时间:2023-07-27 09:28:35
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关键词:现浇混凝土模板;外墙外保温;内置
Abstract: Cast-in-situ concrete formwork built-in (polystyrene board without network system) exterior insulation technology, the polystyrene (EPS) core plate placed on the concrete inside the templates, and integral pouring concrete wall, then wipe cement mortar on the surface layer, pressure with alkali-resistant glass fiber mesh cloth, construction method and then the outer wall finishes. Because of its strength is not high, bearing capacity is low, so they are suitable for coating decorative exterior wall.
Key words: cast-in-situ concrete formwork built-in; exterior insulation;
中图分类号:TU755
1前言
我国正处于经济建设高速发展的过程中,节能是国家可持续发展能力的具体体现。随着我国城市化进程的加速,建筑能耗的增加将不可避免。在建筑向外散失的总热量中,居住建筑约70%~80%通过围护结构的传热向外散失,改善和提高围护结构的保温性能是建筑节能的重点,是实现建筑节能的关键。因此,建筑节能的重点应放在提高建筑物围护结构的保温隔热性能方面。 本文阐述了现浇混凝土模板内置(聚苯板无网体系)外墙外保温施工的具体操作步骤,对推广应用外墙外保温技术具有十分重要实践意义。
2模板内置外墙外保温特点
现浇混凝土模板内置(聚苯板无网体系)外墙外保温技术具有以下特点:
2.1采用现浇混凝土模板内置聚苯板外墙外保温技术,由于聚苯板安装与主体结构施工同步进行,一次成型后与墙体结合良好,不易出现空鼓,有较高的安全性;
2.2现浇混凝土模板内置聚苯板外墙外保温与后粘结固定聚苯板外保温相比,不占用主导工期,缩短工期,提高工效,可降低造价1/4~1/3;
2.3外墙外保温与外墙内保温相比,解决了内外墙、楼板与外墙交接处的热桥问题,延长建筑物的寿命,提高了居住的舒适度,同时不占用室内的使用空间,不影响建筑物的使用面积。
2.4采用外墙保温体系,促进建筑节能工作,起到节电、节能效果,最终达到保护环境,减少二氧化碳等温室气体的排放。
2.5由于聚苯板板材自身的性质问题,在实际施工中,存在着诸多难点,如. 聚苯板材料强度不高,容易破损开裂;粘结层、保温层与饰面层易粘结不牢固;在浇筑混凝土时,振动棒碰撞EPS板,会影响保温效果等。
3 工程应用
3.1工程概况
位于焦作市高新技术开发区的某高层建筑,建筑面积为12864平方米。地下一层,地上十八层,地下室用途为车库,一至十八层为居民住宅楼。外墙装饰为涂料,抗震设防烈度为6度,建筑设计使用年限为50年。该工程现浇混凝土部位为采用混凝土模板内置燕尾槽EPS聚苯保温板外墙外保温,钢筋混凝土剪力墙之间的填充砌体,采用后粘贴聚苯板的方法,使其与相邻整浇的聚苯板平面一致。
3.2施工准备:
(1)组织人员认真熟悉有关图纸、规范、图集,参阅有关施工工艺。
(2)了解材料性能,掌握施工要领,明确施工顺序。
(3)根据施工进度安排,提前进行调配,材料采取离地架空堆放,放置一段时间,经过熟化,使板材的质量得到保证,可避免施工后板材收缩,使系统开裂。
(4)组织施工人员学习规范和操作规程,做好技术交底工作;
3.3剪力墙钢筋安装
剪力墙钢筋应逐点绑扎,安装时应注意墙体钢筋网自身的垂直度绑扎墙体钢筋时,靠保温板一侧的横向分布筋宜弯成L形,以免直筋戳破保温板。绑扎完墙体钢筋后在外墙钢筋外侧绑扎水泥垫块,并固定于保温板的凹槽内,每平方米保温板内不少于4块,用以保证保护层厚度并确保保护层厚度均匀一致,然后在墙体钢筋外侧安装保温板。
3.4 保温板拼装
按照设计墙体厚度及保温板安装厚度弹出水平线和安装分隔线,以保证墙体厚度准确。先安装阴阳角保温板,再安装角板之间保温板,如外墙施工面积较大可由两侧向中间同时拼装。
首先在安装上墙的保温板高低槽口处均匀涂刷专用胶,另一块作同样处理。竖向及同层相邻板间通过企口相连,相互粘贴,以保证混凝土浇筑时不漏浆;聚苯板竖向接缝时注意避开模板的缝隙处;拼装保温板时,整块板上中下三人同时用力将保温板拼装在一起,如发现不平及时调整;在整理下层预留钢筋时,要特别注意保护下层保温板边槽口,以免受损。
3.5保温板固定
