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【關鍵詞】:土木工程;建筑施工;技術創新
1、土木工程建筑施工技術創新意義
進入新世紀以來,科技得到了飛速的發展,給人們的生活帶來了很大的改變,同時出現的新穎的建筑理念和先進的設備也已經被應用在了土木工程的領域之中,成為推動土木工程發展的堅實力量,但是任何事物都有兩面性,在促進土木工程發展的同時,也為土木工程領域帶來了一定的問題。施工技術的創新不僅是整個土木工程行業的要求,也是國家進步和發展的要求,有著非常迫切的必要性,具體來講,對施工技術的創新首先符合國家一直強調的創新的主題,建國以來,國家就一直在強調創新的必要性,所以,在土木工程領域,創新也是必不可少的,對著土木工程的規模和數量都在不斷得擴大,對施工技術的要求也越來越高,雖然在國家、政府和專業人士的共同努力下,我國的施工技術和原來相比,有了不小的進步,但是和國際上最先進的技術相比,還是存在著不小的差距,所以不管是從適應國家政策來說還是提升企業自身的競爭力上,施工技術的創新都是非常必要的。
2、土木工程建筑施工技術的創新
2.1強調創新理念
對于土木工程建筑施工技術而言,其在創新的過程中,主觀上的創新理念是核心部分,也是重要的指導部分。建議在日后的工作當中,利用系列的手段和方法,進一步的強調創新理念。首先,土木工程建筑施工技術的實施,應該保持以民為本,絕對不能對周邊的人文社會、自然環境、固有建筑物等造成不利影響,從而保持和諧技術的應用,由此來得到更多的認可、支持。其次,具體的技術手段實施,應以簡潔、有效為主。以往所使用的技術,不僅在內容復雜,同時對工作人員的要求較高,與國內社會需求不符,導致很多工程表面上號稱高技術、高水準,實際上的質量卻并未提升[3]。第三,在理念創新的過程中,一定要將可持續發展融入進去。例如,土木工程建筑施工技術的使用,應將工程的使用壽命有效增加,日后的維護工作需要更加的便捷、高效,提高工程抵抗自然災害能力的同時,還要為使用者提供更舒適的環境以及更多的功能幫助,這樣才能更好的服務于社會。
2.2 完善創新機制
土木工程建筑施工技術的創新工作中,客觀上的創新機制是絕對不能忽視的。我們在主觀上的態度明確后,需要將客觀上的工作良好執行,否則無法在多個層面上有效開展工作任務,最終的成績也會非常表面化。建議針對當前建筑施工企業發展的現狀問題,企業在實際工作中應當建立完善的土木工程建筑施工技術創新機制,創立企業自己的團隊,研發具有企業發展特色的土木工程建筑施工技術,形成企業內部發展的核心技術[4]。現如今,土木工程建筑施工技術更新換代的速度非常快,而企業內部的工作人員普遍面臨著素質低下,專業的技術水平并不高的局限,這就要去企業在發展中要加強對各類人才的引進,并加強對現有員工進行專業技能的培訓,開展各類培訓課程,聘請各個技術領域的專家學者進行講座,提高全體員工的綜合素質; 并在企業內部建立相應的鼓勵獎勵政策,對做的好的員工進行鼓勵[5]。在工程施工的全過程中,企業要加強監督,保證各項技術完整落實。
2.3積極主動的應用
加強對創新技術的應用,只創新而不投入使用,就失去了創新的最終目的,將研究的技術束之高閣,只能是浪費人力和物力,所以在先進的創新技術研究出來之后,企業的負責人員要積極得組織具體的應用工作,來提升企業在施工技術上的創新性。具體的做法是當先進性的技術研究出或者是引進之后,企業負責人首先要做好帶頭工作,將企業的核心人才組織起來,根據具體的環境,討論施工技術的使用情況,這也是土木工程施工技術創新必不可少的一項措施。
2.4促進土木工程施工技術的智能化
建筑施工技術的智能化發展,主要表現在新技術革命成果在建筑施工領域的滲透和應用。隨著科學技術的不斷發展,信息自動化、智能化施工技術理念是現代建筑業的發展方向。利用智能型機械設備、電子信息技術管理終端和全自動化控制系統對土木工程的施工轉換到智能化、自動化的發展方向是土木工程施工技術創新發展的趨勢。計算機的應用更是大大提高了建筑施工工程的建設、信息服務和科學管理的水平。
2.5促進土木工程建筑施工技術的生態化
土木工程建筑施工技術要研究節約型、創新型的建筑材料,運用新型的節能環保建筑施工機械設備進行施工辦公,減少污染和能源損耗。而建筑施工設計的目標,設計的進程和施工的整個過程,都必須考慮到對生態環境的影響,盡量減少污染,減少能量的消耗,選擇適當環保的建筑材料和技術設備。從使用功能出發,盡量的利用工業廢料,合理的利用資源和節約能源。還要注重引進新型的建筑材料和建筑技術,發展住宅用的化學建筑產品提高化學建材在建筑中的應用。
結束語
木工程是我國一項重要的工作,對國家的經濟效益和社會效益有很大的促進作用,隨著社會的發展和科技的進步,土工工程建筑受到了很大的影響,尤其是在施工的技術上有了不小的變化,社會對土木工程建筑的施工技術提出了新的要求,傳統的施工技術雖然已經為土木工程的發展帶來了很大的促進作用,如果不及r對施工技術進行創新,不僅會影響整個土木工程的發展,還會在國家激烈的競爭中,為國家帶來不可估計的損害,所以以上本文研究的主題就是土木工程建筑施工技術的創新問題。
【參考文獻】:
[1]馬峻.淺談土木工程施工技術的創新及發展[J].江西建材,2015,17:106.
