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無損檢測結果的評價具有對比性或相關性,即先對受檢對象進行無損檢測,然后對其進行破壞性檢測,再建立兩種檢測結果之間的相關關系,才有可能對無損檢測結果做出較為正確的評價。這一點必須引起足夠的重視,否則,如果不做這樣的檢測對比,則不管檢測的靈敏度有多高,所作的評價將沒有任何意義。即便如此,由于無損檢測受諸多因素的影響,其檢測結果仍不一定十分可靠。所幸的是,無損檢測方法具有互容性,即對同一受檢對象可以采用不同的檢測方法。因此,還要采用不同的方法進行檢測并綜合比較,以提高檢測結果的可靠性。鑒于此,每個國家都相應的編制了各種結構或檢測方法的檢測鑒定標準與規范。
2常用的無損檢測技術
2.1回彈法
回彈法是表面硬度法的一種應用,主要通過測定混凝土表面硬度來推定抗壓強度。回彈儀由瑞士的E.Schmidt于1948年發明,其原理是用一個彈簧驅動的重錘,通過傳力桿彈擊混凝土表面,測出重錘的回彈值來推定混凝土強度。英國的Kolek論證了混凝土強度與壓痕直徑的關系,并用試驗驗證了回彈值與壓痕直徑的關系。而現在主要是通過試驗歸納直接建立混凝土強度與回彈值之間的經驗關系曲線。回彈法在我國的應用始于20世紀50年代,后經大量的研究與實踐應用,提出了適合我國實情的測強曲線及技術規程。該方法儀器構造簡單、測試方法易于掌握、攜帶便利、費用低廉、檢測效率較高。因而廣泛應用于檢驗混凝土的均勻性、對比混凝土質量是否達到特定要求、初步判斷混凝土質量出現問題的區域、推定混凝土的強度。
2.2超聲波檢測法
超聲波是以波的形式在彈性介質中傳播的機械波,其頻率高于20kHz,具有指向性好、對各種材料的穿透力強等特點,因此能應用于絕大部分材料。Sokolov于20世紀30年代開始了超聲波檢測的研究,40年代脈沖回波探傷儀器的問世,標志著超聲波檢測技術的應用成為現實。我國超聲波檢測技術應用于土木工程領域,始于20世紀50年代從英國引進UCT-2型混凝土超聲檢測儀。超聲波在傳播過程中,隨著傳播距離的增加,其能量將逐漸減弱,即超聲波衰減,其衰減程度與材料性質有關,如晶粒大小、缺陷密集程度等等。此外,在兩種介質界面超聲波將發生反射、透射和散射。因此,這些反射、透射或散射波在一定程度上攜帶有受檢對象厚度、內部缺陷及其所在位置等等信息。再有,超聲波在介質中的傳播速度(聲速)與介質的密度、配比(混凝土材料)等強度因素有關,所以聲速又與材料的強度聯系在一起。超聲波檢測技術應用于土木工程,必須解決兩個關鍵問題:超聲波的發射和接收(超聲換能器);尋找接收信號與檢測項目的相關性(數據處理)。國內外學者和工程技術人員為此做了大量研究工作,取得了豐富的研究成果,形成了比較成熟的測試技術,編制了相應的檢測鑒定標準與規范。總體上可以概括為以下三個方面:
(1)超聲波
的類型和產生超聲波技術的發展。目前可以根據需要發射不同類型的超聲波如縱波、橫波、瑞利波或蘭姆波(導波),而超聲波產生技術也由壓電陶瓷發展到電磁超聲、激光超聲、相控陣列、磁致伸縮超聲技術[5]。Wardany等用超聲瑞利波檢測了建成于1959年位于加拿大東部的兩個水工混凝土結構近表面的損傷情況,兩者使用了不同的混凝土粗骨料材質。李東生等則用超聲蘭姆波檢測了鋼筋混凝土結構界面脫粘分層情況,并分析了界面分層長度與蘭姆波能量衰減之間的關系。
(2)數據處理與儲存方法的發展
早期只是對聲速參量進行相關性分析,檢測數據也不易存儲,隨著數字技術、計算機技術的發展,信息數據的存儲極為方便,超聲成像技術也有了快速發展,并把振幅、頻率或波形逐漸納入相關性數據分析的行列。
(3)檢測技術的綜合應用
結合其它檢測方法對材料、構件或結構厚度、強度、缺陷等進行檢測。Kheder等利用縱波超聲回彈綜合法對混凝土構件強度進行了現場檢測。Beatrice等綜合超聲檢測、硬度計、濕度計等方法對那不勒斯的一座建于19世紀初的古老建筑的木屋架構件的剛度、強度、內部缺陷等進行了檢測。Machado等則用超聲波間接法實現了對營運中的海上木結構構件彎曲剛度和強度的檢測。沈先華利用超聲波檢測技術結合斜率法對某混凝土孔灌注樁缺陷進行了定性與定量評價。周茗如等聯合應用超聲檢測、人工敲擊和應變分析法對大型鋼管混凝土結構中混凝土與鋼管壁粘結情況的檢測評價。
2.3聲發射法
聲發射現象指的是物體因受外力或內應力的作用,在其內部缺陷處將產生應力集中而發生塑性變形,儲存大量的應變能,一旦裂紋產生或裂紋擴展,部分應變能就會以瞬時彈性應力波的形式向外釋放的現象。因物體內部裂紋的產生或擴展而產生的聲發射現象的彈性波頻率低,人們就做了大量的工作去研究如何能“聽”到這些聲發射現象,不僅要能“聽”到,而且要能知道在哪個地方發生、原因是什么、什么時間發生、危害有多大?這就是聲發射檢測。聲發射檢測起源于20世紀50年代德國凱賽爾的研究,他首先發現金屬材料在變形中會產生聲發射現象,提出了聲發射不可逆效應即凱賽爾效應。隨后,其他國家的研究人員進一步探明了塑性變形的聲發射機制———位錯。1964年,美國率先將聲發射檢測技術應用于北極星導彈艙的檢測并獲得成功,此后該項技術得到快速發展。我國于1973年建成第一套聲發射試驗裝置,并先后研制了多種型號的聲發射檢測儀。直到80年代,隨著其它基礎性研究和計算機技術的發展,基于小波分析和神經網絡的聲發射檢測技術才得以迅速發展。Rusch于1959年開啟了對混凝土聲發射信號研究的大門,并指出了混凝土材料凱賽爾效應的極限應力范圍。1970年Green對混凝土的彈性模量、泊松比和劈裂抗壓強度等進行了聲發射實時監測,并提出了可以應用聲發射技術對混凝土破壞的全過程實施監測。我國的董毓利等對混凝土受壓全過程聲發射特性進行了研究,并分析了聲發射信號首次產生及其后的強弱與試件應力變化之間的關系。陳兵等依據聲發射信號振幅分布特性,將聲發射信號劃分為不同區段,建立了聲發射信號與混凝土內部不同破壞機理之間的關系。如今,聲發射已應用于建筑、橋梁等混凝土結構的動態檢測和完整性評價,并在市政工程、橋梁、房屋建筑等工程中,聲發射技術也已成功地應用于混凝土框架、板的檢測。聲發射技術不僅在聲發射理論及數據處理方面有了大的發展,而且聲發射儀也從早期的模擬式單通道聲發展到目前的全數字化、全波形的多通道聲發射儀。然而,由于混凝土材料自身的復雜性,依然還有很多問題未能解決,如混凝土聲發射的機理、聲發射信號與混凝土力學參數間的相關性、混凝土的凱賽爾效應等等。
2.4聲振檢測法
聲振檢測法是指在外激勵作用下受檢對象產生機械振動,通過對振動特性參數的分析來評價其力學特性的檢測技術。在實際工程應用中,又分化出兩種方法:聲波反射法(低應變法)和沖擊回波法。聲波反射法根據檢測測量方法的不同也存在不同的應用,但在土木工程中應用較多的是單點激振單點測量的整體響應檢測。這種檢測方法的檢測原理是一維桿應力波理論,因而適用于對棒狀結構如梁柱等的檢測,土木工程中則多用于對基樁的完整性檢測。單點激振單點測量的整體響應檢測方法的優點是既經濟又簡便易行,缺點是:
(1)不能檢測出基樁的水平缺陷。
(2)只能對缺陷做出定性的評價,很難做到定量評價。
(3)只能檢測等直樁,對變截面樁、擴底樁易引起誤判。
(4)數據處理難度大,如降噪和反演分析。另外,這種檢測方法應用于對基樁的完整性檢測還有幾個問題亟需解答:
(1)彌散效應和橫向慣性效應
一維應力波理論的邊界條件要求彈性應力波波長要大于兩倍的桿徑及桿的長徑比大于5,否則會由于彌散和橫向慣性效應而產生三維問題。
(2)樁土相互作用對檢測結果影響
一維應力波理論要求桿是自由的,而實際工程中,樁是處于半無限的土體介質中,如果依然用一維應力波理論進行數據分析,檢測結果是否可靠。
(3)多處縮徑樁的檢測
