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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篇土木工程概论,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:土木工程;教学;方法
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)08-0069-02
《土木工程概论》课程是土木工程专业的必修课及其他相关专业的选修课,开设时间为大一第一学期。《土木工程概论》在整个土木工程专业课程体系中起着十分重要的向导作用,肩负着把只具备数理化基础知识的高中生迎接入土木工程行业大门,并使他们了解、熟悉进而热爱这个专业的重要使命。《土木工程概论》这门课程包含的内容非常丰富,涉及的知识面非常的广,包括与土木工程专业相关的各类工程结构勘测、设计、施工、管理、监理、经济和计算机应用等内容。因此,《土木工程概论》这一门课程对任课教师提出了非常高的要求。首先,教师需具备非常丰富的专业知识,必须对大土木背景下面众多学科都有深入的了解;其次,土木工程专业是在众多工程实践中建立起来的理论和知识,这要求教师具备丰富的实际工程经验,在讲授课程中理论联系实际进行讲授;此外,《土木工程概论》是相对较新的一门课程,目前还没有比较成熟的、高效的经典教学方法。因此,对于这一课程,展开深入的教学、教法研究,切实提高课堂效率,让刚入学的大学新生对土木工程专业培养起浓厚的兴趣,培养出具备扎实的专业技能的土木工程高级专业技术人才,为祖国的现代化建设增添新鲜血液,具有重要的意义。本文基于作者近年来一直从事《土木工程概论》课程的教学工作,在教学过程中对教学定位、教学方法、教学手段不断摸索、创新。
一、教学定位准确
课程的教学定位非常重要,教学定位决定了在教学过程中所应用到的教学方法、教学手段,等等。在“大土木”背景下,《土木工程概论》课程教学目的是:使学生较全面地了解土木工程专业所涉及的领域、包含的内容、所获得的成就及未来发展情况,从宏观的视角了解土木工程专业的综合性、社会性及其在技术、经济与管理方面的统一性,初步涉及一些基础专业概念;引导学生了解自己对大土木下众多学科中感兴趣的方面,建立热爱土木工程专业的感情和对土木工程事业的责任心,为今后积极主动地学好专业课程、培养自主学习的能力打下思想基础。《土木工程概论》这一课程的定位,就是让学生通过教师的讲授,对“大土木”背景下涉及到的学科,包括建筑工程、交通工程、岩土工程、桥梁隧道工程等方向所涉及到的基础的工程各类、所需要的专业技能都有一定的了解;在了解清楚每一个学科的内容及相关方向后,逐渐对土木工程专业产生浓厚的兴趣,为今后选择方向的时候做好充分准备。兴趣是最好的老师,也是最大的前进动力,是学生在以后工作岗位上能做出贡献的最重要的前提条件。只有使土木工程学生真正选择了一个自己喜欢的方向,才能真正喜欢这一份职业,才能发挥最大的潜能。因此,《土木工程概论》这一课程应定位于激发学生对土木工程专业的兴趣,并挖掘在“大土木”背景下自己感兴趣的学科方向,为将来选择学科方向及就业方向做好充分的准备。
二、教学方法得当
教学方法是课堂的灵魂,是学生激情的催化剂。不当的教学方法,会使课堂毫无生气,教学效率低下;得当的教学方法,能使学生学习起来事半功倍,并能培养浓厚的学习兴趣。土木工程专业是一门实践性非常强的学科,众多的设计理论、施工技术方法等都是在实际的工程中遇到了相应的问题,然后集众多工程人员的智慧而提出来的。对于刚入学的新生来说,如果在还没有充分了解土木工程内涵、特点的情况下,对他们讲解一些专业术语、专业词汇、专业理论,他们是难以理解和接受的。作者认为,想要让土木工程新生快速地了解一个设计理论的来龙去脉、一种施工方法的技术要点,最直接、最有效的办法便是结合相关的工程实例进行讲解。当教师把工程实例展示给学生后,学生能非常直观、快速地领会这种理论或者方法的背景,理解起来就非常容易。加强工程实例的讲解,使土木工程专业新生快速了解土木工程专业入门知识,形象地再现土木工程所涵盖的学科内容和涉及的多方面知识,达到提高对土木工程的兴趣、提高教学效果的目的。因此《土木工程概论》课程教学中工程实例的讲解显得十分重要。在授课的过程中列举工程案例,通过分析案例的背景、发生的机制、产生后果的原因等可以加深学生对问题的理解,进而引发对此类问题处理方法的思考;其次,要求教师所列举的工程事故一定要带有较为强的时效性,接近学生的实际生活,让他们的切身感受更为强烈。例如当讲到关于地基不均匀沉降的专题时,除了讲授一些书本上已有的经典例子外,还可以列举近期上海一商住楼的突然倒塌的工程实例进行讲解分析。这样,一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面也可以起到培养学生现代工程意识和思维方式的作用,使这些未来的工程师们能够树立现代工程人才的价值观,养成严谨的工程观并把它贯穿于以后的学习和工作当中去。
三、教学手段灵活
教学手段是课堂的推进器,合适的教学手段能使学生更快速地掌握大量的信息。随着现代信息技术的发展和互联网应用的日益普及,多媒体技术越来越多的应用在高校教学中。多媒体技术可以是一种利用多媒体仪器,将授课内容集合文字、图像、声音以及动画等形式,多角度、多视角、全方位的呈现教学内容的教学手段。多媒体技术的使用,可以让课堂教学形式新颖、活泼。特别是对于《土木工程概论》这一信息量大、与实际工程紧密相关的专业课程的讲授,充分利用多媒体技术进行辅助教学,能够将抽象的理论通过计算机技术惟妙惟肖地演示出来,为学生提供丰富多彩的视觉、听觉和立体图像等刺激性环境,进而极大地诱发和调动学生的学习动机和愿望。在利用多媒体辅助教学的过程中,多媒体技术担当着信息载体与传达手段的角色,其教学目标、教学组织和进程控制仍需由教师掌控。因此,对于课件的制作,教师应先仔细研究教学内容,并依据教学大纲制定详细的教学计划,从而建立一个完整的教学框架结构,该结构可借鉴传统教学方式中循序渐进的结构,以体现教学方式的连贯性。对于多媒体技术的使用,不应仅仅局限于对课件的制作,还应充分利用已有的丰富的网络的资源,如一些视频资源。对于《土木工程概论》来说,英国国家地理频道推出的系列纪录片“伟大工程巡礼”就是一部非常优秀且合适的视频资源,该系列纪录片纪录全球最具野心和愿景的工程建筑案是如何展开的。藉由各式各样的档案以及高解析度、专业拍摄的影片,节目里将叙述每项工程落成背后的精彩、戏剧性、充满英雄胆识的故事。由主要设计师、工程师、专案经理及工地人员,来说明他们如何克服挑战,打造现代最高、最长、最快和最复杂的工程建筑案。在《伟大工程巡礼》系列节目中,可以见识建构我们日常生活的建筑工程奇观。因此,通过该系列片的播放,不但可以激发起学生对土木工程专业的强烈兴趣,而且看到各种伟大的建筑在自己同行手中从无到有地落成,有利于培养他们的专业自豪感与成就感,从而找到对土木工程专业的高度认同感,与此同时,也学习了相关的专业知识,了解了当今世界最全的建筑技术。因此,充分利用网络上优质的资源进行教学,是一种一举多得的教学手段。
《土木工程概论》是一门重要的专业基础课程,教师要充分掌握该课程的特点,将课程定位准确,采取理论与实际工程实例相结合的教学方法,采用合理、先进、现代化的多媒体等教学手段,主次分明、深入浅出地讲授好这门课程。同时,充分发挥教师的创造性,为学生营造良好的学习氛围,激发学生的学习兴趣,为土木工程专业的学生大学期间的学习打下良好的专业基础,培养出适合时代需要和科技发展要求的土木工程的专业人才。
参考文献:
[1]高等学校土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[2]叶志明.土木工程概论[M].北京:高等教育出版社,2009.
[3]丁大钓,蒋永生.土木工程总论[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.
[4]江见鲸,叶志明.土木工程概论[M].北京:高等教育出版社,2001.
[5]罗福午.土木工程(专业)概论[M].第三版.湖北:武汉理工大学出版社,2005.
