發布時間：2023-07-06 16:21:01
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關鍵詞：混凝土裂縫；原因；防治措施
水利水電工程建筑物多數為混凝土結構，由于混凝土結構自身的抗壓強度遠高于抗拉強度，在壓應力作用下不會產生破壞的混凝土，在受到拉應力作用時，會因為抗拉強度的不足而產生裂縫，所以混凝土裂縫是不可避免的。因此，要有效地防治混凝土裂縫，必須找到混凝土裂縫產生的原因，依據原因找到防治的措施，從而保證水利水電工程的施工質量。
1 混凝土裂縫產生的原因
1.1 混凝土的收縮
混凝土中含有大量的水泥，水泥水化后會產生熱量而使混凝土內部溫度升高，混凝土會發生膨脹，而外部水分迅速揮發，又使混凝土急劇收縮，這樣就使混凝土產生了收縮變形。收縮變形會使混凝土結構的變截面處產生裂縫，建筑物也會因此開裂、變形甚至破壞。并且這些裂縫是很深的，可以使鋼筋暴露在空氣中或是水中，使鋼筋發生氧化而腐蝕，嚴重影響了建筑物的強度和穩定性，給工程施工帶來安全隱患。
1.2 溫度裂縫
混凝土內外溫度差也會引起混凝土裂縫。在澆筑初期，混凝土內部會產生大量的水化熱，這些熱量被包含在內部很難散發掉，混凝土內部溫度會明顯升高，而混凝土外部溫度較低，內外的溫差使得混凝土受到的拉應力不同，產生裂縫。
1.3 混凝土材料及配合比
混凝土是由多種材料組成的結合體，各種材料的質量標準及組成比例都可能導致裂縫的產生。因此，一定要嚴格控制混凝土材料的質量，按照現場試驗的數據進行科學的配比。由于混凝土的組成材料和外加劑的種類等指標參數是相互關聯的，當一個指標變化，其他指標也會受到影響，所以在確定粗細骨料的級配、針片含量、水泥用量、用水量、外加劑的種類、水泥品種和等級等指標時，要嚴格按照規范和設計方案進行，減小由混凝土材料和級配所引起的混凝土收縮變化，防止混凝土裂縫產生。
1.4 施工養護
施工過程中的施工工藝、環境變化及后期養護也可能對混凝土產生影響，導致混凝土裂縫的產生。在混凝土澆筑完成后，振搗不均勻或者漏振、過振、振搗棒抽撤過快等，會對混凝土的密實性和均勻性產生影響；另外在混凝土施工時沒能及時進行兩次抹面，混凝土表面收縮也會促使裂縫產生；在溫差變化較大的情況下施工，沒及時做保溫和降溫工作，使混凝土內部溫度過高而外部溫度低，因混凝土溫差過大而產生裂縫；混凝土養護不及時，也會引起裂縫；模板拆除過早，或拆除不當，使混凝土表面快速脫水，會產生收縮裂縫。以上這些因素都會對混凝土產生影響，引起不同類型的裂縫，因此，要重視混凝土的養護階段，確保混凝土能正常硬化，達到最佳的狀態。
2 混凝土裂縫的防治措施
在水利水電工程施工過程中，由于工程本身的要求常常會使用較大體積的混凝土，而混凝土會受到自身和環境的影響，產生裂縫，給工程施工帶來隱患，因此，必須采取有效的措施來預防混凝土裂縫的產生。
2.1 嚴格控制原材料
混凝土是一種混合材料，只有控制好組成材料的數量和質量，才能減少混凝土裂縫的產生。
首先，要控制好水泥的用量。水泥的水化反應會產生大量的熱量，使混凝土內部溫度顯著提高，從而產生內外溫差，導致混凝土產生裂縫，所以在施工過程中要盡可能地減小水泥的發熱量。可以采用低發熱量的水泥，或者減小水泥的用量，在混合料中摻入大量的粉煤灰，采用高效外加減水劑的方法來減少水泥的水化熱。
其次，要改善骨料級配，增大骨料的粒徑。要使用較大粒徑的粗骨料，粒徑越大，級配越好，孔隙率也就越小，可以減少砂漿用量和水泥用量，從而減小水化熱，防止混凝土裂縫的產生。要采用經過清洗的中砂做細骨料，中粗砂孔隙率小，可以降低水化熱，從而降低裂縫的產生。
2.2 控制外加劑的加入
在工程施工過程中，為了防止混凝土澆筑產生的裂縫，可以采用摻入外加劑的方法。混凝土外加劑是指為了改善和調節混凝土的性能而摻加的物質，在水利水電工程中常用的外加劑主要有減水劑、緩凝劑、引氣劑等。減水劑是指在混凝土拌合時減少拌合水用量的外加劑，它可以降低混凝土的水灰比，減少水化熱，從而防止混凝土開裂；緩凝劑是一種可以延長混凝土凝固時間的外加劑，它延遲了混凝土最高放熱量的時間，使混凝土的凝固時間避開了最高放熱量時間，混凝土可以盡快達到最大強度，而不引起開裂；引氣劑是在攪拌混凝土過程中能引入大量均勻分布、穩定而封閉的微小氣泡的外加劑，它可以使混凝土泵送更加容易，提高混凝土的耐久性能。雖然外加劑可以提高混凝土的性能，但在工程施工中要嚴格按照規范使用，不能隨意選用和添加。
2.3 采用科學合理的施工工藝
在拌制混凝土時，要嚴格控制原材料的用量。盡量降低混凝土的溫度，防止混凝土開裂。可以在混凝土拌合時加入冰或者是冰水進行拌合，或者是對骨料進行預冷。骨料預冷的方法主要有水冷法、風冷法和真空汽化冷卻法。使混凝土的溫度控制在較低的范圍，從而減低混凝土的入倉溫度。
在進行混凝土澆筑時，要嚴格按照規范要求振搗，保證振搗質量。混凝土澆筑完成后，要進行表面的壓實和抹平，防止裂縫產生。在澆筑大體積的混凝土時要更加地注意，可以根據混凝土結構設計要求進行分區、分層澆筑，振搗時要實行流水振搗，確保兩個澆筑層能緊密地結合。要合理地安排混凝土的澆筑時間，在春季和秋季多澆，夏季早晚澆，正午天氣炎熱時不澆，要將重要施工部位安排在低溫季節、低溫時段澆筑，從而降低混凝土的入倉溫度，避免出現溫度裂縫。當混凝土強度達到要求時就可以拆模了，拆模后要控制混凝土結構表面溫度下降幅度，當溫度下降過大時，表面混凝土會產生收縮，在表面收縮內部約束的情況下，會產生拉應力，產生混凝土裂縫。
澆筑完的混凝土要及時進行養護，應在混凝土結構表面進行灑水保濕或者是鋪沾滿水的草簾，保持混凝土的水分，促進混凝土結構的表面水化，混凝土的養護周期要嚴格按照規范執行，對于摻入外加劑的混凝土可以按設計齡期進行養護。若是在高溫季節施工，可以在混凝土內部埋設冷水管，來降低混凝土的溫度。
3 結束語
與大部分工程建筑一樣，水利水電工程建筑物大都屬于室外工程，需要暴露在惡劣的環境和驟變的溫差中，而由于本身施工要求的原因，水利水電工程多數都是大體積的混凝土，所以混凝土裂縫現象是不可避免的，因此，在施工過程中要采用有效的防治措施來減小混凝土裂縫對建筑物的危害，保障建筑物的安全和穩定。
參考文獻
[1]馮煥芹.淺析大體積混凝土裂縫原因及控制措施[J].科技信息，2009（12）.
