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Keywords: City Road and bridge; construction; quality; problems; Countermeasures
中图分类号: K928.78文献标识码:A文章编号:
1城市道路桥梁施工存在的质量问题
1.1桥梁裂缝问题
桥梁裂缝问题比较复杂,影响因素很多,包括施工过程、外力作用以及混凝土的材料性质、构造特点等等。裂缝形成的主要原因是在混凝土浇筑初期,内部聚集了大量的水泥水化热并且很难散发出去,造成温度明显升高,而在拆模的过程中温度降低很快,这种温度陡降的情况会在混凝土表面产生膨胀应力。而且在混凝土浇筑初期,混凝土的抗拉强度非常低,不能承受温差产生的表面拉应力,这样就很容易形成裂缝。
1.2路面与桥梁连接的质量问题
在城市道路桥梁工程施工的过程中,桥梁与路面是两个不同的单项工程,在施工末期时要接触接缝连接的问题,如果在这个过程中处理不当,就会在投入使用中出现沉陷问题,这样也会给交通带来质量,影响车辆的通行,要不就是被迫减速,否则就要跳车,都不能保证人们和车辆的安全。这是因为,路面与桥梁的质量问题主要是压实机械的作业面非常狭小而造成了压实不到位,这样在建成通车以后就会引起路基的压缩沉降或者是收缩裂缝问题等等。
1,3城市道路路面的平整度问题
主要质量影响因素有:①路基与基层的质量。路面的基础是路基,如果是路基防护排水不完善或者是路基填料不合适等引起了路基不均匀沉陷之类的问题,势必会造成路面的不平整问题。基层的管理不严或者是工艺水平地下也会使得沥青路面的厚度会有非常显著的差异。虽然在竣工验收时,表面的平整度看起来会比较好,但是在过往车辆反复作用以后,会由于不同的面层厚度,使得不同位置的路面出现小的不平整。②面层摊铺的材料质量。如果出现了不合理的沥青混合料,出现较大的油石比,会使铺筑的路面出现松散;此外,如果是矿料的质量不好,细长扁平颗粒含量过高或者集料的压碎值以及石料的抗压强度太差,会降低路面混合料的稳定程度,使得路面出现各种病害。沥青混合料拌和不均匀也会影响路面的平整度。
2提高道路桥梁施工质量的措施
2.1控制道路与桥梁过渡段的均匀沉降
(1)优化施工时间
道路建设中应尽可能地提前软土地基路段的施工时间,特别是桥台地段的施工时间,通过增加预压时间,以减少软基路堤工后沉降。同时,在桥台结构完成后,尽快安排过渡段路堤与一般填土路堤的施工,在路堤与桥台连接部位,路堤与锥坡预压填土应同步填筑与碾压。
(2)设置搅拌桩过渡段
在桥台处设置搅拌桩过渡段,并在搅拌桩过渡段末端与袋装砂井或塑料排水板加密区交接处设置土工织物砂垫层,以协调变形。
(3)准确安装检查井
检查井的砌筑质量应能较好地控制井室与井口中心位置,防止井体出现变形;检查井的井盖和座一定要配套好,安装时其座浆必须要饱满,轻重型号与面底不能错用,铁爬的安装要控制好,上、下第一步的位置偏差不能太大,平面位置必须准确。
(4)台背路堤填筑前的排水
施工台背路堤的施工应按《公路排水设计规范》要求,充分注意填土的排水,防止水对填土的浸泡和冲刷,可以通过设置横向泄水管和盲沟,使施工填土不至于被浸泡而满足填筑压实度的要求。
2.2控制桥梁裂缝
(1)选择优质混凝土修补材料,修补混凝土面板
TK聚合物砂浆是一种新型的混凝土表面修补材料,其分子中的活性基因与水泥水化中游离的Ca2+、Al3+、Fe2+等离子进行交换,形成特殊的桥键,改善了聚合物水泥砂浆的组织结构及内部应力状态,使其承受变形能力增加,大大减少微隙产生的可能性。同时。聚合物乳液在混凝土表面迅速凝结,形成致密、坚韧的保护膜,填充于水泥颗粒之间,减少雨水渗漏而引起的混凝土腐蚀和钢筋锈蚀。
(2)严格控制混凝土施工配合比
根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。同时,配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。
(3)加强混凝土模板强度
施工过程中,通过控制混凝土入模时的温度、分层浇筑及合理的养护措施来保证工程的质量。浇注腹板混凝土时振捣要充分,不漏振、不欠振保证混凝土浇注密实度。对计划中的临时大开间材料吊装堆放区域部位的模板支撑架设前,应预先考虑采用加密立杆和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施、减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载,防止裂缝的发生。
2.3控制路面平整度
(1)控制松铺厚度
在基层施工中,严格抓好松铺厚度,在最佳含水量的碾压尽量减少基层成型,经初压后进行人工整修,特别要加强基层边缘立模处的压实度,对因特殊情况碾不到位的应采用工人锤和振动夯,分层夯实,以确保其结构层的质量。同时还要注意确保铺层材料的防水性。铺层材料的防水层在施工过程中应予以充分重视,要保证铺筑后基本不会透水,以防止水渗入材料引起各种水损坏,从而缩短桥梁铺面层的使用寿命。对于处于非冰冻地区的道路桥梁,可以在桥梁铺面层铺上一定厚度的防水混凝土(厚度可达到8~10cm);对于处于冰冻地区而可能出现裂纹的道路桥梁上,可以铺上沥青混凝土或者贴式混凝土,有效预防桥梁铺装层出现裂纹。
(2)控制基层的平整
在面层摊铺之前要认真清扫表面,保证基层表面的整洁,不存在松散的浮料及杂质。若有泥土可采用压力水冲洗,若基层表面的局部下封层已脱落,应在脱落处把基层表面清洗干净,在补洒透层沥青或者补下封层,保证面层的平整度。
(3)提高回填质量
道路开槽至旋喷桩桩顶,将桩间软泥尽可能用人工清理干净后回填碎石至设计标高,采用振动压路机进行碾压,静碾一遍,振动两遍,以保证碎石填满桩间空隙。在回填沟槽的分段填土时,以分层倒退的方式留出台阶,且台阶的高应等于压实厚度,其台阶宽≥1m。填土过程中的大石块必须取出,而对于尺寸大于10cm的硬土块应将其打碎或取出。
3道路桥梁养护
3.1完善组织机构
要加强桥梁管养,应根据养护里程、辖区内桥梁数量设立若干名专职桥梁养护工程师。并保证其工作性质的相对稳定;不能随意换动。桥梁养护工程师负责制定、安排桥梁年度定期检查计划,组织实施辖区内桥梁养护的定期检查,提出检查报告。由桥梁养护工程师主持辖区内桥梁的养护、检测、维修、改造工作,考核桥梁日常养护质量,收集整理辖区桥梁的技术档案、提出年度大、中修以及改造计划,负责监督落实和质量控制。
3.2设立专业养护队伍
各级公路局领导高度重视桥梁养护工作,要逐步培养骨干,成立专业养护队。桥梁养护突出的是一个“专”字,做到专业人员、专门程序、专用方法,以保证桥梁工程师的工作部署落实到位,随时掌握桥梁的使用状况,处治各种危急突发事件,并使队伍逐渐从日常养护过渡到具备进行桥梁中、小修甚至大。
3.3严格桥梁检查制度