【关键词】土木工程概论;课程;改革措施
【中图分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089 (2012)02-0014-02
前言
土木工程概论是在教育部1998年进行专业目录调整,大土木专业建立后新出现的一门面向入学新生的必修课程,也是一门新兴课程。主要介绍土木工程(专业)内涵、土木工程形式、特点、最新成就、发展方向以及土木工程材料、建造方式等内容,还包括土工程学生应具备的知识、能力和学习方法。目的是使学生一入学就了解土木工程的广阔领域[1],感觉到专业成后可以大有作为,从而产生强烈的学习欲望,建立对专业的深厚感情,树立投身祖国建设事业的信念。
该课程具有以下特点:
(1)课程较新,不同于力学、建筑学、结构设计等传统课程,还未形成非常成熟的教学体系;
(2)受众特殊,面向的是没有任何基础的新生,讲授的却是专业性较强的内容;
(3)内容涉及面广,涵盖土木工程(专业)的方方面面,即包括专业情况、知识体系、能力要求及学习方法,还包括各种工程形式、建造以及管理等方面的知识;
(4)教学目的特殊,其他课程以传授知识、培养能力为主,该课程要求学生掌握的内容不多,主要是帮助学生了解大土木的内涵、树立专业观念、培养专业学习兴趣、了解研究发展的方向。
由于上述原因,导致在目前的课程教学实践中存在一些问题,未能很好地发挥该课程的的重要作用,为改善教学效果,许多开设土木工程的院校对该课程教学改革进行了有益的探索,在分析了目前土木工程概论教学存在问题的基础上,我们也结合自身情况进行了相应的教学改革实践。
1 存在问题
重视不足。由于课程的新兴性和介绍性特点,一些学校对该课程重要性认识不足,选派教师、安排学时、教师授课以及学生学习等环节往往不如骨干课程受重视。
课程内容把握差距大。这有教材的原因也有教师的原因,有些教材内容带有很强的作者或学院背景,本人(学院)哪些方面比较强,往往重点介绍;有些教材重理论介绍,有些教材重建设实例展示;有些教材注重过去发展,有些教材注重未来展望,故此教材内容、形式不统一。因为该课程内容相当宽泛,很少有教师能够熟悉课程涉及的全部内容,教学实践中有些授课教师熟悉部分多讲,不熟悉部分少讲、不讲,所以各院校该课程的学习相差较大。
讲授方式不固定。目前教学实践中一般由一名教师主讲和多名教师共同讲授两种方式。一人讲存在局限性,如前述,土木工程涵盖过去的多个专业,涉及工程建设的各环节,某一教师不可能是各方面的行家;有些院校组织各方面资深学者就土木工程的某些方面作专题讲座的形式来讲授,深度和前瞻性都能满足,但作为课程的系统性不能保证。
教学方法单一。我国高校传统的教学方法通常只关注教与学,对学生怎样学、学什么、学多少及学生的认同感关注不够[2],在教与学的关系中,“教”虽然起着指导作用,但终究是外在的东西,只有“学”才是内在的。学生只有通过主动刻苦的学习,才能把知识内化成自己的才能[3]。目前土木工程概论的教学实践中也存在重知识、轻方法,重灌输、轻互动,重教师、轻学生等问题。
教学改革实践
选择优质教材,结合专业方向设置制定教学大纲,课程内容既考虑土木工程丰富内涵和知识的系统性,又有学院自身的特点。我院土木工程专业共开设建筑工程、道路与桥梁工程两方向,拟开设港口工程方向。首先参考了江见鲸等[4]、罗福午[5]、丁大钧等[6]、陈学军[7]等多版本教材,最终选定了江见鲸先生、叶志明教授主编的土木工程概论教材及相应CAI教学课件作为教材,其余作为参考教材。江见鲸教材的优点,根据我院专业培养目标要求对其内容做适当的详略处理,30学时课程,建筑工程、交通土建、土木工程施工各用4课时,工程材料、基础工程港口工程、土木工程师设计方法各用2学时,其余适当介绍主要内容。
由于教材编制的时效性,至少落后工程实践2年以上,所以教材使用中,应注意及时将土木工程的新理论、新技术、新方法、新材料及新建典型工程等信息补充至教学中,保证课程的先进性。
2.组织课程组,系统授课。结合前述两种授课方式的特点,我们成立了以专业负责人主的土木工程概论课程组共5人,其中教授2人、副教授3人,有博士学位2人,硕士学位2人,专长涉及建筑工程、岩土、交通工程、施工组织与管理等方面,这些教师不但有较高的专业水平还有深厚的工程或研究背景。课程组共同讨论修订教学大纲,由负责人进行课程统筹,制定教学计划,基础工程、交通工程、施工和设计方法等章节由4名教师主讲,其余内容由课程负责人讲授。
3.根据课程特点采用启发性、典型工程实例引导等教学方式。总理在会见第五届高等教育国家级教学成果奖获奖代表和北京市优秀教师时提出,孔子说:“不愤不启,不悱不发”,这八个字的意思就是要实行启发式教育,把学生作为教学的中心,使学生在学习的整个过程中保持着主动性,主动地提出问题,主动地思考问题,主动去发现,主动去探索。启发式教育的核心就是要培养学生独立思考和创新思维。所谓教是为了不教,就是要使学生自己掌握学习的方法,提高创新的能力。该课程面向刚入学还没有建立工程、专业概念的新生,既要向他(她)们介绍土木工程形式、建造技术、发展等知识,更要传授他(她)们专业的知识体系、学习方法[8],包括课程学习、设计、实习和实验等环节的注意问题,帮助他们转变思维方式,还要帮助他(他)们树立专业观念、工程意识,通过课程学习让他(她)们热爱上建设事业,热爱上土木工程专业,激发起学好专业的兴趣,使学生在进一步接触专业的其他课程前,充分了解将来可能的工作岗位、工作环境,极大提高学生在本科的学习过程中寻找适合自己的方向,有目的性地学习,提高学习的有效性。
组织学生根据自己的爱好结合课程内容进行专题演讲,可极大地提高学生的学习兴趣,锻炼学生的能力,效果更好。
有条件的话课余时间安排若干场有关土木工程各领域发展前沿的讲座,聘请设计或施工企业知名的设计、建造师、和其他专家,让学生与工程领域的专家学者见面,探讨土木工程发展成就、专业技术现状及发展前景等弥补课程教学之不足。
五、采用丰富教学方式,采用多媒体教学、典型工程实例介绍、工程现场讲解、教师网络答疑等多种方式,配合课堂教学。充分利用丰富的多媒体资源,有效使用各种媒体的信息传递手段,提高授课效果与效率。为使土木工程专业的新生能尽早对本专业有一定的了解,培养其学习兴趣,多媒体授课时,尽可能采用图片、动画、视频内容,充分展示了土木工程各个领域的典型实例,以生动活泼的方式,以声音、视觉的冲击加强学生的感性认识。
教学中应充分利用教师的个人特点,利用自己丰富的专业背景和工程及研究经验,将他们多年积累的工作经验、解决问题的思维方式传授给学生,以自身的经历与成就感染学生,增强学生的认同感和专业荣誉感,才可能给予刚入大学校门满载热情、焦虑、迷茫的新生指明专业方向[2], 满足他们的求知欲,充分挖掘和发挥学生的自学能力和表现能力。
改革学生成绩评定方法。应综合考察学生的学习表现、知识水平、能力水平,要真正了解学生的课程学习效果。所以学生成绩至少应由四部分组成:平时出勤情况,大约应占10%左右;课堂互动环节表现,大约占10%左右;课程作业,应作为主要考察内容,可以用小论文形式或调查报告形式。考虑到要求受教育者接受综合课程的教育, 以便他们能够在从事工程活动的同时考虑到自然界和人类社会的普通联系, 并且学会从综合的角度对这样一些问题加以思考和解决[9],作业不应是简单的问答形式,一般需要学生对课程知识的综合理解和应用,通过观察和思考,需要学生的主观思维和逻辑判断才能做出,以培养学生的辩证思维方法和自学能力,例如关于工程实例的调查研究报告或学习某种工程材料、形式、建造方法的收获体会,通过作业还可以锻炼学生理论联系实际能力,既增加学生对土木工程的充分了解,也锻炼了写作的能力,此部分成绩至少占50%;对课程知识的掌握程度以测验形式检验,可安排2-3次测验,成绩占30%左右。通过这样的评价体系可以更好、更客观地反映学生的学习效果,也更符合课程的性质及特点。
经过几年的改革探索,本院土木工程概论课程教学团队已基本形成,教学效果明显提高,学生对专业的认知有明显提高,专业学习兴趣十分浓厚,学生对该课程的评价在同专业内名列前茅,由主讲教师编制的的教学课件获得全国高等学校土木工程专业多媒体教学课件竞赛二等奖和河北省第十二届多媒体教育软件大奖赛三等奖。今后我们还将继续努力进行土木工程概论课程的改革探索,为更好的实现专业培养目标做贡献。
参考文献
[1] 陈利群.“土木工程概论”课程教学的思考与探讨[J]. 中国建设教育,2009,(6):12-14.
[2] 刘岩,谭宇胜.土木工程概论课程的探索与思考[J]. 高等建筑教育,2006,15(1):74-76.
[3] 叶志明,宋少沪,汪德江,等.把教的创造性留给老师 把学的主动权还给学生[J]. 中国大学教育,2006(8):8-9.
[4] 江见鲸,叶志明土木工程概论(第二版)[M]. 北京:高等教育出版社,2004,11.
[5] 罗福午,土木工程概论(第三版)[M]. 武汉:武汉理工大学出版社,2005,7.
[6] 丁大钧,蒋永生.土木工程概论(第二版)[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2010,9.
[7] 陈学军.土木工程概论[M].北京:机械工业出版社,2007.
