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設計過程厚此薄彼構造設計是橋梁設計中非常重要的一部分內容,很多同學只注重計算忽視構造設計。在繪制施工圖的時候只會依葫蘆畫瓢,有些施工圖中出現的構造不知道是什么作用和功能。施工圖繪制不全面,一些必要的構造設計圖沒有,比如伸縮縫構造、排水系統構造、橋面鋪裝構造等。
提高畢業設計質量的途徑
1注重畢業設計選題作為橋梁工程專業的學生,他們最迫切想知道怎樣設計、施工實際工程。選取正在設計或施工的工程項目,學生更有責任感和緊迫感,會大大調動學生的設計積極性。在設計過程中會發揮主觀能動性,完全按照橋梁結構設計程序完成畢業設計任務。畢業設計課題還可以和指導教師的科研課題相結合,學生參與教師的科研課題,可以鍛煉學生的科學研究能力,使學生走近生產。學生在參與課題的過程中,從查詢文獻、動手實踐、獲取數據,整理、寫出整個課題總結或者論文,為學生今后從事科研工作打下良好的基礎。
2畢業設計任務適量在給學生畢業設計任務時,要明確設計內容和進度安排。不能拿設計院的進度安排來要求學生。比如在有限的時間內扎扎實實的完成上部結構設計或下部結構設計。對于某些大的工程項目,可以安排幾個學生一起來做,明確分工,一方面培養學生團隊合作意識,一方面加強學生的責任感和獨立性。
3外聘橋梁設計專家輔導在畢業設計的某些階段邀請設計院的橋梁設計專家進行專題講座或集中指導,來解決學生畢業設計中經常遇到的一些問題,比如如何做方案比選、結構內力計算、預應力鋼束配置等。學生還可從外聘專家所在設計院得到一些設計資料,從而彌補資料不足的問題。通過和專家交流學生還可以及時了解橋梁設計的新知識和新動態。
4指導學生合理利用軟件要指導學生意識到專業設計軟件只是整個設計工作的一個工具,不是不可或缺的,不能離了專業計算軟件就不能做設計,比如借助已學的專業知識和編程技巧實現軟件的開發,或借助EXCEL、MATLAB等工具完成計算。另一方面要選擇學習資料比較全面的軟件,比如平面設計方面使用的Dr.Bridge、GQJS等,空間計算方面使用的MIDAS、ANSYS等。要真正會使用專業設計軟件,不是只知道軟件的操作就行,要知道每一步驟為什么這樣做,原理是什么。這樣就不會在使用軟件上浪費大量的設計時間了。
5加強中期檢查和答辯環節盡管在畢業設計的過程中制定了進度計劃,但有些學生還是不能按計劃保質的完成相關任務,個別同學到中期答辯的時候任然做方案比選,在設計中后期完不成設計任務,直接抄襲別人的方案或結果,導致畢業設計質量下降,加強中期檢查和各個答辯環節,讓學生有一種緊迫感,督促學生掌握設計方法和設計流程。
6充分發揮指導教師作用指導教師工作在畢業設計教學的第一線,是保證畢業設計質量的關鍵。由于學生的科學選題水平不高,綜合考慮問題的能力不夠,指導教師要保證有足夠的時間與學生見面,及時了解畢業設計的進展情況,指導教師應盡職盡責,以身作則,學生也會深受感化,保持較高的出勒率。
結論
關鍵詞:土木工程;教學改革;實踐教學;工程實踐能力
中圖分類號:TU-4文獻標志碼:A文章編號:1005-2909(2012)05-0111-03
在普通高等院校大規模擴招之后,土木工程專業在校生人數空前增長,原有的教學資源特別是實踐教學環節資源受到前所未有的考驗。土木工程專業恰是一個實踐性和應用性較強的專業,目前國家正大規模進行基礎設施建設,應用型人才緊缺,企業需要學生畢業即具備相應的土木工程實踐能力及經驗,以便盡快適應工程環境,解決工程實際問題[1-2]。而因在校生人數增長產生的教學資源匱乏與人才市場需求之間的矛盾成為當代大學教育的重要難題。為解決這一難題,提高土木工程專業畢業生的工程實踐能力,滿足市場需求,在分析現有實踐教學環節存在問題的基礎上,大連交通大學對土木工程專業實踐教學方式積極改革,從教學實驗、生產實習和畢業設計入手,開拓思路,創新適應社會發展的實踐教學形式,并取得了良好的效果。
一、實踐教學問題分析
傳統的實踐教學形式包括課程實驗、實習和畢業設計三大環節,實踐教學內容之間的聯系不夠緊密,學生很難統一思考,加之教學評價標準陳舊,實踐教學效果較差[3-4]。
(一)實驗
很多課程實驗教學僅是理論課的補充,實驗指導書詳盡敘述了實驗方法、操作步驟,學生只需簡單操作即可完成實驗操作任務,數據處理也較簡單,學生幾乎沒有問題可以提出。盡管如此,由于學生人數增多,實驗設備未及時配置,很多實驗小組的學生人數較多,只有個別學生動手實驗,大部分學生處于旁觀者狀態,不動手操作也不思考問題,這無法調動大部分學生的學習主動性和積極性,也無法培養學生的思維能力和創新意識。
(二) 實習
市場需求擴大導致很多高校盲目擴大招生,實習人數大幅度增加,教師指導難度和聯系實習單位難度也隨之加大。認識實習和畢業實習缺少實際內容,學生很難進入工地,認識實習變成對現有建筑的參觀,生產實習也難以找到固定工地,且短短3周時間,學生也無法全面了解施工過程,熟悉施工工序及掌握實際的施工工藝。實習考核根據考勤、實習日記、實習報告、鑒定材料等評定,由于各類實習的性質、目的、內容及實習要求不同,這種考核已流于形式。
(三)畢業設計
傳統的畢業設計是按教師規定的形式和要求完成結構選型、計算、尺寸設計、圖紙繪制、工程概算及撰寫說明書等任務。雖然專業培養要求一人一題,但由于學生人數眾多,課題之間的變化也越來越微小,同時設計類課題難以培養學生解決實際工程問題的能力,即使精心安排設計內容,得到的也僅是一張設計圖紙,學生不能將理論應用于實踐。加之本科生畢業難以進入設計院工作,多數進入施工單位,因此,很多學生忽視對設計能力的培養。
二、實踐教學改革探索與總結
實踐教學改革是通過創新實踐教學平臺,形成新的實踐教學機制,把“以傳授專業知識為中心”的人才培養理念轉變為“以工程實踐能力培養為中心”的人才培養理念。以培養學生將理論應用于實踐的能力為核心,調整、充實實踐教學內容,注重培養學生應用理論知識分析和解決問題的能力,以及創新能力。教師也要打破傳統實踐教學的專業界限、課堂內外界限、學校與社會的界限,加強校企聯系,拓寬實踐教學渠道,讓學生通過各種渠道充分利用社會資源參與工程實踐,建立多元化的實踐教學體系,全面提高學生工程素質。針對傳統實踐教學的問題,為達到實踐教學培養目標,大連交通大學進行了如下探索和實踐。
(一)課程實驗
考慮傳統課程實驗的孤立性,教學改革嘗試了設置綜合設計性實驗方式。綜合設計性實驗為學生利用課余時間選做的課題,有專業教師指導,實驗室配合,學生利用自己的課余時間完成教師安排的綜合設計性課題,給予選修學分,學生的積極性很高,同時作為科研助手也為專業教師提供了服務。
(二)生產實習
生產實習是本科教學中的一個重要實踐環節,也是培養學生實踐能力和獨立工作能力的一項重要措施。土木工程專業的生產實習是在學生學習了專業課程之后的大四上學期進行。通過生產實習培養學生理論聯系實際的能力,驗證、鞏固、深化已學過的理論知識,鍛煉學生獲得一般土木工程施工技術的實際動手能力。在近幾年的生產實習安排中有如下3種嘗試措施。
1.安排本科生參與工程項目實踐
近些年,隨著中國基礎設施建設規模的擴大,高速鐵路及城市軌道交通建設得到了長足發展,在快速發展過程中,對施工過程質量的把握成了建設重點。土木工程專業教師針對工程現場問題開展了一系列實踐研究工作,這給在校學生提供了到工程現場實習和學習的機會。目前,學生參與的項目遍及哈大高鐵、丹大快速鐵路、大連地鐵等重大基礎設施建設項目,學生在教師指導下,在工程現場獨立完成測試、數據處理及工作日報等眾多工作,培養了學生獨立運用專業知識分析問題、解決問題的能力。
2.建立穩定的實習基地