【關鍵詞】建筑材料；水利水電工程；全英文教學；創新
經濟全球化已成為社會發展的必然趨勢，科技以及工程建設的國際合作化推動了人才的國際化，這不僅限于國際化人才爭奪與使用，更重要的是國際化專業人才的培養。美國、日本、歐洲等發達地區之所以社會與科技領域始終保持不斷涌現的創新活力，很重要一點就歸因于其全球化視野下的科技人才培養與引進策略。我國自改革開放以來，一直保持著經濟的高速發展，主要得益于改革開放初期的人口紅利，主要體現在勞動力成本較低（勞動密集型產業較多）的優勢；而如今，之前的人口紅利優勢已經不復存在，我們面臨著新的挑戰，如何在激烈的國際競爭中仍然保持我們經濟發展與社會發展的活力與發展動力，就需要從科技水平、先進技術等方面入手，參與乃至領跑國際科技領域，摒棄以往完全依靠勞動密集型產業來推動社會經濟發展的模式，轉變到依靠科技水平的軌道上來，而這需要在培養國際化工程技術人才、科研人才、管理人才等各方面花大力氣，需要有一個持續的工作才能產生效果。
對于水利水電工程領域而言，我們國家的大量大型水電資源（主要集中在西南地區）已開發或已規劃完畢，今后大量的水利工程設計、施工、監理企業將不得不面臨著“走出去”的那一步（已經有很多企業已在國際市場中參與競爭，如東南亞、非洲、南美等地）。水利水電工程國際經營規模持續擴大、經營層次進一步提高、國際市場范圍不斷擴大、國外工程項目履約情況、經濟效益良好，吸引了大量水利水電施工企業走出去，例如，水電建設集團公司等一批較大型的水電施工承包單位是中國水電產業“走出去”的排頭兵，自1999年以來連續進入全球最大225家國際承包商行列。
因此，對于培養水利水電工程行業專業性人才的高等學校（如武漢大學）而言，也需要逐步轉變自身的培養目標定位，必須下大決心，花大氣力培養國際化工程技術人才與科研人才。在新的歷史階段，高校仍是水利工程后備人才培養的主要陣地，同時，在水利工程科技人才國際化培養，特別是高端科研人才國際化方面，水利科研機構具有獨特的優勢，肩負著歷史的重任，高校與水利工程科研機構相互學習，在優勢互補的基礎上發揮各自特長，為我國水利水電工程學科的可持續發展奠定人才基礎。所以，高校在水利水電工程學科的發展過程中也需要在課程建設規劃時形成國際化視野?？蒲腥瞬艊H化培養是實現新跨越的必由之路，也是適應水利科技發展，培養水利專業人才的必然選擇。
建筑材料在其他工程專業領域，如土木工程、交通工程等均有相關雙語教學實踐的開展，也取得了較好的效果，但截至目前，國內高校中尚未發現有建筑材料全英文教學的報道。建筑材料也是水利水電專業人才培養中最重要的一門專業基礎課程，該課程不僅是學生今后從事水利水電工程設計、施工和監理等工作的必備基礎，也是學習水工鋼筋混凝土結構、水利水電工程施工等后續相關專業課程的前提。而建筑材料這門課程具有很多與其他課程不同的地方，如：（1）課程涉及內容多、學科廣，包含了水泥、砂漿、混凝土、鋼材、石材、瀝青等各種建設工程領域所涉及到的建筑材料品種，并涉及到力學、化學、物理等各基礎學科的大量知識點，是一門交叉學科特性明顯的課程；（2）材料新技術、新產品革新與更新快，教材的修訂速度有限，無法及時將革新的技術與出現的新材料修訂到教材中；且規范與標準的修訂也存在時效性問題，而教材中往往也在這方面存在滯后性；（3）涉及的規范與標準較多，材料的各種性能與規范和標準之間的關系需要特別注意。從這些特點上來看，內容繁雜，知識點多，記憶內容較多，而在這些特點的基礎上，全英文教學又帶來了語言上的難度，不僅在教學上帶來一定的難度，同時學生在理解上也需要花更多的精力與時間。武漢大學水利水電學院從2009年開始在水利水電工程專業開設全英文班教學，除部分基礎必修課外，專業基礎課和專業課均采用全英文教學。建筑材料課程作為一門主干專業基礎課，設置在大學三年級的第一學期，在基礎課程（高等數學等）、基本力學課程（如材料力學、理論力學）完成之后開展，并作為鋼筋混凝土結構、水利水電施工等其他專業課程開始的一個基礎。武漢大學水利水電學院建筑材料教研室承擔了該門課程的教學，經歷了初期的直接聘請國外高校教師來華授課，到后期本專業教師經過培訓和學習后講授課程的艱難過程。經過近些年的教學實踐與不斷總結，我們得到教學過程中的一些經驗與體會。
一、授課對象分析及教學概況
由于建筑材料課程具有知識點涉及范圍廣、學科間跨度大、基本概念多等特點，結合全英文教學的特點，就更加需要學生具備良好的外語基礎，以適應在較多專業基礎知識的前提下對全英文條件下概念的準確理解。在開設本課程前，學生已系統學習了高等數學、材料力學等基礎課程以及專業基礎課程，這是建筑材料課程學習的前提條件。本課程針對的是水利水電工程專業本科生三年級第一個學期的學生，該階段的學生已系統學習了數學、物理、力學等基礎課程，并且該全英文班還經過了兩年多的英文強化訓練，可以適應建筑材料課程全英文教學過程。由于多年來教學改革與學分制改革的結果，建筑材料課程課時已壓縮至36學時，即使中文授課也不能將教材上所有內容全面教授；因此，在學時分配上，對于混凝土（concrete）、水泥（cement）、鋼材（steel）、瀝青（bitumen）等主要建筑材料做詳細講解，對于石膏與石灰（gypsum and lime）、石材（stone）、聚合物材料（polymer）、其他功能材料（functional materials）等其他類建筑材料做簡要講解，充分發揮學生自主學習的主觀能動性，強調課后自學的作用。在試驗教學方面，由于只有6個學時的試驗學時，因此，主要強調的是對學生創新性的培養，我們在試驗設計中也強調了運用所學知識對材料進行科學設計的理念，開展了一些創新性試驗教學，這在第3節中將做介紹。整個課程以“建筑材料的組成（composition）——結構（structure）——性能（property）”之間的關系為主線，注重知識的基本概念、重點、難點和方法論的講授；注重教學內容和主題的不斷更新和擴展，在課程中穿插建筑材料學科的發展前沿和動態，培養學生的學習興趣和創新意識。
二、培養目標
每一門課程的開設，都有其培養的目標和期望達到的效果。由于水利水電工程專業全英文班的定位在培養水利水電工程專業國際化的專門人才和具有國際化視野的科學研究人才，我們認為其國際化主要內涵有兩個方面的，其一是為工程界培養合格的并且有競爭力的水利水電工程設計、施工以及監理的專門人才，可以為我國大型水利水電工程企業參與國際競爭提供人才儲備；其二是為我國水利水電專業培養國際化的科學技術人才，從科學技術進步的角度為我國水利水電工程專業培養優秀的科研人才，以保證我國水利水電工程專業的可持續化發展。從這兩方面考慮，作為建筑材料全英文課程的教學，我們在教學過程中有以下兩個方面的主要感受與體會：
（一）作為科學研究的目標，全英文班的學生從選拔時開始就作為精英化教育來培養，如果學生個人意愿是將來從事水利水電專業的科學研究工作，則需要學生在平時學習過程中扎實掌握基本概念，在深度上有較多體現；同時，需要任課教師在教學中潛移默化地激發學生的科研興趣，從本科生專業基礎的學習就開始培養學生從事科學研究的興趣與熱情。
（二）作為水利水電工程國際工程總承包的培養目標，則需要學生掌握建筑材料課程中的基本概念、國內外相關建筑材料試驗標準與規范、施工規范等的對比、建筑材料基本概念的中英文對照敘述方式等，要求在教學內容上體現在知識點的廣度上，強調學生的知識面寬度。
鑒于以上兩點考慮，我們試圖在建筑材料全英文教學過程保持科研性與工程應用性二者的平衡關系，既強調本課程在水利水電工程中的實用性，也在實用性過程中穿插國際上本領域的最新研究成果與研究思路，培養學生在科研創新方面的能力與熱情。
三、學習材料的選擇與獲取
建筑材料具有涉及學科領域廣、內容繁雜等特點，但大多數的教材總體上是一致的，基本會涉及到材料的基本性質、氣硬性膠凝材料（石灰與石膏）、水硬性膠凝材料（水泥）、混凝土、砂漿及砌體材料、瀝青及瀝青混合料、建筑鋼材、功能性建筑材料等主要部分，且材料的基本性質、水泥、混凝土、建筑鋼材是幾乎所有建筑材料教材編寫時的重點內容，也是我們工程應用領域最常接觸的建筑材料種類。各教材只是在內容編排與語言敘述上有所差別，但這種差別最終影響學生對內容的理解也是較明顯的。因此，選擇一本或幾本好的參考資料是學好一門全英文課程的必要前提。此外，建筑材料本身新技術、新進展涌現較快，所以在學好經典教材的同時，需要對這一學科領域的新知識學會主動獲取，從文獻材料中對基本概念與常識進行必要的補充，以培養學生在科研創新方面的初步能力。鑒于這些考慮，我們在全英文教學過程中，除了經典教材的選擇之外，也在課堂上潛移默化地介紹建筑材料領域科學研究常用的期刊雜志，并傳授簡單的文獻檢索與閱讀的方法，以培養潛在對科學研究感興趣的學生之科研熱情，為水利水電工程領域專業性人才的可持續發展提供基礎。
（一）外文教材選擇
國外建筑材料類的教材較多，有概括類的（即所有建筑材料都包含在內，如J.M. Illston等人編寫的Construction Materials：their nature and behaviour；R.K.Dhir等人編寫的Civil Engineering Materials），也有專門類的（即介紹某一類建筑材料或某一種建筑材料，如P.K. Mehta主編的Concrete Structure，Properties and Materials），考慮到本科生階段以基礎教育為主，我們主要選擇概括類的教材，即包含大部分建筑材料，且以基本知識講解為主，不針對某一材料深入探討。考慮到全英文教學過程的特點，我們要在教材上也盡量體現英語思維方式與中文思維方式的不同，即在介紹理論體系之前，先提出問題，以及解決問題的分析方法和方案，最后才給出該部分內容的總結。在綜合比對了國外的優秀英文教材后，我們最終選擇了兩本教材作為教學參考書，一本為Domone and John Illston主編的Construction Materials-Their nature and behavior （4th edition），另一本為J.F. Young， S. Mindess， R.J. Gray和A. Bentur主編的The Science and Technology of Civil Engineering Materials，這兩本教材都很好地體現了上述特點。
