時(shí)間:2023-07-05 16:58:09
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇土木工程數(shù)字化,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
發(fā)展土木工程信息化的著眼點(diǎn)以及關(guān)鍵點(diǎn)在于管理者,管理者必須打破傳統(tǒng)的思想,從思想上進(jìn)行改變,構(gòu)建信息化的框架,推動(dòng)行業(yè)的變革。
1.1土木工程信息網(wǎng)絡(luò)它主要包括四個(gè)方面,首先是信息的遠(yuǎn)程提供者、信息的傳播媒介,這是土木工程信息化的重點(diǎn)。然后是信息的接收端,有臺(tái)式和手持式兩種形式,手持式是未來的發(fā)展方向,它的作用是用它隨時(shí)隨地地與土木工程信息網(wǎng)進(jìn)行互換信息,獲得技術(shù)上的支持。其次是網(wǎng)絡(luò)傳輸,既要保證土木工程的信息與電訊移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)相互兼容,又要土木工程信息網(wǎng)與各種接收端進(jìn)行互換信息。最后是土木集成和交互系統(tǒng),這一系統(tǒng)是有一系列比較大型的程序構(gòu)成,只有遵循土木工程信息網(wǎng)絡(luò)傳輸標(biāo)準(zhǔn)才可以進(jìn)行信息的整合,土木工程信息制造商也可以通過這個(gè)平臺(tái)精準(zhǔn)、便捷的給工程提供不同信息,保證信息也通過這個(gè)平臺(tái)進(jìn)行傳輸。
1.2學(xué)科建設(shè)、信息產(chǎn)業(yè)化發(fā)展土木信息學(xué)科是將傳統(tǒng)土木工程與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合而形成的一個(gè)邊緣交叉學(xué)科,任務(wù)是在土木信息技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,整合社會(huì)資源,進(jìn)行學(xué)科建設(shè),從技術(shù)、政治、經(jīng)濟(jì)、法制等角度對(duì)土木工程信息化的建設(shè)提供學(xué)科支撐,并培養(yǎng)大量專業(yè)人才[2]。土木工程信息技術(shù)的發(fā)展會(huì)引起土木工程行業(yè)整個(gè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與資源整合。
1.3整合資源土木工程信息化建設(shè)必須遵循國家提出的原則———“國家主導(dǎo)、統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、互聯(lián)互通、資源共享”。要想保證土木工程信息化工作能夠順利開展,必須調(diào)動(dòng)各方力量,整合政府、土木工程相關(guān)部門,調(diào)動(dòng)工作積極性,進(jìn)而提高其配合力。積極地與國外進(jìn)行技術(shù)合作,相互學(xué)習(xí),形成健全的機(jī)制。
1.4商務(wù)貿(mào)易信息系統(tǒng)逐步融入互聯(lián)網(wǎng)的土木工程,在提供信息服務(wù)上發(fā)揮巨大作用,又可比較設(shè)計(jì)方案、施工方案、技術(shù)合作方案等,提高效率,提高企業(yè)的決策能力。電子郵件的使用,可以改變建筑項(xiàng)目、承建商以及供應(yīng)商之間信息溝通有誤情況,增加工作透明度,進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)投標(biāo)可以從另一角度規(guī)范市場(chǎng)行為,減少成本。
2土木工程信息化發(fā)展前景
2.1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)圖像處理技術(shù)、多媒體技術(shù)以及傳感技術(shù)等多個(gè)信息技術(shù)進(jìn)行整合運(yùn)用,將抽象而又復(fù)雜的數(shù)據(jù)空間轉(zhuǎn)化成用戶比較熟知的事物。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),可建立建筑物周圍場(chǎng)景、機(jī)械設(shè)備等虛擬的三維立體模型,而且可以使其中的模型具有動(dòng)態(tài)性能,對(duì)模型進(jìn)行模擬配置,這樣在虛擬環(huán)境中就可以對(duì)施工方案進(jìn)行改動(dòng),這種改動(dòng)完全可以用到現(xiàn)實(shí)中。隨著土木工程耐久性的問題的日益突出[3],通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),解決上述問題,是未來發(fā)展方向之一。
2.23S系統(tǒng)3S系統(tǒng)由遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)構(gòu)成,它可以選擇地進(jìn)行觀測(cè)、分析應(yīng)用,這在土木工程中某些方面已發(fā)揮巨大作用,未來具有廣闊的發(fā)展前景。近幾年談及的“數(shù)字城市”,是以“3S”技術(shù)為基礎(chǔ),綜合運(yùn)用各種因素對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施、各種功能機(jī)制進(jìn)行采集。“數(shù)字城市”是在數(shù)字化信息處理技術(shù)的通信技術(shù)背景下的系統(tǒng),這一技術(shù)的運(yùn)用將會(huì)提升我國的城市規(guī)劃建設(shè)。
2.3智能化智能化是信息化背景下土木工程發(fā)展的大方向,信息化的發(fā)展推動(dòng)了智能建筑的發(fā)展,智能建筑融合了計(jì)算機(jī)、多媒體、現(xiàn)代通訊、環(huán)境監(jiān)控,對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控、使用者的信息服務(wù)和建筑進(jìn)行優(yōu)化,適合信息型社會(huì)的需要。
2.4數(shù)字信息集成系統(tǒng)工程中的數(shù)字信息集成系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、施工系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)三大系統(tǒng)構(gòu)成,它們分別連接設(shè)計(jì)、制造工廠和現(xiàn)場(chǎng)。很多工作都可以通過施工網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度計(jì)劃以及項(xiàng)目管理整合到數(shù)字信息系統(tǒng)中,引入建筑設(shè)計(jì)信息、產(chǎn)品制造數(shù)字化集成、三級(jí)輔助等方法引入,這可以在很大程度上減少土木施工現(xiàn)場(chǎng)的工作容量以及強(qiáng)度,在現(xiàn)場(chǎng)施工的組織與管理方面,智能化管理系統(tǒng)可以使用專家系統(tǒng)、知識(shí)工程與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),利用集成、協(xié)調(diào)以及智能手段實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)目前在結(jié)構(gòu)定位檢測(cè)方面已經(jīng)發(fā)揮了越來越重要的作用,現(xiàn)場(chǎng)材料的性能測(cè)試、破壞性以及開發(fā)性測(cè)試,可以成為計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)的關(guān)鍵部分,可以有效地保證現(xiàn)場(chǎng)建造施工質(zhì)量。
2.5電子數(shù)據(jù)和項(xiàng)目管理方向工程的施工在土木工程計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用中是一個(gè)重要方面,由于施工的復(fù)雜性,工程的投標(biāo)報(bào)價(jià)、預(yù)算、合同的管理以及最后的驗(yàn)收都需要大量的數(shù)據(jù)與信息[4],整個(gè)工程項(xiàng)目的管理都將會(huì)成為計(jì)算機(jī)輔助施工技術(shù)的一個(gè)方面。國際上已經(jīng)開發(fā)出用于工地聯(lián)系、人機(jī)通訊設(shè)備的雙向無線電通訊設(shè)備。土木工程信息化的發(fā)展,使國際承包商跨越國界進(jìn)行施工承包。
3結(jié)語
隨著人口數(shù)量的不斷遞增,在世界范圍內(nèi)都出現(xiàn)空間資源利用緊張,所以開發(fā)利用地下資源將成為緩解空間緊張最有效的方法,無論是在其他國家還是國內(nèi)的發(fā)展城市中,地下施工建設(shè)和開發(fā)都成為城市發(fā)展的重點(diǎn)。目前,國內(nèi)城市應(yīng)用地下工程建設(shè)技術(shù)已經(jīng)能夠達(dá)到世界先進(jìn)水平,這必將帶來地下空間合理利用的又一個(gè)起點(diǎn)。
二、科技信息化為土木工程發(fā)展帶來新的契機(jī)
隨著科技信息化的不斷進(jìn)步,也帶動(dòng)了其他行業(yè)的發(fā)展,這也是目前新形式下國家發(fā)展的方向??萍夹畔⒒褪抢每萍荚O(shè)備實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代科技提升工程效率,并且最大限度的降低工程成本。通過科技信息化建設(shè)過程,使現(xiàn)代化的建設(shè)理念貫穿土木工程發(fā)展全過程,甚至在以往工程建筑技術(shù)難以完成的建筑工程。通過科技信息化在土木工程方面的擴(kuò)大應(yīng)用,不僅提升了建筑工藝,也擴(kuò)大了建筑領(lǐng)域,為土木工程的發(fā)展帶來了嶄新的機(jī)會(huì)。
1、土木工程中的“三S”系統(tǒng)應(yīng)用與推廣
遙感技術(shù)(RS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)的集成綜合,構(gòu)成整體,實(shí)時(shí),動(dòng)態(tài)的對(duì)地觀測(cè),判別,分析應(yīng)用,在土木工程界已發(fā)揮了巨大的作用,并具有廣闊的前景。近年來提出的“數(shù)字城市”的要領(lǐng)就是在“三S”系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,即綜合應(yīng)用GIS、遙感、遙測(cè)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體、及虛擬仿真對(duì)城市的基礎(chǔ)設(shè)施、功能機(jī)制進(jìn)行自動(dòng)采集,動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管理和輔助決策服務(wù),顯然,“數(shù)字城市”是以數(shù)字化信息處理技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為背景的技術(shù)服務(wù)系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的使用和全國推廣,必將把我國的城市規(guī)劃建設(shè)與運(yùn)營提升到一個(gè)新的水平。
2、技術(shù)控制方式現(xiàn)在以及未來發(fā)展形勢(shì)
對(duì)于一個(gè)大型的復(fù)雜工程項(xiàng)目,可能需要多個(gè)成員甚至多個(gè)設(shè)計(jì)部門的參與和設(shè)計(jì),也需要其他的在線咨詢與協(xié)同工作,或由分布在不同的地域的設(shè)計(jì)人員,設(shè)計(jì)分支機(jī)構(gòu),協(xié)作單位或部門使用不同的軟硬件平臺(tái)和不同的設(shè)計(jì)手段在同一規(guī)定的時(shí)間段完成。針對(duì)電子數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的方便應(yīng)用,目前國外以開發(fā)出系列化的雙向無線電通訊設(shè)備,用于工地的聯(lián)絡(luò),以及利用GPS技術(shù)的人機(jī)通訊設(shè)備。信息技術(shù)的發(fā)展,已使得國際承包商可以克服地域的壁壘。
3、土木工程的應(yīng)用離不開對(duì)于現(xiàn)實(shí)模擬技術(shù)
在傳統(tǒng)的土木工程中,人們不得不用一些平面圖紙,用特定的符號(hào)傳遞大量的信息和數(shù)據(jù),這種方法受到信息接收者的行業(yè)、知識(shí)結(jié)構(gòu)和經(jīng)驗(yàn)等的限制,而且隨著新時(shí)代土木工程的復(fù)雜程度的不斷提高,使得使用這種方法交流起來比較困難。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為土木工程中的交流提供了一種新的前景和手段。另一方面,它在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的計(jì)算、施工過程的模擬等復(fù)雜計(jì)算過程中更有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。通過計(jì)算機(jī)三維圖形技術(shù)實(shí)現(xiàn)可視化計(jì)算,可以將設(shè)計(jì)參數(shù)變化以后的結(jié)果直觀的顯示出來,在結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)等方面也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)很大的飛躍。通過虛擬技術(shù)的應(yīng)用,將設(shè)計(jì)時(shí)間和施工時(shí)間相對(duì)縮短,空問相對(duì)縮小,通過計(jì)算機(jī)計(jì)算和人機(jī)交互,對(duì)最佳方案的選擇使得獲得最佳工期、最低費(fèi)用和對(duì)資源的最有效合理利用成為可能,對(duì)工程施工的質(zhì)量把握的更為準(zhǔn)確、科學(xué)。土木工程能夠使用的時(shí)間,以及在不同空間內(nèi)的發(fā)展,都成為科技人員重視的研究問題,環(huán)境對(duì)于建筑影響,以及結(jié)構(gòu)在不同空間內(nèi)有什么變化,也是未來一段時(shí)間的研究方向。而模擬技術(shù)的擴(kuò)大應(yīng)用,使這些熱點(diǎn)研究問題得到很好的控制和解決,土木工程的發(fā)展趨勢(shì)因?yàn)槟M技術(shù)應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)了更廣闊的空間。
三、結(jié)束語
關(guān)鍵詞:土木工程 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TU-1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)04(c)-0144-01
1 土木工程內(nèi)涵意義
土木工程主要指建設(shè)各類設(shè)施、工程的技術(shù)、科學(xué)與項(xiàng)目統(tǒng)稱,其自身包含顯著特征,即社會(huì)性屬性、綜合性特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)技術(shù)性、建筑藝術(shù)性與實(shí)踐性特征。理解土木工程內(nèi)涵可由兩方面入手,一方面為同社會(huì)人們生產(chǎn)實(shí)踐活動(dòng)、日常生活密切相關(guān)的多元化設(shè)施工程建設(shè),例如公路、道路工程、建筑工程、水利工程、橋梁工程、鐵路工程、利用地下空間開發(fā)工程與隧道工程等。另一方面內(nèi)涵則為各類建設(shè)工程相關(guān)設(shè)施用到的機(jī)械設(shè)備、材料在土地上開展的設(shè)計(jì)、勘查與施工等項(xiàng)目活動(dòng)。
2 土木工程研究發(fā)展現(xiàn)狀
