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關(guān)鍵詞:施工組織設(shè)計;水利水電;工程造價;作用
中圖分類號:TU723文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
水利水電是我國較為重要的設(shè)施,伴隨著當(dāng)前加大該建設(shè)力度,水利水電工程造價越來越重要。這就需要格外重視施工組織設(shè)計對水利水電工程造價的作用,只有這樣才能更好地對工程進(jìn)行造價,節(jié)省資金,以便爭取最大經(jīng)濟(jì)效益。一、施工組織設(shè)計和工程造價任務(wù)
(一)施工組織設(shè)計任務(wù)
施工組織設(shè)計作為水利水電工程的主要環(huán)節(jié),是確定設(shè)計優(yōu)化、控制投資的可靠依據(jù),也可以說是整個工程建設(shè)的指導(dǎo)性文件。同時,該施工組織設(shè)計還是指導(dǎo)工程施工準(zhǔn)備、施工過程等系列工序的經(jīng)濟(jì)文件。做好施工組織設(shè)計工作,對降低資金投入、提高經(jīng)濟(jì)效益而言,意義重大。
(二)工程造價任務(wù)
所謂工程造價,主要是指工程項目建設(shè)過程中花費(fèi)的全部費(fèi)用,即從工程確定到最終竣工所支付的費(fèi)用。水利水電工程建設(shè)中的工程造價,是按照國家相關(guān)文件設(shè)定的,合理確定工程造價,不但能節(jié)省投資資金,還能確保資源的有效利用,進(jìn)而獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益[1]。
二、優(yōu)化施工組織設(shè)計對合理確定工程造價的意義
(一)施工組織設(shè)計在是控制工程造價的基礎(chǔ)
施工方案在整個水利水電工程建設(shè)過程中起著至關(guān)重要的作用。施工方案不僅決定著工程的工程進(jìn)度、技術(shù)要求,同時決定著工程質(zhì)量,而這些環(huán)節(jié)對工程造價起著決定性作用。從這個層面說,施工組織設(shè)計直接決定著整個水利水電工程的造價。施工方案論證充分、完善,對控制工程造價具有非常重要的意義。
(二)施工組織設(shè)計中采用新技術(shù)是控制工程造價的重要手段
水利水電工程量很大,在施工過程中需要大量的人力、物力參與。然而,通過對新技術(shù)的使用,可有效降低人力、物力和財力,并加快施工進(jìn)度,提高生產(chǎn)效率。同時,新技術(shù)還可有效降低工程造價。另外,施工組織設(shè)計過程中,還應(yīng)和實際施工情況相結(jié)合,在保障資金合理使用的條件下,借助新技術(shù)、新設(shè)備來降低造價。且施工組織設(shè)計活動中還應(yīng)進(jìn)行充分的認(rèn)證,將勞動生產(chǎn)力的提高作為降低施工成本的主要手段。
(三)施工組織設(shè)計的編制質(zhì)量是確定合理工程造價的關(guān)鍵
在施工組織設(shè)計編制過程中,施工方案的確定應(yīng)該依靠集體智慧,通過認(rèn)真的論證分析,從經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等各方面進(jìn)行評定,最終得出一套最優(yōu)化的施工方案。施工方案工作做的好,對后面的工程造價確定具有重要意義,同時也為工程合同的順利執(zhí)行帶來方便。施工組織設(shè)計的編制質(zhì)量對工程造價具有重要意義,同樣施工組織設(shè)計在編制過程中,也要考慮工程造價這個因素。
三、施工組織設(shè)計與工程造價的關(guān)系
施工組織設(shè)計和工程造價地位同等,因為,只有施工組織設(shè)計合理,才能保證工程造價合理。在整個施工組織設(shè)計過程中,設(shè)計人員所使用的施工方法、工藝等都是工程造價預(yù)算員的重要依據(jù)[2]。施工組織設(shè)計確定的施工臨時設(shè)施和輔助企業(yè)的規(guī)模、生產(chǎn)工藝以及施工總體布置、施工順序和總進(jìn)度, 又是工程概預(yù)算計算臨時工程投資、價差預(yù)備費(fèi)必備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。諸多實踐證明,如果施工組織設(shè)計不夠合理,就不會編制出較為合理的工程造價。
施工組織設(shè)計在對施工方案進(jìn)行選擇的同時,還應(yīng)確保具有一定的經(jīng)濟(jì)性。要想確保施工方案的合理性,就必須根據(jù)工程造價預(yù)算指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計。這些指標(biāo)都是從相對完整、準(zhǔn)確的預(yù)算文件中得知,是各個施工方案的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),對提高施工組織設(shè)計具有重要作用[3]。下面,筆者將從以下幾點對施工組織設(shè)計和工程造價的關(guān)系進(jìn)行簡要闡述。
(一)基礎(chǔ)單價
基礎(chǔ)價格包括: 人工預(yù)算價格、材料預(yù)算價格、風(fēng)水電價格、砂石料單價和施工機(jī)械臺時費(fèi)等, 基礎(chǔ)價格應(yīng)按照工程所在地現(xiàn)場條件和編制年的水平價格, 并結(jié)合施工組織設(shè)計和現(xiàn)行的規(guī)定編制, 要確保與施工組織設(shè)計相一致。
1、材料預(yù)算單價
材料費(fèi)是建安投資的重要組成部分, 在建安投資中所占的比例一般為30%以上。材料預(yù)算價格的選取是從購買地到工地倉庫的出庫價格。對外購采購方案進(jìn)行合理選擇,比如:原材料單價、運(yùn)輸距離產(chǎn)生費(fèi)用等,這些都會對材料的費(fèi)用產(chǎn)生一定的影響,在這種情況下,需要施工組織設(shè)計人員對材料進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查,以便為工程成本的節(jié)約提供可靠依據(jù)。同時,還應(yīng)對倉庫位置進(jìn)行合理選擇,并從材料周轉(zhuǎn)方面對倉庫大小進(jìn)行選擇。只有這樣才能做出較為合理的工程造價價格[4]。
2、風(fēng)、水、電預(yù)算單價
水利工程施工中風(fēng)、水、電的消耗量較大, 風(fēng)、水、電的正常供應(yīng)對工程的質(zhì)量和進(jìn)度起著重要的作用, 其價格的高低對于建筑安裝工程的投資影響也較大, 因此, 在編制工程造價時, 要根據(jù)施工組織設(shè)計確定的風(fēng)、水、電的供應(yīng)方式、布置形式、設(shè)備配置等情況來分別計算其價格。施工用風(fēng)主要用于石方、混凝土、金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)電設(shè)備安裝等工程, 在施工組織設(shè)計時就要求根據(jù)合理的強(qiáng)度選擇供風(fēng)的設(shè)備和形式,一般采用適量的移動式空壓機(jī)為輔的集中供風(fēng)方式。因水利工程一般地處偏僻的山區(qū), 供水一般均自設(shè)供水系統(tǒng), 這就要求施工組織設(shè)計根據(jù)用水需求合理選擇取水方式, 以及泵的選型、蓄水池的大小, 并盡量結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃Y源條件在保證工期的前提下合理配置[5]。施工過程中的用電應(yīng)遵循一定的原則,即永久和臨時相結(jié)合,在確保工程合理用電的前提下,盡可能少的修建用電設(shè)備。同時,還應(yīng)適當(dāng)?shù)脑O(shè)置備用電源,以便確保工程進(jìn)度。另外,風(fēng)、水、電的價格由組織設(shè)計相應(yīng)材料來決定,因此,還應(yīng)設(shè)計較為合理的價格方案,這對于工程投資而言意義重大。這也就要求造價人員和組織人員密切配合,及時溝通,從而在優(yōu)化施工方案的同時,降低工程造價。
3、砂石料單價
水利水電工程砂石料是基本建設(shè)工程中混凝土和堆砌石的主要建筑材料, 因此必須要求施工組織設(shè)計專業(yè)根據(jù)工程用料量和進(jìn)度合理地規(guī)劃料場、生產(chǎn)流程, 確保工程造價最優(yōu)。
(二)工程單價
水利水電概預(yù)算定額與施工組織設(shè)計是在相互配套的基礎(chǔ)上制定的, 對于同一單項工程, 如果采用不同施工方法, 在概預(yù)算定額中就會有不同的人、材、機(jī)消耗與之相對應(yīng), 不同的施工方法就有不同的單價, 因此合理的施工方法才有最優(yōu)的單價。例如:基坑一般石方開挖, 根據(jù)場地條件, 采用打孔、爆破、出渣的不同方法, 可組合成很多個施工方案, 如風(fēng)鉆打孔、挖掘機(jī)配自卸汽車出渣; 風(fēng)鉆打孔、裝載機(jī)配自卸汽車出渣; 風(fēng)鉆打孔、人工裝斗車出渣;風(fēng)鉆打孔、人工裝載重汽車出渣等。若把風(fēng)鉆打孔換成潛孔鉆打孔, 出渣方式不變, 又有4個施工方案。而每一個施工方案, 從工程概預(yù)算角度看, 都唯一對應(yīng)著一個單價, 并且必有一個是最經(jīng)濟(jì)的。這就需要工程預(yù)算的相關(guān)計算視施工組織設(shè)計提供的相關(guān)數(shù)據(jù)確定哪種方案比較經(jīng)濟(jì)合理, 再結(jié)合施工企業(yè)機(jī)械設(shè)備裝備情況,以提高機(jī)械的效率為目的選定最優(yōu)的石方開挖施工方案。同時通過單價的比較也為優(yōu)化施工組織設(shè)計提供可靠依據(jù)。
四、施工組織設(shè)計方案的確定及確定工程造價合理性的措施
(一)施工組織設(shè)計方案的確定
水利水電工程施工組織設(shè)計是工程造價的關(guān)鍵因素,必須認(rèn)真落實并貫徹國家所制定的各項方針、政策,按照實事求是、因地制宜等原則[6],并進(jìn)行實地考察,全面分析,從而提出吉奧維切實可行的施工組織設(shè)計方案,具體表現(xiàn)為以下幾點:
第一,實地考察。工程組織設(shè)計人員要進(jìn)入施工現(xiàn)場進(jìn)行實地考察,獲取準(zhǔn)確、基礎(chǔ)的施工數(shù)據(jù)、資料,以便為以后的方案設(shè)計奠定良好基礎(chǔ)。
第二,熟悉內(nèi)容。熟悉施工建設(shè)內(nèi)容,設(shè)計多個施工方案,通過和現(xiàn)場勘察數(shù)據(jù)、資料的對比,選擇較為合理、有效的施工設(shè)計方案。
第三,合理規(guī)劃施工現(xiàn)場、安排施工進(jìn)度。同時,還應(yīng)及時將新興設(shè)備、技術(shù)等應(yīng)用其中,從而更好地促進(jìn)水利水電工程建設(shè),節(jié)省資金。
(二)確定工程造價合理性的措施
1、處理好水利水電工程質(zhì)量、施工期、施工工藝的關(guān)系
水利水電工程建設(shè)過程中,應(yīng)根據(jù)企業(yè)的實際情況,在能力范圍內(nèi)借助先進(jìn)設(shè)備、技術(shù)等施工,通過自身施工水平提高水利水電工程質(zhì)量,以便真正實現(xiàn)投資少、收益高,從而降低整個水利水電工程造價。
2、準(zhǔn)確掌握施工資料
水利水電工程預(yù)算過程中,對基礎(chǔ)施工材料的單價進(jìn)行掌握是十分重要的,因為,通過對該單價的掌握,可對整個工程造價進(jìn)行預(yù)算。水利水電施工中,還應(yīng)嚴(yán)格控制采購方案,這樣既能夠確保工程進(jìn)度,又能降低施工成本,起到一舉兩得的作用。
結(jié)語:
綜上所述,水利水電工程施工組織設(shè)計和工程造價關(guān)系密切,水利水電工程作為建設(shè)產(chǎn)品,其價格由造價反映,而造價又必須依靠施工組織設(shè)計配合完成,因此,正確處理兩者之間的關(guān)系,是提高工程質(zhì)量、提高經(jīng)濟(jì)效益的前提條件。這就需要工程造價人員既要提高自身造價水平,又要懂得施工基礎(chǔ),并在此基礎(chǔ)上提出較為合理的工程造價,為施工方案的設(shè)計提供可靠依據(jù),同時,又能為促進(jìn)水利水電建設(shè)工程的快速發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:水利水電工程專業(yè);BIM;課程體系;教學(xué)研究
1BIM在水利水電工程中的應(yīng)用優(yōu)勢
1.1設(shè)計方面
傳統(tǒng)的二維CAD施工圖紙不利于各參與方信息協(xié)同與共享。BIM三維實體模型能自動導(dǎo)出壩體二維剖面圖,減少設(shè)計繪制工作量;BIM技術(shù)改變了傳統(tǒng)先結(jié)構(gòu)后施工圖設(shè)計流程,可實現(xiàn)結(jié)構(gòu)工程師和設(shè)計工程師數(shù)據(jù)共享、協(xié)同工作,達(dá)到工程結(jié)構(gòu)和工程設(shè)計一體化;協(xié)作平臺Vault能使任何一方的一個細(xì)小的修改和變更都能協(xié)同聯(lián)動,進(jìn)行關(guān)聯(lián)的修改和變更,避免傳統(tǒng)以紙質(zhì)載體為主和相對獨立的設(shè)計、施工、運(yùn)維產(chǎn)生的信息不對稱,確保工程在不同階段信息的時效性、實效性、唯一性和及時性。特別對于受溫控、生產(chǎn)能力、進(jìn)度要求非常復(fù)雜的大壩,如何科學(xué)確定大壩分層分縫、壩澆順序、澆筑進(jìn)度,傳統(tǒng)設(shè)計很難一步到位。通過導(dǎo)入影響澆筑的影響因素變量,利用BIM技術(shù)能快速自動生成不同澆筑方案下進(jìn)度和各項指標(biāo)的時空動態(tài)信息,從而確定最佳方案。
1.2施工方面