每年在建的土木工程項目是學生實習的良好基地。但是學生在工程現場的安全問題、紀律問題成了眾多單位談“接收實習生”色變的主要原因。面對實習工地聯系難的問題,學校應以建立實習工地定向培養的方式積極聯系,教師利用個人的社會關系主動聯系,并派青年教師及研究生跟隨學生到工地現場全程指導,提高生產實習質量。
3.支持學生自主選擇實習工地
有些學生選擇土木工程專業是受家庭影響,這類學生在假期可以找到合適的實習工地。因此,專業實習階段應鼓勵學生自主安排實習工地,但為了保證實習質量,申請自主實習的學生必須完成學校要求的申請流程后才可以離校,且實習日記和實習報告與校內實習要求一致。
(三) 畢業設計
畢業設計是土木工程專業學生畢業前學習和綜合訓練的最后階段,是知識深化、拓寬的重要過程,是學生學習、研究和實踐的全面總結,也是對學生綜合素質與工程實踐能力的全面檢驗,是實現本科培養目標的重要階段。通過畢業設計,著重培養學生綜合分析和解決問題的能力、獨立工作的能力以及嚴謹、扎實的工作作風和責任感。為學生將來走上工作崗位,順利完成所承擔的建設任務奠定基礎。保證畢業設計的質量,做好畢業設計的選題工作是重中之重。在設計畢業設計的題目時,為打破設計類題目為主的傳統,學院進行了如下嘗試。
1.充分利用現有實驗資源,做科研實驗類畢業設計
結合土木工程學科特點及工程實際問題,利用學校現有實驗資源,帶領學生做設計型實驗的畢業設計課題,這類課題特別適用于考取研究生的學生選做。在近幾年的畢業設計中,教研室的教師指導了一批科研性實驗的畢業設計,讓學生主動查閱文獻,設計實驗方案,組織小組討論,實驗過程中讓學生自己操作實驗儀器,測試實驗結果,分析實驗結論,教師在整個過程中把握大方向,給予學生指導性意見。從這幾屆學生的畢業設計效果來看,實驗類學生的畢業設計成績均在良好以上,學生的實踐能力得到很好的鍛煉,且增強了自信心。
2.堅持到現場去,利用教師的科研課題選題
學生通過在施工現場的學習可以大大增加對本學科的了解,積累工作經驗,獲得就業資本。嘗試將學生的生產實習和畢業設計聯系起來,利用大四下學期半年的時間安排學生進入工地,邊實習邊完成畢業設計,即保證了實習時間,又完成了畢業設計任務要求,讓學生體會到了理論聯系實際、指導實際的真正意義。
3.綜合設計類題目
結合傳統畢業設計中的經驗,指導學生運用所學的專業課程對路線、橋梁、隧道等結構進行總體設計,引導學生鉆研設計軟件和設計理論,結合現場最新的技術及施工材料,要求學生完成結構選型、計算、尺寸設計、圖紙繪制、工程概算及撰寫說明書等任務,培養學生基本的設計及施工技能。同時在畢業設計中注意引導學生認識所設計課題對施工的指導意義,告訴他們只有看懂路、橋、隧的設計才能有效指導施工,提高學生積極性,在設計的不同時期帶領學生去施工現場或通過施工視頻資料直觀了解施工情況。綜合設計類課題要求學生應用大學學到的所有專業課程,串聯專業知識,讓學生融會貫通,取得了良好的實踐教學效果。
三、結語
為培養能適應市場需求的土木工程專業人才,必須進行實踐教學改革和創新,開拓思路。學校和專業教師積極配合,利用一切社會資源改革實踐教學形式,使學生通過實踐環節的學習,既能牢固掌握理論知識,又能廣泛接觸工程實際,培養工程實踐能力,實現土木工程專業的人才培養目標。
參考文獻:
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Exploration and summarization of practical teaching of civil engineering specialty
ZHAO Lihua
(College of Civil and Safety Engineering, Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, Liaoning Province, P. R. China)
一、人才培養目標
在人才培養上,如何將傳授知識和能力培養二者有機結合,相輔相成,避其對立取其統一,制定出既適合社會對工程人才的需要,又滿足高校教育的道路橋梁與渡河工程專業人才培養方案,這不但具有重要的發展意義,還具有重要的現實意義[1]。道路橋梁與渡河工程專業,綜合了道路工程、橋梁工程以及渡河工程相關的專業技能。其人才培養目標就是培養具有專業設計能力、施工技能并懂得現場管理的現場工程師、道路工程師、橋梁工程師,為道橋工程領域生產第一線培育卓越的當前社會需要的高級應用型人才[2]。
二、道路橋梁與渡河工程專業課程體系的設置
緊緊圍繞人才培養目標的要求,道路橋梁與渡河工程專業開設專業課,專業基礎課,公共課程,專業選修課程等。道路橋梁與渡河工程專業是培養能從事道路、橋梁、鐵路工程及地下工程的設計、勘測、施工、科研、咨詢、維護和管理等工作的工程技術人才。其專業核心課程包括路基路面工程、橋梁工程、道路勘測設計、道路建筑材料、土質土力學、橋涵水文與水力學、隧道工程、基礎工程、道路施工、橋梁施工等科目。
2.1主體思想
培養方案要適應我國現代化人才發展需求,結合科學的教育理念,掌握專業人才需求規律,順應教育的發展潮流、專業人才培養模式和標準,培養“來之能用,用之有效”的,既有扎實的實際操作能力,同時又具有不斷創新精神的高級專業人才。做到及時總結在人才培養過程中好的教學內容、教學手段以及教學改革成果,并將成果應用于新的培養方案中,不斷開吸取國內外本領域先進的教育理念和科研成果,注重實際工程與課程體系的銜接、整合、優化,更新課程,發展學生創新意識,從而提高畢業生的質量。
2.2道路橋梁與渡河工程專業方向設置
道路橋梁與渡河工程專業下設有道路工程、橋梁工程和地下工程與安全三個專業方向。為適應市場需求,學生可根據自己的專長和愛好,自主選擇一個專業方向進行學習。
(1)道路工程專業方向,可從事道路工程的勘測、規劃、設計、施工、咨詢、管理等方面的技術工作,還可以從事橋梁和隧道工程相關的技術工作;(2)橋梁工程專業方向,可從事橋梁工程的勘測、規劃、設計、施工、咨詢、管理等方面的技術工作,還可以從事道路工程相關的技術工作;(3)地下工程與安全專業方向,可從事地下工程的勘測、規劃、設計、施
工、咨詢、管理等方面的技術工作,還可以從事工程安全與災害防治及道路橋梁工程相關的技術工作。
2.3課程分類
道路橋梁與渡河工程專業學制四年,最長不超過六年,提前修滿規定的學分,可申請提前畢業。三個專業方向的所有課程分為三類,即:
(1)公共基礎課。公共基礎課是三個專業方向都必須要修的課程。公共基礎課程共65.5個學分,占總學分比例的44%。(2)專業課程群。專業課程群包括專業課程和專業基礎課程,其中專業基礎課是為日后專業課程學習的先導課程,為專業課程學習做鋪墊。專業基礎課共49.5個學分,占總學分比例的34%,專業課共33個學分,占總學分比例的22%。(3)專業拓展課。專業方向拓展課程是在結合專業課程或專業基礎課程的基礎上,為開擴專業領域視野,豐富專業領域知識,更好地與畢業后工作有良好的銜接而開設的課程。相當于傳統課程體系中的專業選修課。專業拓展課程涵蓋了與三個專業相關的專業課程,涉及工程設計、施工、監理和管理等各方面。學生可根據自己的興趣愛好和就業需要在專業拓展課程中,選取28個學分的課程,所修學分占總學分的19%。
2.4實踐課程
本專業的實踐教學環節從大一至大四一直貫穿于四年的本科培養過程,除了大一年級的軍事訓練課以外,還包括物理實驗、專業認識實習、測量實習、專業地質實習、專業生產實習、專業課程設計以及畢業設計(論文)以及創新實踐等環節。其中課內實踐環節為45學分,課外實踐5學分,課外實踐不計入總學分,但需考核合格方準畢業。
三、結語
隨著我國基礎設施建設的飛速發展,交通事業已經成為我國經濟發展支柱性行業,隨著社會對交通技術人才的需求呈現多樣化,道路橋梁與渡河工程專業人才培養也越來越受到重視。相應地,對該專業課程體系的設置也應與時代需要同步,結合國家建設對交通人才的要求,不斷將新標準、新知識和新方法吸納并將其優化,不斷探究新方法和途徑,為道橋工程領域生產第一線培育卓越人才。
