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簡述土木工程的概念賞析八篇

發布時間:2023-08-09 17:24:33

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的簡述土木工程的概念樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。

簡述土木工程的概念

第1篇

[關鍵詞]專業學位;建筑與土木工程;培養模式

[中圖分類號]G647

[文獻標識碼]A

[文章編號]2095-3712 2015 13-0049-03

[作者簡介]張華 1974― ,男,湖北宜昌人,博士,三峽大學土木與建筑學院副教授。

有研究者以水利工程專業學位為例,結合水利類“卓越工程師教育培養計劃”要求,探索了具有學校特色的研究生培養方案。[1]另有學者以車輛工程專業學位為例,介紹了學校研究生教育綜合改革情況,提出以職業需求為導向,以實踐能力培養為重點開展各培養環節改革。[2]近年來,不少學者對全日制工程碩士培養模式存在的問題及對策開展了積極的理論和實踐探索。[3-6]我校自2010年招收建筑與土木工程專業學位碩士研究生以來,結合學校特色和培養經驗開展了以服務行業和區域經濟為導向,以實際動手和實踐創新培養為重點,以推進校企聯合和產學研用結合為途徑的研究生培養模式改革探索。

一、管理體制

建立健全行政管理和學術管理各司其責和相關監督的和諧體制,行政上通過校院兩級實施過程管理、績效評估和質量保障,學術上通過校院兩級專業學位培養指導委員會 組 落實培養目標、課程設置、實踐環節和學位標準。

學校成立專業學位研究生培養指導委員會,學院按工程領域成立專業學位研究生培養指導組,其中來自行 企 業的委員均不少于3人。

二、招生錄取

復試分為面試和筆試兩部分,復試成績=面試成績×60%+筆試成績×40%,總分100分。專業課筆試環節重點考查考試運用基礎理論和專業知識分析解決實際問題的能力,不強調對公式、理論記憶和推演。面試環節重點考查學生對專業領域的總體認識、基本概念、基本知識、實踐能力和職業發展潛力。

三、培養方案

培養目標:掌握職業領域相關理論知識、具有較強解決實際問題的能力、能夠承擔專門技術或管理工作、具有良好職業素養的高層次應用型專門人才。

學分設置:總學分由課程學分和實踐學分組成,其中課程學分由學位課和非學位課學分組成,實踐學分通過學術活動、專業實踐、社會實踐、學科競賽和助教助管獲得??倢W分不少于38學分,其中課程學分不少于32學分,實踐學分不少于6學分。

課程類型:公共學位課,主要是政治英語類、公共知識類,如“知識產權”“信息檢索”;基礎學位課,包括數學力學類、職業資格類等;專業學位課,按模塊化設計,應包括相應研究方向最新工程技術和方法、研究前沿專題系列講座等;公共選修課,主要是為了提高學生的實踐能力和綜合素質,完善知識結構,促進文理滲透而開設的選修課程,如“實用文體習作”“演講與口才”等;專業選修課,主要供本學科或跨學科研究生選修;補修課,主要為前期學歷非建筑與土木工程相近學科學生設置的2~3門專業基礎課。

實踐學分可從學術活動、社會實踐、專業實踐、科技競賽和“三助”活動中獲得,其中必須參加10次以上校內外學術活動;參與導師科研課題研究累計一年以上或到企事業單位、研究生教育創新基地進行實踐鍛煉達3個月以上。

四、課堂教學

課程教學應以實際應用為導向,以職業需求為目標,以綜合素養和應用能力提高為核心,加強案例分析、現場教學和模擬訓練。專業學位課和專業選修課原則上理論教學課時不超過總學時的1/2,實例或實驗或實習等實踐性教學學時不少于總學時的1/2。原則上公共學位課以考試方式進行考核,其余類型課程以考查方式進行考核??疾榉绞礁鶕n程教學內容的需要靈活選定,可以是試驗或實踐技能操作,或者綜合調研報告、初步設計等。

五、實踐基地

依托學科特色,加強與地方和行業的合作,建設好省級研究生教育創新基地或研究生工作站。完善實踐基地運行管理機制,以項目合作為紐帶,校企“雙導師”制為保障,解決工程實際問題為目標,努力培養高層次應用型人才。

六、學位論文標準

建筑與土木工程專業學位論文選題應來源于工程實際問題或具有明確的工程應用背景,論文研究成果要具有工程應用價值,所研究的問題要具有一定的創新性,可以是技術革新,或是理論認識創新,或是技術集成創新。根據全國工程碩士教學指導委員會和建筑與土木工程專業委員會關于學位論文標準的要求,學位論文形式可以多樣化,但結合學校培養特色,主要分以下四種類型:應用研究論文類、勘測設計類、工程施工類、產品開發類。

一 應用研究論文類

應用研究論文類原則上應該包括緒論、主要研究內容和結果、工程應用與檢驗、結論和參考文獻等,總體上要求數據準確、邏輯嚴密、結論合理。

緒論主要闡述所研究問題的工程背景、開展研究的意義和必要性,應對該問題的國內外現狀做全面的綜述,要明確指出該問題當前的主要研究理論、方法、結論以及存在的不足之處,并提出論文主要研究內容。主要研究內容和結果部分應該綜合運用專業基礎理論和方法,采用專業技術手段對所研究的工程問題進行理論分析,或實驗研究,或數值模擬,得出合理的結論或可行的解決問題方案。工程應用及檢驗部分主要是將研究成果應用于解決實際問題,并與現場實際情況進行對比檢驗,從而驗證了研究成果的先進性、實用性、可靠性等。結論部分概括論文主要研究工作及結論,并明確指出作者主要創新點,包括新的思想、見解、理論、技術或方法等,簡要描述研究成果的工程應用價值,并對有待進一步研究的問題提出展望或建議。

二 勘測設計類

勘測設計類原則上應該包括緒論、設計報告、總結和參考文獻等,總體上要求數據準確、邏輯嚴密、結論合理。

緒論部分主要闡述所開展的工程背景、勘測設計的意義和必要性,重點說明勘測設計工程的技術要求和關鍵問題所在,對設計工程的國內外現狀或同類型的工程設計情況應有清晰的描述與分析,并簡要列出本工程要求開展的主要內容及工作量。設計報告要求詳細說明工程勘測設計所依據的各類規范、依據的主要理論、方法和技術原理等;對比分析國內外同類型勘測設計工程的情況;對于重要設計部分要有多套設計方案,并進行設計思想、經濟效益、工程技術等比較分析;根據工程實際情況,設計書應包括計算分析、測試分析、仿真實驗分析、技術經濟分析、結果驗證等內容。總結部分應概括工程勘測設計主要工作及結論,并明確指出作者在勘測設計中的主要創新點,包括新的思想和見解等;簡述推薦工程勘測設計方案的優缺點,并對勘測設計中發現的新問題提出進一步研究的展望。

三 工程施工類

工程施工類原則上應該包括緒論、施工報告、總結和參考文獻等,總體上要求數據準確、邏輯嚴密、結論合理。

緒論部分應闡述所開展的工程背景、工程施工的意義和必要性,重點說明工程施工的技術要求和關鍵問題,對施工技術的國內外現狀或同類型的工程施工情況應有清晰的描述與分析,并簡述本工程施工組織及實施的主要內容。施工報告應詳細描述工程施工過程中采用的施工組織、施工方法和技術原理等,對比分析國內外同類型施工的特色、技術難點和局限性,提出有針對性的工程施工方案,并進行方案比較;根據工程實際情況,施工方案應包括工程施工技術、施工組織、施工管理、施工材料及施工機械等方面??偨Y部分應概述工程施工的主要工作內容及結論,并明確指出作者提出的新思想或技術革新;簡述推薦的工程施工方案的優缺點,并對工程施工中發現的新問題提出進一步研究的展望。