截面的變化,就會引起廣義波阻抗的變化,彈性波會在該截面發生反射,所以對多處縮徑樁,彈性波就會在縮徑截面間來回反射,聲振檢測技術的另一種應用形式是沖擊回波法。1983年美國Cornell大學的Sansalone與美國國家標準局(NIST)的Carino首次提出沖擊回波法應用于對混凝土結構的缺陷檢測。在1984年的國際混凝土無損檢測會議上,加拿大的馬爾霍察認為沖擊回波法是“最有發展前途的現場檢測方法之一”。此后,Sansalone等利用FFT方法進一步將沖擊回波法由時域分析轉換到頻域分析,推進了沖擊回波法的應用與發展。如今,沖擊回波法已廣泛的應用于混凝土和瀝青混凝土結構的內部缺陷和厚度探測,特別是掃描式沖擊回波測試系統的問世。沖擊回波法是一種單面反射檢測技術,具有方便、快捷和直觀的優點。其檢測原理為:在受檢結構的表面施加沖擊力,以產生瞬態低頻應力波(含有縱波、橫波和面波),應力波向結構內部傳播,遇到缺陷和外部邊界時來回反射,引起結構表面產生相應的微小位移響應,并由安裝在表面的拾振器來采集這種響應數據,最后通過對信號的頻譜分析(主要是縱波)來測定受檢結構的彈性波速或結構厚度。沖擊回波法能精確檢測厚度在2m以內的混凝土厚度及其內部缺陷(如空洞、蜂窩、離析等)。此外,它還可以檢測鋼筋混凝土結構保護層厚度、內部缺陷的位置、開放性表面裂縫深度及混凝土強度等。我國對沖擊回波法也做了大量的應用研究。如周先雁等用沖擊回波法對橋梁箱梁孔道灌漿質量進行了檢測,根據P波在鋼絞線和空洞處的不同反射特性判斷孔道內部是否存在缺陷。傅翔等對隧洞混凝土襯砌厚度進行了沖擊回波法測量,并對混凝土的固結灌漿效果和分層澆注黏結質量進行了檢測。
2.5紅外熱成像檢測法
20世紀60年代,美國就已經開始對紅外熱成像技術應用進行研究,20世紀70年代末,紅外熱成像技術已被用于診斷建筑物的熱損耗、屋頂滲水、圍墻缺陷以及查找路面的次表面缺陷等。我國在這方面的研究起步較晚,到90年代初才有學者將紅外熱像診斷技術和土木工程結合起來,對建筑物的熱損耗、建筑材料缺陷的探測和建筑外墻施工質量等進行了初步的應用研究[24]。紅外線是介于可見紅光和微波間的電磁波,它的波長范圍在0.76~1000μm之間,而其中只有3~5μm和8~14μm的波段能很好地透過,紅外探測儀正是利用這個波段來實現探測。任何高于絕對零度的物體都會輻射紅外線,而物體內部存在的裂縫或缺陷會改變物體的熱傳導,使物體表面的溫度分布不均勻。紅外熱成像技術是借助紅外熱像儀探測物體各部分輻射的紅外線能量,由物體表面的溫度場分布情況形成熱像圖來直觀的顯示材料、結構物等內部缺陷的一種非接觸式的無損檢測技術,也被稱為紅外掃描測試技術。它可以檢測出物體內部缺陷的位置,并具有快速、非接觸、大面積地掃查檢測物表面,而不損傷檢測物,且結果直觀形象,易于實現自動化和實時觀測的優點。紅外熱像檢測應用于土木工程,前景十分廣泛,研究的熱點集中在對紅外熱像獲取的熱源的改進、缺陷深度、大小的定量化研究以及如何把研究成果運用到復雜的實際工程當中,并發展了一些新的技術,如鎖相熱成像和紅外斷層成像技術。
2.6雷達檢測法
工程探地雷達是用頻率介于10~2000MHz的寬頻脈沖電磁波來確定工程結構或介質分布的技術。雷達監測的工作原理是利用發射天線向受檢體發射寬頻帶短脈沖形式的電磁波,該電磁波進入介質內部后,經內部界面反射后回到表面,再由接收電線接收回波信號。由于電磁波在介質中傳播時,其路徑、電磁場強度及波形隨所通過的介質的電性性質及幾何形態發生變化,因此反射回波攜帶有受檢體內部結構信息,就可依據接收到的反射回波的雙程走時、幅度、相位等信息對目標介質結構進行準確描述。探地雷達無損探測技術可用于混凝土內部缺陷、鋼筋的分布檢測,公路工程中路面結構層厚度檢測,裂縫和裂縫擴展的識別。其優點是:探地雷達法可迅速對被測結構進行掃描,適用于結構物大面積快速掃測。
2.7其它檢測技術
由麥克斯韋的電磁感應理論可知,鋼筋混凝土結構中的鋼筋能夠影響電磁場,因此可以利用磁測法來檢測鋼筋的位置或混凝土包覆層的厚度。文獻介紹了英國相關標準對磁測法的認識:磁測法對配筋少的混凝土構件,能得到滿意的結果;而對于配筋多的構件,其它鋼筋的影響不能忽略,而當溫度低于0℃時,效果相反。相應于磁測法,還有電測法。電測法主要是用來估計現場混凝土中鋼筋銹蝕程度和測量混凝土路面厚度的一種無損檢測方法。文獻還介紹了微波吸收技術。微波是一種電磁波,具有電磁波的反射、衍射和吸收等性質,而水對微波有吸收性,因此被用于測定混凝土的濕度。
3總結與展望
應用于土木工程中的無損檢測方法很多,各自都有其優缺點,在選擇時要根據場地、條件、材質及施工工藝,并能對缺陷的種類、性質等有充分的估計后,才能選擇出合適的檢測方法。同樣的。對檢測結果的評價,要盡量綜合更多的信息,要清晰無損檢測結果只能作為評定質量或剩余抗力的依據之一,不能僅憑檢測結果做出片面的結論。伴隨著建筑業的發展,土木工程領域不斷面對新結構、新材料和新施工工藝,這給無損檢測技術在土木工程中的應用提出新的挑戰,概括起來有四個方面:
(1)無損檢測理論的發展要適應實際的需要;
(2)綠色、環保、節能;
(3)檢測儀器的數字化、智能化;
土木工程和房建工程相對于其他的一些建筑工程來說具備著其自身獨特的特點,首先,其工程規模一般來說比起其他的一些工程都大,工程的時間也長,整個工程掌控起來就比較的麻煩,另外,土木工程和房建工程對于具體的技術操作要求更為嚴格,容不得一絲的馬虎,因此,對于整個工程的質量控制就比較的困難,但是因為土木工程和房建工程的特殊性,其后期使用過程中的安全性必須得到嚴格的保障,所以,做好土木工程和房建工程的質量保障工作是極為關鍵的。但是,從另一方面看,要想做好土木工程和房建工程的質量保障工作卻并不容易,基于其規模大、耗時長的特點,能夠影響到土木工程和房建工程質量的因素也是多方面的,所以我們進行控制的話就極不容易,很容易因為自身的一點疏忽造成整個土木工程和房建工程的失敗,所以,我們更應該重視土木工程和房建工程的質量保障工作,努力把質量保障工作做好。
二、土木工程和房建工程質量保障措施
做好土木工程和房建工程的質量保障工作并不容易,需要我們考慮的問題是多方面的,因此,我們也必須從各方面入手綜合把握土木工程和房建工程的質量保障工作,只有如此才能切實做好質量保障工作,具體來說,我們可以從管理到合同,再到經濟措施等三方面針對土木工程和房建工程進行必要的質量管理。
(1)做好相應的管理工作。管理在任何一個工程項目施工中都必不可少,土木工程和房建工程因為其規模大的特點更是應該加強管理工作,為質量保障工作打好基礎,具體來說,我們可以從以下幾個細節做好管理工作:
1、方案的制定。任何一個工程在施工前都必須做好相應的方案制定工作,這是確保工程順利進行的前提,同樣也是確保工程質量的前提,在制定相應的工程方案時,我們需要考慮的內容有很多,施工人員、施工設備、環境因素、技術措施、成本價格等都需要我們事先進行考慮,然后綜合各個要素制定出最為合理的建設方案,進而指導后期工程的順利進行。
2、做好細化管理。當前細化管理在各行各業中都有所涉及,同樣的,我們也可以把細化管理運用到土木工程和房建工程中來,正是因為土木工程和房建工程規模大,設計內容多,所以我們才難以進行整體的管理,而細化管理恰恰解決了這一問題,細化管理把整個的工程細分為很多小的項目,然后再針對這些細節進行管理就容易多了,當然在細化管理的過程中我們必須參考建設圖紙,嚴格按照圖紙規定的來進行管理和審核。
3、嚴格施工技術。具體來說和施工質量聯系最為密切的還是施工技術,因此,我們就必須確保在施工中施工技術的準確性,再進一步就是說再選擇施工團隊時要確保該施工團隊具備施工的能力,能夠準確無誤的進行施工,避免素質低下的施工人員進行施工,另外,在具體的施工中我們也應該做好具體的監控工作。
4、保障施工設備。設備也是施工中必不可少的一部分,在施工中我們會用到各種各樣的施工設備,這些施工設備的狀態也決定了工程質量的優劣,因此,我們也需要確保這些施工設備一直保持良好的工作狀態。
