時(shí)間：2022-03-06 17:41:31
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篇土木工程鋼結(jié)構(gòu)論文，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。
關(guān)鍵詞：土木工程；鋼材；混凝土；建筑材料；鋼結(jié)構(gòu)
Abstract: this paper mainly introduced the development process of civil engineering industry, steel and concrete building materials for the emergence of civil engineering the important meaning, civil engineering industry's future development trends and new steel structure of the present situation and development prospect. Discusses the superiority of emerging steel structure building and the prospect of development, for readers understand the steel structure building.
Keywords: civil engineering; Steel; Concrete; Construction materials; Steel structure
中圖分類號(hào)： S969 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
前言：土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動(dòng)；也指工程建設(shè)的對(duì)象，即建造在地上或地下、陸上或水中 ，直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施，例如房屋、道路、鐵路、運(yùn)輸管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場(chǎng)、海洋平臺(tái)、給水和排水以及防護(hù)工程等。英文中，“土木工程”這一專業(yè)的對(duì)應(yīng)翻譯是“civil engineering”，即城市建設(shè)，亦稱公民建設(shè)，可見，這一行業(yè)與我們每一位公民都是息息相關(guān)的。那么，接下來就讓我們簡(jiǎn)單地對(duì)它進(jìn)行了解。
土木工程的發(fā)展
土木工程歷史上的三次飛躍
對(duì)土木工程的發(fā)展起關(guān)鍵作用的，首先是作為工程物質(zhì)基礎(chǔ)的土木建筑材料，其次是隨之發(fā)展起來的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)。每當(dāng)出現(xiàn)新的優(yōu)良的建筑材料時(shí)，土木工程就會(huì)有飛躍式的發(fā)展。
1.1早期發(fā)展
人們?cè)谠缙谥荒芤揽磕嗤痢⒛玖霞捌渌烊徊牧蠌氖聽I(yíng)造活動(dòng)，后來出現(xiàn)了磚和瓦這種人工建筑材料，使人類第一次沖破了天然建筑材料的束縛。中國(guó)在公元前十一世紀(jì) 的西周初期制造出瓦。最早的磚出現(xiàn)在公元前五世紀(jì)至公元前三世紀(jì)戰(zhàn)國(guó)時(shí)的墓室中。磚和瓦具有比土更優(yōu)越的力學(xué)性能，可以就地取材，而又易于加工制作。
磚和瓦的出現(xiàn)使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。直至18～19世紀(jì)，在長(zhǎng)達(dá)兩千多年時(shí)間里，磚和瓦一直是土木工程的重要建筑材料，為人類文明作出了偉大的貢獻(xiàn)，甚至在目前還被廣泛采用。
1.2 鋼材的應(yīng)用
十七世紀(jì)70年代開始使用生鐵、十九世紀(jì)初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋，這是鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的前奏。
從十九世紀(jì)中葉開始，冶金業(yè)冶煉并軋制出抗拉和抗壓強(qiáng)度都很高、延性好、質(zhì)量均勻的建筑鋼材，隨后又生產(chǎn)出高強(qiáng)度鋼絲、鋼索 。于是適應(yīng)發(fā)展需要的鋼結(jié)構(gòu)得到蓬勃發(fā)展。除應(yīng)用原有的粱、拱結(jié)構(gòu)外，新興的桁架、框架、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)逐漸推廣，出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)形式百花爭(zhēng)艷的局面。
建筑物跨徑從磚結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)的幾米、幾十米發(fā)展到鋼結(jié)構(gòu)的百米、幾百米，直到現(xiàn)代的千米以上。于是在大江、海峽上架起大橋，在地面上建造起摩天大樓和高聳鐵塔，甚至在地面下鋪設(shè)鐵路，創(chuàng)造出前所未有的奇跡。
1.3混凝土的發(fā)展
十九世紀(jì)20年代，波特蘭水泥制成后，混凝土問世了。混凝土骨料可以就地取材，混凝土構(gòu)件易于成型，但混凝土的抗拉強(qiáng)度很小，用途受到限制。 十九世紀(jì)中葉以后，鋼鐵產(chǎn)量激增，隨之出現(xiàn)了鋼筋混凝土這種新型的復(fù)合建筑材料，其中鋼筋承擔(dān)拉力，混凝土承擔(dān)壓力，發(fā)揮了各自的優(yōu)點(diǎn)。 二十世紀(jì)初以來，鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于土木工程的各個(gè)領(lǐng)域。
從三十年代開始，出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能、剛度和承載能力，大大高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因而用途更為廣闊。土木工程進(jìn)入了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土占統(tǒng)治地位的歷史時(shí)期。混凝土的出現(xiàn)給建筑物帶來了新的經(jīng)濟(jì)、美觀的工程結(jié)構(gòu)形式，使土木工程產(chǎn)生了新的施工技術(shù)和工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論。這是土木工程的又一次飛躍發(fā)展。
土木工程的發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)是：適應(yīng)各類工程建設(shè)高速發(fā)展的要求，人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密、設(shè)備現(xiàn)代化的建筑物。既要求高質(zhì)量和快速施工，又要求高經(jīng)濟(jì)效益。這就向土木工程提出新的課題，并推動(dòng)土木工程這門學(xué)科前進(jìn)。
隨著建筑需求的不斷提高，大量高強(qiáng)輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強(qiáng)塑料(玻璃鋼)已開始應(yīng)用。對(duì)提高鋼材和混凝土的強(qiáng)度和耐久性，已取得顯著成果 ，而且還仍繼續(xù)進(jìn)展。
（二）新時(shí)期的建筑傳奇---鋼結(jié)構(gòu)的興起
與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)由于本身的自重較輕，強(qiáng)度較高，在經(jīng)歷震動(dòng)時(shí)不僅不會(huì)發(fā)生太大的位移變形，反而還可以削弱地震波，從根本上確保了建筑的安全性。
在一些大中型城市，為了解決寸土寸金的實(shí)際情況以及人們對(duì)生存環(huán)境、生活空間等提出的高要求，鋼結(jié)構(gòu)建的推廣應(yīng)用將能夠更快地實(shí)現(xiàn)城市化建設(shè)。這不僅體現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)承載力高、密閉性好等優(yōu)勢(shì)上，更是由節(jié)能減排，綠色環(huán)保的國(guó)家政策所決定的。鋼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更易拆除且用料省、回收利用率高，墻體也多用環(huán)保材料如防火涂料、節(jié)能磚等，因此降低了鋼鐵污染所帶來的高風(fēng)險(xiǎn)。另外，由于鋼結(jié)構(gòu)的自身優(yōu)勢(shì)，其多用于超高層、超大跨度的建筑中，不但拓展了人們的生存空間，提高了人們的生活質(zhì)量，也緩解了人多地少的矛盾，符合可持續(xù)發(fā)展的理念，是名副其實(shí)的綠色建筑。
1.鋼結(jié)構(gòu)建筑與傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相比究竟有何優(yōu)勢(shì)
從總體上說，鋼結(jié)構(gòu)建筑代表了未來的建筑發(fā)展新模式，它與傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相比，在使用功能、設(shè)計(jì)、施工、綜合經(jīng)濟(jì)效益等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
1.1鋼結(jié)構(gòu)重量輕、抗震性能好
鋼結(jié)構(gòu)建筑是以工廠化生產(chǎn)的鋼梁、鋼柱為骨架，同時(shí)配以輕質(zhì)墻板等新型材料作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔墻建造而成。它與同面積的建筑樓層相比，鋼結(jié)構(gòu)建筑樓的重量可減輕近30%。同時(shí)，由于鋼材具有較強(qiáng)的延展性，能較好地消除地震波力，防震性能好，尤其適用于高層建筑。
關(guān)鍵詞：土木工程；現(xiàn)狀；發(fā)展前景
中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2013）0120042-01
1 土木工程的定位
土木工程是指與工程建設(shè)有關(guān)的科學(xué)、技術(shù)、工程的概括，是利用建材、設(shè)備進(jìn)行勘測(cè)、設(shè)計(jì)施工、維修等的技術(shù)活動(dòng)；也指直接或間接為人們提供生產(chǎn)、生活等服務(wù)的工程設(shè)施。土木工程作為伴隨人類社會(huì)發(fā)展的一個(gè)古老行業(yè)，真實(shí)的反應(yīng)了各個(gè)時(shí)期的科技、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r，在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)中越來越成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱。尤其是建國(guó)以后土木工程飛速發(fā)展，無論是力學(xué)分析、設(shè)計(jì)理論方法還是施工技術(shù)都有很大突破。特別是近年來與新材料的結(jié)合應(yīng)用、超高層建筑等發(fā)面發(fā)展尤為驚人。但是客觀來講，土木工程還有很多亟待解決的問題。
2 土木工程現(xiàn)狀
建國(guó)以來，土木工程建設(shè)一直沒有停止且發(fā)展迅速，取得了巨大的成就。新的會(huì)展中心、高層建筑、橋隧、軌道交通、高速公路及大壩在全國(guó)各地不斷建造，新的科技新建材的應(yīng)用也走在了世界的前列。
改革開放以后，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，具有經(jīng)濟(jì)風(fēng)向標(biāo)的建筑業(yè)也搭上了經(jīng)濟(jì)快車飛速發(fā)展，高層建筑的數(shù)量和高度等數(shù)據(jù)都很可觀。根據(jù)一些統(tǒng)計(jì)報(bào)告，目前我國(guó)已經(jīng)建成600多座超過100m的建筑，70多座超過200m的建筑，超過300m的建筑竟有20多座，占世界的20%多。目前我國(guó)最高的建筑為在建的深圳平安國(guó)際金融大廈，該項(xiàng)目為南北塔樓。其中，裙房高度不低于40米，南塔樓高度設(shè)計(jì)為150200米，北塔樓設(shè)計(jì)高度不低于450米。上海中心大廈，主體建筑結(jié)構(gòu)高度為580米，建筑主體為118層，總高度632米，是目前我國(guó)在建的第二高樓，它是由傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和較為先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)的混合。在2008年11月29日進(jìn)行主樓樁基開工，預(yù)期到2014年竣工。大廈的設(shè)計(jì)高度超過臺(tái)北101，建成后為中國(guó)第二高樓。世界上，超過400米的14座超高層建筑中有8座在中國(guó)大陸，這個(gè)數(shù)量足以讓世人驚嘆。
同樣作為影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重大基礎(chǔ)建設(shè)的鐵路、公路也有很大的發(fā)展。我國(guó)目前的鐵路網(wǎng)規(guī)模僅次于美國(guó)居全球第二，以及擁有世界上總里程最長(zhǎng)的高速鐵路網(wǎng)。截止到2011年底我國(guó)鐵路的總里程已經(jīng)達(dá)到11萬多公里，其中時(shí)速在200公里的鐵路總里程突破了1.2萬公里。截止去年年底，全國(guó)高速公路達(dá)9萬余公里，位居世界第二，其中，國(guó)家高速公路5.77萬公里，比上年末增加0.54萬公里。全國(guó)高速公路車道里程為32.86萬公里，主要的國(guó)家級(jí)公路全部建成，并完成了拓寬改造。
橋隧建設(shè)也取得驚人成就。杭州灣跨海大橋、港珠澳跨海大橋、蘇通長(zhǎng)江大橋以及長(zhǎng)達(dá)20公里的烏鞘嶺隧道等一批工程都代表了世界的最先進(jìn)水平。
在關(guān)系民生國(guó)本及能源可持續(xù)發(fā)展的水利工程方面，建國(guó)以來，共建成上百個(gè)大型水電站及水庫。南水北調(diào)、三峽水電站等工程的建設(shè)更是為我國(guó)水利建設(shè)史上添了濃厚的一筆。
3 土木工程的發(fā)展前景
3.1 新材料及高性能材料的應(yīng)用。傳統(tǒng)土木工程耗能高，材料不能循環(huán)利用，產(chǎn)生大量建筑垃圾。這一現(xiàn)象已經(jīng)引起人們的高度重視。傳統(tǒng)建材肯定會(huì)被可循環(huán)利用的性能優(yōu)良的材料所替代。建筑材料對(duì)工程質(zhì)量的影響很大，比如現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的鋼材將向著高強(qiáng)、質(zhì)輕、韌性好等方面發(fā)展，高性能混凝土及其他復(fù)合材料也將向這方面發(fā)展。相關(guān)材料性能將進(jìn)一步提高，新材料的應(yīng)用將進(jìn)一步廣泛。
3.2 空間上的更廣泛開發(fā)。隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，城市建設(shè)飛速發(fā)展，人口膨脹，城市規(guī)模擴(kuò)大，現(xiàn)代城市都面臨著同樣的一個(gè)問題：用地緊張。由此帶來了生存空間擁擠、交通擁堵、環(huán)境惡化等等問題。因此我國(guó)的土木建設(shè)將向地下和高空發(fā)展，以開拓更多的活動(dòng)空間。高層建筑越來越多，地下基坑深度越來越大。因土地使用費(fèi)用低，地下空間的開發(fā)有很大吸引力。土木工程的建設(shè)實(shí)也例證明在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市是有地下開發(fā)的必要條件的，地下空間的開發(fā)與利用是現(xiàn)代城市發(fā)展的必然。
3.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的更大發(fā)展。自上世紀(jì)預(yù)應(yīng)力混凝土被發(fā)明以來，其在我國(guó)的發(fā)展相當(dāng)迅速。隨著科技發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu)計(jì)算理論將更加完善，計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用將推動(dòng)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)出“智能混凝土”等。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用將更加廣泛。
3.4 環(huán)境友好。土木工程的產(chǎn)品大多是直接與自然環(huán)境相接觸的。自然環(huán)境的惡化，其中有一部分即為土木工程產(chǎn)品的影響，其中無論是所需建筑材料對(duì)環(huán)境的間接影響還是施工過程中對(duì)自然環(huán)境的直接破壞都對(duì)自然環(huán)境有極大的影響。自然環(huán)境與人類生存、生活息息相關(guān)，土木工程與自然環(huán)境友好協(xié)調(diào)時(shí)人類社會(huì)發(fā)展的必然。
3.5 新管理及運(yùn)營(yíng)模式。管理也是生產(chǎn)力。改革開放后我國(guó)的土木工程行業(yè)相關(guān)企業(yè)雖經(jīng)過一系列的整合改革，但相比國(guó)外的先進(jìn)模式仍有差距，只有在硬件及軟件上全面協(xié)調(diào)發(fā)展才能發(fā)揮最大效應(yīng)。
4 結(jié)語
目前，我國(guó)土木工程已取得很大成就，一系列標(biāo)志性建筑已代表了我們的技術(shù)水平。但我國(guó)的土木工程的整體水平與世界先進(jìn)水平還有不小的距離。全球化時(shí)代，如何迎接新的挑戰(zhàn)，更好的發(fā)展土木工程，是我們必須認(rèn)真思考的問題。從未來的可持續(xù)發(fā)展及加強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力考慮，我們不僅要對(duì)土木工程理論及其實(shí)踐進(jìn)行更深入的研究，還要強(qiáng)化土木工程與其他相關(guān)學(xué)科的融合與，實(shí)現(xiàn)土木工程的更大突破。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：土木工程；強(qiáng)化工程素質(zhì)；實(shí)踐教學(xué)；改革
作者簡(jiǎn)介：袁康（1982-），男，重慶人，石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院，副教授，國(guó)家一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師。（新疆 石河子 832003）
基金項(xiàng)目：本文系石河子大學(xué)校級(jí)教改項(xiàng)目“土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)”、兵團(tuán)精品課建設(shè)項(xiàng)目“混凝土結(jié)構(gòu)”的研究成果。
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）08-0188-02
普通高校土木工程專業(yè)是以培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要、掌握土木工程學(xué)科的基本理論和基本知識(shí)、獲得工程師基本訓(xùn)練并具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級(jí)工程技術(shù)人才為目標(biāo)，畢業(yè)生應(yīng)具有從事土木工程設(shè)計(jì)、施工與管理工作的能力以及初步的項(xiàng)目規(guī)劃、研究開發(fā)的能力。[1]土木工程專業(yè)是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的學(xué)科，因此在實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的過程中實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)顯得尤為重要，它是提高專業(yè)人才創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和專業(yè)素質(zhì)的關(guān)鍵途徑與手段。[2]石河子大學(xué)土木工程專業(yè)建設(shè)過程中結(jié)合新疆經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求，以及學(xué)校自身辦學(xué)條件，主要注重在建筑工程設(shè)計(jì)、施工、管理等方面培養(yǎng)人才，多年來培養(yǎng)了大批優(yōu)秀工程技術(shù)人才，得到了用人單位的一致好評(píng)。通過“請(qǐng)進(jìn)來、走出去”――即邀請(qǐng)工程單位參與到實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生走出校園參與到工程實(shí)踐中去的探索思路，與兵團(tuán)設(shè)計(jì)院、天筑建設(shè)集團(tuán)等多家工程實(shí)踐單位建立了合作關(guān)系，逐漸建立一套基于“強(qiáng)化工程素質(zhì)”為出發(fā)點(diǎn)的土木工程專業(yè)全程（涵蓋實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、專業(yè)競(jìng)賽）實(shí)踐教學(xué)體系，如圖1所示。本文將闡述石河子大學(xué)土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系改革探索經(jīng)驗(yàn)，以供參考。
一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)改革
土木工程專業(yè)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)主要有材料實(shí)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程相對(duì)獨(dú)立的從屬于各自的理論課程，學(xué)時(shí)量小，學(xué)生在課程中往往缺乏主動(dòng)性和積極性，只是按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟去完成，對(duì)于實(shí)驗(yàn)的目的、重要性等都缺乏深入的理解，甚至有些實(shí)驗(yàn)逐步演化成演示實(shí)驗(yàn)，其弊端顯而易見，急需改變。目前，石河子大學(xué)在教學(xué)過程中主要從優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和改變教學(xué)方式兩方面入手進(jìn)行改革。
