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土木工程課題研究方法

時間:2023-07-05 17:03:53

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,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篇土木工程課題研究方法,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

土木工程課題研究方法

第1篇

[關鍵詞]土木工程材料;教學模式;科研項目;創新

土木工程學科歷來是國家經濟建設的支柱產業和支柱學科之一,隨著科技的發展及時代的需求,社會對土木工程專業人才也提出了更高的要求,土木工程專業的學生必須具有良好的實踐能力及創新能力。《土木工程材料》作為土木工程專業的一門重要專業基礎課,具有基礎性、實踐性強的特點,且與其他公共基礎課及專業課緊密銜接,起著承上啟下的作用,是學生接觸專業知識的橋梁。后續的各門專業課幾乎都要涉及“土木工程材料”的內容,在土木工程專業人才培養方案中占有重要地位。筆者在多年的教學中發現土木工程材料種類繁多,從無機到有機,從金屬到非金屬,各種材料的成分、性質差異很大,各種材料相對獨立、聯系較少、綜合性強、系統性差、跳躍性大,所以學生難以建立概念,易感到枯燥乏味,學習興趣不高,導致教學難度加大。因此,研究與探索對現有土木工程材料傳統教學模式的改革與創新,探索科研實踐、課堂教學與工程能力培養有機結合的教學模式,從而為學生進一步學習土木工程專業基礎課及創新能力的培養具有重要的意義。

1 土木工程材料課程與科研項目相結合教學模式的必要性

土木工程材料的發展日新月異,新材料、新技術、新工藝、新產品層出不窮,因此,課堂講授的內容應具有很強的適應性、先進性和適度的超前性。授課教師若掌握各種材料的最新研發動態,并能結合在研科研項目,將其作為教材內容的補充,從而克服教材內容的局限性。在傳統的教學模式下,學生對教學內容的工程背景不了解,缺乏基本的感性認識,學生對土木工程材料課程與后續專業課程之間的關系不了解,更不[楚土木工程材料課程對今后所從事的工作的重要性和意義。此外,土木工程材料課程具有教學內容繁多,且各章節內容相對獨立,邏輯性不強,敘述性知識多等特點。采用傳統的課程教授方法使學生很難分清主次,且學生學習時易感枯燥。筆者除進行日常教學外,還承擔了較多的科研工作,研究領域涉及新型綠色膠凝材料及其混凝土、高性能混凝土及其應用、普通混凝土高性能化研究、混凝上摻合料、新型墻體材料、高性能減水劑等,其中很多成果己經應用于工程中,并取得了良好的經濟效益。若將科研成果與日常教學相結合,不僅能提高課堂授課效果,使學生知識層次更豐富,還有益于推進現有土木工程材料課程教學模式的改革創新與實踐。

2 嵌入科研項目的土木工程材料課程教學改革探究

根據筆者多年的教學經驗和上述探索,構建出嵌入科研項目的土木工程材料課程教學模式,如圖1所示。

2.1 根據土木工程材料技術的新發展,不斷優化課程內容

《土木工程材料》課程具有理論性、實踐性和應用性很強,且同時材料科學、新技術、新理論發展很快等特點,因此教師在對課程的授課內容中應重視土木工程材料課程體系結構的基礎性、系統性、先進性、技能性和前沿性。在課堂的教學中,教師可將經典的土木工程材料理論與現代材料技術相互結合,這樣一方面可以加強經典理論與現代應用技術體系的聯系,另一方面可以加深學生對重要基本概念和理論以及新材料應用技術的理解。此外,還可根據課程章節適當引入典型的工程實例,開闊學生的視野。除了結合工程實際案例外,特別注意及時引進新材料和新技術,以及教學團隊近年取得的高水平研究成果。經典理論和工程實際案例的引入,有助于提高學生的學習興趣,能更好地將理論專業知識與實際工程應用結合起來,增強理論聯系實際的能力。

2.2 結合科研項目創新改進理論課程的教學方法

以往的填鴨式教學方式往往導致學生學習的內動力不足,學生的興趣和求知欲望不高,因此如何激發學生的學習興趣是課程改革必須解決的一個重要課題。為了豐富教學手段,應在教學方法中加以創新,培養和調動學生學習興趣。把一些已有的科研成果或科研項目引入教學過程中,有目的、有計劃地使學生掌握和具備一些基本的科研能力,使學生能逐漸熟悉和掌握解決實際問題的基本科學方法;通過教學培養學生的智能,著力培養思維方法;結合教學開展科研,通過對學生進行科學思維的訓練,使學生從接受知識逐漸轉向探索問題、解決問題,進而培養學生的創造性和獨立工作能力,使學生感覺到基礎理論課的重要性,從而激發他們對基礎理論課程的學習熱情。

2.3 改革與加強實踐教學,突出培養創新意識與工程能力

土木工程材料課程的教學目的是讓學生能夠熟練掌握各種建筑材料的性能、用途、制備和使用方法,以便在設計和施工中合理地選擇和正確地使用。因此,如何在土木工程材料課程中培養學生的實踐能力和創新能力顯得尤為重要。為提高學生的參與度,提高學生的實踐能力,學院對實踐教學大綱進行了改革, 開設了開放實驗,增設設計型、研究型和綜合型實驗,同時注重理論課與實踐環節的有機結合。此外,針對部分學生對教師的科研項目比較感興趣的情況,結合土木工程材料課程教學的基礎理論和方法,指導老師根據其國家基金項目、校級課題等科研項目合理確定本科畢業設計課題,讓學生直接參與部分科研工作。整個過程學生通過參與課題研究,鍛煉了動手能力,提高了學習能力,協助老師解決與研究項目相關的科學難題,培養學生應用所學知識解決科研問題的能力及創新意識,為學生今后從事科學研究打下基礎。

3 結語

針對當前土木工程材料課程教學模式的特點和存在的問題進行分析,提出并構建與科研項目相結合的《土木工程材料》課程教學模式,包括根據土木工程材料技術的新發展,不斷優化課程內容;結合科研項目創新改進理論課程的教學方法;改革與加強實踐教學等方面。通過這些方面的改革能夠極大地激發學生的學習積極性,培養學生的實踐能力和創新能力,同時也能提高學生的科研水平和興趣。這對人才培養和課堂教學質量具有重要的意義。

參考文獻

[1] 吳芳.重慶大學“土木工程材料”課程教學改革研究與實踐[J].土木建筑教育改革理論與實踐,2009.

[2] 徐松芝,劉嘉誠,林曉蘭,彭濤.土木工程材料課程教學改革與實踐[J].揚州大學學報(高教研究版),2014(s1).

[3] 吳東云.基于創新型人才培養的《土木工程材料》課程教程模式探究[J].河北工程大學學報(社會科學版),2012(29).

[4] 高英力.土木工程材料課程理論與實驗共融教學模式的構建[J].高等建筑教育,2010(19).

[5] 李書進,厲見芬.土木工程材料課程實踐教學探討[J].高等建筑教育,2008(17).

第2篇

關鍵詞:結構動力學;比較研究;課程建設;研究生

一、引言

《結構動力學》是土木工程專業研究生培養階段的重要課程,是結構抗震分析、結構抗風分析、結構抗爆分析、結構振動控制、結構健康監測等課程學習與課題研究的基礎。隨著大跨橋梁、高聳樓宇等柔性結構的大規模建設,工業界對土木工程專業技術人員在工程結構振動方面的理論認識和工程直覺的要求越來越高,《結構動力學》課程在土木工程專業學生培養中的重要性也愈發突出。特別是在國家和社會日益強調創新性人才培養的今天,如何通過課程教學幫助學生們從本質上理解工程問題、從而創新地解決工程問題成為工程學各專業高等教師面臨的巨大挑戰。

本研究調研了若干國際頂級研究型大學土木工程專業修課型碩士生、科研型碩士生、博士生培養計劃和《結構動力學》課程教學計劃,希望通過對比研究對我國土木工程專業相關課程的教學改革提供有意義的參考。

二、樣本選定與資料搜集

本研究采用網絡調查的方式調研了六所國際著名研究型大學的土木工程專業。這六所高校根據2011年QS世界大學排行榜土木工程專業榜單選定,包括:排名第一的美國麻省理工學院(MIT)、排名第二的美國加州斯坦福大學(SU)、排名第三的英國劍橋大學(UCAM)、排名第七的新加坡國立大學(NUS)、排名第八的日本東京大學(TU)、排名第十的瑞士蘇黎世聯邦理工學院(ETH))。這六所高校均為土木工程專業排名世界前十的高校,同時兼顧了區域和國家的分布(北美、歐洲、亞洲區各兩所),以期最好地代表不同文化背景下相關課程的教學。調查過程中主要注意搜集了以下四方面的資料,包括:(1)相關院校土木工程專業結構工程方向修課型碩士生、科研型碩士生、博士生的培養方案;(2)相關院校課程體系列表與介紹;(3)《結構動力學》相關課程的教學大綱、教學計劃、教學資料;(4)《結構動力學》相關課程教師的教學情況介紹等。

三、比較分析

基于搜集到的相關原始資料,本研究在以下六方面進行了比較分析,包括:修課要求、課程序列、教學內容、教學方式、考核方法、教學資料等。

課程修課要求比較表明(如表1所示):對于修課型或工程型碩士生培養,MIT和SU規定《結構動力學》課程為核心必修課程,其他四所學校則規定《結構動力學》相關課程為結構工程方向研究生的限定選修課程;對于研究型碩士或博士培養,六所學校均給予研究生較大空間確定自身修習范圍并建議學生根據自身的學術興趣和導師意見選修課程列表中出現的不同深度的《結構動力學》課程。

注:C—必修課程;R—限定選修課程;S—建議選修課程;A—任意選修課程。

《結構動力學》課程序列比較表明:由于本科階段各校均會以不同課程講授結構動力學理論基礎知識,因此在研究生階段,各校圍繞《結構動力學》的教學主要在于開設以介紹土木結構振動現象及相應的結構動力學工程應用為主的進階課程(如MIT、SU、UCAM、ETH、NUS、UT)以及以介紹結構動力學中復雜物理問題及理論模擬與分析方法(如MIT、UCAM與ETH等的非線性振動、SU與UCAM等的隨機振動等)為主的高級課程。進階課程通常供修課型碩士生學習,也可供本科高年級學生、科研型碩、博士研究生選修。高級課程則通常面向科研型研究生不定期開課。

課程教學內容比較表明(如表2所示):為了保證課程的完備,不論基礎課程中有無覆蓋,進階課程中結構動力學的基本理論知識通常都會加以介紹,同時以結構在各種動力荷載下的結構振動現象模擬和響應分析方法作為重點。這些動力荷載引起的振動現象包括:結構機(車)荷載振動模擬與響應分析(如SU、UCAM、ETH),結構人致振動模擬與響應分析(如ETH),結構地震振動模擬與響應分析(如SU、UCAM、ETH、NUS、UT),結構風致振動模擬與響應分析(如UCAM、ETH、NUS、UT),結構爆炸沖擊振動模擬與響應分析(如UCAM、ETH、NUS)等。同時,作為面向工程應用的進階課程,結構減災設計方法、結構抑振理論方法及技術、結構動力測試原理與技術也是各校課程中會講授的內容。另外,UCAM和ETH還介紹了結構動力災變分析中經常需要采用的非彈性動力響應分析方法。

課程教學方式比較表明:雖然課堂講授基礎理論知識是最主要的教學方式,但在進階課程中,教師們更多地運用了實踐活動的教學方式。這些活動包括工程課程設計與分析(如UCAM、UT)、實驗室參觀與實驗演示(如MIT、ETH)、電算輔導(如UCAM)等。這些活動的引入加深了學生對工程現象及工程活動的理解、強化了對學生運用課堂知識解決實際工程設計、咨詢課題能力的培養。

課程考核方式比較表明:雖然包含有標準答案的封閉問題的筆試仍然是一種最主要的考核手段,但面向開放或半開放工程顧問或研究課題的項目報告成為各校進階課程考核的重要內容(如MIT、UCAM、UT)。應該說,這是與研究生進階課程的教學目標和教學內容相適應的。在學生掌握了基本理論知識后,在課堂上引入具有一定開放度的工程課題,不但給學生提供了活學活用基本理論知識的空間、有利于學生加深理論認識,而且給學生面向實際凝練問題、分析問題、解決問題的訓練,有利于學生提高工程思維和創新能力。這些訓練對于學生不論是將來從事工程設計顧問的工作還是工程理論研究的工作都是十分重要的。

課程教學資料使用情況比較表明:對于面向高年級本科生和研究生的進階課程來說,講義和指定的教科書雖然仍然為主要的教學資料,但教學參考書和參考論文的數量明顯增加(如MIT、UCAM、ETH)。這對于已經建立了基本概念又學有余力而且對相關課題感興趣的學生來說,是一種很好的補充。

四、結論

本文調研了國際頂級研究型高校土木工程專業各層次培養中的《結構動力學》相關課程的修課要求、課程序列、教學內容、教學方式、考核方法、教學資料等內容,得出如下結論:

1.《結構動力學》相關課程的教學是研究型高校土木工程專業研究生培養的重要組成部分,通常包括以介紹土木結構實際振動現象及相應的結構動力學工程應用為主的進階課程,并配以介紹結構動力學中不同復雜物理問題及理論模擬與分析方法為主的高級課程。

2.進階課程的教學內容在介紹基礎理論的同時,通常會引入對土木結構在不同動力荷載(如地震、強風、爆炸、機床、車輛、人群)下的動力建模、動力行為特征和分析方法的講授,并介紹相關的測試及抑振方法。

3.課程的教學方式在注重課堂講授的同時通常會引入工程課程設計與分析、實驗室參觀與實驗演示、電算輔導等實踐活動內容。考核方法中則會將工程課題分析研究項目報告作為筆試考核的重要補充。課程資料除講義和教科書以外,通常教師會提供較多的教學參考書和參考論文,幫助學生根據自身興趣和能力拓寬自身視野和研修范圍。

參考文獻:

[1]李國豪.工程結構抗震動力學[M].上海:上海科學技術出版社,1980.

[2]R.克拉夫,J.彭津.結構動力學(第二版)[M].王光遠,等,譯校.北京:高等教育出版社,2006.

[3]http:///university-rankings/world-university-rankings/2011/subject-rankings/technology/civil-engine

ering.

[4]http://cee.mit.edu/postgraduate.

第3篇

關鍵詞土木工程 施工技術施工管理

ABDTRACT

With the pace of China's modernization and national economy continues to accelerate, the number of construction projects increased rapidly, growing scale, construction control and construction mechanics will continue to mature, and will continue to apply to engineering construction to serve for the engineering construction. Civil engineering construction technology and management is in accordance with the design requirements, according to the technical specification, combining with the engineering conditions, selection of construction scheme and the reasonable operation process, built to meet the comprehensive benefit of the use function of the great buildings, structures Especially the development of the construction method of synovial membrane, template, tunnel, dense pleural shell cast-in-place and precast combined more rapidly.