养护队对桥梁以及各种防护设施应坚持日常养护巡查,注意观察桥梁的使用状况,做好巡查记录。同时各级桥梁养护工程师应分别组织经常性检查、定期检查和专业检查。经常性检查:由县级桥梁工程师组织实施,以目测为主,配合简单工具,至少每季度一次,填写“经常性检查记录表”上报。
3.4建立专门的桥梁档案
将桥梁档案的管理作为各级公路管理机构所进行的技术档案管理的重点来抓。除新建桥梁按规定收集竣工图表以及验收报告以外,对辖区的所有桥梁都要进行建档管理,实现一桥一册一档。要对每座桥梁建立基本状况卡片,收集设计施工文件,历次改造工程,大、中、小修施工原始记录,竣工验收资料,对历次自然灾害意外损害以及违章超重车辆运行情况进行详细的记录。连同“桥梁经常检查表”、“定期检查数据表”等有关照片、音像资料等全部归档管理。为桥梁的科学规范管理打好坚实基础。
4结语
城市道路施工质量对城市的形象,市民的出行以及城市经济建设都有这重要的影响。因此,我们必须认真执行城市道路的有关施工规范及规程,对各工序施工严格按规范控制,使城市道路施工质量不断提高。
中图分类号:U448.14 文献标识码: A 文章编号:
预应力技术之所以能够被广泛地运用到道路桥梁的施工中,是因为它具有很明显的优势。预应力混凝土的结构能够有效地阻止混凝土的开裂,减轻结构本身的种类,拓宽桥梁的跨度,行车较为舒适,刚度比较大。这些优势都促使了它能够普遍的应用到道路桥梁的施工中。可是预应力技术在桥梁施工中出现的问题也很普遍,给工程结构和施工的质量带来了严重的影响,这已经受到了无数专家的关注。
预应力技术在桥梁道路施工中的运用
预应力技术在加固施工中的应用
桥梁道路的加固一般是通过改善结构性能和补强构件来提升桥梁道路的承
载力,从而延长它的使用年限,满通的要求。一般加固的方法有,体外预应力的加固、改变受力体系来加固以及桥面补强层的加固等等。在实际的情况中,卸载的主要目的就是为了减小加固施工时混凝土结构的初始应变,以先对构件施加预应力,使构件的受拉区产生压应力。受压区产生拉应力,使构件在初弯矩时的压应变和拉应变减小,这样可以提高构件在极限承载力时的应变增量和应力,充分发挥加固钢筋的作用。
(二)预应力技术在混凝土多跨连续梁的应用
多跨连续梁有正弯矩区域和负弯矩区域。一般情况下,跨中为正弯矩,支座处为负弯矩。当桥梁的抗剪承载力和抗弯承载力达不到要求时,就需要做一些加固处理。当跨中正弯矩区抗弯承载力不足时,可以采用施工比较容易的粘贴碳纤维的方法进行加固。
(三)预应力技术在受弯结构中的应用
碳纤维具有高强度、施工简单的特点。所以对受弯构建进行加同的方法广泛地采用粘贴碳纤维片材。但是在加固前结构就已经具有初始的内应力,混凝土有了初始拉应变和压应变,当混凝土受压区压应变达到或超过混凝土的极限压应变时,构件达到或超过了极限承载力。碳纤维片材的最终盈利是由混凝土的应变增量决定的,比如当初始应变较大时,碳纤维片材的应力较小构件就破坏了,那么就没有充分发挥碳纤维强度高的特点。可以在粘贴碳纤维片材时就对其施加预应力。使其附有初始拉应力,从而提高当构件破坏时的碳纤维片材的应力。充分发挥其强度。
二、预应力在道路桥梁施工中出现的问题
(一)孔道堵塞问题
预留孔道堵塞或塌陷会使预应力钢筋不能顺利通过,这样会影响张拉的效果,进而影响灌注工程质量,产生这种现象的原因是在水泥还尚未凝固之前就抽芯,这样就没有一定的强度,或抽芯太迟就可能会拔断橡胶抽拔管。
(二)波纹管堵塞
堵管的主要意思是在混凝土浇筑后波纹管出现堵塞的现象,波纹管堵塞会使得后期预应力钢绞线穿束无法通过或张拉预应力时,钢绞线实际值与设计值有距。这样就造成不必要的麻烦,既影响了工期义耗费了人力。产生这种现象的原因是在施工过程中施工人员没有严格按照规范安装波纹管。引起波纹管定位不准确导致弯折、套管接头松动,或者是在浇筑过程中,施工人员操作不当,造成波纹管破裂。直接造成了混凝土水泥浆深入到波纹管而堵塞了波纹管。另外,波纹管本身的质量缺陷也会引起水泥浆渗漏造成的堵管。
(三)预应力构件张拉前出现裂缝问题
预应力构件张拉前出现的裂缝问题通常是由温差和收缩造成的。并且钢筋砼结构在使用荷载作用下出现裂缝是难以避免的,但是在预制场内的构件要尽量避免裂缝。裂缝主要出现在表面处,有时是在箍筋位置,有时从构件顶面一直延伸到构件侧面。
(四)预应力超长时出现的一段张拉工艺问题
目前我国国内浇筑大跨度预应力连续箱粱底板预应力通常采用一端张拉工艺。但是根据国内外有关规范,跨度在30m或30m以上的预应力桥梁,都要采用两端对称张拉工艺,才能保证跨中承载力。否则就会导致因跨中承载力不足而造成的正截面裂缝。根据有关调查资料显示,在我国目前通车的公路桥梁中存在着大量的因张拉工艺不合理出现的裂缝现象。
(五)后张预应力结构张拉力控制的问题
预应力施工不规范。主要是张拉力控制是否正确对预应力桥梁质量有较大影响。张拉作业一般是同时控制张拉力和预应力筋伸长量,以张拉力为主,用伸长值校核张拉力。通常情况下张拉力的计量是采用1.5级油压,但是这种计量误差较大。因为有的千斤顶没有经计量标定就张拉,而且大部分张拉人员未经专业培训,或者作业时不够专心,就会出现较大误差。特别当多柬张拉时,由于每柬张拉力都不一样,往往在计算预应力筋的伸长值时不准确,不清楚弹性模量取值。这样就造成实际张拉时难以做到将伸长量按规范规定控制的范围内。
针对预应力相关技术问题提出的解决措施
遇到堵管的问题,首先应该依照预应力筋的曲线坐标,将孔道堵塞的地方标注好,避开梁的主筋地方,利用冲击钻缓慢的进行开孔,清除波纹波纹管中的水泥浆块,让钢绞线能够顺利地穿过波纹管并且可以自由地伸缩,待张拉完毕后,用高一等级的微膨胀混凝土来封堵孔洞。可以采用以下措施来进行预防工作。在施工下料之前,对波纹管的质量进行仔细检查,,对于有缺陷的波纹管应该及时发现,在浇灌混凝土前应该确认波纹管的安装位置是否准确,有没有固定好。检查套管接头的连接是否牢固,其密闭性是否达到了要求。在浇筑混凝土的过程中,注意波纹管的保护,尽量避免振捣棒去破坏波纹管。
为预防表面温度裂缝,应控制构件内外过大的温差,在夏季施工时优先使用低水化热水泥。在低温时预制构件应采取保温措施,不要过早拆除模板。对空心板等薄壁构件适当延长拆模时间,使之缓慢降温。预制构件和台座之间应涂刷有效隔离剂以预防粘接,使构件不受底模热胀冷缩的作用。在砼浇筑前的施工作业中应注意保护隔离剂,对于用长线法生产先张构件应及时放松应力筋,以减少约束作用。
总之,预应力在道路桥梁施工中是一项复杂的工艺。在预应力施工中要不断采用新技术、新材料以及新工艺,对施工人员进行技能培训,严格按照规范办事,保证工程的顺利施工和工程施工质量。
结束语
国家要想跟上世界发展的步伐就必须做好相关基础设施的建设,桥梁道路建设对于社会经济发展的重要性不言而喻。交通是保障城市运转,经济迅速发展的一大重要因素。路修好了,经济发展节奏也就快起来了。因此,抓好桥梁道路的建设势在必行。
