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關鍵詞：土木工程材料；改革；畢業設計

“土木工程材料”n程是土木工程等專業必修的技術基礎課，同時，也是為混凝土結構、鋼結構、材料力學等專業課的學習打下良好的堅實基礎。土木工程材料課程的學習內容是介紹土木工程材料的基本性質、應用范圍、檢測方法，了解材料的性質、結構以及改善的途徑，使學生在以后的學習工作中合理選擇并且使用土木工程材料，并為學生今后從事土木工程專業技術工作提供基礎理論和技能訓練。隨著建筑行業專業經營模式的變化，社會對創新型、綜合型人才的需求量日益增大，土木工程材料課在工程建設中的重要性就體現出來。為適應大土木培養的要求，傳統的以驗證性實驗為主的教學模式已經不能滿足人才培養的需要，我們需要對土木工程材料課進行改革和創新，并且及時調整教學內容。

一、土木工程材料教學現狀

土木工程材料課程的涉及內容種類繁多，材料之間的邏輯性不強，而學時相對偏少，記憶內容偏多，導致學生對材料課程理解不深。考試結束，學生就會忘得一干二凈，最終使得學生在材料的選擇使用方面知識欠缺，給以后工作帶來困難。

隨著當今世界科學技術的飛快發展，新材料、新工藝層出不窮。隨著社會分工的細化，建筑行業的分工也在細化，國內專門從事新材料開發與提供施工服務的企業已參與到設計與施工中。但是，水泥和混凝土依舊是當今社會中經常使用的材料，并且在將來的相當長的一段時間里占據著重要的地位。所以土木工程材料實驗教學結構相對穩定，對理論課程的依賴性比較強，致使實驗課程和時代脫節，降低了學生的求知欲。

傳統的實驗教學模式就是先由實驗教師講解實驗任務和實驗過程，然后學生按教師的要求分組進行驗證性實驗。實踐證明，這種“驗證式”的實驗教學模式難以激發學生自主學習的興趣，已經不適應當前以素質教育為核心，以培養學生創新能力為重點的高等教育體制。

現如今，隨著土木工程類高等院校課程的調整，材料實驗課程的課時相對較少，學生很難去做一些有意義、具有綜合性和設計性的創新型實驗，不但減少了學生的試驗次數，也很難激發起學生做實驗的興趣。

二、實踐教學改革措施

1.優化實踐教學大綱

實踐教學是實驗課中最為重要的環節，學生通過做實驗來驗證書本中的理論。為了增強學生的動手能力，并培養學生養成嚴謹的科學態度，鍛煉學生進行科研的能力。我們積極進行實驗教學的改革和實踐，及時調整更新實驗課程內容。針對上述現狀，我們進行了如下改革，并且取得了良好的效果。

將教學內容提前發放給學生自習，在實驗課時教師做重點以及難點的講解，通過預習和講解，減少贅述時間，從而使學生擁有更多的時間去做實驗。實驗前不再重復講述課程內容，節省了時間，更多的是提高學生們的動手實踐能力。

增加實驗內容。由于實驗課大幅減少了實驗內容的講授環節，實驗時間大為增加。在原來實驗內容的基礎上，增加鋼材實驗多方案設計、水泥性質多方案實驗、混凝土性質多方案設計等實驗，使實驗內容能夠覆蓋大多數的材料。

增加了設計性實驗。改變之前的驗證模式，將水泥、砂、石、混凝土和砂漿實驗合并起來，作為2個設計性實驗。通過設定混凝土和水泥砂漿的各類指標，讓學生對原材料進行性能檢驗、配合比設計等任務，并根據實驗的結果進行經驗總結。

為進一步提高學生的動手時間能力，根據我校提出的實驗課程要具有“演示性”“驗證性”“設計性”和“綜合性”的要求，提出了開放土木工程材料實驗室，設立綜合性實驗課程。初步設想開設綜合性實驗課程，配合各類專業課進行綜合性實驗。

隨著科技生產力的提高，各種新型材料也在不斷應用于工程實際當中。所以，在之前實驗的基礎上，可以增加一些有意義的實驗內容，提高學生們的興趣。可以組織一些實驗設計大賽，鼓勵學生們積極參加，內容形式不限，發揮學生的自主性和積極性。按照要求完成實驗比賽內容，并寫出實驗報告或論文的，可以得到課外活動學分1～3分。這樣，不但激發了學生學習的積極性，鍛煉了學生發現問題解決問題的能力，而且并且培養了學生的科學精神和創業精神，也促進了老師與學生的相互提高。

2.開設研究型畢業論文設計選題

學生參加研究型項目需要和學生自身的能力一致，所布置的任務或者實驗不要超出學生的能力范圍，找不到切入點，這樣也不能達到預期的目的。將橫向課題或者縱向課題加入到土木工程材料實驗課中去，授課老師在課外花更多時間和精力去指導學生們進行科研項目，并給學生提供實驗所需的材料及其設備，使學生能夠從中得到能力的鍛煉和提升。根據其縱向或橫向課題確定畢業論文選題。通過參與科研項目的研究，學生可以協助老師解決與科研項目相關的科學難點，并且為自己以后的畢業設計選題確立方向，為以后的畢業設計做良好的鋪墊。

三、結語

通過對土木工程材料實踐教學進行改革，優化實踐教學大綱，學生課前自主預習，減少贅述時間，增加做實驗時間和實驗內容，增加設計性實驗，鼓勵學生參加，并給出相應的獎勵。在土木工程材料教學實踐過程中，將科研項目和實驗教學有機結合，指導學生參與授課老師的科研項目活動，讓學生不但能夠很快的理解并吸收知識，而且鍛煉了學生們的動手能力，使學生們真正學到相關的專業知識，從而圓滿完成教學任務。

參考文獻：

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關鍵詞：土木工程；建設管理；發展方向

土木工程施工項目建設管理主要是施工企業對所實施的工程項目進行全過程、全方位的規劃、組織、控制、協調。在社會經濟的日益發展下，土木工程施工管理標準對施工企業提出了更加嚴格地要求，強化施工項目的管理，改變以往在施工項目管理方面的陳舊管理思想、方式、方法，文章主要分析了土木工程建設管理的特點以及未來的發展方向。

1現代土木工程的特點

為了在一定程度上符合當今社會經濟高速發展的需求，我們需要建造出大規模、大跨度、大型、高聳、輕型等建筑物，不僅能夠滿足高質量的要求，還實現了經濟效益高。使得現代土木工程出現新的特點，其特點主要如下。

1.1工程規劃方面

結合以前工程項目的施工經驗，提出諸多施工方案，并且就其中進行擇優選擇。因為土木工程施工規模的日益擴大下，應該不斷的提高其建設規劃的水平，實現工程項目不斷發展。在特大土木工程施工過程中，比如水壩建設將在一定程度上造成自然環境變化，影響生態平衡與農業的發展，與社會效益之間存在著利弊關系。在實際規劃的時候，我們需要全面的分析利害關系，趨利避害，促使土木工程項目順利進行。

1.2工程施工地質與地基

土木工程施工區域的地質、地基構造將在自然狀態下應力情況與理性性能是復雜多樣的，不僅決定基礎設計與施工，還影響到工程選址、結構構造、材料選擇，對地下工程的影響則是更大。工程項目地址與地基的勘察技術，在現階段通常都是采用現場鉆探取樣，為了滿足建筑工程需求，應對其勘察方法進行不斷的創新，利用現代化科學技術，使得土木工程行業不斷發展。

1.3建筑材料

隨著科學技術不斷的發展，建筑工程施工原材料也呈現出多樣化的發展趨勢，一些高強度、輕質的新材料得以出現。比如，鋁合金、鎂合金、玻璃鋼等都得到了廣泛的應用。但是這些材料具有彈性模量較低、價格高的特點，促使其應用范圍受到一定局限。所以，我們應該不斷提升鋼材、混凝土強度和耐久性，進行新材料研發，實現社會發展需求。

1.4工程設計方面

我們需要對其施工設計進行優化，以滿足工程建設項目實際情況，達到經濟、美觀、安全和適用的目的。基于此，現在已經采用概率統計的方式，實現對荷載值、材料強度值的確定，研究自然界風力、地震波與海浪等的時間、空間分布，積極的發展反映出材料的非彈性、結構大變形、結構動態以及巖同作用的分析，進一步研究結構可靠度的極限狀態設計法與結構優化設計的理論，應用計算機技術進行設計。

1.5項目施工方面

在進行土木工程施工建設階段，土木工程隨著建設規模不斷擴大，因此，相應的施工設備及施工隊伍也越來越多，讓建設工程逐漸實現現代化和機械化。而且讓施工單位管理更加科學合理，促進了建筑建設的進一步發展。因此，我們要加強對建筑建設的結構和體系全面的完善，實現標準化、科學化的建設，有利于降低建設成本，另外，還在一定程度上提高了勞動效率及縮短施工周期，針對性的解決了建設施工中所產生的問題。

2現代土木工程管理的要點分析

2.1施工企業的監管制度

建筑施工的系統十分復雜和龐大，其中不但會消耗大量的人力、物力，甚至嚴重的情況下回造成安全事故的發生。為了能夠確保施工的質量，就需要規范施工企業的管理制度。只有不斷的對施工企業的監管制度進行規范，才能夠將管理與監督進行有效的結合，使得施工管理更加的嚴謹

2.2施工現場的管理

管理人員在施工過程中起到重要的監督作用，并成立相應的安全監管小組，要及時的調整和解決檢查出來的安全問題以及質量問題。在每次檢查之后，要進行相應的記錄和匯報，以便給施工人員進行是供參考。

2.3對土木工程施工安全理論的深入

在土木工程的施工階段，施工及其管理人員的安全管理理念屬于企業開展安全生產管理的基本指導思想，加強對施工人員的安全教育、技術教育，以確保在實際施工階段，施工人員技術能力可以確保工程質量和自身安全。合理確定每天休息的時間，以避免因為工作人員疲勞操作等所出現的安全事故，可以按照實際情況，合理安排其工程施工作業，以起到有效預防安全事故的發生。

2.4監督水平

土木工程的施工監督人員應該知法懂法，加深相關法律掌握的程度，就法律角度，明確出工程項目建設監理部門以及人員在建設工作中的法律賦予監督的規范。不斷的完善自身法制觀念、法律意識，提升自身業務水平，使得工程項目的監督工作能夠更加的規范化、標準化。

2.5加強施工質量的管理

企業若想獲取市場核心競爭力，則需要把土建工程施工質量放在第一位，進而對企業未來的發展方向才能產生深遠的影響。因此，加強質量管理工作是企業發展的重中之重。在施工的過程當中，首先就需要針對工程建設當中存在的難度較高的問題，詳細的對方案進行研究和分析，要對質量問題進行嚴格的把關；其次，對于施工中出現的材料問題和施工工序問題進行強化，防止出現偷工減料的行為，按照相關的標準完成所有的工序。

3土木工程建設項目未來的發展方向

3.1指導理論繼續的發展

就可以預見未工程來的分析，土木工程施工技術理論核心主要是力學，新分析方法和數值處理方法，使得土木力學研究能夠突破方向。經過對其復雜結構、流體介質受力情況分析，發現了其方法還受到了限制，更加專業化地數學將在日后有著更大的發展空間，加強對土木工程施工技術復雜數值問題的處理，積極的引進了一些先進電子計算機，使得復雜的情況模擬，變得更加有把握。

3.2工程全過程信息化

隨著科學技術不斷的發展，土木工程行業也得到了不斷發展，而土木工程信息技術的應用重點在于就工程施工設計至竣工階段進行有效的控制，對建筑結構的強度、可靠性的分析，制定出相關應對的措施。

3.3主動控制技術

迄今為止，絕大多數的土木工程都是一項靜態或是動態化的物體，對周圍環境的影響主要依靠了自身的結構進行被動抵御，在日后土木工程的施工階段，其發展方向就是應用主動控制技術在建筑施工階段，采取計算機技術、模糊控制技術、預設控制結構使得建筑物能夠對各種環境變化進行反應。

4結束語

總而言之，土木工程建設管理工作需要與時俱進，文章主要通過對工程項目進行全過程、全方位的規劃，使工程項目管理工作不斷優化。在社會經濟的日益發展下，要不斷嚴格要求、強化標準，加強施工項目的管理，改變以往在施工項目管理方面的陳舊的思想、方式和方法。

參考文獻：

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關鍵詞 土木工程概論 課程特點 教學探討

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2015.12.055

Characteristics and Teaching Features the Course of

"Introduction to Civil Engineering"

ZHANG Qinling， YANG Liu

（College of Water Resources and Architectural Engineering， Tarim University， Alar， Xinjiang 843300）

Abstract In order to promote the teaching reform and construction of civil engineering course of Civil Engineering Specialty in Tarim University， according to the characteristics of the course， in terms of teaching materials， teaching methods， teaching content， practice teaching curriculum assessment methods were discussed teaching， and propose appropriate measures some suggestions for colleagues reference.

Key words introduction to civil engineering； course characteristics； teaching discussion

0 前言

1988年教育部頒布了最新本科專業目錄，從此以后我國的土木工程專業正式隸屬于“大土木”的框架。從大土木的意義上講，“土木工程概論” 是土木工程專業的所有課程中相對較新的一門課程。

塔里木大學（以下簡稱“我校”）的土木工程專業于2003年開始招生，其下開設有建筑工程、道路與橋梁工程兩個方向。經過多年的教學改革與實踐，在建筑工程和道路與橋梁工程的設計、施工、研究等等方面都本著“立足南疆、面向兵團、服務新疆”的宗旨，培養了大批“品德優良、基礎厚實、知識廣博、專業精深”的高素質人才，尤其為南疆土木工程事業的發展起著重大推進作用。

自我校土木工程專業成立之始，就開設了“土木工程概論”課程，至今已有10多個年頭。近年來，作者一直從事本課程的教學工作，本文結合本校的實際情況，對其課程特點及教學進行幾點探討。

1 課程特點

教學的對象是大一新生。本課程設在大一第二學期，是學生進入大學后的第一門專業基礎課，在整個專業課程體系中起著重要的先導作用。

教學內容多，教材更新慢。本課程涉及內容涵蓋土木工程專業全貌，既有本專業的許多相關課程內容，如土木工程材料、基礎工程，又有各種工程結構的勘察、設計、施工、項目管理以及計算機等多方面知識，因此教學具有一定難度。再者，現代的土木工程發展較快，新知識、新技術及新材料等日新月異，而我們所使用的教材更新較慢。所以，為了充分發揮本科的先導作用，需將土木工程最新信息及時介紹給學生，激發學生學習本專業課程的積極性。

學時少。教材在編著時因考慮到概論類課程的學時較少的情況， 在內容上范圍較廣在深度上較淺，基本都是點到為止。我校本課程的授課學時數為24學時，如何在有限的時間里，把較多的教學知識點和本課程的前沿動態生動有趣地傳授給學生，不僅需要對教學內容熟練掌握，也需要對教授的內容進行一定的取舍與補充，是這門課程所直接面臨的難題。

2 教學探討

豐富教學方法，選擇合適的教材。對于任課教師而言，要不斷提高自身的學術知識素質，也要不斷探索和創新科學的教學方法，豐富自己的教學方法。如在教學中，多利用多媒體的教學手段，提高自己的PPT制作技巧，所利用豐富的網絡資源，來提高本課程的課堂教學效果。總之，從事“土木工程概論”課程教學的教師，不僅要不斷學習專業知識及其學科前沿的新工藝、新材料及新技術等最新知識，還要不斷探索和豐富完善教學方式方法，并定期參加工程實踐培訓與學習鍛煉提高，以豐富實踐經驗，只有這樣，才能在“土木工程概論”課程的教學中取得令人滿意的效果。教材對于任何課程而言都是極其重要的，目前，我校本課程選用的教材是由葉志明主編，高等教育出版社第三版的“土木工程概論”。選擇本教材的原因有三：一是本教材采用四色印刷，重點反映土木工程發展的最新研究成果，注重將歷史人文內容、哲理貫穿于教材中。二是本教材結合網絡資源，利于教師將文字教材和網絡資源結合起來展開教學；三是本教材按20～30學時的教學計劃編寫，與本校本課程的24學時較為接近。

針對學生不同的專業方向，授課內容詳略得當。當前各高校的土木工程專業普遍采用分流模式。例如我校土木工程專業下開設建筑工程、道路與橋梁工程兩個專業方向。在學生選擇專業方向時，希望他們對這兩個方向將要學習的內容、課程和特點都已有較為全面的了解，能夠選擇自己喜歡的專業方向。因此，在有限課時情況下，兼顧“大土木”原則，任課教師可根據專業區別盡可能詳細地反映課程總體內容，突出相應重點。在實際的教學當中，建筑工程方向可以簡單介紹建筑按用途分類和按主體結構所用材料分類兩種分類體系，重點放在多層、高層與超高層建筑體系上；而道路工程方向可以重點介紹交通土建工程和橋梁工程；對該課程的教學可根據不同專業模塊方向進行有側重點的講解。

采用啟發、互動式教學激發學生學習熱情。啟發式教學是通過各種啟發誘導來挖掘學生的潛能。而互動式教學模式就是以“學生為主體，教師為主導”為教學原則。

從我校土木工程專業一年級學生的生源及高考錄取成績情況來看，具有以下特點：學生的基礎普遍較好，學習積極性普遍很高，對學習充滿了渴望和濃厚的興趣；同時，對土木工程專業不是很了解，尚缺少相關的專業知識。因此為激發學生的學習熱情，可采用啟發、互動式教學方法。比如授課老師在講解道路的線形組合時，可先讓學生思考一下道路的線形形式，在提出“連接兩個城市的道路的線形為何不全部采用直線，兩點間不是直線最短嗎？那樣既可降低工程造價也可使車速開得更快嗎？”等問題讓學生去思考、討論，然后就可引出道路線形組成及結構組成等知識點。當然，任課教師可根據授課內容，把身邊熟悉的建筑材料、建筑物等引入課堂，以課堂提問的互動方式穿插于課堂教學中；或在適當時候提出問題讓學生思考、分組討論，課后布置一些思考問題，讓學生課去圖書館或網上去收集、查閱資料，或到實地進行考察等，以小論文的形式遞交，其成績可計算在本課程的結業考試中。

加強本課程的實踐教學。目前我校開設的與“土木工程概論”課程聯系最為緊密的實踐性教學就是開設在大學二年級第一學期的專業認識實習，所以實踐性教學和課堂教學之間存在著一定的脫節問題。而在教師教學過程中，課堂內容的教學與課程的實踐性教學又是密不可分、相輔相成的。為了解決兩者的脫節問題，在授課時，可根據教學內容，可采用靈活的課堂教學方式。例如：在講到公路和城市道路的分類、組成、作用等知識點時，可鼓勵學生業余時間去實地考察校園內各條道路及本市主要城市道路的基本情況，這樣能讓學生在接觸專業知識的同時更好地從感官進行認識，學會將理論與實踐良好融合，加深學生的理解，增強記憶。另外，為增強本課程的實踐教學環節，建議把土木工程專業認識實習提前到本課程的理論教學完成后。通過帶領學生親身實地參觀觀察本市及阿克蘇地區的具有特點的高層和超高層建筑、特種結構、各類橋梁、城市道路及沙漠公路等實體建筑，以充分調動學生的學習積極性，激發學生對本專業的學習熱情。

考試方式多樣化。高校素質教育的核心問題是對學生的綜合素質和能力的培養。互動法教學的目的是否達到，既能考查學生對理論知識的掌握程度，又能反映學生進行工程實踐的能力。開卷和閉卷是傳統教育下的考核方式，一定程度上限制了學生的思維空間，不利于對學生創新能力的培養。

關于考核問題，我校分為兩部分，第一部分是平時成績，第二部分為期末試卷的考試成績，平時成績一般占總成績的40%，期末綜合考試成績占總成績的60%。總之，要有效體現學生的學習過程，準確全面地反映學生的學習情況。

3 結語

本課程所包括的內容較多，涉及的知識面較廣，為有效地發揮本門先導課的作用，本文結合自身教學實踐，對本課程的教學過程進行了初步探討，以期能夠提高學生的學習興趣，激發學生的學習潛能，能夠為新生入學接觸到的第一門專業課程開個好頭，充分發揮“土木工程概論”課程在專業教學當中的先導作用。

參考文獻

[1] 葉志明.土木工程概論（第3版）[M].北京：高等教育出版社，2009.1.

[2] 何忠明，胡慶國.高校“土木工程概論”課程教學改革初探[J].中國電力教育，2010（16）：100-101.

[3] 楊柯.“土木工程概論”課程教學的幾點思考與探索[J].西南交通大學學報（社會科學版），2007.8（1）.

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關鍵詞：工法；編寫；要點

中圖分類號：S969文獻標識碼： A

1、前言

我國自1984年引入工法管理制度以來，先后經歷了學習宣傳階段、工法試行階段和迅速發展階段[1]。施工一線人員流動性大，初次參與工法編寫的人員常常不得要領，如何快速掌握工法編制要點，編寫出高質量的工法，展示企業施工水平和施工能力，成為土木工程技術人員成長的一個臺階。

2、工法的定義和特點

所謂工法，是以工程為對象，工藝為核心，運用系統工程原理，把先進技術和科學管理結合起來，經過工程實踐形成的綜合配套的技術應用方法[2]。

工法的主要服務對象是施工；工法不是單純的施工單項技術，而是技術與管理的有機結合、綜合配套的施工技術；工法是運用系統工程原理和方法總結出來的成功經驗，具有較強的系統性、科學性、和可推廣性；工法的核心是施工工藝，其中的材料、設備、勞動力、質量安全及治療控制標準都是為工藝服務的；工法是施工企業標準的重要組成部分，是施工經驗的總結與提煉；工法不等同于技術總結和論文，而是成功經驗關鍵技術研究的提煉和精華，它必須嚴格按照國家有關要求的格式編寫。

3、工法選題

3.1選題原則

課題是工程技術創新系統的核心，工法是工程技術創新系統的樞扭，關鍵工法的選題應滿足以下原則：①總結工程中有實用價值、有規律性的工藝技術；②在原有的工法發展起來的新技術；③四新技術形成的工藝方法；④經施工檢驗的專利及發明的成果提升。

3.2選題范圍

工法的選題范圍非常廣泛，土木工程相關大致分為以下四類：①大型重工業工程項目，如石化、冶煉、電力等；②大型土木工程項目，如水利水電、路橋、港口、污水處理等；③大型公共建筑工程項目，如文化體育、商業、會展中心、航站樓等；④住宅工程中采用新材料或容易產生質量隱患的關鍵技術項目。

3.3選題步驟

每項工法都是一個系統，系統有大有小，針對單位工程的是大系統，針對分部、分項工程編寫的是子系統，工法選題一般來說經歷三個步驟[1]。① 梳理工程建設中的重點與難點，針對性要強，可是單位工程、分部工程，也可是某個分部工程中的分項工程；② 網絡排查類似工法，專業網站或政府機關公布的已通過評審的各級工法名單；③ 對關鍵技術進行主題研究，參照科技成果的立項、鑒定評估、報獎等流程。

4、工法編寫常見誤區

常見工法編制存在以下誤區：①前言冗長；②特點模糊；③范圍不清；④原理不明；⑤操作要點不對應；⑥材料設備繁雜；⑦質量控制泛泛；⑧安全措施不周全；⑨環保措施不全面；⑩效益分析太片面；⑪應用實例針對性差；⑫工法與方案、總結或論文混淆；⑬文本不規范[3-5]。

5、土木工程工法編寫要點

國家級工法的編寫內容，分為前言、工法特點、適用范圍、工藝原理、施工工藝流程及操作要點、材料與設備、質量控制、安全措施、環保措施、效益分析和應用實例等11項[6]。

（1）前言：概括工法的形成原因和形成過程。其形成過程要求說明科研立項情況、研究開發單位、關鍵技術審定結果、專利發明、工法應用及有關獲獎情況。

（2）工法特點：說明工法在使用功能或施工方法上的特點，與傳統的施工方法比較，在工期、質量、安全、造價等技術經濟效能等方面的先進性和新穎性。工法的特點是指使用功能或施工方法的特點，不是產品性能說明書，也不是單純的技術特點，更不是機械設備或裝置的特點。

（3）適用范圍：適宜采用該工法的工程對象或工程部位，某些工法還應規定最佳的技術經濟條件。著重說明工程性質，如公路、鐵路、廠房等；針對設計要求的工程性能和特點及施工中的特點；周邊環境條件和節能環保等要求方面。適用范圍應實事求是，不擴大范圍增加誤導讀者；不限定過狹窄影響推廣價值。

（4）工藝原理：闡述工法關鍵技術應用的基本原理，著重說明關鍵技術應用的理論基礎，以及關鍵技術的施工主要過程的闡述。表達應科學有序、準確嚴謹、通俗易懂。

（5）施工工藝流程及操作要點：

工藝流程和操作要點是工法的重要內容。應該按照工藝發生的順序或者事物發展的客觀規律來編制工藝流程，并在操作要點中分別加以描述。對于使用文字不容易表達清楚的內容，要附以必要的圖表。

工藝流程要重點講清基本工藝過程，并講清工序間的銜接和相互之間的關系以及關鍵所在。工藝流程最好采用流程圖來描述。

操作要點必須是工藝流程的關鍵點，操作要點應與工藝流程的程序基本對應，工藝技術的關鍵工序應列為工法操作要點，各操作要點作詳細介紹。必要時對施工組織和管理要求作翔實的說明。

（6）材料與設備：說明工法所使用的主要材料名稱、規格、主要技術指標；以及主要施工機具、儀器、儀表等的名稱、型號、性能、能耗及數量。對新型材料還應提供相應的檢驗檢測方法。此外還應強調該材料在操作要點中起到的作用，以證明該材料在工法技術實現中是必不可少的。

（7）質量控制：說明工法必須遵照執行的國家、地方（行業）標準、規范名稱和檢驗方法，并指出工法在現行標準、規范中未規定的質量要求，并要列出關鍵部位、關鍵工序的質量要求，以及達到工程質量目標所采取的技術措施和管理方法。

有些工法由于采用的是新技術、新材料、新工藝，在國家現行的標準、規范中末規定質量要求，在這類工法中質量要求應注明依據的是國際通用標準，國外標準，還是某科研機構、某生產廠家的試行標準，使工法應用單位明確本工法的質量要求，使質量控制有參照依據。

（8）安全措施：說明工法實施過程中，根據國家、地方（行業）有關安全的法規，所采取的安全措施和安全注意事項。

（9）環保措施：指出工法實施過程中，遵照執行的國家和地方（行業）有關環境保護法規中所要求的環保指標，以及必要的環保監測、環保措施和在文明施工中應注意的事項，如水土保持、大氣或噪聲污染、人員職業健康等。

（10）效益分析：從工程實際效果以及文明施工中，綜合分析應用本工法所產生的經濟、社會、技術、環保和節能效益。

①經濟效益分為直接經濟效益和間接經濟效益。直接效益是指物料消耗、機械購置或租賃、人工減少、造價降低。間接效益是指與其它方案相比投入減少，安全風險降低等。

②社會效益是指工期縮短對社會的影響降低，提前竣工對社會的貢獻，

③技術效益是指對推進科技進步的作用，開辟了困難條件下某種技術的應用范圍。

④環保和節能效益是指滿足現行環保節能相關要求，節約水、電、煤、油等能源或推進可再生資源利用，對降低廢氣、噪聲、固體廢棄物等污染的貢獻。

另外，對工法內容是否符合滿足國家關于建筑節能工程的有關要求，是否有利于推進（可再生）能源與建筑結合配套技術研發、集成和規模化應用方面也應有所交代。

（11）應用實例：工法已經過2項及以上工程實踐應用，安全可靠，具有較高推廣應用價值，經濟效益和社會效益顯著。說明應用工法的工程項目名稱、地點、結構形式、開竣工日期、實物工作量、應用效果及存在的問題等，并能證明該工法的先進性和實用性。

（12）論文與總結、方案、論文的比較：

工法與施工技術總結、技術論文、施工方案格式和內容不同。

施工技術總結是施工單位結合某工程項目施工情況和關鍵技術進行的總結，寫法是先介紹工程概況，后敘述施工方法，最后總結經驗和體會。工法強調的是工藝原理和操作方法，具有較強的普適性和可推廣性。

技術論文是作者論述科技領域中具有創新意義的理論性、實驗性、觀測性的新成果、新見解和新知識, 或者是總結某種已知原理應用于實踐所取得的新方法、新技術和新產品的科技文獻。技術論文可以是施工前、施工中或施工后的技術總結，數據可以是計算分析或者是估算，并不一定要有操作性。工法是經過工程實踐形成的綜合配套技術的應用方法, 具有推廣應用的作用。

施工方案是針對特定工程施工過程中的技術難點，提出合理的、具體的解決方法，體現出材料的規格型號、機械設備的參數標準，緊緊圍繞特定項目展開，具有較強的針對性。工法是針對經過成功實施的方案關鍵技術部分的提煉與升華，具有較強的可復制性和特定適用范圍的推廣價值。

（13）行文規范：

工法內容要完整，工法名稱應當與內容貼切，直觀反映出工法特色，必要時冠以限制詞。工法文本格式采用國家工程建設標準的格式進行編排。

①工法的敘述層次按照章、節、條、款、項五個層次依次排列。

②工法中的表格、插圖應有名稱，圖、表的使用要與文字描述相互呼應，圖、表的編號以條文的編號為基礎。插圖要符合制圖標準，工藝原理與示意圖宜采用三維線框圖繪制，除應用實例外不應過多采用施工照片。

③工法中的公式編號與圖、表的編號方法一致，以條為基礎，公式要居中。

④工法文稿中的單位要采用法定計量單位，專業術語要采用行業通用術語，如使用專用術語應加注解[6]。

⑤文稿統一使用A4紙排版，頁面整潔、無錯字、漏字。流程圖及示意圖清晰美觀，建議采用與OFFICE兼容性好的VISIO軟件繪制。

6、結語

在工法的編寫前注重對相關資料的收集，編寫過程中對資料要認真研究分析，對關鍵技術總結、提煉、升華，成文后的工法要反復研讀、修改、提高。國家級工法均經歷了企業評審、修改提升，省部級評審、提檔升級，土木工程工法的編寫人員應仔細琢磨專家評審意見，博采眾長，善于總結，逐步提高。

參考文獻：

[1] 張希順.《建筑工程施工工法編寫指導》.中國建筑工業出版社.2010年5月第一版

[2] 裴勇軍，張志強.施工工法編寫要點 [J]. 《山西建筑》2007.02

[3]秋楓.淺析工法編制的十大誤區[J].《建筑》2009年第14期

[4]徐浩，施工工法編寫技術 [J].《施工技術》1997.11

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關鍵詞 房屋建筑學 建筑節能 創新 教學改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/ki.kjdkz.2017.01.068

Study on the Reform of Teaching System of Building

Architecture Based on Energy Saving

――Based on the cultivation of innovative talents of University Students

AN Qiaoxia， HAN Yue

（College of Water Resources and Architectural Engineering， Alar， Xinjiang 843300）

Abstract On the problem of civil engineering focus of building energy saving， while cultivating students innovative talents based on the thesis teaching of building architecture course is the core of teaching from the curriculum theory， practice teaching system construction method to explore innovative talents in building energy conservation oriented culture. Eventually forming a distinctive feature of "building architecture" course teaching mode.

Keywords building architecture； building energy conservation； innovation； teaching reform

1 改革的目的及際意義

建筑業作為我國國民經濟的支柱產業之一，其從業人員人數已為各行業之首。然而其專業技術人員和管理員所占比例較低，同時具有高等文化教育程度的人員比例也較低，如專業技術人員僅占建筑業從業人員總數的4.1%。在這些專業技術和管理人員中，中專以上學歷者占58%，本科以上學歷僅占11%。隨著我國建設事業大規模的發展及建筑技術的發展，急需與之相應的大量的土木工程專業技術人才。

能源作為經濟發展的命脈，能源問題是已成為世界各國普遍關注的問題。在社會能耗的三大能耗中，不管是發達國家，還是發展中國家，建筑能耗已占社會總能耗的相當一部分（約占30%～40%）。因此，為實現我國可持續發展的戰略，建筑節能已成為我國一項基本國策。基于此，我國相應的制定了一些建筑節能規范，如《民用建筑節能設計標準（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）、《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》（JGJ75-2003）、《公共建筑節能設計標準》（GB50189-2005）、《建筑節能工程施工質量驗收規范》（GB50411-2007）等建筑節能規范，然而，我國的建筑節能相對還是比較滯后，節能技術及建筑節能效果等與發達國家還存在一定的差距，如單位建筑面積能耗較高，能源利用率相對較低，建筑護能耗是同等氣候的發達國家的2～3倍。另一方面，墻體改革步伐較慢，雖然墻體改革以提出有10余年，新型墻材的產量的比例有一定提高，如從不足5%提高到22%，粘土實心磚還在生產使用。為了促進建筑節能工作的順利開展，除了立法、技術、管理等措施外，應加強從業人員建筑節能發面的教育。

高校土木工程專業作為培養未來建筑師與工程師的搖籃，在教學培養方案中應加強未來建筑科學技術人員的建筑節能意識潛能和技能培養。然而目前土木工程專業課程設置及課程教學中，與建筑節能設計，施工，節能有關的知識或技能訓練相對較少。例如：在材料力學性能實驗中，沒有對有關建筑節能材料力學性能進行實驗；在建筑材料課程中，有關節能材料及新型墻體材料的知識相對較少；在建筑材料實驗安排中，保溫材料保溫性能實驗；建筑設備中缺乏對有關對雨水的收集及利用等水資源循環利用的知識；在建筑施工中，未對建筑節能施工、質量控制和驗收等方面的知識進行系統的介紹；在房屋建筑學中，建筑的總體規劃設計、單體建筑的體型系數，朝向，等都影響著建筑節能，但在課程教學中很少涉及。因此，為了提高學生的綜合素質及未來在建筑行業的競爭力，應加強建筑節能方面的知識及技能，將建筑節能知識有機的融合于各門專業課程中。

近年來，“參與科學研究”已成為我國研究型本科生人才培養改革的重要舉措，本科生科研已在更多高校普及，如2007年教育部出臺了 “大學生創新性實驗計劃”項目（以下簡稱 “大創”），被認為是培養大學生創新意識和能力的有效方法之一。①塔里木大學水利與建筑工程學院作為工科學院，學生在歷年的大創項目中有一定的優秀成果出現，但暴露出的問題是有很大一部學生雖有一些科學創新的積極性，但不知如何“下手”，如何促進學生創新素質發展成為我們應解決的問題。

圖1 建筑節能為導向的房屋建筑學教學改革模式

“房屋建筑學”是土木工程專業的一門非常重要的專業課，建筑節能知識與房屋建筑學教學息息相關。同時基于建筑行業發展趨勢，以及當今社會對建筑行業技術人員的素質要求，論文提出以房屋建筑學課程教學為核心，從課程理論教學、實踐教學等方面對以建筑節能為導向的創新型人才培養體系的構建方法進行研究。構建以建筑節能為導向的房屋建筑學教學體系（如圖1）。強調建筑節能導向作用，是為了抓住房屋建筑學教學中主要內容于熱點問題――建筑節能之間的關系，形成有特色的房屋建筑學教學模式。

2 目前國內房屋建筑學改革現狀

目前國內外學者以培養新型土木人才為目標，從房屋建筑學課程改革與建設的角度提出的改革有較多的研究，如王英姿等提出在“房屋建筑學”課程中創立了基于“能力―素質―知識”架構的課程大綱以及借助團隊協作項目設計等形式強化學生各項能力培養的教學模式。②張亮等以培養新型土木人才為目標，從房屋建筑學課程改革與建設的角度，探討房屋建筑學課程在更新教材內容、運用現代化教學手段、建立內容豐富的備課資料庫方面的教學改革。③此外，也同樣重視綜合能力和全面素質的考核方式、重視實踐教學環節以及轉換學習模式等方面，力求改善教學效果，提高教學質量。高巍等針對教育部提出的“卓越工程師教育培養計劃”， 結合自身已有的教學經驗，從教學內容、教學手段和實踐性教學活動等幾個方面提出了相應的改革措施。④齊岳等在在分析了目前房屋建筑學課程中存在的問題，將 BIM技術引入到房屋建筑學課程教學中，并提出了BIM技術在房屋建筑學課程教學中應用新模式。⑤黃海燕等為服務工程管理應用型人才的培養，加強學生實踐能力和創新意識的培養，就房屋建筑學課程的教材內容優化、教學方法多元化、教學手段立體化及教學實踐環節多層次化等內容進行了探討。⑥

國內學者對本科生創新能力培養模式進行一定的研究，郭卉等提出科研參與頻次和科研參與強度是大W生創新素質的重要影響因素；持續參與科研活動有助于提升大學生的創新素質，尤其是創造性人格的發展。⑦王鋒鋒等提出通過搭建校內創新創業研究平臺、建設師生創新創業科技團隊、完善創新創業制度來培養工科大學生的創新創業能力。⑧

綜上，國內外學者對以培養新型土木人才為目標，從房屋建筑學課程改革與建設的角度提出的改革有較多的研究，國內學者對本科生創新能力培養模式進行一定的研究，但將本科生創新能力培養切入到某一門課程的教學過程的較少，本研究提出以建筑業的熱點問題和前言領域――建筑節能為切入點，該論文將大學生創新意識和能力的培養融入到相關課程中，讓本科生的創新意識和能力的培養緊密和所學專業知識相結合，讓本科生的創新靈感來源有蹤可依。

3 改革的內容

（1）建筑節能為導向的房屋建筑學課程內容改革。項目以建筑節能為導向原則對房屋建筑學課程的課程體系進行優化，增加建筑節能的內容，使建筑節能與整個課程體系有機融合起來。在課程設計乃至畢業設計中增加建筑節能效果評價內容。

（2）以建筑節能為導向的房屋建筑學實踐教學改革。在房屋建筑學中有部分認知實習課，在其中增加建筑節能認知實習內容：包括規劃節能設計，單體建筑節能設計調查，保溫材料及節能施工技術認知，增加保溫材料抗滲試驗以及墻體熱傳導系數測定等試驗。

（3） 以建筑節能為導向，培養學生的自主創新能力。新材料及其施工方法的研究，新型組合結構的研究等，將會帶來土木工程應用技術發生更新更快的發展。新技術的不斷出現給應用型人才在市場經濟社會競爭中創造了良好的機遇。因此，在教學過程中，結合課堂教學內容以及當今科技熱點問題，并將其科研成果引入到學生學習成績考核體系中去。

4 實施辦法

（1）建筑節能為導向的房屋建筑學課程內容改革。增加建筑節能的內容，讓建筑節能與原有課程內容有機融合起來。例如：在建筑設計中增加規劃節能設計和單體建筑節能設計，在墻體及屋面構造設計中增加自保溫材料內容；在課程的最后增加建筑節能專題講座，引入被動式、主動式建筑節能、及綠色建筑等概念，以典型的案例講解綠色建筑的構造做法。在教學大綱及教案設計中增加建筑節能設計內容。

在課程設計乃至畢業設計中引導考慮節能設計，同時對自己所做設計進行建筑節能效果評價。編制建筑節能設計指導書。

（2）以建筑節能為導向的房屋建筑學實踐教學改革。在房屋建筑學中有部分認知實習課，在其中增加建筑節能認知實習內容：形成：保溫材料生產廠等單位認識節能材料到施工現場認知節能施工技術，在條件允許的情況下配合建筑材料課程的學習，增加保溫材料抗滲試驗以及墻體熱傳導系數測定等試驗。

對已有建筑設計的節能現狀進行調查，包括規劃節能設計，單體建筑節能設計及節能材料應用情況等，讓學生產生一定的感性認識。在上述調查的基礎上，完成以建筑節能為主的認知實習報告。

（3）以建筑節能為導向，培養學生的自主創新能力。建筑節能為現為建筑領域的前言課程，在課堂教學中，設及建筑節能的部分，引入一些建筑節能設計和構造設計的新理論新方法，啟發學生創新思維。

引導學生到當地調查傳統民居建筑，了解傳統民居建筑的節能設計及構造，引導學生將這些建筑節能設計及構造有效應用到現代建筑中；根據當地資源，啟發學生研制保溫建筑材料。

以專題討論的形式，學生分組討論對建筑節能、綠色建筑的認識，要求學生針對當地的氣候及資源特點，提出自己對建筑節能設計、構造及建筑節能材料研發的一些觀點。

鼓勵學生參與科研課題，以節能材料開發及節能構造設計為主，并培養學生開發和應用新材料的興趣。培養學生解決工程實際中難題的思維方式，鼓勵學生參加全國大學生節能減排大賽等競賽活動，全面激發學生的創新意識。

5 結論

“房屋建筑學”是土木工程專業的一門非常重要的專業課，建筑節能知識與房屋建筑學教學息息相關。基于建筑行業發展趨勢，以及當今社會對建筑行業技術人員的素質要求，論文提出以房屋建筑學課程教學為核心，從課程理論教學、實踐教學等方面對以建筑節能為導向的創新型人才培養體系的構建方法進行研究。構建以建筑節能為導向的房屋建筑學教學體系。形成有特色的房屋建筑學教學模式。通過教學改革與實踐，讓本科生的創新意識和能力的培養緊密和所學專業知識相結合，讓本科生的創新靈感來源有蹤可依，另一方面也加強了所學知識與所從事工作的對接。

*通訊作者：韓越

塔里木大學高教研究項目（TDGJ1635）

注釋

① 劉長宏，李曉輝，李剛.大學生創新創業訓練計劃項目的實踐與探索[J].實驗室研究與探索，2014.33（5）：163-166.

② 王英姿，熊光晶，康全禮.基于“能力―素質―知識”架構的房屋建筑學課程大綱及教學實踐[J].高等工程教育研究，2010（1）：155-158.

③ 張亮.培養新型土木人才與“房屋建筑學”課程教學改革[J].土木建筑教育改革理論與實踐，2010（12）：340-343.

④ 高巍，何愛琴.卓越工程師背景下《房屋建筑學》課程教學改革探討[J].才智，2012（20）：322.

⑤ 齊岳，張俊華，趙文軍.結合BIM技術的房屋建筑學課程改革探討[J].高等建筑教育，2014.23（6）：147-149.

⑥ 黃海燕.房屋建筑學教學改革探討[J].云南大學學報（自然科學版），2014.36（S1）：157-160.

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論文關鍵詞：畢業設計；教學質量；創新機制；實踐成果

土木工程是當前中國一個十分活躍的工程領域，城鎮建設和社會面貌變化與其密切相關，社會對土木工程專業人才培養寄予了厚望。大學本科最后一學期的畢業設計具有舉足輕重的地位，是檢驗學生運用專業知識解決工程問題能力的平臺，具有很強的實踐性。近幾年來同濟大學土木工程學院建筑工程系肩負社會責任，大力投入師資和經費，實施教學改革，進行畢業設計教學質量保證與創新體系建設，取得了豐碩成果，被評為上海市教學成果二等獎。本文介紹了畢業設計創新體系建設方面的一些做法。

一、畢業設計教學指導思想方面的創新

(一)對畢業設計教學重要性的認識

1．畢業設計是學生在校學習的重要環節。畢業設計是學生運用專業知識解決工程問題的一個極其重要的實踐教學環節，是實現專業知識與工程實踐相融合的重要平臺，是培養應用型人才的重要手段。這一階段的教學不僅能對學生的專業知識學習進行全面的考察和鞏固，而且還在擴大學生知識面，掌握新技術、新材料、新設備，培養發現問題和解決問題的能力，養成獨立思考和邏輯思維的習慣，激發對未來專業工作領域的“實戰”欲望，甚至在培養創新精神方面，與其他教學環節相比都有著不可替代的作用。在這樣的認識前提下，就要求教和學的主體——教師和學生在思想上高度重視，在教學內容的組織上精心安排，教學過程上嚴謹務實。

2．畢業設計是連接學生在校學習階段與就業工作階段的橋梁。如果說高等教育使畢業生獲得了成為一個合格的高技術勞動者的“上崗證”，那么，可以說高質量的畢業設計學習成果就是畢業生獲得良好就業機會的“敲門磚”。目前，畢業生就業形勢發生了很大變化，社會對畢業生的要求也不僅僅局限于專業方面，而是對其工作能力、個人綜合素質等方面都提出了更高的要求。工作單位往往根據自身利益的需要，要求畢業生能獨立工作，盡量縮短“適應期”。一個看似不盡合理的“需方市場”客觀上也迫使對土木工程專業人才教育方式和教育理念的轉變。這種轉變的結果之一就是：畢業設計教學階段在某種程度上具備了部分“就業前期培訓”的職能。

因此，畢業設計教學還應該培養學生兼容并蓄的開放觀念、積極向上的工作態度、認真負責的職業素質、求真務實的工作方法、分工協作的團隊精神等，使學生走向社會后，能更好地適應工作環境。

(二)對建立創新機制必要性的認識

1．畢業設計是培養學生創新思維和創新能力的重要平臺。隨著新世紀的到來，一個以知識為基礎的競爭與合作并存的全球經濟正在形成。科技的競爭實質是知識的創新與運用能力的競爭。培養學生的創新思維和創新能力是高等教育的主要目標之一。培養學生創新思維和創新能力不能僅僅是口號，而應該是實實在在的實踐活動。基礎理論課和專業課教學的特點是“教”和“學”，其教學目的是讓學生打好基礎，積累知識，認同和領會前人的經驗。這一階段學生的知識水平還比較低、知識面還不夠廣，客觀上也缺乏創新的基礎。而畢業設計教學的特點是應用專業知識解決工程問題，面對真實的又必須在規定時間內完成的設計項目和工程課題，更能激發教與學兩方面的創新潛力，并在實踐中培養學生的創新思維和創新能力，切實體會實踐所帶來的快樂。教師一定要堅持在實事求是的基礎上積極為學生提供充滿創新氛圍的學習環境，給學生更多的自由思考、自由選擇的空間，要把教學重點放到以提高學習能力和工作能力為中心，以學生自主、獨立思考為出發點，充分尊重他們的特長、興趣和愛好，為他們潛能的充分開發和發揮創造條件。

2．提高教學質量需要創新性教學管理機制。墨守傳統的教學理念，采用僵化的、缺乏激勵機制的教學管理方法已經不能滿足提高畢業設計教學質量的客觀要求。創新性教學管理機制的核心是健全管理制度、提高管理效率、完善評價體系、激勵教學相長。

二、畢業設計教學組織工作方面的創新

(一)健全和細化畢業設計規章制度，形成規范化的畢業設計教學管理文件。制度化建設包括：(1)畢業設計開題和選題準則；(2)畢業設計指導教師工作準則；(3)畢業設計學生學業準則；(4)畢業設計答辯準則；(5)畢業設計學生成果驗收和歸檔準則；(6)畢業設計創新機制和鼓勵政策等。為培養學生養成嚴謹求實的科學技術工作方法，針對開題報告、計算書、論文、設計圖紙、圖簽等編制了大量的格式化電子模板，使學生在畢業設計時自始至終都處于規范化的訓練氛圍之中。

(二)畢業設計課題的雙向選擇。畢業設計選題和開題工作是提高畢業設計質量和培養學生創新能力的第一步。課題是否有科學性、多樣性和實踐性是決定畢業設計是否具有創新性的前提條件，直接關系到整個畢業設計的質量高低。先進的課題對知識面的要求直接影響到學生知識面的拓展、能力的提高。有一定深度的課題能促使學生學習更深更新的知識。課題的多樣性能夠滿足眾多學生不同的就業工作特點和個性化的興趣要求。本系每年進行畢業設計學生人數有200～300名(包括土木學院、網絡學院、職教學院學生)。本系有18個研究室，研究方向眾多，既有土木工程前沿領域的科研課題，又有許多大、中型工程實踐項目，課題資源十分豐富。每年都有60—70名教師參與畢業設計的指導工作，這使得我們能夠創造性地采用雙向選擇的方法來進行課題選擇，即由指導教師提交申報題目和課題簡介以及對學生人數及其相關能力的要求，經系初步審核后公布，由學生根據自己的能力、興趣填報3個選題志愿，最后由教學管理部門根據學生成績績點、課題要求和選題志愿統一協調，盡最大程度滿足學生意愿。同時，為保證科研工作的連續性，對已經被本校錄取的報送研究生，安排學生未來的導師進行指導，使這些學生能夠盡早地加入到導師的科研團隊進行科研工作。這種選題方法使學生從一開始就成為教學過程的主動參與者，激發了學生的學習積極性，同時也讓學生有機會了解到不同的課題內容對知識和能力的要求，使他們能夠自覺地進行一次自我能力的評價，發現不足，及時補充相關專業知識。對畢業設計課題進行初審，要求結合工程實踐類課題的比例不低于70％，課題內容租工作量以及課題難度應能夠切實滿足本科生畢業設計的教學要求，單一課題的工作內容相對完整，嚴格遵循“一人一題”，鼓勵“真題實做”，從源頭保證了課題的質量。

(三)做好畢業設計前期組織動員。近幾年一直堅持在畢業設計開始之前對指導教師和學生進行組織動員。畢業設計對于每位學生來說都是一個特殊的學習過程，而畢業設計動員大會作為畢業設計的前奏，對整個畢業設計過程起著全局性的指導作用，能使學生全面地理解畢業設計的實質和重要性。動員的重點在于統一認識，強化規章，對以往畢業設計中存在問題進行總結，對畢業設計工作手冊逐一解釋，明確畢業設計的有關要求。同時邀請設計院的資深專家和經驗豐富的指導教師給學生做“如何進行畢業設計”和“如何完成畢業論文”專題講座。

(四)校企合作聯合指導。歷史上校內指導和校外實習相結合原本也是畢業設計教學的重要方式，但是近年來企業由于生產任務繁重等種種原因，對接受畢業設計實習生的態度一般都不太積極。但是，到企業去以實習的方式進行畢業設計仍然是最好的途徑之一。一方面學生在企業參與了項目設計全過程，往往可以學到很多課堂上學不到的東西，企業的實戰氛圍更能激發學生的工作熱情和主動性，增強學生的事業心和責任感。另一方面企業通過對學生的指導和考察，發現真正符合企業需求的人才。因此本系多方聯系校外企業，甚至是國外的企業，同時鼓勵學生根據自己的興趣和愛好，結合當前工程中的一些難點、熱點問題，自己到生產企業、施工單位中尋求課題，或到就業單位去做畢業設計，采用企業實習和企業招聘相結合的方式，利用企業的經費、場地和技術力量完成企業需要的技術課題，進一步拓寬選題的自由度，從老傳統中走出新路子。

(五)以開放的方式組織畢業設計。為拓寬少數有特點學生的選題范圍，畢業設計實行開放的組織方式，即接受土木工程專業其他課群方向或其他專業的學生到本系進行畢業設計，同時也允許本系學生申請做土木工程專業其他課群方向或其他專業的畢業設計。對于外系申請來本系進行畢業設計的學生，須經過二個系教學主管的審批并報學院備案。而本系則僅允許已經保送外系的免試研究生申報到外系做畢業設計，而且為保證畢業設計質量，本系還必須指定一位指導教師對學生的畢業設計進行監督，學生隨后還必須參加本系組織的公開答辯。

(六)充實與共享教學資源。本系大量補充購買了各類工程技術規范、手冊等工具書；鼓勵指導教師向學生開放研究室的資料，提供計算機等設備；提供專門資金，鼓勵學生使用教學機房購買的正版結構分析和設計軟件，強化保護知識產權的意識。

三、畢業設計教學質量評價和激勵機制的創新

除按照學校畢業設計教學要求組織課題審核、開題報告檢查、中期檢查、畢業答辯(包括公開答辯)、成績評定、優秀畢業論文和優秀指導教師評選、畢業設計總結等制度性教學質量評價工作外，還進行了以下創造性工作。

(一)指導教師問卷調查。問卷調查對象為全體參加畢業設計的指導教師，在畢業設計結束后進行。調查內容包括指導教師的職稱等個人狀況，畢業設計教學經歷，課題類型、難度及來源，對學生的要求，對所指導學生的知識水平的了解和評價，對畢業設計實行雙向選擇的意見，課題進展狀態，指導時間和指導方式，所指導學生畢業設計的完成狀況、答辯狀況，對畢業設計教學組織、相關制度的意見和建議等。

(二)學生問卷調查。問卷調查對象為全體參加畢業設計的學生，在畢業設計結束后進行。調查內容包括學生是否已經落實就業去向，對課題的興趣，對畢業設計實行雙向選擇和畢業設計動員大會的意見，課題難度，開題報告，指導教師的指導時間和指導方式，課題進展狀態，所采用的計算分析軟件工具，畢業答辯，畢業設計的完成狀況和收獲，對畢業設計教學組織、相關制度的意見和建議等。

教師和學生對問卷進行了認真的回答，提出了許多建議和意見，經過對問卷結果進行統計分析，使教學管理者真正了解到畢業設計過程中教和學兩個環節的實際狀況和存在的問題，有針對性進行改進，對提高教學效果起到了促進作用。

(三)設立“創新獎”。為激勵教師指導和學生學習積極性，培養學生創新意識和實踐能力，自2008年起，針對每年的畢業設計成果，評選創新突出獎1名，創新優勝獎2～3名。在制定創新獎評價標準時充分考慮到必須為學生的創新提供一個良好的目標環境，為此，提高創新評價因子的比重，突出創新的重要性，激勵學生有實質性的創新工作。判斷學生是否有創新并不是只看學生論文的題目，而是看學生在具體的畢業設計中是否有自己的新觀點、新思路和新方法。對獲獎學生和指導教師分別頒發獎金和獎勵證書。獲獎學生將被推薦為學校優秀畢業生。

四、畢業設計教學創新實踐的成果

(一)良好的選題機制激發了教和學兩方面的積極性。近4年來，70％以上的畢業設計課題均為理論結合實際工程的課題，其中來自縱向科研項目的課題占比逐年提高。富有經驗、具有高級職稱的教授、副教授占指導教師比例的60％～70％。這樣的狀況充分保證了課題質量。而大部分學生都按照本人的志愿選擇了課題，或在相近課題之間進行調劑。科學合理的選題機制也激發了學生參與的積極性和學習自覺性，畢業設計成績得到了明顯的提高。

(二)創新獎等措施產生了明顯的激勵作用。創新獎的設立和實施對學生和指導教師的積極性產生了巨大的促進作用。2008年獲獎學生的畢業設計課題“會展用萬能組合框架體系設計研究”、“上海某商辦樓設計”、“門式剛架輕型房屋鋼結構設計”都分別在不同的層面上反映出學生在完成過程中的創新思維。對于畢業后繼續攻讀研究生的學生，通過畢業論文階段的學習初步培養了他們科學研究的基本能力，許多學生就此提前投入到碩士階段研究課題的工作中。

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盧文倩，（1992.07-），女，河南洛陽人，鄭州大學土木工程學院2010級本科生，建筑環境與設備工程專業

摘 要：零能耗太陽能房是實現節能減排的重要途徑，作為夏熱冬冷地區的河南省中南部有其獨特的優勢與發展需求，在這一地區應用零能耗太陽能房的節能及經濟效益將不可估量。

關鍵詞：零能耗太陽能房；節能減排

1.前言

目前，我國建筑能耗約占全社會總能耗的1/3，其中使用最大的能耗是采暖和制冷，在建筑的生命周期內有一半民用建筑的運行能耗約占70%～80%，而零能耗太陽能房（Zero Energy Solar House，簡稱ZESH）可以實現運行無外加能耗，具有明顯節能優勢。河南作為中部崛起的中堅力量，其未來的建筑能源消耗將會非常巨大，在該地區應用零能耗太陽能生態房將會有非常樂觀的成效。

2.ZESH

ZESH是利用太陽能光熱、光電技術達成全年零運行能耗的建筑。它按照全年均衡弱季最大輻射量優化原則，將太陽能光伏發電技術、光熱利用技術與建筑巧妙地結合在一起，為建筑提供能量，并配合其它太陽能產品創造出舒適的居住環境（下圖為一種構造）。

它能夠不消耗任何外來能源為住宅提供電能、熱能及冷氣等現代生活必需的能量。在長期陰雨時期，由風能、地熱能、生物質能（沼氣）等補充，其能耗標志為零。

ZESH在國外已經有了一定規模的應用，尤其是在德國、美國等地深受歡迎。該技術已經引進，便受到國內廣大房地產商的追捧。

3.應用分析

3.1應用優勢

（1）太陽能資源豐富。該地區屬于太陽能資源中等類型地區，全年日照時數為2200～3000h，年太陽能輻射總量為5000～5850MJ/m2，相當于日輻射量3.8～4.5KWh/ m2 ，和170～200Kg標準煤燃燒所發出的熱量，具有利用太陽能的良好條件。該地房屋結構大部分為中低層，采光較好。

（2）節能優勢明顯。在黃河以南地區按原規定不集中供暖，然而該地區屬于夏熱冬冷地區，冬季十分寒冷。目前該地區多采用烤火取暖、空調采暖，不經濟也不安全。應用ZESH將直接解決幾千萬人口的取暖問題并降低養房成本。

隨著技術的的進步和成本降低、秸稈屋頂等生態建材的使用，ZESH的成本返還時間有望控制在20～30年。

（3）在一定水平的太陽能市場基礎上，ZESH成為必然趨勢。河南省太陽能市場以50%以上的速度增長，太陽能熱水器的使用普遍，被動式太陽能房在農村應用也很廣泛。

另一方面，根據2013年河南省太陽能市場調查結果顯示，在黃河南部的信陽、周口、南陽、平頂山等地太陽能熱水器市場均有較大規模的占有量，然而，在近兩年來卻都遇到了發展瓶頸。產品性價比較低、售后服務不完善是其主要原因。從深層次分析，建筑是一個復雜的系統，一個完整的統一體，而后置于建筑之上的太陽能必然會對這個整體的外觀形象、內部結構、設備材料等造成損害。另外，太陽能熱水器的使用壽命一般偽15年，而建筑壽命至少為50年，這就意味著一個建筑要經歷幾代熱水器的安裝拆卸。大量的水線、電線、智能系統嵌入到房屋承重墻體中勢必會降低建筑的安全性。要解決這個問題，就必須要將建筑與太陽能設備組為一體進行設計，發展ZESH。

（4）方便與生態建材相結合。河南作為農業大省，擁有大量生物質資源。沼氣等可再生能源不僅能與太陽能配合，提升ZESH的可靠性，還受到國家補貼。秸稈等季節性農村生物質廢棄物在當地就可直接收集，不需長途運輸，節約成本。

尤其是秸稈增強水泥發泡屋頂總重量遠低于傳統屋頂，減輕建筑承重荷載，隔熱性能也由于傳統材料，結構簡單，維修方便且便于與各種集熱器、太陽能電池系統相結合。

表3-1 農作物秸稈增強水泥發泡屋頂與傳統屋頂板有關性能對比

材料的有關性能100mm混凝土圓孔板+20mm水泥焦渣+100mm加氣混凝土+20mm水泥砂漿+油氈5層150mm加氣混凝土+50mm架空空氣層+常規屋頂面結構200mm加氣混凝土+50mm架空空氣層+常規屋頂面結構100mm混凝土圓孔板+20mm水泥焦渣+50mm再生聚苯板+20mm水泥砂漿+油氈5層農作物秸稈增強水泥發泡屋頂板+20mm水泥砂漿（或防水卷材）

屋頂板厚度/mm250250300240120

屋頂板質量/（kg/m2）330190225310100

傳熱系數[W/（m2 ?k）]1.010.90.870.840.625

價格（估計）傳統屋頂價格適中新材料屋頂價格較高新材料屋頂價格較高新材料屋頂價格很高生態建材屋頂價格適中或稍低

（5）時代機遇。十二五期間的新農村建設為河南帶來了了新的機遇，各種鼓勵政策的出臺為農村建設提供資金、政策、技術支持。河南農村建筑多為坐北朝南型，方便進行ZESH的改造。

中部崛起戰略在政策上為ZESH提供可能。2008年1月1日起全省所有市縣開始全面執行《河南省居住建筑節能實際標準》DBJ41/062-2005，提出的建筑節能的新標準，要求提高太陽能、水能、風能等可再生能源在整個能源利用結構中的比重，加大太陽能光熱、光電技術、地源和水源熱泵技術研究，推進可再生能源與建筑一體化的應用。

3.2待解決的問題

設備的使用壽命與建筑難以統一，一旦設備損壞，由誰來維修，采用怎樣的技術，費用等都待商榷。

其投資成本較大，只有在長期運行的情況下才能顯示出經濟節能優勢。面對房價貴、住房難的殘酷現實，多數人不會選擇成本太高的住房。該技術在我國還很年輕，仍有很大提高完善空間。

3.3發展策略

首先建筑人員需要深入到該地區，考察原有建筑情況、能源利用方式、水文地理條件等，結合實際將ZESH應用于實踐。其次，太陽能概念產品仍需政府的支持對太陽能清潔能源的倡導將會引領群眾和商家的選擇；另外，補助的力度應該隨著經濟發展水平逐步提升，一旦減少了產品的成本，選擇ZESH的人便會增多。最后，太陽能需要擁有一個穩中求進的商品市場。

實際應用時，推薦先選擇信陽、南陽東部等地，這里交通便利、能源豐富、發展底子好。先從市郊小別墅區起步，這里的居民一般都負擔得起ZESH的成本，由于地處城市農村交界，各種原材料、勞動力都易低價獲得。然后再逐步向城市以及農村擴展。

4.結論

ZESH在中國剛起步不久，充滿著活力，適宜的條件決定了它在河南中南部的發展優勢。在此發展ZESH前景廣闊，這也將為節能減排事業做出重大貢獻。（作者單位：鄭州大學土木工程學院）

參考文獻

[1] 徐偉，鄭瑞澄，路賓，太陽能建筑應用發展見就報告，北京：中國建筑工業出版社，2009.7

[2] 龍惟定，武涌，建筑節能技術，北京：中國建筑工業出版社，2009.8

篇8

【關鍵詞】工程科技；英語翻譯；工程規范；專業背景；網絡詞典；PCBN方法

隨著科學技術飛速發展，大量科技英語新詞和新義正以難以想像速度誕生并隨時進入計算機網絡數據庫。這些由于各種專業不斷交叉而生成的科技英語新詞或者是原本已存在但被賦予了新的含義，或是通過一定的構成方式生成新的科技術語，尤其在工程科技英語方面亦是如此，這些都對科技英語翻譯工作提出了更高的要求。由于科技詞典再版與更新往往需要較長的時間周期，通過查閱科技詞典常常不能滿足翻譯的需要，而通過各式各樣名目繁雜的網絡翻譯工具尚存在譯文的準確性和可靠性問題。因此，傳統的科技英語翻譯正面臨這一新問題。

本文結合諸多土木工程科技英語翻譯實踐，探索一種在掌握公共英語翻譯基本知識以及理解和遵循相關工程專業規范的基礎上，更進一步知曉相關專業背景（包括上文下文詞義和句意）及國內外研究進展動態，并利用網絡閱覽不斷顯現的科技英語新詞，從而熟練掌握科技英語翻譯的一種新方法。具體是集公共英語（Public English）、工程規范（Code of Engineering）、專業背景（Background of Specialty）和網絡字典（Network Dictionary）等知識于一體的科技英語翻譯新方法（以下簡稱PCBN方法），力求工程科技英語譯文準確、嚴謹及規范、通俗。對于通常不需要使用網絡字典的情況，則可簡稱為“PCB方法”。以下從土木工程科技英語應用實例中單詞、詞組、句子和段落等譯文技巧方面對此新技巧和新方法進行敘述。

1 單詞與詞組的譯文技巧

1.1 新派生詞或詞組詞義的網絡字典查閱與初定

近年由現代科學與技術的各種專業交叉與結合派生出大量新詞。如醫學與新材料科學、計算機通訊及網絡技術、光電技術、激光技術、土木工程等結合而產生的新詞如Intelligent concrete self repair譯成：自我修補的智能型混凝土；smart material and shape memory materials譯成： 機敏材料和形狀記憶材料； Smart pressure crack monitoring sensor thin film/Cement based piezoelectric smart materials則分別譯成： 壓電薄膜裂紋監測傳感器/水泥基壓電智能材料；laser sensor譯成：激光傳感器； magnetostrictive sensor and optical fiber grating technology譯成：磁致伸縮傳感器和光纖光柵技術。這些新派生詞或詞組的詞義可通過網絡字典等查閱來初定，準確的詞義還需要根據上下文句意以及專業背景的等來確定。

1.2 單詞或詞組詞義確定的技巧

值得一提的是在科技英語中有時單詞的意義需要根據上下文句意以及專業背景來確定，并非簡單地通過查閱各種字典（包括網絡字典）等工具就能夠確定的。如將The city bridges with various kind of longer and middle span have brought people such feeling as lightness/smoothness and openness. Due to the influence of the facts of overcoming own weight and geometric non-linearity， the cost of bridge project will be largely increased. Considering bridge landscape/economy and durability， the selection of bridge type and reasonable span is the key to the success of the design of the city bridge譯成：各類大中跨徑的城市橋梁給人們帶來了輕盈、流暢和開放式的感覺，但由于克服恒重、幾何非線性等因素的影響需加大橋梁斷面尺寸，勢必造成工程造價的大幅增加。綜合考慮橋梁景觀、經濟性及耐久性，精心選擇橋型及合理跨徑是城市橋梁設計的成功所在。作為本文的“PCB方法”的應用示例，顯然譯文應當符合漢語科技論文習慣，文中“恒重、幾何非線性、工程造價”等術語必須符合相關土木工程規范，并且“輕盈、流暢和開放式的感覺”等表明譯者對橋梁景觀設計等專業也有一定的知曉。

1.3 正反譯法和反正譯法技巧

英漢兩種語言在否定的表述上有著重要的差異，因此相互翻譯過程中應按各自語言習慣正確表達。對思維上的否定和講述方式上的否定加以分析并予以正確表述這種方法， 俗稱“正反譯法”以及“反正譯法”，這類詞常常可分為兩種類型。一類是否定方式在英漢兩種語言上大致相同，主要有完全否定和絕對否定。完全否定有no， not， never， nothing等， 例如The measurement error could never be avoided in vibration test of structure譯為：結構振動測試中測量誤差總是不可避免的。絕對否定常見有none， not at all， by no means， in no way， nothing等，例如In no way， the modal parameters of a structural vibration could be exactly obtained in site testing譯成：現場振動測試總是無法得到結構精確的模態參數。另一類是否定方式在英漢兩種語言之間在思維方法和表述形式上有著明顯的差別，主要表現在以下三種情況。半否定 hardly， rarely， scarcely， seldom， few， little等。例如Only a few bridges with long-span could be asked for analysis of hybrid non-linear ultimate capacity譯成：僅僅少數大跨徑橋梁需進行復合非線性極限承載能力分析。部分否定not every， not all， not much， not many， 例如Not every bridge is asked to consider the effect of geometrical nonlinearity in structural design就譯成：并非每座橋梁結構設計都要考慮幾何非線性的影響。具有否定含義的詞常見有without，fail，unless，except，rather than等，例如The damage of a structure could be evaluated exactly by using modal analysis method unless enough tested data is obtained譯成： 除非獲得足夠的測試數據，采用模態分析方法很難對結構損傷作出精確的評估。

2 句子與段落的譯文技巧

2.1 被動語態的翻譯技巧

被動語態在科技英語中應用也十分廣泛，將漢語譯文作不同的處理，使譯文更加通俗也是一種技巧。若保留原來的主語，則常常加上“被”、“受”、“由”等詞，也有些被動句譯成漢語不加“被”更符合漢語習慣。例如The frequency-domain method combining with advanced senior techniques such as pressure crack monitoring sensor thin film， magnetostrictive sensor and optical fiber grating technology etc. have been adopted to identify the damage of cable members for a bridge就譯成：通過頻域方法并結合壓電薄膜裂紋監測傳感器以及磁致伸縮傳感器和光纖光柵技術等先進的傳感器技術可識別橋梁拉索構件的損傷。但如譯成“橋梁拉索構件的損傷可以被頻域方法并結合壓電薄膜裂紋監測傳感器以及磁致伸縮傳感器和光纖光柵技術等先進的傳感器技術來識別”就不太符合漢語習慣。作為本文的“PCBN方法”的應用示例，顯然譯文應當符合漢語習慣，文中“頻域、拉索構件、傳感器”等術語必須符合相關規范，并且譯者對橋梁健康監測技術等專業研究背景也應有一定的了解，“壓電薄膜裂紋監測傳感器、磁致伸縮傳感器和光纖光柵技術”等新詞可通過網絡字典查閱獲得并確定。

2.2 長句分合與拆譯技巧

在工程科技英語中經常會遇到復雜的長句。如果完全按照原文順序直譯會使讀者感到冗贅，也不符合漢語的習慣。因此，應在正確理解和吃透原文有時甚至在對上下文以及圖表等進行仔細分析的基礎上，再將一個長句作必要的分割譯成幾個較短的句子便于讀者理解。作為本文的“PCB方法”的另一應用示例，如A least-squares solutions method with best parameter adjustment of flexural rigidity identification for bridge structural members is developed by using measured modes， also the result of nume- rical identification for a full-scale three-span continuous beam shows that the introduction of the parameter adjustment is very important for reducing the effect of measurement error on identified result， further the problem for excessive great effect of mode shape error on identified accuracy can be quite satisfactorily solved by using this method[1-4]譯成：本文提出了一種基于高精度低階測試模態對橋梁構件抗彎剛度通過導入最佳參數進行平差的最小二乘解識別方法。通過對混凝土試驗梁及一座3跨變截面連續箱梁實橋梁體抗彎剛度結合橋梁現場檢測工作及數值模擬計算識別結果表明此方法有效地抑制了模態振型測試誤差對于識別精度的過度影響，較好地滿足工程精度要求。但如譯成“本文提出了一種基于高精度低階測試模態對橋梁構件抗彎剛度通過導入最佳參數進行平差的最小二乘解識別方法，通過對混凝土試驗梁及一座3跨變截面連續箱梁實橋梁體抗彎剛度結合橋梁現場檢測工作及數值模擬計算識別結果表明，進一步地此方法有效地抑制了模態振型測試誤差對于識別精度的過度影響較好地滿足工程精度要求”則顯得比較呆板。

2.3 譯文詞序的調整技巧以及句序的調整技巧

在科技英語中常常將句子的詞序作必要的甚至是必不可少的調整，其目的是譯文應當符合每種語言的自然次序和表達習慣。當詞序與漢語的習慣詞序一致時，則可按原來詞序翻譯； 若與漢語的習慣表達不一致時則需調整，使詞序符合每種語言的要求。與英語習慣正好相反，漢語習慣則是先說時間狀語，接著是地點狀語，方式狀語則排在最后。例如A record of strong earthquake motions was obtained successfully on Nicaragua in 1972就可譯成： 1972年發生在尼加拉瓜的一次強烈地震被成功地記錄了下來。

