时间:2023-07-07 17:24:38
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇土木工程最新规范,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:毕业设计;建筑设计;结构设计;工程安全意识
中图分类号:G642.477 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)20-0081-02
土木工程专业作为直接为建筑行业培养人才的专业,国家建设部于1995年开始对全国高校土木工程专业进行教育质量评估,并于1995年开始实施注册建筑师、结构工程师执业资格注册考试制度,在建筑领域建立了从业人员的执业资格制度[1,2];2010年6月,教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”[3];2013年6月,我国成为《华盛顿协议》的预备成员,我国工程教育(专业)认证进入了实质性的实施阶段,这些制度的制定和实施都是为了更好地满足经济社会发展对高素质创新性人才的需要[4]。
毕业设计是土木工程专业本科教学计划的重要组成部分和最重要的综合性实践教学环节,是前三年半所学内容的一次大综合总实践,是提高本科生知识、能力、素质的关键性步骤,也是学生综合素质与工程实践培养效果的全面检验。毕业设计作为培养学生向工程师过渡的最后环节,也是卓越工程师培养的关键环节,必须高度重视学生工程师素质的培养。目前,土木工程专业毕业设计存在选题与实际工程联系不紧密,学生主动性差,毕业设计时间不足,指导方式不合理,部分教师缺乏实践经验,监管及考核方法不科学等诸多问题,影响卓越工程师培养目标的实现。本文从选题、建筑设计、结构设计、制图及计算书的编排、工程安全意识、过程控制和成绩考核等六个方面对毕业设计进行了探索研究和实践,为基于卓越工程师培养目标的毕业设计教学方案修订提供参考。
一、选题
由于工程类毕业设计数据烦琐,内容复杂,要从选题上杜绝抄袭,从制度上严禁抄袭。选题原则上既要保证基本的综合运用知识能力和培养能力的工程训练,又要符合学生的实际情况,贯彻因材施教的原则,使各类学生在原有的水平和能力上有较大提高,鼓励优秀学生有所创新。在满足基本要求的前提下,选题应注意有理论深度和实际价值,尽量结合科研与实际工程,以进一步促进教学、科研、生产的有机结合。采取“公布选题,双向选择”的做法,激发学生的设计兴趣,以充分调动学生的积极性,鼓励学生到设计院进行毕业设计,使毕业设计与将要从事的工作紧密结合,有利于学生尽快地进入工作角色[5]。
二、建筑设计
针对现在大学生工程意识比较差的普遍现象,重点检查学生对一般民用建筑设计原理和方法,及相应建筑规范的查阅,要求其建筑设计必须有依有据,不可凭空想象,避免“我以为、我感觉、我认为”的现象出现。例如:普通教室、实验室、宿舍、办公室、客房等面积的确定;安全出口的数量和位置的确定;走道、楼梯梯段、休息平台宽度的确定;楼梯栏杆和扶手的确定;卫生间面积和设备的确定,门窗位置及大小的确定,等等,都必须在规范上找到依据。值得高兴的是,学生在建筑设计中,也考虑了人性化设计,在宿舍楼设计中,增加了无障碍房间设计;在办公楼、旅馆、图书馆的设计,增加了大门口无障碍坡道的设计等。在建筑设计中,开展三次小组内部讨论,分别为初步设计、二次修改方案和最终方案,同学间相互评阅彼此的建筑方案,在满足规范的前提下,尊重设计者的想法,最终由指导老师和同学共同确定建筑方案,三次的小组讨论也让学生各自介绍自己的方案和想法,彼此了解了不同建筑的设计要点,增强了对建筑设计的兴趣。
建筑设计审核的主要内容和需要学生注意的内容如下。
1.从整体上把握建筑空间关系的能力,例如:建筑的类型(是什么用途的建筑物);建筑周围的地形(是否为坡地,室外设计地坪间的高差是多少,各个室外设计地坪之间的关系是如何处理的);建筑的室内外高差;建筑的层高及总高度;是否有错层及室内地坪是否有高差;房间的布局及尺寸;入口的位置及门窗布置;楼梯的位置、形式及走向;各层平面的上下间定位关系。
2.对建筑结构体系及其材料和做法的掌握能力,例如:建筑结构的类型;建筑结构的材料类型;建筑结构水平分系统;门窗洞口过梁;基础及地下结构的类型;屋顶形式及其结构类型;檐口的类型;悬挑结构;圈梁、构造柱(芯柱)等抗震加固措施。
3.对建筑物各个部位建筑构造做法的了解和熟练掌握的能力,例如:基础及地下结构构造做法;地坪层构造做法;楼板层构造做法;屋顶构造做法;外墙构造做法;内墙构造做法;门窗构造做法;楼梯及其栏杆(板)构造做法; 建筑防潮(包括墙身、地坪、地下室等部位)构造做法;台阶、坡道、勒脚、散水等部位构造做法。
三、结构设计
近几年,国家规范有了很多的更改,结构设计的重要特点就是要依据规范做设计和构造措施的选择,因此,学生必须与时俱进,有依据基本原理和旧规范,来学习新规范的能力。在毕业选题时,指导教师就一再强调学生,必须学习最新规范设计,尤其是《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),为了方便学生的查阅,指导老师购买了最新的结构设计规范和毕业设计辅导书。在结构设计中,提前给学生布置相应的计算任务,让学生明确自己下一步任务是什么;重点检查了学生结构概念设计和结构计算方法原理、使用范围、荷载及尺寸的参数取定、以及抗震构造措施的选择,为了防止学生临时编撰计算书,每周必须检查手工计算书,并详细记录每个同学的设计进展。
结构设计审核的主要内容和需要学生注意的内容[5]:(1)加强结构概念设计指导,注重结构布置的比较分析;(2)强调结构计算模型的比较分析;(3)注重构造设计的指导;(4)结构电算与手算的结合指导。
四、制图及计算书的编排
对于建筑图的绘制,在满足基本的制图原则下,要求学生尽量详细标注,让看图者能够直观地了解功能房间的大小、门窗的定位等。对于结构图的绘制,讲解了11G101平法施工图集的内容,并要求学生采用平法进行结构图的绘制。结构图的平法表示可以大大减少绘图的工作量,但是对读图者有较高的要求,学生能容易理解其符号的含义,却很难掌握结构的实际配筋情况。因此,在辅导的过程中,指导老师都会让学生根据平法画截面配筋图,并介绍平法中每个字符所表达的含义,在结构图的绘制中,要求学生梁柱必须平法,基础、楼板、楼梯等截面法和平法都可以,但切记不要混合使用。对于计算书的编排,要求各级标题和正文要有明确的区分、图表序号和名称对应,尽量不要跨页编排。
在建筑施工图和结构施工图的绘制中,要求学生熟悉建筑制图规范的条文要求,并能够熟练准确地运用。主要审查以下几个方面:(1)按照设计要求的图纸比例绘制,能否准确、清晰、简洁地表达出设计的意图;(2)线型要正确,图面要有层次感,粗、中、细线等要正确运用,并正确展现所表达的内容;(3)建筑材料图例要正确;(4)尺寸的标注要完整、正确;(5)标高的标注要完整、正确;(6)正确、熟练地表达清楚建筑平、立、剖面图中的投影关系,在图纸上就是既不能漏画、错画,也不能多画,或者将投影的前后、左右、上下关系完全搞乱。
五、工程安全意识
毕业设计作为一个实践性教学环节,指导教师时刻结合毕业设计内容给学生灌输工程安全意识。(1)通过生产实习,实地去介绍工程上的安全规章制度和防止措施,让学生亲自感受施工现场和生产工艺过程;(2)定期从网上查阅相关工程事故,分析事故原因,加深学生对工程安全的理解;(3)邀请企业和设计院的相关专家给学生做讲座,使学生在较短的时间内掌握相关理论和技术及工程项目设计中所遇到的具体问题,贯彻和了解新规范内容和建筑前沿新知识。
六、过程控制和成绩考核
毕业设计整个过程包括外文翻译、选题、开题报告、建筑设计、结构设计(生产实习)、计算书编写、答辩及评阅归档等各个环节。指导老师对各环节进行阶段性检查,实施严格质量控制,每周指导教师都要跟学生见面并做好毕业设计进度的相关记录。毕业设计成绩从计算书质量、平时表现、创新能力、答辩成绩等多方面对毕业设计进行全面考核。
七、结语
指导教师应加强在毕业过程中对学生进行工程师的基本素质的培养,强化学生的工程安全意识,增强其综合分析能力、自学能力和独立工作能力,使学生能够运用所学知识,正确使用各种有关的专业标准、规范和图集。通过以上措施,在尊重学生的特点和个性的前提下,让学生充分意识到毕业设计的重要性,调动学生的积极性,并合理安排毕业设计各阶段的时间和要求,保证毕业设计保质保量地顺利完成。近三年指导的毕业设计分别获得了校级一等奖、三等奖、三等奖的好成绩,连续两年被评为土木工专业优秀设计小组。
参考文献:
[1]刘在今,许明.执业资格体系下土木工程专业培养模式的思考[J].职业时空,2006,(24):36-37.
