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土木工程测绘专业范文

发布时间:2023-09-24 15:38:43

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土木工程测绘专业

篇1

中图分类号:G642 文献标识码:A

在21世纪的今天,科学技术不断进步,各个高校以往的知识体系和教学方法现在看已经难以满足土木工程专业人才培养的需要。然而针对土木工程专业工程测量是面向土木工程各专业都开设的专业技术基础课程,它具有较强的专业性、实用性和实践性。这是一个比较传统的专业,有很高的技术含量而且又很有强的实践性。大一开基本的课程,有土木工程制图,高等数学,理论力学,大学物理,大二有房屋建筑学,材料力学,大学物理,还有相关的课程,比如说CAD制图,C语言的编程。大三会有结构力学。这个专业最大的特点就是永远也不会离开物理和数学,逻辑性很强。要有很好的数学功底和物理思维能力,要不然学生学起来会很吃力。还有就是你必须有足够的耐心与坚持不懈的毅力,及协作精神。本文针对教学现状,以及对将来的实践存在的问题和教学改革措施提出以下见解。

1 土木工程专业工程测量教学的现状

本专业主要培养掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,获得工程师基本训练并具有创新精神的高级专门人才。学生毕业后,能从事建筑工程的施工、设计、管理、勘测、项目规划、研究开发与土木工程教育等工作。具有深厚的基础理论知识和宽口径的土木工程学科基本理论和基本知识,并具有较强的应用、研究和创新能力,懂技术、会经营、善管理的工程管理高级技术人才。

通俗地说,就是教给你怎么在土木工程(房建、道桥、水利设施建设等)建设中如何测量的学科,譬如要建设一座大桥,你要确定线路位置、桥墩位置等,才能再去修桥,又比如建一座大楼,你也要确定其位置、高度、形状等,这都是测量学的内容。就算是砌砖墙,这块砖往哪个位置放是准确的,这也属于测量的内容。

在这里,工程测量是非常重要的一门课,学生们在学习的过程中一定要认真掌握理论,这样在实践中才会得心应手,否则就会很吃力。一般学校都会有两到四个星期的测量实习,就是把学校的平面图测出来。测量一般水准仪,经纬仪,全站仪都要用到。我校是按照课程安排会有三周的实训周,把理论与实践相结合,在平时教学中也会有仪器的熟悉与操作,水准仪、经纬仪、全站仪。这里建议学生把全站仪要加深印象去学好熟用,在以后的社会工作中应用是十分广泛的。

2 土木工程专业工程测量教学中存在问题

土木工程专业工程测量在实际应用过程中,施工测量结果的精准率与否都会直接影响到工程构筑物的位置定位及结构间关系,往往一些工程事故的发生也是因为工程测量不准所造成的,如果工程测量没有获得有效的监控,学生在学习理论知识无法达到理论联系实际,就无法保证准确的施工测量结果,进而所要达到的工程目标就难以实现。第一:在学科教学中,课程理论内容偏深,篇幅大,教材内容过于陈旧,已经难以适应当今社会的需求。第二:学科所要求的与现实生活中的施工项目的需求相矛盾,走进施工工地现场,笔者对施工和监理等单位进行考察之后,对目前工程测量的教学目标及重难点的倾向出现了偏差。如果在这样教学下去,即将毕业实习的学生或已经毕业站在工作岗位中的工作人员而言,学习和工作的压力是显而易见的,实践告诉我们工程测量教学的重点在于实地仪器、地形图的应用、施工放样、变形观测和竣工测量等,对地形图的测绘几乎没有需要而在教学中地形的测绘仍然是重点内容。最后,大学里本学科的学时减少与学科实践的信息量的增加之间存在矛盾。要及时准确地更新教学观念是目前要研究的一项重要课题。

3 土木工程专业工程测量教学中改进的措施

高校的测量教学应加强课内教学和实验,改革校内实践,借助校内实践基地和“校企合作”、“工学交替”平台,使学生能掌握够用的理论知识,又有相对突出的测量基本能力和工程应用能力,达到“学”与“用”的统一,实现学校和企业的无缝对接,增强学生就业竞争力,完成“现场工程师”的培养目标。

3.1 加强实验基地的建设,增加先进仪器

以身作则,关注学生在实验基地的实际操作。实践是对理论的验证、成才做事的基础和前提。因此,测量一定要抓住学生在应用中的准确度和使用方法是否准确这是教育的根本,时时事事处处突出严谨。首先,教师要作表率和楷模,用良好的道德形象取信于学生。其次,实践教学要随时注重诚信教育的培养。再次,在实践中提高理论的应用实践意义。让学生充分体会实践是离不开理论的,时刻要在理论课上加强学习,在实践课上才能得心应手地加以运用。要让学生做到,三准:眼准、手准、脑准。脑准指测量方法预测思维一定要清晰,不能含有半点马虎。在实践中教师要讲清测量后果及对施工方、对社会的危害。

提高自我管理能力,随着高校素质教育的逐步推行,学生的自立意识、自我教育、自我管理、自我评价的能力提高。要引导大学生自觉认识土木工程专业工程测量的教育的必要性、重要性和紧迫性;引导学生干部、大学生党员以身作则,作诚实守信的模范来研究、探究新一代工程测量的前景和必要改进,进而提升工作质量。

3.2 亲身体验施工工地,指导教师带队

现阶段学校的实验基地仍然存在着局限性,在教学过程中要加强大学生的工程测量实践环节。很多大学生总觉得“社会的工程测量,对我来说很容易的”。所以要号召所有高校可与企事业单位等建立“校企合作”真正做到校企无缝对接,为学生提供亲身体验、感受测量职业的玄机,并不是我们想象中那么容易,需要我们细致耐心地学习,才能学有所成。需特别强调的是,大学生只有在法律制度、现代信用制度不断完善的保障下,在学校和社会企事业的积极配合下,才能达到最佳的教育效果,顺利实现使当代大学生的学术,即土木工程专业工程测量教学的相关问题彻底得以解决。

在实施这一项具体活动中,师生必须并肩作战,要有集体主义精神,要有团结合作精神。测量是一项要求缜密细微的工作,不能有半点马虎。必须按照测量要求完成各测段的距离、高程、高差的测量,还得对各测区范围的地形、地物、地貌进行精确的测量和描绘出来,其中包含了大量的内业计算及各种数据的校对、处理、复核;并且还要把各个测点按一定的比例在方格网上放出来,而这些工作都得差不多同时进行,这就更需要我们的各组成员分工合作,团结一致。要在实践学习中查缺补漏,是我们的理论运用到实际中更加合理化。

3.3 教学内容具体化,加强实践性和实效性

结合学生的就业情况分析,岗位需求大致可以分为工程施工、工程设计、工程管理三大类型,在侧重点上,岗位只需要一般工程施工测量的能力,在教学上要加强对施工放样测量和线路测量的讲解,以及测量新技术在现代技术的发展,教材的编写与培养的目标要相互一致,应对理论进行适当删减。测量教材应增加如下新内容:全站仪原理与使用;电子水准仪原理与使用;广义测量平差概念;定位;数字化机助成图;激光指向仪;水准仪、经纬仪、全站仪;准直仪等;在教学上教师要转变以往的教学观念,要采用灵活多变的教学方法和教学手段,处理好经典内容和新技术之间的关系,打破课堂完全教室化的格局,让学生变被动学习为主动学习,将课堂教学和实践教学结合起来,使学生最终能将理论与实际充分地结合起来,做到心中有数。

在二十一世纪科学技术不断发展的今天,高校教师研究大学生土木工程专业工程测量教学的体会和反思势在必行。理论与实际不符,学子功底不深,不仅败坏学校名声,更阻碍社会发展和科技的进步。加强研究这一问题,既是人才培养本身的迫切需求,也是全面提高高等教育质量的必然要求。总而言之,这样的问题需要我们严肃对待,需要广大的教育者拟定一个合理并值得推广的方案,这样众多学子才会找到正确的航标,乘风破浪驶向成功的彼岸。

参考文献

[1] 杨国华.工程测量课程教学改革研究[J].辽宁教育行政学院学报,2009(10).

[2] 李方娟,陈雷.景介文.《工程制图》课程教学改革探讨[J].机械管理开发,2010(1).