【關鍵詞】土木工程;智能結構體系;原件組成;發展趨勢研究
土木工程智能結構體系的構建可以說是當前土木工程建筑學中的一個研究熱點。土木工程的智能結構體系作為一項高端新型科學技術,它對于硬件與軟件的技術水平具有較高的要求,能夠大幅度地提升建筑的安全使用性。
一、土木工程智能結構控制的原件組成
在國民經濟的帶動下,我國土木工程領域也進入了一個飛速發展的時期。科學技術的發展不僅使人們生活、學習和工作的形式發生了很大的變化,同時也有效推動了土木工程朝著智能化方向發展的步伐。事實上,土木工程智能結構體系屬于一個比較前沿、高端的科學技術,其中所涉及到的知識內容比較多,但卻并沒有脫離土木工程施工環節的本質。將這種現代化、智能化、科技化的技術融入到土木工程建設領域,不僅能夠使建筑的安全使用性能得到了大幅度提升,同時也進一步提升了這種技術的應用范圍,讓更多的人體會到了科學技術發展所帶來的時代性革命特征。從目前的情況來看,土木工程智能結構控制原件系統主要包含兩大系統,一個是主控制系統,另一個則是輔助控制系統。智能結構控制不可能離開信號的傳遞而實現,其中主控制系統就起到了控制信息的作用,是土木工程智能結構中的控制器。現有的傳導器信號處理器來源于仿生學,與仿生學的原理基本一致,其主要功能是“透過現象看本質”,對建筑結構的內部信息進行認知和感知。當收集完這些信息以后,其還可以進行真實的還原和傳輸,從而讓人們根據這些信息獲知建筑材料內部的情況。在這個過程中,還需要應用到信號驅動原件以及傳導器,這樣才能完成對信號的傳輸,并最終形成一套完整的建筑體系。信號傳感器能夠在結構設計過程中發揮作用。這是因為,如果傳感器發現結構設計存在問題,就會及時地向控制器傳遞信息,告知控制器這種結構設計存在一定的安全隱患。與此同時,當信息控制器收到這些安全隱患傳輸信息以后,就會通過分析這些信息而進行判斷,最終將這些信息以更直觀的形式反饋給人類。對土木工程智能結構控制體系中,那些自適應裝置同樣起到了關鍵性的作用。眾所周知,環境等外界因素同樣也是影響土木工程施工質量的重要因素,很多時候由于受到一些外界因素的影響,比如撞擊等,都會使結構變得容易發生變形和曲折。在這種情況下,自適應裝置的作用就有效地發揮出來了。應用自適應裝置能夠讓建筑結構根據外界因素而導致的物理形變的差異性而改變形態,從而提高建筑在不同環境下的適應性,滿足質量要求。很多時候,不但要在建筑結構設計過程中用到智能結構控制系統,而且在對結構進行控制時往往也能夠應用到智能結構控制體系,從而使智能材料與結構控制有效融合。比如,當外界環境發生了較大的變化時,智能結構都可以及時而準確地進行反應,從而盡可能地消除外界環境對建筑結構所產生的影響,確保建筑材料的安全性。在智能化管理控制環節和結構體系的設計環節中,都要不斷提升結構抗震能力的穩定性。
二、智能結構在土木工程領域的具體應用
(一)充當傳感元件感知材料。制作傳感器時不可或缺的材料就是感知材料。目前市場上最為常見的感知材料包括有碳纖維、壓電材料、疲勞壽命絲、電阻應變絲、光導纖維等。這些具有很高應用價值的感知才能夠賦予傳感元件更多、更理想的使用性能,可以在一定程度上提高其應用范圍。其中最為典型的就是利用埋入式傳感分布陣列或大規模表面附著式傳感分布陣列,讓整個材料的結構具有更加敏感的感知特征,達到自動控制、自動調節甚至是自動修復的要求。光導纖維作為傳感元件中比較具有代表性的感知材料之一,其不僅反應非常的迅速,同時還能有效避免在信息傳輸過程中對埋置材料的性能產生影響,而且受到電磁干擾的影響也比較小,具備優良的耐腐蝕性能,從而確保信息數據的有效性、完整性。所以,鑒于光導纖維感知材料的這種屬性,其往往被廣泛應用于環境比較惡劣的環境中。除了具備這樣的特點以外,其還支持單線多路復用功能,從而方便人們進行全網測量、線段策略以及對個別點的測量,使其功能更為強大。土木工程施工過程中會大量應用到鋼鐵材料,而鋼鐵材料在受力過程中會產生應力和應變,如果其所承受的應力應變超過其極限,那么就會使材料產生斷裂的傾向。所以,檢測結構材料的應力應變往往是保障其使用性能的重要手段。在結構材料表面的應變測量中所廣泛應用的傳感元件就是電阻應變片。其工作原理就是通過將埋置電阻應變絲與基底材料進行膠合而產生更加穩定的性能。優越的防電磁干擾能力也是電阻應變絲的主要特點之一,其同樣也不會對埋置材料本身性能產生不利影響。目前在土木工程領域應用到的智能結構中的碳纖維主要制作方法就是對聚合纖維進行燃燒。碳纖維的主要應用優勢表現在具有良好的高彈性模量、耐高溫、化學穩定性和導電性等方面。
