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關鍵詞:土木工程材料;教學方法;教學研究與改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)46-0099-02
《土木工程材料》是土建類專業(yè)必修的一門重要的專業(yè)基礎課,本課程不同于數(shù)、理、化及力學等課程,具有內容龐雜,涉及面廣,各章自成系統(tǒng);公式的推導或定律的論證和分析少,定性的描述或經驗規(guī)律的結論多;概念多、術語多、涉及學科較多等特點,內容平淡枯燥,其整體性、邏輯性、嚴密性以及各章節(jié)之間的連貫性均較差。因此教師難講,學生厭學,教學效果較差[1]。為使學生能夠真正掌握本課程的精髓,課程組經過長期、深入的教學研究與改革,探索出課程的教學規(guī)律與教學方法,收到了良好的教學效果,主要有:
一、材料種類上抓大放小、有重有輕
根據(jù)工程應用型本科的人才培養(yǎng)目標,重點講述工程中應用較多的核心重要材料如水泥、混凝土、建筑鋼材等,這些也正是課程的難點,復習考試也要重點加強,使學生切實掌握其精髓,突出培養(yǎng)工程應用能力,其它材料則略講或讓學生自學。
二、以材料性質為教學中心
以材料性質為教學中心,抓住一個中心、兩條線索講述。一個中心就是掌握材料性質,這是學好本課程的中心環(huán)節(jié)。各種材料需要研究的內容很廣,涉及原料、生產、材料組成與結構、性質、應用、檢驗、驗收及儲存等諸多方面,教學中應突出材料的性質,而一些次要內容則留給學生自學。掌握材料性質的兩條線索是:注意了解材料性質與其組成、結構之間的關系,即決定材料性質的基本因素;注意了解材料受外界影響性質發(fā)生變化的規(guī)律,即影響材料性質的外界因素。
三、采用啟發(fā)式、提問式教學法
本課程的特點是有大量的條文敘述,采用啟發(fā)式教學尤為重要。采用啟發(fā)式教學,多提問題,引導學生積極思考,而不做消極的聽眾,既可以提高學習興趣,鞏固所學知識,又可以培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力。
四、化抽象思維為形象思維
本課程學起來比較抽象而且枯燥乏味。因此,在教學中除了采用啟發(fā)式教學外,我們還注重現(xiàn)代教育技術與多種教學手段的應用,如多媒體圖片、動畫、材料樣品等,使材料教學具體化、形象化。采用多種教學手段輔助教學,使單調枯燥的內容變得生動活潑起來,增加了教學的直觀性和學生的學習興趣,提高了教學質量與效果。
五、運用對比的方法
教學中運用對比的方法,善于歸納同類材料的共性與特性。不同種類的材料具有不同的性質,同類材料則存在著共性,由于品種的不同,又存在著各自的特性。教學中采用對比的方法,歸納介紹同類材料的共性,再對同類材料的不同品種總結它們的異同點,以便掌握其特性。這種方法在學習和掌握主要材料如水泥、混凝土、建筑砂漿等時尤為重要。
六、教學與科研緊密結合
教學中要注重將建筑材料學科前沿的新知識、新觀點、新成果引入教學。十分注意給學生補充建材科技領域的新知識、新觀點、新成果,使學生了解土木工程材料學科前沿的最新信息,跟上科技發(fā)展的步伐。在講授傳統(tǒng)材料的基礎上,重點突出新材料的優(yōu)異性能,開闊學生的視野。這樣,第一可以使學生們了解更新的材料信息,緊密跟蹤學科前沿;第二可以活躍課堂氣氛,提高學生的學習興趣;第三可以培養(yǎng)學生自我更新、終身獲取知識的能力。課程組教師在教學之余長期堅持不懈地獻身科研,時刻掌握學科前沿的研究動態(tài),并十分注重將科研與教學緊密結合,用自己的科研心得現(xiàn)身說法,把最新的科研成果運用于教學中,以科研促進教學,取得了良好的教學效果。
七、注重實驗教學內容的改革,培養(yǎng)學生的研究、創(chuàng)新能力
為了培養(yǎng)學生的實驗動手能力以及研究、創(chuàng)新能力,采取的主要措施是:常規(guī)實驗主要突出水泥、混凝土等核心土木工程材料的檢測實驗;對實驗內容進行精心設計與革新,突出研究、創(chuàng)新能力的培養(yǎng),編寫了《土木工程材料綜合性、設計性、創(chuàng)新性實驗指導書》,盡量多開出綜合性、設計性與創(chuàng)新性實驗項目。2008級土木工程專業(yè)學生段邦政、朱攀、肖梟、孫少君等申請并完成了襄樊學院2010年大學生科研項目(2010DXS030),在廢渣利用類著名期刊《粉煤灰綜合利用》2011年第3期公開《再生砂對砂漿的施工和易性和抗壓強度的影響初探》。
八、注重課程教學資料與實驗室的建設
在本課程的建設中,我們十分注重教學資料、實驗設備和多媒體教學建設以及雙語教學的探索實踐。在教學實踐中積累了豐富的理論和實驗教學所需的教學參考書、音像資料、材料樣品,購置了較為完備的教學以及科研實驗儀器設備,搜集了大量課件、案例、習題和模擬試題集等,從而為學生的研究性學習、自主學習以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了良好的條件。這幾年,我們改進了教學手段,采用多媒體式教學,增大了教學信息量,并使教學形式生動活潑,提高了教學效率與效果。另外,我們還采用了英文版《土木工程材料科學與技術》、《英漢土木工程材料常用詞匯》等作輔助教學資料,開始了雙語教學的探索與實踐。
九、強化做習題的教學環(huán)節(jié)
對于本課程來說,要鞏固并深化課堂教學效果就必須重視做習題的環(huán)節(jié)。針對該課程教材僅有思考題的特點,筆者廣泛收集資料,編寫了《土木工程材料習題與學習指導》一書,每章內容包括:內容提要、基本要求、重難點提示、基本概念與基本原理、考核要點、典型試題解析及大量習題等,并附有十余套模擬試題。在改進課堂教學的基礎上,學生再通過做習題及模擬試題,就能更好地理解并切實掌握課程核心內容,提高考試成績,改變了過去對該課程“一看就懂,一考卻不會”的狀況。
十、改革考核內容與評價方法
以往本課程主要以期末考試確定成績,實驗成績所占權重較小,考核方式不全面,學生的工程素養(yǎng)、科學素養(yǎng)與創(chuàng)新精神未得到培養(yǎng)。改革考核方式后,課程成績由作業(yè)、實驗成績、課程小論文及期末考試綜合評定,其中作業(yè)占10%、實驗占30%、課程論文占10%、期末考試占50%。課程考核加大了實驗成績權重,加強了工程師的基本訓練,并增設課程小論文,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),全方位考核學生的能力,初步探討建立了符合人才培養(yǎng)目標的全方位能力發(fā)展的考核評價體系。
綜上所述,采用上述教學方法進行教學改革,使《土木工程材料》這門以條文敘述性為主的十分枯燥乏味的課程[1]的教學質量有了較大提高,不僅使學生的學習興趣大增,而且學習效率與學習成績也有了較大幅度的提高。
一、“土木工程材料”課程教學中存在的問題
(一)課程教學目標不清晰
課程教學目標是設計教學過程的依據(jù),是教師上課的出發(fā)點和歸宿?!巴聊竟こ滩牧稀闭n程屬于土木工程專業(yè)的一門必修課程,教師所制定的課程教學目標既要符合課程標準的要求,又要符合學生的實際情況。但從現(xiàn)實情況來看,“土木工程材料”課程存在教學目標不清晰的問題。主要表現(xiàn)為:只是列出了一個籠統(tǒng)的課程教學目標,即讓學生通過學習了解常見建筑材料的基本性質,理解并掌握建筑鋼材、水泥、混凝土、砂漿的基本性能,具備如何選用建筑材料的能力、分析建筑中與材料有關的問題的能力,并未立足土木工程專業(yè)發(fā)展需求和人才培養(yǎng)需求,將這一目標細化。課程教學目標不細化、不具體,使其在具體“土木工程材料”課程教學中難以落實,影響課程教學成效。
(二)課程理論、實驗教學內容滯后
“土木工程材料”課程是一門理論與實踐密切結合的課程,不僅涉及“土木工程材料”的基本理論、基本知識板塊,還涉及實驗技能板塊。但由于土木工程新材料、新技術、新工藝發(fā)展非常迅速,導致學校所選用的教材難以及時更新,該課程的理論、實驗教學內容都較為滯后。理論教學內容方面,部分材料的生產、組成、性能、影響因素、技術要求、應用等方面講解不全面,且缺少課外延伸,與行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀不夠貼合;實驗教學方面,材料的技術標準、質量控制和檢測標準、設計規(guī)范未及時更新。實際教學中僅設置一些單獨的驗證性實驗,難以將各種新型的“土木工程材料”的實驗方法、實驗技能和相關標準一一更新驗證。從總體上看,土木工程材料課程內容不夠完善,且更新不足,導致課程內容質量欠佳。
(三)課程教學方法落后
依據(jù)學校的標準,大多數(shù)學?!巴聊竟こ滩牧稀闭n程總教學學時為44學時(32理論學時+12實驗學時,以理論授課為主,穿插驗證性實驗項目)。鑒于該課程總學時有限,且教學內容繁雜,致使教師所選用的教學方法較為落后。在具體“土木工程材料”教學中,無論是理論教學還是實驗教學,教師都以“填鴨式”的教學模式為主,整個教學過程中,教師與學生的雙向互動很少,難以啟發(fā)學生獨立思考,學生的思維能力得不到鍛煉,其實際能力很難培養(yǎng)出來。部分教師偶爾使用多媒體設備進行教學,也僅是生搬硬套其他課件,未能將多媒體教學的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。長此以往,很難實現(xiàn)預期的教學效果。
(四)課程考核方式單一
