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建筑学与土木工程

时间:2023-07-06 17:15:31

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇建筑学与土木工程,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

第1篇

1.1课程内容完善了土木工程专业建筑学知识的内容体系

土木工程专业的建筑方案设计课程是在房屋建筑学课程基础上,讲解现行建筑设计规范、不同类型建筑设计原理和设计方法,通过具体的设计专题,培养学生正确的设计思维,更好地掌握建筑工程的设计方法。虽然土木工程专业房屋建筑学课程包含了关于建筑设计的知识,但内容只有4学时,而毕业设计环节中涉及建筑设计的环节为4-5周。如果没有建筑方案设计课程的内容对房屋建筑学课程中的设计知识做进一步的深化和完善,那么学生将严重缺乏建筑设计方面的知识,从而影响毕业设计的进度和质量。因此,开设建筑方案设计课程,从课程内容上完善了土木工程专业建筑学知识的内容体系。

1.2课程设置保证了土木工程专业建筑学类课程之间的关联性和延续性

目前,土木工程专业开设的建筑学类的课程有建筑制图、房屋建筑学、计算机辅助设计、建筑美术等课程。这些课程的开设较为独立,彼此之间缺乏关联性,缺少过渡和呼应。建筑方案设计课程的开设可以将这些建筑类的课程统筹和协调起来,加强课程之间的相互联系。通过学习建筑制图和房屋建筑学课程,学生掌握了建筑制图的标准和要求、建筑细部的构造要求及浅略的建筑设计知识。在此基础上,开设建筑方案设计课程,通过讲解理论性的设计原理和方法、进行具体题目的实践设计,可以进一步让学生开拓视野、掌握正确的设计方法,能够独立地分析、解决设计问题。在建筑方案设计课程之后开设计算机辅助设计和建筑美术课程,可以有助于学生运用建筑美学原理强化建筑平、立面设计,并通过计算机技术准确的将设计方案转化为二维或三维图形,形成更直观的建筑表达效果,加强学生对空间的理解和组合能力。因此,开设建筑方案设计课程,有助于加强土木工程专业建筑学类课程之间的关联性和延续性。

1.3课程开设有助于土木工程专业应用型高素质复合型人才的培养

在工程设计领域,建筑、结构和设备是紧密结合的三个部分,建筑设计控制着建筑室内外空间的舒适度和建筑外立面的艺术效果,结构设计在此基础上实现建筑的安全和稳定,设备从水、电、空调三个方面来实现建筑使用的舒适度。这三个部分合作的好坏决定了建筑设计成果的优劣,因此作为土木工程专业的学生应当掌握建筑设计和设备设计的知识,以实现三方在实施工程项目时能合作共赢。当前,建筑行业的竞争日益激烈,在这种大趋势下,更加迫切要求土木工程专业的学生掌握相关的建筑设计知识,适应社会的需求。因此,开设建筑方案设计课程有助于拓宽和提高学生的知识面和理论素养,有助于培养应用型高素质复合型人才。

2建筑方案设计课程在教学过程中出现的问题

1)、老师在上课过程中的理论课时偏多,造成了学生实践设计课时偏少,从而无法实现老师一对一的辅导学生,师生之间的交流偏少,学生学习较为被动。同时,在实践课时中,学生之间的相互交流也较少,很多学生都是闷着头自己做。2)、学生在实践设计中,不善于查阅资料,缺少分析问题、解决问题能力。例如在设计过程中,任务书中只规定了每种房间的面积,房间具体的开间和进深尺寸要由学生确定。很多学生在确定房间开间和进深尺寸时,不考虑房间的使用功能,只凭空想随意确定,最后设计出来的房间完全无法满足使用功能的要求。其实只要学生站在使用者的角度去考虑房间的使用对尺寸的要求,并查阅相关的设计规范或建筑设计资料集,都能够确定较为合适的尺寸。3)、学生在进行建筑设计时偏重建筑平面设计,忽略立面设计。在设计过程中,学生往往花费大量的时间进行建筑平面的设计,导致没有太多时间进行建筑立面的设计。同时,由于缺少一定的建筑美学基础,学生设计出来的建筑立面比较简单、呆板。最终出来的图纸往往是平面设计达到了深度要求,立面只是在平面的基础上生成的,毫无美感可言。

3建筑方案设计课程的教学改革措施

3.1转变教学思路和教学形式,重新定位老师和学生在教学中的角色。

土木工程专业的建筑方案设计课程应该由传统的以老师为主体的偏重理论教学的思路转变为以学生为主体、老师为主导、以实践设计为主线、理论与实践相结合的教学思路。教学形式由以老师集中的理论授课为主的转变为以学生进行多个专题的实践设计为主要内容,理论知识的讲授穿插在各个设计专题中。在新的教学思路和教学形式下,老师角色由传统的教学主体转变为学生设计过程中的协助者、引导者,在学生完成各个设计专题的过程中一对一的辅导学生,针对不同学生出现的不同问题做具体的指导,启发和引导学生独立地解决问题;学生的角色由传统的知识被动接受者转变为教学中的主体,能够主动地根据老师下达的设计任务书,查阅相关资料、制定设计进度安排,并进行实践设计,最终完成专题设计的任务。在整个教学过程中,老师和学生的关系是平等的,老师和学生共同研究学习,一起合作解决问题。

3.2采取启发式、案例式的教学方法,拓展学生的思维

土木工程专业的建筑方案设计课程中理论教学部分可采取启发式、案例式的教学方法,来拓展学生的思维,提高学生发现问题、分析问题的能力。启发式的教学方法主要是通过老师引导学生发现并把握设计中的主要矛盾,选择可行的解决方法,寻找设计的切入点。通过启发式的教学方法,可以充分调动学生的主观能动性,发挥学生的创造力,启发学生从不同角度思考、分析、对比不同方案的优劣,为提高设计能力打下基础。参观加实例分析的案例式的教学方法可以加深学生对设计专题相关知识的印象。老师通过方案图片介绍多个相关建筑设计实例,研究其功能组织、立面细部做法、建筑形体与色彩等方面的内容,引导学生讨论分析各个方案的设计思路及其优缺点,不仅能够让学生全方位的了解设计专题,同时也能提高学生分析问题的能力。除了通过图片展示开展案例式的教学,也可以将上课地点移至真实的建筑空间内,更直观地从功能设计、形态设计、空间设计等进行详细的分析和讲解,让学生更直接的接触和感受建筑空间,并进行对比分析。

3.3教学内容应选择适合土木工程专业的设计专题,严格控制设计进度

土木工程专业的建筑方案设计课程作为专业选修课,从深度和广度上无法与建筑学专业的建筑设计课程相提并论,因此课程内容应以大量性建筑作为设计专题以培养学生具备建筑设计的基础知识。同时,在设计过程中,应当将现行的建筑设计标准和规范最大限度的融入教学和设计中,不仅能够端正学生严谨和规范的设计态度,也能够培养学生在设计过程中查阅规范的良好习惯。此外,在设计过程中,老师对设计构思的过程要进行层层控制,严格检查各阶段设计草图,以实现学生在每个设计阶段都能有所收获。为保证设计质量,老师要严格按照设计控制学生的设计进度,,学生的最终成绩也应涵盖学生平时的表现。

4结语

第2篇

近几年来,地震灾害不断,对广大人民的生命财产安全造成了极大的威胁。为了解决这个困境,我们要大力发展土木工程智能结构体系,它能够有效地降低自然灾害的影响。如今,加强智能化技术的研究和应用是当前建筑学的热点问题和发展方向。本文从土木工程智能结构的原件及材料构成入手,对今后智能结构研究的关键性问题提出合理的解决建议,希望能为广大的同行们带来一点启示。

关键词:

土木工程;智能结构体系;现状与发展

一般来说,大型土木工程结构的使用寿命少说几十年,甚至有使用上百年的。但是,近几年来,地震灾害不断,对广大人民的生命财产安全造成了极大的威胁。因此,为了解决这个困境,我们要大力发展土木工程智能结构体系,它能够有效地降低自然灾害的影响。虽然最近我国土木工程智能结构的研究从被动转变为主动,但是因其起步较晚,还是有很多需要完善的方面。所以,加强智能化技术的研究和应用是当前建筑学的热点问题和发展方向。本文从土木工程智能结构的原件及材料构成入手,详细分析了在土木工程中对智能材料的具体应用,进而对今后智能结构研究的关键性问题提出合理的解决建议,希望能为广大的同行们带来一点启示。

1土木工程智能结构的原件及材料构成

1.1土木工程智能结构的系统组成

土木工程智能结构体系由信号处理器、传感器和控制器3个部分组成。在该系统中,传感器和信号驱动元件的稳定性能都比较好,他们二者将有机地结合在一起进行工作。如果发现该智能结构体系中存在危险,那么传感器会立即开始工作,利用外部传输系统将这些不安全的信息传送到控制器中。控制器一旦接收到信号后就立刻被激活开始进行工作,促使建筑工程做好减震的准备。与此同时,建筑物本身配备了适应装置而具有传导性。当建筑物受到地震等灾害的侵袭时,这个适应装置就可以随着外界环境的改变来调整建筑物的结构,从而达到安全性的目的。

1.2土木工程智能材料的组成

土木工程智能结构的材料一般来说由以下两大类构成。第一,形状记忆材料、电(磁)流变体材料、电致磁致伸缩材料、功能凝胶等等。这些材料用于智能结构系统中的控制器材料,因为这些材料可根据温度、电磁场的变化来改变自身的形状、结构、尺寸、频率、位置或刚性,所以这些材料对于环境的改变损害较小。第二,主要包括光导纤维、应变合金、愈合材料等特种传感器材料。这些材料用于智能结构系统中的传感器材料。

2在土木工程中对智能材料的具体应用

2.1应用形状记忆合金

由于形状记忆合金的相变回复力十分高,因此可以利用该特性研制出被动耗能控制系统,这个系统可以进行土木工程结构的被动耗能抗震控制。其工作原理是通过耗能器感受到建筑结构的层间变形,从而达到消耗地震能量的目的。

