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篇1

摘要：隨著高等工程教育改革和社會(huì)發(fā)展，工程教育認(rèn)證已經(jīng)在我國高等工程專業(yè)實(shí)施。工程教育認(rèn)證是高等教育工程觀的重要轉(zhuǎn)變，主要倡導(dǎo)學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)三個(gè)基本理念。高校應(yīng)當(dāng)按照工程教育認(rèn)證要求，加強(qiáng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，調(diào)整培養(yǎng)目標(biāo)，改進(jìn)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，重構(gòu)工程人才培養(yǎng)體系，推進(jìn)工程教育的改革和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工程教育認(rèn)證；教學(xué)改革；專業(yè)建設(shè)；人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：TB1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）52-0007-03

專業(yè)建設(shè)是高校本科教學(xué)的基礎(chǔ)性、持續(xù)性、引領(lǐng)性工作。經(jīng)濟(jì)全球化帶動(dòng)了工程教育的國際化[1]，《華盛頓協(xié)議》為工程類學(xué)生走向國際提供了質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)通行證。為推進(jìn)我國工程教育改革，提高工程教育質(zhì)量，從而提升工程技術(shù)人才的國際競(jìng)爭(zhēng)力[2]，早在2005年，我國就開始了試點(diǎn)工程教育專業(yè)認(rèn)證工作。2013年，我國成為“華盛頓協(xié)議”預(yù)備成員國，標(biāo)志著中國工程教育專業(yè)認(rèn)證體系得到國際認(rèn)可，這對(duì)促進(jìn)我國工程教育改革和發(fā)展有著重要作用。我們必須以此為契機(jī)，加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)內(nèi)涵式發(fā)展，進(jìn)一步提高我國高等工程教育國際化水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量[3]。

一、工程教育認(rèn)證對(duì)專業(yè)建設(shè)提出的挑戰(zhàn)

工程教育認(rèn)證主要倡導(dǎo)三個(gè)基本理念：學(xué)生中心理念、產(chǎn)出導(dǎo)向理念、持續(xù)改進(jìn)理念[2]，這些理念代表了工程教育改革的方向，也明確了對(duì)專業(yè)建設(shè)的要求。

1.培養(yǎng)目標(biāo)與畢業(yè)要求的一致性。培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)方案是直接影響高校人才培養(yǎng)的關(guān)鍵因素。工程教育認(rèn)證強(qiáng)調(diào)以產(chǎn)出為導(dǎo)向，逆向設(shè)計(jì)培養(yǎng)方案，從“教師教什么”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生達(dá)到什么”，以社會(huì)需求來確定合理的培養(yǎng)目標(biāo)，明確支撐培養(yǎng)目標(biāo)的畢業(yè)要求。從工程教育認(rèn)證對(duì)畢業(yè)生的12條認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)可以看出，工程教育應(yīng)注意以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，在多學(xué)科背景下對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐能力的培養(yǎng)，并重視其職業(yè)道德和社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)。工程教育認(rèn)證首先要求培養(yǎng)目標(biāo)定位準(zhǔn)確合理，并且各項(xiàng)畢業(yè)要求必須能夠完整支撐培養(yǎng)目標(biāo)。培養(yǎng)目標(biāo)是專業(yè)建設(shè)的龍頭，畢業(yè)要求必須圍繞培養(yǎng)目標(biāo)展開，并要能為培養(yǎng)目標(biāo)提供合理和足夠的支撐。工程教育認(rèn)證看重的是學(xué)生廣泛受益，因此專業(yè)在設(shè)定培養(yǎng)目標(biāo)時(shí)要腳踏實(shí)地，不能好高騖遠(yuǎn)。畢業(yè)要求是對(duì)畢業(yè)生的規(guī)格設(shè)定，不同的培養(yǎng)目標(biāo)所要求的畢業(yè)生的能力和知識(shí)必然不同，要注意其差異性。

2.課程體系對(duì)畢業(yè)要求的支撐度。課程體系是人才培養(yǎng)的主要部分，科學(xué)合理、有效運(yùn)行的課程體系對(duì)專業(yè)建設(shè)有較好的促進(jìn)作用。工程教育認(rèn)證下的課程體系必須在廣度、深度及運(yùn)行等方面有效分解、合并并合理承載各項(xiàng)畢業(yè)要求。首先，必須要有足夠多的支撐畢業(yè)要求的相關(guān)課程；其次，相關(guān)的課程在教學(xué)與實(shí)踐內(nèi)容的廣度和深度上必須能夠匹配該項(xiàng)畢業(yè)要求。例如，在畢業(yè)要求中如強(qiáng)調(diào)應(yīng)具備很好的高分子材料成型加工應(yīng)用能力，那么在課程體系中不僅應(yīng)規(guī)劃足夠的高分子材料與工程專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)理論知識(shí)和工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，而且必須設(shè)置足夠的高分子材料合成與成型加工實(shí)驗(yàn)課程和工程實(shí)踐環(huán)節(jié)，并且應(yīng)分布在不同的學(xué)期內(nèi)，以便形成能力培養(yǎng)的有效銜接。

3.持續(xù)改進(jìn)，建立保障機(jī)制。持續(xù)改進(jìn)是貫穿于工程教育認(rèn)證全過程的理念，持續(xù)改進(jìn)效果則有賴于學(xué)校教學(xué)質(zhì)量管理體系的完整性與有效性。完善的質(zhì)量保障體系是培養(yǎng)達(dá)標(biāo)人才的一個(gè)關(guān)鍵。工程教育認(rèn)證提出要有一個(gè)能對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和教學(xué)活動(dòng)實(shí)施持續(xù)有效的改進(jìn)體系，包含校內(nèi)、校外、課內(nèi)三個(gè)循環(huán)，并且對(duì)這三個(gè)改進(jìn)和三個(gè)循環(huán)的要素建立互相作用的關(guān)系。

二、工程教育認(rèn)證下加強(qiáng)品牌專業(yè)建設(shè)

工程教育認(rèn)證對(duì)提升專業(yè)建設(shè)水平有著重要影響，高校在專業(yè)建設(shè)中要深入工程認(rèn)證理念，為培養(yǎng)專業(yè)型高素質(zhì)人才打下良好基礎(chǔ)。

1.立足定位，明確人才培養(yǎng)目標(biāo)。根據(jù)工程教育認(rèn)證指導(dǎo)，學(xué)校應(yīng)從人才培養(yǎng)的層次、面向和未來三方面明確人才培養(yǎng)目標(biāo)，以保證人才培養(yǎng)既符合學(xué)校辦學(xué)定位，又適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)還兼顧學(xué)生可持續(xù)發(fā)展。常州大學(xué)高分子材料與工程專業(yè)是江蘇省高校中開設(shè)的第一個(gè)高分子材料加工類專業(yè)。專業(yè)自建立以來，以“跟進(jìn)式教育”理念為指導(dǎo)，堅(jiān)持目標(biāo)導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)，先后獲得“十一五”國家級(jí)特色專業(yè)、“十二五”教育部綜合改革項(xiàng)目試點(diǎn)專業(yè)、江蘇省“十二五”重點(diǎn)專業(yè)、2003―2010年江蘇省品牌專業(yè)和2015年江蘇省高校品牌專業(yè)A類建設(shè)點(diǎn)。專業(yè)根據(jù)學(xué)?？傮w辦學(xué)定位和石油石化行業(yè)發(fā)展對(duì)高分子材料與工程專業(yè)人才的特殊需求，結(jié)合教育部高分子材料與工程R到萄е傅嘉員會(huì)制定的專業(yè)規(guī)范，并充分體現(xiàn)自己的特色，將人才培養(yǎng)定位為立足地方，面向高分子材料成型加工及應(yīng)用領(lǐng)域，培養(yǎng)具有良好職業(yè)道德與團(tuán)隊(duì)精神，能承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，具有扎實(shí)的高分子材料與工程專業(yè)知識(shí)，具備解決高分子材料成型加工中工程問題的能力和創(chuàng)新思維，適應(yīng)行業(yè)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的人才，為材料、化工、能源、環(huán)境等行業(yè)輸送具有國際化視野的工程應(yīng)用型人才做好準(zhǔn)備。

學(xué)校根據(jù)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)畢業(yè)生的畢業(yè)要求，面向社會(huì)需求，結(jié)合學(xué)校多年人才培養(yǎng)的實(shí)踐與積淀，提出高分子材料與工程專業(yè)的5個(gè)具體培養(yǎng)目標(biāo)：①具有良好職業(yè)道德和人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)，能承擔(dān)社會(huì)責(zé)任；②具有扎實(shí)的自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和高分子材料工程專業(yè)知識(shí)，具有通過現(xiàn)代信息技術(shù)獲取信息的能力，具備解決高分子材料成型加工過程中工程問題的基本素質(zhì)和能力；③具有一定的經(jīng)濟(jì)、法律、安全、環(huán)境和管理等知識(shí)，具備推進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的綜合能力；④能夠在高分子材料與工程相關(guān)領(lǐng)域成功就業(yè)，具有團(tuán)隊(duì)合作精神和國際交流能力，能夠在團(tuán)隊(duì)中作為成員或者領(lǐng)導(dǎo)者有效地發(fā)揮作用；⑤具有終身學(xué)習(xí)的意識(shí)，拓展自己的知識(shí)和能力，具備自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力。

2.產(chǎn)出導(dǎo)向，制定人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。工程教育認(rèn)證的人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)為內(nèi)容和表現(xiàn)兩個(gè)層面，一個(gè)回答了“社會(huì)需要什么樣的工程人才”問題，一個(gè)回答了“工程專業(yè)本科畢業(yè)生應(yīng)該具備的知識(shí)、能力和素養(yǎng)”問題。高分子材料與工程專業(yè)參考工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)校特色，提出了12條人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求：①掌握高分子材料工程所需的相關(guān)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)；②能夠運(yùn)用高分子材料工程所需的相關(guān)知識(shí)，具備對(duì)高分子材料成型加工過程進(jìn)行工程問題分析和解決的初步能力；③具有創(chuàng)新意識(shí)，能夠綜合運(yùn)用所學(xué)理論和技術(shù)，能綜合考慮社會(huì)、健康、安全、法律、經(jīng)濟(jì)以及環(huán)境等因素；④掌握高分子材料合成與成型加工實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)踐、科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)的基本技能，具備對(duì)產(chǎn)品、工藝、技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行研究、開發(fā)和設(shè)計(jì)的初步能力，并能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、解釋并得出合理結(jié)論；⑤具備計(jì)算機(jī)理論知識(shí)，掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢和現(xiàn)代信息技術(shù)等方法，具有獨(dú)立獲取新知識(shí)的能力；⑥掌握高分子材料與工程專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)科學(xué)理論知識(shí)和工程技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，并能應(yīng)用本專業(yè)基本理論知識(shí)解決復(fù)雜高分子材料工程問題，理解應(yīng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任；⑦了解與本專業(yè)相關(guān)的職業(yè)和行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研發(fā)、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等方面的方針政策、法律法規(guī)；⑧具有較好的人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感，理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任；⑨具有一定的參與或組織管理能力、表達(dá)能力、人際交往能力以及在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮作用的能力；⑩掌握一門外語，具有較強(qiáng)的聽、說、讀、寫能力，具備撰寫報(bào)告、設(shè)計(jì)文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)及有效溝通等能力，并具有國際視野和跨文化的交流、競(jìng)爭(zhēng)與合作能力；{11}具備一定的項(xiàng)目管理能力，理解并掌握工程管理原理與相關(guān)經(jīng)濟(jì)決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用；{12}具有終身學(xué)習(xí)意識(shí)和不斷學(xué)習(xí)、適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的能力。上述人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求完全覆蓋了工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)畢業(yè)生的要求，能夠完整支撐培養(yǎng)目標(biāo)，并且能夠按照地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)需求的變化而適時(shí)調(diào)整，使其具有可持續(xù)性。同時(shí)，本專業(yè)制定了可供具體落實(shí)、過程檢查和結(jié)果評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)體系，確保培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)切實(shí)可行，易操作。