可視化將復(fù)雜的施工過程通過動畫視屏仿真技術(shù)預(yù)演施工過程,對可能出現(xiàn)的技術(shù)和安全問題進(jìn)行預(yù)判,并能將工程施工形象進(jìn)展、信息和數(shù)據(jù)能以圖表形式輸出。為降低施工布置、進(jìn)度控制、人財物安排、施工調(diào)度的風(fēng)險,提供工程全生命周期的施工依據(jù)。3DMax可視化仿真難以對復(fù)雜異構(gòu)水工結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模,GIS建模時效性、實效性和協(xié)同性差,需重復(fù)建模、精確度低[2]。BIM技術(shù)平臺Civil3D軟件具有數(shù)字化地形模型功能,可以導(dǎo)入靜態(tài)三維地形圖,為施工平面布置提供依據(jù)。在三維數(shù)字地形圖上,結(jié)合壩基壩肩開挖設(shè)計曲面,通過地形動態(tài)填挖取舍,生成形成壩體開挖地形動態(tài)曲面。在開挖地形曲面空間內(nèi)自動生生壩體三維空間模型,Revit軟件“族”工具按規(guī)范要求,進(jìn)行壩體分段分塊施工的時空三維實體模型導(dǎo)出。
1.3管理方面
平臺Navisworks軟件能將各分項工程賦予時間屬性和成本屬性,實現(xiàn)四維進(jìn)度控制和五維成本控制的功能,從而進(jìn)行人員管理、設(shè)備管理、材料管理、施工方法管理、環(huán)境管理、進(jìn)度管理、成本管理和安全管理[3]。通過對工程的實時管理和監(jiān)控,達(dá)到優(yōu)化進(jìn)度、提高質(zhì)量、降低成本、提高效率、減少風(fēng)險的目的。
1.4竣工驗收及運(yùn)營維護(hù)方面
傳統(tǒng)的水利工程竣工資料,需要收集設(shè)計、施工、監(jiān)理各方參與的資料,耗費(fèi)大量人力整理,復(fù)雜冗長。BIM技術(shù)能自動收集、生成各方資料,提高效率。通過建模來對其設(shè)備使用時間、維護(hù)狀況等工況進(jìn)行實時監(jiān)控,可視化進(jìn)程與監(jiān)控系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,提出相應(yīng)的維護(hù)措施。利用互聯(lián)網(wǎng)+、App及遠(yuǎn)程智能監(jiān)控技術(shù),BIM技術(shù)能達(dá)到可視化人財物調(diào)度,賦予大壩安全監(jiān)測儀器屬性信息,通過Revit對應(yīng)儀器識別代碼,并結(jié)合工程動態(tài)進(jìn)展、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,實時讀取數(shù)據(jù),進(jìn)行進(jìn)度和安全動態(tài)監(jiān)管。
2BIM在水利水電工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀
BIM技術(shù)在我國屬于起步階段,部分應(yīng)用于建筑行業(yè)。目前水利水電工程領(lǐng)域沒有BIM強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)用僅僅局限單個單項工程上[4]。一方面BIM通過建模軟件和應(yīng)用軟件搭建基本信息平臺,實現(xiàn)信息建模。應(yīng)用軟件是BIM的核心,任何一個軟件無法實現(xiàn)所有不同專業(yè)、不同參與方在不同階段的所有功能,應(yīng)針對不同專業(yè)、不同參與方在不同階段的不同需求,需要借助不同的軟件實現(xiàn)。而不同建模軟件和應(yīng)用軟件的數(shù)據(jù)輸出和存儲格式不盡相同,必須使不同軟件達(dá)到兼容和數(shù)據(jù)共享,達(dá)到模型檢測、協(xié)同工作平臺、信息集成管理、三維模擬建造、目標(biāo)動態(tài)控制、可視化虛擬展示的基本功能。另一方面不同于建筑工程,由于水利水電工程多專業(yè)性、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜異構(gòu)性、建筑物的分布性、涉及參與多方性,不同階段涉及的要求、深度和精度不同,傳統(tǒng)設(shè)計中圖紙經(jīng)常變更,應(yīng)用困難。2016年中國水利水電勘測設(shè)計協(xié)會基于推進(jìn)勘測設(shè)計手段,成立中國水利水電BIM設(shè)計聯(lián)盟,但由于技術(shù)力量、經(jīng)費(fèi)投入、水利水電工程的復(fù)雜性,應(yīng)用還不夠深入,仍僅僅限于三維建模[5]。華北水利水電大學(xué)結(jié)合武都水庫工程的地質(zhì)狀態(tài)、工程建設(shè)過程、進(jìn)度與安全質(zhì)量管理,基于水利水電工程任務(wù)特征、技術(shù)特征、用戶特征,從數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn),提出了水電工程BIM標(biāo)準(zhǔn)框架的HBIM的概念[1]。
3水利水電工程專業(yè)BIM類課程體系的構(gòu)建
課程體系必須滿足專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度,應(yīng)兼顧知識結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)目標(biāo)和發(fā)展的需要。水利類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)指出:水利水電工程專業(yè)培養(yǎng)從事利水電工程及相關(guān)工程領(lǐng)域的勘測、規(guī)劃、設(shè)計、施工、科研和管理的高級工程技術(shù)和管理人才[6]。可見,落實好BIM課程的設(shè)置和教學(xué),能很好實現(xiàn)水利水電工程專業(yè)人才培養(yǎng)的達(dá)成度。
3.1存在的問題
西昌學(xué)院2016年投資340萬元,建成“BIM及綠色建筑創(chuàng)新實訓(xùn)室”,包含土建算量、安裝算量、清單計價、Revit、BIM5D、uniBIM、建筑設(shè)計Arch、設(shè)備安裝識圖、建筑識圖三維仿真實訓(xùn)、結(jié)構(gòu)設(shè)計等硬軟件系統(tǒng)。在人才培養(yǎng)方案拓展教育模塊,結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件應(yīng)用訓(xùn)練、建筑設(shè)計訓(xùn)練及BIM建模、BIM綠色建筑分析3個模塊,僅以實訓(xùn)課在第7學(xué)期進(jìn)行2周的專項技能強(qiáng)化訓(xùn)練。可見,和多數(shù)學(xué)校一樣,課程教學(xué)內(nèi)容邊界隨意[7],往往根據(jù)教師自己的知識能力和個人喜好,決定授課內(nèi)容體系,課程體系與BIM知識應(yīng)用聯(lián)系度不高、不成熟、系統(tǒng)性不強(qiáng),實踐內(nèi)容單一,人才培養(yǎng)不能適應(yīng)行業(yè)發(fā)展要求,無法體現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成度。
3.2構(gòu)建思路
BIM不僅是計算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用,知識體系也具有多專業(yè)、多階段、多課程和實踐性強(qiáng)的特點。不分專業(yè)、包羅萬象地全部開設(shè)課程教學(xué),顯然不現(xiàn)實;單獨開設(shè)理論課或?qū)嵱?xùn)課,也無法達(dá)到教學(xué)目的。有些學(xué)校僅單獨新增幾門有關(guān)BIM的專業(yè)基礎(chǔ)課,以操作為主進(jìn)行課堂講授和實訓(xùn),完成基本原理講授及軟件操作,或完全針對某課程設(shè)計或競賽進(jìn)行教學(xué),忽視了BIM在項目整個生命周期中其他教學(xué)內(nèi)容;也有將BIM的教學(xué)內(nèi)容融入專業(yè)課程中,以實際應(yīng)用為主,教學(xué)缺乏系統(tǒng)性[8]。應(yīng)該針對BIM類課程體群,設(shè)置基礎(chǔ)理論課程群、單項專業(yè)實訓(xùn)課程群、綜合課程(畢業(yè))設(shè)計提高課程群,構(gòu)建水利水電工程專業(yè)BIM類全過程課程體系,形成將理論和實訓(xùn)融為一體的“3+1”BIM類課程體系,使學(xué)生全面地、系統(tǒng)地掌握BIM專業(yè)知識,滿足行業(yè)對BIM人才的需求?;A(chǔ)理論課程群完成BIM的基本概念、原理基礎(chǔ)和相關(guān)軟件應(yīng)用的理論教學(xué)。單項專業(yè)實訓(xùn)課程群將BIM相關(guān)知識點的實訓(xùn)融入專業(yè)課程體系的相應(yīng)課程群中教學(xué)。綜合課程(畢業(yè))設(shè)計提高課程群針對實際工程項目,利用BIM相應(yīng)知識通過課程(畢業(yè))設(shè)計,進(jìn)行實踐操作[9]。對有些知識點,確實無法在專業(yè)人才培養(yǎng)方案中相應(yīng)必修課設(shè)置,可以采用公共選修課和學(xué)生自學(xué)的方式完成。
3.3構(gòu)建方案
以提高BIM在項目全生命周期的應(yīng)用、加強(qiáng)教學(xué)的系統(tǒng)性、節(jié)約教學(xué)時間、提高教學(xué)效果為目標(biāo),根據(jù)“3+1”BIM類課程體系模式,按照開課時間,采用循序漸進(jìn)的方法,將制圖建模、施工布置、進(jìn)度控制、成本控制、結(jié)構(gòu)計算、項目管理等全過程環(huán)節(jié)融入相應(yīng)課程[10]。
4水利水電工程專業(yè)BIM類課程的教學(xué)改革
4.1師資資源的建設(shè)
BIM知識體系的多專業(yè)性、多課程性,教學(xué)內(nèi)容更新快,要求教師具有較好的知識結(jié)構(gòu),有持續(xù)學(xué)習(xí)的動力和能力[7]。師資隊伍短缺是制約水利水電工程專業(yè)BIM類課程教學(xué)的瓶頸。要內(nèi)培外引,建立教師成長機(jī)制,拓展教師資源。與BIM相關(guān)的企業(yè)、專業(yè)機(jī)構(gòu)和商軟件公司進(jìn)行合作,共建實訓(xùn)室,改善軟硬件條件,承擔(dān)部分教學(xué)工作,緩解BIM教學(xué)師資力量相對薄弱所帶來的壓力,也還可以采取校企聯(lián)合的方式,派遣部分專業(yè)教師深入企業(yè)進(jìn)行實踐,提高專業(yè)教師掌握和應(yīng)用BIM技術(shù)的能力[9]。通過外出學(xué)習(xí)培訓(xùn),提高知識水平,更新教學(xué)理念,改進(jìn)教學(xué)方法。成立BIM教學(xué)團(tuán)隊[10],相關(guān)涉及BIM的課程內(nèi)容的教學(xué),在教研室統(tǒng)一安排下由教學(xué)團(tuán)隊成員,根據(jù)不同知識點分工協(xié)作完成。鼓勵跨學(xué)科之間協(xié)作,建立BIM工作室,人員既有不同專業(yè)的教師,也有不同專業(yè)的學(xué)生,達(dá)到跨學(xué)科的協(xié)同合作的目的;對基礎(chǔ)知識好的學(xué)生,也可以成為教師教學(xué)助手,解決師資短缺的問題。
4.2課程資源的建設(shè)
目前BIM教材建設(shè)緩慢,沒有針對專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的適用教材和匹配的案例教學(xué)資源,有的僅以BIM軟件說明書作為教材,實用性和針對性差。限于教師個人知識體系及實踐經(jīng)驗,自編教材困難[7]。秉承協(xié)同創(chuàng)新原則,加強(qiáng)校企合作,堅持校企師資互補(bǔ)、內(nèi)外管理結(jié)合,實現(xiàn)共同制定人才培養(yǎng)方案、共同參與課程教學(xué)、共同指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計、共同考核學(xué)生學(xué)習(xí)成績[11],聯(lián)合企業(yè)、行業(yè)協(xié)會,針對不同專業(yè)制定BIM課程內(nèi)容和認(rèn)證的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn),積極結(jié)合技能大賽、實際工程項目和教師自身優(yōu)勢,共同開發(fā)課程教材和教學(xué)資源。通過在線共享資源精品課程和各種MOOC,共享教學(xué)資源。
4.3教學(xué)方法的改進(jìn)
目前BIM類課程的教學(xué)主要以理論講授為主,實訓(xùn)環(huán)節(jié)少,教學(xué)效果差。必須通過BIM知識系統(tǒng)學(xué)習(xí)和實訓(xùn)教學(xué),才能達(dá)到加強(qiáng)軟件操作、綜合應(yīng)用能力、協(xié)同工作能力、解決實際工程問題的能力。綜合課程(畢業(yè))設(shè)計應(yīng)結(jié)合實際工程項目,進(jìn)行全生命周期、全設(shè)計過程的系統(tǒng)訓(xùn)練[12]。可采用“一模多用”的教學(xué)方法[10],即結(jié)合課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計,學(xué)生自愿分組組成BIM學(xué)生團(tuán)隊,從制圖建模、施工布置、進(jìn)度控制、成本控制、項目管理等各個專業(yè)課程全過程環(huán)節(jié),協(xié)作完成任務(wù),把項目全過程通過“一模多用”系統(tǒng)聯(lián)系起來,使每個學(xué)生都得到全方位系統(tǒng)訓(xùn)練,并對基于BIM課程設(shè)計和傳統(tǒng)方法畢業(yè)設(shè)計進(jìn)行效果評價。積極引進(jìn)和聘請行業(yè)專家,開展專題講座,將工程真實項目融入課堂,要讓教師由“課堂的講授者”變?yōu)椤绊椖康脑O(shè)計者”,讓學(xué)生由“課堂的接受者”變?yōu)椤绊椖康膮⑴c者”。結(jié)合實際工程開展科技創(chuàng)新,對已建工程進(jìn)行工程方案優(yōu)化比較設(shè)計,對擬建工程進(jìn)行模擬設(shè)計訓(xùn)練,為工程單位提供設(shè)計思路和初步方案。重視技能大賽與人才培養(yǎng)相結(jié)合,鼓勵師生參加各類型的技能大賽,對獲獎的教師和學(xué)生在工作或?qū)W籍績效上給予獎勵。目前關(guān)于BIM的各種技能大賽,主要有BIM-revit建模比賽、全國BIM技能等級考試(BIM建模師、建模經(jīng)理、應(yīng)用經(jīng)理、項目管理師、戰(zhàn)略規(guī)劃師、造價管理)、全國建筑類虛擬建造大賽、建筑BIM信息應(yīng)用創(chuàng)新大賽、建筑BIM信息應(yīng)用技能大賽。課程體系融入技能競賽內(nèi)容,提升學(xué)生職業(yè)能力,達(dá)到以賽促學(xué);教師指導(dǎo)學(xué)生參加技能競賽,提高教學(xué)能力,達(dá)到以賽促教;專業(yè)建設(shè)結(jié)合技能競賽,達(dá)到以賽促改。