2.2应用电(磁)流变体

应用电(磁)流变体主要是进行结构振动控制,目前利用该材料已经研发出了多种减振控制器,对土木工程结构进行振动控制。在建筑结构中使用减振控制器可以显著减小结构的层间位移与扭转,从而保证建筑物的安全稳定性。

2.3应用压电材料

如今,利用压电材料主要应用于土木工程结构的噪声主动控制、静变形控制、自适应修复、健康监测、安全评定以及抗震抗风等方面[1]。这其中在建筑结构中利用压电堆技术可以有助于建筑物主动进行抗震控制,并且取得了很好的控制效果。

2.4应用磁致伸缩材料

磁致伸缩材料的主要应用范围在于驱动器的制造方面,该研究目前还在主动隔振有效性试验中。虽然试验取得了有效的控制效果,但是还仅仅对实验室阶段的小型结构有效。如果想要应用于大型土木工程结构中,还需要一段时间的研究。

2.5应用光导纤维

光导纤维材料是地震响应主动控制中传感器的主要制造材料,有利于土木工程结构的健康诊断。其工作原理是在传统的混凝土中埋入光纤作为传感元件进行结构强度、损伤、变形、振动等方面的自动诊断、监测及控制,形成具有智能功能的混凝土结构,从而达到建筑结构的自检测和自修复的目的。

2.6应用愈合材料

在混凝土结构中加入愈合材料,有利于建筑物在受到损伤后能够进行快速的修复,是解决土木工程结构中混凝土材料损伤的最佳途径。然而,该项技术还处于研究阶段,相信在不久的将来一定能够得到广泛的应用。

3智能结构的关键性问题和研究建议

3.1提高智能传感技术

智能传感技术是整个智能体系中最重要和最核心的技术,利用适当的材料可以明显的提高传感元件的敏感性和稳定性,对于整个建筑结构体系的实时检测功能有着巨大的帮助和作用。除此之外,提高智能传感技术还要充分结合如电磁学、仿真学等多门学科,综合多门学科的特点及优点,可以从整理上来提高传感技术[2]。

3.2推广智能驱动技术

智能驱动技术主要用于土木工程结构形状的控制及修复上。这项技术的工作原理主要是如果出现外界条件的改变时,驱动元件可以改变自身结构来适应外部环境的变化,从而保证建筑物结构的稳定性。今后我们可以多从智能结构本身出发,利用该技术在第一时间内自动的改变外界环境对于结构整体的影响。

3.3发展智能控制集成技术

智能控制集成技术最大的特点就是集成化处理模式,通过高效的内部集成系统对各个部件进行集中、综合的管理,这也将成为未来的主要研究方向之一。

3.4提高信息处理与传输技术

信息处理与传输技术是整个智能体系的重要辅助成分,他们相当于整个体系的桥梁,一旦出现问题,那么会产生巨大的影响[3]。因此对于如何同时进行数据传输也将成为一个重点研究的对象。

4结束语

综上所述,土木工程智能结构体系可以说是目前该行业中较为热门的研究重点,该体系如今已经被广泛地应用到各个工程之中。对于智能结构体系的研究,能在很大一定程度上提高建筑物的安全性。然而,随着科学进步,不断有新材料和新技术的出现,这就要求我们一定要与时俱进,用发展的眼光和创新的技术来武装自己,结合智能材料的优点,实事求是的开展结构设计,大力推动土木工程智能结构体系的研究与发展。

作者:宣磊 单位:沈阳世昌建筑工程有限公司

参考文献:

[1]富维信,,卢木林,刘建国,张晓琪.智能材料结构系统在土木工程中的应用与发展现状[J].地震工程与工程振动,2012(13):21-24.

第3篇

关键词:绿色建筑材料;土木工程;施工;应用

目前,在土木工程行业快速发展的同时也出现了很多的问题,例如雾霾、温室效应等问题。用于土木工程中的建筑材料大多数是传统的建筑材料,这些材料的过度开采势必会出现很多浪费资源的情况。随着科学技术的不断提升以及人们对环境问题的重视,越来越多的人将注意力放在了绿色建筑材料上。绿色建筑材料不仅可以保护人们的身体健康,降低建筑材料对环境造成的污染,还可以节约土木工程项目施工成本。所以,本文主要探究绿色建筑材料在土木工程施工中的应用,重点分析绿色建筑材料在土木工程中的设计、外部建造及内部装修等。

1绿色建筑材料的特征及重要性

1.1绿色建筑材料的特征

从对绿色建筑材料的界定角度来说,绿色材料大致分为五个方面:①绿色材料对资源、能源消耗比较少,所以形成的环境污染程度比较小,一般情况下,绿色材料的制作工艺具有很高的要求,需要强大的技术支持;②绿色建筑材料可以减少土木工程在生产和使用过程中的能量消耗。目前,在大多数的绿色建筑材料中大都具备高强度、防水、自重轻等优点,在类似的施工过程中,例如搬运绿色建筑材料途中产生的费用比传统的建筑材料更低;③绿色建筑材料的材料性能与传统的建筑材料相比,绿色建筑材料的材料档次更高、性能更优异,比如目前使用率较高的轻质高强混凝土材料等;④绿色建筑材料可以起到改善人们生活环境的作用;⑤绿色建筑材料在制作的过程中,一般会将工业废弃物进行利用,可以避免造成二次污染。因此,使用绿色建筑材料可以为人们的生活和生产提供一定的便利,国家应该大力支持,土木工程的相关行业也应该尽量使用绿色建筑材料,对土木工程行业的可持续发展有着重要意义。

1.2绿色建筑材料在土木工程施工中的重要性

在人们生产生活中,绿色建筑材料能够起到关键作用。绿色建筑材料在土木工程施工中的重要性主要包括消费者可以满足对绿色建筑材料的需求;促进资源的可持续发展以及我国经济结构的转变。土木工程中,绿色材料的使用充分满足了消费者的需求。当前我国经济在迅速发展的同时对环境也造成了一定污染,环境污染问题引起了人们的关注,加上环保理念的不断普及,人们的环保意识逐渐得到提高。怎样才能更好地利用资源,增强资源的利用率,让人们的生活环境更加美好成为了大多数人思考的问题。在这样的背景下,首先消费者逐渐将注意力放在了各行各业所需材料的安全性能、环保性能上。绿色建筑材料的出现,满足了消费者的需求,与此同时,还让生态环境污染受到了控制。其次,绿色建筑材料可以促进社会及建筑工程行业内部的可持续发展,因为绿色建筑材料主要是通过运用高科技将废弃资源或者矿石残渣进行特殊处理得到的,所以建筑材料在一定程度上可以起到节约资源的作用,促进了社会的可持续发展。此外,从土木工程行业的角度来说,绿色材料可以增加本行业材料的选择范围,让消费者的选择更加多样化,充分满足行业内的需求,促进该行业的可持续发展。最后,建筑行业在中国经济发展中处于重要地位,在土木工程施工的过程中应该增加对绿色建筑材料的使用,以促进中国经济结构的调整。

2绿色建筑材料在土木工程施工中的应用

2.1绿色建筑材料在顶端设计中的应用

绿色建筑材料涉及土木工程施工过程中的每个环节。在顶端设计中,绿色建筑材料因其自身的优点被广泛应用,如绿色建筑材料的力学性能比传统建筑材料更好。绿色建筑材料虽然具备很多的优势,但是也要科学合理使用。在选择绿色建筑材料的过程中要确定材料的各项指标,深入了解土木工程所需要的建筑材料的要求,然后利用先进的科学技术对绿色建筑材料进行严格筛选,以保证绿色建筑材料的优势能够被充分利用和发挥。例如在设计高层建筑顶部的时候,需要从建筑学以及对该城市规划的角度出发,从建筑学的角度来看,对顶端设计线条的流动性、趣味性等,都有很高的要求,设计师将建筑整体设计成M形或者其他形状,但是没有充分考虑建筑的承重问题,使得优秀的设计不能得到实施,而绿色建筑材料就能够充分满足相关的设计要求,并且可以将优秀的设计应用到现实当中。从城市规划的角度来看,建筑的顶端位于高空位置,通过进行一定的调整就会有可能成为一个地区的标志性建筑,以往传统的建筑材料没有绿色建筑材料那样具有象征意义,所以在顶端设计中需要增加对绿色建筑材料的使用。绿色建筑材料在土木工程施工的过程中应该与施工技术进行有效结合。目前,我国的土木工程项目数量比较庞大,工程施工人员和设计人员需要具备多项技能,把科技创新和施工技术进行紧密结合,让绿色建筑材料的施工技术相互结合,将绿色建筑材料的使用价值与美学价值发挥到极致,这些对中国的土木工程发展起到至关重要的作用。

2.2绿色建筑材料在建筑外部施工中的应用

土木工程的施工时间较长,一般先从外部施工,再到内部装修。随着人们日益增加的环保理念,越来越多的土木工程项目选择使用绿色建筑材料进行施工。绿色建筑材料应用于建筑外部的主要目的是用来进行保温和隔热,此外还可以减少施工成本,同时还可以满足美学效应。首先,从保温和隔热的角度来说,绿色建筑材料在一般情况下具有保温隔热的作用,绿色建筑材料的使用可以为人们日常的生活提供便利。特别是在中国南方地区,气候条件比较特殊,年平均气温较高,在夏季,绿色建筑材料可以在一定程度上起到隔热的作用。在中国北方地区的春秋季节,绿色建筑材料可以起到降低室内温度的作用,从而减少人们使用空调的次数,这样不仅可以保护生态环境,还可以实现生态环境的可持续发展。其次,绿色建筑材料具备屏蔽辐射的作用,与此同时在一定程度上可以有效应对地震、泥石流等自然灾害,起到保护人们生命安全的作用。因为绿色建筑材料具备较高的稳定性以及坚固性,所以在施工的过程中,使用绿色建筑材料可以提高建筑的安全性能。最后,绿色建筑材料的成本虽然比较高,但是也具有很高的科技含量,大多数绿色建筑材料利用的是废弃物,不仅不会出现二次污染,还可以实现废弃物的二次利用。因此,在建筑的外部建设中大量使用绿色建筑材料,无论是对社会还是个人都有很多好处。

