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中圖分類號:G710 文獻識別碼:A 文章編號:1001-828X(2016)030-000-01
建筑結構識圖能力對于建筑工程管理專業是一項基本技能,在施工現場,讀懂結構施工圖紙是做施工員,監理員,資料員,安全員等崗位的必備基礎。然而,高職院校中,對于結構施工圖的識讀,尤其是查閱平法圖集相應構造圖掌握構件節點鋼筋構造要求和排布次序對學生來講依然是難點,也是識讀結構施工圖的重點。由此可見建筑工程管理專業結構識圖能力對于學生學習的重要性,因此教師要將其貫穿于教學過程的始終。
一、現狀分析
如何解決學生識讀結構施工圖的困難的問題,通過分析學生學習結構施工圖的現狀和課程教學當中存在的問題。總結以下:
1.理論教學的局限性
課堂理論教學,僅通過實際工程圖片和綁扎鋼筋視頻等輔助手段,展示的內容依然不蟯暾。雖然有鋼筋模型教具,但只是單一構件,不能夠涵蓋各種節點的構造,覆蓋面過小。實訓中心的建設一定程度上可以彌補理論教學的單一,提高學生識圖能力,但是班級學生較多,難以組織。
2.學生學習效果較差
學生對于平法圖集制圖規則掌握不好,記憶不牢,不會根據圖紙查閱圖集中相應的構造詳圖;學生空間想象能力較弱,很難根據平面配筋想象出空間中節點鋼筋構造與排布。在圖紙抄繪作業中只是機械的抄圖,并沒有理解構造要求。
3.學生的興趣引導
對于動手的作業,更能激發學生嘗試的熱情,要使學生主動參與學習,提高對《結構基礎與識圖》課程的興趣,進而鼓勵學生深入學習,提高學校效率。
二、結構模型制作實訓
結構模型制作實訓的引入,目的是學生通過完成模型制作的任務,能夠熟練的識讀結構施工圖,能熟練的查閱平法圖集,能在教師的指導下,以小組的方式獨立完成構件的鋼筋算量、放樣圖繪制和鋼筋模型綁扎的全過程。讓學生在這個過程中提高自身的結構施工圖的識圖能力,培養學生實踐動手能力和團隊協作能力。結構模型制作作為《結構基礎與識圖》學期末的集中實訓,實訓時長為一周。
1.實訓任務
背景:某實驗樓建筑,抗震等級為二級,框架結構,獨立基礎,三層。建筑面積3000平方米。本項目要求學生在一周內完成實驗樓的構件放樣圖繪制及基本構件的模型(梁板柱基礎、樓梯)制作,并進行成果匯報。
2.實訓過程
(1)復習和引導學生回憶結構施工圖制圖規則和構造詳圖,利用多媒體演示,講解梁、板、柱、墻、基礎等構件平面表達形式、配筋信息等。分組布置任務和制定進度計劃。讓學生對本周將要完成的任務有大概的了解,并且在頭腦中構建出鋼筋骨架
(2)分組繪制各構件的構造詳圖,根據各構件的平面配筋圖繪制梁、板、柱、基礎、樓梯等構件的配筋放樣圖,此過程需要查閱平法圖集以及其他相關規范,是學生制作模型的前提,也是反復熟悉圖集的過程。在此過程當中,學生一方面鞏固了結構施工圖制圖規則方面的基本知識,另一方面要考慮各構件節點構造要求,例如梁板柱節點鋼筋排布和各構件在節點位置錨固長度的要求。通過這個重要的環節,加強學生對基礎平面布置圖,柱配筋圖,梁配筋圖,板配筋圖和樓梯配筋圖的識讀方法和相關的構造要求的學習。
(3)根據繪制的構件配筋放樣圖準備材料制作結構配筋模型。根據繪制的放樣圖以及材料的總量,每組按照規定的模型比例,計算鋼筋的下料長度,此環節建立在構造要求掌握良好的基礎上。
(4)總結匯報。每組對實訓周的成果和過程進行匯總展示,并定期匯報實訓過程收獲。
3.實訓成果
每位學生獨立完成上交一張A2幅面圖紙的構件的配筋放樣圖、每組提交結構構件模型一個。
4.考核
每組提交成果并進行匯報,以答辯的形式考察每個學生在結構模型制作實訓中學習的程度。教師進行點評和打分。
故模型制作是學生們邊做邊思考的實踐過程,這樣既提高了學生的動手操作能力,也提高了他們的空間思維創造能力。
三、建筑結構模型制作實訓效果評價
建筑結構模型制作實訓過程中發現,從以下幾個方面促進了學生結構識圖能力的提高
1.激發學生學習的熱情
結構模型制作彌補了圖紙、照片、視頻這些方式的不足,讓學生接觸到了實際的配筋和鋼筋綁扎的過程,見證了由圖紙到實物的過程,充分的調動起學生的積極性,發揮學生的主觀能動性和獨立思考能力,在模型制作的過程中遇見的問題,也能夠主動詢問老師或者上網查閱資料。
2.增強學生空間理解力
把抽象的概念具體化、形象化,需要建立圖紙與實物之間的關聯性,從而更深刻的將G平法圖集的構造知識融會貫通。在模型制作過程中,空間實物能夠更加清晰全方位的表達節點構造也使得在模型完成以后,對結構施工圖紙有了空間上的深入理解。
3.培養學生良好的自學習慣
培養了學生遇到問題查找規范、圖集,解決問題的習慣。
4.培養學生綜合素質
實踐證明,團隊意識和個人自豪感在總結匯報當中尤為凸顯。
四、小結
要采用理論與實踐相結合的手段,通過訓練逐步培養學生的結構施工圖的識讀能力
高職院校就要不斷更新教學理念、創新教學方式方法。同時,教師還要加強建筑結構識圖課程與建筑材料課程、施工課程等先關專業課程的聯系,這樣才能全面提升學生的知識水平,也有利于學生專業技能的快速提升。教學在教學過程中要處理好基礎知識、實際工程圖知識、職業能力之間的關系,以全新的思維和最大的效率煥發老師和學生教與學的熱情。
參考文獻:
[1]鄭曉麗.關于提高學生建筑工程識圖能力的建議[J].中國教育技術裝備,2011(24).