1、水利水電工程專業(yè)。本專業(yè)培養(yǎng)具有水利水電工程的勘測、規(guī)劃、設(shè)計、施工、科研和管理等方面的知識,能在水利、水電等部門從事規(guī)劃、設(shè)計、施工、科研和管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才。
2、水文與水資源工程專業(yè)。本專業(yè)培養(yǎng)具有較扎實自然科學(xué)知識,較好人文科學(xué)知識,較強(qiáng)的計算機(jī)、外語、管理等方面應(yīng)用能力與水文水資源及水環(huán)境方面專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)知識的高級工程技術(shù)人才。
3、港口航道與海岸工程專業(yè)。本專業(yè)培養(yǎng)具備港口工程、航道工程、海岸工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工和管理等方面的知識,能在交通、水利、海岸開發(fā)等部門從事規(guī)劃、設(shè)計、施工和管理等工作的高級工程技術(shù)人才。
4、水務(wù)工程專業(yè)。本專業(yè)學(xué)生主要學(xué)習(xí)水務(wù)工程方面基本理論和基本知識,進(jìn)行應(yīng)用基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)方面的科學(xué)思維和科學(xué)實驗訓(xùn)練。
(來源:文章屋網(wǎng) )
關(guān)鍵詞:工程水文;水利規(guī)劃;可持續(xù)發(fā)展水利;工程水文及水資源
中圖分類號:G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1002-7661(2012)17-007-02
我國的水利工程專業(yè)、水利水電工程建筑專業(yè)以及農(nóng)業(yè)灌排技術(shù)專業(yè)中,一般都設(shè)有“工程水文及水利水電規(guī)劃”或稱“工程水文及水利計算”課。水利水電工程技術(shù)人員所接受的主要是傳統(tǒng)的“工程水文及水利水電規(guī)劃”的思想方法。改革開放以來,代表性文獻(xiàn)有華東水利學(xué)院(現(xiàn)為河海大學(xué))、西北農(nóng)學(xué)院(現(xiàn)為西北農(nóng)業(yè)大學(xué))、武漢水利電力學(xué)院(現(xiàn)為武漢大學(xué))合編的《水文及水利水電規(guī)劃》,都科技大學(xué)(現(xiàn)為四川大學(xué))、華東水利學(xué)院、武漢水利電力學(xué)院合編的《工程水文及水利計算,長江流域規(guī)劃辦公室水文處主編的《水利工程實用水文水利計算》,蔣金珠主編的《工程水文及水利計算》。朱歧武、拜存有主編的《水文與水利水電規(guī)劃》這些文獻(xiàn)為水利水電工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工、管理運(yùn)用提供有關(guān)暴雨、洪水、徑流、泥沙等方面的分析計算,為合理開發(fā)水資源、治理河流、確定水利水電工程的開發(fā)方式、規(guī)模和效益。以及擬定水利水電工程的合理管理運(yùn)用方式等提供依據(jù)。隨著工程水利向資源水利轉(zhuǎn)變,傳統(tǒng)水利向現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利的轉(zhuǎn)變,傳統(tǒng)的“工程水文及水利水電規(guī)劃”的某些內(nèi)容亦越來越不適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展水利的要求。為使水利工程專業(yè)、水利水電工程建筑專業(yè)以及農(nóng)業(yè)灌排技術(shù)專業(yè)中的“工程水文及水利水電規(guī)劃”的內(nèi)容適應(yīng)現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利的要求,筆者對傳統(tǒng)“工程水文及水利水電規(guī)劃”與可持續(xù)發(fā)展水利適應(yīng)性進(jìn)行了分析研究。
一、可持續(xù)發(fā)展水利內(nèi)涵概述
汪恕誠部長曾指出,恢復(fù)和建設(shè)良好的生態(tài)系統(tǒng),以水資源的可持續(xù)利用支持經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展,是現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利工作的基礎(chǔ)性目標(biāo)。具體而言:就是要實現(xiàn)環(huán)境水利、資源水利和信息水利,通過工程措施和非工程措施實現(xiàn)水多能控、水少能引、水臟能調(diào),為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供主要的防洪安全保障、水資源供給保障和水資源保護(hù)。為了滿足經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要,不斷提高水資源的利用效率,以水資源的可持續(xù)利用保證經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展是可持續(xù)發(fā)展水利的本質(zhì)特征。具體包括四個方面:一是實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用;二是建立節(jié)水型社會;三是恢復(fù)和建設(shè)良好的生態(tài)系統(tǒng);四是實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。水資源的可持續(xù)利用與傳統(tǒng)水利對水資源“竭澤而漁”的開發(fā)利用方式完全不同,它是循著生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的原理,實現(xiàn)生態(tài)水利的公平和高效發(fā)展,實現(xiàn)當(dāng)代人與后代人、上游與下游、河道內(nèi)與河道外、相鄰區(qū)域(或流域)等水資源開發(fā)利用的公平。水資源的可持續(xù)利用是在人口、資源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展戰(zhàn)略下進(jìn)行的,是在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的同時促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和繁榮。建立節(jié)水型社會是一項涉及社會各層面的綜合性系統(tǒng)工程。以循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念推動節(jié)水型社會建設(shè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展是節(jié)水型社會建設(shè)的新路子,而循環(huán)經(jīng)濟(jì)是運(yùn)用生態(tài)學(xué)規(guī)律把經(jīng)濟(jì)活動組成為一個“資源開發(fā)—產(chǎn)品生產(chǎn)—資源再生利用”的反饋式流程,實現(xiàn)低開采、低排放、高利用,以最大限度地提高資源利用效率,提升經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的質(zhì)量和效益。
恢復(fù)和建設(shè)良好的生態(tài)系統(tǒng),實現(xiàn)人與自然的和諧,實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會和資源環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展是現(xiàn)代水利的基本目標(biāo)。實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置,也就是要實現(xiàn)資源、經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展,這是建設(shè)現(xiàn)代水利的根本途徑。由此可見,可持續(xù)發(fā)展水利的本質(zhì)特征是高等院校水利專業(yè)教學(xué)的理論指導(dǎo),是現(xiàn)代水利水電規(guī)劃的思想方法,也是“工程水文及水利水電規(guī)劃”內(nèi)容的參照系。
二、傳統(tǒng)“工程水文及水利水電規(guī)劃”內(nèi)容與可持續(xù)發(fā)展
水利之要求差距剖析前文所提及的代表性文獻(xiàn),不論內(nèi)容還是形式基本是一致的,幾十年不變,只是本??苾?nèi)容的多少有所不同,顯然與可持續(xù)發(fā)展水利對“工程水文及水利水電規(guī)劃”內(nèi)容的要求不相適應(yīng),主要表現(xiàn)在以下四個方
1、強(qiáng)調(diào)河流的水文功能,忽略河流的生態(tài)功能水文循環(huán)(水分循環(huán))是認(rèn)識水資源可恢復(fù)性、有限性和時空分布不均勻性等的基礎(chǔ)知識,“工程水文及水利水電規(guī)劃”一般都在開篇對其做重點介紹。河流是水文循環(huán)過程中液態(tài)水在陸地表面流動的重要通道。大氣降水在陸地上所形成的地表徑流,沿地表低洼處匯集成河流。降水入滲形成的地下水一部分也復(fù)歸河流。同時,對河流的分段、河長、河系、縱橫比降以及河流的集水區(qū)域———流域等都有詳細(xì)的介紹,但是忽略了河流是形成和支持地球上許多生態(tài)系統(tǒng)的重要因素這一內(nèi)容。河流在輸送淡水和泥沙的同時,也運(yùn)送由于雨水沖刷而帶入河中的各種生物質(zhì)和礦物鹽類,為河流內(nèi)以至流域內(nèi)和近海地區(qū)的生物提供營養(yǎng)物,為分子輸送種子,排走和分解廢棄物等,使河流成為多種生態(tài)系統(tǒng)生存和演化的基本保證條件。
2、強(qiáng)調(diào)人類活動對“量”的影響和“還原”,忽略對生態(tài)環(huán)境的影響和修復(fù)“工程水文及水利水電規(guī)劃”文獻(xiàn)中,都有對人類活動影響使徑流資料不一致而進(jìn)行“還原量”計算的內(nèi)容,但從不涉及由于水利水電工程的建設(shè)對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響問題,更沒有對生態(tài)環(huán)境如何修復(fù)的內(nèi)容。一方面,水利水電工程可以促進(jìn)或帶動經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,有利于解決“人口——資源——環(huán)境惡化”問題,消除因貧困求生存而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境破壞的根本原因。另一方面,對生態(tài)環(huán)境也有負(fù)面影響,比如河流上建水庫、電站,特別是梯級較多時,河流形態(tài)會發(fā)生顯著變化,會出現(xiàn)生物多樣性退化以及加劇水體污染等問題。
3、水利規(guī)劃不考慮生態(tài)環(huán)境用水需要在開發(fā)利用水資源時,需要對河川徑流進(jìn)行水利規(guī)劃,以確定水利水電工程的興利規(guī)模。河川年徑流的分析計算在“工程水文及水利水電規(guī)劃”中一般作為一章內(nèi)容介紹,其目的是提供長期年、月徑流量系列以及設(shè)計代表年的年、月徑流量,用于確定水利水電工程的興利規(guī)模,即為滿足工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城鄉(xiāng)生活、發(fā)電、航運(yùn)、養(yǎng)殖等用水部門的用水需要所需的工程規(guī)模。但是,一個區(qū)域(或流域)的水資源合理開發(fā)利用,不僅要考慮本區(qū)域( 或本流域)用水部門的用水要求,還必須考慮本區(qū)域(或本流域)以及臨區(qū)域(或流域、或上、下游)的生態(tài)環(huán)境用水所要求的工程規(guī)模,本文稱為“生態(tài)環(huán)境庫容”。從現(xiàn)代水利、可持續(xù)發(fā)展水利的本質(zhì)特征來分析,后者更為重要,可這恰恰是傳統(tǒng)“工程水文及水利水電規(guī)劃”所缺少的。
4、水庫調(diào)度圖的局限性和片面性“工程水文及水利水電規(guī)劃”中,一般都含有水庫調(diào)度的內(nèi)容。水庫調(diào)度可分為興利調(diào)度、防洪調(diào)度和水庫群的聯(lián)合調(diào)度。水庫的興利調(diào)度是依據(jù)徑流資料以及用水( 用電)部門的用水(用電)要求,按照經(jīng)濟(jì)效益最大(比如發(fā)電量最大,灌溉面積最大,供水保證率最高) 的所謂“最優(yōu)準(zhǔn)則”預(yù)先編制一組水庫蓄水的指示線組成水庫興利調(diào)度圖。防洪調(diào)度是依據(jù)工程地點的設(shè)計洪水資料經(jīng)過防洪水利計算確定水庫的一系列防洪特征水位,其目的是確保水庫大壩安全和處理防洪與興利的矛盾。水庫群的聯(lián)合調(diào)度其目的是使庫群獲得較大的綜合經(jīng)濟(jì)效益。由此可知,水庫調(diào)度圖不論是在水庫的規(guī)劃設(shè)計階段還是在其管理運(yùn)用階段,都沒有考慮“生態(tài)環(huán)境庫容”,也沒有考慮水庫的放水如何使下游河道還原為天然狀態(tài),維護(hù)下游河流生態(tài)的天然屬性,更沒有考慮“減污調(diào)度”、“調(diào)沙調(diào)度”。顯然,傳統(tǒng)水庫調(diào)度圖具有很大的局限性和片面性,與可持續(xù)發(fā)展水利的要求極不適應(yīng)。
參考文獻(xiàn)
[1] 華東水利學(xué)院,西北農(nóng)學(xué)院,武漢水利電力學(xué)院.水文及水利水電規(guī)劃[M].北京:水利出版社,1981.
[2] 成都科技大學(xué),華東水利學(xué)院,武漢水利電力學(xué)院.工程水文及水利計算[M].北京:水利電力出版社,1980.
關(guān)鍵詞: 水利水電; 施工技術(shù); 科技化; 方法途徑
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,社會主義市場經(jīng)濟(jì)的日益完善,對于能源有著越來越強(qiáng)烈的消費(fèi)需求,而水利水電作為我國能源體系的重要組成部分,憑借其供電的穩(wěn)定性與安全性,在整個能源體系之中扮演著十分重要的角色。因此水利水電的開發(fā)就成為影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量與水平的重要因素,為了提升水利水電開發(fā)的效率,實現(xiàn)工程施工的高效化,逐漸將信息技術(shù)、流體力學(xué)、土木建設(shè)等相關(guān)理論引入到水利水電的開發(fā)建設(shè)等各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)施工技術(shù)的科學(xué)化,并在相關(guān)原則的引導(dǎo)下,實現(xiàn)其在水利水電中的科學(xué)高效應(yīng)用。
1施工技術(shù)科技化在水利水電應(yīng)用遵循的原則
作為施工技術(shù)科技化在水利水電高效應(yīng)用的前提,只有在科學(xué)性、簡易性以及實用性原則的指導(dǎo)下,才能能夠真正意義上的實現(xiàn)施工技術(shù)科技化的合理應(yīng)用,才能夠保證我國水利水電開發(fā)建設(shè)的深入進(jìn)行,實現(xiàn)國民經(jīng)濟(jì)的健康、穩(wěn)定與快速發(fā)展。
1.1施工技術(shù)科技化在水利水的電應(yīng)用必須要遵循科學(xué)性的原則。水利水電開發(fā)建設(shè)工程科技化施工目標(biāo)的實現(xiàn),要充分體現(xiàn)科學(xué)性的原則,只有從科學(xué)的角度進(jìn)行具體施工技術(shù)的種類、施工體系設(shè)置乃至于對整個施工技術(shù)的使用思路路與技術(shù)銜接進(jìn)行細(xì)致而全面的考量,才能夠最大限度的保證施工技術(shù)科技化的實際應(yīng)用能夠滿足水利水電開發(fā)建設(shè)項目的建設(shè)需求,只有在科學(xué)精神、科學(xué)手段、科學(xué)理念的指導(dǎo)下,我們才能夠以現(xiàn)有的施工技術(shù)條件為基礎(chǔ),進(jìn)行科學(xué)化的施工技術(shù)在水利水電中的合理應(yīng)用,也只有在科學(xué)精神與原則的指導(dǎo)下,才能夠保證在水利水電施工技術(shù)的種類、科學(xué)性、理論性、實用性等諸多方面的提升,保證我國水利水電開發(fā)建設(shè)項目的順利進(jìn)行。
1.2施工技術(shù)科技化在水利水電中的應(yīng)用必須要遵循易操作的原則。由于同的水利水電開發(fā)建設(shè)制作的場地大多位于建筑工地或者野外,其操作環(huán)境較為簡陋,難以實現(xiàn)施工技術(shù)的細(xì)致處理與操作,為了適應(yīng)這一現(xiàn)實狀況,施工技術(shù)科技化在水利水電應(yīng)用的過程中,就要盡可能的增加施工技術(shù)科學(xué)化的容錯率,減少外部環(huán)境對水利水電開發(fā)建設(shè)活動的影響,同時由于從事建筑活動的工作的人員專業(yè)素質(zhì)較低,而大多數(shù)技術(shù)施工工作又有他們承擔(dān),所以水利水電之中的施工技術(shù)必須進(jìn)行簡化處理,在保證其科學(xué)性的同時,降低操作的難度,使得在較短時間內(nèi),進(jìn)行批量操作,使得施工技術(shù)的科學(xué)性能夠滿足水利水電開發(fā)的需要,保證開發(fā)建設(shè)項目進(jìn)行的速率,使得工程項目能夠按期完成。
2施工技術(shù)科技化在水利水電中應(yīng)用的途徑與方法
在科學(xué)性、易操作以及實用性原則的指導(dǎo)下,進(jìn)行全新施工技術(shù)的不斷引進(jìn)與傳統(tǒng)施工技術(shù)的改造與升級,從而進(jìn)行施工技術(shù)科技化在水利水電之中的高效應(yīng)用,促進(jìn)我國水利水電的合理開發(fā)。
2.1在科學(xué)性原則的指導(dǎo)下,將更新的、更為先進(jìn)的施工技術(shù)引入到水利水電的工程之中,例如:GPS、AtuoCAD技術(shù)以及信息數(shù)據(jù)庫等。從而大大提升了施工技術(shù)的科學(xué)性與效率性,保證我國水利水電開發(fā)建設(shè)的順利進(jìn)行。GPS作為施工技術(shù)的引進(jìn),使得水利水電的勘測與測繪的傳統(tǒng)方式發(fā)生了根本性的變革,舊有的地面測繪方式逐步被取代,測繪的準(zhǔn)確性大大提升,并且利用GPS技術(shù)的科技優(yōu)勢,為水利水電的設(shè)計與開發(fā)構(gòu)建一個動態(tài)模型,實現(xiàn)信息的實時交互與更新,從而保證水利水電模型構(gòu)建的準(zhǔn)確性與合理性,從而保證水利水電開發(fā)的順利進(jìn)行,我國在進(jìn)行湖北地區(qū)三峽水利,正是因為憑借著對GPS技術(shù)的在施工過程之中的應(yīng)用,才能夠最大限度的保證,整個三峽水電站工程建設(shè)的進(jìn)度與質(zhì)量,才能夠利用衛(wèi)星定位、太空測繪等技術(shù)手段,對開發(fā)整個水利水電開發(fā)過程之中整體情況進(jìn)行全面的把握,從而及時調(diào)整工程施工的重點。
2.2作為一種傳統(tǒng)的建設(shè)開發(fā)項目,水利開發(fā)在我國有著悠久的歷史,其在發(fā)展的過程之中,逐漸行了諸多高效的施工技術(shù),施工技術(shù)的科技化并不意味著對傳統(tǒng)施工技術(shù)的拋棄,而是需要在簡易性操作與實用性的原則之下,實現(xiàn)施工技術(shù)的優(yōu)化與升級。
2.2.1碾壓混凝土技術(shù)在水利水電施工過程之中的合理使用。將混凝土的碾壓作為水利水電施工技術(shù)是近20年來興起的施工技術(shù),其在世界范圍之內(nèi)得到了普遍的使用,其原理在于將使用大型施工設(shè)備,將干硬混凝土進(jìn)行壓實,從而實現(xiàn)大區(qū)域、低厚度的建設(shè)方式,碾壓混凝土技術(shù)與其他施工技術(shù)相比,由于碾壓混凝土使用的施工原料硬度較高,水分含量較低,使得建筑結(jié)構(gòu)的硬度大大提升,并且由于施工的難度較低,使得碾壓混凝土技術(shù)能夠在較短時間內(nèi)完成水利水電的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的建設(shè),降低水利水電施工建設(shè)工程的前中期在建筑結(jié)構(gòu)的資金投入,在保證工程建設(shè)質(zhì)量的同時,保證整個水利水電開發(fā)項目的資金穩(wěn)定與平穩(wěn)進(jìn)行,降低資金鏈斷裂的風(fēng)險,從而保證整個水利水電建設(shè)工程的順利進(jìn)行。
2.2.2對導(dǎo)流方案的科學(xué)選擇,導(dǎo)流方案作為水利水電工程開發(fā)的獨特環(huán)節(jié),其科學(xué)性與實用性,直接關(guān)系到水利水電開發(fā)的質(zhì)量好壞與建設(shè)周期的長短,作為與水力資源相抗?fàn)幍娜祟惢顒?,為了實現(xiàn)人類對水利的高效使用,提升水電在人類發(fā)展過程過程中所發(fā)揮的重要作用,就需要從水利水電工程項目的施工環(huán)節(jié)入手,在科學(xué)化的施工技術(shù)的支持之下,根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定以及施工地所具備的水文條件,對水利工程建設(shè)的導(dǎo)流的時間、導(dǎo)流措施進(jìn)行合理的規(guī)劃,將導(dǎo)流方案的確定與整體的施工進(jìn)度高效的結(jié)合起來,只有在此基礎(chǔ)上,才能夠保證水利水電在符合環(huán)境要求的前提下,滿足綠色發(fā)電的現(xiàn)實需求。
2.3加強(qiáng)專業(yè)施工技術(shù)人才的儲備與培養(yǎng),水利水電建設(shè)工程的現(xiàn)場施離不開施工人員的參與,而施工技術(shù)人員素質(zhì)的高低在很大程度上影響著水利水電施工現(xiàn)場工作的質(zhì)量與水平,提升施工技術(shù)的科學(xué)含量,因此對于施工技術(shù)人才的培養(yǎng),能夠有效地提升水利水電建設(shè)工程施工的科學(xué)性,通過更為專業(yè)有效地施工技術(shù)的理論知識與技巧,實現(xiàn)水利水電項目的科學(xué)高效進(jìn)行。在建設(shè)施工的過程中,逐步提升環(huán)境保護(hù)意識,逐漸形成一個完善環(huán)境管理體系。水利建設(shè)工程作為人類改造自然的一項活動,不可避免的對自然環(huán)境造成一定程度的損害,為了實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展目標(biāo),就需要在施工管理以可持續(xù)的發(fā)展觀為指導(dǎo),將環(huán)境保護(hù)理念融入到施工現(xiàn)場的建設(shè)施工當(dāng)中,從而保證水利水電開發(fā)建設(shè)與環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào),為了保證這種協(xié)調(diào)關(guān)系的實現(xiàn),就需要施工單根據(jù)自身的情況,形成一個立體化的環(huán)境監(jiān)管機(jī)制,由經(jīng)理牽頭,在科學(xué)發(fā)展觀的指導(dǎo)之下,進(jìn)行合理的建設(shè)安排,根據(jù)實際情況,進(jìn)行施工技術(shù)的科學(xué)選擇,在此基礎(chǔ)知識認(rèn)真做好水利水電工程建設(shè)項目周圍環(huán)境的保護(hù)工作實現(xiàn)施工技術(shù)科技化在水利水電中的應(yīng)用。
3結(jié)語
水利水電作為我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程,其在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人們生活水平提高方面扮演著十分重要的角色,為了保證水利水電工程建設(shè)的順利進(jìn)行,就需在相關(guān)原則的指引之下,從多個層面實現(xiàn)施工技術(shù)科技化在實踐中的科學(xué)應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]王沖.預(yù)應(yīng)力錨固施工[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2013(10).
【關(guān)鍵詞】三維設(shè)計水利水電工程設(shè)計思想工程布置
前言:
人在設(shè)計時的原始沖動是三維的,設(shè)計成果是有顏色、形狀、材料、尺寸、位置、復(fù)雜運(yùn)動關(guān)系等關(guān)聯(lián)概念的三維實體。但傳統(tǒng)的水電行業(yè)設(shè)計工作是從三維到二維,再從二維到三維的過程,這種設(shè)計方式對設(shè)計工程師和施工者都提出了一定的要求:
設(shè)計者將原始的三維設(shè)計概念和思想抽象成相關(guān)聯(lián)的平面三向視圖并以二維平面圖的形式來展示,這種設(shè)計方式往往難以完全表達(dá)設(shè)計者的原始設(shè)計思想,出現(xiàn)差錯和缺漏。這種三維到二維的設(shè)計過程往往受到工程師的空間想象力和基本制圖技能的限制:施工者又要將平面信息想象成三維的形體才可以進(jìn)行施工。設(shè)計者和施工者之間表達(dá)和理解的差異往往也帶來了差錯。這種二維到三維的施工過程中,繪圖、讀圖都要經(jīng)過專門訓(xùn)練的人來進(jìn)行。而三維設(shè)計則可以完全避免這種“三維—— 二維—— 三維”的繁冗過程。根據(jù)三維設(shè)計概念直接進(jìn)行三維設(shè)計,從而輸出的三維設(shè)計成果可以非常直觀和完整得表達(dá)設(shè)計師的設(shè)計思想。只有三維設(shè)計才能完成思維過程與設(shè)計過程的統(tǒng)一,才是真正意義上的CAD。
一、二維設(shè)計的弊端
傳統(tǒng)的CAD教學(xué)模式是在基于二維投影及表達(dá)的層次上進(jìn)行的,無論是手工繪圖還是計算機(jī)繪圖都是以投影方式繪出的二維圖形。對于復(fù)雜結(jié)構(gòu)而言。只能通過零部件各個視圖來表現(xiàn)其結(jié)構(gòu)特征,然而各個視圖之間的處理缺乏整體性,需要識圖者同時對比各個視圖,從三維的概念建立不同視圖之間的聯(lián)系,從而確定結(jié)構(gòu)的三維特征。這就要求識圖者要有一定的經(jīng)驗知識。在產(chǎn)品設(shè)計的全過程中,原始構(gòu)思是三維實體形象,實施的結(jié)果是三維實體,而將這兩者聯(lián)系在一起的設(shè)計過程卻是二維圖形表達(dá),這樣無形中就增加了一個復(fù)雜的環(huán)節(jié),只有經(jīng)過專門的訓(xùn)練才能掌握這種表達(dá)和讀圖的方法。
二、三維設(shè)計教學(xué)體系
1.以三維實體造型提高學(xué)生空間把握能力
結(jié)合三維CAD設(shè)計軟件,將三維實體造型概念引入教學(xué),以三維實體設(shè)計為主線。三維實體表達(dá)方法和三維工程圖表達(dá)方法并重,加強(qiáng)三維形體的想象、構(gòu)形、分析,表達(dá)能力及三維形體和二維圖樣相瓦轉(zhuǎn)化的能力的培養(yǎng)。作為初學(xué)者的學(xué)生,沒有實踐的鍛煉,頭腦中的立體概念比較少。因而,在投影理論的學(xué)習(xí)中會感到吃力,往往想象不出實體的形狀。針對這種情況,在教學(xué)過程中,直接從“體”人手,強(qiáng)化學(xué)生對空間實體的理解與把握,建立其空間感覺,訓(xùn)練學(xué)生的空間想象能力。通過實體的繪制與觀察,加強(qiáng)學(xué)生的立體概念。學(xué)生在觀看實體模型的過程中,頭腦中不斷積累立體的表象,表象積累多了,空間感性知識就增強(qiáng)了,想象空間形體的形狀就變得容易起來。通過基本的建模訓(xùn)練,使學(xué)生對空間有個初步的了解。掌握各種基本的空間形態(tài)特征,及其線而情況。其次,在CIVIL3D中進(jìn)行組合體的模型訓(xùn)練。在此,把組合體分成疊加組合體和切割組合體兩部分來訓(xùn)練,以包含不同的制圖知識進(jìn)行講解,將深奧的理論融入實體繪制過程當(dāng)中。
2.三維到二維投影方法
在學(xué)生對三維實體有了良好的空間感覺以后,我們反過來由“體”抽取點、線、面來講授投影原理、方法及投影規(guī)律。通過以上的講授與訓(xùn)練,基本體的空間形象在學(xué)生頭腦中已是十分明朗。這時,加入必要的投影基礎(chǔ)知識,繪制基本體的投影是非常輕松的事情。熟練繪制基本體投影之后,在基本體上提取點、線、面,并在相應(yīng)視圖找出相應(yīng)的投影,以訓(xùn)練點,線、面的投影規(guī)律以及獲得點、線、面的投影的方法。由“體”出發(fā)分析體、面,線、點的投影及表達(dá)方法,直觀性強(qiáng)、便于理解、記憶,有利于增強(qiáng)空間思維能力和構(gòu)形能力的培養(yǎng)。在此基礎(chǔ)上,利用形體分析法和線面分析法綜合訓(xùn)練組合體的投影,以及投影和實體之間的相互轉(zhuǎn)化。
3.三維建模貫穿始終
以三維設(shè)計軟件AUTOCIVIL3D為平臺,實現(xiàn)基本表達(dá)方案、結(jié)構(gòu)構(gòu)件以及裝配圖等內(nèi)容的講授。在實體建模的過程中,學(xué)生必須充分了解建筑物的各個構(gòu)件之間的相互關(guān)系,充分掌握結(jié)構(gòu)的空間特性,通過裝配,才能夠建立三維模型。也可以通過基本構(gòu)件的幾何布爾運(yùn)算建立三維模型。根據(jù)建立的三維模型轉(zhuǎn)換成工程圖樣,通過相應(yīng)的三維標(biāo)注方式,形成符合國標(biāo)、表達(dá)準(zhǔn)確而規(guī)范的圖樣,直接以三維工程圖表現(xiàn)結(jié)構(gòu)特征。引入三維實體造型概念,對培養(yǎng),發(fā)展和提高學(xué)生的牢間想象能力、讀圖能力及表達(dá)能力.有著傳統(tǒng)教學(xué)方法無法比擬的強(qiáng)大的輔助功能。
三、水利水電工程專業(yè)三維設(shè)計教學(xué)培養(yǎng)
1.三維設(shè)計能力技術(shù)的培養(yǎng)和強(qiáng)化
在教師講課過程.首先以實物模型的型式向?qū)W生展示水工建筑物的結(jié)構(gòu)形式,使學(xué)生對建筑物有一定的基本認(rèn)識,然后以實物模型為例,構(gòu)建三維模型,直觀易懂,可創(chuàng)造一種新穎愉快的學(xué)習(xí)氛圍。引起學(xué)生的無意注意,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮其主觀能動性,從而發(fā)展學(xué)生的有意注意,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)意構(gòu)型設(shè)計,充分發(fā)揮學(xué)生的潛能,培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力。由于水工建筑物形式多樣,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在教學(xué)過程可先建立各種建筑物的組成構(gòu)件的三維模型,再組合各種復(fù)雜的建筑物,即由簡單構(gòu)件到復(fù)雜結(jié)構(gòu)的裝配過程,在裝配的過程中使學(xué)生認(rèn)識結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)形式,以及建筑物的空間形式是如何表現(xiàn)的。同時,各零部件的裝配關(guān)系是否合理,有無干涉等問題也可以通過三維的形式表現(xiàn)出來。
2.工程三維布置
結(jié)合水電樞紐工程的設(shè)計特點,提出了樞紐布置的整體三維設(shè)計流程,包含多種樞紐布置方案的三維設(shè)計、方案比選和優(yōu)化、三維設(shè)計成果輸出等過程。針對某一布置方案完成樞紐布置工作的基礎(chǔ)理論是基于碰撞干涉檢測的三維裝配技術(shù)。樞紐建筑物三維布置核心是確定每套樞紐布置的空間位置關(guān)系,并完成相應(yīng)三維地質(zhì)開挖,完成工程量統(tǒng)計.與此同時進(jìn)行樞紐典型建筑物三維構(gòu)形;確定開挖地質(zhì)模型與建筑物的控制點坐標(biāo),利用控制點坐標(biāo)匹配,完成樞紐建筑物空間位置關(guān)系的確立;由于開挖及各個建筑物設(shè)計是由不同專業(yè)及部門完成,交叉設(shè)計必然帶來一定的錯誤,因此,對典型建筑物及開挖地質(zhì)模型間進(jìn)行碰撞干涉檢查,來完成開挖設(shè)計及樞紐建筑物設(shè)計的檢驗,最終確定樞紐布景的正確位置關(guān)系,進(jìn)而完成樞紐建筑物的三維布置工作。
3.三維到二維轉(zhuǎn)化
在掌握了組合體的三維造型之后即可進(jìn)入工程制圖模塊的學(xué)習(xí),這時要教會學(xué)生如何由組合體的三維造型自動生成三視圖。這樣就建立起一種全新的“三維造型+二維投影”同步教學(xué)模式。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,不僅學(xué)會了三維設(shè)計,而且由于虛擬模型的直觀效果,訓(xùn)練了學(xué)生的想象能力和創(chuàng)造能力。在設(shè)計時要求學(xué)生把所見的三維實體表達(dá)成二維工程圖樣,在讀圖時又從工程圖樣想象并構(gòu)形出三維造型,這樣就完成了由空間到平面再回到空間的認(rèn)識過程。學(xué)生的三維形象與二維圖像間的轉(zhuǎn)化能力將得到較好的開發(fā)。
結(jié)語
通過對水利類本科生三維設(shè)計能力的培養(yǎng)。加強(qiáng)了學(xué)生對水利相關(guān)課程內(nèi)容的理解和掌握,增強(qiáng)了學(xué)生實際工程設(shè)計能力和創(chuàng)新意識。更加適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)和社會需求。隨著三維設(shè)計在水利行業(yè)的應(yīng)用,提高了學(xué)生就業(yè)競爭能力,有效地解決學(xué)校教學(xué)與企業(yè)需求之間的嚴(yán)重脫節(jié),為學(xué)院培養(yǎng)水利應(yīng)用型人才提供可行性方案。
參考文獻(xiàn):
[1]魏加興.以三維設(shè)計為平臺改革傳統(tǒng)工程制圖教學(xué) 2009
關(guān)鍵詞:工程教育;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育;融合;培養(yǎng)方案
2006年我國正式啟動工程教育專業(yè)認(rèn)證試點工作,2016年成為國際本科工程學(xué)位互認(rèn)協(xié)議《華盛頓協(xié)議》的正式會員,標(biāo)志著我國工程教育邁入了新的階段,同時也為高等學(xué)校教育教學(xué)改革提出了新要求。隨著工程教育認(rèn)證工作的不斷深入,其先進(jìn)的理念已融入高等教育教學(xué)改革的全過程,成為“五位一體”評估體系中重要組成,保障了人才培養(yǎng)質(zhì)量。另外,高校為了落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》(2010-2020年),探索人才培養(yǎng)模式改革,突出專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)和特色建設(shè),并把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育作為近期高等教育教學(xué)改革的突破口,擔(dān)當(dāng)起為創(chuàng)新型國家發(fā)展戰(zhàn)略培養(yǎng)人才的重任。2013年我校提出修訂本科人才培養(yǎng)方案,結(jié)合我校建設(shè)世界一流農(nóng)業(yè)大學(xué)的目標(biāo)定位,堅持通識教育基礎(chǔ)上的寬口徑專業(yè)教育理念,按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)實踐、重創(chuàng)新、高素質(zhì)、國際化”的人才培養(yǎng)思路,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,實施人才分類培養(yǎng),制定產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合的本科人才培養(yǎng)方案。我校水文與水資源工程專業(yè)在2009年和2015年兩次通過工程教育專業(yè)認(rèn)證,農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)于2013年也通過認(rèn)證,水利水電工程專業(yè)認(rèn)證工作也在積極準(zhǔn)備中。如何在工程和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)雙背景下制定新的培養(yǎng)方案,改革教育教學(xué)理念,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,既深入貫徹工程教育的持續(xù)改進(jìn)理念和要求,也貫徹了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育和學(xué)校制定的新培養(yǎng)方案指導(dǎo)思想。本文結(jié)合我校水利類專業(yè)2014版培養(yǎng)修訂工作進(jìn)行了探索改革,取得較好的效果。
一、工程教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育內(nèi)涵比較
工程教育專業(yè)認(rèn)證是由專業(yè)性認(rèn)證機(jī)構(gòu)(協(xié)會)組織工程技術(shù)專業(yè)領(lǐng)域的教育界學(xué)術(shù)專家和相關(guān)行業(yè)的技術(shù)專家,以該行業(yè)工程技術(shù)從業(yè)人員應(yīng)具備的職業(yè)資格為要求,對工程技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)專業(yè)的工程教育質(zhì)量進(jìn)行評價、認(rèn)可并提出改進(jìn)意見的過程[1]。工程教育認(rèn)證是在自愿前提下開展的,是工程教育質(zhì)量的最低要求,屬于合格評估。正因為是合格評估,所有開展工程教育專業(yè)認(rèn)證的專業(yè)就應(yīng)該按照工程教育專業(yè)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)要求制定自己的人才培養(yǎng)方案,在滿足工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)提出的畢業(yè)要求基礎(chǔ)上,建立適應(yīng)自己學(xué)校定位、學(xué)科優(yōu)勢、人才類型和體現(xiàn)專業(yè)特色的課程體系,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。工程教育專業(yè)認(rèn)證提出“以學(xué)生為中心”“產(chǎn)出為導(dǎo)向”“持續(xù)改進(jìn)為保障”等教育教學(xué)理念,無論是否開展工程教育專業(yè)認(rèn)證,是否是工程教育類專業(yè),其思想對人才培養(yǎng)質(zhì)量提高都有積極借鑒價值。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是我國實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效升級的戰(zhàn)略規(guī)劃,“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”經(jīng)濟(jì)新常態(tài)對高等學(xué)校賦予的歷史使命,是高等學(xué)校所培養(yǎng)的人才適應(yīng)社會發(fā)展的必然要求[2,3]。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育并非我國獨創(chuàng),在20世紀(jì)中葉美國高等學(xué)校就開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,隨后日本、英國也先后提出高等教育創(chuàng)業(yè)教育[4]。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是目前高等學(xué)校教育教學(xué)的重心所在,人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系和培養(yǎng)模式無疑是人才培養(yǎng)中核心內(nèi)容。通過以上內(nèi)涵分析可以看出,工程教育與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育既有區(qū)別,也有統(tǒng)一的地方。下面進(jìn)一步來分析。第一,二者教育的目標(biāo)是一致的。工程教育是以工程師素養(yǎng)養(yǎng)成為目的的教育過程,與其他高等教育一樣,需要從知識、能力、素質(zhì)三個方面構(gòu)建課程體系,探索教育教學(xué)模式。最新的工程認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)提出的畢業(yè)要求主要內(nèi)容包括[1]:具備識別復(fù)雜工程問題應(yīng)具備的數(shù)理化和工程基礎(chǔ)知識、掌握項目管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法;具有分析復(fù)雜工程問題的能力,并能提出或設(shè)計出滿足環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展、職業(yè)倫理的解決方案;具有能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究;具有應(yīng)用現(xiàn)代工具對提出的解決方案進(jìn)行驗證、預(yù)測和評價等能力;具有有效的溝通和交流能力、具有終身學(xué)習(xí)能力;具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感,遵守職業(yè)規(guī)范、具有國際視野??梢钥闯?,工程教育主要培養(yǎng)的解決復(fù)雜工程問題的知識、能力、素質(zhì),側(cè)重于技術(shù)革新和發(fā)明創(chuàng)造潛能的培養(yǎng),與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的目標(biāo)不謀而合。第二,培養(yǎng)模式并不存在矛盾。工程教育強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論和工程知識,更重視面向具體工程問題培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力,即重在實踐育人,重在學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育同樣強(qiáng)調(diào)在實踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和素質(zhì)[5]。第三,教育的層次不同。工程教育是根據(jù)行業(yè)對人才所應(yīng)具備的知識能力和素質(zhì)提出的最低要求,是學(xué)生步入社會應(yīng)具備的基本要求。而創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育則是在基本要求基礎(chǔ)上提出的更高要求。二者層次不同,而且創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育的內(nèi)涵要大于工程教育。第四,二者面向的本科專業(yè)類型稍有差異。工程教育主要是面向工科專業(yè),同時也包括一些需要培養(yǎng)工程素養(yǎng)的專業(yè),而創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育是面向高校所有專業(yè)。第五,工程教育專業(yè)認(rèn)證提出的教育理念與《教育部關(guān)于中央部門所屬高校深化教育教學(xué)改革的指導(dǎo)意見》思想完全一致。從以上分析可以看出,對于工科專業(yè)來說,工程教育專業(yè)認(rèn)證目的是所培養(yǎng)的學(xué)生能夠滿足行業(yè)基本要求,是專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的最低要求,體現(xiàn)出了人才培養(yǎng)方案對社會的適應(yīng)性,而創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育則是在工程教育基礎(chǔ)上,更加強(qiáng)化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和能力的培養(yǎng),二者應(yīng)該深度融合,體現(xiàn)在人才培養(yǎng)方案的指導(dǎo)思想、培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求、課程體系和教育教學(xué)過程等。
二、水利類專業(yè)人才培養(yǎng)方案的修訂
(一)培養(yǎng)方案修訂原則
人才培養(yǎng)方案是高校教育教學(xué)的綱領(lǐng)性指導(dǎo)文件,根據(jù)我?!巴怀霎a(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合辦學(xué)特色、創(chuàng)建世界一流農(nóng)業(yè)大學(xué)”戰(zhàn)略目標(biāo)和“雙一流”建設(shè)規(guī)劃,本科人才培養(yǎng)方案則以“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)實踐、重創(chuàng)新、高素質(zhì)、國際化”的人才培養(yǎng)方案修訂原則,構(gòu)建起了“實踐教學(xué)與理論教學(xué)并重,工程實踐和科研創(chuàng)新結(jié)合,專業(yè)能力培養(yǎng)與通識教育一體”的人才培養(yǎng)體系,注重學(xué)生個性化發(fā)展和行業(yè)需求,實行分類培養(yǎng)[6]。同時,將工程教育和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的理念和要求融合,貫徹于新的人才培養(yǎng)方案。
(二)人才培養(yǎng)目標(biāo)體系
構(gòu)建多元化的專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)體系。目標(biāo)體系包括培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)生應(yīng)掌握的知識、應(yīng)具備的能力三個方面。專業(yè)目標(biāo)包括基本培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)?;九囵B(yǎng)目標(biāo)分別包括學(xué)校對學(xué)生的知識、能力和素質(zhì)三個方面;專業(yè)目標(biāo)分別包括對學(xué)生的專業(yè)知識、專業(yè)能力與專業(yè)素養(yǎng)三個方面。并根據(jù)社會需求和學(xué)生個性發(fā)展,因材施教,實施分類培養(yǎng)。畢業(yè)生應(yīng)掌握的知識、應(yīng)具備的能力、應(yīng)養(yǎng)成的素質(zhì)也分別按基本和專業(yè)分別提出要求。培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)生應(yīng)掌握知識和能力既體現(xiàn)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),也要體現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和能力要求。譬如:我校水利水電工程專業(yè)的基本目標(biāo)是:培養(yǎng)的學(xué)生身心健康、知識結(jié)構(gòu)合理,有健全的人格、高尚的人文情懷和社會責(zé)任感,有一定的批判思維與創(chuàng)新能力、科學(xué)研究能力、語言文字表達(dá)能力、終身學(xué)習(xí)能力和組織管理能力,具有國際視野和團(tuán)隊合作精神。專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo):培養(yǎng)的學(xué)生主要學(xué)習(xí)水利學(xué)科的基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)知識,得到工程制圖、力學(xué)分析、工程計算、工程測量、實驗設(shè)計及綜合分析問題等能力的基本訓(xùn)練。掌握水利水電工程、水文水資源工程、水環(huán)境工程等領(lǐng)域的基本知識和專業(yè)技能,成為具有扎實的自然科學(xué)、人文科學(xué)基礎(chǔ),具備外語和計算機(jī)應(yīng)用技能,掌握水利學(xué)科的基本理論和基本知識,能在水利水電工程、水資源開發(fā)、水利防災(zāi)減災(zāi)和水環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域從事勘測、規(guī)劃、設(shè)計、施工、科研和管理工作的高級復(fù)合型工程技術(shù)人才。畢業(yè)后5年能夠成為水利水電工程行業(yè)的技術(shù)骨干和管理人才。
(三)科學(xué)構(gòu)建課程體系
1.根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)體系和學(xué)科特點,按照“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)實踐、重創(chuàng)新、高素質(zhì)、國際化”人才培養(yǎng)修訂原則,整合課程資源、厘清課程邊界、優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容,科學(xué)構(gòu)建課程支撐體系。 在課程體系中,通識類課程學(xué)分占到41%左右,其中數(shù)理化類課程學(xué)分占通識類課程的總學(xué)分的40%左右;集中實踐教學(xué)每32學(xué)時計1學(xué)分,占總學(xué)分的21.8%和21.3%,再加上理論課附帶的實驗課學(xué)時,則實踐教學(xué)學(xué)分超過30%;同時,在學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)課中建立了較為寬廣的課程,學(xué)生根據(jù)個人的學(xué)業(yè)規(guī)劃、工作方向選修,選修比例50%左右;同時在專業(yè)課又分為研究型和工程應(yīng)用型兩類,體現(xiàn)分類培養(yǎng)。2.優(yōu)化選修類通識課程,加強(qiáng)誠信與社會責(zé)任感教育。按照國家對大學(xué)生“德、智、體、美”教育的要求,優(yōu)化通識課程體系,加強(qiáng)通識課程建設(shè),積極引進(jìn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,改革教學(xué)方式,注重培養(yǎng)學(xué)生的健全人格、高尚人文情懷、社會責(zé)任感、批判性思維、勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實踐能力。具體做法是:第一,按模塊化開設(shè)人文素質(zhì)課。具體分為“科技發(fā)展與文明傳承、文明對話與國際視野、人文素養(yǎng)與人生價值、自然環(huán)境與社會發(fā)展、經(jīng)濟(jì)管理與社會科學(xué)”5個模塊。每個模塊又提供多門課程供學(xué)生選修,每位學(xué)生在每一個模塊內(nèi)至少修1學(xué)分的課程。第二,開設(shè)新生研討課。新生研討課由學(xué)術(shù)造詣高的教授來承擔(dān),講授的對象面向全校學(xué)生,不限定專業(yè),內(nèi)容以科技創(chuàng)新為主,目的是培養(yǎng)學(xué)生探究式思維習(xí)慣、對科研研究的熱情和追求真理的信念,并通過教授的人格魅力去引導(dǎo)學(xué)生潛心學(xué)習(xí)。第三,抓好課外人文素質(zhì)教育。開設(shè)講座等活動,每年要舉辦100場素質(zhì)報告會,即“百場素質(zhì)報告”。先后邀請李嵐清、李肇星、李開復(fù)、于丹等社會知名人士為學(xué)生做報告,對學(xué)生樹立正確的價值觀和人生觀起到非常重要的作用。同時積極地推進(jìn)高雅藝術(shù)進(jìn)校園活動,先后邀請國家芭蕾舞團(tuán)、國家京劇院、滿天星交響樂團(tuán)來學(xué)校演出。結(jié)合農(nóng)林院校的特點,以科技支農(nóng)、環(huán)保宣傳等等這些活動為載體,積極開展一些實踐教育活動,打造了田園使者、村主任助理等等這樣一些品牌社會的實踐活動。學(xué)校就業(yè)指導(dǎo)中心和團(tuán)隊專門開設(shè)《職業(yè)素養(yǎng)提升》等課程,不定期舉行就業(yè)大學(xué)堂講座,聘請社會上成功的企業(yè)家和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)做出成績的畢業(yè)學(xué)生開展講座,分享他們成功的經(jīng)驗,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)興趣,提高參與度。3.按照工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)化數(shù)理化、計算機(jī)、外語等課程同時,增加管理和環(huán)境類課程。目前數(shù)學(xué)類課程主要包括《高等數(shù)學(xué)》(11學(xué)分)、《線性代數(shù)》(2.5學(xué)分)、《概率;論與數(shù)理統(tǒng)計》(4學(xué)分)。物理類分為《大學(xué)物理》(5學(xué)分)、《大學(xué)物理實驗》(1.5學(xué)分)。計算機(jī)類課程開設(shè)《計算機(jī)基礎(chǔ)》(2.5學(xué)分)、《程序設(shè)計基礎(chǔ)》(VB,3.0學(xué)分)、《MATLAB與工程計算》(1.5學(xué)分,其中實驗16學(xué)時)。每個專業(yè)均增加《工程化學(xué)》(2學(xué)分)、《水利法規(guī)與工程倫理》(1學(xué)分)兩門課程。對于農(nóng)業(yè)水利工程和水利水電工程專業(yè)增加《農(nóng)業(yè)水利工程管理》(1.5學(xué)分)、《水利工程運(yùn)行與管理》(1.5學(xué)分)、《水利工程建設(shè)監(jiān)理》(1.5學(xué)分)、《工程項目管理》(2.0學(xué)分)等管理課程;對于水文與水資專業(yè)增加了《水化學(xué)分析》(2.5學(xué)分)、《水化學(xué)分析實驗》(1學(xué)分,32學(xué)時)、《水利工程運(yùn)行與管理》(1.5學(xué)分)、《水利工程運(yùn)行與管理課程設(shè)計》(1.0學(xué)分)、《水務(wù)管理》(1.5學(xué)分)等課程。
(四)搭建完善的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育教學(xué)體系和平臺
