前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇祭奠烈士的寄語(yǔ)范文,相信會(huì)為您的寫作帶來(lái)幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
【關(guān)鍵詞】砌體結(jié)構(gòu);裂縫控制措施;預(yù)防
1 裂縫的性質(zhì)
引起砌體結(jié)構(gòu)墻體裂縫的因素很多,既有地基、溫度、干縮,也有設(shè)計(jì)上的疏忽、施工質(zhì)量、材料不合格及缺乏經(jīng)驗(yàn)等。根據(jù)工程實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)資料這類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80%以上。而最為常見(jiàn)的裂縫有兩大類,一是溫度裂縫,二是干燥收縮裂縫,簡(jiǎn)稱干縮裂縫,以及由溫度和干縮共同產(chǎn)生的裂縫。
1.1 溫度裂縫
溫度的變化會(huì)引起材料的熱脹、冷縮,當(dāng)約束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時(shí),墻體就會(huì)產(chǎn)生溫度裂縫。最常見(jiàn)的裂縫是在砼平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上,如在門窗洞邊的正八字斜裂縫,平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫,以及水平包角裂縫(包括女兒墻)。導(dǎo)致平屋頂溫度裂縫的原因,是頂板的溫度比其下的墻體高得多,而砼頂板的線脹系數(shù)又比磚砌體大得多,故頂板和墻體間的變形差,在墻體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力。剪應(yīng)力在墻體內(nèi)的分布為兩端附近較大,中間漸小,頂層大,下部小。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經(jīng)過(guò)一個(gè)冬夏之后才逐漸穩(wěn)定,不再繼續(xù)發(fā)展,裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。
1.2 干縮裂縫
1.3 溫度、干縮及其它裂縫
對(duì)于燒結(jié)類塊材的砌體最常見(jiàn)的為溫度裂縫,面對(duì)非燒結(jié)類塊體,如砌塊、灰砂磚、粉煤、灰磚等砌體,也同時(shí)存在溫度和干縮共同作用下的裂縫,其在建筑物墻體上的分布一般可為這兩種裂縫的組合,或因具體條件不同而呈現(xiàn)出不同的裂縫現(xiàn)象,而其裂縫的后果往往較單一因素更嚴(yán)重。另外設(shè)計(jì)上的疏忽、無(wú)針對(duì)性防裂措施、材料質(zhì)量不合格、施工質(zhì)量差、違反設(shè)計(jì)施工規(guī)程、砌體強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,以及缺乏經(jīng)驗(yàn)也是造成墻體裂縫的重要原因之一。如對(duì)砼砌塊、灰砂磚等新型墻體材料,沒(méi)有針對(duì)材料的特殊性,采用適合的砌筑砂漿、注芯材料和相應(yīng)的構(gòu)造措施,仍沿用粘土磚使用的砂漿和相應(yīng)的抗裂措施,必然造成墻體出現(xiàn)較嚴(yán)重的裂縫。
2 砌體裂縫的控制
2.1 裂縫的危害和防裂的迫切性
砌體屬于脆性材料,裂縫的存在降低了墻體的質(zhì)量,如整體性、耐久性和抗震性能,同時(shí)墻體的裂縫給居住者在感觀上和心理上造成不良影響。特別是隨著我國(guó)墻改、住房商品化的進(jìn)展,人們對(duì)居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高,對(duì)建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴(yán)格。由于建筑物的質(zhì)量低劣,如墻體裂縫、滲漏等涉及的糾紛或官司也越來(lái)越多,建筑物的裂縫已成為住戶評(píng)判建筑物安全的一個(gè)非常直觀、敏感和首要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此加強(qiáng)砌體結(jié)構(gòu),特別是新材料砌體結(jié)構(gòu)的抗裂措施,已成為工程量、國(guó)家行政主管部門,以及房屋開(kāi)發(fā)商共同關(guān)注的課題。因?yàn)檫@涉及到新型墻體材料的順利推廣問(wèn)題。
2.2 裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題
實(shí)際上建筑物的裂縫是不可避免的。此處提到的墻體裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)(限值),是一個(gè)宏觀的標(biāo)準(zhǔn),即肉眼明顯可見(jiàn)的裂縫,砌體結(jié)構(gòu)尚無(wú)這種標(biāo)準(zhǔn)。但對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)其最大裂縫寬度限值主要是考慮結(jié)構(gòu)的耐久性,如裂縫寬度對(duì)鋼筋腐蝕,以及外部構(gòu)件在濕度和抗凍融方面的耐久性影響。我國(guó)到現(xiàn)在為止對(duì)外部構(gòu)件(墻體)最危險(xiǎn)的裂縫寬度尚未作過(guò)調(diào)查和評(píng)定。但根據(jù)德國(guó)資料,當(dāng)裂縫寬度≤0.2mm時(shí),對(duì)外部構(gòu)件(墻體)的耐久性是不危險(xiǎn)的。
對(duì)砌體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),墻體的裂縫寬度多大是無(wú)害呢?這是個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題。因?yàn)樗€涉及到可接受的美學(xué)方面的問(wèn)題。它直接取決于觀察人的目的和觀察的距離。對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu),裂縫寬度>0.3mm,通常在美學(xué)上是不能接受的,這個(gè)概念也可用于配筋砌體。而對(duì)無(wú)筋砌體似乎應(yīng)比配筋砌體的裂縫寬度標(biāo)準(zhǔn)放寬些。但是對(duì)于客戶來(lái)講二者是完全一樣的。這實(shí)際上是直觀判別裂縫寬度的安全標(biāo)準(zhǔn)。
3 現(xiàn)有控制裂縫的原則和措施
長(zhǎng)期以來(lái)人們一直在尋求控制砌體結(jié)構(gòu)裂縫的實(shí)用方法,并根據(jù)裂縫的性質(zhì)及影響因素有針對(duì)性的提出一些預(yù)防和控制裂縫的措施。從防止裂縫的概念上,形象地引出“防”、“放”、“抗”相結(jié)合的構(gòu)想,這些構(gòu)想、措施有的已運(yùn)用到工程實(shí)踐中,一些措施也引入到《砌體規(guī)范》中,也收到了一定的效果,但總的來(lái)說(shuō),我國(guó)砌體結(jié)構(gòu)裂縫仍較嚴(yán)重,糾其原因有以下幾種。
3.1 設(shè)計(jì)者重視強(qiáng)度設(shè)計(jì)而忽略抗裂構(gòu)造措施
人們對(duì)砌體結(jié)構(gòu)的各種裂縫習(xí)以為常,設(shè)計(jì)者一般認(rèn)為多層砌體房屋比較簡(jiǎn)單,在強(qiáng)度方面作必要的計(jì)算后,針對(duì)構(gòu)造措施,絕大部分引用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)圖集,很少單獨(dú)提出有關(guān)防裂要求和措施,更沒(méi)有對(duì)這些措施的可行性進(jìn)行調(diào)查或總結(jié)。因?yàn)榱芽p的危險(xiǎn)僅為潛在的,尚無(wú)結(jié)構(gòu)安問(wèn)題,不涉及到責(zé)任問(wèn)題。
3.2 我國(guó)《砌體規(guī)范》抗裂措施的局限性
我認(rèn)為這是最為重要的原因。《砌體規(guī)范》GBJ3-88的抗裂措施主要有兩條,一是第5.3.1條:對(duì)鋼砼屋蓋的溫度變化和砌體的干縮變形引起的墻體開(kāi)裂,可采取設(shè)置保溫層或隔熱層;采用有檁屋蓋或瓦材屋蓋;控制硅酸鹽磚和砌塊出廠到砌筑的時(shí)間和防止雨淋。二是第5.3.2條:防止房屋在正常使用條件下,由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫,應(yīng)在墻體中設(shè)置伸縮縫。
關(guān)于在砌體內(nèi)配置抗裂鋼筋的數(shù)量(含鋼率)和效果,是普遍比較關(guān)注的問(wèn)題。因?yàn)樗婕暗接娩摿亢驮靸r(jià)的增幅問(wèn)題。
4 防止墻體開(kāi)裂的具體構(gòu)造措施建議
本文在綜合了國(guó)內(nèi)外砌體結(jié)構(gòu)抗裂研究成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國(guó)當(dāng)前的具體情況,提出的更具體的抗裂構(gòu)造措施。它是對(duì)“防”、“放”、“抗”的具體體現(xiàn)。筆者認(rèn)為這些措施可根據(jù)具體條件選擇或綜合應(yīng)用。該措施已反映到我院為大慶油田砌塊廠編制的《砼砌塊建筑構(gòu)造圖集》中。
4.1 防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的干縮變形引起的墻體開(kāi)裂,宜采取下列措施
1)屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層;
2)在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫,控制縫的間距不大于30m;
