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序论:在您撰写岩土工程的概念时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
中图分类号:E951 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0380-01
引言
一项设计的优劣成败,设计思想最为重要,概念设计就是一种设计思想。岩土工程设计受诸多不确定因素的影响,单纯的计算一般是不可靠的。因此,虽然岩土力学理论取得了长足进展,计算方法和设计软件不断创新,但概念设计仍不可忽视。概念是一种思维方式,将认识过程中感受到事物的共同特征抽象出来,加以概括,就是概念。
1 岩土工程概念的形成与发展
概念是反映对象的本质属性的思维形式。科学认识的成果,都是通过各种概念来加以总结和概括的。概念不是永恒不变的,而是随着社会历史和人类认识的发展而变化的。岩土工程概念,是随着人们对岩土体性状的认识,以及工程地质学、水文学、岩土力学、支护形式与支护作用原理,工程设计理论与方法等新成就逐步形成与发展的。由于法规总是滞后于科学新成就,因而新旧概念,往往是长期交错、并存使用的。
2 概念设计
(一)概念设计的必要性
对岩土工程的概念设计,目前尚无统一的认识。狭义的概念设计可理解为框架设计;广义的概念设计,是指设计思想,设计主导理念。
一项设计的优劣成败,设计思想最为重要。岩土工程设计受诸多不确定因素的影响,单纯的计算一般是不可靠的。所以概念反映的不是事物的表面,不是事物的片面,而是事物的本质。
概念设计要从总体上,从本质上把握,对症下药,而不是单纯某一经验的应用,不是单纯的截面设计,承载力计算,变形计算之类,更不是简单的直观判断。概念设计时;必须对原理有深刻的理解,有丰富经验的总结,有灵活动作的能力,从主导理念上总揽全局,牢牢掌握影响工程成败的关键,关于实施效果有基本准确的估计,不犯概念性错误。概念创新设计则一定有总体上、本质上的创新。
(二)安全和功能要求
岩土工程设计必须保证工程在使用期间的安全和满足预定功能要求,一般包括下列方面:
(1).在正常施工和正常使用条件下,能承受可能出现的各种作用。包括传至基础底面的结构荷载,边坡、基坑、地下工程的岩土压力,地下水的静水压力和动力压力,必要时还要考虑地震作用,风荷载、波浪作用等等。必须保证在各种作用发生时,工程具有足够的安全度。
(2).在正常使用条件下具有良好的工作性能。例如:对于建筑物地基,变形(沉降、差异沉降、倾斜、局部倾斜)不得超过限值;对于基坑,变形不得危及邻近建筑物及市政设施的安全;对于基坑地下水的控制,应保证坑内适宜正常施工作业,确保相邻工程和周边环境不被破坏等等。
(3).在正常维护条件下具有足够的耐久性。例如:对于长期缓慢沉降的地基,应考虑工程在整个使用年限内均能满足变形限制的要求;对于地下室的防水抗浮设计,应按使用期间可能出现的最高水位设计;对于垃圾填埋场,其防渗衬层的材料和结构,应保证使用年限内有效,不致老化、开裂、渗漏;对于基坑,如需渡过雨季、冬季,应保证雨季、冬季的安全;对于邻近有重要工程的永久性边坡,设计使用年限不应低于受影响的相邻工程的使用年限等等。
(4).在偶然事件发生时或发生后,仍能保证必需的整体稳定性。例如:某些高边坡、围堰、垃圾填埋场等,在发生罕遇地震时,可能发生破坏,但不致因整体失稳而造成十分严重的后果(人的生命,重大经济损失和社会影响)。
(5).在正常施工、使用和维护条件下,对环境的影响不超过限值;例如:施工噪音,强夯振动,挤土效应等对环境和邻近工程的影响;降低地下水位造成区域降落漏斗的影响;在已有建筑物侧旁开挖,使既有建筑物产生附加变形,甚至威胁其安全;垃圾填埋场污染物泄漏和运移造成环境污染等等。
(三)设计条件的概化
概化是将复杂的具体事物,通过科学方法,取其本质,形成模型。模型不是实物,是实物的典型化,是分析和设计的基础。以地基设计为例,传至基础底面的压力不应大于地基的承载能力(包括强度和变形限值)。如果荷载和地基性能指标都是确定性的,岩土是均匀的,问题就很简单。但实际工程往往很复杂,首先是荷载,有永久荷载、可变荷载和偶然荷载,各种不同的荷载组合―基本组合、标准组合、准永久组合等,设计时选取其中最合理的组合,就是对荷载的概化。其次是地基,严格地说,地基都是不均匀的,岩土性质具有时空变异性,需用数理统计方法求出它们的代表值,将地基条件概化为地质模型。再次是如何考虑安全度,有容许应力法和极限状态法,有定值
法和概率法,有安全系数和分项系数表达。此外,必要时为了便于分析,又需要对基础和上部结构的刚度进行概化处理。将复杂的客观地质条件准确地概化为便于分析的地质模型,是岩土工程概念设计的重要步骤。最简单的地质模型,是一张带有各层岩土特性指标和地下水位的综合柱状图或综合地质剖面图。如果条件差别较大,则应充分建立地质模型。岩体内存在极为复杂多变的破裂面,想要具体描述这些破裂面的分析和性状是不可能的。于是有了结构面的产状和分类,结构体的分类,岩体完整性的分类,岩体基本质量的分级,各种围岩分级等等,都是某种概化的地质模型。
正确的概化应注意两方面:一是系统地占有原始数据,原始数据越丰富、越准确、越有代表性,概化效果越好,但付出的成本也越高。二是概化方法的科学性和实用性,要抓住事物的本质特性,针对影响工程安全和使用功能最关键的因素。
(四)设计原理的科学性
设计原理、计算方法、控制数据,是岩土工程设计的三大要素。其中,设计原理最为重要,也是概念设计的核心,必须牢牢掌握。掌握设计原理就是掌握科学概念。概念不是直观的感性认识,不是分散的具体经验,而是对事物属性的理性认识,是从分散的具体经验中抽象出来的科学真理。我们学习科学知识,最重要的就是学会掌握这些概念。解决工程问题时,概念不清,往往只见现象,不见本质,凭直观的局部经验处理问题。概念错了,可能犯原则性的错误。概念清楚的人,能透过现象,看到本质,举一反三,能自觉地运用理论和经验。对于岩土工程设计,力学原理、地质演化的科学规律,岩土性质的基本概念,地下水的渗流和运动规律,岩土与结构的共同作用等等,都是我们常用的科学原理,设计时必须牢记。
3 结语
通过本文的分析研究,我们对岩土工程概念设计有了更深层次的认识和了解,明确在设计过程中概念的重要性,利用概念设计的相关理论,以指导工程实践。所以,我们要树立概念设计目标,走概念设计综合技术路线,促进岩土工程向着更科学、更全面、更实际的方向发展。
参考文献
[1] 梁炯望:如何对待新奥法.隧道及地下工程,1985(2).
