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二、“应用创新”理念下的土木工程专业建设
近年来,大连民族学院土木工程专业结合国家“卓越计划”,立足于“应用创新”理念,以辽宁省专业评估为契机,发挥已有专业的优势,大力开展土木工程专业建设。在2009培养方案和2013培养方案的修订过程中,逐步形成了“理论适度,重在应用”的教学指导方针,在培养方案中体现应用和创新的教学理念。学校土木工程专业2000年开始招生,经过14年的办学历程,发展迅速。2010年被评为“部级特色专业”;2011年被评为“大连市三育人先进集体”;2012年被评为“辽宁省普通高等学校本科工程人才培养模式改革试点专业”;2013年参加辽宁省普通高等学校本科专业综合评估,位列全省第三。为实现“应用创新”理念下的土木工程专业建设,学校进一步加强实验室和实践基地建设、创新教育建设、师资队伍建设、培养方案的修订等工作。在此基础上,立足沿海,服务民族,努力建设具有民族特色的土木工程专业。
(一)加强实验室和实践基地建设
1.强化校内实验设施建设,发挥实践教学在人才培养中的作用
2011年学校土木建筑工程综合实验中心被评为“辽宁省示范性实验中心”。2013年土木建筑工程学院借搬迁新校区之际,在新教学实验楼的建设中,对实验条件进行了大规模的改善,增大了实验室的使用空间,购置了大量用于本科教学的实验设备,以满足土木工程专业“应用创新”理念的教学要求,为学生实践应用能力的提高创造有利条件。此外,积极鼓励教师结合生产实际开展科学研究,将教学和科研相结合,形成科研促教学的良好局面。在实验教学中,为培养和训练学生综合分析问题和解决问题的能力,适当增加了设计性和综合性实验内容。并结合各种学科大赛,鼓励并组织学生参与准备性试验。近年来,该专业学生参加各种级别的学科竞赛均取得优异的成绩。同时,以专业导师工作室制的方式,让学生参与导师工作室的课题研究,增加科研实验比例,强化学生的创新意识和工程能力。
2.校企合作,加强实践基地建设
参照“卓越工程师培养计划”,建立校企合作联合办学的培养模式。校企双方协议建立校企联合办学的组织机构,制定相关管理条例、培养方案和培养标准等。近年来,该专业与大连市8家设计单位和施工企业及大型监理公司建立了校企合作办学的实践基地,除顶岗实习外,企业还接收30余名学生参加“3+1”试点班的企业学习。此外,学校还聘请了有经验的工程师作为校外指导教师,结合工程实际项目对学生的毕业设计和生产实习进行指导。多年的实践教学证明,学生在企业实习,不仅培养了学生的实践应用能力,也培养了学生吃苦耐劳的工作作风和团队合作精神,强化了创新创业意识。
(二)加强创新教育建设
学校土木工程专业重视对学生创新实践能力的培养。近年来,为鼓励学生参加各种学科竞赛以及参与教师的科研课题,建立了“创新工作室制”的创新能力培养机制;以指导学生参加大学生结构设计大赛为目的,建立了“土木工程结构设计创新工作室”;以指导学生参加大学生混凝土配合比大赛为目的,建立了“混凝土材料性能创新工作室”;以指导学生参加大学生测绘大赛为目的,建立了“土木工程测绘技术创新工作室”等。近期,又开设了“力学应用创新工作室”、“土工实验创新工作室”等。各创新工作室有固定的活动场所,并配有相应的设备,由专业指导教师进行指导。通过创新工作室的训练,学生获得了工程实践和应用创新能力的锻炼。近年,土木建筑工程学院还多次主办市级大学生学科竞赛,并组织学生参与全国混凝土配合比大赛,省、市级结构大赛和测绘大赛、力学大赛,各种级别的“挑战杯”大赛等,均取得了优异成绩。开展大学生创新能力的培养,对提高学生的专业兴趣和创新积极性起到了非常重要的作用。
(三)改革培养方案
大连民族学院是国家民族事务委员会的直属院校,学生来自全国56个民族。木工工程专业2000年开始招生,为满足民族地区及周边地区对土木工程专业人才的需要,土木工程专业下设两个专业方向:建筑工程方向和交通土建方向。学校60%以上的学生来自少数民族地区,学生在语言和接受知识的能力方面存在较大的差异。因此,教学中主要采取因材施教的方法分层教学,即对将来继续从事土木工程科学研究准备考研的学生,着力加强其理论知识的深度和广度;对毕业后直接就业的学生,则加强其实践应用能力的培养。培养方案还设置了基本能够满足各类学生自主选择需要的选修课。在人才培养过程中,坚持“应用创新”的办学理念,坚持“理论适度,重在应用”的原则,在课程设置上增加能够提高学生应用能力和创新能力的课程。2009培养方案对原来的培养方案进行了改革,将培养方案分为三大平台,即通识教育平台、专业类教育平台、专业教育平台。尤其在专业教育平台的设置中,开设了一些新的能够培养学生应用和创新能力的课程,如土木工程实践能力训练、土木工程技术工作室课程、道路测试技术工作室课程等,并设置相应学分,使应用创新教育真正落到实处。近年来,在培养方案中增加了“3+1”的培养计划,使校企联合办学的培养模式更加规范化。在编写培养方案的过程中,深入企业进行调查,结合企业的工程实际,调整部分课程的教学内容和教学大纲。改革“集中性实践教学环节”的教学内容和课程结构,增加课程设计、实验、实习等实践课的内容和学时数。如在毕业设计之前,增加毕业实习的环节;在混凝土课程设计中,增加混凝土双向板的设计内容,以满足工程实际需要;在高层建筑结构课程中,增设了高层建筑结构课程设计;在交通土建方向的限选课中,增设地下结构课程设计;在专业选修课中,增设3D扫描技术在民族建筑保护中的应用和结构无损检测等实践课。总之,力求实践环节的教学内容与时俱进,并具有时代专业特色。
土木工程专业的建筑方案设计课程是在房屋建筑学课程基础上,讲解现行建筑设计规范、不同类型建筑设计原理和设计方法,通过具体的设计专题,培养学生正确的设计思维,更好地掌握建筑工程的设计方法。虽然土木工程专业房屋建筑学课程包含了关于建筑设计的知识,但内容只有4学时,而毕业设计环节中涉及建筑设计的环节为4-5周。如果没有建筑方案设计课程的内容对房屋建筑学课程中的设计知识做进一步的深化和完善,那么学生将严重缺乏建筑设计方面的知识,从而影响毕业设计的进度和质量。因此,开设建筑方案设计课程,从课程内容上完善了土木工程专业建筑学知识的内容体系。
1.2课程设置保证了土木工程专业建筑学类课程之间的关联性和延续性
目前,土木工程专业开设的建筑学类的课程有建筑制图、房屋建筑学、计算机辅助设计、建筑美术等课程。这些课程的开设较为独立,彼此之间缺乏关联性,缺少过渡和呼应。建筑方案设计课程的开设可以将这些建筑类的课程统筹和协调起来,加强课程之间的相互联系。通过学习建筑制图和房屋建筑学课程,学生掌握了建筑制图的标准和要求、建筑细部的构造要求及浅略的建筑设计知识。在此基础上,开设建筑方案设计课程,通过讲解理论性的设计原理和方法、进行具体题目的实践设计,可以进一步让学生开拓视野、掌握正确的设计方法,能够独立地分析、解决设计问题。在建筑方案设计课程之后开设计算机辅助设计和建筑美术课程,可以有助于学生运用建筑美学原理强化建筑平、立面设计,并通过计算机技术准确的将设计方案转化为二维或三维图形,形成更直观的建筑表达效果,加强学生对空间的理解和组合能力。因此,开设建筑方案设计课程,有助于加强土木工程专业建筑学类课程之间的关联性和延续性。
1.3课程开设有助于土木工程专业应用型高素质复合型人才的培养
在工程设计领域,建筑、结构和设备是紧密结合的三个部分,建筑设计控制着建筑室内外空间的舒适度和建筑外立面的艺术效果,结构设计在此基础上实现建筑的安全和稳定,设备从水、电、空调三个方面来实现建筑使用的舒适度。这三个部分合作的好坏决定了建筑设计成果的优劣,因此作为土木工程专业的学生应当掌握建筑设计和设备设计的知识,以实现三方在实施工程项目时能合作共赢。当前,建筑行业的竞争日益激烈,在这种大趋势下,更加迫切要求土木工程专业的学生掌握相关的建筑设计知识,适应社会的需求。因此,开设建筑方案设计课程有助于拓宽和提高学生的知识面和理论素养,有助于培养应用型高素质复合型人才。
2建筑方案设计课程在教学过程中出现的问题
1)、老师在上课过程中的理论课时偏多,造成了学生实践设计课时偏少,从而无法实现老师一对一的辅导学生,师生之间的交流偏少,学生学习较为被动。同时,在实践课时中,学生之间的相互交流也较少,很多学生都是闷着头自己做。2)、学生在实践设计中,不善于查阅资料,缺少分析问题、解决问题能力。例如在设计过程中,任务书中只规定了每种房间的面积,房间具体的开间和进深尺寸要由学生确定。很多学生在确定房间开间和进深尺寸时,不考虑房间的使用功能,只凭空想随意确定,最后设计出来的房间完全无法满足使用功能的要求。其实只要学生站在使用者的角度去考虑房间的使用对尺寸的要求,并查阅相关的设计规范或建筑设计资料集,都能够确定较为合适的尺寸。3)、学生在进行建筑设计时偏重建筑平面设计,忽略立面设计。在设计过程中,学生往往花费大量的时间进行建筑平面的设计,导致没有太多时间进行建筑立面的设计。同时,由于缺少一定的建筑美学基础,学生设计出来的建筑立面比较简单、呆板。最终出来的图纸往往是平面设计达到了深度要求,立面只是在平面的基础上生成的,毫无美感可言。