高等職業教育是我國高等教育的重要組成部分,肩負著培養高技能人才的重任。高職院校建筑工程技術專業培養的人才質量將直接影響建筑行業的整體水平。通過近年來的企業調查發現土建類高職畢業生普遍存在著識讀施工圖能力較差、動手能力和團隊合作精神不足等實際問題。為此,我們研究了CDIO工程教育模式,分析了CDIO大綱和實施標準,學習了國內外CDIO研究的先進經驗,創新性地將建筑工程技術專業中傳統的“建筑結構”課程設計與“建筑施工技術”課程的部分相關內容融合,研發設計了我專業的特色項目——“鋼筋混凝土肋梁樓蓋的設計與鋼筋綁扎”項目并已實施。本項目要求學生以團隊的形式完成。
一、 組建團隊
為了訓練學生的適應性和不同情境下的團隊工作能力,我們采用了隨機分組的方式,根據人數的不同,每個班組建了4~6個小組。由于是隨機分組,個別同學提出了換組的要求,我們讓學生思考了兩個問題:一是問題“如果現在的分組就是你將來畢業后所工作的團隊,那么你是否會因此而放棄這項工作?”另一個問題是“團隊的成功取決于什么?”兩個問題提出后我們沒有要求學生立即作答,但是結果讓我們非常滿意,不再有學生要求換組,而且幾乎所有的學生都積極地加入到了自己團隊的活動中。從團隊組建過程中我們感悟:只要教師能正確引導,充分調動學生的積極性,學生的正能量將隨時釋放。
二、 項目實施
1. 制定實施方案
實施方案的制定是本項目的第一個任務,由于實施方案的可行性將直接影響項目結果,因此,我們帶領學生參觀實際工程、與工程管理人員及工人師傅座談,開展了小組間的競賽,鼓勵學生積極參與,并充分發揮團隊的力量高水平、高質量地完成方案的制定。此舉激發了學生們的競爭意識,學生們以小組為單位進行了認真討論并制定了小組的項目實施方案。我們將各組的方案在全班進行了展示,請全體學生共同分析。在這一過程中,學生們各抒己見提出了修改建議,接著由各組組長負責修改并完善了小組項目實施方案。
在完成這個任務的過程中,學生們學會了如何制定實施方案,學會了客觀地評價他人、評價自己。
2. 調研
在完成調研任務時,各小組的學生們分別觀察并研究了校園內主要建筑的樓蓋,查閱了多種形式的資料,總結了校園內主要建筑樓蓋的結構形式、特點及應用范圍,查找了調研報告的格式,撰寫了調研報告。
在完成這個任務的過程中,學生們學會了查詢相關資料和電子文獻(CDIO大綱2.2.2),學會了如何撰寫調研報告,知道了應走出書本看工程、走進工程學知識,更學會了客觀地評價他人、評價自己。
3. 結構設計計算
結構設計計算和施工圖的繪制是本項目的重點任務之一。結構計算的準確程度將直接影響工程結構的可靠性,施工圖繪制的準確程度將直接影響工程進度和工程質量。在這個任務實施過程中,學生們通過分析案例,學到了前人的經驗,學會了結構專業知識和結構設計的方法。
在完成這個任務的過程中,學生們通過分析案例,學到了前人的經驗,學會了結構專業知識和結構設計的方法。學生們通過討論與交流,學到了分析問題與解決問題的方法,初步培養了工程師的責任意識和嚴謹求實的工作作風。
4. 施工圖繪制
在傳統的課程設計中,繪制施工圖時,學生經常會問教師到底應該標哪幾道尺寸線、哪些尺寸應該標注等類似的問題,在本項目實施過程中,我們只是告訴學生:“你們認為實際施工時需要的尺寸就是應該標注的,至于你標注的尺寸是否能滿足施工的需要,在接下來的任務中你自己就可以發現。”結果學生們對尺寸標注情況有不同的見解,每個人的施工圖中尺寸標注情況也不盡相同,對此,教師并沒有點評。
在完成這個任務的過程中,訓練了學生們的制圖能力和對標準圖集的解讀能力,使學生明白了施工圖是工程語言,工程施工時需要用到的尺寸在施工圖中是必須“說”出來的。
5. 鋼筋下料長度計算
在傳統的教學體系中, 鋼筋下料長度的計算是“建筑施工技術”課程中的內容。我們將其設計成本項目的一個任務,主要目的是希望學生建立起課程之間的有機聯系,能從工程的角度出發看待所學的知識,并將自己設計的梁和板的鋼筋變成現實。在完成任務的過程中,有的學生發現在上個任務中自己繪制的施工圖缺少必要的尺寸標注,導致某些鋼筋的下料長度無法計算,有的施工圖中有一些不必要的尺寸標注,還有的學生發現了施工圖中的錯誤之處。
在完成這個任務的過程中,學生們可以較為熟練地識讀結構施工圖、學會了不同鋼筋下料長度的計算方法、學會了分析問題與解決問題的方法、知道了施工圖這種工程語言的真正意義。
6. 鋼筋下料與加工
鋼筋下料任務對于學生來講有一定的難度,需要借助加工機械完成,有一定的危險性。我們提醒學生注意施工中的安全,嚴格遵守實訓車間的規章制度,嚴格遵守施工現場的安全須知要求。在實訓車間工人師傅的協助下完成,按照計劃,每個小組完成了一部分鋼筋的縮尺下料,利用彎鉤機械及鉗子等完成了鋼筋的彎鉤加工和箍筋的制作。有的學生滿身是汗,滿臉是灰,但他們感到很新鮮,真正體驗了工人的辛苦工作。