3)當(dāng)采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長(zhǎng)度大于12m時(shí),宜設(shè)置分隔縫,分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm,縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫;
4)建筑物溫度伸縮縫的間距除應(yīng)滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》BGJ3-88第5.3.2條的規(guī)定外,宜在建筑物墻體的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫,控制縫的間距不宜大于30m。
4.2 防止主要由墻體材料的干縮引起的裂縫可采用下列措施之一:
4.2.1 設(shè)置控制縫
1)控制縫的設(shè)置位置
(1)在墻的高度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;
(2)在墻的厚度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;
(3)在不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半設(shè)置豎向控制縫;
2)控制縫的間距
(1)對(duì)有規(guī)則洞口外墻不大于6mm;
(2)對(duì)無(wú)洞墻體不大于8m及墻高的3倍;
(3)在轉(zhuǎn)角部位,控制縫至墻轉(zhuǎn)角的距離不大于4.5m;
4.2.2 設(shè)置灰縫鋼筋
1)在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫,鋼筋伸入洞口每側(cè)長(zhǎng)度不應(yīng)小于600mm;
2)在樓蓋標(biāo)高以上,屋蓋標(biāo)高以下的第二或第三道灰縫,和靠近墻頂?shù)牟课唬?/p>
3)灰縫鋼筋的間距不大于600mm;
4)灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm;
4.2.3 在建筑物墻體中設(shè)置配筋帶
1)在樓蓋處和屋蓋處;
2)墻體的頂部;
3)窗臺(tái)的下部;
4.3 也可根據(jù)建筑物的具體情況,如場(chǎng)地土及地震設(shè)防裂度、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置型式、建筑物平面、外形等,綜合采用上述抗裂措施。
【參考文獻(xiàn)】
[1]肖亞明.砌體結(jié)構(gòu)裂縫與控制問(wèn)題研究綜述[C]//.第三屆全國(guó)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集,1994.
【關(guān)鍵詞】電力負(fù)荷預(yù)測(cè);模糊時(shí)間序列;時(shí)間序列
1.引言
短期負(fù)荷預(yù)測(cè)是電力系統(tǒng)調(diào)度中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容,是保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)科學(xué)管理及調(diào)度的重要依據(jù),其預(yù)測(cè)精度直接影響電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。提高電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)的精度,可以提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性并提高電能質(zhì)量。
目前,短期負(fù)荷預(yù)測(cè)常用的方法很多,主要分為人工智能方法[1][2]和統(tǒng)計(jì)方法[3][4]兩大類。在統(tǒng)計(jì)方法中時(shí)間序列方法是應(yīng)用較為廣泛的方法,由于傳統(tǒng)的時(shí)間序列方法在建立負(fù)荷與某因素(如時(shí)間)的顯式函數(shù)關(guān)系時(shí),需要準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。而實(shí)際的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中含有大量的模糊和不確定性,采用傳統(tǒng)的時(shí)間序列方法有時(shí)無(wú)法達(dá)到預(yù)定的預(yù)測(cè)精度。Zadeh創(chuàng)立的以隸屬函數(shù)為特征模糊集合論,從根本上改變了傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論那種事物間絕對(duì)的是與非和屬于與不屬于的關(guān)系。采用隸屬函數(shù)表示程度上屬于或是某類事物,這種描述與客觀實(shí)際更為接近。在模糊理論的基礎(chǔ)上,Song和Chissom給出模糊時(shí)間序列的定義,同時(shí)應(yīng)用于學(xué)校注冊(cè)學(xué)生數(shù)的預(yù)測(cè)[9][10]。Chen和Huang給出了雙因子的模糊時(shí)間序列模型,應(yīng)用于氣溫的預(yù)測(cè)[11]。Huang應(yīng)用模糊時(shí)間序列對(duì)游客量進(jìn)行了預(yù)測(cè)[12],取得了較好的預(yù)測(cè)效果。
本文首先對(duì)歷史的電力負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊處理,建立了相應(yīng)的時(shí)變模糊時(shí)間序列模型。然后采用模糊時(shí)間序列模型預(yù)測(cè)未來(lái)一小時(shí)的電力負(fù)荷。同時(shí)討論了論述域集區(qū)間長(zhǎng)度和預(yù)測(cè)窗口對(duì)預(yù)測(cè)精度的影響。采用模糊時(shí)間序列模型進(jìn)行電力負(fù)荷預(yù)測(cè),克服了傳統(tǒng)時(shí)間序列在建立離散的遞推模型時(shí)需要準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)的缺點(diǎn),消除了病態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)模型的影響。利用山東某電網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真取得了較高的預(yù)測(cè)精度。
2.模糊時(shí)間序列
定義1:令是論述域集上的一個(gè)子集,且模糊集合定義在論述域集上。令是的集合,則被稱為上的模糊時(shí)間序列。
定義2:假設(shè)是一個(gè)模糊時(shí)間序列,且存在一個(gè)關(guān)系,使得,其中“”是一個(gè)合成運(yùn)算子(composition operator),則表示是由所產(chǎn)生的。把這個(gè)關(guān)系記為。
定義3:假設(shè)是一個(gè)模糊時(shí)間序列,在任何時(shí)刻,如果,則稱模糊時(shí)間序列為時(shí)不變模糊時(shí)間序列。如果是時(shí)刻的函數(shù),則稱模糊時(shí)間序列為時(shí)變模糊時(shí)間序列。
從以上的定義我們可以看出,模糊時(shí)間序列和傳統(tǒng)的時(shí)間序列的區(qū)別在于:傳統(tǒng)的時(shí)間序列是由精確數(shù)組成的,數(shù)據(jù)對(duì)模型的影響很大;而模糊時(shí)間序列是由相應(yīng)的模糊集合構(gòu)成,因此模糊時(shí)間序列就很好的包涵了數(shù)據(jù)中的不確定性,減小了建立模型時(shí)不準(zhǔn)確數(shù)據(jù)對(duì)模型準(zhǔn)確性的影響。
得到關(guān)系矩陣,就可以通過(guò)(2)和歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)未來(lái)一小時(shí)的負(fù)荷所在的模糊區(qū)間。
步驟5:反模糊化處理預(yù)測(cè)模糊區(qū)間數(shù)據(jù)??梢园凑找韵略瓌t對(duì)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確化:
Case1:如果預(yù)測(cè)模糊區(qū)間中只有一個(gè)非零的隸屬函數(shù)值,取此隸屬函數(shù)值所對(duì)應(yīng)模糊區(qū)間的中值作為預(yù)測(cè)值。
Case2:如果預(yù)測(cè)區(qū)間有多個(gè)非零的隸屬度函數(shù)值,則取這多個(gè)值所對(duì)應(yīng)的模糊區(qū)間中值的平均值作為預(yù)測(cè)值。
Case3:如果預(yù)測(cè)模糊區(qū)間的隸屬度函數(shù)值全為零,則取上一個(gè)時(shí)刻的負(fù)荷作為預(yù)測(cè)值。
4.仿真實(shí)例
5.結(jié)論
由于歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)中含有大量的模糊和不確定性因素,本文采用時(shí)變模糊時(shí)間序列模型進(jìn)行電力負(fù)荷預(yù)測(cè),給出了一種預(yù)測(cè)未來(lái)一小時(shí)負(fù)荷的預(yù)測(cè)方法。討論了模糊時(shí)間序列模型不同模糊區(qū)間長(zhǎng)度和預(yù)測(cè)窗口對(duì)預(yù)測(cè)精度的影響。對(duì)山東省某電網(wǎng)2011年4月2日和4月3日的負(fù)荷進(jìn)行仿真研究,其中一天中的最大誤差為1.9%,日平均最大誤差為0.92%,表明該方法有較高的預(yù)測(cè)精度。
參考文獻(xiàn)
[1]S.Rahman and O.Hazim,“A generalized knowledge-based short-term load-forecasting technique,”IEEE Trans.Power Syst,vol.8,no.2,pp.508-514,1993.
