深挖土木工程問題，采掘專業應用“活水”

楊青，楊國兵，宋齊寶

（1.滁州學院地理信息與旅游學院，安徽滁州239000；2.安徽滁州技師學院，安徽滁州239000；3.滁州市水利勘測設計院，安徽滁州239000）

深挖土木工程問題，采掘專業應用“活水”

楊青1,3，楊國兵2，宋齊寶3

（1.滁州學院地理信息與旅游學院，安徽滁州239000；2.安徽滁州技師學院，安徽滁州239000；3.滁州市水利勘測設計院，安徽滁州239000）

土木工程專業領域問題綜合性強、實踐性強的特點為應用型土木工程的施展提供了應用平臺.從專業實踐出發，針對土木工程應用型對接工程實踐性的理性需求，探索應用型土木工程專業融合工程實踐的切實可行方法，激發專業實踐人員掌握專業核心技術技能欲望，培養探索者面對工程實體提出問題、解決問題進而具有進入工程實踐領域的求索創新能力，以有利于形成應用型專業實踐特色.

土木工程；應用型問題；采掘活水

1 引言

緊緊圍繞應用型特色進行土木工程領域人才培養目標定位，實施體現專業特點的實踐性計劃，以及如何深度整合專業知識內容、單項專業設計和綜合設計，使其全方位對接工程實踐.近年來，不少從事土木工程應用型學者由此展開深入研討.這的確關系到人才培養效果、培養特色的凸顯，進而事關培養的聲譽和人才的就業問題.作為應用型土木工程問題的挖掘與探索，是應用型特色的體現，它涉及到提升研究者的主動探求專業核心知識的欲望、激發研究者學習的內在動力源泉.

2 “土木工程應用型”問題與土木工程實踐相吻合

土木工程領域如土木工程施工、基礎工程、混凝土結構設計、建筑結構抗震設計、鋼結構設計、結構檢測等大多標注綜合性強、實踐性強特點，實際上就是該專業知識結構在其涵蓋的領域內的本質體現，應用型專業理應注重結合工程實踐，展開應用領域的技術規范的理解和應用.不論是建筑工程還是市政橋梁工程，但凡涉及土木工程應用型專業的內容，無一不以國家基礎設施建設的工程實體，從地基基礎到上部結構主體為對象，進行原理剖析和施工工法與驗收規范的條文的詮釋，包括各種專項方案的可行性（技術性、科學性、合理性）、各環節的隱蔽工程驗收和項目竣工驗收主控項目.尤其是依據現行規范、規程、標準、圖集對工程質量問題進行預控、質量通病乃至質量事故的分析與處理方法進行論述、探討.所有這些特點為土木工程專業對接工程實踐特別是“土木工程應用型”實施提供了廣闊的平臺與空間.行業充滿問題，問題充滿領域[1]，唯有針對性的一一化解諸多工程建設學科包含的要點問題，方能體現專業研究的魅力.

3 “土木工程應用型”問題在土木工程領域中的實踐

3.1 “土木工程應用型”問題的必然歸屬

“土木工程應用型”應用于土木工程的顯著特點是是一種研究者提出問題或受工程現象啟發，發現問題，進一步分析研究、試驗，探求解決工程問題的最佳方案.因為工程技術界解決問題的方案往往不是唯一解.問題探索注重激發研究者的求索精神，提倡研究者的主體能動作用，個體可以自主探討，也可以合作探究.其過程可以極大地促進研究者獨立求證，與現階段某些知其然而不知其所以然的做法有著截然區別.

眾所周知，我國古代孔子闡釋學習與思考關系很經典：“學而不思則罔，思而不學則殆”；科學巨匠愛因斯坦的“提出一個問題比解決一個問題更重要，因為解決一個問題往往是一個數學上或實驗上的技能而已.而提出新的問題，新的可能性，從新的角度看舊的問題，卻需要有創造性的想象力，而這標志著科學的真正進步[2].”宋朝著名的理學家、思想家朱熹[2]：“學者讀書，須是于無味處，當致思焉,至于群疑并興，寢食俱廢,乃能驟進”；“讀書無疑者，須教有疑，有疑者，卻要無疑，到這里方是長進”.土木工程，體現人類作用于大自然的智慧，源遠流長，方興未艾，問題多多.這些中外古今的大教育家、大科學家的精辟言論實際上就是我們推廣“土木工程應用型”的最好的詮釋.

3.2 “土木工程應用型”問題的創設

土木工程應用型的問題從何而來？無疑，首當查找體會專業理論與實例，透過現象抓本質.如結構力學，在比對拱結構受力與梁式結構受力特征之間的本質的區別時，應熟悉梁結構以受彎為主，但合理的拱幾乎可以不出現彎矩，拱只受到壓力作用，對于混凝土、磚、石等材料自然十分適宜.被譽為世界建筑奇跡的趙州橋（歷經1400多年，現存最早、保存最完整的古代單孔敞肩石拱橋）便是杰出代表.