2.3绿色建筑材料在土木工程施工内部装修中的应用

随着社会经济的迅速发展,人们对建筑内部装修的要求越来越高,不再只局限于满足居住需求,人们对建筑的美观性以及舒适度也有了一定的要求。由于传统的建筑材料在环保方面的性能较低,有的甚至没有环保性,在使用一段时间后还会产生一些有害气体,对人们的健康产生一定的危害。另外,传统的建筑材料局限于质量等问题,没有办法在内部装饰中起到应有的作用。但是这些问题绿色建筑材料都可以解决。首先,从舒适的角度来看,绿色建筑材料不仅具备隔热隔湿等功能,还可以减少外界噪声对人们的伤害,进而得到更加舒适的环境体验。其次,从美观的角度来说,绿色建筑材料可以被应用到室内装修,如橱柜、地板以及壁纸等,使用绿色建筑材料不仅可以节省人力、物力,还可以让室内的空间加大,如在建设阁楼时使用绿色建筑材料,使建筑质量更好,重量更轻,不会超出底层承重范围。此外,使用绿色建筑材料还可以设计出很多传统建筑材料不能完成的设计,同时还能够达到完美的设计效果,使人们居住环境更加舒适。中庭空间中使用绿色建筑材料(如图1所示),其不但可以增加建筑的美观性,还可以让室内的空间加大,并且它的保温隔热功能能够节约能源。总之,在土木工程内部装修中使用绿色建筑材料可以让施工的效果更加明显,对土木工程的发展具有积极意义。

3结语

从绿色建筑材料在顶端设计、建筑外部施工、土木工程施工内部装修中的应用等方面进行了深入分析和探讨。绿色建筑材料具有很好的功能性和安全性,在建筑领域被广泛应用。绿色建筑材料对传统的建筑材料具有强烈的冲击,并起到革新作用,绿色建筑材料不仅表现在建筑领域,其自身的环保和节能特征对于社会的可持续发展也具有重要的促进作用。提高了建筑的安全性和稳定性,减少了环境污染和资源浪费,进而促进了建筑行业的可持续发展,对国家建设和社会发展起到积极的促进作用。因此,在今后的土木工程施工过程中,需要继续加大对绿色建筑材料的使用与研究。

参考文献:

[1]李冰.绿色建筑材料在土木工程施工中的应用[J].建筑技术开发,2019(3).

[2]卢其兴.探讨绿色建筑材料在人居环境中的应用[J].中国新技术新产品,2013(23).

[3]孙泽仁.浅析绿色建筑材料在土木工程施工中的应用[J].建材与装饰,2016(2).

[3]祁志刚.论土木工程施工安全管理模式[J].价值工程,2010,29(24).

[4]龚志起,张智慧.绿色建筑材料的界定与评价[J].建筑管理现代化,2003(2).

第4篇

随着经济全球化和社会的快节奏发展,所谓的高楼大厦、繁华多彩已经成为一座城发展水平的评价标准之一。为了提高我国建筑行业和提高建筑质量,我国的高等院校就应培养更多的建筑人才。当今高校土木工程专业的教育中对人才的培养不仅是理论知识的灌输,而且结合了实践能力的培训,以更好的适应我国社会发展的需求。工程案例教学模式适应了土木工程专业的教学需要。

一、案例教学的含义

案例教学法就是指教师根据教学内容和教学目标,预先准备适合课程内容的案例,在课堂上以案例作为教学的线索,学生通过案例进行个人学习、小组合作学习的方式来分析和研究案例,从而加深学生对理论知识的理解和学生对课堂上所学内容的巩固,使学生在实际工作中更好地运用所学到的知识来解决遇到的问题,全面提升学生的综合能力。在土木工程专业使用案例教学方法,通过具体的工程来解释枯燥的理论知识,便于学生学习和掌握。土木工程专业培养的人才不仅需要丰富的理论知识,更需要较强的实践能力,在工程中可以有效且合理地解决所遇到的难题,案例教学可以将实际工程融入到课堂教学中,适应了学生和教师的需要。

二、工程案例教学在土木工程专业教学当中的应运

土木工程专业课程的主要任务是,通过对专业课程系统化的学习,使学生拥有正确选择、设计方案、成功进行施工管理等能力,为学生今后从事结构工程设计、工程监理、工程合同控制等工作掌握扎实的土木工程理论和实践知识,具备一定的解决工程实践问题的能力,进而提高本专业大学生的就业能力。土木工程专业具有较强的工程实践性、案例性等特点,为土木工程专业课程进行案例教学提供了方便,那么该如何在土木工程专业运用工程案例教学呢?1.教师在备课时应根据教学内容和教学目标来选择合适的案例案例的选择应坚持由简到难、由浅入深的原则,使课程知识和实际工程较好的联系起来。在课程案例的准备中,要采用当今的科学技术,例如采用视频、图片等方式使案例更加形象具体,容易引起学生的学习兴趣。当老师讲“坑基建设”时,老师参加的一项工程中坑基开挖并对其进行录像,在课程内容讲授时利用多媒体进行播放视频,视屏的内容主要涉及与基坑开挖方式和基坑降水有关的工程概况、场地情况、施工机械、基坑降水设备及其工作过程等内容。这样的案例教学可以引起学生学习的兴趣,使其更加直观地了解工程现场的情况,有针对性的进行学习。2.在土木工程专业中教师应运用案例创设相关情景,提出相应的问题老师通过对实际工程介绍,展示工程场景和具体工程参数,提出相关问题让学生思考和解决。老师不要直接给出答案,而应由学生研究、讨论、分析后得出结论。工程案例教学属于启发式教学,可以更好的让学生参与到课堂中,调动学生学习的积极主动性。3.利用案例突出重点难点知识,加深学生对理论知识的理解和应用在“坑基建设”课程的讲解中,坑基建设的排水问题和坑基建设的稳固问题就是重点学习的内容。使用案例教学在这部分知识的讲解中可以直观形象地表现重难点知识在实际工程中的应运。4.利用工程案例在土木工程专业中进行教学利于知识系统框架的构建土木工程专业的知识有较强的系统性,利用工程案例讲授土木工程专业知识,可以帮助学生建立更好的知识框架体系,使学生有更好的理论知识素养。

三、工程案例教学在土木工程专业中应运的好处

1.案例教学不仅可以改变老师传统的教学模式,丰富课堂活动形式,还可以充分调动学生学习兴趣和学习积极性,学生主动地参与到课堂活动中。2.利用工程案例在土木工程专业中进行教学,可以使学生感受到工程现场的实际情况,将理论知识与实践操作相结合,使学生具备工程建设的需要的能力。3.建筑事业在不断发展,对建筑人才的需求也不断增加,土木工程专业是我国培养建筑人才的重要基地,在教学中使用案例教学可以帮助学生了解岗位对就业者能力的要求,从而进行有针对性的训练,使其在激烈的就业竞争中获得优势。

四、小结

随着高校教育改革的实施,高等院校不再一味地讲解理论知识,更加注重对学生实践能力的培养,特别是在土木工程这种对实践能力要求较高的专业中,如何更好地将理论知识与实际操作相连接变得越来越重要。工程案例教学更好地将理论知识与实践操作相结合,符合广大师生的需求,有利于培养更多具有理论知识和实践能力的建筑人才。

作者:李亚芝 单位:长春建筑学院

第5篇

关键词:土木工程;施工;钢结构应用

1前言

近些年来,我们国家的社会经济水平正在逐步的提高,为我们国家建筑行业中钢结构的发展提供了一个很好的机会。在目前的经济发展水平之下,我们国家的建筑工程也有很大的进步,建筑工程中的钢结构使用也越来越频繁。但是,由于我国大多数的钢结构发展技术在土木工程技术中的使用还存在一定的缺陷,会在一定的程度上影响土木工程施工的进度。

2土木工程施工中钢结构技术应用的优势

2.1能够提高建筑物的抗压能力

由于建筑工程中的钢结构是由不同形式的钢筋共同组成的一种结构,这样产生的钢筋体系就有了一定的安全系数。建筑物中额钢结构所具有的钢筋最主要的特点,就是具有一定的抗压能力。因此,在土木工程中使用钢结构来进行工程的加固,能够有效的提高土木工程中建筑物的稳定性,以提高建筑物的抗压能力。

2.2能够提高建筑物的安全系数

现阶段我们国家土木工程建筑中所使用的最多的材料就是混凝土,由于混凝土具有一定的建筑局限性,经常会在建筑一段时间之后出现变形,或者是裂缝等情况。这都会对整个建筑工程的质量造成不利的影响,进一步的影响了建筑物的安全系数。如果在土工工程建筑中使用钢结构来建造,那么就能够有效地避免建筑中出现了裂缝情况,进而提高建筑物的安全系数,保证人们的生命和财产安全。

2.3能够提高建筑物的经济效益

由于传统的建筑物所使用的材料是混凝土,而混凝土是由各种各样的材料进行混合而形成的泥土,在这个过程中就需要大量的人力物力和财力进行施工工作,也会进行大量的资金投入。如果使用钢结构进行建筑材料的使用,那么就可以在一定的程度上提高施工的效率,并且降低施工的成本,有效的为施工实现经济效益的最大化。

3土木工程施工中钢结构技术现状

3.1钢结构技术应用复杂

由于钢结构自身存在一定的复杂性,所以一旦钢结构在施工的过程中出现问题的时候,就有可能是由多种因素造成的,加之由于钢结构存在相同的质量问题也可能是由于多种原因造成的。所以,钢结构具有一定的复杂性。

3.2钢结构技术具有严重性

现阶段我们国家在土木工程施工建筑中存在着一定的钢结构技术严重性的问题,主要是指在施工的过程中,施工人员对于钢结构施工的技术掌握不准确,常常会导致危险事故的发生,进而会对整个土木工程造成影响,不仅会加大资金的投入,还会给社会造成不良的影响。

3.3钢结构技术的应用具有多变性

由于现阶段所出现的钢结构技术应用问题是一直在改变的,所以很多外界环境的变化都会对建筑物造成影响,并且由于钢结构技术的应用质量也存在一定的变化,所以建筑物的质量问题也在不断的出现。