參 考 文 獻
1.學術交流
德國亞琛工業大學土木工程專業一直位列德國高校前三名,其工程地質學科目前在德國高校排名第一。近年來,土木工程系選拔優秀的老師去亞琛工業大學進修,學習先進的教學理念,與此同時,亞琛工業大學先后派五名教授及教師十余人次來上海理工大學土木工程系合作交流。教師層面的交流更有益于學習國外的先進教學模式,為創新型人才的培養提供技術和制度上的保障。另外,土木工程系已入選為德國政府重點推薦的德國大學生(含本科生、碩士生和博士生)海外實習、實踐與國際交流基地,這一制度保障為雙方長期的學術交流提供了保證。目前,由土木工程系推動的上海理工大學與亞琛工業大學校際合作協議的簽署工作正在順利推進。
2.科研合作
近年來,上海理工大學土木工程系與亞琛工業大學科研方面的合作取得了一系列的成果,先后與亞琛工業大學合作申請完成中德團隊合作項目(PPP項目)、中國國家自然基金面上及國際合作項目、上海市教委海外實習交流項目、德國北威州科技部及德意志學術交流中心項目等十余項,并聯合舉辦國際會議,亞琛工大教授與上海理工大學土木工程系合作申請到德國國家基金重點項目及面上項目多項。另外,雙方聯合建立環境巖土工程實驗室以及聯合建立國家級研究中心的工作正在進行中,雙方的合作也先后在德國政府網站、德國亞琛工大校園網、德國駐華大使館網站及德意志學術中心網站上介紹。目前,德國亞琛工業大學和上海理工大學土木工程系的科研合作已經被中德兩國政府列入雙方聯合資助的框架,雙方下一步將聯合申請德國DFG和中國國家自然基金委聯合資助課題的題目。
3.人才聯合
培養人才培養工作一直是高校土木工程專業的重點,德國大學土木工程教學特點具備以下幾點特征:專業知識面寬,注意社會發展需要、專業方向的設置和調整;緊密聯系生產實際和就業市場的需求,不斷調整和補充知識結構;注重人才的獨立工作能力的培養,實踐性環節多;嚴格的考試和成績評定制度;教學方法注重講授示范性的科學方法。上海理工大學土木工程專業一直積極探索支持和激勵學生海外交流的新機制,積極推動交流互派、海外短期學習、海外畢業實習、參加國際學術會議等多渠道、多平臺、多模式的學生海外交流活動,拓展學生的國際視野。目前,土木工程系與亞琛工業大學的土木工程專業和工程地質專業開展了從本科生到博士生多個層次的合作交流,土木工程系每年都選派優秀學生到亞琛工業大學進修和交流,參與亞琛工業大學正在進行的一些國家級課題及重要工程項目。同時,選派學生去德國高校并參與到德國高校的課題組完成畢業論文和畢業設計,德方為每名學生配備了知名教授和經驗豐富的教師,分別擔任正副指導教師,學生們被安排在不同的課題組,分別參與亞琛工業大學正在進行的一些國家級課題及重要工程項目,要求每個中方學生必須真正融入德方研究團隊,每位學生在研修班結業時都必須報告自己的學習和研究成果,這樣通過雙方聯合培養豐富了土木工程專業人才培養的途徑;同時,土木工程系接受德方高校派學生來上海理工大學進行畢業設計、畢業論文和畢業實習以及學術交流,雙方學生之間的知識交流與共享促進了本校學生和德國名校之間的交流,開闊了學生的視野,大大提高了學生工程實踐的能力和團隊合作能力。目前,中德大學生聯合研發的邊坡智能預報系統正在德國的多個邊坡工程中試用。該系統將應用于北京周口店、浙江龍游的邊坡工程及上海隧道股份有限公司盾構開挖引起的地面沉降預報。
4.結論
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2021年建筑畢業實習鑒定個人總結
土木工程是建造各類工程設施的學科技術和工程的總稱。它既指與與人類生活生產活動有關的各類工程設施,如建筑公程公路與城市道路工程鐵路工程橋梁工程隧道工程等,也指應用材料設備在土地上所進行的勘測設計施工等工程技術活動。土木工程是社會和科技發展所需要的“衣食住行”的先行官之一;它在任何一個國家的(范本)國民經濟中都占有舉足輕重的地位。
作為一名剛剛接觸專業知識的大學生來說,如果在學習專業課之前直接就接觸深奧的專業知識是不科學的,為此,學院帶領我們進行了這次實習活動,讓我們從實踐中對這門自己即將從事的專業獲得一個感性認識,為今后專業課的學習打下堅實的基礎,為今后書本與實踐的結合打下基礎。
緊張的兩周的___活結束了,在這兩周里我還是有不少的收獲。實習結束后好好總結一下。在實習過程中我們共進行了七項工地參觀,包括故宮博物院,首鋼液壓車間,學校實驗樓留學生公寓,兩處住宅小區工地,和豐臺構件廠共七天的參觀。在每次參觀結束后我們都做了很認真的總結,把自己在參觀時學到的,了解到的知識進行梳理,也同時為今后的學習打好基礎,雖然我們不能完全明白老師講解的所有知識,但終歸是學習的過程,不同程度上都會有收獲。而實習的意義也在于此。首先,通過實習,通過實踐,使我學到了很多實踐知識。通過參觀,使我近距離的觀察了整個房屋的建造過程,廠房的結構,學到了很多很適用的具體的施工知識,這些知識往往是我在學校很少接觸,很少注意的,但又是十分重要十分基礎的知識。比如,鋼筋的綁扎,底層基礎鋼筋的綁扎首先要放樣,每一跨度里鋼筋的接頭數只有%,即根鋼筋里只有一個接頭,另外,接頭要盡量放在受壓區內。在砌墻的過程中,如遇到墻要轉角或相交的時候,兩墻要一起砌起來,在留槎的過程中,可以留斜槎,如果要留直槎,則必須留陽槎,且要有拉結筋,不能留陰槎。在進行混凝土施工的過程中,要特別注意混凝土的配合比,在天熱的時候要注意養護。其次我們還對一些細部的作法有所認識,了解了設計與施工間是有距離的,要靠施工工程師在技術上給予合理設計才能保證施工的順利和高質量。針對每次的參觀我做了以下的總結。
對于像故宮一樣古老的建筑在施工上可以算是大興土木,但以后使用的機會較少,但針對對古建筑的修復這一需要,為保存祖國的文化,古國風貌,是不可或缺的。所以研究古建筑的構造是有必要的。對于廠房,我們今后會有單層廠房這門課程,以后走向社會我們或許現場房建設方面發展,而且本身各種建筑理論的基礎知識本都是相通的,因此無論是為今后的學習還是以后投入社會的需要對廠房的認識都是必不可少的。廠房由山墻,梁,柱,屋蓋,水平支撐,豎直支撐組成。整體是鋼筋混凝土結構。在梁上設有吊車的槽鋼軌道,為了使整體結構穩定,在廠房的第一段,最后一段是有行家結構的水平支撐,在進深超過六十米時,中間的某一關也要加上水平支撐。豎直支撐則是在沉重的梁上起加固作用。而對于建筑工地,我的體會就更深了,無論是對施工過程還是對施工工藝我都產生了很大的興趣。當今的不同建筑多采用橡膠混凝土的方式,結構殺害能夠多為框架剪力墻。對于鋼筋的使用有著嚴格的規范,從配筋到綁扎,到架模板,再到灌漿,這一系列的工作,一項都不能出錯,小小的偏差可能會釀成無法收拾的嚴重后果。而在施工工藝方面,腳手架,模板,包括新材料的使用都更加直觀的展示在我們面前。我們見到了滿堂紅式和爬升式兩種形式的腳手架,施工時,柱子的模板應在澆筑混凝土后的第二天拆除,而樓板的施工需要在十五天左右后才能拆除模板,要配備—層的樓板的模板,以便施工。單樓體抗震性能不是很好時,比如l型樓會設計抗震縫,沉降縫,縫一般設計在l拐彎處。輕質材料是未來的主導材料,由于輕質材料總量比原有混泥土結構可減少%,可大_大減輕建筑的自重,節約資源。而最讓人大開眼界的預制構件著實讓人驚嘆不已。為加快施工,縮短施工周期使用預制混凝圖構件是首選,尤其是大型的建筑需要,預制構件的生產減少了很多問題。雖然在運輸上大型的`構件有困難,但還可以使用現場預制現場裝配的辦法,更加高效。
但是通過在課余時間對當代建筑業進行分析,也產生了一些我個人的看法。
很快的暑假就如期而至了,學校月號就放假了,號那天也就是端午那天,我興沖沖的拿著我的火車票來到了車站,因為那列是通往我夢想的地方。
