發(fā)布時間:2023-10-08 10:04:56
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇建筑工程與土木工程的區(qū)別,期待它們能激發(fā)您的靈感。
1、土木工程專業(yè)就業(yè)前景非常好,但是工作環(huán)境大都是在工地。長期以來,土木工程專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)率一直名列前茅,土木工程專業(yè)大體可分為道路、橋梁工程與建筑工程兩個不同的方向,在職業(yè)生涯中,這兩個方向的職位既有大體上的統(tǒng)一性,又有細(xì)節(jié)上的具體區(qū)別,學(xué)生在選擇時要注意。
2、土木工程專業(yè)就業(yè)前景不錯,在很多城市的人才市場上,房屋和土木工程建筑業(yè)的人才需求量已經(jīng)躍居第一位。可以說土木工程技術(shù)人員一直有著不錯的就業(yè)前景。
(來源:文章屋網(wǎng) )
關(guān)鍵詞:工程經(jīng)濟(jì)學(xué);土木工程;從業(yè)者
建筑產(chǎn)品和一般產(chǎn)品的區(qū)別比較大,主要反映在建筑產(chǎn)品的投資量比較大、投資獲利周期比較長等方面,并且建筑產(chǎn)品的投資、生產(chǎn)具有不可逆性。所以,在建筑工程開始之前應(yīng)該進(jìn)行周密細(xì)致的經(jīng)濟(jì)效果分析,保證在投資、建設(shè)的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的經(jīng)濟(jì)效果。運(yùn)用工程經(jīng)濟(jì)學(xué)的理論和方法可以有效解決土木工程各個階段中存在的問題,并且還可以提高土木工程從業(yè)者的經(jīng)濟(jì)分析能力。否則,將會在工程建筑的過程中產(chǎn)生不必要的經(jīng)濟(jì)損失。
一、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)概述
所謂工程經(jīng)濟(jì)學(xué)是工程學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)交叉的學(xué)科,是一項(xiàng)在工程技術(shù)實(shí)踐活動中的經(jīng)濟(jì)效果研究的學(xué)科,主要是以工程項(xiàng)目為主體,并且是以技術(shù)經(jīng)濟(jì)為核心,研究的主要內(nèi)容是如何利用現(xiàn)有資源不斷提高工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。工程經(jīng)濟(jì)學(xué)研究的就是各種工程技術(shù)方案的經(jīng)濟(jì)效益,研究如何利用最低的成本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、服務(wù)以及作業(yè)的最大功能。值得注意的一點(diǎn)是,工程經(jīng)濟(jì)學(xué)強(qiáng)調(diào)的是現(xiàn)有環(huán)境條件下,在技術(shù)可行的基礎(chǔ)上進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析,是一項(xiàng)針對于工程項(xiàng)目“未來”經(jīng)濟(jì)效果的分析。麻省理工學(xué)院是世界上最早開設(shè)工程經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè)的學(xué)校,主要是針對于學(xué)校內(nèi)部工科背景的畢業(yè)生,目的是提高工科畢業(yè)生對于成本控制和經(jīng)濟(jì)分析的重視,避免在工作中造成資源浪費(fèi)的問題。隨著工程經(jīng)濟(jì)學(xué)對于我國學(xué)科發(fā)展的影響不斷增大,我國的技術(shù)經(jīng)濟(jì)與工程經(jīng)濟(jì)之間融合程度不斷提高,形成了我國現(xiàn)有的在人才培養(yǎng)中的工程經(jīng)濟(jì)學(xué)專業(yè),這些對于我國土木工程行業(yè)的發(fā)展,以及對于我國土木工程從業(yè)者的發(fā)展都產(chǎn)生了巨大的作用。
二、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)對于我國土木工程從業(yè)者的影響
(一)經(jīng)濟(jì)影響