除加大實踐教學(xué)學(xué)分外,更要把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿人才培養(yǎng)全過程,做好頂層設(shè)計。具體體現(xiàn)在下面幾點:第一,壓縮培養(yǎng)方案額定總學(xué)分到160學(xué)分,騰出較多時間讓學(xué)生參與素質(zhì)教育和科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動,并將課外科技創(chuàng)新、實踐活動、素質(zhì)提升歸并到素質(zhì)與能力拓展模塊,納入培養(yǎng)方案,在額定學(xué)分外最少再完成8學(xué)分。為此,學(xué)校專門制定了《本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與素質(zhì)教育學(xué)分管理辦法》,按創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)教育、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐三個模塊分別計算學(xué)分,并建立了學(xué)分積累和轉(zhuǎn)換制度。第二,建立完善的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系。做好創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論教育教學(xué),開設(shè)新生研討課、創(chuàng)業(yè)類通識課程、科學(xué)研究方法、學(xué)科專題等課程。加大創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃資助,每年學(xué)校投資300多萬元用于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃資助,覆蓋近50%學(xué)生。積極推進(jìn)各類學(xué)科競賽,不僅支持學(xué)生參加校外各類學(xué)科競賽,同時打造學(xué)院的“一院一品”競賽項目。通過以上三個方面,使得每一位學(xué)生在畢業(yè)前能夠受到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,且至少參加一項創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練。第三,搭建創(chuàng)業(yè)平臺。學(xué)校建設(shè)大學(xué)生創(chuàng)客空間、創(chuàng)業(yè)孵化園,與陜西微軟創(chuàng)新中心、韓國惠人集團(tuán)、北京萬學(xué)集團(tuán)、陜西榮華集團(tuán)等單位深化合作,借船出海。同時,學(xué)校大力組織創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)論壇,營造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的氛圍。
三、存在問題
新的培養(yǎng)方案已運(yùn)行2年多,工程教育的理念逐漸在新的培養(yǎng)方案和教學(xué)過程中體現(xiàn),持續(xù)改進(jìn)保障了教學(xué)質(zhì)量的提高。同時,加大創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育,學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力明顯增強(qiáng),成績顯著,人才培養(yǎng)質(zhì)量得到社會充分肯定,但也存在一些值得探討的問題。工程教育認(rèn)證要求與分類培養(yǎng)和因材施教的人才培養(yǎng)理念存在沖突。專業(yè)認(rèn)證中培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度評價是依照全體學(xué)生的成效來評價,但目前培養(yǎng)方案中注重學(xué)生個性發(fā)展,實行分類培養(yǎng),在課程體系中設(shè)置了較多課程供學(xué)生選修,部分學(xué)生也許不會選修某些工程教育專業(yè)認(rèn)證補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的課程,造成知識結(jié)構(gòu)的殘缺。另外,實行分類培養(yǎng)模式中,學(xué)科勢力強(qiáng)的專業(yè)則設(shè)置了研究型人才定位,其課程設(shè)置并不能完全滿足工程教育認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)。從管理層面有何解決辦法,有待于深入研究和探索。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育仍存在較多的問題,尤其是創(chuàng)業(yè)教育方面。目前在學(xué)校的不同層面還存在對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育內(nèi)涵認(rèn)識不清,片面割裂創(chuàng)業(yè)教育與創(chuàng)新教育的現(xiàn)象;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育融合還不夠,創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育還不能夠很好融入到教育教學(xué)的各個環(huán)節(jié),雙創(chuàng)性師資短缺、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程質(zhì)量不高、管理機(jī)制不健全等問題,同樣有待于深入研究和探索。
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關(guān)鍵詞:水利工程;設(shè)計;問題;應(yīng)對措施
一、水利工程設(shè)計中存在的問題
(一)水利工程設(shè)計工作質(zhì)量低
水利工程設(shè)計工作是以招標(biāo)設(shè)計、施工詳圖設(shè)計等為指導(dǎo),不斷深入與細(xì)化的過程。該過程不僅包括工程結(jié)構(gòu)圖、工程量以及工程費(fèi)用計算的分解與細(xì)化,作為設(shè)計依據(jù)的基礎(chǔ)資料的補(bǔ)充與完善仍屬于該過程。由此可知,設(shè)計方案的形成過程是一個基礎(chǔ)方案逐步深化、比較論證的過程。但在水利工程實際設(shè)計過程中,設(shè)計單位方案間缺乏必要的對比分析,存在水利工程設(shè)計工作質(zhì)量低的問題。在規(guī)劃設(shè)計水利工程時,未以被開發(fā)河流流域水文條件、水資源分布情況和地質(zhì)條件為依據(jù),對開發(fā)目標(biāo)與可能存在的治理問題考慮不足。同時,在制定工程布置方案時,對當(dāng)?shù)刈匀?、?jīng)濟(jì)以及社會條件欠缺考慮,導(dǎo)致工程規(guī)模與實際情況不相符合,難以達(dá)到工程布置方案安全、管理和經(jīng)濟(jì)效果。另外,上一階段基礎(chǔ)資料直接應(yīng)用至下一階段的計算是水利工程設(shè)計工作中常出現(xiàn)的問題,缺乏進(jìn)一步的補(bǔ)充與完善,影響水利工程設(shè)計效果。
(二)設(shè)計單位業(yè)主服務(wù)意識不強(qiáng)
基于投資體制的改革基礎(chǔ)上,業(yè)主負(fù)責(zé)制是水利項目開發(fā)建設(shè)實施的責(zé)任制度,工程的策劃、建設(shè)、籌資、經(jīng)營、還貸以及資金增值保值等均屬于業(yè)主的工作內(nèi)容。鑒于此,工程成本控制與投資效益成為業(yè)主關(guān)注的焦點。目前,由于設(shè)計單位業(yè)主服務(wù)意識不強(qiáng),對業(yè)主職責(zé)缺乏正確的理解,一旦與業(yè)主意見出現(xiàn)分歧時,常借助規(guī)程、上級文件或規(guī)范等條文解答應(yīng)付業(yè)主。
(三)水利工程設(shè)計技術(shù)缺乏經(jīng)濟(jì)觀念
完成施工圖設(shè)計的同時,標(biāo)志著工程造價的“量”與“價”已確定。在此基礎(chǔ)上,不得隨意更改設(shè)計施工圖所確定的工程造價實體消耗量。同時,受不同地區(qū)具體情況的影響,工程造價中的“價”具有可變性。然而,由于設(shè)計部門考慮不足,加之技術(shù)人員經(jīng)濟(jì)觀念不強(qiáng),設(shè)計文件差錯較多,未能真正體現(xiàn)設(shè)計成果的經(jīng)濟(jì)性。在施工詳圖設(shè)計后期,與業(yè)主間的交涉增加,設(shè)計單位才細(xì)致化對比設(shè)計方案,致使設(shè)計方案出現(xiàn)變動,對施工進(jìn)行造成嚴(yán)重影響,導(dǎo)致工程量大大增加,進(jìn)而提高水利工程造價。
二、水利工程設(shè)計中問題的應(yīng)對措施
在國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促使下,水利過程建設(shè)呈現(xiàn)出不斷發(fā)展趨勢。同時,作為水利工程建設(shè)的重點,水利工程設(shè)計得到水利工程建設(shè)單位的關(guān)注與重視。目前,由于多方面因素,導(dǎo)致水利工程設(shè)計存在問題,致使水利工程設(shè)計質(zhì)量不高,嚴(yán)重影響水利工程建設(shè)效率?;诖?,筆者在此提出幾點水利工程設(shè)計中問題的應(yīng)對措施。
(一)基于實地勘察前提下,提高設(shè)計基礎(chǔ)資料真實度
我國水文計算規(guī)范明確規(guī)定,在設(shè)計規(guī)劃水利水電工程時必須以審查、復(fù)核水文基礎(chǔ)資料為前提。在基礎(chǔ)資料、環(huán)境、人為因素等因素的影響,導(dǎo)致工程水文設(shè)計成果評判存在差異,由此可見,仔細(xì)核查工程水文設(shè)計相關(guān)資料的重要性與必要性,以確保設(shè)計成果具有較高的可靠性與真實度。一方面,工程建設(shè)質(zhì)量直接受勘察設(shè)計質(zhì)量影響。因此,在勘察過程中,以《建筑工程勘察設(shè)計條例》為曾獻(xiàn)華新疆峻特設(shè)計工程有限公司指導(dǎo),規(guī)范勘察設(shè)計流程,嚴(yán)格遵守《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》。另一方面,積極開展設(shè)計招投標(biāo)偶然性工作,激發(fā)設(shè)計單位積極性,提升設(shè)計質(zhì)量與水平,推動設(shè)計單位多元化發(fā)展。另外,強(qiáng)化設(shè)計監(jiān)理工作的開展,減少因設(shè)計質(zhì)量問題所導(dǎo)致的工程質(zhì)量事故。完善建設(shè)審批制度,以經(jīng)批準(zhǔn)的設(shè)計為依據(jù),實施工程建設(shè)工作。
(二)水利工程設(shè)計合理化
水利工程設(shè)計是水利工程建設(shè)的靈魂與核心,是工程建設(shè)的施工依據(jù)。同時,水利工程的功能、安全運(yùn)行以及投資效益均與設(shè)計方案質(zhì)量存在直接聯(lián)系。為高度融合水利工程的安全可靠性和造價的經(jīng)濟(jì)合理性,水利樞紐與組成建筑物實施分等分級政策。具體而言,以工程規(guī)模、效益和重要性為依據(jù),對水利樞紐進(jìn)行分等,在此基礎(chǔ)上,以樞紐中建筑物作用和重要性為依據(jù),進(jìn)行分級。水利工程設(shè)計時,以設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為指導(dǎo),結(jié)合建筑物重要性、結(jié)構(gòu)類型和級別等,基于洪水標(biāo)準(zhǔn)作用下,確保設(shè)計符合安全要求。在具體設(shè)計過程中,確保設(shè)計的合理性與科學(xué)性,細(xì)化各項工作,為各項工作有序開展提供保障。
(三)優(yōu)化技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的結(jié)合
技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的結(jié)合是控制工程造價的有效措施,有助于提高經(jīng)濟(jì)效益。因此,設(shè)計人員應(yīng)強(qiáng)化與工程造價管理人員的溝通與合作。具體而言,設(shè)計人員在重視技術(shù)的基礎(chǔ)上,充分考慮經(jīng)濟(jì)因素。工程造價管理人員在重視造價控制的基礎(chǔ)上,結(jié)合設(shè)計控制?;诖?,技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的結(jié)合得到優(yōu)化,促使工程設(shè)計質(zhì)量得以提高,達(dá)到降低共工程造價的目的。
(四)提升設(shè)計人員綜合素質(zhì)和專業(yè)能力
目前,水利工程設(shè)計存在缺乏高級工程設(shè)計專業(yè)人才的問題,且部分設(shè)計人員取得執(zhí)業(yè)資格,但由于實踐經(jīng)驗不足,綜合素質(zhì)低,施工工作能力不強(qiáng),導(dǎo)致水利工程設(shè)計質(zhì)量難以提高。因此,為提高工程設(shè)計質(zhì)量,設(shè)計單位應(yīng)通過定期或不定期的業(yè)務(wù)培訓(xùn),增強(qiáng)設(shè)計人員的職業(yè)道德與專業(yè)基礎(chǔ)知識,迫使設(shè)計人員樹立愛崗敬業(yè)、吃苦耐勞的意識,為打造一支綜合素質(zhì)高、專業(yè)能力強(qiáng)的工程設(shè)計隊伍奠定基礎(chǔ)。另外,完善獎懲制度,激發(fā)設(shè)計人員工作積極性,迫使其主動學(xué)習(xí),提升自我專業(yè)能力。
三、小結(jié)
綜上所述,水利工程設(shè)計是為達(dá)到水利工程建設(shè)目標(biāo),所開展的工程方案制定、建筑物和實施方法、經(jīng)費(fèi)預(yù)算等工作。同時,水利工程設(shè)計與工程功能、安全運(yùn)行、投資效益存在直接聯(lián)系。因此,為提高水利工程設(shè)計質(zhì)量,相關(guān)單位應(yīng)不斷優(yōu)化水利工程設(shè)計理念與方式,借鑒吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗,結(jié)合水利工程實際情況,達(dá)到水利工程設(shè)計科學(xué)化、合理化效果,推動相關(guān)單位發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:能力培養(yǎng);力學(xué);教學(xué)改革;教學(xué)實踐
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)32-0057-03
《水力學(xué)》課程是高等工科院校水利類專業(yè)學(xué)生必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。由于該課程緊密結(jié)合水利工程實際,基礎(chǔ)概念和公式繁多,理論推導(dǎo)復(fù)雜,不少學(xué)生反映《水力學(xué)》是一門難學(xué)的課程,并且出現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)困難和積極性不高的問題。針對以上課程特點和教學(xué)中出現(xiàn)的問題,為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力,對《水力學(xué)》課程進(jìn)行教學(xué)改革是十分必要的。
一、水力學(xué)課程教學(xué)改革的背景