4针对钢结构技术的现状问题提出对策

4.1严格建筑施工队伍的管理机制

一般情况下,在土木工程建筑施工的过程中,常常会由于一些建筑工程中不良的管理机制导致安全事故的发生,这不仅会给施工单位带来财产的损失,也会在一定的程度上威胁施工人员的生命。因此,施工单位要按照自身单位的特点进行有效的监督管理制度的建立,并且要对施工的过程进行严格的监督管理,有效的减少安全事故的发生。并且,应该在施工单位内部进行法律法规知识中安全施工知识的宣传工作,不断的对施工安全的制度进行完善。

4.2选择性能较好的建筑材料

安全系数是整个建筑工程中的重要宗旨,因此为了更好的保障建筑施工过程中的安全性,施工单位应该选择质量好的建筑材料进行施工。不能为了节约成本,赢得利益而采取一些不符合实际的行为。

4.3开展安全教育培训活动

在很多的土木工程建筑过程中,大部分的建筑工人由于文化水平较低,缺少一定的安全意识,又由于对于安全知识了解的非常少,所以导致安全事故发生。有效的减少建筑施工过程中安全事故的发生效率,就应该积极的重视安全教育的问题,有组织的定期的对员工进行安全培训教育,以保证能够在未来对钢结构在土木建筑施工中的应用效果。

5结语

综上所述,在经济发展的浪潮之下,土木工程建筑行业也在风生水起,钢结构在土木工程中的使用也越来越多。传统的建筑行业所使用的混凝土以及逐渐被钢筋所取代,钢筋的范围使用的越来越广泛。但是现阶段钢结构在土木工程中的使用还存在着一定的问题,经过本文的讨论,提出了相应的解决对策:严格建筑施工队伍的管理机制、选择性能较好的建筑材料、开展安全教育培训活动。希望通过这次的讨论能够给土木工程施工中的钢结构技术的应用带来一些帮助。

参考文献:

[1]刘阳.关于土木工程施工中钢结构技术应用及发展的若干研究[J].智能城市,2016,2(02):158~159.

[2]徐林.土木工程施工中钢结构技术的应用研究[J].建材与装饰,2016(17):47~48.

第6篇

关键词:建筑结构;教学改革;工程管理;建筑学

作者简介:白崇喜(1981-),男,黑龙江肇源人,东北农业大学水利与建筑学院,讲师;邵新妍(1976-),女,黑龙江双城人,东北农业大学水利与建筑学院,讲师。(黑龙江 哈尔滨 150030)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)01-0116-02

结构课程是土木工程专业的核心课程,其包括“混凝土结构”、“砌体结构”、“钢结构”、“地基与基础”、“建筑抗震”等,这几门课都用较多的学时单独讲授,学生的力学基础扎实,容易掌握结构知识。对于非土木类专业而言,结构课程却不是核心课程,因此,非土木类专业学习结构课程所需的学时及所学的重点明显不同于土木工程专业。目前,“建筑结构”课程采用教材的内容基本是由传统的“混凝土结构”、“砌体结构”、“钢结构”、“建筑抗震”等几门课程简单化后的“拼盘”,未能摆脱以培养结构设计人才为目标的内容框架。[1]为此,有必要对建筑结构课程的教学内容和教学方法进行改革,改革目标是用简单、形象、生动的语言表达复杂的技术问题,进行技术课程的“白话”革命。

一、非土木类专业对建筑结构知识的需求

非土木类专业,比如工程管理专业、建筑学专业,它们与土木类专业在学生的培养目标和要求上存在着较大差别,而这一差别在学生的培养过程中得不到足够重视,往往“建筑结构”课程都是由结构专业的教师来讲授,教师的授课较容易受到结构专业课程设置的影响。如果未针对非土木类专业的特点和学生的特点,来组织教学内容和选择教学方法,而仅仅参考结构专业的教学内容和教学思路来授课,会严重影响学生的学习效果和教师的教学效果。

“建筑结构”课程是工程管理专业一门重要的技术类课程,该课程在工程管理专业人才培养中起重要作用。[2]工程管理专业学生的学习重点是建立工程概念,使学生掌握建筑结构方面的基础知识及有关的构造要求,具备在实际工作中分析和解决一般结构问题的能力。“建筑结构”课程是建筑学专业的基础课,[3]建筑学专业学生的学习重点是建立结构中的力学概念,将其学到的建筑结构知识应用到建筑设计中,这样建筑师和结构师才能紧密合作。

土木工程专业与工程管理专业及建筑学专业的从业对象都是建筑工程,但是从业目标却不相同,土木工程专业侧重于结构设计和施工管理,工程管理专业侧重于项目决策和全过程管理,建筑学专业侧重于建筑设计和建造艺术。从业目标的不同决定了不同专业对建筑结构知识的需求也不相同,即工程管理专业和建筑学专业对建筑结构知识的需求明显弱于土木工程专业。

二、“建筑结构”课程教学内容改革

1.对教学内容的整体把握

教学内容应根据建筑结构知识与非土木类专业对其需求之间的关系来安排,培养学生结构整体思维意识。教师应从建筑结构整体的角度,阐述建筑结构概念设计,改变传统的只重视基本构件而轻视结构整体分析的教学模式,强调钢筋混凝土结构(构件)、砌体结构(构件)、钢结构(构件)这三类结构(构件)在设计时的异同点,通过类比加深学生对知识点的理解,重原理轻公式,侧重于技术知识的有效性,弱化计算公式的推导过程及其参数的讲解,从而引导学生掌握技术课程的精华。[4]

教师还要注重非土木类专业知识体系向建筑结构知识体系的过渡。非土木类专业的建筑结构教材内容过于强调结构设计自身,其与非土木类专业的知识体系之间的联系较少,缺乏非土木类学生在理解建筑结构知识所必需的过渡阶段,不利于学生形成结构素养,这方面的过渡则由授课教师来把握。由实体结构向力学模型简化的过程同样需要引起重视,要加强建筑结构与相关知识体系的联系,帮助学生树立建筑结构整体概念。

最后教师要能把握知识的纵、横向扩展。围绕真实的典型工程设计案例连续地组织授课内容,可使各部分相对独立的课程内容彰显其内在逻辑性,更具工程直观性。以建筑结构知识为主体,授课内容应优选与专业相关的、学生感兴趣的且工程中易引起误解的主题。

2.增加阅读结构施工图相关知识

工程图一直被称为工程界的共同语言,凡是从事建筑工程设计、施工、管理及相关行业的工程技术人员都离不开图纸,[5]因此,“建筑结构”课程的教学内容有必要融入结构施工图的识读这一内容。先讲解每种结构(构件)的结构设计原理,随后讲解与该部分结构(构件)相应的结构施工图的识读,对结构施工图的识读与对构件计算的理解是相互促进的。

结构施工图主要包括建筑工程结构制图规定、钢筋混凝土结构构件配筋图、钢结构构件及连接的表示方法,通过介绍有关建筑工程制图标准使用方法,使学生在工作岗位中具有独立工作的能力。结合专业实践,引导学生掌握建筑结构设计的基本过程及结构施工图的形成过程,增强阅读结构施工图的能力。

3.根据科研成果充实教学内容

随着科学研究地不断深入,新材料、新技术不断出现在各类建筑结构中,比如FRP材料、活性粉末混凝土、异形柱等,而书本内容往往不能及时反映新的科研成果。因此,教学过程中要根据建筑结构科学研究的发展情况纳入新知识。任课教师要努力承担科研任务并密切关注新的科研成果,坚持教学与科研一体化,实现教学与科研相互促进、协调发展。

三、贴近专业需求的教学方法

1.提升教师非土木类专业的专业能力

“建筑结构”课程的任课教师多数情况下是结构专业的教师,而这些教师缺乏非土木专业的专业素养,这样不利于实现非土木专业知识向结构知识的良好过渡。因此,为适应专业需求及社会发展,需要专业型的教师来完成“建筑结构”课程教学。对于工程管理专业的“建筑结构”课程,则应更多地了解工程管理专业的工程实践,从中找出相应的结构知识,从而建立管理知识与结构知识之间的联系。

专业型教师除了定期深入到工程第一线学习与结构专业及非土木类专业相关的工程实践知识外,还有必要参加国家注册结构工程师、建筑师、建造师等工程执业资格考试。实践证明,只有具有非土木专业的专业素养的教师才能更好地进行“建筑结构”课程教学,才能培养出与专业需求相适应的专业人才。

2.加强学生的感观认识

拍摄反映工程建设各个阶段的照片,并逐步在教学过程中应用,通过直观的照片将书本上枯燥的知识形象化,增强学生的感观认识,更好地帮助学生理解结构知识。利用各种渠道借用工程项目的施工图纸,在教学的相应环节对图纸内容及表达方式加以介绍,逐步提高学生的读图能力,培养工程意识。

为满足形象化教学的需要,学校应配置一定量的教学模型。如制作各种结构体系的教学模型,以及配筋构件模型,结合模型讲解结构知识,通过这种直观的教学方式既可以增加学生的学习兴趣,又可以加深学生对知识的掌握程度。全国大学生结构设计竞赛是全国九大大学生学科竞赛之一,教师在条件许可的情况下,可鼓励学生积极参与这种结构设计竞赛,或者搜集历届获奖作品将其制作成教学模型,通过对这类模型的讲解,激发学生的创造力和想象力。

3.重视现代教学手段的运用

教师通过CAI课件将枯燥的知识活化,形象地呈现给学生。课件内容要符合专业特点,尽量多用图片、动画等影音形式,加大Photoshop、Flash等软件在课件制作中的使用频率。运用多媒体技术展示大量的工程实例及各结构形式在实际工程中的应用,通过表情、手势和语调引导学生思路,同时利用黑板讲解调整讲课节奏,避免单一教学手段给学生带来的视觉和心理疲劳。根据近几年的教学经验,完全采用多媒体课件教学,效果并不十分理想,可以采取传统教学与多媒体教学相结合的方式。

对于某些构件的受力破坏过程及破坏形态,如在课堂上通过视频把构件的受力全过程播放出来,可避免语言的枯燥,学生将会有一个动态的全过程认识。比如,讲解钢筋混凝土梁发生剪切破坏的三种破坏形态,即斜压破坏、剪压破坏和斜拉破坏,可用视频把梁发生每种剪切破坏的全过程展现给学生,学生的学习效果会明显好于用语言枯燥的讲解。

4.进行考试方法的改革

考试是教学过程中的一个重要环节,考试方法的得当与否直接影响学生的学习效果及教师的教学效果。考试应以准确评价学生对知识的掌握程度,培养学生独立的设计能力、创新精神及自学意识为目的。建筑结构考试应由平时考核与传统的闭卷考试相结合,这两项各占50分,对研究性学习和实践性学习考虑一定的附加成绩。以求创新、重能力为导向确定考核内容,主要考察以下几方面的内容:建筑结构概念和体系;结构基本构件设计(包括计算和构造);结构施工图的绘制及识读;对建筑结构相关规范及资料的文献检索能力。

四、结语

“建筑结构”课程涉及学科较广,是理论性与实践性均很强的综合性技术学科。对非土木类专业人才的需求正从具有单一专业能力向综合素质能力转变,而“建筑结构”课程对综合素质的培养有着重要影响,因此该课程将更具重要性。教学改革实践表明,立足于专业需求,进行教学内容和教学方法改革,可增强学生的学习效果和教师的教学效果、拓展学生的专业能力。经过不断地改革与实践,一定能培养出兼具基础理论知识和全面实践能力的专业人才。

参考文献:

[1]胡兴福.建筑结构课程教学内容改革的探索与实践[J].中国职业技术教育,2006,(22):30-32.