隨著我國改革開放的不斷深入,建筑行業(yè)的市場化程度不斷提高,建筑行業(yè)所面臨的市場競爭日益激烈。在這樣的背景下,作為土木工程從業(yè)者應(yīng)該保持強(qiáng)烈的市場經(jīng)濟(jì)意識,不斷提高經(jīng)濟(jì)分析、評價能力,并且在技術(shù)方案選擇過程中,能夠有效利用自身的相關(guān)能力,提高技術(shù)方案選擇的質(zhì)量,并在此基礎(chǔ)上,對于現(xiàn)在的建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行成本管理,保證選擇質(zhì)量高的技術(shù)方案,并在項(xiàng)目建設(shè)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)資金的最優(yōu)化使用。
(二)技術(shù)影響
土木工程從業(yè)者在項(xiàng)目實(shí)施過程中承擔(dān)著重要責(zé)任,肩負(fù)著對于項(xiàng)目技術(shù)傳承的使命。因此,需要在滿足工程項(xiàng)目相關(guān)功能的基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)有的技術(shù),不斷提高施工方案與創(chuàng)新設(shè)計(jì)的有效結(jié)合。在建設(shè)的過程中,利用新的材料、新的工藝,保證在降低成本的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目建筑的質(zhì)量。值得注意的是,在這個過程中需要對于技術(shù)方案、施工的技術(shù)和機(jī)械設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化選擇,才能保證最終使用和采用的技術(shù)方案是最優(yōu)的。
(三)社會影響
工程經(jīng)濟(jì)學(xué)對于土木工程從業(yè)者的社會影響主要反映在土木工程建設(shè)項(xiàng)目中。土木工程建設(shè)項(xiàng)目能夠滿足人類社會發(fā)展的需要,能夠見證人類社會的經(jīng)濟(jì)、文化以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。尤其是21世紀(jì)中,新材料和節(jié)能工藝的使用,大大降低了建筑項(xiàng)目的能耗,成為人類現(xiàn)代文明的承載體,對于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。
結(jié)語
土木工程是人類社會最為重要的活動之一,土木工程的從業(yè)者在其中發(fā)揮了巨大的作用。工程經(jīng)濟(jì)學(xué)對于工程項(xiàng)目成本降低、資源有效利用以及土木工程從業(yè)者自身的發(fā)展都具有重要的影響。
參考文獻(xiàn):
[1]趙書勤,王箏,趙玉如.談工程經(jīng)濟(jì)學(xué)對土木工程從業(yè)者的影響[J].山西建筑,2016,(3):253-254.
土木工程專、本相關(guān)專業(yè)教學(xué)實(shí)施方案的不同點(diǎn)主要集中在培養(yǎng)目標(biāo)上,培養(yǎng)目標(biāo)分為總體目標(biāo)及崗位目標(biāo),土木工程本科的總體目標(biāo)為通過三年的學(xué)習(xí)實(shí)踐,使學(xué)生掌握土木工程重要學(xué)科的基本理論;掌握重要的專業(yè)知識,具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),熟練使用常用計(jì)算及制圖軟件,能夠設(shè)計(jì)常見建筑,并能夠熟練指導(dǎo)施工,處理工程項(xiàng)目中遇到的問題,具有自學(xué)建筑相關(guān)知識的能力,成為土木工程(建筑工程)方向創(chuàng)新型人才。建筑施工與管理專科的總體培養(yǎng)目標(biāo)為使學(xué)生了解建筑施工與管理的基本理論;掌握現(xiàn)場施工及與工程項(xiàng)目管理相關(guān)的專業(yè)知識,熟練使用現(xiàn)場施工所需的專業(yè)設(shè)備,使其有能力適應(yīng)不斷更新提高的施工技術(shù),以及日益成熟化的工程項(xiàng)目管理模式,成為建筑施工方向的技術(shù)型和實(shí)用型人才[1]。從總體目標(biāo)上可以看出,土木工程本科對于學(xué)習(xí)者的要求是既要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),又要有一定的創(chuàng)新能力,而對于專科學(xué)習(xí)者的總體要求則更注重施工現(xiàn)場的指揮能力,希望學(xué)習(xí)者成為技術(shù)型和實(shí)用型人才。