[2] 中国金属学会召开喷锚支护学术会议.治金建筑,1982(2).
为提高土木建筑类学生的工程意识和协作创新精神,工程图学课程教学应更加注重学生图形表达、团队协作和工程设计能力的培养。文章结合传统的建筑类制图与设计课程教学现状,构建了基于CDIO理念的建筑类工程图学课程实验教学模式,并在不同阶段的教学中采用不同的教学方法。结果表明,基于CDIO理念的建筑类工程图学课程教学新体系,在加强学生空间思维能力、设计创新能力和实践动手能力的培养方面取得了明显效果,对深化工程图学课程教学改革起到了良好的示范作用。
关键词:工程图学课程;建筑制图;CDIO;工程意识;教学改革
中图分类号:G642423;TU204文献标志码:A文章编号:
10052909(2017)01015704
如何有效培养工程技术人才的创新设计能力,提高工科毕业生的图形表达、团队协作和工程设计能力,是当前工程图学课程教研人员面临的重要课题。中南林业科技大学建筑制图教研室结合该校特点,从传统建筑制图基础课程与专业设计课程的结合入手,基于CDIO理念尝试对建筑类工程图学课程教学内容与方法、教学效果的考核与评价进行改革,旨在增强学生的工程意识、创新思维与团队协作能力,从而达到提高工程技术人才培养质量的目的[1-3]。
一、传统的建筑类制图与设计课程教学现状
中南林业科技大学开设建筑制图类课程的专业较多,除了传统的土木工程、工程管理、工程力学、建筑学、城市规划等专业外,给排水、艺术设计、园林、道铁等专业学生也需要学量的建筑制图知识。从专业设置的情况来看,学校多个学科主要培养建筑、土木和景观的结构与产品设计方面的人才,对学生在构型设计和创新能力方面有较高的要求。当前学校土木类和建筑类专业工程制图和设计课程教学体系如图1所示。从整个建筑图学课程教学层次和课程安排来看,在图学课程体系中安排了大量三维CAD课程内容,各软件中的设计与建模操作都是对学生创新思维与设计表达能力的强化培训。但在教学方案的实施过程中,各专业和课程大多出现了图学课程前后脱节、难以体现课程间的交叉性和综合性的问题。其后果是:图学体系中的各门课程仍为单科性质,学习过程中仍以理论分析为主,缺少培养学生直观判断力、工程创新意识和设计理念的教学环节,难以培养学生的工程综合能力。
三、基于CDIO理念的建筑类工程图学课程教学改革
(一)基于CDIO理念的建筑类工程图学课程教学模式
CDIO工程教育理念的精髓主要体现在实验与实践环节,对图学课程而言,则更多地体现在大二、大三的专业基础课和专业课当中。已有的研究表明,在工程图学和三维CAD技术融合式课程体系建设和改革过程中,教师往往
将工程应用软件的操作性指导和训练当作图学和专业课程的教学内容,以为使用软件就是教会学生操作方法,而忽略了大学本科层次工程图学课程教学应达到对学生进行思维及过程训练的目的[6-8]。有鉴于此,为真正培养与锻炼学生的创新性思维和团队协作精神,建筑制图教研室将图学基础课程(部分内容)与设计类专业课程有效整合,构建了基于CDIO理念的建筑类图学课程教学体系与指导模式(图2),以强化学生的工程意识与工程素养。
(二) CDIO理念在建筑类工程图学课程中的实际应用
开展基于CDIO理念的建筑类工程图学与设计课程实践项目,旨在大一的建筑制图基础知识学习阶段,夯实学生的专业基础知识和绘图基本技能,除加强徒手绘图、制图标准规范和形体表达方法(视图、剖切、断面)的训练外,在专业图部分引入三维模型和形体设计基础内容,将原有的建筑(或结构)施工图的简单抄绘转变为具有设计和创新意识的思考训练。除在CAI课件中加强“结构”和“形体”概念外,在设计过程中融入简单的工程材料常识,并鼓励学生用三维草图快速表达其基本的设计思想。此为构想阶段。
在后期的专业绘图与分析课程教学中,尤其是设计与计算软件的学习中,任课教师可将课程涉及的具体实践科目设计成各个独立的工程项目,并相应地
将学生划入各项目小组。这些实训项目大多与工程实践或现实生活相关,要求学生从图学(或力学)基础理论知识入手,结合设计项目所处的环境及相应的使用功能要求,设计出符合实用性、美观性和经济性要求的工程结构,在突出创造性设计理念的同时保持作品的工程应用性。在指导学生设计的过程中既要特别强调作品的功能性,不能仅为创新而创新,又要鼓励和激发学生的创新设计热情,培养学生善于观察和思考问题的能力,避免学生作品设计华而不实。此为设计阶段。图3和图4分别为不同专业学生在此阶段设计或计算的工程结构实例。
CDIO理念中的施与操作阶段旨在培养学生的团队协作精神和交流沟通能力,也是学生接触工程实际问题并进行有效实践训练的阶段,即所谓边学边做、边做边学的过程,也称为“干中学”。在这一过程中针对设计阶段教师所给出的工程结构项目,利用不同的专业软件实现其实体造型,并对构件进行模拟。在有条件的情况下,教师应鼓励和带领学生将设计和构造出的工程实体按一定比例制作成模型,供学生相互学习或作为参加科技创新活动的作品。图5所示为土木工程专业学生用竹片制作的工程结构物模型。
道路CAD课程为道路与桥梁工程专业最重要的专业课之一。该课程有24个学时的上机实践课,主要培养学生对路线及道路相关设施进行优化设计的能力。为真正培养学生的动手能力和创新精神,任课教师可将实践教学部分的成绩考核采用分组完成工程项目的形式进行(表1)。在道路设计中为体现公路这一带状三维空间构造体的实体造型,提高学生对三维CAD软件的应用能力,应要求学生对道路的重要路段和重要构筑物采用透视图的形式表达,并检验设计质量,引导学生将图学知识与专业知识有效结合,真正做到学以致用。这种“干中学”的教学方式可使学生在学习专业知识的同时,培养学生的工程意识、工程能力和协作创新精神,增强学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
(三)建筑类工程图学与设计课程教学改革成果
学校建筑类工程图学课程体系改革自2010年开始至今,已初步完成了实验班的CDIO教学方法设计,将建筑制图课程与专业课程中的绘图或设计软件等有关内容,融入设计型、综合型的创新实践项目中,在教师的指导下由学生完成结构设计或计算,以培养学生综合应用图学、力学、数学和计算机科学知识的能力。
