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关键词:土木工程;软土路基;施工处理方法;
文章编号:1674-3520(2015)-04-00-01
如果在施工的过程中出现软土路基,相关的工作人员又没有做好相应的处理措施,这样就会导致土木工程的施工质量出现问题,因此为了更好地确保土木工程的施工质量,更好地确保人们的安全,在施工的过程中,相应的施工人员应该加强对软土路基的处理,从而提高土木工程的施工质量。
一、软土的概念以及在施工中的影响
软土在土木工程施工过程中的影响是很大的,因为软土的固结系数比较低,而且压缩性强,如果在施工过程中没有好好地处理软土路基,将会导致土木工程的施工质量出现问题,所以相关的工作一定要加强对软土路基的处理。所谓的软土是对淤泥和淤泥质土的总称,所以软土就具有淤泥的特质,所以在施工的过程中软土,那么是工作人员一定要做好相应的处理,从而更好地确保施工质量。
二、土木工程中常用的软土路基处理方法
(一)置换法
根据不同的地质,软土路基的处理办法也不同,因此置换法也可以分成五个方法,分别是换土垫层法、振冲置换法、碎石桩法、石灰桩法和EPS轻填法。以下是这个五个方法的详细介绍。
1、换土垫层法。换土垫层法适用于所有的浅层软土路基,所谓的换土垫层法就是将软土挖出来后将好土回填,对于厚度比较小的淤泥质的土层,可以用石头来回填,从而让石头将淤泥排挤出去,因此用石头来回填的方法就叫做抛石挤淤法。通过换土垫层法来处理路基,可以有效地提高路基的抗压能力,从而提高路基的承载力和降低路基的沉降量。
2、振冲置换法。振冲置换法,顾名思义就是通过振冲器来将软土置换出来,具体的操作如下:
(1)利用振冲器将软土路基的地面冲成孔,振冲器的工作原理就是借助高压力来将地面冲成孔;
(2)待振冲器将软土路基冲成孔后,施工人员就可以将碎石回填到振冲器冲成的孔中,从而完成换土置换的任务。
通过振冲置换法可以将碎石回填到软土路基当中,从而形成复合路基,提高路基的承载力。所以振冲置换法适用于由粘性土或者松散土组成的路基。
3、碎石桩法。针对于一般的软土路基,我们可以应用碎石桩法来处理,也就是说,在施工的过程中遇到软土路基时,我们利用沉管法或者是其他的技术来将装有砂和碎石的桩安放在软土路基中,从而让软土路基形成复合的路基,提高路基的承载力和降低路基的沉降量。在软土路基中采用碎石桩的方法还可以有效地提高路基的排水能力,从而更好地确保路基的坚实度。
4、石灰桩法。石灰桩法与碎石桩法是有妙曲同工的效果,在施工的过程中遇到了软土路基,我们同样也可以采用石灰桩的方法来进行处理,与碎石桩不同的是,石灰桩法是用生石灰来回填到软土中。因为生石灰具有强效的吸水功能,而且在吸水的过程中还能释放出热量,从而使得周围的土体也改变了,从而形成;呃石灰桩复合路基,大大地提高路基的承载力。
5、EPS轻填法。EPS就是聚苯乙烯,首先聚苯乙烯的重量轻,只占到土的百分之一到百分之二,而且聚苯乙烯有着较高的强度和较低的压缩性,因此在软土路基的置换回填当中,聚苯乙烯是一个很好的选择。
(二)排水固结法
在施工的过程中,如果遇到杂填土或者是粘性土,我们就可以用排水固结的方法来进行处理,所以以下就是排水固结法的详细介绍。
1、加载预压法。所谓的加载预压法是指在路基承受的范围内,用一定的压力对对路基进行预压,从而提高软土路基的强度,使得软土路基的压缩性降低,提高路基的承载力。在采用加载预压法处理软土路基时,可以在软土路基中设置竖向的排水通道,从而更好地加快土层的固结速度。
2、超载预压法。超载预压法与加载预压法不同的是就是对对软土路基所施加的压力不同,加载预压法所施加的压力是软土路基所能承受的压力范围内,而超载预压法对软土路基所施加的压力是超出软土路基所能承受的。所以为了更好地确保路基的结实度和施工质量,在采用超载预压法时,一定要确保路基的稳定性,然后再进行施工。
(三)振密挤密法
1、强夯法。强夯法的工作原理与预压法的工作原理差不多,也是通过对软土路基进行施压,从而达到提高软土路基的结实度,提高路基的承载力的效果的。只不过,强夯法是借助夯锤的力量来将路基弄结实,通过采用100KN到400KN的夯锤从高处自由下落,从而将软土路基的土弄密实,从而起到提高路基承载力和降低路基的沉降量的效果。
2、振冲密实法。振冲密实法是通过借助振冲器强大的振动,从而让软土路基中的砂层发生液化,让砂粒进行重新排列,从而降低砂粒之间的空隙,提高软土路基的承载力。所以,在施工的过程中遇到软土路基,也可以使用振冲密实的方法来进行处理,从而提高路基的承载力和降低路基的沉降量。
(四)加筋法
1、锚固法。所谓的锚固法是指在处理软土路基时使用土钉或者土锚来对路基进行加固,首先,在软土路基中使用土钉来进行加固,主要是借助土钉与周围土体之间的相互作用力来提高路基的承受力,从而降低路基所承受的作用力。而土锚则是依赖与锚固作用,从而达到降低路基在水平方向上所受到的作用力,从而提高路基的承载力,因此锚固法比较适用于边坡加固。