（二）英文文獻獲取
為了讓學生在學習建筑材料的過程，培養必要的科研素養和科研興趣，主要是在授課過程中介紹圖書館可以利用的主要圖書館數據庫，幫助他們開始學會使用學校的資源來進行自己感興趣的科研活動。例如愛思維爾（Elsevier）數據庫中的Cement and Concrete Research、Cement and Concrete Composites、Construction and Building Materials、Journal of Constructional Steel Research等，Springer數據庫中的Materials and Structures，ASCE旗下的Journal of Materials in Civil Engineering，ACI旗下的ACI Journal of Materials、ACI Journal of Structures等這些建筑材料科學領域主流的期刊雜志。讓學生今早接觸這些，是為了培養目標中提到的國際化視野的一個重要內容。讓學生在學習課程中書本知識的同時，與時俱進地了解本學科領域一些領先的科學、技術問題，讓他們在學習的過程中逐步建立起研究是思路和想法，對于學生今后職業生涯的選擇也是一個引領，既適應我們培養國際化高級工程技術人才的需求，也適應我們培養國際化科研人才的需要。
（三）標準及規范的比對
由于很多建筑材料領域的規范在相關的術語表述、單位制、相關規定等方面存在一些區別，要在教學過程中提醒學生注意建筑材料相關國內外規范的對比。在課堂上主要介紹我國主要規范（如GB、JC、JCJ等國標規范、行業規范以及地方標準等），并針對其中某些條款與國外相關規范（如美國ASTM規范，英國BS規范等）進行比對，以讓學生了解各國規范之間的差異與聯系。例如，最簡單的混凝土抗壓強度的試驗與表征問題，在我國規范中采用的是立方體抗壓強度，而美國規范中則是采用圓柱體抗壓強度，二者之間是存在一定區別的，要讓學生學會如何去區分這些不同。因此，在教學過程中讓學生學會如何查閱規范，尋根溯源，比較規范，學會舉一反三。
四、教學過程體會
（一）課堂教學
1. 關鍵專業詞匯講解。由于建筑材料課程涉及的內容繁雜、學科領域較多、材料類型也很紛繁，所以其中涉及的專業詞匯也很多，且規律性不強。因此，我們在每一章開始講解前，將其中每一章將要涉及到的專業詞匯作一匯總，提前讓學生進行預習，防止在課程講解過程中造成學生的理解障礙。從教學效果來看，這一方式取得了較好的成效，不僅保證了教學過程的流暢性，也極大地增加了學生的專業詞匯量，學生也比較容易接受這種教學過程。
2. 主要概念引經據典。建筑材料在工程中的正確選擇及使用是事關工程質量與壽命的關鍵所在，要在課堂教學中讓學生明白這一點，可以在教學過程中講解事故案例，以加深學生對材料選擇與使用的重要性認識。例如，在講解聚合物材料的防火性能時，可以適當例舉一些工程由于防火材料選擇不當而造成失火的例子（2010年上海靜安區的11.15火災案），以加深學生對材料使用性能的認識。
3. 材料性能與規范相結合。以“建筑材料的組成——結構——性能”的脈絡進行每一種建筑材料的講解，同時結合規范的相關規定解釋材料在使用過程中需特別注意的一些問題，增強學生的工程應用概念。要從根本上讓學生明白規范的意義，以及依據規范進行設計、施工和監理的重要性。但同時也要讓學生明白規范條款的來源，不能將規范“學死”。
4. 課堂氛圍。在課堂教學過程中穿插互動式教學。在一些關鍵點上保持和學生之間要有對話和交流，同時要求學生對老師提出的問題要有響應。在教學過程中不同階段能夠啟發學生思考問題。
5. 多媒體利用。借助多媒體動畫、工程錄像等直觀形式，播放鋼材加工、水泥生產、混凝土加工、運輸到施工現場等過程，同時配合課堂上全英文講解，對于理解枯燥的原理、工藝以及生產過程有很好的輔助作用。力爭在課堂上也大大提高學生對于建筑材料的感官認識和學習興趣，加深對課程學習內容的理解。
（二）實驗教學
課程負責人改革試驗創新模式，在有限的試驗課時內，設計了冰飛盤（ice-Frisbee）模型試驗，創新了試驗教學模式。在該試驗環節，要求學生在課余通過各種方式增加冰飛盤的韌性，最后通過沖擊試驗方法對采用各種不同的方法改善冰飛碟抗沖擊能力后的樣品進行測試，深受學生喜歡，取得了很好的效果。在沒有教師提示的前提下，很多學生想到了采用纖維增強的方式對冰飛盤進行了增韌處理，說明好的創新試驗教學是可以激發學生的創造力的。
（三）測試方法
建筑材料全英文教學整個課程考核強調過程控制，分別采用課堂小測驗（quiz，20%）、期中考試（mid exam，20%）、試驗（project，10%）、期末考試（final exam，50%）四個環節進行，保持課程學習過程的緊湊性，時刻把握學生的學習狀態過程，必要時作相應調整。
五、結語
本文針對水利水電工程專業面臨國際化設計、施工、監理以及科研的需要，分析了水利水電工程專業本科生中開展建筑材料課程全英文教學的必要性，并結合作者近年來在教學過程中的經驗與體會，總結了在建筑材料全英文教學過程中對教材選擇、引導學生獲取前沿文獻資料、課堂教學過程設計、試驗設計以及考核方式等方面的一些體會、經驗和思考，旨在進一步提高建筑材料課程全英文教學的質量以及為本課程全英文教學的實踐提供一些新思路。
參考文獻
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關鍵詞：工程教育 卓越計劃 培養模式 以人為本
中圖分類號：G642.477 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）02（a）-0203-02
水利水電工程專業人才需要具備解決實際水利工程問題的能力。這就需要水利水電工程專業人員具備專業知識和大量工程實踐經驗，才能在工作中變被動為主動。因此，水利水電工程專業本科教育應包含專業知識和工程實踐兩方面。專業知識可從大學課本中獲得，但工程實踐經驗必須在實踐中積累[1～2]。
參與具體工程實踐的培養模式能夠大大激發學生的學習興趣及創新潛能，提高學生的處理問題能力，在實踐中發現問題、研究問題并能夠解決問題，使得學生在學習實踐中積極思考、更加努力學習。同時，還能提高學生的自信心和培養他們的團隊意識。通過工程實踐既可以提高學生對項目的規劃能力，團隊合作能力也得到大幅度提升[3～5]。
1 現狀
1.1 學生狀況
近幾年來，華北水利水電大學水利水電工程專業在校生年均200人左右。雖然每個學生通過高考填報志愿被錄取，但是有80%以上的學生對本專業所學課程的應用實踐不甚了解，85%以上的學生沒有真正團隊合作的經驗，參與工程設計、施工、管理經歷的學生少之又少。
1.2 教學現狀
（1）課程設置。
目前水利水電工程專業的課程體系中，基礎課以理論知識為主，學生學得多忘得快。專業課的理論知識量大，涉及面廣，但與實踐結合少，學生無法學以致用，缺乏深入理解平臺，無法掌握專業技能。實驗課往往是驗證性試驗和演示性實驗。畢業及生產實習時以參觀為主，對水利樞紐的構成、具體工程施工全過程、施工的工藝流程等僅有一個大概的印象。實踐環節薄弱，面向工程實際欠缺。
（2）教學方式。
基礎課、專業基礎課、專業課的教學還是被動、灌輸式教學，很多課程無對應的實踐平臺。這就使得教師教學是單方面輸出，僅僅局限于課本知識的傳授，與工程實踐脫節嚴重，與學生交流基本為零，致使學生無法理解知識的應用及其背景，無教學效果的反饋信息。
純被動的接受知識使學生沒有自我思考問題的環境，因而缺乏思考并解決工程實際問題的能力，而該能力恰好是實際工作中極為主要的能力之一。
（3）考核方式。
課程學習效果的考核方式依然是“一卷定奪”制，考試占總成績80%以上，考試分數決定一切。這種以考試為主的考核方式導致學生考前突擊、60分萬歲。學習本是積累知識的過程，現實卻變成了應付考試的情況。學生對課程設置內容的本身并不重視，更談不上學習的積極性、主動性。嚴重違背了課程體系設計的初衷，導致學生對所設課程喪失學習興趣，沒有主動汲取知識的動力。
現有的教學模式中實踐性環節課時十分有限。并且學生學習的課程固然有用，但是大部分學生不清楚這些課程有什么用、在哪用、怎么用？類似這樣的問題是靠上課與考試無法解決的。
我們最終需要培養出什么樣的人才？這樣的人才需要具備哪方面的能力？怎么樣實現這些能力的培養？這些問題都是亟待解決的。
2 解決的方法
貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010―2020年）》的重大改革項目，是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措。我國高等工程教育的規模已躍居世界第一，旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才；對促進高等教育面向社會需求培養人才，全面提高工程教育人才培養質量具有十分重要的示范和引導作用。
2.1 更新教育理念
求真務實，成就卓越。工程教育是培養具有寬厚的基礎理論、扎實的專業知識、較強的工程能力的高端技術骨干和領軍人才。培養的特色是強化工程實踐能力。培養學生的實踐能力、創新能力和前沿視野，實現綜合素質的全面發展。
2.2 改革教育模式
教育不是培養同一類人才，而是因人而異、激發不同類型學生的潛能。教育不是對學生表面能力的要求，而是對其主動性、創造性、自信度的培養。
“以人為本”的教育模式要以團隊合作的形式進行，每個學生在團隊中有自己獨立的角色。學生既要各盡其職又要做好配合工作，及時把握進度及方向。這種教育模式是一個在校本科生走向工作崗位或繼續科研學習的過渡平臺，使學生具有更強的適應性，學生與用人單位真正做到“無縫連接”。
2.3 途徑與措施