[2]张云峰,詹界东,李文.土木工程专业教学改革必须与国家注册工程师制度接轨[J].高等建筑教育,2005,14(1):14-16.
[3]孙亚飞.实施“卓越计划”培养土木工程专业技术人才[J].湖北广播电视大学学报,2014,34(5):114-115.
关键词 工程管理 专业培养 高校教育
中图分类号:G642 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.08.014
Research on Education Reform of College Engineering
Management Professional Training
LI Yating
(Guangdong Ocean University, Zhanjiang, Guangdong 524088)
Abstract The Engineering management is a application work.The new training target focus on training university students who own the work skill on management the construction project of high efficiency. With the progress of the construction industry , the university education still exists some misunderstanding on professional education. Some reform on professional education should be considered to solve the incorrect recognition.
Key words Engineering Management; reform; professional education
0 引言
随着时代进步,现代化生产越来越要求复合型人才,即T型人才,既具有管理技能又懂工程技术。工程管理专业正是典型培养T型人才复合型专业,即具备管理学、经济学和土木工程技术的基本知识的高级复合型管理人才。工程管理专业的培养目标是培养适应现代化建设需要,德智体全面发展,具备工程技术及经济管理、法律等基本工程项目管理知识,获得工程师基本训练,具有较强实践能力、创新能力、组织管理能力的高级工程管理人才。工程实践能力是工程管理应用型本科人才教育培养的核心内容,也是社会与就业单位的迫切需要。
1 普通高等院校工程管理专业人才培养存在的一些误区
近年来,我国有近 320 所高校开办工程管理本科专业,其中 985 院校 38 所。院校涵盖了综合类、财经类、理工类、农业及矿业类等多种类别,培养方案及课程设置各具特色、各有侧重,相差很大。但就目前大多数高校工程管理专业的专业设置来看,依然主要是面向建筑行业的房屋建筑工程管理。①建筑工程管理专业是一个实践先行的特殊学科。它是以培养面向基层的具有较强的土木工程建设实践技能和管理理论知识人才的实践应用性较强的专业学科。
但现阶段,普通高等院校工程管理专业建设过程中依然存在以下培养误区:
(1)专业培养目标的设定误区。教育部颁布的最新专业目录中的工程管理是培养具备管理学、经济学和土木工程技术的基本知识,掌握现代工程管理科学的理论、方法和手段,具备从事工程项目管理的基本能力,能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才。②这种目标中更侧重于管理学和经济方向的专业教育,对土木工程技术知识仅仅是初步掌握。建设部高等工程管理学科专业指导委员会制定的工程管理培养目标为“具备土木工程技术及工程管理相关的管理、经济和法律等基本知识,获得工程师基本训练,具有一定的实践能力、创新能力的高级管理人才”。③在这种培养目标中要求工程管理专业学生掌握技术、管理、法律和经济的四大类平台课程知识,其中土木工程技术知识成为核心主干课程。在这种培养目标中更倾向于土木工程技术知识的专业教育。由于两种不同培养指导方针,因此各普通高等院校从自身情况出发,在两种培养目标中选择某一种。一方面传统具有土木工程背景院校的工程管理专业侧重于土木工程技术教育,另一方面一般性高等院校更侧重于管理类课程教育。因此出现工程管理专业培养目标设定误区,人为割裂项目管理和工程技术的关系。实际上建设工程的项目管理目标和经济优化目标的实现主要依赖于先进的工程技术和有效的工程策划组织方案。工程管理专业培养过程中应有机整合工程技术和管理类知识,培养以土木工程技术为基础并对工程项目进行有效管理的实践应用性人才为目的,工程技术与管理学并重的学习培养方针。
(2)专业培养计划制定的过程误区。现阶段我国工程人才市场存在用人单位急缺建设工程管理方面人才,但同时各大高等院校培养的工程管理人才却无法找到相应工作的现象。这就是由我国工程管理专业培养计划制定的误区所导致的。我国在制定工程管理专业培养计划过程中参与者单一,用人单位极少参与。用人单位与学校毫无联系,建筑企业等用人单位对工程管理类人才的时代要求无法及时反馈给高等院校,便于学校根据用人市场的最新要求来及时修改培养计划,培养出符合市场和时代要求的最新工程技术人才。人才市场中对工程管理类人才技术和素质要求并没有体现在学校人才培养计划中。学校培养出的工程管理人才与用人市场迫切需求的工程管理类人才要求极不匹配。
(3)知识体系的构架误区。工程管理专业知识体系涵盖工程技术(包括计算机辅助技术)、经济、管理和法律四大平台课程。在非常有限的专业总课时数内,每门专业课时数极其有限,学生学习的内容均不深入,存在知识体系的构架误区。这种误区造成学生学习目的不明确,知识体系混乱庞杂,学习的知识都不够扎实。学生中出现“门门通,门门不精”的学习现象。
(4)工程技术理论课程与实践环节的衔接误区。工程管理专业作为一个应用型学科,有自身特点,就是所学理论知识必须有效应用于工程实践。只有这样的实践应用型工程管理类人才才是用人市场急切需求的。但实际上普通高等院校工程管理专业培养中一直存在理论课程与实践应用的衔接误区。理论课程不能与实践环节有效连接。工程管理专业的专业理论课程内容受限于教学方式和教学环境只能停留于理论层面,不能体现其实践应用。同时对专业实践教学环节重视程度不够,实践环节薄弱。
2 应对措施
随着现代化的建设行业用人要求的日益提高,工程管理专业培养过程应积极采取应对措施。
(1)基于BIM为核心的工程管理专业教学改革。一方面建筑工程业的现代化进程加速,新型工程理论、工程仿真模拟技术和建设信息化技术的不断出现,对未来的建筑工程管理人才提出更高的要求;另一方面普通高等院校工程管理专业培养中依然存在一些误区。现代化的专业教育改革给予了有效的应对措施。BIM(建筑信息模型),是以三维数字技术为基础,基于数字化和可视化的集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型。④BIM(建筑信息模型)同时又是一种应用于设计、建造、管理的数字化方法,这种方法支持建筑工程的集成管理环境,可以使建筑工程在其整个进程中显著提高效率和大量减少风险。⑤BIM是数字技术在建筑工程中的直接应用,可以帮助工程技术人员更有效的指导工程项目策划实施过程,并对建设项目进行质量、进度和成本等多方面的全过程管理。利用BIM这个数字技术平台,可以使建设项目数据信息具体化可视化,给学生直观的感受便于学生理解相关知识。同时通过BIM这个平台可以将各种理论知识有机整合,形成系统化完整的知识体系。学生可以明确各种专业知识用以解决工程项目管理中哪个阶段哪个方面的问题。同时BIM也优化专业知识的教学过程,实现理论知识和实践应用零对接;体现工程管理专业现代化教育改革进程。