最大痛苦,莫過于身體上勞累在創傷骨科手術中,有很多是四肢骨折,而在四肢骨折中,下肢骨折尤其多見。骨折按照不同角度有不同分類,按照骨折部位是不是有骨折斷端暴露于外界而將骨折分為閉合骨折和開放骨折,其中開放骨折必須進行手術復
__年,本科室根據上級主管部門以及本局的工作部署,緊緊圍繞創安工作目標,積極開展了律師公證管理和法律援助工作,取得了一定成效。
建筑畢業實習鑒定個人總結
本次出來實習時間已到,大學生活已完畢,實習也有個月了。出來才知道工作的辛酸苦辣。現將我的實習階段的工作做個總結。
我一起換了個實習單位,__年月___年__月__日在桂林電子科技大學里面施工中央大道湖心島景觀工程和科技樓前廣場。___年__月__日___年__月__日在柳州振興園林綠化公司實習。
首先要有自己的目標,我一出來就立下了自的目標,我現在正在以自己的目標在努力奮斗著。一個成功的人總有自己的人生規劃,工作是以自己的目標為導航,堅定自己的理想,相信“滴水石穿,鐵杵磨成針”工作是要全力已付,讓自己動起來,感覺全身有無比的充至力。
我們都要學會做人,這是必不可少的。如果會做人工作起來也會比較輕松點,我現在正在學習怎樣處理好領導,同事間的關系。我會服從領導的安排,如果我覺得有什么好的提議,我會在背后提出,不會當面指出。別人都___我不要跟領導之間鬧矛盾,如果關系處理不好,你就永遠出在基層,領導者是不會因為你有才就提拔你的,如果跟他鬧僵,他就不會給升級的機會,他會把機會讓給那些誠實肯干,踏實的人。不要與同事之間矛盾化,相信團結的力量遠大于個人的,___的利益放在最前面,我會一切工作的目的以___利益為出發點,在___工作中更能發揮出自己的強處,取每個人的強處來彌補自己的短處,向他人學習,才更有利于完成工作。剛到工地我就向有經驗的同事請教一些自己不懂的問題,這樣在實習當中才能不斷進步不斷提高自己的社會經驗。
我養成了良好的心態,自信。這個非常重要的。在工作中我不會抱有不平衡的心態,養成良好的工作習慣。剛剛出來實習階段,我們都在學習著,所以我們累點勤快點沒有什么事,人在人生中不可能時時得意,人生也有失意的時候,像李白當時沒有人重用他的時候,而發出的感慨“___,千斤散盡還復來”。古人云:三百六十行,行行出狀元。我們應該相信,不管做什么事,什么工作,我們都要以真誠的心,積極的態度,勤奮的精神,運用自己靈活的大腦,總會有成功的一天。
在這八個月當中,我感覺我經歷了許多,也改變了很多,這些從未有過的經歷讓我不斷進步不斷成長,從學校出來,沒有那么羞澀拘謹,感覺自己在一天天的長大,從學校到社會的大環境的轉變,身邊接觸的人也完全換了角色,老師變成老板,同學變成同事,相處之道完全不同,在這巨大的轉變中,我們可能彷徨,迷茫,無法馬上適應新的環境。做不出成績時,會有來自各方面的壓力。在學校,有同學老師的關心和支持,每日只是上上課,很輕松。常言道:工作一兩年勝過十多年的讀書。七個月的實習時間雖然不長,但是我從中學到了很多知識,關于做人,做事,做學問。
我會努力學習,勤奮工作,相信總會有屬于我的一片藍天。
建筑畢業實習鑒定個人總結
通過這次實習,在設計方面我感覺自己有了一定的收獲。實習主要是為了我們今后在工作及業務上能力的提高起到了促進的作用,增強了我們今后的競爭力,為我們能在以后立足增添了一塊基石。實習單位的黃師也給了我很多機會參與他們的設計是我懂得了很多以前難以解決的問題,將來從事設計工作所要面對的問題。這次實習豐富了我在這方面的知識,使我向更深的層次邁進,對我在今后的社會當中立足有一定的促進作用,但我也認識到,要想做好這方面的工作單靠這這幾天的實習是不行的,還需要我在平時的學習和工作中一點一滴的積累,不斷豐富自己的經驗才行。我面前的路還是很漫長的,需要不斷的努力和奮斗才能真正地走好。我堅信通過這一段時間的實習,所獲得的實踐經驗對我終身受益,在我畢業后的實際工作中將不斷的得到驗證,我會不斷的理解和體會實習中所學到的知識,在未來的工作中我將把我所學到的理論知識和實踐經驗不斷的應用到實際工作來,充分展示自我的個人價值和人生價值。為實現自我的理想和光明的前程努力。
感謝前輩們對我的教誨,這次實了在專業方面得到了非常大的收獲之外,我還學會了怎樣和同事們友好相處,虛心向他們請教,怎樣與結構水電專業的人溝通協調。親身經歷和熟悉了設計院的工作程序,開闊了眼界。和設計所的同事在一起,我感覺到非常的快樂和滿足。他們就像是朋友老師和長輩一樣的幫助和指導我,我內心非常地感謝他們。
總之,經過這次實習之后,我從專業技能到為人處事,都真真切切的在現實之中得到了提高。同時我也為自己今后的畢業設計積累了知識。真得很感謝這次實習機會,為我今后的工作打下了堅實的基礎。
[關鍵詞] CDIO 項目教學法 工程實踐
[中圖分類號] G42 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2014)14-0012-03
一、引言
2000 年10 月,CDIO 工程教育改革的項目由美國麻省理工學院和瑞典皇家工學院等工程院校共同發起,經過近十年的傳播,已經擴展到全世界。該改革的愿景是為學生提供一種強調工程基礎,基于真實產品的構思、設計、執行、運作過程的工程教育[1]。CDIO代表構思、設計、實現和運作,是“做中學”和“基于項目教育和學習”的集中概括和抽象表達。它以產品的從研發到運行的生命周期為載體讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習工程。
項目教學法起源于美國,盛行于德國,近年來流傳到我國。目前,在我國的中、高職院校的教學中應用項目教學法已漸普及,應用型本科院校盛行CDIO工程教育模式,在CDIO模式下,應用項目教學法的研究尚少,還處在一種探索階段。如何以CDIO 為教育理念,借鑒成熟國家的項目教學法做法,在應用型本科工程實踐中實施“項目教學”呢?不乏是一個新的課題。
二、國外項目教學法研究
它最初的含義是“知識可以在一定的條件下自主建構獲得, 學習是信息與知識、技能與行為、態度與價值觀等方面的長進,教育是滿足長進需要的有意識、有系統、有組織的持續交流活動”。[2]2003年7月德國聯邦政府教育部職教所制定了以行動為導向的項目教學法,不僅傳授給學生理論知識和操作技能,更重要的是培養他們的職業能力。
德國項目教學法為什么能夠盛行多年不衰呢?源于德國先進的職業技術教育體制,為發展我國的職教事業提供了可借鑒的經驗。[3]
德國項目教學法的實施過程包括布置項目、分析項目相關學科知識、材料購置及經濟核算、項目設計及制造分工、項目總成本核算等。下面以 “立式銑床” 模型為例,介紹德國原汁原味的項目教學法的實施過程。
1.布置項目。項目名稱――立式銑床模型的設計與制造。此環節首先由蓋爾森基辛(Gelsenkirchen)的職業技術學院的老師Rode先生周密地準備一套立式銑床模型,展現在同學們的面前,演示立式銑床模型的三個自由度的運動,提出項目任務,激發學生的興趣。
2.老師向學生分析跨專業學科相關知識
(1)CNC與經濟關系。例:從簡單的零件到復雜的裝配好的立式銑床模型,教師首先從材料角度分析,從而引出其價格不同,要求學生通過數學計算,計算出最低耗材成本。
(2)CNC與電子、控制學關系。老師演示了一個方向在伺服電機驅動下,通過絲杠副傳動機構的傳遞,完成一個自由度的運動功能。這涉及到了電子。類似關聯學科的相關知識仍存在,不再贅述。
(3)學生(可以是不同專業的學生)在老師的指導下集中采購材料,了解市場成品“象棋”的價錢,從而體驗市場經濟,珍惜材料,計算成本。
(4) 學生在教師指導下,分小組實施完成項目,不同小組之間協作完成不同項目內容:設計圖紙、編寫工藝、制造加工、檢測、裝配等。
(5)學生對項目總成本進行核算,為提高生產率找出最低成本。
(6)老師提到了如果把立式銑床模型實施三個方向數控化,如何實現?