教学改革结出了丰硕的成果,截至2014年底,学校共有38项大学生创新性实验项目获批立项,其中省级项目12项;获得包括“高教杯”全国大学生先进成图技术与产品信息建模创新大赛建筑类比赛、湖南省力学竞赛和湖南省大学生结构模型设计竞赛等在内的国家级、省级竞赛项目奖30余项,其中一等奖6项,二等奖9项,三等奖15项,优胜奖/团体奖5项;共完成11项相关的教研教改项目,完成了12门专业基础课/专业课的创新性实验项目的设计与教学;相关专业学生的就业率连年保持在90%以上。已毕业的学生普遍认为,基于CDIO理念的工程图学与设计课程教学改革,对学生的理论学习、实验技能训练、创新能力的培养以及实际应用系统的设计和制作能力的提高都有积极的促进作用。
四、结语
对建筑类工程图学与设计课程教学的改革,主要是按照CDIO教育理念与模式调整课程教学内容与方法,在此过程中积累了相关课程项目设计与教学方法的经验。这些经验可进一步应用于建筑类相关专业的其他主干课程教学中,形成建筑类工程专业学生工程素质培养的整体教学体系。基于CDIO模式的实验课程设计与实践方法,对其他理工类学科专业的教学改革也具有重要的参考和借鉴价值。
参考文献:
[1]王伟冰,张东梅,李玉菊,等. 基于CDIO 理念的新机械制图教学模式研究[J]. 长春理工大学学报:社会科学版,2010,23(1):171-172.
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Abstract:
In order to improve the engineering consciousness and collaborative innovation spirit of civil construction students, engineering graphical teaching staff should pay more attention to cultivating the graphics expression, team collaboration and engineering design ability of students. Combined with the teaching situation of traditional architectural drawing and design courses, based on the CDIO education concept and its characteristics, a new teaching mode was built and different teaching methods were used at different stages. The results showed that the new system can enhance the ability of space thinking, design innovation and practice of students. It also played a good role model for deepening the engineering graphics teaching reform.
关键词:概念图 项目教学 案例
概念图(concept map)是20世纪70年代美国康奈尔大学(Cornell University)的Joseph D.Novak教授提出的用于表征和揭示知识结构中的意义联系的图表,它是以视觉再现认知结构、外化概念和命题的一种方法,又称概念构图(concept mapping)、概念地图(concept maps)或概念网(concept webbing)①。这里的概念泛指存在于事件或对象中的知觉共性,它们可以是科学概念,也可以是思想、理论、符号、词汇等。研究表明,这种视觉图表容易被学习者快速识别并迅速掌握,有助于提高学习者对知识系统的梳理和整体理解力②。同时,由于概念图具有信息量大、内涵丰富、层次分明、可读性强、易于理解、延展性强、填补修复容易等特点,所以引起了人们的普遍关注。于是,人们尝试把它作为一种有效的工具应用于不同的研究领域,如评估工具、远程教学系统及网络课程的开发、计算机人工智能、企业管理等。本文拟用概念图策略进行高职《电工技术》课程项目教学的案例研究。
一、用概念图展示高职教育中项目教学的实施模式
项目教学是师生通过共同完成一个完整的项目而进行的教学活动。高职教育中的项目教学是指学生在教师的指导下通过完成工作任务(与学生的职业岗位紧密相连),进而提高综合职业知识、技能和职业能力的教学活动,具有内容职业化、实施一体化、结果具体化、评价开放化的特点。基于高职教育中项目教学的特点和概念图的优势,我们可用概念图策略对高职教育中的项目教学进行研究。用概念图策略实施的具体模式如文末附图1所示。
二、概念图应用于高职项目教学的案例
我们以某一房间日光灯的安装与调试为例,展示基于概念图策略下项目教学的实施过程。本教学案例实施时长90分钟,需2学时。
(一)布置项目任务(5分钟)
在该步骤中教师向学生展示项目任务概念图(如文末附图2所示),通过该图使学生明确本项目任务的四项子任务以及每项子任务应达到的目标。学生在该步骤中先自愿分组并推举出负责人,然后领取项目任务。
(二)完成工作任务(75分钟)
该步骤是我们教学过程中最重要的一环,这一环节中学生是主体,主要由学生自主完成。学生首先根据情境确立方案,然后制定计划,再实施计划,逐一完成各个子任务。教师在本环节中起辅助作用,主要是解决学生所遇到的困难。
子任务1(40分钟):学生完成子任务1安装日光灯电路的过程如文末附图3所示。
明确任务:安装日光灯电路。
制定任务完成方案:小组研究成员一起讨论任务完成的步骤、时间进程、人员分工等,把所想到的问题用概念图展示出来,形成完备的研究方案,便于操作。学生制定的子任务1完成方案如文末附图4所示。
任务完成过程:按图4进行分工实施。在调试前,教师检查接线是否正确,注重接线工艺的指导,通过严格细致的检查以防烧坏元器件及意外事故的发生。
收集整理资料:收集整理任务完成过程中的资料,准备下一步交流讨论。
任务完成结果展示:在确保电路的正确安装、工作台安全的情况下,通电试验,通电展示电路安装结果。各组间相互讨论,为完成子任务2做好准备工作。
子任务2(15分钟):了解日光灯电路各部分作用和工作原理。该任务主要以小组讨论、学生叙述、小组间互相补充更正的方式完成。
设计的问题有:
1.灯管中的水银蒸气是如何激活的?
