土木工程論文格式精選(九篇)

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第1篇：土木工程論文格式范文

關(guān)鍵詞：形狀記憶合金，土木工程，振動(dòng)控制，健康監(jiān)測(cè)

0 引言

近年來(lái)，如何提高土木工程結(jié)構(gòu)的安全性、耐久性問(wèn)題逐漸受到人們的重視。經(jīng)過(guò)各國(guó)學(xué)者的共同努力，相繼提出了一些較為前沿的方法用于提高結(jié)構(gòu)的安全性及耐久性。其中，由智能材料組成的智能材料結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用研究不僅具有吸引力，而且具有潛在的革命性。目前，在土木工程領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛的智能材料有形狀記憶合金、壓電材料、光柵光纖及磁流變體等。

在眾多的智能材料中，形狀記憶合金(Shape Memory Alloy，簡(jiǎn)稱SMA)是一類對(duì)形狀有記憶功能的材料，這種材料本身具有自感知、自診斷和自適應(yīng)的功能。1932年，美國(guó)學(xué)者Olander在研究Au-Cd合金時(shí)發(fā)現(xiàn)了形狀記憶效應(yīng)(Shape Memory Effect，簡(jiǎn)稱SME)。論文格式。此后對(duì)SMA的研究和應(yīng)用才真正開(kāi)始。SMA作為智能材料之一，最早廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)器人、醫(yī)療等精密尖端領(lǐng)域。近年來(lái)，隨著材料加工技術(shù)和工業(yè)化生產(chǎn)能力的提高，SMA在土木工程中的研究與應(yīng)用也有了較快的發(fā)展。SMA由于具有可恢復(fù)變形大、在受限回復(fù)時(shí)能產(chǎn)生很大的驅(qū)動(dòng)力、電阻對(duì)應(yīng)變敏感、高阻尼性能、抗疲勞性能好，并且可以實(shí)現(xiàn)多種變形形式，易于同混凝土、鋼等材料相結(jié)合等特點(diǎn)而日益受到重視，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者對(duì)SMA在土木工程中的應(yīng)用進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究。

1 SMA的重要特性

1.1 形狀記憶效應(yīng)(SME)

形狀記憶效應(yīng)是指某些具有熱彈性或應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變的材料處于馬氏體狀態(tài)，并進(jìn)行一定限度的變形后，經(jīng)加熱并超過(guò)馬氏體相消失溫度時(shí)，材料能完全恢復(fù)到變形前的形狀和體積的功能，如圖1所示。根據(jù)材料記憶功能的不同，可分為單程、雙程和全方位SME。單程SME是指材料只能一次動(dòng)作，即加熱后回復(fù)到高溫時(shí)的形狀，并保持該形狀；雙程SME是指材料反復(fù)加熱和冷卻，能夠反復(fù)回復(fù)到高、低溫時(shí)的形狀；全方位SME是指材料在具有雙程記憶特性的同時(shí)，如果冷卻到更低溫度，可以出現(xiàn)與高溫時(shí)完全相反的形狀。

1.2 超彈性(PE)

超彈性是指當(dāng)SMA溫度超過(guò)奧氏體相變完成溫度Af,加載應(yīng)力超過(guò)彈性極限，即產(chǎn)生非彈性應(yīng)變后，繼續(xù)加載將產(chǎn)生應(yīng)力誘發(fā)的馬氏體相變，但這種馬氏體隨著應(yīng)力的消失而消失，即使不加熱也會(huì)產(chǎn)生馬氏體逆相變而恢復(fù)到原來(lái)的母相(奧氏體相)狀態(tài)，應(yīng)力作用下產(chǎn)生的宏觀變形也將隨著逆相變的進(jìn)行而完全消失，如圖2所示。

圖1 形狀記憶效應(yīng)圖2 超彈性

2 形狀記憶合金在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1用于結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制

SMA用于結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制，可以有效地減小結(jié)構(gòu)在地震荷載作用下的位移響應(yīng)，因此結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制是SMA在土木工程領(lǐng)域中的主要研究方向。目前，SMA用于結(jié)構(gòu)主動(dòng)控制時(shí)，主要研究SMA作動(dòng)器的設(shè)計(jì)和如何提高作動(dòng)器的使用頻率；而對(duì)于被動(dòng)控制則主要研究用SMA材料設(shè)計(jì)阻尼元件和振動(dòng)隔離器。只有設(shè)計(jì)出理想的作動(dòng)元件和智能阻尼元件，才能更有效地控制結(jié)構(gòu)振動(dòng)。如何利用SMA的特點(diǎn)控制結(jié)構(gòu)振動(dòng)，特別是控制建筑結(jié)構(gòu)在地震作用下的振動(dòng)，以及對(duì)SMA的材料性能進(jìn)行改進(jìn)，開(kāi)發(fā)新型的大應(yīng)變、大驅(qū)動(dòng)力、高響應(yīng)頻率、性能穩(wěn)定的SMA材料，目前在國(guó)外都是十分活躍的研究課題。