在以上六個環節中,貫穿在這個項目中有很多跨學科的知識在其內。設計階段涉及到了機械設計的知識,加工前材料的采購階段涉及到物理學的知識,物資采購的能力以及經濟關系,制造裝配階段,需要查工具書、切削參數的選擇、工藝的確定、程序的編制,實際操作機床進行加工、監測以及最后的裝配,涉及到了學生制造能力的培養,成本核算階段涉及到了數學和金融的知識,采用數控化機床與傳統機床的設計制造進行比較,提出問題,讓學生考慮解決的方法,涉及到了電子、控制學等相關技術。
一個看似相對簡單的立式銑床模型竟然包含了如此廣的知識面,德國教師在設計方面所下的功夫很大。項目“小組”的形式體現了學生團隊合作精神,共同或分工完成整個項目的設計和制作。參加項目教學工作小組的學生來自不同的專業和工種,甚至不同的專業領域,目的是訓練他們今后在實際工作中與不同專業、不同的部門同事的合作能力。
綜上分析,德國的項目教學法滋生在“雙元制”教育體制的土壤內,教師綜合素質很高,每個專業教師都具備很寬泛又很扎實的專業功底。我國的中、高職業教育與崇尚技藝的德國相比,無論在教育發展的成熟程度,還是在人們心理認同程度上都存在一定的差距。
三、在國內應用型本科中,嘗試以CDIO為理念,“項目”引領工程實踐
德國的學生在學習階段采用項目式教學方法,一切學習活動都是圍繞“項目”進行。工程實踐在本科院校是指實驗、課程設計、畢業設計、工程訓練、生產實習等環節。
1.開發項目
我們從德國開發項目的設計中得到的啟發是:在本科實踐環節中,抓住每一種工程實踐的特點,確定相關的項目。例如:開發各類小裝備、參加的各種級別的機械設計比賽、機電液課程設計項目等,都屬于收集典型項目的焦點。
2. 以CDIO為教育理念,實證應用型本科院校“項目”引領工程實踐
首先,確定方案,實現設計單一機構向綜合機構教學轉移,比較方案、驗證方案可行性并優化方案;其次,準確設計機構;最后,實施制造,實現理論向實踐轉移,“知”向“行”轉移;最后,知行合一。
(1)構思項目:(Conceive ): 概念階段。針對工程實踐,讓學生掌握專業知識的基本原理,確定“項目”的未來發展方向。接到項目首先研究項目產品完成的任務,然后構思整個項目的架構和初步方案。讓學生構思出整個產品的幾個分機構的設計,結合以前所學,學生在指導老師的指導下,就會對該項目有一定的進一步認識和構思,從而對整個項目實現草案設計。
以2011年第八屆浙江省機械設計大賽為例,小車能順利穿越一區的狹窄隧道和二區并到達三區、四區完成救援任務,為實現短時間內救援機器人順利完成救援任務,其行走機構除具備良好的轉向性能及行駛穩定性之外,還必須具有較高的行駛效率。
項目要求得到的相應構思:主要分兩大類,構思一: “救援小車”的行走機構,滿足速度、滿足差速轉向、滿足通過隧道、滿足車體拓寬,構思二:“救援小車”的救援目標抓取機構,滿足限定范圍內的救援活動,構思機械手式抓取還是吸盤吸入式。
(2)設計項目(Design):技術階段。以項目產品設計與規劃為核心,通過研發,擬解決某一具體的問題或某些問題。仍以“救援小車”為例:根據構思的初步草案,學生通過了解現有的產品設計思路,產品功能、應用領域,結合自己所學提出優化設計理念和產品設計改進建議,對于能力比較強的學生選為技術小組組長,帶領其他組員主要解決設計和創新過程中,發現的一些問題,提交指導教師或通過查閱資料解決。
仍以“救援小車”為例,構思一中,可分解出兩類機構的設計:變距裝置結構設計、差速轉向行走機構設計;構思二中,可分解出機械手式抓取機構設計、機械臂結構設計、掃鏟式救援裝置設計、吸盤式救援裝置設計等。分解出的機構中通過比較進行優化設計階段,確定最后方案。在每一個機構的設計中,都可以有不同種實現的途徑,這個時候一定要發揮學生之所能,讓學生進行發散思維,翻閱豐富的參考資料,設計各個不同的分機構,然后小組成員在老師的帶動下,優化取舍,確定最佳方案,這是個很艱苦的重要階段。圖1 、圖2為學生設計的“救援小車”的三維設計和二維設計。
(3)執行項目(Implement):制造階段。以制造、建造為核心,組織一體化的項目制造。結合“產、學、研”互動的特色,將設計產品引入到工程訓練中心來,學生自己動手完成零件的加工和裝配,以設計圖紙為藍本,完全按照工件圖紙要求進行,把所有零件加工后,組裝成裝配產品。在制造過程中直接加工零件和裝配零件,可以增強學生的生產勞動觀念、產品質量觀念和經濟價值觀念,零件加工和裝配的訓練過程為培養學生的工程實踐素質、理論聯系實際和嚴肅認真的工作作風打下了堅實的基礎,過程中產生的問題可以磨練學生的工程意志和提升學生的工程素質。圖3、圖4分別為學生設計的“救援小車”的行走機構圖,和“救援小車”的抓取結構。
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圖3 “救援小車”的行走機構
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圖4 “救援小車”的抓取結構
(4)運作項目(Operate):服務階段。各個機構設計完整后,確定最終方案,制造組裝出來完整的產品。可以對項目進行運作,完成任務。圖5和圖6為學生設計的“救援小車”的最后兩種不同方案的“救援小車”。
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圖5 “救援小車”方案一圖 圖6 “救援小車”方案二
四、CDIO與項目引領工程實踐的相輔相成的關系
CDIO工程教育雖然包含培養學生實踐能力的教學項目,但不同于項目教學。在應用型本科的工程實踐中,兩者是相輔相成的。CDIO工程教育在一體化的課程體系中不僅包括實踐教學項目,也包括專業技術的系統知識教育,具有長期性與學制化的特點;而項目教學是針對某一具體項目開展的教學活動,具有短期性與臨時性的特點 [4,5];從表面上看,兩者有些相似,項目教學包括立項、計劃、實施、展示和結項等各個階段,學生需要在教師的幫助下對各個階段中可能產生的問題找出相應的解決方法。但是兩者的實質性不同在于,CDIO工程教育旨在提供一種學生獲取知識與經驗的背景環境,它是制度化的、循環性的,而不是即時性的,并不隨著實踐教學項目的完成而終結。而項目引領工程實踐是實實在在的項目在貫穿整個工程實踐的訓練。
五、總結
借鑒德國“項目教學”的做法,以CDIO為工程教育理念,項目引領工程實踐,不僅提高了學生綜合素質、工程意識和創新能力,而且促進教師和學生互動實踐教學。對比德國項目教學法,也看到了我國項目引領工程實踐實施的軟硬環境均存在不足之處,德國項目教學注重項目成本的核算、指導教師的綜合素質較高、項目完成后的功能拓展、制造項目的工業化程度等等,而應用性本科的工程實踐,若要借鑒德國項目教學法,與師資力量、實踐教學體制、軟硬件都存在直接關聯。因此,在科學的方法論指導下與嚴謹的行動框架內推進應用型本科的項目引領工程實踐不妨是一個很有效的嘗試和發展趨勢。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 顧佩華,陸小華.CDIO工作坊手冊[M].汕頭:汕頭大學出版社,2008.
