席永慧 胡曉依 徐偉
摘 要:建筑業(yè)的飛速發(fā)展帶來土木工程混凝土材料和施工工藝的突飛猛進的發(fā)展,本文對這一課程的教學內(nèi)容的選用、教學環(huán)節(jié)的設(shè)計、學生能力的培養(yǎng)三方面進行探討,提高了研究生課程的質(zhì)量、廣度和深度。
關(guān)鍵詞:混凝土; 施工; 研究生; 教學
中圖分類號:G642? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A? ? ? ?文章編號:1006-3315(2019)04-167-001
1.引言
《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》提出要實施“卓越工程師”培養(yǎng)計劃[1,2]。同濟大學土木工程學院是國內(nèi)同類專業(yè)中教學和研究實力最強的學院之一,同濟大學培養(yǎng)造就的土木工程方面專業(yè)人才的遍布國民經(jīng)濟建設(shè)的各條戰(zhàn)線,在學術(shù)界和工程界做出了積極的貢獻,同濟土木學院現(xiàn)在推行的“卓越工程師人才計劃“對于碩士研究生注重基礎(chǔ)理論、專業(yè)知識、繼續(xù)學習能力、創(chuàng)新能力、國際視野等方面綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。
《新型混凝土及施工工藝》是同濟大學土木學院開設(shè)的一門課,歷史悠久,較受學生的歡迎,但隨著建筑業(yè)的迅猛發(fā)展,新技術(shù)和新工藝層出不窮,對混凝土的應用要求越來越高。這是對我們課程的內(nèi)容和教學方法改革的推動力。
一、教學內(nèi)容的選用及更新
同濟大學施工教研室趙志縉在很早就出版了《新型混凝土及其施工工藝》一書,2005年已是第三版,這本教材匯集了我國混凝土施工技術(shù)和理論研究的最新成果,比較系統(tǒng)、全面。但是隨著混凝土研究和應用的深入,一方面需要對原有內(nèi)容更新,另外一方面又有新型混凝土的出現(xiàn),需要補充,如清水混凝土、再生混凝土、透水混凝土。
加強和補充基礎(chǔ)理論知識,適應研究生培養(yǎng)的廣度和深度的要求,比如增加了混凝土耐久性測試的方法及材料微觀分析的方法。
結(jié)合最新的科研成果和工程應用。同濟土木學院和材料學院就有不少從事混凝土材料和施工技術(shù)的研究,且是這個領(lǐng)域內(nèi)的領(lǐng)跑者,比如肖建莊教授就是再生混凝土和透水混凝土方面研究的專家。另外上海大工程很多,有很多的工程實例供我們教學應用。這些給我們的課程提供了活生生的素材,使得課程既有深度,也更加實用,貼近實際。
2.教學環(huán)節(jié)的設(shè)計
理論和實踐相結(jié)合,課堂教學和參觀、現(xiàn)場教學、參加會議等相結(jié)合是講好這門課程的關(guān)鍵。
首先利用同濟大學綜合性大學的優(yōu)勢,跨學院參觀實驗室和跨學院聽實驗課。比如這門課很重要的一章“高性能混凝土”,首先必須掌握耐久性的概念,只停留在課堂上的講解是不夠的。我們充分利用學校資源,跨學院參觀材料學院的“先進土木工程材料教育部重點實驗室”,使得學生對抽象的概念有了感性認識。另外讓學生旁聽化學系開設(shè)的《儀器分析》課中和混凝土性能測試有關(guān)的理論和上機操作課(如掃描電鏡和X衍射),了解了儀器構(gòu)造、測試步驟、樣品制備等,還有自己帶樣品上機操作的實驗環(huán)節(jié),這些為學生打好了扎實的基礎(chǔ)知識。
