土木工程師范文

時(shí)間:2023-03-31 02:22:23

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篇1

【關(guān)鍵詞】土木工程師;素質(zhì)

中圖分類號(hào):G353文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

一、知識(shí)、能力與素質(zhì)的關(guān)系

知識(shí)是人類認(rèn)識(shí)的成果,是經(jīng)驗(yàn)的固化,是萬物實(shí)體與性質(zhì)的是與不是,也是概念之間的連接。通過對(duì)國內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)移動(dòng)電子商務(wù)價(jià)值鏈及價(jià)值網(wǎng)的研究,發(fā)現(xiàn)盡管各學(xué)者在闡述移動(dòng)電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈及價(jià)值網(wǎng)時(shí)所定義的產(chǎn)業(yè)鏈節(jié)點(diǎn)內(nèi)容不甚相同,但幾乎所有的專家在研究中都會(huì)涉及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、內(nèi)容提供商、應(yīng)用服務(wù)提供商、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及軟件提供商、終端設(shè)備提供商。隨著移動(dòng)通信技術(shù)及移動(dòng)電子商務(wù)業(yè)務(wù)內(nèi)容的不斷發(fā)展,移動(dòng)電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈也在不斷擴(kuò)充細(xì)分,移動(dòng)門戶、移動(dòng)虛擬運(yùn)營商、咨詢服務(wù)商、金融機(jī)構(gòu)等正逐步融入移動(dòng)電子商務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈。

人的能力可以分為很多種,如一般能力、特殊能力,模仿能力、創(chuàng)新能力,認(rèn)知能力、社交能力等。能力發(fā)展方向及發(fā)展水平,除與人的智力條件與成長環(huán)境有關(guān)外,更重要的是與接受的教育有關(guān)。因此,獲得知識(shí)是培養(yǎng)能力,特別是專業(yè)能力的重要基礎(chǔ)和途徑。

土木工程專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)是指土木工程專業(yè)畢業(yè)生必須掌握的知識(shí),這些知識(shí)是組成土木工程專業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)必不可少、不可或缺的。由這些知識(shí)組成的知識(shí)結(jié)構(gòu)應(yīng)能滿足土木工程師職業(yè)多樣化的需要,也能為土木工程師的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)而又寬廣的理論基礎(chǔ),為他們向較高的綜合素質(zhì)與創(chuàng)新意識(shí)發(fā)展提供必要的理論知識(shí)上的保障。

可以看出,實(shí)踐技能也應(yīng)為土木工程師所具備,是必不可少的環(huán)節(jié)。完成任何專業(yè)技術(shù)工作不僅需要扎實(shí)的知識(shí),還需要?jiǎng)?chuàng)新、認(rèn)知、社交等能力,因此,現(xiàn)代的大學(xué)生在學(xué)好專業(yè)知識(shí)的同時(shí),一定要廣泛地涉獵各種知識(shí),開闊自己的視野,培養(yǎng)興趣和愛好,而且要通過各種社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),培養(yǎng)自己多方面的能力。在各方面都具備比較高的能力,或在某一個(gè)方面有特殊的才能和能力,同時(shí),注意加強(qiáng)品質(zhì)修養(yǎng),培養(yǎng)良好的精神風(fēng)貌和工作作風(fēng),才能真正適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展,積極地面對(duì)各種機(jī)遇和挑戰(zhàn),成就美好的人生。

二、綜合性的能力

建造一項(xiàng)工程設(shè)施一般要經(jīng)過勘察、設(shè)計(jì)和施工三個(gè)階段,需要運(yùn)用工程地質(zhì)勘察、水文地質(zhì)勘察、工程測量、土力學(xué)、工程力學(xué)、工程設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)、建筑材料、建筑設(shè)備、工程機(jī)械、施工技術(shù)、施工組織、建筑經(jīng)濟(jì)等學(xué)科或領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)和技術(shù),在很多場合還應(yīng)顧及社會(huì)和環(huán)境保護(hù)的需要。也就是說,土木工程師的工作對(duì)象除了“物”以外,還有“人”。因而土木工程是一門范圍廣闊的綜合性學(xué)科。一個(gè)土木工程師可能僅僅專長于其中某一個(gè)或某幾個(gè)領(lǐng)域,但對(duì)其他領(lǐng)域的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)有所了解。

三、土木工程師的專業(yè)技能

1. 工程能力。工程能力就是土木工程技術(shù)人員在從事土木工程工作時(shí)應(yīng)用工程技術(shù)知識(shí)和技能的能力。對(duì)于土木工程師,工程能力是必不可少的。一個(gè)從事土木工程的技術(shù)人員,如果缺少必要的工程能力,將是一個(gè)不合格的土木工程師。在大學(xué)學(xué)習(xí)階段,土木工程師工程能力的培養(yǎng),主要通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)來進(jìn)行。工程能力培養(yǎng)的總體要求是:具有能夠根據(jù)使用要求、工程地質(zhì)條件、材料與施工的實(shí)際情況,經(jīng)濟(jì)合理并安全可靠地進(jìn)行土木工程設(shè)計(jì)的能力;具有解決施工技術(shù)問題和編制施工組織設(shè)計(jì)的能力;具有工程經(jīng)濟(jì)分析的能力;具有應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)的能力。

2.科技開發(fā)能力??萍奸_發(fā)能力是土木工程師必須具備的一種重要的能力。21世紀(jì),科技發(fā)展日新月異,土木工程新成果和新技術(shù)不斷出現(xiàn)。科技開發(fā)能力就是在現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方法和施工技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)設(shè)計(jì)方法和施工技術(shù)提出改進(jìn)設(shè)想并予以實(shí)施的能力??萍奸_發(fā)能力主要依靠自身有意識(shí)的培養(yǎng),要在實(shí)踐過程中養(yǎng)成提出問題、分析問題和解決問題的習(xí)慣。

3. 組織管理能力。組織管理能力是一種能夠圍繞實(shí)現(xiàn)工作目標(biāo)所必須具備的人際活動(dòng)能力,包括組織各種參與人協(xié)作完成任務(wù)的能力,處理各種技術(shù)交流、經(jīng)濟(jì)交往的能力等。

土木工程是一種群體性的工作。對(duì)于土木工程師,應(yīng)具有必要的管理能力,工程項(xiàng)目管理、各工種工作的協(xié)調(diào)等。

四、可持續(xù)發(fā)展的理念

未來土木工程師需增加生態(tài)、環(huán)境、生態(tài)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)學(xué)等基本學(xué)科的知識(shí),可持續(xù)發(fā)展并不要求土木工程師成為這些學(xué)科的專家,但對(duì)工程項(xiàng)目作出決策時(shí),必須征求這些專家的意見和建議,并且有足夠的知識(shí)和能力與他們共同研究、貫徹和發(fā)展土木工程可持續(xù)發(fā)展的原則。

土木工程師在工程項(xiàng)目的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、和建造過程中,要學(xué)會(huì)并善于應(yīng)用有關(guān)的法律及土木工程可持續(xù)發(fā)展的原則,協(xié)調(diào)和處理工程項(xiàng)目委托方、公眾、社會(huì)、團(tuán)體、政府以及自己所屬單位的領(lǐng)導(dǎo)者之間的關(guān)系,妥善的解決各種現(xiàn)實(shí)的與潛在的、短期的與長期的、局部的與整體的利益沖突,使工程項(xiàng)目的全過程最大限度地符合土木工程可持續(xù)發(fā)展的原則。

綜上所述,土木工程具有很強(qiáng)的個(gè)性和綜合性,大量問題需要依靠工程師的經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)例來解決。土木工程師要把在學(xué)校里學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能應(yīng)用到工程項(xiàng)目中去,就要依靠他們自身的各種能力。為了能夠把所學(xué)的知識(shí)和實(shí)踐技能靈活、有效并具創(chuàng)新性地應(yīng)用于工程實(shí)踐,一般需要具備:工程能力、科技開發(fā)能力、組織管理能力、表達(dá)能力和公關(guān)能力、創(chuàng)新能力等專業(yè)技能。因此,土木工程師應(yīng)具備的知識(shí)結(jié)構(gòu)與素質(zhì)的研究具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

【參考文獻(xiàn)】

【1】謝飛鴻,關(guān)惠平.土木工程畢業(yè)設(shè)計(jì)中的學(xué)生素質(zhì)與個(gè)性化培養(yǎng)[J].理工高教研究,2007,(6):88―90.

篇2

關(guān)鍵詞:土木工程;實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系;教學(xué)改革

作者簡介:曾榕(1977-),男,四川瀘州人,桂林理工大學(xué)土木與建筑工程學(xué)院,實(shí)驗(yàn)師;尹霞(1984-),女,湖北漢川人,桂林理工大學(xué)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院,實(shí)驗(yàn)師。(廣西 桂林 541004)

中圖分類號(hào):G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)17-0100-02

《教育部關(guān)于實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的若干意見》(教高[2011]1號(hào))中明確指出,卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的主要目標(biāo)是培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才。由此可見,卓越土木工程師除了應(yīng)具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、精深的專業(yè)知識(shí)外,還應(yīng)具有良好的工程實(shí)踐能力。

目前國內(nèi)高校在基礎(chǔ)教育方面做得比較完善,但對(duì)實(shí)踐能力的培養(yǎng)卻不夠重視,忽略了實(shí)踐教學(xué)在學(xué)生動(dòng)手能力和科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的重要作用。例如,在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中構(gòu)件為委托加工的成品,學(xué)生沒有參與構(gòu)件全過程制作,缺乏對(duì)構(gòu)件制作全過程的了解;實(shí)驗(yàn)設(shè)備安裝與加載由教師操作,學(xué)生缺乏現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)前的動(dòng)手鍛煉,單純的讀數(shù)觀測無法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。[1]許多畢業(yè)生知識(shí)結(jié)構(gòu)不合理,尤其是對(duì)實(shí)用技能掌握不足,不能立刻勝任崗位的要求。[2]作為未來的土木工程師,要養(yǎng)成良好的科學(xué)素養(yǎng),單靠理論教學(xué)是難以實(shí)現(xiàn)的,需要實(shí)驗(yàn)教學(xué)的促進(jìn)作用。[3]構(gòu)建與卓越工程師培養(yǎng)相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系迫在眉睫。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念與改革思路

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)相關(guān)政策

首先,學(xué)校應(yīng)制定并完善一系列實(shí)驗(yàn)工作管理制度,保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)各項(xiàng)工作的正常進(jìn)行。其次,以重點(diǎn)學(xué)科、精品課程、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、博士點(diǎn)建設(shè)等項(xiàng)目的實(shí)施為平臺(tái),高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),成立校級(jí)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作領(lǐng)導(dǎo)小組,在組織方面為提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平奠定良好的基礎(chǔ)。再次,制定學(xué)生科技工作和科技競賽活動(dòng)的管理辦法、實(shí)驗(yàn)室開放管理辦法等配套制度,以支持、鼓勵(lì)廣大學(xué)生和教師積極參與各類科技競賽活動(dòng),加強(qiáng)素質(zhì)教育,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室的資源優(yōu)勢,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,創(chuàng)造良好的育人環(huán)境。最后,通過制定相關(guān)制度,鼓勵(lì)高職稱和雙師型教師講授實(shí)驗(yàn)課,同時(shí)注重培養(yǎng)青年教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和能力,形成一支年齡結(jié)構(gòu)合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位

以培養(yǎng)具有工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的應(yīng)用型人才為目標(biāo),在立足向?qū)W生傳授實(shí)驗(yàn)技術(shù)理論、驗(yàn)證理論知識(shí)的“基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)”之上,增加了“綜合型實(shí)驗(yàn)”和“科研創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)”兩個(gè)階段,建立了“進(jìn)階式開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系”,將知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高三者結(jié)合,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成,實(shí)現(xiàn)了從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變,以培養(yǎng)社會(huì)迫切需要的應(yīng)用型人才。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高校教育全面推進(jìn)素質(zhì)教育的最基本的教學(xué)形式之一,對(duì)學(xué)生的知識(shí)深化、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高至關(guān)重要,是培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的工程技術(shù)人才的重要手段。應(yīng)重點(diǎn)改革實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)驗(yàn)課程體系和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、模式、方法與手段。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系與內(nèi)容

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系建設(shè)

分為課內(nèi)教學(xué)和課外開放教學(xué)兩大組成部分。課內(nèi)教學(xué)從傳授基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)和驗(yàn)證基本理論入手,繼而引導(dǎo)學(xué)生開展綜合型實(shí)驗(yàn)和科研創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。在課內(nèi)教學(xué)體系的建設(shè)中要注重優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和重組教學(xué)結(jié)構(gòu),設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)要強(qiáng)調(diào)循序漸進(jìn)。通過這種梯級(jí)型的教學(xué)體系來保證學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和科研創(chuàng)新能力。課外開放教學(xué)包括大學(xué)生科技立項(xiàng)、研究生畢業(yè)論文實(shí)驗(yàn)、教師科研項(xiàng)目和社會(huì)橫向項(xiàng)目等類型。課外開放教學(xué)以提高實(shí)踐動(dòng)手能力和科研創(chuàng)新能力為核心,內(nèi)容主要以學(xué)科前沿和社會(huì)需求為導(dǎo)向。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研和實(shí)踐結(jié)合

積極主動(dòng)與地方單位、企業(yè)尋求合作,聯(lián)合開展科研合作,建立實(shí)驗(yàn)基地。例如與當(dāng)?shù)氐慕ㄖ辈煸O(shè)計(jì)單位、建設(shè)單位、工程研究所等簽定合作協(xié)議,建立穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)基地,為學(xué)生提供理想的實(shí)驗(yàn)場所,為實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的開展提供保證,同時(shí)將理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)際有機(jī)地結(jié)合起來,起到課堂教學(xué)不可替代的作用。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段

1.教學(xué)方法

(1)強(qiáng)調(diào)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)訓(xùn)練。土木工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備較多,且有很多是大型儀器設(shè)備,為保證實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的順利開展和實(shí)驗(yàn)過程中的安全,學(xué)生必須根據(jù)自身的上課時(shí)間和實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間自行安排課前預(yù)習(xí),以實(shí)驗(yàn)小組為單位進(jìn)行儀器操作學(xué)習(xí)和基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)訓(xùn)練,經(jīng)有關(guān)人員確認(rèn)合格后方可開展綜合型、科研創(chuàng)新型和課外開放實(shí)驗(yàn)等項(xiàng)目。

學(xué)生在儀器設(shè)備操作和基本技術(shù)訓(xùn)練時(shí)遇到的問題應(yīng)寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告并進(jìn)行討論分析;不同實(shí)驗(yàn)小組的問題可由教師進(jìn)行匯總,并安排時(shí)間進(jìn)行集中交流、討論和解答。

(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求的不同和學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律,采用進(jìn)階式教學(xué)方法。第一階段為課堂教學(xué),以傳授實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)為教學(xué)目的,主要內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)技術(shù)理論、如何查閱文獻(xiàn)資料及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理等,為下一階段的動(dòng)手實(shí)踐打好充分的理論基礎(chǔ)。第二階段以訓(xùn)練學(xué)生基本動(dòng)手技能為教學(xué)目的。本階段主要進(jìn)行基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),學(xué)生在對(duì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行充分的預(yù)習(xí)后,以小組為單位獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)系列工作,教師以巡查的方式對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題進(jìn)行現(xiàn)場解答,再由學(xué)生自行改正或完善。第三階段以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手技能和培養(yǎng)科研創(chuàng)新能力為教學(xué)目的。本階段主要開展綜合型和科研創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn),以學(xué)生興趣方向劃分小組,在教師的指導(dǎo)下,首先分析了解相應(yīng)學(xué)科前沿或社會(huì)需求等背景知識(shí),繼而確定研究方向,最終完成從實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)到提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告的全過程。

通過進(jìn)階式教學(xué)方法,除了使學(xué)生能夠熟練掌握基本實(shí)驗(yàn)技能外,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的科研能力,為學(xué)生今后工作中的科研創(chuàng)新奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.教學(xué)手段

(1)積極推行先進(jìn)教學(xué)手段,深化教學(xué)改革。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中,在每一門實(shí)驗(yàn)課程中均可開設(shè)開放創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn),通過學(xué)校制定的實(shí)驗(yàn)室開放管理辦法保證其順利開展。推行課外開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)旨在培養(yǎng)學(xué)生積極參與科研創(chuàng)新的興趣,通過學(xué)生親自動(dòng)手來激發(fā)自身的創(chuàng)造力,從而達(dá)到提高其綜合素質(zhì)的目的。如何吸引學(xué)生參與到課外開放實(shí)驗(yàn)中來,此時(shí)采用先進(jìn)的教學(xué)手段則是一個(gè)有效途徑。

