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关键词 土木工程;线路初测;测量方法
一般来说,进行勘测的目的就是要按照设计任务的要求,进行外业勘测与调查工作,以便能够为编制初步设计提供资料。具体来说,初测的任务就是对路线方案研究阶段所提出的各个具有比较价值的方案,同时根据工程的需要,实地选定线路位置,并对各比较线进行同样详细程度的带状地形测量、工程地质勘测和水文勘测。最后在合理的运用纸上定线的方法初步设计线路的平面位置和立面位置,最终能够按照设计结果,有效的计算出土石方数量、工程数量,编制工程程费用概算和初测报告,经上级批准后作为定测的依据。
1.导线布置
初测的首要工作是根据线路方案研究阶段在已有地形图上规划的线路位置,结合实际情况,选择线路转折点的位置,并打桩插旗,标定点位。担任这项工作的小组通称为大旗组。选点插旗是初测工作的关键,能否选出优良的线路位置,将直接影响道路工程的质量。
插旗时一般应在道路纸上定线的平面图上标出大旗点的位置和标高,并记录线路沿线的特征。大旗插完以后需要绘制线路的平、纵断面图,以研究确定地形图测绘的范围。当发现个别大旗位置不当或某段线路还可改善时,应及时改插或补插。大旗间的距离以能表示线路走向及清晰地观察目标为原则。
初测导线的选点工作是在插大旗的基础上进行的。导线点的位置应满足以下几项要求:
(1)尽量接近线路通过的位置。大桥及复杂中桥和隧道口附近、严重地质不良地段以及越岭垭口地点,均应设点。
(2)地层稳固,便于保存。
(3)视野开阔,测绘方便。
(4)点间的距离以不短于50 m不大于400 m为宜。
采用电磁波测距仪测距时,导线点之间的距离不受限制,为测图应用方便,应在导线边上加设转点,转点间的距离应不大于400 m。对于钢尺量距导线除在导线边上设置转点外,宜设百米标,在地形变化处、道路交叉处、大中河流两岸、沟底、电线线路交叉处及其他各种需要处,均应设立加标。百米标及加标对导线边的横向误差不应大于0.1 m。当用电磁波测距仪或其他间接方法测距时,可不设百米标,但加标间不宜大于100 m。
2.导线测量与计算
线路导线测量时水平角的观测应使用不低于DJ6型精度的经纬仪,以全圆测回法测量右角,观测一测回,角度较差在±20“(DJz)或±30”(DJ6)以内时取平均数作为观测结果。
导线边长丈量的工作量很大,它直接影响着导线测量的进度与精度。根据规范规定,线路导线边长可采用电磁波测距仪、钢卷尺、2米因瓦横基尺和基线法测量。边长测量的相对中误差不应大于1/2000。
地形复杂地段和沿河流有比较线或需要大面积测绘地形时,可布置三角锁,以代替导线测量。这时,三角形中求距角一般不应小于30°,复杂时亦不应小于25°。三角形的边长一般以400 m为宜。水平角观测用DJ2型经纬仪,以全圆测回法观测两测回,满足要求后,平均分配闭合差于各角。三角锁的两端均应设置基线。两条基线之间三角形的个数不得超过10个,终了边基线长度与由起始边基线推算的长度的较差不得超过边长的1/1000。
在线路测量中,为控制测量误差的积累,规范规定:线路测量的起点、终点,以及每隔30 km的点,应与国家平面控制点或其他部门的不低于四等平面控制的点进行联测。联测的方法可采用导线测量法或角度交会法、前方交会法、后方交会法或两点后方交会法等。
如果遇到与国家平面控制点联测困难时,就需要在导线的起点、终点和不远于30km的导线点上用天文测量方法(太阳高度法或北极星任意时角法)或用陀螺经纬仪,测定导线边的真北方位角,以控制角度误差的积累。
当导线与国家控制点联测进行坐标计算时,首先要调整角度闭合差,然后根据调整后的角度闭合差和边长计算导线的坐标增量。由于国家控制点的坐标都是高斯投影面上的坐标,因此,在进行检核之前,必须将利用地面丈量的长度计算的坐标增量改化到高斯投影面上。这项改化分为两步:
(1)将坐标增量的∑x和∑y改化到大地水准面上。计算公式为
式中,∑x0,∑y0为改化为大地水准面上的纵、横坐标增量总和,以m为单位;∑x,∑y为根据边长和平差后的角度计算的纵、横坐标增量的总和,以m为单位;‰为导线的平均高程,以km为单位;R为地球的平均曲率半径,以km为单位。
(2)将大地水准面I二的坐标增量的总和化算至高斯投影面上。计算公式为
线路水准测量的任务是沿着线路设立水准点,并测定各水准点的高程,然后在水准点的 高程控制下测定线路导线各点和加标点的高程。前者称为基平测量,后者称为中平测量。
初测阶段一般地区水准点每两千米设立一个,遇有300 m以上的大桥和隧道,大型车站或重点工程地段应加设水准点。水准点应选在距离线路100 m的范围内,设在未被风化的基岩或稳固的建筑物,卜,亦可在坚实地基上埋设。水准点的标志一般为木桩、混凝土桩或条石。设立在基岩卜的水准点不需埋桩,可用较为突出的岩石代替,高程点位以红色标记,周围凿成圆形。
3.带状地形图测绘
初测阶段的带状地形图测绘是一项重要的技术性工作,测图的质量直接影响到初步设计的结果。因此,应当精心测绘,确保成图质量。
初测阶段控制测量包括路线平面控制测量和高程控制测量。控制测量的目的,一是控制地形,二是作为定测时放线的依据。因此,平面控制测量等级,应满足上述两项要求。高速公路、一级公路应采用一级导线或小三角;二级及二级以下公路应采用二级导线或小三角;三级导线是在测量设备等受限制时,方可采用。
在采用上述导线或小三角有困难的情况下,测量导线或中线点,其目的是要求用横断面控制路线两侧的地形。因此应钉设加桩,增测横断面,用横断面控制其地形,以便定线和移线之用。路线经过地区已有国家或其他部门设置的平面控制网时,宜予以利用,坐标系统不一致时应进行换算。
公路勘测规范规定:除水准控制测量外,对于路线沿线设置的中线桩、导线桩和设计需要进行控制的高程点以及有关建筑物、水位等,都应测量其高程。有些高程点,路线纵坡的设计要求很严,不能在地形图上判读,而应实测,点绘总断面图。路线地形图的测绘宽度,应以设计需要为准。路线有可能摆动较大,应测绘得宽一些。有比较线时,包括比较线及其中间地带都应测绘地形图,如正线与比较线过道或中间有山或河流、中间带可以不测。采用“现场定线法”初测时,线位移动量不会很大,地形测绘宽度可减小。路线地形测绘的图根点,应利用平面控制点作图根点。采用“现场定线法”时,用导线或中线点作图根点。当平 面控制点数量不能满足测图要求时,应进行图根控制测量。
根据地形的复杂程度及用图的目的,公路地形图测量应参照《铁路测量技术规则》对带状地形图的测图比例尺、带状地形图测绘宽度、等高线间距、视线长度规定执行。
地形图测绘的方法一般采用经纬仪小平板联合测图法或大平板仪测图法,在荫蔽地区有时亦采用横断晒测图法。地形点的密度,应能控制地形变化的特征,满足正确绘制等高线的要求,一般在图上的间距为15 mm~20mm。地物地貌的测绘除遵守测图的一般要求外,对于山顶、谷底点、垭口及山坡变化处的高程要准确测定;对于池塘、浅滩、河流、沟渠、泉井、水库、沼泽、坟墓、古迹、国家大地测量控制点以及地质钻孔等均应仔细测绘;测绘范吲以内的高压线、电力线、通讯线应分别测出,注明杆材及所属单位,与线路交叉跨越的已有铁路、公路、道路以及渡口应注明名称及去向;对于树林、果园、农田、旱地、荒地、菜地及其农作物区,应测绘其范围,并按规定的符号表示清楚;对于地质水文专业要求的其他特征,一氘如不良地质、高水位泛滥线,应由专业人员现场指定测绘,或由有关专业人员测绘。
4.结语
对施工线路的测量,是保证施工设计图科学性和可行性的关键。因此,测量人员在进行线路的测测时,必须要根据地形的需要,根据工程的需要,进行更多的分析研究,保证测量数据的准确性。
参考文献
关键词:地方高校 土木工程 实践能力
1.引言
随着高等工程教育改革的推进、素质教育的深化和土木工程专业口径的拓宽,高等工程教育在继续强调理论基础的同时,也越来越把工程实践作为学生学习的重点,用以培养学生的实践能力、创新能力和综合素质[1]。而对于土木工程专业来说,要培养学生的工程实践能力和创新实践能力,更需要在教育过程中将理论与实践紧密结合。通过实践教学,可以提高学生分析问题和解决问题的能力,从而起到培养创新能力、提高学生综合素质的作用。土木工程专业涵盖房屋建筑工程、道路工程、桥梁工程等多个专业方向,在这多个专业方向的教育中,实践相教学环节在整个学习过程中所占的比重约达25%左右[2]。
在地方高校土木工程专业的实践教学,存在着观念陈旧,重课堂、轻实践的现象;制度上仍沿用认识、生产和毕业实习三段制,实践教学活动与课堂的融合性方面也存在一定的差距。实践教学是土木工程专业非常重要的教学环节,对于培养具有创新精神和实践能力的高质量人才有着不可替代的重要作用[3][4]。从近几年从土木工程专业毕业生的去向也可看出,受聘于设计单位的越来越少,而受聘于施工企业的却在逐年增加。这说明地方高校的土木工程专业人才大多分布在生产和管理一线。此外用人单位一般均要求新进人员具有较强的实际工作经验,能够很快上岗工作,而刚毕业的学生由于缺乏实践经验,往往被用人单位拒之门外[5]。如何加强地方高校土木工程专业实践能力的培养,提升学生就业能力,是一项十分紧迫和重要的任务。
2.地方高校土木工程专业学生实践能力培养的现状
随着我国大规模的基础建设兴起,需要大量高技能的专业人才,土木工程专业的毕业生近几年就业情况良好,造成了很多高校盲目扩招,由此带来了诸如由于教学资源有限,造成实践教学效果不理想;学生实践能力差,不能胜任相关工作等问题。实践教学的缺位,其主要原因如下:1)学生人数多,实验设备少,实践场所容量小;2)市场经济条件下进行校外实践难度大;3)对实践教学认识不到位;4)实践教学教师队伍不稳定。由于上述的问题的存在,使实践教学环节的作用大打折扣,为了克服传统实践教学体系的弊端,根据土木工程应用型人才培养的特点,新的实践教学的研究十分必要。
3.地方高校土木工程专业学生实践能力培养的目标
对于地方本科院校,在办学实力、办学质量等方面远不能与研究型、教学研究型院校相比,因此,土木工程专业的培养目标要面向施工生产一线,为本地区工程施工企业培养应用型的高级技术和管理人才。
3.1地方高校土木工程专业培养目标定位——能施工,会设计,懂管理。
从地方高校土木工程专业学生就业趋势来看,大多数学生到施工企业就业,因此地方高校土木工程专业的培养目标必需强调施工能力,将施工能力的培养放在首位。
工程设计是培养学生的工程意识、概念和工程能力,这些也是一名合格施工工程师所必需的。其次,考虑未来我国小城镇建设和发展,未来的毕业生有可能从事中小型结构设计工作。因此,本专业的毕业生应具备从事常见结构形式的设计能力,“会设计”不强调建筑设计,而强调结构设计,不强调结构计算的难度、结构形式的新颖,而应强调设计过程的完整性、设计深度是否能达到“施工图深度”。
根据毕业生跟踪反馈,几年后,有相当一部分毕业生在本地区建筑业担任了建设主管部门的领导、施工企业的经理、项目经理、施工工长等领导职务。考虑本专业毕业生的任职和发展后劲,懂管理也应作为培养目标之一。
3.2踏实敬业、工程能力强、综合素质高
踏实敬业向来是土木工程专业毕业生必备的优良品质,毕业生只有安心施工一线,虚心好学,吃苦耐劳,才能在建筑工程业有所建树。在土木工程专业教育中,不能丢掉这一优良传统,不能因为所培养人才的知识技术层次提高了,而放松思想道德的培养,忽视实践教学环节。不要盲目与科研型、教学科研型院校相比,注重培养学生工程能力和综合素质,才是人才培养规格的正确定位,也是今后一定时期生存和发展的出路。
4.提高地方高校土木工程专业学生实践能力的对策
土木工程专业人才培养目标就是要造就服务于生产一线的高级工程师和管理人才,即具有基础知识扎实、适应面较宽、实践能力强、综合素质高的宽口径应用型工程技术人才。相对应地,就要在专业人才培养方案中,突出实践教学的地位与作用,从实践教学改革入手,强化实践能力培养的要求;使学生完成学业后,能够较快地从事土木工程领域中的设计,尤其是施工、管理等实践性很强的工作,这也正是以学生为根本的最好体现。
加强校企合作,与用人单位的洽谈并与他们进行多方面合作,建立了一批实习与就业相结合的基地,充分利用这些基地为学生提供实习实践场地。
让学生参与工程施工的全过程,使之对施工的全过程有全面的认识和体验。在施工现场,给学生布置内容和任务,要求学生定期完成实习和研究报告。所有这些为学生提供了一个很好的参与工程实践的平台,增强了学生的就业能力及早期的工作适应能力。加强对学生的实践能力培养,使学生的工程适应能力增强。
5.结语
实践能力的培养是全面推行素质教育,提高学生综合能力,是高等院校面临的一项具体而复杂的工作,在新的形势下必然遇到诸多的困难,特别是实习需求不断扩张而实习资源相对短缺的困难。因此,必须改革传统的实践教学模式,多管齐下,充分调动学生学习的主动性、积极性,努力提高学生的综合实践能力。
参考文献:
[1]黄丽婷,熊世树,李黎.土木工程结构实验室教学改革探讨[J].实验科学与技术,2006,4(6):44-47.
