2021-4-10 | 土木工程論文
(一)
一、土力學實驗課的特點
由于土體材料的多樣性和特殊性,在實際工程中往往需要進行大量的實驗來測定土的基本工程性質,包括物理指標(如含水率、干密度、孔隙率)和力學參數(如摩擦角、內聚力等),土的物理、力學參數是建筑物基礎設計和邊坡加固設計的主要依據。土力學是一門在實踐中不斷發現規律和總結規律的學科,其理論體系與工程實踐有著密切聯系。例如實驗方法是實際工程中確定土體分類、力學特性、壓縮性質等的主要方法,為此我國制定了相應的土工實驗方法標準。另外,隨著我國人口的增加,地下空間的開發利用被提到意識日程中了,在此背景下地下工程得到了迅猛發展,隨之而來的是更多、更復雜的與巖土相關工程問題急需要解決,而實驗手段是解決這些工程問題的一個重要方法之一。借助土力學實驗課,學生能夠掌握標準土工實驗方法,并且通過實驗數據分析土的物理、力學性質,為日后參與復雜工程項目或者從事科研工作打下良好的基礎。
二、土力學實驗課教學中存在問題的分析
一是,在土力學實驗課中,往往將學生分組進行實驗,每組5人,在以往的實驗課中發現每個組的學生在實驗過程中會有人忙于實驗、有人什么也不做只是袖手旁觀,而最后成績是以小組實驗報告為評分依據,組內所有學生分數一樣,造成做與不做實驗的學生成績都一樣的結果,這樣的評價方式勢必會造成消極影響,同時有失公正。二是,由于近年來學校不斷擴招本科生,學生人數不斷增加而實驗室教師人數沒有按比例增加,實驗室場地、實驗設備也沒有相應地增加且設備陳舊更新較慢,例如對于那些常規的實驗儀器,每個小組可以分配一臺進行實驗,但是由于教師人數有限,在指導學生實驗過程中,不能同時回答所有學生的問題,有時會延緩某些小組的實驗進程,影響學生的實驗進程和積極性。而對于像三軸儀這樣比較貴重的儀器,一般土工實驗室只有1—2臺,不能夠滿足本科教學的需要,在實驗過程中學生圍在一起觀看教師在三軸儀上進行的演示實驗,學生沒有親自動手的機會。三是,任課教師和學生對實驗課的重視程度不高,傳統的教學模式以課堂教學為主,實驗教學往往處于從屬地位,實驗教學被看成課堂理論教學的輔助手段。另外,目前在本科課程中多數的實驗課部分不計入到課程的最后成績中,也不計學分,這樣就使很多學生認為只要理論課學好就可以獲得好成績、做不做實驗都無所謂。有些學生甚至不愿意參加實驗課而選擇逃課,或在實驗課開始時教師點名之后就離開了。偶爾還會發現實驗報告有抄襲現象,實驗課難以實現其初始目的,即學生沒有得到應有的技能訓練,反而形成了一些不良習慣,如觀察實驗現象不仔細、數據記錄不真實和不規范、處理實驗數據不嚴謹和不科學等。四是,土工實驗以基礎性實驗為主,按照實驗課計劃,每個小組實驗的內容一樣,學生是按部就班地根據實驗要求和操作步驟進行。這種模式下培養的學生思維有一定的局限性,缺乏創新精神和創造能力,難以適應現代社會對全面復合型工程技術人才的需要。目前,土工實驗所采用的教學模式雖然適合大多數中等水平學生,但對于那些有創新天賦的優秀學生來說這些常規性的實驗可能過于簡單,因此在制定實驗教學計劃時除了保留具有代表性的基礎驗證性實驗外,應該考慮增加一些綜合性、設計性和研究型的實驗項目,在實驗內容的制定上可以讓這些學生充分發揮主動性,參與設計或自主設計綜合性、研究型的實驗項目。五是,在實驗中遇到一些難點問題或實驗結果與預期結果有差異時,常規做法是實驗室教師找到解決辦法或做出解釋,學生只是被動聽教師的講解。而筆者認為,這種情況教師最好作為一個旁觀者,觀察學生做實驗,讓他們學會自己對一些實驗現象做分析,然后引導他們找到正確的答案,借此培養他們嚴謹的科學態度和解決問題的能力。
三、土力學實驗課的改革措施
1.面對本科生擴招的實際情況,增加實驗室的師資和儀器設備的投入
鑒于目前本科生擴招學生人數增加而實驗室教師師資不足、儀器設備數量有限和老舊的現狀,學校應該制定相應政策,增加實驗室師資數量、提升實驗課在教學環節中的地位;并在硬件設施上應該增加投入,擴大實驗室規模,增加和更新已有的儀器設備,為提高實驗教學質量創造有力條件。
2.改革傳統的實驗教學模式,充分發揮學生的自主性和創新性
從傳統的“以實驗指導書設定的固定實驗內容為標準和以教師指導為主”的實驗教學模式逐步轉化為“以學生為主體、以教師為輔導”的模式中來。在實驗中以學生為主,從實驗項目的設計到實驗過程的實施,學生是主體,實驗教師可以提供一些參考意見,以觀察者的身份進行適當的輔導。在新的教學模式中,除了保留一些固定的基本實驗項目以外,還應該增加一些能夠激發學生的創新意識的實驗內容,而這些實驗內容學生可以發揮創造力自行設計,也可以和專業任課教師一起討論后進行設計。這種主動參與的過程,有助于鼓勵學生的創新意識,培養嚴謹的科學態度。
3.提高實驗教學地位,改變現有實驗課成績的評價方式
傳統的教學模式以理論教學為主,無論任課教師還是學生對實驗課的重視程度遠不如對課堂理 論教學的重視,認為理論教學與實驗教學之間是主從關系,所以在課程的最終成績評價中實驗課成績所占的比例很低或者不占分數,這種思維會影響實驗課的教學質量,失去實驗教學的意義,培養出成績優秀的學生中有可能出現眼高手低、高分低能的現象。因此,在評價方式上進行改革是提高實驗課教學質量、培養學生創新能力的有效途徑之一。例如加大實驗學時,增加實驗課成績在專業課程總成績中所占的比例,或者實驗課單獨考試。在實驗課考試中,可以有具體儀器操作,又有數據處理、實驗結果分析等,在實驗課考試中重點考核學生動手能力和分析解決實際問題的能力。
4.引入研究生助教機制,發動研究生參與本科實驗教學
在土力學實驗課中,由于實驗室師資不足,為了保證教學質量在實驗教學實踐中采用研究生助教助管的方式讓研究生參與指導本科實驗。研究生助教制度在國外大學中有悠久的歷史,在國內也有許多成功的經驗。在土力學的實驗課中研究生發揮了重要作用,每一個實驗小組分配一臺儀器,一名研究生負責一臺儀器并向使用該儀器的小組演示儀器的具體操作方法,這種模式能夠及時發現和解決每個實驗小組中出現的操作問題。歷年的經驗表明,這是解決師資不足、保證實驗教學質量的一個行之有效的方法。對研究生而言,參與教學環節也是培養領導才能和管理技能、鍛煉口頭表達和溝通能力的一個機會。
5.開放實驗室,引入教學型實驗與科研項目相結合的機制
教學型實驗是以基礎性實驗為主,注重訓練學生操作實驗儀器的規范性和培養學生嚴謹的工作態度,而研究型實驗注重對學生創新性科學思維的培養和開發,是一種提升。在土力學實驗課中,除了認識性、驗證性的基礎性實驗外,還應該考慮與專業教師的科研項目相結合,為那些高年級本科生中成績優秀、對科研有極大興趣的學生提供參與科學研究的機會,開放實驗室為他們提供所需的實驗條件,以實驗室為平臺、以科研項目為依托進行科研訓練。學生可以研究助理的身份幫助教師完成科研課題中的一部分內容,同時培養鍛煉自身的科研思維,提高運用理論知識解決科學問題的能力。另外,本科生實驗課以外的時間儀器設備多處于閑置狀態,如果能夠與研究項目相結合,不僅可以大大提高實驗儀器的使用效率,而且為培養高層次研究型創新人才創造有利條件。
6.多種改革方法并用,有效提高實驗課的教學質量
