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[关键词]地质地形 岩土工程 勘察
[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-1-86-1
1复杂的地形地质条件对岩土工程勘察的影响
在一个施工项目施工的过程中,工程施工的效率提升以及工程种类的增加会使很多地形工程具有更复杂的地形地质区域。同时,该施工地区由于复杂的地质以及地形条件会对该区域的岩土工程施工的勘察造成巨大的阻力。例如,我国的西部很多地区大部分是高山、低山及盆地地貌,这种高山、低山与盆地相互交叉的复杂地形会对其岩土工程勘察带来极大的困难,随地貌的不同,地层岩性也不断地变化,故对勘探点的布置需更加合理。除此之外,地下岩层的复杂构造以及河流的复杂性都会对岩土工程勘察产生巨大的影响。因此,在工作的过程中,勘察时要根据实际情况对拟勘察地区的地形地质进行详细的分析,在这个前提下,还要对每一个层次的地形地质情况的分析结果采取相应的实施调控措施,以使整个勘察工作的正常运行,提高工作效率,保证勘察成果的准确性。
2复杂的地形地质条件岩土工程勘察过程中出现的问题
熟悉勘察的同志们都知道,岩土工程勘察工作多为工期紧、任务急,所以对勘察工作的进度控制是非常重要的。复杂的地形地质条件下勘察的主要方向就是野外勘探和岩土工程分析评价这两个方面。对于勘探工作者来说,复杂的地形、地质勘察工作往往会要求在短时间内要完成岩土勘察任务,这就在无形之中给整个勘察队伍带来极大的压力。如果整个勘察队伍在岩土勘探工作之前没有进行详细的规划和详密的施工计划,这样就极其容易在勘察的过程中出现突发状况,从而导致一系列问题发生,进而严重影响了整个施工队伍的工作进程。造成这种情况的原因主要存在于:勘察队伍在勘察的过程中没有对勘察地点进行详细的设置,忽略对地层结构的差异性分析,对勘察的深度计划不足,亦或是对于原位置的勘察有所偏差。这些因素都会进而影响整个勘察计划,使整个勘察工作缺乏原有的合理性、科学性。另外,保证现场勘察资料的准确性和真实性非常重要,它关乎整个勘察的质量,故勘察资料要随进度及时记录、整理,并稳善保存。
除上述情况之外,岩土的工程分析中也要充分考虑、评价整个地形基础的均匀性,还要考虑相关的地震抵抗能力以及地基的承载力等等重要的影响因素。我们要根据岩土、地形、地基的实际情况,具体分析,不能一味盲目地停留在国家的集体标准而忽略了整个地基原本具有的差异性,这样就会进一步给地基的均匀性带来一系列不利的效果。在勘察的过程,我们重点要关注地震等级,这关乎到整个施工工程的安全。然而,对于地基而言,根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)中所设定的标准要注重地基土的承载力。如果勘察人员在勘察的过程中只是一味地追求国家的标准或者是地形、地质条件的理论性而忽略对各个地形、地质实际情况进行周密的考察,就会对整个工程的施工效果和质量带来不利的影响。
3复杂地形地质条件下岩土工程勘察的改进措施
复杂的地形地质条件下的岩土工程勘察就是整个施工工程的基础与核心,要是可以及时、快速地解决整个工程的设计上的问题,并加以高效的措施进行改善的话,将会给整个勘察队伍的勘察工作带来极大的好处。下面,我们将从以下几个方面进行改善和修改。
3.1完善岩土工程勘察的相关制度,提高质量
从实际情况可以知道,整个岩土工程的勘察远远达不到我们国家的相关规章制度,特别是重视设计思想而忽略实际的勘察情况,这种现象的本质原因是我们的勘察队伍中的勘察制度不完善以及管理制度落后。因此,为了提高整个岩土工程勘察,尤其是对复杂地形、地质条件下的勘察工作,我们必须根据实际情况,实事求是,顺利开展相关的勘察工作。除此之外,我们还要制定科学、合理的制度标准以及行为规范,为各种工作的顺利进行埋下坚实的基础。在实际的勘察过程中,还要视具体的勘察地形,制订相应的勘察制度,采取有针对性的勘察措施。
3.2提高整体勘察人员的综合素质,为勘察工作顺利进行提供动力
勘察工作人员是复杂地形地质条件岩土工程勘察工作的基础与核心部分,因此,我们必须要高度重视整个勘察队伍人员的整体素质,专业技术水平以及专业素养,这些都会直接影响整个勘察的质量。例如,在勘察单位中,我们要积极组织各级、各部门开展相关的培训课程以及活动,通过各式各样的活动来提高整个勘察人员的总体勘察专业技能。从而把这种专业技能运用到具体的勘察工作中去。除此之外,还要及时培养勘察人员的职业道德素养,这样才可以保证整个复杂地形地质条件岩土工程勘察工作的正常进行。
3.3创新勘察技术,注重岩土工程的结构
除了上面提到的改善勘察制度,提高勘察人员的整体素质以及责任心、职业道德之外,最重要的基础还是要创新相关的勘察技术,注重研究岩土工程的结构。这样的改善措施才是整个提高勘察队伍勘察质量和勘察速度的重要保证。相对于我国目前的岩土工程勘察工作而言,尤其是相对于相对复杂的地形、地质,创新勘探技术更是必不可少的。因此,在实际的情况中,切切实实的勘察技术才是重点。例如,在对勘察地点进行布置的时候,我们还可以采用相关的克里格法,这样就可以在很大程度上避免了设置的随意性问题。回归线法这种方式还可以高效的提高勘探的准确率,减少不必要的数据误差。除此之外,随着经济发展的不断加快,我们要善于利用计算机以及先进的方法来对我们的勘察工作进行相关的指导。这样创新工作就能保证整个勘察工作的顺利进行。
4结语