2、加筋土法。为了更好地提高软土路基的承载力,降低路基的沉降量,在处理的过程中,我们可以使用加筋土法,也就是说我们可以将一些钢筋或者是一些金属材料加到软土路基的回填土中,从而提高回填土的刚性,提高路基的结实度。但是加筋土法并不是适用于所有的软土路基,只是比较适用于浅层的软土路基。
(五)化学固化法
在处理软土路基的过程中,我们也可以借助化学来解决问题,从而提高软土路基的刚性,提高路基的承载力。以下就是化学加固法的两种方法的介绍,分别有水泥土搅拌法和灌浆或注浆法。
1、水泥土搅拌法。在处理软土路基时,我们可以将水泥、石灰等固化材料与软土混合在一起,从而借助搅拌机械的帮助的来形成水泥桩桩体,然后再将桩体回填到软土路基中。因为在水泥桩桩体中加入了水泥等各种固化剂,可以有效地提高桩体的刚度,并且可以有效地确保桩体的吸水性,从而进一步地确保软土路基的稳定性和刚性,提高软土路基的承载力。因为水泥搅拌法可以有效地提高软土路基的强度和吸水性,而且也能有效地防止地下水的渗透的,因此水泥土搅拌法更加适用于有机质的软土路基。
2、灌浆或注浆法。与水泥土搅拌法不同的是,灌浆或者注浆法是将混合浆灌注到软土路基中,而水泥土搅拌法是先将混合浆形成桩体后再回填到软土路基中。因此灌浆法与水泥土搅拌法之间的不同就类似于管桩法打桩与冲孔法打桩之间的不同。因此借助灌浆法来处理软土路基是比较适用于类软弱土路基。
综上所述,本文一共介绍五大种关于处理软土路基的方法,其中由于所处理的路基的组成物质或者性质不同,每种方法下又能细分成几种方法。因此如果在施工的过程中遇到软土路基,首先应对软土路基的性质以及组成物质进行分析,然后再选择更加恰当的处理办法,从而提高软土路基的处理效率,并且还能有效地确保软土路基的施工质量,从而更好地提高软土路基的承载力。
参考文献:
[1]段姣娇. 公路工程软土路基施工技术[J]. 交通世界(建养.机械),2012,12:150-151.
[2]王永奎. 关于公路工程软土路基施工的技术分析[J]. 黑龙江科学,2013,12:51.
[3]庆启晟,马彪. 道路工程软土路基施工技术[J]. 建材世界,2013,06:33-35.
关键词 土木工程;线路初测;测量方法
一般来说,进行勘测的目的就是要按照设计任务的要求,进行外业勘测与调查工作,以便能够为编制初步设计提供资料。具体来说,初测的任务就是对路线方案研究阶段所提出的各个具有比较价值的方案,同时根据工程的需要,实地选定线路位置,并对各比较线进行同样详细程度的带状地形测量、工程地质勘测和水文勘测。最后在合理的运用纸上定线的方法初步设计线路的平面位置和立面位置,最终能够按照设计结果,有效的计算出土石方数量、工程数量,编制工程程费用概算和初测报告,经上级批准后作为定测的依据。
1.导线布置
初测的首要工作是根据线路方案研究阶段在已有地形图上规划的线路位置,结合实际情况,选择线路转折点的位置,并打桩插旗,标定点位。担任这项工作的小组通称为大旗组。选点插旗是初测工作的关键,能否选出优良的线路位置,将直接影响道路工程的质量。
插旗时一般应在道路纸上定线的平面图上标出大旗点的位置和标高,并记录线路沿线的特征。大旗插完以后需要绘制线路的平、纵断面图,以研究确定地形图测绘的范围。当发现个别大旗位置不当或某段线路还可改善时,应及时改插或补插。大旗间的距离以能表示线路走向及清晰地观察目标为原则。
初测导线的选点工作是在插大旗的基础上进行的。导线点的位置应满足以下几项要求:
(1)尽量接近线路通过的位置。大桥及复杂中桥和隧道口附近、严重地质不良地段以及越岭垭口地点,均应设点。
(2)地层稳固,便于保存。
(3)视野开阔,测绘方便。
(4)点间的距离以不短于50 m不大于400 m为宜。
采用电磁波测距仪测距时,导线点之间的距离不受限制,为测图应用方便,应在导线边上加设转点,转点间的距离应不大于400 m。对于钢尺量距导线除在导线边上设置转点外,宜设百米标,在地形变化处、道路交叉处、大中河流两岸、沟底、电线线路交叉处及其他各种需要处,均应设立加标。百米标及加标对导线边的横向误差不应大于0.1 m。当用电磁波测距仪或其他间接方法测距时,可不设百米标,但加标间不宜大于100 m。
2.导线测量与计算
线路导线测量时水平角的观测应使用不低于DJ6型精度的经纬仪,以全圆测回法测量右角,观测一测回,角度较差在±20“(DJz)或±30”(DJ6)以内时取平均数作为观测结果。
导线边长丈量的工作量很大,它直接影响着导线测量的进度与精度。根据规范规定,线路导线边长可采用电磁波测距仪、钢卷尺、2米因瓦横基尺和基线法测量。边长测量的相对中误差不应大于1/2000。
地形复杂地段和沿河流有比较线或需要大面积测绘地形时,可布置三角锁,以代替导线测量。这时,三角形中求距角一般不应小于30°,复杂时亦不应小于25°。三角形的边长一般以400 m为宜。水平角观测用DJ2型经纬仪,以全圆测回法观测两测回,满足要求后,平均分配闭合差于各角。三角锁的两端均应设置基线。两条基线之间三角形的个数不得超过10个,终了边基线长度与由起始边基线推算的长度的较差不得超过边长的1/1000。
