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从2014年开始,辽宁省学位办加大了对硕士论文的抽检力度,2015年抽检数量为2014年的3倍,这在一定程度上引起了相关培养单位的重视。根据2014年辽宁工业大学硕士学位论文抽检评价结果显示,在此次抽检中被抽到的两本建筑与土木工程专业学位硕士论文中,一本论文的评价结果为良好,一本的论文的评价结果为一般。从反馈的信息来看,评审专家主要从论文的选题、文献资料的阅读、论文的成果与创新性、研究手段与技能、基础理论与专门知识的掌握、综合分析能力实验或计算能力及写作能力与态度等方面进行了评定。从检查的结果来看,建筑与土木工程专业硕士学位的论文质量还有待于提高,主要缺点体现在:近几年的文献资料和参考文献较少;开展有针对性的试验比较少;缺少对实验的针对性分析;缺乏数值模拟结果与工程实例或实验室数据的对比等等。我们土木建筑工程学院为此专门组织了研讨会,将评审专家的意见反馈给我们的专业指导教师。在会上,指导教师们对反馈回来的意见进行了认真的分析和总结,希望对我们今后建筑与土木工程专业硕士论文的质量的提高提供借鉴。我们除了参加省学位办对硕士论文的抽检之外,还把我们的专业硕士论文送到一些兄弟院校进行同行评审,评审的结果也同时作为学校评价专业硕士论文质量和专业指导教师能力的依据。
二、师资队伍建设
(一)校内专业导师队伍的建设
校内导师队伍的建设主要是通过加强硕士导师的遴选工作,使得专业素质过硬,工程实践能力强的指导教师走上硕士生导师的岗位。辽宁工业大学制定了《硕士研究生指导教师考核办法(试行)》,该办法规定了一名合格的专业硕士生导师应该达到诸如学术道德、学术论文抽检情况、毕业论文完成情况、研究生就业情况、科研指标等方面的标准,凡是达不到硕士导师考核要求的教师将被取消其研究生导师资格。另外,学校定期进行硕士生导师的遴选工作,吸收符合条件的教师进入到硕士生导师队伍中来。通过督促硕士生导师加强自身的学术水平,来提高对硕士生的指导能力。比如,学校规定一个硕士导师在一个聘期内(一般为三年)导师应该完成的科研任务:获得的纵向课题的数量和质量;发表核心期刊论文的数量和质量;完成的横向课题进款;获得的省部级奖励的数量及奖励等级;国家发明专利和实用新型专利的数量等等。建筑与土木工程全日制专业学位的硕士生导师要求具有较强的工程实践能力,所以辽宁工业大学在考核专业指导教师的时候着重强调了导师的工程素质,如果达不到上述要求的标准,专业导师将被暂时停止招生或取消专业研究生导师资格。上述采取的措施,在一定程度上激励了专业导师加强自身的工程素质、在指导专业研究生时投入更多的精力。
(二)校外专业导师队伍的建设
聘请具有丰富实践经验的并具有副高级以上职称的土木行业的专业人员作为校外研究生指导教师,并开展联合培养制度,即双导师制。与学术型导师相比,专业型导师的能力体现在工程实践的丰富性和对土木工程技能掌握的熟练性上。我们所聘任的校外专业导师,来自辽宁省内的土木工程行业,如锦州市建筑设计研究院的总工程师,东北电力工程公司的高级工程师,锦州市第一建筑安装工程公司的高级工程师,锦州宝地集团的高级工程师等等,这些导师都是建筑企业的技术骨干,都具有很强的实践专业技能,他们指导的研究生涉及到的土木工程专业领域包括设计、施工、土木工程检测与加固、工程管理等等,符合三师【1】型人才的培养目标。这些校外研究生指导教师善于在工程实际中发现问题,并有很强的解决实际问题的能力,对专业学位研究生的论文题目的选择有很大的帮助,并且有能力指导研究生解决实际工程当中出现的复杂的技术问题。校外专业研究生指导教师的工程实践能力虽然很强,但是敬业和投入问题也是当前的一个让各个专业硕士培养单位很困惑的问题。校外导师和培养单位之间的责权利关系不明确,校外导师的人事关系又不隶属于培养单位,培养的学生学位论文质量出现了问题,校外导师是没有什么责任的。而且,培养专业学位的研究生成才,对于校外指导教师来说也没有带来实质上的利益,因此他们缺少投入精力的主观能动性。因此如何解决校外导师的精力投入问题,是建筑与土木工程专业硕士当前面临的一个难题。难题的破解需要各培养单位、硕士生专业导师和研究生共同努力,比如采取专业硕士研究生毕业之后到其导师所在的企业就业、或是专业研究生的研究成果和企业共同分享、或是培养单位和企业联合报奖等,这些均是可行的办法。
三、实践基地的建设与维护
建筑与土木工程专业硕士的实践教育基地的建设与维护对于建筑与土木工程专业硕士研究生的培养质量起到至关重要的作用[2]。依托辽宁工业大学的实践教育平台,加强与校外实践基地的合作,建立辽宁工业大学建筑与土木工程领域校外实践基地。建筑与土木工程专业硕士专业实践基地建设是一项长期工作,需要重视实践基地开发工作,规范实践基地建设的管理,加大投入保障建筑与土木工程专业硕士专业实践基地建设,积极维护和发展与专业实践基地的关系。辽宁工业大学土木建筑学院负责研究生工作的领导定期对签约的实践基地进行走访,在了解企业需求的同时,也了解到在基地实践的专业硕士的学习情况,督促他们加强在实习基地的学习和实践。同时,也是对研究生校外指导教师的一个促进。通过建设专业硕士实践基地,达到学校和实践基地所在企业互惠的目的,从而使专业硕士实习基地成为学校和企业之间的联系纽带。在对企业进行走访的同时,也邀请企业的负责人和相关专业硕士指导教师来学校座谈,为培养建筑与土木工程全日制专业硕士献计献策。
四、加强对建筑与土木工程的全日制专业学位硕士生实践考核与成绩评定
辽宁工业大学建筑与土木工程专业学位硕士研究生必须在培养基地进行至少连续半年时间的实习、实践环节训练。一般时间定在第三学期,参加实践的研究生按期提交实习、实践计划及报告,实习完毕以后,土木建筑工程学院组织专门的工程实践应用能力答辩会,专业研究生参加由学院答辩委员会(校外指导教师参加)组织的答辩会,对实践基地的实践内容接受委员会的答辩。答辩成绩采取两级分制,分为“合格”或“不合格”。对于考核不合格的专业学位的研究生,督促其按照答辩委员会提出的问题进行修改,一段时间之后再组织答辩。通过这样的考核,使专业硕士研究生认识到在企业实践的重要性,加大在专业实践活动中的精力的投入。
五、结论
关键词 建筑行业;应用技能型;土木工程;毕业设计
中图分类号:G642.477 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2014)18-0012-03
土木工程专业的实践性和应用性较强,毕业设计则是土木工程专业本科实践教学的综合,更体现了毕业生解决实际问题和独立解决问题的综合能力。随着卓越工程师培养和应用技能型人才培养的要求不断提高,传统的毕业设计指导模式已无法满足毕业设计的质量要求[1-2]。同时,建筑行业也对土木工程专业的人才培养提出新的要求。当前,在提出建设应用技能型高校,培养应用技能型人才的背景下,本文面向建筑行业需要,探索与创新土木工程专业毕业设计指导模式,建立团队指导、产学研联合培养、课程设计与毕业设计一体化、科研项目―创新实验―毕业论文一体化等毕业设计指导模式,以期提高毕业设计质量,锻炼学生运用综合知识的能力,实现卓越工程师和应用技能型人才的培养要求。
1 土木工程专业毕业设计存在的问题
毕业设计选题单一,与实际工程脱节 从毕业设计题目看,大多数毕业设计选题以工程设计为主,单一且陈旧,脱离实际,不能体现本学科最前沿的知识。土木工程专业毕业设计主要是多层民用建筑,虽可涉及办公楼、教学楼、商场、住宅等,但基本均为框架结构,较少涉及钢结构、工业厂房、高层建筑等。对技能型高校土木工程专业毕业生来说,只有少数学生可以进入设计单位,绝大部分毕业生从事施工、监理、造价、检测等工作[3],但毕业设计很少涉及,与实际工程需要脱节。
普遍存在前松后紧现象 土木工程专业毕业设计时间一般为14~16周。实践表明,在毕业设计开始时,部分学生无从下手,部分学生尚未进入状态,不急于开始毕业设计工作;另外,就业、考研成绩刚刚公布等因素,使得毕业设计的前期时间被大量占用,影响了毕业设计的质量和进度。随着毕业设计工作的开展,特别是到5月份,学生才意识到时间紧迫,于是开始加紧时间,加快速度,也使得毕业设计质量不高。总之,这种前松后紧的现象使得计算书和图纸错误较多,导致毕业设计质量下降。
照抄照搬现象亦较普遍 目前,土木工程专业毕业设计基本采用电脑绘图并完成计算书,锻炼了学生软件应用能力,但这也为学生照抄照搬别人的毕业设计成果提供了条件[4]。在毕业设计期间,不少学生能找到往届毕业生的毕业设计成果。很多学生由于前期进度较慢,后期直接将别人的毕业设计计算书和图纸稍加修改,从而短时间内完成毕业设计。这样完成的毕业设计往往错误百出,极易出现计算书前后矛盾、计算书与图纸自相矛盾等情况,失去毕业设计的目的。
指导教师水平有待提高 应用技能型高校,绝大部分本科办学时间不长,近年来引进教师较多,他们基本都是从学校到学校,对理论课程比较熟悉,但对实践教学内容明显不熟,工程实践训练更加缺乏,对规范条文也不够清楚,不能很好地指导毕业设计。同时,高校历来重视教师的学历层次、科研项目、论文、经费到账等,对教师的工程实践不够重视,导致部分高学历教师在指导毕业设计时,仅能解决毕业设计中的小问题,影响了毕业设计质量,与应用技能型高校的办学思想也不符。
2 土木工程专业毕业设计指导模式的创新途径
在应用技能型高校办学背景下,面向建筑行业需要,土木工程专业毕业设计指导模式亟需改革和创新。基于此,提出几种毕业设计指导模式。
团队指导毕业设计 土木工程专业涉及面广,其内容无法在毕业设计中全面体现。组建团队指导毕业设计,从科研、工程实际出发,由多名教师合作组建指导教师团队,指导多名学生完成较大的毕业设计课题[5]。例如,以某公路设计为团队毕业设计题目,学生团队可分别完成线形设计、路基路面设计、桥涵设计、概预算与施工组织设计、附属设施设计。另外,还可安排建筑工程方向学生完成加油站的结构设计。在这一过程中,团队成员之间相互交流、协调,最终完成一条公路的设计工作,每个学生都加强了对公路设计的全面认识,形成了比较完善合理的知识结构,加强了综合运用知识的能力。这不仅符合卓越工程师的培养要求,也是应用技能型人才的培养思路。
产学研结合毕业设计模式 应用技能型高校应加强与企业单位的联系与合作,这对创新土木工程专业毕业设计指导模式具有指导作用。很多高校指导教师选题缺乏工程实际背景,历年毕业设计土木具有相似性,造成学生对毕业设计缺乏新鲜感和产生脱离实际感,对毕业设计兴趣不高[6]。通过产学研结合,聘请校外企业导师单独联合校内导师指导毕业设计,可以丰富毕业设计内容,紧跟工程实际,也可直接参与工程单位项目,这样可以大大提高毕业设计质量;同时,学生也可以在企业导师的帮助下迅速适应工作环境,对就业大有益处。
课程设计和毕业设计一体化 土木工程专业本科教学中,毕业设计的内容基本是几门主干专业课程课程设计的综合。因此,可以利用某一完整的已完工的实际工程资料,根据课程需要,分解成各课程设计的原始参考资料,这样每个学生的课程设计内容整合后就是一个完整的工程项目设计。毕业设计时,只要将完成的课程设计有机组合成一个完整的设计文件即可。
以城市地下工程方向为例,该专业方向的课程设计除钢筋混凝土结构和基础工程课程设计外,一般还包括城市地下空间规划与设计、地下建筑结构、隧道工程和地下工程施工组织设计等课程设计[7]。从教学内容和教学体系上讲,这些课程之间存在紧密的依存、制约关系,如图1所示。根据地下工程的实际情况,可将设计内容分为四大块:规划设计、隧道设计、地下结构设计及施工组织。毕业设计时只要整合好这四大块内容,即将课程设计内容进行有机整合,并优化之,便可得到与实际工程基本一致的设计方案,甚至更优的设计方案[8]。
毕业论文与教师科研项目、学生创新项目一体化 为培养大学生的自主学习能力,培养大学生的创新精神,教育部、教育厅、高校设立了各级大学生实践创新项目,学生通过主持或参与这些创新项目,培养了创新意识、合作精神和工程实践能力。对于这些学生,允许他们以创新项目内容为基础申请做毕业论文,这样创新项目和毕业论文互为补充,实为一体。同样,指导教师也可以将自己的科研项目与毕业论文相结合,具体做法是将科研项目内容进行分解,以适合本科生毕业论文的要求,做到教学与科研相统一。在具体确定毕业论文课题时,应基于学生现有理论和专业知识,选择以锻炼动手能力和学习科研方法为出发点的课题。
3 几点建议
鼓励年轻教师走出去,增强工程实践能力 充分调动年轻教师的工作积极性,鼓励年轻教师加强与工程单位的交流与联系,积极参与具体工程,包括设计、施工、监理等不同工作性质,全方面提高自身的工程实践经验,做到理论与实践相结合。同时,鼓励年轻教师参加注册工程师考试,熟悉工程规范条文,提高解决实际工程问题的能力,取得注册师证书后还可更好地服务于工程单位。
加强毕业设计管理工作,实施全过程监控 学院要对毕业设计选题、教师指导时间、学生设计时间及毕业设计检查要求等方面做出详细规定,安排固定教室进行毕业设计,坚持毕业设计前期、中期、后期检查,并进行中期答辩,对中期答辩存在问题的学生进行红牌、黄牌、口头警告,做到全过程监控学生的毕业设计进度和质量。
保障毕业设计经费,调动指导教师和学生积极性 在教学经费比较紧张的情况下,务必要确保毕业设计经费,解决毕业设计过程中的经费问题,如毕业设计检查时相关资料的打印、复印等费用;对指导毕业论文的教师及学生可以解决一些试验材料、测试仪器等费用,充分调动指导教师和学生的积极性。另外,在有可能的情况下,可以适当增加教师指导毕业设计的教学工作量。
严把毕业设计答辩关,大力提倡公开答辩 毕业答辩环节十分重要,它是学生毕业设计成果的综合体现,严禁走过场。同时,大力提倡公开答辩。其中,对于优秀毕业设计必须参加公开答辩,并允许低年级学生旁听,让低年级学生对毕业设计有一定的感性认识,掌握一些问题的处理方法,为以后自己做好毕业设计打下基础,还能够促进优良学风的建立。
4 结语
建设应用技能型高校势在必行。毕业设计是土木工程专业应用型人才培养思路的一个集中体现,是培养卓越工程师的一个重要环节,也是建筑行业对应用技能型人才的迫切需要。本文以办好应用技能型高校土木工程专业为目标,总结土木工程专业毕业设计存在的问题,改革并创新土木工程专业毕业设计指导模式,并提出几点建议,希望对提高土木工程专业毕业生全面素质,对应用技能型高校如何办好土木工程专业具有借鉴作用。