(2)加强校企合作基地,创建新型稳定的校企实训基地。学校应加强同当地有实力的建筑企业的合作与联系,一方面实战经验丰富企业深入学校交流,将最新的用人要求和工程技术反馈至学校,便于教师丰富授课内容和学校及时调整培养方案,将基础理论与真正的工程建设项目实践案例相结合,将基础理论的具体应用通过实际案例体现,帮助学生明确各个科目学习的学习目的。学校教师也通过与企业经验丰富的工程技术人员交流,提升自身实践技术水平,不断提高工程技术课程的教学要求。参与进实训基地的教师通过与定期回访实训基地的工程技术人员交流学习,不断丰富工程管理专业所需的工程新技术和新管理思想,最迅速的接触到各种最新规范和技术标准,既丰富理论知识又具备了真正的实践操作能力,做到理论联系实际。稳定的校企合作实训基地为培养双师型“教师+技师”的新时代应用型大学教师提供的基地条件。另一方面当地大型建筑工程企业与学校共同建立实训基地时,培养学生,可便于自己储备大量良好的优秀人才。同时由于在学校教学期间已经开展了实践培训,帮助学生实现了学习与工作的零对接,对于建筑企业而言也节约企业的培训成本。建立稳定的实训基地对于学校、企业、教师和学生来说实现了共赢局面。
(3)帮助学生明确职业方向,加强职业教育。工程管理专业作为一个应用型专业,学生就业层面广,面向项目管理、造价、施工、物业、工程设计和咨询多个岗位。在学校期间工程管理专业学生极少明确自身学生自身潜在就业方向,在知识结构体系上应适当注重职业教育培育,特别是职业精神、职业意识和职业素质方面。
(4)积极发挥行业协会作用,加强学术交流。我国未来的建筑行业发展模式中,政府指导建筑发展;行业协会管理和规范本行业发展,高等院校为行业发展提供人才储备;企业吸纳人才和推动行业发展。行业协会将会在建筑业发展中发挥主要作用。面对建筑工程管理行业日新月异行业发展,行业协会应积极发挥行业协会的纽带作用。一方面行业协会将学校和企业有机联系起来,行业协会尽力协助学校联系当地建筑企业,同时协助企业深入了解学校专业特色。另一方面行业协会应积极开展工程管理专业方向的各种最新规范、技术标准和工程技术知识的学术交流培训活动,帮助学校专业教师和企业技术人员拓宽学术思想和开阔研究思路,提高整个建筑工程管理专业学科的科技含量,提升整个行业科学研究水平。
3结论
建筑行业的现代化进程中,建筑行业对从业人员的综合素质要求日益提高,为了更好便于学生实现学校与单位的零对接,培养出更符合建筑业现代化行业标准的T型综合管理人才,工程管理专业专业培养应积极推行现代化专业教育改革,避免专业培养误区。工程管理专业培养应积极推行以BIM为核心的专业教学改革,通过建立稳定实训基地建立长期校企合作机制;同时加强同行业协会纽带作用,加强学术交流,最后加强对学生的职业教育。作为应用实践性学科,工程管理专业应更积极推进现代化教育改革,培养出更多符合时代要求的实践应用人才。
注释
① 刘帅,姚少臣.对独立学院工程管理专业实训教学的探析――以大连理工大学城市学院为例 [J].经济研究导刊,2013.214(32):127-128.
② 中华人民共和国教育部高等教育司.普通高等学校本科专业目录和专业介绍[M].北京:高等教育出版社,2012.
③ 建设部高等工程管理学科专业指导委员会.工程管理(四年制本科)专业培养方案,2012.
本文作者:顾艳阳 单位:常州工程职业技术学院建筑工程技术系
1、课程概况
《建筑结构》是土木类专业的必修课程,也是非常重要的专业基础课程,由于该课程内容涵盖面较广,尤其是需要三大建筑力学(理论力学、材料力学、结构力学)的铺垫,这使得该课程学习起来难度较大。以往,教师在教授该课程时,基本上是照本宣科,注重理论而脱离实际,教师难教,学生难学。为了改善这种状态,近几年很多院校的土木工程系专业的教师一直在进行尝试改革。
2、课程改革现状
笔者教授该课程有十几年的历史了,为吸引学生的注意力,曾经用模型等教具、多媒体教学、现场观摩等方法来进行改革。期间,学生的学习兴趣的确比以前有所提高,但是发现很多学生学完该课程以后,与后续的其他课程的衔接出现了问题,学生所掌握的知识比较死板,缺乏实际运用的能力,这使得学生的学习积极性一直难以高涨。而后,笔者又想了很多方法想打破僵局,都没有明显成效,形成了该课程的改革瓶颈状态。直到今年上半年学校为了贯穿课程改革,请来了戴士弘教授宣传课程改革理念,又在今年9月初,请戴教授来校针对学校各个专业的课程进行点评,使得我对该课程有了一些新的想法,认识到了以往所作的改革都是对教学方法的改良,没有注意到课程内容的改革是根本,是《建筑结构》课程改革瓶颈状态的最大的突破口。
3、课程内容体系的改革
课程内容体系改革是高等职业技术教育教学改革的重点和难点。要按照突出应用性、实践性的原则重组课程结构,更新教学内容。教学内容要突出基础理论知识的应用和实践能力的培养,基础理论教学要以应用为目的,以必须、够用为度;专业课教学要加强针对性和实用性。这就引入了戴教授所介绍的项目法理念来进行教学。《建筑结构》是高职土木工程类专业最为重要的专业基础课程,也是技术基础课,其内容包括钢筋混凝土结构、砌体结构和钢结构三部分。目前,土木工程类《建筑结构》课程中的钢筋混凝土结构部分使用的是2002年颁布的《混凝土结构设计规范》;砌体结构部分使用的是工业与民用建筑类规范,即2002年3月开始实施的《砌体结构设计规范》(GB50003-2001);钢结构水下部分结构使用的是《土木工程工程钢闸门设计规范》(SL74-95);水上部分结构使用的是工业与民用建筑类《钢结构设计规范》(GB50017-2003)。
由上可见,高职土木工程类《建筑结构》课程所含内容和所用规范种类较多,讲授时首先要讲清楚各个规范的适用对象,以免学生在工作中用错规范。另外,所讲内容全部为最新规范,充分体现了教育部有关更新教学内容的要求。其次,讲授内容要重点突出。《建筑结构》三大部分主要讲述材料的基本性能、设计原理、基本构件的设计方法和有关构造规定。作为高职学生,重点要掌握基本构件的设计方法和有关构造规定,为此有关这方面的内容要讲清楚讲透彻。如受弯构件正截面和斜截面承载力计算方法及其有关构造规定要着重讲解;而对于材料的基本性能、设计原理则作为一般了解内容,如钢筋和混凝土的基本性能以及受弯构件各个公式的来源等。除此之外,还应根据内容在实际工程中是否常用做适当区分,例如钢筋混凝土中受弯构件、受压构件,砌体结构中的受压构件等,是工程中的常用构件,上课时重点讲解;钢筋混凝土结构中的受扭构件和正常使用极限状态验算部分,砌体结构中的轴心受拉、受剪和受弯部分,在工程中使用较少,上课时可适当简单讲解。所有的知识点最好融入、贯穿一个实际的工程项目,使得学生学习完该门课程后,能够直接联系工程实际情况进行运用,增加学生的实际操作能力,以便于增大高职学生就业的优势。
4、结束语
上个星期,笔者做了该课程的内容改革的尝试,并请戴教授进行了点评,使得我受益匪浅。戴教授认为,若是我能够在课堂上多加入学生的配合,效果会更好。例如,在讲解建筑结构基本构件──板的配筋检测与安全验算,能够先在上课前,将学生进行分组,而后讲解配筋的重要性,请学生观看手中的结构施工图,最好,能有一张错误的结构配筋施工图,请学生找错,而后讲解错误后果,学生能够避免的经济损失费以及应对先找到该错误点的学生奖励,这样更能激发学生学习、参与的积极性,学习效果更好。这星期的《建筑结构》课程的教授中,我按照以学生为主体,多增加学生课堂参与机会,并且对课程内容进行了新的归纳,以一个工程项目为依托来讲解,效果确实不错!由此可知,只有以工程实际项目贯穿,多培养学生的参与意识,注意工程情境的模拟,做到重点突出,兼顾一般,才能合理分配课时,充分发挥课堂授课的作用,将学生的学习能力彻底开发出来,使得学生想学、有目的的学,才能使学校培养出适应生产、建设、管理、服务第一线需要的,德、智、体、美等方面全面发展的高等技术应用性专门人才。
