土木工程學科發(fā)展史范文

時間:2023-07-12 17:40:56

導語:如何才能寫好一篇土木工程學科發(fā)展史,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

土木工程學科發(fā)展史

篇1

關鍵詞:土木工程;發(fā)展現(xiàn)狀;未來趨勢;可持續(xù)發(fā)展;海底建筑

縱觀土木工程發(fā)展史,土木工程建設在和自然斗爭中經歷了古代、近代和現(xiàn)代3個歷史時期,從最初的萌芽時期和形成時期到如今的發(fā)達時期和成熟時期。從最初的簡陋住房到如今的多功能超高型建筑,可以說,土木工程業(yè)已經發(fā)生了翻天覆地的變化。進入21世紀以來,隨著科技的發(fā)展和人民生活水平的提高,土木工程行業(yè)越來越成為國民經濟發(fā)展的支柱產業(yè),土木工程中越來越體現(xiàn)了技術與創(chuàng)新的作用,誰能在世紀之交把握住土木工程學科的發(fā)展趨勢,誰就能在知識經濟時代開創(chuàng)土木工程學科的新紀元。

1土木工程的涵義

土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產活動有關的各類工程設施,如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。

2土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀

自從20世紀中葉第二次世界大戰(zhàn)結束以來,土木工程業(yè)取得了飛速的發(fā)展,這時期的土木工程擁有良好的現(xiàn)代科學技術,先進的工程設施體系和持久耐用的建筑材料,并且隨著計算機技術的不斷提高,也為土木工程的發(fā)展注入了新鮮的血液,為此當今的土木工程呈現(xiàn)出以下幾個特點:①工程功能化;②交通高速化;③施工過程工業(yè)化;④理論研究精密化。為了適應時展的需要,世界各國都建造了很多標志性建筑,例如我國上海的環(huán)球經融中心大廈,樓高492米,還有中國臺灣的臺北101大廈高508米,它們的出現(xiàn)都是當代土木工程師們智慧的結晶,如今,我國新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現(xiàn),新結構、新材料、新技術被大力研究、開發(fā)和應用。發(fā)展之快,數量之巨,令世界各國驚嘆不已。

3土木工程的發(fā)展趨勢

3.1高性能材料的發(fā)展

隨著未來科學技術的不斷發(fā)展,鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。日本、美國、俄羅斯等國家已經把屈服點為700N/mm2以上的鋼材列人了規(guī)范;如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。單一的材料將難以滿足要求,復合材料也就應運而生,另外,材料的功能也將從單一的功能向多功能方向發(fā)展,并且為了適應土木領域的可持續(xù)發(fā)展,材料的使用也必須節(jié)能和環(huán)保。

3.2計算機應用

隨著計算機的應用普及和結構計算理論日益完善,信息和智能化技術將全面引入土木工程,計算結果將更能反映實際情況,從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結構的安全。計算機技術的引入將對土木工程領域的發(fā)展產生巨大的改善,其主要有四個方面的改善,分別為信息化施工、智能化建筑、智能化交通、土木工程分析的仿真系統(tǒng)。人們通過計算機技術將會設計出更為優(yōu)化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經濟效益。

3.3環(huán)境工程

進入21世紀以來,環(huán)境問題已經越來越成為人們關注的熱點話題,氣候問題更是對人們的生產生活產生了巨大的影響,為了更好地滿足人與自然協(xié)調發(fā)展,堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,土木工程與環(huán)境工程必將融為一體不可分割,城市綜合癥、霧霾、土地荒漠化、氣候變異、冰川消融、海水上升等一系列問題無不與土木工程息息相關,對于當代土木工程師來說,如何有效合理地解決大型乃至超大型建筑建設對環(huán)境的污染等問題,必將是土木工程師們在未來重點研究和思考的課題。