【关键词】土木工程概论;大土木;教学现状;专业责任感;工程思想
《土木工程概论》是“大土木”各专业方向的入门性质的课程,是构建土木工程基本概念、基本内容和方法的专业基础课。我校作为地方性教学研究型高校,其土木工程专业从为地方经济建设服务出发,培养目标定位于:立足贵州,辐射西南,面向施工企业、面向基层、面向生产管理第一线,服务于土木建筑事业发展,培养具有创新精神的“会设计、能施工、懂管理”的工程应用型高级专门人才。《土木工程概论》作为土木工程专业学生入学后最早接触一门专业课程,肩负着把完全外行的学生引入土木工程行业的大门,使其了解并热爱这个专业、激发其学习兴趣的重要使命,在培养应用型人才的过程中起着奠基与导向的作用。
1 课程开设的意义
1.1 课程开设背景
1998年教育部新修订了《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,新目录中土木工程专业覆盖了建筑工程、交通土建、矿井建设、城镇建设等8个专业领域,成为一个宽口径的大专业。
在“大土木”历史背景下,高校教师迫切需要向学生介绍“大土木”的教育思想和“强基础、宽口径、多方向”的教育理念。土木工程具有内容广、支系多、科目繁等特点,涵盖领域极为广泛。这就要求学生必须站在大土木的高度,对学科全局有充分认识与把握,毕业后能在房屋建筑、地下建筑、道路与桥梁、矿井等的设计、研究、施工、管理等部门从事技术或管理工作[1]。为满足以上教学要求和人才培养目标,开设《土木工程概论》势在必行。
1.2 课程定位与任务
《土木工程概论》的开设立足于“大土木”的理念,定位是必修的专业基础课程。高校通过不断动态扩充教学资源、持续开展教学研究,提倡教师“以学生为本”因材施教和创造性的教学工作,为学生的主动学习创造和提供平台[2]。
该课程的任务是培养学生“大土木”的专业范畴:一是,使学生比较全面地了解土木工程所涉及领域的内容和发展情况,初步构建专业基础知识;二是,为学生提供一个清晰和有逻辑性的工科学科的基本概念和方法。
2 课程教学现状
2.1 内容多,学时少
作为一门引导性的专业基础课程,其内容涉及到建筑工程、道路与桥梁工程、工程材料、水利工程、给排水工程、项目管理、防灾减灾、建筑施工等,涵盖十分广泛,其教学效果的好坏将直接影响到学生对后续专业课程的学习热情及效果。经调查,《土木工程概论》一般设置在大一上学期,受到军训等入学教育的影响,授课学时最少的只有16学时,最多的是28 学时,多数介于两者之间。较之一般课程的36学时,如此少的学时,是不能达到预期教学目标的。
2.2 对教师要求高
教育部要求: 要配备对土木工程有着深刻认识且具有丰富实践经验的教师来讲授这门概论课。多数高校的实际情况是,实践经验丰富的教师往往承担着更为繁重的教学任务或指导研究生作科研与生产,该课程只能由年轻的讲师承担。青年教师通常对自己的研究方向比较熟悉,而对于其它方向则知之甚少。由于实践经验的不足,讲述工程实例时难以做到旁征博引、生动活泼、深入浅出[3],从而难以到达培养目标预期的效果。
2.3 几点建议
鉴于上述问题,笔者认为:第一,合理取舍授课内容。任课教师须对教材内容进行取舍,在有限的课时讲清楚基本知识、重点及难点;针对各校专业方向,有侧重地详细讲授有关知识,使学生对所学专业的基本内容、性质和特点有系统的了解;授课内容尽可能反映该学科在近几年所取得的新技术、新方法和新成绩。第二,加强师资队伍建设。该课程涉及工程领域较多,要求教师有丰富的教学经验、扎实的专业背景、丰富的工程实践经验。因此,建立一支稳定的、高素质的“双师型”队伍是提高教学质量的关键。新开办的学校应在中青年教师中培养一批专业知识广、实践能力强、教学基本功扎实的骨干教师,并定期的派出参加工程实践培训与学习,不断提高自身的业务素质,实现“教师进工地,工程师进课堂”。第三,引导和鼓励学生在课外利用资料室、图书馆或网络收集相关资料,培养学生自主学习的能力,弥补课时过少的缺陷。
3 课程教学在人才培养中的作用
3.1 丰富教学方法,挖掘学生潜能,激发学生对专业学习的兴趣
在平时的教学中,根据不同章节的内容采用不同的教学方法,激发学生对专业学习的兴趣。一如,启发式教学:让学生将生活中遇到的土木工程问题提到课堂的层面上来进行讨论。首先学生自己进行讨论解决,实在有争议的,再由老师进行提示解决。这种模式既能有效的防止思维上的定式,也能有效的激发同学们的学习兴趣。二如,实景式教学:讲授建筑物基本构件如板、梁、柱等时,引导学生观察教室里基本构件的布置及形状,让学生根据自己的体会并结合荷载传递的基本路径知识去理解和掌握荷载传递的基本原理、基本构件等有关知识。三感染式教学:让学生了解国内外土木工程领域的一些重大工程和有重要影响的土木大师,提高学生的学习兴趣,激发学生的专业荣誉感。例如,世界上第一大水利枢纽工程“三峡工程”的建设历史与意义,耳熟能详的“水立方”和“鸟巢”,茅以升老前辈如何修建钱塘江大桥‘梁思成的建筑思想等等。
3.2 分析工程事故案例,培养学生专业责任感
土木工程专业建设对象涉及到人类的生命财产安全。在课堂中可以引入一些实时的工程事故案例,特别是对人为造成的事故案例,让学生时刻认识到事故造成的严重后果。对刚入门的新生灌输专业责任感,使其入学开始就养成严谨的工程观非常重要[4]。例如杭州地铁工地塌陷(2008年);上海在建商住楼整体倒塌(2009年);辽宁抚顺市月牙岛西桥竣工前垮塌(2012年);遵义楼房倒塌半栋楼断裂如悬崖(2015年)等等一些案例。通过工程案例的讲授,让学生自己分析这些案例中涉及到的问题,哪些是人为,哪些还是理论技术缺失造成的,并且发散思维提出这些问题的处理方案,培养专业责任感。
3.3 注入工程思想,培养大工程观
现今的“大土木”范畴并不是之前土木相关专业的简单归并,而是更高意义上的整合与扩展。“大工程观”的本质就是将科学、技术、非技术、工程实践融为一体的,具有实践性、整合性、创新性的“工程模式”教育理念体系[5],是以“整合、系统、应变、再循环”的视角看待大规模复杂系统的思想。
教师讲授专业知识的同时,适合科学地灌输工程思想,将历史人文内容、哲理贯穿于教学过程,逐步建立基本的法律意识、风险意识、环境意识和人文意识,并树立可持续的发展观。工程思想教育一是帮助学生了解我国社会主义建设总任务、总目标和本专业学习的关系, 启迪学生把祖国的前程与个人的历史责任紧密联系起来, 激发自己学习和成才的主动性;二是揭示本专业和工程事业对人才的全面素质要求, 使学生体会到社会发展对他们在知识、能力、观念和心理品质等方面的需要;三是帮助学生在总体上认识学习的目的、方向、任务和规律, 认识各门课程在本行业和工程事业中的作用和地位[6]。
3.4 了解专业构成,方便学生职业选择
近年来,各高校新开设的土木工程专业都属于“大土木”的培养模式。一般而言,学生在大二或大三年后自然会选择一个或两个的学习方向,这些学习方向的形成,除了部分家长或老师指导外,多数由学生的兴趣来决定的。而这种兴趣又是建立在学生对大土木各方向的初步了解的基础上。因此,教师应该针对不同专业方向的“专业课程、所需知识和就业前景”等系列问题进行详细的讲解,在目标的引导下调动学生的学习热情与积极性,拓展专业知识面,促进学生更好的择业与发展。
4 结语
《土木工程概论》教学任务的特殊性,以及涵盖内容多、知识更新速度快的特点,决定了该门课程教学的重要性及意义。因此,只有对该课程的重要性进行认真分析,才能确立共同的教学目标;只有进行积极的教学改革和探讨,才能促进该课程的教学发展,才能体现该课程在人才培养中的真正意义。
【参考文献】
[1]王琰,等.对现代土木工程专业教育的几点探讨[J].高等建筑教育,2003(9).
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[3]方薇,等.《土木工程概论》教学现状与课程改革[J].广州化工,2014(7).
[4]颜荣涛.《土木工程概论》课程教学中的几点思考[J].科技视界,2013(1).
