市政工程重點難點范文

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市政工程重點難點

篇1

芻議市政排水工程設計中的難點問題 王曉旭 天津市翔泰市政公路工程設計有限公司 天津市 300060 摘要 排水系統的建設是

>> 芻議建筑市政排水工程設計要點 市政給排水工程設計中存在的問題與應對措施 市政給排水工程設計中的常見問題 對市政排水工程設計的探討 關于市政排水工程設計的探討 節能給排水技術在市政給排水工程設計中的應用 市政給排水工程設計中節能給排水技術的應用探析 市政給排水工程設計中節能給排水技術的應用 市政給排水工程設計中對節能給排水技術的應用 市政道路排水工程設計中存在的問題及原因和對策分析 市政給排水工程設計需要注意的問題 市政給排水工程設計應注意的問題分析 市政給排水工程設計中主要的技術環節的探討 淺析市政給排水工程設計中主要的技術環節 市政給排水工程設計中節能措施的分析 論市政給排水工程設計中的節能應用 節能技術在市政給排水工程設計中的應用 淺談市政給排水工程設計中主要的技術環節 論市政給排水工程設計中的節能技術應用 市政給排水工程設計中主要技術環節的探討 常見問題解答 當前所在位置:中國 > 經濟法律 > 芻議市政排水工程設計中的難點問題 芻議市政排水工程設計中的難點問題 雜志之家、寫作服務和雜志訂閱支持對公帳戶付款!安全又可靠! document.write("作者:未知 如您是作者,請告知我們")

