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緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發表網為您精選了8篇土木工程工程師論文,愿這些內容能夠啟迪您的思維,激發您的創作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
1、課題的目的及意義
畢業設計作為大學結束時間的一個實踐環節,有著其不可替代的地位所在,它的重要性和必要性將會很明顯的體現在將來的實際工作當中,它是大學階段一個尤為重要的環節,是對我們大學期間所學知識的一次綜合性和系統性的運用,要求我們做到知識的系統化、實際化,做到理論聯系實際。
在這次畢業設計中,我們要了解和掌握建筑設計的全過程,鍛煉自身的獨立分析和創新能力,并要做好調查研究,要養好搜集資料和查閱資料的習慣,鍛煉自我外文翻譯能力,讓自身向著一個合格工程師的方向去發展和努力。
此次畢業設計我的做的課題為重慶市某職業教育中心辦公樓設計,我要在設計過程中運用大學期間學到的各項知識,并利用CAD、天正、PKPM等相關軟件進行機算,并手算其中部分框架,并用計算機進行驗算。通過這個過程我不僅能學到設計相關的知識,發現自身的不足,還能了解框架結構的特點和設計方法等,使我對建筑結構有了更深一層的了解。這對我以后的工作學習有很大的幫助。
在現階段,隨著國內經濟的飛速發展,民營企業也在迅速崛起,促進了產業結構的變化,也促使第三產業的迅速發展,尤其是服務業,這也直接導致了辦公樓的需求量增加,尤其是經濟發展區塊如沿海一帶,但是由于城市空間的有限,這就要求辦公樓設計要做到物盡其值,這也就需要各設計人員不斷提高自身的設計水平,做到與時俱進。
以杭州為例,在2007年以前,辦公樓的銷售等方面一直處于不溫不火的狀態,但是自08年開始,有相關部門出具的各項信息我可以了解到,辦公樓的銷售情況一直在上漲,這也從一個角度反應了現在的辦公樓設計的重要性。
在國外,不管發達國家還是發展中國家,都有著各自的發展狀態,但是不管是何種發展狀態,經濟都在不斷更新和發展當中,辦公樓的使用和各項要求也在不斷變化,其設計技術也在不斷的升華中。
而現代辦公樓作為城市公共化的空間,就要讓人們能夠感覺到其公共性,即所謂的“可進入性”形式。比如在光線感、透明度、亮度、色彩、材料、形式等方面進行表達,創造出某種空間秩序,使來訪者更加清楚建筑物所創造的不同空間層次氛圍,傳達這種場所的開放精神。信息時代的來臨,則更加突出了這種需求。并且在強調開放之余,還強調信息的高速流通,人們日常交流的便捷等。因而對現有辦公樓的需求從功能、形式上都發生了相應的變化。
人們由物質的需求轉向對信息的需求,交流的需求。因而現有辦公樓,尤其是辦公建筑,往往集辦公、娛樂、餐飲、休閑、購物、居住等一體,這樣不但節約城市用地,節省城市市政設施投資,縮短交通聯系路程,而且讓人們能夠有更多的時間和機會交流和溝通。辦公樓一經建成,其結構及布局就很難改變。因此,充分考慮設計的適應性、靈活性就成為現代辦公樓的一個重要特征。近年來興建的相當部分高層辦公樓都采用了大空間靈活平面布局形式,具有較強的應變能力。由于辦公的內容與方式不同,最合適的空間形式莫過于一個大空間,以適應現代辦公組織體系的不斷調整,不斷更新。
辦公樓因其自身的特點和所處位置等無可厚非的成為了城市空間的一個重要部分,影響著城市的美觀和使用等因素,這更體現了辦公樓設計的重要性。
另外我的這個課題設計采用三段式,即建筑設計、結構設計和施工組織設計三部分。在建筑設計方面考慮,要滿足建筑物的功能實用要求,為人們生產和生活營造良好的環境,這也是建筑設計的首要任務。在設計中,要采用合理的技術措施,正確選用建筑材料,根據建筑空間的特點,現則合理的結構、施工方案,使房屋堅固耐久、建造方便。
建造房屋時一個復雜的物質生產過程,需要大量的人力、物力和資金,在房屋的設計和建造中,要因地制宜、就地取材。盡量做到節省勞動力,節約建筑材料和資金。設計和建造房屋要有周密的計劃和核算,重視經濟領域的客觀規律,講究經濟效果。房屋設計的使用要求和技術措施要和相應的造價、建筑標準統一起來。建筑設計上還要考慮建筑美觀的要求,要符合總體規劃的要求等。
在進行建筑設計時候往往面臨一些問題和矛盾:內容與形式之間的矛盾;需要與可能之間的矛盾;投資者、使用者、施工制作、城市規劃等方面和設計之間以及它們彼此之間由于建筑物考慮角度不同而產生的矛盾;建筑物單體和群體之間、內部與外部之間的矛盾;各個技術工種之間在技術要求上的矛盾;建筑的適用、經濟、堅固、美觀這幾個基本要素本身之間的矛盾;建筑物內部各種不同使用功能之間的矛盾;建筑物局部和整體、這一局部和那一局部之間的矛盾等這些矛盾構成非常復雜的局面。而且每個工程中各種矛盾的構成又各不相同。于是一個工程往往會產生多個設計方案,這個就涉及了方案選擇的問題。
所以說,建筑設計工作的核心就是尋找解決上述各種矛盾的最佳方案。通過長期的實踐、設計者自身的創造,累積的一整套科學的方法和手段,可以用圖紙、建模等手段確切的表達出來,并與各個工種相互交流,使矛盾得到解決。此外,為了尋找最佳設計方案,還需要提出多種方案進行比較。方案比較是設計中常用的方法。從整體到每一個細節問題,一般都要想好幾個解決方案,進行一連串的反復推敲和比較。即使問題得到初步解決,也要不斷設想有無更好的解決方案,使得設計方案臻于完美。
主要參考文獻:
1)《建筑設計資料集4》;
2)《建筑結構制圖標準》GB/T50105-2001
3)《建筑結構荷載規范》GB50009-2001
4)《混凝土結構設計規范》GB50010-2002
5)《建筑地基基礎設計規范》GB50007-2002
6)《建筑抗震設計規范》GB50011-2001(2008年版)
7)《建筑結構設計統一標準》GB50068-2002
8)《砌體結構設計規范》GB50003-2001
9)《建筑結構構造資料集(上、下冊)》?中國建筑工業出版社出版
10)《混凝土結構計算手冊》建筑結構計算手冊叢書編委會編,中國建筑工業出版社出版
11)《鋼筋混凝土結構構造手冊》中國建筑工業出版社出版
12)《結構靜力計算手冊》或《結構計算手冊》
13)《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》03G101-1,03G101-2
14)《建筑施工手冊》
15)《勞動定額》
16)《產量定額》
17)相關教材
2、課題任務、重點研究內容、實現途徑
(1)課題任務:
本設計分為三個階段,要求獨立完成以下工作:建筑設計--總平面布置圖,建筑平、立、剖面圖,部分大樣詳圖。結構設計--結構荷載計算,計算模型選擇,內力分析計算,截面配筋計算,計算機輔助設計以及繪制部分結構施工圖、樓梯等結構詳圖并完成結構計算書。施工組織設計--施工部署,主要項目施工方法和技術措施,工具、機械、設備計劃,勞動力安排計劃,質量、安全和節約措施,經濟分析,進度計劃,施工總平面布置。要求圖紙用手繪制部分達到要求比例數量,其它部分圖紙用計算機CAD繪制。該題目要求完成的工作量飽滿,能鍛煉綜合應用所學專業課程的能力。