在完成這個任務的過程中,學生們對施工中的安全問題更加重視了,也學會了鋼筋加工機械的使用方法。
7. 鋼筋綁扎
鋼筋綁扎任務是本項目的最后一個任務,也是整個項目成果的直接體現。我們在實訓車間挑選了一塊場地,讓每組分別綁扎一部分鋼筋,將各個小組綁扎的成果共同組成一個完整的肋梁樓蓋鋼筋骨架。學生們普遍認為鋼筋綁扎在工地是由工人完成的,這是最簡單的工作,沒有什么技術含量。可自己動手完成時卻發現這個 看似簡單的任務并不簡單。拿在手里的綁線和綁鋼筋用的鉤子怎么配合才能綁住鋼筋,怎樣才能將鋼筋綁緊,這都是原來在理論學習時沒有考慮到的問題。學生們各自動手綁扎后都覺得不是很滿意,結果與想象的有很大差距。因此,我們請工人師傅演示了鋼筋綁扎的方法和工具的使用方法。工人師傅在旁邊指導學生,有時甚至是手把手地教,讓學生親自體會鉤子轉幾圈能把鋼筋綁緊。當最后的工作完成時,學生們都興奮地歡呼。
在完成這個任務的過程中,學生們體會到了工人工作的辛苦,也知道了工人的操作水平對建筑產品的影響,更親自體會了“熟能生巧”的真正含義,感受到了只有“做中學”才能鍛煉真正的工程能力。
三、 項目評價
本項目改變了傳統的評價方式,采用過程評價、成果評價及匯報交流情況綜合評價的方式,更多地關注了學生的過程學習和能力提升,在一定程度上杜絕了相互抄襲及坐享其成現象的出現。過程評價中,教師隨時觀察和記錄學生的工作情況,可較為全面地對學生的參與程度、知識掌握、能力及團隊工作情況作出評價。成果評價包括對調研報告、計算書及施工圖的評價,這部分評價可以反映出學生對專業知識的掌握程度及專業水平和專業素養。匯報交流情況評價的依據包括匯報所用的PPT制作水平、表達能力、對專業問題的分析和理解以及現場問答交流的情況。這種評價方式的改革將會比較真實地反映學生的知識、能力和專業素養,對提高學生的學習主動性和積極性也起到了動力作用。
四、 項目改進與展望
由于本項目目前在教學實施過程中只利用了一周的時間,相對于所完成的任務內容看,時間實在有限,因此,項目設計時只要求學生完成到鋼筋的綁扎。實際上,隨著CDIO教學模式的全面實施,可將完成項目的時間調整為兩周,并將質量驗評的部分內容與此項目融合,再增加一個任務,即小組之間相互進行質量檢驗,查找不符合施工驗收規范的地方,小組之間交換意見后再修正各自的成果。這樣,學生對整個鋼筋骨架的綁扎施工及管理工作就更為清晰了。
通過近兩年來“鋼筋混凝土肋梁樓蓋設計與鋼筋綁扎”項目的實施反饋,我們發現學生的調研能力、識讀結構施工圖的能力、繪圖能力及正確綁扎鋼筋的能力得到了普遍提高,實現了知識目標和專業能力目標。同時,通過團隊合作和有效的溝通與交流提升了社會能力和方法能力。我們期望通過不斷地實施來研究、探索和改進,為建筑工程技術專業CDIO人才培養模式的研究做鋪墊,同時,更期望能幫助學生提高工程素養、提升工程能力。
參考文獻
(1) 顧佩華,陸小華,沈民奮. CDIO大綱與標準. 汕頭大學出版社,2008
(2) 顧佩華,陸小華. CDIO工作坊手冊.汕頭大學出版社, 2008
(3) 顧佩華 . 從CDIO到EIP-CDIO:汕頭大學工程教育與人才培養模式探索. 高等工程教育研究,2008(1):12-20
一、前言
虛擬仿真是進入20世紀80年代后發展起來的一種新技術,它通過軟件編程形成三維數字的圖形化模型,生成一種人造的虛擬環境。它涉及到人工智能、傳感技術、人機交互和計算機圖形學等學科。虛擬仿真技術在教育教學方面的應用,不僅可以更直觀的呈現所學的知識,調動學生的積極性,還能夠改變傳統的教學模式,提高了學生的實踐能力。
建筑基礎施工是土建類相關專業的核心教學內容,具有實踐性很強的特點,特別是其中的主體工程即鋼筋混凝土工程的施工,對于施工現場的一線人員來說,掌握其工藝和方法,也是應具有的基本素質。目前建筑基礎施工教學存在的主要問題有:
第一、實踐教學環節難以滿足實際教學需要:由于建筑專業的特點,教學計劃難以和企業的實際生產時間相對應;基礎設施施工的周期長,工程量大,短時間的實訓不能真實的全面了解其施工過程。
第二、第二學生難以實際動手操作,學習效果不佳:在校外建筑工地的實習,由于時間和費用的限制,以及施工單位出于人身安全等方面的考慮,學生往往不能實際動手完成施工操作,難以達到預期的學習效果。
第三、學習成績的評定不夠合理:基礎設施施工內容的學習一般是通過校外實踐,學習成績一般是根據學生的考勤情況和見習單位出具的相關報告和總結材料等進行打分,具有較大的主觀性,不利于學生學習積極性的發揮。
建筑基礎施工仿真教學軟件的開發,能夠利用當前的先進的虛擬仿真技術,將三維可視化技術應用于教學中,使得學生在學習過程中能夠先仿真后實訓,可以全面的了解建筑基礎施工的全過程。通過本虛擬仿真軟件的建設,可以結合工程施工現場的實際,把實踐和理論進行結合,把真實的工作環境利用軟件進行模擬開發,使學生能夠真正體驗到施工現場的技術和技能,從而減少學生對現場的不熟悉感,使得教學更加直觀化。