复杂地形地质条件岩土工程勘察对于整个工程的建设是非常重要的。只有在对整个岩土进行全面的勘察之后才可以根据整个地形的特点进行相关的建设,把所有的不利因素降到最低,以提高整个勘察工作的准确性和质量,以为整个施工队伍的顺利进行提供源源不断的动力,使其健康、持续地发展。
参考文献
关键词:实验教学示范中心;行业需求;工程素质
中图分类号:G6420 文献标志码:A 文章编号:
10052909(2015)04012003
为全面贯彻落实科学发展观,切实把高等教育重点放在提高质量,落实“高等学校本科教学质量与教学改革工程”建设要求上,加快高等学校实验室建设,深化实验教学改革,着力培养学生的创新精神和创新思维,提高学生的实践能力和创新能力,同时促进优质教育资源共建共享,全面提升高等学校实验教学质量,2012年,天津市教委启动市级实验教学示范中心建设,从2012年到2015年,分四批建立200个左右天津市普通高等学校实验教学示范中心[1]。
天津市普通高等学校实验教学示范中心的建设目标是:坚持以学生为本,知识、能力、素质全面协调发展的教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念,构建有利于培养学生创新精神和创新思维的实验教学体系,建设满足现代实验教学需要的高水平、高素质实验教学队伍,创建仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境,建立现代化的高效运行管理机制,全面提高实验教学水平,为全市高等学校实验教学改革提供示范经验、发挥辐射作用,带动全市高等学校实验室的建设和发展。
天津市普通高等学校实验教学示范中心要为天津高等教育优质资源共享平台提供资源,为天津市经济社会发展和滨海新区开发开放服务,主要承担培训、宣传和推广任务,以起到示范和辐射作用。
具体建设内容为:实验教学示范中心应以培养学生实践能力、创新精神、创新思维和提高教学质量为宗旨,以实验教学改革为核心,以实验资源开放共享为基础,以高素质实验教学队伍和完备的实验条件为保障,创新管理机制,全面提高实验教学水平和实验室使用效益。
实验教学示范中心应该具有:先进的教育理念和实验教学观念;先进的人才培养模式;先进的实验教学体系、内容和方法;先进的实验教学队伍建设模式和组织结构;先进的仪器设备配置思路和安全环境配置条件;先进的实验室建设模式和管理体制;先进的运行机制和管理方式;形成显著的实验教学效果和鲜明的特色。
天津城建大学土木工程实验教学示范中心于2013年被第二批确认为天津市实验教学示范中心立项建设单位,建设期三年。在建设过程中,笔者就中心内涵建设开展了一系列尝试,得到了一些总结和感悟,在此予以分享,以期为同行提供借鉴,为中国高等建筑教育的健康发展有所贡献。
一、土木工程实验教学中心建设尝试
如何实现实验教学示范中心的建设目标、完成建设内容,真正对学生创新意识、工程素质、实践能力培养起到示范作用,一直是我们努力探索的问题,近年来,结合行业特点,开展了以下尝试工作。
(一)加强学生结构分析能力培养
随着工程实践中建筑结构形式和施工方法越来越复杂,不仅对从事设计技术人员的结构计算分析能力有了较高的要求,而且对于从事施工、运营养护、监理等工作的技术人员也同样在结构分析能力方面提出了更高要求。为此,学校成立了仿真分析实验室,作为土木工程实验教学中心的组成部分,购置Midas Civil、PKPM、Midas Gen、Ansys、启明星等涉及桥梁工程、结构工程、岩土工程结构分析软件,配合相关课程理论教学、课程设计和毕业设计,为学生开展结构分析能力训练提供平台[2-3]。
(二)充分利用实验中心资源为课程教学服务
实验室作为开展实验教学的主要场所,还应该利用实验室设备,为学生认识事物,加深对相关课程知识的了解提供帮助。
在校学生没有现场经验,在混凝土结构设计原理、桥梁工程施工等实践性比较强的教学环节,学生对相关知识的掌握有一定困难,基于充分利用实验中心资源、服务相关课程的理念,
在讲解先张法、后张法施工原理后,让学生到实验室参观设备,面对实物讲解其工作原理;在讲解张拉千斤顶工作原理、标定时,让学生到实验室亲自拆开千斤顶,了解它的结构构造,从而加深对相关知识的理解。虽然这些教学环节在实验教学中没有对应的实验项目,但通过这些环节的训练可为学生学习相关课程、提高学习质量提供补充。
(三)测试方法、技术、设备应与行业发展相适应
随着科技进步,土木工程领域测试技术、方法也日趋完善、先进。在日常教学中,实验中心应了解行业测试的技术发展方向,并根据行业发展对学生实验项目进行调整,以适应行业的需求。
如在结构静应变测试中,以往主要采用粘贴应变片测试结构应变,但在野外长期检测和监测中,钢弦传感器以其性能稳定、操作简便、人为因素影响相对较小等优点,得到广泛应用,为使学生能掌握钢弦传感器测试结构应变工作原理、测试方法,在实验教学中应增加钢弦传感器工作原理及应变测试实验项目。
后张法孔道压浆质量对结构耐久性有直接影响,而压浆质量检测一直是薄弱环节,目前,国内已有大量桥梁采用IES冲击回波技术检测孔道压浆质量,为使学生在校期间能掌握此先进检测方法,实验中心购置了IES冲击回波检测设备,设置了课外检测兴趣项目,为有兴趣的学生提供了实际操作检测的机会,同时也拓宽了学生的视野。
(四)多媒体、网络等平台的应用
土木工程涉及桥梁工程、结构工程、岩土工程等,每种工程中分类很多,如桥梁工程根据上部结构分为梁式桥、拱桥、索桥,等等,每种桥型测试内容、所需测试设备有所差别,而实验教学的课时数有限,如何利用多媒体、网络平台,让学生在课余时间学习测试技术,值得深入探索。
