公务员期刊网 精选范文 土木概论论文范文

土木概论论文精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的土木概论论文主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

土木概论论文

第1篇:土木概论论文范文

关键词:土木工程概论;翻转课堂教学法;教学改革

引言

土木工程概论课程是1998年7月教育部重新修订并正式颁布《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》后,在“大土木”框架下我国高等学校土木工程专业和工程管理专业新增的专业必修课程及其他相关专业的选修课程[1].旨在帮助土木工程专业及相关专业新生了解土木工程的历史、现状和未来;熟悉土木工程所涉及的工程范围;掌握土木工程的基本结构形式和工程建筑形式;掌握房屋建筑、道路、铁路、桥梁、水利水电、地下结构、特种结构等所涉及的基本概念、基本知识;了解它们的基本理论、基本方法;了解土木工程中计算机的应用和工程管理的规范;了解土木工程专业的培养目标、主要课程设置、就业前景以及职业规划等内容,以便学生尽快了解并热爱这个行业,培养专业学习的兴趣,树立学习的目标,为后续课程的学习奠定良好的基础[2].由于土木工程概论在整个学科体系的重要性,一些高校相继开展了“土木工程概论”课程的教学实践改革探索,已取得了一些有益的经验[3-6],值得借鉴.但随着新材料、新工艺、新技术在土木工程领域的飞速发展,以及信息技术对高等教育教学带来的冲击和机遇,探索适应这一新形势下土木工程概论这门课程的教学方法非常必要和迫切.笔者结合海南大学教学改革实践项目,对土木工程概论课程的教学模式、教学手段和教学方法进行了有益的改革及创新.

1课程教学中现存问题

《土木工程概论》作为土木工程相关专业的一门开设历史较短的专业基础课,在教学实践和教学研究方面都不太成熟,存在诸多问题.

1.1专业知识宽泛,对教师素质要求较高

作为土木工程专业入门的概论课程,决定了该门课程专业性较强,而且涵盖的领域极为广泛,涉及土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通土建工程、桥梁工程、港口工程、地下工程、水利水电工程、给排水工程、土木工程施工、建设项目管理、土木工程防灾与减灾等诸多方面内容.因此,比较合理且有效的做法是采取不同学科多位骨干教师共同授课的方式,每位教师讲授自己最擅长的学科方向,共同完成土木工程概论的教学任务.但我校的实际情况是土木工程专业面窄,教师的专业背景接近,而且每位专业教师都肩负繁重的教学任务,很难建立一支具有不同学科背景且实践经验丰富的土木工程概论课程教学团队.因此对于独立承担该门课程的教师,应不断拓宽专业知识面,积累工程实践经验,并自觉探索和尝试各种先进的教学理念及技术手段来提高课程教学效果.

1.2内容较多,课时较少

对于土木工程概论课程的设置,参照《高等学校土木工程本科指导性专业规范》的指导,各高校根据各自的办学历史、专业设置和发展定位的不同,在教学内容取舍、学期安排及课时设置等方面存在一定差异,开课时间一般为大一或大二期间[7],课时多则36学时[8],32学时[9],少则16学时[2].我校的具体安排是开课时间为大一第一学期,课时24,选用上海大学叶志明教授主编的《土木工程概论(第三版)》作为教材,该教材专业知识覆盖全面,共设15章,课程进度基本上是每次课(90分钟)要讲一至二章的内容,对于知识点较多的章节像建筑工程、交通土建工程及桥梁工程等课时尤其紧张,采用传统的教师逐个知识点讲解的方法,学生很容易疲惫,跟不上授课进度,教学效果较差.

1.3考核方式简单

对于课程考核方法,过去我们也和许多高校一样采用平时成绩加期末考试(开卷或闭卷)或写课程论文的形式,平时成绩30%,期末考试或课程论文占70%.因此存在考前突击死记硬背或论文抄袭现象,学生不注重平时学习的积累,掌握知识的牢固性大打折扣.

2课程教学方式的变革—翻转课堂教学法的引入

鉴于土木工程概论课程教学中存在的问题,考虑该课程专业覆盖面广、内容丰富,常识性知识较多的特点,结合学校教育教学改革及网络精品课程建设活动,笔者尝试采用翻转课堂教学法进行土木工程概论课程的讲授方式,取得了满意的效果.“翻转课堂”是一种基于信息技术的新型教学模式,与以往的网络教学有着本质的区别,其优势在于将布鲁姆的认知层次清晰分开了[10]:简单的记忆,理解,运用被放在课下,而高层次的综合运用和创新则可以在课上发生.这有助于学生的创新精神和实践能力的培养.克服了传统的填鸭式课堂教学模式,教师课堂教学压力大,老师没有时间为学生答疑解惑,学生没有时间对所学知识深刻理解,从而将所学知识内化成自己的才能或能力等缺点.近几年,翻转课堂教学法在国内外很受热捧,从基础教育到高等教育,涌现出不少成功案例[11-14].但在土木工程概论课程教学中采用翻转课堂教学法的研究未见报导.相比传统的填鸭式的教学,翻转教学需要教师花更多的功夫,进行全过程的教学设计,许多翻转课堂的论述都只是提出了大体的操作策略,而不同的学科和学习项目在实践操作中又各有区别.

3课程翻转课堂教学总体设计

3.1教学理念的转变

教学过程注重知识的传递,更关注学生的吸收内化.过去教学因为学时有限,只重视学习过程第一步即“知识传递”,忽略了第二步“吸收内化”.翻转课堂教学法通过学生课前对教学内容及教学目标的了解及学习,教师可以利用课堂组织学生进行讨论、鼓励学生参与到教学过程中,培养学生对知识的应用、分析、评价和创新能力.

3.2教学视频及课前学习资料的准备

课前学习资料除了老师精心准备的教学内容视频外,还包括经典的或时效性很强的与教学内容相关的纪录片、视频资料、工程案例和土木领域代表人物、专家学者简介.如英国国家地理频道推出的系列纪录片“伟大的工程巡礼”、央视的“超级工程”、Discovery的“无敌建筑”“工程大突破”、“建筑奇观-亚洲篇”及“建筑哲学”等,以及“911”恐怖袭击世贸大楼的倒塌、汶川大地震和“威马逊”台风等视频资料.工程案例包括中国古代的都江堰、赵州桥、现代的水立方、鸟巢、国外的比萨斜塔、帝国大厦以及世界第一高楼迪拜塔等.土木工程领域的代表人物、专家学者介绍包括北宋的李诫(《营造法式》的作者)、近代的詹天佑以及现代的茅以升、林同炎、刘恢先和李国豪等.教学视频的录制采用技术水平要求较低的录屏方式制作,并且根据教学进度安排,每课次按照教学内容的相互关系,制作3~4个教学视频,内容尽量简短精悍,以保证每个视频播放时间不超过15分钟.总之课前学习资料既包括基本教学内容,又包括激励和帮助学生自主学习的支持系统,使学生可以在课下按照自己的学习进度完成教学内容的学习.对于像土木工程概论这种常识性内容较多的课程学生完全可以出色完成任务.

3.3课前学习任务单

课前学习任务单可以使学生明确课前需要完成的自学内容,其设计与课前学习资料紧密配合,并考虑课堂活动中学生应提前做好的准备.因为学校网络教学平台的功能所限,教学视频中无法穿插与视频内容相关的问题,让学生在观看视频的过程中给出答案,以帮助学生保持注意力集中及提高学习效果.因此在学习任务单中明确学生每观看完一个教学视频应完成的任务,并给出具体的评价办法,从而作为考察学生课前学习效果的依据,并在课程平时成绩中予以体现.

3.4课堂组织

翻转课堂教学过程中,老师首先要完成从“讲台上的圣人”到“学生身边的导师”的身份转变,教师要少讲、精讲,把课堂教学的时空留一部分给学生.结合课前学习任务单及课前学习资料在课堂中组织问题讨论、课前学习心得交流及案例分析等活动,鼓励学生通过演讲、展示台、交流、论文等方式展现自己的学习成果和自学体会.实践经验表明课堂活动一定要与课前学习任务单相联系,这样既可以鼓励同学们认真自学的态度,又培养了学生自我学习的能力,从而保障课堂活动的效率和效果,真正使课堂活动助力和展现学生教学内容的“吸收内化”效果.

3.5课程考核

翻转课堂教学法,注重学生自学能力的培养,对学生平时学习的积累及课堂教学的参与表现均作为课程考核量化内容.具体做法是课程总评成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成,各占50%.平时成绩中考勤、教学视频及网络资源学习记录、课前任务单完成情况、课堂讨论及专题研讨表现、课程论文或报告各占10%;期末考试采取开卷形式,除了考核应掌握的基本知识及概念外,重点考核学生运用所学知识提出问题解决问题的能力,试题结合地域特点或时事热点,设计灵活,如琼州海峡跨海大桥建设之我见,海南国际旅游岛基础设施建设意见等,为考生回答问题提供充分的思考空间,有利于考生发表自己的见解,展现自己的能力,发挥自己的水平.