5、確保施工人員素質。施工人員的素質不僅僅包括其專業素質,其本身的素養對于整個工程來說也是意義重大的,一個高素質的施工人員能夠盡職盡責的完成本身的工作,而素質有待提高的施工人員則很可能因為松懈造成不必要的質量問題。
(2)做好相關合同的簽訂和保管。合同在建筑工程施工中是至關重要的,在土木工程和房建工程施工中我們會和各種各樣的施工團隊和合作方產生各種各樣的問題,這些問題的出現很多情況下無法解決都是因為沒有相關合同作為依據,可見合同對于工程的重要性;除此之外,合同對于工程的質量保障工作也是極為重要的,在施工前簽訂必要的質量保障合同,一旦發現施工中存在和合同不相符的工程項目,就可以以合同為依據責令施工方進行整改,確保工程的質量,另外,在一些材料的選購和器械的租賃上也應該簽訂必要的合同來進行管理,這樣不僅方便我們對于整個工程的掌控,還能夠確保材料的質量和器械的正常工作。
(3)經濟手段的合理利用。一個工程項目的順利進行離不開資金的支持,對于土木工程和房建工程這樣的大型工程來說更是離不開資金,并且還需要充足的資金來支持整個工程項目的運行,比如我們在材料的購買時如果沒有資金的話就難以買到合格的材料,甚至可能存在以次充好的現象,最終影響到工程的質量;此外,對于工程施工現場中的工人來說更是需要我們確保具備足夠的資金來發放工資,一旦沒有工資的話也就無法確保施工人員的順利施工。
三、結語
關鍵詞 高層建筑 施工 土木工程 措施
中圖分類號:TU974 文獻標識碼:A
1引言
隨著時代的快速發展,資源過度消耗,國土的緊張性致使土地綜合利用效率進一步加大,高層建筑的建設已經成為城市發展的主體。然而,建筑物的數量和高度在不嘣黽郵保其施工難度加大,技術要求更嚴格,涉及到的專業領域更廣。若要高質量高效率的完成施工項目,需要全面分析目前土木工程的近況。
2高層建筑的施工特點
當高層建筑的層數和高度增加到一定程度時,它的功能適用性、技術合理性和經濟可行性都將發生質的變化。與多層建筑相比,在設計上、技術上都有許多新的問題需要加以考慮和解決。
高層建筑的工程量、勞動量大增,工序增多,各專業工種交叉作業,施工管理和協調控制復雜;由于高層建筑的體積、面積很大,施工準備階段需大量采購各材料、配件及機具設備,工作量很大;龐大的建設規模,需要的工期一般為2-3年及其以上;建設周期長,則可能面臨新工藝、新材料、新技術帶來的風險;由于層數多、高度大,高處作業多、垂直運輸量大,易在城市施工現場造成安全事故。因此在高層建筑中,需要一體化的施工管理組織協調機構,需要嚴格控制施工質量。
3關于高層建筑土木施工的質量控制
3.1建筑裂縫的產生及預防
裂縫是高層建筑工程中普遍存在的問題,對施工質量有嚴重的影響。裂縫由多種原因形成,其種類也比較多,有穩定的,有閉合的,還有動態和靜態的。無疑,考慮到整個施工過程,需要最大可能的來解決裂縫的產生。
建筑工程裂縫的治理,應根據建筑的特點確定措施,先判明開裂原因,對造成影響開裂的因素進行處置后,在進行裂縫處理。在設計時,可采取的預防措施有:降低荷載作用和間接作用;釋放作用效應;提出建筑材料和構配件的體積穩定性和變形能力的要求;提高建筑構配件及其連接或材料抗裂性能。
具體方法包括“降”、“放”、“限”、“抗”等方面的技術措施。同時,對混凝土后期的養護也能減少裂縫的產生,后期混凝土表面易干燥收縮產生裂縫,若給予適宜溫度和濕度保持其結構的濕潤,就能有效解決這一問題。具體施工的時候,應結合這兩種方法,以提高施工質量。
3.2建筑混凝土澆筑的強度控制分析
混凝土澆筑是建筑過程中至關重要的環節。其一,要采用先進的澆筑方法和技術,當澆筑的面積過大時,需要進行建筑層的預冷卻處理,使混凝土和水溫之間的溫度差控制在25攝氏度左右,澆筑結束之后,還要定期關注溫度的變化情況,記錄數據,二次澆筑時把握好時間,在第一層混凝土將要凝結還未凝結之前進行,同時,控制好振搗器的使用力度和范圍,使得裂縫或空洞剛好沒有產生;其二,不合理的澆筑順序將會引起嚴重的后果,所以必須根據建筑的施工特點明確合理的澆筑順序。在整個澆筑過程之中,結點處于很關鍵的部位,所以其質量的可靠性、牢固性需要現場監理人員的嚴格檢查。
由于施工時間的限制、裂縫的不可避免,必須重視混凝土后期的養護工作。完全依賴于混凝土自身的質量并不能保證其后期面臨問題不會發生,所以,混凝土的澆筑離不開專業人員的養護工作,定時檢測記錄數據,并及時實施養護措施,保證混凝土后期的安全可靠性。
4高層建筑施工質量的影響因素及控制措施
4.1高層建筑施工質量的影響因素
市場經濟下的激烈競爭,必然對新時期建設項目的組織、施工提出更高的要求。然而,以往組織施工中,組織者受限于傳統思維,缺乏創新,致使工程質量的缺陷,經濟效益不明顯。
4.1.1重建不重管
其一,在高層建筑當中,需要使用到各種各樣的機械設備,由于設備的性能和技術參數決定著施工的進展,在使用設備之前需做好檢查,使用之后需保管和養護。一旦忽視檢查工作或偷懶覺得影響不大,將導致隱患的發生,后果不堪設想,例如,一臺三腳架的質量出現問題,而前期后期的檢查出現漏洞,施工過程中則會出現坍塌現象,甚至嚴重到人員傷亡。因此,機械設備需要相關人的嚴格管理,避免因機械問題而出現的事故。其二,在一個工程項目中,管理人員到操作人員若不能嚴格遵守規章制度,不重視技術規范或操作規程,走走形式,將給實際操作帶來安全隱患。一旦操作失誤,不但影響工程質量和進度,還可能造成人員傷亡。其三,安全措施管理的缺失,負責安全的相關人員責任缺失,在實際操作中,很少組織或不組織安全知識教育,再則,防護措施不到位,消防措施虛設,諸多原因留下了安全隱患。
4.1.2工程質量監督漏洞
由于不重視某些周圍環境因素,致使工程質量監督中通常會出現建筑周邊環境的監控不到位,比如施工過程中,在進行基坑施工的時候忽略了地下室這一影響因素,將會導致塌方現象的出現,給施工作業帶來非常嚴重的影響。此外,由于對周邊環境的考慮不周到,實際操作中可能會出現地下水結構的破壞的情況,使得土質變的酥松,最終引起土質承載能力的下降。所以,施工前要全面了解周圍的環境,綜合考慮各種影響因素或潛在的影響因素,做好預防措施和應對策略,并及時記錄工作,防止問題再次發生。
4.2提高高層建筑施工質量的控制措施
4.2.1加大建設過程中的監管力度
對涉及到管理缺陷的問題上,具體分析,逐個進行解決。第一,機械設備的檢查和維護要配備專門人員負責,施工之前進行嚴格安全檢查,確保其正常工作,施工過程中也要定時檢查以防損壞,施工后期及時檢查和養護工作,保證設備在使用時完好無損。第二,強化建筑行業的自我規范監管體制,嚴格遵循相關的規章制度,建立多部門的聯合協調運作機制,相互協作和監督。第三,加強安全意識教育,出臺創新性的安全監管手段,將安全生產的主體責任落實到位。總之,管理措施的改進確保整個建筑工程有條不紊的進行。
4.2.2引進先進技術和高端人才
先進的技術和高端的人才,刺激建筑行業向專業化、現代化方向邁進。在高層建筑的施工管理過程中,管路人員的專業素養決定質量管理的有效性、先進性。對當前建筑過程中文化程度相對較低的操作人員而言,理論基礎的缺乏和現代化專業培訓的制約,都將影響工程的建設,人才儲備顯得尤為重要。此外,要關注技術革新,引進先進的施工技術和設備,在當前現代化進程不斷推動發展背景下,落后就會淘汰,及時引進來確保工程質量和效率的進一步提高。
5結論
高層建筑的起點高度或層數,各國規定不一,且多無絕對、嚴格的標準。目前,中國規定接近20層的為中高層,30層左右接近100米稱為高層建筑。其在城市發展中優勢逐漸突出,能夠節約城市土地,縮短公用設施和市政管網的開發周期,從而減少市政投資,加快城市建設。但是,高度的增加必然引起施工難度的增加,高層建筑的建造往往涉及到廣闊的專業內容,其結構的復雜化,考驗著施工技術。
參考文獻
[1] 顧培軍.高層建筑監理質量控制的幾個注意點[J].科技信息(學術研究),2007(18).
