时间:2023-09-27 16:15:26
导语:在土木工程新进展的撰写旅程中,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。
关键词:土木工程 测设 实践 针对性
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(b)-0186-01
《工程测量》是土木工程类专业的一门必修专业基础课,修这门课的本科专业包括土木工程、交通工程、水利水电工程、工程管理等,课程的主要任务是学习本专业所必须的测量学基本理论、基本知识、基本方法和基本操作技能,为培养工程一线施工与管理专业人才奠定基础。在《工程测量》教学中存在一些共性问题,笔者结合本身的教学经验,从多方面对《工程测量》教学改革进行探讨。
1 教学中存在的问题
土木工程类专业的培养目标是培养掌握本专业领域基础技术知识,能在房屋建筑、地下建筑(含矿井建筑)、道路、隧道、桥梁建筑、水电站、港口及近海结构与设施、给水排水和地基处理等领域从事规划、设计、施工、管理和研究工作的高级工程技术人才。
在《土木工程测量》课程教学中存在的问题有:实践内容偏少,课程内容庞杂,与工程现场实际脱节;课程内容更偏向“测绘”专业而对土木工程专业缺乏针对性;教学内容缺乏生动性、启发性;在总学时的分配上,理论课时较多,实践课时较少。这种传统教学内容和方式对于学生实际应用能力的培养是不利的;而既有的实践内容的综合性和连贯性较差,不利于培养学生的综合能力。
2 教学内容的改革
2.1 拓展教学内容
根据不同专业的特点,确定课程的培养目标,合理压缩和拓展《工程测量》的教学内容。在总课时不变的情况下,重点讲解本课程的基本理论与知识:水准测量、角度测量、距离测量误差分析、控制测量与工程测设等。注意将本课程新知识、新技术和新成果引入相关章节,教学内容尽可能结合典型工程案,做到理论与实际工程现场相配合,使各个不同专业的学生都能牢固地掌握工程测量的基础知识。
2.2 提高教学内容的针对性和时效性
根据工程测量领域出现的变化,适时调整完善教学内容。比如,一些代表性的国家和行业标准逐步更新,主要包括《工程测量规范》(GB 50026-)《建筑变形测量规范》(JGJ 8-)《城市轨道交通工程测量规范》(GB 50308-)《建筑基坑工程监测技术规范》(GB 50308-)等,教学内容应该与相关规范衔接一致,保持同步。同时为适用测量设备和技术的进步,适当增加对于全站仪(测量机器人)、高精度数字电子水准仪、电子经纬仪等的介绍,通过本门课程的学习,使得学生参加工作后能更加顺畅、快速的进入角色。
针对土木工程类专业特点,压缩“测定”教学内容,强化“测设”教学内容;同时,根据土木工程各专业方向,设置相关专业的施工测量教学内容,例如,建筑工程施工测量、公路工程测量、桥涵工程测量、市政工程测量等,教学过程中针对专业方向有针对性的施教。
2.3 针对性与时效性强的教材
教材在教学中占非常重要的位置,其质量直接影响到教学效果。鉴于此,我们专门编写了普通高等教育土木类专业“十二五”规划教材,由郑州大学出版社出版,并与2012年入选国家级“十二五”规划教材,该教材结合土木工程各专业的生产实践,突出以下五个特色:(1)以往传统测量教材通常重“测定”、轻“测设”,而土木工程各专业的实际需要与这种偏向于测绘的教材编排结构相反,因此,教材中压缩“测定”,强化“测设”;(2)将土木工程施工验收规范中的测量控制标准引入测量教材;(3)关键词采取中英文对照形式;(4)突出工程安全监测的重要意义,将工程变形测量单独成章,并引入详细的工程实例;(5)根据土木工程各专业方向,设置相关章节针对性介绍施工测量(测设)。
3 教学方法和手段的改革
在教学过程中着眼于突出学生工程测量的实践能力,在课堂教学上采用灵活多样的教学方式,并且注重课堂教学与实践教学相结合。
3.1 课堂教学
在课堂教学中,我们通过信息量大的多媒体课件,采用启发式、讲解式、讨论式讲解工程测量的基础知识和方法,并在教学过程中插入大量的仪器操作动画和图片,从而加深学生的感性认识。通过有效的课堂教学,夯实学生的工程测量的基础知识,并为其它教学方法的开展打下坚实基础。
3.2 实践教学
增强实践教学环节,实践教学包含两部分:(1)教学过程中的实验环节,通过指导教师手把手的教和学生的现场操作,掌握水准仪的使用及水准测量方法、经纬仪的使用及角度测量方法、全站仪的使用等基本的仪器使用方法;(2)课堂教学之外的《工程测量》的课程设计,通过一周时间的《工程测量》课程设计,实践课堂教学内容,学生分组完成一项具体的工程测量任务,锻炼学生动手能力和解决实际问题的能力。
3.3 专家授课加强校内课堂
以专题讲座的形式,邀请校外一线单位的兼职教授和专业测量设备供应商,定期来学校授课,及时讲解国内外测量设备仪器、测量技术的最新进展、发展动向、科研成果,介绍和讲解现场施工测量的经验和做法,补充到传统课堂教学活动中,并与学生互动,以开阔学生思路,拓展学生视野。
经过我校多年《土木工程测量》的教学实践,以上方法和改革很好实现了《土木工程测量》的教学目标,提高了学生的综合能力,尤其是实践能力。
参考文献
[1]李围.土木工程概论[M].中国水利水电出版社,2012.
【关键词】FRP复合材料;土木工程;工程技术
[ Abstract ] this article mainly according to their years of related working experience, discuss the application of composite materials in the civil engineering. This article main research object is the FRP composite material, firstly analyzes the current FRP application in civil engineering condition, and then introduced the FRP in civil engineering application in several special fields and some key technology, introduced in detail the FRP composite material of some excellent characteristics, so that the FRP can be applied more widely.
[ Key words ] FRP composite materials; civil engineering; engineering technology
中图分类号:S969.1文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
前言
在过去,高级复合材料具有较好的工程性质,比如具有高比强度系数、高比刚度系数、高耐疲劳度、高阻尼、低密度、抗腐蚀、沿着纤维方向具有低热膨胀率等特征。正是由于该材料的这些优良特征,使得这种材料在航空、汽车工业、海洋造船业等领域得到了广泛的应用。最近,土木工程师和建筑工业研究者在研究基础设施退化问题时,认识到复合材料在这方面有很大的发展潜力。近几十年,FRP符合材料在建筑领域的应用越来越广泛,并且,由于它的成本也在不断地降低,FRP被认为是钢筋混凝土中钢材料的取代品。
FRP在土木工程中的应用技术现状
FRP复合材料在土木工程中的应用比其在其他领域中的应用晚,造成这种现象的主要原因有两个:首先是建筑物造价方面受到一定的限制,造价不能够过高;另一个就是在这方面缺少经验。工程师会经常遇到一些实践性问题,就是关于FRP在加强结构方面的预期效果的设计。他们在混凝土结构或钢结构方面具有一系列的规程和标准以及很丰富的设计经理论,然而在FRP加固结构方面却缺乏相关的规程和设计经验和理论。不过,自上个世纪九十年代起,FRP在土木工程的一些特殊领域得到了十足的发展。另外,自上世纪九十年代起,国际上已经开始使用FRP,用纤维增强复合材料代替钢材,将其使用于土建结构的修补和加固。碳纤维材料具有优越的物理力学性能,还具有高弹模、重量轻、耐腐蚀、易施工、高强度等优点,整体性能高于钢筋材料。