2.3用于結(jié)構(gòu)裂紋及損傷監(jiān)測(cè)及控制

裂紋及損傷的主動(dòng)探測(cè)和控制是當(dāng)前工程結(jié)構(gòu)中十分突出和迫切需要解決的問(wèn)題。在一些大型結(jié)構(gòu)的一些關(guān)鍵受力部件對(duì)裂紋和損傷十分敏感，一旦出現(xiàn)就會(huì)造成重大事故，而用傳統(tǒng)技術(shù)和方法不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)構(gòu)件中的裂紋和應(yīng)力集中較大的部位?？梢岳肧MA對(duì)應(yīng)變敏感、電阻率大及加熱后可以產(chǎn)生大回復(fù)力的特點(diǎn)，再配上微處理器，使之集傳感驅(qū)動(dòng)于一體，便構(gòu)成自動(dòng)探測(cè)裂紋或損傷和主動(dòng)控制裂紋擴(kuò)展的完整控制系統(tǒng)。

將SMA制成絲或薄膜粘在構(gòu)件易產(chǎn)生裂紋或應(yīng)力集中較大的地方，當(dāng)構(gòu)件產(chǎn)生裂紋或損傷以后，位于裂紋處的SMA將隨裂紋表面張開(kāi)位移增加而產(chǎn)生局部變形，從而使其材料電阻值發(fā)生變化，隨著裂紋不斷擴(kuò)展及外加載荷不斷增加，其張開(kāi)位移也不斷增大，位于構(gòu)件裂紋處SMA的變形也不斷變大，相應(yīng)電阻值也不斷提高，其電阻值的變化量和變化規(guī)律，由微處理器可判斷監(jiān)測(cè)出裂紋的大小和位置。

當(dāng)構(gòu)件的裂紋或損傷到達(dá)需要控制的范圍時(shí)，SMA的變化信號(hào)經(jīng)微機(jī)控制系統(tǒng)分析判斷后，自動(dòng)地發(fā)出控制信號(hào)，將SMA通電加熱，當(dāng)加熱溫度超過(guò)SMA相轉(zhuǎn)變點(diǎn)時(shí)，它的內(nèi)部就產(chǎn)生回復(fù)效應(yīng)，SMA發(fā)生動(dòng)作，試圖收縮。由于裂紋表面在外載作用下張開(kāi)阻止其回復(fù)，于是SMA產(chǎn)生很大回復(fù)力。此回復(fù)力大小隨裂尖張開(kāi)位移的增大而增大。論文格式。此回復(fù)力改變了裂尖的受力狀況，驅(qū)動(dòng)裂紋閉合，使裂紋張開(kāi)位移減小，實(shí)現(xiàn)裂紋的主動(dòng)控制。在實(shí)際應(yīng)用中，為簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，也可利用SMA自身特性及偽彈性性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)裂紋的被動(dòng)控制。

3 當(dāng)前存在的問(wèn)題

雖然形狀記憶合金具有許多獨(dú)特的性能，在結(jié)構(gòu)減震控制的初步研究與應(yīng)用中已顯示出了它的優(yōu)越性能及其應(yīng)用前景，但是，總的來(lái)說(shuō)對(duì)與結(jié)構(gòu)減震相關(guān)的形狀記憶合金特性的研究還不夠深入，發(fā)展形狀記憶合金驅(qū)動(dòng)器中還存在一些問(wèn)題。

(1) SMA作為驅(qū)動(dòng)器，激勵(lì)合金時(shí)需要消耗能量，且對(duì)SMA加熱或冷卻以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力時(shí)都需要一定的時(shí)間，這使其在控制頻率上受到一定的限制。若直接以通電方式激勵(lì)，利用材料本身的電阻加熱，由于合金的電阻不大，激勵(lì)它需要大電流、粗導(dǎo)線，在某些智能材料結(jié)構(gòu)中不適用。對(duì)應(yīng)用于減震的SMA，其減震合金的衰減率小，而且衰減率過(guò)分依賴于溫度和振幅，加之加工性能欠佳，價(jià)格偏高等都限制了SMA在減震中的應(yīng)用。因此對(duì)SMA性能進(jìn)行進(jìn)一步的研究，提高SMA驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)速度，特別是對(duì)與結(jié)構(gòu)減震相關(guān)的性能進(jìn)行深入研究具有現(xiàn)實(shí)的意義。