相比于传统的工艺,预应力工艺更为复杂,但是对道路桥梁的使用寿命和承载能力有优势。桥梁道路施工中的预应力技术以其独有的优势在建设中起着不可代替的作用。在未来的基础设施建设中,预应力技术也将会在桥梁道路的建设中不断完善并提高,达到世界顶尖水平,从而为国家的经济发展做贡献。
参考文献
[1]高国华.道路桥梁施工中应注意的问题探讨[J].中国科技财富,2010(6)
[2]刘刚伟.公路桥梁施工中预应力技术措施探讨[J].科技创新导报,2010(21)
【中图分类号】G【文献标识码】B【文章编号】1008-1216(2015)09C-0039-02
随着国家公路基础设施建设对交通土建类人才需求的不断增加,许多高等职业教育院校相继开设了道路桥梁工程技术专业。但是,各类学校的道桥专业在专业建设中存在诸多问题,集中体现在:专业人才培养定位不够准确、学生的岗位能力无法满足岗位技能的实际需要。究其根源,一个主要原因是课程体系设计不够科学,而课程程体系设置是否合理直接关系到人才培养的质量。针对这种情况,我院对道路桥梁工程技术专业实施了基于工作过程系统化的课程体系建设改革,体现了教学与岗位需要相结合、工学交替的办学特色。
一、专业人才培养目标定位
由专业带头人、专任教师和来自企业的一线专家共同组成专业建设委员会,共同深入企业,进行广泛的调研,并结合对毕业生的跟踪调查,掌握企业对毕业生的需求状况、技能要求,从而进行人才培养目标定位。调研发现,我院的学生毕业后主要去向是范围内的公路建设企业、公路监理企业及公路养护部门,主要从事公路工程测量、施工、试验检测、监理等基础性的技术工作。学生的初次就业岗位主要是测量员、材料员、施工员、资料员、安全员等,经过几年的工程实践,慢慢向中高级岗位,如施工工长、质检部部长、工程部部长等发展。
企业对毕业生的能力要求是:具有一定的公路施工能力、测量放样能力、试验检测能力及施工管理能力。
针对企业岗位对毕业生的综合技能要求,结合我院学生的生源特点,我们将专业人才培养目标进行如下定位:主要培养具备道路与桥梁生产一线必需的基础知识和专业技能,具有较强的工程实践能力,具备一定的施工现场管理能力,具有吃苦耐劳精神和敬业精神的高级技能型专门人才。
二、工作过程系统化课程设计
(一)课程设计思路
在课程设计中,首先与企业岗位对话,以生产岗位对毕业生的技能要求为根本出发点,以就业为导向按照公路工程职业岗位(群)知识、能力、素质要求,校企共同制定人才培养方案,基于公路工程建设过程,参照职业资格认证标准,系统开发教学项目和实训项目。
(二)课程体系构建
根据校企专业建设委员会前期的调研,进行道路桥梁施工过程的岗位群分析,得到本专业对应的工作范围,也就是所说的职业行动领域;对各职业行动领域职能进行分析,得到每一个领域的典型工作任务,就是基本行动领域;分析整理归纳出典型工作任务对应的职业能力要求,进而得出学习领域课程,通过一系列的分析,就得到了本专业职业岗位与课程之间的相互关系。这就是开发基于工作过程系统化课程体系的基本主线,课程开发的逻辑思路如图1所示:
图1 道路桥梁工程技术专业课程体系开发流程
按照职业岗位的要求,重新构建以工作过程为导向的课程体系,形成新的职业基本素质课程模块、职业基本能力课程模块、职业核心能力课程模块、职业方向拓展模块等四个模块的课程体系结构,如图2所示:
图2 道桥专业课程体系构成
三、专业核心课程确立及建设
通过对公路工程工作岗位的能力分析,按照课程在人才培养模式中的作用,确定工程测量技术、道路材料、路基施工技术、路面施工技术、桥梁施工技术这5门对学生岗位核心能力培养起至关重要作用的课程,作为专业核心课程建设。这5门课程按生产工作过程设置教学内容,利用校内现有的实习实训设备并结合校外实训基地,实行“教学做一体化”教学,以达到培养学生核心能力的目的。
专业核心课程建设要真正体现工学结合, (下转44页)
(上接39页)按路桥施工项目工作过程设置课程结构,以典型工作任务制定教学内容,在建设的过程中与企业合作,共同制定课程标准和课程建设实施方案,编写工学结合的教材,制作电子教案、课件、习题库及试题库。
四、实践教学体系设计
实践教学在高职教育中起着举足轻重的作用,道路桥梁工程技术专业更要突出对学生岗位工作技能的培养,因此我们在课程体系建设中更加注重实践教学环节的设计。实践教学主要由课内实践教学、综合实训和顶岗实习组成。我院在实践教学改革中,主要做了以下几方面工作:
1.改变课时结构,增加实践教学课时:新一轮人才培养方案中总学时为3020学时,其中实践教学为1830学时,约占总学时的61%,极大地满足了公路工程工作岗位对学生技能培养的要求。
2.按道路桥梁工程施工过程对学生技能的要求,精心设计综合实训项目。
(1)认知实习:在学生入学时或者是在课程进行中,根据需要组织学生到公路桥梁施工现场进行参观,了解工程结构物各部分的结构和组成,认识路桥工程各主要构造物并了解其基本施工工艺、施工方法。增强学生对本专业的感性认识,树立初步的专业思想。
(2)道路工程制图与CAD实训:学生通过运用AutoCAD命令来绘制专业的道路工程图,做到将道路工程制图与CAD绘图有机结合、AutoCAD与专业图相结合,使他们具有一定的专业图识读能力与计算机绘图能力。
(3)工程测量综合实习、实训:普通水准测量,水平角、竖直角测量,四等水准测量,视距测量;大平板仪测图,小平板仪与经纬仪测图;测量技术综合实训。
(4)专业技能综合实训:第四、五学期,根据本地区气候特点及本专业明显的季节性,将教学过程与生产过程紧密结合,实行“春去秋回”的工学交替的教学方式。本地区的施工期一般在每年的5月至11月,因此我院安排学生在第四学期的开学初至5月1日,在校内进行专业核心课程的理论知识学习,从5月1日开始安排学生到校外实训基地进行为期半年的师傅带徒弟式的综合实习,进行职业能力综合训练,直到10月末工程建设项目完工或停工时,回到学校,继续完成专业核心课程的教学任务。主要是几项涉及到施工方面综合技能的重要的、大的实训项目,如路基施工、路面施工、桥梁施工,课程结构完全是C类课程,通过本阶段在校外实施以真实的工程项目为载体的教学做一体化综合实践训练,使学生具备工程施工、施工管理等综合实务能力。
(5)顶岗实习:第六学期,学生直接到各类企业进行为期半年的带薪顶岗实习,将所学知识与工程实际紧密联系起来,边工作边学习,完成毕业设计(论文),并由企业的高水平专家或能工巧匠担任实训指导教师。
五、结论
我院以道路桥梁施工过程为导向,以培养学生的岗位综合技能为根本出发点,校企合作进行人才培养目标定位,实施基于工作过程系统化的课程体系建设改革,教学目标符合高职对学生技能培养的要求;按照岗位的典型工作任务对课程体系进行序化整合,课程内容突出工程施工过程,教学内容满足岗位的工作需要,教学改革取得了较好的效果。
基金项目:高等学校科学技术研究项目:高职院校基于工作过程系统化的教学模式研究,项目编号:NJSY12287
参考文献:
[1]罗云军.高职路桥专业培养技术技能型人才的探讨[J].中国职业技术教育,2015,(2).
[2]覃峰.道路桥梁工程技术专业课程体系改革探索[J].广西教育,2013,(4).