1.優(yōu)化整合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)課程從材料性質(zhì)到結(jié)構(gòu)性能實(shí)驗(yàn)，其過程有其內(nèi)在邏輯性，學(xué)生必須在深入了解材料的物理力學(xué)性能后才能將材料制作為各種受力構(gòu)件，并通過結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)去認(rèn)識(shí)構(gòu)件的受力性能。因此，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)置上可以將材料實(shí)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)籌安排。例如，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)驗(yàn)與混凝土實(shí)驗(yàn)、鋼材力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)行綜合設(shè)置，提前給出一個(gè)按實(shí)際工程受荷、選材的構(gòu)件，讓學(xué)生通過所學(xué)建筑材料、混凝土結(jié)構(gòu)、土木工程施工等課程知識(shí)來循序漸進(jìn)地完成該構(gòu)件的混凝土制作、鋼筋指標(biāo)測(cè)驗(yàn)、綁扎鋼筋、澆筑混凝土、承載力實(shí)驗(yàn)，并與理論計(jì)算進(jìn)行比較。通過一個(gè)細(xì)小的構(gòu)件完成，讓學(xué)生充分實(shí)踐到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的過程中。
2.以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式改革
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式方面，始終以學(xué)生為主體，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問題的能力。具體采用：
（1）減少驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增開設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)。
（2）實(shí)驗(yàn)過程中強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與性，從構(gòu)件制作、實(shí)驗(yàn)操作都以學(xué)生摸索為主，老師只提供《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、[3]《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》[4]等相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
（3）應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析的異同與學(xué)生進(jìn)行深入探討，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識(shí)。
（4）針對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，到工地、質(zhì)監(jiān)站等相關(guān)聯(lián)合培養(yǎng)基地進(jìn)行觀摩，讓學(xué)生聆聽各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在工程實(shí)踐中的意義，強(qiáng)化學(xué)生工程意識(shí)。
二、推進(jìn)校企聯(lián)合模式的實(shí)習(xí)改革
實(shí)習(xí)是土木工程實(shí)踐教學(xué)體系中十分重要的一環(huán)，是學(xué)生在學(xué)習(xí)階段第一次直接接觸工程實(shí)踐，也是校企聯(lián)合培養(yǎng)優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)最為明顯的環(huán)節(jié)。石河子大學(xué)的實(shí)習(xí)分為認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)（包括測(cè)量實(shí)習(xí)和工地生產(chǎn)實(shí)習(xí)）兩個(gè)環(huán)節(jié)，在實(shí)習(xí)方面主要進(jìn)行了以下探索：
1.集中與分散相結(jié)合的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，使學(xué)生對(duì)工程有感性認(rèn)識(shí)
所謂集中認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，即是在老師的帶領(lǐng)和講解下對(duì)已建和在建的各種結(jié)構(gòu)形式的建筑有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。石河子大學(xué)土木工程專業(yè)集中認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)為期一周，開設(shè)時(shí)間在大三的第一周，主要在聯(lián)合培養(yǎng)單位完成，實(shí)習(xí)的開展既是對(duì)已學(xué)知識(shí)的實(shí)踐認(rèn)知，也是為后續(xù)課程的順利開展奠定基礎(chǔ)，所以在實(shí)習(xí)科目的安排上應(yīng)盡可能地做到廣泛和全面。另外，考慮到專業(yè)課程的抽象性，石河子大學(xué)在改善教學(xué)方法上亦有嘗試，即將部分理論課時(shí)與分散的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)結(jié)合，開展工程現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。例如，在混凝土課程講解鋼筋的布置時(shí)將學(xué)生帶到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行講解，使得原本抽象的內(nèi)容變得生動(dòng)。在講述梁格布置時(shí)，直接以所在教學(xué)樓結(jié)構(gòu)布置為例進(jìn)行分析，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的好奇心和求知欲。
2.“雙導(dǎo)師制”、“專題討論”、“循環(huán)實(shí)習(xí)”提高工地生產(chǎn)實(shí)習(xí)成效
工地生產(chǎn)實(shí)習(xí)是指學(xué)生進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)在建建筑進(jìn)行跟蹤實(shí)習(xí)，是學(xué)生第一次與實(shí)際工程的親密接觸，讓學(xué)生了解工程人員的艱辛與責(zé)任，也是學(xué)生走上工作崗位之前最為接近實(shí)際的實(shí)踐環(huán)節(jié)。如何使學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中真正將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，增長(zhǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是生產(chǎn)實(shí)習(xí)的主要目的，主要采取以下措施：
（1）采用“雙導(dǎo)師制”進(jìn)行實(shí)習(xí)指導(dǎo)，即學(xué)校老師和施工技術(shù)人員共同指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)，使學(xué)生既可以從施工技術(shù)人員處獲取實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也可以從老師處獲取相關(guān)實(shí)踐內(nèi)容的理論解答。
（2）適當(dāng)引入“專題討論”，學(xué)生進(jìn)入的可能是不同結(jié)構(gòu)形式的工地，如有框架、剪力墻、底框、鋼結(jié)構(gòu)等等，也有可能進(jìn)入的是不同的施工階段，有的在主體階段，有的在裝修階段等等。針對(duì)不同的實(shí)習(xí)環(huán)境，可以事先設(shè)置一些專業(yè)性的問題讓學(xué)生帶著問題去實(shí)習(xí)，并在實(shí)習(xí)過程中查閱資料解決問題，使學(xué)生解決問題的能力得到鍛煉。
（3）為使學(xué)生在較短時(shí)間充分參與工程施工的各個(gè)環(huán)節(jié)，采取了“循環(huán)實(shí)習(xí)”的方式，即每組學(xué)生在一個(gè)工地上實(shí)習(xí)一定時(shí)間后，與在其他不同結(jié)構(gòu)形式或不同施工階段的學(xué)生進(jìn)行交換。該措施使得學(xué)生的實(shí)習(xí)成效進(jìn)一步增強(qiáng)。
三、強(qiáng)化設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的實(shí)戰(zhàn)性
1.系統(tǒng)化設(shè)置課程設(shè)計(jì)群，模擬工程設(shè)計(jì)和施工流程
課程設(shè)計(jì)是鍛煉學(xué)生專業(yè)技能的重要步驟，也是畢業(yè)設(shè)計(jì)前必要的分解練習(xí)。因此，對(duì)課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)尤為重視，主要從以下方面進(jìn)行改革：
（1）選題上選擇應(yīng)用最為廣泛的工業(yè)、民用建筑。
（2）在課程設(shè)計(jì)先后順序上的安排也按照實(shí)際工程的建設(shè)程序進(jìn)行設(shè)置，按照建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)、概預(yù)算的步驟逐步開展。
（3）在設(shè)計(jì)深度上基本與工程實(shí)際貼合，同時(shí)強(qiáng)調(diào)作為工程人員的重要素質(zhì)――手算和手工繪圖的能力。通過課程設(shè)計(jì)這一實(shí)踐環(huán)節(jié)使學(xué)生更好地掌握和理解各門專業(yè)課程的基本理論與方法，進(jìn)一步提高學(xué)生查閱技術(shù)資料、繪制工程圖的能力，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。
2.以就業(yè)去向?yàn)橐罁?jù)，突出畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)戰(zhàn)性
畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生對(duì)大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，也是學(xué)生走上工作崗位前最為重要的實(shí)戰(zhàn)演習(xí)。經(jīng)過畢業(yè)設(shè)計(jì)，知識(shí)變得更加系統(tǒng)，學(xué)會(huì)了如何查閱規(guī)范、圖集等相關(guān)資料，綜合運(yùn)用所學(xué)課程知識(shí)分析工程實(shí)際問題和解決問題的能力得到了提高。為了讓畢業(yè)設(shè)計(jì)更加具有針對(duì)行、實(shí)踐性，主要進(jìn)行了以下探索：
（1）考慮目前我校畢業(yè)生流向主要有設(shè)計(jì)院、施工單位以及繼續(xù)深造三個(gè)方面，畢業(yè)設(shè)計(jì)分設(shè)建筑結(jié)構(gòu)組、結(jié)構(gòu)施工組、論文組。其中，建筑結(jié)構(gòu)組主要完成建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，為學(xué)生進(jìn)入設(shè)計(jì)院后從事建筑設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定寬泛的基礎(chǔ)；結(jié)構(gòu)施工組主要完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程施工組織設(shè)計(jì)、概預(yù)算等內(nèi)容，為有意去建設(shè)單位就業(yè)的同學(xué)提供一次寶貴的鍛煉機(jī)會(huì)；論文組主要針對(duì)畢業(yè)后將進(jìn)一步深造的同學(xué)而設(shè)置，論文題目組要和相關(guān)指導(dǎo)教師課題相結(jié)合。
（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)題目應(yīng)充分反映社會(huì)的需求，通過與設(shè)計(jì)單位經(jīng)常性保持溝通，課程組對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)資料不斷進(jìn)行更新和完善，目前積累各種實(shí)際工程建筑施工圖100余份供學(xué)生選擇進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)題目涵蓋了住宅、商場(chǎng)、辦公樓、車站、會(huì)議中心、展廳、醫(yī)院等與人們生活密切相關(guān)的項(xiàng)目。
（3）邀請(qǐng)了設(shè)計(jì)院資深專家和專業(yè)教師共同參與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)和答辯工作，達(dá)到了理論與實(shí)踐相互彌補(bǔ)和促進(jìn)，最終使廣大學(xué)生受益的目的。同時(shí)，也使專業(yè)教師的實(shí)踐水平得到提高。
四、專業(yè)競(jìng)賽鍛煉動(dòng)手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，建立團(tuán)隊(duì)意識(shí)
土木工程專業(yè)的實(shí)踐性、復(fù)雜性要求畢業(yè)學(xué)生具備較高的綜合素質(zhì)才能完成工作中遇到的各種復(fù)雜、挑戰(zhàn)性強(qiáng)的工程任務(wù)，專業(yè)競(jìng)賽為學(xué)生提供了一個(gè)提前模擬工程實(shí)踐的平臺(tái)。石河子大學(xué)主要設(shè)置了“建筑模型大賽”和“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽”兩項(xiàng)競(jìng)賽，要求參賽學(xué)生按分組在規(guī)定的時(shí)間、規(guī)定的條件下完成模型的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、計(jì)算、制作等流程，并撰寫設(shè)計(jì)說明和計(jì)算書，最后在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行模型的展示和答辯。通過整個(gè)過程基本模擬了工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等建設(shè)程序，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新精神和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。在競(jìng)賽過程中邀請(qǐng)相關(guān)單位的工程技術(shù)專家參與指導(dǎo)、現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)評(píng)，使學(xué)生進(jìn)一步開拓視野。
五、結(jié)語
綜上所述，石河子大學(xué)以“請(qǐng)進(jìn)來、走出去”為指導(dǎo)思想，經(jīng)過多年的摸索和建設(shè)，逐步建立了貫穿全程的實(shí)踐教學(xué)體系，根據(jù)工程單位的反饋意見不斷對(duì)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和方式進(jìn)行改革，確保了土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，為新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)建設(shè)行業(yè)輸送了大批的工程技術(shù)人才，為兵團(tuán)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]張玫，潘志忠，趙艷.淺析土木工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)改革[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)（社科版），2008，10（3）：373-375.
[2]王建平，胡長(zhǎng)明，李慧民.土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中存在的問題與對(duì)策[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)（社科版），2007，26（3）：122-124.
關(guān)鍵詞：SWOT分析法；畢業(yè)設(shè)計(jì)；改革與實(shí)踐
引言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等工科院校本科教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是衡量高等學(xué)校教育質(zhì)量、辦學(xué)水平和辦學(xué)效益的一項(xiàng)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，土木工程專業(yè)涵蓋范圍廣，涉及知識(shí)面寬，傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)模式已無法滿足畢業(yè)設(shè)計(jì)要求。以往的畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在著畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容涉及知識(shí)面窄，真題少，“假題”多，真題也未必真做，學(xué)、產(chǎn)、研脫鉤；畢業(yè)設(shè)計(jì)套路化，科研含量低，抄襲嚴(yán)重；缺乏整體設(shè)計(jì)和團(tuán)隊(duì)合作思想；指導(dǎo)教師不足，生師比過高等等諸多問題[1]。為滿足厚基礎(chǔ)、寬口徑的專業(yè)培養(yǎng)要求，促進(jìn)不同專業(yè)之間相互交流與合作，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際工作配合能力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的教育模式，為社會(huì)提供高素質(zhì)復(fù)合型、應(yīng)用型人才，我校船舶與建筑工程學(xué)院首先針對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)這一教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了SWOT分析，在此基礎(chǔ)上，綜合考慮各方面因素，改革以往一些不利條件，增強(qiáng)優(yōu)勢(shì)因素，率先在土木工程專業(yè)推出畢業(yè)設(shè)計(jì)導(dǎo)師制模式，進(jìn)行了實(shí)踐研究，取得一些成效。
1.現(xiàn)有土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)模式的SWOT分析
1.1優(yōu)勢(shì)分析
首先我校船建學(xué)院每年新增本科生創(chuàng)新項(xiàng)目6-7項(xiàng)，近3年來有6項(xiàng)被評(píng)為省級(jí)優(yōu)秀本創(chuàng)項(xiàng)目；土木工程專業(yè)教師每年人均2項(xiàng)各級(jí)各類科研項(xiàng)目在研；校重點(diǎn)建設(shè)本科生創(chuàng)新基地2個(gè)，分別為船舶與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新基地和力學(xué)實(shí)踐創(chuàng)新基地；以上創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)和科研氛圍為學(xué)生的日常科研打下良好的基礎(chǔ)。其次我院土木工程專業(yè)教師10名，其中房屋建筑學(xué)老師2名，制圖老師2名，可在房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì)中組建團(tuán)隊(duì)給予學(xué)生指導(dǎo)。另外有5位教師可組建力學(xué)團(tuán)隊(duì)，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)中的上部結(jié)構(gòu)計(jì)算部分給予指導(dǎo)，此外還有鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)、地基處理等相關(guān)老師可以在各自的課程設(shè)計(jì)時(shí)間為學(xué)生給予指導(dǎo)等等。
1.2劣勢(shì)分析
目前存在畢業(yè)設(shè)計(jì)周期緊，現(xiàn)有的畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)體系與模式可能已經(jīng)無法滿足學(xué)生的教學(xué)要求，學(xué)生的主觀能動(dòng)性差，畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中甚至個(gè)別編寫數(shù)據(jù)，抄襲往屆內(nèi)容[2]；導(dǎo)師制度的施行，要求每位教師每屆帶8名學(xué)生，四屆學(xué)生約有32個(gè)，這對(duì)導(dǎo)師的時(shí)間、精力、指導(dǎo)方法、科研素質(zhì)提出很高的要求，個(gè)別教師有懈怠現(xiàn)象，管理不到位情況出現(xiàn)。個(gè)別項(xiàng)目科研、實(shí)踐內(nèi)容與當(dāng)今最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)結(jié)合不緊密，學(xué)生做完畢業(yè)設(shè)計(jì)甚至不知道項(xiàng)目?jī)?nèi)含的科研原理，只是一味生搬硬套，測(cè)出數(shù)據(jù)后，從不思考數(shù)據(jù)如何得來，數(shù)據(jù)的正確性更加無從考證。另外，現(xiàn)行的課程體系不能很好滿足土木工程各個(gè)方向教學(xué)需要，個(gè)別課程之間銜接有小問題。
1.3機(jī)遇分析
我校從2012年更名遷址，從原來的江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院（鎮(zhèn)江）更改為江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院（蘇州張家港市）。蘇州地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好、實(shí)訓(xùn)基地得到蘇州、張家港地區(qū)相關(guān)企業(yè)的大力支持，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)于鎮(zhèn)江，企業(yè)多，投資多，尤其是離中國(guó)的建筑之鄉(xiāng)南通較近，有利于學(xué)生到南通建筑類企業(yè)就業(yè)。由于地域環(huán)境影響，教師橫向項(xiàng)目數(shù)量大大增加，企業(yè)需求極大提高。江蘇省教育廳今年首次對(duì)我院工程管理專業(yè)進(jìn)行辦學(xué)抽檢，在“以評(píng)促建、重在建設(shè)”的指導(dǎo)思想下，我校對(duì)土木工程專業(yè)也進(jìn)行了自我評(píng)建，尤其對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)這一重點(diǎn)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了深度剖析，學(xué)校、學(xué)院各個(gè)層面非常重視這一評(píng)建契機(jī)，努力提高辦學(xué)質(zhì)量。