“土木工程材料”課程考核環(huán)節(jié)是非常關鍵的一個環(huán)節(jié)。但通常,該課程考核合格與否主要取決于課程期末考試成績,這種單一的考核模式未能完全反映學生的真實學習水平。從現(xiàn)實情況來看,“土木工程材料”課程僅依賴“結果性”考核,缺少對學生專業(yè)知識和技能的評估,忽視了實驗考核環(huán)節(jié)對學生動手能力的考查。從微觀層面來講,“土木工程材料”課程考核重課本、輕實踐,重知識、輕能力;從宏觀層面來講,其考核方式單一,存在“形式主義”考核的現(xiàn)象。
二、“土木工程材料”課程教學改革策略
(一)設置清晰的課程教學目標
課程教學目標決定了“土木工程材料”課程教學的方向,是教學改革的核心和前提。按照布魯姆教育目標分類法來講,“土木工程材料”課程教學需要滿足學生在認知領域、情感領域和動作技能領域的需求,所以,其課程教學目標可細化為以下六個維度。
(二)優(yōu)化理論和實驗教學內容
“土木工程材料”課程應以省級重點專業(yè)———土木工程專業(yè)為平臺,強調與當?shù)匦枨髮?,凸顯地方性、應用性和創(chuàng)新性,把知識獲得與能力提高聯(lián)系起來,優(yōu)化理論和實驗教學內容。
理論教學內容方面,要囊括常用材料的技術性質、生產技術、標準、檢測方法及應用情況,有關建筑構造、設計施工、預算、建筑經濟等方面的基本知識。其中,教師要緊緊抓住各種結構材料的性能和材料的基本性質這兩個重點,對材料的組成結構和制備方面的內容可盡量簡化或省略。此外,教師還要適當增加新材料、新工藝的介紹。例如,在介紹混凝土時,教師介紹了普通水泥混凝土后,還應簡單介紹高性能混凝土、再生骨料混凝土、納米改性混凝土等新型綠色混凝土材料。
實驗教學方面,首先,教師要根據(jù)理論教學的進度,安排相應的實驗項目,即圍繞“材料基本性質與工程應用”“材料性能檢測與表征、質量控制與評價”“材料制備方法與性能改善”三個模塊設置基礎建材實驗項目6項。如水泥的基本物理性能、細骨料、混凝土的稠度和強度及配合比設計等實驗項目。其次,教師可穿插介紹“土木工程材料”的技術標準、質量控制和檢測標準、設計規(guī)范等。最后,新增參觀學習活動及調研項目。具體而言,就是組織學生到綠色建材生產企業(yè)、展會、施工工地等參觀實習;組織學生進行建材種類、應用及價格等市場調研項目,并通過匯報的形式展現(xiàn)參觀及調研成果。通過優(yōu)化理論、實驗教學內容,實現(xiàn)教學效果最優(yōu)化。
(三)更新教學方法
“土木工程材料”課程教學方法改革是適應應用技術型人才培養(yǎng)需求的必然選擇。根據(jù)“土木工程材料”課程教學特點,在教學過程中教師可以改傳統(tǒng)的“灌輸式”教學方法為“啟發(fā)式”教學方法,具體采用以下教學方法。①向導式教學方法,即CDIO教學法,構思(Conceive)、設計(Design)、實現(xiàn)(Implement)和運作(Operate),教師引導學生獨立完成項目設計,并結合實驗項目對設計結果進行驗證、調整及應用,提升學生學習體驗感、收獲感及成就感。②案例教學法。教師對材料的用途,通過工程實例和工程事故分析來進行說明。③與科研相結合的教學方法。結合教師自身的科研成果和工程實踐經驗,將新材料、新工藝、新標準引入課堂,并成立科研小組,鼓勵學生參與教師科研,指導優(yōu)秀學生申報大學生創(chuàng)新項目研究課題。另外,對教學以外實驗項目可通過開放性實驗室的形式進行,有一定科研意義的實驗項目可由教師指導學生撰寫論文。
(四)改進課程考核
課程考核改革要有利于提高教學質量和人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn),有利于增強學生自主學習和分析問題、解決問題的能力,以及創(chuàng)新能力,有利于客觀公正地反映學生學習效果和教師教學效果。所以,課程考核改革要突出三個轉變,即考核方式向多樣化轉變、考核內容向注重能力考核的綜合化考核轉變、成績評定向科學化(多元化、全程化)轉變。根據(jù)“土木工程材料”課程特點和學校實際教學情況,結合培養(yǎng)應用型高級工程技術人才的目標,以及土木工程專業(yè)學生的就業(yè)情況,“土木工程材料”課程考核應采取“期末理論考試+平時考核+實驗”相結合的綜合考核方式。最終成績=平時成績(考勤+課堂參與度+作業(yè))×20%+實驗、參觀實習、實踐項目×40%+期末成績×40%,由結果考核轉變?yōu)檫^程考核,強調學生在學習過程及項目實踐過程中能力的獲得[2]。
其中,期末成績按照題庫出題進行考核,以閉卷形式進行機考,考試時間90分鐘,采用百分制評定成績,主要考查學生對“土木工程材料”課程中基本概念、基本理論、基本方法的掌握情況。實驗考核重在對學生動手能力進行考查,實驗成績均以“A、A-、B、B+、C”來評定,考核指標包括師生互動、操作規(guī)范、數(shù)據(jù)處理、問題解答等。考核時,教師圍繞基本實驗事先準備若干題目,讓學生到實驗室進行現(xiàn)場考核,學生隨機抽取問題進行解答或模擬操作,實驗考核成績計入實驗成績。參觀實習、實踐項目依托學校TronClass系統(tǒng)的課程作業(yè)、調研任務為基礎,篩選有代表性的項目成果進行展示,如優(yōu)秀項目調研報告、混凝土配合比設計計算書、小課題匯報海報、自主設計實驗、舉辦小型建筑材料展等,都可作為考核項目,按優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五個等級評定。通過改革“土木工程材料”課程考核,確保教師能夠公正地評價每個學生的學習成果與表現(xiàn),可以為后續(xù)調整“土木工程課程”教學提供依據(jù)。
關鍵詞:無機非金屬材料;實驗室開放;教學研究;綜合性實驗
無機非金屬材料專業(yè)主要培養(yǎng)具備無機非金屬材料特別是建筑材料科學與工程方面的知識,能夠從事該領域的科學研究、技術開發(fā)、工藝和設備設計、建筑施工、監(jiān)理、技術及經營管理等方面的高級工程技術人才。學生通過系統(tǒng)學習及專業(yè)訓練,掌握該領域的基礎理論、專業(yè)知識和基本技能,研究無機非金屬材料及其復合材料的組成、結構與性能之間的關系,探索無機非金屬材料的制備、加工工藝技術及性能測試評價。筆者結合無機非金屬專業(yè)的特點和畢業(yè)生的就業(yè)方向,探討和研究無機非金屬材料專業(yè)的專業(yè)課實驗教學,從調整課程設置、修改教學內容、改進考核方法、加大實驗室的開放力度等幾個方面進行了探討性研究,提出了改革方案,為無機非金屬材料工程專業(yè)實驗教學改革提供了理論依據(jù)。
一、專業(yè)實驗課的設置及實驗內容
在20世紀90年代,高等學校的課程設置和教學內容都進行了改進,無機非金屬材料專業(yè)經過調整后,把原有的膠凝材料、水泥工藝學、混凝土工藝學等專業(yè)課程的實驗課的內容,統(tǒng)一調整為無機材料測試技術專業(yè)課的實驗內容,由于無機材料測試技術課程實驗學時較少,刪除了現(xiàn)在無機行業(yè)使用較少的材料實驗內容,如,石灰的消解溫度、產漿量;石膏的性質、細度的比表面測定方法等實驗內容,增加了一些新型材料的實驗內容,這樣能使學生及時掌握無機材料科學發(fā)展的方向,也增強了學生適應社會的能力。但是新型材料的發(fā)展,離不開基礎材料,基礎材料在無機材料的發(fā)展中起著重要作用,新材料及復合材料的實驗也是在基礎材料實驗的基礎上有所發(fā)展的,拼命地追求新材料的實驗內容,忽略了基礎實驗和傳統(tǒng)的實驗內容,使得無機非金屬材料專業(yè)學生在完成本科畢業(yè)論文階段明顯感覺到實驗動手能力不足,在畢業(yè)后的工作中,表現(xiàn)出缺乏基礎實驗技能的訓練。所以,基礎材料的實驗教學在實驗課教學中尤為重要,專業(yè)實驗課的實驗內容更應重視基礎材料的內容。
二、專業(yè)實驗實行獨立設課,引導學生重視實驗課
高等學校的學生存在一個普遍的現(xiàn)象,重視理論課和考試課,忽視考查課和實驗課。這種現(xiàn)象是中國應試教育模式的延伸,在這種教育模式下,學生習慣了考試,不適應考核與考查。只有把實驗課與專業(yè)課分開,獨立設置成一門課程,進行單獨考核,單獨計入學分,才能引起學生足夠的重視,從而提高學生的專業(yè)技能。
在建筑領域對無機非金屬材料的研究越來越廣,各種新材料、復合材料大量更新。實驗內容和實驗工作量越來越大,在原來的基礎上增加實驗內容遠遠滿足不了實驗課的需求,所以無機材料專業(yè)的專業(yè)實驗課應獨立設課。課程時間設置成一段時間(一周或兩周),課程應分三個階段,第一階段:學生必修實驗內容(基礎實驗);第二階段:教師布置實驗內容(綜合性、設計性實驗內容);第三階段:學生自主設計實驗內容。通過這三個階段的學習,學生能夠把本科階段的專業(yè)課以及專業(yè)基礎課的內容貫穿起來,形成一個系統(tǒng)的知識鏈。
三、加大實驗室的開放力度,培養(yǎng)學生的動手能力
要滿足實驗課獨立設課的要求,實驗室必須進行全面的開放,滿足學生的實驗需求。
在學生實驗集中階段,首先選一些驗證性實驗內容,并同時開放所有的實驗室,學生可隨時選做必修實驗內容的任意一個,但是在規(guī)定時間內必須完成所有的必修內容。在這一階段,要求學生熟悉必修試驗項目涉及的實驗儀器、原理、操作方法及國家的相關技術規(guī)程,掌握必修實驗材料的技術性質。通過這一階段的實踐,使學生掌握基礎材料的實驗方法和評定方法,培養(yǎng)學生的動手能力。在第一階段結束后,提交實驗報告,教師布置下一階段實驗任務,這一過程也是必修內容,教師給定幾個綜合性試驗或者設計性試驗題目,學生分組選擇后進行實驗方案的設計,經教師同意后進行試驗并寫出實驗報告。這一過程提高了學生的實驗方案設計能力。最后,由學生根據(jù)自己的興趣愛好提出實驗題目、設計實驗內容,經教師同意認可后,自行進行試驗并提交報告。
