時(shí)間:2023-07-07 17:26:24
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇土木工程緒論,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1.講好緒論內(nèi)容,把學(xué)生引領(lǐng)入門(mén)
我校土木工程測(cè)量課程采用的教材是覃輝主編,同濟(jì)大學(xué)出版“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《土木工程測(cè)量》。教材第一章緒論的一些基本原理來(lái)源于假設(shè),概念抽象,學(xué)生難理解。學(xué)生一般是大一或大二年級(jí),缺泛工程知識(shí)。怎樣講好緒論內(nèi)容,把學(xué)生引領(lǐng)入門(mén),將原理深入淺出,統(tǒng)領(lǐng)全課程,是課程教學(xué)改革的基礎(chǔ)。
1.1利用Google地球開(kāi)始講授緒論
打開(kāi)Google地球,找到校園的Google地球上的圖像,以及校園數(shù)字化地形圖,展現(xiàn)給同學(xué),學(xué)生對(duì)校園很熟悉,了解校園的地形分布情況,開(kāi)始講授測(cè)量學(xué)的定義,使學(xué)生對(duì)地物、地貌、地形以及地形圖的概念一目了然;結(jié)合學(xué)校整體規(guī)劃圖以及學(xué)校在建工程,講授測(cè)定和測(cè)設(shè)的基本原理,土木工程測(cè)量的任務(wù)和作用。學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),能夠掌握地形圖的測(cè)繪和應(yīng)用,施工測(cè)量的原理和方法,變形觀測(cè),竣工測(cè)量等基本知識(shí)。從地球的形狀、大小開(kāi)始,講授重力與鉛垂線的概念,水準(zhǔn)面、水平面、大地水準(zhǔn)面、參考橢球的概念及關(guān)系,由此引入測(cè)量基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面的概念。抓住重點(diǎn)與難點(diǎn),緒論的重點(diǎn)內(nèi)容是確定地面點(diǎn)位(X,Y,H)的概念,難點(diǎn)是高斯坐標(biāo)系的建立過(guò)程,要求學(xué)生掌握三維坐標(biāo)的概念:X=地面點(diǎn)到地球赤道的鉛垂距離;Y=帶號(hào)(前二位)+500KM+地面點(diǎn)到所處帶中央子午線的垂直距離;H=地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離。
1.2總結(jié)緒論內(nèi)容提示后續(xù)章節(jié)內(nèi)容
總結(jié)緒論內(nèi)容并講授與后續(xù)章節(jié)內(nèi)容的關(guān)系,起到承前啟后的作用。本課程的基本問(wèn)題是確定地面點(diǎn)的三維坐標(biāo)(X,Y,H),這三個(gè)量不能直接測(cè)出,要通過(guò)測(cè)量高差、角度、距離間接求得。后續(xù)章節(jié)內(nèi)容是三項(xiàng)基本工作的測(cè)量原理,儀器的構(gòu)造,儀器的使用,測(cè)量方法,計(jì)算方法,誤差的基本知識(shí)等。課程的主線表示為“緒論——測(cè)量基本工作——控制與測(cè)繪——土木工程測(cè)量技術(shù)”。
2.綜合理論教學(xué)內(nèi)容
綜合理論教學(xué)內(nèi)容在于精心備課,教案是衡量教學(xué)質(zhì)量的基本內(nèi)容,是課堂教學(xué)效果的基本保證,是調(diào)動(dòng)學(xué)生聽(tīng)課興趣的基本保障。以確定地面點(diǎn)位(X,Y,H)為中心,測(cè)量的三項(xiàng)基本工作為主線,通領(lǐng)全教材。正確處理傳統(tǒng)理論知識(shí)與現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)之間的關(guān)系,既要考慮傳統(tǒng)教學(xué)方法,又要考慮現(xiàn)代教學(xué)方法,從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,保證學(xué)生學(xué)到與時(shí)代相應(yīng)的測(cè)繪科學(xué)知識(shí)。
2.1整合傳統(tǒng)測(cè)量?jī)?nèi)容
打破各章節(jié)的順序和界限,合理地安排授課內(nèi)容。例如將水準(zhǔn)測(cè)量、角度測(cè)量、距離測(cè)量有機(jī)地聯(lián)系在一起,重點(diǎn)講授原理、儀器操作、觀測(cè)計(jì)算方法;簡(jiǎn)單介紹儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu),儀器的檢驗(yàn)與校正,誤差來(lái)源等。一些內(nèi)容可以不講或讓學(xué)生自學(xué),本教材附有光盤(pán),方便學(xué)生自學(xué)拓展知識(shí)面。講授誤差基本知識(shí)時(shí),分析三項(xiàng)測(cè)量基本工作的誤差來(lái)源、誤差分類,要求學(xué)生重點(diǎn)掌握偶然誤差的特性、衡量精度的指標(biāo)等內(nèi)容。控制測(cè)量是本課程的難點(diǎn),是三項(xiàng)基本測(cè)量工作的綜合運(yùn)用。在講授本章節(jié)前,先回顧緒論中的測(cè)量工作概述,使學(xué)生對(duì)測(cè)量工作的原則有初步認(rèn)識(shí)。在控制測(cè)量概述中,講清楚什么叫控制測(cè)量?為什么要作控制測(cè)量?怎么作控制測(cè)量?再對(duì)照校園數(shù)字化地形圖,把校園看成一個(gè)測(cè)區(qū),講授控制測(cè)量方法,控制點(diǎn)選點(diǎn)的要求,求控制點(diǎn)(X,Y,H)的方法,然后講授具體的導(dǎo)線測(cè)量、三角測(cè)量方法,三四等水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量方法。控制測(cè)量的實(shí)質(zhì)是求地面點(diǎn)的(X,Y,H),測(cè)區(qū)大小不同,精度等級(jí)不同;把全國(guó)范圍當(dāng)測(cè)區(qū),在全國(guó)范圍內(nèi)作控制測(cè)量,讓學(xué)生進(jìn)一步理解全國(guó)坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)的概念。講授地形圖部分時(shí),對(duì)著校園數(shù)字化地形圖,講授地形圖的基本知識(shí),地形圖的測(cè)繪方法,地形圖在工程建設(shè)中的應(yīng)用。
2.2引進(jìn)現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)內(nèi)容
通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)容的優(yōu)化整合,能節(jié)省較多的課時(shí)用于現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的講授,內(nèi)容包括全站儀和數(shù)字化測(cè)圖技術(shù),GPS原理與方法,GIS的基本知識(shí),先進(jìn)儀器的的原理復(fù)雜,但操作簡(jiǎn)單,采用現(xiàn)場(chǎng)示范或參觀教學(xué)等方法。引導(dǎo)學(xué)生理解現(xiàn)代測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展方向:自動(dòng)化、數(shù)字化、統(tǒng)一化和高精度化,讓學(xué)生了解測(cè)繪新技術(shù)及其應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。
2.3結(jié)合案例分析講授施工測(cè)量
施工測(cè)量是測(cè)量的三項(xiàng)基本工作的原理與方法在工程建設(shè)中的應(yīng)用。結(jié)合學(xué)校在建工程案例,講授施工測(cè)量?jī)?nèi)容,通過(guò)講解每個(gè)案例把相關(guān)知識(shí)串起來(lái),帶學(xué)生到工程項(xiàng)目上現(xiàn)場(chǎng)講解操作,這樣不但能使學(xué)生理解專業(yè)知識(shí),而且能夠留下牢固的印象。強(qiáng)調(diào)測(cè)量技術(shù)原理在土木工程測(cè)量中的應(yīng)用,測(cè)量技術(shù)方法與土木工程施工的密切關(guān)系,注重吸取土木工程學(xué)科的成果,使土木測(cè)量技術(shù)更好地為土木工程服務(wù)。施工測(cè)量按技術(shù)應(yīng)用分為:工程用圖、測(cè)設(shè)方法、工程測(cè)量、變形測(cè)量、和儀器檢校;按工程類型分為:建筑工程、道路工程、橋梁工程、隧道工程、路線工程等五種類型。
3.優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容
土木工程測(cè)量實(shí)踐教學(xué)由課間實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)習(xí)兩部分組成。本校土木工程測(cè)量的教學(xué)時(shí)數(shù)為56學(xué)時(shí),其中理論教學(xué)為40學(xué)時(shí),課間實(shí)驗(yàn)為16學(xué)時(shí)(8個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目),綜合實(shí)習(xí)為2周。為了提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,在有限的學(xué)時(shí)情況下,必須優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。掌握土木工程測(cè)量的基本知識(shí)、基本原理、基本方法;掌握常用測(cè)量?jī)x器:水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、測(cè)距儀、全站儀等的使用,儀器的安置、瞄準(zhǔn)、讀數(shù)、記錄、計(jì)算等基本操作方法,儀器的檢驗(yàn)校正、維護(hù),獲得測(cè)、算、繪的基本技能。
3.1明確實(shí)驗(yàn)內(nèi)容精選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
課間實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分三部分:水準(zhǔn)儀的認(rèn)識(shí)與水準(zhǔn)測(cè)量;經(jīng)緯儀的認(rèn)識(shí)與角度測(cè)量;全站儀的認(rèn)識(shí)與距離測(cè)量。刪掉了一些過(guò)時(shí)的,或工程實(shí)際中很少使用的項(xiàng)目,如鋼尺量距、羅盤(pán)儀的使用等。水準(zhǔn)儀測(cè)量部分開(kāi)設(shè)了:(1)DS3水準(zhǔn)儀的認(rèn)識(shí)與使用;(2)普通水準(zhǔn)測(cè)量。經(jīng)緯儀測(cè)量部分開(kāi)設(shè)了:(3)DJ6經(jīng)緯儀的認(rèn)識(shí)與使用;(4)測(cè)回法測(cè)水平角;(5)豎直角測(cè)量;(6)視距測(cè)量。全站儀測(cè)量部分開(kāi)設(shè)了:(7)TOPCON全站儀的認(rèn)識(shí)與使用及距離測(cè)量;(8)全站儀三維坐標(biāo)測(cè)量,測(cè)量?jī)x器的檢校列入看錄像課程。調(diào)整了一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目到綜合實(shí)習(xí)中,如DJ2儀器的使用、四等水準(zhǔn)測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量等。每次實(shí)驗(yàn)對(duì)儀器性能的介紹、操作都在課堂內(nèi)進(jìn)行演示和講解,采用教師手把手的演示和錄像片、多媒體體課件播放相結(jié)合的方式,可以將復(fù)雜、繁瑣的文字?jǐn)⑹鲎優(yōu)槿菀捉邮艿母行圆僮鳎s短學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解過(guò)程,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
3.2根據(jù)專業(yè)特色按排實(shí)習(xí)內(nèi)容
土木工程測(cè)量的綜合實(shí)習(xí)是2周的停課實(shí)習(xí),在校園內(nèi)進(jìn)行。實(shí)習(xí)內(nèi)容分兩部分進(jìn)行,一部分是控制測(cè)量和地形圖測(cè)繪,是每個(gè)專業(yè)必作內(nèi)容。控制測(cè)量——平面控制采用閉合導(dǎo)線,設(shè)6-7個(gè)點(diǎn),角度用DJ6經(jīng)緯儀觀測(cè)二測(cè)回,全站儀測(cè)距,給定已知點(diǎn)坐標(biāo),按圖根導(dǎo)線精度要求,計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)坐標(biāo);高程控制測(cè)量采用四等水準(zhǔn)測(cè)量按閉合路線求各點(diǎn)的高程。地形圖測(cè)繪——在控制點(diǎn)上用經(jīng)緯儀測(cè)繪1:500地形圖,每個(gè)小組應(yīng)完成16個(gè)方格的地形測(cè)繪任務(wù)。另一部分是與土木各專業(yè)方向相結(jié)合的施工測(cè)量實(shí)習(xí)。施工測(cè)量實(shí)習(xí)分以下幾個(gè)方面:(1)建筑工程方向要求學(xué)生在已完成的地形圖上作斷面圖、求土石方量、設(shè)計(jì)坡度線,簡(jiǎn)單房屋的基礎(chǔ)平面圖放樣。(2)道路橋梁方向要求學(xué)生在已完成的地形圖上作曲線設(shè)計(jì)和放樣,縱橫斷面圖測(cè)繪等。(3)規(guī)劃建筑各專業(yè)要求學(xué)生能應(yīng)用地形圖作規(guī)劃設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
4.建立合理的教學(xué)考核制度
土木工程測(cè)量的成績(jī)?cè)u(píng)定分理論教學(xué)成績(jī)和實(shí)踐教學(xué)成績(jī)。理論成績(jī)根據(jù)試卷考試成績(jī)、平時(shí)作業(yè)情況、課間實(shí)驗(yàn)、考勤情況等綜合評(píng)定。實(shí)踐教學(xué)成績(jī)以組為單位進(jìn)行,建立了統(tǒng)一的評(píng)價(jià)體系。將成績(jī)?cè)u(píng)定分為多個(gè)部分,根據(jù)小組上交的資料,個(gè)人的成果資料,出勤情況,實(shí)踐動(dòng)手能力,實(shí)踐知識(shí)掌握程度,儀器操作考核等方面進(jìn)行評(píng)定。課間實(shí)驗(yàn)不單獨(dú)計(jì)成績(jī),是理論課程成績(jī)的一部分,一般占理論課程成績(jī)的30%,根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn),儀器操作情況,實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況等進(jìn)行評(píng)定。
5.結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞:土木工程專業(yè);工程設(shè)計(jì);測(cè)試實(shí)驗(yàn);土建施工圖
高職土木工程專業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用的體現(xiàn),是在校期間重要的結(jié)合實(shí)際的學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)。由于學(xué)生對(duì)如何在土木工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用所學(xué)基本理論缺乏經(jīng)驗(yàn),在土木工程設(shè)計(jì)中使用規(guī)范規(guī)程的意識(shí)也不強(qiáng),往往對(duì)規(guī)范規(guī)程中的要求理解不透,土木工程設(shè)計(jì)中常出現(xiàn)—些貌似細(xì)微卻導(dǎo)致整個(gè)過(guò)程失敗的錯(cuò)誤。總結(jié)多次土木工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),高職土木工程設(shè)計(jì)中應(yīng)該對(duì)以下問(wèn)題加以注意。
1、測(cè)試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
在試驗(yàn)設(shè)計(jì)前要先了解試驗(yàn)的目的,并加以理解,在試驗(yàn)時(shí)必須做好記錄,每個(gè)小組必須要分工明確,要達(dá)到每個(gè)同學(xué)都能操作到儀器,并要知道原理,在實(shí)驗(yàn)課后要認(rèn)真的寫(xiě)好試驗(yàn)報(bào)告,千萬(wàn)不要認(rèn)為我會(huì)了,懂了,可以不寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告了,這是大錯(cuò)特錯(cuò)的。寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告不僅是對(duì)數(shù)據(jù)的整理,重要的是對(duì)整個(gè)過(guò)程的溫習(xí)和確保下次使用儀器,讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的詳細(xì)掌握。
設(shè)計(jì)前的歸納總結(jié)。通過(guò)一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)大部分的知識(shí)都已經(jīng)掌握,但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中的實(shí)際問(wèn)題,書(shū)本上的知識(shí)是不能夠完全解釋的,所以要對(duì)自己的筆記加以詳細(xì)的歸納如緒論中的核心問(wèn)題是:
1.1點(diǎn)的位置確定;
1.2點(diǎn)位確定的原理和方法;
1.3基準(zhǔn)面認(rèn)為平面的限度。
這樣以來(lái)在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的時(shí)候哪里有問(wèn)題不是很明白,拿出筆記查閱一下,就能快速的解決問(wèn)題,這對(duì)將來(lái)在工作上遇到問(wèn)題時(shí),解決起來(lái)也是很方便的。
實(shí)地設(shè)計(jì)就好比自我測(cè)試,從中找出自己薄弱之處,并加以強(qiáng)化。不理解的問(wèn)題千萬(wàn)不能逃避,因?yàn)檫@是最后的理解掌握的機(jī)會(huì)。比如經(jīng)緯儀為什么要進(jìn)行盤(pán)左盤(pán)右觀測(cè)取平均值等的道理,教材中有一些內(nèi)容只敘述方法,不講為什么的道理。
2、土建施工圖設(shè)計(jì)
2.1平面圖與立面圖、剖面圖的配合
建筑施工圖關(guān)鍵是平面圖、立面圖和剖面圖之間圖示內(nèi)容一致,且相互補(bǔ)充。因?yàn)槭浅醮卫L制內(nèi)容復(fù)雜的建筑施工圖,學(xué)生沒(méi)有全局觀,造成平立剖面圖的表達(dá)不一致。比如,平面圖上有個(gè)側(cè)窗,而立面圖上卻沒(méi)有畫(huà)出;立面圖上有些凸凹的構(gòu)造,在繪平面圖時(shí)卻忘記了畫(huà)。在剖面上,不僅應(yīng)完整表達(dá)各空間高度和樓梯間的剖面設(shè)計(jì),也要正確反映柱子、主梁、次梁、樓板和墻之間的位置關(guān)系。只有平面、立而、剖面三者相互配合,才能完整地反映一幢建筑物的做法和特點(diǎn)。此外,各圖所注的標(biāo)高、尺寸、定位軸線等在每張圖紙上都要認(rèn)真核對(duì)無(wú)誤,作為一項(xiàng)基本要求,要求高職學(xué)生務(wù)必落實(shí)做好。
2.2樓梯的平面圖與剖面圖設(shè)計(jì)
樓梯間首層休息平臺(tái)板下如果有通向室外的門(mén),應(yīng)注意休息平臺(tái)板下凈高尺寸要能使人通過(guò)而不碰頭,不能小于2000mm。樓梯頂層的欄桿位置高職學(xué)生也易出錯(cuò)。我們有這樣一個(gè)經(jīng)驗(yàn):注意樓梯設(shè)計(jì)為雙跑樓梯時(shí),首層第一跑樓梯從哪兒上,頂層欄桿就應(yīng)設(shè)計(jì)在哪一面。同時(shí)還要注意樓梯間窗口標(biāo)高是否與立面圖上窗口位置一致。
2.3結(jié)構(gòu)施工圖
