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工程的重难点分析(精选8篇)

时间: 2023-07-04 栏目:写作范文

工程的重难点分析篇1

关键词:风险量化分析法;审计;工程项目造价;审计样本

对于内部审计机构来说,工程审计一直是审计的重点领域和难点领域,也是审计风险较大的领域,如何在审计中发现问题,保护国家和人民财产不受损失,规避审计风险,也是审计人员重点考虑的事项。在工程项目审计中,特别是与工程造价有关的审计项目,审计样本的选择,是审计成功与否的关键环节,采用风险量化分析法,针对工程项目的特性,对其管理中的L险点进行定性分析,并进行量化,使选择工程审计样本更具客观性和合理性,可以有效的防范审计风险。

一、风险量化分析法的概念

风险量化分析法,就是通过定性风险分析排出优先顺序的风险进行量化分析,通俗的讲,就是将一些不具体、模糊的风险因素用具体的数据来表示,从而达到分析比较的目的。使用风险量化分析法,一般在定性风险分析之后进行定量分析,定量分析反映出来的趋势可以指出需要增加还是减少风险管理措施,它是风险应对计划的一项依据,并作为风险监测和控制的组成部分。

二、现行工程审计存在的主要难点及风险

对内部审计来说,工程项目审计一般关注两个方面,一是项目管理程序的合规性,如项目的审批程序、发包程序等;二是工程造价的真实合理性。近年来,我国国有企业在工程程序管理方面,都有了比较大的改进,做到了有法可依,但是在工程造价审核方面,由于工程造价审核的复杂性,仍存在较大的问题,是工程舞弊的重点领域,也是内部审计的主要风险点。

(一)工程管理是一个复杂的系统工程

一个工程项目从项目建议书到项目竣工,中间要经过可行性研究、设计、招投标、合同签订、施工、工程竣工验收、结算、编制竣工财务报告等多个环节,且每个工程项目都涉及到多个专业,如土建、给排水、电力照明、通讯等专业,每个环节和每个专业都需要专门的技术业务为支撑,审计人员除具备识图、施工、预决算、财务等方面的能力外,还必须对招投标、合同管理等方面的法律法规有比较深刻的了解,才能做好工程审计工作。

(二)工程项目管理周期长、建筑市场变化节奏快

一般较大的工程项目,建设周期都在1年以上,而一些大型基建项目,建设周期在三年以上甚至更长,较长的建设工期对应的是建设市场的变化,主要表现在材料价格的波动、人工费的变化和政策法规变化等因素,给工程审计带来了较大的困难和风险,特别是工程结算审计。

(三)常用的审计样本选择方法不能满足工程审计要求,隐藏着较大风险

一些大型国企下面,往往设有专门的工程管理机构,对企业内部的工程项目进行对口管理,这些管理机构每年管理的工程项目少则几十个,多的甚至上百个,如此多的工程项目,审计人员不可能进行详查,只能选择有限的几个项目进行审计,那么如何选择审计样本就变得非常重要。一般审计中常用的样本选择法为简单随机选样法、系统选样法、分层选样法三种方法,但是对于工程项目来说,这三种抽样方法均不能让人满意,无法根据工程的特点,选择有效的样本,找到有效的切入口。因此选择审计样本时,一般都是审计人员根据自身经验选择,没有客观性的标准和条件;而内部审计活动是一种独立客观的监督和评价活动,作为审计的执行者“人”来说,难以避免审计人员的主观性,这就给审计工作带来较大风险,防范工程审计风险能力低。

三、风险量化分析法在工程审计中的运用方法

(一)根据工程项目的特点,找出工程管理过程中关键因素

对工程管理的特点进行分析总结可以得出这样的结论,每个工程项目都具有以下关键因素:工程类别、投资额、是否招投标、工期长短、合同价约定、结算方法、工程款支付等,对以上的关键因素找出相关的风险点,分析其风险的大小,也就是先进行定性分析,继而进行定量分析,找出存在风险较大的项目,作为审计样本。

(二)对工程项目进行定性分析和定量分析

在进行定性分析和定量分析时,可以根据工程项目的特征,分为7个风险因素,同时设定项目总的风险权重为100分,根据各个特征的风险程度,赋予一定的权重值。

1、从工程类别上分析,大修、维修项目比新建项目风险大。工程项目可以划分为新建项目和大修、维修项目,新建项目一般有比较齐全的设计图纸和预算,审批程序较严谨;而大、维修项目,一般没有整体的图纸设计,在实施过程中,维修到什么程度,建设方(使用方)有较大的话语权,实施结果有可能偏离原批准计划,在结算时,工程量的计量难度较大,因此大、维修项目造价舞弊风险比新建项目大。在定量分析时,新建项目风险度5分,大维修项目风险度10分。