3.學(xué)生中心，構(gòu)建課程體系。本專業(yè)致力于培養(yǎng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的高分子材料與工程專業(yè)應(yīng)用型人才，為能夠?qū)θ瞬排囵B(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)要求的達(dá)成提供有力支撐，構(gòu)建“211+”課程體系，合理配置基礎(chǔ)知識(shí)課程、專業(yè)課程、實(shí)踐技能課程以及能力素養(yǎng)課程，以滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)特別是高分子材料加工行業(yè)對(duì)人才的需求。該課程體系借鑒國際化教育方法與先進(jìn)的教學(xué)體系，注重學(xué)科交叉，在傳統(tǒng)課程體系的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)代教育特點(diǎn)，對(duì)課程知識(shí)體系進(jìn)行合理優(yōu)化：在新的課程體系中融入化學(xué)、機(jī)械、環(huán)境、管理等學(xué)科的相關(guān)課程?！?11+”課程體系具有基礎(chǔ)性、全面性、系統(tǒng)性，并注重課程的綜合性、交叉性、適應(yīng)性，能夠滿足社會(huì)對(duì)高分子材料人才的要求。“2”指化學(xué)類和機(jī)械類兩大基礎(chǔ)課程群，多學(xué)科融合的知識(shí)積淀為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定扎實(shí)基礎(chǔ)?；瘜W(xué)類指無機(jī)與分析化學(xué)、物理化學(xué)、有機(jī)化學(xué)和化工原理等基礎(chǔ)課程；機(jī)械類指機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、工程制圖與CAD、工程力學(xué)和電工與電子技術(shù)等基礎(chǔ)課程。第一個(gè)“1”是指專業(yè)課程群。瞄準(zhǔn)我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)，重點(diǎn)支持的高分子材料產(chǎn)業(yè)。開設(shè)高分子物理、高分子化學(xué)、高分子材料成型工藝學(xué)、高分子材料成型模具、高分子材料成型加工原理、材料現(xiàn)代測(cè)試方法等課程，滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)特別是高分子材料加工行業(yè)的需求，滿足學(xué)生多樣化專業(yè)興趣和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃的需要。第二個(gè)“1”是指實(shí)踐課程群。依托國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心等高水平實(shí)踐平臺(tái)，開設(shè)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)、高分子物理實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)課程，彰顯重實(shí)踐、重應(yīng)用的特點(diǎn)?！?”是指為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求而設(shè)置的能力素養(yǎng)提升課程，課程內(nèi)容不斷更新改進(jìn)，做到與時(shí)俱進(jìn)。如為適應(yīng)培養(yǎng)國際化人才的要求，開設(shè)雙語教學(xué)課程；為增強(qiáng)學(xué)生的安全環(huán)保意識(shí)，開設(shè)“安全技術(shù)概論”和“環(huán)境保護(hù)概論”課程；為增強(qiáng)學(xué)生的經(jīng)濟(jì)意識(shí)，開設(shè)“新材料經(jīng)濟(jì)與管理”課程，為培養(yǎng)專業(yè)能力強(qiáng)、富有責(zé)任感的應(yīng)用型創(chuàng)新人才打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

4.持續(xù)改進(jìn)，關(guān)注人才未來發(fā)展。提高教學(xué)質(zhì)量，是高校教育的永恒主題。本專業(yè)以工程教育認(rèn)證的教學(xué)質(zhì)量管理要求為指導(dǎo)性文件，全面建立教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)督及持續(xù)改進(jìn)體系，大力推進(jìn)社會(huì)、學(xué)校、全體老師和學(xué)生參與的教學(xué)過程質(zhì)量跟蹤管理體系的實(shí)施，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量管理機(jī)制，制定教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量監(jiān)督體系、課程教學(xué)評(píng)價(jià)跟蹤體系及對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)及教學(xué)質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)的評(píng)價(jià)體系，從整體上達(dá)到工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)教學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。

專業(yè)實(shí)行校、院、專業(yè)三級(jí)教學(xué)管理體制。建立了由校領(lǐng)導(dǎo)、教務(wù)處、校教學(xué)監(jiān)督組、學(xué)院院長(zhǎng)、教學(xué)副院長(zhǎng)、學(xué)院教務(wù)辦公室、專業(yè)負(fù)責(zé)人等組成的本科教學(xué)管理機(jī)制。在該管理體系下，根據(jù)學(xué)校教學(xué)管理制度和人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求，建立教學(xué)過程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)制，定期進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量評(píng)估，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量。建立與工程教育認(rèn)證相符的教學(xué)管理組織機(jī)構(gòu)、制定教學(xué)過程管理制度、建立教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督與評(píng)價(jià)體系、采取培養(yǎng)目標(biāo)與教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督體系等持續(xù)改進(jìn)措施，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高。另外，校院兩級(jí)教學(xué)工作委員會(huì)通過對(duì)培養(yǎng)計(jì)劃的制訂（修訂）等重大工作的審核、指導(dǎo)等對(duì)相應(yīng)的本科教學(xué)質(zhì)量的保障和提高，提供了制度和管理方面的有力保證。同時(shí)還建立了畢業(yè)生跟蹤反饋與社會(huì)評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)狀況進(jìn)行持續(xù)評(píng)估和改進(jìn)。通過應(yīng)屆畢業(yè)生座談會(huì)、往屆畢業(yè)生座談會(huì)、用人單位調(diào)查、社會(huì)第三方評(píng)估四個(gè)途徑對(duì)培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成與否進(jìn)行定期評(píng)價(jià)，并制定相應(yīng)的改進(jìn)措施。

工程教育認(rèn)證對(duì)地方本科高校是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。在工程教育認(rèn)證背景下加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)，推進(jìn)人才培養(yǎng)改革，可以打破傳統(tǒng)教育的束縛，更好的發(fā)揮區(qū)域優(yōu)勢(shì)和專業(yè)特色，推進(jìn)學(xué)?？沙掷m(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜宇，姜松.基于工程教育認(rèn)證的教師教學(xué)創(chuàng)新能力研究[J].高校教育管理，2015，（6）：105-109.

篇2

（本科，學(xué)制四年，授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位）

一提到“紡織”兩個(gè)字，也許很多人腦海里會(huì)浮現(xiàn)出一排排機(jī)器，穿著工作服檢查進(jìn)度的女工在其中穿梭著的畫面。20世紀(jì)七八十年代，能進(jìn)入紡織工廠工作對(duì)于許多女性來講是非常值得炫耀的事。但隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和新型機(jī)器、技術(shù)的運(yùn)用，大批紡織工人下崗，讓很多人認(rèn)為紡織產(chǎn)業(yè)是“夕陽產(chǎn)業(yè)”。于是，這一曾經(jīng)很“熱門”的專業(yè)，成為許多考生不愿報(bào)考的“冷門”專業(yè)。這就造成在許多大學(xué)，絕大多數(shù)紡織工程的同學(xué)都是因?yàn)楦鞣N原因被調(diào)劑到該專業(yè)的尷尬局面。但令人欣慰的是，原本一些以紡織為特色，在更名熱潮中淡化原來紡織特色的院校，最終在發(fā)現(xiàn)本身特色后，又重新把“紡織”這一關(guān)鍵詞置于校名之中。

紡織工程屬于工科門類下的輕紡類，同其他工科類專業(yè)一樣，紡織工程專業(yè)在大一、大二這兩個(gè)學(xué)年主要課程為公共課，包括高等數(shù)學(xué)、普通物理、普通化學(xué)、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)等課程，目的是為大三開設(shè)的專業(yè)課打基礎(chǔ)。從大三上學(xué)期開始，會(huì)有一些紡織類專業(yè)課程，包括紡紗學(xué)、針織學(xué)、非織造學(xué)等，主要內(nèi)容是介紹各種棉紡機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)原理，紡織材料生產(chǎn)的工藝流程以及各種織物的織造和結(jié)構(gòu)。在大三下學(xué)期的時(shí)候，會(huì)有不同方向的課程供同學(xué)們選擇：紡織材料與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、針織與服裝、紡織工程與計(jì)算機(jī)應(yīng)用、紡織品與貿(mào)易、紡織現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用。這五個(gè)方向各有特色，例如紡織材料與產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般是打算繼續(xù)深造同學(xué)的首選，因?yàn)槠淅碚撔暂^強(qiáng)，紡織現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用等適用于打算畢業(yè)后到紡織企業(yè)技術(shù)部門工作的同學(xué)。不同學(xué)校該專業(yè)設(shè)置的方向有所不同，如果提前根據(jù)自己的興趣、愛好以及專長(zhǎng)作出選擇，專攻某一領(lǐng)域，將為以后的就業(yè)鋪平道路。

紡織工程專業(yè)是一個(gè)與人們生活息息相關(guān)的專業(yè)，設(shè)有紡織類相關(guān)專業(yè)的院校在全國有近70所，包括各本科院校以及?？圃盒?。其中，較為著名的有東華大學(xué)，其前身為中國紡織大學(xué)，求學(xué)紡織工程專業(yè)的學(xué)子可根據(jù)自己的就業(yè)傾向選擇紡織技術(shù)設(shè)計(jì)方向、針織與服裝方向、紡織品設(shè)計(jì)方向、紡織品檢驗(yàn)與商務(wù)方向、紡織國際貿(mào)易方向、紡織產(chǎn)業(yè)管理與評(píng)估方向等六個(gè)專業(yè)方向；武漢紡織大學(xué)，其紡織工程是國家特色專業(yè)和省級(jí)品牌專業(yè)；青島大學(xué)，其紡織工程專業(yè)有三個(gè)方面的特點(diǎn)，分別是紡織新技術(shù)、新工藝與紡織質(zhì)量控制，計(jì)算機(jī)在紡織上的應(yīng)用，紡織品貿(mào)易與營銷。此外，北京服裝學(xué)院、江南大學(xué)、蘇州大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)等院校的紡織工程專業(yè)也較有特色。

從就業(yè)方向看，紡織工程專業(yè)就業(yè)的方向主要有以下幾大方面：第一是考取公務(wù)員。招收紡織工程專業(yè)的崗位大多是海關(guān)檢驗(yàn)類，難度很大，考取人數(shù)只占少數(shù)。第二是到紡織廠技術(shù)部門工作，這類工作對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握要求較高，學(xué)生只有在校期間打下扎實(shí)的基礎(chǔ)，才能在工作上有所成就。第三就是大多數(shù)人所選擇的，到外貿(mào)公司從事與紡織相關(guān)的工作。這些工作一般要求英語水平較好，掌握日語、韓語等小語種者優(yōu)先錄用。讓很多認(rèn)為紡織工程是“冷門”專業(yè)的人大跌眼鏡的是，紡織工程專業(yè)是一個(gè)就業(yè)率較高的專業(yè)，畢業(yè)生不一定非要通過考研來使自己脫穎而出，大多數(shù)紡織企業(yè)只要求大學(xué)生本科甚至是?？茖W(xué)歷即可。紡織工程專業(yè)在南方的就業(yè)形勢(shì)明顯要比北方好，如果大家在畢業(yè)后想繼續(xù)從事這方面的工作，不妨以南方為就業(yè)主場(chǎng)去闖蕩一番，那里會(huì)有一片新的天地在等待著你。

非織造材料與工程

（本科，學(xué)制四年，授予工學(xué)學(xué)士學(xué)位）

雖然說從名字去認(rèn)識(shí)專業(yè)，并不一定能讀出所有專業(yè)的真諦，但真正弄懂專業(yè)名稱關(guān)鍵詞所指，對(duì)專業(yè)的理解也就容易得多。從名字看，“非”，即“不，沒有”的意思，“織造”，就是“紡織”的意思。那么綜合而得，可以看出來非織造既與傳統(tǒng)紡織息息相關(guān)，同時(shí)又脫離于傳統(tǒng)紡織。換個(gè)更簡(jiǎn)單的說法，紡織一般的原料是紗線，而非織造就是“沒紗線”的意思。最開始的非織造主要是不織布、無紡布等，注意看都有個(gè)“布”字。而現(xiàn)在是非織造材料，材料的領(lǐng)域要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于布了，這個(gè)也是非織造飛速發(fā)展的結(jié)果。

可能如此解釋還是會(huì)讓一些人摸不著頭腦，不如我們來看看非織造材料在我們?nèi)粘Ｉ钪械倪\(yùn)用吧。首先是衛(wèi)生用品，如嬰幼兒所用的尿不濕，女生最喜歡的面膜紙，醫(yī)療中廣泛運(yùn)用的防護(hù)服、口罩等；其次是家居用品，最典型的是紅地毯、窗簾、桌布、擦拭布（擦車布、高級(jí)的鏡頭布）；再次還有農(nóng)用的塑料布、紡粘布、過濾材料、包裝袋等?？偠灾强椩旒夹g(shù)具有工藝流程短、工藝靈活多樣、生產(chǎn)效率高、原材料范圍廣、產(chǎn)品品種多和應(yīng)用領(lǐng)域廣等特點(diǎn)。