在线路测量中,为控制测量误差的积累,规范规定:线路测量的起点、终点,以及每隔30 km的点,应与国家平面控制点或其他部门的不低于四等平面控制的点进行联测。联测的方法可采用导线测量法或角度交会法、前方交会法、后方交会法或两点后方交会法等。
如果遇到与国家平面控制点联测困难时,就需要在导线的起点、终点和不远于30km的导线点上用天文测量方法(太阳高度法或北极星任意时角法)或用陀螺经纬仪,测定导线边的真北方位角,以控制角度误差的积累。
当导线与国家控制点联测进行坐标计算时,首先要调整角度闭合差,然后根据调整后的角度闭合差和边长计算导线的坐标增量。由于国家控制点的坐标都是高斯投影面上的坐标,因此,在进行检核之前,必须将利用地面丈量的长度计算的坐标增量改化到高斯投影面上。这项改化分为两步:
(1)将坐标增量的∑x和∑y改化到大地水准面上。计算公式为
式中,∑x0,∑y0为改化为大地水准面上的纵、横坐标增量总和,以m为单位;∑x,∑y为根据边长和平差后的角度计算的纵、横坐标增量的总和,以m为单位;‰为导线的平均高程,以km为单位;R为地球的平均曲率半径,以km为单位。
(2)将大地水准面I二的坐标增量的总和化算至高斯投影面上。计算公式为
线路水准测量的任务是沿着线路设立水准点,并测定各水准点的高程,然后在水准点的 高程控制下测定线路导线各点和加标点的高程。前者称为基平测量,后者称为中平测量。
初测阶段一般地区水准点每两千米设立一个,遇有300 m以上的大桥和隧道,大型车站或重点工程地段应加设水准点。水准点应选在距离线路100 m的范围内,设在未被风化的基岩或稳固的建筑物,卜,亦可在坚实地基上埋设。水准点的标志一般为木桩、混凝土桩或条石。设立在基岩卜的水准点不需埋桩,可用较为突出的岩石代替,高程点位以红色标记,周围凿成圆形。
3.带状地形图测绘
初测阶段的带状地形图测绘是一项重要的技术性工作,测图的质量直接影响到初步设计的结果。因此,应当精心测绘,确保成图质量。
初测阶段控制测量包括路线平面控制测量和高程控制测量。控制测量的目的,一是控制地形,二是作为定测时放线的依据。因此,平面控制测量等级,应满足上述两项要求。高速公路、一级公路应采用一级导线或小三角;二级及二级以下公路应采用二级导线或小三角;三级导线是在测量设备等受限制时,方可采用。
在采用上述导线或小三角有困难的情况下,测量导线或中线点,其目的是要求用横断面控制路线两侧的地形。因此应钉设加桩,增测横断面,用横断面控制其地形,以便定线和移线之用。路线经过地区已有国家或其他部门设置的平面控制网时,宜予以利用,坐标系统不一致时应进行换算。
公路勘测规范规定:除水准控制测量外,对于路线沿线设置的中线桩、导线桩和设计需要进行控制的高程点以及有关建筑物、水位等,都应测量其高程。有些高程点,路线纵坡的设计要求很严,不能在地形图上判读,而应实测,点绘总断面图。路线地形图的测绘宽度,应以设计需要为准。路线有可能摆动较大,应测绘得宽一些。有比较线时,包括比较线及其中间地带都应测绘地形图,如正线与比较线过道或中间有山或河流、中间带可以不测。采用“现场定线法”初测时,线位移动量不会很大,地形测绘宽度可减小。路线地形测绘的图根点,应利用平面控制点作图根点。采用“现场定线法”时,用导线或中线点作图根点。当平 面控制点数量不能满足测图要求时,应进行图根控制测量。
根据地形的复杂程度及用图的目的,公路地形图测量应参照《铁路测量技术规则》对带状地形图的测图比例尺、带状地形图测绘宽度、等高线间距、视线长度规定执行。
地形图测绘的方法一般采用经纬仪小平板联合测图法或大平板仪测图法,在荫蔽地区有时亦采用横断晒测图法。地形点的密度,应能控制地形变化的特征,满足正确绘制等高线的要求,一般在图上的间距为15 mm~20mm。地物地貌的测绘除遵守测图的一般要求外,对于山顶、谷底点、垭口及山坡变化处的高程要准确测定;对于池塘、浅滩、河流、沟渠、泉井、水库、沼泽、坟墓、古迹、国家大地测量控制点以及地质钻孔等均应仔细测绘;测绘范吲以内的高压线、电力线、通讯线应分别测出,注明杆材及所属单位,与线路交叉跨越的已有铁路、公路、道路以及渡口应注明名称及去向;对于树林、果园、农田、旱地、荒地、菜地及其农作物区,应测绘其范围,并按规定的符号表示清楚;对于地质水文专业要求的其他特征,一氘如不良地质、高水位泛滥线,应由专业人员现场指定测绘,或由有关专业人员测绘。
4.结语
对施工线路的测量,是保证施工设计图科学性和可行性的关键。因此,测量人员在进行线路的测测时,必须要根据地形的需要,根据工程的需要,进行更多的分析研究,保证测量数据的准确性。
参考文献
关键词:地方高校 土木工程 实践能力
1.引言
随着高等工程教育改革的推进、素质教育的深化和土木工程专业口径的拓宽,高等工程教育在继续强调理论基础的同时,也越来越把工程实践作为学生学习的重点,用以培养学生的实践能力、创新能力和综合素质[1]。而对于土木工程专业来说,要培养学生的工程实践能力和创新实践能力,更需要在教育过程中将理论与实践紧密结合。通过实践教学,可以提高学生分析问题和解决问题的能力,从而起到培养创新能力、提高学生综合素质的作用。土木工程专业涵盖房屋建筑工程、道路工程、桥梁工程等多个专业方向,在这多个专业方向的教育中,实践相教学环节在整个学习过程中所占的比重约达25%左右[2]。