2.启辉器内部的主要结构?是如何工作的?日光灯正常发光时,能否取出启辉器,为什么?
3.镇流器在日光灯点燃和正常发光时分别起什么作用?③
学生通过讨论以上问题,了解了日光灯电路各部分作用,并进一步掌握了日光灯工作原理。在整个过程中,教师引导学生小组间提问、互答,让学生自由发表见解,在充分交流中促进了学生对问题的深入理解。
另外,在该任务当中教师要适当介绍新型日光灯,并让学生课下搜集新型日光灯资料以调查报告形式上交汇报。
子任务3(20分钟):日光灯电路常见故障分析并排除。该子任务先由教师设置故障,然后由学生检修。
设置的常见故障有:
故障现象Ⅰ:接通电源,灯管完全不发光。
故障现象Ⅱ:灯管两头发红,不启辉;灯管两端不断闪烁,中间不启挥;灯管两头发黑。
故障现象Ⅲ:断开电源,灯管能发微光。④
学生在了解日光灯工作原理的基础上,通过故障现象,分析故障原因,进而进行检修。在该子任务中主要以学生自主研讨的形式来完成。教师起引导作用,但要特别注意安全问题。学生根据故障现象找出原因后,先要跟教师进行交流,然后在教师的监督下完成检修。教师要对学生操作过程中的不当之处,及时给予指正,以防止意外的发生。
(三)反思工作过程(10分钟)
教师引导学生反思整个工作任务完成的过程,学生自主交流提出整改意见。学生自制的反思工作过程概念图如文末附图5所示。
三、结语
概念图是表征知识的有效工具,用它来解读高职教育中项目教学的模式,可以使我们轻松地理解其内涵。将概念图引入到项目教学的实践中去,可以使学生思路明确,轻松把握研究过程,最终提升自主学习能力。
注释:
①Joseph.D.Novak & D.B.Gowin(1984).Learning How to Learn. New York and Cambridge , UK: Cambridge University Press.
②Klein, S. P., Kuh, G. D., Chun, M., Hamilton, L., & Shavelson, R. (2005). An approach to measuring cognitive outcomes across higher education institutions. Research in Higher Education, 46(3):251-276.
③王金玉.“电工基础”项目教学课例开发与思考[J].科教文汇,2010(11):55―57.
④陈绥.项目教学法在《电工基础》课程教学中的实践[J].福建轻纺,2008(4):18―22 .
作者简介:
关键词:哈尔滨建筑艺术馆;改建工程;建筑装修理念;土建施工;工程管理
Abstract: in the city history and culture and art of architecture professional exhibition hall of Harbin art museum, Sophia church by national key cultural relics protection units and municipal protection building new jewish synagogue in two parts. With the development of the society, people's life and living environment put forward higher requirements, the renovation project of Harbin architecture museum of art will be on the agenda at a later date, the construction quality of the decoration natural received widespread attention from all walks of life. In the museum's reconstruction process, must attach importance to the problem is to project quality control as the core, to prevention and control of engineering quality common fault, improve the quality of decoration engineering construction. This will attract many of the requirements for construction technology, this paper mainly introduces the concept of architectural decoration, civil construction and engineering management, hope to help in rebuilding engineering of Harbin architecture museum of art, the major architectural decoration engineering construction quality control.
Key words: Harbin architecture museum of art; The redevelopment of the project; Architectural decoration concept; Civil engineering construction; Engineering management
中图分类号:TU746.3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
正文:
索菲亚教堂是目前我国保存最完美的典型拜占庭式建筑,同时它也是景区内的标志性建筑,已有近百年历史的索菲亚教堂充满着迷人的色彩,对于它的改建工程,必须严格保存它已有的风格,这在工艺水平上要有很高的要求,对建筑室内装修工程施工的质量标准也有新的要求。同时对于土建施工和工程管理的要求也不容忽视。在工程建设中工程质量的好坏主要受装修施工质量好坏的影响,对于艺术馆的使用也有很大的影响。至于装修工程的整改和修复,会对使用单位带来很大的麻烦,这就要求在装修施工中所有的项目必须符合国家及行业有关建筑装饰装修工程质量控制及验收标准规范。建筑装修工程的施工必须以结构主体为载体才能进行进一步的施工,因为建筑装修只是敷设于建筑表面的装修层。它的施工会受到很多方面的影响,尤其是受建筑空间的限制,其次在施工过程中工序的平行、交叉、搭接也比较频繁,这样的交叉施工会造成很多不安全的因素。同时由于各类建筑装修风格的各不相同,加上繁多的装修材料品种,使得建筑装修施工工艺呈现多样性,换句话说,就是在同一空间的施工中,需要通过多道工序、多种工艺来完成,而同一道工序也可以通过多种不同的施工工艺来实现,同样会达到相同的效果。只是这样的建筑装修改建工作的施工工期短,可是对质量的要求标准又比较高,加上当前的装修工程主要是手工操作,现行的机械化程度还比较偏低,所以在整个建筑装修改建过程中对各方面的要求自然也就更加严格。
为了加强建筑装修质量的各方面措施,就必须制定质量控制方案。对于这样的要求,在装修工程开工之前必须实行图纸会审制度,这是对建筑的负责,也是对人民生命财产的负责,如图纸未经会审,就坚决不允许施工,这样做的目的是尽可能的减少图纸上存在的错误、纰漏等,以保证施工过程的安全、有序进行。在实行图纸会审制度的同时必须还要实行图纸质量连带责任制,以增加会审各方的责任心,防止图纸会审制度变成流于形式,从而造成日后施工过程中的变更、反工等,影响了工程的进展和质量。除了在工程施工前进行图纸会审制度外,还必须严格控制与施工中有关材料的质量,最关键的就是对装修材料的控制。装修工程中重要的物质基础就是装修材料,所以保证装修工程质量的重要条件之一就是正确的选择和使用装修材料。只是现在在我国,对于建材市场的管理并不是很严格,这就导致了很多装修材料不能够符合国家及行业的标准。对于哈尔滨建筑艺术馆这样国家级的重点建筑,对于建筑材料的选择必须慎重,在强调环保和可持续发展的观念下,要成立专门的监控小组对主要装修材料进行检查验收,确保在施工过程中使用质量好、价格低、无污染的装修材料。必须严格按照设计图纸和施工规范的要求来选择装修材料,主要是在材料的规格、品种及环保方面,特别是要满足国际上对绿色环保材料的要求,做到选对材料,以保证建筑施工过程的顺利进行。
施工工序的质量直接影响工程项目的整体质量,因为工序质量是整个建筑施工工程的基础。所以,控制施工工序的质量是控制建筑工程项目施工质量的重中之重,这就要求在施工过程中必须严格遵守工艺规程,人人都必须严格执行,在必要条件下还要能够主动调整工序顺序以掌握和控制工序活动条件的质量。在工程施工期间,必须严格加强质量检验工作,综合统计分析现有的质量状况,一旦发现质量问题,就要立即进行研究处理,不得有所拖延,确保工序活动的质量,以保证其满足相关规范和标准要求。在建筑施工过程中,设置质量控制点是必须要做到的,首先必须对施工的工程对象进行全名分析、比较,以明确并确定质量控制点。对于所设的质量控制点在施工中可能出现的质量问题或可能造成的质量隐患进行相应的应对措施,以保证工程质量。对于很多特定的工程比如哈尔滨建筑艺术馆,要根据它本身的特点、重要性、精确性以及严格的质量标准和要求,设定更为全面、正确的质量控制点。
对于正在施工的部位和工序的质量要进行全方位的检查和动态监控,一经发现问题要及时应用正确合理的方法进行处理。实行现场动态监控的方法有很多,主要有目测法、实测法和实验法三种。对于隐蔽工程和工序间交接的项目的质量检测也不要有所忽视,它们的质量好坏同样会影响到整个工程的质量好坏。在施工过程中,对于未经检查验收的工序绝对不要隐蔽,施工单位必须在自检合格后方能申请验收。鉴于我国现在的装修行情,专业施工人员少,专业设计人员的更加匮乏,最重要的是装修行业是新兴行业,所以对设计、施工人员的培训工作不可忽视,提高建筑装修工程质量的基础之一就是加强对设计、施工人员的业务培训。这也要求各高等高校加速对专修人才的培养,同时专修企业也要通过合适的方法进行多层次、多渠道、多形式培训以提高装修队伍的整体素质,这样才能保证建筑装修的质量。建筑管理人员也要做到尽心尽职,做到一切为施工过程考虑。
参考文献:
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关键词:STS教育;生产实习;改革
“STS教育”即“科学、技术和社会” (Science、Technology and Society,STS)的缩写。“STS教育”思想最早产生于20世纪20~30年代,20世纪60年代后受到西方国家的重视,80年代后传入我国,并已日益受到重视和发展。在中国,诸如“科学技术是第一生产力”及相应的“STS教育”战略――“可持续发展”“科教兴国”等的提出,可以表明“STS教育”思想在中国已经得到了日益的关注。[1]如今的大学教育应当是科学教育与人文教育相结合的教育。科学技术的发展与进步对一个国家非常重要,但是如果科学技术掌握在政治狂人手里又是一柄“达魔克里斯利剑”,惨痛的历史教训促使人们对科学技术本质进行反思,重新评价科学技术的社会作用,在认识到科学技术的两面性基础上出现了“STS教育”思想,它倡导科学、健康社会理念与人文结合,要求教育研究与生活、生产实际相联系,考虑社会的可持续发展,培养面向未来的人才。科学技术的良性发展与实施需要与人文及社会可持续发展战略相联系,需要人文科学的有力支持,他们之间是鱼和水的关系。中国目前与西方发达国家相比最落伍的恰恰不是科学技术,而是人文科学和良知社会的理念。“STS教育”观应当是:科学知识解决理论问题,技术解决应用问题,科学和技术结合造福于社会。科学提供知识,技术提供应用这些知识的手段和方法,社会则要求以一定的价值观念作指导,使学生懂得如何正确对待科学和技术。在课堂教育中,融入人文教育、可持续发展教育,结合社会生产、社会生活,既要考虑当前的实际情况,又要考虑长远发展,培养面向未来的能够正确进行科学技术决策的人才。[2]“STS教育”观下所培养出的人才应同时是具有科学精神和人文精神,能够是促进社会发展、营造和谐社会和美好人生作出贡献的人才。用一句话来概括STS教育的含义:STS教育是关于科学、技术和社会三者关系的教育,它具有多元性、开放性、人文性、前瞻性、互动性和综合性的特征。
一、土木工程专业“STS教育”――科学、技术教育手段的改革