4结语

“土木工程概论”作为学生接触的第一门专业基础课程,其教学效果的好坏对学生专业素质的培养和后续专业课程的学习影响深远.应用翻转课堂教学法对土木工程概论课程的讲授方式进行变革,能充分发挥现代信息技术的优势,为学生开启个性化学习之门,提升学生的自主学习意识和能力,激发学生的创造性思维.从而推动学校教育信息化生态系统的建立和发展,实现创新人才培养模式,提高人才培养质量的目标.

参考文献

[1]叶志明.土木工程概论(第3版)[M].北京:高等教育出版社,2009.

[2]卓德兵.工程实例教学在“土木工程概论”课程教学中的应用探讨[J].课程教材改革,2014(5):117-118.

[3]何忠明,胡庆国.高校土木工程概论课程教学改革初探[J].中国电力教育,2010(16):100-101.

[4]刘建华,付宏渊.土木工程概论课程特点及教学探讨[J].中国青年科技,2009(4):111-113.

[5]韩森.土木工程概论课程建设的思考[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009(11):177-178.

[6]郑元勋,蔡迎春.土木工程概论教学改革探索[J].高等建筑教育,2012,21(1):62-65.

[7]方薇,李盛.“土木工程概论”课程教学改革刍议[J].中国电力教育,2014(21):68-71.

[8]李泽波,张文波.《土木工程概论》课程教学实践与探索[J].中小企业管理与科技,2011(11):260.

[9]刘胜兵.“土木工程概论”课程教学及考试改革探讨[J].中国电力教育,2012(31):70-71.

[10]胡天硕.翻转课堂在中国教育中的可行性如何[DB/OL].

[11]粱乐明,曹俏俏,张宝辉.微课程设计模式研究—基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究,2013(1):65-73.

[12]张金磊,王颖,张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志,2012(4):46-51.

[13]董晶,郭桂真.昌乐一中翻转课堂专题[J].中国教育信息化,2014(7):3-17.

第2篇:土木概论论文范文

关键词:土木工程概论 教学问题 教学方法

Abstract: The course of introduction to civil engineering bearing the responsibility of bring the completelystudent to the great family of civil engineering, and it plays a very important role in cultivation of talents, But there are many problems in the teaching of introduction to civil engineering. In order to improve the teaching effect, as a "guide", the teacher should fully understand the characteristics of this course and the problems in teaching process. Finally, with the establishment of knowledge system, theory with practice and the way of patriotism education, etc. We can cultivate the modern civil engineering professional talents of having both ability and political integrity.

Key words: Introduction to civil engineering; Teaching problems; Teaching method

土木工程概论是土木工程专业一门重要的必修基础课,对土木工程人才的培养起着关键的作用。不仅是所有专业课程的基础,同时也肩负着把完全外行的学生引入土木工程这个大家庭的使命。通过土木工程概论的学习,能够激发同学们学习的兴趣,为以后学好专业课程,培养自主学习的能力打下坚实的基础。长期以来由于土木工程概论课程固有的特点以及教学中存在的一些问题,导致同学们对该门课程的学习没有达到预期的效果。文章介绍了笔者对此门课程的教学模式、教学手段和教学方法的一些思考,并取得了较好的教学效果。

1 土木工程概论课程特点以及教学中存在的问题

1.1 内容宽泛,信息量大,缺乏实践性的内容

土木工程概论作为一门专业基础必修课程,它几乎涵盖了所有与土木工程相关的内容,其涉及了工程材料、建筑工程、道路与铁道工程、桥梁工程、隧道与地下工程、岩土工程、水利工程、给排水工程、海洋工程、机场工程、项目管理、防灾减灾等,内容庞杂粗浅,课本往往只能点到即止。另外,书本概述性文字偏多,但囿于课时,课堂上大部分时间只能用于理论知识的讲解,缺少实践性的内容作为支撑。

1.2 学生基础薄弱,内容理论性强

此课程于大一第二学期开设,学生土木工程的专业知识一片空白,此课程中大量出现的专业名词使学生理解产生困难,比如在讲解土木工程施工的相关内容时出现的网络计划、模板、脚手架等相关内容;地基与基础工程中的地基处理方法、各种基础形式,等等。这就导致学生学习兴趣不高[2]。

1.3 课时过少,考核方式简单

就笔者的教学经历来看,“土木工程概论”课程的授课学时介于16~24学时之间,也就是说,每次上课(90 min)都要讲完一章的内容,如建筑工程、道路与铁道工程等,由于知识点很多,难度较大,教学效果令人担忧。“概论”的考核方式大多采取开卷考试或提交小论文的形式,急功近利的学生常常只盼着“毕其功于一役”,疏于平时的学习积累,掌握知识的牢固性大打折扣。

2 丰富教学方法,提高教学质量

土木工程概论这门课程因为它固有的课程特点以及教学中存在的一些问题,导致一直以来教学效果并不理想。为了改变当前的这种现状,笔者时常去向有经验的优秀老教授请教,并根据此门课程的固有特点思考行之有效的教学方法和手段,并把这一套教学方法运用在自己的教学当中。根据同学们的反应来看,这样做取得了不错的效果。

2.1 知识体系的建立

由于土木工程概论具有内容多、课时少的特点。教师在教学当中无法对每个知识点都进行详细的介绍,材料的取舍成了教学中面临的一个难题,既要避免越俎代庖,又要能够充分发挥先导课的作用,这就需要我们老师对于该门课程的特点、内容能够熟练地掌握[3]。笔者授课之余到设计院、监理单位以及施工单位进行工程实践及交流,积累了相关的工程经验。通过理论知识与工程实际经验相结合,突出重点,对课本知识进行梳理,对课程内容的详略进行取舍,建立了一套自己授课的体系。简要介B如下:在首堂课时,会把本课程内容的脉络介绍给学生,形成一个总体的框架,使学生对于需要掌握的知识更加清楚明白,少走弯路,极大地提高了学习效率。同时不断地告诉他们土木工程概论作为一门基础课的重要性,激发同学们对知识的探索精神,提高他们学习的兴趣。

2.2 理论联系实际

土木工程专业是实践性非常强的一门学科,不仅要让学生学好理论知识,更重要的是会把理论知识运用到实际工程当中。所以教师要改变传统的授课方式,把课本上的知识,通过现场的参观、讲解和讨论的方式进行教学。这样可以克服纯粹课堂讲授的弊端,充分调动了学生学习的积极性、主动性和创造性,极大地激发了学生的学习兴趣。

笔者在教学过程当中,对大部分章节都配有相关的、典型的工程实例,将工程实例涉及的每个专业概念、思想和知识点进行重点的突出和分析,使学生在听任课教师讲解工程实例的同时能够把自己对这些概念、思想和知识点的认识从生活常识上升到专业的角度[4]。土木工程的一个重要特点是规模大、投资高,一旦出现工程事故,将会导致重大的人员伤亡和严重的经济损失,笔者会有针对性地挑选部分相关的工程事故案例进行讲解,使学生意识到工程事故后果的严重性。例如:在讲地基沉降章节时,可引入著名的工程案例或近期影响较大的工程事故帮助学生了解导致事故发生的原因,学会以后如何避免以及应对此类事故的发生。又如可通过回顾“5・12”汶川大地震,血淋林的画面和一片废墟的视觉震撼,让学生通过教训真正意识到抗震对建筑安全的重要性以及学好专业知识的重要性。这样更容易让学生理解相关的概念,同时可以提高同学们的学习乐趣[4]。

2.3 人文素质和爱国主义教育

土木工程概论作为一门先导课,对于大一的学生了解专业课程,掌握大学课程的学习方法,学习思维无疑是有益的。但这是远远不够的,在土木工程概论的教学当中,还应辅以人文素质和爱国主义教育。让学生在学习如何做事的同时学会如何做人,既有人文素养,又有爱国情怀。使学生在大学阶段树立正确的人生观和价值观,确定好自己今后的奋斗目标,成为一个对祖国、对人民有用的人[5]。例如:讲水利工程时可以引用大禹治水的事迹。禹上任后,吸取了父亲治水失败的惨痛教训,亲自带着测量工具四处奔波勘测地形,观测洪水变化情况,绘制水系图,为治理洪水十年如一日,曾“三过家门而不入”一心扑在治水事业上,皇天不负有心人,终于控制了洪水。大禹有心怀天下的胸襟,为了百姓,为了苍生,日夜辛劳,是学习的榜样。在课堂教学中渗透爱国主义的思想,让学生意识到作为中华民族的一员,国家兴亡,匹夫有责,要热爱祖国,为祖国的前途而奋斗,这是时代赋予我们的神圣职责。

3 结语

土木工程专业领域广阔,《土木工程概论》课程内容丰富,研究动向前沿,我们必须进一步努力,在教学实践过程中,充分认识到课程的特点以及教学中存在的问题,与时俱进,适时进行教学方式的改革和尝试,丰富教学,提高教学质量,促进学生的全面发展,并为其以后的专业课程学习打下良好的基础,培养出适合时代需要和科技发展要求的土木工程专业人才。

参考文献

[1]方薇,李盛.“土木工程概论”课程教学改革刍议[J].中国电力教育,2014(21):68-69.