四 產品研發類

產品研發類原則上應該包括緒論、研發理論及分析、實施與性能測試、總結和參考文獻等,總體上要求數據準確、邏輯論證嚴密、結論合理。

緒論部分應闡述所研發產品的工程背景、必要性和應用前景,重點比較國內外同類產品研發和應用的現狀及趨勢,并簡述研發本產品的主要內容。研發理論及分析應包括研發產品的用戶需求分析、需要達到的性能技術指標和總體設計,詳細說明設計思路、依據的技術標準和原理、詳細設計和校核計算過程,并對產品各項性能進行數值仿真分析。實施與性能測試應包括研發產品的試制、樣品性能測試分析和同類型產品設計指標比較等,提出進一步改進性能的意見和建議。總結部分應概述產品研發的主要工作及結論,并明確指出作者在產品研發中的創新點,包括新思想或新技術;簡述所研發產品的應用前景和市場價值,對進一步提高產品性能進行展望。

七、“雙導師”制

加強“雙師型”隊伍建設。一方面聘請企事業單位具有較高理論水平和豐富實踐經驗的專家擔任專業學位研究生指導教師和授課教師,另一方面選派教師到企事業單位進行實踐鍛煉,拓展專業實踐經歷。將優秀教學案例、教材編寫、行業服務等教學、實踐、服務成果納入專業學位教師和單位考核評價體系,建立定期表彰“雙師型”師資隊伍建設的優秀單位和個人的機制。

八、質量評價監督機制

建立內部全過程質量評價制度,覆蓋招生、培養、學位授予和就業質量跟蹤等方面。建立外部培養質量評價制度,引入校外行業專家、教育和管理專家對在校碩士研究生專業素養和學位論文質量進行評價。根據學科發展需要,建立定期開展自我評估和委托有關專門機構評估機制,以評促建。

完善專業學位質量監督保障體系。在學校和學院兩級專業學位研究生培養指導委員會指導下完善專業學位培養方案和學位論文質量保障辦法;完善校院兩級研究生視導機制,突出專業學位應用能力和實踐創新能力培養;建立學生評教制度;完善學位論文匿名評閱機制,建立企業專家庫和各類型學位論文質量總監;建立專業學位研究生培養質量動態信息平臺,全面反映學校、導師、學生培養動態過程,及時進行培養質量分析和。建立培養質量與教育資源分配掛鉤機制,對于培養過程中出現的問題,及時約談整改。

參考文獻:

[1] 拾兵,梁丙臣,劉勇.基于“卓越計劃”的全日制專業學位研究生的培養探索――以水利工程專業學位為例[J].課程教育研究,2012 30 :218-219.

[2] 梁德東,于愛國,陳雪梅,高振海,田文晶. 全日制工程碩士培養模式的創新與實踐――以吉林大學車輛工程領域工程碩士培養為例[J]. 學位與研究生教育,2013 12 :17-21.

[3] 任剛,余燕.中外專業學位研究生培養模式對比――以工程碩士領域為例[J].教育觀察,2014 13 :13-16.

[4] 初旭新,喬俊飛,劉趙淼.全日制工程碩士培養模式存在的問題及對策――基于調查問卷統計結果的分析[J].黑龍江教育:高教研究與評估,2013 1 :72-74.

第2篇

關鍵詞:工程力學;工程建設;實踐應用

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.09.091

在我國的工程技術研究中,基礎理論性研究占據著較為重要的作用。其中作為工程建設技術研究最為基礎與核心的技術理論,力學知識特別是工程力學基礎知識的應用,為我國的工程技術發展提供了不可替代的支持作用。因此我們結合當前工程建設的實踐技術,以及工程力學的應用理論,開展了工程力學在工程建設中的實踐應用研究。

1 工程力學在當前工程建設中的實踐應用研究

工程力學是力學知識在工程建設中最為常用與基礎的學科知識,因此在當前我國的各類工程建設中得到了廣泛應用。因此我國的工程建設技術研究人員,結合工程建設中的力學應用特征,將工程力學知識在工程建設中的實踐利用進行了系統化研究。目前就實踐應用而言,工程力學知識在以下工程建設中得到了廣泛應用。(1)高層與超高層工程建設。隨著我國城市建設的開展,各類高層與超高層建筑建設數量,正在不斷地增加中。而在高層與超高層建筑施工與使用過程中,工程力學的應用對于工程安全與質量保障起到了不可忽視的作用。(2)能源工程。能源工程建設是我國未來發展的重點工程,也是決定國計民生的重點工程。在能源工程應用中我們發現,無論是電力、石油、風力,甚至是核能工程建設中,工程力學知識都得到了廣泛應用。如核電廠工程施工中,工程力學技術的應用,極大地提高電廠反應堆外殼的穩定性與堅固性,進而很好地提高了核電廠工程安全性。(3)水利工程建設。水利工程在我國電力與農業發展中,起到了不可忽視的作用。在我國大中小型水利工程技術研究中,工程力學也得到了有效應用。其中長江三峽水利樞紐工程建設中,就廣泛的應用了水工力W、通航水力學、河流動力學問題、巖基力學等各類力學與工程力學基礎知識,確保這一偉大工程的順利完成。(4)國防工程。在我國的國防工程建設中,無論是武器基地、機場等國防基礎建設,還是各類導彈、飛機、艦船等武器研究建設中,工程力學都發揮了不可忽視的作用。因此力學與工程力學知識基礎探究,將會為我國各類工程建設質量提升,提供有效的理論支持,這也是我們此次研究開展的基礎。

2 工程建設中常用的工程力學內容

工程力學是一門歷史悠久、構成復雜的力學學科,其所包含的副學科理論對在工程建設中可以起到不同的技術支持作用。

(1)土力學與巖體力學。土力學與巖體力學是工程力學研究的兩個重要基礎學科。在工程建設實踐過程中,兩門學科主要應用于工程地基、鉆探、地下開挖以及地下交通等各類工程的應用中。如在當前高層與超高層建筑施工中,深基坑施工技術得到了廣泛應用。在深基坑挖掘與支護過程中,土力學公式發揮著重要作用。技術人員需要根據不同土質力學特點,進行計算,進而確定挖掘與支護方案,確保深基坑穩定性。而在地下挖掘施工中,技術人員需要根據地下巖體結構特征,進行其力學特征分析,提高地下工程巖體穩定性,避免塌方、滲漏等事故的出現。特別是在地下軌道交通工程施工中,技術人員需要很好的結合土力學與巖體力學工程,在地下交通隧道、車站以及地下配套設施工程施工中,發揮其技術支持作用。

(2)連續體力學到理性力學的發展。連續體力學是研究工程中各結構物理力學特點的力學理論,如建筑中梁結構剛度與強度;柱結構力學穩定性;建筑各結構變形問題產生和力學的關系等,都是這一學科研究的重要內容。但是隨著連續體力學研究的推進,這一學科中各類結構模型與公式都出現了不自然的問題,影響了其技術理論作用。因此物理力學研究者以現代數學為基礎,在上世紀中頁提出了理性力學觀點,并將其與連續體力學進行結合,提出了理性連續體力學的新體系。這一體系對于建筑結構整體以及各結構間力學特性與穩定性研究提供了有力的支持作用。

(3)固體力學研究的發展。

固體力學是工程力學的一個重要組成部分,也是工程建設中應用最為廣泛的力學知識體系。其主要組成包括了材料力學、結構力學、彈性力學、塑性力學、復合材料力學以及斷裂力學等基礎學科。其中以材料力學、結構力學、彈性力學為基礎的建筑力學,是當前土木工程建設中應用最廣,研究最多的工程力學內容。如在工程建設技術研究中,材料力學的研究可以確保施工材料韌性、抗壓強度、穩定性等數據符合建筑設計方案與實際使用要求,進而保證建筑施工與使用的質量。而結構力學則是在建筑結構設計中,利用力學原理確保建筑結構穩定安全。彈性力學則是在材料彈性基礎上,為建筑的抗震、抗壓性能提供保障。

