發(fā)布時(shí)間:2023-07-06 16:21:01
序言:寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的水利水電工程基礎(chǔ)知識樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫;原因;防治措施
水利水電工程建筑物多數(shù)為混凝土結(jié)構(gòu),由于混凝土結(jié)構(gòu)自身的抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)高于抗拉強(qiáng)度,在壓應(yīng)力作用下不會產(chǎn)生破壞的混凝土,在受到拉應(yīng)力作用時(shí),會因?yàn)榭估瓘?qiáng)度的不足而產(chǎn)生裂縫,所以混凝土裂縫是不可避免的。因此,要有效地防治混凝土裂縫,必須找到混凝土裂縫產(chǎn)生的原因,依據(jù)原因找到防治的措施,從而保證水利水電工程的施工質(zhì)量。
1 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
1.1 混凝土的收縮
混凝土中含有大量的水泥,水泥水化后會產(chǎn)生熱量而使混凝土內(nèi)部溫度升高,混凝土?xí)l(fā)生膨脹,而外部水分迅速揮發(fā),又使混凝土急劇收縮,這樣就使混凝土產(chǎn)生了收縮變形。收縮變形會使混凝土結(jié)構(gòu)的變截面處產(chǎn)生裂縫,建筑物也會因此開裂、變形甚至破壞。并且這些裂縫是很深的,可以使鋼筋暴露在空氣中或是水中,使鋼筋發(fā)生氧化而腐蝕,嚴(yán)重影響了建筑物的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,給工程施工帶來安全隱患。
1.2 溫度裂縫
混凝土內(nèi)外溫度差也會引起混凝土裂縫。在澆筑初期,混凝土內(nèi)部會產(chǎn)生大量的水化熱,這些熱量被包含在內(nèi)部很難散發(fā)掉,混凝土內(nèi)部溫度會明顯升高,而混凝土外部溫度較低,內(nèi)外的溫差使得混凝土受到的拉應(yīng)力不同,產(chǎn)生裂縫。
1.3 混凝土材料及配合比
混凝土是由多種材料組成的結(jié)合體,各種材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及組成比例都可能導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。因此,一定要嚴(yán)格控制混凝土材料的質(zhì)量,按照現(xiàn)場試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的配比。由于混凝土的組成材料和外加劑的種類等指標(biāo)參數(shù)是相互關(guān)聯(lián)的,當(dāng)一個(gè)指標(biāo)變化,其他指標(biāo)也會受到影響,所以在確定粗細(xì)骨料的級配、針片含量、水泥用量、用水量、外加劑的種類、水泥品種和等級等指標(biāo)時(shí),要嚴(yán)格按照規(guī)范和設(shè)計(jì)方案進(jìn)行,減小由混凝土材料和級配所引起的混凝土收縮變化,防止混凝土裂縫產(chǎn)生。
1.4 施工養(yǎng)護(hù)
施工過程中的施工工藝、環(huán)境變化及后期養(yǎng)護(hù)也可能對混凝土產(chǎn)生影響,導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。在混凝土澆筑完成后,振搗不均勻或者漏振、過振、振搗棒抽撤過快等,會對混凝土的密實(shí)性和均勻性產(chǎn)生影響;另外在混凝土施工時(shí)沒能及時(shí)進(jìn)行兩次抹面,混凝土表面收縮也會促使裂縫產(chǎn)生;在溫差變化較大的情況下施工,沒及時(shí)做保溫和降溫工作,使混凝土內(nèi)部溫度過高而外部溫度低,因混凝土溫差過大而產(chǎn)生裂縫;混凝土養(yǎng)護(hù)不及時(shí),也會引起裂縫;模板拆除過早,或拆除不當(dāng),使混凝土表面快速脫水,會產(chǎn)生收縮裂縫。以上這些因素都會對混凝土產(chǎn)生影響,引起不同類型的裂縫,因此,要重視混凝土的養(yǎng)護(hù)階段,確保混凝土能正常硬化,達(dá)到最佳的狀態(tài)。
2 混凝土裂縫的防治措施
在水利水電工程施工過程中,由于工程本身的要求常常會使用較大體積的混凝土,而混凝土?xí)艿阶陨砗铜h(huán)境的影響,產(chǎn)生裂縫,給工程施工帶來隱患,因此,必須采取有效的措施來預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生。
2.1 嚴(yán)格控制原材料
混凝土是一種混合材料,只有控制好組成材料的數(shù)量和質(zhì)量,才能減少混凝土裂縫的產(chǎn)生。
首先,要控制好水泥的用量。水泥的水化反應(yīng)會產(chǎn)生大量的熱量,使混凝土內(nèi)部溫度顯著提高,從而產(chǎn)生內(nèi)外溫差,導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫,所以在施工過程中要盡可能地減小水泥的發(fā)熱量??梢圆捎玫桶l(fā)熱量的水泥,或者減小水泥的用量,在混合料中摻入大量的粉煤灰,采用高效外加減水劑的方法來減少水泥的水化熱。
其次,要改善骨料級配,增大骨料的粒徑。要使用較大粒徑的粗骨料,粒徑越大,級配越好,孔隙率也就越小,可以減少砂漿用量和水泥用量,從而減小水化熱,防止混凝土裂縫的產(chǎn)生。要采用經(jīng)過清洗的中砂做細(xì)骨料,中粗砂孔隙率小,可以降低水化熱,從而降低裂縫的產(chǎn)生。
2.2 控制外加劑的加入
在工程施工過程中,為了防止混凝土澆筑產(chǎn)生的裂縫,可以采用摻入外加劑的方法?;炷镣饧觿┦侵笧榱烁纳坪驼{(diào)節(jié)混凝土的性能而摻加的物質(zhì),在水利水電工程中常用的外加劑主要有減水劑、緩凝劑、引氣劑等。減水劑是指在混凝土拌合時(shí)減少拌合水用量的外加劑,它可以降低混凝土的水灰比,減少水化熱,從而防止混凝土開裂;緩凝劑是一種可以延長混凝土凝固時(shí)間的外加劑,它延遲了混凝土最高放熱量的時(shí)間,使混凝土的凝固時(shí)間避開了最高放熱量時(shí)間,混凝土可以盡快達(dá)到最大強(qiáng)度,而不引起開裂;引氣劑是在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布、穩(wěn)定而封閉的微小氣泡的外加劑,它可以使混凝土泵送更加容易,提高混凝土的耐久性能。雖然外加劑可以提高混凝土的性能,但在工程施工中要嚴(yán)格按照規(guī)范使用,不能隨意選用和添加。
2.3 采用科學(xué)合理的施工工藝
在拌制混凝土?xí)r,要嚴(yán)格控制原材料的用量。盡量降低混凝土的溫度,防止混凝土開裂??梢栽诨炷涟韬蠒r(shí)加入冰或者是冰水進(jìn)行拌合,或者是對骨料進(jìn)行預(yù)冷。骨料預(yù)冷的方法主要有水冷法、風(fēng)冷法和真空汽化冷卻法。使混凝土的溫度控制在較低的范圍,從而減低混凝土的入倉溫度。
在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí),要嚴(yán)格按照規(guī)范要求振搗,保證振搗質(zhì)量?;炷翝仓瓿珊螅M(jìn)行表面的壓實(shí)和抹平,防止裂縫產(chǎn)生。在澆筑大體積的混凝土?xí)r要更加地注意,可以根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分區(qū)、分層澆筑,振搗時(shí)要實(shí)行流水振搗,確保兩個(gè)澆筑層能緊密地結(jié)合。要合理地安排混凝土的澆筑時(shí)間,在春季和秋季多澆,夏季早晚澆,正午天氣炎熱時(shí)不澆,要將重要施工部位安排在低溫季節(jié)、低溫時(shí)段澆筑,從而降低混凝土的入倉溫度,避免出現(xiàn)溫度裂縫。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)就可以拆模了,拆模后要控制混凝土結(jié)構(gòu)表面溫度下降幅度,當(dāng)溫度下降過大時(shí),表面混凝土?xí)a(chǎn)生收縮,在表面收縮內(nèi)部約束的情況下,會產(chǎn)生拉應(yīng)力,產(chǎn)生混凝土裂縫。
澆筑完的混凝土要及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),應(yīng)在混凝土結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行灑水保濕或者是鋪沾滿水的草簾,保持混凝土的水分,促進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)的表面水化,混凝土的養(yǎng)護(hù)周期要嚴(yán)格按照規(guī)范執(zhí)行,對于摻入外加劑的混凝土可以按設(shè)計(jì)齡期進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。若是在高溫季節(jié)施工,可以在混凝土內(nèi)部埋設(shè)冷水管,來降低混凝土的溫度。
3 結(jié)束語
與大部分工程建筑一樣,水利水電工程建筑物大都屬于室外工程,需要暴露在惡劣的環(huán)境和驟變的溫差中,而由于本身施工要求的原因,水利水電工程多數(shù)都是大體積的混凝土,所以混凝土裂縫現(xiàn)象是不可避免的,因此,在施工過程中要采用有效的防治措施來減小混凝土裂縫對建筑物的危害,保障建筑物的安全和穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn)
[1]馮煥芹.淺析大體積混凝土裂縫原因及控制措施[J].科技信息,2009(12).
【關(guān)鍵詞】建筑材料;水利水電工程;全英文教學(xué);創(chuàng)新
經(jīng)濟(jì)全球化已成為社會發(fā)展的必然趨勢,科技以及工程建設(shè)的國際合作化推動了人才的國際化,這不僅限于國際化人才爭奪與使用,更重要的是國際化專業(yè)人才的培養(yǎng)。美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)地區(qū)之所以社會與科技領(lǐng)域始終保持不斷涌現(xiàn)的創(chuàng)新活力,很重要一點(diǎn)就歸因于其全球化視野下的科技人才培養(yǎng)與引進(jìn)策略。我國自改革開放以來,一直保持著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,主要得益于改革開放初期的人口紅利,主要體現(xiàn)在勞動力成本較低(勞動密集型產(chǎn)業(yè)較多)的優(yōu)勢;而如今,之前的人口紅利優(yōu)勢已經(jīng)不復(fù)存在,我們面臨著新的挑戰(zhàn),如何在激烈的國際競爭中仍然保持我們經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會發(fā)展的活力與發(fā)展動力,就需要從科技水平、先進(jìn)技術(shù)等方面入手,參與乃至領(lǐng)跑國際科技領(lǐng)域,摒棄以往完全依靠勞動密集型產(chǎn)業(yè)來推動社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模式,轉(zhuǎn)變到依靠科技水平的軌道上來,而這需要在培養(yǎng)國際化工程技術(shù)人才、科研人才、管理人才等各方面花大力氣,需要有一個(gè)持續(xù)的工作才能產(chǎn)生效果。
對于水利水電工程領(lǐng)域而言,我們國家的大量大型水電資源(主要集中在西南地區(qū))已開發(fā)或已規(guī)劃完畢,今后大量的水利工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理企業(yè)將不得不面臨著“走出去”的那一步(已經(jīng)有很多企業(yè)已在國際市場中參與競爭,如東南亞、非洲、南美等地)。水利水電工程國際經(jīng)營規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大、經(jīng)營層次進(jìn)一步提高、國際市場范圍不斷擴(kuò)大、國外工程項(xiàng)目履約情況、經(jīng)濟(jì)效益良好,吸引了大量水利水電施工企業(yè)走出去,例如,水電建設(shè)集團(tuán)公司等一批較大型的水電施工承包單位是中國水電產(chǎn)業(yè)“走出去”的排頭兵,自1999年以來連續(xù)進(jìn)入全球最大225家國際承包商行列。
因此,對于培養(yǎng)水利水電工程行業(yè)專業(yè)性人才的高等學(xué)校(如武漢大學(xué))而言,也需要逐步轉(zhuǎn)變自身的培養(yǎng)目標(biāo)定位,必須下大決心,花大氣力培養(yǎng)國際化工程技術(shù)人才與科研人才。在新的歷史階段,高校仍是水利工程后備人才培養(yǎng)的主要陣地,同時(shí),在水利工程科技人才國際化培養(yǎng),特別是高端科研人才國際化方面,水利科研機(jī)構(gòu)具有獨(dú)特的優(yōu)勢,肩負(fù)著歷史的重任,高校與水利工程科研機(jī)構(gòu)相互學(xué)習(xí),在優(yōu)勢互補(bǔ)的基礎(chǔ)上發(fā)揮各自特長,為我國水利水電工程學(xué)科的可持續(xù)發(fā)展奠定人才基礎(chǔ)。所以,高校在水利水電工程學(xué)科的發(fā)展過程中也需要在課程建設(shè)規(guī)劃時(shí)形成國際化視野。科研人才國際化培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)新跨越的必由之路,也是適應(yīng)水利科技發(fā)展,培養(yǎng)水利專業(yè)人才的必然選擇。
建筑材料在其他工程專業(yè)領(lǐng)域,如土木工程、交通工程等均有相關(guān)雙語教學(xué)實(shí)踐的開展,也取得了較好的效果,但截至目前,國內(nèi)高校中尚未發(fā)現(xiàn)有建筑材料全英文教學(xué)的報(bào)道。建筑材料也是水利水電專業(yè)人才培養(yǎng)中最重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,該課程不僅是學(xué)生今后從事水利水電工程設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理等工作的必備基礎(chǔ),也是學(xué)習(xí)水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、水利水電工程施工等后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程的前提。而建筑材料這門課程具有很多與其他課程不同的地方,如:(1)課程涉及內(nèi)容多、學(xué)科廣,包含了水泥、砂漿、混凝土、鋼材、石材、瀝青等各種建設(shè)工程領(lǐng)域所涉及到的建筑材料品種,并涉及到力學(xué)、化學(xué)、物理等各基礎(chǔ)學(xué)科的大量知識點(diǎn),是一門交叉學(xué)科特性明顯的課程;(2)材料新技術(shù)、新產(chǎn)品革新與更新快,教材的修訂速度有限,無法及時(shí)將革新的技術(shù)與出現(xiàn)的新材料修訂到教材中;且規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的修訂也存在時(shí)效性問題,而教材中往往也在這方面存在滯后性;(3)涉及的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)較多,材料的各種性能與規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系需要特別注意。從這些特點(diǎn)上來看,內(nèi)容繁雜,知識點(diǎn)多,記憶內(nèi)容較多,而在這些特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,全英文教學(xué)又帶來了語言上的難度,不僅在教學(xué)上帶來一定的難度,同時(shí)學(xué)生在理解上也需要花更多的精力與時(shí)間。武漢大學(xué)水利水電學(xué)院從2009年開始在水利水電工程專業(yè)開設(shè)全英文班教學(xué),除部分基礎(chǔ)必修課外,專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課均采用全英文教學(xué)。建筑材料課程作為一門主干專業(yè)基礎(chǔ)課,設(shè)置在大學(xué)三年級的第一學(xué)期,在基礎(chǔ)課程(高等數(shù)學(xué)等)、基本力學(xué)課程(如材料力學(xué)、理論力學(xué))完成之后開展,并作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、水利水電施工等其他專業(yè)課程開始的一個(gè)基礎(chǔ)。武漢大學(xué)水利水電學(xué)院建筑材料教研室承擔(dān)了該門課程的教學(xué),經(jīng)歷了初期的直接聘請國外高校教師來華授課,到后期本專業(yè)教師經(jīng)過培訓(xùn)和學(xué)習(xí)后講授課程的艱難過程。經(jīng)過近些年的教學(xué)實(shí)踐與不斷總結(jié),我們得到教學(xué)過程中的一些經(jīng)驗(yàn)與體會。
一、授課對象分析及教學(xué)概況