[2]胡坤,朱平华,伍君勇.基于认识实习的土木工程概论课程教学改革探讨[J].辽宁科技学院学报,2016,18(1):62-63.

[3]杨柯.“土木工程概论”课程教学的几点思考与探索[J].西南交通大学学报:社会科学版,2007,8(1):10-14.

[4]张振华.“土木工程概论”课程教W中工程实例的重要性及讲解对策[J].中外企业家,2011(8):157-158.

第3篇:土木概论论文范文

基于PBL的土木工程概预算实验教学改革探索

(一)试验设计

本研究以黄淮学院建筑工程系土木工程专业07级1班学生为研究对象。在男女生比例相当的前提下,按以往的学习成绩从高到低将该班学生分为PBL组和LBL组,PBL组男生24人,女生7人;LBL组男生24人,女生6人。LBL组采用传统的教学模式,即“教师讲解实验指导书―每个学生独立实验―教师检查实验结果”模式,教师、教学大纲均与PBL组相同。PBL组实验教学以实际工程概预算为背景进行设计,以广联达工程造价软件为手段,以工程概预算网络论坛为平台组织实施,着力加强实验小组间的互动交流,激发学生实验的主动性和创造性,提升学生工程概预算的实践能力和创新能力。具体教学方案[34]如下:(1)学生分组。依照PBL的教学理念将其细分为4个小组,每小组7~8人,选定组长1名,负责组织讨论和记录。(2)问题构建。根据土木工程概预算实验教学大纲设计了二个实验,一个是某工程施工图预算的编制,另一个是施工企业投标报价的确定。实验要求学生综合土木工程概预算、施工组织与技术、钢筋混凝土结构、工程经济学、工程项目管理等相关专业知识给出解决问题的方案,施工图预算的误差要限制在±5%以内,报标报价的策略则要体现出竞争性。(3)小组自主学习和交流。要求每小组通过多种途径收集相关资料,自主学习,自主试验,并通过工程概预算论坛、QQ群等网络平台与小组内的同学和指导教师互动交流。每小组要进行2~3次集中讨论,讨论时小组成员要逐一陈述遇到的问题和解决问题的思路,然后小组成员共同研究,并在教师的引导帮助下找到解决疑难问题的方案。(4)课堂讨论。在指导教师组织下,小组长汇报各组遇到的问题和解决方案,指导教师逐一进行点评,并就学生争论的焦点和分歧较大的疑难问题给予指导,最后使问题得以圆满解决。(5)总结与实验考核。实验结束后,学生要认真填写实验报告,实验报告要反映实验中遇到的问题及其解决方案。指导教师要对学生的实验情况做出评价,在肯定成绩的同时指出不足,提出改进意见,并根据学生在实验过程中的表现和实验报告给出实验成绩。在实验成绩中,施工图预算成果占50%,实施方案文件占35%,口头报告占15%。

(二)试验结果及分析

1.实验成绩对比

PBL实验组和LBL对比组的实验成绩统计结果如下:PBL实验组31名学生全部及格,其中成绩优秀者3名,良好者10名,中等者16名,及格者2名;LBL对比组30名学生中,成绩优秀者2名,良好者4名,中等者19名,及格者4名,不及格者1名。可见,PBL组考核成绩的优良率高于LBL组,表明将PBL引入土木工程概预算实验教学的效果显著。

2.PBL平台的交流互动情况

PBL教学法更有利于学生与学生、学生与教师之间的交流,有利于各成员协同工作,共同探讨解决问题的方法。按照工程概预算论坛提出的PBL网络平台互动信息质量类别[58]进行统计,结果表明:在PBL网络平台交流互动中,PBL组的交流互动共计390次,其中属于一般解释和反馈(注意力集中在一般讨论,对话内容不体现“组织、分析、反应、解决问题、思考”的全过程)的占42.6%,属于提出和澄清问题的占16.4%,属于组织意见(由书籍、网站查到的方案或小组成员的意见)的占15.1%,属于解决问题(提出解决问题的办法等)的占8.5%,反思小组成员合作的占6.7%,属于提出或分析方案的占5.9%,属于复杂问题的阐述和分析的占2.8%,属于提出独特见解的占2.1%。可见,PBL网络交流互动平台充分调动了小组成员的主动性,增强了他们的团队协作精神和责任感。

3.教学效果调查分析

第4篇:土木概论论文范文

关键词:土木工程概论;工程实例教学;课程教学

作者简介:卓德兵(1985-),男,湖南张家界人,吉首大学城乡资源与规划学院,助教。(湖南 张家界 427000)

基金项目:本文系2011年吉首大学教学改革基金项目(项目编号:2011JSUJGB06)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)05-0117-02

土木工程是建筑、岩土、地下建筑、桥梁、隧道、道路、铁路、矿山建筑、港口等工程的统称,其内涵为用各种建筑材料修建上述工程时的生产活动和相关工程技术,包括勘测、设计、施工、维修、管理等。[1]

对于刚刚经历高考,跨入大学校门的大多数土木工程专业新生来说,“土木工程”是一个比较陌生的概念。对于土木工程究竟是什么,土木工程专业大学四年到底学什么,学生毕业以后能够干什么似乎知之甚少。而作为土木工程专业重要的专业入门基础课程——“土木工程概论”的开设,旨在以较少的课时和通俗易懂的方式将土木工程丰富的内容展示给刚入校的土木工程专业新生,让学生能够在较短的时间内熟悉土木工程专业的历史进程、土木工程的基本属性、主要内容、大学本科的课程设置、就业前景以及职业规划等内容,以便学生尽快了解并热爱这个行业,培养专业学习的兴趣,树立学习的目标,为后续课程的学习奠定良好的基础。

由于“土木工程概论”是一门相对较新且内容十分宽泛的课程,各高校在开设这门课程的时候,由于各自的办学历史、专业设置和发展定位不一样,在教学内容取舍、学期安排、课时设置、教学方法与教学手段的选择等方面都会不尽相同,目前也无成熟的参照模式,虽然有关学者已对此做了大量改革探索,但目前仍然不算成熟。[2]吉首大学根据自身特色结合新颁布的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》,将课时设置为16,具体是安排到大一第一学期进行授课。本文结合笔者在吉首大学土木工程系多年的教学实践经验,对如何在“土木工程概论”课堂教学中运用工程实例教学法辅助教学进行了有益的探索。

一、传统教学中存在的问题

相对于土木工程专业其他已经讲授多年的课程而言,“土木工程概论”是一门较新的课程,在拓宽专业范围的特定背景下,这门课程教学存在的主要问题有:课程内容特别多,而学时安排相对比较少,教师在较少的课时里将丰富的专业知识传授给大一新生存在一定的难度;传统的教学方法与手段比较单一,通常是以教师课堂全讲授为主,学生往往处于被动接受状态,上课积极性不高;教学过程中无实践教学环节,纯理论的授课方式难以提起学生的兴趣,教学效果难以保证;教材更新速度不能适应教学实际。土木工程行业发展非常迅速,但是学生所使用教材因为各种原因无法跟上行业的发展,课程的教材建设存在滞后问题。[3]

二、工程实例教学法

1.工程实例教学的思路

工程实例教学是指根据教学需要,通过教学设计,挖掘教材内涵,将新闻中和身边的有关土木工程的新鲜事物、前沿知识、工程案例(成功的、失败的、令人鼓舞的、令人震撼的)补充到课程教学中去,充分发挥任课老师的主观能动性,将工程实例所涉及的课本相关章节的专业知识点进行有针对性的分析讲解,使学生在听工程实例讲解的同时,深刻理解该案例所涉及的专业知识点。

2.工程实例教学的优点

工程实例教学法打破了传统的课堂教学模式,能很好地做到理论联系实际,密切结合当前典型的工程案例、媒体热点和身边的工程项目,做到课堂教学和课外实践有机结合,有效提高课堂教学效率,发挥学生的主观能动性,提高学生的学习兴趣,同时还能克服课堂内容多而学时少、教学方法和教学手段单一、教材建设滞后、更新速度慢、信息量不足等缺点。生动形象地对学生进行系统的工程实例教育,使学生从心灵深处接受现代工程的熏陶,开拓学习视野,活跃工程思维,激活学习动力,确定人生奋斗方向。[4]