在以往的土力學實驗課中每個班級、每個實驗小組采用同一種土體樣本加工的試件進行實驗,由于這些試件各項物理參數和力學性質基本一樣,在實驗過程中發現個別小組有相互抄襲數據的現象,并且很難杜絕這種現象的發生。針對這種情況在今后的試驗中可以選取多種類型的土體樣本,每組隨機分配由不同土樣制作的試件,這樣可以有效地避免相互抄襲數據的現象。實驗室中有一些數量極少、價格比較貴的實驗儀器,如土工三軸壓縮儀,無法安排本科生進行實際操作,以往的做法是教師進行演示操作和講解,但是由于學生人數很多大家圍擠在一起觀看時,后面的學生看不見也聽不見教師的演示與講解,教學效果比較差。針對這種情況,可以采取在教師演示的基礎上配合播放實驗視頻資料等方法進行教學。隨著信息技術的迅猛發展,可以建立虛擬實驗室并引入虛擬化實驗教學模式。虛擬實驗室是建立在網絡上的一個開放的實驗平臺,實驗者可以不受場地和時間的限制依據實驗大綱或者根據自己的需要和興趣,利用虛擬實驗室的模型庫自行設計實驗步驟和實驗方法,這種模式是對傳統實驗教學模式的補充和完善,可以在未來實驗教學中發揮重要作用。由于針對本科生土力學實驗課的設備資源是有限的,在實驗教學環節中可以考慮與其他實驗室聯合起來,實現資源共享,更好地完成實驗教學任務。例如國家重點實驗室資金投入多、設備精良,可以嘗試讓大學生利用國家重點實驗室設備開展一些綜合性和研究性土力學實驗,解決土力學實驗室設備力量不足的問題,這樣不但有助于完成教學任務,還可以拓展學生眼界、激發學生對科學研究的興趣、培養學生求學進取的精神。
作者:孫華飛 單仁亮 孫強 高峰 單位:中國礦業大學
(二)
一、力學課程教學的現狀
我國高等院校中所講授的力學課程內容大多系五、六十年代由前蘇聯引進的內容,教學起點低,不少地方存在重復,普遍存在重理論輕實踐的現象。根據東莞理工學院土木工程專業2003~2005級學生對力學課程的問卷調查及分析,其力學課程教學中存在的問題主要表現為:
1)學生的綜合能力與創新精神較差。以單門課程為中心進行教學,對知識的相互滲透和銜接考慮不充分,淡化了力學體系的整體與綜合性,造成了不必要的內容重復,不利于培養學生的綜合能力與創新精神。
2)實驗與工程應用環節薄弱。由于學時少,內容多,在內容安排上擠掉了實驗和實踐環節學時。
3)科學前沿理論與陳舊教學內容的矛盾十分突出。新結構、新材料、新技術不斷涌現,與教學內容多年不變形成巨大反差。
二、力學課程教學改革的趨勢
教育部高等學校非力學類專業基礎課程教學指導分委員會分別于2002年10月在寧波、2003年10月在煙臺召開了結構力學及彈性力學課程教學指導小組工作(擴大)會議。會議認為:目前彈性力學的教學符合實際需要和課程基本要求,可以不再做具體指導意見,而結構力學的教學需要適當規范。例如,在理論力學教材中,力學基礎與大學物理中的相關內容重復出現,單自由度體系的振動在理論力學、大學物理和結構力學中一再重復等;在結構力學教材中,如漸近法、圖解法、無鉸拱內力計算等應用較少的內容仍然占了相當篇幅,而一些新結構、新理論卻相對較少,這與現代工程技術的飛速發展極不相稱。將理論力學、材料力學、結構力學、彈性力學、土力學及計算結構力學等單門課程,按其內容重新組合,形成三大模塊,即基礎模塊、工程基礎模塊和專業模塊。優化各模塊的教學內容,可滿足不同專業人才的培養需要;強化各模塊之間的銜接與配合,可統一系列課程的改革要求;注重與前修、后續課程的銜接,可避免不同單門課程內容的重復。這就要求我們在教學過程中必須以學生為主體,教師為主導;教師要對學生學習中存在的問題,及時采取措施給予解答,提升學生的學習熱情,同時也能提高力學教師的自身素養。如何設定三大模塊的具體教學內容及相對應課程學時是目前急需要解決的課題。
三、力學課程教學改革的措施
以東莞理工學院土木工程專業為例,深入研究了三大力學課程(理論力學、材料力學、結構力學)教學內容的調整措施、理論教學與實踐教學相結合的教學方法以及針對新的培養計劃應采取的措施等問題,結合我校學生的實際情況,提出了三大力學課程教學改革的措施。主要措施如下:
1、力學課程教學次序的優化調整———以材料力學教學為例
為培養學生的歸納總結能力和知識滲透能力,對力學課程教學的次序進行了優化調整,以材料力學教學為例予以說明。在我國高校中,材料力學的教學進程大多以“拉伸→剪切→扭轉→彎曲”為主線,且每種基本變形都按“內力→應力→變形……”的次序進行講解,對每種基本變形問題,又都采用“平面截面假設→變形幾何關系→物理關系→靜力平衡條件→應力公式”這一相同的推導過程。顯然,這種按基本變形進行多重循環的知識體系,教學起點較低,內容重復多。為了突出對學生歸納能力和知識滲透能力的培養,對教材內容的次序作了以下調整:1)對作為材料力學入門教學的軸向拉壓變形,在原有的基礎上適當增加課時,以便學生初步接受并基本掌握內力、應力、應變等重要概念,并從中抽象出材料力學普遍用于研究各種基本變形的一般思路和方法。2)在講授完軸向拉伸變形之后,不必急于開始第二種變形即剪切變形的教學,而是在教師的指導下,組織學生集中討論結構在各種變形條件下的共性問題,如內力、應力、變形等,然后參照軸向拉壓變形的研究方法,總結出研究桿件各種變形所需的基本方程和邊界條件。這樣做可以簡化相似的推導過程,強化概念理解,突出各類變形的共性。
2、力學課程教學方法的改革
為提高力學課程教學質量,基于東莞理工學院的辦學指導思想、辦學定位,提出了一系列適合我校學生的力學課程教學方法,這些方法以“學生為中心”,有利于提高學生的思維分析能力和知識擴展能力。舉例如下:
1)轉變教育觀念,能力培養至上。在掌握基本理論知識的基礎上,強化能力培養,不求教學中教學大綱涉及的知識點面面俱到,力求讓學生掌握學習方法,注重力學理論知識的靈活應用,培養終身學習的能力。
2)采用啟發式教學,達到觸類旁通的效果。學習力學的一個重要目的就是為學生將來從事各種有關工程方面的工作打下良好的基礎。對于理論部分,應聯系周圍事物以及有關的工程實際問題進行精講。在授課過程中,時時考慮學生的反映,有針對性的按課程的重點難點分層次設問、引導,讓學生通過思維得出結論,進而鼓勵學生不斷探索和掌握新知識、新內容。對于例題僅講授解題思路,列出解題步驟,突出例題的形象性,達到觸類旁通的效果,至于具體推導或計算可由學生根據課堂講解在課下完成。在習題討論課上,教師作引導,讓學生去考慮解決問題的方法,鼓勵學生積極發言,調動學生的熱情,相互交流各自的見解,活躍課堂氣氛,通過學生的積極參與達到運用理論解決問題的目的。
3)制作并利用多媒體課件,提高學生學習興趣。多媒體教學將文字、圖片、聲音、動畫視頻圖像融為一體,這種圖文并茂,有聲有色的情景性教學環境,使傳統教學中枯燥抽象、用單一語言文字和圖形講解難以理解的概念變得生動具體,令學生耳目一新,印象深刻。還可以激發學生的學習興趣,節省板書時間,增強授課效率,達到使用傳統的教學方式所不能達到的效果。但是,多媒體教學只是一種輔助教學手段,絕不能代替教師授課。傳統的授課方式有著現代化教學無法替代的內容,因此只有將傳統的授課方式與多媒體教學有機地結合起來,才能發揮各自的特長,收到最佳教學結果。
4)深化教學內容改革,提高學生的知識擴展能力。以歐拉臨界荷載教學方法的改革與實踐為例予以說明。針對《材料力學》中理想柱的失穩問題,給出了利用相同的四階撓曲線近似微分方程和不同的邊界條件,求解各種柱端情況下歐拉臨界荷載的教學方法。該方法有利于學生掌握其知識要點,也有利于提高學生的思維分析能力和知識擴展能力,可以收到事半功倍的效果。
5)注重教學環節改革,培養學生的創新思維。基于創造學中創造性思維、創造性設計和創造性活動等概念,要求任課教師從創新教育問題的提出、探索和解決三個方面,認識創新教育的必要性和創新教育模式的建立過程,進而在課堂講授中貫穿創新思維教育、強調知識的聯系和綜合、強調知識的更新和發展,支持并鼓勵學生進行一定的課外研究活動,使學生得到更多的自由度、更多的學習自主權以及更多的成才機會。