3.4建筑工業(yè)化

隨著建筑業(yè)體制改革的不斷深化和建筑規(guī)模的持續(xù)擴大,建筑業(yè)發(fā)展較快,物質技術基礎顯著增強,但從整體看,勞動生產率提高幅度不大,質量問題較多,整體技術進步緩慢。為確保各類建筑最終產品特別是住宅建筑的質量和功能,優(yōu)化產業(yè)結構,加快建設速度,改善勞動條件,大幅度提高勞動生產率已是未來發(fā)展的必然趨勢,為了適應土木建筑領域快速高效的發(fā)展,實現(xiàn)建筑工業(yè)化是必然的趨勢。它的發(fā)展有四個重要方向:建筑設計標準化、構配件生產施工化,施工機械化和組織管理科學化。

3.5海底建筑

2010年4月26日,隨著中國大陸第一條海底隧道廈門翔安海底隧道建成通車,中國海洋這片美麗而又神秘的領域,在中國土木工程師偉大的探索與創(chuàng)新下,逐漸揭開了面紗,在今后的幾十年甚至幾百年,海底建筑將會是一種全新的建筑形式,有效利用海底空間是未來土木工程發(fā)展的一個必然趨勢,同時也對土木行業(yè)提出了巨大的挑戰(zhàn)。目前在全球范圍內,較為出名的海底建筑有馬爾代夫的海底餐廳、迪拜的水鐵餅酒店,相信在不久的將來,一定會有更多奇特的海底建筑出現(xiàn)。

3.6結構形式

隨著當今計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現(xiàn),為結構形式的革新提供了有利條件。土木工程中一些復雜的結構工程的計算將得到解決,空間結構將得到更廣泛的應用,不同受力形式的結構融為一體,結構形式將更趨于合理和安全。

3.7新能源和能源多極化

能源問題是當前世界各國極為關注的問題,由于我國是發(fā)展中國家,工業(yè)生產正處速發(fā)展階段,對能源的需求和消耗都很大,為此如何解決和處理這些問題,這對土木工程業(yè)提出了新的要求,應當予以足夠的重視。此外,由于我國基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續(xù)發(fā)展的要求,所以在基本建設方面還有許多工作要做。在一些工業(yè)生產和污水排放方面,都應考慮可持續(xù)發(fā)展,另外在能源方面,開發(fā)新能源和節(jié)約能源都將是土木工程領域發(fā)展的必然趨勢,例如風能發(fā)電,開發(fā)太陽能和水資源循環(huán)利用,還有一些垃圾廢物的處理與回收。

篇2

關鍵詞:土木工程專業(yè);橋梁工程;課程教學;教學研究

中圖分類號:G6420;TU997文獻標志碼:A文章編號:10052909(2015)06008604一、橋梁工程課程緒論部分內容的重要性

橋梁工程課程是土木工程專業(yè)的一門必修課,其內容主要是各門專業(yè)基礎課知識在橋梁工程中的綜合應用,是一門實踐與理論并重的專業(yè)技術課[1]。橋梁工程課程實踐性很強,教學中應注意激發(fā)學生對橋梁工程課程的興趣,充分調動學生學習的積極性和能動性;此外,課堂教學還應注意與工程背景相結合,以提高教學質量?!熬w論”是課程的開始,良好的緒論教學是課程教學的良好開始。在橋梁工程課程緒論部分的教學中,通過優(yōu)化整合橋梁的定義與功能、分類、跨徑發(fā)展、橋梁美學與造型、技術創(chuàng)新、災害與應對措施以及全球交通網絡等知識點,可以讓學生對該門課程有個整體的認識,了解橋梁工程的發(fā)展歷史與發(fā)展現(xiàn)狀,激發(fā)學生學習該門課程的積極性。同時,適應土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案的需要,結合橋梁工程自身特點,在課堂講授中整合與優(yōu)化緒論的講解內容,改善教學手段,對提高課程教學質量是十分重要和必要的。