(2)重點研究內容:
一:建筑設計
1、根據建筑指導教師下發的地形圖,完成“辦公樓”畢業設計題目的建筑方案。要求總建筑面積3000~5000平方米,層數3~5層;主要橫向承重框架方向跨數含走道一般按3跨設計(也可按2跨考慮,但整個結構體系不宜過于簡單),柱網尺寸為6.6m~8.4m;
2、采用鋼筋混凝土框架結構,不設電梯,主結構考慮不設縫(設計主結構縱向長度宜控制在55m內),其它會議室等大開間可通過考慮設縫脫開處理;
3、要求功能基本完善、流線通暢、造型簡潔;
4、建筑設計的最后一周,學生應在建筑專業教師指導下完成總平面圖,建筑平、立、剖面圖及部分建筑大樣圖、設計說明等要求(具體按建筑指導教師的要求);
二:結構設計
1、設計條件
(1)該建筑抗震設防屬丙類建筑,重要性等級為二級,結構設計使用年限為50年;
(2)抗震設防:抗震烈度按7度(基本地震加速度按0.10g)考慮;設計地震分組均為第3組,建筑場地類別均為II類;
(3)建筑地區基本風壓值取0.3kN/m2;設計時不考慮地下水的影響;
(4)基礎持力層埋置深度為h≤2m,地基承載力特征值為fa≥600~700kPa;
(5)要求建筑物層數為3~5層,計算單元應選擇承重框架(2~3跨),柱網尺寸為6.6m~8.4m。
2、結構方案
結構類型為框架結構;樓、屋蓋為現澆鋼筋混凝土。
3、設計內容及要求
(1)結構平面布置
1)根據建筑使用功能要求,確定承重框架方向并進行柱、梁、板的布置;
結合抗震要求確定結構平面及豎向布置(考慮平面形心與質心位置、高寬比限值、豎向剛度變化等);
2)確定是否設溫度伸縮縫、沉降縫及是否將其作為防震縫等;
(2)確定計算簡圖
1)估算梁、柱截面尺寸;確定柱計算長度,梁計算跨度;確定梁、柱截面形狀;
2)荷載計算:豎向荷載(恒荷載、活荷載);水平荷載(風荷載、地震作用);
3)計算梁、柱線剛度、抗側剛度、剛度分配系數;
(3)選取計算單元(具有代表性的框架),手算一榀承重框架,并用計算機復核
1)內力計算
a、豎向荷載作用下的內力計算:恒荷載作用下,采用分層法;活荷載作用下,采用滿布方法考慮;
b、水平荷載作用下的內力計算:風荷載及地震作用下均采用修正反彎點法;
2)荷載組合、內力組合
求出各構件控制截面的最不利內力以進行構件的設計;
3)框架梁、柱截面設計
a、結合構造要求,由控制截面的控制內力進行構件的截面設計;
b、按“強節點”要求驗算節點承載力;
c、正確給出節點區的鋼筋錨固與接長長度;
4)抗震變形驗算
進行風載及地震作用下的框架側移限值驗算;
5)利用計算機分析結果,校核手算平面框架計算結果;
(4)利用PMCAD程序,建立結構平面,通過TAT8、SAT8程序進行結構的空間分析;
(5)采用TAT8、SAT8軟件計算結構內力、配筋,進行施工圖繪制(平面表示方法);
(6)樓梯的設計計算(選擇一部樓梯進行設計計算);
(7)獨立基礎設計
確定基礎底面尺寸、基礎高度,進行抗沖切驗算、抗彎計算,確定基礎配筋。
4、施工圖要求(1號圖)
(1)手繪部分(5張,鉛筆圖)
1)平面框架配筋圖及控制截面的剖面圖(1張)
框架配筋圖比例1:50;剖面圖1:15~1:25
2)基礎施工圖(1張)
基礎平面布置圖(比例1:100~1:150);不同編號的基礎大樣圖(平面、剖面,比
例1:20~1:30);基礎配筋鋼筋表;基礎設計說明
3)樓梯施工圖(1張或插入索引大樣圖)
4)結構平面施工圖(3張)
標準層(或屋面)梁整體配筋圖(比例1:100);標準層(或屋面)結構平面布置圖(比例1:100,含板配筋、梁定位、梁板構造大樣等);柱平法施工圖(比例1:100)。
(2)計算機出圖(3張)
1)結構設計總說明;
2)結構屋面(或標準層)梁整體配筋圖(比例1:100);
3)結構屋面(或標準層)結構平面布置圖(比例1:100,含板配筋、梁定位、梁板構造大樣等);
(3)打印所驗算的一榀橫向框架的以下計算內容
1)恒載下的彎矩圖、軸力、剪力圖
2)水平地震作用下的彎矩圖、軸力、剪力圖3)彎矩包絡圖4)剪力包絡圖
(4)打印結構整體計算的以下計算內容
1)各層構件布置及截面尺寸
2)各層的構件配筋圖
5、完成結構計算書(按畢業設計要求,不允許用計算機打印)
三:施工設計
在施工專業教師指導下,確定施工方案,完成工程量計算,編制施工組織計劃,繪制施工平面布置圖及施工進度計劃圖等(具體指標及設計成果要求由施工教研室指導教師做出詳細規定)。
(3)實現途徑
本設計分為建筑設計,結構設計,施工設計。建筑設計主要是進行方案設計,使建筑設計達到房屋設置合理,使用方便,交通安全。結構設計首先是根據建筑技術、使用條件、場地條件和抗震設計等要求,合理進行結構選型、結構布置和基礎形式等,繪制結構布置圖;然后進行結構計算,采用框架結構近似計算法,求豎向荷載作用下的內力用彎矩分配法;求水平荷載作用下的內力時,有D值法等。求水平地震作用的時候采用底部剪力法;然后進行結合所學過的知識、通過查閱參考資料初步設計,再交指導老師審查,審查通過后,利用AutoCAD、和手工完成繪圖,利用Excel、word等完成設計說明書及其他內容的編寫。
(4)、進度計劃
序號起止周次工作內容
11周至2周a)建筑設計,講課,做方案,交方案草圖
b)方案講評,修改,繪正圖
23周至4周1.依據建筑方案及結構設計任務書提供的資料,確定基本設計條件
2.確定結構方案,進行結構布置(平面、豎向)
3.選擇結構計算單元,建立結構設計計算簡圖
4.荷載及作用(恒、活、風、地震作用)計算
5.整理完成文獻綜述,譯文和開題報告
6.單工況荷載(恒、活)作用下框架的內力計算及調幅
7.單工況荷載(風、地震)作用下框架的內力計算
8.進行結構水平荷載下(風、地震)的彈性變形驗算
9.完成框架梁荷載組合和內力組合
35周至6周1.完成框架柱荷載組合和內力組合
2.計算機建模,分析,計算
3.梁、柱截面配筋,節點核心區抗震承載力驗算4.基礎設計、樓梯設計
47周至8周1.根據計算結果,繪制結構施工圖
2.整理、裝訂計算書
[關鍵詞]土木工程 創新型 人才培養模式
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)24-0062-02
近年來,國家及社會均對土木工程專業課程的設置、人才培養方式等方面提出了更高的要求,以適應技術不斷革新的現狀。目前,由國務院批準,并由教育部、財政部全面啟動并實施的高等學校本科教學質量與教學改革工程,主要是對這一現狀進行的積極革新。教育部副部長吳啟迪對“質量與教學改革工程”的具體解釋是:“質量工程”是以提高高校的本科教學質量為目標,提高優質資源共享為手段,按照“分類指導、鼓勵特色、重在改革”的原則,在專業、課程教材、實踐教學與人才培養模式等 6 個方面進行改革與建設,支持和鼓勵高校在人才培養模式方面的深入改革和大膽創新,引導高校的本科教學方向,帶動教學的全方位改革和創新。所以,對于高校創新型人才的培養是配合我國高校教學改革以及適應土木專業發展的趨勢而進行的高校人才培養模式。