(二)控制裝置與驅動材料。在土木工程結構中應用比較多的控制裝置主要涉及到三類:驅動裝置、阻尼裝置以及隔震裝置。其中的驅動裝置,顧名思義,就是賦予給結構控制力的一種裝置;而阻尼裝置主要是通過耗散結構振動能量而使結構的震動頻率發生改變,從而減輕因為震動而造成結構使用壽命縮短。目前最為常見的驅動材料包括可收縮膨脹具和膠體、磁致伸縮材料、壓電材料、形狀記憶材料、電/磁流變液體。應用智能驅動材料制備的這些驅動裝置和阻尼減震裝置不僅具有使用壽命長、反應快和能耗低等特點,同時還能為人們做出更快應急手段,確保結構使用安全奠定基礎。可以說,正是由于對這些智能控制裝置和驅動材料的有效利用,土木工程結構的使用安全性能才能越來越高。
(三)自動修復材料。在當前土木工程領域應用到的各種智能結構材料中,不僅有很多材料具有預警的功能,還有一些自動修復材料,能夠及時發現結構中存在的問題,并給人們預警,與此同時,還能夠通過鋼筋混凝土構件或者鋼構件節點的裂縫修復,來實現結構的局部損傷自修復功能。造成鋼鐵材料斷裂的起源一般是鋼鐵材料自身所具有的一些微裂紋,而這些微裂紋在受到應力的過程中就會逐漸的擴展,并最終導致鋼鐵材料的斷裂。因此,如果能夠在鋼鐵材料微裂紋擴展的過程中進行修復,那么必然可以有效阻止其長大成為宏觀意義上的大裂紋。自動修復材料能夠在微裂紋擴展的過程中將發生相變的物質提前埋入節點材料和鋼鐵材料比較重要的構建微孔中,使材料能夠自動修復。比如,為了對混凝土開裂時進行自動修復,人們習慣于在鋼筋混凝土中埋入一些玻璃纖維等具有自動愈合能力的材料。通過對混凝土進行這種處理,就可以使其在開裂的過程中釋放出混合物及時填補裂縫,從而發揮出自動修復的效果,提高其使用的安全性。在這個過程中,往往需要配合驅動裝置與感知元件的配合,從而使感知元件能夠對損傷進行應急控制并且發出警報,然后自動修復材料對缺陷處進行永久性的修復。
三、土木工程智能結構未來發展趨勢
從目前的情況來看,土木工程領域在應用智能結構方面已經取得了很多顯著的成就,然而,隨著科學技術的不斷發展,應用到土木工程領域的智能結構必然會愈發完善,功能也會越來越多。對于土木工程領域而言,智能結構系統屬于核心技術,很多其他智能材料功能的實現都要依賴于智能傳感系統。受到資源的影響,目前土木工程領域的工作范圍已經延伸到一些具有極端條件的環境下,這就對現有的智能傳感元件提出了更高的要求,不僅要保證其能應用到一般的工作環境下,同時還要求其能在一些極端條件下可以發揮出效能,并具有足夠長的使用壽命。確保信息傳輸的速度和信息的完整性也是智能結構材料未來發展的方向。大數據、云計算等技術的產生和發展為提高智能結構元件信息傳輸速度奠定了基礎,同時也可以保證信息的完整性。提高智能結構的抗干擾能力不但是保證信息傳遞安全性、完整性的重要基礎,同時也是提高結構元件使用壽命的重要保證,所以提高智能結構材料抗干擾能力將成為土木工程智能結構未來發展方向之一。
四、結語
關鍵詞:土木工程;發展現狀;應用趨勢
Abstract: in the modern construction, civil engineering, played an important role, and along with the social, economic, and the development of science and technology, relevant staff on civil engineering research more and more deeply, and with the various advanced technology organically fuses in together, form the modern civil engineering industry, and promoting economic development in China has become a pillar industry. This article mainly aims at the current situation of the development of civil engineering research, and discusses the trend of application of civil engineering, and thought that provides some references related job.