在地方高校土木工程专业的实践教学,存在着观念陈旧,重课堂、轻实践的现象;制度上仍沿用认识、生产和毕业实习三段制,实践教学活动与课堂的融合性方面也存在一定的差距。实践教学是土木工程专业非常重要的教学环节,对于培养具有创新精神和实践能力的高质量人才有着不可替代的重要作用[3][4]。从近几年从土木工程专业毕业生的去向也可看出,受聘于设计单位的越来越少,而受聘于施工企业的却在逐年增加。这说明地方高校的土木工程专业人才大多分布在生产和管理一线。此外用人单位一般均要求新进人员具有较强的实际工作经验,能够很快上岗工作,而刚毕业的学生由于缺乏实践经验,往往被用人单位拒之门外[5]。如何加强地方高校土木工程专业实践能力的培养,提升学生就业能力,是一项十分紧迫和重要的任务。
2.地方高校土木工程专业学生实践能力培养的现状
随着我国大规模的基础建设兴起,需要大量高技能的专业人才,土木工程专业的毕业生近几年就业情况良好,造成了很多高校盲目扩招,由此带来了诸如由于教学资源有限,造成实践教学效果不理想;学生实践能力差,不能胜任相关工作等问题。实践教学的缺位,其主要原因如下:1)学生人数多,实验设备少,实践场所容量小;2)市场经济条件下进行校外实践难度大;3)对实践教学认识不到位;4)实践教学教师队伍不稳定。由于上述的问题的存在,使实践教学环节的作用大打折扣,为了克服传统实践教学体系的弊端,根据土木工程应用型人才培养的特点,新的实践教学的研究十分必要。
3.地方高校土木工程专业学生实践能力培养的目标
对于地方本科院校,在办学实力、办学质量等方面远不能与研究型、教学研究型院校相比,因此,土木工程专业的培养目标要面向施工生产一线,为本地区工程施工企业培养应用型的高级技术和管理人才。
3.1地方高校土木工程专业培养目标定位——能施工,会设计,懂管理。
从地方高校土木工程专业学生就业趋势来看,大多数学生到施工企业就业,因此地方高校土木工程专业的培养目标必需强调施工能力,将施工能力的培养放在首位。
工程设计是培养学生的工程意识、概念和工程能力,这些也是一名合格施工工程师所必需的。其次,考虑未来我国小城镇建设和发展,未来的毕业生有可能从事中小型结构设计工作。因此,本专业的毕业生应具备从事常见结构形式的设计能力,“会设计”不强调建筑设计,而强调结构设计,不强调结构计算的难度、结构形式的新颖,而应强调设计过程的完整性、设计深度是否能达到“施工图深度”。
根据毕业生跟踪反馈,几年后,有相当一部分毕业生在本地区建筑业担任了建设主管部门的领导、施工企业的经理、项目经理、施工工长等领导职务。考虑本专业毕业生的任职和发展后劲,懂管理也应作为培养目标之一。
3.2踏实敬业、工程能力强、综合素质高
踏实敬业向来是土木工程专业毕业生必备的优良品质,毕业生只有安心施工一线,虚心好学,吃苦耐劳,才能在建筑工程业有所建树。在土木工程专业教育中,不能丢掉这一优良传统,不能因为所培养人才的知识技术层次提高了,而放松思想道德的培养,忽视实践教学环节。不要盲目与科研型、教学科研型院校相比,注重培养学生工程能力和综合素质,才是人才培养规格的正确定位,也是今后一定时期生存和发展的出路。
4.提高地方高校土木工程专业学生实践能力的对策
土木工程专业人才培养目标就是要造就服务于生产一线的高级工程师和管理人才,即具有基础知识扎实、适应面较宽、实践能力强、综合素质高的宽口径应用型工程技术人才。相对应地,就要在专业人才培养方案中,突出实践教学的地位与作用,从实践教学改革入手,强化实践能力培养的要求;使学生完成学业后,能够较快地从事土木工程领域中的设计,尤其是施工、管理等实践性很强的工作,这也正是以学生为根本的最好体现。
加强校企合作,与用人单位的洽谈并与他们进行多方面合作,建立了一批实习与就业相结合的基地,充分利用这些基地为学生提供实习实践场地。
让学生参与工程施工的全过程,使之对施工的全过程有全面的认识和体验。在施工现场,给学生布置内容和任务,要求学生定期完成实习和研究报告。所有这些为学生提供了一个很好的参与工程实践的平台,增强了学生的就业能力及早期的工作适应能力。加强对学生的实践能力培养,使学生的工程适应能力增强。
5.结语
实践能力的培养是全面推行素质教育,提高学生综合能力,是高等院校面临的一项具体而复杂的工作,在新的形势下必然遇到诸多的困难,特别是实习需求不断扩张而实习资源相对短缺的困难。因此,必须改革传统的实践教学模式,多管齐下,充分调动学生学习的主动性、积极性,努力提高学生的综合实践能力。
参考文献:
[1]黄丽婷,熊世树,李黎.土木工程结构实验室教学改革探讨[J].实验科学与技术,2006,4(6):44-47.
[2]闻亮.加强实践教学,注重学生创新精神和实践能力的培养[J].内蒙古师范大学学报,2003,(4):46.
[3]胡秀兰,祝明桥,刘锡军,等.土木工程专业实践性教学环节改革的思考[J].高等建筑教育,2006,15(1):90-93.