因此,到1998年为止,在国际上至少已经有2000多个大型土木工程中使用到了FRP材料作为修补加固材料,仅仅是在日本,每年就要生产好几百万平方米的CFRP片做结构加固之用。据统计,我国现有的桥梁和一些大型土木建筑多是在上世纪80年代以前所建,由于当今承载要求的不断提高,裂缝的不断产生,因此,加固修补工作显得越来越重要。
FRP在土木工程中应用的几个特殊领域
3.1FRP―混凝土组合结构
现如今,钢和混凝土成功组合,形成了一种新型的结构,正是受到它们组合成功的启发,在考虑到经济因素的前提下,一个混凝土和FRP组合的新概念变成了一个具有很大潜力的可行性解决方案。当前,在这个领域的研究主要集中在将FRP外包混凝土上,这样的形式类似于钢管混凝土。有学者研究了这个体系,使用GFRP的外壳填充混凝土替换桥的主梁,支撑由FRP组合而成的桥面板。这种FRP―混凝土组合结构使得FRP和混凝土的性能得到了最佳的发挥。这种结构具有强度高、重量轻、刚度高、成本低等优良特性。正是它的这些特性将使得这种结构在建筑行业得到广泛推广。
3.2纯FRP复合材料的大型结构
FRP复合材料具有多功能和可制造的特点,正是该材料的这些特性,在一些功能要求抗腐蚀或者磁电屏蔽的特殊建筑中给工程师们提供了一个去开发使用这种材料的机会。例如一些电磁试验操作的建筑结构,或者是一些感光电路金属板房间。现在已完成的纯GFRP建筑是美国苹果计算机公司的电磁干涉试验室。
3.3FRP在负载环境下部结构中的应用
近些年来,环境的变化给我们带来了很多的影响,比如水边码头的地下基础部分的结构性能开始出现提前劣化及抵抗力下降的现象,这些现象得到了各界人士的广泛关注。仔细的研究这种现象发现,造成这种情况产生的原因是比较复杂的,因此,土木工程师们越来越意识到FRP复合材料作为一种解决复杂环境下部结构存在一些问题可行性的优势。比如,增加FRP复合材料的层数可以加强现有结构的强度,或者使用GFRP材料代替原有的钢筋,这些措施都可以大大提高原始结构的结构性能。
3.4FRP桥面板的优势
桥梁的结构的性能会劣化,它的抵抗力也会衰减,造成这种现象的一个重要原因就是侵蚀作用。在原来的设计中,冬季使用防冻剂会使结构中的钢筋劣化。FRP具有良好的抗腐蚀能力,因此它便成为了解决这个问题的一个可行的办法。很多结构性能已经劣化,抵抗能力已经衰减的桥梁都处在重要的交通路线中,因此,迅速地替换那些桥梁,减少交通中断的时间是很重要的。由于FRP桥面板可以在工厂中批量化生产,并且它的现场安装时间也很短,所以用它去代替那些结构性能劣化以及抗力衰减的桥面是一个很适用的办法。另外,适用FRP桥面板将会大大减少地震的损坏,因为,这种桥面板的重量比较轻,在地震过程中会减少惯性力的作用,从而减弱了地震对桥面板的破坏程度。正是由于FRP桥面板相比传统桥面板有太多的优势,所以近些年,人们都致力于研究和开发这种有FRP制成的高性能、轻质、经济的桥面板系统。
FRP在土木工程中关键技术的应用
4.1高性能FRP复合材料设备与关键配套材料的研究开发
在土木工程中使用FRP复合材料的形式是多种多样的,所以它的应用环境和应用方法也是多种多样的。所以,我们如果仅仅是解决复合材料的的改进技术、生产出适用于土木工程特点的材料是远远不够的,还必须要解决其配套设备技术和配套的生产问题。在这方面的开发研究主要包括两个方面的内容:第一个是高性能FRP复合材料筋/索锚具及预应力张拉设备研制,第二个是特种粘贴树脂基体结构设计及材料合成技术。
4.2在新结构中关键技术的应用
高性能FRP复合材料应用于新结构之中是当前现代土木工程中应用最为广阔的一个领域。基于该复合材料的优良特性,它将为现代土木工程的建设带来革命性的变化。使用FRP材料代替原先的混凝土钢材的话,设计理论与设计方法也要随之改变。因此,针对FRP复合材料的混凝土设计和理论成为了当前该材料得到推广的技术关键。在该材料在土木工程的应用中,关键点是该材料的连接锚固性能与构造要求。
4.3结构加固补强的关键技术
FRP复合材料,尤其是CFRP复合材料,是当前土木工程中应用最为广泛的。它在基础设施的结构加固补强方面最为突出。尽管该项工作已经取得了不错的进展,并且得到了广泛的应用,但是仍然有很多课题有待解决,这些课题也是制约其更为广泛地发展的“绊脚石”。具体主要包括两个方面:一是在预应力加固补强技术研究;另一个是界面受力性能研究。
结语
复合材料在土木工程中的应用于材料的研究开发已经成为材料界和土木界一个研究热点。该项研究的成果将会极大的推动现代土木工程技术的发展,它还会给现代复合材料产业创造一个更大的市场。
【参考文献】
[1]琚宏昌,张凤.FRP复合材料在土木工程中应用的研究进展[J].混凝土,2012(2).
[2]钟春强.土工复合材料在土木工程中的应用研究[J]. 科技资讯,2009(11).
关键词:土木工程材料;课程建设;应用型人才;特色名校建设
项目来源:青岛农业大学应用型人才培养特色名校建设工程校级精品课程建设项目
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《山东省中长期教育改革和发展规划纲要(2011-2020年)》,以及《山东省高等教育内涵提升计划(2011-2015年)》(鲁教高字[2011] 1号)的要求,为加强对高等学校的分类指导,强化内涵和特色发展,提高人才培养质量,发挥名校带动作用,增强高等教育服务本区域经济社会发展的能力,“十二五”期间山东省在地方高校中遴选一批应用基础型、应用型和高素质技能型人才培养特色名校,进行重点建设。2012年,青岛农业大学成为了山东省应用型人才培养特色名校首批立项建设单位,而建筑工程学院的土木工程专业是我校重点建设的十五个专业之一。
《土木工程材料》课程是土木工程专业的专业基础课程之一,为学生学习房屋建筑学、混凝土结构原理、土木工程施工、建筑工程经济管理等后续专业课奠定了工程材料基础知识,在土木工程人才培养中发挥构建学生专业基础知识的作用。因此,如何通过对该课程不断的改革和优化,以期达到应用型人才培养目标是课程教学工作者必需长期坚持的工作。[1]-[3]
一、《土木工程材料》课程教学中存在的问题
1.教学内容繁杂、逻辑衔接较差
土木工程材料课程内容繁杂,涉及工程中众多工程材料,包括水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料、混凝土、建筑砂浆、建筑钢材、木材等10多类材料。对于每一种材料在建筑过程中均有所体现,同r每一种材料又是相对独立的,各类材料之间缺乏横向联系,叙述性内容偏多,知识点之间衔接不紧密,逻辑性较差。因此要求学生能够全面掌握各种建筑材料,灵活使用。对于长期以来适应逻辑推理的学习与思维方法,且对于建造过程又缺乏实际体验的学生来说,会感觉课堂教学枯燥无味,难以调动学生的学习兴趣。导致学习积极性不高,这种状况在某种程度上也影响了教学效果。
2.教材内容相对滞后、且版本多难以统一
近年来,土木工程领域新材料、新技术不断涌现,各类技术标准不断推陈出新。同时, 由于教材的编制和出版周期较长,教材的内容往往滞后于技术标准的推出,落后于工程实际。 另外,目前《土木工程材料》教材版本多,有些教材内容叙述性强,概念偏多,有些理论推导及公式类内容较多,而有些则偏重工程实际,对材料的结构组成、理论分析方面叙述偏少。因此,在教材的选择上存在一定的困难。
3.教学方法单一、已不适应教学目标的要求
《土木工程材料》课程按照主要的工程材料划分章节、组织教学进程,缺乏灵活性和适应性。使得学生学习起来单调乏味,学习兴趣和积极性差,易使学生对课程理解不深、应用不灵活,最终导致材料的选择和使用方面知识和能力的欠缺,甚至认为“材料课的学习就是背诵记忆”。尤为重要的是学生很难掌握课程的重点,总感觉所有的内容似乎都是重点、都需要掌握,学生认为这门课程既难以记忆又难以理解,从而产生厌学心理。另外,由于《土木工程材料》课程内容涉及材料的性能检测及工程应用,实践性强,应用强,传统的教学方法和手段不能充分展示材料的外观特征、技术性质指标及工程应用,也会影响教学效果。
4.考核内容及形式过于单一
闭卷的书面考试仍然是目前最主要、有时甚至是唯一对学生考核的形式。由此造成了学生“考前背,考后忘”的现象。
5.综合性、设计性实验周期长,开设繁琐
