土木工程博士論文范文
時(shí)間:2023-03-15 09:24:28
導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫(xiě)好一篇土木工程博士論文,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
在國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)過(guò)程中,福州大學(xué)提出“理實(shí)結(jié)合、教研互動(dòng)、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、鼓勵(lì)創(chuàng)新”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念,重視創(chuàng)新能力培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍建設(shè),自主研發(fā)儀器設(shè)備,注重理論與實(shí)踐結(jié)合,加強(qiáng)校際間交流與合作,采取多種措施提高學(xué)生的綜合素質(zhì),取得了喜人的成果。
陳寶春,博士,教授,博士生導(dǎo)師。福州大學(xué)土木工程學(xué)院院長(zhǎng),兼任福州大學(xué)土木工程本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心主任。長(zhǎng)期從事本科教學(xué)工作,負(fù)責(zé)福建省精品課程橋梁工程的建設(shè)與主講,主編和參編教材多本,主持或參與教改課題多項(xiàng),發(fā)表教改論文多篇,2010年被評(píng)為福建省教學(xué)名師,2011年獲寶鋼優(yōu)秀教師獎(jiǎng)。
承擔(dān)了碩士和博士研究生課程各1門(mén)。所指導(dǎo)研究生中,已畢業(yè)碩士24人,博士11人,其中3人獲得盧嘉錫優(yōu)秀博士生獎(jiǎng),4篇論文被評(píng)為福建省優(yōu)秀博士論文。
致力于組合結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用推廣工作。鋼管混凝土拱橋的研究居國(guó)際領(lǐng)先水平,出版《鋼管混凝土拱橋》等專(zhuān)著。主持國(guó)家與省部級(jí)科研項(xiàng)目和重大橫向項(xiàng)目數(shù)十項(xiàng),獲國(guó)家和省部級(jí)科技獎(jiǎng)勵(lì)十余項(xiàng)。
:教育部自2005年啟動(dòng)“高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)和評(píng)審工作”后出臺(tái)了一系列文件,對(duì)高校教師轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想產(chǎn)生了重要影響。您認(rèn)為貴校領(lǐng)導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)教師在教育理念方面有哪些轉(zhuǎn)變?
答:自2009年福州大學(xué)土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心成為國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位以來(lái),學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)和中心教師始終圍繞著教育部的實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)目標(biāo)來(lái)管理和發(fā)展,并結(jié)合福州大學(xué)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r,提出了“理實(shí)結(jié)合,教研互動(dòng),嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí),鼓勵(lì)創(chuàng)新”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念,以適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型高素質(zhì)工程技術(shù)人才的需求。
主要的教育理念轉(zhuǎn)變有以下幾個(gè)方面:
(1)定位實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)同等重要的地位。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐動(dòng)手能力,實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有理論教學(xué)不可替代的重要作用,因此將實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高到與課堂教學(xué)同等重要的地位,并提出“培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)基本技能和項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力,培養(yǎng)提出問(wèn)題、解決問(wèn)題能力,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神,促進(jìn)個(gè)性發(fā)展”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方針。
(2)重視創(chuàng)新能力培養(yǎng),構(gòu)筑開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。學(xué)校抓住旗山校區(qū)建設(shè)的契機(jī),以校園網(wǎng)為平臺(tái),投入180多萬(wàn)元為各實(shí)驗(yàn)中心建設(shè)開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng),對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各環(huán)節(jié)實(shí)行網(wǎng)絡(luò)化管理。
(3)重視實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍的建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室隊(duì)伍的業(yè)務(wù)水平直接決定了中心建設(shè)的質(zhì)量,學(xué)校設(shè)立實(shí)驗(yàn)教學(xué)關(guān)鍵崗、重點(diǎn)崗以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)彈性編制,吸引了科研工作中成績(jī)突出、勤于思考、有敬業(yè)精神的學(xué)術(shù)骨干和中青年教師參與到實(shí)驗(yàn)課教學(xué)工作中來(lái)。
(4)加強(qiáng)理論和實(shí)踐的結(jié)合,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。從土木工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)出發(fā),開(kāi)展對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的深層次改革和建設(shè),構(gòu)建“三層次、三平臺(tái)、三基地”的土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與科研、工程和社會(huì)應(yīng)用實(shí)踐密切聯(lián)系。
:我們了解到貴中心自主開(kāi)發(fā)了許多教育設(shè)備,這些設(shè)備在教學(xué)和科研中均有卓越表現(xiàn),請(qǐng)您從中選取2~3件自制設(shè)備,介紹它們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中顯現(xiàn)出來(lái)的突出特點(diǎn)。
答:(1)新型水泥基材料抗裂性能測(cè)試儀
中心教師設(shè)計(jì)和自制了集新型環(huán)形約束收縮測(cè)試裝置、養(yǎng)護(hù)箱以及應(yīng)變采集系統(tǒng)(包括數(shù)據(jù)采集電纜線、應(yīng)變采集儀和普通計(jì)算機(jī))于一身的新型水泥基材料抗裂性能測(cè)試儀(如圖1所示)。其具體技術(shù)參數(shù)主要有:控溫范圍:10 ℃~60 ℃??販鼐龋骸?.2 ℃??貪穹秶?0%~95%??貪窬龋骸?%。擱架性能:一次可放置6個(gè)約束收縮試件;分為6層擱架,每層擱架間距250 mm,每層擱架的面積大于600 mm×600 mm,從而具有占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。