說起非織造材料與工程專業(yè)，它具有多學(xué)科交叉、學(xué)科與工程緊密聯(lián)系的特點(diǎn)，與高分子材料、電子信息科技相結(jié)合，綜合紡織、塑料、造紙、化學(xué)、印刷等技術(shù)與裝備。在大學(xué)期間，主要課程包括非織造學(xué)、紡織材料學(xué)、非織造產(chǎn)品與應(yīng)用、非織造工程設(shè)計(jì)、非織造產(chǎn)品質(zhì)量與檢測(cè)、高分子物理與化學(xué)、功能纖維及其應(yīng)用、復(fù)合材料、非織造布后整理、國際貿(mào)易與實(shí)務(wù)等。除了坐在教室里的理論學(xué)習(xí)外，社會(huì)實(shí)習(xí)、微機(jī)上機(jī)、工程訓(xùn)練、專業(yè)課基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、非織造產(chǎn)品的材料與結(jié)構(gòu)分析、非織造材料設(shè)計(jì)與檢測(cè)、非織造工程及項(xiàng)目實(shí)習(xí)、非織造生產(chǎn)與裝備的認(rèn)知實(shí)習(xí)、貿(mào)易與營銷實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)等都必不可少。

與紡織工程相比，非織造材料與工程專業(yè)顯得小眾一些，開設(shè)的院校不多，有特色的有東華大學(xué)、天津工業(yè)大學(xué)、蘇州大學(xué)、武漢紡織大學(xué)、浙江理工大學(xué)、西安工程大學(xué)、安徽工程大學(xué)、嘉興學(xué)院等。

服裝設(shè)計(jì)與工程

（本科，學(xué)制四年，授予工學(xué)學(xué)士或藝術(shù)學(xué)學(xué)士學(xué)位）

紡織工程專業(yè)注重技術(shù)，非織造材料與工程專業(yè)則偏重于材料，作為輕紡類的另一分子――服裝設(shè)計(jì)與工程就與設(shè)計(jì)更緊密相關(guān)。有一檔非常受歡迎的真人秀節(jié)目――《天橋驕子》，參賽者們以巧思妙想和縫紉技術(shù)讓一塊塊原本普通的布料，在剪剪裁裁、縫縫補(bǔ)補(bǔ)之間就成為一件又一件既時(shí)尚又新潮的衣服，讓觀看的人不得不感嘆設(shè)計(jì)化普通為神奇的奇特之處。而這樣的巧思與技術(shù)，服裝設(shè)計(jì)與工程專業(yè)的學(xué)子也同樣擁有。

服裝設(shè)計(jì)與工程專業(yè)具有工程技術(shù)與藝術(shù)設(shè)計(jì)相互滲透、服裝學(xué)與其他工程學(xué)科相互交叉的辦學(xué)特色。服裝設(shè)計(jì)與工程專業(yè)培養(yǎng)的正是從事服裝成衣款式設(shè)計(jì)、服裝樣板與工藝技術(shù)、服裝數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用、服裝材料與功能防護(hù)服裝開發(fā)等領(lǐng)域的工程技術(shù)與成衣設(shè)計(jì)人才。但現(xiàn)代服裝設(shè)計(jì)與工程專業(yè)培養(yǎng)的，又不僅僅是擁有設(shè)計(jì)才能、躲在設(shè)計(jì)室工作的藝術(shù)家，還必須是了解服裝產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)、服

裝市場(chǎng)營銷、商檢和貿(mào)易、品牌管理與運(yùn)作，成為服裝行業(yè)貿(mào)易的實(shí)干家。正是由于服裝設(shè)計(jì)與工程專業(yè)兼有藝術(shù)性和實(shí)干性，所以既招收藝術(shù)類專業(yè)的考生，也招收普通類的考生。招藝術(shù)類的側(cè)重藝術(shù)設(shè)計(jì)，招普通類的偏向行業(yè)管理。無論是哪一類考生，有一定的美術(shù)基礎(chǔ)學(xué)起來要便利一些。

從主要課程來看，也是設(shè)計(jì)與實(shí)干的結(jié)合。成衣工藝學(xué)、服裝材料學(xué)、服裝人體工程學(xué)、立體裁剪、服裝款式設(shè)計(jì)、色彩構(gòu)成、立體構(gòu)成、圖案設(shè)計(jì)、工業(yè)紙型設(shè)計(jì)、女裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、男裝與童裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等課程從整體到不同人群的服裝設(shè)計(jì)入手，傳授設(shè)計(jì)方面的相關(guān)知識(shí)；服裝生產(chǎn)管理、服裝市場(chǎng)營銷、服裝廠設(shè)計(jì)、服裝市場(chǎng)調(diào)查與預(yù)測(cè)、服裝商品企劃學(xué)等課程則著重培養(yǎng)該專業(yè)學(xué)子的經(jīng)營、管理能力。待專業(yè)課程學(xué)習(xí)之后，材料性能與結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)、款式設(shè)計(jì)實(shí)踐與樣板技術(shù)實(shí)習(xí)、成衣工藝實(shí)習(xí)等工程技術(shù)環(huán)節(jié)就將學(xué)生從象牙塔引向社會(huì)實(shí)踐，使所學(xué)與未來從事的工作結(jié)合起來。如此多方向的課程，有時(shí)直讓本專業(yè)學(xué)子吐苦水。

由于服裝設(shè)計(jì)與工程專業(yè)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，就業(yè)也有明顯的區(qū)分。一部分人會(huì)選擇堅(jiān)守設(shè)計(jì)師的夢(mèng)，專注于畫結(jié)構(gòu)圖或做設(shè)計(jì)。但由于我國目前服裝行業(yè)的特點(diǎn)，需要設(shè)計(jì)人員的較少，因此大部分人會(huì)從事服裝貿(mào)易工作，我所在學(xué)校該專業(yè)80%的同學(xué)從事服裝外貿(mào)跟單工作。

新型紡織機(jī)電技術(shù)

（?？?，學(xué)制三年）

隨著紡織行業(yè)整體水平的提升，紡織機(jī)械行業(yè)也迎來新的發(fā)展，清梳聯(lián)合機(jī)、精梳機(jī)和分部傳動(dòng)懸定粗紗機(jī)已經(jīng)接近國際水平，機(jī)電一體化的劍桿織機(jī)、電腦橫機(jī)、高速經(jīng)編機(jī)等也實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。正是在紡織設(shè)備更新?lián)Q代越來越快、自動(dòng)化水平越來越高的時(shí)代，新型紡織機(jī)電技術(shù)也需要更多的專業(yè)人士。

新型紡織機(jī)電技術(shù)面向紡織及機(jī)電類企業(yè)，培養(yǎng)具備機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用能力和管理能力，從事機(jī)電一體化紡織設(shè)備及其他設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)、檢修、管理等工作的技能型人才。

與大多數(shù)?？茖I(yè)注重產(chǎn)學(xué)結(jié)合相似，該專業(yè)前期先進(jìn)行工程制圖與CAD、機(jī)械零件加工、電工電子基礎(chǔ)與實(shí)踐、紡織機(jī)械分析與維護(hù)、紡織設(shè)備電氣安裝與調(diào)試、維修電工實(shí)訓(xùn)、PLC與變頻器技術(shù)應(yīng)用、機(jī)電控制系統(tǒng)調(diào)試與檢修、紡織設(shè)備分析與維護(hù)、機(jī)電設(shè)備管理等課程學(xué)習(xí)，再組織學(xué)生進(jìn)入相關(guān)企業(yè)進(jìn)行實(shí)踐、實(shí)習(xí)。

由于該專業(yè)具有較強(qiáng)的工程技術(shù)特色，因此雖然是針對(duì)紡織設(shè)備，但在開設(shè)院校里，大多將其歸于機(jī)電系或機(jī)械系。南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院的該專業(yè)為國家示范性高職院校重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)，是機(jī)電系成員之一。山東科技職業(yè)學(xué)院的該專業(yè)屬于機(jī)械工程系。

紡織品檢驗(yàn)與貿(mào)易

（?？?，學(xué)制三年）

紡織品從設(shè)計(jì)到制作，再到出廠在市場(chǎng)上進(jìn)行流通，必須要經(jīng)過專業(yè)的檢驗(yàn)，上個(gè)環(huán)節(jié)合格才能流入下一個(gè)環(huán)節(jié)。紡織品檢驗(yàn)與貿(mào)易專業(yè)將檢驗(yàn)與貿(mào)易兩個(gè)環(huán)節(jié)打通，培養(yǎng)具備文化科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和紡織品商品檢驗(yàn)理論知識(shí)、具備紡織品檢驗(yàn)技能和進(jìn)出口談判技能、掌握紡織品貿(mào)易及紡織品質(zhì)量管理知識(shí)、外語水平較高的技術(shù)應(yīng)用型專門人才。

篇3

【關(guān)鍵詞】卓越計(jì)劃 材料工程 專業(yè)

研究生培養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】G【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2012）12C-

0048-03

根據(jù)《國家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》和《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》，國家決定實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”（簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”），促進(jìn)工程教育改革和創(chuàng)新，全面提高我國工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量。“卓越計(jì)劃”實(shí)施的專業(yè)包括傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的相關(guān)專業(yè)，遵循“行業(yè)指導(dǎo)、校企合作、分類實(shí)施、形式多樣”的原則，重視國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)的人才需求。實(shí)施的層次包括工科的本科生、碩士研究生和博士研究生三個(gè)層次，培養(yǎng)現(xiàn)場(chǎng)工程師、設(shè)計(jì)開發(fā)工程師和研究型工程師等多種類型工程師后備人才。同時(shí)，作為適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展形勢(shì)的新舉措，教育部決定自2009年起擴(kuò)大招收全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生的范圍和規(guī)模。全日制專業(yè)學(xué)位碩士研究生與學(xué)術(shù)型碩士研究生屬同一層次的不同類型，它主要培養(yǎng)有特定職業(yè)背景的高級(jí)專門人才，其中工程碩士專業(yè)學(xué)位因培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)模式、教學(xué)理念與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等方面均緊密契合教育部推進(jìn)的“卓越計(jì)劃”，因此被納入計(jì)劃之中。

桂林理工大學(xué)近年來對(duì)工程碩士專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)模式進(jìn)行了積極的探索，2012年被教育部列入“卓越計(jì)劃”。全校共有3個(gè)本科專業(yè)和4個(gè)工程碩士專業(yè)領(lǐng)域（含材料工程）獲批開展“卓越計(jì)劃”，成為了廣西唯一獲得研究生層次“卓越計(jì)劃”的高校。本文以桂林理工大學(xué)材料工程專業(yè)為例，探討在實(shí)施“卓越計(jì)劃”的情況下，如何結(jié)合廣西經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展要求，改革材料工程專業(yè)碩士研究生的培養(yǎng)模式。

一、廣西實(shí)施“卓越計(jì)劃”材料工程專業(yè)碩士的環(huán)境與條件

全日制工程碩士專業(yè)學(xué)位教育是研究生教育發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。由于工程碩士教育培養(yǎng)的是高層次應(yīng)用型人才，因此必須在教育、科技、經(jīng)濟(jì)緊密結(jié)合的框架內(nèi)開展，亦即需要大學(xué)、企業(yè)、職業(yè)界、社會(huì)以及政府之間的良好合作與互動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)。目前高等教育依然沿習(xí)著計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下的教育模式，高等教育仍是一個(gè)相對(duì)封閉的體系，對(duì)外部需求的了解不夠，因此人才培養(yǎng)難以適應(yīng)當(dāng)前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。設(shè)立工程碩士專業(yè)學(xué)位就是為了改變工科研究生培養(yǎng)規(guī)格單一的局面，通過明確不同于學(xué)術(shù)型研究生的培養(yǎng)制度（如雙導(dǎo)師制、企業(yè)參與、社會(huì)評(píng)價(jià)、與職業(yè)資格掛鉤等）實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)制度的變革。但目前這一宏觀管理體制改革尚未完成，工程碩士專業(yè)學(xué)位教育制度環(huán)境仍然存在諸如產(chǎn)學(xué)研機(jī)制不健全、市場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)制不完善、質(zhì)量保證機(jī)制不科學(xué)和缺乏專業(yè)認(rèn)證制度等問題，這些情況在經(jīng)濟(jì)尚不發(fā)達(dá)的廣西更為嚴(yán)重。因此，需要廣泛借鑒發(fā)達(dá)國家、國內(nèi)發(fā)達(dá)地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，創(chuàng)造性地開展工作。