以上是從總體目標(biāo)的角度分析本科與專科在土木工程教學(xué)實(shí)施方案上的區(qū)別,下面從崗位目標(biāo)的角度,來分析本科與專科的區(qū)別。
土木工程本科學(xué)習(xí)者的主要就業(yè)崗位為建筑設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。建筑設(shè)計(jì)崗位要求學(xué)習(xí)者能夠熟練掌握建筑相關(guān)規(guī)范,有廣闊的視野,有推陳出新的想法,并能和開發(fā)商進(jìn)行良好的溝通,準(zhǔn)確表達(dá)建筑意圖,推進(jìn)項(xiàng)目正常良性運(yùn)轉(zhuǎn)。此外建筑設(shè)計(jì)還需要協(xié)調(diào)各專業(yè)的協(xié)同工作等。針對這種工作需求,在培養(yǎng)過程中,學(xué)院側(cè)重于設(shè)計(jì)意圖的表達(dá)練習(xí),并能夠熟練應(yīng)用建筑制圖軟件,繪制建筑施工圖紙,并對其他專業(yè)的專業(yè)知識有簡單了解,便于組織各專業(yè)進(jìn)行圖紙核對。對于日后從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)者來說,準(zhǔn)確的進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算,保證結(jié)構(gòu)安全,并繪制結(jié)構(gòu)施工圖是工作的重點(diǎn)。所以對于這部分學(xué)習(xí)者,培養(yǎng)的重點(diǎn)在于熟練掌握結(jié)構(gòu)軟件的使用,并能夠運(yùn)用自己的專業(yè)知識,對計(jì)算機(jī)輸出結(jié)果的正誤進(jìn)行判斷。并具有相當(dāng)?shù)氖炙隳芰Γ軌蜃孕杏?jì)算電腦無法計(jì)算的結(jié)構(gòu)問題[2]。同時,作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員,要多與施工現(xiàn)場進(jìn)行溝通,并能有駐施工現(xiàn)場的經(jīng)歷,這樣能夠明白建筑從圖紙到現(xiàn)實(shí)的全部過程,可以優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),準(zhǔn)確把握計(jì)算重點(diǎn),并知道如何與施工現(xiàn)場配合,讓施工更簡便,讓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更合理。以上是土木工程本科學(xué)業(yè)的崗位目標(biāo)。下面介紹建筑工程施工與管理專科的崗位目標(biāo),建筑施工與管理專業(yè)的學(xué)習(xí)者,多數(shù)從事施工技術(shù)員、監(jiān)理工程師、造價員等工作。施工技術(shù)員崗位要求學(xué)習(xí)者能夠在項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的帶領(lǐng)下,完成項(xiàng)目的施工組織安排和施工管理工作,掌握施工相關(guān)規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);能夠正確認(rèn)讀圖紙并具備按圖施工的能力;具備做好工程施工日記,及時整理工程技術(shù)資料和竣工驗(yàn)收資料的能力。此外,很多學(xué)習(xí)者會從事監(jiān)理工程師的工作,此項(xiàng)工作要求學(xué)習(xí)者能夠編制本工程的監(jiān)理實(shí)施細(xì)則,能夠負(fù)責(zé)本工程監(jiān)理工作的具體實(shí)施,能夠檢查工程的施工質(zhì)量,并予以確認(rèn)或否認(rèn),具備做好監(jiān)理日記的能力。面對這樣的崗位需求,學(xué)院盡量提供學(xué)習(xí)者到施工現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)理工作的機(jī)會,與現(xiàn)場的監(jiān)理工程師學(xué)習(xí),以便日后進(jìn)行監(jiān)理工作。除了以上的工作,造價員也是很多學(xué)習(xí)者會選擇的崗位,造價員要求學(xué)習(xí)者能夠掌握有關(guān)工程造價的管理規(guī)定,了解本專業(yè)理論知識,正確認(rèn)讀工程圖紙,掌握工程預(yù)算定額及有關(guān)政策規(guī)定。能夠編制各工程的材料總計(jì)劃,能夠完成工程的施工圖預(yù)、結(jié)算及工料分析,能夠編審工程分包、勞務(wù)層的結(jié)算。能夠根據(jù)現(xiàn)場設(shè)計(jì)變更和簽證及時調(diào)整預(yù)算等[3]。在培養(yǎng)過程中,我們也盡量安排學(xué)習(xí)者能夠真實(shí)的進(jìn)行工程造價工作的練習(xí),以便在日后的工作中縮短學(xué)習(xí)時間,直接進(jìn)行工程造價的計(jì)算工作。