同濟地處大上海,為現(xiàn)場教學提供了機會。這門課會安排兩三次施工現(xiàn)場教學。如這學期參觀了灌注樁和地下連續(xù)墻工地,全過程觀看水下澆筑混凝土的施工,并現(xiàn)場講解和討論。再比如“上海國際設(shè)計中心”大樓就地處同濟東北門,是“清水混凝土詩人”安藤忠雄的作品。讓學生站在真正的清水混凝土建筑面前,體會它傳達出的一種其他人工建筑材料無法模仿的天然質(zhì)樸與厚實。通過觀看表面質(zhì)量、氣孔、露筋、禪縫和明縫、錯臺等表面質(zhì)量問題,體會到做好清水混凝土工程的不易,不但技術(shù)要過關(guān),組織設(shè)計、施工到項目管理與監(jiān)理督檢都要過關(guān)。再結(jié)合工程施工時作者拍攝的施工照片,學習討論清水混凝土的各環(huán)節(jié)的措施。
參觀預制品構(gòu)件生產(chǎn)基地也是一個重要的實踐環(huán)節(jié)。在那里能看到上海地鐵需要的大量管片的生產(chǎn)流水線等,看到商品混凝土攪拌站中各種材料的堆場布置、自動化進料、稱量、攪拌和連網(wǎng)的檢測,還能了解一些新型混凝土的發(fā)展和應用情況,比如輕質(zhì)陶?;炷烈押苌儆?,再生混凝土成本相對高,應用也比較少,需要國家的政策扶持等。
參加會議,聽取會議報告也是很有效的獲得最新知識的途徑。同濟土木學院經(jīng)常舉辦國際和國內(nèi)的學術(shù)會議,比如2013年在上海同濟大學召開的“第八屆高強與高性能混凝土及其應用會議”,來自包括清華大學在內(nèi)的科研院校、施工企業(yè)分享了最新的科研成果和工程引用,信息量極大,對老師和學生都是極佳的學習機會,這本會議論文集也是后來我們幾年的教材之一。再如2017年在同濟召開的“模塊化和預制建造國際會議(2017MOC)能讓聽眾了解到混凝土預制裝配技術(shù)最新的發(fā)展和亟待解決的棘手問題(如灌漿套筒的連接和監(jiān)測問題)。
3.能力和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)
前面講到的跨學院參觀、跨學院聽課、現(xiàn)場教學、參觀、參加會議都是加強基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識學習、培養(yǎng)實踐能力、拓展國際視野的手段。
課堂討論是培養(yǎng)學生思考問題、分析問題的方法。比如在講授課高性能混凝土時,先把問題提出:收縮導致的混凝土的開裂是通病、難題,裂縫會影響和摧毀混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。原因是強度等級越來越高、高效減水劑的廣泛使用、設(shè)計、施工、監(jiān)理等環(huán)節(jié)對現(xiàn)代混凝土的認識不夠、泵送混凝土施工工藝的發(fā)展也使得混凝土裂縫控制的技術(shù)難度大大增加;還有過度追求工程進度造成混凝土得不到充分養(yǎng)護。課堂上從結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料配合比、施工多方面討論分析存在的問題和解決的措施。
閱讀專業(yè)課外書籍,培養(yǎng)繼續(xù)學習能力。比如王鐵夢主編的《工程裂縫控制》是混凝土裂縫研究和應用者必看的專著,他提出的超長大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制的理念、計算方法和實際應用方法得到業(yè)界廣泛的認同。
注重文獻閱讀和寫綜述也是能力培養(yǎng)的方法之一,通過總結(jié)和發(fā)現(xiàn)問題,并在課堂上交流,使得學生對內(nèi)容理解透徹,也滲透了科研思維,并且鍛煉了寫作、制作PPT的能力和表達溝通能力[3]。
參考文獻:
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[2]夏靜萍.面向卓越工程師培養(yǎng)的自動化控制原理實驗教學改革,實驗室研究與探索[J]2917,12,36(12):188-191
[3]謝順利,張春麗,邊亞東.關(guān)于研究生結(jié)構(gòu)動力學課程的幾點思考[J]河南建材,2018,(6):366-367