摘 要:結(jié)構(gòu)方向是土木工程專(zhuān)業(yè)中的一個(gè)主要方向,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于難度較大,一直是土木工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)的重點(diǎn)及難點(diǎn)。作為一個(gè)獨(dú)立院校,應(yīng)根據(jù)自身情況進(jìn)行相應(yīng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)改革。
關(guān)鍵詞:獨(dú)立院校 土木工程 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 改革
一、土木工程專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀分析
土木工程專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一直是土木行業(yè)的工作核心,因?yàn)槠洳粌H決定了建筑的造價(jià)及形式,還決定了建筑的安全。因此其技術(shù)含量較高,學(xué)習(xí)的難度較大。在本科的教學(xué)中,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)占了很大一部分比重,但是課程講授的重心放在基本理論講解上。對(duì)于這些理論,本科層次較高一些的高校中的學(xué)生接受能力較強(qiáng),可以很好的理解這些理論,但是對(duì)于獨(dú)立院校中的大部分學(xué)生來(lái)說(shuō),這些理論就顯得很難懂,而且這些理論在學(xué)生以后的工作中很難用到,使得這些內(nèi)容的教學(xué)像雞肋一般。對(duì)于現(xiàn)在的設(shè)計(jì)院在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)都是采用軟件來(lái)進(jìn)行計(jì)算,很少會(huì)用這些基本的理論來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
二、獨(dú)立院校定位對(duì)結(jié)構(gòu)方向課程的要求
對(duì)于獨(dú)立院校來(lái)說(shuō),其定位是應(yīng)用技術(shù)型,這就說(shuō)明培養(yǎng)學(xué)生的重點(diǎn)在于應(yīng)用。其辦學(xué)的直接目的就是為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù),培育地方企業(yè)發(fā)展所需要的高級(jí)技術(shù)人才。因此學(xué)校的指導(dǎo)思想、專(zhuān)業(yè)設(shè)置、課程體系和教學(xué)方法無(wú)不體現(xiàn)強(qiáng)烈的地方性與行業(yè)性。在人才培養(yǎng)上注重應(yīng)用實(shí)踐能力。應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的課程與教學(xué)體系十分重視學(xué)生專(zhuān)業(yè)能力與應(yīng)用能力的培養(yǎng),在學(xué)時(shí)上提高專(zhuān)業(yè)課程與實(shí)踐教學(xué)時(shí)間比例;在進(jìn)程上,提早開(kāi)始專(zhuān)業(yè)教育,畢業(yè)設(shè)計(jì)要求與行業(yè)企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目結(jié)合;在體系上,基礎(chǔ)課程不要求完整、系統(tǒng),首先要為專(zhuān)業(yè)教育服務(wù),體現(xiàn)專(zhuān)業(yè)優(yōu)先原則;在實(shí)踐中,理論課程不與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié),教學(xué)圍繞著專(zhuān)業(yè)知識(shí),理論教學(xué)、試驗(yàn)、練習(xí)、研討并進(jìn),以實(shí)踐促進(jìn)理論的掌握,以理論保證實(shí)踐的有效性。注重產(chǎn)學(xué)聯(lián)合合作育人的培養(yǎng)模式。應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)對(duì)師資有明確的實(shí)踐與應(yīng)用開(kāi)發(fā)能力的要求,同時(shí)還鼓勵(lì)教師與企業(yè)合作,不斷跟蹤行業(yè)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。利用企業(yè)給高校提供實(shí)習(xí)崗位、建設(shè)實(shí)驗(yàn)室等。行業(yè)企業(yè)不僅成為學(xué)校的就業(yè)、實(shí)習(xí)、科研基地,更是重要的教學(xué)基地。重視內(nèi)部質(zhì)量保障體系的建立,特別重視對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)質(zhì)量的監(jiān)控,試驗(yàn)、實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)均有專(zhuān)職教師審查報(bào)告、論文。
三、結(jié)構(gòu)方向課程改革措施