以上介紹的是專科與本科教學(xué)實(shí)施方案的不同之處,下面介紹二者的相同之處,二者的相同之處包括:教學(xué)組織及職責(zé)、教學(xué)模式、專業(yè)課程及教學(xué)資源。首先介紹教學(xué)組織及職責(zé),教學(xué)過程由專業(yè)負(fù)責(zé)人、專業(yè)秘書、專業(yè)教師和實(shí)踐實(shí)習(xí)教師共同完成。采用分工負(fù)責(zé)、協(xié)同教學(xué)、共同培養(yǎng)的方式,著力為學(xué)生提供理論與實(shí)踐相結(jié)合,教學(xué)與實(shí)習(xí)并存的理想學(xué)習(xí)環(huán)境。教學(xué)由學(xué)校教學(xué)和企業(yè)教學(xué)共同構(gòu)成,學(xué)校教學(xué)由專業(yè)負(fù)責(zé)人、專業(yè)秘書、專業(yè)教師構(gòu)成。專業(yè)負(fù)責(zé)人主要負(fù)責(zé)審定教學(xué)內(nèi)容、對教師教學(xué)表現(xiàn)進(jìn)行綜合評定,專業(yè)秘書主要負(fù)責(zé)組織教師進(jìn)行網(wǎng)上答疑及相關(guān)教學(xué)活動、專業(yè)教師負(fù)責(zé)網(wǎng)上教學(xué)及網(wǎng)上答疑。企業(yè)教學(xué)由實(shí)踐實(shí)習(xí)教師組織完成,這種由學(xué)校教學(xué)和企業(yè)教學(xué)共同組成的教學(xué)組織形式,更適合土木工程這種實(shí)踐性極強(qiáng)的專業(yè)。
關(guān)鍵詞:FRP特點(diǎn);土木工程;應(yīng)用
一、FRP的概念
FRP是纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的簡稱,該種材料是由玻璃纖維、碳纖維、阿拉米德纖維等多股連續(xù)的纖維組成。制作方法就是把膠合后的基地材料用專業(yè)的模具加壓,反復(fù)拉拔而形成的復(fù)合性材料,這種材料與傳統(tǒng)材料相比有著許多的優(yōu)勢,例如強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、耐腐蝕和便于施工等特點(diǎn)。
該種材料由于比傳統(tǒng)的土木工程材料有著更多優(yōu)勢,近年來受到各土木建筑工程的青睞。一般是應(yīng)用于橋梁,各種民用建筑、海洋工程、地下工程等工程中,能同時適用于多種工程,說明FRP材料能承受多種工程的施工條件,對于現(xiàn)代化建筑工程事業(yè)單位發(fā)展來說有著很大的推動作用。
二、FRP的特點(diǎn)
由于不同纖維有著不同的化學(xué)成分,使得其特點(diǎn)的表現(xiàn)程度也不一樣,常用的FRP材料例如玻璃纖維、碳纖維、阿拉米德纖維在實(shí)際應(yīng)用中的特性也存在差異。
(一)抗拉性和延性方面
與鋼筋相比,這三種材料有著更加明顯的抗拉性,強(qiáng)度比鋼材的50倍還強(qiáng),運(yùn)用該種材料在減輕自重方面有著比較明顯的效果。根據(jù)相關(guān)的研究報(bào)告可以看出,在抗拉強(qiáng)度的范圍之內(nèi)抗拉,不會有著很明顯的變形情況產(chǎn)生,也不會有不良延性的情況出現(xiàn),因此可以知道該材料在抗拉性方面比較強(qiáng),延性差。
(二)抗腐蝕和耐久性方面
FRP材料比鋼材更耐腐蝕,能承受各種酸、堿等環(huán)境對其的侵蝕,很好的抵抗住化學(xué)物質(zhì)的腐蝕,而相比之下,傳統(tǒng)土木工程材料的抗腐蝕性能就比較差,很容易受到各種化學(xué)物質(zhì)的侵蝕,不利于結(jié)構(gòu)壽命的提高,而且用于維護(hù)結(jié)構(gòu)的費(fèi)用也比較高,尤其在高腐蝕性的狀態(tài)之下,更容易使結(jié)構(gòu)的壽命周期減短。而FRP材料就有著很多這方面的優(yōu)勢,對工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量的保持有著獨(dú)特的效果。
(三)自重方面
由于FRP材料的密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼材的密度,適用于各種各樣的施工條件和環(huán)境中,因此在土木工程施工的時候,為了減輕勞動的成本及勞動強(qiáng)度,一般來說都是采用這種材料,可以保障工程的質(zhì)量,減少工程造價,而且在陳舊的建筑加固方面,運(yùn)用FRP材料的優(yōu)勢更加凸顯出來。
