【关键词】土木工程;发展现状;未来趋势
土木工程是一个国家建设和发展中的重要内容,它涉及了很多方面,比如说桥梁、公路等。可以说一个国家发展的速度和程度跟这个国家的土木工程发展休戚相关。我国的土木工程业发展速度还是比较迅速的,但是不管什么行业的发展都不可能是一帆风顺的,在中国几十年的探索和改革中,土木工程方面的发展也取得了一定的成就,科技的发展是土木工程发展的重要保障和根本动力。为了进一步加快我国土木工程的发展,还要加大对土木工程的研究力度。
1、土木工程概述
土木工程对于一个国家的发展是至关重要的,然而,土木工程具体指的是什么、涉及到了哪些方面的内容并不是所有人都了解的。其实,土木工程就是指公路、桥梁这些工程的总称,并且土木工程本身涉及了很多方面的内容,主要包含了工程建筑材料分析、建筑设备的应用以及建筑施工前的地质勘探。土木工程不是单单的过程设计,它的内容是非常丰富的,而且是层次多样的、结构和门类比较复杂的学科。
土木工程对于我们每个人都不陌生,它跟人们的生活是休戚相关的,而且关系着国家的建设和发展。可以这样说,如果没有土木工程就没有我们今天这样便利的、高质量的生活。土木工程展现人们生活的很多方面,比如说四通八达的交通、居住和办公的高楼大厦以及跨黄河长江的大桥。同时,土木工程给人们的生活提供了很多保障,主要体现在农民可以利用灌溉设施解决农田干旱的问题;城市中的排污管道给城市人民提供了环境保障。
2、土木工程发展的现状
2.1土木工程的理论发展分析
土木工程工程的发展也涉及到了很多方面,其中土木工程理论就是其中非常关键的一个内容。土木工程理论发展是土木工程设计和项目实施的基础环节,占据着关键的地位,土木工程理论是土木工程设计的重要的理论支撑,只有拥有坚实的土木工程理论基础,才能保证土木工程设计得到最大程度地发展。而土木工程理论也涉及了很多方面的内容,它涵盖了工程力学、统计学、计算机科学等重要内容。特别是计算机科学的发展与应用,使土木工程业得到了极大的发展。并且随着信息化进程和信息交流地不断加快,也都推动了土木工程业的发展。
2.2土木工程的设计发展分析
土木工程设计是土木工程发展中非常重要的一个环节,随着土木工程的不断发展,对土木工程设计也提出了更高的要求,土木工程设计已不再是仅凭经验而进行的时代了,更趋向于要全面地考虑土木工程的环境、经济以及安全等因素来进行土木工程设计。随着建筑环境(包含建筑材料、结构、施工方法等)不断改变,人类会面临越来越大规模的土木工程建设,并且对土木工程设计会提出更严格的要求,其中在结构设计方面呈现出更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是依靠一定的土木工程理论而进行的,随着土木工程的发展趋向于复杂化,土木工程设计也会发生很大地改变。要运用新技术、新优势来做好土木工程的设计。
2.3土木工程的施工发展分析
土木工程理论和设计最终都要通过土木工程施工来体现,土木工程施工是一个不容忽视的环节。而土木工程施工的发展主要体现在施工材料、设备以及施工工艺方面,在土木工程中,施工材料在不断地更新,越来越多的新型材料被广泛地应用到土木工程中,比如说玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、各种节能混凝土等材料,这些材料给我国大型土木工程的实施提供重要的保障;而土木工程实施的设备也在不断地向自动化方向发展,设备的自动化不仅提高了施工的效率,同时也为一些操作难度大的过程实施提供了可能。
总之,我国的土木工程业在理论研究、工程设计以及工程施工等方面已经取得了一定的成绩,但是与那些发达的国家相比还存在一定的距离。因此,我国要逐渐地加大土木工程的研究力度,推动我国土木工程业可以迅速发展。
3、土木工程的未来发展趋势
3.1信息化趋势发展
加快信息化建设是我国新时展的目标,信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等进行改造。信息化建设可以使一些传统下难实现的工程得以顺利实施,信息化技术将全面革新设计技术和施工技术,信息化建设大大地推动了土木工程业的发展。信息化的社会背景为建筑的兴起提供了更为广阔的空间,对信息资源和对使用者的信息服务进行了优化组合。
3.2高性能材料的广泛应用