當(dāng)前,土木工程現(xiàn)實(shí)研究發(fā)展對(duì)象主體集中于高層建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、開發(fā)建設(shè)地下項(xiàng)目等工程中,令高層建筑邁入了嶄新的發(fā)展階段。伴隨各類新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)、新施工方式、新工藝的層出不窮,尤其是自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,人們更開始從事的土木工程建造修建規(guī)模更大,高層建筑在數(shù)量上不僅更多,且在高度層面也持續(xù)提升,逐步令我國在建設(shè)高層建筑領(lǐng)域的土木工程發(fā)展水平向世界先進(jìn)水平靠近。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)層面則呈現(xiàn)出更高、更長的柔性化實(shí)踐發(fā)展趨勢(shì)。在較多情況下地震荷載與風(fēng)荷載是設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的影響控制因素,令各項(xiàng)大型工程的復(fù)雜體系結(jié)構(gòu)在抗震抗風(fēng)相關(guān)問題與設(shè)計(jì)理念層面受到了人們的廣泛關(guān)注。目前常見的課題研究涵蓋風(fēng)荷載與地震設(shè)計(jì)機(jī)理作用、大跨度大規(guī)模橋梁工程抗震抗風(fēng)與體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等。同時(shí),以柔性結(jié)構(gòu)對(duì)抗地震的以柔克剛思想進(jìn)一步在控制結(jié)構(gòu)震動(dòng)技術(shù)層面科學(xué)體現(xiàn),當(dāng)前現(xiàn)代震動(dòng)相關(guān)問題正逐步向著智能化控制、自適應(yīng)、減震吸震相關(guān)技術(shù)方向逐步延伸,土木工程基礎(chǔ)性健康結(jié)構(gòu)的檢測(cè)、控制災(zāi)害結(jié)構(gòu)等研究工作也將繼續(xù)逐步強(qiáng)化。伴隨土木工程的現(xiàn)代化發(fā)展,社會(huì)人口數(shù)量的持續(xù)增多,各類空間資源日趨緊張,為解決土地資源與空間資源的緊張問題,土木工程逐步關(guān)注了地下工程的開發(fā)與建設(shè),并令其成為有效解決上述問題的科學(xué)途徑。當(dāng)前世界規(guī)模最大的地下街工程為東京地下街,深度約為100m,而我國較多一線城市也逐步建設(shè)開發(fā)了地鐵服務(wù)系統(tǒng)并進(jìn)入到具體的項(xiàng)目實(shí)施階段。地下空間科學(xué)技術(shù)則實(shí)現(xiàn)了飛速的提升與發(fā)展。當(dāng)前我國城市較多地下工程施工建設(shè)的主要方式包含暗挖、明挖、盾構(gòu)、蓋挖、注漿、凍結(jié)與沉管法等,該類技術(shù)逐步躋身國際領(lǐng)域先進(jìn)行列,并為地下空間土木工程開發(fā)提供了優(yōu)質(zhì)優(yōu)質(zhì)寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。土木工程的科學(xué)發(fā)展還進(jìn)一步推動(dòng)了預(yù)應(yīng)力技術(shù)的廣泛應(yīng)用,令其逐步擴(kuò)大至大柱網(wǎng)、大跨度、大開間的高層與多層、斜拉橋與連續(xù)橋等結(jié)構(gòu)、大型預(yù)應(yīng)力儲(chǔ)液池、儲(chǔ)倉、管樁、預(yù)應(yīng)力地錨等多重預(yù)應(yīng)力應(yīng)用結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。同時(shí)預(yù)應(yīng)力技術(shù)也逐步成為大型公共建筑、開間住宅的關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù),有效解決了高、大、新、重建筑工程的建造設(shè)計(jì)難題,并發(fā)揮了獨(dú)特的作用。
一般來講,人們通常習(xí)慣于用安全系數(shù)進(jìn)行土木工程指標(biāo)的客觀評(píng)價(jià),實(shí)則其僅僅是由確定的相關(guān)信息實(shí)現(xiàn)的定值獲取,沒能全面考慮到相關(guān)設(shè)計(jì)變量之中包含的變異性,其特定的某一安全系數(shù)數(shù)值在不同的項(xiàng)目工程中也并不一定具有相同的作用意義。因此基于實(shí)際土木工程中包含的各類不確定性,對(duì)其展開隨機(jī)的可靠度衡量評(píng)估與力學(xué)分析也尤為重要,即土木工程應(yīng)繼續(xù)開展可靠度相關(guān)理論的應(yīng)用研究。
3 土木工程未來發(fā)展趨勢(shì)
3.1 三S系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展
三S系統(tǒng)由HS遙感技術(shù)、GIS地理信息技術(shù)系統(tǒng)與GPS全球定位技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)成,可實(shí)時(shí)、整體、動(dòng)態(tài)的對(duì)地展開判別觀測(cè)、應(yīng)用分析,因此在土木工程領(lǐng)域該系統(tǒng)發(fā)揮了顯著的優(yōu)勢(shì)作用,同時(shí)具備廣闊的發(fā)展提升前景。數(shù)字化城市發(fā)展理念的提出正是基于這一三S系統(tǒng)發(fā)展而來,也就是說其綜合了遙感、GIS、遙測(cè)、多媒體、網(wǎng)絡(luò)與仿真虛擬技術(shù)對(duì)城市各項(xiàng)功能機(jī)制、基礎(chǔ)設(shè)施展開自動(dòng)采集、發(fā)揮決策輔助作用并實(shí)施動(dòng)態(tài)化管理監(jiān)測(cè),很明顯,當(dāng)前數(shù)字化城市便是以該類數(shù)字化的處理信息技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為發(fā)展背景的科學(xué)服務(wù)技術(shù)系統(tǒng)。其逐步推廣與科學(xué)應(yīng)用勢(shì)必將我國城市運(yùn)營與規(guī)劃建設(shè)推向嶄新的高度,促進(jìn)其發(fā)展水平的持續(xù)提升。
3.2 單機(jī)方式順序科學(xué)轉(zhuǎn)變至網(wǎng)絡(luò)協(xié)同控制與并行設(shè)計(jì)
就復(fù)雜大型的項(xiàng)目工程來說,其很有可能需要較多設(shè)計(jì)部門、眾多成員的共同參與,同時(shí)還需要良好的協(xié)同合作并提供在線咨詢服務(wù),還可由不同地域分布的分支設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)、設(shè)計(jì)人員、協(xié)作部門單位應(yīng)用多樣化平臺(tái)軟硬件與設(shè)計(jì)方式在相應(yīng)規(guī)定時(shí)段內(nèi)良好完成。為有效解決該類復(fù)雜系統(tǒng)問題應(yīng)良好的應(yīng)用開發(fā)土木工程設(shè)計(jì)的協(xié)同并行技術(shù)。另外,智能化建筑工程與檢測(cè)結(jié)構(gòu)亦是土木工程基于信息化發(fā)展背景的未來發(fā)展的趨勢(shì)。項(xiàng)目管理與電子數(shù)據(jù)同樣是土木工程實(shí)現(xiàn)信息化發(fā)展的趨勢(shì),工程建設(shè)施工是當(dāng)今土木工程應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的重要領(lǐng)域,基于系統(tǒng)復(fù)雜工程在施工階段中由報(bào)價(jià)投標(biāo)、預(yù)算到簽訂管理合同、評(píng)定分析質(zhì)量直至竣工驗(yàn)收各階段均需要進(jìn)行大量數(shù)據(jù)信息的處理,整體施工單位控制與輔助管理均會(huì)被納入至輔助計(jì)算機(jī)施工技術(shù)體系中。依據(jù)電子化數(shù)據(jù)查閱管理系統(tǒng)的應(yīng)用便利性,當(dāng)前國外開發(fā)研究出了無線電雙向通訊設(shè)備并廣泛用于現(xiàn)場(chǎng)工地的互通聯(lián)絡(luò)與基于GPS科學(xué)技術(shù)創(chuàng)建人機(jī)通訊高效便利設(shè)備。當(dāng)前土木工程領(lǐng)域信息技術(shù)的跨越式發(fā)展已經(jīng)令國際承包商真正跨越了地域壁壘,實(shí)現(xiàn)了共享式、協(xié)同式、智能化的行業(yè)發(fā)展。
3.3 土木工程虛擬技術(shù)將實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用
傳統(tǒng)土木工程研究發(fā)展中人們只能應(yīng)用特定符號(hào)、平面圖紙進(jìn)行大量信息的傳遞,該類方式受到接收信息者知識(shí)結(jié)構(gòu)、行業(yè)經(jīng)驗(yàn)等的約束限制。伴隨土木工程項(xiàng)目新時(shí)期復(fù)雜程度的日益強(qiáng)化,令該類交流方式變得越發(fā)困難,因此虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐步誕生,并為工程建設(shè)中的廣泛、交叉交流創(chuàng)造了新型實(shí)踐方式、拓寬了其發(fā)展前景。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要將多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合,將抽象的符號(hào)與圖紙合理轉(zhuǎn)化為人們的現(xiàn)實(shí)直觀體會(huì)與感受,可以說是一類人機(jī)交互新型科學(xué)技術(shù),可為人們創(chuàng)造貼近現(xiàn)實(shí)、身臨其境的仿真虛擬環(huán)境,人們則好似在現(xiàn)實(shí)世界之中。今后土木工程領(lǐng)域,該類技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與特征一方面會(huì)應(yīng)用于各類項(xiàng)目工程的投標(biāo)招標(biāo)領(lǐng)域,基于仿真虛擬環(huán)境將施工方式與過程很好展現(xiàn)出來。同時(shí)其在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的施工、計(jì)算等復(fù)雜過程的仿真模擬中更具有良好優(yōu)勢(shì)??赏ㄟ^三維圖形計(jì)算機(jī)技術(shù)完成可視化計(jì)算,通過變化設(shè)計(jì)參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行直觀顯示,有利于縮短施工設(shè)計(jì)時(shí)空,選擇最佳方案并獲取最低費(fèi)用、最佳工期與最有效的資源,進(jìn)而科學(xué)準(zhǔn)確的控制土木工程整體建設(shè)水平與質(zhì)量。
4 結(jié)語
綜上所述,隨著信息化社會(huì)的飛速發(fā)展土木工程實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍,我們只有科學(xué)遵循其內(nèi)涵特征、發(fā)展現(xiàn)狀把握工程建設(shè)未來發(fā)展趨勢(shì)動(dòng)向、制定科學(xué)實(shí)踐發(fā)展策略,才能真正推進(jìn)土木工程實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的全面發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:信息化技術(shù);工程項(xiàng)目管理;應(yīng)用型本科;改革
中圖分類號(hào):G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-0568(2013)11-0037-02
作者簡介:胡新萍,女,副教授,研究方向?yàn)楣こ添?xiàng)目管理類課程教學(xué)。
作為土木工程專業(yè)的一門必修課,工程項(xiàng)目管理類課程旨在培養(yǎng)學(xué)生的工程管理能力,極大地影響著學(xué)生的綜合素質(zhì)水平。近年來,國內(nèi)外眾多高校和學(xué)者對(duì)工程管理類課程的教學(xué)改革進(jìn)行了積極的探索,但所制定的教學(xué)計(jì)劃仍難以脫離原學(xué)科體系的框架,“重結(jié)構(gòu)、輕管理;重理論、輕實(shí)踐”的現(xiàn)象比比皆是,工程管理方面的一些信息技術(shù)(如辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、招投標(biāo)系統(tǒng)、項(xiàng)目管理系統(tǒng)等)都沒有納入教學(xué)計(jì)劃,難以適應(yīng)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主的高校需求。由此可見,融合信息化技術(shù)的工程項(xiàng)目管理類課程的改革和實(shí)踐,是值得深入研究和探討的教學(xué)課題。
一、我院工程項(xiàng)目管理類課程的現(xiàn)狀
按照土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案,我院于2006年開設(shè)了工程項(xiàng)目管理類課程,并將該課程作為土木工程專業(yè)的必修課程,是學(xué)生在完成工程結(jié)構(gòu)和工程造價(jià)等專業(yè)課程后,所必須學(xué)習(xí)的實(shí)踐性和綜合性課程。
目前,經(jīng)過近4年的建設(shè),該課程已經(jīng)成為省級(jí)精品課程,加之我院土木工程應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式已基本成熟,為培養(yǎng)具備技術(shù)和管理雙重技能的應(yīng)用型人才打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是,由于目前我院的工程項(xiàng)目管理類課程過于重視理論細(xì)節(jié)的傳授,沒有建立動(dòng)態(tài)的案例教學(xué)和構(gòu)建信息化的項(xiàng)目管理平臺(tái),同時(shí)也缺乏網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)的教學(xué)評(píng)價(jià)體系,極大地制約了學(xué)生管理應(yīng)用能力的提高。因此,本課題將結(jié)合我院的實(shí)際情況,以管理類課程改革為載體,強(qiáng)化實(shí)踐能力的培養(yǎng),并將成熟的現(xiàn)代信息技術(shù)工具引入工程管理類課程的后續(xù)改革與建設(shè)中,通過數(shù)字化實(shí)踐平臺(tái)的創(chuàng)建來提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和科學(xué)管理能力。
二、我院工程項(xiàng)目管理類課程改革和實(shí)踐的指導(dǎo)思想
在對(duì)工程項(xiàng)目管理類課程進(jìn)行改革和實(shí)踐時(shí),需要遵循以下指導(dǎo)思想:一是根據(jù)寬口徑土木工程專業(yè)培養(yǎng)的方案,重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì),重視強(qiáng)化學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí)結(jié)構(gòu)和專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。要對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行提煉,確保課程改革向著培養(yǎng)應(yīng)用型人才的方向拓展;二是切實(shí)把握土木工程各相關(guān)科學(xué)和課程之間的聯(lián)系,確保整個(gè)土木工程課程體系的完整性,在避免課程重復(fù)的前提下進(jìn)行工程項(xiàng)目管理類課程的改革;三是既要重視對(duì)土木工程基本理論、基本特征和性能的講授,又要重視對(duì)工程背景和理論依據(jù)的講授,確保每個(gè)學(xué)生都能掌握我國工程項(xiàng)目管理的發(fā)展歷程。
三、融合信息化技術(shù)的工程項(xiàng)目管理類課程的改革條件和內(nèi)容
1.融合信息化技術(shù)的工程項(xiàng)目管理類課程的改革條件
首先,我院的工程項(xiàng)目管理類課程為省級(jí)精品課程,經(jīng)過幾年的建設(shè)已經(jīng)在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上積累了不少的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),為工程項(xiàng)目管理類課程教學(xué)融入信息化管理的后續(xù)建設(shè)打下了較為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其次,我院領(lǐng)導(dǎo)對(duì)工程項(xiàng)目管理類課程的改革給予了足夠的重視和支持,并且在人員、時(shí)間、經(jīng)費(fèi)和設(shè)備等方面進(jìn)行了大量的投入,為工程項(xiàng)目管理類課程的改革提供了人員和技術(shù)的支持。再次,我院土木工程專業(yè)擁有技術(shù)比較先進(jìn)、儀器設(shè)備齊全(實(shí)驗(yàn)開出率為100%)的滿足教學(xué)和科研需要的實(shí)驗(yàn)室和計(jì)算機(jī)房。而且,擁有校外實(shí)踐教學(xué)基地十余個(gè),為工程項(xiàng)目管理類課程改革的實(shí)施提供了良好的基礎(chǔ)條件保障。最后,我院土木工程專業(yè)開設(shè)了預(yù)算員、施工員、造價(jià)員、二級(jí)建造師等職業(yè)資格培訓(xùn),在人才培養(yǎng)、項(xiàng)目管理體制與運(yùn)行機(jī)制的改革和創(chuàng)新方面已經(jīng)積累了較為豐富的經(jīng)驗(yàn),為工程項(xiàng)目管理類課程改革的實(shí)施提供了寶貴的軟環(huán)境支持。
2.融合信息化技術(shù)的工程項(xiàng)目管理類課程的改革內(nèi)容
融合信息化技術(shù)的工程項(xiàng)目管理類課程的改革,旨在將項(xiàng)目管理信息技術(shù)引入到工程項(xiàng)目管理類課程中,對(duì)原有的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改革,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培訓(xùn),并且以點(diǎn)帶面,最后惠及整個(gè)土木工程專業(yè)。我院融合信息化技術(shù)的工程項(xiàng)目管理類課程的改革內(nèi)容,主要包括以下六個(gè)部分:
(1)培養(yǎng)方案的設(shè)計(jì)。工程項(xiàng)目管理任務(wù)的設(shè)計(jì)要緊密結(jié)合施工行業(yè)企業(yè)技術(shù)背景,在精品課程原有建設(shè)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,還要和項(xiàng)目管理最新信息技術(shù)相結(jié)合,解決由于課程建設(shè)與現(xiàn)代化的項(xiàng)目管理信息技術(shù)相脫節(jié)的問題,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤最新的信息化管理技術(shù),并及時(shí)消化吸收到教學(xué)中,培養(yǎng)適應(yīng)建筑行業(yè)發(fā)展的新的項(xiàng)目化教學(xué)體系。
(2)數(shù)字化教學(xué)資源平臺(tái)的建立。隨著土木工程科技的進(jìn)步,各種工程項(xiàng)目管理及綜合應(yīng)用軟件將逐步替代傳統(tǒng)的管理手段,尤其是數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)管理具有傳統(tǒng)方法所無法比擬的優(yōu)勢(shì)。因此,依托校企合作的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè),加強(qiáng)數(shù)字化教學(xué)資源平臺(tái)的建設(shè),依此將數(shù)字化教學(xué)資源向工程管理類課程進(jìn)行全方位滲透,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)的興趣,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力,從而完成工程項(xiàng)目實(shí)踐訓(xùn)練。
(3)教學(xué)形式的改革。工程項(xiàng)目管理類課程的實(shí)踐性很強(qiáng),很多時(shí)候難以在黑板上將施工料具管理和現(xiàn)場(chǎng)管理等內(nèi)容描畫出來,這就需要對(duì)教學(xué)形式進(jìn)行改革。除了精品課程中原有的多媒體教學(xué)、案例教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)法等外,結(jié)合信息技術(shù)引入模擬教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法等,引導(dǎo)學(xué)生積極思考、樂于實(shí)踐,提高教、學(xué)效果,才能努力提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
(4)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的設(shè)計(jì)。要對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系進(jìn)行革新,更加重視對(duì)學(xué)生平時(shí)成績的考核和對(duì)知識(shí)綜合應(yīng)用能力的考核;要將過程評(píng)價(jià)與效果評(píng)價(jià)相結(jié)合,建立完善的、可監(jiān)控的、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)互動(dòng)的過程評(píng)價(jià)與激勵(lì)體系,以及建立能體現(xiàn)技能水平的效果評(píng)價(jià)體系。
(5)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和整合。雖然教材是教師授課的依據(jù),但是教材內(nèi)容并不等同于教學(xué)內(nèi)容,教材編寫的邏輯結(jié)構(gòu)并不等同于教師授課的邏輯順序,教師必須對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和整合,對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行加工和處理。由于教材本身涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,教師必須針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況,更加重視教材的實(shí)用性,并與注冊(cè)監(jiān)理工程師等職業(yè)資格考試的內(nèi)容相結(jié)合,利用實(shí)際案例的講授去覆蓋教學(xué)的全部知識(shí)點(diǎn),使得授課內(nèi)容更加生動(dòng)且易懂。
(6)師資培訓(xùn)的設(shè)計(jì)。教師的綜合素質(zhì)對(duì)于教學(xué)效果至關(guān)重要。工程項(xiàng)目管理是一項(xiàng)發(fā)展很快的課程,要求教師必須結(jié)合工程項(xiàng)目的發(fā)展趨勢(shì),不斷對(duì)自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)和教學(xué)方式進(jìn)行創(chuàng)新。因此,要依托校企合作、校校合作等形式,以跟蹤掌握最新技術(shù)動(dòng)態(tài)和提升項(xiàng)目管理技能和經(jīng)驗(yàn)積累為中心,設(shè)計(jì)長期有效的師資培訓(xùn)體系。
提高工程項(xiàng)目管理課程的教學(xué)效果,是目前土木工程專業(yè)教學(xué)改革的重要內(nèi)容。本文針對(duì)我院工程項(xiàng)目管理類課程的現(xiàn)狀,對(duì)融合信息化技術(shù)的工程項(xiàng)目管理類課程的改革和實(shí)施進(jìn)行了探討,以期對(duì)外校設(shè)置相關(guān)課程和專業(yè)起到一定的借鑒和啟示作用。
參考文獻(xiàn):
我國土木工程也同樣存在信息化建設(shè)問題。隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長,城市化進(jìn)程加快,以青藏鐵路、南水北調(diào)、西氣東輸、西電東送等為代表的一大批西部大開發(fā)和國家能源交通原材料基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目,以北京奧運(yùn)工程為代表的各大中城市的基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目,還有量大面廣的城鄉(xiāng)住宅建設(shè)項(xiàng)目正處在建設(shè)之中,再加上我國已加入WT0,進(jìn)入寬領(lǐng)域、多層次、全方位對(duì)外開放的新格局,實(shí)施迎接經(jīng)濟(jì)全球化挑戰(zhàn)的大戰(zhàn)略,土木工程作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),在這重要的發(fā)展機(jī)遇中肩負(fù)重任,必須把握住大課題,即土木工程的信息化建設(shè),實(shí)現(xiàn)更高層次的技術(shù)創(chuàng)新和素質(zhì)提升。
土木工程的信息化是用計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)控制等信息匯集處理高新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)土木工程技術(shù)手段及施工方式進(jìn)行改造與提升,促進(jìn)土木工程技術(shù)及施工手段不斷完善,使其更加科學(xué)、合理,有效地提高效率,降低成本;實(shí)現(xiàn)土木工程的信息化將引起土木工程企業(yè)管理方式的深刻革命,必然推動(dòng)企業(yè)團(tuán)隊(duì)的重組及施工流程的優(yōu)化,促使企業(yè)管理理念和手段的革新;土木工程的信息化是土木工程市場(chǎng)發(fā)展的高級(jí)階段,必定融入現(xiàn)代物流業(yè)、電子商務(wù)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè),從而實(shí)現(xiàn)土木工程的高效益、高效率。
土木工程的信息化建設(shè)須致力建設(shè)三大系統(tǒng)。
一、建立土木工程設(shè)計(jì)、施工的技術(shù)和控制信息系統(tǒng)
信息技術(shù)是計(jì)算機(jī)、通信、控制及信息處理等技術(shù)的集成。應(yīng)用信息技術(shù)系統(tǒng)及設(shè)備,現(xiàn)代建筑師可以充分直觀地展示新時(shí)代的設(shè)計(jì)理念和建筑美學(xué),可以盡情地表達(dá)大膽的創(chuàng)意和神奇的構(gòu)思,超越時(shí)間和空間,塑造并優(yōu)化創(chuàng)作成果,使其創(chuàng)作成果達(dá)到傳統(tǒng)創(chuàng)作方式無法比擬的新境界。例如以模型為對(duì)象的三維協(xié)同設(shè)計(jì)模型,采用了模塊化的模型設(shè)計(jì)技術(shù),使得設(shè)計(jì)方法從平面設(shè)計(jì)走向模型設(shè)計(jì),由于模型設(shè)計(jì)采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),從而實(shí)現(xiàn)了共享的集成化工作模式,設(shè)計(jì)人員(多專業(yè))在同一個(gè)模型上工作,減少了不必要的條件傳遞和確認(rèn),信息資源得到了充分共享。這些信息資源將貫穿于工程項(xiàng)目管理的全過程(設(shè)計(jì)、采購和施工),圖形由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生,使得設(shè)計(jì)人員可以將主要精力投入到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案上,設(shè)計(jì)過程更為直觀形象。而以可視化技術(shù)為基礎(chǔ)的智能化設(shè)計(jì)環(huán)境,在三維模型設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)上,充分利用可視化技術(shù)以及面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)技術(shù),以專家?guī)?、知識(shí)庫為支撐,研究新的設(shè)計(jì)管理和設(shè)計(jì)模式,構(gòu)造一個(gè)更易于操作、具備智能化的設(shè)計(jì)環(huán)境。目前許多工業(yè)項(xiàng)目的模型設(shè)計(jì)過程已初步應(yīng)用了可視化技術(shù),比如,實(shí)體建模,使設(shè)計(jì)過程更為直觀有效,并易于修改;可視化的設(shè)計(jì)校審,使校審更為形象,并可與設(shè)計(jì)深度交叉;可視化的進(jìn)度審核,將設(shè)計(jì)的三維模型與項(xiàng)目進(jìn)度資源數(shù)據(jù)庫相連,從項(xiàng)目進(jìn)度資源數(shù)據(jù)庫抽取信息來可視化地展現(xiàn)和分析項(xiàng)目管理的各種狀態(tài)。
在施工中推廣應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù),可有效地完成用傳統(tǒng)控制方式難以實(shí)現(xiàn)的高難度施工項(xiàng)目。例如高層建筑的垂直度的控制;大體積混凝土的施工質(zhì)量控制;預(yù)拌混凝土的上料自動(dòng)控制;采用同步提升技術(shù)進(jìn)行大型構(gòu)件和設(shè)備的整體吊裝和安裝控制、整體模具的爬升和大型腳手架的提升控制;大型橋梁懸索受力的控制;幕墻的生產(chǎn)和加工控制;高溫高壓的焊接質(zhì)量控制;建筑物的爆破、整體搬遷、以及沉降觀測(cè)和數(shù)據(jù)采集,大型工業(yè)設(shè)施的三維空間管線布局的計(jì)算機(jī)模擬等等。信息化技術(shù)將全面革新設(shè)計(jì)技術(shù)和施工技術(shù),其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綇V,應(yīng)用程度將越來越深,建筑工業(yè)化水平將越來越高。
二、建立土木工程標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)管理、工程管理、企業(yè)管理的信息系統(tǒng)
信息技術(shù)是一項(xiàng)各行業(yè)普遍適用的高新技術(shù),必須與行業(yè)技術(shù)有機(jī)結(jié)合方能發(fā)揮作用。為使信息技術(shù)在土木工程施工中規(guī)范、有序、健康、高效地向前推進(jìn),須準(zhǔn)確高效地制定土木工程技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化管理信息系統(tǒng),及時(shí)修編標(biāo)準(zhǔn),便于檢索查詢和管理有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),隨時(shí)隨地選用標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行進(jìn)行檢查驗(yàn)收,從而有效地推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化管理。
土木工程行業(yè)涉及的門類很多,例如土木工程、房屋工程、設(shè)備管線安裝業(yè)、裝飾裝修業(yè),以及相關(guān)的房地產(chǎn)業(yè)、勘察設(shè)計(jì)業(yè)、設(shè)備半成品、鋼結(jié)構(gòu)加工業(yè)等,包含的企業(yè)眾多,構(gòu)成了一個(gè)龐大而復(fù)雜的行業(yè)信息集合,其信息量非常大。沒有一個(gè)規(guī)范有效的行業(yè)管理體系和高效的運(yùn)作機(jī)制,將難以保證這個(gè)行業(yè)的各項(xiàng)工作健康、有序、高效地發(fā)展。傳統(tǒng)的管理方式及信息處理手段難以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)建立高效的行業(yè)管理、工程項(xiàng)目管理、企業(yè)管理方面的信息管理系統(tǒng),可以方便有效地對(duì)行業(yè)的有關(guān)情況
進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,制定合理的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃和發(fā)展戰(zhàn)略提供了全新的條件與可能。目前,信息技術(shù)的應(yīng)用已使得全球產(chǎn)業(yè)信息的獲得非常便利,可非常方便地在國內(nèi)國外兩個(gè)市場(chǎng)同時(shí)研討,掌握人類最新管理成果,使得作為人類生存和發(fā)展密切關(guān)聯(lián)的土木工程業(yè)的管理提供了前瞻性、戰(zhàn)略性和更為科學(xué)的依據(jù),使建筑行業(yè)管理上一個(gè)新的水平。
信息技術(shù)給實(shí)體的數(shù)字化、時(shí)間的縮短、空間的縮小,對(duì)實(shí)體本質(zhì)的把握更為科學(xué),工程項(xiàng)目的單件性、時(shí)代性、環(huán)境性、多要素性決定了項(xiàng)目信息的大規(guī)模性、變動(dòng)性、多門類性,信息技術(shù)使工程成為數(shù)字工程。而數(shù)字工程的建立,使工程管理進(jìn)入新階段,包括項(xiàng)目融資拓寬渠道、項(xiàng)目策劃優(yōu)選優(yōu)化、項(xiàng)目設(shè)計(jì)電腦化,項(xiàng)目施工管理中運(yùn)籌學(xué)在工期控制上的應(yīng)用,多因素分析在質(zhì)量控制上的應(yīng)用,動(dòng)態(tài)進(jìn)行投資分析等。信息化使工程管理檔案化、數(shù)字化、動(dòng)態(tài)化,為工程的策劃和融資、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行和維修等全過程的管理提供便利的條件、全新方法和手段。
信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)更寬范圍的人力資源管理,更準(zhǔn)確的會(huì)計(jì)管理、成本管理、融資管理、投資管理,更優(yōu)化的決策管理、計(jì)劃管理,更高效的項(xiàng)目施工管理。信息技術(shù)也使建筑師、結(jié)構(gòu)工程師、監(jiān)理工程師以及項(xiàng)目經(jīng)理的信息更為豐富,為新產(chǎn)生的團(tuán)隊(duì)合作關(guān)系甚至跨國的伙伴關(guān)系提供了前提。高技術(shù)的辦公環(huán)境,促進(jìn)新技術(shù)的采用和人力管理理念的創(chuàng)新,對(duì)更有效地提高生產(chǎn)率提供了可能,也促進(jìn)了企業(yè)文化的升級(jí)。關(guān)于工程項(xiàng)目管理,正如山西太原化學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)院于萬里同志的文章《從國外工程項(xiàng)目管理軟件看國外工程項(xiàng)目管理》所言:工程項(xiàng)目的管理是一個(gè)多目標(biāo)、既分別獨(dú)立又相互聯(lián)系的,多工序、多復(fù)雜又龐大的系統(tǒng)工程。一個(gè)大型復(fù)雜的工程項(xiàng)目的管理實(shí)際上就是利用能夠控制的資源(人力、機(jī)具、材料、資金、工期)在一定的條件下對(duì)一個(gè)既定目標(biāo)(進(jìn)度、質(zhì)量、費(fèi)用)進(jìn)行科學(xué)的計(jì)劃和以更多的定量數(shù)據(jù)做深入動(dòng)態(tài)分析,對(duì)于工程實(shí)施有效地調(diào)整控制,以盡可能小的投入,獲得最大的效益。工程項(xiàng)目的管理必須依靠整套先進(jìn)的管理理念,這種管理在國外的工程項(xiàng)目管理軟件中體現(xiàn)得淋漓盡致。這些軟件的基本功能主要有:
1.項(xiàng)目計(jì)劃的編制。