为拓宽学生专业视野,在中心网站主页上公布了国内外相关测试技术原理、进展的多媒体资料,分类介绍了结构检测方法、原理和所需设备,以及国内外测试技术的发展动向,以吸引学生自主学习,培养其解决问题的能力,拓宽其专业视野,为从业后快速适应行业要求、实现健康发展积蓄营养。
(五)加强检测职业从业资格教育
目前国内职业从业资格制度越来越规范,在检测领域,交通运输部已推行桥梁养护工程师、公路水运检测工程师(检测员)(桥梁、隧道、材料、公路、交通安全设施、机电工程)从业资格注册,对有志从事检测工作的学生,应对国内检测职业从业资格认证情况有清楚的了解。为此,实验中心开设了“我国检测行业职业从业认证”选修课程,为有兴趣的学生学习检测行业职业从业认证制度,取得从业资格提供帮助,拓宽就业渠道。
(六)依托学校、国家等大学生科技活动,培养学生的创新能力
为培养学生创新能力,土木工程学院每年都组织学生开展结构大赛,通过学生广泛参与,评选出优秀学生参加国家大学生结构大赛。在参加学校、国家大学生结构大赛过程中,可培养学生的协作精神、创新意识和创新能力。实验教学中心作为学校、国家大学生结构大赛的主要参与单位,在这一教学活动中,与指导教师、参赛学生一起,积极探讨大赛中需要的测试技术,为学生取得优异成绩出谋划策。
(七)加强中心服务社会技术能力
高等学校的主要职能包括教学、科研、服务社会,其中服务社会是高等学校为社会行业发展、进步而开展的技术应用,是高等学校非常重要的职能之一。目前,大多数高校教师毕业后直接进入高校工作,未真正走进企业、行业和社会,虽然具备一定或较高的理论基础,但缺乏现场实践经验,理论和实践脱节,不能很好地解决实践中的具体问题,影响对现场实际问题解决的有效性[4]。
要培养具有工程素质、实践能力的学生,教师必须具有丰富的实践经验,在目前高校人才培养、评价机制下,加强服务社会技术能力,大量开展服务社会课题的研究,是培养具有丰富实践经验师资队伍的有效途径。
基于以上认识,我们非常重视社会服务,密切加强与各相关单位的合作。近年通过承揽
哈大高铁、京沪高铁、郑徐高铁等铁路、京昆高速公路、天津滨海新区交通建设等公路、市政工程横向课题,中心培养了一批在桥梁检测技术领域具有丰富经验的青年教师,这些教师在实际工程检测能力提高的同时,对实际工程施工、结构构造也有了深刻认识,为土木工程专业和学科的发展奠定了基础。
二、结语
实验教学示范中心是新生事物,如何结合行业特点,真正将实验教学建设成为培养学生创新意识、工程素质、实践能力的重要平台,还需要全体教师不断探索和努力。笔者仅就天津城建大学土木工程实验教学中心在探索实验教学示范中心建设过程中开展的一系列尝试,从七方面介绍了加强实验教学中心内涵建设的具体工作,意在起到抛砖引玉的效果。相信通过建筑行业实验教师的共同努力,中国建筑行业实验教学中心内涵建设一定会取得更好成绩。参考文献:
[1]天津市教育委员会.关于启动天津市普通高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知[Z].津教委办[2012]54.
[2]王海良,等.桥梁工程施工课程建设与改革[J].高等建筑教育,2012(S0),71-74.
【关键词】双元主体一体化 校企合作 模式
所谓“双元主体一体化”是指学校和企业融为一体,构建由学校相关专业的教育资源和企业相应生产经营资源整合组成的若干紧密型实体。江苏省煤炭地质局和南京工程高等职业学校以共生发展为基础,签订“双元主体一体化”校企合作协议,共同构建“大地工程勘察院”,江苏省煤炭地质局安排长江集团工程勘察院部分生产经营资源、南京工程高等职业学校安排地质工程系工程地质勘察技术专业教学资源作为合作投入,校企双元主体紧密结合形成一体化实体。
一、“双元主体一体化”校企合作的办学优势分析
(一)共同组织管理,责任共担
学校和企业的组织管理运行机制是有很大差别的,主要是因为各自运行的目的和目标不同,所以简单松散式的校企合作,往往不能实现双方尽心尽责合作的真正深度融合。“大地工程勘察院”实行股份制,独立运行,独立核算,江苏省煤炭地质局占股49%,学校占股51%,职工的工资、奖金与办学效益、生产经营效益挂钩。院长即企业法人代表,由企业的负责人担任,学校地质工程系支部书记担任书记,副院长由企业的副职和学校工程地质勘察技术专业教研室主任共同担任,负责人才培养和生产经营及教科研等。企业技术人员和学校教师共同承担工程地质勘察技术专业人才培养的教学科研工作,又承担生产经营工作,双岗双责。校企双方共同组织管理,共同承担责任,达到真正意义上的深度校企合作。
(二)单个专业合作,快捷有效
南京工程高等职业学校以工程地质勘察技术单个专业的人、财、物参与大地工程勘察院合作,学生少,组织结构简单,能保证有足够的师资、实训设施、实习岗位进行人才培养;在顶岗实习阶段,方便安排学生到长江集团参加生产实习,增加学生参加专业实践的机会,提高人才培养质量;在提高生产经营质量和效率的同时,也有助于教师专业发展,有助于技术的革新。
(三)共同制定人才培养方案,特色鲜明
“大地工程勘察院”人员组成包括工程地质勘察专业技术人员和教师,人才培养目标和方案的调研制定是专业工程技术员的职责,因而能够保证专业技术人员积极主动地参与制定人才培养目标和方案。校企共同对工程勘察项目所有岗位群和岗位职业能力进行分析,人才培养方案具有“工程项目育人”特色,共同制定专业课程标准,共同基于工程勘察施工整个工作过程模块化和行动领域编写教材,实现工程地质勘察技术专业课程体系横向上包括国民素质教育、专业本领教育和职业素质养成教育,纵向上强化技术教育与技能培养,具有“学校教育与企业培养交替式、素质教育与职业培养互融式、技术教育与技能教育并进式;教学组织项目化、学习形式多样化、成绩考核和能力评价动态化;高素质、高技术技能的培养目标(三式三化一目标)”特色,能有效地把企业集团对专业人才需求的内涵融入人才培养方案,保证培养出的毕业生符合江苏省煤炭地质局所属地质单位或其他地质勘察单位的需要。