采用多層次、多環節的培養體系，多方位的創新實踐體系，持續不斷改進的教學質量保證體系，以及高質量的師資隊伍建設，實現學生實踐和創新等能力的培養。
3 水工“卓越計劃”
對現存教育模式培養出的人才與社會人才需求矛盾進行分析，提出構建“以人為本”的實踐與創新教育平臺，以適應不同類型的學生，調動學生的積極性，培養出多樣化的人才。積極響應教育部卓越工程師培養計劃，在專業培養階段以培養學生實踐能力為目標，確定了2012版本科生培養計劃，構建知識、能力、素質相互交融的教學體系。
3.1 教學目標的設計與實現
卓越工程師教學大綱（或稱卓越工程師專業培養標準）是指導本專業卓越工程師培養計劃的核心。教學大綱從三個方面設置培養目標：（1）掌握科學與技術基礎知識；（2）培養學生綜合運用所學知識，解決實際工程規劃、設計、施工和管理問題的能力，同時培養學生的個人能力和團隊協作能力；（3）培養學生理解工程技術創新和研發的重要性及其戰略價值。卓越工程師要解決企業和社會需求的科學技術創新難題，以提高行業競爭力，從而貢獻社會。因此，卓越工程師在工程技術研發過程中，必須考慮到社會責任和可持續發展。
教學大綱的設計與實現要重點考慮以下要求。
（1）具有本專業特色的知識結構，包括：基礎科學知識、工程科學知識、和工程專業知識。
（2）本專業所需要的個人職業能力和素質，包括：工程推理和解決問題的能力、實驗和發現問題的能力、系統思維能力、個人能力和態度、職業技能和態度等。
（3）本專業所需要的人際交流與溝通能力，包括：團隊工作、溝通與交流、信息的獲取與傳遞、外語等方面的能力。
（4）本專業所需要的在企業和社會環境下工程綜合能力，包括：適應自然環境和社會背景環境、工程企業工作環境、工程設計、施工、管理環境等綜合能力。
（5）為實現以上培養大綱要求所需要的培養環節，包括：基礎課程、專業課程、專業選修課程、實驗實踐課程和各類工程綜合應用項目、實習環節、課外科技活動以及校內外的各種活動等。
（6）以上各個培養環節在整個卓越工程師能力培養大綱中對學生能力培養所起到的貢獻、各環節之間的聯系等。
3.2 課程結構的設計
本專業卓越工程師培養計劃在分析國內外現行本科培養模式和社會需求對本專業畢業生的要求與期望的基礎上，明確了水利水電工程技術發展趨勢對人才的要求和培養國際化工程師的目標。以卓越工程師能力培養大綱和培養計劃為指導，形成了個人能力、人際能力及實際工程管理能力的培養理念，確定了以工程設計為導向的綜合培養方式。培養方案包括基礎教育課程平臺和專業教育課程平臺兩個平臺。
3.2.1 基礎教育課程平臺
涵蓋本科生必須學習的社會科學和自然科學基礎課程，培養學生扎實的基本理論，是學生學習專業課程的基礎。其中包括以下方面。
（1）社會科學基礎必修課：思想政治修養類課程；語言類課程、管理類課程、社會認知類課程、體育類課程。
（2）自然科學基礎必修課：數學類課程、物理類課程、化學類課程、計算機基礎及語言類課程、工程圖學基礎、工程力學基礎。
（3）基礎實踐環節：軍事訓練、工程認識、工程實踐及與基礎理論課程相對應的基礎實驗環節。
（4）選修課：包括中國水利史、語言與文學、哲學人生與社會科學、自然科學與人類文明等模塊，供學生根據興趣和愛好廣泛選擇，要求學生選修至少10學分。
3.2.2 專業教育課程平臺
涵蓋了本專業培養要求必須掌握的專業基礎課程、專業主干課程和需要廣泛了解的專業知識，使學生在水利水電工程領域具有比較深入的專業知識和技能。其中包括以下方面。
（1）專業基礎課程：是學生必須學習的專業基礎知識，是學生專業學習的基礎。包括水文學基礎知識、水力學基礎知識、工程力學基礎知識等內容。
（2）專業主干課程：是專業培養目標要求必須掌握的專業知識。包括水工建筑物，水電站、水利工程施工，水工鋼筋混凝土結構等內容。
（3）專業選修課程：是學生需要了解的專業知識。包括水利工程概論、專業英語閱讀、水文學基礎，微機原理、水利工程概預算及水工結構可靠度等內容。
（4）專業實踐環節：包括綜合實驗、課程設計、專業實習、畢業設計（論文）及與理論課程相對應的實驗環節等。這部分教學工作大部分在企業完成。
4 課程大綱的設計
遵照卓越工程師培養目標的要求，并結合我國工程領域的實際情況，進一步完善華北水利水電大學水利水電工程專業卓越計劃的課程大綱。
卓越工程師培養計劃課程大綱是根據培養計劃教學大綱和培養計劃中規定的各學科的目的、任務而編寫的指導性文件，作為課程教學過程的重要依據。課程大綱指導學生的選課、學習，規范教師的教學、考核。課程大綱服務于專業課程計劃，受課程計劃的約束、界定，在課程大綱中將涵蓋本課程的知識點、與其它課程的聯系、學習范圍、學習目的、教學理念、教學方法。課程大綱以綱要的形式規定每門學科知識、能力的范圍、深度及其體系、結構，同時規定教學的一般進度。課程大綱由承擔本門課程的教學團隊老師在廣泛調研并聽取企業界意見的基礎上，根據能力培養大綱的要求制定，由學院教學委員會審批。
5 企業培養方案制定
本專業的“卓越計劃”將把卓越工程師的教學分為校內學習和企業學習兩個培養階段。在一年的企業學習階段，水利學院將與參加“卓越工程師培養計劃”的企業共同制定符合學生在企業學習期間的培養目標、培養標準和相應的培養體系。培養要求包括以下幾個方面。
（1）職業素養：熟悉行業政策法規，具備良好職業道德。
（2）工程實踐：掌握扎實的工程基礎知識，擁有解決工程技術問題的實踐能力。
（3）工程研究：具備工程推理和解決工程問題的能力，掌握從工程實踐中探尋知識及文獻查詢、歸納能力。
（4）工程創新：掌握選用適當的理論和實踐方法解決工程實際問題的能力，需經過水利工程的設計、施工和管理或解決實際工程問題的系統化訓練。
（5）工程綜合：通過參與具體工程項目及工程管理，培養有效的溝通與交流能力、團隊協作能力及領導能力。
6 結論
通過研究水利水電工程專業“卓越計劃” 以人為本的人才培養模式，計劃在2012級本科學生中選拔30人，獨立設置“卓越”班，實施卓越計劃的課程體系和教學大綱。我們期待培養適合水利行業發展的、與用人單位無縫銜接的、具有創新精神的卓越人才。
參考文獻
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關鍵詞：水利水電；施工；質量管理；問題
Abstract: The quality management of construction engineering is a complex work, and management is a system engineering, determines the pattern of construction management does not have too many “specification ", the paper analyzes the current situation of water resources and hydropower engineering quality and existing problems, and puts forward the corresponding strategies to improve the quality of management.
Key words: water conservancy and hydropower; construction; quality management; problem
中圖分類號：TV5
引言
在水利水電工程項目建設的實踐中，質量問題仍然困擾著工程項目的如期交付并影響預期效益的實現。雖然近年來國家相繼制定了多部關于工程質量的法律法規，各級建設行政管理部門也加大了大型工程項目質量的行政監管力度，但由于水利水電工程的自身特點，使得水利水電工程質量控制任務既復雜又繁重。
一、水利水電工程質量管理現狀
現階段,我國水利水電工程建設以國家投資為主,在質量管理上也更多地表現為一種政府行為。在大規模水利建設過程中,尤其強調了“百年大計、質量第一”的工作方針,從中央到地方,從各級黨委、政府到水行政主管部門,出臺了一系列法規政策,采取了一系列辦法和措施加強工程質量管理。水利水電工程質量管理的現狀可簡要概括如下:
1.以行業幅度管理和分級層次管理為基本構架,質量管理體系初步建立。一是表現為工程質量管理權限的逐級分解。二是表現為工程質量管理體制的基本完善。三是表現為工程質量管理責任主體與責任事項的具體對應。四是表現為質量監督網絡的建立健全。
2.以推行和規范“三項制度”為管理動力,質量管理工作全面開展水利水電工程作為國家基本建設工程的重要組成部分,項目法人制逐步完善，責任制度的推行,體現了現階段工程質量管理“以人為本”的管理現狀。
3.以監督檢查和執法監察為輔助手段,達到質量管理目標基本實現行業自查自糾，水利廳召開水利建設管理會、水利建設現場會等專門會議,研究部署行業自查自糾工作,加強工程建設管理,進行工作督促和指導。
二、工程施工質量管理存在的問題
1. 工程設計中存在問題
1.1項目決策咨詢評估有待加強
水利工程建設項目評估是政府對項目決策的重要依據，只有咨詢評估的合理可行，才能避免項目的盲目性和決策失誤。但中小型水利工程很少組織可行性論證，工程建設常常不合理或不規范。
1.2工程前期勘測設計的深度不如大型工程，設計不規范
某些個別水利水電工程建設項目的項目規劃書、可行性研究報告和初步設計文件，由前期工作經費不足，規劃只停留在己有資料的分析上，缺乏對環境、經濟、社會水源配置等方面的綜合分析，水利水電工程一般是采用國家撥款與地方籌集資金相結合的方式，而地方集資金是占很重要的部分。有些地方由于財政困難常難以墊付足夠的前期勘測設費，待立項后有了資金又急于上馬，沒有足夠的時間與足夠的經費進行前期勘測作，導致水利水電工程的前期勘測設計深度不夠。有的項目更是由于政府的行干預匆忙上馬，根本沒有進行勘測設計等。
2.工程施工材料管理中存在問題
2.1原材料的質量問題