3、力學課程實踐教學平臺的建立
堅持理論教學與實踐教學相結合,形成了靈活多樣的實踐教學平臺。將實踐教學與科研有機結合,組織學生參與教師的科研項目,是提高學生實踐能力與創新能力的一種有效途徑。將具有良好基礎知識、思維活躍的優秀大學生吸收進課題組。通過參與科研活動,刺激學生展開自學,實現了從書本到實踐再到創造的互通,收獲較大。針對每個學生所獨具的視角,進行有目的的引導。鼓勵學生撰寫專題論文,以提高學生的理性思維能力,加深學生對力學學科在土木工程專業中具有重要地位作用的認識。畢業設計是學生從學校教學階段向實際工作之間轉換的最好鍛煉機會,是進入工程設計、施工、管理和科研領域的開始,也能為將來獨立工作進行職業準備。為尊重和培養學生的個性發展,我們在確定學生畢業設計或畢業論文的選題方面作了初步的探討,根據學生的就業去向和將來可能從事的專業,選擇了一些有利于培養學生工程意識的題目,以鞏固所學的力學基礎知識和專業知識。
4、力學課程培養計劃的修訂
在2006年5月我校土木工程專業接受廣東省教育廳的學位評估后,針對專家提出的“該專業學時偏多”的意見,制定了新的培養計劃和教學大綱。新培養計劃大幅度減少了三大力學課程的教學課時,但教學內容變化不大,這無疑對力學課程的教學提出了嚴峻的挑戰。針對新的培養計劃和教學大綱,提出了相應的應對措施———以理論力學、結構力學為例。
1)理論力學方面:增加理論力學靜力學部分的課時,即將原大綱的20學時改為26學時,讓學生非常熟悉力、力矩和力偶等基本概念,熟練掌握計算力系主矢和主矩的方法,并能熟練地建立一個處于平衡狀態的物體系統的力平衡條件和力矩平衡條件等內容,為材料力學的學習打下堅實的基礎。
2)結構力學方面:加強入門教育環節,即一方面要給學生進行思想教育,樹立信心,排除他們對本門課程的恐懼心理,另一方面應該加強學習方式方法的教育,這對學生學習該門課程有著至關重要的作用;加強基礎部分的課堂教學,即在學好理論力學靜力學和材料力學(尤其是梁的內力圖繪制)的基礎上,適當增加靜定結構的內力、位移計算的課時,讓學生熟練掌握靜定結構內力圖的繪制和位移的計算,為學習后面的章節打好基礎;注重結構力學與具體工程實際相結合,即結合工程案例進行結構力學教學,在實際教學過程中可以收到很好的效果;結合科研成果改革教學內容,即結合任課教師主持或參加的國家、省、市級的科研項目,在教學中將最新的科研成果和教材內容有機地結合起來,開拓學生的視野,提高學生的學習興趣,這對今后有志從事科研工作的學生可起到潛移默化的作用。
四、力學課程教學改革的效果
前述力學課程教學改革的措施,已在東莞理工學院2006~2011級土木、工管兩專業的力學課程教學中得到應用,受到了大多數學生的好評。實踐證明:在我校現有力學課程體系的教學中,應用本文提出的改革措施,有利于學生更加有效地學好力學課程,掌握更多的力學知識;從我校在2010年第三屆中南地區結構力學競賽中的成績優于同類院校、近三年土木工程專業9名同學考上研究生以及2008~2010級力學課程期末考試優良率和滿分率均較高等,在某種程度上可以說明教學改革的效果。我們深信本文提出的改革措施具有進一步拓展和完善的空間以及較為廣闊的應用前景,可供同類院校工科專業的力學教師借鑒。
五、結語
本文以東莞理工學院土木工程專業為例,采用理論和實踐相結合的方法對三大力學課程教學體系提出的一系列改革措施,將力學課程與后續專業課程的教學有機地聯系在一起,在一定程度上較好地解決了科學前沿理論與陳舊教學內容之間的矛盾、學生的綜合能力與創新精神較差的問題以及工程實踐環節比較薄弱的問題,提出的系列改革措施得到了大多數學生的好評,認為有一定的新意和實用性。
作者:馬崇武 秦懷泉 單位:東莞理工學院建筑工程系
(三)
一、土木工程專業畢業生畢業設計現狀及特點
實、基本概念混淆不清,學生在結構設計過程中,對計算過程及所采用的方法等沒有把握,如為什么要采用這種計算簡圖?這個公式或這個方法有一些什么限制條件或應用的范圍?學生在使用PKPM結構設計軟件時,只會按步驟操作軟件,而不注重基本的專業知識的掌握,只是機械性地記住某些參數的取值,而不明白參數的概念和設計意義,更不知軟件的結構設計、求解的過程,對專業的知識點掌握只停留在表面上。(2)缺乏對專業知識的整合能力,畢業設計是對本科四年所學的專業知識的更全面的綜合,涉及到多門課程的綜合問題,雖然學生在做畢業設計之前,已經學習了很多的基礎課和專業課,掌握了一定的專業知識,也已經對整個建筑物的結構、構造等有了一定的了解,但對各門專業課知識的理解與掌握還是停留在孤立的范圍,并不能把所學的知識很好地、有機地組合起來。對畢業設計的整體思路沒有領會,缺乏條理性,完全依賴老師的指導,哪一步引導不到位,設計就停滯不前,影響進度。(3)畢業設計與工程實際脫節,學生對現行建筑結構設計規范、標準圖集、構造節點了解甚少,在設計中遇到問題時,總習慣翻閱教材套用有關內容,而不是仔細研讀設計規范中的相應條款,有些甚至不會使用設計規范、設計手冊,以至相當數量學生的設計成果“不錯但不能用”。這些問題給畢業設計的組織和進行帶來一定的困難,同時也不利于學生專業技術生涯的發展,指導教師應在畢業設計過程中采取恰當有效的方法和措施,強化工程結構、工程經濟的概念,提高學生的專業技術水平。
二、工程師的類型和素質要求
1.工程師的類型。工程師按職責范圍可分為研究(R.E.)、開發(Dt.E.)、設計(Dn.E.,包括規劃)、制造(M.E.,包括施工)、試驗(T.E.)、生產運行(P.E.)、營銷(S.E.)、工業管理(I.E.)以及教育等諸方面。
2.工程師的素質要求。對工程師的素質要求包括4個方面:(1)有較堅實的科學、技術理論基礎(數、理、化及與本專業有關的技術科學和工程技術)。(2)有較寬廣的其他知識面(政治、經濟、管理、法律、環境、美學、方法論等)。(3)具備設計能力(指工程的規劃、設計、技術標準制訂)、制造能力(指生產工藝、技術設施、主持生產運行)、開發能力、管理能力、評價能力(指技術、經濟、質量、效益的評價等),以及相應技能。(4)具備明確的工程意識(實踐、協作、管理、信息、市場經濟、競爭、創新等)。
三、在畢業設計的指導過程中注重培養工程師的基本素質
土木工程專業主要培養應用型人才,怎樣使學生學以致用是首先要解決的問題。針對學生的這些情況,在畢業設計這一最后的實踐教學環節,一是指導學生實際工作能力的訓練,使他們具備工程師應有的基本能力,二是引導學生進行適應社會發展和投入社會的思想準備,完成從學生過渡為從事工程師工作的自我心理準備。筆者結合自身的經驗和體會,建議從以下五個方面著手,在畢業設計指導過程中培養學生的工程師素質。
1.激發學生的設計興趣和主觀能動性,培養學生的自學、思考和創新能力。畢業設計能否高質量、高水平地完成,關鍵在于學生主觀能動作用能否得到充分的發揮。因此,在確定畢業設計課題時,要突出學生的主體地位,激發學生的設計興趣,采取“公布選題,雙向選擇”的做法,以充分調動學生的積極性。也可鼓勵學生到科研能力強的外單位進行畢業設計,使畢業設計與將要從事的工作緊密結合,以提高其設計興趣,激發其創新精神,增強其適應能力,同時有利于學生就業后盡快地進入工作角色。