[2]J.W.Taylor and R.Buizza,“Neural network load forecasting with weather ensemble predictions,”IEEE Trans.Power Syst.,vol.17,no.3,pp.626-632,2002.
[3]S.Ruzic,A.Vuckovic,and N.Nikolic,“Weather sensitive method for short term load forecasting in electric power utility of Serbia,”IEEE Trans.Power Syst.,vol.18,no.4,pp.1581-1586,2003.
[4]S.J.Huang and K.R.Shih,“Short-term load forecasting via ARMA model identification including non-Gaussian process considerations,”IEEE Trans.Power Syst.,vol.18, no.2,pp.673-679,2003.
[5]H.Tanaka,S.Uejima,and K.Asai,“Linear regression analysis with fuzzy model,”IEEE Trans.Syst.Man Cybern.,vol.12,pp.1291-1294,1982.
[6]H.Tanaka,F(xiàn)uzzy data analysis by possibility linear models,F(xiàn)uzzy Sets Syst,vol.24 ,pp.363-375,1987.
[7]H.Tanaka,H.Ishibuchi,Possibility regression analysis based on linear programming,in:J.Kacprzyk,M.Fedrizzi(Eds.),F(xiàn)uzzy Regression Analysis Physica,Verlag,Heidelberg,1992,pp.47-60.
[8]J.Watada,F(xiàn)uzzy time series analysis and forecasting of sales volume,in:J.Kacprzyk,M.Fedrizzi(Eds.),F(xiàn)uzzy Regression Analysis,Physica,Verlag,Heidelberg,1992,pp.211-227.
[9]Q.Song,B.S.Chissom,F(xiàn)orecasting enrollments with fuzzy time series-Part 1,F(xiàn)uzzy Sets Syst,vol,54 pp,1-9,1993.
[10]Q.Song,B.S.Chissom,F(xiàn)orecasting enrollments with fuzzy time series-Part 2,F(xiàn)uzzy Sets Syst,vol,62 pp,1-8,1994.
[11]S.-M.Chen,J.R.Hwang,Temperature prediction using fuzzy time series,IEEE Trans.Syst.Man Cybern.Part B,vol,30(2),pp,263-275,2000.
[12]Ch.H.Wang.Predicting tourism demand using fuzzy time series and hybrid grey theory.Tourism Management, vol.25 pp367-374,2004.
作者簡(jiǎn)介:
關(guān)鍵詞:裂縫 成因 預(yù)防
0 引言
引起混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的因素非常繁多和十分復(fù)雜。主要因素有:混凝土材料組成、施工管理、氣候條件、地基變形等。各主要成因及預(yù)防措施簡(jiǎn)述如下。
1 混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的因素、成因及預(yù)防的措施
1.1 混凝土材料組成不當(dāng)
1.1.1 成因分析 ①水泥安定性不合格,水泥水化后,在混凝土的凝結(jié)過(guò)程中,產(chǎn)生劇烈的不均勻體積變化,在構(gòu)件內(nèi)部產(chǎn)生破壞應(yīng)力,引致構(gòu)件開(kāi)裂。②不同品種、不同標(biāo)號(hào)的水泥混合使用,因不同品種的水泥在水化后的初凝、終凝和收縮率均不相同,使構(gòu)件產(chǎn)生收縮裂縫,如圖1所示。③水泥品種使用不當(dāng)。例如使用了快硬的硅酸鹽水泥配制的混凝土澆筑主變壓器基礎(chǔ)等大體積構(gòu)件,因大體積內(nèi)混凝土的水化熱的大量釋放而產(chǎn)生溫度應(yīng)力和收縮應(yīng)力,導(dǎo)致大體積構(gòu)件出現(xiàn)裂縫。又例如,使用了火山灰質(zhì)硅酸鹽或粉煤灰硅酸鹽水泥拌制的混凝土澆筑屋面板,導(dǎo)致產(chǎn)生大量的干縮和收縮裂縫使屋面出現(xiàn)滲漏。④石子的含泥量超標(biāo),使構(gòu)件的強(qiáng)度大大下降,并產(chǎn)生泥漿收縮裂縫。石子中含有生石灰,因生石灰的體積增大而使構(gòu)件出現(xiàn)爆裂。⑤砂子的粒徑過(guò)小和含泥量超標(biāo)。因近年來(lái)因河道禁止采砂,砂源枯竭,使市場(chǎng)管理失控,常發(fā)生用中砂代替粗砂,以細(xì)砂代替中砂,甚至以泥砂替代中砂的現(xiàn)象,使構(gòu)件產(chǎn)生大量的收縮裂縫,并嚴(yán)重地降低了構(gòu)件的強(qiáng)度和抗?jié)B性。⑥配比中的砂率和水灰比過(guò)大。某些施工單位為使泵送砼的有較大的流動(dòng)性,追求過(guò)大的砂率和水灰比,同時(shí)也使水泥的用量大為增加,也導(dǎo)致構(gòu)件的凝結(jié)過(guò)程產(chǎn)生大量的收縮裂縫。⑦外摻劑質(zhì)量參差、使用不當(dāng)或超量。因使用不合格外摻劑,或外摻劑計(jì)量失誤、超量而引起的工程質(zhì)量事故的案例也時(shí)有發(fā)生。
1.1.2 預(yù)防措施 ①所有進(jìn)場(chǎng)的水泥均要檢查并核對(duì)出廠合格證,并按要求進(jìn)行安定性的復(fù)檢,不合格的水泥不能用于工程施工。②水泥應(yīng)按不同品種、標(biāo)號(hào)及牌號(hào)按批分別存儲(chǔ)在專用的倉(cāng)罐或水泥為中,并建立明顯的標(biāo)識(shí),防止不同品種、不同標(biāo)號(hào)的水泥混合使用。③要熟悉規(guī)范,正確掌握常用水泥品種的特性和適用范圍。④加強(qiáng)對(duì)砂、石等骨料的含泥量的監(jiān)控,骨料應(yīng)按品種、規(guī)格、分別堆放,嚴(yán)禁混入有害物質(zhì),骨料應(yīng)堅(jiān)硬、潔凈、粒徑級(jí)配均勻,含泥量要低于施工規(guī)范要求。⑤根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)種類和構(gòu)件的鋼筋疏密,正理確定混凝土的坍落度,合理確定水灰比、砂料、水泥用量,以減少構(gòu)件的收縮裂縫。⑥宜適度使用技術(shù)成熟和質(zhì)量穩(wěn)定的外滲劑,并須對(duì)外滲劑的計(jì)量進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控。謹(jǐn)慎試用新型的外摻劑。
1.2 施工管理不當(dāng)。
1.2.1 成因分析 近年來(lái),隨著商品砼的廣泛推廣應(yīng)用,上述的混凝土質(zhì)量問(wèn)題已得到較大的改善,但因施工管理不當(dāng)而導(dǎo)致構(gòu)件裂縫的產(chǎn)生的案例也不在少數(shù)。表現(xiàn)為:①由于泵送砼的推廣,使施工速度大為提高。但因澆筑速度快,泵送砼的水泥用量大,也使構(gòu)件內(nèi)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生較大的水化熱。在采用泵送砼澆筑梁板時(shí),很多施工單位只用插入式振動(dòng)器對(duì)樓面梁進(jìn)行振搗,而樓板砼因坍落度過(guò)大,短時(shí)間內(nèi)未能初凝并承載平板式振動(dòng)器,故并未對(duì)樓板砼進(jìn)行振搗,直接趕平刮直。因而大大降低了樓板砼的密實(shí)性、抗?jié)B性、強(qiáng)度和耐久性,并在凝結(jié)過(guò)程產(chǎn)生大量收縮裂縫。②澆砼工人隨意踩踏樓板的負(fù)筋,澆砼后又沒(méi)有及時(shí)將下沉的負(fù)筋提起復(fù)位,使樓板抗負(fù)彎矩能力大為削弱,故樓板在梁邊出現(xiàn)了負(fù)彎矩裂縫。情況嚴(yán)重的,一些懸臂板出現(xiàn)整體折斷。③混凝土養(yǎng)護(hù)不夠。按施工規(guī)范要求,普硅砼結(jié)構(gòu)澆筑完畢初凝后必須馬上覆蓋澆水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天,使水泥充分水化,以減少收縮裂縫的產(chǎn)生。