传统的材料试验都是随着课程进度而进行的课 中实验,这种模式的优势是实验与理论课同步进行,有助于学生对知识的及时消化和理解,但是由于受时间所限,只适合开设一些耗时短的验证性实验,而综合性、设计性实验往往由于过程繁琐、费时费力、周期长而受到限制。
因此,传统的《土木工程材料》课程体系和教学模式远不能适应应用型人才培养的需要,必须进行全方位改革。
二、《土木工程材料》课程教学改革与实践
1.优化教学内容
《土木工程材料》课程教学内容应紧跟行业发展动态,保持教学内容的先进性。可以适时讲授土木工程领域新材料、新技术、新标准。如在第二章“建筑金属材料”里,介绍日本已开发出LY225钢、LY100钢,美国生产出屈服点高达690N/mm2的可焊接合金钢板;在第四章“水泥混凝土及砂浆”里,讲解国内外混凝土技术新进展。通过向学生传授新知识、新信息,可以开阔学生视野,培养学生的创新意识。
2.积极参与教材编写,实时更新教材
由于材料科学的自身特点(如发展快、新技术、新材料层出不穷),使得教材必需适时更新,需要选择版本较新且内容具有前瞻性的教材。因此,本教研组作为副主编单位积极与其他高校合作, 强调应用型人才的培养目标,结合土木工程专业方向学生的定位,编写了内容新颖、知识面广、不断融入新型材料内容、相对系统、注重基础知识并且与工程实际联系紧密的教材。该教材是普通高等教育“十二五”规划教材,由科学出版社出版。
3.改革教学方法和教学手段
《土木工程材料》课程内容涉及材料种类繁多,不同材料有不同的外观特征、性能特点和适用范围,单纯的板书教学效果不佳,只有通过采用立体化的教学方法和手段才能收到良好的效果。
(1)采用案例教学法
应用型本科院校培养的目标是应用技能型人才。在教学内容中不断融入工程实例,结合课程内容特点及学校对学生的的培养目标,在知识传授过程中注意基本理论知识与工程具体实践的相结合。引导学生用分析和发展的思路来看待现有的材料,掌握各种材料的性能,并正确使用各种土木工程材料,做到举一反三,从而激发学生的创新精神。例如,讲解混凝土掺和料这一节时,先列举各种掺和料在大型工程中的应用,如粉煤灰在三峡大坝中的应用。然后让同学们观看粉煤灰、矿渣及硅灰的微观照片,并比较三者问的相貌特征差异。采用表格的形式给出三者的化学组成和矿物组成,引导学生进一步思考,当这三种掺和料用于水泥混凝土时,对混凝土流动性、强度的影响等。
(2)合理有效利用先进教学手段
《土木工程材料》课程涉及材料种类繁多,知识面广,作为一门专业基础课,开课时间较早,学生又是初次接触专业知识,感性认知较少,教师授课也很难调动学生的兴趣;另外有些材料的性状特点等需要很多时间解释,如果辅以现代多媒体和网络教学的手段,通过计算机动态模拟并配合适当的声、光、图和文字等,使学生在课堂上获得最直观、最形象、最生动的知识, 可以调动学生学习的兴趣和积极性,并且能够提高学习效率。但多媒体等的使用容易使部分学生思想不集中,应将多媒体和传统的板书相结合授课是最理想的教学方法。还有,教师个人可建立自己的教学网站,通过教学网络,在课余时间与学生进行网上互动和答疑。
4.革新考评方式
在考核方式上,改变传统的、单一的闭卷考试模式,实施过程性考核与终结性考核相结合模式。虽然学生成绩构成仍为:考勤10%/平r20%/考试70%,但体现了“以能力考核为核心,知识、能力相结合”的原则,其中平时成绩包括课堂讨论、课堂答辩、小测验等内容,闭卷考试注重能力考核,增加与实践相结合的综合案例题型。例如“某工程实际施工中,石灰砂浆粉刷过的墙壁出现了鼓包开裂现象,试分析原因并提出如何防止这样的现象再次出现”、“某大体积的混凝土工程,浇注两周后拆模,发现挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝,试分析其原因。”等与实际工程相关联的内容。
5. 加强实验教学环节,注重学生能力培养
《土木工程材料》是一门实践性很强的课程,实践性教学环节是该课程中又一重要组成部分,起着理论课不能替代的作用。为了提高教学效果,在实验教学环节上也要不断改革和探索。首先,优化实验教学内容,削减验证性实验,整合综合性实验,增加设计性实验,开辟应用研究型实验,逐步形成“基本型实验一综合型实验一应用研究型实验”多层次递进式的实验教学体系。例如开设混凝土强度试验时,让学生选择所配混凝土的品种以及强度标号并计算混凝土的配合比,按照实验规范成型混凝土试件,测定其强度。这样可以让学生利用所学配合比的知识设计混凝土,做到学以致用,同时还提高了学生的动手能力。其次,授课教师可以拟定一些试验研究题目供学生参考和选择,或让学生参与到科研或科技开发活动中,提高学生的自主性和科研水平。例如,学生以目前研究比较热门的高性能混凝土为试验对象,自己配制混凝土并检测其强度和耐久性。
三、结语
“应用型人才培养”是我国未来大多数高等学校发展的趋势,其本质是工程能力、实践能力的培养,《土木工程材料》是土木工程专业重要的一门专业基础课,是本专业工程能力、实践能力培养的窗口及平台。只有根据“应用型人才培养”的目标与要求,对《土木工程材料》课程教学内容进行调整,采用以培养学生自主研究性学习能力、综合分析能力、实践能力、创新能力与团队协作能力为目标的教学方法和复合式考核方法,并在教学过程中强化学生工程能力的培养和综合素质的养成,才能培养出复合型、高素质、满足未来需要的优秀工程应用型人才。相信通过广大教师的不懈努力,《土木工程材料》课程的教学水平会有更大的提高。
参考文献:
[1]安明矗余自若.土木工程材料教学中学生实践能力的培养[J]. 高等建筑教育,2010,19(1):102-105.
[2]刘焕阳,韩延伦.地方本科高校应用型人才培养定位及其体系建设[J].教育研究,2012(12):67-70.
课程体系改革的基本内容按照课程体系改革指导思想的要求,课程体系改革的基本内容有:(1)制定新的培养计划和教学大纲;(2)了解本专业学科范围内科学技术的新发展,编写路桥方向课程体系的教材和教学参考书;(3)对课程体系、教学内容、教学方法、考核办法进行改革实践;(4)建立实习基地,对实习、课程设计和毕业设计等实践性教学进行改革实践。课程体系改革的途径为了适应社会不断发展的需要,在课堂教学学时少的情况下,优化课程设置,整合和重组课程内容,改进教学方法,以实现学生在知识、能力和素质上协调发展,适应人才市场的需求。1.构建课程平台,明确专业方向。土木工程的范围非常广泛,包括土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通土建工程、桥梁港口工程、地下工程、水利水电工程、给水排水工程、土木工程施工、建设项目管理等。土木工程专业各个不同的方向,在基础力学、工程材料和结构分析等方面具有一定的相通性。为了适应学生就业市场的变化和单位对人才的合理配置要求,为了加强学生的工程能力与素质教育,在大学的前三学年,为土木工程专业学生搭建公共教育平台(即公共基础课程、大类学科基础与专业基础课程),到第四学年由学生自主选择不同的专业方向(即专业方向课程),只有这样培养出的学生才能做到真正的面向企业﹑服务社会。2.优化课程设置,突出专业特点。在制定土木工程专业培养计划上,应对课程内容进行优化设置。如将力学类、结构类、施工管理类及工程材料、工程测量课程等分别采用精简归并重复性内容,剥离共性理论性内容,重新构建课程等办法,避免课程的重复。同时,在课程间反复协调的基础上,修改课程教学大纲,使学科基础课实现“宽厚”,专业课实现门类多、内容新、学时精和信息量大。只有这样才能较好地实现土木工程专业的真正方向,较容易地解决“专业口径宽、学时少”出现的各种矛盾,以满足学生专业课学习的要求,满足毕业生在工作中的专业改向、新项目研究或继续专业学习的要求,为将来在不同的领域发展奠定基础。