篇2

作者简介:刘胜兵(1976-),男,湖北天门人,武汉工程大学环境与城市建设学院,讲师。(湖北 武汉 430073)

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)31-0070-02

自从1998年国内各高校按新的招生目录实行“大土木”招生以来,原建筑工程和交通土建工程等8个专业被新的土木工程专业所覆盖。为适应新专业的教学,全国各高校相继开设了“土木工程概论”课程,其中以上海大学开设最早,该校于1996年即开始了“土木工程概论”课程的创立与建设工作。[1]经过10多年的发展,目前“土木工程概论”课程已成为全国各高校土木工程专业和工程管理专业的必修课程及其他相关专业的选修课程。“土木工程概论”作为一门专业基础课,特别是作为很多高校土木工程和工程管理专业学生入学后的第一门专业课程,其教学效果的好坏,直接影响到学生后续专业课程的学习热情和效果。为适应新形势下土木工程人才培养的需要,一些高校相继开展了“土木工程概论”课程的教学和考试改革探索,已取得了一些成果。[2]武汉工程大学自2011年以来,在全校掀起人才培养模式改革浪潮,与此相配套的教学和考试改革也相继展开,目的在于激发师生教与学的热情和活力,通过校级以上精品课程必须申报、其他课程自愿申报的形式组织各课程试行教学和考试改革,以提高实际教学效果。笔者自2009年至今已连续承担三年学校土木工程专业和工程管理专业“土木工程概论”课程的教学工作,值此学校开展教学和考试改革之机,结合自己在教学过程中的相关体会,对“土木工程概论”课程教学和考试改革进行一点探讨。

一、选择合适教材,精心设计教案

1.选择合适教材

教材是教学的基础条件,不同层次的学生在教材的选择上应有所差别。武汉工程大学的“土木工程概论”课程学习安排在第一学期学生军训结束之后,共32个学时,此时学生还没有进行过任何专业知识的学习,因此,应选择一本知识面广、通俗易懂的教材作为教学用书。武汉工程大学(以下简称“我校”)的“土木工程概论”课程以前采用过丁大钧、蒋永生教授主编的《土木工程概论》作为教材,[3]也采用过罗福午教授主编的《土木工程概论(第三版)》。[4]丁大钧等主编的教材内容相对过多,而罗福午主编的教材出版于2005年,内容相对陈旧,没有将近年来土木工程领域的一些最新技术成果收录在内。笔者自2009年开始承担“土木工程概论”课程的教学以来,一直选用的是上海大学叶志明教授主编的《土木工程概论(第三版)》作为教材。[5]该教材知识覆盖面较广,并且图文并茂、通俗易懂,2005年被列入国家级精品课程。近三年教学实践证明,选择这本教材是合适的,学生反映良好。

2.精心设计教案

教案是教师为顺利有效地开展教学活动,根据教学大纲的要求,以课时为单位,对教学内容、教学步骤、教学方法等进行具体安排和设计的教学文书。教案设计的合理与否,直接影响到实际教学效果。因此,笔者在上课前除了精心准备教学PPT课件外,都会精心设计教案。有些教师认为现在普遍采用多媒体教学,既然都准备了PPT,再准备教案是多此一举,对教案设计不够重视,笔者对此不敢苟同。因为PPT课件只是教师教学用的辅助素材,而教案则是教师为讲好这些内容所进行的设计和计划,“凡事预则立,不预则废”,课程教学同样如此。

二、介绍重大工程和土木大师,激发学生专业荣誉感

篇3

我校土木工程测量课程采用的教材是覃辉主编,同济大学出版“十一五”国家级规划教材《土木工程测量》。教材第一章绪论的一些基本原理来源于假设,概念抽象,学生难理解。学生一般是大一或大二年级,缺泛工程知识。怎样讲好绪论内容,把学生引领入门,将原理深入浅出,统领全课程,是课程教学改革的基础。

1.1利用Google地球开始讲授绪论

打开Google地球,找到校园的Google地球上的图像,以及校园数字化地形图,展现给同学,学生对校园很熟悉,了解校园的地形分布情况,开始讲授测量学的定义,使学生对地物、地貌、地形以及地形图的概念一目了然;结合学校整体规划图以及学校在建工程,讲授测定和测设的基本原理,土木工程测量的任务和作用。学生通过本课程的学习,能够掌握地形图的测绘和应用,施工测量的原理和方法,变形观测,竣工测量等基本知识。从地球的形状、大小开始,讲授重力与铅垂线的概念,水准面、水平面、大地水准面、参考椭球的概念及关系,由此引入测量基准线和基准面的概念。抓住重点与难点,绪论的重点内容是确定地面点位(X,Y,H)的概念,难点是高斯坐标系的建立过程,要求学生掌握三维坐标的概念:X=地面点到地球赤道的铅垂距离;Y=带号(前二位)+500KM+地面点到所处带中央子午线的垂直距离;H=地面点到大地水准面的铅垂距离。

1.2总结绪论内容提示后续章节内容

总结绪论内容并讲授与后续章节内容的关系,起到承前启后的作用。本课程的基本问题是确定地面点的三维坐标(X,Y,H),这三个量不能直接测出,要通过测量高差、角度、距离间接求得。后续章节内容是三项基本工作的测量原理,仪器的构造,仪器的使用,测量方法,计算方法,误差的基本知识等。课程的主线表示为“绪论——测量基本工作——控制与测绘——土木工程测量技术”。

2.综合理论教学内容

综合理论教学内容在于精心备课,教案是衡量教学质量的基本内容,是课堂教学效果的基本保证,是调动学生听课兴趣的基本保障。以确定地面点位(X,Y,H)为中心,测量的三项基本工作为主线,通领全教材。正确处理传统理论知识与现代测量技术之间的关系,既要考虑传统教学方法,又要考虑现代教学方法,从而调动学生的学习兴趣,保证学生学到与时代相应的测绘科学知识。

2.1整合传统测量内容

打破各章节的顺序和界限,合理地安排授课内容。例如将水准测量、角度测量、距离测量有机地联系在一起,重点讲授原理、仪器操作、观测计算方法;简单介绍仪器内部结构,仪器的检验与校正,误差来源等。一些内容可以不讲或让学生自学,本教材附有光盘,方便学生自学拓展知识面。讲授误差基本知识时,分析三项测量基本工作的误差来源、误差分类,要求学生重点掌握偶然误差的特性、衡量精度的指标等内容。控制测量是本课程的难点,是三项基本测量工作的综合运用。在讲授本章节前,先回顾绪论中的测量工作概述,使学生对测量工作的原则有初步认识。在控制测量概述中,讲清楚什么叫控制测量?为什么要作控制测量?怎么作控制测量?再对照校园数字化地形图,把校园看成一个测区,讲授控制测量方法,控制点选点的要求,求控制点(X,Y,H)的方法,然后讲授具体的导线测量、三角测量方法,三四等水准测量、三角高程测量方法。控制测量的实质是求地面点的(X,Y,H),测区大小不同,精度等级不同;把全国范围当测区,在全国范围内作控制测量,让学生进一步理解全国坐标系统和高程系统的概念。讲授地形图部分时,对着校园数字化地形图,讲授地形图的基本知识,地形图的测绘方法,地形图在工程建设中的应用。

2.2引进现代测量技术内容

通过对传统内容的优化整合,能节省较多的课时用于现代测量技术的讲授,内容包括全站仪和数字化测图技术,GPS原理与方法,GIS的基本知识,先进仪器的的原理复杂,但操作简单,采用现场示范或参观教学等方法。引导学生理解现代测绘技术的发展方向:自动化、数字化、统一化和高精度化,让学生了解测绘新技术及其应用,培养学生的想象力和创造力。

2.3结合案例分析讲授施工测量

施工测量是测量的三项基本工作的原理与方法在工程建设中的应用。结合学校在建工程案例,讲授施工测量内容,通过讲解每个案例把相关知识串起来,带学生到工程项目上现场讲解操作,这样不但能使学生理解专业知识,而且能够留下牢固的印象。强调测量技术原理在土木工程测量中的应用,测量技术方法与土木工程施工的密切关系,注重吸取土木工程学科的成果,使土木测量技术更好地为土木工程服务。施工测量按技术应用分为:工程用图、测设方法、工程测量、变形测量、和仪器检校;按工程类型分为:建筑工程、道路工程、桥梁工程、隧道工程、路线工程等五种类型。