一、國內外工程類人才培養的不同模式
(一)國外人才培養的模式
國外工程教育領域,具有代表性的兩種模式主要有美國模式和歐洲大陸模式。美國模式主要是由社會和學校兩部分組成,高校學生在校期間先進行工科基礎教育,學生畢業后則由社會提供具體化、職業化的專門教育,并且有各專業的工程師考試和職業資格認證的要求,在完成所有項目以后才能成為工程師;歐洲大陸教育主要以法國和德國為代表,其培養過程主要在學校完成,大學生在學校要先完成與工程師相關的基本教育和基礎訓練,獲得職業資格認證,則在畢業時可以取得工程師學位。國外工程類的人才培養模式,均對學生的基礎教育和實踐有著同等重要的要求。
(二)中國工程教育人才培養模式
中國工程教育則較為傾向于知識,其教育的主要目的和出發點在于傳承和創新人類的知識和文化,這種觀念也被稱為學科本位論。因此,也造成了中國土木工程教育的主要模式為:高校學生在校期間接受的是土木工程專業基礎知識的培養和學習,畢業進入專門企業以后,通過在企業具體工作的過程中來完成工程師的職業教育,自此才可以成為一名合格的土木工程師。
綜上所述,中國的工程教育人才培養模式以及與之相關的課程設置都是沿革了國外的相關模式,但因為中國教育界和高校對于大學生培養的認知是在于知識的引導與學習,因此也造成了大學生土木工程師職業化培養的滯后,不能與其畢業后的職業生涯進行有力的結合,土木工程企業在招聘人才時皆希望大學畢業生已具備與工程師相關的基本能力,土木工程企業無需再進行其基本能力的培養,特別是對于工程實踐能力和創新能力有著較高的要求。所以,土木工程企業的用人觀念也要求我們高校在土木工程人才培養方面進行變革。
二、土木工程專業人才培養現狀分析
如上所述,中國工程教育人才較為偏向于知識的傳承和創造,因此,我國土木工程教育的現狀存在有多種矛盾體:第一,國家、社會、企業均需要工程師人才,而高等學校卻不培養工程師。第二,學校教學主體缺乏工程實踐經歷,而學生卻需要接受工程實踐能力的培養。
在第九屆(2008 )全國高校土木工程學院院長工作研討會中,總結了國內土木工程專業人才培養過程中出現的兩個明顯的特點:
第一,類型不同的學校有不同的定位。根據高等學校土木工程專業指導委員會專家最新的調研統計,我國目前共有362所高等院校開辦了土木工程專業的本科教育,其中研究型大學(985、211學校)共有65所,主要是培養創新型人才,教學型學校297所,主要培養技術應用型人才。 第二,不同類型土木工程專業人才的社會需求在單位規模(大型、中型、小型)、單位性質(設計、施工、管理)、崗位層次( 總工程師、主任工程師、專業工程師) 等方面有所不同。
目前,較多高等學校對于實踐性教學和創新型能力培養不夠重視以及沒有充分合理的認識,部分高校只是簡單地復制研究型大學的辦學模式,使得高校畢業生一方面在從事科學研究時對于基礎知識的掌握不夠,另一方面從事施工技術時又缺乏相關的工程職業素養,從而導致了社會對于高等學校工程教育教學質量認同程度的不斷降低。
三、土木工程專業創新型人才培養模式構建的意義
(一)從宏觀角度講,高等教育人才培養模式的變革,是建設創新型國家,實現科學發展的基礎
黨的十七大、十報告中均提出要建設創新型國家的精辟論述。建設創新型國家,培養創新型人才是關鍵和基礎。高等教育人才培養模式的變革,是針對建設創新型國家和科學發展觀所實施的具體做法。
(二)從中觀角度講,培養具有良好創新型的高素質創新型人才,是土木工程行業的發展的現實要求
隨著社會經濟的發展,土木工程材料的更新,土木工程建設市場的開放,使得這一行業的壟斷逐漸破冰,與土木工程施工和監理相關的企業也逐漸改變了過去的單一經營模式,并試圖向橫向全面發展。但是,現今的山區高速公路、大型橋梁隧道工程、超高層建筑工程、特大型水利水電工程和港口航道工程等各項技術的難度不斷提高,項目的管理與國際接軌,使社會對專業人才的要求越來越高。與此同時,高校中對土木工程師的培養模式日益陷于“學術化”和“通才化”,畢業生對于實踐能力和創新能力的缺失已然與社會對土木工程師的實際要求脫節,土木工程行業所需要的技術、管理、創新等全方位高素質人才,在高校中未能如愿以償地培養出來,因此,要求開辦有土木工程專業的各類高等院校,必須轉換人才培養的思路,改革創新人才培養的模式,探索培養土木工程專業創新型人才的途徑和方法。
(三)從微觀角度講,探索和實踐創新型人才培養模式,是保證高等學校畢業生就業的根本
目前,我國高等學校畢業生都存在著找工作難的問題,這一方面與高校人數逐年增多有關,但也與高校工科教育嚴重的產學脫節有關,高校教育只重學術性和與當代最新技術的脫節,使得學生對于實踐有著眼高手低之惑。要解決“就業難”這種現狀,最有效的辦法就是樹立培養創新型人才的觀念,并逐步改革創新型人才培養的模式,不斷強化本科生工程技能方面的培養,加強工程類畢業生的實踐操作能力。
四、土木工程專業創新型人才培養模式構建的幾點建議
綜上幾點,我們通過對國內外工程教育的比較以及對土木工程專業創新型人才培養意義的認知,可以發現工程教育必須緊緊跟隨當今社會的高速發展,同時必須以社會、企業的需求為導向,以工程實踐操作能力為要求,更好地培養社會所需求的工程師人才。在土木工程專業創新型人才培養模式構建上,筆者主要有以下幾點建議:
首先,在具體的教學中,第一,要加強實踐教學的環節,逐步深化地為學生創造創新實踐平臺,改善實踐環境,推動學生自主創新活動;第二,在設置培養方案的環節上,要不斷地完善工程教育中的工程設計和實踐類課程體系,使得這兩方面的課程能夠貫穿高校學生整個大學教育過程,爭取使得學生的創新設計能力有較大的突破;第三,不斷深入和摸索高校的產學研結合模式。高校應當努力爭取校企共建、技術研發中心等實踐基地的建設,在行業專家的指導之下,培養學生動手能力和解決問題的能力。
其次,在教育觀念上,第一,做到大眾化教育和技術教育的平衡發展,培養學生基礎知識和實踐能力并重。第二,建立校內外雙導師制,以校內老師培養學生的基礎知識,校外企業技術老師則進行實踐能力的培養。這樣,學生才能在綜合素質方面得到提高,將具有更好的社會適應能力,學生將更為主動地學習和具有更高的工程設計創新能力。第三,要有國際化教育的思路,高等學校可以通過網絡教學和雙語教學,使學生能夠接觸到所學專業領域中最高精尖的技術和知識,也使學生能夠有高度的國際視野和嫻熟的技術溝通能力。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 姜秀英,俞亞南,陳仁朋.土木工程創新設計實驗班的架構與實施[J].高等建筑教育,2009,17(6):109-112.
[2] 朱炯.土木工程專業創新人才的能力培養途徑探討[J].徐州工程學院學報,2006,21(5):93-96.
[3] 教育部財政部關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見(教高[2007]1號)[Z].