2.3.1基礎(chǔ)圖反映的是地面以下結(jié)構(gòu)的平面布置位置、尺寸和做法。基礎(chǔ)平面圖和基礎(chǔ)詳圖應(yīng)畫(huà)在同一張圖紙上,而高職學(xué)生卻常把基礎(chǔ)詳圖畫(huà)在樓層結(jié)構(gòu)平面圖上,造成讀圖的不便。
2.3.2基礎(chǔ)墊層尺寸不應(yīng)作為設(shè)計(jì)尺寸,它只是結(jié)構(gòu)構(gòu)造要求,而有的高職學(xué)生所繪制的基礎(chǔ)詳圖(條形基礎(chǔ))無(wú)論是埋深,還是基礎(chǔ)底面寬度都包括例了混凝土墊層尺寸,使得基礎(chǔ)底面寬度不夠。
2.3.3基礎(chǔ)平面圖上應(yīng)標(biāo)注基礎(chǔ)墻的厚度、基槽的寬度及其定位尺寸,而高職學(xué)生所繪圖上往往只標(biāo)注定位軸線間尺寸。
2.4結(jié)構(gòu)施工圖只是用來(lái)表示房屋內(nèi)各種承重構(gòu)件的位置、尺寸和做法,并不涉及它的帖面、抹灰等。有的高職學(xué)生概念不清,常在結(jié)構(gòu)施工圖中出現(xiàn)建筑標(biāo)高,還有高職學(xué)生在結(jié)構(gòu)施工圖中根本就不注寫(xiě)標(biāo)高,使得構(gòu)件無(wú)法定位。針對(duì)這種情況,應(yīng)提醒高職學(xué)生在繪制結(jié)構(gòu)施工圖時(shí),注意定位軸線位置的準(zhǔn)確性。核對(duì)軸線距離是否與建筑施工圖相一致,保證構(gòu)配件的正確位置及結(jié)構(gòu)構(gòu)造處理時(shí)尺度量值的準(zhǔn)確性。
2.5鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖的構(gòu)件詳圖
要是配筋圖,最容易出差錯(cuò)的是鋼筋的位置。在不同的削切位置,構(gòu)件剖面圖中鋼筋的位置是不相同的。例如,梁的支座斷面圖與跨中斷面圖中鋼筋的位置由于鋼筋彎起而發(fā)生了變化。
3、土木工程設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題
3.1建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)平面布置問(wèn)題
在建筑設(shè)計(jì)時(shí)高職學(xué)生需要考慮結(jié)構(gòu)平面布置問(wèn)題,例如,土木工程設(shè)計(jì)常用的結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu).框架結(jié)構(gòu)在平面上力求柱網(wǎng)簡(jiǎn)潔、規(guī)整,柱距或梁的跨度尺寸要盡量統(tǒng)一,還要注意梁的經(jīng)濟(jì)跨度問(wèn)題(有特殊要求者除外)。高職學(xué)生在進(jìn)行柱網(wǎng)布置時(shí),往往不注意基本要求,隨意布置柱網(wǎng)。
3.2圖面質(zhì)量問(wèn)題
有高職學(xué)生繪圖基本功不扎實(shí),對(duì)每種線型的適用范圍不了解,圖面質(zhì)量較差。如鋼筋線應(yīng)采用粗實(shí)線,構(gòu)件輪廓線應(yīng)采用細(xì)實(shí)線,而有的高職學(xué)生把構(gòu)件輪廓線也畫(huà)為粗實(shí)線,主次不分。還有一些符號(hào)的畫(huà)法不按“國(guó)標(biāo)”規(guī)定,而是自己隨意去畫(huà),如詳圖索引符號(hào)、標(biāo)高符號(hào)等。
對(duì)構(gòu)件編號(hào)及鋼筋編號(hào)概念不清,常出現(xiàn)漏號(hào)或一號(hào)多示的現(xiàn)象,應(yīng)分清構(gòu)件編號(hào)與鋼筋編號(hào)的不同表示方法.采用兩種表示方式,這樣就能使構(gòu)件編號(hào)與鋼筋編號(hào)區(qū)分開(kāi),從而使圖面清楚.表示完整。
還有其他一些問(wèn)題.如在構(gòu)件詳圖中未注明分布鋼筋、構(gòu)造柱未伸入到屋頂女兒墻等等。這些問(wèn)題具有普遍性,雖屬細(xì)枝末節(jié),但關(guān)系全局,直接影響高職學(xué)生土木工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。教師在指導(dǎo)過(guò)程中應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)并認(rèn)真把關(guān),使學(xué)生在綜合訓(xùn)練過(guò)程中掌握在校所學(xué)的基本原理與技術(shù)。
參考文獻(xiàn):
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一、主體性參與教學(xué)模式在土木工程專業(yè)實(shí)施的必要性
大學(xué)生處于心智發(fā)展的黃金期,創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)。主體性參與的教學(xué)模式正是將“要我學(xué)”變成“我要學(xué)”,激勵(lì)學(xué)生完成知識(shí)的自我構(gòu)建。傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)束縛了大學(xué)生的創(chuàng)造力,使學(xué)生成了實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的的奴隸,學(xué)生失去了個(gè)性,成為一個(gè)模子出來(lái)的“好學(xué)生”。而主體性參與的教學(xué)模式,可以充分挖掘?qū)W生的潛力,使我們的學(xué)生“青出于藍(lán)而勝于藍(lán)”。此外,傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)無(wú)法滿足大學(xué)專業(yè)課的課容量要求。大學(xué)教學(xué)具有深、專、廣、難的特征,而傳統(tǒng)的灌輸式講授,授課內(nèi)容十分有限。
現(xiàn)代建筑施工企業(yè)對(duì)土木工程專業(yè)大學(xué)生的要求是不但要有扎實(shí)的土木工程專業(yè)理論知識(shí)、一定的施工經(jīng)驗(yàn),還要有自主創(chuàng)新能力、快速有效的學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力以及一定的英語(yǔ)聽(tīng)說(shuō)能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力等。這些都要求我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)該做到:概念、理論與實(shí)踐并重、轉(zhuǎn)換教師與學(xué)生在課堂中的傳統(tǒng)角色,實(shí)施主體性參與的教學(xué)模式改革,只有這樣才能培養(yǎng)出企業(yè)真正需要的大學(xué)生。
隨著我國(guó)城市化建設(shè)和房地產(chǎn)的迅速發(fā)展,建筑業(yè)的人才需求呈現(xiàn)出綜合性和實(shí)踐性的特點(diǎn)。《材料力學(xué)》是土木工程專業(yè)一門(mén)基礎(chǔ)性力學(xué)學(xué)科,它涉及力學(xué)、幾何學(xué)、高等數(shù)學(xué)、物理學(xué)、試驗(yàn)等方面的知識(shí),綜合性很強(qiáng)。針對(duì)理論性強(qiáng)、涵蓋面廣的學(xué)科特點(diǎn),需要有效的教學(xué)手段才能收到良好的教學(xué)效果。研究表明,采用不同的教學(xué)手段,學(xué)生的理解識(shí)記率差別很大。傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)法,學(xué)生的平均理解、記憶保留率只有5%,而主體性參與式教學(xué)模式,學(xué)生的平均理解、記憶保留率可達(dá)到75%以上。可見(jiàn),主體性參與教學(xué)模式是提高教學(xué)效果的有效途徑。
二、主體性參與教學(xué)模式在《材料力學(xué)》教學(xué)中的實(shí)施方法
主體性參與教學(xué)模式相比傳統(tǒng)教學(xué)模式有三方面的優(yōu)點(diǎn):(1)全面性 主體性參與教學(xué)模式并不偏重于學(xué)生某一方面的發(fā)展,而是使學(xué)生在智力、心理、合作精神、專業(yè)素質(zhì)等多方面取得整體提高,促成學(xué)生創(chuàng)造力和內(nèi)在智慧的不斷發(fā)展;(2)平等性 主體性參與教學(xué)模式通過(guò)建立心理相容、平等博愛(ài)的師生關(guān)系,淡化了知識(shí)的權(quán)威性,樹(shù)立了沒(méi)有絕對(duì)真理的學(xué)風(fēng),改變了教師唱“獨(dú)角戲”的局面;(3)主體性 主體性參與教學(xué)模式注重教學(xué)中主體性的回歸,把教學(xué)觀從教師的“教”轉(zhuǎn)化為學(xué)生的“學(xué)”,把“培養(yǎng)學(xué)生自主能力”的教學(xué)理念貫徹到了實(shí)處。具體的說(shuō)主體性參與教學(xué)模式是通過(guò)讓學(xué)生課前、課中、課后參與來(lái)提高教學(xué)效果的。
1.課前參與
(1)引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)內(nèi)容的取舍。針對(duì)土木工程專業(yè)學(xué)生選擇有針對(duì)性的授課內(nèi)容極為重要。教師可在緒論課中將自己選定的教學(xué)內(nèi)容公布,讓學(xué)生結(jié)合土木工程專業(yè)特點(diǎn)和興趣提出修改意見(jiàn),然后教師在不偏離教學(xué)大綱,注重知識(shí)系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上,充分尊重學(xué)生選擇,合理確定教學(xué)內(nèi)容。(2)建立網(wǎng)絡(luò)課堂,信息實(shí)時(shí)傳遞。教師可以充分利用網(wǎng)絡(luò)信息存儲(chǔ)量大和方便快捷的特點(diǎn),建立網(wǎng)頁(yè),開(kāi)辟網(wǎng)絡(luò)課堂和師生論壇。在網(wǎng)絡(luò)課堂里,學(xué)生可以不受時(shí)空的限制,隨時(shí)閱讀相關(guān)課外學(xué)習(xí)資料以及瀏覽土木工程論壇、鋼結(jié)構(gòu)論壇等,同時(shí)在不懂的地方還可以隨時(shí)向老師以及同仁咨詢。
2.課中參與
(1)課堂討論參與式。在一堂課開(kāi)始時(shí),教師不要急于授課,可以先拋出問(wèn)題引發(fā)思考。例如,在講“壓桿穩(wěn)定”時(shí),先啟發(fā)學(xué)生,壓桿的穩(wěn)定性取決于哪些因素·目前工程中采用什么方法來(lái)增加壓桿的穩(wěn)定性·理論講授完畢后,再對(duì)所提問(wèn)題分組討論。一組以4—6人為宜,過(guò)多則人浮于事,互相推諉;過(guò)少則氣氛難以調(diào)動(dòng),思路單一。討論時(shí)間以10一15分鐘為宜,過(guò)長(zhǎng)則導(dǎo)致學(xué)生倦怠,課堂氣氛混亂;過(guò)短則討論內(nèi)容無(wú)法深入展開(kāi),討論流于形式。討論結(jié)束后,每個(gè)小組派代表做總結(jié)發(fā)言,意見(jiàn)不同的小組甚至可以辯論。“學(xué)而不思則罔,思而不學(xué)則殆”,通過(guò)課堂討論,可以使學(xué)生在輕松愉快中提高對(duì)知識(shí)的理解程度和運(yùn)用能力。
(2)案例分析參與式。案例教學(xué)法通過(guò)對(duì)真實(shí)工程事故的分析,可以把抽象的概念形象化,深?yuàn)W的理論通俗化,復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)明化。例如講壓桿穩(wěn)定時(shí),可舉案例:2009年5月17日湖南省株洲市紅旗路高架橋在拆除過(guò)程中垮塌,據(jù)媒體方面報(bào)道,直接原因是17日下午有建筑工人在一橋墩上打眼,橋梁受到震動(dòng),導(dǎo)致橋體重心發(fā)生變化,一個(gè)橋墩轟然倒塌,重達(dá)上千噸的橋面倒下,壓在相鄰的橋墩上,導(dǎo)致相鄰橋墩也發(fā)生倒塌。然后引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用壓桿失穩(wěn)的理論分析分析橋梁垮塌的機(jī)理,使學(xué)生深入理解壓桿穩(wěn)定的概念。案例教學(xué)法重在研討,妙在“引發(fā)思索,集思廣益”。在具體操作時(shí),須注意選取的案例要既典型又直觀,既具綜合性又有時(shí)效性,從而保證案例教學(xué)法的實(shí)施成效。
(3)開(kāi)放式教學(xué)參與式開(kāi)放式教學(xué)方法是指在課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一定的問(wèn)題情景,通過(guò)學(xué)生的主動(dòng)探索、思考研究,并在教師的幫助下而獲取知識(shí)或科學(xué)結(jié)論的一種方法。其目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)自己的自學(xué)和思維來(lái)主動(dòng)獲取知識(shí)的能力。在這一過(guò)程中,學(xué)生不再是被動(dòng)接受知識(shí),而是主動(dòng)參與知識(shí)的形成過(guò)程。在這一過(guò)程中,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被極大的激發(fā),思維的獨(dú)立性、學(xué)習(xí)的參與意識(shí)、創(chuàng)新精神得到更好的培養(yǎng)。比如,在材料力學(xué)課程的學(xué)習(xí)過(guò)程中涉及到各種強(qiáng)度理論的應(yīng)用,例如最大拉應(yīng)力理論、最大伸長(zhǎng)線應(yīng)變理論、最大切應(yīng)力理論、形狀改變能密度理論和莫爾強(qiáng)度理論等。這些理論各有何特點(diǎn),適用于哪些材料的破壞分析,可以讓學(xué)生查閱資料撰寫(xiě)小論文《各種強(qiáng)度理論在土木工程材料中的應(yīng)用優(yōu)劣之比較》。這樣既培養(yǎng)了學(xué)生收集、分析、利用信息的能力,變固定課堂為流動(dòng)課堂,又增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
3.課后參與
(1)學(xué)生互出試卷進(jìn)行單元測(cè)驗(yàn)。章節(jié)完結(jié)時(shí),教師可讓學(xué)生一人出一份章節(jié)測(cè)試題,要求題型標(biāo)準(zhǔn)、選題合理、題量適當(dāng)并附標(biāo)準(zhǔn)答案。然后教師對(duì)試卷把關(guān)修改,抽取優(yōu)秀考題隨機(jī)組合,進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。要出一份質(zhì)量好的試卷,學(xué)生必須把所學(xué)知識(shí)認(rèn)真復(fù)結(jié),融會(huì)貫通,把握重點(diǎn),兼顧難點(diǎn),其效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于教師自己被動(dòng)地出一份考題。
(2)布置沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案的思考題。知識(shí)應(yīng)由個(gè)人自主建構(gòu)而不是由他人傳遞。教師設(shè)置發(fā)散型的思考題,讓學(xué)生去求疑解惑。譬如:如何預(yù)防目前頻發(fā)的橋梁坍塌問(wèn)題,如何設(shè)計(jì)既節(jié)約材料又安全可靠的橋梁等。然后引導(dǎo)學(xué)生到圖書(shū)館或Intemet上查詢資料,對(duì)搜集的資料分類整理,并制作成PPt向全班同學(xué)展示。
三、提高主體性參與教學(xué)模式實(shí)施成效的關(guān)鍵問(wèn)題
1.全面提高教師自身綜合素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平
主體性參與教學(xué)模式表面上看教師講課的任務(wù)少了,實(shí)際上卻對(duì)教師提出了更高的要求。教師不再是傳統(tǒng)意義上的信息提供者、標(biāo)準(zhǔn)答案的者,而成為“隨機(jī)通達(dá)”的引路者、概念框架的“搭建”者、問(wèn)題情境的“拋錨”者、協(xié)作學(xué)習(xí)的“組織者”和信息資源的“管理者”。教師的任務(wù)是如何導(dǎo)演一場(chǎng)精彩的課堂演出,這對(duì)教師來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。
2.注重面向全體學(xué)生,進(jìn)行差異化引導(dǎo)
主體性參與式教學(xué)對(duì)學(xué)生能力既是培養(yǎng),也是考驗(yàn)。我們按學(xué)生的參與程度不同,可將學(xué)生歸為三類:主動(dòng)參與型、被動(dòng)參與型、不參與型。針對(duì)不同的學(xué)生群體,教師要實(shí)施差異化引導(dǎo)對(duì)策。實(shí)施中,可能會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象:能力強(qiáng)的學(xué)生因踴躍參與而能力更強(qiáng);反之,能力弱的學(xué)生羞于表達(dá),較少參與機(jī)會(huì),導(dǎo)致能力更弱。因此,對(duì)于陳述中遇到困難的學(xué)生,教師要用提示性、啟發(fā)性語(yǔ)言幫助學(xué)生澄清觀點(diǎn),用信任、期望的眼光激發(fā)學(xué)生思考的熱情,用肯定、贊揚(yáng)性語(yǔ)言評(píng)價(jià)學(xué)生的成果,用諒解、引導(dǎo)性的語(yǔ)言促使其改進(jìn)不足,鼓勵(lì)人人參與,共同進(jìn)步。
3.正確處理知識(shí)與能力的關(guān)系,注重能力培養(yǎng)
土木工程專業(yè)課教學(xué)不僅要傳授知識(shí),而且要培養(yǎng)能力。有效地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科能力,是一個(gè)值得深入研究的重要課題。學(xué)生主體性參與的教學(xué)模式就是要通過(guò)學(xué)生參與備課、參與授課、實(shí)踐運(yùn)用等形式有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的理解能力、應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力,從而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
四、結(jié)束語(yǔ)
教學(xué)改革是一件非常嚴(yán)肅和慎重的事情,不可能一蹴而就。我們對(duì)土木工程專業(yè)的材料力學(xué)課程進(jìn)行了上述教學(xué)改革,經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐,學(xué)生對(duì)該課程的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)穩(wěn)步提升。材料力學(xué)課程教學(xué)改革的目的就在于把傳統(tǒng)的教學(xué)觀念轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心的現(xiàn)代化教學(xué)觀念,在傳授知識(shí)和技能的同時(shí)注重學(xué)生的能力培養(yǎng)。同時(shí),我們會(huì)在教學(xué)過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題,不斷完善課程內(nèi)容的設(shè)置。只有這樣,才能提高教學(xué)效果,提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和綜合素質(zhì),培養(yǎng)出具備創(chuàng)新能力的實(shí)用型技術(shù)人才。
參考文獻(xiàn):
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基金項(xiàng)目:
湖北文理學(xué)院校級(jí)教研項(xiàng)目
關(guān)鍵詞:水文學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)方法;實(shí)踐教學(xué)
