袁康+郭軍林+白宏思
摘 要:文章針對“建筑工程質量事故分析與處理”課程涵蓋面廣、實踐性強、綜合性強等特點與現狀,為改善教學效果和實現教學目的,更好地培養學生的工程質量意識,開展了“建筑工程事故分析與處理”課程教學改革與實踐,并提出了強化學生規范意識,潛移默化建立工程事故處理基本思路,豐富教學手段,注重提高教師隊伍實踐能力教學改革的舉措。
關鍵詞:建筑工程質量事故分析與處理;教學改革;土木專業
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2017)11-0004-03
20世紀80年代以來,我國建筑事業蓬勃發展,建筑行業經久不衰,各種現代化建筑如雨后春筍般不斷涌現,與此同時,大量的各種工程質量事故也時有發生,頻頻出現令人震驚的“豆腐渣工程”,在一些新建成的工程項目中,勘察、設計和施工過程中的技術和管理問題,導致工程在建成初期就出現各種質量安全隱患,如不及時處理,就有可能導致重大的安全事故;在使用過程中,由于自身老化、各種災害和人為損傷等原因,建筑物不斷產生各種結構安全隱患。另外,在我國現有建筑中,舊的結構設計在功能上不能滿足目前使用的需要,也需要對其分析與處理,這也導致建筑加固修復行業的盛行。綜上,在建筑行業快速發展的同時,工程質量事故也高頻出現,而造成建筑工程質量事故的原因眾多,其中最為重要的因素在于工程界人員素質參差不齊,缺乏工程質量意識。因此,作為培養建筑行業高素質人才的高校,開設“建筑工程事故分析與處理”課程,以培養學生工程質量意識,適應行業發展需要就顯得尤為必要。
一、“建筑工程事故分析與處理”課程特點及現狀
石河子大學作為新疆地區建筑行業人才的主要輸出高校,于2000年開始開設“建筑工程事故分析與處理”課程,課程作為專業選修課面向土木專業大四學生開設,共32學時。該課程教學大綱要求學生通過課程學習,達到以下兩個教學目的:(1)從工程事故分析中吸取教訓,培養工程質量意識,理解各種建設法規的重要性,增強對專業課程中計算理論與構造措施重要性的認識;(2)掌握常見工程質量事故處理的基本知識和方法,為
走上工作崗位能夠應用所學知識解決復雜工程問題打基礎。由于前期開設課程主要可以說是“正面”教學,主要教會學生如何去進行建筑的設計與施工,也就是應該怎么做,而學生較少去考慮如果沒有按照規范去做會有什么后果,而本門課程則剛好相反,可謂“反面”教育。然而,要在有限的課時內使學生掌握常見的各類工程事故的原因與處理方法,培養良好的工程質量意識是該課程面臨的一個重要課題,對培養學生解決實際工程問題的能力也有著十分重要的作用。
只有準確剖析課程特點,才能對癥下藥地制定教學改革的對策。“建筑工程事故分析與處理”課程具備以下特點:(1)涵蓋面廣、信息量大。該課程包括建筑工程主體結構篇(由砌體結構、鋼結構、混凝土結構、其他類型結構組成)、地基與基礎篇、火災與燃爆篇等,內容涉及幾乎本專業所有前期開設的專業課程,涵蓋了工程建筑材料選擇、建筑結構設計、建造施工、項目管理等多個方面。(2)實踐性強。本課程以大量的事故工程實例作為論據闡述建筑工程中各環節、各因素導致的質量事故,對尚未走上工作崗位的學生和實踐經驗欠缺的年輕教師而言,如何生動、形象的“教”與“學”難度較大。(3)綜合性強。一個工程質量事故的出現往往存在于工程建設的各個環節,由多種因素構成,有管理問題、勘測問題、設計問題、施工、使用、改建不當等等,如何在眾多錯綜復雜的因素中找到關鍵技術問題是難點。
二、“建筑工程事故分析與處理”教學改革的思路