随着科技地不断发展和新能源的不断开发,使得越来越多的高性能材料得以广泛地应用到土木工程中,比如说高标号水泥、玻璃纤维混凝土、聚合物浸渍混凝土以及复合型节能混凝土,还有新型的墙体材料的开发,这些高性能材料的应用使得土木工程在结构、设计理论以及施工技术方面得到了新的发展。并且土木工程中钢材也将朝着高强度、良好塑性以及可焊性等方向发展。总之,高性能材料的应用是未来土木工程的一个重要发展趋势。
3.3土木工程向地下、海洋、沙漠扩展
随着建筑业的迅速发展,建筑空间资源已经成为限制建筑业发展的一个重要因素。开发空间资源是解决建筑空间资源紧张的非常有效的途径,在我国可开发的空间资源有地下空间、沙漠、海洋以及宇宙空间。其实,我国在土木工程发展过程中已经在逐渐地开发这些空间资源了,比如说现行的地铁、地下停车场都是利用地下空间的体现,而且我国也正在开发海洋和沙漠资源,同时我国在探索太空方面也取得了一定成绩,所以说我国土木工程的未来发展趋势是向地下、海洋以及沙漠等空间发展。
3.4建筑多样化及城市建筑立体化
我国土木工程正在朝着多样化和城市建筑立体化的方向发展,由于材料学和工程力学的发展,推动了土木工程向着多样化的方向发展,为了解决能源紧缺、环境保护、交通溶度等问题,越来越多的建筑结构形式产生。
随着城市人口的密度逐渐地增加,交通拥挤和用地紧张等问题也逐渐显现出来,为了解决城市用地问题就需要发展立体建筑,也就说城市高层建筑会越来越多,但是高层建筑的建设对施工技术和设计的要求更高,所以要加快土木工程各项技术的发展。
结语
总而言之,在信息化和科技化时代的大背景下,土木工程的发展不仅局限于建筑物本身的安全性和经济性,更需要考虑到建筑物给人们的生活带来的舒适感受,将建筑变得更加人性化和智能化。这就要求我国要加大对土木工程的研究力度,要不断地推进土木工程的理论、设计以及施工的发展,而且要把握土木工程的未来发展趋势,尽可能地从发展趋势入手,保证我国土木工程可以顺利地、快速地发展。
参考文献
[1]薛中武.土木工程现状与发展趋势分析[J].现代商贸工业,2009(24)
关键词:土木建筑;施工技术;控制进度;控制
0前言
当代土木建设施工在市场经济和科学发展的背景下得到了飞速的发展和巨大的进步,尤其是近些年,社会资本和科学技术高度集中于土木建设市场,这使得土木建筑施工产生了各种变化,形成了各种新型的问题,这些问题和变化既有促进当代土木建设发展的正力量,也有制约当代土木建筑施工的具体问题,上述两种现象成为繁荣当代土木建设市场不可回避、且要高度重视的问题。
1当代土木建筑施工中的常见问题
(1)当代土木建筑进度的控制问题
进度控制是土木建筑施工的重要程序和工作内容,合理安排土木建筑是管理的重中之重。但当前我国的土木建筑施工中存在着工程分包和转包等问题,这样会导致土木建筑各项工程的建设速度和进度不能达到有效的统一,特别是一些资金薄弱、管理能力低下的分包和转包公司更是没有相关的进度控制,这样的实际往往会造成系统性进度受到影响,整体的土木建筑进度受到影响,出现蝴蝶效应问题,不但延误了入门工程项目的预定时间,而且增加了土木建筑工程的成本,降低工民建筑工程的综合效益,对土木建设工程的各个主体带来长远的负面影响。
(2)当代土木建筑技术的控制问题
当代土木建筑中涉及到众多技术,如:混凝土、深基坑开挖、预应力结构、防水和电气等诸多技术,土木建筑施工技术成为复杂、系统、综合的多学科综合。土木工程在设计、施工和验收阶段,都离不开技术的应用和控制,但是,由于历史和实际等来自于各方面因素的影响,当代土木建筑技术的运用、管理和规范存在着不小的问题,这不但影响了当代土木建筑施工中技术体系的不稳定,而且容易引起建筑质量问题和安全事故,特别是在日益多样化的当代土木建筑技术,存在于土木建筑施工的技术漏洞和问题会积累并在额定条件下集中爆发,形成不可挽回的重大事故和灾难。
(3)当代土木建筑的环境公害问题
对环境的关注是21世纪的主题,而土木建筑施工中粉尘、有害气体、噪声、强光,固体和液体废弃物、杂乱的施工现场、高空坠落物、地震以及其他偶然事故等,而这些都不同程度地对造成了伤害,在施工过程中认清这些环境问题是土建施工的首要问题。但是如今的土建施工却缺少对环境公害问题的管理规则,多数的土建施工部门对环境问题还没有足够的意识重视和管理加强。
2当代土木建筑施工问题的解决对策
(1)建立当代土木建筑的技术控制系统
建立其全方位的技术控制系统是十分有必要的,技术控制系统的建立需要利用计算机技术对影响施工技术的地质条件、材料性能、气候条件、荷载条件、现场条件、资源状况等制约因素进行分析、识别、调整、预测,最终在允许的差范围之内实现设计最佳目标。通过计算机系统模拟施工过程,求解其内力和位移,对预测值与实测值进行比较分析,若两者误差较大则进行调整,直到满足设计要求。而对影响施工技术的材料控制则要通过测试、现场分析等手段进行控制。全方位的技术控制体系对现场的技术控制、施工过程中要设立现场监督部门,做出必要的指导和控制。
