土木工程施工概论范文

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土木工程施工概论

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关键词:土木工程;工程管理;土木工程概论;课程教学;考试改革

作者简介:刘胜兵(1976-),男,湖北天门人,武汉工程大学环境与城市建设学院,讲师。(湖北 武汉 430073)

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)31-0070-02

自从1998年国内各高校按新的招生目录实行“大土木”招生以来,原建筑工程和交通土建工程等8个专业被新的土木工程专业所覆盖。为适应新专业的教学,全国各高校相继开设了“土木工程概论”课程,其中以上海大学开设最早,该校于1996年即开始了“土木工程概论”课程的创立与建设工作。[1]经过10多年的发展,目前“土木工程概论”课程已成为全国各高校土木工程专业和工程管理专业的必修课程及其他相关专业的选修课程。“土木工程概论”作为一门专业基础课,特别是作为很多高校土木工程和工程管理专业学生入学后的第一门专业课程,其教学效果的好坏,直接影响到学生后续专业课程的学习热情和效果。为适应新形势下土木工程人才培养的需要,一些高校相继开展了“土木工程概论”课程的教学和考试改革探索,已取得了一些成果。[2]武汉工程大学自2011年以来,在全校掀起人才培养模式改革浪潮,与此相配套的教学和考试改革也相继展开,目的在于激发师生教与学的热情和活力,通过校级以上精品课程必须申报、其他课程自愿申报的形式组织各课程试行教学和考试改革,以提高实际教学效果。笔者自2009年至今已连续承担三年学校土木工程专业和工程管理专业“土木工程概论”课程的教学工作,值此学校开展教学和考试改革之机,结合自己在教学过程中的相关体会,对“土木工程概论”课程教学和考试改革进行一点探讨。

一、选择合适教材,精心设计教案

1.选择合适教材

教材是教学的基础条件,不同层次的学生在教材的选择上应有所差别。武汉工程大学的“土木工程概论”课程学习安排在第一学期学生军训结束之后,共32个学时,此时学生还没有进行过任何专业知识的学习,因此,应选择一本知识面广、通俗易懂的教材作为教学用书。武汉工程大学(以下简称“我校”)的“土木工程概论”课程以前采用过丁大钧、蒋永生教授主编的《土木工程概论》作为教材,[3]也采用过罗福午教授主编的《土木工程概论(第三版)》。[4]丁大钧等主编的教材内容相对过多,而罗福午主编的教材出版于2005年,内容相对陈旧,没有将近年来土木工程领域的一些最新技术成果收录在内。笔者自2009年开始承担“土木工程概论”课程的教学以来,一直选用的是上海大学叶志明教授主编的《土木工程概论(第三版)》作为教材。[5]该教材知识覆盖面较广,并且图文并茂、通俗易懂,2005年被列入国家级精品课程。近三年教学实践证明,选择这本教材是合适的,学生反映良好。

2.精心设计教案

教案是教师为顺利有效地开展教学活动,根据教学大纲的要求,以课时为单位,对教学内容、教学步骤、教学方法等进行具体安排和设计的教学文书。教案设计的合理与否,直接影响到实际教学效果。因此,笔者在上课前除了精心准备教学PPT课件外,都会精心设计教案。有些教师认为现在普遍采用多媒体教学,既然都准备了PPT,再准备教案是多此一举,对教案设计不够重视,笔者对此不敢苟同。因为PPT课件只是教师教学用的辅助素材,而教案则是教师为讲好这些内容所进行的设计和计划,“凡事预则立,不预则废”,课程教学同样如此。

二、介绍重大工程和土木大师,激发学生专业荣誉感

对于刚走入大学校园的学生来说,一切都是新鲜和陌生的。学生们强烈渴望快速对自己所学专业有一个了解,比如什么是土木工程,土木工程包括哪些内容,土木工程专业需要学习哪些课程,土木工程专业的就业前景如何,毕业以后可以从事哪些工作等。这样的疑问需要在“土木工程概论”课程中得到解决。此外,让学生了解国内外土木工程领域的一些重大工程和有重要影响的土木大师,对于提高学生的学习兴趣和激发学生的专业荣誉感会起到意想不到的效果。[6]笔者特意将“土木工程概论”课程安排在晚上,并三节课连上,前两节课以讲授为主,同时和学生进行互动,第三节课则给学生播放国内外一些重大土木工程和土木大师的相关视频,比如三峡工程、哈利法塔、水立方等重大工程,又如国内结构大师孙芳垂、国外建筑大师保罗·安德鲁等。这些典型的土木工程和土木大师的视频,极大震撼和强化了学生对土木工程专业的感性认识,受到了学生的普遍欢迎。学生会从心底萌发出对自己所学专业的一种自豪感:原来土木工程专业如此伟大,土木工程与我们的生活联系如此紧密,以后一定要学好土木工程。

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关键词:高职院校;土木工程;概论;教学;探索

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)36-0192-03

《土木工程概论》课程是土建类各专业的一门非常重要的职业基础课程,在整个课程的设置体系中起着先导和启蒙作用,肩负着把完全不具备专业知识的学生引入到土木工程行业的大门,使学生从综合教育跨入到土木建筑专业教育的重任。通过《土木工程概论》课程的学习,可以使学生了解土木工程行业的基本情况,了解土木工程行业在整个国民经济中的地位和作用,从而激发学生学习专业课程的兴趣,树立专业思想,为学生学习后续专业基础课和专业技能课程理清思路,指明方向。因此,《土木工程概论》课程在整个土建类专业的教学中具有非常重要的现实意义。

一、《土木工程概论》课程的主要特点

《土木工程概论》课程主要讲授土木工程的各个层面的知识和内容,较为详尽地介绍了土木工程各个分支学科所涉及的主要内容和知识,其课程的主要特点如下。

1.课程内容范围广泛。《土木工程概论》课程的内容非常广泛,其涉及的教学内容囊括了土木工程专业的所有领域,甚至包括了土木工程专业的许多相关课程的教学内容[1]。由于土木工程概论课程为土木工程专业的引导课程,编写《土木工程概论》课程教材者往往在教材编写时涵盖的内容非常宽广,但知识点的内容却非常浅显,很多内容如基础工程、港口工程、交通工程、建筑材料等在内容的安排上基本上都是点到为止。因此,在《土木工程概论》课程的教学过程中如何有效地取舍教材内容,是每位任课教师所面临的主要问题。

2.教学内容以理论实践相结合为主。《土木工程概论》课程涉及的教学内容虽然浅显,但与工程实际联系又非常密切,教材内容应该以工程案例为切入点,全面展示土木工程的经济技术、建筑风貌和所采用的新型建筑材料,以及土木工程中常见问题的处理方法,从而适度地拓展学生的视野,为学生了解专业、学习专业知识以及确定学习目标和方向奠定了一定的基础。

3.教学内容需要不断更新和补充。《土木工程概论》课程所涉及到的课程内容往往与现有的工程实际紧密相关,随着我国经济的快速发展,建筑行业的不断壮大,我国的建筑业得到了前所未有的发展,但《土木工程概论》课程的教材在很长一段时间内却不能如建筑工程的发展一样快速进行更新,导致很多内容滞后于工程实际。如出现在许多教材中的世界排名第一高楼:台北101大楼,现早已被迪拜的迪拜塔所超越。教材内容的滞后使得学生不能及时了解到建筑界新的发展,极大地阻碍了学生与工程实际的有效接轨,不利于学生的有效成长。因此,如何在教材内容滞后的情况下,要求教师密切关注建筑界的发展动向,灵活地增加新的教学内容和工程案例,是每位承担《土木工程概论》课程任课教师的职责和义务。

二、《土木工程概论》课程的教学现状

1.实践教学环节缺乏。在土木工程概论课程的教学过程中,我们不难发现有相当一部分在读学生,甚至极个别任课教师都片面地认为:《土木工程概论》课程仅仅是土建工程类专业的入门课程,是一门新生刚刚入学后的专业思想教育课程,其作用仅仅是学生了解到本专业的概况和基本风貌,激发学生学习专业课程的兴趣和热情。该课程的主要学习目标见下页图1。这种片面的认识导致很多高职院校在教学计划的制定过程中,将《土木工程概论》课程仅作为专业的职业选修课程,课时量极少(大多数院校该课程为32学时,2个学分,个别院校该课程仅仅为24学时,1.5个学分),为了将《土木工程概论》中的众多章节(一般该课程共计15章左右,涵盖了土木工程的各个领域,如土木工程发展史、土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通工程、桥梁工程等)都讲完,绝大多数教师以纯理论的授课形式蜻蜓点水般地完成《土木工程概论》课程枯燥的教学任务,缺少非常必要的实践教学环节,导致学生的学习兴趣不高,这和在制定人才培养方案时将土木工程法概论课程作为土建工程类各专业的先行引导课程,以此来提高学生对专业的了解及热爱度的初衷发生了一定的背离,久而久之学生将会慢慢产生一种对专业的排斥心理,这对培养学生有效的学习专业技能课程的兴趣极为不利,甚至产生一定的消极影响。

2.教材内容更新较慢。教材对于任何专业任何课程的学生和教师而言都是极为重要的,没有了教材,学生对知识的掌握很难实现,而教学中优秀的教材是促使学生快速掌握知识并引领学生入门的最佳途径。目前我国《土木工程概论》课程的教材很多,但是大多数教材中不乏许多“十二五”规划教材,内容涉及面极广,但教材内容仅仅涉及专业知识的表面问题,对深层次的专业知识接触甚少,而对于建筑领域中的新工艺、新产品及建筑的前沿学科的介绍普遍偏少,教材内容比较陈旧,不能反映当今社会的土木工程的发展现状,这是因为当今我国的土木建设发展速度极快,无论是高层建筑、大跨度桥梁,还是超长的隧道工程和地下工程的结构形式、施工工艺以及建筑材料的发展速度都是日新月异的,然而教材的更新远远跟不上土木工程学科的发展速度[2],任课教师如何根据时代的发展及时补充教学内容是《土木工程概论》教师面临的主要问题。