學生經過這樣一個過程后,使理論知識和實踐技能有了銜接,同時也是對各門專業(yè)課知識的一個系統(tǒng)的總結,不但提高了理論水平,而且提高了學生的動手能力。
四、注重學科交叉滲透,開設綜合性實驗,提高學生的專業(yè)素質
無機非金屬材料學涉及多學科領域,所以在專業(yè)實驗教學過程中,應注重學科知識的交叉滲透。利用綜合性試驗項目,把許多相關的學科知識進行融合,使學生掌握相關知識,把理論與實踐進行銜接。
在國家開展本科教學水平評估以來,學校為了提高本科教學質量,要求本科畢業(yè)設計題目是一人一題,不允許出現(xiàn)雷同論文。本科畢業(yè)設計時間持續(xù)一個學期,由教師命題,學生自主選擇,然后根據(jù)自己的論文題目,設計實驗方案。由于論文命題都是結合教師的科研內容和研究方向定的,所以實驗內容除無機材料學外,還包括有機化學、無機化學、聲、光、電、力學等多學科的方方面面。這時大多數(shù)學生顯得很盲目。使學生在專業(yè)試驗階段掌握這些相關的實驗內容,開設綜合性試驗、設計性試驗就顯得尤為重要。綜合性、設計性試驗能使學生對所學知識和感興趣的知識進行整合和改進,在實驗過程中掌握實踐技能,培養(yǎng)學生的專業(yè)素質。
專業(yè)實驗課改革和實踐是一項長期的工作,它涉及相關學科的方方面面,是一項系統(tǒng)而艱巨的任務,必須尋求各方面的支持和幫助。無機非金屬材料工程專業(yè)的畢業(yè)生分布在科研、生產、檢測等不同領域,要使畢業(yè)生都能在自己的崗位上熟練地發(fā)揮自己的特長,充分發(fā)揮自己的潛能,是我們教學研究要達到的目的。為了達到這一目的,就要不斷進行教學研究,探索無機非金屬專業(yè)的教學改革和建設,培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力,增強分析問題、解決問題的能力,開發(fā)學生的潛在能力,把學生培養(yǎng)成實用型人才。
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關鍵詞:高職院校;土木工程;概論;教學;探索
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)36-0192-03
《土木工程概論》課程是土建類各專業(yè)的一門非常重要的職業(yè)基礎課程,在整個課程的設置體系中起著先導和啟蒙作用,肩負著把完全不具備專業(yè)知識的學生引入到土木工程行業(yè)的大門,使學生從綜合教育跨入到土木建筑專業(yè)教育的重任。通過《土木工程概論》課程的學習,可以使學生了解土木工程行業(yè)的基本情況,了解土木工程行業(yè)在整個國民經濟中的地位和作用,從而激發(fā)學生學習專業(yè)課程的興趣,樹立專業(yè)思想,為學生學習后續(xù)專業(yè)基礎課和專業(yè)技能課程理清思路,指明方向。因此,《土木工程概論》課程在整個土建類專業(yè)的教學中具有非常重要的現(xiàn)實意義。
一、《土木工程概論》課程的主要特點
《土木工程概論》課程主要講授土木工程的各個層面的知識和內容,較為詳盡地介紹了土木工程各個分支學科所涉及的主要內容和知識,其課程的主要特點如下。
1.課程內容范圍廣泛?!锻聊竟こ谈耪摗氛n程的內容非常廣泛,其涉及的教學內容囊括了土木工程專業(yè)的所有領域,甚至包括了土木工程專業(yè)的許多相關課程的教學內容[1]。由于土木工程概論課程為土木工程專業(yè)的引導課程,編寫《土木工程概論》課程教材者往往在教材編寫時涵蓋的內容非常寬廣,但知識點的內容卻非常淺顯,很多內容如基礎工程、港口工程、交通工程、建筑材料等在內容的安排上基本上都是點到為止。因此,在《土木工程概論》課程的教學過程中如何有效地取舍教材內容,是每位任課教師所面臨的主要問題。
2.教學內容以理論實踐相結合為主?!锻聊竟こ谈耪摗氛n程涉及的教學內容雖然淺顯,但與工程實際聯(lián)系又非常密切,教材內容應該以工程案例為切入點,全面展示土木工程的經濟技術、建筑風貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常見問題的處理方法,從而適度地拓展學生的視野,為學生了解專業(yè)、學習專業(yè)知識以及確定學習目標和方向奠定了一定的基礎。
3.教學內容需要不斷更新和補充?!锻聊竟こ谈耪摗氛n程所涉及到的課程內容往往與現(xiàn)有的工程實際緊密相關,隨著我國經濟的快速發(fā)展,建筑行業(yè)的不斷壯大,我國的建筑業(yè)得到了前所未有的發(fā)展,但《土木工程概論》課程的教材在很長一段時間內卻不能如建筑工程的發(fā)展一樣快速進行更新,導致很多內容滯后于工程實際。如出現(xiàn)在許多教材中的世界排名第一高樓:臺北101大樓,現(xiàn)早已被迪拜的迪拜塔所超越。教材內容的滯后使得學生不能及時了解到建筑界新的發(fā)展,極大地阻礙了學生與工程實際的有效接軌,不利于學生的有效成長。因此,如何在教材內容滯后的情況下,要求教師密切關注建筑界的發(fā)展動向,靈活地增加新的教學內容和工程案例,是每位承擔《土木工程概論》課程任課教師的職責和義務。
二、《土木工程概論》課程的教學現(xiàn)狀
1.實踐教學環(huán)節(jié)缺乏。在土木工程概論課程的教學過程中,我們不難發(fā)現(xiàn)有相當一部分在讀學生,甚至極個別任課教師都片面地認為:《土木工程概論》課程僅僅是土建工程類專業(yè)的入門課程,是一門新生剛剛入學后的專業(yè)思想教育課程,其作用僅僅是學生了解到本專業(yè)的概況和基本風貌,激發(fā)學生學習專業(yè)課程的興趣和熱情。該課程的主要學習目標見下頁圖1。這種片面的認識導致很多高職院校在教學計劃的制定過程中,將《土木工程概論》課程僅作為專業(yè)的職業(yè)選修課程,課時量極少(大多數(shù)院校該課程為32學時,2個學分,個別院校該課程僅僅為24學時,1.5個學分),為了將《土木工程概論》中的眾多章節(jié)(一般該課程共計15章左右,涵蓋了土木工程的各個領域,如土木工程發(fā)展史、土木工程材料、基礎工程、建筑工程、交通工程、橋梁工程等)都講完,絕大多數(shù)教師以純理論的授課形式蜻蜓點水般地完成《土木工程概論》課程枯燥的教學任務,缺少非常必要的實踐教學環(huán)節(jié),導致學生的學習興趣不高,這和在制定人才培養(yǎng)方案時將土木工程法概論課程作為土建工程類各專業(yè)的先行引導課程,以此來提高學生對專業(yè)的了解及熱愛度的初衷發(fā)生了一定的背離,久而久之學生將會慢慢產生一種對專業(yè)的排斥心理,這對培養(yǎng)學生有效的學習專業(yè)技能課程的興趣極為不利,甚至產生一定的消極影響。
2.教材內容更新較慢。教材對于任何專業(yè)任何課程的學生和教師而言都是極為重要的,沒有了教材,學生對知識的掌握很難實現(xiàn),而教學中優(yōu)秀的教材是促使學生快速掌握知識并引領學生入門的最佳途徑。目前我國《土木工程概論》課程的教材很多,但是大多數(shù)教材中不乏許多“十二五”規(guī)劃教材,內容涉及面極廣,但教材內容僅僅涉及專業(yè)知識的表面問題,對深層次的專業(yè)知識接觸甚少,而對于建筑領域中的新工藝、新產品及建筑的前沿學科的介紹普遍偏少,教材內容比較陳舊,不能反映當今社會的土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀,這是因為當今我國的土木建設發(fā)展速度極快,無論是高層建筑、大跨度橋梁,還是超長的隧道工程和地下工程的結構形式、施工工藝以及建筑材料的發(fā)展速度都是日新月異的,然而教材的更新遠遠跟不上土木工程學科的發(fā)展速度[2],任課教師如何根據(jù)時代的發(fā)展及時補充教學內容是《土木工程概論》教師面臨的主要問題。
3.教學安排不盡合理。(1)課程的重視度不夠,教師安排缺乏考慮。許多高職院校對《土木工程概論》課程不夠重視,在該課程教師的安排上,往往認為任何教師都可以上,更為嚴重的是很多高職院校將該課程交給剛剛從學校畢業(yè)的年輕教師負責講授,由于教材本身的缺陷,再加上青年教師教學經驗和工程實戰(zhàn)經驗都不足,在教學過程中,難以用理論聯(lián)系實際,這樣就會導致教師會根據(jù)自己的喜好選擇講授內容,講授過程找不到章節(jié)的相互聯(lián)系性,導致授課章節(jié)相對獨立,課程的整體性較弱,使得大多數(shù)學生在學習過程中“知其然而不知其所以然”,對課程內容體系的掌握不足很容易造成學生“只見樹木,不見森林”不良的結果。(2)教學學時不夠,考核方式過于簡單。通過走訪、調研發(fā)現(xiàn),很多高職院?!锻聊竟こ谈耪摗氛n程的授課課時普遍偏少,授課課時最少的院校只有16學時,大多數(shù)都在30學時左右。由于《土木工程概論》這門課程所包含的內容非常廣泛,并且部分內容在今后的教學過程中很難再涉及到,若按專業(yè)課程的標準進行講解,如此少的教學時數(shù),怎能達到教學計劃設置本課程的預期教學目標。同時,在走訪中了解到,很多高職院校在本門課程的教學過程中,所采用的考核方式基本上都過于簡單,有的院校通過做作業(yè)的形式完成,有的院校因為課程內容過多,采用開卷考試的形式完成,有的院校以期末對本課程的總結完成,有的院校以閉卷記憶性基礎知識為考試內容,考試內容并未突出專業(yè)的基本特色。眾多的考核形式,僅僅限于一些基本的常識,使得考核流于形式,學生經過這樣的考核,基本上全部過關,這就給剛剛進入大學校園的學生造成一種錯誤的認識:學習不學習都能過關,學好學不好都是一樣[3],這種錯誤的認識使得很多大學生缺失了學習熱情,得過且過,部分學生沉迷于網絡游戲不能自拔。這與我們開設本課程對學生所學專業(yè)起到啟蒙、引導作用的初衷發(fā)生背離。