事實(shí)上，工程碩士教育在西方發(fā)達(dá)國家也經(jīng)歷了曲折和探索過程。美國的工程碩士研究生教育產(chǎn)生于第二次世界大戰(zhàn)后，其蓬勃發(fā)展始于20世紀(jì)80年代中后期。美國的工程碩士計(jì)劃實(shí)質(zhì)是四年本科計(jì)劃的拓展，其宗旨是為工業(yè)界培養(yǎng)高水平的實(shí)踐型專業(yè)人才，它注重工程設(shè)計(jì)和學(xué)生在工程實(shí)踐中提出問題、發(fā)現(xiàn)問題能力的培養(yǎng)。值得注意的是，美國工程碩士的教學(xué)計(jì)劃和教材與學(xué)術(shù)型碩士研究生完全一致，這表明實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與較高的學(xué)術(shù)水平并重是工程碩士在美國獲得認(rèn)可的重要因素。歐洲大學(xué)和企業(yè)在培養(yǎng)工程師的工程能力方面有比較成熟的合作運(yùn)行機(jī)制。來自企業(yè)的工程師能夠?qū)嵸|(zhì)性地參與教學(xué)計(jì)劃和課程體系的設(shè)置，其中一般包括不少于3個(gè)月的職業(yè)實(shí)習(xí)以及3個(gè)月以上的實(shí)戰(zhàn)性研究論文或設(shè)計(jì)項(xiàng)目。此外，發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體還普遍將專業(yè)認(rèn)證和職業(yè)資格準(zhǔn)入制度與高等工程教育掛鉤，如在美國未經(jīng)ABET認(rèn)證的工程專業(yè)學(xué)生很難獲得注冊(cè)工程師資格；在歐洲，進(jìn)入FEANI認(rèn)可的工程專業(yè)學(xué)習(xí)是獲得工程師資格的基本條件；在日本，JABEE認(rèn)可的工程專業(yè)畢業(yè)生可以免試通過技術(shù)士資格考試的初試；在英國，工程教育更是以取得專業(yè)資格作為培養(yǎng)的主要目標(biāo)。由此可見，工程碩士教育在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)形成了其突出應(yīng)用性的定位，并與各類專業(yè)資格掛鉤。

國內(nèi)一些首批加入“卓越計(jì)劃”的高校在工程碩士培養(yǎng)方面也進(jìn)行了一系列有益的探索。如南京大學(xué)實(shí)施了分級(jí)課程體制，突出講座、沙龍、實(shí)戰(zhàn)模擬、案例教學(xué)等內(nèi)容的比重，學(xué)位論文則強(qiáng)調(diào)以案例研究為主；還通過自我評(píng)價(jià)體系，對(duì)“卓越計(jì)劃”實(shí)施情況進(jìn)行經(jīng)常性的研討與測(cè)評(píng)。河海大學(xué)對(duì)其特色專業(yè)—水利工程專業(yè)的專業(yè)學(xué)位研究生教育進(jìn)行全面的探索。他們提出了“重理論，強(qiáng)實(shí)踐”的理念，在課程內(nèi)容上強(qiáng)調(diào)與學(xué)術(shù)型有所區(qū)別，注重案例和研討式教學(xué)，通過“頂崗實(shí)踐”獲得工程實(shí)踐能力，其學(xué)位論文的可以是規(guī)劃、勘探、設(shè)計(jì)、施工、項(xiàng)目管理、產(chǎn)品研發(fā)和應(yīng)用研究等。

雖然廣西屬于西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)，但已經(jīng)提出了“14+4”千億元產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃，力爭(zhēng)包括食品、汽車、石化、電力、有色金屬、冶金、機(jī)械、建材等14個(gè)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值達(dá)千億元，同時(shí)培育包括新材料、新能源、節(jié)能與環(huán)保、海洋等4個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。材料學(xué)科是實(shí)現(xiàn)該計(jì)劃不可或缺的技術(shù)支撐，而具有較強(qiáng)工程實(shí)踐能力的材料工程專業(yè)碩士則是最為急需的高級(jí)人才。雖然目前廣西有能力持續(xù)支持實(shí)施“卓越計(jì)劃”的大型企業(yè)不多，但亟待技術(shù)升級(jí)的企業(yè)則比比皆是。

二、桂林理工大學(xué)材料學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀與材料工程專業(yè)碩士培養(yǎng)存在的問題

桂林理工大學(xué)材料工程專業(yè)，其前身可追溯到1992年桂林冶金地質(zhì)學(xué)院的地質(zhì)專業(yè)，以后逐步增設(shè)了無機(jī)非金屬材料、高分子材料與工程、金屬材料工程、冶金工程和材料科學(xué)與工程等專業(yè)，基本上涵蓋了材料科學(xué)與工程專業(yè)的主要學(xué)科。該學(xué)科目前擁有材料科學(xué)與工程和冶金工程兩個(gè)一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)，高分子化學(xué)與物理二級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)，同時(shí)招收材料工程專業(yè)碩士。其中，材料學(xué)為省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，并于2009年成為教育部批準(zhǔn)的博士點(diǎn)授權(quán)建設(shè)學(xué)科。

通過多年建設(shè)，桂林理工大學(xué)材料學(xué)科已經(jīng)形成了基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究并舉的格局，其主要研究方向包括無機(jī)非金屬材料的合成與制備新技術(shù)、高性能聚合物基復(fù)合材料、新型電、磁功能材料及能源功能材料、綠色建材及生態(tài)環(huán)境材料等，密切結(jié)合廣西優(yōu)勢(shì)有色金屬、礦物和植物資源等設(shè)立和發(fā)展起來的，具有較為鮮明的地方特色。學(xué)科目前擁有省部共建國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地、教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、廣西壯族自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等科研平臺(tái)，還與廣西10多家大型企業(yè)建立了產(chǎn)學(xué)研合作關(guān)系，科研成果應(yīng)用獲得直接經(jīng)濟(jì)效益10億余元，并獲得包括國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、廣西科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、廣西自然科學(xué)二等獎(jiǎng)等重要研究成果。

但是，材料工程碩士培養(yǎng)仍然存在著許多亟待解決的問題，表現(xiàn)為：第一，現(xiàn)行的材料工程專業(yè)碩士的人才培養(yǎng)方案中雖設(shè)置了實(shí)踐環(huán)節(jié)，卻缺少相應(yīng)的強(qiáng)化訓(xùn)練內(nèi)容，在課程設(shè)置上與學(xué)術(shù)型研究生差別不大；第二，材料工程碩士自身的認(rèn)可程度不高，所錄取的學(xué)生一般是成績(jī)未達(dá)到學(xué)術(shù)型研究生要求的，學(xué)生容易產(chǎn)生自卑情況，而且自費(fèi)上學(xué)的比例偏高；第三，研究生導(dǎo)師對(duì)培養(yǎng)工程碩士的積極性也不高，因?yàn)閷W(xué)生在完成一年的理論課學(xué)習(xí)后就要到企業(yè)去實(shí)習(xí)，對(duì)導(dǎo)師的實(shí)驗(yàn)室研究作用甚??；第四，近年來追求學(xué)科全面發(fā)展成為普遍的趨向，使得桂林理工大學(xué)原來的有色金屬行業(yè)背景明顯淡化，在材料學(xué)科上表現(xiàn)為涉及領(lǐng)域?qū)?，科研工作大多集中在功能材料、?fù)合材料或納米材料等新材料領(lǐng)域，而傳統(tǒng)的金屬材料和冶金工程反而成了弱項(xiàng)；第五，缺乏必要的“行業(yè)指導(dǎo)”，為“卓越計(jì)劃”工程碩士的培養(yǎng)帶來了較大的困難。

三、創(chuàng)新材料工程專業(yè)碩士培養(yǎng)模式，校企合作，全程互動(dòng)實(shí)施“卓越計(jì)劃”

“卓越計(jì)劃”為全面提升材料工程專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)質(zhì)量提供了最佳的契機(jī)，而創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式必須要切合廣西社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。為此，我們提出了培養(yǎng)工藝設(shè)計(jì)與新產(chǎn)品研發(fā)兩類材料工程專業(yè)碩士的新思路。廣西工業(yè)技術(shù)落后，主要依靠資源生產(chǎn)初級(jí)產(chǎn)品，生產(chǎn)過程高消耗、高污染。工藝設(shè)計(jì)類工程碩士的培養(yǎng)則針對(duì)這些問題發(fā)展，將相關(guān)的技術(shù)改造與工藝設(shè)計(jì)作為工程碩士的畢業(yè)論文（或設(shè)計(jì)）內(nèi)容，依托產(chǎn)學(xué)研基地和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的研究平臺(tái)，為企業(yè)解難題、創(chuàng)效益，進(jìn)而提高社會(huì)對(duì)工程碩士的認(rèn)可程度，強(qiáng)化高校與企業(yè)的聯(lián)系；而新產(chǎn)品研發(fā)類工程碩士的研發(fā)工作主要是服務(wù)于落戶在廣西的新材料、新能源、節(jié)能與環(huán)保和海洋等新興產(chǎn)業(yè)的需求，開展新產(chǎn)品研發(fā)或進(jìn)行擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)研究成果的轉(zhuǎn)化。根據(jù)論文工作的內(nèi)容和要求的不同，靈活安排實(shí)習(xí)時(shí)間和畢業(yè)論文的形式。如以工藝或流程設(shè)計(jì)為主的工程碩士要在企業(yè)實(shí)習(xí)至少半年，其畢業(yè)論文以工藝或流程設(shè)計(jì)為主；而以新產(chǎn)品研發(fā)為主的工程碩士則留在實(shí)驗(yàn)室，借助本學(xué)科的儀器設(shè)備完成相關(guān)研發(fā)工作。

在培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)上，我們提出要圍繞工程基礎(chǔ)教育（技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)基礎(chǔ)）和工程專業(yè)教育（工程實(shí)踐和設(shè)計(jì)創(chuàng)新）兩個(gè)中心環(huán)節(jié)層層遞進(jìn)，培養(yǎng)具有較強(qiáng)技術(shù)知識(shí)、推理能力、解決實(shí)際工程問題能力、項(xiàng)目與工程管理能力和有效溝通與交流能力，同時(shí)具備較高職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)與社會(huì)責(zé)任的高級(jí)工程技術(shù)人才。充分利用雙導(dǎo)師制，把高校研究生教學(xué)中的專業(yè)基礎(chǔ)教育優(yōu)勢(shì)與企業(yè)導(dǎo)師在工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐方面的經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，共同指導(dǎo)學(xué)生完成工藝設(shè)計(jì)和新產(chǎn)品開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力和技術(shù)開發(fā)過程的組織能力，有效促進(jìn)“卓越計(jì)劃”在材料工程碩士層面的貫徹與實(shí)施。基于材料學(xué)科的特點(diǎn)，材料工程專業(yè)碩士在材料學(xué)基礎(chǔ)理論方面同樣需要扎實(shí)的基礎(chǔ)。因此，基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容要與學(xué)術(shù)型碩士相同，但專業(yè)必修課和選修課的教學(xué)內(nèi)容則要突出材料加工與工程設(shè)計(jì)等方面，這部分教學(xué)任務(wù)可優(yōu)先安排給有“雙師證”（即教師證和工程師證）或有過企業(yè)工作經(jīng)歷的教師。此外，還專門開設(shè)了實(shí)踐環(huán)節(jié)，用于實(shí)驗(yàn)技能實(shí)訓(xùn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)等。

在考核標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)體系方面，材料工程專業(yè)碩士也與學(xué)術(shù)型碩士有所不同。材料工程專業(yè)碩士畢業(yè)不要求在省級(jí)以上正式學(xué)術(shù)期刊，考核主要集中在畢業(yè)論文（或設(shè)計(jì)）所體現(xiàn)的工作量、創(chuàng)新性和實(shí)施效果等方面。在研究生評(píng)優(yōu)和獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)比中，主要考核工程碩士自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、專利申報(bào)或方案實(shí)施所取得的經(jīng)濟(jì)效益等情況，并使之與學(xué)術(shù)型碩士所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文有可比性，創(chuàng)建公平競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)境。