(一)着眼工程素质和实践能力培养,建设实践教学体系
建立三个层次的子系统实践教学体系,并将实践教学体系落实到新修订的教学计划和实践教学大纲中第一子系统以认识实习为主体,涵盖工程制图、土木工程概论、测量实习等。使学生了解、认识、描述土木工程产品的功能要求、内部结构,激发学生学习土木工程的热情。第二子系统包括力学、工程材料、土力学及结构实验及课程设计等。使学生掌握材料性能、结构建模及结构分析设计方法。第三子系统包括结构检测、生产实习、毕业实习和毕业设计。使学生掌握与实践土木工程的分析、设计、施工检测和控制方法。三个子系统的层次结构是“综合—分解—再综合”的关系;具有“实验、实习和设计”三要素,符合人的认识规律;以能力培养、特别是创新意识与创新能力的培养为主线。在教学计划和实践教学大纲中,从以下三个方面纳入实践教学体系。
1.与土木实验平台相对应,设立《实验系列课程》,打好全面开放式实验的基础。
2.设《集中实践教学环节指导表》,将课内各集中实践环节与课外社会实践、科研实践、学科竞赛、创新实践、学年作品和文化素质教育实践等结合起来,形成为一个完整的体系;将研究型、创新型实践课和课外科技竞赛活动列入教学计划,如力学模型测试、应用软件培训、结构模型竞赛实验课等。
3.增设创新实践学分,即对学生参加的各类竞赛、科技创作和论文写作等活动,进行考核后计入学分,且可免修其他课程。
(二)将工程素质和实践能力培养寓于教育教学全过程
本科培养是一个系统工程,工程素质和实践能力的培养、创新活动的开展,必须寓于教育教学全过程。
1.对实践性较强的课程,以创新能力培养为主线,进行课程改革。对土木工程专业中实践性较强的课程如《土木工程概论》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及结构类实验课等进行课程改革,以培养学生的创新能力为主线。《土木工程概论》可计划采用现代化教学手段,进行形象生动、引人入胜的教学,组织有丰富经验的老师、专家授课,使新生刚入学就重视素质和能力的提高,发挥以智引人、以志树人的作用。土木工程施工教学有一定的特色,将课程分为两个层次进行:第一层次是以子项工程中的工种工程施工为对象的基本施工知识;第二层次是以整个项目工程施工为对象的现代土木工程施工,在后者中引入现代化的最新方法,采用多媒体授课,授课过程中,使学生站在项目经理的高度,统管全局,运用最新技术,去解决复杂的工程问题。土木工程材料和结构类课程内容广泛,实验课时较多,长期以来采用传统方法进行实验,学生主动参与少,可计划制作各类实验课件,让学生利用课件,主动参与,进行模拟实验后,再正式进行实验室试验,这项改革可激发学生的学习积极性,有助于开发创造性思维,潜移默化地掌握创新方法。
2.发挥教师的主导作用,四年级的导师制与毕业设计相结合。为贯彻因材施教的育人原则,更好地实行理论教学、实践教学和科学研究三元结合的教学模式,给学生的个性发展提供良好的条件,全面提高学生的工程素质和实际工作的能力,必须充分发挥教师的主导作用。因此,拟将毕业设计改在一年内机动安排,规定对四年级的导师制必须与毕业设计相结合。导师关心学生的全面成长,在负责指导学生毕业设计的同时,要提供学生参与工程实践和科学研究的条件,与科学研究、创新活动结合起来。
3.探索寓于教学过程、形式多样、可持续开展创新实践活动的新路子。在教学过程中,开拓一些形式多样的创新实践活动。组织学参加挑战杯结构设计竞赛:以激发学生崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战的主动精神,竞赛活动鼓励跨专业、跨年级、跨学科的合作,以体现团队精神。组织学生科技活动:设置学生科技活动基金,推动课外科技活动的开展,课外科技活动与教学过程相结合。结合教学环节,撰写小论文:从一年级到四年级,结合课堂教学、实验、实习及毕业设计等教学环节,安排撰写小论文,促进学生参与创新活动、培养学生的创新精神。
4.为实行开放性实验创造硬件条件。对专业基础课及专业课实验进行调整、投入,围绕学生实践能力的培养开展工作。在保证开出原计划规定的混凝土结构、土力学、建筑材料等各类课程的实验基础上,拟增开一些实验项目如“预应力张拉工艺”、“结构非破损试验”、“道路工程现场检测”等。
(三)通过“产、学、研”结合,依靠社会力量办学,有效提高实习和毕业设计的质量
搞好专业的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计的关键是理论联系实际。拟将广大教师的“产、学、研”结合点形成为较大的、互惠互利的合作网络,组成可跟踪最新技术、灵活的校外实践基地。这是依靠社会力量办学的新观念。观念的更新,可使我们克服困难,有效地提高实习和毕业设计的质量。在认识实习的两周时间里,充分发挥校外实践基地的作用,利用实践基地的有利条件,使学生了解国内外的现状、高新技术及发展趋势,使认识实习具有内容广、技术新的特点。依靠“产、学、研”合作网络,生产实习可实行“开放式”,为强调能力的培养并进一步提高生产实习的质量,修订适用于土木工程专业的生产实纲并用于实践。落实毕业设计指导教师的“产、学、研”基地,保证有相对稳定的、内容涉及到土木工程各个领域的合作单位;每年拟聘任10名左右校外毕业设计指导教师,为学生结合实际工程进行毕业设计创造有利的条件。在毕业设计中实现五个结合,即四年级导师制与毕业设计相结合;设计题与实际工程相结合;校内外指导教师相结合;产、学、研相结合;设计题目与用人单位要求相结合。
二、结语
关键词:青年教师;课程教学;经验交流;土木工程概论
中图分类号:G645?摇 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)09-0081-03
随着高等院校人才引进力度的加大和学历要求的提升,青年教师在高校教学队伍中的比重不断增加。青年教师年富力强、精力充沛,知识更新快,容易吸引学生。但其中大部分未受过系统的教师职业技能训练,仅作为学习者体验过大学学习,教学实践经验和专业领域实践经验较为缺乏。就此,笔者作为青年教师中的一员,结合自身经历,谈谈青年教师自我提高的切身体会。
一、课程教学的准备与实施
“土木工程概论”是笔者作为专业教师,独立讲授的第一门课程。就“土木工程概论”而言,它是土木工程各门专业课程的入门课,是建立土木工程基本概念、基本内容、基本知识的基础课,是土木工程专业的专业基础课[1],授课对象是大一新生。
俗话说“良好的开始是成功的一半”,大一学生从高中相对封闭、充实、学科单一的学习生活方式到大学相对自主、松散、多元的学习生活方式,专业定向是学生大学生活思想活动必须经历的第一个环节。课前,前辈的一句忠告令笔者记忆犹新:概论课程好上也难上。说它“好上”是因为这类课程所需讲解的专业内容相对浅显易懂,但是你的讲解是平淡枯燥还是有趣生动?能不能起到引导开化的作用?学生的即时反馈会给你很直接的答案。
1.及时更新知识储备,扩充动态讲义。课前的认真准备是上好一门课的前提。“磨刀不误砍柴工”,面对一门新课,除了必须熟悉课程教学大纲、明确教材内容这些基本要求,教师还应该尽可能多地涉猎各个出版社的优秀同类教材以及相关授课资料,研读的过程仔细对比,取长补短,从而确定整体授课方向。当然,仅从教材出发的教学会略显局限,由于学科间的交叉合作等因素,土建专业知识体系也在不断发展更新。这就要求专业教师在概论课堂上能将最前沿的发展趋势与最新的研究成果给学生作一个具有启发性的简要介绍。这样做不仅丰富了学生的专业知识,同时也能在专业课正式学习前激发一些学习热情,甚至能促使一些学生主动利用课余时间搜索其感兴趣的相关信息资料,从被动学习转为主动获取,将专业知识积累的过程由课上发展到课下,实现学习的可持续发展。当然,从某种程度上,也更新了教师自己的知识储备。
“土木工程概论”课程课时少、内容多,致使教师在讲课内容的选择上必须挑重点,主要是给学生提供一个知识体系和框架,引导学生入门。概论第一讲中就正面告诉学生工科专业培养目标是高级工程科学技术人才即未来的工程师。要学生准确地认识科学、技术、工程的任务和它们间的区别,以及工程师的职责和应有的素质。而后,告诉学生一些获取专业信息的渠道和方法,让学生在这个框架下不断地自主补充相关知识细节。另外,加强课程网站建设和互联网技术平台的应用,将课上的互动温度持续到课后。在实际课堂教学过程中,甩开书本中定义和概念的刻板表达,用通俗平实的语言阐述基本理论,时刻注意理论联系实际,在既有的知识框架体系下,有意识有目的地补充,为后续专业课程的学习开一个好头。
2.不时融入关联案例,活跃互动课堂。任何一门学科在从研究到实践的过渡都会有所“误差”。“土木工程”专业作为一门实践操作性很强的专业更是存在此类问题。综观本三生源,他们可能在学习基础、学习习惯等方面不如本一、本二统招生,但在人际沟通能力、组织协调能力,甚至创新能力方面,不比公办高校本一、本二学生差。[2]
正因为如此,独立学院的人才必须考虑专才与通才结合培养,既要有相对广泛的知识面,使其在人才就业市场上保持一定的灵活性,又要有相对突出的专业技能,使其在人才就业市场上保持一定的专业性。对于新生,从一开始的专业概论课就有意识地引导他们去理论联系实际。实际土建工程中涉及的不仅仅是技术问题,经济、政治、文化和历史等也是影响和制约土木工程发展的因素,例如典型的,拆迁工程中遇到古文物遗址如何处理。所以,授课过程需要注意实际工程案例的融入,让学生切实体会到,作为一名工程师遇到问题,不仅仅要能用技术的眼光去分析,还应该对相关联学科有所了解,能用更开阔的视野去看待、分析、解决问题。