土木工程施工課程包括施工技術與施工組織兩部分內容,主要研究土木工程專業領域具有共性的施工方法、施工工藝原理及施工過程及其相關工作的統籌規劃、組織實施的規律。通過教學使學生掌握施工技術與施工組織知識,培養學生解決一般施工技術問題和施工組織管理的能力,為工程項目施工階段施工、咨詢、房地產等行業、崗位提供基礎性的知識和工程訓練。以常州工學院(地方應用性本科院校)2009屆土木工程專業畢業生為例,就業調查顯示超過75%的畢業生從事施工技術與管理的相關工作,崗位適應能力要求高,并且需要盡快獨當一面,因此課程“知識+技能+能力”的行業、崗位價值取向特征突出,課程地位重要。土木工程施工課程的教學環節包括理論教學(課堂教學)和實踐教學(課程設計和施工實習)。通過實踐教學環節加深對工程的認識,培養培養解決施工問題的能力。因此,實踐教學不僅是是理論聯系實際的途徑,更是培養學生工程能力的重要平臺。同時,通過實踐環節,還可大大縮短學生畢業后適應施工技術和管理崗位的適應期。但實習單位普遍反映實習學生對施工方法及施工工藝掌握了解不足,缺乏施工實踐能力,不能及時進入實習狀態;對實習學生情況的調查顯示實習中學生面對施工項目感覺無從入手,不能發現、預測施工中的問題。兩方面的信息綜合表明施工實習教學效果并不理想。其原因在于課程理論學習階段學生沒有建構起項目施工基本理論知識,基本施工能力訓練不足,這說明理論教學無法支撐實踐環節的教學,課程理論教學與實踐教學存在脫節的問題。土木工程施工課程內容是施工實踐的總結,涉及的知識廣而博、跨度大、邏輯性弱,實踐性強。以施工技術理論教學內容為例,地基基礎、主體結構、建筑裝飾裝修、建筑屋面等分部分項工程包含內容廣泛,并自成體系,教學內容多為施工工藝和施工操作過程,實踐性極強。同時,施工技術發展迅速,新技術、新工藝、新材料、新設備不斷涌現,廣泛應用于施工實踐。另一方面,囿于本科階段的學生施工感性認識和經驗缺乏,同時課堂教學環境脫離真實施工環境,因此,傳統封閉的“以教材和講授為中心”施工課程理論教學無法激發學生學習興趣和主體意識,造成教學效果普遍不理想。例如,一些施工工藝過程、施工機具機械操作等知識點脫離施工現場很難 講授清楚,仍是“圖上學構造,書上學使用”,因此造成學生對部分學習內容一片茫然,逐漸喪失對該課程的學習興趣,進而失去與工程接觸、交流的機會,能力的培養因此也無從談起。
2課程改革思路與內容建設
新的工程教育理念和模式要求以工程實踐和學生發展為價值導向,教學貫穿全面的工程訓練,為學生提供知識、能力的完整框架。針對以往施工課程教學中存在的問題,土木工程施工課程教學建設從理論教學環節入手,以實踐環節需求導向理論教學環節建設,理論教學內容以施工項目為主線,以工程訓練為路徑使得學生掌握知識,從理論教學環節即注重培養工程思維和工程意識,從而給予實踐環節教學以有力支撐。施工課程理論教學內容依托聯合培養企業工程實踐展開課程內容建設。課程教學以企業真實的工程施工項目為載體,根據教學大綱、教學計劃和學生認知特點與對施工案例進行加工完善形成教學案例。選用的案例要求與實踐環節將要接觸的施工項目類似甚至相同,注重兩個環節整體性、系統性,避免各環節的脫節,真正做到兩個環節相互驗證,互為支撐。土木工程施工課程知識結構跨度大、章節之間邏輯性弱的特點為將施工項目劃分為多個案例提供了有利條件。限于理論教學課時,施工技術教學內容中場地平整、基坑工程、工程降水、混凝土工程、預應力工程、結構安裝工程等施工內容由于技術性突出,危險性大,對施工目標控制起到決定性作用,應作為施工案例建設的重點,非重點章節適當鼓勵學生自學,以培養學生自學能力。以施工技術部分主要章節土方工程、混凝土結構工程和結構安裝工程為例說明案例案例設置情況。
3課程理論教學方法改革與教學環節創新
探究教學做到了“回歸實踐”、“回歸問題”、“回歸學生主體”的三重回歸,很好地契合了現代工程教學需求。探究性教學的思維是過程是認識現實問題→方法研究→解決問題,這一過程符合人們思維規律。本科層次的學生在學習土木工程施工時沒有工程經驗,所以了解施工項目、認識工程施工問題是學生首要解決的問題。了解施工項目、認識施工問題的過程是接近工程、與工程互動的過程,在這一過程中學生將對工程的好奇與興趣轉化為持續學習的興趣與動力,逐漸建立起豐滿的施工項目的概念和工程責任感,進而激發探討、研究解決問題的主體意識,激勵工程思維和工程能力的培養。同時,通過探究式教學實現“回歸實踐”、“回歸問題”、“回歸學生主體”,可較好地解決課程理論教學以教材為中心、以課堂為中心、以講授為中心而疏離學習主體和工程實踐的問題。課程理論教學的第一個環節是緒論或“章節導論”,將其作為“課程導論”或作為章節教學“回歸實踐、回歸問題”環節,使得學生接觸、了解工程,認識工程問題,因此其重要性突出。緒論是課程教學的開端,首先起到課程“導論”的作用。通過這一環節介紹課程“地圖”、課程規劃甚至與課程相關的職業展望,讓學生對將要學習的課程充滿好奇,認為課程學習有價值,目標值得期待。各章節以“章節導論”作為第一個教學環節,作用有二。其一,通過這一環節引入真實、典型施工案例,以案例作為學習章節內容的工程背景和載體,將學生帶入工程情景,明確工程師責任,并以此提出本章節涉及到的施工問題。其二,通過該環節介紹本章節內容在完整施工項目中可能的“入口”和“出口”,不同的作用和應用,使學生建立“整體和局部”認識。在第一環節基礎上,第二個環節講授施工案例的施工方法、施工工藝(組織)過程及工藝標準。通過該環首先使學生掌握分部分項工程一般的施工工藝(組織)過程及工藝標準。與此同時,在學習過程中引導學生充分了解、挖掘案例中預先設置的施工問題及章節子問題(知識點K),使學生知道施工問題和知識點(K)在哪里、產生于何處、應用于何處。在第三環節中講授第二環節中所設置的知識點(K)原理。第三環節繼承“接受性”教學方法,作為探究性教學的有機組成部分。接下來的第四個環節是學生在以上三個課堂教學環節結束后以自主學習方式為主的綜合學習環節。在這一環節中,以課后大作業為手段,即以一般的分部分項工程施工問題作為章節設計性作業,引導、驅動學生復習、收集相關資料、同學之間討論、反思等,進而找到解決方案,完成探究過程。這一環節以提交作業為成果,但過程和能力評價多于結果評價,以合理的方式促進學習者工程能力的培養。探究式教學的施工課程理論教學的四個環節圍繞現實施工項目展開,符合人們認知規律,貫穿全面的工程訓練,教學生動。以土方工程章節“場地平整”的教學為例,在第一個教學環節中引入某公園場地平整工程作為施工案例,包括圖片、施工技術資料、技術、管理崗位設置等。通過該場地施工前后圖片對比,形象生動地提出了“如何將天然場地通過施工改造成公園場地?場地施工過程中有哪些關鍵問題要解決?”等施工問題,將學生帶入施工情境、帶入崗位,而后第二環節介紹場地平整主要施工工藝過程:場地測量→土方挖、填、運輸及運輸機械→場地驗收。在施工工藝介紹過程中引導學生挖掘設置的知識點(K):場地設計標高與初始場地標高、方格網法土方量計算、挖填土方調配運輸方案、土方施工機械性能等。在掌握場地平整施工工藝和知識點“出處、用處”基礎上在第三環節中講授知識點(K)原理。在第四環節中布置類似場地的“場地平整施工技術方案設計”的作業,要求學生根據具體工程情況設計場地平整的施工工藝,繪制“挖填土方調配圖”,完成自主學習過程。