(四)熱膨脹系數(shù)和彈性方面
該種材料在土木工程施工時需要與混凝土進(jìn)行混合,混合時由于二者間的熱膨脹系數(shù)接近,不會產(chǎn)生比較大的溫差,便于混合物的凝固,在凝固后也不會因?yàn)閮?nèi)部溫差問題產(chǎn)生裂縫。與此同時,該種材料與鋼筋相比,具有更小的彈性模量。
(五)其他方面
FRP材料也有這一定的缺點(diǎn),由于其生產(chǎn)加工的手續(xù)比較多,使得價格偏高,與此同時,該種材料在防火性,垂直纖維方向的強(qiáng)度和彈性模方面做的不夠好,產(chǎn)品雖然具有絕緣,隔熱等明顯的優(yōu)勢部分,但是往往不能在每一個場合中都發(fā)揮出效果。
三、FRP材料在土木工程中的應(yīng)用
FRP材料以其獨(dú)特的優(yōu)勢部分而被各種各樣不同類型的土木工程項(xiàng)目所運(yùn)用,使得材料的應(yīng)用場合逐漸增多。
(一)建筑工程
FRP材料從1986年起就被運(yùn)用在建筑工程中,隨著建筑工程業(yè)的發(fā)展,對于現(xiàn)代建筑工程來說,在性能設(shè)計(jì)和材料性能方面的要求提升了。在工程建設(shè)過程中,一般是用于工程結(jié)構(gòu)框架的設(shè)計(jì)上,以提高建筑物的性能,美國有一座六層樓高的建筑物,這座建筑完全是由分離的玻璃纖維經(jīng)過特殊的工藝加工后做成,雙組分氧樹脂把結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間緊密粘合在一起,框架一般采用的拼接方式是多層拼接,使得所用的構(gòu)件數(shù)量少于普通的拼接方式所用構(gòu)件的數(shù)量,這和傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)有點(diǎn)相似。在樓板梁的設(shè)計(jì)方面,采用的是箱形的構(gòu)件,使得柱的橫截面和傳統(tǒng)的不一樣,為槽型截面,這種截面在整個建筑的全過程中得到體現(xiàn)。
(二)巖土工程
由于FRP材料具有良好的耐腐蝕性,能抵抗各種化學(xué)環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)的侵蝕,對結(jié)構(gòu)起到保護(hù)作用,因此該種材料被運(yùn)用在加筋土中。一般來說,使用該種材料進(jìn)行工程建設(shè)的施工單位,在掘進(jìn)方式上采用盾構(gòu)法,因?yàn)槿绻\(yùn)用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行掘進(jìn),該材料很容易就被挖斷,故而采用盾構(gòu)法。擋土墻、地基錨桿等的修建一般是采用玻璃纖維復(fù)合材料進(jìn)行施工,是因?yàn)檫@種材料造價低、安裝便利、耐久性強(qiáng)適應(yīng)了這些工程對于質(zhì)量方面的要求。
(三)橋梁工程
從70年代起,F(xiàn)RP復(fù)合材料就已經(jīng)在橋梁工程中得到運(yùn)用,一般是用于橋梁上的纜索,預(yù)應(yīng)力筋以及整個橋梁體系之中,在運(yùn)用這種材料能使橋梁的抗腐蝕、高強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)自重比較輕,這樣一來,橋梁的抗震能力就提升了。在陳舊橋梁加固中運(yùn)用該材料,能減少加工的費(fèi)用,施工比較便利,而且后期再進(jìn)行加固的間隔期會明顯增長,這樣一來,橋梁的抗彎力就得到了提升,增長了橋梁的使用壽命。
四、結(jié)語
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,土木工程事業(yè)的迅速發(fā)展壯大,F(xiàn)RP材料的市場需求也會越來越大。FRP材料的技術(shù)水平會得到大幅度提升,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程也會逐漸加快,并運(yùn)用于土木工程的各個方面,這將會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益,社會效益也會提升。為了更好的運(yùn)用這種新材料,相關(guān)研究單位還需要對該材料性能的提升做出深入的研究。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:土木工程材料;教學(xué)內(nèi)容;試驗(yàn)?zāi)芰Γ换炷镣饧觿?/p>
中圖分類號:G420文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:10052909(2012)06007603一、土木工程材料內(nèi)容體系的歷史變革