從上述課程特點可見,該課程可謂是對大學階段所有專業課的融會貫通,要求學生對專業知識的認知有一定的高度,因此,針對這些課程特點,課程教學中應該解決好以下幾個問題,并逐步建立學生的工程質量意識:(1)針對涵蓋面廣、信息量大的特點,應注重培養學生自學“規范”的能力,將各種規范與教材的章節對照學習,并強調溫故知新,要求學生多溫習先修的專業課程;
(2)針對實踐性強的特點,可以運用多種教學手段,建立學生感性認識,強調理論對實踐的指導意義;(3)針對綜合性強的特點,應通過大量的工程實踐案例分析來潛移默化地建立學生對建筑工程事故處理的基本思路,在案例分析過程中要注重培養學生的自主分析能力和綜合應用知識解決問題的能力;(4)要強化理論與實踐相結合,尤其是教師隊伍的實踐能力和工程經驗十分重要。
三、“建筑工程事故分析與處理”教學改革的舉措
(一)以質量意識為導向,強調學生對規范的掌握
反映建筑工程滿足相關標準規定和合同約定的要求,包括其在安全、使用功能及其在耐久性能、環境保護等方面所有明顯和隱含能力的特性總和稱為建筑工程質量[1],當工程的勘察、設計、施工等環節出現違背有關標準規定、合同要求時就會導致工程質量事故的出現。因此,為樹立學生良好的工程質量意識,在教學過程中必須向學生灌輸我國建筑法規的組成,強調學生對工程各類“規范”的掌握,讓學生認識到“規范”就是建筑行業的法律,是必須遵循的,教材可以看作是“規范”的說明書,向學生介紹各章節涉及的規范,以便學生日后學習、工作中根據需要查取有關知識。例如講授結構可靠度評定部分,就涉及《民用建筑可靠性鑒定標準》GB 50292-
1999、《工業廠房可靠性鑒定標準》GBJ 144-90、《建筑工程質量檢驗評定標準》GBJ 301-88、《危險房屋鑒定標準》GJ 13-86等等。例如講到三大結構部分就結合前期所學知識,回顧結構設計的相關規范。
此外,還應向學生強調“規范”是一個時期內廣大工程人員的技術和經驗總結,隨著理論和技術的發展,各類規范會不斷進行修訂,要求學生對規范條文背后蘊藏的理論或實驗基礎應有認知。例如在講授結構可靠度評定時,由于會遇到不同時期的建筑,采用不同規范設計和施工,在評定時有所差別,就必須進行對比分析。以混凝土結構為例,1990年以前的建筑物是按照《鋼筋混凝土結構設計規范》(TJ 301-74)設計的,采用的是單一安全系數法,因此在可靠度評定時,亦應采用單一安全系數法進行;而1992年以后建造的建筑物是按照《混凝土結構設計規范》1989版、2002版或2010版進行設計,采用的基于可靠度理論的概率極限狀態設計準則,因此需采用相關房屋可靠性評定標準鑒定。再比如,隨著歷次大地震的發生,檢驗了我國抗震規范的效果,也暴露出了設計上面的不足,所以我國的《建筑抗震設計規范》在唐山、汶川等大地震后都進行了修訂,經歷了1989版、2002版、2010版等。endprint
(二)通過實例分析建立工程事故處理基本思路
建筑工程質量事故的形式多種多樣,工程事故的表現形式也千差萬別,各種不同的結構形式所面臨的質量事故問題也不一致,如何教會學生處理事故問題的一般方法,是一個“授之以漁”的問題。事故處理的一般程序[2]為:(1)基本情況調查,包括事故情況、工程地質水文資料、設計圖檔、施工紀錄、使用情況等等;(2)結構及材料檢測,對結構構件受力情況、材料性能進行相關檢測;(3)復核分析,選擇有代表性的構件進行復核計算;(4)專家會商;(5)調查報告;(6)研究制定事故處理方案;(7)實施事故處理方案。