首先,借助現(xiàn)代多媒體技術(shù),購買或自行編制教學(xué)軟件,將實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備立體化、實(shí)驗(yàn)過程生動(dòng)化和具體化,起到降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,提高其學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)解決實(shí)驗(yàn)課時(shí)不足的現(xiàn)實(shí)問題的作用。其次,建立實(shí)驗(yàn)教學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上共享購買或自制的教學(xué)軟件供學(xué)生學(xué)習(xí)和自測。同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)上開通學(xué)生提問、教師解答版塊,從而促進(jìn)師生交流,加強(qiáng)教學(xué)互動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題和分析、探討交流及解決問題的能力。最后,定期或不定期聘請(qǐng)土木工程界著名學(xué)者開設(shè)講座,以土木工程學(xué)科前沿知識(shí)為切入點(diǎn),對(duì)各類高精尖實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備進(jìn)行介紹,開闊學(xué)生的視野,深化專業(yè)技能。

(2)建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)考核制度。課程的考核制度對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和能否獲得滿意的實(shí)踐教學(xué)效果具有導(dǎo)向作用。因此,要培養(yǎng)具有工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的應(yīng)用型人才,必須建立全面而科學(xué)的實(shí)驗(yàn)課程考核制度。

對(duì)于基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),應(yīng)重點(diǎn)考核實(shí)驗(yàn)操作過程、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和方法的理解以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的完成情況,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)可參照表1;對(duì)于“綜合型、科研創(chuàng)新型”實(shí)驗(yàn),學(xué)生需經(jīng)歷從實(shí)驗(yàn)開題、方案設(shè)計(jì)、構(gòu)件制作及加工、儀器設(shè)備調(diào)試和數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理和討論分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等整個(gè)過程。全過程經(jīng)匯總整理后形成科研性實(shí)驗(yàn)報(bào)告,教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的整體完成情況進(jìn)行綜合評(píng)分。

四、結(jié)語

為實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃,積極應(yīng)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和高等教育改革形勢提出的挑戰(zhàn),創(chuàng)新高校人才培養(yǎng)模式,推動(dòng)及深化教育教學(xué)改革,地方高校開始探索開展卓越人才的培養(yǎng)。為此,在建立現(xiàn)代化高效運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)室管理機(jī)制和建設(shè)儀器設(shè)備先進(jìn)、資源共享、開放服務(wù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的基礎(chǔ)上,應(yīng)樹立以基礎(chǔ)知識(shí)傳授、應(yīng)用能力培養(yǎng)和創(chuàng)新素質(zhì)提高為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念,建立進(jìn)階式開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,才能有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn):

[1]洪興,吳京,王恒華.土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2009,28(9):83-87.

篇3

關(guān)鍵詞:土木工程特點(diǎn);人才結(jié)構(gòu);培養(yǎng)模式

在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的作用下,土木工程市場逐漸擴(kuò)展,這從根本上刺激了現(xiàn)代土木工程專業(yè)教育教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變。我國土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式基于傳統(tǒng)教育模式的影響,培養(yǎng)目標(biāo)定位于應(yīng)試技能、知識(shí)的實(shí)現(xiàn),專業(yè)設(shè)置上缺乏專業(yè)交叉,教學(xué)模式采用“說教”、教師單向授課方式等,這種人才培養(yǎng)模式嚴(yán)重阻礙了市場環(huán)境下人才模式的形成,雖然近年來素質(zhì)教育的推行、教育體制改革的實(shí)施在一定意義上促進(jìn)了教學(xué)課程的更置,但是,就教學(xué)模式實(shí)踐效果來看,土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)模式仍具有一定缺陷,因此,必須進(jìn)一步改善人才培養(yǎng)模式。

一、現(xiàn)代土木工程特點(diǎn)

在現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)的刺激下,土木工程越來越表現(xiàn)出個(gè)性化和綜合性的特征。一方面,土木工程是一項(xiàng)系統(tǒng)性、規(guī)?;墓こ?,其包括勘探設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等環(huán)節(jié),各環(huán)節(jié)中涉及到材料、設(shè)備、管理、技術(shù)等多方面的知識(shí),需要運(yùn)用地質(zhì)勘探、工程測量、土力學(xué)、工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、計(jì)算機(jī)等多種知識(shí)與技能實(shí)現(xiàn),這就要求土木工程人員具備綜合性、專業(yè)性的知識(shí)以及技能。另一方面,每一項(xiàng)土木工程都存在自身的內(nèi)在結(jié)構(gòu)、環(huán)境特征、技術(shù)要求等,這就要求具有規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行支持,但是,就現(xiàn)階段土木工程理論研究來看,其并不具備相應(yīng)的技術(shù)、設(shè)備、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),這就需要土木工程設(shè)計(jì)人員、施工人員、管理人員等具備相應(yīng)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),并根據(jù)各項(xiàng)土木工程的個(gè)性特征,進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等?,F(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)具體可以從以下幾個(gè)方面體現(xiàn):

1.建筑材料方面。隨著現(xiàn)代土木工程的不斷發(fā)展,越來越多的新材料逐漸應(yīng)用到工程建設(shè)領(lǐng)域,如鋁合金、鎂合金等已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用。但是由于這些材料的成本稍高,所以在應(yīng)用的過程中受到不同程度的限制,如何促進(jìn)其更有效的應(yīng)用仍然需要我們不斷的探索。同時(shí),在鋼材和混凝土的強(qiáng)度方面也取得了一定的進(jìn)展,并且在實(shí)際工程建設(shè)中得到了良好的驗(yàn)證。

2.工程地質(zhì)和地基方面。在土木工程建設(shè)過程中,地質(zhì)和地基是影響工程使用功能發(fā)揮的主要因素,同時(shí)也決定了工程基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理等,尤其是對(duì)于地下工程來說更是十分重要。因此在土木工程的地質(zhì)和地基勘察技術(shù)方面也在不斷地進(jìn)步,當(dāng)前主要以現(xiàn)場鉆探取樣、室內(nèi)分析為主,雖然在勘察的準(zhǔn)確性方面有一定的保證,但是仍然不夠完善,這也是需要我們?cè)谌蘸蟮墓ぷ髦行枰粩嘌芯亢吞剿鞯闹饕?xiàng)目。

3.工程規(guī)劃方面。在以往的土木工程規(guī)劃工作中,大多是同時(shí)提出多個(gè)施工規(guī)劃方案,通過分析和對(duì)比從中選擇最佳方案。然而,現(xiàn)代土木工程建設(shè)的規(guī)模不斷增加,仍然使用傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方案在效率方面受到限制,所以必須要依靠現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),運(yùn)用系統(tǒng)工程的理論和方法促進(jìn)工程規(guī)劃效率的提升。對(duì)于特大型的土木工程,如水壩等,對(duì)于自然環(huán)境和生態(tài)平衡會(huì)產(chǎn)生一定的影響,所以更加需要通過科學(xué)的理論和方法對(duì)其進(jìn)行有效的規(guī)劃,做到趨利避害,才能保證土木工程的持續(xù)發(fā)展。

4.工程設(shè)計(jì)方面。在土木工程的設(shè)計(jì)方面,越來越多的注重其經(jīng)濟(jì)性和安全性,同時(shí)也更加關(guān)注工程的美觀性,所以在確定工程的荷載值和材料的強(qiáng)度值方面已經(jīng)開始引入概率統(tǒng)計(jì)方法,對(duì)于自然界的各種因素從時(shí)間和空間上進(jìn)行全面的分析,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)材料彈性模量、強(qiáng)度的分析,促進(jìn)土木工程結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化。同時(shí),計(jì)算機(jī)技術(shù)也為各種計(jì)算和優(yōu)化提供了必要的方法和技術(shù),這也促進(jìn)了土木工程設(shè)計(jì)效率的提升。

5.工程施工方面。

隨著土木工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大,工程施工所應(yīng)用的設(shè)備、機(jī)械等也逐漸向著大型化、自動(dòng)化的方向發(fā)展,而且自動(dòng)化程度正在不斷的增強(qiáng),能夠滿足各種不同環(huán)境下的作業(yè)需求。在施工組織設(shè)計(jì)與管理方面,也有著較為科學(xué)的理論體系做基礎(chǔ),能夠提高作業(yè)效率的同時(shí),縮短工期、降低造價(jià),促進(jìn)土木工程經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的增加。

二、土木人才的知識(shí)、能力與素質(zhì)結(jié)構(gòu)

在土木工程特點(diǎn)的作用下,土木工程人才必須具備相應(yīng)的知識(shí)、技能與素質(zhì),為土木工程建設(shè)提供最強(qiáng)的支持力。

其一,知識(shí)結(jié)構(gòu):專業(yè)性知識(shí)與綜合性知識(shí)的集合。土木工程的特點(diǎn)決定了土木工程人才不僅具備專業(yè)性的知識(shí)理論,如數(shù)學(xué)、力學(xué)、勘探知識(shí)等,而且要具備相關(guān)的社會(huì)人文知識(shí),如經(jīng)濟(jì)、文化、法律、宗教等。其二,能力結(jié)構(gòu)。理論聯(lián)系實(shí)際的能力:由于土木工程沒有標(biāo)準(zhǔn)性參照,在施工過程中,只能依據(jù)經(jīng)驗(yàn)對(duì)個(gè)性工程進(jìn)行設(shè)計(jì)與建設(shè),因此,要求土木工程人員將理論知識(shí)轉(zhuǎn)移到實(shí)踐之中,根據(jù)不同的工程利用不同的原理。計(jì)算機(jī)能力:在信息技術(shù)的刺激下,面對(duì)復(fù)雜的土木工程,土木工程人員必須具備強(qiáng)硬的計(jì)算機(jī)能力,運(yùn)用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、優(yōu)化與選擇方案,模擬結(jié)構(gòu)試驗(yàn),進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。社?huì)組織能力:土木工程的規(guī)模性特征,不僅要求實(shí)現(xiàn)工程內(nèi)部人力資源的優(yōu)化,而且要協(xié)調(diào)施工集團(tuán)與社會(huì)之間的關(guān)系,尤其在一些關(guān)鍵性的利益問題上,需要土木工程人員發(fā)揮紐帶鏈接的作用,因此,要保證土木工程正常施工,必須具備一定的社會(huì)組織能力。其三,素質(zhì)結(jié)構(gòu)。人文素質(zhì):土木工程影響到社會(huì)、環(huán)境、資源等各個(gè)因素,這就要求土木工程人員樹立可持續(xù)發(fā)展的觀念,提升社會(huì)責(zé)任感,端正自身行為,以此保證土木工程綜合效益的實(shí)現(xiàn)。職業(yè)素質(zhì):土木工程施工環(huán)境差、工作負(fù)荷大,這就對(duì)工作人員的職業(yè)素質(zhì)以及個(gè)人素質(zhì)提出了更高要求,因此,工作人員必須以良好的職業(yè)道德和個(gè)人精神,來支撐土木工程質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)。

三、土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)模式的完善途徑

土木工程的特點(diǎn)對(duì)現(xiàn)代土木工程人才的培養(yǎng)提出新挑戰(zhàn),專業(yè)型、復(fù)合型的社會(huì)人才為改善人才培養(yǎng)模式提供了標(biāo)準(zhǔn)參照,因此,在教育教學(xué)中,要以調(diào)整課程結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)變教學(xué)模式、關(guān)注操作實(shí)踐等手段,來實(shí)現(xiàn)人才的培養(yǎng)。

1、優(yōu)化課程體系

系統(tǒng)性、專業(yè)性的課程體系是展開教學(xué)的基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)教學(xué)中,土木工程專業(yè)課程設(shè)置具有狹隘性,其僅僅涉及到建筑工程、巖石工程、交通工程、橋梁建筑等,雖然具有較強(qiáng)的專業(yè)性,但是,其綜合性不強(qiáng),因此,在課程設(shè)置中,要進(jìn)行綜合性知識(shí)的設(shè)置,并以專業(yè)走向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)專業(yè)課程的選擇。其一,落實(shí)基礎(chǔ)教學(xué)?;A(chǔ)知識(shí)是學(xué)生展開深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),在課程設(shè)置中,尤其在低年級(jí)教育中,要以全面化的知識(shí)豐富學(xué)生的認(rèn)識(shí),不僅要開設(shè)專業(yè)課程,而且要將經(jīng)濟(jì)學(xué)、法律、管理學(xué)等相關(guān)性的課程融入其中,促使學(xué)生適應(yīng)土木工程綜合性的特征。其二,提升專業(yè)教學(xué)。在土木工程個(gè)性化特征的影響下,學(xué)生的專業(yè)能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力被提升,這就要求關(guān)注專業(yè)教學(xué)與實(shí)踐教學(xué),以專而精的專業(yè)課程提升學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和技能,使學(xué)生了解土木工程師可能遇見的問題,并盡可能提出相應(yīng)的解決方案。

2、精選教學(xué)內(nèi)容

土木工程教學(xué)內(nèi)容較多,這提升了學(xué)習(xí)難度,在教學(xué)中,要做到重點(diǎn)教學(xué),避免眉毛胡子一把抓。其一,選擇重點(diǎn)內(nèi)容。在內(nèi)容選擇中,要將實(shí)用強(qiáng)的內(nèi)容作為首選,如勘探技術(shù)、施工設(shè)計(jì)、建筑工程等,舍棄那些與生活實(shí)際相距較遠(yuǎn)的內(nèi)容,這不但減少了教學(xué)容量,而且增強(qiáng)知識(shí)的實(shí)用性。其二,創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容。市場環(huán)境下,土木工程特點(diǎn)發(fā)生了顯著變化,注入了一定的新元素,而且這些元素在今后將繼續(xù)影響土木工程發(fā)展,因此,在教學(xué)中,要將這些內(nèi)容補(bǔ)充到教學(xué)之中,如計(jì)算機(jī)技能、市場發(fā)展趨向、勘探新技術(shù)等,以便于學(xué)生應(yīng)對(duì)將來的土木工程市場。

3、轉(zhuǎn)變教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式基于教師力量的發(fā)揮,而并沒有關(guān)注到學(xué)生的主體性,這就影響了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提升,再者,單一的知識(shí)型、技能型教學(xué),使得能力和素質(zhì)教育被放置于教育教學(xué)的邊緣,這就造成學(xué)生片面化的發(fā)展,進(jìn)而不能適應(yīng)土木工程綜合性的要求,因此,在教學(xué)中,必須轉(zhuǎn)變教學(xué)模式,關(guān)注學(xué)生的主體地位,堅(jiān)持素質(zhì)教育。其一,多模并用,強(qiáng)化實(shí)踐。在基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)中,強(qiáng)化學(xué)生的自學(xué)能力,以問題教學(xué)方式,激發(fā)學(xué)生思考,并針對(duì)學(xué)生提出的問題進(jìn)行解答;在技能教學(xué)中,關(guān)注學(xué)生的實(shí)踐能力,以綜合性大作業(yè)、專業(yè)性設(shè)計(jì)等,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)理論的理解力;以案例教學(xué)、試驗(yàn)教學(xué)、場景教學(xué)等方式,提升學(xué)生的理論知識(shí)應(yīng)用能力;以專題討論、專家講座、研究小組等形式,提升學(xué)生的合作力、言語表達(dá)力、展示力;以競爭活動(dòng)、課外實(shí)踐、培訓(xùn)實(shí)習(xí)等方式,促使學(xué)生獲得直接經(jīng)驗(yàn)。其二,以生為本。學(xué)生個(gè)體差異性突出,在教學(xué)中,要根據(jù)學(xué)生的能力特征、興趣愛好、思維走向等進(jìn)行多元化教學(xué),既要關(guān)注學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),提升學(xué)生的基礎(chǔ)掌握能力,又要把握學(xué)生的個(gè)性特征,通過層次化教學(xué)、一對(duì)一教學(xué)、輔導(dǎo)教學(xué)、小組教學(xué)、個(gè)性評(píng)價(jià)等方式,促使不同層次的學(xué)生獲得能力性和素質(zhì)性的發(fā)展,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全體學(xué)生的發(fā)展和學(xué)生發(fā)展的全面性。

4、注重專業(yè)教學(xué)的實(shí)踐性教學(xué)