提高教师素质,建设特色教材。在教学中,教师既要具有扎实的专业知识,又要积极参与实际工程项目,同时还要进行科学研究,在自我学习提高的同时,有义务将本学科最新的研究成果应用到特色教材的建设中。与教学计划、教学大纲配套的系列教材是课程体系改革成果的载体和改革得以实现的手段,也是实现培养目标的重要保证。方向课程体系的教材内容应相互协调,紧密结合工程实际,要与教学计划要求吻合,要有利于培养和提高学生分析问题、解决问题的能力。结合新的应用型人才培养模式的改革与实施,在路桥方向课程体系的改革研究与实践中,我们编写出版了《桥梁工程》、《路基路面工程》、《高速公路》、《道路勘测设计》、《土木工程专业路桥方向毕业设计指导》等十几部教材和教学参考书。紧跟学科发展,培养创新思维。学生专业能力的提高,创新思维是关键。为了扩展学生的知识面,我们适当增加了法律、管理、工程经济和反映本专业新技术的选修课等,例如:《交通工程学》、《公路经济学》、《公路网规划》、《道路景观设计》、《公路测设新技术》、《地铁与轻轨》、《路面管理系统》、《路基处理技术》、《工程加固技术最新进展》、《道路桥梁检测新技术》、《midasCivil软件工程应用》等,努力培养学生的创新思维,满足企业对创新应用型人才的需要。定期举办专题讲座,例如:道路工程专题讲座和桥梁工程专题讲座。为了把握最新道路与桥梁工程知识,定期邀请设计院﹑施工企业、管理部门和科研院所的知名专家举办专题讲座,让学生了解目前道桥工程的发展现状、存在的问题及今后的发展方向,让学生了解最新的管理方法、新颖的设计方案、成熟的施工经验、成功的工程案例和最新的检测设备和技术。注重实践教学,加强应用能力。为了全面培养学生的实践能力和工程能力,提高学生的专业素质,我们有实验课、工地实习、课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计和课外科技创新等实践性教学环节,使学生逐步确立工程结构意识。根据课程的特点,对体现专业内容的实验,在适当增加实践教学学时的同时,由实验指导教师根据内容对实验小组的每位同学进行现场提问考核,重点考核实验的步骤、环节,确保人人会做。实验后学生要上交一份内容详细的实验报告。充分利用校外的实践教学资源,选择央企、大型国有或民营企业,由专业教师带领学生到工地实习。时间视工程情况而定,一般在6周时间。首先,邀请工地的技术人员给学生介绍工程概况,然后,在技术人员的带领下分成若干个小组进行现场参观,技术人员讲解技术要求,最后,学生根据所见所闻向技术人员提问。实习期间,学生在工地现场由技术人员安排工作,专业教师协调管理。
实习后学生要上交一份图文并茂的实习报告。对专业课程设置的课程设计,例如:《桥梁工程》、《道路勘测设计》和《路基路面工程》等均设置1周时间的课程设计。教师列出主要参考资料,引导学生逐步分析基础资料、认真讨论不同的方案。在结构计算中,首先要求学生必须明确工程结构概念,再结合具体设计内容,引导学生重视结构构造问题,并按规范要求认真。设计后,学生要上交一本计算书和施工图。为了加深学生对桥梁结构的了解,熟悉各种桥梁结构形式、构件构造特点及传力特点,给出要求,让学生采用最简单的材料,自己动手制作模型。通过做模型参加竞赛,使学生加深对各种桥梁结构形式构造的了解,让复杂的理论知识感性化,同时也培养学生团结协作的精神,增进同学间的感情。6.改革考核方法,挖掘学生潜力。学生成绩考核的本身,对教学改革有着明确的指导意义。学生成绩的考核包括:理论考试、课程设计考核、实验考核、实习考核、毕业设计考核及参加相关科技活动情况等部分。根据培养内容学分绩点的不同,在考核形式上采用闭卷考试、开卷考试、综合测试、大作业、命题论文、实习报告等多种形式。在考核内容上力求体现出学生掌握基本知识、理解重点知识、灵活运用综合知识的能力。这种考核办法改变了以前学生应付考试、死记硬背书本知识的尴尬局面,激发了学生学习的热情,充分挖掘其潜力,使学生变被动学习为主动。通过课程体系改革的研究与实践,我们深刻认识到,教学改革要服务于社会,要努力培养学生的创新意识,提高学生的工程应用能力,使学生真正具备较强的市场适应性和竞争力,以实现满足社会对人才的需求。
作者:赵青 单位:安徽建筑工业学院
关键词:土木工程;混凝土;相关要求;施工技术
中图分类号:TU74文献标识码: A
前言
众所周知,混凝土施工技术的好坏直接决定着建筑工程质量,因为现代建筑工程所用的建筑材料中混凝土材料在其中占很大的比重,要想在工程中很好地应用混凝土施工技术,就必须从混凝土施工的各个环节入手,制定详细的施工措施,使其施工工艺更加成熟,从而得到更好的应用。
一、影响混凝土质量的因素分析
1、混凝土强度偏低
现代工程建设中,一般都直接使用专门商家制造的商品混凝土。但是商家在制造混凝土时过多的考虑经济成本,以最大限度的获得利润为目的,在混凝土的强度评定时只整体评价,因此导致实际的施工现场混凝土强度偏低。
2、砂石含水量变化时没有及时调整用水量
在制造混凝土时对含水率情况有明确规定的,规定中明确要求砂石骨料应具有稳定的含水率,并且每班至少用特定仪器测定含水率一次,当出现雨雪等特殊情况时应增加测定次数,并根据需要及时调整含水量,只有这样才能使混凝土在强度等级上和施工质量上均满足。目前,一部分商家在搅拌混凝土时采用自动测定砂石含水率的仪器进行测定,但大部分商家还只是根据以往经验判断含水率或者采用原材料试验的含水率,通过这种传统的方法进行用水量调整是不科学的,这种方法难以保证拌合物的强度,给现场的施工增大了难度,同时也严重影响了工程质量。
3、施工现场随意增加水灰比
在制备混凝土时,各种原材料的比例是有明确规定的,如果比例不合适,则影响混凝土质量。如果原材料相同并且采用相同的工艺条件,那么影响混凝土强度的主要因素就是水灰比,因此要控制好水灰比,混凝土的强度越高。在实际现场施工中,由于技术人员施工工序和注意事项不了解,加之一些操作工人不按规范操作,例如这些人为了便于搅拌、泵送和浇筑,便将混凝土用水稀释,而严重影响了混凝土强度。
二、混凝土工程施工的技术
1、配制混凝土的比例
在混凝土的配制过程当中,常常会因为混凝土生产者的生产技术存在局限性、或者混凝土生产者责任意识的不完善,而使生产出来的混凝土存在着质量上的问题,难以满足现代土木工程混凝土施工的需要。所以,对于生产的混凝土的配制比例,我们要在国家安全规定的范围内进行严格的要求。
通常情况下来讲,混凝土的强度对于进行土木工程建筑竣工后的质量产生了重要的影响。而混凝土强度的大小取决于混凝土生产者进行混凝土施工过程的配合比,因而对于混凝土施工过程中的配合比应该在国家安全规定的范围内,尽可能地保证其科学性、合理性、以及准确性。同时,在进行多次混凝土的比例调配实验之中,必须要从经济最大化的前提出发,追求科学性以及合理性,以满足土木工程工作进行的需要以及竣工后工程的耐久性。所以,施工方对于提交的混凝土实际材料,要进行严格的抽检以及对比程序,保证土木工程工作的合理性。
2、拌制混凝土
在土木工程的实际施工过程当中,往往会出现混凝土施工人员没有对拌制混凝土的材料进行控制以及重复核算的情况。从简单意义上来讲,进行一项建筑工程的施工作业,必须要保证混凝土的质量。因而,在混凝土进行拌制的过程中,常常会因为混凝土拌制人员本身技术上的局限性以及对混凝土拌制科学性的理解不当,致使加入的水过多。过量地加入水拌制后的混凝土,本身残留的多余水分会在混凝土硬化以后形成水泡。蒸发的水泡将使混凝土产生许多气孔,继而大幅度降低混凝土的强度。所以,对于拌制混凝土,需要在合理并且足够科学的范畴内控制好混凝土拌制的时间及所加入混凝土拌制水分的多少。这样才能拌制出性能优越,并适合土木工程建筑施工的混凝土。
3、混凝土的运输
混凝土在运输的过程中,为避免运输中出现分离、流动性减少、砂浆流失、过多温度的回升、坍落度损失和泌水的现象,则要注意保持混凝土的均质性。混凝上应在最短的时间内,安全的运输到浇筑的地点,保证其浇筑工作能够顺利的进行。
4、混凝土浇筑技术
在工程实施混凝土浇筑的过程中,不可对已搅拌好的混凝土进行加水,而混凝土分层的厚度需要把握准确,在进行新一层的混凝土浇筑时,需要确认上一次是否已被覆盖,因此把握好两层浇筑的间隔,才能控制在混凝土的初凝固时间的范围以内,从而防止因间隔的时间过长而产生裂缝。同时,在浇筑时应考虑到天气的因素,尽量避免在天气变化频繁、剧烈时施工。
5、混凝土振捣技术
混凝土振捣时,应对混凝土的坡脚、坡中部、坡顶三处进行三道振捣。这三道设置的位置需符合要求,再经过合理的配合,才可使振捣覆盖全部坡面,从而达到工程的预期效果。在使用振捣棒时,需控制好振捣时间与振捣棒插入的深度,其深度最好在下层的混凝土50毫米以上,移动间距在40厘米左右,振捣棒需快速插入、缓慢拔出。在混凝土密实后,需采用刮杠将混凝土的表面刮平并撒上5到25毫米厚的碎石,而混凝土终凝前需用木板抹平,其次数应多于两次。
6、混凝土的保护和养护