参考文献
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关键词:土木工程材料,发展趋势
0引言
随着人类文明及科学技术的发展,土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中,尽管传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前,水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料;新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。
1 土木工程材料现状及要求
与以往相比,当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善,随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外,随着技术的进步,传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。
1.1 从土木工程材料的来源来看
鉴于土木工程材料的用量巨大,尤其在应用方面,经过长期使用的不断累积,单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天,以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。论文参考网。从另一方面来看,由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高,传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此,以天然材料为主要材料的时代即将结束,取而代之的将是各种人工材料,这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。
1.2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看
技术性能的要求也越来越多,各种物理性能指标的要求也越来越高,从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。
1.3 从土木工程材料应用的发展趋势来看
为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求,材料应用也向着工业化的方向发展。例如,水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展,材料向着半成品或成品的方向延伸,材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机械化、自动化水平不断提高,劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料在使用过程中的性能表现,也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手段和观念。
2新型土木工程材料——绿色建材
土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置,在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户,为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料,避免新型材料的生产和发展对环境造成危害,因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种:
第一、利用废渣类物质为原料生产的建材,这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料,其优点是节能利废,但仍需依靠科技进步,继续研究和开发更为成熟的生产技术,使这类产品无论是成本上,还是性能方面真正能达到绿色建材标准。
第二、利用化学石膏生产的建材产品,用工业废石膏代替天然石膏,利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能,开辟石膏建材的新来源,并且消除了化工废石膏对环境的危害,符合可持续发展战略。
第三、利用废弃的有机物生产的建材产品,以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料,如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染,还节约了石油等资源,符合在资源可持续发展方面的基本要求。
第四、利用各种代木材料,用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康,利用高兴技术使其成本和能耗降低,将是未来绿色建材的主要发展方向。
第五、利用来源广泛的地方材料为原料,利用高科技生产的低成本健康建材,不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料,根据这些地方的性质和特点,利用现代技术,可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。
3 土木工程材料的发展趋向
众多现象表明进入21世纪以后,在我国甚至是全世界范围内,土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向:
研制高性能材料,例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料,以及充分利用和发挥各种材料的特性,采用复合技术,制造出具有特殊功能的复合材料。
充分利用地方材料,尽量减少天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源,以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。论文参考网。
节约能源,采用低能耗、无环境污染的生产技术,优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。论文参考网。
材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料,如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等,同时要开发对人体有益的材料,如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。
产品可循环在再生和回收利用,无污染废弃物,以防止二次污染。
总结:总而言之,土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的,它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换,在未来,基于材料原有的性质的基础上,“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。
参考文献:
[1]《土木工程材料》中国建材工业出版社 王福川著
[2]《土木工程材料》重庆大学出版社 彭小芹主编
[3]《土木工程材料》武汉理工大学出版社 陈志源、李启令主编
[4]《土木工程概论》武汉理工大学出版社 罗福午著
[5]《土木工程材料》天津大学出版社 阎西康、赵方冉、伉景富、韩龙军
[关键词]人才培养 民办高校 结构竞赛
土木工程专业在民办高校中的地位不断提升,并且土木工程专业培养具备面向未来国家建设需要,适应未来科技进步,德智体全面发展,掌握土木工程学科的相关原理和知识,获得工程师良好训练,基础理论扎实、专业知识宽厚、实践能力突出,能胜任一般建筑工程项目的设计、施工、管理,也可以从事投资与开发、金融与保险等工作,具有继续学习能力、创新能力、组织协调能力、团队精神和国际视野的高级专门人才。
一、民办高校土木工程高素质人才培养现状
(一)重教学、轻科研的导向,致使科研与创新基础相对比较薄弱
动手实践方面的科研工作尚处于起步阶段,与其在高等教育事业中的地位不相称。主要表现为:承担的科研课题少;科研成果仅集中于投入少、费时少的教育科学和人文社科领域;发表的科研成果少,有影响的更少。造成这种局面的主要原因是:
(1)队伍没有形成。
由于我校专职教师的人数相对较少,课时多,教学工作量繁重,教师的精力主要集中在教学上,很少有精力搞科研,故难以形成科研工作的团队。
(2)信息有待沟通。
很多民办高校土木类专业根据实际情况应在经费允许的范围内有建立起独立的科研机构和科研管理机构,并且完善适应本校的在科研方面的文件和规章制度。同时要经常和科委、教委等科研管理机构建立必要的联系。经过前期的课题准备,争取早日摆脱即使争取到科研立项,也是仅给项目,不给配套经费,致使课题成为名副其实的“无米之炊”,难以实施的尴尬局面。
(二)培养方案的制定
应具有良好的人文素质、科学素质、工程素质、心理素质和身体素质,应具有求真务实的科学态度、团结全作的团队意识和勇于创新的进取精神,应确立科学的世界观和人生观,愿意为国家富强和民族振兴服务。
应扎实地掌握土木工程学科的基本理论和专业知识,接受土木工程师的基本训练,具备在土木工程设计、施工和管理等部门从事技术和管理工作的能力。应掌握一定的人文社会科学知识,熟悉土木工程相关的投资与开发、金融与保险等基本知识,具有较强的适应能力。
(三)以结构设计大赛为导向的土木工程高素质人才培养
结构设计竞赛是一个极富创造性,挑战性的科技竞赛。它旨在通过对所学知识的综合运用和团队精神,提高学生的动手能力与思维能力,激发创新意识,培养科学思维,加强团队协作,提高动手能力,增进校际学术交流。通过结构大赛可以很好的将课堂理论与实际工程紧密结合起来,培养大学生的设计与计算能力,提升大学生的综合创新实践素质,为培养21世纪高素质工程师打下良好基础。
青岛工学院在2010和2011两个年度参加了山东省高校结构设计大赛,取得了两项一等奖、两项三等奖、一项优胜奖的佳绩。现在以山东省第四节高校结构设计大赛为例谈谈土木工程高素质人才的培养模式。
二、比赛要求
此次竞赛模型为混凝土搅拌站的高耸筒仓结构,采用230g的白卡纸制作,具体结构形式不限。模型包括加载钢架、柱脚连接钢板、下部支承和上部筒仓结构三部分,如图1示意。其中前两部分通过螺栓连接,由承办方提供;支承结构与筒仓结构由参赛选手设计制作,并通过螺栓与柱脚连接钢板连接。
(一)赛前准备
青岛工学院土木工程系平时很重视学生的动手能力和发散思维的培养,通过对白卡纸的研究得出了白卡纸的力学性能数值。
(1)质量的计算
1.1
(2)结构水平抗折刚度,在所有成功完成竞赛的模型中,综合位移的通过公式1.1来计算得出
1.2
式中:D1――所考察模型的综合水平位移绝对值,
Dmax――所有模型中的最大综合水平位移,
Dmin――所有模型中的最小综合水平位移;单位mm。
(3)竖向承载与刚度
在所有成功完成竞赛的模型中,综合位移用1.3所列公式计算。
1.3
式中:T1――所考察模型的竖向位移绝对值,
Tmax――所有模型中的最大竖向位移,
Tmin――为所有模型中的最小竖向位移,单位mm。
(二)赛后总结
山东省第四届结构设计竞赛是一个极富创造性,挑战性的科技竞赛。它旨在通过对所学知识的综合运用和团队的配合,提高学生的动手能力与思维能力,激发创新意识,培养科学思维,加强团队协作,提高动手能力,增进校际学术交流。通过结构大赛可以很好的将课堂理论与实际工程紧密结合起来,培养大学生的设计与计算能力,提升大学生的综合创新实践素质,为培养21世纪高素质工程师打下良好基础。大赛吸引了来自山东大学、山东交通大学、山东科技大学、哈尔滨工业大学(威海分校)、中国海洋大学青岛学院等8所高校的30多支队伍参加。共设置了一、二、三等奖及优胜奖四个奖项。
土木工程系接到大赛邀请后,十分重视本次锻炼学生队伍、提高学生实践技能的宝贵机会,先组织了校内选拔赛,从70支校内队伍中选拔8支预备队伍,在从8支队伍中定出参加省里比赛的三支队伍,并由李飞老师负责结构的设计及学生的指导工作,由赵倩倩、夏玉峰老师负责结构计算方面的工作。在几位老师的悉心指导下,9名参赛队员刻苦钻研、齐心协力,充分发挥团队合作精神,在比赛中取得了两项一等奖、一项三等奖的佳绩。
三、结论
民办高校需要长久的发展,就必须培养实践性强,动手能力强的应用型学生,以适应社会的发展。通大赛的锻炼与洗礼,加强了青岛工学院在兄弟院校的知名度,学生的团队合作意识进一步得到了提高。同时,通过与山东省各大高校代表队同台竞技和细致沟通,土木工程系学习了其他院校土木工程专业在发展中积累的经验和做法,为今后校际专业领域合作交流打下了更加坚实的基础。同时也希望能通过以结构设计大赛为依托的土木人才培养的设想能为民办高校土木工程专业起到一定的启发作用。
山东省教育科学“十二五”规划课题 课题编号2011G253
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关键词:土木工程材料;教学方法;教学研究与改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)46-0099-02
《土木工程材料》是土建类专业必修的一门重要的专业基础课,本课程不同于数、理、化及力学等课程,具有内容庞杂,涉及面广,各章自成系统;公式的推导或定律的论证和分析少,定性的描述或经验规律的结论多;概念多、术语多、涉及学科较多等特点,内容平淡枯燥,其整体性、逻辑性、严密性以及各章节之间的连贯性均较差。因此教师难讲,学生厌学,教学效果较差[1]。为使学生能够真正掌握本课程的精髓,课程组经过长期、深入的教学研究与改革,探索出课程的教学规律与教学方法,收到了良好的教学效果,主要有:
一、材料种类上抓大放小、有重有轻