3建筑方案设计课程的教学改革措施
3.1转变教学思路和教学形式,重新定位老师和学生在教学中的角色。
土木工程专业的建筑方案设计课程应该由传统的以老师为主体的偏重理论教学的思路转变为以学生为主体、老师为主导、以实践设计为主线、理论与实践相结合的教学思路。教学形式由以老师集中的理论授课为主的转变为以学生进行多个专题的实践设计为主要内容,理论知识的讲授穿插在各个设计专题中。在新的教学思路和教学形式下,老师角色由传统的教学主体转变为学生设计过程中的协助者、引导者,在学生完成各个设计专题的过程中一对一的辅导学生,针对不同学生出现的不同问题做具体的指导,启发和引导学生独立地解决问题;学生的角色由传统的知识被动接受者转变为教学中的主体,能够主动地根据老师下达的设计任务书,查阅相关资料、制定设计进度安排,并进行实践设计,最终完成专题设计的任务。在整个教学过程中,老师和学生的关系是平等的,老师和学生共同研究学习,一起合作解决问题。
3.2采取启发式、案例式的教学方法,拓展学生的思维
土木工程专业的建筑方案设计课程中理论教学部分可采取启发式、案例式的教学方法,来拓展学生的思维,提高学生发现问题、分析问题的能力。启发式的教学方法主要是通过老师引导学生发现并把握设计中的主要矛盾,选择可行的解决方法,寻找设计的切入点。通过启发式的教学方法,可以充分调动学生的主观能动性,发挥学生的创造力,启发学生从不同角度思考、分析、对比不同方案的优劣,为提高设计能力打下基础。参观加实例分析的案例式的教学方法可以加深学生对设计专题相关知识的印象。老师通过方案图片介绍多个相关建筑设计实例,研究其功能组织、立面细部做法、建筑形体与色彩等方面的内容,引导学生讨论分析各个方案的设计思路及其优缺点,不仅能够让学生全方位的了解设计专题,同时也能提高学生分析问题的能力。除了通过图片展示开展案例式的教学,也可以将上课地点移至真实的建筑空间内,更直观地从功能设计、形态设计、空间设计等进行详细的分析和讲解,让学生更直接的接触和感受建筑空间,并进行对比分析。
3.3教学内容应选择适合土木工程专业的设计专题,严格控制设计进度
土木工程专业的建筑方案设计课程作为专业选修课,从深度和广度上无法与建筑学专业的建筑设计课程相提并论,因此课程内容应以大量性建筑作为设计专题以培养学生具备建筑设计的基础知识。同时,在设计过程中,应当将现行的建筑设计标准和规范最大限度的融入教学和设计中,不仅能够端正学生严谨和规范的设计态度,也能够培养学生在设计过程中查阅规范的良好习惯。此外,在设计过程中,老师对设计构思的过程要进行层层控制,严格检查各阶段设计草图,以实现学生在每个设计阶段都能有所收获。为保证设计质量,老师要严格按照设计控制学生的设计进度,,学生的最终成绩也应涵盖学生平时的表现。
中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:
土木工程的建设由来已久。由原来的伐木采石,模仿天然掩蔽物建造居住场所,到现在的美轮美奂的超高层建筑、雄伟的水利水电工程和超高超长跨度的桥梁,土木工程经历了一个漫长的发展历程。在这个漫长的发展历程中,无论是土木工程结构的理论方法、力学分析、施工手段 , 还是土木工程的地基基础处理 , 都有了非常大的突破和发展。
一、土木工程发展历史
1.古代土木工程
公元前 5000 年开始至 17 世纪中叶时期,称为古代土木工程阶段。土木工程的古代时期是从新石器时代开始的。人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至 18 ~ 19 世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,甚至在目前还被广泛采用。历经漫长的古代大型土木工程的发展,土木工程建设内容更加丰富,建设工具有了新的发展,同时人们积累了丰富的土木工程建设的经验,为大型土木工程建设的发展打下了坚实的基础。
2. 近代土木工程
产业革命的开始是近代土木工程发展的开端。随着近代工业的发展,人类的生活需求也不断增长,这些不仅反映在吃穿行上,还反映在房屋建筑及市政工程方面。而电力的应用,使高层建筑实用化成为可能;电气照明、给水排水、供热通风、道路桥梁等市政设施与房屋建筑结合配套,开始了市政建设和居住条件的近代化;在结构上要求安全和经济,在建筑上要求美观和适用。随着大型土木工程近代工业化的进一步发展,在 19 世纪中叶为满足科学技术发展和分工的需要,土木和建筑开始分成为各有侧重的两个单独学科分支。工程实践经验的积累促进了理论的发展。材料力学、静力学、运动学、动力学等学科逐步形成,各种静定和超静定桁架内力分析方法和图解法得到很快的发展。这为大型土木工程建设的理论提供了很好的交流平台,有利于促进土木工程建设理论的进一步发展。理论上的突破 , 反过来极大地促进了工程实践的发展,这样就使近代土木工程这个工程学科日臻成熟。第一次世界大战以后,近代土木工程发展到成熟阶段。这个时期的一个标志是道路、桥梁、房屋等大规模建设的出现。另一个标志是预应力钢筋混凝土的广泛应用。
3. 现代土木工程时期
第二次世界大战的结束刚好是现代土木工程发展的开端。第二次世界大战结束后,社会生产力出现了新的飞跃,现代主义运动取得了全面胜利。现代科学技术突飞猛进,土木工程进入一个新时代。在近 40 年中,前 20 年土木工程的特点是进一步大规模工业化,而后 20 年的特点则是现代科学技术对土木工程的进一步渗透。
二、土木工程理论、材料及技术的发展
通过多年来实践探索,土木工程的发展日臻完善。在科学理论方面,理论研究精密化,计算力学、结构动力学、动态规划法、网络理论、随机过程论、滤波理论的成果,随着计算机探讨土木工程发展趋势的普及而渗进了土木工程领域。结构动力学也已发展完备,荷载不再是静止的和确定性的,而被作为随时间变化的随机过程来处理。静态的、确定的、线性的、单个的分析,逐步被动态的、随机的、非线性的、系统与空间的分析所代替。电子计算机使高次超静定的分析成为可能,进而使得高层建筑中框架 、剪刀墙体系、筒中筒体系空间工作和大跨度的桥梁得以实现。大跨度建筑的形式层出不穷,薄壳、悬索、网架和充气结构覆盖大片面积,满足种种大型社会公共活动的需要。从材料特性、结构分析、结构抗力计算到极限状态理论,在土木工程各个分支中都也得到了充分发展。理论研究的日益深入,使现代土木工程取得了许多质的进展。在工程材料方面,标号为 500 ~ 600 号的混凝土已在工程中普遍应用,而轻质、高强化的混凝土成为大跨、高层、结构复杂的工程的新要求。高强钢材与高强混凝土的结合使预应力结构得到较大的发展,先张法和后张法的预应力混凝土屋架、吊车梁和空心板在工业建筑和民用建筑中广泛使用。同时铝合金、镀膜玻璃、石膏板、玻璃钢等工程材料以现代科学技术的进步为背景发展迅速,为大跨、高层、结构复杂的工程建设提供了全新的支持。在施工技术方面,种种现场机械化施工方法发展得特别快。同步液压千斤顶,滑模,直升机安装天线,用一群小提升机同步提升大面积平板的升板结构等一系列施工方法广泛应用。此外 , 钢制大型吊装设备与混凝土自动化搅拌楼、输送泵等相结合,形成了一套现场机械化施工工艺,使传统的现场灌筑混凝土方法获得了新生命,在高层、多层房屋和桥梁中部分地取代了装配化,成为一种发展很快的方法。
三、土木工程发展新方向
Abstract: in the modern construction, civil engineering, played an important role, and along with the social, economic, and the development of science and technology, relevant staff on civil engineering research more and more deeply, and with the various advanced technology organically fuses in together, form the modern civil engineering industry, and promoting economic development in China has become a pillar industry. This article mainly aims at the current situation of the development of civil engineering research, and discusses the trend of application of civil engineering, and thought that provides some references related job.