采用在混凝土環(huán)中插入隔板的方法,誘導(dǎo)一條裂縫在隔板處產(chǎn)生。增大隔板處混凝土環(huán)向拉應(yīng)力,產(chǎn)生應(yīng)力集中,加快混凝土環(huán)裂縫的產(chǎn)生。
通過(guò)對(duì)內(nèi)鋼環(huán)應(yīng)變數(shù)據(jù)的分析,可以獲得混凝土環(huán)內(nèi)部微裂縫產(chǎn)生和發(fā)展等損傷信息。提出的評(píng)價(jià)方法,即使在裂縫不可見(jiàn)的情況下,也能對(duì)混凝土抗裂性能進(jìn)行快速評(píng)價(jià)。
本裝置及相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法可將混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的事后修補(bǔ)變?yōu)槭虑邦A(yù)測(cè)和評(píng)估。當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土配合比不滿(mǎn)足抗裂要求時(shí),通過(guò)調(diào)整混凝土配合比,可減少混凝土開(kāi)裂的概率,延長(zhǎng)建筑物使用壽命,具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和廣闊的應(yīng)用前景。
該自制設(shè)備已推廣到廣西大學(xué)等高校,獲實(shí)用新型專(zhuān)利和發(fā)明專(zhuān)利各1項(xiàng),發(fā)表學(xué)術(shù)論文若干篇,在福州大學(xué)本科生科研訓(xùn)練計(jì)劃(SRTP)“再生細(xì)骨料的性能研究”和“新型引氣劑對(duì)高性能混凝土抗裂性能的影響”中得到應(yīng)用。
(2)大型量水堰
該設(shè)備屬薄壁量水堰,是一種使用最早且精度較高的測(cè)流設(shè)施,廣泛用于水力學(xué)、水工實(shí)驗(yàn)室及灌排渠道上,長(zhǎng)7 m,寬1.2 m,高3 m,最大可量測(cè)流量為0.6 m3/s(如圖2所示)。該設(shè)備可單獨(dú)使用,也可與渠系建筑物配合使用。薄壁量水堰在鐵制堰板上設(shè)置缺口,使水流由缺口通過(guò)時(shí)具有銳緣堰流的性質(zhì)。在距堰板上游3~4倍最大過(guò)堰水深處設(shè)水尺,根據(jù)水尺讀數(shù)(水面超過(guò)堰頂?shù)母叨?,即可由事先繪制好的水位流量圖表得到流量。
圖2 大型量水堰
為了提高測(cè)量精度,采用自由溢流。按缺口量水堰形狀,薄壁量水堰可分為三角形堰、梯形堰、矩形堰及曲線形堰等數(shù)種。實(shí)驗(yàn)是在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行的,因此堰的裝設(shè)及堰前渠道的流態(tài)也應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)條件,使之成為具有標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)堰。
該自制量水堰已在土木工程創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)研究計(jì)劃(IRP)“高擴(kuò)散、低收縮差動(dòng)式挑坎體型優(yōu)化研究”和“鋸齒形丁壩與普通丁壩的實(shí)驗(yàn)對(duì)比”等項(xiàng)目中得到應(yīng)用,其中“高擴(kuò)散、低收縮差動(dòng)式挑坎體型優(yōu)化研究”項(xiàng)目獲得第二屆全國(guó)大學(xué)生水利創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)。
篇2
關(guān)鍵詞:土木結(jié)構(gòu);裂縫;方法
中圖分類(lèi)號(hào):TV543+.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
1、引言
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力。建筑結(jié)構(gòu)在使用狀態(tài)下允許出現(xiàn)裂縫,結(jié)構(gòu)建筑影響混凝土裂縫的因素有很多,例如混凝土材料的收縮性能,混凝土的變形模量、抗拉強(qiáng)度以及徐變等力學(xué)性能,但是不能超過(guò)結(jié)構(gòu)裂縫的最大間距,(如表1)所示,超過(guò)最大間距的裂縫,會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性產(chǎn)生極大的影響,不僅在美觀,實(shí)用等方面,甚至影響結(jié)構(gòu)的安全性,在地震作用下容易最先發(fā)生破壞,以至于倒塌。因此,本文主要研究土木工程結(jié)構(gòu)中裂縫的控制的相關(guān)方法, 為混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)者提供一定的技術(shù)依據(jù)。
2、影響混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的因素
裂縫產(chǎn)生的原因主要是變形作用,如溫度變形、收縮變形、基礎(chǔ)不均勻沉降變形等多因素,此類(lèi)裂縫占全部裂縫的80%以上。對(duì)于變形作用引起的裂縫控制研究還很不成熟,缺乏相關(guān)規(guī)范及規(guī)程,它涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、地基基礎(chǔ)、施工技術(shù)、材料質(zhì)量、環(huán)境狀態(tài)等諸多因素,特別是泵送混凝土施工工藝的發(fā)展,使得混凝土裂縫控制的技術(shù)難度大大增加。
3、混凝土結(jié)構(gòu)控制裂縫的方法
3.1合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)平面布置
建筑平面宜規(guī)則,避免平面形狀突變。當(dāng)平面有凹口時(shí),凹口處外橫墻宜與內(nèi)橫墻拉通對(duì)齊,并肩在凹口處邊緣設(shè)置拉粱,其戳面及配筋不宜太小、;凹口周邊樓板宜適當(dāng)加厚并加強(qiáng)配筋,宜考慮該處樓板負(fù)筋拉通,使能抵抗在此處集中的溫力及混凝土收縮應(yīng)力。由于建筑標(biāo)準(zhǔn)對(duì)通風(fēng)、采光、日照、明廳、明衛(wèi)的要求,因此建筑平面不規(guī)則,凹凸布局比較普遍。在凹口處,樓板寬度減少很多,溫度應(yīng)力和混凝土收縮應(yīng)力很容易在此處集中,導(dǎo)致該處樓板貫穿性拉裂。特別是結(jié)構(gòu)層面中部凹口處,按“長(zhǎng)墻及地基板的溫度收縮應(yīng)力”理論,水平應(yīng)力最大,樓板結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計(jì)應(yīng)予以構(gòu)造性加強(qiáng)。
對(duì)于連續(xù)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的外墻,建筑上可以考慮設(shè)置大的落地門(mén)窗和八角窗以減小墻端部處溫差應(yīng)力,避免樓板切角裂縫的產(chǎn)生。轉(zhuǎn)角窗處樓板宜加設(shè)暗拉梁。減少外墻和室內(nèi)樓板的溫差一般很難做到,根據(jù)裂縫控制“放”的原則,通過(guò)減小外墻的連續(xù)長(zhǎng)度來(lái)減小溫差應(yīng)力。
當(dāng)樓房長(zhǎng)度大于60m時(shí),可在房屋中部設(shè)置收縮后澆帶或設(shè)置沉降縫,以減小混凝土收縮應(yīng)力及溫度應(yīng)力的影響。當(dāng)建筑物地基可能具有不均勻沉降時(shí),也可設(shè)置后澆帶或設(shè)置沉降縫,避免沉降裂縫的產(chǎn)生。根據(jù)“長(zhǎng)墻及地基板的溫度收縮應(yīng)力”理論,在房屋中部處,由混凝土收縮和溫度變形產(chǎn)生的縱向拉應(yīng)力最大,在此處設(shè)置后澆帶或設(shè)置沉降縫,可減小相應(yīng)影響。
3.2根據(jù)具體情況設(shè)置后澆帶
現(xiàn)行規(guī)范的伸縮縫規(guī)定控制開(kāi)裂與否的唯一因素是結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。然而根據(jù)大量現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,引起結(jié)構(gòu)裂縫的原因是綜合性的,結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度只是影響溫度收縮應(yīng)力綜合因素之一,而不是唯一的因素。僅就長(zhǎng)度而言,結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度與應(yīng)力呈非線性關(guān)系,如結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度小于規(guī)范的規(guī)定,似乎結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響很小,伸縮縫或后澆帶可以有效地控制裂縫。但是對(duì)于承受很大溫差和收縮作用的現(xiàn)澆樓板、大截面梁、剪力墻及長(zhǎng)墻等約束度較高的結(jié)構(gòu),裂縫的概率仍然很高。此外,由于綜合因素的關(guān)系,有些工程長(zhǎng)度超過(guò)規(guī)范的規(guī)定并沒(méi)有開(kāi)裂。從防水角度分析,由于近代建筑規(guī)模日趨宏大,超長(zhǎng)、超寬、超厚結(jié)構(gòu)都日趨增多,永久性的變形縫(包括伸縮縫、沉降縫、抗震縫)給工程的防水質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重不利,止水帶滲漏是常見(jiàn)而又難以處理的質(zhì)量缺陷。所以,后澆帶的應(yīng)用是一種進(jìn)步,但并不是在任何條件下都能奏效。利用后澆帶取代永久伸縮縫時(shí)應(yīng)當(dāng)注意以下兩個(gè)問(wèn)題:
(l) 后澆帶中清理垃圾困難,接縫不密實(shí),防水質(zhì)量差,后期可能形成兩條裂縫,因此后澆帶的構(gòu)造很重要;
(2) 后澆帶的間距不宜過(guò)長(zhǎng)(30m左右),填充封閉時(shí)間不宜過(guò)短,以能將總降溫及收縮變形進(jìn)行一半以上的時(shí)間為佳,從目前混凝土的收縮量來(lái)看,估計(jì)3-6個(gè)月方能取得明顯效果,最短不少于45d;在軟土地區(qū),填充時(shí)間在結(jié)構(gòu)封頂以后,方可有效地釋放差異沉降的應(yīng)力。如通過(guò)地基處理解決差異沉降問(wèn)題,為此目的而設(shè)的后澆帶可以不設(shè)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),裂縫分為有害的及無(wú)害的兩類(lèi),
3.3按照要求設(shè)計(jì)混凝土構(gòu)件厚度
對(duì)現(xiàn)澆樓板板厚宜)L/30-L/35(L為單向板跨度或雙向板短向跨度),一般設(shè)計(jì)厚度不宜小于100mm(廚房、浴廁、陽(yáng)臺(tái)板不得小于90mm),屋面板厚度宜大于等于120mm。對(duì)現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu),外墻墻厚宜大于160mm,其中地下室外墻墻厚宜大于250mm。就現(xiàn)澆混凝土樓板的最小厚度問(wèn)題,GB5O010-2002在考慮鋼筋錨固、耐久性等因素而確定的最小厚度,對(duì)于民用建筑單向板僅要求為60mm,對(duì)于雙向板僅要求為80mrn。樓板厚度越薄,相應(yīng)產(chǎn)生的混凝土干縮應(yīng)力亦越大。根據(jù)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),厚度低于100mm的樓板的溫度—收縮裂縫很難控制。從構(gòu)造角度,并考慮經(jīng)濟(jì)合理的原則,提出混凝土現(xiàn)澆樓板的適宜厚度。
3.4減少施工因素帶來(lái)的影響
施工因素產(chǎn)生的裂縫主要有以下幾個(gè)方面:模板及其支撐不牢固、產(chǎn)生變形或局部沉降、拆模不當(dāng)引起開(kāi)裂、養(yǎng)護(hù)不好引起開(kāi)裂、混凝土和易性不好、澆筑后產(chǎn)生分層產(chǎn)生裂縫、冬季施工拆除保溫材料時(shí)溫差過(guò)大引起裂縫、烈日曝曬后突然降雨產(chǎn)生裂縫、大體積混凝土的水化熱使內(nèi)部與表面溫差過(guò)大產(chǎn)生裂縫、大面積現(xiàn)澆混凝土由于溫度收縮產(chǎn)生裂縫、主筋位置嚴(yán)重位移使結(jié)構(gòu)受拉區(qū)開(kāi)裂、混凝土初凝后又受到振動(dòng)產(chǎn)生的裂縫等等。
4、結(jié)論
在實(shí)際工程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)因?yàn)樵O(shè)計(jì)、施工、環(huán)境的原因,使結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)裂縫,從而影響正常使用,工期拖延,給社會(huì)造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失。隨著建筑規(guī)模的擴(kuò)大和結(jié)構(gòu)形式的復(fù)雜化,加上工程進(jìn)度的加快,裂縫問(wèn)題日益嚴(yán)重。混凝土裂縫問(wèn)題一直嚴(yán)重困擾著混凝土的施工質(zhì)量,在混凝土生產(chǎn)以及施工過(guò)程中有針對(duì)性地采取預(yù)防措施,盡可能采取有效的設(shè)計(jì)措施、材料措施、以及施工措施從源頭上防止裂縫的發(fā)生,使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫,或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度,特別是避免有害裂縫的出現(xiàn),以確保工程質(zhì)量,使建筑物具備良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
參考文獻(xiàn)
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京:海洋出版社,1991.
篇3
關(guān)鍵詞:橋梁,新型材料,混凝土,纖維
1 前言
現(xiàn)代交通的發(fā)展,對(duì)橋梁的質(zhì)量和壽命聽(tīng)出了更高的要求。普通混凝土的局限性,剛才的腐蝕性都影響著橋梁的發(fā)展。為了解決這些問(wèn)題,最近20年人們把目光轉(zhuǎn)向了新型材料,并且取得了實(shí)用性的成果。展望未來(lái)橋梁的新世紀(jì),隨著新型材料工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,規(guī)?;a(chǎn)和成本的下降,它在橋梁結(jié)構(gòu)工程中的不斷擴(kuò)大,必把橋梁的發(fā)展推向一個(gè)新起點(diǎn)。
2 歷史進(jìn)程中新型材料對(duì)橋梁的影響
在漫長(zhǎng)歲月里,造橋的實(shí)踐積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)造了多種多樣的形式,但都離不開(kāi)材料的選擇。在最基本的三種橋式中,梁式橋起源于模仿倒伏于溪溝上的樹(shù)木而建成的獨(dú)木橋,由此演變?yōu)槟玖簶?、石梁橋、直?9世紀(jì)的桁架梁橋;懸索橋起源于模仿天然生長(zhǎng)的跨越深溝而可資攀援的藤條而建成的竹索橋,演變?yōu)殍F索橋、柔式懸索橋,直至有加勁梁的懸索橋;拱橋起源于模仿石灰?guī)r溶洞所形成的“天生橋”而建成的石拱橋,演變?yōu)槟竟皹蚝丸T鐵拱橋。。這些橋梁形式的改變同時(shí),其使用材料也在不斷的改變。2.1古代橋梁
在17世紀(jì)以前,一般是用木、石材料建造的,并按建橋材料把橋梁分為石橋和木橋。
木橋。在公元前2000多年前,巴比倫曾在幼發(fā)拉底河上建石墩木梁橋,其木梁可以在夜間撤除,以防敵人偷襲。
石橋。古羅馬時(shí)代的石拱橋,拱圈呈半圓形,拱石經(jīng)過(guò)細(xì)鑿,砌縫不用砂漿。
2.2近代橋梁
在18世紀(jì)初,發(fā)明了用石灰、粘土、赤鐵礦混合煅燒而成的水泥。鐵的生產(chǎn)和鑄造,為橋梁提供了新的建造材料。19世紀(jì)50年代,開(kāi)始采用在混凝土中放置鋼筋以彌補(bǔ)水泥抗拉性能差的缺點(diǎn)。此后,于19世紀(jì)70年代建成了鋼筋混凝土橋。
鍛鐵橋。1832年,英國(guó)在格拉斯哥開(kāi)始用I形截面鍛鐵建造梁式橋。
鋼橋。19世紀(jì)50年代以后,靜定鋼桁架梁的內(nèi)力分析方法逐步被工程界所掌握。
鋼筋混凝土橋。1900年前后鋼筋混凝土逐漸受到橋梁界重視,被用在拱橋和梁式橋中。鋼筋混凝土拱橋的跨度記錄不斷被刷新。
2.3現(xiàn)代橋梁 20世紀(jì)30年代,預(yù)應(yīng)力混凝土和高強(qiáng)度鋼材相繼出現(xiàn),材料塑性理論和極限理論的研究,橋梁振動(dòng)的研究和空氣動(dòng)力學(xué)的研究,以及土力學(xué)的研究等獲得了重大進(jìn)展。。從而,為節(jié)約橋梁建筑材料,減輕橋重,預(yù)計(jì)基礎(chǔ)下沉深度和確定其承載力提供了科學(xué)的依據(jù)。 由此可以看出新型材料的產(chǎn)生推動(dòng)新技術(shù)的發(fā)明從而推動(dòng)橋梁的發(fā)展,它們給橋梁帶來(lái)質(zhì)的飛躍。對(duì)于目前技術(shù)已經(jīng)定型且成熟的現(xiàn)代橋梁,未來(lái)橋梁的發(fā)展必然要有新型材料注入才能有所突破,所以新型材料的研究與發(fā)展才是橋梁飛躍的根本。
3現(xiàn)代新型材料對(duì)橋梁的影響