[2]闻亮.加强实践教学,注重学生创新精神和实践能力的培养[J].内蒙古师范大学学报,2003,(4):46.
[3]胡秀兰,祝明桥,刘锡军,等.土木工程专业实践性教学环节改革的思考[J].高等建筑教育,2006,15(1):90-93.
高校学生在传统课堂中只能获得书本上的知识理论,特别是土木工程专业的学生,如果能获得第一手的实践锻炼就显得尤为重要。随着科学技术的不断进步,测量技术不断发展,土木工程专业的测量教学也有了新的使命,传统的教学内容和教学方式已经不能适应新的社会需求,我们必须不断开拓思路,变换教学模式,探索出新的教学方法,培养学生动手能力和实践经验,进而让他们能够成功地走向未来工作岗位。
2当前土木工程测量课程教学中存在的问题
首先,课程定位混乱。诸多高校的土木工程专业学生,毕业之后并没有从事这方面的工作,这使得同学们对这门课程的设置和实质内容不了解,甚至产生抵触情绪,认为这门课程的出路不大。究其原因,这是由于学科定位不明确,院校难以考虑到专业之间的结合问题,也没有解答学生们对于类似问题的疑问。
其次,教学理念落后问题。诸多院校依然采用着老式教学的方法,学生只是被动接受知识,没有真正参与到教学环节当中去,难以亲身体验。课堂中往往以老师为中心,以课本和课堂为中心,并没有让学生去主动思考,可以说这种填鸭式教育成为当前教育改革最大的绊脚石。
第三,教学内容设置问题。当前高校教育中,难以对施工测量等学科的重要方面做详细讲解,由于课程学时的限制或者教学资源的限制等原因,教师难以对这些重要内容完整地对学生阐述清楚,让学生不能深入掌握。
第四,现代技术与传统技术相矛盾。随着现代测绘学不断发展,新的技术和方法不能及时地在教学中体现出来,难以迅速形成完整、专业、合理的教学体系。第五,教学与实践的严重脱节问题。由于部分院校缺乏资金,因此实验仪器设备陈旧,使得学生不能获得第一手实践操作经验。另外还有部分院校坚持过去的办学思路,让学生死读课本,或者根本不安排学生的实践课程,使学生对仪器设备并不了解,更不能对书本知识深化了解。
3土木工程专业工程测量课程教学改革的几点建议
首先,明确土木工程测量课程的定位。院校要对这门学科的定位作出明确解释,测量课程的开设是为了学生未来后续专业打下基础,随着土木专业以及国家基础测绘成果的发展,测量学的教学目的已经转变成为培养学生的实践操作能力和理论知识运用途径。其次,优化教学模式。院校必须要摒弃传统的教学模式,改用启发引导式的教学模式,让学生自己发现问题,并在老师的帮助下解决问题,通过讨论、自问自答等方式,攻克知识的难点、重点。另外,要联系工程实际,在教学过程中不断培养学生的工程意识。第三,加强硬件建设。高校应尽量建立独立的规范的测量场地,这样的做法有助于学生们进行实践课程。在日常教学中,要注意更新仪器设备,将实习仪器与教学内容结合起来。
4结语
关键词:民办高校土木工程专业人才培养
Abstract: the talent cultivation is a systematic project, private university civil engineering applied undergraduate education is a groundbreaking work and exploration work. In order to enhance the competitiveness of private higher education, the article take the social demand as the guidance, the private college students the characteristics of private colleges and universities, the education model of civil engineering is discussed, and puts forward the train of high quality application oriented talents of civil engineering proposal.
Key words: Private College Talents Majoring in Civil Engineering
中图分类号: S969 文献标识码: A 文章编号:
土木工程专业是实践性很强的工科专业,作为传统的工程类专业在我国的高等教育中备受重视。到目前为止,我国开设土木工程本科专业的院校大约已有200多所。其中相当一部分院校的土木工程专业经过长期发展已经拥有了雄厚的实力,有很好的办学条件和丰富的办学经验。而民办院校土木工程专业创建较晚,仍处在初级发展阶段,办学条件和办学经验相对较弱,面对众多高校的激烈竞争,如果一味仿效,走别人的老路,无疑是没有出路的。因此如何在新形势下,结合我校自身的办学条件,合理确定人才培养目标和人才培养模式,培养适应社会需求的土木工程专业人才成为我们当前必须认真思考和解决的重要课题。
一、以社会需求为导向,针对学生特点确定土木工程专业人才培养目标。
人才的培养是高等教育的中心任务,为国家输送社会需要的合格人才是高校的重要职责。为切实做好人才培养工作,首先必须明确人才培养目标。人才培养目标即所要培养出来的人才的质量和规格,是整个教育工作的出发点和归宿。人才培养目标直接反映教育方向和教育思想,并指导理论教学和实践教学,同时也决定了与之相适应的人才培养模式。因此,确定合理的培养目标具有十分重要的意义,应慎之又慎。社会需求是推动高等教育发展的根本动力,也是人才培养目标的定位依据。因此,应在充分了解当前及未来一段时期内社会 (用人单位)对本专业毕业生的实际需求情况和毕业生的基本走向的基础上,从国家经济和社会发展的现实要求及生源实际情况出发,确定培养目标。据统计,我国土木工程专业的本科毕业生从事科研、教学的科学研究型人才在地方高校毕业生中所占比例很少,仅是 5%左右。也就是说,未来土木工程专业工程技术应用型人才将成为市场需求的主流。因此,为了更好地适应当前经济社会发展的需要,我院应立足自身特点,以社会需求为导向竭力打造高质量的土木工程应用型人才。
二、修订土木工程专业应用型人才培养方案的基本思路
制订人才培养方案是实施人才培养的重要环节, 高等院校应与企业、行业保持密切联系, 及时了解行业、企业对人才知识能力与结构的需求, 使企业、行业专家指导并参与人才培养方案的制订。一方面, 可以了解科技发展的新情况、新动向; 另一方面, 还可以及时了解行业、企业对毕业生培养质量的满意度及用人单位对各类技术人才的需求情况, 以便及时调整培养方案。可以将企业、行业专家及行政领导请进校内参与人才培养方案的制订,并不断对人才培养方案进行滚动式修改, 这种开放性的人才培养方案设计过程, 紧密跟踪市场需求变化, 采纳生产一线技术人员合理的意见, 使培养目标更加符合企业的实际需要, 也确保了方案的科学合理性和可操作性。1)按照教育部“高等学校土木工程专业本科教育培养目标与培养方案及课程教学大纲”的基本要求,作为我们修订人才培养方案的基本框架。2)按照研究型、应用型两种类型区分土木工程不同类型的培养方案,同时也要注意和专科层次的建筑工程人才培养方案相区别;注重“应用型”人才的培养,但切忌把建筑技工的培养模式硬绑到应用型本科人才培养方案中来。应用型人才主要来自教学型大学,毕业生能胜任土木工程设计、施工、管理等工作,培养基础扎实,实践能力强,综合素质高,具有创新意识的高级应用型专门人才。3)课程体系:分为公共基础课、学科基础课、专业必修课和专业选修课四个版块。特别注重专业选修课的设计,扩大专业选修课的选课空间,满足市场导向适时调整专业选修课的需要。
人才的培养,以学生实践能力培养为主线,以国家土木工程资格相对接,改革教学内容和课程体系,培养基础扎实,实践能力强,综合素质高,具有创新意识的土木工程高级应用型专门人才。
三、优化人才培养方案,构建合理的教学课程体系。
教学计划是人才培养目标实现的基础,直接关系到人才培养目标能否达到规定的质量要求,因此要培养土木工程专业应用型人才,首先要制定合理的教学计划。教学计划除了构建公共课、专业基础课、核心专业课的三级课程体系外,还应加强课程设置的综合化,注重不同学科间的横向联系,以拓宽学生就业适应面。其次要设置合理的课程体系,在一、二年级,以学习基础课、专业基础课、必修课为主,为专业课的教学奠定基础;在三、四年级,以专业方向课、选修课为主,根据个人爱好、兴趣以及社会需求进行选择,对于专业课程,教师要注重培养学生对专业的基础知识、基本理论的掌握;注重对学生独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力及开拓创新精神的培养和训练,传授学生一种获取知识、 利用知识、创新知识的能力和方法。
四、以提高教学质量为核心,加强教师队伍建设。
确保教学质量是培养高素质人才的前提,而教学质量的提高关键在于教师。高水平的教师队伍是高校发展的根本保证,因此应结合本校实际情况,积极采取有利措施,营造适宜教师队伍发展的平台。土木工程专业应用型人才的培养要求专业课教师不仅要有较高的文化和专业理论水平,较强的教学、教研能力;同时要具有广博的专业知识,熟练的专业实践技能。而我院土木工程专业自创办以来,大多数现任教师主要来源于应届毕业生。这些年青教师的实际经历大多是从学校到学校,缺乏对社会、对实践的了解,工程实践能力相对比较薄弱。因此,为改善师资力量,提高教师素质,我系应立足现有教师队伍,有计划地安排教师、特别是年青教师到实践部门挂职锻炼,增强他们的实践应用能力,同时积极鼓励土木工程专业教师参加结构师、建造师等资格考试,逐步培养“双师”型的师资队伍。另外也可根据人才培养的实际需要,从一些企业单位、科研部门聘请一些实践经验丰富、能快速胜任教学要求的工程技术人员承担部分课程并指导相关实践活动。这样,一方面为本科教学活动注入新的活力,另一方面也可以带动和培养青年教师,帮助青年教师成长,提高青年教师的实践能力,为培养社会急需人才提供师资队伍保证。
五、构建新的实践教学体系,注重学生能力培养。
工科学生的实践性环节,特别是现场实习,是学生认识工地、了解施工过程、熟悉施工管理的主要途径。认识实习的目的是增加新生对土木工程专业的感性认识,使其对本专业有一个初步的了解。在生产实习、毕业实习中,组织学生参加指导教师的科研、工程技术服务项目,让学生接触到一些新的技术问题,增长学生的知识面。在实习的过程中,为学生创造深入施工现场的条件,让学生真正接触实践,完成实际项目上的工程测量、工程实验等方面的任务。
六、重视人文教育,逐渐培育自己的校园文化
目前,民办高校由于受办学时间短等因素影响,人文教育还很薄弱。很多校园内充满了娱乐精神,大批量的文艺晚会受到广大学生的追捧,但是一些著名学者的学术报告却是门可罗雀。因此民办高校一定要树立实施人文教育的办学理念,把人文教育摆在重要位置;同时必须把思想、道德、伦理与具体的学科知识学习相结合。只有这样,学生的人文精神培养才能落到实处。
结语
人才培养是一个系统工程,民办高校土木工程应用型本科教育是一项开创性的工作和探索性的工作。人才培养模式改革不仅需要优化人才培养课程体系,还要积极面向经济社会的发展需求,以培养学生的全面素质、综合能力和就业竞争能力为重点,充分利用学校与企业、科研等多种不同的教育环境和教育资源以及在人才培养方面的各自优势,把理论学习和实践性教学较好地统一起来,积极探索行之有效的土木工程专业应用型人才培养模式的途径。
参考文献:
[1]吴晓.地方高校土木工程专业工程实践能力培养的探索[J].湖南文理学院学报, 2 0 0 6 ( 5 ):2 3—2 4.