(四)共同实施教学,提高质量
“大地工程勘察院”工程技术人员和教师都是双岗双责,专业工程技术人员统一安排在教学一线,能够让学生掌握工程勘察项目生产施工中的新技术、新方法,特别是一些实用经验,丰富专业教学内容,提高专业对学生的吸引力和学生学习的积极性。学生在课堂上既有具有理论经验和技术技能的教师授课,又有工程勘察项目生产施工实践经验丰富的师傅授课,在这种交替式授课中,学生明确了工程勘察施工生产岗位和将来工作岗位的方向、内涵、要素及要求,熟练掌握生产施工技术要领和工艺流程方法。教师、师傅和学生三方互动,提升了人才培养的内涵和质量。
(五)共同建设“双师型”队伍
目前职业学校中教师大多是从学校毕业直接进入学校,专业实践经历很少甚至没有,培养的学生动手能力不强,教学质量上不去。“大地工程勘察院”的教师在教学的同时,通过完成工程勘察项目施工,熟悉工程勘察项目生产施工工序、工艺流程和工艺技术,掌握各种钻机等设备的操作技术技能,积累工程勘察施工经验,在勘察技术研发和技术革新及成果转化中提高教师的新技术开发能力。工作中,还可构建“大地工程勘察院”教学和施工科研团队、技术创新团队,深入钻研技术,研发新产品、新工艺,开发工程地质勘察技术专业实践教学体系,提高专业教育教学水平和勘察项目施工效率。
(六)共建实训基地,促进就业
校企共同建设、共同管理、共同使用实训基地,完成了具有真实职业环境的土工试验室、泥浆试验室、工程勘察训练场、岩心钻探实训场、地热钻井训练场、基础施工实训场等6个实训室及多个校外实训基地建设,具有教学研究、地质文化、地质精神、安全生产教育功能。形成了“课堂与项目生产施工现场统一、教师和师傅统一、学生与学徒统一、理论与实践统一、作品与产品统一”,“教、学、做”融为一体的生产教学科研共享的实训基地,促进了学生“零距离”就业。
二、“双元主体一体化”校企合作模式的实践成效
(一)人才培养质量显著提高。工程地质勘察技术专业学生就业率为100%,学生技能大赛获奖率高,用人单位评价高,毕业生供不应求。
(二)教师团队全面成长。有1名教师成为注册岩土工程师,6名教师成长为副教授或高级工程师,1名教师成为江苏省联合职业学院工程勘察技术专业带头人。完成科研项目10多项,在《地质与勘探》等核心期刊发表教科研论文60多篇。
(三)构建了基于学生能力的课程结构体系。共同制定的工程地质勘察技术专业人才方案优化了课程结构体系和人才培养模式,“工程地质勘察技术专业课程结构体系的研究与实践”课题通过专家验收。该课程结构体系对接了工程勘察项目施工生产要素,课程内容对接了工程勘察项目施工中项目负责人岗、施工员岗、预算员岗、安全员岗、监理员岗和机长岗、班长岗、操作员岗、土工试验员岗等,提高了学生培养的专业针对性。
(四)开展真实项目,提升社会服务能力。“大地工程勘察院”结合了教学和生产经营,承接工程勘察项目能力有了较大提高,培训能力增强,2012年成功承担并完成江苏省人力资源与保障厅和江苏省煤炭地质局举办的江苏省钻探工技能大赛。学校该专业已经在省内外产生一定的影响力,具有较强的社会服务能力。■
【参考文献】
[1]姜大源.国际化专业教学标准开发刍议[J].中国职业技术教育,2013(9)
[2]康树元.对高职“校企合作”人才培养共赢模式的探索[J].职教论坛,2012(1)
[3]王玉栋等.高职院校校企合作模式的探讨[J].教育与职业,2011(8)
[4]肖称萍.企业参与校企合作的动因分析与激励机制探究[J].职教论坛,2012(12)
【关键词】“政行校企” 资源共享 双师团队 专业发展 铁道工程技术专业
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2013)18-0052-02
一 “政行校企”四位一体,形成了长效运行机制
湖南高速铁路职业技术学院原隶属铁道部,是广铁集团主管的一所铁路职业院校,有深厚的铁路行业背景。铁道工程技术专业是学院的核心专业,为铁路建设输送了大批中坚骨干和技术人才。2004年,主辅分离后,铁道工程技术专业继续与广铁集团在人才培养、培训员工、实习实训和就业等方面保持密切合作关系,与60多家企业签订了校企合作协议,建立了长期合作关系;在衡阳市政府主导下,政校合作成立衡阳城市智能交通研究基地(简称智能交通基地),成为市政府交通决策的参谋;按理事会架构,与15家高铁规模企业组建南方高铁人才培养与技术合作基地;按董事会架构,携手4家高铁桥隧检测行业一流企业共同成立先科桥隧学院;创办华南监理有限公司衡阳分公司、衡阳铁路勘测设计院、恒德工程质量检测公司等3个“校中企”;与广铁集团公司、南方测绘仪器有限公司、上海先科公司等企业共建了工务探伤实训基地、精调精测实训基地、检测实训基地,基本形成了“培养方案校企共定、订单学生校企共选、教学过程校企共育、教育资源校企共享、教学质量校企共评”的校企合作长效机制。
二 校企联合,资源共享,人才培养有特色
1.校企共育,创新“项目导向、角色互动”的人才培养模式
依托南方高铁基地、先科学院、3个校中企与多家合作企业,引进了40多项工程项目(任务),在合作平台上通过完成项目的过程来完成教学任务的学习。在执行过程中,教师既可教学又可参加企业项目建设;企业技术人员既是企业的员工,又作为老师指导学生;学生在完成学习任务的过程中既是学生,又是员工。这样在以完成项目为介质的教学过程中,实现教师、学生、技术人员的角色互动。