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)33-0088-02
双语教学(Bilingual Education)是指在课堂教学中以两种语言作为媒介,同时使用外语和母语进行教学的一种体系。教育部在2001年制定了《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》,其中明确指出:“高校积极开展以英语等外语进行公共课和专业课教学,努力使5%~10%的课程能使用双语授课。”因此,双语教学研究是土木工程专业教学改革的重要组成部分之一,推进双语教学理论和实践方法的发展对于提高土木工程专业教学质量具有重要的意义。本论文以《半刚性基层沥青路面路用性能试验检测》课程为例,对土木工程专业课程中行之有效的双语教学模式进行了积极探索。
一、课程简介
《半刚性基层沥青路面路用性能试验检测》是南京林业大学土木工程专业的一门专业选修课。本课程的教学目的和任务是通过理论和实验教学,学生能够较为深入地掌握道路工程中广泛使用的无机结合料稳定材料以及沥青和沥青混合料的基本知识,熟悉材料主要性能参数的试验方法,为今后学习道路工程方面的专业课程和从事道路工程的设计、施工、检测以及科学研究打下良好的基础。
二、双语教学模式
两年来,本人在所讲授的我校2010级和2011级土木工程专业本科三年级课程《半刚性基层沥青路面路用性能试验检测》的部分课时内尝试进行了双语教学,并从下面几个方面对土木工程专业课程双语教学模式进行了综合考虑,从而为申请校级人才培养模式改革专项课题以及校级双语课程立项做好了充足的准备。
1.教材选用。按照双语教学要求,教材最好选用英文原版教材。但是就这门课程的具体情况而言,经过大量文献调研和搜索,没有发现可供选择的国外原版教材。主要原因是国外尤其是欧美国家主要采用柔性基层沥青路面结构,对半刚性基层路面结构和材料研究很少,专业教学体系和内容存在客观的差别。而且,国内外道路工程的相关规范存在较大的区别,并不能直接照搬照套。另外,目前也未见以国内规范为基础的道路工程专业课的自编英文版教材出版。因此,为了解决教材的问题,本人以在国外攻读博士阶段收集的英文教学讲义为基础,按照我校本科专业课程教学大纲的要求,自行整理和编写课程讲义材料用于校内教学。
2.课件制作。多媒体教学具有包含信息量大质优、呈现方式清晰直观、图文声像并茂等优点,在双语教学中被广泛使用。在本门课程的双语教学中,根据双语教学特点以及课程内容进行有针对性的多媒体英文课件制作。在课件形式上以道路工程图片和道路建筑材料性能试验录像为主,相关文字描述为辅,给学生以更直观的印象,有助于学生更好地理解各种概念和方法,调动其学习积极性和互动性。另外,在英文使用上重名词轻语法,可以消除学生因双语教学产生的畏难情绪,毕竟专业课的双语教学并不等同于基础的英语课程教学。在重点的概念、理论、试验方法等名词旁边一般还需要注上对应的中文解释,以利于学生更好地理解。
3.授课方法。目前开展的双语教学一般是基于英文教材和课件,而讲授方式一般采用以下三种:以中文讲授为主、中英文交替讲授、以英文讲授为主。具体采用何种方式要根据师资和学生的实际情况而定。采用中文进行课程讲授,可以使学生更全面地理解所学的专业知识,减小学习难度,提高学习积极性,但是不符合双语教学的本质要求和目标,失去了双语教学的意义。纯英文讲授是双语教学的高级形式,可以使学生更直观地感受国外教学模式,强化学生的英语听说读写能力,但是对于任课教师的英语能力要求较高,还可能造成学生忙于思考语言本身而造成课程知识的理解困难,教学效果反而下降。对于本门课程的实际情况来说,采用中英文结合讲授是较为适宜的授课方式,可以做到提高英文能力和掌握专业知识这两个主要双语教学目标的平衡。在具体授课过程中,如何确定中文和英文的使用比例是一个关键问题。为了比较双语搭配模式对教学效果的影响,分别设定几种不同的双语使用比例进行实验性教学。通过观察教学效果和分析学生的反馈信息可以发现,对于一些重要的概念、理论以及方法应同时采用中英文进行板书和讲解,对于本课程的重点和难点,在采用英文进行详细的讲授后,还应采用中文进行简单的解释和强调,使学生可以更快和更准确地理解课程的主体知识。对于其他较为浅显的知识,例如工程背景、材料生产工艺、道路施工过程等可以采用全英文讲授,尽量在授课过程中给学生创造出更为真实的语言环境,调动其学习积极性。
4.考核方式。对于本门课程的考核应采用更灵活和多样化的方式,加大平时成绩所占比重。首先,在课堂教学中应加强使用英文与学生进行互动。进行课堂提问时,多鼓励学生使用英文作答,提供给学生更多的锻炼英文口语的机会,对于在该环节表现较好的学生给予适当的平时成绩加分。其次,在布置课后作业时,也应鼓励学生采用英文作答,在作业完成质量近似的情况下,对于采用英文作答的学生,其作业成绩应提高一个档次。另外,在课余时间还应布置适量的英文科技文献阅读任务,以同时达到了解本专业最新科研进展和巩固双语教学的学习效果的双重目的。对于期末考试,同时采用中英文进行出题,应有针对性地设置一些试题指定采用英文作答,其他试题可以使用中文作答,但对于使用英文作答的学生进行适当的加分进行鼓励。最终,综合考虑期末考试成绩、平时表现、作业和文献阅读情况以及试验报告给出课程总成绩。
三、教学效果评价
为了评价本门课程双语教学的授课效果,对我校2010级和2011级土木工程专业(交通土建工程方向)6个班130名同学进行了无记名问卷调查。问卷内容主要涵括学生自身的英语水平、相关专业知识背景、本文课程双语教学模式的接受程度和反馈建议等。从调查问卷结果可以看出,学生个人的英语基础对于双语教学效果有着显著的影响,通过六级考试的学生对双语教学表现出了更浓厚的兴趣,具有更高的学习积极性;通过四级考试的学生次之;英语基础较差的目前没有通过四级考试的学生对于双语教学存在一定的抵触情绪。另外,对于道路工程基础知识掌握较好的学生也更乐于接受双语教学,表现为与本门课程知识密切相关的《路基路面工程》课程成绩较高的学生对于本门课程的学习兴趣更高,学习效果和成绩更为理想;相反,其他学生表现出一定的厌学情绪。这意味着在双语教学过程中应该根据学生的英语和专业知识水平差异进行分层次教学,做到因材施教。通过教学效果调查,也得到了很多学生对于目前这种双语教学模式的反馈意见和建议,比如双语教学课时偏少、与《土木工程专业外语》授课内容缺少联系、任课教师英语口语的语速和口音问题、英文文献阅读存在很大困难、在上课过程中很难同时兼顾英语和专业知识的理解等。因此,在今后的双语教学模式研究中应重点解决上述问题。
目前,随着土木工程专业知识和教育体系的发展和革新,对于土木工程专业课程双语教学模式的科学性和合理性要求也越来越高。本文结合笔者近两年的教学实践,从教材选用、课件制作、授课方法和考核方式四个方面出发,对于土木工程专业课程双语教学模式进行了探讨,并通过基于问卷调查的意见反馈对双语教学效果进行了评价,相关研究成果和经验可为全面提高大学土木工程专业教学质量提供一定的帮助。
参考文献:
[1]霍俊芳.土木工程专业双语教学初探[J].内蒙古工业大学学报(社会科学版),2005,14(1):93-94,119.
[2]李静,于述强,王积静.《土木工程概论》课程双语教学的新探索[J].科技资讯,2010,(3):147.
[3]陶庭叶,李晓莉,高飞.土木工程专业工程测量双语教学探讨[J].土木建筑教育改革理论与实践,2010,(12):325-328.