根据工程应用型本科的人才培养目标,重点讲述工程中应用较多的核心重要材料如水泥、混凝土、建筑钢材等,这些也正是课程的难点,复习考试也要重点加强,使学生切实掌握其精髓,突出培养工程应用能力,其它材料则略讲或让学生自学。
二、以材料性质为教学中心
以材料性质为教学中心,抓住一个中心、两条线索讲述。一个中心就是掌握材料性质,这是学好本课程的中心环节。各种材料需要研究的内容很广,涉及原料、生产、材料组成与结构、性质、应用、检验、验收及储存等诸多方面,教学中应突出材料的性质,而一些次要内容则留给学生自学。掌握材料性质的两条线索是:注意了解材料性质与其组成、结构之间的关系,即决定材料性质的基本因素;注意了解材料受外界影响性质发生变化的规律,即影响材料性质的外界因素。
三、采用启发式、提问式教学法
本课程的特点是有大量的条文叙述,采用启发式教学尤为重要。采用启发式教学,多提问题,引导学生积极思考,而不做消极的听众,既可以提高学习兴趣,巩固所学知识,又可以培养学生分析问题、解决问题的能力。
四、化抽象思维为形象思维
本课程学起来比较抽象而且枯燥乏味。因此,在教学中除了采用启发式教学外,我们还注重现代教育技术与多种教学手段的应用,如多媒体图片、动画、材料样品等,使材料教学具体化、形象化。采用多种教学手段辅助教学,使单调枯燥的内容变得生动活泼起来,增加了教学的直观性和学生的学习兴趣,提高了教学质量与效果。
五、运用对比的方法
教学中运用对比的方法,善于归纳同类材料的共性与特性。不同种类的材料具有不同的性质,同类材料则存在着共性,由于品种的不同,又存在着各自的特性。教学中采用对比的方法,归纳介绍同类材料的共性,再对同类材料的不同品种总结它们的异同点,以便掌握其特性。这种方法在学习和掌握主要材料如水泥、混凝土、建筑砂浆等时尤为重要。
六、教学与科研紧密结合
教学中要注重将建筑材料学科前沿的新知识、新观点、新成果引入教学。十分注意给学生补充建材科技领域的新知识、新观点、新成果,使学生了解土木工程材料学科前沿的最新信息,跟上科技发展的步伐。在讲授传统材料的基础上,重点突出新材料的优异性能,开阔学生的视野。这样,第一可以使学生们了解更新的材料信息,紧密跟踪学科前沿;第二可以活跃课堂气氛,提高学生的学习兴趣;第三可以培养学生自我更新、终身获取知识的能力。课程组教师在教学之余长期坚持不懈地献身科研,时刻掌握学科前沿的研究动态,并十分注重将科研与教学紧密结合,用自己的科研心得现身说法,把最新的科研成果运用于教学中,以科研促进教学,取得了良好的教学效果。
七、注重实验教学内容的改革,培养学生的研究、创新能力
为了培养学生的实验动手能力以及研究、创新能力,采取的主要措施是:常规实验主要突出水泥、混凝土等核心土木工程材料的检测实验;对实验内容进行精心设计与革新,突出研究、创新能力的培养,编写了《土木工程材料综合性、设计性、创新性实验指导书》,尽量多开出综合性、设计性与创新性实验项目。2008级土木工程专业学生段邦政、朱攀、肖枭、孙少君等申请并完成了襄樊学院2010年大学生科研项目(2010DXS030),在废渣利用类著名期刊《粉煤灰综合利用》2011年第3期公开《再生砂对砂浆的施工和易性和抗压强度的影响初探》。
八、注重课程教学资料与实验室的建设
在本课程的建设中,我们十分注重教学资料、实验设备和多媒体教学建设以及双语教学的探索实践。在教学实践中积累了丰富的理论和实验教学所需的教学参考书、音像资料、材料样品,购置了较为完备的教学以及科研实验仪器设备,搜集了大量课件、案例、习题和模拟试题集等,从而为学生的研究性学习、自主学习以及创新能力的培养提供了良好的条件。这几年,我们改进了教学手段,采用多媒体式教学,增大了教学信息量,并使教学形式生动活泼,提高了教学效率与效果。另外,我们还采用了英文版《土木工程材料科学与技术》、《英汉土木工程材料常用词汇》等作辅助教学资料,开始了双语教学的探索与实践。
九、强化做习题的教学环节
对于本课程来说,要巩固并深化课堂教学效果就必须重视做习题的环节。针对该课程教材仅有思考题的特点,笔者广泛收集资料,编写了《土木工程材料习题与学习指导》一书,每章内容包括:内容提要、基本要求、重难点提示、基本概念与基本原理、考核要点、典型试题解析及大量习题等,并附有十余套模拟试题。在改进课堂教学的基础上,学生再通过做习题及模拟试题,就能更好地理解并切实掌握课程核心内容,提高考试成绩,改变了过去对该课程“一看就懂,一考却不会”的状况。
十、改革考核内容与评价方法
以往本课程主要以期末考试确定成绩,实验成绩所占权重较小,考核方式不全面,学生的工程素养、科学素养与创新精神未得到培养。改革考核方式后,课程成绩由作业、实验成绩、课程小论文及期末考试综合评定,其中作业占10%、实验占30%、课程论文占10%、期末考试占50%。课程考核加大了实验成绩权重,加强了工程师的基本训练,并增设课程小论文,培养学生的科学素养,全方位考核学生的能力,初步探讨建立了符合人才培养目标的全方位能力发展的考核评价体系。
综上所述,采用上述教学方法进行教学改革,使《土木工程材料》这门以条文叙述性为主的十分枯燥乏味的课程[1]的教学质量有了较大提高,不仅使学生的学习兴趣大增,而且学习效率与学习成绩也有了较大幅度的提高。
1.学术交流
德国亚琛工业大学土木工程专业一直位列德国高校前三名,其工程地质学科目前在德国高校排名第一。近年来,土木工程系选拔优秀的老师去亚琛工业大学进修,学习先进的教学理念,与此同时,亚琛工业大学先后派五名教授及教师十余人次来上海理工大学土木工程系合作交流。教师层面的交流更有益于学习国外的先进教学模式,为创新型人才的培养提供技术和制度上的保障。另外,土木工程系已入选为德国政府重点推荐的德国大学生(含本科生、硕士生和博士生)海外实习、实践与国际交流基地,这一制度保障为双方长期的学术交流提供了保证。目前,由土木工程系推动的上海理工大学与亚琛工业大学校际合作协议的签署工作正在顺利推进。
2.科研合作
近年来,上海理工大学土木工程系与亚琛工业大学科研方面的合作取得了一系列的成果,先后与亚琛工业大学合作申请完成中德团队合作项目(PPP项目)、中国国家自然基金面上及国际合作项目、上海市教委海外实习交流项目、德国北威州科技部及德意志学术交流中心项目等十余项,并联合举办国际会议,亚琛工大教授与上海理工大学土木工程系合作申请到德国国家基金重点项目及面上项目多项。另外,双方联合建立环境岩土工程实验室以及联合建立国家级研究中心的工作正在进行中,双方的合作也先后在德国政府网站、德国亚琛工大校园网、德国驻华大使馆网站及德意志学术中心网站上介绍。目前,德国亚琛工业大学和上海理工大学土木工程系的科研合作已经被中德两国政府列入双方联合资助的框架,双方下一步将联合申请德国DFG和中国国家自然基金委联合资助课题的题目。
3.人才联合
培养人才培养工作一直是高校土木工程专业的重点,德国大学土木工程教学特点具备以下几点特征:专业知识面宽,注意社会发展需要、专业方向的设置和调整;紧密联系生产实际和就业市场的需求,不断调整和补充知识结构;注重人才的独立工作能力的培养,实践性环节多;严格的考试和成绩评定制度;教学方法注重讲授示范性的科学方法。上海理工大学土木工程专业一直积极探索支持和激励学生海外交流的新机制,积极推动交流互派、海外短期学习、海外毕业实习、参加国际学术会议等多渠道、多平台、多模式的学生海外交流活动,拓展学生的国际视野。目前,土木工程系与亚琛工业大学的土木工程专业和工程地质专业开展了从本科生到博士生多个层次的合作交流,土木工程系每年都选派优秀学生到亚琛工业大学进修和交流,参与亚琛工业大学正在进行的一些国家级课题及重要工程项目。同时,选派学生去德国高校并参与到德国高校的课题组完成毕业论文和毕业设计,德方为每名学生配备了知名教授和经验丰富的教师,分别担任正副指导教师,学生们被安排在不同的课题组,分别参与亚琛工业大学正在进行的一些国家级课题及重要工程项目,要求每个中方学生必须真正融入德方研究团队,每位学生在研修班结业时都必须报告自己的学习和研究成果,这样通过双方联合培养丰富了土木工程专业人才培养的途径;同时,土木工程系接受德方高校派学生来上海理工大学进行毕业设计、毕业论文和毕业实习以及学术交流,双方学生之间的知识交流与共享促进了本校学生和德国名校之间的交流,开阔了学生的视野,大大提高了学生工程实践的能力和团队合作能力。目前,中德大学生联合研发的边坡智能预报系统正在德国的多个边坡工程中试用。该系统将应用于北京周口店、浙江龙游的边坡工程及上海隧道股份有限公司盾构开挖引起的地面沉降预报。
4.结论
关键字职高;土木工程;概论教学
【中图分类号】G424.1文献标识码:B文章编号:1673-8500(2013)01-0171-01
为提高职高土木工程概论课程的授课效果,在总结同行相关研究成果的基础上,从激发学生学习兴趣、树立专业荣誉感、改革教学方法、灌输可持续发展理念、设计职业规划、提高教师执教水平等方面,结合该课程的知识结构特点对授课方法进行了系统探讨。实践表明,相关教学方法的改革有效激发了学生的学习热情,丰富了教学内容, 提高了教学质量。
1注重对学生工程意识与专业素质的培养
土木工程的综合性、实践性比较强,要求工程技术人员要具有很强的工程意识和专业技能。专业技能有待于日后不断学习与实践训练得到充实,而工程意识的养成非一朝一夕之功,它是集专业知识、技能、经验、甚至是教训的不断积累而逐渐形成的综合素质。在现阶段,学生还没有积累足够的专业知识与技能,主要是使学生建立完整的工程概念并从专业角度理性分析问题的意识。如:在讨论房屋工程的建设过程时,介绍它包括规划、审批、勘察、设计(建筑、结构和设备)、施工、验收、交付使用等阶段,使学生清楚工程建设的过程是各部门、多工种全面协调合作的过程,牵一发而动全身,从而建立统筹整体、协同工作的大局意识。工程意识的培养关键在于教学过程中不能照本宣科,而要理论联系实际,灌输实际工程具有系统性和完整性的思想,使学生对土木工程有一个感性认识,形成一个完整的工程概念,树立专业的思维方式,为工程意识逐渐形成日后的自觉行为打下坚实的基础。
2根据课程特点采用启发性、典型工程实例引导等教学方式
孔子说:“不愤不启,不悱不发”,这八个字的意思就是要实行启发式教育,把学生作为教学的中心,使学生在学习的整个过程中保持着主动性,主动地提出问题,主动地思考问题,主动去发现,主动去探索。启发式教育的核心就是要培养学生独立思考和创新思维。所谓教是为了不教,就是要使学生自己掌握学习的方法,提高创新的能力。该课程面向刚入学还没有建立工程、专业概念的新生,既要向他(她)们介绍土木工程形式、建造技术、发展等知识,更要传授他(她)们专业的知识体系、学习方法,包括课程学习、设计、实习和实验等环节的注意问题,帮助他们转变思维方式,还要帮助他(他)们树立专业观念、工程意识,通过课程学习让他(她)们热爱上建设事业,热爱上土木工程专业,激发起学好专业的兴趣,使学生在进一步接触专业的其他课程前,充分了解将来可能的工作岗位、工作环境,极大提高学生在本科的学习过程中寻找适合自己的方向,有目的性地学习,提高学习的有效性。组织学生根据自己的爱好结合课程内容进行专题演讲,可极大地提高学生的学习兴趣,锻炼学生的能力,效果更好。有条件的话课余时间安排若干场有关土木工程各领域发展前沿的讲座,聘请设计或施工企业知名的设计、建造师、和其他专家,让学生与工程领域的专家学者见面,探讨土木工程发展成就、专业技术现状及发展前景等弥补课程教学之不足。
3改进教学方法与手段是提高教学效果的关键
关键词:实际检测;土木工程结构风场;新技术的开发;进展研究
前言:随着全球建筑的不断发展,人们对建筑的要求也逐渐在提高,一个国家的土木工程建筑也可以反映出国家的经济发展水平,是一个国家综合实力的具体体现,所以,我国在大力发展经济效益的同时,对土木工程的建设也是需要重视的,应该给予最大的支持来不断发展我国土木工程建设。土木工程结构风场的实际检测是完善我国土木工程建筑的重要方式,也是新技术开发的技术保障,促进着我国建筑事业的发展。
一、土木工程结构风场的实际检测过程
1.1高层建筑结构风场的实际检测
高层建筑由于高度的优势,使其在风向负荷和风向机理方面的分析就更加容易,也确定了结构风场实际检测的理论基础,使土木工程结构风场的实际检测工作更便于进行。我国高层建筑在高度和柔性方面都具有着很多的优点,对于检测的效果也比较明显,可以根据检测得出的数据直接分析土木工程建筑抗风能力差的原因。在检测的过程中,当横向振动发生的频率增加时,气体交换的压力就要变大,土木工程建筑会产生严重的共振现象,由于对这种现象的解释还没有合理的公式理论基础,所以,横向脉动作用的土木工程结构风场检测主要是依据与检测的过程和结果来综合分析的。在土木工程结构风场检测的过程中,对于高层的建筑来说,检测人员的经验对总结检测的结果是非常重要的,因为没有明确的理论对检测的过程以及结果做出定义,就需要检测人员依据自己的检测经验来探索土木工程建筑的技术革新,以及提高土木工程建筑稳定性的措施。高层建筑风压及风向的共振是为了获得土木工程建筑在强大风力影响下的结构变化,通过对土木工程结构前后变化的分析,分析土木工程建筑抗风的能力,为提高土木工程建筑的坚固性提供了有效的数据。
1.2低层建筑结构风场的实际检测
在低层建筑结构风场的实际检测过程中,通过长期的检测经验,使得检测人员已经掌握了低层建筑结构风场检测的技术和要求,以及低层建筑结构的检测机理,了解到低层建筑结构对于防震功能的缺失,通过对风洞和风压模型的实际测量,在特定的风压下进行检测,根据检测的结果综合分析土木工程建筑的抗风能力,风洞和风压模型实际测量的检测结果是不同的,比较检测的结果实验值,找到抗风压力不同的原因,从而确定具有更高抗风效果的土木工程建筑技术。在对低层建筑结构的全尺和缩尺风洞进行实际的检测时,要对压力以及系统的抗风效率进行具体的检测,比较分析两个检测的结果,从而确定平均压力系数,分析压力系数对土木工程建筑的影响。通过我国科学家的不断实践,已经验证了低矮建筑在抗风方面的抵抗力,也逐渐对检测的手法进行着改善,所以,在低层建筑结构风场的实际检测中,完善检测系统响应,提高感应抗风系数是非常重要的改善方式,通过技术的革新来加强结构风场的实际检测效率,不断提高检测技术的基础。
1.3跨度大的桥梁建筑的结构风场实际检测