三、工程实例教学的具体应用

1.列举典型工程案例

(1)超高层建筑。在讲解超高层建筑的时候,可列举2010年建成的当前世界第一高楼——迪拜哈利法塔,说明高层建筑在设计和施工过程中需要注意的事项。比如设计上着重解决侧向受力和竖向受力问题,侧向重点在于抗侧力体系的选择,抗风设计和抗震设计,而竖向重点解决竖向压缩、徐变收缩等竖向变形问题。另外在施工中要考虑将高强混凝土一次泵送到600多米高的问题等等。

(2)钢结构。在讲解钢结构的优缺点时,可结合美国的世界贸易大厦案例来进行说明,先重点介绍其所采用的材料和结构形式,说明钢结构适用于建造高层建筑结构,然后播放一段世贸大厦在911恐怖袭击中轰然倒塌的视频,并分析其倒塌的原因来说明钢结构的致命缺点是其抗火性能差。

(3)桥梁。在讲解桥梁抗风设计的时,可给学生介绍桥梁典型的风载破坏案例,例如最具代表性是位于美国华盛顿州塔科马海峡大桥,该桥于1940年7月1日通车,而就在四个月后戏剧性地被微风摧毁。通过给学生播放该桥被微风摧毁的视频,复原当时的场景,让学生深刻体会到桥梁抗风设计的重要性。

2.结合身边工程项目

在进行“土木工程概论”授课的时候,可充分利用身边的教学资源及工程项目对学生进行现场教学,利用课余时间组织学生参观校内和当地比较具有代表性的项目,来加深学生对书本知识的理解和掌握。例如,在讲解混凝土结构建筑时,笔者引导学生到学校主教学楼、图书馆、食堂以及附近的高层住宅等参观,让学生加深对框架、框架剪力墙和剪力墙等建筑结构形式的认识,并现场观察梁、柱、板、墙等重要受力构件,熟悉每一类构件的作用、形状、尺寸、布置以及受力变形特点,并理解力在构件中的传递过程。而在讲解不同结构形式的桥梁的时候,笔者组织学生到附近的矮寨特大悬索桥、鸬鹚湾刚架桥、大庸桥、观音桥等典型的悬索、斜拉、拱桥、刚架桥等进行现场参观教学,让学生理解不同结构形式桥梁的组成、受力特点以及相互间的区别。通过现场教学拉近了土木工程与学生之间的距离,使学生认识到每天的生活都与土木工程息息相关,也会让学生在以后的生活和学习当中更加留意身边的工程案例。

3.联系当前媒体热点

(1)上海楼脆脆。在介绍基础工程这一章节桩基特点时,笔者给学生重点介绍了当前媒体特别关注的“上海楼脆脆”。2009年6月27日,上海一栋刚竣工还未交付使用的高楼,由于不正确的两次堆土施工导致房屋桩基础在侧向挤压力作用下断裂,从而导致楼房整体倒覆。通过此案例说明桩基主要用来承受轴向压力作用,而在侧向力作用下,桩基极容易破坏。

(2)芦山楼坚强。在讲到防灾减灾这一章节内容时,笔者给学生介绍了被媒体誉为“楼坚强”的芦山县人民医院。2013年4月20日四川省雅安市芦山县发生7.0级地震。距离震中10余公里的芦山县城,当时地震烈度等级介于八九度之间,设计烈度为七度的芦山县人民医院新门诊综合楼却几乎毫发未伤。究其原因,是大楼地基与地面建筑之间采用了83根橡胶支座,形成良好的隔震,从而阻止地震作用向上传递。此案例说明了隔震能有效减弱结构在地震作用下的反应,从而达到减小地震对房屋结构破坏作用的目的。

(3)三亚楼歪歪。在讲解地基不均匀沉降的时候,则可以以三亚市中级人民法院为例。该法院办公楼建于1996年,主楼共12层,在投入使用13年后,三亚中院启动了装修、改造计划。而在办公楼改造、装饰过程中,由于加装了过重的钢结构和使用了过多的大理石等装饰材料,大楼楼体严重超负荷,使得大楼原有的地基无法承受新增的压力,导致大楼主体出现倾斜,成为危房。

(4)武汉桥坚强。在介绍桥梁施工时,笔者列举了武汉长江大桥,该桥竣工于1957年10月,大桥修起后经历了70多次撞击仍无恙,最大一次撞击发生在2011年6月6日,一艘万吨级油轮撞上7号桥墩,撞击后,大桥桥墩除有擦痕外,没有其他问题。该桥之所以如此坚固,是因为在修建过程中采用了当时世界领先的“栽牙齿”工艺。通过这个案例,有效地说明了施工工艺对桥梁的安全和可靠是否能达到设计要求起到至关重要的作用。

四、结论

“土木工程概论”是土木工程专业一门重要的专业入门课程,通过这门课程的学习,使学生在较短时间内熟悉土木工程所涉及领域的内容和发展情况,以便学生尽快了解并热爱这个专业,培养学生学习的兴趣,树立学习的目标,为后续课程的学习奠定良好的基础。工程实例教学是指根据教学需要,通过教学设计将典型的工程案例、媒体热点和身边的工程项目补充到课程教学中去,充分发挥任课老师的主观能动性,将工程实例所涉及的课本相关知识点进行有针对性的分析讲解,使学生在听工程实例讲解的同时深刻理解该案例所涉及的专业知识点。它打破了传统的课堂教学模式,有效克服传统教学的不足,做到课堂教学和工程实践教学有机结合。实践表明,在课堂教学中进行工程实例教学可有效调动学生学习的主观能动性,激发学生的学习兴趣,有效提高课堂教学效果。

参考文献:

[1]高等学校土木工程学科专业指导委员会.高校学校土木工程本科指导性专业规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2011.

[2]郑元勋,蔡迎春.土木工程概论教学改革探索[J].高等建筑教育,2012,21(1):62-65.

第5篇:土木概论论文范文

关键词:土木工程抗震;教学改革;教学实践;教学方法

中图分类号:TU-4 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)01-0085-03

地震是一种突发的自然灾害,是地球内部构造运动的结果。地球上每年发生的地震约500万次,其中有感地震约15万次,造成严重破坏的地震约20次。中国是一个多地震国家,地震发生的区域范围广、强度大。20世纪全世界发生过20多次7级以上的大地震,死亡100多万人。1920年中国海原8.5级地震死亡20万人;1976年中国唐山7.6级地震死亡24万人,16万人伤残,财产损失30亿元以上,名列20世纪世界地震史死亡人数之首;2008年中国汶川8.0级地震造成约7万人死亡,约37万人受伤,约1.8万人失踪,直接经济损失8452亿元,是中华人民共和国成立以来破坏力最大的地震,也是继唐山大地震后伤亡最惨重的一次。为了减轻建筑的地震破坏,减轻人员伤亡,减少经济损失,将损失降低到最小程度,土木工程专业技术人员需要掌握有关抗震的知识,对结构进行抗震设计。

一、土木工程抗震课程教学中存在的问题

土木工程抗震是土木工程专业的一门重要专业课,土木工程专业学生学好这门课将会受益匪浅,但是现状却不令人满意。目前在本科教学中,该课程课时一般在40学时左右,课时相对较少,但该课程涉及到的内容又较多,主要涉及到结构动力学、混凝土结构抗震设计、砌体结构抗震设计、钢结构抗震设计、工业厂房抗震设计、桥梁工程抗震设计等。该课程一般安排在第六学期或第七学期,这一时期是学生忙于研究生考试复习和找工作阶段,一部分学生身在课堂但心在别处,往往心不在焉,学生学习该课程积极性不高。如何在有限的教学课时内完成教学任务,提高课堂教学效果,对教师来说是一大挑战。土木工程抗震课程教学改革的目的是在有限的课时内提高该课程的教学质量,增强学生对土木工程专业课程的兴趣,以培养既掌握专业所要求的知识和技能,又熟悉相关专业知识的较全面型人才[1]。