高校学生在传统课堂中只能获得书本上的知识理论,特别是土木工程专业的学生,如果能获得第一手的实践锻炼就显得尤为重要。随着科学技术的不断进步,测量技术不断发展,土木工程专业的测量教学也有了新的使命,传统的教学内容和教学方式已经不能适应新的社会需求,我们必须不断开拓思路,变换教学模式,探索出新的教学方法,培养学生动手能力和实践经验,进而让他们能够成功地走向未来工作岗位。
2当前土木工程测量课程教学中存在的问题
首先,课程定位混乱。诸多高校的土木工程专业学生,毕业之后并没有从事这方面的工作,这使得同学们对这门课程的设置和实质内容不了解,甚至产生抵触情绪,认为这门课程的出路不大。究其原因,这是由于学科定位不明确,院校难以考虑到专业之间的结合问题,也没有解答学生们对于类似问题的疑问。
其次,教学理念落后问题。诸多院校依然采用着老式教学的方法,学生只是被动接受知识,没有真正参与到教学环节当中去,难以亲身体验。课堂中往往以老师为中心,以课本和课堂为中心,并没有让学生去主动思考,可以说这种填鸭式教育成为当前教育改革最大的绊脚石。
第三,教学内容设置问题。当前高校教育中,难以对施工测量等学科的重要方面做详细讲解,由于课程学时的限制或者教学资源的限制等原因,教师难以对这些重要内容完整地对学生阐述清楚,让学生不能深入掌握。
第四,现代技术与传统技术相矛盾。随着现代测绘学不断发展,新的技术和方法不能及时地在教学中体现出来,难以迅速形成完整、专业、合理的教学体系。第五,教学与实践的严重脱节问题。由于部分院校缺乏资金,因此实验仪器设备陈旧,使得学生不能获得第一手实践操作经验。另外还有部分院校坚持过去的办学思路,让学生死读课本,或者根本不安排学生的实践课程,使学生对仪器设备并不了解,更不能对书本知识深化了解。
3土木工程专业工程测量课程教学改革的几点建议
首先,明确土木工程测量课程的定位。院校要对这门学科的定位作出明确解释,测量课程的开设是为了学生未来后续专业打下基础,随着土木专业以及国家基础测绘成果的发展,测量学的教学目的已经转变成为培养学生的实践操作能力和理论知识运用途径。其次,优化教学模式。院校必须要摒弃传统的教学模式,改用启发引导式的教学模式,让学生自己发现问题,并在老师的帮助下解决问题,通过讨论、自问自答等方式,攻克知识的难点、重点。另外,要联系工程实际,在教学过程中不断培养学生的工程意识。第三,加强硬件建设。高校应尽量建立独立的规范的测量场地,这样的做法有助于学生们进行实践课程。在日常教学中,要注意更新仪器设备,将实习仪器与教学内容结合起来。
4结语
【摘 要】高职土木工程是与实际工程紧密相联,而且实践性非常强的学科。为了满足当今社会现代化建设需求,高职土木工程专业必须培养德智全面发展的综合型人才,使其具有高级专业人才知识水平与技能水准。本文以土木工程专业学生素养与创新能力培养为主题,分析当下教学中存在的弊端和教学改革策略,力求为土木工程专业人才培养提供帮助。
关键词 土木工程;素质培养;创新能力
1.高职土木工程专业实践教学弊端
1.1人才培养目标不清晰
高职中土木工程专业针对应用型人才培养、教学型人才培养、学术型人才培养以及研究型人才培养并未在课程或教学方式上做出区别,导致土木工程专业人才培养定位不清晰,以至于人才类型与社会需求不匹配。高职阶段的人才目标应以适应社会职能需求为主,只有满足社会企业发展需求,才能够将知识学以致用,并在企业中得到历练,积累更多的工作经验。
1.2实践教学体系不完善
传统教学方式比较注重土木工程理论基础部分的传授,实践教学体系也受到传统教学模式的影响,在建立过程中并没有将能力塑造与素质培养作为主要的、独立的教学模块,而是已然沿袭传统教学模式中以理论教育为主,以此来看并不能实现学生素质培养与创新能力塑造教学目标。
1.3实践教学缺乏自主创新性
土木工程系专业过多,课程安排比较单一,某一专业学生只能接触到该专业内课程,造成知识面过窄现象,社会对土木工程的需求目标是综合型实践能力强的人才。高职按照土木工程专业规范制定的学习目标与课程体系不能与社会需求相匹配,甚至出现教学内容单一、教学方式刻板的现象,这对于学生的全方位发展是严重的制约。
1.4学生缺乏良好的实训教育
第一,土木工程专业实训教学需要与企业相关联,但是多数企业考虑到自身的经济利益以及实训过程中学生的人员安全,主观上不愿意接受学生前来实习;第二,学校对于实训基地疏于管理,通常情况下指导教师是带领学生参观而不是见习,本属于学生的实习阶段变成了简单的见习过程,实践性学习环节在教学过程中并未真正实施,导致课程设计存在严重的抄袭现象。土木工程专业缺乏实践教学环节意味着灵魂的缺失,学生在工作岗位上并不能应用理论知识来解决实际问题。
2.以学生工程素质和创新能力培养为视角的土木工程实践教学的改革与实践
2.1明确人才培养目标以及培养方向
高职土木工程人才培养目标是以社会应用型人才为主,土木工程专业自身的实践性是非常强的,所以工程中需要的不仅仅是理论型人才,更注重的是综合型应用人才,高职在培养学生土木工程素养的同时要注重培养学生的实践能力,以社会需求为导向进行人才培养,才是为人才提供就职出路的捷径。
2.2构建以素质和创新能力培养为主的综合型实践教学模块
该教学模块的建立应以学生的专业能力培养为主,着重于学生的知识、能力与素质培养,以此构建富有实践性、专业性、综合性、设计性的创新能力培养模块,只有这样才能够有效的塑造学生的综合能力,为其提供良好的实践学习平台。