《水文學(xué)》是建設(shè)部高校土木工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)推薦課程,有些高校把它設(shè)為專業(yè)必修課,也有的把它設(shè)為選修課。該課程針對(duì)土木工程專業(yè)的特點(diǎn)和需要,闡述水文學(xué)的基本概念、理論和方法,重點(diǎn)從土木工程對(duì)水文知識(shí)的需要角度出發(fā),將水文學(xué)知識(shí)、理論和方法與專業(yè)知識(shí)相結(jié)合,應(yīng)用于土木工程中。但從實(shí)際教學(xué)實(shí)踐來(lái)看,土木工程專業(yè)的學(xué)生似乎并不十分重視該課程。通過(guò)實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn),大部分土木工程專業(yè)的學(xué)生,只對(duì)土木工程專業(yè)主干課程感興趣,而對(duì)《水文學(xué)》課程則學(xué)習(xí)積極性低,學(xué)習(xí)效果差。進(jìn)一步分析,造成這種教學(xué)被動(dòng)局面的根本原因,一方面固然有學(xué)生認(rèn)識(shí)上的問(wèn)題,但另一方面,也可以說(shuō)是更重要的方面,還在于該課程的教學(xué)問(wèn)題。
鑒于此,本文試從《水文學(xué)》教學(xué)內(nèi)容編排、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)等方面進(jìn)行探討,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使本課程的教學(xué)更好地服務(wù)于專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。
一、改革教學(xué)內(nèi)容編排,將理論知識(shí)與課程實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合
《水文學(xué)》該課程的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握水文和橋涵孔徑及沖刷計(jì)算的基本概念、基本理論和基本計(jì)算方法,并具有分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。該課程以理論研究為主,如降水、蒸發(fā)、下滲、產(chǎn)匯流的基本原理和規(guī)律,又十分強(qiáng)調(diào)應(yīng)用方法的掌握,如相關(guān)分析方法、橋涵孔徑設(shè)計(jì)等。
《水文學(xué)》教學(xué)理論課程和實(shí)驗(yàn)課程的綜合化趨勢(shì),是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)交叉綜合整體化發(fā)展趨勢(shì)的必然體現(xiàn)。一方面講授必要的基礎(chǔ)理論知識(shí),另一方面在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中要求學(xué)生掌握更多的、特別是綜合性實(shí)驗(yàn)技能,從而鍛煉學(xué)生的綜合運(yùn)用知識(shí)能力和分析、解決問(wèn)題的能力。在課程教學(xué)內(nèi)容的安排上,既不能面面俱到,導(dǎo)致課程重點(diǎn)內(nèi)容不突出,學(xué)生抓不住課程的主線和重點(diǎn),也不能出現(xiàn)基本知識(shí)點(diǎn)的斷鏈情況,從而導(dǎo)致課程內(nèi)容不連貫,人為增加學(xué)生學(xué)習(xí)課程的難度。據(jù)此,筆者試提出教學(xué)內(nèi)容的編排建議如下:
1 緒論,含《水文學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容與任務(wù)及其與土木工程的關(guān)系。2 河流水文,含水文學(xué)與水文測(cè)站,降水的觀測(cè)與流域平均降雨量計(jì)算,蒸發(fā)與下滲,徑流的形成及表示方法,水文循環(huán)和水量平衡,江河水位、流量、泥沙觀測(cè)及資料整理,水文資料的收集來(lái)源。3 水文資料統(tǒng)計(jì)分析方法,含統(tǒng)計(jì)分析的任務(wù)和方法,現(xiàn)行水文頻率計(jì)算方法一適線法,相關(guān)分析方法。4 設(shè)計(jì)洪水推求,含由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水,由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水,小流域設(shè)計(jì)洪水推求。5 橋涵孔徑設(shè)計(jì)。6 實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí),含水文測(cè)流實(shí)驗(yàn)、水文站實(shí)習(xí)與上機(jī)實(shí)習(xí)等。
二、采用靈活多樣的教學(xué)方法
1 強(qiáng)調(diào)師生交往,構(gòu)建互動(dòng)的師生關(guān)系、教學(xué)關(guān)系
教師與學(xué)生都是教學(xué)過(guò)程的主體,教學(xué)是教師的教與學(xué)生的學(xué)的統(tǒng)一,這種統(tǒng)一的實(shí)質(zhì)是交往。《水文學(xué)》課程內(nèi)容的理論性強(qiáng),因此應(yīng)處理好傳授知識(shí)與培養(yǎng)能力的關(guān)系,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生掌握和運(yùn)用知識(shí)的態(tài)度和能力,使每個(gè)學(xué)生都得到充分的發(fā)展。在教學(xué)過(guò)程中,強(qiáng)調(diào)師生間、學(xué)生間的動(dòng)態(tài)信息交流,實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)、相互溝通、相互影響、相互補(bǔ)充。使傳統(tǒng)意義上的教師教和學(xué)生學(xué),讓位于師生互教互學(xué),彼此將形成一個(gè)真正的“學(xué)習(xí)共同體”。
2 采用啟發(fā)式教學(xué)和反饋式教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方式
教師在授課時(shí)要提綱挈領(lǐng),鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的看法和見(jiàn)解,鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)互助討論的方式解決問(wèn)題,教師在其中只起引導(dǎo)作用。
進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)就要把全面、系統(tǒng)地講授教材內(nèi)容改為首先向?qū)W生介紹本章節(jié)知識(shí)結(jié)構(gòu)框架,然后講授重點(diǎn)和難點(diǎn)。根據(jù)教學(xué)需要適時(shí)設(shè)置提問(wèn),啟發(fā)學(xué)生積極思考。例如在第八章產(chǎn)流機(jī)制學(xué)習(xí)過(guò)程中,采用啟發(fā)式教學(xué),讓學(xué)生思考:為什么有時(shí)候降雨能使河流水位上漲,有時(shí)候卻不能使河流水位上漲。要回答這個(gè)問(wèn)題,引入學(xué)習(xí)本章第一節(jié)降雨的損失、截留和填洼,部分水分到達(dá)地表后,就是包氣帶對(duì)水分的分配了,于是接著學(xué)習(xí)第二節(jié)包氣帶及其結(jié)構(gòu)和第三節(jié)包氣帶水分動(dòng)態(tài)及對(duì)降雨的再分配作用。分配過(guò)程中就有可能產(chǎn)生徑流。哪些情況產(chǎn)生徑流呢?于是進(jìn)入第四節(jié)的學(xué)習(xí),產(chǎn)流的基本物理?xiàng)l件。啟發(fā)式教學(xué),剖析章節(jié)知識(shí)結(jié)構(gòu)框架,學(xué)生學(xué)習(xí)自主性明顯增加。
為了解決課程內(nèi)容多、課時(shí)緊的矛盾,對(duì)某些章節(jié)的內(nèi)容可采用反饋式教學(xué),課堂上只講基本內(nèi)容、基本思路,讓學(xué)生自學(xué)并定期反饋?zhàn)詫W(xué)情況。如植物散發(fā)是流域蒸發(fā)的一部分,但植物散發(fā)原理規(guī)律學(xué)生在之前的課程中已了解,可以提示性講解。
3 采用以多媒體教學(xué)為主、傳統(tǒng)板書(shū)為輔的教學(xué)手段
《水文學(xué)》課程涉及很多抽象概念、空間概念和動(dòng)態(tài)過(guò)程。教師用傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué)很難將這些概念及過(guò)程清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前,而使用多媒體教學(xué)可以將抽象的解釋直觀化。比如在“降雨徑流形成過(guò)程”一節(jié)的教學(xué)中,用三維動(dòng)畫(huà)演示蒸發(fā)
水汽輸送一降雨一下滲一徑流形成的整個(gè)過(guò)程,就會(huì)讓學(xué)生對(duì)比較抽象的內(nèi)容有一個(gè)比較直觀的理解,還可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。再經(jīng)過(guò)教師的進(jìn)一步講解和學(xué)生的積極參與,常常會(huì)起到事半功倍的作用,大大地改進(jìn)了課堂的授課效果,提高了教學(xué)效率。
但是對(duì)于需要演算、推導(dǎo)過(guò)程的基本理論內(nèi)容,比如講解新安江模型時(shí),雖然用多媒體教學(xué)速度較快,但學(xué)生難以跟上推導(dǎo)過(guò)程,這部分內(nèi)容用傳統(tǒng)的板書(shū)教學(xué),條理性好,速度慢,使學(xué)生學(xué)得更扎實(shí)。
4 適時(shí)運(yùn)用案例教學(xué)法
“設(shè)計(jì)洪水推求”這一章應(yīng)用性極強(qiáng),要達(dá)到理想的教學(xué)效果,就要根據(jù)情況適時(shí)運(yùn)用案例教學(xué)法。在對(duì)這一章進(jìn)行教學(xué)時(shí),由于是敘述性的內(nèi)容,表面文字沒(méi)有什么難度,照本宣讀不僅枯燥乏味,最重要的是學(xué)生不能領(lǐng)會(huì)它的重要性,所以筆者通過(guò)一些具體的工程實(shí)例來(lái)講解,在這章內(nèi)容結(jié)束后,就讓學(xué)生分小組直接參與到“××小型水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水推求”工程項(xiàng)目中來(lái),這樣學(xué)生的積極性就被調(diào)動(dòng)起來(lái),對(duì)教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)掌握也就更有效。近年來(lái),筆者已經(jīng)陸續(xù)籽“頻率分析”、“暴雨強(qiáng)度公式推求”、“小流域的暴雨洪峰流量計(jì)算”等方法、技術(shù)結(jié)合實(shí)際應(yīng)用傳授給學(xué)生,并收到了實(shí)效。
5 課外查閱資料和課堂討論相結(jié)合
為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,針對(duì)目前水文學(xué)研究中存在的一些問(wèn)題,開(kāi)展不同專題的討論,分成4~5組,組織查閱相關(guān)文獻(xiàn),通過(guò)閱讀論文、科研報(bào)告,使學(xué)生對(duì)水文學(xué)發(fā)展中存在的問(wèn)題有所了解,同時(shí),也提高他們的積極性和主動(dòng)性,讓他們各抒己
見(jiàn),學(xué)生真正感受到本課程在實(shí)際工作中的重要性。
三、加強(qiáng)和改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
《水文學(xué)》課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)分為課間實(shí)驗(yàn)(2學(xué)時(shí))、上機(jī)實(shí)習(xí)(4學(xué)時(shí))與課程實(shí)習(xí)(1天)。為了加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量,筆者根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況,編寫(xiě)了切實(shí)可行的《水文學(xué)實(shí)驗(yàn)大綱、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》和《水文學(xué)實(shí)綱、實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)》,提前將實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)計(jì)劃和指導(dǎo)書(shū)發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生提前熟悉實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)內(nèi)容。同時(shí)嚴(yán)格考核標(biāo)準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)均按百分制評(píng)定,課間實(shí)驗(yàn)根據(jù)考勤、態(tài)度、外業(yè)及上機(jī)操作熟練程度、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容等進(jìn)行考核;實(shí)習(xí)按平常考核(占20%)、儀器操作考核(占30%)、實(shí)習(xí)小結(jié)考核(占30%)、成果質(zhì)量考核(占20%),分別予以打分。
1 課間實(shí)驗(yàn)
課間實(shí)驗(yàn)通常采用“現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物教學(xué)”,通過(guò)“先講后練”、“邊講邊練”、“先練后講”的方法,先由教師演示操作過(guò)程,再由學(xué)生自己操作,教師指導(dǎo),直到學(xué)生能夠獨(dú)立操作為止。課間實(shí)驗(yàn)的主要目的是讓學(xué)生對(duì)水文測(cè)驗(yàn)和儀器操作有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí),以熟悉各種水文測(cè)試儀器的基本操作和數(shù)據(jù)處理;通過(guò)實(shí)驗(yàn),及時(shí)鞏固課堂教學(xué)的內(nèi)容,加深對(duì)基礎(chǔ)理論的認(rèn)識(shí),同時(shí)可以為以后的集中實(shí)習(xí)打好基礎(chǔ)。
2 上機(jī)實(shí)習(xí)
一般情況下,分配《水文學(xué)》課程上機(jī)實(shí)習(xí)4個(gè)學(xué)時(shí),主要目的有:①熟悉氣象資料/水文測(cè)驗(yàn)的收集與整理;②掌握流域產(chǎn)匯流計(jì)算方法;③及時(shí)把新思想、新理論、新技術(shù)、新方法反映到課程教學(xué)之中,指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)相應(yīng)計(jì)算分析軟件完成。如:EXCEL、MATLAB、SPSS等等,既適應(yīng)現(xiàn)代學(xué)科的發(fā)展,又鍛煉學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能。由于上機(jī)實(shí)習(xí)內(nèi)容豐富,計(jì)算量大,需要邊講邊上機(jī),課時(shí)安排不夠可以適當(dāng)延長(zhǎng)。這樣最終能使學(xué)生對(duì)這些方法步驟和過(guò)程有一個(gè)了解,鞏固了課堂教學(xué)內(nèi)容,提高了學(xué)習(xí)的積極性。
3 課程實(shí)習(xí)
在總結(jié)過(guò)去實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我們提出了“點(diǎn)線結(jié)合、全面與重點(diǎn)、方便與實(shí)效”的實(shí)習(xí)點(diǎn)確定原則。這一原則針對(duì)課間實(shí)習(xí)具有時(shí)間短、次數(shù)少的特點(diǎn),重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)習(xí)的內(nèi)容和效果。“點(diǎn)線結(jié)合”是指實(shí)習(xí)點(diǎn)是由預(yù)先選定的若干觀測(cè)點(diǎn)連接構(gòu)成的;“全面與重點(diǎn)”是指在選擇觀測(cè)點(diǎn)和路線時(shí),一定要使實(shí)習(xí)內(nèi)容既全面又重點(diǎn)突出,所選地點(diǎn)要典型、有代表性;“方便與實(shí)效”是指實(shí)習(xí)地點(diǎn)在交通和費(fèi)用方面既便利又合理,同時(shí)又能保證實(shí)習(xí)效果。
【關(guān)鍵詞】工程測(cè)量;實(shí)踐
1.引言
土木工程專業(yè)是為培養(yǎng)掌握土木工程基本理論知識(shí),畢業(yè)后能從事設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)管理等實(shí)際工作的人才為目標(biāo)的。工程測(cè)量要求學(xué)生掌握建筑工程測(cè)量的基本知識(shí)和基本操作技能,使學(xué)生具有應(yīng)用有關(guān)測(cè)繪資料和測(cè)量手段解決工程實(shí)際問(wèn)題能力,并具備應(yīng)用地形圖的基本技能和進(jìn)行建筑物定位放線的技能。作為一門(mén)基礎(chǔ)實(shí)踐課,其中的基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識(shí)的掌握對(duì)于本課程以及本專業(yè)的學(xué)習(xí)有著不容忽視的作用。本文針對(duì)目前的工程測(cè)量課程教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,并對(duì)教學(xué)改革進(jìn)行研究。
2.當(dāng)前課程教學(xué)的現(xiàn)狀
目前工程測(cè)量課程采用的教材的主要內(nèi)容包括緒論、水準(zhǔn)測(cè)量、角度測(cè)量、距離測(cè)量、坐標(biāo)測(cè)量、地形圖基本知識(shí)和測(cè)量誤差的基本知識(shí)等基礎(chǔ),同時(shí)還包括建筑工程施工測(cè)量、線路工程測(cè)量、橋梁工程測(cè)量等應(yīng)用性較強(qiáng)的知識(shí)。而一般該課程安排一個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)時(shí)間,除去專業(yè)課程設(shè)計(jì)、課程實(shí)習(xí)的時(shí)間,總共約32個(gè)學(xué)時(shí),包括理論和實(shí)驗(yàn)課時(shí)。為了在規(guī)定的時(shí)間授完教材所有內(nèi)容,每一個(gè)章節(jié)的內(nèi)容基本要在兩個(gè)課時(shí)全部講完,緊接著進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),學(xué)生需要在練習(xí)使用儀器的同時(shí)完成測(cè)量任務(wù)。而測(cè)量學(xué)要求學(xué)生首先掌握基礎(chǔ)的理論知識(shí),再通過(guò)不斷增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)提高熟練程度,學(xué)時(shí)不足造成學(xué)生在理論學(xué)習(xí)階段對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的吸收掌握不夠,在實(shí)踐環(huán)節(jié)存在困難。有些學(xué)生雖然能勉強(qiáng)完成測(cè)量任務(wù),但是并沒(méi)有真正理解測(cè)量理論,只是比葫蘆哦畫(huà)瓢,無(wú)法做到舉一反三,具體問(wèn)題具體分析。加上實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)并沒(méi)有增加師資,在有限的時(shí)間內(nèi)不能對(duì)學(xué)生一一輔導(dǎo)并檢查他們的掌握程度。造成最后的教學(xué)效果就是,基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí),應(yīng)用性知識(shí)一知半解,實(shí)踐練習(xí)不熟練,影響測(cè)量結(jié)果的精度。
3.教學(xué)改革的內(nèi)容和措施
3.1教材編排。目前的工程測(cè)量教材內(nèi)容非常豐富,在包含測(cè)量的基本知識(shí)外,大多盡可能多地涵蓋工程項(xiàng)目中的多種測(cè)量方法。但是每個(gè)章節(jié)的內(nèi)容,尤其是原理分析講解的部分缺少例子,以及詳細(xì)解讀。為了能確保每個(gè)學(xué)生掌握最基礎(chǔ)的測(cè)量知識(shí),教材的編排應(yīng)把重點(diǎn)放在最基本的原理講解上,將每一步的推導(dǎo)過(guò)程都以較通俗的語(yǔ)言進(jìn)行描述。同時(shí)列舉盡可能多的不同情況下的例子,附有詳細(xì)的分析,幫助不同學(xué)習(xí)程度的學(xué)生理解。