[2]刘雁.建筑学专业建筑结构课程教学思考[J].高等建筑教育,

2011,20(4):89-91.

[3]刘戈,李佳.技术类课程对工程管理专业应用型人才培养的重要性[J].高等建筑教育,2010,19(3):43-46.

第7篇

关键词:素养;设计;交往

中图分类号:G642.3 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)01-0155-03

一、前言

一般来说,由于建筑学学科与土木工程学科之间的学科联系十分密切,因此在中国高等院校土木工程学科的教学大纲中,通常会开设一些具有建筑学学科特色的基础课程,对于这些课程,土木工程专业的学生通常会表现出很大的兴趣,但是由于学科的差距,学生在价值观建构和学习方法问题上常常产生困惑,“如何学”和“学了有何用”这一问题深深地困惑着学生。与此对应的是,“如何教”和“教了有何用”这一问题也值得教师思考。下面结合课堂教学实践,从一名建筑师所必需具备的专业素养、建筑设计能力、人际交往能力等方面,就如何开展土木工程学科的建筑学课程教学谈一些体会。

二、专业素养

专业素养是建筑师的基本素质,它是建筑师开展建筑设计实践活动的基础,很难想象专业素养欠缺的建筑师能够设计出优秀的建筑作品。专业素养的培养与熏陶贯穿于学生在校期间、工作以后,直至终身,是一个长期的、渐进的过程。专业素养主要体现于表现素养、审美素养两方面,下面分别阐述。

1.表现素养。相对于建筑学学科的学生而言,土木工程学科的教学大纲中对于建筑表现方面的课程设置较少,这种现象使得美术基础原本十分薄弱的学生在学习建筑设计时对于建筑表现的基本概念与要求不清,建筑表现技巧也十分欠缺。为了解决这一问题,教师可以通过以下几种途径解决。

开设专题讲座:讲解美术学科的素描、色彩方面的基本常识。此外,教师还应结合建筑实例讲解具体的绘画应用技巧,再布置一定的练习,这样既不枯燥,又使学生具有感性体验,有利于学生在有限的学时内掌握基本的美术理论与绘画表现技巧。

开展美术实践:除了课堂教学以外,课外美术实践环节的开展也必不可少,理论与实践的有机结合,可以加强学生对于课堂教学中美术基础知识的理解。

2.审美素养。建筑设计的过程是一个创造美的过程,这一过程的实现需要具有审美素养的创作主体来完成。而现实情况是,大多数土木工程专业的学生的理性与逻辑思维能力很强,而在需要理性思维与感性思维互动的建筑形式设计方面,他们经常有无所适从的感觉。勉强设计出的建筑形式,通常也很平淡,缺乏艺术气息。上面的情况表明:通过一定的艺术熏陶,提高学生的审美素养是建筑设计教学过程一个十分重要的环节。这一教学目标的实现需要教师与学生的共同努力。

对于教师而言,可以结合专业课程教学,给学生欣赏一些古今中外的优秀建筑实例图片,在图片赏析的过程中激发学生对审美的追求和热情。提高审美层次。

对于学生而言,应根据教学要求积极主动地学习。在课余时间,可以阅读一些中外名著,既拓宽视野,又提高审美情趣,何乐而不为?

歌德说过:“我们在投向世界每一瞥关注的目光的同时也在整理着世界。”[1],教师应鼓励学生运用课堂获得的审美知识去观察身边的建筑现象,在潜移默化过程中提高自身的美学素养,为以后的建筑形式设计打下基础。

三、建筑设计

建筑设计是土木工程学科的一门重要课程。从教学反馈情况看,大多数学生对建筑设计充满创作激情,但是由于对建筑设计的方法和原理的陌生而时常陷入困惑之中。从学生的设计作品来看,在平面功能设计方面存在一些问题,由于学生对以系统论和整体思维方法为基础的建筑平面功能设计方法的陌生,始他们在平面功能设计开始时体现出设计起步不对、过程中设计效率低下、完成后的图纸逻辑概念不清,缺乏艺术性与美感。在建筑形式设计方面问题也不少,问题主要体现于两种设计倾向。其一是一些学生逻辑思维能力较强,感性思维能力不足,设计时常会孤立地研究平面功能关系,而忽视了建筑的艺术性要求,或有一些形式创作欲望,但是在形式设计时,却不知如何通过建筑语言表现设计构思,久而久之也就失去了兴趣,最后设计的作品也就平淡无奇。其二是另一些学生有强烈的创作欲望,也敢于主动大胆地运用自己理解的方式表现设计构思,但是建筑形式的建构不严谨,最终的设计成果缺少逻辑和条理。其实,做任何事都要有一定的章法,有章法的事物总是美的,做设计也是一样。那么如何才能设计出有章法的方案呢?下面从平面功能设计和建筑形式设计两方面分别论述。

1.平面功能设计。任何事物的发展都有其内在的客观规律,建筑设计的过程也不例外,也有符合其自身发展规律的设计脉络。能否掌握“捕鱼”方法―设计脉络,直接关系到学生毕业以后能否胜任建筑设计实践项目。

那么,究竟设计脉络是怎么一回事呢?其实它是一种以系统思维方法为基础的设计程序。这种设计程序要求设计者按照系统论的要求,从整体到局部,有条理地开展设计活动。

在设计之初,设计者应进行环境分析,通过对基地内外各种环境条件的分析,合理地确定基地的主次出入口、各类人流进入建筑的出入口以及“图底”关系这两个事关全局的关键问题。

接下来进行功能分区设计,为了简化设计问题,在这一步通常采用“合并同类项”的方法把设计任务书中所要求的各种房间分为使用、管理、后勤等三个大的功能分区,再根据前一设计程序所确定的各类人流出入口条件,把这几大功能分区放在“图”中与各自出入口相对应的位置。接下来,再对使用、管理、后勤三个大的功能分区中的房间再采用“合并同类项”的方法细分,直到把所有房间全部合理地纳入“图”中。由于这种分析方法顺应了方案的生长规律,因此不会发生房间“串区”现象。

解决了功能分区设计以后,下面就可以进行水平与垂直交通设计,通过走道与楼梯的联系使三大的功能分区中的房间成为流线清晰,联系紧密的系统。

2.建筑形式设计。在传统的建筑设计课堂教学中,建筑形式设计的教学一直是困扰师生的一个问题。其原因在于建筑形式设计涉及到对于形式美基本规律的理解与认识,主观性很强,由于现代的很多建筑在形式设计上摒弃了传统美学原则而出现审美变异,光怪陆离的造型手法体现出多元化的设计倾向,其背后突显出设计者各不相同的价值倾向。面对这种现象,初学者由于艺术修养的欠缺,往往会一片茫然,或者是盲目模仿。因此,为了使学生少走弯路,不走歧路,教师既要帮助学生分析各种建筑形式设计的历史与社会根源、哲学倾向,培养学生树立正确的形式设计观,又要让学生明白建筑形式的设计不是随意的,而是要有一定的章法――建筑形式的逻辑,这种设计逻辑主要在内部功能、外部环境、几何构成、美学价值等方面体现出来,下面分别论述。

(1)内部功能。“在追求建筑意义的同时,应兼顾建筑的功能,欠缺的功能减损着建筑形式的光辉,完美的功能与富于表现力的形式相得益彰”[2]。在建筑功能设计时,不同的功能分区空间性质不同,对应着不同的空间形态,建筑形式设计应客观真实地反映不同的内部空间组合关系。有时,会有一些学生先设计一个造型框架,把功能硬塞进去,这不仅仅是形式与功能相脱离的不当设计方法,也是一种不良的设计态度,教师要予以及时纠正。

(2)外部环境。在具体的建筑形式设计实践中,建筑所处的外部环境一般是客观而真实的。从微观层面看,场地内的地形、地势、树木、河流、古迹,场地外的景观都形成建筑设计的外部条件。从宏观层面看,更大范围的自然环境、人文环境以及城市风貌等条件都是建筑形式设计时要考虑的因素。因此,建筑形式设计的目标与环境设计的目标是统一的。

(3)几何构成。从几何构成角度看,建筑是几何体块构成的实体形式,几何体块的构成不是随意的,而是具有一定的逻辑性。这种逻辑性体现在两方面。其一是几何性明确,这是对单一几何体而言,要求几何体块的形状明确,具有可识别性,例如方形、圆形、三角形等。对于初学者而言,了解这一要求可以使他们在几何构成时避免采用一些模棱两可的几何形式。其二是几何关系明确,这是对组合几何体而言,要求几何体组合时,相邻几何体之间的关系明确,这种关系一般是相离、相切、相交、相含等。