申明:本網站內容僅用于學術交流,如有侵犯您的權益,請及時告知我們,本站將立即刪除有關內容。 芻議市政排水工程設計中的難點問題 王曉旭 天津市翔泰市政公路工程設計有限公司 天津市 300060 摘要 排水系統的建設是市政基礎設施的重要組成部分,具有舉足輕重的地位,排水工作是一項技術難點工程,它的安全性與穩定性是居民正常生活的保障。本文基于市政排水工作的重要地位,分析了工程設計中一些難點問題,并針對這些難點提出了幾個解決方案,旨在建立健全市政排水系統,促進城市排水工作良好發展。 關鍵詞 市政工程 排水系統 措施 中圖分類號:TU99 文獻標識碼:A 城市排水工程主要體現在城市排澇、防洪以及水污染防治方面,市政排水建設的好壞關系著城市居民生活質量的高低,也影響著外市居民對該城市的初步印象,試想一下,若是來到一個新的城市發現該城市污水橫流,是不是會對這座城市的感覺大打折扣。因此,市政排水工作不容小覷,其設計上雖然存在著許多困難,但設計師們不能就此放棄,而是要迎難而上,在市政排水設計方面下足功夫,確保城市排水工程順利實施。 一、當前排水設施存在的問題 (一)排水網管設計不合理 目前,多數舊城區的排水為合流制,即多條管道的排水匯總到一條管道中流出,這些排水管由于年代久遠,加上在建造時只是根據當時地塊開發設置的埋深與管徑,隨著城市規模的擴大,原本的地表水體變成了城市建筑用地,失去了蓄水泄洪功能。二來,當初的管道建設還不完善,管道直徑較小,上下游的管渠內部標高銜接不當,導致一旦發生暴雨,城市的排水管道就容易堵塞。 (二)管渠內清理不當 管渠由于長年排污,一些粘著性強、體積較大的污物容易附著在管壁上,導致管內有效排污直徑減小。針對這樣的情況,在管道建設初期就應詳細了解該地段的河水污染情況。流域匯水面積,使用地標高,并設置多套方案的高程設計以及平面布置。 二、排水工程設計中易忽略的細節 (一)回填設計 回填設計是排水工程中必不可少的環節,但設計師們在設計回填工程時比較容易忽略排水構筑物這一部分,尤其是行車道下面的排水構筑物,排水構筑物主要是指雨水口、井口以及其它一些附屬構筑物. 在施工完畢恢復道路通車一段時間后,若是行車道下排水構筑物回填不當,井環及井框四周可能會由于密實度未達標造成四周回填土產生不均勻的沉降,加上行車道上重型汽車的碾壓受力過大,導致影響行車的安全性與平穩性.. 如圖1所示,根據《排水檢查井》的說明與《給水排水管道工程施工及驗收規范》,新建筑的井室周圍必須用沙礫、石灰土類材料進行回填,并對回填的寬度與深度都做出了明確規定。 因此,在設計回填工程時,要注意行車道下的排水構筑物,在圖紙中標明在井室周圍砂、石灰土、砂礫等材料回填,且回填寬度不小于40cm,實度不小于95%,這樣一來能夠在招標中合理應對,避免出現失誤。二來能夠提醒施工方注意回填步驟,減少施工中錯誤的發生幾率,確保施工質量。 (二)接口處理 在原有的排水渠箱中排入新建排水管通常使用接駁處理辦法,就目前施工圖紙來看,在接駁處理上,大多圖紙只是在排水平面與縱面斷面圖上標明了管底標高、管徑與坐標位置,對于如何處理好接駁口這個問題并沒有做出詳細說明。 如圖2,原有的排水渠箱是一個相對穩定的整體,在開鑿過程中,工具的震動、敲打、開鑿等行為會對渠箱的原有結構產生一定的破壞性,若是不加強接駁口的技術處理,勢必會影響后續施工以及接駁口的安全運作。因此,對于接入原有渠箱的新排水管,不能像回填那樣使用砂漿、水泥混凝土進行封口,而是要根據原有渠箱的結構特點,對新舊排水管的接口進行加固。另外值得注意的是,在施工時,應盡量采用機械設備對原有渠箱進行切割,避免人工敲擊對結構產生影響。 (三)消力消能處理 隨著城市建筑的不斷發展,排水提升渠井的建造需求也相應增多,在城市大型行車隧道、過街隧道等立體設施逐漸發展的同時,通過設置排水提升渠井來提高排水系統的做法已不罕見,通過排水提升渠井,原有的在低點匯集。無法依靠重力來排放的排水系統將提升至強排高排位。 在實際操作中,經過排水提升渠井提升之后的排水絕大部分會就近排入周邊原有水井,但現實中污水剛從壓力管噴出時流速、沖力與動能都極大,若是沒有有效處理,這些強有力的水沖擊會對排水井的強身造成很大影響,長此以往勢必會影響排水井的井身穩固性,在污水的長期沖刷下產生破損, 因此, 新建的排水井應采用抗沖刷能力較強的材料,最好是鋼筋混凝土結構,有效保護井身不因長期沖刷過早受損。 (四)排水涵洞的保護 排水涵洞中穿越新建排水管道是排水系統設置的常見做法,新建的排水管道在設計上有明確規定:“排水管道與明渠最底部的垂直凈距離最小為0.5m,與涵洞基礎底的垂直凈距離最小為0.15m,這里的排水涵洞指的是排水渠道與暗箱。 在實際操作施工中,塑料制的排水管道若是以0.5m以下的距離穿越涵洞下方,在保護不當時很容易由于管頂上方土層壓力的變化而受損。因此,在施工過程中,塑料管道由于是柔韌性管道,變形狀況會受到外界影響較大,管道上方的土層偏移與沉降都會對塑料管道造成擠壓,使管道發生細微變形、開裂,而這種細微破損用肉眼難以分辨,會對管道的正常使用埋下隱患。 (五)設計參數取值 隨著城市的發展,建筑用地不斷增加,大面積土地的使用讓原有的自然生態雨水排放系統失去了原有的有效性,導致一些城市逢雨必澇。究其原因,就是因為地下土層大面積硬化,暴雨時雨水水量陡然增大,地下一時難以排走過多雨水,大量地表水在地面匯集,造成“水浸街”的內澇災害。這種現象一方面影響城市居民及車輛的正常生活。另一面由于地表水越積越多,泥土浸水后松化溶于水中,導致地表水渾濁不清,若是居民在行進過程中誤踩破損井蓋,很可能會跌入排水井中造成生命危險。 出現“水浸街”現象,從根本上來說還是排水系統的設計不夠完善問題,這與設計參數在取值上偏低有關,取值偏低造成市政排水系統效能偏低,無法適應城市發展的需要。因此,對于城市排水設計要具有一定的長遠性與預見性,在雨水參數設計上不能采用最低值,應結合當地氣候、交通、等情況進行綜合分析,切忌隨意套用其他城市參數值。 另外,在規劃方面,水務部門也應制定相應的管理規范標準,將徑流系數之類的專業系數參考引進排水設施建設指標中,對設施規劃的各環節嚴格控制。 三、市政排水工程設計中注意的問題 (一)嚴格規劃管渠系統,對匯水流域的面積進行劃分,以確定排水的流向以及出水口位置。 (二)控制點的高程要安排好,控制點應根據城市自身規劃,沿道路豎向設計,以保障匯水面積水中的水都能夠自行流出。 (三)對于污水排放標準量,地面水集水時間,設計降雨重現期,暴雨強度公式以及徑流系數這些數據要嚴格把關,避免因數據失誤造成工程返工。 (四)管道的埋深與坡度的設計應根據外部排水條件,道路縱坡情況與設計規范來確定,在能夠滿足排水量的前提下盡可能的減少管渠的埋深深度,方便定期維護。 (五)要注意遠期與近期相結合的原則,排水工程是一項長期發展的工程,并且不適應于經常維修、更換。因此在設計時既要考慮到近期內城市建設的基本要求,又要規劃好后期城市發展的道路變動情況以及上下游銜接排水情況。 在管道的設計上也要注意遠期與近期結合設計。在管道管徑的考慮上,要事先對該地段的雨量,周邊居民情況作出調查,居民生活污水的排放有時會參雜一些雜物,若是管徑偏小會造成堵塞,對于管道的埋深,若是該地段日后會開挖或是修建建筑地基,就應先了解清楚具體情況,再綜合考慮是將管道埋深還是改道。 總而言之,市政排水關系著城市居民的生活水平與出行安全,排水網絡覆蓋城市各個角落。現如今,城市居民越來越關心自己所處城市的排水優劣狀況,尤其是暴雨洪澇時期,市政排水工作做得好不好一看便知。因此,政府在加強管理的同時必須注意施工中的細節問題,方方面面考慮周到,盡可能的對排水系統采取有效保護,保障城市居民生活質量。 參考文獻 [1]丁偉星.淺談市政工程排水設施的技術難點問題分析[J].中國水運 2012.10.21 [2]趙瑞濤.市政排水工程的細節探討[J].科技創業家 2010.05.24