2.定期開展畢業設計專題講座,增強工程意識。為了使學生在較短的時間內掌握相關理論和技術,可定期舉辦相關專題講座,講解設計技巧和工程項目設計中所遇到的具體問題,貫徹和了解新規范內容和建筑前沿新知識,如《結構設計一般原則》、《結構施工圖設計方法》和《建筑抗震設計規范》(GB50011-2010)等。主講的有教師以及企業、設計單位的相關專家,目的是相互交流,共同提高,糾正錯誤。實踐證明,這些講座的效果非常顯著,深受學生的歡迎,可明顯提高畢業設計的效率。
3.采用“雙導師制”,提升教師和學生的工程素質。學生要在畢業設計期間較好地完成任務,達到預期的訓練目標,從建筑設計、結構設計等方面達到可實施的施工圖要求,除了自身的努力外,關鍵還需要有工程設計經驗豐富的指導教師。這些教師應具有較高的學術水平,同時又是優秀的工程師。鑒于此,學校可從校外企業聘請高水平的工程師與校內專業教師一起指導學生畢業設計,使教師及時了解本學科的最新發展動態,不斷更新自己的知識結構,拓寬視野,提高工程實踐能力,從而潛移默化地影響學生,提升學生的工程素質。
4.樹立標準意識,加強對規范條文和標準的理解和運用。現行設計標準和規范,是具有法律效力的文件,是進行工程建設勘察、設計、施工及驗收的重要依據;因此,在土木工程專業畢業設計中必須正確理解和運用相關的設計標準。要讓學生深刻理解現行規范、標準,就必須將土木工程的建設標準、規范最大限度地融入到畢業設計中去,許多教材或參考書雖對規范的條文加以解釋或用例題示范,但都不足以代替規范原文。學生在畢業設計階段,要養成從規范或標準中找設計依據的習慣,重視閱讀規范原文和有關的條文說明,這樣可讓學生在較短的時間內,熟悉、掌握規范和標準,并學會運用。
5.培養良好的溝通能力,發揚團隊合作精神。根據設計選題,畢業設計設有建筑結構組、結構施工組等。每組有8~10名組員,每組都有固定教室,并指定1名學生擔任組長,全面協助指導老師與學生間的工作。做設計期間,組員之間有問題可以相互交流、討論,以培養學生之間良好的溝通能力。答辯時互相鼓勵,支持,并幫助其他組員掛圖、取圖、拍照,充分發揚了團隊合作精神。通過整個畢業設計過程,小組成員之間既增加了友誼與了解,加深了信任,又培養了同學之間的團隊協作能力。這些對于學生工作之后盡快進入角色是很有幫助的。以上的方法和措施,使學生在畢業設計中受到較全面的工程訓練。指導教師應加強在畢業過程中對學生進行工程師的基本素質的培養,強化學生的工程意識,增強其綜合分析能力、自學能力和獨立工作能力,使學生能夠運用所學知識,正確使用各種有關的專業標準、規范和圖集。讓學生在畢業后能盡快地融入到實際工作中,早日成長為優秀的土木工程師。
(四)
一、煤矸石活性的影響因素
對于煤矸石的內部結構,其內部結構存在的缺陷越多,反應活性就越高。風化煤矸石和新鮮煤矸石中都具有穩定的結晶結構,內部各質點的排列順序條理,但是結構越整齊,活性越低,甚至可以說是沒有活性。
二、活性激發方法
1、機械活化機理
在處理粉煤灰、礦渣、煤矸石方面,機械活化具有很好的效果。其主要目的是將顆粒變小,這樣做可以起到密實增強的作用,由于細小的顆粒可以填充硬化結構的毛細孔,還有一個好處就是會增加顆粒的比表面積,以及點缺陷、結構缺陷會在部分顆粒表面出現,甚至會出現錯位的現象,氧化硅和氧化鋁的無定形程度增加,顆粒表面的自由能也會增加,活性因此就會增加;同時它會在很短的時間內使石膏以及氫氧化鈣的量減少,加速水泥水化產物與混合材的再次反應的進行,從而促進了水化產物的增加,提高了強度。煤矸石機械活性的影響因素有煤矸石顆粒的分布以及水泥顆粒分布,它們的組合對于煤矸石的活性是一個重要的參數,40μm~80μm的煤矸石顆粒可以提高水泥的后期強度,其機理為:這種粒徑的煤矸石顆粒,對坍落度的損失影響很小,可以幫助促進煤矸石在水泥體系中物理堆積作用的發揮;其次顆粒度的增加也會影響煤矸石的活性,顆粒越大,則煤矸石反應沒有進行的部分越多。而在水泥中主要以物理填充為主,使得機械活化后煤矸石活性的效果會低于理論計算出來的結果。
2、熱活化機理
煤矸石的化學成分與粘土十分的接近,屬硅鋁質原料。因此可以按煤矸石里鋁的含量進行分類,有三種分別為:低、中、高。煅燒后煤矸石活性一般是按自然煤矸石中氧化鋁和二氧化硅含量來決定的,即未煅燒的煤矸石中氧化鋁和二氧化硅的含量越高,其處理后的活性也就越高。之所以會有這樣的結果,是由于煤矸石中的碳會影響水泥的耐久性、強度以及需水量,煅燒后一部分碳會被燃盡,因此提高了煤矸石的活性;還有就是煅燒后高嶺土組分發生了化學變化,相比自然煤矸石,生成了更多的氧化鋁和二氧化硅,從而提高煤矸石的活性。煤矸石熱激活的影響因素有煅燒的溫度,不同地區的煤矸石需要不同的適宜溫度,但是一般都在700℃~1000℃之間,主要是考慮到煤矸石內部成分的區別;還有就是冷卻方式的選擇,一般認為冷卻速度越快,其活性就越高;煅燒物料的形態以及煅燒時間也會影響煤矸石的活性,煤矸石的形狀比較大時,其內部的碳不易被充分燃燒,會增加煤矸石水泥的需水量,對其強度也有一定的影響。煅燒時間越長,會使得本來活性很好的煤矸石由于二氧化硅和三氧化鋁重新生成莫來石來降低煤矸石的活性。
3、微波輻射活化
煤矸石里面物質吸收微波,溫度升高,而且在同一微小的區域內,周邊的礦物由于具有不同的性質導致升溫速率是不同的,從而在煤矸石內部存在一定的溫差,會使一部分升溫的礦物膨脹,裂縫會在礦物之間產生,此外,微波礦物的有效反應面積可以相互促進吸收,并且可以促進吸收微波礦物的單體解離,同時又可以使煤矸石發生化學反應、相變以及晶型的轉變。而且這種加熱方法對煤矸石的煅燒比較充分,需要的加熱時間比較短(只要介質體不是很厚)。波長能量的不同以及輻射時間的長短會使得煤矸石的輻射活化效果不同,主要是由于煤矸石中的礦物對溫度這一因素非常敏感。因此,在進行微波輻射活化時,應對波長的能量以及時間加以認真考慮。
4、化學活化
通過引入化學試劑使得煤矸石的活性提高,一般是加入一些可以加速水泥水化產物與煤矸石的二次反應的堿性試劑。加入堿性試劑主要是為了反應的不斷進行,使煤矸石中的Al—O鍵和Si—O鍵被破壞,而使得結構解體,最后產生新的物質,是一種高強度無序的結構材料。其中堿性試劑溶于水中水解出來的堿性離子與溶液中的其他離子進行交換,也不會造成結構的破壞。一般影響化學反應主要是反應進程,對于反應進程,起關鍵作用的是激發劑的類型和摻量。而煤矸石的化學激發劑也要一個最佳的摻量來促進反應的進行,激發劑用量少時,水化反應速度減慢,但是在沒達到最佳摻量之前,反應速度會隨著激發劑摻量的增加而加快;如果激發劑含量太多,過快的速度會在表面形成一層膜來保護未反應的物質,而阻止反應的進行,同樣會使反應速度降低。文獻表明,不同的激發劑所確定的最佳摻量也是不同的,其中王聰就對水玻璃和氫氧化鈉的摻量進行過研究,得到氫氧化鈉的最佳摻量為10%,而水玻璃的最佳摻量為6%~8%之間,其強度有比較高的增加速度。而朱明秀得到的水玻璃的最佳摻量為4%,其中水玻璃的模數導致這種數據的差異。
三、結語
通過對煤矸石活性的影響因素,以及不同的活化方式對煤矸石活性的影響作出簡單描述,煤矸石活性提高的方法若采用熱化學或者機械激活,其主要原理是增加二氧化硅和三氧化二鋁的含量來提高的;而微波輻射主要是通過煤矸石內部溫度的提高來使煤矸石的活性增加。一般來說四種方法是混合使用的,目前混凝土中摻煤矸石,所使用的活化方法具體是:自然煤矸石首先通過顎式破碎,之后將破碎后的試塊在球磨機中加工一段時間,具體控制在5h,然后放入箱式電阻爐中,將煤矸石加熱到600℃,650℃,700℃,750℃,800℃,850℃,900℃。加熱到規定的溫度時,不要立即冷卻,一定要保持恒溫7h,之后取出自然冷卻,然后進行再一次的細磨,放入之前的球磨機,繼續研磨3h,活化過程結束,之后進行各種試驗研究。