二、基本条件
1、助理工程师(初级职称):大学本科毕业后从事本工作满半年以上;大学专科毕业后从事本专业工作满一年以上;中专、高中、初中毕业后担任员级职务三年以上。
2、工程师(中级职称):大学本科毕业后,担任助理级职务满三年以上;专科毕业后,担任助理级职务满四年以上;中专、高中毕业后担任助理级职务满五年上。
3、高级工程师(高级职称):大学本科毕业后,从事本专业技术工作10年以上,取得中级职务任职资格,并从事中级职务工作5年以上;参加工作后取得本专业或相近专业的大学本科学历,从事本专业技术工作10年以上,取得中级职务任职资格5年以上。
三、材料要求
为了保证申报材料的真实性,凡涉及申报对象的学历、专业年限、考试成绩、任职年限及本人的工作能力和主要业绩、奖惩情况,须由申报单位核实后,按规定的要求提交以下主要材料:
1、《专业技术职务评审表》(中、初级一式二份)、附件表(一式一份);
2、上一年度的《专业技术人员考核登记表》;
3、专业论文和业务工作总结;
4、其它能反映本人工作能力和重要业绩的相关材料;
5、《专业技术人员水平能力测试合格证》;
6、一寸免冠彩照5张、身份证复印件2份、最高学历证书复印件2份。
课程是教育的“心脏”,是联系教育理论和具体教育实践的“桥梁”。课程教学是落实人才培养目标的手段,课程教学效果的好将坏,直接影响人才的培养质量、影响学生的学习兴趣。测绘工程专业的课程教学中,总有一些老师和同学,在某些课程的教与学中,游离于教学活动的中心,处于课程教学的边缘,没有达到课程教与学的效果。
一、测绘工程专业课程设置结构上的不足之处
(一)课程结构不合理
课程结构的形式多样,它应随着社会的进化而进化。还与办学的条件和地域有关,是动态发展的。课程有分科课程和综合课程之分,也有必修与选修之分,单一的必修课分化又有必修课和选修课之分,选修课可进一步分化为限选课和任选课:限选课是培养学生侧重于学科方向较系统的知识和技能的课程,任选课是拓展学生知识面、发展个性、完善知识结构的课程。目前,测绘工程专业的课程体系大体沿袭了普通高教以传授理论知识为主线的学科课程体,人才培养方案大多是相互参考,或“仿制品”。因此,在课程名称、课程门类、课时的设定上是“协同”的。表现为:课程结构偏重于理论性和学术性,基本理论课程占据主导地位,弱化了专业技术技能的培养,也就是专业方向选修课程的比例过小,偏离了应用型人才的培养目标,致使学生欲学的未学,所学的又无用;人文学科与自然学科相隔离,学生只专注于学习科学知识,忽视了主体意识和人文精神的培养,造成了创新意识和创新能力的缺失。
(二)课程比例失调
高等教育课程类型分为公共基础课、专业基础课和专业方向选修课。一般是公共基础课、专业基础课在整个课程结构中所占比70%左右,技能培训课程所占比重偏少,与生产实际联系密切的实习时间更是少之又少。理论和实践的脱节,老师与学生都感到有些茫然,建议实践性课时调达35%左右。再就是前面提到的必修课、选修课与课外活动的设置也不尽合理,必修课门数过多,课时整合不到位,许多选修课形同虚设。
二、课程结构调整与优化的对策与建议
(一)广泛调查研究,把握课程的前沿
以社会需求为导向,明确培养目标。社会需求是指目前和今后社会对人才素质方面的要求。本着学以致用的原则确定培养目标,把握课程发展的最新动态前沿,科学合理的进行课程的全面设计。培养目标会提出不同类型、不同层次学生在知识与技能、过程与方法、理论与实践等方面的具体要求,本着培养和发展学生的实践能力和创新能力的意愿,让学生与社会生产实际紧密联系,以便学生及时根据社会发展与实际需要调整自己的知识、能力结构,增强学生的主体意识,以便更好地适应社会发展。
(二)完善教学大纲,合理组织教学
教学大纲是教师根据学科内容及其体系和教学计划的要求编写的教学指导文件,是纲要性文本,大纲明确了课程教学的目的、任务;规定了知识、技能的范围、深度与体系结构;提出了教学进度和教学法的基本要求。它是既是一个编写教材和进行教学工作的主要依据,也是检查学生学业成绩和评估教师教学质量的重要准则。教师要依据教学大纲,参照选用的教材,按章节、课题和条目的基本要求,以系统和连贯的形式,组织编写教案,这样才能较好地根据教学计划,完成理论知识、实际技能和基本技能教学要求,也满足教学进度和教学方法的基本要求。特别值得注意的是有些课程是有关联的,如控制测量知识点是与许多课程有关联,它是作为一种方法在不同工程项目中的应用。在不同的课程中均会出现控制测量工作,如摄影测量、道路工程测量等都要做控制测量工作。不管出现在那门课程,控制测量的原理是不变的,教学组织时,原理部分是通用的,只需讲述不同工程项目在应用方面的差异就可以了。
(三)统一规范教材
规范和材,这对统一培养目标和方向、学标准、统一进行质量评估等方面将有重大意义。教学中常有自编教材,同课程不同的教材版本的现象出现。自编教材既费时、费力又耗财,总体质量也不高;同类教材选用不同版本时,编者观点也不尽一致,在教学中会出现对某一概念出现不同的解释,易造成歧义,影响教学效果。
参考文献:
[1]汪志明等.优化课程体系,培养测绘工程专业创新人才[J].测绘通报,2009(6):74~77.
[2]李宗华等.当前大学课堂教学中的问题反思[J].黑龙江教育(高教研究与评估),2010(11):66~67.
在测绘地理信息领域,传统的经纬仪、测距仪由于全站仪的逐步推广普及也渐渐被取代。近年来,随着GPS测量技术的迅猛发展,地籍控制测量的作业方法更是发生了历史性的变化。GPS测量通过接收卫星发射的信号并进行数据处理,从而求定测量点的空间位置,它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能,而且具有良好的抗干扰性和保密性。现已成功应用于地籍控制及细部测量、工程测量、航空摄影测量、工程变形测量、资源调查等诸多领域。
1、GPS在地籍控制测量中的应用
GPS技术进行地籍控制,没有常规三角网(锁)布设时要求近似等边及精度估算偏低时应加测对角线或增设起始边等繁琐要求,只要使用的GPS仪器精度与等级控制精度匹配,控制点位的选取符合GPS点位选取要求,那么所布设的GPS网精度就完全能够满足地籍规程要求。根据我们单位在2012年江苏无锡市某镇的GPS地籍控制测量工作的情况,有下面3点认识与大家学习讨论:
1.1 GPS地籍控制网点的精度和密度
地籍测量的首要任务,是进行全测区的控制测量,它是测绘地籍图件和数据的基础,而地籍控制网点的精度和密度,主要是为满足土地权属范围的特征点。关于网点的密度,GPS地籍网可按测区范围和先后次序分基本网和加密网两类。由于城镇地区界址点密度较大,故在保证网点的点位精度条件下,控制点密度力求增大到便于测定界址点,必要时在GPS网下再加密一级图根导线,以便能直接从图根点测定界址点。GPS各边比常规网边长变化幅度大且长短边结合灵活方便。
1.2 用常规方法测定高程位置基准点的偏差对GPS网的影响
当应用GPS定位技术代替常规测量建立地籍控制网时,由于GPS定位得到的是WGS-84坐标系的三维坐标差,故GPS在参考椭球面上的网形与其在参考椭球面上的位置基准有关。在经度方向上位置基准的偏差能使GPS网产生整体旋转,但对于一定范围、高差较小的GPS网而言,其位置基准在经纬度方向上的偏差(一般100m以内)对投影在椭球上网形的影响可忽略不计,对于高差大的GPS网则要求有较精确的起算数据。由于位置基准在高程方向的偏差使投影在椭球面上的GPS网的尺度发生变化,所以,可用常规方法测定高程。
1.3 GPS地籍控制网的优化设计问题
在经典三角测量的控制网中,兼顾精度、可靠性及成本费用等准则的优化设计已有许多研究和应用。与经典观测相比,GPS观测具有更为复杂的函数和随机模型。尽管GPS具有灵活多变的布网方式,速度快、精度高等优点,但GPS地籍控制网的设计也存在优化问题。优化设计后的GPS测绘,更能显示出GPS卫星定位技术的高精度与高效益,并在地籍调查中发挥重大作用。 [1]
2、GPS在土地堪测中的作用
测绘地理信息事业是国民经济和社会发展的一项基础性、公益性的事业。为经济建设和社会发展提供前期的准备和测绘保障。土地测绘作为测绘科学的一个分支,扮演着越来越重要的角色。为规范土地管理提供了强有力的技术支持。
GPS卫星定位技术的快速发展,给测绘地理信息工作带来了质的飞跃和巨大的影响,通过GPS进行地籍测量,具有布点灵活、计算机速度快、全天后的观测等,点与点之间不要求通视,避免了以往地籍测绘工作点位的局限性。主要表现在以下3个方面:
2.1 GPS地籍控制网点的精度和密度