灵活运用案例式教学方式,选择一些当下著名的工程实例结合相关理论进行讲解,例如,进行典型案例库建设,有选择地收集适当的工程设计案例、工程加固案例、防灾减灾案例等案例资料;进行影像资料建设,补充建筑工程、桥梁工程、地下工程、飞机场工程等影像资料,混凝土变形动化演示、火灾逃生演示、预应力张拉法演示、磁悬浮列车演示、盾构机工作原理演示等[3]。极大程度地将课本上的文字理论图片信息形象化、具体化、写实化。此外,对于信息量大、内容复杂以及最新研究成果等内容的讲述,在结合教学课件讲述的同时,尽量配以现代化信息技术手段,例如动化演示、专题影像短片、网络链接等,将图像、声音、文字三者有机结合,把教学内容立体地呈现在学生面前,也能很大程度强化学生的理性理解与感性认识[1]。
通过学习兄弟高校精品课程的经验分享,尝试在课堂上变化教学组织方式,如:情景式教学、讨论式教学等手段[3],具体做法例如:师生角色互换,选择一些较容易理解的知识点,让学生在自学的基础上尝试上台讲课;在讲授重点理论概念时启发学生主动思考,有针对性地组织课堂讨论或辩论,针对争议性问题进行课外研究;提倡团队合作,引导学生以小组为单位,围绕指定讨论话题从网上、图书馆进行资料查阅。一系列课上课下的互动会使学生对相关话题所涉及的理论知识有一个相对深入的理解和记忆,同时,自主的科学思维活动对培养大学生的创新思维和创新能力也会有所帮助。
3.适时调整考核形式,落实教学目的。作为一门考查课程,注重课程管理,充分肯定学生在全过程中的表现,将互动性更强的论文汇报评价加入了考核体系,即要求学生将自己所写的科技小论文的主要内容,以演讲的方式配合自制课件,向全班同学阐述,汇报完毕后接受老师和同学的实时提问。这种考查形式既能从学生汇报的情况看出学生的学习态度和理解程度,锻炼了学生的语言表达能力,同时也有助于教师发掘有专业潜力和表现力的学生,因材施教,有助于后期进一步培养。另外从某种程度上抵制了学生论文普遍出现的仅仅是“复制粘贴”现象(以至学生对自己所写的文章缺乏理解和认识),切实落实了要求学生写科技小论文的目的。
二、课程教学的思考与展望
概论类课程的改进思考。概论课程的特殊性决定了它可以不局限于是一门单调的专业课。授课过程在可控的情况下越是丰富多变效果越佳。笔者思考:课堂上,除了主讲教师的单纯讲解之外,是不是可以请各课专业任课教师与学生提前见面,将今后四年涉及的学习内容提前给同学们做一个说明性且富有趣味性的讲解?此外,还可以邀请校外资深教授、知名校友、工程专业人士走进课堂,通过讲座的形式开阔学生的专业眼界、升华理论知识;或者,在有条件的情况下,由专业教师或工程人员带队,到工程一线,现场示教,使学生增强感官认识。土木类专业与大多数工科专业一样,相较文科类的专业学习,大多数课程的教学比较单调枯燥。而作为概论课程由于其性质和教学目的特殊性,对学生具体专业知识理解程度未提出要求,因此,此类课程的教学可以尝试各种开放、自由、生动的形式,有侧重的课堂与非课堂讲解、实例启发,使学生的学习过程充满了新鲜感与期待感。另外,鉴于大一新生正处于刚经历高考进入大学,心态过于轻松目标体系无从确定的特殊时期,为了将课程教学目的落到实处,授课教师也可以多与其班主任交流,将平时了解到的学生专业思想和学风问题及时和主讲教师通气,以便在讲课中能“对症下药”、“投其所好”,有意识地引导学生的专业意识,端正其专业认识,培养其专业感情。
此外,了解到概论课程在很多高校开展双语教学的经验,同时考虑所教学生的学习能力以及自身的国外学习经历,在课堂中筛选相对较简单的工程案例,尝试中英结合介绍讲解,对于一些学习积极性高,求知欲强的学生起到了扩充学习和活跃课堂双重效果。由于本学院的学习计划中未为土木工程专业学生安排专业英语课,此项尝试,也能为学生提供一个专业英语接触和学习的机会,同时,也符合当下国家逐步接轨国际的大背景。
三、青年教师的成长感悟
课程作为教学内容的载体,是连接教与学活动的结合部。就专业教育而言,作为青年教师全面深入地掌握本专业相关知识进行教学活动的这一基本前提已经具备,但是还必须主观上有意识地培养教学兴趣,“干一行爱一行”。青年教师应该明确课堂教学的目的是让学生掌握专业知识与技能,引导学生理解本专业的基本问题,对问题的由来、形成过程、解决方法都要有所了解,而这一切都需要教师具备深厚的学术功底。特别是专业在日新月异地发展,发展速度之快在很多情况下都要领先于教材乃至教学大纲修订的速度。为避免教学内容的老化与落伍,就需要保持对学术前沿的敏感度,积极跟踪最新学术动态,将最新学术成果及时合理地应用到教学活动中去[4]。
另外,青年教师在经验有限的情况下,如何克服心理压力、增强授课时的自信、提升课堂中的气场也是一个重要问题。勇于参加各级各类教学活动是提高青年教师教学能力的有效手段,包括研究室的教学研讨、青年教师教学比赛、多媒体教学比赛等,充分准备,端正心态,在交流中丰富语言表达,在交流中发现自身不足,在交流中找出改进方法,在交流中提升自我认知。此外,青年教师还应该积极主动地旁听优秀教师的授课,这是学习经验的最好也是传统的方式。当前,本校的“青蓝工程”给青年教师的成长创造了一个很好的平台,“传、帮、带”的优良作风,为青年教师的进步提供了实实在在的帮助。
除此之外,依托相关课程建设,从有利于青年教师教学能力提高的角度出发,基于课程内容组建以老带新的教学团队,青年教师在团队中应该虚心学习,多听多看,多思多干,孜孜探究,从而使自己的教学基本功有一个尽可能大的提高与发展,过好教学关。
参考文献:
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关键词:防灾与减灾;土木工程;教学改革
0引言
近年来,灾害事件频繁发生,不但造成巨额的社会经济损失,而且造成惨痛的人员伤亡事故。上至国家层面,下至村镇个人,这一切无不深深触动着每个人的心。高校担负着传承文明的责任和义务,是培养防灾减灾综合素质强硬的人才的理想场所。而土木工程是防灾减灾应用最直接最广泛的学科和行业,该专业大学生防灾减灾知识体系的储备和防灾减灾意识的培养直接影响其在未来工作中的思想和行为。在土木工程专业本科生中开设防灾减灾课程具有其它专业和学科都不具备的主动性、必要性和不可代替性。因此,在学校提出建设高水平应用型大学的目标之际,为了更好的服务社会和地方,满足培养应用型人才的迫切需求,实践性、应用性极强的防灾减灾课程改革势在必行。本文积极主动思考和探索防灾减灾课程教学改革问题,力求今后能抛砖引玉。
1课程开设概况
《土木工程防灾与减灾》是我校土木工程本科专业的一门重要课程,是基于土木工程地质灾害、地震灾害、风灾害、洪水灾害、火灾害和爆炸灾害等基本知识之上,研究与人类工程活动有关灾害的防灾与减灾的一门学科。为了能使学生更好地学习课程内容,《土木工程防灾与减灾》课程通常在《工程地质》、《建筑结构抗震》、《桥梁结构抗风与抗震》等课程之后开设。课程的开设目的在于通过深入浅出的教学让学生系统了解各类灾害的类型、特点、对人类社会的危害及灾害的发生发展规律,熟悉工程上防灾减灾对策与措施,培养学生初步识别、分析及解决灾害的能力,使之能与工作中遇见的常见问题紧密结合,以保证工程建筑物的安全、经济和稳定。
2课程教学中存在的主要问题
从2014年起,我院针对土木工程本科专业开设了《土木工程防灾与减灾》课程。实施三年来,对学生防灾减灾知识的积累和意识的提高起到了积极的作用,但在教学过程中仍存在如下主要问题:
2.1课时安排较少,但内容多,信息量大
该课程共安排16个学时,1个学分,考核方式为考试。课程主要内容包括与土木工程相关的六大类常见灾害(地质灾害、地震灾害、风灾害、洪水灾害、火灾害、爆炸灾害)以及相应的防灾减灾工程措施,另外包括灾害风险分析与应急管理。每一种灾害都有大量的信息和案例可供分析,在如此有限的课时内涵盖常见地震、火灾、爆炸、风灾、地质灾害和洪涝灾害等,几乎是不可能的。因此,只能选择与本专业以及未来任务相关的几种灾害重点分析介绍。这样在内容安排上就容易出现厚此薄彼,有所偏倚。
2.2授课浮于单纯的内容和形式,应用深度讲授不足
多数教师的授课内容较为丰富,也加入一些案例分析,但是案例分析和讲述紧紧局限于事件的发生时间、地点、发生的原因、造成的损失和伤亡等客观事实方面,对于相关的土木工程结构设计防灾减灾方面存在的缺陷和不足分析讲解较少,且相同情况下的防治措施和建议论述不充分。这种情况下,会使学生对于灾害的基本认识具备了,但是对于防治灾害的具体措施掌握上还远远不足。另外,好多授课老师的讲授案例内容老旧,仍然是几十年前发生的一些灾害事件,这些事件中的土木工程结构在当前形势下可能早就被淘汰使用了,也可能早已更新换代好几次了。这种情况就脱离了现代土木工程的实际施工实例,即使讲授清楚了,也不具有广泛和较好的现代应用意义。
2.3实践教学开展少,实践平台尚未搭建好
由于该课程的实践性和应用性强,平时仅依靠课堂教学远远不能达到较好的教学目标,还需要通过实践教学才能深刻理解和掌握相关知识,强化防灾减灾的意识。但由于课程总课时较少,实践课时难以有效安排,实践环节中的安全问题以及时间和地点的安排协调困难,导致实践平台尚未有效搭建,实践教学没有有效开展起来。
3教学改革措施初探
结合本校土木工程专业防灾减灾开课实情和教学中遇到的主要问题,本文从以下方面初步探索改革的措施,希望今后能达到更好的教学效果。
3.1以应用为导向,优化教学内容,增加课时安排
《土木工程防灾与减灾》是为土木工程专业本科生开设的一门重要课程,该课程主要介绍土木工程领域常遇到的灾害的种类、成灾机理、防治措施及减灾技术。要培养土木工程专业的高级工程人才,掌握相关的防灾减灾知识在具体开展工作时是必不可少的,因此在课时安排上可以适当增加学时。课程面临课时安排少的实际问题时,教课教师应以实际应用为导向,将课程的重点内容突出,并与特定的应用场景相联系,设想未来工作岗位最可能遇到的应用问题,学与用相互结合贯穿于整个教学过程中。
3.2关注本领域前沿,滚动更新授课内容,深挖致灾原因和防治措施