為使譯文符合漢語表達習慣，在英語中常常將后置于主句的時間狀語從句、條件狀語從句、定語從句等譯成漢語時往前移。如The factor of geometrical nonlinearity must be considered in the design for super long-span bridges就譯成：在超長跨徑橋梁設計中幾何非線性因素是必須要考慮的。再如In this paper， a hybrid non-linearity ultimate capacity and ductility analysis for RC tall-pier（H=45m） of expressway bridges is studied. The above study further shows that the regular linear-elastic analysis method in RC tall-pier design will cause quite-great errors when calculating the top-displacement of pier under a large horizontal force， as existing quite evidential geometric non-linearity in RC tall-pier of bridges可譯成：通過運用考慮復合非線性的結構彈塑性極限分析方法，對某山區高速公路橋梁中的鋼筋混凝土高橋墩（H=45m）的極限承載能力及結構延性等進行了初步研究。分析結果表明由于高墩柱結構存在非常明顯的幾何非線性，采用通常線彈性方法計算在過大水平力作用下的墩頂水平位移將會帶來相當大的誤差，設計中應充分引起注意。對照英漢句子，顯然譯文中省略了“In this paper—本文”，在“RC tall-pier of bridges—高墩柱結構”中省略了“橋梁”。此外，“hybrid non-linearity”應譯成“復合非線性”，而不能譯成“雜交非線性”。此例中除譯文詞組符合相關專業規范外，翻譯時還需結合上下文內容和研究背景，是一個“PCB”方法較為典型的案例。

3 結束語

在現有科技發展階段，任何試圖利用自動翻譯機器或網絡智能翻譯工具等來完全代替工程科技英語的人工翻譯都是不現實的。除遵守漢語和英語各自習慣表達方式外，工程科技英語翻譯工作者必須通過大量閱讀了解相關專業背景并且熟悉相關專業規范要求，這對于提高科技英語翻譯的技巧是有益的，這正是本文中所提倡的“PCBN方法”的基礎。

參考文獻：

[1]H.G Nake. Updating computational modes in frequency domain based on measured data， A Survey [J]， Probabilistic Engrg. Mech.，1988（03）.

[2]袁紅茵，肖曉輝，張建民.基于高精度模態環境振動測試及導入最佳平差參數的橋梁在線抗彎剛度識別方法[J].科學技術與工程，2006（19）7.

[3]H.Y. Yuan， K. Hirao， T. Sawada And Y. Nariyuki. Modal Analysis Method for Stiffness Degradation Identification of Nonproportionally Damped Structures[J].Eng./Earthquake Engrg.， JSCE，1994（11）.

[4]H.Y. Yuan，K. Hirao， T. Sawada， Y. Nariyuki And S. Sasada. A Study on Reducing The Measured Modes in Modal Analysis Inspection for Damage Assessment of A Structure[J]. Structural Engrg， JSCE，1995.

篇9

關鍵詞：現代無金屬結構 水工閘門 復合纖維 纖維混凝土

1．前言

我們研究纖維增強聚合物（FRP）的應用已有多年了，一直致力力于土木工程結構FRP建造，倡導現代無金屬結構。所謂現代無金屬結構，就是用FRP替代結構中的金屬，或仿制、增強非金屬材料，得到新型無金屬結構。其概念含有民族科學文化內涵。土木，“謂建筑之事也，如筑屋，架橋，筑堤，開路等工事是也（國語晉語九）”。顧名思義，中華土木工程結構本意就與金屬無關，是無金屬結構，符合中華古代“五行”理念。近代，鋼鐵等金屬材料大量應用，使中華“營造法式”落伍了，但是，有金屬結構卻是短壽的。現代FRP越來越多地用于補強加固，纖維混凝土結構建造設計試驗的成功確立了現代無金屬結構概念的地位，2001年北戴河昌黎地磁觀測房屋的試制成功標志著現代無金屬結構在中國的誕生。

值得指出的是，我們在美國Hexcel公司復合纖維建筑加固性能研究實施期間，正值“98抗洪”時，美國的Gregory先生拿著解放軍抗洪“人背肩抗”的照片，表示一定要介紹Hexcel加固FRP材料給水利部門，以提高水工設施的安全度。中國水利專家表示如果美國已經在水工建筑上使用了FRP材料，中國就立即可用。如果美國沒有用過，中國需要進行一定的試驗研究才可以用。帶著水利專家希望了解的問題，Hexcel公司方面后來回美國專門調研，結果表明，美國也沒有把FRP用于水工建造的事例，但為本文研究奠定了初步的思想基礎。2002年天津市水利局設立了現代無金屬水工閘門研究課題，2003年7月在天津津南小站北湖村雙橋河閘附近進行了該水工閘門的堆載檢測[1]，并于2004年該水工閘門下水試用成功。本文將就這一研究過程進行深入地闡述。

2．水工閘門現狀和現代無金屬水工閘門的研制問題

2.1 研究內容和設計思想

現代水工建筑物中，大多含有鋼材，屬于有金屬結構，水工建筑中也越來越多地使用了鋼材。現代無金屬水工閘門就是研究在水工建筑中，采用復合碳纖維材料（非金屬材料）替代現代結構中的鋼材或增強非金屬結構，制成纖維混凝土水工閘門，取代水工鋼閘門或水工鑄鐵閘門、以及鋼筋混凝土閘門，并在不增加造價的前提下明顯提高結構綜合防災能力。

天津市水工閘門有幾千座，大部分為全金屬的鋼鐵結構閘門，極少有木結構小閘門，也有鋼筋混凝土結構閘門。在水工閘門中普遍存在著鋼鐵材料腐蝕，壽命短，維修費用高等問題。由于水位變化，在經常處于濕、干交替環境中和空氣或水中各種化學介質易產生電化學作用，閘門銹蝕很嚴重。應用復合碳纖維材料將能很好地解決這一問題。同時可以充分發揮復合纖維材料受拉強度高和混凝土受壓強度高、價格低的優點，組成具有重大技術經濟潛力的新型復合結構，進而將其在水利行業中推廣，推動天津市水利工程技術的創新和發展。特別是2006年，“南水北調”工程將在天津全面展開，迫切需要新材料、新技術來更好地完成這一劃時代的水利工程。

然而，現代無金屬結構新型水工閘門古今中外沒有先例，研制工作并不是很容易就能完成的，必然要根據具體實際情況，制訂了較為容易和可行的研究計劃，經過努力創新的研究，就可以逐步滿足水利工程的實際需要，解決面臨的諸多實際問題。

圖1 鋼閘門銹蝕問題十分嚴重

美國Hexcel公司根據1991—1997年所做的復合纖維增強工程歸納結果，提出了有意義的建議（如下表），我們據此對采用復合纖維代替在原有鋼筋混凝土閘門當中的鋼筋而做成纖維混凝土水工閘門進行了可行性和合理性研究：

表1 各種用途的纖維選擇

條 件

玻璃纖維

芳倫纖維

碳纖維

被動荷載—施加纖維增強結構支撐

主動荷載—主體結構，應力小于許用25%

—主體結構，應力為許用25—80%

水下結構—完全浸沒或長期潮濕

—防護板區域

強度控制應用

剛度控制應用

地下結構—反復潮濕條件;濕或干

極高沖擊狀態

電磁傳導或電池有關條件

現澆混凝土—內部或外部應用

老齡混凝土或封閉混凝土

高堿條件; PH 9.5—13.5

高酸條件; PH 2.0—7.0

低應力、高周期反復循環破壞

高應力、高周期反復循環破壞

高壓應力

本研究利用天津市津南區河道管理所管轄的雙橋河閘更換閘門的機會，研制纖維混凝土閘門替代原來的鋼閘門。通過調研，考慮到纖維混凝土結構閘門的可行性在于：

（1） 津南區原來就有鋼絲網混凝土水工閘門，且已工作了十幾年，這便說明鋼筋混凝土閘門的應用是有先例的，只不過我們要完成碳纖維材料替換鋼材的功能，使該閘門更具耐腐蝕能力，也能夠把閘門的尺寸做大，大到優于鋼閘門。

（2） 鋼筋（絲網）混凝土閘門本身存在著很多局限性，例如，笨重，不適合反復啟閉，鋼閘門就輕些。又如，平時不能再做鋼筋的防腐處理，所以其使用過程中的安全度很難保證，而鋼閘門可隨時做除銹防腐處理，盡管這項工作量很大，但能保證閘門使用過程中的安全度。因此，我國目前還沒有鋼筋（絲網）混凝土閘門設計規范的技術標準，只是在教科書上、或個別論文有關于鋼筋（絲網）混凝土閘門設計的技術方法介紹。這種情況說明了鋼筋（絲網）混凝土閘門設計建造研究是可行的，但沒有安全保障。顯然，纖維混凝土結構閘門的設計、建造研究也是可行的，而且有可能形成國家有關部門的技術標準。

纖維混凝土結構閘門的合理性主要在于：

（1） 鋼閘門在使用期內需要做大量的除銹防腐維護工作，纖維混凝土結構閘門從理論上說是可以終生免維護的。

（2） 野外使用的鋼閘門面臨著被偷盜賣廢鐵的社會問題，纖維混凝土結構閘門可以避免類似問題的發生。

（3） 纖維混凝土的現代無金屬結構理念正是中華土木工程的基本理念，這種結構明確豎起了“無金屬”的大旗，即中華“五行”——金、木、水、火、土，《史記》說：“木生水，土生火”，土木工程用了“土”和“木”，也就是用了“水”和“火”，就是不用“金”，實際上幾千年的土木建筑都是無“金”的，因此是長壽的。現代無金屬結構水工閘門首先是民族的、也一定是非常長壽的，這不僅有良好的經濟效益，也會有長遠的社會效益，將十分有力地支撐當代社會和經濟的可持續發展。

2.2 纖維混凝土水工閘門試制研究

（1）纖維混凝土結構閘門的試制地點選在津南區雙橋河閘附近僅一華里的建筑工廠院內，這主要是考慮到閘門混凝土澆鑄的方便和閘門成品運輸安裝的方便。

（2）閘門采用的陶粒混凝土的配方由天津市建筑構件廠試驗室協助提供，并指導閘門混凝土澆鑄施工，盡管該閘門是在初冬季節施工的，由于有混凝土專家的具體指導，有精心地養護，結果保證了混凝土的質量。

（3）碳纖維筋的制作，仍采用本課題組過去成熟的方法制成，原材料生產廠家都提供了具體的材料性能檢測報告和環境保護方面的報告，提高了試制應用的可信度。過去同類試制研究的試驗結果也得到了充分地參考和應用。

（4）碳纖維筋的制作與以往不同的是，采用了一定的預應力技術，保證了碳纖維筋制作的質量，顯然有利于纖維筋與混凝土之間的變形協調。

（5）試制工作對纖維筋的布設明顯采用了內力大處多配置的優化技術，使碳纖維材料能夠更好地發揮出應有的作用。

（6）繼承以往成功的經驗，纖維混凝土內也配置了短纖維，即美國的杜拉纖維，這便可明顯提高混凝土的抗微裂能力和抗凍融能力。

2.3 纖維混凝土水工閘門設計承載力試驗檢測研究

（1）閘門制作在現場附近，這也給閘門試驗檢測帶來不便，然而，作為科研課題，這一檢測又是十分必要的，為了完成檢測任務，不得已采用了最直觀的堆載方法。

（2）本堆載檢測工作最初擬聘請天津市水利科學研究所承擔，由于種種原因，最后由國內結構檢測技術設備較為著名的廣州大學工程抗震研究中心協助檢測，這說明了試驗檢測還是有相當大的工作量的，技術難度也很高。

（3）為了完成新試制閘門的檢測工作，必須精心設計檢測方案，保證工作中的安全，取得科學的、實事求是的檢測結果。

（4）檢測主要使用的法碼由天津市津南區技術監督局提供，是可靠的。

（5）檢測的計量手段是國家有關技術標準認可的。

3．采用現代無金屬結構的優勢

現代無金屬結構水工閘門一般采用纖維混凝土結構形式，但對特殊需要的特大閘門，也可以采用纖維仿木結構形式。設計建造纖維混凝土結構閘門替代鋼閘門，首先就明確了兩種閘門的設計技術參數應該保持一致，且纖維混凝土結構閘門的造價一定不高于鋼閘門，否則就沒有優越性了。經過對天津市津南區雙橋河閘幾次現場實地考察和測量實際閘室和閘門的尺寸，擬新建造的替換閘門的尺寸為3.15M高、3.3M寬，設計水頭為4M，因此，我們采用了如下鋼閘門定型產品的有關技術參數]進行了替代研究。