在历史的桥梁建筑中,总是会有桥梁抗风能力差,桥梁受损的现象发生,最大的原因就是对工程建筑的风场检测不具体造成的,随着科学技术的不断进步,桥梁抗风检测也逐渐在革新,已经建立了有效的理论基础。桥梁建筑的不断发展,更多跨度大的桥梁建筑被兴建的越来越多,传统的抗风检测已经不能满足大跨度桥梁的检测,技术逐渐发展为风洞技术的检测,结合风力的强度,对桥梁工程抗风能力进行检测。明确确定影响结构振动的因素,以及可能对大跨度桥梁建筑的影响,由于大跨度桥梁检测的难度非常大,要求在进行健康监控时就检测抗风的能力,实现全面的维护工作。在进行全尺测量时,要通过风速的检测来分析大跨度桥梁建设的抗风能力,从而分析出风向风速对桥梁建筑的影响。
1.4跨度大的空间结构建筑的结构风场实际检测
跨度大的空间结构在建筑上都具有立体的建筑形式,建筑的外形结构也比较复杂,但其投入的建筑资金很少,在结构风场实际检测的过程中,应结合其建筑的特点,根据空间结构的多边形以及实体轻等优点来合理的采取检测的措施。随着空间结构在建筑类型上的不断转变,使其逐渐向着跨度大的建筑类型上靠近,检测的目标也要随时做出改动,结合空间结构建筑的建筑特点,实现三维立体的检测。多变的空间结构建筑的风场分布与跨度大的桥梁建筑是不同的,结构共振的效果也不同,在检测的过程中,应该结合风压基本系数进行分析,根据实践总结的经验以及低矮建筑抗风能力差等因素,采取有效的检测方法。空间结构建筑在风压的影响下,容易产生自激振动,可以利用多通路检测风压的方法,来进行实际检测,根据气流的反映探索检测的结果。
二、新技术的开发进展研究
2.1土木工程结构风场实际检测传感器的工作状况
土木工程结构风场的实际检测主要是依靠传感器来进行的,通过传感器的接收和回复,来对土木工程建筑的抗风能力进行分析,从而实现风场实际检测的过程。随着我国现代化科学技术的不断发展,风场实际检测的传感器也在不断的更新,逐渐研制出热风、电子、三维等传感仪器,促进了风场实际检测工作的进展,也使检测的结果更加的精准。在风场实际检测的过程中,由于风压是属于轻微压力,很多的自然因素都会对其产生很大的影响,这就使得压力传感器得到了广泛的使用,压力传感器可以很敏感的检测出风向以及风速的变化,能及时的抓住风力对土木工程建筑的影响,加大检测结果的准确性。根据压力传感器的制作原理,还可以应用到很多领域的抗风检测中,在风压较大的情况下就需要使用压电式压力传感器来进行抗风的检测,压电式压力传感器具有不受外界因素影响的优点,压电系数也比较高,适用于多种建筑类型的土木工程。
2.2不断改进检测的方式方法
土木工程建筑的多样性,也为风场的实际检测带来了很多的困难,检测需要根据实际的建筑要求和特点,进行检测,需要用到的传感器也不同,所以,使我国风场的实际检测工作进展的非常缓慢。风场的实际检测是掌握检测经验以及发现土木工程建筑缺点的具体工作,只有不断改进检测的方式方法,才能更好的满足建筑的要求。通过完善检测的系统以及提高检测的技术要求来逐步提高风场的实际检测工作,完善检测系统可以及时的发现风场结构的改变以及结构共振的程度,以便于检测人员掌握有效的数据进行后期的分析,提高检测技术可以使用先进的数据处理系统以及统计系统,对检测的数据进行高效的总结和分析,只有通过不断的探索,风场的实际检测工作才能持续的提高,检测的步骤才能更加符合要求。对于抗风能力的检测基本分为两种方法,有齐墙埋管式检测方法和多通路压力检测方法,检测人员可以根据具体的需要采取合适的方法进行检测,从而不断探索改进的方案。
2.3新技术开发的具体进展
随着传感器的进一步革新,我国风场的实际检测技术也得到了具体改善,通过传感器提供的高科技技术,实现了由传感器监控的检测环境,嵌入式系统的开发,也使检测的数据实现智能化的处理,并可以实现通过无线网络的传输把数据输送到电脑的终端,从而实现数据的长期有效使用,方便检测工作总结工作的经验以及对建筑的具体分析。现代化计算机网络的发展也为风场的实际检测工作带来了很多的便利,实现了数据处理零误差的要求,也加快了处理的时间,为检测人员的分析工作提供了良好的保障,同时计算机无线网络的介入,也促进了风场实际检测工作的进展,使得数据传输的过程更加的快捷,实现了高效率的检测目标。
三、实际检测土木工程结构风场的重要作用
3.1有利于加强土木工程建筑的坚固性
在土木工程的建筑过程中,一定会存在施工要求不符合标准的现象,这样会使土木工程建筑的质量下降,通过对土木工程建筑进行结构风场的实际检测,可以及时的发现土木工程建筑存在的问题,从而制定出有效的方案来避免建筑的损坏。对数据的分析可以发现土木工程建筑的抗风能力,如果抗风能力达不到标准就说明土木工程建筑不能有效的抵抗狂风的打击,也就是土木工程建筑的牢固性没有达到标准,根据实际检测的结果,获得建筑抗风能力的数据,从而可以制定出有效的方案来加强土木工程建筑的抗风系数。我国土木工程的建筑都是施工工期长,施工环节复杂的建筑,在施工的过程中,施工人员为了提前完成施工任务,往往会疏忽对于土木工程建筑抗风质量的要求,所以,土木工程建筑施工单位一定要做好监督管理的工作,使施工人员可以了解到更加先进的加强建筑稳定性的技术,结合具体的土木工程建筑要求,使建筑达到具有抗风的能力。
3.2有利于土木工程建筑实现防震减灾的功能
近年来,我国大量兴建土木工程建筑,其最大的原因就是因为灾难的多发性,地震等灾害的来袭,使我国人民承受着巨大的打击和损失,也对我国的建筑水平提出了质疑。日本是一个岛国,发生地震灾害的可能性以及频率都要比我国大,但是日本建筑的防震效果特别好,极大的减少了灾害对人民的影响,这也促进了我国建筑不断革新的步伐。通过对土木工程建筑进行结构风场的实际检测来检测建筑的坚固程度以及是否能实现防震减灾的功能,一旦没有达到这种功能,也能采取有效的措施来弥补,是完善我国土木工程建筑水平的重要措施。建筑施工人员要以提高我国土木工程建筑水平为目标,不断学习先进的建筑知识和技术,总结建筑经验,了解我国多结构的土木工程建筑要求,从实际出发,加强保护人民利益以及生命安全的意识,明确知道土木工程建筑在灾难发生时所起的重要作用。土木工程建筑的防震功能也为我国减少了很多的经济损失,有效的减少了灾难发生时的人员伤亡。所以,土木工程建筑结构风场的实际检测工作,一定要落实到实处,检测人员要认真完成检测工作,找出土木工程建筑抗风能力差的原因,对数据进行细致的分析,协助施工团队制定修补的方案,与施工团队一起为我国土木工程建筑做出贡献,大力发展我国土木工程建筑。
3.3有利于完善我国土木工程建筑要求
土木工程建筑结构风场实际检测工作的大力开展,使我国更加注重了土木工程建筑的检测工作,严抓土木工程建筑的质量关。根据检测的结果可以分析出建筑的水平,有利于施工人员意识到建筑存在的问题,从而完善我国土木工程建筑要求,也有利于提高我国土木工程建筑的施工技术。我国土木工程建筑的水平以及质量是我国综合建筑的重要体现,施工团队不符合要求建筑的工程既影响着我国土木工程建筑的口碑,又使土木工程建筑的功能不能很好的实现,不能保障我国人民群众的利益,所以,要想从根本上提高我国土木工程建筑的水平,相关管理部门既要加大对施工队伍的管理和要求,施工人员之间也要起到监督的作用,施工领导严格规范施工工人的行为,对其施工的细节做出明确的指导,加强施工人员提高土木工程建筑水平的意识,只有相关施工人员一起努力,我国土木工程的建筑水平才能逐步提高,更好的与世界先进施工技术接轨。
结语
在土木工程兴建的今天,施工队伍在施工的过程中,要不断提高自身的施工水平,按照建筑的要求,抓好每个环节的质量,使土木工程建筑达到可以防震减灾的效果。在对土木工程建筑进行结构风场的实际检测时,检测人员要根据检测的实际建筑对象,利用传感器技术来对建筑的抗风能力进行细致全面的检测,严格按照检测的过程进行检测,得出检测数据,对数据进行合理的分析,从而找出我国土木工程建筑还存在的问题和不足。检测人员也要加大对技术的创新能力,实现更高难度的建筑检测工作。
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【关键词】土木工程英语 翻译技巧 研究探索
土木工程方面的英语处于发展阶段,其内容的更新以及填充发展较为快速,主要原因就是土木工程本就是一个持续变化发展的行业,其运用的技术、设备以及相应的原理等都在不断的进步当中,因此,土木工程英语的翻译发展较为难以进展,以及其中的技巧较为难以掌握,其确定的主要手段就是对翻译中存在的问题以及不合理的地方进行分析,找出造成这些问题的关键所在,进而逐渐清晰脉络,使得技巧的研究实际化,进而得出相应实际的技巧,进行实际的应用,来发展土木工程。
一、土木工程英语
土木工程行业的发展较为迅速,发展的历史较长,内容较多以及原理较为复杂,该行业所涉及的知识范围较为广泛,其所运用的技术、设备以及材料等种类较多,这就导致该方面的英语较为复杂,学习难度应用难度大。土木工程英语的发展目的就是为了适应现阶段发展的国际化,为使得我国土木工程的发展走上国际化道路以及发展的程度与社会的需求相一致。在对土木工程英语进行探讨过程中,发现其存在的主要问题就是英语的标准化水平不足,英语词汇的含义变动性大以及英语词汇应用过程中的限定条件少等。这些都造成在实际场合的英语应用过程中容易出现各种意外情况,甚至于进一步导致合作的进展困难,导致土木工程的发展受到一定的影响以及国际发展受到相应的限制。由此可见土木工程英语的发展以及完善是极为必要的,根据其现存的问题进行实际的探究,找出主要的改进方向以及主要的发展措施,进而使得土木工程英语的发展更上一层,进而使得土木工程英语的作用效果实际的体现在社会土木工程产业的发展中。
二、土木工程英语翻译研究方向以及翻译的作用
对土木工程英语进行实际的应用所依靠的就是翻译该种方式,在实际的发展过程中翻译的进展较为不顺利,不仅是因为专业词汇过多,导致在翻译中较为困难,另外就是该方面的技术以及施工手段、设备、材料等的不断发展更新也使得词汇的总数不断累积,由于在土木工程方面该方面的翻译人才的紧缺导致在无法及时快速的掌握最新变化,进行实际的应用,这些都导致土木工程的交易以及发展受到相应的限制,同时也使得其的技术发展以及施工计划的发展都较为缓慢,在进行翻译水平的提高过程中,首先需要掌握的就是翻译的总体作用以及其的主要应用方式,对其中应用存在的问题进行研究,进而相应的确定发展的方向,在此基础上总结出相应的技巧。
1.土木工程英语翻译的作用以及问题。土木工程英语翻译的主要应用方向就是相关最新发表的论文,对其中新发表的概念、手段、方法、设备、原理以及技术信息进行提取,进而使得土木工程在发展工程中能够技术有效的第一时间掌握相关先进的技术,进行及时的研究,进而根据研究的结果进行相应的分析,进行进一步的改进,使得该项技术原理等得到快速的应用,使得我国使用的技术等不再处于较为慢反应以及被动的状态;同时通过研究最新发表的文献,进行发展方向的确定以及发展内容的确定;也能够反向利用翻译的方法来发表我国的最新研究,进而使得我国的科技方面的先进性得到一定的国际认可,在此基础上对于进一步发展我国的土木工程有实际的促进效果。在土木工程英语翻译使用过程中发现其翻译存在一定的问题,包括翻译的过程翻译的方法以及翻译的结果,其导致英语翻译与实际的表达存在一定的偏差,进而使得我国的土木工程英语翻译的发展受到一定的限制。根据实际的翻译例子以及相应的翻译结果的分析得出其存在的主要问题就是翻译人员的综合能力的问题,主要体现在于对于翻译的结果没有进行检查,对于细微处的翻译错误不加予理会,而往往千里之堤毁于蚁穴,其在实际的翻译过程中所掌握的知识量较为固定无法得到进一步的发展,导致无法适用于瞬息万变的土木工程;翻译的过程中没有进行前后语序的连通性,导致最终翻译的结果较为凌乱,翻译的语序较为别扭,整体性不强,以及出现的错误较多等;翻译的流畅性弱,逻辑性弱,实用性弱。这些都导致在实际的发展过程中翻译所起的作用较为有限,翻译在土木工程的发展促进中没有起到实质性的作用。
2.土木工程英语翻译技巧研究。土木工程英语的主要作用就是交流以及先进相关论文的阅读等,其直接影响该产业的发展广度以及该产业的发展深度,为使得其的作用效果体现出来,就需要进行翻译,针对该现象需要进行的主要措施就是翻译技巧的研究。
(1)结合实际情况。土木工程英语的使用会随着实际的环境的不同翻译有所不同,其实际的体现就是国外人的语序以及文化逻辑等会与我国有明显的不同,因此,在实际的翻译过程中需要注意这一点,需要尽量的了解该国的文化以及该国的交际方式,在实际的交流中才能够做到无阻碍,不出现意外,对于土木工程的进一步发展而言是具有实际意义的。
(2)对于土木工程英语知识的巩固。翻译技巧增长的主要前提就是全面掌握该方面的知识,其是发展土木工程英语翻译技巧的有力手段以及前提,其需要进行的主要锻炼就是知识的积累,进行该方面的单词、句子等的学习以及训练,进而使得其在翻译过程中所遇到的阻碍因素降低。
三、土木工程英语翻译小技巧
土木工程英语翻译的技巧主要分为以下几个方面:由词及句、由浅入深、一词多意、语境结合、逻辑把握、保证完整、避直就曲。由词及句的主要意思就是在翻译过程中需要考虑的就是先确定词汇的意思,在翻译过程中有一定的思路,保证翻译的逻辑性以及准确性;由浅入深就是进行不断的锻炼,在前期主要依靠的就是字面的意思进行自我的翻译,在不断的理解过程中进行语序的调整以及深入的探究,进而是的语句的完整性得到较好的重现。一词多意的意思就是一个词汇有多个意思,在实际的翻译过程中会经常的遇到该种情况,其所需要掌握的就是词汇,包括词汇的宽度以及长度;语境结合就较好理解,就是字面上的意思,将所翻译的词汇以及句子进行实际的应用语境的探究,进而使得探究的方向具体化,词句的意味明朗化,进而使得翻译的的准确性提高;逻辑把握就是在句子段落的翻译过程中需要检查翻译结果语句之间的先后关系逻辑关系,进而进行进一步的调整,使得翻译结果的实用性提高;保证完整的意思就是在语句中被省略的部分在翻译的过程中不能够忽视,进而使得翻译的阅读性以及翻译的可靠性增加;避直就曲就是在翻译过程中避免出现直译的现象,也根据具体的情况进行自我的变化。
四、结束语
土木工程在实际的发展过程中所需要依靠的理论知识就包括英语该方面的知识,该方面知识的具体使用以及发展就需要借助翻译该种手段,对翻译技巧的讨论以及研究的主要目的就是发展该行业。
参考文献:
[1]邓友生,蓝培华,李中林.土木工程英语翻译技巧[J].中国科技翻译,2004,17(4):12-13,43.