KEY WORDS Civil Engineering,Construction technology,Construction management

中圖分類號: TU71 文獻標識碼: A 文章編號:

第1章 緒 論

1. 課題產生的背景

土木工程施工項目管理研究,題目很大,涉及面廣,要系統研究并取得成果難度較大。但作為一名土木工程學生來說,選擇了這個課題,只能淺談土木工程施工技術與管理問題進行研究。一是總結和檢驗學習期間的學習成果;二是對自己在今后的實際施工中所遇到的問題得到有效的控制。具體出于以下考慮:

1.1所謂土木工程,簡單來說就是指民用工程,它是對各種工程建筑建設的統稱。它既是建設過程中的施工對象,比如建在地面、地下、甚至水中的各種工程建筑,也是指通過使用相關設備和工具進行相應的工程勘測,比如施工設計、工程保養、維修等專業技術等。

1.2研究項目管理是永恒的主題。項目是企業利潤的源頭、信譽的窗口,施工技術與管理的好壞決定著企業的市場份額,只有占領更多的市場份額,企業才能不斷發展壯大。對施工項目技術與管理,各施工企業都非常重視,并不斷研究。誰不研究,誰就適應不了市場,誰就會落伍,誰就會被淘汰。因此,對施工項目的不斷研究是企業發展的長遠戰略需要。

1.3在新的形勢下,系統研究施工項目技術與管理具有非常現實的意義。從國家來說,我國已加入WTO,建筑業要融入全球經濟一體化中去,國外先進的技術與管理的沖擊和競爭形勢的加劇,即在眼前。從行業來說,政企分開把企業真正地推向了“大海”,強者生,弱者亡,己是事實。面對這些,作為施工企業,只有苦練企業內功,研究施工項目技術與管理,總結推廣出獨特的經驗,才能高人一籌,才有生存和發展的空間,因此,研究項目管理有深刻的現實意義。

2. 課題研究的主要內容

根據土木工程施工技術中存在的問題、土木工程中施工技術特點、深基坑支護,鉆孔灌注樁基礎高層建筑普遍采用設計、工程質量管理、安全管理來進行全過程的分析研究。

3. 課題研究的方法

運用系統論的原理和方法,緊密結合土木工程在施工中的經驗、體會和教訓,分析項目施工技術與管理中存在的問題和原因,采取系統歸納和推理、理論和實踐相結合的方式進行論證,研究和探討施工項目技術與管理的系統性問題。

第一部分主要介紹土木工程施工技術中存在的問題及技術特點。

第二部分主要是土木工程深基坑支護,鉆孔灌注樁基礎高層建筑普遍采用設計。

第三部分主要是根據施工項目管理的基本理論和施工項目管理中存在的問題和原因,分析、研究施工項目管理整個過程中從質量、安全管理等問題的研究。

第2章 土木工程施工技術及特點

1. 當前我國土木工程存在的問題

1.1現如今工程管理體制存在的問題

主要存在的問題是多頭管理,管理責任不能落實,缺乏對施工控制的高度重視,對特大型工程前期研究不夠,對工程的解剖不夠細致。要想解決這類問題,唯一的辦法就是實現設計、施工總承包的管理思想,使管理責任明確并得到落實。強調施工單位應采取主動控制,使責、權、利能夠達到系統的統一。

1.2現如今如何能使理論研究適應工程建設的需要

由于施工控制涉及多個學科領域,特別是非線性分析、反饋分析、最優控制、系統識別、材性分析等,目前既有一般性基礎理論的研究,又有應用性理論的研究,但缺乏系統的集成和有價值的應用。

1.3現如今工程應完善驗收標準與規范

有一些領域對施工控制缺乏概念和思維方式,更無標準可言。也有一些領域有一般性的標準,但對大多的創造第一的工程仍缺少足夠的科研準備。對于施工控制的標準如何提出,不僅涉及到長期發展問題,也涉及到一個可操作性的問題。但有一點就是要對沒有經驗借鑒的工程必須全面貫徹施工控制,避免出現重大決策錯誤。

2. 土木工程建設中施工技術的主要特點

近些年,隨著經濟的成熟和發展以及科學技術的不斷進步,各種新興施工材料、施工工藝層出不窮,而與此同時,土木工程的施工規模、施工技術也是越來越復雜,這些都在一定程度上促進了我國施工技術的不斷發展和成熟。當前,我國正處于經濟快速發展的特殊時期,各類工程建設比比皆是,再加上國家加大了對交通、水利等基礎設施的建設力度,更是進一步促進了土木工程施工技術的發展和創新。但因土木工程的自身特點,確定了其內部的生產組織同傳統意義上的工程生產組織有所不同,土木工程中每個工程建設同需要依據其自身的特性和用途,進行單獨施工作業。在工程建設過程中,施工組織是否具備科學、合理性對整個工程項目的質量有著直接影響。總的來說,土木工程建設有以下一些特點:固定性、動態性、多元性、復雜性、綜合性以及單件性等。其中固定性是指工程施工場所相對固定;動態性是指在施工過程中施工人員以及施工作業空間具有一定的流動性;綜合性是指施工環節中需要建設企業、施工企業、設計機構、監理機構等多個不同部門協調作業完成;復雜性是指在工程施工活動很容易受到施工技術、管理制度、氣候條件等多個復雜因素的干擾。

第3章土木工程施工技術

就目前而言,一般并不包括在施工圖合同內容中。設計單位根據建筑總平面圖所標定的、相鄰既有建筑物或構筑物的分布情況,結合基坑側壁的土質和高度,在旋工圖上提出有關支護的原則性意見和建議;具體的工作則由施工單位自行解決或另行委托專項支護設計。據了解,目前已經有專業的計算機應用程序在深基坑支護設計中得到應用,只是相當比例的設計院沒有配備;這其中固然有技術風險與經濟收益不相稱的實際因素。但這種現狀與當今深基坑支護技術的發展趨勢、以及城市施工現場條件嚴重背離,對設計人員消化吸收新的支護技術尤其不利,應當引起設計院管理層與設計人員的重視、并盡快加以改進。

1 工程概況

某建筑工程樓高9 層,地下室設有2 層,基礎采用高強度預應力管樁,主體采用筋混凝土框架結構,地下室開挖深度在10.4 ~ 8.4 m。 2深基坑施工技術

2. 1 施工順序

根據目前現場的施工條件,結合現場和地質環境情況,擬定以下施工順序: 坡頂排水溝施工降水井施工土方開挖土錨施工噴射混凝土施工土方開挖至坑底竣工驗收場地移交。

2. 2 土方開挖原則與施工

根據設計圖紙及場地地質條件,本基坑擬分4 ~ 5 層開挖,每層開挖深度不超過2 m,開挖過程嚴格遵守“先撐后挖,嚴禁超挖”的坑槽挖土原則,同時根據基坑監測數據,調整開挖深度及開挖范圍,做到信息化施工; 在土方開挖前,認真熟悉預應力管樁的施工資料,對樁頂未送至設計標高的工程樁的樁位在土方未開挖前做好標識,避免工程樁在土方開挖中被挖掘機碰傷。

2. 2. 1 開挖機械選擇

第二層土方開挖中管樁較稀時和第一層土方開挖時選用進口型履帶式1m3 反鏟挖機; 第二層土方開挖中管樁較密時和第三層土方開挖時選用進口型履帶式0.7m3 反鏟挖機,以免碰壞工程樁。

2. 2. 2 開挖路線及車輛行駛路線

基坑開挖以機械開挖為主,人工修理邊坡和清理坑底為輔,自卸汽車運土、棄土。開挖由南到北,由西到東,分區開挖,每個開挖區安排兩個作業面,其中一個為沿基坑圍護四周開挖6m 寬邊槽的開挖作業面,以滿足噴錨施工工作面的要求;另一個作業面為基坑大面積土開挖。

開挖方法為反向逆向循環漸進的施工方法,車輛從主入口進場后直接由坡道下至基坑,裝土后直接由坡道駛出基坑。基坑坡道采用雙車道,坡面填碎碴以防陷車。坡道處管樁需提前截樁,以保護管樁。開挖施工中沿基坑周邊設置滲水、積水坑,用潛水泵抽水、排水,且利用流水段開挖層次高差作為降水、排水措施。

基坑開挖前先放基坑開挖邊線及每層開挖的坡底線,基坑開挖中,隨基坑開挖進程逐個放出每個承臺挖土邊線和挖土標高,以及時控制機械挖土和人工清土。

2. 2. 3 土方開挖施工

(1) 基坑開挖層次標高。第一層開挖至設計標高-1.50,開挖深度在1.2 ~ 3.0 m; 第二層開挖至設計標高-3.50,開挖深度2m; 第三層開挖至設計標高-5.50,開挖深度2 m; 第四層開挖至設計標高-7.50,開挖深度2 m;第五層開挖至設計標高-9.50,開挖深度2m。 (2) 開挖順序自南往北推進,東西兩側向中間集中推進,機械運行路線為反向逆行接力式循序漸進的開挖,開挖型式采用溝端開挖、單溝側面開挖和挖寬溝相結合的形式,汽車為單側向裝土。

(3) 汽車場內層次間上、下交通運行擬采用斜坡道直接下坑底的平面開挖運行,坡道凈寬8m,i=1∶6。

(4) 在開挖過程中應預先挖出一些臨時集水坑,將基坑內的水導入集水坑中,通過水泵將坑內的水抽至地面上的集水坑,再通過城市污水管排走。

2. 2. 4 土方開挖施工要點

(1) 土方開挖必須嚴格按照本方案設定的順序進行分段分層開挖,嚴格做到開挖一層,支護一層; 上層未支護完、混凝土未達到設計強度的100%,不得開挖下一層,同時不得在大雨天開挖施工。

(2) 機械開挖應留300 mm 的土層用于人工清底、修坡、找平,以保證基底標高和邊坡坡度正確、平整,避免超挖和土層遭受擾動。

(3) 土方開挖前必須先放邊坡線,土方開挖中必須隨開挖進度放出各承臺的開挖邊線及各承臺的開挖標高,以便及時控制開挖深度及邊線,避免超挖或開挖不足,以避免夯填土或大量的人工挖土和大量的人工運土。

(4) 坑底人工的清土、基坑邊角部位和樁邊機械開挖不到之處的土方應配備足夠的人工及時清運至挖機作業半徑范圍內,及時通過挖機將土方挖走,以免誤工誤時。

(5) 基坑開挖尤其是最底一層開挖中必須特別小心,避免挖斗碰撞基樁; 在各層開挖中均應避免挖機直接碾壓樁頭,若挖機無法避開密集的樁頭時,需先截掉部分樁頭。

2. 3 坡頂排水溝及防護欄施工

2.3.1坡頂排水溝施工

據設計圖紙中提供的數據,每10 m 及各個剖面的轉點測放出剖面坡頂排水溝中心軸線的平面位置( 坡頂線往外0.65 m 處為排水溝中心位置) ,打竹片樁做記號,再用水準儀測出該點的高程,結合設計圖紙中提供的高程及尺寸計算出該點的開挖深度及寬度,用挖掘機進行開挖施工,人工配合基底及坡頂整平。排水溝采用12 墻機磚砌筑,溝底用M10 砂漿抹平。排水溝高度及寬度按設計圖紙中尺寸( 300 × 300 mm) 進行砌筑施工。排水溝按0.3%的坡度從中間向兩邊排水,在四個角點位置各設置一組沉淀池對坡頂的地表水、外界流水及基坑內抽出的積水進行三級沉淀處理后再排入市政管道網。

2.3.2 防護欄施工

防護欄采用Φ48 壁厚3 mm 的鋼管組裝而成。欄桿立柱采用鋼管立柱,每4m 設置1 根,埋深1 m,露出地面高度為2 m; 欄桿橫向利用鋼扣件固定鋼管,每0.5 m 設置一道。防護欄桿設置在排水溝與坡頂邊線中間,即坡頂邊線往水溝方向0.5 m。

2. 4 降水和降水井施工

為防止地表水滲入,軟化坡頂土質,影響基坑的穩定及施工的安全,可在坡頂或坡底沿線的位置,并結合施工現場的狀況布置4 ~ 8 個口徑300 mm、深度不小于25 m 的降水井或明挖磚砌集水井進行降排水,確保施工時水位低于基底面不小于0. 5 m。降水井派專人定時進行巡視,水位超過警戒水位時,立即用抽水泵進行抽水作業,以確保水位滿足施工規定的要求。降水點布置根據平面布置圖和現場實際地形情況布設。

3鉆孔灌注樁基礎。

通常設計人員在施工圖上一般對施工機具的選用并未加以明確限定,任由建設單位選擇;而建設單位從節省造價的出發點考慮,最終選擇的工程樁成孔機具多是渦錐鉆,且實質上是以個體單機為單位的渦錐鉆。結果導致施工圖上標明的工藝指標難以做到嚴格控制,不可避免地出現較多數量問題樁,樁承載力也不能充分形成;至于工作面的整潔更是無從談起,爛泥污水充斥基坑,施工進度緩慢。事實上,更加先進的施工工藝——旋挖——已經投入應用;考察新技術開發區某些施工現場,由于采用了先進進口旋挖機具:首先,設備和旋工工藝先進、人為不確定因素很少,使成孔質量得到了充分保證,樁孔的垂直度、孔底清渣程度等各項指標非常令人滿意。其次,對比于同樁徑、同樁長的渦錐成孔樁,單樁極限承載力一般要提高將近百分之四十至五十(靜壓檢驗數據),這足以抵消因機具費用較高而增加的單樁造價;折算成單位極限承載力造價,則兩者接近或持平。第三,對比某兩個基坑作業面面積相近的工地,兩臺旋挖機具日成樁數與最大密度排布的渦錐成樁數量相當(均為18根),而且前者提出的泥土即時可以裝車運出工地,綜合效率高于后者。第四,施工現場異常整潔,地面無泥,只有少量的清水可很容易地有組織排除。基于以上的對比,本人認為,旋挖成樁工藝的先進性十分明顯;設計人員應該在施工圖上明確對先進施工機具的選擇。同時又因為旋挖成樁單樁成本較高,應該注意提出較全面的對比數據,以說服建設單位接受。

第四章土木工程工項目管理的基本理論

1. 施工項目質量管理 對土木工程的整體過程進行有效監督。土木工程施工的有效監督對于土木施工項目的單位來說,已經有設計單位負責設計,有監理人員負責監理,為什么還要自己組織質量監督隊伍呢?由于我國施工建設還存在許多不盡如人意的主觀方面或者客觀方面的問題,土木施工項目的單位有必要聘請有責任心、有經營管理經驗、熟悉政策法規、有很好的溝通能力的專業人員組成質量管理隊伍,對施工設計,以及施工過程進行有效的管理監督。這支管理隊伍,可以根據工程建設的進展情況進行調整,實行階段責任制。對于一般的民用建筑,質量管理相對容易,除了一些新材料新工藝的使用之外,整個質量管理有章可循,而對于有特殊要求的土木

建設工程,質量管理工作就要分門別類地進行。

1.1加強土木工程設計的質量管理。

在土木工程的設計階段,質量管理主要是監督設計單位嚴格按照使用單位的基本要求進行工程設計,要檢查所設計的工程方案是否符合要求,是否與當地的人文環境和周邊的地理環境協調一致,工程技術和經費預算是否可行,設計結構是否安全可靠、工藝是否先進、是否對施工單位有適當的技術要求,等等。這個階段的管理是非常重要的,因為這些環節的好壞直接關系著工程項目設計各個方面能否達標,在整個建設項目完成之后,在使用功能、質量、人文精神的體現等諸方面能否滿足使用者的要求。

1.2 完善施工監理的監督

施工監理是保證施工質量的關鍵。質量管理部門要及時聽取監理部門對關鍵部分的施工質量的監察報告,落實監理責任。對于施工監理部門,要檢查其監理工作是否有完善的監理工作程序,要檢查監理報告是否標準,對于不符合要求的施工操作是否及時糾正。對施工單位的施工裝備及施工人員的基本素質進行監督檢查,施工裝備是否安全可靠,是否能夠完成施工并達到設計要求;施工隊伍組成是否合理,施工人員的技術能力是否符合基本要求,是否有能力完成施工要求,對有特別要求的環節,是否有相當級別的技術人員主持參與施工過程。要提高施工單位的質量意識,把它提高到法律的層面來認識。同時,還要及時取樣抽檢,確定施工工藝是否符合設計要求。檢查原材料的采購及施工程序的檢驗是否有詳細的記錄。其次,要對施工效果進行抽檢,發現問題,及時與監理人員聯系,進行整改,以避免因工程質量造成的浪費。

1.3 加強建筑施工的多方面溝通。

土木工程項目的質量管理工作不是設計與施工方的對立方,而是整個工程的重要組成部分,它的目標是與所有相關單位的利益一致的。出現質量問題,參與各方都有責任,都有損失。質量管理關系著各方面的利益,質量管理人員務必與有關各方進行多方面的溝通,取得理解和支持。

1.4 強化對土木施工人員的培訓和激勵。

1.4.1提高土木施工人員的素質

從土木工程建設的現狀來看,土木工程施工人員的素質對土木工程質量有著非常大的影響。由于土木工程施工人員的流動性大,因此不可能對每一個施工人員的個人素質和技術水平進行嚴格考核,使得一些素質較低、技術不過關的施工人員在施工質量上鉆空子,導致施工質量大打折扣。因此,土木施工單位在保證施工質量的前提下,根據每個建設項目的具體施工工藝不同,對工程師、施工技術人員和施工一線工人進行不同的培訓,使其具備相應的施工技術,然后對施工人員進行考核,有了合理的培訓考核機制,施工人員就會有壓力,從而不斷地提高自己的操作水平,使得施工質量也有了保障。通過對人才的培訓與管理,從而提高企業的技術水平與人員管理能力,以此促進企業現代化質量控制工作的開展,促進企業綜合管理水平的提高。通過科學的質量控制與管理保障土木工程施工質量,促進企業綜合市場競爭力的提高,為企業的發展奠定堅實的基礎。 1.4.2建立有效的激勵機制

有效的激勵是提高施工工人技術水平和工作積極性的必要措施。施工人員大多來自農村,體力消耗大,報酬低,情緒不穩定,因此,要建立機制激勵其積極性。首先要保證工資不拖欠,勞動保護措施得當,管理人性化,關心工人的身心健康;其次,要組織工人參與施工管理和技術研究,充分調動工人創造的積極性,并對發明報告的新成果給予獎勵。技術水平的提高帶來收入的增加,促進了施工隊伍的穩定,也能保質保量地完成工程任務,從而保障了工程的施工質量。很難想象一個大多數人充滿怨氣的施工隊伍能夠保質保量地完成任務。