混凝土工程使用的水泥、粉煤灰、外加劑等屬廠家生產產品，其砂石骨料通常使用壩址附近河床開采的砂石料或開采塊石料加工制成品料。水利水電工程使用的鋼筋、鋼材及止水材料等也發現一些偽劣產品，原材料存在的質量問題將給工程運行安全留下隱患。
2.2施工中的問題
水利水電工程建設過程中，從建筑物基礎開挖、基巖灌漿處理到混凝土澆筑(土石壩體填筑)，金屬結構及機電設備安裝，有的工程施工過程中未能按照水利部、電力部部頒有關施工技術規范，嚴格控制每道施工工序的質量，出現的問題較多。
2.3承包單位偷工減料引起的質量問題
有的工程施工單位層層轉包，由于轉包單價偏低，承包單位就搞偷工減料，為欺騙監理單位，就不擇手段造假資料蒙混過關。這種現象在隱蔽工程施工中較為普遍，嚴重影響了建筑物基巖固結灌漿和防滲帷幕灌漿質量，將給工程安全運行留下隱患。
2.4金屬結構及機電設備的問題
有的工程金屬結構加工制造工藝粗糙、焊接質量不良，安裝誤差較大等質量問題，造成閘門漏水嚴重，金屬結構構件不能使用，需進行返工處理，影響了工程建設工期。機電設備存在著偽劣產品，不能正常使用，經常需要更換，給工程造成損失。
3.質量控制中存在問題
3.1水利水電項目專業多、項目多、而單項工程量多
這從建設管理的角度來看，具有另一種難度。若使用先進的大型設備，由專業隊伍進行施工，工程成本不能保證，若改用簡化的辦法，非專業隊伍來施工，其質量就難以控制保證。
3.2水利水電工程一旦發現早期失控，為彌補損失而趕工，將嚴重地影響質量控制工作
在一些工程招投標中，壓低臨時建設費、不可預見費等，致使施工單位在經濟上十分被動。這點也是水利水電工程出現許多分包，甚至“隱性轉包”的重要原因。
3.3施工單位現場管理力度不力，質保體系不健全，掛靠資質現象嚴重，施工水平低
項目部管理模式多是公司管理層加包工頭，施工隊伍設備投入少、技術水平低。施工主要技術工人及工程師配置不足，施工的主要核心管理網絡不完善，缺少專業的相對固定的施工班組，造成施工組織的雜亂無章、低級錯誤不斷。
4.工程監督管理中存在問題
4.1項目監督管理水平欠缺
項目法人中的組織機構人員質量意識淡薄，重視工期，輕視質量。項目部人員素質不高，缺少高水平的管理人才，項目管理科學化決策少，相關的技術支持比較少，隨意性較大。業主對工程質量的重視不夠，在口頭上說質量第一，而在施工時當質量與進度發生矛盾時，就放棄了質量。
4.2不能嚴格執行合同
在招投標工作中過分的壓低工程造價，工程變更隨意性大，不能嚴格執行合同有關部門條款，不按程序辦事，長官意識嚴重，行政指揮較多。某些工程不能很好地執行合同，而是主觀的施工，造成了很嚴重的后果。
關鍵詞：高職教育；雙群互補；實踐教學改革
近年來，我國的高職教育已經明確了“校企合作的辦學模式、工學結合的人才培養模式、教學練做一體化的教學模式”的發展方向，高職教育必須加強“校企合作”，注重實踐教學和學生的動手能力培養。但是目前大多數畢業生還是由于操作能力不夠，難以適應企業工作崗位的需求，從而造成了目前的企業對高技能人才的迫切需求與畢業生就業難這一尷尬局面。
鑒于以上情況，黃河水利職業技術學院水工專業在示范專業建設時期提出了校內校外“雙群互補”的實訓基地群建設方案，以此為突破口進行實踐教學改革。經過5年的實踐，學生的學習積極性、崗位能力等方面得到了提高，畢業生的就業率也連年提高。
一、專業分析與定位
高職專業人才培養應以市場為導向，以職業崗位（群）要求為依據。基于目前的社會背景和專業調查，水利水電建筑工程專業確定的專業定位見表1。
二、實訓教學模式
根據水利水電建筑工程專業的定位，要求學生必備的職業技術能力有基礎能力、專項能力和綜合能力這三類。針對各項能力的特點，應采用不同的實訓教學模式。
1.基礎能力的培養
一般應采用和理論教學穿叉進行，通過隨堂實踐（包括習題課、討論課、課內實習、課內實驗、邊講邊練）達到培養的目的，例如數學計算能力、英語閱讀能力、計算機操作能力以及技術基礎課涉及到的單項實驗能力等。要盡可能將部分課堂教學移至校內實驗室或實訓中心，實行“教、學、練、做”一體化現場教學，形成師生互動，共同參與，學練結合的教學氛圍。
2.專項能力的培養
是在理論教學和基礎能力培養的基礎上，通過認識實習、課程設計、綜合訓練等實踐教學環節實現的，例如水利水電建筑工程專業的工程圖讀圖與繪圖能力、水文規劃與水力計算能力、建筑結構分析與計算能力、土石壩設計、重力壩設計、水閘設計能力等。專項能力的培養應在具有真實職業氛圍的環境中進行，有的可以在施工現場完成，有的可以在實訓基地完成。訓練項目的選擇必須緊密結合工程實際，可以真題真作，也可以“假題”真作。
3.綜合能力的培養
是對技術基礎知識、專業知識和專項能力的綜合利用，主要通過施工實習、畢業設計、頂崗實習等實踐教學環節達到培養職業技術應用能力的目的。
施工實習必須在施工現場進行，應聘請施工現場的工程技術人員作為指導教師，一方面培養學生實踐動手能力和利用專業知識分析、解決問題的能力，一方面要求學生與現場的技術人員和工人同吃同住同勞動，用企業文化和企業精神熏陶和感染學生，培養學生吃苦耐勞、無私奉獻的精神和嚴謹的工作作風，使學生樹立正確的擇業觀、就業觀，得到全面的實踐鍛煉和提高。
畢業設計最好能選擇真實的生產課題，由“雙師型”教師或生產單位的工程技術人員作為指導教師，真題真作，培養學生熟悉工作流程和工作內容、使用技術規范、撰寫技術文件、綜合利用專業知識完成生產任務的能力。
頂崗實踐與學生就業相結合，由學?；驅W生個人聯系實踐單位，對方一般應有接受學生就業的意向，并明確頂崗實習的內容、指導教師等。把學生放到企業中去，使學生在生產崗位上得到實際訓練，完成從學生向工程技術人員的轉變。在生產中育人，是培養技術應用型人才的重要途徑。
三、“雙群互補”的實訓基地群建設方案
基礎能力、專項能力和專業技能的培養需要在專業教室、試驗室等實訓基地進行，因此，實訓基地應具有仿真的職業環境和氛圍、具有可操作性和工藝規范性、具有現代化教學設施、具有適用性和經濟性、與專業辦學規模相適應、與技能鑒定相結合。實訓基地建設歸納起來有以下4種情形：
1.校內實訓場（例如建筑材料實驗室、土力學實驗室、鋼筋加工廠等）
單一的校內實訓場，可以增加學生參與實際操作的機會。同時具有便于按教學計劃進行、便于理論教學與技能培訓相結合等優點。但是，對于工程中大型項目如大型施工機械操作、施工技術指導、施工質量監理等等無法模擬，適應不了某一些企業崗位對人才技術的要求。
2.校內的仿真模型
對于大型水利工程建設，即便到工程現場學生也難以完全了解工程的全部，尤其是工程的內部構造、工作原理。為了增強學生的感性認識，彌補現場教學的不足，可以建設專業教室或模型室，通過仿真模型達到實踐教學的要求。例如，不同形式的水利樞紐、水工建筑物、水電站均可利用實物仿真和計算機仿真。
3.校企結合，將實訓基地建在企業
就是利用企業的生產場所作為學生的實訓基地，教師和企業的技術人員共同參與實訓，也可作為企業職工的培訓中心、學校和企業的技能鑒定中心。例如，有的學校以當地的建筑質量監督站的建筑材料實驗室作為實訓基地，起到了很好的作用，在有條件的情況下最好采用這種方式，實現校企雙贏。
4.依托生產現場建設實訓基地
利用企業資源，建立實踐教學基地。學生可以親臨生產、建設、管理工作一線，親身參與生產實踐，接觸和了解到真實的生產工藝流程，接觸到本行業的新技術、新知識、新工藝、新產品和新設備。體驗工作的真實環境和氛圍，見識在學校內學不到的知識，體會所學專業的實際用途。同時，讓學生接觸社會，了解市場，可以學習到一線人員的優秀品質和職業道德規范，鍛煉在社會上與人交往和溝通的能力。學生通過產學結合到企業掛職和輪崗訓練，個人的能力和表現都實實在在地展現在用人單位面前。便于用人單位對學生綜合素質和能力的評價和認可，大大提高就業的機會。但是對于建好的水利水電工程，可以滿足學生認識實習和部分生產實訓的需要；加上水利工程的特殊性，運行管理受到嚴格限制，水庫調度、閘門啟閉等都必須經上級主管部門批準才能實施，因此生產現場實習基地不能滿足水利工程施工和運行管理實訓的要求。
以上4類實訓場都有各自優勢。為了發揮各類實訓場的優勢，黃河水利職業技術學院水利水電建筑工程專業在示范專業建設中，實訓場建設采取校內外“雙群互補”的實訓基地建設方案。具體闡述如下：
校內實訓場：為了完善實習實訓教學條件，通過校企合作，本院在校內建成了鯤鵬山大型室外水利水電工程仿真實訓中心。該中心有拱壩、重力壩、土石壩、攔河閘、渡槽等27個水工建筑物仿真模型，類型齊全、運行靈活、操作方便，可開出水利樞紐建筑物布置、水閘運行管理等10個“生產性”實訓項目，可進行測量員、閘門運行工、河道修防工等水利行業特有工種技能培訓與鑒定。
校外實訓場：學院與水利部小浪底水利樞紐建設管理局（簡稱小浪底建管局）深度合作，在黃河小浪底水利工程現場共同建設了黃河水利職業技術學院小浪底實習基地。水利水電建筑工程專業職業崗位能力培養包括重力壩、土石壩、水閘、水電站、隧洞等典型水工建筑物的設計、施工及水利水電工程的運行管理，需要針對以上不同的水工建筑物逐項進行實習。小浪底是土石壩水利樞紐工程，受建筑物類別的局限，不能完全滿足該專業崗位能力的培養需要。因此，學院以小浪底實習基地為中心，與周邊6家水利水電企業合作，建立了包括故縣重力壩、三門峽水電站、洛河橡膠壩、棲霞院攔河閘等6個水利樞紐組成的校外實習基地群。這樣就形成了校外“水利工程實習基地群”與校內“水利水電工程仿真實訓中心水工建筑物群”“雙群互補”的實訓基地。
四、“雙群互補”的實訓基地群建設與實踐成效
1.提高了教學質量，促進了學生就業
該專業就業率持續上升，2006年，畢業學生770人，一次就業率為90.52%；2007年，畢業學生652人，一次就業率為92.64%；2008年，畢業學生777人，一次就業率為95.11%；2009年，畢業學生663人，一次就業率為95.81%。2010年，畢業學生468人，一次就業率為98.30%。
2.增強了校企合作能力
