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建筑抗震設計基本知識范文1
【關鍵詞】地震 橋梁抗震 課程教學 本科教育 現狀分析
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2012)11-0247-01
引言
眾所周知,近年來世界范圍內發生了多次大震強震,特別是2008年的汶川地震、2011年的日本地震等,給人民的生命財產造成巨大的損失。橋梁作為生命線工程,在抗震救災的交通運輸中發揮著重要的作用。而《橋梁抗震》課程作為眾多高等院校土木工程專業本科生的專業必修課,它的教學效果的好壞將直接影響學生就業后處理工程實踐問題的能力和自我專業素養的發展能力,因此是土木工程專業本科生十分重要的一門基礎專業課。
筆者作為橋梁抗震課程的主講教師,在多年的教學實踐中體會到該課程的教學內容、教學方法和教學手段等很多方面存在一定的不足,尚需要進一步改革和完善。尤其在當今全球地震頻發的自然環境下,該課程的教學研究對提高本科學生分析問題和處理工程實踐問題的能力具有重要的意義。
1.《橋梁抗震》課程的本科教學現狀
1.1缺乏適合本科生教育的橋梁抗震教材
現有一些與橋梁結構抗震相關的書籍,總體上分為兩類:一類稱為工程結構抗震,如《建筑與橋梁抗震設計》、《工程結構抗震》等,這類書中較全面的涉及了各種房屋建筑結構的抗震,而對橋梁結構的抗震內容一般只涉及一章簡支梁橋或簡單的規范條文,知識量較少,內容片面且偏簡單,遠遠不能滿足本科生的專業學習需求。另一類書是專門針對各種大跨徑橋梁的橋梁抗震書籍,主要為同濟大學范立礎編寫,如《橋梁抗震》、《大跨度橋梁抗震設計》、《橋梁減隔振設計》、《橋梁抗震研究》、《高架橋梁抗震設計》等,這類書大多為研究生學習用書,理論深奧,難以理解,有的內容片面,沒有很好地結合本科學生實際的理論水平和實踐基礎,使得他們在學習時不知從何入手,使用時不知用在何處。此外,人民交通出版社出版的葉愛君等編著的《橋梁抗震》教材第2版,相比之下在章節劃分上所涉及橋梁抗震的內容點比較全面,而且在一定程度上能結合現行規范,但是該教材總頁數偏少,書中的很多基本概念描述過于簡單,對于初學橋梁抗震的本科生來講,還需要由教師補充很多資料,擴充很多基本內容。
另外,橋梁抗震課程教學所依據的重要學習資料即為抗震設計規范,但是規范的內容大多是經過提煉的結論性的條文,只能作為輔助參考工具,不能作為本科生學習基本理論基礎知識和解決實際工程問題的教學用書。
因此目前的土木工程專業本科生,迫切需要一本難度適宜、易于掌握、內容全面、指導性和實踐性較強的橋梁抗震教材。這也是作為本課程的教學老師需要進一步做的工作。
1.2 授課學時少,內容難度大
針對目前我國大學教育正經歷著從精英教育向大眾教育的轉型,橋梁抗震課程面臨學時少,內容多的問題,學生學習起來感覺很有難度?!≡蚴牵阂环矫嬖撜n程的基礎理論與基礎課(如動力學、 高等數學、 材料力學、結構力學等)聯系緊密,學生淡忘的內容不少。教師需給出本課程與其它課程的結合點及本課程知識的定位點,讓學生建立概念,順利過渡。
本課程內容的特點相對較為抽象,尤其在結構設計和計算部分理論推導占有比例較大,多為枯燥和抽象的公式,使學生難于接受并產生興趣。但是如果講課內容過于簡單,則學生所學知識缺乏深度,獲取的專業信息較少。因此本課程在教學內容與課程體系應進行相應的調整,合理安排難易知識點。
1.3教學理念和教學模式需要改進
橋梁抗震課程的目的是介紹地震作用的基本原理和橋梁結構抗震的方法,使學生掌握結構抗震的基本理論和設計方法。由于涉及知識面廣,同時對專業知識掌握程度的要求高,因此教師在授課過程中,學生普遍感覺難度較大。另外,過去對于本課程的講授過于強調理論而忽視了與實踐相結合的案例分析,缺乏實際地震和現場災害調查資料,這些是我們專業課程教師需要改進和提高的方面。
首先,在課程的教學理念上,應以培養學生獲取和應用知識的能力為目標,教學時注重學生對基本知識和基本概念的理解和把握。其次,在本課程教學中應探討和嘗試新的教學方法和教學手段,變被動學習為主動學習。目前,現代化的教學手段尚未得到充分利用,缺乏生動,適用的高質量多媒體課件。在傳授知識的同時,應調動學生的主動思維和學習興趣,通過課堂討論、撰寫小論文、觀摩抗震試驗、組織結構設計大賽等活動,提高學生學習和研究分析問題的能力。
1.4 缺少典型的優秀試題和案例分析