21世紀(jì),隨著高強(qiáng)度鋼、高強(qiáng)度混凝土、玻璃鋼、碳纖維等太空輕質(zhì)材料的大量啟用,橋梁建筑的主要材料也不斷在更新。美國(guó)聯(lián)邦公路署研究中心主任Phillip Yen曾說(shuō)“目前的橋梁根據(jù)材料分類(lèi)基本是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)兩大類(lèi)。。我們希望通過(guò)發(fā)展新材料的性能,能夠把橋梁帶進(jìn)更高性能的層面。過(guò)去已經(jīng)發(fā)展過(guò)碳纖維、玻璃纖維等材料,我們現(xiàn)在發(fā)展處的高性能的鋼筋混凝土可以突破現(xiàn)在的性能極限,由此可以帶來(lái)設(shè)計(jì)的變化。高強(qiáng)度的鋼結(jié)構(gòu)可以從以前的36-50KSI達(dá)到70-100KSI,它的強(qiáng)度、可焊度、韌度都會(huì)加倍,在冷卻時(shí)還會(huì)保持原有的韌度,不會(huì)出現(xiàn)脆變。這是高性能材料發(fā)展對(duì)橋梁的作用。”具有關(guān)橋梁專(zhuān)家介紹,21世紀(jì)的橋梁主要材料將采用高強(qiáng)度,高韌性鋼材和抑振合金材料,以特殊纖維為輔。日本明石海峽大橋的加勁梁采用780兆帕焊接時(shí)低預(yù)熱型新型高強(qiáng)度鋼板,使其橋梁主跨設(shè)計(jì)刷新了20世紀(jì)的最大跨記錄達(dá)到1990米。美國(guó)緬因州的尼爾橋是由23條碳和玻璃纖維織物的拱形結(jié)構(gòu)組成,是纖維強(qiáng)化塑料應(yīng)用于公路取得的重大突破,土木工程師被它們的良好特性所吸引——高強(qiáng)度、重量輕、耐腐蝕。同時(shí)這項(xiàng)技術(shù)也引起了奧巴馬政府的重視,交通部長(zhǎng)拉胡德在去年8月參觀了該中心。去年9月歐洲最大的不飽和聚酯樹(shù)脂供應(yīng)商和基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)生產(chǎn)商FiberCore-Europe在第十五屆中國(guó)國(guó)際復(fù)合材料工藝展覽會(huì)上,共同展示了一種在自重和載重能力上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)鋼鐵和混凝土材質(zhì)的新型復(fù)合材料橋。其實(shí)現(xiàn)了制造和施工更便捷,使用壽命可達(dá)100年,產(chǎn)生的碳足跡(CarbonFootprint)低,對(duì)環(huán)境影響小。雖然只是一座人行橋,但它不僅可以承載六頓左右的應(yīng)急車(chē)輛,甚至可以承受重達(dá)30噸的重型車(chē)梁。21世紀(jì)鋼桁連續(xù)梁將大量采用高強(qiáng)度低預(yù)熱型焊接用鋼板,大線能量焊接用鋼板、高韌性鋼板、抗層狀撕裂型鋼板、異型鋼板、耐候鋼及鍍鋅鋼板、抑振厚板、玻璃鋼、抑振合金材料,不僅可有效地增大鋼桁梁橋的橋跨,而且能有效地降低梁體自重,實(shí)現(xiàn)大跨、輕質(zhì)的目標(biāo)。高強(qiáng)度混凝土是橋梁建設(shè)必不可少的主要材料之一,21世紀(jì)的混凝土材料將加入亞納米、水溶性聚合物、有機(jī)纖維以不斷提高強(qiáng)度與耐久性。
對(duì)于現(xiàn)代橋梁的可持續(xù)性而言,設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到如何使建筑材料發(fā)揮他們最大的特質(zhì)。比如,貝殼的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)高于水晶,而成分卻很簡(jiǎn)單(95%的石灰石+5%蛋白質(zhì))。這種自然界的啟迪正引導(dǎo)著科學(xué)家們尋找化學(xué)組成簡(jiǎn)單、工藝簡(jiǎn)化并節(jié)省能量,又減少環(huán)境污染的新型材料。此外,仿生蝴蝶翅膀功能的材料,具有抗水性和自潔功能。又如,一些新型蓄光型自發(fā)光材料已經(jīng)用于公路標(biāo)志中,再結(jié)合各色燃料,使之具備白天充滿(mǎn)豐富的色彩感同時(shí)夜間可自發(fā)光照明的特性,徹底改變傳統(tǒng)照明能源消耗大的不足。
4結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)橋梁建設(shè)發(fā)展過(guò)程中,與其他科技領(lǐng)域一樣,始終堅(jiān)持“自主創(chuàng)新”的指導(dǎo)思想,在消化吸收世界先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,取得了一批又一批豐碩的成果。現(xiàn)今,我國(guó)大規(guī)模的橋梁建設(shè)是橋梁技術(shù)創(chuàng)新、新型材料創(chuàng)新和實(shí)現(xiàn)超越的難得歷史機(jī)遇。我們要抓住歷史機(jī)遇,提升理念,自主創(chuàng)新。未來(lái)的橋梁將實(shí)現(xiàn)新型、大跨、輕質(zhì)、耐久、靈敏和美觀的國(guó)際橋梁發(fā)展的新目標(biāo)。新型材料橋梁的誕生不僅僅可以成為城市標(biāo)志性建筑,更能引領(lǐng)時(shí)代的進(jìn)步。
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篇4
以應(yīng)用型為目標(biāo)的本科建筑學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系的研究
1.應(yīng)用型本科建筑學(xué)實(shí)踐體系教學(xué)的重點(diǎn)
近年新成立的建筑學(xué)本科院校都在模仿、學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上積極探索著適合自身發(fā)展的教學(xué)體系,這個(gè)過(guò)程中,不可避免地要解決好一個(gè)重要課題,就是如何正確引導(dǎo)學(xué)生完成從藝術(shù)到技術(shù)的轉(zhuǎn)變。很多學(xué)校的教學(xué)和學(xué)生都熱衷于將大量的精力花費(fèi)在建筑畫(huà)表現(xiàn)和對(duì)建筑潮流及派別的過(guò)度討論上,而對(duì)和實(shí)際工程聯(lián)系緊密的建造技術(shù)、結(jié)構(gòu)、材料、規(guī)范卻漠不關(guān)心,這已經(jīng)在很大程度上對(duì)我國(guó)建筑學(xué)本科教育產(chǎn)生了阻礙作用,幸運(yùn)的是教育界一些有識(shí)之士已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了這個(gè)問(wèn)題,并呼吁國(guó)內(nèi)本科建筑學(xué)教育要實(shí)事求是、要注重社會(huì)適用型。清華大學(xué)劉彤昊博士在自己的博士論文《建造研究批判》中提出,現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的目的在于建造,而不在于附加其上的一切,建筑是基于技術(shù)的,要有效利用能源、環(huán)境保護(hù),實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展,要盡快地應(yīng)用于實(shí)踐,建筑所關(guān)注的焦點(diǎn)在于新材料、新技術(shù)、新的建造方式、新形式、新感覺(jué),并充分利用信息技術(shù)提供的新可能性來(lái)表達(dá)人類(lèi)之新的精神。這種觀點(diǎn)正是強(qiáng)調(diào)了建筑學(xué)的社會(huì)適用性,充分反映出新時(shí)代特征下建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)的應(yīng)用性特征,是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的本質(zhì),是我國(guó)大多數(shù)建筑學(xué)教育的重點(diǎn),這其中構(gòu)建合理務(wù)實(shí)的實(shí)踐教學(xué)體系將起到非常關(guān)鍵的作用。這些教育家并不是杞人憂(yōu)天,近年來(lái),我們跟蹤用人單位反饋意見(jiàn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示,很多設(shè)計(jì)院和企業(yè)都反映出一個(gè)實(shí)際情況:有很多剛剛參加工作的建筑學(xué)畢業(yè)生往往以建筑師自居,經(jīng)常將建筑設(shè)計(jì)視為藝術(shù)創(chuàng)作,對(duì)現(xiàn)代社會(huì)中的民用建筑設(shè)計(jì)重點(diǎn)還停留在建筑外在造型上和個(gè)性表達(dá)上,而對(duì)實(shí)際建筑工程中所需要的建筑技術(shù)、各種行業(yè)規(guī)范卻完全不重視,不能在實(shí)際工程中建立起良好的交流溝通平臺(tái),不能深入和其他專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員協(xié)作,不能起到建筑學(xué)龍頭作用,不愿意進(jìn)行務(wù)實(shí)的建筑設(shè)計(jì),造成這種情況的原因很大程度上與我國(guó)現(xiàn)在建筑學(xué)本科教育中過(guò)于強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)中的藝術(shù)性,忽視建筑作為工程的技術(shù)本質(zhì)有關(guān)。這說(shuō)明在新的市場(chǎng)要求和新的社會(huì)需求下,我們秉承多年的建筑學(xué)實(shí)踐教學(xué)體系已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足日新月異的實(shí)際需求了,因此,我們開(kāi)展優(yōu)化建筑學(xué)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的研究應(yīng)該是非常必要和重要的教學(xué)改革探索。