(4)計算力學理論的提出與應用。計算力學是建立在計算機計算技術與工程力學基礎上的一門力學學科。其主要包括了基礎計算力學與工程計算力學兩個分支。其中后者是對于工程建設起到了主要的技術理論支持作用。其構架包括了建筑力學、離散化技術、數值分析和計算機軟件技術。其主要作用就是通過計算機軟件,使用離散化技術和數值分析方法,對建筑結構進行分析、檢測以及優化的技術手段。

(5)其他工程力學學科簡述。隨著力學研究以及工程技術研究的不斷進步,工程力學中還產生了一些其他的學科理論,如靜力學與動力學、可靠性力學、概率有限元法等分支理論,都在工程技術研究中起到了一定作用。如在靜力學與動力學研究中,我們形成了靜結構力學與動結構力學概念,進而為建筑結構穩定研究提供了新的力學理論基礎。

(6)工程力學實驗室研究。工程力學作為一項重要的技術理論學科,其在工程技術中的應用與實驗室研究有著不可分割的關系。如材料力學實驗室研究,可以驗證建筑材料是否達到建筑技術要求,進而確保建筑材料的使用質量。

參考文獻:

第3篇

簡述了委內瑞拉北部平原鐵路EPC項目的概況,分析了本項目設計與國內鐵路項目設計的差異,指出了本項目的設計特點。并結合該項目設計的實踐經驗和項目總承包的實際,闡述了為完成本項目的設計對現場技術人員的素質要求和設計優化對策。

關鍵詞:委鐵EPC項目 設計特點 設計優化對策

一、項目簡介

委內瑞拉Tinaco―Anaco鐵路項目是中國中鐵與委內瑞拉國家鐵路局(IFE)簽訂的EPC項目,由中國中鐵作為總承包商負責承建,合同總額75億美元,工作范圍包括設計、施工、設備采購及安裝、運營及維護培訓等(即交鑰匙工程),總工期40個月。其中,由中鐵二院全面承擔項目的勘察設計工作。Tinaco―Anaco鐵路是迄今為止委內瑞拉歷史上最重要的一個鐵路項目,也是中國高速鐵路技術輸出的第一個大型EPC項目。項目運作成功與否對中委兩國的合作、對中國高鐵技術能否成功走向世界都有很大的影響。

Tinaco―Anaco段鐵路是委內瑞拉規劃鐵路網中北部平原鐵路系統的中間的一段,為速度目標值220Km/h的客貨共線電氣化鐵路。線路位于委內瑞拉北部平原地區,跨越4個州,全長約470km,沿線設有10座客運車站,3座貨運站。全線無隧道工程,共有橋梁66座,橋梁總長13113m。

委內瑞拉北部平原鐵路EPC項目的設計特點分析

1、項目的投資組成造成設計優化壓力大

該項目合同承包總金額為75億美元(含12%增值稅),國內價1.05億元(RMB)/km,這個投資若扣除稅收約為9000萬元(RMB)/km,好象這種鐵路地形很平坦,工程簡單設計應無大問題。實際情況并非如此,其投資組成還包括了以下部分:

①合同中并無拆遷和遷改的費用,但在實際操作中,此項費用由中國中鐵負責,委方只負責相關協調工作。

②相關鐵路配套工程。(如引入車站的市政道路等工程)

③外電的配套工程。在國內外電配套工程由當地市政負責,外電工程也由電力公司配套實施,而且投資也不計入工程總投資。

④項目的技術培訓等。

從以上項目費用構成中分析可以看出項目的投資控制并不樂觀,且存在一定的風險;為達到盈利目的,在項目設計各個階段必須全方位的進行設計優化,在滿足合同和技術要求,確保工程安全和質量的前提下,創造性的開展設計和設計優化,最大限度的降低工程和工程投資。

2、項目勘察設計的工作強度大

根據委國法律項目工程開工建設必須具備以下三個條件:

①設計三個階段(概念設計、初步設計、詳細設計)。

②地籍調查(初步和詳細兩個階段)。

③環境評價(三個階段:環境條例和環境意向書、環境與社會文化影響報告、環境特殊影響研究報告)。

以為三個工作完成后方可施工。地籍調查工作由中國中鐵委托當地外協完成,但中鐵二院承擔了設計、環評工作。其中現場設計工作由于受出圖格式,工程設計軟件、規范應用和設計文件翻譯等因素控制,效率不到國內設計的二分之一,同時還要面臨著復雜的審批程序和大量的出圖工作。由于當地法律規定對環評審查尤為重視和嚴格,且環評需要緊跟著設計工作的步驟,造成環評工作是國內工作的3倍以上,而且還需要當地設計公司的協助,設計段落劃分的越多,環評工作量越大。

而測繪和地質鉆探外業工作受當地法律和治安的影響嚴重,需要大量的審批手續和保安工作,效率低下。

3、設計工作的國內外配合要十分緊密

僅依靠現場設計組同志來完成所承擔的勘察設計和環評工作幾乎是不可能滿足項目的工期需要和優化目標,還必須依靠大量國內各單位、各專業的大力支持與主動配合,本項目在中鐵二院勘察設計史上第一次成立了雙配制總體組。各級技術審查、生產調度計劃必須全面跟進現場的設計需要,滿足和適應計劃目標的要求,從而滿足設計工期、設計優化和現場施工要求。

三、對完成此類項目設計工作對設計人員的素質要求

我集團公司原來承擔的鐵路勘察設計項目多以國內為主,有較為完善和成熟的生產管理體制和工作流程,而此次大規模的開展海外項目的勘察設計,尚屬第一次,這種變化對工程勘察設計技術人員的要求也有了如下新的要求:

①有很好的適應能力

與國內現場出差不同,要求技術人員能較快的適應當地的氣候、飲食和風土人情,能較快的承擔現場工作的角色,盡快的了解現場工作的程序和方法,人員輪換不宜過于頻繁,且要做好長期現場堅持的各種準備。

②有較好的外語能力和繼續學習的能力

現場的語言溝通基本上西班牙語和英語為主,現場的圖紙文件也以這兩種語言為主,現場雖然有翻譯工作組,但受翻譯人數和翻譯專業所限,為使設計工作效率提高,要求現場技術人員應具備一定的英語和西語溝通能力,且能較好的掌握這兩種語言的技術資料和文件。

當地對鐵路建設項目設計理念、設計思維和設計方法都與國內項目有所不同,現場技術人員要在工作中盡快了解、學習并掌握這些差異,才能更有效推進現場設計工作。

③有較強的溝通協調能力

現場技術人員需要溝通和協調的部門和組織見下圖示。

從上圖可知,以現場技術人員為中心,形成多對象的溝通協調工作方式,這就要求現場技術人員有較強的溝通協調能力,保證溝通的通暢和信息的快速傳達,從而有效推進設計任務的開展。

④有強烈的責任心和使命感

在海外項目設計工作中,現場設計人員首先代表的是中國人的形象,再次代表的是中國中鐵和中鐵二院的形象,在任何時間和場合,現場技術人員都要以維護這兩種形象為自己的責任和使命,樹立中國工程師的良好專業形象。這種責任心和使命感的建立是中國中鐵和中鐵二院實施“走出去”的海外戰略布置的必然要求。

本項目設計流程及設計優化對策

1、本項目設計工作流程見下圖所示。

2、設計優化對策

①雖然本項目地形起伏較小,工程地質條件相對簡單,但由于委國的自然條件的特殊性和與國內鐵路項目的差異。設計需要充分發揮創造性思維和工作方法,針對當地的工程條件和地質條件的不同、標準的適應和國情的不同、施工條件和工藝、設備和材料采購進行大量卓有成效的設計優化工作。如經過對全線系統的優化,充分利用技術標準,將全線的橋梁比重由概念設計的10%降至詳細設計階段的2.8%。

②加強國內設計、審查和計劃管理以及國內外兩個設計組的銜接,是保證項目設計的進展和設計優化的關鍵和重點。國內設計和審查可為現場提供大量和寶貴技術支撐,現場必須緊密與國內配合和協調,充分利用國內高端智力資源。