2.3建立以多样性重组为主的综合型实践教学课程
土木工程实践教学课程的整合与重组应从模板、钢筋、砌筑三个实训基地的建设进行考虑,这是土木工程实际操作过程中的基础技能训练,以上三个模块的建立应以设计、操作以及质量验收为主,形成多样性的建工工艺实训基地。在实训基地中要建立网络资源库,将《房屋建筑学》、《混凝土结构设计》、《工程测量》、《土木工程施工》等主要课程资源进行整合,并配以现象施工图片以及施工录像,或者制作flash仿真动画等,为学生提供多样性的实训平台。
2.4以学生工程能力提升为视角改革实践教学方法
实践教学教学方法的改革主要以学生工程能力培养为主。传统的工程教学方式针对各个专业课程的区分并不是非常清晰,教学方式也是以教师为主体,并没有过多结合工程实际案例进行分析教学。实践教学整改应从课程结构与课程内容方面着手,以合作教学、探究教学、参与教学、项目教学以及案例教学等方式为主,改革之后的实践教学主要以培养学生创新能力为主,塑造学生工程能力,为培养综合型人才提供平台。
2.5创建新型企业培养模式
学生在学校学习基础理论、课程基础以及实验课程之后,需要通过企业真实的工作环境来进行专业技能训练,以此才能够真正的掌握与领悟综合技能,企业培养模式的建设应以认识实习、测量实习、地质实习、顶岗工程实践及毕业环节这几个模块为主。为了能够建设全面的企业培养实训模式,需要高职和企业深度合作,企业为学生实习单独创建组织机构,并针对实习学生工作制定相关制度,为学生提供经验丰富的指导教师,同时为学生建设实践与实训教学基地,在保证学生人员安全的情况下尽可能多的为学生提供参与实践的机会。
3.结论
综上所述,土木工程学生素质与创新能力的培养是需要通过实践教学来完成的,而当下高职土木工程实践教学方式中存在诸多弊端,这使得学生的综合素质以及创新能力得不到塑造与提高。所以,针对现下社会工程企业的需求形式,高职应以学生的工程素养与创新能力培养为主要目标对实践教学进行有效的改革。在课程安排与课程体系方面做出本质上的改革,以学生的综合型培养为目标为学生更多的实践平台,以此才能够在实践教学中提升学生工程素养与创新能力。
参考文献
[1]余忠.应用型土木工程本科专业人才培养模式探讨[J].大学教育,2013(12)
1.1实验土木工程专业的基本实验有物理实验、材料力学实验、土木工程材料实验、结构实验等。从基础实验开始,逐步过渡到专业实验,培养学生的动手能力,在此基础上,还设置了各种学科竞赛。如数学建模,挑战杯课外学术科技作品大赛等,进一步提高学生的实践能力和创新能力。
1.2实习无论什么时候,实习这一实践教学环节在我们土木工程专业的教学体系中都扮演中一个很重要的角色。实习质量的好坏直接影响到土木工程专业的发展,因此,对于实习课的探索和改革是永无止境的。实习课的目的是为了提高学生的实际操作能力和创新能力,使得学生能够较快的适应社会,并为社会的发展贡献自己的一份力。目前,大多数高校土木工程专业实习的教学模式主要是认识实习、生产实习和毕业实习三种。
1.2.1认识实习认识实习是土木工程专业的重要的教学环节之一,也是理论结合实际,增强学生的实践知识的手段之一。认识实习主要是参观一个具体的建筑、厂房、工厂或工艺流程等,在指导老师的讲解下,使学生能初步认识土木工程专业的基础知识,了解专业概况,并将已学的理论知识与实习内容结合起来,在实习过程中遇到的问题用所学的理论知识加以分析和讨论,从而使学生对本专业的知识有进一步的感性认识,并对后续专业课的学习打下了良好的基础。
1.2.2生产实习生产实习也是土木工程专业重要的实践教学环节之一,生产实习主要是参观一个具体的建筑、厂房、工厂等的现场操作过程。在现场技术人员的具体解说下,使学生对土木工程专业的专业知识有了更深的理解。通过生产实习,学生可以将课堂中所学到的各种理论知识相互联系、相互转化和相互拓展开来,并将这些经过转化和拓展的知识运用到实践中,这样,不仅增强了学生的社会意识和社会技能,同样,学生的创造能力和组织能力也有很大的提升,学生的个性,修养等都有很大的提高。同时,通过生产实习,学生对本专业的工作性质也有了进一步的认识,更能培养学生对土木工程专业的热爱之情,并为毕业以后的出路指明了方向,增强了学生的事业心和责任心。
1.2.3毕业实习毕业实习一般安排在做毕业设计前期,目的是让学生通过毕业实习,能更好的掌握整个毕业设计的设计过程,并能更好更全的收集到毕业设计的设计资料。毕业实习主要是在指导老师的带领下,在指导老师联系到的实习地点,由一些高级工程师或其他高级设计师向学生介绍整个设计过程、设计方法、设计手段以及可能用到的设计规范等设计资料,使学生能更好的完成毕业设计。
1.3课程设计土木工程专业的课程设计主要有混凝土结构设计、钢结构课程设计、结构设计原理、管道工程课程设计、水利工程课程设计、建设监理课程设计、桥梁工程课程设计等。课程设计的指导老师一般由专业课教师来担任。也可由学校聘请的高级工程师或其他高级技术人才来担任。课程设计是一门必修课,要求学生用所学的理论知识结合实践,做好从收集设计资料,收集参考书籍,方案确定,计算过程,用软件绘图的全过程。通过课程设计,加深和巩固学生对专业知识的理解,并为毕业设计做好准备。