在拼装好的保温板面上按设计尺寸弹线,标出尼龙胀栓的位置,用电烙铁在胀管定位处预先穿孔,要求胀孔双向间距为500600mm,布点形状呈梅花状分布,且每平米聚苯板不宜少于6个锚固点,之后在孔内塞入胀管,其尾部用铁丝将其固定在墙体钢筋上。保温板拼缝处、转角边缘及洞口边缘加设的胀栓距保温板边缘距离不大于300mm。门窗洞口边缘转角边缘必须加放胀栓。胀管与墙体钢筋绑扎不应过紧,用手能活动尾部为宜。
3.6特殊部位安装
保温板安装至门窗洞口时,按照门窗洞口尺寸剪裁保温板进行拼装。用100mm宽、10mm厚的聚苯片涂胶填补洞口两边凹槽处,以免在浇灌混凝土时该处跑浆。 阴阳角及窗口的安装及固定,见下图:
阴阳角做法
窗口做法
3.7 模板安装
(1)先安内侧模板,再安装外侧模板。在安装外墙外侧模板前,应在现浇混凝土墙体的根部和楼层梁下100mm处采用限位钢筋固定模板位置,保证外墙模板、EPS板、钢筋保护层和钢筋的位置,防止模板挤压EPS板,模板底部应向内收1-3mm。安装另一侧模板前及时清理聚苯泡沫碎片,防止造成烂根。
(2)模板就位后,紧固校正穿墙螺栓。穿墙螺栓长度要考虑到保温板厚度、模板厚度。
(3)检查模板的垂直度,门窗洞口等易漏浆部位应粘贴双面海绵胶条。
3.8浇筑混凝土
(1)为防止碰撞和污染EPS聚苯板,浇筑混凝土前在EPS聚苯板槽口处扣上保护帽。保护帽形状为∏形,高度根据实际情况而定、宽为EPS聚苯板厚+模板厚,材质为镀锌铁皮,将EPS聚苯板与模板一同扣住。
(2)混凝土浇筑塌落度控制在120mm160mm。墙体混凝土应分层浇筑,每层浇筑高度控制在1m左右。门窗洞口处浇筑混凝土时,应沿洞口两边同时下料使两侧浇筑高度大体一致。混凝土下料点应分散布置,连续进行,间隔时间不超过2小时。进行混凝土浇捣时,应用胶合板等对混凝土浇筑进行疏导,以降低混凝土对EPS板的冲击。
(3)振捣棒振动间距一般应小于 500mm,每一振动点的延续时间,以表明呈现浮浆和不再沉落为度,严禁将振捣棒斜插入墙体外侧钢筋接触EPS聚苯板,防止损伤EPS聚苯板,影响保温效果。
3.9拆模、墙体检查
(1)在常温条件下,墙体混凝土强度不低于1.0MPa及达到混凝土设计强度标准值的30%时,方可拆除模板。先拆外侧模板,再拆内侧模板。
(2)模板拆除后,应仔细检查剪力墙内侧混凝土表面浇捣质量情况,及时修整墙面、边和角,用胶粉EPS颗粒保温砂浆修补有缺陷的EPS板表面。聚苯板表面清除干净,无灰尘、油渍和污垢。混凝土模板拆除后,做现场拉拔试验,聚苯板与混凝土墙体粘结强度应大于0.1Mpa。
(3)对穿墙套管孔洞,混凝土墙部分用干硬性砂浆捻塞,聚苯板部位孔洞用保温材料堵塞,其深度应进入混凝土墙体≥50mm(脚手架眼等孔洞类似处理)。
3.10抹聚合物抗裂砂浆
(1)检验EPS聚苯板表面平整度和垂直度。偏差过大时,用聚苯颗粒聚合物砂浆加水搅拌均匀后修补平整,再用打磨抹子磨平。打磨动作宜为轻柔的圆周运动,磨平后应用刷子将碎屑清理干净,原则上打磨厚度不超过3mm。对于后粘贴聚苯板涂刷界面剂。
(2)复测建筑物垂直度,绷线找规矩。横向水平线依据楼层标高施工+500mm线为水平基准线进行交圈控制,门窗、阳台、腰线等要横平竖直。
(3)在距楼层顶部100mmm处、阴阳角100mm处,根据垂直控制线做垂直基准灰饼,再根据垂直基准灰饼之间的通线,做墙面找平层厚度灰饼或冲筋,每灰饼之间的间隔为1.5m左右。每层灰饼粘贴完成后,检查其垂直度,然后按照从上至下、从左至右的顺序抹底层聚合物抗裂砂浆。
(4)待抹完第一层聚合物抗裂砂浆,立即铺贴耐碱网格布,用抹子将其压入聚合物砂浆中。然后抹面层弹性聚合物砂浆,按从左至右、从上至下的顺序抹灰,厚度以盖住网格布为准,约12mm,罩面砂浆总厚度约为23mm。
(5)在门窗洞口等处,沿45度角方向提前增贴一层300mm×400mm网格布进行加强,加强网位于大面网格布下面。耐碱网格布之间的搭接宽度不小于50mm,阴阳角处压槎搭接,阴角处搭接宽度应大于50mm,阳角处搭接宽度应大于200mm.
(6)分隔缝采用10-20mm宽定型塑料条,深度贯穿找平层和面层,施工完后可不取出,外表用建筑密封膏嵌缝。
4 应用效果
本工程采用现浇混凝土模板内置(聚苯板)外墙外保温技术,应用面积为12586m2,使得保温层与墙体可靠连接,安全性高,施工周期短,使用寿命长,取得了良好的经济与社会效益。
5 结语
外墙外保温系统具有适用范围广、技术含量高、保护主体结构等特点,成为建筑工程节能的首选。现浇混凝土模板内置(聚苯板)外墙外保温系统在建筑的保温隔热上是非常有效的,安全性能大大提高,而且保护主体结构,延长建筑物寿命,使外墙保温技术得到进一步推广发展。
通过对现浇混凝土模板内置(聚苯板)外墙外保温系统存在的问题进行探讨分析,提供了在施工中解决问题的一些办法,满足了工程中的实际需要,为今后同类工程的施工提供了借鉴。
参考文献:
[1] 郭延辉,赵霄龙,曹力强,等. 外墙保温装饰系统的发展与应用[J]. 墙体保温材料及应用技术,2007(6):3-9.