首先,隨著市場經濟的發展,基于對安全責任、施工現場管理、經濟效益等方面因素的影響,多數單位越來越不愿意接收缺乏實踐經驗的學生進行生產實習。即使有些施工、監理、設計單位接收了部分學生實習,也會因為考慮現場安全和工作效率等方面的原因,只是讓學生在辦公室看圖紙、熟悉規范、整理資料,而不安排學生現場實際操作學習,從而影響了生產實習的質量。其次,因為招生規模擴大的原因,土木專業每年需要生產實習的學生數量眾多。以淮陰工學院土木工程專業為例,大三的時候,土木專業的班級數量一般都是在10個左右,學生數量可以達到400人左右(包括普通二本、三本、單招、專轉本等)。雖然有10余家單位與土木專業簽訂了實習基地的協議,但是實習基地沒有能力接納數量如此眾多的學生進行實習,因此只好讓多數學生自己聯系實習單位進行分散實習。
二、生產實習時間的限制
《高等學校土木工程本科指導性專業規范》要求土木工程本科專業應安排不少于四周的生產實習時間,四周的實習時間對于土木工程單項工程的工期來講是較短的。通常土木專業的生產實習會安排在第六學期末,也就是每年的六七月份,再由于實習期間高溫、下雨等因素對施工的影響,學生在整個實習期間可能只能見習某幾道工序的施工,不能參與完整的施工過程,導致生產實習內容具有一定的片面性。其他一些因素也會對生產實習的效果產生負面影響,如生產實習經費較少,不能滿足集中安排實習的要求;分散實習工地分布較廣,難以對學生的實習進行檢查和指導;有豐富實踐經驗的實習指導老師數量較少;部分要參加考研的學生因為時間上的沖突,已無心思進行生產實習等。
三、基于卓越工程師培養的土木工程生產實習教學改革探索
1、設定生產實習培養目標和培養標準
在找準人才定位和凸顯人才培養特色的基礎上,高校制定專業培養方案,在知識、能力、素質方面提出具體的學校標準并對學校標準進行細化與分解。明確生產實習對應的是學校標準(知識能力大綱)中的哪些要素和具體的內容。生產實習培養目標是學生通過生產實習環節的學習后在知識、能力和素質方面要達到的總體要求;生產實習的培養標準是學生通過生產實習環節的學習后在知識、能力和素質等諸多方面要達到的具體要求。設定生產實習的培養目標和培養標準,就是為了評價和衡量生產實習的質量是否達到預期的目標和標準。
2、深化校企合作,建立穩定雙贏的合作關系
以往,高校只是根據自己的計劃模式去培養人才,而用人單位對學校的畢業生質量卻不甚滿意。“卓越計劃”創立了高校與企業聯合培養人才的新機制,以期從根本上解決工程人才培養中校企脫節的現象。教育部《關于實施“卓越工程師教育培養計劃”的若干意見》中強調:參與“卓越計劃”的高校和企業通過校企合作途徑聯合培養人才,要充分考慮行業對工程型人才需求的多樣性,采取多種方式培養工程師后備人才[8]。這種人才培養的新模式將學生的在校學習分為校內學習和企業學習兩個階段,其中企業學習階段主要完成卓越工程師培養中的工程職業教育任務,學生的各種實習、某些專業課程的學習都可以在企業進行,企業能夠擁有高校所不具備的條件,也能夠明確社會對工程人才的需求方向,擁有大批實踐經驗豐富的技術人員和管理人員,能夠給學生提供真實的工程實踐環境。“卓越計劃”要求學生的企業學習階段的時間累計不得少于1年,這也就解決了原來學生生產實習場所較少,以及生產實習時間不足的問題。校企深度合作,選擇優質的合作單位,建立長期穩定的合作關系是前提。學校和企業單位打破合作壁壘,實現“雙主體,多層次,全方位”的合作,在人才培養上,高校找準人才培養定位、發揮人才培養特色,雙方共同制定人才培養標準和培養方案,企業盡可能為高校提供實踐基地、場所、實訓平臺。校企合作的模式可以是學校主體或企業主體,但也需要國家和地方政府的大力支持。
3、加強生產實習指導教師隊伍建設
生產實習指導教師隊伍的整體素質關系到生產實習教學環節能否完成及完成質量高低,也直接關系到應用型卓越工程師培養的質量。為此,“卓越計劃”要求高校應該建設一支具有一定工程經驗的高水平專、兼職工程教育師資隊伍。然而,缺乏工程實踐經驗正是目前高校工程教育師資隊伍普遍存在的問題。為了提高校內實習指導教師的工程實踐經驗,淮陰工學院一方面細化、完善“青年教師工程實踐制度”,引導和鼓勵青年教師深入生產實踐第一線,提高工程實踐能力。另一方面,學院也制定相關的激勵政策,鼓勵專任教師積極參加橫向項目研究或者產學研合作項目到企業中進行工程實踐鍛煉,獲得豐富的工程實踐經驗,努力打造出一批“雙師型”的校內實習指導教師。另外,根據“卓越計劃”雙導師制度的要求,為了企業培養方案的落實,在企業實習階段,除了校內專職教師擔任生產實習指導老師之外,高校還要在企業中聘請數量適中、責任心強、具有豐富工程實踐經驗的工程技術人員和管理者擔任企業實習的導師。校企雙方應建立明確的雙導師的分工和合作機制,不斷加強實習教師隊伍的建設。
4、建立科學合理的生產實習考核機制
卓越工程師培養的背景下的生產實習考核,應該根據卓越工程師培養質量的要求,結合生產實習的培養目標和培養標準,摒棄傳統的“唯分數論”的考核做法,建立知識、能力、素質三位一體的綜合考核機制。生產實習考核不僅要考核學生在基礎知識方面的獲取情況,更要考核學生是否達到培養目標所預期的能力建設和素質養成情況。生產實習的考核評價應該由校內專業老師和企業指導老師“雙主體”共同參與,形成以包含工程素養、創新能力等在內的綜合素質評價體系并使之滲入到整個實習過程。考核不僅要考慮校內外雙導師的主觀性評價,也要考慮學生能力養成、素質提高等方面的客觀性評價;考核不能只注重對結果的評價,更要注重對實習過程的評價,學生在實習的每一個環節的表現,都是考核的一部分。生產實習的考核可以依據平時考勤表、生產實習日記、學生能力素質評價表、生產實結報告等靜態實物,通過考試、答辯、報告、研討等動態方式進行。
四、結語
1.重視知識點的歸類與邏輯關系融合。研究專業課程和課程之間知識點的聯系,根據其類型、性質和特征進行總結歸類,把握知識點乃至知識鏈的構成,進而指導教學設計,可有效提高教學質量。李國強等[2]考慮知識類型提出了結構工程課程體系六大模塊,包括結構分析、荷載與結構設計準則、結構設計基本原理、結構工程設計、結構試驗與測試、結構工程施工。按模塊分類整合可達到課程體系整體優化的目的,又能構成較寬的結構設計知識平臺。把專業課程體系作為一個系統來研究,探索課程體系中知識點的邏輯關聯,完整地把握課程的研究方法,不斷進行小范圍的知識貫通、融合和相互滲透,可有效引導學生理清課程體系中理論間的脈絡,理解課程和專業知識體系的層次結構鍛煉邏輯思維能力與綜合分析能力,使學生越學越有興趣。如可以所在教學樓為鋼筋混凝土剛架結構引入剛架、排架和桁架的概念,門窗過梁可簡化成簡支梁等為例引入,鋼屋架的焊接、木屋架的榫接以及現澆鋼筋混凝土屋架,當彎矩和剪力較小時,常簡化為光滑圓柱鉸,桿件簡化為鏈桿,屋架則抽象為理想桁架。這也正是不同課程間知識點的關聯和邏輯關系。利用知識點之間的聯系建立課程內容鏈接,可以更好地使學生認識知識體系架構。創新思維教育過程中,通過知識點的聯系更可發現思維的創新點。
2.構建以知識點為主線的教學資源。基于積件設計思想進行課程體系融合設計,要在教學資源(課件、網絡)建設過程中站在專業角度而不是課程角度,確定知識點的各種特性和關聯關系,合理分解和規劃知識點,并按照對專業體系的理解和教學設計來構建知識點之間的邏輯關系。在土木工程施工模塊教學過程中,在施工問題講解中多引入結構設計思想和力學概念,可讓面向施工企業去向的學生同樣感覺到力學和專業在工程施工技術中的重要性。而圍繞多次超靜定框架體系的求解、無剪力分配法、塑性鉸等力學專題,可以看成是涉及多門課程關聯的知識點重組的教學過程和方法。以標準知識點為單元,按積件方式建立積件庫,教師仍可按自己的教學安排組織和生成有個人特色的課件。每個知識點反映典型的相關內容,各個知識點相對獨立,并對不同課程具有通用性。