而實(shí)際上,很多工程的養(yǎng)護(hù)時(shí)間并未達(dá)到此要求,加上長(zhǎng)江以南地區(qū)的夏季戶外氣溫極高,太陽(yáng)直射處的溫度常達(dá)45℃以上,構(gòu)件內(nèi)的水分迅速蒸發(fā),使收縮裂縫不可避免地產(chǎn)生。④模板支架體系剛度不夠或體系下的基土變形超標(biāo)。個(gè)別施工單位的模板支架體系沒(méi)有按規(guī)范要求進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì),支架下的基土承載力不夠,支架桿件下未有鋪設(shè)墊塊或澆筑墊層,體系下的基土或砂土因模板澆水而受水軟化或下陷,泵送砼集中一處堆筑并未有及時(shí)攤開(kāi)而引到局部模板嚴(yán)重過(guò)載。模板體系變形較輕者,引起構(gòu)件的變形及定位偏差;重者,構(gòu)件初凝后,模板體系仍繼續(xù)變形,使構(gòu)件發(fā)生開(kāi)裂;更嚴(yán)重的,模板支架體系整體坍塌。⑤拆模過(guò)早或超標(biāo)承受施工荷載。近年來(lái),因用電缺口不斷加大,變電站施工工期相對(duì)緊張。一些施工單位為滿足工期要求,未顧混凝土強(qiáng)度是否達(dá)到規(guī)范的規(guī)定要求而提前拆模,混凝土強(qiáng)度尚未達(dá)標(biāo)使構(gòu)件過(guò)早承受自重和上部荷載,進(jìn)而使構(gòu)件產(chǎn)生變形和裂縫。一些施工單位為節(jié)省模板體系的周轉(zhuǎn)材料,將下層已拆的模板支架材料用于上一層模板體系,使下層的樓板在無(wú)支撐的情況下承受上一層樓板的模板支撐體系及澆砼荷載,這些荷載,特別是gis室屋面板的施工荷載和模板支撐體系荷載,往往遠(yuǎn)超過(guò)下一層樓板的設(shè)計(jì)的荷載,進(jìn)而不可避免地產(chǎn)生過(guò)載的變形和裂縫,情況嚴(yán)重的發(fā)生樓板坍塌的質(zhì)量事故。
1.2.2 預(yù)防措施①必須按施工規(guī)范要求,在混凝土初凝前,用平板式振動(dòng)器對(duì)樓板砼進(jìn)行充分振搗,以保證樓板砼的密實(shí)性、抗?jié)B性、強(qiáng)度和耐久性。②及時(shí)對(duì)踩沉的樓板負(fù)筋提起復(fù)位,保證樓板的抗負(fù)彎矩性能。加強(qiáng)對(duì)工人的職業(yè)道德教育,提高質(zhì)量意識(shí)。③加強(qiáng)構(gòu)件的澆水養(yǎng)護(hù),普硅混凝土初凝后必須馬上覆蓋澆水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間最短不得少于7天,應(yīng)以不少于14天為宜。在有條件的情況下,應(yīng)廣泛推廣經(jīng)濟(jì)、便捷、有效的薄膜布覆水養(yǎng)護(hù)措施。④必須嚴(yán)格按施工規(guī)范和規(guī)程要求進(jìn)行模板支架體系的有效計(jì)算和設(shè)計(jì),加強(qiáng)對(duì)模板體系施工的監(jiān)控和驗(yàn)收,保證模板體系有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。對(duì)承受模板荷載的基土必須進(jìn)行充分壓實(shí)或夯實(shí),合理確定模板立桿下墊塊的大小和厚度,保證模板體系的壓應(yīng)力不大于基土的承載力。并對(duì)基土采取防水和排水措施,保證基土不因上部模板淋水而軟化或下陷。澆砼時(shí)要使樓面的砼料及時(shí)攤開(kāi),保證模板體系不發(fā)生局部集中過(guò)載。
1.3 氣候條件
1.3.1 成因分析①溫差過(guò)大。長(zhǎng)江以南地區(qū)氣候?yàn)閬啛釒夂?,夏季的屋面溫度達(dá)40℃,若采黑色防水層的屋面,太陽(yáng)照射的屋面溫度達(dá)45℃以上。而該地區(qū)雨量充沛,暴風(fēng)驟雨頻繁,雨后的屋面表面溫度迅速驟降至20~25℃,睛雨間的溫差達(dá)25℃以上。屋面的結(jié)構(gòu)在快速降溫下產(chǎn)生的冷縮變形應(yīng)力大于梁板的抗拉強(qiáng)度,則產(chǎn)生了拉裂縫。此類裂縫多發(fā)生在縱向長(zhǎng)度較長(zhǎng)的屋面連續(xù)梁及板上,如圖2中的裂縫a。梁裂縫大部分在梁的上半部分,個(gè)別嚴(yán)重的裂縫將裂至梁底,而板的裂縫則常常裂至板底需形成通縫,進(jìn)而發(fā)生屋面滲水而影響使用功能。②室內(nèi)濕度過(guò)低。由于變電站的房間門窗長(zhǎng)期緊閉,其中相對(duì)濕度在70~80%之間,甚至更低。而房間的混凝土往往處于收縮狀態(tài),這種收縮狀態(tài)自其澆筑完成后可持續(xù)2年左右的時(shí)間。在正常的濕度環(huán)境中,混凝土收縮所產(chǎn)生的裂縫是十分微小的,而且這些裂縫隨濕度變化處于產(chǎn)生、愈合的反復(fù)過(guò)程,因而裂縫不會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展。但當(dāng)混凝土所處環(huán)境的相對(duì)濕度低于80%時(shí),混凝土內(nèi)部的自由水(非化學(xué)結(jié)合水)蒸發(fā)加速,從而加劇混凝土的收縮。若這一過(guò)程持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),進(jìn)而形成通縫。這種裂縫多發(fā)生在室內(nèi)樓板的板角處,如圖2中的裂縫b,而屋面較少出現(xiàn)此類裂縫。
1.3.2 預(yù)防措施①屋面板采用帶反光鋁箔或淺色的防水層,以減少深色吸熱效應(yīng)而降低屋面溫度,進(jìn)而減少冷熱溫差。②設(shè)置伸縮縫或后澆帶,按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求,框架結(jié)構(gòu)設(shè)置伸縮縫和后澆帶的間距應(yīng)控制在35~55m為宜。③屋面梁,特別是連續(xù)梁,負(fù)彎矩筋必須通長(zhǎng)設(shè)置,截面最小配筋率宜提高至1%~1.5%,且鋼筋截面積不宜少于800mm2(上下各不少于2φ16)。連續(xù)梁間距應(yīng)不大于2.5m為宜。④屋面板,板跨不宜過(guò)大,以不大于2.5m為宜,屋面板厚度不宜少于120mm,屋面板負(fù)彎矩鋼筋應(yīng)通長(zhǎng)設(shè)置,底筋、負(fù)筋的間距不宜大于@150,底筋直徑不宜小于φ6,負(fù)筋直么不宜小于φ8。⑤為防止室內(nèi)樓板因濕度過(guò)低而引起干縮裂縫,應(yīng)經(jīng)常開(kāi)窗,或在外墻設(shè)置百頁(yè)窗或抽風(fēng)機(jī)等設(shè)備,以改善室內(nèi)外空氣流通,保證室內(nèi)有不低于85%的正常濕度。條件許可的,可定期灑水以增加室內(nèi)濕度,則室內(nèi)樓板的防裂效果更好。⑥在各樓板的陽(yáng)角中增設(shè)抗收縮的構(gòu)造鋼筋,宜采用雙層、雙向φ8@100~150的鋼筋(l~2000mm)。⑦按前述要求,加強(qiáng)混凝土材料的控制和完善混凝土的施工管理。
1.4 地基變形
1.4.1 成因分析 地基發(fā)生較大的變形及不均勻沉降,也是引起樓板開(kāi)裂重要因素。地基發(fā)生變形和不均勻沉降的原因是繁多和復(fù)雜的,本文只討論在工程實(shí)踐中常常比較容易被忽視的兩種因素。①天然地基持力層被擾動(dòng)、浸泡,使持力層的基土軟化而喪失承載力?;蚧映诤蠡靥钏缮⒉牧希乖撎畛鋵拥膲嚎s性大為增加,增大了建筑物的地基變形和不均勻沉降。②該地區(qū)較多地方的地貌為沖積地帶,地下的淤泥層較厚,有的地方甚至為新填區(qū)。這些地方地下水位高,新泥仍未完成固結(jié),并仍在繼續(xù)發(fā)生沉降。若在這些地方進(jìn)行工程建設(shè),在進(jìn)行樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),仍在下沉和固結(jié)的新填土和淤泥層對(duì)樁側(cè)的負(fù)摩阻力影響往往經(jīng)常被忽視,高估了樁基礎(chǔ)的承載力,引起建筑物發(fā)生較大的沉降和不均勻的沉降,使建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
1.4.2 預(yù)防措施①嚴(yán)格按施工規(guī)范要求進(jìn)行基坑和基礎(chǔ)施工,基坑開(kāi)挖并驗(yàn)槽合格后,應(yīng)立即對(duì)基坑進(jìn)行封閉,防止水浸和暴露,并及時(shí)進(jìn)行地下結(jié)構(gòu)施工。若基坑發(fā)生超挖,嚴(yán)禁填充余泥、浮土、垃圾等松散材料,必須澆筑強(qiáng)度等級(jí)不低于c15的素砼或毛石混凝土至基礎(chǔ)底的設(shè)計(jì)標(biāo)高。②在淤泥層或新填土較厚的地方采用樁基礎(chǔ),須視淤泥層和新填土層的固結(jié)程度等具體因素,確定是否需要考慮上部土層的固結(jié)對(duì)樁側(cè)的負(fù)摩阻力影響,合理計(jì)算樁基礎(chǔ)的承載力。
3 結(jié)束語(yǔ)
引起混凝土構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的因素非常復(fù)雜,在工程實(shí)踐中采取了上述措施后,可在一定程度上減少裂縫的發(fā)生,但仍不能完全杜絕裂縫的發(fā)生。故對(duì)混凝土的裂縫成因和預(yù)防仍需繼續(xù)不斷地摸索和研究。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:CDIO;電子技術(shù);教學(xué)改革