[2] 郑义锴,建筑节能发展状况及实施措施,工程质量,2008,12:35-37
关键词:土木工程专业;建筑设备工程;课程内容;改革
中图分类号:G642文献标志码:A文章编号:10052909(2012)06006802一、土木工程专业的培养目标
根据《高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲》[1]可知,土木工程专业培养掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,能在房屋建筑、隧道与地下建筑、公路与城市道路、铁道工程、桥梁、矿山建筑等的设计、施工、管理、咨询、监理、研究、教育、投资和开发部门从事技术或管理工作,具有初步的项目规划和研究开发能力的高级工程技术人才。
二、土木工程专业与建筑设备工程的联系
房屋建筑是土木工程内容之一,而建筑设备工程是房屋建筑中不可缺少的组成部分,必须与建筑、结构相互配合才能发挥建筑物的应用功能。各种建筑设备工程都离不开管道,在建筑物中要安装这些管道,不可避免的要穿越墙体、楼板和基础,土建施工中要预留穿过楼板的孔洞,如果没预留,临时凿洞,既浪费劳动力又影响施工质量,这些说明了土木建筑工程与设备工程之间有着密不可分的关系,土木施工技术人员必须对设备工程知识有一定的掌握和了解。
三、土木工程专业建筑设备工程课程内容在教学中存在的问题
(一)课程内容与土木工程专业联系不大,与专业其他课程有重叠
建筑设备工程是土木工程专业的一门应用性专业技术课程。学生学习的目的在于掌握建筑设备工程技术的基本知识和基本理论,具有综合考虑和合理处理各种建筑设备与建筑主体之间关系的能力,从而能做出适用、经济的建筑设计。该课程并不要求土木专业学生掌握建筑设备工程技术的理论基础和相关各类工程的设计计算。如在课程中,设置了室内给排水管网、室内供热管网,以及通风管道等有关建筑设备工程设计计算的内容,这些内容是建筑环境与设备工程专业的核心内容,而对于土木工程专业,根据专业培养目标,不要求学生具有建筑设备工程设计的能力。
此外,课程中对流体力学、传热学、电工学基本知识的讲述占用了一定篇幅,这三门课是建筑设备工程的专业基础,这些知识的学习有助于学生掌握建筑设备基本知识,而该课程本身内容较多,且在土木工程专业开设的流体力学和电工学课程中已有讲述,课程中这部分内容的设置既占用了学习时间又分散了学习精力[2]。
(二)课程中与土木工程专业有关的内容范围较小
根据专业培养目标,土木工程既包括房屋建筑工程也包括桥梁隧道工程,因而与土木工程有关的设备工程既有房屋建筑内的设备工程,也有与桥梁道路有关的室外设备工程。现有的《建筑设备工程》教材主要包括建筑给排水、供暖工程、通风空调、电气照明等内容。这些内容主要是房屋建筑内的设备工程,只涉及了与土木工程专业有关的部分内容,而对于与房屋建筑外的土木工程有关的设备工程没有讲述。如课程中涉及到供暖工程,只讲述了室内采暖,没有室外采暖管网的布置敷设以及施工安装等内容,而这些内容涉及到管沟的建造以及与室外构筑物、交通线路、各种管道的相互协调等,与土木工程有一定联系,有助于培养学生的专业技能。
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
王利霞土木工程专业建筑设备工程课程内容改革研究
(三)课程中关于各种系统工程施工图识读的内容较少
对土木工程专业而言,建筑设备工程课程重点应放在建筑设备与建筑主体结构的关系,以及建筑设备与建筑施工技术的结合上,而建筑设备工程施工图能充分反映这两个方面的内容。在现有的教材中,具有专业针对性的教材很少,各种专业使用的建筑设备工程教材内容基本相同,教材中没有完整的室内外给排水施工图、室内外供热管网施工图、空调和通风系统施工图,以及这些图纸的识读方法,教材中关于各种建筑设备工程施工与土建施工相互配合的内容也较少。土木专业的学生看不懂设备施工图,在施工过程中难以实现设备与结构、建筑外形的相互协调。
四、土木工程专业建筑设备工程课程内容改革建议
(一)删去各个系统水力计算内容,删去课程中流体力学和电工学相关知识
建筑设备工程课程涉及内容繁杂,包括采暖、通风空调、室内给排水、燃气供应以及相应的专业基础知识—热工流体知识。内容几乎涵盖了建筑环境与设备工程专业的所有内容。内容非常多,而建筑设备工程课程对于土木专业来说并非主干课,教学时数较少,因而在较少的时间要学习较多的内容,教师和学生都很吃力,且效果不佳。因此,对于土木工程专业,应删去供热、给排水、通风空调系统的水力计算以及流体电工等专业基本知识和内容。
(二)增加室外管网的布置敷设及施工内容
建筑设备工程包括各种管网,如给排水管网、供热管网、通风空调管网、燃气管网等。建筑设备工程与土木工程的联系主要体现在各种管网布置、敷设及施工与土木工程的相互协调上,这些内容也应该作为建筑设备工程的主要内容之一。教材不仅要讲述室内管网的布置敷设,而且还应增加室外管网布置敷设及施工安装等相关内容。
(三)将各种设备工程的施工方法和施工图的识读作为重点内容
土木工程专业学生学习建筑设备工程主要应强调应用型知识,在教材中,应向学生提供必要的数据、施工方法、常见质量通病及预防措施、验收规范要求等知识,应把施工方法及施工、土建的配合作为重点内容,在教材中应增加各种系统的施工图,强化学生的识图能力。
五、结语
在土木专业中,建筑设备工程是一门应用性的专业技术课,针对该课程内容多、课时少的特点,以及结合土木工程专业要求,对现有教材内容进行适当增减,突出重点内容,编写出专业针对性强的教材,以培养土木专业学生具有协调建筑结构与设备施工的能力。
参考文献:
关键词:工程教育;必然趋势;专业认证
中图分类号:G643 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)19-002-01
一、工程教育下的培养规格
1、注重对学生综合素质、实践能力和创新能力的培养,让毕业生成为既掌握土木工程学科的基本理论和基本知 识,又获得工程师基本训练,顺应经济社会发展需要的人才。
2、掌握工程力学、水力学、结构工程、岩土工程、工程规划与选型、土木工程材料、结构分析与设计、地基处理、施工技术、施工组织和工程造价等方面的基本知识、原理与方法,掌握工程监理、项目规划与管理等方面的基本知识。
3、掌握高等数学和本专业所必须的工程数学、普通物理的基本理论,计算机应用基本技能,了解当代科学技术发展的其他主要方面和应用前景。
4、掌握理论力学、材料力学、结构力学的基本原理和分析方法,工程地质与土力学的基本原理和实验方法,工程材料的基本性能和适用条件,工程测量的基本原理和基本方法,画法几何基本原理,工程结构构件的力学性能和计算原理,一般基础的设计原理,土木工程施工与组织的一般过程。了解项目策划、管理及技术经济分析的基本方法;
5、掌握土木工程项目的勘测、规划、选线或选型、构造的基本知识;掌握土木工程结构的设计方法、CAD和其他软件应用技术;掌握土木工程基础的设计方法,了解地基处理的基本方法;掌握土木工程现代施工技术、工程检测与试验的基本方法;了解土木工程防灾与减灾的基本原理及一般设计方法;了解本专业的有关法规、规范与规程;了解本专业发展动态.