2.本科建筑學(xué)教育實(shí)踐體系的內(nèi)容
我國(guó)建筑學(xué)本科教育體系中的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)一般包括美學(xué)基礎(chǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié)、專(zhuān)業(yè)課實(shí)踐環(huán)節(jié)、綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)幾個(gè)部分,這些實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)與建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)不同年級(jí)開(kāi)設(shè)的理論課程體系之間聯(lián)系緊密,對(duì)建筑學(xué)的人才培養(yǎng)結(jié)果起到了重要的引導(dǎo)作用。以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為主要培養(yǎng)目標(biāo)的高校,必須根據(jù)社會(huì)市場(chǎng)的實(shí)際需求,及時(shí)進(jìn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)的優(yōu)化和改革,更好地讓學(xué)生將各種理論知識(shí)和工程實(shí)踐相結(jié)合,及早了解工程的社會(huì)實(shí)際需求,熟悉實(shí)際工程中的技術(shù)需求要點(diǎn),只有這樣才能真正將應(yīng)用型落到建筑學(xué)教育的實(shí)處。筆者認(rèn)為,現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展今非昔比,傳統(tǒng)建筑學(xué)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的安排和教學(xué)要點(diǎn)已經(jīng)不能很好適應(yīng)建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)需求,必須要根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行必要調(diào)整和優(yōu)化。
3.美學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)部分的比例應(yīng)該逐漸減少
主要包括素描、色彩和構(gòu)成,與之相適應(yīng)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)為素描實(shí)習(xí)和色彩實(shí)習(xí),以前的教學(xué)組織方式類(lèi)似于藝術(shù)專(zhuān)業(yè)的采風(fēng)實(shí)習(xí),現(xiàn)在隨著社會(huì)節(jié)奏的加快、電腦技術(shù)的普及和更加細(xì)致的分工,對(duì)于大多數(shù)建筑院校來(lái)講,美學(xué)類(lèi)課程的教學(xué)目的已經(jīng)由以前培養(yǎng)學(xué)生美學(xué)技能逐步演變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生的美學(xué)修養(yǎng)了,相應(yīng)的實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)要求有所降低,該環(huán)節(jié)一般設(shè)置在建筑學(xué)低年級(jí),該階段的學(xué)生剛剛接觸建筑學(xué),所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和理論還很薄弱,希望通過(guò)這些寫(xiě)生實(shí)踐加深學(xué)生對(duì)建筑設(shè)計(jì)和實(shí)際工程的理解,其效果是非常有限的,而建筑效果表現(xiàn)圖更多的已經(jīng)由對(duì)色彩和美學(xué)構(gòu)圖更加專(zhuān)業(yè)的美術(shù)專(zhuān)業(yè)來(lái)完成了,如現(xiàn)今大多數(shù)效果圖公司的技術(shù)人員都是美術(shù)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生。因此,現(xiàn)在的社會(huì)分工和需求條件下,美學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)的訓(xùn)練應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生的美學(xué)素養(yǎng)為目的,不必再組織長(zhǎng)時(shí)間的外出寫(xiě)生,教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)為正確引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變建筑是藝術(shù)的思想,將美術(shù)技法培養(yǎng)轉(zhuǎn)化為建筑美學(xué)素質(zhì)培養(yǎng),使學(xué)生能夠建立正確的審美觀,掌握常用的美學(xué)基本法則,并將這些知識(shí)運(yùn)用到建筑表現(xiàn)中,進(jìn)一步能為實(shí)際工程的方案打好審美基礎(chǔ)。
4.專(zhuān)業(yè)課實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)該強(qiáng)調(diào)課堂理論和工程現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)合
專(zhuān)業(yè)課實(shí)踐環(huán)節(jié)主要包括工地認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和古建測(cè)繪實(shí)習(xí),這兩個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的安排分別對(duì)應(yīng)建筑學(xué)低中年級(jí)開(kāi)設(shè)的建筑構(gòu)造和中國(guó)建筑史課程。建筑學(xué)本科專(zhuān)業(yè)低年級(jí)學(xué)生往往還不能很好理解建筑技術(shù)對(duì)建筑設(shè)計(jì)的重要性,經(jīng)常重藝術(shù)而輕視技術(shù)、重形式而輕視功能,這兩個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置能讓學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)到建筑中基本技術(shù)的重要作用,在學(xué)生完成從藝術(shù)到技術(shù)的思維轉(zhuǎn)變過(guò)程中起到了重要的作用。因此,這個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容設(shè)置必須緊扣課堂教學(xué)內(nèi)容,以實(shí)際工程為實(shí)習(xí)平臺(tái),以實(shí)際工程現(xiàn)場(chǎng)為主要教學(xué)場(chǎng)地,理解不同構(gòu)件在不同種類(lèi)建筑中的作用,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知建筑技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的重要性。
5.綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)該突顯應(yīng)用型特點(diǎn)
綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)主要包括建筑學(xué)高年級(jí)開(kāi)設(shè)的外埠綜合認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和建筑師業(yè)務(wù)實(shí)踐。外埠綜合認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)由專(zhuān)業(yè)教師帶隊(duì),在實(shí)習(xí)過(guò)程中將建筑設(shè)計(jì)原理、規(guī)劃設(shè)計(jì)原理、建筑結(jié)構(gòu)、建筑技術(shù)、建筑材料等內(nèi)容融會(huì)貫通到具體建筑實(shí)例分析中,在這個(gè)過(guò)程中,教師必須有意識(shí)地進(jìn)一步強(qiáng)化建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)是一門(mén)務(wù)實(shí)的技術(shù)學(xué)科這個(gè)概念,通過(guò)這個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)習(xí),學(xué)生能建立起比較完整的工程學(xué)科體系,理解建筑是多種技術(shù)學(xué)科共同支撐起來(lái)的綜合學(xué)科,具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用性。建筑師業(yè)務(wù)實(shí)踐環(huán)節(jié)中,學(xué)生要在設(shè)計(jì)院中掌握實(shí)際工程的操作流程、熟悉規(guī)范、法規(guī),把握建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)在整個(gè)工程中的定位,直觀的感受建筑學(xué)作為工程類(lèi)學(xué)科的特點(diǎn),在這個(gè)過(guò)程,學(xué)生將學(xué)校所學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際工程結(jié)合,真正理解建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)中建筑形式與建筑技術(shù)之間辯證的關(guān)系。按要求完成建筑師業(yè)務(wù)實(shí)踐后,學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中就能較好地把握學(xué)校理論教學(xué)和實(shí)際工程需求之間的辯證關(guān)系,畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)該以實(shí)際工程為背景,在整個(gè)畢設(shè)的教學(xué)過(guò)程中由指導(dǎo)教師主導(dǎo),進(jìn)一步查缺補(bǔ)漏,強(qiáng)化建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)是一門(mén)工程類(lèi)學(xué)科的理念,通過(guò)這樣實(shí)踐教學(xué)體系的培養(yǎng)和鍛煉,學(xué)生一旦走上工作崗位就會(huì)以務(wù)實(shí)性的態(tài)度對(duì)待實(shí)際工程。從以上對(duì)不同實(shí)踐環(huán)節(jié)的分析可以看出,作為應(yīng)用型建筑學(xué)教育,實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)在整個(gè)教學(xué)體系中承擔(dān)著重要的作用,這是一個(gè)有機(jī)的整體,建筑學(xué)的核心價(jià)值理念教育應(yīng)該關(guān)注建造本身,是基于技術(shù)的學(xué)科,關(guān)注的焦點(diǎn)在于新材料、新技術(shù)、新形式、新的建造方式,并充分利用信息來(lái)表達(dá)人類(lèi)新的精神,而剛剛接觸建筑學(xué)的學(xué)生由于在一年級(jí)接觸了大量的美學(xué)課,加之傳統(tǒng)意識(shí)的影響,往往會(huì)將建筑學(xué)歸到藝術(shù)學(xué)范疇,建筑學(xué)專(zhuān)業(yè)各個(gè)年紀(jì)設(shè)置的課程體系要引導(dǎo)學(xué)生,使他們認(rèn)識(shí)到建筑學(xué)實(shí)際上是一門(mén)應(yīng)用型學(xué)科,在這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中,實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)起到非常重要的作用。
結(jié)語(yǔ)
篇5
[摘 要] 案例教學(xué)是以案例作為任務(wù)驅(qū)動(dòng),提供問(wèn)題,以交流討論為主要形式,以學(xué)習(xí)知識(shí)、培養(yǎng)能力為主要目標(biāo)的一種教學(xué)方法。“現(xiàn)代橋梁預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用”是土木工程專(zhuān)業(yè)碩士研究生的課程,課程目標(biāo)是培養(yǎng)研究生在工程設(shè)計(jì)中對(duì)預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用和研究能力。案例庫(kù)的開(kāi)發(fā)是案例教學(xué)的基礎(chǔ),是案例教學(xué)成功與否的關(guān)鍵所在。案例庫(kù)的開(kāi)發(fā)主要包括信息收集、分類(lèi)整理、編制成庫(kù)等三個(gè)主要過(guò)程。而在“現(xiàn)代橋梁預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用”這門(mén)課程中,我們?cè)谇捌谙葘?duì)各種不同的橋型,不同的預(yù)應(yīng)力實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行信息收集;信息收集完成后,按照連續(xù)梁橋、剛構(gòu)橋、連續(xù)-剛構(gòu)橋、拱橋、斜拉橋、懸索橋六種橋型進(jìn)行信息的分類(lèi)整理;最后在這基礎(chǔ)上編制成案例教學(xué)庫(kù),在之后的教學(xué)中可以繼續(xù)添加、豐富。案例教學(xué)庫(kù)的建立不H為之后的案例教學(xué)奠定了基礎(chǔ),為案例教學(xué)提供了教學(xué)資料和依據(jù),而且在建立案例教學(xué)庫(kù)的過(guò)程中,也使得學(xué)生們對(duì)信息歸納的能力得到的很大的提高,也是一個(gè)非常重要的學(xué)習(xí)過(guò)程。
[關(guān)鍵詞] 案例教學(xué);案例庫(kù)建設(shè);能力;提高
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 131
[中圖分類(lèi)號(hào)] G643 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194(2017)05- 0239- 03
0 引 言
案例教學(xué)法首創(chuàng)于20世紀(jì)初的美國(guó)哈佛大學(xué),經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐,形成了獨(dú)具特色的教學(xué)方法。案例教學(xué)法通過(guò)運(yùn)用案例營(yíng)造一個(gè)包含所需傳授內(nèi)容在內(nèi)的具體教育情景,通過(guò)老師對(duì)情景的描述與學(xué)生對(duì)其的討論,達(dá)到對(duì)相關(guān)內(nèi)容認(rèn)知的目的,其理論與實(shí)踐緊密相結(jié)合的特性,符合開(kāi)放教育教學(xué)的規(guī)律,是教學(xué)模式改革的主要選擇之一。編寫(xiě)優(yōu)秀的教學(xué)案例是開(kāi)展案例教學(xué)的基本前提,也是開(kāi)展案例教學(xué)的必要準(zhǔn)備。通過(guò)建設(shè)案例資源庫(kù),一方面可以為案例的開(kāi)發(fā)與編制建立規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)體系,通過(guò)開(kāi)展科學(xué)化的分類(lèi)、評(píng)價(jià)等活動(dòng),提高教學(xué)案例的質(zhì)量水平;另一方面,可以為案例資源的共享奠定基礎(chǔ),構(gòu)建開(kāi)放性的應(yīng)用平臺(tái),提高案例資源的使用效率。
1 全日制工程碩士案例教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)的現(xiàn)狀與問(wèn)題
總體而言,全日制工程碩士案例教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)相對(duì)于其招生規(guī)模的迅速擴(kuò)大、案例教學(xué)改革發(fā)展的迫切需要來(lái)說(shuō),存在明顯的滯后。從全國(guó)情況來(lái)看,至今尚未出現(xiàn)可以面向各培養(yǎng)單位開(kāi)放的全日制工程碩士培養(yǎng)案例資源數(shù)據(jù)庫(kù);各省的情況也差不多,許多案例教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)的方案往往都只能停留在紙面上。高校的情況似乎好一些,已經(jīng)有一些高?;?qū)I(yè)領(lǐng)域擁有了自己獨(dú)立的全日制工程碩士案例教學(xué)資源庫(kù),并通過(guò)組織開(kāi)發(fā)與編制以及籌資購(gòu)買(mǎi)等措施,積累了一些較好的教學(xué)案例。但是,由于受到實(shí)施案例教學(xué)所必然產(chǎn)生的教學(xué)改革阻力以及案例資源需要持續(xù)更新、案例庫(kù)建設(shè)需要完善的配套體系等因素的制約,高校全日制工程碩士案例教學(xué)資源庫(kù)的建設(shè)也處于一種較為尷尬的處境??傮w而言,我國(guó)全日制工程碩士案例教學(xué)資源庫(kù)的建設(shè)主要存在如下問(wèn)題:
1.1 案例零散,采編水平不高