(4)美学价值。在设计之初,当设计者的设计构思确立以后,下一步就面临着几何形体的选择和形体之间几何关系的建构问题。由于建筑形式属于艺术范畴,艺术具有多样性与不确定性的特点,不可能象数学那么精确。因此能够体现一种设计构思的几何形体和形体之间的几何关系通常并不是唯一的。哪么如何选择几何体块的形状以及建构几何体块之间的相互关系呢?这里不但要考虑上面的几个要求,还涉及到一个关键问题―美学价值。

对于初学者而言,能否对几何体以及几何体之间关系的各种可能性进行综合评价与分析,选择出一种能够最大限度地在内部功能与外部环境要求、几何构成、美学要求之间取得平衡的几何形式无疑是具有一定挑战意义的,这一过程需要一定的设计综合分析能力、一定的三维空间想象力、以及一定的审美素养。

在建筑设计课程开始之前,首先,教师应向学生介绍形式美的构图规律,让学生了解对立统一的古典美学要求,以及现代建筑的一些手法变异。其次,教师应结合一些优秀建筑实例,讲解这些艺术法则在建筑实践中是如何应用的。最后,教师要发挥主体性地位,在解读建筑实例过程中,总结建筑形式的构图技巧。同时让学生运用描述、分析、比较、评价、判断、质疑等一系列思维方式对建筑作品进行认知与解读,不断提高思维能力。

在建筑设计课程进行中,教师既要引导学生从以上几个方面进行造型构思,又要鼓励学生积极探索,大胆创新,形成建筑的自身特色。只要学生能够说出一定的理由,哪怕并不充分,都可以让他们试探,但不鼓励没有任何道理地随意玩弄形式。

在建筑设计课程后期,尤其是到了立面设计阶段,要求学生运用形式美的构图规律,同时能够综合考虑平面功能、结构与构造、材料与色彩、施工技术等角度,尽力表现立面设计的效果,体现立面设计的意图。

四、人际交往能力

建筑设计活动的工作性质和方式具有开放性和社会性的特点,要求建筑师具有良好的人际交往与沟通能力,因此土木工程专业的学生毕业以后避免不了要与各种人往,但是现实情况是,大多数学生在高中阶段埋头苦读,学习圈子封闭而狭隘。当他们进入具有开放性特点的建筑设计教学环境中,一下子很难完成角色转换,因此教师在建筑设计教学过程中应给学生提供经常性的交流与学习机会,帮助学生破除中学封闭的学习习惯,在相互交流与学习过程中集思广益,共同成长与进步。

在改图过程中,要求学生主动向教师表达设计意图,从方案的构思、功能与形式设计、结构与构造等各方面介绍自己方案的设计特色。教师也可以有意识地从各种角度对学生方案的可能性与合理性进行质疑,以实现培养学生的语言表达与应变能力的教学目标。

随着时代的发展,科技的进步,在土木工程专业的建筑学教育过程中,教师要不断学习,不断创新,使建筑学教育既要保持土木工程专业的学科特色,又要注入新的时代内容。

参考文献:

[1]刘小枫.人类困境中的审美精神――哲人、诗人论美文选[M].上海:知识出版社,1994.

[2]戴志中.建筑创作构思解析――符号・象征・隐喻[M].北京:中国计划出版社,2006:234-235.

Accomplishment・Design・Affiliate with

―Thinking About the Teaching of Architectural Design in Civil Engineering Specialty

YE Jian-gong

(School of Civil and Transportation Engineering,Hohai University,Nanjing,Jiangsu 210098,China)

第8篇

关键词:土木工程;施工技术;优化策略

中图分类号: TU74 文献标识码: A

引言

土木工程建设在我国有着悠久的历史,经过漫长的历史也积累了丰富的技术。自上世纪五十年代开始,我国的土木工程现代化建设开始进入飞速发展的时期,众多新结构、新技术以及新材料在土木工程建设中的运用,使得土木工程更加能够满足现代社会发展的需求。

1、土木工程施工技术的特性

土木工程施工具有与其他生产和组织迥异的特点、方式和组织,土木工程施工技术的运用直接影响到土木工程施工质量的高低和成本,必须对此有着职业的敏感和高度的重视。

1.1 土木工程施工技术具有固定性和流动性

土木工程施工过程中,运用的施工技术在一段时间内表现为固定不变的特点,同时土木工程施工队伍和技术人员在空间上和组织上表现出一定的流动性;

1.2 土木工程施工技术具有多样性和单件性

土木工程施工过程中涉及很多环节和项目,这在技术上表现出多样化的倾向,同时,对于单一的土木工程施工项目而言,土木工程施工具有较强的单件性;

1.3 土木工程施工技术的综合性和协作性

整体的土木工程施工过程需要诸多技术的综合运用,同时又要实现各技术之间的统筹运用,必须在加强合作和协调的基础上才能实现土木工程施工技术的有效运用。

1.4 土木工程施工技术的复杂性和易受干扰特点

土木工程施工中环境因素、管理原因都会形成对土木工程施工技术的影响,且土木工程施工技术本身又存在相当大的难度和复杂程度,这导致土木工程施工极易受到各种因素的干扰,产生各种难于解决的问题。

2、土木工程施工中主要施工技术

2.1 土木工程地基施工技术

当前的土木工程施工中往往出现地基不能满足土木工程需要的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。

2.2 土木工程混凝土灌注桩施工技术

混凝土灌注桩施工是土木工程中常见的桩基施工类型,在施工现场的桩位处用机械或人工成孔,然后在孔内放入钢筋笼、浇筑混凝土(或者直接浇筑混凝土)而成的一种施工方法,通过干作业成孔、泥浆护壁成孔、套管成孔、人工成孔、爆扩成孔等方法形成混凝土灌注桩的孔洞,进而进行土木工程桩基的灌注。进行土木工程混凝土灌注桩施工中应该发挥灌注桩适应地层变化强、施工振动小等优点,注意混凝土的养护,确保混凝土灌注桩的性能和质量达到预定的设计目标。

2.3 土木工程沉井基础施工技术

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 土木工程预应力混凝土结构施工技术

土木工程预应力混凝土结构施工有三种主要的技术,即:一是先张法施工,在浇筑混凝土构件之前,张拉预应力钢筋并将其临时锚固在台座或钢模上,然后浇筑混凝土构件,待混凝土到达一定强度、混凝土与钢筋之间有足够的粘结力后,放松预应力钢筋,借助混凝土与预应力钢筋之间的粘结,使混凝土产生预压应力。二是后张法施工,先制作混凝土构件并预留孔道,待混凝土达到一定强度后,将预应力钢筋传入孔道,利用张拉机具张拉预应力钢筋,然后用锚具将预应力钢筋锚固在构件端部,最后进行孔道灌浆。三是粘结预应力施工,采用表面有涂料、外面包有塑料套管的预应力筋,铺设在模板内,然后浇筑混凝土,待达到预定强度后再进行张拉,达到锚固的作用和效果。

3、土木工程施工技术优化管理策略分析

3.1 建立健全施工技术管理组织体系,制定严谨的管理制度

具体包括:(1)施工图纸会审制度,严格进行建筑工程施工图纸的会审,检查设计中存在的漏洞、弊端,是否违反合同要求及相关标准,并且进行积极的修改;在审查之后,建筑施工管理人员必须认真的熟悉整个图纸,了解设计师的理念和整个工程的施工过程,对特殊的项目要加以注意。(2)施工资料技术管理交底制度,技术交底要及时准确,技术交底的具体目的是让所有的施工人员在正式施工前对建筑的设计情况、特点、技术要求以及注意事项全面了解。(3)设计变更和技术核定管理制度;(4)施工日记制度;(5)工程质量检验与评级制度。此外还应当成立领导小组对项目施工管理人员进行定期的考核,促使项目负责人员能够负责尽职,及时的发现施工问题并且解决问题。

3.2 做好技术管理的基本工作

做好技术管理的基本工作,主要包括以下几方面:①明确技术标准和技术规程;②建立健全技术原始记录;③完善技术档案管理工作,主要包括施工图管理、施工组织设计文件、施工方案或大纲、施工图放样、技术措施;④掌握技术信息,重视建筑技术发展的最新动态,结合实际状况,努力推广使用先进成果,提高市场竞争力;做好计量工作。

3.3 加强对土木工程施工技术执行的监督

确保土木工程施工技术的各个环节责任制,加强在施工环节监管工作,及时制止和纠正不符合操作规程的违规操作,重点关注工程进度、施工的客观条件,在技术、物资、人力和组织等方面为工程创造一切必要的条件,使施工过程持续均衡地进行,保证工程在规定的工期内交付使用,使工程施工在保证质量的前提下,提高劳动生产率和降低工程成本

3.4 其他策略

加强土木工程施工技术创新,改变传统的技术,打破落后的技术水平,广泛采用新材料、新设备、新工艺来提升施工技术,如采用人工的方式振捣混凝土,往往由于人员的松懈和怠慢,常会出现振捣不实的现象,但是如果采用先进的现代化设备进行振捣配合人工的方式就能够使振捣效果达到一个理想的状态;严格按照建筑施工技术规范和制度进行施工;对施工成本和工期进行控制,合理编制施工组织设计方案,使整个工程施工按照一个科学、合理的步骤进行;加大施工管理强度与人才引进工作,提高管理人员的自身素质及管理水平;提高工程质量管理,严格控制所以进场的建筑原材料、半成品以及成品,加强施工人员的管理,组织专门的团队处理新技术和新设备所带来的新问题,确保工程质量与进度;大力提高建筑工程修建安全设置水准;加强安全施工管理工作;提升竣工阶段的施工技术管理,不合格产品应当立即采取补救措施,对其进行加固以及补强等策略。

结束语

总而言之,随着我国现代化建设工程规模的加大以及施工水平的提升,土木工程施工技术优化对施工企业有着重大的意义,其增强了施工企业的经济效益和市场竞争力。只有通过技术优化管理,才能满足施工企业的需求,同时促进建筑业的健康发展。

参考文献

[1]尚亚伟,应巍.土木工程施工技术发展与展望[J].土木建筑学术文库,2011.

[2]刁立明.浅析当前我国土木工程施工技术存在的问题与发展[J].华章,2011.

[3]吴磊,沈建强,李俊.土木工程施工技术及创新田.科技咨询,2012.