在校企合作辦學(xué)方面，桂林理工大學(xué)與桂林地質(zhì)礦產(chǎn)研究院、廣西三環(huán)企業(yè)集團(tuán)有限公司、廣西魚峰集團(tuán)有限公司、廣西金山銦鍺冶金化工有限公司和廣西新未來信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司等一批具有實(shí)力的企業(yè)建立了穩(wěn)定（下轉(zhuǎn)第54頁）（上接第49頁）的產(chǎn)學(xué)研基地。學(xué)生在企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)實(shí)踐時(shí)，要求企業(yè)要以“準(zhǔn)員工”的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)待，嚴(yán)格要求且給予一定的生活補(bǔ)貼，而相關(guān)企業(yè)也有優(yōu)先挑選畢業(yè)生的權(quán)利。桂林理工大學(xué)經(jīng)過資格和能力評(píng)審，第一批共聘請(qǐng)了15位企業(yè)導(dǎo)師，均為企業(yè)高層或具有高級(jí)職稱人員。企業(yè)導(dǎo)師要對(duì)在企業(yè)進(jìn)行的工程實(shí)踐培養(yǎng)內(nèi)容和培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)，如企業(yè)高級(jí)技術(shù)人員授課、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)與安全培訓(xùn)、參與新產(chǎn)品研發(fā)和工程設(shè)計(jì)等提出了較為詳細(xì)的要求，企業(yè)教學(xué)完成后相關(guān)企業(yè)應(yīng)為學(xué)生提供培養(yǎng)質(zhì)量鑒定。

為了確保材料工程專業(yè)碩士的培養(yǎng)能夠符合“卓越計(jì)劃”的要求，桂林理工大學(xué)提出了校企合作、全程互動(dòng)的理念，并成立了“卓越計(jì)劃”領(lǐng)導(dǎo)小組，下設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室、校級(jí)專家小組及二級(jí)學(xué)院教學(xué)工作小組等組織機(jī)構(gòu)，并為每個(gè)試點(diǎn)專業(yè)提供專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)。學(xué)校在鼓勵(lì)相關(guān)試點(diǎn)專業(yè)大膽改革、積極探索的同時(shí)，特別強(qiáng)調(diào)教學(xué)質(zhì)量。為此，材料工程專業(yè)也建立了教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控與信息反饋機(jī)制，對(duì)現(xiàn)行的材料工程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)效果進(jìn)行定期評(píng)估，并征求學(xué)生的反饋意見。此外，還通過校內(nèi)導(dǎo)師定期與相關(guān)企業(yè)保持溝通，了解材料工程碩士研究生在課題執(zhí)行方面的情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理并向?qū)Ψ狡髽I(yè)通報(bào)，真正做到“全程互動(dòng)”。

總之，實(shí)施“卓越計(jì)劃”對(duì)創(chuàng)新材料工程專業(yè)碩士的培養(yǎng)有顯著的促進(jìn)作用。桂林理工大學(xué)將依照校企合作、全程互動(dòng)的理念，扎實(shí)做好“卓越計(jì)劃”材料工程專業(yè)碩士試點(diǎn)工作，努力實(shí)現(xiàn)高校與企業(yè)的雙向共贏，更好地服務(wù)廣西經(jīng)濟(jì)的新發(fā)展。

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【基金項(xiàng)目】新世紀(jì)廣西高等教育教改工程項(xiàng)目（2011JGA050，2010JGA031）；桂林理工大學(xué)教改工程項(xiàng)目（2010B06）

篇4

土木工程也是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱，它既指工程建設(shè)的對(duì)象，即建在地上、地下、水中的各種工程設(shè)施，也指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)、維修等技術(shù)。

作為一個(gè)重要的基礎(chǔ)學(xué)科，土木工程有其重要的屬性：綜合性，社會(huì)性，實(shí)踐性，技術(shù)經(jīng)濟(jì)與藝術(shù)統(tǒng)一性。隨著人類社會(huì)的進(jìn)步而發(fā)展，土木工程至今已經(jīng)演變成為大型綜合性的學(xué)科，并已經(jīng)出許多分支，如：建筑工程，鐵路工程，道路工程，橋梁工程，特種工程結(jié)構(gòu)，給水排水工程，港口工程，水利工程，環(huán)境工程等學(xué)科。土木工程共有六個(gè)專業(yè)：建筑學(xué)，城市規(guī)劃，土木工程，建筑環(huán)境與設(shè)備工程，給水排水工程和道路橋梁工程。

通過一個(gè)學(xué)期土木工程概論課的學(xué)習(xí)，我已經(jīng)深深地感受到土木工程涵蓋的廣泛，體味了前人取得的成就，也領(lǐng)悟了作為一名土木工程師的重大責(zé)任。當(dāng)然，我們不能沉浸于現(xiàn)已取得的輝煌成就，止步不前。我們還應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，去挖掘，去發(fā)現(xiàn)，去思考，去想象，去創(chuàng)新。在此，作為一名中國未來的土木工程師，我想結(jié)合土木工程的歷史，結(jié)合我國的國情和世界形勢(shì)，談一談土木工程的可持續(xù)發(fā)展之路。

(EnglishSummary)

MyknowledgeaboutcivilengineeringhasbeenbroadenedsinceIbecameastudentofTongjiUniversity.

Civilengineeringisaformofhumanactivity.Humanbeingspursuedittochangethenaturalenvironmentfortheirownbenefit.Buildings,transportations,facilities,infrastructuresareallincludedincivilengineering.

Thedevelopmentofcivilengineeringhasalonghistory.Ourseniorshadleftalotofgreatconstructionstous.Forexample,ZhaoZhouBridgeistherepresentativeofourChinesecivilengineeringmasterpieces.Ithasahistoryofmorethan1300yearsandisstillserviceatpresent.

Civilengineeringhasbeensorapiddevelopmentoftheperiod.Alotofnewbridgeshavebeenconstructed,andmanygreaterplansareunderdiscussion.Chinaisalargecounty.Andsheisstillwelldeveloping.SothiserawillbebothexcitingandrewardingfortheChineseCivilEngineers.Andofcourse,civilengineering’sfutureispromising.

However,civilengineerswillbefacingmorecomplexproblems.Weshouldpayattentiontothegrowingpopulationandalotofdeterioratinginfrastructures.Weshouldprepareforthepossibilityofnaturaldisasters.Tomeetgrowneedsinthefuture;weshouldalsotrytoupdateallthetransportationsystems.

Todealwiththeseproblems,wewillhavetodevelopinnovativeandenterprisingskills.Andweshouldchooseawaythatwecangocontinuously.HazardMitigationmaybeagreatchoice.Notonlycanitsavemoneyinthelongrun,butalsoavoidgettingintoanembarrassingsituationinwhichwehavetorebuildallthebrokenbuildings.Andweshouldalsousemoreenvironmentallyfriendlymaterialswhendesigningorconstructingnewbuildings.

Well,tobeabrilliantcivilengineerisnoteasy.Today,engineeringisasyntheticsystem.Itnotonlydependsontraditionalmechanics,butalsocloselyrelatedtoadvancedscience.SoPhysics,Chemistry,MaterialScience,ComputerScienceandperhapsmoreareallinourcivilengineeringprogram.

Tobeagoodcivilengineer,weshouldhavetheabilitytoapplytheknowledge,todesignasystem,acomponent,oraprocedureofconstruction.Weshouldalsobeabletoconductexperimentsandexplaintheresults.Furthermore,anengineerneverworksalone,soweshallcooperatewithworkingteam,andtryourbesttocommunicateeffectively.

I’mverygladtobeastudentinthiswonderfulfield.AndIwilltrymybesttobeasuccessfulcivilengineer,tomakecontributionstoourmotherland.

1．對(duì)土木工程的歷史、現(xiàn)狀和未來發(fā)展的認(rèn)識(shí)

1．1．1古代土木工程

古代土木工程具有很長(zhǎng)的時(shí)間跨度，它大致從公元前5000年的新石器時(shí)代到17世紀(jì)中葉，前后約7000年。在房屋建筑、橋梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了輝煌的成就。一些文明古國的不少傳世杰作，至今巍然屹立。譬如我國的長(zhǎng)城，埃及的金字塔等。公元6世紀(jì)建成的趙州橋，是世界上最早的敞肩式拱橋，于1991年被美國土木工程學(xué)會(huì)選為世界上地12個(gè)土木工程里程碑。

1．1．2近代土木工程

近代土木工程的時(shí)間跨度從17世紀(jì)中葉到20世紀(jì)中葉，前后約300年時(shí)間。在此期間，建筑材料從以天然材料為主轉(zhuǎn)向以人造材料為主，建造理論也從主要以總結(jié)長(zhǎng)期建造經(jīng)驗(yàn)向重視科學(xué)兼顧經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)變。建造技術(shù)方面，一些性能優(yōu)異的大型機(jī)械伴隨著各種極為有效的施工方法的出現(xiàn)，使得人們開始能建造結(jié)構(gòu)復(fù)雜或所處環(huán)境惡劣的土木工程。期間建成的埃菲爾鐵塔、帝國大廈和金門懸索橋，至今仍不失為偉大的土木工程。

1．1．3現(xiàn)代土木工程

現(xiàn)代土木工程起始于20世紀(jì)中葉。發(fā)展至今，土木工程在建筑材料、結(jié)構(gòu)理論和建造技術(shù)方面都取得了極其巨大的進(jìn)步。

建筑材料方面，高強(qiáng)度混凝土、高強(qiáng)低合金鋼、高分子材料、鋼化玻璃越來越多地出現(xiàn)在建筑上。結(jié)構(gòu)理論方面，利用電子計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算和繪圖能力，力學(xué)分析和計(jì)算的結(jié)果更加符合結(jié)果的實(shí)際情況，使得在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上更為可靠。對(duì)于建筑技術(shù)，已經(jīng)發(fā)展到機(jī)—電—計(jì)算機(jī)的一體化，施工過程中，不論是上天、入地還是翻山、下海，都已不是施工的障礙了；而焊接技術(shù)的普遍使用，也使得鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)新的階段。

現(xiàn)代土木工程造就的舉世矚目的建筑有：我國臺(tái)北的國際金融中心，上海金茂大廈，馬來西亞吉隆坡的石油大廈雙塔樓，法國的諾曼底斜拉橋等。

1．2對(duì)土木工程的現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)

現(xiàn)今的土木工程，正日益同它的使用功能或生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合。

公共和住宅建筑物要求的建筑、結(jié)構(gòu)、給水排水、采暖、通風(fēng)、供燃?xì)?、供電等現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備日益結(jié)合成為整體。

工業(yè)建筑物則要求恒溫、恒濕、防微振、防腐蝕、防輻射、防火、防爆、防磁、防塵、防高（低）溫、耐高（低）濕，并向大跨度、超重型、靈活空間方向發(fā)展。

另外，高層建筑大量興起，地下工程高速發(fā)展，城市高架公路、立交橋大量出現(xiàn)，并逐步實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸高速化、水利工程大型化。

值得一提的是我國實(shí)行改革開放以后，綜合國力有了很大提高，已具備更大規(guī)模開發(fā)和利用水資源的條件，如三峽水利樞紐，南水北調(diào)工程等都是世界一流的大型水利工程。

1．3對(duì)土木工程未來發(fā)展的認(rèn)識(shí)

隨著我國改革開放的不斷深入和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，中國將面臨一個(gè)更大規(guī)模的建設(shè)。可以說，我們正面臨著一個(gè)伴隨著國民經(jīng)濟(jì)飛躍的土木工程大發(fā)展的大好時(shí)期。而且這樣一個(gè)優(yōu)良的發(fā)展環(huán)境已經(jīng)受到并將繼續(xù)受到西方國家的急切關(guān)注。

作為跨世紀(jì)的一代，這一大好形勢(shì)為我們提供了空前難得的施展才干、向國際水平?jīng)_擊的良好機(jī)遇。同時(shí)，我們也深深感到，這是一個(gè)“機(jī)遇”與“挑戰(zhàn)”并存、“合作”與“競(jìng)爭(zhēng)”交織、“創(chuàng)新”與“循舊”相爭(zhēng)的時(shí)代，如何把握世紀(jì)之交時(shí)土木工程學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)，開創(chuàng)具有中國特色、具有國際一流水平的土木工程學(xué)科的新紀(jì)元，是對(duì)我們跨世紀(jì)一代人的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