全地区的控制测量,是地籍测量的主要工作,也是测绘数据和图件的基础。按测区范围和先后次序来讲,网点的密度一般分为加密网和基本网两种,通过控制网点的密度和其精度,提供界址点服务。根据需要,各级网可以分期布设,或者一次性地布设到指定的密度,同时,根据需求的变化进行相应的调整。考虑到城镇地区界址点的密度较大,在有需要的时候,可以在GPS网下再加密一级图根导线,从图根点测定相应的界址点,以满足测绘的要求。如《河南省地籍调查实施细则》中要求界址点对邻近图根点点位中误差为5cm~7.5cm,也只有应用GPS网络才能达到如此高的几何精度。
2.2 位置基准点的偏差对GPS 网络的影响
由于传统测量技术的落后,目前,GPS定位技术已经全面取代常规的测量,来以此建立地籍控制网络。GPS定位得到的是三维坐标差,所以,其在参考椭球面上的网形与其位置基准有关。一般而言,当位置基准在经纬度上的偏差在100m以内时,其在椭球上的投影是可以忽略的。当高度差大于100m的时候,则GPS网会要求较精确的起算数据。[2]
2.3 GPS地籍控制网的优化设计
GPS具有多样而且灵活的布网方式、精度高以及速度快等特点,但由于GPS观测系统有更加复杂的随机模型和函数,所以GPS地籍控制网的设计也存在优化问题。点对点之间可以不受通视这个条件的限制给GPS网的优化提供了可实现的条件。目前,GPS网的主要误差是粗差以及系统模型的误差造成的。所以在进行优化设计的过程中,要考虑网的可靠性准则、仪器标称精度、规程要求精度以及人员配备与预支成本费用等条件。可采用机助模拟法或者其它可行的方法对GPS网络进行优化设计,提高其定位的精度,增加其产生的效益,使GPS网络在地籍测量中发挥越来越重大的作用。 [3]
3、GPS未来发展的趋势
3.1 GPS与GIS的有机结合对地籍信息系统的影响
地籍信息系统是依托计算机、网络等先进技术,对数据采集、处理以及成果输出实现自动化管理的信息系统,主要包括数据输入、管理以及输出三大部分。通过GPS技术进行实测,可以有效的取得包括行政界线、宗地界线和宗地属性及地表覆盖物的形状情况以及几何位置,将这些信息记录下来,并输入到地籍信息数据库中,通过地籍信息系统进行数据的加工,处理,得到最后绘制输出的成果图件。同时,保证信息的时效性,随时对地籍信息系统进行动态的数据更新。借鉴成熟的GIS系统,实现GPS与GIS的完美结合,更好地改进和发挥地籍信息系统模块的功能,实现地籍信息系统的网络化、现代化以及自动化功能。[4]
3.2 RTK技术在建设用地勘测定界中的开发前景
GPS RTK,载波相位实时动态差分定位,作为GPS定位发展的最新成果,它的实时处理可以实现更高的精度。通过GPS的卫星系统接收实时信息与基准站发送的改正信息,进行信息和解码,自动给出厘米级精度的定位数据。通过系统的软件,传送到TDCI电子手簿供实地勘测定界放样。RTK技术可以简化工作程序,避免关系距离放样、解析法放样等方法的复杂性,对输电线路、铁路等道路工程的放样更为有效有实用。
4、结束语:
伴随着GPS卫星全球定位技术的发展,特别GPS、GIS、RS(遥感系统)的有机结合,GPS技术在土地堪测中将发挥越来越重要的作用。由于其技术特点,它缩短了测绘时间、提高了测绘的精度,将产生巨大的经济效益和社会效益。它的广泛应用,将为各项建设和社会发展提供测绘保障,是最基础也是最重要的科学技术事业。
参考文献:
[1]陈睿.GPS-RTK技术在地质勘查工作中的应用[J].北京测绘,2010-09-25.
中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:
市政工程主要是包括城市电力系统、修建供暖设施、城市排水、城市交通干道的养护以及维修等多个工程项目[1]。市政工程的质量如何,与城市居民的生活有着紧密的联系,当前,市政工程管理也受到了人们更多的关注。
一、市政工程现场管理呈现出的主要特征
1.现场管理形式复杂
市政工程的组建人员和参与人数较多,与其存在直接利益的人数更多,多数时间存在工期缩短问题,对市政工程质量造成影响。因此,在复杂环境之中实现安全管理,是现场管理的主要难题。例如,某省某地献礼工程常出现工期缩减问题,对工程质量有着明显影响,也造成了该工程严重损失。
2.较强的政治性质
与一般的工程有所区别,市政工程多为公益工程,与城市形象、百姓民生关系密切,明显的透露出来的政治性对市政工程的质量目标有着更为严格要求[2]。因此,其对现场管理人员素质、施工单位的要求更高。
3.存在多方面的影响因素
通常情况下,市政工程建设量大、建设周期长,所以,在施工环境处理、建设材料进价方面存在较大的起伏变化。因此有序、正常开展市政工程会受到多方面因素影响。
二、现场管理的主要内容以及提升措施
1.重视工程人员的培训
实际上,市政工程的管理水平如何、员工的技术修养水平,对市政工程的质量存在直接的影响[3]。因此,须重视市政工程施工人员的质量意识、法规法律水平,在施工期间形成尊重施工现实、尊重建设科学的氛围。例如,xx工程在进行人员培训方面,将主要的培训内容设定为以下几方面:市政工程参与者在生理机能、文化素质、施工技能方面进行培训;工程中涉及高空作业、水下工作的施工员必须进行集体培训,以颁发上岗认证书的形式毕业。由此避免因为不规范操作、或者失误性操作带来生产隐患,全面提升质量。
2.重视现场施工的控制力度
市政工程施工的关键在于质量以及建设工期[4]。通常来说,工期的适当延长有利于质量的提升,然而过于将工期延长则也会带来消极影响,市政道路工程、桥梁工程等在工期方面有着更为严格的建设要求。怎样在质量保证的前提下缩短工期已经成为了现场管理的重要目标之一。
浙江省某市市政工程现场管理部门在这方面积累了大量经验:在开始施工之前,对施工方案进行讨论完善,现场管理者实现首席施工流程;在正式开始施工阶段,全面合理调配电力、施工人员、建设材料、施工机械设备等。市政工程本身有着巨大的建设量,因此现场须进行提前规划。在施工现场,还必须对施工设备和机械进行定期检查,确保大型机械以及大型设备的安全使用,确保施工安全和人员安全,避免现场事故的出现。另外,还必须制定定期开展例会制度,坚持每天开会进行问题交流,每周开会进行经验教训总结。
3.加强现场管理的协调
市政工程一般都是完成设计之后再进行工程建设的分包,将工程进行拆分,通过一家企业或者多家企业进行共同建设。加强现场管理主要是为施工组织提供支持,协调各方工作,由此可知,现场管理有着较大的工作内容。市政工程存在多个建设单位,在分配工程之中存在利益大小的纠纷,另外在施工细节以及工程施工边界方面也会存在争论,因此这时必须进行全方面的协调,将工程责任、工程任务进行明确,明确划分各个方面的利益,确保工程顺利完工。
4.重视施工材料的选择
在市政工程质量保证的过程中,材料的使用对于质量高低有着直接影响,确保质量时合理选择材料是基础和前提,是完成进度目标、投资目标的前提。例如控制混凝土利用的水泥等原材料的标号选择十分重要,某市政工程利用的均为普通的水泥或者425号之上的硅酸盐水泥,具体的市政工程需要的混凝土的混合比须特别确定,通常以水灰比和强度之间的关系曲线,在完成计算的基础上确定调配比例,通常需要比设计的强度高出10%至15%的比例。在现场施工中,对材料的标准、要求性能、工程设计文件的匹配性进行明确,对设备材料进行检验,提升材料进场的检验力度,重视材料质量文件的齐备程度,技术检验人员、材料供应商、操作人员等须对材料的数量、规格、质量加以明确。
5.市政工程建设资料的管理和成品的保护
必须重视工程建设资料的管理,这些资料包括文档、图纸以及相关的技术资料等。例如,文档资料包括了检验报告书、材料合格证明资料、工程竣工图、工程测量数据计量表、技术参数和隐蔽工程的验收单、工程建设签证多种资料。以上重要资料必须妥善保存,以便正常进行工程的后续维护和使用。而一旦出现工程建设方面的资料问题时,也可及时提供责任承担的依据等。
另外,在现场管理方面,相关人员必须重视成本管理,对报价清单、施工协议、投标的相关文件进行总价分析,坚持“先算后签”,心中人数,定制合理经济、科学的施工方法,以便实现质量提升、工期缩短、成本控制目标。
三、结语
市政工程是关系百姓民生的大事,确保市政工程质量的关键在于提升现场管理水平。现场管理的提升工程质量、确保建设安全的关键途径[5]。现场管理须从一般工程管理中总结经验,在加强安全和质量的基础上,结合市政工程的独特特点,重视人员管理、现场协调,全面提升工程质量。
参考文献:
[1] 宋兆平.浅谈市政工程施工现场管理存在的问题及解决建议[J].中国科技博览,2011(4):34-35.