③在本項目的設計中,前期設計優化尤為重要,要有理有據讓委方充分相信我們所設計項目的定位和真實需求,進行充分的實地考察和調研工作,掌握當地的水文和地質特征;在前期設計工作中要充分了解當地的法律法規,特別是對環境保護和三電遷改技術要求,充分減少設計變更內容和范圍,合理規避設計風險。

參考文獻:

[1] 訾士雄. 鐵路設計企業EPC項目的風險管理研究[M] . 山西建筑, 2010

第4篇

關鍵詞:抗震概念設計基本原則 優化準則 構造措施

Abstract: construction engineering structure seismic technology developing direction and trend of performance is based on the seismic design of base isolation, suppressing and earthquake-reduction and the structure control. These development trend from concept to implementation method mutual connection, and will be in construction engineering structure seismic performance bring big change and influence. And in the design of the building structure, the earthquake concept design is in many uncertain factors, in many irregular architecture design, commonly used is also the most effective design concept. Therefore, this requires engineering and technical personnel in building structural design process, we must make good use of the optimization of the anti-seismic concept design rules and the structure of the corresponding measures to ensure the rationality of the design of engineering and safety.

Keywords: anti-seismic concept design basic principles optimal criteria structural measures

中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:

地震是危害最大的自然災害之一。它是一種隨機的震動,具有難于把握的復雜性和不確定性,就目前的預測地震技術,還不能準確的預測到建筑物所遭遇地震的特性和參數。建筑工程在抗震設計時,在結構分析方面,由于不能充分考慮結構的空間作用、結構材料的非彈性性質、材料時效、阻尼變化等多種因素,同時也存在著諸多的不確定性。因此,建筑工程抗震問題必須立足于“概念設計”,而不能完全依賴“計算設計”來解決。

一、建筑結構設計中抗震概念設計

建筑結構設計包括理論設計和概念設計兩種。其中,理論設計是指結構工程師根據計算理論和規范,在對結構進行計算模型的假設及受力狀態的假定的前提下,對結構進行計算分析,得出數據式的結果,然后利用結果進行設計。而概念設計則是指設計人員從結構的宏觀整體出發,用結構系統的觀點,著眼于結構整體反應,正確地解決總體方案、材料使用、分析計算、截面設計和細部構造等問題,力求得到最為經濟、合理的結構設計方案以達到合理抗震設計的目的。在建筑設計的方案階段,從總體出發,采用概念設計的方法,能迅速、有效地對結構體系進行構思、比較和選擇。這種方法雖有一定誤差,但概念清楚、定性準確、手算簡單快捷,能很快選擇出最佳方案,具有較好的經濟、可靠性,同時也是施工圖設計階段判斷計算機內力分析輸出數據是否可行的主要依據。

結構抗震概念設計的目標是使整體結構能發揮消能減震的作用,并避免結構出現敏感的薄弱部位。地震能量的聚散,如果只集中在某些薄弱部位,勢必會導致建筑結構的過早被破壞。因此,目前各種抗震設計方法的前提之一就是假定整個結構能發揮消能減震的作用。在此前提下才能以常見的小地震作用進行結構計算、構件截面設計并輔以相應的構造措施,必要時采用彈性時程分析法進行補充計算,以達到罕遇大震作用下結構也不會倒塌的目的。不論是現行的《建筑抗震設計規范》還是《高層建筑混凝土結構技術規程》,都明確指出在各種建筑結構的抗震設計尤其是高層建筑混凝土結構的抗震設計中,抗震概念設計對結構的抗震性能起決定性作用,因此新規范(規程)均在相關條文中強調了建筑與結構概念設計的重要性,并要求建筑師和結構工程師在高層建筑設計中應特別重視建筑結構設計中的概念設計。

二、抗震概念設計的基本原則及優化準則

建筑結構概念設計的基本原則有以下幾個方面

(一)建筑結構的規則性和勻稱性。

建筑抗震設計規范要求,“建筑及其抗側力結構的平面布置宜規則、對稱,并應具有良好的整體性;建筑的立面和豎向剖面布置宜規則,結構的側向剛度宜均勻變化,豎向抗側力構件的截面尺寸和材料強度宜自下而上逐漸減小,避免抗側力結構的側向剛度和承載力突變?!苯ㄖ矫鎽捎靡巹t的平面布置,對A、B 級高度建筑宜平面簡單、規則、對稱、減小偏心;均勻規則的平面布置,既可以使建筑物分布質量產生的地震慣性力能以比較短和直接的途徑傳遞,又能使質量分布與結構剛度分布協調,限制質量與剛度之間的偏心。結構布置均勻、建筑平面規則。同時,又有利于防止薄弱的抗側力構件過早出現破壞或倒塌的現象,使地震作用能在各抗側力構件之間重新分布,增加結構的贅余度數量,發揮整個結構消能減震的作用。

(二)建筑結構的剛度和抗震能力。

水平地震的作用是雙向的,結構布置應使結構能夠抵抗任意方向的地震作用。一般情況下,可使結構沿平面上兩個主軸方向具有足夠的剛度和抗震能力。結構的抗震能力則是結構強度及延性的綜合反映。結構剛度的選擇既要減少地震作用的效應,也要注意控制結構變形的增大。建筑結構應具有足夠的抗扭剛度和抵抗扭轉振動的能力。現今的抗震設計計算中并不考慮地震地面運動的扭轉分量,因而在概念設計中一定要注意提高結構的抗扭剛度和抵抗扭轉振動的能力。

建筑結構的整體性原則

在建筑結構中,樓蓋對于結構的整體性起到非常重要的作用。樓蓋相當于水平隔板,它不僅聚集和傳遞慣性力到各個豎向抗側力構件,而且要求這些構件能協同承受地震作用,特別是當豎向抗側力構件布置不均勻或布置復雜或抗側構件水平變形特征不同時,整個結構就要依靠樓蓋使抗側力構件能協同工作。

(四)建筑結構抗震概念設計的優化準則

結構抗震概念設計的優化準則,即“四強四弱”?!皬娭趿骸笔侵腹濣c處柱端實際受彎承載力大于梁端實際受彎承載力;“強剪弱彎”是防止構件剪切的破壞,要求桿件的受剪承載力高于受彎承載力;“強節點弱桿件”是防止節點的破壞先于構件;對于桿件截面而言,“強壓弱拉”是為避免桿件在彎曲時發生受壓混凝土破裂的脆性破壞,使受拉區鋼筋的承載力低于受壓區混凝土受壓承載力。

三、抗震概念設計的構造措施

建筑結構抗震概念設計的構造措施有兩個方面:一是調整或限制構件的荷載效應,二是強制規定必要的結構抗震措施。具體說來,抗震概念設計的構造措施就是設置構造柱、圈梁和與框架柱及抗震墻相關的截面尺寸、軸壓比、配筋率、箍筋的要求等。比如,多層磚砌體房屋的抗震構造措施主要是構造柱、圈梁等,而在高層建筑的抗震設計中,豎向抗側力構件(如框架柱、抗震墻)的布置及與其相關的抗震措施。具體的構造措施要求如下:

(1)構造柱應該設置在墻體的兩端或墻體的交接部位。它主要不是承擔豎向荷載的,而是抗擊剪力,抗震等橫向荷載的。近年來為了提高砌體結構的承載能力或穩定性,而又不增大截面尺寸,墻中的構造體長按需要設置在墻體的中間部位,圈梁的設置必須是封閉狀態。