关键词:土木工程;建筑材料;节能理念
中图分类号: TU2 文献标识码: A
一、土木工程建设节能问题概述
经济建设的快速发展催生了土木工程建设的迅速发展,这是外因;其内因是建筑材料科技更新、建筑施工技术发展、建筑理念的持续更新。正是由于建筑行业存在这样的原因,才使得土木工程建设中节能问题越来越受到关注。
建筑材料的更新和新技术的应用,使得土木工程的建筑有了巨大的飞跃,建筑材料的科技含量和节能保温也是建筑行业飞速发展原因之一。土木工程中常用的建筑材料有钢筋、水泥、混凝土、天然石材、木料、化工合成材料等,这些材料使用奠定了土木工程建设发展的基础,同时也是建筑节能的开端。今天的建筑,人们在使用这些传统材料的同时,对材料本身性能提出了更好要求,例如:隔热保温、隔音效果、抗震防渗、防辐射等等。在工业社会发展的今天,土木工程建设更加注重的是节能减排和污染治理,并且已经成为我国现阶段经济发展的重大问题,土木工程建设中材料的使用应该结合这些当下的话题,更多使用节能环保建筑材料,使得建筑行业的发展与周围的环境都能得到生态和环境的协调。土木工程建设发展不仅在城市,农村的住房改建工程也在迅速增长,建筑材料如果能大量使用保温隔热材料,使农村住房的保温隔热性能大幅度提高,能源节约和环境污染将能得到明显降低,这是有利于国家和人民,更有利于社会持续和谐发展的健康道路。
土木工程建筑中对于墙体原材料的选择应该优先的选用保温性能好,储存热量能力强并且密度质量小的材料,如内保温墙体、夹心符合墙体、外保温层等;而门窗材料选择既要满足节能保温,也要满足防盗防火功能;屋顶面材料选择,在满足保温同时又满足防渗要求,现在的土木工程建设中最常采用的屋顶面节能材料和施工工艺是架空型保温层。
土木工程除了建筑技术和材料的更新外,提高建筑施工工艺也是建筑节能环保的重要途径,现代土木工程除了建设之外,考虑更多的是如何充分利用材料本身的特点来达到节能的目的,最大限度发挥材料自身的功能,不仅依赖材料本身的特点,更要依赖施工技术的高超与工艺的应用。如果材料的优越性在使用过程中不能得到体现,制约的不仅仅是使用功能,节能理念就是依据空话。
二、土木工程中建筑节能重要性
伴随着经济社会的迅猛发展过程中,由于人类过分追求发展的速度和发展所带来的满足而忽视或淡薄了其所带来的负面效应,致使在极大满足自身物欲的同时,也给自身未来的发展埋下了诸多隐患,这些问题随着时间的推移暴露越来越明显,直至威胁到人类自身的生存,如温室效应的出现、水污染等问题。在某种程度上,这些问题都归于人们对发展的片面理解,认为只要经济发展了,一切问题都可以迎忍而解,忽视了环境保护。事实上,只有科学的发展才能不断解决人类所面对的问题。我国建筑不但能耗偏高,而且其能源利用的效率很低,建筑在不久的将来将会是我国的第一耗能大户,建筑节能也就会成为全社会的节能工作之首。最近几年,我国正处在建筑高速化发展阶段,大举促进建筑节能,也处在了一个关键的时机。由于我国幅原辽阔、气候各异,不同类型的建筑节能仅仅依靠墙体保温等的措施是无法解决的,这就有必要在建筑设计、建筑细布的构造处理、环境控制的设备和系统等各类技术的集成来解决这个问题。所以,建筑能耗不单影响了国家的能源供应、能源使用的效率并且对环境造成了极大的影响,建筑节能与居住环境是互为关联、互为影响的两个问题。从土木工程建设的角度来看,建筑节能措施的应用是缓解能源紧缺矛盾、改善我国人们生活工作条件、减轻环境污染、促进经济持续发展的一项措施。
三、 土木工程中建筑节能措施
加强建筑节能技术在土木工程中的应用,已经是建筑行业发展的必然趋势,相关建筑人员首先应当加强对实施建筑节能技术的认识,树立正确的节能意识,严格遵守国家的相关技术标准和法规,采用有效的应用与推广措施,加强对节能新技术的研究与创新。具体说来,需要做到以下几点:
3.1 建立健全建筑节能技术管理体制
对建筑节能的监督和管理仍没有摆脱执法不严、缺乏监管的状况,扶持建筑技术创新、鼓励开发资源节约型项目的倾斜政策尚未全面建立。建筑节能工作之所以进展缓慢,与法制体系的乏力和激励政策的缺位不无关系。当前,非常必要抓紧研究和制定推进建筑节能的产业政策,强制性地执行现有的法规和节能标准,并期待政府加快相关标准规范的制定,逐步形成完善的法规标准体系,建立起强有力的约束机制。同时,要加快政策支持和技术服务体系的建设。
3.2 坚持以人为本的原则
建筑节能技术在土木工程中的应用和推广,最根本的就是为了降低资源的消耗量,改进建筑工程的功能和品质,改善人们的生活质量。而有的人在对节能技术应用过程中,处于降低投入、控制预算等目的,没有严格遵守相关建设标准和规范,在一定程度上影响了建筑工程的整体质量。尤其是随着社会经济的发展,社会公众的节能意识必将进一步增强,节能技术的推广必须坚持以人为本的基本原则,不能降低建筑物的综合性能和舒适度,确保土木工程的整体建设质量和水平。
3.3 加强对专业技术人员和施工人员的教育与培训
对建筑节能技术而言,高素质专业技术人才的缺乏是制约节能技术应用与推广的关键因素,因此加强对相关人员的教育和培训是至关重要的。通过专业知识的培训,有助于增强节能技术人员和施工人员的节能意识、责任意识,增强企业员工对节能技术的全面认识,进而更好的促进我国建筑节能技术的研究和应用。
3.4 加快建筑节能技术的创新和发展
建筑节能技术的发展,最根本的还是要借助科学技术的进步,加强对节能技术的研究与创新,在满足基本建设需求的基础上,做到对可再生能源的有效利用或常规能源利用效率的提高,减少不必要的浪费。例如,对建筑材料的应用可以借助现代科学技术,增强其强度、保温、隔热、隔声、防水等方面的性能,并减少污染性材料的使用,降低有害物质的排放数量。
结束语
随着气候环境的变化和经济的发展,人类面临现有平均资源的不足和生活环境恶化的困局越来越明显,现有资源量和需求资源量之间的矛盾也日益尖锐,此事实迫使各行业寻找一条节能和环保的出路以求人类的生存和发展,建筑业也不例外。目前,随着时代的推进,能源问题愈来愈引起世界各国的特别关注,现已被列为人类生存所面临的四大问题之一。而在全世界的能源消耗当中,不管是发达国家或者是发展中国家,建筑行业的能源消耗在总的能耗中所占比重是较大的,约占20%~40%。因此,建筑行业的节能成为全球节能的重点。
参考文献
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论文摘要:以社会需求为前提,针对土木工程专业应用型人才的特点,就高等农业院校土木工程专业人才培养目标、人才培养模式、具体措施等问题进行分析,提出了相应的改革建议。
论文关键词:土木工程;社会需求;应用型人才
土木工程专业是实践性很强的工科专业,作为传统的工程类专业在我国的高等教育中备受重视。到目前为止,我国开设土木工程本科专业的院校大约已有200多所。其中相当一部分院校的土木工程专业经过长期发展已经拥有了雄厚的实力,有很好的办学条件和丰富的办学经验。而类似于黑龙江八一农垦大学这类地方性的农业院校,土木工程专业创建较晚,仍处在初级发展阶段,办学条件和办学经验相对较弱,面对众多高校的激烈竞争,如果一味仿效,走别人的老路,无疑是没有出路的。因此如何在新形势下,结合我校自身的办学条件和区域优势,合理确定人才培养目标、人才培养模式,培养适应社会需求的土木工程专业人才成为我们当前必须认真思考和解决的重要课题。
一、高等教育与建筑市场的新变化
我国自1999年扩招以来,高校办学规模不断扩大,在校生、毕业生人数都大幅度增加,截至2010年,我国高等教育毛入学率将达到25%,…已经从“精英化”教育发展到“大众化”教育时代,土木工程专业的生源质量也受到较大程度影响,高等教育面临新的挑战。由于对教育机制体制改革的重视不足,导致高等教育人才培养的调整速度跟不上社会需求的变化速度,教育方向与社会需求脱节,造成“大学毕业生找不到合适工作,而社会(企业)找不到合适人才”的矛盾局面,毕业生不为社会所接受。高校人才培养目标、培养模式、教学内容与快速变化的社会需求错位,导致高校毕业生不能学以致用,不能适应社会需求,就业困难。
随着我国经济的迅速发展。一方面:建筑市场对土木工程类从业人员提出_厂更高的要求,呈现出多样化的特征。要求毕业生不仅具有宽厚的理论基础知识,而且还要具有较强的工程实践能力和创新能力,同时具有较好的可塑性、较强的合作精神、组织管理能力、沟通交流能力等能力素质,参加工作后不需再培训就能够迅速适应岗位,成为具有较高综合素质的应用型人才。另一方面:土木工程专业本科毕业生的就业去向也发生了一定程度的变化,已经逐渐从过去的科研、设计单位为主向施工单位、生产单位、管理单位为主过渡。同时,毕业后到非本行业或到相关行业的比例已开始逐步增加,就业渠道不断拓宽。
二、以社会需求为导向,确定土木工程专业人才培养目标
人才的培养是高等教育的中心任务,为国家输送社会需要的合格人才是高校的重要职责。为切实做好人才培养工作,首先必须明确人才培养目标。人才培养日标即所要培养出来的人才的质量和规格,是整个教育工作的出发点和归宿。人才培养目标直接反映教育方向和教育思想,并指导理论教学和实践教学,同时也决定了与之相适应的人才培养模式。因此,确定合理的培养目标具有十分重要的意义,应慎之又慎。
社会需求是推动高等教育发展的根本动力,也是人才培养目标的定位依据。因此,应在充分厂解当前及未来一段时期内社会(用人单位)对本专业毕业生的实际需求情况和毕业生的基本走向的基础上,从国家经济和社会发展的现实要求及生源实际情况出发,确定培养目标。据统计,我同土木工程专业的本科毕业生从事科研、教学的科学研究型人才在地方高校毕业生中所占比例很少,仅是5%左右。也就是说,未来土木工程专业工程技术应用型人才将成为市场需求的主流。因此,为了更好地适应当前经济社会发展的需要,我系应立足自身特点,以社会需求为导向竭力打造高质量的土木工程应用型人才_。
三、优化人才培养方案,构建合理的教学课程体系
教学计划是人才培养目标实现的基础,直接关系到人才培养目标能否达到规定的质量要求,因此要培养土木工程专业应用型人才,首先要制定合理的教学计划。教学计划除了构建公共课、专业基础课、核心专业课的三级课程体系外,还应加强课程设置的综合化,注重不同学科间的横向联系,以拓宽学生就业适应面。其次要设置合理的课程体系,在、二年级,以学习基础课、专业基础课、必修课为主,为专业课的教学奠定基础;在三、四年级,以专业方向课、选修课为主,根据个人爱好、兴趣以及社会需求进行选择,对于专业课程,教师要注重培养学生对专业的基础知识、基本理论的掌握;注重对学生独立获取知识、提出问题、分析问题和解决问题的基本能力及开拓创新精神的培养和训练,传授学生一种获取知识、利用知识、创新知识的能力和方法。
四、注重学生应用能力的培养,构建完善的实践教学平台
实践教学是高校教学工作的重要组成部分,是理论课程教学的重要补充,是培养学生实践能力和创新能力的重要环节,也是提高学生社会职业素养和就业竞争力的重要途径。在培养学生理论联系实际、综合动手能力和创新能力方面有着不可替代的作用。因此,必须建立相对独立的实践教学平台。
1.完善校内实验教学体系
大学一、二年级以基本能力的培养为重点,根据基础理论和专业理论课程教学的需要设置相关的实验项目和实验内容,通过一一些验证性实验加深学生对理论课程教学内容和基本原理的理解;培养学生使用操作专业实验仪器、设备的能力,帮助学生掌握各种实验数据处理的基本方法;由浅入深,逐步训练学生根据实验目的,自己设计实验步骤,选择实验仪器,独立完成实验和处理实验数据,以培养学生进行科学实验的基本能力,这样,在验证理论教学内容的同时,使学生的实验动手能力得到系统的训练,从而形成基本能力培养体系。高年级阶段以综合实践能力的培养为重点,根据专业教学的要求和特点减少验证性实验比重,增加设计性、综合性实验内容的比例。提供给学生综合运用所学知识进行设计性、综合性实验的平台,在专业教师的指导下,学生根据实验目的和要求自行设计实验程序并进行操作,在一定的学习时问内完成实验并提交实验分析报告,从而培养学生综合应用理论知识和实验技能解决实际问题的能力,由此构成综合实践能力的培养体系。