在這其中,使學生領會各個環節應該做的工作是關鍵,這也需要與具體的結構形式、事故類別結合。倘若僅僅是生澀地以教條形式講解事故處理的一般方法,學生很難深入掌握,就更不會靈活運用了,但如果通過既有的工程案例處理過程來作為論據,按照事故處理的程序,一步一步模擬分析、處理問題則可收到很好的教學效果。江見鯨教授的《建筑工程事故分析與處理》中有大量的工程分析案例,講解時可采用研討式教學,在分析案例的過程中回顧先前介紹的事故處理流程,按步驟去尋找質量問題,以此逐步建立事故分析的基本思路。
例如,在講到鋼結構工程事故分析章節時,有一四樓接層鋼屋架倒塌事故分析,在講解時首先帶領學生全面掌握該工程的設計施工概況,熟悉工程的設計圖紙,事故發生的具體經過,然后提出問題供大家思考;接下來提示學生按照工程事故分析的一般程序應該做什么,對照教材進行檢驗,即對事故出現的原因進行具體分析,從事故現場追溯事故發生的原因,歸納起來有設計計算的錯誤、施工工藝上的問題,以及管理上的問題,針對這些問題帶領學生運用前期所學的知識進行復核計算,最后,總結出相應的結論和教訓。
(三)豐富教學手段,增強學生的感性認識
學生之前所學專業知識,絕大部分都是正面教育,即教會學生在設計、施工中應該怎么做,而對于不按照規范要求做會導致的后果,學生往往缺乏認識。因此,在教學中應避免局限于教材內容,而運用事故圖片、事故處理錄像等多種生動的教學手段有助于增強學生對工程事故的感性認識,增加學習興趣,通過教學過程,筆者也深切感受到豐富的教學手段在促進學生掌握教學內容上作用十分顯著。例如,在講到《已有建筑物地基加固與糾偏技術》一章中的糾偏技術時,筆者就借助錄像教學手段,播放了比薩斜塔的修復經歷,錄像中詳細、生動地再現了斜塔的歷次糾斜歷程,潛移默化中使學生掌握了加載糾偏、基底掏土等糾偏技術[3]。從教學效果來看,學生對這部分內容掌握靈活而深刻。此外,課堂上注重對近期發生以及身邊發生的工程質量事故分析也很重要,在各地發生工程質量事故時筆者都會在課堂上和學生開展研習討論,這樣可以增加學生的學習興趣,意識到自己所學專業知識的重要性,非常清晰地感受到工程質量的重要意義。例如,在講授鋼結構事故分析章節,筆者就結合周邊出現的鋼結構廠房因施工期臨時支撐設置不夠導致的垮塌事故來進行介紹。尤其對于新疆地處地震高發區,針對頻發的地震,經常結合震害進行分析,讓學生真切了解抗震設計的重要性,通過血淋淋的教訓增強作為一名專業人員的質量意識和責任感。
(四)注重理論與實踐相結合,提高教師的實踐能力
如前所述,本門課程具備的一個顯著的特點就是實踐性強,實踐性強的課程面臨的最大問題就是如何將書本的理論知識與實踐更為緊密地結合。在解決這個問題的時候,課程組主要采用以下途徑:(1)充分利用各種實踐教學環節,增加學生與工程實踐的接觸,在學生的認識實習、畢業實習中,向學生強調發現問題的重要性,善于運用所學去發現工程中的質量問題、質量缺陷。比如,在某一次畢業生產實習過程中,同學們就目睹了某工地因混凝土澆筑存在嚴重的蜂窩、麻面、孔洞等質量缺陷,最終被監理人員要求翻工,通過小小的教訓卻增強了學生的質量意識,以及對書本知識的深入認識。(2)邀請工程界監理人員、設計人員結合工程實踐經驗,舉辦工程事故案例分析專題講座,向學生介紹有關事故的現象,分析事故產生的原因,介紹防止事故發生的措施與方法。例如,在一次交流中,監理人員就以自己所經歷的一起工程事故:因為施工人員踩踏導致雨篷受力主筋下沉,雨篷折斷,造成經濟損失和人員傷亡。通過交流,結合《混凝土結構設計》中相關教學內容[4],學生更為深刻地理解了懸挑構件的三種破壞形式,理解了構造要求。