在工程項(xiàng)目的招投標(biāo)階段以及中標(biāo)授標(biāo)之后的合同條件都要求承包商編制切實(shí)可行的“細(xì)化的施工進(jìn)度計(jì)劃”,對(duì)工程進(jìn)行詳細(xì)的剖析。軟件對(duì)一個(gè)工程項(xiàng)目的所有任務(wù)做出精確的時(shí)間安排,同時(shí)還對(duì)完成任務(wù)所需要的原材料、勞動(dòng)力、設(shè)計(jì)和投資進(jìn)行分析和比較,在千頭萬緒的任務(wù)中找出關(guān)鍵要緊的任務(wù)(關(guān)鍵線路)以及對(duì)任務(wù)做出合理的工期、人力與物力、機(jī)具等資源的安排。
2.項(xiàng)目跟蹤過程。
軟件對(duì)于工程進(jìn)度能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理和控制,它要求項(xiàng)目各級(jí)管理人員根據(jù)所制定的計(jì)劃和目標(biāo),要在項(xiàng)目實(shí)施的過程中對(duì)影響項(xiàng)目進(jìn)展的內(nèi)外部因素隨時(shí)在施工過程中進(jìn)行及時(shí)、連續(xù)、系統(tǒng)的紀(jì)錄和報(bào)告并輸入計(jì)算機(jī),也就是真實(shí)、實(shí)時(shí)地反映工程進(jìn)度,分析工程進(jìn)度數(shù)據(jù),及時(shí)反映工程項(xiàng)目的變化。
3.項(xiàng)目的分析、控制與優(yōu)化。
由于管理軟件實(shí)現(xiàn)了廣義的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),項(xiàng)目管理者根據(jù)跟蹤提供的信息,對(duì)比原計(jì)劃(或既定目標(biāo)),找出偏差,分析原因,研究糾偏對(duì)策,實(shí)施糾偏措施。軟件不但考慮時(shí)間問題還根據(jù)資源和費(fèi)用進(jìn)行分析求得一個(gè)時(shí)間短、資源耗費(fèi)少、費(fèi)用低的計(jì)劃方案,并通過軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的優(yōu)化,也就是利用時(shí)差不斷改善網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的最初方案使之獲得最佳工期、最低費(fèi)用和對(duì)資源的最有效利用。軟件有對(duì)工程數(shù)據(jù)與作業(yè)活動(dòng)的強(qiáng)大過濾功能,將現(xiàn)行計(jì)劃執(zhí)行情況與目標(biāo)計(jì)劃進(jìn)行數(shù)據(jù)庫比較,然后再將滯后于目標(biāo)計(jì)劃的所有工作活動(dòng)過濾出來,進(jìn)行單獨(dú)的追趕或特別跟蹤。對(duì)于發(fā)現(xiàn)工期滯后的工作項(xiàng)目及時(shí)地采取補(bǔ)救措施,制定相應(yīng)的追趕計(jì)劃。對(duì)于現(xiàn)行超前于目標(biāo)計(jì)劃的工作可有意識(shí)地放慢部分超前工程項(xiàng)目的施工速度來降低工程成本或使總體計(jì)劃更趨于合理。
三、建立土木工程基于互聯(lián)網(wǎng)的方案優(yōu)選、施工招投標(biāo)、材料設(shè)備采購、人才招聘的企業(yè)商務(wù)貿(mào)易信息系統(tǒng)
互聯(lián)網(wǎng)正在逐步深入土木工程,既在提供信息服務(wù)方面發(fā)揮越來越大、越來越廣泛的作用,同時(shí)又為設(shè)計(jì)方案、施工組織方案、技術(shù)措施方案、種種合作方案有效進(jìn)行比較,高效進(jìn)行優(yōu)化,將大大提高企業(yè)的決策能力和水平。
通過電子郵件、互聯(lián)網(wǎng)傳遞,使建筑項(xiàng)目和承建商、材料供應(yīng)商的信息溝通有效克服招投標(biāo)過程中的信息不對(duì)稱狀態(tài),同時(shí)增強(qiáng)透明度,推進(jìn)公開化,網(wǎng)上招投標(biāo)相當(dāng)規(guī)模業(yè)務(wù)的開展將會(huì)更加規(guī)范市場(chǎng)行為,提高工作效率,降低工作成本,使招投標(biāo)的競爭在更廣范圍更高的層次上進(jìn)行。
電子商務(wù)對(duì)建筑材料、機(jī)械設(shè)備、機(jī)具的采購顯得更為寬范圍、廣領(lǐng)域,甚至?xí)M(jìn)入貨物及其流通的細(xì)微部分,使需求方對(duì)貨物的質(zhì)量、價(jià)格、生產(chǎn)方式、供貨方式、市場(chǎng)信譽(yù)有更深入的了解和透徹的把握。網(wǎng)上交易為提高效率、降低交易成果、監(jiān)督交易全過程提供了可能,同時(shí)還為買賣雙方的合作經(jīng)營伙伴關(guān)系起主導(dǎo)作用。對(duì)不正當(dāng)競爭行為、誠信失缺行為進(jìn)行有力遏制,促進(jìn)市場(chǎng)健康發(fā)展。
人才上網(wǎng),網(wǎng)上各專業(yè)專家組在網(wǎng)上會(huì)診技術(shù)難關(guān)和質(zhì)量難題,對(duì)土木工程人力資源開發(fā)提供巨大的力量。也可以說,現(xiàn)代建筑企業(yè)更加依賴網(wǎng)上技術(shù)研發(fā),依賴網(wǎng)上人才庫,只有這樣,才有可能使企業(yè)做大做強(qiáng)。
利用項(xiàng)目管理信息平臺(tái)、電子郵件、視頻會(huì)議系統(tǒng)三種體系,為項(xiàng)目提供了一種先進(jìn)的現(xiàn)代化信息傳遞和交換手段,使項(xiàng)目信息共享更及時(shí)、更靈活、更廣泛,并具備了實(shí)施異地交互討論的環(huán)境,參與項(xiàng)目的人員在世界范圍內(nèi)的任何地方都可以方便的查看項(xiàng)目管理信息,總部管理人員也可以同時(shí)訪問其他地方項(xiàng)目管理信息,隨時(shí)了解項(xiàng)目總體情況,通過這個(gè)數(shù)據(jù)庫把公司本部、公司分部、施工現(xiàn)場(chǎng)、分包商等緊密地聯(lián)系在一起,創(chuàng)造了一個(gè)異地協(xié)同工作的環(huán)境,并可實(shí)施異地指揮和控制。
關(guān)鍵詞:土木工程材料 教學(xué)改革 創(chuàng)新探索
中圖分類號(hào):TU50-4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2014)06(a)-0103-02
1 《土木工程材料》課程教學(xué)特點(diǎn)
土木工程材料的特點(diǎn)是材料品種繁多、各材料相對(duì)獨(dú)立聯(lián)系少,且每一種土木工程材料的內(nèi)容都很龐雜[1],公式推導(dǎo)少,經(jīng)驗(yàn)表格及規(guī)范多,實(shí)用性強(qiáng)等,且各類材料自成體系,各章之間幾乎沒有聯(lián)系,讓學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)里掌握像中藥鋪一樣繁多的土木工程材料確有一定的難度。另外該課程是土木工程專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)課,開設(shè)該課程的時(shí)間較早,一般是在大二第一學(xué)期開課,大部分學(xué)生缺乏對(duì)專業(yè)知識(shí)的了解,也缺少工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),且平時(shí)可供學(xué)生實(shí)際參觀的建筑工地也有限。由于課程的這些特點(diǎn),學(xué)生常常反映該課程學(xué)習(xí)方法難以掌握,總感覺需要掌握的內(nèi)容繁多,難以記憶和領(lǐng)會(huì)。針對(duì)該課程存在的問題,該文對(duì)《土木工程材料》課程進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革及創(chuàng)新性探索。
2 課程教學(xué)改革及創(chuàng)新探索
2.1 將土木工程材料進(jìn)行歸納分類,便于學(xué)生掌握和記憶
《土木工程材料》課程包含的知識(shí)點(diǎn)非常多,且各知識(shí)點(diǎn)之間邏輯關(guān)系不明顯,對(duì)于首次接觸專業(yè)知識(shí)的學(xué)生來說,很難快速找到適合自己的學(xué)習(xí)方法。在教學(xué)過程中,首先將教材內(nèi)容進(jìn)行歸納分類,共分成六大部分內(nèi)容給學(xué)生講解,第一部分:土木工程材料的基本性質(zhì)及組成,包括材料的物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、與水有關(guān)的性質(zhì)、熱物理性質(zhì)及材料的耐久性、安全性、組成等內(nèi)容,讓學(xué)生對(duì)材料的基本性質(zhì)有較全面的認(rèn)識(shí)和了解;第二部分:水泥混凝土,包括水泥混凝土的各組成材料及水泥混凝土的相關(guān)性能;第三部分為砌筑材料,包括各種氣硬性及水硬性膠凝材料、建筑砂漿及各種砌筑材料;第四部分為鋼材;第五部分為其他工程材料;第六部分為建筑結(jié)構(gòu)材料性能檢測(cè)、評(píng)定方法及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。材料組成決定其性能,性能又決定其使用領(lǐng)域與范圍,用這樣一條主線將材料進(jìn)行歸納分類,將《土木工程材料》整本教材的內(nèi)容全部有機(jī)聯(lián)系起來,又便于理工科學(xué)生邏輯思維的記憶。
2.2 采用現(xiàn)代化的教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
理論教學(xué)時(shí),除利用板書突出重點(diǎn)外,還充分利用多媒體教學(xué)設(shè)備,將教學(xué)內(nèi)容、材料圖片及加工工藝等內(nèi)容制作成圖文并茂的多媒體課件,讓學(xué)生在課堂上接觸感官刺激,吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如:各種類材料圖片展示、施工現(xiàn)場(chǎng)材料加工視頻短片、flash播放等等。這種多媒體教學(xué)手段能增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),增加學(xué)生的實(shí)訓(xùn)真實(shí)感,使他們?cè)诮淌抑芯湍芨惺艿秸娌膶?shí)境。
另外,根據(jù)每章內(nèi)容補(bǔ)充豐富大量的工程實(shí)例、工程案例和由于材料不符合要求導(dǎo)致的工程事故。例如重慶綦江虹橋倒塌、湖南鳳凰縣堤溪沱江大橋倒塌、山東煙臺(tái)“樓垮垮”事件等實(shí)際案例,這些實(shí)際工程案例在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上很好的突出、增強(qiáng)了工程實(shí)踐內(nèi)容,不僅加深了學(xué)生對(duì)該種材料的印象,還能大大提高學(xué)生實(shí)際工程應(yīng)用能力,在提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時(shí),還使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)開闊視野,積累相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
教學(xué)過程中,還嘗試使用將材料實(shí)物帶進(jìn)課堂、組織學(xué)生進(jìn)行課外走訪和調(diào)查等較新的教等學(xué)方法和手段。如講到混凝土的各組成材料時(shí),將工程上常用種類的砂、石、外加劑等帶入課堂,讓學(xué)生觀看和辨認(rèn);講到防水材料時(shí),把工程中常用的防水卷材實(shí)物進(jìn)行對(duì)比,讓學(xué)生區(qū)分各種材料的異同。
2.3 建立《土木工程材料》課程網(wǎng)站,延伸課堂,拓展學(xué)生知識(shí)面
為解決教學(xué)內(nèi)容多,課時(shí)少的矛盾,在學(xué)院的大力支持下,構(gòu)建了《土木工程材料》網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)(網(wǎng)址:http:///ec-webpage-show/checkCourseNumber.do?courseNumber=49370901),該平臺(tái)內(nèi)包括課程介紹、課程特色、課件與教案、互動(dòng)教學(xué)、立體化教學(xué)資源等模塊,其中,在立體化教學(xué)資源模塊內(nèi),又包括圖書資源、網(wǎng)絡(luò)資源、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、實(shí)驗(yàn)錄像、各章練習(xí)題、材料創(chuàng)新漫談、課程實(shí)踐與創(chuàng)新、仿真題庫、實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫、教學(xué)案例等內(nèi)容。例如,在“標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范”模塊中將常用的土木工程相關(guān)材料的檢測(cè)、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行收集、整理和歸類,這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范全部能在線觀看,同時(shí)也可以下載,以便學(xué)生的查閱和以后的工程實(shí)際使用,且該模塊內(nèi)容會(huì)隨著國家對(duì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范內(nèi)容、要求的修改及新規(guī)范的頒布進(jìn)行及時(shí)的更新和補(bǔ)充?!安牧蟿?chuàng)新漫談”模塊主要將課堂上來不及展開講述的內(nèi)容充實(shí)到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中,根據(jù)有關(guān)材料的研究動(dòng)態(tài)、發(fā)展趨勢(shì)以及應(yīng)用狀況,保持網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容的超前性,拓寬學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生的開拓創(chuàng)新意識(shí)。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)內(nèi)各模塊相互支撐,內(nèi)容豐富,學(xué)生在獲取相關(guān)知識(shí)的同時(shí),又可以與教師進(jìn)行互動(dòng),能夠及時(shí)解決學(xué)生理論學(xué)習(xí)及實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐過程中碰到的問題?,F(xiàn)代化教學(xué)網(wǎng)站的建立,能在很大程度上方便學(xué)生自主學(xué)習(xí),使課堂教學(xué)收到良好的實(shí)效。
2.4 完善土木工程材料課內(nèi)實(shí)驗(yàn),增設(shè)探索性綜合開放選修實(shí)驗(yàn)
土木工程材料實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),是驗(yàn)證和鞏固所學(xué)土木工程材料理論知識(shí)的重要手段,它與理論教學(xué)緊密相關(guān),且具有直觀性、實(shí)踐性、客觀性和探索性等特點(diǎn)。我校土木工程專業(yè)開設(shè)14學(xué)時(shí)的必做實(shí)驗(yàn),包括土木工程材料基本物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、水泥、混凝土、砂漿實(shí)驗(yàn)。而將水泥安定性實(shí)驗(yàn)、鋼筋拉伸及冷彎性能實(shí)驗(yàn)、瀝青延度實(shí)驗(yàn)等以視頻的形式放入網(wǎng)站內(nèi),供學(xué)生業(yè)余時(shí)間自學(xué)。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,材料的發(fā)展速度也越來越快,所以,我校在原來基本教學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,實(shí)行開放選修及探索性綜合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。由教師列出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及內(nèi)容,對(duì)學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生按照自己的興趣愛好網(wǎng)上自由選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,每個(gè)項(xiàng)目一般6~8人的容量。開放選修實(shí)驗(yàn)均在課外進(jìn)行。學(xué)生按照申報(bào)要求完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告或公開,通過考核后可獲得第二課堂學(xué)分。探索性綜合開放選修實(shí)驗(yàn)不僅可以提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力,而且讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中懂得科學(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性、復(fù)雜性,從而培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,使全面素質(zhì)教育在實(shí)驗(yàn)中落到實(shí)處[2]。
3 結(jié)語