2.加强校外实习基地建设
实习是高等院校教育教学过程的重要组成部分,是培养学生德智体美全面发展的不可缺少的重要实践环节。建设发展实习基地,对于理论联系实际,培养学生的创新精神和实践能力,培养学生分析问题和解决问题的能力、动手操作能力以及社会交往能力,具有十分重要的意义。为此,我系积极拓展产、学相结合的人才培养渠道,通过多种方式搭建实践检验平台,以签协议挂牌、订单式等方式与建筑企业建立紧密联系,开辟校外实习基地,让学生到生产实践中参与施工、管理、设计等工作,并要求学生综合运用多种专业技术知识解决几项施工技术、生产组织、工程管理等问题。这样,既扩展了学生的职业能力,又检验了学生在校内的学习效果,同时使学生了解了行业现状及真正的工作环境。
五、以提高教学质量为核心,加强教师队伍建设
确保教学质量是培养高素质人才的前提,而教学质量的提高关键在于教师。高水平的教师队伍是高校发展的根本保证,因此应结合本校实际情况,积极采取有利措施,营造适宜教师队伍发展的平台。土木工程专业应用型人才的培养要求专业课教师不仅要有较高的文化和专业理论水平,较强的教学、教研能力;同时要具有广博的专业知识,熟练的专业实践技能。而我系土木工程专业白创办以来,大多数现任教师主要来源于本校留校生和外校应届毕业生。这些年青教师的实际经历大多是从学校到学校,缺乏对社会、对实践的了解,工程实践能力相对比较薄弱。因此,为改善师资力量,提高教师素质,我系应立足现有教师队伍,有计划地安排教师、特别是年青教师到实践部门挂职锻炼,增强他们的实践应用能力,同时积极鼓励土木工程专业教师参加结构师、建造师等资格考试,逐步培养“双师”型的师资队伍。另外也可根据人才培养的实际需要,从一些企业单位、科研部门聘请一些实践经验丰富、能快速胜任教学要求的工程技术人员承担部分课程并指导相关实践活动。这样,一方面为本科教学活动注入新的活力,另一方面也可以带动和培养青年教师,帮助青年教师成长,提高青年教师的实践能力,为培养社会急需人才提供师资队伍保证。
关键词:土木工程专业;毕业设计;存在问题;解决办法
中图分类号:G642.477 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)33-0096-02
土木工程专业是实践性很强的工程应用类专业。毕业设计是培养学生实践能力、创新能力和独立解决问题能力的必要的集中实践性教学环节,是实现该专业培养目标的重要的综合性课程,是衡量一个学校培养学生素质及教学质量的一个标杆,也是学生走上工作岗位前的一次职业培训,其成绩是学生毕业及学位资格认定的重要依据。毕业设计教学质量的优劣直接关系到本专业学生能否在毕业后短时间内适应社会要求,并在实际工作中独立地解决工程建设中遇到的有关设计、施工、管理等方面的问题[1]。笔者结合多年指导土木工程专业毕业设计的教学心得和研究结果,对目前该专业毕业设计的存在问题作一简要分析,并提出相应解决办法。
一、土木工程专业毕业设计存在的问题
目前,土木工程专业毕业设计存在的问题如下。
1.学生方面情况复杂,进度不一。毕业设计安排在大学最后一个学期,不同学生面临就业、考研复试等不同出路,甚至少部分学生要进行毕业前大补考。学生心里状态和压力不同,影响到毕业设计的积极性和投入状态,进而影响到毕业设计的进度和质量。设计中前期,学生对毕业设计这样一个“大”的综合性的任务不知如何下手,不能将所学专业理论知识与毕业设计选题顺利结合,遇到问题不会及时反映解决,存在“等”、“拖”、“靠”的依赖心理,也会影响设计进度。
2.指导教师自身缺乏工程设计实践经验和知识更新。毕业设计要求指导教师具有丰富的教学经验和工程实践经验。部分指导教师一直从事理论研究或课程教学工作,工程实践经验不足甚至没有,对整个工程设计过程缺乏了解和认识,对新规范、新的计算方法、新的施工技术的更新缺少关注。这样在指导毕业设计时就会显得力不从心,难以做到与时俱进,在一定程度上影响了毕业设计质量。
3.毕业设计过程监管不力。通常,有些高校毕业设计管理制度不甚健全,或者制度健全但执行不到位,对学生日常不考勤或者考勤不严格,导致部分学生长期缺席,当然不能高质高量地完成毕业设计。另外,在毕业设计过程中,指导教师不重视对设计各阶段的进度检查,不了解学生的设计进度,也不能及时发现和解决出现的问题,从而导致学生在毕业设计前期比较松散,后期又加班追赶,高质量的毕业设计成果根本无法得到保证。
4.师生间缺乏沟通,不能及时发现设计问题。设计过程中,很多学生不在设计室而去其他教室或宿舍,导致有问题不能及时询问解决。老师辅导时,因见不到学生而不能及时发现学生的疑问或错误,从而将问题遗留到最后进行大修改甚至无法修改,致使设计质量严重下降。
5.计算机辅助设计利用不合理,学生收益不多。毕业设计阶段学生利用专业软件PKPM对一榀框架进行计算并绘施工图,这一工作只需学生一个上午即可完成。但学生对计算结果不分析、不调整,对图纸的表达不思考、不判断,基础知识和专业知识掌握不牢固,对很多构造不明所以,似是而非[2],学生收获甚少。
二、具体解决方法
解决毕业设计存在的问题,关键要解决好以下几个方面:指导老师丰富工程经验、提高指导水平的问题;毕业设计过程中手算、手绘与电算、电绘的比例与配合问题;毕业设计过程中对学生积极性的调动与监管监控问题;毕业设计的考核评估问题。下面具体讨论。
1.提高指导教师素质、利用产学研用基地合作指导。学校应鼓励教师积极参加建设部组织的相关职业资格考试,鼓励并组织指导教师积极参与工程实践,与生产、设计单位合作,聘请理论功底扎实、实践经验丰富的工程师与校内指导老师合作,指导学生毕业设计并把关。学校可以建立产学研教学基地,除了服务于学生的实践实习外,还可用于指导教师的工程经验学习与提高,进一步加强高校与工程设计部门、企业单位之间的协调工作,从而提高指导学生毕业设计的水平。
2.坚持手算、手绘及软件计算、计算机出图并重。为处理好在整个毕业设计过程中掌握基本理论、基本技能和计算机技术的关系,采用手算、手绘及软件计算、计算机出图并重的手段。在结构计算中“手算”和“电算”必须兼顾。“手算”应该占主导地位,在“手算”阶段,应该培养学生综合运用所学专业知识的能力和查阅相关资料的能力,从而巩固理论知识,加强实践操作能力。另外,在绘制施工图时,要坚持手工画图和计算机绘图相结合的原则。手工画图主要锻炼学生的绘图基本功、对构造要求的掌握以及对规范的学习和熟悉[3,4]。计算机辅助毕业设计的主要目的是提高学生的计算机应用能力,同时熟悉社会上常用的工程商业软件,做到就业时具备较强的工作适应能力和动手解决能力。因此,在计算机辅助毕业设计过程中结构计算部分要求学生手算与电算并行,两者互为校核并完成对软件的深入了解。绘图主要由CAD软件完成,部分节点详图与构造采用手工制图,以加深学生的基本概念,熟悉结构细部构造,并能对计算成果和手算结果进行比较、分析和判断。
3.针对学生不同水平分类指导方法。对不同程度、不同进度的学生要使用不同的方法指导。对理解能力好、认真负责进度快的学生,要提前讲解设计内容和方法,要求其有探索创新精神,培养学生自己独立运用专业理论知识与毕业设计课题相联系的能力,培养其主动查阅有关设计资料的能力等综合专业素质,让其在毕业设计中起到模范带头作用,也对学困生形成一定的压力和激励作用,敦促他们加快进度,认真设计。指导老师要有意培养1~3个模范生以加快整个小组的设计进度、提高小组的设计质量。对学习成绩差、进度慢的学生,指导老师要付出更多耐心进行讲解,让其理解并最终掌握设计方法、步骤和过程,促其赶上整个设计进度。
4.考核制度严格,全面具体。对学生毕业设计成绩的评定应包括多个方面:考勤、设计进度、建筑设计部分、结构设计部分、计算书内容以及答辩情况等。应加强毕业设计的学生考勤和指导教师的考勤,加强设计过程中各个阶段的考核,对学生出勤率、设计进度、设计阶段成绩及最后答辩成绩等各个考核方面分别进行评分。这样既可以引起学生对毕业设计的重视,也可以在设计过程中发现问题,总结经验和教训,进一步完善和改进后续设计工作[5]。
根据土木工程专业毕业设计的课程特点,结合本专业最新的社会发展状况,针对有关毕业设计各方面所存在的问题进行详细阐述,并提出相应的解决办法及改革内容,以期培养出能快速适应工程需要的设计人员和施工人员,以及具有一定创新能力和探索精神的新时期工程人才。通过毕业设计,学生可以较为系统的掌握本专业的理论知识、专业技能,熟悉相关规范、规定,了解本专业商业软件的运用操作,达到对学生各类工种综合能力的训练,满足工程界、企业界对适应面广、通用性强的人才需求。
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关键词:工科院校;实习教学;管理模式
中图分类号:G647 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)46-0020-02
实习作为地方工科院校教学计划中重要的实践性教学环节,在培养学生的动手能力、创新能力和工程意识等方面具有不可替代的作用,实习教学质量的高低直接影响到本科生教学质量。自2004年以来,我院土木工程专业招生规模不断扩大,相应的学校的教学资源如师资力量、实习工厂面积、实习基地数量及实习经费投入等均严重不足,学校集中实习安排困难,故采用了分散实习的模式。分散实习是招生规模扩大后教学资源缺失的一种无奈之举,如何利用有限的教学资源确保分散实习的教学质量是摆在地方工科院校面前的一个亟待解决的重要课题。
一、实习教学采取的管理模式
我校土木工程专业施工实习、毕业实习主要是学生参与房屋建筑、道路桥梁的具体施工,由于学生人数多,采取分散实习的方式,通常由指导教师推荐或者学生根据实习书上面的情况自己联系施工单位,多跟施工现场的技术人员交流学习,并且要遵守施工单位的规章制度和作息时间,学校的指导教师则采取重点指导与不定点抽查的方式对学生实习的过程进程监督管理。湖南城市学院土木工程学院从2013年开始,把实习计划做了调整,将施工实习和毕业实习放在一起进行,从6月下旬到10月国庆节共3个多月,利用整个暑假让学生有充足的时间实习,实习单位也更乐意学生有较长的实习时间帮他们做更多的事情。
分散实习教学管理采取土木工程学院、专业教研室、校内指导老师、现场指导老师四级管理模式。
土木工程学院成立了实习教学质量监控小组,负责电话调查和随机现场检查学生实习情况;负责检查实习计划的落实情况;评价专业教研室实习管理质量与管理水平;提出实习教学整改意见与建议;组织全院开展实习工作经验交流;努力推动校企合作。
专业教研室负责分散实习的组织和实施、实习任务书的制定、整个实习过程的管理;负责实习动员与安全教育;负责组织学生签订实习安全责任书、办理实习期间的学生安全保险;负责审核确认学生实习方式;负责安排确认学生校内实习指导老师;负责学生实习答辩、实习成绩评定与实习工做总结。
校内实习指导老师负责实习单位、施工项目、施工现场指导教师的联系;负责对整个实习过程学生的质量监控;负责协调与沟通实习单位与学生实习过程中出现的问题;协助专业教研室对学生进行实习安全教育与管理。
现场实习指导老师负责实习学生的现场技术指导、现场安全教育以及实习后的评价和鉴定等。
二、电话跟踪调查实习教学基本情况
2014年,土木工程学院共有2015届的25个毕业班参加了施工实习与毕业实习,其中土木工程专业本科班21个,专科班(建筑工程技术和道路桥梁工程技术)4个,共计924人。25个班中只有交通工程专业1103501班是教研室老师现场检查与监控,其他24个班在校内指导老师监控的基础上,学院指派了认真负责的4位老师进行电话跟踪调查和现场检查。24个班891名学生中,729位学生有实习单位联系电话,也有162人未提供实习单位联系电话,对所有提供了实习单位联系电话的学生一一进行了电话调查,实习单位反应情况有如下几种:
1.很好、还行、不错的392人。反应很好的:这部分学生至少实习了两个月以上,有的直至国庆节收假才从工地回学校。这些学生在荒山野外的工地,能吃苦耐劳,做事踏实、认真负责,脑子灵活、精明又勤快。还行、不错、可以的:这一部分学生,实践经验不足,虽然动手能力不是很强,但能听从安排,在那艰苦的工地上还能坚持做两个月,算可以了。
2.不安心、不能吃苦或根本未去实习单位的17人。这类学生不多,这些学生去了实习单位,实习了一段时间走了或换到其他单位去了,他们吃不了苦,不安心做事,还有的干脆未去实习单位报到。
3.联系人不清楚具体情况的45人。由于学生实习单位是大公司或大企业,联系电话是该公司或企业的座机或是负责人的手机,而不是项目负责人或现场指导老师的联系电话,所以只知道有学生在实习,但具体情况不清楚。
4.所留联系电话不对或无人接听的70人。这种情况是:实习单位电话打通了,但接听人却莫名其妙,说打错电话了,根本不是该生的什么实习单位联系电话,有的实习单位联系电话留的是学生本人或班上其他同学的电话,他们接电话时没有在实习单位,在家里,说是实习了一段时间回家的。还有的留的是校内指导老师的电话,却未注明。还有一种是电话打通了,就是无人接听,反复拨打几次都一样。
5.停机、空号或其他38人。有的学生留的实习单位联系电话是空号;有的关机;有的停机;有的干脆拒接。还有的无法接通、用户正忙、无权拨叫该号码或是正在通话中。
三、实习教学存在的主要问题
1.实习指导和监控不到位,时间得不到保证。在分散实习过程中,由于老师人数少,学生实习场地比较分散,一人监管多个实习点,难免会有疏忽的地方,并且老师还要兼顾自己的科研任务,没有充足的时间在实习点与学生共同完成实习课程,因此实习指导和监控很难到位。
2.找寻实习地点费事费力。学校固有的实习基地远远满不足了学校因为扩招而成倍递增的学生人数。先不说实习地点的高要求难以达到,高门槛难以跨越,就是有施工单位愿意接受,也要考虑实习跟课程内容是否相符,进度是否相同。所以说安排一个合适的实习地点比较困难。
3.实习内容不系统、不完整。已经说到课程内容与实习场所的要求必须相符才能顺利进行。
因为实习地点难以联系安排,安排上的实习地点与教学课程较多冲突,不是施工进度不合适,就是施工内容不完整,相符的施工单位不多。还有实习一般时间有限制,学生参与的只是其中一个阶段的施工,对一个完整的施工不能掌握。实习单位不敢也不放心地把一个完整的施工项目交给他们去做。
四、提高实习教学质量的几点思考
1.对实习教学引起高度重视,将现有课程体系做适当调整。学校和院方要把实习教学充分的重视起来,在这方面要进行突破和创新。实习教学要有科学、有计划、有系统,不能盲目实施,这样达不到想要的效果。这就需要学校对土木工程专业现有的课程进行调整,让学习课与其他课程可以相融合,以此保证课程体系的完整性。
2.对校内外实习基地的建设要更加完善。对于实习教学而言有一个固定的实习基地很重要,学校除建立校内实习基地或公司作为学生实习的场所外,应该加强与有关单位和企业的合作,有效地建立多个固定校外实习基地。基地建立后,可以给企业或单位合作书的形式确认其关系。学校可以提供给企业在科研、实验以及人才培养这几个方面的支持,企业则可以在教学和学生就业给学校提供便利条件。
3.学生分散实习与集体实习相结合。一方面,学生可以自寻出路,自己联系与专业有关的单位实习或者通过家庭的社会关系找到可以实习的单位,这种分散实习可以提高学生学习中的积极性,锻炼社会实践能力,实习中可以更全面地了解自己,收获比较多。另一方面,学校指导老师帮忙联系实习单位,学生跟随指导老师到单位实习。学生自己联系不到实习单位的,再由老师统一安排。结果表明,学生自己练习单位的积极性有所提高,收获颇丰。但是教师必须在学生实习的过程中对自主实习的学生加强管理,如:去某个单位之前需要此单位的接收函,实习结束后需要实习单位对学生的评价,并且在实习期间教师应该随时抽查学生的实习情况。
4.加强学生实习的自我管理意识。实习教学虽有学校和施工单位双方对学生进行管理,但是由于学生大多是分散实习,导致教师和施工单位人员监管不到位。这就要求学校通过各种方法培养学生的自我管理意识,增强学生上实习课的积极性,同时增强学生的安全意识和自我保护意识。
5.完善实习教学相关机制。完善两大实习教学的保障机制和激励机制。第一是经费和时间的保障:因为校内外实习基地建设,以及学院组织具体的实习教学,都需要有经费保障,学校或学院要加大实习经费投入,实行专款专用。学院要从人才培养计划上适当延长实习教学时间,加强对实习学生的监控和督促,保证每个学生真正去工地参加实习,达到实习教学的目的。第二是激励机制,一方面强调教师要抓实习教学,另一方面必须对教师实习教学的工作量考核问题、认证问题予以高度重视,充分调动和保护教师的积极性和创造性。
结语:
在当今社会发展越来越快日新月异的情况下,每个用人单位对毕业大学的要求也会越来越高,这就需要高等院校为此做出相应的对策来适应社会的发展。实习教学是每个毕业生从学校转向社会的一个过渡适应期,教学质量的好坏也直接影响到毕业生在用人单位的适应能力。本文主要从实习教学存在的一些问题,所以提出了相应的改进办法,希望对地方工科院校土木工程专业实习教学有所帮助。实习教学质量的提高还需教育工作者的共同努力及社会的支持。
参考文献:
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关键词:独立学院;土木工程;特色专业建设
中图分类号:G646 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)23-0171-02
优势特色专业的人才培养方案要重点突出培养与区域经济建设和社会发展相适应的应用技术型人才。桂林理工大学博文管理学院土木工程专业于2015年11月,获得广西高等学校特色专业及课程一体化建设项目立项,被列入广西新建本科学校转型发展试点学校和首期试点专业群。立项后,我院持续加大对该专业的资金投入,在人才培养模式、师资队伍建设、实验室/实训基地建设、学科竞赛带动专业建设、校企合作建设等方面进行了新探讨。
一、优势特色专业的人才培养方案
土木工程优势特色专业人才培养方案的修订应围绕社会发展对人才的需求,教学活动紧跟经济发展,提高学生对行业,如设计、施工、监理、评估部门等认识,减少理论学时的同时,加大实践性课程的比例,另一方面按专业方向规划CAD、PKPM、BIM、仿真、模拟等开放式的教学基地和实习实训基地,形成“课堂为生产单位提供知识服务,反过来,生产单位反馈行业标准促进教师的教学;生产单位完善实训内容和实训基地建设,反过来实训基地为生产单位提供演练平台;课堂学习为实践提供理论支持,反过来校内实习基地按需调整教学内容,提供教学改革方向”的“课堂+实训基地+单位”三位一体人才培养模式。
二、双师型队伍的建设
独立学院教师主要来源于刚从高校出来的研究生,虽然具备了较高的学历和较扎实的理论基础,但是缺乏实践动手能力及工程设计、施工管理的实际经验,导致所学知识难以解决实际问题,阻碍了优势特色专业的建设。我院制定优惠政策,鼓励和引导教师利用假期时间,深入企业进行实践锻炼,实现理论与实践的结合,以便其更好地组织教学和指导学生实习实训。具体做法如下:(1)每学期派遣1―2名老师外出生产单位挂职;(2)每年派遣1―2名老师外出国内名校进修;(3)寒暑假派遣3―4名老师去企业挂职;(4)鼓励在职老师考取博士;(5)每年从生产单位引进1―2名高职称人才。
三、实习实训基地建设
为了强化实践教学环节,培养学生创新精神和实际工作能力,确保实习质量,学院十分重视教学实习基地的建设。在实验室建设方面,在原有的实验室基础上,增加土木模型实验室、道路桥梁实验室、空间数据实验中心。在实习实训基地建设方面,经与学校协商,已预留三块用地(具体总平面布置图、效果图如下)建设简易的实训楼。其中1#主要用于岩土原位测试试验、结构基础模型展示等,2#实训主要作为结构钢筋加工、钢筋绑扎实训等;3#主要用于砌体结构实训、以及土木工程相关模型展示。实体模型主要包括:砖混结构、框架结构、剪力墙结构、钢结构、基坑支o、木结构、基础工程、主体工程、屋面工程、装饰装修工程、水电暖通工程等实体模型。
四、校企合作建设
校企合作需要学院、公司、社会、教师和学生的共同参与,共同努力构建人才培养平台。就学院而言,实现企业合作,一方面可以丰富实践教学、有利于培养复合型人才、提高毕业生就业质量,另一方面能提升学院在社会上的品牌。对企业而言,最需要和最紧缺的就是有经验的人员,校企合作后,学生在校期间接触实际工程案例,实现理论知识和实践的融合,学生毕业时已经具备了工程操作经验,这为企业提供优秀的人才储备。对于教师而言,校企合作,为教师提供了工程实践的环境和机会,提高教师实践能力,在教学上,提供了模拟实战教学环境、强化了专业应用技能、增强了对专业实务动态的了解。对学生而言,参与校企合作,在强化理论知识的同时,可以掌握最新应用技术、获得工程实践机会,毕业后能迅速胜任企业岗位需求。
五、学科竞赛带动专业建设
学科竞赛是对知识深入理解、系统整理和实践运用的过程;竞赛过程和结果集中体现了学生对知识的理解和运用、身体素质、心理素质和协作精神等,并反映教学计划、教学内容的合理性,通过总结交流,发现教与学中存在的问题,为教改提供借鉴。为推动学科竞赛带动专业建设,可在校内举办职业技能大赛如大学生结构模型竞赛、BIM比赛、CAD设计比赛、平法识图比赛、力学竞赛等,培养学生研究能力、创新能力、试验能力、团队精神及人际沟通能力、动手能力等为学生以后走上工作岗位打好基础。通过近几年学生竞赛结果,教师的教学应重视实践教学,相应增加与学生未来工作相关的软件技术课程:
1.软件综合实训课程:此课程采用设计院模式,在学生有一定CAD绘图基础上进行的针对性训练,让学生绘制一套完整的建筑图和结构图,图纸的要求均按正式施工图要求的标准。
2.平法识图课程:针对目前施工设计单位平法应用广泛的情况,土木工程专业开设平法课程,让每位学生均可以看图、识图,大幅度提高了自身的专业能力。
3.开设BIM(建筑信息模型)课程:根据目前建筑行业的发展趋势,BIM(建筑信息模型)将成为未来的发展方向,本专业率先在广西开设BIM方向的课程,使学生能学习到行业前沿知识。
4.实践课程改革:生产实习由单一的顶岗实习改革为学生自主创业和顶岗实习并存的模式。改革加大了学生学以致用的成效,为毕业后就业、创业积累了很好的经验。
六、优势特色专业建设的障碍
实现优势特色专业建设面临的主要问题及原因如下:
1.部分教师的实践经验不足,教学上依赖理论性教材且偏重理论教学,短期内无法达到应用型教学的要求。
2.由于学校自身教学条件、人事制度等原因,高级职称、实践性教师引进较慢。
3.由于学校教学条件有限,比如校内实训中心未建成,实践教学手段和方法未能有效地实施。
七、结束语
高校土木工程专业毕业生是否为用人单位所需要,作为培养应用型人才的高校,应建立优势特色专业,提高独立学院的课堂教学质量,完善土木工程专业的人才培养方案,建立双师型队伍,加快实习实训建设和校企合作建设,以学生竞赛促进教研教改。同时,一定要紧跟地方发展,办出特色品牌,强化工程实践应用,培B与区域经济建设和社会发展相适应的应用技术型人才。
参考文献:
[1]郑继兵,王绍峰.从人才培养方案透视高校专业建设的困境及出路[J].江苏高教,2013,(01):45-47.
[2]刘建湘,文益民.高职院校校企合作课程建设探讨[J].中国高教研究,2010,(10):84-85.
[3]振华,贺建,潘海泽,吴伟东.创新人才培养体系的构建――以工程管理专业“教学与学科竞赛一体化”为例[J].四川建材,2016,(01):305-308.