4課程考核過程化
考核方式具有導向作用。課程考核方式是否科學、有效,影響到學生學習積極性和學習效果及對課程的評價。針對以往理論課程考核只重視課程結束后一次性考試成績的問題,本課程考核注重過程考核,提高章節設計性作業合計分數在課程成績中所占比重,由30%提高至50%,引導學生重視學習過程,重視自主學習。期末考試試題綜合性題目分數占試卷分數比重由以往20%提高至40%,通過綜合性題目進一步考察、評價學生能力情況。
5結語
1土木工程新型預應力施工技術創新土木工程施工預應力施工技術要建立在科學發展的體系之下,實現傳統預應力向現代化預應力轉變。在土木工程混凝土施工內部會涉及到預應力放置問題。一些工程建設跨度較大、結構較為復雜采用的預應力筋就顯得特別的重要,新型預應力施工技術就是針對這種情況進行創新。預應力創新主要體現在體外預應力有無粘結體,這種結構方式在施工建設中是一項重要問題,對施工建設的開展有著重要的影響。有粘結體的體系中,其預應力生成的摩擦程度比較低,造成的損失很小。而無粘結體的體系所使用的是單根張拉技術,其操作起來也相當容易,同時摩擦造成的損失也不大。
2強化信息技術在土木工程施工中的應用傳統土木工程施工技術不適應現代土木工程施工,為了能夠滿足現代化發展要求,有效的提升土木工程施工的效率,要將現代信息技術融合到土木工程施工技術中,這樣能夠提升土木工程施工質量。選擇專業的網絡人才對土木工程施工進行系統化分析研究,強化施工人員專業文化素質,使其成為施工建設主要力量。在現代技術影響下實現土木工程施工技術智能化發展,只有在現代技術影響下才能夠使土木工程施工技術提升到一個全新的發展高度。
3完善管理體制實現技術創新土木工程施工技術創新要在完善的管理體制下才能夠實現,科學合理的管理體制能夠促進土木工程技術創新,實現土木工程施工技術不斷創新發展??茖W管理方式能夠促進施工技術的完善。在專業知識指導下,實現對土木工程深基坑技術研究創新。深基坑支擋技術,可以逐步建立起樁與錨、支擋與承重的一體化結構體系。在傳統施工過程中這種施工方式產生的效果并不明顯,施工效率較低,但是通過技術的創新能夠改善這種情況,提升施工效率,強化施工質量,并且能夠減少施工投入的成本實現經濟效益與社會效益的最大化發展。
4土木工程施工技術設計創新土木工程施工技術在施工建設過程中占據重要的位置,這種情況主要表現在施工技術設計階段。施工設計人員要根據施工特點提升對施工設備、材料、方式等方面的研究,結合具體施工情況,使土木工程施工技術能夠滿足施工現場的要求。土木工程施工技術會受到氣候條件的影響,使施工現場荷載等方面受到限制,針對這種情況施工人員要克服施工現場的限制,實現施工技術的創新發展,并且在實際應用中更好的突破現有施工技術,實現深坑支擋技術和預應力技術創新。
5土木工程施工技術中深基坑支擋技術創新城市化發展速度的加快使房屋建筑的高度越來越高,高層建筑抗震性越來越受到人們的關注,同時地下空間的利用情況也在不斷的發展變化。深基坑支擋技術在新時期發展過程中有了明顯的創新,主要體現在樁錨支擋體系的應用。施工建設過程中地質條件較差通常采用預應力錨桿和灌注樁體系。同時也可以制定針對地下水位上下的不同類型圖層宜采用引進的套管水沖法成錨技術。土木工程施工中,許多臨時支擋的加固樁或地下支撐墻或永久性的支擋樁或支擋柱可以實施支擋與承重一體化支擋技術方案,一體化的承重與支擋系統既能夠滿足支擋的需要和承重要求,提升施工建設的速度,使施工建設產生的經濟效益最大化。在土木工程施工的支擋技術中,旋挖施工工藝在管控灌注樁施工中也是較為科學合理的技術創新方案,但在利用旋挖灌柱樁施工中必須保證成孔質量,較少施工質量中的不利影響因素。
6新型預應力技術在土工工程施工技術中的創新土木工程施工技術中預應力施工技術是一種重要的施工方法。主要表現為體外應力,是一種預應力筋布置在混凝土截面外的預應力。與傳統的布置于構件截面內的預應力筋,所提供的有粘結或者無粘結預應力相對應。體外預應力在大跨度土木工程和預應力混凝土道橋施工和特種結構施工中有一定程度的應用。其中粘接體外預應力是體外預應力應用中的典范之一。這種預應力主要作用在管道結構外,這樣產生的預應力摩擦相對較小,有利于后期進行施工維護。管道在鋪設過程中能夠更好的進行控制,無粘接力體外預應力體系也是應用較多的體外預應力施工方式,無粘接力體外預應力施工操作相對較為簡單,單根無粘接摩擦損失相當小,體外預應力比傳統的預應力施工更加科學合理,產生的經濟效益更好。
二、土木工程施工技術發展新趨勢
1土木工程施工技術科技化發展建筑行業發展的主要動力就是實現經濟效益最大化發展。在土木工程施工建設中工程造價影響著施工建設的開展,并且能夠推動土木工程施工技術創新發展研究,是技術提升的重要保障。利用科學技術能夠提升土木工程施工技術智能化發展,在一定程度上降低成本的投入,實現多元化滲透提升土木工程施工效率。
2土木工程施工技術自動化發展科學技術的提升促進了建筑行業自動化發展,實現了傳統流水線建筑向標準化、工廠化的轉變,優化了傳統生產方式。建筑構件到外部腳手架等都可以由工業生產完成,標準化的實施帶來建筑的高效率,為土木工程施工技術創新奠定了基礎。
生產實習是土木工程專業教學計劃中必不可少的實踐教學環節,它是所學理論知識與工程實踐的統一。在實習過程中,我以一個住宅小區為實習場所,參加工程施工工作,順利完成了四周的實習任務。同時,也為大學畢業后從事工程時間打下良好基礎。
二.實習內容
1.熟悉工程施工管理、技術管理
①項目技術負責人負責落實技術崗位責任制和技術交底制,每道工序前必須進行技術交底并填寫“技術交底記錄”。
②項目經理責成各專業工程師填寫“施工日志”。工程經理應記錄并保存一份詳細的“施工日志”?!笆┕と罩尽钡膬热莅ㄒ韵聨讉€方面:當天施工部位、該部位的施工人數、具體的施工班組、具體的現場負責人、施工用材料和設備情況、依據的作業方法或哪個技術交底、當天氣候、當天施工部位的檢驗和試驗狀態以及施工中出現的問題等。
③工程施工過程中,由工程室負責現場勞動力調配、進度管理、機械使用和施工安全等工作,并保存相關記錄。工程經理負責每周主持召開一次工程例會,總結上周的工程進度情況,找出工程實際進展同計劃之間的差距,安排本周的工作。項目總工總結上周的施工質量狀況,并對下一步的質量管理提出建議和要求。
④在施工過程中,執行自檢、互檢、交接檢、專檢制度,施工隊質檢員對每道工序自檢合格后,填寫自檢表,經相關工班長簽認后,由項目質檢員復查、檢驗合格后方可進行下道工序。不合格的工序必須進行返工,再次驗收合格后方可進行下道工序。項目通過建立聯檢制度,填寫質量聯檢表,對各分項工程的質量加強控制。砼施工前必須填寫砼澆灌申請。
⑤施工過程中的設計變更,由各專業工程師負責,按本質量計劃“合同變更管理”部分的規定,及時傳達到各業務口及相關施工隊。
⑥砼、砂漿、防水材料由試驗員負責取樣,送公司試驗室進行試驗,合格后出具相應的試驗報告。產品試驗合格后方可發放。
⑦隱蔽工程項目質檢員檢查合格后,由專業工程師填寫隱蔽工程驗收記錄,報請業主或監理工程師驗收。業主或監理工程師在驗收記錄上簽字后,方可繼續施工。