1.4挑戰(zhàn)分析
隨著土木工程學(xué)科技術(shù)發(fā)展的日新月異，新技術(shù)不斷被應(yīng)用于生產(chǎn)和教學(xué)，要求教師不斷學(xué)習(xí)，以提高自身素質(zhì)；導(dǎo)師制的施行使得每位教師管理學(xué)生數(shù)量大約是32名，如何高效管理對(duì)教師提出更高要求；雖然，我院畢業(yè)設(shè)計(jì)包含選題、開題、中期檢查、論文評(píng)閱、答辯與成績(jī)?cè)u(píng)定等各環(huán)節(jié)，但是，如何完善畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系，任重道遠(yuǎn)。
2.畢業(yè)設(shè)計(jì)改革的努力方向
2.1畢業(yè)設(shè)計(jì)引入導(dǎo)師制模式
整合現(xiàn)有資源，包括教師資源和實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，結(jié)合實(shí)際人才需要，提出導(dǎo)師制的畢業(yè)設(shè)計(jì)改革模式。學(xué)生從入學(xué)起就有各自的專業(yè)方向性指導(dǎo)教師。通過學(xué)生的“一傳一幫一帶”將各年級(jí)學(xué)生引入到日常的科研工作中[3]。例如：我院研究力學(xué)與新型建筑材料的一位教師，分配給大四學(xué)生的任務(wù)是分析建筑材料的工作性能、力學(xué)性能、畢業(yè)設(shè)計(jì)等任務(wù)，大三學(xué)生負(fù)責(zé)撰寫試驗(yàn)方案和制備試驗(yàn)試件，大二學(xué)生負(fù)責(zé)實(shí)際試驗(yàn)操作，大一學(xué)生負(fù)責(zé)試驗(yàn)相關(guān)資料的搜集、整理。從而形成了良好的科研梯隊(duì)，學(xué)生科研素質(zhì)有效提高。當(dāng)然，部分學(xué)生進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)選題環(huán)節(jié)可能從事另外的方向，如結(jié)構(gòu)計(jì)算、抗震等，但是3年多的科研素質(zhì)培養(yǎng)，即使學(xué)生更換畢業(yè)設(shè)計(jì)方向，他們也能從容完成相應(yīng)任務(wù)。
2.2利用專業(yè)課程教育、課程設(shè)計(jì)等教學(xué)環(huán)節(jié)
導(dǎo)師將畢業(yè)設(shè)計(jì)題目預(yù)先發(fā)到學(xué)生手上，從學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課開始著手畢業(yè)設(shè)計(jì)，在學(xué)完房屋建筑學(xué)后，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)中的建筑圖部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，學(xué)完地基基礎(chǔ)后對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)部分進(jìn)行計(jì)算等等，有效利用課程設(shè)計(jì)時(shí)間對(duì)涉及到的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容精雕細(xì)琢[4]。
2.3開發(fā)學(xué)生主動(dòng)科研興趣
依托我院創(chuàng)新平臺(tái)、本創(chuàng)項(xiàng)目，導(dǎo)師采取自愿報(bào)名的方式先期開展部分學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)。實(shí)踐表明，學(xué)生帶著教學(xué)、科研任務(wù)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，是一種主動(dòng)、高效的畢業(yè)設(shè)計(jì)模式。2.4改革現(xiàn)行課程體系梳理各門課程之間銜接關(guān)系，打通培養(yǎng)“大土木”各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。提高教師管理素質(zhì)，提高教師服務(wù)學(xué)生意識(shí)，將畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量看作是檢驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)品的最高標(biāo)準(zhǔn)[5]。2.5嚴(yán)格規(guī)范管理畢業(yè)設(shè)計(jì)流程。（1）選題。在第七學(xué)期中期召開畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）動(dòng)員大會(huì)，向?qū)W生明確畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的具體要求、各階段工作的時(shí)間安排和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。提供選題供學(xué)生選擇，或由指導(dǎo)教師與學(xué)生商議后確定選題。指導(dǎo)教師填寫畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書，提出畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容、要求等，擬定工作進(jìn)度，列出參考文獻(xiàn)目錄。（2）開題。在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作開始后2～4周內(nèi)，學(xué)生在充分查閱文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上完成開題工作，包括資料收集、外文文獻(xiàn)翻譯和文獻(xiàn)綜述，同時(shí)填寫開題報(bào)告概述表，了解選題的意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題，落實(shí)主要研究?jī)?nèi)容、研究方法、步驟和措施等，并由專業(yè)負(fù)責(zé)人組織學(xué)生開題答辯。（3）中期檢查。在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作過程中，指導(dǎo)教師每周與學(xué)生見面1-2次，對(duì)學(xué)生進(jìn)行檢查、指導(dǎo)和交流。在中期，由學(xué)院、督導(dǎo)專家組、專業(yè)負(fù)責(zé)人、指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)展情況進(jìn)行檢查和答辯，對(duì)進(jìn)度緩慢的學(xué)生提出預(yù)警。（4）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯與成績(jī)?cè)u(píng)定。在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)后期，學(xué)院成立畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）領(lǐng)導(dǎo)小組和答辯委員會(huì)，制定畢業(yè)答辯的程序和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)定成績(jī)時(shí)，按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)從嚴(yán)要求。（5）總結(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作結(jié)束后，專業(yè)負(fù)責(zé)人寫出書面總結(jié)，內(nèi)容包括：畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）情況，存在問題及改進(jìn)措施等。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)組、教務(wù)處、專業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的各環(huán)節(jié)進(jìn)行跟蹤檢查，強(qiáng)化過程管理，切實(shí)保證了畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的質(zhì)量。
3.結(jié)束語
獨(dú)立學(xué)院作為新形勢(shì)下高等教育辦學(xué)機(jī)制與模式的探索與創(chuàng)新，其人才培養(yǎng)模式還處在不斷的探索之中，因此恰當(dāng)定位自己的人才培養(yǎng)目標(biāo)，形成自己的人才培養(yǎng)模式，有計(jì)劃、有步驟地培養(yǎng)出能滿足社會(huì)需要的特色應(yīng)用型創(chuàng)新人才是勢(shì)在必行的。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)模式優(yōu)化改革，為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)造良好環(huán)境，改變目前獨(dú)立學(xué)院在面對(duì)畢業(yè)生檢查和學(xué)位授予時(shí)的種種難題。同時(shí)可在選題時(shí)結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)，以就業(yè)為導(dǎo)向，培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才。
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1基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題方向
目前與BIM技術(shù)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)聚焦于基礎(chǔ)應(yīng)用、技術(shù)融合和軟件研發(fā)等三個(gè)主要方向，如圖1所示。1.1BIM基礎(chǔ)應(yīng)用方向。BIM基礎(chǔ)應(yīng)用多數(shù)是基于BIM軟件開展相關(guān)應(yīng)用研究，是目前畢業(yè)設(shè)計(jì)的主流課題方向。如采用Revit軟件建立三維信息模型，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行施工圖深化、碰撞監(jiān)測(cè)、進(jìn)度模擬、工程量統(tǒng)計(jì)、造價(jià)分析和三維動(dòng)畫展示等工作。早期的研究對(duì)象以房屋建筑為主，目前已拓展至橋梁、隧道、地鐵等公共基礎(chǔ)設(shè)施。在BIM應(yīng)用軟件方面，建模軟件以Revit最為常用，碰撞檢查和動(dòng)畫模擬多數(shù)采用Revisworks軟件，工程算量和造價(jià)分析則常采用廣聯(lián)達(dá)和魯班等國(guó)內(nèi)軟件。總體來看，該方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題以應(yīng)用為主，課題的完成情況與研究對(duì)象的復(fù)雜性、研究?jī)?nèi)容的豐富性、研究成果的實(shí)用性密切相關(guān)。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，當(dāng)代大學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力、新知識(shí)接受能力和創(chuàng)新能力也在不斷提高，早期以多高層房屋為對(duì)象的“建模+動(dòng)畫+算量”的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題已難以滿足培養(yǎng)目標(biāo)的要求。因此，該類課題的研究對(duì)象正逐步拓展至超高層建筑、大跨空間建筑、鋼木結(jié)構(gòu)建筑、地鐵隧道等公共基礎(chǔ)設(shè)施和市政工程項(xiàng)目；研究?jī)?nèi)容也延伸至進(jìn)度控制、成本管理乃至運(yùn)營(yíng)維護(hù)等多個(gè)方面；同時(shí)，研究課題也越來越多地來源于實(shí)際工程，研究成果的實(shí)用性已成為畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定的重要依據(jù)之一。1.2BIM與前沿技術(shù)融合方向。隨著BIM技術(shù)的逐步普及，其應(yīng)用和研究正在從傳統(tǒng)的輔助設(shè)計(jì)施工向多技術(shù)融合的方向發(fā)展。如BIM與RFID（RadioFrequencyIdentification，無線射頻識(shí)別）、BIM與GIS（GeographicInformationSystem，地理信息系統(tǒng)）、BIM與VR（VirtualReality，虛擬現(xiàn)實(shí)）、BIM與AR（AugmentedReality，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）、BIM與三維激光掃描、BIM與結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)等前沿技術(shù)融合方向。以BIM與RFID技術(shù)融合為例，在傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場(chǎng)，大批量地進(jìn)行構(gòu)件驗(yàn)收、安裝時(shí)，主要通過人工方式填寫報(bào)告、錄入數(shù)據(jù)，信息延誤的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，工作人員常常無法判斷構(gòu)件的真實(shí)狀況，很容易發(fā)生錯(cuò)誤，導(dǎo)致各類問題頻發(fā)。利用RFID技術(shù)可以實(shí)時(shí)追蹤、監(jiān)控構(gòu)件的生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝和運(yùn)維狀態(tài)，并以無線網(wǎng)絡(luò)即時(shí)傳遞信息到BIM數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件的實(shí)時(shí)追蹤，解決信息錯(cuò)誤和丟失等問題，能有效地提高工程項(xiàng)目的管理效率和經(jīng)濟(jì)效益。該類畢業(yè)設(shè)計(jì)課題通常要求指導(dǎo)教師有一定的前期研究基礎(chǔ)，有時(shí)采用校企聯(lián)合指導(dǎo)方式，由企業(yè)導(dǎo)師制定課題的研究?jī)?nèi)容，畢業(yè)設(shè)計(jì)開展過程中由校內(nèi)和校外導(dǎo)師共同指導(dǎo)。1.3BIM軟件研發(fā)方向。BIM的核心思想是信息的集成、交互與共享，模型是載體，軟件是工具。在BIM軟件平臺(tái)研發(fā)方面，國(guó)內(nèi)外各大軟件開發(fā)商已經(jīng)開發(fā)了各類適用于建筑不同階段、提供不同功能的商業(yè)BIM軟件。如，美國(guó)Autodesk公司推出的Revit、Navisworks、Civil3D等BIM軟件；美國(guó)Bentley公司推出的ABD（AECOsimBuildingDesigner）軟件；此外還有Tekla公司開發(fā)的專用于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的Xsteel軟件，Graphisoft公司的ArchiCAD軟件等。國(guó)內(nèi)也有廣聯(lián)達(dá)、魯班、PKPM、3D3S等公司開發(fā)的相關(guān)BIM軟件。雖然商用BIM軟件已較為成熟，但針對(duì)不同對(duì)象、不同功能、不同企業(yè)均存在一定的局限性，尚需定制研發(fā)。相比于BIM應(yīng)用方向，軟件研發(fā)類課題一方面要求指導(dǎo)教師有前期研究基礎(chǔ)，另一方面要求學(xué)生有一定的編程基礎(chǔ)，更重要的是對(duì)軟件編程有興趣。此外，也有部分研發(fā)類課題不需要編寫代碼，只需要設(shè)計(jì)軟件功能和操作界面等，具體編程工作由他人或企業(yè)來完成。
2基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)案例
2.1BIM基礎(chǔ)應(yīng)用方向畢業(yè)設(shè)計(jì)案例。以同濟(jì)大學(xué)本科畢業(yè)論文“超高層建筑模架裝備模塊化仿真設(shè)計(jì)與建造技術(shù)研究”為案例。該論文以上海市真如城市副中心A5地塊項(xiàng)目1號(hào)辦公樓為實(shí)際工程背景，借助BIM工具對(duì)鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺(tái)模架裝備開展研究，完成的主要工作包括：（1）對(duì)鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺(tái)模架裝備系統(tǒng)組成和工藝原理進(jìn)行歸納總結(jié)，對(duì)超高層結(jié)構(gòu)核心筒使用鋼平臺(tái)模架裝備關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析，包括模架的現(xiàn)場(chǎng)安裝、標(biāo)準(zhǔn)層施工、桁架層施工和墻體收分層施工等技術(shù)；（2）分析鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺(tái)模架裝備的模塊化設(shè)計(jì)方法，初步確定模架標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件庫，根據(jù)模架裝備標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件創(chuàng)建Revit參數(shù)化族庫，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件和非標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件進(jìn)行組合，并進(jìn)行整體鋼平臺(tái)模架裝備的虛擬預(yù)拼裝；（3）根據(jù)二維設(shè)計(jì)圖紙建立該超高層建筑的核心筒模型，采用Navisworks進(jìn)行整體鋼平臺(tái)模架模型和核心筒模型的合模，對(duì)鋼平臺(tái)模架施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行可視化施工模擬。畢業(yè)設(shè)計(jì)成果提出了一種鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺(tái)模架裝備的模塊化方案，借助BIM軟件建立了模架標(biāo)準(zhǔn)模塊構(gòu)件族以及核心筒模型，完成了模架模塊的組合與拼裝，實(shí)現(xiàn)了模架裝備和核心筒的合模，并對(duì)鋼平臺(tái)安裝、標(biāo)準(zhǔn)層施工、收分層施工等進(jìn)行了三維可視化分析。該畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究成果已應(yīng)用于實(shí)際工程項(xiàng)目中，對(duì)模架裝備的模塊化和BIM技術(shù)的推廣具有積極作用。2.2BIM與前沿技術(shù)融合方向畢業(yè)設(shè)計(jì)案例。目前，BIM與GIS、VR、RFID、三維激光掃描等技術(shù)的融合交叉應(yīng)用已成為工程界和學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。以三維激光掃描為例，該技術(shù)是測(cè)繪領(lǐng)域繼GPS之后的又一次技術(shù)革命，通過高速激光掃描測(cè)量方法，大面積、高分辨率地快速獲取物體表面各點(diǎn)的坐標(biāo)、反射率、顏色等信息，基于這些大量、密集的點(diǎn)信息可快速復(fù)建出真彩色三維點(diǎn)云模型，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析等工作提供準(zhǔn)確依據(jù)。該技術(shù)具有快速性、非接觸性、穿透性、高密度、高精度、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等特點(diǎn)，很好地解決了目前空間信息技術(shù)發(fā)展實(shí)時(shí)性與準(zhǔn)確性的頸瓶。以同濟(jì)大學(xué)本科畢業(yè)論文“基于BIM技術(shù)對(duì)既有建筑快速建模方法的研究”為案例，該論文針對(duì)目前既有建筑建模時(shí)面臨的竣工圖紙無跡可尋、空間幾何信息難以采集、建筑物細(xì)部特征難以捕捉、測(cè)量所需時(shí)間及金錢成本過高等問題，采用三維激光掃描技術(shù)對(duì)上海某演藝場(chǎng)所進(jìn)行掃描，利用JRC3DReconstruction軟件對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪與配準(zhǔn)，再采用ICP算法進(jìn)行平滑操作，最后對(duì)該建筑進(jìn)行整體建模，生成的三維模型見圖3所示。該模型已用于其改造工程的后期設(shè)計(jì)與研究工作中。2.3BIM軟件研發(fā)方向畢業(yè)設(shè)計(jì)案例。以同濟(jì)大學(xué)本科畢業(yè)論文“基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理軟件研發(fā)”為案例，該論文從研究國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)BIM建造管理平臺(tái)入手，分析了構(gòu)件信息追蹤管理平臺(tái)的研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀，將BIM技術(shù)與二維碼技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理軟件主要功能和界面，基于B/S架構(gòu)，采用Html、JavaScript和Neo4j等語言初步實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件追蹤和進(jìn)度管理等基本功能。構(gòu)件追蹤界面見圖4所示，軟件對(duì)每一根構(gòu)件生成唯一的二維碼，支持單獨(dú)或批量下載功能。二維碼存儲(chǔ)構(gòu)件的編號(hào)、安裝位置、尺寸、長(zhǎng)度和質(zhì)量等基礎(chǔ)信息。用手機(jī)掃描二維碼即可查看構(gòu)件的報(bào)驗(yàn)和質(zhì)量檢驗(yàn)等詳細(xì)信息。通過二維碼功能，可追蹤構(gòu)件的生產(chǎn)、制作、運(yùn)輸和安裝等全過程信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)構(gòu)件加工和安裝中的質(zhì)量監(jiān)控信息以及構(gòu)件安裝進(jìn)度信息的實(shí)時(shí)掌控，而這些信息直接反映到構(gòu)件的位置管理、質(zhì)量管理和安裝進(jìn)度管理中，為這些管理活動(dòng)的進(jìn)行提供了幫助和支持，追溯到最上層則實(shí)現(xiàn)了加工制作計(jì)劃的實(shí)時(shí)調(diào)整，而加工制作的調(diào)整又決定了現(xiàn)場(chǎng)施工情況。此外，通過二維碼信息能夠直觀快速地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量問題，解決現(xiàn)場(chǎng)管理人員攜帶圖紙及查詢資料不方便等問題，提高了現(xiàn)場(chǎng)工作效率。本軟件的開發(fā)涉及BIM模型的解析、上傳和顯示等功能，這些功能的實(shí)現(xiàn)需要大量的編程工作，很難由一位本科生在畢業(yè)論文周期內(nèi)完成所有工作，因此，軟件的前期開發(fā)工作已由指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)完成，本論文主要是實(shí)現(xiàn)了基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理功能模塊的設(shè)計(jì)和研發(fā)工作。