3.优化实践教学内容

土木工程测量实践教学由课间实验和综合实习两部分组成。本校土木工程测量的教学时数为56学时,其中理论教学为40学时,课间实验为16学时(8个实验项目),综合实习为2周。为了提高实践教学质量,在有限的学时情况下,必须优化实践教学内容。掌握土木工程测量的基本知识、基本原理、基本方法;掌握常用测量仪器:水准仪、经纬仪、测距仪、全站仪等的使用,仪器的安置、瞄准、读数、记录、计算等基本操作方法,仪器的检验校正、维护,获得测、算、绘的基本技能。

3.1明确实验内容精选实验项目

课间实验内容分三部分:水准仪的认识与水准测量;经纬仪的认识与角度测量;全站仪的认识与距离测量。删掉了一些过时的,或工程实际中很少使用的项目,如钢尺量距、罗盘仪的使用等。水准仪测量部分开设了:(1)DS3水准仪的认识与使用;(2)普通水准测量。经纬仪测量部分开设了:(3)DJ6经纬仪的认识与使用;(4)测回法测水平角;(5)竖直角测量;(6)视距测量。全站仪测量部分开设了:(7)TOPCON全站仪的认识与使用及距离测量;(8)全站仪三维坐标测量,测量仪器的检校列入看录像课程。调整了一些实验项目到综合实习中,如DJ2仪器的使用、四等水准测量、导线测量等。每次实验对仪器性能的介绍、操作都在课堂内进行演示和讲解,采用教师手把手的演示和录像片、多媒体体课件播放相结合的方式,可以将复杂、繁琐的文字叙述变为容易接受的感性操作,缩短学生对知识的理解过程,提高学生的学习积极性。

3.2根据专业特色按排实习内容

土木工程测量的综合实习是2周的停课实习,在校园内进行。实习内容分两部分进行,一部分是控制测量和地形图测绘,是每个专业必作内容。控制测量——平面控制采用闭合导线,设6-7个点,角度用DJ6经纬仪观测二测回,全站仪测距,给定已知点坐标,按图根导线精度要求,计算各导线点坐标;高程控制测量采用四等水准测量按闭合路线求各点的高程。地形图测绘——在控制点上用经纬仪测绘1:500地形图,每个小组应完成16个方格的地形测绘任务。另一部分是与土木各专业方向相结合的施工测量实习。施工测量实习分以下几个方面:(1)建筑工程方向要求学生在已完成的地形图上作断面图、求土石方量、设计坡度线,简单房屋的基础平面图放样。(2)道路桥梁方向要求学生在已完成的地形图上作曲线设计和放样,纵横断面图测绘等。(3)规划建筑各专业要求学生能应用地形图作规划设计等内容。

4.建立合理的教学考核制度

土木工程测量的成绩评定分理论教学成绩和实践教学成绩。理论成绩根据试卷考试成绩、平时作业情况、课间实验、考勤情况等综合评定。实践教学成绩以组为单位进行,建立了统一的评价体系。将成绩评定分为多个部分,根据小组上交的资料,个人的成果资料,出勤情况,实践动手能力,实践知识掌握程度,仪器操作考核等方面进行评定。课间实验不单独计成绩,是理论课程成绩的一部分,一般占理论课程成绩的30%,根据实验过程中的表现,仪器操作情况,实验报告情况等进行评定。

篇4

中图分类号:G4

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2013)14-0138-01

0 绪言

所有施工单位和用工单位都在努力追求工程质量,并且如何保证工程质量也一直是人们广泛关注的问题。众所周知,在施工操作过程中,最根本的就是工程测量。在高校教育中,工程测量是土木工程专业中的一门必修专业基础课,学生可以通过这门课了解一些关于工程测量的基本原理和方法,培养专项能力,掌握测量仪器的操作方法。在另一方面,工程测量课程是一门实践操作性极强的课程,需要将理论知识和实际测量结合在一起,而这就要求高校在教学过程中,随着学科的发展做出不同的调整、改革来培养学生的学习能力,实践能力和操作技能,从而适应社会对人才的需要。

1 土木工程专业工程测量课程的重要性

实践,是检验真理的唯一标准。近年来,实践教学逐渐被教育界所重视。学生们进入社会时发现,实践经验对于刚毕业的自己是十分重要的元素。诸多企业单位都会要求工作经验、实习经验,可谓是每个毕业生的敲门砖。实践教学如今已经发展成为考评一个学校的重要标准,当前诸多院校都在追寻新的办学方法,在这样的背景下,实践教学的出现打破了教育界的沉寂,只有调整办法思路,坚持实践教学模式才能使学校与社会更贴近,使学生得到更多的专业经验,在未来就业过程中更好地融入社会。高校学生在传统课堂中只能获得书本上的知识理论,特别是土木工程专业的学生,如果能获得第一手的实践锻炼就显得尤为重要。

随着科学技术的不断进步,测量技术不断发展,土木工程专业的测量教学也有了新的使命,传统的教学内容和教学方式已经不能适应新的社会需求,我们必须不断开拓思路,变换教学模式,探索出新的教学方法,培养学生动手能力和实践经验,进而让他们能够成功地走向未来工作岗位。

2 当前土木工程测量课程教学中存在的问题

首先,课程定位混乱。诸多高校的土木工程专业学生,毕业之后并没有从事这方面的工作,这使得同学们对这门课程的设置和实质内容不了解,甚至产生抵触情绪,认为这门课程的出路不大。究其原因,这是由于学科定位不明确,院校难以考虑到专业之间的结合问题,也没有解答学生们对于类似问题的疑问。

其次,教学理念落后问题。诸多院校依然采用着老式教学的方法,学生只是被动接受知识,没有真正参与到教学环节当中去,难以亲身体验。课堂中往往以老师为中心,以课本和课堂为中心,并没有让学生去主动思考,可以说这种填鸭式教育成为当前教育改革最大的绊脚石。

第三,教学内容设置问题。当前高校教育中,难以对施工测量等学科的重要方面做详细讲解,由于课程学时的限制或者教学资源的限制等原因,教师难以对这些重要内容完整地对学生阐述清楚,让学生不能深入掌握。

第四,现代技术与传统技术相矛盾。随着现代测绘学不断发展,新的技术和方法不能及时地在教学中体现出来,难以迅速形成完整、专业、合理的教学体系。

第五,教学与实践的严重脱节问题。由于部分院校缺乏资金,因此实验仪器设备陈旧,使得学生不能获得第一手实践操作经验。另外还有部分院校坚持过去的办学思路,让学生死读课本,或者根本不安排学生的实践课程,使学生对仪器设备并不了解,更不能对书本知识深化了解。

3 土木工程专业工程测量课程教学改革的几点建议

首先,明确土木工程测量课程的定位。院校要对这门学科的定位作出明确解释,测量课程的开设是为了学生未来后续专业打下基础,随着土木专业以及国家基础测绘成果的发展,测量学的教学目的已经转变成为培养学生的实践操作能力和理论知识运用途径。

其次,优化教学模式。院校必须要摒弃传统的教学模式,改用启发引导式的教学模式,让学生自己发现问题,并在老师的帮助下解决问题,通过讨论、自问自答等方式,攻克知识的难点、重点。另外,要联系工程实际,在教学过程中不断培养学生的工程意识。

第三,加强硬件建设。高校应尽量建立独立的规范的测量场地,这样的做法有助于学生们进行实践课程。在日常教学中,要注意更新仪器设备,将实习仪器与教学内容结合起来。

4 结语

要想使毕业生适应社会需求,就要不断改进教学模式与完善教学方法。土木工程专业的测量教学课程,是一门必修的专业基础课程,各大学校应该重视起来,注重培养学生的动手和应变能力,从而使学生成功迎接未来来自社会岗位的不同挑战。

参考文献

[1]王庆国,邹进贵,杨华.提高《测量学》教学效果的几点体会[J].测绘工程,2007,(02).