⑧由技術室編制月進度計劃,工程經理負責將月進度計劃分解細化到每周每天,實行動態監控、量化管理,確保施工進度。
2.施工技術的具體操作
①編寫施工技術交底、參加技術交底會議
技術交底是每一個分項/分部工程開工的前提,也是貫徹始終的技術指導,直接影響工程質量,其可靠度至關重要。因此,技術員在編寫完交底后必須交技術室主任審查通過,方可向施工隊隊長進行交底。超級秘書網
②參與工程質量的檢查、驗收
在施工過程中,施工隊經過自檢、互檢、交接檢后,再報項目部,由項目質檢員復查,檢驗合格后方可進行下道工序。我同時以質檢員的身份參與了工程質量的檢查、驗收,上現場之前必須熟悉施工圖紙,如墻體配筋圖、樓板梁的配筋圖、模板施工圖等。模板驗收中主要檢查板縫是否封堵嚴密、垂直度是否合格、測量模板安裝是否滿足房間開間要求等;鋼筋驗收則檢查墻體的保護層厚度、箍筋間距、梯子筋以及暗柱暗梁的配筋是否符合要求等;抹灰裝修則檢查拉毛強度、面層平整度是否合格;防水層鋪貼是否符合規范等。
1.1屋面防滲漏技術存在的問題屋面防滲漏技術的具體應用成效會對土木工程產品質量、舒適度產生極大影響,但是該施工技術在具體應用中由于受到施工人員技術水平影響,導致屋面防滲漏工程施工中存在不同程度質量缺陷。再者,屋面防滲漏技術應用中存在一些違規操作、偷工漏工等問題,導致部分建筑產品在使用階段開始出現漏水、滲水等一系列不良問題,這不僅會對居民的日常生活、居住舒適度產生極大影響,同時也會降低建筑產品的使用壽命。
1.2混凝土施工技術存在的問題混凝土施工技術應用是土木工程施工中的一個重點內容,該技術應用質量會對土木工程產品的整體質量產生極大影響,所以當前施工單位都已經針對混凝土施工技術,制訂了一系列科學、合理的混凝土工程施工質量控制體系,但是由于各單位的自身素質水平會對其產生極大影響,導致其在養護工序和質量方面依舊存在較多問題。其主要體現在混凝土工程養護時間不合理,養護期間沒有按照相關操作規范來對其進行澆水等問題,再者,混凝土施工技術應用中存在不同程度的質量問題,諸如蜂窩、麻面等質量通病是現代混凝土工程中的常見問題。
1.3樁基技術存在的問題樁基工程是土木工程具體實施階段最為關鍵的一個環節,樁基工程施工質量會對土木工程產品的安全性、穩定性以及使用壽命產生極大影響,因此,關于樁基工程施工技術的控制也是工程質量管理中的核心內容。樁基技術應用中需要基于建筑物的承載力和沉降度進行設計,沉降技術應用中涉及到抗壓力豎向與橫向的壓力計算,然后通過運算出復合受力和水平荷載來對樁基工程進行專項設計。但是在實際操作中,一些設計單位往往會忽略樁基工程的設計,或在設計中沒有遵循相關規范要求,導致樁基工程在施工階段便存在不同程度的質量缺陷,進而會對土木工程最終產品的整體安全性產生極大的影響。
1.4施工技術驗收標準的缺失現階段土木工程施工技術應用方面尚未就施工技術驗收形成一個統一標準,導致施工單位難以及時發現施工技術應用中存在的一些弊端與質量通病,無法有針對性的制定出合理措施來解決施工技術常見問題,這也是限制土木工程領域施工技術水平穩定提高的主要原因。本文認為現代土木工程行業嚴重匱乏施工技術控制觀念,雖然大部分建筑單位都根據自身實際需求建立了水平不一的施工技術標準體系,但是參差不齊的施工技術標準無法對該領域施工技術應用進行有效規范,進而導致當前土木工程市場中的產品存在質量差異較大等不良問題。
2提高土木工程施工技術水平的策略
2.1加強屋面防滲漏施工技術控制土木工程施工中要根據實際情況來合理選擇防滲漏技術應用,在施工中要求施工人員必須遵循相關操作規范,進一步提高屋面防滲漏工程的整體施工質量。因此,施工單位在屋面防滲漏技術應用中要進一步加強施工技術、施工人員管理,通過對土木工程具體問題的分析來合理選擇防滲漏技術,并要對施工人員在屋面防滲漏施工中進行質量管理,確保其可以按照相關技術標準、操作細則進行施工,這樣才能及時發現屋面防滲漏技術應用中存在的問題并予以解決,這對進一步提高土木工程產品的整體質量有著重要作用。
2.2加強混凝土施工技術控制混凝土工程質量控制與管理會對土木工程最終產品的生產質量產生極大影響,所以施工單位要進一步加強混凝土工程的質量控制與管理工作,混凝土工程施工結束后要將養護工序控制在7d以上,并且要按照相關規范要求對其進行澆水養護操作,確?;炷琉B護工序的施工質量可以滿足相關規范要求。再者,如果混凝土生產過程中存在質量缺陷問題,則不允許該類混凝土產品進入到施工現場,如果混凝土工程施工結束后發現其存在質量問題,則施工單位可以采用比例為1∶2的水泥砂漿進行修整,避免混凝土質量缺陷問題對土木工程生產質量產生影響。
2.3加強樁基技術控制樁基工程設計階段的勘測工作會對設計質量產生極大影響,所以要求施工單位要幫助設計單位做好樁基工程設計工作,避免施工場地范圍內的障礙物對勘測工作產生些許的影響,施工單位必須遵循相關規范要求對樁基工程進行必要的打樁實驗,根據實驗結構來對樁基工程具體實施階段的工序進行統籌安排。樁基工程施工中十分容易受到排水作業的影響,所以在樁基工程施工中必須要做好排水通道設置,并要對樁基工程設計中的密度、長短以及規格有一個準確了解,這樣不僅可以進一步提高樁基工程質量,同時也可以避免樁基工程施工中對周邊建筑物、基建設施產生破壞。
2.4建立統一的施工技術驗收標準鑒于土木工程施工技術應用方面尚未形成一個科學、有效的驗收標準體系,這也是導致當前施工技術諸多常見問題的主要原因。因此,本文認為當前土木工程領域應借鑒國外相關的經驗,結合當前我國土木工程市場的實際情況來建立一個統一的施工技術驗收標準,進一步規范土木工程具體實施階段各類施工技術的應用。土木工程施工技術應用中要遵循相關驗收標準及規范來對其進行操作,這樣才能幫助施工單位及時發現施工技術問題,根據施工技術常見問題產生的根本原因,來制定出合理的解決對策,這也是提高我國土木工程產品生產質量的必然途徑。
3結語
常規的工科實踐教學環節由實驗、實習和設計三大部分組成。其中實驗由易到難,有演示性、驗證性、操作性實驗、綜合性、設計性、創新性實驗;實習形式由簡單到復雜,有認識實習、操作實習、見習型實習;設計方式由專項到綜合,有課程設計、畢業設計。按本科與碩士研究生實踐教學需要來設置,專業工程實踐教學分為校內和校外實踐教學環節。校內有與各專業工程課程相對應的實驗、實操(工程制圖、測量、各學習階段的課程設計)、畢業設計、學位論文。以畢業設計為例,其常見類型就有工程項目設計、工程施工(加工)技術和管理、專題研究、工程應用軟件開發等4種。由于畢業設計屬于本科生學習期間較高級的實踐教學,所以這4種類型的畢業設計可以根據培養目標、方式與教學條件的許可,不論在校內、校外進行都可以作為學習者完成畢業設計(論文)實踐學習方式。校外實踐教學環節就實踐而言,可以依托校外協同創新單位的土木工程技術開發研究中心或具有新技術、新工藝、新材料背景的工程項目進行綜合性、設計性、創新性實驗;實習教學環節主要是結合專業工程的場地(所)性、先進性、特殊性和豐富多樣性要求,進行校外各類工程的參觀認識實習、專業課程實習,施工(加工)技術與管理生產實習,畢業實習等。
二、土木工程實踐教學資源協同開發的原則與方法