关键词:土建类专业;力学系列课程;整体优化;教学体系;教学改革
中图分类号:TU-4;G642 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2012)04-0049-04
重庆大学的理论力学、材料力学、结构力学、工程力学等力学系列课程经过多年建设,取得了丰硕成果,均已建设成为重庆市市级精品课程。高质量力学系列课程的建设为实现土建类专业的培养目标起着支撑作用。该系列课程教学效果的好坏直接影响后续专业课程的学习,决定着“宽口径、厚基础、高素质、强能力”的专业培养目标能否实现。随着时展,高等教育正经历从应试教育向素质教育、单一的知识教育向知识能力全面教育的转变,如何尽快适应是教育工作者不可回避的问题。
一、土建类专业力学系列课程存在的主要问题
学校土建类专业的理论力学、材料力学和结构力学等力学系列课程建设主要在各门课程范围内独立进行,片面强调单门课程的重要性和体系的完整性。原有力学课程建设主要存在如下问题。
(1)力学课程任课教师缺乏交流,课程体系难以形成有机整体。由于历史原因,任课教师归属不同的教研室或教学小组,教学各自独立,彼此缺乏交流,致使各门力学课程一直难以整合、优化。
(2)课程内容重叠较多。传统的力学教学体系过于强调各门课程的系统性和完整性,造成力学课程之间教学内容重叠。如理论力学和大学物理中的汇交力系、质点的运动学和动力学等内容重
复;理论力学中质点的振动,材料力学课程中的静定结构、超静定结构、压杆稳定与结构力学课程中的结构动力学、几何组成分析、结构的稳定分析等内容之间既重复又缺乏联系。又如材料力学课程中杆件内力分析与结构力学课程中的静定结构内力分析重复。课程之间内容重叠导致课时浪费,学生对重复内容似懂非懂,学习困难,积极性不高,易产生厌学情绪。这直接影响力学课程的教学效果,使得该系列课程不及格率高,对后续课程的教学造成不良影响。
(3)“学”与“用”严重脱节。现有的力学体系过分注重理论知识的学习,缺乏工程背景和工程意识,致使学生应用力学原理分析、解决问题的能力较差。如书中的例题、习题大多是理想结构,与工程实例联系不紧密,“学”与“用”严重脱节。
(4)重视定量分析,缺乏定性分析。现有力学教学体系过于重视定量分析和数值计算,而在培养学生应用所学知识分析、解决问题的思路和方法重视不够,以致学生平时练习过于注重数值计算,而忽略对问题的总体把握。
二、土建类专业力学系列课程整体优化改革
学校自2005年以来,以市级精品课程建设成果为基础,以重庆市重点教改项目 “土木工程专业力学精品课程群整体优化的研究与实践” “大土建类工程专业力学系列课程创新与精品化建设”,重庆市一般教改项目 “大土木学科力学系列课程教材建设”为依托,以全面提高学生的力学素质为核心,开展了土建类专业力学系列课程的整体优化改革与实践,取得了丰硕成果。
(一)明确了土建类专业力学系列课程整体优化改革要求
为准确把握新时期下土建类专业力学系列课程整体优化改革的要求,笔者对用人单位、已毕业学生、在校研究生、在校本科生开展了大量调研。用人单位强调,毕业生对力学知识掌握程度直接影响其发展后劲,希望学校增加力学基础课程在对学生综合素质评价中的权重,加强学生工程意识、定性分析等能力的培养。受访研究生普遍认为,本科力学课程基础的好坏直接影响研究生课程的学习质量和科研能力。
(二)建立了土建类专业力学系列课程教学新体系
在调查研究和分析讨论的基础上,根据“土木工程专业规范” “理工科非力学专业力学基础课程教学基本要求(试行)”和“土建类专业培养方案”的要求,笔者首先开展了对理论力学、材料力学、结构力学等课程内容的分析和梳理,理清了他们之间的内在联系,确定了每门课程独立的知识点和基本要求,并删除了不必要的重叠内容。
对于土木工程专业,如结构位移计算的“单位荷载法”,在材料力学课程能量原理和结构力学虚功原理中都有介绍,这势必造成内容重复,影响学习效率,整合后,已将该内容并入结构力学课程中集中讲解。又如,理论力学课程中“单自由度质点系的振动”这一知识点,已融入结构力学课程“结构动力计算”中讲解。在优化整合的基础上,还增加了一些新的知识点,如“弹性地基梁”“开口薄壁杆件”等。此外,在教学内容组织方面,参照行业规范,引入最新科研成果。如材料力学“轴心受压钢压杆的稳定计算”中,将柱子曲线由传统教材的3根改为与新规范吻合的4根,使教学内容与最新的建筑行业规范统一,以提高学生解决实际工程问题的能力。
关键词:装配式建筑,建筑安全,教学改革,教学效果
中国是世界人口第一大国,建筑需求量巨大。什么样的建筑形式可以以最便捷,最高效,最环保的方式呈现出来,这种建筑就具有市场,具有优势,装配式建筑就是这种建筑。2016年国务院了《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,为装配式建筑的发展指明了方向。建筑企业迅速做出方向调整,大力发展装配式建筑。建设面积由2016年的1亿m2猛增到2018年年末的2.9亿m2[1,2]。在这样的大环境下,我国本科院校应将装配式建筑技术融入到教学中,使相关的教学课程和现代产业相融合,培养具有高素质的专业性人才。
1建筑安全课程现状
1.1教材建设相对滞后。建筑安全课程主要在土木工程、工程管理、安全工程等少数专业中开设,选用此类教材的人数较少。出于发行量的考虑,市面上针对建筑安全的教材不多。教材在内容上有一定的滞后,较少体现新规范、新工艺、新材料、新技术、新方法等,如装配式建筑安全管理与技术要点。1.2教学大纲缺乏针对性。作为应用型的本科院校,人才培养方案及课程教学大纲应能体现该专业实践技能和动手能力的培养,强调应用性、针对性、实用性,倘若专业人才培养目标定位不够准确、缺乏特色,这势必难以制定出对本专业具有针对性的建筑安全教学大纲,直接影响到建筑安全课程的教学效果。1.3跨度大、综合性强,课时数有限。建筑安全课程跨度大、综合性强。建筑安全课程与“房屋建筑学”“建筑材料”“土木工程施工”等课程息息相关,是这些课程的后续课程,内容涉及面广、综合性强。开设建筑安全课程之前,学生一般要先经过这些课程的学习。倘若开设的这些课程课时少(如工程管理专业和安全工程专业),将直接影响着建筑安全课程的教学质量。皖江工学院安全工程专业建筑安全课程共32学时,土木工程专业建筑安全课程才24学时,课时数有限、内容多,涉及面广,又要注重培养学生的实践能力和动手能力,加大了该门课程的教学难度。1.4课程实践性强。建筑安全管理与技术来源于工程,又服务于工程,是对广泛工程实践经验的总结。通过长期的总结和汇编,形成了相应的规范和规程,并随最新的研究成果与工程实践经验不断进行更新。可见,该课程实践性很强。
2传统建筑项目与装配式建筑项目安全管理的区别
传统建筑项目是在当地组建项目部,通过现场搭架、支模浇筑混凝土等实现的建设项目,装配式建筑项目是采用工厂预制的部件和构件(如墙体、板、阳台、屋面、楼梯)等现场拼接的形式建设工程。装配式建筑与传统建筑相比,虽然不需要太多的设备和工人,没有大量的高空作业,但是从施工安全管理方面来讲,管理空间有所加大,不仅要管理施工现场,还要管控预制构件厂家;管理时间也有所前移,在分解预制部件和构件阶段就要参与管理;管理的内容也不少,不仅需要管理本单位施工人员、外来施工人员、参观者,还要管理施工机械设备。施工机械最大的差异在于塔吊,预制构件块重体积大,预制构件所用塔吊起重量要比传统施工所用塔吊起重量大得多,塔吊的基础相应增大,塔吊布置的位置选择性减少,塔吊所用钢丝绳,挂钩要求高。可见,装配式建筑项目的安全管理也马虎不得,在装配式建筑工程施工的过程中,也存在大量的安全风险(如钢丝绳断裂,塔吊倾斜),可能影响到建筑工程的稳定性和安全性,威胁着施工人员的人身安全,因此,需要进行体系化的安全管理,确保建筑工程的安全和稳定。