3.深化課程知識鏈的關聯與重組。同一個知識點可具有不同的存在狀態,既可進一步細分,又可被包含在一個容量更大的知識點中。力學類課程和后續專業課程有重要關聯和銜接關系,如“土木工程材料”、“混凝土結構原理”和“鋼結構”等課程都涉及材料力學性能,“鋼結構”和“材料力學”課程都涉及截面幾何性質部分,“基礎力學”課程中連接件計算、壓桿穩定計算等專業內容“鋼結構”課程仍有涉及,結構動力計算部分是后續“工程結構抗震”課程教學的重要鋪墊。教學上應避免內容重復講授或知識點的缺位,更應基于積件思想注重知識再現、重組和深化。現在諸如三峽大學求索學堂等網絡學習平臺都是以知識點為中心來組織網絡課程素材的。一個知識點除呈現其文字材料外,還能呈現該知識點與前驅和后繼知識點鏈接,學生可快速查看相關知識點以及其重要程度、要求掌握程度、幫助理解該知識點的例題和多媒體課件(可包含動畫、視頻、音頻等)。深入研究課程群間知識點的聯系,進行課程的整合和關聯知識重組,有助于幫助學生形成完整的專業知識鏈條和知識樹結構。基于知識點的教學資源庫建設,可為資源重復利用和擴展帶來極大的靈活性,為不同教師從開放的積件庫中選擇資源或按積件化模式共享教學資源提供便利。但目前網絡課程平臺并不能幫助專業教師實現課程間的關聯和重組。目前一些針對建筑工程專業實訓課程開發的商業仿真軟件,運用現代多媒體技術、網絡技術、虛擬現實技術等手段多渠道多方法地創設出生動活潑的教學情景。基于具體建筑工程仿真,在理論課程和實習實踐、在校學習和畢業工作間搭設互通立交橋梁,更可以具體工程為背景,以建筑施工為主線,串聯土木工程材料、地基與基礎、混凝土結構設計等多門主干課程的諸多知識點,為土木工程專業課程關聯與重組提供教學新思路。
4.建立以積件設計思想的專業課程集成與立體化教學體系。伴隨著教學藝術的發揮和教學理念的探索,現代教學媒體的應用為教學手段改革提供了突破口。教學媒體從視聽教育、計算機輔助教學到多媒體計算機輔助教學課件的演變過程,標志著人們對計算機輔助教學的認識上升到一個新的階段。傳統課件固化了教學內容、教學策略和知識的呈現方式,素材數據的重復利用率和數據共享率不高,學生的參與度也較低。以知識點的表示、管理和利用為基礎的課程建設是今后數字化教學的主要方向。基于知識點關聯的土木工程專業網絡教學平臺其實就是積件化的設計思想和網狀的結構,這需要有網狀的教學軟件與其相適應。利用數據挖掘技術推導出教學中的共性問題,可引導教師改進教學,引導學生自主地進行個性化學習。基于積件設計思想的課程體系改革,可促進課程體系的融合和優化和立體化教學體系的建立。
5.探索積件設計的微型學習策略。按照積件設計思想建設開放式教學資源平臺,符合以學生為中心的教學理論的發展,有助于學生自己選擇學習目標和學習策略。基于課程知識點關聯和積件設計思想來設計實用、短小、微型的標準知識點進行課程內容組塊,由簡到繁、由易到難、循序漸進、再到創新提高的學習資源設計符合人才培養規律,便于學生對專業知識體系的掌握。利用基于知識點關聯的網絡教學平臺進行學習,具有人機交互性、學習的便利性和靈活性。教學平臺導學功能應體現在兩個方面:一是通過知識點邏輯關系和基于知識點的結構鏈接,學生可以確定自己學習順序和掌握情況,二是對知識點關聯度密切的前驅專業知識點進行復習和鞏固。
6.核心知識點與實時實習模式。基于積件設計思想的課程整合同樣可適用于實踐教學。實踐教學環節可按知識點進行學習和跟蹤考核,以學習的核心知識點進行歸納梳理,實施以核心知識點為主的彈性小學分制和實時實習模式。通過豐富專業教學資源,完善實習指導手冊,采用多媒體教學、網絡教學、實訓課程、求索學堂等現代化教學手段,建立以工程照片、視頻資料為主的實習資料庫和實習基地建設,使學生全階段不間斷地進行實踐教學,實現與理論教學全過程同步的“實習”,實現理論課程(課本)—電子視聽和仿真資源(視頻、軟件)—工地實踐(實物)三者的有機互聯,強化理論與實踐的相互滲透和反復交替過程,使理論教學與實踐教學實現無縫實時銜接,學生理論學習和實踐教學系統化、完整化,構建立體化教學體系。
二、結語
【關鍵詞】建筑工程項目;土建造價;設計階段;施工階段;竣工階段
前言
建筑市場的不斷擴大和激烈競爭是當前兩大基本特征,建筑企業要想占領建筑市場,擴大市場份額,就必須在對外廣開經營門路之外,提高對內的土建造價的控制,以挖掘自身潛力和后勁的方式,提高建筑企業的競爭優勢。建筑工程項目中節省土建造價可以節約優先的資金,有利于建筑企業創造出更大的經濟效益;建筑工程項目中節省土建造價可以提高建筑企業的管理水平,以有效的管理促進企業集約化發展;建筑工程項目中節省土建造價還可以加速技術的提高和應用,以技術的手段提升建筑企業的各項工作質量;建筑工程項目中節省土建造價還可以提高建筑企業的競爭優勢,以低廉的報價獲得工程項目是建筑企業的重要手段。實現節省建筑工程項目土建造價的目標要立足于建筑工程項目從設計到施工乃至竣工的全過程,通過科學的時段劃分方法,展開對建筑工程項目造價控制的實際分析,要在加強建筑工程項目土建施工相關環節和有關問題的研究和理解的基礎上,提出了做好建筑工程項目中節省土建造價的要點,為建筑工程項目質量的保障、工程施工的順利完成、建設目標成本的有效降低、創造最佳的經濟效益等方面提供工程造價方面的控制。
1、工程項目設計階段節省土建造價的要點
設計階段是控制工程造價的關鍵,設計階段應該充分依靠先進的技術,達到最優的經濟方案。現階段在工程設計方面也推出了很多措施管理工程造價,如推行設計招標制即有利于建設單位擴大方案的選擇余地、降低設計費,控制頂目投資。推行設計為主體的工程總承包制,便于控制投資,可以減少不同單位相互交接,相互扯皮現象,縮短基建周期,也便于在基建程序中的各個環節建立經濟責任制。如此等等,像這樣的方案在土建工程設計中不斷的推行發展。但設計階段節省土建造價還是存在很多問題。而在我國,長期以來往往忽視建設項目前期階段的造價控制而只重視施工階段控制。根據資料分析,設計費用一般只占相當于建設工程總費用的1%以下,但對工程造價的影響度占75%以上。設計階段不夠全面、科學。建設項目的可行性是工程設計的根本要求,必須保證其內容充實,數據準確,項目決策必須有科學依據。再就是為了顯得設計方案造價低而有意壓低工程造價,這樣勢必會使土建造價嚴重失控,投資不足,留下資金缺口,不可避免地導致工程投資突破,致使國家的宏觀控制失調。另外還有一些動態因素不能忽略,如價格、利息、外匯風險因素等。這就要求設計階段全面的做好市場調研,科學的分析,提出合理的設計方案,保障設計方案不用被改動,保障工程順利完工。有的設計單位只負技術責任,忽視工程造價控制,這樣必然會留下很大隱患。
2、工程施工階段節省土建造價的要點
施工階段造價應該重點保障工程的順利實施,使其按期完成,進而達到保障工程質量的目的。因此必須做好這一時期的土建工程造價工作。以相關的基礎知識做基礎,確保不要漏項、漏報,影響工程報價以至于工程最后決算虧損。在施工階段,最大的問題就是不能按預期的設計達到預期的效果。當然這很大的原因是設計階段存在不足或問題,但也有很多因素是施工中的不合理造成的。在確保設計合理的前提下,施工階段要嚴格按照設計要求完成。在施工過程中節省工程造價的關鍵就是嚴格的管理,使工程質量、工期與造價協調統一。長期以來,施工階段人們一直只是對施工進行監控,當目標值與實際值偏離時,才分析其原因,以確定下一步的對策。這樣,只能發現偏離,糾正已發生的偏離,而不能事先預防可能發生的偏離。我們需要改進的是使這個偏差盡可能的減少以至避免,這樣才能進一步節省土建造價。在施工過程中要采取各種有效措施,嚴格控制支出,對各種干擾因素加強控制,及時采取措施,以確保造價控制目標的實現。此外,根據實際情況,應及時對造價控制目標進行必要的調整,使之始終處于最佳狀態并切合實際。