Construction of Civil Engineering Superiority Characteristic Specialty of Independent College
LI Yue-xia
(Bowen College of Management,Guilin University of Technology,Guilin,Guangxi 541004,China)
【关键词】进度管理;质量管理;安全管理
随着社会的发展人们对建筑物的要求越来越高,这就牵连到施工管理的问题,从日常施工质量的监督检查与工程验收情况来看,施工过程中还存在一些问题,而问题的根源与建筑施工管理有密切关系。本文就建筑施工管理问题谈谈自己观点。
1.进度管理
1.1 制定进度计划
承包商根据现场施工条件和合同中的工期,编制出详细的施工进度计划。计划的内容包括确定开工前的各项准备工作、选择施工方法和组织流水作业、协调各个工种在施工中的搭接与配合、安排劳动力和各种施工物资的供应、确定各分部分项工程的目标工期和全部工程的完工时间等。制定进度计划时要考虑其它种种因素对进度计划的影响,如设计变更、工程量变化、自然条件变化、材料供应变化、业主违约等等因素的影响,使实际进度与计划进度存在差异。因此,在我们实际施工过程中使用网络计划技术进行进度调整和控制,及时的对进度计划进行必要的调整和补充,以保证建设项目在合同工期内竣工。
1.2 组织进度计划的实施
施工进度计划经监理及业主审批后严格执行。承包商要与监理及业主保持密切的沟通,定期向监理及业主报告工程进展情况,对监理和业主提出的变更指令和赶工要求及时做出反应和处理;监督各分包单位的工作,及时协调各分包单位的施工配合,合理的调配人力、施工物资和资金,并确保到位。
1.3 及时检查计划执行的结果和计划的偏差,找出进度计划的影响因素,采取纠正措施
施工进度的影响因素包括下面几方面:
①施工组织不当:例如,施工的任务、目标不明确,劳力和施工机械调配不当,施工道路和场地布置不合理,各分包商之间施工干扰,均会引起工期延误。
②技术原因:承包商有时会低估施工技术困难,对新技术、新材料、新工艺,在没有把握确保进度和质量的情况下,冒然采用;有时对设计意图和技术要求没有全面理解,会导致盲目施工,造成返工。
③不利的施工条件:自然条件变化和施工中遇到合同中规定不可抗力因素,无法正常施工。
④其它外部因素的影响。
采用的控制施工进度的措施:
①组织措施:落实项目经理部各级管理人员的分工、职能和任务;进行项目分解,确定各个部分、各个阶段的进度控制目标;制定进度协调工作制度,定期开好调度会议;健全进度记录和报告制度;做好员工的思想工作。
②技术措施:首先认真研究工程设计图纸和技术规范,做好施工组织设计,并根据施工过程中的变化,随时调整进度计划。对设计图纸中的疑点和问题及时以书面形式向业主和设计单位反映,要求澄清。施工方法的选择既要先进,又要可靠,选择成熟的技术。
③经济措施:及时向监理和业主报告阶段进度,申请进度付款,争取按时取得支付签证;做好自身的财务管理,控制成本,预测流动资金的需求,合理调度资金。
④信息沟通管理措施:在内部要及时收集实际施工进度数据,与计划进度进行比较,找出偏差,分析原因,制订相应的措施。
2.质量管理
2.1 科学的编制施工组织设计,切实达到指导施工的目的
工程开工前要根据工程实际情况编制详细的施工组织设计,并将企业技术主管部门批准的单位工程施工组织设计报送监理工程师审核。对于重大或关键部位的施工,以及新技术新材料的使用,要提前一周提出具体的施工方案、施工技术保证措施,以及新技术新材料试验,鉴定证明材料呈报监理主管工程师审批。
2.2 按优化的施工组织设计和方案做好施工准备工作
根据有关规范和企业编制作业指导书组织分部分项技术人员编制各工序工种的质量保证措施,做好图纸会审和技术交底及技术培训工作,将质量技术交底和作业指导书发到施工班组。对于推广应用的新技术、新工艺要组织有关人员认真学习。要求各级作业人员对施工工序、施工方法、注意事项和质量要求做到心里有数。正确选择和合理调配施工机械设备,搞好维修保养工作,保持机械设备良好技术态度。
2.3 严格按施工程序施工
所有隐蔽工程记录,必须经监理工程师等有关验收单位签字认可,方可组织下道工序施工。对影响工程质量的关键部位设质量管理点,并设专人负责。工程施工过程中,除按质量标准规定的检查内容进行严格检查外,在重点工序施工前,必须对关键的检查项目进行严格的复核。如建筑物轴线坐标和高程;基础的土质、位置、标高、尺寸;梁、板、柱混凝土模板的尺寸、位置、标高,以及预埋件(管)和预留孔的位置;混凝土的配合比和钢材、水泥的试验成果资料;特殊项目大样图的形状、尺寸以及其它需要复核的项目。杜绝重大差错事故的发生。
3.安全管理
3.1 实行主要领导安全负责制,公司要成立安全工作领导小组领导全面的安全工作,主要职责是领导公司开展安全教育,贯彻宣传各类法规,通知和上级部门的文件精神,制订各类管理条例,每周对各项目工程进行安全工作检查、评比,处理有关较大的安全问题。项目部成立安全管理小组,并设专职安全员,主要职责是负责进行对工人的安全技术交底,贯彻上级精神,每天检查工程施工安全工作,每周召开工程安全会议一次。制订具体的安全规程和违章处理措施,并向公司安全领导小组汇报1次。各作业班组设立兼职安全员,主要是带领各班组认真操作,对每个工人耐心指导,发现问题即时处理并及时向工地安全管理小组汇报工作。在施工过程中,除正常的安全检查外,公司每月或每半月检查一次,项目部每周检查一次,发现问题落实到人,限期整改,确保消除隐患。
3.2 按照有关法规以及有关文件精神,加强宣传教育,制订科学合理的施工方案,现场组织切合实际的作业程序,正确严格地执行和运用施工安全规范。对进场的工人进行摸底测试,统一进行安全教育,增强质量、安全意识。要认真学习和深刻体会施工技术规范和施工安全规范,经过培训交底达到合格的职工才允许上岗操作,为安全工作顺利圆满开展打下坚实的基础。在施工过程中,建立每周一次的安全教育,由项目经理或专职安全员主持。同时在每道施工工序进行前,由专职安全员做书面的安全技术交底,各班组长带领施工人员认真贯彻落实。
参考文献:
[1]黎浩.浅谈施工企业管理发展的出路[J].山西建筑,2007(17).
作者简介:
【关键词】建筑工程;项目管理;项目控制
施工建设项目是一个系统工程,要想有效的控制工程运行,保证工程按照合同要求顺利完成,既要完成对业主在工程质量、工期等各方面的承诺,又要完成公司制定的项目盈利指标。所以,在工程实施的全过程中,我们应该认真总结与参建各方共同对项目进行行之有效的管理经验,探讨更加科学有效的措施和方法,以确保项目工程工序能够合理可控。如下就七个方面来介绍工程管理中的一些方法措施供同行参考。
一、安全管理
安全管理是施工项目管理的重要组成部分之一;是涉及生产人员人身安全的目标管理,应给予高度重视。确定安全生产责任制是以制度的形式明确企业各级领导、各职能部门、各类人员在施工生产活动中应负的安全职责,是最基本的一项安全管理制度。近年,建筑企业安全管理的生产实践表明:严格执行安全生产责任制,使各级领导、各职能部门负起责任,建立健全安全专职机构,加强安全部门的领导,严格执行安全检查制度,这是搞好安全生产有力的组织保证体系。通过制定安全生产责任制,做到安全生产“事事有其主,人人有其责”。
二、合同管理
制定施工项目成本管理的措施:施工项目成本的控制,不仅是专业成本人员的责任,也是项目管理人员,特别是项目经理的责任。要按照自己的业务分工负责,围绕生产经营这个中心开展工作。要建立以项目经理为核心的项目成本控制体系,实行项目经理负责制,就是要求项目经理对施工进度、质量、成本、安全和现场管理标准化全面负责,特别要把成本的控制放在首位。建立项目成本管理责任制:项目管理人员的成本责任,不同于工作责任,工作责任完成不等于成本责任完成。
三、信息管理
由于施工管理的多样性和多变性。各部门和单位需要交互的信息量不断扩大,信息的交流与传递频度也在增加,相应地对信息管理的要求越来越高。在施工管理中,目前采取的还是传统的信息管理方法。信息从它的产生、整理、加工、传递到检索和利用都是基于纸介质进行的。结果,在整个过程中,信息都在以一种较为缓慢的速度在流动。这往往影响到获取工程信息的及时性和有效性。将各种信息化技术引入项目的管理工作能够有效解决这一问题。目前市场上有着各种各样关于进度、合同、材料、预结算、工程资料等的项目管理软件。
四、进度控制
进度控制是指对工程建设项目的各建设阶段的工作顺序和持续时间进行规划、实施、检查、协调及信息反馈等一系列活动的总称,是以周密、合理的进度计划为指导,对工程施工进度进行跟踪检查、分析、调整与控制。进度控制的最终目的是确保项目动用时间目标的实现。为了工程项目有计划地进行施工,需要制定进度计划,并按计划进行施工。计划是组织或个人为达到即定目标制定行动方案的过程,是对将要进行活动所做的事先安排。也就是说,控制是在项目进展的全过程中,定进度计划,并按计划进行施工。计划是组织或个人为达到即定目标制定行动方案的过程,是对将要进行活动所做的事先安排。也就是说,控制是在项目进展的全过程中,进行计划进度与实际进度的比较,发现偏离,就及时采取措施纠正。投资控制是质量控制与进度控制的前提,而质量控制与进度控制是矛盾的统一体。在生产过程中,应对进度控制与质量控制进行多方面多角度的对比,找到二者的效比最大值,使二者均处于最优状态。
五、质量控制
PDCA循环是“计划(Plan)―执行(Do)―检查(Check)―总结(Action)”工作循环的简称。它是企业推行全面质量管理(TQC)在方法上的重大变革。它将过去事后检验把关为主的质量管理转变为预防为主和改进为主的质量管理;把过去分散管理方式转变为系统、全面综合治理的方式;把过去管结果转变为管因素的科学管理方法。它是提高产品(工程)质量的一种科学方法。
六、投资(成本)控制
在施工阶段,应充分运用企业自身优势尽量提高经济效益,以取得最大利润。施工阶段资金需求投入量、资金筹措、资金分配等方面应有计划、有措施地协调运作,努力达到合理稳妥地控制投资。项目部相关部门应充分了解工程单价或总价的构成,掌握施工中的资金流动。施工过程的资金运动不是资金简单地循环和周转。在施工过程中,资金不仅发生价值形态的变化,而且发生价值量的变化。从成品资金的形态最后转变为货币形态―最终结算和支付。在流动资金形态转变中分离出利润,给工程带来生产能力,通过工程运行获取收益。
项目管理是一门复杂的综合性的工程管理,也是一门特殊的学科,是古今建筑业的结晶,其形象状态从古代人居住的石穴、草窠过渡到当今的高楼大厦以及地下建筑。施工管理科学在一代又一代人不断的积累中不断的得到发展,是一个实践性较强的学科,工程建设管理者应不断积累经验,学习高效的管理技能,努力实现项目管理的科学化。
参考文献:
[1]黎浩.浅谈施工企业管理发展的出路[J].山西建筑,2007(17).