實(shí)踐應(yīng)用教學(xué)在當(dāng)前土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)中具有重要的作用,是促進(jìn)土木工程展業(yè)人才適用于當(dāng)前建設(shè)實(shí)際的基本前提。突破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及教學(xué)規(guī)律,建立具有一定實(shí)踐性的課程設(shè)計(jì),根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)機(jī)能力為中心,構(gòu)建相輔相成的教學(xué)體系,凸顯教學(xué)過程中的創(chuàng)新、基礎(chǔ)和綜合相結(jié)合的現(xiàn)代教學(xué)特點(diǎn)。首先,一定要精心設(shè)計(jì)理論及專業(yè)課程建設(shè),在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中,可以將學(xué)生分為不同的工程建設(shè)組,由專門的教師帶入實(shí)際的進(jìn)行教學(xué),在實(shí)際的土木工程建設(shè)過程中,調(diào)度學(xué)生,講解施工過程的具體問題。通過學(xué)生自身的總結(jié)和領(lǐng)悟,才能夠更好的促進(jìn)其專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的強(qiáng)化,并形成科學(xué)的專業(yè)思維。其次,對(duì)當(dāng)前土木工程建設(shè)的人才需要進(jìn)行科學(xué)的調(diào)研,根據(jù)實(shí)際來進(jìn)行專業(yè)人才的培養(yǎng),一方面提高了學(xué)生的社會(huì)適應(yīng)力,另一方面提高了現(xiàn)代土木工程建設(shè)領(lǐng)域的專業(yè)人才建設(shè)。

四、現(xiàn)代土木工程發(fā)展趨勢

1.工程中使用的原材料逐漸向高性能材料發(fā)展

鋼材將朝著高強(qiáng)、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展,美國、日本、俄羅斯等國開始將屈服點(diǎn)為700N/mm2以上的鋼材列入了規(guī)范。高性能的混凝土及其它復(fù)合材料也在向輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的韌性和工作性方向發(fā)展。

2.環(huán)境工程

在工程建設(shè)中,土木工程與環(huán)境工程融為一體,環(huán)境問題尤其是氣候變異的影響越來越受到重視。海水上升、水污染、沙漠化等問題均與人類的生存發(fā)展息息相關(guān),同時(shí)也和土木工程有著必然的聯(lián)系。因此,工程建設(shè)過程中的噪音、振動(dòng)等都是土木工程師必須要考慮的主要問題。

3.發(fā)展高新技術(shù),應(yīng)用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

近年來,隨著現(xiàn)代傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)與通訊技術(shù)、信號(hào)分析與處理技術(shù)及結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析理論的迅速發(fā)展,推動(dòng)了土木工程的革命性變化。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)通過在結(jié)構(gòu)上安裝各種傳感器,科學(xué)有效地提供結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)管理的決策依據(jù),這就延長了結(jié)構(gòu)的使用壽命,也基本解決了建筑過快老化損壞,實(shí)現(xiàn)建筑使用的可持續(xù)發(fā)展。

總結(jié):

適應(yīng)于現(xiàn)代土木工程個(gè)性化和綜合性的特點(diǎn),現(xiàn)代土木工程人才培養(yǎng)模式必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式,關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)主體性的發(fā)揮,以培養(yǎng)專業(yè)型、復(fù)合型、技能型學(xué)生為目標(biāo),通過調(diào)整課程結(jié)構(gòu)、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐人本教學(xué)、加強(qiáng)實(shí)踐訓(xùn)練等方式,來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn):

[1]林峰,顧祥林,何敏娟. 現(xiàn)代土木工程特點(diǎn)與土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)模式[J].高等建筑教育,2011(01)

[2]王琰,周戒. 對(duì)現(xiàn)代土木工程專業(yè)教育的幾點(diǎn)探討[J].高等建筑教育,2012(02)

[3]郭子雄,陳穎.加入WTO后我國土建類專業(yè)人才培養(yǎng)面臨的挑戰(zhàn)[J].高等建筑教育,2010(09)

[4]范孟華,張海燕,孔德志,張慧,岳建偉.土木工程專業(yè)課程體系與培養(yǎng)模式的研究[J].高等建筑教育,2009(12)

[5]徐芳.職業(yè)資格制度和職業(yè)能力導(dǎo)向教學(xué)[J].廣東職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào),2010(06)

[6]李紅健,趙陽.試論現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢[J].城市建設(shè)理論研究,2012(10)

[7]俞可剛.現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)與未來土木工程的發(fā)展[J].祖國·建設(shè)版,2013(01)

[8]周松,張浩.淺談現(xiàn)代土木工程的特點(diǎn)[J].科學(xué)導(dǎo)報(bào),2011(05)

篇4

關(guān)鍵詞:土木工程;發(fā)展;展望

引 言:土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動(dòng);也指工程建設(shè)的對(duì)象,即建造在地上或地下、陸上或水中,直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施,例如房屋、道路、鐵路、運(yùn)輸管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場、海洋平臺(tái)、給水和排水以及防護(hù)工程等。

1 未來土木工程的發(fā)展

1.1指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展

在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對(duì)復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會(huì)突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。

1.2 工程實(shí)現(xiàn)的變化

土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個(gè)很長的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個(gè)重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設(shè)計(jì),沒有好的工程實(shí)踐,一樣不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)優(yōu)秀的作品。 信息時(shí)代正在迎面走來,其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會(huì)影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。

1.3 主動(dòng)控制技術(shù)

迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個(gè)靜態(tài)的,被動(dòng)的物體。對(duì)周圍環(huán)境的影響,如風(fēng)動(dòng),溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動(dòng)的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個(gè)發(fā)展方向之一就是主動(dòng)控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。

2 未來土木工程的發(fā)展

2.1 指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展

在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。力學(xué)也會(huì)突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。

城市規(guī)劃,建筑等相關(guān)學(xué)科進(jìn)一步的交叉,融合,互相支持,互相服務(wù)。土木工程內(nèi)部的次級(jí)學(xué)科也同時(shí)會(huì)在現(xiàn)實(shí)需要的推動(dòng)下產(chǎn)生出新的學(xué)科,如對(duì)城市地下空間的大規(guī)模利用就使得新的地下規(guī)劃學(xué)科有了產(chǎn)生和發(fā)展的必要。不同次級(jí)學(xué)科的理論也會(huì)相互滲透,比如現(xiàn)在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結(jié)構(gòu)。

2.2 工程實(shí)現(xiàn)的變化

土木建筑的最終目的是建設(shè)出合乎設(shè)計(jì)要求的工程構(gòu)造物,從設(shè)計(jì)到成果中間需要一個(gè)很長的工程實(shí)現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個(gè)重要的組成部分。

信息時(shí)代正在迎面走來,其他學(xué)科和其他方面的新觀點(diǎn)新技術(shù),必然的也會(huì)影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學(xué)科注入新的活力。包括控制理論,施工技術(shù),新材料,環(huán)境工程,經(jīng)濟(jì)理論等等。

(1)全過程信息化

信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中,重點(diǎn)不僅僅限于CAD方面,也包含對(duì)工程進(jìn)度的管理、運(yùn)行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對(duì)建筑物結(jié)構(gòu),強(qiáng)度,可靠性的分析和相應(yīng)對(duì)策的決策等。

全過程信息化對(duì)今后的土木建筑構(gòu)造物的維護(hù)有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑全方位的實(shí)時(shí)的監(jiān)控,及時(shí)掌握整個(gè)建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設(shè)的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進(jìn)入維護(hù)期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準(zhǔn)備工作,對(duì)今后維護(hù)也大有幫助。

信息化也成為專家系統(tǒng)技術(shù)的基礎(chǔ)。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識(shí)。要使一個(gè)程序具有智能,必須向它提供大量有關(guān)問題領(lǐng)域的高質(zhì)量的信息輸入。

(2)可持續(xù)發(fā)展和人性化

這兩個(gè)要求是與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會(huì)的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會(huì)生活水平的提高也提高了對(duì)土木建筑設(shè)施人性化的要求。

整個(gè)土木工程過程是建立在對(duì)資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個(gè)社會(huì)的主題的時(shí)候,土木工程也必然的要面對(duì)這個(gè)問題。施工過程中也相當(dāng)注重對(duì)周圍環(huán)境的影響。

(3)主動(dòng)控制技術(shù)

迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當(dāng)作一個(gè)靜態(tài)的,被動(dòng)的物體。對(duì)周圍環(huán)境的影響,如風(fēng)動(dòng),溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結(jié)構(gòu)進(jìn)行被動(dòng)的抵御。顯得缺少靈活性和應(yīng)變能力。今后土木建筑設(shè)施的一個(gè)發(fā)展方向之一就是主動(dòng)控制技術(shù)在建筑構(gòu)造物中的應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)和模糊控制技術(shù),以及一些預(yù)設(shè)的控制結(jié)構(gòu)。使得建筑物能夠?qū)Ω鞣N環(huán)境因素做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。

3 未來展望

3.1 指導(dǎo)理論的繼續(xù)發(fā)展

在可以預(yù)見的將來,土木工程工程技術(shù)理論的核心部分仍然是力學(xué),新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學(xué)的突破方向。在對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)、流體介質(zhì)等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學(xué)在將來也應(yīng)該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術(shù)中復(fù)雜的數(shù)值問題。更先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,使得對(duì)復(fù)雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實(shí)。力學(xué)也會(huì)突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)也在力學(xué)中加深影響。

3.2 工程實(shí)現(xiàn)的變化

這也是土木工程一個(gè)重要的組成部分。。

(1)全過程信息化

信息化的特點(diǎn)將更深的滲透到未來的土木工程中。

(2)可持續(xù)發(fā)展和人性化

這兩個(gè)要求是與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展相適應(yīng)的,社會(huì)的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會(huì)生活水平的提高也提高了對(duì)土木建筑設(shè)施人性化的要求。

整個(gè)土木工程過程是建立在對(duì)資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個(gè)社會(huì)的主題的時(shí)候,土木工程也必然的要面對(duì)這個(gè)問題。對(duì)資源和能源的節(jié)約,包括在建設(shè)中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個(gè)方向,這要求有良好的設(shè)計(jì)和有效的運(yùn)作管理機(jī)制,土木工程構(gòu)筑物在它的整個(gè)壽命周期,從規(guī)劃,設(shè)計(jì),建造到建成后的使用,維護(hù),拆除都要盡量的將對(duì)環(huán)境的影響降到最小,同時(shí)盡可能大發(fā)揮它的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

4 結(jié)束語:

在未來的土木工程研究中,需要加強(qiáng)結(jié)構(gòu)形式、建筑材料、施工工藝等探索與研究,也需要加強(qiáng)土木工程理論與技術(shù)的融合,實(shí)現(xiàn)更大的突破。

參考文獻(xiàn):

篇5

土木工程材料 實(shí)驗(yàn)課程 綜合創(chuàng)新

一、引言

隨著我國建筑、交通和煤礦行業(yè)的快速發(fā)展,土木工程人才激增,對(duì)土木工程人才培養(yǎng)提出了更高要求。既要有扎實(shí)的專業(yè)理論,又要有良好的實(shí)踐能力,才能滿足社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要。土木工程本科教學(xué)實(shí)踐證明,高水平實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)、增強(qiáng)感知和提高實(shí)踐能力。

《土木工程材料》課程是土建類專業(yè)基礎(chǔ)課,由理論、實(shí)驗(yàn)兩個(gè)環(huán)節(jié)組成,其實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生實(shí)踐的主要渠道?;谖倚W吭酵聊竟こ處熑瞬排囵B(yǎng)計(jì)劃及土木工程專業(yè)本科教育評(píng)估要求,結(jié)合土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)目標(biāo),原驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)已不適應(yīng)人才培養(yǎng)的要求,需要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行革新。

二、土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)及現(xiàn)狀

1.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多,周期長,學(xué)時(shí)少

由于土木工程材料種類多,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多,內(nèi)容繁雜,授課周期長。鑒于我校土木工程材料課程學(xué)時(shí)少(32學(xué)時(shí)),專業(yè)課難以完成,往往壓縮實(shí)驗(yàn)課時(shí)(8學(xué)時(shí)),連常規(guī)材料實(shí)驗(yàn)都難滿足,更何況進(jìn)行所有材料實(shí)驗(yàn)。比如水泥、混凝士等材料研究是做試件、養(yǎng)護(hù)、測試,而且測試組數(shù)多,所以實(shí)驗(yàn)周期長。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須著重考慮學(xué)時(shí)問題,統(tǒng)籌合理安排,以保障正常實(shí)驗(yàn)課程的進(jìn)行。

2.內(nèi)容陳舊,缺乏聯(lián)系實(shí)際,創(chuàng)新少

目前,土木工程材料實(shí)驗(yàn)課以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,缺乏綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,不利于培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力。且建筑材料水泥、混凝土性能實(shí)驗(yàn)研究模式單一,內(nèi)容陳舊,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低。因此,在做材料基礎(chǔ)性能實(shí)驗(yàn)時(shí),要適當(dāng)添加新材料、新技術(shù)的實(shí)驗(yàn),充實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,加強(qiáng)創(chuàng)新能力培養(yǎng)。例如人們關(guān)心的高性能混凝土問題,摻加外加劑對(duì)混凝土性質(zhì)的影響,以及使用帶來的環(huán)境問題等。

3.學(xué)生多,師資不足,儀器設(shè)備少

由于擴(kuò)招導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍緊缺,在職工所占比例過低,專任教師偏少,實(shí)驗(yàn)教師身兼數(shù)職,負(fù)擔(dān)重,精力不足,嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量;加之設(shè)備儀器硬件設(shè)施有限,一般是大班上課,教師演示,學(xué)生看,操作機(jī)會(huì)少,導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力差。鑒于集體上課,學(xué)生不重視,嚴(yán)重影響教學(xué)效果。師資、設(shè)備是實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ),加大投入,提高意識(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量才能上高臺(tái)。

4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系、規(guī)章制度不完善

在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中往往重視物的投入,忽視人的作用,實(shí)驗(yàn)室不單是設(shè)備儀器和實(shí)驗(yàn)大樓,實(shí)際上是資源的集合體。多數(shù)高校對(duì)教師評(píng)價(jià)以科研、論文為主體,教師時(shí)間和精力主要放在科研上,缺乏合理教學(xué)評(píng)價(jià)。特別是擴(kuò)招后學(xué)生數(shù)量大幅增加,師資、設(shè)備儀器、實(shí)驗(yàn)室管理紛亂,一定程度上影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。只有合理配置教學(xué)資源、提高教學(xué)質(zhì)量,滿足培養(yǎng)綜合創(chuàng)新人才的要求,才能建好實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系。

三、土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程的優(yōu)化措施

1.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式

土木工程材料課程涵蓋專業(yè)較多,教學(xué)中必須結(jié)合專業(yè)自身,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。如將原來“砂石實(shí)驗(yàn)”與“混凝土和易性―強(qiáng)度”綜合,并與混凝土配合比設(shè)計(jì)結(jié)合,使之成為一個(gè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。以“綜合設(shè)計(jì)”模式替代“驗(yàn)證”模式,打破教學(xué)形式呆板,學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài)。針對(duì)道橋、建筑、給排水專業(yè)分別增設(shè)“瀝青混合料”“木磚性能”“管材性能”實(shí)驗(yàn)等。由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少,且有些實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間長,無法保證課內(nèi)全部完成。采取課內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)相結(jié)合模式,利用課余時(shí)間完成實(shí)驗(yàn),擴(kuò)大學(xué)生視野。

與理論教學(xué)相比,實(shí)驗(yàn)教學(xué)操作性強(qiáng),更宜采用多媒體教學(xué),既可以提高學(xué)生興趣,又能把校內(nèi)、外實(shí)習(xí)基地相結(jié)合,使學(xué)生切身體會(huì)實(shí)際問題,突出實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2.加強(qiáng)綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

土木工程材料實(shí)驗(yàn)大都是水泥、砂石等常規(guī)試驗(yàn),如水泥細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)用水量、砂石篩分實(shí)驗(yàn)等。在把握基本實(shí)驗(yàn)原則下,強(qiáng)調(diào)綜合,鼓勵(lì)創(chuàng)新。綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的重要特征是發(fā)揮學(xué)生主體性,內(nèi)容要有深度。例如,混凝土配合比實(shí)驗(yàn)整合了粗、細(xì)骨料性能,拌合物和易性調(diào)整、立方體抗壓強(qiáng)度等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn),涉及多個(gè)知識(shí)點(diǎn),成為一個(gè)完整、連貫性很強(qiáng)的綜合設(shè)計(jì)試驗(yàn)。在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,針對(duì)建筑研究熱點(diǎn),就再生混凝土、無損檢測、建筑節(jié)能等內(nèi)容,提倡學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。由老師出題,學(xué)生選題,并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)步驟,以此加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng),增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)認(rèn)識(shí),繼而實(shí)現(xiàn)提高教學(xué)質(zhì)量目標(biāo)。