3、工程決算階段節省土建造價的要點
工程決算審核要遵循的基本原則是結算工程按設計圖紙及合同規定全部完成,要有竣工驗收單,如有甩項應在驗收單中注明,結算中予以扣除。應做好工程洽商簽證及預算增減帳的清理,重點做好材料價差及竣工調價的審定工作。審核時應與原招標文件對照,凡原標底內已含項目不能重復出現。要嚴格按合同及有關協議的規定,合理確定技措費、提前工期獎、優質獎等相關費用,認真實行結算復審制度及工程尾款會簽制度,確保結算質量。
4、結語
綜上所述,根據實際的經驗,當前我國建筑工程項目中土建造價工作和相關的控制工作還存在著諸多問題,建筑工程項目中土建造價中浪費現象、“三超”現象和執行問題等傳統難點依然沒有較大的突破,有效的建筑工程項目中土建造價工作還有諸多環節和內容有待補充和完善。本文對節省建筑工程項目中土建造價進行了施工環節和施工時序上的研討,分析了相關問題,提出了相關辦法,但是,節省建筑工程項目中土建造價是一項長期和復雜的工作,需要我們通過不斷學習新知識,掌握新方法,提高綜合素質,進而實現有效節省建筑工程項目中土建造價的目標,使企業獲得真正的發展和競爭優勢,加速建筑行業的進步和發展。
參考文獻:
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關鍵詞 建筑行業;應用技能型;土木工程;畢業設計
中圖分類號:G642.477 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2014)18-0012-03
土木工程專業的實踐性和應用性較強,畢業設計則是土木工程專業本科實踐教學的綜合,更體現了畢業生解決實際問題和獨立解決問題的綜合能力。隨著卓越工程師培養和應用技能型人才培養的要求不斷提高,傳統的畢業設計指導模式已無法滿足畢業設計的質量要求[1-2]。同時,建筑行業也對土木工程專業的人才培養提出新的要求。當前,在提出建設應用技能型高校,培養應用技能型人才的背景下,本文面向建筑行業需要,探索與創新土木工程專業畢業設計指導模式,建立團隊指導、產學研聯合培養、課程設計與畢業設計一體化、科研項目―創新實驗―畢業論文一體化等畢業設計指導模式,以期提高畢業設計質量,鍛煉學生運用綜合知識的能力,實現卓越工程師和應用技能型人才的培養要求。
1 土木工程專業畢業設計存在的問題
畢業設計選題單一,與實際工程脫節 從畢業設計題目看,大多數畢業設計選題以工程設計為主,單一且陳舊,脫離實際,不能體現本學科最前沿的知識。土木工程專業畢業設計主要是多層民用建筑,雖可涉及辦公樓、教學樓、商場、住宅等,但基本均為框架結構,較少涉及鋼結構、工業廠房、高層建筑等。對技能型高校土木工程專業畢業生來說,只有少數學生可以進入設計單位,絕大部分畢業生從事施工、監理、造價、檢測等工作[3],但畢業設計很少涉及,與實際工程需要脫節。
普遍存在前松后緊現象 土木工程專業畢業設計時間一般為14~16周。實踐表明,在畢業設計開始時,部分學生無從下手,部分學生尚未進入狀態,不急于開始畢業設計工作;另外,就業、考研成績剛剛公布等因素,使得畢業設計的前期時間被大量占用,影響了畢業設計的質量和進度。隨著畢業設計工作的開展,特別是到5月份,學生才意識到時間緊迫,于是開始加緊時間,加快速度,也使得畢業設計質量不高。總之,這種前松后緊的現象使得計算書和圖紙錯誤較多,導致畢業設計質量下降。
照抄照搬現象亦較普遍 目前,土木工程專業畢業設計基本采用電腦繪圖并完成計算書,鍛煉了學生軟件應用能力,但這也為學生照抄照搬別人的畢業設計成果提供了條件[4]。在畢業設計期間,不少學生能找到往屆畢業生的畢業設計成果。很多學生由于前期進度較慢,后期直接將別人的畢業設計計算書和圖紙稍加修改,從而短時間內完成畢業設計。這樣完成的畢業設計往往錯誤百出,極易出現計算書前后矛盾、計算書與圖紙自相矛盾等情況,失去畢業設計的目的。
指導教師水平有待提高 應用技能型高校,絕大部分本科辦學時間不長,近年來引進教師較多,他們基本都是從學校到學校,對理論課程比較熟悉,但對實踐教學內容明顯不熟,工程實踐訓練更加缺乏,對規范條文也不夠清楚,不能很好地指導畢業設計。同時,高校歷來重視教師的學歷層次、科研項目、論文、經費到賬等,對教師的工程實踐不夠重視,導致部分高學歷教師在指導畢業設計時,僅能解決畢業設計中的小問題,影響了畢業設計質量,與應用技能型高校的辦學思想也不符。
2 土木工程專業畢業設計指導模式的創新途徑
在應用技能型高校辦學背景下,面向建筑行業需要,土木工程專業畢業設計指導模式亟需改革和創新。基于此,提出幾種畢業設計指導模式。
團隊指導畢業設計 土木工程專業涉及面廣,其內容無法在畢業設計中全面體現。組建團隊指導畢業設計,從科研、工程實際出發,由多名教師合作組建指導教師團隊,指導多名學生完成較大的畢業設計課題[5]。例如,以某公路設計為團隊畢業設計題目,學生團隊可分別完成線形設計、路基路面設計、橋涵設計、概預算與施工組織設計、附屬設施設計。另外,還可安排建筑工程方向學生完成加油站的結構設計。在這一過程中,團隊成員之間相互交流、協調,最終完成一條公路的設計工作,每個學生都加強了對公路設計的全面認識,形成了比較完善合理的知識結構,加強了綜合運用知識的能力。這不僅符合卓越工程師的培養要求,也是應用技能型人才的培養思路。
產學研結合畢業設計模式 應用技能型高校應加強與企業單位的聯系與合作,這對創新土木工程專業畢業設計指導模式具有指導作用。很多高校指導教師選題缺乏工程實際背景,歷年畢業設計土木具有相似性,造成學生對畢業設計缺乏新鮮感和產生脫離實際感,對畢業設計興趣不高[6]。通過產學研結合,聘請校外企業導師單獨聯合校內導師指導畢業設計,可以豐富畢業設計內容,緊跟工程實際,也可直接參與工程單位項目,這樣可以大大提高畢業設計質量;同時,學生也可以在企業導師的幫助下迅速適應工作環境,對就業大有益處。
課程設計和畢業設計一體化 土木工程專業本科教學中,畢業設計的內容基本是幾門主干專業課程課程設計的綜合。因此,可以利用某一完整的已完工的實際工程資料,根據課程需要,分解成各課程設計的原始參考資料,這樣每個學生的課程設計內容整合后就是一個完整的工程項目設計。畢業設計時,只要將完成的課程設計有機組合成一個完整的設計文件即可。
以城市地下工程方向為例,該專業方向的課程設計除鋼筋混凝土結構和基礎工程課程設計外,一般還包括城市地下空間規劃與設計、地下建筑結構、隧道工程和地下工程施工組織設計等課程設計[7]。從教學內容和教學體系上講,這些課程之間存在緊密的依存、制約關系,如圖1所示。根據地下工程的實際情況,可將設計內容分為四大塊:規劃設計、隧道設計、地下結構設計及施工組織。畢業設計時只要整合好這四大塊內容,即將課程設計內容進行有機整合,并優化之,便可得到與實際工程基本一致的設計方案,甚至更優的設計方案[8]。
畢業論文與教師科研項目、學生創新項目一體化 為培養大學生的自主學習能力,培養大學生的創新精神,教育部、教育廳、高校設立了各級大學生實踐創新項目,學生通過主持或參與這些創新項目,培養了創新意識、合作精神和工程實踐能力。對于這些學生,允許他們以創新項目內容為基礎申請做畢業論文,這樣創新項目和畢業論文互為補充,實為一體。同樣,指導教師也可以將自己的科研項目與畢業論文相結合,具體做法是將科研項目內容進行分解,以適合本科生畢業論文的要求,做到教學與科研相統一。在具體確定畢業論文課題時,應基于學生現有理論和專業知識,選擇以鍛煉動手能力和學習科研方法為出發點的課題。
3 幾點建議
鼓勵年輕教師走出去,增強工程實踐能力 充分調動年輕教師的工作積極性,鼓勵年輕教師加強與工程單位的交流與聯系,積極參與具體工程,包括設計、施工、監理等不同工作性質,全方面提高自身的工程實踐經驗,做到理論與實踐相結合。同時,鼓勵年輕教師參加注冊工程師考試,熟悉工程規范條文,提高解決實際工程問題的能力,取得注冊師證書后還可更好地服務于工程單位。