作者简介:
一、基于桥梁寿命耐久性的材料研发
1.桥梁全寿命与结构耐久性设计
传统设计理论主要关注于结构的安全,没有涉及桥梁使用期的管理、养护、维修、构件更新、拆除等诸多问题。同时,在投资决策上,只注重建设期的投资成本,而不重视桥梁整个寿命周期内的总成本。要卓越地跨越就需要逐步建立基于耐久性的全寿命设计理念,制定相应的规范和标准,使桥梁在设计和建造阶段就考虑到全寿命的使用性能和要求。对于巨型桥梁工程,投资巨大,应提高桥梁的设计寿命。1500m以上跨度的应考虑200年寿命期。相应地,对钢材和混凝土性能提出了更高的耐久性要求,还应开发耐腐蚀、耐疲劳的超高性能材料,以适应桥梁高寿命的需求。
2.高性能材料研发及其结构体系的创新
建造材料的革新始终是推动桥梁工程发展的主要动力之一。从20世纪40年代起,各类轻质高强的高性能复合材料陆续登场。纤维增强聚合物(FRP)以其轻质、高强、耐腐蚀的优良性能成为一种颇具发展前途的新型材料。
FPR是各向异性材料,可根据工程需要采用不同材料、纤维含量和铺陈方式等不同工艺设计出不同强度指标、弹性模量及特殊性能要求的FRP构件。可以预见,今后复合材料将更普遍地出现在桥梁工程中。伴随着新型材料的应用,传统桥梁结构体系可能从强度问题转变为刚度问题,因此必须加强研发与复合材料相匹配的新型桥梁结构体系;同时在计算、设计、制造、连接等方面,建立起一整套不同于传统材料的设计理论和方法,推动桥梁工程进入新的发展时期。
3.超深水基础建造技术
跨海长桥建设必然会遇到超深水基础问题,目前已建桥梁的最大基础水深长桥采用了“加筋土隔震基础”和预制装配的桥墩。而琼州海峡中线和台湾海峡的水深均超过80m,因此对于水深为65-100m的超深水水域,需要开发出一种既便于深水施工,又经济耐久的新型深水基础形式,同时还要研发相应的大型基础施工装备创新施工装备和监测设备的研发跨海长桥非通航孔的上部结构和下部基础墩身一般采用预制结构,部件质量将接近万吨级甚至更重,必须采用大型浮吊整体吊装施工以减少海上作业。目前挪威的“天鹅号”起重能力则达到
9000吨。
4.跨海长桥建设目标实现发展路径选择
为了满足未来跨海长桥建设的需要,应当开发大型浮吊和巨型造桥机等施工装备。研发最先进的机电一体化技术,发展大型施工装备(建筑机器人),使更大的上、下部预制构件都能迅速、准确就位。智能监测设备(传感器、诊断监测仪、便携式计算机)以及大型智能机器人施工设备的创造发明,将使桥梁的施工、管理、监测、养护、维修等一系列现场工作实现自动化和远程管理。
5.桥梁设计理论和技术的发展
与新理念、新材料、新工艺建造桥梁相匹配的桥梁设计理论将得到发展和完善;桥梁抗风和减、隔震技术将进一步发展以抵御强风、大震和恶劣天气的影响。技术和计算机处理能力的不断提高以及结构分析软件的不断进步将使桥梁设计更加精细化。在桥梁建设过程中实现继机械化、电气化、电子信息化之后的第4次工业革命――智能化,研发适合于桥梁工程的BIM软件。
展望未来的桥梁工程,桥梁人将面临许多挑战,但同时也将迎来可以跨越宽阔海峡、战胜自然灾害、化解飓风,具有全新姿态和功能,跨越能力卓越的新桥梁。
二、高性能材料在桥梁工程中的应用型革命进程
材料的进步对桥梁工程的促进是革命性的。木材、石材是天然材料,混凝土和钢材特种人造材料在工业革命后成为土木工程的主要结构材料。除传统混凝土与钢材往高性能方向发展外,近20年来,FRP和智能材料也取得长足进展。本节主要介绍高性能混凝土和FRP材料。
1.超高性能混凝土
混凝土桥、钢桥和钢-混凝土组合桥梁的疑难问题长期悬而未决,根本原因是混凝土构件自重过大,组成结构的材料和连接的静力或疲劳抗拉性能不足;而发展以UHPC材料为基础的新型桥梁结构,有望根治以上重大疑难问题。解决钢桥面结构开裂和铺装层破损的对策。面对正交异性钢桥面钢结构易疲劳开裂和铺装层频繁破损的难题,采用强化抗拉能力的RPC替代传统的钢桥面沥青混凝土铺装,形成钢―RPC组合桥面结构。研究表明,这种桥面系能大幅提高钢桥面的刚度,显著改善铺装层的应力和降低钢结构疲劳应力幅,可基本消除疲劳开裂的风险。该结构2011年应用于广东省肇庆市马房大桥钢桥面,检测结果表明,采用钢-RPC组合桥面结构后,车载作用下钢桥面纵肋和面板中的应力平均降幅分别达到80%和92%。
2.超高性能混凝土自重开裂问题
解决钢-混凝土组合梁自重大及负弯矩区混凝土易开裂的对策。提高钢-混凝土组合梁的抗裂安全性及降低自重,是扩大和完善钢-混凝土组合梁在超大跨桥梁上应用的唯一出路。由于UHPC的高强和高弹模,与钢结构组合协同受力的能力强大,故可直接将UHPC层浇注在钢梁上,形成钢-UHPC组合桥梁结构。通过对跨径110m左右的传统钢-预应力混凝土组合连续箱梁桥与钢-UHPC轻型组合梁桥对比计算,结果表明:钢-UHPC轻型组合梁的抗裂能力是钢-预应力混凝土组合梁的4倍,超载能力前者是后者的2.45倍,但自重仅为前者的47%,故有望彻底解决传统钢-混凝土组合梁负弯矩区易开裂和自重大的缺点。
3.纤维复合材料
CFRP材料凭借着其比强度高、抗疲劳、耐腐蚀等优良性能脱颖而出,成为土木工程的研究热点。CFRP索(筋)锚固体系的研发是CFRP材料应用于实际工程的关键问题之一。目前,CFRP筋锚固形式主要有粘结型锚具、夹片型锚具、复合型锚具。粘结型锚具。对以水泥砂浆为粘结介质的粘结型锚具的锚固性能进行了研究。梅葵花对直筒粘结型、直筒+内锥粘结型锚具的锚固性能和受力进行了对比试验。方志等对CFRP筋表面形状、粘结锚固长度、粘结介质、套筒内壁倾角等影响参数进行不同组合,得到了各设计参数对锚固性能的影响。
4.智能材料与纳米材料
混凝土中加入纳米材料,成为纳米混凝土,可从微观改善混凝土性能,在材料内部产生众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,进而提高材料的强度、弹性模量、疲劳性能和阻尼性能;混凝土中加入适量纤维,成为纤维增强水泥基复合材料,可以限制裂缝的宽度,提高混凝土抗拉、抗弯和抗剪强度,大幅提高延性、韧性、抗疲劳、抗冲击性能;加入乳胶微料、硅粉、甲基纤维素等聚合物增强掺合料,可制成具有大阻尼特征的混凝土。
通过掺加功能相材料,使传统材料在保持原有基本力学性能不变的情况下,获得一些特殊功能,是材料学科发展的一个主要趋势。学习航空航天领域的“智能材料与结构系统”,混凝土领域的自感知混凝土、自集能混凝土、智能感知骨料等智能混凝土也获得较大进展。以压电陶瓷、磁致伸缩合金、形状记忆合金以及电磁流变液等为代表的智能材料取得了长足进展。智能材料与土木工程的交叉融合是新兴学科和研究方向的原动力,推动了智能土木结构的发展。与传统结构相比,智能结构具有自感知、自控制、自修复、自愈合、自回复、自集能的特征。将智能感知材料、智能驱动和阻尼材料、压电材料与土木工程结合,分别形成了结构健康监测、结构振动控制、自集能智能结构研究方向。
三、小结
桥梁工程施工中对材料、理论、装备、计算机技术的需求和应用效果方面,已经日渐形成具有较高应用水准的一个新局面。新世纪的桥梁工程有着更为广阔的发展舞台,同时也面临着严峻的技术挑战,我们可以对未来桥梁工程结构、材料和施工发展的进程,呈现出具有无限美好的想象空间。
参考文献
[1] 肖汝诚.桥梁结构体系[M].北京:人民交通出版社,2013.
关键词:专业选修课;现状调查;解决对策
中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)05-0113-03
2016年7月,交通运输部综合规划司副司长在新闻会上介绍,“十三五”期间在铁路方面将加快推进中西部干线铁路、高速铁路、城际铁路、周边互联互通铁路境内段等重大项目建设,在公路方面将重点实施高速公路联网畅通工程、国省干线升级改造工程[1]。可以预测在未来一段时间内,交通基础设施将成为热点。铁路、公路发展迅猛,与人们的生活越来越近。在高校,一大批路桥类专业选修课应运而生,其教学目的旨在拓宽学生对土建类工程规划、设计、施工、管理、运营等方面的专业知识。然而,一些教师在教学过程中却发现部分学生选修目的模糊、学风懒散,学习质量较低。为此,笔者面向所有选修道桥方向课程的学生开展了选修课教学现状的调查和讨论,目的是为下一步专业选修课的教学改革找寻出路,提高课程教学质量。
一、专业选修课在专业课程体系中的地位及学生态度
交通基础设施快速发展、社会对土木工程师的需求不断增加,促使高校土木工程专业教育的迅猛发展,也促使各高校提升办学特色,提高学校竞争力。然而,要培养专业基础好且独具特色的土木人才,需要在课程体系上不断改进和完善。中国矿业大学土木工程专业培养大纲中制定的专业课程体系包括通识教育课程、专业大类课程、专业主干课程、专业方向课组和专业选修课程。其中专业选修课的设置紧跟行业发展,紧密结合我校办学特色、培养目标等因素,是深化专业理论知识、扩展专业视野、培养兴趣爱好的重要手段。为此,我校面向土木工程专业学生开设了内容丰富的选修课程,学生可以根据自身生涯规划自主选择课程。其中, 路桥类的课程有名桥欣赏、高速公路、轨道交通、桥涵水文等。通过多年的教学经历,笔者发现一些选修课教学内容不定,内容时深时浅,课堂乏味;学生选修课程目的不明确,课堂不积极等。为全面掌握专业选修课的教学现状,本文以路桥方向课程为例,面向所有选修路桥方向课程的学生,采用调查问卷的方式获得第一手资料,针对学生反馈的信息进行细致分析,提出切实有效的解决方案。
二、路桥方向选修课程教学现状的调查与分析
为了提升专业选修课的教学质量,众多高校进行了有益的探索和尝试[2-3],取得了很好的成果。如何改进专业选修课的教学,更好地为专业建设服务,需要任课教师和主管教学领导全面深入地研究。为确保提出的解决方案切实可行,首先必须了解选修课程的教学现状。发放的调查问卷中,其内容包括选修目的、教学内容、课堂出勤等,问卷的题型有单选题、多选题和开放式问答题三种。本次共发放调查问卷260份,收回239份,回收率91.9%。以下是调查结果的分析和探讨。
(一)选修目的调查与分析
当学生面对数量众多的专业选修课程时,学生的选修目的是决定选修与否的关键。从调查结果来看,选择“扩展知识”、“增加就业竞争力”、“完成学分”的占比分别为38.1%、16.7%、45.2%。由此可见,有一半以上的学生选修目标明确,与专业的培养目标一致,但也有一半的学生是盲目选择选修课程。另外,选修目的盲目与否还可以从课程的成绩上得以反映。将学习成绩和选修目的进行综合分析,为了扩展知识面和提高综合素质而选修课程的学生中,有83.6%的学生成绩在良好以上;为了凑学分而选修的学生成绩很不理想,有76.8%的学生成绩在中等以下。可见,选修目的很大程度上决定了学生的学习质量。
为了避免调查问卷中客观选择题部分考虑不全面的问题,笔者在课程选修影响因素方面设置开放性问答题,学生可以根据自身情况进行回答。近一半的学生认为选修课程实用,可以弥补核心课程的不足,建立合理的知识结构;近四分之一的学生因个人兴趣选择课程;剩下的学生态度比较消极,认为选修课学习难度小,可选可不选。
从调查资料上可以清晰地看到,当学生对自身发展目标有明确的规划时,就会重视选修课程在完善个人知识体系中的作用,从而激发求知欲,同时在教师引导下会积极地进行专业课程的学习。
(二)教学内容的调查和分析
我国公路、铁路建设在东部沿海地区与内陆地区均存在严重的不平衡,东部路网完善,需加大道路的管养,提高服务能力;西部山区路网密度小、通达率低,需加大交通基础设施的建设。因此,高校教育需加强路桥专业方面人才的培养。为了培养社会需要的专业人才,各门课程的内容设置应该满足社会的需求。
在“对教学内容是否满意”的选项下,名桥欣赏、高速公路、轨道交通、桥涵水文等多门课程的调查满意度均在80%左右,在此取平均值进行分析。选择“非常满意”、“一般满意”、“不满意”的占比分别为83.3%、10.5%、6.2%。在“课程教学内容是否可以指导工程实际问题”方面,选择“内容与实践紧密相连”、“教学内容仍需改进”、“教学内容与实践脱节”的占比分别为76.6%、15.5%、7.9%。这说明,绝大多数学生认为教学内容满足课程设置要求,满足学生未来发展规划,但从少部分学生的观点来看,教学内容还需完善或更换。
在“还想获得哪些专业知识”的开放式问答部分,学生的提议反映了其最真实的诉求。主要有以下几个方面:(1)项目的投资和管理,如工程项目的建设融资渠道、收费制定、费用的分配、项目运营管理等;(2)重大工程灾害防治分析,如道路水毁、桥梁坍塌、路基不明沉陷、边坡滑移等;(3)国内外行业发展趋势,如大跨桥梁发展预测、新型材料研发、新技术应用与变革等;(4)事故防范与救助,如高速公路的安全行车、轨道交通事故的救助等。上述提议说明学生对道桥专业知识有强烈的求知欲,这为选修课程教学内容的改革和完善指明了方向。
(三)课堂出勤的调查与分析
课堂出勤率是学风的“风向标”,是决定教学质量的重要因素,建设优良的学风是提高教育质量的重要途径。国内各高校为提高课堂出勤率,采取了很多举措。我校在加强学风建设方面,采用打卡指纹机、主管教学领导随堂听课、督导组专家抽查等结合的方式,其中打卡指纹机的数据可供分析。经过整理,发现我校路桥方向选修课的课堂出勤率高低差别较大,见表1。将此数据与以往未使用打卡指纹机的课堂出勤考察相比,出勤率大幅提高,但这不能真实反映学生的课堂学习状况。为此进行了以下两个调查。
首先在关于缺勤原因的调查中,选择“教学内容”、“教师讲授技巧”、“个人兴趣”、“其他因素(病假、社团活动、亲朋到访等)”的占比分别为47.3%、28.6%、20.5%、3.6%。可见学生对教师教学内容和讲课技巧不满意是学生缺勤的主因。其次是对未缺勤同学课堂上学习情况的调查,选择“认真听讲”、“偶尔玩手机”、“其他因素(准备其他课程考试、备战考研、备战公务员等)”的占比分别为57.3%、16.7%、26.0%。此数据显示上课不认真的学生占了近四成,也就说隐性逃课现象比较突出,这种现象值得深入思考。
三、提高专业选修课“教”与“学”的有效对策
以上调查从学生视角反映了教学参与双方,即教师和学生在课堂教学的真实表现。细究一些现象的出现,还与家庭、社会的引导和教育有一定的联系,但针对已经成人的大学生,本文从调查本身出发,提出以下有效的解决对策。
(一)教师应重视教学内容的整合
专业选修课是学校根据本校特色开设的,一般难以选择固定的参考书,因此教学团队应紧密围绕培养目标、办学特色,综合考虑专业核心课程和专业选修课的定位,设定适当的教学内容,编写教学讲义或自主出版教材。考虑到专业选修课与行业发展紧密,任课教师不仅要具有扎实的专业知识,还应具有敏锐的专业触角,并及时了解行业发展状况,如大型工程建设情况、工程重点和难点、科研热点等,经教学团队的讨论和商讨,及时加入教学内容。教学内容的整合和阶段性的提升,可以大幅提高课堂教学对学生的吸引力。有了吸引力,学生的课堂出勤才会主动提升,才会自主地参与课堂教学。
(二)学生应加强选修课的认识
学生对一门专业选修课的选修目的明确与否,决定了该课程的命运,即是否能够开课。因此,应加强学生对选修课的认识。其方法有以下两个方面:首先加强学生对“厚基础、宽口径”的认识,土木专业下设的工民建方向、道桥方向、地下工程和矿建方向虽然各设核心课程,但是设置专业选修课是扩大专业基础的有效途径;其次课程选修之前应加强对学生进行专业素质的引导和教育,强调专业选修课在建立合理知识结构的地位和作用。
(三)教师应改进教学方法,提升教学技能
道桥方向的专业选修课多数是理论和实践并重的课程,由于缺乏路桥工程的现场知识,学生大多只具备本方向的实践经验,对其他方向知之甚少。在这种情况下,如何深入浅出地讲解专业理论知识,如何恰当地引入工程实例,都需要任课教师在备课之时多加考虑。如针对枯燥的理论知识,可以采用类比式、联想式、讨论式等教学方法;针对实践知识,可以采用案例式、体验式、参与式等教学方法。改革填鸭式教学为引导式教学,这样势必提高学生的课堂参与度,提高学习效果。
参考文献:
[1]2016年度第四次例行新闻会[EB/OL].http:///2016wangshangzhibo/2016fourth/.