(2)圈梁的設置應該在裝配式鋼筋混凝土樓、屋蓋或木樓、屋蓋的磚房中,并且圈梁最好與預制板在同一標高或緊靠板底,圈梁應閉合,遇有洞口應上下搭接。

(3)一般情況下,抗震墻布置在豎向荷載較大處,平面形狀變化處以及樓梯間和電梯間。縱橫向抗震墻,宜合并布置為L形、T形、工字形,使縱橫墻互為翼緣,從而提高其強度和剛度??拐饓Φ拈g距不應過大,以防止樓板在自身平面內變形過大??拐饓χg樓(屋)蓋的長寬比應符合規范的規定??拐饓Φ呐浣盥?,抗震等級為一、二、三級應≥0.25%,四級應≥0.2%。鋼筋直徑≥8mm,同時≤墻厚/10,間距應≤300mm。結構設計規范中對框架柱和抗震墻的截面尺寸、軸壓比、配筋率、箍筋等的規定是非常重要的抗震構造措施。

以上幾項只是簡單列舉了設計規范中結構抗震構造措施中的部分內容,作為工程設計人員應該嚴格按照現行的設計規范中的相關規定進行建筑工程的抗震設計。

總之,作為土木工程技術人員在高層建筑的研究和工程設計中,應該從整體宏觀的觀點出發,把概念設計更好地運用整個設計過程中,綜合處理好建筑功能、技術、藝術、安全可靠性和經濟合理等幾方面內容,從而創作出更加安全、適用、經濟美觀的建筑。

參考文獻:

[1].建筑抗震設計規范(GB50011-2010)

[2].陳龍洪.談概念設計在建筑結構設計中的應用[J].建材與裝飾.2010.02

第5篇

關鍵詞:工程物探技術的運用;工程物探技術的理念;工程物探的優勢

由于近些年來科技的飛速發展,工程物探技術的快速發展也讓它成為地質科學上很重要的勘察方法,因為是一種很科學、合理、有效的檢測勘探的方法,所以被很多土木工程師以及設計工作人員們接受,這也同樣象征著現代勘察水平的高。

一、工程物探勘察技術的工作方法以及工作情況

當前在地質勘察的時候,除了要利用自己所研究的實驗結果,還必須要想到磁異常效果的相關資料,因為地質引物體性和地下地質構造的差異所引起的地球物理異常,但是這也只是一種非實物性、一種間接性的探測結果,它具有多解性以及局限性,不過如果只是靠一種方法的話就會將地質找礦的風險性加大。為了將工程施工資金的使用率提高,現如今都提倡使用綜合性全面、有效的勘察,這就讓我們更加需要了解各種各樣的勘查方法以及學會怎樣利用。

磁法、重力、地震、電力、放射性和電磁波以及地質雷達這七種大類方法工程物探的方法。

1.淺層的地震技術

用于因人工所激發的彈性波在地質巖石里的傳播來探究巖性信息以及地下地質結構的一種使用方法就是淺層的地震技術。

2.甚低頻型電磁波

運用廣播電臺發射的電磁波和甚低頻率當做場源的基本原理就是甚低頻電磁波的基本原理,在天空上、地表下還有底下的測量它們的電磁場的空間分布狀況,從中獲取淺層地質里面的電性局部的狀況。

3.層析成像

地震層析成像就如同運用醫學X射線CT的概念是一樣的,通過地震波的數據推斷出地下結構的物理屬性,從而可以通過這來進行分層解析它繪制出的圖像的技術。

4.瞬變電磁的方法

電磁測深的方法里面有一種就是瞬變電磁的方法。TEM是以電磁感應的理論概念為基礎的,經過對于目標物感產生的渦流場在它的周圍形成的第二次電磁場因為時間所發生的變化的影響特點進行的探究與分析,從而推斷出目標物的空間狀態,這也就達到了探測研究的目的了。因為這,TEM在對于高導電性很大的礦體的尋找的時候是有非常作用效果的。

5.大地電磁測深的方法

大地電磁測深的方法是用純天然交變電磁場作為電源的被動場源的電磁測深的方法。大地電磁測深是經過被動場源所導致的表現出測到的磁、電場的變化來對地下的礦物質的分布狀況還有電性研究的一種方法。

二、工程物探技術的運用

1.對于探地雷達的相關運用

高頻電磁波是以寬頻帶脈沖的形式來經過發射天線進行發射的,然后再通過目標體來透射以及反射,接著再用接收天線接收。當高頻電磁波在介質里進行傳播的時候,高頻電磁波的電磁場的強弱、它的路徑以及波形就會跟隨著介質里的電性質還有集合形態的變化而變化,因為這樣才會經過對時域里的波形的收集、處理還有分析、探討,從而判斷目標體的具體空間位置還有結構形態以及地下的界面,這就是探地雷達的原理。

地質雷達有很多的優質特點,比如它具有的分辨率很高、它操作起來非常的簡便、它的抵抗干擾的能力較強,還適合于各種各樣的環境當中。周圍介質里只要可以存在的物性的差異以及地下管線的目標都可以被探地雷達所發現。所以它經常運用到都市的地下管線的探測方面。

本篇文章就是運用了瑞典瑪拉公司企業所生產、發明的探地雷達,用探地雷達對徐州某地的地下管線做了探測、分析,從而推斷出地下管線的走向還有具體的位置。還依照實際開始挖掘與探測得出的結果進行比對研究,對于雷達測線平面不是太過于正常的特點進行分析處理。

只有周圍介質和目標管線體中的電磁波傳播的速度還有介電常數之間有著清晰的差異就是探地雷達可以運用的前提。

(1)金屬性的管線因為在金屬里面的電磁波的速度為零,所以它是不能再金屬里進行傳播的,電磁波到達金屬管道的界面的時候幾乎都是全部再被反射回來。

(2)不是金屬的管線到里面的介質,比如水、空氣等,它與周圍介質的電磁性的差異會很大。

(3)管線的周圍都是像砂質土、粘土等等這樣的,管線的管道上面一般都是鋪上有壓實路面的結構層,就像混凝土、瀝青路面還有三合土這樣的,管道里面的介質一般都是空氣、可燃的氣體以及水等等,管道的管徑通常就是1.5m到0.1m之間。

如果要是對探地雷達還有管線探測進行分析解釋的話必須要從兩個方面來說:

第一就是當是管塊還有溝道的形式的時候,一般界面的反射中部是平板的形狀,兩端是半支下開口的拋物線的形式的同相軸。

第二就是當在管線探測的橫向剖面的時候,因為管線作為獨立的埋設物,在管線是圓形的管道的時候,管線是開口向下拋物線像天橋的形狀的,這是它的反射波的同相軸。

2.電磁波的相關運用

根據電磁波在各種各樣的介質里傳播的特點,用來反應出地下界面上下介質中的物性式的差異,當差異越來越大的時候電磁波的反射波也會越來越強,它的振幅也會越來越大,介質里面的反射波速度的大小就決定了它振幅的方向,當電磁波要從介電常數較大波速反而較小的介質里面到介電常數較小、波速較大的介質里的時候,反射系數為正,也就是說它的振幅與入射波為同方向;不然如果相反的情況之下,它的反射系數就會為負,也就是說它的反射波的振幅為反向的。

徐州那里有一個矩形的場地,矩形場地的下面設有排水管線、地下的電纜還有地下光纜以及熱力管線。所以它們在進行探測的時候一般都是從兩個方向進行掃描的,那就是南北方向還有東西方向,經過這兩個方向的掃描,它就完全將整個場地給覆蓋了。依據地下管線所做的雷達掃描反應出的波形測線剖面圖,從而在上面標志出地下管線的可能位置。

在縱向深度有2米、水平距離有10米的位置上,會有一個非常明顯的拱形的異常,它的異常弧度比較大,由于剖面周圍還有電纜什么的,用這個方法還可以推斷出地下電纜在什么地方。

由于縱向的深度有2米、水平距離有9米的方位上有一個不明顯的拱形異常,它的異常的幅度不是太大,當經過實際的挖掘后,發現它是下水管道。

三、勘察中的優勢和選用合理的工程物探的方法

1.勘察時的優勢

第一就是在水域進行勘察的時候,根據工程物探的方法對水下底層的變化狀況進行探測,這樣可以將鉆探的工作量降到很低,從中便可以節約成本;第二就是通過運用工程物探的方法對基巖面起伏的情況進行了解,因此將鉆孔的工作進行正確、合理的布置;第三就是運用物探的方法對較為復雜的巖溶的分布情況進行探測,鉆探還能根據物探的靈活布置,如果兩者相結合的話就可以對區域內所有的巖溶分布的狀況完全掌握了。

