时间:2022-11-14 09:21:33
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篇测绘法论文,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。
论文关键词:保护;木工机械;知识产权;技术转让;设计方法
1我国木工机械经常应用的设计方法
我国木工机械经常应用的设计方法有以下几种:①购机拆卸测绘法;②测绘移植法;③科学类比法;④反求工程设计法;⑤创新设计法。
这些方法构成一个现代设计体系,具有相当重要的应用价值。
2购机拆卸测绘法的优缺点
当前我国木工机械行业普遍采用的设计方法是购机拆卸测绘法,这种方法非常简单,买来需要测绘的机器,拆卸后测绘出图纸。在中国保护知识产权日益受到重视和普及的今天,这样公开剽窃别人产品的做法不应该继续下去。
2.1购机拆卸测绘法的缺点 购机拆卸测绘法的缺点有以下几点:①侵犯他人的知识产权;②测绘以后没有知识产权;③没有掌握机器的设计精髓,不了解内部的技术要点;④错过市场的暴利时期;⑤由于现代数控和电控技术相当复杂,对于高档次机器来说很难依靠这种方式完成测绘;⑥造就不出高层次的设计队伍;⑦不能提升企业的档次;⑧由于设计方法不当可能无法降低生产成本;⑨进入数控时代需要摒弃的设计方法;⑩永远不能创造出品牌;⑩如果测绘国内同行的设备可能遭到唾弃;⑥可能受到法律的制裁;⑩在国际市场上可能导致企业破产。
2.2购机拆卸测绘法的优点 购机拆卸测绘法也有很多优点,正是这些优点导致这种方法具有旺盛的生命力。归结起来有以下几条:①简单可行,我国95%的企业采用这种设计方法;②最省钱的设计方法,几乎没有设计成本,国内高水平的企业可购买国外的原装设备测绘,低水平的企业可购买国内优质产品测绘或者直接在图纸黑市购买其他企业的成熟图纸;③通常不需要高水平的设计人员;④不需要进行产品中试和推销试销期,产品可直接进入市场。
2.3我国木工机械产品设计存在的问题 我国木工机械存在的问题主要有以下几方面:①企业之间产品结构雷同,没有创新产品,技术开发走进误区,行业设计人员整体收人偏低;②产品知识产权模糊,企业产品没有知识产权,设备图纸黑市买卖猖獗;③技术人员没有上进心,不重视产学研结合;④没有真正达到国际水平的产品,没有符合国际标准的生产体系,没有国际销售网络;⑤从业人员没有在产品设计上赶超国际先进水平的决心和信心。
3购机拆卸测绘法的具体步骤
3.1样机选择与数控电控测绘步骤 购机测绘一定要选购合适的名牌测绘样机,在购机时不能让原生产厂家知道你的购买目的,因为测绘设计是非法的。
数控木工机床的测绘首先从软硬件开始,如果软硬件不能测绘成功就不要继续进行测绘。通用数控机床软件销量大且已经通用化,开发比较简单,一般由专业公司来完成,最好能外购。如果数控木工机械生产厂家更倾向专业化的数控木工机床,则必须自己开发软硬件。数控加工中心等大型通用数控设备的软件最难开发,因为这种软件具有不同的功能,所以必须由专业公司完成。因此,采用购机拆卸测绘法应尽量开发单功能的专用数控设备,选用的数控加工设备硬件基本是通用化的且必须在测绘之前完成,即数控工作全部完成后再购买样机。购买样机后,拆除包装和外钣金,包装和钣金都要进行再设计。如果不具备这些再设计能力的厂家不要选择购机拆卸测绘法进行设计。一般先测绘数控系统,但购机测绘法不适合测绘数控设备。测绘电控系统时首先对其进行拆卸,测绘和识别所有的电器元件型号,根据这些元件绘制电器原理图;同时测绘电控面板,并对面板形式进行再设计,一定不要完全照抄原机的电控面板。
完成上述工作后,测绘和绘制布线图;编写电控系统元件动作顺序表,然后测绘电控柜。一般都要重新设计电控柜,应使测绘机器的电控柜与原机不同。购买电器元件后,将自己测绘的电控系统进行原理联机测试,合格后制造电控柜,将所有电器元件安装在电控柜内进行元件联机测试。在原来样机机械系统的支撑下,可以确切地测试电控系统的功能,其全部合格后再进行下一步测绘。