2.校企互融,构建适应于中高职衔接的基于工作任务的课程体系
根据高铁产业结构优化升级的要求,引入企业项目或任务100多个,针对专业岗位能力要求,重组教学内容,以项目或任务为载体,构建“基于工作任务的课程体系”,与铁路局、工程局合作开发数字化教学资源,实现校企联合教学、数字化课堂,开展“社团活动+技能竞赛+项目实践”。以广铁集团复退军人中高职培训为试点,从专业培养目标、课程结构、课程内容、管理制度、教学资源等方面,初步制订了铁道工程技术专业从中职到高职的系统培养方案。
3.校企互通,打造共享资源库平台,建构三级资源体系
铁道工程技术专业已建立共享资源库,包括铁路轨道施工与维护、桥隧施工与维护等5门核心课程资源。专业资源库建设以学院网络互动空间为平台,已基本建成以下7个模块:课程标准、概念库、原理库、方法库、习题库、课件库、案例库,及根据课程特色开发的特色资源库等。牵头制订铁路行业高职专业教学方案2个,面向全路学历教育铁道工程(工务)专业、铁道工程(大型养路机械)专业教学指导方案2个,正式出版高速铁路系列教材7本,为香港铁路公司、全国地方铁路公司、广铁(集团)公司等编写高速铁路新技术培训教材8本,引入铁道部线路工、探伤工等技能鉴定试题库,开发了湖南省测量工(初、中、高级)职业技能鉴定试题库。通过通用泛性资源建设、专业课程资源建设、优质精品资源建设逐步构建金字塔式的数字化三级资源体系。
4.校企共商,建立弹性教学管理运行机制
铁道工程技术专业形成了围绕合作企业工程项目以“工期”确定学期的弹性教学管理运行机制。按照高铁施工企业季节性用工的需要,旺入淡出,以项目为载体,统筹教学模块时间表,单项技能训练以分散性为主,综合技能形成通过教师带项目下现场指导学生完成。按照铁道工务企业常态化的作业流程,创新“阶段式教学”,通过与广铁集团、南昌铁路局等订单企业共同签订订单班学生顶岗实习协议,保障校企共商统筹教学的长效性,强化作业流程的连续性。开设了广铁(集团)公司、南宁铁路局、南昌铁路局、广州地铁、深圳地铁、港深地铁、武汉地铁、无锡地铁、南昌地铁、上海先科等订单班,订单比例达65%,由专业组织教学培训,企业负责考核评价,历年验收通过率在98%以上。
三 校企互补,专兼结合,双师团队有实力
学院加大对现有师资的培养力度,以创新师资队伍管理机制为切入点,以建设双师教师队伍和稳定兼职教师队伍为重点,实施“一引、一聘、二培养”工程,以“双进、双出”为手段,“双进”——教师进企业,技师进校园;“双出”——教师出国培训,赴高校进修,通过参与专业建设、技术服务、技术创新、企业挂职锻炼、境外交流与访学、攻读硕博学位等多种渠道,提高专兼职教师教学水平和提升服务高铁产业发展的能力。经过多年的建设,本专业已形成了一支专兼结合、素质好、业务精、能力强、教学及实践经验丰富的专业师资队伍。
专业团队中拥有专业顾问2人,衡阳市院士专家1人,衡阳市学科带头人1人,省级骨干教师2人,企业兼职教师33人,专业教师中教授4人,副教授13人,博士3人,双师比例达到100%。团队中2名教师获得铁道部火车头奖章,1名教师获得铁道部优秀教师称号,10人获国家注册岩土工程师、监理工程师等执业资格证,18人取得行业职业资格证。
四 基地条件有基础
1.校企共建,实训场所设施完备、技术先进
本专业目前建有工务实训中心和检测实训中心;其中工务实训中心由广铁(集团)公司投入1000多万元、南方测绘仪器有限公司投资300多万元、广铁(集团)公司广州工务大修段捐赠设备400多万元等,以测量实训室、线路维护实训室、精调精测实训室、广铁(集团)工务探伤基地等为支撑;检测实训中心由上海先科公司投入800多万元,以桥隧检测实训室、桩基检测实训室、道路工程检测实训室为支撑,形成了满足铁道工程各专业实训需求的生产性铁道工程技术实训基地。
以项目为平台,分别与中铁二十五局、衡阳工务段、广州地铁、华南监理公司等企业合作共建了32个稳定的校外实训基地,能同时开展铁道工程技术专业方向1600个工作岗位的实习实训,学院与企业共建共管,适时融入企业文化,满足实习要求。
2.引入企业文化、实境育人,注重实训室内涵建设
第一,实训室管理制度完善。深化校企合作体制机制,实训基地制度引入企业管理模式,校企双方共同制订与现场生产企业一致的班组管理制度。包括实习生产管理制度、安全操作规程、技术规程、质量管理标准、职业道德规范和行为准则等。建立了一套完善的实验实训管理制度,包括实践教学管理制度、实验实训室管理制度、学生实验实训考核办法及监控办法、实验人员管理制度、经费管理、固定资产管理以及顶岗实习保障机制。设备管理、实验项目及人员管理均实现系统化信息管理,对大型设备定期进行专业检修,系部与后勤服务中心紧密合作确保实训耗材的供应。系部对所有实训室和人员实行量化管理。
第二,实训教学和培训课程体系完备。利用基地平台,对铁道工程技术专业课程实训体系进行重组优化,按高速铁路线路工、探伤工、测量工岗位技能标准要求,形成了“分段培训、技能递进”的实训课程体系;按照铁道部《铁路专业技术人员继续教育培训大纲》要求,建立了铁道工程技术专业教师及现场铁道工程专业技术人员培训课程体系。
第三,实训资源丰富。校企共同开发线路工、测量工、探伤工等职业资格标准、实训教材、实训课件、实训软件、技能考核题库等资源。收集整理高铁行业发展动态、各铁路局和工程局职业岗位需求、高铁新技术应用、职业资格标准、相关技术标准等行业企业信息246个;初步建成铁路轨道施工与维护、铁路桥梁施工与维护、铁路隧道施工与维护、铁路路基施工与维护、铁道工程试验与检测5门核心网络课程资源;整合高铁工务培训计划、教材等培训资源1021个。依托学院网络空间互动平台,向高职院校师生、企业和社会人员提供教学资源查询与下载、教学指导、人员培训等服务,实现校校、校企共享,实现在线教学与辅导答疑。
