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1.2圖紙設計中存在的問題建筑工程的施工步驟都是按照事先設計的施工圖紙展開的,所以對于整個施工環節來說,建筑施工設計圖紙有著至關重要的作用。可以說圖紙設計工作的成效,會對整個直接建筑工程的施工質量產生重大影響。然而,從我國建筑施工企業的施工現狀來看,很多施工團隊都忽視了設計圖紙工作的重要性,采取了不認真的態度對待施工圖紙設計工作,使得施工圖紙不夠嚴謹,缺乏學科、合理性。例如,在設計各層結構的具體施工圖的時候,使用了不標準的圖集,也沒有弄清楚各層梁、柱、墻的詳細構造。
1.3建筑選址中存在的問題我們常說:“萬事開頭難。”如此可見,要想做好一件事情,就必須要有一個好的開頭。這句話運用到建筑結構的設計工作中,也就意味著要做好最基本的結構設計工作。對于任何建筑施工項目而言,倘若選址存在不穩定狀況,那么再好的建筑結構也無法為整個建筑工程的施工質量提供保障。當前,在建筑選址中存在的選址缺乏合理性、科學性等問題,直接影響到了建筑施工項目的安全系數,不利于提高建筑施工項目的質量。
2建筑結構設計對策
2.1優化建筑結構設建筑結構設計單位在優化設計高層建筑結構的時候,需要注意幾個問題:(1)設計工作要為提高建筑工程的施工質量服務;(2)要盡可能地控制好工程造價,將之設計在可接受范圍內。對此,需要建筑結構設計單位,在開展設計工作的過程中,要充分考慮投資商的經濟實力和實際的施工需求,權衡建筑項目的施工質量與建筑施工企業投資回報之間關系。所以建筑結構設計單位,要借助“強柱弱梁、強剪弱彎、強壓弱拉”的原則,對建筑結構進行優化設計,促使建筑結構設計單位制定的方案可以達到令人滿意的效果。
2.2加強溝通與交流建筑結構設計師在開展建筑結構設計工作之前,應該要加強與承包商、投資商之間的溝通與交流,并通過與他們之間展開的交談活動,了解到建筑工程的具體施工要求,同時充分了解本次到建筑工程的施工基調,對建筑工程的施工現場以及地質條件進行整體把握,明確建筑方每個部門需要注意和配合的地方,將建筑結構設計的基本方案確定下來。
2.3明確參數含義在建筑工程中的有些專業術語難以區分,對于建筑結構的設計師而言,在沒有明確參數定義的前提下,開展設計工作,必然會影響到設計質量。理論上而言,參數是沒有明確界限的,但是在具體建筑工程施工環節中,每個參數都需要界定實際有效意義,所以設計人員應該明確參數的含義,并在實際的設計工作過程中,對這些參數加以正確利用。
2.土木工程建筑創新施工技術
2.1深基坑支護施工技術
深基坑支護施工技術的出現主要是因為城市當中各種大型以及超高層建筑的涌現,其中深基礎施工是保證大型和高層建筑施工質量的關鍵。深基坑工程主要包括了巖土工程勘察與工程調查、支護結構設計、基坑開挖與支護施工、地層位移預測與周邊工程保護、施工先創量測與監控5個方面。目前,針對不同的施工要求深基坑支護方法也越來越多,包括混凝土灌注樁、人工挖孔樁、預制樁、深層攪拌樁、鋼板樁等。所以在具體的土木工程當中,科學設計預計處理深基坑支護結構,并且采用安全合理的支護技術措施保證深基坑施工十分重要。土木工程深基坑支護結構的作用就是在基坑挖土期間能夠達到擋土、擋水的作用,保證基坑開挖與基礎施工順利進行,同時不會對周邊建筑物、道路等產生影響。部分支護結構可以重復利用,而部分支護結構會埋在地下,因此支護結構既要保證施工安全,又需要經濟合理。幾種常用的深基坑支護技術:鋼板樁支護、深層攪拌水泥樁支護、地下連續墻、土釘墻、土層錨桿支護、錨噴網支護等。在具體的應用當中,鋼板樁由于施工工藝較為簡單應用較廣。
2.2新型預應力技術
關于新型預應力技術,需要著重描述的應該是體外預應力[3]。與體內預應力結構相比,體外預應力的施工要求更低。考慮到體外預應力的特殊性,即體外材料不能夠與預應力結構發生共振,一定要保持其單獨振動。這是因為當體外預應力發生共振時,很容易導致預應力筋的彎折疲勞。在預應力技術當中,設置預應力結構十分重要,并且要根據不同的工程特點設計出不同的施工工藝流程。在具體的結構設計當中,要充分了解土木工程的特點以及荷載性能,制定出一個合理的預應力施工方案。
2.3鉆孔灌注樁基礎施工技術
灌注樁施工比較簡單,可以采用機械鉆孔或者是人工挖孔的方式,不需要使用大型機械,并且不會產生較大的噪音、振動以及擠壓周圍土體帶來的危害,其經濟成本也低于地下連續墻低。一般情況下,當基坑深度達到8-14m時,可以采用排樁。柱列式灌注樁的工作比較可靠,但是需要注意的是帽梁整理拉結作用,特別是在基坑邊角處,帽梁應高連續交圈。當要求灌注樁需要起到抗水防滲作用時,應該保證樁間與樁背的深層防水攪拌樁或者是旋噴樁的作用。如果施工周邊環境保護要求較為嚴格時,為了有效降低排樁的變形,應該在軟土地區對基坑底部沿灌注樁周邊或者是部分區域用水泥攪拌樁等進行加固,有效保證被動區的抗力。隨著鉆孔灌注樁逐漸在土木工程中的使用廣泛,在加強技術的同時應該對使用到的機械設備、施工材料等作出更加細致明確的規范,保證鉆孔灌注樁基礎施工技術更加完善。
3.土木工程建筑施工技術未來發展
3.1產業化
將土木工程變成產業化,是未來建筑行業發展的趨勢之一[5]。借助產業化的發展模式其中大大減少了人工作業與人工強度,實現更加高質量的流水線作用。這種產業化模式需要相應技術的支持,將建筑施工變成一體化作業,形成一種標準化的施工技術代替原有的人工施工。借助產業化,使用更加先進的施工設備與技術,在提高建筑施工效率與質量的基礎上降低人工施工危險指數,更有利于實現科學管理。
3.2生態化
低碳理念與低碳經濟的不斷滲透,土木工程施工本身就與環境存在一定的矛盾性,解決這種矛盾實現土木工程施工與環境的和諧發展這就成為了建筑施工的未來發展方向之一。充分站在環境保護的角度,在最大限度之內減少對環境的破壞、對環境的污染。因此,就需要從方方面面做起。首先是從建筑材料,加大研發力度向節約型、環保型建筑材料方向發展,同時從施工機械設備方面進行優化,提供施工效率盡量減少能源的消耗。同時從廢物利用的角度考慮盡量少產生工業廢料,在此基礎上加強對工業廢料的再利用,有效節約資源。同時建筑技術方面肯定也會再次得到一定的創新,更好的作用于具體的土木工程建設當中。
(二)降低地基對混凝土的約束力
在實際工作中,降低地基對混凝土的約束也是混凝土結構施工中需要注意的問題,如若地基的約束力作用在混凝土結構上,也會降低凝土結構施工質量。
(1)進一步降低混凝土內部約束力為了保證混凝土結構施工質量不受混凝土內部約束力的影響,在應用混凝土施工技術時一定要估算混凝土結構內部溫度。在具體施工過程中,注意控制混凝土結構內部溫度,如若出現溫度超過估算范圍時,應當采用覆蓋法或蓄水發法等來降低混凝土結構內部溫度。