3提升基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)效果建議
3.1增加前沿課題數(shù)量。目前，BIM方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)仍然以“建模+動(dòng)畫+算量”的軟件應(yīng)用型課題為主導(dǎo)，雖然該類課題的實(shí)用性強(qiáng)，但往往工作量大而難度不大，特別是對(duì)一些研究型高校的學(xué)生，該類課題的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是提高了學(xué)生的BIM軟件使用能力，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新性培養(yǎng)不足。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，建議增加BIM與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、VR、AR等新型技術(shù)相結(jié)合的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。此外，現(xiàn)有的主流BIM平臺(tái)均被國(guó)外壟斷，亟須發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)一批專注于軟件研發(fā)的學(xué)科交叉類學(xué)生，可以通過增加平臺(tái)研發(fā)類課題，鍛煉學(xué)生的研發(fā)能力，為其將來的工作和繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。3.2加強(qiáng)校企合作。BIM技術(shù)無論是軟件使用、平臺(tái)研發(fā)，還是與新技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，均具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。目前，很多土木建筑類大型企業(yè)均配備了BIM技術(shù)中心，具有較強(qiáng)的BIM應(yīng)用、產(chǎn)品和新技術(shù)研發(fā)能力，而在國(guó)內(nèi)高校中專職從事BIM教學(xué)和科研的教師非常欠缺。通過校企合作，可以彌補(bǔ)校內(nèi)指導(dǎo)教師BIM實(shí)踐能力的不足，促進(jìn)產(chǎn)、學(xué)、研全面合作，充分發(fā)揮學(xué)校與企業(yè)在BIM人才培養(yǎng)過程中的職能作用，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、資源共享，強(qiáng)化實(shí)踐育人環(huán)節(jié)，對(duì)于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有積極的意義[6]。針對(duì)于此，同濟(jì)大學(xué)與上海建工、華東建筑設(shè)計(jì)院等單位已建立了長(zhǎng)期的校企合作關(guān)系，與BIM技術(shù)有關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題多數(shù)來自于企業(yè)，部分畢業(yè)設(shè)計(jì)成果已直接應(yīng)用于實(shí)際工程，取得了較好的教學(xué)效果。3.3重構(gòu)現(xiàn)有課程體系。近十年來，雖然BIM技術(shù)和軟件已有長(zhǎng)足的進(jìn)步，正向設(shè)計(jì)已開始應(yīng)用，但逆向建模仍是主流，在畢業(yè)設(shè)計(jì)中也最為常見，即學(xué)生根據(jù)二維CAD圖紙創(chuàng)建其建筑、結(jié)構(gòu)及機(jī)電等三維BIM模型。從已有的畢業(yè)設(shè)計(jì)效果看，存在兩方面的問題，一是許多學(xué)生的識(shí)圖能力較弱，特別是機(jī)電圖紙的識(shí)圖能力非常欠缺，需占用大量的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間來提高識(shí)圖能力；二是學(xué)生的BIM軟件操作能力不足，很多時(shí)間被用于軟件學(xué)習(xí)中，實(shí)際的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作時(shí)間被大量擠占。目前，很多高校沒有單獨(dú)設(shè)置BIM課程，或者雖然單獨(dú)設(shè)置但將其作為選修課，普及面不廣，這就需要我們對(duì)現(xiàn)有的課程設(shè)置體系進(jìn)行完善和重構(gòu)。考慮到BIM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，筆者建議將BIM技術(shù)的教學(xué)融入專業(yè)培養(yǎng)體系中，如：將BIM技術(shù)引入工程制圖、房屋建筑學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、土木工程施工、工程項(xiàng)目管理等多門課程中，特別在課程設(shè)計(jì)中，將其作為一項(xiàng)必修內(nèi)容。通過BIM技術(shù)的三維可視化、虛擬仿真、信息共享等功能實(shí)現(xiàn)課程體系的有機(jī)整合。
BIM技術(shù)已被廣泛視為改造建筑業(yè)這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略手段，正在導(dǎo)致建筑業(yè)進(jìn)行一次史無前例的徹底變革。從高校的實(shí)踐課程教學(xué)來看，BIM技術(shù)相關(guān)課題已成為建筑學(xué)、土木工程、工程管理等專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方向。本文歸納總結(jié)了與BIM技術(shù)相關(guān)的三大畢業(yè)設(shè)計(jì)課題方向：基礎(chǔ)應(yīng)用、前沿技術(shù)融合和軟件研發(fā)，以同濟(jì)大學(xué)為例展示了各方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)案例，最后提出了增加前沿課題數(shù)量、加強(qiáng)校企合作、重構(gòu)現(xiàn)有課程體系等用于提升畢業(yè)設(shè)計(jì)效果的建議，可以為BIM相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)提供借鑒和參考。
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論文摘要：案例教學(xué)法在《土木工程施工技術(shù)》教學(xué)中，要經(jīng)過案例的引入準(zhǔn)備、分析討論、歸納總結(jié)等教學(xué)過程。這種教學(xué)法的特點(diǎn)是：突出實(shí)踐性，較強(qiáng)的綜合性，深刻的啟發(fā)性，過程的動(dòng)態(tài)性。案例教學(xué)法注重學(xué)生的智力開發(fā)及培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
案例教學(xué)法是在教師的指導(dǎo)下，根據(jù)教學(xué)目的要求，將采集到的教學(xué)和工程實(shí)踐中的真實(shí)事例加以典型化處理而形成的一種特定的教學(xué)案例，組織學(xué)生對(duì)案例的調(diào)查、閱讀、思考、分析、討論和交流等活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究性學(xué)習(xí)，以提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題能力的一種教學(xué)方法。其基本思想是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力。
在《土木工程施工技術(shù)》課程的教學(xué)活動(dòng)中，采用案例教學(xué)能改變傳統(tǒng)的灌輸式的教學(xué)方法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生的思維空間得到開拓，提高了學(xué)習(xí)興趣；使學(xué)生學(xué)會(huì)用所學(xué)的理論知識(shí)分析和解決實(shí)際工程問題的方法。
一、土木工程施工技術(shù)課程的傳統(tǒng)教學(xué)方法
土木工程施工課涉及施工技術(shù)專業(yè)知識(shí)面廣，而且量多，許多技術(shù)性的東西，如涉及到施工工藝的流程，施工機(jī)械的性能和操作過程，施工器具的構(gòu)造和工作狀態(tài)，施工技術(shù)應(yīng)用的運(yùn)行過程等實(shí)際操作的內(nèi)容，課堂教學(xué)內(nèi)容繁雜，沒有規(guī)律可循更難以用一條主線相連，跳躍性大，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)教材的理解不深，容易出現(xiàn)前面學(xué)、后面忘的情況。
《土木工程施工》是土木工程專業(yè)、工程管理專業(yè)非常重要的專業(yè)課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、綜合性和社會(huì)性，與工程實(shí)踐聯(lián)系緊密，知識(shí)更新的速度很快，土木工程施工中很多技術(shù)問題的解決、施工方案的優(yōu)選和管理制度的擬定，均需緊密結(jié)合工程特點(diǎn)和社會(huì)環(huán)境，集政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、管理、法律法規(guī)于一體，涉及到有關(guān)學(xué)科的綜合運(yùn)用和各種矛盾的綜合處理。要求學(xué)生掌握土木工程各主要工種的施工工藝，掌握施工方案擬定的基本方法，具有分析和處理各種施工技術(shù)問題的能力。因此，如何將所學(xué)的內(nèi)容與實(shí)際工程聯(lián)系起來，學(xué)會(huì)用所學(xué)的理論知識(shí)分析和解決實(shí)際工程問題的方法，成為該課程教學(xué)成敗要解決的關(guān)鍵問題。
“粉筆+黑板”仍是目前許多課堂教學(xué)的主要方法，這種傳統(tǒng)的方法相對(duì)來說，教學(xué)環(huán)境一成不變，教學(xué)手段呆板枯燥，課時(shí)效率低。在教學(xué)活動(dòng)中主要采用“教師講，學(xué)生聽；教師寫，學(xué)生抄的滿堂灌”的教學(xué)方法。學(xué)生在先修了力學(xué)、地基基礎(chǔ)、建筑材料、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、測(cè)量學(xué)及房屋建筑學(xué)等課程的基礎(chǔ)上，通過對(duì)各施工工藝過程的了解來合理選用施工方案，分析、解決土木工程施工中出現(xiàn)的問題。按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法教學(xué)，很難解決以上問題，也是無法滿足現(xiàn)代教學(xué)要求。
二、土木工程施工技術(shù)課程案例教學(xué)的步驟
1.案例的引入及準(zhǔn)備。教師根據(jù)教學(xué)計(jì)劃安排和教學(xué)進(jìn)度的要求引入教學(xué)案例，案例教學(xué)是以案例為基本教學(xué)材料，將學(xué)習(xí)者引入工程實(shí)踐的情境中。教學(xué)案例應(yīng)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性；要蘊(yùn)涵工程實(shí)踐的理論、原則與原理和方法；要具有新穎性、講究時(shí)效性、背景要清晰等特征。在完成理論課的講解后，教師將相關(guān)案例發(fā)給學(xué)生，給學(xué)生較充足的課外時(shí)間準(zhǔn)備相關(guān)的材料。
2.案例分析討論。案例分析討論是案例教學(xué)中的中心環(huán)節(jié)。學(xué)生通過分析案例，找出問題的主要原因，提出問題的各種可能性，并根據(jù)案例中提供的相關(guān)資料進(jìn)行比較判斷，做出決策。案例分析的過程是學(xué)生或師生間討論的過程，教師要善于在討論過程中啟發(fā)引導(dǎo)。
例1.某大體積混凝土的澆筑方案選擇(具體案例材料略)。案例涉及的問題很多，在選用施工澆筑方案時(shí)，要根據(jù)已知工程特點(diǎn)、技術(shù)水平和設(shè)備條件從技術(shù)、組織、管理、經(jīng)濟(jì)等方面進(jìn)行全面分析、綜合考慮，以確保施工方案在技術(shù)上可行，有利于提高工程質(zhì)量，在經(jīng)濟(jì)上合理，有利于降低工程成本，并進(jìn)行多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，從中選擇最佳的方案。
這就要求學(xué)生在課前進(jìn)行詳細(xì)的資料搜集和準(zhǔn)備。在討論的過程中，學(xué)生可以先將各種可能性的方案盡可能羅列出來，然后結(jié)合案例中提供的有關(guān)信息進(jìn)行針對(duì)性的分析、討論。
例2、某基礎(chǔ)工程施工時(shí)人工降水方案的選擇。教師給出該工程的水文地質(zhì)條件和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的某些參數(shù)，要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)的人工降低地下水位的方法進(jìn)行分析。合理選用人工降水方案。此題就要求學(xué)生弄懂并靈活運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，結(jié)合工程條件查閱相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的文獻(xiàn)、資料來進(jìn)行方案選擇。
在案例教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)在討論與爭(zhēng)辯中進(jìn)行。學(xué)生充當(dāng)主角、中心與主動(dòng)的學(xué)習(xí)者。教師的角色是指導(dǎo)者和推動(dòng)者，其角色定位是要領(lǐng)導(dǎo)案例教學(xué)的全過程。課堂上教師要領(lǐng)導(dǎo)案例討論過程，不僅要引導(dǎo)學(xué)生去思考，去爭(zhēng)辯，做出決策和選擇，解決案例中的特定問題，進(jìn)而從案例中獲得某種經(jīng)歷和感悟，而且要引導(dǎo)學(xué)生探尋特定案例情景復(fù)雜性的過程及其背后隱含的各種因素和發(fā)展變化的多種可能性。
3.案例歸納總結(jié)。案例討論后要做簡(jiǎn)短歸納總結(jié)，從案例討論中引申出一定的結(jié)論，為后續(xù)的課堂理論教學(xué)提供準(zhǔn)備。教師在總結(jié)過程中，講明案例中的關(guān)鍵點(diǎn)，以及討論中存在的不足和長(zhǎng)處；但不宜對(duì)錯(cuò)誤的觀點(diǎn)簡(jiǎn)單地否定，以免挫傷學(xué)生的積極性；討論結(jié)果可以是多元化。在總結(jié)中，要揭示出案例中包含的理論，強(qiáng)化以前討論的內(nèi)容，提示后續(xù)案例，達(dá)到突出教學(xué)重點(diǎn)，回歸教學(xué)目的。
三、案例教學(xué)法的特點(diǎn)
1.突出實(shí)踐性。學(xué)生對(duì)未來的工作和社會(huì)角色充滿了向往和好奇，學(xué)生在校園內(nèi)就能在教師的指導(dǎo)下，參與未來工作，深入案例、體驗(yàn)案例角色，接觸并學(xué)習(xí)到大量的社會(huì)實(shí)際問題，實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)化。這有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、自覺性。學(xué)生的參與意識(shí)大大增強(qiáng)，教學(xué)效果十分理想。
2.較強(qiáng)的綜合性。案例教學(xué)的綜合性首先表現(xiàn)在案例較之一般的舉例內(nèi)涵豐富；其次是案例的分析、解決過程也較為復(fù)雜，學(xué)生不僅需要具備基本的理論知識(shí)，而（下轉(zhuǎn)第130頁）（上接第128頁）且應(yīng)具有審時(shí)度勢(shì)、權(quán)衡應(yīng)變、果斷決策之能力。案例教學(xué)的實(shí)施，需要學(xué)生綜合運(yùn)用各種知識(shí)和靈活的技巧來處理。
3.深刻的啟發(fā)性。案例教學(xué)，不存在絕對(duì)正確的答案，目的在于啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立自主地去思考、探索，注重培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力，啟發(fā)學(xué)生在案例的閱讀、思考、分析、討論中，建立起一套適合自己的完整而又嚴(yán)密的邏輯思維方法和思考問題的方式，以提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，進(jìn)而提高素質(zhì)。
4.過程的動(dòng)態(tài)性。在案例教學(xué)中，學(xué)生必須對(duì)案例材料，進(jìn)行認(rèn)真分析和思考，講出自己的思考和結(jié)論，并與他人展開爭(zhēng)辯。學(xué)生是教學(xué)的主角，既可以從自己和他人的正確決策和選擇中學(xué)習(xí)，也可以從出現(xiàn)的錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)，即從模擬的決策過程中得到訓(xùn)練，增長(zhǎng)才干。通過這樣的師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，學(xué)生學(xué)到的知識(shí)就不再是書本上的教條，而是活的知識(shí)以及思考問題、解決問題的方法和能力。
四、案例教學(xué)法應(yīng)注意的問題
1.案例教學(xué)不是舉例。雖然案例教學(xué)和舉例教學(xué)都要通過一定的事例來說明一定的道理，都是為一定的教學(xué)目的服務(wù)的。但這兩者是有區(qū)別的：第一，在教學(xué)中地位不同，案例在案例教學(xué)中占中心地位，如運(yùn)用知識(shí)、培養(yǎng)能力等教學(xué)任務(wù)；而舉例在一般教學(xué)活動(dòng)中則居次要地位。第二，目的不同，案例教學(xué)是把學(xué)生放在實(shí)際的環(huán)境中，讓其通過對(duì)周圍環(huán)境和事件本身的分析、討論、交流，做出正確的判斷和決策，提高分析問題和解決問題的能力；而舉例是使一個(gè)較難理解的理論通俗易懂。第三，二者的進(jìn)行主體不同，案例教學(xué)是組織學(xué)生進(jìn)行自我學(xué)習(xí)、鍛煉能力的一種手段，學(xué)生屬于主要地位；而舉例則是輔助教師說明問題的一種手段，教師屬于主要地位。第四，涵蓋的范圍不同，前者涵蓋面更為廣泛和有效，具有真實(shí)性、完整性、典型性、啟發(fā)性；后者不一定有這些特點(diǎn)。
2.案例教學(xué)應(yīng)該和其它教學(xué)方法并舉。土木工程施工技術(shù)案例教學(xué)所采用的只是一個(gè)個(gè)具體的孤立的實(shí)際工程，不能代替系統(tǒng)理論學(xué)習(xí)。而且案例教學(xué)也并不排斥和限制其他教學(xué)方法的同時(shí)使用。除了案例教學(xué)外還有問題式教學(xué)、情境式教學(xué)、隨機(jī)訪問教學(xué)、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)、討論式教學(xué)、合作教學(xué)等等；但每一種教學(xué)方法都有它的優(yōu)缺點(diǎn)和特定的適用條件，沒有一種是完美的、具有普遍適應(yīng)性的教學(xué)方法。教師要根據(jù)課程性質(zhì)、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的特點(diǎn)，常常應(yīng)多種方法集成并用，創(chuàng)造性地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用必要的現(xiàn)代教育技術(shù)和信息資源，努力提高教學(xué)質(zhì)量。
3.案例教學(xué)中應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。案例教學(xué)并不單純是一種教學(xué)方法，它實(shí)際上是以教學(xué)內(nèi)容的變化為前提條件的。案例教學(xué)也并不單純是一種教授法，它實(shí)際上也是以學(xué)生行為的轉(zhuǎn)變?yōu)榍疤釛l件的。要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，只有學(xué)生積極主動(dòng)參與案例教學(xué)過程，案例教學(xué)的目的才能得以實(shí)現(xiàn)。如果學(xué)生仍然熱衷于自己先前被動(dòng)學(xué)習(xí)的角色，把自己置身于教學(xué)過程之外，只是作為一個(gè)旁觀者，案例教學(xué)也就失去了意義。
五、結(jié)束語
案例教學(xué)法是一種啟發(fā)學(xué)生研究實(shí)際問題，注重學(xué)生智力開發(fā)及能力培養(yǎng)的現(xiàn)代開放式教學(xué)方法，它有著傳統(tǒng)教學(xué)方法所不具備的特點(diǎn)。在《土木工程施工技術(shù)》課程的教學(xué)中運(yùn)用案例教學(xué)法，有利于學(xué)生實(shí)踐能力的提高和理論知識(shí)的掌握。教師要根據(jù)教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，創(chuàng)造性地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)符合社會(huì)需要的工程技術(shù)人才。
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目前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，為提升核心競(jìng)爭(zhēng)力，獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，需要大批素質(zhì)全面的具有綜合職業(yè)能力，直接服務(wù)于生產(chǎn)一線，從事技術(shù)和管理的應(yīng)用型卓越工程人才[1-3]。高等學(xué)校的根本任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)創(chuàng)新人才，而開展教學(xué)改革、創(chuàng)新教學(xué)方法則是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要舉措。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段逐步完善，數(shù)值模擬以其適用性強(qiáng)，便于處理非均質(zhì)、非線性、復(fù)雜邊界諸多問題等優(yōu)點(diǎn)，已成為分析工程實(shí)際問題不可替代的手段[4-5]。數(shù)值模擬技術(shù)作為解決工程實(shí)際問題的有效手段，已成為土木工程研究生學(xué)術(shù)研究的重要工具，因此，讓學(xué)生快速掌握數(shù)值模擬方法，更好地開展科研工作是一項(xiàng)重要任務(wù)。土木工程學(xué)科實(shí)踐性強(qiáng)，如何針對(duì)學(xué)科特點(diǎn)制定合理的數(shù)值模擬課程，培養(yǎng)具備較強(qiáng)數(shù)值計(jì)算分析和創(chuàng)新能力的人才，是目前土木工程專業(yè)研究生教育的重要內(nèi)容。