一、前言
高楼、厂房、道路、桥梁、港口、码头、矿井、隧道等土木工程都是用材料按一定的要求造成的,土木工程中所使用的各种材料统称为土木工程材料。它们将直接影响建筑物或构筑物的性能、功能、寿命和经济成本,从而影响人类生活空间的安全性、方便性、舒适性。从学校毕业毕业以来一直从事着工程材料检测这一行业,从见证取样检测到专项检测再到备案检测,在学习中给自己增加文化知识的同时也一样感悟着检测行业的发展动态以及一些自我认为的发展策略。
作为建筑行业的一个组成部分,工程质量检测随着全民质量意识的提高而不断被人重视。检测行业从开始出现发展到今天,都是作为建筑行业的附属部分出现:一种是建筑施工企业的内部试验室;一种是科研院校内部的教学科研性质的试验室;一种是各级质量监督管理部门设立的带有政府色彩的监督检测室。三种形式的检测单位一直以来按照各自的工作领域开展检测工作,并且一直按照附属于母体的部门形式进行运作,还没有形成独立企业运作的理念。
二、行业概述
(一)行业背景
1.检测行业现状
检测行业从形成到今天大约经历了十五年到二十年的历史,十几年时间已经使检测行业规模由小变大,工作类型由单一到综合,检测市场化概念从无到有,从暗到明,如今全国各种建筑工程检测机构近5000家,其中企业试验室数量大约占40%,监督检测机构占30%,科研院校检测力量占30%。 数量众多的企业试验室属于第一方试验室,即企业为了保证自身产品质量而设立的试验室,由于其自身性质很大程度上限制了他们走向检测市场的步伐,作为企业内部附属机构的地位使其在经济实力、检测能力、规模和技术力量等个环节处于劣势,在检测市场所占市场分额约20%。 各级监督机构设立的检测室由于有了政策上的绝对优势,由于其政府背景,使其克服成立时间短的劣势,通过垄断检测任务的形式很快在规模和检测能力上占据优势,成为目前检测市场中主流检测力量。但是垄断行为的副作用是其长期处在政策保护状态,相比其他机构效率低下,技术水平不高,服务意识差,自身竞争能力差。
2.检测行业特点
(1)检测行业是政策性较强的行业
检测机构由于建设工程质量的相关管理规定应运而生,检测市场的形成和发展受政策导向直接影响。检测机构的资格认可和行业资质管理本身就是政府政策调节的手段,检测市场的大小同样也是政府质量管理政策直接决定,因此,检测市场是不完全开放的市场,检测行业是一个政策导向性很强的行业。
(2)检测行业是带有很强的地域性
由于检测行业是政策性很强的行业,因此各级地方行政主管部门都会根据自己地方实际制订有地方特色的管理要求,特别是行业主管部门设立的资质审查注册制度直接决定了检测机构的服务范围以所在地为主,外地机构打入本地市场受到严格限制。另外工程质量检测本身需要大型的检测设备,并且样品的检测具有明确的实效性,因此从交通、成本、运作方便性考虑,检测工作跨地区开展具有难度,从而决定了各行政区域内市场的独立性。
三、行业困境
(一)行业面临困难
作为建筑行业的一个组成部分,工程材料质量检测随着全民质量意识的提高而不断被人重视。检测行业从开始出现发展到今天,面临的困难和挑战来自好多方面,譬如市场、譬如竞争、譬如发展策略。
(二)政策风险
检测行业是受政策影响程度很高的行业。它的产生和发展都是政策导向的结果。而首先面对的问题就是政策风险问题。我国的检测类的标准、规范的制定和执行与国际接轨程度不高。我国目前使用的检测标准均为几十年前老标准,这些标准与国际标准相差很远,随着我国入世,各种标准都面临更新和接轨问题。在这种标准的演变中,原有的设备、技术力量、运作方法都会进行较大的变动。检测行业必须面对来自以上政策的变动带来的风险。
(三)行业中存在的主要问题
检测行业面临的不仅仅是各种风险和挑战,应该认清行业存在的问题和不足,才可能做到有的放矢。
1.目前的检测市场十分混乱,由于部分施工单位对质量意识的认识停留在资料过关的阶段,并且检测单位目前是被动的接受施工单位的委托,因此在检测和被检测之间的关系不仅是委托被委托同时又是检测和被检测,在经济关系和公正性的看似矛盾的两者,许多检测单位很难把好关。导致检测市场上评价一个检测单位工作质量的标准不是严谨而是能否在必要时的灵活和方便。在这样的环境中,不可能培养出依靠信誉品牌立足的检测单位。
2.目前的检测单位大部分面临如何从母体脱离,是否脱离、脱离以后如何生存的困扰。部分已经脱离的单位实质上在名义上的脱离,从行政管理和经济来往上仍然不是独立的。因此,作为真正意义上的独立运作的检测机构如何管理、如何生存发展还没有太多可借鉴的经验。
四、行业对策
建筑业在我国正处在高速发展阶段,随着全国质量意识提高,检测行业充满发展的潜力和希望。 社会一方面对检测的要求会更迫切。同时会更高要求。因此作为检测行业的出路必须将检测变成产业化,最终成为真正意义上的第三方公正性的中介机构。作为检测机构为了适应将来的发展必须作到:
(一)提高检测质量意识
我国检测行业最缺乏的是通过质量体系的运作来保证检测公正性和权威性。国内的检测机构要与国际接轨必须坚定不移地执行国家标准规定的各项要求,而国标的核心就是全面的质量管理。我国检测行业普遍的检测质量意识不高,在内部质量管理方面的经验不多,但是不能因为目前执行困难而放弃,而是应该一方面努力向国外同行学习实验室管理方面先进的经验,一方面因地制宜的逐步摸索一套适合中国国情的质量管理模式。通过不断的学习和摸索尽快缩短我们与国外同行之间的差距。
(二)树立服务观念,找到自己真正的定位
我国的检测业由于长期以往将检测工作的公正性和严肃性与检测的服务性对立起来,检测人员也习惯于“检查团”的角色定位,但是随着检测行业与国际接轨,检测市场化的推进,以前做惯了“检查团”角色的检测人员必须改变观念。因为检测将来的定位就是服务,一项特殊的技术服务,既然是服务就必须讲究信用、态度和服务质量,这种服务不是指牺牲检测公正性去迎合某些客户的需要,而是在确保检测公正性的前提下提高检测服务的满意度。只有提供满意服务的检测单位才能在公平的检测市场环境下生存发展。
五、小结
在欧洲各国推行了环保绿色建材的认证,要求所采用的建材必须有无毒、无害、防霉等标准,国家明令禁止非绿色建材上市经营,并且制定了各种检测标准。发展“绿色建材”,改变长期以来存在的粗放型生产方式,选择资源节约型、污染最低型、质量效益型、科技先导型的生产方式是21世纪我国建材工业的必然出路。建设工程质量检测行业应该作为一个比较特殊的行业正面临着重大转变前和转变中的探索中,作为整个行业来讲面对的不仅仅是日益激烈的竞争,更应清醒的认识到来自国外同行的竞争。在入世后的转变中遇到的困难和挑战更大,但是检测行业应该积极应对,树立起全面质量意识、借鉴现代企业管理经验、强化服务和人才意识,我国的检测行业才能适应将来的国际竞争,才能保证行业的健康发展。参考文献
[1]叶志明、江见鲸主编,《土木工程概论》第2版,高等教育出版社,2004年。
提要:该文通过对直线、圆曲线、缓和曲线(包括卵形曲线),在公路路线设计中普遍采用的三种线元特性进行分析,拟建立一个通用模型,并据此推导出一个通用公式。将使每一种线元上任意点的坐标及切线方位角计算不再繁杂,以期为后续全路线逐桩坐标及切线方位角计算提供基础的计算模型。
关键词:直线;圆曲线;缓和曲线;卵形曲线;坐标;方位角
1引言
其实对于公路工程(或铁路等土木工程)路线来说,无论曲线设计多复杂,不外乎是由直线、圆曲线、缓和曲线按照一定的组合方式连接而成。对于施工测量人员来说,就是要将设计已经确定的路线在施工现场还原,即首先根据设计提供的已知条件计算出路线上任意点的坐标,然后再通过各种放样方法将控制桩固定,再指导施工人员按要求施工形成路基、桥涵、隧道、路面等等。因此,如何简单、快捷地计算出各个桩位的坐标就显得至关重要。教科书等参考书主要介绍了切线支距法、弦线支距法、偏角法等现场测量放样方法,但计算相对繁琐,而且为了提高计算效率,会进行一些简化计算,使得实际计算值与理论值有一定的差别。在计算机技术日益普及、全站仪应用广泛的今天,坐标法大量应用于公路曲线坐标计算及放样中,大大提高了计算和放样的速度,同时也提高了放样精度。然而目前很多坐标计算公式多针对某一单一曲线形式而言,没有通用模型。为此,笔者就构成公路路线的不同线元(直线、圆曲线、缓和曲线)的坐标计算方法进行了推导,找出不同线元之间的共同特性,建立了通用模型并给出相应的坐标及方位角计算公式。在实际的放样过程中,对于拟放样坐标点,根据该点桩号判断出该点所处的线元段,然后根据该线元相关参数进行计算即可得出待求点坐标及切线方位角,即可快速的通过全站仪或GPS测量等方法放样到施工现场。
2基本思路
无论是直线还是圆曲线或者缓和曲线,只要已知起点坐标及切线方位角、线元长度以及起终点半径,均可以将待计算点(距起点距离为l)与起点看成一个单独的线元,通过起终点切线相关关系求解出该点坐标及方位角(参见图1)。即将起点(H)与待计算点(J)之间的曲线作为一个单独的线元,H点切线(HI)与J点切线(IJ)相交得到交点I,由此构成一个单交点曲线,根据几何关系即可通过H点坐标及切线方位角求解I点坐标,再通过I点坐标求解出J点坐标及切线方位角。
3求解过程已知条件:线元起、终点坐标(X1、Y1)、(X2、Y2),半径R1、R2以及起点切线方位角α1、线元长度LF,待求点距起点距离l。
4延伸讨论
至此,针对直线、圆曲线、缓和曲线的待求解参数切线长t1、t2,曲线角β都已计算出来了,将其代入(3)式可求得待求点坐标及切线方位角。
5结束语
本文通过对构成公路等土木工程路线的主要曲线形式———直线、圆曲线、缓和曲线(含卵形曲线)几何特性的分析,给出了以切线方式计算任意曲线任意点坐标及切线方位角的另一种通用方法。该方法公式简单,形象也便于理解。只要掌握了本文提供的计算方法,任何曲线的计算均会变得轻松自如,也为下一步求解全路线逐桩坐标及切线方位角奠定了基础,希望对广大测友有所帮助。
参考文献
[1]李自康.公路路线不同曲线线元坐标计算方法.交通世界,2016,(11):18~21
[2]李自康.陈冬梅.卵形曲线特性研究.贵州交通科技,2014,(04):8~10
[3]李自康.卵形曲线上任意两点间几何关系推理.交通世界,2016,(15):19~21