第四,基地文化企业化。将企业中“7S”管理模式引入实训室管理,模拟企业化生产性管理标准,营造高铁产业文化氛围。引企业文化进实训基地建设,形成了符合企业要求的“安全、精准、协作、耐劳”的铁道工程技术专业精神并贯穿于实践教学的每一环节。基地环境按企业生产现场进行建设,引企入校,加强校企合作。充分利用企业的技术、管理和设备等资源优势,融入企业文化,在学生实训教学过程中,按照企业生产作业要求、作业标准、生产工艺组织实训教学,体现真实的职业环境与职业氛围,让学生在真实的职业环境下按照未来专业岗位要求,培养自身的实际操作能力和综合素质,学生体会企业生产氛围,做到与岗位的零距离对接。
五 专业优势显著,引领示范作用突出,服务社会有成效
第一,“项目导向、角色互动”人才培养模式优势凸显。依托36家规模企业构建校企合作平台,配套专业核心技能分解重构形成了100多项真实工程项目,贯穿于从单项到综合技能训练的全过程。近三年来,学生专业技能合格率达100%,企业满意度达98%,良好的社会声誉,形成了招生就业两旺的喜人形势。
第二,人才培养方式灵活多样。以学生自主成立的测量协会、CAD制图协会为技能训练平台,与南方测绘公司联合举办的“南方杯”测量竞赛、与徕卡公司联合举办的“徕卡杯”测量竞赛、与广铁(集团)公司联合举办的“广铁杯”工务技能竞赛,择优选派学生参与校企生产项目实训,暑期选派学生赴美实习,采取社会调查、春运实践、“三下乡”等形式,开展灵活多样的素质教育活动。
第三,教学研究与社会服务效益显著。专业开办60多年来,为铁路系统培养了近1.6万名毕业生。为铁道部行指委编写高速铁路技术专业教学指导方案、专业验收标准,作为全路同类专业标准;为铁道部高铁岗位培训编制培训方案及标准,供全路高铁培训特用。近几年引进外教进行专业双语教学,有60多名学生参与境外项目建设。主持省市级科研课题20项,编写全国第一本《高速铁路·线路》教材,正式出版高速铁路系列教材7本,为香港铁路公司员工培训、铁道部高速铁路线路维修技术补强培训等编写培训教材8本,完成湘桂线改造工程、广深线、广西沿海铁路、长株潭城际铁路工程施工、监理、测量等大型项目40余项,获得专利9项,平均每年校企合作开展应用技术研究项目数十项。与香港地铁公司联合开办了8期员工新技术培训,为铁道部开办了全国第一期高速铁路工务培训班、工务系统客运专线工程预验收培训班。每年为广铁(集团)公司、全国地方铁路公司等开展高级技师、技师取证等各类培训和技能鉴定近2600人次。
六 结束语
丰富的职业教育办学经验,高素质的专业师资队伍,良好的人才培养方案,完善的实训条件,健全的校企合作体制机制,充足的生源,高比例的毕业生就业率,政府、行业、企业、学院的支持,这些为铁道工程技术专业的大发展提供了切实保障。
参考文献
[1]贺绍禹.我国高等职业教育的进展与问题[J].教育发展研究,2002(12)
[2]王浩、姚延芹.产学研结合下建设类高职“双师”队伍建设探析[J].南通职业大学学报,2010(2)
关键词:基础工程;工程案例;课程教学
基础工程是土木工程专业建筑工程方向的一门重要专业课程[1],在土木工程专业知识体系中有着相当重要的地位。该课程不同于混凝土、钢结构等课程,涉及的理论和专业知识较多,与工程实践联系紧密,具有综合性、实践性强的特点。目前,兰州交通大学土木工程专业基础工程课程有32学时,存在内容多、零散而课时少的矛盾突出。学校土木工程专业实践教学环节相对较少,在学习该课程之前,进行了生产施工实习,学生对建筑工程有了初步认识,但工程实践和应用能力严重不足,工程意识薄弱。针对课程的特点及存在的问题,结合多年的教学经验,对学生在学习中不容易掌握的重要内容和教学中的关键问题进行了探讨。通过对国内外因地基基础引发事故案例的讨论,激发学生的学习兴趣。从提高教师的工程意识和专业素养,加强实践教学两个方面,培养学生的工程意识,使学生具有独立思考工程问题,善于抓住主要矛盾解决实际工程问题的能力,最终为工程单位输送更多的、合格的工程技术人才。
一、教学中的几个关键问题
(一)概念设计的重要性
作为建筑物载体的地基土具有三相性、碎散性(非连续介质)和天然变异性(非均匀性、各向异性、结构性、时空变异性)的特征,加之上部结构的多样性、岩土参数的不确定性,导致地基基础问题相当复杂且具有不确定性,因此,概念设计是确保地基基础安全必不可少的重要途径。地基基础的概念设计就是将土力学的概念、结构力学概念、岩土性质的基本概念、地质演化的科学规律、地下水的影响、各种施工工艺的特点、各种结构体系的特点、基础与地基相互作用、当地经验、经济水平等影响因素综合应用于地基基础的设计之中。概念设计贯穿于基础地基设计的全过程。陕西西安大雁塔的建造体现了古人利用简单的概念解决复杂问题的智慧。例如:古人采用“堆土”的方式建塔,相对于现在的堆载预压地基处理方法,堆土的荷载和范围远大于塔重,土清除后,经过预压,地基的承载力和变形一般能满足要求。塔的基础采用半圆形式,类似于“不倒翁”的底座,具有一定自动纠偏的功能,体现了人类的智慧。雅典六个石柱的设计利用概念完善方案,将柱子的形状雕成亭亭玉立的少女。柱顶采用少女头顶花篮的做法,花篮既起到柱帽的作用,也实现了美化功能。柱子在截面小的部位即人体的颈部采用披肩发将荷载传递到躯干,既增加了美感又避免了刚度突变。