(2)減少外部地基約束力在土木工程建筑混凝土結構施工過程中,應用混凝土施工技術進行混凝土澆筑時作用在地基上的作用力較大,會增加地基需要承受的壓力,相應的地基約束力將會作用在混凝土結構上,促使混凝土結構施工質量降低。對此,在混凝土結構澆筑時盡量采用滑動層澆筑,通過滑動澆筑,緩解低級所承受的作用力,相應的降低地基外部約束力,確保混凝土結構施工質量達標。
2土木工程的可持續發展應用
2.1工程設計環節的可持續發展
土木工程設計指的就是對工程建設所需的經濟、資源、技術、環境等展開綜合分析與論證,編制合理設計方案的活動。在進行土木工程設計的時候,需要對技術可行性、經濟合理性、工藝先進行、結構安全可靠性等方面進行分析,并且對施工、使用、拆除等環節對環境的影響進行考慮。所以,在設計環節中,一定要重視可持續發展戰略的應用。在進行具體設計的時候,主要包括三個步驟:初步設計、技術設計、施工圖紙設計,在此過程中,一定要加強設計人員之間的交流與學習,保證設計規范的統一,深入理解與運用可持續發展戰略,進而促進土木工程建設的順利完成。
2.2工程施工及管理的可持續發展
2.2.1工程材料的可持續發展
材料是土木工程建設的根本,新材料的產生會促進土木工程的快速發展。現階段,土木工程的主要材料就是鋼筋混凝土,其生產材料主要包括:水泥、粗細骨料、摻合料、外加劑等。在生產水泥以及混凝土的時候,從原材料開采、加工、配制、生產、使用、報廢等全過程均面臨著資源、能源、環保方面的嚴格挑戰,在一定程度上,限制了材料的可持續發展。要想實現土木工程的可持續發展,就一定要保證混凝土的綠色化轉變。針對混凝土的綠色化轉變而言,一定要盡可能提高其使用年限,比如,將重要混凝土建筑物的安全使用年限由以往的50年增長為100年,這樣就可以節約建筑維修、重建、拆除等方面的消耗,同時也可以降低其對環境的污染程度。
2.2.2工程管理的可持續發展
土木工程施工從施工準備、施工到竣工,在整個過程中都要嚴格按照施工規范執行,并且貫徹落實可持續發展戰略,如對人居、生態、資源、環境等進行保護。所以,在實際施工中,必須加強以下內容的落實。首先,強化建筑場地資源的高效利用,保護環境,減少污染。在土木工程建設中,一定要對古建筑、植被以及周邊重要建筑設施等進行有效的保護,制定可操作性強的方案,降低施工影響。在確保工程質量的基礎上,盡可能減少對人工與設備的投入,降低施工對周邊環境的影響程度,防止其破壞環境、浪費材料與資源。同時,一定要擬定關于室內外空氣、噪音污染的施工措施,并且予以嚴格落實,實現土木工程建設的預期目標。其次,實現材料與資源的節約。可持續發展最有效的方法就是減少能源消耗與建筑廢料、垃圾的產生。40%的能源消耗用在了建筑物上,30%的能源消耗用在了交通上。所以,在進行建筑物設計與使用的時候,一定要盡可能尋求節省能源的方式,加強對太陽能、風能及可再生能源的利用;在實際施工中,秉持“變廢為寶”的原則,盡可能降低材料損耗,可以回收廢磚石、混凝土等材料,充當要求不高的填充材料與地面材料,這樣不僅可以節省工程材料,也保證了工程整體質量,是一種非常有效的可持續發展手段。最后,制定科學的管理及監督機制。在土木工程建設中,除了制定施工項目管理目標,規劃實施項目目標組織、程序、落實責任之外,在開展項目管理工作的時候,一定要予以貫徹落實:實際施工中一定要盡量減少場地因素的影響;全面提高材料與資源的利用率,增加材料的回收率與再利用效率;強化人員與機械設備的統籌安排等。在落實這些措施的同時,一定要保證土木工程質量達到使用標準。高質量的工程項目,能夠有效增加項目使用年限,降低項目運行成本,有助于使用人員的健康與安全,對促進社會經濟發展有著重要作用,是可持續發展戰略的充分體現。
2.3工程拆除的可持續發展
土木工程結構在滿足設計要求使用期限后,需要進行淘汰與拆除,在進行拆除的時候,必然會對生態環境產生一定的污染,出現一些建筑垃圾與廢棄物。通常情況下,建筑垃圾都會占用一定的土地,降低了土壤質量,影響了空氣質量,導致水域受到污染。針對這些情況而言,一定要采取有效的措施,降低其對生態環境的破壞,達到可持續發展目標。在建筑物拆除過程中,可以從以下方面著手:其一,針對達到使用期限的建筑物而言,可以先進行全面的檢查與測試,如果發現其主要結構完整、承載力滿足要求,沒有其它嚴重危險問題,可以延續其使用期限,之后對建筑物進行全面的支護與維修。其二,在建筑物拆除之后,一般都會產生大量的垃圾,一定要根據實際情況,對產生的這些垃圾進行分類、回收以及再利用。比如,可以將混凝土塊磨碎,除去雜質后,將其當作是骨料予以使用,這樣不僅可以節省工程材料,降低工程造價,還可以保證工程施工的整體質量,在一定程度上,實現了土木工程的可持續發展。
中圖分類號:TU712 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)36-0127-01
近些年我國城市建設和道路建設出現“高溫現象”,土木建筑工程也便隨之升溫,一轉成為社會熱門行業。不僅如此,各大高校也在逐年擴招土木工程專業。但是我國在土木工程專業中存在著嚴重的差異性和地域性,這邊導致從事土木工程行業的人員水平參差不齊。據統計,我國現有3600多萬建筑工人,約占全世界建筑行業人數的1/4,是世界最大的勞動群體,所以,我國面臨著嚴峻的土木建筑施工問題。下面將就該問題及其解決對策進行分析。
一、概述完善土木建筑施工的重要意義
土木工程建筑是一個關系到國計民生的大事,在建筑工程事業中是一主戰場。同時土木工程建筑具有十分浩大的工程量以及十分廣泛的涉及面,它具有濃重的歷史性、實踐性、社會性和綜合性等特征,同時由于經驗積累相對豐富,進而根據漫長的歷史演變過程而伴隨人類社會的發展過程出現。土木建筑工程在促進我國建筑行業發展中有著十分重要的意義,主要是由于土木建筑工程事業關系到國計民生,同時也是建筑工程事業的沙場,其意義深遠。
二、土木建筑工程施工存在的主要問題
1、進度控制的力度問題
對土建工程施工的進度往往不能統一要求,因為我國的土木建筑工程施工存在著總包和分包的關系。因此這就需要在施工過程中根據實際情況進行施工,采取不同的施工進度。影響土木工程建筑施工的投資效益以及增加施工管理費用的原因一般都是因為在進行分包的過程當中出現分包項目單一,使得整體土建施工難以按著總體的工程項目所預定的時間進行交付和使用。這便使得工程施工成本增加,也對工程按時投產所帶來的效益造成嚴重的制約,使其降低。
2、施工質量問題
(1)材料質量問題。在當前市場經濟的條件下,某些施工單位以為追求經濟利益,降低自身成本,出現了材料檢測不夠嚴格以及材料的摻假現象等。同時因為材料種類繁多致使工程施工過程中各種虛假行為更為嚴重。同時由于市場購買的材料沒有達到真正的標準,甚至還出現了施工人員安全防護用品質量差,價格廉,進而帶來了各種事故發生的機率提高。給施工人員的生命財產安全帶來威脅。
(2)人員素質問題。施工人員素質的高低關系到施工質量的好壞。土木建筑工程項目需要人付出勞動來完成,因此這就對施工人員的素質提出了更高的要求。其中施工人員受教育水平低導致所掌握的建筑施工基礎知識少,這就是施工人員素質低的具體表現。施工質量差是由于施工人員職業素質,職業培養的極度缺乏造成的。施工人員相關職業技能不夠合格,技術掌握情況生熟。