Keywords: civil engineering; Development present situation; Application trend
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
自改革开放以来,我国致力于社会建设、经济与技术的发展工作上,并不断总结历史教训、吸取经验、创新思想观念、改革发展模式,从而促进了我国新设备、新工艺、新材料等的发展。土木工程工作人员创新地将这些融入到建筑建设中,尤其是将机械自动化设施应用到土木工程建设中,大大地促进了土木工程向着现代化、智能化等方向发展。
一、我国土木工程的发展现状
自上个世纪五十年代起,我国的土木工程建设就一直在发展之中,土木工程工作人员不断研究相关理论与方法,并将其他科学技术有机地引进到土木工程建设中,以促进土木工程的发展。目前,我国土木工程的发展势头迅猛,无论是在结构设计、工艺创新、材料应用等方面,都处于快速发展阶段。
在我国,土木工程产业一直是支持国民经济的重点产业,它对国家建设公路、铁路、桥梁、高楼大厦等都有发挥着重要的作用,并在所有工作人员的共同努力之下,已经取得了一定的成果。如,至2010年,我国高速公路总里程已经超过了7.0万千米,铁路总路程也达到8.5万千米,其中典型的铁路为青藏铁路,这是举世闻名的高原铁路,为我国青海与地区的人员输送、贸易交流发挥着桥梁的作用;我国对桥梁工程的建设与研究一直没有停止过,并已经建成很多坚实、有效的桥梁。我国已经可以自主设计、管理并建设大型桥梁。其中,南浦大桥等大跨度桥梁的建成,标志着我国土木工程已经进入一个新的发展阶段;随着我国城市人口规模的不断扩大,急需更多的高楼大厦以满足人们的居住需要。根据2011年相关调查人员的统计,我国目前已建成多种规格(100m、200m、300m)的高层建筑共计越10600栋左右,其中上海金茂大厦应用混凝土钢结构为主要结构,大大提高了建筑工程的质量。这栋大厦的建成也是我国土木工程巨大发展潜力的一个体现。
我国土木工程的发展一直都没有停止过,它为我国的基础建设、国家经济的发展起到重要的作用。在“十二五”期间,我国将保护环境与能源发展作为了重要的战略目标之一,这对我国土木工程的发展又提出了更高的要求。
二、我国土木工程的应用趋势
我国正处于社会主义初级阶段,各种基础设施、专业设施还在不断建设之中,土木工程理论与方法的应用,对此将发挥积极的促进作用,以提高工程建设质量与效率。但是随着我国社会的建设与经济的发展,我国环境污染、资源消耗等问题也在逐渐加剧,致使土木工程的应用与发展在面临机遇的同时,也需要接受挑战。
第一,土木工程理论与其他科技领域知识紧密结合。近几年来,我国经济发展迅速,人们的生活水平不断提高,对社会设施的需求量越来越大,同时对建筑工程功能、质量等的要求也越来越高,这就需要土木工程工作人员打破传统的观念模式,积极研究创新的工作方法,将土木工程理论与其他科技领域的知识紧密结合,发展成为一种新型的、综合的土木工程理论体系,并指导土木工程向着地下、海洋、沙漠等空间延伸,以解决国家土地资源紧张的问题,并提高土木工程建设的效率。
第二,信息技术的应用促进土木工程的智能化发展。目前,信息技术基本上已经渗透到各个领域,发挥着重要的作用。因此,在土木工程的应用过程中,信息技术是促进土木工程发展不可忽视的技术之一。土木工程人员将利用信息技术建立工程管理信息化系统,将与工程相关的人、事、物等信息都输入计算机,控制一些较难的、较复杂的施工过程,形成智能化的控制与管理模式;另外,信息技术、计算机技术等还可以应用到工程施工中,以提高自动化机械设备的工作效率,使土木工程的建设最大程度地避免施工事故,提高施工效率,降低成本花费,提高施工单位的效益。
第三,应用新材料与新技术等走生态环保之路。我国在制定“十二五”时期的战略计划时,已经认识到经济发展与环境能源保护之间的关系以及两者的重要作用,提出经济、环境、能源和谐发展的思想,一直到国家建设工作。在这种形势下,生态环保材料与技术不断涌现出来,为土木工程走生态环保之路打下基础。土木工程建设是大耗能的工程之一,需要大量的物资与能源支持。所以,在未来应用发展中,土木工程必将会将应用新材料、新技术等作为重要发展途径,以提高整个土木工程的安全性、耐久性、美观性等各方面的性能。
第四,创新施工工艺,促进土木工程向着超大型工程方向发展。当今时代,是一个以科技为创新生产力的时代,科技对各种产业的发展其中举足轻重的作用。对于土木工程来说,各种科学技术的发展,为其提供了更为广阔的发展前景。我国的发展需要更多的大型和超大型工程,因此,土木工程在新施工工艺与科学技术的推动下,也必将顺应时代的需求,不断创新工程施工方法,向着超大型工程方面发展,为我国发展提供工程基础。
结语:
综上所述,我国经济、科技等的发展,有效地促进了土木工程的发展,使其施工方法、施工材料、施工结构等都在发生着日新月异的变化,尤其是机械自动化设施的运用,更加促进了土木工程向着智能化方向发展,从而为我国的社会基础设施的建设提供更加坚实的基础。但是,由于我国还处于社会主义初级阶段,很多技术与工艺的应用还不是很成熟,需要土木工程工作人员加快研究脚步,科学合理地利用自然资源,并坚持可持续发展与以人为本原则,大力推广绿色循环建设模式,使土木工程向着现代化、智能化以及绿色化方向发展,促进我国社会、经济与环境的和谐发展。
参考文献:
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[2] 周小涵.土木工程发展的现状及其发展趋势[J]. 城市建设与商业网点,2009,(26).
[3] 成茉莉.浅析土木工程发展现状及趋势[J]. 城市建设理论研究(电子版),2011,(36).