2.選用合理的工程物探的方法

第一在選用物探方法的時候一定要注意成本。第二在選用工程物探方法的時候一定要有針對性,前提是一定要具備場地條件還有物性前提。

四、結束語

對于工程物探來說,因為物探技術理論的缺乏、干擾性又太大、解決問題的方法不夠完整,所以造成工程物探技術在運用的時候還是會產生很多的問題,出現很多的缺點還有盲區。對于解決地質問題的作用效果還有適合性做分析,讓各個方面的成果能夠進行互相佐證,取長補短是為了將工程物探資料解釋精度還有可靠性進行提高。工程施工的技術人員必須要認識到工程物探技術里面的缺點還有是否有效,經過正確的工作進行最為準確的推斷成果,從而能夠對工程建設還有環境工程更好的服務。

參考文獻

【1】劉康和,楊玉春.淺析綜合物探的意義與作用[J].西部探礦工程.2015,17(11)

【2】王振東.淺層地質勘探應用技術的解析[M].北京.地質出版社,2010.123-124

第6篇

[關鍵詞]排水固結法 地基處理新技術 水利工程 教學模式改革

[中圖分類號] TU41;G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2015)06-0132-03

地基處理(foundation treatment)一般是指用于改善支承建筑物的地基(土或巖石)的承載能力,改善其變形性能或抗滲能力所采取的工程技術措施。[1]隨著我國各類建筑與高等級公路的高速發展,軟弱地基處理成為工程界亟待解決的重大問題。[2]目前,重慶交通大學地基處理新技術課程是針對水利工程專業研究生開設的,也有很多高校的土木、交通、水利、鐵路等專業都開設了本課程或教學內容相近的課程,旨在擴大土木工程及相關專業的學生的知識面,熟悉常用的較新的地基處理方法,提高解決工程實際問題的能力。[3]排水固結法作為地基處理技術中一種最基本的方法,主要用于解決地基的沉降和穩定問題,是本課程的重要內容之一。

課堂是教育教學的主陣地,它直接關系到培養什么樣的人的問題。[4]課堂教學是教育教學中普遍使用的一種手段,它是教師給學生傳授知識和技能的全過程,課堂教學模式直接影響教學效果。本文從排水固結法的教學特點及教學中存在的問題兩方面出發提出課堂教學模式改革方法,以期達到諸多教育者和研究者所關心的如何提高該方法教學質量的問題。

一、排水固結法的教學特點

(一)授課對象

為了提高碩士研究生地基處理專業知識與專業技能,我校早在2007年就為水利工程專業研究生開設了地基處理新技術作為專業基礎課,并作為其他專業的專業任選課供全校研究生選擇學習。我校是重慶乃至中國西南地區較早開設地基處理相關研究生課程的高校之一,并且把作為基礎本方法的排水固結法選為本門課程的教學重點和必須掌握的知識點。因此該方法的主要授課對象為研究生,且主要為水利工程專業碩士研究生。

(二)授課教學內容

排水固結法又稱為預壓法,適用于飽和軟黏土、可壓縮粉土、有機質黏土和泥炭土等,特別適用于在持續荷載作用下的地基土。它是一種在建筑物建造以前,在天然地基或者設置有豎向排水體的地基上進行加載預壓,使地基中的自由水隨著豎向排水體排出而使得固結沉降提前完成,地基土強度得到提高的方法。[5]排水固結法的教學內容安排如表1所示:

表1 排水固結法的教學內容安排

從教學內容上看,排水固結法的授課主要存在以下兩個方面的特點:

1.涉及知識面廣:排水固結法包括堆載預壓法、真空預壓法、真空堆載聯合預壓法、電滲法幾種基本方法,包含加固機理、設計計算、施工工藝等方面的教學內容,體系龐大,涉及土力學、水力學、工程地質學等基礎專業知識,涉及知識面廣,要求學生有一定的專業基礎;

2.工程實踐性強:學習排水固結法的目的是使學生掌握其基本理論,了解本方法或技術最新的發展動態,分析存在問題的原因,掌握方案的選擇和評價,培養學生應用本方法加固適用地基的實踐能力。教學內容與工程設計規范密切相連,學習的最終是服務于工程設計,因此具有較強的工程實踐性。

二、課堂教學模式存在的問題

目前針對教學內容主要存在的問題有:

(一)“灌輸式”授課

研究生教育是我國教育結構中最高層次的教育,肩負著為國家現代化培養高質量創造性人才的重任。[6]研究生的碩士階段教育,是本科畢業之后繼續進行深造和學習的一種教育形式,在學生掌握專業所需基本技能后,在專業修養素質上有更大的提高,其目標是培養有一定理論基礎的專業設計工作者即設計師。研究生畢業生在國家各項事業中發揮著重要的作用,他們中間有相當一批人將成為教學、科研和部門的主要骨干力量以及學術帶頭人,有的將獲得國家發明獎和重大科技成果獎。排水固結法的授課對象為碩士研究生,他們有別于本科生,處于接近成熟的成長時期,求知欲望強,對未來有很高的期許,且有強烈的拓寬知識面及接觸新鮮事物的要求,采用本科傳統的“灌輸式”授課方式是不能滿足碩士培養的要求,這是針對授課對象存在的主要問題。

(二)底子薄

排水固結法的教學內容涉及知識面廣,需要學生對土力學、水力學、工程地質學等基礎專業知識有全面的了解,而我校的水利工程研究生招生來源于不同高校或相近專業,他們本科開設的課程有所不同,對專業基礎知識的認知面單一,想要“消化”排水固結法中的相關知識點,有一定的難度。

(三)見聞少

排水固結法學習的目的是服務于工程實際,而絕大部分學生是本科畢業后直接攻讀碩士研究生學位,毫無工程背景,聽到見到的工程都比較少,學生僅靠書面教育,想象力的發揮存在很大的局限性,見聞少也使學生對該方法的掌握多了一道障礙。

(四)條理不佳

從表1可以看出,在教學中先對排水固結法進行了概述,后進行了加固機理、設計計算、施工方法等方面的介紹,其中分別講述了幾種基本方法,教學的側重點在于基本原理,理論性很強也比較全面,但是這樣的表述方式讓學生難于對某一個方法形成系統性的認知。研究生畢業以后,大多就職于設計院、研究院以及高校,從畢業生畢業工作以后的反饋信息可知,多數畢業生對復合地基排水固結法的理解不透徹,概念模糊,缺乏具體排水固結法分類方法的認識,當遇到工程設計分析的時候,一片茫然,不知如何下手。

(五)缺乏支撐

理論來源于實際,又服務于實際。排水固結法學習的最終目的是解決實際問題,但在本教學內容的設計上,極少提及實際工程,有一定的缺陷性,單純的理論教學容易讓學生感覺疲憊,且不易理解。

三、課堂教學模式改革

(一)教學內容的改革

由于排水固結法教學內容條理性不佳,并且缺少工程實例,讓學生對該部分的內容含糊不清,設計方法不明確,因此,對該部分教學內容進行了改革,改革后的教學內容如表2所示。

表2 排水固結法改革后的教學內容安排

從表2可以看出,改革后的教學內容與原教學內容相比,存在幾點不同:

1.先簡述排水固結法的原理,對幾種方法中一致性的內容作了統一講解后,按照小節的方式分別講解每一種方法的原理、設計、施工,各個擊破,也有利于學生進行對比分析理解,對每一種方法形成系統性的認識;

2.增加了工程案例小節,形成系統認識后,列舉了我國幾種應用排水固結法進行地基加固的工程實例,進一步加深了學生對排水固結法各種方法的認識;