3、施工安全問題
由于施工現場所涉及到的人員和機械材料等比較復雜,導致出現的安全隱患也就相對較多,這也和當代土木建筑工程的規模有一定的關系。其中,施工技術的安全和施工現場所有人員的安全開弓之管理是安全管理的主要針對方面。施工機械設備的使用技術的安全性、腳手架的搭設和應用的合理性、現場施工工作人員的安全性等問題都是目前土木建筑施工中人員的安全問題。
4、施工技術問題
土木建筑施工質量決定這施工技術,而提高施工技術、控制事故發生和高效完成是土木建設施工的根本手段。影響土木建筑施工效果的重要技術指標有很多,比如深基坑開挖技術、混凝土技術、防水技術、預應力技術等等。在土木建筑施工中出現的一些安全隱患,往往是施工管理人員得不到安全的主要原因。在土木建筑工程施工技術中往往有著明確的技術規范和監理規則。而這些導致出現安全隱患的原因會嚴重影響到施工進度,嚴重者甚至會威脅到人員的生命安全,因此在當下,對技術的控制管理加強是保證施工技術的重中之重。
5、施工中的環境污染問題
隨著人們生活水平的不斷提高,當代土木工程建筑施工造成的環境問題也是不能被輕易忽視的。況且環境問題已經成為當下人們所關注的問題之一。而土木建筑施工所造成的環境問題也已經很嚴重。施工現場環境存在很多不合理的現象,比如亂丟亂放成品與半成品和建筑工具的現象,還有隨意丟棄生活垃圾和生產垃圾,這些都對建筑工程的整體質量和環境造成一定的影響。
三、解決建筑施工問題的對策
1、加強安全管理
土木建筑施工危險現象頻現,這就需要我們采取一定的措施來降低土木建筑施工現象的危險性。首先可以完善相關法律條例,建立事故檔案,通過加強對建筑企業施工安全方面的管理,同時不斷分析事故出現的原因以及可以解決的相關措施,避免使得事故的重復出現。其次還要不斷普及安全教育知識,對施工人員進行定期培訓,使其掌握熟練的安全知識以及標準的安全操作流程等。讓施工人員可以有在施工現場保護自己的能力和技巧。其三,土木工程建筑管理人員如果想要進行現場管理工作,就要通過定期的專業考核,只有通過合格的專業考核才有資格進入現場管理。其四,通過獎罰制度對特殊崗位的工作人員進行管理,以便保證工作人員按照具體的標磚進行操作。如果出現操作不規范的現象就要對其進行相關處罰。同時相關工作人員還要有一定的工作證件來證明其身份。
2、建立全方位的技術控制系統
為了應對施工技術先進性對土木工程施工的影響,建立和完善一個全方位的技術控制系統,這對于提升整體施工技術具有重要意義。當前,計算機系統可以通過對施工過程、實測值和預測值、位移以及內力進行分析,從而對比出其間的誤差值,若誤差值過大則通過調整使其達到設計要求。除此之外,氣候、材料、資源等都會對施工帶來影響,因此對其進行調整和分析是很重要的。最后得出符合技術控制系統建立的設計目標。技術控制體系還包括了現場技術控制,為控制好施工現場的情況,建立現場監管部門,對于施工現場當中存在的問題做出及時的糾正及指導,同時,對于可對施工技術造成影響的材料,為保證其符合標準,需要進行試驗及現場分析才可應用到施工當中。
3、加強環境保護
建筑企業不僅要重視對企業效益的追求,還要時刻關注對環境的保護。要堅持走可持續發展戰略的路子,時刻綠色施工,盡量減少對環境的污染。為了降低施工過程中對環境所造成的影響,就要采取相關措施來解決這些問題。要把這些責任落實到每個人的身上,及時宣傳普及施工人員的環保意識,讓施工人員認識到環境保護的重要性。除此之外,還要利用新技術來減少現場施工帶來的噪音,新技術可以對環境起到保護作用,也可以對工期起到一定的縮短,降低對環境的影響力度。只有將可持續發展的理念融入到建筑施工的方方面面,才可同時兼顧建筑施工與環境保護。
結束語
總而言之,土木工程建筑的施工對于完善土木工程質量控制很有幫助,也對人們生活方式的改變具有重要意義。甚至還會影響到國民經濟的增長,有助于我國土木工程建筑行業的據快速平穩發展。
參考文獻
[1] 楊艷紅.淺談土木建筑施工的問題與對策[J].中小企業管理與科技(下旬刊).2011,1(08):98-100.
建筑施工過程的成本控制不是一層不變的,它會根據市場、經濟的發展變化而變化,這是成本控制的一個重要特征。由于成本控制是一個動態變化的、涉及面廣的管理過程,施工過程中每一個細節的變化都可能導致成本預算發生變化。因此,建筑施工過程要遵循一個“全面控制”的原則,即是要求所有的施工人員都能夠全面的參與到這個項目中來,提升施工人員的成本控制意識,同時也起到監督的作用。此外,對施工項目的每一個環節都要能夠做到全面控制的程度,并注重細節,這樣才能夠保證成本控制的全面性。
1.2動態控制原則
土木建筑施工項目成本控制也遵循PDCA原則(計劃、執行、檢查和處理),即要求在根據計劃執行的基礎上,還要根據每一個細節來進行反復的檢查各項的消費額和開支標準,對于不符合標準的開支要能夠及時的修改和處理。土木建筑施工項目的成本控制雖然由設計圖紙和合同規定的成本計劃來實施,但是由于施工過程本來就是一個動態的過程,成本控制也隨之處于動態的過程。因此,成本控制的施工人員在施工過程中就不斷的修改、反饋、糾偏,才能夠保證完工時的成本控制在計劃范圍內,實現成本控制的最優化。
1.3開源與節流相結合的原則
收支平衡是一個企業穩定發展的根本性條件,在進行施工項目的成本控制時,不能僅僅著眼于企業利潤的提升。對于成本控制,有“進”就必有“出”,一個項目在施工之前,計劃里就應該要使得每一筆費用的支出都要有相應的預算收入,達到收支平衡,只有這樣,才能夠使得一個企業的資金得到良性的循環利用,企業才能夠長久的發展下去。
2土木建筑工程施工成本控制的措施
2.1增收途徑的分析
從增收途徑進行土木建筑工程施工的成本控制是一個最根本的措施。所謂從增收途徑的分析來進行成本控制,就是仔細分析建筑施工之前的資金計劃、消費預算等,準確完善每一項資金預算,通過這個環節的控制來實現成本控制。比如說,在進行施工項目的設計時,就將成本控制的意識加入到其中,對圖紙的審核時,提出有科學根據的合理化建議以及積極的修改意見;再比如說,在進行材料選擇之前,就做好充分的市場調研,對所選材料做相關的測試,以保證材料能夠符合設計以及合同的要求。這樣就避免了再施工過程中出現材料不合適而進行重新購置,造成施工過程財力、人力等資源的多重浪費。
2.2建立健全的成本核算體系
此外,在建筑施工過程中進行成本控制也是一個很重要的環節。在建筑施工過程中進行成本控制主要體現在建立一個健全的成本核算體系。這個核算體系不僅僅只是針對“物”,還要針對“人”,換言之,即是在建筑施工過程中要不斷的施工細節進行成本核算,保證其是符合成本預算的,對超支以及減支等情況要及時進行匯報與核算,并分析其原因。針對“人”即是說在成本核算體系的要求之下,所有參與成本控制的工作與管理人員都要定期召開經濟分析會,對近一段時間以來的成本進行一個全面的考核,對出現的問題及時的糾正,并對每一位工作人員進行監督。