[2] 李坤.趙陽.寧靜等.德國職教項目教學法的理論研究與實踐及推行策略[J].吉林工程技術師范學院學報,2009(3):25-27.
[3] 趙志群.職業教育與培訓學習新概念[M].北京:科學出版社,2003.
關鍵詞:施工組織設計;施工活動;公路施工;管理能力
公路施工單位通過招標與中標承接到工程施工項目后,就應當根據合同的相關要求來完成工程的施工建設。在開展工作之前就應當對整個工程的建設計劃進行合理的制定,以上工作就是施工祖師設計的工作。尤其在公路項目建設市場日益激烈的今天,公路施工企業不只要在機械設備、技術力量上面做足功夫,將自己的硬實力提高之外,也必須要提高工程建設管理的水平,將施工組織設計工作做好,提高企業的軟實力。
一、施工組織設計在公路工程施工中的特點
所謂的施工組織設計其實就是制定計劃的過程,其存在的意義就是讓工程建設怎么又省、又快、有好的順利完成,所以說,一個相對于完善的施工組織設計就應該對資金、機械、材料、技術以及人力進行完美的搭配組合。公路項目建設中的產品都具有自己的獨特性質,公路項目的施工也具備自身特殊性的特點,所以說在公路工程施工中就必須要根據這些特點進行合理安排。
(1)在公路施工組織設計安排的生產的過程中,必須要牢牢抓住施工時的流動性,通常情況下公路建設產品都是固定的不可隨便亂動的,這樣的情況下就要求生產流動和機械人員移動。所以,在施工組織設計工作的安排上就必須要靈活、多變,不可以固定不變一個模式。同時公路工程的產品通常都會嚴格要求其整體性,這種情況就使得我們制定的流動性計劃一定要有順序,操作順序和工藝順序不可以有任何的錯誤,誰先施工和稅后施工一定不可以混亂不清。
(2)在開展公路項目的施工組織設計工作時不可以固定化、模式化。公路工程的產品具有多樣性,公路建設項目的使用技術、目的、自然條件、功能以及結構特點等方面都有所差別,因此就造就了產品的多樣性,構造和組織工作也相對較為復雜,因此,這就要求在公路工程建設的每一項工作都要個別對待,不可以用以往的方面生搬硬套。
(3)公路建設的施工組織設計工作必須針對于工程的施工周期。公路建設過程中所面對的產品都具有體積大、施工的周期長以及空間大等特點,并且只有在全部的施工周期都完成后,才能夠將產品完成。因此,施工組織設計在進行過程中,必須要將鏟平體積大所帶來的空間合理的利用起來。比如說我么可以將施工段進行劃分,采用流水施工的方法。不過值得注意的是對施工段進行劃分時應考慮其具體的施工技術。比如說瀝青混凝土的路面壓實工作如果工期較短,那么壓路機就需要往返多次,前進的方向和行駛的速度都會不斷的發生變化。反之,施工階段如果劃分太長的話,熱鋪瀝青混凝土的壓實時間就會過長,從而造成質量問題。
(4)公路項目的施工組是設計一定要將自然因素帶來的影響考慮進去,公路的構造物絕大多數都是露天生產的,自然因素對其具有很大的影響,公路的施工線路穿越任何地質地形的可能性都是有的,比如像凍土、沙漠、高原以及沿海等特殊地帶,這種情況的發生就給公路項目的施工組織設計帶來了一定的難度。因此,一個良好的施工組織計劃就必須應該有針對性的技術組織措施,在施工生產的安排工作中也一定要考慮到春夏秋冬四季變化的規律。在對施工順序進行安排的過程中,較為基礎的工程通常要在汛期來臨之前建設完畢,在南方建設時,應當考慮到雨季特點,如果是在北方就應該考慮冬季的溫度變化。
(5)公路項目的施工組織設計一定要合理且嚴密。在公路項目施工的過程中有很多的環節,程序非常之復雜,在建設中需要多個單位緊密的配合,對工料機排也應做到合理安排,所以,對以設計工作嚴密性與合理性具有很高的要求。
二、公路項目的施工組織設計原則
公路項目的施工組織設計應根據施工規則進行。應按空間順序和時間順序的合理性原則對其進行施工。空間順序會受施工工藝與工程結構影響,通常情況下是固定的,例如,想完成地下基礎,然后是地上結構,地下部分先深后淺等。時間順序應當對整個項目進行綜合考慮。比如說路線工程的隧道或者大橋,如果在前期沒有完成,就會對機械與材料的運輸造成一定的影響,所以像類似的工作必須要在前期施工完畢。
三、公路項目的施工那個組織設計的關鍵工作
公路項目的施工組織工作就是對工程項目進行總體的計劃安排,籌劃施工項目的要素以及過程等,這其中施工方法的確定,施工進度的計劃制定以及合理的選擇施工機械都是其最需要關注的地方。
(1)確定合理有效的施工方法。在施工方案中,施工方法是其核心部分,其對工程施工的一系列因素起著至關重要的作用。相同的公路項目一般能夠采用很多種施工方式,每一種施工方式都有自己的特點,而合理的選擇施工方式就是施工組織設計的核心工作。
(2)施工進度的計劃。施工進度的計劃是完成施工生產的基礎,所有的計劃都應當滿足于進度計劃。比方說某工程部根據其施工的水平、施工經驗以及已完成工程的施工進度進度類比,結合本項目具體的工程內容和施工條件,根據資源的配置,綜合性的考慮施工項目的業主明確節點工程以及相關的影響因素。
(3)合理選擇施工的機械。施工機械的選擇是否具有合理性是施工組織設計工作的重點。施工機械的選擇應當符合施工現場的條件。通常來說,有較大工程量的項目應優先的選擇大型機械,這樣能夠使機械效率充分發揮出來,但是也不是絕對的,應當視具體的情況酌情考慮。例如,某大型公路建設工程,現場的施工范圍小,橋梁與道路也相對狹小,使得大型機械沒有辦法正常的通過和作業,如果只是因為想要解決機械運輸問題而去修路的話,就勢必會使成本增加,對經濟最大化造成影響,這種時候就必須要選擇稍小一點的機械。在機械選擇的時候還應該將組合問題考慮進去,通常情況下是最先滿足主機效能,比如在土方工程中,單斗挖掘登記,自卸汽車運輸,這時挖掘機是主機,自卸汽車就必須保證挖掘機能夠正常連續的工作,汽車的容量也必須考慮挖掘機的斗容量。
總結
近年來,我國的經濟持續穩定的發展,致使公路建設市場的競爭力與日俱增,企業要想在競爭如此激烈的當下更好的生存下去,就必須要強化企業項目管理的水平,妥善的安排項目的生產和施工,要對資金、機械、材料、技術以及人力進行統一的調配,根據每個項目的主觀、客觀條件的不同,對施工組織設計進行合理、有效且經濟的管理,只有這樣才能使企業在競爭如此激烈的今天,在市場中占據自己的一席之地。其實對于施工組織設計工作的探析遠遠不止于本文所提到的這些,有關人員應本著認真負責的態度對施工組織設計工作進行深入的研究,總結出更好的經驗供后人參考。
參考文獻:
[1] 何夕平,丁克偉,李偉. 土木工程專業施工類畢業設計的創新與探索[J]. 安徽理工大學學報(社會科學版), 2009,(04) .
[2] 賈富貴. 公路施工組織設計在工程施工中的作用[J]. 青海交通科技, 2010,(05) .