3.教学安排不尽合理。(1)课程的重视度不够,教师安排缺乏考虑。许多高职院校对《土木工程概论》课程不够重视,在该课程教师的安排上,往往认为任何教师都可以上,更为严重的是很多高职院校将该课程交给刚刚从学校毕业的年轻教师负责讲授,由于教材本身的缺陷,再加上青年教师教学经验和工程实战经验都不足,在教学过程中,难以用理论联系实际,这样就会导致教师会根据自己的喜好选择讲授内容,讲授过程找不到章节的相互联系性,导致授课章节相对独立,课程的整体性较弱,使得大多数学生在学习过程中“知其然而不知其所以然”,对课程内容体系的掌握不足很容易造成学生“只见树木,不见森林”不良的结果。(2)教学学时不够,考核方式过于简单。通过走访、调研发现,很多高职院校《土木工程概论》课程的授课课时普遍偏少,授课课时最少的院校只有16学时,大多数都在30学时左右。由于《土木工程概论》这门课程所包含的内容非常广泛,并且部分内容在今后的教学过程中很难再涉及到,若按专业课程的标准进行讲解,如此少的教学时数,怎能达到教学计划设置本课程的预期教学目标。同时,在走访中了解到,很多高职院校在本门课程的教学过程中,所采用的考核方式基本上都过于简单,有的院校通过做作业的形式完成,有的院校因为课程内容过多,采用开卷考试的形式完成,有的院校以期末对本课程的总结完成,有的院校以闭卷记忆性基础知识为考试内容,考试内容并未突出专业的基本特色。众多的考核形式,仅仅限于一些基本的常识,使得考核流于形式,学生经过这样的考核,基本上全部过关,这就给刚刚进入大学校园的学生造成一种错误的认识:学习不学习都能过关,学好学不好都是一样[3],这种错误的认识使得很多大学生缺失了学习热情,得过且过,部分学生沉迷于网络游戏不能自拔。这与我们开设本课程对学生所学专业起到启蒙、引导作用的初衷发生背离。

4.教学方法与手段落后。调查表明,大多数高职院校《土木工程概论》课程缺乏相应的实践教学内容,很多任课教师在课程的教学过程中,以课堂理论灌输式的教学方式为主,辅以简单的工程案例教学法;课堂上,任课教师陶醉于自己的讲授内容中,讲课讲得口干舌燥,而讲台下的学生却听得耐性全无,睡觉的睡觉,说话的说话,开小差的开小差,玩手机的玩手机;师生之间缺乏应有的互动以及学生进行独立思考的时间和动手训练的机会,结果使得教师“一厢情愿”的陶醉于自己卖力的课程讲授中,而学生始终不知所云[1]。此外,教学手段也过于单一,传统板书教学和播放课件的教学手段已难以满足当前《土木工程概论》课程的多元化教学方式的需要,使刚进校的学生学习兴趣急剧降低,始终处在被动的学习状态中,不利于今后专业课程的教学。

三、提高教学质量的思考与建议

1.重视师资队伍的建设。良好的教学效果需要高素质的任课教师来保障。由于《土木工程概论》课程涉及的土木工程领域非常广泛,涉及建筑工程、交通工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程等相关知识,这就要求任课教师不仅有丰富的教学经验,更应当积累一定的工程管理和工程处理的经验以及扎实的专业知识背景。因此,高职院校土建类专业建立起一支稳定的,老中青相互结合的高素质教师队伍是提高并保证教学质量的前提条件.同时,由于社会的快速发展,新的施工手段和新型材料不断出现,而教材往往滞后于现代科技很长一段时间,因此,各高职院校应要求任课教师平时注意知识的搜集、积累、整理和总结,及时将现代土木工程领域中的新的知识、新工艺、新材料及时地补充给学生,使学生能够及时融入到社会中,跟上时代的发展。

2.重视教学方法的创新。《土木工程概论》课程的教学内容常常以理论偏多,学生学习兴趣不高,对一些极为专业的、抽象的教学内容很难理解甚至不理解。为提高学生的学习兴趣,这就要求我们的教师充分备课,在课堂上用简单、易懂、简明的教学方法使初学的学生能够尽快地消化和理解教学内容。

为培养学生自主学习的能力和创新思维能力,任课教师应不断尝试和不断完善教学方法,如采用启发式、讨论式、案例式等一系列教学方法相互融合的多元化教学方法[4],以激发学生的学习兴趣和学习的主动性。例如,很多教师在本课程的教学过程中常采用的教学方法――案例教学法及讨论式,多种教学方法的灵活综合应用,可以有效地引导学生自主探究和体验知识的发生过程,还原学生原来的科学思维活动,以培养学生的创新思维和创新能力[5]。其教学方法的应用见下页图2。

3.提倡多元化教学手段的综合应用。采用传统的一支粉笔、一块黑板为教学手段的授课方式,很难生动地讲授《土木工程概论》课程的教学内容。因此,各高职院校应提倡任课教师积极探索先进的、现代化的教学手段,如,多媒体、网络、投影等。通过图像、声音、文字、板书等几方面的有机结合,把教学内容立体地展现在学生面前,以弥补采用传统教学手段授课带来的不足。《土木工程概论》课程的另一个重要手段就是任课教师应及时对学生学习中存在的一些问题尽行有效地反馈,可通过作业、答疑、测试,跟学生网上聊天等各种渠道和形式来了解学生对知识的需求情况,以及学生在学习中存在的疑惑,这样任课教师就可以及时引入新的教学手段来保证教学质量的有效提高,从而提高学生学习的积极性。

另外,在考核方式上,任课教师应不断探索,寻找并不断完善教学评价体系。课程考核是检查任课教师教学效果、评价学生学习效果的有效手段之一,为了有效地提高《土木工程概论》课程的教学质量和教学效果,对现行的以期末闭卷考核为主的教学评价体系必须进行改革。探索灵活多样的考核方式,如,开卷和闭卷相结合、平时小论文和期末综合论文相结合、基础知识与应用能力相结合等多种考核方式,逐步形成有利于学生综合素质提高和能力培养的新的考核评价机制[1]。

四、结束语

《土木工程概论》课程是土木工程各专业的一门职业基础课程,教学内容多、涉及面广,这就要求任课教师采用合理的、多元化的教学手段和方法,激发学生的学习兴趣,从而培养出适合当今时代需要的专业技能复合型人才。

参考文献:

[1]佘睿,巩学梅.土木工程概论类课程教学探讨[J].宁波工程学院学报,2008,(06).

[2]吴萱,董俊.土木工程专业人才培养模式研究[J].高等建筑教育,2009,(03).

[3]王清标,等.大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究[J].当代教育理论与研究,2012,(04).

[4]郭旭红.浅谈“启发式教学法”[J].河南机电高等专科学校学报,2001,(03).

[5]林龙镔,等.《土木工程概论》省级精品课程建设的体会及其对教学启示[J].福建建筑,2012,(02).

篇3

(一)着眼工程素质和实践能力培养,建设实践教学体系

建立三个层次的子系统实践教学体系,并将实践教学体系落实到新修订的教学计划和实践教学大纲中第一子系统以认识实习为主体,涵盖工程制图、土木工程概论、测量实习等。使学生了解、认识、描述土木工程产品的功能要求、内部结构,激发学生学习土木工程的热情。第二子系统包括力学、工程材料、土力学及结构实验及课程设计等。使学生掌握材料性能、结构建模及结构分析设计方法。第三子系统包括结构检测、生产实习、毕业实习和毕业设计。使学生掌握与实践土木工程的分析、设计、施工检测和控制方法。三个子系统的层次结构是“综合—分解—再综合”的关系;具有“实验、实习和设计”三要素,符合人的认识规律;以能力培养、特别是创新意识与创新能力的培养为主线。在教学计划和实践教学大纲中,从以下三个方面纳入实践教学体系。

1.与土木实验平台相对应,设立《实验系列课程》,打好全面开放式实验的基础。

2.设《集中实践教学环节指导表》,将课内各集中实践环节与课外社会实践、科研实践、学科竞赛、创新实践、学年作品和文化素质教育实践等结合起来,形成为一个完整的体系;将研究型、创新型实践课和课外科技竞赛活动列入教学计划,如力学模型测试、应用软件培训、结构模型竞赛实验课等。

3.增设创新实践学分,即对学生参加的各类竞赛、科技创作和论文写作等活动,进行考核后计入学分,且可免修其他课程。

(二)将工程素质和实践能力培养寓于教育教学全过程

本科培养是一个系统工程,工程素质和实践能力的培养、创新活动的开展,必须寓于教育教学全过程。

1.对实践性较强的课程,以创新能力培养为主线,进行课程改革。对土木工程专业中实践性较强的课程如《土木工程概论》、《土木工程施工》、《土木工程材料》以及结构类实验课等进行课程改革,以培养学生的创新能力为主线。《土木工程概论》可计划采用现代化教学手段,进行形象生动、引人入胜的教学,组织有丰富经验的老师、专家授课,使新生刚入学就重视素质和能力的提高,发挥以智引人、以志树人的作用。土木工程施工教学有一定的特色,将课程分为两个层次进行:第一层次是以子项工程中的工种工程施工为对象的基本施工知识;第二层次是以整个项目工程施工为对象的现代土木工程施工,在后者中引入现代化的最新方法,采用多媒体授课,授课过程中,使学生站在项目经理的高度,统管全局,运用最新技术,去解决复杂的工程问题。土木工程材料和结构类课程内容广泛,实验课时较多,长期以来采用传统方法进行实验,学生主动参与少,可计划制作各类实验课件,让学生利用课件,主动参与,进行模拟实验后,再正式进行实验室试验,这项改革可激发学生的学习积极性,有助于开发创造性思维,潜移默化地掌握创新方法。

2.发挥教师的主导作用,四年级的导师制与毕业设计相结合。为贯彻因材施教的育人原则,更好地实行理论教学、实践教学和科学研究三元结合的教学模式,给学生的个性发展提供良好的条件,全面提高学生的工程素质和实际工作的能力,必须充分发挥教师的主导作用。因此,拟将毕业设计改在一年内机动安排,规定对四年级的导师制必须与毕业设计相结合。导师关心学生的全面成长,在负责指导学生毕业设计的同时,要提供学生参与工程实践和科学研究的条件,与科学研究、创新活动结合起来。

3.探索寓于教学过程、形式多样、可持续开展创新实践活动的新路子。在教学过程中,开拓一些形式多样的创新实践活动。组织学参加挑战杯结构设计竞赛:以激发学生崇尚科学、追求真知、勤奋学习、锐意创新、迎接挑战的主动精神,竞赛活动鼓励跨专业、跨年级、跨学科的合作,以体现团队精神。组织学生科技活动:设置学生科技活动基金,推动课外科技活动的开展,课外科技活动与教学过程相结合。结合教学环节,撰写小论文:从一年级到四年级,结合课堂教学、实验、实习及毕业设计等教学环节,安排撰写小论文,促进学生参与创新活动、培养学生的创新精神。