校企合作先后完成了“漿砌石重力壩特殊問題專題研究”等2項科研項目，完成“禹州電廠流道模型試驗研究”等5項生產技術服務項目；參與完成了“渠道維護工”、“河道修防工”國家職業標準修訂，主編了水利行業施工員職業培訓教材，參與了水利行業建造師考試命題；為河南省和水利行業開展職業技能培訓和技能鑒定10000余人次。
五、結語
“雙群互補”的實習實訓基地群建設，充分利用實驗室、實訓場、校外實訓基地、現代化教學手段，力求使實訓教學做到三個無縫“銜接”：實訓教學與理論教學銜接；課程實訓與職業技能鑒定銜接；畢業設計、頂崗實習與就業銜接。從而解決了實訓教學與生產的“零距離”對接。
參考文獻：
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關鍵詞 交聯聚乙烯；高壓電力電纜；防水
中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）102-0183-02
交聯聚乙烯電纜在歐洲、美國等發達國家或地區作為配電電纜而廣泛使用的電力電纜已有40多年的歷史。
伴隨著電力高壓技術以及超高壓輸電系統相關技術的不斷改善和全球城鎮化進程的不斷加速， 交聯聚乙烯電纜高壓電力電纜因其優良的性能、簡單易行的制造安裝工藝等優良特點而受到越來越多供電廠商的青睞，從而被越來越多的企業配電系統及城市電網所采用。
我國自80年代中期開始在北上廣等大型城市逐漸使用并推廣交聯聚乙烯高壓電力電纜，但是這一階段交聯聚乙烯高壓電力電纜并沒有得到廣泛的使用。
近年來，隨著三層擠出技術、干式交聯技術與超靜材料的應用等重大技術突破的實現， 交聯聚乙烯高壓電力電纜得到了前所未有的快速發展， 使用規模也得到空前的井噴擴張。相關統計表明，當前全世界66kV以及66kV以下的交聯聚乙烯高壓電力電纜的銷售份額已達到電力電纜銷售總量的90%以上。當前我國交聯聚乙烯高壓電力電纜生產經營和使用歷史已有30多年，交聯聚乙烯高壓電力電纜在干燥環境具有其他類型電力電纜產品無法比擬的優良電氣和機械參數。
但在交聯聚乙烯高壓電力電纜產品的實際使用過程中，由于電纜鋪設過程中沒有采取充分的預防措施或者是敷設后電纜惡劣的運行環境（長期浸泡水中或者是濕度偏高）中長期施工或者運行都極易導致電纜進水或者受潮，電纜本體的絕緣材料會逐漸吸收環境中的水分，在電場的作用下久而久之會在電纜絕緣中引發大量的水樹，水樹老化使絕緣高分子裂解。當絕緣中水樹達到飽和狀態時，絕緣電氣和機械性能將急劇下降導電的樹即電樹會損耗大量的電能，并最終引起電纜絕緣擊穿從而大大減少電纜使用壽命。
敷設完電力電纜后，電纜的運行環境對供電穩定起著決定性的作用，而運行環境是電力建設者無法完全掌控的，因此電纜施工過程中的有效的采取防水措施對于電力電纜的能否穩定運行起著重要的作用。
因此，為了確保交聯聚乙烯高壓電力電纜在施工過程中的質量穩定，有必要認識施工過程中交聯聚乙烯高壓電力電纜受潮或進水的危害，可能導致交聯聚乙烯高壓電力電纜進水的因素以及如何對這些危險因素進行控制，從而有效的杜絕可能存在的電力安全隱患。
1交聯聚乙烯高壓電力電纜受潮的危害
電纜可能進水部位有兩個：一是填充層（緩沖層），二是電纜線芯。高壓電力電纜的填充層是由聚酯膨松的半導電材料、半導電粘合劑和高速膨脹吸水樹脂組合而成的，當電纜受濕氣影響或滲水后緩沖層會逐漸開始膨脹從而能夠起到阻水的作用，填充層還有機械緩沖的功能，主要是防止外力沖擊對電纜線芯產生影響。但是如若電纜填充層進水后沒有盡快的采取相關處理措施，經過電纜長期的運行將引發填充層電纜絕緣材料出現水狀叉樹，水狀叉樹的出現會對電力電纜造成嚴重的傷害，導致電力電纜使用壽命縮短。
如果水滲入電力電纜的線芯中，電纜外壁包裹的絕緣材料將會產生水樹，如果這種情況沒有得到及時而又有效的防控，很容易導致電力電纜的外壁出現穿孔；而如果滲水在填充材料物當中或者是緩沖層中長期運行則會使電力電纜的防水保護套以及電纜內部的銅帶發生氧化而受到損害。正是由于水樹的危害性巨大，因此研究交聯聚乙烯高壓電力電纜水樹產生原理，對于保障電力工程建設順利以及電網系統的安全運行是具有重要意義的。軋紋方式的選擇角度來說，電力電纜則一般采用螺旋狀軋紋或環狀軋紋。從電力電纜保護套與緩沖層填充材料的配合角度上看，只要電力電纜的金屬鋁護套與緩沖層填充材料結構搭配合理科學，環狀鋁護套對于保護電力電纜阻絕潮濕環境中水汽或深入侵蝕的作用是不容否定的。從電力電纜軋紋方式的選擇角度上看，螺旋狀軋紋避免縱向進水的功效弱于環狀軋紋，這是因為鋁制保護套較為松散，無論采用的阻水材料合格與否，滲入的水滴都會沿著螺紋進入電纜內部，而如果線芯與保護套配合過緊盡管能夠一定程度上避免螺旋狀軋紋的進水風險，但是會造成電纜內部的損傷。當前我國內地市場電力電纜的銷售數據表明，當前80%以上投入使用的交聯聚乙烯高壓電力電纜的鋁制保護套所采用的軋紋工藝是——螺紋軋紋，在交聯聚乙烯高壓電力電纜敷設的施工過程中，如果沒有采取有效的密封處理措施對電纜兩端端口進行高度密閉處理，就很難避免電纜受潮或進水，也就容易產生電力電纜帶水運行的安全隱患。
2交聯聚乙烯高壓電力電纜進水的原因及防控措施
東部沿海地區，特別是沿海經濟發達地區在臺風災害過后，臺風夾帶的暴雨往往能導致高壓電力電纜嚴重的受潮、進水，給當地電力工程乃至經濟帶來嚴重的打擊，因此施工過程中交聯聚乙烯高壓電力電纜如何有效的進行防水控制與處理，是電力建設者面臨的重要而迫切的課題。而從交聯聚乙烯高壓電力電纜施工過程中的各個環節出發，對可能造成電力電纜進水的原因進行反思，可能造成電力電纜受潮、進水的可能原因主要有以下幾個方面：
1）交聯聚乙烯高壓電力電纜牽引頭設計工藝缺陷：高壓電力電纜牽引頭設計工藝缺陷引致交聯聚乙烯高壓電力電纜受潮進水從而發生大面積電力事故的案例在國內已經屢次出現。在高壓電力電纜選擇版型的過程中，必須嚴把質量選用鉛封印結構的牽引頭，與此同時，在條件允許的情況下最好要對牽引頭的牽引受力進行科學合理的測試與檢測。在電纜敷設前也要嚴格按照操作規章對牽引頭的密封可靠性進行檢驗，而牽引過程中更要注意采取網套保護的方式對牽引頭進行有效保護；
2）交聯聚乙烯高壓電力電纜敷設過程中應力：敷設過程中由于種種外力的因素都有可能對高壓電力電纜造成保護套刮傷等傷害，甚至有可能直接刮傷外層保護套導致水滴滲入電纜內部的線芯。因此，在交聯聚乙烯高壓電力電纜的敷設施工工程現場應該設有專人負責對電力電纜的受力情況進行實時動態監控，通過監視電纜外層保護套的受力情況避免野蠻施工對高壓電力電纜內部線芯的傷害，同時嚴格按照電力電纜所能承受的最大彎曲半徑以及所能承受的拉力范圍對電纜敷設進行合理的布置；
3）交聯聚乙烯高壓電力電纜敷設方式的選擇：在對交聯聚乙烯高壓電力電纜進行敷設施工時，需要有動力牽引機作為牽引裝置外，還需要采用電纜輸送裝置加以配合，施工過程中不僅要保證牽引裝置、電纜輸送裝置速度基本一致，而且要通過同步運行控制裝置進行協調調度；
4）交聯聚乙烯高壓電力電纜的運行環境：在對高壓電力電纜進行敷設時要盡可能的避免潮濕、可能產生較多積水的環境，盡可能的將電力電纜通過的鋪設通道內的積水清理干凈并采取干燥技術去除濕氣，如果遭遇積水無法清理的情況，在進行牽引前需認真清查電纜牽引頭是否有損傷、密封性能是否有保障，在有必要的情況下可以采取二次密封技術對牽引頭進行合理的處理；
5）交聯聚乙烯高壓電力電纜施工完畢后的檢查：當高壓電力電纜敷設工程完工后，要在盡可能短的時間內用電鋸鋸掉電力電纜的牽引頭，同時檢查電力電纜是否受潮或者進水，再在確認完畢后使用全新的封帽來密閉電力電纜并將電纜的兩頭架起以隔絕其與水的接觸；
6）交聯聚乙烯高壓電力電纜相關配套附件的安裝：交聯聚乙烯高壓電力電纜敷設過程中，電力施工人員往往將接頭井設置在地平面一下，雨水及地積水很容易滲入井內，因此在電力電纜附件的裝配過程前要采取抽干積水的方式保障接頭井內空氣濕度降到合理范圍之內，如果施工過程中遭遇惡劣的天氣，必須及時停止電纜敷設，同時對電纜的切口采取可靠的封閉措施以避免切斷口淋雨或者長期浸泡水中。
3 交聯聚乙烯高壓電力電纜防水處理
交聯聚乙烯高壓電力電纜防水處理主要包括兩個方面，一方面是對緩沖層（填充層）受潮或者進水的防水處理，另一方面是對電力電纜內部線芯受潮或者進水的防水處理。
3.1堆緩沖層受潮或進水的處理
由于緩沖層使用的材料具有特殊性，也即遭遇水滴淋濕則會充脹，增加了處理進水后的緩沖層的難度。根據實際施工過程中的經驗，采取對緩沖層的一端充入足夠氮氣，另外一端則采用真空技術抽盡空氣的方式較為有效。具體的實施過程可以遵循以下的步驟：首先是將進水的電纜兩頭按照取對緩沖層的一端充入足夠氮氣，另外一端則采用抽真空方式處理；其次是啟動真空泵，需要注意的是真空泵要在負壓0.2MPa的運行環境下進行，并且要逐漸對氮氣流入量進行調節，待空泵的真空值穩定在0.05MPa左右則可以聽證調整，需要注意的是要保證這樣的狀態持續4小時以上，時間充分則可以停止充氮氣，1小時候再打開閥門，等真空泵恢復到0.05MPa就可以停止操作。
3.2對線芯受潮或進水的處理
對于交聯聚乙烯高壓電力電纜線芯的處理主要按照以下幾個步驟，一是通過對受潮或進水較嚴重的端口，要及時的采取保護措施以減少導體氧化，而電纜的另一端口可以采取對電纜線芯充入氮氣的方式進行處理。整個過程要在0.2至0.3Mpa的氣壓環境下進行4小時左右。
等待操作結束，氣壓環境0.1至0.05Mpa時，持續120Min后恢復氣壓到0.2至0.3Mpa，通過這樣反復處理待每根電力電纜充過5瓶氮氣左右則可以卡是對導體的檢查。二是檢查方式是講導體的一段用硅膠堵住，放置于0.05至0.1Mpa的氣壓環境下持續半分鐘左右，同時通過觀察硅膠顏色來判別是否可以停止對線芯處理（無顏色則可以停止）。如果硅膠變色就繼續重復以上步驟。
4 結論
交聯聚乙烯高壓電力電纜在北上廣等大型城市逐漸使用并推廣至全國使用已有30多年，對于施工過程中交聯聚乙烯高壓電力電纜的研究對于電力工程建設乃至經濟建設都有重要的實踐意義。
就電力電纜敷設工程展開的現狀來看，沿海經濟發達地區在臺風災害過后，臺風夾帶的暴雨往往能導致高壓電力電纜嚴重的受潮、進水，給當地電力工程帶來嚴重的打擊，因此施工過程中交聯聚乙烯高壓電力電纜如何有效的進行防水控制與處理，是電力建設者面臨的重要而迫切的課題。