柱下部通过少女着长裙且腿部弯曲使裙外撑,既增大了柱截面面积,又增加了稳定性。正是由于古人利用概念设计,将美学和力学概念巧妙地结合在一起,使该建筑屹立千年而不倒。利用基本概念指导地基基础的具体计算,了解数学模型的适用条件,了解假设条件与实际工程的符合程度,了解计算方法的局限性和可能产生的偏差。利用基本概念和经验对计算结果进行分析判断。计算结果的合理判断对工程的安全至关重要,比如建筑的沉降计算问题,影响沉降的因素非常多,有些因素如荷载、上部结构刚度可以较准确考虑。有些因素如地基刚度、土的性质考虑不太准确,有些因素如施工周期、施工工艺、施工顺序等不易考虑。计算结果的合理性和准确程度依赖于综合概念和经验,利用概念判断沉降分布形态、沉降差的大小是否合理,利用已有的工程经验判断计算数值的准确程度等。教师通过对大雁塔和古希腊石柱典型工程概念设计的详细讲述,引导学生领会基础工程设计的特点,不盲目相信计算,意识到准确的基本概念和丰富的工程经验对于基础工程设计的重要性。
(二)天然地基承载力的特点
地基土为大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增加,地基土的密实度提高,当变形稳定后,地基土内摩擦角、粘聚力和重度等都有不同程度的提高,地基承载力也逐渐加大,很难界定出一个真正的“极限值”;另一方面,建筑物的使用有功能要求,常常是地基承载力还有潜力可挖,而变形已经达到或超过正常使用的限值,因此,地基设计采用正常使用极限状态这一原则,即按变形控制设计[2]。地基承载力是可以提高的。对于混凝土或钢筋,每一强度等级都有确定的标准值和设计值,而地基土的承载力并非土的工程特性指标,各种指标相同的地基土,承载力可能差异很大。影响地基土承载力的因素很多,不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、荷载情况、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降和地区经验息息相关。地基承载力随埋深增加而增大,承载力可以进行深度修正。地基承载力随基底宽度增加,随土质的不同而不同。饱和软土,增大基底尺寸不可能提高地基的承载力,而对于砂土,内摩擦角不为零,增大基底宽度提高地基的承载力,此时,承载力可以进行宽度修正。通过课堂对比分析,使学生对地基承载力的概念有了透彻理解,为地基基础的设计奠定了基础。
(三)地基基础方案的选择
地基基础方案对建筑工程的安全、造价和施工有决定性影响,地基基础方案的确定是一门复杂技术,需要全面分析、综合判断。首先,需了解场地周围的环境和场地的稳定性,因为场地一旦出现问题,对建筑物的破坏是毁灭性的。其次,需了解地基土的分布和工程性质,调研场地周围既有建筑和设备管线情况,调研当地类似工程资料,考虑地震因素如砂土液化造成的地基土整体失稳、软土地基的震陷等。最后,分析与基础工程密切相关的地下水情况、地下水位的变化,以及有地下结构物的建筑工程对地基基础安全造成的影响。地下水的腐蚀性影响混凝土的耐久性,使地基土的强度受到破坏,形成土洞,致使地表塌陷,影响建筑场地的稳定;地下水中的承压水冲毁基坑,破坏地基,可能会给工程造成很大损失;在高寒地区,季节性冻土致使地基土出现冻胀和融陷现象,危及建筑物的安全和正常使用。地基基础是整个上部结构的载体,是为上部结构服务的,地基基础的方案确定应考虑上部结构的形式、荷载特征和刚度特点等,考虑当地的施工状况,经过综合的经济对比,最终确定地基处理方法、变形关键控制点及基础形式,让学生懂得地基基础方案确定的重要性及复杂性,让学生意识到只有优秀的方案才有可能成为优秀的设计。
二、工程实例剖析
案例一意大利比萨斜塔建于1173年,当建至约29m时,因发生明显倾斜而停工。历经94年后复工,经6年时间完工,高达48m。1360年再度复工,历时10年于1370年竣工,共8层,塔高55m。目前,北侧沉降1m多,南侧下沉近3m,南北端沉降差1.80m,塔顶中心偏离中心线5.27m,倾斜5.50。该工程是典型的地基不均匀沉降引起建筑物倾斜的实例。案例二加拿大特朗斯康谷仓,平面尺寸23.5m×59.4m,高31m,容积为36500m3,基础为钢筋混凝土筏基,厚0.6m,埋深3.6m,地基为厚达16m的软粘土层,1911年开工,1913年秋完工。当谷仓装谷子达87.7%额定容积时,发现谷仓下沉,24小时内,西段下沉8.8m,而东端上抬1.5m,倾斜近270,上部谷仓保持完整。案例三上海工业展览馆中央大厅为框架结构,采用箱形基础,基础埋深7.27m,两翼展览馆为条形基础,地基为高压缩性淤泥质粘土。展览馆于1954年开工,当年年底实测地基平均沉降量为60cm。1957年中央大厅四周的沉降量最大处达到146.55cm。授课时讨论了这三类地基的性质及导致这三种地基事故的原因和相应的处理方法。讲到比萨塔倾斜情况时,学生情绪高涨,提出了比萨塔为什么会倾斜,是否会继续下沉,如何处理等一系列问题。分析倾斜原因,地基持力层为粉砂,下面为粉土和粘土层,地基压缩层不均匀,造成倾斜。现在每年下沉1mm。处理措施:1838—1839年挖环形基坑卸载;1933—1935年基坑防水处理,基础环灌浆加固;1992年7月加固塔身,用压重法和取土法进行地基处理,对几种处理方法做了归纳。案例二的事故原因,地基实际承载力小于破坏时的基底压力,谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。处理方法:在谷仓下面增加70多个支撑基岩的混凝土墩,使用388个50t千斤顶以及支撑系统,将仓体逐渐纠正。