通過對(duì)《土木工程材料》課程教學(xué)進(jìn)行改革及創(chuàng)新探索,以期提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力,從而為學(xué)生今后走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】CAD;土木設(shè)計(jì);優(yōu)劣勢(shì)分析
中圖分類號(hào):B819文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
一、引言
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design,簡稱CAD),誕生于20世紀(jì)50年代,它是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)有力的計(jì)算功能和高效率的圖形處理能力來進(jìn)行工程的設(shè)計(jì)和分析的一種技術(shù),它是綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)和土木工程設(shè)計(jì)方法的一門新興學(xué)科,是與計(jì)算機(jī)軟硬件及工程設(shè)計(jì)方法的發(fā)展而發(fā)展起來的。它集成了計(jì)算機(jī)、圖形學(xué)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)值分析等技術(shù),隨著軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展及工程方法的更新?lián)Q代,CAD技術(shù)也日趨完善,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子、輕工、紡織、服裝、醫(yī)療、國防及工程設(shè)計(jì)等國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,發(fā)揮了極大的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。
二、CAD技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用范圍
(1)在土木工程的規(guī)劃中應(yīng)用CAD技術(shù)。在土木工程項(xiàng)目中,前期規(guī)劃對(duì)項(xiàng)目的發(fā)展來說具有十分重要的意義,受到很多原因的限制,比如環(huán)境因素、自然條件以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)等各方面的原因。每一項(xiàng)前期規(guī)劃與工程項(xiàng)目的成功或失敗都有極大的關(guān)系。CAD技術(shù)應(yīng)用在土木工程的前期規(guī)劃中主要分成3種,首先是規(guī)劃土木工程項(xiàng)目信息的存儲(chǔ)系統(tǒng)以及查詢,比如說市政方面的信息以及地理方面的信息等,這種系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫的形式來進(jìn)行規(guī)劃;其次是分析項(xiàng)目信息的系統(tǒng),比如分析城市規(guī)劃的系統(tǒng);最后是在土木工程中的制作系統(tǒng)及輔助項(xiàng)目進(jìn)行規(guī)劃的系統(tǒng),比如景觀園林規(guī)劃的系統(tǒng)。
(2)在土木工程的設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAD技術(shù)。在土木工程的設(shè)計(jì)中一個(gè)土木建筑完整的設(shè)計(jì)程序主要有設(shè)計(jì)建筑物形狀的大小、選擇建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)造、繪制設(shè)計(jì)圖、計(jì)算建筑工程所需的材料、驗(yàn)算與分析建筑工程的結(jié)構(gòu)等程序。早期在土木建筑工程的設(shè)計(jì)中應(yīng)用CAD技術(shù)是進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),因此在CAD應(yīng)用技術(shù)方面設(shè)計(jì)技術(shù)是比較完善的。例如在設(shè)計(jì)橋梁建筑的結(jié)構(gòu)時(shí),先是通過CAD應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)橋梁的實(shí)體結(jié)構(gòu),接著對(duì)橋梁受力及截面等情況進(jìn)行分析,根據(jù)分析的具體情況正確的計(jì)算橋梁結(jié)構(gòu)的變形和受力,保證建筑工程的質(zhì)量。
三、CAD在土木設(shè)計(jì)圖中的優(yōu)勢(shì)
(1)繪圖勞動(dòng)強(qiáng)度降低,圖紙保持清潔、美觀。傳統(tǒng)的手工繪圖法需要設(shè)計(jì)人員經(jīng)常性更換十幾種繪圖工具。一旦畫錯(cuò),就要在圖面上修修補(bǔ)補(bǔ),破壞圖面的整潔性。而CAD制圖,只要配齊了電腦,安裝好繪圖軟件、打印機(jī)或繪圖儀,鼠標(biāo)輕輕移動(dòng)就可以完成心中設(shè)計(jì)的圖形。同時(shí),軟件本身還可以提供UNDO限制防錯(cuò)功能,讓工程設(shè)計(jì)師們制圖事倍功半。更有甚者,軟件還可以為每個(gè)設(shè)計(jì)人員的獨(dú)特的表達(dá)方式、思維模式和繪圖習(xí)慣,提供廣闊的空間,只要充分使用參數(shù)化繪圖工具就可達(dá)成。
(2)增強(qiáng)計(jì)算功能,提高精確度。土木工程設(shè)計(jì)不同于其他領(lǐng)域的設(shè)計(jì),它需要正確無誤地計(jì)算出裂縫寬度、撓度、承載力、配筋面積。而且在實(shí)際工程中,要先符合設(shè)計(jì)規(guī)范地對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件如梁、板所承受的各種外部荷載,再根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定進(jìn)行計(jì)算和調(diào)整,如果計(jì)算數(shù)值稍有偏差或參數(shù)取值不符合規(guī)范要求,便會(huì)造成設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品不合設(shè)計(jì)規(guī)范、不經(jīng)濟(jì),嚴(yán)重的還會(huì)造成人民生命、財(cái)產(chǎn)的巨大的損失。
(3)提高設(shè)計(jì)工作效率。土木設(shè)計(jì)過程一般經(jīng)過提條件、方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)。各工種之間的配合默契與否,條件與方案改變大小都直接影響著制圖的速度。傳統(tǒng)的手工制圖方式下,各階段各工種之間的不同設(shè)計(jì)成果要分時(shí)制作;在CAD制圖中,實(shí)現(xiàn)了各工種間的圖紙資料互換,即使方案有所調(diào)整,設(shè)計(jì)人員只需在原有的設(shè)計(jì)圖紙上加以調(diào)整,從而減少大量重復(fù)勞動(dòng),提高了工作效率。
四、在土木工程中應(yīng)用CAD技術(shù)的不足之處
在土木工程的施工、設(shè)計(jì)、規(guī)劃以及維護(hù)管理等方面應(yīng)用CAD技術(shù),還是會(huì)存在著一些不足的地方,主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。
(1)CAD技術(shù)促使土木設(shè)計(jì)領(lǐng)域中人、財(cái)、物浪費(fèi)加劇 。CAD技術(shù)需要相關(guān)的軟件,運(yùn)轉(zhuǎn)速度較快的電腦以及熟練掌握電腦的設(shè)計(jì)師、網(wǎng)絡(luò)維修人員等。購買任何正版的工程建筑軟件都要花費(fèi)1~2萬元。設(shè)計(jì)師們還要開展專門培訓(xùn)工作,總之,備齊所需的人力和財(cái)力則價(jià)值不菲。同時(shí),在使用過程,設(shè)計(jì)師們只能看到面前的一處圖紙,而土木工程設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程,只看到一處圖紙是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,它需要一整套圖紙打印后才能看清楚。電腦圖紙需要經(jīng)過輸出后才能實(shí)現(xiàn)審核、修改、再審核、再修改直至正式出圖,增加了單位成本和社會(huì)成本。
(2)由于CAD軟件技術(shù)含量比較高,設(shè)計(jì)師通常要花費(fèi)很長的時(shí)間才能掌握兩級(jí)CAD軟件的相關(guān)知識(shí)與基本用法,這樣導(dǎo)致了設(shè)計(jì)師的工作時(shí)間以及人力資源受到了一定的限制。培訓(xùn)一個(gè)設(shè)計(jì)師還要交付比較高的培訓(xùn)費(fèi)用,使企業(yè)成本增加。一套完整的CAD工程建筑軟件花費(fèi)都要在2-3萬元以內(nèi),還得按時(shí)的對(duì)軟件進(jìn)行更新及升級(jí),這也是需要投入大量的后續(xù)資金。同時(shí),CAD軟件需要性能很高的計(jì)算機(jī)輔助才能正常運(yùn)行,要想能夠使CAD軟件實(shí)現(xiàn)完整的微機(jī)制圖還得增加其他配套設(shè)備:刻錄光盤、工作站、復(fù)印機(jī)、繪圖儀、數(shù)字化儀以及USB和UOS等設(shè)備,是一項(xiàng)花費(fèi)較高的軟件。
綜上所述,CAD的使用提高了土木設(shè)計(jì)中的高效率、高質(zhì)量和高水平,同時(shí)也顯示了不完善的方面。因此,設(shè)計(jì)師們?cè)谑褂眠^程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),注意克服CAD帶來的負(fù)面影響,努力提高自身的計(jì)算機(jī)知識(shí)和對(duì)土建規(guī)范的使用,促進(jìn)CAD的健康發(fā)展。
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【關(guān)鍵詞】智能材料;土木工程;特點(diǎn);發(fā)展趨勢(shì)
引言
目前,隨著光釬、壓磁、壓電和形狀記憶合金等材料的發(fā)展,智能材料已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于土木工程的各個(gè)領(lǐng)域。最基本的智能材料一般被稱為感知材料,其可以感知內(nèi)外部刺激的材料。通過感知內(nèi)外部條件變化,并做出適應(yīng)環(huán)境調(diào)整的材料被稱作驅(qū)動(dòng)材料?,F(xiàn)在的智能材料,一般需要多種材料復(fù)合組裝來實(shí)現(xiàn)環(huán)境變化情況下材料結(jié)構(gòu)的診斷、修復(fù)、調(diào)整。
一、智能材料類型及特點(diǎn)
智能材料概念在20世紀(jì)80年代初被系統(tǒng)地提出,并于80年代末得到前所未有發(fā)展空間。隨著光纖、壓磁、形狀記憶合金等智能材料的發(fā)展,使其在土木工程領(lǐng)域得到較為廣泛地應(yīng)用。智能材料以其具有的不同功能特點(diǎn)通??煞譃閮纱箢?,一類為可感知外界或內(nèi)部刺激強(qiáng)度作用的材料,稱為感知材料。另一類為可響應(yīng)或驅(qū)動(dòng)因外界環(huán)境條件或內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生變化的材料,也稱為智能驅(qū)動(dòng)材料。智能材料結(jié)構(gòu)具有控制、傳感與驅(qū)動(dòng)三個(gè)要素,可利用自身感知處理信息,發(fā)出指令并執(zhí)行動(dòng)作,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)自我監(jiān)控、診斷、檢測(cè)、修復(fù)、校正與適應(yīng)等各種功能。一般情況下,單一功能材料難以具有上述多種功能,這需要組元復(fù)合或組裝多種材料而構(gòu)成新的智能材料才能實(shí)現(xiàn)。
二、土木工程中智能材料的應(yīng)用
1.形狀記憶合金的應(yīng)用
形狀記憶合金是具有形狀記憶效應(yīng)的一種智能合金材料,作為新型功能性材料,最主要的優(yōu)點(diǎn)就是在激發(fā)材料的形狀記憶效應(yīng)過程中,材料可以產(chǎn)生高于700兆帕的回復(fù)應(yīng)力及8%左右的回復(fù)應(yīng)變,同時(shí)具有較強(qiáng)的能量傳輸儲(chǔ)存能力。該特性的應(yīng)用能夠?qū)⒉牧现糜诟鞣N結(jié)構(gòu)中,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的自我診斷、增韌、增強(qiáng)與適應(yīng)控制的應(yīng)用研究,而且還可以將材料研制為智能型驅(qū)動(dòng)器,在結(jié)構(gòu)變形、損傷、裂縫及振動(dòng)等方面開展應(yīng)用研究工作。相變偽彈性與相變滯后性能是形狀記憶合金的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn),在加卸載過程中其應(yīng)力-應(yīng)變曲線構(gòu)成環(huán)狀,表明材料在此過程中能夠吸收耗散較多的能量。形狀記憶合金具有高達(dá)400兆帕的相變回復(fù)力,結(jié)合該特性能夠研制開展形狀記憶合金被動(dòng)耗能控制系統(tǒng),該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)相變偽彈性性能,可在土木工程結(jié)構(gòu)中用于耗能抗震的被動(dòng)控制。通常在結(jié)構(gòu)層間或底部安置形狀記憶合金被動(dòng)耗能控制系統(tǒng),用于實(shí)現(xiàn)耗能系統(tǒng)對(duì)結(jié)構(gòu)的層間變形的感知,進(jìn)而起到消耗地震能量的作用。有關(guān)研究結(jié)果顯示,耗能器安裝形狀記憶合金結(jié)構(gòu)后,耗能器可吸收約為三分之二的地震能量,并顯著抑制結(jié)構(gòu)的位移。
2.壓電材料的應(yīng)用
壓電材料一般是指在收到壓力后,材料兩端會(huì)出現(xiàn)電壓的晶體材料。壓電材料在土木工程中的應(yīng)用主要包括對(duì)于結(jié)構(gòu)的靜變形控制、噪聲控制和抗震抗風(fēng)等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的壓電材料使用方法是通過壓電傳感元件對(duì)結(jié)構(gòu)的震動(dòng)進(jìn)行感知,利用傳感器輸出結(jié)果,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于震動(dòng)的感知和預(yù)警。在此基礎(chǔ)上,采取合適的控制算法對(duì)壓電體的輸入進(jìn)行控制和定量,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于結(jié)構(gòu)震動(dòng)的控制,這是目前壓電類智能材料的研究前沿。隨著研究的深入和技術(shù)的進(jìn)步,壓電類的智能結(jié)構(gòu)土木工程中的應(yīng)該越來越廣泛。
3.光導(dǎo)纖維的應(yīng)用
光導(dǎo)纖維由外包層與內(nèi)芯構(gòu)成,是一種纖維狀光通信介質(zhì)材料,該材料采用先進(jìn)的信息傳輸技術(shù)起初用于通信傳輸系統(tǒng),由于作為信息載體的光子在速度與容量上高于電子,因此得到較為迅速的發(fā)展。光子所具有的高并行處理能力與高信息率,潛力在信息容量與處理速度得到充分發(fā)揮。光纖材料在監(jiān)測(cè)、傳感及信息遠(yuǎn)距離傳輸?shù)确矫娴玫綉?yīng)用,將光纖作為傳感元件埋入傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)中針對(duì)結(jié)構(gòu)方面各項(xiàng)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、診斷、控制、預(yù)報(bào)及評(píng)價(jià)等功能,而且將形狀記憶合金等驅(qū)動(dòng)元件埋入,有機(jī)結(jié)合信息處理系統(tǒng)與控制元件,使混凝土結(jié)構(gòu)具有智能功能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)自我診斷與修復(fù)。在土木工程結(jié)構(gòu)診斷及主動(dòng)控制地震響應(yīng)中,光纖材料一直作為設(shè)計(jì)傳感器的一種比較理想的材料,我國目前也已將其用于檢測(cè)評(píng)定三峽大壩。
4.壓磁材料的應(yīng)用
壓磁材料在土木工程中的應(yīng)用主要包括磁流變材料和磁致伸縮材料?;诖帕髯儾牧系脑?,當(dāng)磁場(chǎng)的強(qiáng)度高于臨界強(qiáng)度時(shí),磁流變?cè)跇O短時(shí)間內(nèi)從液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)化。在介于固液體之間可根據(jù)磁流變液特點(diǎn)具有的快速、可控及可逆性質(zhì),控制流體特性實(shí)施時(shí)需要較低的能量,因此在智能結(jié)構(gòu)中通常將磁流變液作為動(dòng)器件的主要材料?;谶@點(diǎn),磁流變材料可用于高層建筑的結(jié)構(gòu)中,實(shí)現(xiàn)對(duì)地震的半主動(dòng)控制。因?yàn)闈撛趹?yīng)用前景的廣闊,使得磁致伸縮材料近年來得到很大關(guān)注。磁致伸縮材料具有強(qiáng)烈的磁致伸縮效應(yīng),這種材料可以在電磁和機(jī)械之間進(jìn)行可逆轉(zhuǎn)換,這種特性使其可以用于大功率超聲器件、聲納系統(tǒng)、精密定位控制等很多領(lǐng)域。