作者:毛黎祥 單位:山西國際電力集團有限責任公司
(五)
一、提高土木工程結構安全性的方法
1、從管理上保證設計的安全性
管理人員在選擇設計單位時,一定要選擇有保障、實力較強以及管理先進的設計單位。因為這樣的設計單位一般具備豐富的設計經驗和先進的設計設備,同時他們也具有先進的管理,并且設計人員的專業素質都較高。因此,這樣可以在設計中更好的提高設計質量,以保證結構設計的安全性。
2、對相應的理論進行完善和提高
在設計中要對相應的設計理論進行完善和提高,即要求對一些概念性設計有比較深入的了解,并在此基礎上保持設計思路的清晰。所以,現在的概念結構設計已經成為了保證結構安全性的主要設計思路。
3、注重對設計文件的說明
設計文件的說明主要是對施工人員的操作提供指示,設計者應該注重說明的表述質量要既簡單又準確,這樣才能使不同素質施工人員都能了解設計的內容。尤其在復雜的設計中更應該注意文件的說明,以保證在施工中結構的安全性和設計的安全預期方向一致。
4、在設計中做到準確全面
在設計中,應該使用科學化和系統化的管理對整個結構設計項目進行細分,這樣有助于將設計的子項目逐一進行完善和審核,也可以保證在設計中不會遺漏任何項目和計算內容。然而,許多設計事故多是由于設計中某一項目或計算參數的遺漏造成的。因此,在設計中對整個過程進行細致而嚴格的管理、監控和審核就很有必要。
二、提高土木工程結構設計中經濟性的方法
1、對設計方案進行綜合性評估
對設計方案、造假等進行綜合性評估和選擇,就是要在項目設計前就對經濟性進行一定限度的控制,其目的是為了更大地降低成本,需要專業的設計部門做出的設計報價形成一個清晰的經濟性指標。
2、設計思路要靈活,降低工程結構造價
在建筑物設計中,盡可能地要求設計人員采用靈活的設計思路和方法,不要千篇一律地利用標準圖進行設計。這樣的設計雖然可以降低設計工作量,減少失誤率,但是缺少創新性,也不利于降低工程結構造價。因此,在設計中,應該充分發揮設計人員的設計能力,利用合理的結構設計方式既能保證安全性又能保證經濟性。
3、在施工中協調好各個相關部門的合作關系
在施工過程中,協調好各個相關部門的合作關系,有助于企業獲取更多準確的資料和信息,這樣也可以降低成本。我們都知道,土木工程結構設計中涉及的不僅僅是單純的施工問題,一般都含蓋大量的輔助性資料和工作,如數據監測等。因此,設計人員應該在設計時與多個相關部門進行溝通、合作,這樣他們能獲取較為全面的資料和數據,以便提高設計的經濟性。
4、設計中應當控制多參數設計的安全積累問題
設計中經常會出現多參數設計的安全積累問題,如鋼筋混凝土結構設計就會涉及到成本大和安全因素,包括材料、面積和鋼筋數量等,這些參數都會直接影響結構的安全性和經濟性。所以,在設計中需要對多種設計方案進行評估和選擇,就是要通過參數的變化和選擇性進行綜合衡量,盡可能地用主要的參數來控制經濟性和安全性的協調,這樣所選擇的參數更準確、可靠。在經濟學評價中,對于多參數問題,往往都是利用比例關系采用一個主要參數來表示其他參數,也就是利用某個方程來表示必要值,而其他參數的必要值也由此參數來獲得,以此來控制經濟性。
三、結束語
總之,在進行建筑工程結構設計時,應該要堅持安全第一的原則,只有以安全為前提促進企業的全面發展,才能保證建筑設計和施工的經濟性。提高設計人員的專業知識和能力,并要求遵守安全設計規范,同時提高土木工程設計人員識別質量安全的能力,以確保每一個建筑設計結構的安全性。以建筑物的安全為基礎,在此基礎上節約成本。土木工程結構設計是以保證建筑安全性和經濟性為根本的,只有將二者綜合起來考慮,才能實現安全性和經濟性的和諧統一。
作者:王海波 單位:西安長安大學工程設計研究院有限公司
(六)
一、土木工程工程施工中存在問題
1.施工操作問題
施工操作問題主要是技術選擇工作中存在的問題,是由于土木工程施工中工作人員素質低、施工操作技術不熟練、對于各種規章制度不了解、選擇不完善造成的,也正是因為這些原因,使得在工程施工建設中經常會出現偷工減料、以次充好等缺陷,給工程的施工帶來嚴重的影響。
2.施工過程中的管理問題
土木工程施工管理是施工企業對所實施的工程項目進行全過程、全方位的規劃、組織、控制與協調的生產行為。不斷發展的土木工程施工管理標準對施工企業提出了更為嚴格的要求,以往在施工項目管理上陳舊的管理思想、管理方式和管理方法不斷得到改變。一般而言,工程施工過程中的管理問題主要有以下幾個方面:
(1)建筑方面施工的質量不高。施工的質量不僅影響建筑物的正常使用,而且與人們的生命安全有著緊密的聯系。在一些重大的安全事故屢次發生的情況下,建筑工程施工的質量已成為社會關注的問題。
(2)沒有規范管理合同。因為我們國家的建筑市場不完善,即使我們制定的合同存在不合理的條款,一般施工的企業也會接受,這些企業為了盈利,導致影響工程的質量;違約現象特別嚴重,在施工的過程中,為了滿足自身需求,隨意修改合同中的條款,嚴重影響建設行業的秩序;合同規范管理不完善,管理人員缺少法律意識,這樣企業的法律風險提高了。
(3)工程監理方面比較窄,而且一些工程的監理人員素質較低,經驗不足,缺少合同意識和法律意識。承包商通常把工程監理人員當成質量檢驗員,這樣使工程監理的作用大大減弱;工程監理的范圍狹隘,監理應該在建筑工程的施工建設中起一定的作用,并且根據一些問題提出一些建議,這些建議具有可行性,從而能夠保證工程順利的進行。但是現在的工程監理限于施工的階段。工程監理市場無秩序,施工單位隨意的壓低價格,工程監理為了能夠得到項目而接受這樣的價格,這樣會使工程監理的積極性下降,工程監理很難起到應有的作用,使監理市場非常混亂,限制了監理事業的發展。
二、土木工程施工管理的措施分析
隨著我國科學技術的發展和經濟的快速進步,我國的土木工程發展迅速,并在國民經濟增長和人們生活質量的提高中起到了巨大的推動作用。但是,工程管理中存在的問題依然不容忽視,為了完善土木工程的管理體制,促進整個行業管理上的成熟應加強工程管理。
1、加強對人的管理
堅持“以人為本”,重視管理。管理人員只有扎扎實實地提高素質,提高管理水平,注重細節管理,用心管理,才能發現細節問題,同時,要改善決策方式,加強管理中的民主化和集體化,加強和施工人員的交流,促進人員關系的和諧。
2、建立專門的物料管理制度和監管機制
應建立專門的物料管理制度和監管機制,以確保建筑用料的質量和安全。材料進場前應檢查其規格、型號、產地、外觀、性能指標、數量等參數,對于一些重要材料,還應該委派專人到現場進行監督。
3、嚴格執行施工標準,確保工程質量
質量是企業的生命,開拓市場需要靠好的信譽,好的信譽來自于工程建設的質量。工程建設的質量相當重要,必須從國家大局出發,從“用戶至上”的宗旨出發,從企業發展的方面看,三者是辯證統一的關系。而當前,“豆腐渣”工程遍布各地,損害人民的利益,也使自己丟去市場。廣大職工也因局部質量問題,企業攬不到任務導致職工息工待崗,甚至出現了企業倒閉,職工失業的狀況。有的工程局因為出現一起質量事故受到制裁,一年丟掉10多億元的任務訂單。而質量搞好了,多創幾項優質工程,多創幾項魯班獎項目,企業信譽大增,工程中標不斷,企業職工都受益。所以,施工過程的質量控制必須要不斷研究。施工質量的嚴格要求,必須以“過程精品”來保證總體質量完整,也就是現在的業主和施工單位經常提到的“開工必優,一次成優,全面創優”的目標。為了實現這樣的目標,應該進行以下控制:
(1)按照一些企業質量要求,貫徹質量創優的方針和目標。貫徹方針政策:“兌現合同承諾,留下時代精品”,質量的目標:單位工程一次性驗交合格率為100%,單位工程的優良率要求達到本行業的先進水平。爭取國家級、省部級優質工程。在每項工程招標時,對質量有具體的標準和要求,施工過程中企業根據自身的質量方針和項目的具體的質量標準要求,制定質量規劃,并且認真的去實施。
(2)控制質量必須以“PDCA”循環的工作方法,持續改進過程控制和產品質量,以“過程精品”保整體創優。總而言之,有許多控制施工質量的方法,關鍵是要根據質量目標進行施工,嚴格貫徹標準要求,堅持控制質量管理過程。按照“PDCA”循環的方法,規范運行,對階段、系統、因素進行控制,遵循科學的控制方法,落實崗位責任,增強責任心,就一定能夠把施工的質量控制好。
4、加強對施工現場的安全管理控制
在工程建設項目施工中,包括高空作業和地下作業,在保證鐵路、公路正常運行的情況下進行施工,有很多是立體交叉作業等,城市施工和山區施工都有,而且現場的不定因素太多,施工條件差,危及人的安全的因素太多。因此,安全管理相當重要,它關系到每個人的生命及財產安全,與企業勞動生產率的提高有著密切的聯系,也與企業的興衰有關。所以,施工過程中必須堅持“安全第一,預防為主”的原則,安全問題必須嚴格控制。一般而言,實施安全生產的主要措施有如下幾點:
(1)加強安全管理制度。①消除麻痹思想。②明確企業領導者的責任。③明確項目經理的責任與義務。④實施“施工企業安全資格認可證”和“安全施工許可證”制度。
(2)落實安全生產責任制。項目經理必須承擔安全生產、安全管理的責任,必須樹立“安全第一,預防為主”的思想,嚴格執行先安全、再生產,不安全、不生產的原則,使責任、措施、組織這三大部分都要安全。為了使項目經理對安全的知識有深刻的理解,某部門規定項目經理必須進行培訓和考試,把考試分數作為評標指定之一,使安全生產落入人心。同時也要對隊長、班組長和操作工人進行培訓,提高勞動者的安全意識。把安全目標分解到崗,落實到人。
三、結束語
土木建筑工程產業是我國經濟體系中重要的組成部分之一,同時工程的施工對我國國民經濟有著十分重要的影響。因此,在土木工程項目中,保證正常的施工對我國國民經濟的增長有著重要的意義。對土木工程項目施工過程中的問題進行有效解決,是一項既艱巨而又漫長的系統性任務,因此需要廣大施工單位和相關負責人員對施工過程中的安全控制、施工進度控制以及技術控制方面有高度的重視,才能保證我國土木工程行業的健康發展。
作者:黃鑫 單位:四川煙葉復烤有限責任公司
(七)
一、中國建筑節能方面的主要問題
1、對建筑節能的認識和重視程度不夠
這是目前一個普遍存在的問題,在很大程度上制約和影響了中國建筑節能措施的應用范圍和節能目標的實現。在房地產行業快速發展的大環境下,中國大部分城市的土木建筑發展迅速、層出不窮,然而有的開發商對建筑節能的認識不夠,導致其不夠重視,主觀積極性也不夠高,這在一定程度上影響了建筑節能領域相關措施的推廣和技術進步。另一方面,有的開發商在自身經濟利益的趨勢下,盲目地追求建筑本身樣式上的新奇,過分注重建筑風格,使得很多建筑脫離了當地的實際情況和自然條件,造成了建筑物在節能方面的局限性和相關無法彌補的不足。
2、建筑節能技術還存在一定的不足
應該說建筑節能本身是一項綜合性和專業性很強的系統工程,涉及到多個學科的多方面知識,對其相關理論和技術的研究也是一個相對長期的過程。建筑節能貫穿于土木功能建筑的全過程,包括設計、施工、維護、材料、人員、裝備等。一方面中國在建筑節能方面起步較晚,這不光使得中國在建筑節能的技術上與發達國家存在較大的差距,并且這種差距在短時間內還會越來越大,同時也造成了國民對建筑節能的認識程度還有待提高,需要繼續大力宣傳和普及建筑節能方面的知識。另一方面,中國從事建筑節能的研究人員和施工管理人員還比較缺乏,專業人員不足使得相應的科研成果較少,而施工管理人員的缺乏又造成了建筑節能監管的不到位。這些都在一定程度上嚴重制約了中國土木建筑節能領域的發展和應用。
二、開展土木工程建筑節能的幾點措施
1、加大宣傳力度普及建筑節能知識
目前中國大多數人對土木建筑節能在認識上存在一定的誤區,認為建筑節能往往是開發商或者一些單位部門應該考慮的事情,并且往往是以犧牲個人的生活標準和層次為代價。這種錯誤的認識不但嚴重影響了建筑節能的理念在中國的傳播,為營造建筑節能氛圍制造了障礙,還在一定程度上給建筑節能工作的開展和節能措施影響帶來了諸多不便。為此,我們要加大宣傳力度,樹立以人為本的觀念,普及建筑節能知識。建筑節能不是要降低建筑標準和使用水平,因此將建筑節能片面地理解為“低標準”和“簡易房”的認識是完全錯誤的。相反,建筑節能是國家大力提倡和開展的一項能源政策,它不光適應了社會發展對能源提出的新要求,而且是構建社會主義和諧社會、實現可持續發展目標的重要途徑。建筑節能主張在保證居住條件和環境安逸舒適的基礎之上,采取新技術新方法,科學合理地利用能源,降低和避免一些不必要的能源消耗。這不僅降低了生活成本,還從側面提高了我們的生活層次和質量。
2、加快技術創新開展建筑節能措施的研究
土木工程建筑節能技術的實現要緊緊依靠發達的科學技術,充分利用現代技術創新,只有這樣才能在最短時間內提高建筑的性能和節能水平,達到國家可持續發展的技術指標,真正做到建筑過程中不浪費,實現資源的最大利用程度,保護能源。從建材的選擇開始,就要考慮到節能性,在建筑過程中,建材的使用等要盡量選擇技術含量最高的方案,節約材料的消耗,爭取在建筑過程中少用甚至不用不可再生的資源,充分利用綠色能源。利用性能良好的建筑能源,是現實能源高效利用的前提和保障。節能建材要求具有相當的強度和耐性,并且能夠實現良好的保溫隔熱效果。在建筑中使用的水管等都要求配備防水、隔聲等專用功能。要實現土木工程建筑節能,堅決不能使用具有污染性的建材,清潔能源是首選,土木工程施工過程中,要嚴格控制有毒有害物質的排放。
3、加強管理機制確保建筑節能措施的落實
國家制定了一系列的建筑節能指標,并且也有配套的法律法規進行監控和控制,但是由于建筑節能提出時間較短,國內仍然存在著執行不力,監管不嚴的問題。國家也未能建立完善的節能技術創新鼓勵和扶持政策。目前中國的土木工程建筑節能進程比較緩慢,這很大程度上是由相應的法制體系和鼓勵政策決定的。所以,制定推進土木工程建筑節能政策成了當務之急。當然,還需要嚴格按照法律法規執行相應的節能標準,政府對現有的建筑節能法律體系進行完善,并建立強大的監督約束體系。抓緊建設政策扶持和技術服務支持體系。結合中國國情,吸收利用國外的建筑節能成功經驗。對于那些提前實現中國建筑節能標準或是超額完成建筑節能要求的施工單位給予物質上的獎勵和政策上的扶持。國家可以設定相應的節能建筑標志制度。
三、結語
在土木建筑中提倡使用節能措施不僅能夠提高人們的生活水平和層次,加快社會經濟發展,還能夠改善大氣環境,降低環境污染,極大地緩解當前能源消耗上的緊張局面,實現人類社會的可持續發展。我們不僅要認識到在建筑節能領域與發達國家的巨大差距,加快技術創新,還要大力普及節能措施,使新技術及時惠及人們的生活。
作者:岑喜平 單位:內蒙古呼和浩特市賽罕區住房和城鄉建設局
(八)
一、畢業設計的作用