二、國內外研究概況和發展趨勢
國內外對虛擬仿真技術在建筑方面的應用主要體現在以下兩方面:
第一、建筑施工仿真理論方面的研究
1991年美國學者提出了虛擬企業的定義,清華大學、同濟大學等在此方面有學者進行了大師的研究,到1997年,國內對虛擬企業的研究得到了各方面的關注,目前相關理論框架已形成,虛擬企業也開始了從制造行業到其他行業的擴展。在虛擬建設方面,從1996年美國發明者協會首次提出概念,到2000年TFV(Transformation-Flow-Value)理論的出現,論證了虛擬企業理論在建筑行業應用的可能性。國內研究人員對虛擬建設研究多在組織管理層面,較少研究具體技術的實現。
第二、建筑施工仿真方法的研究
建筑施工仿真技術是虛擬建設中的具體應用,主要通過虛擬仿真和虛擬現實技術來實現。虛擬仿真技術一般是通過建立模型來描述整個系統,再通過一些重復試驗得到一些有規律的數據。國內研究者高興夫研究了超高層建筑施工的動態仿真、張正峰則應用可視化仿真中的圖形技術,對復雜群建筑施工過程進行了研究。虛擬現實則是在虛擬建設中將枯燥的數據轉化為直觀的圖像,方便進行操作和對比分析,能夠研究數據中深層次的內容。趙凌軍對建筑物的辨識和幾何尺寸的提取進行了研究、王辰輝仿真了液壓挖掘機的工作場景,鐘登華等人對水電工程的可視化仿真進行了分析,其研究成果得到了成功的應用。虛擬現實技術在建筑施工中的應用較多,其發展方向目前主要是事件驅動的沉浸和時間驅動的沉浸。
三、建筑基礎施工實訓教學的現狀研究和分析
《建筑工程施工技術》是土建類相關專業的核心課程,其中主體工程即鋼筋混凝土工程的施工就顯得更加重要,對于該部分工程的施工,對于施工現場的一線人員來說,掌握其工藝和方法,是應具有的基本素質,特別是對于培養的施工員來說,就更加重要。在學生的培養中其教學時數和學分、教學設備和實訓場所以及從教教師數均居各課程之首,該課程也是其他土建類專業的專業必修課,在學生職業能力的形成中起著決定性意義,在建筑行業對人才技能的要求越來越高的今天,其地位和作用日益凸顯,因此如何讓學生更準確的掌握建筑基礎方面的技能就尤為重要。
四、建筑基礎施工虛擬仿真實訓系統構建與開發
系統采用Unity3D與3ds Max作為開發平臺,實現系統邏輯功能與3D模型的設計制作;使用SQL Server 2008實現對身份信息、實訓進度信息的存儲;具體的虛擬實訓系統通過以上的技術支持,可在PC、移動設備以及Web上運行。
設計框架采用經典的MVC設計模式,將整個系統開發劃分為三大模塊:模型組件、視圖組件和控制器組件。模型組件是視圖組件和控制器組件之間的通信橋梁,控制器發出的具體操作信息會被傳送到模型組件中,模型組件經過一系列的邏輯計算,將計算出的一系列相關信息發送到視圖組件,由視圖組件接收信息并最終展示給用戶。在本系統中,模型組件由C#功能腳本實現,視圖組件由UGUI界面開發技術和3ds Max共同完成,控制器組件則由鼠標、鍵盤等硬件設備負責。MVC設計模式合理劃分了軟件開發過程,遵守軟件開發“低耦合、高內聚”的原則,研發者只需依照系統總體設計約定好的接口方式,即可并行開發不同的系統組件,有效地提高了系統開發效率。
建筑基礎施工虛擬仿真實訓系統由6個模塊組成,具體如下:
(1)身份認證模塊
其主要功能有:判斷登錄用戶的身份,調出對應的學習模塊進度,及學習得分。
(2)公共模塊
其主要功能有:工程圖紙、技術規范、知識學習、視頻庫、測試題庫、工具箱。
(3)土方開挖工程模塊
其主要功能有:場地要求、場地清理、放線定位、機械挖土、修邊及驗槽。
(4)鋼筋工程模塊
其主要功能有:彈鋼筋線、放置鋼筋、綁扎鋼筋、放置墊塊、放置豎筋、鋼筋焊接、箍筋綁扎。
(5)模板工程模塊
其主要功能有:工程施工前的準備工作、模板安裝、質檢驗收、模板拆除、工程驗收。
(6)混凝土工程模塊
其主要功能有:混凝土制備、混凝土運輸、澆筑與搗實、混凝土養護、工程驗收。
總之,建筑基礎施工虛擬仿真實訓系統構建了高職建筑類專業理論學習與生產實際相結合的教學平臺,彌補了教學手段、實訓條件及時間、空間上的限制,在課堂上實現了教學項目與施工項目、教學過程與施工過程、在校學習與實際工作一致性。但這種仿真教學系統也存在著易引發學生現場安全生產意識差和無法做到現場實操等不足等問題,應引起重視。要通過合理設計各教學環節,把虛擬仿真實訓與理論教學和生產實際有機結合,才能提高教學效率,拓寬實踐教學渠道,為高職院校提升辦學能力和發展起到了積極助推作用。
參考文獻:
[1]方小峰.基于虛擬現實的城市規劃三維仿真設計系統[J].計算機仿真,2007,24(3):230-235