2.3信息化成本管理
二十一世紀是信息技術主導的時代,信息技術為人們的生活、教育以及科技等都帶來了極大的便利。隨時代的發展,信息化管理成本成為了一種必然的發展趨勢,不僅僅是由于信息化管理的便捷以及精確性,信息化管理還保證了施工企業的市場競爭力。因此,建筑施工的成本控制過程中,引入信息化管理是目前必須要做到的重要環節。
在我國城市建設正在如火如荼的開展,城市建設的一個重要標志就在于城市建筑的高速發展,現代城市高樓大廈已經是一個極為重要的體現,但是城市建筑的發展還需要解決許多的問題,尤其是在我國地域差異較大,人文特征有別的國家,如何進行有效的土木工程建筑結構設計,為人們提供舒適可行的安居環境,是建筑企業或者機構需要重點思考的方面,這也是保障其發展的一個前提。其實經過幾十年的發展,我國土木工程建設結構設計水平和能力已經得到了極大提升,但是囿于多種方面的原因,其中存在的問題還需要我們進行深入的剖析解決。
一、我國土木工程建筑結構設計中存在的問題分析
從我國近些年土木工程建筑結構設計的發展來看,城市建筑水平已經得到極大提升,建筑工程設計也開始多樣化,并且在實際的工作中較為注重對于人們生活質量要求的相關問題,但是具體分析來看,我國土木工程建筑結構設計存在的問題也是有的,而且這些問題體現在多個方面,需要引起設計者和相關管理者的關注。
1.土木工程建筑結構的牢固性有待提高
眾所周知一個建筑工程最為主要的就是要保障具有牢固性,這不僅僅體現在建筑物的安全和穩定,更主要的是對于居住者的一種安全保障,引起要切實做好牢固性的管理工作。載現代社會的土木工程建筑結構設計中,如何做好工程牢固性的相關工作逐漸成為一個較為重要且必須思考的問題。但是我國土木工程建筑結構設計中對于這一問題的解決力度還不夠,其中存在的一些安全隱患問題并沒有切實的解決。在土木工程建設結構設計中,雖然表面上沒有任何問題,但是一旦出現自然災害,比如地震、火災等都有可能對于建筑物造成巨大的沖擊,致使建筑結構發生一定的變化,對人們的生活安全造成嚴重影響,這些問題都是在土木工程建筑結構設計過程中沒有做好地基工作。比如在我國2008年發生的汶川大地震造成眾多房屋、橋梁等出現坍塌的情況,都是因為沒有做好工程牢固性的保障工作。
2.構造柱和承重柱的區分問題
土木工程磚混結構建筑的構造柱和梁配合設計,能夠起到良好的防止墻體斷裂的情況,是一種重要的保障措施,更是對居住者生命財產進行保障的重要基礎,但是在現實的工作中,一些土木工程建筑結構設計人員沒有清晰的認識到兩者的區別,尤其是沒有分清楚構造柱和承重柱的概念,將承重柱的設計方法直接套用到構造柱設計當中,沒有為構造柱設置基礎。因此,難以抵抗地震的震動強度,從而導致結構裂縫、沉降等,甚至引起建筑物倒塌。另外。為了方便分析承重柱受力,將其截面面積設計得太小。這樣在外力的作用下,柱體和梁體就會出現開裂問題。
3.缺乏對環境因素的考慮
前面已經提到,我國是一個地域差異較大的國家,每一個地區都具有自身的特征,不僅僅是居民對于建筑的需求,更主要的是建筑結構設計中的一些需求問題,比如地域環境對于建筑結構設計的影響,在我國東西南北土質、水質、文化等因素差別比較大,比如在潮濕度方面,南方比北方較為潮濕,那么如果在土木工程建筑結構設計過程中不能進行有效的考慮,而采用同樣的建筑結構設計理念,在建筑材料的使用方面沒有區別,那么在建筑物的使用過程中必定會出現一些問題。
二、土木工程建筑結構設計問題的有效改進措施
作為土木工程建筑結構的設計人員,在進行相關設計工作的過程中必須主動進行實地調研,不斷 提高自身的設計水平,尤其是對于上述提到的一些問題必須進行及時的改正,提高認識,全面提高建筑結構的設計水平,保障工程的質量和人民群眾的生命財產安全。
1.全面做好牢固性設計工作
前面對于牢固性設計存在的問題進行了詳細的分析,因此作為設計人員在未來設計的過程中必須充分重視這一問題,第一個方面是做好內力組合設計工作。內力組合是土木工程結構承載力抗震設計的要點,它要求在調整承載力抗震系數的基礎上設計。工程結構抗震設計要求材料強度的設計值應大于沒有考慮抗震要求時的材料強度設計值。如果采用非抗震設計的材料強度設計值進行計算,則抗震設計需要對承載力抗震的系數進行調整。通過綜合受彎梁、偏壓柱、受剪等的系數調整,提高結構的承載能力;兩一個方面是做好板設計和配筋。板設計和配筋的結構設計,要分析板長邊和短邊的長度。如果長度差距< 2mm,則適合采用雙向板計算的方式設計;
如果兩者的長度差距在2 ~ 3mm 之間,則適合沿著短邊的受力單向板進行計算,并將足夠的構造鋼筋布置在長邊位置。根據工程結構板的具體大小,可按照彈性的方法計算。對于連續雙向板跨中的最大彎矩計算,要求根據荷載分布的具體情況,對滿布荷載進行分解和間隔進行布置。
2.充分考慮環境的因素
針對我國建筑結構設計中存在對于環境因素認識不足的問題,在以后的設計中,我國的設計人員必須及時提高認識,對于環境問題進行解決,首先是要認清楚當地的實際土質,土質環境決定了建筑物的穩定程度,也就是要求這些設計人員在設計的過程中對當地的土質情況進行充分的考察了解,如果在土質較為疏松的地域進行建筑,就比考慮進一步進行加固的問題;其次是做好天氣等問題的考察,在我國南北方的雨水差異較大,因此要根據這些區別進行不同的建筑設計,比如在南方,雨水較多,那么在進行建筑結構設計中要充分考慮有效防水、防潮的問題,避免因雨水過多而影響建筑物的質量;最后是要區別地域人文環境,我國是一個地域廣闊,多民族的國家,每個地區和民族在發展的過程中都有獨特的風格,因此建筑結構設計也要充分考慮居民的需求,在設計過程中有所區別。
結語
隨著經濟全球化的發展及知識經濟時代的到來,創新成為推動社會科技進步與經濟不斷發展的決定性力量[1]。城市經濟的發展、建筑工程的規模逐漸擴大及其形式功能的日新月異則要求土木工程技術也不斷地發展與創新,同時也要求高校土木工程專業[2]培養大量應用型創新高等工程技術人才。畢業設計論文作為土木工程本科專業中最后的一個理論性與實踐性綜合的教學環節,其目的是培養學生獨立分析與解決工程技術問題,最終使學生符合應用型創新工程人才的基本要求。因此,畢業設計[3,4]論文必須具有綜合知識、能力與創新相結合的特點。企業、高校與科研院所[5]之間通過生產、教學和科研緊密結合,在課程教學與實踐過程中有機結合企業生產實踐與科研創新,可以較好地培養學生綜合素質、能力以及創新能力。同時,使學生在實際畢業設計論文過程中,提升科學研究能力與團隊合作精神,增強設計與參與生產實踐的事業心和責任感[6],在更好地運用綜合專業知識提升畢業設計質量的同時,達到應用型創新人才的培養目標。
1創新土木工程畢業設計模式