3.建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系

以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)都統(tǒng)一納入理論教學(xué)中,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有任何評(píng)價(jià),只要學(xué)生考好試就能拿高分,嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。對(duì)此,完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系,教師依學(xué)生實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和成果,綜合評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)成績,再按一定比例計(jì)入最終成績,該制度的實(shí)施鼓舞了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣,主動(dòng)和教師聯(lián)系做實(shí)驗(yàn),不但掌握了理論知識(shí),而且提高實(shí)驗(yàn)技能。教學(xué)中教師和學(xué)生是主體,尤其是學(xué)生,最有資格評(píng)判教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)師生在教學(xué)中角色不同,對(duì)問題的判斷也不同。因此,宜采用學(xué)生、同行、領(lǐng)導(dǎo)及教師自我進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),以實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)可靠度。實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系中設(shè)有教風(fēng)、業(yè)務(wù)能力、教學(xué)文本、教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)管理、教學(xué)改革六項(xiàng)指標(biāo),促成了以考查實(shí)驗(yàn)教師教學(xué)質(zhì)量為核心的新體系建立。

4.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的投入

設(shè)備是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基礎(chǔ),是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的硬件。士木工程材料品種多,材料發(fā)展日新月異。因此,實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)設(shè)置更新材料樣品,便于直觀教學(xué)。增置多媒體設(shè)備,方便演示,使學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)過程和方法,拓展學(xué)生知識(shí)面,達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求。同時(shí)加強(qiáng)管理,健全體制,我院實(shí)驗(yàn)中心實(shí)行院、系兩級(jí)管理,學(xué)院負(fù)責(zé)指導(dǎo),中心實(shí)行主任負(fù)責(zé)制。要建設(shè)好實(shí)驗(yàn)室,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新功能,不僅需要儀器設(shè)備,更需建設(shè)一支高水平、高素質(zhì)、結(jié)構(gòu)合理的實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍,盡量保持實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的穩(wěn)定。通過學(xué)習(xí)、考察等方法讓教師接觸工程實(shí)踐,深入單位學(xué)習(xí),提高實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的素質(zhì)??傊?,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)將是一個(gè)不斷完善的過程。

四、結(jié)語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的重要途徑,是完成高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。鑒于土木工程材料實(shí)驗(yàn)課存在的一些問題,如何有效地組織和實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)。近年來,筆者以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力為目標(biāo),不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和模式,完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入,使學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰敖虒W(xué)質(zhì)量得以提高。

參考文獻(xiàn):

[1]金南國,錢匡亮,孟濤.高校土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)單獨(dú)設(shè)課的探討[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2009,28(9):111-112.

[2]吳芳,周代軍.提高土木工程材料課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的思考[J].高等建筑教育,2010,19(2):125-127.

篇6

關(guān)鍵詞:師范院校;土木工程專業(yè);實(shí)踐教學(xué)

人才是為社會(huì)服務(wù)的,高等教育在進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候同樣要考慮到這一點(diǎn)。隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,知識(shí)和財(cái)富流動(dòng)的加快,培養(yǎng)人才的目標(biāo)和方向也有所轉(zhuǎn)變。教育部下達(dá)的培養(yǎng)土木工程專業(yè)的目標(biāo)是:“重基礎(chǔ)、多方向”,即學(xué)校教育應(yīng)該注重理論基礎(chǔ)知識(shí)的傳授,同時(shí)知識(shí)所涉及的范圍要廣,盡量能夠讓學(xué)生看到行業(yè)的全貌,對(duì)行業(yè)有一個(gè)整體的把握。這樣的教學(xué)模式和企業(yè)所需要的人才有較大差距,企業(yè)希望學(xué)生不僅有理念,而且要很快上手,迅速地完成工作任務(wù),獲得企業(yè)效益。因此這就要求學(xué)校在注重理論的同時(shí),加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),提高學(xué)生動(dòng)手操作能力。

1實(shí)踐教學(xué)存在的問題及思考

1.1實(shí)踐教學(xué)存在的問題

土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)存在的問題有以下幾個(gè)方面:①實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)緊張所導(dǎo)致的實(shí)踐教學(xué)設(shè)備的不足;②課程之間相互獨(dú)立沒有形成緊密的聯(lián)系,傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)過多,跨學(xué)科的多角度實(shí)踐研究,綜合性強(qiáng)的課題少;③實(shí)踐課程多以老師講授為主,學(xué)生開放性探討為輔,過分強(qiáng)調(diào)理論,動(dòng)手操作性大大減弱;④教師以完成教學(xué)目的為主要任務(wù),學(xué)生以完成教師要求為主要任務(wù),實(shí)踐的積極性不高。

1.2實(shí)踐教學(xué)的問題思考

教育部下達(dá)最新關(guān)于土木工程專業(yè)的要求:即“夯實(shí)基礎(chǔ)、工程設(shè)計(jì)和施工組織設(shè)計(jì)結(jié)合、全面提高實(shí)踐能力”,這給學(xué)校的實(shí)踐教學(xué)提供了更為廣闊的發(fā)揮空間。因此各個(gè)土木工程的實(shí)踐教學(xué)紛紛興起,形成“以實(shí)踐和工廠操作為基礎(chǔ),課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)為主線,教學(xué)和各類學(xué)習(xí)為依托”的實(shí)踐教學(xué)模式,主要有以下幾部分:認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、CAD軟件應(yīng)用以及畢業(yè)設(shè)計(jì)等。學(xué)生經(jīng)歷一系列的認(rèn)識(shí)、實(shí)踐、深化理解、解決問題的思想探索過程之后,就逐步掌握這一學(xué)科的主要矛盾,解決問題也會(huì)得心應(yīng)手。實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容也有所改變,首先是實(shí)踐類型的改變,實(shí)踐類型有以下兩個(gè)方面:課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容實(shí)踐和課外與專業(yè)相關(guān)的綜合性、研究性、開發(fā)性、設(shè)計(jì)性的實(shí)踐課題。教師給出學(xué)生課題的范圍,讓學(xué)生自主地估量自己的能力方向和職業(yè)規(guī)劃,選擇適合自己的課題;學(xué)生將所研究的課題列出一張清單,教師拿到清單以后會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)督學(xué)生的完成狀況,督促學(xué)生相關(guān)實(shí)踐的完成。實(shí)踐教學(xué)將多媒體教學(xué)和教師指導(dǎo)合為一體,教師根據(jù)課本的內(nèi)容自主地開發(fā)實(shí)踐課題,并把學(xué)生分為幾組,分別進(jìn)行不同內(nèi)容的訓(xùn)練(包括實(shí)踐構(gòu)想、材料設(shè)計(jì)、調(diào)研、討論等),共同完成一系列動(dòng)手操作、數(shù)據(jù)整理,最后得出結(jié)論。

2實(shí)習(xí)存在的主要問題及思考

2.1實(shí)習(xí)存在的主要問題

土木工程專業(yè)實(shí)習(xí)存在的問題有以下幾個(gè)方面:①實(shí)習(xí)場地不足,學(xué)校和工地之間協(xié)調(diào)困難,實(shí)習(xí)效果差。學(xué)生的實(shí)地實(shí)習(xí)地點(diǎn)應(yīng)該是工程項(xiàng)目的工地、辦公場所和其他相關(guān)地點(diǎn),工地負(fù)責(zé)人也應(yīng)當(dāng)為學(xué)生們講解工地的實(shí)際運(yùn)營情況、用到的相關(guān)專業(yè)知識(shí)和房地產(chǎn)公司的用人標(biāo)準(zhǔn)等。但由于各個(gè)建設(shè)工地以效益作為公司發(fā)展的第一理念,緊抓工程進(jìn)度、成本、安全等,因此大多拒絕學(xué)生參加工地實(shí)習(xí);同意學(xué)生參加工地實(shí)習(xí)的公司,也不會(huì)耐心為學(xué)生講解生產(chǎn)要求和相關(guān)的專業(yè)實(shí)踐,更不會(huì)讓學(xué)生動(dòng)手操作相關(guān)的技術(shù)。這樣實(shí)習(xí)達(dá)到的效果就很差,學(xué)生從中學(xué)不到與專業(yè)有關(guān)的企業(yè)生產(chǎn)知識(shí),也不熟悉相關(guān)的操作技能和流程,所以很多實(shí)習(xí)僅僅是表面的形式而已。②由于學(xué)校的培養(yǎng)模式“重基礎(chǔ)、多方向”,所以教師講授的與實(shí)習(xí)操作有關(guān)的內(nèi)容就很少,學(xué)生參與實(shí)習(xí)的目標(biāo)感就比較模糊,往往抓不住重點(diǎn)。③實(shí)習(xí)學(xué)生人數(shù)近幾年在不斷增多,大多的實(shí)習(xí)又集中在寒暑假期間,學(xué)生的管理也成為一個(gè)重要的問題,因此學(xué)校采取分批次、小規(guī)模的實(shí)習(xí)方法。這樣以來學(xué)生的流動(dòng)性和自由性又變大,教師和專業(yè)的人員很難對(duì)他們進(jìn)行統(tǒng)一的指導(dǎo)和教學(xué)。④學(xué)校高學(xué)歷、高學(xué)位的青年教師實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足。沒有指定一套有實(shí)際效果的、操作性較強(qiáng)的、成熟的實(shí)踐教學(xué)模式和業(yè)務(wù)考核方式等。

2.2實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)的思考

土木工程專業(yè)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)包括以下幾個(gè)方面:首先,要對(duì)土木工程專業(yè)的知識(shí)體系和課程要求有一個(gè)整體的了解;其次,要對(duì)道路、房屋、橋梁等土木工程所從事的行業(yè)有形象的感知和把握,主要目的是希望學(xué)生能夠建立起理論和具體實(shí)踐方面的聯(lián)系,培養(yǎng)專業(yè)意識(shí)和操作能力,以及對(duì)自我的未來有一個(gè)清晰的定位、打算和就業(yè)方面的考慮。學(xué)校的生產(chǎn)實(shí)習(xí)也根據(jù)具體情況變?yōu)閮刹糠郑盒?nèi)、實(shí)訓(xùn)基地實(shí)習(xí),企業(yè)工地實(shí)習(xí)。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)在教師介紹、學(xué)生集體參觀、觀看錄像、操作教學(xué)模型等形式下,要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,比如:很多學(xué)生自己向施工企業(yè)、設(shè)計(jì)院等單位提出申請(qǐng),之后進(jìn)入其中了解他們的工作流程和需要的專業(yè)知識(shí)。

3結(jié)語

實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的提高不是一朝一夕的問題,除了在具體實(shí)踐教學(xué)中改變觀念增加投入以外,還需要集合社會(huì)的各項(xiàng)資源,對(duì)高學(xué)歷、高學(xué)位的青年教師進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)能力的培訓(xùn),形成一套切實(shí)可行的理論與實(shí)踐結(jié)合的高效教學(xué)體系。我們要以全新的教學(xué)模式激發(fā)學(xué)生的興趣和創(chuàng)造力,由被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變;制定完備的監(jiān)督體系,對(duì)實(shí)踐教學(xué)的各方面進(jìn)行監(jiān)管,促進(jìn)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)踐教學(xué)模式的改革創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn):

[1]阮建湊,陳穎.基于卓越土木工程師培養(yǎng)的實(shí)踐教學(xué)研究[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2011(17).

[2]孫楠,劉東,汪志君.土木工程專業(yè)多樣化實(shí)踐教學(xué)模式的構(gòu)建與實(shí)踐[J].高等建筑教育,2009(03).

篇7

關(guān)鍵詞:工程認(rèn)證;實(shí)踐教學(xué);土木工程

一、專業(yè)認(rèn)證下土木工程實(shí)踐課程的特點(diǎn)

我國于2013年被接納為《華盛頓協(xié)議》簽約成員。表明我國工程教育的質(zhì)量得到了國際社會(huì)的認(rèn)可,標(biāo)志著我國工程教育及其質(zhì)量保障邁出了重大步伐[1]。高等教育專業(yè)認(rèn)證是新形勢下國家加快世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)的重要組成部分[2]。國內(nèi)高校紛紛以專業(yè)認(rèn)證為契機(jī),加快自身學(xué)科建設(shè)與專業(yè)建設(shè)。土木工程專業(yè)評(píng)估依據(jù)的是《全國高等學(xué)校土木工程專業(yè)評(píng)估(認(rèn)證)文件》,在相關(guān)文件的專業(yè)目標(biāo)中分別從知識(shí)、能力、素質(zhì)三個(gè)方面對(duì)教學(xué)過程提出要求,特別是能力和素質(zhì)的培養(yǎng)離不開實(shí)踐教學(xué),提出具有解決實(shí)際工程能力與具備土木工程師的基本素質(zhì),在人才培養(yǎng)過程中更加注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的訓(xùn)練與培養(yǎng)。實(shí)踐教學(xué)是完成這一要求的重要教學(xué)環(huán)節(jié),工程教育認(rèn)證把對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的考查放在突出位置,培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。本文以土木工程專業(yè)中重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程土力學(xué)為例進(jìn)行分析,土力學(xué)是土木工程、水利水電工程、地質(zhì)工程和采礦工程等工科專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課[3]。土力學(xué)課程中的滲流理論、變形理論及強(qiáng)度理論三大基本理論都是從工程實(shí)踐中提煉總結(jié)而來的。可見,土力學(xué)具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐背景。因此,在土力學(xué)教學(xué)中,需要土力學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,特別是與工程實(shí)踐相結(jié)合,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)土力學(xué)工程實(shí)踐意義的認(rèn)識(shí)。現(xiàn)有的土力學(xué)試驗(yàn)課程大多按照土的密度、含水率、液塑限、滲透、固結(jié)及直接剪切試驗(yàn)進(jìn)行安排。而以上試驗(yàn)項(xiàng)目之間沒有較好的連貫性,造成學(xué)生無法有效地對(duì)以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析和應(yīng)用,對(duì)于土力學(xué)的工程應(yīng)用缺乏較為全面的理解。同時(shí),現(xiàn)有的試驗(yàn)均是對(duì)土力學(xué)中重要理論進(jìn)行驗(yàn)證,缺乏對(duì)土力學(xué)中理論的工程應(yīng)用類試驗(yàn),造成學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高,不利于其對(duì)土力學(xué)的基本概念及原理的掌握。這種脫離工程背景的教學(xué)方法,造成學(xué)生對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)在工程中的應(yīng)用缺乏了解。雖然上課時(shí)給學(xué)生強(qiáng)調(diào)一些指標(biāo)工程意義,但是,缺少與土力學(xué)的應(yīng)用如擋土墻、土壓力及地基承載力等土力學(xué)的應(yīng)用相關(guān)內(nèi)容的試驗(yàn)。無法發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性,也不能很好地培養(yǎng)學(xué)生工程分析問題及解決問題的能力。