3.針對研究生的培養目標,根據本行業目前的研究動態和國內的工程應用情況,增加了發展趨勢一小節,讓學生更好的分析了解排水固結法的發展動態,為他們的科研之路做好鋪墊工作;

4.通過本章思考題,讓學生鞏固所學排水固結法知識點,便于日后應用。

(二)“圖片+視頻”式教學模式

排水固結法的教學內容決定了排水固結法教學工程實踐性強的特點,規范規定的條例僅靠文字表述,會讓課堂了無生氣,學生的學習熱情大幅度降低。圖片是一種直觀的簡化的表述方式,在課堂教學中使用簡單的文字配以形象的圖片制作課件,讓課堂教學五彩斑斕起來,能夠合理規避學生的視覺疲勞,提高課堂學習效率。而隨著電子科學技術的飛速發展以及信息化進程的加快,越來越多的工程制作宣傳片,還有按照原理制作的一些教學短片,工程現場拍攝的視頻等都可用作教學,使課堂更加活潑生動。因此,這種“圖片+視頻”式教學模式可以很好的提高學生的學習興趣,傳輸大量的學習信息,加深學生對教學內容的記憶,加強對知識點的理解,能夠有效的提高課堂教學質量。

(三)網絡化學習方式

20世紀80年代以來,教育改革的總趨勢是教育多元化、社會化、信息化和國際化。[7]對碩士研究生的培養,應采用課程學習和科學研究相結合的方式,因此既要注意知識的傳授,更要加強能力的鍛煉。碩士研究生畢業要在堅實的掌握本學科基礎理論和系統的專門知識的基礎上,具有從事科學研究工作或獨立擔負專門技術工作的能力。要達到這一要求,碩士研究生必須具備查找和閱讀科技文獻的能力,正確掌握學科的發展動態及發展趨勢。在本課程中,針對教學對象為碩士研究生這一特殊授課對象和幾乎每位學生都有電腦的特點,增加了排水固結法的發展趨勢一節,這一節的增加也旨在培養學生查閱相關科技文獻數據庫或其他相關網絡文章的能力,通過閱讀文獻,了解排水固結法的發展動向,總結其發展趨勢,凝練其科學難題,學習解決這些科學難題的科學研究的方法。

三、結論

課堂教學是教育教學中使用最多最為普遍的一種教學方法,其教學模式的正確與否很大程度上決定了教育質量的高低。文章結合排水固結法的特點及教學中存在的問題,廣泛吸取國內外其他高校同行的教學經驗,參考畢業學生和用人單位反饋的信息,依據現代化的教育教學理念,在多年的教學經歷中總結教學經驗,重點探討了通過調整課題教學內容、綜合運用其他教學手段的課堂教學改革模式。與原來的教學模式相比,新模式能夠結合課程內容自身特點,以學生為中心,采取多種手段,激發學生學習的興趣,加深學生對工程概念的理解,充分調動學生學習的主觀能動性,因此使教學真正達到培養工程師的目的,取得了較好的教學效果,并且為進一步的科學研究打下基礎。

[ 注 釋 ]

[1] 鄭俊杰.地基處理技術[M].武漢:華中科技大學出版社,2004.

[2] 李彰明,馮遺興.動力排水固結法參數設計研究[J].武漢華工學院學報,1997(19):41-44.

[3] 鄭俊杰,龔文慧,劉尚蔚.《地基處理技術》課程教學方法探討[C].土力學教育與教學――第一節全國土力學教學研討會論文集,2006.

[4] 張曉華.當前課堂改革的困惑與對策[J].教育情報參考,2005(6):37-38.

[5] 王俊杰,唐彤芝,彭.地基處理新技術[M].北京:中國水利水電出版社,2013.

[6] 趙軍,唐祖愛.水文水資源學科聯合培養研究生模式的探索與實踐[J].河海大學學報(哲學社會科學版),2005(1):75-77.

[7] 梁世寧.新課標下中學地理情境教學的理論與實踐研究[D].福州:福建師范大學教育碩士學位論文.

[收稿時間]2014-12-18

第7篇

水污染控制工程是高校環境工程本科專業類必修課程,也是重點特色專業建設的關鍵課程之一。基于專業課雙語教學實施現狀分析,進行了課程輔雙語教學活動改革探討。在不增加課堂教學學時的前提下,通過調整課堂組織方式、開展課外教學互動、優化多媒體課件內容等,合理置入適量的雙語教學模式。在滿足教學目標前提下,顯著增強了本科生對專業知識的深入理解,并提高了學生對英語文獻的閱讀分析能力及科技英語書面表達能力,在實際操作中具有可行性。

關鍵詞:水污染控制工程;專業課程;雙語教學;本科教學

中圖分類號:G20;TU82 文獻標志碼:A 文章編號:

10052909(2013)04009704

作為培養復合型人才的有效途徑之一,采用雙語教學的方法和模式進行專業知識學習,符合中國加入WTO后教育發展的總趨勢,也是中國大學國際化、步入世界知名大學行列的一項重要手段[1-3]。隨著科技、經濟、文化全球化趨勢的日益顯著,專業技術性國際交流活動愈發頻繁,培養掌握特定專業知識和技能,并能熟練使用外語在國際市場施展拳腳的高層次人才已是大勢所趨[3]。環境工程專業是大學本科開設的重點學科方向之一,推行雙語教學也成為眾多高校環境工程本科教學改革的一項重要內容。但是,專業課程教學學時有限,教學組織模式復雜,學生英語水平參差不齊,以及在師資配置方面的局限等因素,嚴重制約了專業類課程雙語教學在本科階段的實質性開展[4]。水污染控制工程作為大學本科環境工程專業的一門主干課程,基礎理論復雜、工程應用性極強,是一門與國際研究現狀與發展成果緊密結合的前沿性課程,開展該課程的雙語教學實踐對培養厚基礎、寬視野、強技術的復合型人才大有裨益。目前,許多高校都已將該課程列為不同級別的精品課程進行持續性建設,包括課程內容提升整合、教學組織方式深度優化、實驗與課程設計的綜合實踐等。

結合重慶大學環境工程專業水污染控制工程校級精品課程的建設過程,筆者在實踐教學中進行了輔雙語教學活動的嘗試和總結,在不增加現階段課堂教學學時的前提下,探索最大限度地發揮課堂教學效率、促進專業類課程雙語教學實施的途徑與模式,以期為環境工程本科專業類課程的雙語教學改革提供有益參考。

一、專業課雙語教學現狀分析

就全國雙語教學開展現狀而言,除十余所國內一流高校外,大多數高校專業類課程雙語教學的開展尚處于規劃和建設初期,尤其是針對工科類專業課程的雙語教學活動更是有待進一步推進與加強[5]。從專業類課程雙語教學的開設類別看,相對金融、貿易、管理等學科,中國各高校在環境工程專業學科領域開設雙語教學活動的數量仍相當有限;從教學內容看,環境工程專業已開設的雙語課程主要針對環境工程概述性原理和泛化性技術基礎的課程教學,如環境工程概論,環境工程與科學導論、環境經濟管理概論等,而核心、主干專業課程,如水污染控制工程,固體廢棄物處理與處置、大氣污染控制工程、環境工程原理等,由于這些課程的專業性和綜合性較強,教學難度較大,開展該類課程雙語教學的現有實踐經驗甚少。水污染控制工程作為工程應用性極強的精品課程之一,其課程建設本身是一個與時俱進的長期過程,從進一步促進學生對專業知識的吸收和認知,多視角拓展學生的國際視野、潛移默化地增強學生對英語文獻的識讀及理解能力等角度,將雙語教學的理念與模式適時、適當地融入到教學實踐中,符合高校專業類課程教學改革進程的發展方向。