2．我的感受和認(rèn)識(shí)：中國的土木工程要走可持續(xù)發(fā)展之路

我國的土木工程有自己的特殊性。

“中國是世界上人口最多的國家，一項(xiàng)大資源被13億一除即變得微不足道，而一個(gè)小問題乘以13億就成了大問題?！眲⑽骼淌诖苏Z切實(shí)道出了我國的困難之所在。我國的煤、石油、天然氣、水、森林總量均居于世界前列，而人均占有量卻全部低于世界平均水平。人口、能源、教育、污染問題已經(jīng)成為我國所面臨的四大嚴(yán)酷問題。走可持續(xù)發(fā)展迫在眉睫。而土木工程，也必當(dāng)立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，走出一條可持續(xù)發(fā)展之路。

放眼世界，美國的現(xiàn)代化進(jìn)程可謂先進(jìn)，而現(xiàn)今資料表明：未來美國要投入16000億美元來解決已建工程的不安全狀態(tài)，譬如，氯離子所引發(fā)的建筑銹蝕等等。作為當(dāng)代土木工程師，在傳承前人輝煌成就的同時(shí)，也必須多多吸取已出事故的教訓(xùn)，在今后的工作中進(jìn)行創(chuàng)新改良，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2．1發(fā)展高新技術(shù)，應(yīng)用結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

土木工程在實(shí)際使用過程中，會(huì)出現(xiàn)不同程度的損傷或性能退化，這將影響起承載能力和耐久性，甚至引發(fā)嚴(yán)重的工程事故，帶來重大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響。因此，從建筑建成的一刻起，就要做好健康監(jiān)測(cè)、修復(fù)和加固的準(zhǔn)備。

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，人們提出了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的概念，給土木工程的發(fā)展帶來革命性的變化。

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過在結(jié)構(gòu)上安裝各種傳感器，自動(dòng)、實(shí)時(shí)地測(cè)量結(jié)構(gòu)的環(huán)境、荷載、響應(yīng)等，對(duì)結(jié)構(gòu)的健康狀況進(jìn)行評(píng)估，科學(xué)有效地提供結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)管理的決策依據(jù)，確保結(jié)構(gòu)安全運(yùn)營，延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命。

近年來，大型土木工程特別是大跨度橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)技術(shù)成為國內(nèi)外工程界和學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)，通過科研和工程技術(shù)人員的努力取得了卓有成效的研究成果。國內(nèi)外近年新建的許多大型橋梁都安裝了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如我國的上海徐浦大橋、江陰長(zhǎng)江公路大橋、東海大橋、香港地區(qū)的青馬大橋，韓國Seohae橋和Youngjong橋、美國CommodoreBarry橋和加拿大Confedration橋等。

像這樣，通過發(fā)展結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)與安全預(yù)警，在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)建筑可能出現(xiàn)的問題，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)與加固，既避免了可能出現(xiàn)的建筑事故，也基本解決了建筑過快老化損壞，不得不拆去重修的尷尬局面，及由此造成的大量經(jīng)濟(jì)、資源、時(shí)間上的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)建筑使用的可持續(xù)發(fā)展。

2．2合理利用自然資源，注重既有土木工程設(shè)施的再利用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

“可持續(xù)發(fā)展是在不犧牲后代并滿足其需要能力的條件下，滿足當(dāng)前的需要”。

合理利用自然資源，則要在土木工程的建設(shè)、使用和維護(hù)過程中，土木工程師主動(dòng)做到節(jié)能節(jié)地，并最大限度地發(fā)揮既有土木工程設(shè)施的作用。

比如，我們可以充分利用建筑綠化，在夏季有效降低灰磚墻表面溫度，從而減少空調(diào)的使用量；可以使用節(jié)能保溫型的多孔磚或復(fù)合墻體作為墻體材料，達(dá)到冬季保溫隔熱的作用；還可以太陽能、地下熱能等新能源，減少不可再生資源用量的減少。

另外，對(duì)既有建筑的再利用也是可持續(xù)發(fā)展的重要手段之一。這方面，上海已經(jīng)取得不少成功的經(jīng)驗(yàn)：大量不用的廠房，很多已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檎褂[廳、辦公樓、藝術(shù)家工作室等。這樣的改造再利用，既符合現(xiàn)代使用的要求，又節(jié)約了能源，避免了浪費(fèi)，不失為一種有效的辦法。

2．3開發(fā)利用再生資源和綠色資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展

世界上每年拆除的廢舊混凝土，工程建設(shè)產(chǎn)生的廢舊混凝土等均會(huì)產(chǎn)生巨量的建筑垃圾。我國每年的施工建設(shè)產(chǎn)生的建筑垃圾達(dá)4000萬噸，產(chǎn)生的廢混凝土就有1360萬噸，清運(yùn)處理工作量大，環(huán)境污染嚴(yán)重。此外，我國是20年來世界水泥生產(chǎn)的第一大國，而這本身是一項(xiàng)高耗資源、高耗能、污染環(huán)境的行業(yè)。

與其他材料相比，鋼材和再生混凝土較為符合綠色建材的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展這樣的綠色建材。

對(duì)此，日本的愛知世博會(huì)，給我們上了生動(dòng)的一課：材料方面，世博會(huì)的各種建筑材料表面上看很高檔，但是很多都是廢物利用。許多木版都是由建筑用木材廢料加工而成，到處擺放的坐椅，是電視機(jī)殼粉碎后制成。豐田展館內(nèi)壁由回收的廢紙加工而成，長(zhǎng)久會(huì)場(chǎng)日本館，既追求了人與自然和諧，也節(jié)約了經(jīng)濟(jì)開支，所使用的大部分鋼材和木料，都可以回收利用。同時(shí)，竹壁的優(yōu)越性在3到9月愛知的酷暑也顯現(xiàn)無遺。竹子本身的性能大大降低了室內(nèi)溫度，空調(diào)的使用也明顯減少。這一點(diǎn)給了我眾多的思考：在建筑選材方面，在合適之處應(yīng)用自然的可再生資源，節(jié)約開支的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了生態(tài)與建筑的和諧可持續(xù)發(fā)展，何樂而不為呢？

另外，在日本愛知世博會(huì)長(zhǎng)久手會(huì)場(chǎng)，繭狀日本館為減少熱負(fù)荷，利用墻面綠化、生物降解塑料材料和間伐木材(森林中被砍掉的細(xì)木材)實(shí)現(xiàn)了環(huán)保功能。以“自然的智慧”為主題的愛知世博會(huì)，展館建設(shè)大量應(yīng)用現(xiàn)代科技成果，突出環(huán)保性和功能性，反映出人類對(duì)自然美的孜孜追求。而這，也應(yīng)當(dāng)是未來土木工程師要學(xué)習(xí)和發(fā)展的方向。

我國建筑中，李國豪教授設(shè)計(jì)的揚(yáng)浦大橋也堪稱經(jīng)典。引橋部分的螺旋式上升結(jié)構(gòu)，節(jié)約人民幣數(shù)億元，是土木工程實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性可持續(xù)發(fā)展的典范。

當(dāng)然，可持續(xù)發(fā)展，絕不是一味地追求節(jié)省，而是要尋求一種最合理的中間狀態(tài)，既要保證建筑有足夠的創(chuàng)意，也要追求完美的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以最少的投入獲得最大的效益。我們依舊還是要?jiǎng)?chuàng)造經(jīng)典，但是絕不能建立在揮霍金錢，建立在耗費(fèi)更多的資源、能源的基礎(chǔ)之上。現(xiàn)今，建筑世界已經(jīng)進(jìn)入到生態(tài)美學(xué)的時(shí)代，注重文化、生態(tài)、工程與環(huán)境之間的關(guān)系，注重人性化、節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展，才是當(dāng)代工程師的著眼方向。

3．身邊的土木工程實(shí)例

我已經(jīng)在上文中提及了許多土木工程實(shí)例，也述說了我對(duì)它們的一些認(rèn)識(shí)。下面，我想注重談一下對(duì)蘇通大橋的了解。

蘇通大橋連接蘇州與南通兩座古城，如今正在顯露雄姿。這座全長(zhǎng)32.4公里的大橋，是在建中的世界第一大橋。

據(jù)蘇通大橋建設(shè)副總指揮何平介紹，蘇通大橋由跨江大橋工程和南、北岸接線工程三部分組成。全線采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)。大橋總投資約64．5億元，預(yù)計(jì)2008年底建成。蘇通大橋的建設(shè)過程將攻克一系列世界性難題，并創(chuàng)造四個(gè)世界之最。

最大主跨。蘇通大橋?yàn)樾崩瓨?。斜拉橋自上世紀(jì)50年代開始修建，世界上已建成的各類斜拉橋有200余座。目前世界上已建成的最大跨徑斜拉橋?yàn)橹骺?90米的日本多多羅大橋，在建的香港昂船洲大橋主跨1018米，蘇通大橋跨徑1088米，建成后將成為世界最大的跨徑斜拉橋。

最深基礎(chǔ)。蘇通大橋主墩基礎(chǔ)由131根長(zhǎng)約120米、直徑2.5米至2.8米的鉆孔灌注樁組成，承臺(tái)長(zhǎng)114米、寬48米，面積有一個(gè)足球場(chǎng)大，是世界規(guī)模最大、入土最深的橋梁樁基礎(chǔ)。

最高塔橋。目前已建最高橋塔為多多羅大橋224米鋼塔，蘇通大橋塔為高300.4米的混凝土塔，比在建的香港昂船洲大橋橋塔高6米，為世界最高的橋塔。

最長(zhǎng)拉索。蘇通大橋最長(zhǎng)拉索為577米，最大重量為59噸，比多多羅大橋斜拉索長(zhǎng)100米，為世界上最長(zhǎng)的斜拉索。

交通部總工程師鳳懋潤(rùn)說，蘇通大橋是世界第一跨度斜拉橋，將成為中國由橋梁大國向橋梁強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的第一個(gè)標(biāo)志性建筑。

4．土木工程專門人才應(yīng)具有的素質(zhì)

成為優(yōu)秀的土木工程師，必須具備“四要素”，即知識(shí)結(jié)構(gòu)、實(shí)踐技能、能力結(jié)構(gòu)以及綜合素質(zhì)與創(chuàng)新意識(shí)。

知識(shí)結(jié)構(gòu)包括：公共基礎(chǔ)知識(shí)，專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)。

首先，優(yōu)秀的土木工程師必定有扎實(shí)的公共基礎(chǔ)知識(shí)，并且，在熟悉了解自然科學(xué)的基礎(chǔ)之上，良好的思想道德心理素質(zhì)和人文、社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)也必不可少。

其次，優(yōu)秀工程師還必須有過硬的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)工程數(shù)學(xué)、流體力學(xué)、巖土工程、結(jié)構(gòu)工程等都要有扎實(shí)的理解和較強(qiáng)的應(yīng)用能力。

第三，還要有深入的專業(yè)知識(shí)。不論是從事鐵道工程、隧道工程、地下工程還是建筑工程，每一個(gè)工程師都要對(duì)所偏重行業(yè)有著先進(jìn)的專業(yè)知識(shí)。只有這樣，才能使我國的土木工程事業(yè)，走在世界的前列。

土木工程離不開實(shí)踐。因此，工程師要具備高超的實(shí)踐技能。譬如：制圖技能、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技能、工程測(cè)量技能和結(jié)構(gòu)檢測(cè)技能等。

作為土木工程學(xué)院的本科學(xué)生，我會(huì)在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)過程中，努力掌握好計(jì)算機(jī)語言與程序設(shè)計(jì)技能，珍惜每一個(gè)上機(jī)實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)，并在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、材料實(shí)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)中掌握一般結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的基本方法，初步具備結(jié)構(gòu)檢驗(yàn)的技能，做好技術(shù)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)，爭(zhēng)取在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽中獲獎(jiǎng)。

此外，工程師與科學(xué)家的不同在于不僅受到自然規(guī)律的制約，還會(huì)受到社會(huì)規(guī)律的約束。工程技術(shù)人員的的每個(gè)工程方案的完成都是某種“社會(huì)活動(dòng)”，絕不可能靠一個(gè)人在房間里單獨(dú)完成。因此要有足夠的能力與社會(huì)打交道，遵循好社會(huì)規(guī)律。