2. 我國土木工程施工安全管理現狀及存在的問題

1.1管理體制不健全

我國土木工程管理還沒有建立完善的管理體制,建筑施工行業處在變化個改革階段,原有的安全管理體制已經不能適應生產發展,管理體制在安全管理上存在著嚴重的漏洞,安全生產政府部門沒有建立監管體制,社會監督力度不高,這使得安全管理在工程建設中不到位,不能適應發展的需要。

隨著市場經濟的發展,企業發展脫離了行政部門的管理,成為市場中獨立存在的個體,建設部和國家安全管理部門的安全管理職能不能很好的發揮,這就造成了土木工程的安全管理工作一直處于滯后狀態,不能得到很好的改善。

安全管理與建筑工程施工相脫離也是管理體制不健全的重要標志,我國建筑工程安全管理工作雖然已經啟動了很久,但是依然沒有落實好它的管理職能,使得安全管理標準與實際上的安全施工存在著嚴重的脫節,安全事故統計的數據失真,使得安全管理部門不能掌握實際情況。

1.2建筑施工企業存在的問題

1.2.1施工單位存在的問題

建筑工程施工單位一直把工程質量作為管理的重點,施工過程中重視工程勘察、設計和施工,而忽視了工程施工安全管理,這就給整個工程帶來了安全隱患,再加上企業為了追求經濟效益,有時會把施工分包給承包商,承包商過分追求利益最大化,重利潤忽略管理,忽略安全培訓,在安全投入方面存在著空缺,安全管理工作不到位,存在著更大的安全隱患。

隨著建筑市場的發展,國家的基建投資不斷增加,相應的施工標準也在不斷的調整,施工企業的數量不斷增加。隨著施工隊伍的增多,施工人員的素質不能得到很好的跟進,安全管理工作不能隨著加強,有些施工企業或者施工隊伍為了追求利益,節約時間、節約成本忽略安全教育,忽視了安全管理。

1.2.2 監管單位存在的問題

勘察單位為了節約時間和成本,在勘察過程中不按照標準執行,改變設計過程,不遵守相關的國家法律法規進行工程設計,使設計過程中存在嚴重的問題,給整個過程安全施工留下了安全隱患,再加上相關的監管部門審核力度不夠,沒有監理人員落實安全問題,在施工過程中即使發現安全隱患或者安全問題,也沒有及時進行處理或者向上級單位匯報,甚至向上級單位提交一份虛假的報告敷衍工作。自身工作素質的失職,造成了監管部門的失職,不能發揮正常的安全監督職能。

2. 加強土木工程安全施工管理的有效措施

2.1完善安全管理制度,建立健全的監管部門

加強土木工程施工單位的安全管理,必須確立“以人為本”的思想,從根本上樹立安全意識,做好安全生產的準備工作,減少施工過程中安全事故及人員傷亡的發展。施工單位安排專門人員負責安全生產,把安全管理責任到人,設立專門的安全生產管理部門,建立安全管理體系,把安全事故和施工緊密結合,保證每個崗位、每個階段都有專門的安全管理人員進行勘查。把安全管理和施工任務相結合,制定相應的獎懲制度,提高安全意識,同時加強安全教育培訓,做到安全責任層層落實,保證安全制度有效實施。

2.2加強安全教育培訓

加強安全教育首先進行施工人員的安全意識管理,增強施工人員的安全意識,做到在施工過程中有較強的安全防范意識,杜絕在施工過程的不安全行為,來保證工程施工的順利進行。這要求安全教育培訓必須有針對性和典型性,讓施工人員從根本上樹立安全意識,這樣才能有效的減少安全事故的發生。

加強現場作業人員的培訓。對于現場作業人員進場前,必須接受安全教育,對各個施工環境、現場條件等會引發的問題及采取的相關安全措施等內容進行學習,避免人為因素造成的安全事故,經過學習、考核達標后才能進入現場施工。

進行土木工程施工安全教育,大型機車作業人員也是教育的重點對象。大型設備操作本身危險性就高,再加上需要安裝拆卸人員、爆破人員、指揮發信號人員、高空作業人員等需要多重配合,這就增加了安全事故的頻發性,必須加強這些人員的安全培訓工作,從意識上重視安全。這些特殊的崗位必須要求通過國家專門機構的安全培訓,獲取相應的職業資格認證證書才能上崗作業。

2.3加強建筑業安全管理,健全安全管理法律法規

2.3.1加強承包方資質認證和管理

由于我國建筑行業的飛速發展,許多建筑工程都由個體承包商承包,目前這些承包商里有不少沒有執行安全管理制度,承包商資質不健全,有些工程出現了多次轉包,責任混亂。針對這些現象,必須加強承包商的管理,對資質不健全的單位一律不準承包工程,對于承包商加強施工安全管理,杜絕違法分攬承包工程,明確安全管理責任。

2.3.2完善和健全建筑業安全法

土木工程中有專門的費用分攤給安全管理,因此,必須加強生產過程中的安全管理資金應用,保證安全管理資金的合理使用,做到安全管理費用使用到位,根據生產的需要健全建筑工程安全法,這是安全生產管理的前提條件,保證安全生產管理的經濟基礎條件。

2.3.3嚴格執行出入制度

在土木建筑施工過程中,對沒有取得安全許可證的施工企業嚴禁參與招標,從源頭上杜絕安全事故的發生,對相關沒有安全措施的人員嚴禁進入施工場地。

第五章 結論

土木工程建設是一個綜合的大工程,且對安全性要求很高,因為這關系著人們的生命財產安全,因而施工技術至關重要。在土木工程施工過程中,還存在一定的問題,比如理論研究不能適應工程建設的需要,缺少驗收標準和規范,管理體制問題等。要想解決這些問題,其中辦法之一就是發展施工技術,在過去的土木工程建設中,大家總結了大量寶貴的經驗,也在教訓中得到啟示,因而施工技術也在不斷發展和革新,這將給加快土木工程發展很大的幫助。

參考文獻

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3.關寶樹.圍巖分類的定量化研究.鐵道學報,1988年第4期

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8.施工項目管理概論,中國建筑工業出版社,2000年3月

9.現代建筑施工項目管理.金盾出版社,2001年9月

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12.李善同等著.WTO:中國與世界.中國發展出版社,2000年3月

13. 15.畢星、瞿麗.項目管理.復旦大學出版社,2001年3月

第4篇

關鍵詞:實踐能力;土木工程材料;教學研究

中圖分類號:G642.0;TU375 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2016)05-0071-04

隨著土木工程建設的發展,企事業單位對土木工程專業畢業生的要求也越來越高,不僅要求畢業生有扎實的理論知識,更要求有較強的動手能力和創新能力[1]。但是,當前高校對專業人才的培養與社會經濟發展的要求仍然有不小的差距。例如,在人才培養上,類型單一,與現實需求存在脫節現象;在培養方案上則僅注重知識灌輸,忽略能力和素質的培養等。因此,用人單位覺得學生的現實水平與自己的期望值差距較大,學生的工作適應時間比較長,有的甚至感覺本科生不如專科生或高職生能力強[2]。土木工程本科專業是培養具有寬厚的基礎理論、廣泛的專業知識和較強的實踐能力的高層次專門人才。因此,對學生實踐能力的培養必須貫穿于各門課程教學的始終。木工程材料課程是土木工程專業本科生的一門重要的專業基礎課,對專業課的學習起著承前啟后的作用。通過該課程的學習,使學生能夠掌握每一種材料的特點、性質、用途等,并能夠根據工程特點和需要選擇合適的材料,達到“安全、適用、經濟、美觀”的目的。本文以土木工程材料課程為例,就如何在課程教學過程中提高學生的實踐能力進行探討。

一、土木工程材料課程的特點

土木工程材料課程的主要特點是材料的種類多,所包含的知識內容較瑣碎。該課程包括了建筑中常用的結構材料和其他的一些功能性材料,例如:鋼材、水泥、混凝土、木材、塑料、石材、膠凝材料、高分子材料等等,每一部分內容自成一體,沒有必然的聯系,邏輯性較差。雖然內容在字面上不難理解,但是對于缺乏工程經驗的本科生來說,繁多的知識點如全靠死記硬背效果肯定不好。部分學生對這種機械的記憶不感興趣,也不愿多花費時間和精力;部分考研的學生則無暇顧及該課程的學習;少部分比較用功的學生花費了大量的時間

記了一些條文,由于沒有深刻理解和切身體會,這種記憶保持的時間短,僅僅用于應付考試,考試過后可能已經忘記。因此,該課程看似簡單,但是講課的過程中如果不與工程實際相結合,難免平鋪直敘,無法激發學生的學習熱情和思考探索的積極性。教師也反映上課過程中學生的參與意識淡薄,課堂上幾乎沒有互動,考試及格率較低。

二、土木工程材料課程教學存在的問題

(一)課堂教學和實驗

土木工程材料課程的教學內容文字性較強,沒有較強的邏輯推理公式和難理解的理論知識。由于學時的限制,教師在教學過程中一般還是“滿堂灌”,教師和學生的交流少,課堂內容枯燥、不生動。盡管有的教師采用多媒體教學方式,但是也僅僅是展示一些圖片,對于圖片內容學生難有深刻的體會。學生工程實踐經驗缺乏,不僅不能理解各種材料的用途,更不能靈活運用。另外,該課程實驗一般都是驗證性的而非創新性實驗,實驗設備臺套數嚴重不足,限制了參與操作的學生數。通常是根據實驗設備的臺套數將學生分批分組進行實驗,在教師的協助下,學生按照規定完成驗證,以求得理想的實驗效果。例如,混凝土的塌落度實驗僅安排一個學時,因此,實驗課上教師不能讓學生嘗試不同的配合比,也就無從觀察配合比中各參數的改變對塌落度和混凝土強度的影響。一般是課堂,教師告訴學生各種材料的配合比例,學生只要按照配合比的要求進行稱量,就能得到比較合適的塌落度值。做完塌落度實驗之后的混凝土還要做成試塊,養護28天再進行混凝土的抗壓強度試驗。這樣看似節約了實驗的時間,也節約了實驗的成本,但是學生卻失去了嘗試和探索的機會,更不可能有思考和創新。

(二)學生缺乏工程實踐經驗

土木工程材料課程教學最終是為工程應用服務的,與工程聯系非常緊密[3],但這種聯系在課堂教學中很難體現出來。當前學生普遍缺乏工程實踐經驗,一方面是因為授課教師也缺乏工程實踐經驗[4],難以將書本知識與工程實際相結合進行講解;另一方面也是因為安全問題限制了學生參與實踐的機會;還有就是當前只強調學分績點的成績考評體系壓制了學生參與實踐的積極性。因此,學生學習知識僅僅停留在書面上,無法用來指導工程實踐。例如上課時講到氣硬性膠凝材料――石灰時,會講到石灰密度小、重量輕的特性,但是學生卻不能感受到石灰“輕”的程度。做水泥的安定性試驗時,由于缺少“不合格”的水泥樣本,通常做法是在合格的水泥樣本里添加一定量的石灰,做成水泥試餅,煮沸之后會出現裂紋,然后進行對比試驗,讓學生了解安定性不良的水泥狀態。但是讓學生去搜集石灰時,學生拿回來的卻是被挑出來的混在石灰里沒有燒透的石塊。因為表面上有一層白色的石灰,學生誤認為是石灰塊。實驗時澆水后發現并沒有出現生石灰熟化過程中應有的放熱和體積膨脹的現象,才發覺找到的并不是石灰。而實際上有工程實踐經驗的人通過其重量就能判斷石灰塊和石塊,而不需要后續的檢驗工作。

(三)學生在思想上不夠重視

隨著就業形勢的日漸嚴峻,許多學生選擇參加研究生考試,以求進一步深造增強就業競爭力。土木工程材料是一門專業基礎課,一般安排在第三學期,土木工程專業學生認為其不是“主干課”而不被重視。學校土木工程專業學生考研的專業方向一般為結構工程、巖土工程、道路橋梁等與結構相關的專業,考研的專業課程為結構力學、土力學、鋼筋混凝土結構等偏重于理論計算的課程,土木工程材料課程不包含在內。因此,學生普遍認為該課程與自己考研和就業關系不夠密切,因而重視程度不夠。通過對土木工程專業四個班學生座談會和課下單獨詢問的結果來看,在當前的就業形勢下,學生更重視與就業密切相關的課程,對其他課程則要求不高,只求“不掛科”就行。學生不重視課程學習,也就更沒有參與實踐的積極性了。

三、 教學改革措施

(一)在教學中融入實踐

與其他學科研究的所謂“高精尖”的材料不同,土木工程所需材料就在我們的周圍,不管是學生居住的宿舍,還是上課的教室、就餐的食堂,各種土木工程材料隨處可見。混凝土材料牢固耐用、鋼材堅韌持久、陶瓷材料清新亮麗、玻璃材料干凈整潔,這些材料不僅滿足了功能要求,而且美化了環境,對人的心態也有調整作用。在課程教學過程中教師完全可以以周圍環境的各種材料為樣本進行介紹,讓學生仔細觀察各種材料的存在形態、所起到的工程作用,介紹各類材料的應用價值,并引導學生提出自己的見解。如如果自己選擇工程材料,會根據哪些指標去進行選擇?材料如何選擇才能更加適合工程的需要?等等。讓學生參與到工程中來,激發其學習的興趣和發現問題的能力。

在課程教學過程中,利用學校距離周圍幾個大型建材市場較近的有利條件,筆者要求學生深入到建材市場,結合有關知識了解同一種材料相關產品的相關性能、用途和不同狀態下的表現形式,以及使用過程中應注意的問題。學生將收集到的相關材料信息,作好記錄,不懂的問題可以向專業人士咨詢,可以上網查找,也可以帶到課堂上討論。學生思維活躍,往往會提出自己的新想法、新見解,還會出現一些異想天開的想法,這時候需要教師多鼓勵學生用試驗進行驗證。每次調查之后學生往往有許多體會和收獲:沒想到塑料制成的壁紙竟然五彩斑斕,根本看不出塑料的痕跡;有些看似金屬的材料實際上只是塑料制品,其強度不低,而且質量更輕;一些仿制木材的金屬構件古樸自然,讓人產生回歸自然的平和心態。每次調查結束后,要求學生對所學知識及時進行總結,并作為課程考查成績的一部分。

(二)在實踐中教學

為了讓學生深刻理解材料在工程中的多種性能,結合校園內正在建設的工程,帶領學生到工地現場進行實踐,在實踐過程中講解各種材料的性質。例如,講解混凝土材料時,涉及混凝土材料的組成,各種組成材料的配合比,建筑不同部位所用混凝土材料的坍落度等。當學生進入工地時,發現工地的施工道路所用的混凝土,坍落度較小,顯得比較干燥;高層建筑所采用的泵送混凝土,其坍落度往往很大,呈流動狀態。如何保證混凝土在澆筑的過程中不出現離析現象?如何在滿足坍落度時還能夠保證混凝土的強度?引導學生思考的過程中自然而然地引入添加劑的作用。混凝土的配合比和溫度的關系,可讓學生們去思考:冬天澆筑的混凝土和夏天澆筑的混凝土在坍落度上有何區別?如何實現?只有掌握了材料的本質特性,才能夠掌握其用途,并在此基礎上想辦法進行優化和改進。關于混凝土材料的放熱問題,可帶學生去工地參觀,直觀感受超高層建筑地下室的超大體積筏板基礎混凝土澆筑。引導學生自己多思考。如大體積混凝土澆筑過程中應該注意的問題,包括外界溫度條件、內部降溫措施等等,不清楚的問題可以上網查詢結果。實際上學生除了在網上查到一些常規的做法之外,還能大膽加入自己的設想,雖然有些方法不盡合理,但是能大大調動學生的積極性,學習效果明顯優于課堂教學。

(三)加強各門課程之間的聯系

當講到無機膠凝材料時,可以引導學生觀察教室頂棚的石膏線和教室墻體的抹灰的特征和其區別。石膏線的表面光滑細膩,而墻面上的石灰抹面上有細小裂紋,這時讓學生思考解決的辦法,隨后引入“加筋”的概念。在石灰漿中摻入“紙筋灰”或者“麻刀灰”,以起到防止開裂的作用,由此和其他課程知識進行聯系。例如鋼筋混凝土結構中的鋼筋和混凝土之間的關系;地基處理時所用的“土工合成材料”與土層的關系;氣勢磅薄的萬里長城修筑時所加入的柳條、蘆葦;以前農村修筑房屋所用土坯墻體中加入的秸稈等,都是起的“加筋”作用。教室后面墻體為石膏墻隔板,而其他三面墻為砌體,讓學生用手敲擊不同的墻體,感受其聲音和彈性,以增強學生對石膏板用途的了解,掌握石膏板應用的靈活性。由此還可以引導學生聯想基礎工程課程中減小建筑物基礎對地基土體壓力的措施,地基處理課程中減小地基處理費用的措施,以及建筑結構抗震課程中減小建筑結構所受的地震作用的措施,幫助學生真正理解減輕建筑物自身重量能夠降低基底壓力、減小建筑物上的地震作用,這些效果也可以通過選用合適的建筑材料來實現。