Keywords: civil engineering; Development present situation; Application trend
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
自改革開放以來,我國致力于社會建設、經濟與技術的發展工作上,并不斷總結歷史教訓、吸取經驗、創新思想觀念、改革發展模式,從而促進了我國新設備、新工藝、新材料等的發展。土木工程工作人員創新地將這些融入到建筑建設中,尤其是將機械自動化設施應用到土木工程建設中,大大地促進了土木工程向著現代化、智能化等方向發展。
一、我國土木工程的發展現狀
自上個世紀五十年代起,我國的土木工程建設就一直在發展之中,土木工程工作人員不斷研究相關理論與方法,并將其他科學技術有機地引進到土木工程建設中,以促進土木工程的發展。目前,我國土木工程的發展勢頭迅猛,無論是在結構設計、工藝創新、材料應用等方面,都處于快速發展階段。
在我國,土木工程產業一直是支持國民經濟的重點產業,它對國家建設公路、鐵路、橋梁、高樓大廈等都有發揮著重要的作用,并在所有工作人員的共同努力之下,已經取得了一定的成果。如,至2010年,我國高速公路總里程已經超過了7.0萬千米,鐵路總路程也達到8.5萬千米,其中典型的鐵路為青藏鐵路,這是舉世聞名的高原鐵路,為我國青海與地區的人員輸送、貿易交流發揮著橋梁的作用;我國對橋梁工程的建設與研究一直沒有停止過,并已經建成很多堅實、有效的橋梁。我國已經可以自主設計、管理并建設大型橋梁。其中,南浦大橋等大跨度橋梁的建成,標志著我國土木工程已經進入一個新的發展階段;隨著我國城市人口規模的不斷擴大,急需更多的高樓大廈以滿足人們的居住需要。根據2011年相關調查人員的統計,我國目前已建成多種規格(100m、200m、300m)的高層建筑共計越10600棟左右,其中上海金茂大廈應用混凝土鋼結構為主要結構,大大提高了建筑工程的質量。這棟大廈的建成也是我國土木工程巨大發展潛力的一個體現。
我國土木工程的發展一直都沒有停止過,它為我國的基礎建設、國家經濟的發展起到重要的作用。在“十二五”期間,我國將保護環境與能源發展作為了重要的戰略目標之一,這對我國土木工程的發展又提出了更高的要求。
二、我國土木工程的應用趨勢
我國正處于社會主義初級階段,各種基礎設施、專業設施還在不斷建設之中,土木工程理論與方法的應用,對此將發揮積極的促進作用,以提高工程建設質量與效率。但是隨著我國社會的建設與經濟的發展,我國環境污染、資源消耗等問題也在逐漸加劇,致使土木工程的應用與發展在面臨機遇的同時,也需要接受挑戰。
第一,土木工程理論與其他科技領域知識緊密結合。近幾年來,我國經濟發展迅速,人們的生活水平不斷提高,對社會設施的需求量越來越大,同時對建筑工程功能、質量等的要求也越來越高,這就需要土木工程工作人員打破傳統的觀念模式,積極研究創新的工作方法,將土木工程理論與其他科技領域的知識緊密結合,發展成為一種新型的、綜合的土木工程理論體系,并指導土木工程向著地下、海洋、沙漠等空間延伸,以解決國家土地資源緊張的問題,并提高土木工程建設的效率。
第二,信息技術的應用促進土木工程的智能化發展。目前,信息技術基本上已經滲透到各個領域,發揮著重要的作用。因此,在土木工程的應用過程中,信息技術是促進土木工程發展不可忽視的技術之一。土木工程人員將利用信息技術建立工程管理信息化系統,將與工程相關的人、事、物等信息都輸入計算機,控制一些較難的、較復雜的施工過程,形成智能化的控制與管理模式;另外,信息技術、計算機技術等還可以應用到工程施工中,以提高自動化機械設備的工作效率,使土木工程的建設最大程度地避免施工事故,提高施工效率,降低成本花費,提高施工單位的效益。
第三,應用新材料與新技術等走生態環保之路。我國在制定“十二五”時期的戰略計劃時,已經認識到經濟發展與環境能源保護之間的關系以及兩者的重要作用,提出經濟、環境、能源和諧發展的思想,一直到國家建設工作。在這種形勢下,生態環保材料與技術不斷涌現出來,為土木工程走生態環保之路打下基礎。土木工程建設是大耗能的工程之一,需要大量的物資與能源支持。所以,在未來應用發展中,土木工程必將會將應用新材料、新技術等作為重要發展途徑,以提高整個土木工程的安全性、耐久性、美觀性等各方面的性能。