在學(xué)習(xí)生活中，我將不斷提高自己的自學(xué)能力，從學(xué)習(xí)中提升工程能力，在學(xué)生工作中提升管理能力，逐步完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，從中培養(yǎng)出科技開發(fā)能力并在表達(dá)能力和公關(guān)能力上多下工夫。

不過，這些技能還構(gòu)不成一個(gè)真正有助于我國可持續(xù)發(fā)展的土木工程師。因?yàn)楣こ處熥钪匾氖蔷邆涓呱械牡赖挛幕摒B(yǎng)和思想品質(zhì)。為了國家和民族的利益，獻(xiàn)身祖國的事業(yè)。為了國家的榮譽(yù)，能有強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)。具備唯物辨證的思想方法，有蹋實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)、苦干的工作作風(fēng)。只有這樣，才能做一名合格的中國土木工程師。

我們還應(yīng)看到，我國的土木工程事業(yè)與世界一流水平還有一定的差距。譬如國內(nèi)的不少高層建筑（包括上海的環(huán)球金融中心），其工程設(shè)計(jì)幾乎全部由國外承擔(dān)，鋼材幾乎全部從國外進(jìn)口，工程總承包也大多由國外承擔(dān)，只有鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝等工作由國內(nèi)單位承擔(dān)。獲得完全自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，實(shí)現(xiàn)工程建筑的國產(chǎn)化，趕超國際水平，需要我們青年一代去完成！

作為祖國未來的土木工作者，我將努力做到：

1．達(dá)好基礎(chǔ)，學(xué)好外語，承認(rèn)不足，不甘落后，不斷在創(chuàng)新、質(zhì)量和美學(xué)上下工夫。

2．提升自己的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，敢于參與國際大賽并獲得獎(jiǎng)項(xiàng)；

3．工作結(jié)合我國國情，特別是考慮由于人口負(fù)擔(dān)過重造成的能源不足、水資源和耕地缺乏。特別注意不使西方發(fā)達(dá)國家在他們發(fā)展過程中由于當(dāng)時(shí)對(duì)可持續(xù)發(fā)展認(rèn)識(shí)不足造成的錯(cuò)誤與嚴(yán)重后果在中國的大地上出現(xiàn)！

我將不斷提升能力，鼓足干勁，與其他同學(xué)一道，走出一條自主創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展的有中國特色的土木工程發(fā)展之路，共同將我國的土木工程事業(yè)推向新的！

附錄：

參考資料：

《土木工程》(英)斯科特(Scott,J.S.)撰中國建筑工業(yè)出版社

《土木建筑文獻(xiàn)檢索與利用》肖友瑟主編大連理工大學(xué)出版社

《土木工程總論》丁大鈞，蔣永生編中國建筑工業(yè)出版社

《土木建筑工程概論》王繼明主編高等教育出版社

《土木工程學(xué)報(bào)》中國土木工程學(xué)會(huì)土木工程學(xué)報(bào)編輯部

《土木工程》中國土木工程學(xué)會(huì)科學(xué)出版社

《土木工程概論》上海交通出版社

《土木系統(tǒng)工程》機(jī)械工業(yè)出版社

《INTRODUCTIONOFCIVILENGINEERING》中國建筑工業(yè)出版社

聽課紀(jì)錄：

2007.09.19朱合華土木工程與土木工程師

2007.09.26劉西拉21世紀(jì)土木工程師的知識(shí)素質(zhì)和能力

2007.10.10周順華鐵路的現(xiàn)狀與發(fā)展

2007.10.17陳以一建筑與結(jié)構(gòu)

2007.10.24呂西林土木建筑工程中的高新技術(shù)

2007.11.07盧耀如地球、科學(xué)、人生

2007.11.14樓夢(mèng)麟水利工程與水工結(jié)構(gòu)

2007.11.21孫立軍交通運(yùn)輸工程概況

2007.11.28范慶國現(xiàn)代施工技術(shù)

2007.12.05孫柏濤地震的研究與預(yù)防

2007.12.12項(xiàng)海帆國際橋梁與結(jié)構(gòu)工程新進(jìn)展

篇5

關(guān)鍵詞：加固；FRP；有限元

一、 概述

結(jié)構(gòu)在長(zhǎng)期的自然環(huán)境和使用環(huán)境的雙重作用下，其功能將逐漸減弱，這是一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的客觀規(guī)律。如果能夠科學(xué)地評(píng)估這種損傷的程度和規(guī)律，及時(shí)采取有效處理措施，可以延緩結(jié)構(gòu)的損傷進(jìn)程，達(dá)到延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)使用壽命的目的。因此，結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)估方法及加固技術(shù)己逐漸成為工程界關(guān)注的熱點(diǎn)問題，結(jié)構(gòu)鑒定與加固技術(shù)已處于十分突出的位置。

使用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（FRP）包裹加固混凝土柱已被廣泛的應(yīng)用在鐵路、公路及工業(yè)建筑等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域[1]。目前，F(xiàn)RP材料在混凝土結(jié)構(gòu)的加固修復(fù)中已得到廣泛的應(yīng)用。清華大學(xué)、東南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、天津大學(xué)、華南理工大學(xué)、中國建筑科學(xué)研究院等近十個(gè)科研院所也開展了相關(guān)的研究。相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)，F(xiàn)RP加固鋼結(jié)構(gòu)還未如FRP加固混凝土結(jié)構(gòu)一樣得到廣泛研究和應(yīng)用。

傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)加固方法是將鋼板焊接、螺栓連接、鉚接或者粘接到原結(jié)構(gòu)的損傷部位，這些方法雖在一定程度上改善了原結(jié)構(gòu)缺陷部位受力狀況，但同時(shí)又給結(jié)構(gòu)帶來一些新的問題，如產(chǎn)生新的損傷和焊接殘余應(yīng)力等。而纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（Fiber Reinforced Polymer，簡(jiǎn)稱FRP） 結(jié)構(gòu)加固技術(shù)則克服了上面各種方法的缺點(diǎn)，并且由于FRP的比強(qiáng)度和比模量高、耐腐蝕及施工方便等特點(diǎn)，在混凝土結(jié)構(gòu)加固修復(fù)中已得到廣泛的應(yīng)用。

應(yīng)用于結(jié)構(gòu)加固的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（Fiber Reinforced Plastic 或 Fiber Reinforced Polymer，簡(jiǎn)稱FRP）主要有：玻璃纖維復(fù)合材料（Glass Fiber Reinforced Plastic簡(jiǎn)稱GFRP），芳綸纖維復(fù)合材料（Aramid Fiber Reinforced Plastic 簡(jiǎn)稱AFRP）和碳纖維復(fù)合材料（Carbon Fiber Reinforced Plastic 簡(jiǎn)稱CFRP）等[1]。

CFRP加固結(jié)構(gòu)技術(shù)與常規(guī)的加固技術(shù)相比，具有以下特點(diǎn)：1）高強(qiáng)高效。由于碳纖維具有優(yōu)良的物理力學(xué)性能，在加固結(jié)構(gòu)中可以充分的發(fā)揮其高強(qiáng)度和高彈性模量的特點(diǎn)來增強(qiáng)原有構(gòu)件的抗彎抗剪性能；2）施工簡(jiǎn)易。CFRP加固技術(shù)不需要使用大型機(jī)具，占用場(chǎng)地小，加固構(gòu)件時(shí)可以根據(jù)構(gòu)件的尺寸具體定制CFRP，或者在現(xiàn)場(chǎng)剪裁，無需專門的剪裁器具；3）加固完成后養(yǎng)護(hù)時(shí)間短；4）適用范圍廣。該技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)類型（如房屋，橋梁，隧道，壓力容器等），適用于各種形狀（如矩形，圓形曲線等），以及各種加固部位（梁，板，柱，殼等）。對(duì)于一些大型復(fù)雜形式結(jié)構(gòu)，碳纖維加固技術(shù)的優(yōu)勢(shì)就更加突出；5）耐久性好。由于碳纖維材料本身的耐腐蝕、耐疲勞性能優(yōu)異，因而在加固完成后的復(fù)雜運(yùn)營環(huán)境下都保持相當(dāng)優(yōu)良的力學(xué)性能；6）由于碳纖維的比剛度、比強(qiáng)度很高，基本不增加結(jié)構(gòu)的自重和減少結(jié)構(gòu)的凈空。

目前的研究表明，F(xiàn)RP片材加固柱子的破壞通常由FRP片材環(huán)向斷裂引起[1][2]。許多實(shí)驗(yàn)顯示實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的柱子破壞時(shí)的FRP斷裂應(yīng)變顯著低于材料拉伸實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的FRP斷裂應(yīng)變[1]-[5]。研究表明有許多原因可能導(dǎo)致這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，其中包括[1][6][7]：幾何因素（例如幾何不連續(xù)性），F(xiàn)RP材料因素（例如纖維的不均勻拉伸和錯(cuò)層），混凝土材料因素（例如混凝土不均勻變形），粘結(jié)膠的材料性能因素和荷載因素。關(guān)于這些因素的詳細(xì)描述可參考文獻(xiàn)[6]、[7]。

FRP包裹片材斷裂時(shí)的FRP環(huán)向應(yīng)變與FRP拉伸實(shí)驗(yàn)中斷裂應(yīng)變的比值被稱為FRP片材的“應(yīng)變效率”[1]。已有許多學(xué)者針對(duì)影響FRP片材應(yīng)變效率的各項(xiàng)因素進(jìn)行研究。其中文獻(xiàn)[6]采用有限元方法重點(diǎn)對(duì)FRP片材端部的幾何不連續(xù)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明幾何不連續(xù)性導(dǎo)致FRP的平均破壞應(yīng)變明顯降低，但該模型過于簡(jiǎn)化FRP約束混凝土柱：模型將FRP-混凝土界面假設(shè)為均勻內(nèi)部壓力或均勻徑向位移，而不是模擬混凝土的變形。另外，由于缺少FRP片材端部的應(yīng)變分布實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該有限元模型并沒有與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較驗(yàn)證。本文采用了實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬的綜合研究，從而進(jìn)一步分析FRP片材端部幾何不連續(xù)的影響。

二、 FRP加固混凝土柱實(shí)驗(yàn)

2.1實(shí)驗(yàn)安排

本研究進(jìn)行了六個(gè)碳纖維復(fù)合材料約束混凝土圓柱軸向壓力實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)布置如圖1所示。試驗(yàn)在愛丁堡大學(xué)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)室中進(jìn)行。圓柱的直徑為100mm，高度為200mm，全部采用單層FRP片材包包裹，其中片材的纖維方向均為環(huán)向，片材采用碳纖維材料SikaWrap Hex 230C。通過兩個(gè)素混凝土柱抗壓實(shí)驗(yàn)得出混凝土的抗壓強(qiáng)度為31MPa。依據(jù)制造商的數(shù)據(jù)，F(xiàn)RP片材的名義厚度為每層0.12mm，極限拉應(yīng)變?yōu)?.7%，彈性模量為231GPa。根據(jù)制造商的建議，F(xiàn)RP采用粘貼重疊長(zhǎng)度為100mm。試件FRP包裹示意和試驗(yàn)中的相機(jī)位置如圖2所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)布置