1)在知識上,應能綜合應用各種學科的理論、知識、技能于實際工程,并通過學習、研究和實踐,使理論深化,知識拓寬,專業技能延伸。2)在能力上,培養調研、收集、加工、整理和應用各種資料的能力,培養學生掌握有關工程設計的程序、方法和技術規范,提高工程設計計算、理論分析、圖表繪制、技術文件編寫的能力,以及培養學生分析問題和解決問題的能力。3)在綜合素質方面,培養嚴肅認真的科學態度和嚴謹的科學作風,以及協調合作的能力。
二、畢業設計的指導要點
1、提出合理的設計要求
①掌握橋梁設計的設計程序和結構的計算方法,能綜合考慮影響設計的各種因素,能處理好橋梁的總體與細部關系。②掌握與橋梁設計有關的設計規范,并能夠正確使用規范對橋梁作準確的計算。③認真編寫計算書,其內容包含設計方案的比選及確定、上下部結構設計、施工圖繪制。設計文件應當正確、完整、規范。對于結構計算應附計算簡圖,并包括手算部分和程序復核部分。
2、做好選題,避免抄襲
每年會有部分學生抄襲別人。由于工程類畢業設計數據繁瑣,內容復雜,老師檢查起來耗時費力。所以我們要從選題上杜絕抄襲,從制度上嚴禁抄襲,一旦發現畢業設計雷同,均不讓通過。①選題既要保證基本的綜合運用知識能力和培養能力的工程訓練,又要符合學生的實際,題目不宜過大,難度要適中,其任務量要保證中等水平的學生,按教學計劃中規定的畢業設計時間和基本要求,經過努力可以完成為宜。②在滿足基本要求的前提下,選題應注意有理論深度和實際價值,應盡量滿足學生自己提出的高難度設計方案,盡量結合科研與實際工程,以進一步促進教學、科研、生產的有機結合。③貫徹因材施教的原則,使各類學生在原有的水平和能力上有較大提高,鼓勵優秀學生有所創新。一人一題,要求每一個學生獨立完成一座橋梁的計算書與施工圖。
3、鼓勵自學,加強輔導
完成畢業設計教學環節,需要“學習者”與“服務者”共同參入。工程類畢業設計任務繁重,對學生的理論知識和自學能力、運用能力都有較高的要求。大學四年中,一個重要任務就是培養學生的自學能力,畢業設計階段尤為顯著。單憑所學的幾門課,完成一座橋梁的畢業設計,對于學生來講難度非常大,他們必須還要自學大量的橋梁設計規范及和查閱大量的參考資料,學生必須明白這一點。一開始,學生普遍說不懂規范、不會做,希望老師從頭講解。而教師可以只講設計思路,讓學生自己先看,自己想辦法,看不懂再找老師,老師只回答具體的問題,這樣可以逼著學生自己看書。單方向的講授,學生聽不進去,收效甚微,還助長了學生的依賴思想,真正能學到東西的還是靠自學,老師對其思考過的問題進行點撥才能起到事半功倍的效果,才能夠實現真正意義上的師生雙向互動。同時針對學生遇到的共性問題,開設畢業設計專題講座,針對設計中某一部分進行系統講解。還可實行聽課卡制度,從制度上保證學生講座的出勤率。學生的相互學習也是很重要的一部分,有的學生不愿請教老師,愿請教學生,我是贊成的,對于給別的同學講解的“學生小老師”而言,對他自己也起到理清思路的鍛煉,講的和聽的學生收獲都很大,他們之間相互學習的效率很高。
4、建立合理的考勤制度
畢業設計階段學生的日常管理已由班主任轉交給畢業設計指導老師了,學生要遵守學校的規章制度,定期向指導老師匯報畢業設計情況,指導老師應充分發揮“傳、幫、帶”的作用,嚴格要求,耐心指導,熱心幫助其正確認識和對待畢業設計中和生活中遇到的問題,做好平時考核工作。其中的考勤是一項讓老師和學生都頭疼的事情。“法太寬則守法者少,法太嚴而執法者稀”是較難調和的矛盾。如果不考勤,學生就會散掉,難以管理,甚至有的學生不做;管理太死也有弊病,不利于學生設計過程中自主性的發揮,也不利于獨立自學能力的養成。考勤的目的是要求學生獨立完成畢業設計,因此考勤制度的制定和執行都要圍繞這個目的進行。我認為老師在考勤時可采用“寬嚴相濟”的原則。對一些特殊情況可靈活掌握,如學生出去找單位;或參加研究生復試;或結合具體工程做設計,由設計院配相應的人員指導。而對自我約束不好的同學更要勤加督促。
5、積極推進設計進度
由于學生理論知識薄弱,又缺少實際經驗,開始時均感覺無從下手,存在“等”、“靠”現象:等別人先做,靠老師教,這樣很容易延誤進度。作為老師要斷絕同學“等”的念頭,每人題目不一樣,只有自己做。畢業設計是實踐環節,關鍵要學生自己去摸索。學生第一次做,錯誤是正常的,不要因為錯誤多就停滯不前,盡快做出來讓老師看,通過老師批改,達到獲取正確知識和熟練掌握的目的。
6、對階段性成果及時檢查
工程類畢業設計內容多,難度大,不是一朝一夕能趕上的,一旦落后,補起來非常困難,開始要嚴格,絕不能等到最后才交計算書和圖紙,拖到最后,老師來不及看,學生做得稀里糊涂,答辯時再發現問題已經晚了。老師一定嚴格要求學生分階段按時完成相應任務量,階段性檢查可以有效地督促學生,及時糾正學生的錯誤,避免學生完不成設計。在每年的指導過程中,我把工作分成幾部分:如橋梁上、下部分,每一步又可分為布置、計算模式、內力計算、組合和配筋驗算等,叫同學分階段做,老師分階段檢查并督促學生改正,步步為營。盡量讓同學提前交初稿,留有足夠的批發、修改時間。
7、與課程教學、課程設計系統考慮
為更好地培養學生的專業素質以及工程創新和實踐能力,需要結合教學實踐依次從教學內容、教學方法、實習教學、課程考核及畢業設計等幾個方面提出相應的教學改革措施。課程教學是課程設計的基礎,課程教學與課程設計又是畢業設計的基礎,設計中反映的問題,可以通過前面兩個環節加以解決。①畢業設計工程中,相當一部分同學抱怨理論知識不夠,但事實上我們的教學科目中已經包含了設計中的必備基本知識。原因就是他們在大學的學習當中沒有意識到知識儲備的重要性。應該從大二開始就要告訴學生們畢業設計的大體內容。這樣,他們就會潛意識地儲備相應知識。②在教學中,老師應針對課程設計和畢業設計中的力學計算,在相應的課程教學中重點講解,并增加實際工程的講解,讓學生平時和實習時有針對性地收集一些資料,為畢業設計做好準備。反之,通過畢業設計,讓學生進一步加深對所學課程的理解。③增加現行規范的講解。工程設計是知識的應用,和理論相比有很多規定和構造要求。與很多同學的純力學思維相沖突,就是因為對規范的不了解。所以無論在平時教學還是在畢業設計階段要插入規范的使用講解。④做好知識的回顧。學生在做畢業設計時,不明白處,再去聽聽相關的專業課,對綜合理解所學知識,對做畢業設計均非常有幫助。
8、抓重點、抓關鍵,設計過程“先搭架,后裝修”
開始不要糾纏細節,盡快完成主體設計,一些細枝末梢可以后完善。這種設計模式強調學生的整體把握能力,關鍵出來了,框架搭好了,對設計的核心內容也就心中有數了。這樣不僅鍛煉了學生對設計核心概念的理解把握能力,而且可以讓設計按時保質完成。
9、嚴格要求、熱情幫助,教學相長
指導教師一定要嚴格要求學生,確保設計的進度和質量。由于缺少實際工程經驗,學生開始做設計時,不會、犯錯都是很正常的。指導老師對學生關心愛護,熱心幫助,對學生的問題要及時耐心細致地講解。作為指導老師,還要不斷提高自身素質,為學生樹立一個可親、可敬、可信的榜樣,教師的工作責任心、嚴謹的治學態度、積極進取的精神在無言地激勵著學生。大部分學生存在力學概念較差的問題,這就要求我們老師要加強輔導和講解,尤其是針對難點的專題講解。作為指導老師,我們不可能樣樣精通。所以我們讓不同課程老師解答學生碰到的不同問題。對橋梁工程而言,有些問題需要結構力學、基礎工程、結構設計原理、CAD等課程老師一起解決。必要的工作是搞好畢業設計工作的物質基礎。我們系配備了大量硬軟件設施,同時和校外設計、科研、施工等單位合作,為學生提供較多可用資源,做好學生的服務工作。對于設計中的問題,根據難易程度劃分成不同等級,對于難點和重點要多次講解,對共性問題進行羅列和分析。在指導學生畢業設計過程中,老師也能得到很大的進步。學生的一些思路是新穎的,對老師也有很好的啟發作用。在資料方面,學生所收集的資料也豐富了老師的知識。