隨著社會經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展,中國高校土木類專業(yè)土木工程材料課程內(nèi)容體系經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。
第一階段(1953—1978年),引進(jìn)與消化階段。由于建國之初,國內(nèi)經(jīng)濟(jì)和科技水平較低,無先例可循,早期教材采用翻譯版的蘇聯(lián)教材[1]。此后期出現(xiàn)自編教材,基本沿用蘇聯(lián)的內(nèi)容體系,教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于石材、礦物膠料、燒結(jié)材料、金屬、瀝青等材料的生產(chǎn)、性質(zhì)與使用。
第二階段(1979—1999年),自主編制與發(fā)展階段。隨著改革開放、、科技水平提高、與歐美科技文化交流深入,以及現(xiàn)代材料學(xué)分析方法的引入,教材對建筑材料進(jìn)行了明確分類[2],闡明了材料組成、結(jié)構(gòu)與性能的本構(gòu)關(guān)系理論,具有重要意義。配合當(dāng)時土木類人才培養(yǎng)方案,出現(xiàn)了建筑材料、道路建筑材料、水工建筑材料等課程名稱,以適應(yīng)不同的專業(yè)需要。
第三階段(2000年至今),改革與調(diào)整階段。為了培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要的人才,國家在20世紀(jì)90年代末對專業(yè)設(shè)置方案進(jìn)行了調(diào)整,把原來的建筑工程、道路橋隧、給水排水、水利水電、港口工程等專業(yè)合并為土木工程專業(yè)。2000年,出現(xiàn)了以土木工程材料命名的教材[3]。新的土木工程材料教材出現(xiàn)了較大變化。一是內(nèi)容有較大的包容性,在原來建筑材料基礎(chǔ)上增加了瀝青混合料、高分子材料、纖維增強(qiáng)材料、高性能混凝土,建筑功能材料有較大擴(kuò)展;二是內(nèi)容出現(xiàn)了層次性,有高等學(xué)校教學(xué)版、有應(yīng)用型普通高等學(xué)校版;三是內(nèi)容體系出現(xiàn)了不同的組織方式,有按遞進(jìn)式組織順序,如材料基礎(chǔ)基體材料結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)增強(qiáng)材料復(fù)合材料材料的選擇與評價[4],也有按并列式順序,如材料基礎(chǔ)無機(jī)膠凝材料無機(jī)復(fù)合材料有機(jī)膠凝材料與復(fù)合材料金屬材料功能材料材料試驗(yàn);四是教材編寫走向大眾化,原來只有少數(shù)名校師資才有能力編寫教材,到如今教材編寫日益走向大眾化、平民化。二、土木工程材料教學(xué)內(nèi)容體系存在的問題
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
張新勝,胡習(xí)兵,馬遠(yuǎn)榮土木工程材料教學(xué)體系建設(shè)探討
(一)土木工程材料教學(xué)內(nèi)容的豐富性與教材篇幅的有限性
“大土木”概念的提出使土木工程材料的內(nèi)容變得更加豐富。如:路面工程中的瀝青混合料、路基與地基中水泥石灰穩(wěn)定粒料材料、房屋建筑工程中的保溫隔熱及其他建筑功能材料、隧道工程中的速凝材料、水工建筑材料的防腐設(shè)計(jì)與控制等。由于需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容多,而課堂教學(xué)時間有限,造成了教材編寫時要刪除許多重要的教學(xué)內(nèi)容,造成了內(nèi)容體系的不完整,專業(yè)寬口徑教育理念難以體現(xiàn)。
(二)土木材料的發(fā)展性與教學(xué)內(nèi)容的滯后性
土木工程材料的新發(fā)展豐富了土木工程材料內(nèi)容體系。如:傳統(tǒng)混凝土,包括水泥、粗、細(xì)骨料、水四大組分。由于混凝土外加劑能使混凝土性能和功能得到顯著改善和提高,因此,被稱為混凝土的第五組分,是混凝土技術(shù)的重大突破。當(dāng)今,外加劑技術(shù)日新月異,聚羧酸系高性能外加劑普遍應(yīng)用,對此大部分教材都未提及。對于外加劑部分內(nèi)容,目前教材只停留在一般性介紹這個層次,對外加劑對水泥的適應(yīng)性機(jī)理、外加劑的合理摻量、外加劑與混凝土性能的聯(lián)系、外加劑的檢測等內(nèi)容未作詳細(xì)介紹。同時,對于一些外加劑對混凝土的負(fù)面影響有必要在教材中交代清楚,防止濫用和誤用。