篇5

1《工程测量》课程的性质

《工程测量》是土木工程专业的一门实践性较强的专业技术基础课,它是为培养满足土木工程行业对具有较强的实践能力的土木工程高级应用型专业技术人才的需要而设置的。通过本课程的学习,使学生具有土木工程测量的基本理论知识和专业实践技能,为今后从事土木工程的规划、设计、施工和运行管理工作奠定基础。

2《工程测量》的教学实践

2 .1项目导向的教学模式设计

在教学实践中,以项目引领,以高级测量工岗位技能和职业素质培养为主线,以理论与实践融合、职业素质培养与实践活动融合为基本,基于土木工程项目开展教学活动。

通过项目导向的教学模式,实现项目内容与真实岗位工作任务一致性;课堂教学与实训环境一体化;理论教学与实践性教学的一体化;“教、学、做、赛”一体化。

2 .2教学方法设计

在教学改革中,本课程注重“教、学、做、赛”四位一体,采用室内与室外、单一技术与综合项目相结合的教学方法。教学方法应用“教、学、做、赛”四环一体嵌套式教学和授课、实验、实训、教学录像、教具、挂图、以及多媒体、网络现代教学手段等形式相结合的方法。课程以实践性教学为主,始终贯彻“学生探索为主,教师讲授为辅”和“到工程实际中去锻炼”的指导思想,采用“将课堂讲授和课间实习穿行”、“课程结束后进行集中教学实训与任务驱动”双管齐下的方法。

(1)“教”,重点讲授与任务驱动相结合。本课程采用“纵向与横向处理”相结合的结构体系,“纵向处理”是指按土木工程建设的侧量任务阐述测量工作的理论和方法,“横向处理”是指按土木建设各典型工程分别进行描述。课程的基本理论、方法与技术,具有一般性,有纵向处理特色,是需要重点讲授的,如水准仪、经纬仪、全站仪的操作和使用及必要的记录计算;对典型工程应用只作一般性讲解,做到有详有略,重点突出。同时,本课程的内容涉及当代科技发展的前沿理论、方法与技术,但实践性非常强,在授课过程中结合教师的科研项目和学院的建筑工程实践,穿插大量工程建设实例,介绍最新测绘技术和方法的应用以及测量作业和数据处理的过程,激发学生对课程的学习兴趣。

(2)“学”,演示、参观教学与课堂提问和讨论相结合。对于学院现行条件不能满足动手操作的仪器如测量机器人、陀螺经纬仪、激光扫描仪这类仪器,采用演示教学法;常规仪器的学习与操作除了将仪器架在讲台边讲边操作示范外,还制作了多媒体课件,穿插大量图片,使学生对这些仪器及其操作流程、应用有直观的认识。另外在学生学习的过程中围绕课堂教学、课程实验和实习,开展课堂讨论和课后讨论,收到很好效果。

(3)“做”,即学生的实际操作与项目模拟测绘相结合。在教学中,把学生分成若干小组,把项目分解为若干任务,结合实际或模拟的施工项目,组织学生开展实地测绘工作,培养学生对测绘仪器的实际操作能力与综合项目的测量应用和施工放样能力,加强团队与吃苦精神的培养。

(4)“赛”,即工程测量技能竞赛。为让学生扎实地掌握土木工程常规测量仪器实际操作技能和计算理论能力,在课程项目结束后,开展测绘仪器使用与单一项目技能竞赛活动,更进一步激发了学生学习《土木工程测量》的热情。技能竞赛与行业相关测量标准相结合,注重规范化、标准化。学院每年组织一次。

2 .3教学手段设计

(1)多媒体课件、教学录像、交互式软件和黑板板书的综合运用。在理论课教学中,采用大课与小课相结合,传统板书与电子教案相结合,讲授与提问相结合授课模式;小课以辅导讲解、课堂讨论的方式进行。大课的授课老师必须在已有的多煤体课什基础上,进行认真备课,收集相关的录像和与教学软件,对复杂的原理通过生动的多媒体课件来展现,对重点、难点要通过黑板板书作细致讲解,黑板板书是必不可少的课堂教学手段。

(2)网络教学。通过网络向学生提供丰富的学习资源,建造网络课外互动学习系统,包括课件、电子文档和相关链接等,提供学生自主性学习软件、视频和网页课件、课堂录像、习题和课程实训系统、实习实验系统等。授课教师通过网络为学生传道解惑释疑,可缩短教师与学生间的时空距离。这些方式受到学生极大欢迎。

(3)加强实践性教学环节。包括课间实验、综合性课程实训、演示教学和集中实训。无论是哪一环节,均与实际工程紧密结合,采用实测数据进行。如在实训中,要求学生按工程要求进行图上设计、实地踏勘选点、外业施测、内业数据处理、撰写实训总结报告,加深学生对理论知识的理解、对测量作业过程的掌握,提高动手能力和解决实际问题的能力。

(4)灵活多样的考查与考试。在教学中,注意平时的考查与期末考试的结合,考查包括上课率和作业完成情况、上课的笔记、课堂讨论和答疑情况等;考试的形式多样,以理论水平测试与实验实训考核并重,实验考核根据学生的实验操作、实验报告记载情况及结果来衡量学生的成绩;实训考核采取学生随机抽题考核(包括操作和口试)的方式,实训总成绩由操作和口试考核成绩、实训报告成绩、平时成绩(出勤和表现)兰部分按6:2:2的比例组成,实训成绩按百分制评分。

3《工程测量》的教学效果

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2、城市建筑及环境类有给排水科学与工程、建筑环境与设备工程专业;

3、建筑管理类有工程管理、工程造价、房地产经营管理专业;

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在《土木工程测量》中,测量技术的应用比较广泛。例如铁路、公路、隧道在建造之前,为了确定一条最经济、最合理的路线,事先必须进行该地带的测量工作,由测量的成果绘制成带状地形图,设计者根据测量成果在地形图上进行线路设计,然后将设计路线的位置标定在地面上,以便施工单位进行施工;在线路跨越江湖河流时,需要建造桥梁,在造桥之前必须绘制两岸的地形地貌图,并测定河流的水位高程、水流速、断面流量和桥梁轴线等,为桥梁设计者提供必要的测绘资料等。因此,土木工程测量是一门应用性、实践性很强的课程,讲授的内容为现代测量基础理论、基本技能,是非测绘工程专业必不可少的学习内容;同时由于课程的实践操作性很强,在教学安排中需要课堂教学、实验教学和集中测量实习并重安排、有机衔接,培养学生实际动手能力、操作经验和创新能力,以及实事求是、严谨认真的科学态度,吃苦耐劳的思想品德,团结协作的工作作风,调动学生的主观能动性,为学生今后从事相关专业的工程勘测、设计、施工和管理工作奠定基础。摘要:由于人们生活水平的提高,人们对于建筑物的要求越来越高,尤其是高层住宅大楼的技术含量正在不断增加。与普通建筑相比,高层住宅楼施工难度较大,所涉及的专业知识更为复杂,同时,整个施工要具有一定的系统性,要想不断提高高层住宅楼的土木工程施工质量,最大限度延长其使用寿命,就要重视施工技术以及施工工艺的运用。在此,结合现阶段高层住宅楼的土木工程建设的实际情况,针对其中存在的问题,进行解决方法以及策略的提出。关键词:高层住宅楼;土木工程;质量控制策略前言随着现阶段建筑行业的飞速发展以及人口的不断增加,我国正在面临着土地短缺的问题,为了进一步提高土地资源利用率,进而满足人们的生活住房需求。建筑物逐渐向高层建筑发展。实践证明,高层住宅楼的土木工程的实施可以为社会带来更多的利益,一是高层住宅楼的建设可以让相应的人口聚集;二是可以最大限度上节省资源,有效节约土地资源;散是让市政工程的工期有效缩短。在不同的国家,对于高层建筑的定义也存在一定的不同,在美国,高于24.6m或是7层以上的建筑被称之为高层建筑。然而,在我国高于28m或是10层以上的建筑被称之为高层建筑。这就导致质量控制过程中存在一定的问题,在此,进行高层住宅楼的土木工程质量控制策略的探讨具有十分重要的意义。