1.對(duì)于力學(xué)方面的課程,由于力學(xué)本身抽象性比較強(qiáng),內(nèi)容較多,學(xué)生理解起來(lái)較難,因此采用減少課程內(nèi)容,降低難度的措施來(lái)改進(jìn)。理論力學(xué)要求講授:靜力學(xué)公理;約束與約束反力;物體的受力分析;平面匯交力系與平面力偶系;平面一般力系;滑動(dòng)摩擦;考慮滑動(dòng)摩擦?xí)r物體的平衡問(wèn)題;摩擦角和自鎖現(xiàn)象;點(diǎn)的運(yùn)動(dòng);點(diǎn)的合成運(yùn)動(dòng);剛體的基本運(yùn)動(dòng)與平面運(yùn)動(dòng)。對(duì)于動(dòng)力學(xué)方面的內(nèi)容不作要求。材料力學(xué)要求講授:材料力學(xué)基本概念;軸向拉伸和壓縮;剪切;彎曲內(nèi)力;彎曲應(yīng)力;彎曲變形;應(yīng)力狀態(tài)和強(qiáng)度理論;組合變形;壓桿穩(wěn)定。結(jié)構(gòu)力學(xué)要求講授:結(jié)構(gòu)力學(xué)基本概念;平面體系的幾何組成分析;靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析;靜定結(jié)構(gòu)的位移計(jì)算;力法;位移法;力矩分配法與近似法;影響線(xiàn)。土力學(xué)要求講授:土的組成、物理性質(zhì)及分類(lèi);土中應(yīng)力;土的壓縮性和地基沉降計(jì)算;土的抗剪強(qiáng)度及土壓力;地基承載力及邊坡穩(wěn)定性。
2.對(duì)于結(jié)構(gòu)方面的課程,與具體工程聯(lián)系較緊密,比力學(xué)方面更直觀,容易讓學(xué)生接受,對(duì)于計(jì)算理論方面的內(nèi)容在講授的時(shí)候要多結(jié)合實(shí)際建筑,少講一些太過(guò)于理論的東西,重點(diǎn)把結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求講清楚,這些要求不僅與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān),還涉及到工程施工中的一些內(nèi)容,更具有實(shí)用性?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理要求講授:混凝土結(jié)構(gòu)基本概念;混凝土結(jié)構(gòu)材料的物理力學(xué)性能;受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力;受彎構(gòu)件的斜截面承載力;受壓構(gòu)件的截面承載力;受拉構(gòu)件的截面承載力。鋼結(jié)構(gòu)要求講授:鋼結(jié)構(gòu)基本概念;鋼結(jié)構(gòu)的材料;鋼結(jié)構(gòu)的連接;軸心受力構(gòu)件;受彎構(gòu)件;拉彎和壓彎構(gòu)件。高層建筑結(jié)構(gòu)要求講授:高層建筑結(jié)構(gòu)基本概念;高層建筑結(jié)構(gòu)體系與布置原則;高層建筑結(jié)構(gòu)的作用;多層框架結(jié)構(gòu)的組成與布置;框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力與水平位移的近似計(jì)算方法;多層框架內(nèi)力組合;無(wú)抗震設(shè)防要求時(shí)框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì);多層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ);剪力墻構(gòu)件;剪力墻結(jié)構(gòu);框架剪力墻結(jié)構(gòu);筒體結(jié)構(gòu)。砌體結(jié)構(gòu)要求講授:橋梁工程要求講授:橋梁的總體規(guī)劃設(shè)計(jì);橋梁上的作用;橋面布置與構(gòu)造;混凝土梁式橋構(gòu)造與設(shè)計(jì)要求;混凝土簡(jiǎn)支梁橋的計(jì)算;混凝土懸臂體系和連續(xù)體系梁巧的計(jì)算;剛架橋間接;梁式橋的支座;混凝土斜、彎梁橋簡(jiǎn)介;很梁巧的施工。
3.除了結(jié)構(gòu)方面的理論課程以外,還應(yīng)開(kāi)設(shè)一些與理論課程對(duì)應(yīng)的應(yīng)用計(jì)算軟件,理論課程的學(xué)習(xí)只能保證學(xué)生了解計(jì)算的過(guò)程及方法,但是很難完成一個(gè)完整的設(shè)計(jì),比如一棟樓房的設(shè)計(jì)完全靠理論計(jì)算是沒(méi)法完成的,工作量太大,細(xì)部的處理也不完善,計(jì)算精度不滿(mǎn)足要求。對(duì)于現(xiàn)在的設(shè)計(jì)院來(lái)說(shuō)基本都是采用軟件來(lái)進(jìn)行計(jì)算的,因此要求開(kāi)始一些軟件計(jì)算課程,比如對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)開(kāi)設(shè)PKPM軟件學(xué)習(xí);對(duì)于道路工程開(kāi)設(shè)緯地軟件學(xué)習(xí);對(duì)于橋梁工程開(kāi)設(shè)MIDAS軟件學(xué)習(xí)。保證既能學(xué)到理論,又會(huì)實(shí)際運(yùn)用。