4.为实行开放性实验创造硬件条件。对专业基础课及专业课实验进行调整、投入,围绕学生实践能力的培养开展工作。在保证开出原计划规定的混凝土结构、土力学、建筑材料等各类课程的实验基础上,拟增开一些实验项目如“预应力张拉工艺”、“结构非破损试验”、“道路工程现场检测”等。

(三)通过“产、学、研”结合,依靠社会力量办学,有效提高实习和毕业设计的质量

搞好专业的认识实习、生产实习、毕业实习和毕业设计的关键是理论联系实际。拟将广大教师的“产、学、研”结合点形成为较大的、互惠互利的合作网络,组成可跟踪最新技术、灵活的校外实践基地。这是依靠社会力量办学的新观念。观念的更新,可使我们克服困难,有效地提高实习和毕业设计的质量。在认识实习的两周时间里,充分发挥校外实践基地的作用,利用实践基地的有利条件,使学生了解国内外的现状、高新技术及发展趋势,使认识实习具有内容广、技术新的特点。依靠“产、学、研”合作网络,生产实习可实行“开放式”,为强调能力的培养并进一步提高生产实习的质量,修订适用于土木工程专业的生产实纲并用于实践。落实毕业设计指导教师的“产、学、研”基地,保证有相对稳定的、内容涉及到土木工程各个领域的合作单位;每年拟聘任10名左右校外毕业设计指导教师,为学生结合实际工程进行毕业设计创造有利的条件。在毕业设计中实现五个结合,即四年级导师制与毕业设计相结合;设计题与实际工程相结合;校内外指导教师相结合;产、学、研相结合;设计题目与用人单位要求相结合。

二、结语

篇4

关键词:土木工程;施工技术;灌注桩施工

中图分类号:TU74 文献标识码:A

随着经济和科学技术的发展,新材料、新结构不断出现,大规模、技术复杂的土木工程结构也越来越多,新的施工技术也随之而发展。土木工程是一种综合性的改造自然的重要技术,土木工程施工技术是人类的生产生活基本的生存保障和生产需要。随着经济的发展和人类社会的进步,土木工程已经演变为成为复杂的多分支学科,包括道路、桥梁、工民建筑、水利、铁路、港口等工程在内的多种学科,从而需要新的技术来适应各个方面的发展及衍生。

1、存在的问题

1.1理论研究还不能适应工程建设的需要,由于施工控制涉及多个学科领域,特别是非线性分析、反馈分析、最优控制、系统识别、材性分析等,目前既有一般性基础理论的研究,又有应用性理论的研究,但缺乏系统的集成和有价值的应用。

1.2缺少验收标准和规范。一些领域对施工控制缺乏概念和思维方式,更无标准可言。也有一些领域有一般性的标准,但对大多的创造第一的工程仍缺少足够的科研准备。对于施工控制的标准如何提出,不仅涉及到长期发展问题,也涉及到一个可操作性的问题。但有一点就是要对没有经验借鉴的工程必须全面贯彻施工控制,避免出现重大决策的错误。

1.3管理体制的问题。主要存在的问题是多头管理,管理责任不能落实,缺乏对施工控制的高度重视,对特大型工程前期研究不够,对工程的解剖不够细致。要想解决这类问题,唯一的办法就是实现设计、施工总承包的管理思想,使管理责任明确并得到落实。强调施工单位应采取主动控制,使责、权、利能够达到系统的统一。

2、土木工程施工技术研究

2.1软土地基施工与石方爆破施工

软土地基施工特点:往往不能满足承载力和变形能力的要求,施工时如果采取措施不当,往往会发生路基或建筑物地基失稳或严重下沉,造成建筑物破坏或不能正常使用,需要进行加固;加固方法:换土垫层法、强夯法、振冲法、砂桩挤密法、深层搅拌法、堆载预压法、

化学法等;土石方爆破施工:适用环境:开挖时遇到岩石,施工现场地下障碍物的清除、旧建筑物和构筑物的拆除;施工的工序:打孔放药、引爆、排渣;特点:施工费用低、效率高、有震动和粉尘危害,对旧建筑物、构筑物的拆除,还可以采用静力破碎等配合施工工艺,是拆除在低震动、低粉尘、无公害的情况下进行。

2.2钻孔灌注桩施工技术

钻孔灌注桩基础是当前高层建筑施工普遍采用的一种方式,它由相关建筑设计人员进行设计,但由于图纸设计中很少将相对应的施工器材详细明确,因此施工方经常会根据自己的观念来进行选择。多数施工企业为了节省资金成本采用涡锥钻来进行工程桩钻孔。但此机械

是以个体单机作为单位,对设计图纸上要求的工艺指标做不到完美体现。故经常造成桩的承载力无法达到最优,使得诸多问题桩产生,且无法对工作过程中的污水、烂泥进行及时处理,影响作业环境,造成施工进度缓慢。

(1)干作业成孔灌注桩施工技术干作业成孔灌注桩是利用成孔机具,在地下水位以上的土层中成桩的工艺,适用于黏土、粉土、填土、中等密实以上的砂土、风化岩层等土质。目前常采用螺旋钻机成孔,它是利用动力旋转钻杆,使钻头的螺旋叶片旋转削土体,土块沿螺旋叶片上升排出孔外。

(2)泥浆护壁成孔灌注桩施工技术泥浆护壁成孔灌注桩是利用原土自然造浆或人工造浆护壁,并通过泥浆循环将被切削的土渣排除而成孔,再吊放钢筋笼,水下灌注混凝土成桩,它不论在地下水位高或低的土层皆适用。

2.3沉井基础施工

沉井是由刃脚、井筒、内隔墙等组成的呈圆形或矩形的筒状钢筋混凝土结构,多用于重型设备基础、桥墩、水泵站、取水结构、超高层建筑物的基础等,施工过程:施工时首先制作井筒,然后在井筒内挖土,使井筒靠其自重沉入土中。井筒的最下端为刃脚,形状如刀刃,

在沉井下沉过程中使沉井切入土中。沉井的外壁为井筒,在下沉过程中起挡土作用,同时靠其自重可以克服筒壁与土之间的摩阻力和刃脚底部的土阻力,使沉井能在自重作用下逐步下沉。

2.4新型预应力技术

体外预应力作为后张预应力体系的重要分支之一,是预应力施工技术的发展和创新,是近年来的热点。顾名思义,体外预应力是指预应力筋布置在混凝土截面外的预应力,与传统的布置于构件截面内的预应力筋,所提供的有粘结或者无粘结预应力相对应。体外预应力现

阶段主要应用在特种结构、预应力混凝土桥梁和大跨度建筑工程结构中,形成了两种主要体系。体系一是有粘结体外预应力体系,优点是预应力摩擦损失小,因为孔道管在结构体外,容易检查和控制管道的铺设质量及其水密性;体系二是无粘结体外预应力体系,优点是可采

用单根张拉工艺,易于操作,且单根无粘结筋的摩擦损失极小。体外预应力相对于传统预应力体系有很多优点,对工程经济效益有积极影响。

3、土木工程施工技术发展的新趋势

当今土木工程施工的基本原则是经济效益最大化、生态效益最大化、质量效益最大化,因此现代土木工程施工技术的难度不断增大,建筑规模不断增大,因此土木工程施工术呈现出科技化、自动化、生态化的新趋势。

3.1土木工程施工技术发展的科技化趋势

由于现代的土木工程施工要求经济效益最大化,因此工程造价是左右工程技术发展的重要参数之一。工程造价推动土木工程施工技术必须采用新的高科技技术满足日益增长的生产需要,利用科技推动施工过程的的自动化、机械化和智能化等发展,用以降低不必要的人工

费、机械费等,使工程施工技术在科技的推动下多层次渗透,将科学技术作为第一生产力,提高土建工程施工效率。

3.2土木工程施工技术发展的自动化趋势

自动化是现代建筑业的发展方向,它力图把互换性和流水线引人到建筑活动,以标准化、工厂化的成套技术改造建筑业的传统生产方式。从建筑构件到外部脚手架等都可以由工业生产完成,标准化的实施带来建筑的高效率,为我国今后的建筑施工技术的统一化提供了可能。

3.3土木工程施工技术发展的生态化趋势

土木工程施工技术是人类改造和利用大自然的重要方法,随着社会对自然环境的关注程度日益提高和社会生态化的需要,施工过程中生态化已经成为各行各业的共同趋势,土木工程施工技术也不例外。在施工过程中注重环境保护和能源节约是未来长时间内土木工程施工

技术发展的重要趋势。土木工程施工技术要充分利用节能环保的建筑材料,要防止工程施工过程中产生的污染环境和对环境不利的事件发生,尽可能选用低污染、低能耗的建筑材料和技术设备,力求建筑与环境与自然和谐共存。

结束语:

总的说来,土木工程施工技术在近几十年虽然有了飞速发展,但是土木工程施工至今仍以手工操作、半机械作业为主的综合大工程,劳动效率大大低于其他产业部门,还属于劳动力密集型的产业。土木工程的安全性要求高,人们的生命和财产安全都被联系着,所以施工

技术至关重要。这就要求新的施工技术不仅要满足当前土木工程建设需要而与之配套的施工技术,还要向高效率、无公害、高质量、机械化、智能化、高技术含量、信息化的方向发展。

参考文献:

[1]段树金主编. 土木工程概论. 北京:中国铁道出版社,2005.