6、具有根据实际情况进行土木工程勘测和设计的基本能力;具有解决施工技术问题和进行施工组织、工程项目管理的初步能力;具有进行工程监测、检测的初步能力;具有一般土木工程项目规划或策划的初步能力;具有专业必须的外语、计算机应用能力。
7、具有查阅文献或其他资料、获得信息、拓展知识领域、继续学习并提高业务水平的基本能力。
8、具有科学研究和应用开发的初步能力。
9、具有应用语言、文字、图形等进行工程表达和交流的基本能力。
二、工程教育下的培养措施
1、根据基础理论扎实,专业知识面宽的应用型人才培养要求,制定与本培养目标和业务规格相适应的教学计划,课程涉及土木工程领域中的建筑工程、道路桥梁工程两个方向;课内总学时为2174。
2、加强师资队伍建设,鼓励教师在职进修提高,同时积极引进学科带头人和优秀教师,保证课程开设的质量;加强课程体系建设,促进教学内容、教学手段、教学方法的改革,提高教学质量。
3、重视实践教学环节,充分发挥校内外实习基地的作用,鼓励学生到企业参与实践,获取实际工程知识。提高解决工程实际问题的能力和知识的综合运用能力。
4、强化知识、能力、素质协调发展,实行导师制,通过组织各种科技活动和学科竞赛,培养学生的科研工作能力和创新能力;建立实验室开放体系,鼓励学生自主学习。
5、组织各种文体活动,丰富大学生生活,促进学生全面素质的提高。
三、工程教育下的培养能力
1、具有本专业所必需的工程测绘、工程绘图能力。
2、具有工程结构设计能力,工程项目施工组织能力、试验检测能力和项目管理能力。
3、具有综合应用各种方法查询资料,获取信息的初步能力。
4、具有较强的外语、计算机应用能力及文字表达能力。
5、具有用英文编写标书文件、参与国际招投标、参与国外施工技术与现场管理并能与外方交流的能力。
6、了解体育运动的基本知识,掌握科学锻炼和养护身体的知识与方法,身心健康,达到大学生体质健康标准。
四、结束语
我们在工程教育下人才培养实践中不断总结经验,逐步形成了土木工程专业的优势和特色,教育教学质量稳步提高,在自治区同类专业中已处于领先水平,在全国土木工程专业中具有一定的影响,生源充足,就业状况良好,历届毕业生在工作中取得了很好的成绩,为内蒙古工业大学土木工程专业赢得了较高的声望,办学的社会声誉不断提升。尽管目前在专业建设中取得了一系列成绩,但随着社会经济的发展,尚有许多问题有待研究和解决,如何紧跟时展,培养合格土木工程人才,完善专业建设是仍需努力的方向。
参考文献:
[1] 陈志源.《土木工程人才培养》(第2版)武汉理工大学出版社.
[2] 包世华.《结构力学人才》(上、下册)(第2版)武汉理工大学出版社.
[3] 过静君.《工程教育》(第2版)武汉理工大学出版社.
一、高校土木工程教学计划分析
1.高校土木工程教学的培养目标。
土木工程是建造各类工程设施的相关科学技术的统称,它力图培养应用型的工科专业人才,主要通过学习培养适应当前社会发展需要的、能够熟练掌握土木工程学科基本知识和理论的高级工程技术人员。高校土木工程专业毕业生要具有一定的研究开发和项目规划能力,能够从事与土木工程相关的设计、施工及管理工作。
2.高校土木工程教学的培养规格。
首先,在德育方面。通过学习土木工程专业。树立专业学生的远大理想,为步入工作岗位奠定重要基础。同时应该培养学生的人生观、价值观和世界观,形成良好的职业道德、社会公德和思想品德,培养团结协作的团队精神和刻苦钻研的实干精神。
其次,在智育方面。通过土木工程专业的相关学习,不断强化学生建筑工程、工程力学、结构分析和工程材料等方面的基本知识。同时应该具有计算机应用、工程制图、工程仪器使用等方面的能力,保证自己在步入工作岗位之后能够得心应手。
最后,在整体素质方面。土木工程是一个非常辛苦的专业,毕业之后的工作地点可能就是一些建筑工地等,因此,毕业学生除了具备良好的业务素质外,还应该具备良好的身体素质和心理素质,要有坚强的意志、健全的人格和积极向上的精神风貌。
3.高校土木工程教学的主要课程情况。
高校土木工程的课程非常系统,主要包括理论力学、材料力学、土木工程材料、混凝土结构基本管理、钢结构、流体力学等十门课程,这些课程都为土木工程教学奠定了重要的理论基础,能够保证学生在之后的工作实践中正确处理各种问题,从而保证土木工程教学的系统性和完整性。
二、当前高校土木工程教学存在的一些问题
从当前一些高校的土木工程教学情况而言,教学过程中还存在一些问题,在一定程度上阻碍了土木工程教学及土木工程人才的培养。
首先,教学计划和课程设置不尽合理。在具体的课程设置中,课程设计的弹性程度不够,很难从课程角度提高老师和学生教与学的积极性和主动性。与此同时,专业课的教学内容存在一定的滞后性,不能够紧跟实际研究情况,与生产研究的实际问题不相符合,出现脱节现象,不利于理论与实践的有机统一。其次,教学方法单一。从当前土木工程教学的情况来看,课堂教学方法还没有打破传统教学模式,在很大程度上学生还是被动接受知识,阻碍了学生积极性和主动性的提高,对培养学生的独立性和创新性非常不利。再次,土木工程实践教学的设计和实习情况有待进一步强化。从很多学校的实际情况来看,实践课教学中的考核方法、内容设置还不够完善,还没能够充分发挥实验教学实验中心、生产单位及实习基地的作用,土木工程专业的学生在毕业设计、课程设计中存在形式主义,这样就失去了实践教学的意义,不利于学生动手能力的提高,对之后步入工作岗位会造成很大的不利影响。
三、创新高校土木工程教学改革的对策
1.制订合理有序的土木工程教学计划。