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【關鍵詞】市政工程;材料管理;成本管理

1.市政工程的定義

市政工程,就是指市政設施工程。它是由市政部門在城市區、鄉、鎮的規劃范圍內,設置政府責任和義務,為當地居民提供有償或無償公共產品和服務的各種建筑物、構筑物及設備等。

《2013-2017年中國市政工程行業深度調研與投資戰略規劃分析報告前瞻》顯示,到2010年,我國城市總人口以達到6.66億,占全國總人口的49.68%;居住在鄉村的人口為6.74億,占全國總人口的50.32%,與2000年相比,城鎮人口增長了2.07億人口,同比增長了13.46個百分點。從規模上來看無論是年增長率還是城鎮人口總量的增長,都說明了我國的城市發展規模已經處于了世界前列的地位。

隨著我國城市化規模的進程不斷加快,市政工程的建設也在相應的提高。搞好材料管理工作對于加快工程建設、保證工程質量、降低施工成本、提高工程經濟效益,有著重大的意義。而市政工程建設中的建材管理的重要性和暴露出的相關問題,也引起的社會的廣泛關注。

2.建筑材料管理的重要性

建筑材料作為建筑工中的重要的重要組成部分,它是構成整個工程的最基本部件。正所謂“積土成山,積水為川”,所有的建筑材料的累積才形成了完整的建筑工程。在建筑工程中,對建筑材料管理是整個工程的重要組成部分,也是建筑工程管理的重要環節。在工程建設過程中,建筑材料的妥善管理是保證工程的建設速度和工程質量的基本手段。現今社會,建筑市場的競爭已經由原來單純的價格競爭變化成了現在這種保證質量同時降低工程成本的競爭模式。隨著人民的生活水平的不斷提高,在關注工程質量的同時,也開始把更多的目光投向了建筑材料管理上面。所以,做好建筑材料管理工作,對于提升建筑工程的施工速度、保證工程的質量、提高工程的經濟效益,意義非常重大。

3.建筑工程材料管理中存在的問題

建筑材料的管理目的,旨在工程建設過程中,選擇應用一些高性價比的建筑材料,并在工程施工過程中對其進行有效的控制與管理,從而做到優化工程資源配置,降低工程成本。但在目前,我國市政工程建筑材料的管理方面也暴露除了下面的幾點問題:

第一、一些材料管理人員的業務素質不高,對于建設材料管理工作認識不清,甚至有不熟悉工作環境的事情發生。

第二、建設材料管理部門的市場意識不強,對于建設材料的市場價格和走向沒有做好充分的調查,很難適應建材市場的變化與發展。

第三、在建材的采購上,預算不精和管理不嚴的現象屢有發生。某些材料管理人員在建材選購上,主管決定性因素較大,甚至有吃回扣和暗箱操作的行為出現。材料驗收把關不嚴,工程建設人員在領取材料的時候有高估工程材料使用量,出現較大的材料浪費,甚至有私下變賣建材,中飽私囊的情況發生。

第四、建筑材料的儲存管理不符合安全規范。某些材料管理部門在采購完工程建材之后材料,并沒有進行登記和特殊標注,而是將工程建材隨意的堆放,有些管理部門對建材采購的前后沒有進行賬目和材料數量的賬目比對。

第五、對工程建設隊伍的材料使用情況管理不到位,造成工程項目流動資金浪費和項目資產流失,甚至被迫地提高工程成本。針對工程分項和工程分部的材料管理沒有合理的規劃額度,出現嚴重的浪費情況。

第六、在工程建設竣工后,對于一些沒有使用的建筑材料沒有及時的回收,材料的耗損現象嚴重,阻礙了建筑工程的順利進展。

4.加強市政工程建設中的材料管理

近年來,隨著我國經濟的高速發展,市政工程建設事業也在不斷地向前推進,各地政府也在市政工程建設上投入了大量資金。例如長春市高新技術開發區在2010年就在市政工程建設上投資將近30億元,進行市政工程的改造和建設。伴隨著時代的發展和人們經濟生活水平的提高,人們對涉及到自身生活的市政工程建設也有了足夠的關注,而市政工程中的建筑材料的管理問題,也成了關注的焦點。所以,如何加強市政工程建設中的建筑材料管理問題,成為了工程建設者和市政建設部門重點工作之一。