3课程教学改革要点
3.1教学大纲的改革。教学大纲是教学的指导性文件,是教材选择,授课安排,成绩考核,教学检查及课程评估的依据。教学大纲应依据学科的知识系统与有关先行课、后继课之间的联系,确定各章、节的知识要点、重点和难点,并能反映出本学科的新成就和学科发展的方向。教学大纲不仅是授课大纲,还是指导和培养学生能力的纲要。因此,应根据行业发展动态及时进行改革。装配式建筑是我国建设业发展的必然趋势,为建筑业带来新气象的同时,也使土木工程专业、工程管理专业、安全工程专业的教学面临新的洗牌和重构。为了培养与现代产业相融合,具有高素质的建筑安全专业人才,应首先进行市场调研,了解岗位需求。根据岗位需求修订专业培养方案,准确定位人才培养目标[3],再根据专业培养方案制定出相应的课程教学大纲。针对当前建筑业发展趋势,建筑安全课程教学大纲中应增设装配式建筑所涉及到的安全管理和安全技术的知识要点、重点和难点。此外,建筑安全课程教学大纲还应体现装配式建筑实践能力和动手能力的培养,强调应用性、实用性。制定具有针对性的建筑安全课程教学大纲是该课程教学及其改革的关键。3.2结合教材进行教学内容的改革。教材是教学的主要工具,是教学内容的载体,对学生的学习十分重要。但是由于建筑安全课程教材出版的局限性,教师仅依靠教材进行授课很难使学生掌握当前建筑安全的知识要点,难于达到把知识要点由点到线再提高到面的程度。在教学过程中,不能仅依赖于教材,要根据教学大纲要求和最新规范更新教学内容,适当对教材教学内容进行选择性的增删,不把教材当做指挥棒,牢记教材只是教学的工具。要让学生掌握当前建筑安全的知识要点,又能融会贯通,不仅需要结合教材改革教学内容,还需要充分发挥教师作为教学组织者、引导者、促进者的作用,合理安排好课堂教学内容。为了能够培养出更好地为建筑业服务的建筑安全技术人才,教师首先自己要深入建筑行业,了解建筑业的发展趋势,目前市场上存在的建造方式及其工艺,安全管理与技术的知识要点、重点和难点,对书本上未有的内容进行适当的补充,使教学有所依。例如,在建筑安全教学过程中,首先利用BIM等[4]现代技术简短展示装配式构件工厂化生产、装配式建筑的施工,使学生更加直观地了解装配式建筑的施工工艺及重点难点,了解装配式建筑需新增的PC模具工、PC套筒灌浆工、PC构件装配工等工种,为讲解装配式建筑安全管理和安全技术的知识要点、重点和难点打下良好的基础。3.3教学方式的改革。建筑安全课程本来就跨度大、实践性强,而装配式建筑又是新发展起来的一种建筑,在有限课时的基础上增加装配式建筑安全知识,毫无疑问地增大了建筑安全课程的教学难度。为了提高其教学效率和教学效果,应根据建筑安全课程内容及其特点,不断改进传统教学方式,采用多元化的教学手段[5]。应用启发式、研讨式、互动式和案例式等教学方法,借助多种媒体,利用学习通或建筑云等平台进行教学。这些教学方法、手段、平台可以使课程内容更加生动、丰富,从而使学生比较全面、深刻的掌握建筑安全相关安全知识。与传统的教学方式相比,这些教学方法、手段、平台促使每一位学生积极参与课堂教学,激发了学生学习建筑安全的热情。比如对于安全工程基本原理、安全管理知识、安全法规等叙述性内容除了采用PPT课件进行讲解,还可以组织安全知识竞答,提高课堂的活跃度,调动学生的积极性,加深学生对安全基础知识的印象。对于钢筋切割,吊装作业、预制构件堆放等安全知识点,如果仅凭教师用语言来描述,比较枯燥,难于激发同学们的兴趣,同学们也难于接受,采用BIM和flash的形式将整个过程演示出来,将变得非常生动直观且易于接受。对于高处坠落、物体打击、起重伤害等知识的讲解,可采用情景教学法,让学生深入其中体验,从而帮助学生理解教材,有条件的情况下,可以进行VR教学,给学生提供“身临其境”般体验,从而让他们沉浸其中,让学生感受在建筑行业里进行安全管理的必要性,使教学变得更加有趣。对于脚手架、模板的组成,脚手架、模板的荷载传递路线及各种基本构件的受力等内容,可采用多媒体课件动态模拟表达或者播放教学演示录像,形象生动地理解该部分内容,既可获得良好的教学效果,又可节约授课学时。对教学内容中的灭火器、电动设备等的类型、组成与构造也可结合实物案例作现场讲解,通过现场参观实物并讲解可以使学生更直接地掌握该部分内容。3.4增加实践性教学环节。要激发学生学习建筑安全这门课的热情,就不能仅将学习局限在课堂范围内,而应该将其置于更为广阔的实践活动中去[6,7]。首先,在可能的情况下,联系就近的传统建筑工地和装配式建筑工地,利用课余时间带领学生去现场参观,这有利于他们更好地理解传统建筑施工工艺与装配式建筑施工工艺、安全管理及安全技术等知识,甚至可以让学生参与实际工程的安全管理制度和技术措施的制定[7],而不是只停留在对书本上建筑安全知识的认识。
4教学改革的实践
4.1理论联系实际教学法。皖江工学院建筑安全教师在全国各地收集了大量工程案例,并进行了分类整理和说明,在教学过程中应用,使教学理论联系实际,通过鲜活的实例将书本上枯燥的知识生动化,增强学生的感性认识,激发学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解有关知识的含义。在讲解高处作业时,结合实际建筑工程部位,讲解哪些地方是临边作业,哪些地方是洞口作业,哪些地方是悬空作业。在讲解起重伤害时,结合吊装作业实例,举例说明哪些事故是属于起重伤害事故,哪些事故虽然与起重吊装有关,但不属于起重伤害,方便学生进行区分。在讲解装配式构件的临时支撑要点时,引入装配式墙体安装的案例,重点强调墙体预制件斜撑埋件位置,墙体临时斜支撑角度的要求等。4.2利用学习通平台进行教学和管理。利用网络平台教学是一种便捷而又高效的教学模式,越来越受到教师和学生的欢迎。皖江学院某专业2019年—2020年第二学期开展了建筑安全课程的网络教学,教师利用网络平台创建建筑安全课程的教学空间,进行课程建设、教学视频录制、教学资源上传以及课程教学管理。对于教学内容的发放,教师设置了闯关模式,让线上上课变得有趣。学生利用移动端如手机、平板电脑等在线浏览储存的建筑安全课程学习资源进行实时回放,加深了印象。在教与学的过程中学习通实现了学习互动全过程的数据记录分析,方便老师了解每个学生某个章节的学习情况,统计所有学生的平时成绩(权重设置可包括视频学习、签到、作业等),见表1,统计效率非常高。可见,采用学习通等平台进行的线上教学是线下教学的良好补充。但是网络教学也存在缺陷,对学生是否认真上课不能实时监控,对学生是否独立作业无法监督,这些都还有待进一步解决。所以,线上教学和线下教学要有机结合,才能取得更好的教学效果。
5结语
当前我国正在大力发展装配式建筑,在这种趋势下建筑安全课程教育必须立足于市场重新进行建筑安全知识体系的构建,进行教学内容的改革,适当补充装配式建筑安全管理与技术的相关内容,并进行教学方式的改革,提高建筑安全课程的教学效率和教学效果。除此之外,通过和企业深度合作,将学习置于更为广阔的实践活动中去,拓展学生的工程能力,提高学生学习的积极性。皖江工学院建筑安全教师通过理论联系实际,利用学习通平台进行建筑安全课程部分内容教学,取得了良好的教学效果。
参考文献:
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[4]蒙媚.装配式建筑与BIM技术应用现状分析[J].智能城市,2019(9):73-74.