二、專業課輔雙語教學方法分析

(一)課堂教學組織方式

學院輔雙語教學實踐嘗試結合水污染控制工程精品課程建設同步進行,實際教學活動中未增加課堂教學學時,堅持以專業性工程型人才培養為目標,兼顧提高學生專業外語的應用能力,包括專業英文詞匯的積累、專業英文文獻句段的習慣表達、外文科技文獻的核心內涵理解。教學組織總體上持續關注學生的興趣與授課反饋,充分利用并合理配搭英文教學資源,循序漸進,適當、適量、適時地將英文教學貫穿在課堂授課過程之中。

首先,強化針對性預習環節。各教學單元任務開始前,安排5分鐘左右的課堂時間,教師發放預習提綱,包括下一教學單元的重難點、雙語輔教學內容及其相關的英文科技文獻或教輔材料的梗概性選編、教師要求的預習方法與完成方式等,要求學生課后按要求認真完成。例如,若采用雙語教學的知識點為基本概念或原理,則需按預習提綱簡明扼要注明其基本要點與內涵實質的英文釋義;若為某一典型水處理技術方法,則應批注其單元操作控制步驟的英文關鍵詞。教師隨堂對預習情況進行抽查,計分重點考察學生對待預習任務的態度和關注程度,按15%比例計入期末綜合成績。針對性預習方式不僅避免了教師盲目編寫雙語教學講義,而且較好地激發了學生的主動性和獨立思維,使學生雙語課堂教學的適應能力大大增強。針對性預習方式在強化雙語教學的同時,提高了課堂效率,有效解決了雙語教學流于形式的問題。

其次,在課程輔雙語教學實踐中,不過多分析專業術語英文語法成分,重在逐漸培育和形成僅把英語作為不同于母語的一個載體,培養學生對英文科技文獻的熟悉關注度,潛移默化地提高學生的英語應用能力,為學生能持之以恒地涉獵專業領域外文文獻,并水到渠成地達到一定水平奠定良好基礎。

最后,彰顯輔雙語教學在授課方式上的靈活性,最大限度地利用包括英文網站資源、英文原版資料片等在內的優質信息資源,減少學生對外語授課的恐懼。一方面教師需花費大量時間和精力對涉及雙語授課知識點的材料進行篩選、剪輯、編排,對板書—課件—口頭的教學方式合理優化,以科學利用有限的課堂時間,達到“授之以漁”的教學效果。如:在污水處理工藝流程章節雙語授課時,各處理單元專業詞匯相對簡單,因此可通過全英文flash課件,配合學生圖片達到理論聯系實際的效果。另一方面,筆者認為輔助雙語教學中英文授課比例也不應拘泥于特定的任務性指標,而應根據學生的接受能力靈活調整。眾所周知,課堂提問能有效提升教學效果、活躍課堂氣氛,但該課程受到學時與開班人數的限制,提問互動未能深入展開。為避免出現“滿堂灌”,課堂上應適當采取開放提問,鼓勵大家廣泛參與,或者通過教師自問自答的過程啟發推理,引導學生集中注意力、認真思考。

(二)課外教輔互動

水污染控制工程作為一門專業主干課,多年來課外答疑指導環節已成為該課程教學體系中必不可少的環節。為有效提升雙語課堂教學效果,適當調整和強化了課外教輔互動,以緩解學生在雙語授課環節的緊張和壓力,持續激發學生對專業課學習的濃厚興趣。一方面增加了采用英語表述的課后作業考查,比如:結合文獻查閱簡單歸納某污水處理技術的發展沿革,對水處理單元技術進行典型影響因素討論,或者完成某特定污水水質處理的流程分析等。利用集中答疑時間,師生共同討論、交流作業內容,在各抒己見中,活躍學生思維,鍛煉科技英語表達,培養學生應用英語分析專業問題的能力。另一方面,較之于單純的中文教學,學生對雙語教學的接受認可度更為重要,因此,在教學活動中鼓勵學生課后借助郵件提問,鼓勵學生采用英文郵件形式交流,教師每周集中一個上午的時間進行整理和選擇性回復,并就典型問題課堂集中解答,作業與課后討論按15%的比例計入期末綜合成績。

為增強雙語教學的趣味性,增加學生對知識點應用的理解,拓寬學生知識面,筆者嘗試將雙語輔教學實踐探索融入實驗環節,實驗報告冊中實驗所用儀器、設備以及試劑等采用雙語注釋,實驗結果討論中要求學生至少對一條結論用英文展開分析,讓學生嘗試簡單的科技英文書面表達,最大限度地發揮實驗教學環節對雙語教學的促進作用。

(三)課件內容與形式優化

作為精品課程建設的重要環節之一,水污染控制工程教學課件的不斷完善是其建設過程的重要環節。根據課程輔雙語教學模式的需要,對課件內容和形式進行了優化。

首先,對適合進行輔助雙語教學的內容進行精心選擇,按原理性、技術性、應用性、前沿性等幾個基本層次,優化輔助雙語課件編制方式進行,營造良好的課堂氛圍。原理性教學內容(需氧有機污染氧垂曲線、吸附理論基礎等)科學性較強,包含的基本概念和術語相對較多,課件中主要以關鍵詞的雙語表達顯示;技術性教學內容(污水處理工藝單元等)規范性較強,知識構成專業性、典型性強,課件中采用雙語概括關鍵句,簡述案例,并輔以原版英文資料;應用性教學內容(膜技術、離心機等)成套設備較多,與實際應用結合緊密,雙語更多地體現在圖片信息、國外應用性錄像短片等方面;前沿性的教學點(如難降解有機物高級氧化與吸附處理等)多為目前國內外研究熱點,英文科技文獻與網絡學術交流相對豐富,雙語課件的相關內容則采用權威研究成果列表歸類的形式,培養學生歸納文獻成果的能力,激發學生對科學問題探究的濃厚興趣。

其次,課程雙語教學課件的內容編排并非面面俱到,取舍原則主要基于學生對采用雙語教學知識點的接受程度,并兼顧課時與大綱進度。教師應根據專業知識難易程度、學生英

語理解平均水平因材施教。就該課程而言,在水污染控制基本原理部分采用雙語輔助教學,學生具有環境工程概論的基礎,易于在授課初提高學生的接納度和參與程度,讓學生有一個逐漸適應的過程。同時,選擇比較典型的,目前在水處理領域應用相對較多的技術性方法,如沉淀、吸附、混凝、好氧活性污泥處理法等內容適度進行輔雙語教學,重點突出而又有拓展空間。課件內容編制應注意考慮知識點在國內外教學體系中的差異,比如,國外一些原版教材一般籠統考慮水處理過程,沉淀、過濾、混凝等主要針對給水處理,而該課程重點針對污水處理與污染物控制,因此在注重對原版英文教材、英文文獻取舍的同時,應按教學大綱認真選編課件內容。

此外,從專業詞匯的認知與知識講授的角度,需充分考慮詞匯的前后銜接、循序漸進,逐漸接觸、逐步積累。輔助雙語課件制作的主線也應從易到難、從單個詞匯標注到句,具體內容上可以根據難易程度作局部調整。基本原則是盡可能減小課程在輔助雙語教學中師生的交流。難度較大相對復雜的內容以中文為主,配以章節、小標題或提綱,重要專業詞匯和術語用英文表達;而易于理解的部分,采用全英文課件形式。

三、結語

開展理工科本科專業類課程的雙語教學是中國本科教學改革發展的重要方向,也是培養具有一定國際視野和掌握國際通用語言的專業性人才的必然趨勢。確保良好的雙語教學質量,需要教育政策的引導,需要各級教育工作者共同思索,客觀認識大學本科專業類課程雙語教學的實質性內涵及其教學功能,以學生為本,探索具有針對性與學科特色的專業課雙語教學模式,全面推動專業類課程雙語教學體系的完善和發展,推進高校本科教學質量工程再上新臺階。

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Bilingual teaching of water pollution control course

XU Xiaoyi, HU Bibo, YANG Chun

(College of Urban Construction and Environmental Engineering, Chongqing University, Chongqing 400030, P. R. China)

Abstract:

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