3.2液压气动系统测绘步骤 在电器系统测绘成功后,开始测绘液压和气动系统,测绘时要根据元件的布置,首先绘出液压或气动原理图;然后登记和测绘出元件的型号规格,如果由于样机没有标号、型号和参数而无法得到确切的数据时,就要根据原理图猜出型号和规格参数,有了这些参数,就可以开始测绘和设计液压或气动元件安装板。没有液压原理图测绘其集成块是非常困难的,因为不可能用线切割机将集成块锯开,集成块的内部结构需要根据原理图、结构功能分析来确定。这些工作完成后,开始测绘油箱或选购泵站。油箱和泵站的形状不要与原样机相同,应该在造型上进行再设计。
泵站和油箱设计完成后,开始测绘和设计油路或气路布线图,设计液压或气动元件动作顺序表;采购标准件,连接元件进行原理测试。原理测试没有问题后,制造元件安装板、泵站等加工件和固定连接件。安装调试液压或气动系统,将已经制造好的电控系统与液压和气动系统进行联机调试,联机测试完全合格后,撰写液压或气动系统设计说明书和使用说明书。
3.3机械系统测绘步骤 在完成数控、电控、液压和气动系统测绘工作后进行机械系统测绘。首先确定机器的设计、装配、工艺和定位基准,明确机器各个部件的划分与总图中视图的个数,找出各个部件之间的连接关系,确定数控、电控、液压、气动与机械系统的连接环,绘制机体与地基、钣金、包装的连接关系草图。
确定机器的设计、装配、工艺及定位基准是设计成败的最关键因素,许多测绘机器不好使是因为测绘者没有领会这台机器的设计思想。机器的设计基准一般是主轴中心线、机器对称平面、台面的中心线和底座基线。在确定设计基准后建立机器的空间坐标系,每根坐标轴代表一根轴系部件或者一个部件的中心线。装配基准往往是机器实际装拆过程的结合面、定位销孔的中心距、主轴中心高、定位销孔直径、钣金连接孔直径和尺寸等关键部件的结构尺寸和连接尺寸。工艺基准是指机器为了保证所加工零件的最大和最小尺寸所需要保证的尺寸,包括加工零件的长、宽、高,转动的角度和方向等参数与设计基准的相关尺寸,与这些尺寸相关的可调整尺寸。定位基准是机器所有零件都具有的几个非常重要的尺寸之一,其是不直接测量的尺寸,也是测绘时最容易忽略的尺寸。在机械设计中,往往要求设计、装配、工艺、定位基准重合,最优秀的设计人员所设计的这四个尺寸应该是统一的,明确这些尺寸将为机器的测绘带来很大方便。
3.4明确机器各部件的划分与视图的个数 根据机器的复杂程度首先确定其总图应该由几个视图才能表达清楚,然后根据装配关系确定机器应该由几个部件组成。应根据企业自身的设备加工能力、习惯的装配方法合理地确定部件的数量,并为每个部件确定名称,列出各个部件的零件明细表、标准件表草稿和外购件明细表草稿,然后撰写机器设计任务书。
3.5测绘总图的绘制 根据设计、装配、工艺、定位基准设计出各个部件的总体尺寸,按部件在空问坐标系的位置标注装配尺寸、定位尺寸、主要结构的名义尺寸和安装尺寸。根据各主要零件的外形尺寸顺序和各部分尺寸绘制总图的各个部分,然后根据空间坐标分别绘制不同平面的部件。完成外形绘制后,对于有配合、又不能完全准确表达的内部结构要绘出各种不同的剖视图。一般不能将所有配合拆开测绘,往往根据零部件的连接性质猜测主要配合的公差,标注配合性质,确定连接面的精度。最后撰写技术要求、参数性能表及使用说明书。
3.6根据测绘总图设计部件图 我们通过部件草图可绘制出装配图,然后再通过装配图绘制部件图,但许多企业测绘时根本不绘制总图,这是极其错误的。在部件图中要标注部件的装配尺寸、连接尺寸、定位尺寸、连接件相关尺寸,复审和标全各处配合尺寸,明确相关工艺尺寸与部件的关系。对于不能全部拆开的零部件,由于其内部结构不清晰不能进行测绘时,可以进行有限的破坏性拆卸绘制。部件图绘制完成后,要核实所有标准件、外购件的技术参数,确实不详的部分可以进行必要的局部拆卸,以便完善这三个表格。猜想所有部件结构细节,细化立体部件装配图,然后撰写技术要求、参数性能表及拆装部件的爆炸图。
3.7根据测绘部件图自动生成立体零件图 采用立体部件图绘制的部件图很容易生成零件图,根据测绘部件图可以自动生成立体零件图,由立体零件图再形成平面图纸。根据工艺要求、部件的装配关系、连接相关件的结构要求、加工定位要求、相关尺寸加工过程的精度要求等等复审和标全各处尺寸,然后按照机械制图国家标准绘制零件图。对没有拆卸零件的看不见部位要进行工艺结构设计,对内部结构不详的部分要进行创新设计。最后撰写技术要求,形成合格的零件图。