3.2教學(xué)計(jì)劃制定。著名的教育學(xué)家布魯姆認(rèn)為,只要給予足夠的時(shí)間和適當(dāng)?shù)慕虒W(xué),幾乎所有的學(xué)生對(duì)幾乎所有的內(nèi)容都可以達(dá)到掌握的程度(通常能達(dá)到完成80%——90%的評(píng)價(jià)項(xiàng)目),這就是掌握學(xué)習(xí)模式。所以制定教學(xué)計(jì)劃的時(shí)候應(yīng)體現(xiàn)“厚基礎(chǔ)”的原則,增加基礎(chǔ)理論的課時(shí)安排比重,給學(xué)生足夠的時(shí)間來(lái)消化吸收本學(xué)科中最基礎(chǔ)的內(nèi)容,練好基本功。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)也是提高學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力的途徑。強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的實(shí)際操作能力的訓(xùn)練,注重實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性和實(shí)用性。另外針對(duì)不同程度的學(xué)生,例如普通本科、三本、專科以及專升本的學(xué)生所具有的知識(shí)掌握水平有所差異,要分別制定有區(qū)別的教學(xué)計(jì)劃,做到因材施教。
3.3課程內(nèi)容調(diào)整。在課程內(nèi)容的選擇上要滿足專業(yè)知識(shí)的層次結(jié)構(gòu),同時(shí)需要進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)對(duì)人才的要求。首先,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)量原則方面知識(shí)的教育,使學(xué)生養(yǎng)成良好的測(cè)量習(xí)慣,以便更好地完成測(cè)量任務(wù)。其次,在重視基礎(chǔ)知識(shí)的前提下,盡可能擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,補(bǔ)充專業(yè)外延的知識(shí)。最后,在實(shí)驗(yàn)課上,盡可能發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性,體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,引導(dǎo)學(xué)生討論、設(shè)計(jì)和總結(jié),以達(dá)到滿意的教學(xué)效果。
3.4實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改進(jìn)。為了保證大部分學(xué)生都能掌握常見(jiàn)的測(cè)量?jī)x器的使用方法,能夠完成基礎(chǔ)的測(cè)量任務(wù),做好外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)計(jì)算,能夠通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)測(cè)量工作中出現(xiàn)的問(wèn)題,并進(jìn)行改正。在實(shí)驗(yàn)課上,教師加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)和監(jiān)督,爭(zhēng)取做到每一個(gè)組逐個(gè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo),對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)指出,引導(dǎo)他們通過(guò)自我反思和自我改正,把問(wèn)題解決掉。
3.5加大資金投入。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,航天航空技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展,測(cè)繪技術(shù)也發(fā)生了重大變化,傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器已經(jīng)不能滿足實(shí)際需要。因此,用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的儀器應(yīng)與教學(xué)內(nèi)容相配合,加快實(shí)驗(yàn)儀器的更新,在資金允許的情況下,加大對(duì)新儀器設(shè)備的采購(gòu)、更新。在教學(xué)資金有限的條件下,應(yīng)根據(jù)班級(jí)的上課安排,合理組織實(shí)驗(yàn),以錯(cuò)開(kāi)使用儀器的時(shí)間,提高儀器設(shè)備的使用效率。
3.6課程考核方式改革。改變傳統(tǒng)的試卷考試形式,采取理論與能力考核相結(jié)合的方式,加大實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)的比重,作為學(xué)生最終的考試成績(jī)。在具體的實(shí)驗(yàn)考核過(guò)程中,應(yīng)更加體現(xiàn)出對(duì)每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的基本操作的掌握和熟練程度,著重考察學(xué)生在外業(yè)的數(shù)據(jù)讀取、記錄和內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)分析、處理和糾錯(cuò)的能力。
結(jié)語(yǔ)
測(cè)量學(xué)課程教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期的工作,學(xué)校應(yīng)加大資金投入,與時(shí)俱進(jìn),引進(jìn)測(cè)繪行業(yè)最新的儀器設(shè)備,為學(xué)生提供優(yōu)質(zhì)的硬件條件。同時(shí)制定合理的教學(xué)督導(dǎo)制度,完善考核機(jī)制,激勵(lì)教師更有效地進(jìn)行教學(xué)改革。教師則要根據(jù)教學(xué)實(shí)踐和學(xué)生的實(shí)際情況不斷調(diào)整,不斷嘗試新的教學(xué)方法,教學(xué)形式,逐步提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出更多適應(yīng)社會(huì)需求的優(yōu)秀人才。
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關(guān)鍵詞:隧道工程;模塊化教學(xué);學(xué)習(xí)遷移理論;教學(xué)研究
中圖分類號(hào):G6420;U45文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):10052909(2016)03007204近年來(lái),隨著高速公路、鐵路建設(shè)及城市地下空間開(kāi)發(fā)的蓬勃發(fā)展,出現(xiàn)了越來(lái)越多的隧道工程,交通、市政建設(shè)領(lǐng)域?qū)λ淼拦こ虒I(yè)技術(shù)人才的需求量不斷增大。培養(yǎng)創(chuàng)新能力、應(yīng)用能力及解決能力實(shí)際問(wèn)題較強(qiáng)的應(yīng)用型專業(yè)人才是地方本科院校的主要辦學(xué)目標(biāo)之一[1-2]。筆者在隧道工程教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),該課程內(nèi)容覆蓋面廣,且較為零散,采用按教材章節(jié)順序進(jìn)行授課的傳統(tǒng)教學(xué)模式難以達(dá)到良好效果,亟需探索新的教學(xué)模式。
起源于德國(guó)的“模塊化教學(xué)”[3]方法,可以較好解決上述問(wèn)題。該方法是基于學(xué)習(xí)遷移理論基本原理,把課程內(nèi)容分解成若干個(gè)部分,再將具有相同或相近主題的內(nèi)容進(jìn)行整合,形成具有內(nèi)在聯(lián)系的單元模塊并進(jìn)行教學(xué)[4-6],可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的靈活度,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。文章以武漢工程大學(xué)土木工程專業(yè)、道路橋梁與渡河工程專業(yè)為例,探索模塊化教學(xué)方法在隧道工程課程中的應(yīng)用。
一、隧道工程課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀
(一)內(nèi)容覆蓋面廣
目前我校采用的教材是彭立敏、劉小兵主編的《隧道工程》[7],同時(shí)參考了丁文其[8]、覃仁輝[9]、朱永全[10]等主編的教材。這些教材的主要內(nèi)容大體上包括:緒論、隧道勘測(cè)設(shè)計(jì)、隧道主體結(jié)構(gòu)與附屬結(jié)構(gòu)、圍巖分級(jí)與圍巖壓力、隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算、隧道施工方法、隧道施工工藝及技術(shù)、高速鐵路隧道、隧道常見(jiàn)病害及處治方法、隧道施工組織與管理、運(yùn)營(yíng)管理與維護(hù)等。可見(jiàn),隧道工程課程內(nèi)容涵蓋面廣,包含了規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)管理等過(guò)程的各個(gè)方面,既有基本概念和理論,又有施工工藝和方法;既包含技術(shù)層面問(wèn)題,又包含管理層面問(wèn)題。
(二)主要內(nèi)容之間獨(dú)立性強(qiáng)
隧道工程課程不僅知識(shí)點(diǎn)多,而且其主要內(nèi)容之間具有較強(qiáng)的獨(dú)立性。如隧道勘測(cè)設(shè)計(jì)、圍巖分級(jí)、圍巖壓力等,主要涉及工程地質(zhì)、巖土工程勘察、巖體力學(xué)等知識(shí);隧道主體結(jié)構(gòu)與附屬結(jié)構(gòu),主要涉及建筑結(jié)構(gòu)等知識(shí);隧道施工,主要涉及工程爆破、工程機(jī)械等知識(shí);隧道支護(hù),主要涉及巖土工程、建筑材料等知識(shí)。
(三) 與先行課程關(guān)系密切
隧道工程課程一般在第七或第八個(gè)學(xué)期開(kāi)設(shè),在此之前,學(xué)生應(yīng)修完所有專業(yè)基礎(chǔ)課和大部分專業(yè)方向課,掌握相應(yīng)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。該課程的主要內(nèi)容和先行課程之間存在密切聯(lián)系,具體見(jiàn)表1。表1隧道工程課程主要內(nèi)容與先行課程關(guān)系課程內(nèi)容相關(guān)先行課程隧道工程勘測(cè)設(shè)計(jì)工程地質(zhì)、工程測(cè)量、道路勘測(cè)設(shè)計(jì)隧道主體、附屬結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)圍巖分級(jí)、圍巖壓力、支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算工程地質(zhì)、巖體力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)隧道施工土木工程施工、施工組織與管理隧道支護(hù)巖土工程、建筑材料、地下結(jié)構(gòu)防水隧道通風(fēng)及高速鐵路隧道空氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題流體力學(xué)、施工組織與管理(四)教學(xué)困境
綜上,隧道工程課程內(nèi)容龐雜,涉及土木工程專業(yè)大部分基礎(chǔ)知識(shí),導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程時(shí)存在理解不透徹、記憶不深刻等問(wèn)題,學(xué)習(xí)積極性普遍不高。如何激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,是授課教師面臨的一大挑戰(zhàn)。
另一方面,隧道工程課程內(nèi)容具有較強(qiáng)的綜合性,如將這些零散的內(nèi)容按照某種屬性或規(guī)律進(jìn)行適當(dāng)歸納、分類,使之成為若干個(gè)相互聯(lián)系的有機(jī)整體,則不僅能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還可以幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識(shí)體系,使學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)知和理解上升到新的高度。
二、模塊化教學(xué)設(shè)計(jì)
針對(duì)上述問(wèn)題,采用模塊化基本理論和方法,并根據(jù)涉及科學(xué)、工程問(wèn)題的不同,將隧道工程課程主要內(nèi)容歸為基本概念、地質(zhì)及力學(xué)問(wèn)題、施工方法、新技術(shù)新方法、運(yùn)營(yíng)管理與維護(hù)等5個(gè)模塊(表2),具體分述如下:
(一) 基本概念模塊
主要包括隧道的定義、分類、發(fā)展歷史、隧道主體結(jié)構(gòu)與附屬建筑等。隧道工程是地下工程的一種,有別于一般建筑工程,該模塊主要介紹隧道工程中的名詞、定義及相關(guān)基本知識(shí)。
(二)地質(zhì)、力學(xué)及支護(hù)結(jié)構(gòu)模塊
主要包括隧道工程勘測(cè)設(shè)計(jì)、圍巖分類、圍巖壓力、隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算等。隧道修建在巖土體中,其支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式主要取決于圍巖的工程特性,隧道開(kāi)挖與支護(hù)的核心問(wèn)題是圍巖力學(xué)特性及圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)的相互作用,即圍巖的地質(zhì)力學(xué)問(wèn)題。
(三)傳統(tǒng)施工方法模塊
主要包括鉆爆法施工、掘進(jìn)機(jī)法施工、隧道輔助施工作業(yè)、新奧法等。根據(jù)隧道工程所在巖土體性質(zhì)的不同,可以分為巖質(zhì)隧道和土質(zhì)隧道。巖質(zhì)隧道多采用鉆爆法或掘進(jìn)機(jī)法施工,土質(zhì)隧道多采用盾構(gòu)法(掘進(jìn)機(jī)法的一種)。新奧法不是具體的施工方法,但目前幾乎所有隧道的施工都采用新奧法的基本理念和原理。
(四)非傳統(tǒng)施工方法模塊
主要包括高速鐵路隧道工程、城市地鐵隧道工程、海底隧道工程等。近年來(lái)出現(xiàn)了上述特殊環(huán)境和技術(shù)條件下的隧道工程,與之配套的新技術(shù)、新方法也日趨成熟,其占有重要地位。
(五) 施工管理與運(yùn)營(yíng)維護(hù)模塊
主要包括隧道施工組織管理、運(yùn)營(yíng)階段的養(yǎng)護(hù)與維修等。隧道工程是隱蔽工程,在施工過(guò)程中作業(yè)空間有限,作業(yè)環(huán)境危險(xiǎn)性高,且各工序之間相互干擾大。在正常運(yùn)營(yíng)階段,車(chē)輛沖擊、廢氣排放、地下水、圍巖等因素對(duì)襯砌耐久性造成不利影響,隧道交通事故、火災(zāi)等更是會(huì)造成嚴(yán)重后果。這兩個(gè)方面的問(wèn)題均需要通過(guò)實(shí)施管理來(lái)解決。表2隧道工程教學(xué)內(nèi)容模塊化設(shè)計(jì)(Ⅰ)編號(hào)模塊名稱主要內(nèi)容學(xué)時(shí)分配1基本概念隧道分類及發(fā)展歷史1隧道主體結(jié)構(gòu)2隧道附屬結(jié)構(gòu)12地質(zhì)、力學(xué)及支護(hù)結(jié)構(gòu)隧道工程勘測(cè)設(shè)計(jì)2隧道圍巖分類1隧道圍巖壓力1隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算13傳統(tǒng)施工方法鉆爆法施工2掘進(jìn)機(jī)法施工1隧道輔助施工作業(yè)2新奧法24非傳統(tǒng)施工方法高速鐵路隧道工程2城市地鐵隧道工程1海底隧道工程15施工管理與運(yùn)營(yíng)維護(hù)隧道施工組織管理2隧道運(yùn)營(yíng)階段養(yǎng)護(hù)與維修2上述方法是將隧道工程作為土木工程的一個(gè)分支學(xué)科來(lái)進(jìn)行探討,包括理論、方法和工程技術(shù)等多個(gè)方面。此外,和橋梁工程、道路工程、房屋建筑工程一樣,也可以將隧道工程作為工程項(xiàng)目的一種,相應(yīng)的課程主要內(nèi)容圍繞隧道工程從規(guī)劃到設(shè)計(jì)、施工,再到后期管理等。按照該思路,可以將隧道工程課程的內(nèi)容劃分為:隧道工程基本理論與基本概念、隧道工程規(guī)劃選址與設(shè)計(jì)、隧道工程施工、隧道運(yùn)營(yíng)管理4個(gè)模塊,這4個(gè)模塊則直觀反映了隧道工程項(xiàng)目建設(shè)的大體流程(圖1)。
三、模塊化教學(xué)實(shí)施及效果評(píng)價(jià)
武漢工程大學(xué)土木工程專業(yè)創(chuàng)辦于1992年,是學(xué)校“十二五”重點(diǎn)建設(shè)學(xué)科之一,為一級(jí)學(xué)科碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)、湖北省楚天學(xué)者設(shè)崗學(xué)科、省級(jí)品牌專業(yè)。該學(xué)科現(xiàn)設(shè)有建筑工程方向、交通土建方向,以及道路橋梁與渡河工程。隧道工程是我校土木工程專業(yè)(交通土建方向)及道路橋梁與渡河工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)方向課。2014年開(kāi)始,將上述模塊化教學(xué)方法應(yīng)用于我校土木工程專業(yè)(中英班)、土木工程專業(yè)(交通土建方向)及道路橋梁與渡河工程專業(yè)的隧道工程課程。
首先,按照表2中的方法,從內(nèi)容屬性的角度出發(fā)進(jìn)行模塊劃分,在講授每一個(gè)模塊之前,提醒學(xué)生復(fù)習(xí)與之相關(guān)的課程內(nèi)容;在講授課程的過(guò)程中,提醒學(xué)生講授的內(nèi)容涉及哪些專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),從而讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)于后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)的重要性。其次,在每一個(gè)模塊內(nèi)容講授完畢時(shí),歸納總結(jié)該模塊的主要內(nèi)容,詳細(xì)分析將這些內(nèi)容作為一個(gè)模塊的原因,讓學(xué)生理解同一模塊中各部分內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系。再次,在全部課程內(nèi)容講授完畢時(shí),引導(dǎo)學(xué)生回顧課程內(nèi)容,分析各部分內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系,幫助學(xué)生建立專業(yè)思維,構(gòu)建專業(yè)知識(shí)體系。最后,采用上述工程項(xiàng)目建設(shè)階段模塊(圖1),引導(dǎo)學(xué)生再次回顧教學(xué)內(nèi)容,可以有效促進(jìn)學(xué)生的開(kāi)放性思維,并全面提升學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析和解決工程問(wèn)題的能力。
經(jīng)過(guò)一年多的模塊化教學(xué)探索和實(shí)踐,該課程教學(xué)取得了一定成效,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性得到普遍提升。學(xué)生反映,在學(xué)習(xí)隧道工程課程過(guò)程中,較全面地回顧了先行課程涉及到的知識(shí),對(duì)專業(yè)知識(shí)體系的認(rèn)識(shí)上升到了新的高度。
四、結(jié)語(yǔ)