在全日制工程碩士課程教學(xué)中,盡管有些教師已經(jīng)開(kāi)始嘗試開(kāi)展案例教學(xué),甚至構(gòu)建和開(kāi)發(fā)一些系統(tǒng)化的實(shí)踐課程,但是,其使用的教學(xué)案例卻往往處于零散狀態(tài),缺乏系統(tǒng)化的組織和標(biāo)準(zhǔn)化。這些案例一般都是由任課教師基于個(gè)人的喜好或者專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)來(lái)開(kāi)發(fā)和制作,而較少組建學(xué)科團(tuán)隊(duì)或?qū)iT(mén)的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)來(lái)開(kāi)展,這使得案例的開(kāi)發(fā)工作不僅較為隨意,缺乏明確的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),難以保證案例的質(zhì)量,同時(shí)也很難持續(xù)進(jìn)行。這必然導(dǎo)致統(tǒng)一、規(guī)范的案例資源庫(kù)很難建立,案例的質(zhì)量、層次也參差不齊,出現(xiàn)諸如原創(chuàng)性案例數(shù)量偏少、案例分析深度不夠、案例出現(xiàn)內(nèi)容不全(如缺少案例使用說(shuō)明,或者雖然有案例使用說(shuō)明,但指導(dǎo)性很差)等問(wèn)題。
1.2 案例來(lái)源渠道過(guò)窄,實(shí)踐性不強(qiáng)
目前全日制工程碩士案例教學(xué)中所使用的案例主要有兩種類(lèi)型:一是改編類(lèi)案例,主要是由任課教師根據(jù)媒體上公開(kāi)發(fā)表的資料和相關(guān)信息,按照一定的教學(xué)目的,對(duì)其進(jìn)行組織和加工而成;二是采編類(lèi)案例,這一類(lèi)型的案例一般需要由任課教師親自參與企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐或者去企業(yè)實(shí)地調(diào)研、訪談,結(jié)合企業(yè)的背景和相關(guān)資料編寫(xiě)而成。由于采編類(lèi)案例涉及到企業(yè)層面,需要高校或者任課教師跟企業(yè)之間開(kāi)展一些溝通與協(xié)調(diào),而大多數(shù)中國(guó)企業(yè)對(duì)于案例的采編認(rèn)識(shí)不到位,不愿意將公司的有關(guān)信息和問(wèn)題公之于眾,對(duì)于涉及技術(shù)革新的項(xiàng)目更是閉口不談,這使得案例的采集面十分狹小,任課教師只能更多地依賴(lài)改編類(lèi)案例來(lái)開(kāi)展案例教學(xué)實(shí)踐。而改編類(lèi)案例最大的缺陷就是其信息來(lái)源脫離了企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐,即使編排成了案例的形式,但其實(shí)踐性效果卻大打折扣。而且,由于高校目前一般都尚未建立配套的案例采編激勵(lì)機(jī)制和案例知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)機(jī)制,任課教師開(kāi)展案例編制的積極性也不高,這也在一定程度上阻礙了案例的開(kāi)發(fā)工作。
1.3 案例私有化明顯,案例庫(kù)共享性差
全日制工程碩士研究生的課程教學(xué)不僅缺乏案例教學(xué)資源,即使對(duì)現(xiàn)有的案例成果也缺乏系統(tǒng)化的管理體系和管理流程。由于現(xiàn)有的教學(xué)案例主要是由任課教師基于個(gè)人的興趣或者需要而開(kāi)發(fā)完成,因而,無(wú)形之中已經(jīng)成為了某些任課教師個(gè)人專(zhuān)屬的教學(xué)資源,基本不具有共享性。即使有些任課教師同意共享其案例教學(xué)資源,由于這些案例被打上深深地個(gè)人印記,缺乏規(guī)范統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),再加上其他教師不了解案例開(kāi)發(fā)的背景及其使用的各種限制條件,因而,這些案例也很難實(shí)現(xiàn)真正意義上的共享。校內(nèi)是如此,高校間更不必說(shuō)了。由于全日制工程碩士在我國(guó)大多數(shù)高校開(kāi)辦的時(shí)間都不長(zhǎng),高校間尚未形成整合資源共同開(kāi)發(fā)全日制工程碩士案例教學(xué)資源庫(kù)的機(jī)制,也沒(méi)有形成相互交流共同研討案例教學(xué)的局面,這使得全日制工程碩士案例教學(xué)的整體水平很難得到快速的提升。
1.4 案例庫(kù)資源推廣力度弱,案例使用率低
近年來(lái),在全日制工程碩士研究生的培養(yǎng)工作中,案例教學(xué)法雖然得到了普遍的認(rèn)同,但距離普及和推廣的層面仍有不小的距離。這不僅是由于缺乏相應(yīng)的激勵(lì)機(jī)制,同時(shí)跟研究生教育主管部門(mén)對(duì)案例教學(xué)方式以及案例庫(kù)資源共享的推廣力度弱也有一定關(guān)系。至今為止,在有關(guān)全日制工程碩士研究生培養(yǎng)的相關(guān)制度與規(guī)范文件中,尚未有一份明確提及教學(xué)案例資源庫(kù)建設(shè)。盡管有個(gè)別的文件已經(jīng)開(kāi)始推動(dòng)全日制工程碩士研究生培養(yǎng)中的案例教學(xué)工作,但對(duì)于案例教學(xué)工作如何實(shí)施,是否是培養(yǎng)工作所必需的培養(yǎng)方式以及如何配備案例教學(xué)開(kāi)展的基礎(chǔ)設(shè)施等等,相關(guān)文件并沒(méi)有較為明確的規(guī)定。正是由于缺乏明確的基本要求和統(tǒng)一規(guī)范,在全日制工程碩士研究生課程教學(xué)中,任課教師是否采用案例教學(xué)完全靠自己的興趣與愛(ài)好,案例的編制與采集也主要是個(gè)人行為,即使有個(gè)別的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)或購(gòu)買(mǎi)了規(guī)范化的案例庫(kù),這些案例資源庫(kù)的使用率往往也比較低。同時(shí),各高校以及各專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域間缺乏有效的溝通與合作,沒(méi)有建立開(kāi)放性的案例資源庫(kù)共享平臺(tái)也進(jìn)一步加劇了這種使用率低下的狀況。
2 “現(xiàn)代橋梁預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用”課程中案例庫(kù)的建設(shè)
2.1 信息收集
建立案例教學(xué)的第一步是要進(jìn)行大量的信息收集,這是花費(fèi)時(shí)間最長(zhǎng),最為辛苦的一個(gè)過(guò)程,也是最為重要的一個(gè)過(guò)程。信息的數(shù)量是否足夠,決定著案例教學(xué)內(nèi)容是否有深度;信息的正確與否,則決定著案例教學(xué)是否有足夠的說(shuō)服力。在本課程的信息收集中,首先可以在萬(wàn)方、維普、知網(wǎng)等各大信息資源網(wǎng)站搜尋碩博士論文、期刊、專(zhuān)利等等,同時(shí)可以適當(dāng)?shù)牟檎乙恍﹫D片、視頻信息。
當(dāng)然,信息的收集也是有目的性的,而不是盲目的在信息的大海里撈針。就如“現(xiàn)代橋梁預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用”這門(mén)課程而言,首先,預(yù)應(yīng)力的使用出現(xiàn)于國(guó)外,并且在國(guó)外發(fā)展的比較快。而國(guó)內(nèi)對(duì)這一技術(shù)的研究相對(duì)比較落后,在近幾年才呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展之勢(shì)。因此,我們需要首先查找多一些國(guó)外的文獻(xiàn),再結(jié)合一些國(guó)內(nèi)的信息,才能將這部分的理論完善其起來(lái)。其次,預(yù)應(yīng)力在不同的橋梁中的使用形式、施工方法也都不同,所以我們也得先確定幾種主要的橋型,然后進(jìn)行有針對(duì)性的查找。再次,預(yù)應(yīng)力被廣泛運(yùn)用于各種工程建筑之中,在不同類(lèi)型的建筑中有不同的設(shè)計(jì)形式、設(shè)計(jì)方法和施工過(guò)程。這些都是需要通過(guò)工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行具體問(wèn)題具體分析,是單薄的理論知識(shí)所無(wú)法解決的。所以,我們也可以尋找一些其他建筑作為輔助分析,比如預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)是如何在建筑中應(yīng)用的,斜拉橋的模型如何應(yīng)用到大跨度建筑結(jié)構(gòu)中的等等。