案例三是由于软土的压缩性大导致。由于地基变形过大严重影响结构物的正常使用。经苏联专家及清华大学陈希哲教授、陈梁生教授的观察分析,认为裂缝修补后可以继续使用。1979年9月中央大厅的累计平均沉降量达160cm。1957—1979年22年间仅沉降20cm左右,说明沉降已趋于稳定。但由于地基严重下沉,室外散水倒坡,建筑物内外连接的水、电、暖管道破裂。此外,从生活中的点滴入手,调动学生对课程的学习兴趣。比如讲到基础“架越”作用时,通过沼泽地(淤泥或淤泥质土),直接步行或铺一层草袋不太容易通过,而放一块厚木板就可迎刃而解。为什么会出现这样的结果?提出问题,让学生讨论,再分析总结。通过上述引导,让学生体会到基础工程的重要性,很自然地把地基问题归结为强度与变形两大问题。从实际工程出发,提出问题,采用启发式教学,启发学生独立自主地去思考探索,让学生寻求答案,注重培养学生独立思考能力,掌握解决基础工程实际问题的基本方法和思维规律,建立一套适合自己的逻辑思维方法和思考问题的方式,进而变“被动接受”为“主动学习”,提高学习能力、创新能力和分析解决问题的能力。
三、工程意识的培养
(一)提高教师的工程意识和专业素养
基础工程的理论性与实践性均很强,教师在课堂上要注重理论联系实际。一方面,要求教师要有深厚的基础理论知识和专业知识,另一方面,要求任课教师必须有工程实践经验,否则教学过程只能是照本宣科,学生的学习积极性差,教学效果不佳。为此,学校土木工程学院教师还在以下几方面展开了尝试和努力。(1)青年教师参加国家留学基金管理委员会与美国加州大学圣地亚哥分校(UCSD)合作开展的“高校专业课程教师出国研修项目”,通过半年英语语言能力、专业课程教学及课堂活动和专业教学研究等方面的培训学习,吸收多元文化,借鉴发达国家的最新科技成果,加强业务能力和语言能力,推进西部地区高教改革进程,提高西部地区教育与世界接轨的能力。(2)要求年轻的在读博士和刚毕业博士必须到实验室工作一年,参与实验室的教学和科研工作,强化青年教师的实践能力。(3)在暑假期间,轮流选派青年教师到工程局的项目部进行实地训练,提升教师的工程实践能力。(4)学院建筑工程系50%的教师通过了全国一级注册结构工程师考试,通过复习全面熟悉国家、行业乃至地区相关规范,以便于在教学中融会贯通。取得资格证书的教师,一般为企业的技术顾问,在合作的同时也培养和提升了自身的实践能力。此外,年轻教师积极参与工程的勘察、设计和施工,进一步提高了教师的工程素养,逐渐形成了教育理念先进、专业知识扎实、工程经验丰富的教师队伍,确保了在教学的各个环节中培养学生的工程意识。在教学过程中,适当引入国家关于“岩土工程师”“结构工程师”等从业人员试题库中有关实践的部分内容,通过课堂分析和讲解,使枯燥的课程学起来不至于乏味,可起到事半功倍的效果。
(二)加强实践教学环节,培养学生的工程意识
相对稳定的实习基地是落实实习内容和确保实习效果的基础,目前学校土木工程学院已经与全国部分铁路局、铁道第一勘测设计院、中铁集团部分工程局、甘肃省建筑工程总公司下属各公司、兰州中和房地产开发有限责任公司、中铁一院集团甘肃勘察院和学校设计院、监理公司等一大批企事业单位联合建立了校内外实习基地。此外,还鼓励学生在确保安全与完成实习任务的前提下,自行联系将要就业的单位进行生产实习。配合卓越工程师培养计划的实施,与中铁二十一局、中铁西北研究院、兰州铁道设计院等单位签订共建国家级工程实践教育中心的合作协议,进一步扩充实践基地。通过与教学实习基地密切配合,带领学生参观兰州各种有代表性的工程,如:市区高层住宅的基坑开挖和基坑支护,设置数米长的支护桩、预应力锚杆和土钉墙等;湿陷性黄土地基中采用土和灰土挤密桩消除地基土湿陷性的地基处理方法,让工地的项目经理在施工现场形成进行现场教学,介绍工程施工过程、施工中出现的问题和采取的应对措施,使学生对基坑工程形成感性认识。在实地参观各种浅基础形式后,搞清基础钢筋与上部结构的搭接方法,使学生对各种基础的适用条件、基本构造与配筋要求了然于胸。在桩基础教学中,通过参观打桩现场,了解桩的类型及特点、桩距、桩径、适用范围、打桩工序及桩身质量检测等。通过现场观摩,增加了学生对课程的学习兴趣,培养了学生的工程意识,加深了学生对土木工程专业的理解。自2012年以来,学校每年设立开放性实验项目,学生参与踊跃,每组学生由一位教师带队指导,通过选题、查资料、制定试验方案、试验和计算分析等环节的实训,培养了学生的实践能力和创新能力。在基础工程教学过程中,根据讲课进度分别以“为墙下钢筋混凝土条形基础设计”“柱下钢筋混凝土独立基础的设计”和“桩基础的设计”为题,给出设计框图,根据给定的地质条件,要求学生完成三种基础的设计。此外,对掌握情况比较好的学生可进一步要求学习PKPM、JCCAD等软件,对手算结果进行对比分析。通过大作业的综合训练,加强学生对书本知识的理解,熟练掌握典型的浅基础和深基础整个设计过程和相应的构造要求,使学生在设计过程中再次温故而知新。在多年的基础工程教学中,通过对概念设计、地基承载力和地基基础方案选择几个关键问题的论述,让学生理清思路,掌握设计原则。通过工程案例的剖析,让学生深切体会到基础工程的重要性,掌握分析和解决基础工程实际问题的基本方法和思维规律。通过促使教师提高工程素养,确保在课内外、校内外各个环节,培养学生的现代工程意识。通过体验、实训和综合训练等实践教学环节,培养了学生的工程意识和实践能力,用人单位满意率显著提高。
参考文献:
[1]王月香,顾欢达.建筑工程方向基础工程课程教学初探[J].高等建筑教育,2010,19(5):90-93