對于如何加強工程建設中的建筑材料管理問題,可以從工程建設中的材料管理和材料管理人員的業務素質提高及制度建設這三方面來進行。

4.1建設材料的管理

在建筑材料的管理上,主要有三個方面:

4.1.1在工程設計階段,做好建筑材料的預算與控制

在工程建設的開始階段,對于設計方案要有明確的規劃和控制。在采用什么樣的建筑材料、建筑技術和建筑儀器、人工費用、直接成本與間接成本等等都要有一個明確的預算計劃。在預算階段,處理好各項材料和費用之間的關系,是降低工程成本的源頭。有了明確的預算計劃,工程的各項施工都遵照計劃進行,不但使工程得以順利進行,還避免了因預算不細而導致材料成本過高問題的發生。

4.1.2做好材料采購工作,制定和完善采購制度

物資采購是工程建設的重要環節,是保證工程順利進行的基本前提。健全的采購制度、合理的采購分工與科學的采購方式是降低成本采購的基本原則。施工企業由于工程建設中的管理項目過多,有時候會疏于對采購環節的管理,導致了采購環節出現“吃回扣”、“暗箱操作”等現象發生。所以對采購環節的管理工作必須加強。加強采購環節的管理,首先要做到集中采購,集中采購形成的大批量,不僅對企業有利,也會為企業爭取到優惠的服務,一定程度上降低了采購成本。其次,建立嚴格的采購價格調查網絡。采購人員必須要經常的深入市場,不但要掌握第一手的建材價格信息,還要對建材市場的價格走向有著深入的了解。對于主要的建材物資,一定要做到陽光采購、招標采購和擇優采購,將采購錢的監控和采購后的管理相結合,從真正意義上杜絕“吃回扣”、“暗箱操作”的現象發生。

4.1.3做好工程建設中的材料管理工作

在采購工作工作結束后,建筑材料進入施工現場中這個環節中,進行嚴格的管理控制。對于建筑材料的存儲,要按照品種、規格、日期等進行合理的擺放,并進行登記,特殊的建材要進行特殊的標記,防止材料搞混。施工單位在領取建材也要有相應的程序,必須持有材料管理部門簽發的領取通知,才可以領取建筑材料,對于建設施工中的材料使用問題,材料管理部門人員也有做好調查工作,對于施工中富余出來的建筑材料,要進行第一時間的回收,以免材料浪費。

4.2提高材料管理人員的業務素質

在加強材料管理的同時,材料管理人員業務素質的提高也相當重要。

強化材料管理人員的管理觀念,使他們認識到材料管理對于工程建設的重要性。從管理思路上,明確材料管理人員的在材料管理環節中的責任,定期對他們進行業務培訓,以提高他們的業務能力,制定明確的考查制度,定期和不定期的進行業務考核,檢驗材料管理人員的業務素質,在最大程度上發揮管理人員的自身潛能。

4.3加強材料管理制度

加強材料管理工作的同時,也要加強對材料管理制度的建設。根據建筑材料的管理制度,制定科學合理的控制措施,加強材料成本的控制。建筑材料市場上建筑材料良莠不齊,如何確保建筑材料的質量和品格,如何監管建材的采購工作及采購后的管理工作,就必須要依照相關的制度來管理。建設和完善材料管理制度,是管理和控制好建材管理工作的基本條件。

5.結束語

市政工程的建筑材料管理是一個涉及面廣、具體而繁瑣的管理體系。在實際施工過程中還應該具體問題具體分析,只有使用科學的管理方法,現代化的工藝流程,做到管理制度化、科學化,才能從建筑材料的管理層面上保證整個市政工程的順利進行,真正的做到市政工程造福于民。 [科]

【參考文獻】

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一、夯實基礎,城市管理穩步有序推進

一是建立機構。縣委縣政府高度重視,2016年成立了資中縣城市管理委員會和資中縣城市管理監督領導小組,加強對城市管理工作的領導和監督。二是健全制度。針對城市管理工作的重點、難點,縣政府出臺了《資中縣城區建筑垃圾管理辦法(試行)》、《資中縣城區建筑垃圾管理辦法(試行)實施細則》和《資中縣城區街道分類管理辦法(試行)》等規范性文件,讓城市管理有章可循,有據可依。三是加強保障。增加經費:自2016年起,縣財政每年保障1000萬城市管理專項資金,用于小型市政工程或維修;增加人員和裝備:近一年來,城管、就業、財政等部門依規聯合招聘城市監察人員80名。持續增加裝備。四是綜合執法。以2016年城區市容市貌綜合整治為契機,城市管理綜合執法機制進一步理順。在綜合整治期間和日常鞏固階段,公安、交警、住建、工商、交通等職能部門積極配合城管綜合執法,城管高壓態勢得以長時間維系,城市管理行政執法無縫銜接。