表2 鋼閘門定型產品的有關技術參數

規格

尺寸

高 ╳ 寬 ╳ 厚

適用水頭（M）

閘板重

（kg）

單 價

（元）

PGZ 3 ╳ 3

3000 ╳ 3000 ╳ 275

4

3200

33496

表2示出的鋼閘門的有關技術參數和經濟指標起了參考和設計參數控制作用，設計的纖維混凝土結構閘門具有如下特征，且具有明顯的技術和經濟優勢。

（1） 采用陶粒混凝土，能使兩種閘門的重量基本保持一致，使原啟閉機能夠繼續得到使用。

（2） 采用空心板形式，保證在不增加重量的前提下，具有足夠的閘門厚度，滿足抗彎需要。

（3） 采用雙面配筋形式，提高為雙向使用功能，優于表2所示的單向鋼閘門。

（4） 采用混凝土內配置纖維筋，混凝土表面粘貼纖維布的方式，兩種抗拉形式材料配置量基本相等，但其中每一種的配置強度都不低于鋼閘門，即在設計上至少有兩倍的安全系數。

（5） 新型閘門的造價不高于表2所示的單向鋼閘門，而且在鋼閘門造價的一半以下。

這次全新研制的現代無金屬水工閘門，采用了纖維混凝土結構形式，復合纖維布和纖維筋選用美國赫氏公司和臺灣塑料工業公司的原材料進行制作，材料拉伸強度在4000Mpa左右，混凝土選用陶粒混凝土，試驗檢測強度為C25以上。閘門為寬330厘米、高315厘米、厚25厘米的空心板，總重量約3噸，設計荷載為4米高水頭，左、右和高三邊邊距15厘米處簡支，因此荷載面積為9平方米，平均每平方米2.5噸，最大受力位置在閘門底部中點。

閘門堆載檢測試驗采用了5級均勻加載，總荷載為22.5噸，加載重物四分之三為標準砝碼塊，四分之一為規整石條。試驗測點為9個應變觀測點和1組撓曲變形觀測點。試驗計量設備為計算機自動數據采集靜態電阻應變儀、千分表和百分表。試驗從早7:30開始至晚18:00結束。檢測試驗結果表明，該閘門強度和剛度技術指標均符合我國有關技術法規的要求，閘門研制獲得了成功。

參加本次試驗的工程技術人員也總結認為，這種纖維混凝土的現代無金屬水工閘門研制成功在我國尚屬首次，試驗檢測表明該閘門具有很好的承載能力，結構設計合理，加工技術可靠。這類閘門的造價明顯低于具有同樣功能的鋼閘門，耐腐蝕，耐老化，結構終生免維護，而設計使用壽命可達50年，遠長于鋼閘門壽命，同時該閘門的野外使用能夠避免偷盜閘門賣廢鐵的社會問題，具有明顯的經濟效益、社會效益和環境效益。

雙橋河南閘自1970年修建以來，因其處于淡水、海水、污水交匯區域，水工建筑物受到很大的侵蝕破壞，閘門經歷了多次的翻修維護，已不能正常工作。新研制的現代無金屬水工閘門于2004年初在雙橋河南閘下水投入使用，在使用期間對水位進行的觀測記錄。這次現代無金屬水工閘門試用觀測結果表明，該閘門經過近一年的使用，特別是汛期的上下游高水位差及頻繁啟閉，閘門運行狀況良好，且沒有變形、老化、腐蝕現象，閘門表現出優良的性能，受到用戶——天津市津南區防汛抗旱指揮部辦公室的肯定。

4．結語

綜上所述，現代無金屬結構水工閘門采用復合纖維代替鋼筋，是在新材料，新工藝應用的一場技術變命，勢必推動現代土木、水利工程朝嶄新的方向發展，可以走出一條有中國特色的民族現代化工程之路。

本次也對雙橋河南閘的另外一孔換上了新的鋼閘門，以便于長時間與首座現代無金屬水工閘門進行綜合對比觀察，這種對比試驗顯然十分重要，是應該得到各界支持的，但是還需要持續多年，我們期待著第一個現代無金屬水工閘門會有十分驚人的表現，這種優良性能的表現在理論上應該是以百年來度量的。

今后，我們將就現代無金屬水工閘門的設計、制作、檢測和試用另專門細致的研究介紹。

參考文獻

[1] 李大華，現代無金屬水工閘門問世，高科技纖維與應用，第28卷，第5期，2003年。

[2] 天津市水利局科研項目技術報告，《現代無金屬結構水工閘門的研究》，2003年8月。

[3] Fred Isley，Earthquakes， Buildings and the Public Trust， Hexcel Co. Report，1997.

On the modern nonmetallic hydraulic gate

篇10

關鍵詞：室內試驗；現場原位測試技術；監測技術

中圖分類號：TN931文獻標識碼： A

1 前言

巖土工程中，對于巖土質地的測試是基礎，它直接關系著工程質量的好壞，同時也是工程利益最大化的關鍵。無論對于工程的施工技術選取、步驟、進度安排等都是至關重要。另一方面巖土測試也和工程管理息息相關。巖石和土工檢測的重要性這是一個不言而喻的問題。巖土測試技術的發展發展經過了一個復雜精度低到簡單高精度的過程，到今天形成了一原位測試方法和監測技術為主的現狀。

2 室內試驗現狀與發展

巖土測試在工程中一般只重視巖土的力學參數測試，這關系工程建設的方案和成本。最先采用是小應變試驗，是由Burland在1989年提出，此后得到了廣泛的應用。此方法一般應用在隧道工程、開挖工程、土質墻體建設等領域。在試驗的方面發展了彎曲元試驗和現場試驗等方法，利用土質的電阻率特點，初步建立了吸力和電阻率的相關關系。洪振舜等人采用了改進的輕型固結儀進行了試驗，在實際工程中擴展了Burland的關于軟土的固有壓縮曲線的適用范圍。溫度作用下黏性土的力學特性課題是巖土測試方向的重要課題。測試裝置發展出現了可控溫度的測試儀器，從而出現了等溫三軸試驗、等溫固結試驗等。例如：陳正漢利用熱恒溫箱和常規的三軸儀與壓力室，對不同溫度下非飽和膨脹土變形的特性進行了相關試驗。近些年的科技發展檢測技術日新月異，室內試驗可以滿足大部分的要求，在土工新材料、新用途上有了長足發展。

3 原位測試技術現狀與發展

3.1CPT技術

原位測試技術的優點突出。第一不用采樣，能夠省去采樣土壤，可以克服擾動的影響；第二能測試大范圍的、大量的巖土特性，結果準確；第三時效性高，提高了工作效率。原位性測試是指在基本保持原來的含水量、天然結構以及應力狀態下，對地基土物理力學特性指標進行測試。主要是通過數學理論公式處理，以此來估算出力學指標，進而確定巖土工程狀態。一般工程采用的技術包括CPT、BAT、TDR三種方法。

原位測試技術主要的方法是CPT技術，它的優點：不需采樣、方便快捷、干擾小、數據多、費用低廉等，廣泛應用在高等級公路建設等大型工程中。國內外的CPT技術的發展涵蓋了大致四個時代。第一1932年至1948年的機械測試年代，它的主要特點是：簡單、經濟；主要缺點是套管和鋼桿存在摩擦、易進泥土等都干擾了貫入阻力測量值的準確性。第二1949年至今的電測試年代，其主要利用地層阻力引起空心柱體形變，導致柱體的電阻變化，從而影響電壓變化的原理，實用起來很簡單。但其缺點是：造價高、電纜噪聲干擾數據大。第三1970年至今的電子式測量，其主要采用探頭中的電子裝置測量信息，通過電纜傳輸到采集系統。其主要優點是抗干擾性強；自身不足是每一個探頭都需要獨立的線路，限制了探頭個數的擴展。第四1985年至今的數字式時代，數字式是在電子式上改造的，每一個探頭都有獨立微處理器、模數轉換電路板、溫度補償等結構，通過一條電纜傳輸信號，擴展了探頭數目，同時也實現了多參數測量。

現在CPT技術發展迅速，探頭的種類、原理都有很大的創新，出現了海上CPT技術。在我國巖土測試中一般采用上世紀中葉的單橋靜力觸探和雙橋靜力觸探技術，近幾十年內沒有發展，已經遠遠落后于國際先進的CPT技術。近期東南大學進行了相關的課題研究，正在積極的同世界先進技術接軌。

3.2 BAR技術

BAR技術是由他的發明人瑞典科學家在上實際80年代提出的并且用其名字簡寫命名的，它應用于專業測試地基原位孔隙壓力以及固結系數和滲透系數，此項技術在歐洲和美國應用十分廣泛，我國在九十年代有浙江大學引進并且應用到了工程實際中。

BAR系統的主要構成有：濾頭、玻璃容器、電子壓力傳感器、控制系統以及其他輔助設備。具體的工作方法是主要分析測試地域的水壓和玻璃容器的水壓正負關系，從而計算出固結土的原位滲透系數。另外其對于地基水平的測試過程，主要利用濾頭貫入，引起超靜孔隙水壓消散，在這個工程中采用特制的圓柱形空腔和一維的固結理論分析求取水平固結系數；同時還能夠取得水的樣本，是一種很有前途的原位測試方法。

3.3 TDR技術

所謂的TDR技術中文的翻譯為時間域反射測量技術，它是有其他的應用技術拓展到巖石和土工測試中來的，最早的此類技術應用在物體的定位和輪廓確定。其技術的主要核心就是利用電磁波反射原理的遙測技術。具體的設備主要部件有探頭、同軸電纜、計算機系統組成，一般應用于土體的含水量、以及和其相關的電導率等。對于監測巖土的形變、含水量等很有效。在應用方面美國已經制定了相關的標準；近幾年研制出了新型的性價比高的探頭，能夠在大型室內模型試驗應用，在以后的巖土監測應用上十分有市場。

4監測技術現狀與發展

在線實時監測技術在土工測試技術發展過程中，是一個重要的進步，其自身的位置也在土工測試中占有重要的地位。近些年自動化技術的發展大大推進了巖石和土工監測技術的發展和應用。

光纖監測技術是當下土工監測技術的主流，基本上的取代了大型項目中人工監測的。首次利用光纖監測技術是在1989年由Mendzez應用在混凝土結構中進行監控，此后發達國家紛紛采用光纖監測技術，大大發展了此項技術，使得光纖監測技術日益成熟。與此同時，我國光纖監測技術的發展相對比較落后，但是正在趕超國際先進技術。國內的監測技術主要集中在高等院校以及國家級的重大項目中。其中有代表性的是哈爾冰工業大學歐進萍院士和苑立波為代表的兩個方向應用，前者主要建立了海洋平臺健康監測系統，后者主導了各種橋梁的監測系統，例如山東濱州黃河大橋、南京長江第三大橋等等。另外三峽大學教授蔡德帶領的團隊對三峽相關項目應用了光纖監測系統，獲得了一定的研究價值。總體上我國的光纖監測技術發展晚，但是正在以飛速的步伐趕超世界的頂端技術。

5總結

巖石和土工測試技術，隨著電子科技技術的發展，越來越先進。現階段大有有前途的是原位測試技術和實時監測系統，相對室內的試驗和模型試驗有著自身獨特的優越性，是我國今后主要發展的方向；但是對于室內試驗和室內模型試驗在有些特定的環境中仍然有其巨大的價值，也應該不能放松。在我國土工測試技術發展上要突出原位測試技術和監測技術的重點，同時相應照顧傳統的方法，有側重的發展本土技術核心，使得相對落后的國內技術盡快接近國際先進技術，為我國的經濟建設帶來巨大的價值。

參考文獻

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