(四)以工程實例為基礎

講到建筑鋼材的時候,學生在材料力學課程已經學過低碳鋼的拉伸曲線,相應的有“屈強比”的概念,但是學生可能還不了解此曲線在鋼材品種和級別選擇中的作用。為了使學生能深入理解“屈強比”的含義和用途,將一座大跨度單層鋼結構廠房和一座典型的鋼框架―混凝土核心筒結構超高層建筑設計圖紙中的相關部分,向學生展示并講解,引導學生自己思考其中承重和非承重鋼結構構件的“強屈比”的要求值,分析出現這種差異的原因,以及與鋼材本身性能之間的關系,了解各種不同性質的鋼材用在結構的不同位置,與結構本身的受力狀況之間的關系等等,增強學生獨立分析和解決問題的能力。帶領學生參觀高新區一座兩層的鋼結構房屋拆除現場,觀察鋼結構拆除時承重的梁和柱子等結構構件的變形形式,與自己所知的鋼筋混凝土結構和砌體結構的變形形狀進行對比,了解鋼結構在承重和變形方面的優越性。鼓勵學生與設計、施工等方面的技術人員進行交流,以積累工程實踐經驗。

(五)以科研創新為導向

目前,本科生所用的土木工程材料課程教材,一般還是多年前編寫的教材,所包含的內容只是一些傳統的工程材料。當代建筑技術越來越大型化、復雜化和多樣化,所采用的新材料、新設備和新的結構技術日新月異,超高層建筑、超大跨度建筑、特大橋梁、超長超深隧道等大承重結構對土木工程材料的要求越來越高,面臨的挑戰也越來越大,傳統課程教材介紹的材料已經遠遠不能滿足當前建筑業發展的要求。要想與工程發展相適應,教學中必須引入新材料、再生材料、復合材料等的講解與介紹,并且鼓勵學生自己動手去探討新材料的性能,拓展其用途。例如當前所用建筑垃圾再生骨料所生產的砌墻磚、廣場磚和人行道磚等,利用建筑垃圾和灰土混合壓實后作為道路的路基填料,利用瀝青橡膠混凝土鋪路面等各種有利于環保的做法。此外,鼓勵學生參與教師的課題研究,也可以通過申報大學生訓練計劃項目(SRTP項目),讓學生自己動手,采用合適的方法探求材料的性能。另外,借助每年一度舉行的建筑結構模型大賽的形式,舉行學院的設計競賽,引導學生自己選擇合適的材料,設計出具有特色的建筑結構形式,進行一些具有創造性的活動,啟發學生的思維,增加其興趣,加深對材料性能的理解。學生參與科研、實踐競賽的情況和取得的成績將作為評優評先的參考依據之一,以此來激發學生參與實踐的積極性。

四、結語

高素質人才的培養是高等院校面臨的現實問題,學生的素質不僅包括理論知識水平,還包括實踐能力和獨立分析解決問題的能力。為了增強學生的學習興趣,提高學生的實踐能力,本文以土木工程材料課程為例,分析了當前課程教學的現狀,提出了相應的對策。將教學和實踐相融合:在教學過程中插入實踐環節,在實踐環節進行教學,以工程實例為基礎、以科研創新為導向,促進各課程之間的聯系,取得了良好教學效果。然而提高學生的實踐能力需要建立長效機制,應充分利用校外實習基地,讓學生定期參與實習,在實踐中不斷強化所學知識,最終達到真正掌握知識并加以應用的目的。

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[2]劉漢龍,李英民,陰可,等.重慶大學土木工程學科特色及人才培養實踐[J].高等建筑教育,2015,24(4):9-12.

第5篇

【關鍵詞】混凝土結構,卓越土木工程師,教學改革

世界經濟競爭主要是科學技術的競爭,歸根結底是人才的競爭。競爭、變革與發展是當今時代的特點。在世界綜合國力的競爭中,擁有高素質工程技術人才的多少已成為衡量一個國家科技進步、經濟實力、生產力發展水平的重要指標和依據。因此,培養大批量具有高素質工程技術人才,是我國經濟、科技國際化和時展的需要。“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》和《國家中長期人才發展規劃綱要》的重大改革項目,是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措,旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的各類高質量工程技術人才。為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。

安徽建筑工業學院是國家“卓越工程師教育培養計劃”實施高校,其中“土木工程專業”是“卓越計劃”的重要實施專業,該專業于2007年通過了國家建設部全國高等教育專業評估、為國家特色專業建設點。《混凝土結構》作為土木工程程專業的核心課程,是一門理論與工程實際緊密聯系的課程,其知識體系、理論和方法既具有很強的工程性,又具有嚴密的科學性,而實際工程應用的綜合性又使得本課程的涉及面和內容十分豐富,其涉及到數學、力學、材料、實驗等多種知識與技能,對提升學生的工程素養,培養學生的工程實踐能力、設計能力和創新能力起著重要作用。本文從分析課程特點人手,提出了有關改革實踐辦法。

1分析課程特點,優化教學內容

1.1課程特點

混凝土結構課程包括“混凝土結構設計原理”和“混凝土結構設計”兩部分內容。第一部分屬于專業技術基礎課范疇,主要涉及混凝土基本構件的受力性能、截面設計計算和構造要求等內容,重點在于掌握混凝土基本構件受力性能分析和計算方法。第二部分屬于專業課范疇,主要涉及梁板結構、單層工業廠房結構和多層框架結構等內容,重點培養學生綜合運用第一部分的知識和力學知識,解決實際工程問題的能力。從教學實踐看,該課程是土木工程專業學生較難掌握,同時又是教師較難教的課程,具體表現在以下幾個方面:

(1)內容繁雜、涉及面廣。課程主要內容有材料的力學性能研究,結構計算基本原理研究,各種受力構件的實驗分析研究、基本公式的建立和計算方法的研究,構造措施的研究等。具有概念多、內容多、實驗現象多、計算公式多、符號參數多、構造要求多、教學環節多等特點。造成學生在學習過程中難以抓住重點、難點,從而產生厭學情緒。

(2)實踐性強、知識更新快。由于混凝土結構是由鋼筋和混凝土兩種力學性能完全不同的材料組成的復合材料構件,其物理力學性能復雜,涉及的因素復雜多變,目前尚缺乏完整的理論體系,大多數公式不可能通過理論推導直接得出,而是在實驗和工程實踐基礎上,提出有關計算公式。因此,在結構設計中引用了大量基于試驗以及工程經驗的計算規定。該課程內容的研究對象,都直接來源于土木工程結構中的實際受力結構或構件,教師在講授中,一定要注意將身邊的工程實例引入課堂,抽象的紙上談兵不利于學生對該課程的理解。混凝土結構又是在大量工程實踐和科學研究基礎上發展起來的一門實用性強的應用學科,與工程實踐中的新成果息息相關,由于土木工程的發展日新月異,新的工程實踐和新的技術不斷出現,其前沿性和時代性的內容體現在每一個知識點上,因此教學內容緊隨其發展,這是工程實踐性的必然要求和結果。《混凝土結構設計規范》基本上每2年要進行一次局部修改,每10年要進行一次較大更新。

(3)綜合性強、具有創新性。混凝土結構不僅與前續的理論力學、材料力學、結構力學及土木工程材料等課程內容緊密相關,同時又是后續的高層建筑結構、橋梁工程、抗震結構設計等專業課程學習的基礎,也是畢業設計中主要綜合應用的內容。它既要處理構件的承載力和變形計算問題,還要綜合考慮各方面的因素,確定構件選型、材料選用、結構計算簡圖和分析方法以及配筋構造和施工方案等設計內容。同一工程設計有多種方案和設計數據,設計的結構不是唯一的,應綜合考慮使用功能、材料供應、施工條件、造價等各項指標,通過對各種方案的分析比較,選擇最佳的設計方案。另外,由于混凝土結構設計理論在不斷的更新,結構設計不應完全被規范所束縛,除按《規范》進行設計外,還應在深刻理解規范設計理論的基礎上,充分發揮設計者的主動性和創造性。

1.2熟悉卓越培養計劃,優化課程教學內容

傳統的土木工程專業各門課程均強調本身的完整性和系統性,未能站在完善培養對象整個知識結構的高度確定教學內容,課程教學內容重復現象比較嚴重。“混凝土結構設計原理”作為專業基礎課部分,課程內容從原來單一的建筑工程拓寬到涵蓋土木工程的各個領域,因此在有限的學時內需對教學內容進行優化。教學實踐中,可將各專業方向通用的混凝土結構基本原理及基本計算方法與規范分離,突出重點,對構件在各種受力狀態下的破壞性能進行詳細講解,然后再將各種設計規范的不同要求簡要介紹給學生。“混凝土結構設計”屬于混凝土基本構件的后續專業課,在教學計劃中,它主要是為建筑工程方向開設的,主要介紹有關典型鋼筋混凝土結構(平面樓蓋、單層廠房、多層框架)的設計,主要講授:實際結構計算簡圖內力計算分析構件截面設計與構造措施等,主要訓練學生綜合分析、應用能力。

2、改革教學方法,提升教學質量

混凝土結構的教學模式已從傳統的以知識傳授為主發展到知識、能力、綜合素質的培養為主的模式,并進一步向創新型、研究型教育模式轉變。對不同的教學內容要采用不同的教學方法,以激發學生的學習興趣,構成以學生為主體,教師為主導的模式。對課程的基本原理、計算方法等采用系統講授法,便于較短時間內傳授較豐富的知識;對課程中的構造要求等采用現場參觀、習題練習等方法,讓學生增加感性認識、加深理解和掌握。采用討論式教學,讓學生積極參與,使掌握的知識更深刻;對一些重要的理論、現象等采用演示實驗法,并經常在教學中增加當前科技發展的新技術、新工藝、新材料等內容,以拓寬學生的知識面。

(1)傳統教學方法和現代多媒體教學手段相結合

混凝土結構課程不僅有大量的理論和經驗公式,同時又與工程實踐密切相關。對于推導性質、邏輯思維性質等內容,傳統授課方法更為有效,更加符合認知規律。但僅僅沿襲傳統的教學方法,單純講解混凝土結構,學生面對各種枯燥的理論公式,既不易理解,也激發不了學習興趣,教學效果不甚理想。現在,多媒體已經成為課堂上必不可少的教學手段,對于一般了解的教學內容、圖示性質的教學內容適宜于多媒體授課,在多媒體課件中,大量的圖文、聲像、動靜俱全的學習資源讓學生看到了書本上無法捕獲到的東西。同時,利用互聯網技術,將多媒體課件、相關習題等提供到校園網上,實現信息共享,方便學生預習、復習以及討論,提高了教學效率;開辟網上課程討論區,為學生提供良好的釋疑環境以及知識交流平臺。將傳統的教學方法與現代的教學手段相結合會得到事半功倍的效果。這種新的教學方式拓寬了學生的知識面,調動了學生學習的積極性,加深了學生對理論內容的理解程度,從而提高了課堂效率。

(2)改革課堂教學方式,激發學生創新能力

根據課程內容的不同,可以采用靈活多樣的課堂教學方式,充分發揮以學生為主體、以教師為主導的教育理念,激發學生的學習積極性和創新能力。案例法教學。針對混凝土結構原理課程實踐性強的特點,教師可在授課過程中適時采用案例教學。教師根據教學目的要求,引用研究成果和工程案例,開展課堂討論,引導學生積極參與,師生互動,讓學生通過自己的觀察、思考、分析、選擇、領悟去獲取知識,并把所學的知識運用于實踐。教給他們分析問題和解決問題的方法,進而提高分析問題和解決問題的能力,加深學生對基本原理和概念的理解。

啟發式、互動式教學。啟發式教學關鍵的是引導學生思考,并給學生留出充分的思維空間,啟發和引導學生思考。我們要求教師按照“提出問題分析問題解決問題結論和討論”的思路,組織好課堂教學。互動式教學要求教師和學生之間要有對話和交流,同時學生對老師提出的問題要有響應。要發揮教師在課堂教學中的主導作用,教師要精心設計教學過程中不同階段能夠啟發學生思考的問題;其次是要尊重學生在教學活動中的主體地位,學生對老師提出的問題要積極地去思考和回答。

比較法教學。在教學過程中,采用比較法教學,能提高學生的理解能力、分析問題能力。

問題引入式教學。重視問題的引入,根據不同的課堂內容,布置課后思考題,提出與所講內容相關的工程問題讓同學思考,引起學生的好奇心,然后在后面的講解過程中解答問題,這樣學生就會在課堂上認真聽講,變被動的接受知識為主動學習,培養學生主動學習的能力。

(3)結合教學內容,把實踐引入課堂。混凝土結構和工程實踐密切相關。如果單純學習書本知識,學生就會產生疑惑,漸漸失去學習的興趣。實踐就是打開疑惑的大門,除了教學計劃安排的實踐性環節外,結合教學內容,通過載體,教師要善于把工程實踐引入課堂。可利用的載體是設計規范、標準圖集、施工圖紙、結構模型、混凝土結構最近發展動態等。建筑工程和我們的生活息息相關,教育學生平時多到工地走走,處處留心,多多學習,拉進理論和實踐的距離,增加學生工程意識。

(4)專業知識學習和實踐、創新能力培養相結合

引導、鼓勵學生結合課程內容,制作結構模型、撰寫專業學術論文、自主設計大學生科研訓練計劃、參加結構設計競賽等。

3、加強實踐性教學,培養學生工程能力

由于混凝土結構課程具有很強的實踐性特點,因此,加強實踐環節勢在必行,主要包括課程試驗、課程設計、畢業設計等幾方面。

(1)重視結構試驗課教學,培養學生創新能力。混凝土結構課程教學中涉及較多試驗研究內容,課堂中對試驗內容只進行理論解說,往往事倍功半,效果不佳。教學過程中,一方面可利用試驗影像資料,加強學生感性認識,激發其學習興趣;另一方面,將結構試驗室作為一個創新平臺,引導學生參與課題研究,親自參加試驗,培養學生以試驗現象、基本理論為基礎進行科學研究的能力,進而培養學生的創新能力。

(2)強化課程設計訓練,培養學生綜合能力。課程設計是一項綜合訓練,培養規范、手冊、技術資料和工具書等使用方法,提高學生設計計算、工程制圖能力。這是由理論走向實踐,應用能力培養的關鍵性環節。要“真題真做”或“真題假做”,選擇難易程度、工作量和內容覆蓋面相近的實際工程的一部分作為課程設計題目。在設計中要把握好教師對學生引導作用的分寸,切忌采取“保姆”式的包辦指導辦法,要突出“學生為主,教師為輔”的教學指導思想,教師應“授之以漁”而非“授之以魚”,促使學生一開始就建立依靠自己動手動腦解決問題的獨立性,讓學生在設計中充分發揮主角作用,使他們通過設計實實在在積累知識經驗,熟練技術技能,全面提高業務素質。

(3)采用“雙導師制”,提高畢業設計質量。畢業設計是學生對大學四年所學知識的綜合運用,也是學生走上工作崗位前最為重要的實戰演習。可采用“雙導師制”進行指導工作,即由教師和設計院工程技術人員共同指導學生畢業設計。此階段除注重提高學生將混凝土結構設計原理、設計方法與規范的綜合運用能力之外,還應重視培養學生的識圖、繪圖能力和軟件應用能力,如設計圖紙要求有一定比例的手繪和CAD繪圖,結構計算結果要求采用有限元程序或軟件校核,以提高學生的工程素質,縮短學生適應工作的時間。學生經過畢業設計,學會了綜合運用課程知識、查閱資料、設計計算、軟件使用等許多在工作中有用的東西,也就是分析問題和解決問題的能力得到快速提高。

4、結語

混凝土結構課程的學習關系到學生對后續專業課程的學習,關系到對學生學習能力的培養,提高其教學質量勢在必行。在“卓越土木工程師”培養計劃下,如何提高混凝土結構課程進行效果,更好地適應“卓越土木工程師”人才培養目標,不僅與教學內容與方法的改革有關,更與師資隊伍和企業的參與度緊密相連,有待于在今后的教學實踐中不斷加以完善。

參考文獻:

[1]張建文.混凝土課程應用能力的培養[J].宜春學院學報,2011,33(4):166-167.

[2]閻石,張海風,張曰果.新形勢下混凝土結構課程教學改革初探[J],建筑結構,2008,38(增刊):93-95.