二、师资队伍建设
(一)校内专业导师队伍的建设
校内导师队伍的建设主要是通过加强硕士导师的遴选工作,使得专业素质过硬,工程实践能力强的指导教师走上硕士生导师的岗位。辽宁工业大学制定了《硕士研究生指导教师考核办法(试行)》,该办法规定了一名合格的专业硕士生导师应该达到诸如学术道德、学术论文抽检情况、毕业论文完成情况、研究生就业情况、科研指标等方面的标准,凡是达不到硕士导师考核要求的教师将被取消其研究生导师资格。另外,学校定期进行硕士生导师的遴选工作,吸收符合条件的教师进入到硕士生导师队伍中来。通过督促硕士生导师加强自身的学术水平,来提高对硕士生的指导能力。比如,学校规定一个硕士导师在一个聘期内(一般为三年)导师应该完成的科研任务:获得的纵向课题的数量和质量;发表核心期刊论文的数量和质量;完成的横向课题进款;获得的省部级奖励的数量及奖励等级;国家发明专利和实用新型专利的数量等等。建筑与土木工程全日制专业学位的硕士生导师要求具有较强的工程实践能力,所以辽宁工业大学在考核专业指导教师的时候着重强调了导师的工程素质,如果达不到上述要求的标准,专业导师将被暂时停止招生或取消专业研究生导师资格。上述采取的措施,在一定程度上激励了专业导师加强自身的工程素质、在指导专业研究生时投入更多的精力。
(二)校外专业导师队伍的建设
聘请具有丰富实践经验的并具有副高级以上职称的土木行业的专业人员作为校外研究生指导教师,并开展联合培养制度,即双导师制。与学术型导师相比,专业型导师的能力体现在工程实践的丰富性和对土木工程技能掌握的熟练性上。我们所聘任的校外专业导师,来自辽宁省内的土木工程行业,如锦州市建筑设计研究院的总工程师,东北电力工程公司的高级工程师,锦州市第一建筑安装工程公司的高级工程师,锦州宝地集团的高级工程师等等,这些导师都是建筑企业的技术骨干,都具有很强的实践专业技能,他们指导的研究生涉及到的土木工程专业领域包括设计、施工、土木工程检测与加固、工程管理等等,符合三师【1】型人才的培养目标。这些校外研究生指导教师善于在工程实际中发现问题,并有很强的解决实际问题的能力,对专业学位研究生的论文题目的选择有很大的帮助,并且有能力指导研究生解决实际工程当中出现的复杂的技术问题。校外专业研究生指导教师的工程实践能力虽然很强,但是敬业和投入问题也是当前的一个让各个专业硕士培养单位很困惑的问题。校外导师和培养单位之间的责权利关系不明确,校外导师的人事关系又不隶属于培养单位,培养的学生学位论文质量出现了问题,校外导师是没有什么责任的。而且,培养专业学位的研究生成才,对于校外指导教师来说也没有带来实质上的利益,因此他们缺少投入精力的主观能动性。因此如何解决校外导师的精力投入问题,是建筑与土木工程专业硕士当前面临的一个难题。难题的破解需要各培养单位、硕士生专业导师和研究生共同努力,比如采取专业硕士研究生毕业之后到其导师所在的企业就业、或是专业研究生的研究成果和企业共同分享、或是培养单位和企业联合报奖等,这些均是可行的办法。
三、实践基地的建设与维护
建筑与土木工程专业硕士的实践教育基地的建设与维护对于建筑与土木工程专业硕士研究生的培养质量起到至关重要的作用[2]。依托辽宁工业大学的实践教育平台,加强与校外实践基地的合作,建立辽宁工业大学建筑与土木工程领域校外实践基地。建筑与土木工程专业硕士专业实践基地建设是一项长期工作,需要重视实践基地开发工作,规范实践基地建设的管理,加大投入保障建筑与土木工程专业硕士专业实践基地建设,积极维护和发展与专业实践基地的关系。辽宁工业大学土木建筑学院负责研究生工作的领导定期对签约的实践基地进行走访,在了解企业需求的同时,也了解到在基地实践的专业硕士的学习情况,督促他们加强在实习基地的学习和实践。同时,也是对研究生校外指导教师的一个促进。通过建设专业硕士实践基地,达到学校和实践基地所在企业互惠的目的,从而使专业硕士实习基地成为学校和企业之间的联系纽带。在对企业进行走访的同时,也邀请企业的负责人和相关专业硕士指导教师来学校座谈,为培养建筑与土木工程全日制专业硕士献计献策。
四、加强对建筑与土木工程的全日制专业学位硕士生实践考核与成绩评定
辽宁工业大学建筑与土木工程专业学位硕士研究生必须在培养基地进行至少连续半年时间的实习、实践环节训练。一般时间定在第三学期,参加实践的研究生按期提交实习、实践计划及报告,实习完毕以后,土木建筑工程学院组织专门的工程实践应用能力答辩会,专业研究生参加由学院答辩委员会(校外指导教师参加)组织的答辩会,对实践基地的实践内容接受委员会的答辩。答辩成绩采取两级分制,分为“合格”或“不合格”。对于考核不合格的专业学位的研究生,督促其按照答辩委员会提出的问题进行修改,一段时间之后再组织答辩。通过这样的考核,使专业硕士研究生认识到在企业实践的重要性,加大在专业实践活动中的精力的投入。
Abstract: the civil engineering information construction is the inevitable requirement of the development of modern construction, only by constantly realize civil engineering information management and construction, to constantly promote urban and rural infrastructure and civil industrial building development. This paper mainly discusses the informatization construction of civil engineering, analyzing the development of informatization of civil engineering key factors, put forward the civil engineering implementation the effective way of the informatization construction, so as to be able to provide some theoretical reference for relevant practice.
Keywords: civil engineering; Information construction; The key factors; Effective way
中图分类号: TU761 文献标识码:A 文章编号:
在世界经济迅猛发展、科技水平日益提高的今天,各领域也在逐步实现信息化建设,以提高竞争实力。土木工程的信息化建设不仅关系到城市化发展的进程,也关系到国家重点项目的全面、高效建设。建筑业也是我国的支柱性产业,所以不断提高土木工程的信息化建设势在必行。
一 土木工程信息化概述
土木工程信息化的内涵是利用计算机、通信、自动控制等高新技术手段,对传统的土木工程技术和手段进行改造,同时提升土木工程的施工方式,不断完善对土木工程各项管理,达到完善土木工程施工与管理体系、提高效率降低成本的目的。土木工程实行信息化的影响深远,意义重大,也会带动相关领域的发展。实现土木工程的信息化必定会给建筑企业的管理理念增添新的内容,也给建筑企业管理方法和手段带来深刻变革,从而推动施工团队的人员重组,进一步优化土木工程的施工工艺和流程。土木工程的信息化建设离不开现代物流业、电子商务业和高科技信息产业的支撑,土木工程信息化是土木工程市场的不断发展必然要求,也是土木工程建设的高级阶段。
二 发展土木工程信息化的关键
土木工程信息化的实现涉及到的方面有很多,仅土木工程行业就可以分为十多个门类,诸如土木工程建筑业、房屋建筑业、设备管线安装业、勘察设计业等等,而信息化技术也涉及很多方面,诸如系统全面网络化、工程项目数字化、动态化管理等,实现土木工程的信息化就是要将二者有效结合起来,关键因素有以下两点:
1.施工技术化