[5]史美东.建筑结构教学中多种媒体组合式教学法的探索[J].高等建筑教育,2007,16(1):73-77.
[6]侯建华,李倩,刘雯雯,等.安全工程专业的《建筑安全》课程教学改革探讨[J].教育教学论坛,2014(26):20-21.
1.1房屋建筑学课程设计教学改革措施。
对于房屋建筑学课程设计部分,结合我系土木工程专业“三位一体”的“666”实践教学模式,课题组通过两届学生教学,尝试将课程设计分布在建筑设计教学内容之后的教学过程中,将理论教学和实践相结合,形成一个有机整体,并尝试多人合作指导课程设计的模式。课题组老师根据教学需要及自己专业特长,拟定不同结构体系、不同使用功能、分量适当的课题,由学生自愿选择指导老师进行设计,一则可以满足学生爱好、激发其设计潜能,二则可以减轻科任教师工作量,效果良好。此外,在设计过程中应该强化规范意识,引导学生正确设计,充分挖掘学生的业余时间,严格考核,及时总结,以求提高教学质量。
1.2钢结构课程设计教学改革措施
1.2.1以项目实例为依托,开展设计教学。
在课程设计讲解过程中,以已修建实际工程为主,对实际工程进行设计。将书本理论知识与身边实际工程相结合,使学生把课堂所学知识加深理解和巩固。近两年榆林麻黄梁汽车产业园区,兴建了一批汽车销售4S店工程,主体为门式刚架。就以实际工程为依托,进行课程设计。带领学生到工地进行参观已修建好的门式刚架,了解结构形式,翻阅完整设计图纸等资料,把理论知识与实际工程一一对照、比较,增加了实际工程认知度,增强了施工图的绘制能力。在校教师再对钢结构施工图中的要点一一讲解,学生能从中获得更多的知识。
1.2.2优化教学内容。
在不增加学时的前提下,能让学生更多地掌握课程设计内容。把课程设计相关内容融入到实践教学中集中讲解,不占用理论教学时间。理论教学学时压缩后,我校安排以理论部分较强的钢结构原理为主。对于课程设计部分的讲解学时几乎所剩无几,那么对于钢屋架课程设计中的支撑布置、荷载导算、内力计算、构件计算、节点设计等几部分以平时作业的形式让学生多加练习,通过作业发现问题指正问题。在课程设计过程中遇到问题及时强调,这样能够保证设计各环节的质量。学生普遍反映良好。另外,要求学生查阅最新规范、图集;课程设计以实际工程为依托,那么就要以最新设计规范为依据。
1.2.3教学模式和设计内容多样化。
在钢结构课程设计中培养学生的创新意识和合作能力,开展多种多样的教学模式。一种引入“参与•合作”教学模式。把一个设计项目拆分为几个子项,2-4人组成设计小组,以设计小组为单位,参与到实际工程中去,对某一项目进行设计,每人设计一个子项。“参与•合作”教学模式的要点是通过教师的指导设计作用,形成学生主动、积极、创新的设计理念,团队合作的设计学习情景,教师与学生、学生与学生之间相互作用,相互促进。
1.3工程概预算课程设计教学改革措施
1.3.1将课程设计与理论教学相互穿插。
传统教学方法在教学过程中,课程设计与理论讲解在实施上是分开的,导致理论知识的讲解空洞、乏味,学生难以理解,教学效果一般。考虑到教学与课程设计是相辅相成的,理论知识是课程设计的基础,课程设计是理论知识的实践与应用,笔者提倡理论,笔者尝试将课程设计与理论讲解相互穿插组织教学,取得了较好的效果。
1.3.2选择恰当的题目,确定合理的课程设计份量。
笔者对开设工程概预算课程设计的院校进行调研,发现大多数院校该环节考核采用同一题目(同一套施工图)进行考核,形式单一,而且在多届学生中使用,对课程设计的质量产生了负面影响。笔者认为在进行设计选题时应本着“工期新、结构新颖,任务分量适当”的原则,同时尽可能选用正在建的工程,方便学生在设计过程中能将设计蓝图与实物联系起来,增强学生的感性认识和设计的积极性,提高设计质量。
1.3.3加强老师跟踪式指导,发挥学生的认知能动性,推行学生成果互审制。
为确保设计质量,增加学生的主动认知能动性,在进行课时设计组织运行时,将工程量计算安排在教室集中指导,每天不定期的检查学生的初稿,及时发现学生的问题,帮助学生解决问题,并且对一些共性、难点的问题集中讲解。定额套价、材料调差和取费统一安排在模拟算量实验室,使用网络版的广联达计价软件来进行操作,既方便教师的跟踪检查、指导,又可以使学生对基本工程量汇总计算等进行互审,既可调动学生学习的积极性、主动性,又可确保教学质量。
1.4施工组织课程设计教学改革措施
施工组织课程设计是《土木工程施工技术与管理》课程的综合性、实践性教学环节。本课程设计通过一个常见的、典型的多层建筑工程施工组织设计的编制,使学生熟悉单位工程施工组织设计编制的内容及程序,提高解决实际问题的能力,实现所学施工技术与管理知识的系统化、条理化,为在项目施工、管理领域执业奠定坚实基础。根据我校应用型人才培养定位,笔者认为该课程设计应做好以下几方面的内容。①将设计课题与理论教学相互穿插,杜绝“两段式”教学。传统教学方法将课程设计与课程理论分开组织,忽略了两者的内在联系,建议在组织教学的时候将二者相互穿插,重点讲好项目施工工艺的组织流程、项目进度控制方法及工艺间的逻辑关系等内容,为后续的工程项目的专项组织设计奠定坚实的基础。②尝试校企合作联合开展课程设计环节。针对我系培养应用型人才的办学定位,结合学校校企合作育人的构想,以现有产教合作项目为依托,以具体的工程项目为背景,尝试校企双向合作育人,激发学生的积极性,使学生较早融入工作岗位,使课堂理论知识与实践应用能力拓展的“零距离”对接,实现“学校知识学习厚基础、企业环境养素质、顶岗实践强能力”。③构建“多任务教学、多人合作指导设计”的实践教学模式。考虑到该课程实践性较强,与施工工艺联系紧密,建议构建集“多层民用建筑(住宅、办公楼等)施工组织设计、单层工业厂房施工组织设计”等为主线的多任务设计课程,并配备不同的专业教师进行设计指导,确保设计质量。④与生产实习相结合,革新课程设计的考核方法。按照原有人才培养方案,施工组织课程设计安排在生产实习教学前,经过近几年的实践,效果不是太好。建议在组织课程设计时,在生产实习前布置任务,生产实习后提交作品,使学生可以在实习过程中将一些新的施工工艺、工法等融入设计,有利于设计中工程质量、文明施工、施工组织专项设计及季节性施工措施等内容的深化。在成绩考核方面,可以结合生产实习环节通过ppt汇报等环节进行,亦可与实习企业联合进行考核,效果较好。
1.5钢筋混凝土结构课程设计教学改革措施
钢筋混凝土结构课程设计主要包括钢筋混凝土梁盖设计、单层工业厂房设计两个环节,是对混凝土结构及基本原理教学的重要补充。对于钢筋混凝土梁盖设计部分,主要以理论计算为主,应注重学生理论知识的内化、积累;对于单层工业厂房设计部分,则主要注重学生综合应用能力的培养,改革措施如下。单层工业厂房设计的主要作用是将课程中所学的单个知识点,如单个受力构件设计计算方法、荷载计算方法、内力计算方法、内力组合原则等实际应用于厂房建筑整体的结构设计中,让学生通过设计理解所掌握的计算方法在工程中如何运用,怎样实现教材内大量的构造措施等。雷洋等对单层工业厂房课程设计的设计内容及重难点进行剖析,并提出改进教学质量的方法,具体如下:①合理安排教学内容,突出重点教学。该课程设计涉及到的知识点比较多,教师要在教学中以讲明各个知识点之间的逻辑关系为重点,以学生能够综合运用各个知识点为目的。本人在教学中尝试采用“倒叙法,即根据设计结果反推设计过程,抓住每个过程中的主要矛盾,各个击破,教学效果较好。②合理安排教与学关系,培养学生实践能力。从教学过程的性质来看,教师的主导作用是从教师对教学过程的领导、组织和控制这一角度出发的。而学生在教学过程中首先必须积极参与,然后才能成为积极的推动者,成为学习的主体,这就是“教”与“学”同时在场时对学生的角色定位。③合理优化教学过程,提高设计效率。我校在进行课程设计时间安排上是按照二周,学时排在学生没课的时间和周末,这样从第一次课到最后一次课最久能拖一个月之久,需加强过程控制,方可确保设计质量。此外,笔者认为,对于单层工业厂房设计这块,为确保设计质量,应加强与房屋建筑学等课程的互动、沟通,在指导教师配置方面,亦可以配置房建老师及企业领域的工程技术人员进行指导。