圖2 相機(jī)位置圖

實(shí)驗(yàn)采用兩臺(tái)高性能數(shù)碼相機(jī)測(cè)量試件高度中段的變形。其中一臺(tái)相機(jī)聚焦在FRP片材重疊部分的結(jié)束位置（1號(hào)相機(jī)），另一臺(tái)相機(jī)（2號(hào)相機(jī)）聚焦在FRP片材重疊部分180o相對(duì)的區(qū)域（如圖2）。相機(jī)拍攝的照片采用粒子圖像測(cè)速法（PIV）進(jìn)行分析，用于獲取試件的連續(xù)應(yīng)變分布。PIV是在流體中或待測(cè)物體上標(biāo)記示蹤粒子，在恒定光源照射下，在與光線垂直方向上用攝像機(jī)或照相機(jī)拍攝隨物體運(yùn)動(dòng)的粒子圖像，在對(duì)圖像進(jìn)行處理分析計(jì)算，最終得到橫切面上二位速度場(chǎng)的一種測(cè)量方法。該方法作為一種全流場(chǎng)、無接觸、無擾動(dòng)、二維性和高精度的流動(dòng)測(cè)量方法，適用于湍流等復(fù)雜流場(chǎng)測(cè)量，也適用于應(yīng)變分布及位移場(chǎng)測(cè)量。同時(shí)該方法可對(duì)整個(gè)區(qū)域的位移進(jìn)行分析計(jì)算，深入綜合的分析位移場(chǎng)及應(yīng)變場(chǎng)的各種規(guī)律特點(diǎn)。在近十年，PIV技術(shù)這門跨學(xué)科綜合技術(shù)，在充分利用激光技術(shù)、視頻圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和光學(xué)技術(shù)的最新成果，已經(jīng)充分發(fā)展和成熟起來。PIV的基本概念和原理是：粒子圖像追蹤，即對(duì)攝像機(jī)或照相機(jī)拍下的一定間隔時(shí)間Δt前后兩個(gè)時(shí)刻的粒子圖像進(jìn)行分析計(jì)算求得速度或位移，一般在某一時(shí)刻t的圖像中選定一定區(qū)域A作為研究對(duì)象，該區(qū)域成為匹配塊（也稱匹配域或相關(guān)域），在t+Δt時(shí)刻拍攝的圖像內(nèi)選定一個(gè)更大的包含匹配塊A的區(qū)域B，B稱為搜索域，在搜索域B內(nèi)找與匹配塊A最匹配的塊A’，A到A’的距離即為示蹤粒子的位移，與時(shí)間相比即為速度。詳細(xì)的PIV應(yīng)用方法可參考文獻(xiàn)[5]。

2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

所有六個(gè)試件的破壞模式都為FRP斷裂。其中三個(gè)試件FRP斷裂的位置是重疊部分的結(jié)束位置，這證明了FRP片材的幾何不連續(xù)性對(duì)試件的破壞模式有顯著的影響[6][7]。

軸向應(yīng)力-應(yīng)變曲線和軸向-環(huán)向應(yīng)變曲線見圖3。圖中的應(yīng)變是通過PIV分析2號(hào)相機(jī)拍攝的照片得出。PIV分析是通過軟件GeoPIV進(jìn)行。該軟件是通過在初始相片中設(shè)定一系列像素框，并在之后的相片中跟蹤該像素框來測(cè)量位移和應(yīng)變。像素框的位置及大小可以在相片范圍內(nèi)能任意選擇。平面內(nèi)應(yīng)變可以通過定義一對(duì)像素框及一定的計(jì)算長(zhǎng)度來得出。本研究采用100mm的計(jì)算長(zhǎng)度來進(jìn)行2號(hào)相機(jī)照片的PIV分析。圖2和圖3中還顯示了Jiang & Teng分析模型的預(yù)測(cè)結(jié)果。由圖可以看出，該分析模型的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較接近，本文將采用該分析模型來生成有限元模型的混凝土本構(gòu)參數(shù)。

圖3 軸向應(yīng)力-應(yīng)變曲線

圖4顯示各試件FRP片材端部位置的環(huán)向應(yīng)變分布。由于試驗(yàn)過程中的失誤，試件5的應(yīng)變分布未體現(xiàn)在圖4中。圖中的環(huán)向應(yīng)變是通過PIV分析1號(hào)相機(jī)的照片得出的。1號(hào)相機(jī)的相片采用5mm的計(jì)算長(zhǎng)度來計(jì)算FRP端部的小范圍內(nèi)應(yīng)力分布?！皩?shí)驗(yàn)平均值”是試件1-6應(yīng)變結(jié)果的平均值。由圖可以看出，正向位置的應(yīng)變明顯高于負(fù)向位置，這是由于負(fù)向距離是FRP的重疊位置，厚度較大，應(yīng)變也相對(duì)較小。在接近FRP外層端部的負(fù)向位置，F(xiàn)RP應(yīng)變發(fā)生顯著下降，這是由于自由端位置的應(yīng)變會(huì)趨近于零。

圖4 環(huán)向應(yīng)變分布

三、 有限元模擬

有限元模型中FRP片材采用極坐標(biāo)方式來描述位置。角度=0 時(shí)，F(xiàn)RP位于內(nèi)端部，=360+ 時(shí)，F(xiàn)RP位于外端部。FRP重疊部分的角度為。FRP片材的幾何形狀采用以下方法模擬：從FRP內(nèi)層到外層的漸變段采用正弦曲線，變化區(qū)域的角度為30 。

本研究采用ABAQUS8.0軟件建立了三維有限元模型。有限元法的計(jì)算原理是將某個(gè)工程結(jié)構(gòu)離散為由各種單元組成的計(jì)算模型，這一步稱作單元剖分。離散后單元與單元之間利用單元的節(jié)點(diǎn)相互連接起來；單元節(jié)點(diǎn)的設(shè)置、性質(zhì)、數(shù)目等應(yīng)視問題的性質(zhì)，描述變形形態(tài)的需要和計(jì)算精度而定（一般情況單元?jiǎng)澐衷郊?xì)則描述變形情況越精確，即越接近實(shí)際變形，但計(jì)算量越大）。所以有限元中分析的結(jié)構(gòu)已不是原有的物體或結(jié)構(gòu)物，而是同新材料的由眾多單元以一定方式連接成的離散物體。這樣，用有限元分析計(jì)算所獲得的結(jié)果只是近似的。如果劃分單元數(shù)目非常多而又合理，則所獲得的結(jié)果就與實(shí)際情況相符合。ABAQUS 是一套功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對(duì)簡(jiǎn)單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。 ABAQUS 包括一個(gè)豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通用的模擬工具， ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力 / 位移）問題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題。ABAQUS 被廣泛地認(rèn)為是功能最強(qiáng)的有限元軟件，可以分析復(fù)雜的固體力學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)系統(tǒng)，特別是能夠駕馭非常龐大復(fù)雜的問題和模擬高度非線性問題。 ABAQUS 不但可以做單一零件的力學(xué)和多物理場(chǎng)的分析，同時(shí)還可以做系統(tǒng)級(jí)的分析和研究。由于 ABAQUS 優(yōu)秀的分析能力和模擬復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性使得 ABAQUS 被各國的工業(yè)和研究中所廣泛的采用。

本有限元模型建立了1mm厚的有限單元，從而來分析軸心受壓的FRP包裹混凝土柱中間高度位置的行為，建立的模型如圖7所示。模型假設(shè)柱子兩端的約束對(duì)中間高度范圍影響很小。模型采用8節(jié)點(diǎn)空間實(shí)體單元模型FRP、膠層和混凝土。加載采用了軸向均勻位移。

圖5包裹混凝土柱的有限元模型

3.1 材料參數(shù)

混凝土本構(gòu)采用改進(jìn)混凝土損傷塑性模型（CDPM）?；炷了苄該p傷模型主要是用來為分析混凝土結(jié)構(gòu)在循環(huán)和動(dòng)力荷載作用下的提供一個(gè)普遍分析模型。該模型也適用于其它準(zhǔn)脆性材料如巖石、砂漿和陶瓷的分析。在較低的圍壓下混凝土表現(xiàn)出脆性性質(zhì)，主要的失效機(jī)制是拉力作用下的開裂失效和壓力作用下的壓碎。當(dāng)圍壓足夠大能夠阻止裂紋開裂時(shí)脆性就不太明顯了。這種情況下混凝土失效主要表現(xiàn)為微孔洞結(jié)構(gòu)的聚集和坍塌，從而導(dǎo)致混凝土的宏觀力學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)得像具有強(qiáng)化性質(zhì)的延性材料那樣。塑性損傷模型并不能有效模擬混凝土在高圍壓作用下的力學(xué)行為。而只能模擬混 凝土和其它脆性材料在與中等圍壓條件（圍壓通常小于單軸抗壓強(qiáng)度的四分之一或五分之一）下不可逆損傷有關(guān)的一些特性。這些特性在宏觀上表現(xiàn)如下：?jiǎn)卫蛦螇簭?qiáng)度不同，單壓強(qiáng)度是單拉強(qiáng)度的10倍甚至更多；受拉軟化，而受壓在軟化前存在強(qiáng)化；在循環(huán)荷載（壓）下存在剛度恢復(fù)；率敏感性，尤其是強(qiáng)度隨應(yīng)變率增加而有較大的提高。

改進(jìn)CDPM模型是采用ABAQUS自帶的CDPM模型，通過選定一系列參數(shù)而得。本模型可以模擬不均勻約束情況下的混凝土行為[11]。膠的本構(gòu)采用理想彈朔性模型，彈性模量和強(qiáng)度分別為4.5GPa 和 40.5MPa，厚度采用電子顯微鏡的實(shí)測(cè)厚度，為0.14mm。FRP模擬采用實(shí)際厚度0.47mm，該厚度是通過電子顯微鏡測(cè)得。FRP定義為正交各項(xiàng)異性材料，F(xiàn)RP徑向（r）、環(huán)向（）和軸向（z）彈性模量分別為6.75 GPa， 63.4 GPa和6.75 GPa，剪切模量Gr， Grz， Gz 分別為 2.78 GPa， 2.59 GPa 和 2.78 GPa，泊松比r， rz， z分別為0.033， 0.31和0.31。

3.2 有限元分析結(jié)果

有限元分析得出的FRP最大環(huán)向應(yīng)變達(dá)到斷裂應(yīng)變時(shí)，F(xiàn)RP內(nèi)外表面環(huán)向應(yīng)變分布如圖6所示?？梢钥吹紽RP片材上的應(yīng)變集中發(fā)生在兩個(gè)位置：（1）FRP片材緊靠結(jié)束外端部的內(nèi)層外表面；（2）FRP片材緊靠起始端部的外層內(nèi)表面。應(yīng)變集中位置的應(yīng)變分布如圖6所示。由圖可以看出位置A的應(yīng)變集中比位置B的更顯著，F(xiàn)RP最大環(huán)向應(yīng)變也發(fā)生在A位置。由上述分析可見，F(xiàn)RP幾何不連續(xù)性引起的應(yīng)變集中會(huì)對(duì)柱子的極限狀態(tài)產(chǎn)生顯著影響，從而明顯降低了測(cè)得的FRP破壞時(shí)應(yīng)變。

圖 6 預(yù)測(cè)的環(huán)向應(yīng)變分布

3.3 討論

有限元模型預(yù)測(cè)的軸向應(yīng)力-應(yīng)變曲線及軸向-環(huán)向應(yīng)變曲線如圖2、3所示。有限元結(jié)果中的環(huán)向應(yīng)變是FRP重疊位置以外范圍中部的應(yīng)變。軸向應(yīng)力是混凝土柱豎向合力與橫截面積的比值。

通過有限元模型可以得出計(jì)算長(zhǎng)度為5mm的平均環(huán)向應(yīng)變分布。有限元結(jié)果（標(biāo)注為“有限元模型”）與PIV實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比如圖5。由圖可以看出，有限元預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果所示的趨勢(shì)相同，但在正負(fù)位置上都略高與實(shí)驗(yàn)結(jié)果。因此，如果需要更精確的預(yù)測(cè)結(jié)果，有限元模型所需采用的FRP極限應(yīng)變應(yīng)比材料供應(yīng)商提供的更低。考慮到幾何不連續(xù)并非影響應(yīng)變效率的唯一因素，采用較低的FRP極限應(yīng)變來代表其他因素的影響具有較強(qiáng)的合理性。

四、 結(jié)論

本文針對(duì)FRP片材幾何不連續(xù)性對(duì)FRP包裹混凝土柱的FRP應(yīng)變進(jìn)行了研究。研究包括實(shí)驗(yàn)和有限元兩個(gè)部分。實(shí)驗(yàn)部分采用PIV技術(shù)獲得FRP端部的連續(xù)應(yīng)變分布，有限元模擬部分建立了三維有限元模型，模型考慮了非線性混凝土本構(gòu)。分析結(jié)果表明：

（1）FRP幾何不連續(xù)性引起的應(yīng)變集中會(huì)對(duì)柱子的極限狀態(tài)產(chǎn)生顯著影響，從而明顯降低了測(cè)得的FRP破壞時(shí)應(yīng)變。

（2）本研究建立的有限元模型可以較好的模擬FRP環(huán)向應(yīng)變分布情況。

（3）三維有限元模型對(duì)FRP端部環(huán)向應(yīng)變的分析預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)較為接近，但如果采用材料供應(yīng)商提供的FRP極限應(yīng)變，則預(yù)測(cè)結(jié)果相對(duì)較高。有限元分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差別很可能是由于影響FRP應(yīng)變效率的其他因素造成。

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