二、土木工程抗震课程教学改革采取的措施与实践

近年来,作者结合自身的教学实践,积极进行土木工程抗震课程教学改革,在教学手段、教学内容、教学方式等方面进行了一些有益的改革与实践,取得了良好的教学效果。

(一)上好绪论课,激发学生学习土木工程抗震的兴趣

绪论课是土木工程抗震的开篇,作为教师来说应高度重视绪论课的教学。因为绪论课是学生了解土木工程抗震这门课的窗口。绪论课上得好不好对整个课程的教学成功与否至关重要。通过绪论课的学习,要让学生对土木工程抗震这门课有一个大致的了解,深刻理解学习这门课的目的是什么,为什么要学习这门课,这门课对土木工程专业学生来讲起多大的作用,使学生深切地感受到土木工程抗震这门课的重要性,使学生深刻认识到现在不学好土木工程抗震方面的知识,将来在实际工作中万一出现失误,有可能造成重大人员伤亡和财产损失,提高学生学习这门课程的自觉性、主动性和积极性。怎样才能上好绪论课呢?作者认为不妨采用多媒体条件下的案例教学法[2]。多媒体案例教学通过采用大量真实、典型的案例和大量的图片资料,使教学更加直观、形象。例如将汶川地震的相关资料引入课堂,“2008年5月12日14时28分04秒,在四川省阿坝藏族羌族自治州汶川县发生里氏8.0级地震,震源深度14公里,震中烈度11度,地震持续时间约为2分钟,地震造成69227人遇难,374643人受伤,17923人失踪,直接经济损失8452亿元。”通过上述资料,可以启发学生认真思考以下问题:(1)为什么这次地震称为汶川地震,引出“震中”这个概念;(2)里氏8.0级地震是怎么测定的,引出“里氏震级”概念和震级的测定方法;(3)从“震源深度14公里”可以引出“震源深度”这个概念,根据震源深度地震可以划分为哪些类型,汶川地震属于哪一个类型。在绪论中给学生讲述地震灾害时,可以通过多媒体将汶川地震造成的震害分类给学生显示出来。在给学生演示汶川地震所造成的灾害时,启发学生思考为什么会造成这样的破坏,通过这些破坏现象,我们能否从中发现一些地震破坏规律,在今后的设计中我们可以采取什么样的措施来减轻这些震害。

(二)多媒体与板书相结合,提高课堂教学效果

在进行土木工程抗震课程教学中,尽可能采用多媒体与板书相结合的方式提高课堂教学效果。一方面采用多媒体教学具有形象、生动、直观、易于理解优点。土木工程抗震课中,一些内容适合采用多媒体教学,例如地震灾害(主要包括地表破坏、工程结构破坏、次生灾害、人员伤亡等),采用多媒体教学可以直观地把灾害显示给学生,学生从地震灾害图片中也更容易理解和掌握有关地震造成的破坏。当然,并不是任何问题都适合采用多媒体教学。土木工程抗震课中有些内容适合采用板书教学,比如给学生讲解振型分解反应谱法和底部剪力法算例时,采用板书教学更合适些。这样的算例采用板书教学可以给学生留有足够的时间思考、琢磨和消化,让学生更容易掌握振型分解反应谱法和底部剪力法的计算步骤,知道采用上述方法计算地震作用时需要哪些步骤。因此,对于该课程来说,最好的教学手段是多媒体与板书相结合,优势互补,提高课堂教学效果。此外,在土木工程抗震的课堂教学中,作者尝试采用双语教学[3]。将课堂上易于用英语表达清楚的内容做成英语课件,一些专业词汇用英语来表达。在近几年的双语教学实践活动中,作者发现采用双语授课在一定程度上能够帮助学生理解专业知识。但是采用双语教学也存在较大的难度,最大的难度在于没有合适的符合《建筑抗震设计规范》(GB50010-2010)的英语教材。

(三)调整教学内容,适应新的教学要求

土木工程抗震教学内容可以分为“基础篇”和“应用篇”两部分[1]。基础篇是土木工程抗震基础知识,主要包括地震基础知识,土木工程抗震概念设计,场地、地基和基础,地震作用与结构抗震验算,结构隔震与消能减震等内容。在进行基础篇讲解时,应重点讲授基本概念和原理,注重基本概念和基本原理的讲解。土木工程抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。抗震概念设计在整个土木工程抗震设计中占有重要位置,它贯穿于整个工程设计过程中,从一定意义上说,它比抗震计算更为重要,原因在于地震具有很强的不确定性、随机性等,想要精确进行抗震计算比较困难。要想使结构具有良好的抗震性能,很大程度上取决于良好的概念设计,有必要加强学生抗震概念设计的能力。应用篇是抗震设计原理在不同结构形式中的具体应用,主要包括混凝土结构房屋抗震设计、砌体结构房屋抗震设计、钢结构房屋抗震设计、单层工业厂房抗震设计、桥梁工程抗震设计等。该部分内容应根据不同的专业方向有重点地讲解其中的内容,做到因专业方向而异,根据不同的结构形式特点重点从抗震概念设计、抗震计算和抗震构造措施等方面进行讲解,拓宽学生的专业知识,使其学会灵活运用工程专业知识解决工程实际问题的能力。

(四)将最新科研成果融入课堂教学中

在讲授土木工程抗震课程时,作者结合自身的科研工作专门抽出时间,给学生进行有关抗震的专题讲座,例如进行基于性能的抗震设计专题讲座、基础隔震设计专题讲座、振动控制专题讲座等,将最新的科研成果融入课堂教学中。进一步加强科研与教学的结合,及时将最新科研成果引入到课堂教学中,尽可能发挥科研对教学的支撑和反哺作用。

三、结语

土木工程抗震课程课时少,内容多,具有较强的综合性。作者通过对该课程在教学手段、教学内容、教学方式等方面的教学改革与实践,在一定程度上提高了课堂教学效果,在激发学生使命感的同时,增强了其主人翁意识。当然,课程教学改革永无止境,还有许多地方需要进一步完善,达到进一步提高课堂教学效果的目的。

参考文献:

[1]尚守平,封周权,李峥.“工程结构抗震”课程教学改革研究[J].建筑教育改革理论与实践,2006(8):221-224

[2]梁炯丰,易萍华,何春锋.多媒体条件下案例教学法在建筑抗震设计中的应用[J].高等建筑教育,2009,18(1):134-136

第6篇:土木概论论文范文

关键词:土木工程;系统辨识;模型修正;随机有限元;统计模式

中图分类号:TU311 文献标识码:A

一、引入土木工程系统辨识理论的必要性及系统辨识的概念

(一)引入土木工程系统辨识理论的必要性

当前虽然机械、航空以及航天领域面向健康监测和损伤检测的系统辨识方法,为土木领域提供了良好的借鉴基础,不过土木工程具备自身的特点,在引入其他领域的辨识方法的过程中,存在诸多限制。

1、海量数据有效信息的提取

现有大型桥梁的监测过程中,已采用上千个各类型的传感器,此过程中产生了海量数据,即使现有数据处理的计算硬件能满足要求,也难以从中即时提取出有效信息,用于系统辨识。

2、结构及荷载不确定性

一般来说,由于材料属性的离散性、强度退化等原因,结构参数含有多重不确定性;同时,土木工程的荷载因为环境等因素的影响,也含有一定的不确定性。

3、基准数据的不完备

对于大型工程结构,可能存在的千万级别以上的自由度,因此即使使用上千个传感器,获取海量的数据,也可能存在基准数据不完备的情况。

4、模型误差的不可避免

因为土木工程内在的材料特性,外在的环境干扰的影响,使通常用于监测或检测的模型存在误差,已有的模型修正暂不能很好解决此类问题。

(二)系统辨识的概念

结构系统辨识是动力学研究的逆问题,它利用系统在试验或运行中测得的输入和输出数据,建立反映系统本质动态特性的数学模型,并确定模型中的待定参数。结构动力学系统遵循牛顿力学基本定律,所以系统的理论模型(动力学方程组)往往是已知的,需要辨识的只是模型中某些待定的物理参数或系统的动力学特性参数(模态参数等)。

二、土木工程系统辨识统计方法的现状

(一)Bayes模型修正

Bayes模型修正方法利用了统计推断中著名的Bayes原理,将确定性的结构模型嵌入一组可能的概率模型中,使结构模型能够预测模型和观测的不确定性。这种方法由于涉及模型不确定性,而模型不确定性并不是可重复事件,将概率解释为相对发生频率的传统说法在这里不再适用。

(三)随机有限元

随机有限元从控制方程的获得来分,一般可以分为 Taylor 展开法随机有限元(TSFEM)、摄动法随机有限元(PSFEM)以及 Nuemann 展开 Mento Carlo 法随机有限元(NSFEM)。若以摄动法随机有限元为例:

Collins 将有限元与摄动法结合,用统计的观点来分析特征值的问题,可以认为是将随机变量理论引用到动力学的开端;而 Ricles 和 Kosmatka 首次基于 Col-lins 的敏感性分析理论,通过质量与刚度的不确定性来对潜在的损伤区域进行定位,并对损伤大小进行评估。

有关随机有限元损伤辨识的工作可以认为始于Papadopoulos 的论文及其后续工作:假设结构的质量、刚度、频率与振型服从正态分布,通过 Mento Carlo 模拟,计算出结构单元的概率密度函数,用于对单元的损伤概率进行计算。Papadopoulos 认为,结构损伤引起特征值的摄动,继而影响结构的总体刚度矩阵与单元刚度矩阵,并通过一个 3 自由度的质量 - 弹簧系统与一个悬臂梁结构,验证了算法的有效性。

