時(shí)間:2023-05-29 16:09:22
序論:好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程,我們?yōu)槟扑]十篇工程數(shù)學(xué)論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質(zhì),帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

二、創(chuàng)設(shè)師生互動(dòng)的“三步曲”教學(xué)模式
面授課程不是面面俱到地、全面系統(tǒng)地講解課程的所有內(nèi)容,而是以引導(dǎo)式教學(xué)為主,就是講難點(diǎn)、講重點(diǎn)、講要點(diǎn)、講思路、講方法。根據(jù)《工程數(shù)學(xué)》的課程的具體情況,結(jié)合學(xué)生的實(shí)際數(shù)學(xué)理論水平,采取“精講精練、答疑解惑、分層教學(xué)”三步教學(xué)方法。
1.精講精練。
其中的精講,即為對(duì)學(xué)生在自學(xué)過(guò)程中經(jīng)常遇到的相關(guān)問(wèn)題,給予“少、精、透、全”系統(tǒng)性的講解。也就是把知識(shí)歸納成體系,針對(duì)電大學(xué)生基礎(chǔ)薄弱的特點(diǎn),對(duì)知識(shí)點(diǎn),可以發(fā)散、引申的把以前初高中數(shù)學(xué)、??频母叩葦?shù)學(xué)的知識(shí)點(diǎn)予以復(fù)習(xí),這樣可以充分地提高課堂的教學(xué)效率。其中的精煉,就是練習(xí)要有效果、有層次,能夠?qū)滩纳厦娴闹R(shí)點(diǎn)融會(huì)貫通,使得每道習(xí)題,盡可能多的覆蓋所講的重難點(diǎn),做到練習(xí)與復(fù)習(xí)相結(jié)合,如線性代數(shù)知識(shí)體系聯(lián)系緊密,可以通過(guò)一個(gè)方陣的問(wèn)題,囊括行列式、矩陣的逆、矩陣的秩、解方程組、求特征值、特征向量所有一本書上面的知識(shí)點(diǎn),從而達(dá)到提高和鞏固的目的。
2.答疑解惑,面授輔導(dǎo)課是幫助學(xué)生釋疑、解惑是電大開放教育教學(xué)的重要一環(huán)。
教師要充分把握面授機(jī)會(huì),把面授課堂變成師生平等的、活躍的、雙向交流的載體,鼓勵(lì)學(xué)生課堂上踴躍地提出問(wèn)題與想法,引起學(xué)生思維上面的活躍,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考問(wèn)題的興趣,在課堂教學(xué)上體現(xiàn)出“學(xué)生為主體—教師為主導(dǎo)”的教學(xué)策略[4]。首先,抓住問(wèn)題的核心主線,留給學(xué)生的思考的空間。其次,要多問(wèn)促進(jìn)學(xué)生思維訓(xùn)練、深層次的問(wèn)題。最后,對(duì)于學(xué)生的問(wèn)題,要有針對(duì)性的解答。
3.分層教學(xué),即面授個(gè)性化。
《工程數(shù)學(xué)》課程的教學(xué)對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)要求相對(duì)較高,通過(guò)調(diào)查了解,針對(duì)電大學(xué)生的實(shí)際情況,不同的學(xué)生接受問(wèn)題及理解問(wèn)題能力相差較大,這樣就直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度,從而影響到學(xué)生對(duì)本課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣,把不同學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)進(jìn)一步拉大。把分層教學(xué)法運(yùn)用到《工程數(shù)學(xué)》的面授教學(xué)中,教師要以學(xué)生為主體,通過(guò)多種方式了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求及自身困難,并結(jié)合學(xué)生的工作需求情況,年齡情況,入學(xué)前對(duì)數(shù)學(xué)認(rèn)知特點(diǎn),為了學(xué)生更好地對(duì)本課程進(jìn)行學(xué)習(xí),對(duì)學(xué)生進(jìn)行劃分,將學(xué)生分為基礎(chǔ)優(yōu)秀、一般、很差三個(gè)層次,為了達(dá)到人性化教學(xué)的目的,將其定義為:模型甲、模型乙、模型丙,進(jìn)行分層教學(xué)。即通過(guò)課后自學(xué)不同難度的課件及視頻資源,結(jié)合布置不同難度讀課后習(xí)題,經(jīng)過(guò)一個(gè)階段的學(xué)習(xí)之后,通過(guò)課堂提問(wèn)和習(xí)題測(cè)試檢查學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,效果不好下降一個(gè)模式,反之則提升一個(gè)模式,根據(jù)學(xué)生自身的學(xué)習(xí)能力,使得不同學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)產(chǎn)生積極性,主動(dòng)的學(xué)習(xí)。整個(gè)課程教學(xué)的思想是“低起點(diǎn)、多層次、高需求”。使得課堂能讓每個(gè)人都可以參與進(jìn)來(lái),以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使不同類型的學(xué)生都得到相應(yīng)的發(fā)展,從而實(shí)現(xiàn)更高的教學(xué)目標(biāo)。
4.為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,可以將學(xué)生分為小組,選擇數(shù)學(xué)基礎(chǔ)良好的學(xué)生協(xié)助其他學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí),掌握課堂講授的學(xué)習(xí)方法,并培養(yǎng)學(xué)生的自信心。
還可以采用目標(biāo)引導(dǎo),個(gè)別指導(dǎo)等方法。要在教學(xué)過(guò)程中改變以教師面對(duì)面講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)方式,變?yōu)榻處熞龑?dǎo)學(xué)生自主探索和學(xué)習(xí)為主的教學(xué)方式,教師和學(xué)生之間的單向互動(dòng)交流轉(zhuǎn)變?yōu)閹熒?、生生之間的多向互動(dòng)交流,從僅僅重視結(jié)論的單純性掌握,轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)學(xué)習(xí)全過(guò)程的理解與監(jiān)督。
1、快速膨脹法,該方法主要用于固體顆粒狀的物質(zhì)的制備;
2、壓縮抗溶劑發(fā),主要用于制備微孔、微球類的物質(zhì),所以在藥物分子及聚合物共沉上應(yīng)用較多,也較成熟;
3、抗溶劑法,通常該方法會(huì)應(yīng)用在制備爆炸性物質(zhì)和不溶于單一超臨界流體的有機(jī)物上等。除了以上在制備材料方面的突出貢獻(xiàn),超臨界流體技術(shù)還在分析化學(xué)中大展拳腳。它與色譜技術(shù)相結(jié)合,能在色譜研究中得到比氣象色譜更高效,比液相色譜更精準(zhǔn)的超臨界流體色譜。更由于它的高效和低成本使得超臨界流體技術(shù)在石油化工、環(huán)境保護(hù)還有醫(yī)藥化學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛使用。
2綠色化學(xué)工程技術(shù)的應(yīng)用
綠色化學(xué)指用化學(xué)的技術(shù)和方法,再結(jié)合其他學(xué)科的知識(shí)來(lái)減少或者消除化學(xué)對(duì)于人類的危害、社會(huì)的危害以及環(huán)境的危害。從源頭的原材料開始,到生產(chǎn)過(guò)程中的試劑和介質(zhì)還有催化劑,到最后的產(chǎn)物及副產(chǎn)物都要求綠色、環(huán)保、無(wú)毒害,還有就是“原子經(jīng)濟(jì)性”的“零排放”。像在綠色無(wú)毒原料控制方面,石油化工原料就可以改變成生物原料的。制作尼龍可以不用含苯的石油化工原料,改成生物原料,生物原料的淀粉及纖維素等在酶催化反映下也能形成己二酸,這樣一樣可以制作尼龍,而且對(duì)人體和環(huán)境都危害極小。再比如在反應(yīng)過(guò)程中對(duì)介質(zhì)、溶劑等的控制,也要求無(wú)毒無(wú)害,在有機(jī)反應(yīng)中水就是很好的溶劑,不僅對(duì)環(huán)境無(wú)害還能節(jié)省到有機(jī)反應(yīng)中的官能團(tuán)的保護(hù)還有去保護(hù)等環(huán)節(jié),所以也省工藝省時(shí)間了。還有反應(yīng)中用的綠色催化劑,綠色催化劑能更加正對(duì)性,更加高效地參與化學(xué)反應(yīng),并且得到的副產(chǎn)物少。在有機(jī)合成反應(yīng)中,綠色催化劑的應(yīng)用顯得尤為重要。像不對(duì)稱合成反應(yīng)中,催化劑不僅為化學(xué)農(nóng)藥和精細(xì)化工提供反應(yīng)需要的中間體,有的還能為反應(yīng)提供綠色的合成技術(shù)。比如酶催化反應(yīng)、氫酯化反應(yīng)、還有不對(duì)稱酮反應(yīng)等。
3化學(xué)工程技術(shù)中的傳熱研究
化學(xué)反應(yīng)中傳熱的研究是化學(xué)工程的重要內(nèi)容,因?yàn)樗鼑?yán)重影響著一個(gè)反應(yīng)的能耗,反應(yīng)的進(jìn)程等。在微細(xì)尺度傳熱研究中,由于尺度微細(xì),原有的傳熱假設(shè)及會(huì)發(fā)生變化,其流動(dòng)還有傳入的規(guī)律也會(huì)發(fā)生變化。目前在納米、微米、集成電子設(shè)備還有微型熱管領(lǐng)域中該傳熱研究交深入,取得了較不錯(cuò)的成果。而我們?cè)诟倪M(jìn)傳熱工藝和設(shè)備上也做足了研究,為了提高傳熱效率,我們可以改進(jìn)設(shè)備的性能,使其持續(xù)對(duì)外傳熱的能力提高,改變里面的傳熱材料和工藝的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)傳熱的效率。然而我們現(xiàn)在投入很多精力的滴狀冷凝技術(shù)的研究還沒(méi)能取得很好的成果。由于我們不能在維持物質(zhì)在滴狀的時(shí)候冷凝,同時(shí)冷凝表面壽命延長(zhǎng),所以目前這個(gè)難題還很難突破。還有就是我們?cè)谟?jì)算沸騰時(shí)的傳熱存在很多弊端,復(fù)雜的沸騰狀態(tài)不適用目前所有的傳熱計(jì)算方式,就研究沸騰傳熱的計(jì)算方法也是一大塊難題的,所以就滴狀傳熱技術(shù)的研究也將會(huì)是我們傳熱研究領(lǐng)域的一個(gè)重要課題,如果該研究獲得進(jìn)展必將改變現(xiàn)在很多的化學(xué)生產(chǎn)工藝形式,將會(huì)帶領(lǐng)化學(xué)生產(chǎn)進(jìn)入一個(gè)新的時(shí)代。
近幾年來(lái),由于滴狀冷凝的實(shí)現(xiàn)與增長(zhǎng)冷凝表面壽命等相關(guān)問(wèn)題的影響,研究人員至今未將滴狀冷凝應(yīng)用到實(shí)際的化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。現(xiàn)在的機(jī)械、石油化工以及航空航天技術(shù)仍然在使用沸騰傳熱方式,利用這種方式來(lái)進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)。長(zhǎng)期以來(lái),人們一直致力于液體發(fā)生核態(tài)沸騰原因的探索,因?yàn)榉序v的形式多變又復(fù)雜,所以增加了研究的難度。尤其是在計(jì)算方面,更是存在一些嚴(yán)重的缺陷,使得計(jì)算的準(zhǔn)確率極低,而且還需要大量的實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ)。除此之外,水沸騰時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些氣泡,這些氣泡會(huì)影響到加熱器的表面,使得計(jì)算的難度再次加大。這都是現(xiàn)階段急需解決的問(wèn)題,也是現(xiàn)在研究的重點(diǎn)。
1.2微細(xì)尺度傳熱學(xué)研究進(jìn)展
微細(xì)尺度作為現(xiàn)代熱學(xué)中的一個(gè)分支,主要是研究熱學(xué)的一些規(guī)律以及微細(xì)的探討,研究前景非常廣闊。在研究微細(xì)尺度傳熱學(xué)的過(guò)程中,如果所研究的物體尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)比承載粒子的平均尺寸大,我們所假定的觀點(diǎn)依舊成立。但是由于我們研究的尺度比較微細(xì),所以原來(lái)假定的那些影響因素會(huì)發(fā)生一些改變,導(dǎo)致液體流動(dòng)的規(guī)律發(fā)生變化。隨著近幾年來(lái)納米技術(shù)不斷進(jìn)步,逐漸受到人們的重視,生產(chǎn)中的諸多領(lǐng)域都在引用尺度微細(xì)傳熱學(xué),如高度集成的電子設(shè)備、微型熱管等。
1.3強(qiáng)化傳熱過(guò)程的研究進(jìn)展
要想優(yōu)化傳熱過(guò)程,就必須從換熱設(shè)備方面進(jìn)行研究分析,優(yōu)化設(shè)備,從而提高傳熱效率。換熱設(shè)備主要就是進(jìn)行熱量的傳遞,熱量傳遞有逆流、順流、交差流、混合流等四種方式,其中逆流過(guò)程中產(chǎn)生的溫差是最大的,順流產(chǎn)生的溫差是最小的。我們應(yīng)該想辦法改進(jìn)換熱設(shè)備,使其能夠持續(xù)對(duì)外放熱,以此達(dá)到本次研究的目的。例如:我們可以發(fā)明一些新的換熱設(shè)備,采用新的傳熱材料應(yīng)用到設(shè)備當(dāng)中;改進(jìn)原有的傳熱設(shè)備生產(chǎn)工藝;參照原有的設(shè)計(jì)方案,結(jié)合現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)對(duì)方案進(jìn)行優(yōu)化等。
2化學(xué)工程未來(lái)發(fā)展動(dòng)態(tài)
時(shí)代在進(jìn)步,科技在發(fā)展,大量的科技產(chǎn)品及技術(shù)不斷出現(xiàn)在人們的視野當(dāng)中,并且被廣泛的應(yīng)用,這就給化學(xué)工程的研究提出了新的研究方向。那就是在今后的發(fā)展當(dāng)中,如何給新技術(shù)的引用提供一些良好的服務(wù)及體系,并且將新形成的理論完善,使化學(xué)工程不斷進(jìn)步,朝著新的目標(biāo)發(fā)展。其次,現(xiàn)在主張全面發(fā)展,我們應(yīng)該研究一下信息、生物、能源、環(huán)境等方面的技術(shù),將這些與化學(xué)向結(jié)合,為化學(xué)工程的發(fā)展做出良好的鋪墊。
(一)論文選題
論文選題應(yīng)從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),結(jié)合石油工程科研與生產(chǎn)實(shí)踐,體現(xiàn)指導(dǎo)教師及本學(xué)科科研工作的優(yōu)勢(shì)和特色,使學(xué)生能更多地接觸生產(chǎn)實(shí)際和學(xué)科前沿。合適的選題是做好論文的第一步。選題應(yīng)簡(jiǎn)潔、明確,簡(jiǎn)明扼要地反映論文工作的主要內(nèi)容。論文選題既要有一定的深度與廣度,以利于學(xué)生得到全面訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的協(xié)作精神、獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新能力,又要切實(shí)可行,使學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)努力能基本完成,或者可以相對(duì)獨(dú)立地做出階段性成果。
(二)文獻(xiàn)查閱
選題確定后,應(yīng)針對(duì)選題進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研,了解國(guó)內(nèi)外研究的歷史和現(xiàn)狀,掌握其研究的廣度、深度和已取得的成果,尋找有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題,從而確定本選題研究的起點(diǎn)或突破點(diǎn)。通過(guò)調(diào)研和文獻(xiàn)查閱、明確研究的目的及意義、前人研究的成果及不足、基本思路及技術(shù)方法,這是提高畢業(yè)論文質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),完成文獻(xiàn)調(diào)研方后可進(jìn)行畢業(yè)論文。指導(dǎo)教師應(yīng)向?qū)W生提出明確要求,介紹與選題有關(guān)的科研動(dòng)態(tài)及參考文獻(xiàn)和書目,指導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)查閱中、外文參考資料,指導(dǎo)學(xué)生撰寫文獻(xiàn)綜述,審閱學(xué)生擬定的論文提綱。
(三)論文(設(shè)計(jì))指導(dǎo)與撰寫
石油工程是理論與實(shí)踐并重的專業(yè),其畢業(yè)論文要求通過(guò)對(duì)在油田收集的實(shí)際資料的整理、描述、作圖、分析,進(jìn)行研究并得出初步結(jié)論。在這一過(guò)程中,指導(dǎo)教師應(yīng)在學(xué)生撰寫論文的各個(gè)環(huán)節(jié)悉心指導(dǎo),與學(xué)生進(jìn)行交流,啟發(fā)學(xué)生深入思考,培養(yǎng)學(xué)生開展學(xué)術(shù)研究的素養(yǎng)和能力,培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、踏實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膬?yōu)良學(xué)風(fēng)。論文撰寫要求學(xué)生運(yùn)用所掌握的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能,對(duì)所選定的某個(gè)專業(yè)問(wèn)題進(jìn)行調(diào)研和分析,初步掌握選擇科研題目、查閱文獻(xiàn)、收集資料、確定技術(shù)路線、撰寫論文等的方法和技能。學(xué)生必須在查閱、調(diào)研、實(shí)驗(yàn)、分析和研究的基礎(chǔ)上,將研究成果寫成觀點(diǎn)明確、論據(jù)充分、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、圖表規(guī)范、語(yǔ)言流暢、條理清楚、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)漠厴I(yè)論文。
(四)論文答辯與交流
論文答辯是畢業(yè)設(shè)計(jì)的最后一個(gè)環(huán)節(jié),亦是對(duì)學(xué)生綜合能力的訓(xùn)練,通過(guò)論文PPT制作和答辯,能鍛煉學(xué)生專業(yè)表達(dá)能力。學(xué)生應(yīng)在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成畢業(yè)論文。在教學(xué)實(shí)踐中,有的學(xué)生對(duì)論文中所運(yùn)用的知識(shí)能融會(huì)貫通的運(yùn)用;有的可能是一知半解,并未轉(zhuǎn)化為自己的知識(shí);還有的可能是概念不清生搬硬套,亦有少數(shù)不自覺(jué)的學(xué)生靠投機(jī)取巧,拼湊抄襲論文。在答辯會(huì)上,五人組成的答辯委員會(huì)把論文中有闡述不清楚、不詳細(xì)、不確切、不完善之處提出來(lái),讓作者當(dāng)場(chǎng)做出回答,從而檢查作者對(duì)所論述的問(wèn)題是否有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)和獨(dú)立分析能力。
二、本科畢業(yè)論文存在問(wèn)題分析
(一)指導(dǎo)教師時(shí)間投入不足,重科研輕教學(xué)
客觀上說(shuō),專業(yè)教師往往雙肩挑,需要兼顧教學(xué)與科研,工作任務(wù)重,難以保證在論文指導(dǎo)中投入足夠的時(shí)間。主觀上,少數(shù)教師亦存在責(zé)任心不足及重視不夠的問(wèn)題。
(二)高校擴(kuò)招,生源質(zhì)量相對(duì)下降
高校擴(kuò)招后學(xué)生就業(yè)壓力大,有的學(xué)生致力于考研而未能全力投入,對(duì)畢業(yè)論文的重要性認(rèn)識(shí)不夠。有的學(xué)生因缺乏專業(yè)興趣而準(zhǔn)備轉(zhuǎn)方向,或由于專業(yè)基礎(chǔ)差,綜合能力差,難以獨(dú)立完成論文,依賴教師和同組同學(xué),或在網(wǎng)上搜索相似主題的論文下載、摘錄、拼湊、抄襲,缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。有調(diào)查顯示,在已完成的畢業(yè)論文中,僅六分之一的學(xué)生是獨(dú)立完成的;三分之二的學(xué)生則部分自己完成,部分參考圖書和網(wǎng)上資料;而有少數(shù)學(xué)生的論文則由幾篇論文拼湊而成,更有個(gè)別同學(xué)直接抄襲書本和網(wǎng)絡(luò)論文。
(三)論文不規(guī)范,論文篇幅過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短
章節(jié)安排不合理,處理數(shù)據(jù)和信息的能力差,行文及圖表不規(guī)范,參考文獻(xiàn)成為擺設(shè)。如圖表標(biāo)注隨意,錯(cuò)字錯(cuò)句普遍[2],這反映了學(xué)生缺乏基本的科學(xué)訓(xùn)練和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
(四)論文評(píng)審不嚴(yán)格
一方面,指導(dǎo)教師和評(píng)議員面對(duì)質(zhì)量不高的論文,礙于面子,都會(huì)放學(xué)生過(guò)關(guān),這從一定程度上影響了學(xué)位論文的質(zhì)量。另一方面,對(duì)質(zhì)量差別較大的論文,評(píng)審給出的分?jǐn)?shù)相似或成績(jī)接近,未能有效的鼓勵(lì)真正原創(chuàng)論文的學(xué)生。
三、對(duì)本科畢業(yè)論文指導(dǎo)的思考與建議
(一)教師應(yīng)從思想上真正重視起來(lái)
指導(dǎo)教師是學(xué)生畢業(yè)論文的領(lǐng)航人。要帶好學(xué)生,教師應(yīng)從自身做起,提高自己的專業(yè)水平和責(zé)任心,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生熱愛本專業(yè)。指導(dǎo)教師應(yīng)以身作則,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度;循循善誘,指導(dǎo)學(xué)生逐步掌握科學(xué)研究的方法,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行文獻(xiàn)資料的收集、閱讀、整理及使用;培養(yǎng)學(xué)生提出論點(diǎn)、綜合論證、總結(jié)寫作等基本技能。指導(dǎo)教師應(yīng)保證定期與學(xué)生交流,檢查學(xué)生論文進(jìn)展情況,針對(duì)學(xué)生的不同情況進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo),深入實(shí)習(xí)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng),幫助學(xué)生解決論文中遇到的困難,及時(shí)調(diào)整與完善研究計(jì)劃,以確保學(xué)生的論文質(zhì)量。論文初稿完成后,指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生寫好的畢業(yè)論文應(yīng)仔細(xì)審閱,認(rèn)真寫出評(píng)語(yǔ)初稿,做出恰當(dāng)評(píng)價(jià),提出優(yōu)點(diǎn)和不足,給出成績(jī)和評(píng)定意見。應(yīng)讓學(xué)生體會(huì)到成就事業(yè)、鉆研學(xué)問(wèn)所必經(jīng)過(guò)三種之境界:“昨夜西風(fēng)凋碧樹。獨(dú)上高樓,望盡天涯路?!钡那笏鳌?,衣帶漸寬終不悔,為伊消得人憔悴。”的艱苦努力,以及“眾里尋他千百度,驀然回首,那人卻在燈火闌珊處?!睍r(shí)豁然開朗的欣喜。教師悉心的指導(dǎo)能與學(xué)生真正達(dá)到教學(xué)相長(zhǎng)。
(二)加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)風(fēng)教育
倡導(dǎo)科學(xué)、求實(shí)、勇于創(chuàng)新、團(tuán)結(jié)協(xié)作的優(yōu)良學(xué)風(fēng),嚴(yán)肅處理弄虛作假、抄襲等不良行為,讓學(xué)生真正樹立嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,而不僅僅是流于形式的在畢業(yè)論文《誠(chéng)信責(zé)任書》上簽名。同時(shí),針對(duì)學(xué)生缺少系統(tǒng)訓(xùn)練、往往感到獨(dú)立完成畢業(yè)論文難度大、壓力大的問(wèn)題,指導(dǎo)教師應(yīng)及時(shí)對(duì)畢業(yè)論文撰寫進(jìn)行系統(tǒng)指導(dǎo),加強(qiáng)論文寫作規(guī)范的訓(xùn)練。[3]
【論文關(guān)鍵詞】美學(xué);公共藝術(shù);西方美學(xué);中國(guó)傳統(tǒng)美學(xué)
【論文摘要】本文以傳統(tǒng)美學(xué)理念為切入點(diǎn),論述城市環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)對(duì)中西方傳統(tǒng)關(guān)學(xué)觀念的傳承,強(qiáng)調(diào)西方羨學(xué)觀念的核在于形式論,而中國(guó)傳統(tǒng)美學(xué)中,意境說(shuō)、格調(diào)說(shuō)和氣韻說(shuō)占主導(dǎo)。
1.傳統(tǒng)美學(xué)觀念
1.1表理論
美是一種直覺(jué),直覺(jué)就是表現(xiàn),純粹的直覺(jué)獲得純粹的表現(xiàn),直覺(jué)是具有特殊的目標(biāo)知覺(jué),是一般意志的實(shí)踐轉(zhuǎn)化為道德活動(dòng)。因此,美既不是有用的,也不是愉悅的或者真善的。
1.2朦朧論
認(rèn)為美是一種朦朧的清晰、模糊的明確、似是而非、不似之似、似而不似的直覺(jué)感受。美的理論是憑直覺(jué)中的感受,美中含有一定成份的真與善,但是美的事物特別是形式美,當(dāng)美達(dá)到相對(duì)的審美標(biāo)準(zhǔn)時(shí),具有一定虛假和丑惡成份的事物仍然覺(jué)得美。
1.3幻覺(jué)論
美是“觀念的外觀”("dasscheienederidee")。這一定義,部分是形而上學(xué)的,部分是實(shí)在主義的。美,依賴于這些第二性的質(zhì)的組合,因此,美不能存在于外在世界真實(shí)的物理對(duì)象之中。
1.4精神分析論
弗洛伊德(freud)及其許多門徒初創(chuàng)并發(fā)展了精神分析美學(xué)的基本原則。133229.CoM
基本原理的主要定義是怎樣從永恒的“沖突”的觀念出發(fā),再進(jìn)一步,這一壓抑的行為又是怎樣在無(wú)意識(shí)當(dāng)中創(chuàng)造出一個(gè)觀念相沖動(dòng)的體系。這一體系,從人格的其他部分孤立出來(lái),術(shù)語(yǔ)上稱“情結(jié)”(complex)。
1.5體驗(yàn)論
近代科學(xué)美學(xué)創(chuàng)立者費(fèi)希納,把關(guān)于美的科學(xué)當(dāng)作普通心理學(xué)的一個(gè)特殊領(lǐng)域,他所開創(chuàng)科研理論,是把實(shí)驗(yàn)的方法介紹到美學(xué)中來(lái),就是一種“從下而上”("vonunten")的方法,從特殊到一般的方法。他用這一方法來(lái)代替舊的形而上學(xué)的方法,即“從上而下”("vonunten")的哲學(xué)方法。
1.6移情論
對(duì)于這一特別生動(dòng)的美感經(jīng)驗(yàn)—近年來(lái)多數(shù)哲學(xué)家都稱之為移情(einfuhlung)—所作的還不夠成功的解釋,不是在《小宇宙》中找到的,而是在《德國(guó)美學(xué)史》中找到的。在這本書中,作者批評(píng)了赫爾德的極其類似的看法。在赫爾德方面,曾經(jīng)以熾烈的想象的熱情維護(hù)過(guò)內(nèi)在生命的自由而又完整的表現(xiàn)。作者告訴我們,這一過(guò)程是建立在觀念多樣化的聯(lián)想或回憶上面的。
1.7現(xiàn)象學(xué)論
只從事于現(xiàn)象("phanomene")的描述,只關(guān)心顯現(xiàn)在知覺(jué)中的對(duì)象,而完全不管對(duì)它們?cè)谝蚬系恼f(shuō)明。它抓住對(duì)象本質(zhì)的內(nèi)在特性。“所采用的是一個(gè)特殊的例子中抓住每一個(gè)對(duì)象的一般特性。象這樣所顯示出來(lái)的事物的內(nèi)在基本特征。
1.8完形心理學(xué)美學(xué)論
完形心理學(xué)美學(xué)是當(dāng)代西方美學(xué)的重要流派之一,完形心理學(xué)又稱“格式塔心理學(xué)”?!案袷剿笔堑挛摹薄癵estalt”一詞的音譯。他通過(guò)對(duì)音樂(lè)曲調(diào)的研究,認(rèn)為音樂(lè)絕非僅僅是曲調(diào)音響的總和,音樂(lè)中的曲調(diào)旋律除了一系列的音響外還有別的東西,這種東西就是“格式塔特質(zhì)”。
2.城市公共藝術(shù)設(shè)計(jì)對(duì)西方傳統(tǒng)美學(xué)觀的傳承
2.1模仿說(shuō)
古希臘美學(xué)家認(rèn)為:藝術(shù)就是模仿自然。準(zhǔn)確地說(shuō),就是藝術(shù)是模仿自然、社會(huì)和現(xiàn)實(shí)。依據(jù)模仿論的美學(xué)觀,藝術(shù)品的審美判斷標(biāo)準(zhǔn)就直接取決于模仿的真實(shí)與否,這樣藝術(shù)家的創(chuàng)造力就大大削弱。
如今的城市公共藝術(shù)設(shè)計(jì),很多設(shè)計(jì)作品就是這種對(duì)生活和現(xiàn)實(shí)的再現(xiàn),特別體現(xiàn)的城市雕塑上。
2.2表現(xiàn)說(shuō)
藝術(shù)表現(xiàn)論認(rèn)為:藝術(shù)起源于情感表現(xiàn),藝術(shù)的本質(zhì)也在于情感的表現(xiàn)。
所謂藝術(shù)的表現(xiàn)論,主要指:藝術(shù)家作為個(gè)體感情的存在,強(qiáng)調(diào)藝術(shù)的目的僅僅只是表現(xiàn)個(gè)體獨(dú)特的、微妙的、難以言說(shuō)和不可重復(fù)的感性體驗(yàn)。而產(chǎn)生與人類心靈之中的情感有一種內(nèi)在的力量,一種沖動(dòng),只能借助外在的形式把感情表達(dá)出來(lái),成為可以觀照,可以感受的東西。
2.3形式說(shuō)
形式之于藝術(shù)的重要性是不言而喻的。就藝術(shù)而言,反映現(xiàn)實(shí)生活也好,表現(xiàn)主觀感情也好,都必須納人一定的審美形式,才能成其為藝術(shù)?!八囆g(shù)的形式性”就是認(rèn)為形式構(gòu)成了藝術(shù)之最根本的特征。
對(duì)形式的認(rèn)識(shí),后來(lái)逐漸發(fā)展為“有意味的形式”。
具體顯現(xiàn)為:對(duì)稱與均衡;反復(fù)與節(jié)奏;多樣與統(tǒng)一。
城市公共藝術(shù)設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)交通的組織、用地功能的分區(qū)、各種公共設(shè)施的配套、綠色環(huán)境的開發(fā)、街景形象的塑造、特色環(huán)境的創(chuàng)造、城市天際線的表現(xiàn),把城市的各種環(huán)境要素進(jìn)行合理的安排,從形態(tài)、功能、人的行為心理等各個(gè)方面,使景觀組群由無(wú)序變?yōu)橛行颍钩鞘械木坝^環(huán)境得以發(fā)展和完善。
在城市公共藝術(shù)設(shè)計(jì)創(chuàng)作中必須把握好組織與被組織的關(guān)系,在制約中尋找自我,使設(shè)計(jì)師更客觀地對(duì)待創(chuàng)作的客體,進(jìn)人無(wú)模式的境界之中,再自由地走出來(lái)。這樣創(chuàng)作出來(lái)的客體不會(huì)與其他的城市公共設(shè)計(jì)雷同,不會(huì)是隨便從別處抄來(lái),也不能隨便搬到他處,而是“特定”環(huán)境中的特殊表現(xiàn)。
3.城市公共藝術(shù)設(shè)計(jì)對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)美學(xué)觀的傳承
3.1意境說(shuō)
意境,是中國(guó)傳統(tǒng)美學(xué)的核心觀念。
意,指創(chuàng)作者在作品中流露的主觀思想感情。
境,指創(chuàng)作者對(duì)客觀形態(tài)的描繪與刻畫。
中國(guó)傳統(tǒng)美學(xué)認(rèn)為,寫實(shí),不是自然主義的描繪對(duì)象具體的形態(tài),要求達(dá)到內(nèi)在精神的神思,強(qiáng)調(diào)“似與不似之間”,現(xiàn)代畫家齊白石說(shuō):“不似為欺世,太似為媚俗,象用在似與不似之內(nèi)”。
當(dāng)今,許多城市公共藝術(shù)設(shè)計(jì)作品繼承了意境說(shuō)美學(xué)特點(diǎn),尤其是雕塑作品。
3.2格調(diào)說(shuō)
中國(guó)傳統(tǒng)美學(xué)往往強(qiáng)調(diào)“虛實(shí)相生”、“以簡(jiǎn)就繁”、“計(jì)白當(dāng)黑,妙在無(wú)處”、“無(wú)法而法,乃為至法”。城市公共設(shè)計(jì)是對(duì)人類的生存空間進(jìn)行的設(shè)計(jì),公共藝術(shù)設(shè)計(jì)的對(duì)象是構(gòu)成人類生存的空間,而產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)造的是空間中的要素。這就需要設(shè)計(jì)師對(duì)其進(jìn)行總體的綜合的規(guī)劃與設(shè)計(jì),首先要注意協(xié)調(diào)各對(duì)象之間的關(guān)系,協(xié)調(diào)各要素之間的虛與實(shí),簡(jiǎn)與繁的關(guān)系。
3.3氣韻說(shuō)
氣,本是中國(guó)傳統(tǒng)哲學(xué)中的概念,指構(gòu)成萬(wàn)物的基本元素。韻,本指和諧的聲音。氣構(gòu)成事物,韻則決定事物的雅與俗,高與低,美與丑。氣韻,就是說(shuō),具有高雅氣質(zhì)的人才能做出高雅的藝術(shù)品。
中國(guó)古代美學(xué)重神而輕形,這種美學(xué)理念直接影響當(dāng)代的城市公共藝術(shù)設(shè)計(jì)。在城市雕塑和城市水體設(shè)計(jì)時(shí),往往追求一種意境。如由北京大學(xué)景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中心等單位合力完成的奧林匹克公園,主要?jiǎng)?chuàng)意是整個(gè)設(shè)計(jì)像荷花在荷塘中繁茂生長(zhǎng)一樣。運(yùn)動(dòng)員、裁判員和其他參與者之間的相互關(guān)系好比被荷葉呵護(hù)的水中和水面上豐富多彩的生命活動(dòng)。中央的步行區(qū)域和必要的交通設(shè)施是關(guān)鍵。整個(gè)設(shè)計(jì)弱化了具體形態(tài)的描繪,極力營(yíng)造出一種荷塘意境。
4.小結(jié)
本文重點(diǎn)對(duì)城市環(huán)境藝術(shù)設(shè)計(jì)美學(xué)傳承進(jìn)行概述:
通才教育與專才教育一直是學(xué)校培養(yǎng)人才的兩種教育模式,各有利弊。通才教育是一種通識(shí)教育,其主要特征:首先,傳授的知識(shí)側(cè)重基礎(chǔ)性和經(jīng)典性;其次,教育內(nèi)容具有綜合性和廣泛性;再次,教育形式具有多樣性和靈活性。相對(duì)于通才教育而言,專才教育是指培養(yǎng)比較狹窄專業(yè)人才的教育,教育內(nèi)容主要涉及某一學(xué)科、專業(yè)的系統(tǒng)化知識(shí),注重專門知識(shí)的傳授和專門技能的訓(xùn)練,培養(yǎng)掌握一定專業(yè)知識(shí),同時(shí)具備一定專門技能的人才,而且培養(yǎng)的人才短期內(nèi)具有不可替代性。職業(yè)教育更傾向于培養(yǎng)專才。但是,專才的成功培養(yǎng)也需要學(xué)生具備一定的知識(shí)素養(yǎng)。目前職業(yè)技術(shù)院校錄取學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)比較寬松,學(xué)生人數(shù)與日俱增,學(xué)生的綜合素質(zhì)水平參差不齊,多數(shù)偏低,其它學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)掌握的較少,非常不利于專業(yè)課程的教學(xué)。另一方面,由于許多專業(yè)的基礎(chǔ)課程都是電工電子技術(shù),但所用的教學(xué)大綱沒(méi)有側(cè)重點(diǎn),基本相同,這使得因材施教很難實(shí)施。最重要的是,許多學(xué)校對(duì)這門課程的實(shí)踐性缺乏重視,許多實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)習(xí)教學(xué)都沒(méi)有落實(shí),多數(shù)只注重形式、忽視內(nèi)容,學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)前后的操作水平?jīng)]有實(shí)質(zhì)性地提升,考試只注重理論知識(shí),對(duì)實(shí)際操作能力要求較低,考核機(jī)制不完善。此外,在學(xué)生就業(yè)方面沒(méi)有相關(guān)政策支撐,多數(shù)學(xué)生畢業(yè)后不會(huì)從事專業(yè)相關(guān)的工作。
1.2學(xué)與教的關(guān)系不融洽
學(xué)生和老師都明白學(xué)好這門課程的重要性、必要性、實(shí)用性,但是由于學(xué)與教的關(guān)系不融洽,老師和學(xué)生只是將這種重要性放在思想層面,沒(méi)有實(shí)際做為。這種不融洽主要表現(xiàn)為:學(xué)生想學(xué)但不知道怎么學(xué),老師想教但不知道怎么教。許多學(xué)生只是知其然不知其所以然,經(jīng)常翻閱課本和筆記,但遇到實(shí)際問(wèn)題還不知道怎么解決。老師只是按部就班的把課本內(nèi)容講完,不了解學(xué)生的理解程度和接受水平。雙方基本處于盲學(xué)盲教狀態(tài),對(duì)彼此不了解。除此之外,某些學(xué)生對(duì)自己的學(xué)業(yè)不重視,學(xué)習(xí)自覺(jué)性較差,只為能在畢業(yè)之際拿到文憑,而某些老師只是在機(jī)械地完成自己的教學(xué)任務(wù)。
1.3教學(xué)環(huán)節(jié)沒(méi)有做到位
首先是沒(méi)有很好的掌握教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度,如對(duì)概念公式進(jìn)行過(guò)多探討、不能根據(jù)專業(yè)挑戰(zhàn)教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)。其次是教學(xué)內(nèi)容多重視理論性知識(shí),對(duì)實(shí)踐技能的培養(yǎng)較少,缺乏新理念、新成果、新技術(shù)的引入。再次是教學(xué)方法比較單一,多是沿用“黑板+粉筆”的傳統(tǒng)模式或簡(jiǎn)單的演示,學(xué)生積極性不高,并且不利于知識(shí)的理解和掌握。第四,對(duì)教學(xué)目標(biāo)、課程定位不明確,教學(xué)不是定位在學(xué)員的具體應(yīng)用能力上,而是只關(guān)注課本知識(shí)的教學(xué)。最后,教學(xué)觀念落后于市場(chǎng)需求,不能以學(xué)生的就業(yè)為目標(biāo)。
2提高電工電子技術(shù)課程教學(xué)效率的有效策略
2.1轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,明確學(xué)習(xí)目標(biāo),調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
職業(yè)教育具有學(xué)歷教育和任職教育的雙重屬性,應(yīng)以學(xué)生就業(yè)為目標(biāo),以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力為側(cè)重點(diǎn),培養(yǎng)能滿足崗位需求的技能型人才。每位授課教師都應(yīng)該清楚知道這是教學(xué)的最終成果,是學(xué)生接受教育的最終目的。校方在安排教學(xué)課程體系的設(shè)計(jì)上要將培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力做為重點(diǎn),讓學(xué)生掌握電工電子技術(shù)技能;改變以往單一的考核方式,提升學(xué)生的綜合素質(zhì);從多維度考察教師的教學(xué)效率,合理安排各方面的權(quán)重,提高再教育機(jī)會(huì),提升教師專業(yè)素養(yǎng);整合教育資源,根據(jù)專業(yè)的不同選擇電工電子技術(shù)課程的特色教材,有側(cè)重地選擇,優(yōu)化調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,及時(shí)加入新理論、新技術(shù)、新工藝、新裝備、新材料等前沿內(nèi)容,突出職業(yè)能力的培養(yǎng)。在實(shí)際教學(xué)中,必須兼顧電工電子技術(shù)的課程體系和崗位任職需求的實(shí)踐邏輯,充分落實(shí)教學(xué)的針對(duì)性、實(shí)踐性、前瞻性要求。以學(xué)生已有的科學(xué)知識(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)實(shí)需求為基礎(chǔ),以滿足社會(huì)崗位需求為基本目標(biāo),以崗位發(fā)展和晉升為延伸目標(biāo)選擇教學(xué)內(nèi)容。因此,職業(yè)教育機(jī)構(gòu)及相關(guān)的教育工作者應(yīng)該將電工電子技術(shù)課程的作用定位為“服務(wù)”:為學(xué)生學(xué)習(xí)其它專業(yè)課程服務(wù)、為學(xué)生畢業(yè)后從事專業(yè)技術(shù)崗位服務(wù),是整個(gè)專業(yè)的理論基礎(chǔ)和技術(shù)基石,必須牢固建立。鑒于此,電工電子技術(shù)課程的教學(xué)必須因材施教,強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),讓學(xué)生多操作、多動(dòng)手,提高學(xué)員解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
2.2靈活選擇教學(xué)方法
科學(xué)合理的教學(xué)方法是達(dá)到最有效教學(xué)效果的保證。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,讓學(xué)生自覺(jué)學(xué)習(xí),教師要學(xué)會(huì)選擇最適合自己以及學(xué)生的教學(xué)方法,順利實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。課堂的主體不再是老師,傳統(tǒng)的知識(shí)傳授型或者被動(dòng)傾聽型的教學(xué)方法已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)今的教學(xué)環(huán)境,而應(yīng)該把學(xué)生做為教學(xué)課堂的主體,教學(xué)方法應(yīng)該轉(zhuǎn)變?yōu)樗季S激勵(lì)型或主動(dòng)探索型,由被動(dòng)接受改為主動(dòng)發(fā)現(xiàn)。根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目的選擇不同的授課方式,如:演示法的成功運(yùn)用,既能夠節(jié)省時(shí)間,也能使學(xué)生容易理解知識(shí)點(diǎn);啟發(fā)式教學(xué)能夠使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,達(dá)到理論實(shí)踐一體化。因此,要在教學(xué)中努力了解學(xué)生需求,搞清楚學(xué)生的困惑點(diǎn)、知識(shí)盲點(diǎn),這樣才能對(duì)癥下藥。在課堂上可以創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,讓學(xué)生分組討論,加強(qiáng)師生互動(dòng),教師引導(dǎo),學(xué)生為主體,提高學(xué)生對(duì)問(wèn)題的分析能力和表達(dá)能力,使學(xué)生更好更快地掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。采用主題課堂模式,讓學(xué)生自己講解課程內(nèi)容,教師做補(bǔ)充,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力,充分了解自己在學(xué)習(xí)中的短板并改進(jìn)。
以南京為例,南京理工科院校中開設(shè)了土木工程專業(yè)路橋方向的高校較多,這些院校中大部分都購(gòu)買了相應(yīng)的土木工程方面的軟件,如PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件,魯班造價(jià)類軟件,廣聯(lián)達(dá)造價(jià)類軟件,為了滿足學(xué)士學(xué)位授予權(quán)評(píng)審要求,因此也建立了相應(yīng)的專業(yè)機(jī)房,但是專門開設(shè)的有軟件應(yīng)用系列課程的并不多,專業(yè)機(jī)房的利用率也并不是很高,主要是用于課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)/畢業(yè)論文階段的集中實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)。民辦院校和高職高專、大專院校中對(duì)于軟件技術(shù)應(yīng)用的課程,開設(shè)的相對(duì)較多。這樣有利于學(xué)生在校階段就能充分接受和社會(huì)上需求一致的軟件操作訓(xùn)練,從而為日后走上工作崗位做好鋪墊。
1.2可開設(shè)專業(yè)軟件技術(shù)應(yīng)用的課程
土木工程路橋方向可開設(shè)軟件技術(shù)應(yīng)用的課程很多,根據(jù)市場(chǎng)需求情況,主要有以下幾類。
1.2.1道路橋梁方向設(shè)計(jì)類課程
路橋類可開設(shè)軟件應(yīng)用的課程主要有:道路勘測(cè)設(shè)計(jì),橋梁工程,路基路面工程,專業(yè)軟件具體又分道路和橋梁計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)兩種類型。目前國(guó)際主流道路輔助設(shè)計(jì)軟件主要有:CARD/1,Bently,Civil3D。國(guó)內(nèi)常見的道路輔助設(shè)計(jì)軟件主要有:緯地三維道路設(shè)計(jì)系統(tǒng),路線大師,EICAD,海地,天正市政道路,鴻業(yè)市政道路及路面結(jié)構(gòu)HTDS2003。國(guó)內(nèi)常見的橋梁輔助設(shè)計(jì)軟件主要有:橋梁博士,橋梁大師,橋梁通等等。
1.2.2道路橋梁施工組織及造價(jià)類課程
工程施工組織及工程造價(jià)類可開設(shè)軟件應(yīng)用的課程主要有:土木工程施工,建設(shè)工程造價(jià),工程造價(jià)管理,工程合同管理,工程招投標(biāo)等課程。專業(yè)軟件主要有:同望公路造價(jià)軟件、海德縱橫公路工程造價(jià)軟件、廣聯(lián)達(dá)系列軟件、上海魯班系列軟件、清華斯維爾系列軟件、神機(jī)妙算軟件、南京未來(lái)清單軟件等等。
1.3存在的問(wèn)題及原因分析
社會(huì)上存在的工程類軟件如此之多,各個(gè)地區(qū)及企業(yè)的實(shí)際情況不同,對(duì)軟件的購(gòu)買也不一樣。各大高校對(duì)于軟件的購(gòu)買以及開設(shè)相關(guān)課程,也是針對(duì)學(xué)生就業(yè)市場(chǎng)需求,以及學(xué)校年度設(shè)備采購(gòu)計(jì)劃而定。對(duì)于高校中,要熟練地掌握這些軟件需要學(xué)生在課后花費(fèi)較多的時(shí)間去練習(xí),而這往往是很多學(xué)生不愿做的,只要教師不作硬性規(guī)定或要求,主動(dòng)學(xué)習(xí)和應(yīng)用這些軟件的學(xué)生鳳毛麟角。因此,直到大學(xué)畢業(yè),真正能夠掌握或部分掌握這些軟件的學(xué)生極少[3]。鑒于以上的情況,高校路橋方向開設(shè)軟件信息技術(shù)類課程,主要還存在著以下幾方面問(wèn)題。
1.3.1現(xiàn)有軟件開發(fā)合作不理想
現(xiàn)有軟件開發(fā)缺乏統(tǒng)一部門的管理,從而導(dǎo)致很多軟件功能基本相同,只是適用地區(qū)不一樣。同時(shí),很多軟件公司里面的員工大多數(shù)是計(jì)算機(jī)等專業(yè)出身,對(duì)工程實(shí)際并不很熟悉,從而設(shè)計(jì)開發(fā)出來(lái)的軟件,在處理真正的工程實(shí)際時(shí),會(huì)產(chǎn)生一些偏差。
1.3.2教學(xué)資源及人才的缺乏
各大高校中的教師,絕大部分是本科—碩士—博士畢業(yè)而來(lái),教學(xué)經(jīng)驗(yàn)雖然非常豐富,實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)相對(duì)較差,因此教學(xué)缺乏與工程實(shí)際接軌。
1.3.3學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)還不強(qiáng)
學(xué)生在校階段的學(xué)習(xí)時(shí)間非常有限,對(duì)于軟件應(yīng)用類的課程,必須要求學(xué)習(xí)者經(jīng)常上機(jī)操作,熟能生巧,應(yīng)用軟件來(lái)解決實(shí)際工程圖紙中的問(wèn)題,這樣,軟件應(yīng)用能力才能不斷得到提高。
1.3.4地區(qū)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)獨(dú)立
由于不同的地區(qū)有不同的建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),這就使得教師在訓(xùn)練學(xué)生軟件操作時(shí),必須選擇采用某一個(gè)省份的地區(qū)定額作為教學(xué)需求,很多教師都是選擇學(xué)校所在地的省份的定額,但學(xué)生來(lái)自全國(guó)各地,因此,當(dāng)學(xué)生畢業(yè)后如果回到家鄉(xiāng),對(duì)于工程軟件部分就必須按照工程所在地的操作來(lái)進(jìn)行。
2提高專業(yè)軟件化程度的措施
2.1高校方面
1)高校工程管理專業(yè)編制教學(xué)計(jì)劃的時(shí)候,就應(yīng)該充分考慮,在滿足學(xué)生修滿學(xué)分,不額外增加學(xué)生學(xué)習(xí)壓力的前提下,開設(shè)專門的軟件應(yīng)用課程,而不是僅僅在課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候集中培訓(xùn)。2)對(duì)于軟件的選擇,高校在購(gòu)買軟件的時(shí)候,要充分考慮市場(chǎng)對(duì)軟件的評(píng)價(jià)或用戶的多少,而不能單純考慮價(jià)格,盡量購(gòu)買專業(yè)方向的主流軟件。我校在充分調(diào)研論證的基礎(chǔ)上,先后購(gòu)買了有關(guān)專業(yè)軟件。如天正建筑CAD、魯班系列軟件、PKPM系列軟件,EICAD,橋梁博士。為我院土木工程專業(yè)路橋方向?qū)W生全面提高計(jì)算機(jī)專業(yè)軟件應(yīng)用能力和水平,實(shí)現(xiàn)理論與應(yīng)用有機(jī)結(jié)合,路橋方向應(yīng)用型實(shí)踐教學(xué)體系改革奠定了基礎(chǔ)。3)機(jī)房的管理。專業(yè)教研室應(yīng)建立自己的專業(yè)機(jī)房,同時(shí)配備專業(yè)的維護(hù)人員。4)教師培訓(xùn)。學(xué)校應(yīng)鼓勵(lì)教師參加各種軟件培訓(xùn),然后服務(wù)于教學(xué)。5)積極參加各種軟件開發(fā)商舉辦的高等院校軟件競(jìng)賽。目的不是在于獲得獎(jiǎng)勵(lì),主要是能和其他兄弟院校的學(xué)生同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng),從而找出自己的差距。6)校企共建“雙師”結(jié)構(gòu)的實(shí)踐教學(xué)團(tuán)隊(duì)。通過(guò)引進(jìn)、培養(yǎng)補(bǔ)充緊缺專業(yè)人才,加強(qiáng)專業(yè)帶頭人培養(yǎng)和骨干教師隊(duì)伍建設(shè),強(qiáng)化“雙師結(jié)構(gòu)”教師隊(duì)伍建設(shè)。7)加強(qiáng)實(shí)習(xí)基地建設(shè),提高生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)水平。
2.2學(xué)生方面
1)鼓勵(lì)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)路橋方向各種軟件,而不是僅僅為了應(yīng)付考試,因此,對(duì)于軟件課程的考核,不應(yīng)采取課堂考試的形式,可采取機(jī)房上機(jī)考試,或者布置大作業(yè)的形式,讓學(xué)生充分思考后獨(dú)立完成,才能達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果。目前,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)已廣泛應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中加入計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的內(nèi)容,是提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量與學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力的重要途徑[4]。我院根據(jù)教改項(xiàng)目的構(gòu)思,在畢業(yè)設(shè)計(jì)中加入了專業(yè)軟件應(yīng)用。目前已經(jīng)在2013,2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)中實(shí)施,同時(shí)計(jì)劃在往后的畢業(yè)設(shè)計(jì)中進(jìn)一步加大專業(yè)軟件的應(yīng)用。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的鍛煉,學(xué)生專業(yè)軟件應(yīng)用能力得到很大提高。2)學(xué)工部組織成立軟件應(yīng)用興趣小組或社團(tuán),讓學(xué)生充分了解軟件信息后,才會(huì)更認(rèn)真的學(xué)習(xí)。3)鼓勵(lì)學(xué)生報(bào)名參加各種軟件競(jìng)賽,走出校園,了解其他兄弟院校的同學(xué)情況。同時(shí),對(duì)于獲獎(jiǎng)的學(xué)生,應(yīng)給予表彰。
2理論與實(shí)驗(yàn)課程的銜接不當(dāng)是一個(gè)比較凸顯的問(wèn)題
學(xué)生給予口腔正畸工藝技術(shù)課程高度的學(xué)習(xí)熱情及關(guān)注,能夠清醒認(rèn)識(shí)到行業(yè)企業(yè)對(duì)于口腔正畸專業(yè)人才的迫切需求,因此對(duì)于課程的學(xué)習(xí)較為認(rèn)真、踏實(shí)。但本次調(diào)查顯示,學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)部分的掌握程度不盡如人意,究其原因,主要在于本課程采用傳統(tǒng)理實(shí)分開授課的教學(xué)模式,學(xué)生對(duì)于抽象的理論知識(shí)理解難度較大,理論授課結(jié)束后開展實(shí)訓(xùn)時(shí),存在理論知識(shí)部分遺忘的現(xiàn)象。理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)銜接不當(dāng)[2]是一個(gè)急需通過(guò)教學(xué)模式調(diào)整及課程教學(xué)改革解決的問(wèn)題。
3課程地位隨行業(yè)發(fā)展而變化
隨著人們生活水平的日益提高,對(duì)于口腔健康的要求已不僅僅局限于“無(wú)病”,而更多著眼于美觀與功能良好,這使得口腔正畸治療得到了越來(lái)越多的關(guān)注,也使得口腔正畸技術(shù)得以迅猛發(fā)展,越來(lái)越多的人選擇口腔正畸治療。與此同時(shí),口腔正畸技術(shù)的發(fā)展也帶動(dòng)著口腔正畸修復(fù)專業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展及變革,使得行業(yè)企業(yè)對(duì)于口腔正畸專業(yè)人才的需求不斷提升,口腔正畸修復(fù)專業(yè)技術(shù)人才緊缺的問(wèn)題日益明顯,這對(duì)于口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)人才的培養(yǎng)提出了全新的、更高的要求??谇徽に嚰夹g(shù)課程無(wú)形中從一門普通的專業(yè)課程變成一門直接關(guān)系畢業(yè)生就業(yè)的專業(yè)核心課程,口腔正畸工藝技術(shù)也成為越來(lái)越多相關(guān)企業(yè)希望畢業(yè)生熟練掌握的專業(yè)技能。
4課程設(shè)置及教學(xué)模式改革的重要性
就口腔正畸工藝技術(shù)課程來(lái)看,其發(fā)展相對(duì)于其他專業(yè)核心課程慢,授課方式依舊沿用傳統(tǒng)的理論實(shí)驗(yàn)分開教授的教學(xué)模式,弊端顯而易見。為更好地滿足行業(yè)企業(yè)對(duì)口腔正畸工藝技術(shù)專業(yè)人才知識(shí)與技能的要求,調(diào)整課程設(shè)置、進(jìn)行教學(xué)模式改革已經(jīng)刻不容緩。教學(xué)做一體化教學(xué)模式[4]在其他專業(yè)核心課程中教學(xué)效果良好,也積累了一定的經(jīng)驗(yàn),但由于每門課程都有其自身的特點(diǎn)及特殊性,把其他課程適合的教學(xué)模式照搬過(guò)來(lái)并不一定適合。因此,需要分析教學(xué)做一體化教學(xué)模式在其他核心課程中開展的情況,依據(jù)行業(yè)企業(yè)對(duì)于專業(yè)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求,探索有口腔正畸工藝技術(shù)課程特色的教學(xué)做一體化教學(xué)模式,改變?cè)械睦碚撆c實(shí)驗(yàn)教學(xué)脫離的教學(xué)組織形式,這對(duì)于培養(yǎng)高素質(zhì)、技能型專業(yè)人才至關(guān)重要。
目前,我院的“電工電子技術(shù)”課程實(shí)訓(xùn)設(shè)備由于資金短缺,使用的仍然是十幾年前購(gòu)置的設(shè)備。隨著新知識(shí)、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),原有的實(shí)訓(xùn)設(shè)備已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上時(shí)代的步伐,理論知識(shí)和實(shí)踐操作相脫節(jié)。
1.2理論教學(xué)時(shí)間和實(shí)訓(xùn)教學(xué)時(shí)間比例、關(guān)系密切度安排不合理
受教學(xué)大綱規(guī)定所限,“電工電子技術(shù)”課程學(xué)時(shí)較少,但是課程內(nèi)容信息量涵蓋很大,這就要求教師在較短的時(shí)間內(nèi),既要完成該課程的基本理論教學(xué),又要在實(shí)訓(xùn)中更好地運(yùn)用本課程的相關(guān)知識(shí),無(wú)形中就加大了教師的工作難度和工作量。傳統(tǒng)教學(xué)模式下都是重理論、輕實(shí)踐,導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)踐中甚至不知道如何下手,以致于不能完成練習(xí)任務(wù),沒(méi)有很好地把理論和實(shí)訓(xùn)的課時(shí)時(shí)間安排緊密結(jié)合。
1.3教考分離,不利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性
傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,采用期末考試?yán)碚摻y(tǒng)一閉卷考試,學(xué)生就等著期末考試前一段時(shí)間任課教師給畫畫范圍,臨時(shí)抱佛腳,背一下,就能及格了,嚴(yán)重挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,對(duì)平時(shí)上課教學(xué)秩序和教學(xué)質(zhì)量的提高沒(méi)有幫助。
2“電工電子技術(shù)”課程教學(xué)改革措施
2.1整合教材,降低理論教學(xué)難度
“電工電子技術(shù)”課程無(wú)論采用哪本教材都會(huì)存在不可避免的局限性,因?yàn)榻滩氖庆o態(tài)的,理論性太強(qiáng),概念、公式、原理都很抽象,學(xué)生理解起來(lái)很費(fèi)勁。為降低理論教學(xué)難度,筆者首先對(duì)教材進(jìn)行整合,把教材按照所講內(nèi)容分為強(qiáng)電和弱電,各占一個(gè)學(xué)期時(shí)間進(jìn)行講述。其次,在保證課程重、難點(diǎn)清晰明了的情況下,盡量保證照顧到高職學(xué)生的特點(diǎn),使課程內(nèi)容更加簡(jiǎn)單化:盡量去弱化不實(shí)用又難學(xué)的器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)知識(shí),重點(diǎn)放在電路的外特性及其應(yīng)用上;刪除一些煩瑣的理論推導(dǎo),對(duì)一些公式、定律直接給出結(jié)果,便于學(xué)生接受新的知識(shí);保證課程內(nèi)容前后連貫的前提下,調(diào)整課程內(nèi)容安排次序,刪除后續(xù)課程重復(fù)的內(nèi)容和添加對(duì)后續(xù)課程有用而教材中又缺少的內(nèi)容。
2.2綜合運(yùn)用多種教學(xué)手段,提高教學(xué)效果
第一,興趣導(dǎo)入法。筆者在教學(xué)過(guò)程中非常重視對(duì)該課程緒論部分的教學(xué),緒論課結(jié)束后通常會(huì)用2個(gè)課時(shí)的時(shí)間帶領(lǐng)學(xué)生們參觀該課程所用的所有實(shí)訓(xùn)室,讓學(xué)生身臨其境,自由提問(wèn),為以后的教學(xué)做好鋪墊。第二,情境教學(xué)法。在課程教授過(guò)程中,筆者通常會(huì)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情境,比如讓學(xué)生結(jié)合家庭用電,計(jì)算一下電費(fèi)的問(wèn)題。講到放大電路的時(shí)候,結(jié)合多媒體上自帶的麥克風(fēng),講述電路的放大原理,帶動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。第三,多媒體教學(xué)法。多媒體教學(xué)擁有傳統(tǒng)的教學(xué)手段所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),能將抽象、生澀、陌生的知識(shí)直觀化、形象化,并且可以增大信息量,有效擴(kuò)展課時(shí)容量。再加上配上逼真的音效,可以活躍課堂氣氛,加深鞏固教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的喜悅,寓學(xué)于樂(lè)。
2.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容改革
根據(jù)現(xiàn)有教學(xué)大綱安排,“電工電子技術(shù)”現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)課課時(shí)少,內(nèi)容多是一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),嚴(yán)重挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。筆者在教學(xué)過(guò)程中,注意增加一些設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn),減少一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),和實(shí)訓(xùn)室溝通,建立了相應(yīng)的規(guī)章制度后,成立了電學(xué)開放式實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以帶著問(wèn)題隨時(shí)到實(shí)驗(yàn)室,或驗(yàn)證理論的正確性,或進(jìn)行一些創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn),這顯著提高了學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的熱情和主動(dòng)性。另外,筆者還建議學(xué)生們開展課外興趣小組,比如開展一些電子小制作、電路板的焊接、小家電的維修等,以點(diǎn)帶面,全面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(1)室內(nèi)試驗(yàn)。
通過(guò)鉆孔巖芯取樣,利用室內(nèi)巖塊的單軸壓縮試驗(yàn)確定巖石單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量和泊松比。通過(guò)巖體的三軸壓縮試驗(yàn)確定巖體的抗剪強(qiáng)度-凝聚力和摩擦角。通過(guò)巖體卸圍壓試驗(yàn)研究巖體卸荷過(guò)程中的變形和能量變化特點(diǎn),確定卸載時(shí)巖體的參數(shù),如彈模、泊松比、凝聚力、摩擦角。
(2)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。
現(xiàn)場(chǎng)抗剪試驗(yàn)獲得巖體、軟弱夾層、混凝土與巖石接觸面抗剪(斷)強(qiáng)度;現(xiàn)場(chǎng)變形試驗(yàn)(剛性承壓板法、狹縫法)獲得巖體變形模量、彈性模量及泊松比。還有現(xiàn)場(chǎng)聲波測(cè)試評(píng)價(jià)巖體完整性等?,F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是確定巖體強(qiáng)度參數(shù)最準(zhǔn)確的方法,但由于通常不具備施作原位試驗(yàn)的條件,而且試驗(yàn)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高,所以這種方法應(yīng)用較少。試驗(yàn)法是一種直接又可靠的方法,可以較好反映巖石特性。室內(nèi)試驗(yàn)得到的是完整巖塊的特性參數(shù),但存在“尺寸效應(yīng)”?,F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)受條件限制,試件制備難免受到擾動(dòng),試驗(yàn)結(jié)果分散,不能直接采用。
1.2工程巖體分級(jí)法
工程巖體分級(jí)法主要有:國(guó)標(biāo)《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》、水利水電工程勘察規(guī)范的壩基和圍巖工程地質(zhì)分類法、巴頓的Q系統(tǒng)分類法及比尼威斯基的RMR分類法。這些分類方法往往是定性描述與定量評(píng)價(jià)相結(jié)合,采用多參數(shù)綜合指標(biāo)分級(jí)法給巖體進(jìn)行評(píng)分和劃分巖體級(jí)別,根據(jù)巖體級(jí)別并結(jié)合經(jīng)驗(yàn)公式,給出巖體參數(shù)的范圍值。國(guó)標(biāo)《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》選取巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整程度這兩個(gè)因素確定巖體基本質(zhì)量,將影響巖體工程特性的因素如地下水、初始應(yīng)力、結(jié)構(gòu)面走向與工程軸線方位等作為修正因素,實(shí)現(xiàn)工程巖體的分級(jí),并提供了各級(jí)別巖體物理力學(xué)參數(shù)表和結(jié)構(gòu)面抗剪斷峰值強(qiáng)度表。《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》的附錄V提供了壩基巖體工程地質(zhì)分類表,主要分類因素也是巖石堅(jiān)硬程度和巖體完整程度,此外還有巖體縱波速度和鉆孔R(shí)QD值,并在附錄E中提供了壩基巖體抗剪斷(抗剪)強(qiáng)度參數(shù)及變形參數(shù)經(jīng)驗(yàn)值表和結(jié)構(gòu)面抗剪斷(抗剪)強(qiáng)度參數(shù)經(jīng)驗(yàn)值表,用于規(guī)劃和可研階段。應(yīng)注意該表的注明是參數(shù)僅限于硬質(zhì)巖,軟質(zhì)巖應(yīng)根據(jù)軟化系數(shù)進(jìn)行折減。
1.3工程地質(zhì)類比法
工程地質(zhì)類比法是利用大量已建工程的成功經(jīng)驗(yàn)確定擬建工程的設(shè)計(jì)參數(shù),是工程地質(zhì)研究的傳統(tǒng)方法之一。類比法是應(yīng)用相似原理,要求主要的工程地質(zhì)條件基本相同或相似,這其中最主要的是巖性和地層時(shí)代(或?qū)游?,其余還有地質(zhì)構(gòu)造(巖體完整性)、風(fēng)化狀態(tài)、應(yīng)力條件、地下水等等。實(shí)際應(yīng)用時(shí)應(yīng)結(jié)合具體工程的地質(zhì)條件,在類比、分析、判斷的基礎(chǔ)上提出合理參數(shù)。同時(shí),在施工過(guò)程中,根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)展情況和出現(xiàn)的問(wèn)題,特別是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果,對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的調(diào)整和修改。類比的資料可以參考《巖石力學(xué)參數(shù)手冊(cè)》、《巖基抗剪強(qiáng)度參數(shù)》、《工程地質(zhì)手冊(cè)》、《水利水電工程地質(zhì)手冊(cè)》,以及地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)(資料庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù))等等。類比法完全依靠地質(zhì)師所掌握的工程實(shí)例資料和他對(duì)工程巖體的經(jīng)驗(yàn)判斷,人為因素比較大,有時(shí)僅僅通過(guò)少量個(gè)別因素相比較而得到的參數(shù),其結(jié)果可靠性較差。然而該方法簡(jiǎn)單、方便、快捷,在中、小型水利水電工程中應(yīng)用較多。
1.4反演分析法
反演分析法是利用現(xiàn)場(chǎng)所測(cè)得的位移等數(shù)值反求巖體力學(xué)參數(shù),包括位移反分析、應(yīng)力反分析、混合反分析等。其中位移反分析方法是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的位移值,采用解析法、有限元等方法以及彈性、彈塑性等本構(gòu)模型進(jìn)行求解。位移反分析的方法主要分為兩類:直接逼近法和逆過(guò)程法。由于圍巖本構(gòu)關(guān)系的復(fù)雜性,目前的逆過(guò)程方法的位移反分析研究計(jì)算大都采用了線彈性等假設(shè),設(shè)巖體為均值各向同性,而天然巖體地質(zhì)條件復(fù)雜,這樣與工程實(shí)際情況相去甚遠(yuǎn)。反分析方法在邊坡穩(wěn)定分析中應(yīng)用較多。反分析時(shí)穩(wěn)定系數(shù)取值為:蠕動(dòng)擠壓階段宜采用1.00~1.05,初滑階段宜采用0.95~1.00?;瑤量辜魪?qiáng)度(c,φ)參數(shù)反演分析的方法分為單參數(shù)反演和雙參數(shù)反演兩種。前者假定一個(gè)參數(shù)已知的前提下,反算另外一個(gè)參數(shù),通常選擇對(duì)滑坡穩(wěn)定性影響較敏感的作為未知參數(shù)。后者在反演中有兩個(gè)未知的參數(shù),通常選擇兩個(gè)距主滑動(dòng)面等距的剖面建立極限平衡方程求解,此外,還可以做參數(shù)的敏感性分析。
1.5人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法及模糊數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)法
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是通過(guò)完成輸入與輸出問(wèn)題的映射,自動(dòng)建立復(fù)雜現(xiàn)象(系統(tǒng))的模型并指出其控制規(guī)律。該方法考慮了影響巖石力學(xué)參數(shù)的各種定性因素,應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練,隨著數(shù)據(jù)的積累不斷地對(duì)樣本集進(jìn)行補(bǔ)充和完善,使參數(shù)取值結(jié)果不斷趨于合理。缺點(diǎn)是學(xué)習(xí)樣本的選取具有很大的主觀性。模糊數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)法是考慮到影響巖體變形強(qiáng)度參數(shù)的相關(guān)因素模糊不確定性,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定權(quán)重集及隸屬度,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行巖體力學(xué)參數(shù)預(yù)測(cè)。該方法實(shí)質(zhì)就是把巖石與巖體力學(xué)指標(biāo)之間的比例系數(shù)當(dāng)作模糊子集,依據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行模糊綜合評(píng)判確定一個(gè)最佳模糊折減系數(shù)的問(wèn)題,從定量上考慮影響力學(xué)參數(shù)的各種模糊因素,但在運(yùn)用上不是很成熟,仍借助于經(jīng)驗(yàn)。
1.6其他方法
除上述方法外,還有一些其他方法可以用來(lái)確定巖體強(qiáng)度參數(shù),如:計(jì)算機(jī)模擬、聲波測(cè)試技術(shù)、巖體分形分維理論、斷裂損傷力學(xué)、統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)等方法。
2巖體力學(xué)參數(shù)綜合取值
巖體力學(xué)參數(shù)取值方法有很多,由于巖體的不連續(xù)性、各向異性和非均勻性等特有屬性以及巖體結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,使各種取值方法存在局限性,至今還沒(méi)有一種令人滿意的取值方法。實(shí)際工作中應(yīng)該綜合應(yīng)用這些方法,互相驗(yàn)證,取長(zhǎng)補(bǔ)短。筆者基于上述巖體力學(xué)參數(shù)的取值方法,并結(jié)合工程的規(guī)模和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度,在滿足規(guī)程規(guī)范的前提下提出了巖體力學(xué)參數(shù)綜合取值方法。該方法針對(duì)地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的小型工程、地質(zhì)條件復(fù)雜的中型以上工程、重要的大型工程和參數(shù)敏感的工程分為以下3個(gè)層次。
(1)第一層次。
對(duì)于地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的小型工程,或項(xiàng)目規(guī)劃、可研階段,可采用野外地質(zhì)調(diào)查和鉆孔取樣室內(nèi)抗壓試驗(yàn)→進(jìn)行巖體分級(jí)、查表→獲得抗剪強(qiáng)度和變形模量范圍值,通過(guò)相似工程類比,調(diào)整、修正取得地質(zhì)建議值;或者采用RMR分類和Hoek-Brown經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則公式計(jì)算,參考類似工程修正后得到地質(zhì)建議值。
(2)第二層次。
對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的中型以上工程,如重力壩、拱壩,結(jié)構(gòu)面影響壩基、壩肩穩(wěn)定,初步設(shè)計(jì)階段應(yīng)布置原位抗剪和變形試驗(yàn),參考類似工程,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件進(jìn)行調(diào)整,必要時(shí)由地質(zhì)、試驗(yàn)和設(shè)計(jì)三方共同研究確定設(shè)計(jì)采用值。
(3)第三層次。
對(duì)于重要的大型工程和參數(shù)敏感的工程,應(yīng)做專門研究,除運(yùn)用上述方法外,還應(yīng)開展計(jì)算機(jī)模擬試驗(yàn)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、模糊數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)法等,慎重確定地質(zhì)建議值。在施工階段可以利用監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行反演分析,復(fù)核巖體穩(wěn)定性,及時(shí)修改設(shè)計(jì)和施工方法,確保工程安全??傊?,地質(zhì)調(diào)查和巖石力學(xué)試驗(yàn)是基礎(chǔ),是巖體分級(jí)、經(jīng)驗(yàn)估算及數(shù)值模擬的前提,因此應(yīng)重視野外第一手資料的收集,并注意取樣、試驗(yàn)成果代表性問(wèn)題,使地質(zhì)建議值符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。
3應(yīng)注意的問(wèn)題
反思多年來(lái)我們所做的中小型水利水電工程勘察設(shè)計(jì),在巖石力學(xué)參數(shù)取值方面應(yīng)注意以下問(wèn)題:
(1)在前期勘察時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)意圖不甚了解
設(shè)計(jì)方案不十分明確,加之勘察周期短,對(duì)地質(zhì)條件的調(diào)查和分析不夠深入,對(duì)試驗(yàn)只是要求做常規(guī)的內(nèi)容,以室內(nèi)試驗(yàn)為主,取樣數(shù)量不足,成果代表性差,使得方案比選時(shí)難以取舍。按照有關(guān)規(guī)范,“小型水電工程巖土參數(shù)(取值)可在現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)易測(cè)試和必要的室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上以類比為主。”“中型水電工程巖土測(cè)試以室內(nèi)試驗(yàn)為主,必要時(shí)可采用大型野外原位試驗(yàn)。”對(duì)于拱壩和重力壩要特別注意,對(duì)影響壩基、壩肩穩(wěn)定的巖土體及軟弱結(jié)構(gòu)面可視需要開展原位試驗(yàn)工作。尤其是軟巖和完整性差的巖石,軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育,且結(jié)構(gòu)面對(duì)巖體穩(wěn)定性不利,巖體穩(wěn)定性的判別對(duì)工程影響很關(guān)鍵,這需要慎重研究,應(yīng)在地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上,布置適當(dāng)?shù)脑辉囼?yàn),并采取多種方法合理確定巖體力學(xué)參數(shù)。
(2)勘察報(bào)告中抗剪強(qiáng)度和變形參數(shù)僅僅根據(jù)室內(nèi)巖石試驗(yàn)查規(guī)范,與現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查結(jié)合不緊密。
抗剪強(qiáng)度和變形參數(shù)是混凝土壩穩(wěn)定計(jì)算最重要的參數(shù),對(duì)工程安全和造價(jià)影響很大。然而規(guī)范給出的值范圍較大,勘察報(bào)告僅僅依據(jù)規(guī)范提供的參數(shù)表取值是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。中等規(guī)模以上和地質(zhì)條件復(fù)雜的工程應(yīng)進(jìn)一步開展分析論證工作,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件調(diào)查,在巖體分級(jí)基礎(chǔ)上,運(yùn)用有關(guān)理論和經(jīng)驗(yàn)公式,例如霍克-布朗(Hoek-Brown)經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則公式等,并參考已建工程經(jīng)驗(yàn)取值,必要時(shí)與地質(zhì)、試驗(yàn)和設(shè)計(jì)專業(yè)共同會(huì)商,合理確定參數(shù)。
(3)在軟巖地區(qū)建混凝土壩要特別注意
如頁(yè)巖、千枚巖及白堊-第三系泥巖等,由于巖性軟弱,構(gòu)造發(fā)育,巖體強(qiáng)度較低,工程安全裕度小,巖體力學(xué)參數(shù)取值對(duì)工程安全和經(jīng)濟(jì)性影響大,甚至影響方案的成立。軟巖地區(qū)一般不適合建中、高混凝土壩,萬(wàn)一要建,就應(yīng)該投入一定的勘探和試驗(yàn)工作量,慎重研究和分析論證,并留有一定安全裕度。
(4)應(yīng)考慮定值計(jì)算與可靠度問(wèn)題。
實(shí)際勘察設(shè)計(jì)工作中,是由地質(zhì)專業(yè)提供參數(shù),設(shè)計(jì)人員進(jìn)行計(jì)算。地質(zhì)部門依據(jù)試驗(yàn)成果,結(jié)合地質(zhì)條件和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)判斷,提出地質(zhì)建議值。設(shè)計(jì)一般直接采用地質(zhì)建議值進(jìn)行計(jì)算。問(wèn)題是設(shè)計(jì)計(jì)算方法與地質(zhì)模型是否一致,地質(zhì)參數(shù)的可靠性或安全閾值是多少,即有多少安全儲(chǔ)備。近十幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外廣泛開展了重力壩可靠度研究。結(jié)構(gòu)可靠性分析是以概率理論為基礎(chǔ),采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)或工程的可靠性,比定值法不考慮參數(shù)的偏差有明顯的優(yōu)越之處??煽慷扔?jì)算需要提供與大壩有關(guān)的各類荷載、材料和地基強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)特征值(均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)等)及分布類型,對(duì)地質(zhì)參數(shù)的離散性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(5)試驗(yàn)是基礎(chǔ)。
如何看待試驗(yàn)成果,地質(zhì)專業(yè)人員常常抱怨試驗(yàn)參數(shù)不準(zhǔn),造成的原因有幾個(gè)方面,一是取樣的代表性問(wèn)題,或者原位試驗(yàn)選點(diǎn)問(wèn)題,要考慮巖性、風(fēng)化程度、構(gòu)造等影響,對(duì)試驗(yàn)點(diǎn)做專門設(shè)計(jì)和布置;又譬如有的砂巖與頁(yè)巖互層,頁(yè)巖巖芯破碎取樣困難,取樣只能做砂巖的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),成果偏大;傾斜巖層抗壓首先沿層面剪切破壞,成果偏小。二是試驗(yàn)中的誤差,應(yīng)采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)法整理試驗(yàn)成果,在充分論證的基礎(chǔ)上舍去不合理的離散值。對(duì)于原位抗剪試驗(yàn),要了解試驗(yàn)點(diǎn)的巖性、構(gòu)造、風(fēng)化及地下水等因素對(duì)成果的影響。另外,試件制備時(shí)難免受到擾動(dòng),一般要求安排2組以上試驗(yàn),以便對(duì)比和分析。
(6)確定參數(shù)時(shí)要處理好主觀判斷與客觀評(píng)價(jià)的關(guān)系。
前述的巖體分級(jí)法、工程類比法及經(jīng)驗(yàn)判據(jù)法(強(qiáng)度準(zhǔn)則公式)都屬于經(jīng)驗(yàn)法,其取值時(shí)的人為因素和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)對(duì)結(jié)果影響很大,實(shí)際操作中應(yīng)盡量避免人為因素干擾,從地質(zhì)條件的客觀出發(fā),分別按不同因素對(duì)參數(shù)進(jìn)行修正,減少取值的隨意性。
(7)加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè),利用監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工”。
由于工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性和不確定性,地質(zhì)勘探、試驗(yàn)、計(jì)算分析方法的局限性,我們對(duì)工程巖體性狀變化的認(rèn)識(shí)有一定程度的不確定性。在施工中要加強(qiáng)巖體性狀的監(jiān)測(cè),及時(shí)分析和判斷,調(diào)整、修改設(shè)計(jì)和施工方法,以保證施工安全和工程安全。尤其是隧洞施工支護(hù),要根據(jù)發(fā)現(xiàn)的新情況及時(shí)修改設(shè)計(jì),即采取“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工”,既要確保工程安全,又不能造成浪費(fèi)。
(8)利用已建工程進(jìn)行類比確定巖體力學(xué)參數(shù)是我們常用的方法。
但是沒(méi)有一個(gè)工程的地質(zhì)條件是完全相同的,而我們個(gè)人掌握的資料有限,每個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)千差萬(wàn)別,往往僅通過(guò)少量個(gè)別因素相比較而獲得參數(shù),人為因素的干擾較大,其結(jié)果可靠性較差。應(yīng)多參考類似工程,并不斷積累工程經(jīng)驗(yàn)。多年來(lái)筆者所在單位在湖北省水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)中做了大量的巖體物理力學(xué)室內(nèi)外試驗(yàn)和原位測(cè)試,積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
4結(jié)論
(1)巖體力學(xué)參數(shù)的合理確定是水利水電工程中的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作
直接關(guān)系到壩基、邊坡、地下洞室工程的安全性和經(jīng)濟(jì)性。由于巖體具有不均勻性、不連續(xù)性和隨時(shí)間變化的特性,準(zhǔn)確確定巖體力學(xué)參數(shù)是非常困難的。在研究了有關(guān)規(guī)程規(guī)范和各種取值方法特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,針對(duì)工程的重要性程度和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度提出了巖體力學(xué)參數(shù)的綜合取值方法,分為地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的小型工程、地質(zhì)條件復(fù)雜的中型以上工程、重要的大型工程三個(gè)層次。針對(duì)具體的工程應(yīng)當(dāng)選擇合理的方法來(lái)確定巖體力學(xué)參數(shù)。水利水電工程巖體力學(xué)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)綜合取值研究對(duì)水利水電工程壩基、邊坡、地下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究和計(jì)算具有重要理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。