二、綜合整治,城區市容環境不斷規范

2016年4月,資中縣集中開展城區市容市貌綜合整治。主要整治市容市貌、環境衛生、市場秩序、交通秩序、占道修(洗)車、違法建筑、消防通道七個方面,平均每天出動各類執法車輛、作業車輛40臺次、執法人員250人次,按照先難后易、先城南后城北、穩步推進、逐步延伸的原則,對整個城區范圍市容市貌開展徹底整治。

通過半年多的集中整治,城區市容市貌明顯改觀。一是城區內主要街道和重要區域市容環境衛生得到了有效治理,13條一類街道、41條二類街道和25條三類街道得到全面整治和規范,臨街商鋪做到了“坐商歸店”;人民醫院門外、武廟廣場、東林市場、三道拐、608菜市場、城南綜合市場、佳易超市、鳳凰城、金山一品等13處重點區域市容環境衛生得到很好治理和保持。整治中,共計清除違章擺放占道物品3000余件次,整治非法設置臺階3600余戶、清運建渣2500余車約12000余噸,取締各類燈箱、座牌1100余個,拆取違規廣告5000余平方米。二是城區農貿市場日趨完善。“608”市場順利搬遷到利民巷,“金山一品”市場順利啟用,“七賢街”市場完成改造升級,“東林”市場和“城南”市場正在規范,“和鳴大道”市場、“春嵐北路”市場正在籌建。三是違章建筑得到有效控制,拆除違章建筑和違章搭建彩鋼棚1200余戶16000余平方米;四是車輛亂停亂放進一步規范,違章占道修(洗)車現象明顯好轉。

三、日查夜巡,城區建筑垃圾有效控制

一是重點監管“生產源頭、運輸過程、建筑垃圾處置”三個關鍵環節,強化建筑垃圾產生、運輸、處置全程閉合管理。突出“三管一重”(管運行線路的起點和終點,管出土點和堆放點,管施工方和運輸企業;重罰違規者)。分別從源頭管理、運輸管理、消納管理、執法管理四個方面明確城管、住建、國土、交通、交警等部門職責,實行建筑垃圾統一管理、統一消納處理。二是2015年11月,資中縣成立由城管6人、交警2人組成聯合執法的建筑垃圾管理辦公室,強化城市建筑垃圾運輸環節管理,全面實行建筑垃圾密閉運輸,集中消納處理。嚴格審批、發放建筑垃圾準運證;堅持日查夜巡,白天巡查各施工工地、拆遷工地、商品混凝土企業,晚上蹲點守候各進城道路。對拋灑滴漏、帶泥上路、不按規定線路行駛、不具備密閉功能的車輛、亂傾倒等違法行為進行重點查處。通過整治,全縣建設工地監管率達到100%,建筑棄土密閉化、砂石車輛規范化運輸率達到90%。集中消納建筑垃圾(棄土)117萬方,專項整治工作取得了階段性成效。

四、穩步推進,市政設施改造成效明顯

一是城區壓縮式垃圾中轉站項目建設工作順利推進,目前進場道路已完工,正在進行場地平整和桿、管、線拆遷工作。二是成渝高速路資中出口擴建改造工程全面完工。三是郁春路、文廟口市場至狀元街口、北街至南街等城區市政道路改造項目已完成設計、預算等前期工作,近期即將實施。

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關鍵詞:水利水電土力學教學對策

土力學是一門涉及到土木工程、水利工程和市政工程等多方面內容的基礎課程,該門課程的最大特點就是理論多于解決實際問題,具有理論知識繁多、實踐性強且應用具體的特點,課程內部的知識內容連貫性較差,學生在理解的時候存在一定的難度,老師必須要采取有效的教學措施提升學生的學習效果,具體來講,要做好以下幾個方面的工作。

一、啟發式教學方法的應用

因為土力學中涉及到過多的理論知識和公式,且內容缺乏連貫性,老師如果采取灌輸式的教學方法,將會使得課堂氛圍更加枯燥,學生更不愿意學習。為了提升學生的學習積極性,提升學習效果和教學質量,老師需要根據課程特點轉變教學方式,啟發式教學方法的應用,能夠達到較好的效果。

應用啟發式教學方法,首先需要在課堂教學方面進行整體設計,教學過程中要把學生放在主體地位,老師通過引導的方式進行課程教學,在這個過程中,老師需要準確的把握好內容的脈絡,并要站在學生的角度設置問題,課堂中需要使學生的大腦始終處于興奮的狀態,這樣才能夠更好的提升教學的質量。老師要注意各個章節之間的聯系,讓學生掌握好要點,要通過基本原理的工程應用或者是工程實例,啟發學生,使其能夠進行更深層的分析和思考。

二、借助網絡技術優勢豐富教學手段

土力學中涉及到的理論較多,單純的通過老師的講解,學生很快就會厭煩,而隨著網絡技術的發展,學生能夠在不同的時間和地點在網絡上進行學習,尋找相關的土力學資源和信息。老師也可以利用網絡技術,將課程的內容制作成為教學課件開展教學活動。后者是將重點難點剖析、實例講解以及專題講座等各種板塊制作成為播放軟件,通過網絡平臺,學生就能夠自主下載進行學習。