由于建筑材料課程具有知識點(diǎn)涉及范圍廣、學(xué)科間跨度大、基本概念多等特點(diǎn),結(jié)合全英文教學(xué)的特點(diǎn),就更加需要學(xué)生具備良好的外語基礎(chǔ),以適應(yīng)在較多專業(yè)基礎(chǔ)知識的前提下對全英文條件下概念的準(zhǔn)確理解。在開設(shè)本課程前,學(xué)生已系統(tǒng)學(xué)習(xí)了高等數(shù)學(xué)、材料力學(xué)等基礎(chǔ)課程以及專業(yè)基礎(chǔ)課程,這是建筑材料課程學(xué)習(xí)的前提條件。本課程針對的是水利水電工程專業(yè)本科生三年級第一個(gè)學(xué)期的學(xué)生,該階段的學(xué)生已系統(tǒng)學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、物理、力學(xué)等基礎(chǔ)課程,并且該全英文班還經(jīng)過了兩年多的英文強(qiáng)化訓(xùn)練,可以適應(yīng)建筑材料課程全英文教學(xué)過程。由于多年來教學(xué)改革與學(xué)分制改革的結(jié)果,建筑材料課程課時(shí)已壓縮至36學(xué)時(shí),即使中文授課也不能將教材上所有內(nèi)容全面教授;因此,在學(xué)時(shí)分配上,對于混凝土(concrete)、水泥(cement)、鋼材(steel)、瀝青(bitumen)等主要建筑材料做詳細(xì)講解,對于石膏與石灰(gypsum and lime)、石材(stone)、聚合物材料(polymer)、其他功能材料(functional materials)等其他類建筑材料做簡要講解,充分發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主觀能動性,強(qiáng)調(diào)課后自學(xué)的作用。在試驗(yàn)教學(xué)方面,由于只有6個(gè)學(xué)時(shí)的試驗(yàn)學(xué)時(shí),因此,主要強(qiáng)調(diào)的是對學(xué)生創(chuàng)新性的培養(yǎng),我們在試驗(yàn)設(shè)計(jì)中也強(qiáng)調(diào)了運(yùn)用所學(xué)知識對材料進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)的理念,開展了一些創(chuàng)新性試驗(yàn)教學(xué),這在第3節(jié)中將做介紹。整個(gè)課程以“建筑材料的組成(composition)——結(jié)構(gòu)(structure)——性能(property)”之間的關(guān)系為主線,注重知識的基本概念、重點(diǎn)、難點(diǎn)和方法論的講授;注重教學(xué)內(nèi)容和主題的不斷更新和擴(kuò)展,在課程中穿插建筑材料學(xué)科的發(fā)展前沿和動態(tài),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識。
二、培養(yǎng)目標(biāo)
每一門課程的開設(shè),都有其培養(yǎng)的目標(biāo)和期望達(dá)到的效果。由于水利水電工程專業(yè)全英文班的定位在培養(yǎng)水利水電工程專業(yè)國際化的專門人才和具有國際化視野的科學(xué)研究人才,我們認(rèn)為其國際化主要內(nèi)涵有兩個(gè)方面的,其一是為工程界培養(yǎng)合格的并且有競爭力的水利水電工程設(shè)計(jì)、施工以及監(jiān)理的專門人才,可以為我國大型水利水電工程企業(yè)參與國際競爭提供人才儲備;其二是為我國水利水電專業(yè)培養(yǎng)國際化的科學(xué)技術(shù)人才,從科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的角度為我國水利水電工程專業(yè)培養(yǎng)優(yōu)秀的科研人才,以保證我國水利水電工程專業(yè)的可持續(xù)化發(fā)展。從這兩方面考慮,作為建筑材料全英文課程的教學(xué),我們在教學(xué)過程中有以下兩個(gè)方面的主要感受與體會:
(一)作為科學(xué)研究的目標(biāo),全英文班的學(xué)生從選拔時(shí)開始就作為精英化教育來培養(yǎng),如果學(xué)生個(gè)人意愿是將來從事水利水電專業(yè)的科學(xué)研究工作,則需要學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)過程中扎實(shí)掌握基本概念,在深度上有較多體現(xiàn);同時(shí),需要任課教師在教學(xué)中潛移默化地激發(fā)學(xué)生的科研興趣,從本科生專業(yè)基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)就開始培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的興趣與熱情。
(二)作為水利水電工程國際工程總承包的培養(yǎng)目標(biāo),則需要學(xué)生掌握建筑材料課程中的基本概念、國內(nèi)外相關(guān)建筑材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、施工規(guī)范等的對比、建筑材料基本概念的中英文對照敘述方式等,要求在教學(xué)內(nèi)容上體現(xiàn)在知識點(diǎn)的廣度上,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的知識面寬度。
鑒于以上兩點(diǎn)考慮,我們試圖在建筑材料全英文教學(xué)過程保持科研性與工程應(yīng)用性二者的平衡關(guān)系,既強(qiáng)調(diào)本課程在水利水電工程中的實(shí)用性,也在實(shí)用性過程中穿插國際上本領(lǐng)域的最新研究成果與研究思路,培養(yǎng)學(xué)生在科研創(chuàng)新方面的能力與熱情。
三、學(xué)習(xí)材料的選擇與獲取
建筑材料具有涉及學(xué)科領(lǐng)域廣、內(nèi)容繁雜等特點(diǎn),但大多數(shù)的教材總體上是一致的,基本會涉及到材料的基本性質(zhì)、氣硬性膠凝材料(石灰與石膏)、水硬性膠凝材料(水泥)、混凝土、砂漿及砌體材料、瀝青及瀝青混合料、建筑鋼材、功能性建筑材料等主要部分,且材料的基本性質(zhì)、水泥、混凝土、建筑鋼材是幾乎所有建筑材料教材編寫時(shí)的重點(diǎn)內(nèi)容,也是我們工程應(yīng)用領(lǐng)域最常接觸的建筑材料種類。各教材只是在內(nèi)容編排與語言敘述上有所差別,但這種差別最終影響學(xué)生對內(nèi)容的理解也是較明顯的。因此,選擇一本或幾本好的參考資料是學(xué)好一門全英文課程的必要前提。此外,建筑材料本身新技術(shù)、新進(jìn)展涌現(xiàn)較快,所以在學(xué)好經(jīng)典教材的同時(shí),需要對這一學(xué)科領(lǐng)域的新知識學(xué)會主動獲取,從文獻(xiàn)材料中對基本概念與常識進(jìn)行必要的補(bǔ)充,以培養(yǎng)學(xué)生在科研創(chuàng)新方面的初步能力。鑒于這些考慮,我們在全英文教學(xué)過程中,除了經(jīng)典教材的選擇之外,也在課堂上潛移默化地介紹建筑材料領(lǐng)域科學(xué)研究常用的期刊雜志,并傳授簡單的文獻(xiàn)檢索與閱讀的方法,以培養(yǎng)潛在對科學(xué)研究感興趣的學(xué)生之科研熱情,為水利水電工程領(lǐng)域?qū)I(yè)性人才的可持續(xù)發(fā)展提供基礎(chǔ)。
(一)外文教材選擇
國外建筑材料類的教材較多,有概括類的(即所有建筑材料都包含在內(nèi),如J.M. Illston等人編寫的Construction Materials:their nature and behaviour;R.K.Dhir等人編寫的Civil Engineering Materials),也有專門類的(即介紹某一類建筑材料或某一種建筑材料,如P.K. Mehta主編的Concrete Structure,Properties and Materials),考慮到本科生階段以基礎(chǔ)教育為主,我們主要選擇概括類的教材,即包含大部分建筑材料,且以基本知識講解為主,不針對某一材料深入探討??紤]到全英文教學(xué)過程的特點(diǎn),我們要在教材上也盡量體現(xiàn)英語思維方式與中文思維方式的不同,即在介紹理論體系之前,先提出問題,以及解決問題的分析方法和方案,最后才給出該部分內(nèi)容的總結(jié)。在綜合比對了國外的優(yōu)秀英文教材后,我們最終選擇了兩本教材作為教學(xué)參考書,一本為Domone and John Illston主編的Construction Materials-Their nature and behavior (4th edition),另一本為J.F. Young, S. Mindess, R.J. Gray和A. Bentur主編的The Science and Technology of Civil Engineering Materials,這兩本教材都很好地體現(xiàn)了上述特點(diǎn)。
(二)英文文獻(xiàn)獲取
為了讓學(xué)生在學(xué)習(xí)建筑材料的過程,培養(yǎng)必要的科研素養(yǎng)和科研興趣,主要是在授課過程中介紹圖書館可以利用的主要圖書館數(shù)據(jù)庫,幫助他們開始學(xué)會使用學(xué)校的資源來進(jìn)行自己感興趣的科研活動。例如愛思維爾(Elsevier)數(shù)據(jù)庫中的Cement and Concrete Research、Cement and Concrete Composites、Construction and Building Materials、Journal of Constructional Steel Research等,Springer數(shù)據(jù)庫中的Materials and Structures,ASCE旗下的Journal of Materials in Civil Engineering,ACI旗下的ACI Journal of Materials、ACI Journal of Structures等這些建筑材料科學(xué)領(lǐng)域主流的期刊雜志。讓學(xué)生今早接觸這些,是為了培養(yǎng)目標(biāo)中提到的國際化視野的一個(gè)重要內(nèi)容。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)課程中書本知識的同時(shí),與時(shí)俱進(jìn)地了解本學(xué)科領(lǐng)域一些領(lǐng)先的科學(xué)、技術(shù)問題,讓他們在學(xué)習(xí)的過程中逐步建立起研究是思路和想法,對于學(xué)生今后職業(yè)生涯的選擇也是一個(gè)引領(lǐng),既適應(yīng)我們培養(yǎng)國際化高級工程技術(shù)人才的需求,也適應(yīng)我們培養(yǎng)國際化科研人才的需要。
(三)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的比對
由于很多建筑材料領(lǐng)域的規(guī)范在相關(guān)的術(shù)語表述、單位制、相關(guān)規(guī)定等方面存在一些區(qū)別,要在教學(xué)過程中提醒學(xué)生注意建筑材料相關(guān)國內(nèi)外規(guī)范的對比。在課堂上主要介紹我國主要規(guī)范(如GB、JC、JCJ等國標(biāo)規(guī)范、行業(yè)規(guī)范以及地方標(biāo)準(zhǔn)等),并針對其中某些條款與國外相關(guān)規(guī)范(如美國ASTM規(guī)范,英國BS規(guī)范等)進(jìn)行比對,以讓學(xué)生了解各國規(guī)范之間的差異與聯(lián)系。例如,最簡單的混凝土抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)與表征問題,在我國規(guī)范中采用的是立方體抗壓強(qiáng)度,而美國規(guī)范中則是采用圓柱體抗壓強(qiáng)度,二者之間是存在一定區(qū)別的,要讓學(xué)生學(xué)會如何去區(qū)分這些不同。因此,在教學(xué)過程中讓學(xué)生學(xué)會如何查閱規(guī)范,尋根溯源,比較規(guī)范,學(xué)會舉一反三。
四、教學(xué)過程體會
(一)課堂教學(xué)
1. 關(guān)鍵專業(yè)詞匯講解。由于建筑材料課程涉及的內(nèi)容繁雜、學(xué)科領(lǐng)域較多、材料類型也很紛繁,所以其中涉及的專業(yè)詞匯也很多,且規(guī)律性不強(qiáng)。因此,我們在每一章開始講解前,將其中每一章將要涉及到的專業(yè)詞匯作一匯總,提前讓學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí),防止在課程講解過程中造成學(xué)生的理解障礙。從教學(xué)效果來看,這一方式取得了較好的成效,不僅保證了教學(xué)過程的流暢性,也極大地增加了學(xué)生的專業(yè)詞匯量,學(xué)生也比較容易接受這種教學(xué)過程。
2. 主要概念引經(jīng)據(jù)典。建筑材料在工程中的正確選擇及使用是事關(guān)工程質(zhì)量與壽命的關(guān)鍵所在,要在課堂教學(xué)中讓學(xué)生明白這一點(diǎn),可以在教學(xué)過程中講解事故案例,以加深學(xué)生對材料選擇與使用的重要性認(rèn)識。例如,在講解聚合物材料的防火性能時(shí),可以適當(dāng)例舉一些工程由于防火材料選擇不當(dāng)而造成失火的例子(2010年上海靜安區(qū)的11.15火災(zāi)案),以加深學(xué)生對材料使用性能的認(rèn)識。
3. 材料性能與規(guī)范相結(jié)合。以“建筑材料的組成——結(jié)構(gòu)——性能”的脈絡(luò)進(jìn)行每一種建筑材料的講解,同時(shí)結(jié)合規(guī)范的相關(guān)規(guī)定解釋材料在使用過程中需特別注意的一些問題,增強(qiáng)學(xué)生的工程應(yīng)用概念。要從根本上讓學(xué)生明白規(guī)范的意義,以及依據(jù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理的重要性。但同時(shí)也要讓學(xué)生明白規(guī)范條款的來源,不能將規(guī)范“學(xué)死”。
4. 課堂氛圍。在課堂教學(xué)過程中穿插互動式教學(xué)。在一些關(guān)鍵點(diǎn)上保持和學(xué)生之間要有對話和交流,同時(shí)要求學(xué)生對老師提出的問題要有響應(yīng)。在教學(xué)過程中不同階段能夠啟發(fā)學(xué)生思考問題。
5. 多媒體利用。借助多媒體動畫、工程錄像等直觀形式,播放鋼材加工、水泥生產(chǎn)、混凝土加工、運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場等過程,同時(shí)配合課堂上全英文講解,對于理解枯燥的原理、工藝以及生產(chǎn)過程有很好的輔助作用。力爭在課堂上也大大提高學(xué)生對于建筑材料的感官認(rèn)識和學(xué)習(xí)興趣,加深對課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。
(二)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
課程負(fù)責(zé)人改革試驗(yàn)創(chuàng)新模式,在有限的試驗(yàn)課時(shí)內(nèi),設(shè)計(jì)了冰飛盤(ice-Frisbee)模型試驗(yàn),創(chuàng)新了試驗(yàn)教學(xué)模式。在該試驗(yàn)環(huán)節(jié),要求學(xué)生在課余通過各種方式增加冰飛盤的韌性,最后通過沖擊試驗(yàn)方法對采用各種不同的方法改善冰飛碟抗沖擊能力后的樣品進(jìn)行測試,深受學(xué)生喜歡,取得了很好的效果。在沒有教師提示的前提下,很多學(xué)生想到了采用纖維增強(qiáng)的方式對冰飛盤進(jìn)行了增韌處理,說明好的創(chuàng)新試驗(yàn)教學(xué)是可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力的。
(三)測試方法
建筑材料全英文教學(xué)整個(gè)課程考核強(qiáng)調(diào)過程控制,分別采用課堂小測驗(yàn)(quiz,20%)、期中考試(mid exam,20%)、試驗(yàn)(project,10%)、期末考試(final exam,50%)四個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行,保持課程學(xué)習(xí)過程的緊湊性,時(shí)刻把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)過程,必要時(shí)作相應(yīng)調(diào)整。
五、結(jié)語
本文針對水利水電工程專業(yè)面臨國際化設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理以及科研的需要,分析了水利水電工程專業(yè)本科生中開展建筑材料課程全英文教學(xué)的必要性,并結(jié)合作者近年來在教學(xué)過程中的經(jīng)驗(yàn)與體會,總結(jié)了在建筑材料全英文教學(xué)過程中對教材選擇、引導(dǎo)學(xué)生獲取前沿文獻(xiàn)資料、課堂教學(xué)過程設(shè)計(jì)、試驗(yàn)設(shè)計(jì)以及考核方式等方面的一些體會、經(jīng)驗(yàn)和思考,旨在進(jìn)一步提高建筑材料課程全英文教學(xué)的質(zhì)量以及為本課程全英文教學(xué)的實(shí)踐提供一些新思路。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊道富,王保田,楊鵬,楊明慶,張艷玲.水利教育國際化若干問題研究[J].黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院院報(bào),2008,20(1).