[2]谭娜.土木工程英语词句特征及翻译技巧[J].校园英语(下旬),2015,(6):230-230.
关键词:SWOT分析法;毕业设计;改革与实践
引言
毕业设计是高等工科院校本科教学的一个重要环节,是衡量高等学校教育质量、办学水平和办学效益的一项重要评价指标,土木工程专业涵盖范围广,涉及知识面宽,传统的毕业设计指导模式已无法满足毕业设计要求。以往的毕业设计中存在着毕业设计(论文)内容涉及知识面窄,真题少,“假题”多,真题也未必真做,学、产、研脱钩;毕业设计套路化,科研含量低,抄袭严重;缺乏整体设计和团队合作思想;指导教师不足,生师比过高等等诸多问题[1]。为满足厚基础、宽口径的专业培养要求,促进不同专业之间相互交流与合作,加强学生的实际工作配合能力,实现产、学、研相结合的教育模式,为社会提供高素质复合型、应用型人才,我校船舶与建筑工程学院首先针对毕业设计这一教学环节进行了SWOT分析,在此基础上,综合考虑各方面因素,改革以往一些不利条件,增强优势因素,率先在土木工程专业推出毕业设计导师制模式,进行了实践研究,取得一些成效。
1.现有土木工程毕业设计模式的SWOT分析
1.1优势分析
首先我校船建学院每年新增本科生创新项目6-7项,近3年来有6项被评为省级优秀本创项目;土木工程专业教师每年人均2项各级各类科研项目在研;校重点建设本科生创新基地2个,分别为船舶与结构创新基地和力学实践创新基地;以上创新平台建设和科研氛围为学生的日常科研打下良好的基础。其次我院土木工程专业教师10名,其中房屋建筑学老师2名,制图老师2名,可在房屋建筑学课程设计中组建团队给予学生指导。另外有5位教师可组建力学团队,对毕业设计中的上部结构计算部分给予指导,此外还有钢结构和混凝土结构、地基处理等相关老师可以在各自的课程设计时间为学生给予指导等等。
1.2劣势分析
目前存在毕业设计周期紧,现有的毕业设计教学体系与模式可能已经无法满足学生的教学要求,学生的主观能动性差,毕业设计过程中甚至个别编写数据,抄袭往届内容[2];导师制度的施行,要求每位教师每届带8名学生,四届学生约有32个,这对导师的时间、精力、指导方法、科研素质提出很高的要求,个别教师有懈怠现象,管理不到位情况出现。个别项目科研、实践内容与当今最先进的科学技术结合不紧密,学生做完毕业设计甚至不知道项目内含的科研原理,只是一味生搬硬套,测出数据后,从不思考数据如何得来,数据的正确性更加无从考证。另外,现行的课程体系不能很好满足土木工程各个方向教学需要,个别课程之间衔接有小问题。
1.3机遇分析
我校从2012年更名迁址,从原来的江苏科技大学南徐学院(镇江)更改为江苏科技大学苏州理工学院(苏州张家港市)。苏州地区经济发展较好、实训基地得到苏州、张家港地区相关企业的大力支持,区域经济发展优于镇江,企业多,投资多,尤其是离中国的建筑之乡南通较近,有利于学生到南通建筑类企业就业。由于地域环境影响,教师横向项目数量大大增加,企业需求极大提高。江苏省教育厅今年首次对我院工程管理专业进行办学抽检,在“以评促建、重在建设”的指导思想下,我校对土木工程专业也进行了自我评建,尤其对毕业设计这一重点教学环节进行了深度剖析,学校、学院各个层面非常重视这一评建契机,努力提高办学质量。
1.4挑战分析
随着土木工程学科技术发展的日新月异,新技术不断被应用于生产和教学,要求教师不断学习,以提高自身素质;导师制的施行使得每位教师管理学生数量大约是32名,如何高效管理对教师提出更高要求;虽然,我院毕业设计包含选题、开题、中期检查、论文评阅、答辩与成绩评定等各环节,但是,如何完善毕业设计教学质量监控体系,任重道远。
2.毕业设计改革的努力方向
2.1毕业设计引入导师制模式
整合现有资源,包括教师资源和实验教学资源,结合实际人才需要,提出导师制的毕业设计改革模式。学生从入学起就有各自的专业方向性指导教师。通过学生的“一传一帮一带”将各年级学生引入到日常的科研工作中[3]。例如:我院研究力学与新型建筑材料的一位教师,分配给大四学生的任务是分析建筑材料的工作性能、力学性能、毕业设计等任务,大三学生负责撰写试验方案和制备试验试件,大二学生负责实际试验操作,大一学生负责试验相关资料的搜集、整理。从而形成了良好的科研梯队,学生科研素质有效提高。当然,部分学生进入毕业设计选题环节可能从事另外的方向,如结构计算、抗震等,但是3年多的科研素质培养,即使学生更换毕业设计方向,他们也能从容完成相应任务。
2.2利用专业课程教育、课程设计等教学环节
导师将毕业设计题目预先发到学生手上,从学生学习专业课开始着手毕业设计,在学完房屋建筑学后,对毕业设计中的建筑图部分进行设计,学完地基基础后对毕业设计中的基础部分进行计算等等,有效利用课程设计时间对涉及到的毕业设计内容精雕细琢[4]。
2.3开发学生主动科研兴趣
依托我院创新平台、本创项目,导师采取自愿报名的方式先期开展部分学生的毕业设计。实践表明,学生带着教学、科研任务完成毕业设计,是一种主动、高效的毕业设计模式。2.4改革现行课程体系梳理各门课程之间衔接关系,打通培养“大土木”各个教学环节。提高教师管理素质,提高教师服务学生意识,将毕业设计质量看作是检验教学产品的最高标准[5]。2.5严格规范管理毕业设计流程。(1)选题。在第七学期中期召开毕业设计(论文)动员大会,向学生明确毕业设计(论文)的具体要求、各阶段工作的时间安排和评分标准。提供选题供学生选择,或由指导教师与学生商议后确定选题。指导教师填写毕业设计(论文)任务书,提出毕业设计(论文)的内容、要求等,拟定工作进度,列出参考文献目录。(2)开题。在毕业设计(论文)工作开始后2~4周内,学生在充分查阅文献资料的基础上完成开题工作,包括资料收集、外文文献翻译和文献综述,同时填写开题报告概述表,了解选题的意义、国内外研究现状及存在问题,落实主要研究内容、研究方法、步骤和措施等,并由专业负责人组织学生开题答辩。(3)中期检查。在毕业设计(论文)工作过程中,指导教师每周与学生见面1-2次,对学生进行检查、指导和交流。在中期,由学院、督导专家组、专业负责人、指导教师对学生毕业设计(论文)进展情况进行检查和答辩,对进度缓慢的学生提出预警。(4)毕业设计(论文)答辩与成绩评定。在毕业设计(论文)后期,学院成立毕业设计(论文)领导小组和答辩委员会,制定毕业答辩的程序和评分标准,评定成绩时,按照评分标准从严要求。(5)总结。毕业设计(论文)工作结束后,专业负责人写出书面总结,内容包括:毕业设计(论文)情况,存在问题及改进措施等。在整个毕业设计期间,学院教学督导组、教务处、专业负责人对毕业设计(论文)的各环节进行跟踪检查,强化过程管理,切实保证了毕业设计(论文)的质量。
3.结束语
独立学院作为新形势下高等教育办学机制与模式的探索与创新,其人才培养模式还处在不断的探索之中,因此恰当定位自己的人才培养目标,形成自己的人才培养模式,有计划、有步骤地培养出能满足社会需要的特色应用型创新人才是势在必行的。通过毕业设计模式优化改革,为学生毕业设计创造良好环境,改变目前独立学院在面对毕业生检查和学位授予时的种种难题。同时可在选题时结合地方经济建设,以就业为导向,培养应用型技术人才。
参考文献:
[1]李卫,朱瑞祥,张军昌.本科毕业设计(论文)中的问题及对策[J].高教论坛.2011(08)
[2]于华,张雅芳,刘允.提高本科毕业设计(论文)质量的探索与思考[J].中国电力教育.2011(25)
[3]杨艾玲,李其兰,杜松云.关于提高本科生毕业设计(论文)质量的几点建议[J].广州化工.2011(18)
[4]刘岱,周德新,詹湘琳.基于教学与科研相结合的本科毕业设计研究[J].教育教学论坛.2015(33)
关键词:深基坑施工技术;土木工程;建筑施工
前言:建筑施工技术的优化一直是我国建筑工程建设发展的关键环节,主流发展方向。在此基础上以深基坑施工技术为研究对象,对其在土木工程中的应用进行研究,从理论上能够进一步完善当前我国土木工程施工技术体系的建设,在实践上能够就深基坑施工技术的实践应用提供优化建议,以进一步强化深基坑施工技术在土木工程中的应用作用,为我国土木工程施工质量的提升起到促进的作用,具有重要的研究价值和意义。
一、深基坑
随着我国建筑工程的逐渐发展,在建筑建设的过程中对建筑的整体需求性逐渐提升,对应的建筑施工标准和施工技术也得到了拓展和改善。在此基础上提出了深基坑建筑概念。根据我国住房和城乡建设部的关于《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》中对深基坑的概念定义为:第一,开挖深度超过5m(含5m)的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程;第二,开挖深度虽未超过5m,但地质条件、周围环境和地下管线复杂,或影响毗邻建筑(构筑)物安全的基坑(槽)的土方开挖、支护、降水工程[1]。
二、深基坑施工技术在土木工程中的应用
深基坑施工技术就是对深基坑实施具体的建筑施工,其中包含基坑支护体系设计与施工和土方开挖等工程内容[2]。因此,可以说深基坑施工技术是一项综合性较强的施工技术。由于深基坑施工技术的种类较多,其在实际工程施工的过程中需要根据施工技术的焦点和施工的具体内容选择合理的深基坑施工技术,这样才能够从根本上保障土木工程施工的准确性,在优化施工质量的同时保障整体土木工程施工的安全性。就当前深基坑施工技术在土木工程中的应用来看,其主要包含以下几种深基坑施工技术:
第一,简易基坑支护技术。简易基坑支护技术主要是采用短柱横隔板支撑和临时挡土墙支撑两种技术用于现场深基坑的基础施工。详见图1。
第二,斜柱支撑支护技术。斜柱支撑主要是指在深基坑施工的过程中沿着深基坑的边缘进行柱状打设,在柱状的内侧支设挡土板实现斜撑支顶,夯实内侧挡土板,实现深基坑支护施工操作。详见图2。
第三,锚拉支撑支护技术。锚拉支撑深基坑施工技术是沿着基坑边缘打设柱状,在柱状内科支设挡土板,在柱状上端使用拉杆拉紧,夯实挡土板内侧基土[3]。详见图3。
三、深基坑施工技术在土木工程中应用优化建议
(一)做好完善的前期时腹ぷ
在土木工程中应用深基坑施工技术必须对其前期的准备工作进行处理,进而为整个施工的开展提供技术保障。在前期准备过程过程中需要注意一下几点内容:
第一,注意定位钻孔前的准备工作。在定位钻孔前必须按照图纸的施工要求,精准的对施工钻孔的桩位实施整置确定,保障中心点的准确性;
第二,注意施工前提的地质结构测量工作。在实施设计坑施工技术前必须对施工场地的地质结构实施精准的测量,进而保障施工的安全性和准确性;
第三,就钻孔机设备实施前期检查。在深基坑钻孔前必须对使用的钻孔设备实施检测,明确管道孔的位置,提高施工钻孔的精确度。
(二)施工前护筒的准备工作
在土木工程中应用深基坑施工技术前必须按照其施工环节对其护筒的准备工作进行处理。护筒是保障钻孔准确、安全的关键,在实际工程设计和处理的过程中必须对埋设护筒的施工技术实施控制。例如,钻孔灌注桩保护管的设定必须是6mm厚度的钢板制作而成,在其加工高度上也必须根据现场的地质条件对其进行严格的控制,这样才能够从根本上保障整体土木工程施工的安全性。此外,在深基坑施工前护筒准备工作中还需要对对护筒的衬垫位置和嵌入的深度等进行控制,进而保障护筒预埋的准确性,为后期现场人员的安全提供保障。而且在实际工程施工的而过程中深基坑护筒的设定需要在其顶部放置溢出纸浆孔,以保障施工场地的洁净度。
(三)优化深基坑钻孔施工
钻孔施工标志着深基坑施工正式进入施工阶段,在钻孔施工的过程中必须对其进行严格的技术控制,这样才能够保障施工的准确性,为后期灌注水下混凝土的处理提供技术保障。在钻孔施工前对其内衬垫进行处理,在提升钻杆高度的同时保障内衬垫铺设的准确性,当开始实施钻孔时控制渗透衬垫的位置,进而开始慢慢钻探进入,实现钻孔施工。此外,钻孔施工的过程中施工人员需要根据经验结合地质条件对钻速实施控制,保障土壤施工需求的同时,还必须保障施工的安全性。对于黏土、软土、砂土等采用不同的钻速,以保障钻孔施工的准确性。
(四)灌注水下混凝土技术优化
未来在土木工程中应用深基坑施工技术的过程中必须对其灌注水下混凝土施工技术进行优化,可以通过控制一下几点对该项施工技术实施具体的优化:
第一,确定调放钢筋笼的准确性,严格按照设计要求和设计方案对整体材料进行技术处理;
第二,就施工需求对第一批浇筑混凝土的数量、质量进行严格的控制,并且保障浇筑能够实现泥浆排放管道处理;
第三,保证土木工程现场施工低孔管的具体保持在30CM~50CM之间,进而保障深基坑施工的准确性;
第四,就土木工程深基坑施工现场混凝土灌注来看,其在实际施工的过程中必须保障混凝土灌注的连续性,并且保障桩基灌注的连续性,必要的时候可以增加0.5s的灌注时间。
总结:深基坑施工技术作为土木工程施工中一种常用的技术,其在实际工程应用的过程中必须注重施工技术细节,实现基础技术控制,进而充分发挥深基坑施工技术在土木工程施工中的作用,为土木工程施工提供技术保障。
参考文献:
[1]刘佳.深基坑施工技术在土木工程中的应用探讨[J].住宅与房地产,2016,01(30):135.