10、重視過程學習
嚴格規范畢業設計過程管理,通過實施過程管理來解決這些問題和提高畢業設計質量。工程類畢業設計是一個整合學生知識、培養學生工程經驗的過程。每年設計結束后,學生會說,如讓我再做一遍,兩周就搞定。說明學生們已經掌握了設計要領、掌握了專業規范、掌握了CAD繪圖等,畢業設計就要達到這樣的效果,畢業設計的艱難歷程正是學生們突飛猛進的大好時機,一定要抓好設計的過程。
11、注重設計的規范性
工程類畢業設計主要是結構設計,工民建專業的畢業設計又可劃分為建筑設計和結構設計,無論建筑設計還是結構設計必須符合現行規范,符合國內通用圖例。指導老師最好能提供一套規范、通用的模板,這不是鼓勵學生模仿,而是使設計更加規范化,有利于設計文件的工整、規范。因為所提供的模板只是格式和計算模塊,核心問題和具體計算還得由學生自己完成,同時積極鼓勵學生進行創新設計。
12、鼓勵學生撰寫論文
當前學生總結的能力偏低,論文格式也不規范。指導教師應當積極鼓勵每位同學在畢業設計的基礎上再撰寫一篇論文,這對學生今后發展大有幫助。寫得差也要寫,必須動筆,要求高才能進步快。
13、做好答辯工作
很多學生懼怕答辯,指導老師要認真做好學生們的答辯準備工作。①要對學生的成果負責,保證學生計算書和圖紙的正確。對畢業設計中的常見問題分為A、B兩級,A級是關鍵錯誤,B級錯誤是次要錯誤,并以此劃分畢業設計優劣的等級,答辯時,杜絕出現A類錯誤。一旦出現,將參加當年的二次答辯,再不通過,就參加下一年的答辯。②對畢業設計,要求學生在答辯前進行歸納總結,讓學生對設計成果心中有數,對所用理論熟練掌握,樹立學生答辯信心。③注重平時,老師在階段成果檢查時要讓學生講解計算步驟和所有知識概念。④公開答辯場所,鼓勵同專業的其他畢業生和低年級學生去聽,這是老師給學生上的最有效的一堂專業課,出題難度可大一些,除畢業設計的東西,涉及專業的問題都可以提,當然老師比較辛苦,要準備大量不重復的題目。答辯結束后,一定要讓學生改正錯誤部分,只有通過修改才能學到東西,才能使學生養成嚴謹的作風。
14、做好總結
指導老師一定要重視和認真做好畢業設計的總結工作。對自己在指導過程中好的體會要及時寫下來,為課程教學和下一屆畢業設計做好服務。對學生有好的思路、做法也要及時歸納總結,對自己也是一個啟發和提高的過程,事實上,本文的好多建議就是學生提的,該文也可以說是老師與學生共同完成的。每年的畢業設計答辯一結束,每位指導老師先自己總結,全院的指導教師再專門開會總結經驗、不足和對策,不斷提高指導老師的指導水平和畢業設計的質量。
三、結語
總之,教學對老師來說是一種責任,是一種境界,是一種大愛。只有重視并認真做好畢業設計的每一環節,才能保質保量地完成教學目標,使學生在大學教育的最后一個階段由量變到質變,得到層次上的提高。
作者:張永宏 高公略 張三柱 單位:江蘇淮海工學院土木工程系
(九)
一、土木工程施工項目質量管理中存在的問題
1、土木工程項目中的施工質量較低。土木工程施工項目的建設質量,直接影響著建筑物功能的發揮。目前,我國一些土木工程施工項目建設的整體質量水平還處于一個比較低的狀態,無法滿足業主對于工程質量的要求,還在一定程度上威脅著人們的生命財產安全。一般情況下,土木工程施工項目建設中主要存在的問題有:鋼筋長度不合理、砌筑砂漿匹配度的設計不合理、砌筑與磚砌體縱橫墻的施工不能夠一致、鋼筋成形綁扎的方式錯誤等一系列問題,這些問題都在很大程度上影響了土木工程施工項目的建設質量。
2.管理制度不完善,管理人員綜合素質不高。就目前來看,我國一些土木工程施工項目中的建筑企業,沒有充分的重視土木工程施工項目質量管理工作的重要性,所以在土木工程施工項目建設過程中沒有建立相關的工程監理部門;一部分土木工程施工項目建設中雖然成立了相應的監理部門,但是在工程質量管理制度上存在諸多的不足,一些土木工程施工項目管理人員缺乏專業化管理知識理論與實踐經驗,管理人員的綜合素質不高,安全意識與法律意識比較薄弱,這些都在一定程度上影響了土木工程施工項目質量管理工作的有效開展,導致土木工程施工項目質量管理水平的下降。
二、土木工程施工項目質量管理的強化措施
土木工程項目在施工過程中的每一個環節的質量都非常重要,每一個環節的質量都關系著土木工程施工項目的整體質量,而且土木工程項目施工階段中的所涉及的各個環節都比較繁雜,導致土木工程施工項目質量管理工作的有效開展十分困難;一旦土木工程施工項目中的某一環節在質量管理上出現問題,那么就會對整個工程施工項目的質量造成影響。因此,針對土木工程施工項目質量管理中存在的問題,必須采取相應的g二解決措施,主要體現在以下幾個方面:
1、控制土木工程施工項目中的安全隱患。土木工程施工項目質量管理的強化,必須加強土木工程施工項目中的安全管理。建筑企業應當重視土木工程施工項目質量管理工作的開展,聘請專業的管理人員進行工程監理,建立一個高素質、專業性的質量管理團隊,合理的對土木工程施工項目中的施工設計階段與施工階段進行監理;還要加強土木工程施工項目質量管理人員的安全意識與責任意識,明確管理人員在土木工程施工項目質量管理工作中的職責,規范施工人員在施工過程中的操作行為,使每一個施工人員佩戴相應的施工設備進行施工,對施工現場進行及時、有效的清理,引導施工人員正確的操作機械設備,加強施工人員在施工過程中的安全意識,使每一個施工人員都能夠按照施工設計方案進行施工。
2、提高土木工程項目中的施工質量。建立健全的土木工程施工項目質量管理制度,落實土木工程施工項目每一個環節中的質量管理工作,施工單位要根據土木工程施工項目建設的實際情況,制定相應的技術目標與質量管理方案,還要重視施工現場建筑材料與機械設備的合理管理,對進入施工現場的材料質量進行嚴格的控制,合理選擇施工機械設備,還要定期的檢查機械設備是否處于正常的運作狀態,防止施工材料與機械設備質量問題造成工程事故的發生。
3、提高管理人員與施工人員的專業化水平與綜合素質。土木工程項目中的建筑企業,應當對管理人員與施工人員分別進行培訓,加強管理人員在管理方面的專業知識理論與管理水平,提高施工人員的安全意識與施工水平,規范施工人員在土木工程施工項目中的操作行為;建筑企業還要針對培訓制定出相應的考核制度,提高管理人員與施工人員的綜合素質,還可以制定相應的激勵機制,充分調動管理人員與施工人員在工作上的積極自主性,確保土木工程施工項目的整體質量。
三、結語
就目前來看,我國城市化進程的發展十分迅速,土木工程施工項目在城市建設中的數量與規模都呈現逐漸增長的趨勢。土木工程施工項目質量管理直接關系著施工建設的整體質量,土木工程施工項目管理的過程中,在全方位對土木工程施工項目中的施工材料、施工技術、施工工藝流程、施工方案以及施工設計等一系列事項進行監督管理的同時,還要重視土木工程施工項目中的管理人員以及施工人員的定期培訓,加強管理人員的專業化管理水平,提高管理人員的安全意識與責任意識,提高施工人員的專業化施工水平與綜合素質,強化施工人員在施工過程中的安全意識,讓施工人員了解與掌握施工工藝流程,規范施工人員的操作行為,只有這樣才能夠有效的確保土木工程施工項目的質量。
作者:馬延紅 單位:哈爾濱鐵道職業技術學院