(2)善当代土木建筑施工的环境管理
首先,采用先进的技术,先进技术往往会带来更为省料、省时的施工,这样就可以节省原材料,缩短工期避免造成长时间的环境影响。其次,加强施工管理。有效的施工现场管理能够控制施工垃圾问题,同时对于施工工人的生活垃圾也有了合理的控制,确保了施工场所的干净整洁。最后,采用优质的工程材料。优质的工程材料会将对周围的环境的影响将到最低,同时优质的工程材料也避免了施工过程中安全隐患的发生。
关键词:土木工程专业;特点;案例教学
中图分类号:G642.4
文献标志码:A文章编号:1002-0845(2007)05-0051-02
土木工程(建筑)业是我国国民经济的支柱产业,土木工程以各类建筑物或构筑物的工程设计与施工为研究对象。土木工程专业课程的主要任务是,通过课程学习,使大学生具备正确选择、设计方案和成功进行施工管理的能力,为以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择业竞争力。
一、土木工程专业课程的特点
土木工程专业课程具有课程综合性强、知识跨度大、工程实践性强、案例性强等特点。
(1)课程综合性强、知识跨度大。课程所含理论知识涉及工程技术、经济与管理等多学科领域。
(2)工程实践性强。土木工程专业课程与工程生产活动密切相关,课程内容是工程实践的总结,它来之于实践,用之于实践;课程的主要内容大都是典型工程设计及其施工实践,这一特点为土木工程专业课程进行案例教学改革奠定了知识体系基础。
二、案例教学在土木工程专业课程教学中的实施
1.土木工程专业课程案例教学改革的依据
(1)土木工程专业课程案例教学改革始终是以马克思主义关于认识发展的一般规律为指导的。
土木工程专业课程案例教学符合人类对客观世界认识的一般规律,教学改革强调对专业的感性认识源于工程实践,并通过工程实践得以提升到理性知识,理性知识用来指导工程活动并在新的工程实践中得到发展;同时,在教学改革中强调学生的主观能动性对教学效果的影响。
案例教学改革的基本思路如下:
工程现场场景(感性知识)通过实际工程提出需要解决的问题(通过实践提出问题,激发学生的主观能动性)归纳、提炼、讲解课程的基本知识(理性知识)启发学生独立解决第二环节中需要解决的问题(理性知识的运用与深理解)生产实习(学生已经具备相当的理论知识和基本的实习基础,同时理性知识在指导实践的过程中得到发展)。
(2)土木工程专业课程的工程实践性强、案例性强等特点,是土木工程专业课程案例教学改革的另一依据,为案例教学改革提供了可能。
(3)土木工程专业课程案例教学是启发式教学的基本要求。
启发式教学要求采用恰当的教学方式,启发学生通过发散思维去发现问题,并独立解决问题,这恰恰满足了土木工程专业课程的要求。因为,土木工程实践中出现的问题,很可能是没有预见的,解决方案也不是唯一的,采用案例教学有利于为学生营造工程现场氛围,有利于帮助学生形成独立解决工程问题的意识。
2.土木工程专业课程案例教学改革的内容
(1)根据该课程教学大纲和土木工程实践的发展现状对课程内容进行整合。能否在教学时间有限的前提下,提高本课程的教学质量,选择讲授的基本内容和确定讲授重点至关重要。土木工程专业课程可以分为工程技术类和工程组织类两部分,要想在有限的学时内,把每一章的内容都讲述一遍,显然是不可能的。这就要求教师能针对学生的特点,选择主要的内容,突出重点和难点。另外,还要搜集、选择国内外最新工程资料,以便能及时调整讲授的内容,补充最新成果,使学生所掌握的知识能与工程实践保持同步。
(2)把选择讲授的内容整合成相对独立的模块,确定案例涉及的知识体系。土木工程项目多以分部、分项工程为单元,对于知识量小的分部和分项工程单元,可以设置一个模块;对于知识量大的单元,根据工程的内在的连续性、知识点的内在联系和知识量的大小,可以设置几个模块,每个模块对应一个案例。
(3)确定各案例所涉及的教学内容并规划教学环节。进行案例设置时,每一个案例一般都包括:针对本案例核心知识的现场录像、针对本案例核心知识的工程现状、提出针对本案例核心知识的工程问题、讲解本案例核心知识的基本原理与典型工艺过程原理的flash演示、讨论并解决上述问题。其中,现场录像、工程现状与演示典型工艺过程原理的flash素材是案例教学的重要基础,其质量直接关系到案例教学的效果,需要根据案例核心知识点认真准备。