關鍵詞:課程教學; 土力學; 還原論與系統論
中圖分類號:G6420;TU43文獻標志碼:A文章編號:10052909(2012)06010705土力學是研究土的組成、特性、應力、滲流、變形、強度、土壓力和土坡穩定性以及與此相關內容的學科,是進一步學習基礎工程、地基處理、地下結構、深基坑支護等諸多后續專業課程的重要基礎。土力學是土木工程專業一門重要的核心課程,又是樹立學生開放思維方法的重要載體,因此對培養學生處理未來各類工程問題具有重要意義[1-2]。
土力學涉及力學和工程地質等較多前期課程知識,課程涉及面廣,理論性強,基本知識抽象、不成系統,而且,有些內容缺少必要的預備知識。比如,塑性區的確定等多處知識點涉及彈性力學中的平面應變問題,而彈性力學一般為本科四年級的選修課;因此,不少學生甚至在畢業后也沒有真正理解某些基本原理,沒有抓住土力學分析問題和解決問題的精神實質和基本思路。
土力學教學必須堅持以三大理論為主線,以基礎知識和基本理論為教學重點,以素質和能力培養為目標,以工程應用為最終目的。由于課程的特殊性,在教學過程中,存在著各種復雜的關系,處理好這些關系是取得良好教學效果的必要條件。
文章從土力學的研究對象和服務對象出發,結合教學實踐和學科發展趨勢,分析了土力學課程的特點。在此基礎上,針對土力學課程理論性與實踐性強等特點,建議在土力學課程教學中應處理好幾種關系,以期對土力學教學有所幫助。
一、土力學的課程特點
土力學從工程力學發展而來,與其他力學分支相比,具有明顯的特殊性。(一)研究對象的特殊性
理論力學的研究對象是剛體,材料力學和彈性力學的研究對象一般是線彈性體,結構力學的研究對象是桿件組成的結構,塑性力學的研究對象是彈塑性體,流體力學是研究流體機械運動及其應用的科學。而土力學的研究對象是地殼巖石經過漫長的風化后所產生的碎散礦物集合體。由于不同地區、不同深度、不同地點土的工程性質千差萬別,導致土力學的研究對象具有顯著的區域性、明顯的個性、不可忽視的時間效應和空間效應等特點。另外,土是多孔、多相、不連續介質,其骨架孔隙由水和空氣充填(有時還有冰)。隨時代變遷,不同地質條件下形成的土,其固、液、氣三相之間不同的比例關系及其相互作用導致土的物理、力學性質進一步復雜化。因此可以說,土的碎散性、多相性和地質歷史形成的變異性是土區別于其他材料的三個顯著特征。
土的固相包括顆粒的大小和級配、化學礦物成分、電化學性質、松密狀態等;液相涵蓋水的形態、化學成分和雜質、冰水狀態等;氣相涵蓋氣體的形態、成份、連通情況等。另外,固、液相之間存在雙電層作用,氣、液相之間存在收縮膜作用。因此,特定土表現出特有的物理狀態、化學性質和電學性質。當與不同的邊界條件、荷載條件和溫度條件相耦合時,土的雙電層特性、收縮膜特性以及結構性發生相應變化,從而引發十分復雜的力學和工程性質。
(二) 依托理論的多樣性
有效應力原理、一維固結理論、Mohr-Coulomb強度準則構成了土力學的基本骨架,是目前解決土工問題的理論基礎,也是土力學的教學重點。在土力學中,常常出現不同的研究對象依托的理論全然不同的現象。比如有效應力原理、擋土墻和土坡穩定性驗算等均假設土體為剛體,采用的是理論力學的研究方法;一維固結理論、彈性地基梁計算等則將土體視為線彈性體,采用材料力學的研究方法;在確定地基承載力時又將土體當作剛-塑性體,采用塑性力學的研究方法;在研究黃土的濕陷性時又可以將其視為彈塑性材料。
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
李順群,等土力學教學中幾組關系的辨析
(三)多學科交叉性
如前所述,土力學課程學習應在掌握理論力學、材料力學、彈性力學、塑性力學、流體力學、水力學、工程地質等知識的基礎之上,采用不同學科的研究成果,綜合分析才能合理解決相關問題。而在研究環境巖土工程問題時,甚至涉及化學和生物學方面的知識,充分體現了土力學的多學科交叉特性。
(四) 對相關學科的反促進作用
土力學是一門實用性很強的學科。由于研究對象的特殊性,在其發展過程中,對相關學科的發展起到重要的反促進作用。比如,傳統塑性力學以鋼材等材料為研究對象,認為球應力只引起體應變,偏應力只引起偏應變。因此,傳統塑性力學無法考慮材料在剪切變形過程中的體變。對巖土類材料,球應力既可以引起體應變,又可以引起偏應變;偏應力既可以引起偏應變,又可以引起體應變。為了反映諸如此類與鋼材等傳統材料截然不同的特性,國內外巖土工程專家開展了廣泛研究。在對傳統塑性力學提升和改造的基礎上,誕生了塑性力學的一個重要分支——土塑性力學或廣義塑性力學[3]。
(五) 學科體系的不成熟和不完善性
土力學中涉及的基本概念、計算理論和計算公式很多,而且各部分內容之間的連貫性較差。與前面提到的幾個力學分支相比,土力學具有明顯的不成熟性和不完善性。土力學發展至今,其理論基礎仍不完善,處于半理論、半經驗的發展階段。在土力學中還不能用一種模型概括土的全部力學性質,經驗公式和經驗方法隨處可見并在實際工作中發揮著重要作用。土力學的不完善性還表現在土力學中公式的假設條件過多,且有些假設自相矛盾。比如,在推導地基塑性區過程中,計算地基中的附加應力時假設地基處于彈性狀態,然后根據計算出的應力條件和Mohr-Coulomb準則可以得出塑性區范圍。這種前后不協調現象在土力學中并不少見,在教學過程中務必給學生講解清楚。
二、土力學教學過程中的幾組關系
(一) 理論與實踐的關系
土力學隨工程實踐的發展而發展,因此,土力學的最終目的必然是為工程實踐服務。土力學理論與日常生活和工程實踐息息相關,日常生活和工程實踐是學生掌握土力學理論、培養學習興趣和創新能力的重要途徑。在教學過程中,應該將已學理論與工程實踐緊密結合,但在現有土力學教材中,一般只在緒論中有少量工程案例介紹,學生在學習過程中時常不知學為何用,學習目的不明確,缺少應有的學習動力和興趣。若在教學過程中將理論知識和工程實際緊密結合,不僅可以激發學生的學習興趣,也能提高學生分析、解決實際工程問題的能力,從而加深對土力學理論的理解。
例如,在學習有效應力原理后,教師可以讓學生對過度抽取地下水引起地面沉降進行解釋,對地基液化引起建筑物沉降進行分析。通過工程實例,開闊學生眼界,激發其學習興趣,并使其充分認識到土力學課程的重要性。工程實例教學有利于培養學生解決問題能力,使學生逐步形成創新性思維。
教師也可以結合科研課題,向學生介紹土力學理論的實際應用。在講解土的壓縮性和一維固結理論后,筆者結合自己的一個堆島項目,詳細講解了堆島最終沉降量和沉降量隨時間發展的計算過程。隨后,介紹最終沉降量計算對島上建筑物的重要意義,并進一步強調沉降過程對建設工期的經濟意義和社會意義。
(二) 還原論與系統論的關系
近代科學技術起源于西方,其核心研究思想為分解,即人體—系統—器官—組織—細胞—基因—蛋白質—分子—原子—量子……東方科學強調萬物間的相生相克,即把研究對象作為一個整體,即人體—經絡—穴位。
與其他學科不同,土力學中的多數問題難以精確解析、認知和預測。這主要源于巖土材料的復雜性、影響因素的多樣性和初邊條件的不確定性,主要表現在一因多果、一果多因或因素的相互關聯和轉化。在土力學教學中,一定要向學生灌輸土力學的不確定性這一重要思想,即并不是計算得越精確就越完美。顧寶和曾提出,在巖土工程中“不求計算精確,只求判斷正確”,強調定性分析和定量分析相結合,強調綜合判斷[4]。新奧法隧道施工方法實際上是系統論在土力學中的具體運用,因此,應不斷向學生強調工程監測和工程經驗在巖土工程中的重要作用。
(三) 土力學課程與其他課程的關系
土力學是土木工程中聯系基礎課程和專業課程的重要橋梁,其基本概念、基本方法和結論是諸多后續課程的基礎,如基礎工程、地下結構、深基坑支護、地基處理等。土力學教學過程既體現理論知識的傳授,又離不開基本土力學實驗等實踐性教學環節的指導。同時,在學習土力學過程中,學生還應該學會分析、處理工程實踐問題常用的方法,提高自己在未來畢業設計或實際工作中必須具備的分析、綜合、判斷能力。