二、橋梁工程課程緒論部分內容的整合優(yōu)化

(一)橋梁的定義與功能

按百科全書的定義,橋梁是跨越障礙(河流、峽谷、道路等)的結構工程物。橋梁在學科分類上,屬于土木工程專業(yè)的一個分支,是道路工程的關鍵部位與核心工程;在環(huán)境美學上,橋梁往往又是當地的標志性建筑物。相對于隧道,橋梁固定于地表各處,形體龐大,構造各異,承受交通荷載及自然環(huán)境的影響。橋梁的本質特征為用自身的跨越能力實現(xiàn)連接,跨越行為是橋梁結構的本質。在課堂教學中,可以結合學校周圍或本地的橋梁來講述橋梁的作用與重要性。

(二)橋梁的分類

高等建筑教育2015年第24卷第6期

曾勇 ,等橋梁工程課程緒論部分教學內容的整合優(yōu)化

橋梁的分類很多,按橋梁用途來劃分,有公路橋、鐵路橋、公路鐵路兩用橋、人行橋、農橋、運水橋(渡槽)以及其他專用橋梁(如用作通過管路、電纜等的橋),當然主要的是公路橋與鐵路橋。隨著軌道交通的發(fā)展,公路鐵路兩用橋也日益增多。按跨徑大小分類,依據中國《公路工程技術標準》(JTG B01-2003),橋梁可以分為特大橋、大橋、中橋與小橋。多孔跨徑總長L>1000 m,單孔跨徑Lk > 150 m,屬于特大橋;多孔跨徑總長100 m≤L≤1 000 m,單孔跨徑L k > 150 m,屬于大橋;多孔跨徑總長30 m(40 m)

由于橋梁分類眾多,課堂講授時應突出重點,根據學生的專業(yè)特點,抓住主要的分類方式,如按結構體系、建筑材料、用途等進行分類的方式應作重點講解;而把按行車道的位置劃分橋梁的內容放到拱橋章節(jié)去講授,因為拱橋的主要分類方式是按行車道的位置來分類的。在后續(xù)講授斜拉橋或懸索橋內容時,也會涉及到按材料進行橋梁分類的知識點。同時,授課時還應注意各個分類之間的組合,如大跨度預應力混凝土連續(xù)剛構等。

(三)橋梁的跨徑發(fā)展

近年來,中國的橋梁建設發(fā)展迅速,橋梁跨徑不斷增加,許多橋梁建設達到世界水平,取得了舉世矚目的成就。已建成的著名橋梁有:主跨1 088 m的蘇通長江大橋(鋼箱梁斜拉橋),2012年前是世界第一跨度斜拉橋;主跨1 650 m的舟山西堠門懸索橋(世界第二跨度懸索橋);主跨550 m的上海盧浦大橋(鋼箱拱橋);主跨552 m的重慶朝天門長江大橋(鋼桁拱橋)。這些著名橋梁代表著中國橋梁建設的水平,受到世界橋梁界的高度贊譽。課堂講授時,應該對不同橋型展開講授,并注意內容的側重點,抓住幾種有代表性的橋型進行講述,力求簡單明了,與生活貼近。如,鋼懸臂桁架梁橋的主跨在19世紀初超過500 m,而后極少修建,該類橋梁中國也較少見,課堂講授時一般僅簡單提及。鋼連續(xù)桁架梁橋19世紀50年代至今,單孔跨度控制在200 m~300 m之間,向更大跨度發(fā)展的可能性較小,課堂教學時,可以結合武漢長江大橋與南京長江大橋來講授。中國混凝土拱橋,即萬縣長江大橋,則在1997年達到了420 m,超過了克羅地亞主跨390 m的KRK-1號橋。鋼拱橋在20世紀30年代就超過500 m,發(fā)展相對平穩(wěn)。進入21世紀后,在中國出現(xiàn)了2座主跨500米以上的鋼拱橋,即主跨550 m的盧浦大橋與主跨552 m的朝天門長江大橋。鋼斜拉橋從1950年主跨約200 m到今天主跨超過1 000 m,鋼懸索橋主跨從1930年主跨約1 000 m到今天約2 000 m,發(fā)展都很迅速。

課堂講授時,應重點突出中國橋梁在跨徑上的突破,并配以相應的橋梁圖片,增強教學效果,激發(fā)學生的學習興趣,以達到事半功倍的效果。

(四)橋梁的美學與造型

相對隧道而言,橋梁的直觀性強,造型優(yōu)美,視覺效果較好,往往給人以較強的震撼力;相對道路而言,橋梁是交通的關鍵部位,更能引起人們的關注。對橋梁的美學與造型應給予重點關注,講授橋梁的跨徑發(fā)展時,也需要借助圖片或動畫予以講解。橋梁是土木工程皇冠上的明珠[2-3]。橋梁結構的形式與造型多種多樣,為橋梁工程師們的設計提供了無限的空間,也最能體現(xiàn)橋梁工程師們對橋梁結構的理解和熱愛[2]。在課堂教學中引入美學思想,可以激發(fā)學生學習該課程的興趣和求知欲望,引導學生更好地理解與認識橋梁,提高學生的審美情趣,達到更好的教學效果。

(五)橋梁的技術創(chuàng)新與發(fā)展動力

橋梁的發(fā)展史其實就是一部技術創(chuàng)新史。最早的橋梁可能源自雷擊而傾于河上的樹木。拱是曲線中最優(yōu)美的線型,中國文字“橋”即是“木”與“拱”象形復合而成的。因此,緒論部分的課堂教學應重視這一內容的講解。

趙州橋又名安濟橋,建于公元610年,是位于中國河北的一座著名石拱橋,也是目前世界上最古老的保存得最完好的大跨度單孔敞肩坦弧石拱橋。趙州橋圓弧拱的跨度大,通航凈空大。這種跨度大、扁平率低的單孔1/4圓拱橋梁結構,是橋梁史上的一個奇跡。趙州橋被譽為“國際土木工程里程碑建筑”。

橋梁結構設計分析理論、電子計算機技術、建筑材料、施工工藝、行業(yè)競爭等因素的發(fā)展和進步,是推動橋梁工程發(fā)展的內在動力[4]。經濟發(fā)展、社會需求和技術創(chuàng)新,為橋梁工程提供了所需要的設計計算理論、計算手段、建筑材料、機械裝備、施工技術等,對橋梁工程的發(fā)展有著直接的支撐作用。

英國工業(yè)革命后,世界鋼鐵產量快速增長,以鋼材為主要承重材料的工程結構得到較大的發(fā)展,鋼橋開始大量出現(xiàn)。20世紀30年代經濟大蕭條后,美國為了經濟的恢復和持續(xù)增長,修建了大量高速公路,鋼拱橋和鋼懸索橋由此得到了較快的發(fā)展。二戰(zhàn)后,由于鋼材短缺,混凝土橋梁大量出現(xiàn),斜拉橋、正交異性鋼橋面板、混凝土塔、掛籃懸澆、預應力技術、連續(xù)剛構、鋼砼組合結構等新的結構和技術應運而生,并出現(xiàn)了許多先進的施工技術,如懸臂拼裝、頂推、移動模架、大型浮吊整體吊裝架設等[4]。日本經濟的發(fā)展,推動了高速鐵路的發(fā)展,相繼建成了多座世界級的大跨度斜拉橋和懸索橋。20世紀80年代以來,中國改革開放,經濟的騰飛促使公路鐵路迅猛發(fā)展,橋梁建設成就輝煌,建成了大量連續(xù)剛構拱橋、大跨斜拉橋、大跨度懸索橋等世界級的大跨度橋梁。

(六)橋梁災害事件的發(fā)生與應對措施

盡管橋梁建設取得了矚目的成就,但是不時出現(xiàn)的橋梁事故與災害仍無法回避[5]。古今中外發(fā)生的橋梁災害事故很多, 2007年8月,美國《時代周刊》雜志評選了百年世界十大最惡劣塌橋事故。每次事故都是一個血的教訓,重要的是應思考導致橋梁事故發(fā)生的原因。

1940年11月7日,在風中振顫的塔庫馬大橋在八級大風荷載的動力作用下,經過劇烈扭曲震蕩后,吊索崩斷,橋面結構解體損毀,半跨墜落水中,橋梁最終倒塌(見圖1)。當年人們未能全面認識懸索橋受力體系,也沒有足夠重視空氣動力對橋梁的影響。塔庫馬大橋的倒塌促使橋梁風工程學的誕生,推動了橋梁工程的發(fā)展,至今仍有警示意義。

魁北克大橋在施工中先后出現(xiàn)2次工程垮塌事故(見圖2)。這座橋主跨度為549米,是當時全世界最長的懸臂橋。1907年8月,大橋桿件失穩(wěn)引起全橋倒塌,19 000噸鋼材落入水中,造成75人死亡。1916年9月,中間跨度最長的一段橋身在被舉起過程中掉落水中,11名工人被奪去了生命。垮塌的原因之一是南錨跨靠近主墩的下弦桿的壓屈導致大橋在施工過程中倒塌。穩(wěn)定問題是力學中的一個重要分支,橋梁失穩(wěn)事故促進了橋梁穩(wěn)定理論的發(fā)展,橋梁技術的發(fā)展使橋梁穩(wěn)定問題更顯重要。

1970年,位于澳大利亞墨爾本的一座鋼箱梁橋(密爾福德天堂橋)倒塌。鋼箱梁橋本來已有很長的歷史了,由于二戰(zhàn)后鋼結構焊接與安裝技術的發(fā)展,鋼箱梁橋跨度做得越來越大,箱壁尺寸越來越薄。最終由于鋼箱梁板件的焊接殘余應力、幾何缺陷發(fā)生失穩(wěn),導致該橋倒塌。工程師從該橋的垮塌中認識到薄壁箱梁的剪力滯后效應,由此推動了薄壁構件設計理論的發(fā)展。

湖南鳳凰橋在拆除橋上的腳手架時發(fā)生垮塌,事故造成64人遇難。2008年汶川大地震,2010年青海玉樹大地震,均造成道路、橋梁損毀嚴重。位于震中的汶川縣附近道路基礎設施受到嚴重破壞,其中橋梁震害最為典型和嚴重。

因此,在課堂教學中,應適時引入橋梁災害事故的介紹,并適當進行評述,既完成了教學內容的講授,也活躍了課堂氣氛,還拓展了學生的工程視野,能收到較好的教學效果。此外,這些橋梁災害事故案例,與后面章節(jié)教學的內容是相關的,在緒論部分引入這些章節(jié),為后面章節(jié)的教學提前作好鋪墊。

(七)全球交通網絡

加拿大人類學家費利克斯―菲蘭德將美國國家海洋與大氣管理局、國家地理空間情報局等機構的人類出行數據與地球夜景照片進行疊加,形成了地球上錯綜復雜的交通網絡。從中可以看出,空中交通與海路交通已相對完善,但是陸路交通還較匱乏,尤其是洲際公路中跨越海峽的橋梁建設較薄弱。

由于全球化與世界經濟的發(fā)展,跨海工程也不再是可望而不可及的宏偉藍圖,21世紀或將迎來世界范圍內更大規(guī)模的橋梁建設[6-8]。著名海峽通道方案有白令海峽工程、直布羅陀海峽工程、墨西拿海峽工程、厄勒海峽工程、馬六甲海峽工程、大帶海峽工程、博斯普魯斯海峽工程等。中國交通運輸部已制定了“五縱七橫”國道主干線規(guī)劃,其中“二縱二橫”已基本連通。全部工程要求2020年前完成五個跨海工程,自北向南依次跨越渤海海峽、長江口、杭州灣、伶仃洋、瓊州海峽。其中,渤海海峽與瓊州海峽跨海工程尚在規(guī)劃中,長江口與杭州灣跨海工程已經建成通車,伶仃洋(粵港澳)跨海工程正在建設中。