第9篇

关键词:地质工程 混凝土结构 教学方法

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)04(c)-0212-02

《混凝土结构设计原理》是一门理论性与实践性并重、综合性强、教学难度较大的课程之一。该课程具有以下特点:(1)前导课程多。学习该课程需要有材料力学、结构力学、建筑制图、建筑材料、房屋建筑学等前导课程。(2)经验性理论内容占有较大的比例。具体表现为经验公式多、基本假定多、规范条款变化多、设计方案不唯一。(3)基本概念和构造要求多,且在不断变化。如混凝土保护层厚度的定义、受弯构件抗剪承载力的计算、最小配筋率的要求等,作者就学及工作以来都经过多次变化。对地质工程专业的本科生来说,往往由于自身缺乏必要的感性认识就更加难于理解。因此,如何在教学中使学生深刻理解最基本的计算理论和设计方法并学以致用,是教学方法的出发点。

1 课程开设的意义

近年来随着国家多方向、通用性、复合型人才培养目标的推广以及就业市场的需要,越来越多的非土木工程专业增设了混凝土结构设计原理课程,如地质工程、工程力学等土木工程边缘学科专业。如对地质工程学生来说,毕业后几乎不可能直接完成一般工业与民用建筑的设计,但会在边坡治理、水利水电、基础工程等领域从事挡土墙、坝基、桩基等方面的设计、施工、监理等工作,仍然需要一定的混凝土结构设计原理的基础知识。对非土木工程专业来说,混凝土结构设计原理课程的教学在介绍基本概念、基本原理的同时更要适应不同专业应用领域的特殊混凝土结构的设计要求。

2 课程教学中存在的问题

结合该校地质工程专业,就其教学中存在的问题进行论述。

2.1 前导课程知识储备不足

对地质工程专业来说,没有开设建筑制图、建筑材料、房屋建筑学等属于土木工程的专业基础课程,导致在正常教学过程中较多专业基础知识的讲授有一定难度,课程设计绘制的图纸不规范。

2.2 教学时间短

课程安排在大四第一学期,32学时外加1周的课程设计。由于临近毕业,大部分学生将面临就业、考研等现实问题,降低了学生的学习兴趣和有效学习时间。

2.3 所授课程深度掌握尺度不一

混凝土结构设计原理课程一般由土木工程专业教师担任。往往由于授课教师队伍的相对不固定以及教师对地质工程专业的掌握不同,因此对所授内容的删减存在很大主观性,也即简单地把地质工程专业学生视同土木工程专业学生,放宽了一定的教学要求而已。

2.4 理论联系实际少

地质工程专业学生由于没有土木工程方面的认识实习,对建筑工地的现场知识也缺乏了解,反映在作业及课程设计图纸中的截面设计的配筋往往不符合一般结构设计的常识。

2.5 学生缺乏独立思考解决问题的能力

理论课程结束后的课程设计,结合地质工程的专业背景及今后的就业需要,设计内容是钢筋混凝土挡土墙。考虑挡土墙的高度及上部作用荷载的变化,保证学生一人一题,杜绝抄袭。从这几年的指导情况来看,学生们大都在参考范例上直接修改,很少有人进行必要的思考,更不善于通过查阅规范、文献资料来主动解决问题,而是习惯于向老师求助,直接询问来获取答案。

3 教学改革建议

针对上述种种问题,结合其他高校在非土木工程专业混凝土结构设计原理教学中积累的成熟经验,提出以下的改革建议。

3.1 了解授课专业的课程设置及内容

授课前要全面了解学生已修的结构方面有关的内容,了解学生掌握的内容及深度。对地质工程专业的学生来说,由于未修过建筑制图、建筑材料、房屋建筑学等前导课程,教学时就必须补充相关知识,从而使学生建立工程结构的基本概念。课堂讲授时,在例题讲解中多介绍相应的工程背景,便于解决基础知识不足的问题。

3.2 优化教学内容

教在教学上往往将地质工程专业学生与土木工程专业的学生相提并论,但大多数地质工程专业的学生将来不从事传统建筑结构的工程设计,因而如何在教学内容及深度方面掌握得恰到好处,需要教师对地质工程专业的主要学习内容及就业去向都要比较了解,并由此制定出合适的教学目标,合理规划教学内容。针对课程理论教学学时少又配有课程设计的特点,对混凝土材料的力学性能、受弯构件、受压构件等基础且必须的知识重点讲授,而对受拉、受扭构件简单提及即可,这样才能保证在有限学时内完成基本内容的学习。

3.3 丰富教学手段

考虑到地质工程专业课程设置的特点,许多常规的建筑材料、建筑结构试验没法完成,因此学生们学习时对基本概念掌握不清,可以采用多媒体照片、录像的形式进行弥补,不但能使学生产生直接的感官效果,同时又能弥补实践性环节缺乏的问题。同时鼓励学生除课堂学习外,充分利用网络资源,将课程相关的教学要求、教学教案、课件资源共享,延伸了教学内容,丰富了教学形式。另外,在日常教学中注意利用校内的在建工地及投入使用的典型建筑结构作为教学背景,有效地理论联系实际。为了在教学过程中学生能够更深切地将所学理论与工程应用相对应,必要时可以安排学生到周边在建建筑工地进行实地参观学习,使学生了解建筑材料、设计图纸、施工过程等内容,增加学生们的直观认识,提高学生们的学习兴趣,从而达到丰富教学手段、改善学习效果的目的。

3.4 稳定教师队伍

地质工程专业的混凝土结构设计原理课程的教学任务主要由建筑工程系的教师担任,虽然其具备了建筑方向扎实的理论及实践功底,但往往对地质工程领域的混凝土结构不甚熟悉,工程背景较为欠缺,打铁尚需自身硬,因此教师自身需要通过不断的学习积累地质领域的必备知识来丰富教学内容、提高教学水平,这也需要相对稳定的授课队伍来保证。

4 结语

地质工程专业混凝土结构设计原理课程的教学,不能等同于土木工程专业教学内容的简单删减,它需要在不断的教学过程中逐渐建立科学合理、能用够用的知识内容体系,因而需要在稳定授课教师队伍的基础上,逐步探索行之有效的教学手段,来提高学生的学习兴趣,从而培养学生必要的工程应用能力。

参考文献

[1] GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[2] 程文玻王铁成,等.混凝土结构设计原理[M].5版.北京:中国建筑工业出版社,2012.

[3] O彗星.非土木工程专业钢筋混凝土结构课程教学探讨[J].山西农业大学学报,2005,4(5):18-19.

[4] 张晓燕,李凤兰,曲福来.混凝土结构设计原理课程教学方法探讨[J].高等建筑教育,2011,20(1):79-82.

[5] 潘颖.提高混凝土结构原理课程教学质量的思考[J].高等建筑教育,2011,20(4):74-77.

第10篇

学生在课程设计和毕业设计的图纸中存在的主要问题有:图框及标题栏的绘制不规范、线型线宽错误、中心线缺失、图名和比例缺失、字体大小及图样布置不合理、尺寸标注错误、剖面图标注错误等。土木工程制图是一门非常严肃的课程,必须遵循制图国家标准,主要包括《技术制图》、《房屋建筑制图统一标准》、《建筑结构制图标准》、《道路工程制图标准》、《水利水电工程制图标准》等。课程设计和毕业设计图纸中出现的问题反映出教师和学生对制图标准的重视程度不够,学生没有形成严谨的态度。从教师而言,土木工程制图课教师、其他专业课教师、毕业设计指导教师对图纸的重视程度不够。土木工程制图的教授过程中,对工程实例的要求相对较少,造成学生对制图标准的认识和识图能力有限。很多课程设计甚至毕业设计的任务书中比较看重结构计算的内容,忽视了制图国家标准的要求,造成学生注重计算书而忽视图纸。从学生而言,学生从思想上对制图标准不重视,认为只要图纸上能表达清楚就行。汉字写得“龙飞凤舞”,不按制图课上要求的仿宋体书写;数字随意倾斜、潦草,大小不合适;绘图时不按照步骤执行,图样布置不合理。另外,很多学生认为以后的工作中计算机绘图很重要,忽视了手工制图的环节,导致学生对工程图样的表达方法、制图标准和读图绘图基本技能相对欠缺,对平面图形缺乏认识。此外,还存在一些客观原因。土木工程制图课程一般开设在大一的第一个学期,中期课程设计没有严格按照制图标准执行,大四第二个学期做毕业设计时很多标准中的要求都已经忘记,导致图纸的质量很差,不能符合国家标准要求。

2.教学方法探讨

(1)分两个学期、小班授课。

土木工程制图课程内容多,其中画法几何和制图基础部分包括工程制图基本知识、多面正投影、轴测投影、标高投影等章节;专业工程图则包括房屋建筑施工图、建筑结构施工图、路桥工程图、水利工程图等。由于大一新生具备的土木工程专业的知识较少,在专业工程图讲解时需要介绍背景知识,否则会造成学生的专业工程图识读障碍。例如,在讲解建筑结构图中的钢筋混凝土构件图时,需要较详细介绍钢筋混凝土相关的知识,这样学生才能更好地理解房屋建筑、桥梁工程、水利工程中钢筋混凝土构件的表达内容和方法。将画法几何与制图基础、专业工程图与计算机绘图分为两大部分,分两个学期授课,更有利于学生对教学内容的理解和吸收。土木工程制图课程作业较多,尤其是在画法几何和制图基础部分,每次课后都有作业,每个同学出现的问题可能不同;在专业工程图的识读过程中,学生的理解角度可能存在差异。因此,需要针对不同的问题进行专门的讲解和辅导,小班授课有利于教师与学生的交流,教学效果较好。

(2)增强学生对课程的兴趣。

土木工程制图课程讲解时,由于内容多、教师需要不停地讲,会造成学生听觉疲劳。而理论部分的前后连贯性很强,如立体的截切与相贯要用到线面相交以及面面相交的知识,前面知识没有理解,后面学习就很困难。因此,增强学生对土木工程制图课程的兴趣,对于知识的掌握非常重要。在理论部分的教学过程中,可采用多媒体与板书、讲与练相结合方式,讲完一个知识点后立即让学生做练习,提高学生的成就感,缓解听觉疲劳。此外,可根据学生作业的情况,让学生讲解自己的解题思路和方法,让其他同学评判,调动学生的积极性。在专业工程图部分,可采取“找茬游戏”方式,让学生交换绘制好的图纸,遵照规范找错误,加深对规范的理解。另外,还可采取参观工程实例的方法,比如讲到直纹面的投影时,带学生寻找直纹面的工程实例,增强学生的感性认识。