[2] 梁国臣.如何做好工程的施工现场管理[J].黑龙江科技信息,2010(8):345-346.
关键词:土木工程;教育模式;培养方案;专业与课程设置;比较研究
中图分类号:G649;TU 文献标志码:A 文章编号:
10052909(2016)06002705
澳大利亚的高等教育体制源于英国,但教育理念和美国类似,教育质量享誉全球。由于良好的气候环境和完善的教育服务体系,澳大利亚每年吸引大量的海外留学生,是四大英语国家留学基地之一,其教育产业已经成为该国仅次于采矿业、农牧业和旅游业的第四大产业。当前,中澳各大学之间的教育交流越来越多,研究澳大利亚著名大学一流学科的教育与培养模式,对促进中国高校学科的发展也大有裨益。
近些年来,为了提升中国高校土木工程学科的教育理念,促进卓越工程师教育计划的良性发展,国内学者对不同国家和地区的土木工程专业教育与培养模式进行了分析和比较。比如,对澳大利亚高等教育的体系、机制和特色的分析,对澳大利亚一些大学的土木工程专业培养方案、研究生培养层次,以及“宽进严出”培养模式的比较研究[1-3];以中美高校土木工程专业培养模式为对象,从美国高校的学科设置、专业评估、执业注册制度、卓越工程师培养等方面进行分析,为国内相关院校土木工程专业人才培养方案的改革提供参考[4-6];以卓越工程师教育计划和国际化土木工程人才培养合作办学为视角,分别对德国亚琛工业大学的国际合作办学机制、台湾大学的土木工程专业本科培养特色,
以及卓越工程师国际化课程教育体系等方面进行比较[7-10]。以上的这些研究均有助于推动中国高校土木工程专业教育与培养模式的改革与创新。
新南威尔士大学(The University of New South Wales)土木工程专业在2015年QS世界大学学科排名中名列第14位,在澳大利亚排名第1位,具有良好的学术声誉和宽松的教学与研究氛围。本文
结合新南威尔士大学土木与环境工程学院土木工程专业的培养方案、学制、专业与课程设置等几个方面,对其一流学科的工程教育模式进行分析和比较,为国内高校土木工程专业的学科发展和卓越工程师教育计划提供一些有益的建议。
一、专业设置与培养方案
新南威尔士大学土木与环境工程学院隶属于工程学部,按专业分类主要有土木工程、环境工程、测绘与地理空间工程三大专业。其中,土木工程专业分为工程施工与管理、岩土工程、结构工程、土木工程与建筑四个方向;环境工程专业分为可持续工程、交通工程、水工程三个方向;测绘与地理空间工程专业分为土地测绘与房地产开发、工程测量、采矿测量、水文测绘、地理空间科学与工程、遥感和数字制图六个方向(图1)。
结合以上的专业分类和方向设置,制定的研究领域主要有工程施工与管理、环境工程、岩土工程、结构工程、测绘与地理空间工程、交通工程、水工程共七大领域。同时,设置了研究中心,分别为测绘与地理空间创新中心、基础工程与安全中心、施工创新和研究中心、可持续工程中心、水文与资源研究中心、净水研究中心、澳大利亚住宅与基础设施气候适应研究中心、集成化交通体系创新研究中心。
人才培养方案主要有三个层次,一是本科学士学位(Undergraduate degree);二是课程研究生(Coursework Program,主要培养课程硕士学位);三是研究型研究生(Research Program,又分为硕士和博士两个阶段)。此外,还有一些面向社会的短期培训模式,主要目的是为一些工程技术人员的知识更新和提高工作技能服务。
(一)本科生
在本科培养阶段,主要有单学位和双学位两种模式。单学位一般学制4年,双学位一般学制5~6年。学生的选择灵活而又宽泛,在学期间可以交叉选择艺术、科学、商贸、法律等双学士学位课程。
本科单学位主要包括土木工程、环境工程、土木工程与建筑、测绘工程、地理空间工程等五类学士学位授予方向。土木工程专业方向单学位的学生或多或少都要选修一些与环境工程相关的课程,并完成相应的学分要求。
本科双学位主要包括工程与艺术、工程与商贸、工程与法律、工程与科学、土木工程与其他工程等五类学士学位授予方向。其中,土木工程与其他工程方向的学制一般为5年,主要是土木工程与测绘工程、环境工程、采矿工程方向的交叉结合。工程与艺术方向的学制一般为5~5.5年,工程与商贸方向的学制一般为5.5年,工程与法律方向的学制一般为6~6.5年,工程与科学方向的学制一般为5年。
(二)课程研究生
课程研究生不设导师制,主要讲授课程,学生通过修满指定的课程和学分获得硕士学位,一般又称为课程硕士。课程硕士的学制通常为2年,每学期需要修满4门课程,每门课程一般通过阶段性的PPT课堂讨论、课程论文、课程考试来完成。目前,课程硕士约占新南威尔士大学硕士学生总数的绝大多数。提供课程硕士学位的专业方向主要有土木工程、环境工程、地理空间工程、岩土工程与工程地质、工程管理、结构工程、交通工程、水文与资源工程、净水与污水处理工程。
课程硕士设置三个培养层次(图2)。一是研究生课程认证,主要为一些没有本科学位的大专生过渡学习阶段;二是研究生学历认证,主要针对一些专业背景或学习成绩达不到要求的本科生;
三是硕士学位认证,要求具备本专业本科学习背景,成绩达到一定的要求,且有学士学位的学生。课程认证要修满24学分和4门课程,学历认证要修满48学分和8门课程,学位认证要修满96学分和16门课程。
(三)研究型研究生
研究型研究生的学位授予主要分为哲学博士(Doctor of Philosophy)、工程硕士(Master of Engineering)与工程科学硕士(Master of Engineering Science)三类。与课程硕士不同的是,研究型研究生没有具体的课程和学分要求,是在导师的指导下从事专业内某一领域的研究工作。
哲学博士按专业主要分为土木与环境工程、测绘与空间信息系统两大类,学制一般为4年。本科生获得学士学位以后可以选择直读博士,或者工作几年再读博士,不需要有硕士学位。博士论文的长度一般不超过十万字数,要经历4年的持续研究与学习。一般要求博士生每年做一次阶段性研究报告,是对研究创新的重要评估。如果未通过,推迟四个月再申请汇报;若再次没有通过一般作退学处理。此外,博士阶段虽然没有课程学习要求,但一般来说,学生会结合研究的需要,去选修一些本科或课程硕士的课程。博士学习阶段的退学率比较高,有的专业高达50%~60%。