1.高层住宅楼的土木工程质量控制的注意点

在进行高层住宅楼的土木工程质量控制过程中,往往还是存在一定的问题,这些问题严重影响到高层住宅楼的土木工程质量控制水平,针对其中存在的问题,进行深入分析。1.1日常施工设备日常维护与管理在进行高层住宅楼建设过程中,往往会使用到各种设备,部分设备由于使用时间过长、性能存在一定的问题,导致机械事故的发生,因此,在施工过程中,要从整个土木工程建设出发,不能够只关心一些小的利益进而忽视安全问题。对于整个土木工程经常能够用到的设施,要派遣专业人员进行这些设备的管理,同时,要定期进行设备的检测,确保这些设备性能的良好,为设备的正常使用提供一定的保障。例如,若是三脚架的结构存在不稳定问题,三脚架倒塌之后很容易相应的财产损失,严重的就是相关人员的损伤。仅仅三脚架就会出现较大的损失,何况是其他大型设备。在进行施工管理过程中,往往要涉及到各个方面,换句话说,就是要对整个土木工程中所使用机械结构的合理性、使用的规范性以及日常维修等方面进行有效的控制,进一步减少安全事故的发生,提高其施工质量。1.2建筑周边在进行高层住宅楼建设过程中,一般都会安排有地下室,这些地下室有的是一层,有的是多层。要想实现这一目标,在进行基坑挖掘的过程中,就需要挖掘较深的基坑。这就导致基坑周围因为这一原因所导致的塌方现象,这对于整个高层住宅楼的土木工程是一个较大的安全隐患。同时,在进行基坑挖掘的过程中,往往还会挖掘到地下水道,由于水的作用,往往会导致周围土质输送,地基的承载力下降,无法承受高层住宅楼的重量。因此,在进行基坑挖掘之后,一定要进行周围环境的支护。其中最为关键的一个环节就是进行降水排水工作。在进行建筑施工之前,要仔细分析建筑周围环境,并选择符合现状的降水方法。在进行排水的过程中,若是有意外事件的出现,例如流沙、管道坍塌,工作人员就要根据其实际情况进行补救方法的采取,以免影响到周围的建筑,发生严重的安全事故。1.3土木工程监督管理工作要想不断提高土木工程的质量控制水平,就要重视监管工作的进行。一个土木工程的监管工作内容主要包括工程的总体监督、工程使用材料的质量监控、工程资金投入使用以及人员管理等方面。在进行监管工作中,可以设立一个监理单位,其主要职责是负责所有监理事务。现阶段土木工程建筑过程中往往存在两个独立的利益单位,一个是施工工程承包单位与业主;一个是工程建筑设计单位。由于在利益方面存在一定的不同,因此,这两者之间存在不同的立场与观念,若是这两者之间出现矛盾,将会直接影响到整个工程的进度以及质量控制水平。因此,监理单位应该体现出公正第三方形象出现,在确保土木工程顺利实施的过程中,还要保障这两者之间的有效沟通。1.4工程施工进程在进行这一工程施工之前,就要进行一个详细施工进度计划表的制作,然后按照实际情况进行每天工程进度的规划,施工队伍要根据这一计划表进行工程的施工,每一个细节能不能够忽视。若是工期拖延的时间越久,整个工程所需要投资资金就越多,因此,在进行工程施工的过程中,应该尽量保障进度的按时完成。此外,工程相关负责人要尽量协调工程进度,进行施工人员的有效安排,控制工程进度,以免发生目标失控。若是在工程施工过程中发现进度落后情况较为严重或是出现超前情况,那么工程负责人就要进行造成这一现象的原因分析,及时进行进度的调整,确保施工完成。1.5土木工程施工过程中高层建筑裂缝控制分析在进行高层住宅楼的土木工程施工中,裂缝的出现是无法避免的,因为,工程材料的凝固必然导致细小裂缝的出现。由于裂缝的种类较多,有由于运动造成的,也有稳定类型的,也有闭合类型的。这些裂缝的出现会直接影响到高层建筑的整体质量,因此,对于整个土木工程施工来说,应该最大限度的减少裂缝的出现。为了能够减少裂缝的出现,应该采取相应的解决方法,其中,一项关键环节就是“放”与“抗”。这里我们所指的放就是在裂缝还有变形能力的时候,采取相应的措施阻止裂缝进一步扩大。一般我们所采取的措施就是在砌填充墙的时候在底部留下一定的空间,经过一个星期等待裂缝充分的运动之后再将这个预留空间的填补好。所谓的抗就是指在裂缝已经稳定的情况下,采取相应的措施让烈风不再进一步扩大。一般我们所采取的措施就是使用旱墙比比较高的水泥,同时搀合相应的材料,让整个建筑工程趋于稳定。

2.总结

综上所述,进行高层住宅楼的土木工程质量控制策略的探讨对于促进工程施工质量的提高以及降低安全事故发生率具有十分重要的意义,此外,进行质量控制,还能够进一步延长高层住宅楼的使用寿命,为人们的生命安全提供一定的保障。在此,结合现阶段高层住宅楼的土木工程建设的实际情况,从日常施工设备日常维护与管理、建筑周边、土木工程监督管理工作、工程施工进程、土木工程施工过程中高层建筑裂缝控制五个方面进行分析,希望能够起到一定的借鉴作用。

参考文献

[1]化建新,闫德刚,赵杰伟,郭密文.第七届全国岩土工程实录交流会特邀报告——地基处理综述及新进展[J].岩土工程技术,2015,06(12):285-300.

[2]肖俊华,孙剑平.阳光小区住宅楼桩基质量问题与加固设计研究[J].山东建筑大学学报,2015,06(22):537-543.

[3]王桂萱,汪宇,赵杰.设置金属阻尼器的某高层建筑耗能减震分析[J].世界地震工程,2011,04(16):1-6.

[4]史佩栋.我国深基础工程技术发展现状与展望:21世纪头10a情况综述[J].岩土工程学报,2011,S2(11):1-14.

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关键词:土木工程;实践教学;改革

土木工程专业是与实践密切相关的专业,而实践教学应该是土木工程专业教学的核心环节,在整个专业的教学中占有重要的地位。近年来由于土木工程专业的扩招以及市场经济的全面开放,使得土木工程专业的教学实践资源严重不足,新形势下高校土木工程专业的大学生缺乏对专业的实践,也让当前土木工程专业的实践教学遇到了阻碍。

1 土木工程专业实践教学的现状分析

随着我国经济实力的增强和对大规模基础建筑的建设,对具有高技能的相关专业人才极其需求,因此近年来土木工程专业的大学毕业生就业形势一片大好,这也让很多高校产生了盲目招生的倾向,由此使得现有的教学资源无法满足教学的需要,造成土木工程专业实践教学的效果不理想,学生普遍存在实践能力差的特点,在工作岗位中不能够胜任相关工作,主要原因是由于以下几个方面造成的:

第一,土木工程专业实践教学的内容和形式都过于单一。土木工程专业的实践教学都是在固有的教学模式下统一完成的,包括实验、实习以及毕业设计等。实习是土木工程最主要的教学实践环节,一般单体工程都在六个月以上,而生产实习则集中在一个月左右,由于学生的人数多,如果全部进入施工现场则会给施工单位造成不必要的压力,所以,土木工程的实习单位一般都是学校长期合作的比较好的单位。

第二,土木工程专业实习教师的专业水平和实践能力有待提高。由于当前部分高校对该专业的盲目扩招,导致该校的师资力量显得过于薄弱,因此高校加大了对教师的招聘力度,很多教师都是从高校毕业后直接走上工作岗位的年轻教师,他们大多数缺乏工作的实践和经验,因此没有足够的能力去指导学生实习,导致土木工程专业实践教学的效果不甚理想。

第三,制约土木工程专业实践教学的因素还有很多,比如由于高校办学的经费紧张,用于教学实践的费用更是能省则省,这将导致实习指导教师在选择实习单位的时候往往受到极大的限制,一般会根据经费选择在学校附近的实习场所,或者直接将实习的时间缩短,实习的内容简化等,总之,这都会影响土木工程专业实践教学的效果。再者,实验仪器的陈旧和实验内容的守旧也是阻碍土木工程专业实践教学的因素之一。