2结论
【关键词】高职;公路工程试验检测;岗位需求;专业技能;调研
1、前言
公路工程检测技术专业人才培养方案经多轮修订,基本形成了能够体现高职教育特色和充分利用学院现有教学环境和教学条件的指导方案,总结创新了“2+1”人才培养模式。现有培养方案虽然在组织教学和教学管理中发挥了重要作用,但是还存在以下几个方面的不足:一是如何把控“必需、够用”尺度,精编本专业知识链,以满通土木工程试验检测市场行业的需求?二是如何真正实现课堂实训与顶岗实习零距离?三是如何让“2”和“1”有机地结合,体现出“2+1>3”的教学模式效果?
鉴于此,还需要通过深入调研与生产实践,大胆创新“理实一体化”和“教学做结合”教学模式,注重专业课程体系的细节优化,进一步补充和完善具备公路工程试验检测员能力,能够满足工程实际需要的人才培养方案。
2、公路工程试验检测单位人才结构与需求调研
依托学院路桥系承接的公路试验检测和监理项目,重点走访了雷西高速公路中心试验室及雷西高速公路路面五个标段的施工项目部和工地实验室,了解了高速公路工地试验室的标准化建设流程与管理模式。另外通过对在建的二级公路和其它低等级公路的施工现场观摩,了解其对公路检测技术专业人才能力的需求。好多试验室或中心试验室为适应市场发展、增强企业竞争力,更名为试验检测公司。本次以雷西路面四标母体检测机构中铁五局集团机械化工程有限责任公司试验检测公司为调研载体,主要对该公司从事检测和校验/校准活动相适应的岗位设置及专业技术人员、设备操作等人员的任职资格进行调研如下表:
3、公路工程检测技术专业人才培养方案问卷调查
根据此次调研的目的和内容,共设计三种问卷调查表。一是在全省交通行业内挑选了16家企事业单位,专门从事公路试验检测工作且具备高级工程师、试验检测工程师或试验员职称的60名专业技术人员参与了问卷调查,主要了解企业用人需求情况和对具体岗位用人基本素质的要求;二是通过对100名工程检测专业二年级在校学生和三年级参加毕业顶岗实习学生的调查,主要了解了教学效果、授课方式、教学手段、实践教学环节是否合理等情况;三是向相关专业课授课教师调研如何有效、可行地合并专业课程内容。
3.1公路工程试验检测单位人才结构与需求状况
3.2人才培养目标问卷调查反馈信息
1)要求培养本专业毕业生具有吃苦耐劳、扎实肯干、团结协作并善于钻研新知识的精神。
2)能够对公路试验仪器设备熟练操作,增强学生独立完成试验全过程(取样、试验、数据整理与分析、填写试验报告)的培养。
3)熟悉相关试验软件的应用,提高查阅最新规范、规程的能力。
4)本专业要以锻炼学生的实操能力为主,对试验过程、原始记录、试验报告填写要熟练。
5)多参加实习,提高试验检测管理能力的培养,按照职业岗位群培养学生,提高其综合素质。
3.3课程体系优化及授课方式调研情况
1)课程设置的先后次序混乱,专业基础课与专业课衔接不好。
2)专业核心课程课堂教学采用理实一体化教学方式,生动直观、易懂好学。部分内容采用演示试验的方法教授给学生。
3)将四门专业基础课程和三门专业核心课程整合后成为四门专业核心课程,课时安排与教材建设等建议如下表。
4、调研结论
4.1运用高素质的人才、配备高质量的设备,制定出高标准的管理方法是试验检测机构能否保证公平、公开和公正开展检测工作的前提
通过调研发现,每一个试验检测机构都根据国家质量技术监督局认证与实验室评审管理司的《实验室资质认定评审准则》的要求,建立和健全了由《质量手册》、《程序文件》、《作业指导书》和《质量记录和质量计划》等文件构成的质量体系。
公路桥梁系注册成立了甘肃汇通公路工程试验检测中心(丙级资质)。通过本次调研,发现还有许多的工作和细节需要完善。应该组织相关人员认真学习《实验室资质认定评审准则》和《实验室资质认定工作指南》,从管理和技术方面着手,进一步补充完善和优化提升,编写规范的管理体系文件,优化人员组合,明确人员职责。确保顺利通过资质评审,能够公平、公开、公正地开展检测工作。
4.2试验检测专业人才就业市场广阔,综合素质、团队协作显得尤为重要
最近几年,我省将要对下表所列项目进行招商,又要掀起公路大建设的一个,公路试验检测行业必将迅猛发展,急需一批熟练掌握常规试验操作规程、具备试验数据整理和分析能力、熟悉仪器操作,并能将其转化应用于新型材料检测的高素质技术人才。
企业看重毕业生的思想品德、综合素质和实践能力。毕业生是否能够积极、主动、踏实和有责任心地去为企业服务,是否能够忠于职守、服从调动、遵守制度等是加薪和晋升提拔的重要依据。高职学生专业技能和知识水平已经普遍被企业认可和接受,但是在吃苦耐劳、奉献精神、沟通能力及团队协作能力等方面还存在不足或欠缺。针对以上情况建议教师在授课过程中合理地将素质教育融入到专业教育中,另外建议学院和各有关部门积极组织一些素质教育活动。
4.3现行培养方案及课程体系还需进一步优化和完善
通过调研,各用人单位希望本专业毕业学生能够熟练操作公路试验仪器设备,能够独立完成取样、试验、数据整理与分析、填写试验报告全过程的工作。熟悉相关试验软件的应用,具有一定的查阅最新规范、规程的能力。
学生反馈信息为本专业存在课程设置先后次序混乱,专业基础课与专业课衔接不好等现象。希望能够提高实操能力和原始记录及试验报告填写等方面的培训,大部分同学赞同专业核心课程课堂教学采用理实一体化教学方式,试验操作环节采用演示试验的方法,生动直观、易懂好学。
通过了解本专业毕业学生在就业岗位的工作表现及存在的困惑,结合检测单位的管理模式,运行机制和管理方法,发现本专业所培养的学生若要缩短顶岗实习适应期,尽早进入状态,需要授课老师能够积极翻阅《实验室资质认定工作指南》和试验检测机构的质量体系文件所包括的《质量手册》《程序文件》《作业指导书》和《质量记录和质量计划》等,但愿能够有所启发,补充或完善以下知识点:
4.4以互利互惠、争取双赢为原则,探索切实可行对的校企合作模式,避免流于形式
目前校企双方共建合作平台的意识虽然有所增强,但相应的运行机制还需进一步完善,建议学校在人才培养模式及校企合作的方式上采取灵活多样、行之有效的措施和办法,达到互利互惠、双赢的目的。
通过调研多家与学校签署有校企合作的企业,总体感觉校企合作最能靠得住的企业应该是校办企业。但是,直言不讳地讲,如果校办企业仍然处于老师一肩多挑的管理模式和奖罚不明的运行机制,缺乏融入公路大建设中去的意识和能力,必将出现闭门造车、近亲繁殖的现象,很难检验教学效果和提升教学质量,通过参与高速公路试验检测工作,这些缺陷更是暴露无余。学院公路系成立了汇通公路工程试验检测中心,如何对外发挥窗口纽带作用,对内发挥实训基地功能?希望能够引起高度重视,长远规划校内试验检测实训基地的规范化及标准化建设,引进几位熟悉试验室标准化建设、标准化管理,掌握最新试验检测方法,具有一定的高等级建设项目试验检测工作经历和丰富的试验检测经验的人员作为检测中心的技术骨干,兼任实训指导老师,以校办企业为契机,精心打造接近工程实际,专业氛围很浓厚的实训基地。
4.5鼓励学生考取用人单位比较认可的“公路工程试验检测员”资格证
用人单位希望毕业生除了有毕业证外,还应该有一个“公路工程试验检测员”资格证,对该资格证包括材料、公路、桥梁、交通安全设施、机电工程和隧道6个专项,比较需求的是公路、材料和桥梁三个专项。而对于我院路桥系大部分同学在校期间所考取的“中级道路建筑材料试验工”资格证表现比较漠然。鉴于此,希望通过规范考核程序,加大实训环节指导力度,提升“中级道路建筑材料试验工”内在品质的同时,在课程体系中增加一些有助于辅导学生考取“公路工程试验检测员”的知识,依托校办企业统一组织本专业学生参加“公路工程试验检测员”资格证的考试。
参考文献
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作者简介
关键词:大体积混凝土;裂缝原因;控制对策