采取措施对所浇筑的混凝土进行保护,以防止风、阳光、过高和过低的温度、剧烈的温度变化、过早发生的载荷、偏转、冲击、及地下水侵入等因素对混凝土造成的有害影响。保养措施须从混凝土浇筑完成时刻开始至少持续进行14天。外伸钢结构的温度应保持在5℃到45℃间。
所有的外露混凝土表面应在浇筑完成后至少14天内保持潮湿,所用的养护膜可以在水中使用、无毒并不染色。养护膜按厂家的说明使用。养护膜在没有模板的混凝土浇筑9个小时内或在立墙(混凝土)去掉模板后的一个小时内使用。用养护模保养的混凝土应避开干风和日晒。防水混凝土或要加涂层的混凝土表面不使用养护摸。
三、混凝土施工技术的要点
1、必须凸显裂缝防治技术的针对性
混凝土结构产生裂缝是我国现今混凝土工程中常见的一种问题,其严重的影响了整个工程的混凝土施工质量。如何利用裂缝防治技术更好地防治裂缝的产生,可以说是现今每一个施工企业都需要考虑的问题了。但是,由于我国建筑企业在应用裂缝防治技术的过程中没有先对裂缝的产生原因进行全方位的评定,使得裂缝防治技术的应用过于盲目,没有针对性,这就从根本上制约了整个裂缝防治技术的应用成效了。裂缝的产生原因是多样的,而裂缝防治技术的应用则是极具针对性的,施工人员在发现裂缝产生后,应立即组织专人对裂缝产生的原因进行全方位的评定,再依照该裂缝产生原因采取相应的裂缝防治技术加以防治,在提高防治质量的同时凸显防治的效率及针对性。
2、土木工程整体强度控制的技术
在土木工程混凝土施工中,土木工程整体强度的控制是至关重要的,也是建筑工程质量达到国家相关检验标准的根本保障。土木工程混凝士施工中,技术人员一定要根据国家及地方相关工程质量标准的要求,通过实验进行配合比设计,并按普通混凝土拌和物理力能试验方法等一系列的标准来进行试验、试配,从而达到满足设计技术指标和施工要求的目的。在施工配料中如果出现漏配、少配或者错配的现象发生混凝土将不允许进场。在混凝土的实际生产过程当中,砂石的含水率可能会与设计的配合比存在着差异,因此,在混凝土拌制前还应该先对砂、石含水率进行测定,并根据实际测试结果调整材料用量,提出符合要求的配合比。混凝土的配合比应符合经济、合理的原则。同时,技术人员还要加强原材料的质量控制与强度检验,一旦发现水泥、砂、石的配级难以达到标准的情况,一定要及时制定调整方案,采取相应的补救措施,以确保对于土木工程整体强度的控制。
结束语
混凝土施工技术是土木工程技术中必不可少的,国内土木工程的种类将越发的复杂,而混凝土施工作为土木工程的基础,需适应社会发展需要,土木工程计算机技术的新进展、工程结构的减震技术作为此领域的新的研究方向,应该引起更多研究人员和技术人员的注意。
参考文献
[1]王晋.浅议土木工程混凝土施工技术的应用.[J].商品混凝土.2012.
关键词:结构减震;振动控制;智能控制
中图分类号:TU352.1 文献标识码:A
土木工程结构减震控制一般包括被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制。目前,被动控制已经广泛应用于工程领域,而主动和半主动控制还处在理论和实验研究阶段。本文对目前国内外结构工程减震控制的研究现状进行归纳分析,对该领域的研究成果进行综述,为后续的研究指引方向。
1 被动控制
被动控制主要是进行基础隔震和耗能减震,基础隔震是在上部结构和基础之间设置水平柔性层,延长结构侧向振动的基本周期,从而减小水平地震地面运动对上部结构的作用。基础隔震的研究主要是研究开发出性能优越且价格低廉的隔震装置。1978年美国Kelly J M和Eidinger J M 提出叠层橡胶支座隔震方法和技术,从此结构基础隔震进入了蓬勃发展的阶段。一些研究和应用较广的隔震装置包括夹层橡胶垫隔震装置、滚珠(或滚轴)加钢板消能装置、粉粒垫层隔震装置、铅塞滞变阻尼器隔震装置、钢滞变阻尼器隔震装置、基底滑移隔震装置、悬挂基础隔震装置、混合隔震装置等。目前基础隔震的应用已相当广泛,隔震结构的分析和设计方法也日渐成熟。世界上已建成了上千座隔震建筑和桥梁,并表现出良好的减震效果。2001年我国正式把隔震技术写入规范。
结构耗能减震是在结构中设置非结构构件的耗能元件,结构振动使耗能元件被动地往复相对变形或者在耗能元件间产生往复运动的相对速度,从而耗散结构振动的能量,减轻结构的动力反应。目前已经研究发展起来的耗能装置主要有金属屈服阻尼器、摩擦阻尼器、粘弹性阻尼器、粘滞阻尼器、调谐质量阻尼器(TMD)和复合型耗能器等。被动耗能减震结构已在国内外建成了数百座,并在一定程度上经受了地震的考验。中国目前也有几十余座新建或加固的被动耗能减震建筑与桥梁。上海电视塔、珠海金山大厦、上海杨浦大桥等大型建筑都应用了耗能减震装置,并取得了很好的减震效果。
2 主动控制
主动控制是以现代控制理论为基础,对结构反应或环境干扰进行实时跟踪和预测,在精确的结构模型基础上运算和决策最优控制力,并通过作动器对结构施加控制力以减小或抑制结构的动力反应。主动控制分开环控制和闭环控制两种,开环控制是直接对结构环境干扰进行量测,根据测量数据分析并综合出控制律;而闭环控制是在结构反应观测基础上实现的主动控制。闭环控制具有较高的抗干扰能力,对系统元件的精度要求不高,控制效果明显,因此得到广泛的应用。主动控制的研究主要集中在主动控制算法的运用与处理和主动控制装置的开发与应用两个方面。
结构主动控制算法仍是以现代控制理论中的算法为依据,一些算法根据土木工程结构自身特点作出特殊的处理。目前运用的主动控制算法主要有经典线性最优控制法、瞬时最优控制法、随机最优控制法、极点配置法、独立模态空间控制法、界限状态控制法、自适应控制法、预测控制法、滑动模态控制法、模糊控制法、神经网络控制法。
AMD系统是目前研究和应用较多的主动控制系统,它由被动控制中的调谐质量阻尼器(TMD)演变而来。AMD系统由质量块和主动作动器组成。由外部能源驱动其惯性质量运动,将结构的振动能量转变为AMD惯性质量的动能和阻尼元件的耗散能,同时AMD系统通过其在结构上的支承提供减小结构振动的控制力。AMD系统的应用已相当普遍并取得了成功,目前世界已建成了带有AMD控制系统的几十座高层建筑、电视塔等大型桥塔结构。在国内,田石柱和刘季等人率先开展了结构振动的主动控制实验研究,完成了5层1:4模型框架的AMD振动控制实验。张春巍、欧进萍等人研究了海洋平台结构冰激振动和地震反应控制问题,进行了原型平台结构冰激振动和地震反应的AMD控制仿真分析。南京电视塔也采用了AMD进行风振控制。实践证明,AMD系统能有效地减小风振和地震反应。1994年日本东京建成高134.4米的岸住田大楼在顶层安装了两个AMD,质量块m=1.5t,最大滑动位移100cm,驱动器最大出力8.7t。该结构已经经历了地震考验,从实测结果看,结构的地震反应比无控下减小了50%~80%,说明AMD系统能有效地减小地震反应。
3 半主动控制
半主动控制是应用少量外部能量或不需要外部能量,通过对控制系统中结构参数的实时调整来抑制结构动力反应。它既有被动控制系统的可靠性又有主动控制系统的强适应性,且造价适中,因而在未来将有广阔的发展前途。
半主动控制主要有主动变刚度控制系统和主动变阻尼控制系统。主动变刚度系统是通过主动变刚度控制装置使得受控结构的刚度在每一采样周期内都根据外荷载的频谱特性而在不同刚度值之间进行切换,从而使得受控结构在每一采样周期内都尽可能远离共振状态,达到减振的目的。主动变刚度控制在日本已经应用于工程实例。1990年日本首次在Kajima 研究所的一栋三层钢结构办公楼上安装了主动变刚度控制系统,该建筑已经受了中小地震的检验,并显示出了良好的控制效果。主动变阻尼控制系统是通过控制装置使得受控结构的阻尼在每一采样周期内都可能在不同的阻尼状态之间进行切换,以期达到减震的目的。1998年,日本Kajima 公司建成的一栋五层办公楼采用了主动变阻尼控制系统,该建筑在实际中小地震中已经显示出了良好的控制效果。
4 结语
近年来,结构减震控制研究取得了一些新的进展。在耗能阻尼器研究方面,开发出了一些新型高性能的阻尼器。主要有周云等人开发研制的铅橡胶复合阻尼器,欧进萍研制的组合钢板耗能器,周曙光等人设计的新型弹塑性摩擦复合耗能器。在主动控制方面,孙作玉等人提出了无能源主动控制的新型控制方案,无能源主动控制的原理是利用换能器将结构的一部分振动能量转换为液压能,并利用它作为主动控制的能源。近年来,随着新材料技术的发展,智能控制将成为结构控制领域研究新的热点。目前开发了电磁流变液体、形状记忆材料、压电材料、磁致伸缩材料、可伸缩膨胀聚合胶体等可用于制作控制装置的智能材料。美国Lord公司开发出可用于土木工程结构智能阻尼控制的足尺磁流变液阻尼器,该阻尼器耗能仅有22W,而阻尼力可达200kN。磁流变阻尼器只需要很少的能量输入就可以产生巨大的控制力,因此具有广阔的发展前景。