在土木工程教学中,制订合理完善的教学计划非常重要。首先,加强基础课教学,奠定重要的理论基础。对于土木工程专业的学生而言,掌握扎实的理论知识和基本技能是必需的。所以,在制订教学计划的时候,应该重视基础理论课的重要性,最大限度地拓展专业面,主动应用型,不断扩大基础学科的范围,加强学科之间的有机联系,提高学生的综合能力和创新能力。其次,不断强化实践课教学。对于土木工程专业的学生而言,动手实践能力非常重要,因此,要不断强化土木工程实践教学环节,加强实验、实习、毕业设计各环节的有序性、实用性和真实性,提升学生的实际操作能力。最后,加强人文精神培养,提高学生的综合素质。不管是哪个专业学生,都应该具备良好的道德素质和综合素质。所以要进一步培养学生的综合素质,为学生之后步入工作岗位奠定重要的基础。
2.健全土木工程课程体系。
随着当前经济的快速发展和土木工程专业人才需求的增大,培养“宽口径、多能力”的土木工程人才势在必行。因此,我们应该改变过去单一的专业人才培养模式,合理优化课程体系。首先,优化土木工程课程内容。在课程内容的设置过程中,内容的选择除了要满足专业知识的层次结构之外,还应该根据市场需求进行适当调整。比如,在课程设置的过程中,可以适当增加一些法律课程、经济学课程、计算机课程等,让学生除了掌握专业知识之外,还增强法律意识、计算机技能和经济学观念,不断提高毕业生的全方位能力。其次,优化土木工程课程体系。课程体系作为一个系统工程,内部之间是相互联系、相互补充的。在整合过程中,对于一些相近、重复的内容进行删减和优化,加强实践课程环节的训练,完善毕业设计、课程设计。再次,拓宽专业基础,构建专业公共基础平台。土木工程培养的人才所涉及的行业是与工程相关的,包括建筑工程、交通土建、矿井建设等多方面,专业人才必备的基础知识和专业基础知识基本相同,诸如:力学、结构设计原理、岩土力学、材料学、计算机技术、工程概论等课程,这些都可列为专业公共基础平台,作为基础课程组开设。
一、“土木工程材料”课程教学中存在的问题
(一)课程教学目标不清晰
课程教学目标是设计教学过程的依据,是教师上课的出发点和归宿。“土木工程材料”课程属于土木工程专业的一门必修课程,教师所制定的课程教学目标既要符合课程标准的要求,又要符合学生的实际情况。但从现实情况来看,“土木工程材料”课程存在教学目标不清晰的问题。主要表现为:只是列出了一个笼统的课程教学目标,即让学生通过学习了解常见建筑材料的基本性质,理解并掌握建筑钢材、水泥、混凝土、砂浆的基本性能,具备如何选用建筑材料的能力、分析建筑中与材料有关的问题的能力,并未立足土木工程专业发展需求和人才培养需求,将这一目标细化。课程教学目标不细化、不具体,使其在具体“土木工程材料”课程教学中难以落实,影响课程教学成效。
(二)课程理论、实验教学内容滞后
“土木工程材料”课程是一门理论与实践密切结合的课程,不仅涉及“土木工程材料”的基本理论、基本知识板块,还涉及实验技能板块。但由于土木工程新材料、新技术、新工艺发展非常迅速,导致学校所选用的教材难以及时更新,该课程的理论、实验教学内容都较为滞后。理论教学内容方面,部分材料的生产、组成、性能、影响因素、技术要求、应用等方面讲解不全面,且缺少课外延伸,与行业的发展现状不够贴合;实验教学方面,材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范未及时更新。实际教学中仅设置一些单独的验证性实验,难以将各种新型的“土木工程材料”的实验方法、实验技能和相关标准一一更新验证。从总体上看,土木工程材料课程内容不够完善,且更新不足,导致课程内容质量欠佳。
(三)课程教学方法落后
依据学校的标准,大多数学校“土木工程材料”课程总教学学时为44学时(32理论学时+12实验学时,以理论授课为主,穿插验证性实验项目)。鉴于该课程总学时有限,且教学内容繁杂,致使教师所选用的教学方法较为落后。在具体“土木工程材料”教学中,无论是理论教学还是实验教学,教师都以“填鸭式”的教学模式为主,整个教学过程中,教师与学生的双向互动很少,难以启发学生独立思考,学生的思维能力得不到锻炼,其实际能力很难培养出来。部分教师偶尔使用多媒体设备进行教学,也仅是生搬硬套其他课件,未能将多媒体教学的优势充分发挥出来。长此以往,很难实现预期的教学效果。
(四)课程考核方式单一
“土木工程材料”课程考核环节是非常关键的一个环节。但通常,该课程考核合格与否主要取决于课程期末考试成绩,这种单一的考核模式未能完全反映学生的真实学习水平。从现实情况来看,“土木工程材料”课程仅依赖“结果性”考核,缺少对学生专业知识和技能的评估,忽视了实验考核环节对学生动手能力的考查。从微观层面来讲,“土木工程材料”课程考核重课本、轻实践,重知识、轻能力;从宏观层面来讲,其考核方式单一,存在“形式主义”考核的现象。
二、“土木工程材料”课程教学改革策略
(一)设置清晰的课程教学目标
课程教学目标决定了“土木工程材料”课程教学的方向,是教学改革的核心和前提。按照布鲁姆教育目标分类法来讲,“土木工程材料”课程教学需要满足学生在认知领域、情感领域和动作技能领域的需求,所以,其课程教学目标可细化为以下六个维度。
(二)优化理论和实验教学内容
“土木工程材料”课程应以省级重点专业———土木工程专业为平台,强调与当地需求对接,凸显地方性、应用性和创新性,把知识获得与能力提高联系起来,优化理论和实验教学内容。
理论教学内容方面,要囊括常用材料的技术性质、生产技术、标准、检测方法及应用情况,有关建筑构造、设计施工、预算、建筑经济等方面的基本知识。其中,教师要紧紧抓住各种结构材料的性能和材料的基本性质这两个重点,对材料的组成结构和制备方面的内容可尽量简化或省略。此外,教师还要适当增加新材料、新工艺的介绍。例如,在介绍混凝土时,教师介绍了普通水泥混凝土后,还应简单介绍高性能混凝土、再生骨料混凝土、纳米改性混凝土等新型绿色混凝土材料。