关键词 土木工程材料;发展;建材
【中图分类号】 S969.1 文献标识码:B 文章编号:1673-8500(2012)10-0011-02
1 土木工程材料
随着科学技术的进步和建筑工业发展的需要,一大批新型土木工程材料应运而生,,而社会的进步、环境保护和节能降耗及建筑业的发展,又对土木工程材料提出了更高的要求。因而,今后一段时间内,土木工程材料将向以下几个方向发展。
复合化。单一的材料往往难以满足要求,复合材料应运而生。所谓复合技术是将有机和有机、有机和无机、无机和无机材料在一定的条件下,按适当的比例复合。然后经过一定的工艺条件有效地将几种材料的优良性结合起来,从而得到性能优良的复合材料。
多功能化。随着人们生活水平的提高,对材料的功能的要求越来越高,要求新型材料从单一功能向多功能方向发展。即要求材料不仅要满足一般的使用要求,还要求兼具呼吸、电磁屏蔽、防菌、灭菌、抗静电、防射线、防水、防霉、防火、自洁智能等功能。
2 土木工程材料现状及要求
与以往相比,当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善,随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外,随着技术的进步,传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。
2.1 从土木工程材料的来源来看:
鉴于土木工程材料的用量巨大,尤其在应用方面,经过长期使用的不断累积,单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天,以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。论文参考网。从另一方面来看,由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高,传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此,以天然材料为主要材料的时代即将结束,取而代之的将是各种人工材料,这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。
2.2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看:
技术性能的要求也越来越多,各种物理性能指标的要求也越来越高,从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。
3 新型土木工程材料——绿色建材
土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置,在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户,为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料,避免新型材料的生产和发展对环境造成危害,因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种:
3.1 利用废渣类物质为原料生产的建材,这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料,其优点是节能利废,但仍需依靠科技进步,继续研究和开发更为成熟的生产技术,使这类产品无论是成本上,还是性能方面真正能达到绿色建材标准。
3.2 利用化学石膏生产的建材产品,用工业废石膏代替天然石膏,利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能,开辟石膏建材的新来源,并且消除了化工废石膏对环境的危害,符合可持续发展战略。
3.3 利用废弃的有机物生产的建材产品,以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料,如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染,还节约了石油等资源,符合在资源可持续发展方面的基本要求。
3.4 利用来源广泛的地方材料为原料,利用高科技生产的低成本健康建材,不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料,根据这些地方的性质和特点,利用现代技术,可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。
4 土木工程材料的发展趋向
众多现象表明进入21世纪以后,在我国甚至是全世界范围内,土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向:
研制高性能材料,例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料,以及充分利用和发挥各种材料的特性,采用复合技术,制造出具有特殊功能的复合材料。
充分利用地方材料,尽量减少天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源,以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。
材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料,如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等,同时要开发对人体有益的材料,如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。
总结:土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的,它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换,在未来,基于材料原有的性质的基础上,“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。
参考文献
一、构建“一主线、三层次、立体化”的理论课程教学模式
“一主线”是在讲授各种材料时,既突出重点(以水泥、混凝土、钢材、沥青作为教学重点),又体现“一主线”的模式。“一主线”是按照“生产原料生产工艺材料组成、结构性能应用”讲解各类材料的基本知识,授课条理分明,学生学习思路清晰,从而培养了学生正确学习的有效方法和分析归纳能力。“三层次”是在课堂教学中把每个知识点分为逐层深入的三个层次———基础知识、观察和讨论、工程案例,并使每一个知识点达到基础性、扩展性和创造性的有机结合。第一层次基本知识是依据以上突出重点、体现一主线的模式讲授,并采用启发式、提问式等多种方式,启发学生进行思考,调动学生的积极性,从而使学生由被动变为主动学习。第二层次观察和讨论是通过观察建设工程中某现象(或事故)、某试验或试验结果,启发学生展开讨论。学生通过对这些现象、结果的分析讨论,既加深对相关基本知识的理解,又培养分析问题的能力。达到学中悟,悟中学。充分调动学生学习的主动性和积极性,启发思维使学生的观察能力、思维能力、想象能力得到了提升。第三个层次工程案例是结合所教授的知识点与实际工程案例相结合,鼓励学生通过各种信息渠道收集工程案例,分析讨论工程案例,教师引导学生理论联系实际,培养学生解决实际问题的能力。“立体化”是教学内容的立体化结构。在教学实践中,逐步建立立体化的教学内容结构。首先以教材为蓝本,广泛收集、整理大量的教学资料,使教学内容变得丰富;其次收集图片、视频、实物样品,制作多媒体课件和教学视频,使教学内容更加形象;另外制作功能强大、师生互动网络课程,作为支撑的教学内容体系。
二、突出“一定位、三最新、重优化”的教学内容
课程内容设计上导入国内外最新知识、最新标准,结合大量实际工程案例,强调基础,注重应用。具体做法如下。在教学内容上定位于培养应用型本科目标需要,优化教学内容,突出“三最新”的教学,即结合最新的国家标准教学,将新型材料及其发展新动向纳入教学内容,将教学改革的最新成果纳入教学内容。在教学内容的设计上注意强化基础,拓宽知识面,优化知识结构,满足厚基础、大专业的要求,突出基础性和系统性特点。优化教学内容。淘汰陈旧材料与标准,适当减少砌墙粘土砖等不符合现代技术要求的传统材料内容,增加新型墙体材料和新型防水材料等内容,实现内容的优化与更新,避免与后续课程重复。增设讨论课题、研究型专题作业和开放式作业,培养探究性学习、研究性学习能力和创新意识。以学科前沿的形式,介绍混凝土耐久性、生态建筑与生态建材、新型屋面体系———种植屋面、膜材料与结构等反映学科最新进展的内容,丰富了课程体系,突出前沿性特点。
三、建立“一结合、三类型、开放式”实践教学体系
针对“土木工程材料”实践教学的特点,满足不同专业、不同层次学生的需要,将理论教学贯穿到实验教学过程中,实现从感性认识到理性认识的感知过程,改革教学方法,形成完整的、科学的实验教学内容的新体系。具体是做到理论教学与工程实际相结合,设计基础型试验、设计型试验和研究创新型试验三种类型,实验室由“封闭式”变“开放式”的新的实践教学体系。实践教学的组织管理实行任课教师和实验人员共同参与指导和管理工作,学生以组为单位,按照教学大纲要求所有学生必须完成基础和设计型试验;一些优秀的学生,根据兴趣和个人意愿,参与和完成研究创新型试验(以教师的科研课题为主),在上班时间学生可比较自由地安排时间,在试验过程中及时得到试验人员的指导。新的实践教学体系使学生在掌握试验基本技能的基础上,通过设计型和研究型试验,提高了学生分析、解决问题的能力、创新能力。
四、确定“一素质、三能力、多形式”的教学方法和考核方式
遵循以学生为主体,以教师为主导的教育理念,针对理论教学和实践教学的不同特点,确定“一素质、三能力、多形式”的教学方法和手段。“一素质”是指工程素质。作为工科学生应有广博的工程知识素质、良好的思维素质、工程实践操作能力、沟通协作素质、把构思变为现实的技术能力及工程创新素质。工程素质是通过大学课程,逐步培养的。土木工程材料课程在教学中由始至终注重学生工程素质的培养。通过课堂教学传授工程材料的基本知识,采用多种形式的教学手段,培养学生的创新意识,通过试验课及参与教师的研究课题,培养学生的沟通协作素质、工程实践操作能力。“三能力”的教学方法,是以设置疑问悬念引导学生积极思考,调动学生主动学习的能力;通过启发对比、分析讨论式及案例教学法,培养学生总结归纳、分析问题、解决工程实际问题的能力;改变单一传授知识型、填鸭应试型教学模式,建立以学生为主体、以教师为主导培养学生探索新知识和研究解决新问题的能力。在课堂教学中,坚持采用启发式教学方式,以实际工程为载体,引导学生多方位、多角度地发现问题,有效地调动学生的学习积极性,激发学生的潜能。培养学生分析和解决问题的思维方式和方法。教学模式的改变,能调动学生学习的积极性,激发学生的创造性思维,提高了学生的学习能力。多形式的教学方法。借助学校强大的教学网络平台,采用多媒体技术,将文字、图片、图像、动画、授课视频等多种教学手段,实现有机结合,使材料或动态过程直接呈现给学生,扩大材料科学前沿信息量,扩展学生的视野,培养学生的创新能力。多形式的考核方式。建立课堂教学、实践教学、课外学习与考核相互结合,理论测试、试验考评、课外学习成绩评定等多形式的考核方式。
五、建立“一平台、三拓展、信息强”的教学资源
“一平台”是指教务处的网络教学平台。土木工程材料已经在此平台上建立了较为完善的网络课程资源,可以供学生课下学习使用。进一步完善了师生互动平台的利用,使教师与学生能够有效沟通。“三拓展”是指通过网络平台,拓展土木工程材料的前沿知识,跟进新材料的发展,使学生及时了解材料发展动向;拓展土木工程材料的最新国家或行业标准、技术规范,培养学生严格遵守标准和规范的工程意识;拓展主要土木工程材料的发现、生产过程创新漫谈,目的是激发学生创新意识和培养其创新精神。“信息强”是指在上课过程中,指导学生一是充分利用学校图书馆强大的信息资源,搜集和查阅有关土木工程材料的最新研究动态、研究论文等资源,并指导学生写作科技论文;二是充分利用教务处网络课程资源,利用课余时间时时进行访问,以及完成师生互动的学习任务。总之,土木工程材料课程是一门综合性、实践性很强的课程,只有不断改革,因材施教,把工程素质、工程意识和工程思维的培养贯穿始终,才能使学生根据不同的工程实际、不同的使用环境,能正确选用土木工程材料,并能运用所学理论知识,对工程中出现的土木工程材料相关问题进行分析与研究,找出解决方案,为学生走向工作岗位打下坚实的基础。
参考文献
[1]龚平.土木工程材料.课程的教学思考[J].教书育人(高教论坛),2006(6):112-ll3.