為使學(xué)生更好地掌握數(shù)值分析軟件，提高其科研水平和創(chuàng)新能力，我們結(jié)合實(shí)際，專門為研究生開設(shè)了土木工程分析軟件與應(yīng)用課程，從該課程近幾年的教學(xué)實(shí)踐和反饋來看，取得了較好的教學(xué)效果。
一、課程教學(xué)現(xiàn)狀
土木工程分析軟件與應(yīng)用課程目前主要存在著兩大問題。
（一） 課時(shí)少，任務(wù)重
該課程面臨講授課時(shí)少，講解內(nèi)容多的矛盾。目前該課程共有32學(xué)時(shí)，包括上機(jī)和理論課時(shí)，如果按照每個(gè)數(shù)值分析軟件安排8學(xué)時(shí)講授來算，那么整門課程最多能講授4個(gè)軟件。而目前學(xué)生的研究方向和研究深度各有不同，為滿足學(xué)生的最大化需求，需要盡可能選擇多個(gè)軟件進(jìn)行講解，因此就要做好課程講授軟件的選擇。
同時(shí)，教學(xué)中難以做到像本科學(xué)習(xí)PKPM或Auto CAD之類的軟件，課堂上教師帶領(lǐng)學(xué)生一步一步地操作，所以必須對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行精簡(jiǎn)和合理編排，給學(xué)生設(shè)置有效作業(yè)任務(wù)，發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性，提高上課效率。
（二）教學(xué)手段不夠豐富
同時(shí)該課程教學(xué)手段單一，教師講臺(tái)上講解，學(xué)生下面練習(xí)的教學(xué)方法過于落后，難以滿足學(xué)生的實(shí)際科研需要，也無法快速有效地運(yùn)用所學(xué)的數(shù)值軟件知識(shí)輔助科研。學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，在其進(jìn)行課題研究和科研工作過程中，存在概念不清，軟件不會(huì)用的問題。
基于上述問題，我們將采取以學(xué)生為中心，以教師為引導(dǎo)的教學(xué)方式，教師通過教學(xué)激活知識(shí)，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，從而將外在的知識(shí)內(nèi)化為自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)分析問題的能力，提高其創(chuàng)新意識(shí)。
二、數(shù)值模擬軟件的選擇與特點(diǎn)
目前中國(guó)石油大學(xué)（華東）土木工程專業(yè)研究生主要分為結(jié)構(gòu)工程方向和巖土工程方向。根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生自身需求，每學(xué)期課程開始之前先對(duì)學(xué)生的研究方向和擬用數(shù)值軟件進(jìn)行廣泛調(diào)查，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合近年來土木工程領(lǐng)域數(shù)值模擬的發(fā)展趨勢(shì)，遴選土木工程中應(yīng)用廣泛的幾種數(shù)值軟件作為主要教學(xué)內(nèi)容。
經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐，我們選擇的幾種數(shù)值分析軟件的主要特點(diǎn)和適用范圍如表1所示。
三、教學(xué)改革探索與實(shí)踐
一門課程能取得良好的教學(xué)效果，與教?W內(nèi)容的合理組織和安排，以及恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法有密不可分的關(guān)系。為此我們從以下四個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)改革。
（一）構(gòu)建“軟件超市”，滿足學(xué)生需要
為拓寬學(xué)生視野，盡可能滿足學(xué)生的科研需求，適時(shí)選擇多種土木工程常用分析軟件，為研究生構(gòu)建了內(nèi)容豐富的“軟件超市”，軟件超市包括ANSYS，F(xiàn)LAC，ABAQUS，SAP，ADINA，COMSOL等工程數(shù)值軟件，學(xué)生可結(jié)合自己的興趣特長(zhǎng)、研究方向及論文課題等進(jìn)行針對(duì)性學(xué)習(xí)。為了提高學(xué)習(xí)效率，要求學(xué)生在上課之前對(duì)所講軟件有基本的了解。給學(xué)生講述各種軟件的特點(diǎn)、適用范圍以及優(yōu)缺點(diǎn)，以方便學(xué)生結(jié)合自己的課題需求選擇合適的軟件。
數(shù)值軟件主要是計(jì)算理論的運(yùn)用和數(shù)值算法的實(shí)現(xiàn)，要想完全掌握并熟練應(yīng)用軟件，必須要清楚該軟件所運(yùn)用的計(jì)算理論和數(shù)值算法，了解同一個(gè)問題用不同數(shù)值軟件求解結(jié)果異同的原因
。如ANSYS屬于有限元軟件，有限元法是用較簡(jiǎn)單的問題代替復(fù)雜問題后再求解，將求解域分成有限元互連子域，對(duì)每一單元假定一個(gè)合適的近似解，利用變分原理和最小勢(shì)能原理推導(dǎo)求解該域總的滿足條件（如結(jié)構(gòu)的平衡條件），從而得到問題的解。而FLAC3D屬于有限差分軟件，其本質(zhì)是在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處建立差分格式的近似方程求解。數(shù)值解不是準(zhǔn)確解，而是近似解。許多工程問題都?xì)w結(jié)于求解偏微分方程，不同軟件采用不同的方法而已，但殊途同歸，最終都要收斂于精確解，這也是各種軟件計(jì)算結(jié)果可以比較的基礎(chǔ)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，可汲取各種軟件的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，舉一反三，融會(huì)貫通。
（二）由淺入深，以基本理論為本
具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)和良好的專業(yè)素養(yǎng)是培養(yǎng)高水平研究生的主要目的。研究生在學(xué)習(xí)軟件過程中往往存在基本概念模糊，理論一知半解，好高騖遠(yuǎn)、急于求成等問題，教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)調(diào)基本概念的重要性。
在教學(xué)實(shí)踐中，我們結(jié)合簡(jiǎn)單算例介紹基本理論，并注意提高學(xué)生手算的能力，通過手算和機(jī)算對(duì)比，一方面鞏固學(xué)生的基本力學(xué)知識(shí)，另一方面還可以檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。比如，以簡(jiǎn)單桁架結(jié)構(gòu)為例對(duì)手工計(jì)算方法予以說明，進(jìn)而歸納總結(jié)出計(jì)算步驟。這樣一方面回顧了前面所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)理論，另一方面掌握了數(shù)值軟件的基本操作。從簡(jiǎn)單問題開始，由淺入深，等掌握了基本的操作命令，打好基礎(chǔ)后，再給學(xué)生安排一定的課下操作練習(xí)進(jìn)行強(qiáng)化。
不斷強(qiáng)調(diào)課下實(shí)踐的重要性，告誡學(xué)生不要好高騖遠(yuǎn)。切勿一開始就建立復(fù)雜模型，因?yàn)閺?fù)雜模型難免出現(xiàn)大量錯(cuò)誤而挫傷其學(xué)習(xí)積極性。因此，要從簡(jiǎn)單模型開始，如力學(xué)教材中的例題和課后習(xí)題，先熟悉各個(gè)操作命令，簡(jiǎn)單的問題更容易進(jìn)行程序的查錯(cuò)和調(diào)試。只有簡(jiǎn)單模型沒有問題之后，才能進(jìn)行復(fù)雜模型的訓(xùn)練。雖然在前期可能耽誤一些時(shí)間，但最終會(huì)產(chǎn)生事半功倍的效果。通過給學(xué)生布置任務(wù)，讓學(xué)生帶著問題自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的自學(xué)能力。
（三）真實(shí)賽題訓(xùn)練，提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力
學(xué)習(xí)數(shù)值分析軟件的目的在于應(yīng)用，尤其是實(shí)踐性很強(qiáng)的土木工程應(yīng)用學(xué)科，應(yīng)改變過去教師講，學(xué)生聽，師生互動(dòng)少、學(xué)習(xí)效果不佳的狀況。在教學(xué)過程中，我們鼓勵(lì)學(xué)生以小組討論形式，共同完成一個(gè)問題的數(shù)值模擬。每次討論，我們都遵循“問題建模計(jì)算分析評(píng)價(jià)”的分析過程。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，做到學(xué)以致用，我們?cè)陨綎|省大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽的真實(shí)賽題為任務(wù)，該賽題需要設(shè)計(jì)并制作一雙竹結(jié)構(gòu)高蹺模型進(jìn)行加載測(cè)試。在教學(xué)過程中，將學(xué)生分成若干設(shè)計(jì)小組，由每個(gè)小組設(shè)計(jì)模型方案，然后運(yùn)用一到兩個(gè)不同的數(shù)值分析軟件完成模型建模及加載分析等內(nèi)容，要求在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)作品和數(shù)值分析，并由各小組的組長(zhǎng)在全班面前進(jìn)行作品展示。期間其他各小組成員對(duì)該組作品進(jìn)行打分，設(shè)計(jì)作品的成績(jī)由學(xué)生評(píng)價(jià)與教師評(píng)價(jià)相結(jié)合給出。此項(xiàng)措施加深了學(xué)生對(duì)軟件的認(rèn)識(shí)和掌握程度，同時(shí)也提高了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，取得了不錯(cuò)效果。在教學(xué)實(shí)踐中，我們還鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用多個(gè)軟件分析同一個(gè)問題，加深其對(duì)數(shù)值分析理論和方法的理解。
（四）案例教學(xué)，提高解決工程問題能力
本課程的主要內(nèi)容是軟件的學(xué)與用，其中“學(xué)”是手段，“用”是目的。課程教學(xué)要與工程實(shí)踐相結(jié)合，否則學(xué)生感覺基礎(chǔ)理論知識(shí)太過抽象，難以理解和掌握。要使學(xué)生清楚知道為什么學(xué)習(xí)本課程，習(xí)得知識(shí)可解決哪些實(shí)際問題，如何利用課程知識(shí)分析、解決工程實(shí)際問題。同時(shí)，針對(duì)個(gè)別軟件前處理的不便，我們專門開發(fā)了FLAC3D前處理分析程序[6]，介紹了復(fù)雜地質(zhì)建模前處理方法在巖石力學(xué)數(shù)值實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。
對(duì)于工科研究生來講，學(xué)習(xí)數(shù)值分析軟件最重要的就是解決工程實(shí)際問題。授課教師可結(jié)合自己的研究課題、科研項(xiàng)目，在教學(xué)中適當(dāng)講解一些具體工程實(shí)例，介紹自己的科研過程以及心得體會(huì)。下面簡(jiǎn)單列舉幾個(gè)工程實(shí)例的數(shù)值模擬教學(xué)內(nèi)容。
1.大型儲(chǔ)油罐抗震及隔震分析
儲(chǔ)油罐是石油和天然氣資源利用、再生產(chǎn)和供給的重要基礎(chǔ)性設(shè)施，我們針對(duì)其抗震問題進(jìn)行數(shù)值模擬的講解。比如幾何模型的建立方法、有限元網(wǎng)格的剖分技巧、土體與結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用、人工邊界的設(shè)置、地基材料的本構(gòu)模型選擇、地震波的選擇與輸入、罐底和基礎(chǔ)之間的非線性接觸效應(yīng)等。在隔震方面，以大型LNG儲(chǔ)罐為例，介紹預(yù)應(yīng)力鋼筋的建模方法、隔震夾層橡膠支座的數(shù)值建模技巧和其參數(shù)的合理選取。
2.大型土-海底沉管隧道體系的地震響應(yīng)
通過此案例，介紹土-隧道摩擦接觸面的單元選擇，彈簧單元的施加，多層非均勻軟土地基的建模，行波激勵(lì)的數(shù)值模擬實(shí)現(xiàn)，以及動(dòng)水壓力的簡(jiǎn)化分析方法等。不僅讓學(xué)生了解軟件的應(yīng)用情況，而且還穿插介紹相關(guān)的理論知識(shí)，拓寬了其知識(shí)面。
3.大型LNG儲(chǔ)罐抗爆分析
儲(chǔ)罐的抗爆問題難以用物理實(shí)驗(yàn)完成，而數(shù)值模擬則可解決該問題。以董家口港大型LNG為例，給學(xué)生講解如何采用ANSYS軟件進(jìn)行建模前處理，如何利用LS-DYNA軟件分析后處理方法，研究爆炸沖擊荷載作用下LNG儲(chǔ)罐的動(dòng)力響應(yīng)特點(diǎn)，并分析多種工況下罐體的變形規(guī)律和應(yīng)力響應(yīng)分布。
4.LNG儲(chǔ)罐球形混凝土穹頂?shù)臒釕?yīng)力及裂縫分布
以山東某LNG接收站的一個(gè)16萬m3大型LNG儲(chǔ)罐鋼筋混凝土穹頂為例進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。采用ADINA有限元軟件建立精細(xì)化的有限元模型，模擬LNG儲(chǔ)罐穹頂分段澆筑過程中的早期溫度場(chǎng)分布，并將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。數(shù)值分析時(shí)考慮了混凝土徐變及齡期效應(yīng)，對(duì)混凝土穹頂?shù)臏囟葓?chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行耦合計(jì)算，得到穹頂?shù)臒釕?yīng)力分布及裂縫發(fā)展情況。
可見數(shù)值模擬技術(shù)在替代物理實(shí)驗(yàn)方面具有較強(qiáng)的優(yōu)越性，掌握好數(shù)值軟件是十分必要的。在教學(xué)過程中，考慮到石油大學(xué)的特色，有側(cè)重地講解了特種結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬試驗(yàn)技術(shù)和模擬過程。通過實(shí)際工程案例教學(xué)，讓學(xué)生切實(shí)感受到數(shù)值軟件強(qiáng)大的求解能力和成功解決問題的全過程，進(jìn)而激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性，鍛煉學(xué)生利用數(shù)值分析工具解決實(shí)際工程問題的能力。
四、教學(xué)效果
Capstone課程，即整合性實(shí)作課程，或頂點(diǎn)課程，是指大學(xué)高年級(jí)學(xué)生在教師指導(dǎo)下，應(yīng)用所學(xué)專業(yè)課程知識(shí)，解決復(fù)雜且整合性工程設(shè)計(jì)問題的教學(xué)過程[1-4]。這里的復(fù)雜且整合性工程設(shè)計(jì)問題一般具有以下特點(diǎn)：需要大學(xué)多門課程知識(shí)才可以解決的問題；問題本身是多面向的，或在技術(shù)、專業(yè)方面存在相互沖突；是一個(gè)實(shí)際的工程設(shè)計(jì)問題，沒有現(xiàn)成的解決辦法；需創(chuàng)新應(yīng)用專業(yè)基本理論和技術(shù)實(shí)務(wù)上最新成果才可以解決的問題；需考慮現(xiàn)實(shí)環(huán)境多方面的約束，如人力、資金、設(shè)備、材料、信息等；問題本身可能對(duì)社會(huì)及環(huán)境有廣泛而深遠(yuǎn)的影響；教學(xué)過程能夠覆蓋多項(xiàng)專業(yè)核心能力培養(yǎng)。
Capstone課程目前已經(jīng)得到國(guó)際工程教育界的廣泛重視，在國(guó)際工程教育認(rèn)證的眾多版本規(guī)范中都明確提出將Capstone課程作為本科工程教育的重要必修課[5-7]。美國(guó)ABET的前身是1932年在紐約創(chuàng)辦的工程師專業(yè)發(fā)展理事會(huì)（ECPD），最初由美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)、美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)和美國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)等7個(gè)協(xié)會(huì)組成，現(xiàn)已發(fā)展成為由30個(gè)專業(yè)和技術(shù)性協(xié)會(huì)組成的聯(lián)盟。ABET作為一個(gè)非官方的中介性、非營(yíng)利認(rèn)證機(jī)構(gòu)，其專業(yè)認(rèn)證的權(quán)威性得到了美國(guó)教育部（USDE）和美國(guó)高等教育委員會(huì)（CHEA）的雙重認(rèn)可。ABET目前主要在工程、技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及應(yīng)用科學(xué)等4大學(xué)科領(lǐng)域開展專業(yè)認(rèn)證。在ABET頒布的最新工程專業(yè)認(rèn)證規(guī)范中，要求每個(gè)參與認(rèn)證的工程專業(yè)必須向?qū)W生提供整合性設(shè)計(jì)課程的教學(xué)實(shí)踐[8-10]。國(guó)際上其他隸屬于Washington Accord， Seoul Accord， Sydney Accords3個(gè)著名工程教育認(rèn)證組織的工程教育認(rèn)證機(jī)構(gòu)，如中國(guó)臺(tái)灣的IEET、加拿大的CEAB、韓國(guó)的ABEEK、澳洲的EA等都有此規(guī)定要求[11-12]。工程教育中開設(shè)必修Capstone課程，已經(jīng)成為國(guó)際工程教育界的發(fā)展趨勢(shì)。
在具體開課模式上，無論是Stanford、Berkeley、MIT等國(guó)際著名高校，還是IEET認(rèn)證過的中國(guó)臺(tái)灣高校，都規(guī)定Capstone課程教育中，學(xué)生必須分組執(zhí)行教學(xué)計(jì)劃，而非個(gè)人執(zhí)行計(jì)劃，專業(yè)要制定統(tǒng)一的執(zhí)行規(guī)則，課程內(nèi)容要對(duì)應(yīng)人才培養(yǎng)方案中多數(shù)核心能力。
到目前為止，中國(guó)高等教育對(duì)頂點(diǎn)課程的關(guān)注還很少，學(xué)術(shù)性的介紹和研究也不多見。據(jù)粗略考察，在教育部頒布的文件中，只有2003年頒布的《全國(guó)普通高等學(xué)校體育教育本科專業(yè)課程方案》對(duì)頂點(diǎn)課程有所提及，并將其定義為“?楸弦蛋囁?設(shè)的綜合四年所學(xué)知識(shí)的課程”。但是關(guān)于課程開設(shè)的內(nèi)容、形式、時(shí)數(shù)則沒有詳細(xì)的規(guī)定。
與此相似，在中國(guó)土木工程本科教育中，Capstone課程也難覓蹤跡。一些類似的設(shè)計(jì)課程，如土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)、核心課程的課程設(shè)計(jì)等，從教學(xué)組織模式、課程評(píng)量方法，以及課程對(duì)實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)和專業(yè)核心能力的檢視方面來看，這些課程還不能算是真正的Capstone課程，很多方面還存在較大差距。
武夷學(xué)院土木工程專業(yè)2015-2016學(xué)年開始被福建省教育廳批準(zhǔn)為首批接受“臺(tái)灣中華工程教育學(xué)會(huì)”（IEET）國(guó)際工程教育認(rèn)證的14個(gè)試點(diǎn)專業(yè)之一。武夷學(xué)院土木工程專業(yè)按照國(guó)際工程教育認(rèn)證規(guī)范要求，將土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)改造為Capstone課程，并從開課模式、課程成績(jī)?cè)u(píng)量方法、課程教學(xué)效果檢視等方面開展了Capstone課程教學(xué)初步探索。2016年9月12-13日，國(guó)家工程教育認(rèn)證專家進(jìn)入武夷學(xué)院土木工程專業(yè)實(shí)地訪評(píng)，通過查閱Capstone課程教學(xué)檔案、現(xiàn)場(chǎng)考核學(xué)生等，對(duì)Capstone課程教學(xué)效果給予了充分肯定。本文擬對(duì)武夷學(xué)院土木工程專業(yè)Capstone課程教學(xué)進(jìn)行詳細(xì)介紹，以期為推動(dòng)國(guó)內(nèi)土木工程專業(yè)本科教育與國(guó)際工程教育接軌，提高國(guó)際工程教育認(rèn)證實(shí)效，促進(jìn)新建本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展和培養(yǎng)國(guó)際化應(yīng)用型高級(jí)人才提供教學(xué)參考。
一、Capstone課程體系的建立
Capstone課程不是一個(gè)單一課程，而是一個(gè)系統(tǒng)的課程體系。這是因?yàn)椋瓿蒀apstone課程任務(wù)，通過課程教學(xué)取得實(shí)效，學(xué)生核心能力得到培養(yǎng)，必須與其他先修課程形成一個(gè)完整的課程體系。在充分論證基礎(chǔ)上，依托產(chǎn)業(yè)界專家，對(duì)課程進(jìn)行改造，從人才培養(yǎng)方案中挑選若干實(shí)踐課程，建立從Cornerstone（基石）課程到Capstone課程的一整套從低年級(jí)到高年級(jí)遞進(jìn)式整合性實(shí)作課程體系（見圖1）。
Capstone課程體系的第一層是Cornerstone課程，即基石課程，面向大學(xué)一二年級(jí)學(xué)生開設(shè)，對(duì)土木工程專業(yè)學(xué)生有數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽、CAD制圖、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)類設(shè)計(jì)競(jìng)賽，這是學(xué)生利用已掌握的少數(shù)核心能力解決模擬工程問題的初步體驗(yàn)。