作者簡(jiǎn)介:牛小玲(1976-),女,江蘇徐州人,中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,講師;王軍(1981-),男,山東曲阜人,中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,講師。(江蘇 徐州 221116)
基金項(xiàng)目:本文系2013年中國(guó)礦業(yè)大學(xué)教育教學(xué)改革與建設(shè)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):2013G15)的研究成果。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2014)05-0074-02
CDIO理念是美國(guó)工程院院士、麻省理工學(xué)院教授Edward Crawley提出的,CDIO代表構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate),它讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。[1]
目前國(guó)內(nèi)許多高校都根據(jù)各自的實(shí)際情況在探索基于CDIO模式的教學(xué)改革之路。[2,4]“電子技術(shù)”課程是電類專業(yè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)課,其特點(diǎn)是課程內(nèi)容知識(shí)面廣,信息量大,實(shí)踐性、應(yīng)用性非常強(qiáng)。近幾年來(lái),針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的不足,筆者采用CDIO的工程教育理念,提出了一套包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和考核方式的“電子技術(shù)”教學(xué)改革方案,并已經(jīng)付諸實(shí)施,達(dá)到了良好的教學(xué)效果。
一、傳統(tǒng)理念下“電子技術(shù)”教學(xué)存在的不足
“電子技術(shù)”課程包括模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)兩大部分內(nèi)容,中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我?!保┑哪M電子技術(shù)教學(xué)學(xué)時(shí)為56學(xué)時(shí),數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)學(xué)時(shí)為48學(xué)時(shí)。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展,新技術(shù)層出不窮,而教學(xué)課時(shí)卻非常有限,傳統(tǒng)理念下的教學(xué)模式存在著很大的不足,主要表現(xiàn)在:
1.系統(tǒng)性問(wèn)題
傳統(tǒng)教學(xué)模式中,兩門課程相互獨(dú)立,教學(xué)內(nèi)容缺少系統(tǒng)關(guān)聯(lián),學(xué)生掌握的只是一些孤立的知識(shí)點(diǎn),而不是對(duì)電子技術(shù)系統(tǒng)應(yīng)用的掌握,學(xué)生不容易真正形成綜合系統(tǒng)的概念。
2.目標(biāo)性問(wèn)題
教師按照課程大綱進(jìn)行教學(xué),只重視到了知識(shí)的傳授,忽略了工程技術(shù)能力的培養(yǎng)。
3.興趣性問(wèn)題
每門課程內(nèi)容多、課時(shí)少,如果課堂上處理不好就會(huì)使學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)熱情,失去學(xué)習(xí)信心,很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。
4.應(yīng)用性問(wèn)題
我校的實(shí)驗(yàn)課和理論課配套安排,先理論,后實(shí)驗(yàn),模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)和數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)分設(shè)24學(xué)時(shí)。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的局限,學(xué)生的實(shí)踐時(shí)間有限,甚至有的知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有開(kāi)設(shè)相關(guān)實(shí)驗(yàn),學(xué)生的實(shí)踐能力較差,很難將理論知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)際。
二、“電子技術(shù)”課程改革實(shí)踐
1.以項(xiàng)目為主導(dǎo),重組教學(xué)內(nèi)容
傳統(tǒng)的“電子技術(shù)”授課內(nèi)容都是按照教學(xué)大綱的要求,一個(gè)章節(jié)一個(gè)章節(jié)地進(jìn)行詳細(xì)講解,學(xué)生只是被動(dòng)接受這些孤立分散的知識(shí)點(diǎn),在學(xué)過(guò)之后往往都不清楚自己所學(xué)的知識(shí)在實(shí)際中如何運(yùn)用,即應(yīng)用知識(shí)動(dòng)手能力很差,這體現(xiàn)在做畢業(yè)設(shè)計(jì)拿到一個(gè)設(shè)計(jì)選題時(shí),都不知道如何著手去做。為培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)、分析解決問(wèn)題及動(dòng)手的能力,在“電子技術(shù)”教學(xué)中,筆者以一個(gè)具體的項(xiàng)目為主導(dǎo),對(duì)“電子技術(shù)”的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重組。
在CDIO工程教育的實(shí)施過(guò)程中,選擇一個(gè)好的項(xiàng)目是整個(gè)工程教學(xué)的關(guān)鍵,所選項(xiàng)目要能涵蓋“電子技術(shù)”的基本教學(xué)內(nèi)容,緊扣課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。模擬電子技術(shù)所涉及的主要內(nèi)容有二極管及其基本電路、三極管及其電路、場(chǎng)效應(yīng)管及其電路、運(yùn)算放大器及其應(yīng)用、反饋放大電路、功率放大電路、信號(hào)處理與信號(hào)產(chǎn)生電路、直流穩(wěn)壓電源等;數(shù)字電子技術(shù)所涉及的主要內(nèi)容有組合電路、時(shí)序電路、脈沖產(chǎn)生電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換等。針對(duì)上述主要教學(xué)內(nèi)容,筆者以“太陽(yáng)能水溫水位控制系統(tǒng)”為應(yīng)用背景,按項(xiàng)目所涉及的知識(shí),將課程內(nèi)容劃分成若干模塊,每個(gè)模塊又設(shè)計(jì)了若干個(gè)探索性實(shí)踐課題。開(kāi)展的實(shí)踐課題及對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)如下表1所示。表中模塊1是構(gòu)思(conceive)過(guò)程;模塊2是設(shè)計(jì)(design)過(guò)程;實(shí)施(implement)過(guò)程均安排在各模塊實(shí)踐活動(dòng)及實(shí)訓(xùn)周中完成;模塊3和4是運(yùn)作(operate)過(guò)程,這樣,整個(gè)CDIO的工程項(xiàng)目教學(xué)模式構(gòu)造完成。對(duì)本項(xiàng)目課題中沒(méi)有涉及到的教學(xué)內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn),筆者選擇了相應(yīng)的案例進(jìn)行教學(xué),比如時(shí)序電路這部分內(nèi)容,筆者選擇“數(shù)字鐘設(shè)計(jì)”這個(gè)案例來(lái)進(jìn)行相關(guān)知識(shí)點(diǎn)講解。