(2) SMA這一功能材料的發(fā)現(xiàn)，改變了長(zhǎng)期以來(lái)形成的金屬是熱脹冷縮彈性變形是線性的等傳統(tǒng)觀念，虎克定律在這一材料中已不適用。因此，要想利用其制成主、被動(dòng)控制器，對(duì)SMA的宏觀力學(xué)性能進(jìn)行深一層的研究，建立適于工程應(yīng)用的簡(jiǎn)化本構(gòu)模型是必須解決的問(wèn)題。

(3) 利用SMA的超彈性效應(yīng)和高阻尼特性制成阻尼器，來(lái)減少結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)是切實(shí)可行的，而且試驗(yàn)也已驗(yàn)證了SMA阻尼的減震、抗震效果，因此應(yīng)進(jìn)一步研制和開(kāi)發(fā)新型的形狀記憶合金主被動(dòng)控制器，并且使SMA控制器的制作標(biāo)準(zhǔn)化。

另外，對(duì)裝有SMA控制器結(jié)構(gòu)的減震控制效果的研究，SMA控制器在結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用的可行性研究及實(shí)際工程設(shè)計(jì)方法的研究，SMA控制器的可靠性、耐久性研究都還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要介紹了SMA的主要特性，以及其土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用方向。論文格式。雖然形狀記憶合金的理論還有待進(jìn)一步的完善，它在土木工程中的應(yīng)用仍處于嘗試階段，但是隨著人們對(duì)SMA性能研究工作的深人開(kāi)展，其在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)用前景是十分廣闊的。

第2篇：土木工程論文格式范文

關(guān)鍵詞：公路工程，公路監(jiān)理，工程監(jiān)理，監(jiān)理問(wèn)題

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，交通運(yùn)輸起著越來(lái)越重要的作用。特別是今年來(lái)我國(guó)將公路建設(shè)作為國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，公路工程的監(jiān)理更是備受關(guān)注。為了適應(yīng)我國(guó)公路工程建設(shè)的需要，保證公路工程的質(zhì)量，確保公路工程建設(shè)速度滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，我國(guó)引入工程監(jiān)理制度。本文將結(jié)合我國(guó)公路工程監(jiān)理工作的特點(diǎn)，分析我國(guó)公路工程監(jiān)理過(guò)程中遇到的一些關(guān)鍵性問(wèn)題并探討相應(yīng)的解決辦法。

1 公路工程監(jiān)理的作用

公路工程監(jiān)理制度是以國(guó)際通用FIDIC土木工程合同為基礎(chǔ)，建立起建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位三方相互制約的管理模式。這種模式適合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要，適應(yīng)了企業(yè)為主體的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式。它主要有以下特點(diǎn)：一是參建各方的責(zé)權(quán)利更為合理、明確，有利于建設(shè)各方增強(qiáng)合同意識(shí)，提高管理水平；二是突破建設(shè)單位“自編、自導(dǎo)、自演”的小生產(chǎn)管理方式的局限，有利于積累經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)建設(shè)項(xiàng)目管理向?qū)I(yè)化、社會(huì)化方式轉(zhuǎn)變。由于工程監(jiān)理制度的引入，開(kāi)始在制度上建立起一種比較科學(xué)的制約機(jī)制，工程管理逐步從單純依靠行政手段向信合同、守程序、講科學(xué)的依法管理的方向過(guò)渡。論文格式，工程監(jiān)理。。論文格式，工程監(jiān)理。。公路工程監(jiān)理制度在我國(guó)公路工程建設(shè)過(guò)程中正不斷完善，水平也不斷提高，對(duì)我國(guó)的公路建設(shè)發(fā)展發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，我國(guó)公路建設(shè)質(zhì)量的穩(wěn)步提高正說(shuō)明了這一點(diǎn)。

2 加強(qiáng)監(jiān)理機(jī)構(gòu)的自身建設(shè)

2.1 建立監(jiān)理組織，明確監(jiān)理職責(zé)