参考文献:
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关键词:土木工程;专业英语;高校
进入21世纪以来,互联网迅猛发展,社会信息化进程不断加快,同时,随着我国综合国力的增强,参与国际化工程与事务不断扩大,英语的作用越来越重要。如何培养既懂专业又会英语同时具备创新能力的高素质复合型人才是时代对高等院校提出的迫切要求。因此,高校专业英语教学的重要性日益突显。为适应时代要求,笔者就如何改变传统教学模式,探索将土木工程专业英语教学与学生创新能力培养相结合的教学之路做了有益尝试。
一、高校专业英语教学现状
目前,全国各高等院校在专业英语教学方面采取了各种措施以提高英语教学水平,加强学生的英语应用能力。然而,高等学校专业英语教学中还存在以下较为突出的矛盾和问题。比如仍然采用传统教学内容、方法,教学手段缺乏创新;专业英语课程不受重视;师资力量薄弱;生源基础相对较弱,学习兴趣与动机不一;学生不会自主学习,应用与创新能力明显不足等。
二、土木工程专业英语教学实践的策略
(一)多角度与多目标激发学生的兴趣
为了激发学生求知欲、积极性、主动性,针对不同类型、不同目标的学生,向他们介绍专业英语课所能起到的多重作用:其一,有助于巩固学生的英语知识,激发学生考过大学英语四六级的兴趣,对于准备考研的学生,专业英语对其入学英语考试及考研面试有极大的帮助。其二,促进学生学习专业知识,尤其是遇到专业英语句子翻译不通顺和不理解时,激发学生钻研专业知识,帮助学生扩大知识面。其三,有助于提高毕业设计质量,顺利通过毕业设计答辩环节。其四,提高英语知识的应用水平,不仅掌握专业方面的英语表达方式、翻译以及写作技巧,而且提高了学生的综合素质与交流能力。利用多媒体与互联网络,从文字、动画、图片、视频、声音等多角度激发学生的兴趣,增加课堂信息量,从而形成一套完善的多媒体教学课件,为专业英语教学提供新手段,提高了教学效率。
(二)应用基于工程实践的教学方式
课堂教学中,除重点讲授与专业相关的词汇、句法、语义以及语篇分析外,更注重提高与土木工程实践有关的应用能力培养。例如,介绍土木工程专业领域内大型商业仿真软件ANSYS、FLAC、ADINA、ABAQUS等的英文说明书,在学习专业英语的同时,也使他们真正理解和掌握软件的使用方法以及计算原理。把本专业相关的图片、视频等有机地融入到课程教学中,例如美国的探索频道,国家地理伟大工程巡礼等节目,对马来西亚精明隧道做了较专业的专题介绍,课堂上边观看录像边讲解,直观生动,不仅引发了学生学习兴趣,也提高了学生的专业知识水平和英语听力水平。鼓励学生网上收集和学习土木工程领域专家的英语讲座,使他们更应珍惜校内的英文学术讲座,这一过程不仅能使他们了解本专业的科技前沿,又能提高自身英语听说的交流能力。在教学中引入工程实例,阅读工程实践的专业资料,如英文学术论文、英文图纸、英文合同等,以达到培养学生综合应用专业英语于工程实践能力的目的。
(三)加强学生自主学习与创新能力的培养
专业英语应把教学的重点从学习语言本身转移到通过学习学科知识来获得目标语言的能力上,基于CBI教学理念,专业英语教学中变以教为主为以导和练为主,课前自学,课堂上进行讲授与讨论,课后探究。从教学的全部过程中对学生进行知识应用和创新能力训练。课前为学生布置任务,三人一组,充分利用图书馆与互联网检索查找与专业相关的英文文献资料,进行自主探究式学习,制作ppt课件准备进行课堂汇报。课堂教学中,精讲内容限于教材重难点或新进展鼓励学生上讲台对课下准备的ppt进行英文汇报和讲解,在汇报(实践)的过程中,将专业知识和语言技能结合起来,有助于培养学生专业和语言知识的综合运用能力。汇报后,就讲解或汇报内容展开交流与讨论,为学生提供充分自由表达、质疑、讨论问题的机会,激发学生的想象力和创造性思维,培养他们的创新精神,课堂上就学生ppt汇报和讨论中学生不能正确理解和掌握的内容再进行讲解,鼓励新思想、新改进、新发现。由于活动内容涉及面广,信息量大,通过讨论与交流,极大地拓宽了学生的知识面。锻炼学生ppt课件制作,上讲台讲解,为学生大四毕业设计及答辩和将来的工作汇报打下基础。学生在活动中学习了知识,培养了人际交往、思考、决策和应变能力,有利于学生的全面发展。鼓励学生撰写英文论文,通过此练习活动,不仅掌握英文论文的撰写格式,也将其创新思想表达出来,为学生将来撰写论文和进行专业领域的创新打下了坚实的基础。
(四)注重形成性考核,考核方式灵活总结性考核评价
注重期末最终的考试结果,忽略了学生平时的学习状态,这样造成部分学生平时不学习,只在学期末几周突击各门课程,而且往往能够顺利过关。为改变这种现象,采用了形成性考核。形成性考核强调对学生学习过程的考核评价,从学生平时课堂出勤、课堂口语表达、翻译情况、ppt汇报、小组讨论以及撰写英文小论文等多方面进行考核,这样,学生除了在课堂上学习教材上的知识外,课后还需要自主学习更多的专业和英语知识。灵活多样的考核方式有利于全面评价学生的能力,为他们提供了展示其个性特征、创造性思维和实践能力的空间,促进了学生的学习自主性和探索性,有利于培养学生的创新意识和综合实践能力。
三、土木工程专业英语教学创新的设想
(一)提升专业英语师资力量
加强本校专业英语教师的培训。对于爱岗敬业、勇于创新、献身教育的专业英语教师应把他们派往名校甚至让其出国培训。积极引进国外智力资源进课堂。不仅对英语专业的任课教师引入外籍教师,更应该在各个专业领域引入专业课教师,让学生了解本专业领域前沿知识的同时,提高了自己的专业英语水平,也为校内专业英语教师创新教学起到抛砖引玉的作用。
(二)加强专业英语教材建设与更新
研究型高校专业英语教材不适于普通本科高校专业英语教学,需要有相应的教材,然而现有的一些普通本科院校专业英语教材质量却不是很高,与之相应的教辅书更是少而又少,远不如公共英语课的听、说、读、写、译教程来得全面系统,所以精心打造高质量的重在应用的专业英语教材与教辅书并不断更新是目前应当着力建设的。
(三)增加专业英语课时,建立专业英语等级制度
由于我国英语学习起步阶段已经提前至小学甚至幼儿园阶段,大学阶段学生的英语知识已经较为系统和扎实,因此,可适当缩短大学英语的课时,而把结余的这部分课时补到专业英语上。同时,可仿照大学英语四六级证书,建立各专业英语等级证书制度,这样一方面引起学生、学校的高度重视。另一方面,真正将英语教学引入重在专业应用的正确轨道。
(四)营造专业英语学习环境
校园内可开办校园专业英语角、播放专业动态的校园英语广播、专业英语演讲赛、辩论赛、专业英语板报等。实验室设备操作等附带英文说明,中英文的专业教材甚至采用原版的英文专业教材,鼓励和激励专业课教师进行英文教学,比如在课时量计算时给予适当提高,评优评先,晋升职称给予倾斜等,以激励专业课教师采用英文教学。鼓励和激励学生毕业设计成果采用英文,毕业答辩采用英文汇报等。同时,扩大对外交流,让校内教师和优秀学生到国外学习,引进国外师生来校任教和学习,吸收国外先进的教学方法和经验,不断探索适应本校的基于工程实践和创新能力培养的教学方法。逐步开发人机对话学习和考核辅助系统,实现方便、快捷、高效、具有难度区分的自主式学习和客观、公正的考评结果。专业英语在大学英语教学中具有举足轻重的地位。
在专业英语教学中应当转变观念,强调以学生为中心,使学习过程由“被动适应型”变为“自主学习式”,让学生由“知识接受者”变为“知识参与者”,从英语口语表达、翻译、英文论文写作、ppt课件制作、互联网检索与利用等多方面拓展学生专业英语的综合运用能力,激发学生的创造性思维、注重培养能力,引导学生学会自主探究式学习方法,采用灵活多样的形成性考核方式,探索专业英语课程教学的创新之路,不断培养出能够走出国门,适应时代要求的应用型创新人才。
参考文献:
[1]王清标,宋燕,李庆学等.土木工程国际化背景下的土木工程专业英语教学研究[J].高等教育研究,2013,(4).