現在的信息技術手段、網絡服務及移動終端設備已經完全具備對龐大的數據進行整合和處理應用的能力,故借助于云計算技術來收集、整合、處理、挖掘超量、繁復的工程實踐教學資源,不但能有效解決工程專業實踐教學中的眾多困擾,而且能為工程人才個性化培養及創建終身教育奠定堅實基礎。
1.開發原則
各種專業工程實踐教學資源的內容豐富、博大,所以在協同開發和挖掘相關資源時,應堅持“有所為,有所不為”的原則。應分專業類別廣泛收集各種實踐教學資源,并在收集和整合資源過程中,要注意以資源的全體和完整為主,不要片段、抽樣;要注重資源獲取的效率,不要以工程項目內容的絕對精確作取舍;要考量工程項目資源內容相關性,不必在因果邏輯上做深究[3]。要按照培養目標,從學習者實踐知識建構需要來識別資源的意義,在豐富、靈活、多樣、寬泛的基礎上,進行資源采集、處理和加工,讓運用者按需配置其專業工程實踐教學資源,能方便、高效地實現其教學價值。依據專業工程學科創新知識與能力培養所設定的目標,以協同創新的核心單位為主體,科學創設基于學生專業工程實踐學習需要的活動情境。即將有關資源分層次構造出各學習階段專業工程實踐的問題情境,以引導學生循序漸進式地經歷實踐的過程,使學生能自覺調動多種感官,如視覺、聽覺、觸覺以及語言表達等,尋找多種操作、動手、研討途徑,積累起豐富的土木工程實踐感性認識和動手操作經驗,激發學生對工程項目的類型、設計與施工條件、理論與技術方法、施工技術與組織管理、工程量、產品形態、建(制)造和場地環境、時空邊界條件等現象與相互關系產生濃厚的興趣和探究的欲望。
2.主要途徑
由于培養人才的責任主體是大學,校方的圖書與電子資源豐富,多建有信息網絡技術中心,軟硬件設施和技術人才相對充足,且信息技術在所涉土木工程專業教學需求與科研應用量巨大。建立學校與協同核心單位間工程實踐教育資源共享平臺是協同創新發展的一種必然趨勢,因此,校方應成為實踐教學資源共享建設的投資主體與推行者。協同開發與共享專業工程實踐教學資源的主要途徑,可從以下四方面進行:(1)建立一套運行機制。專業工程實踐教學資源建設是一項有序的、動態的、可持續發展的系統工程,必須建立良好的運行機制,以促進建設過程中各個環節的正規有序,實現統合,搞好頂層設計。(2)規范一套建設標準。用科學的標準來促進專業工程實踐教學資源系統的建構[4,5]。應建立面向協同中心所涉各類工程專業的不同實踐教學主題、覆蓋其各個層次、不斷動態更新的工程實踐教學資源建設標準,為實現各級各類資源系統的網絡互連、信息互通、資源共享奠定基礎。(3)搭建一個基于云服務的共享平臺。各類工程實踐教學資源只有不斷被其工程專業教學所應用、學習者所掌握,使其流動、開放和充分共享,才可持續。在各專用工程實踐教學資源庫和實踐教學課件建設的基礎上,通過云服務端資源集成,實現各門專業的各級各類實踐教學活動資源交換和資源共享。(4)培養和建立一支“雙師”實踐教學專業隊伍。專業工程實踐教學資源庫及課件開發、建設的每個環節都需要依靠高素質專業人員完成,因此,必須根據協同機制,整合學校與協同核心單位的人才資源,培養和造就一支懂教學、懂工程技術、懂教育教學管理的資源庫建設專業隊伍。
3.技術方法
構建一個基于云計算的數字化實踐教學資源處理平臺。實踐教學資源經數據處理,區分成關系化、結構化和非結構化數據,其中關系化數據是指二維關系約束的數據表,結構化數據包括了數字、符號等數據,非結構化數據包括了文本、圖像、聲音、視頻等數據,從而進行有效存儲、組織來自校內外協同創新單位的教學資源。利用處理平臺能夠對幾百甚至是幾千個分布式數據庫,或者分布式存儲集群中的內容進行分析。該處理平臺還能根據具體教學環節、層次需求建立相應服務,解決傳統的學習平臺資源無序、缺乏統一管理調配的問題。教師可以通過云服務平臺在技術項目上實現跨學校、跨地域合作,分享工程實踐與研究成果,為教學、學術研究提供便利;學生可以突破時空限制,使用現代化通訊工具隨時隨地全方位獲取優質的實踐教學資源。數據化工程實踐教學資源的開發流程與實現方式,可以概括為四步:分別是采集、導入和預處理、統計和分析,最后是資源實踐教學價值的發現與挖掘[6]。(1)以協同機制作保障,通過數據遷移、數據轉換、共享等有效手段[4]對數字化實踐教學資源進行收集、采集,把協同創新主體單位既有實踐教學資源重新整合起來,并加載到數據倉庫或數據集市中——存儲在遠程云服務端,成為聯機分析處理、數據挖掘的基礎。這樣才可以徹底消除學?;蛲两ㄐ袠I信息化建設中各相關單位存在的信息孤島以及信息碎片化現象,提高實踐教學資源的可使用率。還可通過MapReduce編程模型對實踐教學資源進行管理,以提高對海量教學資源分析的速度和效率[7]。(2)在完成資源收集之后,如果要對這些海量數據進行有效分析,還需將這些來自前端的數據導入到一個集中的大型分布式數據庫,或者分布式存儲集群,通過并行計算框架[7],優化并行分析算法,如Mahout、R語言等,對這些分散乃至碎片數據進行過濾,在導入基礎上作一些簡單的清洗和預處理工作,以排除混雜、錯亂的工程信息,重復的資源數據,提高資源的質量。(3)從分布式數據庫,或者分布式計算集群的海量實踐教學資源中,提煉出連續的、低信息粒度的實踐教學素材,并擇優質實踐教學素材交于上層實踐教學統計、分析系統,進行普通的專業工程實踐需求分析和分類匯總等。(4)對實踐教學資源分析之后的資源內容進行實踐教學模擬和價值挖掘,是指利用數據挖掘算法,包括分類算法、回歸算法、聚合算法和降維算法等,對存儲在云服務端(分布式數據庫或者分布式計算集群)大量的、不完全的、模糊的數字化工程教學資源挖掘,以挖掘出隱藏在資源背后有價值的信息,為教師作出實踐教學組織安排奠定基礎。應用數據分析、挖掘等技術對存儲在云服務端的各種分散的關系化、結構化和非結構化實踐教學資源進行分析和挖掘,掌握學習者查詢其專業工程實踐資源的行為、知識點內容、知識應用能力等,以預測學習者對實踐知識與資源服務的需求,使教師能根據預測進行決策,更好地引導學習者學習;同時,也可應用數據分析技術對開設的課程進行效果評估,盡早地捕捉學生的學習不適應癥狀,進行學習預警和干預[8],以便及時調整培養方案,為學習者推薦學習軌跡,開展自適應學習,自我導向學習[9,10]。例如:自適應學習既不是簡單的符號或文字,也不是言語或文字陳述的概念或原理,而是教師列展的一些具體的實例或問題。學習者的任務是通過考察實例、分析和解決問題來發現有關的知識,并積累解決問題的技能[11]。教師是用最適合的學習方法,讓學習者主動參與到學習過程中,接受各種各樣的挑戰。整個學習過程因為有學習效果的追蹤,記錄了學習者在每個任務上花費的時間,實時反饋給教師,如果學生遇到不能解決的問題時,教師會立即知道,并對其進行針對性的輔導。應用數據分析技術也可對協同科研創新合作過程及交互型工程技術服務過程進行分析和預測,從而應對過程中的資金、政策、機制、技術、成果、共享等環節潛在的矛盾與風險。
三、專業工程實踐教學資源共享應用
專業工程實踐教學資源和信息化技術是共享方案設計中不可或缺的兩大方面。構筑較快見效的共享建設方案可以“三層法”:基礎設施層、平臺服務層和共享應用服務層[12]。實踐教學資源共享應用是將云計算作為其技術支持,通過對實踐教學資源挖掘與實踐學習分析則會帶來工程實踐教學理念、方式和技術方面的巨大變革和創新。
1.教學資源的流動需求與信息技術相結合