2 土木工程专业实践教学改革的主要措施

2.1 转变教学观念,增强实践教学力度

思想观念是教学改革的关键指导要素。进行土木工程专业实践教学改革,首先要从思想认识上转变对教学的看法,改善之前“重理论、轻实践”的教学现状,结合先进经验,不断转变和更新思想观念,将理论教学和实践教学有机地结合起来,为培养较强动手能力、科研能力以及实践创新能力的优秀人才提供有效的途径和手段。

2.2 加大土木工程相关实验室、实践基地的建设

基础设施建设是进行土木工程专业实践教学改革的重要保障,要加大对土木工程综合实验室的建立,综合实验室应该能够支撑土工、结构、材料力学、冲击动力学、冻土、测绘仪器等方面的实验研究,教师和学生可以合理使用这些实验设施,增强实践探索。同时,还要积极打造土木工程实践基地,让学生可以亲身参与到企业真实的工程建设的全过程中去,取得良好的实习实践效果。

2.3 改善实习实践的方式,积极采用小组跟踪实习方式

在传统的土木工程专业实习实践中,多采用集中式生产实习的方式,学生对工程项目只有一个粗浅、宏观的认识。要提高土木工程专业实践教学的效果,就是改善集中式的生产实习方式,采用小组跟踪实习方式。即将学生分成若干小组,每个小组均由教师进行带队跟踪实习,让学生参与到工程建设的细节中去,让学生对施工准备、放线、施工、项目管理、项目预决算等环节有相对全面的了解,让学生在实习实践中学到更多的知识。

2.4 以教促学,有效提升教师的实践技能

教师是教学活动的主导,其自身的实践技能对学生实践技能的培养有着巨大的影响。一般来说,高校大部分的年轻教师都是科班出身,工程实践方面的经验不是很丰富,而且学校也基本不提供相关的机会让教师去参加生产实践。因此,学校要重视对教师实践技能的培养,通过举办专家讲座、引进“双师型”教师、挂职锻炼等等方式,让教师在一线工作中积累实践经验,有效地提高教师的实践动手能力,从而为开展土木工程专业实践教学打下良好的基础。

2.5 加强产学研一体化发展,积极开展对外交流

作为一门实践性非常强的学科,土木工程专业的实践教学必须 将教学、科研、产业有效结合起来,围绕学科带头人,通过科研课题对实践中的有关问题进行探索研究,促进学科本身的发展及学校实力的提升,同时还为产业的发展提供了创新的动力源和机制。

3 结语

实践教学是土木工程专业教学的重要阶段,是将教学的理论知识与工程实践相结合的主要途径,实践教学不仅可以提高学生的综合能力,还有助于全面推行素质教育。土木工程专业作为高校建筑类的传统专业,新形势下进行实践教学必然会遇到很多挑战,尤其是对实习的需求与实习资源相对缺乏之间的矛盾。因此,高校土木工程专业必须对传统的实践教学模式进行改革,在教学过程中调动学生的积极性和主动性,将提高学生的实践能力作为该课程的主要教学目标。

参考文献:

[1]关群,王子安.加强土木工程专业实践教学环节质量监控的措施[A].土木建筑教育改革理论与实践[C].2009.

[2]孙楠,刘东,汪志君.土木工程专业多样化实践教学模式的构建与实践[J].高等建筑教育,2009(03).

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二、启发式教学模式

在工程测量的教学中采用启发式教学模式,例如,从为什么经纬仪需要对中、整平来引导学生了解经纬仪的轴线,进而掌握经纬仪的检验和校正方法;引导学生思考为什么水准测量和角度测量实验数据无法闭合,以此来进行误差的分析和判断等。从而使学生能够自觉地、独立地进行思考,融会贯通所掌握的知识和技能,提高思维能力和创新能力。

三、采取开放式实验项目

工程测量是一门实践性很强的学科,因此在课内实验环节将学生分为4人一组,教师给出实验目的,由学生根据所掌握的理论方法设计测量方案,每组上交各组根据实验目的设计的实验名称、所需仪器、实验内容和方法、可能出现的错误和注意事项,并同时提交根据上述内容所测实验数据。在测量实训环节则进一步加强学生的自主能力,仿照工程施工测量,给出施工图纸,由学生编制测设方案并进行实地模拟测设及定线放样。在考核方法上,采取单独考核的方式,每个学生水准测量的仪器操作成绩+角度测量的仪器操作成绩+理论考试成绩为工程测量的成绩。通过实验方法和考核方法的改革,学生的工程测量成绩和操作技能的熟练程度都得到了大幅度的提升。表1是3年来土木工程专业学生的工程测量考核成绩。

四、充分重视专业认识实习和专业实习

为了增强学生对工程测量的兴趣和重视程度,在专业认识实习的参观过程中有意识地引导,让学生了解到测量对于工程建设的重要性。在专业实习阶段,根据工地的不同进度让学生进行施工控制测量和施工放样,熟练掌握在各类土木工程建设中需要的测量基本理论、基本方法和基本技能。与此同时,为学生从事土木工程勘测、设计、施工、管理奠定基础。

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2土木工程专业实践教学改革的主要措施

2.1转变教学观念,增强实践教学力度

思想观念是教学改革的关键指导要素。进行土木工程专业实践教学改革,首先要从思想认识上转变对教学的看法,改善之前“重理论、轻实践”的教学现状,结合先进经验,不断转变和更新思想观念,将理论教学和实践教学有机地结合起来,为培养较强动手能力、科研能力以及实践创新能力的优秀人才提供有效的途径和手段。

2.2加大土木工程相关实验室、实践基地的建设

基础设施建设是进行土木工程专业实践教学改革的重要保障,要加大对土木工程综合实验室的建立,综合实验室应该能够支撑土工、结构、材料力学、冲击动力学、冻土、测绘仪器等方面的实验研究,教师和学生可以合理使用这些实验设施,增强实践探索。同时,还要积极打造土木工程实践基地,让学生可以亲身参与到企业真实的工程建设的全过程中去,取得良好的实习实践效果。2.3改善实习实践的方式,积极采用小组跟踪实习方式在传统的土木工程专业实习实践中,多采用集中式生产实习的方式,学生对工程项目只有一个粗浅、宏观的认识。要提高土木工程专业实践教学的效果,就是改善集中式的生产实习方式,采用小组跟踪实习方式。即将学生分成若干小组,每个小组均由教师进行带队跟踪实习,让学生参与到工程建设的细节中去,让学生对施工准备、放线、施工、项目管理、项目预决算等环节有相对全面的了解,让学生在实习实践中学到更多的知识。

2.4以教促学,有效提升教师的实践技能

教师是教学活动的主导,其自身的实践技能对学生实践技能的培养有着巨大的影响。一般来说,高校大部分的年轻教师都是科班出身,工程实践方面的经验不是很丰富,而且学校也基本不提供相关的机会让教师去参加生产实践。因此,学校要重视对教师实践技能的培养,通过举办专家讲座、引进“双师型”教师、挂职锻炼等等方式,让教师在一线工作中积累实践经验,有效地提高教师的实践动手能力,从而为开展土木工程专业实践教学打下良好的基础。

2.5加强产学研一体化发展,积极开展对外交流

作为一门实践性非常强的学科,土木工程专业的实践教学必须将教学、科研、产业有效结合起来,围绕学科带头人,通过科研课题对实践中的有关问题进行探索研究,促进学科本身的发展及学校实力的提升,同时还为产业的发展提供了创新的动力源和机制。

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0引言

随着城市化进程的不断深入发展,我国土木工程建设规模越来越大,社会对建筑工程的需求也越来越多,在扩大规模的同时,也要求实现质量的保证、生态环境的保护、施工现场安全文明建设等,实现可持续发展[1-4]。而实际中,近年来,部分住房与桥梁隧道建设等频频曝出施工现场安全事故,业主多次投诉开发商房屋出现漏水、裂缝、墙体倾斜脱落等质量问题,桥梁等建筑在使用过程中突发局部或整体垮塌等现象也时有发生,施工现场存在的环境污染问题迟迟没有得到改善等等[5-11]。要解决土木工程建设与使用过程中质量、安全、生态保护等问题,首要任务是获取施工现场或建筑体的信息,方便项目管理者迅速及时发现问题并快速做出决策,减少甚至杜绝安全事故的发生、提高工程质量、保证工程顺利完成。近年来,随着高科技的迅速发展,在获取空间信息方面,无人机具有灵活机动、快速高效、作业成本低、作业范围广等优势[12-13]。因此,除军事用途外,无人机已在多个领域得到广泛应用,如警务应用、新闻媒体、抢险救灾、航空摄影、农林监测、气象监测、海洋测绘等[14-15]。无人机作为平台,可根据用途搭载不同的装备,如高清摄像机、遥感红外相机、红外热像仪、雷达、三维扫描仪、农用药品等。为此,我们亦可将无人机应用于土木工程中,解决我们在土木工程中遇到的质量、安全、进度、环境污染、文明施工等问题。本文从无人机在土木工程中的应用优势、具体应用、面临的挑战等方面进行分析与总结。