從實習開始就要把實習與就業掛鉤,要從分認識到社會人才市場的競爭是激烈而殘酷的,要從理論到實踐去充實完善自己。建筑行業是一個重視經驗的行業,因此應有意識的進行實踐積累,確立能夠充分發揮自己才能的職業目標,做好職業基本點位,把社會需求與個人才能,愛好等進行有機的結合,在實習中培養自己的擇業競爭能力,把今天的實習作為明天上崗的準備。
實習,就是在實踐中學習,她是一個獲取知識,培養能力的過程。建筑施工實習是指建筑工程技術和相關專業的專業學習。建筑工地是一個大課堂,工地的建筑物、施工機具、建筑材料、施工技術、施工組織與管理方法等就是學習內容,工地上的工人與技術人員的一舉一動,一言一行就是學習的榜樣。只有善于觀察、勤于動腦、勇于實踐,才能學到在課堂上學不到的知識和獲得自身的技術應用能力。同時,今天的實習工地就是明天的工作場所,應抓住這良好的實踐機會,樹立向實踐學習的覌念,爭取更多的收獲。
施工實訓實習無疑是建筑工程技術專業學生完成教學計劃,使我們知識,能力,素質得到提高,達到培養的關鍵性實踐性教學環節,它為后續的課程教學奠定必要的基礎。通過施工實訓學習這一實踐學習,我們得到一個深入實踐,了解社會的機會。我們將會接觸到各種人和事,以鍛煉我們對社會的適應等的辨別能力;有利于我們將本書上所學的理論知識和生產實踐相結合,并拓寬視野;學習施工現場生產與管理知識,可以提高我們綜合分析解決問題,組織管理和社交的能力。
總之,施工實訓學習對我們的思想品德,工作態度及作風,綜合素質與工作實踐能力培養等諸方面都會有很大的影響,對于提高我們的全面素質具有重要意義。
現在的我已經是一名大二的學生,大學學習快兩年了。我的專業是建筑工程技術。在這個學期將要結束的時候,學校組織了我們去實習,安排我們到新余市歐亞城施工現場實踐操作,給了我們一個很不錯的鍛煉機會。
二、實習單位簡介
1、實習工程項目名稱:新余市暨陽房地產有限公司
2、監理單位:新余市正大監理公司新余市正宏監理公司
3、工程概況:工程總概況:施工單位:武警水電二隊
結構形式;框架結構面積2000畝屋面防水等級;二級
標注單位:總平面尺寸及標高以米為單位,其他圖紙尺寸均以毫米為單位。設計標高0。000
三、實習內容及過程實習內容主要有
1、地基
2、防水層做法
3、模板制作
4、現澆鋼筋砼樓板
在主樓施工現場,我們看到了現澆鋼筋砼樓板的現場施工。現澆鋼筋砼樓板施工現場通過支模,綁扎鋼筋,澆筑砼,養護等工序而成型的樓板。優點:整體性好,抗震能力強,形狀可不規則,可預留孔洞,布置管線方便。缺點:模板,用量大,施工速度慢。
學校的主體為鋼筋混凝土框架結構,由鋼筋混凝土主梁、次梁和柱形成的框架作為建筑物的骨架,梁和柱之間的連接為剛性結點。屋蓋、樓板上的荷載通過板傳遞給梁,由梁傳遞到柱,由柱傳遞到基礎。框架結構的墻體全部為自承重墻,只起分隔和圍護作用,磚墻的重量通過梁、板傳給柱。有時填充墻的剛度大于豎向柱的剛度,對結構抗震極為不利,所以不宜采用實心粘土磚作填充墻,減少結構的自重和荷載,減弱隔墻的剛度。框架結構的特點是不受樓板跨度的限制,能為建筑提供靈活的使用空間,但抗震性能差。框架結構中梁柱構件截面較小,因此框架結構的承載力和剛度都較低,它的受力特點類似于豎向懸臂剪切梁,樓層越高,水平位移越慢,高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力,這時現澆樓面也作為梁共同工作的,裝配整體式樓面的作用則不考慮。為了增強結構的抗震能力,設計時遵循以下原則:“強柱弱梁、強剪弱彎、強節點強錨固。”框架結構構成:屋蓋與樓板、框架梁、框架柱、柱基礎、框架墻。
鋼筋混凝土框架結構工程準備階段質量控制
施工前準備階段進行的質量管理,這是工程項目監理部開始進行監理的重點工作。要做好工程的事前質量管理,個人認為要做好以下工作:
(1)施工圖紙的會審和交底。
(2)施工組織設計或施工方案的審查。
(3)工程主要原材料進場的質量情況的檢查。
(4)檢查混凝土配合比設計情況。
(5)檢查機械設備情況。
(6)檢查承包方是否對施工人員進行了質量安全方面的技術交底。
鋼筋混凝土結構工程按施工方法分為現澆鋼筋混凝土結構工程和裝配式鋼筋混凝土結構上程,現澆鋼筋混凝十結構工程包括鋼筋工程、模板工程和混凝-I-~2程,具施工工藝流程如圖4—l所示。由于施工過程多,所以在施丁前要做好充分準備,在施丁中應合理組織,各下種之間應密切配合。否則,將會影響施千進度和質量。
砌筑工程:砌體工程是指在建筑工程中使用普通黏土磚、承重黏土空心磚、蒸壓灰砂磚、粉煤灰磚、各種中小型砌塊和石材等材料進行砌筑的工程。
施工工藝要求
1、砌體堆放
(1)裝卸磚應堆放整齊,嚴禁傾瀉丟擲;磚運到現場后應按不同規格堆放,場地要平整,并須做好排水。
(2)磚堆置高度不宜超過1。6米,垛堆間保持適當通道。
(3)磚堆置后,遇雨天施工應遮蓋。
2、墻體砌筑
(1)磚在砌筑前一天澆水濕潤,不能即澆即用