工程實踐教學資源應用的關鍵也是其必要條件,就在于“信息技術”與“專業工程實踐教學”的融合。豐富多樣的專業工程實踐教學資源通過信息技術應用到大學教育中,對學習者未來事業會有更加直接的幫助;快捷的反饋信息是衡量實踐教學資源開發、應用過程對實踐教學各個方面和層次產生影響、效果的依據。將開發的數字課程應用到教學上。比如:創建自適應各專業的工程實踐學習課程,利用人工智能為每個學生創建自適應的學習體驗。還可創建各專業工程實踐定制化學習或終身學習課程,將工程實踐教學從同一模式的“批量化生產”變為“科學管理下的定制化學習過程,幫助學生培養更好的學習技能”,“讓學生了解如何利用時間、應對挑戰、成為終身學習的人”[9]。
2.當代網絡交流條件引發實踐教學組織方式變革
隨著具有語義網特征的數據基礎設施和數據資源發展起來,實踐教學組織的變革就越來越顯得不可避免。豐富多樣的工程實踐教學將召喚網絡結構產生無組織的教學組織力量。最先反映這種教學結構特點的,是各種各樣去中心化的WEB2.0應用,如RSS、維基、微信、博客、云儲存與計算等。各種專業的工程實踐教學資源中只有少量是結構化數據,如項目可研報告、立項審批、設計文件、計算書仍至工程圖紙、項目報建(批)、質量與安全監督、施工(生產)許可、施工組織設計(生產計劃)、竣工(產品)驗收等,其余大量的由半結構化數據和非結構化數據組成,如施工(生產)過程中具體的施工(生產)作業方式、方法,技術會議等以郵件、視頻、微博等的形式表現。海量的專業工程實踐教學資源之所以成為實踐教學的變革力量,在于它通過追隨實踐意義而獲得工程智慧。
3.以云計算為基礎的數據應用技術集成,可實現協同創新主體單位間專業工程教育資源共享
關鍵詞:土木工程;施工項目;安全管理
1土木工程施工項目安全管理包含的問題
縱觀當前土木工程施工項目建設不難看出,整體質量水平持續提升,然而在安全管理層面仍舊包含一些漏洞,探究成因主要在于欠缺一整套科學合理的安全管控體制。伴隨現代社會的快速發展,整體建筑行業持續更新,以往安全工作體制早已無法符合當前生產施工需要,在較多層面均包含缺陷,倘若制定形成一整套健全的安全工作體制加強生產建設約束,便可有效預防安全事故的大面積發生,確保土木工程項目向著秩序化、安全化的方向不斷發展。當前,通過調查分析我國土木工程建設我們發現,較多施工方、建設隊伍并沒有形成較高的安全管理意識,欠缺相配套的安全管理措施,且這一現象較為普遍,這也恰恰是引發目前土木工程項目建設頻繁發生安全事故的主體成因。例如,項目排水系統以及防火系統設置并不科學、存在不完善性。另外,一些土木項目施工現場沒能加強封閉管理,該設置警示牌的方位卻沒有明顯標志或是提示性標語,使得四周員工在現場施工建設較易引發安全事故,對國家財產、經濟文化建設將形成不良影響。較多施工方為加快施工進度,降低成本投入便選擇了價格低廉、質量不合格的次品,同時施工階段中還會偷工減料,如此不但會影響施工方形象,還會導致安全事故,這也反映出土木工程施工項目安全管理行為不當。土木工程施工項目建設生產階段中通常要用到較多腳手架設施,其質量水平關系到施工建設員工的生命安全,因此政府管理單位就土木工程施工項目搭設腳手架標準做了嚴格要求,然而目前土木工程建設過程中通常會發生搭設腳手架以及應用過程不符合制度等安全隱患問題。例如,腳手板尺寸不合標準、質量存在缺陷、隨意堆放雜物等。以上不科學的處置應用對腳手架搭設網可靠性形成負面影響,不能確保施工建設人員日常操作的可靠安全,甚至一些施工方在安裝腳手架過程中結構點位撐力不符合標準,封閉防護搭設不科學,使得腳手架應用功能大大受限。當前,市場經濟體制持續變化發展,該環境之下,行政管理早已無法跟好的管控企業體制,令后者漸漸變成社會之中單獨個體,同時,有關安全管理單位也無法更好的履行自身安全管理職責,不能快速良好的解決土木工程項目施工建設進程中的安全問題。
2土木工程施工項目安全管理科學策略
2.1健全安全管理機制
各個施工單位均應重視安全工作,秉承以人為本的工作原則,由根本層面加強安全管理。另外,施工方應創建一整套行之有效的安全管理體制,在實踐工作中積極整改、不斷完善。安全管理體制完善健全的基礎上應創建專項監督部門。土木工程建設前期、施工中期以及完工后期應做好全方位跟蹤監督與控制,確保各崗位施工人員規范安全操作,不存在疏漏與偏差,對項目各個環節步驟實施嚴格監察,確保安全管理體制的層級落實執行。
2.2做好施工建設人員安全培訓教育
土木工程施工項目建設階段中,應積極做好各崗位員工安全培訓教育,進而推進土木工程有序安全的施工建設。另外,施工方應通過定期制定、不斷更新安全生產建設教育機制,增強項目施工建設員工安全管理意識,提升他們在應對突發問題狀況過程中的應急處理能力。再者,施工方應在建設現場增設必要的應急系統、安全救援資源,并制定緊急救援工作方案,預防安全事故的大面積發生。再者,土木工程施工項目主體責任方應積極引導現場工作人員定期進行安全演習,令項目施工人員在遭遇安全事故之時可快速及時的進行科學自救,降低引發事故問題的人員傷亡率。另外,當前施工方應積極應用豐富技術對策約束施工員工操作行為,最大化消減施工人員在項目實踐過程中的違規作業行為。這樣一來不但可顯著提升土木工程施工項目建設質量,對排除土木工程施工項目建設進程中的安全隱患也意義重大。人員誤差在所難免,然而我們卻可通過有效對策將誤差率管控在準許的范疇中,預防其對土木項目工程造成無法扭轉的后果。土木工程施工項目實踐管理階段中倘若發覺某一處理工序或是操作環節包含質量問題,則應在不影響項目生產質量的同時暫停此工序,保證其他體系正常運轉進而預防其對整個土木工程施工項目工期形成延誤影響。
2.3確保施工機械設備可靠安全,開創優質施工環境
機械設備可靠安全可對項目施工優質建設產生至關重要的影響。因此,在土木工程施工項目現場,應為各項機械應用環節創造更好的施工環境。實踐工作中應預防各類不符合標準的應用操作,科學依照機械管理單位調配,定期做好各項系統檢查評估以及養護維修。針對存在安全隱患的各項機械設備應快速處置,確保機械設備安全正常應用。施工建設環境直接對安全施工產生影響,項目施工單位應進一步做好現場管理。例如,應定期將不必要系統或是多余設備清除出去,確保施工現場整體清潔、運輸道路暢通無阻。另外,還應預防現場環境過于混亂對項目建設形成不利影響。對一些土木工程施工項目用電、危險單元,企業安全監管單位應做好細致嚴格審核評估,只有通過驗證后方能進場應用。通過創建安全優質的施工環境,可真正保障土木工程施工項目的可靠安全,為后續操作環節打下更好基礎。
3結論
土木工程施工項目做好安全管理具有重要的現實意義,是整體項目建設施工的核心關鍵。為此應牢固把握安全第一的工作意識,在社會各界贏得支持,聯合各方力量,推進土木工程施工項目可靠安全管理。再者,應加強以人為本管理,唯有如此方能贏得全體員工的認可,提升凝聚力與向心力,促進土木工程項目向著更好、更安全、更優質的方向不斷發展與升華。
作者:陳凱峰 單位:黑龍江省二建建筑工程有限責任公司
參考文獻:
[1]孟銳.淺談土木工程施工安全管理的措施分析[J].河南科技,2013(12):118-119.
[2]高婷.關于對土木工程施工項目安全管理的思考[J].經濟師,2014(12):56-57.