1.4毕业设计毕业设计是土木工程专业教学必要的一个实践性环节,也是衡量专业教育质量的一个重要标准。做好一个毕业设计,要求学生将四年所学的基本知识、专业知识系统地结合起来用来分析和解决实践中遇到的工程技术问题。做好毕业设计,对于提高学生的工程能力、专业知识、实际操作能力、创新能力有着重大的作用。做好毕业设计也是认定学生的毕业资格和学位资格的重要标准之一。然而,毕业设计作为实践教学的一个重要的环节,在真正实施的过程中还存在很多问题。
1.4.1毕业设计的题目与实际工程脱节毫无疑问,一个好的毕业设计题目,不但可以成为学生做好毕业设计的动力,而且也是保证实践教学质量的重要元素之一。然而,国内很多高校的土木工程专业还没有校外的实践基地,这样,使得我们的实践教学缺乏支撑。指导老师给学生布置的毕业设计题目大多都是缺乏工程实际背景或者是涉及的工程实际背景较少。这样,学生做出来的毕业设计就会显得很空洞,出现理论与实际相脱离,毕业设计与实际工程相脱离。学生做这样的毕业设计题目就会缺乏主动性和积极性。从而,达不到培养和提高学生用所学的理论知识来解决实际工程问题的能力要求。
1.4.2毕业设计题目单一化由于市场经济的影响,开展校外实践的难度越来越大。其次,随着经济的发展,社会的进步,越来越多的人都认为只有高学历才能有好出路。在这种形势下,很多高校都在扩招。学生的人数也随之大幅度的增加,而实践性教学的场地严重短缺,这样,使得每位带毕业设计的指导老师所指导的学生人数在不断增加,就会出现几个同学一个题目的现象。用这种方式培养出来的学生,很难适应社会对土木工程专业人才的高要求标准。
1.4.3毕业设计缺乏挑战很多高校老师,尤其是年青教师,实际工程的经验本身就不足,甚至有些年青老师都没有接触过实际工程的训练,因此,在指导学生的毕业设计过程中,在培养和提高学生用理论知识来分析实际工程解决实际工程问题的过程中就会显得心有余而力不足。而对于那些老教授,由于忙于科研,也很难做到根据不同学生的不同情况来“差别化”的进行指导。无论是对指导教师而言还是对学生而言,毕业设计都缺乏挑战机制。
2实践教学的现状及存在的问题
由于各种各样的原因,目前,真正做到实践教学还存在一系列的问题。
(1)理论教学已成为一种习惯性的教学模式,这就使得实践教学很难做到与理论教学一样的普及,而且,实践教学很依赖理论教学,并且是建立在理论教学的基础之上的,这更加加大了实践教学成为一个独立的、完整的教学体系的难度。
(2)由于国家对土木工程专业的教育投入的资金严重不足,导致实践教学严重落后于理论教学,使得土木工程专业更加理论化。
(3)学生的实际工程训练也是严重不足,也加大了土木工程专业知识的理论化。
(4)国家或学校没有意识到实践教学环节的重要性,使得实践教学的比重越来越低。
(5)实践教学的形式单一,教学方法相对不成熟。
(6)实习单位对学生实习不够重视,目前,学生找实习单位,一般都是通过教师或家长的关系来联系的,实习单位为了确保学生的安全,避免不安全事故的发生,往往拒绝让学生进入工地学习,更不用说让学生参与实际操作工作了。学生所学的理论知识本身就不够全面,而且学习的时间较短,再加上实践经验也不足,导致了学生在土木工程建设上存在很大的缺陷。
(7)实习指导教材也非常短缺。教科书是保证教学质量的重要文件之一,对于实习指导书,目前还没有较完整较实用较全面的教材,这也使得实践教学难以全面发展。虽然很多高校在社会需求的逼迫下,不断进行土木工程专业的教学改革,但是效果都不是很明显,并没有真正解决实质性的问题。
3提高实践教学的对策
(1)加大对实践教学的认识。
(2)加大对实践教学的经费投入。
(3)加强学生对实际工程的训练。
(4)增加实践教学体系的课时量。
(5)改革实践教学的旧形式。
(6)学校应多与实习单位沟通,使得实习单位更加重视学生的实习。
(7)加快实践教学教材的建设。
4结论
实践教学的形式
土木工程专业的基本实验有物理实验、材料力学实验、土木工程材料实验、结构实验等。从基础实验开始,逐步过渡到专业实验,培养学生的动手能力,在此基础上,还设置了各种学科竞赛。如数学建模,挑战杯课外学术科技作品大赛等,进一步提高学生的实践能力和创新能力。
无论什么时候,实习这一实践教学环节在我们土木工程专业的教学体系中都扮演中一个很重要的角色。实习质量的好坏直接影响到土木工程专业的发展,因此,对于实习课的探索和改革是永无止境的。实习课的目的是为了提高学生的实际操作能力和创新能力,使得学生能够较快的适应社会,并为社会的发展贡献自己的一份力。目前,大多数高校土木工程专业实习的教学模式主要是认识实习、生产实习和毕业实习三种。
认识实习是土木工程专业的重要的教学环节之一,也是理论结合实际,增强学生的实践知识的手段之一。认识实习主要是参观一个具体的建筑、厂房、工厂或工艺流程等,在指导老师的讲解下,使学生能初步认识土木工程专业的基础知识,了解专业概况,并将已学的理论知识与实习内容结合起来,在实习过程中遇到的问题用所学的理论知识加以分析和讨论,从而使学生对本专业的知识有进一步的感性认识,并对后续专业课的学习打下了良好的基础。