(2)縱橫墻應同時砌筑,縱橫交錯搭接。磚砌體的灰縫應橫平豎直、厚薄均勻,并應填滿砂漿,縫的厚度一般為10mm,不應小于8mm
(3)每天砌筑高度不宜大于1。2m。砌體施工縫處砌成斜槎長度不小于高度的2/3。
(4)砌體砌筑至梁板底時必須隔日待下部的砌體變形穩定后斜砌,保證沙漿飽滿和梁板底緊密接觸,空隙處用沙漿填實。
(5)砌筑墻端時磚必須與框架柱面靠緊,填滿沙漿,并將柱上預留的拉結鋼筋展平,砌入水平灰縫中。
(6)當砌體墻的水平長度大于5m或端部沒有鋼筋砼墻柱時,應根據設計圖紙要。
求在墻中間或端部加設構造柱
(7)當砌體高度大于4m時,需根據圖紙要求在。
(8)門窗洞口兩側磚宜為無槽端,保證洞周平直,在設計要求部位砌入預制砼錨固塊。門窗框必須牢固地固定在錨固塊上,如有間隙應用砂漿或密封嵌縫材料填實抹平。
(9)砌筑的砂漿必須攪拌均勻,隨拌隨用,一般應在4小時內使用完畢。砂漿的標號和品種,必須符合設計要求。
(10)對墻體表面的平整度和垂直度,灰縫的均勻程度及砂漿的飽滿程度等,應隨時檢查并校正所發現的偏差。在砌完每一層樓后,應校核墻體的軸線尺寸,如有偏差,及時糾正,不符合規范和要求的,必須返工。
3、關鍵部位砌筑
磚與墻柱交接處,必須預留拉結筋,豎向間距500mm,壓埋2Ф6拉結筋伸入墻內。
(1)磚墻與樓板(或梁底)聯結。
如樓板或梁底未預留拉結筋時,先在灰砂磚與樓板之間抹粘結砂漿,再用小木楔將灰砂磚與樓板底(梁底)楔牢,并用砂漿將縫隙塞實抹實。
(2)磚墻與門口聯結。
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A
【文章編號】0450-9889(2015)06C-0071-03
教育部“卓越工程師教育培養計劃”(以下簡稱“卓越計劃”)是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項目,也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措,是高等工程教育改革的里程碑。其宗旨是要培養、造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的、高質量的各類型工程技術人才,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。通過實施“卓越計劃”,主要強化培養學生的工程意識、工程素質和工程創新理念,提升學生的工程實踐能力、創新能力,培養一大批卓越的后備工程師。
廣西大學的水利水電工程專業是國家特色專業,經80多年建設,已形成了“本―碩―博”的人才培養體系,在以寬口徑、厚基礎為培養目標以及“面向廣西與東盟的水利水電工程專業人才培養模式創新試驗區”的專業改革中,不僅積累了豐富的教學改革經驗,與時俱進提升了教學質量,而且逐漸形成了顯著的辦學特色。為適應“卓越計劃”新舉措下的人才培養模式,以及繼續強化專業基礎、拓寬專業口徑的培養目標的需要,對水利水電工程專業課程教學進行相應改革勢在必行。本文在分析傳統的水工鋼筋混凝土結構課程教學存在不足的基礎上,基于強化學生工程能力和創新能力培養的目的,分別從該課程的教學內容組織、教學方式應用兩個方面對水工鋼筋混凝土結構課程的教學改革進行探索。
一、傳統課程教學存在的不足
水工鋼筋混凝土結構屬于專業基礎課,由三部分的內容構成:一是理論性較強的“基本構件”部分,二是實踐性極強的“結構設計部分”,三是水工鋼筋混凝土結構設計計算中的若干特殊問題。因此,該課程是水利水電工程專業的最重要的專業基礎課之一,是綜合理論與試驗來指導工程實踐的課程,廣泛應用于水工結構、港工結構以及房屋建筑結構的工程領域中,具有很強的理論性和實踐性。課程的教學效果將直接關系到學生工程素質、工程技能和創新能力的培養水平,課程是“卓越計劃”培養模式下的核心課程。
水工鋼筋混凝土結構課程傳統的教學方式注重傳授系統的理論知識,有助于學生在短期內形成混凝土結構的知識架構與體系等,但由于傳統的教學方式通常是以教師為主體,學生是被動地接受知識,甚至不乏“滿堂灌”的情形,已不符合“卓越計劃”的人才培養理念及要求。歸納起來,不足主要有:
第一,不利于充分挖掘或培育學生的創新能力。在培養目標上,重視傳授知識,但對發展分析問題和解決問題能力的力度不足,且一般均設置統一的人才培養標桿,按單一模式培養學生,培養理念相對保守、封閉,不利于創新思維和創新能力的培養,已不能滿足學生發展的需要和“卓越計劃”的培養目標的要求。
第二,教學內容與工程實際的聯系不夠緊密。傳統教學在教學內容組織上,教材基本上是學生唯一的學習內容,是學生知識的主要來源,如果教材結合工程實際或引進案例的程度不足,將會對“卓越計劃”下的人才培養目標和要求產生不利影響。同時,水工鋼筋混凝土結構是一門理論性和實踐性較強的課程,教學內容紛繁復雜,跨度廣、難度高,同時還涉及許多結構規范或規程,在“卓越計劃”人才培養模式下,緊密與工程實際的聯系力度、優化教學內容的組織勢在必行。