高科技的应用在各个领域都是非常普遍和重要的,尤其是土木工程实现信息化的过程中,施工技术水平的高低与土木工程的发展水平联系密切。土木工程施工中广泛运用高科技不仅可以提高工程的质量,还有助于促进管理理念的转变与创新,科学技术给土木工程信息化的建设提供了多种途径,也有利于推动信息化建设的过程。
2.管理网络化
信息化与网络化是形影不离的,通过网络的传播,信息的共享速速更快,规模更大,在土木工程管理方式上实行信息化建设就要做好土木工程行业的网络化建设,方便管理人员的交流与管理。例如通过电子邮件、企业论坛加强建筑项目的管理,实现与工程相关各方的有效沟通,这样还能很好地克服在土木工程招标投标过程中的信息不对称问题,争取实现土木工程信息化建设的各种信息的透明度,进一步提高工作效率,降低管理的成本。网络化管理的优势还在于能够实现土木工程管理人才招聘的合理化和科学化,这就为土木工程的信息化建设奠定了良好的人力资源基础。
三 土木工程有效实施及发展的途径
土木工程有效实现信息化并取得长足发展的途径主要有以下几点:
一是加强土木工程设计和准备阶段的信息化建设。土木工程的设计和准备阶段是整个工程项目的前提和基础,只有优良的设计才能保证工程的最终实现效果现代信息技术已经十分发达,集合了计算机、通信、控制等技术的优势。我们可以在土木工程项目的设计上,充分应用信息技术直观地展现出当代工程设计的新理念和新成果,设计师也可以充分利用信息技术手段进行大胆创造,完全可以突破传统土木工程设计的窠臼,绽放出时代气息,达到无与伦比的设计境界。如很多土木工程项目的设计都将网络技术与数据库技术融合在一起,建立三维立体设计模型,共享集成化的工作模式,信息资源也得到了充分的利用。
二是加强土木工程施工和控制的信息化建设。土木工程的施工是最为关键的环节,很多高难度的施工项目在传统的工程控制方式下无法进行,却能够通过信息化自动控制技术顺利完成。通过信息化和自动化施工技术的应用,我们可以对高层或者超高层建筑的垂直度进行有效的控制,可也保证体积较大的混凝土施工工程的质量问题,还可以采用同步提升技术对大型的构件和设备进行整体吊装和安装,利用信息技术实现对大型桥梁悬索受力的有效控制,土木工程信息化技术还广泛应用在建筑物的爆破、整体搬迁等方面,在对大型的工业设施管线布局进行计算机三维立体数据模拟等方面,也体现了土木工程设计阶段信息化建设的必要性。随着信息化技术的不断革新,土木工程的信息化水平将会越来越高,这不仅有利于建筑师和设计师的创新设计,还有利于施工过程的高效化,也有助于保证土木工程的施工质量。
三是加强土木工程管理方式的信息化建设。信息技术本身就是一项普遍应用于各行业的高新技术,土木工程的管理过程也要充分实现信息化建设才能推动土木工程整体的信息化建设。我们应该尽快建立土木工程管理的标准,使得管理工作有章可循。我们要制定有效的土木工程的行业管理机制以及工程管理机制,众所周知,土木工程的门类众多,如果管理体系不完善,将很难保证整个行业的健康有序高效发展。传统的土木工程管理方式和信息处理手段很难适应现代经济环境下的工程管理,所以必须要应用现代信息技术建立高效的行业管理和工程管理体系。当前,信息技术的广泛应用给土木工程的管理提供了更加广阔的前景。信息技术有助于土木工程逐渐过渡到全方位立体化的数字工程阶段,这就使土木工程的各项管理也进入了数字化的高效管理阶段,同时还有助于拓宽土木工程项目的融资渠道,不断优化工程项目的设计与策划。土木工程管理的信息化有助于开阔管理者的眼界,拓宽管理思维,有助于在更宽的范围内实现人力资源的管理和工程项目的管理。
四 结束语
综上所述,土木工程的信息化建设不仅设计到土木工程技术设计和工程施工方面的信息化,还涉及到管理方式和企业运营体系方面的信息化,只有不断完善土木工程各领域的信息化,并综合应用各学科的知识,丰富土木工程信息化建设的内容,才能切实将土木工程信息化建设落到实处,为经济的发展、社会的和谐作出应有的贡献。
参考文献:
土木工程的建设由来已久。 由原来的伐木采石,模仿天然掩蔽物建造居住场所,到现在的美轮美奂的超高层建筑、雄伟的水利水电工程和超高超长跨度的桥梁,土木工程经历了一个漫长的发展历程。 在这个漫长的发展历程中,无论是土木工程结构的理论方法、力学分析、施工手段, 还是土木工程的地基基础处理, 都有了非常大的突破和发展。
二十一世纪的今天随着经济的日益发展和人民生活水平的日益提高,人们对土木工程的发展提出了新的要求。 因此,详细探讨二十一世纪土木工程发展新方向显得十分必要。
一、土木工程发展历史
1、古代土木工程
公元前 5000 年开始至 17 世纪中叶时期, 称为古代土木工程阶段。土木工程的古代时期是从新石器时代开始的。人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。 砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。 由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至 18~19 世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,甚至在目前还被广泛采用。历经漫长的古代大型土木工程的发展,土木工程建设内容更加丰富,建设工具有了新的发展,同时人们积累了丰富的土木工程建设的经验,为大型土木工程建设的发展打下了坚实的基础。
2、近代土木工程
产业革命的开始是近代土木工程发展的开端。随着近代工业的发展,人类的生活需求也不断增长,这些不仅反映在吃穿行上,还反映在房屋建筑及市政工程方面。而电力的应用,使高层建筑实用化成为可能;电气照明、给水排水、供热通风、道路桥梁等市政设施与房屋建筑结合配套,开始了市政建设和居住条件的近代化;在结构上要求安全和经济,在建筑上要求美观和适用。
随着大型土木工程近代工业化的进一步发展, 在 19 世纪中叶为满足科学技术发展和分工的需要,土木和建筑开始分成为各有侧重的两个单独学科分支。工程实践经验的积累促进了理论的发展。材料力学、静力学、运动学、动力学等学科逐步形成,各种静定和超静定桁架内力分析方法和图解法得到很快的发展。这为大型土木工程建设的理论提供了很好的交流平台,有利于促进土木工程建设理论的进一步发展。 理论上的突破,反过来极大地促进了工程实践的发展,这样就使近代土木工程这个工程学科日臻成熟。
第一次世界大战以后,近代土木工程发展到成熟阶段。 这个时期的一个标志是道路、桥梁、房屋等大规模建设的出现。另一个标志是预应力钢筋混凝土的广泛应用。
3、现代土木工程时期
第二次世界大战的结束刚好是现代土木工程发展的开端。第二次世界大战结束后,社会生产力出现了新的飞跃,现代主义运动取得了全面胜利。 现代科学技术突飞猛进,土木工程进入一个新时代。 在近 40 年中,前 20 年土木工程的特点是进一步大规模工业化,而后 20 年的特点则是现代科学技术对土木工程的进一步渗透。
首先,现代主义的高层建筑在理论计算方面有了新的发展,高层建筑结构的分析计算已基本告别传统的手工计算而采用计算机程序计算,基本上都采用三维空间结构分析计算程序。
其次,高层建筑由于对抗震、抗风的要求高,且建筑多样化,层数、
高度日益提高。再者,现代主义的高层建筑反对外部包装、建筑含义和历史风格,强调形式追随功能和技术,技术上升到艺术层次。
二、土木工程理论、材料及技术的发展
通过多年来实践探索,土木工程的发展日臻完善。在科学理论方面,理论研究精密化,计算力学、结构动力学、动态规划法、网络理论、随机过程论、滤波理论的成果,随着计算机的普及而渗进了土木工程领域。 结构动力学也已发展完备,荷载不再是静止的和确定性的,而被作为随时间变化的随机过程来处理。 静态的、确定的、线性的、单个的分析,逐步被动态的、随机的、非线性的、系统与空间的分析所代替。 电子计算机使高次超静定的分析成为可能,进而使得高层建筑中框架-剪刀墙体系、 筒中筒体系空间工作和大跨度的桥梁得以实现。 大跨度建筑的形式层出不穷,薄壳、悬索、网架和充气结构覆盖大片面积,满足种种大型社会公共活动的需要。 从材料特性、结构分析、结构抗力计算到极限状态理论,在土木工程各个分支中都也得到了充分发展。 理论研究的日益深入,使现代土木工程取得了许多质的进展。