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关键词:学科竞赛 土木工程 实践教学
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)02(b)-0173-02
土木工程专业的人才培养目标是培养具有较强创新实践能力的应用型工程技术人才。这就需要学生在上岗时有较强的实践动手能力,因此在校学习期间必须重视实践教学。但在当前的传统教学模式下,土木工程专业的实践教学距人才培养目标的要求还存在一些距离,主要表现在缺乏对学生创新精神和实践能力的培养等。而开展各类学科竞赛,对传统课程教学起到了良好的推动作用,在参加竞赛的过程中也培养了学生的创新意识。
1 开展学科竞赛的重要性
(1)开展学科竞赛有利于培养学生创新思维和综合素质。学科竞赛是学生利用所学知识进行分析、组合与判断的过程,也是培养学生创新思维和应用实验基本技能、发挥创造性的过程。学生作为竞赛主体参与整个竞赛过程,它要求学生能综合运用所学知识,对理论知识体系的建立与完善、课堂理论和实际工程实践的有机结合都具有显著的推动作用。同时对参赛学生的工程意识培养、团队精神、创新能力和组织能力都有显著提高。
(2)有利于促进实践教学的改革。学科竞赛是在课堂教学基础上,以培养创新型人才为目标,以提高学生实践能力与综合应用能力为主要任务的系列化活动[1]。学科竞赛将传统的演示验证型实验转变为综合设计型的实验,从而让学生更好地发挥其自主创新能力来完成竞赛内容,并以此促进指导教师不断学习,不断加强思考,探索新的教学和实验内容,既弥补了传统实验教学的不足,也进一步激发了学生的学习兴趣和创新潜力,使实践教学效果得到显著提高。
(3)有利于提升校园科技文化内涵。学科竞赛作为学生第二课堂的重要组成部分,极大地丰富了学生的课外实践活动,为校园科技文化活动注入了新的内涵。同时也为不同学校和不同专业的学生提供了一个良好的学术交流平台,促进了各学科之间的交流与融合。
2 以学科竞赛推动土木工程专业实践教学改革研究
2.1 以赛促学,扩大学生的受益面
学生在参加学科竞赛的过程中,首先夯实了所学的专业基础理论知识,并且可以利用竞赛来对理论进行实践应用[2]。学校应建立多层次、多类型的学科竞赛的实践教学体系来扩大学生的参与度。在校内搭建学科竞赛平台,形成了多个学科竞赛团队。在竞赛团队中,参赛的学生要形成团队阶梯,让低年级的学生早早加入到竞赛中。多个竞赛项目参赛人员形成“金字塔”结构,既保证了竞赛的参与面、受益面,也形成了良好的竞赛氛围,给每支队伍提供了展现才华和智慧的舞台。在参赛类型上,低年级学生可参加全国大学生英语竞赛等公共学科基础类竞赛;高年级学生基础理论知识掌握较多,可以参加全国大学生数学建模比赛、周培源大学生力学竞赛、广联达软件算量大赛、建筑信息模型(BIM)应用设计大赛、结构设计大赛、工程测量竞赛等专业类或技能型竞赛,全面提高学生的践能力和竞争能力。
2.2 以赛促教,推动实践教学改革
(1)加强学科竞赛内容与课堂教学的融合。在专业课程的课堂教学环节中,把竞赛内容与课堂教学相结合,在讲授理论知识的同时增加学生讨论环节,让学生共同解决竞赛内容,可以提高学生的学习兴趣,提升学生的创新能力。
(2)加强学科竞赛与实践教学的相互融合。在传统的实践教学环节中,教师主要是对教材内容进行实验验证和演示,学生只在规定的范围内进行实验,属于被动接收。项目驱动教学法是将现实工程项目与教学内容结合,通过项目的实施完成教学任务,是以项目为主体的应用引导的教学方式,可看作是一个能动的学习系统[3]。因此可充分利用项目驱动教学法,即教师把学科竞赛工作纳入教学环节之中,把比赛题目、实例、成果等带入课堂,带着项目来教学,把这些项目与日常教学相融合,形成一系列新的实验教学项目。项目驱动教学法的实施,对学生的工程意识、创新能力、团队合作精神等综合素质的培养起到了很好的作用。
2.3 建立完善的竞赛机制,推动创新能力培养
学科竞赛既是一个学科交流的平台,但也是一种比赛。既然是比赛,总会分出胜负。参加竞赛的学生也不是每个同学都可以获得奖项。如同运动会比赛中我们提出的“重在参与”这一理念,只有建立起完善的竞赛机制,才能将学科竞赛的精神及意义惠及更多的学生,为应用型人才培养的目标添砖加瓦。
湖北商贸学院高度重视学科竞赛工作。为保障竞赛秩序、竞赛质量和对重点赛事的支持,学校对竞赛实行分级分类管理,出台了有关大学生学科竞赛管理实施细则等管理文件,组建了校、院两级联动的学科竞赛组织体系,根据学校制定的学科竞赛管理实施细则,学校教务部门负责基础学科竞赛的组织和实施。在全校范围内形成课内课外相融合,赛前赛后相关联的学科竞赛管理机制。各二级学院组织教师开展教研改革,采用项目驱动式教学法,将学科竞赛所考查的超纲内容融入日常课堂教学,提升学生的理论水平;对学院重点支持的竞赛项目,如力学竞赛、结构设计大赛等,有针对性地开设相关理论课程,为参赛选手提供知识储备,为学科竞赛提供人才储备;组建学生专业兴趣小组,并配备指导教师在课余时间进行专业指导。
2.4 激发教师创新能力,充分发挥指导作用
学科竞赛涉及的知识面广,需要将多门学科知识进行综合。但作为在校学生,相关理论知识掌握还不够全面,逻辑思维能力还不够成熟,独立完成竞赛内容有较大的困难。教师则可以在指导过程中不断引导学生扩展创新思维,培养学生的创新能力。学校可将开展学科竞赛纳入学校教学质量工程建设体系,把加强学科竞赛工作纳入实践教学教改立项中,在课堂教学、毕业设计和人才培养方案的制定上专门将学科竞赛纳入其中。在教师绩效考核中将参与学科竞赛辅导工作作为考核的重要组成部分,在全校范围内营造全员覆盖、人人参与的竞赛活动氛围。鼓励教师外出进修,参加各类专业学习和培训,掌握新知识,让教师常进实验室与学生互动,以提高自身的创新能力。
3 结语
学科竞赛对土木工程实践教学改革具有促进作用,它对开展各类学科竞赛、对传统课程教学起到了良好的推动作用,在参加竞赛的过程中也培养了学生的创新意识。通过不断组织开展学科竞赛,用竞赛促进实践教学改革,提升教学质量,进而提升学生的综合素质,培养符合社会需求的应用型人才。以学科竞赛为着力点,构建科技创新平台,提高对各学科竞赛的条件保障能力,引导大学生追踪学科新进展,才能更好地推动土木工程专业的实践教学改革。
参考文献
[1] 沈骅,韩雪梅.大学生学科竞赛的意义及保障机制――以结构设计竞赛为例[J].浙江树人大学学报,2013,13(3):52-55.