基于學(xué)習(xí)遷移理論基本原理,按照涉及科學(xué)、工程問(wèn)題的不同,將隧道工程課程內(nèi)容分為基本概念模塊以及地質(zhì)、力學(xué)及支護(hù)結(jié)構(gòu)模塊、傳統(tǒng)施工方法模塊、非傳統(tǒng)施工方法模塊、管理與維護(hù)模塊等。此外,按照工程項(xiàng)目建設(shè)的階段,將該課程內(nèi)容劃分為:基本理論與基本概念、規(guī)劃選址與設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)管理4個(gè)模塊。二者聯(lián)系緊密,互為補(bǔ)充。實(shí)施該模塊化教學(xué)方法,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)學(xué)生深入理解課程內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)分析、解決專業(yè)問(wèn)題的能力,幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識(shí)體系,收到了良好效果。
需要指出的是,模塊化教學(xué)方法絕不是簡(jiǎn)單地將課程內(nèi)容劃分模塊分別講解。在實(shí)際操作過(guò)程中,需要引導(dǎo)學(xué)生去分析、思考劃分模塊的依據(jù)以及各模塊之間的內(nèi)在聯(lián)系,并站在教材編者的角度去分析課程的內(nèi)容構(gòu)成,從而幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識(shí)體系,培養(yǎng)學(xué)生善于運(yùn)用專業(yè)知識(shí)分析和解決實(shí)際工程問(wèn)題的習(xí)慣和能力。課堂上應(yīng)適當(dāng)組織學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí),并布置課程作業(yè),充分發(fā)揮學(xué)生自主性,實(shí)現(xiàn)師生之間互動(dòng)。
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關(guān)鍵詞:土木工程;砌體結(jié)構(gòu);教學(xué)改革
中圖分類號(hào):TU-4;G420文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):10052909(2012)06007303砌體結(jié)構(gòu)是磚砌體、砌塊砌體、石砌體建造的結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱。對(duì)房屋而言,砌體結(jié)構(gòu)是指以塊材和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。大多數(shù)民用房屋的豎向承重結(jié)構(gòu)是由砌體材料砌筑而成的承重墻體,而屋蓋和樓蓋采用鋼筋混凝土材料建造,這種房屋稱為混合結(jié)構(gòu)房屋[1]。砌體結(jié)構(gòu)在中國(guó)應(yīng)用廣泛,這是因?yàn)樗菀拙偷厝〔模哂休^好的耐久性及化學(xué)穩(wěn)定性和大氣穩(wěn)定性,保溫隔熱性能好,且水泥、鋼材、木材價(jià)格便宜。
在土木工程專業(yè)課程體系中,混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)是三大結(jié)構(gòu)課程。其中,砌體結(jié)構(gòu)課程所占課時(shí)較少,且學(xué)校一般不安排做砌體結(jié)構(gòu)房屋的課程設(shè)計(jì),因此容易引起學(xué)生對(duì)砌體結(jié)構(gòu)課程不夠重要的誤解。實(shí)際上,砌體結(jié)構(gòu)是土木工程重要的一門(mén)專業(yè)課,課程不但理論性強(qiáng),而且與實(shí)踐聯(lián)系緊密。在較少的學(xué)時(shí)下,只有精心選擇教學(xué)內(nèi)容,積極探索教學(xué)方法,才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量,把學(xué)生培養(yǎng)成能設(shè)計(jì)、懂施工、會(huì)管理適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有用人才。
筆者結(jié)合實(shí)踐就砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革進(jìn)行了探討。
一、教學(xué)內(nèi)容改革
為了提高課程教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生工程綜合能力,需要對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革。由于砌體結(jié)構(gòu)是由塊體和砂漿兩種性質(zhì)截然不同的非均質(zhì)材料組成,其設(shè)計(jì)方法建立在試驗(yàn)分析和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,理論推導(dǎo)較少。從某種程度上講,砌體結(jié)構(gòu)房屋、概念設(shè)計(jì)和構(gòu)造措施比計(jì)算更為重要[2]。但是在以往的教學(xué)中,由于學(xué)時(shí)數(shù)所限,教師只講授砌體力學(xué)性能和構(gòu)件承載力計(jì)算等基本知識(shí),較少涉及構(gòu)造措施等內(nèi)容。筆者建議適當(dāng)壓縮原教學(xué)內(nèi)容的學(xué)時(shí)數(shù),補(bǔ)充砌體結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)內(nèi)容。在課堂上應(yīng)講解結(jié)構(gòu)的震害分析與概念設(shè)計(jì),以及多層砌體房屋抗震構(gòu)造措施。另一方面,教師在講課過(guò)程中,應(yīng)緊密結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范,分析工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例,比較新舊規(guī)范的區(qū)別,對(duì)教材的內(nèi)容予以拓寬和加深。這一點(diǎn)在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程中強(qiáng)調(diào)得比較多[3],砌體結(jié)構(gòu)課程也應(yīng)如此。筆者建議在緒論課上補(bǔ)充新規(guī)范[4]簡(jiǎn)介:新規(guī)范增添了成熟的可推廣應(yīng)用的新型材料;修訂了部分砌體強(qiáng)度的取值并對(duì)砌體強(qiáng)度調(diào)整方法進(jìn)行了簡(jiǎn)化;增加了提高砌體耐久性的有關(guān)規(guī)定;完善了砌體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求;增補(bǔ)了防止或減少墻體開(kāi)裂的措施;擴(kuò)大了配筋砌塊砌體結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍;完善了砌體結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)方法。新規(guī)范技術(shù)先進(jìn)、可操作性強(qiáng),比2001版規(guī)范[5]更全面、科學(xué),對(duì)推廣砌體結(jié)構(gòu)新材料、新技術(shù),提高砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平,增強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu)防災(zāi)能力,保證砌體結(jié)構(gòu)建設(shè)質(zhì)量具有重大意義。
通過(guò)教學(xué)內(nèi)容的改革,可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,擴(kuò)大學(xué)科視野,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到現(xiàn)代砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的豐富內(nèi)容和先進(jìn)技術(shù),從而促使學(xué)生努力學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí),提高自身專業(yè)水平。
二、教學(xué)方法改革
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
李璟砌體結(jié)構(gòu)課程教學(xué)改革探討
教學(xué)方法是教師和學(xué)生為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的、完成教學(xué)任務(wù)所采取的工作方式。教學(xué)方法是聯(lián)系教師與學(xué)生的重要紐帶,是教師完成教學(xué)任務(wù)的必要條件,也是提高教學(xué)質(zhì)量和提高教學(xué)效率的重要保證。筆者通過(guò)課堂教學(xué)實(shí)踐,提出以下適用于砌體結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)方法。
(一)啟發(fā)式教學(xué)
啟發(fā)式教學(xué),就是根據(jù)教學(xué)目的、內(nèi)容、學(xué)生的知識(shí)水平和認(rèn)知規(guī)律,運(yùn)用各種教學(xué)手段,采用啟發(fā)引導(dǎo)辦法傳授知識(shí)、培養(yǎng)能力,使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí),以促進(jìn)身心發(fā)展[6]。
對(duì)于該門(mén)課程中需要理解的內(nèi)容,學(xué)生應(yīng)該先理解再記憶,只有知道了“為什么”,才能牢牢地記住和掌握。例如,當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)沿著水平方向彎曲時(shí),可能出現(xiàn)兩種破壞形式——沿齒縫截面和沿豎向灰縫截面,相應(yīng)的彎曲抗拉強(qiáng)度分別為f1和f2。教師可以先問(wèn)學(xué)生:在這種情況下,砌體結(jié)構(gòu)的彎曲抗拉強(qiáng)度怎樣確定?學(xué)生往往會(huì)回答:對(duì)于材料強(qiáng)度,寧愿保守地估計(jì)其值,所以取min{f1,f2}。然后教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)列表達(dá)式來(lái)理解,設(shè)砌體結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力為σmax,要避免發(fā)生沿齒縫截面的破壞,需滿足σmax≤f1;要避免發(fā)生沿豎向灰縫截面的破壞,則σmax≤f2。這時(shí)候?qū)W生知道兩個(gè)條件需同時(shí)滿足,所以σmax≤min{f1,f2}。接著教師可以采用混凝土結(jié)構(gòu)課程的例子讓學(xué)生思考:一根鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁,已知其截面尺寸、配筋情況及加載方式,如何確定其承載力?在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生認(rèn)識(shí)到:這根梁既可能發(fā)生彎曲破壞,又可能發(fā)生剪切破壞,所以應(yīng)首先確定兩個(gè)承載力——受彎承載力PM和受剪承載力PV。學(xué)生還會(huì)想到:由于在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中荷載是從零開(kāi)始逐漸增大,所以肯定先達(dá)到兩個(gè)承載力中較小的一個(gè)值而使試件破壞,試件的實(shí)際承載力就是min{PM,PV},而砌體結(jié)構(gòu)也是同樣道理。通過(guò)這種啟發(fā)式教學(xué),學(xué)生從三個(gè)角度全面理解了為什么對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)彎曲抗拉強(qiáng)度應(yīng)取兩種強(qiáng)度較小的進(jìn)行計(jì)算。
(二)類比法教學(xué)
類比法也叫比較類推法,是指由一類事物所具有的某種屬性,可以推測(cè)與其類似的事物也應(yīng)具有這種屬性的推理方法。其結(jié)論必須由實(shí)驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn),類比對(duì)象間共有的屬性越多,則類比結(jié)論的可靠性越大。
例如,當(dāng)跨度較大的梁支承于磚墻上時(shí),為了減小砌體局部受壓應(yīng)力,往往在梁支座處設(shè)置混凝土墊塊,它需要滿足剛性墊塊的構(gòu)造要求,其中學(xué)生較難理解的是墊塊的面積應(yīng)該大還是小才好,為什么要限制自梁邊算起的墊塊挑出長(zhǎng)度?教師可以采用類比法進(jìn)行講解:考慮一個(gè)重物下面墊上木板放置在土壤里,參照剛性墊塊的構(gòu)造要求,我們對(duì)木板的挑出長(zhǎng)度進(jìn)行限制。在重力作用下,土壤受到壓縮,由于木板的挑出長(zhǎng)度小,所以其剛度大、彎曲變形小。土壤就像一列彈簧,在受力過(guò)程中起支承作用,由于木板上各點(diǎn)的沉降量大體一致,相應(yīng)的彈簧力——土反力之間的差異也很小,因此這塊木板下的土反力可看作均勻分布。這樣學(xué)生就明白滿足剛性墊塊的構(gòu)造要求能使下部砌體結(jié)構(gòu)受到的局壓應(yīng)力沿著梁的橫向均勻分布。
(三)重視基本概念和基本原理的講解
例如,砌體一般作為受壓構(gòu)件,即通常所說(shuō)的柱子,根據(jù)力學(xué)性能有短柱和長(zhǎng)柱之分。但是,對(duì)短柱和長(zhǎng)柱的概念沒(méi)有講清楚,也沒(méi)有提及如何判定柱子類型。筆者查閱了文獻(xiàn)、資料,向?qū)W生講解砌體柱子類型的劃分方法和基本特點(diǎn):當(dāng)柱子高厚比β≤3時(shí)為短柱,可不考慮構(gòu)件縱向彎曲對(duì)承載力的影響;當(dāng)330時(shí)為細(xì)長(zhǎng)柱,此時(shí)高厚比很大,會(huì)發(fā)生失穩(wěn)破壞,工程上應(yīng)避免使用此類柱子。接著教師可以講解計(jì)算方法:《砌體規(guī)范》[5]對(duì)無(wú)筋砌體受壓構(gòu)件,無(wú)論是軸心受壓或偏心受壓,還是短柱或長(zhǎng)柱,給出了統(tǒng)一的承載力設(shè)計(jì)計(jì)算公式。
另一方面,基本原理的講解也很重要。例如,要解釋為什么砌體的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)小于塊體的強(qiáng)度等級(jí),應(yīng)從單磚在砌體中受力狀態(tài)的三個(gè)方面進(jìn)行分析:(1)砌體中單磚處于壓、彎、剪復(fù)合受力狀態(tài);(2)砌體中磚與砂漿的交互作用使磚承受水平拉應(yīng)力;(3)豎向灰縫處應(yīng)力集中使磚處于不利受力狀態(tài)。又如,在講授砌體局部受壓計(jì)算時(shí),應(yīng)該突出局壓工作原理:由于未直接受壓的周?chē)鲶w對(duì)直接受壓砌體的約束作用以及力的擴(kuò)散作用,使砌體的局部抗壓強(qiáng)度有所提高,提高的程度大小,取決于四周的約束情況。
(四)注意課程前后知識(shí)的聯(lián)系
學(xué)生通過(guò)完成作業(yè)掌握了構(gòu)件受壓承載力和局部受壓承載力的計(jì)算方法,但由于沒(méi)有認(rèn)識(shí)到前后知識(shí)的聯(lián)系,容易造成分析、計(jì)算不夠全面。對(duì)此,筆者設(shè)計(jì)了一道作業(yè)題:已知柱子截面尺寸、柱高、材料強(qiáng)度等級(jí)和柱頂承受的軸向壓力,試驗(yàn)算該柱的承載力。從學(xué)生作業(yè)完成情況看,很多學(xué)生只做了局部受壓承載力驗(yàn)算。完整的解答應(yīng)該是進(jìn)行柱頂截面的局部受壓和柱底截面的軸心受壓兩個(gè)承載力的驗(yàn)算。
又如,在講解砌體受拉、受彎構(gòu)件的承載力計(jì)算時(shí),應(yīng)抓住砌體結(jié)構(gòu)和材料力學(xué)的聯(lián)系,從材料力學(xué)公式入手,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單推導(dǎo)就可得出砌體受彎構(gòu)件的抗彎和抗剪承載力計(jì)算公式。
加強(qiáng)前后知識(shí)的聯(lián)系,可使學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí),保持概念清晰,還有助于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)際工程分析與設(shè)計(jì)能力。
(五)堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際的原則
教學(xué)中貫徹理論聯(lián)系實(shí)際原則,是指教學(xué)必須堅(jiān)持理論與實(shí)際結(jié)合、統(tǒng)一,用理論分析實(shí)際,用實(shí)際驗(yàn)證理論,使學(xué)生在理論與實(shí)際的結(jié)合中理解、掌握知識(shí),學(xué)會(huì)運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
在講解砌體材料時(shí),應(yīng)該讓學(xué)生對(duì)國(guó)家最新行業(yè)規(guī)定有所知曉。如從2000年開(kāi)始,實(shí)心粘土磚就因其對(duì)能源的耗費(fèi)、土地的破壞等原因被國(guó)家禁止。國(guó)務(wù)院2005年9月《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)墻體材料革新和推廣節(jié)能建筑的通知》要求,2010年底,所有城市都要禁止使用實(shí)心粘土磚,全國(guó)實(shí)心粘土磚年產(chǎn)量控制在4 000億塊以下。在此背景下,國(guó)家發(fā)改委鼓勵(lì)各地積極發(fā)展和推廣替代實(shí)心粘土磚的優(yōu)質(zhì)新型墻體材料,逐步淘汰粘土制品。考慮到工程實(shí)際應(yīng)用,教師可以選擇蒸壓灰砂磚砌體結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解:蒸壓灰砂磚是一種技術(shù)成熟、性能優(yōu)良又節(jié)能的新型建筑材料,它適用于多層混合結(jié)構(gòu)建筑的承重墻體、各類民用建筑、公用建筑和工業(yè)廠房的內(nèi)、外墻,以及房屋的基礎(chǔ);磚的規(guī)格尺寸與普通實(shí)心粘土磚完全一致,可以直接代替實(shí)心粘土磚;蒸壓磚是國(guó)家大力發(fā)展、應(yīng)用的新型墻體材料。
在課堂教學(xué)中結(jié)合工程實(shí)例分析,培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)的能力。例如:通過(guò)對(duì)“5·12”汶川大地震大量砌體結(jié)構(gòu)房屋嚴(yán)重破壞和倒塌的工程實(shí)例進(jìn)行分析[7],將理論知識(shí)與構(gòu)造措施結(jié)合講解,提高學(xué)習(xí)針對(duì)性,讓學(xué)生明白:堅(jiān)持抗震的概念設(shè)計(jì),加強(qiáng)抗震構(gòu)造措施,嚴(yán)格按抗震規(guī)范設(shè)計(jì),控制施工質(zhì)量,磚混結(jié)構(gòu)同樣可以有很好的抗震能力。
三、結(jié)語(yǔ)
為了適應(yīng)高等教育改革與發(fā)展需要,對(duì)砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)等土木工程專業(yè)課程,應(yīng)該改變傳統(tǒng)教學(xué)觀念,不斷革新教學(xué)方法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,力爭(zhēng)培養(yǎng)出具有扎實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)、適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的需要的高素質(zhì)專門(mén)人才。
參考文獻(xiàn):
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[4] GB 50003-2011砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011.