3.8机械系统测绘的基本原则 机械系统测绘一定要保证样机完好如初,能不拆卸的零部件绝不拆卸。如果测绘以后样机销售不出去,测绘就失败了。
轴承、主轴、过渡以上配合的连接件、间隙调整组件、有弹簧压紧的组件、无定位销的平行导轨、配衍结合面等尽量不拆,数控、电控、液压、气动系统没有调试成功之前不要拆卸机械系统。有防拆漆涂饰的螺栓和螺母,有胶封的结合面在拆前必须谨慎,尽量不拆。采用三维绘制方法测绘整机是最好的方法,在空间坐标系内绘制立体图,然后由立体图形成平面图纸。一定要先画总图,再画部件图,最后画零件图,同一个部件尽量由一个人完成这些工作,再由另一个人来拆零件图,这样可以发现问题。
4测绘移植是企业设计的正确方向
按国际木工机械的设计模式,木工机械的测绘移植是最成功的设计方法。测绘移植仍然是测绘,还不能称其为木工机械的创新设计,但其区别于购机测绘,它是现代企业生存和赢利的基本设计方法。日本和中国台湾的木工机械设计都是采用测绘移植出效益的典范。企业的知识产权可以通过测绘移植获得,凭先进的情报和市场信息决定开发计划。具备10人以上研究队伍的企业在简单测绘样机的基础上,找专家决策移植部位就可以创造出知识产权。
移植是创新技术突破的基础,没有移植就难有创新。大企业可以移植产品,而且必须坚持在长线产品上进行移植创新,但要做到这一点也是非常困难的。企业移植产品所需的情报与信息是企业发展的保障。大企业移植产品是展示自己设计能力的主战场,我们要坚决杜绝盲目移植和夸大移植效果,客观地估计企业的移植与创新能力。
移植产品能否成功的关键是专利情报和市场信息,找到移植产品的主要弱点进行改进,找到对方没有专利保护的结构是移植成功的关键,在移植测绘过程中获得知识产权。我国龙头企业的技术开发部门必须掌握新产品开发的测绘移植设计方法,新产品的测绘移植可降低企业的产品开发成本,如果对测绘样机没有造成损害,将测绘样机销售出去,还可以双重获利。企业的主产品测绘移植要进行精准设计和精益移植,一定要把测绘移植产品样机做好、做精。要重新深度考察测绘样机生产企业产品的国外专利,计划移植国产产品的中国木工机械生产企业要搜集现有批量最大的木工机械产品进行测绘,搜集原来生产国厂家的全部专利。要详细考察国外专利保护的内容,搞清他们专利的限制期限,如果在中国注册过期就没有问题。国外专利是否在中国注册是最重要的,如果我们的产品出口,要注意这些专利在那些国家是否注册,并划定没有注册的范围,从而提出我们进行哪些移植及移植后的产品可以出口地区的范围,以保证这些设备出口到技术所在国家没有问题。
5企业没有知识产权的危害与突破国际专利限制的策略
最近几年,外国木工机械生产企业逐步形成了对中国木工机械生产企业的专利“包围圈”。中国木工机械生产企业出口自己的产品到欧洲将受到知识产权的严重制约,规模以上的企业一旦被外国企业提出专利诉讼将给其带来毁灭性的灾难,因此企业要制订反欧洲木工机械生产企业垄断技术的具体策略,制定长期测绘移植规划。
要突破欧洲木工机械生产企业反垄断法和知识产权限制,在他们的专利夹缝中寻找突破点。要充分借鉴欧盟竞争法为限制知识产权所采取的一般禁止与豁免和单独豁免以及美国的评估分析方法及法律适用原则,熟知我国企业应对外国知识产权保护法从而维护自身利益的策略等。
要按国际标准标注和测绘移植的产品,欧洲木工机械的标准是非常严格的,我们测绘移植的产品只有达到国际认证的指标才有可能使产品走向国际市场。不能以国内的标准来移植设计国际高端产品,更不能把国内的假冒伪劣产品出口到国外,测绘移植的产品应满足CE认证的要求。
6科学类比法的基本概念与优点
科学类比法的基本思想是摒弃原产品的结构专利,从机构原理上杜绝抄袭原结构的专利,但新设计的机构和原机构实现的动作应完全一致。其也可能是几个机构的演绎和综合,但从法律角度上看应与原设计没有任何关系。科学类比法绝不是完全照抄,它是在类比参考设备机构原理的基础上提出的新的设计理念。科学类比法在零部件尺寸、工艺、装配关系、基准选择上与原来的机器完全一致,但专利保护机构在类型上有所区别。