在工程材料方面,标号为 500~600 号的混凝土已在工程中普遍应用,而轻质、高强化的混凝土成为大跨、高层、结构复杂的工程的新要求。 高强钢材与高强混凝土的结合使预应力结构得到较大的发展,先张法和后张法的预应力混凝土屋架、吊车梁和空心板在工业建筑和民用建筑中广泛使用。 同时铝合金、镀膜玻璃、石膏板、玻璃钢等工程材料以现代科学技术的进步为背景发展迅速,为大跨、高层、结构复杂的工程建设提供了全新的支持。
在施工技术方面,种种现场机械化施工方法发展得特别快。 同步液压千斤顶,滑模,直升机安装天线,用一群小提升机同步提升大面积平板的升板结构等一系列施工方法广泛应用。 此外,钢制大型吊装设备与混凝土自动化搅拌楼、输送泵等相结合,形成了一套现场机械化施工工艺,使传统的现场灌筑混凝土方法获得了新生命,在高层、多层房屋和桥梁中部分地取代了装配化,成为一种发展很快的方法。
精密化的理论研究、全新的工程材料和先进的施工技术,使得大跨、高层、结构复杂的大型土木工程的建设成为可能。
三、土木工程发展新方向
飞速的经济发展, 使得大城市及超级大城市的数量急剧上升,人们对空间的概念日趋强烈,寸土寸金普遍成为人们的共识。 因此为了满足人们对日益发展的空间需求,高层、超高层建筑的建设得到普遍重视。 同时高层、超高层建筑的建设也是解决人们空间日趋紧张问题的重要途径。
飞速经济的发展不仅仅是空间需求的问题,更有电力、能源等多方面的需求。 大型水利水电工程的建设,大型矿山资源的开发,石油、天然气等重要能源的运输等都成为影响经济发展的重要因素。 因此,大型公益土木工程的修建,显得极为重要。
作者简介:罗爱忠(1980-),男,毕节学院建筑工程学院讲师,博士,主要从事土木工程设计、施工研究, (E-mail)。
摘要:地方新建本科院校多数定位于应用型人才培养高校,人才培养目的是服务地方及区域经济建设和社会发展。为满足城镇化对人才的需要,很多新建地方本科院校开设了土木工程专业。文章以毕节学院为例,探讨地方本科院校土木工程专业课程设计教学方法,提出基于应用型人才培养的以工程为主线的土木工程专业毕业设计质量的保证体系,阐述了该保证体系的具体实施步骤。通过毕节学院的实践,取得了良好的效果。
关键词:新建本科院校;土木工程专业;课程设计
中图分类号:G6424文献标志码:A文章编号:10052909(2013)05012904人才培养是高校的首要任务,而新建地方本科院校的定位是服务地方及区域经济建设和社会发展,因此,其培养的人才应具备在生产领域解决实际问题的能力,即应用型人才培养。而课程设计环节是本科实践教学环节的一个重要组成部分,对于土木工程专业而言,是土木工程专业教学过程中重要的实践性教学环节之一[1-6]。毕节学院土木工程专业的课程设计包含了房屋建筑学课程设计、概预算课程设计、地基基础课程设计、钢结构课程设计、混凝土结构课程设计等。传统的课程设计主要是在教师的指导下,学生根据相应课程给定的设计题目,按照课程设计任务书所提出的要求,通过查阅文献及相关资料,确定相应的方案,最后进行计算、绘图等一系列工作。通过毕节学院多年的教学实践,发现课程设计教学环节培养了学生综合运用知识的能力,是后续毕业设计的重要前奏。综合这些年与生产单位的接触,从应用型人才培养的角度来说,当前课程设计还存在如下不足:首先,课程设计一般是在某一门专业课讲授完成后安排该课程的课程设计,每一门课程孤立进行,与其他专业课的衔接较差,一定程度上造成了设计内容与课堂教学内容的脱节;其次,课程设计题目往往是一个单一的给定题目,人人一样,无法调动学生进行设计的激情和主动性,设计内容跟不上社会的发展及生产实践的需求;再次,现阶段课程设计优劣的评价标准不利于学生创新能力的发挥。文章以土木工程专业地基基础课程设计为例,分析现行课程设计的不足,提出应用型人才培养方案,以此满足行业生产实践需求的土木工程专业课程设计新模式。
一、土木工程专业课程设计管理模式的建立
地方本科院校在升本前人才培养的定位主要是教师教学方法的培养,为中小学培养教师。随着学校的发展及学校定位的不同,为服务地方经济建设,满足城镇化及工业化对人才的需求,像土木工程这一类的应用型专业发展迅速。但是,由于工程类专业办学经验不足及教师整体素质不高,导致对土木工程专业课程设计的重要性认识不够,在教学实践过程中课程设计管理及质量也相应地大打折扣。为明确课程设计对土木工程专业实践教学环节的重要性,有必要探索建立一种有效的管理模式。结合毕节学院教学实践的体会,拟从以下几方面进行探索。
1.确立土木工程专业课程设计总体规划和框架
应用型人才的培养是当前新建地方本科院校的生命力所在,也是当前新建地方本科院校服务地方经济建设的关键。应用型人才培养包括工程型人才、技能型人才、技术型人才等[7]。工程型人才主要的工作任务是把学术性人才所发现的科学原理通过一定的手段及技术转化为服务于社会实践的设计以及各种计划等。对土建类专业而言,毕业以后所从事的工作偏向于设计和规划等方面。技能型人才处于土木工程建设的第一线,他们通过实际操作将工程型人才所设计的图纸、规划等转变成土木工程的相关产品。技术性人才同样也处于土木工程建设的第一线,但是与技能型人才所不同的是该类人才主要从事组织管理、生产服务等工作。基于上述分析,围绕应用型人才的培养目标,以土木工程为主线,确立了土木工程专业课程设计的总体规划和框架。
土木工程专业课程设计的设置指导思想为:满足应用型人才培养目标中工程型人才和技术型人才培养的要求,体现土木工程专业建筑工程方向的教学要求和建筑工程专业方向的课程体系完整性,着力培养学生的初步设计能力,综合运用土木工程基础理论和基本设计方法,培养学生独立工作能力,为土木工程专业学生毕业设计及以后工作奠定良好基础。而技能型人才主要是职业类高职高专院校的培养目标。
高等建筑教育2013年第22卷第5期
罗爱忠, 等新建本科院校土建专业课程设计教学方法探索――以毕节学院为例
基于以上指导思想,综合考虑毕节学院土木工程专业学生特点及区域城镇化、工业化带动战略,制定了土木工程专业课程设计的总体框架和目标。
(1)房屋建筑学课程设计。主要内容是建筑总平面图、建筑平面图、建筑立面图及建筑详图的绘制。通过该课程设计,让学生了解一般民用建筑的设计原理,并掌握建筑设计的基本方法和步骤,着力培养学生建筑方案及施工图绘制能力。
(2)施工组织课程设计。主要内容是施工方案的选择、施工进度计划的制订和施工平面图的设计。通过该课程设计,让学生熟悉单位工程施工组织设计编制的程序和内容,掌握施工方案的选择、施工进度计划的编制及施工现场平面布置图的绘制。
(3)概预算课程设计。主要内容是根据施工图及施工现场情况,计算相应的工程量、直接费、间接费、成本及利润、税金等。通过该课程设计,学生掌握概预算设计的过程、土木工程投资的构成,从而训练实际操作能力和理论联系实际的能力。
(4)地基基础课程设计。主要内容包括独立基础设计和桩基础设计。通过该课程设计,培养学生对建筑结构的整体认识,结合上部结构特征及工程地质条件,合理选择基础形式,并进行地基基础的设计和计算,绘制相应的施工图。
(5)钢结构屋架课程设计。主要内容包括屋架形式的选择及尺寸确定、支撑体系的布置、屋架内力的计算、杆件和节点的设计,以及屋架施工图的绘制和材料用量计算。通过该课程设计的学习,掌握无盖结构布置的要求及构件编号的方法,培养学生计算和绘图能力及综合运用相关力学分析的能力。
(6)混凝土结构课程设计。主要内容包括结构布置、构件尺寸确定、荷载和内力计算、配筋计算、施工图绘制等。通过该课程设计,促使学生独立完成整个结构设计的过程,培养学生综合运用相关力学知识、混凝土构件计算原理和结构设计分析方法解决实际问题的能力。
2.建立有效的制度管理体系
课程设计是整个土木工程人才培养过程中不可或缺的实践环节之一,因此,必须把课程设计置于专业课程整体的教学组织和培养应用型人才的整个系统中统筹考虑,切实加大土木工程专业课程设计的实施力度,强调课程设计对土木工程专业应用型人才培养的重要性,在理论和实践教学中提升土木工程专业学生的综合素质和能力。基于此,在教学过程中总结经验,结合土木工程建设一线及用人单位的反馈,制定合理的土木工程专业培养计划。在人才培养的基础上制定了土木工程专业各课程的理论课教学大纲及实验课教学大纲、实习教学大纲及管理办法等,并依据这些规定,相应地制定了各门课程设计的教学大纲及评价考核办法。