[5] GB 50003-2001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.
土木建筑工程,無(wú)論是設(shè)計(jì)、施工,還是科學(xué)研究,事故分析,都與工程結(jié)構(gòu)的力學(xué)問(wèn)題相關(guān)。建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)是建立在土木工程建筑力學(xué)上的學(xué)科,建筑力學(xué)知識(shí)掌握的好壞會(huì)直接影響到建筑結(jié)構(gòu)選型技術(shù)的學(xué)習(xí)和在實(shí)踐中的應(yīng)用。過(guò)去我們的建筑力學(xué)與建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)課程教學(xué)環(huán)節(jié)嚴(yán)重脫節(jié),落后的教學(xué)模式和教學(xué)方法已經(jīng)造成了建筑設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)間存在技術(shù)空白,直接影響到建筑師創(chuàng)造力的發(fā)揮。為填補(bǔ)這一空白,土木工程專業(yè)學(xué)生在大學(xué)的四年必須學(xué)好力學(xué)課程。
一、運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)理念進(jìn)行課程改革
1.針對(duì)不同的培養(yǎng)目標(biāo)優(yōu)化力學(xué)教材。在《建筑力學(xué)》中,建筑學(xué)專業(yè)的兩門(mén)重要技術(shù)基礎(chǔ)課是建筑力學(xué)和建筑結(jié)構(gòu)選型課程,前者是后者的鋪墊和準(zhǔn)備。以前大量的建筑學(xué)專業(yè)力學(xué)教材,都是把建筑結(jié)構(gòu)工程中理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)教材加以刪減、精簡(jiǎn)、濃縮、改寫(xiě)而成,卻極少考慮兩個(gè)專業(yè)的學(xué)習(xí)目的和要求,有的甚至幾個(gè)專業(yè)共用同一建筑力學(xué)教材。為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,有些學(xué)校教師著手進(jìn)行教材改編,打破了以結(jié)構(gòu)專業(yè)特點(diǎn)所形成的分類界限,并把所需各課程內(nèi)容有機(jī)地融為一體,形成新的體系,這樣教材內(nèi)容圍繞以掌握概念為基礎(chǔ),以強(qiáng)化力學(xué)在結(jié)構(gòu)中的實(shí)際應(yīng)用為重點(diǎn),教師在教案編寫(xiě)和課件制作中,就能在教學(xué)內(nèi)容上合理取舍,并可以聯(lián)系建筑結(jié)構(gòu)工程實(shí)際選講有特色的例題、習(xí)題和思考題讓學(xué)生掌握。
2.做好備課工作。力學(xué)相對(duì)其他課程來(lái)講理論性比較強(qiáng),教師授課時(shí)要結(jié)合工程實(shí)例來(lái)講解就會(huì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。本來(lái)力學(xué)教材中的理論知識(shí)都是經(jīng)過(guò)實(shí)踐總結(jié)出來(lái)的,而又為實(shí)踐所用,因此,要求教師在授課時(shí)盡量把抽象的概念、理論與實(shí)際的建筑工程聯(lián)系起來(lái)。如在講結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析時(shí)可以教室的結(jié)構(gòu)為例,讓學(xué)生分析梁、板、柱的荷載、內(nèi)力,梁的截面尺寸。在講到結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性時(shí),可以以施工現(xiàn)場(chǎng)腳手架的搭設(shè)、腳手架的倒塌問(wèn)題等,讓學(xué)生試著用力學(xué)的方法思考解決問(wèn)題,學(xué)生本來(lái)對(duì)自己的專業(yè)就很期待,當(dāng)發(fā)現(xiàn)這門(mén)課程可以用在實(shí)實(shí)在在的建筑物上時(shí),便能真正體會(huì)到力學(xué)這門(mén)課程的重要作用,體會(huì)到力學(xué)與生活息息相關(guān),明白作為一名工程師掌握力學(xué)的重要性。這樣,即大大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣又培養(yǎng)了他們分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,活躍課堂氣氛,實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)。除此之外,教師可采用多種方式與學(xué)生交流,如當(dāng)面交流、論壇交流、E-Mail等。好的互動(dòng)效果不一定就只能在課堂上體現(xiàn),學(xué)生需要及時(shí)向老師反饋信息,而老師也應(yīng)主動(dòng)地虛心地向他們咨詢意見(jiàn),了解如何上課才是他們最容易接受的方式,找到自己還有哪些地方需要改進(jìn),這樣,師生距離拉近了,學(xué)生學(xué)習(xí)變輕松了,教師的教學(xué)水平也無(wú)形提高了。
二、改革教學(xué)觀念和方法
1.激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維和學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)中激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力是實(shí)施素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。要為學(xué)生提供創(chuàng)新思維的天地,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和對(duì)未來(lái)世界的探索精神。樹(shù)立教育的主要目標(biāo)是造就能創(chuàng)新的而不是簡(jiǎn)單重復(fù)前人所做過(guò)的事的人,濃厚的學(xué)習(xí)興趣,強(qiáng)烈的求知欲望是直接推動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)動(dòng)力。首先教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)條件,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在《建筑力學(xué)》的緒論課上,充分利用多媒體教學(xué)展現(xiàn)從古代建筑到現(xiàn)代建筑、從國(guó)內(nèi)著名建筑到國(guó)外著名建筑,從民用普通建筑到大跨度和超高層的標(biāo)志性建筑的受力分析和結(jié)構(gòu)造型特點(diǎn),闡明建筑力學(xué)知識(shí)的正確應(yīng)用是這些建筑的成功原因之一,從而給學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)留下了期待和想象的空間。
2.發(fā)展學(xué)生的發(fā)散性思維。發(fā)散性思維要求對(duì)每一問(wèn)題從不同角度不同方向思考,從多方面尋求多樣性答案。培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,為他們的終身自學(xué)提供了有利的保證。在《建筑力學(xué)》課中培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,首先要培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成“多看多想”的好習(xí)慣,建筑物的設(shè)計(jì)千變?nèi)f化各有特點(diǎn),但萬(wàn)變不離其宗。在課堂講解知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候通常是多舉工程案例,然后要求學(xué)生課下自己觸類旁通,再通過(guò)自己對(duì)身邊建筑的觀察在現(xiàn)實(shí)中去尋找。
3.在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。學(xué)生通過(guò)自身的實(shí)踐,能更深刻地理解課堂知識(shí),并在實(shí)踐中創(chuàng)造性的學(xué)習(xí),以檢驗(yàn)自己知識(shí)的正確性。《建筑力學(xué)》課程的實(shí)踐性較強(qiáng),在教學(xué)過(guò)程中,注重學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng),創(chuàng)造實(shí)踐條件,引導(dǎo)同學(xué)們參與社會(huì)實(shí)踐。比如在講解“約束和約束反力“這一內(nèi)容時(shí),向?qū)W生舉出在身邊處處形成的各種約束及特點(diǎn),借此培養(yǎng)學(xué)生由抽象到具體,再由具體回到抽象的思維方式,大大提升了學(xué)生們的學(xué)習(xí)能力。總之,在實(shí)施素質(zhì)教育的過(guò)程中,要建立一種良好的教學(xué)模式,以學(xué)生為主體,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。為學(xué)生提供更多的創(chuàng)新機(jī)會(huì),讓學(xué)生得到充分的發(fā)展,從而激發(fā)起他們濃厚的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)造的靈感、創(chuàng)新的能力。
4.通過(guò)多媒體課件展示。利用結(jié)構(gòu)模型、電子課件、仿真試驗(yàn)軟件、多媒體教學(xué)設(shè)備、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代數(shù)字技術(shù),建立一整套系統(tǒng)科學(xué)的建筑力學(xué)多媒體教學(xué)體系,應(yīng)充分利用多媒體的信息多樣性,多媒體軟件的交互性、集成性、智能型和實(shí)時(shí)性等特征。在多媒體教學(xué)軟件的闡述方式上力求淺顯簡(jiǎn)明,少用高深的數(shù)學(xué),力求用大量的圖解方式來(lái)說(shuō)明建筑結(jié)構(gòu)的力學(xué)作用,充分展示力在不同結(jié)構(gòu)中的荷載方式、力的分解方式、約束力的產(chǎn)生方式、應(yīng)力狀態(tài)、力的改向、力的分散、匯集及傳遞方式。以圖表、圖書(shū)或示意圖的方式結(jié)合動(dòng)畫(huà)來(lái)表達(dá)抽象的思考,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于空間及建筑物的想象能力和分析解決問(wèn)題的能力。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)改革
引言
《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》課程是土木工程專業(yè)必修課程之一,同時(shí)也是一門(mén)涉及多學(xué)科的綜合性課程。該課程的學(xué)習(xí)必須要具有數(shù)學(xué)、力學(xué)、材料、結(jié)構(gòu)等方面的知識(shí),其先修課程主要有工程數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、建筑材料、鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、砌體結(jié)構(gòu)、施工技術(shù)等。建筑抗震設(shè)計(jì)課程的目的是培養(yǎng)學(xué)生抗震設(shè)計(jì)基本概念,使其具備進(jìn)行一般結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的能力。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)扎實(shí)地掌握結(jié)構(gòu)抗震基本知識(shí),理解地震的作用及危害,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法有全面的理解,能運(yùn)用相關(guān)知識(shí)進(jìn)行一般結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)。
從目前本科畢業(yè)生就業(yè)的走向來(lái)看:一部分選擇攻讀研究生繼續(xù)深造,一部分選擇走上技術(shù)工作崗位。如何讓這兩部分人所學(xué)知識(shí)均能對(duì)將來(lái)的學(xué)習(xí)和工作有所幫助,選擇一種怎樣的教學(xué)模式將是授課教師面臨的又一大難題。下面筆者結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐,從教學(xué)理念、教學(xué)方式、方法等方面和大家探討一些行之有效的改革措施。
1 教學(xué)內(nèi)容的改革
根據(jù)學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀,并結(jié)合學(xué)生上課接受的實(shí)際情況,在確保課程重點(diǎn)內(nèi)容不偏移的前提下,對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,收到不錯(cuò)的效果:
①緒論中主講地震的基本知識(shí)、地震災(zāi)害、建筑工程抗震設(shè)防等內(nèi)容。為了讓學(xué)生對(duì)新開(kāi)的專業(yè)課程更加感興趣,通過(guò)查找資料補(bǔ)充震害相關(guān)知識(shí),如5.12汶川地震、日本神戶等,在講解中穿插框架結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等不同結(jié)構(gòu)形式的震害特點(diǎn)及圖片,并讓學(xué)生們對(duì)震害成因進(jìn)行思考,由此激發(fā)學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,讓他們從中感受到建筑結(jié)構(gòu)抗震的必要性,從中認(rèn)識(shí)到《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)》這門(mén)課程的重要性.省略
③其它各章講授重點(diǎn)放在,把各結(jié)構(gòu)體系的共性和個(gè)性講解清楚,其中貫穿抗震設(shè)計(jì)三
個(gè)層次內(nèi)容:概念設(shè)計(jì)、抗震驗(yàn)算及構(gòu)造措施。特別給出實(shí)際中典型建筑工程抗震設(shè)計(jì)的合理性及不足點(diǎn),同時(shí)結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范,把實(shí)例中各種參數(shù)的取值是否合適解釋清楚。
2 課堂講授的改革
本門(mén)課程具備知識(shí)面廣,構(gòu)造要求繁多的特點(diǎn),倘若在教學(xué)過(guò)程中――詳細(xì)介紹給學(xué)生,課時(shí)緊張,而且容易造成學(xué)生不明主次,主線不清的結(jié)果,因此,在講授中應(yīng)突出重點(diǎn)內(nèi)容,而將大量文字性內(nèi)容交由學(xué)生自學(xué)。筆者在教學(xué)中主要有以下幾點(diǎn)體會(huì):
①抗震設(shè)計(jì)包括三個(gè)層次概念設(shè)計(jì)、抗震驗(yàn)算及構(gòu)造措施等內(nèi)容,重點(diǎn)是概念設(shè)計(jì)、抗震驗(yàn)算,結(jié)合震害特點(diǎn)作為課堂講授的重點(diǎn),而構(gòu)造措施的內(nèi)容老師把國(guó)家規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)圖集對(duì)各種建筑工程的要求介紹給學(xué)生。
②書(shū)中例題的重點(diǎn)講解,布置課后作業(yè),同時(shí)把國(guó)家注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師考試的相關(guān)資料介紹給學(xué)生,由好奇心來(lái)提高大家學(xué)習(xí)的積極性。
③在講到各種結(jié)構(gòu)體系的抗震設(shè)計(jì)時(shí),重點(diǎn)就是各種結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)如何取值、考慮哪些地震作用的影響及用什么計(jì)算方法、內(nèi)力組合等內(nèi)容,其它其余由學(xué)生自己解決。
3 課程設(shè)計(jì)改革
通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等教學(xué),既可使學(xué)生直接獲取專業(yè)知識(shí),鞏固和加強(qiáng)所學(xué)理論,又能加深所學(xué)知識(shí),并把所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用到實(shí)踐中去,鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的能力,由于本課程中的技能型和綜合應(yīng)用等內(nèi)容在課堂講授中涉及較少,故部分教學(xué)內(nèi)容可通過(guò)設(shè)計(jì)課的訓(xùn)練來(lái)完成。在設(shè)計(jì)課中,學(xué)生從選擇結(jié)構(gòu)方案和抗震結(jié)構(gòu)體系入手,然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置,確定結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖,選用合適的結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析方法,一直到計(jì)算作用(荷載),作用(荷載)效應(yīng)分析,作用(荷載)效應(yīng)組合,并進(jìn)行構(gòu)件截面設(shè)計(jì)及構(gòu)件間的連接構(gòu)造設(shè)計(jì)等,最后完成施工圖的繪制。在此教學(xué)環(huán)節(jié)中,可借助計(jì)算機(jī),利用結(jié)構(gòu)分析軟件及AutoCAD進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析并繪制施工圖。通過(guò)設(shè)計(jì)課的訓(xùn)練,深化學(xué)生對(duì)基本概念的理解,培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力,提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。
4 結(jié)語(yǔ)
從教學(xué)內(nèi)容、課堂講授、課程設(shè)計(jì)等方面開(kāi)展對(duì)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的探討,主要體現(xiàn)在將學(xué)生的書(shū)本知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系在一起,有助于學(xué)生更深刻地領(lǐng)會(huì)書(shū)本知識(shí),培養(yǎng)獨(dú)立思考和創(chuàng)新及綜合分析能力。同時(shí),系統(tǒng)地向?qū)W生傳授專業(yè)知識(shí)和技能,完善課堂教學(xué)和實(shí)踐體系,建立合理的人才培養(yǎng)機(jī)制,達(dá)到預(yù)期的目的,在教學(xué)實(shí)踐中收到了較好的效果。
參考文獻(xiàn):
[1] 李國(guó)強(qiáng),李杰,蘇小卒等.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)(第二版)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.