实验教学方面,首先,教师要根据理论教学的进度,安排相应的实验项目,即围绕“材料基本性质与工程应用”“材料性能检测与表征、质量控制与评价”“材料制备方法与性能改善”三个模块设置基础建材实验项目6项。如水泥的基本物理性能、细骨料、混凝土的稠度和强度及配合比设计等实验项目。其次,教师可穿插介绍“土木工程材料”的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范等。最后,新增参观学习活动及调研项目。具体而言,就是组织学生到绿色建材生产企业、展会、施工工地等参观实习;组织学生进行建材种类、应用及价格等市场调研项目,并通过汇报的形式展现参观及调研成果。通过优化理论、实验教学内容,实现教学效果最优化。
(三)更新教学方法
“土木工程材料”课程教学方法改革是适应应用技术型人才培养需求的必然选择。根据“土木工程材料”课程教学特点,在教学过程中教师可以改传统的“灌输式”教学方法为“启发式”教学方法,具体采用以下教学方法。①向导式教学方法,即CDIO教学法,构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),教师引导学生独立完成项目设计,并结合实验项目对设计结果进行验证、调整及应用,提升学生学习体验感、收获感及成就感。②案例教学法。教师对材料的用途,通过工程实例和工程事故分析来进行说明。③与科研相结合的教学方法。结合教师自身的科研成果和工程实践经验,将新材料、新工艺、新标准引入课堂,并成立科研小组,鼓励学生参与教师科研,指导优秀学生申报大学生创新项目研究课题。另外,对教学以外实验项目可通过开放性实验室的形式进行,有一定科研意义的实验项目可由教师指导学生撰写论文。
(四)改进课程考核
课程考核改革要有利于提高教学质量和人才培养目标的实现,有利于增强学生自主学习和分析问题、解决问题的能力,以及创新能力,有利于客观公正地反映学生学习效果和教师教学效果。所以,课程考核改革要突出三个转变,即考核方式向多样化转变、考核内容向注重能力考核的综合化考核转变、成绩评定向科学化(多元化、全程化)转变。根据“土木工程材料”课程特点和学校实际教学情况,结合培养应用型高级工程技术人才的目标,以及土木工程专业学生的就业情况,“土木工程材料”课程考核应采取“期末理论考试+平时考核+实验”相结合的综合考核方式。最终成绩=平时成绩(考勤+课堂参与度+作业)×20%+实验、参观实习、实践项目×40%+期末成绩×40%,由结果考核转变为过程考核,强调学生在学习过程及项目实践过程中能力的获得[2]。
其中,期末成绩按照题库出题进行考核,以闭卷形式进行机考,考试时间90分钟,采用百分制评定成绩,主要考查学生对“土木工程材料”课程中基本概念、基本理论、基本方法的掌握情况。实验考核重在对学生动手能力进行考查,实验成绩均以“A、A-、B、B+、C”来评定,考核指标包括师生互动、操作规范、数据处理、问题解答等。考核时,教师围绕基本实验事先准备若干题目,让学生到实验室进行现场考核,学生随机抽取问题进行解答或模拟操作,实验考核成绩计入实验成绩。参观实习、实践项目依托学校TronClass系统的课程作业、调研任务为基础,筛选有代表性的项目成果进行展示,如优秀项目调研报告、混凝土配合比设计计算书、小课题汇报海报、自主设计实验、举办小型建筑材料展等,都可作为考核项目,按优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级评定。通过改革“土木工程材料”课程考核,确保教师能够公正地评价每个学生的学习成果与表现,可以为后续调整“土木工程课程”教学提供依据。
因为土木工程专业培养的学生需要具有较扎实的数学、物理、化学和计算机技术等自然科学基础知识,文科学生没有经历过系统地、详细地理科课程教学,故文科生不可以攻读土木工程专业。
土木工程专业培养掌握各类土木工程学科的基本理论和基本知识,能在房屋建筑、地下建筑、道路、隧道、桥梁建筑、水电站、港口及近海结构与设施、给水排水和地基处理等领域从事规划、设计、施工、管理和研究工作的高级工程技术人才。
(来源:文章屋网 )
多媒体教学 土木工程材料 应用
一、引言
近年来,随着“大土木”概念的提出,在土木工程专业设置过程中,土木工程材料这门课程的重要性再一次被突出。土木工程材料作为一门专业性和实践性很强的课程,在教学过程中所采用的方法和出现的问题一直被关注。本文结合土木工程材料在教学过程中遇到的问题,从教师授课和学生听课两个方面出发,分析讨论了多媒体教材在土木工程材料教学过程中的应用效果。
二、多媒体教学特色
多媒体教学通常是指采用计算机和视屏技术相结合的一种教学方式,与传统的教学方式不同,它有其自身鲜明的特色:
1.信息量输入紧凑、量多、质高
多媒体的运用免去了板书过程中所消耗的时间,加快了教学进程,提高了单位时间和面积内的信息量,加大了教学容量,提高了教学效率,保证了课堂质量。
2.文字图像清晰直观,风格多样,内容丰富
多媒体教学将传统黑板或白板上的文字变成清晰的大字、色彩鲜艳的图案或是动听的音乐,大大激发了学生的学习兴趣和学习积极性。
3.活跃了课堂气氛,增进了教学过程中的互动
由于多媒体教学在讲述理论知识点同时穿插了大量的工程图片和实验录像,充分调动了课堂气氛。学生在听课的同时也能积极从中思考相应问题,从而大大提高了教学过程中的互动作用。
三、土木工程材料在教学中遇到的问题
1.土木工程材料自身教学特点
土木工程材料作为一门专业基础课程,其主要内容包括土木工程材料的基本物理性质、几大类典型的工程建筑材料(如水泥、混凝土、钢筋、沥青等)。课程涵盖的内容广、所跨的知识面多,如基本的物理概念、有机化学、无机化学、数学分析、材料科学基础等多种学科。同时,土木工程材料又是理论与实践教学相结合的一门课程。实验目的在于加深学生对相关理论知识点的认识,同时让学生初步掌握土木工程材料的基本实验方法。正因为土木工程材料这一自身的教学特点,使得教师和学生在授课和听课环节中均遇到一些问题。