第6篇

結構動力學著重研究結構對動力載荷的響應,它不僅是結構抗震、抗風、抗爆分析以及結構振動控制、健康監測等課題研究的基礎,也是土木工程從業人員需要掌握的重要專業知識,結構動力學已成為土木工程專業的一門重要課程。隨著超限及重要建筑的大規模建設,工程界對動力問題越來越重視,結構動力學知識逐漸成為評價土木工程技術人員專業能力的重要指標。

結構動力學分析在彈性抗力之外附加了與時間相關的慣性力和阻尼力,因此其求解過程比相應靜力問題復雜得多[1]。結構動力學涉及動力及隨機問題,具有概念多抽象、公式多冗長、求解多繁瑣的特點,傳統的以“課堂”“教師”“書本”為中心的“三中心”教學方式,往往不利于學生對理論知識的理解和掌握,達不到令人滿意的教學效果。如何幫助學生從本質上理解工程問題、從而創新解決工程問題成為結構動力學課程教學中亟需解決的問題。

其他學科的實踐表明,走出“教師控制課堂”教學模式,采用理論結合實踐的方法,對幫助學生理解力學概念、激發學生的自主學習興趣有很大促進作用。結構動力學不僅理論抽象難懂,在應用方面也涉及測試技術、數學建模和數值模擬等技術性較強的工作。將結構動力學理論與實踐相結合,變靜態封閉的教學為動態開放的教學,運用“多元化”教學方法

引導學生“主動參與、樂于探究、勤于動手”成為結構動力學課程教師面臨的巨大挑戰。同濟大學土木工程學院在多年的結構動力學課程教學中,做了許多有益的嘗試。本文從課堂形式、仿真試驗、現場實踐等方面對結構動力學課程的“多元化”教學方法做了探討。

一、豐富課堂教學形式

(一)合理安排教學內容

結構動力學與工程實際有著十分密切的聯系,它在結構工程、防災減災工程及防護工程、地震工程、風工程等領域都有十分廣泛的應用。該課程在教學內容上重視基礎理論和基本概念,同時也注重理論和概念的工程應用,以土木工程的動力問題為依托講授結構動力學。例如,通過單自由度體系、多自由度體系和分布參數體系的系列介紹,使學生系統掌握結構動力學的基本理論和分析方法;通過結構動力問題分析中的數值分析方法、離散化分析的系列介紹,使學生初步具備分析和解決理論和實際工程問題的能力;通過介紹若干重要的前沿研究成果,使學生能及時了解到結構動力學研究領域的前沿信息。同濟大學土木工程學院的結構動力學課程共計34學時。

(二)采用多樣化教學形式

教與學是矛盾對立統一的雙方,教師在教學中起主導作用,但教學目標的實現是要通過學生來完成。在課堂上采用更為合理的“研究性學習法”,可以促進矛盾雙方的轉化,將學生的被動學習轉化為主動求教,被動接受轉為主動探索,對培養學生創新思維和宏觀把握問題的能力十分有益。

多媒體教學具有獨特的優勢,好的課件可以達到事半功倍的效果。教師課件應簡潔明了,條理清楚,重點突出,同時圖、文、聲、像并茂,以吸引學生興趣,激發學生學習熱情。另外,還可適當開展一些師生互動的教學活動,比如學生分小組討論、PPT匯報等。讓學生走上講臺,不僅能開闊學生的專業視野、活躍課堂氣氛,也能使學生掌握講稿課件的制作方法,鍛煉語言表達能力,為以后課題及專業匯報奠定基礎[2]。

(三)結合計算機仿真技術

在當今時代,掌握計算機編程技術及專業軟件分析和評估數值模擬結果尤為重要。結構動力學課程中,學生對大型工程的動力分析往往難以理解,實驗條件的不足和較高的實驗費用,又使得學生難以通過實驗直觀地了解結構在動力荷載作用下的反應。課堂上向學生展示計算機仿真試驗,一方面可以幫助學生更好地理解動力學概念,從宏觀上把握問題,另一方面也能為學生應用結構動力學有關公式和方法編寫計算機程序、設計和分析動力問題奠定基礎。

ANSYS是一種大型通用有限元軟件,其界面直觀,前后處理功能強大,可以對房屋建筑、橋梁、隧道以及地下建筑物等工程結構在各種外荷載條件下的受力、變形、穩定性及各種動力特性做出全面分析。[3]其直觀形象的圖形顯示和快捷的建模功能可以將抽象的數據轉化為形象生動的圖形,結構的變形、位移及應力分布結果都能通過圖像和圖表表達出來,可視化效果優越。在課堂上向學生展示計算機仿真試驗的分析結果及響應動畫,可使學生對結構動力特性及動力響應有直觀的認識,對結構動力學的工程應用有切身的體會。

本文以八層框架結構的模態分析和時程分析為例進行介紹,結構的ANSYS有限元模型如圖1所示。在結構動力學理論中,多自由度體系的無阻尼自由振動運動方程可寫成為:

對實際工程問題,一般難以采用手算對上述方程進行求解,借助計算機軟件是最有效的手段。在ANSYS提供的模態分析方法中,一般情況下可使用 Block Lanczos法、Subspace法、Power Dynamic法及Reduced法等。本例采取Block Lanczos法進行結構動力特性分析,得到結構自振頻率如表2所示,各階振型如圖2~4所示。

時程分析方法是一種直接動力方法,它加速度時程直接輸入到結構中,采用逐步積分的方法進行結構的動力分析,可以得到各個時刻結構的內力、位移、速度和加速度等反應。通過時程分析,得到結構頂層加速度時程和層間位移包絡圖,分別如圖5和圖6所示。

通過在課堂教學中演示上述案例,可使學生對結構振型的概念有較清晰的認識,對結構在地震作用下的時程響應有較宏觀的把握,對應用結構動力學知識解決實際工程問題有直觀的認識。

二、引入開放性的研究課題

在課堂上引入具有一定開放度的研究課題,不僅給學生提供活學活用的空間,有利于學生加深理論認識,而且能提高學生實際提煉問題、分析問題、解決問題的能力,有利于培養學生的創新思維,對其將來從事工程設計工作和理論研究工作都有很大的幫助。

在教學中,教師應引導學生圍繞一個共同的任務進行探索,通過查閱多方面資料,進行積極主動的學習。該方法能充分發揮學生的主體作用,引導學生在完成既定任務的同時進行自主實踐。本文以“由El centro-NS地震波原始加速度時程記錄求相應速度及位移時程”的任務為例作綜合介紹。

教師應提前布置任務,并給出適當的背景知識和建議。如:搜集地震動記錄并進行數據的仿真處理是結構抗震分析工作者的基本能力。El Centro波是1940年5月18日在美國El Centro臺站記錄的加速度時程,是第一次使用強震儀記錄到的強震記錄。El Centro波的記錄位置在地表,主要強震部分持續時間為26秒左右,記錄全部波形長為54秒;原始記錄離散加速度時間間隔為0.02秒,N-S分量、 E-W分量和U-D分量加速度峰值分別為341.7gal、210.1gal和206.3gal。

學生課后參閱相關文獻,自主完成任務。從強震數據庫中可獲得原始El Centro-NS加速度時程,如圖7所示。通過參閱文獻,可知目前地震動采集的數據大都是以加速度時程的形式給出,而速度和位移時程通常由加速度積分獲得。由于受到采集儀器低頻噪聲、環境背景信號、人為處理誤差及初始加速度等的影響,由積分得到的速度和位移時程常會發生基線飄移現象,因此加速度記錄一般要先進行校正。目前加速度記錄基線校正大致有基線初始化、調整加速度記錄和濾波等方法。加速度時程校正完成后,即可對其進行數值積分,得到速度和位移時程曲線。

利用SeismoSignal軟件對El Centro-NS原始地震動記錄進行濾波處理,并進行積分運算,求得El Centro-NS地震波速度和位移時程,分別如圖8和圖9所示。可見,基線校正后,在地震動末尾部分,地面運動的速度時程曲線趨于零,位移時程曲線也趨于零,即速度和位移的基線飄移現象基本消除。

三、課堂教學與現場測試相結合

結構動力學是一門綜合性和系統性很強的課程,在強調基本理論的同時,有必要重視實際應用技能的培養,建立與課程相配套的實踐環節。現場振動測試是與科研和工程密切相關的一種專業技能。在教學過程中,通過現場振動測試,既能鍛煉學生使用儀器的技能,又能提高學生搜集數據、處理數據和撰寫報告的能力。從教學時間、上課人數、成本費用及教學效果等多方面因素綜合考慮來看,現場振動測試是結構動力學課程教學中切實可行的實踐方法。現場振動測試應具備功能先進、使用方便、價格合理的測試儀器。幾種相關測試儀器見表3。

本文以一項結構動力特性現場測試實例為背景作相關介紹[5]。結構物的自振頻率、振型、阻尼比是表征結構動力特性的基本參數,確定這些動力特性參數,是進行地震反應分析的一個基本條件。本振動測試中,首先獲取一幢鋼框架結構連廊的脈沖響應,然后對信號進行分析處理,以估計結構的自振頻率。本實踐活動可使學生參與現場振動測試,提高其振動信號采集及信號處理的能力,加深學生對真實結構動力特性的認識。

現場測試儀器為美國凱尼公司生產的Basalt 型數字記錄器。該儀器適用范圍廣,可以用于自由場、強震臺網、公路鐵路、水庫電站等多通道監測。測試對象為同濟大學某幢教學樓的鋼結構連廊。連廊實物如圖10所示。

在實踐教學中,學生首先在教師的指導下制定測試方案,然后在預定的測點放置強震儀進行信號采集。本次測試設置儀器的采樣頻率為200Hz,采樣時間為 100s。由學生查閱文獻書籍自主完成對測試信號的數據處理。本測試考慮到儀器在測試過程中會受到電壓及環境溫度的影響而產生“趨勢項”(即信號幅值不在零線附近波動),故通過三次多項式擬合的方式對原始信號做了處理,以去除趨勢項。原始信號與處理后的信號如圖11和圖12所示。測試過程中常會受到人員走動等環境干擾,故在分析過程中對信號做了濾波處理。對去噪處理后的信號進行傅里葉變換得到傅里葉幅值譜,如圖13所示。通過傅里葉幅值譜,可以初步判定結構的前三階頻率分別為6.75Hz、10Hz、13Hz。

通過該實踐教學,學生對振動測試儀器的使用有了一定掌握,對濾波、FFT變換等信號處理方法有了初步的了解,對結構動力特性和頻域分析方法有了更全面的認識。

四、結語

本文探討了結構動力學課程打破傳統模式、開展多元化教學的方法。結構動力學課程課堂教學仍是主體部分,教師應合理安排課程內容及進度,結合多媒體課件、PPT匯報、計算機仿真實驗等方法,引導學生深入理解和掌握理論知識,改善課堂教學效果。同時,在課程教學中應引入開放性課題,培養學生獨立思考和解決問題的能力,引導學生由被動學習變為主動求教。另外,在課程實踐中應制定切實可行的實施方案。本文探索了一種將課堂理論教學與現場測試相結合的實踐方式,并對具體環節做了介紹。即以三維框架結構的ANSYS數值試驗、地震動加速度時程的獲取與處理、結構動力特性的現場測試為例,從課堂教學、研究性學習、課外實踐等方面探討了結構動力學課程的多元化教學方法。

參考文獻:

第7篇

一、本課題的目的及意義,研究現狀分析

本課題的目的:通過課程設計,要求學生掌握建筑施工的基本知識,了解單位工程施工組織設計編制的程序和依據,掌握編制方法、步驟,能夠綜合運用所學知識,正確進行單位工程施工組織設計的編制、設計和調整。

本課題的意義:本研究題目與四年所學專業目標一致,本人就業方向與所學專業目標和本研究題目一致。通過本次畢業設計,培養自己綜合應用能力、分析解決工程實際問題能力和創新精神,為未來工作奠定基礎,因為自己畢業后從事就是施工工作。同時,也培養了對工程量計算的能力,以及施工五大員的管理能力。

研究現狀分析:土木工程專業的培養目標是培養施工企業建造師初步能力,在校獲得施工員證書,施工組織設計編制能力,是施工員和建造師必備的能力之一,是最重要的能力,因此凡是畢業后從事建筑施工工作的人,都在努力掌握施工組織設計能力。

隨著建筑工藝的日趨復雜化—主要是高層、大跨與深基坑的不斷增加,垂直運輸、吊裝與支護、降水等變得更加復雜;設備安裝技術也越來越先進—主要表現在智能工程方面,如3A工程(辦公自動化OA、通訊自動化CA、設備自動化BA),出現了復雜的布線系統;環境保護、文明施工和質量(ISO/GBT的執行)安全要求的重視,使得施工組織也越來越復雜,越來越被重視。

在施工組織設計方面,在我國施工方法選擇越來越合理,施工機械化程度越來越高,工作效率大大提高,施工技術組織措施越來越先進而具體,并在質量上與國際接軌,嚴格貫徹執行各種規范、規程、標準以及相關法規,施工質量大大提高。網絡計劃已普遍使用,與橫道圖并用,充分運用二者各自的優點,提高進度計劃的科學性和實踐性,同時加強進度控制,保證計劃的貫徹實施。文明施工越來越被重視,施工平面圖設計合理而可行。尤其是尊重人權,重視健康,安全問題得到高度重視。在爭取最大利潤的同時,“搶工期,保安全,重質量”,實現甲、乙雙贏的目標。

與國外發達國家比,我國在施工方面尚有一定差距:主要是“四新”和計算機在施工中的運用,以及管理等方面較落后。“四新”,指新產品、新技術、新工藝、新結構。許多在國外早已普及,在我國卻剛剛開始,譬如竹膠模板、滑模、早拆模板,冷扎鋼筋、機械連接、電渣壓力焊,免振混凝土、泵送混凝土、預應力混凝土,以及基坑板樁支護、人工降低地下水、門式腳手架、小桁架模板支架、,苯板外墻保溫、SBS改性瀝青防水、塑鋼窗、地暖等。“四新”的出現,要求在施工組織上更加嚴禁、先進,從而達到優質、高效、安全低耗的目標。計算機在施工中的運用,我國十分落后,主要表現在預算、施工組織設計以及財務等方面。施工組織設計中的進度計劃編制與修改、指標分析與方案分析、鋼筋的統籌下料等,目前計算機利用很薄弱,影響了高效、低耗的實現。管理方面主要表現在進度控制上。施工組織強調有目的、有秩序、有系統地結合起來,而管理強調管轄、控制、處理。目前施工只注重施工組織設計的編制,而施工中的管理卻被較嚴重地忽視,而這恰恰應是重點,質量靠過程控制,效益從管理中得到。因此,本次畢業設計計劃重視這三方面的研究,爭取有所創新。

本課題特點:

本次施工組織設計工程的總建筑面積為4264.55㎡,建筑層數為地上六層,建筑高度為20.70M,建筑結構為磚混結構,建筑結構安全等級為二級,使用年限為50年,抗震設防烈度為7度。

該工程長度為49.75m,不需要設置伸縮縫,不必設置后澆帶。施工縫可留于房屋中部,折線型,按兩個施工段進行施工。因為是坡屋頂,所以工程量計算較復雜。

二、本課題的基本任務、擬解決的主要問題,及其實現途徑、方法和手段

本課題的基本任務:根據給定的建筑施工圖、結構施工圖,完成工程量計算;根據給定的施工條件、有關工程量計算資料,完成一個土建工程施工組織設計。

本課題的基本內容:

(1)工程量計算:包括建筑工程和裝飾工程;

(2)工程概況:包括工程特點,地點特征,施工條件等;

(3)施工方案:包括施工程序、順序、起點流向,施工方法,施工機械等;

(4)施工進度計劃:包括橫道圖和網絡圖,含勞動力動態圖等;

(5)資源需要量計劃:包括人工,材料,構件和機械等;

(6)施工平面圖設計:(場地給定)

(7)技術組織措施:包括提高質量、保證安全、提高效率、降低成本、文明施工、縮短工期措施等;

(8)技術經濟指標。

擬解決的主要問題,及其實現途徑、方法和手段:本課題難點是進度計劃的編制。計劃通過網絡下載方法和實習機會獲得施工組織設計的案例,通過大量施工組織設計實例的研究,取長補短,從而獲得國內外在相應方面的優秀設計經驗。實現途徑:文獻研究與調研、訪談;分析、整理典型材料;撰寫畢業設計書。實現方法:本課題研究主要采用調研法、比較法和文獻法。

實現手段:一律電子板打字和繪圖。盡可能考慮使用預算軟件校核工程量;盡可能考慮使用施工組織設計軟件校核進度計劃。

三、完成本課題所需工作條件(如工具書、計算機、實驗、調研等),可能遇到的問題以及解決的方法和措施

完成本課題所需工作條件:

工具書:《房屋建筑制圖統一標準》,《建筑工程計價定額》,《建筑裝飾工程計價定額》,《施工質量驗收規范》,《施工操作規程》,《安全技術規程》,《建筑工程質量驗收統一標準》,《建筑法》,《招投標法》,《質量管理條例》,各種相關標準圖集、各種施工設計手冊,以及本專業的各類專業課程教材。

手中的土建結構施工圖紙和建筑施工圖紙,個人電腦。可能遇到的問題以及解決的方法和措施:

工程量計算方面:主要是各種工具書較為短缺,包括定額、設計圖紙中所涉及的各種標準圖集等。解決辦法:部分可以利用畢業設計經費購置,部分通過畢業實習搜集,部分通過網絡查取等。

施工組織設計方面:模板設計和進度計劃編制是難點,主要通過網絡下載相關案例總結經驗。

四、已查閱參考文獻目錄

[1]《國家建筑標準設計圖集》[S].09G101—5,北京:中國計劃出版社,2009.7.