关键词:能源;环境;教学
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)37-0060-02
一、课程概述
能源是使一个系统能够产生对外部活动的能力,在自然界中可以被人类用来获取各种形式能量的自然资源就是能量资源,简称能源[1]。能源既是重要的经济发展和社会生活的物质前提,又是现实生活中的重要污染来源。目前,我国能源工业主要面临以下几个问题:人均能源拥有量低、储备量低;能源生产和消费结构依然以煤为主;能源资源分布不均匀;能源利用效率低;农村商品能源短缺等[2]。解决好我国环境保护与能源开发利用之间的矛盾问题,是实现我国社会经济可持续发展的重要环节。社会经济可持续发展必须在能源与环境生态的可持续发展基础上才能得到实现,所以在人口高度密集,人均能源相对匮乏,自然生态环境十分脆弱的条件下,如何实现社会经济的可持续发展是我国面临的一项艰巨任务。这就要求我们不仅要改善能源结构,开发新能源及可再生能源,还要应用环境科学的知识,在能源开发和利用过程中,控制污染物的排放,实现绿色生产下的绿色能源[3]。“能源工程”作为本科生公共选修课,主要以地质矿产、物理、化学、土木工程等相关领域的一般知识为基础,系统讲授能源工程的相关理论和基础知识,环境保护和环境工程技术在能源开发中的相关工程技术,从而使大学生能掌握能源利用和制备领域的相关知识,了解改善能源结构、开发新能源及可再生能源等技术途径,掌握在能源开发和利用过程中控制污染物的排放、实现绿色生产下的绿色能源应用等技术政策。通过课程学习,学生可基本掌握能源工程领域的基础知识,了解能源研究领域国内外热点的最新进展,有利于拓宽大学生的知识面以及培养其创新能力。由于本课程主要面向全校二至四年级大学本科生开设,且文科、理科学生均可选修,所以在实际教学过程中发现,部分学生(特别是文科生)对于本课程所需的地质矿产、物理、化学、土木工程等专业背景知识掌握较少,在理解一些专业性强的教学内容时会遇到一些困难。因此,如何将专业性强的教学内容讲生动易懂是激发学生的学习热情与兴趣的关键所在。
二、教学目标
本课程作为南京大学全校本科生的通识课程,紧密结合南京大学“三三制教改”最新要求,一方面贯彻“四个融通”人才培养理念,以基本知识入手,继承、发扬和创新“匡亚明学院人才培养模式”的成功经验,通过综合多媒体、板书、现场参观等多种教学手段,使学生对能源工程与环境保护的基本内容有系统地学习,对能源与环境领域的前沿热点研究问题有所了解。通过课程学习,有利于培养出知识面宽、对能源工程与环境保护都有所了解的复合型人才,培养出具有创新精神、实践能力和国际视野的新能源和可再生能源行业顶尖人才,以满足社会不断发展的需要;通过该课程的建设,有利于继续保持南京大学本科教学的优势和领先地位。
三、教材内容
选择合适的教材,是取得良好教学效果的前提。本门课程选择的教材一方面不能太简单,以避免用“科普常识”替代“通识”教学,要充分展现能源工程相关领域的专业知识及最新科研应用进展;另一方面也要考虑到不同专业(特别是文科专业)学生的需求与理解能力,让他们可以充分掌握课堂所学内容。因此不能简单照搬一两门专业教材,需重新组织编撰本课程的课堂讲义,真正做到深入浅出,将基础知识与国内外最新研究进展有机结合。课堂的讲义内容要解决两个问题:第一,课程所涉及到的地质矿产、物理、化学、土木工程等相关领域的专业知识如何删繁就简,以适应不同专业背景的学生;第二,如何组织编排教学内容以易于学生理解,同时有机穿插介绍国内外能源工程领域的最新研究成果、应用现状及相关产业政策法规,从而调动学生学习的主动性。针对以上问题,我们的措施是:首先,在第一堂课,为同学们介绍本课程的参考阅读书目,通过阅读地质矿产、物理、化学、土木工程等相关领域的基本科普书籍,使有兴趣的同学可以快速掌握相关基础知识;其次,在课堂讲义中添加能源开发过程中的生态环境影响以及环境工程技术在能源利用中的实际应用,并辅助列出相关基础知识点,将基础知识与国内外前言应用有机结合,从而普及能源与环境专业的相关概念和知识;最后讲授新型能源的开发和利用,如风能、核能、生物质能与潮汐能等课程的核心部分,引领学生把环保节能理论贯彻至现代能源工程内容中。
四、教学方式
本课程以课堂理论讲授为主,充分利用现代教学手段,开展以多媒体教学为主、辅以板书示范的课程教学,将科技视频、计算机模拟、现场动画等多媒体内容融入教学设计。围绕学生学习的多样化和个性化需求,本课程有机开展师生讨论、学生小组调研报告等教学活动,充分调动学生的学习积极性,全方位培养学生的学习实践能力、创新意识和国际化视野。本课程所采用的几种促进教学方法有:
1.丰富多样的多媒体教学手段与内容。结合PPT讲义将课堂的重点、难点内容清晰有序地列出,方便学生记录笔记;采用大量的图片、动画生动形象地展示与知识点相关的科学原理、实际工程、仪器设施等,使同学们对能源工程有一定的感性认识;同时播放一定数量的科技视频、计算机模拟现场动画,将国内外最新的研究进展进行充分展示。
2.分组布置研究调研作业。针对能源工程领域的重大科技、应用、政策问题,让学生分组调研汇报,化被动听讲为主动学习;把同学按不同专业背景进行分组,充分发挥学科交叉的优势,促进不同专业同学们之间的学习交流,同时培养其团队合作精神。通过布置研究调研作业,一方面快速培养了学生使用图书馆电子信息资源的能力,特别是现代化方式的终端检索、光盘检索和网络查询等科研基本功,学生基本掌握了从目录、期刊索引和主题索引中查询资料的方法;另一方面,研究调研作业可显著提高学生的文献利用与分析能力。面对海量的电子信息资源,学生在完成研究调研作业过程中,可以学会如何组织管理文献,并对文献的海量信息进行分析与总结。
3.积极开展学生小组调研报告中的师生互动讨论。针对研究调研作业,定期组织学生以PPT形式开展小组调研报告,一方面可锻炼学生制作科研PPT报告的能力,同时还可以强化同学的语言组织、文字表达、口头表述能力。在PPT报告过程中,积极鼓励学生之间进行提问与讨论,极大地锻炼了学生对问题的思考、质疑、提问与解答能力;与此同时,教师适时点评,穿插知识点介绍,展开师生互动讨论,更有助于形成良好的学术讨论氛围。
五、考核方法
为了有效地提高教学效果,避免出现学生轻视上课、考前突击背书复习等不良现象,本课程考核成绩由课堂点名、课堂抽查、课外调研及开卷考试等部分组成。本课程学生学习成绩考核,开卷考试成绩占40%,课堂抽查成绩占30%,课外作业占30%。多种形式综合考核有效地提高了学生参与作业调研与课堂讨论的学习热情,有利于培养学生的学术兴趣。
六、结语
本课程已开设3个学期,选课学生人数由80多人增加到140多人,学生的平均成绩也在逐步提高。在教学过程中发现,课程内容的多样化与教学方式的多媒体化是直接影响学生学习兴趣与课堂教学效果的两大因素。例如,在讲授理论基础知识中,穿插介绍研究领域内的相关最新研究热点问题,可极大提高学生的学习兴趣;播放教学内容相关视频可使学生较容易掌握难懂的专业知识点,显著提高教学效果。
参考文献:
[1]黄素逸.能源概论[M].北京:高等教育出版社,2004.
[2]吴明明.我国能源消费结构调整的问题与对策[J].当代经济,2011,(5):84-85.