[2] 張建偉.水利水電工程專業(yè)雙語教學(xué)理論與實(shí)踐[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì),2010,20(3).
[3] 張?jiān)粕?,文獻(xiàn)民.土木工程專業(yè)課程全英文教學(xué)探討[J].高等建筑教育,2013,22(4).
[4] 李悅,周孝軍.土木工程材料教學(xué)方法探討[J].土木建筑教育改革理論與實(shí)踐,2009,11.
關(guān)鍵詞:工程教育 卓越計(jì)劃 培養(yǎng)模式 以人為本
中圖分類號:G642.477 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1673-9795(2014)02(a)-0203-02
水利水電工程專業(yè)人才需要具備解決實(shí)際水利工程問題的能力。這就需要水利水電工程專業(yè)人員具備專業(yè)知識和大量工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),才能在工作中變被動為主動。因此,水利水電工程專業(yè)本科教育應(yīng)包含專業(yè)知識和工程實(shí)踐兩方面。專業(yè)知識可從大學(xué)課本中獲得,但工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)必須在實(shí)踐中積累[1~2]。
參與具體工程實(shí)踐的培養(yǎng)模式能夠大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及創(chuàng)新潛能,提高學(xué)生的處理問題能力,在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、研究問題并能夠解決問題,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)踐中積極思考、更加努力學(xué)習(xí)。同時(shí),還能提高學(xué)生的自信心和培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)意識。通過工程實(shí)踐既可以提高學(xué)生對項(xiàng)目的規(guī)劃能力,團(tuán)隊(duì)合作能力也得到大幅度提升[3~5]。
1 現(xiàn)狀
1.1 學(xué)生狀況
近幾年來,華北水利水電大學(xué)水利水電工程專業(yè)在校生年均200人左右。雖然每個(gè)學(xué)生通過高考填報(bào)志愿被錄取,但是有80%以上的學(xué)生對本專業(yè)所學(xué)課程的應(yīng)用實(shí)踐不甚了解,85%以上的學(xué)生沒有真正團(tuán)隊(duì)合作的經(jīng)驗(yàn),參與工程設(shè)計(jì)、施工、管理經(jīng)歷的學(xué)生少之又少。
1.2 教學(xué)現(xiàn)狀
(1)課程設(shè)置。
目前水利水電工程專業(yè)的課程體系中,基礎(chǔ)課以理論知識為主,學(xué)生學(xué)得多忘得快。專業(yè)課的理論知識量大,涉及面廣,但與實(shí)踐結(jié)合少,學(xué)生無法學(xué)以致用,缺乏深入理解平臺,無法掌握專業(yè)技能。實(shí)驗(yàn)課往往是驗(yàn)證性試驗(yàn)和演示性實(shí)驗(yàn)。畢業(yè)及生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)以參觀為主,對水利樞紐的構(gòu)成、具體工程施工全過程、施工的工藝流程等僅有一個(gè)大概的印象。實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱,面向工程實(shí)際欠缺。
(2)教學(xué)方式。
基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課的教學(xué)還是被動、灌輸式教學(xué),很多課程無對應(yīng)的實(shí)踐平臺。這就使得教師教學(xué)是單方面輸出,僅僅局限于課本知識的傳授,與工程實(shí)踐脫節(jié)嚴(yán)重,與學(xué)生交流基本為零,致使學(xué)生無法理解知識的應(yīng)用及其背景,無教學(xué)效果的反饋信息。
純被動的接受知識使學(xué)生沒有自我思考問題的環(huán)境,因而缺乏思考并解決工程實(shí)際問題的能力,而該能力恰好是實(shí)際工作中極為主要的能力之一。
(3)考核方式。
課程學(xué)習(xí)效果的考核方式依然是“一卷定奪”制,考試占總成績80%以上,考試分?jǐn)?shù)決定一切。這種以考試為主的考核方式導(dǎo)致學(xué)生考前突擊、60分萬歲。學(xué)習(xí)本是積累知識的過程,現(xiàn)實(shí)卻變成了應(yīng)付考試的情況。學(xué)生對課程設(shè)置內(nèi)容的本身并不重視,更談不上學(xué)習(xí)的積極性、主動性。嚴(yán)重違背了課程體系設(shè)計(jì)的初衷,導(dǎo)致學(xué)生對所設(shè)課程喪失學(xué)習(xí)興趣,沒有主動汲取知識的動力。
現(xiàn)有的教學(xué)模式中實(shí)踐性環(huán)節(jié)課時(shí)十分有限。并且學(xué)生學(xué)習(xí)的課程固然有用,但是大部分學(xué)生不清楚這些課程有什么用、在哪用、怎么用?類似這樣的問題是靠上課與考試無法解決的。
我們最終需要培養(yǎng)出什么樣的人才?這樣的人才需要具備哪方面的能力?怎么樣實(shí)現(xiàn)這些能力的培養(yǎng)?這些問題都是亟待解決的。
2 解決的方法
貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》的重大改革項(xiàng)目,是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)國的重大舉措。我國高等工程教育的規(guī)模已躍居世界第一,旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才;對促進(jìn)高等教育面向社會需求培養(yǎng)人才,全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用。
2.1 更新教育理念
求真務(wù)實(shí),成就卓越。工程教育是培養(yǎng)具有寬厚的基礎(chǔ)理論、扎實(shí)的專業(yè)知識、較強(qiáng)的工程能力的高端技術(shù)骨干和領(lǐng)軍人才。培養(yǎng)的特色是強(qiáng)化工程實(shí)踐能力。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和前沿視野,實(shí)現(xiàn)綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。
2.2 改革教育模式
教育不是培養(yǎng)同一類人才,而是因人而異、激發(fā)不同類型學(xué)生的潛能。教育不是對學(xué)生表面能力的要求,而是對其主動性、創(chuàng)造性、自信度的培養(yǎng)。
“以人為本”的教育模式要以團(tuán)隊(duì)合作的形式進(jìn)行,每個(gè)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)中有自己獨(dú)立的角色。學(xué)生既要各盡其職又要做好配合工作,及時(shí)把握進(jìn)度及方向。這種教育模式是一個(gè)在校本科生走向工作崗位或繼續(xù)科研學(xué)習(xí)的過渡平臺,使學(xué)生具有更強(qiáng)的適應(yīng)性,學(xué)生與用人單位真正做到“無縫連接”。
2.3 途徑與措施
采用多層次、多環(huán)節(jié)的培養(yǎng)體系,多方位的創(chuàng)新實(shí)踐體系,持續(xù)不斷改進(jìn)的教學(xué)質(zhì)量保證體系,以及高質(zhì)量的師資隊(duì)伍建設(shè),實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新等能力的培養(yǎng)。
3 水工“卓越計(jì)劃”
對現(xiàn)存教育模式培養(yǎng)出的人才與社會人才需求矛盾進(jìn)行分析,提出構(gòu)建“以人為本”的實(shí)踐與創(chuàng)新教育平臺,以適應(yīng)不同類型的學(xué)生,調(diào)動學(xué)生的積極性,培養(yǎng)出多樣化的人才。積極響應(yīng)教育部卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃,在專業(yè)培養(yǎng)階段以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力為目標(biāo),確定了2012版本科生培養(yǎng)計(jì)劃,構(gòu)建知識、能力、素質(zhì)相互交融的教學(xué)體系。
3.1 教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
卓越工程師教學(xué)大綱(或稱卓越工程師專業(yè)培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn))是指導(dǎo)本專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的核心。教學(xué)大綱從三個(gè)方面設(shè)置培養(yǎng)目標(biāo):(1)掌握科學(xué)與技術(shù)基礎(chǔ)知識;(2)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識,解決實(shí)際工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理問題的能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)人能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力;(3)培養(yǎng)學(xué)生理解工程技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)的重要性及其戰(zhàn)略價(jià)值。卓越工程師要解決企業(yè)和社會需求的科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新難題,以提高行業(yè)競爭力,從而貢獻(xiàn)社會。因此,卓越工程師在工程技術(shù)研發(fā)過程中,必須考慮到社會責(zé)任和可持續(xù)發(fā)展。
教學(xué)大綱的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)要重點(diǎn)考慮以下要求。
(1)具有本專業(yè)特色的知識結(jié)構(gòu),包括:基礎(chǔ)科學(xué)知識、工程科學(xué)知識、和工程專業(yè)知識。
(2)本專業(yè)所需要的個(gè)人職業(yè)能力和素質(zhì),包括:工程推理和解決問題的能力、實(shí)驗(yàn)和發(fā)現(xiàn)問題的能力、系統(tǒng)思維能力、個(gè)人能力和態(tài)度、職業(yè)技能和態(tài)度等。
(3)本專業(yè)所需要的人際交流與溝通能力,包括:團(tuán)隊(duì)工作、溝通與交流、信息的獲取與傳遞、外語等方面的能力。
(4)本專業(yè)所需要的在企業(yè)和社會環(huán)境下工程綜合能力,包括:適應(yīng)自然環(huán)境和社會背景環(huán)境、工程企業(yè)工作環(huán)境、工程設(shè)計(jì)、施工、管理環(huán)境等綜合能力。
(5)為實(shí)現(xiàn)以上培養(yǎng)大綱要求所需要的培養(yǎng)環(huán)節(jié),包括:基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程、專業(yè)選修課程、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程和各類工程綜合應(yīng)用項(xiàng)目、實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)、課外科技活動以及校內(nèi)外的各種活動等。
(6)以上各個(gè)培養(yǎng)環(huán)節(jié)在整個(gè)卓越工程師能力培養(yǎng)大綱中對學(xué)生能力培養(yǎng)所起到的貢獻(xiàn)、各環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系等。
3.2 課程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
本專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃在分析國內(nèi)外現(xiàn)行本科培養(yǎng)模式和社會需求對本專業(yè)畢業(yè)生的要求與期望的基礎(chǔ)上,明確了水利水電工程技術(shù)發(fā)展趨勢對人才的要求和培養(yǎng)國際化工程師的目標(biāo)。以卓越工程師能力培養(yǎng)大綱和培養(yǎng)計(jì)劃為指導(dǎo),形成了個(gè)人能力、人際能力及實(shí)際工程管理能力的培養(yǎng)理念,確定了以工程設(shè)計(jì)為導(dǎo)向的綜合培養(yǎng)方式。培養(yǎng)方案包括基礎(chǔ)教育課程平臺和專業(yè)教育課程平臺兩個(gè)平臺。
3.2.1 基礎(chǔ)教育課程平臺
涵蓋本科生必須學(xué)習(xí)的社會科學(xué)和自然科學(xué)基礎(chǔ)課程,培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的基本理論,是學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的基礎(chǔ)。其中包括以下方面。
(1)社會科學(xué)基礎(chǔ)必修課:思想政治修養(yǎng)類課程;語言類課程、管理類課程、社會認(rèn)知類課程、體育類課程。
(2)自然科學(xué)基礎(chǔ)必修課:數(shù)學(xué)類課程、物理類課程、化學(xué)類課程、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及語言類課程、工程圖學(xué)基礎(chǔ)、工程力學(xué)基礎(chǔ)。
(3)基礎(chǔ)實(shí)踐環(huán)節(jié):軍事訓(xùn)練、工程認(rèn)識、工程實(shí)踐及與基礎(chǔ)理論課程相對應(yīng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。
(4)選修課:包括中國水利史、語言與文學(xué)、哲學(xué)人生與社會科學(xué)、自然科學(xué)與人類文明等模塊,供學(xué)生根據(jù)興趣和愛好廣泛選擇,要求學(xué)生選修至少10學(xué)分。
3.2.2 專業(yè)教育課程平臺
涵蓋了本專業(yè)培養(yǎng)要求必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)主干課程和需要廣泛了解的專業(yè)知識,使學(xué)生在水利水電工程領(lǐng)域具有比較深入的專業(yè)知識和技能。其中包括以下方面。
(1)專業(yè)基礎(chǔ)課程:是學(xué)生必須學(xué)習(xí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識,是學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。包括水文學(xué)基礎(chǔ)知識、水力學(xué)基礎(chǔ)知識、工程力學(xué)基礎(chǔ)知識等內(nèi)容。