加強畢業設計管理工作,實施全過程監控 學院要對畢業設計選題、教師指導時間、學生設計時間及畢業設計檢查要求等方面做出詳細規定,安排固定教室進行畢業設計,堅持畢業設計前期、中期、后期檢查,并進行中期答辯,對中期答辯存在問題的學生進行紅牌、黃牌、口頭警告,做到全過程監控學生的畢業設計進度和質量。
保障畢業設計經費,調動指導教師和學生積極性 在教學經費比較緊張的情況下,務必要確保畢業設計經費,解決畢業設計過程中的經費問題,如畢業設計檢查時相關資料的打印、復印等費用;對指導畢業論文的教師及學生可以解決一些試驗材料、測試儀器等費用,充分調動指導教師和學生的積極性。另外,在有可能的情況下,可以適當增加教師指導畢業設計的教學工作量。
嚴把畢業設計答辯關,大力提倡公開答辯 畢業答辯環節十分重要,它是學生畢業設計成果的綜合體現,嚴禁走過場。同時,大力提倡公開答辯。其中,對于優秀畢業設計必須參加公開答辯,并允許低年級學生旁聽,讓低年級學生對畢業設計有一定的感性認識,掌握一些問題的處理方法,為以后自己做好畢業設計打下基礎,還能夠促進優良學風的建立。
4 結語
建設應用技能型高校勢在必行。畢業設計是土木工程專業應用型人才培養思路的一個集中體現,是培養卓越工程師的一個重要環節,也是建筑行業對應用技能型人才的迫切需要。本文以辦好應用技能型高校土木工程專業為目標,總結土木工程專業畢業設計存在的問題,改革并創新土木工程專業畢業設計指導模式,并提出幾點建議,希望對提高土木工程專業畢業生全面素質,對應用技能型高校如何辦好土木工程專業具有借鑒作用。
參考文獻
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[關鍵詞]培養模式 路橋專業 課程體系 實習實踐
一、路橋行業改革對路橋專業人才培養帶來的影響
我國道路橋梁行業的發展,對交通土建類專業人才的培養帶來很大的影響,主要表現在以下幾個方面:
(1)施工企業結構調整,特別是近10年來,施工企業已劃分為3個結構層次:總承包企業、專業承包企業及勞務企業。由于行業的結構調整,施工行業對人才的培養要求也發生了相應的變化,對行業內部分施工企業的調研表明:交通土建專業畢業生的主要就業對象是大中型總承包企業和專業承包企業,從事施工現場技術和管理工作,施工企業在承擔工程中的多樣性,決定高校學生必須了解和掌握土木專業中相關專業方向的初步知識。
(2)施工行業同其他行業一樣,改制為有限公司,企業的改制對人才的培養提出了新的要求,其企業為了減少運行成本,提高生產效率,必然要求企業的工程技術人員一專多能,對應這種要求,土木專業學生除了要強化本專業施工和管理能力外,對其他專業方向也應有一定的了解,才能適應企業發展和需要。
(3)交通土建行業執業準入制的實施。執業準入制包括執業注冊制度和崗位資格證書。比如,注冊建造師執業資格考試中,其業務范圍較寬,具體包含建筑、給排水、水利水電、市政、道路橋梁、園林綠化工程等。由此可見,對于從事工程施工的畢業生,除了要求主修某個專業方向外,對其他專業方向也必須有所了解,以適應施工行業的執業準入制的要求。
(4)現代交通事業的科學性、社會性、實踐性、創新性、復雜性等特點隨經濟的飛速發展更加突出,縱觀近幾年道橋專業本科畢業生的就業情況,不難發現,很多畢業生走上工作崗位后,難以勝任一些道路專業方面的工作,要做到獨擋一面還需要一段比較長的時間。因此,為了給社會培養出更多具有較強實踐工作能力的本科人才,我們有必要對道橋專業的課程體系和實踐教學進行改革。
二、土木工程路橋專業課程體系的構建
結合土木工程專業評估的要求,結合土木工程專業發展方向,并考慮我校冶金背景濃厚的特點及土木工程專業自身的師資結構和專業優勢,為提高高等教育質量,對土木工程專業交通土建課程體系進行了全面改革。
在對土木專業往屆畢業生和建設單位進行調研分析的基礎上,進一步明確土木工程專業人才培養的目標。征求了校內、外實踐教學基地專家的意見和建議,進一步明確了我校土木工程(交通土建)專業的培養理念:在實踐性、綜合性、創新性等現代教育理念指導下培養大批能綜合運用現代科學理論和技術手段,懂經營、會管理,有較強動手能力的高素質人才。突出理論與實踐并重的教學過程,突出和強化以人為本、產學研結合的育人特色,將素質教育貫穿于理論教學和實踐教學之中。提供不同層次的選修課,同時開設注冊師考試系列課程,將執業注冊制度與課程教學緊密結合起來,選修課學分達2分,占課內學時比例17%,占總學分比例15%,有利于學生個性的發展以及創新能力和實踐能力的培養。
課程體系以工程理論和工程實踐教育為核心,按照基礎知識、專業知識、實踐能力培養3個層次來構建,如圖1所示。
基礎知識中,數學、外語、計算機能力、工程力學、建筑制圖、荷載與結構設計方法、結構力學等知識是土木專業的學科基礎。
專業知識:開設結構設計原理、道路設計、橋梁設計等課程。其中結構設計原理課程是將建筑結構設計和橋梁設計的共同基礎內容提取出來,包括各類基本構件的受力性能、承載力等,這部分具有共性的內容形成知識模塊,達到了課程體系整體優化的目的,又構成較寬的結構設計知識平臺。另外,在專業選修課中,除了設置交通土建方面的專業選修課之外,特別還設置了土木專業結構工程和巖土工程方面的選修課程,以利于學生根據自身的興趣拓寬學生的就業面,以實現在有限的學時內培養專業性強、適應面更寬的人才。
實踐能力培養,包括制圖、實驗、實習,綜合性課程設計、畢業設計等環節。特別是綜合性課程設計,它在立體式實踐教學體系中起“承上啟下”作用,有利于培養學生的工程與創新能力。此外生產實習開設的第七學期,鼓勵任課教師進行選修課考試考核方法改革,將有能力的學生的生產實習延長至半年,畢業實習、畢業設計結合就業逐步在工程一線進行,鼓勵學生赴校外進行畢業設計,學生在工地進行施工組織設計、工程概預算等工程實踐鍛煉,以達到技術硬,管理能力強,綜合素質高的目標。
三、土木工程專業成組課建設
按照強施工、能設計、懂管理的應用型人才理念,優化課程體系,并與國家執業注冊制度相協調,為學生的就業、擇業和發展奠定基礎。對學科基礎平臺課、專業基礎平臺課程分5個成組課模塊進行優化整合,突出教學內容的實踐性和綜合性。
基礎模塊:道路工程制圖與CAD、土木工程概論
力學模塊:土木工程力學、結構力學、土力學、水力學
專業基礎模塊:道路建筑材料、結構設計原理
設計基礎模塊:道路勘測設計、路基路面工程、橋梁工程、基礎工程,公路小橋涵設計
施工管理模塊:道路工程測量、道路施工、橋梁施工、施工組織設計和工程造價
素質拓展模塊:注冊建造師或注冊造價師相關課程
基礎模塊培養學生的道路工程基本知識和工程制圖能力,力學模塊培養學生的工程力學基礎。專業基礎模塊和設計基礎模塊培養學生的結構知識、道路工程理論和設計能力,使學生初步達到“能設計”。施工管理模塊培養學生的強施工、懂管理的基本知識和技能。素質拓展模塊有利于學生盡早適應建筑市場的大環境。
對于專業課模塊,分別確立核心課程進行課程建設,突出應用能力的培養。學生在專業課學習階段,在學習自身專業課模塊的基礎上,還要求學生根據各自的個人興趣和將來的就業去向,從結構和巖土方向的課程模塊中選擇課程作為選修課,從而拓寬其知識面,使學生畢業后既能勝任相應專業方向的工作和學習,又能了解其他專業方向的特點。
四、土木工程專業實踐教學模式改革
加強實踐教學環節、突出應用型人才培養。建立穩定的校內外實習基地,聘請部分有實踐經驗的專業工程師任兼職教師,與企業建立固定的產學合作機制。
將注重培養學生的工程管理能力和在工程實踐中的創新思維和技術革新作為改革的中心課題。堅持產學研相結合的原則,采取4層次立體式實踐教學模式,如圖3所示。