4.教學方法與手段落后。調查表明,大多數(shù)高職院校《土木工程概論》課程缺乏相應的實踐教學內容,很多任課教師在課程的教學過程中,以課堂理論灌輸式的教學方式為主,輔以簡單的工程案例教學法;課堂上,任課教師陶醉于自己的講授內容中,講課講得口干舌燥,而講臺下的學生卻聽得耐性全無,睡覺的睡覺,說話的說話,開小差的開小差,玩手機的玩手機;師生之間缺乏應有的互動以及學生進行獨立思考的時間和動手訓練的機會,結果使得教師“一廂情愿”的陶醉于自己賣力的課程講授中,而學生始終不知所云[1]。此外,教學手段也過于單一,傳統(tǒng)板書教學和播放課件的教學手段已難以滿足當前《土木工程概論》課程的多元化教學方式的需要,使剛進校的學生學習興趣急劇降低,始終處在被動的學習狀態(tài)中,不利于今后專業(yè)課程的教學。
三、提高教學質量的思考與建議
1.重視師資隊伍的建設。良好的教學效果需要高素質的任課教師來保障。由于《土木工程概論》課程涉及的土木工程領域非常廣泛,涉及建筑工程、交通工程、橋梁工程、港口工程、地下工程、水利水電工程等相關知識,這就要求任課教師不僅有豐富的教學經驗,更應當積累一定的工程管理和工程處理的經驗以及扎實的專業(yè)知識背景。因此,高職院校土建類專業(yè)建立起一支穩(wěn)定的,老中青相互結合的高素質教師隊伍是提高并保證教學質量的前提條件.同時,由于社會的快速發(fā)展,新的施工手段和新型材料不斷出現(xiàn),而教材往往滯后于現(xiàn)代科技很長一段時間,因此,各高職院校應要求任課教師平時注意知識的搜集、積累、整理和總結,及時將現(xiàn)代土木工程領域中的新的知識、新工藝、新材料及時地補充給學生,使學生能夠及時融入到社會中,跟上時代的發(fā)展。
2.重視教學方法的創(chuàng)新?!锻聊竟こ谈耪摗氛n程的教學內容常常以理論偏多,學生學習興趣不高,對一些極為專業(yè)的、抽象的教學內容很難理解甚至不理解。為提高學生的學習興趣,這就要求我們的教師充分備課,在課堂上用簡單、易懂、簡明的教學方法使初學的學生能夠盡快地消化和理解教學內容。
為培養(yǎng)學生自主學習的能力和創(chuàng)新思維能力,任課教師應不斷嘗試和不斷完善教學方法,如采用啟發(fā)式、討論式、案例式等一系列教學方法相互融合的多元化教學方法[4],以激發(fā)學生的學習興趣和學習的主動性。例如,很多教師在本課程的教學過程中常采用的教學方法――案例教學法及討論式,多種教學方法的靈活綜合應用,可以有效地引導學生自主探究和體驗知識的發(fā)生過程,還原學生原來的科學思維活動,以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力[5]。其教學方法的應用見下頁圖2。
3.提倡多元化教學手段的綜合應用。采用傳統(tǒng)的一支粉筆、一塊黑板為教學手段的授課方式,很難生動地講授《土木工程概論》課程的教學內容。因此,各高職院校應提倡任課教師積極探索先進的、現(xiàn)代化的教學手段,如,多媒體、網絡、投影等。通過圖像、聲音、文字、板書等幾方面的有機結合,把教學內容立體地展現(xiàn)在學生面前,以彌補采用傳統(tǒng)教學手段授課帶來的不足?!锻聊竟こ谈耪摗氛n程的另一個重要手段就是任課教師應及時對學生學習中存在的一些問題盡行有效地反饋,可通過作業(yè)、答疑、測試,跟學生網上聊天等各種渠道和形式來了解學生對知識的需求情況,以及學生在學習中存在的疑惑,這樣任課教師就可以及時引入新的教學手段來保證教學質量的有效提高,從而提高學生學習的積極性。
另外,在考核方式上,任課教師應不斷探索,尋找并不斷完善教學評價體系。課程考核是檢查任課教師教學效果、評價學生學習效果的有效手段之一,為了有效地提高《土木工程概論》課程的教學質量和教學效果,對現(xiàn)行的以期末閉卷考核為主的教學評價體系必須進行改革。探索靈活多樣的考核方式,如,開卷和閉卷相結合、平時小論文和期末綜合論文相結合、基礎知識與應用能力相結合等多種考核方式,逐步形成有利于學生綜合素質提高和能力培養(yǎng)的新的考核評價機制[1]。
四、結束語
《土木工程概論》課程是土木工程各專業(yè)的一門職業(yè)基礎課程,教學內容多、涉及面廣,這就要求任課教師采用合理的、多元化的教學手段和方法,激發(fā)學生的學習興趣,從而培養(yǎng)出適合當今時代需要的專業(yè)技能復合型人才。
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關鍵詞:混凝土結構;教學探索;體會
作者簡介:楊淑紅(1969-),女,內蒙古呼倫貝爾人,呼倫貝爾學院,副教授;王建華(1966-),男,內蒙古呼倫貝爾人,呼倫貝爾學院,副教授。(內蒙古 呼倫貝爾 021008 )
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)08-0083-02
混凝土結構是土木工程專業(yè)的專業(yè)核心課。該課程涉及內容廣,包含建筑力學、建筑制圖、建筑構造、建筑材料、建筑施工、土力學地基基礎、計算機輔助設計等多門學科的知識,有基本構件設計和房屋結構設計兩大部分,知識面寬且實踐性強。本課程的任務是使學生初步掌握混凝土基本構件的受力和破壞特征,掌握基本計算理論和方法,掌握傳力路線,對一般房屋能進行結構選型和構件布置,在正確識讀建筑結構施工圖的基礎上具備一定的結構設計能力,為今后從事開發(fā)、管理、設計、施工及監(jiān)理等與建筑相關的工作打下必備基礎。為提高教學質量,加強教學效果,筆者結合多年教學實踐對該課程展開探討,供同行交流參考。
一、結合課程特點,講清混凝土結構課與力學的聯(lián)系與區(qū)別
力學是混凝土結構的先修基礎課,混凝土基本構件在性質上相當于“材料力學”,因而它與材料力學既有聯(lián)系但又有所區(qū)別。材料力學主要研究單一、均質、連續(xù)、彈性材料的單純構件的受力分析,而混凝土結構則是研究鋼筋和混凝土這兩種力學性質差別很大、復雜構件的受力分析。在裂縫出現(xiàn)以后,特別是臨近破壞之前,其受力和變形狀態(tài)與理想材料有顯著不同。這導致學生剛入門時思維產生混亂、混淆。但二者又都是通過幾何、物理和平衡關系來建立基本方程這一方法來解決問題的,只是混凝土構件要始終考慮兩種材料組成及非均質、非連續(xù)、非彈性的特點。
材料力學、結構力學等課程側重于構件的應力、內力和變形的計算,答案唯一?;炷两Y構課程不僅要解決構件強度、變形的計算,更側重于設計;不僅包括結構方案的確定、構件選型、材料選擇、確定計算簡圖、荷載計算及配筋構造等,還要考慮安全、適用、經濟、施工合理可行等因素,是一個綜合性的問題,有多種解決的方案。
二、講好設計原則,掌握結構的基本設計方法
“以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計法以可靠指標度量結構構件的可靠度,采用分項系數(shù)的設計表達式進行設計”[1]是混凝土結構的基本設計原則。這部分內容多,關系復雜,信息量大。包括結構的功能要求、極限狀態(tài)、極限狀態(tài)方程、結構可靠度、目標可靠指標、安全等級、結構重要性系數(shù)、荷載效應組合的設計值、結構構件的抗力設計值,其中荷載效應組合的設計值又有多種組合,適用于不同的極限狀態(tài)。荷載效應組合設計值與結構構件的抗力設計值的表達式涉及的參數(shù)非常多,初學者不易領會理順。授課時將這部分內容制成教學掛圖展示給學生,如圖1所示。
其中:γ0 為結構的重要性系數(shù);S為荷載效應組合的設計值,其函數(shù)為:S =S(γG,γQi,ψCi,ψqi,SGK,SQik,…);R為結構構件的抗力設計值,其函數(shù)為R=R(fc,fs,αk,…)/γRd;C為結構或結構構件達到正常使用要求的規(guī)定限值。
同時將圖中內容歸納為“一個基本要求,兩類極限狀態(tài),三種性質,多個分項系數(shù)”,這樣使零散的概念條理化、系統(tǒng)化,宜于理解掌握。
三、構建整體的傳力體系,指明設計思路
混凝土結構課的講授要使學生一開始就建立總的框架結構,明確整體傳力體系,這樣才能目標明確、思路清晰、抓住構件、整合結構。
房屋結構中的屋(樓)蓋(梁、板)是水平承重構件,主要承受直接作用在屋(樓)蓋上的豎向荷載及本身自重。柱、墻是豎向承重構件,除承受由屋(樓)蓋傳來的作用及自重外,尚承受由風和地震所引起的水平作用(對于地震區(qū)房屋或高層建筑,水平作用往往是比較大的)。房屋所承受的全部豎向荷載、自重及水平作用等通過柱和墻作用到基礎結構上,最后由基礎傳至地基。
在教學中以圖2形式展示直觀形象,實踐證明教學效果良好。
四、遵循教學規(guī)律,加強與工程實踐的結合
1.重視構造措施并在工程實踐中加深理解
實際工程中的混凝土結構或構件通常受到多軸正應力、剪應力的復合作用,混凝土很少處于單向受力狀態(tài)。對復合受力情況下的混凝土強度,由于其材料的復雜性,至今未有能同時圓滿解釋各種現(xiàn)象的強度理論。這導致混凝土結構的設計理論和計算方法至今仍建立在性能試驗和工程實踐的基礎上,其計算公式有邊界條件和使用范圍;對于在計算中不易詳細考慮而被忽略了的因素,往往會通過一定的構造措施加以補充完善??梢哉f:一個完整的結構設計應是可靠的計算依據(jù)、合理的構造措施相輔相成的。計算固然重要,但若缺少構造前提,計算將無法進行;反之,有了計算結果,還需要構造措施加以保證。