第二層次是銜接課程，針對(duì)大學(xué)二三年級(jí)學(xué)生開設(shè)。包括土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)、混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、深基坑與邊坡工程課程設(shè)計(jì)、隧道工程課程設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)等單科設(shè)計(jì)類課程，以及每年一度的省級(jí)、國(guó)家級(jí)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽和建筑信息模型（BIM）設(shè)計(jì)大賽。第二層次的課程為大二和大三學(xué)生提供了整合一部分專業(yè)核心能力解決教師設(shè)計(jì)出的工程問題的機(jī)會(huì)，是Capstone課程與Cornerstone課程的銜接橋梁。這些課程中的專業(yè)課程設(shè)計(jì)常常是個(gè)人完成課程計(jì)劃，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽、BIM設(shè)計(jì)大賽則是小組合作完成，旨在使學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作能力得到初步訓(xùn)練。
第三層次是Capstone課程，武夷學(xué)院土木工程專業(yè)稱為土木工程設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)課程，針對(duì)大學(xué)四年級(jí)學(xué)生開設(shè)。表1是Capstone課程綱要。從表1可以看出，Capstone課程教學(xué)以解決復(fù)雜且整合性工程問題為主要教學(xué)過程，涵蓋土木工程專業(yè)全部核心能力的訓(xùn)練，通過Capstone課程教學(xué)，使學(xué)生專業(yè)核心能力得到進(jìn)一步鞏固。
二、Capstone課程教學(xué)初探
（一） 按照國(guó)際工程教育認(rèn)證規(guī)范要求，改造“畢業(yè)設(shè)計(jì)”為Capstone課程
在中國(guó)高等教育設(shè)置Capstone課程有兩條可能的路徑：一是在課程設(shè)置中直接增加Capstone課程，強(qiáng)化學(xué)生的知識(shí)整合和階段過渡。但是這要增加總學(xué)分，增加學(xué)生負(fù)擔(dān)。二是對(duì)本科教育中傳統(tǒng)的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）、核心專業(yè)課程的課程設(shè)計(jì)等進(jìn)行改造，達(dá)到Capstone課程標(biāo)準(zhǔn)。
武夷學(xué)院土木工程專業(yè)課程規(guī)劃中包括整合工程設(shè)計(jì)能力的專題實(shí)作課程，即Capstone課程，是通過對(duì)原有畢業(yè)設(shè)計(jì)課程的改造實(shí)現(xiàn)的。該課程為必修課程，6個(gè)學(xué)分，分別在大學(xué)四年級(jí)的第一學(xué)期和第二學(xué)期開設(shè)，其中第一學(xué)期5學(xué)分，第二學(xué)期1學(xué)分，合計(jì)6學(xué)分。因大四第二學(xué)期中途安排畢業(yè)實(shí)習(xí)，所以Capstone課程是結(jié)合畢業(yè)實(shí)習(xí)一起進(jìn)行的。
按照國(guó)際工程教育認(rèn)證規(guī)范要求，對(duì)原有畢業(yè)設(shè)計(jì)課程進(jìn)行系統(tǒng)改造，以達(dá)到Capstone課程標(biāo)準(zhǔn)，具體做法是：
第一，土木工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)采取分組進(jìn)行，每組學(xué)生一般為3人，最多不超過4人，學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)興趣自由組隊(duì)。每組完成一個(gè)工程設(shè)計(jì)實(shí)務(wù)課題，課題類型圍繞專業(yè)方向設(shè)置，一般有房屋建筑工程設(shè)計(jì)、巖土工程設(shè)計(jì)、道路橋梁工程設(shè)計(jì)等。設(shè)計(jì)過程中強(qiáng)調(diào)組內(nèi)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作，提倡跨小組的合作。工程設(shè)計(jì)題目主要來自于生產(chǎn)實(shí)踐。
第二，為涵蓋大部分土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的專業(yè)核心能力訓(xùn)練，擴(kuò)展Capstone課程內(nèi)容，Capstone課程主要內(nèi)容有：制定工作計(jì)劃、深入實(shí)際調(diào)查研究和收集資料、中外文獻(xiàn)閱讀、現(xiàn)場(chǎng)勘查、勘探與取樣、建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算、施工圖設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)、工程概預(yù)算、工程環(huán)境影響與倫理分析等。
第三，改造課程成績(jī)?cè)u(píng)量機(jī)制。為避免出現(xiàn)不同指導(dǎo)教師對(duì)課程成績(jī)?cè)u(píng)定的偏差，規(guī)定Capstone課程的成績(jī)由三個(gè)部分組成，分別是指導(dǎo)教師評(píng)量成績(jī)（占總分的50%）、兩位評(píng)閱教師對(duì)Capstone課程報(bào)告書的評(píng)閱成績(jī)（取平均分，占總分的20%）和Capstone課程匯報(bào)答辯成績(jī)（由答辯小組依據(jù)匯報(bào)答辯情況評(píng)定，占總分的30%）。
第四，為每一個(gè)課題小組安排一名
業(yè)界專家，參與課題指導(dǎo)和成績(jī)?cè)u(píng)定。業(yè)界專家參與Capstone課程教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是：一是為課題直接來源于工程實(shí)踐提供便捷途徑，業(yè)界專家承擔(dān)的工程項(xiàng)目就是最好的Capstone課題；二是為學(xué)生與產(chǎn)業(yè)界零距離接觸提供機(jī)會(huì)，學(xué)生可以通過實(shí)習(xí)直接參與業(yè)界專家的工程項(xiàng)目；三是提高了Capstone課程成績(jī)?cè)u(píng)定結(jié)果與業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的一致性程度。
（二）創(chuàng)新Capstone課程開課模式
國(guó)內(nèi)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)形式基本上是教師出題，每個(gè)學(xué)生在教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)，一人一題。這種開課模式存在的主要問題：一是假題很多，大部分的設(shè)計(jì)題目都是教師虛構(gòu)的，如某某賓館設(shè)計(jì)、某某中學(xué)教學(xué)樓設(shè)計(jì)，每年的題目基本一樣。二是學(xué)生做也是假做，雖然按照一些行業(yè)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是無論是房屋建筑工程、巖土工程還是道路橋梁工程的設(shè)計(jì)，都僅僅涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或施工組織設(shè)計(jì)等很少的一部分內(nèi)容，與實(shí)際工程設(shè)計(jì)要求相差甚遠(yuǎn)，解決的問題不能算是整合性復(fù)雜的工程設(shè)計(jì)問題，課題涵蓋核心能力少，學(xué)生不能得到系統(tǒng)的土木工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練。三是一人一題，不能通過畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)過程為學(xué)生提供團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力訓(xùn)練，不符合國(guó)際工程教育認(rèn)證規(guī)范要求，而且要在有限時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)完整的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)，顯然是不切實(shí)際的，只是對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的一再簡(jiǎn)化，教學(xué)效果不理想。
以業(yè)界專家正在承擔(dān)的實(shí)際工程項(xiàng)目作為Capstone課題，這種真題訓(xùn)練是提高畢業(yè)設(shè)計(jì)效果、鍛煉學(xué)生專業(yè)核心能力的最好途徑。真題還需要真做，以一個(gè)實(shí)際的邊坡防護(hù)工程設(shè)計(jì)為例，課題任務(wù)應(yīng)當(dāng)包括現(xiàn)場(chǎng)勘查、勘探與取樣、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、室內(nèi)測(cè)試、防護(hù)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、施工組織設(shè)計(jì)、工程概預(yù)算、工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)與工程倫理分析等。雖然任務(wù)較多，因?yàn)槭切〗M合作完成，學(xué)生個(gè)人的負(fù)擔(dān)會(huì)減輕很多。
課題指導(dǎo)應(yīng)分階段進(jìn)行，在不同階段，針對(duì)課題任務(wù)的重點(diǎn)不同，有針對(duì)性地開展設(shè)計(jì)指導(dǎo)。注重引入業(yè)界專家擔(dān)任?n題指導(dǎo)教師，圍繞工程設(shè)計(jì)中的一些關(guān)鍵實(shí)務(wù)技術(shù)，開設(shè)專題講座，提供體驗(yàn)產(chǎn)業(yè)界的機(jī)會(huì)，向?qū)W生傳授業(yè)界流行的設(shè)計(jì)理念與方法，使課題設(shè)計(jì)成果更加符合業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)，而不至于“院校味”太濃厚，脫離實(shí)際。
（三）探索Capstone課程教學(xué)成效檢視辦法
準(zhǔn)確評(píng)估Capstone課程教學(xué)效果是十分重要的，有助于課程教學(xué)效果的持續(xù)改善。依照課題分組、分階段進(jìn)行的Capstone課程教學(xué)，與一般基礎(chǔ)課、專業(yè)課的教學(xué)模式存在明顯不同，Capstone課程教學(xué)效果評(píng)價(jià)也不能僅僅依靠課程成績(jī)來完成。問卷調(diào)查方法是一個(gè)很好的補(bǔ)充。
Capstone課程教學(xué)目的之一是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)核心能力。為檢視學(xué)生專業(yè)核心能力的培養(yǎng)效果，設(shè)置學(xué)生專業(yè)核心能力問卷調(diào)查表（見表2），針對(duì)每一項(xiàng)專業(yè)核心能力對(duì)學(xué)生進(jìn)行調(diào)研，按照非常滿意、滿意、一般、不滿意、非常不滿意5個(gè)等級(jí)打分。通過該表的統(tǒng)計(jì)分析，得到學(xué)生核心能力的達(dá)成度，檢視Capstone課程教學(xué)效果。
團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力是Capstone課程教學(xué)效果的重要保障，也是國(guó)際工程教育認(rèn)證專家十分重視的觀察點(diǎn)。Capstone課程教學(xué)的溝通主要有課題組學(xué)生之間的溝通、學(xué)生與指導(dǎo)教師之間的溝通、學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研過程中與業(yè)界之間的溝通等。溝通能力在很大程度上影響到Capstone課程的執(zhí)行效果，必須十分重視學(xué)生溝通能力的培養(yǎng)。可以設(shè)計(jì)Capstone課程執(zhí)行中學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作問卷調(diào)查表（見表3）。該表由課題指導(dǎo)教師完成，針對(duì)每一位學(xué)生在課題執(zhí)行中的團(tuán)隊(duì)協(xié)作表現(xiàn)，按照非常滿意、滿意、一般、不滿意、非常不滿意5個(gè)等級(jí)打分。通過該表的統(tǒng)計(jì)分析，可以得到學(xué)生在Capstone課程教學(xué)過程中團(tuán)隊(duì)合作能力情況。
三、結(jié)語
與土木工程專業(yè)以往的畢業(yè)設(shè)計(jì)相比較，Capstone課程在開課形式上要求學(xué)生按照小組進(jìn)行，分組教學(xué)，為學(xué)生提供團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。強(qiáng)調(diào)業(yè)界專家參與教學(xué)實(shí)踐，確保課程教學(xué)與產(chǎn)業(yè)界零距離接觸。課程內(nèi)容要涵蓋絕大部分土木工程專業(yè)核心能力的訓(xùn)練，不能簡(jiǎn)化課題任務(wù)。
Capstone?n程作為大學(xué)四年的總體課程，在工程教育中具有重要地位。如何使課程體系、課程教學(xué)模式、課程評(píng)量方法、課程教學(xué)效果評(píng)估等更加符合國(guó)際工程教育認(rèn)證的一般規(guī)范要求，國(guó)內(nèi)應(yīng)用型本科高校土木工程專業(yè)還面臨許多問題需要深入探索。
要積極開展Capstone課程體系的教育學(xué)理論研究，利用高等教育基本原理與高等教育歷史分析方法，論證Capstone課程體系在土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的必要性和重要意義，建立Capstone課程體系教育理論，指導(dǎo)Capstone課程體系的創(chuàng)新教育實(shí)踐。
[關(guān)鍵詞]建筑施工與管理 教學(xué)改革 實(shí)踐能力
[中圖分類號(hào)] TU7-4 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2013）24-0118-03
建筑施工與管理是土木工程專業(yè)的一門重要主干課，該課程的特點(diǎn)是內(nèi)容龐雜、知識(shí)點(diǎn)多、涉及面廣，涉及建筑材料、工程測(cè)量、建筑結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)等學(xué)科知識(shí)；實(shí)踐性強(qiáng)，該課程涉及各分部分項(xiàng)工程的施工方法、施工工藝及施工組織設(shè)計(jì)等內(nèi)容；應(yīng)用性強(qiáng)，該課程所學(xué)知識(shí)直接應(yīng)用于工程項(xiàng)目，根據(jù)我院統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)表明，土木工程專業(yè)畢業(yè)生約70%的本科畢業(yè)生就業(yè)于與工程施工相關(guān)的企業(yè)，建筑施工與管理課程學(xué)習(xí)的效果直接影響到學(xué)生日后的就業(yè)。此外，施工技術(shù)發(fā)展迅猛，教學(xué)中必須及時(shí)結(jié)合新技術(shù)、新工藝更新教材內(nèi)容。
因此，在教學(xué)過程中，必須精選教學(xué)內(nèi)容，運(yùn)用理論教學(xué)與工程實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力，為日后走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。
一、優(yōu)化建筑施工與管理課程教學(xué)內(nèi)容
建筑施工與管理課程主要教學(xué)內(nèi)容包括施工技術(shù)與施工組織兩大部分，施工技術(shù)包括土方工程、基礎(chǔ)工程、砌體工程、混凝土結(jié)構(gòu)工程、預(yù)應(yīng)力混凝土工程、腳手架工程、結(jié)構(gòu)安裝工程、防水工程、裝飾裝修工程。施工組織包括流水施工原理、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)、施工組織設(shè)計(jì)等內(nèi)容。該課程共64學(xué)時(shí)，2周課程設(shè)計(jì)。
由于課程知識(shí)點(diǎn)多、內(nèi)容龐雜，授課學(xué)時(shí)緊，在精選教學(xué)內(nèi)容時(shí)應(yīng)注意：
1.緊密結(jié)合當(dāng)前工程實(shí)際，刪減、淘汰落后工藝，增加建設(shè)部推廣應(yīng)用技術(shù)、建筑業(yè)十大新技術(shù)等內(nèi)容。例如：增加建筑護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱技術(shù)、高強(qiáng)鋼筋與新型鋼筋連接節(jié)材技術(shù)、新型建筑防水材料技術(shù)、新型模板與腳手架施工技術(shù)等。另一方面，及時(shí)淘汰落后施工工藝及設(shè)備，如腳手架工程中的扣件式鋼管井架、扣件式鋼管懸挑卸料平臺(tái)、大模板懸掛腳手架等內(nèi)容。
2.結(jié)合相關(guān)課程，進(jìn)一步整合建筑施工與管理教學(xué)內(nèi)容。教材中關(guān)于砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)、混凝土試配強(qiáng)度計(jì)算以及水泥、砂、砌筑砂漿等建筑材料內(nèi)容由于已經(jīng)在工程材料課程中涉及，因此將這部分內(nèi)容放在課下自學(xué)，不再占用課堂講授時(shí)間。
此外，對(duì)于與該課程聯(lián)系密切的課程，如《土木工程測(cè)量》、《土木工程材料》、《房屋建筑學(xué)》等課程，要求學(xué)生課下予以系統(tǒng)復(fù)習(xí)、深化，做到課程間的融會(huì)貫通，將此環(huán)節(jié)納入第二課堂。
3.教學(xué)中密切結(jié)合施工規(guī)范，關(guān)注新頒布標(biāo)準(zhǔn)。施工規(guī)范和規(guī)程是工程施工質(zhì)量控制的依據(jù)，是工程技術(shù)人員最常用的工具書。建筑施工課程中涉及的常用施工規(guī)范有《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等 ，在學(xué)習(xí)各工種工程施工工藝時(shí)引入規(guī)范的質(zhì)量控制要求，結(jié)合規(guī)范的主要條文，培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范意識(shí)和質(zhì)量意識(shí)。
二、改進(jìn)課堂教學(xué)方法
在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)積極探索教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生變被動(dòng)的學(xué)為主動(dòng)的學(xué)，主要結(jié)合以下方法：
1.采用構(gòu)建式的教學(xué)方法。構(gòu)建式的教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，教師成為學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的幫助者、促進(jìn)者。此種教學(xué)方法，要求教師引導(dǎo)學(xué)生用探索、發(fā)現(xiàn)法去學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生“遷移”式的學(xué)習(xí)。教師不僅要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還要幫助學(xué)生進(jìn)行新舊知識(shí)體系的整合，激發(fā)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)規(guī)律，糾正錯(cuò)誤。
2.引入探究式教學(xué)法。教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，給學(xué)生列出一些研究課題及參考文獻(xiàn)，讓學(xué)生自己選擇其中感興趣的課題并進(jìn)行研究。研究成果以論文形式體現(xiàn)，論文及答辯成績(jī)作為本門課程平時(shí)成績(jī)的重要組成部分。
3.引入典型案例，進(jìn)行案例剖析。通過典型案例的引入，減小理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用的差距，進(jìn)一步強(qiáng)化實(shí)踐能力。例如：在學(xué)習(xí)單位工程施工組織設(shè)計(jì)時(shí)，引入施工組織設(shè)計(jì)案例，從工程策劃、工程質(zhì)量、過程控制等方面對(duì)施工組織的每個(gè)過程及環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)例解讀，使學(xué)生完整地、規(guī)范地、系統(tǒng)地理解施工組織的細(xì)節(jié)，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。按照學(xué)生邊學(xué)邊練，邊理論邊實(shí)踐的模式進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生達(dá)到應(yīng)用型人才的標(biāo)準(zhǔn)。
4.以多媒體教學(xué)手段加強(qiáng)學(xué)生直觀性認(rèn)識(shí)。由于組織現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)受學(xué)生人數(shù)、工程進(jìn)度形象、教學(xué)進(jìn)度等多種因素的限制，當(dāng)一些新工藝、新技術(shù)在當(dāng)?shù)剡€沒有普及或受季節(jié)性限制無法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)時(shí)，多媒體教學(xué)就是保證實(shí)踐教學(xué)的一種先進(jìn)教學(xué)手段。例如：通過多媒體學(xué)習(xí)中直大型企業(yè)帶有專利技術(shù)的新型模板支設(shè)工藝，使學(xué)生印象深刻，感性認(rèn)識(shí)得到進(jìn)一步升華。
三、建立第二課堂，充分發(fā)揮第二課堂的作用
由于該課程內(nèi)容多，涉及面廣，應(yīng)用性強(qiáng)，單靠課上時(shí)間的教學(xué)無法滿足日后就業(yè)的需要，因此，利用第二課堂作為強(qiáng)有力的支持。所謂第二課堂是指在第一課堂外的時(shí)間進(jìn)行的與第一課堂相關(guān)的教學(xué)活動(dòng)，作為第一課堂的補(bǔ)充、升華。第二課堂的目的主要有兩個(gè)：一是對(duì)《土木工程材料》、《土木工程測(cè)量》、《房屋建筑學(xué)》等課程相關(guān)知識(shí)予以提煉，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合施工知識(shí)予以提升。二是結(jié)合就業(yè)崗位需要，強(qiáng)化施工及相關(guān)知識(shí)的應(yīng)用性。
