截面面积设计得太小。这样在外力的作用下,柱体和梁体就会出现开裂问题。
3.缺乏对环境因素的考虑
前面已经提到,我国是一个地域差异较大的国家,每一个地区都具有自身的特征,不仅仅是居民对于建筑的需求,更主要的是建筑结构设计中的一些需求问题,比如地域环境对于建筑结构设计的影响,在我国东西南北土质、水质、文化等因素差别比较大,比如在潮湿度方面,南方比北方较为潮湿,那么如果在土木工程建筑结构设计过程中不能进行有效的考虑,而采用同样的建筑结构设计理念,在建筑材料的使用方面没有区别,那么在建筑物的使用过程中必定会出现一些问题。
二、土木工程建筑结构设计问题的有效改进措施
作为土木工程建筑结构的设计人员,在进行相关设计工作的过程中必须主动进行实地调研,不断 提高自身的设计水平,尤其是对于上述提到的一些问题必须进行及时的改正,提高认识,全面提高建筑结构的设计水平,保障工程的质量和人民群众的生命财产安全。
1.全面做好牢固性设计工作
前面对于牢固性设计存在的问题进行了详细的分析,因此作为设计人员在未来设计的过程中必须充分重视这一问题,第一个方面是做好内力组合设计工作。内力组合是土木工程结构承载力抗震设计的要点,它要求在调整承载力抗震系数的基础上设计。工程结构抗震设计要求材料强度的设计值应大于没有考虑抗震要求时的材料强度设计值。如果采用非抗震设计的材料强度设计值进行计算,则抗震设计需要对承载力抗震的系数进行调整。通过综合受弯梁、偏压柱、受剪等的系数调整,提高结构的承载能力;两一个方面是做好板设计和配筋。板设计和配筋的结构设计,要分析板长边和短边的长度。如果长度差距< 2mm,则适合采用双向板计算的方式设计;
如果两者的长度差距在2 ~ 3mm 之间,则适合沿着短边的受力单向板进行计算,并将足够的构造钢筋布置在长边位置。根据工程结构板的具体大小,可按照弹性的方法计算。对于连续双向板跨中的最大弯矩计算,要求根据荷载分布的具体情况,对满布荷载进行分解和间隔进行布置。
2.充分考虑环境的因素
针对我国建筑结构设计中存在对于环境因素认识不足的问题,在以后的设计中,我国的设计人员必须及时提高认识,对于环境问题进行解决,首先是要认清楚当地的实际土质,土质环境决定了建筑物的稳定程度,也就是要求这些设计人员在设计的过程中对当地的土质情况进行充分的考察了解,如果在土质较为疏松的地域进行建筑,就比考虑进一步进行加固的问题;其次是做好天气等问题的考察,在我国南北方的雨水差异较大,因此要根据这些区别进行不同的建筑设计,比如在南方,雨水较多,那么在进行建筑结构设计中要充分考虑有效防水、防潮的问题,避免因雨水过多而影响建筑物的质量;最后是要区别地域人文环境,我国是一个地域广阔,多民族的国家,每个地区和民族在发展的过程中都有独特的风格,因此建筑结构设计也要充分考虑居民的需求,在设计过程中有所区别。
结语
土木工程建筑结构设计的重要性不言而喻,在现代社会发展的过程中,建筑结构的设计者不仅仅要考虑利益,更要考虑建筑物的实用和安全,综合来看,我国建筑结构设计的水平与国外一些先进国家还有一定差距,需要在以后的发展中逐渐学习提高。