老師可以通過在課上播放和本節內容相關的視頻的方式調動學生的興趣,增強教學效果。或者是收集整理相應的工程圖片及資料融入到理論知識的講解當中,將枯燥的理論知識轉化為直觀形象的圖片,或者是將實驗制作成為錄像,這樣既能夠方便教學,又能夠使學生反復學習,增強認知度。

教學時,老師還需要結合土力學的特點,并從中職學生學習的要求和特點出發,將課程內容按照土工技術的要求進行優化整合,以更好的符合中職院校教學的需求,更加實現對學生應用能力的培養。

三、有針對性的進行復習

土力學內容繁雜,在學完一節內容之后,老師需要帶領學生進行系統化的復習,將知識點進行全面的整理,分門別類形成系統,這樣便于記憶。同時,老師需要借助習題或者是通過測驗的方式檢驗學生對于知識的掌握程度,隨時解決學生存在的問題。老師可以充分的利用課后習題,并增加土力學單元測試,或者是例舉和工程實際相關的習題,鍛煉學生的實踐應用能力。同時,老師需要鼓勵學生多思考,對于每一個問題看看是否有不同的方式提出,或者是否有不同的解答思路,讓學生能夠做到舉一反三。

在這個過程中,老師需要抓住學生的特點,并根據學生的實際情況設置題目,因為每個學生的基礎不一樣,可以分成小組進行互助學習。為了能夠使基礎較差的學生跟上學習進度,可以對其進行強化性的訓練,這樣將會有助于提升教學的整體質量。

四、進行實驗教學

在土力學教學過程當中,實驗教學方法必不可少,在教學中,老師可以跟學校進行溝通建立起開放實驗室,加強實驗教學,并逐步的完善實驗設施,實驗儀器設備的配置要符合教學要求。開放性的實驗教學,能夠讓學生自由的進行上課,變被動為主動,學生能夠重復進行課堂教學中的實驗,能力較強的學生還能夠自主探究新實驗。老師則主要負責引導,并根據學生的具體特點,協助他們進行實驗的O計,并完成實驗內容,對實驗結果進行整理。通過這種教學方式,能夠更好的調動學生的參與熱情,徹底打破傳統教學方式的束縛,讓學生將理論知識和實踐完美結合,這樣在今后投入工作中后也能夠得心應手。

五、結束語

土力學是水利水電專業中一門重要的課程,課程教學模式的探討也是一項系統性的工程,老師在教學的過程中就需要緊跟實際發展情況進行創新,找到最佳的教學對策。本文就以此為中心,結合工作實際,對中職院校水利水電專業土力學教學對策進行了簡要的分析,希望能夠對今后的教學工作提供幫助,為社會輸送更多專業型的人才。

參考文獻:

[1]王光榮.關于中職院校土力學教學的幾點思考[J].考試周刊,2012(35):174.

[2]張守民.關于中職學院水利水電專業土力學教學思路的研討[J].水利科技與經濟,2011,17(2):101.

[3]楊洋張守民教彩云等.淺談中職學院水利水電專業土力學教學改革[J].價值工程,2011,30(12):199.

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關鍵詞:高等流體力學;教學內容;教學方法;教學模式

中圖分類號:G643 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)10-0192-03

近幾年,計算流體力學與各種工程實際問題的結合越來越密切,已成為解決各種流體流動與傳熱問題的強有力工具,并已成功應用于建筑、環境、流體機械等技術科學領域。過去只能靠實驗手段才能得到的某些結果,現在已可以借助于計算流體力學的手段來完成。在高等建筑院校的土木工程、環境科學與工程等學科中,因涉及大量的流體流動問題,因此,普遍開設了研究生課程――高等流體力學(計算流體力學)。

多年來,計算流體力學的教學內容主要是有限差分法、有限元法、離散化方法等,重點仍然是算法的數學基礎、收斂性的證明及離散精度的討論。在教學過程中發現學生對課程中涉及的大量數學推導感到乏味,課程學完后,如何采用計算流體力學方法對一個具體的流體流動問題進行模擬和分析,學生往往感到無從下手,并且難以正確采用計算流體力學的理論和方法解決工程實際問題,因此學生也不能學以致用。當前的研究生課程教學,不僅在分析問題的深度和廣度上顯得不足,在教學方法上也存在靈活性不足,互動性不夠,缺乏新穎性等問題。因此,結合學科的發展特點對計算流體力學課程現有的教學內容、教學體系及教學方法進行改革,并進一步將計算流體力學理論與解決工程實際問題緊密聯系在一起,培養和提高學生的學習能力和創新能力顯得尤為必要。