3.土木工程专业课程案例教学的环节
以“施工技术”课程中“基坑开挖与基坑降水”为例,讲述土木工程专业课程案例教学的教学过程。
(1)形成感性知识,激发学习兴趣阶段。通过多媒体播放5~8分钟工程现场录像,录像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。
该阶段教学目的:在有限的时间内利用多媒体提供给学生大量图形信息,展示工程现状。这些具体、直观、形象的信息能有效帮助学生形成感性知识,激发学生学习兴趣,活跃课堂气氛,启发学生提出各类问题,调动学生积极主动探求此类工程问题的解决方案,为案例教学的第二环节打下良好基础。
(2)以实际工程为载体,展示工程场景和具体工程参数,提出工程要解决的问题。以文字为主,图形信息为辅,介绍正在准备进行基坑开挖(需基坑降水)的工程,包括工程概况、地质状况参数、基坑形式、拟开挖基坑的基本信息、施工平面图及参数、所需施工机械、施工任务等,注意不要在本阶段给出问题的答案。
该阶段教学目的:以浓厚的工程氛围、严谨的工程语言向学生传递实际工程信息和工程急需解决的问题,增强学生的工程意识、解决工程问题的责任心与紧迫感,集中学生的注意力。
通过以上两个阶段,学生具备一定的感性知识,并能够以浓厚的学习兴趣与求知欲、强烈的工程责任心进入下一阶段的理论知识学习。
(3)构建理论知识体系。以课堂理论教学方式概要讲解该案例涉及的知识点,同时考虑到施工过程的动态性,对一些典型的施工工艺过程采用flas演示其工艺原理,必要时引入工程图片来说明。
案例涉及的重要知识点,通过课堂讲解掌握,其他知识点指导学生通过自学去熟悉或了解。
学生带着(2)中的问题进行该阶段学习,所以,该阶段的理论学习是有的放矢的,课堂气氛是轻松的,学习效果是高效的。通过以上三个阶段,学生对基坑开挖与基坑降水理论知识能形成完整的构架,具备了解决简单工程问题的能力。
(4)理性知识的简单运用与加深。重新审视(2)中要解决的工程问题,给学生以启发和引导,通过讨论指出解决问题的思路与方向。将学生编成小组,启发各小组学生采用各种方式独立地完成针对(2)中问题的技术报告。
该阶段教学目的:通过解决案例问题,培养学生独立思考的习惯和解决工程问题的意识与能力,培养土木工程所需要的团队协作精神,增强学生的实际工程现场意识,是对课程理论知识的再认识。
案例教学的程序如图1所示。
三、土木工程专业课程案例教学的作用
土木工程专业课程案例教学的主要作用如下:
1.提升学生以下能力
第一,主动分析并掌握问题重点的能力;
第二,思考及分析个案的能力;
第三,表达个人观点的能力;
第四,通过讨论找出最合适的解决问题的方法的能力。
另外,还可以使学生更了解现实工程情况,通过互相沟通,培养及发扬团队精神。
经过对本专业两届学生的教学实践,证明该教学方式深受学生欢迎,教学效果显著。
2.提高授课教师综合业务能力
土木工程专业课程案例教学改革,要求授课教师必须具备“双师资格”(教师资格和工程师资格)。授课教师应该根据专业特点,在具备扎实的理论知识的基础上,投身土木工程实践,通过工程实践把自己锻炼成合格的工程师。
3.提升教育理念
土木工程案例教学是有利于培养土木工程应用型人才的教育教学方式,是对土木工程行业应用型人才需求的响应,最终有利于提高土木工程专业毕业生的就业竞争力。
四、结论与建议
组织土木工程专业课程案例教学时应注意以下几点:
第一,模块划分时,应该考虑模块的完整性及模块间的独立性,注重模块内录像、工程实例、工程原理的一致性;
第二,应该精心设计各案例要解决的主要原理,突出重点;所涵盖的内容不宜太多,否则,案例教学又将变成“填鸭式”的平铺直叙;
第三,进行土木工程专业课程案例教学时,所选择的工程实例应该既能反映该案例要传递的基本原理,又要尽量地反应现代土木工程实践的前沿信息;
第四,采用土木工程专业课程案例教学的同时,应该改革传统的考试方式。
考试应增加与实践相结合的内容,注重对学生综合能力和创新能力的考查;在考试形式上,要避免“考前背笔记,考完全忘记”现象的出现,注重对学生理解、掌握和运用知识能力的考查;除了传统的闭卷考试以外,还可以采用综合题开卷、讨论、答辩、科技论文写作等形式,从多个角度考查学生的综合能力。
参考文献:
[1]姜秀英.土木工程专业建筑施工课程教学改革与实践[J].高等理科教育,2001(4).