關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力FPR混凝土梁,正截面,抗彎承載力
中圖分類號(hào):TU528文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1緒論
1.1背景概述
土木工程中最為量大面廣的結(jié)構(gòu)類型是混凝土結(jié)構(gòu),混凝土結(jié)構(gòu)如果設(shè)計(jì)得當(dāng)、結(jié)構(gòu)合理、施工質(zhì)量可靠,在正常環(huán)境條件下可具有良好的耐久性。但當(dāng)上述條件不滿足時(shí),常常會(huì)影響結(jié)構(gòu)的使用性能、耐久性、安全性,從而造成重大安全隱患。由于FRP 由纖維加筋、樹(shù)脂母體和一些添加料制成的復(fù)合材料,具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、抗腐蝕、低松馳、易加工等腰三角形諸多優(yōu)良的特性。因此FRP 是鋼筋的良好替代物,尤其作為預(yù)應(yīng)力盤(pán)它的優(yōu)勢(shì)更明顯。
1.2FRP的概念及其性能特點(diǎn)
1.2.1FRP的概念
所謂FRP是由多股連續(xù)纖維,如玻璃纖維,碳纖維,阿拉米德纖維等,采用不同的基底材料膠合后,經(jīng)過(guò)特制的模具拉壓,拉拔而成型的。纖維直徑一般在6μm~15μm。
土木工程領(lǐng)域行業(yè)內(nèi)人士稱纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料FRP是繼鋼材和混凝土之后的”第三大現(xiàn)代結(jié)構(gòu)材料”。目前高性能的FRP主要有碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料CFRP (CarbonFRP),芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料AFRP(AramidFRP)及玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料GFRP(GlassFRP)。在世界范圍內(nèi),有關(guān)方面的研究有近三十年的時(shí)間,我國(guó)有關(guān)FRP 的研究在近十年左右的時(shí)間里剛剛起步并迅猛發(fā)展,目前有關(guān)項(xiàng)目是土木工程領(lǐng)域內(nèi)的熱門(mén)研究題目,市場(chǎng)價(jià)值巨大。
1.2.2性能特點(diǎn)
FRP具有許多傳統(tǒng)建筑材料所不具備的優(yōu)良特性,輕質(zhì)高強(qiáng)―強(qiáng)度可達(dá)鋼材的10倍以上,而密度僅為鋼材的1/4,從而可以很好的減少震塌破壞;纖維材料優(yōu)異的物理力學(xué)性能,再對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)過(guò)程中可以充分利用其高強(qiáng)度,高模量的特點(diǎn),來(lái)提高結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的承載力與延性,改善其受力性能,達(dá)到高強(qiáng)加固的目的。
另外,F(xiàn)RP還具有抗腐蝕性、透電磁波性、保溫與隔聲性能好、耐老化以及透氣、抗震、成型方便等優(yōu)良性能,越來(lái)越多的應(yīng)用與工程領(lǐng)域。
1.3FRP加固技術(shù)應(yīng)用
FRP加固技術(shù)作為一種新型的技術(shù)出現(xiàn)了,是一種用膠粘劑把FRP粘貼在結(jié)構(gòu)外部進(jìn)行加固,以提高構(gòu)件承載力的加固方法。對(duì)于鋼筋混凝土或鋼絲網(wǎng)混凝土梁、板、柱、殼結(jié)構(gòu),表面粘貼加固后再?gòu)?fù)合結(jié)構(gòu),承載能力較原結(jié)構(gòu)有大幅度提高。
鋼筋混凝土梁的抗彎、抗剪加固,利用FRP來(lái)加固結(jié)構(gòu)主要有:(1)外包/外粘FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)。(2)嵌入式FRP加固技術(shù)。此技術(shù)是通過(guò)在混凝土表面開(kāi)槽,然后將FRP筋或FRP板條和樹(shù)脂置于其中來(lái)達(dá)到加固目的的。
1.4預(yù)應(yīng)力FRP的研究現(xiàn)狀和面臨難題
1.4.1研究現(xiàn)狀
正是由于FRP片材加固方法所顯現(xiàn)出的極大優(yōu)越性,近年我國(guó)投入了大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行研究開(kāi)發(fā),并廣泛地應(yīng)用于工程實(shí)踐。目前FRP的抗彎加固研究及應(yīng)用大都全部集中于不加預(yù)應(yīng)力的普通粘貼FRP片材加固,用以取代傳統(tǒng)的粘鋼加固技術(shù)。與傳統(tǒng)的粘鋼加固技術(shù)相比,非預(yù)應(yīng)力粘貼FRP片材加固雖然具有上述諸多的優(yōu)勢(shì),但與所有的非預(yù)應(yīng)力加固技術(shù)一樣,非預(yù)應(yīng)力普通粘貼FRP片材抗彎加固一個(gè)最為突出的問(wèn)題是,作為補(bǔ)強(qiáng)功能的高強(qiáng)高性能FRP實(shí)際的利用率太低,加固后的結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用狀態(tài)性能凡乎沒(méi)有任何改善,
1.4.2預(yù)應(yīng)力FRP面臨的技術(shù)難題
對(duì)已獲得的研究資料進(jìn)行整理、歸并,結(jié)果表明,針對(duì)預(yù)應(yīng)力FRP進(jìn)行的混凝土結(jié)構(gòu)加固,目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)FRP片材(布或板)施加預(yù)應(yīng)力的方法主要有以下三類:
(1)采用類似先張預(yù)應(yīng)力混凝土的施工工藝。此種方法即使是在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行FRP的張拉、粘貼加固,對(duì)設(shè)備的要求均很高,應(yīng)用于實(shí)際工程凡乎沒(méi)有可能性。
(2)采用類似預(yù)彎型鋼預(yù)應(yīng)力混凝土的方法。這一方法明顯不適于工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的實(shí)際加固,因?yàn)闊o(wú)法對(duì)正在受荷或工作的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行較大幅度的反向“預(yù)彎”,盡管實(shí)際加固中常采用千斤頂或其它頂撐裝置對(duì)被加固梁的變形進(jìn)行部分恢復(fù)后再粘貼FRP加固,但這一做法的目的并非是對(duì)加固用FRP材料施加預(yù)應(yīng)力。
(3)采用類似后張預(yù)應(yīng)力混凝土的施工工藝。這種對(duì)FRP施加預(yù)應(yīng)力的方法與上述兩類方法相比,具有一定的可行性,特別是實(shí)驗(yàn)室條件下,所需的設(shè)施及FRP張拉效果均優(yōu)于其它兩類方法,因受施工現(xiàn)場(chǎng)的空間所限,尚不能應(yīng)用于工程實(shí)際。
分析表明,上述三類預(yù)應(yīng)力FRP方法基本還是遵循傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)中較為成熟的先張法、后張法及預(yù)彎型鋼法的思路,未能充分結(jié)合FRP片材性能及結(jié)構(gòu)加固(非新建結(jié)構(gòu))的技術(shù)特點(diǎn),在實(shí)驗(yàn)室條件下開(kāi)展了一定的研究,也取得了一定的研究成果,但由于預(yù)應(yīng)力FRP方法的不成熟,導(dǎo)致對(duì)采用預(yù)應(yīng)力FRP加固的結(jié)構(gòu)構(gòu)件其張拉控制應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力損失、強(qiáng)度及變形計(jì)算理論等問(wèn)題系統(tǒng)研究較少,極大的影響了該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際工程應(yīng)用。
2預(yù)應(yīng)力FRP加固混凝土梁正截面承載力研究
2.1破壞類型
預(yù)CFRP加固的鋼筋混凝土梁的破壞形態(tài)主要有三種:
Ⅰ型破壞:受拉縱筋先屈服,受壓混凝土未碎,纖維布達(dá)到極限拉應(yīng)變而斷裂。
Ⅱ型破壞:受拉鋼筋先屈服,碳纖維布未達(dá)極限拉應(yīng)變,受壓混凝土達(dá)到其極限壓應(yīng)變而碎。
Ⅲ型破壞:碳纖維布剝離,受壓區(qū)混凝土壓影響預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固混凝土梁破壞形主要因素有:纖維布加固量,所施加的預(yù)應(yīng)力水端部錨固措施,材料強(qiáng)度等。
2.2計(jì)算假定
對(duì)預(yù)應(yīng)力FRP布加固混凝土梁進(jìn)行變形性能研究采用如下假定:
(1)平截面假定
試驗(yàn)研究[13][14] [15]表明:預(yù)應(yīng)力FRP布加固混凝土梁的截面變形符合平截面假定。
(2)混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的曲線,如圖2.1(a)所示
時(shí), (2.1)
時(shí),(2.2)
(3)鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為理想的彈塑性模型,不考慮應(yīng)力強(qiáng)化,如圖2-1(b)所示。
(4)FRP布應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為線彈性關(guān)系。
(5)不考慮混凝土的抗拉強(qiáng)度。
(a)混凝土應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線 (b)鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線
圖2.1 應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系圖
2.3正截面承載力計(jì)算公式
2.3.1屈服彎矩
縱筋屈服時(shí),截面的應(yīng)變和應(yīng)力分布如圖2.2所示。混凝土的應(yīng)力應(yīng)變曲線在達(dá)到0.7之前是近似線性的,鋼筋剛達(dá)到屈服強(qiáng)度時(shí),如果受壓區(qū)邊緣混凝土的應(yīng)力沒(méi)有超過(guò)這個(gè)值,則在受壓區(qū)高度范圍內(nèi)混凝土沿梁高的應(yīng)力呈三角形分布,如圖2.2(b)所示。
(a)應(yīng)變分布圖(b)應(yīng)力分布圖
圖2.2縱筋屈服時(shí)截面的應(yīng)力應(yīng)變圖
由應(yīng)變幾何關(guān)系可得
(2.3)
(2.4)
(2.5)
為預(yù)應(yīng)力FRP布從消壓彎矩狀態(tài)到縱筋屈服時(shí)增加的應(yīng)變。其他符號(hào)規(guī)定同《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》。消壓彎矩狀態(tài)是指當(dāng)外荷載達(dá)到某一個(gè)特定值時(shí),截面下邊緣混凝土的預(yù)壓應(yīng)力變?yōu)榱愕臓顟B(tài)。為考慮預(yù)應(yīng)力損失后消壓彎矩狀態(tài)下預(yù)應(yīng)力FRP布的應(yīng)變。
(2.6)
( 2.7 )
為預(yù)應(yīng)力FRP布的張拉控制應(yīng)力;為邊緣混凝土的預(yù)壓應(yīng)力;為預(yù)應(yīng)力FRP布的彈性模量;為預(yù)應(yīng)力FRP布彈性模量與混凝土彈性模量比;為總的預(yù)應(yīng)力損失;為縱筋屈服時(shí)預(yù)應(yīng)力FRP布的總應(yīng)變。根據(jù)文獻(xiàn)[16]和文獻(xiàn)[17],預(yù)應(yīng)力損失主要由張拉過(guò)程中的裝置變形、FRP布應(yīng)力松弛、混凝土收縮、徐變引起,可取為0.2。可參照文獻(xiàn)[16]計(jì)算。
圖2.2中,由力的平衡條件可得
(2.8)
把(2.3)~(2.7)式代入,經(jīng)化簡(jiǎn)后得到
(2.9)
式中,為縱向受壓鋼筋配筋率;為縱向受拉鋼筋配筋率;為預(yù)應(yīng)力FRP布補(bǔ)強(qiáng)率;取,;分別為縱向受拉鋼筋和受壓鋼筋與混凝土的彈性模量比,化簡(jiǎn)中假定;為預(yù)應(yīng)力FRP布截面面積;,B為消壓彎矩狀態(tài)下預(yù)應(yīng)力FRP布應(yīng)變與鋼筋屈服應(yīng)變比。
當(dāng)截面參數(shù)一定,由(2.8)式計(jì)算出混凝土受壓區(qū)高度,再由彎矩平衡條件求得
(2.10)
2.3.2極限彎矩
構(gòu)件端部錨固可靠時(shí),預(yù)應(yīng)力FRP布加固混凝土梁可能發(fā)生兩種破壞情況。當(dāng)[3]時(shí),F(xiàn)RP布拉斷,壓區(qū)混凝土未被壓碎,稱為Ⅰ型破壞;當(dāng)時(shí),F(xiàn)RP布未斷,壓區(qū)混凝土被壓碎,稱為Ⅱ型破壞,為FRP布界限補(bǔ)強(qiáng)率。其中以Ⅰ型破壞為主,不管是哪種破壞形式,縱向受拉鋼筋都達(dá)到了屈服強(qiáng)度。
(1) Ⅰ型破壞
當(dāng)預(yù)應(yīng)力FRP布拉斷,壓區(qū)混凝土未碎的情況下,截面的應(yīng)變-應(yīng)力分布如圖2.3所示。
(a)應(yīng)變分布圖(b)應(yīng)力分布圖
圖2.3Ⅰ型破壞時(shí)截面的應(yīng)力應(yīng)變圖
由平衡條件求
為預(yù)應(yīng)力FRP從消壓彎矩狀態(tài)到被拉斷時(shí)增加的應(yīng)變,為預(yù)應(yīng)力FRP的極限拉應(yīng)變。
由力的平衡條件得
(2.11)
同理,把截面參數(shù)代入,可求得,進(jìn)而由彎矩平衡條件求得
(2.12)
當(dāng)時(shí),令,此時(shí)混凝土受壓區(qū)合力作用點(diǎn)與縱向受壓鋼筋合力點(diǎn)重合,截面對(duì)該重合點(diǎn)取矩,可得
(2.13)
計(jì)算極限彎矩時(shí),求得的 、應(yīng)滿足,。
(2) Ⅱ型破壞
當(dāng)受壓區(qū)邊緣混凝土達(dá)到極限壓應(yīng)變時(shí),截面的應(yīng)力-應(yīng)變分布如圖2.4所示。
(a)應(yīng)變分布圖 (b)應(yīng)力分布圖(c)等效應(yīng)力計(jì)算圖
圖2.4 Ⅱ型破壞時(shí)截面的應(yīng)力應(yīng)變圖
為預(yù)應(yīng)力FRP布從消壓彎矩狀態(tài)到混凝土被壓碎時(shí)增加的應(yīng)變。由力的平衡條件可得
(2.14)
把截面參數(shù)代入,可求得,進(jìn)而由彎矩平衡條件求得
(2.15)
當(dāng)時(shí),令,截面對(duì)受壓區(qū)壓力重合點(diǎn)取矩,可得
(2.16)
計(jì)算極限彎矩時(shí),求得的、應(yīng)滿足,。
2.3.3提出簡(jiǎn)便方法求極限彎矩
對(duì)于I型破壞,纖維布拉斷時(shí),其厚度較薄,可認(rèn)為其中心離梁頂?shù)木嚯x與梁高相等。圖2.3(b)中,截面對(duì)受壓區(qū)合力作用點(diǎn)取矩,則抗彎承載力
(2.17)
式中,為縱向受拉鋼筋的內(nèi)力臂系數(shù),取=0.9; 為預(yù)應(yīng)力FRP布的極限拉應(yīng)力;其它符號(hào)規(guī)定同《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》。
2.4試件
計(jì)算分析中采用了三組試件,截面如圖2.1所示。華東交通大學(xué)[15]、東南大學(xué)[16]、深圳市海川實(shí)業(yè)股份有限公司博士后科研工作站[17]分別對(duì)A組、B組、C組預(yù)應(yīng)力FRP加固混凝土梁進(jìn)行了抗彎性能試驗(yàn)研究。截面計(jì)算參數(shù)如表2.1所示。B組試件的預(yù)應(yīng)力度不同,C組試件的FRP布補(bǔ)強(qiáng)率不同,為預(yù)應(yīng)力FRP布的極限抗拉強(qiáng)度,表中其他參數(shù)規(guī)定同前。
(a)A組試件 (b)B組試件 (c)C組試件
圖2.5試件截面尺寸及配筋圖
表2.1 試件參數(shù)明細(xì)表
試件
A 0.4 0.29 1.38 0.04 6.35 6.98 1586 45%
B1 0.84 0.48 1.75 0.14 6 6 1352.5 9.5%
B2 0.84 0.48 1.75 0.14 6 6 1352.5 19%
B3 0.84 0.48 1.75 0.14 6 6 1352.5 31%
C1 1.25 0.32 3.9 0.1 7.32 4.21 1746 55%
C2 1.25 0.32 3.9 0.21 7.32 4.21 1746 55%
C3 1.25 0.32 3.9 0.32 7.32 4.21 1746 55%
2.5試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比
對(duì)東南大學(xué)做的1個(gè)試件A,華東交通大學(xué)做的1個(gè)試件B,深圳市海川實(shí)業(yè)股份有限公司博士后科研工作站做的3個(gè)試件C進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。試件A、B、C的破壞形態(tài)均是Ⅰ型破壞。
表2.2 彎矩計(jì)算值和試驗(yàn)值
試件
A 26.8 27.6 40 40.4 44 0.97 0.91 0.92
B 5.12 8.7 9.2 10.8 11.4 0.59 0.81 0.95
C1 15 18.8 17.2 19.19 19.81 0.8 0.87 0.97
C2 16.74 23.7 23.2 25.75 26.4 0.71 0.88 0.98
C3 18.4 27.5 29.2 32.31 30.98 0.67 0.94 1.04
表中極限彎距和分別為由(2.11)式和(2.17)式計(jì)算所得彎距。表2.2可看出,采用公式(2.17)所得極限彎矩計(jì)算值和試驗(yàn)值吻合很好,二者之比平均值為0.972,均方差為0.04;采用公式(2.11)所得極限彎矩計(jì)算值和試驗(yàn)值吻合較好,二者之比平均值為0.89,均方差為0.04;采用公式(2.10)所得屈服彎矩計(jì)算值與試驗(yàn)值相比較小,可能是由于在計(jì)算中混凝土受壓區(qū)的應(yīng)力分布假定為三角形,從而減小了內(nèi)力臂,二者之比平均值為0.75,均方差為0.13。
2.6小結(jié)
本章對(duì)預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固混凝土梁抗彎承載力的計(jì)算進(jìn)行了理論分析,提出了計(jì)算方法和三種加固后的破壞形式,對(duì)不同破壞情況推導(dǎo)出了不同的承載力計(jì)算公式。并且通過(guò)計(jì)算的理論數(shù)據(jù)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比,算出的結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。表明推出的理論公式是可靠的,可以直接采用。
3結(jié)論
本文以己有試驗(yàn)為基礎(chǔ),借鑒和分析了國(guó)內(nèi)外大量的參考文獻(xiàn),對(duì)預(yù)應(yīng)力碳纖維布加固鋼筋混凝土梁的抗彎承載力進(jìn)行了研究,從理論計(jì)算方面介紹和推導(dǎo)了正截面抗彎承載力公式并進(jìn)行了簡(jiǎn)要的試驗(yàn)對(duì)比,主要結(jié)論如下:
一、結(jié)合大量已有的試驗(yàn)資料,對(duì)預(yù)應(yīng)力CFRP抗彎加固梁受力特性、加固效果影響因素進(jìn)行了分析,提出了預(yù)應(yīng)力CFRP加固混凝土梁加固后破壞的幾種特征,為下面的計(jì)算和受力分析提供基礎(chǔ)。