二、基于工程認(rèn)證教育的模型試驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

新形勢下工程教育強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),注重學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,使得原來的教學(xué)模式發(fā)生轉(zhuǎn)變:從知識(shí)課堂向能力課堂轉(zhuǎn)變、從重學(xué)輕思向?qū)W思結(jié)合轉(zhuǎn)變、從重教輕學(xué)向教主于學(xué)轉(zhuǎn)變[4]。為了適應(yīng)工科教育的改革的趨勢,目前工科類高校積極參與工程教育專業(yè)認(rèn)證,在工程教育認(rèn)證中遵循三個(gè)基本理念:成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)。這些理念對(duì)引導(dǎo)和促進(jìn)專業(yè)建設(shè)與教學(xué)改革、保障和提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量至關(guān)重要[5]。而目前的土力學(xué)試驗(yàn)的安排,以土力學(xué)教師為中心而不是以學(xué)生為中心,不符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求,特別是土力學(xué)試驗(yàn)安排中并沒有把土力學(xué)的應(yīng)用引入到土力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,對(duì)學(xué)生的工程能力的培養(yǎng)與提高作用不強(qiáng)。在工程教育認(rèn)證要求中強(qiáng)調(diào)的是知識(shí)整合而不是知識(shí)割裂。傳統(tǒng)土力學(xué)試驗(yàn)中只強(qiáng)調(diào)某個(gè)物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),實(shí)際上是將土力學(xué)整個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系被人為地切割成了一些小的單元,每個(gè)單元成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立、界限清晰的知識(shí)單元,這些知識(shí)單元之間的聯(lián)系被弱化了,學(xué)生的學(xué)習(xí)往往是“只見大樹,不見森林”。而工程專業(yè)認(rèn)證下的工程教育強(qiáng)調(diào)知識(shí)的整合,是以知識(shí)(能力)結(jié)構(gòu)出發(fā)反向設(shè)計(jì),使課程體系支撐知識(shí)結(jié)構(gòu),進(jìn)而使整個(gè)課程的學(xué)習(xí)都與知識(shí)(能力)結(jié)構(gòu)相呼應(yīng),進(jìn)而使學(xué)生對(duì)整個(gè)土力學(xué)課程體系有宏觀的把握,使得能力與知識(shí)協(xié)同提高[6]。因此,為了滿足新形勢下工程教育專業(yè)認(rèn)證對(duì)學(xué)生發(fā)展的要求,對(duì)土力學(xué)試驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革,增設(shè)基于設(shè)計(jì)型綜合性的模型實(shí)驗(yàn),增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐性和創(chuàng)新性,以滿足工程教育認(rèn)證形式下對(duì)工程教育實(shí)踐環(huán)節(jié)所提出的新的要求。正常的土力學(xué)試驗(yàn)課程外通過開放式試驗(yàn)或大學(xué)生創(chuàng)新試驗(yàn)的方式引入土力學(xué)模型試驗(yàn)教學(xué),通過設(shè)定一定的研究方向,引導(dǎo)學(xué)生查閱文獻(xiàn),了解要研究的課題,并在試驗(yàn)前進(jìn)行分小組總結(jié)匯報(bào),然后結(jié)合已有的模型試驗(yàn)設(shè)備,制定相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案,共同完成教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)。在整個(gè)過程中,學(xué)生根據(jù)土力學(xué)課程理論,以學(xué)生為中心,以所要解決的實(shí)際問題為導(dǎo)向,以試驗(yàn)教師為指導(dǎo)的方式進(jìn)行。滿足工程教育專業(yè)認(rèn)證的成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)的要求。

三、土木工程模型試驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)策略

試驗(yàn)類課程的目的不僅僅是讓學(xué)生對(duì)課程核心理論的加深掌握,還在于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力、創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力,為學(xué)生的后續(xù)發(fā)展奠定良好的專業(yè)基礎(chǔ)。改變目前試驗(yàn)教師講解、演示,學(xué)生比貓畫虎的以教師為中心的教育模式,建立以學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、收集資料與信息、制定方案、解決問題的以學(xué)生為中心的試驗(yàn)教學(xué)模式。在此過程中學(xué)生的能力與知識(shí)協(xié)同提高。本文以自主研制擋土墻—地基承載力綜合試驗(yàn)儀開展模型試驗(yàn)為例。為了對(duì)在土力學(xué)中有著重要工程應(yīng)用的擋土墻土壓力理論與地基承載力理論進(jìn)行直觀的研究,開發(fā)了一套土壓力地基—地基承載力聯(lián)合模型試驗(yàn)儀。在這個(gè)儀器中,左側(cè)動(dòng)力裝置及測量裝置,與常規(guī)直接剪切試驗(yàn)中動(dòng)力與測量類似,地基承載力加載裝置與固結(jié)試驗(yàn)中固結(jié)儀中荷載加載裝置類似。通過對(duì)學(xué)生介紹儀器的過程中引導(dǎo)學(xué)生將前期所做的土力學(xué)中固結(jié)試驗(yàn)和直接剪切試驗(yàn)儀器的原理進(jìn)行回顧,在此過程中引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)與能力的遷移運(yùn)用,鍛煉了學(xué)生的聯(lián)想與知識(shí)遷移運(yùn)用的能力。在進(jìn)行模型試驗(yàn)前,以常見與土力學(xué)中擋土墻破壞和地基變形的工程事故為切入點(diǎn),如高速公路擋土墻破壞實(shí)例、地基不均勻沉降實(shí)例,引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,分小組將和工程事故相關(guān)的土力學(xué)擋土墻破壞與地基承載力破壞機(jī)理查出,并利用土壓力—地基承載力聯(lián)合模型試驗(yàn)儀根據(jù)機(jī)理演示出不同類型土壓力下?lián)跬翂Φ膽?yīng)力與所產(chǎn)生的破壞形式和地基上的應(yīng)力超過其承載力下所產(chǎn)生破壞類型。在整個(gè)模型試驗(yàn)的過程中,試驗(yàn)教師拋出工程問題,學(xué)生根據(jù)土力學(xué)相關(guān)知識(shí)查閱文獻(xiàn),分析可能產(chǎn)生的原因,然后設(shè)計(jì)模型試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證分析,最后處理數(shù)據(jù)和模型試驗(yàn)所展現(xiàn)的破壞規(guī)律。其中模型試驗(yàn)中土的含水率的配置、干密度的設(shè)置、常規(guī)力學(xué)參數(shù)的求取如壓縮系數(shù)、壓縮模量、抗剪強(qiáng)度等,由教師輔助,學(xué)生為主體進(jìn)行的。此綜合實(shí)驗(yàn)避免了將土力學(xué)知識(shí)通過單個(gè)試驗(yàn)分割,有效地將知識(shí)體系連接起來,注重了課程知識(shí)的整體性和整合性。在整個(gè)模型試驗(yàn)的過程中,以學(xué)生為中心,根據(jù)學(xué)生自身的特點(diǎn)與潛質(zhì)以及他們?cè)谛〗M中承擔(dān)的角色不同,協(xié)同配合完成試驗(yàn),提高了學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力和解決實(shí)際問題的能力。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中將學(xué)習(xí)成績不同的學(xué)生進(jìn)行搭配,讓學(xué)生持續(xù)地挑戰(zhàn)自己,為做出成果而合作學(xué)習(xí)。團(tuán)隊(duì)之間的相互協(xié)作,讓學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)者變得更強(qiáng),使學(xué)習(xí)能力較弱者得到提升。為了響應(yīng)工程認(rèn)證教育對(duì)實(shí)踐教學(xué)的新要求,將模型試驗(yàn)引入到土木工程實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教學(xué)實(shí)踐表明,以學(xué)生為中心的教學(xué)方法,對(duì)于提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的整合、運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)的能力、科學(xué)探索的能力及科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)都具有重要的意義,是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要途徑。

參考文獻(xiàn):

[1]顧曉薇,王青,邱景平等.基于工程教育專業(yè)認(rèn)證的采礦工程專業(yè)本科學(xué)生畢業(yè)要求建設(shè)[J].教育教學(xué)論壇,2015,(47).

[2]金德水,吳朝暉.建設(shè)世界一流大學(xué)須發(fā)揮優(yōu)勢彰顯特色[J].中國高等教育,2015,(22).

[3]謝定義,陳存禮,胡再強(qiáng).試驗(yàn)土工學(xué)[M].高等教育出版社,2011:7-11.

[4]李志義.解析工程教育專業(yè)認(rèn)證的成果導(dǎo)向理念[J].中國高等教育,2014,(17).

[5]申天恩,斯蒂文•洛克.論成果導(dǎo)向的教育理念[J].高校教育管理,2016,(5).

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關(guān)鍵詞:土木工程、發(fā)展、趨勢、問題

中圖分類號(hào):[TU761.6]文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

一、土木工程的涵義

土木工程是指建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)的各類工程設(shè)施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘察、設(shè)計(jì)、施工等工程技術(shù)活動(dòng)。經(jīng)過多年的發(fā)展,目前土木工程的實(shí)踐和研究己取得顯著成就,無論是結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析,還是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論和方法以及結(jié)構(gòu)的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)方面成績尤其驚人。但展望未來,土木工程領(lǐng)域中仍然有許多課題需要我們進(jìn)一步探討。

二、木土工程建設(shè)的現(xiàn)狀

我國土木工程的發(fā)展歷史已久,土木工程具有明顯的社會(huì)性,它是伴隨著人類社會(huì)的發(fā)展而發(fā)展起來的。在古代,我國的就有了不少的杰出建筑代表。我國的土木工程建設(shè)從20世紀(jì)50年代起一直沒有停過,且發(fā)展很快,尤其在近年來,發(fā)展極為迅猛,幾乎整個(gè)中國成了一個(gè)大的建設(shè)工地。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現(xiàn),新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)大力研究、開發(fā)和應(yīng)用。發(fā)展之快,數(shù)量之巨,令世界各國驚嘆不已。但是,自改革開放以來,我國城市發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)嶄新的階段,城市的數(shù)量、規(guī)模和人口數(shù)量都有了飛速的發(fā)展。這就要求更多的建筑來滿足城市發(fā)展的需求.單是不難看出,目前,我國的城市建筑尤其是房屋建筑,并不能滿足人們的需求。隨著人口的增多,資源短缺、環(huán)境破壞和水土、空氣污染的發(fā)展難題也開始成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。土木工程的發(fā)展也必須肩負(fù)起人類可持續(xù)發(fā)展的重任。綠色發(fā)展成為了現(xiàn)代土木工程發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。在橋梁工程發(fā)面,我國的橋梁建設(shè)發(fā)展迅速,并取得了可喜得成就。在寬闊的長江、黃河、珠江上相繼建設(shè)起了多座跨江大橋。在水利建設(shè)方面,我國先后建成了青海龍羊峽大壩、四川二灘大壩等水利水電工程,特別是現(xiàn)已建成并投入使用的三峽水電站總裝機(jī)容量達(dá)1820萬千瓦,超過了伊泰普水電站而躍居世界第一。

三、土木工程的發(fā)展趨勢

地球上的人口將會(huì)越來越多,而可以供人類居住、生活和耕種的土地和資源是有限的。隨著人口增長的速度是不斷加快的,人類的繼續(xù)發(fā)展與大自然資源的有限性的矛盾將越來越明顯,人類將必須為爭取生存而作出許多的努力。同樣,人們生活水平的不斷提高也將要求更加舒適的生活空間。所以未來土木工程的發(fā)展將肩負(fù)起這一系類的重任。在我國的現(xiàn)代化建設(shè)中.土木工程業(yè)越來越成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā) 展的支柱產(chǎn)業(yè)。同時(shí).隨著社會(huì)和科技的發(fā)展,建筑物的規(guī)模、功能、 造型和相應(yīng)的建筑技術(shù)越來越大型化、復(fù)雜化和多樣化。所采用的 新材料、新設(shè)備、新的結(jié)構(gòu)技術(shù)和施工技術(shù)日新月異,節(jié)能技術(shù)、信息 控制技術(shù)、生態(tài)技術(shù)等日益與建筑相結(jié)合。建筑業(yè)和建筑物本身正 在成為許多新技術(shù)的復(fù)合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨 度橋梁及作為大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)核心的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)則成為代表一個(gè) 國家建筑科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。所有這一切都說明在土木 工程中越來越體現(xiàn)了技術(shù)與創(chuàng)新的作用,誰能在世紀(jì)之交把握住土 木工程學(xué)科的發(fā)展趨勢,誰就能在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代開創(chuàng)土木工程學(xué)科 的新紀(jì)元。”不難看出,我國科技和經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的形勢,為我國土 木工程建設(shè)的發(fā)展.創(chuàng)造了良好的環(huán)境和機(jī)遇。 為了更好的解決.我國木土工程建設(shè)過程中的問題和抓住良好 的發(fā)展機(jī)遇。1. 現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,特別是城市化進(jìn)程的加快,以混凝土、鋼鐵和玻璃幕墻為代表的現(xiàn)代城市建筑正在無節(jié)制地?cái)U(kuò)張,造成了環(huán)境破壞和人與自然的不協(xié)調(diào)。因此,建筑師和土木工程師應(yīng)努力樹立可持續(xù)發(fā)展的建筑觀,推行有效利用自然資源(如太陽能、自然通風(fēng)、節(jié)能技術(shù)、材料循環(huán)利用等)的設(shè)計(jì)技術(shù),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代建筑的建設(shè)以保障生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)為原則,真正使綠色建筑走近人們的生活。可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑在設(shè)計(jì)上更加追隨自然,提倡應(yīng)用可促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán),不污染環(huán)境,高效、節(jié)能、節(jié)水的建筑技術(shù)和建筑材料。土木工程施工階段的可持續(xù)發(fā)展。2. 建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產(chǎn)方式上。解放后大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)推動(dòng)了建筑業(yè)化的進(jìn)程,特別是在重點(diǎn)工程建設(shè)和大城市中有一定程度的發(fā)展,但是總的來說落后于其他工業(yè)部門,所以建筑業(yè)的工業(yè)化是我國建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。要正確理解建筑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化的關(guān)系,盡量實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn);要建立適應(yīng)社會(huì)化大生產(chǎn)方式的科學(xué)體制,采用專業(yè)化、聯(lián)合化、區(qū)域化的施工組織形式,同時(shí)還要不斷推進(jìn)新材料、新工藝的使用。3. 環(huán)境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視,土木工程與環(huán)境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發(fā)展密切相關(guān),又無一不與土木工程有關(guān)。較大工程建成后對(duì)環(huán)境的影響乃至建設(shè)過程中 的振動(dòng)、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。4. 隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及和結(jié)構(gòu)計(jì)算理論日益完善,計(jì)算結(jié)果將更能反映實(shí)際情況,從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。人們將會(huì)設(shè)計(jì)出更為優(yōu)化的方案進(jìn)行土木工程建設(shè),以縮短工期、提高經(jīng)濟(jì)效益。5. 進(jìn)行地下空間的開發(fā),主要是改變了地層原始分布狀態(tài),從而引發(fā)地層內(nèi)部及地面環(huán)境的改變。又由于地面各種建筑物、市政工程等設(shè)施的結(jié)構(gòu)形式、服務(wù)年限不同,因此,即便在相同的變形影響下,對(duì)各種建筑物的安全影響也不一致,因此,在建設(shè)之前要進(jìn)行整體區(qū)域與個(gè)別建筑設(shè)施評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式進(jìn)行相關(guān)的研究和評(píng)價(jià),以確保建設(shè)區(qū)地面的安全。6. 美國混凝土學(xué)會(huì)將高性能混凝土定義為具有易灌實(shí)、易密實(shí),不離析,能長期保持優(yōu)越的力學(xué)性質(zhì),早期強(qiáng)度高、韌性好,體積穩(wěn)定、在惡劣環(huán)境下使用壽命長等所要求性能的勻質(zhì)混凝土。1992年里約熱內(nèi)盧召開的地球峰會(huì)將“可持續(xù)發(fā)展”定義為“與地球生態(tài)系統(tǒng)相協(xié)調(diào)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)”。指出對(duì)環(huán)境無害的混凝土技術(shù)的基礎(chǔ)賴以建立的3個(gè)主要支柱是對(duì)混凝土原材料的節(jié)約、混凝土耐久性的提高以及混凝土技術(shù)從簡約法到整體法的轉(zhuǎn)變。因此發(fā)展高性能混凝土必須采用可持續(xù)發(fā)展的、對(duì)環(huán)境無害的混凝土技術(shù),在研制各種外加劑和膠凝材料的同時(shí),更應(yīng)大力研究骨料替代、水泥替代和礦物摻料的使用等利用廢棄材料來改善混凝土的性能,提高其耐久性的方法。如:采用軋碎的廢棄混凝土代替碎石,用粉煤灰中的飛灰或細(xì)灰作硬凝材料;采用煉鐵副產(chǎn)品高爐礦碴代替水泥;用粉煤灰及高爐礦碴作水泥的混合料或混凝土的礦物摻料等。7. 隨著超高層、超大跨橋梁和大跨結(jié)構(gòu)等大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的興建,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)呈現(xiàn)更長、更高、更柔的發(fā)展趨勢。許多情況下風(fēng)荷載和地震荷載已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制因素。因此大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系抗風(fēng)抗震的設(shè)計(jì)理論及其相關(guān)問題將被進(jìn)一步關(guān)注。相關(guān)的研究課題將包括設(shè)計(jì)地震動(dòng)及災(zāi)害性風(fēng)荷載的作用機(jī)理;超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的抗風(fēng)與抗震,特大跨度橋梁的結(jié)構(gòu)體系及抗風(fēng)抗震。同時(shí)。以柔克剛。的抗震思想在結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制技術(shù)中將進(jìn)一步得到體現(xiàn),現(xiàn)代振動(dòng)控制將向自適應(yīng)控制、智能控制、吸震減震技術(shù)研究方向發(fā)展;土木結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、災(zāi)害結(jié)構(gòu)響應(yīng)控制等基礎(chǔ)性的研究將會(huì)進(jìn)一步加強(qiáng)。