在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，以單元教學(xué)法為主線，結(jié)合建設(shè)部推廣的十項(xiàng)新技術(shù)、施工技術(shù)資料整理、常用施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范、平法圖集等內(nèi)容分單元進(jìn)行學(xué)習(xí)。第二課堂主要內(nèi)容如下：
單元一：工程材料檢測(cè)。掌握常見建筑材料如水泥、砂、砂漿、混凝土、磚、砌塊、鋼材、焊接接頭、機(jī)械連接接頭等材料的檢驗(yàn)項(xiàng)目、取樣要求、合格判定標(biāo)準(zhǔn)。
單元二：施工測(cè)量。掌握多層建筑物施工過程定位放線、各層高程控制、施工過程中各分部分項(xiàng)需配合的測(cè)量放線工作。
單元三：平法識(shí)讀。以《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》（現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、梁、板）為重點(diǎn)，掌握平面整體表示方法的制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖。
單元四：建筑工程技術(shù)資料的收集與整理。掌握建筑工程技術(shù)資料的主要內(nèi)容，以及收集與整理要點(diǎn)。
單元五：相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)。在第一課堂教學(xué)中，已經(jīng)學(xué)習(xí)了常見施工規(guī)范如《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》、《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等規(guī)范的主要內(nèi)容。在第二課堂中，在已有基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行系統(tǒng)地學(xué)習(xí)。兩階段的不同主要表現(xiàn)在：第一課堂側(cè)重各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的掌握，而在第二課堂階段，注重對(duì)規(guī)范的總體把握與應(yīng)用。如：在第二課堂階段，需系統(tǒng)掌握施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范系列標(biāo)準(zhǔn)的組成，尤其是《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)容與作用，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)單位（子單位）工程、分部（子分部）工程、分項(xiàng)工程、驗(yàn)收批的劃分、驗(yàn)收合格規(guī)定、驗(yàn)收的程序及組織等給出了詳細(xì)的規(guī)定，具有統(tǒng)領(lǐng)全局的作用。
除此之外，尚需積極、及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新頒布標(biāo)準(zhǔn)，如《建筑工程綠色施工評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》等，以彌補(bǔ)教材滯后性的缺陷。
四、加強(qiáng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的組織管理，進(jìn)一步提高生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果
生產(chǎn)實(shí)習(xí)組織方式可采用分散實(shí)習(xí)與集中實(shí)習(xí)相結(jié)合的辦法。
1.規(guī)范分散實(shí)習(xí)的批準(zhǔn)程序。首先發(fā)給學(xué)生實(shí)綱和生產(chǎn)實(shí)習(xí)審批表， 生產(chǎn)實(shí)習(xí)審批表主要包括學(xué)生申請(qǐng)實(shí)習(xí)內(nèi)容、實(shí)習(xí)單位同意接受證明、指導(dǎo)教師審批意見、學(xué)院審批意見等內(nèi)容。學(xué)生自主聯(lián)系實(shí)習(xí)工地，實(shí)習(xí)單位同意接受簽署意見后交指導(dǎo)教師審批，指導(dǎo)教師審批同意后，根據(jù)學(xué)生實(shí)習(xí)的具體內(nèi)容下發(fā)實(shí)習(xí)任務(wù)書及指導(dǎo)書。由于學(xué)生實(shí)習(xí)的工程建設(shè)規(guī)模、進(jìn)度形象、施工工藝、組織管理千變?nèi)f化，各有不同，但同類型工程又有其相似之處，因此，在學(xué)生實(shí)習(xí)之初，指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生實(shí)習(xí)工程的結(jié)構(gòu)類型、進(jìn)度形象、施工方法等給出按工程類型分類編制的指導(dǎo)書，在實(shí)習(xí)過程中，指導(dǎo)教師再根據(jù)具體實(shí)習(xí)內(nèi)容予以補(bǔ)充、完善，以更有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)。
通過分散實(shí)習(xí)方式一方面調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性， 鍛煉了學(xué)生的獨(dú)立工作能力；另一方面有效解決了集中安排實(shí)習(xí)工地難的矛盾。
2.加強(qiáng)實(shí)習(xí)過程的管理。必須指出的是，分散實(shí)習(xí)并非放任自流，整個(gè)實(shí)習(xí)過程仍是在指導(dǎo)教師控制下進(jìn)行的，在條件允許的情況下，加強(qiáng)工地的巡視檢查與指導(dǎo)，分期遞交實(shí)習(xí)日記，檢查實(shí)習(xí)過程中實(shí)習(xí)單位對(duì)學(xué)生的實(shí)習(xí)評(píng)價(jià)，在組織實(shí)習(xí)答辯和認(rèn)真審閱學(xué)生實(shí)習(xí)報(bào)告的基礎(chǔ)上給予評(píng)定成績(jī)。
在實(shí)習(xí)中注重學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)， 積極安排學(xué)生施工頂崗實(shí)習(xí)工作。根據(jù)實(shí)習(xí)工地的具體情況，指導(dǎo)教師積極協(xié)調(diào)學(xué)生頂崗跟班實(shí)習(xí)， 上下班時(shí)間嚴(yán)格按照工地現(xiàn)場(chǎng)作息時(shí)間要求進(jìn)行， 親自參與施工測(cè)量、放線和各工種施工操作， 收集、整理施工資料， 承擔(dān)施工日志和隱蔽工程的記錄， 核對(duì)施工預(yù)算和監(jiān)督各項(xiàng)工程是否與圖紙相符， 以及部分工種工程的驗(yàn)收等，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，提高了實(shí)習(xí)效果。
五、設(shè)置個(gè)性化教育環(huán)節(jié)，給予學(xué)生綜合實(shí)踐能力提高的空間，與就業(yè)接軌
個(gè)性化教育環(huán)節(jié)我校安排在第七學(xué)期，共六周時(shí)間，其目的是為了強(qiáng)化學(xué)生的個(gè)性培養(yǎng)，進(jìn)一步提升實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力等。在此階段，對(duì)于有意向在施工方向進(jìn)一步提高、發(fā)展的學(xué)生，采取師生互商的方式確定培養(yǎng)方案。選題不限，但結(jié)合施工方向，均離不開基礎(chǔ)知識(shí)及實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在此階段接觸工程實(shí)際，結(jié)合某一選題向縱、橫方向進(jìn)一步拓展，使學(xué)生進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐能力、提高就業(yè)能力。
六、加強(qiáng)實(shí)踐能力的層次性培養(yǎng)
實(shí)踐能力的培養(yǎng)不是一蹴而就的，必須遵循層次性培養(yǎng)的原則，所謂層次性原則，是指從較低層次目標(biāo)要求逐步達(dá)到較高層次目標(biāo)的要求。將面向施工的實(shí)踐能力的培養(yǎng)作為一個(gè)系統(tǒng)來考慮，通過課堂教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)個(gè)性化教育等環(huán)節(jié)的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)實(shí)踐能力由點(diǎn)面體的全方位提升。具體思路如下：
1.第一層次：夯實(shí)基礎(chǔ)，重視施工基礎(chǔ)理論知識(shí)，結(jié)合多媒體教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)加深理解，學(xué)細(xì)學(xué)透。例如：在學(xué)習(xí)鋼筋連接內(nèi)容中，鋼筋的連接有綁扎連接、焊接連接、機(jī)械連接，綁扎連接主要掌握梁、柱、墻等構(gòu)件同一截面鋼筋的搭接百分率、搭接長(zhǎng)度等要求；焊接連接需熟悉閃光對(duì)焊、電渣壓力焊、氣壓焊、電弧焊、電阻電焊等焊接工藝、適用范圍、接頭質(zhì)量檢查要求等；機(jī)械連接需掌握螺紋套筒連接、擠壓套筒連接的施工工藝、接頭質(zhì)量要求等。并結(jié)合多媒體教學(xué)、現(xiàn)場(chǎng)參觀、規(guī)范條文要求掌握。
2.第二層次：通過課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等環(huán)節(jié)，注重相關(guān)知識(shí)體系的總體掌握。例如：在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)施工進(jìn)度計(jì)劃的編制中，需要結(jié)合流水施工知識(shí)、施工技術(shù)知識(shí)、工期確定、勞動(dòng)力等各種資源需求情況系統(tǒng)考慮。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)，結(jié)合實(shí)習(xí)內(nèi)容，對(duì)各分部分項(xiàng)工程如混凝土工程、鋼筋工程、屋面工程、防水工程等進(jìn)行整合。課程設(shè)計(jì)是一種綜合訓(xùn)練和實(shí)踐應(yīng)用形式，對(duì)提高學(xué)生分析、解決工程實(shí)際問題能力等起到重要作用。
3.第三層次：個(gè)性化教育階段，實(shí)踐能力立體化整體提升。在此階段，學(xué)生結(jié)合自身興趣、特長(zhǎng)、就業(yè)方向與指導(dǎo)教師互商選題，如選題可側(cè)重單位工程施工組織設(shè)計(jì)編制、在項(xiàng)目部頂崗見習(xí)（技術(shù)員、資料員、項(xiàng)目經(jīng)理助理等崗位）、某一專題研究、設(shè)計(jì)（如大模板設(shè)計(jì)施工、腳手架計(jì)算、大體積混凝土澆筑方案編制等）、某專項(xiàng)施工方案編制（如剪力墻結(jié)構(gòu)施工方案編制）等。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
考研的沖擊考研熱已是大學(xué)校園里的一種風(fēng)氣.據(jù)調(diào)查,近年來有的大學(xué)應(yīng)屆畢業(yè)生報(bào)考研究生比例達(dá)到60%-70%,有的甚至高達(dá)80%-90%,我院土木工程專業(yè)連續(xù)兩年的考研比例也達(dá)到60%.究其原因,一是部分學(xué)生真正喜歡科學(xué)研究工作,通過讀研在教學(xué)、科研上有所成就,這是考研學(xué)生中最值得肯定的;二是相當(dāng)一部分學(xué)生嫌棄施工工作的辛苦,不愿到施工單位就業(yè),想通過考研回避;三是一部分學(xué)生人云亦云,別人考我也考試試;還有則是順應(yīng)家長(zhǎng)對(duì)其“成龍成鳳”的期盼,不一而足.另外對(duì)于地方一般大學(xué)而言,學(xué)生就業(yè)缺乏競(jìng)爭(zhēng)力,想通過考研來圓自己的重點(diǎn)大學(xué)夢(mèng),從而提高就業(yè)砝碼則是相當(dāng)部分學(xué)生的考研主因.考研的學(xué)生忙于復(fù)習(xí)考研課程,忙于參加各種考研輔導(dǎo)班,而生產(chǎn)實(shí)習(xí)一般安排在第六、七學(xué)期進(jìn)行,與考研時(shí)間鄰近而“沖突”,這使得要參與考研的大部分學(xué)生已經(jīng)無心實(shí)習(xí).實(shí)習(xí)教學(xué)力量薄弱由于高校的擴(kuò)招,教師數(shù)量的增加遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有跟上學(xué)生數(shù)量的增加,導(dǎo)致生師比過大,這在一些新建土木工程專業(yè)尤甚.在實(shí)習(xí)教學(xué)的實(shí)施過程中,由于主要靠教師負(fù)責(zé)管理學(xué)生,而教師自身的理論課教學(xué)與科研任務(wù)一般較重,沒有充足的時(shí)間到施工現(xiàn)場(chǎng)去管理學(xué)生,加上一個(gè)教師負(fù)責(zé)多個(gè)實(shí)習(xí)點(diǎn)的管理,所以對(duì)學(xué)生的管理力度不夠.雖然學(xué)院聘請(qǐng)一些施工單位的工程技術(shù)人員做兼職實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師,但由于工程緊張,任務(wù)繁忙,現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員無法安排較多的時(shí)間認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生.雙師型教師缺乏,指導(dǎo)的針對(duì)性不強(qiáng).實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師應(yīng)具備一定的專業(yè)理論知識(shí),更應(yīng)具備豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),即“雙師型”教師.而現(xiàn)實(shí)情況卻是本科高校中雙師型教師十分缺乏.主要原因一是近年來高校人才引進(jìn)唯高學(xué)歷,工程型人才往往因?yàn)閷W(xué)歷不達(dá)標(biāo)無法引進(jìn);二是學(xué)校長(zhǎng)期以來不同程度的重“學(xué)”輕“術(shù)”的導(dǎo)向,導(dǎo)致教師往往喜歡呆在辦公室內(nèi)做學(xué)術(shù)、寫論文,而不愿到工程一線鍛煉.目前帶實(shí)習(xí)的任務(wù)一般由年青教師擔(dān)任,年青教師一般為近幾年畢業(yè)的碩士或博士,出校門,進(jìn)校門,普遍缺少施工、設(shè)計(jì)方面的實(shí)踐鍛煉,工程經(jīng)驗(yàn)缺乏,指導(dǎo)實(shí)習(xí)時(shí)很難有的放矢,學(xué)生遇到的問題難以得到及時(shí)解決.
實(shí)習(xí)基地建設(shè)不能片面追求數(shù)量的增加,而是通過建設(shè)實(shí)習(xí)基地尋求互利雙贏并向縱深延伸的實(shí)質(zhì)合作關(guān)系.協(xié)議一方面規(guī)定建筑公司有義務(wù)接納實(shí)習(xí)學(xué)生,為學(xué)生實(shí)習(xí)提供便利和指導(dǎo);另一方面也規(guī)定學(xué)校有責(zé)任為合作企業(yè)提供相應(yīng)的技術(shù)支持.例如,我院派出一名鋼結(jié)構(gòu)博士做為科技特派員為山東中通鋼構(gòu)建筑有限公司提供技術(shù)支持,幫助企業(yè)解決技術(shù)難題,同時(shí)每年推薦優(yōu)秀畢業(yè)生到公司工作.目前,該公司已成為我校的定點(diǎn)實(shí)習(xí)基地,每次實(shí)習(xí),公司都設(shè)專人為學(xué)生指導(dǎo),公司還在學(xué)院設(shè)立了“中通鋼構(gòu)”獎(jiǎng)學(xué)金,每年拿出2萬元用來資助我院品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生.注重教師工程實(shí)踐鍛煉,建立雙師型教學(xué)團(tuán)隊(duì)為了提高實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師的實(shí)踐能力,我們一方面鼓勵(lì)教師到企業(yè)兼職,深入生產(chǎn)第一線,了解、熟悉工程技術(shù)、工藝流程等,以鍛煉自身的實(shí)踐能力;另一方面有計(jì)劃地安排青年教師做為科技特派員或者以橫向課題合作方到企業(yè)鍛煉,使他們有更多機(jī)會(huì)與企業(yè)的技術(shù)人員、管理人員交流,或參與企業(yè)的工程設(shè)計(jì)、施工、項(xiàng)目管理等環(huán)節(jié).這樣不僅可以從那里了解到新工藝、新技術(shù)、新材料等方面的信息,而且可以發(fā)現(xiàn)教學(xué)環(huán)節(jié)與實(shí)踐環(huán)節(jié)脫節(jié)的地方,還可以及時(shí)了解到工程施工過程中遇到的技術(shù)難題.這都有利于教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和從事相關(guān)的科研活動(dòng),有助于他們將所學(xué)的知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合,提高自身的工程能力、科研能力和學(xué)術(shù)水平;第三,鼓勵(lì)教師參加各種執(zhí)業(yè)資格考試與培訓(xùn),土木系已有近半數(shù)教師獲得國(guó)家一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)師、注冊(cè)建造師、注冊(cè)監(jiān)理師、注冊(cè)造價(jià)師的職業(yè)資格.這些執(zhí)業(yè)資格的獲得為他們聯(lián)系企業(yè)、融入企業(yè),指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)習(xí)具有良好的促進(jìn)作用.創(chuàng)新實(shí)習(xí)教學(xué)模式,提高實(shí)踐意識(shí)李培根認(rèn)為,工程教育應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐主體意識(shí)和實(shí)踐常態(tài)意識(shí),應(yīng)該在整個(gè)學(xué)習(xí)與教育過程中充滿實(shí)踐意識(shí),讓實(shí)踐意識(shí)成為教師和學(xué)生在整個(gè)教育學(xué)習(xí)過程中的常態(tài)意識(shí)[2].為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)習(xí)積極性,提高實(shí)習(xí)效果,我院積極探索改革實(shí)習(xí)模式,主要做法有:一是充分利用校內(nèi)和學(xué)校周邊工程建設(shè)資源,將實(shí)習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)貫穿于大學(xué)四年的整個(gè)學(xué)習(xí)過程,組織動(dòng)員學(xué)生利用課余時(shí)間經(jīng)常到工地參觀.二是將實(shí)習(xí)與大學(xué)生社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合,進(jìn)行關(guān)于新工藝、新材料、施工新方法的社會(huì)調(diào)研,形成調(diào)研報(bào)告或論文,并擇優(yōu)在學(xué)院自辦期刊《觀筑》上發(fā)表,或者經(jīng)教師指導(dǎo)修改后推薦到科技期刊上公開發(fā)表,這種做法在很大程度上能調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)踐積極性,養(yǎng)成勤于思考、善于觀察的良好習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生從工程實(shí)踐中獲取信息的能力,也提高了工科學(xué)生的語言表達(dá)能力.第三,將實(shí)習(xí)和學(xué)生未來的職業(yè)取向相結(jié)合,在實(shí)習(xí)教學(xué)中讓學(xué)生充分認(rèn)知土木工程行業(yè)中的職業(yè)形態(tài),熟悉未來所從事職業(yè)的具體工作及要求,從而提高學(xué)生的職業(yè)意識(shí)和實(shí)踐意識(shí).
做好實(shí)習(xí)宣傳發(fā)動(dòng),在思想上重視實(shí)習(xí)要從根本上提高學(xué)生的實(shí)習(xí)質(zhì)量,首先要提高學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)重要性的認(rèn)識(shí)[3].從大一新生入學(xué)專業(yè)教育開始就向?qū)W生宣傳實(shí)踐教學(xué)的重要性,宣傳理論聯(lián)系實(shí)際的必要性.在職業(yè)規(guī)劃教育中,教育學(xué)生大學(xué)畢業(yè)后不管從事施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理還是從事項(xiàng)目管理等工作,或者考研后從事科研、教學(xué)工作,實(shí)習(xí)都是不可或缺的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié).首先,通過實(shí)習(xí),大學(xué)生可以廣泛地接觸社會(huì),形成更為理性的求職態(tài)度和職業(yè)規(guī)劃;其次,大學(xué)生可以在實(shí)習(xí)中發(fā)現(xiàn)職業(yè)興趣,及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)重點(diǎn)和彌補(bǔ)不足;再次,通過與用人單位的雙向交流,大學(xué)生能更清晰地找準(zhǔn)定位,避免盲目擇業(yè);第四,實(shí)習(xí)過程往往是學(xué)生與實(shí)習(xí)單位之間相互考察、雙向選擇的過程,很多勤奮務(wù)實(shí)的學(xué)生通過實(shí)習(xí)被實(shí)習(xí)單位看中,找到了工作單位.教育學(xué)生實(shí)習(xí)中應(yīng)努力做到:一是不挑剔工作,能從小事情做起;二是對(duì)待工作踏實(shí)認(rèn)真,有責(zé)任心,主動(dòng)性積極性高;善于發(fā)現(xiàn)工作中的問題,能夠及時(shí)與老師、技術(shù)人員溝通和交流;三是勤學(xué)多問,虛心學(xué)習(xí);四是有團(tuán)隊(duì)意識(shí),和部門其他同事能很好配合;第五能吃苦耐勞,不能遇到困難就當(dāng)逃兵.每次實(shí)習(xí)前,召開實(shí)習(xí)動(dòng)員大會(huì),學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、系領(lǐng)導(dǎo)和實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師都要求參加,強(qiáng)調(diào)實(shí)習(xí)重要性,讓學(xué)生實(shí)習(xí)有目的、有任務(wù)、有要求,有紀(jì)律.同時(shí)播放一些重點(diǎn)工程施工流程的影像資料,提高學(xué)生對(duì)實(shí)習(xí)的重視程度與安全意識(shí).