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关键词:土木工程;施工技术;创新

中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:

前言:土木工程施工一般包括施工技术与施工组织两大部分,而施工技术则是土木工程施工过程中的关键环节。土木工程施工技术是以各工种工程(土方工程、桩基础工程、混凝土结构工程、结构安装工程、装饰工程等)施工的技术为研究对象,施工方案为核心,结合具体施工对象的特点,选择最合理的施工方案,决定最有效的施工技术措施。

一、土木工程施工技术分析

1、土石方与基础工程

1.1、土石方工程

土石方工程简称为土方工程,主要包括各种土(或石)的开挖、填筑和运输等施工过程以及排水、降水和土壁支撑等准备和辅助工作。土方工程施工大多为露天作业,施工条件复杂,施工易受地区气候条件影响。在组织施工时,应根据工程自身条件,制定合理施工方案,尽可能采用新技术和机械化施工。

1.2、基础工程施工

一般民用建筑多采用天然浅基础,对土层软弱、高层建筑、上部荷载很大的工业建筑或对变形和稳定有严格要求的一些特殊建筑无法采用浅基础时,在经过技术经济比较后,都采用深基础。深基础是指桩基础、沉井基础、墩基础、管柱基础和地下连续墙等,其中以桩基础应用最广。

2、砌体工程施工

砌体工程包括砖石砌体工程和砌块砌体工程,是建筑结构的主要结构形式之一。砖石建筑在我国有悠久的历史,目前在土木工程中仍占有相当的比重。这种结构取材方便,施工简单,成本低廉,但它的施工仍以手工操作为主,劳动强度大,生产率低,而且烧制黏土砖占用大量农田,因而采用新型墙体材料,改善砌体施工工艺是砌筑工程改革的重点。砌体工程施工是一个综合的施工过程,它包括砂浆制备、材料运输、脚手架搭设和墙体砌筑等。

2.1、砌筑材料与砌筑脚手架

砌筑工程所用材料主要是砖、石或砌块以及砌筑砂浆。砌筑用脚手架是砌筑过程中堆放材料和工人进行操作的临时性设施。按其搭设位置分为外脚手架和里脚手架,按其所用材料分为木脚手架、竹脚手架与金属脚手架。

2.2、材料运输与砌体施工

砌筑工程中不仅要运输大量的砖(或砌块)、砂浆,还要运输脚手架、脚手板和各种预制构件。不仅有垂直运输,还有地面和楼面的水平运输,其中垂直运输是影响砌筑工程施工速度的重要因素。常用的垂直运输设备有塔式起重机、井架及龙门架。塔式起重机生产效率高,可兼作水平运输,在可能条件下宜优先选用。砖与砌块施工的基本要求是:横平竖直、砂浆饱满、灰缝均匀、上下错缝、内外搭砌、接搓牢固。“接搓”是指相邻砌体不能同时砌筑而设置的临时问断,利于先砌砌体与后砌砌体之问的接合。

3、凝土结构工程

钢筋混凝土是土木工程结构中被广泛采用并占主导地位的一种复合材料,它以性能优异、材料易得、施工方便、经久耐用而在建筑业中倍受青睐。钢筋混凝土工程分为装配式钢筋混凝土工程和现浇钢筋混凝土工程。装配式钢筋混凝土工程的施工工艺是在构件预制厂或施工现场预先制作好结构构件,然后在施工现场将其安装到设计位置。现浇钢筋混凝土工程则是在结构物的设计位置现场制作结构构件的一种施工方法,由钢筋的制作与安装、模板的制作与组装和混凝土的制备与浇筑三个分部工程组成。预应力混凝土结构比普通钢筋混凝土结构的截面小、刚度大、抗裂性和耐久性好,在世界各地的土木工程领域中得到广泛应用。近年来,随着高强度钢材及高强度等级混凝土的出现,促进了预应力混凝土结构的发展,进而推动了预应力混凝土施工工艺的成熟和完善,预应力混凝土施工方法主要包括先张法、后张法、无黏结预应力施工工艺等。将结构设计成许多单独的构件,分别在施工现场或工厂预制成型,然后在现场用起重机械将各种预制构件吊起并安装到设计位置上去的全部施工过程,称为结构安装工程。用这种施工方式完成的结构,叫做装配式结构。结构安装工程包括起重机械的选用与配置,混凝土结构安装,钢结构制作、安装,特殊结构安装等。

二、土木工程施工技术的重大变化及创新

土木工程施工技术的重大变化及创新首先体现在工程材料正朝向轻质、高强、多功能化的方向发展。

(1)传统材料的性能改善及品种增加。砌体材料的创新和发展方向是努力改善其传统性能,力求因地制宜地合理使用,如增加强度、增加延性、改进形状和模数大小、改善孔型、增加空洞率、减轻自重等。此外,改进砂浆成分和性能也是发展趋势,如采用以矿渣作细骨料的轻质砂浆,以掺聚合物拌和水泥形成的高粘结砂浆等。混凝土材料应用很广,且耐久性好,但其强度(比钢材)低,韧性差,建造工程笨重而易开裂。目前常用的混凝土强度可达C50-C60(强度为50N/mm2―60N/mm2),特殊工程可达C80-C100,今后将会有C400的混凝土出现,而常用的混凝土可达C100左右。为了改善韧性,加入微型纤维的混凝土,塑料混合混凝土正在开发应用之中。对于钢材,主要问题是易锈蚀,耐火性差,必须研制生产耐锈蚀(甚至不锈)的钢材,生产高效防火涂料用于钢材及木材。

(2)化学合成材料的广泛应用。目前,化学合成材料主要用于门窗、管材、装饰材料,今后的创新和发展方向一是扩展用于大面积围护材料及结构骨架材料;二是改善建筑制品的性能,包括保温、隔热、隔声、耐高温、耐高压、耐磨、耐火等新的需求;三是在深入研究、开发其受力和变形的性能后广泛用于抗力结构,国外已有经聚合物处理的碳纤维钢筋和碳纤维钢绞线,可用于混凝土结构。

(3)组合材料的大力开发。用两种或两种以上材料组合,利用各自的优越性开发出高性能的便于使用的建筑制品,应该成为21世纪土木工程的一个重要特征。目前,用钢材和混凝土做成的压型钢板楼盖、组合梁、组合柱已在高层建筑和大跨桥梁中广泛应用;今后,利用层压技术把传统材料组合起来形成各种具有建筑装饰、受力、热工、隔音、绝缘、防火等方面新性能的复合材料,用于屋面、墙体乃至结构构件,是建筑业创新和发展的新方向。

随着科学技术的迅猛发展,土木工程已不再是传统的劳动密集型产业,机械化、工业化程度已不断提高。当前,土木工程施工技术创新的一个方向是加工材料和制品生产的工业化,愈来愈多的现场作业转移到工厂车间,如美国110层高41.38万m2的西尔斯大厦就是用工厂生产的3万多个两层高的柱梁预制构件在现场拼装起来的;另一创新方向是推广建造流程的工业化,如欧洲、北美、日本广泛采用的以移动式钢模(如滑模)和现浇混凝土为基础的第二代工业化建造流程十分活跃,更能适应建筑和结构形式多样化的要求。美国新研制的自修复混凝土,是在混凝土中掺人空心纤维,并灌以树脂,当结构构件出现超过容许裂缝宽度时,混凝土内的微细管孔破裂,树脂会自动流出封闭裂缝。此外,如将结构的梁和柱之间用聚合物作为缓冲材料连接,这样节点在一般荷载作用下是刚性连接,而在振动力作用较大时则变成柔性连接,能吸收和缓冲地震或风力带来的加速度作用。

结语:土木工程建设是一个综合的大工程,且对安全性要求高,因为这联系着人们的生命财产安全,因而在工程实践中不断加强对土木工程施工技术及创新方向的分析和研究则显得至关重要。

参考文献:

[1]姜晨光主编.土木工程概论.化学工业出版社,2010.01.

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关键词:土木工程 项目管理 成本控制

1 成本控制的意义

在我国,工程项目基本上是以招投标制度来确定。建筑施工企业若要想得到该工程项目,并且尽可能多的获得利润,成本控制起着决定性作用。

1.1 成本控制是企业竞争力的经济体现

目前我国建筑行业竞争激烈,建筑施工企业若想要增强市场份额,并获得尽可能多的利润,最大限度地控制成本是最有效、最简洁的方式途径。因此,土木工程成本控制是企业竞争力的经济表现,是企业市场竞争的命脉,体现了企业的管理水平。建筑工程项目成本控制还可以反映该项目工作质量的好坏。

1.2 成本控制是项目管理水平的综合体现

建筑工程所需要的金额十分庞大,工程项目成本的降低,可以说明施工过程中无论是人材机都得到了充分的利用。真正做到了人尽其力,物尽其用,时尽其效。由此可以减少大量不必要的开支,保证了施工过程正常进行。因此,要十分重视提高施工企业的项目管理水平。

1.3 成本控制是企业实施的战略性方针

一个企业的战略选择至关重要,“一着不慎,满盘皆输”。企业管理中,战略的需求高于一切。成本控制可以为企业进行战略选择提供良好的保障。在当前竞争激烈的市场经济环境下,施工企业常用的基本竞争战略就是成本领先战略。并且在招投标过程中看重的也是企业的施工成本。以成本竞争为中心,利用低成本优势中标,从而再在施工过程中获得利润,使企业能够长久的生存下去。

1.4 成本控制是确立经济责任机制,实施有效监控的手段

土木工程施工项目成本控制日益成为企业经营管理的重心之一。施工企业对施工工程实施绩效评价和有效监控时,由于成本控制代表着企业管理的核心内容,因而成本控制就成为了土木工程施工项目管理绩效的标尺和重点。

综上所述,成本控制是土木工程项目管理中的重要内容。加强对土木工程中成本控制的研究,无论对我国建筑行业的发展还是对自身企业都有着非常重要的意义。良好的成本控制管理方式,可为企业获得良好的社会效益和经济效益,进而发展和壮大自己,是企业走上良性发展的轨道。同时吸收国外先进的成本控制管理技术,从而增加我国建筑行业在国际市场的竞争力。

2 成本控制现状

随着近几年房地产行业的快速发展,带动了施工企业的市场竞争。施工单位对工程项目的安全、质量、工期得到保证的前提下,严格控制工程成本,争取降低工程成本,才能使施工企业在市场竞争中立于不败之地。但是,我国建筑工程项目管理中却存在着很多的问题。

2.1 成本控制人员不足

土木工程项目管理中很重要的一项内容就是要对施工材料的消耗进行计算。这不仅要求成本控制人员对定额以及现场情况熟悉,而且还要求其全面了解施工方法。这对成本控制人员来说,必须要求他们有很熟练的专业技术。这样的人员在工程中还是很少见的。因此,在土木工程建设中普遍存在成本控制人员不足的现象。

2.2 成本目标制定不严谨

许多的施工单位在进行工程预算时,对该工程所需费用测算不准确。以工程定额预算为依据,通常需要参考定额消耗量及市场信息指标价格,然后根据工程量计算分部分项工程的费用。工程量基本上就是参照招投标书中的工程量清单数量,而未在测算工程成本时重新计算工程量,也没有按照施工实际情况进行项目单价组合。这样制定的目标成本往往是不精确的,对该过程管理成本控制没有太大的指导意义。