防灾减灾学科的交叉性强,常常涉及到多个学科领域和多门课程,这就使得该课程的教材更新速度跟不上研究内容的更新速度。再加上土木工程领域新技术、新材料的研发,许多原本可能致灾的因素得以减弱或克服。因此,一些老旧的内容和案例在现在的土木工程中并不适用了。这就需要授课教师及时关注本领域的前沿,尤其是相关的时事事件和专业领域期刊的最新研究成果,及时滚动更新课堂的教学内容,深挖事件的灾害类型、特点、致灾原因以及防治措施,使学生第一时间接触最新的应用领域实例和防灾减灾新举措。
3.3搭建合作示范性实践平台,强化工程实践能力
实践教学是工程人才培养的重要环节,也是工程实践能力和创新能力培养的关键。在今后的教学过程中,必须增加防灾减灾的实践教学环节。但是学校现实教学中存在“案例来源”与“真实土木工程环境”相脱离的矛盾,为解决这一客观问题,学院应主动与一些防灾减灾单位(如地震局台站、火灾大队、地质灾害研究所、重大灾害防治区等)建立长期合作关系和联合培养学生的模式,尝试建立校内、校外两类教学示范实践平台。例如:校内平台方面,学院可以与火警中心合作建立校内实验大楼火灾与防火防灾师范基地,不仅从土木建筑结构选址、防火等级设计、防火设备设计等方面实地演示讲解火灾的防治措施;还可以定期组织各个班级的学生参加防火演练,使学生充分利用校内实践平台,真实参与防火工程实践,零距离与土木工程防火设计结构接触,深化学生对所学知识的理解和应用,强化学生的防灾减灾意识和工程实践能力。
4结语
防灾减灾通过综合应用工程学科的理论与技术,提高土木工程结构、土木工程系统抵御人为及自然灾害的能力,研究和防治与人类工程活动有关的工程灾害,是土木工程专业人才必须具备的知识体系和基础能力,进行教学改革对培养高水平的应用型土木工程人才具有十分重要的意义。
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关键词:土木工程; 现状;趋势;发展。
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
引言
土木工程对国家的经济建设和人民生活的影响非常明显和重要。土木工程密切关系到人类赖以生存和繁衍的四大基本要素:衣、食、住、行,为人类提供住宅、宾馆、公寓、公路、机场、铁路、港口、码头、厂房、实验室等现代人类生活和发展的必要场所空间。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。
土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。
土木工程的发展现状
回顾20世纪特别是改革开放20年来,我国建设取得举世瞩目的辉煌成就。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
结构工程方面:改革开放后在我国大陆建造了许多高层建筑,目前我国最高的建筑是世界排名第4的上海金茂大厦。在特种结构方面,我国有4所电视塔排在世界前十位。另外还有鸟巢、水立方等。我国结构工程目前已达世界先进水平。桥梁工程方面:杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。铁路工程方面:截至2000年底,我国铁路运营路程已达6.87万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方面发展。此外,磁悬浮列车也在发展。公路建设方面:到2000年底,公路通车总里程达140万公里,20年内增加了35万多公里,其中高速公路24336公里,居世界第三,仅次于美国和加拿大。水利建设方面:50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿m3,建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。我国还先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州乌江渡大坝、四川二滩大坝等水利水电工程,三峡水电站总装机容量达1820万千瓦,已超过目前世界上发电量最大的伊泰普水电站50%而跃居世界第一。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展 钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。 (二)计算机应用 随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。 (三)环境工程 环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。
(四)建筑工业化 解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。
(五)结构形式 计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。 (六)新能源和能源多极化 能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。
四、土木工程未来可利用的资源
地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的,而人口增长的速度是不断加快的。因此,人类为了争取生存,土木工程要开创新的未来。1、高空资源
现在人工建筑物最高的为646m的波兰Gabin227kHz长波台钢塔,由15根钢纤绳锚拉。日本拟在东京建造800.7m高的千年塔,它在距海约1.25英里的大海中,将工作、休闲、娱乐、商业、购物等融于一体的抗震竖向城市中,居民可达5万人。中国拟在上海附近的1.6公里宽,200m深的人工岛上建造一栋高1250m的仿生大厦,居民可达10万。
2、 地下资源
建造地下建筑将有效改善城市拥挤、节能和减少噪声污染等优点。日本于20世纪50年代末至70年代大规模开发利用浅层地下空间。目前世界上共修建水电站地下厂房约350座,最大的为加拿大的格朗德高级水电站。我国城市地下空间的开发尚处于初级阶段。3、 海洋资源
为了防止机场噪声对城市居民的影响,也为了节约使用陆地,2000年8月4日,日本大阪利用18亿立方围海建造的1000m长的关西国际机场试飞成功。阿拉伯联合酋长国首都迪拜的七星大酒店也建在海上。近些年来,我国在这方面也已取得可喜的成绩,如上海南汇滩围垦成功和崇明东滩围垦成功。4、沙漠资源 全世界约有1/3陆地为沙漠,每年约有600万公顷的耕地被侵蚀,这将影响上亿人口的生活。世界未来学会对下世纪初世界十大工程设想之一是将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲。
5、太空资源
美籍华裔林铜柱博士1985年发现建造混凝土所需的材料月球上都有,因此可以在月球上制作钢筋混凝土配件装配空间站。预计21世纪50年代以后,空间工业化、空间商业化、空间旅游、外层空间人类化等可能会得到较大的发展。
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申明:本网站内容仅用于学术交流,如有侵犯您的权益,请及时告知我们,本站将立即删除有关内容。 摘要:21世纪,能源危机迫在眉睫,此时绿色环保和持续发展的思想已经成为了全世界瞩目的发展话题。土木工程是人类活动中最为重要是也对环境影响最大的人为因素。因此土木工程的绿色施工和持续发展就成为时代对其的要求,且则无旁贷。而且绿色施工和持续发展从现实意义上看,是相辅相成的,只有实现了绿色施工才能到达持续发展的目的。所以,在土木工程施工中应采用各种手段将二者融合起来,实现工程的绿色发展。 关键词: 绿色施工 持续发展 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
一、土木工程中绿色施工与可持续发
绿色施工的思想是将施工中的各个环节规范化管理起来,利用环保的思想使之实现“绿色环保”同时增加建筑物的使用周期。绿色的核心思想包括了:施工管理环保化、施工过程环保化、节约材料、节约资源、节约水资源、降低能耗等环节。因此绿色施工是一项系统化的工程管理实践。绿色施工的目标就是将每个管理岗位都统一到绿色施工的管理思想下,并以此杜绝施工中各种“高耗能、高耗材、高废弃”现象的出现,单单从降低消耗、节约成本的角度看,绿色施工对未来土木工程的发展也是有十分巨大的影响。
同时,土木工程中的可持续发展战略也逐步成为了指导土木工程发展的重要思想,这一思想是在发展的前提下提出,即发展是整个行业乃至整个人类的需求。当前的土木工程施工,一些施工单位为了满足政府的规定和公众对环境保护的需求,在施工中采取了一些手段对工程噪音、环境污染等进行了控制,但是这些措施往往是建立在被动的前提下完成的,因此对企业的发展没有构成真正的推动作用,甚至与企业的发展毫不相关。但是这样的做法从可持续发展的角度看是不利于土木工程持续发展下去的。因为,市场经济的发展需求绿色和低耗的施工,与之相关联的就是一些新的施工技术、材料、方法、工艺的发展,土木工程的施工如果不能迎合这种潮流的需求,那么必将影响其成本的支出,因为先进技术、高科技材料、低能耗所带来的是施工的简单快捷、造价的降低,因此从发展的角度看,将持续发展的战略应用在土木工程中是有利于企业生存和发展的。
综合前面的两个方面看,绿色施工和土木工程的持续发展实际上是相辅相成的。绿色施工的要求是降低施工流程中的各种能耗和对环境的污染,这样的要求将推动土木工程的施工走提高技术水平和管理水平的道路,而这样的道路也正是可持续发展的道路。因此从某些方面看,绿色和持续是统一的。
二、如何实现绿色施工
1、实现绿色化管理目标