問題可以延伸：兩鉸拱或無鉸拱的水平推力與拱本身的哪些元素（如矢高、跨高比等）有關？水平推力對基礎設計有什么影響？如何將水平推力產生的不利后果進行化解？現代具有優美的建筑形式的城市大跨度橋梁，如拱式橋是怎么傳力的？拱在建筑結構中又有哪些應用？問題提出后，需循循誘導，點撥：橋墩橋臺承受拱結構在豎向荷載作用下產生了水平推力，水平推力對拱截面隔離體產生的負彎矩抵消了拱截面的正彎矩，從而大大改善了拱結構的內力狀況.橋墩之間的拉桿作用便是在此.通過設置相同的跨度，不同的矢跨比，讓讀者比較拱結構內力，不難得出，矢跨比愈大，拱支座水平反力愈小[3].對于兩鉸拱或無鉸拱超靜定結構，情況又有什么變化？（可以留作懸念后續解答）

表1 應用型土木工程部分“應用型問題”設置舉例

又如桁架，特別適用于大跨度或較大高度的桁架結構，荷載由節點傳遞，理論上桿件只承受拉力、壓力，無彎曲也無剪力.比較經濟、合理的結構設計方案時，問題是：桁架與實腹梁相比有哪些優點？桁架的內力求解用節點法、截面法、聯合法，各適用什么情況？我們周邊隨處可見的高壓電塔屬于什么類型桁架？快速求解桁架的零桿的方法有幾種？既然是零桿為什么還要設置？對于桁架結構的屋架，影響組合結構屋架的內力圖的主要原因是什么？能否針對周邊工程實例分析其結構模型？（應用型必須對接工程實例）.鼓勵探索者展開討論，質疑，對話，讓其各抒己見，討論充滿活力，氣氛熱烈有序的局面由此形成了.

實際上諸如此類的問題布滿土木工程領域，找出問題，分析透徹會使研究者疑慮茅塞頓開，大有“半畝方塘一鑒開”之感.那么“為有源頭活水來”的“活水”就是我們的研究者發揮挖掘能力的時候了.

3.3 培養探索者“土木工程應用型”挖掘問題的能力

我們不難發現，現在的不少文獻在表述專業概念內容時，也許是篇幅所限（說好聽點），說理往往過于簡潔，也無充足的范例和圖片、圖形加以佐證，平鋪、空洞說教的東西比較多，造成“拼湊”嫌疑，與最新規范接壤的“活水”太少.這就給我們的學習者提出了現實要求，如果不去了解熟悉研究專業的前沿發展問題和實踐中極有可能遭遇的問題，僅僅滿足于文獻的干癟的條文，專業思緒互動必然是“死水”一潭.應用專業所期盼的那種互動效應就是奢望.研究者對問題的挖掘，就是一個再學習再創新的過程，是我們半畝“活水”的源泉.以下選取混凝土結構基本原理[4]（受彎、受壓構件）、鋼結構基本原理[5]（軸心受壓，螺栓、焊縫）、主體結構施工[6]（模板、鋼筋、混凝土）為例進行問題的挖掘.

對于土木工程應用型領域問題掌控，從某種側面也檢測了學習者對土木工程領域現行國家設計施工和驗收規范、規程或行業技術要點的熟悉和理解程度，是衡量探索者參與、投身或對接工程實踐的標尺，同時也是工程技術人員敬業和責任的體現.

又如工程技術人員要有工程大背景支撐，走進土木工程的現場，在林林立立的建筑工地，經常目睹到拆模后的墻柱難免會出現的一幕:混凝土墻或柱爛根.問題來了：造成此種現象的原因是什么？誰的責任？質量缺陷會造成哪些危害？怎么處理？對問題的探究往往引發大多數學生極大的興趣，這種興趣或許會進一步擴展和延伸.像這些大大小小，或微或著的現場問題會不會由此“纏繞”著我們技術人員，“終日不散，余音繚繞”？

表2 混凝土分項工程質量缺陷產生原因分析

3.4 “土木工程應用型”問題應關注媒體“工程案例”

在土木工程領域里，工程案例以工程發生的真實情景為平臺，以事件發生的震撼性沖擊業界的視覺，從而引起人們的警醒.思考、分析、總結性特別明顯.“案例”往往給我們的“土木工程應用型”提供了“問題源”，猶如刑事案件的偵破工作，人們不得不加以審視，蛛絲馬跡，抽絲剝繭問題出在哪里？是設計問題或是施工工序問題？或是材料問題？安全專項方案措施未落實？或兼而有之？什么是主要原因？案例的教訓是什么？滿腦子的問題有待消化、理順.這消化的過程，實際上就是探討、切磋、交流、規范共識的過程，也就是進一步接近真相的過程.案例與問題并存，問題引發案例，案例顯露問題.

4 結語

挖掘問題是土木工程應用型專業立足工程領域的特色，以突出思考、鼓勵討論和刺激學習者求知欲為特征，借助工程實踐或媒體案例分析，理應得到大力倡導.“土木工程應用型問題”在具體應用時尚應注意以下幾點：

（1）問題內容提出，應抓住重點，問題不能不切實際，也不能脫離讀者的現有基礎和實際情況，答案不能太明顯，也不可好高騖遠；

（2）提出的問題，以能激發大多數研究者興趣，解答可以有多種方案，可以進行多角度比較，特別鼓勵研究者提出新的合理方案，讓其有一股沖動嘗試或創新力；

（3）提出的問題要有梯度，能廣泛發動大多數探討者參與，引發思考，有些問題不是要求學習者立刻回答，可以激發其主動查找資料、閱讀文獻、試驗對比；

（4）研究者提出的問題要有實用性、有效性，來源于工程實踐，有經濟價值，充分體現土木工程應用型專業特色.

〔1〕余德生.讓課堂充滿問題讓問題充滿思考[J].成都大學學報(教育科學版),2007，21（8）.

〔2〕石愛華.問題教學法在“戊戌變法的失敗”一課中的應用[J].安慶師范學院學報（社會科學版）, 2008,27（9）:121-123.

〔3〕趙才其，趙玲.結構力學[M].東南大學出版社, 2011.

〔4〕顧祥林.混凝土結構基本原理[M].同濟大學出版社,2015.

〔5〕孫毅.鋼結構基本原理[M].重慶大學出版社, 2016.

〔6〕雷衍波.主體結構工程[M].華南理工大學出版社,2012.

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2016-11-20

安徽滁州職教集團職業教育教學研究項目“職業院校專業課教師執教能力研究”（zlgc201608）