2.3 成本管理中缺乏控制

一些项目成本开支大手大脚,前松后紧,损失浪费严重。一些工程项目预计可以完成公司下达的利润指标,就会随意扩大成本费用开支范围,甚至在工程项目中以各种名目报销不必要的开支,从而使得成本控制混乱无章。

3 成本控制措施

3.1 加强成本控制人员的培养

采用工长负责工程施工材料消耗的计算工作,由于工长在施工技术方面非常熟悉,因此对于材料的消耗计算肯定更符合实际情况。此外,这还避免了施工过程中由于材料的紧张而造成施工进度被耽误这一问题。

但这也片面的增加了工长的工作量,其次更好的方法就是施工企业自己培养多方面人才,使其既懂技术又懂得造价,从而才能使项目管理成本控制起到巨大作用,为企业赢得利润。

3.2 建立成本目标控制体系

成本控制的制定要贯穿施工全过程当中,建立一个成本控制体系。在工程开始阶段就确定工程项目的总造价和各单位工程的明细造价。在其后的施工、竣工阶段,随着工作的不断深入,及时的编制设计概算、施工图预算、进度预算和竣工决算。做到前者控制后者,后者检验前者。从而形成一个成本控制体系,对土木工程项目管理定能减少许多不可挽回的损失。

3.3 加强非生产性开支管理

对于非生产性费用的开支,施工企业管理层应建立有效的非生产开支审批、报销程序。减少那些不必要的花费,对于与工程项目建设无关的费用,不予以报销。同时要对超支的成本进行详细的分析,然后找出超支原因,提出改进和控制方法。这样,在整个工程项目施工过程中,也会减少一大笔开销,从而对该项目工程进行了有效的成本控制。

4 结束语

通过以上的分析总结,可以得出:加强对土木工程项目管理中成本控制,对施工企业不仅可以提高其获得的利润,而且还可以提升企业的市场竞争力。

参考文献:

[1]刘颐.寒冷地区建筑的节能设计[J].工程建筑与设计,2007,5:99-101.

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关键词:现代;土木工程;特点;未来发展

中图分类号:S969文献标识码: A

Abstract: the modern civil engineering management has the characteristics and development of new, it is the crystallization of human wisdom. To adapt to the rapid development of all types of construction requirements, people need to build large-scale, large span, tall, light, the large, sophisticated equipment, modern buildings, require both high quality and rapid construction, high economic efficiency requirements. This new to the subject of civil engineering, civil engineering and to promote the subject forward. With the advent of the information age, but also will bring new opportunity for the development of civil engineering, inject new vitality into the. The development of the characteristics of modern civil engineering and civil engineering in the future are discussed.

Keywords: Modern; civil engineering; characteristics; future development

引言

土木工程可以说是一种文明,随着社会的产生而产生,当今的土木工程已经得到了一定的发展,土木工程是不可缺少的存在形式,未来的生活中更会得到大力的发展,以满足人们更多的需求。

一、土木工程的涵义

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路、桥梁工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展,目前土木工程的实践和研究己取得显著成就,但展望未来,土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步去探索。

二、现代土木工程的特点

现代土木工程的发展特点分析较之以往,现代土木工程的一个最明显的发展特点便是科学技术的明显提高,计算机软件的应用为土木工程的发展创建了更为广阔的发展平台。因此土木工程的在发展中展现出现代化、多元化及科技化的特点。就当期形式而论,土木工程的信息技术的迅速发展,专业化的程度加强,对建设工程师的要求明显的加强,不仅要具备较强的施工管理能力,同时要跟上时代的需求,及时的吸收当前的建筑领域的信息,利用科学技术建设具有现代特点的土木工程项目。所以,对于土木工程专业人才的培养具有更加严格的要求。适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物,既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面。

1、工程地质和地基方面

建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能,不仅直接决定基础的设计和施工,还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择,对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术,目前主要仍然是现场钻探取样,室内分析试验,这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要,急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。

2、工程规划方面

以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案,从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大,现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程,例如高大水坝,会引起自然环境的改变,影响生态平衡和农业生产等,这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中,对于趋利避害要作全面的考虑。

3、工程设计方面

人们努力使设计尽可能符合实际情况,达到适用、经济、安全、美观的目的。为此,已开始采用概率统计来分析确定荷载值和材料强度值,研究自然界的风力、地震波、海浪等作用在时间、空间上的分布与统计规律,积极发展反映材料非弹性、结构大变形、结构动态以及结构与岩同作用的分析,进一步研究和完善结构可靠度极限状态设计法和结构优化设计等理论;同时发展运用电子计算机的高效能的计算和设计方法等。

4、工程施工方面

随着土木工程规模的扩大和由此产生的施工工具、设备、机械向多品种、自动化、大型化发展,施工日益走向机械化和自动化。同时组织管理开始应用系统工程的理论和方法,日益走向科学化;有些工程设施的建设继续趋向结构和构件标准化和生产工业化。这样,不仅可以降低造价、缩短工期、提高劳动生产率,而且可以解决特殊条件下的施工作业问题,以建造过去难以施工的工程。

三、未来土木工程的发展

1、指导理论的继续发展

在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

2、工程实现的变化

土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。

信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。

2.1全过程信息化

信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。这些也是主动控制和智能化实现的基础。

全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。

2.2可持续发展和人性化

这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。

整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。这对土木工程提出了新的要求。具体的要求包括,资源的保护,资源再利用,污染控制和全方位的质量。我国正在施工中的青藏铁路较好的体现了可持续发展的特性,从设计环节开始就注意了对青藏高原脆弱生态环境的保护,全路设计为封闭构造,杜绝了固体废弃物的污染,也严格的控制了噪音污染。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。

3、主动控制技术

迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。

结束语

由于我国是一个发展中国家,经济还不发达,基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求,所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中,都应考虑可持续发展。这些专业活动包括:建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设,海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。

参考文献

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基于应用型本科独立学院土木工程专业人才培养的目标,针对 BIM 技术在我国的发展现状及土木工程行业对BIM人才的迫切需求,分析独立院校BIM人才的培养方式。结合土木工程专业课程体系及教学资源情况,提出基于BIM的多课程联合教学建议,包括对现有课程BIM内容设置的建议、利用BIM优势提高专业教学效果的建议等,以此提高学生对BIM技术的认知和应用能力,以便快速适应BIM技术在我国的发展状况。

关键词:BIM;独立院校;土木工程专业;多课程联合教学

中图分类号:G6420;TU 文献标志码:A 文章编号:

10052909(2016)06008506

随着计算机信息技术的飞速发展,越来越多的信息技术被运用到土木工程行业当中,其对提升土木工程行业的整体效率起到了关键作用。BIM技术的出现更是对整个土木工程行业带来了巨大的技术冲击。BIM技术的应用和发展逐渐在欧洲、新加坡、日本等发达国家普及。在我国,BIM技术的应用目前处于起步阶段,人们普遍开始关注BIM,更多的企事业单位开始积极探索使用BIM,并取得了一定的成果。

究竟什么是“BIM”?不少人误认为BIM就是一个软件,实际上BIM(Building Information Modeling)――建筑信息模型可以理解为一种新的管理理念。通过运用信息技术建立建筑模型,将工程项目从规划设计、施工到竣工验收、投产使用并拆除等各个阶段的信息置于建筑模型中,模拟建筑物各个阶段的真实情况,并且能够随时更新,从而实现项目参与方的协同管理和项目的全寿命周期管理[1]。

BIM技术要实现的功能和目的非常庞大和繁多,BIM的应用能提高整个土木工程行业的生产效率,并使工程成本得到有效控制。目前,在项目的设计阶段、造价招投标阶段、施工管理阶段等不同阶段都对应有不同的BIM软件,需要通过这些软件的完美结合来实现BIM目标[2]。

一、 BIM在我国的应用与发展中遇到的难题

据调查显示,目前BIM在我国的应用状况并不理想,真正能够应用BIM的企业极少,有些地方企业甚至完全没有听说过BIM。在所调查的30家企业当中,接触BIM在两年以上的企业占15%,接触BIM在1~2年的企业占25%,接触BIM不超过1年的企业占35%,刚刚听说过BIM的企业占20%,还有5%的企业完全没有听说过BIM。因此,

从以下3个方面分析BIM未能得到广泛应用的原因。

(一)技术不够成熟

现阶段,国内BIM技术正处于起步阶段,在软件、规范标准方面都比较欠缺。BIM跨阶段应用难,各个阶段的BIM模型无法衔接、无法往下传递、无法集成,仍需要重复建模。虽然BIM技术在欧洲、新加坡、日本等发达国家已经使用了多年,已有比较成熟的技术规范和标准,但是由于国外的国情

有别于我国国情,国外软件中的许多参数并不能直接被我国使用。虽然我国也通过使用一些国外软件和国内软件进行对接,但国内软件和国外软件数据的兼容性和精确性并不理想。可见,上述问题都制约了我国BIM技术的发展,所以必须尽快研发出符合我国国情的BIM系列软件。

目前,广联达、鲁班、斯维尔等软件公司都在致力于BIM系列软件的研发与推广。软件众多、各界人士对BIM的看法不一,加之技术不够成熟,导致企业在选择BIM技术方面难以做出抉择,导致BIM应用无法普及。

(二)缺乏BIM人才

BIM需要大量的相关人才,如BIM软件开发方面的人才、BIM标准研究方面的人才以及BIM专业应用方面所需要的人才。由于BIM人才的稀缺,有些企业为了招到人而放宽招聘条件,只要应聘人员懂BIM技术甚至可以放开学历等方面的要求予以录用。随着BIM不断发展,BIM今后必然会成为企业选拔人才的一个硬性指标,无论是BIM知识技能还是BIM软件的使用,都将成为企业选拔人才的重点考虑因素。因此,为了给学生就业创造更好的条件,为了给社会提供更多的BIM人才,在高校开展BIM相关的课程与培训势在必行。