(2)專業(yè)主干課程:是專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)要求必須掌握的專業(yè)知識。包括水工建筑物,水電站、水利工程施工,水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等內(nèi)容。
(3)專業(yè)選修課程:是學(xué)生需要了解的專業(yè)知識。包括水利工程概論、專業(yè)英語閱讀、水文學(xué)基礎(chǔ),微機(jī)原理、水利工程概預(yù)算及水工結(jié)構(gòu)可靠度等內(nèi)容。
(4)專業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié):包括綜合實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、專業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)及與理論課程相對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)等。這部分教學(xué)工作大部分在企業(yè)完成。
4 課程大綱的設(shè)計(jì)
遵照卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)的要求,并結(jié)合我國工程領(lǐng)域的實(shí)際情況,進(jìn)一步完善華北水利水電大學(xué)水利水電工程專業(yè)卓越計(jì)劃的課程大綱。
卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃課程大綱是根據(jù)培養(yǎng)計(jì)劃教學(xué)大綱和培養(yǎng)計(jì)劃中規(guī)定的各學(xué)科的目的、任務(wù)而編寫的指導(dǎo)性文件,作為課程教學(xué)過程的重要依據(jù)。課程大綱指導(dǎo)學(xué)生的選課、學(xué)習(xí),規(guī)范教師的教學(xué)、考核。課程大綱服務(wù)于專業(yè)課程計(jì)劃,受課程計(jì)劃的約束、界定,在課程大綱中將涵蓋本課程的知識點(diǎn)、與其它課程的聯(lián)系、學(xué)習(xí)范圍、學(xué)習(xí)目的、教學(xué)理念、教學(xué)方法。課程大綱以綱要的形式規(guī)定每門學(xué)科知識、能力的范圍、深度及其體系、結(jié)構(gòu),同時(shí)規(guī)定教學(xué)的一般進(jìn)度。課程大綱由承擔(dān)本門課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)老師在廣泛調(diào)研并聽取企業(yè)界意見的基礎(chǔ)上,根據(jù)能力培養(yǎng)大綱的要求制定,由學(xué)院教學(xué)委員會審批。
5 企業(yè)培養(yǎng)方案制定
本專業(yè)的“卓越計(jì)劃”將把卓越工程師的教學(xué)分為校內(nèi)學(xué)習(xí)和企業(yè)學(xué)習(xí)兩個(gè)培養(yǎng)階段。在一年的企業(yè)學(xué)習(xí)階段,水利學(xué)院將與參加“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”的企業(yè)共同制定符合學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)期間的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的培養(yǎng)體系。培養(yǎng)要求包括以下幾個(gè)方面。
(1)職業(yè)素養(yǎng):熟悉行業(yè)政策法規(guī),具備良好職業(yè)道德。
(2)工程實(shí)踐:掌握扎實(shí)的工程基礎(chǔ)知識,擁有解決工程技術(shù)問題的實(shí)踐能力。
(3)工程研究:具備工程推理和解決工程問題的能力,掌握從工程實(shí)踐中探尋知識及文獻(xiàn)查詢、歸納能力。
(4)工程創(chuàng)新:掌握選用適當(dāng)?shù)睦碚摵蛯?shí)踐方法解決工程實(shí)際問題的能力,需經(jīng)過水利工程的設(shè)計(jì)、施工和管理或解決實(shí)際工程問題的系統(tǒng)化訓(xùn)練。
(5)工程綜合:通過參與具體工程項(xiàng)目及工程管理,培養(yǎng)有效的溝通與交流能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及領(lǐng)導(dǎo)能力。
6 結(jié)論
通過研究水利水電工程專業(yè)“卓越計(jì)劃” 以人為本的人才培養(yǎng)模式,計(jì)劃在2012級本科學(xué)生中選拔30人,獨(dú)立設(shè)置“卓越”班,實(shí)施卓越計(jì)劃的課程體系和教學(xué)大綱。我們期待培養(yǎng)適合水利行業(yè)發(fā)展的、與用人單位無縫銜接的、具有創(chuàng)新精神的卓越人才。
參考文獻(xiàn)
[1] 教育部.教育部關(guān)于實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的若干意見[Z].2011.
[2] 趙韓強(qiáng),郭寶龍,趙東方,等.國外大學(xué)產(chǎn)學(xué)合作教育對我國實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的啟示[J].高等理科教育,2010(4):49-52.
[3] 趙中敏.探索“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的工程實(shí)踐人才培養(yǎng)模式[J].中國教育技術(shù)裝備,2011(26):25-27.
關(guān)鍵詞:水利水電;施工;質(zhì)量管理;問題
Abstract: The quality management of construction engineering is a complex work, and management is a system engineering, determines the pattern of construction management does not have too many “specification ", the paper analyzes the current situation of water resources and hydropower engineering quality and existing problems, and puts forward the corresponding strategies to improve the quality of management.
Key words: water conservancy and hydropower; construction; quality management; problem
中圖分類號:TV5
引言
在水利水電工程項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)踐中,質(zhì)量問題仍然困擾著工程項(xiàng)目的如期交付并影響預(yù)期效益的實(shí)現(xiàn)。雖然近年來國家相繼制定了多部關(guān)于工程質(zhì)量的法律法規(guī),各級建設(shè)行政管理部門也加大了大型工程項(xiàng)目質(zhì)量的行政監(jiān)管力度,但由于水利水電工程的自身特點(diǎn),使得水利水電工程質(zhì)量控制任務(wù)既復(fù)雜又繁重。
一、水利水電工程質(zhì)量管理現(xiàn)狀
現(xiàn)階段,我國水利水電工程建設(shè)以國家投資為主,在質(zhì)量管理上也更多地表現(xiàn)為一種政府行為。在大規(guī)模水利建設(shè)過程中,尤其強(qiáng)調(diào)了“百年大計(jì)、質(zhì)量第一”的工作方針,從中央到地方,從各級黨委、政府到水行政主管部門,出臺了一系列法規(guī)政策,采取了一系列辦法和措施加強(qiáng)工程質(zhì)量管理。水利水電工程質(zhì)量管理的現(xiàn)狀可簡要概括如下:
1.以行業(yè)幅度管理和分級層次管理為基本構(gòu)架,質(zhì)量管理體系初步建立。一是表現(xiàn)為工程質(zhì)量管理權(quán)限的逐級分解。二是表現(xiàn)為工程質(zhì)量管理體制的基本完善。三是表現(xiàn)為工程質(zhì)量管理責(zé)任主體與責(zé)任事項(xiàng)的具體對應(yīng)。四是表現(xiàn)為質(zhì)量監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)的建立健全。
2.以推行和規(guī)范“三項(xiàng)制度”為管理動力,質(zhì)量管理工作全面開展水利水電工程作為國家基本建設(shè)工程的重要組成部分,項(xiàng)目法人制逐步完善,責(zé)任制度的推行,體現(xiàn)了現(xiàn)階段工程質(zhì)量管理“以人為本”的管理現(xiàn)狀。
3.以監(jiān)督檢查和執(zhí)法監(jiān)察為輔助手段,達(dá)到質(zhì)量管理目標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)行業(yè)自查自糾,水利廳召開水利建設(shè)管理會、水利建設(shè)現(xiàn)場會等專門會議,研究部署行業(yè)自查自糾工作,加強(qiáng)工程建設(shè)管理,進(jìn)行工作督促和指導(dǎo)。
二、工程施工質(zhì)量管理存在的問題
1. 工程設(shè)計(jì)中存在問題
1.1項(xiàng)目決策咨詢評估有待加強(qiáng)
水利工程建設(shè)項(xiàng)目評估是政府對項(xiàng)目決策的重要依據(jù),只有咨詢評估的合理可行,才能避免項(xiàng)目的盲目性和決策失誤。但中小型水利工程很少組織可行性論證,工程建設(shè)常常不合理或不規(guī)范。
1.2工程前期勘測設(shè)計(jì)的深度不如大型工程,設(shè)計(jì)不規(guī)范
某些個(gè)別水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目的項(xiàng)目規(guī)劃書、可行性研究報(bào)告和初步設(shè)計(jì)文件,由前期工作經(jīng)費(fèi)不足,規(guī)劃只停留在己有資料的分析上,缺乏對環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會水源配置等方面的綜合分析,水利水電工程一般是采用國家撥款與地方籌集資金相結(jié)合的方式,而地方集資金是占很重要的部分。有些地方由于財(cái)政困難常難以墊付足夠的前期勘測設(shè)費(fèi),待立項(xiàng)后有了資金又急于上馬,沒有足夠的時(shí)間與足夠的經(jīng)費(fèi)進(jìn)行前期勘測作,導(dǎo)致水利水電工程的前期勘測設(shè)計(jì)深度不夠。有的項(xiàng)目更是由于政府的行干預(yù)匆忙上馬,根本沒有進(jìn)行勘測設(shè)計(jì)等。
2.工程施工材料管理中存在問題
2.1原材料的質(zhì)量問題
混凝土工程使用的水泥、粉煤灰、外加劑等屬廠家生產(chǎn)產(chǎn)品,其砂石骨料通常使用壩址附近河床開采的砂石料或開采塊石料加工制成品料。水利水電工程使用的鋼筋、鋼材及止水材料等也發(fā)現(xiàn)一些偽劣產(chǎn)品,原材料存在的質(zhì)量問題將給工程運(yùn)行安全留下隱患。
2.2施工中的問題
水利水電工程建設(shè)過程中,從建筑物基礎(chǔ)開挖、基巖灌漿處理到混凝土澆筑(土石壩體填筑),金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)電設(shè)備安裝,有的工程施工過程中未能按照水利部、電力部部頒有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范,嚴(yán)格控制每道施工工序的質(zhì)量,出現(xiàn)的問題較多。
2.3承包單位偷工減料引起的質(zhì)量問題
有的工程施工單位層層轉(zhuǎn)包,由于轉(zhuǎn)包單價(jià)偏低,承包單位就搞偷工減料,為欺騙監(jiān)理單位,就不擇手段造假資料蒙混過關(guān)。這種現(xiàn)象在隱蔽工程施工中較為普遍,嚴(yán)重影響了建筑物基巖固結(jié)灌漿和防滲帷幕灌漿質(zhì)量,將給工程安全運(yùn)行留下隱患。
2.4金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)電設(shè)備的問題
有的工程金屬結(jié)構(gòu)加工制造工藝粗糙、焊接質(zhì)量不良,安裝誤差較大等質(zhì)量問題,造成閘門漏水嚴(yán)重,金屬結(jié)構(gòu)構(gòu)件不能使用,需進(jìn)行返工處理,影響了工程建設(shè)工期。機(jī)電設(shè)備存在著偽劣產(chǎn)品,不能正常使用,經(jīng)常需要更換,給工程造成損失。
3.質(zhì)量控制中存在問題
3.1水利水電項(xiàng)目專業(yè)多、項(xiàng)目多、而單項(xiàng)工程量多
這從建設(shè)管理的角度來看,具有另一種難度。若使用先進(jìn)的大型設(shè)備,由專業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行施工,工程成本不能保證,若改用簡化的辦法,非專業(yè)隊(duì)伍來施工,其質(zhì)量就難以控制保證。
3.2水利水電工程一旦發(fā)現(xiàn)早期失控,為彌補(bǔ)損失而趕工,將嚴(yán)重地影響質(zhì)量控制工作
在一些工程招投標(biāo)中,壓低臨時(shí)建設(shè)費(fèi)、不可預(yù)見費(fèi)等,致使施工單位在經(jīng)濟(jì)上十分被動。這點(diǎn)也是水利水電工程出現(xiàn)許多分包,甚至“隱性轉(zhuǎn)包”的重要原因。
3.3施工單位現(xiàn)場管理力度不力,質(zhì)保體系不健全,掛靠資質(zhì)現(xiàn)象嚴(yán)重,施工水平低
項(xiàng)目部管理模式多是公司管理層加包工頭,施工隊(duì)伍設(shè)備投入少、技術(shù)水平低。施工主要技術(shù)工人及工程師配置不足,施工的主要核心管理網(wǎng)絡(luò)不完善,缺少專業(yè)的相對固定的施工班組,造成施工組織的雜亂無章、低級錯(cuò)誤不斷。
4.工程監(jiān)督管理中存在問題
4.1項(xiàng)目監(jiān)督管理水平欠缺
項(xiàng)目法人中的組織機(jī)構(gòu)人員質(zhì)量意識淡薄,重視工期,輕視質(zhì)量。項(xiàng)目部人員素質(zhì)不高,缺少高水平的管理人才,項(xiàng)目管理科學(xué)化決策少,相關(guān)的技術(shù)支持比較少,隨意性較大。業(yè)主對工程質(zhì)量的重視不夠,在口頭上說質(zhì)量第一,而在施工時(shí)當(dāng)質(zhì)量與進(jìn)度發(fā)生矛盾時(shí),就放棄了質(zhì)量。
4.2不能嚴(yán)格執(zhí)行合同
在招投標(biāo)工作中過分的壓低工程造價(jià),工程變更隨意性大,不能嚴(yán)格執(zhí)行合同有關(guān)部門條款,不按程序辦事,長官意識嚴(yán)重,行政指揮較多。某些工程不能很好地執(zhí)行合同,而是主觀的施工,造成了很嚴(yán)重的后果。
關(guān)鍵詞:高職教育;雙群互補(bǔ);實(shí)踐教學(xué)改革
近年來,我國的高職教育已經(jīng)明確了“校企合作的辦學(xué)模式、工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式、教學(xué)練做一體化的教學(xué)模式”的發(fā)展方向,高職教育必須加強(qiáng)“校企合作”,注重實(shí)踐教學(xué)和學(xué)生的動手能力培養(yǎng)。但是目前大多數(shù)畢業(yè)生還是由于操作能力不夠,難以適應(yīng)企業(yè)工作崗位的需求,從而造成了目前的企業(yè)對高技能人才的迫切需求與畢業(yè)生就業(yè)難這一尷尬局面。