四、結(jié)語

土木工程是一門古老的學(xué)科,從原始時(shí)代的天然巖洞到今天的摩天大廈,由其發(fā)展歷史和影響作用就可知無論在過去、現(xiàn)在,還是在未來,土木工程都是人類文明發(fā)展過程中不可或缺的一門學(xué)科,它將肩負(fù)起未來人類更好的發(fā)展重任。

參考文獻(xiàn):

[1] 丁大均,蔣永生.土木工程概論[M]. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003

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關(guān)鍵詞:土木工程專業(yè);實(shí)踐教學(xué);問題

與其他專業(yè)相比,土木工程專業(yè)更具實(shí)踐性。實(shí)踐教學(xué),作為土木工程專業(yè)的重要組成部分,極為重要。近年來,土木工程專業(yè)在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在各種問題,導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是多方面的。值得關(guān)注的一點(diǎn)就是,必須采取措施對(duì)這些問題予以有針對(duì)性的解決,才能確保土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的順利開展。

一、土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的重要意義

土木工程專業(yè)集實(shí)踐性、社會(huì)性及群體性為一體,其培養(yǎng)目標(biāo)的要求更高,需要在德智體全面發(fā)展的前提下,符合社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。為此,除了需要掌握土木工程專業(yè)的基本理論知識(shí),還需要通過工程師的基本訓(xùn)練,這樣的人才才是社會(huì)需要的專業(yè)人士[1]。土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)具有以下作用:首先,通過實(shí)際操作檢驗(yàn)學(xué)生所學(xué)的理論知識(shí)是否扎實(shí),同時(shí)也能提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解能力。其次,是學(xué)生接受專業(yè)新知識(shí)和掌握新技術(shù)的有效途徑。學(xué)生通過實(shí)踐,不僅可以提高自身的實(shí)際操作能力,而且在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題方面,能力也會(huì)有所增長,以實(shí)踐帶動(dòng)理論的學(xué)習(xí)。最后,是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力的有效方式。實(shí)踐教學(xué)與生活密切相關(guān),學(xué)生在實(shí)踐學(xué)習(xí)過程中,感受到樂趣,自然就會(huì)深入學(xué)習(xí),不斷進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用。因此,在土木工程專業(yè)中,實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)是不可忽視的重要組成部分,做好實(shí)踐教學(xué)工作,是培養(yǎng)土木工程專業(yè)人才的重要途徑。

二、土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中存在的問題

(一)實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)比例失衡

由于實(shí)踐性教學(xué)是基于理論課內(nèi)容進(jìn)行的,所以,在課程教學(xué)的過程中,教師往往不會(huì)把更多的注意力集中于實(shí)踐教學(xué)上,只會(huì)重視理論教學(xué)。而且,在研究型高校中,教師大多不是單純地承擔(dān)著教學(xué)任務(wù),還需要開展科研、社會(huì)服務(wù)等方面的活動(dòng),使得教師很難有精力集中投入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中[2],后果就是教師在完成理論教學(xué)任務(wù)后,對(duì)學(xué)生的各類實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)缺少及時(shí)專業(yè)的指導(dǎo)。除此之外,教學(xué)時(shí)間和教學(xué)條件等因素,也是導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)比例失衡的重要原因。實(shí)踐教學(xué)需要充足的實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,才能確保由學(xué)生動(dòng)手操作的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。而高校為了完成教學(xué)任務(wù),對(duì)這一方面缺少重視。各類實(shí)習(xí)時(shí)間不充足,也是一個(gè)重要原因。實(shí)習(xí)是實(shí)踐的重要環(huán)節(jié),是否按照實(shí)習(xí)指導(dǎo)計(jì)劃和考核方案進(jìn)行非常關(guān)鍵,這對(duì)實(shí)踐教學(xué)效果有很大的影響作用。

(二)缺少充足的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)經(jīng)費(fèi)

當(dāng)前,一些院校存在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)經(jīng)費(fèi)不充足的現(xiàn)象。這些院校由于種種客觀原因缺少軟硬件設(shè)施,更缺少實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)經(jīng)費(fèi),主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:其一,實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)短缺;其二,實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)短缺。由于實(shí)習(xí)和實(shí)驗(yàn)都是實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),若不能有效保證其順利進(jìn)行,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器的操作不能完全掌握,將影響課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。一般而言,高等學(xué)校土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)對(duì)本科基本教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有明確的規(guī)定,學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐操作能力尤為重要。但若缺少資金投入,將難以實(shí)現(xiàn)這一要求。經(jīng)費(fèi)少還會(huì)造成學(xué)生在實(shí)習(xí)過程中實(shí)習(xí)內(nèi)容不全面的狀況。對(duì)土木工程專業(yè)而言,在施工現(xiàn)場的實(shí)習(xí)是一個(gè)不可或缺的階段。學(xué)生在實(shí)習(xí)階段不僅要對(duì)部分施工工序、招標(biāo)投標(biāo)、組織管理和工程監(jiān)理有所了解,而且在工程預(yù)決算和事故處理等方面也應(yīng)該兼顧[3]。但缺少資金,就不能同時(shí)兼顧到這些。

(三)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和形式缺乏自主創(chuàng)新性

根據(jù)土木工程的專業(yè)性要求,土木工程實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)是在與課程配套的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上,增加地質(zhì)、測量、認(rèn)識(shí)、生產(chǎn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等方面的實(shí)習(xí)內(nèi)容。這些實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)多且不集中,沒有考慮土木工程專業(yè)的實(shí)踐性特征,內(nèi)容也過于片面,不夠規(guī)整。此外,課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容,不夠充實(shí)和多元化。例如,一些畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),但由于結(jié)構(gòu)型式不夠多樣,造成房屋建筑設(shè)計(jì)對(duì)象主要以賓館、教學(xué)樓、圖書館等為依據(jù)進(jìn)行。房屋建筑設(shè)計(jì)對(duì)象的層次劃分并不清晰,致使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能全面考慮復(fù)雜的基礎(chǔ)型式的內(nèi)容。針對(duì)橋梁工程課程設(shè)計(jì),其并未對(duì)其他橋型的設(shè)計(jì)內(nèi)容有所涉及,只是單純地進(jìn)行簡支梁橋設(shè)計(jì)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這樣一來,對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)計(jì)算能力會(huì)產(chǎn)生非常大的不利影響。針對(duì)各類實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì),一般會(huì)編制內(nèi)容翔實(shí)的指導(dǎo)書,學(xué)生在進(jìn)行相關(guān)實(shí)踐時(shí),不多加考慮,缺少創(chuàng)新性。另外,在實(shí)踐教學(xué)過程中,相互抄襲也是阻礙學(xué)生提升創(chuàng)新能力和意識(shí)的因素之一。

(四)缺少有效的監(jiān)督和考核管理

目前,在土木工程的實(shí)習(xí)組織形式下,教師的指導(dǎo)作用不能被凸顯,實(shí)習(xí)質(zhì)量的高低與學(xué)生自身的主觀能動(dòng)性有密切的相關(guān)性。若學(xué)生的主動(dòng)性相對(duì)較弱,影響的不只是實(shí)習(xí)質(zhì)量,更會(huì)威脅到學(xué)生自身的人身安全。針對(duì)非集中實(shí)習(xí)的學(xué)生,學(xué)校在考慮經(jīng)費(fèi)后,難以確保對(duì)每個(gè)學(xué)生的實(shí)習(xí)進(jìn)行全面的檢查。這樣一來,學(xué)校只能以學(xué)生返校后的實(shí)習(xí)成果為依據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià),忽視了監(jiān)督最重要的過程管理環(huán)節(jié)[4]。另外,各高校在進(jìn)行實(shí)習(xí)教學(xué)總結(jié)和管理時(shí),對(duì)實(shí)習(xí)中出現(xiàn)的經(jīng)驗(yàn)和問題總結(jié)不到位,特別是審查實(shí)習(xí)場地和執(zhí)行管理制度方面。造成這一現(xiàn)象的原因在于,高校未做好實(shí)習(xí)前的管理工作。

三、針對(duì)土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中存在問題的解決對(duì)策

(一)樹立新觀念,突出實(shí)踐教學(xué)的地位

針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)理論與實(shí)踐比例不均衡的問題,發(fā)現(xiàn)有一部分原因是受傳統(tǒng)觀念的影響。要想解決土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中存在的問題,必須讓教師和學(xué)生的觀念發(fā)生變化,主要目標(biāo)有:第一,以創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)思想為基礎(chǔ),開展土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)。第二,通過一切有效手段開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),以確保土木工程專業(yè)理論和實(shí)踐同等重要。為此,不可忽略:首先,在教師待遇方面,專職實(shí)驗(yàn)教師和理論課教師待遇不能有較大的差距。其次,安排課程計(jì)劃時(shí),實(shí)驗(yàn)課時(shí)和理論課時(shí)需要分別安排,且在計(jì)算實(shí)驗(yàn)成績學(xué)分時(shí),不可混為一類。最后,支持學(xué)生開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和科研活動(dòng)。這樣才能幫助學(xué)生和教師樹立新觀念,突出實(shí)踐教學(xué)的地位。

(二)增加實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi),改善實(shí)踐教學(xué)條件

為了改善實(shí)踐教學(xué)條件,必須投入大量的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)。土木工程專業(yè)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)設(shè)備和材料的使用量較大,若有充足的經(jīng)費(fèi),將可以確保校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室場地建設(shè)和配置實(shí)驗(yàn)設(shè)備符合標(biāo)準(zhǔn)需求。此外,建立校外實(shí)習(xí)基地,也是實(shí)踐教學(xué)最有效的途徑。例如,吉林大學(xué)在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,建立了興城實(shí)習(xí)基地。除了要確保校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室場地建設(shè)和配置實(shí)驗(yàn)設(shè)備符合標(biāo)準(zhǔn)需求及建立校外實(shí)習(xí)基地外,學(xué)校也不能不重視與相關(guān)企業(yè)建立穩(wěn)定的合作關(guān)系[5]。企業(yè)和生產(chǎn)單位能夠?yàn)楸緦I(yè)的學(xué)生提供不同的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源,這對(duì)高校學(xué)生而言,是非常好的實(shí)踐機(jī)會(huì)。通過切身參與,能有效避免學(xué)校教育與社會(huì)需求脫節(jié)的現(xiàn)象出現(xiàn)。

(三)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

在土木工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容須進(jìn)一步進(jìn)行創(chuàng)新和拓展。由于土木工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)涉及實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、科學(xué)研究、競賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié),項(xiàng)目多,內(nèi)容繁雜,所以必須在構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)體系的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的規(guī)劃安排,以免不能從整體上確保學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力得到提升。在普通教育課程上,對(duì)化學(xué)、物理和數(shù)學(xué)都有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)安排。另外,在學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課的理論內(nèi)容的基礎(chǔ)上,增加實(shí)驗(yàn),以免設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)的比例較低。在課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)內(nèi)容方面,要避免各環(huán)節(jié)內(nèi)容出現(xiàn)不統(tǒng)一和不連貫的現(xiàn)象。同時(shí),實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容盡量不要脫離實(shí)際工程,學(xué)生才能以實(shí)踐環(huán)節(jié)中認(rèn)識(shí)的知識(shí)盡快地掌握新工藝和新方法。

(四)做好考核和生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)總結(jié)工作

由于考核與教學(xué)質(zhì)量有關(guān)聯(lián),所以須重視對(duì)待。在開展實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的過程中,考核不僅要重視考核方式的選擇,而且也不能忽略監(jiān)督管理過程。針對(duì)考核重點(diǎn),依據(jù)學(xué)生實(shí)踐中的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)判,評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)以主動(dòng)性和創(chuàng)新性為基準(zhǔn)。若只主觀地評(píng)價(jià)每個(gè)學(xué)生的實(shí)習(xí)成績,難以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,因此,針對(duì)非集中實(shí)習(xí)的學(xué)生,要以標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)踐教學(xué)評(píng)估體系為衡量基準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估,否則,將難以真實(shí)地反映學(xué)生的實(shí)習(xí)態(tài)度和動(dòng)手動(dòng)腦能力。完成實(shí)習(xí)后,實(shí)習(xí)組全體教師要做好生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)總結(jié)工作,針對(duì)實(shí)習(xí)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析,以免再犯。

四、結(jié)束語

在重視能力培養(yǎng)和素質(zhì)教育的大環(huán)境下,土木工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)還須進(jìn)一步完善,才能提升教學(xué)水平。針對(duì)土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中出現(xiàn)的問題,如實(shí)踐教學(xué)和理論教學(xué)比例失衡、缺少充足的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)經(jīng)費(fèi)、實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和形式缺乏自主創(chuàng)新性及缺少有效的監(jiān)督和考核管理等問題,必須通過樹立新觀念,突出實(shí)踐教學(xué)的地位,增加實(shí)踐教學(xué)經(jīng)費(fèi)改善實(shí)踐教學(xué)條件,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及做好考核和生產(chǎn)實(shí)習(xí)教學(xué)總結(jié)工作予以解決,才能實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),取得較好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn):

[1]董倩,劉東燕,黃林青.卓越土木工程師實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建[J].中國大學(xué)教學(xué),2012,(01):77-80.

[2]華昕若.土木工程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)問題分析和對(duì)策[J].亞太教育,2015,(36):101-102.

篇10

【關(guān)鍵詞】風(fēng)險(xiǎn);風(fēng)險(xiǎn)分析;決策理論;不確定性;風(fēng)險(xiǎn)厭惡

一、引言

在過去的十年中,關(guān)于環(huán)境保護(hù)、福利和個(gè)人的安全,同時(shí)可利用自然和金融資源的優(yōu)化配置等可持續(xù)發(fā)展問題受到越來越多的社會(huì)關(guān)注。因此,土木工程中的風(fēng)險(xiǎn)和可靠性分析方法,在過去的幾十年里得到主要發(fā)展,并且作為土木工程應(yīng)用中的一種決策支持工具其重要性也日益增加。盡管在一些專業(yè)領(lǐng)域,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)管理,資產(chǎn)管理等行業(yè)的興趣正迅速增加,然而,在土木工程領(lǐng)域,減少風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)緩解措施的相關(guān)計(jì)劃并不被完全看好。風(fēng)險(xiǎn)和可靠性分析實(shí)際上是一個(gè)涉及多學(xué)科的工程領(lǐng)域,除了需要在一個(gè)或幾個(gè)經(jīng)典的土木工程學(xué)科有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)以外,還需要透徹的理解概率論、風(fēng)險(xiǎn)分析和決策分析。沒有跡象表明,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)注度將在未來減少。未來的發(fā)展和社會(huì)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的維護(hù)和保養(yǎng)將可能更多的需要加強(qiáng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的關(guān)注。工程應(yīng)用領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)決策分析的巨大需求和對(duì)各獨(dú)立學(xué)科中的風(fēng)險(xiǎn)分析辨識(shí)的明顯不足,其直接結(jié)果就是,經(jīng)過多年發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)分析的實(shí)踐范圍已擴(kuò)大到相當(dāng)廣闊的范圍。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及幾個(gè)基準(zhǔn)研究已經(jīng)清楚地表明,根據(jù)各專業(yè)人士的執(zhí)行情況和客戶要求的不同,風(fēng)險(xiǎn)分析可能實(shí)際上代表不同的事情。這種情況并不令人十分滿意的,風(fēng)險(xiǎn)工程專業(yè)應(yīng)該努力定義風(fēng)險(xiǎn)分析,為風(fēng)險(xiǎn)分析確定一個(gè)最好的工程實(shí)踐,并建立一個(gè)分類和風(fēng)險(xiǎn)分析的標(biāo)準(zhǔn)化框架。本文嘗試提供一個(gè)關(guān)鍵的概述和關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)分析的一般性討論,目的在于解決土木工程設(shè)施所產(chǎn)生的一些特殊問題。本文強(qiáng)調(diào)為風(fēng)險(xiǎn)分析建立一個(gè)正式的基礎(chǔ)的必要性,并考慮了決策理論的風(fēng)險(xiǎn)分析,討論和分析了這個(gè)視角下的各種缺陷。