(三)统计模式辨识

美国 Alamos 国家实验室,以 Doebling、Farrar、Sohn为代表的研究者,10 余年来,对统计方法在系统辨识中的研究进行了探索性的工作,这部分工作大致可以分为三个阶段。

第一阶段:Doebling将统计方法用于环境激励下结构的模态测试及引入结构的柔度矩阵。

第二阶段:Farrar开始提出统计模式辨识的概念,并引入无导师学习理论。在此基础上,Farrar 及其团队引入模式识别中相关理论,正式提出了统计模式辨识(Statistical Pattern Recognition)的理论框架,具体包括 4 个步骤:

1、运营状态评估(Operational evaluation):对结构系统状态进行辨识前的分析。

2、数据采集、标准化以及整理(Data acquisition,normalization and cleansing):包括测试方案的确定,因环境因素产生的数据差异性,误差数据的排除。

3、特征提取及信息凝聚(Feature extraction and information condensation):提取数据中的特征并用来对系统的状态进行辨识,信息凝聚主要指结构在服役周期内数据的压缩。

4、基于特征描述的统计模式(statistical model development for feature discrimination):根据有无训练数据可以分为有导师学习方法与无导师学习方法,前者又可以分为分类分析与回归分析,后者可以分为对变异点或特征点的辨识。

(四)基于无模型的损伤识别方法

无模型损伤识别方法主要是不使用结构有限元模型,直接通过分析、比较振动响应的时程数据对结构损伤进行识别,其中多数方法都是基于时间序列分析模型提出的。无模型识别方法可分为时域识别方法、频域识别方法以及时频分析方法。

1、时域方法

时域方法有利用自回归滑动平均(AutoRegressiveMoving Average,缩写为ARMA) 、自相关函数和扩展的卡尔曼滤波算法等一系列方法。比如,Garcia和

Osegueda提取了一个基于AR-MA模型的系数的损伤指标,采用Bayes分类技术进行损伤定位。Wei和Yam等利用结构损伤前后NAR-MAX模型系数的变化来识别多层复合材料的损伤位置和程度。NairKiremidjian 等由响应的AR或ARX

模型系数提取损伤敏感特征,采用模式分类的方法进行损伤识别。

2、频域分析方法

频域分析方法常用的有傅里叶谱分析、多谱分析(信号高次矩的傅里叶变换)、倒阶次谱分析等。Samman提出了用于桥梁的基于频响函数波形的三个损伤识别指标:WCC (Waveform Chain Code)、Iatm (Adaptive Template Methods)、IsAC (Signature Assurance Criteria)。

3、时频分析方法

时频分析方法则有Wigner-Ville分布人、小波分析以及近年来发展起来的

HHT(Hilbert-Huang Transform)法人等。

三、对土木工程系统辨识统计方法的展望

结合系统辨识基本问题,土木工程结构系统辨识统计方法的下一步可能切入点有:

(一)随机输入与未知输入条件下的统计方法

进一步,对于土木工程,未知输入条件下的系统辨识,在传统方法上局限于通过迭代计算,使目标函数值小于设定阈值的方法,对于土木工程的大型、复杂结构,计算量可能过大。

(二)数据传输手段与传感器状态的统计方法

响应数据的无线传输对于土木工程意义重大,而现有无线传输的方法,费用高,系统易受干扰,相对稳定性较差,有待于结合其他学科研究,引入统计方法,来降低无线传输成本。

(三)系统辨识基准模型的统计方法

通常新建成工程结构需要将基准模型进行备份,以作为面向健康监测以及损伤检测的系统辨识的基准。

参考文献

[1]李炜明.土木工程结构系统辨识的统计方法研究[D]. 华中科技大学 2009

第7篇:土木概论论文范文

[摘 要] 针对新疆少数民族大学生土建类专业的砌体结构课程学习过程中存在的一些问题,围绕提高教学质量,探索适合新疆少数民族大学生特点的学习方法,提出一些可行性的建议,以便培养出高素质的土木工程少数民族专业人才。

[关键词] 少数民族;土木工程专业;砌体结构;教学方法

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 05. 123

[中图分类号] G642.0;TU364 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)05- 0226- 02

0 引 言

砌体结构亦称砖混结构,在新疆地区应用量大、面广的传统最基本的结构形式之一。新疆高等院校土木工程专业的少数民族学生毕业后基本都在新疆疆内就业。他们走上工作岗位,往往最先接触的是砖、土坯等砌体结构房屋设计、施工、管理。笔者以提高少数民族砌体结构课程教学质量、培养学生工程理论与实践能力为主线, 在教学方法和教学内容上进行了一系列的探索、为培养少数民族土木工程人才培养提供借鉴和参考。

1 砌体结构课程的特点

在掌握砌体结构设计计算的基本理论和构造要求的基础上,才能顺利地从事砖、砌体等建筑房屋的设计、施工等工作。砌体结构课程涉及实验研究、砌体结构理论知识、砌体结构房屋抗震设计和砌体结构设计规范等多方面知识。

1.1 课程内容多,涉及的专业基础课程多

该课程综合了力学知识 、建筑结构荷载、建筑材料 、建筑结构抗震设计、结构可靠度等多门课程知识。不仅内容多, 而且涉及面广, 基本整合了土木工程的专业基础课。

1.2 计算公式的实际应用性强

这些公式逻辑推理到实际应用,不仅涉及力学理论知识和数学工具 ,而且需要学生对实际砌体结构工程有一定的认识。

1.3 砌体结构中的部分构件形式比较抽象,不容易理解

如网状配筋砖砌体构件的形式、配筋砌块砌体剪力墙构造要求、墙梁的形式与构造要求等内容都是较抽象的,对此,学生在脑海中没有形象,就很难掌握相关的设计与计算方法。

1.4 砌体结构的构造要求多,容易混淆

例如: 构造柱设置要求; 承重窗间墙的最小宽度、底部框架-抗震墙的最小配筋率等等。这些构造要求都是工程中不仅要满足的计算要求,而且要满足抗震构造要求,若平时学习中不重视,很容易被忽略。

2 课程学习中存在的问题

b于砌体结构课程特点和学生生源地的特殊性,少数民族学生在学习本课程的过程中存在一些问题。历年的该课程考试成绩和课程设计、毕业设计等教学效果来看,究其原因做以下分析。

2.1 存在语言上的差异

新疆高等院校少数民族班级的学生以维吾尔族、哈萨克族、柯尔克孜族、塔吉克族、乌孜别克族等多民族学生组成,汉语对于他们而言是第二种语言。而且,大学授课语言和所用课程教材均为汉语,使得少数民族学生对本课程的理解与运用能力上受到直接的影响。

2.2 学生对砌体种类与构件缺乏形象认识

一般砌体分为砖砌体、石砌体、配筋砌体和砌块砌体。其中学生比较能想象到的是砖砌体和砌块砌体,而配筋砌体和石砌体见得比较少,因此上课的过程中比较难想象。在砌体结构中还有圈梁、墙梁和构造柱等一些构件。学生对这些构件缺乏形象认识的情况下,这种授课方式使学生很难理解课堂内容。例如,在构造柱部分,无论如何讲解构造柱的概念、作用、布置数量和平面位置等知识,大部分学生就是无法掌握。在圈梁、墙梁等部分,无论如何给学生讲解墙梁、圈梁的基本概念、纵向受力钢筋位置、作用等知识,大部分学生就是很难理解与掌握。

2.3 缺乏工程实践学习与锻炼

砌体结构课程是实践性很强的应用型课程。实践教学是砌体结构课程非常重要的教学环节,是培养少数学生工程意识、实践能力和创新能力的关键环节,它的作用和功能是理论教学所不能替代的。如何构建适应当地教学、具有地方特色的实践教学体系,让学生更好的掌握砌体结构课程,已经成为砌体结构课程教学改革的重要课题。

3 关于课程教学的几点思考

3.1 结合当地建筑物的特色,加强学生对基本概念的理解

根据砌体结构课程特点,让学生更好的理解砌体结构教学内容,结合新疆当地建筑的特点,给学生拓展生土、土坯等砌体。土坯砌体房屋在新疆历史悠久,因地制宜、具有经济传统民居特色的建筑物。

通过对比传统土坯房屋与现在应用广泛的砌体结构在材料性能、承载能力、墙体稳定性能、构造要求等方面,加强学生对砌体结构基本概念和受力情况有更好的理解和掌握。

3.2 提高学生对专业词汇的理解与掌握

汉语对于少数民族学生而言是第二种语言,使得部分少数民族学生对本课程的理解与掌握受到直接的影响。因此在授课过程充分发挥作为少数民族老师的优点,对基本的概念、基本专业词汇用双语解释它们的含义和意义,帮助同学们在听课过程中,能更好地理解和掌握砌体结构知识。