本文從交聯聚乙烯高壓電力電纜施工過程中的各個環節出發，重點從交聯聚乙烯高壓電力電纜牽引頭設計工藝缺陷、敷設過程中應力、敷設方式的選擇、運行環境、施工完畢后的檢查環節、相關配套附件的安裝等六個環節對可能造成電力電纜進水的原因進行反思。
通過本文的研究發現，交聯聚乙烯高壓電力電纜受潮或者進水后會導致水樹的產生，而水樹是引起電力電纜導電性異常并最終被擊穿，從而造成電纜的絕緣性能和機械性能的集聚減弱的罪魁禍首。
為了避免交聯聚乙烯高壓電纜受潮或進水的危害，電纜進水后可以從緩沖層和線芯進水兩方面進行檢查，從而采取針對性的解決措施保障電力電纜的正常運行。
參考文獻
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【關鍵詞】卓越工程師 水工鋼筋混凝土結構課程 教學改革
【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A
【文章編號】0450-9889（2015）06C-0071-03
教育部“卓越工程師教育培養計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010-2020年）》的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措，是高等工程教育改革的里程碑。其宗旨是要培養、造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的、高質量的各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務。通過實施“卓越計劃”，主要強化培養學生的工程意識、工程素質和工程創新理念，提升學生的工程實踐能力、創新能力，培養一大批卓越的后備工程師。
廣西大學的水利水電工程專業是國家特色專業，經80多年建設，已形成了“本―碩―博”的人才培養體系，在以寬口徑、厚基礎為培養目標以及“面向廣西與東盟的水利水電工程專業人才培養模式創新試驗區”的專業改革中，不僅積累了豐富的教學改革經驗，與時俱進提升了教學質量，而且逐漸形成了顯著的辦學特色。為適應“卓越計劃”新舉措下的人才培養模式，以及繼續強化專業基礎、拓寬專業口徑的培養目標的需要，對水利水電工程專業課程教學進行相應改革勢在必行。本文在分析傳統的水工鋼筋混凝土結構課程教學存在不足的基礎上，基于強化學生工程能力和創新能力培養的目的，分別從該課程的教學內容組織、教學方式應用兩個方面對水工鋼筋混凝土結構課程的教學改革進行探索。
一、傳統課程教學存在的不足
水工鋼筋混凝土結構屬于專業基礎課，由三部分的內容構成：一是理論性較強的“基本構件”部分，二是實踐性極強的“結構設計部分”，三是水工鋼筋混凝土結構設計計算中的若干特殊問題。因此，該課程是水利水電工程專業的最重要的專業基礎課之一，是綜合理論與試驗來指導工程實踐的課程，廣泛應用于水工結構、港工結構以及房屋建筑結構的工程領域中，具有很強的理論性和實踐性。課程的教學效果將直接關系到學生工程素質、工程技能和創新能力的培養水平，課程是“卓越計劃”培養模式下的核心課程。
水工鋼筋混凝土結構課程傳統的教學方式注重傳授系統的理論知識，有助于學生在短期內形成混凝土結構的知識架構與體系等，但由于傳統的教學方式通常是以教師為主體，學生是被動地接受知識，甚至不乏“滿堂灌”的情形，已不符合“卓越計劃”的人才培養理念及要求。歸納起來，不足主要有：
第一，不利于充分挖掘或培育學生的創新能力。在培養目標上，重視傳授知識，但對發展分析問題和解決問題能力的力度不足，且一般均設置統一的人才培養標桿，按單一模式培養學生，培養理念相對保守、封閉，不利于創新思維和創新能力的培養，已不能滿足學生發展的需要和“卓越計劃”的培養目標的要求。
第二，教學內容與工程實際的聯系不夠緊密。傳統教學在教學內容組織上，教材基本上是學生唯一的學習內容，是學生知識的主要來源，如果教材結合工程實際或引進案例的程度不足，將會對“卓越計劃”下的人才培養目標和要求產生不利影響。同時，水工鋼筋混凝土結構是一門理論性和實踐性較強的課程，教學內容紛繁復雜，跨度廣、難度高，同時還涉及許多結構規范或規程，在“卓越計劃”人才培養模式下，緊密與工程實際的聯系力度、優化教學內容的組織勢在必行。
第三，不能充分發揮學生的自主學習能力。在教學方法上，傳統教學以“傳遞―接受”為渠道，強調的是教師怎樣去“教”，不重視學生如何去“學”，往往以單一化的課堂教學為中心，課堂外教學不足，學生對知識的掌握主要以死記硬背為主，不利于學生探究基本原理的能力及靈活掌控公式運用能力的培養，不利于發揮學生的自主學習能力，調動學生學習的積極性。
二、教學改革探索
（一）課程教學內容的改革。水工鋼筋混凝土結構含主講教學學時70學時，課程設計1.5周，相對于教學內容，學時相對偏少。在對課程教學內容進行優化組織時，需綜合“卓越計劃”的要求以及該實際課時條件進行教學內容的調整改革。
1.強化基本原理內容，優化與相關課程知識的聯系。構成水工鋼筋混凝土結構課程的三部分內容中，基本構件部分包括鋼筋混凝土結構材料性能、設計計算原理，以及拉、壓、彎、剪、扭五大類基本構件和復合受力構件的受力機理、破壞形態、承載力計算和構造要求等內容，是本課程的基礎內容，是學生學習后續的結構設計內容的基礎和前提，也是夯實基礎、拓寬專業口徑的主要切入點之一，具有經驗性和理論性強的特點。學生只有理解和把握了該內容的基本概念和基本原理，才能從源頭上掌握鋼筋混凝土結構的基本理論體系，從而為今后的工程靈活應用及工程創新打下堅實基礎。因此，對課程教學內容的組織和優化，應確立基本概念和基本原理的核心地位，根據該部分知識的特點建立其理論主干線，并圍繞主干線有序、有條理組織知識點，達到強化基本原理的目的。
同時，這些內容與概率統計理論、建筑材料、理論力學和材料力學等課程聯系十分緊密，是以這些課程的知識為基礎的。例如，設計計算原理講授的極限狀態設計法，其基于可靠度的設計表達式、荷載和材料強度的取值等，均以概率統計理論為基礎；鋼筋混凝土結構的鋼筋（或型鋼）、混凝土的力學性能與建筑材料課程的知識聯系緊密；基本構件的受力分析、計算簡圖和平衡方程的建立則是理論力學、材料力學的基本原理的具體應用。因此，在本課程的教學計劃中，在強化基本構件理論內容的同時，還需注重并合理組織與其他相關課程知識點的聯系，并結合教學方法上的配套改革，綜合實施教學內容的優化。
當然，由于教學學時的限制，在引進相關課程知識點的教學內容的組織上，必須注重引進或聯系的方式。行之有效的方式，如將聯系的知識點合理穿插于本課程的相關內容的教學中，即課堂插花方式，以及課前安排學生預習相關課程知識點、布置預習主題等，即課外延伸方式，這樣不僅可以解決教學學時緊的問題，而且有利于發揮學生學習的積極性和主動性，提高學生的自主學習能力。
2.強化專業實踐教學環節。為強化學生工程素質、工程技能和工程創新能力的培養，使學生能夠在踏上工作崗位后很快進入角色，首先必須強化實踐教學環節。作為富于實踐性的專業基礎課程，在水工鋼筋混凝土結構教學內容中強化專業職業實踐教學環節成為必然。這些專業職業實踐教學環節，宜包括校內實踐教學和校外企業工程實踐環節兩大部分。校內實踐教學又可分為混凝土試驗課教學環節、課程設計教學環節、鋼筋混凝土結構主題的科學試驗和研究環節，以及為滿足各種職業資格考試（如注冊建造師、注冊土木工程師等考試）需要的、與該考試相關的鋼筋混凝土結構知識的培訓、混凝土結構專業設計軟件實訓等實踐教學環節。校外企業工程實踐環節主要有設計單位的工程設計實踐環節、施工企業的工程施工實踐環節、工程監控和檢測的工程實踐環節，等等。
（二）教學方式的改革。若改革和優化僅對教學內容進行，沒有適當的教學組織形式、教學方法和技術配套跟進，將很難取得理想的教學成效和實現預期的培養目標。為達到強化基本原理和專業實踐教學環節的教學內容的目的，以強化學生的工程能力和創新能力培養，采用講授法與探究法有機結合、練習法與實驗法有機結合、強化案例教學不失為可選和可行的教學方式。
1.講授法與探究法有機結合，強化基本原理的教與學。水工鋼筋混凝土結構課程內容繁雜，具有“六多”的特點，即概念多、原理多、公式多、參數多、條件多、構造多，且與多門課程的知識密切相關，內容綜合性強，抽象難懂，初學者很難準確理解和把握，有必要先講授，讓學生對鋼筋混凝土結構知識體系有所認識，然后再放手讓學生探究學習。因此，在開始的前四章（包括鋼筋混凝土結構材料性能、設計計算原理、受彎和受剪構件的承載力計算）的學習中，宜以講授法為主，采用課堂講授的方法給學生講解基礎性的基本概念和基本原理，使學生理解和掌握必備的鋼筋混凝土結構基礎知識，對鋼筋混凝土結構的學習方法有所認識和感悟。講授中，宜結合本課程的特點，以構件的“截面設計和截面承載力復核”為中心，以“試驗研究―截面受力分析―破壞形態和破壞特征―基本假定―計算簡圖―公式推導―公式應用―總結”為主線，組織教學和展開講解，并根據學生的實際情況、接受程度，采取啟發式教學，突出重點和難點，因材施教。在第四章之后的內容的教學中，則可以采取講授法和探究法相結合進行，并加大探究教學的比重。例如，對受壓構件承載力計算的教學，有了受彎構件的知識基礎，就可以分別以構件的破壞形態和破壞特征、受力分析和計算簡圖建立、界限破壞和界限受壓區高度、承載力計算公式推導和公式應用為主題，放手讓學生成為主體，觀看軸心受壓、偏心受壓試件試驗的視頻，在老師的啟發和引導下，主動地探索、分析、認識、構建和掌握上述主題的新知識，進而主動將原理和公式靈活應用于習題或工程實例的求解中，避免以繼承為中心的教學模式的僅僅強調知識的記憶、模仿和反復練習帶來的抑制學生的創新力的弊端，達到調動學生學習的主動性和積極性、培養和提高學生的動手能力和創新能力的目的。同時，學生通過主動學習構建的對知識的理解和掌握是自主的、本源性的，因此也是根深蒂固和融會貫通的，為今后的靈活工程應用和創新發展奠定了堅實基礎，具有“可持續發展性”，達到了強化基本概念和原理的教與學的目的。