在施工中要实现绿色施工主要可以从以下几个方面做起:1)将管理目标绿色化,即在工程的建设中将管理的重点放在绿色化的标准上,即在施工中设计强制性的标准,实现绿色施工,具体可以结合环保标准,对影响环境的中点因素,如:水、声、渣、尘等游戏的管理起来,并采取合理的措施加以控制,从施工目标上绿色起来。2)从奖惩上建立绿色意识。在施工中可以利用日常的奖惩制度对达标和超标的工程环境进行激励,建立工程中物资消耗、能源消耗、环保控制等方面的管理制度,并使之与奖惩制度挂钩。在此目标的基础上,将各种能耗做详细记录,并实行责任制,将节约材料、节约能耗、节约用水、控制污染等落实到施工管理中,提高绿色施工的实施效果。
2、实现绿色施工组织
1)完善施工组织的绿色职能。在施工中应当按照绿色管理的目标对整个施工组织结构进行调整,针对工程的实际情况,在原有的企业的施工管理组织结构上增加绿色施工管理内容,并使之融入到日常管理中,做到统筹规划,使得绿色管理职能实现岗位责任制。具体的组织体系为,工程项目经理为绿色施工的第一责任人,项目的副经理复杂 绿色施工方案和技术实施层面的管理和协调,项目的总工程师则需要对绿色施工的工作流程、施工工艺等进行审核,同时确保绿色施工的实施效果。
2)施工组织中绿色施工方案的优化。在施工中对绿色施工的整体要求应当有一个完整的认识和了解,并以此为基础从项目的实际情况出发,进行具体的绿色施工方案和技术措施的设计,并对形成的方案进行优化选择,即保证质量、效益、绿色三者的统一和和谐。在这一过程突出的考虑重点就是工程的客观因素与绿色施工之间的契合,最大限度的实现节能、节材、节水、环保是优化的最终目的。
3)实现施工现场和流程管理绿色化。土木工程的施工应当根据现场作业的条件对整个施工区域进行合理的划分,将作业、办公、生活等区域安装施工的工艺流程进行合理的划分,保证施工工艺的顺利进行,降低对施工的干扰。同时安装施工工艺要求对整个施工节奏施工作业顺序等进行合理的设计,以期望达到施工作业的合理性,使得施工工艺即满足质量要求,也符合低耗能的目标。
三、如何实现土木工程施工的持续发展
1、高新技术的引入促进持续发展
工程施工的持续发展从根本上看是一种技术的更新和进步,即只有淘汰落后的技术、工艺、材料等才能使得施工发展与主流接轨,这样才能使得工程技术含量不断提高,从而适应市场的需求,达到节能、环保的总体要求。因此在土木工程施工的持续发展中,必须将高新技术引入到施工环节中,这些技术的引进将是全方位的,因为土木施工中所有的技术环节都是环环相扣的,单独提升一个环节的技术水平是不足以满足其持续发展的需求的。所以,在高新技术引入的时候,应当从实际出发,选择适应绿色需求和成本需求的配套技术,以此保证持续发展的目标实现。
2、施工中的持续发展措施
从实际出发,要保证施工的持续发展,就应当以技术改革为纲领,对以下几个方面进行提高才能达到持续发展的目标:1)对水源的节约。施工中利用技术手段对施工用水进行监控,做到科学的调控水资源的使用和排放,如:利用流量的设备和机械,建立可循环的供水系统;利用费用调节来控制高耗水的施工环节,这些都可以起到节约水源的目标。2)降低电耗。通过检测手段,如:分流电表等,对机械和设备的用电进行控制;尽量使用节能设备和灯具,利用声光等传感器控制照明,多采用节能型施工机械,合理安排施工作息时间等等。这些都可降低能耗。3)减低材料浪费。通过更仔细的采购,合理的现场保管,减少材料的搬运次数,减少包装,完善操作工艺,增加摊销材料的周转次数等降低材料在使用中的消耗,提高材料的使用效率。4)采用可回收材料和资源。可回收资源的利用是节约资源的主要手段,也是持续发展的方向。主要的思路有两个方面:一是使用可再生的或含有可再生成分的产品和材料;二是加大资源和材料的回收利用、循环利用。
四、结束语
从前面的论述看,绿色施工是持续发展的重要手段,只有实现绿色施工的目标才能达成持续发展的战略需求。绿色施工其目的就是要通过各种管理和技术手段降低土木工程对环境的不良影响,从而实现消除不利于环保的负面影响。持续发展的目的也是需要土木工程施工做到能源消耗最小化,以此提高整个施工环节的技术水平,进而推动土木工程施工向着持续的方向发展。因此二者的契合点是一致的,都是环保、节能。在这个大前提之下,将绿色施工作为突破口,从施工环节中引入各种绿色措施,已达到实现环保的目标,这时也就达成了持续发展的目标。 参考文献 :
关键词:专业教育土木工程发展学科优化
随着我国经济事业的发展,义务教育的普及,我国国民整体素质水平有了显著提高,而对于义务教育的升华——高校专业教育,更是成为社会、行业发展的人才培养支柱。我国真正意义上的现代土木工程建设从20世纪50年代就发展起来了,且发展很快,与此同时1950年中国第一个工业与民用建筑专业在哈尔滨工业大学成立,在此之后高校土木工程专业建设与现代土木工程建设技术协调并进,共同发展。尤其在近20年来,发展极为迅猛,随着高校专业教育对于新结构、新材料、新技术的大力研究、开发和应用,土木工程整体建设与设计、施工技术有了很大的提高。
但是随着技术发展瓶颈的到来、建筑资源的锐减以及整体生态环境的恶化,现代土木工程发展对高校专业教育提出了新的要求。
1、学科设计的创新与优化组合
目前,高校土木工程一级学科下设置有岩土工程、结构工程、市政工程供热、供燃气、通风及空调工程、防灾减灾工程及防护工程桥梁与隧道工程五个二级学科。而且土木工程已发展出许多分支,如房屋工程、铁路工程、隧道及地下工程、特种工程结构、给水和排水工程、港口工程、水利工程等学科。其中有些分支,例如水利工程,由于自身工程对象的不断增多以及专门科学技术的发展,已从土木工程中分化出来成为独立的学科体系,但是它们在很大程度上仍具有土木工程的共性。结合土木工程发展的综合性、社会性、实践性,其中大部分学科都是以各自的研究方向和实际工程测量、设计、施工为要求而进行的应用教育,但是随着力学、材料、工艺、环境技术学科的发展,信息、计算机、智能化技术在土木工程中愈来愈广泛的应用,多学科的融合发展、综合运用,已经成为土木工程建设发展的必然,对于这些高新技术成为今后相当长时间土木工程发展中的重要方向已经为行业的共识。
普通高校的土木工程专业教育目前广义上还停留在对于传统意义上的工程理论研究阶段,适度的结合工程实际,并未能够真正达到将多学科,将前沿科技与工程实际发展紧密结合的层面。传统的土木工程学科跨越发展模式都是先由其他相关学科发展到一定水平,或取得某些稳定成果后再引进到本学科的发展中来,重新进行从理论层次的互补协调到实践层次的磨合生产,再带动本学科跨越发展。例如建筑材料的更新、计算机的应用。这种发展模式一方面是阻碍了土木工程本身与各学科在研究发展过程中的相互融合与交织发展,另一方面也影响了各学科、各行业发展中互相参照、修正作用的发挥,同时也制约着土木工程科学技术本身发展的质量与速度。例如在工程建设中普遍使用的广联达、CAD等建筑软件,大多出自科研机构或者非本专业领域的开发机构,而且科研机构或者更高层次的教育形式,从根源上来讲,人才的来源依旧是高等专业教育,高等专业教育却并没有随着建设运营及市场发展的需要将专门的土木工程设备与软件开发的愿景纳入到专业教育的范畴中来。就目前在国外很多工程设计中使用的土木工程分析仿真系统来说,这种运用计算机仿真技术模拟工程结构在灾害荷载作用下的变化过程,对于检验结构设计中工程整体的安全性和稳定性具有重要的指导作用。像这些前沿技术我国也在引进和使用,但是这些技术的理论研究和开发却并不包含在我国高校土木工程专业学科范围中。也并不属于任何一个学科的固定研究范畴,这对于土木工程技术的发展只能是被动的等待推动产业发展因素的产生和变化,而不能够主动的去寻找、研究这些契机和因素。这在很大程度上就限制了土木工程建设事业的发展。所以在工程建设环境的变化以及科学技术快速发展的新背景下,土木工程高等专业教育应当审时度势,适应发展,科学合理的考虑学科设计的创新,与边缘学科融合和多学科多方向的优化组合发展模式。
2、培养思路的转变与方法的改良
土木工程是具有很强的实践性的学科。在早期,土木工程是通过工程实践,总结成功的经验,尤其是吸取失败的教训发展起来的,工程实践经验常先行于理论。一直以来在土木工程人才的培养中都把实践作为很重要的手段和方法。现阶段我国大部分土木工程高等专业教育的第一任务也是培养合格的应用型工程技术人员。但是一直以来培养和教育的内容仅仅是对固定方向传统工程理论和工程技术的教育,并没有将完全广义的、多方向的、深层次的土木工程基础包含其中,得到的多数是泛泛而知或者精通某一特定方面的片面化人才,但是在实践中工程项目是不能拆散的,各个工程项目之间都是具有内在联系的,也是具有相当程度的复杂性,这就导致不能完全的掌握和支持工程项目的科学建设。不仅严重影响工程项目的建设的总体质量和进度,而且对工程技术人员本身的职业发展也存在巨大的隐患,尤其在建筑科学技术飞速发展的今天,设计方法、施工工艺每天都在进步,可以在实践中学习,但是没有广阔扎实的专业知识基础就去学习新工艺新方法是很难的。同时在当前的土木工程发展环境下,很多新型实用的工程技术都不能再归为工程建设定群体所需掌握的技术,不能再按照传统的职位、职能来划分。例如当前积极推进的信息化施工,施工过程中所涉及的各部分各阶段都广泛应用计算机信息技术,对人机材等信息进行收集、处理、综合利用,为施工管理及时准确地提供决策依据。并与其他工程数据库联系,解决疑难问题。大幅度提高施工效率,保证工程质量,减少工程事故,有效控制成本,实现施工管理现代化。这就需要各种职能的工程技术人员都能够熟练的运用信息系统,掌握信息化施工的技术,它不单单是设计人员、施工人员,或者项目经理、监理人员所要了解和掌握的,也是每位工程技术人员所必须运用的趋势。随着技术的发展,土木工程实践所需学习掌握的新技术、新工艺将会越来越多,更新周期也会越来越短,高校专业教育正是担负着这些广泛理论学科基础的教育以及培养专业技术学习能力的责任。高等专业教育的逐步完善与工程实践、多学科的结合,共同发展才能更好的促进我国土木工程事业的发展。
参考文献
[1] 罗福午.土木工程(专业)概论[M].武汉理工大学出版社,2009.