科学类比法是初步的创新设计,它是借鉴他人成功的经验进行创新。科学类比法是日本人发明的,日本依靠科学类比法创造了20世纪赶超国际先进水平的世纪奇迹。日本的照相机、电视机、冰箱、汽车等的成功设计依赖的就是科学类比法。中国的木工机械也必须依赖科学类比法设计自己的新产品系列并赶超国际先进水平。
我国木工机械生产企业的自主知识产权产品是未来进行国际市场竞争的根本法宝,科学类比法是我们战胜竞争对手不可或缺的有利武器。科学类比法是在测绘移植的基础上找出测绘产品的不足之处,提出科学合理的改进方法,在类比测绘设备原理的基础上形成自己的产品系列并获得自主知识产权。
我国大型企业一般技术力量雄厚,完全能够搞科学类比设计,只有利用科学类比法形成自主知识产权的企业才能最后成为行业的龙头企业。
我国木工机械龙头企业首先要组织工程技术人员学习科学类比法,利用科学类比法形成技术垄断,利用自主知识产权垄断形成系列产品从而获得超额利润,并形成系列专利技术。
科学类比法与传统类比法的差别主要体现在传统类比法以仿制为目的,而科学类比法则以仿制为手段,照抄原设计的目的是全面了解原产品;传统类比法以引进设备资金为主,科学类比法往往以引进技术为主;传统类比法以学习一家为主,测绘完就不再深究,科学类比法以学习众家为主,综合各家长处进行产品创新。科学类比法是我国木工机械设计中的主要方法,是相似、模仿、仿真、类比的集合。
科学类比法的设计步骤是从仿制开始,以相似设计为原理,以引进技术为辅助,基本照抄原设计。在仿制的基础上移植,在仿制中发现问题,改进原设计,将仿制品移植成具有自己特色的新产品。经过移植以后再进行综合,在自己产品成型后综合各家长处,优化自己的产品。综合就是创新,从相似、类比中得到灵感,创新出自己的新发明及新产品。
7反求工程设计法的设计理念
采用反求工程设计法往往没有足够的参考资料,或者有样机但不能拆卸,需要完全凭借设计人员的灵感和水平完成设计。反求工程设计是创造性设计的一部分,往往凭一张照片即可设计出机器。反求工程是综合运用现代机械设计方法完成的特定条件下的样机设计。反求工程设计可从产品的媒体资料、公开的技术参数、运行过程中的观察等获得灵感,从而创造出自己的新发明及新产品。
创造力和创造性设计的过程需要丰富的知识和经验,用已有的知识开拓新的知识。搞创造性设计要有高度的创新精神,强烈的参与意识和动力,同时还要具备健康的心理品质,不怕困难,刻意求新,百折不挠。而掌握科学的研究方法和各种创造技法,采取严谨的管理措施是成功的保证。设计中要克服片面性,树立辨证的观点,摆脱传统观念,不盲目相信权威,发挥群体优势,注意综合别人成功的经验,抓住灵感和意念,及时形成概念报告。要对产品的可行性模型进行简易论证,在样品原型设计出来后进行小批量生产。
创造性不是直觉,不是灵感,而是突变论的本质反映。突变论是辨证法量变到质变的丰富和具体化,事物达到极限后再继续发展就会创新。掌握现代设计方法自觉进行突变创造,就能够设计出具有创新性的产品,只有掌握反求工程设计的人才才能称其为师。
8我国木工机械产品与发达国家在技术上的差距
我国木工机械产品与国外的设计水平差距主要在理念、精度、造型和可靠性设计上。我国的设备水平和国际大公司的主要区别是知识产权、品牌、市场经销潜能,在国际上所树立的中国特色产品应该是高质量和高精度的。我们竞争的资本是低成本,而不能总是低档次。发达国家对我们的真正威胁是他们在中国建厂。
我们按国外市场设计他们需求的中国木工机械市场究竟能做多大的关键是技术水平的突破。加大科技研发力度的关键是人才,开发木工机械新产品是木工机械设备制造企业产品结构调整的关键。引进技术必须注意引进他们的生产工艺,我们现阶段必须以自主开发的木工设备作为首要目标,必须有自己开发且有知识产权的木工机械产品。现在,高校开发的产品企业不要,而企业又开发不出创新型产品。应该加快高校与企业共同研究的步伐,让引进技术和创新性开发成为企业和高校合作的新起点。
中国木工机械的国际地位与日俱增,我国木工机械的GDP已经超过意大利,再有3年可能会超过德国,我国木工机械生产企业要培育中国的豪迈和SCM。现在,我国木工机械没有技术型企业,谁重视产品开发,谁联合行业相类似的企业形成集团,使集团设计能力超出自己的制造能力,集团依靠技术收购没有开发产品能力的企业,这样的集团就会逐步把自己打造成技术型企业。