在教學(xué)中,先給學(xué)生介紹項(xiàng)目要完成的功能及硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)思,即模塊1的內(nèi)容,然后再進(jìn)行模塊2,對(duì)每個(gè)課題及相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解,講解完后,學(xué)生可以對(duì)各個(gè)課題進(jìn)行仿真研究,同時(shí)在“開(kāi)放式電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)”上進(jìn)行與理論教學(xué)相互配合的、逐步提升的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)和探索性實(shí)驗(yàn)。
2.教學(xué)方式的改革
傳統(tǒng)的“電子技術(shù)”授課過(guò)程,采用的教學(xué)方法都是老師在講臺(tái)上從頭到尾講解,對(duì)重要的知識(shí)點(diǎn)反復(fù)強(qiáng)調(diào),這樣很容易造成學(xué)生強(qiáng)烈的依賴心理,使學(xué)生失去好奇心和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。為激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性,筆者根據(jù) CDIO理念研究了案例教學(xué)法和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,以案例的介紹和分析為主線,將知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn)融入到案例中來(lái)講解。這種教學(xué)方法將課堂教學(xué)、查閱資料與分組討論、完成任務(wù)相結(jié)合,使學(xué)生在完成項(xiàng)目任務(wù)過(guò)程中自發(fā)地尋求知識(shí)和資源支持,這既鍛煉了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,又能使學(xué)生掌握開(kāi)發(fā)工程系統(tǒng)的理論知識(shí)和技術(shù)。具體實(shí)施細(xì)則如下:
(1)案例和任務(wù)教學(xué)法。在教學(xué)過(guò)程中,筆者根據(jù)案例所涉及到的知識(shí)點(diǎn)提出問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生參與討論和思考,激發(fā)學(xué)生的好奇心和挑戰(zhàn)欲。比如,在講解時(shí)序電路這個(gè)內(nèi)容時(shí),筆者以“數(shù)字鐘設(shè)計(jì)”這個(gè)案例來(lái)進(jìn)行講解,數(shù)字鐘的分和秒都是60進(jìn)制,小時(shí)采用12歸1,如何設(shè)計(jì)一個(gè)60進(jìn)制計(jì)數(shù)器和12歸1計(jì)數(shù)器呢?在激發(fā)起學(xué)生的興趣后開(kāi)始介紹N進(jìn)制計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)方法,講解完后,讓學(xué)生自己去設(shè)計(jì)。在此過(guò)程中,引導(dǎo)、指導(dǎo)、監(jiān)督學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)踐,并進(jìn)行成果展示和總結(jié)。
(2)將EWB仿真軟件引入課堂教學(xué)。在“電子技術(shù)”教學(xué)中,筆者增加了學(xué)習(xí)過(guò)程的開(kāi)放性,將EWB仿真軟件引入課堂,學(xué)生可自行選擇對(duì)其設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行仿真,來(lái)了解設(shè)計(jì)正確與否。另外,在介紹一些集成器件的功能及應(yīng)用時(shí),也可采用EWB進(jìn)行仿真演示,讓學(xué)生更直觀地了解其功能及使用方法。
3.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,突出實(shí)際應(yīng)用
傳統(tǒng)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多是一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),如單管放大電路、反饋放大電路、運(yùn)放構(gòu)成的線性電路等,都是理論知識(shí)的簡(jiǎn)單驗(yàn)證。即使是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),也是一些孤立的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,如數(shù)字密碼鎖設(shè)計(jì)、全加器設(shè)計(jì)等,這些實(shí)驗(yàn)都有固定的步驟和設(shè)計(jì)方法,學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)后覺(jué)得索然無(wú)味。為此,筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目直接面向工程設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的硬件電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。以“太陽(yáng)能水溫水位控制系統(tǒng)”為背景,將模塊2中的每個(gè)課題的設(shè)計(jì)電路都融合在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中,學(xué)生設(shè)計(jì)完電路后可以在實(shí)驗(yàn)時(shí)間去實(shí)驗(yàn)室搭建電路,利用實(shí)驗(yàn)室提供的儀器儀表調(diào)試電路,有問(wèn)題可以和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師交流解決。在課程和實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,提交“太陽(yáng)能水溫水位控制系統(tǒng)”完整的硬件電路和仿真圖。
4.考核方式的改革
傳統(tǒng)的理論課考試往往主要以期末一張?jiān)嚲頉Q定課程的成績(jī),學(xué)生只要對(duì)照課程大綱完成相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí),就能夠獲得好的成績(jī),無(wú)從考核學(xué)生的動(dòng)手能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力,導(dǎo)致知識(shí)與能力極不協(xié)調(diào)。[5]而CDIO工程教育模式強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生在工作進(jìn)程中的能力和素質(zhì)培養(yǎng),它關(guān)注的是“工作進(jìn)程”而不是“課程”,因此,以筆試成績(jī)?yōu)橹鞯脑u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)已不合時(shí)宜。為此,筆者嘗試了分階段按項(xiàng)目任務(wù)、進(jìn)度的評(píng)價(jià)方式進(jìn)行,在每一個(gè)階段都按照小組完成的任務(wù)給出一個(gè)合理評(píng)價(jià),并指出其不足之處,幫助制訂改進(jìn)方案,課程結(jié)束時(shí)進(jìn)行小組答辯,最終成績(jī)按“階段評(píng)價(jià)+理論筆試+小組答辯”等來(lái)進(jìn)行評(píng)定。
三、結(jié)語(yǔ)
CDIO是一種系統(tǒng)的先進(jìn)的教育理念和人才培養(yǎng)模式,使知識(shí)、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)緊密結(jié)合,理論、實(shí)踐、創(chuàng)新合為一體。[6]課程改革實(shí)踐顯示,基于CDIO模式的教學(xué)從過(guò)去的“以教師為中心,課堂為中心,傳授知識(shí)為目的”傳統(tǒng)教育觀念,轉(zhuǎn)變成“以學(xué)生為中心,學(xué)生學(xué)了要會(huì)用”的新觀念,使學(xué)生基于一個(gè)真實(shí)的項(xiàng)目背景產(chǎn)生學(xué)習(xí)需要,在循序漸進(jìn)的認(rèn)識(shí)和提高中使學(xué)生的設(shè)計(jì)性探究性活動(dòng)具有可操作性,親身體驗(yàn)到了“做中學(xué)”的快樂(lè),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,而整個(gè)工程項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程以小組方式進(jìn)行鍛煉了他們的團(tuán)隊(duì)合作精神,教學(xué)質(zhì)量顯著提高。
參考文獻(xiàn):
[1]查建中.論“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究,2008,(3):1-6.