計算機輔助教學近年來在高等教育教學中得到較廣泛的應用,并將逐步成為教學環節的一個重要手段。但針對橋梁抗震課程的教學課件及其習題庫還不成熟,存在著分散、孤立、低水平重復的弊端。要想對課程內容有一個比較系統而全面的了解,培養學生學習的自覺性和興趣很重要,因此除了傳統的講課、批作業、面對面答疑之外,可以建立該課程相應的習題庫供學生自我訓練和測試,不僅可以減輕老師的負擔,提高教學效率,還可使學生在短時間內盡量擴大學習的信息量,有助于培養學生的獨立學習能力和思維創造能力。由于目前未形成一個系統的習題庫,制約了學生課下對本門課程的學習和進一步思考。
2.結論
《橋梁抗震》課程是土木工程本科教學中很重要的年輕的一門專業課,本文通過對本課程教學內容、教學理念、教學模式的現狀分析,對該課程的本科教學改革方向進行了研究和探討,以進一步提升本課程的教學質量,提高本科學生分析問題和處理工程實踐問題的能力。
橋梁抗震是一個復雜的系統工程,但由于課程課時有限,還需在教學過程中不斷總結前進。
參考文獻:
[1]蔣永生,李愛群,曹雙寅,邱洪興. 土木工程專業培養人才的知識結構與能力結構.高等建筑教育.1999(3):34~36
建筑抗震設計基本知識范文2
【關鍵詞】 平法標注 開放教育 實踐教學
【中圖分類號】 G613 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)07(b)-0015-02
1 引言
隨著社會的發展,建筑業越來越成為國民經濟的支柱產業。新的設計方法、建筑材料、施工工藝越來越廣泛應用于實際工程。而目前開放教育土木工程專業部分課程設置的教學大綱及選用的教材遠遠跟不上時代的步伐,造成了專業學習和實際工程應用技術的脫離。以鋼筋混凝土結構為例,結構工程制圖的教學表示方法一般還在用單構件正投影表示法。該方法在鋼筋混凝土構件的輪廓內,直觀的展示構件內部的鋼筋形狀,其教學目的是給初學者以直觀的印象,使其比較容易地對鋼筋混凝土構件的內部鋼筋布置方式產生直接的感性認識。開放教育的學生基本上是從事建筑行業的在職人員,對現行設計和生產實踐方法有一定的了解?!盀槭裁磳嶋H工作中普遍使用的方法與在學校所學很不相同?”很多學生都會有這樣的疑問,對過時知識的學習會讓學生學習興趣和積極性大大降低。將生產實踐活動中的新知識、新方法、新技術引入到開放教育教學過程中,實現生產實踐和教學內容之間的過渡,勢在必行。
2 現狀分析
當前全國范圍內建筑工程界基本普及了建筑結構平面整體表示方法(簡稱平法)。平法采用標準化的設計制圖規則,結構施工圖的表達數字化、符號化,單張圖紙的信息量較大并且集中;構件分類明確,層次清晰,表達準確,設計速度快,效率成倍提高;平法使設計者易掌握全局,易進行平衡調整,易修改,易校審,改圖可不牽連其他構件,易控制設計質量;由此平法大幅度的降低了設計成本與消耗。而傳統表示方法則比較復雜,需要繪制截面配筋圖及截面編號,數量多,篇幅雜。對于一項具體的工程,構件的種類少則幾十種,多則數百種,構件的截面詳圖的數量將會相當多,繪圖和讀圖的工作量也會相當大,其圖紙數量往往是用平法標注的結構平面布置圖的數倍到數十倍,采用平法標注可以大大減少讀圖的工作量。
雖然傳統的單構件正投影表示法在課堂上對學習者學習結構設計原理仍然發揮著教學功能,但這種表示法已經基本上退出了建筑工程界的生產實踐。一方面,在開放教育《建筑工程制圖》、《混凝土結構設計原理》、《混凝土結構設計》等專業課程的教學大綱和選用教材中仍然按部就班地強調傳統表示方法的教學訓練;另一方面,建筑工程界卻已經摒棄了傳統表示方法而普遍采用平法。為使這種過渡性矛盾能夠逐步得以解決,達到學以致用的目的,并充分調動學習者的積極性,現從課程教學和現場實踐兩個環節著手,將當前建筑工程界表示法與課程采用的傳統方法合理化教學,并在畢業設計及工程實踐等環節中應用平法制圖,實現課程教學與現行結構施工圖平法表示的平穩過渡,將所學知識系統合理化,提高學生的工作技能。
3 教學實踐
3.1 開展圖集教學,傳授學生基本平法知識。