(四) 講授教材知識與培養創新能力的關系
掌握土力學基礎知識,培養繼續學習能力及創新能力是教學過程中應注重的兩個方面,不可偏廢。基礎知識的良好掌握是培養學生繼續學習及創新能力的前提和基礎,而學生學習能力和創新能力的提高又有助于其掌握更多的土力學知識。二者互為補充,互相促進。教材知識是學生勝任未來工作的基礎,而創新能力則是學生成長發展的源泉。現代教育觀念注重培養學生學習能力和創新能力,因此,土力學教學也應圍繞培養創新型人才展開。事實上,教材知識與培養創新能力是一致的,如果教學過程中一味傾向于培養學生的創新能力而忽略了基礎知識的傳授,那么創新能力的培養也只能是海市蜃樓。如果教師在課堂上針對堆島的最終沉降量和沉降過程提出了若干問題,而學生沒有掌握分層總和法與一維固結理論,那么學生肯定無從下手,創新性能力的培養就會成為一句空話。
學習能力和創新能力的培養在于扎實的基礎知識,因此,在教學過程中,必須加強基礎知識、基本理論的講解。當然,在教學過程中也不能滿堂灌,應該結合切身的工程實踐或科研課題闡述相關土力學理論,讓學生針對實際工程勤思考、多動手,這是培養他們創新能力的必要手段。
為了讓學生對學科前沿和發展動向有所了解,在時間允許的條件下,可以邀請與學生共同語言較多的新近畢業博士或在讀博士生以各自的研究方向介紹相關領域的國內外最新研究成果,以激發學生參與科學研究的興趣。比如,依托重點實驗室學術年會,學校土木工程專業每年都組織學生聽取多名國內外知名專家的學術報告。另外,還應大力提倡學生參加各類大學生科技活動。比如,教研室每年都積極組織學生申報“科技活動資助項目”。由于事先作了充分準備,每年都有3—5名學生獲得了2 000元資助。獲得資助的學生,其學習積極性明顯提高,對其他學生也起到示范帶動作用。
(五)既有教材內容與最新科研成果的關系
土力學是一門實踐性很強的學科,同時又是一門很不完善的學科。這就決定了土力學教學必須與最新科研成果相聯系,才能實時修正更新理論、公式和計算方法。與理論力學、材料力學等“嚴密”學科不同,土力學是一門逐步發展完善的學科。比如,在講解條形荷載作用下塑性區的計算方法時,除講解教材中的方法外,可以比較分析國內外近幾年關于該課題的研究成果。國內確定條形均布荷載作用下臨塑荷載pcr和臨界荷載p1/4、p1/3以及地基塑性區的方法,在推導過程中假設土體自重應力如同靜水應力——在同一深度各個方向上應力均相等且無剪應力。這明顯有悖于實際情況,只有理想液體才能滿足這個條件。筆者將塑性區研究成果穿插于地基承載力的確定進行講解,取得了良好的教學效果[5]。
(六) 傳統教學法與現代教學法的關系
現代教學手段和技術包括電視錄像、投影、多媒體、網絡等,教師若能恰當地運用這些教學手段,通過圖像、聲音、文字的巧妙結合,把土力學內容展現在學生面前,顯然可以起到節約時間、增加信息量、體現形象性和生動性等作用。如果再結合形形的工程實例照片,對深化學生土力學知識無疑具有積極意義[6]。
在教學中對各種教學方法進行最佳組合,針對不同的教學內容采用不同的教學方法。在土力學教學中,值得推薦的是案例教學法與研討教學法相結合的教學方法。最有效的方法是將傳統教學手段與現代化教學手段結合,以傳統教學方法為主,多媒體教學為輔。例如,在土坡和地基的穩定性章節中,假設多、公式多、推導過程復雜,這時可以將推導過程和結果以幻燈片的形式向學生講解,教師在黑板上強調步驟和關鍵點。
在傳統教學過程中,有些教師強調記筆記的重要性,但是在多媒體教學手段廣泛應用的今天,每節課的信息量非常大,完整記錄所有內容已不現實。而且,在聽課過程中記筆記,勢必影響對課堂內容的理解,其結果反而得不償失。因此,在教學過程中,筆者一般不要求學生記筆記,取而代之的是學生在教材上勾畫或在章節的適當位置批注。
(七) 學生與教師的關系
教學過程是教與學的過程,是人才培養的重要渠道,其重心應落在“學”上。教師的教與學生的學是以課程為平臺,平等、民主的交往過程,二者均是主體。通過教,教師實現傳道、授業、解惑;通過學,學生增長知識、提高能力、養成素質,并逐步成長為專業人才。教學是一種師生雙向互動的實踐活動,教學過程的出發點和歸屬點都是“學”,因此,教學絕不是教師單向傳授知識的過程,而是學生主動學習的過程,是師生相互交流與合作、相互啟發與提高的過程[7-8]。
教學不應局限于課堂教師講授,而更重要的是給學生充分的空間和自由度,讓學生有機會思考、體驗、總結、提高。另外,還需要一個必不可少的鍛煉過程,包括各種習題、實驗、報告、參觀考察、工程實踐等。
在教學過程中一定要注重調動師生雙方的積極性。教學質量歸根結底要靠學生的學習成績和學生未來的發展成敗來評判。學生的發展質量是教育質量的具體體現,其內核和實質是學生主體性的提高程度。在教學過程中,教師應不斷學習,調動自己的主觀能動性,不斷完善自己的專業知識。同時,也要充分調動學生的主動性、積極性和創造性。只有學生的主體能動性和教師的主體能動性都充分調動,才能互相促進,共同發展。
(八) 新舊教學內容的關系
在知識經濟與信息化時代,知識量驟增,信息傳播速度也越來越快,知識高度分化、新學科不斷涌現,新技術層出不窮。據統計,近30年人類積累的知識相當于過去2 000年積累的總和。研究表明,現在大學生一出校門,所學知識60%左右已經陳舊。土力學是一門新興學科,在信息化的今天,其發展速度也十分迅速。在中國,土力學專業每年發表在EI期刊上的研究論文多達2 000篇左右。這些研究論文刊載了大量研究成果和工程實錄,從不同側面展示了學科的最新研究成果,因此,在教學過程中,一定要使用版本新、質量高的教材,以防止教材內容滯后。同時,在教學過程中,要及時把學科前沿的新成果融入相關章節。
土力學中的經典內容,如有效應力原理、一維固結理論等是土力學的基礎,任何時候都是土力學的核心和需要重點講解的內容。地基沉降、抗剪強度等內容是不斷發展完善的理論,在教學過程中應該實時引入相關內容。比如,在講完飽和土的Mohr-Coulomb強度理論后,可以簡要介紹非飽和土的強度理論研究進展,并說明飽和土的強度理論是非飽和土強度理論的特例。在講完分層總和法后,可以列舉鄧肯-張等非線性彈性模型、反映彈塑性的劍橋模型等,以開闊學生視野。
(九)教學過程與教學結果的關系
教學過程是學生在教師指導下認識世界,接受知識的過程。同時,學生和教師的創新意識往往在教學過程中萌發,創新能力在教學過程中強化和提升[9]。教學最終目的是培養學生的繼續學習能力、解決問題能力和創新能力,包括思想道德、身體素質、審美能力、勞動技能、創新意識和能力、綜合素質等方面。教學是手段和途徑,培養高素質人才是最終目的和評價教學活動成敗的唯一標準。
因此,教學結果絕對不能僅根據考試成績、考取的研究生數量、獲獎多少等指標評價,而應以教學過程在學生人生成長過程中所起的作用對教學效果進行評價。縱觀國內外著名科學家的成長歷程,不乏孩童時期不是“好學生”的例子。因此,教師在教學過程中且不可對自己看不慣的現象妄下結論。給學生講授巖土工程的工作思路、工作方法,激發他們興趣,可能比講清楚某一個知識點更為有效。
三、 結語
土力學是一門半理論、半經驗的學科,其最大特點是不成熟性。文章從土力學課程的這一特點著手,根據培養計劃和教學大綱要求,結合自己在教學過程中的體會和積累的經驗教訓,闡述了土力學教學過程中應該正確處理好的幾組關系。當然,要想獲得較好的教學效果,還需要處理好其他一些關系,如學生之間的協作關系等,限于篇幅,此處不再展開。
參考文獻:
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[5] 李順群,王英紅,柴壽喜,等. 二次曲線作為Mohr包線時的地基塑性區[J].廣西大學學報,2009,34(3):297-300.
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[7] 朱昌流.論啟發式教學的有效實施[J].教育與職業,2007(18):151-152.