1无人机在土木工程应用中的优势

目前,常用的现场进度掌控、安全监管等施工信息采集方式主要有两类,一是人工获取,二是监控获取。人工获取较灵活但过于费时、费力,且效率低,无形中增加人工成本。监控获取虽能实时获得信息,但监控不灵活、视角单一,且有死角,对于突发事件反应较慢[10]。施工现场环境污染监控,如PM2.5、扬尘等,一般通过视频监控、仪器采样或固定点监测,这些方法不仅效率低且布设范围有限。而现在的施工现场为提高空气质量、减少扬尘等,大部分采用沿固定路线布设水管喷射水汽或使用抑尘射雾器等设备,一定程度上能改善施工环境,但效率较低,成本较高[10]。总结来看,常用的信息采集方式大部分为地面监控,少部分为空中监控,如RM2.5检测仪、摄像机等架设在高处,但这仍属于固定型检测,只能定点监控局部信息。相对而言,无人机搭载摄像机、检测仪、定位传感器等专用设备将数据传送至地面不仅成本低、操纵灵活、安全风险小、覆盖区域广,且是一种新颖、可靠、低成本高收益的土木工程数据采集方式,只不过,在风力较大或气温很低时,无人机飞行会受到较大影响。综上所述,与其他施工现场数据采集方式相比,无人机有一定的作业要求,但在施工现场的信息采集、环境改善等方面有着显著的优势,具体如下:(1)监测范围广:低空飞行、巡航高度可调、速度快、定点悬停、变换视角灵活,因此可以实现从局部到广域的点、线、面施工现场与建筑体监测,有利于项目管理者快速、高效地控制局面;(2)采集信息多样化:无人机作为平台,可搭载不同的工具,如摄像机、三维激光扫描仪、红外热像仪等。因此根据需要可以获取感兴趣区域的图像、视频、三维激光点云等多样信息;(3)机动灵活:能够通过遥控随时改变飞行高度、方向、速度、相机角度等,不受地面施工现场或建筑体影响;(4)可应急救援:在施工现场或建筑体有事故发生时,无人机可以立即出动,全局深入现场观察实况,为管理者提供信息以便及时做出决策;(5)风险低:不用考虑驾驶员风险,能够在恶劣环境等情况下执行高危任务;针对危险性大、难度大的施工点,远程监控,无需人工接触,降低危险系数;(6)效率高:无人机作业准备时间短,可随时出动,具有低投入、高效益的特点。因此,无人机参与土木工程建设,发挥自己的优势与专长,监控施工现场,可为施工进度、施工质量、安全监控等提供有力的数据。

2无人机在土木工程前期准备阶段的应用

在土木工程施工之前需进行前期准备工作,包括勘察、规划、设计。其中规划与设计依赖于勘察阶段所获取的施工地点地形地貌资料。因此,无人机在前期准备工作中主要可用于测绘制图,通过无人机航拍结合地面控制点获取高精度的地形地面,如经pix4dMapper等软件处理获取地面正射影像与三维模型、基于空三加密后的正射影像经MicrostationV8.0软件自动获取地形图。利用无人机进行测绘制图主要有三点优势:(1)精细化三维建模;(2)快速更新测图;(3)恶劣环境的作业手段[16]。

3无人机在土木工程施工管理阶段的应用

在土木工程施工管理阶段,无人机主要用于进度管理、安全监管、质量管理、文明施工、成本管理。(1)进度管理工程开工往往都有进度安排,但是实际上由于各种原因,如土木工程施工行业的从业人员复杂,大部分从业者文化程度较低、整体素质不高,返工或缓工等现象普遍存在,进度缓慢。通常工地进度管理采用人工监工,该方法不仅费时、费力、效率低,无法全面掌控,且依然有不少消极怠工等各种问题。此外,项目施工过程中需要实时掌握项目的进展情况,现在大部分都是单纯地利用相机拍摄施工现场的二维画面,该方法不能够对施工现场进行全面分析。因此,利用无人机在现场进度管理中主要有以下几个应用与优势:①将高清摄像头搭载于无人机,通过设定固定航线、控制云台可以在施工现场从不同高度、不同角度监督工人们施工,可以更有效地监视和规范员工的行为;②无人机搭载三维激光扫描仪获取施工现场点云数据,通过revit等建模软件建立三维模型,对比规划设计的BIM模型分析进度等,方便项目管理者查找疏漏并及时制定下一项工作的实施方案;③从高处监测整个工程施工状况,通过设置飞行路线,拍摄关键施工点、人工难以接近的现场,帮助管理者从整体上了解施工状况,并准确及时地做出决策[16];④结合航空摄影技术、虚拟图像技术可生成真实视图与虚拟视图混合的三维模型,重现施工现场[16]。(2)安全监管随着“智慧工地”的概念深入人心,人们越来越重视工程工地的安全问题。施工现场工作种类多、露天作业多、人员流动大、地形复杂,具有较大的安全隐患。但近年来,工地上高处坠落、触电、物体打击、机械伤害、坍塌事故常有发生。虽然人们越来越重视信息化现场管理的应用,采用远程监控施工现场,发现问题后及时与管理者沟通,但该方法无法做到事故预防,减少事故发生。因此,可以应用无人机监管安全,减少甚至杜绝事故发生,做好预防工作,包括:①监管施工人员是否按照规范安全作业,例如是否佩戴安全帽、高空作业是否有系安全带等;②监管施工单位是否按照安全管理规定执行,例如边坡等危险地带是否设有栏杆或明显的安全警告标志等;③监管施工现场交通组织情况,例如交通要道能否有序进出车辆、是否有拥堵现象、消防通道是否通畅等;④监管施工现场建筑材料堆放情况,例如钢筋、水泥等材料是否放置在规定的场地等;⑤监管施工现场设备操作情况,严禁人员在已吊起的构件下面或起重臂下旋转范围内作业、行走或停留等;⑥管理者实时场外监控,发现问题及时和现场人员联络,预防事故的发生[9]。(3)质量管理无论是现浇式还是现在大力提倡的装配式土木工程施工,都存在有质量隐患。现浇式土木工程施工中由于风荷载、地基不均匀沉降、混凝土配合比等因素,易导致建筑物、桥梁隧道等产生混凝土蜂窝麻面、露筋甚至裂缝等现象。装配式土木工程施工中由于部分叠合板跨度过大、运输过程中板间挤压等产生裂纹,裂缝延伸至整个板块,导致构建破坏等问题。传统的质量检测方法是利用专业仪器对建筑物或桥梁隧道等各个部位的力学性能进行测验,用肉眼或者望远镜等辅助工具对其进行外观质量测验,对于特别复杂的工程的特殊部位或者超高层建筑,人工检测危险性大、效率低、难度大,且对于一些面积大或不易观察的地方容易产生检测遗漏的现象[11]。结合无人机的优势与土木工程质量问题的特点,无人机在土木工程施工过程至质量管理中的应用主要为:①无人机搭载自动扫描摄像头,围绕建筑物或桥梁隧道等工程表面飞行,定点悬停观测,将图像传输至地面站,经图像处理等软件技术自动识别裂缝等信息[9];②配有360°全景摄像头的无人机三维建模技术,结合图像特征提取技术,记录质量问题所在位置[8]。(4)绿色文明施工近年来,随着城市的发展,环境保护是人人关心的话题,因此土木工程施工也要求绿色、文明施工,那么无人机在绿色文明施工中的应用主要有:①无人机搭载PM2.5检测仪等专业设备,监测施工现场扬尘问题,自动、准确地识别宽广区域的污染源[10];②掌握材料和设施堆放、废物废渣清理、夏季凉棚及冬季暖棚、照明设施等情况,实现文明施工。