通過這部分知識點的講授,幫助學生認識到作為土木工程的橋梁工程建設是一項大有可為的事業(yè),有很大的發(fā)展空間,學生們畢業(yè)后能夠施展自己的才能。由此使學生感到學習橋梁工程不再是一門枯燥的事情,而是跟自己的事業(yè)發(fā)展和自身的生活密切相關,學習橋梁工程課程還能與世界相聯(lián)系,從而激發(fā)學生課程學習的熱情與積極性。

三、結語

良好的緒論教學是橋梁工程課程教學良好的開始。在橋梁工程課程教學中,應結合土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案要求和橋梁工程課程的自身特點,優(yōu)化整合緒論部分的內容,改善教學方法,活躍課堂教學氣氛,激發(fā)學生學習知識的興趣,提高教學效果,培養(yǎng)素質高、實踐能力強的橋梁工程專業(yè)人才。

參考文獻:

[1]周水興.橋梁工程[M].2版.重慶:重慶大學出版社,2011.

[2]陳艾榮,盛勇,錢峰.橋梁造型[M].北京:人民交通出版社,2004.

[3]曾勇,譚紅梅.橋梁工程教學中若干能力培養(yǎng)的探索[J].高等建筑教育,2014,23(2):66-69.

[4]李亞東.橋梁工程概論[M].北京:人民交通出版社,2008.

[5]阮欣,陳艾榮,石雪飛.橋梁工程風險評估[M].北京:人民交通出版社,2008.

[6]萬明坤,等.橋梁漫筆[M].北京:人民交通出版社,1997.

[7]唐寰澄.世界著名海峽交通工程[M].北京:中國鐵道出版社,2004.

[8]中國公路學會橋梁和結構工程分會.面向創(chuàng)新的中國現(xiàn)代橋梁[M].北京:人民交通出版社,2009.

On the teaching of introduction content of bridge engineering course

ZENG Yong1, TAN Hongmei1,WU Guoxiong1,2,DONG Lili1,3

(1. School of Civil Engineering, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, P. R. China;

2.Chongqing Jianzhu College, Chongqing 400072, P.R. China;

3. College of Architecture and Urban Planning, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, P.R. China)

篇3

關鍵詞:測繪;實驗室;開放;探索

0 引言

當前,我國經濟增長方式正在發(fā)生根本性的變化,傳統(tǒng)的高等教育模式已經不能滿足當前的經濟發(fā)展需要。教育部副部長魯昕表示:教育改革的突破口是現(xiàn)代職業(yè)教育體系,培養(yǎng)的人是技術技能型。這對于應用型測繪人才的培養(yǎng)提出了更高的要求,測繪工程應用型人才培養(yǎng)定位是培養(yǎng)生產一線需要的管理者和組織者,掌握本行業(yè)生產原理和操作技術以及管理運行技術的人才,以面向基層,服務工程為出發(fā)點,強調理論在實踐中的應用,注重培養(yǎng)學生的實際動手能力,發(fā)現(xiàn)問題和決問題的能力。由此可見,實踐技能培養(yǎng)在應用型測繪人才培養(yǎng)體系中占有十分重要的地位,而開放實驗室是培養(yǎng)測繪應用技能型人才最有效的途徑。

1 測繪工程應用型人才應具備的實踐技能

在教學實踐中,我們把應用型測繪工程學生應該具備的的實踐技能概括為:基本實踐技能,專業(yè)實踐技能和綜合實踐技能三個方面,其中,基本實踐技能主要包括測繪儀器的基本操作和測繪軟件的基本使用,側重于儀器軟件動手操作,它是進行專業(yè)技能和綜合技能訓練的基礎;專業(yè)實踐技能則是在完成理論課的學習之后,在課程設計和集中實習中具體進行理論和實際結合的訓練,要求學生在仿真工程實踐中運用理論知識和儀器操作及相關軟件技術來解決實際問題,專業(yè)實踐技能注重測繪技術的應用性;綜合實踐技能是培養(yǎng)學生技術綜合應用能力,強調對學生解決實際工程問題能力的訓練,主要體現(xiàn)在集中實習、畢業(yè)實習及畢業(yè)設計中技術方案的論證、設計及應用,綜合實踐技能側重綜合實踐性。