从长远的目标看,行业龙头企业必须成为技术型企业,企业进行技术开发必须有长远规划,塑造好自己的出口品牌,选好自己冲击国际市场的产品。现在国内木工机械市场价格已经走到谷底,没有品牌和质量的产品生产厂家在出现行业危机的情况下将只能破产。
关键词 专业认证 测绘工程 质量监控 课程体系
中图分类号:G642 文献标识码:A
经济全球化发展,推动了工程技术职业全球化和工程专业人才跨国流动,相应地推动了高等工程教育适应全球化发展趋势。由于不同国家、地区工程教育的体制和办学条件不同,如何界定和评价其办学水平、人才培养质量,实施各国工程教育专业可比性和等效性的专业认证,是工程专业教育界和工程技术界共同关注的问题。另一方面,我国高等院校工科专业培养出的工程科技人才总量居世界前列,但存在着一系列问题。究其原因,一是进入新世纪以来,我国高等教育已从精英教育扩展为大众教育,与精英阶段培养出的“杰出工程师”相比,目前教育质量落差较大,越来越引起公众的不满;二是我国工程教育面向工程实际的工程技术教育相当欠缺,迫切需要寻求提高教学质量的有效管理、评估体系。本文结合专业认证,探讨如何设置测绘工程专业课程体系,以提高测绘专业教育质量,培养学生对采矿行业发展的适应性、促进专业国际互认,提升专业国际竞争力。
目前国际上,工程教育的学位互认协议有《华盛顿协议》、《悉尼协议》、《都柏林协议》和《首尔协议》等4个,其中《华盛顿协议》被普遍认为是最具权威性、国际化程度最高、体系较为完整的工程教育专业互认协议。《华盛顿协议》是一个有关工程学士学位专业鉴定国际相互承认的协议,1989年签约之初,这个协议覆盖了3大洲的6个国家,即美国、加拿大、英国、爱尔兰、澳大利亚和新西兰,目前《华盛顿协议》已经在世界范围内享有声誉,吸引了覆盖27国的欧洲国家工程协会联合会前来谈判入盟问题。我国在2005年、2007年、2009年作为华盛顿协议体系的观察员参加,2013年11月在韩国首尔召开的国际工程联盟大会上,《华盛顿协议》全会一致通过接纳我国为该协议签约成员,我国成为该协议组织第二十一个成员,这在一定程度上表明我国工程教育规模取得高速发展,位居世界第一的同时,质量也得到了国际社会的认可。中国矿业大学测绘学科于2013年5月接受并通过了中国工程教育认证协会的专业认证。笔者有幸参与组织、实施了本次专业认证工作。以下是笔者作为专业认证全程准备工作主要参与者的一些认识和体会,以供其他院校参考。
1 专业认证标准
认证标准分为通用标准和专业补充标准两部分。通用标准是各工程教育专业应该达到的基本要求;专业补充标准是在通用标准基础之上根据本专业特点提出的特有的具体要求。
1.1 通用标准
通用标准共包含7个方面的内容:(1)学生,包括专业吸引优秀生源、学生指导、学生表现跟踪与评估、转专业、转学等制度;(2)培养目标,包括毕业要求、培养目标修订;(3)毕业要求,包括专业知识、基础知识、职业道德、人文科学素养、创新和团队精神、国际视野、终身学习等;(4)持续改进,包括教学过程质量监控机制、毕业生跟踪反馈机制、社会评价机制等;(5)课程体系,包括数学与自然科学、工程基础、专业基础、专业课、工程实践、毕业设计(论文)、人文社会科学类等课程;(6)师资队伍,包括教师人数、教师结构、企业或行业专家作为兼职教师、教师工程背景、教师教学时间等;(7)支持条件,包括教室、实验室及设备实习基地、计算机和网络以及图书资料资源、教学经费、教师队伍建设、教学管理与服务规范等。在上述通用标准中,课程体系方面的内容很模糊,只给出了工程教育专业应在哪些方面开设课程,并没具体的课程名称。
1.2 专业补充标准
专业必须满足相应的专业补充标准。专业补充标准规定了相应专业在课程体系、师资队伍和支持条件方面的特殊要求。测绘专业补充标准包括3个方面:
课程体系,分为理论课程、实践环节和毕业设计(论文)。理论课程包括:(1)数学、物理类课程,其中数学类课程应包括高等数学、概率论和数理统计及线性代数等基本知识。物理类课程应包括力学、振动、狭义相对论力学基础、光学、分子物理学和热力学、电磁学等基础知识;(2)工程基础类课程,主要包括工程力学、计算机与信息技术基础、工程制图及电工与电子技术等;(3)专业基础类课,教学内容为:测量学、误差理论与测量数据处理等;(4)专业类课程,作为煤炭行业特色高校,除大地测量学基础、摄影测量基础、GPS现代定位技术等核心知识需要掌握外,必须掌握的核心内容还应该包括矿山开采及沉陷控制工程、矿山测量学及土地复垦工程等。实践环节包括:(1)课程设计:大地测量学课程设计、工程测量课程设计等;(2)现场实习:认识实习、生产实习及毕业实习,建立相对稳定的实习基地,密切产学研合作,使学生认识和参与生产实践;(3)科技创新等多种形式的实践活动。在毕业设计(论文)一项,要求选题应符合本专业的培养目标并且以工程设计为主,需有明确的应用背景。
师资队伍。有两点要求,一是从事本专业主干课程教学工作的教师其本科、硕士和博士学位中,必须有毕业于采矿工程专业,部分教师具有相关专业学习经历,二是要求专业教师具有工程背景,即从事本专业教学(含实验教学)工作的80%以上的教师至少要有6个月以上的厂矿企业或工程实践经历。
支持条件,包括专业资料、实验条件和实践基地。一是专业资料,要求配备各种高质量的(含最新的)、充足的教材、参考书和相关的中外文图书、期刊、工具手册、电子资源等各类资料,其中包括国内外典型测绘工程案例;二是实验条件,一是要求实验设备完备、充足、性能优良,满足各类课程教学实验的需要,且实验室布置合理、安全,二是要求实验技术人员数量充足,指导学生进行专业课程等方面的实验;三是实践基地,需拥有校内外实习基地、产学研合作基地和以校外矿山企业为主的实践基地。
从上述通用标准和测绘工程专业补充标准可看出,课程体系是培养目标细化的基础,师资队伍是教学质量监控体系和保障体系,可保证课程目标的实现,而支撑条件是课程教学的配套体系,对培养目标、师资队伍建设等方面产生促进作用。因此,要使学生毕业时达到培养目标要求,最基础的是要加强课程体系的建设。
2 课程体系建设
2.1 以培养目标为细化标准,进行课程体系设置
测绘工程专业的目标是“培养掌握空间信息采集、表达、处理与利用知识的高级工程技术人才”。要求学生毕业后能通过运用全站仪、陀螺经纬仪、计算机、遥感、卫星定位、地理信息系统等现代化仪器手段或常规测绘方法,在城建、土地、房地产、矿山、交通、水利等部门从事各种工程的测量制图、勘测设计、资源环境信息分析处理及相关的设计管理和科学研究工作,如城市与厂矿工程测量、测量数据处理与计算机制图。地理与土地信息系统开发、地籍测量与房地产管理、变形与沉陷观测及其控制、国土资源评价与管理等。
衡量培养目标实现的标准是看学生是否掌握了空间信息采集、表达与处理等方面的基本能力和知识,即学生应掌握:(1)测绘学科的基本理论和基本知识;(2)测绘工程的设计及实施方法;(3)基础测绘、矿山测量、土地复垦等技术;(4)先进的测绘生产组织和技术管理基本能力以及测绘新技术研究和开发的初步能力;(5)国家有关采测绘生产的基本方针、政策和法规;(6)测绘学科的发展动态;(7)文献检索、资料查询的基本方法。具备前述7个方面的知识和能力,才能毕业。为使学生达到培养目标,可从毕业生具有上述7个方面的要求进行课程设置,如开设画法几何及工程制图、测量学基础、大地测量学基础、摄影测量基础、测绘工程专业英语、现代测绘新技术、测绘法律法规、文献检索与科技论文写作等。以测绘工程专业培养目标为依据进行课程设置,符合专业认证中测绘专业补充标准“专业基础类、专业类课程”要求。
2.2 以专业认证标准为基础,进行课程体系设置