初步的信息收集完成后,我們還需要進(jìn)行一些相應(yīng)的實(shí)地考察、調(diào)研。古人常說(shuō)“紙上得來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行”,畢竟光靠紙面的信息還是顯得有點(diǎn)抽象,調(diào)研中直觀的感受可以使學(xué)生們認(rèn)識(shí)的更加透徹。所以,我們可以在每一類(lèi)橋型中選取幾座有代表性的橋進(jìn)行調(diào)研,做好相關(guān)的記錄,調(diào)研報(bào)告也是我們案例庫(kù)中相當(dāng)重要的一部分。
2.2 信息整理
信息收集完整后,就要對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)整理,也就是將相應(yīng)的信息放入相應(yīng)的版塊的過(guò)程。就如我們這個(gè)課程而言,可以按照連續(xù)梁橋、剛構(gòu)橋、連續(xù)-剛構(gòu)橋、拱橋、斜拉橋、懸索橋六種橋型進(jìn)行分類(lèi)整理。
2.3 編制成庫(kù)
完成以上兩項(xiàng)工作后,最后就是編制成庫(kù)的工作。這項(xiàng)工作主要分成兩部分,第一部分是將案例庫(kù)以論文形式匯編成冊(cè),作為案例教學(xué)的相關(guān)教材。第二部分就是建立相應(yīng)的網(wǎng)上案例教學(xué)庫(kù)。我們主要運(yùn)用相應(yīng)軟件建立本課程的案例資源庫(kù),以方便查找。而案例庫(kù)的內(nèi)容也會(huì)在本課程教學(xué)的進(jìn)行下不斷豐富。最終,我們要建成一下5個(gè)模塊。
2.3.1 教學(xué)案例庫(kù)
教學(xué)案例庫(kù)中的內(nèi)容主要是由一定數(shù)量的教學(xué)案例組成,其中的每個(gè)案例都是相對(duì)完整的事件,一般都包括以下要素:教學(xué)目的與用途(適用的課程、對(duì)象,教學(xué)目標(biāo))、案例標(biāo)題、案例背景(教師需要掌握的案例進(jìn)展性、背景性信息)、主題內(nèi)容(對(duì)案例主題內(nèi)容的描述)、結(jié)尾(提出問(wèn)題或自然淡出)、相關(guān)附件(與案例相關(guān)的圖表、附錄等)、啟發(fā)思考題(提示學(xué)生思考方向)、分析思路(給出案例分析的邏輯路徑)、理論依據(jù)與分析(分析該案例所需要的相關(guān)理論,以及具體分析)、關(guān)鍵要點(diǎn)(案例分析中的關(guān)鍵所在,案例教學(xué)中的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)、能力點(diǎn)等)、教學(xué)建議(案例在教學(xué)中使用的方法、注意事項(xiàng)和時(shí)間安排等)。每個(gè)案例在數(shù)據(jù)庫(kù)中都分別歸入相應(yīng)的類(lèi)別,這些案例下載后稍加整合就可以直接應(yīng)用到全日制工程碩士研究生的課程教學(xué)中。
2.3.2 案例素材庫(kù)
案例素材庫(kù)是由一定數(shù)量的與知識(shí)應(yīng)用相關(guān)的典型事件或者生產(chǎn)實(shí)踐中的某些具體問(wèn)題組成,@些素材可能以文本記錄的方式存在,也可能以視頻或圖像的形式呈現(xiàn),部分素材還可能是經(jīng)過(guò)二次加工處理后的模擬片段。
素材庫(kù)的作用主要是為任課教師開(kāi)發(fā)教學(xué)案例提供基本素材,一般并不直接應(yīng)用于全日制工程碩士研究生的課堂教學(xué)。案例素材庫(kù)一般應(yīng)設(shè)計(jì)成完全開(kāi)放式的,只要符合基本要求的案例素材都可以加入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。
2.3.3 案例教學(xué)精品課程庫(kù)
案例教學(xué)精品課程庫(kù)由一定數(shù)量的優(yōu)秀案例教學(xué)課程構(gòu)成,其典型特征就是其中的課程都能夠較好地應(yīng)用案例教學(xué)的方法來(lái)開(kāi)展。這一資源庫(kù)的素材來(lái)自于教育主管部門(mén)統(tǒng)一組織的全日制工程碩士研究生實(shí)踐教學(xué)優(yōu)秀課程評(píng)選,凡是評(píng)選出的優(yōu)秀實(shí)踐教學(xué)課程均可以按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)納入到案例教學(xué)精品課程庫(kù)中。本資源庫(kù)設(shè)計(jì)的目的主要在于推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)案例資源庫(kù)的普及,提高案例庫(kù)的使用效率。同時(shí),通過(guò)建立開(kāi)放在線案例教學(xué)精品課程,也可以為任課教師提供一個(gè)交流學(xué)習(xí)案例教學(xué)的機(jī)會(huì),為全日制工程碩士研究生提供更多的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資源。
2.3.4 教師在線學(xué)習(xí)平臺(tái)
師資隊(duì)伍建設(shè)是開(kāi)展全日制工程碩士研究生案例教學(xué)的關(guān)鍵。當(dāng)前,在全日制工程碩士研究生課程教學(xué)中,參與案例教學(xué)的師資力量相對(duì)薄弱,需要有計(jì)劃、有步驟、有重點(diǎn)地開(kāi)展案例教學(xué)師資培訓(xùn)工作。在案例教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)教師在線學(xué)習(xí)平臺(tái),組織相關(guān)學(xué)習(xí)材料,精選課程教學(xué)案例,尤其是那些記錄并分析案例開(kāi)發(fā)進(jìn)程的教學(xué)案例,按照一定標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)成適合教師分散學(xué)習(xí)的形式。通過(guò)這種集中與分散相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式,使得大多數(shù)的任課教師都能了解和理解案例教學(xué)的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵和操作方式,準(zhǔn)確把握其特點(diǎn)和基本要求,掌握開(kāi)展案例教學(xué)的基本方法,結(jié)合學(xué)校學(xué)科特色和培養(yǎng)條件,積極在教學(xué)工作中有效實(shí)施案例教學(xué)并不斷完善提高。
2.3.5 學(xué)生在線學(xué)習(xí)平臺(tái)
學(xué)習(xí)是一項(xiàng)多方位的活動(dòng),對(duì)實(shí)踐教學(xué)而言更是如此。課堂教學(xué)所能提供的接觸企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐的機(jī)會(huì)畢竟有限,而對(duì)于全日制工程碩士研究生的培養(yǎng)而言,這些實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容卻是非常重要的。因而,開(kāi)發(fā)學(xué)生在線學(xué)習(xí)平臺(tái),為全日制工程碩士研究生提供更多了解生產(chǎn)實(shí)踐的機(jī)會(huì)是必要的。該平臺(tái)在案例教學(xué)庫(kù)開(kāi)發(fā)與建設(shè)的基礎(chǔ)上運(yùn)行,通過(guò)數(shù)據(jù)檢索與重組技術(shù),為專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生提供可以遠(yuǎn)程在線學(xué)習(xí)的案例基礎(chǔ)模塊。這在一方面擴(kuò)大了專(zhuān)業(yè)學(xué)位研究生培養(yǎng)實(shí)踐能力的渠道,另一方面,也可以提高他們自主學(xué)習(xí)的能力,同時(shí)提高案例庫(kù)的使用效率。
3 結(jié) 語(yǔ)
案例庫(kù)的開(kāi)發(fā)是案例教學(xué)的基礎(chǔ),是案例教學(xué)成功與否的關(guān)鍵所在。案例庫(kù)的開(kāi)發(fā)主要包括信息收集、分類(lèi)整理、編制成庫(kù)等三個(gè)主要過(guò)程。而在“現(xiàn)代橋梁預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用”這門(mén)課程中,我們?cè)谇捌谙葘?duì)各種不同的橋型,不同的預(yù)應(yīng)力實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行信息收集;信息收集完成后,按照連續(xù)梁橋、剛構(gòu)橋、連續(xù)-剛構(gòu)橋、拱橋、斜拉橋、懸索橋六種橋型進(jìn)行信息的分類(lèi)整理;最后在這基礎(chǔ)上編制成案例教學(xué)庫(kù),在之后的教學(xué)中可以繼續(xù)添加、豐富。案例教學(xué)庫(kù)的建立不僅為之后的案例教學(xué)奠定了基礎(chǔ),為案例教學(xué)提供了教學(xué)資料和依據(jù),而且在建立案例教學(xué)庫(kù)的過(guò)程中,也使得學(xué)生們對(duì)信息歸納的能力得到的很大的提高,也是一個(gè)非常重要的學(xué)習(xí)過(guò)程。
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