在传统教学中,教师处于主导地位,借“口授”向学生传授知识;学生处于主体地位(被动接受知识)――是非自主的、主体性的知识获得者。随着社会的发展,师生间的沟通模型有:确认反应型、单向传递型、师生互动型和对话沟通型。从STS教育理念出发应更多采用后面两种沟通模型,充分发挥教师的“指导”、“辅导”、“教导”等方面的作用。成为学生学习的合作者、课程规划者。从而有必要把传统的“人对人”教学系统往“人对环境”教学系统方向发展。后者是将学生置于由教师所创造的直面应答性学习环境,在这个环境中,教师的作用不仅仅是传统的教与授,还要创造环境。教师所创设的学习环境可从学校到社区甚至于全球,教师需要设计出能够调动校内外的种种教育资源的教学方案,“人―环境”教学系统与现代信息技术的发展和STS教育的理念是相吻合的。这种“人―环境”教学系统,虽然目的是为了摆脱以往以教师、教材及课堂为中心的弊端,但并非完全脱离教师,环境的创设仍需教师控制,只是更具开放和自主性,学生可以获得更多的自由空间,展现自我,释放个性,但又不逾越教学要求的范围,更能体现“教师主导,学生主体”的辩证师生关系,“STS教育”是一种进行科学教育比较适合的教学模式。[3]
STS教学的内容包括:与个人生活、发展密切相关的知识及技能;与生产、生活密切相关并有广泛应用的土木工程知识;土木工程学科理论、技术、设计及施工发展历程;当代土木工程领域学科前沿;学生感兴趣的内容;与土木工程学知识相关的重大社会问题及相关的热点问题(比如美国“9・11”中的建筑、东南亚海啸中的建筑等)。以前的土木工程课程教学并非完全没有这些内容,但做得远远不够,在这里单独专门提出土木工程课程STS教育,目的是希望通过在教学过程中挖掘出更多的符合STS精神的内容,使“STS教育”能够早日受到专业教师和学生重视、接受和实施。
二、土木工程专业“STS教育”――社会教育手段的改革
实践教学环节如生产实习、毕业实习作为理论与实践的结合教学模式,可以比授课更容易灌输这一理念,可以成为“STS教育”面向社会的一个有效的桥梁。
1.采用毕业实习与毕业设计紧密结合的教学新模式。毕业设计与毕业实习是保证学生教学质量密不可分的重要阶段,将二者分开对待的教学模式已不太适应教学的时代需要。而新的模式应当是将毕业实习和毕业设计两个阶段按一个阶段考虑,将两个阶段的时间合并为一个相对较长的时间。灵活处理毕业设计、毕业实习以及毕业设计课题之间的关系。学生既可以按照毕业设计课题规定的内容进行毕业实习工作,也可以根据所实习设计单位的实际问题确定自己的毕业设计课题(某些在设计单位实习的学生,从设计单位引进实际课题进行毕业设计,这种教学模式既能培养学生综合运用基础理论和专业知识在实践中获取知识的能力,同时也能培养学生的创新意识)。教师根据毕业设计与毕业实习的教学大纲的要求定期检查学生的进度并对较难的问题进行指导解决,一般的问题可以通过Email、Uctalk、QQ等网络通讯手段迅速加以解决。学生在实习过程中完成设计,而设计的成果反过来又丰富了实习的内容,从而有利于达到毕业实习的目的及更高质量地完成毕业设计课题。
2.生产实习采用校外施工工地现场实习与校内实习基地实习相结合的新模式。土木工程专业除了应有施工现场实习外,也应完成“施工工艺实习”。土木工程专业是实践性、应用性很强的工科专业,土木工程专业的学生既需要具有扎实的理论基础,也需要较强的实践动手能力。我院该专业大多数毕业生的去向是到施工单位,面向施工第一线,从事施工管理、施工技术、监理等工作。合格的土木工程专业的毕业生应是懂理论、会管理、能动手的综合性人才。土木工程专业的生产实习本身,历来强调学生既学习施工组织管理又适当参加施工工艺的操作,了解施工的工艺过程和现场组织施工的方法和步骤。但目前的施工企业承受越来越大的市场竞争压力,能接收学生实习已属不易,让学生再亲手操作实践,考虑安全及生产效率等方面因素一般不太现实。针对如此现状,如何让学生学习和掌握施工工艺技术,成了生产实习急需解决的问题。
作者单位:河北建筑工程学院
参考文献:
[1]孙可平.STS教育论[M].上海:上海教育出版社,2001:167-168.
关键词:“卓越计划”;土木工程材料;教学改革;创新能力;实践能力
中图分类号:G642 文献标识码:A文章编号:1009—0118(2012)11—0147—02
2010年6月23日,教育部在天津召开“卓越工程师教育培养计划”启动会,联合有关部门和行业协(学)会,共同实施“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”)。“卓越计划”是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》的重大改革项目,旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才,为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务。该计划对促进高等教育面向社会需求培养人才,全面提高工程教育人才培养质量具有十分重要的示范和引导作用1,2 。
《土木工程材料》课程是土木工程专业的核心课程之一,是培养“面向工业、面向世界、面向未来”的高等工程技术人才的必备基础知识3 。《土木工程材料》是我校土木工程专业的一门主干课程,基于“卓越计划”下的培养理念,工程建设愈来愈需要宽口径、厚基础的专业人才,而传统的《土木工程材料》课程的教学内容、方法和考核等都存在一定的问题。本文分析了《土木工程材料》课程目前存在的问题,并提出相应改革措施。
一、教学中常见的问题
(一)课程内容庞杂、结构松散
土木工程材料种类多而杂,应用面广,涉及工程中众多工程材料,包括水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料、混凝土、建筑砂浆、建筑钢材、木材等10多类材料。对于每一种材料在建筑过程中均有所体现,同时每一种材料又是相对独立的,其间缺少联系,因此要求学生能够全面掌握各种建筑材料,灵活使用。对于长期以来适应逻辑推理的学习与思维方法,且对于建造过程又缺乏实际体验的学生来说,会感觉课堂教学枯燥无味,难以调动学生的学习兴趣。
(二)教材版本多、难以统一