生产实习也是土木工程专业重要的实践教学环节之一,生产实习主要是参观一个具体的建筑、厂房、工厂等的现场操作过程。在现场技术人员的具体解说下,使学生对土木工程专业的专业知识有了更深的理解。通过生产实习,学生可以将课堂中所学到的各种理论知识相互联系、相互转化和相互拓展开来,并将这些经过转化和拓展的知识运用到实践中,这样,不仅增强了学生的社会意识和社会技能,同样,学生的创造能力和组织能力也有很大的提升,学生的个性,修养等都有很大的提高。同时,通过生产实习,学生对本专业的工作性质也有了进一步的认识,更能培养学生对土木工程专业的热爱之情,并为毕业以后的出路指明了方向,增强了学生的事业心和责任心。
毕业实习一般安排在做毕业设计前期,目的是让学生通过毕业实习,能更好的掌握整个毕业设计的设计过程,并能更好更全的收集到毕业设计的设计资料。毕业实习主要是在指导老师的带领下,在指导老师联系到的实习地点,由一些高级工程师或其他高级设计师向学生介绍整个设计过程、设计方法、设计手段以及可能用到的设计规范等设计资料,使学生能更好的完成毕业设计。
土木工程专业的课程设计主要有混凝土结构设计、钢结构课程设计、结构设计原理、管道工程课程设计、水利工程课程设计、建设监理课程设计、桥梁工程课程设计等。课程设计的指导老师一般由专业课教师来担任。也可由学校聘请的高级工程师或其他高级技术人才来担任。课程设计是一门必修课,要求学生用所学的理论知识结合实践,做好从收集设计资料,收集参考书籍,方案确定,计算过程,用软件绘图的全过程。通过课程设计,加深和巩固学生对专业知识的理解,并为毕业设计做好准备。
毕业设计是土木工程专业教学必要的一个实践性环节,也是衡量专业教育质量的一个重要标准。做好一个毕业设计,要求学生将四年所学的基本知识、专业知识系统地结合起来用来分析和解决实践中遇到的工程技术问题。做好毕业设计,对于提高学生的工程能力、专业知识、实际操作能力、创新能力有着重大的作用。做好毕业设计也是认定学生的毕业资格和学位资格的重要标准之一。然而,毕业设计作为实践教学的一个重要的环节,在真正实施的过程中还存在很多问题。
毫无疑问,一个好的毕业设计题目,不但可以成为学生做好毕业设计的动力,而且也是保证实践教学质量的重要元素之一。然而,国内很多高校的土木工程专业还没有校外的实践基地,这样,使得我们的实践教学缺乏支撑。指导老师给学生布置的毕业设计题目大多都是缺乏工程实际背景或者是涉及的工程实际背景较少。这样,学生做出来的毕业设计就会显得很空洞,出现理论与实际相脱离,毕业设计与实际工程相脱离。学生做这样的毕业设计题目就会缺乏主动性和积极性。从而,达不到培养和提高学生用所学的理论知识来解决实际工程问题的能力要求。
由于市场经济的影响,开展校外实践的难度越来越大。其次,随着经济的发展,社会的进步,越来越多的人都认为只有高学历才能有好出路。在这种形势下,很多高校都在扩招。学生的人数也随之大幅度的增加,而实践性教学的场地严重短缺,这样,使得每位带毕业设计的指导老师所指导的学生人数在不断增加,就会出现几个同学一个题目的现象。用这种方式培养出来的学生,很难适应社会对土木工程专业人才的高要求标准。
很多高校老师,尤其是年青教师,实际工程的经验本身就不足,甚至有些年青老师都没有接触过实际工程的训练,因此,在指导学生的毕业设计过程中,在培养和提高学生用理论知识来分析实际工程解决实际工程问题的过程中就会显得心有余而力不足。而对于那些老教授,由于忙于科研,也很难做到根据不同学生的不同情况来“差别化”的进行指导。无论是对指导教师而言还是对学生而言,毕业设计都缺乏挑战机制。
实践教学的现状及存在的问题
由于各种各样的原因,目前,真正做到实践教学还存在一系列的问题。(1)理论教学已成为一种习惯性的教学模式,这就使得实践教学很难做到与理论教学一样的普及,而且,实践教学很依赖理论教学,并且是建立在理论教学的基础之上的,这更加加大了实践教学成为一个独立的、完整的教学体系的难度。(2)由于国家对土木工程专业的教育投入的资金严重不足,导致实践教学严重落后于理论教学,使得土木工程专业更加理论化。(3)学生的实际工程训练也是严重不足,也加大了土木工程专业知识的理论化。(4)国家或学校没有意识到实践教学环节的重要性,使得实践教学的比重越来越低。(5)实践教学的形式单一,教学方法相对不成熟。(6)实习单位对学生实习不够重视,目前,学生找实习单位,一般都是通过教师或家长的关系来联系的,实习单位为了确保学生的安全,避免不安全事故的发生,往往拒绝让学生进入工地学习,更不用说让学生参与实际操作工作了。学生所学的理论知识本身就不够全面,而且学习的时间较短,再加上实践经验也不足,导致了学生在土木工程建设上存在很大的缺陷。(7)实习指导教材也非常短缺。教科书是保证教学质量的重要文件之一,对于实习指导书,目前还没有较完整较实用较全面的教材,这也使得实践教学难以全面发展。虽然很多高校在社会需求的逼迫下,不断进行土木工程专业的教学改革,但是效果都不是很明显,并没有真正解决实质性的问题。
提高实践教学的对策
(1)加大对实践教学的认识。高等教育的任务是培养具有创新精神和实践能力强的专门人才,发展科学技术文化,促进社会主义现代化的建设。要将理论知识转化为先进技术,必须通过实践来实现,没有实践,理论教育只是一句空话。因此,我们应在更高层次上来认识实践教学。(2)加大对实践教学的经费投入。(3)加强学生对实际工程的训练。(4)增加实践教学体系的课时量。(5)改革实践教学的旧形式。(6)学校应多与实习单位沟通,使得实习单位更加重视学生的实习。(7)加快实践教学教材的建设。