產學研有機結合土木工程畢業設計論文的創新,就是在畢業設計與研究論文中,實現畢業設計[7]、教學與土木工程實踐相結合的創新模式,提升土木工程專業學生的實踐能力。土木工程產學研項目中,結合科研創新與生產實踐來優化課程教學,培養土木工程學生的實習實踐能力,有助于全面培養有能力的土木工程專業學生。在具體的土木工程畢業設計創新模式之中,可以優化開展實施產學研合作,有效建立健全當前土木工程教育中產學研結合教育課程評價[8]及調控機制,改變傳統的土木工程教育模式。同時,也有助于實現企業、高校以及研究機構間的優勢資源互補,優化培養應用型土木工程專業創新人才。
2基于產學研土木工程畢業設計的意義
利用產學研機制與應用型創新人才培養目標進行創新性土木本科畢業設計論文的選題,從工程實際與學術問題的聯合創新出發,豐富與擴展課題的研究目標,將產學研科研或工程項目轉化為創新型的實驗項目、依據工程實際與實驗模型培養學生的動手能力、擴展創新能力。同時,創新性土木本科畢業設計過程中,也可以提升學生的論文寫作能力,優化學生力學模型計算能力,培養技術學術交流,擴展學生思維,具有重要創新意義。基于產學研的課程實踐與畢業設計工作,能夠優化提高土木工程產學研合作水平和效率,實現共贏,共同發展。創新模式,搭建土木工程產學研平臺,優化服務,能夠優化推進企業與高校、科研院合作,提高合作層次,有效實踐產學研合作,提升土木工程畢業設計質量,發揮積極影響。而且,在土木工程專業中,其畢業設計與實際工程密切相關,使其與產學研相結合,有助于培養學生的實踐能力與創新能力,也可以提升畢業設計質量,具有重要意義。
3基于產學研土木工程畢業設計創新的實現措施
3.1完善產學研結合體系
密切協調土木工程教學與后期畢業設計間的聯系,基于產學研創新模式,設置課程教學與生產實踐,最終為畢業設計的選題、實習與設施打下基礎,增強課程試驗與畢業設計等與外部生產與科研創創新等因素之間的關系,提升畢業設計質量。考察學生的知識綜合應用能力,解決工程中與企業科技生產中的實際問題,從而使學生能夠更好的理解工程畢業設計題目,使其能夠聚精會神地投入到畢業設計中,提升學生參加土木工程畢業設計的熱情。
3.2提升土木工程專業產學研基地實力
高校院系加強與地方科研生產合作,建立完善土木工程專業的產學研基地,鼓勵教師參與生產實踐,提升其實踐指導實力,為畢業設計與論文提升工程實際的支撐,激發土木工程學生在畢業設計中的潛在能力。通過土木工程專業產學研聯合的課程教學實踐與畢業設計,更深層次地讓學生通過融入到土木工程設計實踐中。
3.3提升選題水平
創新性畢業設計論文選題工作,必須要確保選題符合土木工程專業的實際特點,切合應用型創新人才的培養目標要求,保障土木工程畢業設計的選題深度可為學生所接受,一方面避免選題簡單重復的陳舊題目,適應經濟與社會發展的需要;另一方面避免在畢業設計中選題過深、題目過大而脫離生產實際的情況,確保學生切實完成畢業設計工作。
3.4提高畢業設計指導質量
院系在畢業設計指導中,應細化到具體教學指導單位,根據各專業學生畢業設計的專業特點,制定適合創新模式的畢業設計論文指導細則。指導教師在學生畢業設計中,能夠積極引導學生去創新思維,建立學生對畢業設計的多元文化意識,培養土木學生的工作、人際交流能力。
3.5協調畢業設計考核環節
建立基于產學研的畢業設計分階段考核方法,首先對指導教師要求其書面陳述畢業設計課題來源、選題依據、設計論文內容、難以程度及工作量等情況,由院系討論與考核設計選題。在此基礎上,增加創新學分與創新能力的評價標準,使學生更加有積極性地投入創新能力的培養,同時,激勵教師培育基于產學研等的創新課程與畢業設計的實踐,給予相應的政策支持。基于產學研的畢業設計論文實施過程,可以根據實際情況,適當的調節增加實踐環節的考核,以保證畢業設計的質量提升。
4產學研創新畢業設計論文案例探索
鹽城工學院土木工程學院依據江蘇省特色專業和國家特色專業建設點,逐步推行創新教學與科技管理體制改革,努力提高科技水平,走產學研相結合的道路,積極為地方社會經濟服務,承擔了大量的企業科技開發項目。土木工程學院在基于產學研的教學與畢業設計改革上,利用校企協同育人平臺,引入企業深度參與教學實踐,開發了“企業文化、建筑工業化技術、施工安全管理、現代施工關鍵技術、建筑信息化技術、綠色建筑技術、建筑設備工程”等校企網絡課程。進一步,加強教學方法改革,利用校企網絡共享絡課程,鼓勵開展學生主動學習、研究性學習與合作性學習;對“土木工程測量、土木工程材料與工程結構測試技術訓練”等課程實施以能力考核為主的考核方式改革,為切實完成實踐課程培養目標與創新性畢業設計論文工作提供有力保障。學院教師團隊目前承擔的產學研項目,緊密結合土木工程教學與企業生產實踐科技問題,為培養應用型創新人才進行卓有成效的探索。筆者所在的課題組,目前承擔“深大基坑開挖施工對工程樁的影響及其檢測關鍵技術研究”產學研項目,旨在結合教學與工程實踐科技創新的同時,進行土木工程創新畢業設計與應用型創新人才的培養等探索工作。在教學中,針對鹽城多河地區特點,分析深大基坑開挖的設計、施工與環境影響特點,將工程難點問題引入課堂與試驗及實習實踐。對深大基坑開挖回彈引起的樁基承載形狀變化等問題,在“樁基工程”課程的設計與施工檢測等課程中,進行針對性的分析,充分調動學生的學習興趣,利用課程試驗與產學研課題研究試驗有機的結合,引導學生參與科研試驗研究,為創新性畢業設計提供知識能力的積累。在此基礎上,進行基于產學研的畢業設計論文工作,根據學生情況并結合項目特點,畢業設計選題有“先鋒島三期多面臨河深大基坑的設計與施工”“鹽城多河地區的基坑支護形式與插入深度研究”“深大基坑開挖條件下的工程樁承載力計算”“深大基坑開挖坑底回彈與樁基承載計算與檢測”“臨河高層建筑深大地下室基礎設計與施工方案”等,創新了土木工程畢業設計論文的形式,并推動了工程生產實踐與企業的技術創新等工作。
5結語
在土木工程教學、試驗實踐及畢業設計的各階段,基于產學研聯合研究項目改革教學方法與畢業設計選題及實施,促進土木工程本科畢業設計論文的創新與實踐,使學生在畢業設計階段直接接觸到工程實例與企業技術創新實踐,可有效保證學生完成土木工程專業的教育培養計劃,培養學生的專業創新能力,為完成土木工程應用型創新人才的培養目標發揮重大作用。
參考文獻
[1]查文煒,葛友華,劉平成,等.基于產學研機制的應用型創新人才培養的研究[J].教育園地,2009(33):28-29.
[2]楊果林,曾伏愛.土木工程專業創新性本科畢業設計探討[J].長沙鐵道學院學報:社會科學版,2008(3):109-111.
[3]潘福婷.土木工程專業產學研結合畢業設計模式探討[J].時代教育:教育教學版,2012(17):21-22.
[4]周林聰,邱建慧.土木工程專業畢業設計現狀分析與改進措施[J].高等建筑教育,2011,20(1):124-126.
[5]戴益民.校企產學研聯合培養提升實習及畢業設計質量[J].中國科教創新導刊,2014(4):57-58.
[6]陳樹華,郭軼宏,梁文彥,等.基于跟蹤管理的土木工程專業畢業設計教學探討[J].教育教學論壇,2013(38):66-68.