专业认证一个重要内容,就是强调学生的实践,针对这要求,需要加强“面向工程实际”的工程技术教育,可设置各类课程设计和实习,训练学生的动手和实践能力。因此,除理论课程体系外,还要设置实践课,如测量学基础实习、矿山认识实习、摄影测量基础实习、基础地形图测绘生产实习、测绘毕业实习、大地测量课程设计、通风安全学课程设计,另外在有条件的厂矿企业,建设一批产学研基地,为实践课顺利进行提供实景场所。专业认证一个显著的特色是要求企业或行业专家作为兼职教师参与学生教学,来自现场的教师把行业发展形势和需求反馈到教学,使学生所学的知识能真正解决现场需要,因此,可设置一些反映行业形势的课程,如数字化测绘、现代测绘新技术、矿山测量新技术等课程作为选修课,供学生学习。另外,测绘专业属于工科,除开设一些诸如基本原理概论、思想和中国特色社会主义理论体系概论、中国近现代史纲要、思想道德修养与法律基础、大学生心理健康教育与指导等必要的人文社会科学课程外,还需按照工程认证“通用标准”并结合“测绘专业补充标准”设置数学、力学和信息基础课程,如高等数学、线性代数、数理统计和概率论、大学物理、理论力学、材料力学、弹性力学、电工与电子技术、计算机与信息技术基础等。
2.3 以毕业生服务行业为特色,进行课程体系设置
专业认证体现出的基本思想、基本条件和基本要求,是同一类型专业培养目标和规格要达到的最低标准,是专业建设质量的最低门槛。专业的特色建设是鼓励专业的个性发展,体现专业建设的差异性,强化特色,突出能力,探索适应社会不同类型人才需求的人才培养模式,为社会提供高质量的专门人才。中国矿业大学是一所以培养煤矿人才为主要目标的高校,其培养的测绘工程专业学生除从事常规的基础测绘、工程测量等行业工作外,还有相当一部分学生从事煤炭行业的测绘相关工作。因此,需针对我校的行业特点设置一些特色课程,如矿山开采沉陷学、土地复垦学等。
【关键词】水文地质勘察;误差分析;描述记录;技术创新;制度建设;动态控制;全过程管理
0 引言
随着经济的发展,人类活动范围的扩大,城市建设也得以迅速发展。在城市建设的过程中,因为水文地质条件发生变化导致建筑沉降情况的发生频率越来越高。在水文地质勘察的过程中,因为降水、勘探技术等原因导致在水文地质勘察中出现了很多问题,这些问题的解决对提高水文地质勘察的精准性,对提高工程建设的质量具有重要的意义。
1 水文地质勘察中的重点与难点问题
1.1 水文地质勘察的评价
最容易被忽略的往往是很重要的细节问题,在水文地质勘察中我们应该首要考虑在水文地质勘察中水文地质的评价内容。在实际的勘察工作中,勘探成果里因过少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作继而不被重视。在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性的评价,在勘察报告中往往也是一带而过。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不够深入,设计中忽视了水文地质问题,导致经常会发生由地下水引发的各种岩土工程危害相关的问题,令勘察和设计处于比较被动的境遇。
1.2 水文地质勘察的主要技术方法
现水文地质勘察的主要技术方法分为测绘、钻探、物探、实验、监测五个类型,在实际运用中,应当考虑到相应技术的运用所带来的不足。测绘,是严格遵守《测绘法》规定,按一定比例尺要求,对测绘范围内水文地质现象进行准确的观察测量与描述记录,形成地质测绘图件并进行总结,对地下水的形成与运动规律进行研究分析。测绘的优点是覆盖面广,其缺点是工作量大,针对性差。钻探的方法是运用钻机设备从地表向地下钻进成孔,从而达到水文地质普查、取得地下水文地质资料等目的,特别是在深层水的开发利用中是目前唯一的技术手段。钻探的优点是直观、准确,缺点是技术较为复杂、成本较高。物探,是利用地球物理原理,根据各种岩石间的密度、磁性、电性、弹性、放射性等区别,采用先进的探测仪器与方法测量了解水文地质的勘察方法。物探的优点是针对性强、速度快,缺点是物探只是一种辅方法,必须配合其他方法使用。实验,是为得到水文地质参数,解决水文地质问题进行的各种实验,实验方式多元化。实验的优点是针对性强、参考价值高,缺点是不够全面。监测,是一项日常性、基础性勘察工作,包括监测各种基础参考指标。监测的优点是针对性强、参考价值高,缺点也同实验,不够全面。
2 常见水文地质勘察中针对难点的改进措施
2.1 水文地质勘察的评价改进措施