4无人机在土木运营维护阶段的应用

工程完成后投入运营,并不意味着对工程的监管结束。虽然原则上任何一个建筑物或桥梁隧道等都有一定的使用寿命周期,但部分工程在未达寿命周期就会出现质量问题,类似于2017年4月14日杭州萧山一段刚建成8年的高架桥坍塌的事件常有发生,因此我们有必要在工程运营阶段进行监测与维护。现在无人机已经逐步应用于工程运营阶段变形检测中,主要有:使用无人机获取桥梁隧道、建筑物等表面信息,借助图像提取技术提取裂缝,获得裂缝宽度大小、混凝土塌落状况等指标的定量检测以及工程表面各种缺陷的定性检测,比较变形允许值,管理者可快速判断是否需采取措施预防坍塌等事故发生。

5无人机在土木工程应用中的挑战

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一、高校土木工程实验教学的现状

(一)教学方法存在问题

土木工程专业的实验其真正目的是让学生掌握某项技能,通过实验理解课堂中没有完全掌握的理论知识,通过实验中的思考加深学生对知识的记忆以及理解,从而掌握各项技能。就目前高职院校土木工程专业实验教学现状来看,教学方法比较呆板,教师将所有实验器材,以及实验步骤都准备的很清晰和明确,学生实验时只需要按照教师的操作步骤进行一遍,实验就完成了。这种教学方法明显是不对的,学生按照老师的方法进行操作,没有进行思考,可能学生当时能够完成某些实验,而且效果还可以,但是过一段时间以后,很大一部分学生都会忘记整个实验如何进行,因为他们在实验的过程中没有思考,没有理解其真正的原理,从而导致学生的实验课程只是按照教师的操作步骤进行了一遍,对于学生的实践学习并没有起多大作用。

(二)实验教学和工程之间联系不紧密

土木工程专业是一个实践性比较强的专业,而且还需具备一定的经验性。但目前一些高职院校的土木工程专业的实验教学和工程之间的联系并不是很紧密,甚至存在孤立的现象。一些学校的土木工程专业的实验只是去验证理论中所讲到的知识,通过实验来演示某些操作以及流程等等,这种不与实际问题相联系的实验课程的价值并不是很高,通过实验课学生只知道某项原理以及某个操作,并不知道在那些情况应当应用哪些知识。高职院校主要是培养学生实践能力,而不是培养学生的学术能力,因此这种不与工程实际相联系的实验课程是不能够提高学生的综合能力的,也不利于培养学生的工程意识。

(三)实验教学重要性的认识不够

土木工程专业的实验所涉及的东西比较多,比如力学、数学、计算机以及测绘等等,因此土木工程专业的实验实质是对学生的综合能力的一个锻炼。通过实验学生能够将课堂上学习的知识进行实践以及应用,还能够对多门学科进行综合应用,因此土木工程专业的实验课程有利于学生学习水平以及能力的提高。即时的实验有利于学生即时掌握所学习的知识,并熟练应用理论知识,结合理论知识更加高效以及高质的完成实验。高职院校本就是一类注重技能以及实践能力的院校,但就目前的现状来看,并不是所有高职院校都将实践教学放在重要位置,对于土木工程专业实验的重视性不够,只注重课程理论知识的讲解,忽略了实验的重要性,导致了学生实践能力不高,学生毕业以后不能够马上胜任自己的岗位。

(四)实验教学人员的积极性不高

实验教学人员的积极性对于学生的实验学习情况以及质量有着很大的影响。土木工程专业毕业以后大多都是在工地上工作,与工程接触的比较多,因此对于土木工程专业的实验主要偏向于工程,这就需要学校投入大量的资金用于实验以及实践。但是很多高职院校对土木工程专业的实习并不是很重视,也不想花费大量的资金在实验课程上,由于学校对土木工程专业的实验不是很重视,使得土木工程专业的实验课程比较冷门,由于没有良好的奖励措施针对实验课程,进而使得实验教学人员的待遇等下降,导致实验教学的积极性下降,导致实验课程的教学效果不是很乐观,进而导致学生的实际操作能力等等受到影响。

二、实验教学改革的措施

(一)改革教学方法,以调动学生的积极性

改革教学方法可以提高课堂的效率,提高学生学习的积极性。对于教学方法的改革主要有以下几个方面:首先引进先进实验技术,用于教学方法改革,要引进先进的实验器材,所引进的器材要符合土木工程行业的发展,在实验课程上能够进行行业前沿的实验,能够让学生掌握最先进的技术;其次灵活应用并实践多种实验教学方法,实验教学要坚持以人为本的原则,要以学生为出发点,学校的实验教室以及实验器材等要对学生对外开放,有利于学生自主实验,对于不同层次的学生采用不同的教学方法,要保证每个学生都能够掌握实验;最后改革实验教学考核方法,以提高教学质量,在教学中考核有以利于激发学生的潜力以及调动学生的积极性,使得学生在实验课程中更加的专注,考核方式要灵活多变,要根据课程设置以及要求和学生的水平设置考核方式,比如平时成绩以及实验报告和期末考试都各占一定的比例。

(二)提升实验教学的网络化与智能化

随着信息技术和网络技术的发展,课堂教学对于网络信息技术的应用越来越广泛。因此高职院校实验课程应当充分利用网络平台,通过网络资源共享,为学生提供更多学习机会,同时对学生的学习情况进行网络管理。可以通过一下几个方面进行提升:首先建立网上选课系统数据库;其次丰富网络实验教学资源;然后实现实验项目网上预约;最后实现网上辅助教学和网络化、智能化管理。

(三)实验教学与工程实践紧密结合

土木工程本就是工程的一部分,高职院校土木工程专业的学生毕业大多都是干工程,因此学生毕业以后的工作与工程息息相关。为此实验教学应当与工程紧密联系,这样学生才能够将各项技能与工程相联系,学生毕业以后才能够胜任各个岗位。在实验教学过程中可以通过以下方法将实验与工程相联系:首先将学科优势资源转化为高水平的实验教学资源;其次在工程现场进行实验检验,通过工程实践项目,让学生在工地现场完成实验教学内容。

三、结语

通过本文研究发现,高职院校土木工程专业实验课程教学主要存在的问题是与工程联系不紧密,使得学生掌握的东西不能够很好的应用到工程中,因此今后的实验课程应当更加的与工程实践项目相结合。在今后的实验教学过程应当不断探索,通过改革不断提高教学质量,从而提高学生的技能水平和实际应用水平。

参考文献:

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1、认真学习党的路线、方针和政策;落实学院政治学习任务,以党委工作精神为指导,深入开展学习贯彻党的xx大精神,把理论学习落到实处。团结同志,维护班子的团结,严格执行民主集中制原则,做到民主决策,民主管理。积极参加党委部署“三新”大讨论活动和深入学习实践科学发展观活动,结合工作实际,查摆工作中存在的问题,制定整改措施,找出解决问题办法,为土木系的健康发展奠定基础。

2、与系党政班子成员一起顺利完成了党总支的换届选举工作,教研室主任、科级干部选聘工作。

3、加强自身师德建设,努力做到教书一人,积极开展就业工作,为毕业生联系二十多个就业岗位。

4、开展献爱心活动。积极开展向汶川地区捐款、缴纳特殊党费、为患重病学生就捐款。

二、行政教学工作

1、加强日常教学管理工作,做好教学检查工作,平时检查和集中检查相结合,听课和座谈相结合;重点帮助青年教师上好课,站好讲台,落实了传帮带工作;注重课堂效果,教学方法的检查。完成教学定位和教材选定工作。完成了土木工程系一个本科班和五个专科专业的共计1600余名学生的理论教学和实践教学以及毕业答辩任务的管理工作。

2、完成07级和08级教学计划、教学大纲、考试大纲、实验大纲和实训大纲的修订工作及有关教学文件装订成册;积极组织参加学院的教学成果展活动。完成了土木工程本科专业申报的论证材料,起草了土木工程系发展规划并修订完成。

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