首先要建立健全監(jiān)理組織機(jī)構(gòu)，才能有效地開(kāi)展監(jiān)理工作。這需要有監(jiān)理辦公地點(diǎn)，配備專業(yè)技術(shù)人員，監(jiān)理工作所必需的儀器設(shè)備及物資。制訂完善監(jiān)理崗位制度，明確監(jiān)理流程，明確崗位職責(zé)，做到責(zé)任到人。根據(jù)工程項(xiàng)目進(jìn)行明確分工，尤其施工工作的重點(diǎn)部位如路基土石方、橋涵構(gòu)造物、路面各結(jié)構(gòu)層等更要精心準(zhǔn)備。切實(shí)做到分工明確、各負(fù)其責(zé)，以便對(duì)每道工序進(jìn)行全方位、全過(guò)程的控制和管理。健全的組織與制度才能避免因出現(xiàn)工作混亂，職責(zé)不清而監(jiān)理影響工作效率。

2.2 提高監(jiān)理人員的專業(yè)水平和業(yè)務(wù)素質(zhì)

實(shí)行監(jiān)理行業(yè)準(zhǔn)入制度以來(lái)，我國(guó)監(jiān)理隊(duì)伍的相應(yīng)專業(yè)知識(shí)和基本素質(zhì)，有了很大的提高。但是，從整體素質(zhì)而言，仍然還不能適應(yīng)監(jiān)理市場(chǎng)的需要。一方面現(xiàn)有的監(jiān)理從業(yè)人員，大部分是從不同的專業(yè)轉(zhuǎn)換而來(lái)，多數(shù)來(lái)自施工單位、設(shè)計(jì)單位、建設(shè)管理部門、大專院?；蚱渌聧弳挝坏霓D(zhuǎn)行或退休的監(jiān)理人員，缺乏現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，文化水平參差不齊，社會(huì)閱歷以及知識(shí)結(jié)構(gòu)不等，面對(duì)新型的監(jiān)理工作而言，其智能結(jié)構(gòu)、理論水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等方面能完全適應(yīng)監(jiān)理工作的人員不多；而現(xiàn)代監(jiān)理工作需要既有專業(yè)之長(zhǎng)，同時(shí)又要懂法律法規(guī)、懂經(jīng)濟(jì)合同、懂管理、會(huì)協(xié)調(diào)的復(fù)合型人才。另一方面，監(jiān)理人員還要跟上時(shí)代的發(fā)展，不能墨守成規(guī)，不能夠等工作中遇到了新問(wèn)題時(shí)，才去了解它，學(xué)習(xí)它，這樣就搞不好監(jiān)控，工作陷于被動(dòng)。如何由單一知識(shí)型人才轉(zhuǎn)化為復(fù)合型人才，如何跟上或超前于建筑市場(chǎng)的發(fā)展，這是擺在每個(gè)監(jiān)理工作者面前的課題，也是項(xiàng)目總監(jiān)和監(jiān)理工程師必須過(guò)的關(guān)口。首先要向書(shū)本學(xué)習(xí)，盡快掌握相關(guān)的法律法規(guī)，經(jīng)濟(jì)合同和相近相鄰專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，拓寬知識(shí)面，掌握從業(yè)的基本技能，掌握新知識(shí)、新技術(shù)。其次要在工作實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，努力提高自身處理問(wèn)題的能力。

3 監(jiān)理工作的“三個(gè)控制”

3.1 工程質(zhì)量控制是關(guān)鍵

質(zhì)量控制的主要依據(jù)是合同條款、技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙。設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)規(guī)范規(guī)定了工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而合同條款則是要求施工單位按照設(shè)計(jì)圖紙和技術(shù)規(guī)范中注明的材料性能、施工工藝和允許偏差進(jìn)行施工。質(zhì)量控制的基本要求是對(duì)原材料和施工過(guò)程控制好。論文格式，工程監(jiān)理。。因此要根據(jù)質(zhì)量控制的依據(jù)和要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督和管理。嚴(yán)格控制原材料的進(jìn)場(chǎng)質(zhì)量是工程質(zhì)量控制的基礎(chǔ)，一旦發(fā)現(xiàn)不合格就要拒絕其進(jìn)場(chǎng)或拒絕其使用，將影響質(zhì)量的隱患扼殺在萌芽狀態(tài)。全過(guò)程監(jiān)理是工程質(zhì)量控制的基本方法。全過(guò)程監(jiān)理是對(duì)某項(xiàng)工程質(zhì)量的事前控制、事中控制、事后控制。事前控制是指對(duì)工程準(zhǔn)備階段的控制，如測(cè)量成果的復(fù)核,試驗(yàn)數(shù)據(jù)的審批，施工工藝的慎重推敲等；事中控制是指對(duì)工程施工過(guò)程的控制，如突發(fā)事件的處理、人為因素的監(jiān)督等；事后控制是指對(duì)工程結(jié)束后質(zhì)量的控制。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督是監(jiān)理監(jiān)控的重要措施，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督主要通過(guò)巡視和旁站來(lái)完成。監(jiān)理工程師對(duì)工程施工中的每一道工序都要巡視、旁站、抽樣和檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并提醒承包商采取有效的處理措施，使質(zhì)量誤差控制在允許范圍內(nèi)，以便充分保證工程施工質(zhì)量。而對(duì)于每一次巡視檢查的情況都要詳細(xì)記錄在監(jiān)理日志上，以便隨時(shí)查找有關(guān)工程資料，及時(shí)對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量做出綜合評(píng)定。

3.2 工程進(jìn)度控制

工期安排的合理性，應(yīng)符合合同工期的要求、關(guān)鍵施工工序的階段性控制和材料設(shè)備的進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃，避免或減少天氣及其他因素的影響，并為工期留有一定的余地。工程的工期在合同中是有明確規(guī)定的，同時(shí)工程能否按期竣工涉及到業(yè)主和承包商的重大利益，因此監(jiān)理工程師要根據(jù)合同嚴(yán)格控制施工工期?？刂剖┕すて谵k法是由施工單位編制可行的施工計(jì)劃來(lái)完成的，但是還會(huì)受一些外界不可抗拒的因素影響，這樣監(jiān)理在控制進(jìn)度計(jì)劃時(shí)首先要考慮到影響施工單位的不利因素，把這些不利因素一一找出,并將其分析后逐步去解決，引導(dǎo)施工單位排除不利因素的干擾，真正有效地控制好施工工期。論文格式，工程監(jiān)理。。監(jiān)理工程師發(fā)現(xiàn)工程現(xiàn)場(chǎng)的組織安排、施工順序、人員設(shè)備對(duì)工程有較大的影響時(shí)，有必要建議業(yè)主要求施工單位做出計(jì)劃調(diào)整，以符合施工需要。

3.3 工程費(fèi)用控制

費(fèi)用的管理是與工程質(zhì)量和進(jìn)度相輔相成的，都是工程監(jiān)理的基本手段和環(huán)節(jié)。只有質(zhì)量合格的已完工程才能計(jì)量支付，因此工程質(zhì)量是費(fèi)用支付的基礎(chǔ)，而進(jìn)度是計(jì)量支付的保障。論文格式，工程監(jiān)理。。因而在進(jìn)行質(zhì)量和進(jìn)度控制的同時(shí)也要對(duì)費(fèi)用管理進(jìn)行有效的控制。費(fèi)用的控制主要是通過(guò)計(jì)量支付來(lái)實(shí)現(xiàn)的，合理的計(jì)量支付有助于工程的管理，但必須防止兩種傾向的發(fā)生：一是超前支付，它容易造成業(yè)主的資金緊張，更容易造成承包商的依賴思想，不愿更多地投入；二是滯后支付，它容易造成承包商的資金緊張，甚至?xí)蛸Y金周轉(zhuǎn)困難而影響工程進(jìn)度和質(zhì)量。另外，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以為業(yè)主節(jié)省費(fèi)用；合理的變更設(shè)計(jì)，可以使業(yè)主的有限資金得到更好的利用。

4 結(jié)束語(yǔ)

工程監(jiān)理工作質(zhì)量的好壞是關(guān)系到公路工程建設(shè)質(zhì)量?jī)?yōu)劣的關(guān)鍵。我們?cè)诠方ㄔO(shè)的過(guò)程中，要充分重視工程監(jiān)理工作對(duì)公路工程質(zhì)量、進(jìn)度、造價(jià)控制的重要作用。論文格式，工程監(jiān)理。。在工程監(jiān)理的過(guò)程中，要重視建立有效組織結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)施監(jiān)理工作，同時(shí)需要有專業(yè)的監(jiān)理人員和必要的儀器設(shè)備作為工作保障。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我們需要不斷完善工程監(jiān)理制度在工程建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用。

第3篇：土木工程論文格式范文

關(guān)鍵詞：開(kāi)放式實(shí)驗(yàn) 環(huán)境科學(xué) 實(shí)踐教學(xué) 創(chuàng)新能力 教學(xué)改革