[2]徐吉峰.基于 CDIO 理念的 EDA課程教學(xué)模式改革與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育,2010,(34):125-126.
[3]徐存東,余麗紅.基于 CDIO 理念的嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)改革的研究[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào),2011,(7):178-180.
[4]陸繼慶,徐慶.基于 CDIO 模式的“電子技術(shù)綜合設(shè)計(jì)”課程改革[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2011,33(5):22-23.
關(guān)鍵詞:教育技術(shù)學(xué)專業(yè);電子系列課程;教育技術(shù)電子學(xué)基礎(chǔ)
中圖分類號(hào):G434
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1002-0845(2007)03-0113-02
收稿日期:[HTSS]2006-12-02
作者簡(jiǎn)介:楊成(1966-),男,江蘇睢寧人,副教授,學(xué)士,碩士研究生導(dǎo)師,從事教育技術(shù)基本理論和遠(yuǎn)程教育研究。
一、問(wèn)題的提出
教育技術(shù)學(xué)本科專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中幾乎都有電子系列課程,《電路基礎(chǔ)》、《模擬電路》和《數(shù)字電路》是必開(kāi)課程,但該類課程的開(kāi)設(shè)一直是教育技術(shù)學(xué)本科專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中難以解決的問(wèn)題。
隨著教育教學(xué)改革的不斷深入,根據(jù)社會(huì)對(duì)人才需求的變化,我們進(jìn)行了多次教學(xué)計(jì)劃的修訂工作。每次修訂教學(xué)計(jì)劃,總是將電子系列課程作為重點(diǎn)討論對(duì)象,經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐和研究,我們對(duì)該類課程的目標(biāo)、內(nèi)容進(jìn)行了較大的改革和開(kāi)發(fā)。
二、開(kāi)與不開(kāi)的理由剖析
(一)不開(kāi)設(shè)電子系列課程的理由
1.從電化教育到教育技術(shù)
很多人認(rèn)為,之所以教育技術(shù)專業(yè)課程中有電子系列課程,是因?yàn)槲覈?guó)教育技術(shù)早期稱電化教育,主要充當(dāng)教學(xué)輔助工作的角色,甚至只是為了教學(xué)或其他部門提供設(shè)備和維護(hù)設(shè)備的。而且早期的從事電化教育的教師大部分是從物理、電子或者計(jì)算機(jī)教員轉(zhuǎn)行的,因此,教學(xué)計(jì)劃中有電子系列課程。
隨著社會(huì)的進(jìn)步,時(shí)代的發(fā)展,電化教育已經(jīng)被教育技術(shù)所取代。教育技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)也在不斷地變化,提高學(xué)生的信息素養(yǎng),加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,特別是計(jì)算機(jī)操作和使用能力,尤其是對(duì)學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、管理、利用和評(píng)價(jià)的能力,已經(jīng)成為教育技術(shù)專業(yè)的主要培養(yǎng)目標(biāo)。因此,很多人認(rèn)為電子類課程不需要開(kāi)設(shè)了。
2.以學(xué)生為中心
原來(lái),電化教育專業(yè)基本招收理科學(xué)生,隨著教育改革的不斷深入、高考制度的變革,中學(xué)基本不分文科、理科,很多學(xué)生在中學(xué)沒(méi)有選修物理的經(jīng)歷,沒(méi)有物理知識(shí)基礎(chǔ)。加之該專業(yè)招收的學(xué)生是文理皆有,很多文科的學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)感覺(jué)難,不愿意學(xué)。因此,很多人認(rèn)為,既然我們現(xiàn)在強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心,學(xué)生不愿意學(xué),就不開(kāi)。
3.教師和課程本身的問(wèn)題
學(xué)過(guò)電子類課程的人都知道,特別是模擬電路和數(shù)字電路,其課程難度甚至超過(guò)高等數(shù)學(xué),所以因?yàn)閷W(xué)起來(lái)難就不主張開(kāi)設(shè)這類課程。
另外,該課程對(duì)任課教師的要求也很高:教師必須有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),才能講好該門課程。而我們的教師,很多都沒(méi)有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn):從學(xué)校到學(xué)校,學(xué)的是理論到理論,具體的電路是什么樣的,他們都沒(méi)見(jiàn)過(guò),怎么去講這門課呢?老師講不清,學(xué)生聽(tīng)不懂,由此加重了該課程不需要開(kāi)設(shè)的砝碼。
(二)開(kāi)設(shè)電子系列課程的理由
1.教育技術(shù)學(xué)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)
教育技術(shù)學(xué)本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),基本上可以歸納如下:培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力、繼續(xù)學(xué)習(xí)能力,掌握本專業(yè)基本知識(shí)與基本技能,勝任各級(jí)各類學(xué)校和相關(guān)教育機(jī)構(gòu)的現(xiàn)代教育技術(shù)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、應(yīng)用、管理與評(píng)價(jià)的工作,并能擔(dān)任中小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)任務(wù)的專門人才。
從培養(yǎng)目標(biāo)看,要求學(xué)生具有創(chuàng)新意識(shí),能合理選擇、正確使用、科學(xué)管理現(xiàn)代教育媒體;能充分、合理地利用現(xiàn)代化教學(xué)資源,進(jìn)行多媒體課件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā);能熟練使用電視教材制作設(shè)備,并能勝任電視教材的攝、錄、編等工作。只會(huì)使用設(shè)備,不懂設(shè)備原理、不懂開(kāi)發(fā),是達(dá)不到培養(yǎng)目標(biāo)要求的。因此,開(kāi)設(shè)該類課程是不容置疑的。
2.加強(qiáng)動(dòng)手、實(shí)踐能力的培養(yǎng)
實(shí)踐能力是根據(jù)一定目的,運(yùn)用已經(jīng)掌握的知識(shí)和技能,生產(chǎn)出有價(jià)值的產(chǎn)品的能力。有對(duì)知識(shí)、技術(shù)的應(yīng)用、創(chuàng)造和具體的方式與方法運(yùn)用等實(shí)際本領(lǐng)。實(shí)踐能力不僅是對(duì)人的素質(zhì)的基本要求,也是培養(yǎng)人的創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力的重要條件。因?yàn)槿说膭?chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)能力,不能僅僅依靠書本知識(shí)獲得,更需要通過(guò)實(shí)踐學(xué)習(xí)獲得。
動(dòng)手實(shí)踐能力是指研究者運(yùn)用一定的方法手段,進(jìn)行有意識(shí)、有目的的變革教育的能力。它主要包括動(dòng)手操作能力、實(shí)踐活動(dòng)組織策劃能力、分析解決問(wèn)題能力、交往能力、創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境能力、提升動(dòng)手實(shí)踐能力等。
可能有人會(huì)說(shuō),某某根本沒(méi)有學(xué)過(guò)電路,但其維修設(shè)備的技術(shù)不也照樣很好嗎?試想想,根本不知道電阻、電容、電感、二極管、三極管的人,能維修設(shè)備,那不就是欺人之談嗎?再者,我們的目標(biāo)是培養(yǎng)能設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)教育資源的人,不知道放大器的人,能進(jìn)行閉路系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)嗎?不知道調(diào)制解調(diào)的人,能進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)嗎?等等,何況,教育技術(shù)專業(yè)的技術(shù)內(nèi)容,都是建立在電路基本理論和實(shí)踐基礎(chǔ)上的。
3.課程開(kāi)設(shè)實(shí)踐要求
在我們的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,很多教師認(rèn)為:如果不開(kāi)電子系列課程、計(jì)算機(jī)類課程,偏技術(shù)類的課程就沒(méi)辦法講,即使只講使用,也得告訴學(xué)生系統(tǒng)為什么這樣組成吧。因此,不開(kāi)該類課程是沒(méi)辦法講技術(shù)類課程的。
4.電子類課程的潛在作用
很多人說(shuō),在工作中用不到該類課程的內(nèi)容,所以說(shuō)該類課程沒(méi)有用處。其實(shí)不然,有誰(shuí)在工作中直接用到《高等數(shù)學(xué)》中的微積分呢,為什么還要學(xué)習(xí)呢?這類課程的作用是潛在的,他培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力。雖然工作中沒(méi)有直接用到該內(nèi)容,但教育技術(shù)學(xué)專業(yè)學(xué)生在使用電教設(shè)備時(shí),出現(xiàn)一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題,能夠及時(shí)處理,不耽誤教學(xué),能說(shuō)不是該類課程的作用嗎?