二、師資隊伍建設
(一)校內專業導師隊伍的建設
校內導師隊伍的建設主要是通過加強碩士導師的遴選工作,使得專業素質過硬,工程實踐能力強的指導教師走上碩士生導師的崗位。遼寧工業大學制定了《碩士研究生指導教師考核辦法(試行)》,該辦法規定了一名合格的專業碩士生導師應該達到諸如學術道德、學術論文抽檢情況、畢業論文完成情況、研究生就業情況、科研指標等方面的標準,凡是達不到碩士導師考核要求的教師將被取消其研究生導師資格。另外,學校定期進行碩士生導師的遴選工作,吸收符合條件的教師進入到碩士生導師隊伍中來。通過督促碩士生導師加強自身的學術水平,來提高對碩士生的指導能力。比如,學校規定一個碩士導師在一個聘期內(一般為三年)導師應該完成的科研任務:獲得的縱向課題的數量和質量;發表核心期刊論文的數量和質量;完成的橫向課題進款;獲得的省部級獎勵的數量及獎勵等級;國家發明專利和實用新型專利的數量等等。建筑與土木工程全日制專業學位的碩士生導師要求具有較強的工程實踐能力,所以遼寧工業大學在考核專業指導教師的時候著重強調了導師的工程素質,如果達不到上述要求的標準,專業導師將被暫時停止招生或取消專業研究生導師資格。上述采取的措施,在一定程度上激勵了專業導師加強自身的工程素質、在指導專業研究生時投入更多的精力。
(二)校外專業導師隊伍的建設
聘請具有豐富實踐經驗的并具有副高級以上職稱的土木行業的專業人員作為校外研究生指導教師,并開展聯合培養制度,即雙導師制。與學術型導師相比,專業型導師的能力體現在工程實踐的豐富性和對土木工程技能掌握的熟練性上。我們所聘任的校外專業導師,來自遼寧省內的土木工程行業,如錦州市建筑設計研究院的總工程師,東北電力工程公司的高級工程師,錦州市第一建筑安裝工程公司的高級工程師,錦州寶地集團的高級工程師等等,這些導師都是建筑企業的技術骨干,都具有很強的實踐專業技能,他們指導的研究生涉及到的土木工程專業領域包括設計、施工、土木工程檢測與加固、工程管理等等,符合三師【1】型人才的培養目標。這些校外研究生指導教師善于在工程實際中發現問題,并有很強的解決實際問題的能力,對專業學位研究生的論文題目的選擇有很大的幫助,并且有能力指導研究生解決實際工程當中出現的復雜的技術問題。校外專業研究生指導教師的工程實踐能力雖然很強,但是敬業和投入問題也是當前的一個讓各個專業碩士培養單位很困惑的問題。校外導師和培養單位之間的責權利關系不明確,校外導師的人事關系又不隸屬于培養單位,培養的學生學位論文質量出現了問題,校外導師是沒有什么責任的。而且,培養專業學位的研究生成才,對于校外指導教師來說也沒有帶來實質上的利益,因此他們缺少投入精力的主觀能動性。因此如何解決校外導師的精力投入問題,是建筑與土木工程專業碩士當前面臨的一個難題。難題的破解需要各培養單位、碩士生專業導師和研究生共同努力,比如采取專業碩士研究生畢業之后到其導師所在的企業就業、或是專業研究生的研究成果和企業共同分享、或是培養單位和企業聯合報獎等,這些均是可行的辦法。
三、實踐基地的建設與維護
建筑與土木工程專業碩士的實踐教育基地的建設與維護對于建筑與土木工程專業碩士研究生的培養質量起到至關重要的作用[2]。依托遼寧工業大學的實踐教育平臺,加強與校外實踐基地的合作,建立遼寧工業大學建筑與土木工程領域校外實踐基地。建筑與土木工程專業碩士專業實踐基地建設是一項長期工作,需要重視實踐基地開發工作,規范實踐基地建設的管理,加大投入保障建筑與土木工程專業碩士專業實踐基地建設,積極維護和發展與專業實踐基地的關系。遼寧工業大學土木建筑學院負責研究生工作的領導定期對簽約的實踐基地進行走訪,在了解企業需求的同時,也了解到在基地實踐的專業碩士的學習情況,督促他們加強在實習基地的學習和實踐。同時,也是對研究生校外指導教師的一個促進。通過建設專業碩士實踐基地,達到學校和實踐基地所在企業互惠的目的,從而使專業碩士實習基地成為學校和企業之間的聯系紐帶。在對企業進行走訪的同時,也邀請企業的負責人和相關專業碩士指導教師來學校座談,為培養建筑與土木工程全日制專業碩士獻計獻策。
四、加強對建筑與土木工程的全日制專業學位碩士生實踐考核與成績評定
遼寧工業大學建筑與土木工程專業學位碩士研究生必須在培養基地進行至少連續半年時間的實習、實踐環節訓練。一般時間定在第三學期,參加實踐的研究生按期提交實習、實踐計劃及報告,實習完畢以后,土木建筑工程學院組織專門的工程實踐應用能力答辯會,專業研究生參加由學院答辯委員會(校外指導教師參加)組織的答辯會,對實踐基地的實踐內容接受委員會的答辯。答辯成績采取兩級分制,分為“合格”或“不合格”。對于考核不合格的專業學位的研究生,督促其按照答辯委員會提出的問題進行修改,一段時間之后再組織答辯。通過這樣的考核,使專業碩士研究生認識到在企業實踐的重要性,加大在專業實踐活動中的精力的投入。
中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2013)01-0061-05
隨著中國經濟社會的快速發展,各行各業對高層次應用型人才的需求持續增長。2009年教育部調整研究生教育結構,將全日制碩士專業學位納入研究生培養的主渠道,大力培養應用型、高層次專門人才[1]。土木建筑行業作為社會經濟發展的一個重要分支,隨著科學技術的快速更新與發展,其科學性、實踐性、復雜性、綜合性、創新性等特征日益凸顯,對土木建筑行業人才提出了更高要求。因此,培養建筑與土木工程領域全日制工程碩士研究生,必須克服傳統學術型碩士培養模式理論性強而實踐不足的現狀,并充分體現專業學位教育的特點,而課程體系的改革是其核心內容。
一、課程體系改革需要適應的目標
(一)培養通專結合的復合型人才
在科學技術的橫向綜合性和縱向分化性發展趨勢背景下,土木工程學科一方面表現在建筑、公路、橋梁、水利等學科專業分工明顯,要求土木工程教育更加專業化;另一方面各學科相互交叉和滲透,對土木工程教育提出要向綜合化方向發展的要求。因此,掌握較為寬厚的基礎知識的同時,培養工程領域的專業知識,是建筑與土木工程領域工程碩士研究生課程體系改革的目標。選取具有代表性的國內5所高校土木工程專業學術型和專業型碩士培養方案的課程設置進行分析,并側重比較二者在基礎理論課、專業基礎課和專業方向課的學分設置(圖1),其目的在于確定通專結合的復合型課程體系改革思路。
培養方案中參與統計的基礎理論課主要是數學類等自然科學類課程,不包括人文社科類課程。專業基礎課指結構力學、鋼筋混凝土結構、土木工程材料等課程,專業方向課包含隧道工程、結構可靠度和高等土力學等課程。從圖1可以看出,盡管各校課程總學分有所不同,但專業型碩士的課程設置與學術型碩士相比,表現出較為明顯的趨同化特征。此外,課程安排也顯示,專業型碩士的課程安排與學術型基本相似,未體現出專業學位與學術學位培養特色之間的差異。因此,專業碩士的課程設置應更注重內容的寬廣性、應用性和實踐性,達到夯實基礎和加強專業實踐能力的目標,鍛煉面向實踐問題的工程研究能力。
(二)具有良好的專業素養與能力
知識的傳授是提升能力和提高綜合素養的必要條件。就應用型人才培養而言,目前土木工程專業學術型碩士課程體系存在4個方面的主要問題:(1)理論課程遠多于實踐課程,學生在研究生階段依然疲于上課和應付考試,缺乏實踐能力,創新意識薄弱;(2)課程覆蓋面窄,專業課程往往不能反映土木工程學科的前沿動態,知識體系陳舊;(3)未能將課程學習與畢業論文(設計)有機結合;(4)缺乏人文教育,不利于學生綜合素質的提高。因此,對面向工程應用型的建筑與土木工程領域工程碩士的培養,課程體系應由片面和靜止的狀態轉化為全面和動態的過程,科學有效地將知識轉化為能力和素養。
(三)科學系統的思維