我校研究生課程“高等流體力學”的教學內容緊密圍繞計算流體力學的內容,課程組在重慶大學研究生重點課程和重慶市研究生重點課程教改項目“高等流體力學”的資助下,對教學體系、教學內容、教學方法等方面的改革做出了一些嘗試,力圖使其教學內容反映學科的特色,發揮計算流體力學本身應有的優勢。此外,由于研究生課程教學學時有限、學生基礎不均,因此,在教學過程中,合理選擇教學內容、提高教學效率、拓展課程的專業視野、增強學生學習主動性,使得課程學習更好地服務于課題研究,是該課程必須考慮的幾個主要環節。本文圍繞高等流體力學課程教學改革進行了一些探討,并提出了一些建議。

一、優化教學內容

計算流體力學(Computational Fluid Dynamics,簡稱CFD)已經超越了其傳統的外延和內涵,不再僅僅是一些數學理論和概念,而正成為一門建立在經典流體力學與數值計算方法基礎之上的新型獨立學科。就CFD本質來講,流體動力學是建立能準確描述具體流動過程的數學微分方程組,依據模擬幾何模型和流動過程特點給予相應的邊界條件,最后,聯立求解方程組,得出一定精度的模擬結果[1]。CFD兼有理論性和實踐性的雙重特點。特別是隨著計算機軟硬件技術的發展和數值計算方法的日趨成熟,出現了基于現有流動理論的商用CFD軟件,可以通過計算機數值計算和圖像顯示的方法,在時間和空間上定量描述流場的數值解,從而達到研究物理問題的目的。商用軟件的出現為學生學習掌握計算流體力學提供了有力的輔助手段,但是計算流體力學所依賴的基本流體力學知識和數學基礎仍然是非常重要的。因此,為順應科學的發展和工程問題研究的需要,計算流體力學作為一門重要的研究生學位課程,在教學中既要注重理論知識講解,還需拓展其實際應用范圍。對于普通建筑工程類專業的研究生來講,最關心的是如何用CFD手段來解決本研究領域的實際問題,所以關鍵是掌握計算流體力學關于建模、離散、湍流模型的選擇、對流差分項的格式及時間積分格式的特點等內容;學會如何編制自己的CFD程序;如何使用現有的商用軟件。

課程的教學目標,要求學生完成高等流體力學課程的學習后,必須掌握流體力學的分析推理方法,常見湍流計算模型以及相關軟件(CFD)的使用,要具備利用高等流體力學知識分析和解決實際問題的能力。在課程內容方面的設計上,應注意內容的系統連貫和循序漸進,便于學生掌握基本理論和分析流體力學問題的基本方法。

優化的教學內容包括以下幾個部分:①矢量場論;②流體力學基本概念及運動描述;③流體力學基本方程組及其求解;④湍流現象及湍流研究的基本方程;⑤粘性流體流動的數值分析方法;⑥離散化方法;⑦對流與擴散以及流場計算;⑧軟件――CFX及其應用。其中,為了加深對流體力學的理性認識和理解,掌握流體力學中的思維特點和較綜合的分析推理方法,使學生在理論修養和實際處理流體力學問題的能力上都有明顯的提高,課程組教師在教學過程中,新增了離散化方法、對流與擴散以及流場計算和軟件應用三個部分的內容。增加了CFD軟件的實踐教學環節,注重學生的對軟件的使用操作的理解,使其學以致用。減少了勢流計算、粘性流動解析解以及邊界層理論這部分內容。加大了CFD應用程序這部分內容。

教材選用本校課程組編寫的《高等流體力學》,帕坦卡編寫的《傳熱與流體流動的數值方法》,和陶文銓編寫的《數值傳熱學》;參考教材選用吳頌平翻譯的《計算流體力學基礎及其應用》,王福軍編寫的《計算流體動力學分析》,張兆順著的《渦流大渦數值模擬的理論和應用》;實踐教材選用孫紀寧編著的《ANSYS CFX對流傳熱數值模擬基礎應用教程》;此外,我們還建立了相關的學習網站,網站上有課程大綱、教學內容、學習輔助材料等。

課程學時數共45學時,采用“兩段制模式”教學,即將計算流體力學課程分為既有關聯、又相互獨立的兩部分。第一部分以基礎知識為主,第二部分以應用為主。兩部分獨立講授,第一部分著重講述流體動力學基本方程、離散化特征、對流差分格式、邊界條件的處理、紊流模型等,第二部分講述流體流動仿真與CFD軟件應用。授課對象為學術型碩士、專業型碩士,授課對象是掌握較強流體力學知識的學術型碩士研究生時,強化第一部分內容;授課對象是專業學位研究生時,則側重第二部分內容。

二、豐富教學方法,注重自主學習能力

1.凝練教學內容,提升教學起點。為了使高等流體力學課程的知識更好地為建筑環境與設備工程、市政工程、環境工程等專業服務,需要對教學內容進行凝練。通過參閱其他理工科院校相關院系的教材和講義,從中精選出適合專業需要的內容編寫教材,并對某些不足進行改進,注重內容的系統性和連貫性,使之既能清晰反映高等流體力學的基本理論,又能結合上述幾個專業的實際應用特點,與專業課進行有機銜接和整合。著重收集了與建筑土木工程相關的流體力學內容。