关键词:土木工程施工;半自助式;三阶段;教学方法
南宋哲学家、教育家、诗人朱熹在《朱子语类》中说:“知之愈明,则行之愈笃;行之愈笃,则知之益明”。这就话充分说明了理论和实践是相互依赖、相互促进的两方面,认识是实践的前提和向导,反过来实践又会进一步促进认识的深入发展,只有将两方面结合起来才会使我们的教学活动更有效果。土木工程施工是土木工程专业本科教育中主要专业课程之一,本课程主要教学内容为土木工程施工技术和管理方面的基本理论、方法和规律,培养学生具有初步解决土木工程施工技术和施工组织设计问题的能力。改进土木工程施工课程的教学方法,提高该课程的教学效果,是培养“卓越土木工程师”的重要环节。为克服传统教学方法的诸多缺点,笔者在总结多年的教学经验,借鉴其他院校同类课程教改研究成果的基础上,结合土木工程施工课程自身的特点,提出该课程的半自助式三阶段教学法。
1土木工程施工课程传统教学方法的缺点
土木工程施工课程的内容理论面广、实践性强且技术发展迅速。理论面广是指该课程覆盖的知识面宽,有很强的综合性,要学好这门课程,还必须学好其前期各种基础理论课程;实践性强是指该课程的主要内容均来自工程实践的总结,包含各种施工工艺、施工组织方法和实际操作过程,并直接为工程实践服务;技术发展迅速是指随着科技的不断进步,土木工程施工中新技术、新工艺不断涌现,各类相关的标准、规范也在不断更新修改,教科书中的部分知识很快就变得过时[1]。正是土木工程施工课程的以上特点,决定了其教学的难度。在采用传统的“全程教”“满堂灌”的教学方法时,会存在以下缺点[1]。
1.1教师难教学生难学
目前,国内高校土木工程专业的教师中有长期在施工一线的工作经历,对施工技术和施工管理的规律和特点把握足够深刻并且能深入浅出、生动幽默地讲述土木工程施工课程的教师很少。在这种条件限制下,传统教学模式就会导致课堂气氛较为沉闷,学生也会感觉本课程比较枯燥,很难有很好的教学效果,造成“教师教得费劲、学生学得肤浅”的局面。
1.2教学和实践脱节
学生在学习土木工程施工课程之前,普遍没有施工方面的工作经历,缺乏相关知识的感性认识。在这种情况下,采用传统的教学模式,不论是采用板书还是多媒体教学,给学生呈现的都是纸面上的静态的施工技术和施工管理知识,对学生来说直接跨越了感性认识学习理性认识,教师感觉是在“纸上谈兵”,学生感觉学的知识像是“空中楼阁”,教学和实践脱节,导致学生一知半解,动手能力差,到了工地实习的时候感觉比较茫然,难以起到预期的教学效果。
1.3教学内容跟不上施工技术的发展
在现有的土木工程施工课程教材中,部分施工工艺和施工机械在实际工程中已经很少使用,甚至早已淘汰。同时在工程上已经大范围应用的新技术、新工艺却不能及时编入教材。这样学生在课堂上学到的知识相对陈旧,知识体系跟不上技术发展,影响培养质量,也难以达到用人单位的对人才的要求。
2半自助式三阶段教学方法的内容
鉴于土木工程施工课程的特点,如果彻底抛开传统教学方式,完全采用学生自主实践的自助式教学模式并不科学。所以笔者提出半自助式三阶段教学方法,目的是弥补传统教学方法的缺点,使教学环节和实践环节联系起来,发挥学生自主学习的作用,激发学生学习兴趣,提高学生实践能力和适应能力,从而达到显著提高教学效果的目的。半自助式三阶段教学方法以学生半自助学习为主线,将每个授课内容单元(按照课程具体课时数和对各章节内容的教学要求来划分)分为3个阶段,共用2~4个学时完成。
2.1第一阶段
第一阶段分为两个方案,由教师根据具体情况可选择其中一种方案实施,也可两个方案同时实施以取得最佳效果。第一方案为推荐方案,需占用2个学时的时间,主要目的是让学生提前接触工程实际。授课前由教师带领学生到施工现场参观学习,施工内容应与教学内容相关。在工地参观的同时,教师为学生详细讲解有关的施工技术和施工工艺,引导学生学习施工各阶段质量控制和进度控制方法以及如何协调搭配好人、材、机的现场管理,并启发学生思考其中的理论依据,培养其分析和解决问题的能力。这样学生能接受充足的感性知识,为学习理论知识打下良好的基础,学习起来也会更轻松。为使该方案能充分实施,教学单位应在充分利用学校基建工地的基础上,积极开辟校外稳定的实习基地。如果实习基地紧张,可以把学生分散在校外不同实习基地,这种方式也有助于培养学生的综合能力。第二方案为候补方案,在不具备工地实习条件的情况下或者两者方案同时实施时采用,该方案主要为学生自助学习,不占用正式课时。正式授课前,教师应将本次授课的教学课件、施工图像资料、名师讲座视频、重点难点、知识脉络图以及思考题等资料放在公共电子邮箱内,供学生下载学习。目前网络上哈尔滨工业大学、同济大学等名校教授讲解土木工程施工课程的课堂录像已经可以下载,应向学生提供这些视频资源或者网站链接。以上资料中,施工视频扮演的角色尤为重要,它可以使课程的主要难点以及复杂的建筑施工场面和工艺过程均能形象地向学生展示,使学生得到最直接、最生动的知识,有助于学生对理论知识的理解,也有助于提高学生的学习兴趣。视频设计应以微课形式设计为佳,即以知识点为单位设计视频,一个知识点的长度以小于10分钟为宜,提高学生学习效率[2]。
2.2第二阶段
第二阶段主要通过教师讲解加深学生对知识的理解和掌握,并帮助学生构建完整的知识体系,本阶段需要1个学时左右的时间。有了第一个阶段的学习基础,学生已对所学知识有了一定程度的理解,所以在第二阶段的教学内容上,要求进行全面取舍,哪些内容可以让学生在课外学习,哪些内容需要在课内适当讲解,哪些内容需要在课堂上重点关注。本文建议具体讲解内容主要针对课程难点来展开,一些重点内容如果学生自学起来比较轻松,教师只需要理一下知识脉络就可以。此外,教师还应介绍土木工程施工领域前沿发展的内容、长期存在却未得到彻底解决的问题以及工程建设的发展对施工领域在技术上的新要求和新期待。在本阶段,教师还应利用板书、框图、多媒体等教学手段帮助学生更好的学习,并采取学生提问和教师提问二种途径相结合的方式加强教学互动,进一步培养学生观察问题、发现问题、思考并解决问题的能力,激发学生的创新欲望,培养学生的创新意识,调动学生创新的积极性,为学生开展创新实践活动提供素材和参考借鉴,起到总结深化理论教学的目的[3]。
2.3第三阶段
第三阶段内容主要为学生间的讨论、互动,约占用1个学时的时间。本阶段可以采用以下两种形式实现。(1)小组讨论。让学生自由组合形成4~6人的兴趣小组,小组内推选小组长进行组织协调,实现学生的自我管理。小组成员通过分工协作,对本次课程所学的施工技术或者施工工艺内容,进行交流互动和全面的总结,并提出本小组对该技术或工艺的学习心得或者今后的应用前景和发展趋势所持有的观点看法,成果以小论文的形式提交。之后,每组学生利用5分钟左右的时间,推选1名组员以论文报告的形式介绍本小组的讨论结果。学生讨论的成果和课堂具体表现应计入学生的平时成绩,从而实现同组学生分工协作,不同小组之间良性竞争[4]。(2)学生转换身份上讲台。学习一门课程最快的方式之一就是自己作为任课老师去认真备课并在课堂上进行讲解。可以让学生转换身份,自己选择一个知识点进行备课,并上讲台用5~10分钟左右的时间给大家进行讲解,并让其余同学对其教学效果进行打分。也可以让学生上讲台谈谈自己的学习心得或者讲讲有关土木工程施工的新技术、新工艺发展。在整个土木施工课程授课期间,让每个学生都能够至少有一次机会上讲台。经验证明,这样做学生为了讲好课会认真学习备课,其余同学也会比平时更专心地听课,通过这种方式可以提高学生的学习效果,并激发其学习兴趣。(3)教师在以上学生的讨论交流中,应甘当“配角”努力营造平等、轻松、愉悦的讨论氛围,引导学生树立科学、积极的认知态度,提高学生多层面纵深获知能力和从不同信息源获取、筛选、加工信息的能力,进而促使学生对知识的理解更深刻,使学习达到事半功倍的效果。
3半自助式三阶段教学方法的优势
半自助式三阶段教学方法可以让土木工程施工的课堂回归到学生能力的培养,将普通课堂中的讲授内容的相当一部分移到课外进行,这部分移到课外的内容可以为实践环节,即在工地的参观、实践,也可以为自身的主动学习。在课堂内教师可以通过自己的讲解解惑来提高学生对知识的理解和认知,并通过学生间的讨论、互动等方式让学生成为学习的主动实施者,学生的工程实践能力、沟通交流能力、团队协作能力在课堂上能直接得到很好的锻炼。教师则由原来在讲台上单纯传道授业解惑的“演员”转变为教学活动的“导演”和学生身边的“教练”,而学生则由原来讲台下被动接受的“观众”转变为教学活动中积极主动的参与者[2],课程内容中枯燥无味的内容也能更轻松地被学生接受。在考核方式上,半自助式三阶段教学方法能够较全面地考查学生综合运用所学知识解决实际问题的能力而非单纯应试能力,更加符合当前国家对高等工程教育的要求。
参考文献
[1]祝江鸿.《土木工程施工技术》教学改革思考[J].中国科技信息,2006(5):271.
[2]何朝阳,欧玉芳,曹祁.美国大学翻转课堂教学模式的启示[J].高等工程教育研究,2014(2):148-151.
[3]林健.卓越工程师创新能力培养[J].高等工程教育研究,2012(5):1-17.