第三,不能充分發揮學生的自主學習能力。在教學方法上,傳統教學以“傳遞―接受”為渠道,強調的是教師怎樣去“教”,不重視學生如何去“學”,往往以單一化的課堂教學為中心,課堂外教學不足,學生對知識的掌握主要以死記硬背為主,不利于學生探究基本原理的能力及靈活掌控公式運用能力的培養,不利于發揮學生的自主學習能力,調動學生學習的積極性。
二、教學改革探索
(一)課程教學內容的改革。水工鋼筋混凝土結構含主講教學學時70學時,課程設計1.5周,相對于教學內容,學時相對偏少。在對課程教學內容進行優化組織時,需綜合“卓越計劃”的要求以及該實際課時條件進行教學內容的調整改革。
1.強化基本原理內容,優化與相關課程知識的聯系。構成水工鋼筋混凝土結構課程的三部分內容中,基本構件部分包括鋼筋混凝土結構材料性能、設計計算原理,以及拉、壓、彎、剪、扭五大類基本構件和復合受力構件的受力機理、破壞形態、承載力計算和構造要求等內容,是本課程的基礎內容,是學生學習后續的結構設計內容的基礎和前提,也是夯實基礎、拓寬專業口徑的主要切入點之一,具有經驗性和理論性強的特點。學生只有理解和把握了該內容的基本概念和基本原理,才能從源頭上掌握鋼筋混凝土結構的基本理論體系,從而為今后的工程靈活應用及工程創新打下堅實基礎。因此,對課程教學內容的組織和優化,應確立基本概念和基本原理的核心地位,根據該部分知識的特點建立其理論主干線,并圍繞主干線有序、有條理組織知識點,達到強化基本原理的目的。
同時,這些內容與概率統計理論、建筑材料、理論力學和材料力學等課程聯系十分緊密,是以這些課程的知識為基礎的。例如,設計計算原理講授的極限狀態設計法,其基于可靠度的設計表達式、荷載和材料強度的取值等,均以概率統計理論為基礎;鋼筋混凝土結構的鋼筋(或型鋼)、混凝土的力學性能與建筑材料課程的知識聯系緊密;基本構件的受力分析、計算簡圖和平衡方程的建立則是理論力學、材料力學的基本原理的具體應用。因此,在本課程的教學計劃中,在強化基本構件理論內容的同時,還需注重并合理組織與其他相關課程知識點的聯系,并結合教學方法上的配套改革,綜合實施教學內容的優化。
當然,由于教學學時的限制,在引進相關課程知識點的教學內容的組織上,必須注重引進或聯系的方式。行之有效的方式,如將聯系的知識點合理穿插于本課程的相關內容的教學中,即課堂插花方式,以及課前安排學生預習相關課程知識點、布置預習主題等,即課外延伸方式,這樣不僅可以解決教學學時緊的問題,而且有利于發揮學生學習的積極性和主動性,提高學生的自主學習能力。
2.強化專業實踐教學環節。為強化學生工程素質、工程技能和工程創新能力的培養,使學生能夠在踏上工作崗位后很快進入角色,首先必須強化實踐教學環節。作為富于實踐性的專業基礎課程,在水工鋼筋混凝土結構教學內容中強化專業職業實踐教學環節成為必然。這些專業職業實踐教學環節,宜包括校內實踐教學和校外企業工程實踐環節兩大部分。校內實踐教學又可分為混凝土試驗課教學環節、課程設計教學環節、鋼筋混凝土結構主題的科學試驗和研究環節,以及為滿足各種職業資格考試(如注冊建造師、注冊土木工程師等考試)需要的、與該考試相關的鋼筋混凝土結構知識的培訓、混凝土結構專業設計軟件實訓等實踐教學環節。校外企業工程實踐環節主要有設計單位的工程設計實踐環節、施工企業的工程施工實踐環節、工程監控和檢測的工程實踐環節,等等。
(二)教學方式的改革。若改革和優化僅對教學內容進行,沒有適當的教學組織形式、教學方法和技術配套跟進,將很難取得理想的教學成效和實現預期的培養目標。為達到強化基本原理和專業實踐教學環節的教學內容的目的,以強化學生的工程能力和創新能力培養,采用講授法與探究法有機結合、練習法與實驗法有機結合、強化案例教學不失為可選和可行的教學方式。
1.講授法與探究法有機結合,強化基本原理的教與學。水工鋼筋混凝土結構課程內容繁雜,具有“六多”的特點,即概念多、原理多、公式多、參數多、條件多、構造多,且與多門課程的知識密切相關,內容綜合性強,抽象難懂,初學者很難準確理解和把握,有必要先講授,讓學生對鋼筋混凝土結構知識體系有所認識,然后再放手讓學生探究學習。因此,在開始的前四章(包括鋼筋混凝土結構材料性能、設計計算原理、受彎和受剪構件的承載力計算)的學習中,宜以講授法為主,采用課堂講授的方法給學生講解基礎性的基本概念和基本原理,使學生理解和掌握必備的鋼筋混凝土結構基礎知識,對鋼筋混凝土結構的學習方法有所認識和感悟。講授中,宜結合本課程的特點,以構件的“截面設計和截面承載力復核”為中心,以“試驗研究―截面受力分析―破壞形態和破壞特征―基本假定―計算簡圖―公式推導―公式應用―總結”為主線,組織教學和展開講解,并根據學生的實際情況、接受程度,采取啟發式教學,突出重點和難點,因材施教。