考慮到研究生的知識水平和知識結構與本科生有較大區別,并且多數學生已經掌握了工程流體力學的一些基礎知識,選取的教學內容具有較高的起點,使學生在較高的層面上學會應用流體力學這個理論工具。

2.采用精講多練的教學方法。教學方法由講授、聯想、解疑、歸納、作業這幾個部分組成。其中講授要抓住重點難點,由淺入深的講解,由于課時較少,內容多,要求學生在上課前充分準備每一講的內容。在課程教學中改變教師講、學生聽的習慣做法,使學生在課堂上積極思考、踴躍發言。

高等流體力學課程具有理論性強、數學推導能力要求高的特點;但是另一方面,其課時相對較少,為了解決內容深與課時少的矛盾,在授課方法上側重于精講多練。對關鍵的基礎理論部分(如流體力學基本守恒方程的推導),安排較多的學時講深講透,使學生能夠從本質上掌握流體力學這個理論工具。同時,課后安排與基本理論密切相關的習題和工程問題讓學生加以訓練,使學生加深對理論的理解和消化,同時提高應用理論工具解決實際問題的能力。

3.利用板書、多媒體技術、網絡輔助教學相結合的教學手段。高等流體力學課程是一門理論性和應用性都很強的學科,授課手段不應一成不變。在公式推導過程中較多地采用板書的方式更符合學生的思維習慣;對于一些實際工程問題或自然中存在的流體力學現象,采用動畫或視頻的形式展示更加生動形象,可以幫助學生較快地建立感性認識,從而更好地理解復雜規律。同時,利用網絡及時向學生提供教學資源,包括:課程大綱、授課教案、講義、課后習題、國內外相關教材等資料,旨在給學生提供一個全面、簡便、輕松的教學環境。

4.利用試驗和CFD模擬加深學生對基本理論的理解。本課程利用學校和學院的實驗設備資源,開設演示性實驗、驗證性試驗和設計性試驗。安排適量的CFD程序操作課程,并邀請國內外大型設計院人員講解CFD軟件,加深學生對流體力學工程應用的理解。此外,課題組任課教師所從事的科研活動,也給不少學生提供了實踐的機會和場所。收集了與建筑土木工程相關的工程案例,通過案例討論和分析,增強學生學習理論知識的興趣,提升課程教學的互動效果,增強學生運用理論知識分析并解決工程實踐問題的能力。

5.啟動雙語教學。為了便于學生快速準確地理解國際上關于本學科的新知識和先進技術,使學科技術更好的與國際接軌,我們在教學中逐漸開展了雙語教學。考慮到學校的實際情況、學生英語水平參差不齊等問題,一開始就全部采用外語教學,勢必會影響教學效果,因此在學生學習初期使用母語教學,然后逐漸地部分或全部使用第二語言(英語)進行教學。同時我們加強師資隊伍建設,培養年輕的老師出國深造,能夠更好地講解國外原版的專業教材,使學生能夠閱讀相關技術知識的英文文獻資料,在雙語教學實踐中并且結合工科專業特點,能熟練運用相關的英文編程工具和商業軟件,能夠應用英文處理和交流相關問題,拓展課程中的專業視野。

三、教學模式:互動式教學

保羅?佛萊雷說過:“沒有了對話,就沒有了交流;沒有了交流,也就沒有真正的教育。”[2]互動式教學可以提高學生的學習水平和協作能力,因此成為國際上大力推行的教學策略之一[3]。

相對于本科教育,研究生教學中更注重對學生獨立解決實際問題能力的培養,所以在研究生課程教學中更應該采用互動式教學模式,可以更好地激發學生的創作力和培養獨立思考能力。教學中改變一味地灌輸,注重方法,突出學生的主體地位,發揮其主動性,積極開展討論式、演講式、辯論式、案例式等多種形式的教學方法,激發其主動思維、辨析、討論的熱情。我們在課程教學中設計了以小組為單位,針對實際工程問題,進行仿真案例計算。在教學中應當盡量將講授的新知識轉化為學生感興趣的問題,使抽象的理論內容借助生動具體的案例和多媒體場景形象化;關注學生的個體差異,創造出能夠調動學生積極性和學習興趣的課堂氛圍,使學生在寬松的環境中學習和探索。

四、結束語

在計算流體力學的教學實踐中,作者把握《高等流體力學》中的重要思想方法,流體力學問題的本質,進行深入淺出、生動活潑的講解。同時結合作者的科研項目、生活、生產中的實際問題,向學生傳授治學方法,培養學生的自主學習能力和創新意識,通過近年的實踐收到了良好的效果。

參考文獻:

[1]翟建華.計算流體力學(CFD)的通用軟件[J].河北科技大學學報,2005,26,(2).

[2]保羅?佛萊雷.被壓迫者教育學[M].上海:華東師范大學出版社,2001.