(三) BIM人才培养难度大

BIM技术人员不仅要具备建筑方面的专业知识和技能,还要精通软件,包括设计类的软件、施工管理类的软件、造价管理类的软件、运营管理类的软件等,这些知识和软件的学习需要花大量的时间和精力。尤其是对于已经参加工作的企业人员,在忙碌的工作当中抽时间来学习显然难度更大,而且培训费用较高,学起来也不够系统。因此,在高校学生毕业之前实现针对BIM技术大规模、系统的教育和培训,无疑大大降低了BIM人才的培养难度。可见,高校培养BIM人才将会对BIM技术在我国的发展起到重要作用。

二、独立学院土木工程专业BIM人才培养方式分析

由于各高校人才培养的类型与目标不同,定位于BIM人才培养目标也不同,如一些研究型和综合型大学着重于BIM的研究和软件开发,并成立专门的BIM研究中心,而应用型本科院校则着重于BIM技术应用人才的培养[3]。湖北工业大学工程技术学院属于应用型本科独立院校,应以BIM技术应用人才的培养为主要目标,使学生掌握BIM技术在实际工程中的具体应用。由于BIM知识体系庞大而复杂,需要通过信息技术实现工程项目从规划设计到投产使用并拆除的全寿命周期管理和各参建单位的协同管理,涉及到的BIM软件主要有建筑设计、结构设计、机电设计、模型综合碰撞检查、工程算量、工程计价、施工管理等,它融合了土木工程专业大学4年不同的专业知识,学生在短时间内系统掌握并应用BIM技术较为困难。针对这种情况,很多独立院校都开始积极探索BIM技术应用人才的培养方式。

(一)参加BIM大赛

近年来,广联达、鲁班、斯维尔等公司都致力于BIM系列软件的研发,为了推广各自的BIM软件和扩大市场占有率,均开始举办各类BIM大赛,大赛制度也越来越完善。越来越多的高校开始参与到大赛中,BIM大赛的开展对各大高校BIM教学改革起到了很好的推动作用,不少高校BIM人才的培养都是从参加BIM大赛开始,然后发展到BIM教学改革。大赛以BIM系列软件为基础,由几名学生组成一个小组,通过分工协作共同完成任务。通过大赛,参赛学生了解并体验了BIM系列软件的应用,训练了BIM软件的多方协同应用能力。我校也积极鼓励学生通过参加斯维尔、广联达等BIM大赛来学习BIM知识和BIM软件,通过参赛,学生对BIM的认识和应用得到了很大的提升。但是,由于受到参赛时间和软件的限制,大多数参赛学生主要负责自己模块软件的学习和应用,对其他模块并不了解,不利于系统学习和应用BIM;并且,受到参赛人员数量的限制,绝大多数同学都没有机会参加比赛,因此BIM知识和BIM软件的应用无法得到普及,不利于BIM人才的大规模培养。

(二)设置BIM方向的毕业设计

目前很多高校没有开设BIM相关课程,而仅仅在毕业设计环节中设置了一些BIM方向的选题,依靠学生个人兴趣进行题目的选择。但是由于学生在之前的课程学习过程中没有接触过BIM,缺乏BIM技术基础知识,所以具体操作起来难度较大,需要花费大量的时间来自学相关的软件。虽然教师给予的指导一定程度上提高了学生对BIM的认识和BIM技术的应用能力,但是单单通过毕业设计,很多学生接触到的BIM知识仍是片面的、不完整的,在BIM技术的综合应用能力方面的训练比较欠缺,不利于BIM人才的大规模培养。

(三)独立开设BIM课程

一些高校选择在土木工程专业课程中独立开设一门BIM课程。独立开设一门BIM课程有两种方式:一种是在低年级的时候开设,系统地讲解BIM理念和BIM软件的应用,这样有利于学生在掌握基本的软件技能后,在高年级的专业课程中更好理解并应用BIM[4],但是这对于缺乏专业基础知识的低年级学生来说接受起来比较困难,学生也无法将BIM综合运用到具体工程中,对于BIM的认识只能停留于表面,教学效果并不理想;另外一种方式则是在学生完成所有专业课的学习之后,直接在大四开设一门独立的BIM软件应用课程,主要讲授BIM相关软件的应用,这相对于前面一种方式来说,学生已经具备了专业基础知识,更加容易理解。

很显然,无论在哪一阶段,独立开设一门BIM课程都是比较简单直接的BIM课程

设置方式,不需要考虑各专业课程教学之间的衔接和教师之间的协同工作。但是,对独立教授BIM课程的教师要求非常高,其需要全面掌握各专业课程形成的BIM知识体系和所有BIM软件的应用,需要具备与BIM课程相关的工程实践经验,如设计经验、工程造价管理经验、施工管理经验等,因此这类老师在很多高校极其缺乏。同时,无法为学生提供本门课程的教材,导致该课程无法得到开展。另外,这种独立开设BIM应用课程的模式,受到教学时间和资源的限制,只能保证学生掌握BIM相关软件的应用,而各专业课程之间缺乏联系,导致BIM知识与各专业课程知识无法深度融合,便学生对BIM知识和BIM技术缺乏深层次的理解。

(四)基于BIM的多课程联合教学

将BIM知识贯穿到现有的土木工程系列专业课程中,选择在现有专业课程的理论教学和实践教学环节中增加对应的BIM知识和BIM软件的应用,形成多课程联合教学[5],是比较理想的教学形式,可以弥补上述三种BIM人才培养方式存在的不足之处。此种方式不需要任课教师精通所有BIM的知识和BIM软件的应用,不同专业课程的任课教师只需要熟练掌握各自课程的BIM知识和BIM软件,对其他专业课程的BIM知识和BIM软件了解即可。不仅如此,教师在各自课程的教学过程中还可以有效利用BIM的可视化技术,提高学生的空间认知能力,帮助学生更好理解并掌握相关的专业知识。BIM知识与专业知识的学习相辅相成,从而使学生对专业知识和BIM知识的理解、应用做到融会贯通。

很多高校都提到了将BIM知识体系进行分解,融合到大学四年的课程体系中,但是如何进行分解、将哪些BIM知识和BIM内容融入到哪些课程中、具体如何操作却都没有给出明确的方案。因此,笔者提出以下建议。

三、对实施BIM多课程联合教学的建议

(一)现有课程BIM内容的设置

土木工程专业课程中,能够纳入BIM内容的有土木工程概论、土木工程制图、房屋建筑学、建筑结构、土木工程施工、工程概预算与招投标、工程项目管理等,可以将建筑设计、结构设计、机电设计、模型综合碰撞检查、工程算量、工程计价、施工管理等BIM知识和BIM软件分散到对应的专业课程中传授给学生,并要求学生完成对应的BIM课程设计。据调查,目前国内使用比较多的BIM软件有Revit、CAD、广联达系列软件,土木工程专业相关课程可以依据我国BIM发展现状和现有的BIM软件来设置相应的BIM内容,各相关课程涉及到的BIM知识和BIM软件如表1所示。

(二)多课程BIM教学案例的选择

一直以来,各专业课程教师都是按照各自特定的课程内容进行教学案例的选择,这些教学案例都是相互独立的,仅限用于各专业课程内部的教学中,对整个土木工程专业的课程体系并没有起到承上启下的作用。然而,BIM知识体系涉及到的专业课程较多,从设计、施工、造价到工程项目管理等专业知识是相互贯通、相互递进的,若各门课程都选择各自不同的案例,各任课教师基于各自的教材和案例进行教学,不能体现出BIM案例教学的渐进性和连贯性,不利于BIM理念的体现,学生所获得的BIM知识也是零散、不系统的。因此,各专业课程所涉及到的BIM知识应建立在同一个案例基础上,结合土木工程专业课程之间的相互联系,根据学生的认知规律,把典型案例贯穿到土木工程不同阶段的专业课程BIM教学中。

同时,教学案例的选择应具有代表性和典型性,在教学过程中应注意各专业课程之间的衔接,案例应结合实际工程来进行选取,规模和难度要适中,可以对实际工程案例进行适当简化,方便各专业课程的教学。如果案例过于复杂,可能由于教学学时的限制,无法完成整个案例的讲解,学生接受起来也更加困难,从而降低学生学习的积极性。同时,选择的案例也不能过于简单,否则不利于学生对BIM知识进行更加系统的认知。

(三)各专业课程的衔接及教师的协同工作

为了达到大规模培养BIM人才的目标,各专业课程教师应当结合土木工程专业现有的课程进行协商探讨,合理规划BIM课程体系和教学计划,实现各专业课程之间BIM知识的合理衔接,从而保证学生学习BIM知识的连续性和系统性。

由于各专业课程的BIM教学要基于同一个工程案例,所以在进行工程案例的选取时,各相关专业课教师务必要在案例的选取上达成一致意见,既要方便各课程的教学,又要方便前后课程之间的衔接。在整个专业课程体系的教学过程中,首先由土木工程概论的任课教师完成BIM相关理论及软件的入门讲授,土木工程制图的任课教师完成基本制图规则和绘图软件的讲授。基于共同的教学案例,房屋建筑学的任课教师在授课过程中带领学生利用Revit软件完成案例中建筑施工图的设计,在Revit完成的三维模型的基础上,建筑结构课程的任课教师指导学生完成相应的结构施工图的设计。在土木工程施工课程阶段,授课教师利用前面课程已经完成的建筑设计和结构设计的模型指导学生完成对应的施工组织方案的设计,包括利用软件完成施工进度计划的编制、施工技术方案的确定、各施工阶段的三维现场的布置、模板脚手架的设计等,以便后续工程概预算课程能够利用前面房屋建筑学和建筑结构课程提供的三维模型以及土木工程施工课程提供的施工组织设计方案进行工程造价文件的编制。在编制造价文件的过程中,如果对建筑设计模型、结构设计模型、施工组织设计方案存在疑问,应由相应的专业课程教师进行解答和指导。最后,工程项目管理课程根据前面编制的施工组织设计方案和工程造价文件,带领学生利用BIM 5D软件完成该工程的成本、进度、质量等管理与控制。此阶段有学生对于前面的建筑设计模型、结构设计模型、施工组织设计方案以及造价文件存在疑问的,由相应的专业课程教师进行解答和指导。通过上述过程让学生完整地体会到BIM在项目的全寿命周期管理中应用的连续性,并掌握BIM技术在项目不同的建设阶段和不同专业之间的衔接应用手段。