第四,創新施工工藝,促進土木工程向著超大型工程方向發展。當今時代,是一個以科技為創新生產力的時代,科技對各種產業的發展其中舉足輕重的作用。對于土木工程來說,各種科學技術的發展,為其提供了更為廣闊的發展前景。我國的發展需要更多的大型和超大型工程,因此,土木工程在新施工工藝與科學技術的推動下,也必將順應時代的需求,不斷創新工程施工方法,向著超大型工程方面發展,為我國發展提供工程基礎。
結語:
綜上所述,我國經濟、科技等的發展,有效地促進了土木工程的發展,使其施工方法、施工材料、施工結構等都在發生著日新月異的變化,尤其是機械自動化設施的運用,更加促進了土木工程向著智能化方向發展,從而為我國的社會基礎設施的建設提供更加堅實的基礎。但是,由于我國還處于社會主義初級階段,很多技術與工藝的應用還不是很成熟,需要土木工程工作人員加快研究腳步,科學合理地利用自然資源,并堅持可持續發展與以人為本原則,大力推廣綠色循環建設模式,使土木工程向著現代化、智能化以及綠色化方向發展,促進我國社會、經濟與環境的和諧發展。
參考文獻:
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【關鍵詞】創新創業教育;土木工程;專業教材;出版研究
一、大學生創新創業教育基本理念和實踐載體
大學生創新創業教育是一種適應我國經濟社會發展和國家發展戰略,并符合高等教育一般發展規律而產生的教育理念和模式;將創新創業教育融入“三全”育人的全過程,培養更多的創新創業人才,是我國新時代高等教育的一大歷史使命。大學生創新創業教育并非是一種急功近利的精英教育,而是全面覆蓋、全員參與、貫穿于高等教育整個過程的一種素質教育,是素質教育在市場經濟條件下不斷深化發展的時代體現[3-5]。大學生創新創業教育理念具有內在的唯物辯證關系。創新是創業的基礎和前提,創業則是創新的行動和結果,創新創業人才培養是一個全面、系統的過程[6]。大學生創新創業教育,除了要求學生掌握必備的創新創業理論知識,還要求學生具備較高的實踐動手技能,以期培養大學生的創新精神、創業意識與創業能力。大學生創新創業教育理念要轉化為教育實踐,需要依托有效的課程載體,高校課程體系是實現大學生創新創業教育的關鍵因素,而對應的教材編撰與出版則顯得十分重要和緊迫。大學生創新創業教育教材編撰旨在培養學生創新創業意識,激發學生創新創業動力。此外,創新創業教育教材編撰也要側重有較強創新、創業意愿和潛質的學生,旨在提高其基本知識、技巧、技能。大學專業理論教材要與創新創業教育教材有機融合,通過調整專業課程設置,挖掘和充實各類專業課程的創新創業教育資源。大學生創新創業教育教材編撰要涵蓋培養學生創新創業實際運用能力的各類實踐活動課程,要以課題項目、競賽活動、校外參觀拓展為引導,將理論教學與現場實踐相結合,有針對性地加強對大學生創新創業過程的同步指導。
二、高校土木工程專業教材存在的問題
高校土木工程專業主要培養具有扎實的學科基本理論和專業知識,具有解決工程實際問題能力以及團隊溝通合作能力,具有較強創新創業意識的高級工程技術人才。一名合格的土木工程專業人才應具備以下能力:專業基本技能,包括地質勘查技能、工程設計技能、現場施工技能、工程搶險避險技能等;管理能力,包括施工監測檢測、現場監理、項目管理、成本概預算等;創新創業能力,包括施工技能創新意識、檢測技術創新意識、企業創業精神、現場實踐精神等。此外,還要具備良好的團隊協作能力、較強的溝通能力和職業抗壓能力等。實際上,隨著新時代我國土木工程建設的高速發展,施工新材料、新工藝、新技能、新問題不斷涌現,對高校大學生創新創業能力的要求在不斷提高。故此,全國各高校根據土木工程專業人才培養定位和創新創業教育的目標要求,著眼于培養學生的創新創業意識和提高學生的創新創業能力,編寫相關創新創業類教育教材書籍,在傳授土木工程專業知識過程中加強對學生創新創業教育,目前已經取得了一定進展,對提高高等教育質量、促進學生全面發展、推動畢業生創業就業發揮了重要作用。盡管土木工程專業教材在培養學生的創新創業意識和提高學生的創新創業的能力方面取得了一定成就,但也存在一些不容忽視的問題。