2 開放測繪工程實驗室的必要性和可行性

(1)應用技能型人才培養(yǎng)方案的需要

測繪工程專業(yè)的實踐性非常強,實踐教學在應用型才培養(yǎng)體系中占有非常重要的地位,離開實踐教學,不可能培養(yǎng)出合格的應用技能型人才。我校2013、2014級本科人才培養(yǎng)方案,進一步明確本專業(yè)培養(yǎng)掌握測繪工程學科必備的基礎理論,掌握測繪工程專業(yè)必需的專業(yè)技術知識,具有較強的測量與放樣、計算、繪圖能力,能在測繪工程、冶金礦山工程和土木工程等行業(yè)從事工程測量、礦山測量的設計、施工、組織管理等方面工作,具有良好的測繪工程職業(yè)綜合素質的高級技術應用型人才。對測繪工程實踐能力培養(yǎng)提到了新的高度,實驗學時占總學時之比達到20.1%,實踐教學周數占總教學周數達37.1%。而實踐教學的每一個環(huán)節(jié)又都與實驗室密切相關,所以開放實驗室是培養(yǎng)應用技能型人才的現(xiàn)實需要。

(2)切實培養(yǎng)動手能力,提高實踐教學效果的需要

從測繪工程專業(yè)實踐教學過程看,學生的動手實踐能力主要從課堂實驗和課程實習兩個實踐環(huán)節(jié)獲得,但由于受課時、儀器套數及師資等因素的影響,學生在這兩個環(huán)節(jié)所獲得的實踐能力提升很有限。學生的學習主動性強一些,動手的機會就多一些,學生懈怠一點,操作儀器的機會就少一些, 我們每個老師都有這樣的體會,同樣的一個班,學生的理論課成績可能差距不大,但動手能力差距卻很大。無論是實驗、設計,還是生產實習結束,每個人的收獲大不相同,教學過程中經常出現(xiàn)實習、實驗報告雷同的現(xiàn)象。鑒于此,為了更好的提升學生的實踐動手能力,開放測繪工程實驗室,搭建實踐教學平臺是提高測繪工程實踐教學效果的有效途徑。

(3)有效開發(fā)資源提高儀器利用率的需要

測繪科學的發(fā)展史其實也是測繪儀器的變遷史,從傳統(tǒng)模擬測繪儀器到現(xiàn)代高精尖測繪技術設備,測繪手段、測繪產品發(fā)生了翻天覆地的變化。但對于培養(yǎng)應用技能型測繪人才的高校,讓學生了解測繪基本原理,掌握基本測繪技能的教學環(huán)節(jié)還必不可少,所以傳統(tǒng)的測繪儀器還有用武之地。以我校為例,測繪工程實驗室下屬測繪工程基礎、工程測量、空間地理信息三個實驗分室,主要設備有Trimble GPS 5700兩臺套、Ashtech GPS兩臺、南方GPS接收機十臺套,topcon GPS接收機五臺套,trimble net R9連續(xù)運行衛(wèi)星定位系統(tǒng)(單基站)一套,Leica、Topcon、Pentax、Nikon、南方、科維、中海達等廠家的全站儀56臺,常規(guī)測繪儀器達到180臺套。測繪工程實驗室大多數除了承擔了測繪工程專業(yè)從大一到大四所有實驗實習項目外,還承擔土木、道路、采礦非專業(yè)測繪課程實習實驗任務。對應用技術型本科院校而言,儀器設備的生均擁有量一般可以滿足開放實驗室的需要;測繪儀器一般都用充電電池,野外作業(yè)便于攜帶,危險性較小,便于學生練習;此外,通過開放實驗室可以整合實驗室資源,有效提高測繪儀器設備的使用率。