4.對(duì)于畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求,既要能考察學(xué)生對(duì)于理論課程的學(xué)習(xí)情況,也要能滿(mǎn)足本科畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的要求,形成一套完整的設(shè)計(jì)圖紙及計(jì)算書(shū)。我們要求學(xué)生必須要會(huì)軟件計(jì)算,要求用軟件進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的計(jì)算和出圖,這保證了畢業(yè)設(shè)計(jì)的完整性。對(duì)于理論知識(shí)的考察則要求必須手算一部分內(nèi)容,具體內(nèi)容的難易程度可根據(jù)學(xué)生的自身情況進(jìn)行調(diào)整,具體操作如下:
4.1對(duì)于房屋建筑設(shè)計(jì),可根據(jù)房屋實(shí)用功能采用框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)(至于更復(fù)雜的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)不推薦采用,且主要以框架結(jié)構(gòu)為主)。
4.1.1對(duì)于框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),只要求學(xué)生掌握基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理即可。論文中所涵蓋知識(shí)點(diǎn)為房屋建筑設(shè)計(jì),具體以圖紙和文字說(shuō)明的形式出現(xiàn);對(duì)于結(jié)構(gòu)計(jì)算,只需要計(jì)算具有代表性一榀框架即可,要求手算完成,有具體的計(jì)算過(guò)程及結(jié)構(gòu),可不計(jì)算基礎(chǔ),對(duì)于內(nèi)里組合可直接使用計(jì)算軟件進(jìn)行組合;手算內(nèi)容也可選擇一層樓蓋進(jìn)行計(jì)算,要考慮豎向荷載和水平荷載影響下的內(nèi)力。其他內(nèi)容要求必須會(huì)用軟件計(jì)算完成。
4.1.2對(duì)于剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),同樣只要求學(xué)生掌握基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理。論文中所涵蓋內(nèi)容為房屋建筑設(shè)計(jì),具體以圖紙和文字說(shuō)明的形式出現(xiàn);對(duì)于結(jié)構(gòu)計(jì)算,只需要計(jì)算具有代表性一個(gè)方向上的剪力墻即可,要求手算完成。有具體的計(jì)算過(guò)程及結(jié)構(gòu),可不計(jì)算基礎(chǔ);同時(shí)其他可用軟件完成。
4.2對(duì)于公路設(shè)計(jì),要求學(xué)生完成對(duì)公路線(xiàn)性的選擇,路基設(shè)計(jì),路面設(shè)計(jì),邊坡及防護(hù)工程設(shè)計(jì),通道及涵洞設(shè)計(jì),中央分隔帶及路肩設(shè)計(jì),路線(xiàn)需跨越石方路基、土方路基、挖方路基、填方路基(如需深化考核,可以加入特殊路基處理等方面的內(nèi)容),道路級(jí)別可考慮采用二級(jí)及以上道路。。這些知識(shí)點(diǎn)都是日常教學(xué)中所涉及面最廣、最基礎(chǔ)的內(nèi)容,同時(shí)也是日后工作過(guò)程中最常用的內(nèi)容。里面同樣涉及到計(jì)算,同樣要求會(huì)使用道路設(shè)計(jì)軟件,通透設(shè)計(jì)內(nèi)容、提升軟件使用水平。
4.3對(duì)于橋梁設(shè)計(jì),主要考核橋梁下部結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),不考核基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。下部結(jié)構(gòu)可采用重力式橋墩,輕型橋墩。上部結(jié)構(gòu)主要考察基本的且較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)類(lèi)型,比如:簡(jiǎn)支梁橋。同時(shí)要求手算完成基本結(jié)構(gòu)內(nèi)力、截面配筋設(shè)計(jì)、撓度變形計(jì)算、跨度較大時(shí)需考核預(yù)應(yīng)力的設(shè)計(jì)、繪制橋梁上下部的建筑施工圖,結(jié)構(gòu)施工圖。要求學(xué)生對(duì)于剩下的結(jié)構(gòu)的計(jì)算使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件完成,間接要求學(xué)生必須會(huì)使用結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件,把此作為畢業(yè)設(shè)計(jì)考核內(nèi)容的一部分,同時(shí)也為學(xué)生日后就業(yè)及晉升墊底扎實(shí)的技術(shù)支持。根據(jù)目前就業(yè)需求現(xiàn)狀,我國(guó)能夠從事橋梁設(shè)計(jì)及施工的專(zhuān)業(yè)性人才很少,急缺此類(lèi)人才,這也是我們?nèi)蘸笾攸c(diǎn)培養(yǎng)的一個(gè)方向。
作者簡(jiǎn)介:肖輝(1983—),男,漢族,湖北省襄陽(yáng)市人,工學(xué)碩士主要研究方向?yàn)闃蛄簱p傷評(píng)定及加固改造。