3.3 加强课后练习,培养学生理论联系实际的能力

对于学生的课后作业,除了布置必要的、紧跟着教学计划的基础性的联系,还应该增加一些理论与实践紧密结合的联系题,考查学生对相关设计规范的掌握和应用情况,通过此类联系可逐步培养学生理论联系实际能力。另外,通过开展网上答疑为教师与学生之间随时随地的教与学的提供互动平台。还有就是要重视学生的作业完成情况,针对学生作业中反映出的问题,加强课后的辅导,以达到布置作业的目的。

3.4 加强学生实践活动

砌体结构在全新疆应用非常广泛的结构形式之一。大量的平房、低多层建筑以及地下工程、水利工程的构筑物都可采用砖混结构。我们通过土木工程专业的认识实习,组织学生去当地有代表性的砌体建筑物和施工现场参观。这样可以让学生在上砌体结构课程之前就有感性的认识。有条件允许的情况下,充分利用当地的特色建筑物和大学生寒暑假的时间,引导学生去参加实践活动,这样能让学生了解更多的实际工程情况。

4 结 语

在新疆少数民族土木工程专业砌体结构的课程教学中,砌体结构教学的特点与少数民族学生的特点相结合,充分发挥当地建筑物的特色,重视学生理解基本概念和基本原理,重视培养学生的理论联系实践能力培养,提高学生的专业知识,同时提高学生专业交流能力,培养成为今后的工作过程中快速适应工程需要的土木工程专业人才。

主要参考文献

[1]齐岳,赵文军,李方慧.砌体结构课程教学改革探讨[J].高等建筑教育,2014,23(1):58-60.

第8篇:土木概论论文范文

[摘 要]:基于“运筹学”的基本理论,重点阐述“运筹学”理论在土木工程专业课理论中的应用,得出土木工程专业学生学习和掌握“运筹学”的基本理论的必要性和重要性。

[关键词]:运筹学 土木工程 应用

一、概述

“运筹学”作为科学名字出现于20 世纪30 年代末的二次世界大战期间。当时,应用在军事战争年代,直到20 世纪60 年代,才被人们普遍认可并加以发展应用到工业、农业、经济和社会等领域,特别在当今科技发展迅速、经济突飞猛进的有利条件,“运筹学”的基本理论先后被引进了各个学科的学科理论中,成为了科研技术人员必备的理论基础,对于土木工程学科而言也不例外。因此,作为土木工程专业未来的工程技术人才而言,学习和掌握“运筹学”的基本理论知识和如何将专业知识与其联系起来有其必要性和重要性。

二、“运筹学”在土木工程专业课理论中的应用

“运筹学”的理论基本要点,就是将数学中的优化思想与社会实际问题的有机结合,作为从事在本工程专业的技术人员,只有具备扎实的理论数学和工程应用数学基础,才能将该课程基本理论与土木工程专业相关理论相结合并灵活运用于教学、科研和工程实践中,以下结合土木工程部分几方面浅谈“运筹学”的基本理论在土木工程专业中的应用。

1.结构分析课程

结构分析,是土木工程专业中最基本的专业基础,是学习和灵活掌握其他专业课的必要前提。其主要内容是通过对各种结构形式在不同荷载情况下的荷载效应进行分析,计算得出内力分布,分析出在建筑功能要求一定的条件下的结构最优布局形式,以便今后工作中从事实际工程设计时,能灵活运用所学的知识选择出合理的结构形式。例如,我们所开设的《材料力学》是分析单个构件的受力、而随之所开设的《结构力学》是将《材料力学》的单个构件组合成结构,进行整体分析等。

2.结构设计课程

结构设计课程,主要是通过学习相应的专业课基本理论,再让学生结合相应的理论进行课程设计实训,从而提高学生灵活运用理论进行实际工程设计方面和处理实际问题的能力,为以后更好、更快适应工作环境打下良好的基础。

(1)《钢筋混凝土结构》

《钢筋混凝土结构》是土木工程专业中一门重要的基础专业课,它所要解决的主要问题是根据结构的力学分析结果,合理设计配置钢筋和混凝土,使得钢筋和混凝土充分利用,以至钢筋混凝土设计达到安全、适用、经济的目标,这三个目标中有主有次,相辅相成。一般原则为保证安全,满足适用,追求经济。所以,应根据实际工程条件建立与实际工程条件基本吻合的力学模型,再进行受力分析,确定设计优化目标函数,合理配置钢筋和混凝土。

(2)《钢结构》

随着社会经济、科技文化水平的不断发展,人民生活水平逐步提高,再加上世界人口的增多,社会对大型公共建筑物的需求日益迫切,而在大跨度结构方面钢结构有着自身的优点(强度高、自重轻、抗震性能好等)。为此,《钢结构》的理论越来越显重要。《钢结构》课程理论主要是围绕结构的节点设计、材料的强度以及结构或构件的刚度和稳定性展开的,由于钢材的强度高,截面尺寸小,大多数钢结构的破坏都不是由材料强度引起的,而是由结构的节点设计不合理,使结构构件长细比过大,导致出现失稳破坏造成的,为此在钢结构设计时应确定造价为目标函数,以钢结构的容许挠度为约束条件,并考虑钢结构中受压杆件的长细比对其强度影响等因素进行结构优化设计,最终在满足安全可靠的前提下,达到最为经济的结构设计结果。

(3)《结构优化设计》

《结构优化设计》是运用优化的相关理论对结构进行布局以及受力分析,尽可能使结构材料性能得到充分利用,以至结构在保证安全可靠的条件下,得到最为经济合理的结构形式。

3.施工管理与建筑经济

施工管理与建筑经济是学生将来到施工单位从事管理、施工和施工项目概预算工作的必备基本专业知识,下面就相关专业课程谈谈“运筹学”在其中的运用。

(1)《施工组织设计》

《施工组织设计》主要是讲述施工过程的组织和进度计划的合理安排,其中施工进度计划的安排和流水施工图的绘制就运用到了“运筹学”的网络优化的相关理论,合理安排施工进度计划,优化施工机械和劳动力的配置,使得施工全过程做到安全有序,保质、保量按期完成。

(2)《建筑经济与企业管理》

《建筑经济与企业管理》这门课主要讲述如何降低成本、提高经济效益的问题,这就涉及将“运筹学”的相关理论运用到项目前期可行性论证、工程招投标、工程项目预算、施工过程的管理、施工项目的竣工和概算、后期质量与经济效益分析整个过程中,力求做到宏观调控、统筹安排。例如,基本建设投资效果分析、建筑工程技术经济分析、预测与决策以及建筑企业管理等用 到了单纯形法、图解法和网络技术等方面的运筹理论。

4.土木工程科研工作

由于土木工程专业与工程实践联系极为紧密,为此,从事土术工程方面的科研人员应根据实际工程的需要进行相应的研究,主要如何利用土木专业的理论来解决工程中急需解决的问题。例如,中国建筑科学研究院所开发的设计软件TBSA和PKPM等,而将“运筹学”的相关理论运用到土木工程科研中尤显重要。例如,空间网格结构的优化设计程序的研究,这一研究成果的完成将为设计人员带来方便,为工程建设单位降低造价,其中用到了单纯形和非线性规划的理论来优化结构的形式和结构的总造价。总之,土木工程方面的大多数研究都是在安全可靠得到保证的前提下,围绕结构造价进行一系列的优化研究,最终得到方便实际工程应用的研究成果,为工程设计与施工人员提供科学合理的依据。

三、结论

综合以上所述,可以看出,“运筹学”理论在土术工程中的运用的实用性、广泛性和重要性。为此,作为未来从事土木工程专业技术工作的专业人员而言,初步了解并掌握“运筹学”的基本理论和思维方式尤显必要。

参考文献:

[1]钱颂迪.运筹学(修订版).北京:清华大学出版社,1993.