(3)注重“反面啟發”,即每遇到規范規定時都啟發學生去思考不按規范執行帶來的后果,并適時地引入真實的質量事故加以驗證。比如在講解地震災害時,特別強調農村建筑是抗震設防的薄弱環節的原因,就是由于缺乏正規的設計和施工,大量的抗震措施沒有得到采納,將設有圈梁構造柱的房屋破壞形態與沒有設置的房屋進行對比。(4)課程的特點是涵蓋面廣、信息量大,實踐性強,綜合性強。這就對教師的專業實踐水平提出了更高的要求,如前文所述尤其是剛畢業的年輕教師不能勝任,應由具有從事專業設計經驗的教師來承擔,教師應具備較為全面的結構知識體系,鼓勵年輕教師考取工程師執業資格證書是提高隊伍實踐水平的重要途徑。
(五)強調“溫故而知新”,注重知識體系的構建
本課程的另一特點是涵蓋的知識面十分廣泛,可以說是對大學四年所學專業課程的綜合運用,學生在學習中難免存在“猴子掰玉米,掰一個掉一個”的現象,對于過往所學知識或多或少的出現遺忘,且無法將過去的瑣碎的知識點集中形成體系。因此,在學習本門課程時,就應嚴格要求學生“溫故而知新”,在學習某一種結構形式的質量事故時,必須回頭溫習涉及該結構形式的課程,并且要求學生系統的總結所學知識,從材料、構件、結構不同層面梳理知識形成體系,才能保證在本門課程中靈活運用,收獲良好的教學效果。比如,在講到《鋼結構工程事故》一章內容的時候,就必須要求學生“溫故”之前《建筑材料》、《鋼結構》、《施工技術》中涉及的鋼結構相關知識,并系統構建鋼結構建筑從選材;到設計施工全階段的知識體系。那么課前的預習和教師課堂上的引導就十分重要,首先以設置問題的方式來要求學生課前需準備哪些專業知識;其次在課堂上教師再給出相關課程的知識體系構架,以及與本課程的對應關系。在“知新”層面,主要是針對如何來補救各類結構形式所出現的質量事故進行學習,特別是各類結構的加固技術,比如砌體結構由于強度不足時就可以采用擴大砌體截面、外包混凝土、外包鋼來進行加固[5],那么這種加固設計與傳統的結構設計的區別是講授的重點,讓學生掌握加固構件和一次設計施工成型構件受力性能上的差異是“知新”的體現。從學生反饋來看,學生非常受益,感覺對過往的專業知識又有了新的認識和理解。
四、結論
綜上所述,“建筑工程事故分析與處理”課程雖然是土木工程專業的選修課,但其重要性可見一斑,它是土木專業學生在畢業前對所學知識的融會貫通,也是他們在走上工作崗位前的必要準備,其自身具備的涵蓋面廣、信息量大,實踐性強,綜合性強等特點決定了該課程的教學面臨許多值得探討的問題,筆者在石河子大學水利建筑工程學院多屆學生中以樹立學生工程質量意識為出發點,潛移默化建立學生對建筑工程事故處理的基本思路,對復雜的事故案例采用豐富的教學手段增加感性認識,并在授課過程中注重理論實踐相結合,強調對先修課程的溫故知新,取得了較好的教學效果。
參考文獻:
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[2]江見鯨,龔曉南,王元清等.建筑工程事故分析與處理[M].中國建筑工業出版社,2011:3-5.
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[4]沈蒲生,梁興文等.混凝土結構設計[M].高等教育出版社,2003:88-89.
[5]GB 50702-2011砌體結構加固設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2011.endprint