[2]于立君,孫寶慶.《建筑工程施工組織》[M].北京:高等教育出版社,2005.5.

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[8]遼寧省建筑標準設計研究院.《EPS外墻保溫墻體構造》[S].遼2004J107,沈陽:遼寧人民出版社,2004.

[9]中國建筑標準設計研究院.《坡屋面建筑構造(一)》[S].00J202-1,北京:中國建筑標準設計研究院出版社,2002.

[10]中國建筑標準設計研究院.《民用建筑工程建筑施工圖設計深度圖樣》[S].04J801,北京:中國建筑標準設計研究院出版社,2002.

[11]中國建筑標準設計研究院.《低溫熱水地板輻射供暖系統施工安裝》[S].03K40403(05)K404,北京:中國建筑標準設計研究院出版社,2002.[12]SeungY.Lee:AchintyaHaldar:F.ASCE.ReliabilityofFrameandShearWallStructuralSystems.JoumalEngineering2008vol.129(no.2).

五、進程安排

1、1月5日-1月14日(前期)調研、搜集資料(實習)

2、2月27日-3月2日(第1周)論證、開題(實習)

3、3月5日-3月16日(第2、3周)識圖、熟圖

4、3月19日-4月13日(第4、5、6、7周)工程量計算、勞動量計算

5、4月16日-4月20日(第8周)計算,中期檢查

6、4月23日-5月27日(第9周)畢業實習

7、4月30日-5月25日(第10、11、12、13周)編寫土建單位工程施工組織設計

8、5月28日-6月1日(14周)設計,提交初稿、修改

9、6月4日-6月8日(第15周)修改,定稿、打印裝訂、做PPT

10、6月11日-6月15日(第16周)答辯

第8篇

關鍵詞:研究生;專業基礎課程;課程體系建設;教材建設

課題項目:本文是“河北省研究生教育發展創新的探索與實踐――以教材建設為核心,推動研究生專業基礎課程建設的研究與實踐”基金項目[編號:20090301]結題論文和河北省精品課程《橋梁墩臺與基礎工程》教學改革建設成果。

作者簡介:張彥玲(1973―),女,河北吳橋人,博士,石家莊鐵道大學土木工程學院副教授,碩士生導師,研究方向:鋼結構與組合結構;

張德瑩(1975―),男,河北饒陽人,碩士,石家莊鐵道大學土木工程學院講師,研究方向:橋梁結構分析;

張志國(1971―),男,河北秦皇島人,博士,石家莊鐵道大學土木工程學院教授,碩士生導師,研究方向:鋼結構與組合結構;

殷春足(1968―),女,石家莊職業技術學院副教授,研究方向:鋼結構與組合結構。

研究生教育是我國高等教育的最高層次。研究生是前沿科學研究的生力軍,是社會高級科技人才最強勁的后備力量。研究生教育的質量、水映了一個國家教育與科學技術、社會進步以及經濟發展的水平。因此,如何在新形勢下設置好研究生的課程體系,并不斷加強課程建設,是保證研究生培養質量的關鍵。

課程學習是研究生教育中不可或缺的環節,是保證和提高研究生教育質量的一個重要因素。在國內外各大高校的研究生教育中,研究生在培養計劃的前1~2年一般都首先完成規定學分的課程學習,然后才進入實質性的論文研究階段。當前研究生課程一般分為學位課和專業課程兩大類,其中學位課程是研究生必須掌握的基礎知識,而專業課程則是在學位課程的基礎上,針對研究生的專業學科領域所開設的集中在某一研究方向的學習課程。

課程建設的基礎首先必須加強課程教學大綱與教材建設大綱建設,這是組織課程教學和選編教材的重要依據,是實現課程教學要求的基本教學要求。在國外,研究生階段的專業基礎課程建設,尤其是教材建設遠比我們更系統、規范和完善。但目前國內的情況是:研究學位課程的教材建設相對比較成熟,但在專業課程和專業基礎課程教學中,卻出現教材建設滯后的情況。在碩士研究生教學中,有的尚無課程教學大綱,有的課程教學大綱不完善。各個學校相對封閉,比如一些名牌大學采取分專題多位教授共同完成一門課程模式,主要以講義形式授課,或指定幾本參考教材;也有的是以輔導方式授課,布置參考書自學;較多的是一位老師以講稿形式授課。可見,缺少教材以及沒有規范的教學內容致使研究生課程教學質量參差不齊。

因此,從加強研究生教學合理的要求出發,凡為研究生開設的課程,都應當逐步制訂一套適合研究生教學特點的教學大綱,以明確各課程的教學目的、要求、內容、規范等,保證課程教學質量。在研究生專業基礎課程體系的建設中,則更應以教材建設為突破口進行研究,從而為規范教學、提高教學質量起到重要作用。應針對研究生的培養特點和培養目標,建立以“學生為中心,突出個性培養,加強知識體系構建和創新能力培養”的專業基礎課程體系,使專業基礎課程在創新型研究生培養過程中發揮更大的作用,有效發揮其連接基礎學習和論文研究的紐帶作用。

一、研究生專業基礎課程體系建設

為了達到“以人為本,突出個性,因材施教,體現創新能力要求”的研究生培養目標,必須首先對其教學課程體系進行合理設置,根據研究生的教學特點建立專業基礎課程教學新體系,完善人才培養方案。在研究生專業基礎課程體系建設中應完成以下幾個方面:

(一)確定研究生專業基礎課程體系的建設目標和設定原則

在研究生專業基礎課程體系的建設中,首先應確定課程設置的目標。根據研究生的教育特點,專業基礎課程設置的目標應確定為:學習并掌握本研究領域相關基礎知識,為研究方向和研究課題打下堅實的理論基礎;通過學習課程教學中對某一問題的研究思路,訓練研究生進行科學研究的方法;通過科學問題的研究范例和教師的人文魅力培養研究生嚴謹的學術作風。

研究生專業基礎課程的設定原則為:

1.應有利于研究生完成從基礎理論學習到專業研究的轉變

專業基礎課程應當是研究生從基礎課程到專業應用研究的過渡橋梁,因此在課程設置上應選擇既能夠與研究生在本科期間的基礎理論知識相銜接,又能夠在其基礎上進一步延伸,在內容上更深,范圍上更廣,并且有一定系統性和應用性的課程,使研究生完成專業基礎課程的學習之后,就基本上能夠順利開展本專業的相關研究。

2.應在本研究領域內具有相對寬泛的專業基礎知識平臺

在研究生的培養與授課過程中,都應著重其獨立研究和創新能力的培養。專業基礎課程的設置應該能夠保證在本研究領域具有比較廣泛的受眾面,不能僅局限于某一個研究方向,應當與專業應用研究課程有所區別。從科學研究的角度來說,應該能夠拓寬研究生在本研究領域內的視野,使思維更開闊,并且可以采用同一研究領域內其他研究方向的常用方法解決本研究方向的科學問題,便于啟發研究方法上的創新。

(二)通過大量調研和實際教學的反饋,確定研究生專業基礎課程體系內容的選擇原則

研究生專業基礎課程的內容應該從研究生教育目的出發,針對本專業研究生特點而選擇。基于專業基礎課程的特點,應當在課程內容上既能與寬泛的基礎知識相銜接,又能作為專業應用研究的前期基礎。使學生能夠順利、自然地完成從單純的知識儲備到科研實踐的過渡。因此研究生專業基礎課程內容的選擇應遵循以下原則:

1.應充分反映出本專業領域對科學問題的一般研究方法和研究思路

研究生專業基礎課程在內容選擇上不但要有本研究領域所需的專業基礎知識,還應本著科研研究的思路以專題形式向學生滲透某一科學問題的全過程研究,包括研究背景、研究現狀、研究內容、研究方法、技術路線、解決的關鍵問題、主要結果和結論。使學生在掌握本研究領域相關基礎知識的同時,還能夠通過學習掌握本專業研究所需的基本方法,建立起從基礎課程、專業基礎課程到專業應用研究的過渡橋梁,使學生能夠順利地開展科研工作。

2.應涉及本研究領域的前沿問題和研究熱點

研究生專業課程內容應充分引用本研究領域的重要信息,包括在本領域的權威期刊和國內外學術會議上發表的論文、重大科研項目的研究成果、學科領軍人物的著作和本領域的必讀書目等等,使得學生在課程學習之外能夠獲得更加深入和專業的閱讀材料。在課程內容的選擇上,應在完整講述本領域的專業基礎知識之后,還應該給學生指出本研究領域的前沿問題和研究熱點,激發學生的研究興趣。

3.應注重理論與實際相結合

以土木工程專業的研究生專業基礎課程為例,在內容選擇上應注重基本原理與工程規范相結合,讓學生通過基礎理論的學習對規范理解得更深入,了解當前各國規范的相同點和不同點,以及當前規范的不足之處,指出本領域需要繼續研究的方向。

(三)確定研究生專業基礎課程的考核方式

對于任何一門課程而言,考核是督促學生學習、檢驗學習效果的重要手段,是保證課程效果的重要環節。國家對碩士研究生的基本要求是:①掌握本門學科堅實的基礎理論和系統的專門知識;②具有從事科學研究工作或獨立擔負專門技術工作的能力。因此對研究生專業基礎課程的考核也應該以這兩個基本要求為原則,選擇合理的考核方式,既能考察研究生對本領域專業基礎知識的掌握程度,又能考察其進行科學研究或技術工作的實踐能力。

目前經常采用的考核方式包括筆試

(開卷或閉卷)、口試、專題報告、課堂討論、大作業或論文等形式。筆試是最傳統的考核手段,對于研究生課程而言,由于主要考查知識運用和解決問題能力,故應以開卷考試為主。這種方法客觀、容易操作和實施,但過于強調書本上的知識,無法全面反映學生的科研實際能力;口試方法靈活,能直接掌握學生對知識掌握的深度和廣度,但當學生較多時操作不便;專題報告和課后論文是讓學生自由選擇本研究領域內的某一研究方法,針對專題從查閱資料開始,進行研究背景、研究現狀、研究方法的完整匯報,并針對簡單的問題能自行解決,得到初步結論,這種方法可以讓學生全面接觸整個科研過程,能充分反映其科研實踐能力,但對基礎知識掌握的廣度反映不夠;課堂討論可以反映學生的學習態度,但無法準確給出每一個學生的成績。因此上述各種考核方法各有利弊,單一的考核方式對研究生而言均不能達到滿意的結果。

因此,研究生專業基礎課程的考核方式不但要重視最終考核方式的一次性結果,同時重視課程的過程,應將上述各種考核方式進行有機結合。專業基礎課程不同于應用研究課程,因此對專業知識的筆試是必需的,但應以開卷為主,而且筆試成績不能作為最終評定的唯一成績。應同時結合專題報告或專題論文,進行多元化的考核。因此對于專業基礎課程的考核應更多地采用筆試+專題報告+平時作業成績的形式,筆試在課程完成后進行,專題報告在課程中間穿行,要求學生制作PPT,每堂課安排幾個學生進行匯報,最終的考試成績進行各項加權平均。這樣既反映了學生對專業基礎知識的掌握程度,又對其科研實踐能力進行了考察。

二、研究生專業基礎課程的教學實踐

(一)研究生專業基礎課程授課方式的實踐探討

基于研究生專業基礎課程內容覆蓋面廣,信息涵蓋量大的特點,要在有限的課時內清晰完整地向學生傳達這些信息,就必須采取適合研究生本身和研究生專業課程特點的講授方式,體現經典理論和現代方法手段的結合,將理論和規范結合,依托課程教學實現育人目標。

研究生課程與本科生課程最大的區別是:本科生課程中注重掌握基本理論,注重“知其然”,而研究生專業基礎課程則更注重這些基本理論的發展背景和深層含義,注重“知其所以然”。研究生專業基礎課程的教學應該更注重啟發式,在課程上多采用提問和課堂討論的形式,讓研究生能夠參與到教學過程中,提高其學習興趣和熱情。課程講授手段可以采用多媒體和板書相結合的方式,對結構工程專業中適于通過圖形、圖片、聲音和視頻展示的內容采用多媒體技術進行講授,對原理性、基礎性和需要推導的問題應結合板書進行講授。

(二)開展專題講座和討論,將科研成果引入課堂教學

針對本領域的研究熱點和前沿問題,開展相關的專題講座,重點講述這些研究熱點和前沿問題的來龍去脈,包括問題起源、研究的基本思路、研究的現狀以及相關的研究文獻等等。在教學中開展討論課,教師對討論結果進行總結。列出當前研究熱點和前沿問題中涉及的關鍵科學問題目錄,讓學生根據自己的研究方向和愛好自由選擇,從查閱文獻考試,全面總結其研究背景、研究現狀、存在的問題、研究思路,并制作成PPT在課上進行匯報,這種教學實踐可使學生的科研實踐能力得到加強。

結合課程教學,將科研成果引入課堂教學。依托教師及其科研小組承擔的各種科研項目和試驗研究,將其中涉及研究生專業基礎課程的內容在課堂上進行講授,并讓學生對項目實施方案和試驗方案進行討論,讓學生盡量參與項目的實施,在科研實踐中鍛煉能力。

三、研究生專業基礎課程的教材建設

(一)研究生專業基礎課程教材的編寫宗旨

教材建設是碩士研究生課程建設的一個方面,對于研究生的學位課程,必須至少有一種以上基本教材、講義或主要參考書,并指定必讀文獻書目,以保證學習質量。因此,應組織力量編寫供研究生使用的具有獨特風格的教材或教學參考書。專業基礎課程教材的編寫宗旨為:在課程體系框架內,將理論知識和規范基礎相結合,體現研究過程和研究方法,提出研究問題,突出思維過程,在傳授知識的同時,讓學生學習到研究的過程和方法,提升專業基礎課程教材的育人功能。

(二)研究生專業基礎課程教材建設的實踐探索

本文依托“河北省研究生教育創新的探索與實踐”項目(以教材建設為核心,推動研究生專業基礎課程建設的研究與實踐)完成,課題組在進行了大量的教學實踐和前期調研及理論研究的基礎上,針對土木工程專業的研究生,完成了《鋼結構理論》教材的編寫工作,并已進行了兩個學期的教學實踐活動。

教材內容在結構上分理論篇和專題研究篇兩大部分。第一部分為鋼結構基本原理理論,編寫時在內容上注重了結構工程專業領域內各研究方向均需掌握的專業基礎知識,注重了廣度和深度并重;第二部分為鋼結構研究專題,注重了專題內容的前沿性和熱點性,在內容編排上注重了從研究背景、研究現狀、研究思路、研究方法和技術路線等方面的一整套課題研究的全過程,并進行了規范比較研究,體現基礎理論和前沿工作的融合,起到了更好的指導性作用。

在教材編寫上,一方面注重了本專業領域內通識的基礎理論知識的講授及國內外不同規范的對比;另一方面,對鋼結構科研領域內的研究熱點問題,以研究專題的形式,以課題研究的基本方法和思路為框架向學生進行了講授,同時結合授課過程中正在進行的課題試驗,著重培養了研究生理論聯系實踐的能力。在教材語言上力求簡練通俗,很好地實踐了構建的編寫原則和編寫方法。

參考文獻:

[1]單慶曉,潘孟春,唐 鶯.工程技術類研究生課程成績的多元評定方法[J].高等教育研究學報,2004,27(3):85―87.

第9篇

關鍵詞 “3S”技術;應用型人才;培養模式;土建類院校

中圖分類號 G717 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2014)12-0320-02

Abstract Based on the major characteristics in civil engineering colleges and universities,in order to cultivate ″3S″(GIS,RS,GPS) technology applied talents,combining with the current situation and necessity of technology applied talents training,from the personnel training mode,thinking and reform of innovation practice and so on,the path of the technology applied talents training had been discussed in this paper.