第9篇:土木概论论文范文

关键词:进度风险;风险分析

中图分类号:U655.4文献标识码:A

引言

在进行土木工程施工时,往往会有一些无法抗拒因素以及相对来说不确定的因素的阻碍和影响,从而引起土木工程施工项目的质量、进度和投资目标失控的风险。土木工程进度若失控,必然会导致资源浪费和经济损失,甚至可能影响土木工程建设质量和安全。通过风险分析分析可以了解进度计划实现的风险有多大,同时根据实施过程中实际建设情况的风险分析和修正,对实施进度进行控制调整,并采取措施进行应对和准备,以确保项目按预定目标顺利完成。

土木工程施工风险分析的主要内容

1.1风险管理

风险管理就是在识别,评价及分析风险的基础上,运用科学的管理技术及手段对土木工程项目可能发生的一定的预防及处理,尽可能的控制风险,使其向有利条件转化,并能在风险发生后及时采取主动的补救措施。对于建筑工程项目来说,风险管理的过程如下:预测及识别风险。通过信息收集,分析出可能发生的风险,并对其可能性进行专家咨询以及寻求实验认证,将可能发生的风险记录在案;对可能发生的风险进行分析及评估,分析风险发生的可能性及危害性,评估其对工程项目的潜在影响,并近其危害大小列制风险清单;根据所列的风险清单,针对不同危害程度的风险采取不同的应对措施。

1.2进度风险分析的最重要的任务就是评估和分析风险发生几率的多少,即在土木工程建设中是否会有风险发生,它是风险分析中最重要的一步,也是最困难的一步。主要原因有二:一是有关和风险事件相关的系列数据的收集很困难;二是不同土木工程施工项目差异性大,如果用类似土木工程施工项目数据推断当前土木工程施工项目的进度风险事件发生的概率,那其误差会较大。土木工程施工项目进度风险分析的第二步就是分析和分析土木工程施工项目进度风险事件发生后工期拖延的严重程度,即风险事件可能带来的工期损失的大小。在土木工程施工项目实施的过程中,经常会遇到这种情况:风险事件发生的概率不一定大,但一旦发生,其后果是十分严重的。例如,某土木工程基坑施工,常需要基坑排水降水,当排水降水标准选得较高,即基坑被淹的风险较小时,但一旦出现超标的地下水或特殊的地质情况,基坑被淹,就是风险事件,对于基坑土木工程而言,土木工程工期损失将是巨大的。土木工程施工项目实施的过程中,对某些风险事件,其发生的概率和本身造成的后果都可能不是很大,但如果其一旦发生会影响到土木工程施工项目的各个方面或许多工作,此时,对其有必要进行严格的控制。如,水利水电截流,一般而言,按正常设计组织施工,其失败的风险是很小的,但其若不成功,即风险发生了,则土木工程工期要严重拖后,一般会使施工工期常要推迟一年,而建设工期推迟一年带来的间接损失也是十分严重的。项目风险事件的发生时间,即风险事件出现的时间,也是土木工程施工项目风险事件分析中的重要工作。

2、土木工程施工进度风险过程分析

土木工程施工项目进度风险分析的第一步是要进行对相关风险的考量和相关资料搜集汇总。这些数据和资料可从过去类似土木工程施工项目的经验总结或记录中取得;可用从气象、水文、建设市场、社会经济发展的历史资料中取得;也可以从一些勘测和试验研究取得;也可以在土木工程施工项目实施过程中取得。所收集的数据和资料要客观、真实、可统计性。建立进度风险模型以取得的有关进度风险事件的数据资料为基础,对风险发生的可能性和可能的结果给出定量描述,即进度风险模型。模型又分为风险概率模型和工期损失模型,分别用来描述不确定因素与风险事件发生概率的关系,和不确定因素与可能引起的工期损失的关系。土木工程施工项目进度风险模型建立后,就能用适当的方法分析每一风险事件发生的概率和可能造成的工期损失。通常用概率来表示风险事件发生的可能性;工期损失可用金额或时间来表示。对不同风险事件发生概率和可能出现的工期损失分析后,就可对进度风险进行分析了。这需要将风险事件的发生概率和可能的工期损失结合起来进行分析。

土木工程进度风险分析的作用

土木工程施工项目进度风险分析主要是针对整个土木工程的进度实现程度及工期损耗实施的分析,而风险分析是对风险事件或风险因素进行分析,从中找出最大风险,并进行排序,再计算综合风险值,与给定的风险标准进行比较,来确定风险事件或风险因素对项目实施的影响和土木工程施工项目主体能否接受这些风险等问题。在土木工程施工项目风险管理中,风险分析是不可或缺的环节,其主要作用有:通过风险分析,可确定风险大小的先后次序。对土木工程施工项目中进度风险进行分析,根据进度风险对工期目标的影响程度,包括风险出现的概率和后果,这样可确定各进度风险的排序,为考虑风险控制先后和风险控制措施提供依据。可以找出风险事件间的内在联系。土木工程施工项目进度管理中,各种风险事件表面是不相干的,但某些风险事件的风险源是相同的或密切的关联。分析风险之间的相互关系,能将风险转化为机会,防止机会在某些条件下转化为风险。可进一步认识已分析的风险发生的概率和引起的损失,降低风险分析过程中的不确定性。当发现原分析和现状出入较大时,可重新根据现状分析风险发生的概率和可能后果。

4、工程施工进度风险分析的步骤

通常来说,针对独立风险事件以及土木工程施工过程中的整体风险都需要对分析标准进行制定,即单个分析标准和整体分析标准。对于进度风险,土木工程施工项目主体则需根据土木工程合同、自身实力、环境因素、以往经验、技术资料等综合确定进度计划中子项目和总体项目的可接受进度风险率,也就是土木工程施工项目主体在根据风险诸因素主观上综合确定的风险率。

土木工程施工建设整体风险的分析是对所有内外部因素之后进行综合之后确定的。进度风险水平是进度管理部门根据进度计划,考虑相关风险因素,根据科学方法计算出来的子项目风险水平和整体风险水平。确定土木工程施工项目整体风险水平后,需要和土木工程施工项目的整体分析标准比较。因此整体风险水平的确定方法要和整体分析标准确定的原则和方法相适应,否则二者没有可比性。将土木工程施工项目单个风险水平和单个分析标准、整体分析标准和整体风险水平比较,以确定它们是否在可接受的范围之内,或考虑采取什么样的风险应对措施。

土木工程施工进度风险规避方法

在项目前实施过程中,影响工程建设的内、外在因素,相互影响、不断变化,形成一个多变量的复杂风险因素系统,共同作用于工程项目,影响工程建设目标的实现。通过对土木工程项目风险的识别、估计、评价,管理人员对其存在的种种风险和法和潜在损失等方面有了一系列的把握,并编制了一系列切实可行的具体风险应对措施,力图使风险转化为机会或使风险造成的负面效应较到最低限度。为确保工程进度风险处理可控制范围内,土木工程施工中根据客观实际情况进行以下两方面分析。

5.1首先是通过对工程或工程规划的投入建设进行叫停或终止来避免风险的一种方法。如,某土木工程施工项目在经过可行性分析后,若发现在实施该项目后会面临较大的进度风险,此时立即停止该项目的实施,并放弃这一项目的计划,这样就可从根本上避免受到更大的风险损失。其次是以土木工程技术为手段,消除物质性风险的威胁。如,水电土木工程大体积混凝土施工中,采用砂石骨料运输廊道,可以保证骨料运输畅通,从而避免了因骨料运输不畅引发的进度风险。再次是用标准化、制度化、规范化的方式从事土木工程施工项目活动,以避免可能引发的风险或不必要的损失。在宏观上,我国土木工程施工项目建设中规定有土木工程建设基本程序,其是土木工程施工项目建设技术经济内部规律的反映。在土木工程施工项目的实施过程中,要求按照该程序一步一步进行,对于一些重要的环节,而且要求完成一步后,要进行评审或验收,以防给以后的过程留下不利的条件、引发风险的因素。在微观上,土木工程施工项目的施工过程是由一系列作业组成的,在作业之间有些存在着严格的先后作业逻辑关系。对这种情况,在土木工程施工中就要求严格按照规定的作业程序施工,而不能随意安排,以避免项目风险的发生。

5.2建立三级计划进度管理体系

所在相关单位,包括业主、设计、监理、施工各级承包单位,必须设立明确的进度管理架构,设置专职计划员,计划员需具备一定生产安排经验,了解图纸、施工组织设计、方案等技术文件,对对施工进度动向提前做出预测。

各单位生产负责人必须建立沟通渠道,必须能随时取得联系,各单位相互通告进度管理体系架构,建立本工程进度管理体系成员的联系总表;各生产负责人、计划员之间,应及时进行指导、反馈、预警、建议等工作交流。

各单位间建立工程进度表,及时掌握影响进度的各种因素,并就其特性或规律进行分析描述;检查实际进度与计划进度的差异,分析研究存在问题和改进措施,包括技术措施、经济措施等;快速信息登陆与更新,科学分析和总结,反馈进度控制。

结论

通过风险分析,可以对风险大小的进行有效评判、可以顺利排查出各个风险间的隐性关联、分析风险之间的相互关系,能将风险转化为机会,防止机会在某些条件下转化为风险,可进一步认识已分析的风险发生的概率和引起的损失,降低风险分析过程中的不确定性。

参考文献:

[1]丁海山;土木工程施工项目管理的规划与实践探讨[J];科技资讯;2010年25期