(四)充分利用BIM优势提高专业课程教学效果

在传统的土木工程专业课程教学过程中,无论是设计、施工、造价还是项目管理等专业课程,教师往往都是通过图片、文字描述、板书等方式来向学生讲解知识的,提供的图纸往往也是用直线、曲线等表示出平面图、剖面图、立面图。由此可见,对于建筑的真实情况仅仅靠学生的空间想象能力很难呈现出来,尤其是空间结构比较复杂的情况下,缺乏空间想象能力的学生学起来就更加困难,这样也会降低学生学习的自信心和积极性。另外,工程的施工建造过程,学生也并不能观察到实际、完整的建造过程,这些都增加了学生理解的难度。

然而,将BIM技术与现有课程相结合进行教学,可以显著提高学生对知识的理解程度和学习兴趣,从而提高教学效果。BIM展现的优势对土木工程专业相关课程带来的教学效果如表2所示。

(五)加强BIM专业师资培养和教学设施的改进

在现有的专业课程中增加BIM内容,无疑给授课老师带来了更大的挑战,教师需要花费大量的时间来学习BIM知识和BIM软件。同时,在进行BIM的多课程联合教学过程中,为了保证BIM各专业知识体系之间的衔接,需要依赖不同专业课程教师之间的协作和配合,这给各专业课程教师的授课带来一定困难,教师不仅要精通本专业课程的BIM知识,对其他专业课程知识也要有所涉猎。因此,学校应给专业教师提供更多关于BIM知识的学习机会和交流平台,让教师有更多时间和精力参加国内外BIM师资培训和BIM学术交流会议,同时鼓励教师到企业进行挂职锻炼,获得更多的工程实践经验。

另外,BIM相关软件对计算机硬件配置的要求较高,学校实验室应加强计算机设备和BIM相关软件的投入,建设与BIM专业教学相配套的实验室,不仅为学生提供好的BIM软件学习环境,教师也可以充分利用此条件进行BIM的学习和教学。

(六)增加综合应用BIM技术的实践环节

学生完成所有BIM相关课程的学习以及具备更系统的BIM知识后,增加综合应用BIM技术的实践环节,布置跨专业课程的BIM作业,如将设计与造价相结合、设计与施工管理相结合或设计、造价与施工管理相结合等,提高学生综合应用BIM知识的能力,同时也需要不同专业课程的老师进行联合指导。在毕业设计环节提供更多BIM方向的选题,使学生从建筑、结构设计、造价到施工管理所有环节系统、完整地使用BIM技术,增强学生应用BIM进行工程全过程管理、解决实际工程问题的能力,从而提升其专业竞争力。

四、结语

实施基于BIM的多课程联合教学,将BIM知识和BIM技术纳入相关专业课程中,是培养BIM人才的重要方式,可以使BIM教学效果和专业课程教学效果得到同步提升。当然,各高校可以根据自身拥有的软硬件条件、师资力量、学生基础等情况来选择不同BIM人才培养方式并逐步完善,以满足整个土木工程行业对BIM人才的迫切需求。

参考文献:

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[2]何关培.BIM和BIM相关软件[J].土木建筑工程信息技术,2010,2(4):110 -117.

[3]杨荣华,连宇新.基于BIM技术的工程管理专业课程体系构建[J].中国建设教育,2015(6):19-26.

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道路桥梁工程施工是土木工程专业的一门与实践密切相关的专业课课程,主要包括道路施工和桥梁施工两部分内容,本课程的目的与任务是:根据本学科最新发展,通过图文并茂的多媒体教学,实践教学等多种教学手段,使学生在学习完本课程后,能全面的掌握现代路桥施工技术手段,初步具有路桥设计和指导施工能力。该课程的教学质量对土木工程专业学生的专业素质和工程能力将产生很大的影响。因此,授课时应该根据我国目前对道路桥梁工程专业人才的能力需求,进行课程的教学改革与创新,提高学生的实践能力和工程应用能力,不断地提高教学质量,同时在教学内容和教学方法、考核方式等方面有所创新和突破。

1 优化重组教学内容,不断充实课程内容

本课程在土木工程专业人才培养方案中总授课实数仅有54个课时,而学生在学习本课程之前已学习的相关专业课程只有土木工程概论,路基路面,道路勘测设计及桥梁工程等课程均未开设,如何在仅有的54个课时内既补充基础知识还要让学生掌握道路桥梁工程施工这就需要教师明确教学目标,优化重组教学内容,在教学内容上进行适当取舍,突出重、难点。如路基路面施工章节中,需要让学生知道各个结构层的部位和承担的角色,然后再讲解施工方法及要求,则学生理解就非常简单了;而对于隐蔽工程的地下排水设施,在日常生活中很难见到,这时需辅助大量的施工图片教学,同学对知识点的神秘度降低了学习的难度也就降低了。授课时不断充实课程教学内容的同时也要减少某些内容的授课时数。如沥青混合料的配合比设计已经在建筑材料中涉及到了,所以授课时这一部分内容可以精简。

2 加强实践环节教学,提高学生解决问题的能力、动手操作的能力

道路桥梁工程施工课程教学包括理论教学和实践教学两个环节,在人才培养方案中理论教学与实践教学各站27课时,达到1:1,这就需要教师授课时进一步联系实践,激发学生的学习积极性,培养学生的实际动手能力和善于发现问题及解决问题的能力,教学效果才会提高,因此本课程教学的主要特征之一是重视和加强实践教学环节,可以通过以下三个方面实现。

2.1 在教学中注重应用工程资料

可以通过施工中的工程图片,比如施工机械、机具图片、施工现场的操作图片,工程图纸、工程案例、施工演示动画、工程录像等内容,使课堂教学更加具体、形象、生动,同时增加学生的感性认识,突出课程的工程特性。通过成功的或者失败的工程施工案例的详细讲解和讨论,可缩短学校和社会之间的差距,克服学生们的“恐高”心理,加深学生对桥梁及公路施工方法的理解,提高学生综合应用能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力。

2.2 课堂搬到施工现场,进行现场教学

道路桥梁工程建设技术不断革新,新材料、新技术、新方法、新工艺的不断出现,需要教师及时了解当今道路桥梁工程的最新发展成果、发展趋势及先进的施工技术、施工方法,学校与企业建立校企合作实训基地,不仅为老师的知识更新提供充电基地,同时可以实现教学内容与实际工程的紧密结合,当然这需要灵活的授课计划以及学校完善的实训制度,毕竟工程的建设不是按照我们的授课进度而进行,因此,在安排每次现场教学之前,需要将课程内容进行有效整合,制定项目清单,提前学习相关的知识点,这样才能保障现场教学的效果,达到学习的内容是真正的工作效果。

2.3 需要教师在教学过程中善于利用身边的资源,实行开放式教学

虽然深入施工现场教学能事半功倍,但每次授课由于多种因素的制约不可能次次都将课堂搬到工地,这就需要教师善于发现并利用身边的资源。如我们学校的路面有沥青路面,水泥混凝土路面,校园地势高低错落,又有许多排水实施和边坡的防护加固设施,大小桥梁共有5座,因此授课计划安排了4课时的校内道路桥梁施工认识课程,在校园内与学生们在垂柳依依的湖边上,讨论各种桥梁的特点,施工的要求、方法;路堑的边坡加固方式;排水设施的构造、布置;沥青路面,水泥混凝土路面的结构层布置,施工方法;路面常见病害的形成原因及防治措施等,这种授课方式,学生不仅喜欢,而且讨论发言发积极性远远高于课堂。课后又布置思考作业,让学生完善未讨论到的内容。通过利用身边资源这种灵活的授课方式,不仅可以达到部分现场授课的效果,而且提高了学生学习的参与性和积极性,布置的思考作业也同时完善了学生的知识结构,提高他们的独立思考问题、分析问题、解决问题的能力及实践技能。

3 优化课堂教学设计,改革课堂教学方式

道路桥梁工程施工是一门理论与实践相结合紧密的课程,在注重实践教学的同时,理论教学也不能忽视。在人才培养方案中这门专业课在五学期开设,此时段的学习有一部分学生已经将学习的重心放在了考研及考证学习上,对专业课投入的学习精力相对较少,怎样在有限的课堂学习中让他们获得本专业课的知识能力,这需要专业课的授课教师优化课堂教学设计,改革课堂教学。经过对学生的观察,教师授课时间超过20分钟后学生的集中力会明显的下降,出现走神,玩手机,打瞌睡等状况,这时我们需要学生参与进来,通过提问的方式让同学谈谈自己对施工机械、施工流程、施工方法的认识,这时候他们会发现自己的知识掌握程度远远不及格,此时让学生带着问题观看施工视频、施工图片。最后教师再来解答学生们在学习过程中出现的困惑,会收到事半功倍的效果。比如在讲解到粒料类基层施工时,碎石的摊铺厚度、填隙料的撒铺厚度、以及施工流程、施工时需注意的事项等等内容时非常枯燥,这时授课教师可以简答讲解施工流程后,提问比如摊铺碎石、撒铺石屑后为什么采用震动碾压的方式之类的问题,然后播放视频、图片,让学生带着问题来学习,之后再通过讨论的方式解答问题并且做一些如你在施工过程中出现了什么样的状况,会采取什么样的措施之类的假设问题来讨论,这样学习的枯燥性降低了,授课效果也提高了,同时也提高了学生的综合应用能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力。

4 改革考核方式,突出工程应用能力和创新能力考核

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文章指出了国际化背景下土木工程专业课程全英文教学在教学模式、教学互动、课堂组织等方面存在的问题,提出了旨在提高全英文教学质量的“一看、二听、三实践”的直观教学模式,强调结合图像、模型、工程实例等提高学生的感性认识,教学过程中需加强人文关怀,强化教师主导功能,加强全英文教材建设,改进考核评定方法。

关键词:全英文教学;土木工程专业;直观教学;教学研究

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:

10052909(2013)04005904

目前中国高校实施双语教学的课程很多[1-4],而整个本科专业实施全英文授课的非常少,有的也仅面向国内学生[5],面向留学生的全英文授课专业以文科的中医、金融、经济管理专业为主,最近3年来面向留学生的全英文授课的工科专业以电气、机械和计算机技术为主,且集中在国家“211工程”和“985工程”建设的重点高校。浙江科技学院自2010年开始的本科土木工程专业全英文授课,实施留学生与中国学生混堂上课,走在了全国前列。由于无经验可以借鉴,学院主要依赖自身的探索、创新和实践,这对于一个地方本科院校来说,具有极大的挑战性。本文在分析学院全英文授课现状的基础上,探讨其可行性对策。