第l層次:基本的動手能力,包括認識實習、道路工程制圖和CAD、測量實習等。在大一學年和大二學年進行。
第2層次:專項能力訓練,包括道路建筑材料材料實驗、土木工程力學實驗、土力學實驗。在大二學年和大三學年進行。
第3層次:工程應用能力的全面訓練,包括路橋試驗檢測、生產實習、課程設計等。在大三學年和短三學期進行。
第4層次:綜合能力訓練,包括新技術專題課題、綜合性課程設計、畢業實習和畢業設計等。
交通土建綜合性課程設計包括:結構設計原理課程設計、道路勘測課程設計、路基路面課程設計、鋼筋混凝土橋梁課程設計。
工程管理綜合性課程設計包括:道路與橋梁施工組織設計、道路工程概預算編制。
同時加大校內外實習基地的建設力度,為培養高級應用型人才創建了良好的實踐教學平臺。
五、結語
學校的發展需要綜合考慮自身特點和優勢方向,制定適當的人才培養計劃,為社會和施工一線單位的高級應用型人才。所以,必須根據其自身的具體情況,揚長避短,堅持科學發展觀,制定自身的生源、地域、需求等發展戰略,力爭培養出一批能扎根工程一線高級應用型人才。
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【關鍵詞】土木工程;教學改革;創新思路
引言:隨著社會、企業對學校土木工程人才要求的逐年提高。1998年國家對普通高校專業目錄進行了全面的調整,拓寬了原有土木工程專業的專業口徑,使之成為一個覆蓋建筑工程、交通工程、城政建設、礦山建設和工業設備安裝工程等專業方向的綜合性專業,這就要求各高校通過采用全新的、科學的教學方法,注重培養學生的專業基礎知識,使其對土木工程專業知識要有一個全面的、綜合的掌握。在新的形勢下各高校都在探索各自的道路,力圖培養出符合新世紀需求的土木工程專業人才。
一、土木工程專業教學中存在的問題
土木工專業與工程實際結合得相當緊密,土木工程技術人員面對的是一個復雜度很高的開放的人機系統,各種專業都在這個系統中發揮一定的作用。組織、運轉、協調這個系統絕非易事。而具有較強的動手能力,能夠靈活運用各種專業知識與技能解決實際工程問題是一個優秀的土木工程專業畢業生所要具備的基本技能。
目前,在多數高校的土木工程專業中仍然以課堂教學為主,向學生灌輸大量深奧的理論知識,手把手的教他們如何分析、如何計算。但土木工程專業學生所需掌握的知識與技能均來源于工程實踐,又應用于工程實踐。課堂講授的專業知識盡管理論性、系統性較好,但不可避免的存在與實踐脫節的情況。在教學過程中存在如下問題:
(1)學生在實踐課程和畢業設計中只依賴專業課本,不會利用有關規范和圖集資料查閱相關參數。
(2)學生在專業知識學習時功利性過強,只關心解決問題的具體方法而不注重掌握分析問題、解決問題能力的培養。
(3)學生對專業知識的掌握過于教條,只會做已經做過的題目,解決曾經解決的問題,一旦遇到的問題稍有變化就感覺無從下手。
(4)學生畢業參加工作后反饋在學校花費大量的時間學到的只是是空洞、抽象和零散的專業知識,在遇到實際工程問題時往往束手無策。
土木工程專業口徑拓寬后,隨著教學內容的增加,總學時數不增反降。采用傳統的以課堂講授為主的教學方法,教學質量難以得到保障。因此,需要對土木工程專業課程進行全面的調整,并對專業課程教授模式進行改革與創新,以適應新時代對土木工程專業人才的全新要求。
二、課程體系改革的指導思想
土木工程專業建筑工程方向課程體系改革研究的重點應以確立面向21世紀的人才為培養目標,以培養學生的創新意識,激發學生的個性發展為職責。要求培養的學生能適應科技進步和社會發展需要,基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高、有創新精神,掌握現代化科學的管理理論、方法和手段,具有較強的適應性和競爭力。基于以上原因,在課程體系改革中具體體現在對學生的知識要求、能力要求和素質要求三個方面。
(一)知識要求
使學生具有較扎實的自然科學基礎,對工程材料的基本性能、工程測繪與工程制圖的原理和方法、工程結構構件的力學性能和計算原理、工程施工和組織的一般過程、工程管理和技術經濟分析的方法、結構選型和構造的基本知識、結構工程的設計方法以及相關軟件的應用技術均能掌握,同時要求了解本專業的法規、規范與規程,了解本專業科學技術的新發展。
(二)能力要求
使學生具有較強的自學能力,具有綜合應用各種手段(包括外語)查取資料、獲取信息的能力,具有本專業所必需的實驗、測試、計算機應用等技能,獲得土木工程師的基本訓練,具有從事道路與橋梁工程設計、施工、管理、地基處理等領域的工作能力,具有較強的開拓精神,具有一定的創新思維和科研能力。
(三)素質要求
使學生能比較系統地掌握本專業所必需的科學與技術理論知識,具有一定的專業知識、技術知識、經濟知識和管理知識,對本專業學科范圍科學技術的新發展及其動向有所了解,具有較好的文化素質、心理素質以及一定的修養。
三、專業實踐教學方式的創新
專業實踐是土木工程專業學生必不可少的教學環節,是學生將所學知識投入應用實踐的過程,也是學生理論聯系實際的預演。通過專業實踐,學生能夠有效檢驗自己專業知識的掌握程度。
目前,用人單位要求大學生具有較強的施工組織與施工技術綜合運用能力,具備從事土木工程的項目規劃、設計、研究開發、施工及管理的能力。能夠從事房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、橋梁等專業領域的工程設計、科學研究、施工、教育、管理、投資、開發管理方面的工作。由于經過土木工程專業實踐是學生將理論知識轉化為工程實踐能力的最重要的一個步驟,需要對現有專業課程教學方式進行改革與創新,具體措施如下:
(1)建設好專業實踐基地。用人單位希望招聘到的員工能夠直接走上工作崗位并獨立承擔起一定的實際工作。而高校出于安全等方面的考慮,安排的專業實踐課程較少,學生能夠從中累積到的實踐知識與經驗十分有限。為解決這一矛盾,需要建設自己的專業實踐基地,一方面增加學生工程實踐的機會,同時又確保安全。
(2)改革現有的專業課程考核制度。由于專業課程的知識點相對獨立,又比較瑣碎枯燥,很難調動學生們的學習積極性,考前幾天突擊背誦教師劃定的條文成了通過專業課程考核的主要方法。常規的考核方式已不能達到檢驗學生學習成果的目的,對提高學生工程實踐能力也毫無幫助。故對專業課程摒棄原有的閉卷考試的方式,以動手實踐和論文相結合的方式來實現對學生學習成果的檢驗。
(3)將教師培訓和再培訓工作置于師資建設的首位。在土木工程的教學中,專業知識面狹窄,不能講“案例”的教師是不會受歡迎的。一方面應積極創造條件讓大多數教師進修碩士、博士研究生,支持教師參加注冊工程師的考試;另一方面還要鼓勵和選派年輕教師到基層施工第一線掛職鍛煉,以增加實際工程的經驗。
四、改革創新方法的考核,挖掘學生潛力
改革考核方法,挖掘學生潛力。學生成績考核的本身,對教學改革有著明確的指導意義。學生成績的考核包括:理論考試、課程設計考核、實驗考核、實習考核、畢業設計考核及參加相關科技活動情況等部分。根據培養內容學分績點的不同,在考核形式上采用閉卷考試、開卷考試、綜合測試、大作業、命題論文、實習報告等多種形式。在考核內容上力求體現出學生掌握基本知識、理解重點知識、靈活運用綜合知識的能力。這種考核辦法改變了以前學生應付考試、死記硬背書本知識的尷尬局面,激發了學生學習的熱情,充分挖掘其潛力,使學生變被動學習為主動。
五、結束語:
對土木工程專業課程的教學改革與創新進行了初淺的分析和研究。提出了加強對學生專業能力的培養、增加學生動手能力的學習實踐機會、教會他們如何自主學習的教學改革方法。力求教出的學生更符合新世紀、新時代對土木工程專業人才的需求。
參考文獻:
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