1.專業教材知識陳舊,與工程實踐發展脫節
目前,部分土木工程專業教材編撰內容跟不上工程實踐發展腳步,存在內容陳舊落后,缺乏時代特色,更新進展緩慢,缺乏時效性、針對性和方向性等問題,仍停留在以基礎理論研究為重點的基礎上,忽視了土木工程學科創新創業教育理念的要求。實際上,我國土木工程建設日新月異,施工新材料、新工藝、新技能、新手段不斷涌現,專業教材的編撰和出版應緊扣實踐發展脈搏,實時體現最新技術水平。故對于實踐性較強的土木工程專業學科,在專業教材的編撰過程中一定要正視基礎理論和實踐發展脫節的問題,積極尋找破題決策,否則大學生在課堂上學到的知識就不能有效地與實際工作對接,不能較快適應施工新環境,更不能安全有效地完成國家基礎設施建設重任。
2.專業教材偏重理論,與實驗操作技能脫節
目前,土木工程專業學科教材主要包括理論力學、材料力學、結構力學、流體力學、土力學、土木工程材料、混凝土結構與鋼結構、房屋結構、橋梁工程、地下結構、道路勘測設計、路基路面結構、施工技術與管理等,上述教材大部分是講解基礎設計計算和施工理論,而涉及相關實驗實踐操作的教材還較為缺乏。例如,土木工程材料課程是一門實踐性較強的課程,除了理論知識教材,還應配套實驗操作教材。而實驗操作教材編撰內容一般包括15個實驗,實驗內容涉及土木工程材料性能的一些基本測試,實驗類別涉及驗證性實驗、設計性實驗等。實際上,通過實驗實踐操作教材的學習,可以培養大學生動手操作能力、技能創新思維和創新能力,架起基礎理論與工程實踐現場的內在聯系,加快培養具有創新創業意識的高級工程技術人才。
3.專業教材出版傳統,與數字時展脫節
土木工程專業學科分支較廣,包括房建工程、鐵路工程、道路工程、機場工程、橋梁工程、隧道及地下工程、給排水工程、城市供熱供燃氣工程、港口工程、水利工程等子學科。土木工程專業學科內容繁雜,課內學時有限,專業教材如若僅僅采用傳統紙質出版模式很難達到既定的教學目標,也無法滿足高校大學生創新創業能力的要求。而且,土木工程專業學科與工程實踐結合緊密,傳統紙質出版模式不能全面反映工程材料的外觀形貌、施工過程進展狀況、施工工藝模擬等。因此,如何把土木工程專業知識內容生動、有效地傳授給學生成為首要解決的問題,而充分利用新時代數字技術,制作以圖片、影片、聲音等多形式表達的多媒體專業教材是一條非常重要的解決途徑,也可以充分體現高校創新創業教育的目標要求。
三、基于創新創業教育理念的土木工程專業教材編撰
目前,全國各大高校都在大力宣傳加強高校創新創業教育的必要性、緊迫性、重要性,從而使創新創業成為管理者辦學、教師教學、學生求學的理性認知與自覺行動。作為行動落實的先頭兵,土木工程專業教材編撰和出版需要著重體現創新創業的教育理念。具體來講,土木工程專業教材的編寫應該更加注重與時俱進特點、工程實踐實用性特點、數字時代趣味性特點、跨學科跨行業特點等。教材編寫要滿足學習者的知識需求,并以讓學習者高效掌握施工技術為目的,大力提倡技能創新思維,以適應高素質創新創業人才培養為根本宗旨的創新創業理念[7]。
1.專業教材內容要與時俱進,體現創新技能
我國土木工程近40年來發展迅速,施工技術日新月異,施工材料層出不窮,但新的發展變化沒能及時編入教材,致使理論知識和現場實踐相脫節。土木工程專業教材編撰應該與時俱進,體現該專業的創新技能和方法。如近年出現的BIM建筑信息模型技術已在行業設計院得到較大范圍應用,然而,高校相關專業教材還非常匱乏,致使大學生就業擇業選擇受到限制,學生畢業后還要花費大量時間去實踐熟悉。信息化智能化設計、施工及管理是土木工程專業近年來的發展趨勢,相關專業教材的編撰應該瞄準這一方向開展,從而踐行高校創新創業的教育理念。作為代表的BIM技術就是以計算機技術為基礎,結合整個施工工程各種項目信息,構建三維可視的建筑信息模型,從勘查到設計、施工、運維,在工程全生命周期中發揮其相應作用[8]。BIM建筑信息模型本身具有可視化、模擬性、優化性、協調性、可出圖性五大優點。實際上,將BIM三維可視化技術引入土木工程中,可以在可視化施工模擬、設計方案優化、碰撞檢查、多方協同工作等多方面充分發揮其優勢,在保證施工工程質量安全的同時,顯著提高土木工程方案設計變更和現場實施的效率。故作為新技術新技能的代表,BIM等信息智能化技術應該作為大學生創新創業能力的訓練方向編入相關教材中。