3 開放實驗室,培養(yǎng)學生的實踐技能

(1)建章立制,規(guī)范實驗室管理

建立完善的實驗室管理制度是開放實驗室的基本前提,為了確保儀器設備高效使用,最大限度減少損耗,實驗室必須要建立相關的規(guī)章制度,如《實驗室管理規(guī)定》、 《儀器操作規(guī)程》,要求學生要按規(guī)定借用儀器設備,規(guī)范操作儀器,避免發(fā)生任何人身和設備的損壞。實驗室的管理人員,要熱情接待來實驗室的教師和學生,認真解答各種問題,在條件允許的情況下提供所需的實驗儀器和設備,幫助制定實驗方案,指導學生正確使用儀器,協(xié)助完成實驗任務。

(2)整合資源,合理使用儀器

實驗室開放首先要確保課堂實驗教學和課程實習任務,在此基礎上,統(tǒng)籌資源,合理調配,充分利用閑置的儀器設備,在課余時間采取提前預約的方式,滿足學生學習和使用儀器的需要,尤其是對在課內沒有完成的實驗,可以在課后開放實驗室的時段內完成,實驗教師負責指導指導學生完成相關實驗項目,并做好記錄,這是保證實踐教學效果的重要保證。

(3)依托社團,實現(xiàn)互惠雙贏

我校的測繪與導航定位技術協(xié)會自2007年成立以來一直掛靠在測繪實驗室,幾年來的實踐證明,依托專業(yè)社團室實現(xiàn)開放實驗室是一個很好的途徑。測繪實驗室的常規(guī)儀器有180臺套,加上配套的腳架、對中桿、棱鏡等配件,保證實驗正常運轉維護的量很大,單靠實驗教師維護,無論時間還是精力都難以保證。

(4)以賽促學,提高綜合素質

近幾年教育主管部門和各個高校的都非常重視學科競賽,測繪類技能大賽全國和省級賽事都取得了非常好的社會影響。這是因為學科競賽是一項專業(yè)性、技能型的比賽,通過比賽可以極大地提高學生的綜合素質和能力。而測繪學科競賽必須以儀器設備為基本硬件支撐,基于此,我們從2007年開始,依托測繪工程實驗室,每年都組織學生舉行測繪技能大賽,通過前期培訓,后期的筆試初賽、水準測量復賽、數字測圖放樣決賽,激發(fā)了學生學習專業(yè)知識的興趣,提升了他們的動手實踐能力,更重要的是,通過比賽,鍛煉了學生團隊合作意識和吃苦耐勞的精神,從而提高了他們的綜合素質,為學生擇業(yè)就業(yè)打下堅實的基礎。

4 結語

大數據時代,社會對測繪人才需求越來越高,傳統(tǒng)的測繪工程實驗室已不適應當今時代對測繪人才的培養(yǎng),開放型測繪實驗室也將成為應用型人才培養(yǎng)的新途徑。開放測繪實驗室是應用型測繪人才培養(yǎng)的基本需要,應該成為職業(yè)教育轉型發(fā)展時期,實驗室創(chuàng)新發(fā)展的新平臺和機遇,開放型實驗室也將成為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新途徑,成為培養(yǎng)學生綜合素質和鍛煉學生實踐能力的基地。

參考文獻:

[1]寧津生,翟詡,宋偉東,等.深化教學改革加強實踐教學:"首屆全國大學生測繪技能比賽"經驗總結(J).測繪通報,2009(10):1-4.

[2]徐子東,王崇倡,任東風.綜合實踐技能競賽在學風建設中的引導作用(J}.礦山測 量,2011(6):100-102.

[3]焦明連,周立.測繪工程專業(yè)卓越工程師教育培養(yǎng)模式的研究(J ).測繪通報,2012(1):102-104.