毕业设计存在的问题
学校为规范隧道工程毕业设计的指导和管理,对毕业设计的流程、质量控制体系、考核评价体系及设计成果等方面进行规范,并对如何更好地开展毕业设计指导进行了多个方面的探讨和借鉴,但还存在很多问题。主要表现在:选题与工程实际存在一定程度脱节;设计资料陈旧,没有及时更新,缺乏系统性;毕业设计成果欠规范,设计质量有待提高;设计过程管理不严格,学生态度不积极严肃;指导模式有待改进和完善。总体而言,目前本校隧道工程毕业设计在选题、指导、培养目标、参与主体的主观能动性、建立创新激励机制以及理论与工程实际相结合等方面还存在一些问题。
对我校隧道工程毕业设计的几点改进和完善建议
隧道工程是土木工程的一个分支,宽口径的土木工程专业是应用性、实践性很强的专业,其涵盖范围广泛,涉及的知识面宽,针对性强,其教学具有很强的实践性、社会性、综合性、创新性和群体性的特点。根据“湖南城市学院隧道工程专业人才培养计划”的教学培养目标,贯彻因材施教的育人原则,更好地体现理论教学、实践教学和科学研究“三元一体”的教学思想,适应厚基础、宽口径的专业培养要求,本校对隧道工程毕业设计的指导根据2010届、2011届与2012届毕业生的设计情况以及暴露的问题,和与多个学校的探索交流,主要针对设计前期、设计过程和设计后的总结提出了以下几点改进和完善的建议。
(一)充分做好设计前期工作
1.加强和落实好毕业实习,科学选题,提前选题。毕业实习能够让学生充分体验施工现场,将学习的理论和实践联系起来,成为学生为完成毕业设计很好的练兵场,因此教师应该加强毕业实习的落实。本校的毕业实习安排在第7个学期期末延续至寒假,因此尽量在满足教学安排的情况下,争
取较长的时间给学生体验,同时制定好相关的指导方案,有针对性地指定实习内容,并要求做好实习日志和报告并据此进行毕业实习答辩和评定。毕业设计成功与否,效果如何,与毕业设计选题密切相关,题目选择要满足教学要求,还应达到专业培养目标的教学大纲要求,尽量结合生产实际、科学研究的任务,同时还应适当反映本专业领域的发展水平和前沿动态。另外,要切合学生实际知识水平和应用能力,特别是毕业设计内容还应该结合学生毕业分配的去向,2010届、2011届与2012届曾经参与过隧道工程技术工作的毕业生反馈的信息表明,由于选择与工作相关的毕业设计课题,确实受益匪浅,他们能够更好更快地适应工作环境。因此,建议在学生毕业实习前由老师制定好选题,给定相关设计资料,特别重视给定详细的地质资料,让学生在施工现场重视对地质资料的分析、研究和使用,充分熟悉和巩固工程地质方面的专业知识,让学生在毕业实习期间有针对性地选好课题,同时学习和强化与之相关的内容,收集实用的资料,了解相关施工工艺。
2.做好资料搜集工作。选定了毕业设计题目,学生应该以此搜集相关的规范,教材(特别是《隧道工程》、《土木工程地质》、《结构力学》、《岩体力学》等)、参考文献、论文以及相关视频资料,同时熟悉隧道施工工序,认真阅读,回顾和读懂读透重要章节内容。这部分的工作量大而且对顺利完成毕业设计有着不可取代的作用,可能有的学生不积极,或者有些盲目,老师应该予以适当的指引,尽量避免学生做无用功。
(二)落实和抓好设计过程
在前期做好较为充分的设计准备后,本着“以人为本,教会生存,张扬个性”的指导方针,设计过程不仅学生要充分发挥主观能动性和创新性,指导老师也要加强对学生的指导工作,投入足够的时间和精力,同时学校要制定积极的管理措施作为有力的保障,从而保证毕业设计的顺利进行。
1“.模板化”设计与“个性化”设计相结合。本校隧道毕业设计由于在资料库储备方面还没有完善,所以毕业设计宜采用“模块化”。“隧道工程的模块化设计”的具体内容包括以下几个方面的基本内容:选线、建筑限界、洞门、衬砌、通风与照明、排水、施工方案、施工组织、概预算等。学生必须要有这几个方面的设计内容,但是为满足教学要求的深度和广度,又避免抄袭现象和充分发挥学生的积极探索和创新的精神,鼓励学生个性化发展,同时建议还采取“个性化设计”补充,在以上几个基本内容中采用其中1-2个版块进行深入的分析,研究和专项设计,有必要时可以辅助试验,施工现场考察。
2.正确对待计算机辅助设计。计算机辅助设计已经在工程设计得到广泛应用,计算机应用能力成为衡量毕业生能力的一个重要指标。毕业设计过程中要求毕业生结合本校师资队伍情况,以隧道工程为毕业设计对象,在毕业设计过程中合理使用计算机进行辅助设计,但同时为了避免学生抄袭和弱化学生实际动手能力,建议学校采用“手工+计算机辅助设计”相结合的模式。例如,首先学生必须掌握常用的办公软件,如:Word、Excel、Power-Point、AutoCAD、Project等,并能熟练地用来进行大部份毕业图纸的绘制与毕业计算书的编写;其次,对于部分非常重要的图纸,如建筑限界设计,紧急停车带设计,洞门平面图,洞门立面图,各类围岩衬砌设计及配筋图,爆破施工方案,路面结构图则必需采用手工绘制。同样,对于结构设计计算,要求学生学会相关软件,如Ansys、Midas-gts、Flac3D、Abaqus,同济曙光等进行结构受力计算和分析。但对基本的计算,如围岩压力的计算、衬砌配筋等,宜采用手算。此外,还应适当鼓励和引导学生进行与自己工作相关的设计和研究生学生学习,还可以较为深入地引导学生学习同望West,Origin科技绘图,以及Fortran90、VC++等计算机语言编程的应用。
3.教师指导模式的改进。指导老师精力和时间的投入、给予的耐心指导是学生顺利进行毕业设计的强有力保证。教师指导主要从以下几个方面进行改善和提高:
(1)在毕业设计过程中,指导老师不仅要进行业务指导,更要着眼于教书育人、提高学生综合素质和工程能力;不仅在设计选题和下达任务等环节“精挑细选”,更要在指导过程中“精雕细凿”,因材施教;不仅要对学生的出勤纪律、任务完成情况进行管理监督,同时要听取学生完成工作情况的汇报,关心学生的全面成长。因此老师可能采用多种指导方式,如直接与学生见面或者运用QQ、手机等联系方式进行指导,同时建议老师指定每周特定的时间为学生答疑解惑,尤其对于地质资料的阅读和衬砌设计部分,要适当补充相关文献、论文和专题形式的详细指导。
(2)指导老师应该根据学生的不同情况,摆脱以往“单行灌入式”的教学方法,改变学生“等、靠、要”的惰性心理,采取“因材施教”的方法。另外,还要特别注意锻炼学生自学能力,例如对于衬砌计算,他们不知道如何下手,指导老师可大致先讲述计算的基本环节及如何查阅相关资料的途径,然后放手让学生们自主去探究,最后再根据相关问题重点答疑。这样在学生的独立学习能力得到提高的同时,也让学生学会了如何规划处理工程问题。
(3)组成指导小组定期给予指导。隧道工程毕业设计是对所学专业的综合训练,它涉及岩土、地质、建材、力学、施工组织及概预算、结构设计原理等各个方面,涉及的问题多,知识面较宽,这就要求教师要分工协作,充分发挥各自的优势,以保证毕业设计指导的质量,因此建议成立隧道专项指导小组,小组教师适当地补充一些隧道工程专题讲座,并进行集体答疑,互相配合,避免独立指导下不全面的弊端;同时小组成员经常讨论指导毕业设计的经验与体会,对培养青年教师,提高其业务水平及指导毕业设计的能力也起到积极的作用。
(4)与其他院校多交流,相互借鉴。这三次的毕业设计指导通过与武汉大学、华中科技大学、中国地质大学(武汉)、中南大学、湖南大学、湖南科技大学等高等院校的师生相互交流,同时聘请相关教授(如华中科技大学王元汉教授)来本校进行毕业设计指导和相关知识讲座,为本校隧道工程以及其他毕业设计提供了很多的建设性建议,特别是对教师如何指导学生、引导学生积极思考、充分发挥主观能动性等方面有很大的促进作用,全面完善了本校土木工程毕业设计指导模式。
4.学校加强和落实好考勤制度和考核评价体系的管理。毕业设计的管理是一项复杂的系统工程。涉及毕业论文的选题、任务书的下达、开题、评审、答辩、成绩评定和归档等一系列程序。毕业论文的管理工作需要制定如教师指导、师生定期交流、论文审阅、考核标准和评级等一系列制度规范。虽然本校建立了一系列毕业设计管理制度,但其中却存在许多尚需完善之处,因此必须建立一套行之有效的管理实施办法、明确考核标准和指标。同时,必须强化贯彻制度的力度,将毕业论文的相关规定和条例落实到位。在实际执行中,对毕业设计成果质量要求不能放松,并且监督管理工作不能浮于表面,特别是对于出现问题的毕业设计,应更加严格要求,保证整改效果。
(三)设计后重视总结与完善
1.建立和完善科学的评价指标体系和评分标准。毕业答辩是考核毕业生分析问题、解决问题应变能力的一种手段,是对学生毕业设计水平的评估。组织好毕业答辩可提高学生整体的专业水准。目前,本校土木工程的答辩是按班级进行的,桥梁工程专业与隧道工程专业混在一块进行答辩,因此采取的毕业答辩模式有待改善。根据本校教学资源的具体情况,结合以往的答辩模式和借鉴山西铁路工程职业技术学院的答辩模式,本校土木工程目前的毕业答辩模式应该分专业进行,各个专业答辩小组组员由6人组成,由本专业学科带头人任组长,指导老师和专业老师各2名,聘请1名施工现场工程师或退休工程师参加答辩。毕业答辩内容宜由以下三个部分组成:
(1)毕业设计宣讲。由设计者口述完成,要求宣讲内容完整严谨,概念清楚,能正确运用图表,重点突出创新能力及涉猎可能夺得新工艺,新材料,新技术和对未知施工知识的探究,这里建议采用悬挂图纸,黑板板书和PPT演示相结合的方式,重在培养学生的表达能力。
(2)抽题答辩。指导老师根据设计过程需要的基本知识,必须掌握的重点知识,选好一定数量的答辩题,供答辩现场抽签答辩,这样可以激发学生的学习兴趣,营造一个生动、活泼的教学环境,为毕业生掌握基础知识提供一个很好的平台。
(3)提问答辩。参加答辩的老师提前阅读毕业设计,紧扣毕业设计进行随机提问答辩,学生即兴回答,要求能很快理解所提问题的实质,解答内容正确,论证确切,逻辑性强。
2.重视资料库的完善。就毕业设计这一教学环节而言,需要大量的设计资料做支撑,这既是教学任务的要求,也是资源积累和教学可持续发展的需要。目前,本校隧道工程的设计资料数量严重不足,参考书籍不全,规范没有及时更新等问题,这在一定程度上影响了毕业设计的质量和速度。因此,学校、老师和学生必须重视隧道设计资料的收集、整理和资源整合,除了补充和完善常规纸质资料外,应当发挥学校网络的优势,建立本校毕业设计专题专版。资料库的完善与整理包括:
(1)收录前届毕业设计提供的各种地形图和地质资料;
(2)收集各种隧道工程设计实例(包括常规的和特殊的案例);教师实际完成的具有代表性的设计案例,突出特殊的设计;
(3)收集“模板化设计”中各个专项设计相关的技术论文等资料,形成各项专题多样化模板,建立专门的数据库供学生查询和利用;
(4)收录各种设计、施工、验收规范和图集等;同时对新的规范及时进行更新和公布。这样,通过集合各种优秀资源,不但实现了信息资源共享,满足了毕业设计的资料需要,还达到了积累资源和教学可持续发展的目的。
3.评定优秀指导教师和优秀毕业生。制定相关的政策,综合学生在设计过程中的努力程度,设计成果质量与答辩表现,每组评定适宜数量的优秀毕业生,同时根据指导老师的指导记录和对毕业生的问卷调查,评定毕业设计优秀指导教师数名。这样在设计过程中,学生与学生之间,老师与老师之间形成一种不断改进,不断提高的良好活跃的竞争氛围。
4.毕业答辩结束后,组织毕业生师生座谈会。毕业答辩结束并不意味着毕业设计的整体结束,还应该对毕业设计的指导模式和需要完善的政策和相关条例条文进行总结,完善本校对以后毕业设计的指导。建议本院在答辩结束后,进行1~2次毕业生设计师生座谈会,总结设计过程中遇到的专业问题,以及管理制度、指导方面和其他方面的问题,通过学生自主发言,老师补充的模式总结,例如在进行隧道衬砌受力数值模拟的时候,关于建模和后处理的难点问题,对于围岩压力的计算采取excel计算还是自行编辑的程序计算的问题,老师的指导环节如何设计更有效的问题等,为本校以后的隧道毕业设计提供参考。
由隧道工程毕业设计引发的几点教学建议
(一)开展“四年级本科生导师制”
我校土木工程专业现设有建筑工程、地下空间和道桥方向三个方向,根据本校的师资队伍,借鉴东南大学的人才培养模式,本校可以采取“本科生导师制”,采取学生和导师“双向选择”的方式,其目的和要求是:
(1)导师负责学生在大学四年的学习情况,包括专业课学习、参加课外科技活动和科技竞赛、参与土木工程试验等;学生根据自己学习的方向选择老师,有的放矢的跟随导师学习自己所关心的科研问题。
(2)导师主动关心学生的全面成长,通过与学生“交朋友”的形式,帮助学生克服遇到的学习,心理和生活方面的问题。
(3)导师尤其负责学生大四的毕业实习和毕业设计的指导工作。
(二)引导学生走进试验室,培养科学和严谨的学习态度
本校拥有土木工程试验中心,下设建材、力学、土工、结构、道路、桥梁等专业实验室。经过10余年的发展,现已成为具有一定规模的学校重点实验室之一。专业技术人员和师资力量雄厚,本中心拥有六层土木实验楼1栋,结构厂房1栋,实验设备约400余台套,拥有多台先进的大型设备、仪器,其中包括500吨压力试验机、结构疲劳试验机、全站仪、桩基检测仪、电子万能试验机、智能液塑限联合测定仪,多功能振动测试系统,超声波检测仪等。土木工程实验中心除承担全校工程类专业的实验教学任务外,还和湖南城市学院土木工程检测中心对外承接大量房建、道路、桥梁、岩土、测绘工程等方面的试验和检测项目,同时也是重要的科研基地。为充分利用这些实验设备,为引导学生将理论和实践联系,培养学生的综合素质和能力,本校应该放开手,制定试验室开放政策,老师引导学生多走进试验室,给予相关的试验课题,让学生自己动手,探索新知识,解决问题,培养科研能力和实践能力,使土木工程专业素养不断得到提高。
(三)引导学生积极参与土木工程检测项目,培养吃苦耐劳的工作作风
本校拥有土木工程检测中心,其是本校集产、学、研为一体的一个对外平台,拥有结构、道路、桥隧、建材、土工、测量6个实验室。检测中心严格按照要求建立了完善的质量管理体系,本校在满足教学要求的同时,应该充分利用这个平台,引导和鼓励学生参与其中的检测或实习、见习,提前体验土木工程的工作和需要具备的严谨科学的工作态度,从而可根据自己的兴趣爱好来强化专业学习和择业。