(三)我們的觀點(diǎn)
經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐,我們對(duì)部分畢業(yè)生進(jìn)行了跟蹤調(diào)研,認(rèn)為電子系列課程開(kāi)設(shè)是必須和必要的,但如何開(kāi)設(shè),是問(wèn)題的關(guān)鍵。
三、電子系列課程的改革與開(kāi)發(fā)
(一)實(shí)踐過(guò)程與開(kāi)發(fā)思路
1.實(shí)踐過(guò)程
從1996年開(kāi)辦教育技術(shù)學(xué)本科專業(yè)至今,我們進(jìn)行了多次教學(xué)計(jì)劃的修訂。對(duì)電子系列課程進(jìn)行思考和改革的第一次是在2000年。在教學(xué)計(jì)劃修訂時(shí),我們嘗試著將該系列課程的課時(shí)壓縮,但課程門數(shù)沒(méi)有減少。經(jīng)過(guò)2001和2002兩屆學(xué)生的實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)效果并不理想。 2003年,我們?cè)谛抻喗虒W(xué)計(jì)劃時(shí),又進(jìn)行了第二次改革,在原來(lái)壓縮課時(shí)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)基礎(chǔ)課《模擬電路》和《數(shù)字電路》的教學(xué)和實(shí)踐,將后面相關(guān)課程進(jìn)行整合,減少課程門數(shù),在教學(xué)大綱中盡量減少具體電路的分析。同時(shí),增加對(duì)框圖、原理的了解,收到了較好的效果。 2006年,我們?cè)谶M(jìn)行新一輪教學(xué)計(jì)劃修訂的時(shí)候,又對(duì)該系列課程進(jìn)行了分析研究,征求了畢業(yè)生、在校生、相關(guān)任課教師的意見(jiàn),最后決定,將此類課程從內(nèi)容到教材編寫進(jìn)行了更大的改革。
2.開(kāi)發(fā)的思路
我們兼顧各種理由,在前幾次教學(xué)計(jì)劃修訂和執(zhí)行的基礎(chǔ)上,決定繼續(xù)開(kāi)設(shè)電子類課程,但將《電路基礎(chǔ)》、《模擬電路》、《數(shù)字電路》合并為《教育技術(shù)電子學(xué)基礎(chǔ)》,將《電視系統(tǒng)》放到《影視編導(dǎo)與制作》課程中進(jìn)行講解;將《電聲系統(tǒng)》融合到《音頻技術(shù)與藝術(shù)》中;將《衛(wèi)星閉路電視系統(tǒng)》融合到《媒體系統(tǒng)》等其他課程中進(jìn)行講解。
(二)《教育技術(shù)電子學(xué)基礎(chǔ)》課程的開(kāi)發(fā)
1.教學(xué)目標(biāo)
本課程教學(xué)使學(xué)生了解和掌握基本電路元件的功能、類型等。在此基礎(chǔ)上,讓學(xué)生掌握由基本元件組成的基本電路,進(jìn)而掌握這些電路的外特性;再者讓學(xué)生學(xué)會(huì)讀方框圖,為后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)的電路理論基礎(chǔ)。
2.課時(shí)安排
本課程在教育技術(shù)學(xué)本科專業(yè)的第2學(xué)期開(kāi)設(shè),72學(xué)時(shí),其中理論54學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)18學(xué)時(shí)(7個(gè)實(shí)驗(yàn))。
3.教學(xué)對(duì)象
該課程的教學(xué)對(duì)象主要是教育技術(shù)學(xué)本科生;也可以是其他專業(yè)的本、專科學(xué)生;也可以是自學(xué)電子系列課程的各類人員。
4.課程理論內(nèi)容
本課程理論內(nèi)容分三部分:第一部分是基本電路;第二部分是模擬電路;第三部分是數(shù)字電路。在內(nèi)容安排上,我們注重深入淺出、循序漸進(jìn)、簡(jiǎn)單明了:每一章都給出了學(xué)習(xí)目標(biāo)、教學(xué)主要內(nèi)容和重點(diǎn)、難點(diǎn);同時(shí)給出了典型習(xí)題供學(xué)生復(fù)習(xí)和練習(xí)。
5.課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
該課程中的實(shí)驗(yàn)也是以基本元件、基本電路為重點(diǎn),讓學(xué)生掌握基本能力。在此基礎(chǔ)上,加強(qiáng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)能力的培養(yǎng),安排了很多基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)(1)“電路基本儀器的使用”;實(shí)驗(yàn)(2)“基爾霍夫定律及串并聯(lián)電路”;實(shí)驗(yàn)(3)“共發(fā)射極放大電路”;實(shí)驗(yàn)(4)“運(yùn)算放大器”;實(shí)驗(yàn)(5)“直流穩(wěn)壓電源”;實(shí)驗(yàn)(6)“門電路與組合邏輯電路的設(shè)計(jì)”;實(shí)驗(yàn)(7)“觸發(fā)器及時(shí)序邏輯電路的設(shè)計(jì)”。
6.教材開(kāi)發(fā)
基于以上情況,為滿足課程改革的需要,我們自己開(kāi)發(fā)并編寫了理論和實(shí)驗(yàn)講義。其特點(diǎn)是:注重學(xué)生的電路基礎(chǔ)知識(shí)培養(yǎng),從基本元件出發(fā),逐步引入到電路的框圖和外特性中。
教育技術(shù)學(xué)科雖然在我國(guó)是一個(gè)新興學(xué)科,但電化教育本科專業(yè)在我國(guó)的開(kāi)辦,至今已有20多年的歷史了。隨著時(shí)代的變革,電子系列課程著實(shí)需要進(jìn)行改革和開(kāi)發(fā)。我們只是進(jìn)行了拋磚引玉的工作,要更好地適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展,對(duì)該類課程進(jìn)行更大的改革和開(kāi)發(fā),還需要教育技術(shù)及相關(guān)領(lǐng)域的同行共同努力。
參考文獻(xiàn):
[1]呂國(guó)泰.電子技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,2001.