受限于教學學時，目前廣西大學的水工鋼筋混凝土結構課程僅開出了適筋梁的實驗課，該實驗從粘貼鋼筋應變片―綁扎鋼筋―澆筑混凝土―養護―刷白―劃線―粘貼混凝土應變片―加載實驗，全部由學生自主完成，而少筋梁和超筋梁的加載實驗則是由老師主導完成。顯然，實驗的數量過少，不利于探究式教學的開展。采取的彌補措施有：一是組織學生現場觀摩或參與研究生的構件實驗。每年研究生都會進行大量的梁、柱、墻試件或結構體系的實驗研究，實驗室基本處在連續工作的狀態中，這就給本科生的觀摩學習提供了良機，部分同學甚至通過導師制培養機制直接參與到了實驗研究中。另有部分同學通過各類本科生創新項目的申請立項，參與了實驗研究創新實踐。二是充分利用多媒體技術，組織學生觀看結構實驗的視頻，并在觀看后舉行主題討論活動，讓學生探索構件的受力過程、截面的應力應變分布和破壞形態等。
2.強化解決工程實際問題的案例教學。在水工鋼筋混凝土結構教學中，可強化的實踐教學環節有校內、校外的多種實踐教學環節。除了前面闡述的實驗課教學環節、鋼筋混凝土結構主題的科學實驗環節之外，在該課程的課程設計和習題教學中，強化工程案例教學，也是強化實踐教學、促進學生工程素養和工程能力提升的途徑。通過案例教學并在其中強化對現行規范條文的學習和應用，有利于在理論知識和工程實際之間建立起聯系的橋梁，促進實踐教學與實際工作技能實現“無縫對接”。
案例教學的關鍵在于案例素材的組織。作為案例教學的核心，案例應具備工程背景性、典型性、啟發性和實效性的特點，即案例應取材于實際工程，經精心篩選、比對后擇優選用，具有代表性或一般性，能體現出同類構件或結構的工程特性，并可使案例教學取得實效。同時，應能提供從引入邊界條件簡化、建立內力計算簡圖的環節開始，逐步展開構件或結構的設計案例教學，啟迪思路，并留給學生必要的多種設計方案的自主發揮空間。
《水工鋼筋混凝土結構學》教材是高等學校水利類專業的經典教材，曾獲原國家教委全國高校優秀教材獎和原水利電力部優秀教材一等獎。教材中，針對基本構件的截面設計和承載力復核編寫的許多例題，均來源于實際工程，且問題的求解一般始于荷載分析和受力分析環節，十分有利于學生認識和了解工程實際狀況，有利于將理論知識應用于求解工程實際問題的思路的構建，是實踐教學與實際工作技能培養實現“無縫對接”的、很好的習題或案例素材組織形式。受教材啟發，筆者選取了某水利樞紐工程的壩后式廠房壩段為工程實例，系統地將其壩頂人行道板、尾水平臺板、廠房屋面板、吊車梁、屋面大梁集成為受彎、剪、扭構件案例，將廠房排架柱、啟閉機排架柱、工作橋剛架柱等集成為偏心受壓構件案例，應用于例題講授和學生作業中，結果學生提出問題的現象增多了，課間討論的現象增多了，激發了學生濃厚的學習和探究興趣，也得到了學生的肯定。同時，為拓展學生的專業口徑，在課程設計中，選取實際的工業廠房結構或較規則的低層建筑結構為題，促進學生對工業建筑和民用建筑結構的認識和了解，拓寬學生的專業視野。
總之，“卓越計劃”下，水工鋼筋混凝土結構教學內容的改革應以強化基本概念和基本原理、強化專業實踐教學環節等為重點，并推行符合工程能力培養規律的教學方法，注重講授法與探究法的有機結合、練習法與實驗法的有機結合，強化案例教學環節?！白吭接媱潯迸囵B模式下的水利水電工程教育教學改革是一項系統的工程，任重道遠，課程的教學內容和教學方法的改革必須納入到水利工程專業“卓越工程師”的總體培養方案和計劃中，成為系統性的工程人才培養工程中結構得到優化的、起積極作用的“一根柱子”。
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【基金項目】2015年度廣西高等教育本科教學改革工程立項項目（2015JGZ107）
【作者簡介】藍文武（1966- ），男，廣西都安人，廣西大學土木建筑工程學院副教授，碩士生導師，研究方向：混凝土結構、組合結構和工程抗震研究。
【關鍵詞】預浸水法；濕陷性黃土；處理；寧夏海原
Haiyuan County, in the floor of dam foundation Collapsible loess deal with Technical Analysis
Dai Hong-mei,Wang Ni-na,Li Shi-hu
(The Guyuan Water Survey and Design Institute Guyuan Ningxia 756000)
【Abstract】This paper describes the reservoir dam foundation in collapsible loess with pre-soaking method for processing to make it collapsible settlement to eliminate in advance to meet the design requirements. Collapsible loess is widely distributed in Ningxia, the use of this treatment of collapsible loess better to provide a reference for similar projects.
【Key words】Pre-immersion method;Collapsible loess;Processing;Haiyuan
1. 引言
我國濕陷性黃土的分布范圍很廣，寧夏主要分布在南部山區的固原市，濕陷性黃土地基的濕陷特性給水工構筑物帶來不同程度的危害，如沉降、裂縫、傾斜，甚至影響其安全使用，因此對濕陷性黃土必須采取有效的處理措施。濕陷性黃土常用的方法有墊層法、強夯法、擠密法、預浸水法，這些方法在其它地區已普遍使用。預浸水法是濕陷性黃土壩基處理中的一種常用方法，宜用于處理濕陷性黃土層厚度大于10m、自重濕陷量zs大于500mm的Ⅳ級（很嚴重）濕陷性黃土基礎。2005年在寧夏海原縣中坪水庫工程建設中采用預浸水法對大壩左右壩肩Ⅳ級自重濕陷性黃土進行處理，取得良好的效果。工程于2005年4月開工建設，2011年10月通過寧夏自治區相關部門的竣工驗收。
2. 工程概況
中坪水庫工程位于海原縣鄭旗鄉中坪村，屬清水河一級支流莧麻河流域，是黃河流域水土流失最嚴重的地區之一，也是該縣自然條件最差、經濟發展緩慢的貧困地區。該水庫工程為碾壓式黃土均質壩，控制流域面積171Km2，最大壩高36.5 m，頂長490.0 m，上游坡坡比1：2.5、1：2.75、1：3.0，下游坡坡比1：2.25、1：2.5、1：2.75，頂寬6.0 m。設計總庫容1553.7萬m3，其中淤積庫容858萬m3，興利庫容89.6萬m3，調洪庫容695.7萬m3，屬中型水庫，工程樞紐主要由土壩、泄水建筑物及非常溢洪道組成。
地質報告表明：壩址區屬黃土丘陵地貌單元，可見黃土喀斯特地貌發育，地形復雜，沖溝發育，臨水面多形成陡坎。第四系上更新統馬蘭組黃土，淺土黃色，堅硬狀態，垂直節理發育，可見大孔隙。主要分布在兩壩肩，厚度在勘探深度內未揭穿，主要物理力學性質指標見下表1。
3. 壩基處理
3.1 浸水坑布置。
根據中坪水庫實測的1/500地形圖，左右岸及壩基覆蓋范圍的濕陷性黃土，總面積11900 m2，其中左岸4300 m2，右岸7600 m2，由于面積較大，共布設浸水坑13個，浸水坑深0.8m，泡水預留層厚度取0.5m，以起到增加自重、加速濕陷的作用。13個浸水坑內共布置滲水井1300個，梅花狀布設，深井與淺井相結合，深井底高程控制在1623.0m，最大井深24.0m左右，淺井高程控制在1649.0m，最小井深10.0m左右，平均井深17.0m，總進尺21700m。滲水井直徑為0.15m，井距3.0m，滲水井成孔后，充填碎石，然后再注水浸泡，坑內水深需保持在0.3～0.5m。
3.2 預浸水時間。
預浸水后的地基穩定時間與濕陷土厚度、濕陷特性及浸水坑平面尺寸大小有關，至今尚未有定量分析依據。據有關濕陷土預浸水試驗資料，浸水時間達70～100天，考慮到該水庫壩址濕陷土厚度較大，設計預浸水時間為100天。
3.3 預浸水水源。
工程所在位置處無其它水源，考慮到預浸水浸泡周期長，用水量較大的特點，工程建設中必須采取攔蓄溝道洪水或溝道長流水來解決用水水源，這樣既方便工程建設，同時也可降低用水成本。
3.4 預浸水耗水量。
3.5 濕陷觀測。
濕陷觀測包括地層濕陷觀測，地表變形觀測及耗水量變化觀測等。首先在預浸水前，距離浸水坑50m以外的位置埋置永久性水準點，先觀測后注水，浸水初期，每日定時觀測一次，做好記錄，后期如濕陷量變小，可改為3天觀測一次，同時準確記錄注水時間和水量，觀測表層產生裂縫的范圍、形狀、數量及時間等，以便分析確定濕陷影響的范圍。
判斷濕陷變形穩定的標準應符合《濕陷性黃土地區建筑規范》（GBJ25-90）規定，即最后5天的平均濕陷量小于5mm，認為濕陷變形完成。壩基浸水結束50天后，海原縣水務局委托地質部門進行地質補充勘查工作，浸水前后物理力學指標對照見表2。由表得知，浸水處理后原Ⅳ級自重濕陷性場地變為Ⅰ級非自重濕陷性場地，達到了預期的目標。
3.6 注意事項。
浸水坑開挖嚴格按設計尺寸與高程進行施工，要求坑底平整，再用鉆機成孔，孔徑和深度不得小于設計要求，滲水井填充碎石時應注意防止塌孔，以免影響滲水效果，碎石粒徑控制在20～30mm，河卵石和人工粉碎石均可。
4. 結束語
海原縣中坪水庫兩壩肩均屬Ⅳ級自重濕陷性黃土場地，處理面積較大，厚度較深，采用預浸水法消除自重濕陷滿足大壩壩基要求，該方法處理濕陷性黃土壩基具有施工簡單、投資低、效果好的優點，但施工工期長，耗水量大，一般需水量在10～15t/ m2。該工程的建成運行，為其它類似工程提供了詳實可供參考的資料，具有一定的指導作用和推廣價值。
參考文獻
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