Abstract: the mass concrete structure of cracks occur is caused by a variety of factors. This paper analyzes the mass concrete crack reasons, and puts forward some measures for controlling the cracks.
Keywords: mass concrete; Crack causes; Control countermeasures
中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:
根据最新规范(GB50496-2009)中对大体积混凝土的定义为:混凝土结构实体最小尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土.
1 产生裂缝的主要原因
1.1水泥水化热
水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越积越高,使内外温差增大。单位时间混凝土释放的水泥水化热,与混凝土单位体积中水泥用量和水泥品种有关,并随混凝土的龄期而增长。由于混凝土结构表面可以自然散热,实际上内部的最高温度,多数发生在浇筑后的最初3~5天。
1.2外界气温变化
大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加内外层混凝土温差,这对大体积混凝土是极为不利的。
温度应力是由于温差引起温度变形造成的;温差愈大,温度应力也愈大。同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,混凝土内部的最高温度一般可达60~65℃,并且有较长的延续时间。因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。
1.3混凝土的收缩
混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必须的,而约80%的水分要蒸发。多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,这对混凝土是很不利的。
影响混凝土收缩,主要是水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种以及施工工艺(特别是养护条件)等。
2控制裂缝产生的主要措施
2.1设计措施
(1)精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。
(2)增配构造筋,提高抗裂性能。应采用小直径、小间距的配筋方式,全截面的配筋率应在0.3~0.5%之间。
(3)避免结构突变产生应力集中。在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
(4)在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限抗拉强度。
(5)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,在正常施工条件下,后浇缝间距20~30m,保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。
2.2原材料控制措施
(1)尽量选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥),或利用混凝土的后期强度(90d~180d)以降低水泥用量,减少水化热(因为每加减10kg水泥,温度会相应增减1℃,水化热与水泥用量成正比)。在条件许可的情况下,应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期(1~5d)可产生一定的预压应力,而在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力,减少混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。
(2)选择级配良好的骨料。骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%~83%,因此在选择骨料时,应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。一般来说,可以选用粒径4mm~40mm的粗骨料,尽量采用中砂,严格控制砂、石子的含泥量(石子在1%以内,砂在2%以内)。控制水灰比在0.6以下。还可以在混凝土中掺缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热。另外还可以考虑在大体积混凝土中掺加坚实无裂缝、冲洗干净、规格为150mm~300mm的大块石。掺加大块石不仅减少了混凝土总用量,降低了水化热,而且石块本身也吸收了热量,使水化热能进一步降低,对控制裂缝有一定好处。
(3)适当搀加粉煤灰。混凝土中掺用粉煤灰后,可提高混凝土的抗渗性、耐久性,减少收缩,降低胶凝材料体系的水化热,提高混凝土的抗拉强度,抑制碱骨料反应,减少新拌混凝土的泌水等。
(4)适当选用高效减水剂和引气剂,这对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用。
2.3施工方法控制措施
大体积混凝土施工时内部应适当预留一些孔道,在内部通循环冷水或冷气冷却,降温速度不应超过0.5℃~1.0℃/h。对大型设备基础可采用分块分层浇筑,以利于水化热散发和减少约束作用。当混凝土浇筑在岩石地基或厚大的混凝土垫层上时,在岩石地基或混凝土垫层上铺设防滑隔离层(浇二度沥青胶撒铺5mm厚砂子或铺二毡三油),底板高低起伏和截面突变处,做成渐变化形式,以消除或减少约束作用。此外,还应加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。尽量采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。还可根据具体工程特点,采用UEA补偿收缩混凝土技术。
2.4温度控制措施
混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。当混凝土从零应力温度降低到混凝土开裂温度时,混凝土拉应力超过了此时的混凝土极限拉应力。因此,通过应降低混凝土内水化热温度和混凝土初始温度,减少和避免裂缝风险。
人工控制混凝土温度的措施对早期因热原因引起的裂缝作用不明显。比如表面保温材料保护可以减少内外温差,但不可避免地招致混凝土体内温度很高,从受约束而导致贯穿裂缝的角度看,是一个潜在恶化裂缝的条件。因为体内热量迟早是要散发掉的。另外人工控制混凝土温度还需注意的问题是防止过速冷却和超冷,过速冷却不仅会使混凝土温度梯度过大,而且早期的过速超冷会影响水泥――胶体体系的水化程度和早期强度,更易产生早期热裂缝。超冷会使混凝土温差过大,引起温差裂缝浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,可在水平及垂直泵管上加盖草袋并喷冷水。
大体积混凝土的开裂是目前学者和工程界关注的一个重要问题,通过以上分析可知,大体积混凝土的材料型裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。精心选择原材料,并在施工中采用合理的对策,坚持严谨的施工组织管理,一定能将大体积混凝土的各种裂缝减到最少,达到比较满意的混凝土外观质量。
参考文献:
[1] 冯乃谦.混凝土结构的裂缝与对策【M】.机械工业出版社,2006