世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使環(huán)境問(wèn)題日益突出，成為全球關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題之一。國(guó)內(nèi)的各大高校陸續(xù)設(shè)立環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、環(huán)境規(guī)劃等本科專業(yè)，為我國(guó)培養(yǎng)了大批環(huán)境類的人才。我校的環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院是一所具有鮮明工科特色和較強(qiáng)學(xué)科優(yōu)勢(shì)的學(xué)院，2000年環(huán)境工程專業(yè)開(kāi)始招收本科學(xué)生，2003年開(kāi)始合作培養(yǎng)碩士研究生，2005年獲環(huán)境工程碩士學(xué)位授予權(quán)。學(xué)院根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)需要，于2008年增設(shè)了環(huán)境科學(xué)專業(yè)，主要為環(huán)境保護(hù)單位和相關(guān)機(jī)構(gòu)培養(yǎng)專門人才。

環(huán)境科學(xué)的一大特點(diǎn)是其實(shí)踐性和應(yīng)用性，不但要求學(xué)生掌握廣泛的理論基礎(chǔ)，還要有良好的實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力。因而注重學(xué)生對(duì)于實(shí)際環(huán)境問(wèn)題的綜合分析和解決能力的培養(yǎng)尤為重要。我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)設(shè)立時(shí)間不長(zhǎng)，發(fā)展卻非常迅速。但是，在發(fā)展的過(guò)程中，也存在著一些不足之處：由于教學(xué)條件限制，目前的理論教學(xué)比較容易取得良好效果，但教學(xué)過(guò)程中與環(huán)境問(wèn)題的實(shí)際結(jié)合及對(duì)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)仍未能有一套完整的教學(xué)方式，尤其是實(shí)驗(yàn)教學(xué)未能與理論教學(xué)內(nèi)容完全相適應(yīng)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式存在著壓抑學(xué)生的創(chuàng)新精神和阻礙創(chuàng)造能力的消極作用。相關(guān)專業(yè)其他高校的經(jīng)驗(yàn)表明開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綄?duì)于深化教育改革，培養(yǎng)創(chuàng)新人才等方面表現(xiàn)出無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。因此，鑒于我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的不足之處和目前社會(huì)對(duì)人才需求已由“知識(shí)型”向“知識(shí)能力型”，我們提出改革目前較為封閉的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為開(kāi)放模式，對(duì)本科實(shí)踐性教學(xué)進(jìn)行了改革和探討。

一、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)

開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)是近年來(lái)大力倡導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，是指實(shí)驗(yàn)室及實(shí)踐手段向?qū)W生開(kāi)放，突出綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)構(gòu)想、設(shè)計(jì)和調(diào)試，充分利用課內(nèi)外時(shí)間來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并得到老師的指導(dǎo)，使“做實(shí)驗(yàn)”真正成為有興趣的活動(dòng)。實(shí)驗(yàn)形式有教師選題或?qū)W生自選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)一些高校已在多門學(xué)科進(jìn)行了該項(xiàng)改革嘗試，普遍認(rèn)為開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)方式、實(shí)驗(yàn)的意義及對(duì)提高能力的幫助程度方面都要優(yōu)于傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。與傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)相比，開(kāi)放性綜合實(shí)驗(yàn)在鍛煉學(xué)生統(tǒng)籌規(guī)劃的能力、培養(yǎng)學(xué)生獲取綜合知識(shí)的能力、調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和提高學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力方面的優(yōu)點(diǎn)更具意義。

二、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性

實(shí)驗(yàn)課程是學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的重要直觀體會(huì)感受手段，是學(xué)生作為主體進(jìn)行學(xué)習(xí)的重要場(chǎng)所。普通的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法是教師和實(shí)驗(yàn)員將所有的實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備好，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)教師一般都是詳細(xì)講解，多次示范操作，屬于“保姆式”教學(xué)方式。導(dǎo)致長(zhǎng)期以來(lái)，在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中只強(qiáng)調(diào)共性發(fā)展而忽視個(gè)性發(fā)展，這種教學(xué)最大的缺點(diǎn)是：一方面，在一定程度上抑制了學(xué)生的主觀能動(dòng)性的發(fā)揮，學(xué)生只能在教師預(yù)先設(shè)定的框架中被動(dòng)地完成實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有發(fā)揮學(xué)生的主體作用；另一方面，許多學(xué)生為解決在學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題或?qū)崿F(xiàn)某些設(shè)計(jì)思想希望進(jìn)行實(shí)驗(yàn)卻找不到實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所；與此同時(shí)實(shí)驗(yàn)室中的一些儀器設(shè)備只有在實(shí)驗(yàn)時(shí)使用，其余時(shí)間處于閑置狀態(tài)，場(chǎng)地和設(shè)備利用率很低。針對(duì)上述問(wèn)題，開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)給學(xué)生提供一個(gè)充分開(kāi)放和自由的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在教師有限的指導(dǎo)下由學(xué)生有步驟、有目的地學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)，獨(dú)立去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，從而培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，以及在共同完成任務(wù)過(guò)程中的集體協(xié)作意識(shí)。