(3)注重实际工程图的识读。

在教材及习题集中,由于受篇幅所限,专业图纸只是某项工程中的部分图样。由于图纸不完整,学生无法从宏观上认识工程图。为培养学生的实践能力,最好的方法是让学生在专业实践中锻炼。为此,在教学过程中,教师可收集典型的、相对简单的实际工程案例,给学生识读。比如,在房屋建筑图部分,可选取居住建筑或公共建筑施工图;在路桥工程图部分,可选取结构形式简单的桥梁工程图。首先对房屋或桥梁的整体情况做出讲解,然后让学生分组读图,从而达到从整体到局部再到整体、逐步读懂图样的目的。通过实际工程图的识读,在绘制图样时,也会自然而然地遵照规范的要求来实施,绘图的规范性也就得到了加强。

(4)注重土木工程制图实践能力的考核。

画法几何与制图基础部分的考核可采用平时成绩+闭卷考试的方式。平时成绩主要考查学生完成作业的情况,闭卷考试主要考查学生对基本理论的理解和应用。专业工程图和计算机绘图部分的考核可采用平时成绩+开卷考试的方式。平时成绩主要考查工程图样的补绘和抄绘等,针对问题及时纠正和指导,一般为单个图样。开卷考试可采取绘制工程图方式,由教师结合工程实例制定指导书,将学生分成小组,每个小组完成一整套图纸。在绘制过程中,要求学生以设计者的角度,充分理解整套图纸中各部分重点表达的内容,各部分的内在联系等,以此提高学生绘图能力。

(5)加强制图课程与课程设计及毕业设计的联系。

土木工程制图课程教师在授课时,应强调其作用和地位,还可将往届优秀的课程设计和毕业设计图纸向学生展示。课程设计和毕业设计教师在布置任务时,要强调规范作图的重要性,在任务书参考资料中增加相关制图规范,增加图纸质量的成绩比重,并加强易错点的讲解。只有加强土木工程制图课程与后续专业课程、毕业设计等环节的联系,才能让学生逐步积累、提升识图和绘图水平,增强实践能力。

3.结语

第11篇

【关键词】土木工程,教改班创办,特色与实践

中图分类号:C35 文献标识码: A

一、前言

土木工程专业教改班创办是土木工程专业教育中重要的一个组成部分,土木工程专业教改班创办的的质量不仅关系着专业的教育的质量,而且与还可以培养具有创新精神的土木工程专业的复合应用型人才。

二、土木工程专业教改班创办的意义

新时期需要大量掌握必需、够用的专业理论知识,拥有较强的岗位能力和本领,具有创新素质和创业能力的专业人才。应用型人才的教育是高等教育的重要组成部分,是以培养具有一定理论知识和较强实践能力、面向基层、面向生产、面向服务和管理一线岗位的实用型、技能型专门人才为目的的教育。在我国高等教育由精英阶段向大众化阶段的历史性转变过程中,高等教育系统也在重新构建,新老本科高校都在重新审视和调整自己的办学定位,确定新的发展目标和战略。近些年来成立的新建本科院校大都以应用型为办学定位,形成了一批占全国本科高校总数近30%的与传统本科院校不同的应用型本科院校。所谓应用型本科教育,在我国现阶段,就是培养、加强专业基础教育的同时,注重对学生的技能培养,培养适应现代化建设需要的基础扎实、知识面宽、实践能力强、素质高,面向基层、面向生产、面向服务和管理一线岗位的实用型、技能型的高级应用型人才。

三、土木工程专业教改班创办的特色

1、广挑精选

末位淘汰一个人的潜能是天赋的,但能否发挥要靠教育。学生的“原材料”在其成才过程中占有举足轻重的地位。由于培养目标的高定位,高校教改班招生办法也应有一套严格的程序,以确保生源质量的高起点。在此方面,中南大学土木建筑学院以升班学生的遴选采取综合初试和复试两步进行,初试范围为第一学年智育成绩年级前60名的学生,内容涉及英语、数学、计算机以及基本的专业知识,采用笔试方式,按照考试成绩从中选拔45人参加复试。复试采用面试方式,考核内容包括语言表达能力、英语口语以及本人特长,最终选拔30人进入以升班。以升班的整个培养阶段遵循“优胜劣汰”的原则,实行动态管理,每学年从学业成绩、思想品德、工作能力、竞赛成绩等方面进行年度考核,并按权重量化,淘汰排名后5位同学,回到原班级继续学习。缺额从除以升班学生外年度综合排名靠前的同年级学生中增补。

2、夯实基础

加强实践在以升班实施夯实基础,加强实践的培养思路,其目的是使教学实现“知识本位”向“能力本位”的转变。传授知识主要通过课堂教学帮助学生建立知识技能结构;培养能力主要是通过实践教学使学生在动手能力、表达能力、创造能力等方面得到锻炼;传授知识是培养能力的必要条件。中南大学土木建筑学院以升班在此培养思路下,不拆散入选学生的原先所属班级,不影响原班级正常的教学进度,只增加额外的培养内容。

3、因材施教

以升班的教学管理实行高年级因材施教制,使学生有较大的课程选择自由度,可以“因人而宜”根据自己的情趣及个人发展方向选课,还可以“量力而行”使学有余力的学生“多吃快跑”,构建更加宽厚的基础知识平台。对专业的淡化培养,不仅有利于以升班的学生达到“拔尖人才”的“尖”,而且有利于达到“大土木宽口径”的“宽”。通过聘请有责任心、有教育经验、有学术水平的资深教授,担任以升班同学的导师,在因材施教、淡化专业培养的基础上进一步培养出具有主观能动性和丰富个性的杰出人才。

4、全面发展

鼓励创新要使一个人的知识和能力更好地为社会服务,为祖国做贡献,不仅需要良好的思想道德素质和文化素质,还需要有渊博的知识和创新能力。以升班是积极探索有利于创新人才培养教学方式的产物,变“授之以鱼”为“授之以渔”,引导学生自主学习,提倡教学互动,鼓励学生的质疑精神,使其做到“不唯师,不唯书”,着重培养学生综合素质和创新能力。中南大学土木建筑学院以升班把加强学生综合素质教育和创新能力的培养,鼓励学生的个性发展作为人才培养模式改革的重点之一,目的在于拓宽学生的知识视野和对社会的适应性。

四、土木工程专业教改班创办的实践

1、新课程体系的构建

知识能力结构建设。为了重点培养学生的动手能力,我们在课程体系设置时,紧密围绕人才培养目标,从明确毕业学生毕业后从事该职业,所必须具备的职业素养和动手能力入手,并立足这些素养和能力将专业课程进行分类和模块化,依相应模块构建模块化课程体系。教学内容的整合与优化:对于教学内容改革,必须要根据建筑工程专业的发展要求,从教学内容的前瞻性和工程应用性方面考虑,适时更新教学课程中对建筑新技术、新工艺和建筑新材料方面讲授内容。重点突出本专业、本领域新的知识点、新技术和能力,开发新课程,自编最适合地方与行业特色的教学讲义、习题集、案例集。

构建实践教学的新体系。创新实践教学体系框架,即认识实习,校内实训,生产实习,毕业实习三位一体,将“双证制”引入实践教学环节,加大实习实践课在总教学学时中的比重。力争使学生在毕业前,除获得英语和计算机等级考试合格证外,再通过培训考试获得土建施工员、质检员、造价员等行业岗位证和测量放线工等工种技能上岗证。

2、教学手段的教学方法和改革

改变原有老师课堂讲,学生被动听的教学模式,引入技能型培养教学模式。过去对专业课的教学主要是前期学基础知识,后期学专业知识,然后逐步进行提高。改革后的教学模式,突出对学生技能的培养,适当淡化对基础知识的讲授,采取技能的推进和模块化组合的方式,渐进性的逐渐的接近基础知识。

采用基于项目的课程教学法,增强学生的专业技能和动手能力。采用针对一个具体工程项目,展开课堂教学安排,努力将理论知识和实践教学内容进行有机的结合,调动学生的积极能动性和学习的兴趣,综合培养学生解决实际问题的能力。在每一堂课的教学安排中,努力使课堂内容能围绕一个真实的项目和具体的目标进行授课。在诸如施工组织方案设计,施工过程安排,计量计价实习,招投标设计安排等方面,均要围绕这个共同的项目展开训练。

教学方式的多样化。教学过程中,可以采取工地现场教学、项目事例教学、实践实习教学、系统化教学和多媒体教学等多样化的教学方式。这样就丰富课堂授课内容,扩展了学生对新知识认识的思路,使学习效果更佳。

3、改革实践教学方式方法

改革实践教学方法,最大程度地调动学生的主观能动性。引导学生进行独立的思考和操作,多安排学生动手操作完成老师的要求,课堂教学和实践多采取启发式和引导式教学方法。切实把学生作为实践教学的主体,老师主要起辅助协调作用。通过渐进式的提问和帮助,帮助学生自己找到解决问题的最佳方案,允许学生在操作中出现错误,在错误中得到学习和启发,这样更能使学生学到真正的本事。

对现有专业课教材进行改变,突出实践性内容,使新教材更多地能以工程项目为依托、适应工程项目需要、反映新的工程技术特点和要求,研究制定具有土木工程专业特色的实践教学大纲、课程实施方案和实训指导教材,鼓励专业教师编写体现行业与地方特色,突出能力培养的实践教学教材。

五、结束语

综上所述,加强对土木工程专业教改班的剖析,能够对土木工程专业教改班创办的特色与实践进行把握,进而能够提出一些好的方案,如此方可在实践的教改班中对此进行掌控,提高土木工程专业教改班的质量。

参考文献

[1]丁激文;教改试验班人才培养模式探索[J];长沙铁道学院学报(社会科学版);2010

第12篇

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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[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.