鑒于以上情況,黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院水工專業(yè)在示范專業(yè)建設(shè)時(shí)期提出了校內(nèi)校外“雙群互補(bǔ)”的實(shí)訓(xùn)基地群建設(shè)方案,以此為突破口進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革。經(jīng)過5年的實(shí)踐,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、崗位能力等方面得到了提高,畢業(yè)生的就業(yè)率也連年提高。
一、專業(yè)分析與定位
高職專業(yè)人才培養(yǎng)應(yīng)以市場為導(dǎo)向,以職業(yè)崗位(群)要求為依據(jù)?;谀壳暗纳鐣尘昂蛯I(yè)調(diào)查,水利水電建筑工程專業(yè)確定的專業(yè)定位見表1。
二、實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式
根據(jù)水利水電建筑工程專業(yè)的定位,要求學(xué)生必備的職業(yè)技術(shù)能力有基礎(chǔ)能力、專項(xiàng)能力和綜合能力這三類。針對各項(xiàng)能力的特點(diǎn),應(yīng)采用不同的實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式。
1.基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)
一般應(yīng)采用和理論教學(xué)穿叉進(jìn)行,通過隨堂實(shí)踐(包括習(xí)題課、討論課、課內(nèi)實(shí)習(xí)、課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、邊講邊練)達(dá)到培養(yǎng)的目的,例如數(shù)學(xué)計(jì)算能力、英語閱讀能力、計(jì)算機(jī)操作能力以及技術(shù)基礎(chǔ)課涉及到的單項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ?。要盡可能將部分課堂教學(xué)移至校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室或?qū)嵱?xùn)中心,實(shí)行“教、學(xué)、練、做”一體化現(xiàn)場教學(xué),形成師生互動,共同參與,學(xué)練結(jié)合的教學(xué)氛圍。
2.專項(xiàng)能力的培養(yǎng)
是在理論教學(xué)和基礎(chǔ)能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上,通過認(rèn)識實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、綜合訓(xùn)練等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的,例如水利水電建筑工程專業(yè)的工程圖讀圖與繪圖能力、水文規(guī)劃與水力計(jì)算能力、建筑結(jié)構(gòu)分析與計(jì)算能力、土石壩設(shè)計(jì)、重力壩設(shè)計(jì)、水閘設(shè)計(jì)能力等。專項(xiàng)能力的培養(yǎng)應(yīng)在具有真實(shí)職業(yè)氛圍的環(huán)境中進(jìn)行,有的可以在施工現(xiàn)場完成,有的可以在實(shí)訓(xùn)基地完成。訓(xùn)練項(xiàng)目的選擇必須緊密結(jié)合工程實(shí)際,可以真題真作,也可以“假題”真作。
3.綜合能力的培養(yǎng)
是對技術(shù)基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識和專項(xiàng)能力的綜合利用,主要通過施工實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、頂崗實(shí)習(xí)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)達(dá)到培養(yǎng)職業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力的目的。
施工實(shí)習(xí)必須在施工現(xiàn)場進(jìn)行,應(yīng)聘請施工現(xiàn)場的工程技術(shù)人員作為指導(dǎo)教師,一方面培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力和利用專業(yè)知識分析、解決問題的能力,一方面要求學(xué)生與現(xiàn)場的技術(shù)人員和工人同吃同住同勞動,用企業(yè)文化和企業(yè)精神熏陶和感染學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生吃苦耐勞、無私奉獻(xiàn)的精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),使學(xué)生樹立正確的擇業(yè)觀、就業(yè)觀,得到全面的實(shí)踐鍛煉和提高。
畢業(yè)設(shè)計(jì)最好能選擇真實(shí)的生產(chǎn)課題,由“雙師型”教師或生產(chǎn)單位的工程技術(shù)人員作為指導(dǎo)教師,真題真作,培養(yǎng)學(xué)生熟悉工作流程和工作內(nèi)容、使用技術(shù)規(guī)范、撰寫技術(shù)文件、綜合利用專業(yè)知識完成生產(chǎn)任務(wù)的能力。
頂崗實(shí)踐與學(xué)生就業(yè)相結(jié)合,由學(xué)?;?qū)W生個(gè)人聯(lián)系實(shí)踐單位,對方一般應(yīng)有接受學(xué)生就業(yè)的意向,并明確頂崗實(shí)習(xí)的內(nèi)容、指導(dǎo)教師等。把學(xué)生放到企業(yè)中去,使學(xué)生在生產(chǎn)崗位上得到實(shí)際訓(xùn)練,完成從學(xué)生向工程技術(shù)人員的轉(zhuǎn)變。在生產(chǎn)中育人,是培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用型人才的重要途徑。
三、“雙群互補(bǔ)”的實(shí)訓(xùn)基地群建設(shè)方案
基礎(chǔ)能力、專項(xiàng)能力和專業(yè)技能的培養(yǎng)需要在專業(yè)教室、試驗(yàn)室等實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行,因此,實(shí)訓(xùn)基地應(yīng)具有仿真的職業(yè)環(huán)境和氛圍、具有可操作性和工藝規(guī)范性、具有現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)施、具有適用性和經(jīng)濟(jì)性、與專業(yè)辦學(xué)規(guī)模相適應(yīng)、與技能鑒定相結(jié)合。實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)歸納起來有以下4種情形:
1.校內(nèi)實(shí)訓(xùn)場(例如建筑材料實(shí)驗(yàn)室、土力學(xué)實(shí)驗(yàn)室、鋼筋加工廠等)
單一的校內(nèi)實(shí)訓(xùn)場,可以增加學(xué)生參與實(shí)際操作的機(jī)會。同時(shí)具有便于按教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行、便于理論教學(xué)與技能培訓(xùn)相結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)。但是,對于工程中大型項(xiàng)目如大型施工機(jī)械操作、施工技術(shù)指導(dǎo)、施工質(zhì)量監(jiān)理等等無法模擬,適應(yīng)不了某一些企業(yè)崗位對人才技術(shù)的要求。
2.校內(nèi)的仿真模型
對于大型水利工程建設(shè),即便到工程現(xiàn)場學(xué)生也難以完全了解工程的全部,尤其是工程的內(nèi)部構(gòu)造、工作原理。為了增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識,彌補(bǔ)現(xiàn)場教學(xué)的不足,可以建設(shè)專業(yè)教室或模型室,通過仿真模型達(dá)到實(shí)踐教學(xué)的要求。例如,不同形式的水利樞紐、水工建筑物、水電站均可利用實(shí)物仿真和計(jì)算機(jī)仿真。
3.校企結(jié)合,將實(shí)訓(xùn)基地建在企業(yè)
就是利用企業(yè)的生產(chǎn)場所作為學(xué)生的實(shí)訓(xùn)基地,教師和企業(yè)的技術(shù)人員共同參與實(shí)訓(xùn),也可作為企業(yè)職工的培訓(xùn)中心、學(xué)校和企業(yè)的技能鑒定中心。例如,有的學(xué)校以當(dāng)?shù)氐慕ㄖ|(zhì)量監(jiān)督站的建筑材料實(shí)驗(yàn)室作為實(shí)訓(xùn)基地,起到了很好的作用,在有條件的情況下最好采用這種方式,實(shí)現(xiàn)校企雙贏。
4.依托生產(chǎn)現(xiàn)場建設(shè)實(shí)訓(xùn)基地
利用企業(yè)資源,建立實(shí)踐教學(xué)基地。學(xué)生可以親臨生產(chǎn)、建設(shè)、管理工作一線,親身參與生產(chǎn)實(shí)踐,接觸和了解到真實(shí)的生產(chǎn)工藝流程,接觸到本行業(yè)的新技術(shù)、新知識、新工藝、新產(chǎn)品和新設(shè)備。體驗(yàn)工作的真實(shí)環(huán)境和氛圍,見識在學(xué)校內(nèi)學(xué)不到的知識,體會所學(xué)專業(yè)的實(shí)際用途。同時(shí),讓學(xué)生接觸社會,了解市場,可以學(xué)習(xí)到一線人員的優(yōu)秀品質(zhì)和職業(yè)道德規(guī)范,鍛煉在社會上與人交往和溝通的能力。學(xué)生通過產(chǎn)學(xué)結(jié)合到企業(yè)掛職和輪崗訓(xùn)練,個(gè)人的能力和表現(xiàn)都實(shí)實(shí)在在地展現(xiàn)在用人單位面前。便于用人單位對學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的評價(jià)和認(rèn)可,大大提高就業(yè)的機(jī)會。但是對于建好的水利水電工程,可以滿足學(xué)生認(rèn)識實(shí)習(xí)和部分生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)的需要;加上水利工程的特殊性,運(yùn)行管理受到嚴(yán)格限制,水庫調(diào)度、閘門啟閉等都必須經(jīng)上級主管部門批準(zhǔn)才能實(shí)施,因此生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)習(xí)基地不能滿足水利工程施工和運(yùn)行管理實(shí)訓(xùn)的要求。
以上4類實(shí)訓(xùn)場都有各自優(yōu)勢。為了發(fā)揮各類實(shí)訓(xùn)場的優(yōu)勢,黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院水利水電建筑工程專業(yè)在示范專業(yè)建設(shè)中,實(shí)訓(xùn)場建設(shè)采取校內(nèi)外“雙群互補(bǔ)”的實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方案。具體闡述如下:
校內(nèi)實(shí)訓(xùn)場:為了完善實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)教學(xué)條件,通過校企合作,本院在校內(nèi)建成了鯤鵬山大型室外水利水電工程仿真實(shí)訓(xùn)中心。該中心有拱壩、重力壩、土石壩、攔河閘、渡槽等27個(gè)水工建筑物仿真模型,類型齊全、運(yùn)行靈活、操作方便,可開出水利樞紐建筑物布置、水閘運(yùn)行管理等10個(gè)“生產(chǎn)性”實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目,可進(jìn)行測量員、閘門運(yùn)行工、河道修防工等水利行業(yè)特有工種技能培訓(xùn)與鑒定。
校外實(shí)訓(xùn)場:學(xué)院與水利部小浪底水利樞紐建設(shè)管理局(簡稱小浪底建管局)深度合作,在黃河小浪底水利工程現(xiàn)場共同建設(shè)了黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院小浪底實(shí)習(xí)基地。水利水電建筑工程專業(yè)職業(yè)崗位能力培養(yǎng)包括重力壩、土石壩、水閘、水電站、隧洞等典型水工建筑物的設(shè)計(jì)、施工及水利水電工程的運(yùn)行管理,需要針對以上不同的水工建筑物逐項(xiàng)進(jìn)行實(shí)習(xí)。小浪底是土石壩水利樞紐工程,受建筑物類別的局限,不能完全滿足該專業(yè)崗位能力的培養(yǎng)需要。因此,學(xué)院以小浪底實(shí)習(xí)基地為中心,與周邊6家水利水電企業(yè)合作,建立了包括故縣重力壩、三門峽水電站、洛河橡膠壩、棲霞院攔河閘等6個(gè)水利樞紐組成的校外實(shí)習(xí)基地群。這樣就形成了校外“水利工程實(shí)習(xí)基地群”與校內(nèi)“水利水電工程仿真實(shí)訓(xùn)中心水工建筑物群”“雙群互補(bǔ)”的實(shí)訓(xùn)基地。
四、“雙群互補(bǔ)”的實(shí)訓(xùn)基地群建設(shè)與實(shí)踐成效
1.提高了教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)了學(xué)生就業(yè)
該專業(yè)就業(yè)率持續(xù)上升,2006年,畢業(yè)學(xué)生770人,一次就業(yè)率為90.52%;2007年,畢業(yè)學(xué)生652人,一次就業(yè)率為92.64%;2008年,畢業(yè)學(xué)生777人,一次就業(yè)率為95.11%;2009年,畢業(yè)學(xué)生663人,一次就業(yè)率為95.81%。2010年,畢業(yè)學(xué)生468人,一次就業(yè)率為98.30%。
2.增強(qiáng)了校企合作能力
校企合作先后完成了“漿砌石重力壩特殊問題專題研究”等2項(xiàng)科研項(xiàng)目,完成“禹州電廠流道模型試驗(yàn)研究”等5項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)服務(wù)項(xiàng)目;參與完成了“渠道維護(hù)工”、“河道修防工”國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂,主編了水利行業(yè)施工員職業(yè)培訓(xùn)教材,參與了水利行業(yè)建造師考試命題;為河南省和水利行業(yè)開展職業(yè)技能培訓(xùn)和技能鑒定10000余人次。
五、結(jié)語
“雙群互補(bǔ)”的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地群建設(shè),充分利用實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)場、校外實(shí)訓(xùn)基地、現(xiàn)代化教學(xué)手段,力求使實(shí)訓(xùn)教學(xué)做到三個(gè)無縫“銜接”:實(shí)訓(xùn)教學(xué)與理論教學(xué)銜接;課程實(shí)訓(xùn)與職業(yè)技能鑒定銜接;畢業(yè)設(shè)計(jì)、頂崗實(shí)習(xí)與就業(yè)銜接。從而解決了實(shí)訓(xùn)教學(xué)與生產(chǎn)的“零距離”對接。
參考文獻(xiàn):
[1] 教育部.關(guān)于加強(qiáng)高職高專教育人才培養(yǎng)工作的意見[Z].教高[2000]2號.