三、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的思考

遵從“以學(xué)生為中心，實(shí)施素質(zhì)教育”的指導(dǎo)思想，構(gòu)建開(kāi)放式、多層次、立體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。其目的是使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)創(chuàng)新，外育習(xí)慣、內(nèi)化素質(zhì)。新教學(xué)模式可以按照以下幾點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)改革：

1.實(shí)驗(yàn)室的使用在以前是比較封閉的。學(xué)生一般在實(shí)驗(yàn)課時(shí)才有機(jī)會(huì)在實(shí)驗(yàn)室操作儀器設(shè)備，難以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)性。隨著學(xué)生的課外研究增多，如?！皠?chuàng)新杯”等需要經(jīng)常使用實(shí)驗(yàn)室，需要對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)管理進(jìn)行修改。將本科生使用的環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)室、環(huán)境工程實(shí)驗(yàn)室及相關(guān)預(yù)備室甚至研究生實(shí)驗(yàn)室作為開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，實(shí)行開(kāi)放式管理。實(shí)驗(yàn)課程外，學(xué)生可以提出申請(qǐng)后自行在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使用實(shí)驗(yàn)室的全部設(shè)備。

2.構(gòu)建基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開(kāi)放性教學(xué)及管理平臺(tái)。包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)預(yù)約、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)管理、多媒體課程資源、仿真實(shí)驗(yàn)、教與學(xué)網(wǎng)上論壇等板塊，實(shí)現(xiàn)信息公開(kāi)化，有利于學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室設(shè)備資源運(yùn)營(yíng)狀況，合理安排實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)時(shí)間。

3.開(kāi)放實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要包括：設(shè)計(jì)性、綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)，小發(fā)明、小制作、小論文等課外科技活動(dòng)實(shí)驗(yàn)；一般由教師根據(jù)課程需要和科研特色設(shè)計(jì)幾個(gè)題目或?qū)W生自己選題，主要還是提倡學(xué)生自擬實(shí)驗(yàn)課題，鼓勵(lì)學(xué)生參與解決生活和生產(chǎn)活動(dòng)中的實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)師生的雙向選擇來(lái)最終確定開(kāi)放實(shí)驗(yàn)題目，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和教師的科研特長(zhǎng)，以科研促教學(xué)，在科研中培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐及創(chuàng)新能力。

4.貫徹“因材施教、講求實(shí)效”的原則。根據(jù)學(xué)生的不同層次和要求，確定開(kāi)放內(nèi)容。例如，針對(duì)大一大二低年級(jí)學(xué)生，主要展開(kāi)科普性、重復(fù)性、趣味性、效果性試驗(yàn)教學(xué)，而對(duì)于有一定理論基礎(chǔ)和大型儀器操作經(jīng)驗(yàn)的高年級(jí)本科生突出創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教育。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行原創(chuàng)性、前瞻性、機(jī)理類研究。

5.學(xué)生根據(jù)所選取的題目在科技導(dǎo)師的指導(dǎo)下，按文獻(xiàn)檢索和閱讀、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、開(kāi)題、預(yù)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)研究、論文撰寫(xiě)和答辯的程序展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生真實(shí)的經(jīng)歷一次科學(xué)研究過(guò)程。以科學(xué)、規(guī)范和高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、規(guī)范的科學(xué)研究習(xí)慣和工作作風(fēng)。此外，還應(yīng)充分利用多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬儀器、實(shí)驗(yàn)教學(xué)CAI課件等輔助手段，促進(jìn)虛擬、仿真實(shí)驗(yàn)和實(shí)際實(shí)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合和降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)的消耗，從而最大限度地提高開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果和質(zhì)量。