《土木工程材料》课程是一门涉及范围很广的课程,从金属材料到非金属材料,从无机材料到有机材料,从单一材料到复合材料等均有涉及,内容庞杂又相对分散,且各类材料自成体系,相互之间缺乏必要的横向联系。目前《土木工程材料》教材版本多,有些教材内容叙述性强,概念偏多,有些理论推导及公式类内容较多,而有些则偏重工程实际,对材料的结构组成、理论分析方面叙述偏少。因此,在教材的选择上存在一定的困难。
(三)教学方法单一、课程衔接少
《土木工程材料》课程按照主要的工程材料划分章节、组织教学进程,缺乏灵活性和适应性。使得学生学习起来单调乏味,学习兴趣和积极性差,易使学生对课程理解不深、应用不灵活,最终导致材料的选择和使用方面知识和能力的欠缺,甚至认为“材料课的学习就是背诵记忆”。尤为重要的是学生很难掌握课程的重点,总感觉所有的内容似乎都是重点、都需要掌握,学生认为这门课程既难以记忆又难以理解,从而产生厌学心理。
(四)考核内容及形式过于单一
闭卷的书面考试仍然是目前最主要、有时甚至是唯一对学生考核的形式。由此造成了学生“考前背,考后忘”的现象。
二、《土木工程材料》课程教学改革措施
(一)加强教材建设,实时更新教材
由于材料科学的自身特点(如发展快、新技术、新材料层出不穷),使得教材必需适时更新,且选择版本较新且内容具有前瞻性的教材。同时,结合我校不同专业方向学生的定位,合理选择教材非常关键,如土木工程专业还有道路、桥梁等专业方向,培养目标应强调应用型人才培养。因此,内容新颖、知识面广、不断融入新型材料内容、相对系统、注重基础知识并且与工程实际联系紧密是本课程教材改革和选择的总体原则。
(二)改进教学方法,调动学生学习积极性
应用型本科院校培养的目标是应用技能型人才。在教学内容中不断融入工程实例,结合课程内容特点及学校对学生的培养目标,在知识传授过程中注意基本理论知识与工程具体实践的相结合。引导学生用分析和发展的思路来看待现有的材料,掌握各种材料的性能,并正确使用各种土木工程材料,做到举一反三,从而激发学生的创新精神。例如,讲解混凝土掺和料这一节时,先列举各种掺和料在大型工程中的应用,如粉煤灰在三峡大坝中的应用。然后让同学们观看粉煤灰、矿渣及硅灰的微观照片,并比较三者问的相貌特征差异。采用表格的形式给出三者的化学组成和矿物组成,引导学生进一步思考,当这三种掺和料用于水泥混凝土时,对混凝土流动性、强度的影响等。
(三)合理有效利用先进教学手段
《土木工程材料》课程涉及材料种类繁多,知识面广,作为一门专业基础课,开课时间较早,学生又是初次接触专业知识,感性认知较少,教师授课也很难调动学生的兴趣;另外有些材料的性状特点等需要很多时间解释,如果辅以现代多媒体和网络教学的手段,通过计算机动态模拟并配合适当的声、光、图和文字等,使学生在课堂上获得最直观、最形象、最生动的知识,可以调动学生学习的兴趣和积极性,并且能够提高学习效率。但多媒体等的使用容易使部分学生思想不集中,应将多媒体和传统的板书相结合授课是最理想的教学方法。还有,教师个人可建立自己的教学网站,通过教学网络,在课余时间与学生进行网上互动和答疑。
(四)革新考评方式
考核的方式和内容应与讲课理念相一致。传统考试题目往往要求学生背书,学生考试前根据老师给定的考试范围临时突击也能够通过考试。这样的考试方式既不能反映出学生对所学知识的掌握程度,又会降低学生的学习热情。因此,考试内容应以材料在工程中的应用为主,可大可小。例如“某工程实际施工中,石灰砂浆粉刷过的墙壁出现了鼓包开裂现象,试分析原因并提出如何防止这样的现象再次出现。”、“某大体积的混凝土工程,浇注两周后拆模,发现挡墙有多道贯穿型的纵向裂缝,试分析其原因。”等与实际工程相关联的内容。
(五)加强理论教学与实验教学的结合
《土木工程材料》是一门实践性很强的课程,实践性教学环节是该课程中又一重要组成部分,起着理论课不能替代的作用。为了提高教学效果,在实验教学环节上也要不断改革和探索。首先,在课程设置和教学内容中应该适当减少验证性试验内容,增加设计性和综合性实验项目,因为后者可以使学生通过对试验过程中出现的各种问题进行分析和总结,大大提高学生的试验实际操作能力和分析解决问题的能力,并且培养一定的创新意识。例如开设混凝土强度试验时,让学生选择所配混凝土的品种以及强度标号并计算混凝土的配合比,按照实验规范成型混凝土试件,测定其强度。这样可以让学生利用所学配合比的知识设计混凝土,做到学以致用,同时还提高了学生的动手能力。其次,授课教师可以拟定一些试验研究题目供学生参考和选择,或让学生参与到科研或科技开发活动中,提高学生的自主性和科研水平。例如,学生以目前研究比较热门的高性能混凝土为试验对象,自己配制混凝土并检测其强度和耐久性。
三、结语
“卓越计划”是我国未来高等学校发展的趋势,其本质是工程能力、实践能力的培养,《土木工程材料》是土木工程专业重要的一门专业基础课,是本专业工程能力、实践能力培养的窗口及平台。只有根据“卓越计划”的目标与要求,结合“卓越计划”的三层次培养标准对《土木工程材料》课程教学内容进行调整,采用以培养学生自主研究性学习能力、综合分析能力、实践能力、创新能力与团队协作能力为目标的教学方法和复合式考核方法,并在教学过程中强化学生工程能力的培养和综合素质的养成,才能培养出复合型、高素质、满足未来需要的优秀工程型人才。相信通过广大教师的不懈努力,我国同类院校《土木工程材料》课程的教学水平会有更大的提高。
参考文献:
[1]高等学校土木工程专业指导委员会编制.高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
关键词:岩土、工程、特点
中图分类号:P642 文献标识码:A
一、岩土工程是一门既古老又先进的专业技术,其实,早在上古时代,人们挖渠、修路、建造居室,就已经跟岩石和土打上交道了,而在近代工业化的过程中,建设厂房,开采矿山,兴修铁路以及水利等土木工程的实践当中,又涉及到了许多与岩土有关联的问题,但是,岩土工程真的当做一门独立的专业来说,还不到半个世纪,传进我国也只有二十年,对岩土工程的含义,以及岩土工程师的职业范围等,到现在依然有不同的认识。
《岩土工程基本术语标准》定义为:”土木工程中涉及岩石和土的利用,处理和改良的科学技术”中国大百科全书定义为:“土木工程的一个分支,以工程地质学,岩石力学,土力学与基础工程为理论基础,涉及岩石和土的利用,整治和改造的一门技术科学”,也有专家定义为:”土木工程的一个分支,研究岩土体(包括其中的水)作为支承体,荷载,介质或材料,必要时对其改良或治理的一门工程技术。”