2.教师在授课中遇到的问题
(1)内容多、知识面广,传统教学方式很难在短时间内将概念和知识点讲透
由于土木工程材料课程自身的特点,在授课过程中很难在短时间内将相关概念和知识点叙述清楚。这使得学生在听课时即不能很好理解需掌握的知识点,而且对相关的基本概念也是出于模糊不解的状态,大大降低了授课效果。
(2)土木工程材料有大量工程实践图片无法对学生进行展示
土木工程材料是一门实践性很强的课程,在授课过程中经常会涉及大量工程案例。传统的教学方式只能跟学生描述一个大概,无法提供直观有效的图片和画面。
(3)大量的实验方法和仪器操作无法在课堂进行演示
为了更好地让学生熟悉和掌握土木工程材料的相关性能,课程安排学生有一周时间的实验课时。以往,学生对实验方法和仪器操作的认识基本是在进入实验室后才能慢慢熟悉和了解。而传统的课堂板书则无法清晰明了地将实验方法和仪器展示给学生。
3.学生在听课过程中遇到的问题
(1)学科跨度大、要求掌握的基本知识点多,短时间内难以回忆起相关知识要点
土木工程专业的学生在大一、大二时学习的基础课程主要偏向土木工程方向,而土木工程材料则要求学生需具备基本的物理、化学等专业知识点。因此,学生在学习土木工程材料课程时,对该课程所涉及的相关知识点相对模糊,影响了教学效果。
(2) 听课环节中涉及到许多工程实例因未见过而缺乏深刻的印象
土木工程材料在教学过程中往往会引入一些工程实例来说明某种材料的性能特点。例如,水泥混凝土道面的开裂方式、沥青混凝土道面的车辙破坏等道面工程中常见的几种破损现象。由于大多数学生尚未接触实际工程,因此在讲解工程案例时学生难免会有许多疑点存在。这使得本来不熟悉材料性能的学生产生了不必要的乏味感,在一定程度也会减少学生的学习兴趣和热情。
(3)许多实验方法和设备操作很难在传统的教学模式中得以掌握
土木工程材料在教学环节中安排实验的目的,一是加深学生对相关材料性能的认识和理解;再者也让学生在试验环节中掌握相关实验原理,通过亲自实验培养其动手能力和分析问题的能力。然而,有同学反映理论课上的教学和实验课上的相关知识点未能很好的衔接,导致学生在理论联系实践的环节中出现了疑问。
4.多媒体教学在土木工程材料教学中的实践
通过多媒体教学在土木工程材料教学过程中的应用,学生和老师均取得了良好的效果,笔者经过总结自身的教学经验,得出以下几点:
(1)一定程度上拓宽了上课的内容范围,使课程内容更丰富、饱满
土木工程材料以第二章材料的基本性能为列,在讲解材料的物理性质和力学性质时,必须让学生了解相应的物理和力学方面的基础知识点。特别是讲解材料组成、结构和性能间的知识点时,必须涉及如化学、岩相学及材料学等相关的基本知识点。通过多媒体教学,可以在短时间内给学生提供大量的信息,如公式、图片、动画等,提高了学生的信息接收量,提升了课堂的教学效果。
(2)充实的工程实践图片信息,提高了学生的兴趣,加深了对相关知识点的印象
土木工程材料在工程中应用广泛,同时也遇到了许多工程问题。如水泥混凝土在工程实践中遇到的耐久性问题,主要包括钢筋锈蚀、硫酸盐侵蚀、碱集料反应及冻融破坏等。传统教学在讲解到这部分内容时,通常很难描述清楚这些问题的细节部分,学生在听课过程中也会出现很多疑问和不解。而多媒体教学则只需提供几张工程现场的照片,就能给学生视觉上的冲击,短时间能产生深刻印象,提高了学生的学习积极性。
(3)详细的实验录像能让学生充分了解真实的实验过程
针对学生在实验环节中出现的问题,笔者在备课过程中有意识地增加相应的实验录像。例如,在讲解到钢筋性能的知识点时,通过播放钢筋的拉伸试验录像,让同学们直观的了解钢筋在拉伸过程中的破坏方式,进而介绍了钢筋的断面收缩率和断后伸长率的概念。这种教学方式即能让学生充分认识钢筋在拉伸过程中的断裂形式,同时也让学生掌握了钢筋塑性的相关概念、加深了学生的印象,提高了课堂的效率。
五、结论
本文通过分析土木工程材料这门课程在教学过程中出现的问题,分别从教师授课和学生上课的角度出发,探讨了多媒体教学方式在土木工程材料教学过程中的应用。通过笔者在教学环节中的总结发现,多媒体教学有以下几个优点:
(1)拓宽了上课的内容范围,使课程内容更丰富、饱满。
(2)充实了工程试验图片信息,提高了学生学习积极性,加深了对知识点的印象。
(3)图片和录像等动静结合的方式,让学生能真实了解材料的性能特点,提高授课效率。笔者同时也指出了在多媒体教学中因注意的问题:首先,在备课环节中要做好充分准备,包括对设备的熟悉、上课时相关知识点的搭配和协调;其次,在使用图片和录像等方式时,一定要做好相应的解释,保证学生能充分理解知识点;再次,多媒体教学方式是一种辅助教学的手段,教师在授课过程中不能过分依赖这一方式。只有在保持和发展传统教学优势的基础上,充分利用多媒体教学的优点,才能在今后的教学革新中找到新的突破点。
参考文献:
[1]胡红梅,程瑶.大土木背景下“土木工程材料”的角色定位[J].合肥工业大学学报(社会科学版), 2006,20(4): 34-36.
[2]高校土木工程专业指导委员会.土木工程专业本科教育(四年制)培养目标和毕业生基本规格[M].北京:高等教育出版社,2001.
[3]黄越南.浅谈土木工程人才培养模式与专业教学方法的转变[A].蔡德民.建筑教育改革理论与实践(第6卷)[C].武汉:武汉理工大学出版社,2004. 248-250.
[4]邓德华,肖佳.试论《土木工程材料》课程教学改革[J].长沙铁道学院学报(社会科学版),2006,7(2):78-80.
[5]刘晓琴.高校多媒体教学的有效性研究[D].四川师范大学,2010.6.