在水文地质勘察的评价这一方面,应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出相关的防治措施。另外,工程勘查要密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质的问题,提供选型所需的水文地质资料。从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。例: 拟建供水水厂一座,供水量2×100m3/d。其供水水源地初步定于 A 城区北部,需进行 A 城区供水水文地质勘察工作。根据建设方意向,水源地开采满足2×100m3/d,连续 20 年左右开采期限要求。结合目前掌握的水文地质资料,须进行详查勘察阶段的水文地质工作。在初步圈定可能富水地段的基础上,结合水源地开采,实施探采结合勘察方法。查明拟建水源地范围内的水文地质条件,进一步评价地下水资源,提出合理开采方案,探明地下水允许开采量满足 B + C 级精度要求,为水源地施工、设计及批准开采提供依据。
B 级精度要求如下:
1)查明拟建水源地区的水文地质条件与供水有关的环境水文地质问题,提出开采地下水必须的有关含水层和数据。
2)根据一个水文年以上的地下水的动态资料和群孔抽水试验或开采性抽水试验,验证水文地质计算参数,掌握含水层的补给条件及供水能力。
3)结合具体的开采方案建立和完善数值模型,计算和评价补给量,确定允许开采量。
4)预测开采条件的地下水位、水量、水质可能发生的变化。
5)提出不使地下水水量减少和水质变差的保护措施。
C 级精度要求如下:
1)基本查明含水层的空间分布和水文地质特征。
2)初步掌握地下水的补给、径流、排泄条件及其动态变化规律。
3)根据带观测孔的单孔抽水试验或枯水期的地下水动态资料确定有代表性的水文地质参数。
4)结合开采方案初步计算允许开采量,提出合理的采用值。
5)初步论证补给量,提出拟建水源地的可靠性评价。
2.2 水文地质勘察的主要技术方法改进措施
水文地质勘察的主要技术方法有测绘、钻探、物探、实验、监测五个类型,在实际操纵中应注意取长补短运用。
水文地质测绘是认识地区水文地质的最基础方法,也是全部水文地质工作的基础。测绘的内容应包括: 1) 地貌形态、成因类型及各地貌单元间的关系; 2) 地形、地貌与含水层的分布及地下水情况; 3) 地层的成因类型、时代、层序及接触关系; 4) 地层的厚度、分布、透水性、富水性等情况; 5) 地质构造的褶皱、断层、泉井、地表水的位置、类型、规模、富水性等情况。
钻探的基本任务是在测绘和物探基础上,进一步查明含水层的构造、层次、岩性、厚度以及水质、水量、水温等水文参数,一般采取“以探为主、探采结合”的打井方法。钻孔选择应有测绘物探基础,勘探点与线应合理选择,满足抽水成井需求。岩石要用清水清洗,松散层也应用泥浆冲洗,以保证钻探质量,提高岩芯采取率,完整岩层、粘性土大于 70%,破碎带、溶蚀带、碎石土、砂性土大于 30%。
在应用物探的方法时,要注意方法的针对性与适用性,采取电阻率法、浅震、电磁波法、声波法等多种方法确保其科学性。物探的方法与测绘及钻探方法配合使用,可较准确查明水文地质情况,提高了工作效率。
实验分为室内实验与室外实验,室外实验包括抽水、放水、注水、渗水、压水、连通、弥散、流速、流向等测定,其中应用最多的是抽水试验,抽水试验段应尽量布置在富水性好和拟选择的水源地,确定抽水孔的特征曲线、实际涌水量,评价含水层的富水性,推算井孔的用水量,确定含水层的水文地质参数,为评价地下水资源提供依据。室内实验测定包括分析、测定、模拟实验地下水及岩石水理、力学性质,岩石侵蚀机理、含水层颗粒成分。
监测主要包括对地表水、地下水的动态检测,包括其水位、水量、水温、水质等进行的监测,以方便对地下水进行全面评估与掌握。
3 结束语
总之,随着经济社会的发展,水文地质勘察已经成为了我国工程勘察中的一项重要的内容,其中能够对水文地质造成影响的要素有很多,有自然因素也有人为的因素"在对工程进行地质勘察的过程中,负责勘察与设计的工作人员务必要对水文地质的条件起到一定程度的重视,因此我们就要对这些因素对建筑物的影响进行分析,并要采取相应的应对对策,这样才能够对建筑物的质量有一个很好的保障,同时也能够对工程的建筑做出一定的贡献。
【参考文献】