二、岩土工程的外延岩土工程的实践性很强,从工程实践角度,包括下列范围:1、岩土作为支承体2、岩土作为荷载或自承体3、岩土作为材料4、地质灾害的防治5、环境岩土工程。
三、岩土工程和结构工程的关系。岩土工程和结构工程关系密切,这是显而易见的。无论房屋结构或桥梁结构,都建造在地基上。地基是否稳定,直接影响结构的安危;地基是否会产生过量变形,直接影响结构的功能,产生的次应力可能使结构超过设计极限。地基出了问题又很难补救。因此结构工程十分关心地基的稳定和变形。现在,一般地基设计均由结构工程师考虑上部结构要求统一完成,只有复杂地基基础问题或需专门处理的地基才要求岩土工程师参与。同样,岩土工程师在进行地基的勘察设计时,必须详细了解结构的型式,荷载及其分布,特别是基础的型式和刚度,了解对地基变形的限制要求,以便有的放矢。岩土工程师与结构工程师的密切配合至关重要。还有,岩土工程与工程地质的关系。首先说明工程地质与岩土工程的区别。工程地质是地质学的一个分支,是研究与工程建设有关地质问题的科学。工程地质学的产生源于土木工程的需要,其本质是一门应用科学;岩土工程是土木工程的一个分支,其本质是一门工程技术。从事工程地质的是地质专家(地质师),侧重于研究地质现象,地质成因和演化,地质规律,地质与工程的相互作用;从事岩土工程的是工程师,关心的是如何根据工程目标和地质条件,建造满足使用要求和安全要求的工程或工程的一部分,解决工程建设中的岩土技术问题。因此,无论学科领域,工作内容,关心的问题,两者都是有区别的。 另外,岩石和土的主要特点有以下几点 1、岩石的裂隙性岩石总是或稀或密,或宽或窄,或长或短地存在着各种裂隙,这是岩石区别于混凝土的主要特点。这些裂隙有的粗糙,有的光滑;有的平直,有的弯曲;有的充填,有的不充填;有的产状规则,有的规律性很差。裂隙的成因多种多样,有岩浆凝固收缩形成的原生节理,有沉积间断形成的层理,有构造应力形成的构造节理,有表生作用形成的卸荷裂隙和风化裂隙,还有变质作用形成的片理,劈理等等。 2、土的孔隙性。土是一种散体材料,存在孔隙。对于饱和土是固,液两相;对于非饱和土,是固,液,气三相。于是产生了有效压力和孔隙压力;孔隙压力又有孔隙水压力和孔隙气压力。有效应力原理成了土力学区别于一般材料力学的主要标志,在土工计算中产生了总应力法和有效应力法两种原理和方法。在饱和土中,由于孔隙水压力的增长和消散,不同的加荷速率地基承载力不同;是否及时支撑,对软土基坑稳定有不同的表现。 四、对自然条件的依赖性和条件的不确知性
岩土工程作为土木工程的分支,是以传统力学为基础发展起来的。但很快发现,单纯的力学计算不能解决实际问题。原因主要在于对自然条件的依赖性和计算条件的不确知性。试与结构设计比较,结构工程师面临的材料是混凝土,钢材等人工制造的材料,材质相对均匀,材料和结构都是由工程师在设计时选定,是可控的,计算条件十分明确,因而建立在力学基础上的计算是可信的。而岩74I拜技博羌土,无论材料还是结构,都是自然形成,不能由工程师选定和控制,只能通过勘察查明而又不可能完全查明。因而存在条件的不确知性和参数的不确定性,不同程度地存在计算条件的模糊性和信息的不完全性。因而虽然岩土工程计算方法取得了长足进步,发挥了重要作用。五、岩土工程的测试可以分为室内试验,原位测试和原型监测三大类,还有各种模型试验,极为多样,各有各的特点和用途。同一种参数,又因测试方法不同而得出不同的成果数据。选用合理的测试方法成为岩土工程计算能否达到预期效果的重要环节。例如土的模量有压缩模量,变形模量,旁压模量,反演模量。土的抗剪强度室内试验有直剪和三轴剪;直剪又有快剪,固结快剪和慢剪;三轴剪又有不固结不排水剪,固结不排水剪,固结排水剪和固结不排水剪测孔隙水压力;原位测试有十字板剪切试验和野外大型剪切试验。由于试验条件不同,试验结果各异。用哪种试验方法合理,由岩土工程师根据具体条件确定。这种测试方法的多样性,也是岩土工程区别于其他工程技术一个重要特点。岩土工程分析计算时注意计算模式,计算参数和安全度的配套,而其中计算参数的正确选定最为重要。 岩土工程具有不严密性。不完瞢性和不成熟性 地质学和力学是岩土工程的两大理论支柱,两者互助补充,互相渗透,互相嫁接。力学是以基本理论为出发点,结合具体条件,构建模型求解。特点是从一般到特殊,严密,是一种演译推理的思维方法。地质学是在调查研究取得大量数据的基础上,分析,综合,对比,找出科学规律,从特殊到一般,是一种归纳推理的思维方法,侧重于分析成因演化,宏观把握,综合判断。由上可知,岩土工程迄今还是一门不严密,不完善,不够成熟的科学技术,处在”发展中”的一门科学技术,因而存在相当大的风险性。沈珠江院士说:土力学发展到现在,是”从学步走向自立”,岩石力学发展更晚,成熟程度还要低一些。 六、岩土工程崇高概念设计,狭义的概念设计可以理解为框架设计,从总体上勾划出设计框架,以备进一步细化。广义的概念设计可以理解为一种设计思想概念设计大体上可以概括为:在充分了解功能要求和掌握必要资料的基础上,通过设计条件的概化,先定性分析,再定量分析,提出~个框架,从技术方法的适宜性和有效性,施工的可操作性和质量的可控制性,环境限制和可能产生的负面影响,经济性等方面进行论证,从概念上选择一个或几个方案,进行必要的计算和验算,通过施工检验和监测,逐步完善设计。广义的概念设计,不仅在设计的初始阶段是必要的,而且要将概念设计的思想贯彻工程的始终。做概念设计,必须对原理有深刻的理解,有丰富的经验总结,有灵活的运作能力,总揽全局,掌握影响工程成败的关键,对设计的实施效果要有基本正确的估计。七、根据岩土工程的特点,技术控制可分为三个层面:第一层面,涉及人身健康,工程安全,环境保护等公众利益,国家利益的,应订入技术法规,由国家制订,强制执行,严格监管。包括勘察设计的基本准则,各种灾害的防治,有害物质扩散的限制等等第二层面,属于大量重复型的技术规则,如术语,符号,分类,常用测试方法,常用分析法等,宜制定具体而统一的标准,供工程师采用。第三层面,需因地制宜,结合具体工程处置的问题,诸如勘察工作的布置,岩土工程设计方案等,规范只对基本准则作出规定,具体问题由岩土工程师根据具体情况,发挥自己的学识和经验,进行综台判断,并承担风险责任 参考文献:
【1】方晓阳 新时期环境岩土工程的展望[J] 岩土工程学报,2000