关键词:测量学 教学改革 应用型人才
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)04(b)-0149-01
贵州民族大学是一所民族类院校,开设了建筑工程学院,作为工科类学院,测量学是土木类各专业的专业基础课,学习本门课程不仅能培养学生的动手能力,更重要的是为学生在从事勘探、设计、施工方面打下基础。
测量学涉及的内容比较多,传统的测量学实践教学主要选择水准仪、经纬仪等常规测量仪器,在一定区域按四等水准测量精度,要求通过角度、高差、视距等观测,确定测量区域的控制导线,然后进行区域的碎部测量,最后获得测量区域的平面图。[1]
但是传统的知识体系与教学方法已经滞后于现代土木工程专业的人才培养目标。近几年来,全站仪的广泛应用,它是集自动测角、测距、测高于一体,实现对测量数据进行自动获取、显示、存储、传输、识别、处理计算的三维坐标测量系统。电子全站仪现已广泛应用于控制测量、工程放样、安装测量、形变监测、地形测绘等领域,成为实现测量工程内外一体化、自动化、智能化的关键系统。测绘技术的作用领域不断扩大,社会对测绘的重视程度也不断提高,这一切都向测量学课程教学提出了更高的要求,如何满足土木工程人才培养的目标以及测量学的最新发展动态,以适应土木工程专业的就业需要,所以土木工程专业测量课程实践教学改革势在必行。
1 测量学课程教学过程中面临的问题
1.1 教材的选取
目前测量学书籍琳琅满目,选择性很广,从现有土木工程专业的测量教材来看,很多教材的内容落后于生产现场的需要。教材的更新速度很慢,对于新测绘技术的引入部分较少,重点在水准仪和经纬仪的讲解,新测绘内容只是作为了解内容,概括性的进行介绍,不能满足社会和科技的要求。
1.2 课时安排的矛盾
“土木工程测量”教学一般只有36个学时,其中还包括理论课程与实践环节,而我们要完成测量学的基本概念、水准测量、角度测量、距离测量及直线定线、测量误差的基本知识、地形图的基本知识、小地区控制测量、大比例尺地形图的测绘、地形图的应用、施工测量的基本工作、建筑场地的施工控制测量、工程建筑物的施工测量等教学任务。理论课程的学习占据很大一部分学时,实践环节的课时就相对薄弱,学生的实践能力得不到提高。
1.3 实验室器材的滞后
近年来,建筑业的发展日新月异,新仪器在不断的发展与进步,这就要求测量学课程教学也要进一步完善。一般院校能满足水准仪与经纬仪的实验要求,但是对于新仪器、新技术应用还有很大的难度。
1.4 教师知识储备的不足
“土木工程测量”这门课程要求操作性比较强,在各种新技术、新方法和新仪器不断涌现的情况下,其时效性亦很明显。这就需要教师不断更新自己的知识储备,与时俱进,这样学生在毕业后进入工作岗位,能很快的进入工作状态。[2]
1.5 施工工程中理论性与实践性的差异
理论知识与实际工程还是有很大的差异,很多刚进入工作岗位的学生都有一个疑惑,书本上的知识和实际操作还是有很大的区别,土木工程测量作为一门实践性很强的课程,就应该减少施工中理论性与实践性的差异。因此在教学过程中,针对土木工程专业的学生应该加强学生在工业与民用建筑施工测量。
2 测量学在土木工程专业教学中改革的思路
各种问题的存在要求我们必须对土木工程测量这门课程进行教学方法的改革。需要对高校的实验室、实习,教师能力培养以及课程的教学内容、教学方法等方面进行积极的探索和改革,寻求更加合理的教学模式,以提升教学效果,提高学生的学习能力、实践能力和适应发展能力,以适应社会的需要。
2.1 调整教学内容
在课时不能增加的情况下,有针对性的进行教学,重点放在水准测量、角度测量和距离测量的基本技能掌握、地形图的识读与应用、建筑场地的施工测量上,并在理论讲授的同时与实践结合,只有通过实践教学环节才能加深学生对理论部分的认知。其他章节的内容可以作为了解内容进行简单的讲解,这样可以缓解课时的紧张。
2.2 新仪器的引进与应用
测量教学仪器的落后和数量不足,已经严重影响了工程测量的教学和学生实践能力的培养。加快测量实验室建设,电子经纬仪、高智能全站仪、GPS等先进仪器尚须添置。在教学中应当增加新仪器理论和应用的内容。需要增加:(1)全站仪及数字一体化测图技术。(2)GPS定位技术及测量方法。(3)建筑物变形监测模型化。有效缓解教材内容更新速度慢、课程内容跟不上科技发展的压力,这些内容的引进为学生毕业后在工作中运用新仪器打好坚实的基础。
2.3 教学质量提高及内容的多元化
(1)教师自身素质,目前高校教师一般是刚走出学校的硕士生、博士生,理论知识扎实,但是在实践方面能力不足,教师应该在努力提高教学水平的同时,积极参与科研、投身生产,不断完善自身的知识结构和能力结构,积极承担或参与科研课题,从事生产项目,不断积累实践经验,以便增强科研和生产能力,促进工程测量实践教学质量的进一步提高。
(2)录像教学,在教学过程中可以让学生观看一些具体工程实例,如:线路放样、渠道测量、地形图测图等的录像。并且把水准仪、经纬仪、全站仪的操作步骤也制作成录像。用观看录像的方式教学,既可以提高学生学习的兴趣,又可以提高感性认识。
(3)仪器技能大赛,采用仪器技能比赛的形式,提高学生实验的积极性。每年定期举行校级的土木工程专业测绘仪器操作技能比赛,这项制度使学生对测量实验更积极主动,经过较长时间锻炼后,学生的动手能力明显增强。
3 结论
工程测量课程教学改革是一项长期而艰巨的任务。面对社会发展对新仪器、新技术的要求,教师只有通过艰苦的努力,坚持对《土木工程测量》课程进行深层次的教学改革,充分考虑现代测绘科学技术发展和不同专业方向对测量技术的应用状况,才能从根本上保证土木工程测量课程的教学质量,培养出合格的适应现代测绘技术的综合型技术人才。
参考文献