[2] 教高司.關(guān)于委托有關(guān)單位開展高職高專教育專題研究的通知[Z].[2004]283號.
[3] 教育部.關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見[Z].教高[2006]16號.
[4] 教育部財(cái)政部.關(guān)于實(shí)施國家示范性高等職業(yè)院校建設(shè)計(jì)劃加快高等職業(yè)教育改革與發(fā)展的意見[Z].教高[2006]14號.
關(guān)鍵詞 交聯(lián)聚乙烯;高壓電力電纜;防水
中圖分類號TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2013)102-0183-02
交聯(lián)聚乙烯電纜在歐洲、美國等發(fā)達(dá)國家或地區(qū)作為配電電纜而廣泛使用的電力電纜已有40多年的歷史。
伴隨著電力高壓技術(shù)以及超高壓輸電系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的不斷改善和全球城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加速, 交聯(lián)聚乙烯電纜高壓電力電纜因其優(yōu)良的性能、簡單易行的制造安裝工藝等優(yōu)良特點(diǎn)而受到越來越多供電廠商的青睞,從而被越來越多的企業(yè)配電系統(tǒng)及城市電網(wǎng)所采用。
我國自80年代中期開始在北上廣等大型城市逐漸使用并推廣交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜,但是這一階段交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜并沒有得到廣泛的使用。
近年來,隨著三層擠出技術(shù)、干式交聯(lián)技術(shù)與超靜材料的應(yīng)用等重大技術(shù)突破的實(shí)現(xiàn), 交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜得到了前所未有的快速發(fā)展, 使用規(guī)模也得到空前的井噴擴(kuò)張。相關(guān)統(tǒng)計(jì)表明,當(dāng)前全世界66kV以及66kV以下的交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜的銷售份額已達(dá)到電力電纜銷售總量的90%以上。當(dāng)前我國交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜生產(chǎn)經(jīng)營和使用歷史已有30多年,交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜在干燥環(huán)境具有其他類型電力電纜產(chǎn)品無法比擬的優(yōu)良電氣和機(jī)械參數(shù)。
但在交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜產(chǎn)品的實(shí)際使用過程中,由于電纜鋪設(shè)過程中沒有采取充分的預(yù)防措施或者是敷設(shè)后電纜惡劣的運(yùn)行環(huán)境(長期浸泡水中或者是濕度偏高)中長期施工或者運(yùn)行都極易導(dǎo)致電纜進(jìn)水或者受潮,電纜本體的絕緣材料會逐漸吸收環(huán)境中的水分,在電場的作用下久而久之會在電纜絕緣中引發(fā)大量的水樹,水樹老化使絕緣高分子裂解。當(dāng)絕緣中水樹達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí),絕緣電氣和機(jī)械性能將急劇下降導(dǎo)電的樹即電樹會損耗大量的電能,并最終引起電纜絕緣擊穿從而大大減少電纜使用壽命。
敷設(shè)完電力電纜后,電纜的運(yùn)行環(huán)境對供電穩(wěn)定起著決定性的作用,而運(yùn)行環(huán)境是電力建設(shè)者無法完全掌控的,因此電纜施工過程中的有效的采取防水措施對于電力電纜的能否穩(wěn)定運(yùn)行起著重要的作用。
因此,為了確保交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜在施工過程中的質(zhì)量穩(wěn)定,有必要認(rèn)識施工過程中交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜受潮或進(jìn)水的危害,可能導(dǎo)致交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜進(jìn)水的因素以及如何對這些危險(xiǎn)因素進(jìn)行控制,從而有效的杜絕可能存在的電力安全隱患。
1交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜受潮的危害
電纜可能進(jìn)水部位有兩個(gè):一是填充層(緩沖層),二是電纜線芯。高壓電力電纜的填充層是由聚酯膨松的半導(dǎo)電材料、半導(dǎo)電粘合劑和高速膨脹吸水樹脂組合而成的,當(dāng)電纜受濕氣影響或滲水后緩沖層會逐漸開始膨脹從而能夠起到阻水的作用,填充層還有機(jī)械緩沖的功能,主要是防止外力沖擊對電纜線芯產(chǎn)生影響。但是如若電纜填充層進(jìn)水后沒有盡快的采取相關(guān)處理措施,經(jīng)過電纜長期的運(yùn)行將引發(fā)填充層電纜絕緣材料出現(xiàn)水狀叉樹,水狀叉樹的出現(xiàn)會對電力電纜造成嚴(yán)重的傷害,導(dǎo)致電力電纜使用壽命縮短。
如果水滲入電力電纜的線芯中,電纜外壁包裹的絕緣材料將會產(chǎn)生水樹,如果這種情況沒有得到及時(shí)而又有效的防控,很容易導(dǎo)致電力電纜的外壁出現(xiàn)穿孔;而如果滲水在填充材料物當(dāng)中或者是緩沖層中長期運(yùn)行則會使電力電纜的防水保護(hù)套以及電纜內(nèi)部的銅帶發(fā)生氧化而受到損害。正是由于水樹的危害性巨大,因此研究交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜水樹產(chǎn)生原理,對于保障電力工程建設(shè)順利以及電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行是具有重要意義的。軋紋方式的選擇角度來說,電力電纜則一般采用螺旋狀軋紋或環(huán)狀軋紋。從電力電纜保護(hù)套與緩沖層填充材料的配合角度上看,只要電力電纜的金屬鋁護(hù)套與緩沖層填充材料結(jié)構(gòu)搭配合理科學(xué),環(huán)狀鋁護(hù)套對于保護(hù)電力電纜阻絕潮濕環(huán)境中水汽或深入侵蝕的作用是不容否定的。從電力電纜軋紋方式的選擇角度上看,螺旋狀軋紋避免縱向進(jìn)水的功效弱于環(huán)狀軋紋,這是因?yàn)殇X制保護(hù)套較為松散,無論采用的阻水材料合格與否,滲入的水滴都會沿著螺紋進(jìn)入電纜內(nèi)部,而如果線芯與保護(hù)套配合過緊盡管能夠一定程度上避免螺旋狀軋紋的進(jìn)水風(fēng)險(xiǎn),但是會造成電纜內(nèi)部的損傷。當(dāng)前我國內(nèi)地市場電力電纜的銷售數(shù)據(jù)表明,當(dāng)前80%以上投入使用的交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜的鋁制保護(hù)套所采用的軋紋工藝是——螺紋軋紋,在交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜敷設(shè)的施工過程中,如果沒有采取有效的密封處理措施對電纜兩端端口進(jìn)行高度密閉處理,就很難避免電纜受潮或進(jìn)水,也就容易產(chǎn)生電力電纜帶水運(yùn)行的安全隱患。
2交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜進(jìn)水的原因及防控措施
東部沿海地區(qū),特別是沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)在臺風(fēng)災(zāi)害過后,臺風(fēng)夾帶的暴雨往往能導(dǎo)致高壓電力電纜嚴(yán)重的受潮、進(jìn)水,給當(dāng)?shù)仉娏こ棠酥两?jīng)濟(jì)帶來嚴(yán)重的打擊,因此施工過程中交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜如何有效的進(jìn)行防水控制與處理,是電力建設(shè)者面臨的重要而迫切的課題。而從交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜施工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)出發(fā),對可能造成電力電纜進(jìn)水的原因進(jìn)行反思,可能造成電力電纜受潮、進(jìn)水的可能原因主要有以下幾個(gè)方面:
1)交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜牽引頭設(shè)計(jì)工藝缺陷:高壓電力電纜牽引頭設(shè)計(jì)工藝缺陷引致交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜受潮進(jìn)水從而發(fā)生大面積電力事故的案例在國內(nèi)已經(jīng)屢次出現(xiàn)。在高壓電力電纜選擇版型的過程中,必須嚴(yán)把質(zhì)量選用鉛封印結(jié)構(gòu)的牽引頭,與此同時(shí),在條件允許的情況下最好要對牽引頭的牽引受力進(jìn)行科學(xué)合理的測試與檢測。在電纜敷設(shè)前也要嚴(yán)格按照操作規(guī)章對牽引頭的密封可靠性進(jìn)行檢驗(yàn),而牽引過程中更要注意采取網(wǎng)套保護(hù)的方式對牽引頭進(jìn)行有效保護(hù);
2)交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜敷設(shè)過程中應(yīng)力:敷設(shè)過程中由于種種外力的因素都有可能對高壓電力電纜造成保護(hù)套刮傷等傷害,甚至有可能直接刮傷外層保護(hù)套導(dǎo)致水滴滲入電纜內(nèi)部的線芯。因此,在交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜的敷設(shè)施工工程現(xiàn)場應(yīng)該設(shè)有專人負(fù)責(zé)對電力電纜的受力情況進(jìn)行實(shí)時(shí)動態(tài)監(jiān)控,通過監(jiān)視電纜外層保護(hù)套的受力情況避免野蠻施工對高壓電力電纜內(nèi)部線芯的傷害,同時(shí)嚴(yán)格按照電力電纜所能承受的最大彎曲半徑以及所能承受的拉力范圍對電纜敷設(shè)進(jìn)行合理的布置;
3)交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜敷設(shè)方式的選擇:在對交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜進(jìn)行敷設(shè)施工時(shí),需要有動力牽引機(jī)作為牽引裝置外,還需要采用電纜輸送裝置加以配合,施工過程中不僅要保證牽引裝置、電纜輸送裝置速度基本一致,而且要通過同步運(yùn)行控制裝置進(jìn)行協(xié)調(diào)調(diào)度;
4)交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜的運(yùn)行環(huán)境:在對高壓電力電纜進(jìn)行敷設(shè)時(shí)要盡可能的避免潮濕、可能產(chǎn)生較多積水的環(huán)境,盡可能的將電力電纜通過的鋪設(shè)通道內(nèi)的積水清理干凈并采取干燥技術(shù)去除濕氣,如果遭遇積水無法清理的情況,在進(jìn)行牽引前需認(rèn)真清查電纜牽引頭是否有損傷、密封性能是否有保障,在有必要的情況下可以采取二次密封技術(shù)對牽引頭進(jìn)行合理的處理;
5)交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜施工完畢后的檢查:當(dāng)高壓電力電纜敷設(shè)工程完工后,要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)用電鋸鋸掉電力電纜的牽引頭,同時(shí)檢查電力電纜是否受潮或者進(jìn)水,再在確認(rèn)完畢后使用全新的封帽來密閉電力電纜并將電纜的兩頭架起以隔絕其與水的接觸;
6)交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜相關(guān)配套附件的安裝:交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜敷設(shè)過程中,電力施工人員往往將接頭井設(shè)置在地平面一下,雨水及地積水很容易滲入井內(nèi),因此在電力電纜附件的裝配過程前要采取抽干積水的方式保障接頭井內(nèi)空氣濕度降到合理范圍之內(nèi),如果施工過程中遭遇惡劣的天氣,必須及時(shí)停止電纜敷設(shè),同時(shí)對電纜的切口采取可靠的封閉措施以避免切斷口淋雨或者長期浸泡水中。
3 交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜防水處理
交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜防水處理主要包括兩個(gè)方面,一方面是對緩沖層(填充層)受潮或者進(jìn)水的防水處理,另一方面是對電力電纜內(nèi)部線芯受潮或者進(jìn)水的防水處理。
3.1堆緩沖層受潮或進(jìn)水的處理
由于緩沖層使用的材料具有特殊性,也即遭遇水滴淋濕則會充脹,增加了處理進(jìn)水后的緩沖層的難度。根據(jù)實(shí)際施工過程中的經(jīng)驗(yàn),采取對緩沖層的一端充入足夠氮?dú)?,另外一端則采用真空技術(shù)抽盡空氣的方式較為有效。具體的實(shí)施過程可以遵循以下的步驟:首先是將進(jìn)水的電纜兩頭按照取對緩沖層的一端充入足夠氮?dú)?,另外一端則采用抽真空方式處理;其次是啟動真空泵,需要注意的是真空泵要在負(fù)壓0.2MPa的運(yùn)行環(huán)境下進(jìn)行,并且要逐漸對氮?dú)饬魅肓窟M(jìn)行調(diào)節(jié),待空泵的真空值穩(wěn)定在0.05MPa左右則可以聽證調(diào)整,需要注意的是要保證這樣的狀態(tài)持續(xù)4小時(shí)以上,時(shí)間充分則可以停止充氮?dú)猓?小時(shí)候再打開閥門,等真空泵恢復(fù)到0.05MPa就可以停止操作。
3.2對線芯受潮或進(jìn)水的處理
對于交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜線芯的處理主要按照以下幾個(gè)步驟,一是通過對受潮或進(jìn)水較嚴(yán)重的端口,要及時(shí)的采取保護(hù)措施以減少導(dǎo)體氧化,而電纜的另一端口可以采取對電纜線芯充入氮?dú)獾姆绞竭M(jìn)行處理。整個(gè)過程要在0.2至0.3Mpa的氣壓環(huán)境下進(jìn)行4小時(shí)左右。
等待操作結(jié)束,氣壓環(huán)境0.1至0.05Mpa時(shí),持續(xù)120Min后恢復(fù)氣壓到0.2至0.3Mpa,通過這樣反復(fù)處理待每根電力電纜充過5瓶氮?dú)庾笥覄t可以卡是對導(dǎo)體的檢查。二是檢查方式是講導(dǎo)體的一段用硅膠堵住,放置于0.05至0.1Mpa的氣壓環(huán)境下持續(xù)半分鐘左右,同時(shí)通過觀察硅膠顏色來判別是否可以停止對線芯處理(無顏色則可以停止)。如果硅膠變色就繼續(xù)重復(fù)以上步驟。
4 結(jié)論
交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜在北上廣等大型城市逐漸使用并推廣至全國使用已有30多年,對于施工過程中交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜的研究對于電力工程建設(shè)乃至經(jīng)濟(jì)建設(shè)都有重要的實(shí)踐意義。
就電力電纜敷設(shè)工程展開的現(xiàn)狀來看,沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)在臺風(fēng)災(zāi)害過后,臺風(fēng)夾帶的暴雨往往能導(dǎo)致高壓電力電纜嚴(yán)重的受潮、進(jìn)水,給當(dāng)?shù)仉娏こ處韲?yán)重的打擊,因此施工過程中交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜如何有效的進(jìn)行防水控制與處理,是電力建設(shè)者面臨的重要而迫切的課題。
本文從交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜施工過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)出發(fā),重點(diǎn)從交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜牽引頭設(shè)計(jì)工藝缺陷、敷設(shè)過程中應(yīng)力、敷設(shè)方式的選擇、運(yùn)行環(huán)境、施工完畢后的檢查環(huán)節(jié)、相關(guān)配套附件的安裝等六個(gè)環(huán)節(jié)對可能造成電力電纜進(jìn)水的原因進(jìn)行反思。
通過本文的研究發(fā)現(xiàn),交聯(lián)聚乙烯高壓電力電纜受潮或者進(jìn)水后會導(dǎo)致水樹的產(chǎn)生,而水樹是引起電力電纜導(dǎo)電性異常并最終被擊穿,從而造成電纜的絕緣性能和機(jī)械性能的集聚減弱的罪魁禍?zhǔn)住?/p>
為了避免交聯(lián)聚乙烯高壓電纜受潮或進(jìn)水的危害,電纜進(jìn)水后可以從緩沖層和線芯進(jìn)水兩方面進(jìn)行檢查,從而采取針對性的解決措施保障電力電纜的正常運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]金天雄,黃興溢,鄭學(xué)哲.新型抗水樹聚乙烯絕緣電纜料的研究[J].高電壓技術(shù),2008(3).