依據新版《混凝土結構設計規范》、《高層建筑混凝土結構技術規程》、《建筑抗震設計規范》等,新版11G101系列圖集代替了03G101系列圖集,教學參照11G101新系列圖集。首先讓學生自己先看11G101系列圖集中的梁、板、柱的樣圖,然后讓學生按平法制圖規則簡單繪制,使學生對施工圖有了初步印象,并和過去學過的制圖知識對比,找出其中不同之處,帶著問題去上課學習,這樣較好的激發了學生的學習激情。其次采用多媒體授課,結合傳統正投影法和平法的對比,用圖片在PPT上演示,一邊是傳統正投影法下的梁配筋圖,一邊是平法下的梁配筋圖,通過對比,掌握識圖的基本知識,在此基礎上講解制圖規則和符號規定,同時點明對應標準構造詳圖,另布置一個翻樣小作業,即對框架梁和懸挑梁進行鋼筋翻樣,讓學生動手來理解兩種表示法的互換,從而適應平法的表示方法。最后對照圖集觀看模型實物,仔細對照構造做法,結合模型施工圖紙,加深對圖集的知識理解,使學生能很快熟悉平法施工圖的制圖規則。
3.2 利用現場實踐,提高學生工程識圖能力。
對于那些比較復雜的節點做法,并不能通過示意圖或者照片能夠理解,如果單純通過課題教學來面授,其教學效果是很差的,采用實踐教學作為輔助教學手段,能夠很好的彌補課堂教學的不足。如梁柱節點構造,鋼筋混凝土框架結構梁柱節點也稱節點核芯區,是主體結構的重要組成部分??蚣芙Y構的震害大多發生在柱和梁柱節點核芯區,節點破壞主要是剪切破壞和鋼筋錨固破壞,嚴重時會引起整個框架的倒塌。圖集并未對梁柱節點構造詳細表示,但無論是結構設計還是施工質量控制,梁柱節點都是非常重要的。為了解決課堂教學的難點問題,將學生帶到施工現場,請現場技術人員講解,使學生身臨其境,加深對所學知識的理解程度。通過工程實踐,能較好了解工程技術人員需要具備哪些方面的知識,針對實際工程問題,能較好的培養學生的綜合分析問題、解決問題和實際動手的能力,引導學生去思考、討論和歸納,調動和培養學生主動學習的自覺性和對立思考的積極性,便于學生掌握平法,從而提高學生對施工圖紙的識讀,特別是一些節點構造,結合圖集和現場實物尤為具體實際,同時也為教學研究收集了第一手資料。現場實踐意義很大,在掌握平法知識上更邁進了一步。
3.3 通過畢業設計,強化學生平法制圖能力
畢業設計是學生在完成對基礎理論課程和專業課程的學習下,對自己專業的一次比較系統的整理,是對專業的一次深入認識。其設計內容和環節是鑒于理論知識體系和工程實踐相結合來完成的?;谝陨?,要求學生完成一個項目的施工圖設計。施工圖設計包括建筑圖設計和結構圖設計,其中結構圖設計中包括基礎配筋圖、梁板柱配筋圖、樓梯配筋圖、節點詳圖等,此時就要求學生按照圖集規范,結合制圖軟件CAD,認真的畫出配筋圖,最后打印成圖紙。整個過程就如同設計人員在設計一套圖紙,這樣學生既了解了施工圖的設計環節,又學習運用了平法知識。學生通過自己想設計的,結合圖集來展示出來,從中或多或少會有錯誤出現,那么這些就要在同學互相檢查過程中,來查出錯誤,同時在進行畢業設計答辯,對照圖紙和圖集來改正圖紙的缺陷,此時學生用平法完成的圖紙就比較合理了。通過畢業設計給學生一個運用平法來設計施工圖的機會,強化了學生的制圖能力,對平法圖的改動推敲,更是加深對圖集的理解和運用,做好畢業設計意義很大。
3.4 進行崗位實踐,提升平法在崗位中運用
學習平法圖集標準的最終目的是要把這個方法用到實際崗位中去。建議在職學生利用職業方便,進行崗位實踐,建議進行對工程量的計算,來提升平法在崗位中的運用。計算工程造價,他涉及到建設方、施工方、監理方等單位,是一項最基本、最重要的工作,而鋼筋又是工程上用量大,價格貴的材料,所以對鋼筋的工程量計算尤為重要,建議學生能深入對鋼筋工程量計算的崗位實踐。通過對鋼筋工程量的計算,能較好讀懂平法施工圖,能對材料需求量、材料實際用量等有一個較好的把握,能正確的配置鋼筋到構件中,一方面回避了對鋼筋的偷工減料,另一方面也杜絕了浪費現象,基本也解決了結構安全和經濟的一對矛盾體,即做到了保質保量。學生通過崗位實踐,直接接觸到施工圖,就有了職業使命感去理解平法施工圖,有了動力去研究圖集表示含義,有了平臺去讀懂施工圖。此時學生已把平法較好的運用到實際崗位中,同時也升華了學生的崗位技能,從而真正達到學習平法的目的。
4 結論
通過對學生的課堂教學、現場實踐、畢業設計、崗位實踐,使學生教好掌握平法知識,提高學生的制圖識圖能力,使傳統表示方法較好的過渡到平法中去,同時較好服務了學生的工作崗位,提高了學生的自我技能。教學皆在教與學,良好的自我學習和教師的教授同是重要,學生的自發性和教師的激勵性皆是需要,教學和諧化實須提創。開放教育屬于在職教育,服務從業勢在必行,合理教學仍須深入探索,平法教學期待深層精化。
參考文獻
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