構造措施在混凝土結構課中所占比重很大,復雜抽象,單憑課堂教學很難取得良好的教學效果,因此除在思想上提高認識,將構造措施與結構計算并重外,安排多次認識實習并在實踐中理解、領會、消化構造措施是切實可行的途徑。
2.課程設計保持連貫性,與工程實踐緊密結合
土木工程專業(yè)有房屋建筑學的課程設計、混凝土結構的課程設計、地基基礎的課程設計、施工組織的課程設計、概預算的課程設計等等,它們往往自成體系、各自獨立。片面強調本課程的理論和實踐、互不銜接既不利于學生綜合思考問題能力的培養(yǎng)也影響學生創(chuàng)造性的發(fā)揮。
在相互協(xié)調的基礎上,把建筑、結構、地基基礎、施工組織、概預算等各課程設計連貫起來,任務書合成一本,統(tǒng)一下達的教學方法可有效解決上述問題。教學中要注意設計題目應“拆得開、并得攏”,既有工業(yè)建筑又有民用建筑,讓學生選擇自己喜歡的對口方向,盡量做到一人一題,結合實踐真題實做。
教學實踐證明:通過相互連貫的課程設計既鍛煉了學生綜合駕馭問題的能力又可為畢業(yè)設計及通才加專才應用型人才的培養(yǎng)打下堅實基礎。
五、注重連續(xù)性、過程性,課程考核方式多樣化
考核是教學活動的一個重要環(huán)節(jié)。20世紀70年代,教育學家O·桑迪在總結前輩們各種理論和實踐的基礎上提出了現(xiàn)代人才評價的原理,其別強調將過去那種單純在課程結束時進行考試的評測轉化為與課程同時進行的合作性、過程性評價。[2]
在教學初始將課程要求、成績標準、考核方式介紹給學生,使學生了解合作評價、過程評價的重要性,可激發(fā)學生的學習潛能與創(chuàng)新能力。如該課程采用的考核方式:兩次筆試占50%(期中占20%、期末占30%),混凝土結構新材料、新工藝、新理論方面的研討論文占10%,自主到施工現(xiàn)場、科研單位、設計所進行實踐性學習的成果占20%,課堂參與占10%,小組討論占10%。同時各部分的考核分散在課程的各個階段,有時效性。這種考核方式會保證學生從始至終全神貫注參與教學的全過程,不會出現(xiàn)前松后緊、期末突擊的不均衡現(xiàn)象。
六、緊跟時代要求,培養(yǎng)現(xiàn)代化、高素質的工程技術人員
1.增加課堂教學的信息量,構建大土木的混凝土結構
為解決原有的課程設置過于“專業(yè)”、學生知識面狹窄、部分課程內容重復、交叉的弊端,教育部明確了寬口徑、大土木的培養(yǎng)目標。大土木下的混凝土結構的類型很多,涉及的領域很廣,新材料、新技術層出不窮。內容上除基本的材料力學性能、設計原則、受彎(受扭、受拉、受壓)構件承載力計算、構件的變形和裂縫寬度驗算、預應力混凝土構件、梁板結構及單層工業(yè)廠房等內容外,在教學中增加了構件受沖切性能、災害作用下的混凝土結構性能、新性能的混凝土結構(如:高性能混凝土結構、纖維增強混凝土結構、鋼骨混凝土結構、鋼管混凝土結構、鋼—鋼混凝土組合結構)、體外預應力混凝土等內容的介紹。同時把粘結與錨固列為獨立章節(jié),構建粘結應力滑移本構關系,著重掌握基本錨固長度、錨固長度、搭接長度的計算及一系列相關構造要求。
教學過程中結合實例注重新材料、先進施工方法的引入,利用多媒體等現(xiàn)代化的教學手段加大課堂的教學信息量,使學生視野開闊,畢業(yè)后適應的工作范圍廣泛,有后勁。
2. 緊密結合《規(guī)范》授課,為注冊執(zhí)業(yè)資格考試做好知識儲備
執(zhí)業(yè)資格考試是對建筑工程領域從業(yè)人員的資格認證考試,如全國注冊結構工程師自1998年實行全國統(tǒng)一考試以來極大地提高了我國建筑結構設計人員的理論知識水平和業(yè)務能力,保證了我國建筑結構設計總體水平的穩(wěn)步提升??荚囍谢炷两Y構所占比重很大,因此在學生階段就要打好基礎,為注冊執(zhí)業(yè)資格考試做好知識儲備。為此在教學中要優(yōu)化課程內容,不僅注重知識點的試驗研究、結論引入,更在教學中結合《規(guī)范》注重其邊界條件,側重知識點的實際應用,學會“學《規(guī)范》、套《規(guī)范》、《規(guī)范》與其他規(guī)范(如《高層建筑混凝土結構技術規(guī)程》、《建筑抗震設計規(guī)范》等)的交叉應用”的學習方法,為學生畢業(yè)后終身學習、專業(yè)發(fā)展、參加執(zhí)業(yè)資格考試奠定基礎。
七、結束語
目前混凝土仍是我國建房的主要材料,混凝土結構課程的改革與建設仍是一項長期、艱巨、系統(tǒng)的工程。不斷提高教學質量,加強學生的綜合素養(yǎng),為社會培養(yǎng)寬口徑、厚基礎、強實踐、有后勁的工程技術人員仍需不斷探索努力。
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關鍵詞:地聚合物;新材料;環(huán)保;綠色膠凝材料
1.地聚合物的發(fā)展歷史
地聚合物是英文Geopolymer的意譯名。Geopolymer這個單詞最早是由法國科學家Joseph Davidovits于1985年在美國專利[2]中提出來的,現(xiàn)在已經被廣泛引用。
地聚合物材料的性能獨特,用途廣泛,在建筑材料、高強材料、固核固廢材料、密封材料、和高溫材料等方面均顯示出巨大的應用前景。地聚合物的大部分普遍應用領域與水泥、陶瓷相同,但是與水泥和陶瓷比較起來,地聚合物材料具有很大的優(yōu)勢:一方面,制造地聚合物材料不需要高溫煅燒或燒結,地聚反應在常溫到150度就可以完成,而且生產過程中幾乎沒有NOx、SOx、和CO產生,CO2的排放量也非常低;另一方面,地聚合物材料的大部分性能優(yōu)于水泥或等同于特殊陶瓷;在高級應用領域(如航空、航天等),地聚合物因可以用來制備高性能低重量的器材而更不能被高分子、金屬材料所替代。因此地聚合物材料已經越來越引起了材料工作者們的廣泛關注。在國外,有關地聚合物材料方面的專利、論文數(shù)量每年都有大幅度的增加,研究的內容已經進入了實用化的研究階段。但國內的這一領域起步較晚,本文結合我國的國情和發(fā)展力爭比較全面的對地聚合物這類材料進行總結,為后續(xù)的研究工作提供一個有利的借鑒。
2.地聚合物材料的研究意義
我國發(fā)展地聚物水泥有特別重要的環(huán)保意義。硅酸鹽水泥是一種高污染、高能耗及消耗大量資源的膠凝材料,1997年我國生產5.1億噸水泥,其中熟料3.5億噸。據(jù)初步規(guī)劃,2010年我國水泥產量將為8億噸。每生產1噸熟料所排放的CO2總量約為l噸,今后10余年內,地球大氣層將因我國的水泥生產而增加CO2積累量近75億噸之多。這是一個十分驚人的數(shù)字[3]。大氣CO2積存量增加是導致地球溫室效應的主要原因。此外,水泥生產過程還排出大量有害氣體NOx、SO2和粉塵。僅從環(huán)保角度考慮,我國就應該積極開發(fā)應用地聚物水泥,地聚物水泥的主要組成是燒粘土(偏高嶺土)及堿激發(fā)劑,偏高嶺土的煅燒溫度低(700~900℃),能耗低并且不排出有害氣體(CO2、NOx、SO2),是一種“綠色膠凝材料”。
我國研究及開發(fā)應用地聚物材料有豐富的原材料。我國高嶺土資源十分豐富,泥質高嶺土1996年探明儲量為14.32億噸,主要集中于廣東、福建、廣西、江西、湖南和江蘇;含煤高嶺土(簡稱煤系高嶺土)是我國特有的非金屬礦,屬于硬質礦石型,主要分布在我國北方的華北、東北、西北的石炭)二疊紀煤系中,以煤層中夾矸、頂?shù)装饣騿为毿纬傻V層等形式存在,已探明各級儲量16.7億噸[4]。此外,我國還儲存有大量沸騰爐渣,沸騰爐渣是一種燒粘土火山灰材料,是制備地聚物材料的廉價原材料,充分利用沸騰爐渣還具有極大的環(huán)境效益。
地聚物基纖維復合材料具有較好的力學性能,制備工藝又比較簡單,在土木工程可部分替代木材或金屬作為建筑結構材料;還可利用其阻燃、耐高溫等特性用作新型建筑裝飾材料或耐火保溫材料。所以,地聚物基材料在我國土木工程中有廣泛的應用前景。
3.地聚合物材料的研究現(xiàn)狀
進入21世紀,可持續(xù)發(fā)展已成為全人類共同關注的話題,如何開發(fā)新能源和新材料、減少已有能源與材料的消耗是其中一個重要方面,多孔陶瓷材料應運而生。文獻表明,大多數(shù)多孔陶瓷體的獲得都要經過1000℃甚至更高溫度的焙燒。與傳統(tǒng)多孔陶瓷制備工藝相比,地聚合物多孔材料具有成本低、工藝簡單的優(yōu)勢;特別是地聚合物材料可以在較低溫度下反應獲得較高強度,免除了高溫燒結工藝,而且能制造復雜形狀制品,因而具有明顯的技術優(yōu)勢。
在努力提高材料強度的同時,材料的耐久性越來越得到人們的關注。這是因為世界各地大型混凝土工程的破壞狀況非常嚴重,每年各國都需要花費巨額的維修費用。如加拿大每年僅用于鐵路路枕的維修費用即達3400萬加元(合人民幣1153億元)[5]。同時由于科技的不斷發(fā)展,對于常規(guī)膠凝材料提出了更為苛刻的要求,如核電站核防護外殼要求材料在水熱條件及大劑量輻射下不致破壞,核廢料固封材料要求材料具有低滲透性及耐腐蝕性。Malinouski[6]、Roy.R[7]等通過對至今仍保存完好的古羅馬建筑、希臘古Cister混凝土墻以及以色列Roliea溫泉古浴池等成功的耐久性實例進行考察,提出地聚合物特有的方沸石或類沸石結構可能是上述古混凝土具有出眾耐久性的原因。
4.結束語
隨著時間的攤移,地聚合物在原料來源、生產能耗、強度及耐久性方面的諸多優(yōu)點,越來越得到人們的重視。這也是各國大力開展地聚合物材料的原因。在可持續(xù)發(fā)展的道路上我國更應該大力研究與發(fā)展地聚合物材料。
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[5]唐明述.硅酸鹽通報,1992,1:29.