【關(guān)鍵詞】卓越工程師 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程 教學(xué)改革
【中圖分類號】 G 【文獻(xiàn)標(biāo)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(yǎng)計(jì)劃”(以下簡稱“卓越計(jì)劃”)是貫徹落實(shí)《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項(xiàng)目,也是促進(jìn)我國由工程教育大國邁向工程教育強(qiáng)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(yǎng)、造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的、高質(zhì)量的各類型工程技術(shù)人才,為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)。通過實(shí)施“卓越計(jì)劃”,主要強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、工程素質(zhì)和工程創(chuàng)新理念,提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力,培養(yǎng)一大批卓越的后備工程師。
廣西大學(xué)的水利水電工程專業(yè)是國家特色專業(yè),經(jīng)80多年建設(shè),已形成了“本―碩―博”的人才培養(yǎng)體系,在以寬口徑、厚基礎(chǔ)為培養(yǎng)目標(biāo)以及“面向廣西與東盟的水利水電工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新試驗(yàn)區(qū)”的專業(yè)改革中,不僅積累了豐富的教學(xué)改革經(jīng)驗(yàn),與時(shí)俱進(jìn)提升了教學(xué)質(zhì)量,而且逐漸形成了顯著的辦學(xué)特色。為適應(yīng)“卓越計(jì)劃”新舉措下的人才培養(yǎng)模式,以及繼續(xù)強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)口徑的培養(yǎng)目標(biāo)的需要,對水利水電工程專業(yè)課程教學(xué)進(jìn)行相應(yīng)改革勢在必行。本文在分析傳統(tǒng)的水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程教學(xué)存在不足的基礎(chǔ)上,基于強(qiáng)化學(xué)生工程能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目的,分別從該課程的教學(xué)內(nèi)容組織、教學(xué)方式應(yīng)用兩個(gè)方面對水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)改革進(jìn)行探索。
一、傳統(tǒng)課程教學(xué)存在的不足
水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)屬于專業(yè)基礎(chǔ)課,由三部分的內(nèi)容構(gòu)成:一是理論性較強(qiáng)的“基本構(gòu)件”部分,二是實(shí)踐性極強(qiáng)的“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分”,三是水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中的若干特殊問題。因此,該課程是水利水電工程專業(yè)的最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一,是綜合理論與試驗(yàn)來指導(dǎo)工程實(shí)踐的課程,廣泛應(yīng)用于水工結(jié)構(gòu)、港工結(jié)構(gòu)以及房屋建筑結(jié)構(gòu)的工程領(lǐng)域中,具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性。課程的教學(xué)效果將直接關(guān)系到學(xué)生工程素質(zhì)、工程技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)水平,課程是“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)模式下的核心課程。
水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程傳統(tǒng)的教學(xué)方式注重傳授系統(tǒng)的理論知識,有助于學(xué)生在短期內(nèi)形成混凝土結(jié)構(gòu)的知識架構(gòu)與體系等,但由于傳統(tǒng)的教學(xué)方式通常是以教師為主體,學(xué)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(jì)劃”的人才培養(yǎng)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(xué)生的創(chuàng)新能力。在培養(yǎng)目標(biāo)上,重視傳授知識,但對發(fā)展分析問題和解決問題能力的力度不足,且一般均設(shè)置統(tǒng)一的人才培養(yǎng)標(biāo)桿,按單一模式培養(yǎng)學(xué)生,培養(yǎng)理念相對保守、封閉,不利于創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),已不能滿足學(xué)生發(fā)展的需要和“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)的要求。
第二,教學(xué)內(nèi)容與工程實(shí)際的聯(lián)系不夠緊密。傳統(tǒng)教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容組織上,教材基本上是學(xué)生唯一的學(xué)習(xí)內(nèi)容,是學(xué)生知識的主要來源,如果教材結(jié)合工程實(shí)際或引進(jìn)案例的程度不足,將會對“卓越計(jì)劃”下的人才培養(yǎng)目標(biāo)和要求產(chǎn)生不利影響。同時(shí),水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是一門理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,教學(xué)內(nèi)容紛繁復(fù)雜,跨度廣、難度高,同時(shí)還涉及許多結(jié)構(gòu)規(guī)范或規(guī)程,在“卓越計(jì)劃”人才培養(yǎng)模式下,緊密與工程實(shí)際的聯(lián)系力度、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的組織勢在必行。
第三,不能充分發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。在教學(xué)方法上,傳統(tǒng)教學(xué)以“傳遞―接受”為渠道,強(qiáng)調(diào)的是教師怎樣去“教”,不重視學(xué)生如何去“學(xué)”,往往以單一化的課堂教學(xué)為中心,課堂外教學(xué)不足,學(xué)生對知識的掌握主要以死記硬背為主,不利于學(xué)生探究基本原理的能力及靈活掌控公式運(yùn)用能力的培養(yǎng),不利于發(fā)揮學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
二、教學(xué)改革探索
(一)課程教學(xué)內(nèi)容的改革。水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)含主講教學(xué)學(xué)時(shí)70學(xué)時(shí),課程設(shè)計(jì)1.5周,相對于教學(xué)內(nèi)容,學(xué)時(shí)相對偏少。在對課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化組織時(shí),需綜合“卓越計(jì)劃”的要求以及該實(shí)際課時(shí)條件進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整改革。
1.強(qiáng)化基本原理內(nèi)容,優(yōu)化與相關(guān)課程知識的聯(lián)系。構(gòu)成水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程的三部分內(nèi)容中,基本構(gòu)件部分包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料性能、設(shè)計(jì)計(jì)算原理,以及拉、壓、彎、剪、扭五大類基本構(gòu)件和復(fù)合受力構(gòu)件的受力機(jī)理、破壞形態(tài)、承載力計(jì)算和構(gòu)造要求等內(nèi)容,是本課程的基礎(chǔ)內(nèi)容,是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容的基礎(chǔ)和前提,也是夯實(shí)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)口徑的主要切入點(diǎn)之一,具有經(jīng)驗(yàn)性和理論性強(qiáng)的特點(diǎn)。學(xué)生只有理解和把握了該內(nèi)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(jié)構(gòu)的基本理論體系,從而為今后的工程靈活應(yīng)用及工程創(chuàng)新打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。因此,對課程教學(xué)內(nèi)容的組織和優(yōu)化,應(yīng)確立基本概念和基本原理的核心地位,根據(jù)該部分知識的特點(diǎn)建立其理論主干線,并圍繞主干線有序、有條理組織知識點(diǎn),達(dá)到強(qiáng)化基本原理的目的。
同時(shí),這些內(nèi)容與概率統(tǒng)計(jì)理論、建筑材料、理論力學(xué)和材料力學(xué)等課程聯(lián)系十分緊密,是以這些課程的知識為基礎(chǔ)的。例如,設(shè)計(jì)計(jì)算原理講授的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,其基于可靠度的設(shè)計(jì)表達(dá)式、荷載和材料強(qiáng)度的取值等,均以概率統(tǒng)計(jì)理論為基礎(chǔ);鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋(或型鋼)、混凝土的力學(xué)性能與建筑材料課程的知識聯(lián)系緊密;基本構(gòu)件的受力分析、計(jì)算簡圖和平衡方程的建立則是理論力學(xué)、材料力學(xué)的基本原理的具體應(yīng)用。因此,在本課程的教學(xué)計(jì)劃中,在強(qiáng)化基本構(gòu)件理論內(nèi)容的同時(shí),還需注重并合理組織與其他相關(guān)課程知識點(diǎn)的聯(lián)系,并結(jié)合教學(xué)方法上的配套改革,綜合實(shí)施教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化。
當(dāng)然,由于教學(xué)學(xué)時(shí)的限制,在引進(jìn)相關(guān)課程知識點(diǎn)的教學(xué)內(nèi)容的組織上,必須注重引進(jìn)或聯(lián)系的方式。行之有效的方式,如將聯(lián)系的知識點(diǎn)合理穿插于本課程的相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)中,即課堂插花方式,以及課前安排學(xué)生預(yù)習(xí)相關(guān)課程知識點(diǎn)、布置預(yù)習(xí)主題等,即課外延伸方式,這樣不僅可以解決教學(xué)學(xué)時(shí)緊的問題,而且有利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
2.強(qiáng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。為強(qiáng)化學(xué)生工程素質(zhì)、工程技能和工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng),使學(xué)生能夠在踏上工作崗位后很快進(jìn)入角色,首先必須強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。作為富于實(shí)踐性的專業(yè)基礎(chǔ)課程,在水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容中強(qiáng)化專業(yè)職業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)成為必然。這些專業(yè)職業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),宜包括校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)和校外企業(yè)工程實(shí)踐環(huán)節(jié)兩大部分。校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)又可分為混凝土試驗(yàn)課教學(xué)環(huán)節(jié)、課程設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主題的科學(xué)試驗(yàn)和研究環(huán)節(jié),以及為滿足各種職業(yè)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(guān)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)知識的培訓(xùn)、混凝土結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計(jì)軟件實(shí)訓(xùn)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。校外企業(yè)工程實(shí)踐環(huán)節(jié)主要有設(shè)計(jì)單位的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)、施工企業(yè)的工程施工實(shí)踐環(huán)節(jié)、工程監(jiān)控和檢測的工程實(shí)踐環(huán)節(jié),等等。
(二)教學(xué)方式的改革。若改革和優(yōu)化僅對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行,沒有適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)組織形式、教學(xué)方法和技術(shù)配套跟進(jìn),將很難取得理想的教學(xué)成效和實(shí)現(xiàn)預(yù)期的培養(yǎng)目標(biāo)。為達(dá)到強(qiáng)化基本原理和專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容的目的,以強(qiáng)化學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng),采用講授法與探究法有機(jī)結(jié)合、練習(xí)法與實(shí)驗(yàn)法有機(jī)結(jié)合、強(qiáng)化案例教學(xué)不失為可選和可行的教學(xué)方式。
1.講授法與探究法有機(jī)結(jié)合,強(qiáng)化基本原理的教與學(xué)。水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程內(nèi)容繁雜,具有“六多”的特點(diǎn),即概念多、原理多、公式多、參數(shù)多、條件多、構(gòu)造多,且與多門課程的知識密切相關(guān),內(nèi)容綜合性強(qiáng),抽象難懂,初學(xué)者很難準(zhǔn)確理解和把握,有必要先講授,讓學(xué)生對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)知識體系有所認(rèn)識,然后再放手讓學(xué)生探究學(xué)習(xí)。因此,在開始的前四章(包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料性能、設(shè)計(jì)計(jì)算原理、受彎和受剪構(gòu)件的承載力計(jì)算)的學(xué)習(xí)中,宜以講授法為主,采用課堂講授的方法給學(xué)生講解基礎(chǔ)性的基本概念和基本原理,使學(xué)生理解和掌握必備的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)方法有所認(rèn)識和感悟。講授中,宜結(jié)合本課程的特點(diǎn),以構(gòu)件的“截面設(shè)計(jì)和截面承載力復(fù)核”為中心,以“試驗(yàn)研究―截面受力分析―破壞形態(tài)和破壞特征―基本假定―計(jì)算簡圖―公式推導(dǎo)―公式應(yīng)用―總結(jié)”為主線,組織教學(xué)和展開講解,并根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況、接受程度,采取啟發(fā)式教學(xué),突出重點(diǎn)和難點(diǎn),因材施教。在第四章之后的內(nèi)容的教學(xué)中,則可以采取講授法和探究法相結(jié)合進(jìn)行,并加大探究教學(xué)的比重。例如,對受壓構(gòu)件承載力計(jì)算的教學(xué),有了受彎構(gòu)件的知識基礎(chǔ),就可以分別以構(gòu)件的破壞形態(tài)和破壞特征、受力分析和計(jì)算簡圖建立、界限破壞和界限受壓區(qū)高度、承載力計(jì)算公式推導(dǎo)和公式應(yīng)用為主題,放手讓學(xué)生成為主體,觀看軸心受壓、偏心受壓試件試驗(yàn)的視頻,在老師的啟發(fā)和引導(dǎo)下,主動地探索、分析、認(rèn)識、構(gòu)建和掌握上述主題的新知識,進(jìn)而主動將原理和公式靈活應(yīng)用于習(xí)題或工程實(shí)例的求解中,避免以繼承為中心的教學(xué)模式的僅僅強(qiáng)調(diào)知識的記憶、模仿和反復(fù)練習(xí)帶來的抑制學(xué)生的創(chuàng)新力的弊端,達(dá)到調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性、培養(yǎng)和提高學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力的目的。同時(shí),學(xué)生通過主動學(xué)習(xí)構(gòu)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(yīng)用和創(chuàng)新發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),具有“可持續(xù)發(fā)展性”,達(dá)到了強(qiáng)化基本概念和原理的教與學(xué)的目的。