三、智能材料的發(fā)展趨勢(shì)
在土木工程領(lǐng)域,智能材料的發(fā)展趨勢(shì)集中體現(xiàn)在以下三方面。一是實(shí)時(shí)監(jiān)控檢測(cè)結(jié)構(gòu)狀態(tài),在土木結(jié)構(gòu)中集成傳感與驅(qū)動(dòng)元件,利用其網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)控結(jié)構(gòu)狀態(tài),以保證土木工程結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)設(shè)施的安全,有效降低維修成本。二是形狀自適應(yīng)材料與結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)不僅可承載傳遞運(yùn)動(dòng),還能檢測(cè)并改變結(jié)構(gòu)特性,具有較為廣闊的應(yīng)用前景。三是自適應(yīng)控制減振抗震抗風(fēng)降噪的結(jié)構(gòu),在土木工程設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)一直是比較重要的一個(gè)問題,尤其是針對(duì)橋梁與高層建筑等土木工程結(jié)構(gòu)的抗震抗風(fēng)問題,研發(fā)應(yīng)用智能材料能夠?yàn)槠涮峁┲匾耐緩剑瑢?shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)控制。盡管當(dāng)前的智能材料還存在不同程度的不足之處,但隨著有關(guān)研究的不斷深入,智能材料的性能將得到明顯改善。在眾多領(lǐng)域中,智能材料都將發(fā)揮其潛力,體現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景,開展的研究包括力學(xué)、計(jì)算機(jī)控制、材料、微電子、人工智能等多個(gè)學(xué)科技術(shù)。
四、結(jié)語
綜上所述,隨著智能材料的廣泛應(yīng)用,同時(shí)元件逐漸向小型化、多功能化及高功率化方向發(fā)展,在建筑結(jié)構(gòu)中復(fù)合控制、傳感、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及耦合/連接元件,建筑結(jié)構(gòu)將發(fā)展成為主動(dòng)式智能建筑結(jié)構(gòu),對(duì)于有效利用太陽能、抵御地震、風(fēng)振等嚴(yán)重自然災(zāi)害影響具有重要作用, 為人們工作生活提供更為舒適安全的環(huán)境,對(duì)于提高土木工程結(jié)構(gòu)建設(shè)質(zhì)量具有十分重要的意義。
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大型土木工程中的采購是工程項(xiàng)目管理中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。工程采購與一般意義上的商品購買有所不同,工程采購是指通過努力以各種方式從工程組織外部獲得貨物和服務(wù),它貫穿于項(xiàng)目的整個(gè)壽命周期,是工程管理中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和重要內(nèi)容,關(guān)系到項(xiàng)目的成敗。大型土木工程采購按照對(duì)象的不同可以分為貨物采購、工程采購和咨詢服務(wù)采購(如圖1所示),其中貨物采購和工程采購為有形采購,咨詢服務(wù)采購為無形采購。本文主要研究貨物采購和工程采購的管理。貨物采購包括機(jī)器、設(shè)備、儀器、建筑材料等,以及與之相關(guān)的運(yùn)輸安裝、測(cè)試、維修、培訓(xùn)等服務(wù)。工程采購是指通過招標(biāo)或者其他形式選擇合格的承包單位來完成項(xiàng)目的施工任務(wù),并包括與之相關(guān)的人員培訓(xùn)和維修等服務(wù)。目前,我國大型土木工程的物流采購管理機(jī)制尚不完善,為實(shí)現(xiàn)土木工程的高效益,需采用現(xiàn)代化物流管理技術(shù),細(xì)化完善土木工程系統(tǒng)的材料設(shè)備采購管理機(jī)制。
1.1細(xì)化材料設(shè)備品種分類的采購管理
土木工程架構(gòu)龐大、細(xì)目眾多,所涉及的材料設(shè)備的品種浩繁,所以相對(duì)應(yīng)的采購管理方式也可謂林林總總,具體到部門環(huán)節(jié)的管理核算途徑模式也不盡相同。主要進(jìn)行的采購流程包括材料設(shè)備造價(jià)編制、物資品類統(tǒng)籌、運(yùn)輸裝卸費(fèi)用支出等關(guān)鍵環(huán)節(jié),這就要求相關(guān)人員務(wù)必在相關(guān)主管部門的規(guī)章細(xì)則指導(dǎo)下,分階段、多渠道、細(xì)途徑地進(jìn)行采購成本的總體核算,尤其是對(duì)于材料設(shè)備的收發(fā)登記、帳表賬冊(cè)記錄整理,都需要采用實(shí)際成本法進(jìn)行基本操作。而伴隨新理念、新技術(shù)、新設(shè)備的引入適配,使得之前普遍通行的原材料設(shè)備進(jìn)場(chǎng)模式逐漸衍變?yōu)楝F(xiàn)階段的成品、半成品采購模式,這種新階段下的新態(tài)勢(shì)也直接增加了材料設(shè)備采購作業(yè)的難度系數(shù),特別是對(duì)于成本核算部門的作業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、操作手法改進(jìn)都提出了新的要求,也提供了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn),要求相關(guān)采購管理人員立足企業(yè)實(shí)際,反復(fù)參照對(duì)比,有針對(duì)性地制定契合實(shí)效的物資采購與成本核算機(jī)制。
1.2拓寬縱深材料分類管理方法的途徑模式
一方面加強(qiáng)對(duì)鋼材、水泥、混凝土等工程消耗量大、適用范圍廣、成本投入多的A類材料設(shè)備的重點(diǎn)管理,尤其是在采購分類上,需要單獨(dú)列出造價(jià)采編清單;另一方面,需要同時(shí)兼顧磚石、砂料、土灰等種類繁多、小項(xiàng)細(xì)碎的B類材料設(shè)備的具體分類、針對(duì)歸納,做到管理細(xì)目詳細(xì)清晰。這種突出重點(diǎn)、兼顧細(xì)節(jié)的靈活多樣的分類管理方式,不僅在宏觀整體上保障了基本導(dǎo)向的正確,而且可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控、針對(duì)改進(jìn)、有序調(diào)節(jié),從而快速有效的提升分類管理的總體效能。在進(jìn)行工程施工項(xiàng)目的預(yù)算定額編制作業(yè)之時(shí),相關(guān)人員需要秉持指標(biāo)性限額管理的基本原則,組件式、系統(tǒng)化、時(shí)效性地對(duì)工程項(xiàng)目所需材料設(shè)備的種類、造價(jià)、裝運(yùn)等關(guān)鍵信息進(jìn)行分類歸納、對(duì)應(yīng)備錄,在嚴(yán)格依照采購物資預(yù)算定額分析總量的基本原則導(dǎo)向下進(jìn)行合理實(shí)際的供應(yīng)控制,最大限度地降低過量供應(yīng)導(dǎo)致的貨幣消耗與效益損失。
1.3貫徹落實(shí)公開平等的材料設(shè)備采購?fù)稑?biāo)
相關(guān)決策管理人員務(wù)必保障土木工程材料設(shè)備采購的公開、公平、公正的原則導(dǎo)向,嚴(yán)格規(guī)范采購招標(biāo)的操作流程,并積極主動(dòng)地配合相關(guān)監(jiān)督部門的監(jiān)督審核,確?!瓣柟馔稑?biāo)、陽光報(bào)價(jià)”機(jī)制的穩(wěn)定有效鋪展。工程項(xiàng)目的采購部門務(wù)必依照本項(xiàng)目的預(yù)算總量與工程實(shí)際進(jìn)度規(guī)劃制定具體細(xì)化的采購方針計(jì)劃,在進(jìn)行公開招標(biāo)之時(shí),按照相關(guān)規(guī)章制度,必須邀請(qǐng)三家以上的相關(guān)競標(biāo)單位參與全程投標(biāo)競價(jià)。而相關(guān)主管領(lǐng)導(dǎo)、采購管理部門以及工程項(xiàng)目管理部門也務(wù)必參與旁聽監(jiān)理,從而增加采購?fù)稑?biāo)的透明度,有效地保障競標(biāo)單位以及工程項(xiàng)目的利益。
2提升土木工程倉儲(chǔ)作業(yè)水平
2.1夯實(shí)物資入庫檢驗(yàn)基礎(chǔ)
由于運(yùn)送至倉庫的待入物資的運(yùn)輸流程可能會(huì)受到外部因素制約,相關(guān)采購人員務(wù)必在到倉前1至2天通知庫管人員,以便讓其統(tǒng)籌安排物資到庫后的安放儲(chǔ)存位置。而在物資到庫進(jìn)行倉檢之時(shí),相關(guān)庫管人員應(yīng)當(dāng)協(xié)同物資采購人員、技術(shù)督導(dǎo)人員、檔案管理人員以及施工監(jiān)理單位代表人員共同進(jìn)行實(shí)地實(shí)時(shí)、逐一比照的開箱驗(yàn)收,依照合同條款的細(xì)則條目,詳細(xì)反復(fù)地對(duì)入庫物資的數(shù)量、規(guī)格、質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),同時(shí)也要對(duì)重點(diǎn)物資進(jìn)行隨機(jī)清點(diǎn)、抽樣核實(shí),對(duì)于數(shù)量短缺、規(guī)格不符、質(zhì)量低劣的物資要堅(jiān)決不予入庫,從而確保物資整體質(zhì)量的良好穩(wěn)定。而在確認(rèn)物資的整體檢查結(jié)果符合相關(guān)定之后,參驗(yàn)的相關(guān)人員需要進(jìn)行開箱驗(yàn)收單據(jù)的簽字核對(duì),然后將到庫的物資有序入庫安放,最終完成一整套嚴(yán)密規(guī)整的流程操作。
2.2科學(xué)集約地進(jìn)行物資儲(chǔ)存安置
鑒于在工程運(yùn)轉(zhuǎn)高峰期的物資入庫流程繁雜、種類繁多,尤其是一些質(zhì)量體積大、應(yīng)用范圍廣的大宗物資需要根據(jù)施工作業(yè)需求隨時(shí)調(diào)撥、反復(fù)調(diào)換,所以科學(xué)有序、規(guī)范集約的物資儲(chǔ)存放置就顯得至關(guān)重要。針對(duì)這一情況,相關(guān)庫管人員可以采取班組結(jié)合、分工負(fù)責(zé),即將常用的水機(jī)設(shè)備、一次設(shè)備、二次設(shè)備物資等都交由專職專業(yè)的管理員進(jìn)行統(tǒng)一管理、實(shí)時(shí)監(jiān)理,并具體劃分明確權(quán)責(zé)歸屬,杜絕班組作業(yè)安排上的人員交叉重復(fù),做好分區(qū)、分架存放及時(shí)迅速,明碼標(biāo)識(shí)規(guī)范嚴(yán)格。而在具體細(xì)致的流程性操作中,相關(guān)庫管人員首先需要進(jìn)行倉儲(chǔ)區(qū)貨物設(shè)備的整體化分區(qū)擺放安置,力求類別了然、標(biāo)識(shí)醒目、臺(tái)帳明晰;其次貨物設(shè)備一經(jīng)檢測(cè)合格準(zhǔn)予入庫后,分類管理的相關(guān)人員務(wù)必及時(shí)迅速地進(jìn)行貨物設(shè)備的類別規(guī)格、型號(hào)標(biāo)識(shí)、數(shù)量質(zhì)量、分類別排放安置的條碼標(biāo)貼,以便于相關(guān)人員的查找調(diào)撥,并做到定時(shí)盤查、實(shí)時(shí)排查、隨機(jī)抽查,最大限度保障貨物設(shè)備基本信息的準(zhǔn)確全面。
2.3嚴(yán)格細(xì)化物資出庫的操作程序
物資出庫是土木工程物資供應(yīng)鏈條上的最后一道流程,也是必要而關(guān)鍵的決定性組件。嚴(yán)格實(shí)施規(guī)范細(xì)致的物資出庫手續(xù),預(yù)防控制冒領(lǐng)、誤領(lǐng)以及領(lǐng)后補(bǔ)辦手續(xù)等現(xiàn)象的發(fā)生,是物資出庫管理作業(yè)的核心環(huán)節(jié)。在進(jìn)行物資出庫操作時(shí),一方面出庫手續(xù)務(wù)必要具備施工方領(lǐng)用人、施工單位物資負(fù)責(zé)人、倉庫管理人員以及公司倉庫主管部門負(fù)責(zé)人四方簽字確認(rèn)后方可出庫,對(duì)于一些簽字部門不全、簽字不明確的不合規(guī)范的提交手續(xù),堅(jiān)決不予出庫;另一方面,嚴(yán)格把關(guān)物資出庫的貨物設(shè)備對(duì)應(yīng)調(diào)撥,最大限度地降低冒領(lǐng)、誤領(lǐng)、領(lǐng)后補(bǔ)辦相關(guān)手續(xù)等現(xiàn)象的發(fā)生頻度,明確劃分相關(guān)手續(xù)經(jīng)辦人員的權(quán)屬責(zé)任,加強(qiáng)其職業(yè)道德塑造與實(shí)踐技能鍛煉,形成認(rèn)真踏實(shí)、切實(shí)沉穩(wěn)的管理氛圍。
3優(yōu)化土木工程系統(tǒng)物資配送體系
首先,相關(guān)人員需要立足企業(yè)整體實(shí)際,切實(shí)合理地選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)用的配送中心規(guī)劃理念與組建模式,基于生產(chǎn)集約化、流通專業(yè)化、效益最優(yōu)化的原則導(dǎo)向,合理統(tǒng)籌規(guī)劃、切合實(shí)際確定規(guī)模,避免重復(fù)浪費(fèi)規(guī)劃建設(shè),立足工程系統(tǒng)現(xiàn)有的倉儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施,及時(shí)有效地進(jìn)行物流配送中心的車庫庫區(qū)改造、運(yùn)輸車輛更新?lián)Q代、運(yùn)輸人員技能培訓(xùn)等適配措施的全面升級(jí),進(jìn)一步拓寬配送業(yè)務(wù)的渠道,從而在整合優(yōu)化物流配送組件配置的基礎(chǔ)上形成高效專業(yè)的物流配送運(yùn)營機(jī)制。其次,系統(tǒng)的領(lǐng)導(dǎo)決策層應(yīng)當(dāng)選擇高效靈活的管理模式,建立健全科學(xué)集約的運(yùn)營機(jī)制。首當(dāng)其沖的是建立鋪設(shè)結(jié)構(gòu)嚴(yán)整、人員充足、調(diào)運(yùn)迅速的配送管理中心,從而確保配送作業(yè)的物資采購輸送、物資調(diào)度劃撥、信息數(shù)據(jù)管理的迅捷高效;其次需要突出轉(zhuǎn)運(yùn)中心的輔助效用,有效擔(dān)負(fù)配送中心運(yùn)轉(zhuǎn)職能分化適配,加強(qiáng)進(jìn)貨提運(yùn)以及內(nèi)部分送的作業(yè)效率與管理力度;最后要鞏固加工中心的物資加工、類別分裝、裝運(yùn)配組,做到協(xié)調(diào)同步、迅速高效。
[關(guān)鍵詞]土木工程;混凝土結(jié)構(gòu);技術(shù)分析
近年來,很多土木工程施工中都普遍地使用了大體積混凝土結(jié)構(gòu),增加了建筑工程的堅(jiān)固程度和耐用壽命,提高了土木工程的施工質(zhì)量。但是由于一些技術(shù)環(huán)節(jié)不易把握和外界因素的影響,這種施工結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中也經(jīng)常會(huì)發(fā)生工程裂縫等質(zhì)量問題,給工程質(zhì)量帶來了嚴(yán)重的安全隱患。
1存在的問題和原因
由于土木工程建筑施工中應(yīng)用的大體積混凝土結(jié)構(gòu),通常是一個(gè)整體的澆筑施工結(jié)構(gòu),一般會(huì)受到外力的約束影響和內(nèi)部張力的制約,時(shí)間一長遇到熱脹冷縮就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫變形。產(chǎn)生裂縫問題的原因,主要包括以下幾方面:
(1)在大體積混凝土的施工項(xiàng)目中,建筑物的結(jié)構(gòu)與體積通常都呈現(xiàn)出比較厚與比較重的情況,這種大體積的建筑會(huì)使地基的承重加大,對(duì)地基造成一定的影響,從而增加了混凝土結(jié)構(gòu)的約束作用。一般外部原因造成混凝土受到約束重力非常大,如來自施工項(xiàng)目外觀及框架上的要求等等,再加上由于受到內(nèi)部自身熱脹冷縮的影響,也會(huì)增加內(nèi)部結(jié)構(gòu)的約束作用,這樣就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問題。
(2)在混凝土結(jié)構(gòu)水化制作的過程中,有一少部分的熱量會(huì)通過水泥散發(fā),這是由于大體積混凝土施工結(jié)構(gòu)的橫斷面比較厚,所以外表的系數(shù)就會(huì)相應(yīng)的減少,這樣很不利于內(nèi)部熱量的散發(fā),而混凝土大部分的熱量都集中到了混凝土施工結(jié)構(gòu)的內(nèi)部,在施工以后內(nèi)部混凝土在熟化作用下還會(huì)產(chǎn)生一定的熱量,致使混凝土內(nèi)部出現(xiàn)了非常高的溫度釋放不出去,由此引起了內(nèi)外溫差較大。在混凝土固化的過程中這種溫度得不到釋放與緩解,從而形成了內(nèi)部膨脹而外部冷卻收縮的現(xiàn)象,最終會(huì)導(dǎo)致裂縫的形成。
(3)土木工程施工使用這種大體積混凝土結(jié)構(gòu),在澆筑施工的時(shí)候會(huì)受到外界溫度差異的影響,一旦外界溫度突然降低,就會(huì)使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外面的溫度差異過大,就會(huì)出現(xiàn)比較明顯的溫差作用力,如果這種作用力比較大,就使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的幾率變大。
(4)大體積混凝土施工結(jié)構(gòu)在硬化水泥成分的時(shí)候,有五分之一的水分是必需的,而剩下的80%的水分需要蒸發(fā)干凈,如果水分處理控制不好,很容易出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)自身收縮的問題,實(shí)際上這種混凝土結(jié)構(gòu)的收縮和制作材料聯(lián)系很密切,如果在制作混凝土的時(shí)候應(yīng)用的是比較細(xì)密的材料,出現(xiàn)收縮的可能性和使用比較粗略的礦渣成分制作的混凝土后期出現(xiàn)收縮的可能性會(huì)不一樣。
2技術(shù)對(duì)策
2.1控制溫差作用影響
在對(duì)混凝土施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工的時(shí)候,由于很容易受到施工現(xiàn)場(chǎng)溫度變化情況的制約,一旦溫度過高就會(huì)給混凝土結(jié)構(gòu)帶來比較大的作用力,所以要注意不在溫度特別高的戶外施工條件下進(jìn)行混凝土澆筑,而且要加強(qiáng)施工材料的降溫和冷凝,確保混凝土澆筑的溫度科學(xué)適中,防止混凝土結(jié)構(gòu)后期出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象。
2.2控制施工結(jié)構(gòu)材料
應(yīng)用大體積混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行混凝土建筑施工,要嚴(yán)格控制混凝土材料的配比,事先要要求專業(yè)人員提前做好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,多次重復(fù)試驗(yàn)和分析比對(duì)再?zèng)Q定選用合適的配比材料,以確保混凝土結(jié)構(gòu)能夠符合土木工程施工的標(biāo)準(zhǔn),增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的堅(jiān)固性能,而且攪拌混凝土的時(shí)候,也應(yīng)當(dāng)遵循規(guī)定的施工流程,確保各種材料能夠完全融合,避免出現(xiàn)離析造成裂縫情況。
2.3控制外界約束作用
防止大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程施工中出現(xiàn)嚴(yán)重的內(nèi)部和外部約束作用,最根本的措施就是減少混凝土結(jié)構(gòu)受到溫差和地基性能的制約。
2.4控制水泥配比數(shù)量
由于水泥自身存在著一定的水熱作用,盡量控制在混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用數(shù)量,降低水化作用的幾率,同時(shí)要注意使用減水劑等各種輔助材料來增強(qiáng)水泥材料的堅(jiān)固程度,或者運(yùn)用一定的技術(shù)手段,使混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的熱量能夠充分釋放,確保在攪拌的時(shí)候能夠比較均勻,防止出現(xiàn)使用中的離析情況,導(dǎo)致裂縫影響工程質(zhì)量。
2.5控制防御裂縫能力
(1)做好施工材料配比。施工制作混凝土前要事先進(jìn)行配比試驗(yàn),優(yōu)中選優(yōu),保證施工堅(jiān)固程度,滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)施工規(guī)范。
(2)增加一些輔助材料。應(yīng)用大體積混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行土木工程施工,可以適當(dāng)添加各種纖維材料來改善混凝土結(jié)構(gòu)的防裂效果,使其能夠增加防御外界拉力的影響。
(3)注意輔助制劑比例。要采取行之有效的措施防止混凝土結(jié)構(gòu)自身收縮產(chǎn)生裂縫問題。
3結(jié)語
運(yùn)用大體積混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行土木建筑工程施工,對(duì)施工質(zhì)量是一個(gè)有效保證。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:工程管理;實(shí)驗(yàn)中心;建設(shè)
中圖分類號(hào):G647 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1002-4107(2013)04-0087-02
工程管理是圍繞工程活動(dòng)過程而開展的管理活動(dòng),其研究和解決的是工程技術(shù)活動(dòng)所涉及的管理規(guī)律和問題,該專業(yè)合并了原建筑經(jīng)濟(jì)、國際工程招投標(biāo)、房地產(chǎn)經(jīng)營管理、物業(yè)管理、造價(jià)管理等多個(gè)專業(yè),是具有鮮明專業(yè)特色的管理類專業(yè)。工程管理專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)為:“培養(yǎng)具備管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、土木工程技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí),掌握現(xiàn)代管理科學(xué)的理論、方法和手段,能夠在國內(nèi)外工程建設(shè)領(lǐng)域從事項(xiàng)目決策和全過程管理的復(fù)合型高級(jí)管理人才。”培養(yǎng)目標(biāo)決定了工程管理專業(yè)具有鮮明的務(wù)實(shí)性和應(yīng)用性特征,為實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo),體現(xiàn)工程管理專業(yè)的時(shí)代特點(diǎn),在教學(xué)中必須強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),以工程管理專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)為平臺(tái),加強(qiáng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與管理。
一、工程管理專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性
實(shí)踐教學(xué)對(duì)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與動(dòng)手能力具有特殊作用。工程管理專業(yè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具備滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要的硬件和軟件,需要根據(jù)工程管理專業(yè)教育的特點(diǎn)和規(guī)律,設(shè)計(jì)以實(shí)踐學(xué)習(xí)為中心的實(shí)驗(yàn)課程和項(xiàng)目,廣泛利用信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)可以系統(tǒng)地掌握基礎(chǔ)理論的應(yīng)用和工程方面的優(yōu)化及管理,拓展相關(guān)的新知識(shí)、新工藝、新設(shè)備和新技術(shù),并能夠以較強(qiáng)的動(dòng)手能力分析和解決實(shí)際問題。
(一) 許多課程需要通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)完成
工程管理專業(yè)具有技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、法律和管理四大平臺(tái)課程,其中有相當(dāng)一部分主干課程需要通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)來完成。其中技術(shù)類課程,如工程測(cè)量、建筑材料等可以利用工科實(shí)驗(yàn)室,但經(jīng)濟(jì)理類課程需要自設(shè)實(shí)驗(yàn)室,主要有工程項(xiàng)目管理、施工組織與管理、工程估價(jià)、房地產(chǎn)經(jīng)營、工程招投標(biāo)與合同管理等,如工程估價(jià)課要借助造價(jià)軟件,特別是課程設(shè)計(jì)需要利用造價(jià)軟件模擬。工程管理專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要的前提條件。
(二)工程項(xiàng)目精益建造的要求
精益建造的概念由Lauris Koskela于1993年首次提出:精益建造是指在建設(shè)項(xiàng)目交付過程中以價(jià)值流為中心,運(yùn)用專業(yè)技術(shù)和方法,實(shí)現(xiàn)顧客價(jià)值的最大化、浪費(fèi)最小化的建筑生產(chǎn)管理模式。精益建造在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中追求精益思想,保障生產(chǎn)資源的高效轉(zhuǎn)化和價(jià)值流的順利流動(dòng),使得高質(zhì)量的產(chǎn)品與高水平的生產(chǎn)力同時(shí)產(chǎn)生[1]。精益建造對(duì)專業(yè)的培養(yǎng)提出了更高的要求,學(xué)生應(yīng)多對(duì)操作能力和設(shè)計(jì)能力加以訓(xùn)練,才能適應(yīng)精益建造的模式。
(三)工程管理專業(yè)實(shí)驗(yàn)可以解決工程管理專業(yè)實(shí)習(xí)困難問題
在工程管理專業(yè)本科教學(xué)中有認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)及生產(chǎn)實(shí)習(xí),但是由于實(shí)習(xí)時(shí)間的限制,學(xué)生很難在一兩個(gè)月內(nèi)通過實(shí)習(xí),對(duì)工程建設(shè)的各個(gè)階段和過程有比較全面的感性認(rèn)識(shí),而只能了解工程項(xiàng)目管理表面的一些現(xiàn)象,很難深入到管理中更為復(fù)雜的處理問題的方法、手段和技能。同時(shí),由于學(xué)生安全問題,實(shí)習(xí)地點(diǎn)的聯(lián)系一直是實(shí)習(xí)教學(xué)的難點(diǎn),如果能夠?qū)⒐さ噩F(xiàn)場(chǎng)的實(shí)習(xí)放在實(shí)驗(yàn)室中完成,將取得事半功倍的效果,所以建立工程技術(shù)集成展示實(shí)驗(yàn)室對(duì)實(shí)習(xí)教學(xué)將具有不可估量的貢獻(xiàn)。
(四)企業(yè)人才的需求
鄭州大學(xué)工程管理專業(yè)每屆學(xué)生就業(yè)去向多為建筑工程局,就業(yè)崗位多為造價(jià)和施工管理。從畢業(yè)生反饋的信息來看,工程類企業(yè)對(duì)畢業(yè)生的要求是扎實(shí)的建筑專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,能夠讀圖識(shí)圖,用造價(jià)軟件進(jìn)行施工圖預(yù)算,通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行施工平面布置,繪制施工進(jìn)度圖及其他工程管理實(shí)務(wù),同時(shí)企業(yè)要求學(xué)生具有良好的溝通協(xié)調(diào)能力,通過實(shí)驗(yàn)情景實(shí)訓(xùn)可以培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力。
二、工程管理專業(yè)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
工程管理專業(yè)依托于土木工程和管理學(xué),工程管理實(shí)驗(yàn)既有體現(xiàn)工程技術(shù)的工科實(shí)驗(yàn),也有體現(xiàn)管理理論應(yīng)用的實(shí)驗(yàn),建筑材料、工程測(cè)量等實(shí)驗(yàn)可以借助土木工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室來完成,而管理理論應(yīng)用則要在工程管理專業(yè)自身的實(shí)驗(yàn)室中完成。
隨著工程管理學(xué)科的發(fā)展,其專業(yè)教學(xué)和研究工作需要在信息技術(shù)支撐下完成,工程管理實(shí)驗(yàn)室主要利用模擬教學(xué)系統(tǒng)來“模擬”工程管理活動(dòng)實(shí)際的運(yùn)作過程,通過對(duì)建設(shè)系統(tǒng)的模擬與仿真實(shí)驗(yàn),使學(xué)生熟悉工程建設(shè)與管理的全過程,增加學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)。因此,工程管理專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的主要內(nèi)容應(yīng)是對(duì)工程建設(shè)和工程管理過程的仿真與模擬[2]。
三、工程管理專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)的思路與內(nèi)容
(一)實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)的基本思路
實(shí)驗(yàn)中心將實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為三大模塊:技術(shù)類實(shí)驗(yàn)?zāi)K、管理類實(shí)驗(yàn)?zāi)K、綜合類實(shí)驗(yàn)?zāi)K。技術(shù)類實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要體現(xiàn)工程技術(shù)等工科實(shí)驗(yàn),通過技術(shù)類實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練,學(xué)生會(huì)加深對(duì)技術(shù)課程的理解。技術(shù)類實(shí)驗(yàn)?zāi)K需要結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室、建筑材料實(shí)驗(yàn)室及測(cè)量實(shí)驗(yàn)室等工科類實(shí)驗(yàn)室,可以借助土木工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)資源共享。管理類實(shí)驗(yàn)?zāi)K主要體現(xiàn)對(duì)管理理論的應(yīng)用。綜合類實(shí)驗(yàn)則是在掌握技術(shù)類和管理類實(shí)驗(yàn)的單項(xiàng)訓(xùn)練后,進(jìn)行對(duì)工程建設(shè)的情景模擬,學(xué)生充當(dāng)工程建設(shè)管理過程中的某一角色,進(jìn)行綜合訓(xùn)練,通過對(duì)單項(xiàng)知識(shí)的綜合,達(dá)到對(duì)技術(shù)知識(shí)和管理理論的綜合運(yùn)用。三大模塊實(shí)驗(yàn)可以和課程設(shè)計(jì)與實(shí)習(xí)等實(shí)踐活動(dòng)交叉實(shí)施。實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)基本框架如圖1所示。
圖1 工程管理專業(yè)實(shí)驗(yàn)中心基本框架圖
(二)實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)的內(nèi)容
1.工程管理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室。工程管理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室在一些學(xué)校也叫做工程管理信息化實(shí)驗(yàn)室,是集教學(xué)培養(yǎng)、科學(xué)研究、學(xué)術(shù)交流、科技服務(wù)為一體的綜合模擬實(shí)驗(yàn)室[3]。它有兩個(gè)主要功能:一是為學(xué)生服務(wù),幫助學(xué)生在課后利用實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)和資源,進(jìn)行自習(xí)復(fù)習(xí)、答疑、案例討論;研究如何模擬專業(yè)主干課程教學(xué)所需要的工程情境,使學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境內(nèi)模擬建設(shè)項(xiàng)目管理活動(dòng)。二是為教師的教學(xué)工作服務(wù),研究如何利用實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)和資源,提供先進(jìn)的教學(xué)手段,豐富教學(xué)內(nèi)容,提高教學(xué)質(zhì)量,并進(jìn)一步探索如何進(jìn)行專業(yè)課程的仿真教學(xué)活動(dòng)。數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室可以進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)如表1所示。
2.工程技術(shù)集成展示實(shí)驗(yàn)室。技術(shù)集成展示實(shí)驗(yàn)室主要配備建筑結(jié)構(gòu)的各種主要構(gòu)件實(shí)物及三維模型,如樁基等基礎(chǔ)類構(gòu)件模型、墻體等砌筑類構(gòu)件模型、砼構(gòu)件、鋼筋下料模型等工程施工過程相關(guān)的構(gòu)件模型。通過實(shí)物或模型可以集成展示某類結(jié)構(gòu),如基礎(chǔ)工程、設(shè)備與管道工程、鋼筋砼工程等。同時(shí)可以展示出結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)與細(xì)部構(gòu)造,使學(xué)生了解建筑構(gòu)造,加深對(duì)工程構(gòu)件及施工過程的了解,既安全又可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)工程全部施工過程有個(gè)總體了解,彌補(bǔ)在一個(gè)實(shí)習(xí)地點(diǎn)不能全部展示施工過程和工程構(gòu)件的不足,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)工程建設(shè)的認(rèn)識(shí)。工程技術(shù)集成展示實(shí)驗(yàn)室和施工模擬軟件相結(jié)合展現(xiàn)出所有分部分項(xiàng)工程,解決專業(yè)實(shí)習(xí)由于時(shí)間限制不能全面認(rèn)知施工全過程的不足。
3.工程管理情景模擬實(shí)驗(yàn)室。工程管理情景模擬實(shí)驗(yàn)室主要訓(xùn)練學(xué)生談判、協(xié)調(diào)的能力,工程管理情景模擬實(shí)驗(yàn)室的主要功能是模擬工程管理中的一些活動(dòng)。管理情景模擬實(shí)驗(yàn)室可以進(jìn)行工程項(xiàng)目管理模擬、招標(biāo)投標(biāo)模擬、協(xié)同工作模擬(PIP應(yīng)用)、企業(yè)經(jīng)營與管理模擬等,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)建設(shè)工程生命期管理的認(rèn)識(shí)與能力。學(xué)生可以進(jìn)行角色扮演,比如,招投標(biāo)活動(dòng),學(xué)生可以分成三組,分別扮演招標(biāo)方、投標(biāo)方和評(píng)標(biāo)委員會(huì),實(shí)驗(yàn)室提供案例資料,結(jié)合電子招投標(biāo)系統(tǒng),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中完成招標(biāo)、投標(biāo)和評(píng)標(biāo)的過程,直至定標(biāo)、簽訂合同[4-5]。工程管理情景模擬實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的主要內(nèi)容如表2所示。
表2 工程管理情景模擬實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
工程管理實(shí)驗(yàn)中心使用先進(jìn)的項(xiàng)目管理沙盤、項(xiàng)目管理軟件、招投標(biāo)模擬系統(tǒng)、工程造價(jià)軟件等硬件及軟件實(shí)驗(yàn)設(shè)施,基本上覆蓋了專業(yè)的主干課程,為教師的授課提供有利的途徑和手段,使學(xué)生充分理解并貫通課程內(nèi)容。工程材料、測(cè)量等實(shí)驗(yàn)可以借助土木工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)室。工程管理作為土木工程和管理學(xué)交叉的學(xué)科,可以授予工學(xué)學(xué)位。目前我國工程管理專業(yè)有些在土木工程學(xué)院,有些在管理工程學(xué)院。所以在課程體系的設(shè)置上會(huì)有所不同,但就專業(yè)本身而言,要求學(xué)生具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力,實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)可以豐富學(xué)生的理論知識(shí),提高學(xué)生的動(dòng)手能力,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,樹立他們對(duì)專業(yè)的信心。
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關(guān)鍵詞:AutoCAD課程 視口 必要性 發(fā)展
AutoCAD是美國歐特克有限公司(“歐特克”或“Autodesk”)的產(chǎn)品之一,該公司是全球最大的二維和三維設(shè)計(jì)、工程與娛樂軟件公司,為制造業(yè)、工程建設(shè)行業(yè)、基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)以及傳媒娛樂業(yè)提供卓越的數(shù)字化設(shè)計(jì)、工程與娛樂軟件服務(wù)和解決方案。
目前,AutoCAD技術(shù)在我國土木工程行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用,是我國高校土木工程專業(yè)的必修課之一,掌握CAD技術(shù)也成為企業(yè)招聘、考核一線技術(shù)人員的重要指標(biāo)。以培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)為目標(biāo)的高校(筆者專指本科和高職高專院校)應(yīng)該讓學(xué)生通過專業(yè)的、系統(tǒng)的CAD課程學(xué)習(xí),最終全面地掌握CAD技術(shù)在土木工程行業(yè)中的高效率應(yīng)用,因此對(duì)于高校而言,制定合理的CAD課程內(nèi)容應(yīng)及時(shí)提上日程。
然而,就目前高校CAD教學(xué)來看,經(jīng)過多年的教學(xué)積累和整改,CAD課程內(nèi)容較為豐富,但重點(diǎn)不夠突出,不能很好地與實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合,如視口命令操作的嚴(yán)重滯后性; CAD教學(xué)模式過于傳統(tǒng)和單一;另外還忽視CAD基本的功能應(yīng)用,偏重于基于CAD平臺(tái)開發(fā)的其他軟件的應(yīng)用,如應(yīng)用面較廣的天正系列CAD等,這樣的后果是一旦離開以上二次開發(fā)的軟件,僅依靠CAD對(duì)圖形進(jìn)行操作就變得有困難。
一、目前CAD教學(xué)內(nèi)容存在的問題
1.教學(xué)內(nèi)容中的重點(diǎn)問題
目前,高校使用的CAD教材中,多數(shù)教材的章節(jié)編排上極其相似,內(nèi)容上平鋪直敘,忽視強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)及難點(diǎn)內(nèi)容。對(duì)一般的教學(xué)過程而言,教師很難自己歸納出課堂上應(yīng)講述的重點(diǎn)內(nèi)容,以及學(xué)生在課堂訓(xùn)練中對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的掌握。
根據(jù)筆者多年的土木工程教學(xué)與設(shè)計(jì)經(jīng)歷,將CAD課程內(nèi)容劃分為一般知識(shí)和重點(diǎn)知識(shí)兩類,一般知識(shí)為:繪圖環(huán)境設(shè)置、繪圖基本命令、繪圖編輯命令;重點(diǎn)知識(shí)為:視圖命令、標(biāo)注命令,其中視圖命令中包含視口操作,標(biāo)注命令又與視口命令密切相關(guān)。在CAD的教學(xué)過程中,通過日常的教學(xué)訓(xùn)練及學(xué)生的課后自主訓(xùn)練,對(duì)一般知識(shí)掌握較好,對(duì)重點(diǎn)知識(shí)則不能很好地拓展,關(guān)鍵的原因是教學(xué)中沒有進(jìn)行視口命令的詳細(xì)講解和專門訓(xùn)練。
2.與專業(yè)聯(lián)系不夠緊密,擴(kuò)展性不強(qiáng)
筆者的土木工程實(shí)踐教學(xué)中,發(fā)現(xiàn)學(xué)生們學(xué)完CAD后,連起碼的鋼筋線的畫法、線寬等都搞不清楚,以及何種字體可顯示出鋼筋符號(hào)等;一部分學(xué)生因沒有掌握CAD技術(shù)而花費(fèi)金錢、精力在校外參加社會(huì)上舉辦的培訓(xùn)班,造成教學(xué)資源和社會(huì)資源的浪費(fèi)。
CAD教學(xué)中教師的水平畢竟有限,又沒有有效的職業(yè)繼續(xù)教育制度來保證其CAD水平能緊跟每一新版本CAD的新特性,所以導(dǎo)致教師所講內(nèi)容沒有很好的擴(kuò)展性,即不能緊跟最新的CAD新特性,如CAD2008版本以上新增的注釋性,CAD2009版本以上的參數(shù)化繪圖等新特性,以及不了解更深層次的內(nèi)容,如應(yīng)用CAD自帶的Autolisp自編程序來實(shí)現(xiàn)某一特定用途的命令。歐特克公司出品的其他三維繪圖程序如Autodesk Revit building或structure等軟件,均是基于參數(shù)化理念進(jìn)行繪圖操作,所謂參數(shù)化即指圖形與圖形之間可以定義為相互約束,具有特定的位置關(guān)系;或標(biāo)注與圖形之間具有相互約束的關(guān)系,或標(biāo)注與標(biāo)注之間可以定義為函數(shù)的約束關(guān)系。
二、視口命令操作的重要性
1.視口的本質(zhì)含義及操作步驟
首先由CAD中的模型空間和圖紙空間說起,圖紙空間是供使用者創(chuàng)建一個(gè)個(gè)布局的環(huán)境,視口是圖紙空間或布局中專有的設(shè)置。通俗地講,視口就像人的眼睛,跑到一間房子的前后左右去看,看到的前后左右圖形肯定是不一樣的,則是在圖紙空間這張“紙”上開的一個(gè)口子,這個(gè)口子的大小、形狀可以結(jié)合實(shí)際需要隨意使用;規(guī)范地講,圖紙空間中的布局就是使用者創(chuàng)建的一張圖紙,視口就是布局中的一個(gè)個(gè)圖形,即我們可以在一個(gè)布局中建立多個(gè)視口,每個(gè)視口可以表現(xiàn)不同的圖形對(duì)象且比例可以根據(jù)實(shí)際需要確定;或者可以用不同的比例表現(xiàn)相同的圖形對(duì)象。
視口的實(shí)際操作步驟一般為:
(1)在狀態(tài)欄上點(diǎn)擊布局按鈕進(jìn)入“圖紙空間”;
(2)執(zhí)行命令viewports,建立單個(gè)視口,表現(xiàn)為一內(nèi)有圖形的矩形方框,此時(shí)視口內(nèi)圖形的顯示比例是能充滿視口范圍而自動(dòng)設(shè)置的比例。選中視口邊框線,則四角有夾點(diǎn)顯示,可按視口工具條中的比例設(shè)置進(jìn)行調(diào)整,拖動(dòng)夾點(diǎn)則可拉大或縮小視口的顯示范圍。當(dāng)然,復(fù)雜的工程項(xiàng)目可以在一個(gè)布局中布置多個(gè)不同比例的視口,亦可將一個(gè)視口放入另一個(gè)視口而不影響各自的顯示比例。
2.視口的優(yōu)勢(shì)及使用要點(diǎn)
以模型空間為基本的繪圖環(huán)境,以圖紙空間中的布局為基本的出圖環(huán)境,依靠視口命令操作,將圖形按照需要的比例方便地放在布局上,是目前CAD設(shè)計(jì)行業(yè)中一條必由之路。據(jù)筆者個(gè)人的教學(xué)與市場(chǎng)調(diào)查,在內(nèi)蒙古地區(qū)的土木工程行業(yè)中,極少有企業(yè)重視采用視口命令操作出圖,或設(shè)計(jì)人員根本不了解此項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì),尤其在出圖較多的裝飾裝修行業(yè)設(shè)計(jì)中亦不實(shí)行視口命令操作;相比之下,北京等發(fā)達(dá)地區(qū)的土木工程行業(yè)設(shè)計(jì)圖紙中,視口命令操作應(yīng)用是普遍實(shí)行的。因此,為了提高生產(chǎn)效率和競爭力,內(nèi)蒙古地區(qū)土木工程行業(yè)實(shí)行視口命令操作是一項(xiàng)十分緊迫的任務(wù)。
一般地,應(yīng)用視口命令操作的優(yōu)勢(shì)在于以下四點(diǎn):
(1)在模型空間繪圖,不管是平面圖還是大樣圖,均可以按1∶1比例繪制,極大地方便了圖紙交流時(shí)對(duì)真實(shí)尺寸的感知;
(2)在CAD2008以上的版本中,利用“注釋性”功能使尺寸標(biāo)注、文字、圖案填充、塊等的應(yīng)用有極大的優(yōu)勢(shì)。例如建立尺寸標(biāo)注、文字樣式時(shí),使其具有注釋性,則可方便地按不同比例的注釋,使不同比例的視口中顯示的尺寸標(biāo)注、文字等具有相同的大小;
(3)可利用視口進(jìn)行批量打印??梢詫AD中的一個(gè)布局理解為Word文檔中的一頁,利用CAD2008中的“”功能或CAD2011中“批量打印功能”實(shí)現(xiàn)如同Word中文檔的連續(xù)打印作業(yè)功能,具有方便、快捷的優(yōu)點(diǎn);相反,如在模型空間中打印圖紙,在不使用其他插件功能的前提下,只能一張一張地打印圖紙,則會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力;
(4)圖紙空間中,對(duì)不同的視口中的圖層可進(jìn)行單獨(dú)控制,即對(duì)某一視口中的某個(gè)圖層進(jìn)行凍結(jié)、不打印、不顯示等操作將不會(huì)影響其他視口中同一圖層的顯示狀態(tài)。
三、對(duì)CAD課程教學(xué)的建議
1.貫徹繪圖標(biāo)準(zhǔn),養(yǎng)成良好的繪圖習(xí)慣
以土木工程行業(yè)為例,目前我國頒布的土木工程行業(yè)相關(guān)的制圖規(guī)范已成體系,如《房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50001—2001)、《建筑結(jié)構(gòu)制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBT 50105-2010)、《房屋建筑CAD制圖統(tǒng)一規(guī)則 》(GB/T 18112—2000)、《CAD工程制圖規(guī)則》(GB/T 18229—2000)。因此在實(shí)踐中,尤其在教學(xué)中反映出貫徹不好的情況,主要表現(xiàn)為以下幾方面:
(1)對(duì)各類對(duì)象所屬的圖層(含顏色、線型、線寬)、字體等屬性概念不清,不同對(duì)象混用圖層或共用同一圖層,造成后期編輯圖形的困難;
(2)有的教材竟將傳統(tǒng)的圖板上手工繪圖的思路帶到CAD繪圖環(huán)境中,如主張繪圖比例采用1∶100,出圖比例采用1∶1,這樣的后果是將實(shí)際的物體的尺寸縮小1/100繪制在CAD環(huán)境中,會(huì)造成后期出圖時(shí)對(duì)出圖比例變換的困難,以及在交流、審閱中帶來的圖形的真實(shí)尺寸不詳?shù)牟槐阒?。?dāng)然這種做法從本質(zhì)上講不能算錯(cuò),但該做法與本文提倡的視口用法極不協(xié)調(diào),完全不符合當(dāng)代CAD領(lǐng)域的設(shè)計(jì)理念;
(3)養(yǎng)成1∶1的繪圖習(xí)慣,貫徹視口做法是方便出圖比例設(shè)置的良好途徑,且符合國際化設(shè)計(jì)繪圖標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2. CAD課堂教學(xué)中的改進(jìn)方案
目前,教育部門雖然大力支持和提倡改進(jìn)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)條件,但限于各方面原因,CAD教學(xué)中還是充滿困難和不足,筆者提出如下的改進(jìn)方案:
(1)目前CAD教學(xué)課本上有挑戰(zhàn)性的、令學(xué)生感興趣的例題甚少,教師布置的作業(yè)使學(xué)生乏味,把交作業(yè)視為一種差事,沒有主動(dòng)性。筆者認(rèn)為,在擴(kuò)充CAD學(xué)時(shí)的基礎(chǔ)上可完成諸如繪制一棟別墅施工圖等令人感興趣的題目,以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性從而達(dá)到全面掌握CAD的目的;
(2)學(xué)生的課堂作業(yè)一般由教師檢查,然后進(jìn)行點(diǎn)評(píng)給出成績就了事。筆者建議,在必要的時(shí)候,對(duì)學(xué)生的課堂作業(yè)采取打印閱覽的方式,一方面讓學(xué)生學(xué)會(huì)CAD圖形的打印過程,另一方面學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)繪圖時(shí)的不足之處,因?yàn)樵谕ǔG闆r下屏幕上顯示的結(jié)果與打印出來的結(jié)果在細(xì)節(jié)上有較大的區(qū)別,如線型、線寬、圖形美觀方面的要求等;
(3)CAD授課教師沒有完善的繼續(xù)教育制度可供其繼續(xù)提高教學(xué)水平,不能緊跟最新版本CAD的新特性,因此長遠(yuǎn)的考慮是應(yīng)建立有效的CAD授課教師認(rèn)證體制及繼續(xù)教育制度。
四、結(jié)束語
CAD教學(xué)課程會(huì)隨著AutoCAD的發(fā)展而進(jìn)一步發(fā)展,我們有必要結(jié)合Autodesk公司開發(fā)CAD軟件的理念更新CAD課程內(nèi)容。我們知道,國際化交流時(shí)代的到來勢(shì)必要求我們國家具有大量高素質(zhì)、高水平的掌握CAD技術(shù)的土木工程設(shè)計(jì)師,以筆者的眼光和見識(shí)看待CAD學(xué)習(xí)問題,一是要從高校CAD課程做起,二是要重視CAD課程中的重點(diǎn)內(nèi)容,如本文提及的視口操作的必要性、參數(shù)化繪圖等。只有這樣,我們才能緊跟CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和步伐。
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