Key words ″3S″ technology;applied talents;training mode;civil engineering colleges and universities

“3S”(RS,remote sensing,遙感;GIS,geographical inform-ation system,地理信息系統;GPS,global position system,全球定位系統)技術以其獲取信息的實時性、準確性、便捷性、綜合性等特點正越來越快的發展[1]。以遙感技術、地理信息系統和全球定位系統為核心的“3S”技術作為“數字地球”的核心技術已從各自獨立發展進入相互融合、共同發展的階段。“3S”集成技術將在國民經濟建設中發揮更加強大的作用,其應用于國家建設也是時代需求的必然結果,代表了信息化的未來趨勢[2]。在現代科學技術飛速發展的21世紀,我國土木工程建設發展很快,工程建設規模日益擴大,難度不斷提高。土木工程功能化、城市建設立體化、交通高速化及改善綜合居住環境已成為現代土木工程的特征[3]。這對土建類院校的學生提出了更高的要求,社會迫切需要具有實踐能力、創新能力、綜合能力的人才。

1 土建類院校“3S”技術應用型人才培養必要性

從國內外社會經濟發展形勢來看,高新技術新興產業蓬勃發展,是經濟持續增長的重要推動力,國家“十二五”規劃中強調要大力加強高新技術戰略性產業發展,以科技創新為先導,加強產業結構戰略調整,保障國民經濟又好、又快發展。作為高新技術新興戰略性產業的重要組成部分,“3S”技術具有良好的發展前景。我國土建類院校特色鮮明,專業大多具有很強的應用性和實踐性,如土木工程、房地產測繪工程與管理、城鄉規劃、市政工程與管理、資源環境調查與評價、災害監測、國土管理等專業和方向具有明顯的工程性質,隨著信息技術的不斷發展,作為高新技術的一個分支,“3S”技術在建設工程、規劃及管理等領域正越來越發揮著重要的作用,如利用GPS、RS、GIS技術在項目選址、地質勘測、地形地貌調查、房地產測繪、市政管網數字化、數字城市虛擬、規劃設計成果編制、空間數據庫建設及信息化管理等方面正顯現出“3S”技術的強大生命力。

隨著社會經濟的不斷發展,土建類院校在服務地方經濟與社會發展中起到了重要的推動作用,土建類院校高素質技術應用型人才培養迫在眉睫。因此,加強土建類院校“3S”技術應用型人才培養符合國家和地方社會經濟發展需求。探討“3S”技術應用型人才培養創新教學模式,優化“3S”應用型人才培養體系,將為培養出符合社會經濟發展需要的“3S”技術應用型優秀人才提供必要的保障,開展“3S”應用型人才培養模式及路徑相關課題研究更是刻不容緩。

2 “3S”技術應用型人才培養模式內涵及要求

針對當前“3S”技術應用型人才的社會需求狀況和土建類院校“3S”應用型人才培養的必要性,提出了土建類院校“3S”技術應用型人才“三位一體”培養模式的內涵及要求。

2.1 “3S”技術應用型人才培養現狀

目前,我國高校開設“3S”方面課程的專業較多,專業培養方案與專業課程設置沒有統一的框架,學生培養質量參差不齊,主要表現為:學生的理論基礎知識不牢固,綜合解決實際問題的能力欠缺,從而導致“3S”技術人才培養質量與社會需求存在較大的差距。其中最主要的原因在于“3S”相關人才培養沒有建立科學、合理的培養模式,教學團隊建設缺乏有效的凝聚與整合,教學方法過于單一等。筆者認為,創新“3S”技術應用型人才培養思路、優化“3S”應用型人才培養體系、強化“3S”技術應用型人才培養實踐是加強“3S”技術應用型人才培養的核心和關鍵所在。

2.2 “三位一體”人才培養模式內涵

該文將“3S”技術應用型人才培養的“三位一體”模式內涵界定為:首先,形成以學校、社會、企業三方(三位)共同參與培養,以學生為主體(一體)的人才培養模式。此模式下的土建類院校相關專業人才培養目標定位為培養適應社會發展需要,面向工程、建設、市政、管理企業生產、建設、研發、服務和管理第一線,能熟練掌握專業基礎知識,又懂“3S”技術的高素質應用型人才。其次,創新“3S”技術應用型人才培養思路,形成“以骨干教師領銜、以‘3S’工程專家指導、以市場為導向”的培養方案,它是“三位一體”人才培養模式的戰略要求。

3 “3S”技術應用型人才培養創新與實踐措施

筆者認為,“3S”技術應用型人才培養創新與實踐措施主要有:人才培養體系優化、教學團隊整合、教學資源建設、實踐教學強化和創新能力培養5個方面。

3.1 培養體系優化

基于“3S”技術應用型人才培養的目標定位、培養模式,對現行專業培養體系進行優化,構建以理論教學、實驗與實踐教學、科技創新3個平臺為支撐的人才培養體系,凸顯實驗、實踐、創新在“3S”技術應用型人才培養中的地位。通過構筑新的課程體系,加強基礎課程(包含公共和專業基礎兩類)教學與改革,以精品(重點)課程建設為試點,探索啟發式教學和學生研究性學習的方法來優化人才培養體系。

人才培養體系優化首先從人才培養方案入手,對教學計劃、內容和方法等多方位的改革,根據“3S”技術特點,進行教學分析和教學開發,確定本專業的培養途徑、任務群,研究設計課程設置、方案和教學計劃。加大基礎實驗項目改革力度,開展系列基礎實驗教學方法與手段的改革實踐。找準切入點,重點圍繞主干課程的教學內容、教學方法及方式等做好教學改革,并對現有教學改革項目進行擴充、提升和整合,確保在較高層面上推進人才培養體系的改革與優化。

3.2 教學團隊整合

以師資隊伍優化、學科特色彰顯、教師隊伍自身水平提升和學生綜合素質提高為目標,組建“3S”技術應用型人才培養創新教學團隊,形成專業結構合理的教學隊伍,提高相關專業本科生的“3S”技術教學水平和培養質量,輻射影響面向學校土建類相關專業的教學與科研。優秀的創新型教學團隊建設利于培養動手能力強、適應社會經濟發展新形勢的高質量技能型應用人才。同時,創新型教學團隊建設利于優化現有教師資源、提升“3S”技術人才的整體培養環境。

3.3 教學資源建設

“3S”應用型人才培養模式需要開發與之相匹配的教學資源。針對“3S”應用型人才教學模式特點與目標來開發新教材,包括多媒體教學課件和實驗類、時訓類的實踐配套教材。新構筑的教學資源的開發必須突出“3S”應用型技能人才教學的特色。實踐中,理論教學采用先進的多媒體教學手段,加大多媒體課件的可視化信息量;實驗和實踐教學資源建設可圍繞相關專業的實際情況,精心選擇實驗和實訓項目,并且編寫相應的實驗和實訓教材,如測繪工程專業在“3S”技術課程教學過程中,可以宗地勘測定界圖制作、資源環境調查與專題產品制作、某測繪區域三維可視化等方面為主題,精心選擇3~5套“3S”綜合實驗和實訓的方案,組織人員編寫“3S”綜合實踐訓練教材,為高素質應用型技能人才培養提供必要的教學資源,從而提高相關專業學生的“3S”理論知識與應用技能。

3.4 實踐教學保障

“3S”技術均為應用性很強的重要工具技術課程,因此理論教學必須與實踐相結,重視培養學生動手和創新能力環節。實踐教學保障體現在以下3個方面。

(1)加強實踐類課程設置的教學改革。增加實踐類的課程數量,加大實驗課的教學時數,可按理論課時與實驗課時1∶1進行配套,提升實踐類課程的教學質量。

(2)重視學生動手與實踐操作能力的培養。嚴明實踐教學過程中的紀律,保證實踐教學能卓有成效。特別是對于“3S”相關的地學實踐類課程,如測繪實習、遙感實習、地圖學與計算機制圖實習、“3S”野外綜合實習等,任課教師要認真布置任務,可采用讓學生組建團隊的方式完成不同類別的實習項目,對實習過程中遇到的問題認真總結分析,并采用現場答辯等方式進行實習效果的控制;對于室內上機實驗與設計課程,應精心選擇實驗和設計項目、精心準備實驗和設計數據與資料、精心安排實驗和設計內容和精心指導上機過程和課程設計中遇到的問題。

(3)加強學生的實踐教學平臺建設。如提高實驗室軟、硬件水平,加強教學實習基地建設,積極推動校企合作等,給學生提供更多的實踐機會,為培養高素質應用型人才創建良好的平臺和環境。

3.5 創新能力培養

高校必須打破傳統的人才培養模式,整合教學資源,在教學過程中既保持傳授知識、培養能力、提高素質的相對獨立,又要將其有機地結合起來,構建以能力培養為重心的應用型本科人才培養體系[4]。“以骨干教師領銜、以‘3S’工程專家指導、以市場為導向”的人才培養模式戰略,堅持校內與校外相結合、課堂教學與社會和市場相結合的原則,加強對學生的創新能力培養。筆者認為,在校內骨干教師可組建學生課外科技活動指導小組,對申報大學生科技創新活動項目的團隊進行精心指導,組織學生開展科研實驗,可以讓學生自擬相關課題自由申報,也可以直接參與到教師主持的科研項目中去。在校外,可邀請“3S”工程專家參與到人才培養模式的過程中來,鼓勵學生參與實習基地產學研等項目,為學生提供創新能力培養的環境,在生產實踐過程中提高學生分析和解決實際問題的能力。另外,校企合作舉辦的各種GIS大賽活動也是大學生科技創新能力培養的有效途徑。筆者親身經歷過這樣的競賽指導,既能培養學生的專業興趣,又能激發學生的創新熱情。完整地認真參加過一屆GIS大賽的學生,其綜合能力將會得到很大的提高,這對于其今后的學習和工作的影響是深遠的,并且終身受益。

4 結語

該文針對土建類院校“3S”技術應用型人才的培養模式和實踐進行了初步探討,技術應用型人才的培養是一項系統工程,需要打破傳統的教育模式和教學方式,克服各專業交叉不足的缺點,這不僅需要院校做好相關專業規劃,系統修訂專業培養方案,加強相關制度的建設,完善保證教學質量的長效機制,嚴格人才培養方案的執行力度,方能使得“3S”技術應用型人才培養模式得以有效推進。

5 參考文獻

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[2] 張秀成.深化實驗教學改革提高土建類學生的動手和創新能力[J].安陽工學院學報,2008(6):38.

第10篇

關鍵詞:SRC剪力墻;數值模擬;軸壓比;

中圖分類號:TU37文獻標識碼: A 文章編號:

型鋼混凝土構件是以型鋼為鋼骨并在型鋼周圍配置鋼筋澆筑混凝土后而形成的一種新型組合混凝土構件。由于型鋼混凝土中的型鋼與其外包混凝土能夠共同工作, 兩種材料的強度都能得到充分利用[1]。與普通鋼筋混凝土構件相比, 型鋼混凝土構件具有承載力大、延性好、耗能呢你強,不易開裂等特點。

目前所研究的型鋼混凝土剪力墻(SRC)的主要形式有:雙層鋼板內填混凝土組合剪力墻[2]、帶工字鋼邊框的組合剪力墻[3]、帶鋼管混凝土邊框的組合剪力墻[4]、帶型鋼邊框低剪力墻[5]、設置型鋼剛架的鋼筋混凝土低剪力墻[6]、鋼骨聯肢剪力墻[7]、內藏鋼桁架混凝土組合剪力墻及筒體[1]。然而,將槽型鋼設置在剪力墻邊緣構件中的這一形式型鋼混凝土剪力墻研究較少。

本文采用有限元軟件主要研究了內置槽鋼型鋼混凝土剪力墻在的抗震性能,通過與已有鋼筋混凝土剪力墻試驗的對比,研究了增加型鋼對其剪力墻抗震性能影響。

1有限元模型驗證

1.1模型試驗概述

采用有限元軟件Abaqus模擬了文獻[8]中RC剪力墻JLQ-3、JLQ-4、JLQ-5的擬靜力加載試驗。試件及截面尺寸如圖1、圖2,試件剪跨比為2.01,高跨比為9.5,試驗軸壓比分別為0.,4、0.2、0.3。混凝土采用C40標號,其中心抗壓強度為32.12MPa,彈性模量為33218MPa,縱筋采用HRB335級鋼筋,屈服強度為386.3MPa,邊緣配股均為HRB235級鋼筋,屈服強度為375.1MPa,彈性模量均為207000MPa。

1.2有限元模型的建立

采用ABAQUS中塑性損傷模型模擬混凝土的非線。混凝土受壓及受拉壓曲線采用10規范條文說明中提供的應力-應變曲線,并根據能量等效原理計算出混凝土拉壓損傷因子。鋼筋的非線采用雙線形強化模型,鋼筋的初始彈性模量為Es,強化段的彈性模量取為0.01Es。

圖2試件截面尺寸

采用分離式微觀模型進行建模,混凝土采用三維實體單元C3D8R,縱筋和箍筋均采用三維線性桁架單元T3D2。將鋼筋merge成鋼筋籠后用embedded形式嵌入到混凝土單元中,使鋼筋與混凝土之間變形協調。墻體與頂部及底部墊梁采用tie連接,并將其約束成剛性體(rigid body),分別在頂梁參點上施加軸向荷載,在底梁參考點上采用ENCASTRE方式約束其底面全部6個自由度。為了減少計算量,模擬水平加載時采用位移控制單調加載方式。

1.3模擬結果對比分析

圖3為試件的模擬荷載-位移曲線與試驗荷載-位移滯回曲線對比圖。可以看出:模擬結果與實驗基本吻合,其峰值荷載及其對應的位移與極限荷載及其對應的位移都與試驗結果相近,因此,本次建立的模型是有效的。

圖3試驗及模擬剪力-頂點位移滯回曲線

2內置槽鋼SRC剪力墻模型分析

2.1模型建立

根據本課題研究的需要,在邊緣約束區內設置5號槽鋼以替代原有縱筋,截面圖見圖4。對此模型采用與上述模擬實驗相同的方法進行有限元建模,所用鋼筋及混凝土材料均與之前試驗相同。

圖4試件截面尺寸配筋圖

2.2模型結果分析

為了與上述試驗模型結果對比分析,對工字形截面剪力墻分別在軸壓比為0.2,、0.3、0.4時進行單調加載模擬,得到的荷載位移曲線如圖6。

圖6 不同軸壓比下荷載-位移單調曲線

可以看出,隨著軸壓比的增大,SRC剪力墻承載力增大,位移延性降低,表5列出了不同軸壓比下的承載力及延性計算結果。

對比之前RC剪力墻,可以發現,軸壓比在0.2時承載力相應提高了1.67倍;軸壓比在0.3時承載力相應提高了1.68倍,;軸壓比在0.4時承載力相應提高了1.51倍。可知SRC剪力墻相比RC剪力墻承載力有大幅提高,延性略微增強。

參考文獻

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劉航,藍宗建. 鋼筋混凝土低剪力墻抗震性能試驗研究[J]. 工業建筑, 1997, 2(5):31-36.