在第四章之后的內容的教學中,則可以采取講授法和探究法相結合進行,并加大探究教學的比重。例如,對受壓構件承載力計算的教學,有了受彎構件的知識基礎,就可以分別以構件的破壞形態和破壞特征、受力分析和計算簡圖建立、界限破壞和界限受壓區高度、承載力計算公式推導和公式應用為主題,放手讓學生成為主體,觀看軸心受壓、偏心受壓試件試驗的視頻,在老師的啟發和引導下,主動地探索、分析、認識、構建和掌握上述主題的新知識,進而主動將原理和公式靈活應用于習題或工程實例的求解中,避免以繼承為中心的教學模式的僅僅強調知識的記憶、模仿和反復練習帶來的抑制學生的創新力的弊端,達到調動學生學習的主動性和積極性、培養和提高學生的動手能力和創新能力的目的。同時,學生通過主動學習構建的對知識的理解和掌握是自主的、本源性的,因此也是根深蒂固和融會貫通的,為今后的靈活工程應用和創新發展奠定了堅實基礎,具有“可持續發展性”,達到了強化基本概念和原理的教與學的目的。
受限于教學學時,目前廣西大學的水工鋼筋混凝土結構課程僅開出了適筋梁的實驗課,該實驗從粘貼鋼筋應變片―綁扎鋼筋―澆筑混凝土―養護―刷白―劃線―粘貼混凝土應變片―加載實驗,全部由學生自主完成,而少筋梁和超筋梁的加載實驗則是由老師主導完成。顯然,實驗的數量過少,不利于探究式教學的開展。采取的彌補措施有:一是組織學生現場觀摩或參與研究生的構件實驗。每年研究生都會進行大量的梁、柱、墻試件或結構體系的實驗研究,實驗室基本處在連續工作的狀態中,這就給本科生的觀摩學習提供了良機,部分同學甚至通過導師制培養機制直接參與到了實驗研究中。另有部分同學通過各類本科生創新項目的申請立項,參與了實驗研究創新實踐。二是充分利用多媒體技術,組織學生觀看結構實驗的視頻,并在觀看后舉行主題討論活動,讓學生探索構件的受力過程、截面的應力應變分布和破壞形態等。
2.強化解決工程實際問題的案例教學。在水工鋼筋混凝土結構教學中,可強化的實踐教學環節有校內、校外的多種實踐教學環節。除了前面闡述的實驗課教學環節、鋼筋混凝土結構主題的科學實驗環節之外,在該課程的課程設計和習題教學中,強化工程案例教學,也是強化實踐教學、促進學生工程素養和工程能力提升的途徑。通過案例教學并在其中強化對現行規范條文的學習和應用,有利于在理論知識和工程實際之間建立起聯系的橋梁,促進實踐教學與實際工作技能實現“無縫對接”。
案例教學的關鍵在于案例素材的組織。作為案例教學的核心,案例應具備工程背景性、典型性、啟發性和實效性的特點,即案例應取材于實際工程,經精心篩選、比對后擇優選用,具有代表性或一般性,能體現出同類構件或結構的工程特性,并可使案例教學取得實效。同時,應能提供從引入邊界條件簡化、建立內力計算簡圖的環節開始,逐步展開構件或結構的設計案例教學,啟迪思路,并留給學生必要的多種設計方案的自主發揮空間。
《水工鋼筋混凝土結構學》教材是高等學校水利類專業的經典教材,曾獲原國家教委全國高校優秀教材獎和原水利電力部優秀教材一等獎。教材中,針對基本構件的截面設計和承載力復核編寫的許多例題,均來源于實際工程,且問題的求解一般始于荷載分析和受力分析環節,十分有利于學生認識和了解工程實際狀況,有利于將理論知識應用于求解工程實際問題的思路的構建,是實踐教學與實際工作技能培養實現“無縫對接”的、很好的習題或案例素材組織形式。受教材啟發,筆者選取了某水利樞紐工程的壩后式廠房壩段為工程實例,系統地將其壩頂人行道板、尾水平臺板、廠房屋面板、吊車梁、屋面大梁集成為受彎、剪、扭構件案例,將廠房排架柱、啟閉機排架柱、工作橋剛架柱等集成為偏心受壓構件案例,應用于例題講授和學生作業中,結果學生提出問題的現象增多了,課間討論的現象增多了,激發了學生濃厚的學習和探究興趣,也得到了學生的肯定。同時,為拓展學生的專業口徑,在課程設計中,選取實際的工業廠房結構或較規則的低層建筑結構為題,促進學生對工業建筑和民用建筑結構的認識和了解,拓寬學生的專業視野。
總之,“卓越計劃”下,水工鋼筋混凝土結構教學內容的改革應以強化基本概念和基本原理、強化專業實踐教學環節等為重點,并推行符合工程能力培養規律的教學方法,注重講授法與探究法的有機結合、練習法與實驗法的有機結合,強化案例教學環節。“卓越計劃”培養模式下的水利水電工程教育教學改革是一項系統的工程,任重道遠,課程的教學內容和教學方法的改革必須納入到水利工程專業“卓越工程師”的總體培養方案和計劃中,成為系統性的工程人才培養工程中結構得到優化的、起積極作用的“一根柱子”。
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【基金項目】2015年度廣西高等教育本科教學改革工程立項項目(2015JGZ107)