根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要》和《浙江省中长期教育改革和发展规划纲要》,浙江省制定了《浙江省高等教育国际化发展规划(2010─2020年)》,该规划强调指出,要按照“扩大规模、提高层次、改善条件、保证质量”的思路,实施“留学浙江行动计划”,大力发展留学生教育,尤其是留学生学历教育;全省高校留学生规模2015年要达到在校生数的2%以上,2020年达到4%以上,其中学历教育留学生占留学生总数的50%以上。因此,全英文教学是高等教育国际化的必然选择,也是学校提高办学层次与水平的需要。

一、浙江科技学院土木工程专业全英文教学的基本情况

浙江科技学院土木工程专业自2010年开始实施本科全英文授课项目,中国学生与留学生混合编班,中国学生每年20名,目前共有留学生95名。该项目具有如下特点。

(1)留学生和中国学生分别采用不同的教学计划。为留学生单独开设中国概况、中文课程,中国学生单独开设大学英语、马列课程和体育课程。高等数学、物理、线性代数、电子电工学等公共基础课程以及专业基础和专业核心课程,由中外学生混堂上课,并实行全英文授课模式,即教材、课件、讲义、讲授、板书、作业和考试等均以英语为唯一语言。

(2)专业主干课程主要有:理论力学、材料力学、结构力学、流体力学、房屋建筑学、工程地质、土力学及基础工程、土木工程材料、测量学、混凝土结构设计原理、混凝土与砌体结构设计、钢结构基本原理及设计、土木工程施工技术、工程项目管理等。为提高学生的英语听说读写水平,培养计划中还增设了英文写作、英语中级口语、英语高级口语。

(3)全英文授课项目还以“多校园”学习方式与国外合作院校进行“2+2”联合人才培养。学生完成学业并达到要求的,可获得国外合作院校的学士学位。

浙江科技学院土木工程专业课程全英文授课项目具有国际化特色鲜明、授课对象复杂的特点。实施两年多来,取得了较好的成绩和大量宝贵的经验,留学生数量正逐年增加。但由于授课对象在文化、语言能力、高中教育基础等方面存在的差异,学生对专业课程的学习不尽理想,教学效果也不太明显。如何提高全英文授课的教学质量,推进全英文授课专业的发展是亟待思考的问题。

二、全英文授课存在的问题

(一)教学模式有待进一步创新

目前,土木工程专业全英文授课仍采用原教学大纲,也选取启发式、案例式的教学模式,但从已完成授课的一些基础课程和专业课程来看,效果一般。虽然课堂教师进行了大量的多媒体展示,但学生并没有完全消化和吸收课堂内容,加上师生双方在语言方面的障碍,难以达到让学生灵活运用所学知识去分析问题和解决问题的预期目标。

(二)课堂互动欠缺

由于学生在进校前,从未接触过土木工程专业的英文词汇,中国学生的英语听说能力也有限。任课教师专业英文表达也还不能熟练到信手拈来,在授课过程中对某些概念和理论的阐述不够到位,尤其是对一些比较专业的术语,学生较难理解和接受。虽然留学生思维敏捷,但对专业词汇的同步理解也感到困难,因此课堂互动受到限制。中国学生在课后尚能借阅中文版教材以弥补英文理解的不足,但对于留学生而言,即使图书馆能够提供较多的土木工程专业英文教材或文献,其成效也一般。

(三)全英文教材选择困难

选择国外英文原版教材,既能保证学科知识体系的系统性和科学性,又可以保证英文语言的准确性和生动性。但实际情况并非如此,原版教材并不是最佳选择:(1)从土木工程专业课程特点来看,除了数学和力学课程以外,其他专业课中涉及的相关国家标准和行业规范都与国外标准不尽相同;(2)原版教材价格高,有的甚至高达上百美元,学生经济上难以承受;(3)国内本科生培养方案中公共马列课程占用了大量学时,专业课程学时数往往被削减,如使用内容丰富的原版英文教材,学时严重不足。

目前大多数学校采用国内出版的用于双语教学的英文版教材,市场上也没有针对全英文授课的专业教材。实验用英文教材或指导书更是异常缺乏,一般由任课教师自编实验教材。

(四)课堂组织难度大

留学生的到来,对全英文教学是一个极大的推动,对学校的师资队伍也是一个严峻的考验,全英文授课面临新的挑战。

1授课进度缓慢

由于使用英文授课,学生对知识的接受和消化较慢,因此教学进度往往落后于教学大纲。

2授课对象的复杂性

中国学生内敛,数理基础好,但语言表达能力差。而留学生中相当一部分来自印度、尼泊尔、孟加拉、肯尼亚、加纳等国家,数理基础相比中国学生较弱,语言和文化水平参差不齐;部分留学生口音较重,不善于做课堂笔记,对学校的学籍管理制度和课堂规范不习惯,经常出现迟到早退现象。但留学生个性十分鲜明,“维权”意识强,对考勤记录、平时成绩登记、实验实践记录、作业批改等常常质疑,提出不同看法,这就要求授课教师必须要有严谨的工作作风,来不得半点马虎和松懈,教师压力较大。

3教师授课水平受到考验

虽然全英文授课教师都具有海外留学、访学经历,或者接受过英语培训,但与欧美教师相比差距明显。如不能根据课堂的实际情况用英语灵活自如地表述课程内容,特别是当学生对某个问题提出疑问时,常常不能临场变通,以更有效的表述自由发挥,对问题作出有效而合适的解释。教师使用英语授课的能力和学生的英语素质是开展全英文教学的先决条件[6-7],而建立稳定、高水平的师资队伍更是保证全英文授课人才培养质量的关键与前提。

(五)既有考核方式有待改进

使用英文书面表达,答题速度会较慢。如果沿用常规的以期末考试为主的考核方式,英文基础好的学生将占优势,而对于英文较差的学生,卷面考试无法正确反映其学习效果,势必影响学生学习的积极性。

三、提高全英文授课质量的对策

(一)加强教学过程中的人文关怀理念

由于土木工程专业全英文授课项目的学生文化差异巨大,个性鲜明,教师需要掌握留学生带有各自地区特点的语言习惯和特色,及时掌握留学生的心理,有针对性地讲解和提问,这种面对面的人文关怀很重要。人文关怀应体现在教学双方的互动和交流上,教师要调动学生的积极性,形成踊跃提问、热烈讨论的课堂氛围。平时注意学生的思想情绪和学习动态,通过建立网络沟通平台,及时解答学生疑问,并优化授课内容,调整授课方法和授课进度,注意引导学生逐步适应英语教学环境,加强与学生的沟通,耐心细致地帮助学生克服畏难情绪。

根据全英文授课及讨论式、启发式教学方法的特点,小班化教学更能促进人文关怀,教师更能掌握每个学生的个性、文化基础、学习特点、生活习惯等,也更容易控制课堂进度。但目前各高校教学工作量的计算方法在一定程度上限制了教学小班化,往往是教学班人数越多,学生注意力越不集中,教师越不容易掌控全局,教学效果也越差,这对于全英文授课尤为不利。

(二)实施直观教学模式

相比其他学科而言,土木工程专业采用形象直观的教学模式进行全英文授课的教学效果更明显。直观教学模式是一种“一看、二听、三实践”的创新教学模式,课堂上以图像和影像等直观化信息为载体,通过看、听、说和模型制作等手段促进学生对理论知识的理解,强化英语交流能力。

“一看”是在讲解相关知识点之前,有针对性地安排现场教学。比如参观基础工程、钢筋混凝土工程、钢结构工程、土木工程的施工现场等,增加对工程实际的感性认识,增强对土木工程概论、土木工程材料、钢筋混凝土结构、钢结构、土木工程施工等课程知识点的感悟,既为理论授课作铺垫,又可弥补专业英语表述的不足。

“二听”是在课堂教学中,结合运用现场教学所记录的影像资料和相关工程实例的影像资料,详细阐述理论知识,并通过模型演示和组装等方法促进学生对专业理论知识英文表达的理解和掌握。这个阶段主要是通过师生之间的互动,促进彼此之间的英文交流,提高师生的英文表达和理解能力。

“三实践”是师生之间和学生之间相互交流、总结和巩固知识点的过程,应结合工程实际开展课后作业、实验和设计,训练学生对工程实际对象的理论分析能力,以及运用理论知识解决实际问题能力。

(三)开展全英文教材建设

英文授课的相关教材建设刻不容缓,要鼓励教师根据教学对象特点,结合工程实例、科研实践,自编全英文教材。尤其是实验教材,可以根据培养计划、教学大纲的要求和实验室的配置情况,编写适合全英文授课的实验指导书。学校要建立全英文教材建设专项经费,支持全英文教材的编写与出版,建立优秀英文教材的评定和激励制度,构建高水平的土木工程英文教材编写队伍,加强对教材建设的宏观管理,建立健全教材建设的监督、检查和管理机制。

(四)完善考核评定模式

针对全英文授课特点以及授课对象的基本情况,建立一种适合全英文授课的考核评定模式。这方面可以借鉴国外的先进考核模式,增加考核中小组讨论、平时作业、团队表现、平时测验等成绩的比重,减少期末书面考试的压力,并酌情减少全英文试题的总量,或延长考核的时间。

(五)发挥教师主导功能

加强全英文授课教师之间的交流,基础课教师和专业课教师之间要通过听课、讨论、参观实际工程等方式交流授课经验,扬长避短,努力提高教学业务水平。

参考文献:

[1]颜世军,孙连坤,徐庆辉. 全英文授课医学本科留学生培养目标及其实现模式研究.吉林医学,2010(9):4637-4639.

[2]邓寿昌.土木工程专业混凝土结构设计原理课程双语教学实践与体会——回顾与反思.中南林业科技大学学报:社会科学版,2011(8):166-168.

[3]黄亚玲,唐瑶,吴星明,等.留学生电气技术实验全英文授课的教学实践.2012(4):242-244.

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[5]张子新,高校土木工程专业全英语教学模式和策略探析,中国科教创新导刊,2012(14) :80-81.

[6]师传敏.对高等院校全英语教学模式的思考.湖北教育学院学报,2005,22(2):109-111.

[7]张千帆.高校全英语教学模式探析.高等教育研究,2003,24(3):91-93.

FullEnglish teaching of civil engineering specialty

ZHANG Yunlian,WEN Xianmin

(School of Civil Engineering and Architecture,Zhejiang University of Science and Technology,Hangzhou 310023, P. R. China)

Abstract: