時(shí)間:2023-07-24 09:23:24
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關(guān)鍵詞:卓越計(jì)劃 水利水電工程 課程改革
中圖分類號(hào):G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2017)02(b)-0168-02
教育是民族振興的基石。為貫徹落實(shí)《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展計(jì)劃綱要(2010―2020年)》和《國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)》,提高高等教育人才培養(yǎng)質(zhì)量,建立創(chuàng)新型國(guó)家,我國(guó)教育部于2010年6月啟動(dòng)實(shí)施了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”,簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”[1]。
為提高工程人才的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,“卓越計(jì)劃”創(chuàng)立高校與行業(yè)和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)人才的新機(jī)制,要求學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)一段時(shí)間[2]。本科采用4年學(xué)制,推薦“3+1”模式,即3年在校學(xué)習(xí),累計(jì)1年進(jìn)行企業(yè)學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。
筆者學(xué)校水利水電工程專業(yè)于2013年被列入教育部“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)行列,學(xué)生有1年的時(shí)間在企業(yè)學(xué)習(xí)實(shí)踐,因此需要對(duì)現(xiàn)有課程進(jìn)行改革,在符合基本教學(xué)規(guī)律的情況下,盡可能地壓縮部分課程的學(xué)時(shí)學(xué)分,讓學(xué)生能盡快地到實(shí)際工程中學(xué)習(xí)鍛煉?,F(xiàn)以《水電站建筑物》為例,淺談在“卓越計(jì)劃”下,水利水電工程專業(yè)課改革的問(wèn)題。
1 課程介紹
《水電站建筑物》是水利水電工程專業(yè)的一門專業(yè)必修核心課程,開(kāi)設(shè)于第7學(xué)期。教學(xué)環(huán)節(jié)主要由課堂教學(xué)(36學(xué)時(shí))、實(shí)驗(yàn)教學(xué)(8學(xué)時(shí))、課程設(shè)計(jì)(2周)、實(shí)習(xí)(2周)四部分組成。該門課程主要介紹水電站輸水系統(tǒng)、水電站廠房?jī)纱蟛糠衷O(shè)計(jì)理論,涉及水電站進(jìn)水口、渠道隧洞、壓力鋼管、水擊與調(diào)保計(jì)算、調(diào)壓室以及廠房布置設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)內(nèi)容。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生獲得有關(guān)水電站建筑物的基本理論、基本知識(shí)與基本技能,訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生綜合的思維方法及分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為今后從事水利工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理打下基礎(chǔ)。
考慮到水電站建筑物課程需要大量的基礎(chǔ)課和技術(shù)基礎(chǔ)課為先導(dǎo),又為基礎(chǔ)課尤其是技術(shù)基礎(chǔ)課提供應(yīng)用對(duì)象,增加這些課程的活力,將其結(jié)合起來(lái),將大大提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,亦將大大節(jié)省學(xué)時(shí),解決學(xué)時(shí)不夠的問(wèn)題。為此,將水電站建筑物課程劃為兩塊,由淺入深穿插在高低年級(jí)授課,課堂講授、課程設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)4個(gè)環(huán)節(jié)交替進(jìn)行,從而符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律。
目前的培養(yǎng)方案中,關(guān)于水電站的課程有兩門,即《水力機(jī)械及電器設(shè)備》和《水電站建筑物》?!端C(jī)械及電器設(shè)備》為專業(yè)基礎(chǔ)課,開(kāi)設(shè)于第6學(xué)期,32學(xué)時(shí),主要目的是讓學(xué)生能根據(jù)水電站基本資料選擇合適的水輪發(fā)電機(jī)組,確定水輪發(fā)電機(jī)組參數(shù),進(jìn)而確定水電站廠房尺寸。《水電站建筑物》為專業(yè)核心課程,兩門課程各自教學(xué)內(nèi)容完整,教材經(jīng)多次修編,基本滿足了教學(xué)的需求。
但就目前的教學(xué)情況來(lái)看,《水力機(jī)械及電器設(shè)備》僅僅服務(wù)于《水電站建筑物》廠房布置設(shè)計(jì)的內(nèi)容。《水電站建筑物》廠房的布置設(shè)計(jì)內(nèi)容中,需要根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)組的參數(shù)確定廠房尺寸。前期學(xué)習(xí)過(guò)的《水力機(jī)械及電器設(shè)備》就是為了確定水輪發(fā)電機(jī)組參數(shù)。由于《水力機(jī)械及電器設(shè)備》目的單一且明確,單獨(dú)開(kāi)設(shè),當(dāng)學(xué)生在第7學(xué)期學(xué)習(xí)《水電站建筑物》廠房布置設(shè)計(jì)時(shí),水輪發(fā)電機(jī)組參數(shù)確定等內(nèi)容時(shí)已基本忘完了,需要重新花時(shí)間來(lái)講解回憶,知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)于零散,不便于相關(guān)知識(shí)的結(jié)合運(yùn)用。為了增強(qiáng)系統(tǒng)性、可用性及實(shí)用性,將《水力機(jī)械及電器設(shè)備》整合到《水電站建筑物》中,將《水電站建筑物》歸納集中為三部分內(nèi)容:水輪機(jī)、水電站輸水系統(tǒng)及水電站廠房,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的目的性和知識(shí)的整體性。
2 課程改革內(nèi)容
(1)結(jié)合水利水電工程專業(yè)“卓越計(jì)劃”特點(diǎn),將專業(yè)核心課程資源《水力C械及電器設(shè)備》和《水電站建筑物》兩門課程進(jìn)行整合,編寫新教材。
在強(qiáng)調(diào)課程自身特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合新理論、新方法的介紹,增加最新工程實(shí)例,注重水利專業(yè)培養(yǎng)體系的完備性及課程教學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)性。將兩學(xué)科(或多門相關(guān)學(xué)科)最新科研成果融進(jìn)教材,使課程內(nèi)容具有前瞻性、新穎性;增強(qiáng)這兩門課程教學(xué)內(nèi)容的有機(jī)聯(lián)系,注重知識(shí)的相互滲透,提高課程的綜合化和系統(tǒng)化程度。
(2)加強(qiáng)專業(yè)導(dǎo)論、水利工程概論等概論課。
《水電站建筑物》課程的一部分內(nèi)容不需要許多基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課知識(shí),但可為某些基礎(chǔ)課及專業(yè)基礎(chǔ)課提供一定的工程背景。其教學(xué)方法可與認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)結(jié)合,采用大量的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)及課堂講授中穿插投影、幻燈、錄像等多媒體方式授課,把水電站建筑物的概貌形象生動(dòng)地授給學(xué)生,提前培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)。這部分內(nèi)容可劃進(jìn)土木工程概論課及專業(yè)導(dǎo)論課,在低年級(jí)進(jìn)行。因此,加強(qiáng)土木工程概論課及認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)是水電站建筑物課程改革的重要部分。
(3)提高水電站建筑物基本理論的授課水平。
由于將水電站建筑物課程中大量的關(guān)于“分類”“特點(diǎn)”“優(yōu)缺點(diǎn)”之類泛泛敘述剔除,移入專業(yè)導(dǎo)論課,變?yōu)榈湍昙?jí)的生動(dòng)活潑的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)和多媒體教學(xué),使水電站建筑物課程的理論分量增加,平淡敘述減少。同時(shí),刪除過(guò)時(shí)的和繁瑣的內(nèi)容,騰出學(xué)時(shí)系統(tǒng)講授水電站輸水系統(tǒng)、水電站廠房的設(shè)計(jì)理論和方法,力求講深講透,使本課程的授課水平得以提高。
(4)形成合理的課程評(píng)價(jià)體系,建立教學(xué)大綱、教學(xué)周歷等基礎(chǔ)性教學(xué)資料,對(duì)課程方案實(shí)施過(guò)程、實(shí)施效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
按照“理論夠用、強(qiáng)化實(shí)踐、綜合提高、全面發(fā)展”的教學(xué)思路,以改革考試內(nèi)容、考核形式和考核評(píng)價(jià)體系為核心,探索多元化課程評(píng)價(jià)體系,即在以往考慮實(shí)驗(yàn)成績(jī)、考勤、作業(yè)等成績(jī)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步降低期末考試所占比重,增加綜合性課外訓(xùn)練、分知識(shí)單元階段性考核及平時(shí)課堂討論等考核形式,形成有利于學(xué)生綜合素質(zhì)提高和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的考核模式。
3 課程改革思路
(1)探索新的教學(xué)方法。
在沿用主流的多媒體與板書相結(jié)合的教學(xué)方法的基礎(chǔ)上,積極探索啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué),從而培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力及工程意識(shí),增加學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氣氛,從而提高教學(xué)質(zhì)量。比如,可以在講授完一個(gè)章節(jié)后,給學(xué)生布置綜合性的大作業(yè),培養(yǎng)自學(xué)能力;或者讓學(xué)生自己在課后對(duì)比總結(jié)不同建筑物之間的差別與聯(lián)系,在課堂上進(jìn)行討論等,培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)。
(2)采用高科技豐富教學(xué)手段。
通過(guò)收集、制作動(dòng)畫、圖片、錄像等資料,使抽象、復(fù)雜的建筑物結(jié)構(gòu)、工作原理等內(nèi)容形象化,進(jìn)一步提高教學(xué)現(xiàn)代化水平。
(3)建立課程網(wǎng)站。
將教學(xué)大綱、教學(xué)周歷、多媒體課件、課后練習(xí)共享在網(wǎng)站上,便于學(xué)生課后自學(xué),提高自學(xué)能力。同時(shí),可以在網(wǎng)站上設(shè)立互動(dòng)渠道,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)答疑等措施,加強(qiáng)老師與學(xué)生之間的溝通與交流。
(4)實(shí)踐教學(xué)改革。
《水電站建筑物》課程的生命力在于工程實(shí)踐,實(shí)踐教學(xué)的新鮮感、生動(dòng)感是多媒體教學(xué)所不能代替的。針對(duì)目前該課程實(shí)踐教學(xué)效果不良的問(wèn)題,可以通過(guò)以下3種措施改進(jìn)。
①豐富教師的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。每年安排1~2名教師利用暑假等空余時(shí)間到設(shè)計(jì)院、施工單位進(jìn)行鍛煉,豐富、補(bǔ)充自身的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),從而為提高教學(xué)質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。也可以不定期邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院、企業(yè)等具有豐富工程經(jīng)驗(yàn)的專家到學(xué)校為學(xué)生開(kāi)設(shè)專題講座,進(jìn)一步加深理解所學(xué)課程知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)。
②進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。充分利用學(xué)校每年給實(shí)驗(yàn)室撥發(fā)的年度實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備購(gòu)置費(fèi),購(gòu)置實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器設(shè)備,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)硬件環(huán)境,增加可以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力的可操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,從而提高實(shí)踐教W的質(zhì)量。
③增加經(jīng)費(fèi),鞏固和加強(qiáng)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)及課程實(shí)習(xí)。加強(qiáng)與企業(yè)的溝通與聯(lián)系,通過(guò)各種渠道籌措資金,建立穩(wěn)定的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)點(diǎn)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)基地,加強(qiáng)水利水電工程專業(yè)低年級(jí)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)以及《水電站建筑物》課程實(shí)習(xí)環(huán)節(jié),從而提高學(xué)生的認(rèn)知能力。
4 結(jié)語(yǔ)
在現(xiàn)有“卓越計(jì)劃”培養(yǎng)目標(biāo)下,水利水電工程專業(yè)課程改革需要不斷地在實(shí)踐中完善和發(fā)展。以能力培養(yǎng)為核心,以教學(xué)改革為先導(dǎo),更新教育理念,才能培養(yǎng)出“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)、強(qiáng)能力、善管理”的高級(jí)工程技術(shù)人才和管理人才。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:水利水電工程;圍巖分類;模糊綜合評(píng)價(jià)
中圖分類號(hào):
TB
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1672-3198(2013)20-0196-03
1 引言
圍巖穩(wěn)定性是決定水利水電工程地下工程施工中開(kāi)挖和支護(hù)施工措施的關(guān)鍵。在工程實(shí)踐中,人們習(xí)慣于根據(jù)穩(wěn)定性情況將圍巖分成若干類。在工程施工過(guò)程中,先將擬開(kāi)挖的工程進(jìn)行圍巖分類,然后根據(jù)所屬類別確定開(kāi)挖和支護(hù)的措施和施工參數(shù)。
對(duì)圍巖進(jìn)行穩(wěn)定性分類,依據(jù)的是描述圍巖狀況的各種地質(zhì)力學(xué)參數(shù)。在水利水電工程領(lǐng)域,曾將地下工程圍巖分類作為“六五”期間的攻關(guān)課題,最終的成果確定了圍巖分類的相關(guān)因素和不同穩(wěn)定性狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的指標(biāo)范圍,詳見(jiàn)表1。
在實(shí)際應(yīng)用上述成果時(shí),存在兩方面的問(wèn)題:一是該表沒(méi)有反映不同因素及不同指標(biāo)在決定圍巖穩(wěn)定性狀態(tài)時(shí)的權(quán)重。顯然,不同的因素間、不同的指標(biāo)間對(duì)圍巖穩(wěn)定性的影響程度是不一樣的。二是沿用了精確數(shù)學(xué)的思路,在表達(dá)邏輯上存在缺陷。舉例說(shuō),對(duì)于單軸飽和抗壓強(qiáng)度而言,如果其取值為101MPa,對(duì)應(yīng)的是圍巖的穩(wěn)定狀態(tài);如果取99MPa,則屬于基本穩(wěn)定狀態(tài)。雖然兩個(gè)取值僅差2MPa,卻分屬兩類圍巖狀態(tài),顯然是不合理的。
經(jīng)過(guò)研究,對(duì)于前一個(gè)問(wèn)題,可以結(jié)合具體工程的地質(zhì)力學(xué)條件,集中有關(guān)設(shè)計(jì)者、施工人員和專家的意見(jiàn),用層次分析法確定不同因素間和不同指標(biāo)間的權(quán)重關(guān)系。對(duì)于后者可以利用模糊數(shù)學(xué)建立指標(biāo)范圍與穩(wěn)定性狀態(tài)的隸書度函數(shù)關(guān)系,從而更客觀地表達(dá)出指標(biāo)取值對(duì)應(yīng)的穩(wěn)定性狀態(tài)。在這兩方面工作的基礎(chǔ)上,按系統(tǒng)工程的思路進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),即可得出更加符合實(shí)際的結(jié)論。
2 圍巖穩(wěn)定性狀態(tài)評(píng)價(jià)因素及指標(biāo)的權(quán)重分析
2.1 建立評(píng)價(jià)因素集
根據(jù)成果表,評(píng)價(jià)圍巖穩(wěn)定性狀態(tài)的因素共有六個(gè),用集合表示為:
U={u1,u2,u3,u4,u5,u6} (1)
其中,u1-巖石強(qiáng)度;u2-巖體完整性;u3-結(jié)構(gòu)面狀態(tài);u4-地下水;u5-結(jié)構(gòu)面方位;u6-地應(yīng)力方位。
2.2 構(gòu)造判斷矩陣
結(jié)合工程實(shí)際地質(zhì)力學(xué)條件,可征求設(shè)計(jì)者、施工人員和專家意見(jiàn),對(duì)上述因素進(jìn)行兩兩之間的相對(duì)重要程度比較,根據(jù)比較的結(jié)果可以構(gòu)造一個(gè)判斷矩陣。兩因素間比較相對(duì)的重要性程度意義和對(duì)應(yīng)數(shù)值具體由層次分析法規(guī)定,見(jiàn)表2。
4 算例
在確定了相應(yīng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重并建立了指標(biāo)評(píng)判隸屬度函數(shù)后,下面結(jié)合工程實(shí)例說(shuō)明模糊綜合評(píng)價(jià)模型的應(yīng)用。某水電工程開(kāi)挖隧洞引水發(fā)電,經(jīng)地質(zhì)勘探獲取軸線方向若干區(qū)段的地勘資料?,F(xiàn)根據(jù)勘探數(shù)據(jù),對(duì)相應(yīng)區(qū)段圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)判。本文取其中三組數(shù)據(jù)列于表3。
參考文獻(xiàn)
[1]王琦.實(shí)用模糊數(shù)學(xué)[M].北京:科技文獻(xiàn)出版社,1992.
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[3]崔政權(quán).系統(tǒng)工程地質(zhì)導(dǎo)論[M].北京:水利電力出版社,1992.
【摘要】 建基面 巖體質(zhì)量分類 地質(zhì)參數(shù)
水利水電工程攔河拱壩要求壩基和壩肩巖體具有足夠的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性,拱壩作用在拱座上的力主要有軸向推力(切向力)、水平推力(徑向力)和豎向力。拱壩對(duì)壩基要求有足夠的剛度和抗滑穩(wěn)定安全度。拱壩工程地質(zhì)勘察,要查明壩址區(qū)工程地質(zhì)條件,進(jìn)行壩基巖體工程地質(zhì)分類,提出各類巖體的物理力學(xué)參數(shù),并對(duì)壩基工程地質(zhì)條件作出評(píng)價(jià)。下面就拱壩壩基建基面選擇、壩基巖體質(zhì)量分類、壩基巖體地質(zhì)參數(shù)選擇和壩基主要工程地質(zhì)問(wèn)題評(píng)價(jià)等方面提出個(gè)人看法。
一 建基面選擇
建基面的選擇,影響因素較多,既有壩基巖體工程條件的因素,又有上部結(jié)構(gòu)的因素,既有技術(shù)因素又有投資因素。建基面的選擇直接關(guān)系到壩基開(kāi)挖量和壩體工程量、施工期及大壩安全等。
早些時(shí)候傳統(tǒng)的建基面選擇,要求壩基開(kāi)挖至微風(fēng)化~新鮮,壩基深開(kāi)挖帶來(lái)了高邊坡、應(yīng)力釋放和巖體松馳等一系列問(wèn)題,造成增大工程投資和延長(zhǎng)工期。工程實(shí)踐表明,對(duì)巖體自然狀態(tài)的破壞程度越大,帶來(lái)的巖體工程問(wèn)題也越多。近幾年來(lái),壩基巖體的利用有著長(zhǎng)足的發(fā)展,隨著壩工設(shè)計(jì)的技術(shù)進(jìn)步、工程地質(zhì)界對(duì)壩基巖體的認(rèn)識(shí)不斷深入和基礎(chǔ)處理的水平不斷提高,壩基開(kāi)挖由深到淺,注意充分利用壩基巖體。
拱壩壩基巖體變形主要分為整體變形和剪切變形,整體變形的表征參數(shù)為壩基剛度Idf=Ed/Ef(Ed為壩體變形模量,Ef為壩基巖體變形模量),壩基剛度Idf越大,壩基巖體變形越小,壩基巖體穩(wěn)定性越好。但是,壩基剛度以Idf1為宜,若剛度過(guò)大,反而造成拱端和梁底的應(yīng)力緊張,壩體變形增大。因此,拱壩壩基開(kāi)挖沒(méi)有必要追求深開(kāi)挖,以適度為好。拱壩壩基整體性變形的另一控制條件是拱座要有足夠的嵌入深度,以滿足拱座整體穩(wěn)定。
拱壩壩基巖體的剪切變形問(wèn)題,也就是壩肩巖體穩(wěn)定問(wèn)題,主要受地質(zhì)結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度、分布特征及其組合切割影響,尤其是軟弱結(jié)構(gòu)面性狀差,抗剪強(qiáng)度低,影響最為突出。結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度影響壩基巖體的完整性,影響壩基剛度。結(jié)構(gòu)面的分布特征及性狀,影響壩基(肩)巖體滑動(dòng)的可能和壩基(肩)巖體抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。受結(jié)構(gòu)面切割影響,完整性差的巖體和局部發(fā)育的軟弱結(jié)構(gòu)面可以通過(guò)工程處理加以利用。
通過(guò)以上分析認(rèn)為,巖石單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度大于60MPa的堅(jiān)硬巖類,壩高小于70m的拱壩,在滿足拱座嵌入深度的情況下(尤其是壩高1/2以下拱座),拱壩壩基可以座落在弱風(fēng)化巖體上,1/2壩高以下壩基以弱風(fēng)化中下部巖體為宜,1/2壩高以上壩基以弱風(fēng)化中上部巖體為宜。
二 壩基巖體質(zhì)量分類
1.GB50218-94推薦分類
GB50218-94《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》中考慮巖石的堅(jiān)硬程度和巖體完整程度,利用巖石單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度Rc和巖體完整性系數(shù)Kv確定巖體基體質(zhì)量指標(biāo)BQ,計(jì)算式為BQ=90+3Rc+250Kv,巖體基本質(zhì)量分級(jí)定量標(biāo)準(zhǔn)為:I級(jí)BQ550,Ⅱ級(jí)BQ=550~451,Ⅲ級(jí)BQ=450~351,Ⅳ級(jí)BQ=350~251,Ⅴ級(jí)BQ250。
侵入巖類絕大部分巖石單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度Rc在80~120MPa,平均值100 MPa;較破碎巖體完整性系數(shù)Kv在0.15 ~0.35,平均值0.25。根據(jù)公式BQ=90+3Rc+250Kv計(jì)算BQ值為452.5,屬Ⅱ級(jí)巖體,存在巖體完整性系數(shù)與巖體分級(jí)不對(duì)應(yīng)的矛盾。再如軟質(zhì)巖中的泥巖,假設(shè)Rc=20MPa,Kv=0.6,那么BQ值為300,存在較完整體屬Ⅳ級(jí)巖體,而且軟巖和較軟巖做為壩基巖體適宜性差,更不用說(shuō)做為拱壩壩基。因此,拱壩壩基巖體質(zhì)量分類采用本標(biāo)準(zhǔn),不太適宜。
2.GB50287-99推薦分類
GB50287-99《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》附錄L壩基巖體工程地質(zhì)分類中,根據(jù)巖石飽和極限抗壓強(qiáng)度Rb把巖石(體)分為A類(硬質(zhì)巖Rb>60MPa)、B類(中硬巖Rb=60-30MPa)和C類(軟質(zhì)巖Rb
Ⅰ類巖體:由硬質(zhì)巖組成AⅠ類,巖體完整,強(qiáng)度高,抗滑、抗變形能力強(qiáng),屬優(yōu)良?jí)位?/p>
Ⅱ類巖體:由硬質(zhì)巖組成的AⅡ類和中硬巖組成的BII類巖體。AⅡ類巖體較完整,強(qiáng)度高,軟弱結(jié)構(gòu)面不控制巖體穩(wěn)定。BⅡ類巖體結(jié)構(gòu)特征同AⅡ類。Ⅱ類巖體的抗滑、抗變形能力均較強(qiáng),屬良好的壩基。
Ⅲ類巖體:由硬質(zhì)巖組成的AⅢ類、中硬巖組成的BⅢ類和軟巖組成的CⅢ類。AⅢ類巖體較完整,局部完整性差,強(qiáng)度較高,抗滑、抗變形能力在一定程度上受結(jié)構(gòu)面控制;BIII類巖體較完整,有一定強(qiáng)度,抗滑、抗變形能力受結(jié)構(gòu)面和巖體強(qiáng)度控制;CⅢ類巖體完整,抗滑、抗變形能力受巖體強(qiáng)度控制。Ⅲ類巖體質(zhì)量中等,做為壩基巖體需進(jìn)行專門工程處理,尤其是BⅢ類和CⅢ類巖體的承載力和強(qiáng)度需視工程情況進(jìn)行論證。
Ⅳ類巖體:由完整性差~較破碎的硬質(zhì)巖組成的AⅣ類、中硬巖組成的BⅣ類和完整性差的軟巖組成的CⅣ類。Ⅳ類巖體質(zhì)量差,AⅣ類和BⅣ類巖體抗滑、抗變形能力明顯受結(jié)構(gòu)面控制,需進(jìn)行專門工程處理。
Ⅴ類巖體:巖體結(jié)構(gòu)松散,強(qiáng)度低,質(zhì)量極差。
該巖體質(zhì)量分類標(biāo)準(zhǔn)適用于大中型工程、壩高大于70m的混凝土壩。由于壩基巖體的變形性能和抗滑穩(wěn)定條件,不僅與壩基工程地質(zhì)條件有關(guān),還與大壩的類型和工程特點(diǎn)有關(guān),因此,各大壩工程的巖體質(zhì)量分類可根據(jù)各工程的具體工程地質(zhì)條件參照使用。
3.拱壩壩基巖體質(zhì)量分類建議
本文針對(duì)拱壩壩基肩巖體荷重特點(diǎn)和壩(肩)巖體的變形特性,以GB50287-99規(guī)范中的分類為基礎(chǔ),以巖石單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度Rb>60MPa的堅(jiān)硬巖類為代表(Rb>45MPa的中硬巖類視工程情況參考使用),根據(jù)巖體結(jié)構(gòu)、巖體完整性、結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度、結(jié)構(gòu)面分布和軟弱結(jié)構(gòu)面存在情況,把拱壩壩基巖體質(zhì)量分成五類,見(jiàn)表2-1
三 地質(zhì)參數(shù)選擇
拱壩應(yīng)力計(jì)算需要地質(zhì)師提供壩基巖體彈性模量Es、變形模量Eo和泊松比μ,驗(yàn)算壩基應(yīng)力條件需提供壩基巖體承載力,壩基和壩肩抗滑穩(wěn)定計(jì)算時(shí)需要提供混凝土與巖體及巖體抗剪斷強(qiáng)度。這些地質(zhì)參數(shù)的取值在GB50287-99《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》中附錄D之D.0.3條作出了相關(guān)的規(guī)定,但工程前期勘察階段和中小型工程勘察過(guò)程中,往往壩基巖體力學(xué)參數(shù)試驗(yàn)資料不足,因此,本文就拱壩壩基巖體幾個(gè)常用的地質(zhì)參數(shù)提出如下建議:
彈性模量Es:取巖塊進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定E50值是容易做到的,而且一些參考資料上也是容易查找的,以E50為基準(zhǔn)值,Ⅰ類巖體Es=(0.8~0.9)E50,Ⅱ類巖體Es=(0.6~0.8)E50,Ⅲ類巖體Es=(0.3~0.5)E50,Ⅳ類巖體Es=(0.1~0.3)E50,Ⅴ類巖體Es=(0.1~0.05)E50
變形模量Eo:Ⅰ類巖體Eo=(0.7~0.8)E50,Ⅱ類巖體Eo=(0.4~0.6)E50,Ⅲ類巖體Eo=(0.2~0.4)E50,Ⅳ類巖體Eo=(0.05~0.2)E50,Ⅴ類巖體Eo=(0.1~0.05)E50
泊松比μ:Ⅰ類巖體μ=0.15~0.20,Ⅱ類巖體μ=0.20~0.25,Ⅲ類巖體μ=0.25~0.30,Ⅳ類巖體μ=0.30~0.40,Ⅴ類巖體μ=0.40~0.50
承載力fk:以巖石單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度Rb為基準(zhǔn)值,Ⅰ類巖體fk=0.2Rb,Ⅱ類巖體fk=(0.2~0.1) Rb,Ⅲ類巖體fk=(0.1~0.06) Rb,Ⅳ類巖體fk=(0.07~0.05) Rb,Ⅴ類巖體fk=0.05Rb
混凝土與巖體抗剪斷強(qiáng)度、巖體抗剪斷強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)面、軟弱層和斷層的抗剪斷強(qiáng)度建議參考GB50287-99《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》附錄D之表D.0.3壩基巖體力學(xué)參數(shù)和表D.0.5結(jié)構(gòu)面、軟弱層和斷層的抗剪斷強(qiáng)度,針對(duì)各拱壩工程的具體特點(diǎn)和工程地質(zhì)條件參照選取。
四 壩基主要工程地質(zhì)問(wèn)題評(píng)價(jià)
壩工建筑物對(duì)壩基的要求有三個(gè)核心問(wèn)題:一是壩基所承受的荷載作用下不會(huì)發(fā)生滑動(dòng)失穩(wěn),而且還應(yīng)有必要的抗滑穩(wěn)定安全度;二是在各項(xiàng)荷載作用下,壩基各部位的應(yīng)力及變形值要在許可的范圍內(nèi),避免產(chǎn)生過(guò)大的局部應(yīng)力集中和嚴(yán)重的不均勻變位,影響壩基和大壩的安全;三是壩基在滲透水的長(zhǎng)期作用下,要能保持壩基巖體在力學(xué)和化學(xué)性質(zhì)上的穩(wěn)定,滲漏和滲透壓力都要控制在允許的范圍內(nèi),因此,圍繞這些問(wèn)題,拱壩壩基主要工程地質(zhì)問(wèn)題包括壩基壓縮變形、壩基滲漏及滲透變形和壩基抗滑穩(wěn)定等問(wèn)題。
壩基壓縮變形問(wèn)題,主要根據(jù)壩基巖體強(qiáng)度、巖體風(fēng)化特征、巖體結(jié)構(gòu)類型和軟弱結(jié)構(gòu)面的發(fā)育情況及其分布特征做出分析和評(píng)價(jià),若壩基巖體中存在抗變形能力差的緩傾角夾層、陡傾角斷層和風(fēng)化、卸荷破碎帶,要提出必要的工程處理措施建議。
壩基滲漏及滲透變形問(wèn)題,主要根據(jù)壩基巖體的巖性類型、巖體風(fēng)化狀態(tài)、結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度、分布特性及其性狀和地下水發(fā)育情況等,評(píng)價(jià)壩基巖體的透水性及其滲漏通道,并提出相應(yīng)的工程處理措施建議。
壩肩巖體抗滑穩(wěn)定問(wèn)題,主要根據(jù)巖體強(qiáng)度、巖體結(jié)構(gòu)、巖體完整性、結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度等巖體質(zhì)量分類相關(guān)的因素,結(jié)合軟弱結(jié)構(gòu)面的分布特征及其性狀、組合切割關(guān)系等進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),提供壩基巖體及結(jié)構(gòu)面、軟弱層和斷層抗剪斷強(qiáng)度,進(jìn)行壩肩巖體抗滑穩(wěn)定計(jì)算,并提出相應(yīng)的工程處理措施建議。
五 結(jié)語(yǔ)
1.隨著壩工設(shè)計(jì)的技術(shù)進(jìn)步、對(duì)壩基巖體的認(rèn)識(shí)不斷深入和基礎(chǔ)處理水平的不斷提高,拱壩在滿足嵌入深度情況下,建基面可以座落在弱風(fēng)化巖體上。
2.拱壩壩基巖體質(zhì)量分類是壩基(肩)巖體穩(wěn)定性分析和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ),是合理地進(jìn)行地質(zhì)參數(shù)選擇的依據(jù),也是壩基巖體加固設(shè)計(jì)和施工的依據(jù)。
3.拱壩對(duì)壩基的變形、滲漏和穩(wěn)定三大要求,是拱壩工程地質(zhì)勘察的核心內(nèi)容和重要任務(wù),也是拱壩壩基主要工程地質(zhì)問(wèn)題分析與評(píng)價(jià)的關(guān)鍵所在。
參考文獻(xiàn)
[1] 崔政權(quán)《系統(tǒng)工程地質(zhì)導(dǎo)論》 水利電力出版社,1992
廣西大學(xué)(GuangxiUniversity),簡(jiǎn)稱“西大”(GXU),坐落于廣西首府南寧市。那我們知道有哪些嗎?下面是小編整理的2021廣西大學(xué)放假時(shí)間公布_廣西大學(xué)教學(xué)建設(shè),僅供參考,希望能夠幫助到大家。
2021廣西大學(xué)放假時(shí)間公布廣西大學(xué)放假時(shí)間是在7月31日,暑假開(kāi)學(xué)時(shí)間是在9月3日,暑假時(shí)長(zhǎng)35天。
廣西大學(xué)教學(xué)建設(shè)質(zhì)量工程
截至2018年4月,廣西大學(xué)共獲得教育部“質(zhì)量工程”建設(shè)項(xiàng)目、“本科教學(xué)工程”項(xiàng)目共61項(xiàng);其中,國(guó)家特色專業(yè)12個(gè)、國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè)28個(gè)、國(guó)家精品課程3門、國(guó)家級(jí)雙語(yǔ)教學(xué)示范課程2門、國(guó)家級(jí)專業(yè)綜合改革試點(diǎn)專業(yè)4個(gè)、國(guó)家級(jí)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)1個(gè)、國(guó)家級(jí)大學(xué)生校外實(shí)踐教育基地5個(gè)、國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心7個(gè)、國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心2個(gè);自治區(qū)級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心27個(gè)、自治區(qū)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)5個(gè)、省級(jí)一流本科專業(yè)22個(gè)。
國(guó)家級(jí)一流本科專業(yè):金融學(xué)、國(guó)際經(jīng)濟(jì)與貿(mào)易、法學(xué)、英語(yǔ)、新聞學(xué)、物理學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、生物技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、土木工程、化學(xué)工程與工藝、輕化工程、農(nóng)學(xué)、動(dòng)物科學(xué)、動(dòng)物醫(yī)學(xué)、公共事業(yè)管理、經(jīng)濟(jì)學(xué)、越南語(yǔ)、數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)、材料科學(xué)與工程、通信工程、礦物資源工程、包裝工程、食品科學(xué)與工程、林學(xué)
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國(guó)家人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū):中國(guó)-東盟自由貿(mào)易區(qū)復(fù)合型創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式改革實(shí)驗(yàn)基地
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國(guó)家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心:機(jī)械工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、化學(xué)化工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心
全國(guó)普通高校中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化傳承基地:傳承項(xiàng)目“彩調(diào)劇”。
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省級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心:化學(xué)化工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、林業(yè)科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、動(dòng)物科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、礦物工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、傳媒實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、輕工與食品工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、文科(公管、教育、外語(yǔ))綜合實(shí)驗(yàn)中心、思想政治教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、材料科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心等
省級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心:計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、林業(yè)科學(xué)與工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、動(dòng)物科學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、建筑與土木工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、生物科學(xué)與工程虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、植物生產(chǎn)與調(diào)控虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心
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自治區(qū)人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū):中國(guó)-東盟自由貿(mào)易區(qū)復(fù)合型創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式改革實(shí)驗(yàn)基地、面向北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型”信息類專業(yè)人才培養(yǎng)模式實(shí)驗(yàn)區(qū)、地方院校礦業(yè)學(xué)科本科人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)、農(nóng)科類人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)區(qū)、中國(guó)-東盟經(jīng)濟(jì)與管理復(fù)合型國(guó)際化創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地。
假期打工的防范意識(shí):1、防止中介的詐騙
有一些非法的中介機(jī)構(gòu),抓住大學(xué)生缺少社會(huì)經(jīng)驗(yàn)又掙錢心切的心理,收取高額的中介費(fèi)卻不履行合同,不及時(shí)地給大學(xué)生找到工作。對(duì)于中介要看清中介是否有勞動(dòng)部門頒發(fā)的《職業(yè)介紹許可證》或進(jìn)行網(wǎng)上查詢,了解其經(jīng)營(yíng)范圍是否與執(zhí)照現(xiàn)相符(應(yīng)看其執(zhí)照正本),最好到有資質(zhì)、信譽(yù)好的中介找工作,而不要去小中介。
2、確認(rèn)用工單位的合法性
對(duì)于自己滿意的工作,在正式工作之前一定要確認(rèn)用工單位是否具備法人資格,是否具備工商管理部門頒發(fā)的營(yíng)業(yè)執(zhí)照,是否擁有固定的營(yíng)業(yè)場(chǎng)所。如果沒(méi)有合法的執(zhí)照、固定的營(yíng)業(yè)場(chǎng)所等,一定不要同意工作。
3、不輕易交納任何押金
當(dāng)用工單位以管理為名,收取一定數(shù)額的押金或保證金時(shí),要謹(jǐn)慎,以防繳納后,被單位以各種名由扣留,不予返還。如果確實(shí)要交,應(yīng)將費(fèi)用的性質(zhì)、返還時(shí)間等方面明確寫入勞動(dòng)協(xié)議,以免被隨意克扣。
4、防止陷入傳銷陷阱
本來(lái)是以銷售人員的名義上崗工作,公司卻讓應(yīng)聘者如法炮制去哄騙別人,有些同學(xué)在高回扣的誘惑之下,甚至不惜欺騙自己的同學(xué)、親戚、老師和朋友。結(jié)果是騎虎難下,最終只得白搭上一筆錢,使自己的身心受到巨大傷害。同時(shí),通過(guò)同學(xué)或朋友介紹找工作的大學(xué)生,也要注意維護(hù)自己的合法權(quán)益,防止陷入傳銷陷阱。
5、不抵押任何證件
當(dāng)用工單位要求以學(xué)生本人的有關(guān)證件作抵押時(shí),一定要拒絕,謹(jǐn)防證件流失到不法分子手中,成為非法活動(dòng)的工具,證件的復(fù)印件也要謹(jǐn)慎使用。
6、不到娛樂(lè)場(chǎng)所工作
娛樂(lè)場(chǎng)所魚(yú)龍混雜,良莠不齊,常常有不法分子出沒(méi)。為保障人身安全,盡量不要到酒吧、歌舞廳等一類的娛樂(lè)場(chǎng)所工作。
7、不做高危工作
有些工作危險(xiǎn)系數(shù)高、勞動(dòng)強(qiáng)度大,如建筑工地、機(jī)械零件加工等工作,容易發(fā)生意外,學(xué)生身體容易受到傷害,盡量不要從事此類工作。
8、要簽訂勞務(wù)協(xié)議
有些用工單位在學(xué)生工作結(jié)束時(shí)以各種理由克扣學(xué)生工資,侵害學(xué)生利益。大學(xué)生應(yīng)在工作開(kāi)始前與用工單位簽訂勞動(dòng)協(xié)議,協(xié)議書一定要權(quán)責(zé)明確,如工資額度、發(fā)放時(shí)間、安全等關(guān)系到學(xué)生切身利益的方面一定要在協(xié)議中詳細(xì)說(shuō)明。
9、女生不單獨(dú)外出約見(jiàn)
有的女生的自我保護(hù)和防范意識(shí)比較差,在對(duì)方約見(jiàn)時(shí),不加考慮就去見(jiàn)面,有時(shí)會(huì)遇到危險(xiǎn)。建議女生不要單獨(dú)外出約見(jiàn),盡量不要在夜間工作,如果可能的話,可以和同學(xué)結(jié)伴外出工作。
10、防止網(wǎng)上欺騙
有的個(gè)人或者小公司在網(wǎng)上信息,要求應(yīng)聘者通過(guò)電子郵件等方式工作,比如翻譯、創(chuàng)作等。然而學(xué)生從網(wǎng)上把郵件、創(chuàng)意等內(nèi)容發(fā)過(guò)去以后,就會(huì)被告之不能采用,其實(shí)他們已經(jīng)利用了學(xué)生的信息或智力資源,但是在網(wǎng)上很難取證。
[關(guān)鍵字]項(xiàng)目管理;工程造價(jià);造價(jià)控制
中圖分類號(hào):TU723.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
建設(shè)工程造價(jià)管理的有效控制就是指在招標(biāo)準(zhǔn)備階段、設(shè)計(jì)階段、工程施工階段、工程竣工階段把建設(shè)工程造價(jià)的發(fā)生額控制在上級(jí)批準(zhǔn)的工程造價(jià)限額以內(nèi)。在實(shí)施過(guò)程中對(duì)于出現(xiàn)的問(wèn)題,隨時(shí)糾正發(fā)生的偏差,保證項(xiàng)目投資目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn),使竣工結(jié)算控制在審定的計(jì)算金額之內(nèi)。
一、招標(biāo)準(zhǔn)備階段的造價(jià)控制
招標(biāo)準(zhǔn)備階段造價(jià)控制是十分重要的,在這個(gè)階段要對(duì)標(biāo)書進(jìn)行仔細(xì)的編制、審核招標(biāo)圖紙、擬定出合同條款。在招標(biāo)圖紙發(fā)放到雙方手中之前,甲方要組織專業(yè)工程師對(duì)圖紙進(jìn)行一次嚴(yán)格的審核。針對(duì)圖紙中出現(xiàn)的問(wèn)題,與設(shè)計(jì)單位人員進(jìn)行會(huì)審,將問(wèn)題解決,使招標(biāo)圖紙準(zhǔn)確完整。除在審核時(shí)把關(guān)外,還應(yīng)在建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位四方圖紙中進(jìn)行會(huì)審。總之,將問(wèn)題盡量在開(kāi)工前消除,以有效地防止工程發(fā)生變化和簽證。
擬定合同條款這一項(xiàng)也是非常重要的,合同制定的是否嚴(yán)緊對(duì)工程造價(jià)的控制是一個(gè)關(guān)鍵的因素,這里牽涉到很多經(jīng)濟(jì)方面,施工技術(shù)、施工工藝、工程質(zhì)量要求等方面的技術(shù)問(wèn)題。如建設(shè)單位在工程招投標(biāo)階段確定施工合同中各項(xiàng)工程的價(jià)款的條款。這些條款必須清晰、明了、有制約性,并且可操作性強(qiáng)。因此,在招標(biāo)準(zhǔn)備階段應(yīng)該將與合同項(xiàng)目有關(guān)的所有人員對(duì)合同初稿進(jìn)行相關(guān)的審核,對(duì)他們提出的一些建議,進(jìn)行匯總,并上報(bào)高層管理人員進(jìn)行決策。這樣既讓所有參與人員對(duì)合同內(nèi)容非常了解,又可以有效的控制索賠事件的發(fā)生[1-3]。
二、在工程施工階段對(duì)工程造價(jià)的管理
通過(guò)工程招標(biāo)的準(zhǔn)備階段,然后確定施工單位后,即進(jìn)入建設(shè)項(xiàng)目的施工階段。在這一階段應(yīng)注重以下問(wèn)題:
(1)施工項(xiàng)目造價(jià)控制
施工項(xiàng)目造價(jià)控制是項(xiàng)目管理的基礎(chǔ)和核心。在工程施工階段,投資人或項(xiàng)目管理者對(duì)項(xiàng)目要進(jìn)行全過(guò)程的管理,本著科學(xué)性,全面性和程序性的原則,用系統(tǒng)工程的觀念和方法對(duì)其進(jìn)行管理,以期項(xiàng)目按照要求的質(zhì)量、工期、費(fèi)用進(jìn)行順利的實(shí)施。在此過(guò)程中對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行進(jìn)度控制、質(zhì)量控制、費(fèi)用控制和合同管理、信息管理以及組織協(xié)調(diào)[4]。
(2)材料、設(shè)備采購(gòu)供應(yīng)價(jià)格的控制和管理
在施工階段,一般建筑工程造價(jià)中材料費(fèi)用占60-70%左右,而且現(xiàn)在逐漸呈上漲的步伐,因此材料費(fèi)用是構(gòu)成工程造價(jià)的主要因素。所選材料是否經(jīng)濟(jì)合理,對(duì)降低工程造價(jià)具有十分關(guān)鍵的作用,為此,采購(gòu)員必須通過(guò)調(diào)查了解建材市場(chǎng)價(jià)格變化規(guī)律,制定材料價(jià)格的管理措施,建立一個(gè)四通八達(dá)的材料信息價(jià)格網(wǎng)絡(luò)。在采購(gòu)時(shí)除了保證材料的質(zhì)量,還要盡量爭(zhēng)取以最低價(jià)購(gòu)買,由此可見(jiàn),選用材料是否經(jīng)濟(jì)合理,對(duì)降低造價(jià)起著十分關(guān)鍵的作用。尤其是那些采購(gòu)較困難的大宗材料如混凝土,鋼材等給予重點(diǎn)管理,在質(zhì)量、服務(wù)、價(jià)格方面反復(fù)比較,從中選優(yōu)。使材料總費(fèi)用降到最低水平。提前做好材料供應(yīng)計(jì)劃,掌握市場(chǎng)行情,爭(zhēng)取在材料價(jià)格波動(dòng)的低谷時(shí)購(gòu)進(jìn)材料。
(3)嚴(yán)把設(shè)計(jì)變更關(guān),預(yù)防施工圖預(yù)算突破概算 在施工過(guò)程中,往往會(huì)由于多方面的原因,導(dǎo)致施工圖設(shè)計(jì)出現(xiàn)變化,給工程造價(jià)留下活口因素,如經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)工程量變化、材料代用等不可預(yù)見(jiàn)費(fèi)用問(wèn)題,有效地控制造價(jià),必須采取相關(guān)管理措施。因此,籌建處預(yù)防施工圖預(yù)算突破概算制定了相關(guān)的設(shè)計(jì)變更、現(xiàn)場(chǎng)簽證的管理制度,實(shí)行“分級(jí)控制、限額簽證”的措施,提出對(duì)于變更費(fèi)用在3%以內(nèi)的,就由施工單位在風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)中承擔(dān)。對(duì)于大于3%的變更費(fèi)用或施工單位未包風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)的,實(shí)行限額簽證的措施。其限額費(fèi)用在2000元以內(nèi),超過(guò)2000元的項(xiàng)目工號(hào)要提請(qǐng)部門論證審批,超過(guò)20000元的,部門要提請(qǐng)?zhí)庮I(lǐng)導(dǎo)論證審批。對(duì)于特別大的設(shè)計(jì)變更,要先算賬后變更,及時(shí)上報(bào)上級(jí)主管部門,核實(shí)其工程實(shí)際需要,并結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益角度方面進(jìn)行衡量其利弊。對(duì)那些不可避免的變更,盡量提前實(shí)現(xiàn)。這樣可以減少損失,如果是在施工中進(jìn)行變更,勢(shì)必造成重大變更損失。因此,要使工程造價(jià)得到有效的控制,必須建立相應(yīng)的管理制度。
(4)加強(qiáng)施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃管理
在施工過(guò)程中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)窩工、浪費(fèi)工時(shí)的現(xiàn)象,對(duì)各個(gè)工種要做到及時(shí)調(diào)配,并要加強(qiáng)對(duì)施工機(jī)械進(jìn)場(chǎng)、退場(chǎng)的靈活調(diào)度避免臺(tái)班費(fèi)的無(wú)效浪費(fèi)。使施工過(guò)程井然有序地進(jìn)行。
三、在工程竣工審計(jì)階段對(duì)工程造價(jià)的管理
在工程項(xiàng)目竣工后,承包商在進(jìn)行結(jié)算時(shí),制定相關(guān)的管理制度,按照當(dāng)時(shí)簽定的合同辦事,防止承包商在結(jié)算過(guò)程中,虛報(bào)工程量和提高基價(jià)等以獲取高額利潤(rùn)的行為,為防止此行為的出現(xiàn),在簽訂施工合同時(shí)注明超過(guò)審查額度的一定限度時(shí),審查費(fèi)用將由承包商支出。對(duì)于未按圖紙要求完成的工作量及未按規(guī)定執(zhí)行的施工簽證一律核減費(fèi)用;凡合同條款明確包含的費(fèi)用,屬于風(fēng)險(xiǎn)費(fèi)包含的費(fèi)用,未按合同條款履行的違約等一律核減費(fèi)用,經(jīng)技經(jīng)人員認(rèn)真嚴(yán)格核查,建筑工程決算報(bào)價(jià)核減不合理費(fèi)用達(dá)10%以上。
綜上所述,作為投資人或項(xiàng)目管理者,如果要有效地控制工程造價(jià),必須從項(xiàng)目決策、設(shè)計(jì)、施工到竣工決算的全過(guò)程,合理地確定和有效地控制工程造價(jià),使本工程項(xiàng)目決算總造價(jià)控制在國(guó)家批準(zhǔn)的調(diào)整概算內(nèi),實(shí)現(xiàn)了“控制造價(jià)、合格工期、達(dá)標(biāo)投產(chǎn)”的目標(biāo),可見(jiàn)在施工階段,在實(shí)際的工程管理中,采取有效措施加強(qiáng)施工階段的造價(jià)管理,對(duì)管好用好資金,提高投資效益有著十分重要的意義。
參考文獻(xiàn)
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水工隧洞一般都有過(guò)水要求,加上其復(fù)雜的地質(zhì)條件,因此正確的進(jìn)行圍巖分類后采取相應(yīng)的支護(hù)措施將對(duì)保證隧洞穩(wěn)定性起決定性的作用。圍巖分類是一類非線性的綜合判定問(wèn)題,用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法來(lái)判別水工隧洞圍巖類別是一種新的嘗試和新的方法。
1.圍巖分類的判定依據(jù)
水工隧洞圍巖工程地質(zhì)分類應(yīng)以控制圍巖穩(wěn)定的巖石強(qiáng)度、巖體完整程度、張開(kāi)度、地下水力狀態(tài)和主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀等五項(xiàng)因素綜合評(píng)分為依據(jù),圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比為限定依據(jù),見(jiàn)表1。
表1圍巖工程地質(zhì)分類依據(jù)
指標(biāo)名稱評(píng)價(jià)因素
巖石強(qiáng)度(A1)采用巖塊的單軸抗壓強(qiáng)度(MPa)
巖體完整程度(A2)采用完整性系數(shù)Kv
張開(kāi)度(A3)考慮結(jié)構(gòu)面的連續(xù)性、粗糙度和充填物
地下水狀態(tài)(A4)考慮地下水的發(fā)育程度,用單位洞長(zhǎng)單位時(shí)間的涌水量
主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀(A5)采用結(jié)構(gòu)面走向與洞軸線的夾角
以上五個(gè)因素是控制圍巖穩(wěn)定性的主要因素,圍巖的分類標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。
表2圍巖工程地質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)
評(píng)價(jià)因素圍巖類別
Ⅰ(穩(wěn)定)Ⅱ(基本穩(wěn)定)Ⅲ(局部穩(wěn)定性差)Ⅳ(不穩(wěn)定)Ⅴ(極不穩(wěn)定)
A1(MPa)>200100~20050~10025~50<25
A20.9~1.00.75~0.90.5~0.750.25~0.5<0.25
A3(mm)<0.50.5~11~33~5>5
A4(L/min·10m)<2525~5050~100100~125>125
A5(o)90~7575~6060~4545~30<30
2.水工隧洞圍巖分類的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由大量的、簡(jiǎn)單的處理單元廣泛的互相連接而形成的復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型最基本的有兩大類:一類是以Hopfield網(wǎng)絡(luò)模型為代表的反饋型模型,它具有非線性和動(dòng)態(tài)性;另一類是以多層感知器為基礎(chǔ)的前饋模型。其中BP(BackPropagation)網(wǎng)絡(luò)是目前應(yīng)用最廣泛的多層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。本文采用BP網(wǎng)絡(luò)模型。
2.1BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型及其算法
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由輸入層、隱含層和輸出層三層感知器組成,每層由若干個(gè)神經(jīng)元組成。輸入層接受信息,傳入到隱含層,經(jīng)過(guò)作用函數(shù)后,再把隱結(jié)點(diǎn)的輸出信號(hào)傳到輸出層輸出結(jié)果。節(jié)點(diǎn)的作用函數(shù)選用Sigmoid函數(shù),即:
(1)
BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用誤差逆?zhèn)鞑シ磳W(xué)習(xí)算法。學(xué)習(xí)過(guò)程由正向傳播和反向傳播組成。在正向傳播過(guò)程中,輸入信號(hào)由輸入層經(jīng)隱含層處理后傳向輸出層,每一層神經(jīng)元的狀態(tài)只影響下一層神經(jīng)元的狀態(tài)。如果在輸出層得不到一個(gè)期望的輸出,則轉(zhuǎn)向反傳播,將輸出信號(hào)的誤差按原來(lái)的連接通路返回,通過(guò)修改各層神經(jīng)元的權(quán)值,使得誤差信號(hào)最小,得到合適的網(wǎng)絡(luò)連接權(quán)后,便可對(duì)新的樣本進(jìn)行識(shí)別。BP網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過(guò)程具體步驟如下:
(1)初始化,設(shè)置網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),賦初始權(quán)值;
(2)為網(wǎng)絡(luò)提供一組學(xué)習(xí)樣本,包括M個(gè)樣本對(duì)(),輸入向量,輸出向量,n、m分別為輸入層和輸出層神經(jīng)元個(gè)數(shù),;
(3)對(duì)每個(gè)學(xué)習(xí)樣本P進(jìn)行(4)~(8);
(4)逐層正向計(jì)算網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)的實(shí)際輸出:
(2)
其中,為神經(jīng)元i、j之間的權(quán)值;為前層第i個(gè)神經(jīng)元的實(shí)際輸出,為式(1)給出的函數(shù);
(5)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)輸出誤差:
第P個(gè)樣本的輸出誤差為(3)
其中,,分別為輸出層第j個(gè)神經(jīng)元的期望輸出和實(shí)際輸出。
網(wǎng)絡(luò)總誤差為;(4)
(6)當(dāng)E小于允許誤差或達(dá)到指定迭代次數(shù)時(shí),學(xué)習(xí)過(guò)程結(jié)束,否則進(jìn)行誤差逆向傳播,轉(zhuǎn)向(7);
(7)逆向逐層計(jì)算網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)誤差:
對(duì)于輸出層,(5)
對(duì)于隱含層,(6)
其中代表后層第個(gè)神經(jīng)元。
(8)修正網(wǎng)絡(luò)連接權(quán):,其中為學(xué)習(xí)次數(shù),為學(xué)習(xí)因子,值越大,產(chǎn)生的振蕩越大。通常在權(quán)值修正公式中加入一個(gè)勢(shì)態(tài)項(xiàng),變成:
(7)
其中,a稱為勢(shì)態(tài)因子,它決定上次學(xué)習(xí)的權(quán)值變化對(duì)本次權(quán)值更新的影響程度。
2.2圍巖分類的BP模型
在以表2中數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練前,須對(duì)表中指標(biāo)作如下處理:Ⅰ、Ⅴ類對(duì)應(yīng)的指標(biāo)取其界限值或平均值;Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類對(duì)應(yīng)的指標(biāo)取其平均值。作上述處理后,可以得到網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練模型的5個(gè)學(xué)習(xí)樣本,如表3。
表3圍巖類別識(shí)別模型的學(xué)習(xí)樣本
類別樣本類別A1A2A3A4A5
P1Ⅰ2000.950.52582.5
P2Ⅱ1500.8250.7537.567.5
P3Ⅲ750.62527552.5
P4Ⅳ37.50.3754112.537.5
P5Ⅴ250.25512530
以上表中5個(gè)類別樣本作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)樣本,在輸入層和隱含層各設(shè)置一個(gè)特殊單元作為閾值單元,其值設(shè)為1。模型結(jié)構(gòu)如下圖1所示。
圖1圍巖類別分類的BP網(wǎng)絡(luò)模型
設(shè)圍巖類別為P1、P2、P3、P4、P5這5個(gè)類別樣本的預(yù)期輸出矢量,各分量定義為
網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練時(shí),當(dāng)所有樣本在網(wǎng)絡(luò)輸出節(jié)點(diǎn)的實(shí)際輸出與網(wǎng)絡(luò)期望輸出之間的最大誤差小于預(yù)先給定的常數(shù),即時(shí)學(xué)習(xí)結(jié)束。
網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)15000次訓(xùn)練,每個(gè)樣本的網(wǎng)絡(luò)輸出與期望輸出最大誤差為0.2,絕大部分在0.1之內(nèi)。應(yīng)用訓(xùn)練后的BP模型劃分新的圍巖類別樣本,等判定圍巖類別樣本W(wǎng)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變換后輸出O與各期望輸出比較,設(shè),。
如果,則,,即隧洞圍巖類別樣本屬于級(jí)。
3.沙灣隧洞的圍巖分類應(yīng)用實(shí)例
東深供水改造工程沙灣隧洞位于深圳市北東面內(nèi)15公理處,區(qū)域地勢(shì)東高西低。工程區(qū)域周圍沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖三大巖類均有出露。隧洞線路地帶分布的地層,除洞口溝谷部位為第四系松散堆積層外,其余均為侏羅系中統(tǒng)塘夏群碎屑巖,基本為單斜構(gòu)造,但末端因受深圳斷裂帶影響,巖層產(chǎn)狀較為紊亂,地質(zhì)條件復(fù)雜多變。
隧洞開(kāi)挖后,測(cè)得三種圍巖地段的力學(xué)性質(zhì)和環(huán)境條件,取三個(gè)樣本為a、b、c。用BP人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)判定該工程隧洞圍巖類別。
根據(jù)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范,隧洞圍巖類別分為5級(jí):Ⅰ(穩(wěn)定)、Ⅱ(基本穩(wěn)定)、Ⅲ(局部穩(wěn)定性差)、Ⅳ(不穩(wěn)定)、Ⅴ(極不穩(wěn)定)。對(duì)照學(xué)習(xí)樣本各特征變量,用訓(xùn)練好的BP模型對(duì)a、b、c三個(gè)樣本進(jìn)行判定,其結(jié)果見(jiàn)表4。
表4沙灣隧洞三組樣本實(shí)測(cè)指標(biāo)與圍巖類別判定結(jié)果
指標(biāo)名稱實(shí)測(cè)指標(biāo)值
abc
巖石強(qiáng)度(A1)2845100
巖體完整程度(A2)0.220.50.55
張開(kāi)度(A3)341
地下水狀態(tài)(A4)1208025
主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀(A5)305060
圍巖類別判定結(jié)果ⅤⅣⅢ
4.結(jié)論
水工隧洞圍巖類別判定,不僅影響因素多,而且具有很大的模糊性和不確定性。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一門新興的交叉學(xué)科,它具有聯(lián)想、記憶功能和判別識(shí)別的模糊性等優(yōu)點(diǎn),用它來(lái)進(jìn)行圍巖類別分類,不需對(duì)輸入輸出指標(biāo)的關(guān)系作任何假設(shè),這種關(guān)系是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從實(shí)例中自適應(yīng)學(xué)習(xí)而獲得的,大大減少了人為因素的影響,省去了事后的經(jīng)驗(yàn)判斷。實(shí)踐證明,它在理論和應(yīng)用上都是可行的和有實(shí)際意義的。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞]工程訓(xùn)練;以學(xué)生為中心;訓(xùn)練體系
[中圖分類號(hào)] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437(2016)12-0137-04
工程作為實(shí)際的改造世界的物質(zhì)實(shí)踐活動(dòng),具有建造性、人文性、生態(tài)性、整體性和協(xié)調(diào)性等本質(zhì)特征。因此,高等工程教育必須克服目前存在的學(xué)術(shù)化、學(xué)科化傾向,擔(dān)負(fù)起工程自己的教育使命,回歸工程本身。或者說(shuō),高等工程教育要超越“科學(xué)范式”(強(qiáng)調(diào)工程科學(xué)與理論分析),確立“工程范式”(強(qiáng)調(diào)工程教育的實(shí)學(xué)性、集成性和創(chuàng)新性)。
為此,我國(guó)參照《華盛頓協(xié)議》,按“國(guó)際實(shí)質(zhì)等效”的要求,從2006年開(kāi)始試點(diǎn)工科專業(yè)的國(guó)際認(rèn)證,并于2013年成為《華盛頓協(xié)議》的預(yù)備會(huì)員?!度A盛頓協(xié)議》是國(guó)際工程師互認(rèn)體系6個(gè)協(xié)議中最權(quán)威、國(guó)際化程度較高、體系較為完整的協(xié)議,該協(xié)議提出的工程教育國(guó)際認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)工科專業(yè)學(xué)生畢業(yè)時(shí)的能力要求,正是對(duì)工程本質(zhì)特征的反映。
工程教育專業(yè)認(rèn)證的實(shí)踐表明,“以學(xué)生為中心”的教育理念對(duì)于工科高校工程訓(xùn)練中心的建設(shè)和發(fā)展具有很好的推動(dòng)作用。
一、工程訓(xùn)練面臨的問(wèn)題
工程教育的核心特征在于其實(shí)踐性。我國(guó)工程教育實(shí)踐教學(xué)主要包括實(shí)驗(yàn)教學(xué)(理論課程的實(shí)驗(yàn)和獨(dú)立開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程)和集中實(shí)踐教學(xué)(工程訓(xùn)練、認(rèn)知實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì))兩大部分。然而,在我國(guó)本科工程教學(xué)體系中,存在重知識(shí)學(xué)習(xí)、輕能力培養(yǎng)的現(xiàn)象。2009年,中國(guó)工程院了一個(gè)調(diào)研報(bào)告,對(duì)國(guó)內(nèi)高等工程教育的現(xiàn)狀提出了批評(píng):一是一些本科院校不能根據(jù)自己的實(shí)際,盲目爭(zhēng)辦“綜合性、研究型”大學(xué),導(dǎo)致學(xué)校建設(shè)目標(biāo)趨同,人才培養(yǎng)目標(biāo)單一;二是工科院校的實(shí)踐教學(xué)被不同程度地削弱,使工程訓(xùn)練達(dá)不到最基本的要求;三是教師學(xué)術(shù)化傾向十分明顯,學(xué)生創(chuàng)新能力不強(qiáng),重論文、輕設(shè)計(jì)、缺實(shí)踐。
由于高校與企業(yè)聯(lián)系不密切,企業(yè)難以容納大批學(xué)生實(shí)習(xí)等問(wèn)題,生產(chǎn)實(shí)多是走馬觀花,學(xué)生很少有動(dòng)手和提高實(shí)踐能力的機(jī)會(huì)。因此,工科高校工程訓(xùn)練中心的建設(shè)就顯得尤其重要。雖然我們?cè)诓粩噙M(jìn)步,改革的步伐從未停滯,但與國(guó)外相比,我國(guó)高校工程訓(xùn)練中心的建設(shè)還存在諸多不足,如:
(一)功能定位單一
以教為中心的教學(xué)功能幾乎是所有高校工程訓(xùn)練中心存在的核心要素,忽視了學(xué)生的主體性和能動(dòng)性。這種教學(xué)理念及相應(yīng)的教學(xué)方法,不利于發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性,不利于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐的能力。
(二)訓(xùn)練目標(biāo)不明確
訓(xùn)練目標(biāo)與工科專業(yè)培養(yǎng)未來(lái)合格工程師的要求有差距,目標(biāo)仍然以驗(yàn)證理論知識(shí)和掌握加工工藝為主,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的工程觀、組織管理、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面的要求比較模糊。
(三)專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)不合理
專業(yè)課程體系設(shè)計(jì)盲目,訓(xùn)練目標(biāo)模糊,導(dǎo)致訓(xùn)練體系層次偏低,訓(xùn)練內(nèi)容與理論教學(xué)和其他實(shí)踐環(huán)節(jié)脫節(jié)。對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)工程對(duì)于客觀世界和社會(huì)的影響,考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律、安全、健康、倫理等制約因素,綜合運(yùn)用理論和技術(shù)手段設(shè)計(jì)系統(tǒng)方案與思路創(chuàng)新等方面的訓(xùn)練不足。
(四)師資及硬件資源投入不足
師資隊(duì)伍無(wú)法滿足工程訓(xùn)練要求,軟硬件資源投入不足。真正的工程師只有由工程經(jīng)驗(yàn)豐富的教師,在一個(gè)充滿活力的工程環(huán)境中才能培養(yǎng)出來(lái)。而我國(guó)工科教師學(xué)術(shù)化傾向十分明顯,大部分教師熱衷于申請(qǐng)課題、,對(duì)教學(xué)工作,特別是實(shí)踐教學(xué)投入不足。
造成上述不足的原因是多方面的,“以學(xué)生為中心”的工程教育核心理念未能深入教育管理者和教師心中則是最主要的。由此,需要回答的問(wèn)題有(但不限于):
1.什么是以學(xué)生為中心的目標(biāo)導(dǎo)向?
2.如何設(shè)計(jì)訓(xùn)練體系?
3.訓(xùn)練體系如何與專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃中的理論教學(xué)和其他實(shí)踐環(huán)節(jié)貫通?
4.如何建設(shè)工程訓(xùn)練所需的師資隊(duì)伍?
二、以目標(biāo)為導(dǎo)向,進(jìn)行訓(xùn)練體系的反向設(shè)計(jì)
以學(xué)生為中心的目標(biāo)導(dǎo)向就是用期望全體學(xué)生獲得的學(xué)習(xí)成果,反推出所需的培養(yǎng)過(guò)程、培養(yǎng)要素和培養(yǎng)環(huán)節(jié),以及對(duì)應(yīng)的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制。
(一)培養(yǎng)目標(biāo)
培養(yǎng)目標(biāo)是指教育目的在各級(jí)各類教育機(jī)構(gòu)中的具體化,它是由特定社會(huì)領(lǐng)域和特定社會(huì)層次的需要所決定的。在工程教育國(guó)際認(rèn)證語(yǔ)境下,培養(yǎng)目標(biāo)可表達(dá)為學(xué)生畢業(yè)5年左右,成為所工作領(lǐng)域的合格工程師,即解決“能做什么”的問(wèn)題。而在“科學(xué)范式”教育模式下,通常是教師(強(qiáng)調(diào)工程科學(xué)與理論分析)根據(jù)自身的認(rèn)識(shí),主觀設(shè)定學(xué)生需掌握的知識(shí),制訂課程體系,課程體系實(shí)際上決定了學(xué)生畢業(yè)時(shí)掌握的知識(shí),這會(huì)造成畢業(yè)生能力與培養(yǎng)目標(biāo)脫節(jié),更與社會(huì)需求脫節(jié)。
(二)畢業(yè)生的能力要求
畢業(yè)生的能力要求是指學(xué)生完成學(xué)業(yè)時(shí)應(yīng)該取得的學(xué)習(xí)成果,即學(xué)生產(chǎn)出,實(shí)質(zhì)上是學(xué)生畢業(yè)時(shí)“能有什么”的問(wèn)題。本文對(duì)畢業(yè)生能力要求的參考體系是《華盛頓協(xié)議》的通用標(biāo)準(zhǔn),具體為:
1.具有人文社會(huì)科學(xué)素養(yǎng)、社會(huì)責(zé)任感和工程職業(yè)道德;
2.具有運(yùn)用工程工作所需的相關(guān)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)以及經(jīng)濟(jì)和管理知識(shí)的能力;
3.具有運(yùn)用工程基礎(chǔ)知識(shí)和本專業(yè)基本理論知識(shí)解決問(wèn)題的能力,具有系統(tǒng)的工程實(shí)踐學(xué)習(xí)經(jīng)歷;了解本專業(yè)的前沿發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì);
4.具備設(shè)計(jì)和實(shí)施工程實(shí)驗(yàn)的能力,并能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析;
5.掌握基本的創(chuàng)新方法,具有追求創(chuàng)新的態(tài)度和意識(shí);具有綜合運(yùn)用理論和技術(shù)手段設(shè)計(jì)系統(tǒng)和過(guò)程的能力,設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、法律、安全、健康、倫理等制約因素;
6.掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法;
7.了解與本專業(yè)相關(guān)的職業(yè)和行業(yè)的生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、研究與開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展等方面的方針、政策和法律、法規(guī),能正確認(rèn)識(shí)工程對(duì)于客觀世界和社會(huì)的影響;
8.具有一定的組織管理能力、表達(dá)能力和人際交往能力以及在團(tuán)隊(duì)中發(fā)揮作用的能力;
9.對(duì)終身學(xué)習(xí)有正確認(rèn)識(shí),具有不斷學(xué)習(xí)和適應(yīng)發(fā)展的能力;
10.具有國(guó)際視野和跨文化的交流、競(jìng)爭(zhēng)與合作能力。
(三)訓(xùn)練體系的反向設(shè)計(jì)
訓(xùn)練體系的反向設(shè)計(jì)是指:調(diào)研內(nèi)外需求,由需求確定培養(yǎng)目標(biāo);然后,由培養(yǎng)目標(biāo)決定對(duì)畢業(yè)生的能力要求,把畢業(yè)生能力要求分解、落實(shí)到培養(yǎng)計(jì)劃的各個(gè)環(huán)節(jié)(包含工程訓(xùn)練),形成課程體系。這里的課程體系是廣義的,即為各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。尤其要注意的是,課程體系的改革,要改變講課、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)相分離的傳統(tǒng)做法,充分利用工程訓(xùn)練中心的條件,實(shí)現(xiàn)講課、實(shí)習(xí)、訓(xùn)練一體化。這樣,在新生入校后,執(zhí)行該培養(yǎng)計(jì)劃,在質(zhì)量保障體系(工程教育專業(yè)認(rèn)證是質(zhì)量保障體系的重要組成部分)的作用下,就能保證學(xué)生在畢業(yè)被授予學(xué)位時(shí)實(shí)現(xiàn)各能力培養(yǎng)要求,體現(xiàn)以學(xué)生為中心的成果導(dǎo)向,解決“能有什么”的問(wèn)題;進(jìn)而有效達(dá)成培養(yǎng)目標(biāo),解決“能做什么”的問(wèn)題。培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、能力達(dá)成、訓(xùn)練體系之間的關(guān)系如表1所示。
三、訓(xùn)練模式的重構(gòu)
重構(gòu)訓(xùn)練模式與其他實(shí)踐環(huán)節(jié)的貫通,是學(xué)生能力培養(yǎng)的實(shí)現(xiàn)手段。在學(xué)生產(chǎn)出導(dǎo)向視角下,機(jī)械工程訓(xùn)練教學(xué)體系必須摒棄“金工實(shí)習(xí)”的傳統(tǒng)觀念,樹(shù)立“大工程觀”。按國(guó)際工程認(rèn)證通用標(biāo)準(zhǔn)劃分訓(xùn)練層次,即認(rèn)知、基本制造技術(shù)訓(xùn)練、先進(jìn)制造技術(shù)訓(xùn)練、機(jī)電綜合訓(xùn)練。隨著科學(xué)的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品已不是傳統(tǒng)意義上的純機(jī)械產(chǎn)品,而是機(jī)電一體化產(chǎn)品。因此,要開(kāi)發(fā)以機(jī)械、電子、控制一體為核心,以工程性、綜合性為特點(diǎn)的訓(xùn)練項(xiàng)目。
為滿足專業(yè)補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)的要求,還要對(duì)機(jī)械類專業(yè)的訓(xùn)練進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)和創(chuàng)新訓(xùn)練,設(shè)置課外創(chuàng)新訓(xùn)練課程。創(chuàng)新訓(xùn)練分為初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)三個(gè)層次。對(duì)初級(jí)訓(xùn)練階段的學(xué)生開(kāi)展機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)、電路板設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)性的專題培訓(xùn),夯實(shí)其基本理論與基本技能。對(duì)中級(jí)訓(xùn)練階段的學(xué)生開(kāi)展原理方案創(chuàng)新設(shè)計(jì)、機(jī)械系統(tǒng)創(chuàng)新案例、DSP系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳感器應(yīng)用技術(shù)等提高型專題培訓(xùn),增強(qiáng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。對(duì)高級(jí)訓(xùn)練階段的學(xué)生開(kāi)展大團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新項(xiàng)目訓(xùn)練,引導(dǎo)學(xué)生自主研究,充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛能。
這樣,就縱向形成了“認(rèn)知、基本制造技術(shù)訓(xùn)練、先進(jìn)制造技術(shù)訓(xùn)練、機(jī)電綜合訓(xùn)練和創(chuàng)新訓(xùn)練”為主線的遞進(jìn)式、五層次訓(xùn)練體系。
機(jī)械工程訓(xùn)練中心的訓(xùn)練還覆蓋能源動(dòng)力工程、電氣工程及其自動(dòng)化、土木工程、水利水電工程、環(huán)境工程、輕化工程等工科專業(yè),訓(xùn)練中心還要按專業(yè)模塊劃分訓(xùn)練環(huán)節(jié),以滿足不同專業(yè)的需要,橫向形成多模塊訓(xùn)練體系。
訓(xùn)練時(shí)間的安排要靈活,可實(shí)施分段訓(xùn)練。如,對(duì)安排4周工程訓(xùn)練(金工實(shí)習(xí))的機(jī)類專業(yè)學(xué)生,可令其先進(jìn)行一周的認(rèn)知實(shí)習(xí),再用2周時(shí)間與工程材料及熱成型工藝、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)等課程結(jié)合,在完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、教師審核后,分組、分批在一個(gè)學(xué)期內(nèi)完成,最后一周則可與現(xiàn)代制造技術(shù)實(shí)習(xí)結(jié)合,完成工程實(shí)戰(zhàn)。
根據(jù)以上思路,訓(xùn)練資源必須重新配置。要淘汰老舊落后設(shè)備,大量增加先進(jìn)制造技術(shù)訓(xùn)練、機(jī)電綜合訓(xùn)練、創(chuàng)新訓(xùn)練所需設(shè)備。
四、師資隊(duì)伍的建設(shè)
“以學(xué)生為中心”的工程教育理念對(duì)工程訓(xùn)練中心的師資隊(duì)伍建設(shè)提出了更高的要求。由于我國(guó)博士研究生的培養(yǎng)機(jī)制基本上屬于研究導(dǎo)向型,缺乏工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)方面的培養(yǎng),很難勝任“工程范式”下的教學(xué)模式。因此,為了培養(yǎng)具有工程創(chuàng)新能力的工程人才,必須完善工科教師的培養(yǎng)機(jī)制。一要大力推動(dòng)對(duì)工程博士的培養(yǎng);二是利用省部共建引入的先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)支持,組織教師參加新技術(shù)培訓(xùn);三是大力推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作模式,引導(dǎo)教師校企聯(lián)合開(kāi)展工程應(yīng)用研究,提高他們的工程能力。唯有如此,才能將高質(zhì)量的研究成果和研究方法傳授給學(xué)生。
當(dāng)前,重科研、輕教學(xué)的傾向在高校中是十分嚴(yán)重的??诶镏匾暯虒W(xué),實(shí)則以論文、科研項(xiàng)目為教師評(píng)價(jià)體系權(quán)重的最大指標(biāo),廣大教師怎么會(huì)安心教學(xué)?所謂“教學(xué)出題目,科研做文章,成果進(jìn)課堂”,講的是教學(xué)以科研為基礎(chǔ),科研為教學(xué)服務(wù)??蒲胁粸榻虒W(xué)服務(wù),以“學(xué)生為中心”就是一句空話。要以教師愛(ài)崗敬業(yè)、安心教學(xué)為前提,改革對(duì)教師的評(píng)價(jià)體系與職稱晉升機(jī)制,能很好地調(diào)節(jié)教師在教學(xué)、科研和其他方面的投入。
工程訓(xùn)練中心需要教授、博士,更需要工程師和高級(jí)工程師,現(xiàn)場(chǎng)操作技師也是必不可少的。目前高校工程訓(xùn)練中心指導(dǎo)教師普遍存在職稱、學(xué)歷低,年齡老化,人員嚴(yán)重不足的現(xiàn)象。必須解放思想,打破事業(yè)編制的限制,大力實(shí)行人事制,從企業(yè)招聘全職工程師、技師;也需要從學(xué)校相關(guān)院系聘請(qǐng)機(jī)械、電子、材料、管理、自動(dòng)化等專業(yè)的教授、博士,兼職幫助工程訓(xùn)練中心開(kāi)展教學(xué)設(shè)計(jì)與建設(shè)工作。
五、典型訓(xùn)練環(huán)節(jié)的實(shí)例與推廣
為探討校外實(shí)習(xí)的部分環(huán)節(jié)在校內(nèi)訓(xùn)練中心完成的可行性以及工程訓(xùn)練與理論教學(xué)貫通的可行性,2013年,我們對(duì)長(zhǎng)沙理工大學(xué)機(jī)制專業(yè)2010級(jí)學(xué)生現(xiàn)代制造技術(shù)實(shí)習(xí)進(jìn)行了改革試點(diǎn)。該級(jí)學(xué)生第四學(xué)年秋季學(xué)期開(kāi)設(shè)數(shù)控技術(shù)、現(xiàn)代制造技術(shù)實(shí)習(xí)(時(shí)間為2周)。數(shù)控技術(shù)任課教師在課程教學(xué)過(guò)程中指導(dǎo)學(xué)生完成零件的編程,并通過(guò)數(shù)控仿真系統(tǒng)的虛擬制造考核(到工程訓(xùn)練中心)。實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)在訓(xùn)練中心進(jìn)行了1周,每個(gè)學(xué)生完成了3個(gè)零件的加工(線切割1件,數(shù)控機(jī)加工1件,快速成型1件),取得了非常好的效果。剩下一周時(shí)間再到大型先進(jìn)制造企業(yè)參觀,整體實(shí)習(xí)效果好,解決了到企業(yè)不能動(dòng)手的問(wèn)題。
在試點(diǎn)成功的基礎(chǔ)上,我們對(duì)機(jī)制專業(yè)安排在機(jī)械工程訓(xùn)練中心的為期4周的實(shí)習(xí)進(jìn)行了調(diào)整,實(shí)施過(guò)程及主要時(shí)間節(jié)點(diǎn)如下:
1.第一學(xué)年夏季學(xué)期機(jī)械工程導(dǎo)論與認(rèn)知實(shí)習(xí)同時(shí)進(jìn)行,時(shí)間1周。也為第二學(xué)年春季學(xué)期工程材料及熱成型工藝課程教學(xué)做準(zhǔn)備。
2.第二學(xué)年夏季學(xué)期進(jìn)行2周的基本制造技術(shù)訓(xùn)練和先進(jìn)制造技術(shù)訓(xùn)練。
3.第三學(xué)年秋季學(xué)期開(kāi)設(shè)機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)A、機(jī)械設(shè)計(jì)課程;隨后進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì),由課程任課教師與專業(yè)教師聯(lián)合指導(dǎo),完成正確的CAD圖紙。在此過(guò)程中,數(shù)控技術(shù)任課教師介入,選擇適合線切割、數(shù)控車、數(shù)控銑和加工中心加工的零部件重點(diǎn)指導(dǎo)。
4.第四學(xué)年秋季學(xué)期開(kāi)設(shè)數(shù)控技術(shù),在課程教學(xué)過(guò)程中完成零部件的編程,并通過(guò)數(shù)控仿真系統(tǒng)的虛擬制造考核(到訓(xùn)練中心),要求理論教師先期熟悉訓(xùn)練中心的虛擬制造系統(tǒng);在現(xiàn)代制造技術(shù)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)(2周)時(shí)到訓(xùn)練中心完成零件的加工,時(shí)間1周。以上分段完成了4周的訓(xùn)練?,F(xiàn)代制造技術(shù)實(shí)習(xí)的另一周時(shí)間要到大型先進(jìn)制造企業(yè)進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)。
該實(shí)例的流程及與學(xué)生能力培養(yǎng)的關(guān)系如圖1所示。
對(duì)2015級(jí)學(xué)生,可全面實(shí)施圖1所示的計(jì)劃,學(xué)生將得到系統(tǒng)的工程實(shí)踐經(jīng)歷。這使學(xué)生從2013年試點(diǎn)時(shí)只能完成3個(gè)零件的加工,發(fā)展到現(xiàn)在能完成機(jī)械部件乃至系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造,并得到綜合運(yùn)用理論和技術(shù)手段實(shí)施工程的能力訓(xùn)練,上升到一個(gè)新的高度――認(rèn)識(shí)專業(yè)責(zé)任和專業(yè)倫理。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
[1] 袁廣林.高等工程教育的理性回歸――基于工程本質(zhì)屬性的思考[J].遼寧教育研究,2008(9):18-21.
[2] 李曉強(qiáng).工程教育再造的機(jī)理與路徑[D].杭州:浙江大學(xué),2008.
(一)教育目標(biāo)工程教育應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)工程師為己任。教育目標(biāo)應(yīng)該體現(xiàn)培養(yǎng)什么樣的工程人才,今后能夠從事的職業(yè)或崗位等內(nèi)容。教育目標(biāo)是對(duì)人才培養(yǎng)使命或教育目的的分類型、分層次的規(guī)定。6所大學(xué)的人才培養(yǎng)使命與工程專業(yè)教育目標(biāo)的關(guān)鍵信息見(jiàn)表1。表1表明,6所研究型大學(xué)的人才培養(yǎng)使命大多用“高素質(zhì)”“拔尖創(chuàng)新”“高級(jí)專門”以及“高層次”“創(chuàng)新型”“復(fù)合型”等詞匯來(lái)修飾;但C大學(xué)的學(xué)校人才培養(yǎng)使命相對(duì)具體。關(guān)于專業(yè)教育目標(biāo),6所大學(xué)主要關(guān)注知識(shí)基礎(chǔ)和畢業(yè)后能夠從事的職業(yè)和崗位類型,較少關(guān)注其他方面的內(nèi)容。這實(shí)質(zhì)上是將人才培養(yǎng)的重點(diǎn)放在知識(shí)和做事的層面。
(二)預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果教育目標(biāo)和預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果是課程改革的“指南針”。預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果是對(duì)教育目標(biāo)的細(xì)化,使之達(dá)到可操作、可實(shí)施的程度。預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果反映了學(xué)生在畢業(yè)時(shí)期望的和所能達(dá)到的學(xué)習(xí)水準(zhǔn),它常常與學(xué)生掌握的知識(shí)、具備的技能和態(tài)度有關(guān)。6所大學(xué)課程計(jì)劃中預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果的關(guān)鍵信息見(jiàn)表2所示。表2表明,6所大學(xué)工程教育的預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果在知識(shí)、技能和態(tài)度這3個(gè)維度設(shè)置上大體一致。但不同學(xué)校設(shè)計(jì)的預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果內(nèi)涵也有差異。例如,A大學(xué)和E大學(xué)在知識(shí)要求中將經(jīng)濟(jì)管理知識(shí)單列;C大學(xué)特別強(qiáng)調(diào)工具性知識(shí)和社會(huì)發(fā)展及相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)。我國(guó)大學(xué)對(duì)工程專業(yè)中“知識(shí)”要求的趨同性,說(shuō)明自然科學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)性得到了重視,但技術(shù)知識(shí)的分化、交叉與快速變化的特性沒(méi)有受重視,工程科學(xué)知識(shí)沒(méi)有很好地被重視。究其原因,可能是我國(guó)高校對(duì)工程的本質(zhì)和工程實(shí)踐的時(shí)代特性沒(méi)有精準(zhǔn)地把握。又如,關(guān)于學(xué)習(xí)結(jié)果的技能要求,C大學(xué)獨(dú)樹(shù)一幟,將終身學(xué)習(xí)能力、工程實(shí)踐能力、解決問(wèn)題能力、創(chuàng)新能力以及交流、協(xié)調(diào)、合作與競(jìng)爭(zhēng)能力納入其中。關(guān)于態(tài)度要求,6所大學(xué)的表述非常泛化,還停留在精神、思想、素養(yǎng)、意識(shí)層面??梢?jiàn),我國(guó)大學(xué)對(duì)工程專業(yè)中“技能”和“態(tài)度”的要求,還需更關(guān)注21世紀(jì)工程師職業(yè)新形象和工程實(shí)踐新特征對(duì)培養(yǎng)學(xué)生能力和素質(zhì)的影響。
(三)課程結(jié)構(gòu)課程結(jié)構(gòu)是課程設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容,它是連接教育目標(biāo)和最終學(xué)習(xí)結(jié)果的橋梁。課程結(jié)構(gòu)包含課程類別、內(nèi)容、學(xué)分比例、選課性質(zhì)等要素。由于我國(guó)大學(xué)課程模塊劃分沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),為規(guī)范統(tǒng)計(jì)口徑,本研究將課程類別分為以下7類:(1)通識(shí)通選課程,包括政治、軍事理論課,外語(yǔ)、體育和計(jì)算機(jī)工具類課程以及學(xué)校單獨(dú)設(shè)置的通識(shí)教育課程模塊;(2)自然科學(xué)課程,指數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)類課程;(3)學(xué)科技術(shù)基礎(chǔ)課程,指大類學(xué)科基礎(chǔ)課、學(xué)科平臺(tái)課、技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課;(4)專業(yè)課程,是指直接針對(duì)本專業(yè)的專業(yè)主干課、專業(yè)核心課;(5)專業(yè)方向課,是指單獨(dú)劃專業(yè)分類的課程,包括分組方向選修、分模塊選修、分課程群選修等;(6)集中實(shí)踐環(huán)節(jié),是指對(duì)立于課堂教學(xué)的一類課程,不包括具體課程涵蓋的實(shí)驗(yàn)、研討和課外自學(xué),但包括一門課程結(jié)束之后的課程設(shè)計(jì);(7)單獨(dú)設(shè)置的跨學(xué)科選修課。數(shù)據(jù)分析表明,6所學(xué)校課程學(xué)分總數(shù)從160~208不等;通識(shí)通選課總學(xué)分?jǐn)?shù)超過(guò)40的學(xué)校有5所;自然科學(xué)課程學(xué)分平均為26;學(xué)科技術(shù)基礎(chǔ)課學(xué)分從21.5~54,集中實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)分從14~45不等,這兩類課程學(xué)分配置差異較大,說(shuō)明課程學(xué)分設(shè)置被學(xué)校認(rèn)識(shí)的重要程度有差異。從圖1可以看出,各類課程占總學(xué)分的比例有所不同。如果按某類課程的學(xué)分?jǐn)?shù)占本專業(yè)總學(xué)分的比例超過(guò)20%這一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量,6所學(xué)校的通識(shí)通選課比例全部超過(guò)該標(biāo)準(zhǔn),學(xué)科技術(shù)基礎(chǔ)課比例有5所學(xué)校超過(guò)該標(biāo)準(zhǔn),集中實(shí)踐環(huán)節(jié)有3所學(xué)校超過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)。自然科學(xué)課程和專業(yè)課程的學(xué)分比例均低于總學(xué)分的20%。關(guān)于專業(yè)方向課和跨學(xué)科選修課,分別有3所和2所大學(xué)單獨(dú)設(shè)置了該類型。圖1還表明,自然科學(xué)類課程所占總學(xué)分比例變化不大,全距R=6.2;學(xué)科技術(shù)課程占總學(xué)分比例有波動(dòng),全距R=16.8,上異常值為30.2%,下異常值為13.4%;集中實(shí)踐環(huán)節(jié)的下異常值為B大學(xué)的8.8%。上述數(shù)據(jù)表明,不同學(xué)校對(duì)不同類型課程的重要性程度認(rèn)識(shí)不同。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果還說(shuō)明了專業(yè)課程(學(xué)科技術(shù)基礎(chǔ)、專業(yè)課、專業(yè)方向和跨學(xué)科課程)中必修與選修的學(xué)分配置情況。從選修課程學(xué)分占總學(xué)分比例來(lái)看,比例最高的是B大學(xué),選修學(xué)分高達(dá)32;比例最小的是C大學(xué),選修學(xué)分低至7;這說(shuō)明這兩所大學(xué)對(duì)選修課程的功能和學(xué)生學(xué)習(xí)選擇的靈活性,有著不同的理解和做法。其余4所大學(xué)選修課程比例大體相同。圖2顯示了各學(xué)校專業(yè)類課程提供的選修課程門數(shù)的差異。如果單從選修門數(shù)的絕對(duì)值來(lái)看,A大學(xué)高居榜首,其值為51;C大學(xué)最少,其值為8;選修課提供門數(shù)有下異常值,為C大學(xué)的8。絕對(duì)值只表明量的多少,要說(shuō)明學(xué)生選課的自由度,還要考察可選門數(shù)與應(yīng)選學(xué)分的比值。該比值越高,表明單位學(xué)分可選門數(shù)越多。從表3可以看出,D大學(xué)和A大學(xué)提供的選修門數(shù)與學(xué)分之比較高,可以推論,其學(xué)生的選課自由度可能較高。B大學(xué)和E大學(xué)提供的選修門數(shù)與學(xué)分之比較低,其學(xué)生的選課自由度可能較低。
(四)實(shí)踐環(huán)節(jié)工程專業(yè)的課程計(jì)劃中,實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)對(duì)工程教育尤為重要。從6所大學(xué)課程計(jì)劃的集中實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)置看,集中實(shí)踐環(huán)節(jié)的學(xué)分?jǐn)?shù)占總學(xué)分的比例有一定的差距,最低8.7%,最高24.4%。案例大學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)類別和學(xué)分配置見(jiàn)表4。表4顯示,集中實(shí)踐環(huán)節(jié)的類別按出現(xiàn)的頻率由高到低依次是:認(rèn)知實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文、軍訓(xùn)、課程設(shè)計(jì)、各類實(shí)習(xí)、綜合項(xiàng)目設(shè)計(jì)。值得指出的是,“綜合項(xiàng)目設(shè)計(jì)”本應(yīng)是工程教育實(shí)踐環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容。但遺憾的是,無(wú)論從學(xué)分設(shè)置(4~5學(xué)分)還是采用學(xué)校(3所)來(lái)看,均沒(méi)有凸顯該類實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)有的地位。富有個(gè)性化的是,A大學(xué)設(shè)置了大學(xué)生科研項(xiàng)目訓(xùn)練(2學(xué)分),旨在為學(xué)生提供課外科學(xué)研究、接觸教授的機(jī)會(huì)。C大學(xué)設(shè)置了創(chuàng)新拓展項(xiàng)目(2學(xué)分),旨在鼓勵(lì)學(xué)生積極參加校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室、教學(xué)基地、創(chuàng)新實(shí)踐的學(xué)習(xí)活動(dòng)。C大學(xué)還要求參加“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的工程專業(yè)必須建立學(xué)校與企業(yè)培養(yǎng)聯(lián)合體。這代表著工程教育課程改革在實(shí)踐環(huán)節(jié)方面的創(chuàng)新。
(五)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)與評(píng)價(jià)關(guān)于學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),我國(guó)高校的課程計(jì)劃大多沒(méi)有專門規(guī)定。在課程計(jì)劃中反映的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),主要體現(xiàn)在不同類型課程與教學(xué)的要求中,個(gè)別大學(xué)還規(guī)定了課程內(nèi)部各教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)要求。例如,A大學(xué)的課程計(jì)劃規(guī)定,每個(gè)專業(yè)必須有2門雙語(yǔ)教學(xué)的課程和2門研究型教學(xué)的課程(Seminar);每門課程的學(xué)時(shí)由5部分組成:授課、實(shí)驗(yàn)、討論、上機(jī)和課外學(xué)時(shí),各門課程可根據(jù)具體情況有側(cè)重地設(shè)計(jì)相應(yīng)環(huán)節(jié)。又如,C大學(xué)人才培養(yǎng)方案規(guī)定,為了實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)的知識(shí)、能力與人格標(biāo)準(zhǔn)的要求,采用小班化教學(xué)、分小組學(xué)習(xí)、項(xiàng)目作業(yè)以及討論式、案例式和做中學(xué)的學(xué)習(xí)方法。再如,F(xiàn)大學(xué)水利水電工程專業(yè)開(kāi)設(shè)了“Project課程”,即項(xiàng)目課程,旨在為學(xué)生提供項(xiàng)目設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)能力;學(xué)生還可參加學(xué)校組織的“大學(xué)生科研訓(xùn)練”項(xiàng)目,獲取科學(xué)研究的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)。上述教學(xué)要求為學(xué)生學(xué)習(xí)工程提供了一定的經(jīng)驗(yàn)。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)在課程計(jì)劃中反映的程度總體不高。從6所學(xué)校人才培養(yǎng)方案中捕捉到的關(guān)于學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)方式,大致可歸結(jié)為2類。第一類是“簡(jiǎn)化”模式,以E大學(xué)為典型。在課程計(jì)劃中有一項(xiàng)“考核分配”的要求,規(guī)定了所列課程是“考試”或“考察”,僅此而已。第二類是“對(duì)應(yīng)”模式,以C大學(xué)為典型。C大學(xué)除了在課程計(jì)劃中表明考核方式外,還對(duì)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方法進(jìn)行了限定,要求評(píng)價(jià)方法與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)中的“知識(shí)、能力與人格”要求相對(duì)應(yīng)。例如,對(duì)“數(shù)學(xué)或邏輯學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)”,其評(píng)價(jià)方法是“數(shù)理知識(shí)通過(guò)課程期中、期末考試并考慮平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等綜合評(píng)價(jià)”;對(duì)“與人合作共事的能力”,評(píng)價(jià)方法為“若干專業(yè)課實(shí)行小班化、討論式、案例式、做中學(xué)、大作業(yè)以及通過(guò)面試和筆試等方式綜合評(píng)價(jià)學(xué)生成績(jī)”。C大學(xué)的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)模式緊扣學(xué)習(xí)預(yù)期結(jié)果,其改革的先進(jìn)性和政策力度值得借鑒。
二、討論
上述研究結(jié)果呈現(xiàn)了案例大學(xué)工程教育課程現(xiàn)狀的教育目標(biāo)、預(yù)期學(xué)習(xí)結(jié)果、課程結(jié)構(gòu)、實(shí)踐環(huán)節(jié)、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)與評(píng)價(jià)等關(guān)鍵要素。從靜態(tài)的課程設(shè)計(jì)角度進(jìn)一步考察課程現(xiàn)狀與工程實(shí)踐的契合度,深入探討這些現(xiàn)狀背后隱藏的問(wèn)題并揭示其潛在成因,是本研究關(guān)注的另一重要問(wèn)題。
(一)課程現(xiàn)狀與工程實(shí)踐的契合度從課程設(shè)計(jì)的角度分析課程現(xiàn)狀與工程實(shí)踐的契合度,可以看出我國(guó)高等工程教育課程與工程實(shí)踐的關(guān)聯(lián)度不高,具體表現(xiàn)在以下方面。其一,從教育目標(biāo)來(lái)看,無(wú)論是學(xué)校人才培養(yǎng)使命還是專業(yè)教育目標(biāo),大多沒(méi)有體現(xiàn)面向?qū)嵺`的工程教育愿景。案例大學(xué)均是具有良好工程教育聲譽(yù)的研究型大學(xué),理應(yīng)肩負(fù)培養(yǎng)國(guó)家新型工業(yè)化戰(zhàn)略所需工程師的使命。但其教育目標(biāo)的表述,并沒(méi)有突出培養(yǎng)工程人才這一重點(diǎn)。其二,從學(xué)習(xí)結(jié)果來(lái)看,知識(shí)、技能和態(tài)度之間是分離關(guān)系,沒(méi)有體現(xiàn)工程實(shí)踐的整合能力觀。雖然知識(shí)要求面較廣,但沒(méi)有與工程實(shí)踐相聯(lián)系;技能要求還只是一般本科生所應(yīng)達(dá)到的通用標(biāo)準(zhǔn),沒(méi)有體現(xiàn)“工程師”的能力特質(zhì);態(tài)度要求更是泛泛而談,不易操作和評(píng)價(jià)。其三,從課程結(jié)構(gòu)來(lái)看,總學(xué)分?jǐn)?shù)和學(xué)分比例設(shè)置不合理。首先,總學(xué)分?jǐn)?shù)偏高,這意味著課內(nèi)學(xué)時(shí)太多,限制了學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)間,可能會(huì)遏制學(xué)生工程創(chuàng)新能力的培養(yǎng);其次,各類課程學(xué)分比例設(shè)置不合理,理論課程過(guò)多,實(shí)踐課程偏少,實(shí)踐內(nèi)涵不夠豐富。這些現(xiàn)狀與工程教育的實(shí)踐特性這一本質(zhì)屬性的要求相差甚遠(yuǎn)。其四,從學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和評(píng)價(jià)來(lái)看,教學(xué)方法還是以講授為主,學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)僅停留在研討課、雙語(yǔ)課等形式層面,遠(yuǎn)沒(méi)有觸及工程實(shí)踐的本質(zhì)。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)仍以“考試”或“考察”為主,從現(xiàn)行課程計(jì)劃中幾乎看不出改革與前進(jìn)的步伐。唯一例外的是C大學(xué)提出采取不同的形式、與能力標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià),但這只是一個(gè)嘗試,實(shí)施效果要拭目以待。
(二)課程現(xiàn)狀隱含的問(wèn)題及成因我國(guó)工程教育課程偏離工程實(shí)踐、與工程實(shí)踐的契合度不高,這一現(xiàn)象背后隱含的問(wèn)題頗多。若從靜態(tài)的課程設(shè)計(jì)視角審視問(wèn)題,我國(guó)高等工程教育課程的主要矛盾表現(xiàn)在課程目標(biāo)和課程結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面。一方面,課程目標(biāo)脫離工業(yè)需求。本研究所揭示的我國(guó)本科工程教育課程目標(biāo)呈現(xiàn)趨同化特點(diǎn),各校之間“相互借鑒”表述空泛,針對(duì)性和個(gè)性化不強(qiáng)。同時(shí),課程目標(biāo)還呈現(xiàn)智性化特點(diǎn),過(guò)分重視學(xué)科知識(shí)的掌握,忽視解決工程問(wèn)題能力的培養(yǎng)[4],斷失了工業(yè)界需求這一“活水源頭”。工程教育課程目標(biāo)的制定應(yīng)當(dāng)緊緊圍繞工程師在企業(yè)環(huán)境中工作所需的知識(shí)、技能和態(tài)度。我國(guó)工程教育課程目標(biāo)的內(nèi)涵沒(méi)有很好地吸納工業(yè)界對(duì)工程師特質(zhì)的訴求,課程目標(biāo)的制定過(guò)程也沒(méi)有充分考慮工業(yè)界企業(yè)雇主的參與,似乎只在學(xué)校內(nèi)部“閉門造車”,脫離工業(yè)企業(yè)和工程實(shí)踐的需求。另一方面,課程結(jié)構(gòu)分離工程能力。研究表明,我國(guó)工程教育課程結(jié)構(gòu)存在明顯的學(xué)科壁壘,仍以學(xué)科知識(shí)為導(dǎo)向劃分課程結(jié)構(gòu)。按照嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R(shí)體系劃分課程結(jié)構(gòu)的弊端是,在獲得知識(shí)體系完備性的同時(shí),犧牲了學(xué)科交叉的機(jī)會(huì),而跨學(xué)科思維是工程師解決問(wèn)題的重要思維??梢?jiàn),課程結(jié)構(gòu)的分離表現(xiàn)在兩個(gè)層面:一是學(xué)科知識(shí)和實(shí)踐能力的分離,兩者缺乏必要的聯(lián)結(jié);二是學(xué)科課程之間的分離,各類知識(shí)缺乏滲透和有機(jī)聯(lián)系。上述工程教育課程問(wèn)題應(yīng)當(dāng)引起人們的反思。我國(guó)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始,一直在探索工程教育課程改革的新路,為何改革從未間斷但問(wèn)題仍很嚴(yán)重?究其根源,筆者認(rèn)為這與我國(guó)高校工程教育課程改革缺乏工程觀、人才觀和課程觀的指導(dǎo)有關(guān)。工程教育若不皈依工程本質(zhì)、面向當(dāng)代工程實(shí)踐,如何談及培養(yǎng)未來(lái)的工程師?過(guò)度科學(xué)化的課程割裂了工程實(shí)踐的整體特性,而建立在“大工程觀”基礎(chǔ)上的“整體工程觀”[5]是指導(dǎo)工程教育課程改革的哲學(xué)思想。
三、結(jié)論與建議