隨著社會對應(yīng)用型人才需求量地增大,培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新精神的高級工程技術(shù)人員成為地方高校的主要目標(biāo)。這個培養(yǎng)目標(biāo)的確立對地方高校學(xué)科建設(shè)和教學(xué)工作提出了新的要求。水力學(xué)作為水利類專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,在水利類本科專業(yè)的培養(yǎng)方案中被列為必修的學(xué)科基礎(chǔ)主干課程,是學(xué)生從基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)過渡到專業(yè)課學(xué)習(xí)的重要紐帶。《水力學(xué)》[1]課程由兩大部分組成,即水力學(xué)基本原理和工程水力學(xué)。學(xué)生在這門課程的學(xué)習(xí)中,不僅要掌握水力學(xué)的基本知識,還要了解水力學(xué)的相關(guān)應(yīng)用,以便在今后水利工程實際工作中對水力設(shè)計的基本理論和計算方法融會貫通。因此,本課程在水利類專業(yè)的教學(xué)安排中應(yīng)該在培養(yǎng)學(xué)生確立工程概念、解決實際問題方面加大比重。但是隨著高等教育的改革與發(fā)展,高等教育體制和課程設(shè)置及學(xué)時分配都發(fā)生了重大變化,水力學(xué)的教學(xué)課時正不斷被壓縮,在這種背景下,傳統(tǒng)的教學(xué)體系已暴露出許多不合理的地方。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的教學(xué)大綱中,水力學(xué)基本原理和水力學(xué)的工程應(yīng)用兩部分內(nèi)容共需要100多個學(xué)時,而現(xiàn)在水力學(xué)課程總學(xué)時數(shù)減少至70學(xué)時,但是教學(xué)內(nèi)容仍然按老教學(xué)大綱執(zhí)行,這就要求老師在少的學(xué)時數(shù)下講授較多的內(nèi)容,課堂信息量過大,學(xué)生在短時間內(nèi)很難接受,更談不上對所學(xué)知識的應(yīng)用了。另一方面,近些年隨著高等教育改革地深入和專業(yè)劃分愈來愈精細(xì),水利類專業(yè)除了原來的農(nóng)田水利專業(yè)外,又包含了水利水電工程專業(yè)、水利工程管理專業(yè)、水土保持專業(yè),不同專業(yè)對水力學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容特別是水力學(xué)工程應(yīng)用部分的教學(xué)內(nèi)容提出了不同要求。比如,隨著節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的廣泛應(yīng)用,農(nóng)田水利專業(yè)對管道水力學(xué)特別是其在微小管道水力計算中的應(yīng)用提出了要求,而其他專業(yè)對此卻又無具體要求或者需求。而隨著高壩大庫的不斷建設(shè),水利水電工程專業(yè)要求學(xué)生熟練掌握和應(yīng)用泄水建筑物下游消能、堰流的相關(guān)知識,而農(nóng)田水利專業(yè)則對這些內(nèi)容的要求不斷弱化??傊S著信息量驟增的新世紀(jì)的到來,這門課程從教學(xué)內(nèi)容、課程體系到教學(xué)方法、教學(xué)手段都與當(dāng)前發(fā)展形勢很不適應(yīng),與培養(yǎng)具有實踐能力和創(chuàng)新性人才的要求產(chǎn)生了明顯沖突。例如,教學(xué)內(nèi)容不能隨著學(xué)科的發(fā)展而及時調(diào)整和更新;課程教學(xué)方法落后并導(dǎo)致課堂理論教學(xué)與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)嚴(yán)重脫節(jié)。這些都嚴(yán)重影響到《水力學(xué)》課程教學(xué)的開展,進(jìn)行課程教學(xué)改革刻不容緩。
二、水力學(xué)課程教學(xué)改革的內(nèi)容與方法
(一)教學(xué)改革的內(nèi)容
《水力學(xué)》課程是力學(xué)的一個分支,它是介于基礎(chǔ)科學(xué)和工程技術(shù)之間的一門技術(shù)科學(xué)。它的主要任務(wù)是研究液體(主要是水)的平衡和機(jī)械運(yùn)動規(guī)律及其實際應(yīng)用。課程主要概括為兩部分內(nèi)容,即水力學(xué)基本原理和工程水力學(xué)兩部分。因此在教學(xué)內(nèi)容的安排上,既要突出重點內(nèi)容,使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中抓住課程的主線和重點,同時還需注意課程內(nèi)容的連貫,不能出現(xiàn)基本知識點的斷鏈情況。在課程教學(xué)改革中應(yīng)處理好傳統(tǒng)內(nèi)容與現(xiàn)代內(nèi)容、繼承與創(chuàng)新及邏輯性與結(jié)構(gòu)性的關(guān)系,必須根據(jù)水力學(xué)的課程內(nèi)容明確兩條教學(xué)主線。一條主線是水力學(xué)基本原理和基本理論,主要包括水靜力學(xué)、液體一元恒定總流的基本原理和液流形態(tài)與水頭損失,這些內(nèi)容是課程的基礎(chǔ)和骨架。對于不同的專業(yè),技術(shù)基礎(chǔ)知識的薄厚要求可能不一樣,骨架可大可小,但均要堅實、牢固。另一條主線是基本應(yīng)用,主要包括有壓管流、明渠恒定流動、堰流及閘孔出流、泄水建筑物下游水流消能與銜接,這些內(nèi)容是基礎(chǔ)的添加物和骨架上的肉。因此,應(yīng)充分吸收現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和學(xué)科發(fā)展的最新成果,注意體現(xiàn)當(dāng)代學(xué)科發(fā)展的水平和特征,將多學(xué)科的知識交叉與滲透反映到教學(xué)內(nèi)容中來,兩條教學(xué)主線相互聯(lián)系,相互補(bǔ)充,缺一不可。根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗來看,傳統(tǒng)的“大合班”教學(xué)模式無法充分考慮不同專業(yè)對本課程的教學(xué)要求,按照兩條教學(xué)主線進(jìn)行教學(xué)時,課程的部分教學(xué)內(nèi)容可能對于不同專業(yè)的關(guān)系不十分明顯,學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確,很難引起學(xué)生的興趣,學(xué)習(xí)效果較差。因此,應(yīng)該改用模塊式教學(xué)結(jié)構(gòu)將理論知識進(jìn)行整合,即將課程內(nèi)容分為多個模塊并根據(jù)專業(yè)的不同強(qiáng)化其所需模塊的內(nèi)容,進(jìn)而使學(xué)生明確本課程與其專業(yè)的關(guān)系,以便提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和效果。在教學(xué)方法上,應(yīng)該避免在授課過程中搞“滿堂灌”,每堂課都要安排一定的時間來進(jìn)行答疑,鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的想法和見解,鼓勵學(xué)生通過互相討論的方式解決問題。同時,通過在教學(xué)內(nèi)容中增加一些與本學(xué)科聯(lián)系緊密的工程實例來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高教學(xué)效果。
(二)教學(xué)改革的手段與方法
1.改變傳統(tǒng)的大合班教學(xué)模式。根據(jù)《水力學(xué)》課程的兩條教學(xué)主線的內(nèi)容和要求不同,第一條主線水力學(xué)基本原理和基本理論部分是課程的基礎(chǔ)和骨架,雖然對于不同專業(yè),技術(shù)基礎(chǔ)知識的薄厚要求可能不一樣,但同樣要堅實和牢固。因此,第一條主線所涉及的內(nèi)容,從教學(xué)模式上講可以將水利水電工程專業(yè)、水利工程管理專業(yè)、農(nóng)田水利專業(yè)進(jìn)行合班教學(xué),將理論知識進(jìn)行整合,突出共性,強(qiáng)化概念,避免因?qū)I(yè)分班課引起的課堂教學(xué)內(nèi)容循環(huán)重復(fù)。但是,《水力學(xué)》課程的第二條教學(xué)內(nèi)容是關(guān)于基本原理應(yīng)用,就應(yīng)該對不同專業(yè)在教學(xué)內(nèi)容上側(cè)重點不同,在講授其在工程實際中的應(yīng)用時應(yīng)有所突出,有側(cè)重點地講授,能夠使不同專業(yè)的學(xué)生了解到該課程在自己行業(yè)的應(yīng)用,拉近與學(xué)生的距離,讓學(xué)生做到有的放矢,帶著問題去聽課。因此,對于工程水力學(xué)應(yīng)用部分,從教學(xué)模式上講,應(yīng)將不同專業(yè)進(jìn)行分班級教學(xué),結(jié)合各個專業(yè)的特點和需求,選擇有針對性的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行授課,進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和課堂教學(xué)效果。
2.改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法。將傳統(tǒng)的“教學(xué)資源導(dǎo)向型”教學(xué)方法向“能力訓(xùn)練導(dǎo)向型”教學(xué)方法轉(zhuǎn)變,其實質(zhì)就是要發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,提高學(xué)生的動手實踐能力并培養(yǎng)其創(chuàng)新意識。因此,在教學(xué)環(huán)節(jié)上,應(yīng)該始終注重理論聯(lián)系工程實際,以探討和啟發(fā)性思維的開放式教學(xué)為主,通過問題講義的方式,針對具體的工程問題進(jìn)行講解和討論。同時,注重學(xué)生對知識原理的理解和應(yīng)用,盡量通過工程實例并結(jié)合知識內(nèi)容解釋在現(xiàn)實生活中所出現(xiàn)的水力學(xué)現(xiàn)象,這樣不但可以加深學(xué)生對水力學(xué)基本理論的理解,同時又培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
3.以職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置。水力學(xué)基本原理、工程水力學(xué)、水力學(xué)實驗原理是《水力學(xué)》課程的三大組成部分,其關(guān)注的重點各有不同和側(cè)重。面對水力學(xué)課程龐大的體系,必須根據(jù)水利類不同專業(yè)的特點與專業(yè)培養(yǎng)要求,對課程體系進(jìn)行科學(xué)設(shè)計,對課程內(nèi)容進(jìn)行合理取舍。水力學(xué)理論基礎(chǔ)包括“流束理論”和“流場理論”兩個體系。作為水文水資源、水利工程管理專業(yè)的學(xué)生,限于學(xué)時,同時考慮職業(yè)崗位的實際工作需要,可舍棄“流場理論”,只講“流束理論”,以滿足工程實際中常見的水力計算的應(yīng)用需要。同時,也使得“以流束理論為基礎(chǔ),以實際工作需要為目標(biāo)”的水力學(xué)課程教學(xué)基本理論的選擇有了明確的方向。而工程水力學(xué)強(qiáng)調(diào)解決實際問題,自然成為學(xué)生職業(yè)崗位必須的教學(xué)內(nèi)容,是學(xué)生完成實際工作任務(wù)能力的重要體現(xiàn)。為此,在教學(xué)內(nèi)容安排方面,應(yīng)根據(jù)不同專業(yè)的需求突出重點,對于農(nóng)田水利專業(yè)的學(xué)生,可將重點放在明渠水力學(xué)和管道水力學(xué)部分,使學(xué)生學(xué)會設(shè)計渠道,熟練進(jìn)行管網(wǎng)的水力計算,以滿足節(jié)水灌溉系統(tǒng)的渠道和管網(wǎng)設(shè)計的需要。對于水利工程管理專業(yè)的學(xué)生,以明渠水力學(xué)、有壓管道非恒定流、堰流和閘孔出流為教學(xué)重點,使學(xué)生可以對已建成的渠系建筑物、電站和引水樞紐進(jìn)行合理的運(yùn)行和管理。在完善課堂教學(xué)內(nèi)容的同時,還需要增加實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的比重。例如,可以根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)需求,增添水力學(xué)課程設(shè)計項目。對于課程設(shè)計的內(nèi)容,可以緊密結(jié)合各專業(yè)畢業(yè)設(shè)計選題來定,內(nèi)容應(yīng)涵蓋專業(yè)基礎(chǔ)實驗技術(shù)、現(xiàn)代生產(chǎn)和社會應(yīng)用緊密結(jié)合的實踐項目,以及學(xué)科發(fā)展的前沿課題,形成由低到高、由基礎(chǔ)到專業(yè)的逐級發(fā)展的“金字塔式”教學(xué)實踐內(nèi)容和環(huán)節(jié)。這樣不但可以通過理論去指導(dǎo)學(xué)生的實踐學(xué)習(xí),而且可以通過實踐促進(jìn)學(xué)生對理論知識的理解。
4.教學(xué)方法多元化,創(chuàng)造靈活多變的課堂教學(xué)。傳統(tǒng)的教學(xué)方法是教師通過板書給學(xué)生傳播信息,該方法顯然較費(fèi)時間,而且效果差,有些水流運(yùn)動的變化過程用靜態(tài)圖形是無法表現(xiàn)的,如,水躍、流線、水擊傳播過程等。多媒體教學(xué)[5]可以充分演示局部水流現(xiàn)象,還可以展現(xiàn)實際工程中的水流現(xiàn)象,如底流消能、挑流消能、堰流及閘孔出流等,增加了學(xué)生對相關(guān)原理的理解,又增加了感性認(rèn)識,同時節(jié)約了教學(xué)時數(shù),擴(kuò)大了知識的信息量,可謂一舉多得。但是純粹的多媒體教學(xué)存在師生之間互動少、信息停留時間短、跳躍性強(qiáng)等缺點。特別是水力學(xué)中大量的公式推導(dǎo)和畫圖,如,靜壓強(qiáng)分布圖、壓力體圖、水面線、總水頭線及測壓管水頭線等內(nèi)容在應(yīng)用多媒體教學(xué)時,學(xué)生不易理解或印象不深。筆者在教學(xué)過程中,將多媒體課件、黑板板書、實物和模型教學(xué)方法緊密結(jié)合,取得了良好的教學(xué)效果。例如,在教學(xué)中講到畢托管的測速原理時將畢托管帶入課堂,讓學(xué)生有充分的感性認(rèn)識;在公式推導(dǎo)過程中采用黑板板書,給學(xué)生帶來直觀的心理感受。
在傳統(tǒng)的教學(xué)過程中,師生往往習(xí)慣于“灌輸式”教學(xué)方法,在這種教學(xué)方法中,無法充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,學(xué)生作為教學(xué)過程的客體,處于被動地位,提不起學(xué)習(xí)和討論的興趣,影響教學(xué)效果。因此,在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)中應(yīng)增加學(xué)生參與環(huán)節(jié),在課堂上采用學(xué)生講課、討論、提問等方式,這樣可增加學(xué)生的參與意識、活躍氣氛,提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。例如,在明渠恒定均勻流的水力計算這一章,其研究內(nèi)容較簡單,又是實際生活中常見的水工建筑物形式,學(xué)生有一定的感性認(rèn)識,適合采用自學(xué)與討論的課堂教學(xué)模式。
三、結(jié)語
通過近年來的教學(xué)實踐表明,以職業(yè)能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的水利類專業(yè)《水力學(xué)》課程教學(xué)改革,在學(xué)時總量減少的情況下,學(xué)生們不僅學(xué)到了基礎(chǔ)理論和分析問題、解決問題的方法,而且學(xué)到了更多有關(guān)于水力學(xué)的科學(xué)知識,開闊了學(xué)生的思路,這為高校向社會輸送具有創(chuàng)新意識和實踐能力的復(fù)合型水利人才打下了基礎(chǔ)。同時還認(rèn)識到,必須要不斷加強(qiáng)《水力學(xué)》課程教學(xué)改革方案的實施,在實踐過程中不斷完善教學(xué)方法。這就要求教師不但要重視課堂教學(xué)并能熟練應(yīng)用靈活多樣的教學(xué)方法,還要在實踐中不斷提高完善教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織和教學(xué)方法。
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