2.專業教材出版要多樣化,體現數字時代趣味性
隨著智能手機、平板電腦等的普及,大學生上網更加方便,自媒體也發揮越來越大的作用,有聲有動圖的專業教材可以通過微博、微信等新媒體平臺發揮作用。然而,目前土木工程專業教材一般采用紙質傳統出版模式,限制了讀者的閱讀體驗,降低了對90后、00后大學生的吸引力。此外,紙質傳統出版模式也無法讓大學生獲得土木工程施工的直觀感受,無法讓大學生深入了解施工相互作用力學機理演化過程,從而弱化了對土木工程相關基礎理論的展現。專業教材的數字化出版,或在紙質專業教材中添加二維碼掃描等形式加入影音和圖片等內容,不僅可以增強閱讀趣味性,加深對專業知識的講解,還大大體現了創新創業的教育理念。實際上,通過數字化智能化形式出版土木工程專業教材,還可以提供以“學生為中心”的個性化服務。傳統教材面向學生整體,很難針對學生個體提供服務。而互聯網技術的快速發展,為教學內容的表達和學生個性化的自主學習提供了多種手段:二維碼掃描技術、虛擬仿真現實技術、互聯網教學平臺應用,使傳統紙質教材成為可連接各種教學素材的載體。此外,在線課程、慕課、云服務平臺,進一步豐富了紙質出版物的展現方式。故將數字化、智能化出版技術融入高校創新創業人才培養的各個環節,可以有效整合既有教育資源,豐富傳統教學手段,拓展大學生傳統學習手段。同時,數字化、智能化出版技術還可以在一定授權條件下收集、整理、分析相關數據,為大學生提供個性化學習方案和實踐內容。
關鍵詞:土木工程;信息技術;發展
一、土木工程信息化的內涵
(一)土木工程信息化的含義
從技術形式分析,土木工程信息化是指在全國甚至全球范圍內將開發土木工程信息技術資源作為中心,以網絡技術和通信技術等高科技作為依托的一種擴散新技術的過程,通過在線共享土木信息,利用互動、隨時隨地的措施提供土木信息進行支持與解決問題的方案。從行業影響分析,土木工程信息化是一個通過信息技術整體提升土木工程建設和管理水平的過程,具體包括了很多領域如政府監管、企業管理、教育培訓、勘測、設計、施工等,特別是聯系我國實際情況,土木信息化更好對工程建設量大且廣以及分布信息知識資源嚴重不均問題進行了解決,推動了綜合的技術進步。
(二)土木工程信息化特點
第一,土木工程信息化體現出顯著的知識經濟特征,將土木工程的各種信息技術與知識作為核心生產要素,將互聯網作為工具,生產、傳輸和應用土木信息資源是土木工程信息化的重要表現形式。第二,土工工程信息化必備的屬性是實時性、遠程性和互動性,也就是在任何時間與地點都可以為土木工程界提供互動信息服務,充分突破時間與地域上的限制。第三,在土木工程信息化中智能化與網絡化是又一特點,這樣勢必影響人們的思維形式。
二、土木工程信息技術發展不足
(一)在機構工程方面的不足
結構工程領域的重要基礎是結構健康監測,當前在這方面尚處于試驗研究階段。近些年來,國內外研究人員努力研究了傳感器技術、損傷檢測、模式識別、處理數據等,但是研究結果的實際效果極差。當前應用的實際橋梁健康監測系統都是單一監測系統,也可以認為監測系統中缺少綜合評估橋梁結構狀態的制度。
(二)在巖土工程方面的不足
在我國僅有個別大城市的地質勘察機構利用了地理信息系統技術明確地質勘察信息系統,同時這些數據庫還存在著一些不足,例如內容不完整、存儲能力不夠完善等。另外,巖土工程信息系統中的專家數據庫也出現了大量的不足,例如極低的集成化程度,推理制度匱乏,在這方面我國的研究嚴重落后,這樣就對大規模應用巖土工程造成了限制。目前,數字化數據收集方法具體是通過傳感器與服務終端這一形式形成的,一般應用有線通訊,在采集小范圍數據工作中更適合采用此種收集方法,在采集大規模數據工作中這一方法出現了顯著的不足。