畢業(yè)設計存在的問題
學校為規(guī)范隧道工程畢業(yè)設計的指導和管理,對畢業(yè)設計的流程、質量控制體系、考核評價體系及設計成果等方面進行規(guī)范,并對如何更好地開展畢業(yè)設計指導進行了多個方面的探討和借鑒,但還存在很多問題。主要表現(xiàn)在:選題與工程實際存在一定程度脫節(jié);設計資料陳舊,沒有及時更新,缺乏系統(tǒng)性;畢業(yè)設計成果欠規(guī)范,設計質量有待提高;設計過程管理不嚴格,學生態(tài)度不積極嚴肅;指導模式有待改進和完善??傮w而言,目前本校隧道工程畢業(yè)設計在選題、指導、培養(yǎng)目標、參與主體的主觀能動性、建立創(chuàng)新激勵機制以及理論與工程實際相結合等方面還存在一些問題。
對我校隧道工程畢業(yè)設計的幾點改進和完善建議
隧道工程是土木工程的一個分支,寬口徑的土木工程專業(yè)是應用性、實踐性很強的專業(yè),其涵蓋范圍廣泛,涉及的知識面寬,針對性強,其教學具有很強的實踐性、社會性、綜合性、創(chuàng)新性和群體性的特點。根據(jù)“湖南城市學院隧道工程專業(yè)人才培養(yǎng)計劃”的教學培養(yǎng)目標,貫徹因材施教的育人原則,更好地體現(xiàn)理論教學、實踐教學和科學研究“三元一體”的教學思想,適應厚基礎、寬口徑的專業(yè)培養(yǎng)要求,本校對隧道工程畢業(yè)設計的指導根據(jù)2010屆、2011屆與2012屆畢業(yè)生的設計情況以及暴露的問題,和與多個學校的探索交流,主要針對設計前期、設計過程和設計后的總結提出了以下幾點改進和完善的建議。
(一)充分做好設計前期工作
1.加強和落實好畢業(yè)實習,科學選題,提前選題。畢業(yè)實習能夠讓學生充分體驗施工現(xiàn)場,將學習的理論和實踐聯(lián)系起來,成為學生為完成畢業(yè)設計很好的練兵場,因此教師應該加強畢業(yè)實習的落實。本校的畢業(yè)實習安排在第7個學期期末延續(xù)至寒假,因此盡量在滿足教學安排的情況下,爭
取較長的時間給學生體驗,同時制定好相關的指導方案,有針對性地指定實習內容,并要求做好實習日志和報告并據(jù)此進行畢業(yè)實習答辯和評定。畢業(yè)設計成功與否,效果如何,與畢業(yè)設計選題密切相關,題目選擇要滿足教學要求,還應達到專業(yè)培養(yǎng)目標的教學大綱要求,盡量結合生產實際、科學研究的任務,同時還應適當反映本專業(yè)領域的發(fā)展水平和前沿動態(tài)。另外,要切合學生實際知識水平和應用能力,特別是畢業(yè)設計內容還應該結合學生畢業(yè)分配的去向,2010屆、2011屆與2012屆曾經參與過隧道工程技術工作的畢業(yè)生反饋的信息表明,由于選擇與工作相關的畢業(yè)設計課題,確實受益匪淺,他們能夠更好更快地適應工作環(huán)境。因此,建議在學生畢業(yè)實習前由老師制定好選題,給定相關設計資料,特別重視給定詳細的地質資料,讓學生在施工現(xiàn)場重視對地質資料的分析、研究和使用,充分熟悉和鞏固工程地質方面的專業(yè)知識,讓學生在畢業(yè)實習期間有針對性地選好課題,同時學習和強化與之相關的內容,收集實用的資料,了解相關施工工藝。
2.做好資料搜集工作。選定了畢業(yè)設計題目,學生應該以此搜集相關的規(guī)范,教材(特別是《隧道工程》、《土木工程地質》、《結構力學》、《巖體力學》等)、參考文獻、論文以及相關視頻資料,同時熟悉隧道施工工序,認真閱讀,回顧和讀懂讀透重要章節(jié)內容。這部分的工作量大而且對順利完成畢業(yè)設計有著不可取代的作用,可能有的學生不積極,或者有些盲目,老師應該予以適當?shù)闹敢?,盡量避免學生做無用功。
(二)落實和抓好設計過程
在前期做好較為充分的設計準備后,本著“以人為本,教會生存,張揚個性”的指導方針,設計過程不僅學生要充分發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)新性,指導老師也要加強對學生的指導工作,投入足夠的時間和精力,同時學校要制定積極的管理措施作為有力的保障,從而保證畢業(yè)設計的順利進行。
1“.模板化”設計與“個性化”設計相結合。本校隧道畢業(yè)設計由于在資料庫儲備方面還沒有完善,所以畢業(yè)設計宜采用“模塊化”?!八淼拦こ痰哪K化設計”的具體內容包括以下幾個方面的基本內容:選線、建筑限界、洞門、襯砌、通風與照明、排水、施工方案、施工組織、概預算等。學生必須要有這幾個方面的設計內容,但是為滿足教學要求的深度和廣度,又避免抄襲現(xiàn)象和充分發(fā)揮學生的積極探索和創(chuàng)新的精神,鼓勵學生個性化發(fā)展,同時建議還采取“個性化設計”補充,在以上幾個基本內容中采用其中1-2個版塊進行深入的分析,研究和專項設計,有必要時可以輔助試驗,施工現(xiàn)場考察。
2.正確對待計算機輔助設計。計算機輔助設計已經在工程設計得到廣泛應用,計算機應用能力成為衡量畢業(yè)生能力的一個重要指標。畢業(yè)設計過程中要求畢業(yè)生結合本校師資隊伍情況,以隧道工程為畢業(yè)設計對象,在畢業(yè)設計過程中合理使用計算機進行輔助設計,但同時為了避免學生抄襲和弱化學生實際動手能力,建議學校采用“手工+計算機輔助設計”相結合的模式。例如,首先學生必須掌握常用的辦公軟件,如:Word、Excel、Power-Point、AutoCAD、Project等,并能熟練地用來進行大部份畢業(yè)圖紙的繪制與畢業(yè)計算書的編寫;其次,對于部分非常重要的圖紙,如建筑限界設計,緊急停車帶設計,洞門平面圖,洞門立面圖,各類圍巖襯砌設計及配筋圖,爆破施工方案,路面結構圖則必需采用手工繪制。同樣,對于結構設計計算,要求學生學會相關軟件,如Ansys、Midas-gts、Flac3D、Abaqus,同濟曙光等進行結構受力計算和分析。但對基本的計算,如圍巖壓力的計算、襯砌配筋等,宜采用手算。此外,還應適當鼓勵和引導學生進行與自己工作相關的設計和研究生學生學習,還可以較為深入地引導學生學習同望West,Origin科技繪圖,以及Fortran90、VC++等計算機語言編程的應用。
3.教師指導模式的改進。指導老師精力和時間的投入、給予的耐心指導是學生順利進行畢業(yè)設計的強有力保證。教師指導主要從以下幾個方面進行改善和提高:
(1)在畢業(yè)設計過程中,指導老師不僅要進行業(yè)務指導,更要著眼于教書育人、提高學生綜合素質和工程能力;不僅在設計選題和下達任務等環(huán)節(jié)“精挑細選”,更要在指導過程中“精雕細鑿”,因材施教;不僅要對學生的出勤紀律、任務完成情況進行管理監(jiān)督,同時要聽取學生完成工作情況的匯報,關心學生的全面成長。因此老師可能采用多種指導方式,如直接與學生見面或者運用QQ、手機等聯(lián)系方式進行指導,同時建議老師指定每周特定的時間為學生答疑解惑,尤其對于地質資料的閱讀和襯砌設計部分,要適當補充相關文獻、論文和專題形式的詳細指導。
(2)指導老師應該根據(jù)學生的不同情況,擺脫以往“單行灌入式”的教學方法,改變學生“等、靠、要”的惰性心理,采取“因材施教”的方法。另外,還要特別注意鍛煉學生自學能力,例如對于襯砌計算,他們不知道如何下手,指導老師可大致先講述計算的基本環(huán)節(jié)及如何查閱相關資料的途徑,然后放手讓學生們自主去探究,最后再根據(jù)相關問題重點答疑。這樣在學生的獨立學習能力得到提高的同時,也讓學生學會了如何規(guī)劃處理工程問題。
(3)組成指導小組定期給予指導。隧道工程畢業(yè)設計是對所學專業(yè)的綜合訓練,它涉及巖土、地質、建材、力學、施工組織及概預算、結構設計原理等各個方面,涉及的問題多,知識面較寬,這就要求教師要分工協(xié)作,充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢,以保證畢業(yè)設計指導的質量,因此建議成立隧道專項指導小組,小組教師適當?shù)匮a充一些隧道工程專題講座,并進行集體答疑,互相配合,避免獨立指導下不全面的弊端;同時小組成員經常討論指導畢業(yè)設計的經驗與體會,對培養(yǎng)青年教師,提高其業(yè)務水平及指導畢業(yè)設計的能力也起到積極的作用。
(4)與其他院校多交流,相互借鑒。這三次的畢業(yè)設計指導通過與武漢大學、華中科技大學、中國地質大學(武漢)、中南大學、湖南大學、湖南科技大學等高等院校的師生相互交流,同時聘請相關教授(如華中科技大學王元漢教授)來本校進行畢業(yè)設計指導和相關知識講座,為本校隧道工程以及其他畢業(yè)設計提供了很多的建設性建議,特別是對教師如何指導學生、引導學生積極思考、充分發(fā)揮主觀能動性等方面有很大的促進作用,全面完善了本校土木工程畢業(yè)設計指導模式。
4.學校加強和落實好考勤制度和考核評價體系的管理。畢業(yè)設計的管理是一項復雜的系統(tǒng)工程。涉及畢業(yè)論文的選題、任務書的下達、開題、評審、答辯、成績評定和歸檔等一系列程序。畢業(yè)論文的管理工作需要制定如教師指導、師生定期交流、論文審閱、考核標準和評級等一系列制度規(guī)范。雖然本校建立了一系列畢業(yè)設計管理制度,但其中卻存在許多尚需完善之處,因此必須建立一套行之有效的管理實施辦法、明確考核標準和指標。同時,必須強化貫徹制度的力度,將畢業(yè)論文的相關規(guī)定和條例落實到位。在實際執(zhí)行中,對畢業(yè)設計成果質量要求不能放松,并且監(jiān)督管理工作不能浮于表面,特別是對于出現(xiàn)問題的畢業(yè)設計,應更加嚴格要求,保證整改效果。
(三)設計后重視總結與完善
1.建立和完善科學的評價指標體系和評分標準。畢業(yè)答辯是考核畢業(yè)生分析問題、解決問題應變能力的一種手段,是對學生畢業(yè)設計水平的評估。組織好畢業(yè)答辯可提高學生整體的專業(yè)水準。目前,本校土木工程的答辯是按班級進行的,橋梁工程專業(yè)與隧道工程專業(yè)混在一塊進行答辯,因此采取的畢業(yè)答辯模式有待改善。根據(jù)本校教學資源的具體情況,結合以往的答辯模式和借鑒山西鐵路工程職業(yè)技術學院的答辯模式,本校土木工程目前的畢業(yè)答辯模式應該分專業(yè)進行,各個專業(yè)答辯小組組員由6人組成,由本專業(yè)學科帶頭人任組長,指導老師和專業(yè)老師各2名,聘請1名施工現(xiàn)場工程師或退休工程師參加答辯。畢業(yè)答辯內容宜由以下三個部分組成:
(1)畢業(yè)設計宣講。由設計者口述完成,要求宣講內容完整嚴謹,概念清楚,能正確運用圖表,重點突出創(chuàng)新能力及涉獵可能奪得新工藝,新材料,新技術和對未知施工知識的探究,這里建議采用懸掛圖紙,黑板板書和PPT演示相結合的方式,重在培養(yǎng)學生的表達能力。
(2)抽題答辯。指導老師根據(jù)設計過程需要的基本知識,必須掌握的重點知識,選好一定數(shù)量的答辯題,供答辯現(xiàn)場抽簽答辯,這樣可以激發(fā)學生的學習興趣,營造一個生動、活潑的教學環(huán)境,為畢業(yè)生掌握基礎知識提供一個很好的平臺。
(3)提問答辯。參加答辯的老師提前閱讀畢業(yè)設計,緊扣畢業(yè)設計進行隨機提問答辯,學生即興回答,要求能很快理解所提問題的實質,解答內容正確,論證確切,邏輯性強。
2.重視資料庫的完善。就畢業(yè)設計這一教學環(huán)節(jié)而言,需要大量的設計資料做支撐,這既是教學任務的要求,也是資源積累和教學可持續(xù)發(fā)展的需要。目前,本校隧道工程的設計資料數(shù)量嚴重不足,參考書籍不全,規(guī)范沒有及時更新等問題,這在一定程度上影響了畢業(yè)設計的質量和速度。因此,學校、老師和學生必須重視隧道設計資料的收集、整理和資源整合,除了補充和完善常規(guī)紙質資料外,應當發(fā)揮學校網絡的優(yōu)勢,建立本校畢業(yè)設計專題專版。資料庫的完善與整理包括:
(1)收錄前屆畢業(yè)設計提供的各種地形圖和地質資料;
(2)收集各種隧道工程設計實例(包括常規(guī)的和特殊的案例);教師實際完成的具有代表性的設計案例,突出特殊的設計;
(3)收集“模板化設計”中各個專項設計相關的技術論文等資料,形成各項專題多樣化模板,建立專門的數(shù)據(jù)庫供學生查詢和利用;
(4)收錄各種設計、施工、驗收規(guī)范和圖集等;同時對新的規(guī)范及時進行更新和公布。這樣,通過集合各種優(yōu)秀資源,不但實現(xiàn)了信息資源共享,滿足了畢業(yè)設計的資料需要,還達到了積累資源和教學可持續(xù)發(fā)展的目的。
3.評定優(yōu)秀指導教師和優(yōu)秀畢業(yè)生。制定相關的政策,綜合學生在設計過程中的努力程度,設計成果質量與答辯表現(xiàn),每組評定適宜數(shù)量的優(yōu)秀畢業(yè)生,同時根據(jù)指導老師的指導記錄和對畢業(yè)生的問卷調查,評定畢業(yè)設計優(yōu)秀指導教師數(shù)名。這樣在設計過程中,學生與學生之間,老師與老師之間形成一種不斷改進,不斷提高的良好活躍的競爭氛圍。
4.畢業(yè)答辯結束后,組織畢業(yè)生師生座談會。畢業(yè)答辯結束并不意味著畢業(yè)設計的整體結束,還應該對畢業(yè)設計的指導模式和需要完善的政策和相關條例條文進行總結,完善本校對以后畢業(yè)設計的指導。建議本院在答辯結束后,進行1~2次畢業(yè)生設計師生座談會,總結設計過程中遇到的專業(yè)問題,以及管理制度、指導方面和其他方面的問題,通過學生自主發(fā)言,老師補充的模式總結,例如在進行隧道襯砌受力數(shù)值模擬的時候,關于建模和后處理的難點問題,對于圍巖壓力的計算采取excel計算還是自行編輯的程序計算的問題,老師的指導環(huán)節(jié)如何設計更有效的問題等,為本校以后的隧道畢業(yè)設計提供參考。
由隧道工程畢業(yè)設計引發(fā)的幾點教學建議
(一)開展“四年級本科生導師制”
我校土木工程專業(yè)現(xiàn)設有建筑工程、地下空間和道橋方向三個方向,根據(jù)本校的師資隊伍,借鑒東南大學的人才培養(yǎng)模式,本??梢圆扇 氨究粕鷮熤啤?,采取學生和導師“雙向選擇”的方式,其目的和要求是:
(1)導師負責學生在大學四年的學習情況,包括專業(yè)課學習、參加課外科技活動和科技競賽、參與土木工程試驗等;學生根據(jù)自己學習的方向選擇老師,有的放矢的跟隨導師學習自己所關心的科研問題。
(2)導師主動關心學生的全面成長,通過與學生“交朋友”的形式,幫助學生克服遇到的學習,心理和生活方面的問題。
(3)導師尤其負責學生大四的畢業(yè)實習和畢業(yè)設計的指導工作。
(二)引導學生走進試驗室,培養(yǎng)科學和嚴謹?shù)膶W習態(tài)度
本校擁有土木工程試驗中心,下設建材、力學、土工、結構、道路、橋梁等專業(yè)實驗室。經過10余年的發(fā)展,現(xiàn)已成為具有一定規(guī)模的學校重點實驗室之一。專業(yè)技術人員和師資力量雄厚,本中心擁有六層土木實驗樓1棟,結構廠房1棟,實驗設備約400余臺套,擁有多臺先進的大型設備、儀器,其中包括500噸壓力試驗機、結構疲勞試驗機、全站儀、樁基檢測儀、電子萬能試驗機、智能液塑限聯(lián)合測定儀,多功能振動測試系統(tǒng),超聲波檢測儀等。土木工程實驗中心除承擔全校工程類專業(yè)的實驗教學任務外,還和湖南城市學院土木工程檢測中心對外承接大量房建、道路、橋梁、巖土、測繪工程等方面的試驗和檢測項目,同時也是重要的科研基地。為充分利用這些實驗設備,為引導學生將理論和實踐聯(lián)系,培養(yǎng)學生的綜合素質和能力,本校應該放開手,制定試驗室開放政策,老師引導學生多走進試驗室,給予相關的試驗課題,讓學生自己動手,探索新知識,解決問題,培養(yǎng)科研能力和實踐能力,使土木工程專業(yè)素養(yǎng)不斷得到提高。
(三)引導學生積極參與土木工程檢測項目,培養(yǎng)吃苦耐勞的工作作風
本校擁有土木工程檢測中心,其是本校集產、學、研為一體的一個對外平臺,擁有結構、道路、橋隧、建材、土工、測量6個實驗室。檢測中心嚴格按照要求建立了完善的質量管理體系,本校在滿足教學要求的同時,應該充分利用這個平臺,引導和鼓勵學生參與其中的檢測或實習、見習,提前體驗土木工程的工作和需要具備的嚴謹科學的工作態(tài)度,從而可根據(jù)自己的興趣愛好來強化專業(yè)學習和擇業(yè)。
【關鍵詞】路橋施工,項目質量,管理研究
中圖分類號:F253.3 文獻標識碼:A 文章編號:
一.前言
路橋作為我國目前最主要的交通運輸方式之一,在國民經濟發(fā)展和人們生活水平提高中有著至關重要的作用,路橋作為整個交通運輸網絡中最為關鍵的環(huán)節(jié),將直接決定著整個交通運輸網絡的完善和通暢。目前,我國的交通運輸雖然取得了輝煌的發(fā)展成果,但是,在整個路橋施工項目中,依然存在著很多問題,為整個交通運輸網絡的正常運營埋下了安全隱患,既不利于我國經濟的健康快速穩(wěn)定發(fā)展,又嚴重威脅到整個交通運輸?shù)陌踩?,因此,加強對橋梁的護養(yǎng)管理勢在必行。
二.路橋施工質量管理中存在的問題分析
1.設計的質量不能達到要求
國外公路橋梁建設項目有著較為明確的產業(yè)政策以及較為完善的法律法規(guī),因此國外的公路橋梁施工項目在設計程序以及評估等方面,有著較為先進的經驗,因此其勘測和設計的質量比較高。而我國的公路橋梁事業(yè)起步較晚,目前還沒有一套完善的項目庫,同時由于專業(yè)人才的緊缺、設計任務的頻繁而導致施工的項目可選擇范圍十分狹小,因此,與西方發(fā)達國家相比,我國公路橋梁工程的設計工作還處在一個起步階段。
2.建設單位管理體制沒理順,管理不規(guī)范
(一)建設單位的項目法人制、招投標制、監(jiān)理制和合同管理制沒有真正全面實施。如有的項目未實行項目法人制、合同管理制;有的項目未實行監(jiān)理制,仍是內部監(jiān)理,或指揮部領導下的監(jiān)理,監(jiān)理水平不高,力度不夠。
(二)建設單位缺人才、少設備、沒經驗。如少數(shù)建設單位沒有懂土建的專業(yè)技術人員,工程檢測設備和手段不完善,缺少專業(yè)化管理人才或是管理人員對施工不熟悉,既無大型項目施工管理經驗,也無足夠的管理能力。
3.工程監(jiān)理機制不健全、監(jiān)理人員素質低。
(一) 監(jiān)理機構不具有獨立性或只是相對獨立。一個成熟的監(jiān)理市場應是監(jiān)理機構作為一種獨立的中介機構存在,而不是掛靠在公路建設部門,具有雙重身份,對外是監(jiān)理,對內仍是一家。
(二)監(jiān)理機構魚目混珠、良莠不齊。三百六十行,行行可設公路建設監(jiān)理機構,人人去做公路建設監(jiān)理。隔行如隔山,匆匆上崗,監(jiān)理缺乏公正性和客觀性。
(三)監(jiān)理工作人員身兼多職,業(yè)務難以開展。監(jiān)理人員人事上仍要接受原單位的管理,工作中仍要承擔原單位分配的業(yè)務量,不可能全身心地投入監(jiān)理工作,從而影響監(jiān)理質量。
三.加強路橋施工質量管理的重要性
1.加強質量管理,是正常發(fā)揮路橋功能的客觀要求
路橋是整個交通運輸網中的紐帶,良好的路橋質量是整個路橋交通運輸網絡正常發(fā)揮其功能的基礎。劣質路橋工程,不僅僅難以滿足日漸增長的交通運輸要求,更會有著嚴重的安全隱患。在路橋施工過程中,科學化的路橋施工設計,規(guī)范的路橋施工,嚴格的施工材料設備管理,不僅可以很大程度的降低路橋發(fā)生質量問題的概率,更有助于路橋工程總體質量的提升,也為路橋正常發(fā)揮其功能奠定了基礎。
2.是提升路橋服務質量的必然選擇。
隨著經濟文化的發(fā)展,各地區(qū)的經濟文化交流日益頻繁,對公路橋梁的承載力和運輸能力,甚至是平穩(wěn)性,安全性,舒服性都有了更高的要求,加強對公路橋梁施工質量的管理,有助于提高整個路橋工程的穩(wěn)定性和安全性,可以保證整個高速公路網絡的正常運營,保持運輸時刻的暢通便捷,有助于提高整個系統(tǒng)的運輸能力,有助于提高整個系統(tǒng)的服務效率和服務質量,同時,也更好的保證了人們出行的安全性和舒適性。
四.路橋施工項目質量管理措施
1. 牢固樹立“質量第一”思想,認真做好質量管理準備工作
(一)深刻了解各種設計資料,施工的合同,熟悉各種施工規(guī)范
在路橋工程開始施工之后,施工單位要實施初步的人員培訓,加強對施工人員對工程具體情況的了解。使得施工人員對施工設計圖紙有更加深刻的把握,對各種施工技術規(guī)范更加嚴格的認識,熟悉,并能夠落實到工程的具體施工過程中來,要實施崗位權責制度,結合工程的具體實際情況,編制科學有效的工程施工質量管理計劃,并全面落實到整個路橋施工過程中去,嚴格執(zhí)行。
(二)在做好各種施工準備工作的同時,要對加強對施工人員的專業(yè)技術測評,加強對施工人員的挑選,使得各個工序的施工人員都能夠熟練操作相關的機械設備,嚴格執(zhí)行施工規(guī)程,保證工程施工人員的綜合素質。堅持實事掛牌作業(yè)施工制度。
(三)要加強對各種施工過程中所要使用的資料的檢測和試驗,推進各種新材料,新技術和新的施工工藝的使用,并加強對各種新技術和新材料設備的推廣。