二、風(fēng)險(xiǎn)的定義

Risk是一個(gè)比較常用的概念,可以和Chance、Likelihood以及Probability這樣的詞互換使用,用來表明我們對(duì)某一討論的事物的狀態(tài)的不確定性。然而,既使我們可以從討論的背景中理解不同的單詞的具體含義,在工程決策中,我們依然有必要更加準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)風(fēng)險(xiǎn)一詞。在后面我們將會(huì)看到,技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)的典型定義是對(duì)一個(gè)特定的行為的預(yù)期后果。這種定義與保險(xiǎn)業(yè)中關(guān)于風(fēng)險(xiǎn),以及歐元、美元,人類的死亡人數(shù),有毒物質(zhì)的暴露極限等風(fēng)險(xiǎn)可能的解釋是一致的。然而,盡管背后的理論和哲學(xué)的框架極其相似的,關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)的定義、分析、處理和風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)管要求,以及相關(guān)的術(shù)語,已經(jīng)演變?yōu)椴煌耐聊竟こ虒W(xué)科。

三、風(fēng)險(xiǎn)分析的具體實(shí)現(xiàn)

(一)概況

風(fēng)險(xiǎn)分析可以用一個(gè)通用的格式來表示,這在很大程度上與應(yīng)用無關(guān),風(fēng)險(xiǎn)分析是否執(zhí)行與活動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)是否可接受相關(guān),或者是否為一個(gè)管理決策的基礎(chǔ)服務(wù)。一種基于澳大利亞/新西蘭風(fēng)險(xiǎn)管理的代碼流程顯示出風(fēng)險(xiǎn)分析不是一蹴而就的過程,由于系統(tǒng)需求的變化,操作經(jīng)驗(yàn)的增加,以及其它與系統(tǒng)性能相關(guān)的新信息,決定了風(fēng)險(xiǎn)分析是一個(gè)需要定期監(jiān)測和審查的過程。

(二)危險(xiǎn)識(shí)別

土木工程設(shè)施中的風(fēng)險(xiǎn)分析的一個(gè)任務(wù)便是找出潛在的風(fēng)險(xiǎn),即風(fēng)險(xiǎn)的來源。這個(gè)過程在風(fēng)險(xiǎn)分析中起著關(guān)鍵的作用,因?yàn)橹挥兄饔^或客觀上確定了危險(xiǎn)的存在,才可能考慮風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估。如果所有相關(guān)的危害都是不確定的,則風(fēng)險(xiǎn)分析將導(dǎo)致有偏見的決策,這將導(dǎo)致不必要的付出,并且最終可能導(dǎo)致不可接受的對(duì)人和環(huán)境的高風(fēng)險(xiǎn)。不同的危險(xiǎn)識(shí)別技術(shù)已在各種工程應(yīng)用領(lǐng)域,如化學(xué)、核能和航空中蓬勃發(fā)展。其中主要有:初始危害分析(PHA);失效模式與影響分析(FMEA);故障模式影響及危害性分析(FMECA);危險(xiǎn)與可操作性研究(HAZOP);風(fēng)險(xiǎn)篩查(HAZID SESSIONS)。土木工程設(shè)施中的風(fēng)險(xiǎn)很大一部分是由于人為失誤造成的。然而,在設(shè)計(jì)、施工、使用和維護(hù)等方面,人為因素造成的危險(xiǎn)很多時(shí)候都被忽略了。這就不能不引起了一些懷疑,風(fēng)險(xiǎn)分析是否是確保系統(tǒng)安全的唯一方法。

(三)邏輯樹分析

如果已經(jīng)確定了系統(tǒng)工程中風(fēng)險(xiǎn)的不同來源并且分析了風(fēng)險(xiǎn)的成因,那么邏輯樹可以用于全局風(fēng)險(xiǎn)的進(jìn)一步分析,并對(duì)各個(gè)組成部分的風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)做出評(píng)估。在后面將要描述到的風(fēng)險(xiǎn)分析的理論公式中,邏輯樹分析為評(píng)估各分支概率決策樹以及相應(yīng)的后果提供了工具。在目前的風(fēng)險(xiǎn)分析中主要使用以下的邏輯樹的類型:故障樹、事件樹、原因/結(jié)果圖。由于故障樹不能直接適用于依賴性基本事件,他們不是很適合于對(duì)所謂的普通失效事件概率做出評(píng)估。對(duì)于土木工程的應(yīng)用,這種局限是很嚴(yán)重的,依賴性是一個(gè)普遍的特點(diǎn),而不是風(fēng)險(xiǎn)事件中的例外。原則上,事件樹可以處理這種依賴關(guān)系,這看起來似乎是一個(gè)很有前途的一般風(fēng)險(xiǎn)分析工具。

(四)不確定性建模

風(fēng)險(xiǎn)分析通?;谝延行畔⒌幕A(chǔ)上,而信息通常為不確定或不完全的。事實(shí)上,在影響決策和風(fēng)險(xiǎn)分析的變量可能會(huì)受到幾個(gè)來源的不確定性影響,這些大致可歸類為:(1)固有的或現(xiàn)象本身的自然變異性(偶然性或1型不確定性)。(2)模型的不確定性:(i)不確定性,是否所有影響模型的因素都包括在內(nèi);或(ii)不確定性,模型如何描述各因素之間的相互關(guān)系(認(rèn)識(shí)論或2型不確定性)。(3)統(tǒng)計(jì)不確定性(認(rèn)識(shí)論的或2型不確定性)。對(duì)變量的了解程度越多,建模和統(tǒng)計(jì)參數(shù)的不確定性就會(huì)減少,例如通過收集和分析額外的數(shù)據(jù)和開發(fā)改進(jìn)的預(yù)測模型。然而,未來的事件并不總是同歷史數(shù)據(jù)直接相關(guān)的,在試圖對(duì)超出數(shù)據(jù)范圍的事件進(jìn)行預(yù)測的時(shí)候,可能遇到意想不到的困難。不確定性的來源,即使是相同的設(shè)備,也總是依賴于風(fēng)險(xiǎn)分析的目的。例如,為設(shè)計(jì)新的設(shè)施,其不確定性可能基于現(xiàn)有設(shè)施的歷史數(shù)據(jù)的分析(即過去的經(jīng)驗(yàn))。然而,這些預(yù)測的不確定性可能無法捕捉到真實(shí)的這一新的建筑設(shè)施的不確定性(如混凝土質(zhì)量或操作環(huán)境可能不同于預(yù)測)。因此,后驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)分析將會(huì)提供更為精確的結(jié)果。在對(duì)隨機(jī)或非平穩(wěn)過程建模時(shí),風(fēng)險(xiǎn)決策分析中的參考期也是非常重要的。例如,一個(gè)事件往往建模為遍歷性隨機(jī)過程,然而,長時(shí)影響或其他影響(如厄爾尼諾現(xiàn)象)可能也是需要考慮的。進(jìn)一步的,短期參考周期的不確定性似乎顯得更為合理,但當(dāng)預(yù)測模型外推為長參考周期時(shí),不確定性就可以很容易地?cái)U(kuò)展并增加不切實(shí)際水平的可能性。這種情況是可能發(fā)生的,例如,關(guān)于退化過程隨機(jī)建模的長期預(yù)測的準(zhǔn)確性是有限度的。最后,在許多情況下,風(fēng)險(xiǎn)分析中不太可能包括所有用于風(fēng)險(xiǎn)分析的概率模型的不確定性源。系統(tǒng)研究小組的專家表示,對(duì)于所有的失敗事件,包括人為的錯(cuò)誤,無法預(yù)料的失效模式等等,這些不確定性的來源本質(zhì)上是非定量的。盡管如此,“最佳實(shí)踐”要求執(zhí)行質(zhì)量保證措施和進(jìn)行同行評(píng)審,通過改善不確定源來增加可靠性和分析的精確度性。

(五)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

圖1 先驗(yàn)分析和后給決策分析中的決策樹

風(fēng)險(xiǎn)分析最簡單的形式是所謂的先驗(yàn)分析法。在先驗(yàn)分析中,任何決策和活動(dòng)之前,都會(huì)在統(tǒng)計(jì)信息和概率模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。在實(shí)踐中,這通常出現(xiàn)在設(shè)計(jì)新設(shè)施的過程中。圖1利用一個(gè)簡單的決策樹說明了先驗(yàn)分析的原理。在先驗(yàn)分析中,每一個(gè)可能的活動(dòng)或選項(xiàng)的風(fēng)險(xiǎn)(預(yù)期效用)可以用下面的公式進(jìn)行評(píng)估:R=E[U]=■P■C■,其中R是風(fēng)險(xiǎn),U是事件,P■是第i個(gè)分支概率,C■是第i個(gè)分支事件的結(jié)果。

圖2 預(yù)后決策分析中的決策樹

后驗(yàn)分析原則上是和先驗(yàn)分析具有相同的形式,然而,在分支概率和(或)決策樹后果方面的變化反映了所考慮的問題已經(jīng)轉(zhuǎn)化為風(fēng)險(xiǎn)降低措施、風(fēng)險(xiǎn)緩解措施和額外信息收集的影響。后驗(yàn)分析可以用來評(píng)估活動(dòng)的效用,這實(shí)際上已經(jīng)由亞曼迪蒂斯完成了。例如,為了評(píng)估現(xiàn)有設(shè)施,設(shè)施的測試和檢查將被寄希望于揭示更多設(shè)計(jì)、施工中的失誤,從而獲取更準(zhǔn)確的可靠性分析。

預(yù)-后驗(yàn)分析可以用圖2所示的決策樹的說明。關(guān)于活動(dòng)中使用的預(yù)-后驗(yàn)分析最優(yōu)決策法可能在未來得到執(zhí)行。預(yù)-后驗(yàn)分析一個(gè)重要的先決條件是需要對(duì)未來的行動(dòng)制訂一個(gè)明確的決策規(guī)則,并將在計(jì)劃動(dòng)作的結(jié)果基礎(chǔ)上產(chǎn)生效力。預(yù)-后驗(yàn)分析形成了一個(gè)強(qiáng)有力的決策支撐工具,并被廣泛應(yīng)用于基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)計(jì)劃之中。然而,到目前為止的預(yù)-后驗(yàn)決策分析在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中已被嚴(yán)重忽視。

需要注意的是,先驗(yàn)或后驗(yàn)決策分析中不同事件的概率可由邏輯樹分析、經(jīng)典可靠性分析、結(jié)構(gòu)可靠性分析和其它聯(lián)合方法來評(píng)斷。因此,風(fēng)險(xiǎn)分析除了為決策制訂提供構(gòu)架以外,還在系統(tǒng)的各個(gè)方面包括因素模型中發(fā)揮效用。下面部分將討論的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估需要的兩個(gè)組成部分:結(jié)果分析和概率分析。

1.結(jié)果分析。失敗事件的后果通常是由直接影響人民和他們的環(huán)境,如生命傷害和經(jīng)濟(jì)損失來衡量。大多數(shù)競爭的后果是造成低概率高損失的災(zāi)難性后果。例如,據(jù)邁耶估計(jì),核電站事故的后果是可能造成大約140億美元的財(cái)產(chǎn)損失和30年的期間內(nèi)(早期的和潛在的死亡)超過48000人的死亡。

估計(jì)后果的最主要困難是如何是比較直接經(jīng)濟(jì)損失(建筑物的損壞,生產(chǎn)損失),間接損失(對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的影響,失業(yè)率)和非貨幣損失,例如生命的損傷、對(duì)環(huán)境的破壞、社會(huì)分裂等。事實(shí)上,一些技術(shù)已經(jīng)足夠成熟,可以為不同活動(dòng)造成的不同后果提供必要的比較手段。已經(jīng)有各種嘗試量化一個(gè)人的生命經(jīng)濟(jì)價(jià)值的方法出現(xiàn),這些包括:(I)由于過早死亡而放棄的收入值為450000美元;(II)生命的統(tǒng)計(jì)價(jià)值相當(dāng)于1600000美元至8500000美元;(III)政府補(bǔ)償意外死亡金。然而,也許更有意義的計(jì)算方法是使用一個(gè)社會(huì)指標(biāo)來反映個(gè)體對(duì)國民生產(chǎn)總值的貢獻(xiàn),人均預(yù)期壽命等時(shí)間。

考慮到基于政治愿望和環(huán)境保護(hù)相關(guān)的巨大的經(jīng)濟(jì)影響力,如海上石油生產(chǎn)設(shè)施的退役,清理被污染的地下水和太陽能的開發(fā),構(gòu)建一個(gè)與政治價(jià)值無關(guān)的環(huán)境質(zhì)量保護(hù)一致性框架是非常重要的。最終,這與環(huán)境質(zhì)量和人類的生活質(zhì)量是息息相關(guān)的。

傳統(tǒng)上,結(jié)果模型的分析一直是基于安全損失的基礎(chǔ)上,即生命損失或損傷。然而,最近的工作已經(jīng)開始注目于現(xiàn)有服務(wù)設(shè)施,主要關(guān)注的是大檢查,延長使用壽命,保持老化的設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)的維修費(fèi)用等。在這種情況下,由于用戶的延遲或停機(jī)時(shí)間造成的間接成本是可觀的;例如,成本數(shù)據(jù)的分析表明,用戶延遲和額外的車輛運(yùn)營成本,比如交通改道或者橋梁關(guān)閉大約為初始建設(shè)成本的25%。

2.概率分析。經(jīng)典可靠性理論用于分析不同載荷條件下的相同類型的,滿足統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的大量因素構(gòu)成的系統(tǒng)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)在航空、核能、化學(xué)、建筑和工業(yè)過程中得到廣泛應(yīng)用??煽啃苑治龅睦碚摶A(chǔ)是概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)等學(xué)科,以及運(yùn)籌學(xué),系統(tǒng)工程與質(zhì)量控制。這些因素的失敗概率可以通過從操作經(jīng)驗(yàn)觀察得來的相對(duì)失敗頻率來解釋。(1)經(jīng)典的可靠性分析。如前所述,經(jīng)典可靠性分析主要用于估計(jì)那些能夠預(yù)測在設(shè)計(jì)和操作系統(tǒng)中起重要作用的技術(shù)元件壽命的統(tǒng)計(jì)特性。這些特征包括預(yù)期的失敗率,風(fēng)險(xiǎn)函數(shù),預(yù)期壽命和平均失敗間隔時(shí)間。模型所考慮的系統(tǒng)通過邏輯樹,其各個(gè)因素由決策節(jié)點(diǎn)來代表,從而可以評(píng)估各種定量措施的效能,例如系統(tǒng)在指定周期內(nèi)失敗的概率,在系統(tǒng)中引入冗余的積極影響,檢查和維修活動(dòng)的成本等。大多數(shù)的技術(shù)系統(tǒng)的失敗率形如浴盆曲線。對(duì)于許多技術(shù)組件而言浴盆曲線是很典型的,比如出生缺陷,生產(chǎn)失誤率等。當(dāng)部件存活了一定的時(shí)間,這意味著出生缺陷是不存在的,可靠性隨之增加。此后一段時(shí)間隨著年齡的老化穩(wěn)態(tài)性能發(fā)生變化。具有恒定失效率的功能檢查部件很少使用,然而,對(duì)于具有緩慢增加的失敗率的功能性檢查部件可能是有用的,可以計(jì)劃使用只要這樣的失敗率不超過一定的臨界水平。如果失敗率函數(shù)在開始是準(zhǔn)恒定,然后突然有一個(gè)急劇的下降也沒有太大的用途。但是,在這種情況下,替換策略更為合適。各種組件類型的浴盆曲線的有效性已經(jīng)受到了廣泛的質(zhì)疑,不可能被認(rèn)為是一直有效的。顯然,圖3顯示的失敗率隨著時(shí)間的變化不是恒定的。在這樣的情況下,隨時(shí)間變化的失敗率被稱為風(fēng)險(xiǎn)函數(shù)。這是一個(gè)條件失敗率,定義為組件或者系統(tǒng)在時(shí)間t時(shí)刻的失敗概率。

一個(gè)重要的問題是在觀察的基礎(chǔ)上對(duì)失敗率的評(píng)價(jià)。正如前面所提到的,失敗率數(shù)據(jù)可以從不同的應(yīng)用領(lǐng)域的失敗數(shù)據(jù)庫中獲取。當(dāng)然在評(píng)估失敗率的時(shí)候必須小心,如果組件在觀察期的初期并不是新的,其失敗率可能會(huì)超過估計(jì)(值),如果觀察到的時(shí)間間隔太短,可能觀察不到失敗的發(fā)生。對(duì)于這樣的情況,各種文獻(xiàn)提供了不同的方法來解決這個(gè)問題。另外,失敗率也可能采用最大似然估計(jì)方法來處理,在這里選擇的概率分布函數(shù)的參數(shù)可以在觀察到的失敗次數(shù)的基礎(chǔ)上來估計(jì)。