第11篇

關鍵詞:加筋土界面摩擦特性拉拔試驗土工格柵

一、概述

現代加筋土技術是由法國工程師HemiVida1于20世紀60年代首先提出的,并于20世紀80年代初引入我國,現已在水利、鐵路、公路、港口和建筑工程中得到大量應用,解決了許多土木工程中的技術難題,取得了良好的社會和經濟效益,因而該技術得以蓬勃發展。

加筋土結構中,筋土間的摩擦特性對結構的性狀有著十分重要的影響。工程應用中,筋土間的摩擦特性通常由室內摩擦(剪切)試驗、拉拔試驗或現場足尺試驗來測定。前者主要用于驗算筋土界面的抗剪切強度,后者則用來確定土中筋材受拉時的抗拔強度。目前,用于加筋土技術的筋體材料大致可分為兩類,一類是剛度較大的剛性筋材,如各種鋼筋質的條帶;另一類是剛度較小的柔性筋材,如各種土工織物及土工格柵。從目前應用來看,以柔性筋材居多。一般認為,對剛度較小的土工合成材料,用直剪摩擦試驗確定其強度參數較符合實際;對剛度較大的材料,則采用拉拔試驗更適宜。

二、拉拔試驗研究現狀

有關拉拔試驗的作用機理、試驗設備、試驗方法及取值標準,國內外仍處于探索階段,目前還沒有推出一種標準的試驗設備,大多是結合直剪摩擦試驗,將同一儀器略加改進來實施拉拔試驗。拉拔試驗的原理是摩擦作用,通過施加正應力,使筋材與土體之間緊密結合,從而利用彼此界面上的靜摩擦力抵抗外力(拉拔力)。研究表明,筋材在填料土體中的實際有效受拉長度(產生摩擦作用的長度)與拉拔力大小是有關的,試驗測得的筋材剛被拉動瞬間的拉拔力視為界面摩擦強度,不同性質的填土及不同規格和材質的加筋材料,其界面摩擦強度是不一樣的。影響拉拔試驗結果的因素很多,主要有以下幾個方面:土與盒(箱)壁間的摩擦作用、填料的壓實度、填料的含水量、拉拔速度、筋材水平埋入長度等。目前,用于拉拔實驗結果的分析方法主要有極限平衡法和有限元法。極限平衡法原理簡單但不能分析破壞過程中筋土產生的應力、應變和位移,無法給出拉拔破壞前筋材產生的位移和應變的充分信息。而有限元法比較適合分析筋材在土中的位移、應變和變形破壞規律,能模擬試驗過程,并對測試數據加以處理,其分析結果的可靠性也依賴于不同的因素,如有限元種類、用于建立不同加筋土模型的本構關系和本構模型的參數等。

三、拉拔試驗目前取得的主要成果及發展方向

1.拉拔試驗目前取得的主要成果

目前,國內有許多學者做過筋土界面的摩擦特性研究,采用不同加筋材料結合不同性質的填料土做拉拔試驗,得到了一系列具有參考價值的結論。西南科技大學的何友芳等人做了土工格柵與銅礦尾礦界面作用特性的實驗研究,獲得了筋土之間的剪切強度系數(C、Φ)、似摩擦系數f*等結果,并對它們的影響因素進行了分析與探討。昆明理工大學的黃英等人做了不同排水條件加筋紅土三軸試驗研究,他們以玻璃纖維和土工布作為加筋材料,對比研究了紅土在三種不同排水條件下加筋前后的抗剪強度特性。天津市政工程研究院的吳景海用5種不同種類的國產土工合成材料為加筋材料,以砂和石灰粉煤灰為填料進行拉拔試驗,比較了各種土工合成材料與填料的界面摩擦特性。中南大學的徐林榮、呂大偉等人做了筋土界面參數的拉拔試驗過程劃分研究;提出了當量拉拔位移的概念,并將筋土界面的拉拔試驗過程劃分成可獲取不同位移狀態下筋土界面參數的兩大部分和三個階段,據此,可合理獲取適用于極限平衡和工作力狀態下的筋土界面參數。上海交通大學的張鵬等人針對土工織物筋土接觸面的軟化和塑性流動現象,根據拉拔試驗的結果,提出了剪應力與位移關系的三階段彈塑性模型,并通過有限差分法進行求解,得到了拉拔試驗中的非線性位移、應變、拉力和剪應力等參量。此外,上海交大的肖朝昀、王建華等人還做了土工織物拉拔試驗接觸面的蠕變研究,探討了接觸面蠕變對筋材應力及位移的影響。最后,要著重提到的是長沙理工大學為實施西部膨脹土課題研究開發了大型數控拉拔試驗系統。新開發的拉拔試驗系統由拉拔測試主機、數據采集系統、壓力伺服控制系統及壓實與起吊輔助設備4部分組成。設備有5大主要特點:①具有較大的尺寸;②加載方式科學;③實現了多點測量及數據采集的自動化;④夾具的設計有創新;⑤試驗輔助設備齊全。經試驗操作表明,該儀器性能穩定,使用效果良好,所得數據準確可信。

2.目前拉拔試驗的發展方向

拉拔試驗的目的是研究土與土工合成材料的界面性質,必須準確記錄試驗中所施加的壓力、拉力和土工合成材料的水平位移,因此,試驗的測試系統至關重要。因此,開發大型的數控拉拔試驗系統迫在眉睫,它也是拉拔試驗研究的熱點和發展趨勢。人們已經注意到筋材的加筋作用不僅發生在接觸面和界面上,而且還發生在界面以外的土體內,使筋材周圍一定范圍內的土體形成了“加筋土體”。也就是說加筋的主要作用在于增強了土的整體性,使土由散體變為有一定連續性的介質,正是它構成了土中加筋的機理所在。然而,如何通過拉拔試驗對此加以驗證,是當前土工合成材料界面特性研究急待解決的難題。此外,對柔性邊界條件的模擬也越來越受到關注。初期研制的絕大多數拉拔儀,格柵是在試驗箱剛性前壁端零位移條件下被拔出,然而在現實的加筋土結構中,不少采用格柵反包形成設計坡面,并非剛性支護,考慮到實際工程中這種柔性邊界條件,日本的NagaokaUniversityofEchnology的SugimotoM和AlagiyawannaANN在箱體前壁加上一氣囊作為柔性支撐,可以更好的模擬現場實際,并且發現其測試結果(格柵端部的應力應變)也與剛性支撐有一定的差異。

四、目前拉拔試驗存在的問題及建議

目前,拉拔試驗在研究筋土界面摩擦特性方面主要存在以下幾個方面的問題:1,試驗儀器的問題。到目前為止,還沒有形成一個標準的拉拔試驗儀器,目前拉拔試驗大都是在經改裝的直剪儀上進行,由于儀器的尺寸受到限制,加之量測的誤差,導致試驗結果不準確。2,影響筋土界面摩擦特性的因素太多,十分復雜。目前,很多拉拔試驗都是在實驗室內進行,填料也是事先設計好的,這里就存在一個問題,如何選擇填料,使試驗中的筋土界面能夠模擬實際工程中的筋土界面特性。否則,我們做出來的試驗結果適用性不大。3,缺乏系統和全面的拉拔試驗。目前,雖然很多人做過筋土的拉拔試驗,但都是針對一個具體方面的研究,沒有對拉拔試驗各個影響因素或者說試驗元素進行全面系統的試驗研究。因此,導致在實際工程中,往往缺乏相關的試驗數據作為設計依據!4,理論分析與試驗研究相對工程實際明顯的滯后。到目前為止,對于加筋機理還不十分清楚,主要是缺乏實驗驗證。這就導致在實際工程中,缺乏理論的指導,有時候往往是憑經驗或者并不可靠的數據來進行設計和施工,這也給我們的工程帶來安全隱患。

針對以上問題,我們因該從以下幾個方面進行努力:首先,我們應該盡快研制出標準化及科學化的拉拔試驗儀器,畢竟試驗儀器決定了試驗結果的可靠性,并且制定相應的試驗規程。目前的試驗規程過于簡單化。新的試驗規程應該包括:儀器設備、筋體材料、填料性質、試驗方法及試驗結果的記錄與分析等內容。其次,我們應該進行多種工況下的拉拔試驗研究,研究不同加筋材料在各種不同性質填料中的界面特性。弄清楚各種因素的影響范圍、程度及機理,將試驗結果進行整理、規范化,制成手冊,以供設計和施工人員參考之用。最后,我們還是應該多多結合工程實際,將理論研究與工程實際緊密聯系起來,有條件的時候,可以進行現場的原位試驗,從而得到更符合實際的可靠的數據來有效的指導我們的施工。

五、結語

隨著加筋土技術的不斷發展及廣泛應用,研究筋土界面特性的拉拔試驗必然得到重視及發展,相信隨著計算機科學的發展,拉拔試驗儀器將會被研發出來,試驗方法也將會得到改進。隨著試驗手段的進步,我們必將最終弄清加筋土的加筋機理,從而建立系統完善的加筋土設計理論與方法,更好的指導我們的加筋土工程的施工,為我們的土木工程事業做出更大的貢獻。

參考文獻

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[2]何友芳,尹光志,張東明.土工格柵與銅礦尾礦界面作用特性的實驗研究.重慶建筑大學學報.2006年4月.第28卷第2期.

[3]黃英,符必昌,金克盛,等.不同排水條件加筋紅土三軸試驗研究.昆明理工大學學報(理工版).2006年2月.第31卷第1期.

[4]吳景海.土工合成材料界面作用特性的拉拔試驗研究.巖土力學.2006年4月.第27卷第4期.

[5]徐林榮,呂大偉,顧紹付.筋土界面參數的拉拔試驗過程劃分研究.巖土力學.2004年5月.第25卷第5期.

第12篇

關鍵詞:城鄉規劃;建設;實驗室

1引言

新型城鎮化建設進程中,城鄉規劃學科的研究領域不斷延伸、拓展,形成較為完整的學科體系。城鄉規劃專業加強人才的職業性、職業化能力培養,提高專業辦學水平和教學質量,體現了應用型人才培養模式創新體系。城鄉規劃專業實驗室是規劃學科的重要基礎,學校是進行實驗實踐教學、科研服務的重要場所。隨著信息技術的迅速發展,加強城鄉規劃專業實驗室建設,對提高實驗室管理的效率,規范實驗教學具有重要意義。

2城鄉規劃專業發展概況

金陵科技學院城鄉規劃專業自建校以來就開設了與該學科相關的建筑學、城鎮建設與規劃、城市景觀等專業。隨著學校發展、社會需求,該校城鄉規劃人才培養注重“需求導向、能力為本、知行合一、重在創新”的人才培養理念,學生在學科團隊教師的指導下,通過學科平臺積極參加各類型層次的學科競賽,獲得多項省級和國家級獎項,提升了應用型人才培養的質量和內涵。

目前,該校城鄉規劃學成為江蘇省一級學科重點建設學科及校級重點專業。城鄉規劃專業主要開展以城鄉發展戰略研究、城鎮總體規劃、城市詳細規劃、城市設計、景觀規劃設計、城市市政工程規劃設計、旅游規劃設計、建筑設計等相關課題研究和技術咨詢服務工作,積極承擔城鄉規劃編制研究任務,提高城鄉規劃學科的社會服務水平。該校城鄉規劃學科研究主要研究方向為縣域城鄉統籌與鄉鎮可持續發展、城鄉生態環境與基礎設施規劃、新型農村社區與鄉鎮規劃設計、可持續的綠色建筑設計研究。

3城鄉規劃專業實驗室建設重要性

3.1服務地方經濟發展的需要

通過對城鄉規劃設計行業的調研,設計行業急需專業基礎知識完善、實踐與創新能力較強的專業技術人才,注重學生綜合能力考查。城鄉規劃專業人才培養結合地方需求,加強素質教育、創新型人才建設。城鄉規劃專業實驗室的建設,為學科間形成了一個良好的互動平臺,促進學生將理論知識與實踐創新相結合。城鄉規劃專業學生在校期間可以通過參與指導老師科研項目,提高專業技能,更好地服務地方經濟發展。城鄉規劃專業實驗室的建設,可以依托現有的儀器設備,更好地開展科研服務,為服務地方經濟提供良好的保障。

3.2學校教育教學改革的需要

實驗教學在人才培養體系中具有重要作用。城鄉規劃專業實驗教學改革的主要思路是以學生為主體,以教師為主導,以技術為手段,以需求為導向,在實踐教學與管理中,優化教學內容,改革教學方法。通過建立開放實驗室,創建自主學習平臺,構建理論與實踐一體化導向培養模式。加強設計性、創新性、綜合性實驗項目建設,為學生創造良好的環境條件。城鄉規劃專業實驗室建設與專業建設、課程建設相結合,融合教育教學改革,實現教學與科研同步發展,創造實驗教學與科學研究有機結合,以此提高學生的職業素質和工程能力。

3.3提高學生實踐能力的需要

實踐環節是城市規劃專業發展的核心,是提升學生綜合素質的關鍵[1]。該校城鄉規劃實驗室已經具備良好的實驗實踐教學平臺,依托專業繪圖教室、計算機輔助設計實驗室、規劃設計模型實驗室、虛擬現實實驗室、建筑物理實驗室、建筑節能實驗室等,為學生提供良好的實驗實訓場地。城鄉規劃專業實驗室的建設,具有自身的特色,能夠在課程設計、認識實習、畢業實習、畢業設計過程中,形成一套完整的培養體系。

4城鄉規劃專業實驗室建設研究

城鄉規劃專業實驗室主要依托該校土木工程省級實驗教學示范中心建設,計算機輔助設計實驗室、規劃設計模型實驗室、虛擬現實實驗室等主要針對課內實驗、設計課程、畢業設計、學科競賽提供實驗場所。城鄉規劃專業實驗室建設應依托省級和校級學科優勢,與建筑學、土木工程等學科緊密結合,注重培養學生創新思維、綜合實踐能力,打造應用型人才培養的實驗實訓基地。

4.1完善實驗教學條件,建立實驗管理體系

各級財政對高校實驗室建設實行規劃管理是建設投資的主要手段,實驗室建設離不開經費的支持[2]。受中央財政與省市財政支持,實驗設備及實踐教學條件得到很大改善,應提高實驗設備的有效利用,滿足實驗教學的基本需求。結合城鄉規劃專業特色,選擇實驗室所需儀器設備,保證課程設計、科研服務需求,將教學與科研所需的儀器設備作為實驗室補充的重點,充分利用現代高新技術,提高學生專業認知能力培養。依托現代化實驗教學手段,建立開放的實驗實訓場地,加強實驗室設備儀器的開放使用,通過現場實訓、仿真實驗,培養學生綜合素質與創新能力。

建立完善的實驗室管理體系,城鄉規劃專業實驗室需要摒棄傳統的管理模式,采用現代信息技術進行科學化管理,如實行網上預約系統、實名注冊登記、設備遠程監控、實驗遠程指導等,提高實驗管理人員長效管理。教師承擔實驗教學任務,根據實驗教學大綱確定實驗項目,專職實驗技術人員負責儀器、材料、實驗室準備,協助實驗指導,隨堂聽課,填寫實驗日志。通過建立完整的實驗室管理體制,為實驗教學的開展起到良好的監督作用。

4.2依托科研創新項目,提升實踐教學能力培養

專業實驗室是高校開展實踐教學、科研及科技服務的重要場所,為高校教學科研工作提供重要保障[3]。城鄉規劃作為省級和校級重點建設專業,已經具備良好的發展前景,通過開展科研項目研究,為學科建設作支撐,服務地方經濟建設。目前專業教師承擔多項縱橫向科研項目,讓學生積極參與指導教師科研項目,結合實際規劃設計類項目,學生將所學專業知識得到實際運用。積極鼓勵教師將科研項目融入學生實踐教學中,不斷提升理論教學與實踐教學一體化建設,提高學生規劃設計能力,為將來就業打下堅實的基礎。

依據城鄉規劃專業人才培養方案,加強學生實踐能力培養,學生可以根據設計課程需要,進行各專業技能操作,比如制作規劃模型過程中,對各類儀器有一定的認識和操作能力,學生在課程設計、畢業設計過程中,能熟練運用各類儀器設備,熟練操作專業軟件,為就業做好充分準備,強化工程意識,注重學生動手能力培養。

4.3提高實驗設備使用率,推進職業技能鑒定培訓

城鄉規劃專業注重學生實踐能力培養,實驗室各項設備、儀器基本滿足學生課內實驗與課外科技競賽需求,通過建立開放實驗室,為學生提供更多的實踐場所,提高實驗設備的有效利用。該校城鄉規劃專業實驗室的儀器設備,對教師開展科研服務提供良好的保障,提高設備的利用率,不僅能夠滿足教學與科研需求,為實驗室的有效運轉作支撐。

專業實驗室的建設不僅可以完成在校學生的培養,同時長遠建設目標應不僅僅局限于學校,發揮培訓中心的作用也是重要的發展方向之一[4]。城鄉規劃專業學生充分利用計算機輔助設計實驗室資源,強化專業技能培訓,參加職業技能考試,如CAD高級制圖員,通過率較高。學生專業可以結合專業知識,強化訓練專業所需軟件,如CAD、Photoshop、Sketchup等軟件,結合實際科研項目,將所學專業技能更好地運用于實踐。城鄉規劃專業人才職業性、職業化培養是發展趨勢,該專業學生將來可考注冊規劃師、注冊建筑師等,這些注冊職業考試,將提升并拓展專業知識,提高專業技能并滿足社會。

4.4加強實驗教師隊伍建設,提高實踐教學水平

城鄉規劃專業要求教師具有綜合性知識,不僅僅考慮單純的教學需要,還應對社會、經濟、文化等諸多因素有足夠的認識,對相關學科也應有所了解,如建筑學、社會學、地理學、經濟學、管理學等方面。城鄉規劃專業教師不僅具備扎實的理論知識,同時也應具備豐富的工程實踐經歷。城鄉規劃專業實驗教師需要結合實際工程經驗,聘請設計院或者同行業高級人才作為兼職指導教師,同時對校內青年教師進行培養,讓更多的實驗教師參與規劃設計類實踐項目,將理論與實踐相結合,提高師資隊伍建設,更好地提高實踐教學水平。

近年來,學校城鄉規劃專業學生在教師指導下,積極參加學科競賽、大學生實踐創新訓練計劃等,實驗室提供良好的實驗條件,讓更多的學生參與設計,積極組織學生參加學科競賽,依托校級、省級、國家級競賽,如斯維爾BIM建模大賽、中國環境學年獎、中聯杯、藍星杯等,激發學生創新設計,體現城鄉規劃專業人才職業性、職業化能力培養,提高學生理論與實踐創新能力培養。

5結語

實驗室建設是城鄉規劃專業人才培養的重要保障,是培養學生創新實踐能力的場所。科學制定實驗室建設發展計劃,明確實驗室規劃目標,通過整合現有資源,完善實驗室建設與管理,加強實驗教師隊伍建設,不斷提高實驗教學水平。實驗室建設圍繞職業技能鑒定,不斷深化實驗內容,改革實驗教學方法,充分發揮實驗室的作用,努力建設成為教學與科研一體化的綜合實驗基地。

參考文獻:

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