2.施工單位要加強施工人員的素質提升。第一,要加強施工人員的專業(yè)技能提升,加強職業(yè)培訓,提高工程操作能力,避免操作失誤。第二,要加強施工人員的質量意識教育,將質量第一的施工理念深入每個施工人員的心底,并將具體的施工質量目標分布到每個具體的工序施工上,實施責任制,促進規(guī)范施工。第三,要加強施工人員的安全素質提升,要嚴格規(guī)范操作,避免由于操作失誤而出現(xiàn)施工安全事故,促進安全施工。
3.嚴格加強路橋工程施工現(xiàn)場質量控制。
(一)要嚴格做好施工測量工作。精確的工程施工測量是施工過程中質量控制的關鍵環(huán)節(jié)。相關的技術人員在施工過程中,要對導線點,中間樁和高程點實施科學有效的測量方式,并多次測量,使得測量結果能夠達到閉合的標準,同時,要客觀公正的做好記錄,減小工程測量的誤差,保證工程測量的精確性。
(二)加強對施工材料設備的質量檢測。首先,要嚴格質量標準,加強對各種原材料和工程構件的質量檢測。嚴格原材料和各種工程構件,配件的入場機制,對各種質量不達標,不合格的原材料,構件,配件,不準進入施工環(huán)節(jié)。比如,在水泥和鋼筋的入場時候,要對合格證做出細致鑒定,并要在專業(yè)的實驗室進行質量檢測,質量合格才可以投入工程施工。
其次,要做好試驗檢測工作。在實施工程分項施工的環(huán)節(jié)要加強對各個施工分項的試驗檢測,如果有分項難以符合工程質量標準,要組織專業(yè)的技術人員,集體分項其存在質量問題的原因,在此基礎上,科學合理的調整施工工藝。并采取有效施工措施,對已經出現(xiàn)的質量問題作出及時處理。要堅持從試驗后的數(shù)據(jù)采取有效措施,杜絕僅僅憑借經驗做出決策。
最后, 要特別加強對砼、砂漿等半成品的質量控制。在路橋工程施工過程中,經常會使用砼,砂漿等各種半成品,在相關的工程環(huán)節(jié)使用的砼,砂漿具有不同的等級要求時候,要在施工實驗室的指導下,分別做出科學合理的配合平,并要實施掛牌作業(yè)制度,施工人員嚴格按照掛牌的標準配合比,科學嚴謹下料,嚴禁違規(guī)操作,杜絕浪費。
五.結束語
總之,加強路橋施工質量的管理控制,有助于提升路橋工程質量,保證整個交通運輸網絡的安全性和穩(wěn)定性,加快區(qū)域間經濟文化的交流合作。因此,我們應該不斷加強對路橋施工的質量控制。
參考文獻:
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關鍵詞:綠色建筑;建筑設計;節(jié)能
中圖分類號:TU2文獻標識碼: A
1綠色建筑的內涵
綠色建筑,是在可持續(xù)發(fā)展原則指導下,通過人、建筑與自然三者協(xié)調平衡,實現(xiàn)經濟與人口、資源、環(huán)境和諧發(fā)展的現(xiàn)代建筑理念。所謂“綠色建筑”的“綠色”,并不是指一般意義的立體綠化、屋頂花園,而是代表一種概念或象征,指建筑在充分利用環(huán)境自然資源,不破壞生態(tài)平衡條件下,通過整體的科學設計,集成綠色配置、自然通風、自然采光、低能耗圍護結構、新能源利用、中水回用、綠色建材和智能控制等高新技術建造的一種建筑。具有選址規(guī)劃合理、資源利用高效循環(huán)、節(jié)能措施綜合有效、建筑環(huán)境健康舒適、廢物排放減量無害、建筑功能靈活適宜等特點。
綠色建筑設計就是建筑師在開始設計起就以創(chuàng)造綠色建筑為目標,在設計過程中,貫徹可持續(xù)發(fā)展理念,做到合理開發(fā)和利用土地,充分利用可再生綠色能源,利用自然通風和采光,建設水資源循環(huán)利用系統(tǒng),做好立體綠化,提高三維綠量,選擇綠色建材。
2綠色建筑設計的意義
2.1提高資源利用效率
綠色建筑設訐能夠顯著提高資源利用效率,有利于緩解當?shù)刭Y源壓力,對當?shù)亟洕鐣l(fā)展產生積極作用。比如,在設計的時候,結合當?shù)氐臍夂蛱卣?,設計低耗能的建筑物;通過就近獲取建筑材料來節(jié)約運輸成本;通過運用各種節(jié)能墻體材料來實現(xiàn)建筑物的保溫節(jié)能,提高資源利用效率,等等以上綠色建筑設計策略的運用,都能夠顯著提高資源利用效率,對當?shù)亟洕鐣l(fā)展產生積極的影響。
2.2拓寬建筑材料使用范圍
運用綠色建筑設計理念,能夠推動新材料、新工藝的運用,有利于拓寬材料的使用范圍,為新材料的進一步運用創(chuàng)造了有利條件。例如,為了滿足綠色建筑設計的要求,在工程建設中采用各種新型墻體保溫材料,各式各樣的新型的建筑材料也被不斷的研發(fā)出來,并在工程建設中得到應用,拓寬了建筑材料的使用范圍。
2.3有利于建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展
綠色建筑設計有利于資源能源的節(jié)約,而通過運用新技術、新工藝,能夠最大限度的降低建筑物的能源消耗,節(jié)約資源,啟動整個社會的綠色工程建設,有利于建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
3綠色建筑設計方法的基本原則
綠色建筑的最初目的是以人為本,一種供人居住和使用的空間,滿足人類要求。綠色建筑的功能并沒有改變,但是它除了關注建筑本身的功能,還強調帶約資源、物盡其用,保護自然,因地制宜。綠色建筑的生命力并非某種思維方式或者理論方法,而是其中所蘊涵的設計原則。
3.1整體及環(huán)境優(yōu)化原則
建筑是環(huán)境的一部分,應與周圍環(huán)境融為一體,其設計要追求最佳環(huán)境效益。建筑設計的重點應該是整體效果,對建筑及其周圍生態(tài)系統(tǒng)的組合、平衡和協(xié)調進行規(guī)劃,尊重自然環(huán)境和社會生態(tài)環(huán)境,優(yōu)化各要素的布局與配置,達到整體優(yōu)化的效果。這具體表現(xiàn)對地形、地勢的利用,保護當?shù)貧v史文化景觀,使用當?shù)氐牟牧?、技術,加強綠化,賦予建筑獨特的美學藝術。
3.2簡單高效發(fā)展的原則
綠色建筑應該考慮經濟效益,做到資金、能源的消耗最低。在設計是應該簡單、節(jié)約,比如設計門窗位置時盡可能考慮搭配滿足多種室內布置要求,避免過大的改動。在能源的選擇上,充分利用自然資源、氣候條件,盡可能利用可再生能源。
3.3健康舒適的原則
綠色建筑應遵循舒適人性化要求,體現(xiàn)對人的關心,提供健康愉悅的生活和工作空間。具體表現(xiàn)在,無毒害的建筑材料、良好的通風環(huán)境,充足的采光條件,聲光熱空氣質量,人文低碳審美情趣、立體的綠化環(huán)境、基本的使用便宜性和匹配度等。
4綠色建筑設計方法與策略
4.1建筑選址和現(xiàn)場設計
建筑的選址是設計前要考慮的問題,應該結合當?shù)氐牡乩盹L貌和氣候條件選擇一個適合的地址,這對實現(xiàn)綠色建筑設計非常重要。綠色建筑的選址是決定綠色建筑外部大環(huán)境是否安全、合理的重要前提。一般情況下,建筑選址主要考慮三個因素:①根據(jù)當?shù)氐乩盹L貌和氣候條件,選擇能夠最大程度利用自然能源的區(qū)域;②交通便利,靠近公共交通系統(tǒng),方便步行到達;③生活基礎設施,盡量選擇城鎮(zhèn)化區(qū)域,設施完善,方便生活,同時避免生態(tài)敏感區(qū),以防影響生態(tài)環(huán)境。
4.2環(huán)境綠化設計策略
隨著時代的進步,我們越來越體會到環(huán)境對身心健康的重要性,因此,必須注重環(huán)境綠化工作,綠化不僅能創(chuàng)造空間,還能美化環(huán)境營造良好的生活環(huán)境?;诖嗽诃h(huán)境綠化設計時,必須注重綠化環(huán)境的設計,營建良好的微氣候并把綠化量化標準引人環(huán)境綠化設計規(guī)范,就周圍環(huán)境綠化而言,盡量避兔硬質鋪地,拓寬草坪面積,盡量多種一些高大的喬木,并盡可能的采取滲透性強的生態(tài)型鋪地,比如在方格中種草,利用格狀鋪地磚鋪地等。
4.3自然通風設計策略
建筑物布局合理與否,直接決定著住宅區(qū)氣候的好壞。自然通風是調節(jié)環(huán)境最有效和經濟的手段。而影響自然通風效果的因素主要就在于建筑物的平面布局、立體設計及三維空間布局。因此,在自然通風設計時,必須全面了解住宅區(qū)的空氣流動情況,是確保住宅區(qū)氣候良好、通風情況合理的根本前提,有效提升建筑物內部的空氣質量和熱舒適度,住戶無需增加任何投資就能實現(xiàn)居室環(huán)境的健康舒適。
4.4采光設計策略
夏日影響居室熱環(huán)境的重要因素是由于陽光直射與熱輻射,更是影響住戶心里感受的因素之一。因此應結合當?shù)氐乩須夂驐l件進行采光設計,經過認真計算,明確住宅區(qū)的建筑布局與單一住宅的關系,分析建筑群的遮陽及日照能否滿足建筑物采光與遮陽的需要。建筑體型系數(shù)是由建筑物的表面積與建筑間的體積比值,且與建筑的熱工性能有著緊密的聯(lián)系。直面建筑的熱耗要大于曲面建毓,當體積相同時,集中布局的建筑熱耗要小于分散布局的建筑熱耗,在具體設計工作中,應控制建筑物的層高,減少建筑外墻的面積,降低體形的凹凸變化,盡可能采取規(guī)則的平面形式。
4.5圍護結構布局設計
圍護結構布局設計主要針對的是外窗、外墻等的布局設置,而體型系數(shù)又不能全面反映建筑物熱環(huán)境受到護結構影響的復雜性。這是由于外墻和外窗的朝向角與傾角的不同,所在地的主導風向不同導致滲透情況不同,外表面對流系數(shù)的差距也相對較大,啟天受到的太陽輻射又隨著時間的推移而千變萬化,且夜間背景的輻射狀況也有所不同。
結束語
低碳經濟核心是能源技術和減排技術創(chuàng)新、產業(yè)結構和制度創(chuàng)新以及人類生存發(fā)展觀念的根本性轉變,中國的城市化現(xiàn)代化進程還將持續(xù)很長的時間,只有選擇節(jié)能減排的低碳發(fā)展模式,避免用孤立的眼光看待交通、污染、建筑、能源等問題,考慮整個生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同合作,建立建筑低碳排放體系,注重建設過程的每一個環(huán)節(jié)以有效控制和降低建筑的碳排放,并形成可循環(huán)持續(xù)發(fā)展的模式,才能有效解決城市發(fā)展中的各種問題。
參考文獻
[1]劉冬梅.淺談在建筑設計中掌握綠色建筑設計的要點[J].中國建筑金屬結構,2013,20:55-56.