近年來,為了調(diào)節(jié)和改善水泥的性能,提高水泥產(chǎn)量,綜合利用工業(yè)廢渣,在磨制水泥時基本都加入了一定比例的天然或人工無機(jī)礦物質(zhì)混合材料。在混凝土配制時,常直接用磨細(xì)的無機(jī)礦物質(zhì)材料取代部分水泥,稱為摻合料,使其成為混凝土的第六組分。20世紀(jì)90年代以來,中國對第六組分開展了廣泛研究,有學(xué)者提出六組分設(shè)計(jì)法。雙摻或多摻法在個別行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,并經(jīng)實(shí)踐證明具有較好的效果和意義,這些內(nèi)容值得引入教材加以闡述和學(xué)習(xí)。
對于土木工程中的功能材料,如合成高分子材料、裝飾性材料、絕熱保溫材料、復(fù)合材料、綠色材料等內(nèi)容,近年來發(fā)展較快,教材為縮短篇幅,對壓縮精簡內(nèi)容在課堂中一般不作深入講解,僅停留在概念介紹的層面,使得這部分內(nèi)容的教學(xué)顯得抽象空洞。
(三)教學(xué)中存在的問題
土木工程材料教學(xué)目的在于使學(xué)生掌握主要土木工程材料的性質(zhì)與應(yīng)用,明確工程材料性質(zhì)與材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系,為實(shí)現(xiàn)和改善材料的功能進(jìn)行一定的材料設(shè)計(jì),在工程中能對材料進(jìn)行檢測和質(zhì)量控制。材料的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、材料的參數(shù)與性質(zhì)、材料的設(shè)計(jì)與配制、現(xiàn)場的檢測與控制等環(huán)節(jié)具有很強(qiáng)的實(shí)際操作性。環(huán)境條件不同,材料選用不同,設(shè)計(jì)目標(biāo)差異很大,這就要求該課程應(yīng)偏重于材料及其在工程中的應(yīng)用。目前,土木工程材料在應(yīng)用教學(xué)方面存在以下問題。
一是,重理論輕應(yīng)用。土木工程材料教材內(nèi)容體系主要集中闡述各種材料的性能特點(diǎn)與技術(shù)性質(zhì),工程應(yīng)用雖有介紹,但結(jié)合實(shí)際工程特別是典型工程的案例實(shí)踐不多。如:混凝土的配合比與試配,即是同一配合比,在不同的地方材料或環(huán)境條件下,三參數(shù)相同,配出的混凝土性能會大不相同。或者說,實(shí)現(xiàn)同一目標(biāo)的混凝土,在不同環(huán)境條件下,配合比會有較大區(qū)別。由此可以看出具體工程試配的重要性,同時也說明混凝土設(shè)計(jì)不是僅憑三參數(shù)就可以決定混凝土的多組分,配合比設(shè)計(jì)需與具體組成材料環(huán)境條件相結(jié)合。
二是,教材提供的部分參數(shù)不一定合理。如在混凝土坍落度的選擇上,由于現(xiàn)代機(jī)械化施工的普及,從實(shí)際工程應(yīng)用看,教材提供的數(shù)據(jù)較少,在實(shí)際工作中難以借鑒。如在混凝土試配過程中,強(qiáng)度對水灰比非常敏感,水灰比變化0.01,強(qiáng)度就會有一個等級的差別。對于確定的試驗(yàn)室配合比,由于試驗(yàn)室的試驗(yàn)小樣與現(xiàn)場大樣存在差異,在實(shí)施時需要結(jié)合現(xiàn)場情況作調(diào)整,建議引入砂率、水灰比的界限值概念。
三是,教材中試驗(yàn)與檢測內(nèi)容科學(xué)性、規(guī)范性有待提高。如水泥的細(xì)度試驗(yàn),教材未講清楚試驗(yàn)結(jié)果修正的問題,結(jié)果使得同一批次的水泥,不同的試驗(yàn)組,試驗(yàn)結(jié)果差別很大,與實(shí)際不符。又如混凝土試驗(yàn),試驗(yàn)室養(yǎng)護(hù)條件不到位,學(xué)生試驗(yàn)結(jié)果缺少說服力。這些在一定程度上影響了學(xué)生科學(xué)工作態(tài)度和規(guī)范化操作習(xí)慣的養(yǎng)成。
要使教材內(nèi)容對工程實(shí)際有科學(xué)的指導(dǎo)作用,需要對教材中的不合理概念、理論、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改和更正,加強(qiáng)材料的工程應(yīng)用與試驗(yàn)方面的調(diào)整與教學(xué)[5]。
三、教學(xué)內(nèi)容及其體系的分解、增減、深化和建設(shè)