3. 精心选择课程设计题目,构建合理的指导实施体系
应用型人才培养过程中,课程设计过程对教师提出了更高的要求,要求专业课教师不仅能担任相应专业课的理论教学,还必须胜任土木工程专业专业技能的培训工作。因此,土木工程专业教师在课程设计教学中,除了应具备专业课程理论教学的精湛技能外,还必须对影响学生成长的诸多环境、心理等因素有深刻的洞察力,这样才能合理制定课程设计题目。同时,在课程设计题目的选择中,要正确处理课程设计与毕业设计的关系,把基本综合能力的培养渗透到各个专业课的课程设计中,缓解毕业设计的压力,调节学生毕业设计的节奏。在毕节学院课程设计教学过程中,课程设计指导教师以土木工程专业的教学计划和培养目标为依据,结合该专业课程的具体要求,制定相应的课程设计实施方案,经教学指导委员会审定后即可应用于教学实践。在指导过程中,根据专业课程的特点及学生的差异,采取灵活的组织形式,通过集中指导、单个辅导、电话及网络指导等方式,使每个学生都能圆满完成任务。
二、提高学生参与课程设计的主动性和积极性
学生是课程设计的主体,学生参与课程设计的主动性和积极性与整个课程设计实践教学环节的质量息息相关。而土木工程专业课程设计是土木工程专业本科培养方案中重要的实践教学环节,是针对专业课程中某一特定课程内容的专项训练,进行课程设计的目的是加深学生对相关课程知识的理解,培养学生初步的工程设计能力,使学生掌握工程设计的基本步骤、内容和方法,了解主要的技术法规和政策,并具有相应的文献查阅、技术文件写作和工程制图能力。因此,有效地调动学生参与课程设计的主动性和积极性十分重要。根据毕节学院多年来的实践,主要从以下几方面提高学生参与课程设计的主动性和积极性。
1.提前针对课程特点给出相应的设计题目,逐步引导学生进入设计状态
课程设计一般安排在每学期末,而且通常是几门课程设计集中安排。这种安排虽然有利于课程设计过程的集中管理,但是,由于课程考试也集中安排在期末,两者之间出现一定的冲突。为了缓解冲突所带来的影响,课程设计指导教师可以在理论教学的过程中,提前针对该门课程的特点,给出相应的设计题目,逐步引导学生进入设计状态。在土木工程专业课程设计实施过程中,以房屋建筑学和土力学与地基基础这两门课程为例,毕节学院主要做法是:针对房屋建筑学课程,可以在讲完建筑设计基本原理后,下达相应的课程设计任务;针对土力学与地基基础,可以在讲完土压力及边坡稳定性分析后,下达相应的课程设计任务。如此,学生对该门课程的理论及学习方法已经了解,初步掌握在实际工程中的运用技巧,并具备一定的基础理论知识,提前进入设计角色。
2.鼓励学生自主选择课程设计题目,提高设计的主动性
教学实践发现,部分学生已经接触土木工程行业,在日常接触到教学楼、多层单元式住宅、幼儿园、别墅、边坡、基坑等土木工程项目,部分学生可根据自身的兴趣,依据课程设计特点及要求自主选题,这样可以提高其参与课程设计的主动性。
3.强化学生对土木工程相关规范的运用,明确土木工程设计的方法和思路
土木工程相关规范是土木工程建设顺利进行及安全性的重要保证,相关的专业教材由于时间差,涉及的规范陈旧或者只是讲授一些理论性知识,根本没有提及规范。因此,需要教师在课堂教学过程中实时更新规范并补充相应的内容,在课程设计过程中强调相关规范的运用,包括图纸绘制的相关规范等。
4.实行量化的时间安排及考核程序
课程设计的过程中,部分学生常常将设计集中于某个时段突击完成,造成了课程设计质量达不到相关要求,最后由于时间关系不得不重修。为了保证课程设计质量,在课程设计的实施过程中,对每一个过程需要定量化的时间安排,反复检查、讨论、修改直至最后定稿。对每一个考核程序严格执行,只有这样才能保证公平、合理地进行课程设计最终结果的考核。
三、结语
课程设计是土木工程专业实践教学环节的重要组成部分,其目的是考察学生对基础理论、基本知识和基本技能的掌握程度。通过课程设计的教学环节,培养学生分析和解决问题能力及创造性、独立性。毕节学院土木工程专业对课程设计的相关管理和教学方法保证了课程设计教学环节的顺利进行,达到课程设计教学环节的主要目的。通过土木工程相关管理、设计和施工等单位的反馈,课程设计的质量将影响毕业生在后续的工作及设计中融入其工作环境的速度,因此,应不断加强课程设计教学改革,提高其教学质量。
参考文献:
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Curriculum design and teaching methods for civil engineering in newly
established universities: taking Bijie University as an example
LUO Aizhong, FANG Juan, CHEN Changlu, LEI Yong
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)0120042-01
1 土木工程的定位
土木工程是指与工程建设有关的科学、技术、工程的概括,是利用建材、设备进行勘测、设计施工、维修等的技术活动;也指直接或间接为人们提供生产、生活等服务的工程设施。土木工程作为伴随人类社会发展的一个古老行业,真实的反应了各个时期的科技、经济及社会发展状况,在我国现代化建设中越来越成为国民经济的支柱。尤其是建国以后土木工程飞速发展,无论是力学分析、设计理论方法还是施工技术都有很大突破。特别是近年来与新材料的结合应用、超高层建筑等发面发展尤为惊人。但是客观来讲,土木工程还有很多亟待解决的问题。
2 土木工程现状
建国以来,土木工程建设一直没有停止且发展迅速,取得了巨大的成就。新的会展中心、高层建筑、桥隧、轨道交通、高速公路及大坝在全国各地不断建造,新的科技新建材的应用也走在了世界的前列。
改革开放以后,随着我国经济的高速发展,具有经济风向标的建筑业也搭上了经济快车飞速发展,高层建筑的数量和高度等数据都很可观。根据一些统计报告,目前我国已经建成600多座超过100m的建筑,70多座超过200m的建筑,超过300m的建筑竟有20多座,占世界的20%多。目前我国最高的建筑为在建的深圳平安国际金融大厦,该项目为南北塔楼。其中,裙房高度不低于40米,南塔楼高度设计为150200米,北塔楼设计高度不低于450米。上海中心大厦,主体建筑结构高度为580米,建筑主体为118层,总高度632米,是目前我国在建的第二高楼,它是由传统的钢筋混凝土结构和较为先进的钢结构的混合。在2008年11月29日进行主楼桩基开工,预期到2014年竣工。大厦的设计高度超过台北101,建成后为中国第二高楼。世界上,超过400米的14座超高层建筑中有8座在中国大陆,这个数量足以让世人惊叹。
同样作为影响国民经济的重大基础建设的铁路、公路也有很大的发展。我国目前的铁路网规模仅次于美国居全球第二,以及拥有世界上总里程最长的高速铁路网。截止到2011年底我国铁路的总里程已经达到11万多公里,其中时速在200公里的铁路总里程突破了1.2万公里。截止去年年底,全国高速公路达9万余公里,位居世界第二,其中,国家高速公路5.77万公里,比上年末增加0.54万公里。全国高速公路车道里程为32.86万公里,主要的部级公路全部建成,并完成了拓宽改造。
桥隧建设也取得惊人成就。杭州湾跨海大桥、港珠澳跨海大桥、苏通长江大桥以及长达20公里的乌鞘岭隧道等一批工程都代表了世界的最先进水平。
在关系民生国本及能源可持续发展的水利工程方面,建国以来,共建成上百个大型水电站及水库。南水北调、三峡水电站等工程的建设更是为我国水利建设史上添了浓厚的一笔。
3 土木工程的发展前景
3.1 新材料及高性能材料的应用。传统土木工程耗能高,材料不能循环利用,产生大量建筑垃圾。这一现象已经引起人们的高度重视。传统建材肯定会被可循环利用的性能优良的材料所替代。建筑材料对工程质量的影响很大,比如现在广泛应用的钢材将向着高强、质轻、韧性好等方面发展,高性能混凝土及其他复合材料也将向这方面发展。相关材料性能将进一步提高,新材料的应用将进一步广泛。