(三)在交通工程上的不足
我國的智能交通發展尚處于基礎建設階段,具體表現為:第一,我國智能交通領域使用基礎技術缺乏廣泛性;第二,我國職能交通更加重視智能化經營,發展智能化服務力度不足,無法協調發展人、車、路,建設安全體系尚處于試驗階段。近幾年,不斷進步的信息技術促進了智能交通系統的發展,但是,對于處理交通信息系統的研究依然存在著不足。
(四)在建筑動工經營上的不足
我國建筑企業信息化綜合發展水平依然滯后,科學規劃信息化建設還存在著極大的不足;對于開發與使用信息資源還處于初級階段,如此要想達到科學配置動工總承包企業內外資源就十分困難。建筑工程經管信息系統尚處于試驗階段,利用的環境較為封閉,我國工程項目經管信息系統具體是按照工程項目的規劃、設計、動工等環節實行開發的階段性產物,各個項目環節信息和各個經營程序信息之間要想實現數據共享就非常困難,負責項目人與政府之間交流信息也出現了極大的障礙,如此內外信息的溝通就會堵塞,在搜集、存儲數據方面產生重復。
三、土工工程中信息技術的發展應用
土木工程信息化市通過計算機、通信、自動控制信息綜合處理高新技術改造和升級傳統土木工程技術手段和方式,不斷完善土木工程技術和施工工段,使其越加合理與科學,進一步提升了效率,節省了成本;土木工程信息化的實現勢必引發建筑企業深刻的管理方式變革,推動企業團隊重組以及優化施工流程。
(一)構建土木工程設計,施工的技術與控制信息系統
信息技術集成了計算機、通信、控制和信息處理等技術。現代建筑師利用信息技術系統和設備,能夠直接體現新時代的設計理念與建筑美學,勇敢的表達創意和奇妙的構思,跨越時間與空間,對創作成果進行塑造與優化,有利于創作成果達到傳統創作方式不能比擬的新境界。當前很多工業項目在設計模型過程中已經開始利用可視化技術,例如,實體建模,獲得更加直觀有效的設計,并且容易進行改正;可視化的設計校審,可以獲得更加形象的校審,并且深度交叉設計;可視化的進度校審,緊密連接了三維設計建模與項目進度資源數據,從項目進度資源數據庫中獲得信息進一步可視化的對項目管理各種狀態進行體現與分析。信息化技術對設計與施工技術全面革新,有效拓展了應用領域,不斷加深了應用程度,逐漸提升了建筑工業化水平。
(二)構建土木工程基于互聯網的企業商務貿易信息系統
互聯網正在向建筑業不斷深入,對于提供信息服務發揮了很大的作用,利用電子郵件、互聯網傳輸,強化建筑項目與承建商,材料供應商之間的信息交流,有效解決招標過程中出現的信息不對稱問題,同時增加了透明程度,推動公開化,開展相當規模的網上招投標業務勢必對市場行為有效規范,提升了工作效率,節省了工作成本,促使在更廣范圍更高的層次上開展招投標競爭。電子商務對于采購建筑材料、機械設備和機具表現的更加寬范圍廣、甚至會出現在貨物以及流通的細微部分,可以更加深入的了解貨物質量、價格、供貨方式和市場信譽。提高了網絡交易效率,對交易過程有效進行監督,同時還對買賣雙方之間的伙伴關系發揮了主要作用。有力遏制不正當競爭行為和缺失誠信行為,推動市場的可持續發展。
(三)構建土木工程標準、行業管理、工程管理的信息系統
在各個行業中普遍適用的高新技術便是信息技術,必須緊密結合行業技術才可以充分發揮作用。在土木工程施工中要想規范、有序、高效的利用信息技術,必須科學制定土木工程技術應用準則與標準化管理信息系統,對標準及時修編,有利于對其實施檢索查詢與管理,隨時利用標準對其執行實施驗收與檢查,進一步推動標準化管理。土木工程行業包括了很多的門類,這些企業共同組成了一個龐大且復雜的行業信息集合,擁有了龐大的信息量。缺少一個規范的管理系統與運作制度,很難確保該行業健康、有效的開展各項工作。傳統的信息管理方式不能實現這個目標。利用信息技術構建行業管理、工程管理方面的信息系統,可以有效統計行業的相關情況。
結束語
綜合分析,土木工程行業要想獲得可持續發展,必須對信息技術的應用高度重視,科學整合產業模式,有機結合理念和措施,進一步改良工程,實現信息化瓜瀝,加大創新施工方案的力度。
參考文獻
[1]梁建娟.信息技術在土木工程中的應用實例[J].防災減災工程學報,2014,(1)