工程硕士与工程科学硕士学制一般是2年,主要专业有土木工程、环境工程、地理信息技术、岩土工程与工程地质、项目管理、结构工程、交通工程、净水与水文工程、水资源等。工程硕士着重培养学生的工程应用能力,要求学生在应用中提出一些独到的见解或对应用技术有所促进。工程科学硕士着重工程中的一些涉及计算与分析的研究问题,培养学生从科学的角度去思考如何促进工程技术应用的提升。一般具有本科学位的学生可以选择学习工程硕士或工程科学硕士,类似于博士。研究型硕士的退学率也很高,在学期间需要定期汇报阶段性研究进展。
(四)比较研究
通过对新南威尔士大学土木工程学科的专业设置与培养方案的分析,可以得出以下几点结论。
一是,专业设置和国内大学类似,属于“宽口径、厚基础”的大土木类型,既包括传统的土木工程(建筑工程、地下工程、桥梁工程、道路工程),又包括交通工程、工程管理、房地产等方向。与国内大学不同的是,土木工程一般与环境工程相结合,因此也包括一些与环境相关的专业或方向,比如可持续工程、水工程、测绘与地理空间工程等。此外,本科生四年的学习不再细分专业方向,真正体现了“宽口径、厚基础”的培养模式。
二是,本科生可以选择双学位培养方案,在完成本专业学士学位的课程和学分要求以外,可以再选修一些其他学院的与科学、艺术、商贸、法律、经济管理等相关的学位。从这个角度来说,本科生的专业和学位选择余地宽泛,有利于学生的均衡教育和视野拓展。此外,部分对从事科学研究感兴趣的本科生也可以直接选择攻读博士学位。
三是,课程研究生培养方案给一些不愿意从事科学研究,又想获得硕士研究生学历或学位的本科生提供了教育机会。他们可以通过修满一些课程和达到规定的学分要求,从而获得课程硕士学位,部分本科生也可以通过这个阶段进一步提升自己的专业知识水平和工作技能。
四是,研究型研究生一般没有课程和学分要求,这样有助于学生尽快进入研究状态,安心于研究兴趣。研究型硕士又分为工程硕士和工程科学硕士两种类型,有助于学生结合自身情况进行灵活选择。
五是,研究阶段没有的硬性要求,但对研究的创新性要求较高。比如针对博士的培养,每年学生都要汇报阶段性研究进展。由相关领域的学者进行评价,给出是否可以继续研究的建议。论文完成后不设置答辩环节,而是采用函评的方式由世界范围内的著名学者进行评阅,并给出是否达到授予学位要求的评价,真正体现了“宽进严出”的培养模式。
二、 课程设置
(一)本科生
土木工程专业本科生所修课程和学分如图3所示。课程主要分为基础课、专业基础课、专业课和实践四大模块。第一学年主要以基础课程为主,包括数学、物理、材料、化学、力学、各类基础设施体系、工程师基本概念、工程设计与创新等;第二学年以专业基础课和专业课为主,包括固体力学、水工程、交通与公路工程、工程计算与施工、通识教育、结构分析与建模等;第三学年以专业课为主,包括工程运营与控制、土力学、钢与混凝土结构、水力资源工程、土木工程实践、应用土工技术与工程地质、给水排水工程等;第四学年是实践环节,除了通识教育以外,主要包括与实际工程相结合的毕业论文专题,以及一些专业选修课。
以上每门课程均为6个学分,每学期一般安排4门课程,学生四年需要修满192个学分,方可获得学士学位。从课程设置来看,体现了土木工程学科宽泛的特点,在第四年的选修实践课中,学生可以灵活选择自己所感兴趣的工程方向。
(二)课程研究生
土木工程专业课程研究生的课程设置如图4所示。这些课程充分体现了工程教育宽泛的特点,既包括与土木工程设计、施工和管理相关的基本课程,又包括与经济、环境、可持续发展相关的选修课程。
允许课程研究生跨专业背景学习,如果学生来自于其他专业或者没有修完土木工程专业本科课程,一般会被建议增加选修一些相关的课程,以便增强本专业的知识背景。课程设置的类别和数量主要以培养学生具备解决与工程管理、岩土工程、结构、测绘、交通、给水排水等领域相关的高等学科知识为主。
(三) 比较研究
通过对新南威尔士大学土木工程专业本科生和课程研究生的课程设置分析,可以得出以下几点结论。
一是每门课程均设置为6个学分,每学期一般固定4门课程,学分制度和课程数量设置合理,有助于学生更好地学习和理解专业知识。国内大学土木工程专业课程的学分一般从1~4.5不等,学分设置分散,课程学时也很分散,有的课程仅仅设置为几周时间,有的课程却跨度一个学年。分散的学时和学分设置既不利于学生选修课程,也不利于学生对专业知识的充分理解和消化。
二是由于本科教育阶段设置了双学位培养模式,本科生可以自由选择自己感兴趣的学科或专业的课程。课程研究生也设置不同的学位授予类型,可以在土木工程专业范围内自由选择不同方向的课程,也可以跨不同专业或方向交叉选择课程。
三是实践环节设置是直接与实际工程相关联的,一般鼓励学生在工程单位实习期间同时完成毕业论文,增设一些实践选修课程,这些课程可能就开设在实验室或工程单位,以鼓励对不同工程感兴趣的学生自由选择学习。
四是对研究型研究生虽然没有课程和学分要求,但会要求他们根据不同的研究方向和研究方法有针对性地选择某些课程学习或直接去旁听。比如,从事数值分析的研究生可以选择一些高等工程数学课程,从事计算机编程与模拟的可以选择一些计算机程序课程。
三、结语
通过对新南威尔士大学土木工程专业的培养方案、学制、专业与课程设置等方面的教育模式进行分析和比较,提出了一些建议,为国内高校土木工程专业的建设、培养模式的改革、卓越工程师教育计划的实施提供借鉴。
(1)土木工程专业设置宽泛,培养方式灵活,真正体现了“宽口径、厚基础”的大土木培养模式。
(2)本科教育阶段设置单学位与双学位并重培养机制,学生不仅可以在本学科获得学位,还可以在不同的学科和专业间学习相关课程,取得相关的学位。
(3)课程设置体现了学科教育的宽泛特点,单门课程固定为6个学分,每学期固定4门课程,课程学时和学分紧凑集中。
(4)本科阶段的实践环节一般要求学生在工程单位完成,既包括结合实际工程案例完成的毕业论文,又包括一些与不同工程类型相关的实践选修课程的学习。
(5)研究生培养分为课程研究生(硕士)、研究型研究生(硕士和博士)两个层次。课程硕士不设导师制,不需要从事研究,主要是完成相关专业的课程学习。研究型研究生没有课程学习和学分要求,主要从事相关领域的研究工作。
(6)研究型研究生的培养充分体现了“宽进严出”的培养模式,没有硬性的要求,每年定期进行阶段性研究进展汇报,优胜劣汰,淘汰率较高。
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