受限于教學(xué)學(xué)時(shí),目前廣西大學(xué)的水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)課程僅開出了適筋梁的實(shí)驗(yàn)課,該實(shí)驗(yàn)從粘貼鋼筋應(yīng)變片―綁扎鋼筋―澆筑混凝土―養(yǎng)護(hù)―刷白―劃線―粘貼混凝土應(yīng)變片―加載實(shí)驗(yàn),全部由學(xué)生自主完成,而少筋梁和超筋梁的加載實(shí)驗(yàn)則是由老師主導(dǎo)完成。顯然,實(shí)驗(yàn)的數(shù)量過少,不利于探究式教學(xué)的開展。采取的彌補(bǔ)措施有:一是組織學(xué)生現(xiàn)場觀摩或參與研究生的構(gòu)件實(shí)驗(yàn)。每年研究生都會進(jìn)行大量的梁、柱、墻試件或結(jié)構(gòu)體系的實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)室基本處在連續(xù)工作的狀態(tài)中,這就給本科生的觀摩學(xué)習(xí)提供了良機(jī),部分同學(xué)甚至通過導(dǎo)師制培養(yǎng)機(jī)制直接參與到了實(shí)驗(yàn)研究中。另有部分同學(xué)通過各類本科生創(chuàng)新項(xiàng)目的申請立項(xiàng),參與了實(shí)驗(yàn)研究創(chuàng)新實(shí)踐。二是充分利用多媒體技術(shù),組織學(xué)生觀看結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的視頻,并在觀看后舉行主題討論活動,讓學(xué)生探索構(gòu)件的受力過程、截面的應(yīng)力應(yīng)變分布和破壞形態(tài)等。
2.強(qiáng)化解決工程實(shí)際問題的案例教學(xué)。在水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)中,可強(qiáng)化的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)有校內(nèi)、校外的多種實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。除了前面闡述的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)環(huán)節(jié)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)主題的科學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)之外,在該課程的課程設(shè)計(jì)和習(xí)題教學(xué)中,強(qiáng)化工程案例教學(xué),也是強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)、促進(jìn)學(xué)生工程素養(yǎng)和工程能力提升的途徑。通過案例教學(xué)并在其中強(qiáng)化對現(xiàn)行規(guī)范條文的學(xué)習(xí)和應(yīng)用,有利于在理論知識和工程實(shí)際之間建立起聯(lián)系的橋梁,促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)與實(shí)際工作技能實(shí)現(xiàn)“無縫對接”。
案例教學(xué)的關(guān)鍵在于案例素材的組織。作為案例教學(xué)的核心,案例應(yīng)具備工程背景性、典型性、啟發(fā)性和實(shí)效性的特點(diǎn),即案例應(yīng)取材于實(shí)際工程,經(jīng)精心篩選、比對后擇優(yōu)選用,具有代表性或一般性,能體現(xiàn)出同類構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的工程特性,并可使案例教學(xué)取得實(shí)效。同時(shí),應(yīng)能提供從引入邊界條件簡化、建立內(nèi)力計(jì)算簡圖的環(huán)節(jié)開始,逐步展開構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)案例教學(xué),啟迪思路,并留給學(xué)生必要的多種設(shè)計(jì)方案的自主發(fā)揮空間。
《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》教材是高等學(xué)校水利類專業(yè)的經(jīng)典教材,曾獲原國家教委全國高校優(yōu)秀教材獎和原水利電力部優(yōu)秀教材一等獎。教材中,針對基本構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)和承載力復(fù)核編寫的許多例題,均來源于實(shí)際工程,且問題的求解一般始于荷載分析和受力分析環(huán)節(jié),十分有利于學(xué)生認(rèn)識和了解工程實(shí)際狀況,有利于將理論知識應(yīng)用于求解工程實(shí)際問題的思路的構(gòu)建,是實(shí)踐教學(xué)與實(shí)際工作技能培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)“無縫對接”的、很好的習(xí)題或案例素材組織形式。受教材啟發(fā),筆者選取了某水利樞紐工程的壩后式廠房壩段為工程實(shí)例,系統(tǒng)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(gòu)件案例,將廠房排架柱、啟閉機(jī)排架柱、工作橋剛架柱等集成為偏心受壓構(gòu)件案例,應(yīng)用于例題講授和學(xué)生作業(yè)中,結(jié)果學(xué)生提出問題的現(xiàn)象增多了,課間討論的現(xiàn)象增多了,激發(fā)了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)和探究興趣,也得到了學(xué)生的肯定。同時(shí),為拓展學(xué)生的專業(yè)口徑,在課程設(shè)計(jì)中,選取實(shí)際的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)或較規(guī)則的低層建筑結(jié)構(gòu)為題,促進(jìn)學(xué)生對工業(yè)建筑和民用建筑結(jié)構(gòu)的認(rèn)識和了解,拓寬學(xué)生的專業(yè)視野。
總之,“卓越計(jì)劃”下,水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)內(nèi)容的改革應(yīng)以強(qiáng)化基本概念和基本原理、強(qiáng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等為重點(diǎn),并推行符合工程能力培養(yǎng)規(guī)律的教學(xué)方法,注重講授法與探究法的有機(jī)結(jié)合、練習(xí)法與實(shí)驗(yàn)法的有機(jī)結(jié)合,強(qiáng)化案例教學(xué)環(huán)節(jié)?!白吭接?jì)劃”培養(yǎng)模式下的水利水電工程教育教學(xué)改革是一項(xiàng)系統(tǒng)的工程,任重道遠(yuǎn),課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革必須納入到水利工程專業(yè)“卓越工程師”的總體培養(yǎng)方案和計(jì)劃中,成為系統(tǒng)性的工程人才培養(yǎng)工程中結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化的、起積極作用的“一根柱子”。
【參考文獻(xiàn)】
[1]林健. 談實(shí)施“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”引發(fā)的若干變革[J].中國高等教育,2010(17)
[2]司政.水利水電工程專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)的探索與實(shí)踐[J].高等理科教育,2014(5)
[3]牧振偉,崔龍,石鐵玉,曹偉,周峰. 水利工程專業(yè)“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃探討[J]. 中國電力教育,2014(2)
[4]河海大學(xué),武漢大學(xué),大連理工大學(xué),鄭州大學(xué).水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)[M]. 北京: 中國水利水電出版社,2009
[5]任宜春.“水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)方法探討[J].中國電力教育,2014(14)
[6]邢貞相,李晨洋. 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)教學(xué)方法探討[J].高等建筑教育, 2009(3)
【基金項(xiàng)目】2015年度廣西高等教育本科教學(xué)改革工程立項(xiàng)項(xiàng)目(2015JGZ107)
【作者簡介】藍(lán)文武(1966- ),男,廣西都安人,廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院副教授,碩士生導(dǎo)師,研究方向:混凝土結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)和工程抗震研究。
【關(guān)鍵詞】預(yù)浸水法;濕陷性黃土;處理;寧夏海原
Haiyuan County, in the floor of dam foundation Collapsible loess deal with Technical Analysis
Dai Hong-mei,Wang Ni-na,Li Shi-hu
(The Guyuan Water Survey and Design Institute Guyuan Ningxia 756000)
【Abstract】This paper describes the reservoir dam foundation in collapsible loess with pre-soaking method for processing to make it collapsible settlement to eliminate in advance to meet the design requirements. Collapsible loess is widely distributed in Ningxia, the use of this treatment of collapsible loess better to provide a reference for similar projects.
【Key words】Pre-immersion method;Collapsible loess;Processing;Haiyuan
1. 引言
我國濕陷性黃土的分布范圍很廣,寧夏主要分布在南部山區(qū)的固原市,濕陷性黃土地基的濕陷特性給水工構(gòu)筑物帶來不同程度的危害,如沉降、裂縫、傾斜,甚至影響其安全使用,因此對濕陷性黃土必須采取有效的處理措施。濕陷性黃土常用的方法有墊層法、強(qiáng)夯法、擠密法、預(yù)浸水法,這些方法在其它地區(qū)已普遍使用。預(yù)浸水法是濕陷性黃土壩基處理中的一種常用方法,宜用于處理濕陷性黃土層厚度大于10m、自重濕陷量zs大于500mm的Ⅳ級(很嚴(yán)重)濕陷性黃土基礎(chǔ)。2005年在寧夏海原縣中坪水庫工程建設(shè)中采用預(yù)浸水法對大壩左右壩肩Ⅳ級自重濕陷性黃土進(jìn)行處理,取得良好的效果。工程于2005年4月開工建設(shè),2011年10月通過寧夏自治區(qū)相關(guān)部門的竣工驗(yàn)收。
2. 工程概況
中坪水庫工程位于海原縣鄭旗鄉(xiāng)中坪村,屬清水河一級支流莧麻河流域,是黃河流域水土流失最嚴(yán)重的地區(qū)之一,也是該縣自然條件最差、經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢的貧困地區(qū)。該水庫工程為碾壓式黃土均質(zhì)壩,控制流域面積171Km2,最大壩高36.5 m,頂長490.0 m,上游坡坡比1:2.5、1:2.75、1:3.0,下游坡坡比1:2.25、1:2.5、1:2.75,頂寬6.0 m。設(shè)計(jì)總庫容1553.7萬m3,其中淤積庫容858萬m3,興利庫容89.6萬m3,調(diào)洪庫容695.7萬m3,屬中型水庫,工程樞紐主要由土壩、泄水建筑物及非常溢洪道組成。
地質(zhì)報(bào)告表明:壩址區(qū)屬黃土丘陵地貌單元,可見黃土喀斯特地貌發(fā)育,地形復(fù)雜,沖溝發(fā)育,臨水面多形成陡坎。第四系上更新統(tǒng)馬蘭組黃土,淺土黃色,堅(jiān)硬狀態(tài),垂直節(jié)理發(fā)育,可見大孔隙。主要分布在兩壩肩,厚度在勘探深度內(nèi)未揭穿,主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見下表1。
3. 壩基處理
3.1 浸水坑布置。
根據(jù)中坪水庫實(shí)測的1/500地形圖,左右岸及壩基覆蓋范圍的濕陷性黃土,總面積11900 m2,其中左岸4300 m2,右岸7600 m2,由于面積較大,共布設(shè)浸水坑13個(gè),浸水坑深0.8m,泡水預(yù)留層厚度取0.5m,以起到增加自重、加速濕陷的作用。13個(gè)浸水坑內(nèi)共布置滲水井1300個(gè),梅花狀布設(shè),深井與淺井相結(jié)合,深井底高程控制在1623.0m,最大井深24.0m左右,淺井高程控制在1649.0m,最小井深10.0m左右,平均井深17.0m,總進(jìn)尺21700m。滲水井直徑為0.15m,井距3.0m,滲水井成孔后,充填碎石,然后再注水浸泡,坑內(nèi)水深需保持在0.3~0.5m。
3.2 預(yù)浸水時(shí)間。
預(yù)浸水后的地基穩(wěn)定時(shí)間與濕陷土厚度、濕陷特性及浸水坑平面尺寸大小有關(guān),至今尚未有定量分析依據(jù)。據(jù)有關(guān)濕陷土預(yù)浸水試驗(yàn)資料,浸水時(shí)間達(dá)70~100天,考慮到該水庫壩址濕陷土厚度較大,設(shè)計(jì)預(yù)浸水時(shí)間為100天。
3.3 預(yù)浸水水源。
工程所在位置處無其它水源,考慮到預(yù)浸水浸泡周期長,用水量較大的特點(diǎn),工程建設(shè)中必須采取攔蓄溝道洪水或溝道長流水來解決用水水源,這樣既方便工程建設(shè),同時(shí)也可降低用水成本。
3.4 預(yù)浸水耗水量。
3.5 濕陷觀測。
濕陷觀測包括地層濕陷觀測,地表變形觀測及耗水量變化觀測等。首先在預(yù)浸水前,距離浸水坑50m以外的位置埋置永久性水準(zhǔn)點(diǎn),先觀測后注水,浸水初期,每日定時(shí)觀測一次,做好記錄,后期如濕陷量變小,可改為3天觀測一次,同時(shí)準(zhǔn)確記錄注水時(shí)間和水量,觀測表層產(chǎn)生裂縫的范圍、形狀、數(shù)量及時(shí)間等,以便分析確定濕陷影響的范圍。
判斷濕陷變形穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》(GBJ25-90)規(guī)定,即最后5天的平均濕陷量小于5mm,認(rèn)為濕陷變形完成。壩基浸水結(jié)束50天后,海原縣水務(wù)局委托地質(zhì)部門進(jìn)行地質(zhì)補(bǔ)充勘查工作,浸水前后物理力學(xué)指標(biāo)對照見表2。由表得知,浸水處理后原Ⅳ級自重濕陷性場地變?yōu)棰窦壏亲灾貪裣菪詧龅兀_(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。
3.6 注意事項(xiàng)。
浸水坑開挖嚴(yán)格按設(shè)計(jì)尺寸與高程進(jìn)行施工,要求坑底平整,再用鉆機(jī)成孔,孔徑和深度不得小于設(shè)計(jì)要求,滲水井填充碎石時(shí)應(yīng)注意防止塌孔,以免影響滲水效果,碎石粒徑控制在20~30mm,河卵石和人工粉碎石均可。
4. 結(jié)束語
海原縣中坪水庫兩壩肩均屬Ⅳ級自重濕陷性黃土場地,處理面積較大,厚度較深,采用預(yù)浸水法消除自重濕陷滿足大壩壩基要求,該方法處理濕陷性黃土壩基具有施工簡單、投資低、效果好的優(yōu)點(diǎn),但施工工期長,耗水量大,一般需水量在10~15t/ m2。該工程的建成運(yùn)行,為其它類似工程提供了詳實(shí)可供參考的資料,具有一定的指導(dǎo)作用和推廣價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
[1] 顧淦臣、陳明致等,《土壩設(shè)計(jì)》,水利電力出版社,1978年.
[2] 姜峰,王立久等,《水利水電工程專業(yè)基礎(chǔ)知識》,黃河水利出版社.2007年版.
[3] 朱建業(yè)、邵維中等,《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》,中國計(jì)劃出版社,1999年.