三、本文對(duì)碳纖維布加固鋼筋混凝上梁正截面承載力的計(jì)算方法進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)后的計(jì)算方法物理意義更加明確,與試驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好,可以滿足實(shí)際工程設(shè)計(jì)的要求。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:工程材料;改革;教學(xué)方法
《工程材料》課是土木建筑類專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,在整個(gè)課程體系中,起承上啟下的作用,是學(xué)生接觸專業(yè)知識(shí)較早的一門(mén)課程,此課程的內(nèi)容與學(xué)生畢業(yè)后從事的工作聯(lián)系緊密,是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。
《工程材料》課的特點(diǎn)
知識(shí)量大,內(nèi)容繁雜課程內(nèi)容涉及很多種材料,然而各種材料之間又缺乏聯(lián)系,彼此之間差異性很大,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中面對(duì)形形的材料,不知道如何理順知識(shí)體系,有些無(wú)所適從。
缺乏推理性,陳述性的內(nèi)容多缺少以核心理論、定理、公式等為背景的知識(shí)體系,計(jì)算的東西少,敘述性的內(nèi)容多,使得教師授課容易陷入平鋪直敘的乏味陳述中。課程內(nèi)容看似簡(jiǎn)單,不易引起學(xué)生的重視。
課程實(shí)踐性強(qiáng),試驗(yàn)量大與學(xué)生畢業(yè)后從事的施工工作有非常緊密的聯(lián)系。
《工程材料》課的改革
隨著我國(guó)高等教育體制改革的發(fā)展,對(duì)于技能型、創(chuàng)造型人才的培養(yǎng)成為高等職業(yè)教育的基本方向。根據(jù)我校提出的高職高專學(xué)生“理論知識(shí)夠用,突出實(shí)踐技能”的培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)《工程材料》課程的改革應(yīng)該包括以下幾個(gè)方面:
教學(xué)重心的轉(zhuǎn)移教學(xué)重心應(yīng)該由以教師為中心的教轉(zhuǎn)為以學(xué)生為中心的學(xué),充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,改變以往滿堂灌的做法,使學(xué)生由被動(dòng)的接受知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)獲取知識(shí),提高學(xué)生的自學(xué)能力。
教學(xué)內(nèi)容的整合以應(yīng)用為核心,以實(shí)用、實(shí)際、實(shí)效為原則,大膽地刪掉一些過(guò)時(shí)的、落后于土木工程發(fā)展的舊的知識(shí),引入材料科學(xué)的最新研究成果,及時(shí)地、有選擇地補(bǔ)充最新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)程,使教學(xué)內(nèi)容處于動(dòng)態(tài)的優(yōu)化過(guò)程中。
改變以往“重理論,輕實(shí)踐”的觀念縮減《工程材料》課程理論教學(xué)的授課課時(shí)量,增加實(shí)踐性環(huán)節(jié)的課時(shí),材料試驗(yàn)的課時(shí)量由以前的16課時(shí)增加到50課時(shí)。
使用更加先進(jìn)的教學(xué)手段充分利用多媒體教學(xué)、參觀教學(xué)、建材市場(chǎng)實(shí)地調(diào)查等有效手段,切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。
成績(jī)?cè)u(píng)定與考核方式的轉(zhuǎn)變將《工程材料》課程的考核方式由考查變?yōu)榭荚嚕瑫r(shí)增設(shè)對(duì)每個(gè)學(xué)生的獨(dú)立試驗(yàn)操作考核,以引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。
《工程材料》課的教學(xué)方法
結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn),筆者摸索總結(jié)出以下適應(yīng)《工程材料》課程特點(diǎn),能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和提高學(xué)習(xí)興趣的教學(xué)方法,在教學(xué)中收到了良好的效果。
幫助學(xué)生理出知識(shí)脈絡(luò),做到雜而不亂在本課程的緒論部分,就應(yīng)幫助學(xué)生理出知識(shí)的脈絡(luò)。應(yīng)告訴學(xué)生《工程材料》課程中的每種材料學(xué)習(xí)過(guò)程中都有一個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu),那就是材料的成分、生產(chǎn)工藝、技術(shù)性質(zhì)、國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定、試驗(yàn)檢測(cè)方法、應(yīng)用。在分章節(jié)講授每種材料的具體內(nèi)容時(shí),應(yīng)有意識(shí)提醒學(xué)生注意知識(shí)結(jié)構(gòu)。這樣經(jīng)過(guò)前幾種材料的講授,學(xué)生基本上就可以形成對(duì)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系的認(rèn)識(shí)和把握能力。
利用多媒體教學(xué)和實(shí)物樣品增強(qiáng)學(xué)生對(duì)材料的直觀認(rèn)識(shí)對(duì)沒(méi)有工程經(jīng)驗(yàn)、根本沒(méi)有見(jiàn)過(guò)某種材料的學(xué)生,大談特談這種材料的性質(zhì)如何,怎么檢測(cè)和使用,他只能根據(jù)想象來(lái)理解,然后把教材的內(nèi)容死記硬背,這樣的教學(xué)肯定效果不好。多媒體投影教學(xué)在這個(gè)方面彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)手段的不足。利用制作好的幻燈片,不但可以使學(xué)生看到材料的照片、試驗(yàn)儀器的樣子,而且可以將一些工程建設(shè)過(guò)程中的施工圖片介紹給學(xué)生,使學(xué)生真正體會(huì)到《工程材料》課程內(nèi)容的博大精深。比如講到混凝土施工時(shí),當(dāng)學(xué)生從投影上看到攪拌機(jī)、混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)的圖片,看到大型工程混凝土泵送施工的場(chǎng)景,看到現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員做坍落度實(shí)驗(yàn)的情景,看到正在進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)的構(gòu)件時(shí),他們對(duì)于理論知識(shí)的理解也會(huì)更加深刻。實(shí)物樣品可以給學(xué)生以更深刻的印象,當(dāng)他們看到安定性不良的水泥試餅用手都可以掰斷時(shí),對(duì)國(guó)標(biāo)中安定性不良的水泥要報(bào)廢的規(guī)定就可以很好地理解了。
利用故事和工程實(shí)例吸引學(xué)生興趣教學(xué)中適當(dāng)穿插小故事和工程實(shí)例可以吸引學(xué)生興趣和注意力,使他們對(duì)課程內(nèi)容的印象更加深刻,同時(shí)可以幫助學(xué)生更好地理解和記憶理論知識(shí)。比如講到鋼材,聯(lián)系“9.11”事件,分析如果世貿(mào)大廈是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的話,在飛機(jī)的沖擊力作用下可能很短時(shí)間就會(huì)破壞,正是因?yàn)樗闹黧w結(jié)構(gòu)是鋼材結(jié)構(gòu),而鋼材是一種韌性材料,承受沖擊的性能好,所以能在撞機(jī)之后為樓內(nèi)人員提供了寶貴的四十多分鐘的撤退時(shí)間。而且可以進(jìn)一步講到,據(jù)專家分析,世貿(mào)大廈倒塌的最主要的原因是飛機(jī)燃油起火導(dǎo)致鋼材超過(guò)了耐火極限造成的,從而又聯(lián)系到鋼材的防火問(wèn)題。學(xué)生從故事中了解了鋼材。還可引用我國(guó)工程建設(shè)中因?yàn)椴牧蠁?wèn)題導(dǎo)致事故的工程實(shí)例,比如重慶彩虹橋等。使學(xué)生受到震撼,對(duì)材料的質(zhì)量問(wèn)題更加重視,這樣的教學(xué)效果也相當(dāng)好。
加強(qiáng)試驗(yàn)課教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生探索精神和創(chuàng)新能力試驗(yàn)課教學(xué)是加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的重要環(huán)節(jié),通過(guò)試驗(yàn),使學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合,能夠更加深刻地理解材料的性質(zhì)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,同時(shí),通過(guò)試驗(yàn)課培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度、探索創(chuàng)新的科學(xué)精神。首先,要求學(xué)生做試驗(yàn)預(yù)習(xí),在上試驗(yàn)課前對(duì)操作步驟心中有數(shù);其次,動(dòng)手試驗(yàn)前,教師演示,重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)每個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中的注意事項(xiàng)和容易出錯(cuò)的地方;試驗(yàn)每個(gè)環(huán)節(jié)都要求學(xué)生參與,保證學(xué)完之后能夠獨(dú)立完成試驗(yàn)任務(wù);通過(guò)試驗(yàn)考試檢查試驗(yàn)課的效果,也給學(xué)生一定壓力,從而重視試驗(yàn)課的學(xué)習(xí)。鼓勵(lì)學(xué)生在試驗(yàn)課上大膽質(zhì)疑,勇于探索,鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)定試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)進(jìn)行探究性試驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:獨(dú)立學(xué)院;工程管理;專業(yè)建設(shè)
一、緒論
隨著中國(guó)城市化率的提高,中國(guó)的房地產(chǎn)行業(yè)發(fā)展較為迅速,建筑業(yè)也得到了長(zhǎng)足發(fā)展,于是,在這一背景下,與之相關(guān)的專業(yè)也逐步成了各個(gè)高校爭(zhēng)相建立的熱門(mén)專業(yè),例如土木工程、房地產(chǎn)經(jīng)營(yíng)與管理、工程管理、工程造價(jià)等。尤其是獨(dú)立院校,在為了適應(yīng)社會(huì)的快速發(fā)展、滿足社會(huì)對(duì)人才的需求的同時(shí),也為了提高本校的招生率,越來(lái)越傾向于設(shè)立工程類的專業(yè),眾多的獨(dú)立學(xué)院也開(kāi)始開(kāi)設(shè)工程管理專業(yè)。獨(dú)立學(xué)院是由普通本科高校按照新機(jī)制、新模式舉辦的本科層次的院校。在眾多高校中,獨(dú)立學(xué)院屬于起步較晚、發(fā)展較為迅速的一類院校。然而,在過(guò)快的發(fā)展過(guò)程中,此類院校暴露出過(guò)于追求熱門(mén)專業(yè)建設(shè)、專業(yè)定位模糊、課程設(shè)置不合理、師資力量較薄弱等一系列問(wèn)題。另外,對(duì)比其他高校的學(xué)生就業(yè)情況,獨(dú)立院校相對(duì)其他高校,就業(yè)率普遍偏低,然而其招生情況卻較好。如何解決招生火熱而就業(yè)率低下的矛盾,解決專業(yè)發(fā)展過(guò)程中存在的種種問(wèn)題,是眾多獨(dú)立院校迫切需要解決的問(wèn)題。
二、專業(yè)定位
獨(dú)立院校在建校之初,其專業(yè)建設(shè)大多依附于母體學(xué)校,然而,相比于母體學(xué)校,獨(dú)立學(xué)院的師資力量薄弱,教學(xué)設(shè)施不夠齊全,學(xué)生總體成績(jī)相對(duì)較差。往往會(huì)導(dǎo)致專業(yè)定位沒(méi)有切合學(xué)生實(shí)際,定位較高的現(xiàn)象。工程管理專業(yè)作為一個(gè)實(shí)踐性、應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè),獨(dú)立學(xué)院在進(jìn)行專業(yè)定位的時(shí)候應(yīng)該有自己學(xué)院的側(cè)重點(diǎn),突出自己的專業(yè)優(yōu)勢(shì),而不應(yīng)該理論應(yīng)用同時(shí)抓。由于社會(huì)對(duì)工程管理專業(yè)人才的需求量較大,對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的要求較高,獨(dú)立學(xué)院可以考慮應(yīng)用型人才的培養(yǎng),人才培養(yǎng)類型由復(fù)合型向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變。同時(shí),專業(yè)定位要切合學(xué)生實(shí)際,定位明確,有自己的專業(yè)特色,例如明晰“工程管理”的工程對(duì)象,究竟是偏向于哪一類的工程管理。或者是傾向于工程管理主體中的哪一方的管理,明確業(yè)主方或者是施工方的管理。
三、課程設(shè)置
上文提到應(yīng)用型人才的培養(yǎng),即專業(yè)設(shè)置重在“應(yīng)用”。如何體現(xiàn)專業(yè)的應(yīng)用性,除了專業(yè)定位,還需要在專業(yè)課程設(shè)置上進(jìn)行改革。在原來(lái)的理論教學(xué)居多的課程結(jié)構(gòu)上,減少理論課所占的比例,加大實(shí)踐課、技術(shù)類的課程設(shè)置。尤其是跟本專業(yè)聯(lián)系不緊密的公共課程,可以進(jìn)行大力刪減,專業(yè)性較強(qiáng)的、跟實(shí)踐課結(jié)合緊密的課程予以保留或者增加學(xué)分及課時(shí)比例。工程管理方向的取證較多,課程設(shè)置上可以結(jié)合社會(huì)對(duì)執(zhí)業(yè)資格證的需求,開(kāi)設(shè)一些跟建造師、工程監(jiān)理師、造價(jià)師等考試相關(guān)的課程,為學(xué)生畢業(yè)后考證打下一定的理論基礎(chǔ)。
四、教學(xué)方式
教學(xué)方式應(yīng)順應(yīng)課程設(shè)置進(jìn)行改革,改進(jìn)以往以課堂教學(xué)為主、課外及實(shí)踐教學(xué)為輔的教學(xué)模式。加強(qiáng)信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用,不拘泥于某一種教學(xué)方式,采用多方式結(jié)合的教學(xué)手段,例如課件、影視資料、圖片、網(wǎng)絡(luò)等。重視實(shí)踐課的教學(xué),將工程現(xiàn)場(chǎng)及工程企業(yè)常用的儀器、工具、軟件等帶入課堂,增加學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)知。另外,帶領(lǐng)學(xué)生走出教室,走進(jìn)企業(yè),走進(jìn)工地,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)專業(yè)工作有更直觀的認(rèn)知。理論聯(lián)系實(shí)際,結(jié)合實(shí)際工程案例進(jìn)行專業(yè)課的講解。
五、師資力量
師資力量薄弱是廣大獨(dú)立院校存在的普遍問(wèn)題,在獨(dú)立學(xué)院,青年教師的比重較老教師高。青年教師面臨的最大不足就是工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少,教學(xué)經(jīng)驗(yàn)較缺乏,理論多過(guò)實(shí)踐。獨(dú)立學(xué)院在青年教師的培養(yǎng)上應(yīng)加大投入,增強(qiáng)青年教師去企業(yè)實(shí)訓(xùn)的機(jī)會(huì),增加其實(shí)踐經(jīng)驗(yàn);多開(kāi)展一些青年教師與外界、與老教師們的交流活動(dòng),增長(zhǎng)其見(jiàn)識(shí);鼓勵(lì)青年教師深造,在就職的同時(shí)提高自身的文化素質(zhì),增加青年教師參加學(xué)習(xí)培訓(xùn)的機(jī)會(huì);可以考慮實(shí)行“一帶一”的模式,即一名老教師帶一名青年教師,從教學(xué)、實(shí)踐等方面利用老教師的優(yōu)勢(shì)對(duì)青年教師予以指導(dǎo)。
六、實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)基地建設(shè)
實(shí)踐課的教學(xué)離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè),工程管理專業(yè)需要開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課類別較多,例如測(cè)量、造價(jià)、招投標(biāo)、項(xiàng)目管理等實(shí)踐課程。針對(duì)實(shí)踐課程的設(shè)置,加大實(shí)驗(yàn)室的投入,比如建設(shè)工程測(cè)量實(shí)驗(yàn)室,購(gòu)置較先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器;建設(shè)工程造價(jià)實(shí)驗(yàn)室,增加造價(jià)軟件的配置,尤其是建筑市場(chǎng)上應(yīng)用較多的造價(jià)軟件;建設(shè)建設(shè)項(xiàng)目管理和招投標(biāo)沙盤(pán)實(shí)驗(yàn)室,讓學(xué)生通過(guò)模擬建設(shè)項(xiàng)目管理流程,模擬招投標(biāo)的過(guò)程來(lái)認(rèn)知建設(shè)項(xiàng)目管理的基本程序及工作內(nèi)容。在加大實(shí)驗(yàn)室的投入的同時(shí),加強(qiáng)與建設(shè)企業(yè)的合作,尤其是獨(dú)立學(xué)院所在區(qū)域的房地產(chǎn)企業(yè)、工程施工企業(yè)、工程監(jiān)理企業(yè)、工程咨詢企業(yè)等,增強(qiáng)校企合作,利用企業(yè)平臺(tái)建立工程管理專業(yè)實(shí)踐基地。學(xué)生在課余或者節(jié)假日可以去這些合作企業(yè)參加實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn),從職業(yè)需求的角度增加對(duì)專業(yè)的認(rèn)知。
七、結(jié)束語(yǔ)
獨(dú)立學(xué)院現(xiàn)在正處于成長(zhǎng)期,在發(fā)展過(guò)程中難免遇到或多或少的問(wèn)題,只有逐漸脫離對(duì)母體學(xué)校的依附,大力發(fā)掘本校的專業(yè)特色,結(jié)合社會(huì)需求,結(jié)合本區(qū)域行業(yè)發(fā)展,結(jié)合學(xué)生綜合素質(zhì)辦學(xué)、建專業(yè),才能將專業(yè)建設(shè)成為符合社會(huì)發(fā)展、符合學(xué)生需求的學(xué)校,才能在社會(huì)的發(fā)展潮流中取得本校的長(zhǎng)足發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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