現代土木工程是一個復雜的系統工程,土木工程的功能化、城市建設立體化、交通運輸高速化、建筑材料輕質高強化、施工過程工業化和裝配化、內部各專業間滲透化、土木工程人文化和環境化是未來土木工程發展的必然趨勢[2]。現代土木工程的學習要求學生應具有科學系統的思維,樹立交叉學科視野,鍛煉知識與技術的整合和重塑能力,對工程遇到各種新問題、新情況做出判斷和決策。因此,建筑與土木工程領域工程碩士還應加強交叉類課程的學習,通過系統思維解決建筑與土木工程領域的專業問題。
(四)構建復合課程目標體系
依據建筑與土木工程領域全日制工程碩士課程體系需要適應的目標,構建以基礎理論與知識、專業素養與能力和科學系統的思維為三大平臺的復合課程目標體系,見圖2所示。三大目標的實現自下而上,同時相互配合,發揮整體作用。
第一平臺為基礎理論與知識,是建筑與土木工程領域全日制工程碩士研究生所要掌握的基礎理論。其中數理類知識包括數值計算、應用數理統計、結構動力學、有限元分析等課程,學會應用數學模型和物理方法進行理論計算和試驗分析;計算機類課程包括數據庫設計與實現,通過程序設計幫助實現系統模擬仿真等;專業基礎課程包括高等鋼筋混凝土結構、高層結構結構分析與概念設計、工程結構減振與控制理論等,學會房屋建筑工程結構設計、控制與優化原理與方法;專業課包括現代工程施工組織、高層結構工程施工技術等課程,掌握專業前沿知識;交叉類課程包括建設系統工程、工程經濟學原理與應用、現代管理原理與方法,培養學生交叉學科視野和系統思維方式;實踐課包括實驗、設計、模擬、校內外實習等,鍛煉學生實踐能力和創新精神;人文課包括英語、哲學及德育等課程,提升學生的人文素養。
第二平臺為職業素養與能力的提升,它建立在基礎理論與知識的平臺上。職業素養要求學生具有良好的工程職業道德、強烈的社會責任感和豐富的人文科學素養;學習能力要求學生具有信息獲取、知識更新和終身學習的能力;分析解決問題能力要求具有綜合應用建筑與土木工程理論、獨立地分析和解決實際工程問題的能力;設計能力要求學生具有開拓創新意識和進行建筑產品開發設計的能力,以及建筑工程項目集成的基本能力;創新能力要求學生具有由跟隨創新、集成創新和原始創新組成的技術創新能力;管理能力要求具有良好的組織管理能力,較強的交流溝通、環境適應和團隊合作能力[3]。
第三平臺為科學系統的思維,是在基礎理論與知識的學習和專業素養與能力的培養中逐步形成的。系統性思維要求學生從全局的角度思考問題,培養發散思維和聚合思維、直覺思維和邏輯思維,具有統籌與預見能力。
二、復合型課程的支撐體系
為了順利實現課程體系改革的目標,構建自內向外的復合型課程支撐體系,內部為課程設置、教學方法和考核方式,外部為導師隊伍建設和產學研結合,如圖3所示。
(一)課程設置
一要加強實踐課程,包括實驗、設計、模擬、實習等,處理好理論課程與實踐課程的比例關系,提高建筑與土木工程領域工程碩士研究生分析和解決工程實際問題的能力;二要加強交叉課程建設,合理調整技術、管理、經濟、法規課程的比例,使工程碩士研究生立足于“大土木”工程背景之下,概覽建筑與土木工程各學科相互間交叉、滲透和融合的特征,拓展專業并形成較高的視野;三要加強人文課程,通過專題課或者學術講座的形式,豐富研究生的人文科學素養。
(二)教學方法
教學內容首先要更加重視其寬廣性、應用性和實踐性,培養工程碩士研究生的應用能力和實踐能力[4];其次要反映建筑與土木工程領域最前沿的知識,使研究生熟悉研究方向的新動向,增強科研興趣;同時要做到與后續課程和論文研究的有效銜接,減少研究生課程學習的盲目性。教學形式要以研究型形式為主,如討論式教學、參與導師課題等,實現研究生從被動接受到主動鉆研的有效轉變,教師起到啟發引導的作用。教學方法還要靈活多樣,如模擬軟件、實地調研等,優化教學過程并提高教學質量和效率。
(三)考核方式
考核方式的改革首先要改變本科階段一貫的終結性考核制度,將課程互動評價、階段成果和終結性考試三部分作為每門課程的成績。在論文或設計研究階段,要加強論文開題、階段報告、中期報告和論文答辯的過程考查,提高專業學位的授予水平,改變目前中國“嚴進寬出”培養模式的不利局面;其次,要將理論課程與實踐活動結合,評價學生理論知識掌握情況和與之對應的實驗或實踐活動完成情況,形成多元化綜合評價體系,促進評價結果的客觀性和公正性。
(四)導師隊伍建設
導師是研究生學習和生活的指導者,導師的責任感、知識結構和學術水平是保證研究生質量的關鍵因素。因此,要建立公平的競爭機制對導師嚴格遴選,從源頭上提高導師隊伍水平;要鼓勵導師定期深入企業了解生產實際需要,與企業合作開展科學研究工作,推動科研成果的轉化。這樣一方面促進導師知識結構的不斷更新和學術水平的持續提升,另一方面也提高了導師對專業學位研究生有針對性的指導能力。
(五)產學研結合
學校一方面吸納社會上具有一定學術造詣的同行專家加入導師隊伍,不僅滿足工程碩士研究生規模擴大的需求,而且將行業課題帶進學校;另一方面通過加強與建設領域內的投資建設、項目管理、工程設計、施工總承包、工程咨詢等單位的聯系,使建筑與土木工程領域工程碩士研究生達到其課程學習內容適應企業和社會需求,論文或設計選題來源于工程實踐的目的。
三、課程改革的評價體系
根據復合型課程的目標體系和支撐體系的內容,建立相應的評價體系。結合層次分析法對評價系統進行分析,計算各指標權重,進行方案層的優先排序。評價指標體系如表1所示。
筆者設計調查問卷,由國內相關高校建筑與土木工程領域的專家對各指標權重評判,結果如表2所示。
表2數據顯示,建筑與土木工程全日制工程碩士課程評價體系的一級指標中,相對重要程度依次為:課程設置、導師隊伍建設、產學研結合、教學方法和考核方式。二級指標中,課堂授課、實驗、設計和實踐課程的合理安排、學生參與行業單位的項目實踐和導師的學術水平是最重要的三項內容,也是建筑與土木工程全日制工程碩士研究生課程體系改革的首要任務。
四、課程改革的建議
(一)優化課程設置
優化課程設置是基礎,關鍵要合理安排課堂授課、實驗、設計和實踐課程比例,形成以實驗、設計和實踐課程為主,理論授課為輔的課程結構。通過適當減少人文課程學分和課時數、增加學科基礎課和專業方向課的實驗和設計環節,以學科基礎課和專業方向課將實驗和設計為課程主線,增加實踐課程的時間安排等優化課程設置。這樣的課程結構更有利于工程碩士研究生主動吸收知識和掌握研究方法,提高研究生在科研工作中解決實際問題的能力。
(二)加強導師隊伍建設
加強導師隊伍建設是關鍵,側重提高導師的學術水平。針對面向實踐的工程碩士研究生培養,要改變以往以論文、論著和科研成果的數量作為衡量導師學術水平的單一指標的不利局面,將導師帶領學生參與企業實踐和社會課題也納入導師學術水平評價體系。學校應對全日制工程碩士導師加強工程實踐訓練,同時吸收不同學科領域的專家、學者和實踐領域有豐富經驗的專業人員擔任兼職導師,承擔部分教學指導工作。“雙導師制”培養學生,形成優勢互補,從而改變導師過于理論化的學術現狀,引導導師重視工程實踐,全面提高導師的學術素養。
(三)產學研結合
產學研結合是重點,要積極帶動學生參與行業單位的項目實踐;爭取行業和企業支持,建立穩定的專業實踐基地,構建一個校企長期全面合作的優質教學科研平臺;同時簽訂校企合作培養協議,將工程碩士培養和解決企業工程技術問題結合,發揮工程碩士教育教學和科研的雙重優勢,使研究生在校期間能在企業中提高自身的職業能力與素養,也為企業的發展和創新做出成績,將產學研結合真正落到實處。
參考文獻:
[1] 黃寶印.我國專業學位研究生教育發展的新時代[J].學位與研究生教育, 2010 (10): 1-7.
[2] 金長宏,李啟明.現代科學技術革命與土木工程[J].建筑經濟,2008(6):30-32.
[3] 林健.“卓越工程師教育培養計劃”通用標準研制[J].高等工程教育研究,2010(4):21-29.
[4] 張東海,陳曦.研究型大學全日制專業學位研究生培養狀況調查研究[J].高等教育研究,2011(6):83-90.