圖3 失敗率函數(shù)的浴盆曲線

(2)結(jié)構(gòu)可靠性分析與需求能力可靠性分析。關(guān)于結(jié)構(gòu)組件或其它需求能力系統(tǒng),如水壩,管道,機(jī)械零部件等的可靠性與電氣元件相比較是不同的;即,在大多數(shù)情況甚至個(gè)別組件失效的機(jī)理下,既使許多年的時(shí)間間隔其發(fā)生失敗的情況亦是非常罕見的。結(jié)構(gòu)組件失效主要是由于極端事件,如極端風(fēng)、雪崩、大雪、地震,或聯(lián)合作用,而不是由于老化或系統(tǒng)退化。然而,當(dāng)前土木工程設(shè)施的老化或者退化等其他形式的“故障”已越來越多的成為問題的源頭。

對(duì)于可靠性分析,有必要建立基于參數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性等可用信息的概率模型。這些信息可能包括有關(guān)年度極端風(fēng)速資料,混凝土抗壓強(qiáng)度等實(shí)驗(yàn)結(jié)果。事實(shí)上,荷載和抗壓能力的概率模型的不確定性的一個(gè)主要原因是由于缺乏失敗概率的相關(guān)知識(shí),并且在此基礎(chǔ)上進(jìn)行評(píng)估必須對(duì)失敗概率有充分的理解,即不再考慮結(jié)構(gòu)的真實(shí)失敗概率而考慮結(jié)構(gòu)性能的不確定性。

對(duì)于一個(gè)結(jié)構(gòu)組件,其不確定的抗力R和負(fù)荷S被建模為隨機(jī)變量的概率密度函數(shù)fR(r)和fS(s),失敗概率可以定義為:

P■=P(R≤S)=P(R-S≤0)=■F■(x)f■(x)dx

假設(shè)負(fù)載S和抗力R在統(tǒng)計(jì)上是獨(dú)立的??沽的累積分布函數(shù)也可以被稱為一個(gè)脆弱性曲線。脆弱性曲線是不依賴于負(fù)荷建模的,并有助于分離和確定抗力和負(fù)荷的不確定性對(duì)結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算的影響。該系統(tǒng)性能和具有高負(fù)載的不確定性和可變性密切相關(guān),如地震、颶風(fēng)、洪水等。

在一般情況下,抗力和負(fù)荷不能僅由兩個(gè)隨機(jī)變量來描述,而是通過隨機(jī)變量的函數(shù)來描述。因此,失敗概率的一般公式可以通過以下的n維積分來確定:

P■=■f■(x)dx

其中f■(x)為基本隨機(jī)變量向量的聯(lián)合概率密度函數(shù),積分范圍為失敗區(qū)域。除了非常特殊的情況下和大多數(shù)實(shí)際應(yīng)用中的數(shù)值近似方法以外,要解決式中的積分問題是不容易的。結(jié)構(gòu)可靠性理論的基本原理的描述也可在JCSS概率模型代碼找到。

(六)最優(yōu)性和風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則

決策是一個(gè)復(fù)雜的過程,并且通常和政治關(guān)系交織在一起。一些風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問題試圖解決包括:誰來承擔(dān)什么樣的風(fēng)險(xiǎn)水平?誰是風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)的受益者和付出者?什么樣的信息是“合理”的風(fēng)險(xiǎn)管理所必須的,以及應(yīng)該怎樣分析?什么樣的行為有什么樣不同風(fēng)險(xiǎn)的結(jié)果,誰來評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)管理的成功或失???誰來決定不同風(fēng)險(xiǎn)之間的平衡?

這些問題都不容易解決,不能脫離風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則來單獨(dú)解決風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問題,即,什么樣的風(fēng)險(xiǎn)是可以接受的?風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則的實(shí)施和發(fā)展涉及:第一,感知風(fēng)險(xiǎn):確保系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)水平是可以接受或允許的;第二,正式的決策分析:比較和平衡風(fēng)險(xiǎn)與收益的風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù);第三,監(jiān)管安全目標(biāo):發(fā)展和增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則的立法和法律框架。

風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則一般采用美國核管理委員會(huì)、英國健康與安全執(zhí)行局和其他權(quán)威監(jiān)管部門的規(guī)則,總體原則是:應(yīng)盡可能合理壓低(ALARP)或盡可能達(dá)到最低(ALARA)。例如定義為像 “低”,“合理”,“可能”,“達(dá)到”等等,這樣的術(shù)語是非常主觀的,容易被以保守的方式解釋。

1.個(gè)人和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)。這里有一個(gè)值得注意的問題,就是要重新認(rèn)識(shí)到風(fēng)險(xiǎn)接受是一個(gè)與人類權(quán)利相關(guān)的、基本的、哲學(xué)問題。聯(lián)合國人權(quán)事務(wù)高級(jí)專員撰文對(duì)人類權(quán)利做了專門的規(guī)范,這里給出相關(guān)以便參考:

(1)所有的人都是生來平等的,有尊嚴(yán)和權(quán)利的平等與自由。他們賦有理性和良心,彼此間應(yīng)有兄弟般關(guān)系。

(2)每個(gè)人都有生存的權(quán)利,都是自由和安全的個(gè)體。

(3)法律面前人人平等,并有權(quán)不受任何歧視,受到法律的平等保護(hù)。

宣言強(qiáng)調(diào)要考慮所有的人是平等的,而且強(qiáng)調(diào)個(gè)人人身安全的權(quán)利,道德和法律上的義務(wù)。因此無論可接受風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)如何制定,我們應(yīng)該永遠(yuǎn)記住,上述人權(quán)基本原則是不可違背的。

眾所周知,安全是需要成本的,下面我們將做更多的討論,因此社會(huì)個(gè)體成員的安全保證與社會(huì)所能承受的負(fù)擔(dān)密切相關(guān)。然而,對(duì)于社會(huì)代表都應(yīng)該有一個(gè)總體的道德義務(wù)去考慮投資與開銷等“所有的資源能否很好的安排”,以嘗試達(dá)到宣言中的目標(biāo)。

當(dāng)討論“可接受的風(fēng)險(xiǎn)”問題時(shí),有些人對(duì)于什么是“可接受的”可能跟社會(huì)觀點(diǎn)相比有不同的看法。每個(gè)人都有他們自己的風(fēng)險(xiǎn)體驗(yàn),或在決策方面有自己的偏好。土木工程或任何其他活動(dòng)中的可接受準(zhǔn)則主要受到來自社會(huì)個(gè)體成員的偏好的影響,而不是社會(huì)的偏好的影響,個(gè)人的偏好可能實(shí)際上同社會(huì)的偏好在總量上是矛盾,因此有必要從社會(huì)的角度來看可接受性,并同時(shí)確保個(gè)人的基本人權(quán)受到保障。

2.社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避。個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)之間是有區(qū)別的,個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)主要表現(xiàn)為每年死亡數(shù),或者死亡曝光數(shù)等,而社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)通常表示一個(gè)F–N曲線,是一個(gè)死亡數(shù)(N)的累積頻率(F)。風(fēng)險(xiǎn)的表示方式可能影響對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知,例如,在統(tǒng)計(jì)意義上,個(gè)人的死亡風(fēng)險(xiǎn)10-5與1000人被殺的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)10-8是等價(jià)的。然而,社會(huì)似乎更關(guān)心造成很多人傷害的慘重事件,而不是一系列較小的危害同樣數(shù)量個(gè)體的系列事件。這種偏好表現(xiàn)為典型的F–N曲線,例如,圖4表明一個(gè)人每年的死亡風(fēng)險(xiǎn)概率10-4和一個(gè)每年以10-6的概率造成10人相同結(jié)果的事件的偏好,這表明隨著后果的增加,風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避行為也在增加。然而,從純理性的觀點(diǎn)來看,這可以被看作是一個(gè)增加生命安全的合理途徑。盡管使用F-N曲線作為風(fēng)險(xiǎn)分析有悠久的傳統(tǒng),但值得注意的是,F(xiàn)-N曲線并不能為比較不同活動(dòng)之間的風(fēng)險(xiǎn)提供一致的方法。

圖4 荷蘭社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)的安全目標(biāo)

3.多屬性和多目標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)決策分析。決策往往會(huì)導(dǎo)致不同后果,需要同時(shí)考慮如成本,生命損失,社區(qū)干擾和環(huán)境損害等等因素。此外,不同的利益群體可能有不同的目標(biāo)和偏好,從而影響不同屬性的組合效應(yīng)。這種情況有時(shí)被稱為多屬性、多目標(biāo)決策或者代表風(fēng)險(xiǎn)分析中的一個(gè)復(fù)雜的問題。從理論和方法上講,在多屬性、多目標(biāo)決策理論的框架下,這些問題可以很容易地處理。然而,必須非常清楚的認(rèn)識(shí)到,這些技術(shù)本身不對(duì)如何給不同的屬性和不同的目標(biāo)加權(quán)提供任何答案。無論擁有一個(gè)合理的方法的機(jī)會(huì)大與否,這個(gè)問題必須得到解決。如果有關(guān)各方之間的偏好是不可調(diào)和的,那么在一個(gè)基本的必要的決策分析調(diào)試之前,決策者必須明確并對(duì)各方偏好進(jìn)行評(píng)估。然而,最后的加權(quán)決策和建立一個(gè)普通的共識(shí)面臨著已有的決策理論的挑戰(zhàn)。最重要的是決策理論不僅僅是 “一次性”的數(shù)值分析,而應(yīng)該是一個(gè)動(dòng)態(tài)的和透明的過程。

4.其他的考慮??梢岳斫獾氖?,本文的重點(diǎn)是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的定量分析和如何用此作為決策的工具。在定性的意義上,系統(tǒng)知識(shí)以及在風(fēng)險(xiǎn)分析過程中增加的性能也揭示了關(guān)于如何改進(jìn)系統(tǒng)性能方面的新的見解??赡苁且?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)分析一般包括系統(tǒng)建模中的邏輯性、系統(tǒng)性和嚴(yán)格的方法,從而導(dǎo)致必須在任何定量的結(jié)果之前對(duì)系統(tǒng)性能增加一些理解。只要風(fēng)險(xiǎn)分析的目的是了解系統(tǒng)的性能,而不是一個(gè)“數(shù)字游戲”,例如用于滿足定量風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則,那么風(fēng)險(xiǎn)分析就是一個(gè)對(duì)于提高系統(tǒng)的安全性和性能的非常有效的工具。

四、結(jié)論與討論

風(fēng)險(xiǎn)分析是通用的,因而其基本準(zhǔn)則和理念是相同的,例如發(fā)電廠設(shè)備的最優(yōu)化設(shè)計(jì)問題同1000座橋梁擁有者的資產(chǎn)管理非常相似。本論對(duì)這些原則提供了一個(gè)簡短的概述,并重點(diǎn)討論了的現(xiàn)行做法的不確定性和局限性。

相信風(fēng)險(xiǎn)分析師都意識(shí)到了這些問題,這是值得安慰的。也許更重要的是,把這類信息傳遞給他們的客戶—即最終的決策者。經(jīng)驗(yàn)表明,并非總是這種情況。因此,從廣義上講,有必要增加對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分析的理解,這種理解是專門針對(duì)以下的個(gè)人或團(tuán)體的。第一,風(fēng)險(xiǎn)分析師:提供更好的具有一致性的方法、模型和數(shù)據(jù),從而提高風(fēng)險(xiǎn)分析的可信度。第二,土木工程師:能夠給風(fēng)險(xiǎn)分析師提供相關(guān)信息,對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分析的結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)格審查。第三,決策者(業(yè)主,政府,社區(qū)):被告知他們的決定和他們的利害關(guān)系的合理性。

以下結(jié)論與建議(在沒有特定的順序)是互補(bǔ)的,可能適用于一個(gè)或多個(gè)的個(gè)人或團(tuán)體:

1.有相當(dāng)比例的工程師對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分析持懷疑態(tài)度。原因可能包括“太難”,“太數(shù)學(xué)”,“不能想象如此低的頻率”,“有一點(diǎn)物理意義”等,這些評(píng)論只是孤陋寡聞,只可能暴露出他們?cè)谡降墓こ探逃薪佑|概率理論和風(fēng)險(xiǎn)分析的不足。傳統(tǒng)上,工程課程重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)理論(如混凝土質(zhì)量,水文)并不太在意概率論,但后者在預(yù)測失敗概率的時(shí)候是比較有用的。而更多的重點(diǎn)需要放在風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)估,規(guī)范發(fā)展,代碼開發(fā)和資產(chǎn)管理的關(guān)系等方面。

2.對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的風(fēng)險(xiǎn)分析技術(shù)和概率模型的需求是明顯

的,通過這個(gè)可以降低不同分析師分析結(jié)果的差異。不同分析師的結(jié)果如果差異巨大,可能被決策者、工程師以及公眾所察覺,從而顯示出其不精確的和不成熟的“科學(xué)”性,不能夠?yàn)楣诧L(fēng)險(xiǎn)提供準(zhǔn)確的預(yù)測。

3.應(yīng)該承認(rèn),風(fēng)險(xiǎn)分析中的信息都應(yīng)該以同樣的方式對(duì)待。

4.人為錯(cuò)誤是一個(gè)重要的風(fēng)險(xiǎn)源。風(fēng)險(xiǎn)分析可以限制那些可以量化的人為錯(cuò)誤,但它本質(zhì)上很難把包括診斷錯(cuò)誤、高層決策水平或機(jī)構(gòu)管理方面的失誤包含進(jìn)去。遺漏的人為錯(cuò)誤來源于風(fēng)險(xiǎn)分析的假設(shè)、設(shè)計(jì)、建設(shè)和設(shè)施的運(yùn)作。這些錯(cuò)誤是否可以接受取決于如何使用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。在某些情況下,如果風(fēng)險(xiǎn)分析師為土木工程設(shè)施建議的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制在于考慮是否有助于提高人為錯(cuò)誤的改善率,那么這是可以接受的。

5.對(duì)風(fēng)險(xiǎn)厭惡的處理很難達(dá)到一致性。如果F–N曲線,或其他不利的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的一個(gè)特征,那么在描述風(fēng)險(xiǎn)接受準(zhǔn)則的時(shí)候這些特點(diǎn)應(yīng)明確規(guī)定。這將導(dǎo)致一個(gè)更透明的決策過程。然而,更應(yīng)該通過考慮結(jié)果模型去合理規(guī)避不良行為的風(fēng)險(xiǎn)。

6.現(xiàn)在有一個(gè)總的趨勢,那就是有選擇性的利用計(jì)算工具對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的類型和用途進(jìn)行管理,也就是說,在風(fēng)險(xiǎn)管理中標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)取代了傳統(tǒng)工具。原則上,標(biāo)準(zhǔn)化并不是一件壞事,但是,我們應(yīng)該把關(guān)注的重點(diǎn)放在工具的使用是否適當(dāng)上。

7.在這些年來,社會(huì)的可用資源的很大一部分將繼續(xù)或越來越多的花費(fèi)在各種旨在維護(hù)環(huán)境效益的活動(dòng)上。例如:過時(shí)的結(jié)構(gòu)和設(shè)施的退役,減少二氧化碳排放量,無污染的能源和一些其他開發(fā)。這些大量的重要的問題,目前被一些相當(dāng)武斷的、激進(jìn)的利益集團(tuán)和政治家以任意的方式處理。這里有兩個(gè)重要的方面應(yīng)該被注意到,即該類問題的決策依據(jù)還不存在,因?yàn)槲覀兲嵘h(huán)境質(zhì)量方面還沒有達(dá)成共識(shí),其次,這種決策往往是在不知情的偏好的基礎(chǔ)上進(jìn)行。重要和更困難的工作仍然留待解決。

8.風(fēng)險(xiǎn)分析涉及的人員或公眾安全或公共資源都應(yīng)該受到強(qiáng)制性的質(zhì)量保證和同行評(píng)議。質(zhì)量保證程序可以專注于內(nèi)部的程序和實(shí)踐。同行評(píng)審應(yīng)包括一個(gè)獨(dú)立和嚴(yán)格的審查,由公認(rèn)的專家進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)估。

參 考 文 獻(xiàn)