土木工程材料是土木工程中建造各類工程設(shè)施所用材料的總稱。材料種類繁多,涉及的學(xué)科領(lǐng)域廣,形成了龐大的土木材料內(nèi)容體系,以至于目前的教材只能對其作定性的定義。要建設(shè)完善土木工程材料教學(xué)內(nèi)容體系,需要對內(nèi)容體系進(jìn)行適當(dāng)分解、深化、組合和重構(gòu)。筆者建議從以下幾個方面著手。
(一)教學(xué)內(nèi)容體系的擴(kuò)展與組織
為滿足國家建設(shè)形勢發(fā)展對土木工程專業(yè)人才的要求,需拓寬學(xué)生知識面。土木工程材料課程的教學(xué)要在建筑工程專業(yè)、道路工程專業(yè)材料課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行必要補(bǔ)充。如:增加高性能混凝土一章,內(nèi)容包括高強(qiáng)度混凝土、大流動性混凝土、摻混合料混凝土、水泥凈漿等設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、檢測;針對道路工程增加無機(jī)結(jié)合料、土工材料、速凝材料等內(nèi)容;針對材料的耐久性,增設(shè)材料耐久性設(shè)計(jì)與控制章節(jié)。
內(nèi)容組織方式上可分冊設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,上冊設(shè)置土木工程材料各專業(yè)方向的共性內(nèi)容,下冊安排高性能混凝土、新型土木材料(宜淡化“新型”二字)、瀝青混合料、無機(jī)穩(wěn)定材料、土木材料的防腐與控制等內(nèi)容,根據(jù)專業(yè)方向的不同要求學(xué)生分階段有選擇地進(jìn)行選修學(xué)習(xí)。
(二)教學(xué)內(nèi)容的分解
由于水泥混凝土章節(jié)含有水泥的選擇、集料的性能要求、混凝土的和易性、混凝土力學(xué)及變形性能、耐久性、外加劑、混凝土的配比和檢測評定內(nèi)容,內(nèi)容篇幅長,課時量大,造成各章教學(xué)學(xué)時相差懸殊。筆者建議把集料部分與石材一起單獨(dú)設(shè)章,充分體現(xiàn)集料在水泥混凝土、瀝青混合料和水泥穩(wěn)定粒料等復(fù)合材料中的地位,對集料材料性能與應(yīng)用可充分闡述。同樣,瀝青和瀝青基復(fù)合材料也可分為兩章,以適應(yīng)不同專業(yè)方向選修需要。
(三)教學(xué)內(nèi)容體系的深化
對于高性能、高強(qiáng)混凝土而言,外加劑的性能與質(zhì)量決定了混凝土的性能和質(zhì)量,因此有必要深化混凝土外加劑的教學(xué)內(nèi)容,增加外加劑與水泥的相溶性理論[6]、外加劑選擇與檢測方法等教學(xué)內(nèi)容。此外,適當(dāng)增加儲能調(diào)溫新材料原理、性能、設(shè)計(jì)與應(yīng)用等建筑節(jié)能新技術(shù)、新材料的介紹。通過收集整理土木工程各條戰(zhàn)線上資深專家學(xué)者的理論成果、應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),認(rèn)真組織教材編寫,使教學(xué)內(nèi)容既有一定的深度和可操作性,又可分析和解決工程實(shí)際問題提供指導(dǎo)。
(四)加強(qiáng)應(yīng)用與試驗(yàn)檢測內(nèi)容建設(shè)
結(jié)合工程實(shí)例和試驗(yàn)檢測部分內(nèi)容,突出土木工程材料基本性能與工程應(yīng)用教學(xué),重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的工程概念與工程材料應(yīng)用能力。加大工程材料應(yīng)用例題設(shè)置,通過講述實(shí)際工程案例,幫助學(xué)生全面理解和掌握材料的基本性能與工程應(yīng)用特性。對于試驗(yàn)部分教學(xué)內(nèi)容,應(yīng)規(guī)范試驗(yàn)程序、改善試驗(yàn)條件、增加部分新試驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、客觀、規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方法。
參考文獻(xiàn):
[1] B.г.斯克拉姆塔耶夫.建筑材料[M].1版.北京:建筑工業(yè)出版社,1953.
[2] 黃伯瑜,皮心喜.建筑材料[M].1版.北京:建筑工業(yè)出版社,1979.
[3] 陳志源.土木工程材料[M].1版.武漢:武漢理工大學(xué)出版社,2000.
[4] 王立久.建筑材料學(xué)[M].3版.北京:中國電力出版社,2008.