Reform and evaluation of curriculum system for full-time professional master
CHEN Wei, ZHANG Ji-ru, WAN Jing
研究生課程是研究生培養的起點和重要組成部分[1]。土木工程學科的研究生開設的課程除了英語、數學、政治等基礎課之外,還包括有限元分析、結構動力學、彈塑性力學在內的專業基礎課,以及與專業相關的大量專業選修課,總學時在250~320之間。研究生課程教學的目的,一方面是提高研究生的基礎理論水平,培養研究生的基礎科研能力,另一方面是加強本專業的專業知識,為后續的論文研究和職業實踐做準備[2-3]。但是,隨著土木工程學科的迅猛發展,目前開設的課程體系和課程內容都出現了與當前的研究進展脫節,所學知識不能滿足論文研究和職業發展需要的趨勢[4],亟待改革和優化。為解決這一問題,廣州大學對當前土木工程專業的研究生課程設置進行了廣泛而深入的調研,并提出了優化改革的初步方案。
一、土木工程學科研究生課程體系調研報告
為了解我國各高校土木工程學科研究生課程設置情況,本文采取多種方式進行了調研,主要包括:參加2015年5月在先建筑科技大學舉辦的第八屆全國建筑與土木工程領域工程碩士培養工作研討會,聽取東南大學、同濟大學、清華大學、西安建筑科技大學等兄弟院校的專題報道,了解其課程設置情況;通過主辦廣東省結構力學系列課程教學經驗交流會的機會,與省內十五所院校土木工程學科的教師座談;在廣州大學土木工程學院研究生答辯期間,邀請大量兄弟院校和企業專家參加答辯,征求其對于研究生課程體系優化的意見;充分利用各高校網站上有關土木工程學科點的研究生教育、教學資料信息,并對其進行調研、收集和整理。調研結論和收獲如下:
1.學術型研究生和專業型研究生應當突出特點,分類培養。根據教育部2009年《教育部關于做好全日制碩士專業學位研究生培養工作的若干意見》,設立專業型研究生的目的是“積極主動適應經濟社會發展對高層次應用型專門人才的需要”,與學術型研究生培養高層次科研人才有所不同[5]。因此,學術型研究生和專業型研究生的培養應該突出重點,堅持分類培養。就土木工程學科而言,學術型研究生應當注重數學、力學等系列專業基礎課程的教學,拓寬知識面,加強其基礎科研能力培養;專業型研究生應當強調職業能力培養,注重課程體系設置對工程實踐能力的提升,可以邀請擁有大量實際工程經驗的企業專家開設實踐課程或相關講座。
2.研究生課程設置應當與當前科學研究和工程實踐的新方法、新技術充分結合,增強課程設置的針對性和實用性。理論性較強的課程,如有限元方法、結構動力學等,應當強調編程和數值模擬能力的培養,充分結合通用的工程應用軟件(如Matlab,Abaqus等)進行教授;實踐性較強的課程,應強調其在工程實踐中的應用,結合工程實例進行分析和討論,鼓勵學生在實習和實踐中學習;個別內容可以根據需要,在施工現場實習教學。
3.研究生課程應當因應學科的發展和研究生的培養情況分類設置,動態調整。近年來,我國土木工程行業迅猛發展,相關理論和技術日新月異。土木工程學科點研究生課程的設置應當與學科的發展相適應,動態調整專業課程的設置,既保證基礎課和專業基礎課程的教學,又使研究生的課程能夠最大程度地滿足論文研究和工程實踐能力培養的需要[6]。
二、研究生課程體系優化方案
根據以上調研結果和結論,廣州大學土木工程學科點對學術型和專業型研究生的課程體系進行了調整和優化。優化調整的基本思想包括:以提高研究生培養質量為最終目標,課程體系優化為培養研究生基礎科研能力和工程實踐能力服務;與科技發展和工程實踐的需要充分結合,對研究生課程體系分類建設,動態調整。為保證和促進研究生課程體系的調整和優化,廣州大學確定了加強研究生課程體系建設的多項措施,主要包括加強研究生授課管理,獎懲結合,鼓勵相關教師開展研究生課程教學研究等,其目的就是積極促進理論課程教學與工程實踐能力培養的充分結合,對研究生課程體系進行有針對性的調整,提高研究生的培養質量。其具體措施包括:
1.土木工程學科點研究生課程系統設計和整體優化。對于學位課程和專業基礎課程,要保證授課學時,優化教學內容,培養土木工程學科研究生扎實的理論基礎,為后續的學位論文研究做好準備。對專業課和專業選修課,要針對不同學科的要求進行系統設計,開展分學科的專業課群建設[7]。目前廣州大學土木工程學科點在建的碩士研究生專業課群包括結構工程課群、防災減災工程課群、工程管理課群、工程力學課群等。
2.學術型研究生課程體系應強化基礎理論課程與學科研究前沿的聯系。學術型研究生的基礎理論課程要面向當前學科的研究前沿,與實踐應用相接軌。土木工程學科的基礎理論已經發展到了用大型計算軟件代替傳統的手工計算的階段,這些軟件都已經成為土木工程行業進行結構分析和設計必備的工具。因此,基礎理論課程的教學就兼顧理論知識的教授和相關計算模型和分析軟件的學習,既要讓研究生對基礎理論有深入的理解和認識,又要引導其熟悉和使用先進的計算軟件求解結構分析和設計中的實際問題。
3.專業型研究生課程體系應因職業能力培養的要求增加實踐類課程的比例。專業型研究生的培養目標是高層次的一線技術人員,土木工程界的設計、施工單位都希望學校輸出的研究生畢業后能夠經過盡量短的適應期就正式開展工作[8]。因此,專業型研究生的課程體系應當根據論文研究和職業規劃的要求,適度增加實踐類課程的數量和比例,充分利用實習和實踐的機會,提高其職業能力和專業素養。除了積極派遣研究生去工程設計和施工單位實習之外,廣州大學土木工程學院還積極邀請企事業單位專家來學校開設講座,甚至直接參與研究生課程的教學。特別是一些實用性強的課程,如鋼結構、混凝土結構等,采取由校內主課教師確定教學內容和基本框架,由校外專家授課的方式進行教學,收到了學生的歡迎,取得了較為明顯的教學效果。
三、研究生課程體系管理
為保證上述研究生課程體系優化方案的執行,廣州大學土木工程學院采取了一系列的支持措施,具體包括:
1.完善了研究生課程教學評價和監督體系。邀請校內外專家組成研究生課程教學督導組,對研究生理論課程和實踐課程進行定量不定期現場聽課、監督,給出對課程建設、教學內容和教學方法的評價和建議。特別是校外企事業單位的專家給出的建議,對于研究生課程與工程實踐能力的銜接具有重要意義。在此基礎上,完善了研究生課程學生評價體系,根據研究生及其導師對課程的反饋對研究生課程體系和課程內容有效管理,動態調整。
2.支持和鼓勵相關教師進行教學創新,提高教學能力,改善教學效果。建立了常態化的研究生教學研究支持體系,鼓勵相關教師開展教學研究,設立了一系列研究生教學科研項目;鼓勵與工程實踐關系緊密的課程擴大與相關企事業單位的對接,提高實踐教學學時的比例;鼓勵和支持教授同一課程的教師不定期舉行教學研討會,對教學內容和教學方法進行深入探討。
四、結語
在土木工程行業迅速發展,研究生數量逐年增加,專業型研究生比例逐漸增大的背景下,研究生的培養與當前科技研究的前沿相結合,強調工程實踐能力的培養,是一個必然的趨勢。針對這一變化,土木工程學科點碩士研究生的課程也必須做出積極響應和調整優化。本文在深入調研國內各高校土木工程學科碩士研究生課程設置的基礎上,提出了碩士研究生課程體系優化的方案,并給出了教學管理方面的支持和激勵方案。
參考文獻:
[1]李炎鋒,侯昱晟,李俊梅,等.土木工程學科開設建筑火災安全技術研究生課程的探索[J].高等建筑教育,2014,23(5).
[2]虞翔,段秋楓.建筑與土木工程領域工程碩士培養及學位標準探討[J].文教資料,2010,(12).
[3]秦力,鞠彥忠,楊世東.土木工程學科碩士研究生培養模式改革研究[J].2013InternationalConferenceonPsychology,ManagementandSocialScience.
[4]張華.全日制專業學位碩士培養模式改革探索———以建筑與土木工程專業為例[J].教育觀察,2015,4(13).
[5]朱麗華,史慶軒,任瑞,等.建筑與土木工程領域全日制專業學位研究生課程教學改革[J].高等建筑教育,2014,23(4).
[6]趙茜,朱記偉.土木工程領域碩士研究生培養目標實現的關鍵因素分析[J].人才培養改革,2014,(12).