刘洋洋
谈起土木工程专业,不少人对它的印象是……搬砖工?包工头?仿佛注定“土木人”天生就要和钢铁水泥打交道。殊不知,在辛酸的背后,一捆捆密密麻麻的图纸、一宿宿通宵熬夜的设计、一次次长达十几个小时的混凝土浇筑,土木人有着其他人无法企及的坚持。土木人虽不善于表达情感,但内心的感情却极为丰富。所以,当他们看到那些“搬砖工”“包工头”“防火防盗防土木”的字眼时,也会暗自伤心流泪,沮丧不已。做了四年的土木人,在这里我要给大家还原一个真实的土木工程专业!
拜托别再叫我建筑民工了。我们是手拿标尺,“上天入地”的真诚土木人。土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既包含所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动,也包含工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施。例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等,这才是我们的设计研究范围!
拜托别再以为我是课堂上埋头画图、又土又木的书呆子。我们是用知识武装头脑,用实践见证才华的优秀土木人!土木工程专业是具有很强实践性的学科。在早期,土木工程专业是通过工程实践,总结成功的经验,尤其是吸取失败的教训发展起来的。作为一名合格的土木人,我们要在四年中学习理论力学、材料力学、工程地质、测量学、结构力学、流体力学,熟练掌握以伽利略和牛顿为先导的近代力学,与此同时,还要熟知在混凝土、土木工程材料、防灾减灾工程学、画法几何、电子电工学、工程制图及CAD、工程地质、砌体结构、土木工程施工与组织管理、基础工程、高层建筑结构、测量实习中要注意的各项问题,力图把自己培养成高素质、高层次、多样化、创造性的土木工程人才,今后为国家的建设和发展做出重要贡献。
拜托请别再叫我“搬砖工”“包工头”。土木人天生就要与施工队打交道,我们不怕脏不怕累,但已经受不起“防火防盗防土木”的“美称”,请将我们当作城市的基建家,文明的奠基人!随着城市建设和基础设施建设的逐渐升温,高楼大厦正在不断拔地而起、宽阔平坦的道路延伸至四面八方,土木人逐渐遍布在城市的各个角落。如果我是经验不足的土木菜鸟,在实习时我会选择建筑工地上的测量、建材、土工及路桥标段的路基、路面、小桥涵的施工、测量的工作丰富自己的实践经验。当我成长为经验丰富的土木人,我也可以独当一面地负责整个工程的结构审核、工程勘测。总而言之,我们不仅是工地中的施工员,还是图纸上的建筑工程师、结构工程师。再不济,咱的名片上还印着技术经理、项目经理、预算工程师,听着也响亮。
拜托请别再叫我木讷的工科入,我们是懂得空间艺术与设计的土木人!一直以来,我们力求打造符合功能要求的土木工程设施,通过总体的布局、本身的体形、各部分的尺寸比例、线条、色彩、明暗阴影与周围环境,包括它同自然景物的协调和谐,表现出土木人独有的艺术涵养。除此之外,我们还对工程设施的局部装饰颇有研究。一个工程设施的造型和装饰能够表现出地方风格、民族风格以及时代风格。成功、优美的工程设施亦能够为周围的景物、城镇的容貌增美,给人以美的享受,反之,会使环境受到破坏。因此,土木人在长期的实践过程中,积累了不少这方面的经验。
在未来,一位合格的土木入力求建造出入类生活所需要的、功能良好且舒适美观的空间和通道,发扬土木人的优秀品格,为土木工程飞跃发展贡献自己的力量。
拥有土木工程专业国家特色专业院校名单:同济大学、北京交通大学、上海交通大学、西安建筑科技大学、哈尔滨工业大学、中国矿业大学、东南大学、河海大学、西南交通大学、长安大学、安徽理工大学、大连理工大学、华东交通大学,青岛理工大学、湖南大学、中南大学,长沙理工大学、广州大学、重庆交通大学等。
广播电视学:我是传媒中的“叶绿素”! 夏她她
如果把传媒比作社会行业中的一朵繁花,那广播电视学就是其与外界进行光合作用必不可少的“叶绿素”。纵观中国传媒在数十年内的蓬勃发展,广播电视学专业也曾独占鳌头。然而最近几年,随着新媒体的衍生和壮大,人们越来越把广播电视学专业戏称为“专业狗仔队”与中国好“娱”记的摇篮,着实让我这个广电人心凉了半截。
在我看来。广电人虽不是玻璃心,但也难抵外界的诸多流言。请不要再叫我学新闻的,我们是专业广电人!目前国内的广播电视学包括广播电视新闻理论与实务。其中,广播电视新闻理论旨在研究视听信息传播规律,着重研究广播电视媒体新闻传播的规律和特点,研究重点包括视听传播理论和广播电视体制机制。而广播电视新闻实务在对广播电视新闻实践领域的最新发展进行追踪和研究的基础上,从理论的视角对其进行分析和评价,为其发展提供策略性意见。其研究重点包括广播电视新闻报道与节目策划、广播电视出镜报道与新闻主持等,经过四年熏陶的广电人可是传媒行业中当之无愧的“全能花旦”。
关键词:土木工程现状发展趋势
引言
纵观人类文明史,土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中,土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时,随着社会和科技的发展,建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化,所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用,谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,无论是结构的力学分析,还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段,都有了非常大的突破;特别是近若干年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展现状
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过,且发展很快,尤其在近年来,发展极为迅猛,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
截止2000年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
三、土木工程的发展趋势
(一)高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。(二)计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
(三)环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
(四)建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
(五)空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。
(六)结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。
(七)新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题,寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求,应当予以足够的重视。
此外,由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献:
[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社,2005.
关键词:土木工程;状况;发展
中图分类号:TU398+.9 文献标识码:A 文章编号:
引言
展望人类文明历史,土木工程建设在跟大自然进行斗争的过程中获得了一定的发展和进步。我们国家的现代化建设当中,土木工程逐渐变成国民经济发展的支柱性产业。与此同时,伴随着社会进步和科学技术的发展,建筑物的规模、性能、外形及对应的建筑科技的不断改变,所使用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异,节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合,建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。这些都预示着土木工程逐渐展现了科技与革新的作用,只要掌握好土木工程的未来发展,就能够在知识经济下创造涂抹工程学的新纪元。
一、土木工程的涵义
土木工程指的是创建各种工程设施的学科、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。
历经这几年的发展,当下土木工程的现实状况和探究也逐渐获得了很大的进步,不管是在结合构造的力学浅析,还是结合构造规划理念及办法或者结合构造施工方法上,都取得了一定的成绩;尤其是这几年,在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展状况
我们国家的土木工程建设从上个世纪开始就在不停的发展,并且速度是非常快的,特别是在最近几年,发展极为迅速,几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现,新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快,数量之巨,令世界各国惊叹不已。
截止2000年底,我国铁路运营路程已达6.78万公里,居世界第4位,亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时,我国也在积极建造高速铁路,武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外,磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就,伴随着桥梁类型的不断翻新,主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平,己跨入世界水平先进行列。目前,我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座,重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面,50年间全国兴建大中小水库8.6万座,水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里,目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面,我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
三、土木工程的发展走向
(一)高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范;如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
(二)计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善,计算结果将更能反映实际情况,从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设,以缩短工期、提高经济效益。
(三)环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视,土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关,又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
(四)建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程,特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展,但是总的来说落后于其他工业部门,所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然走向。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系,尽量实现标准化生产;要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制,采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式,同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
(五)空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年,美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想,即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少,人类把注意力也越来越多地转移到地下空间,21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层:除在青函海底隧道的中部设置了车站外,还建设了博物馆。
(六)结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现,为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用,不同受力形式的结构融为一体,结构形式将更趋于合理和安全。
(七)新能源和能源多极化
能源问题是目前整个世界都非常关注的热点,寻找全新的替代能源和能源多极化的准求必将成为21世纪人类需要处理的重大性问题。这也会对土木工程提出全新的准求,应该加以特别的关注。
结束语:
因为我们国家是一个发展国家,经济不是特别的发达,基础设施在一定程度上不能满足人们日常生活和经济发展的需求,为此,在基础建设上仍然有很多工作要做。同时在土木工程的每一项活动上,都应当兼顾可持续发展。
参考文献:
[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社,2005.