6.改革傳統(tǒng)以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為標(biāo)準(zhǔn)的考核制度，重視對(duì)實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及對(duì)分析解決問(wèn)題能力的考核。按學(xué)術(shù)論文格式要求撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并通過(guò)PPT形式進(jìn)行答辯、討論，以促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)小組之間的溝通交流，分享實(shí)驗(yàn)成果和心得體會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的口頭表達(dá)和報(bào)告能力。同時(shí)做好成果收集和論文推薦發(fā)表工作。

四、開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐探索

近來(lái)，本學(xué)院在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大膽改革原有的教學(xué)模式，將基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，開(kāi)展“開(kāi)放式”實(shí)驗(yàn)教學(xué)，收到了較好的效果。我們將實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式主要設(shè)計(jì)為開(kāi)放式、自主式。例如，水污染控制工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)課開(kāi)啟之前，教師和實(shí)驗(yàn)員及部分同學(xué)一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備，如采集實(shí)驗(yàn)用污水、配制實(shí)驗(yàn)用水等，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)以實(shí)驗(yàn)小組為單位。教師對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行一次詳細(xì)說(shuō)明，學(xué)生小組自行進(jìn)行操作，實(shí)驗(yàn)對(duì)結(jié)果并不非常重視，要求學(xué)生更注重過(guò)程。在下一次的實(shí)驗(yàn)中，各小組自行請(qǐng)教實(shí)驗(yàn)具體操作和細(xì)節(jié)，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，尋找合理的實(shí)驗(yàn)途徑。這樣鍛煉了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，更容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，同時(shí)加強(qiáng)了學(xué)習(xí)小組的團(tuán)隊(duì)合作精神。

此外，改革實(shí)驗(yàn)室管理模式，將研究生用的大型儀器室及相關(guān)預(yù)備室作為開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，實(shí)行開(kāi)放式管理。鼓勵(lì)學(xué)生參與教師的科研工作，并積極申報(bào)校級(jí)科研立項(xiàng)。研究課題的主要來(lái)源有兩個(gè)：一是學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)興趣進(jìn)行課題選擇；二是教師根據(jù)自己的觀察、研究，給學(xué)生提供具有可行性的課題。例如，在我院馮華軍、宋志軍老師的精心指導(dǎo)下，本科生在2010年全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽中獲一等獎(jiǎng)；此外，多個(gè)本科生團(tuán)隊(duì)或?qū)W校2000～5000元不等的創(chuàng)新課題立項(xiàng)資助，他們利用課余時(shí)間、周末、寒暑假，在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成項(xiàng)目研究。這種開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)管理運(yùn)行了一年多，效果明顯，不僅實(shí)驗(yàn)室的利用率大幅提高，不少學(xué)生已經(jīng)可以獨(dú)立操作原子吸收、氣相色譜、高效液相色譜、紫外、分子熒光等大中型儀器，加強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。此外，在導(dǎo)師指導(dǎo)下學(xué)生基本學(xué)會(huì)如何查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

五、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)嘗試，使我們深切體會(huì)到“授人以魚(yú)不如授人以漁”。這種新的環(huán)境專業(yè)本科生實(shí)踐教學(xué)模式既有利于學(xué)生掌握理論知識(shí)，更有利于實(shí)踐技能及創(chuàng)新能力的提高。它將改變長(zhǎng)期以來(lái)“灌輸式”、“填鴨式”的教學(xué)方法，留給學(xué)生思考的空間，真正確立學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。今后，我們將不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放從時(shí)間、內(nèi)容、空間等方面進(jìn)一步拓展和延伸，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室的全方位開(kāi)放，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面發(fā)揮重要作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫承詠.環(huán)境學(xué)導(dǎo)論.北京:中國(guó)人民出版社.

[2]周俊宜，駱曉楓，顏少平，等．開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)［J］．中國(guó)高等醫(yī)學(xué)教育，2006，（11）：3-4.

[3]楊明波，趙瑋霖，陳健，楊惠.高校開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革淺談［J］.重慶工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2004，（19）：100-105.

[4]何利．開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索［J］．實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2005.84-85．

[5]趙偉明，劉賀榮，李國(guó)莉，等．開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)在營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生教學(xué)中的嘗試［J］．衛(wèi)生職業(yè)教育，2007，（1）：42-43．

[6]劉家秀．高職檢驗(yàn)專業(yè)生物化學(xué)開(kāi)放性綜合實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)［J］．醫(yī)學(xué)理論與實(shí)踐，2006，（6）：736-737．