3.2 空间上的更广泛开发。随着城市化进程的不断加快,城市建设飞速发展,人口膨胀,城市规模扩大,现代城市都面临着同样的一个问题:用地紧张。由此带来了生存空间拥挤、交通拥堵、环境恶化等等问题。因此我国的土木建设将向地下和高空发展,以开拓更多的活动空间。高层建筑越来越多,地下基坑深度越来越大。因土地使用费用低,地下空间的开发有很大吸引力。土木工程的建设实也例证明在我国的经济发达城市是有地下开发的必要条件的,地下空间的开发与利用是现代城市发展的必然。
3.3 预应力技术的更大发展。自上世纪预应力混凝土被发明以来,其在我国的发展相当迅速。随着科技发展,预应力混凝土的结构计算理论将更加完善,计算机技术的进一步应用将推动预应力技术的发展,开发出“智能混凝土”等。预应力技术在土木工程中的应用将更加广泛。
3.4 环境友好。土木工程的产品大多是直接与自然环境相接触的。自然环境的恶化,其中有一部分即为土木工程产品的影响,其中无论是所需建筑材料对环境的间接影响还是施工过程中对自然环境的直接破坏都对自然环境有极大的影响。自然环境与人类生存、生活息息相关,土木工程与自然环境友好协调时人类社会发展的必然。
3.5 新管理及运营模式。管理也是生产力。改革开放后我国的土木工程行业相关企业虽经过一系列的整合改革,但相比国外的先进模式仍有差距,只有在硬件及软件上全面协调发展才能发挥最大效应。
4 结语
目前,我国土木工程已取得很大成就,一系列标志性建筑已代表了我们的技术水平。但我国的土木工程的整体水平与世界先进水平还有不小的距离。全球化时代,如何迎接新的挑战,更好的发展土木工程,是我们必须认真思考的问题。从未来的可持续发展及加强竞争力考虑,我们不仅要对土木工程理论及其实践进行更深入的研究,还要强化土木工程与其他相关学科的融合与,实现土木工程的更大突破。
参考文献:
[1] 张蓉;浅谈土木工程的现状及发展趋势[期刊论文]-城市建设2010(11)
中图分类号:S969.1 文献标识码:A 文章编号:
一、土木工程信息化概述
土木工程指的是与土、水、文化相关的各种基础设施建设计划、建造、维修。主要包括桥梁、公路、水利、建筑、铁路、公路、港口码头、机场等建设行业,对我国经济建设有重要影响。但是由于受到各种因素的影响,我国土木工程产业仍然处于低水平发展阶段,影响了我国经济的快速发展和社会主义市场经济的完善。因此,有必要对土木工程成信息化进行探讨。
土木工程信息化指的在计算机技术、自动化技术、通信技术基础之上,对土木工程建设施工作业进行信息化处理的一种高新技术,改变了传统的土木工程施工方式、施工手段、施工技术,具体表现在施工手段信息化、施工技术信息化、施工管理信息化等方面,大大提高了土木工程的施工效率。
二、土木工程信息化战略
土木工程信息化战略是一项复杂的、长期的工程,要根据特定的流程来逐步推进和展开。土木工程信息化战略的完成,首先要明确其战略目标。主要有以下四个方面:
(一)充分利用计算机技术、网络技术来改变传统的土木工程建设,实现信息互联、互通、共享,优化配置各种资源,提升产业结构,促进土木工程产生的发展。
(二)通过信息公开、远程服务、网络办公,促使透明、高效、廉洁的政府监管制度的产生和发展,提高建设管理部门的管理水平、决策水平和服务水平,为企业创造一个公平的建设市场环境。
(三)充分利用信息技术,为土木工程企业服务,提高企业的经济实力与核心竞争力。在经济全球化背景下,我国经济的发展与世界的联系更加密切,土木工程信息化也促进了我国土木工程企业的跨国发展。
(四)土木工程作为我国重要的支柱产业之一,土木工程信息化在带动土木工程发展的同时,也带动了其他产业的发展,有利于培养我国经济的新增长点,促进我国经济的快速发展。
三、土木工程信息化战略的实施构架
土木工程信息化实施框架主要包括以下三个方面:
(一)土木信息技术
土木信息技术是土木工程信息化最重要的表现形式,该技术是建立在现代互联网技术、通讯网络技术、信息接收终技术基础之上的,结合土木工程自身的特点和土木工程信息化的目标,为土木工程信息化创建一个信息支持平台。具体如下:
1.土木工程信息网。由公众网、局域网组成。公众网主要是从全国范围来看,实现土木工程信息的共享。而局域网则是针对具体企业、具体工程项目而言的,包括企业管理系统和工程项目系统。一方面,该信息网能够提供远程信息服务,也能够实现信息的共享和传播。
2.土木工程信息接收。信息接收终端主要包括手持式终端、台式终端两种。手持式终端由于移动性较强,且信息服务功能较好,是未来的发展方向。工程人员能够通过手持式终端与信息网之间随时进行信息的交换,查找到相应的数据信息。
3.土木工程信息传输。信息传输标准制定是土木工程信息化建设的中心工作。首先,根据现有的信息技术标准,从土木工程的特点出发,对程序、公式、表格、图形、文字信息实行分类处理,明确规定各类信息的格式和标准。
4.土木工程信息交互和集成系统。该系统是根据网络传输标准来开发的一个平台,主要用于信息整合和传播,土木信息企业能够通过该平台获取各种信息,还能够在该平台上实现信息传输。
(二)土木信息学科
现代信息技术与传统的土木工程的结合,形成了一个新的交叉性学科。该学科是以土木信息技术为基础,整合社会的各项资源,为学科建设服务,从经济、政治、法制、技术等方面探讨土木工程信息化的内涵,为土木工程信息化建设做好理论准备。
(三)土木工程信息化产业
在土木工程信息化建设中,土木信息技术的发展必然会对产业结构产生影响。首先,土木工程技术在土木工程中的应用,改变了土木工程建设的流程和方法,提高了土木工程建设的效率。其次,土木工程信息化催生了新的技术服务行业,承担起土木工程信息的生产、传输、维护任务,能够促进整个土木工程信息化的发展。再次,土木工程信息化的发展,对土木信息人才的培养以及法制法规环境的改善都有很大好处。最后,政府监管力度的加强,能够促进建筑市场的有序运行,为土木工程信息化发展创造公平的市场环境。
四、如何实现土木工程信息化
经过二十多年的发展,我国土木工程信息化已经取得了较好的成绩。从互联网建设来看,互联网基础设施建设有长足进步,也积累了大量的网络运营经验。土木工程产业的规模较大,市场需求也不断增加,土木工程信息化建设成为入木工程发展的必由之路。在土木工程信息化建设方面,可采取以下措施:
(一)正确认识土木工程信息化建设的作用。随着科学技术的发展,互联网技术在社会生产生活中广泛应用,改变人们的生产方式和生活方式。在土木工程建设中,如何提高施工效率,如何保证施工质量,是土木工程发展需要解决的问题。土木工程信息化建设不仅是土木工程发展的必然趋势,也是土木工程发展的良好机遇。因此,要正确认识到土木工程信息化建设的作用。
(二)加强土木信息技术建设。土木信息技术是建立在现代信息技术和网络技术的基础之上的,结合土木信息化的特点,重点培养了一批不仅了解信息技术,也了解土木工程的复合型人才,促进土木工程信息化的实现。
(三)认识到土木学科建设的重要性。土木工程信息化建设不仅对土木工程行业有重要的影响,也关系着我国国民经济的发展。因此,应从科研、体制、人才、教育培训方面来促进土木信息化建设。学科建设是实现以上目标最重要的方法,在学科建设中,能够有效整合社会的各种资源,促进产业结构的优化升级。
(四)加强体制创新。在土木工程信息化建设中,我国提出了统筹规划、合理布局、资源共享的原则。为保证土木工程信息化建设的顺利实施,应充分发挥政府部门、土木工程企业和土木工程委员会的作用,将政策、研究、学科、产业结合起来,形成一个强有力的推动机制。
结束语:
土木工程信息化战略的制定以及实施,应以土木工程信息化需求为基本出发点,明确土木工程信息化建设的目标,在战略目标的指导下,确定土木工程信息化的实施构架,结合土木工程行业的特点,实现土木工程信息化建设的目标。土木工程信息化建设不仅对土木工程行业的发展有重要的促进作用,通过资源的优化和整合,能够带动其他相关产业的发展,为我国经济的发展带来新的增长点。因此,我国土木工程的发展,应充分利用现代科学技术,发挥学科优势,加强对外经济技术合作,促进我国经济的发展。
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