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)，超高層建筑，施工技術(shù)，特點(diǎn)，環(huán)節(jié)探討
中圖分類號(hào)：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一.前言
在很長(zhǎng)的一段時(shí)期，我國(guó)的建筑行業(yè)多采取的是鋼筋混泥土的建筑結(jié)構(gòu)，但隨著土木工程和新的力學(xué)體系，新的設(shè)計(jì)方法出現(xiàn)，經(jīng)過時(shí)間見證，鋼筋混泥土的結(jié)構(gòu)在超高層建筑中，有著明顯的缺陷，那就是自重很大，于是，更多的設(shè)計(jì)師和建造師便開始尋找新的建筑結(jié)構(gòu)來更好的實(shí)施對(duì)建筑的設(shè)計(jì)施工。終于，經(jīng)過無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的檢驗(yàn)，最終選用了強(qiáng)度很大的鋼材來實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，甚至演變成為全鋼的建筑結(jié)構(gòu)。直到目前為止，全鋼結(jié)構(gòu)的建筑已經(jīng)成為一種建筑風(fēng)潮，不僅大大推進(jìn)了我國(guó)建筑設(shè)計(jì)施工的發(fā)展，更大大提升了建筑的整體質(zhì)量。
二.鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑施工概述
1.工程實(shí)例分析
中關(guān)村金融中心工程地處北京市中關(guān)村科技園區(qū)的最核心位置，為北京西部最高建筑(總高度150m)，國(guó)際甲級(jí)寫字樓。工程由塔樓、配樓、連廊3部分組成，總建筑面積111 818平方米。其中塔樓地下4層、地上35層，總建筑面積79 012平方米，總檐高150m，為全鋼結(jié)構(gòu)。
工程項(xiàng)目部組建了最強(qiáng)的管理團(tuán)隊(duì)，通過精心組織、精心施工，攻克了一道道技術(shù)難關(guān)。用6個(gè)月的時(shí)間完成了約15 000t鋼結(jié)構(gòu)安裝施工任務(wù)，月施工最快完成9層；采用CO：氣體保護(hù)半自動(dòng)焊完成了超厚鋼板焊接的施工(最厚達(dá)100mm)，整個(gè)工程的焊縫100％超聲波探傷，100％合格，一次探傷合格率達(dá)98％；在鋼結(jié)構(gòu)吊裝方面，經(jīng)過項(xiàng)目技術(shù)人員不斷探索與總結(jié)，解決了超高層鋼結(jié)構(gòu)空間定位及折線形鋼結(jié)構(gòu)箱型柱吊裝技術(shù)問題，且整體垂直度最大偏差9mm。
本工程由于設(shè)計(jì)的特殊性，無法選用內(nèi)爬式塔吊，根據(jù)工程的地理位置、結(jié)構(gòu)形式及大量的特殊構(gòu)件選擇2臺(tái)大型附著式塔吊，一臺(tái)K80／115與一臺(tái)36B，分別布置在塔樓的西側(cè)與東側(cè)，不僅滿足了所有構(gòu)件的垂直運(yùn)輸，而且為大量超重、超高及偏心構(gòu)件的吊裝創(chuàng)造了條件。K80／115附著式塔吊在國(guó)內(nèi)尚屬首次使用，可借鑒的成熟經(jīng)驗(yàn)不多。施工中通過不斷的摸索，很好地解決了塔吊的組裝、頂升及施工工效等方面的難題，為工程的順利進(jìn)行創(chuàng)造了條件，塔吊平面布置如圖1。
2.超高層建筑結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)析
每一種類型的建筑都有著不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，先要綜合考慮到建筑的主要用途，是民用還是商業(yè)，或者生產(chǎn)車間；再結(jié)合從實(shí)地勘察來的關(guān)于建筑要求的高度，地基的抗震烈度相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)，嚴(yán)格遵守我國(guó)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的安全可靠性原則，進(jìn)行合理科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并選擇符合設(shè)計(jì)方案的高層結(jié)構(gòu)建筑體系。目前，我國(guó)的高層建筑結(jié)構(gòu)體系一般有框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系等可以供選擇。
3.鋼超高結(jié)構(gòu)的建筑體系在設(shè)計(jì)施工的特點(diǎn)。
全鋼結(jié)構(gòu)的建筑體系在設(shè)計(jì)施工中有著很強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性要求，作為一種新型的建筑設(shè)計(jì)體系，有著自己的嚴(yán)格的設(shè)計(jì)施工要求，從地質(zhì)地形的勘察測(cè)量，到對(duì)各種鋼材料的選擇運(yùn)用，整體的框架的搭建，各部分大小構(gòu)件的設(shè)計(jì)剪裁，到實(shí)地的施工安裝，一直到后期的質(zhì)量管理，質(zhì)量的全面監(jiān)控，及其對(duì)整體工程的保養(yǎng)維護(hù)，都是一個(gè)緊密結(jié)合的過程，對(duì)施工方的設(shè)計(jì)水平、技術(shù)能力、專業(yè)水平、管理能力等一系列綜合能力提出了挑戰(zhàn)。
一般而言，全鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)施工有著自己特性，加強(qiáng)對(duì)各種特點(diǎn)的研究，有助于正確的施工，減少失誤。
首先，工序繁多。高層施工，立體施工，相互交叉施工，這是全鋼高層建筑施工的第一特點(diǎn)，也是施工的難點(diǎn)之一，必須做好全面細(xì)致的科學(xué)設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌安排，從設(shè)計(jì)施工到施工人員的安全保護(hù)，都要有著極其高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。
其次，全鋼結(jié)構(gòu)施工多半位于高空，空間狹小，但由于工序繁多，需要準(zhǔn)備的各種部件和施工器械品種繁多，操作人員的空間移動(dòng)位置小，安全保障難度高，對(duì)眾多的零部件和施工的構(gòu)件無處安放，對(duì)升降傳輸速度安全性有著高端要求。
最后，工程進(jìn)度控制難度大。高空作業(yè)，超高的施工標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格的施工規(guī)范，高端的材料處理，科學(xué)的安裝，合理安全的拆遷等一系列鞏固都受到了各種因素的影響，比如材料的質(zhì)量，各種構(gòu)件的傳送，自然氣候因素，焊接技術(shù)等各個(gè)方面。
三.鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工技術(shù)操作
1.要做好施工前的各種準(zhǔn)備。
首先，要經(jīng)過實(shí)地勘察測(cè)量得到準(zhǔn)確的各種數(shù)據(jù)，結(jié)合雙方的建設(shè)協(xié)議，綜合考慮各種影響因素，做出科學(xué)合理的工程設(shè)計(jì)，制定施工標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范，嚴(yán)格實(shí)行權(quán)責(zé)制度，做到目標(biāo)明確，權(quán)責(zé)分明。
其次，在施工前要做好各種物料、裝吊設(shè)備的準(zhǔn)備和檢測(cè)，保證施工要用到的各種機(jī)械設(shè)備夠足夠齊全，且都能夠保持正常運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)，要做好對(duì)施工人員的培訓(xùn)，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的掌握，提高對(duì)各種機(jī)械的操控熟練程度，加強(qiáng)心理素質(zhì)的測(cè)驗(yàn)和鍛煉。
最后，要對(duì)即將施工的場(chǎng)地做出清理，對(duì)周邊的人員和物品進(jìn)行分離，同時(shí)，將各種即將用到的機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)合理布置。
2.以全鋼結(jié)構(gòu)施工中的鋼柱安裝為例做出簡(jiǎn)單技術(shù)分析
鋼柱在整個(gè)全鋼結(jié)構(gòu)體系中起著重要的支撐作用，其安裝關(guān)系到整個(gè)建筑的穩(wěn)定和安全。因此，筆者將全鋼結(jié)構(gòu)施工的鋼柱安裝為例，探究其施工方法和施工技術(shù)，保證鋼柱安裝的質(zhì)量。
節(jié)柱的標(biāo)高具有及其重要的作用，如果出現(xiàn)差錯(cuò)，要做到隨時(shí)隨地科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)修改，同時(shí)，要密切和節(jié)柱的軸線檢驗(yàn)，以保證二者之間的精確，為鋼柱的安裝做好準(zhǔn)備。
在進(jìn)行鋼柱安裝高空作業(yè)之時(shí)，要將鋼爬梯等各種需要的施工構(gòu)件準(zhǔn)備好，并放到鋼柱上。進(jìn)行對(duì)鋼柱的最后檢查，看看鋼柱的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的臨時(shí)連接板是否穩(wěn)定？若符合標(biāo)準(zhǔn)，則可以根據(jù)相關(guān)安裝標(biāo)準(zhǔn)，采用螺栓開始固定，以保證施工時(shí)候隨時(shí)應(yīng)用。采用起吊設(shè)備，進(jìn)行兩點(diǎn)連接，同時(shí)起吊，于此，對(duì)鋼柱的安裝已初步完成。
3.鋼柱安裝質(zhì)量受到的影響因素
(一)安裝上存在著誤差。主要由安裝過程中碰撞及鋼柱本身幾何尺寸偏差引起，也包括校正過程中測(cè)量人員操作誤差，須通過加強(qiáng)施工管理進(jìn)行保證。
(二)焊接上存在著變形。鋼梁施焊后，焊縫橫向收縮變形對(duì)鋼柱垂直度影響很大，由于本工程焊縫較厚，所以累計(jì)誤差的影響比較大。因此，加強(qiáng)對(duì)焊接質(zhì)量的監(jiān)控，刻不容緩。
(三)大自然的日照溫差。日照溫差引起的偏差與柱子的細(xì)長(zhǎng)比、溫度差成正比。一年四季的溫度變化會(huì)使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形，尤其是夏季，在太陽光照射下，向陽面的膨脹量較大，故鋼柱便向背向陽光的一面傾斜。
(四)纜風(fēng)繩松緊不當(dāng)。嚴(yán)禁利用攬風(fēng)繩強(qiáng)行改變柱子垂偏值。此種做法，既不科學(xué)又不安全，難以對(duì)施工的質(zhì)量產(chǎn)生積極意義。
四.關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)超高建筑施工中的協(xié)調(diào)管理
1.進(jìn)行施工人員的安全管理，由于全鋼超高層的施工，都是立體高層施工，人員之間的上下空間重疊厲害，對(duì)各個(gè)樓層建設(shè)時(shí)期，要分開時(shí)段，實(shí)施分開分時(shí)段施工，避免高空墜物，同時(shí)，要加強(qiáng)施工人員上下運(yùn)輸和用電用火的監(jiān)控。
2.對(duì)各種機(jī)械進(jìn)行統(tǒng)一安排，嚴(yán)格按照施工程序進(jìn)行，統(tǒng)一調(diào)度，統(tǒng)一進(jìn)度，在使用高峰期，可以實(shí)時(shí)流水線作業(yè)或者是倒班制，提高機(jī)械的使用效率。
3.加強(qiáng)施工平面的管理。由于全鋼超高層施工施工場(chǎng)地面向空中，施工場(chǎng)地受到限制，平面狹小，缺乏一定的空間擺放材料和施工器械，而在施工過程中，總會(huì)有大量的構(gòu)件和設(shè)備進(jìn)出。因此，要根據(jù)施工設(shè)計(jì)規(guī)范，隨時(shí)進(jìn)行場(chǎng)地的協(xié)調(diào)，對(duì)材料，設(shè)備的運(yùn)輸，擺放，加強(qiáng)管理監(jiān)督，實(shí)施規(guī)范化擺放器械，保證場(chǎng)地的有序性。
五.結(jié)束語
鋼超高結(jié)構(gòu)建筑的施工具有極大的技術(shù)性和挑戰(zhàn)性，施工單位必須做好科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，設(shè)定嚴(yán)格科學(xué)的施工規(guī)范，并精心準(zhǔn)備施工所用各種器械設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn)，提高整個(gè)施工隊(duì)伍的技術(shù)能力和綜合素質(zhì)。在施工時(shí)候既要保證施工進(jìn)度，控制施工質(zhì)量，又要結(jié)合施工的實(shí)際情況，從全局出發(fā)，統(tǒng)籌全局，兼顧細(xì)節(jié)，保證施工的科學(xué)合理性，保證整個(gè)全鋼結(jié)構(gòu)超高層施工的安全穩(wěn)定，優(yōu)質(zhì)高效。為推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，做出貢獻(xiàn)。
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【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)；穩(wěn)定；準(zhǔn)則
1.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定基本概念和分類
鋼材具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、力學(xué)性能良好的優(yōu)點(diǎn)，是建造構(gòu)筑物的一種極好的建筑材料。鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，對(duì)于充當(dāng)相同受力功能的構(gòu)件，具有截面輪廓尺寸小、構(gòu)件細(xì)長(zhǎng)和板件柔薄的特點(diǎn)。對(duì)于因受壓、受彎和受剪等存在受壓區(qū)的構(gòu)件或板件，如果技術(shù)上處理不當(dāng)，可能使鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)整體失穩(wěn)或局部失穩(wěn)或局部與整體的相關(guān)失穩(wěn)。失穩(wěn)前結(jié)構(gòu)物的變形可能很小，突然失穩(wěn)使結(jié)構(gòu)物的幾何形狀急劇改變而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物完全喪失抵抗能力。因此穩(wěn)定問題是鋼結(jié)構(gòu)的突出問題。防止構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定破壞并非使它們的實(shí)際應(yīng)力低于某規(guī)定值，而是要防止一種特殊的不穩(wěn)定平衡狀態(tài)發(fā)生。這種狀態(tài)的特征是：當(dāng)荷載僅有微量增加時(shí)，應(yīng)變顯著增長(zhǎng)。可以認(rèn)為：構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)破壞是它們內(nèi)部抗力的突然崩潰，這就是鋼結(jié)構(gòu)屈曲現(xiàn)象的特征，不論發(fā)生破壞時(shí)構(gòu)件的工作屬于彈塑性或彈性工作階段，破壞特性完全相同。由于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的失穩(wěn)破壞比較突然，屈曲一旦發(fā)生，結(jié)構(gòu)隨即崩潰，因而遠(yuǎn)比強(qiáng)度破壞危險(xiǎn)。這從很多實(shí)際工程事故實(shí)例中可以得到證實(shí)。因而從事鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作者們，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題應(yīng)予特別的重視，要掌握穩(wěn)定問題的本質(zhì)和規(guī)律以及正確的計(jì)算方法，從而避免工程中的失穩(wěn)破壞。
2.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題的特點(diǎn)
（1）多樣性。鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題普遍存在于鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，凡是結(jié)構(gòu)的受壓部位，在設(shè)計(jì)時(shí)都必須認(rèn)真考慮其穩(wěn)定性。有時(shí)，某一部位從表面上看來并未受壓或主要不是受壓，但仍然也會(huì)出現(xiàn)屈曲失穩(wěn)問題。鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，在形式上具有多樣化特點(diǎn)。例如，軸心受壓構(gòu)件的彎曲失穩(wěn)是最常見的屈曲形式。但它并非唯一的失穩(wěn)形式，它還有可能出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)和既彎又扭等多種失穩(wěn)的形式。
（2）整體性。對(duì)于結(jié)構(gòu)來說，它是由各個(gè)桿件組成為一個(gè)整體。當(dāng)一個(gè)桿件發(fā)生失穩(wěn)變形后，它必然牽動(dòng)和它剛性連接的其他桿件。因此，桿件的穩(wěn)定性不能就某一根桿件去孤立地分析，而應(yīng)當(dāng)考慮其他桿件對(duì)它的約束作用。這種約束作用是要從結(jié)構(gòu)的整體分析來確定的，這就是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的整體性問題。
（3）相關(guān)性。穩(wěn)定的相關(guān)性，指的是不同失穩(wěn)模式的耦合作用。例如，單軸對(duì)稱的軸心受壓構(gòu)件，當(dāng)在對(duì)稱平面外失穩(wěn)時(shí)，呈現(xiàn)既彎又扭的變形，它是彎曲和扭轉(zhuǎn)的相關(guān)屈曲。另外，局部和整體穩(wěn)定的相關(guān)，還常見于冷彎薄壁型鋼構(gòu)件。其壁板的局部屈曲一般并不立刻導(dǎo)致整體構(gòu)件喪失承載能力，但它對(duì)整體穩(wěn)定臨界力卻有影響。對(duì)于存在缺陷的桿件來說，局部和整體之間相互影響更具有復(fù)雜性。組成鋼構(gòu)件的板件之間發(fā)生局部屈曲時(shí)的相互約束，有時(shí)也稱為相關(guān)性[1]。
3.穩(wěn)定問題的分類
結(jié)構(gòu)構(gòu)件失穩(wěn)的現(xiàn)象存在多樣性，從性質(zhì)上可分為三類：平衡分岔失穩(wěn)、極值點(diǎn)失穩(wěn)和躍越失穩(wěn)[2]。
3.1平衡分岔失穩(wěn)
完善的（即無缺陷、挺直的）軸心受壓構(gòu)件和完善的在中面內(nèi)受壓的平板的失穩(wěn)都屬于平衡分岔失穩(wěn)問題。當(dāng)壓力P未超過一定限制時(shí)，構(gòu)件保持平直，截面上只產(chǎn)生均勻的壓應(yīng)力。當(dāng)壓力達(dá)到一特定的限值PE時(shí)，構(gòu)件會(huì)突然發(fā)生彎曲，由原來軸心受壓的平衡形式轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之相鄰的但是帶彎曲的新的平衡形式。
3.2極值點(diǎn)失穩(wěn)
偏心受壓構(gòu)件從一開始其側(cè)移即隨荷載的增加持續(xù)增大。其后由于塑性區(qū)的發(fā)展，側(cè)移的增大愈來愈快。最后達(dá)到極限荷載Pu。此后，荷載必須逐漸下降，才能繼續(xù)維持內(nèi)外力的平衡。由此可見，這類穩(wěn)定問題與平衡分岔失穩(wěn)具有本質(zhì)的區(qū)別。它的平衡狀態(tài)是漸變的，不發(fā)生分岔失穩(wěn)現(xiàn)象。它失穩(wěn)時(shí)的荷載Pu也就是構(gòu)件的實(shí)際極限荷載，故稱為極值點(diǎn)失穩(wěn)。實(shí)際的軸心受壓構(gòu)件因?yàn)槎即嬖诔跏紡澢秃奢d的作用點(diǎn)稍稍偏離構(gòu)件軸線的初始偏心，因此其荷載撓度曲線也呈現(xiàn)極值點(diǎn)失穩(wěn)現(xiàn)象。這種穩(wěn)定問題的求解通常是考慮初始缺陷，設(shè)法找出荷載全過程的位移關(guān)系，求得荷載-位移曲線，包括曲線的上升段和下降段，從而得到極限荷載Pu。這個(gè)途徑比較復(fù)雜，要同時(shí)考慮材料和幾何非線性，很難求得閉合解，常用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)值分析求出近似解。
3.3躍越失穩(wěn)
兩端鉸接較平坦的拱結(jié)構(gòu)，在均布荷載q的作用下有撓度V，其荷載曲線也有穩(wěn)定的上升段，但是達(dá)到曲線的最高點(diǎn)時(shí)會(huì)突然跳躍到一個(gè)非鄰近的的具有很大變形點(diǎn)，拱結(jié)構(gòu)頃刻下垂。在荷載撓度曲線上，有不穩(wěn)定段，一直是上升的穩(wěn)定段，但是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)已經(jīng)破壞，故不能被利用。與最大變形點(diǎn)對(duì)應(yīng)的荷載qcr是坦拱的臨界荷載，這種失穩(wěn)現(xiàn)象就稱為躍越失穩(wěn)。
4.結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的判定準(zhǔn)則
《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ99-98）中，對(duì)于高層鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定和判定準(zhǔn)則有詳細(xì)表述[3]。這本規(guī)程明確提到結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的概念，并指出其判定準(zhǔn)則是層間側(cè)移判定準(zhǔn)則。對(duì)于非規(guī)則框架整體穩(wěn)定判定準(zhǔn)則綜合起來有以下三個(gè)觀點(diǎn)[4]：
荷載-位移曲線頂點(diǎn)判定準(zhǔn)則。既當(dāng)結(jié)構(gòu)某層的荷載-位移曲線達(dá)到其頂點(diǎn)時(shí)，則認(rèn)為此為穩(wěn)定臨界狀態(tài)。
承荷極限判定準(zhǔn)則。即當(dāng)結(jié)構(gòu)一定情況下，以緩慢的速度比例加載，達(dá)到其最大值時(shí)即認(rèn)為此為穩(wěn)定臨界狀態(tài)。
荷載-位移曲線斜率判定準(zhǔn)則。當(dāng)其曲線斜率為零時(shí)達(dá)到穩(wěn)定臨界狀態(tài)。
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