2、从项目投资额分析,投资额大的项目的比投资小的风险大。投资额大的项目,建设方在管理项目时,相比投资额小的项目,有较大的舞弊空间;如100万的项目,舞弊的最大值也只能是十万元级别的,而千万元的项目,其舞弊值可能是百万级别的。因此可以按照投资额大小划分不同的风险度,100万元以下的项目风险度5分,100万元至500万元的项目风险度10分,500万元以上项目风险度20分。

3、从工期角度来讲,工期长的比工期短的风险大。工期长的项目,由于建筑市场的人工、材料价格的波动幅度大,造成工程结算难度加大,因此风险较大。定量分析时工期一年以下的项目风险度5分,一年以上的项目10分。

4、从招投标的角度分析,应招标而未招标的项目比招标项目风险大。工程发包环节是工程管理中的关键环节,工程发包一般经过公开招标、邀请招标和不招标的方式确定施工单位,公开招标的项目要招标公告,编制招标文件和标底,提供工程量清单,经过评标委员会评审后,确定中标人,经过这种方式确定的承包人,程序合规,风险较小;邀请招标的项目,相对公开招标来说,建设方在选择施工方时有较大的操作空间,风险较公开招标大;而应招标而未招标的项目,发包程序本身存在违规行为,由于没有进行投标报价程序,合同价的约定依据不足,风险较大。 因此,公开招标的项目风险度为5分,邀请招标的项目风险度为10分,可未经招标的项目风险度定为20分。

5、从工程审价的角度来说,自行审价的项目比委托第三方审价的项目风险大。第三方审价机构委派的审价人员,一般是专业的造价工程师,有丰富的审价经验,对建筑市场的政策变化比较了解,材料价格波动比较清楚,对工程结算比较专业,出具的审价报告比较规范,且审价报告必须经过发包方、承包方三方签认,一般能规避较大风险;而自行审价的项目,一般程序为项目管理人员审核后,本部门其它人员进行复核,然后报本部门负责人审核后,确定工程造价,但是由于审核人员均为本部门人员,缺少外部监管因素,实际操作中,很多项目连基本的复审程序也没有,容易形成舞弊风险;有些工程管理单位出于自身利益考虑,对工程项目的结余资金进行截留而不上交,容易形成“小金库”,往往存在较大风险。在风险度分析时,委托第三方审价的风险度定为5分,自行审价的项目风险度定为10分。

6、从工程结算价分析,结算价超出合同价较大的项目风险较大。项目合同价的约定,招标工程为中标价,未招标的工程一般按设计预算或计划金额,结算价大幅超出与合同价,表明这个项目的管理存在一定的问题。引起投资增加的原因一般是工程变更、工程量清单量差、材料价差调整、政策性调整等因素,而上述因素正是工程结算舞弊的主要手段,是审计人员在审计中重点关注的对象。因此可以根据结算价与合同价的偏离度进行划分,超出合同价10%之内的5分,超出合同价10-20%的10分,超出合同价20%以上的20分。

7、从工程款支付角度分析,工程款已经支付完毕的项目比未支付完毕的风险大。工程款项已经支付完毕的项目,如发现工程结算方面有多计价的问题,那么就要面临向施工方追讨多计的工程费用的难题,建设方失去主动权。在风险量化分析时,工程款尚未支付完毕5分,已经支付完毕的10分。

(三)通过打分程序,找出风险度最高的项目

根据风险度的量化分析,审计人员可以对被审计单位管理的工程项目进行逐一打分,找出风险度排在前列的项目,根据审计方案的要求,抽取一定数量作为审计样本,进行下一步的详审。

四、提高风险量化分析法效率的技巧

(一)做好审前调查工作,填写审计调查表

审计通知书下发时,同时下发工程项目结算审计调查表,要求被审计单位如实填报并在一定时间内完成,审计调查表中应有工程项目名称、类别、投资计划、合同价、招投标情况、结算价、审价情况、开工竣工日期、工程款支付情况等栏目。

(二)核实被审计单位填写工程情况调查表的准确性

审计进点后,首先要求被审计方提供工程管理方面的投资计划、合同,招投标、结算资料等,可以采用随机抽样的方法和被审计单位提供的审计调查表进行对比,防止被审计单位故意填写错误的信息,误导审计工作,如发现审计调查表填写的数据不准确或漏填等事项,应重点关注并查明原因。

(三)与“造价指标法”等配合使用,可以达到事半功倍的效果

经过风险量化分析方法选择出的工程样本,可以根据工程实际情况,结合“每平方造价指标法”、“材料消耗量指标法”、“材料价格比较法”等进行进一步的判断,快速发现工程造价的舞弊行为,如“每平方造价指标法”依据历史数据,用来判断多层、高层住宅楼造价上非常有效,可以达到事半功倍的效果。

五、结语

根据工程项目的特征,使用风险量化分析的方法,对工程项目管理中的风险进行分析,并进行量化,使工程项目审计的样本选择更具有客观性,能较好的消除人为因素的影响,更好的规避审计风险。但是在使用过程中,量化分析法仍不能完全脱离人为因素的影响,在定性分析时,如何判断某一因素风险程度高低,仍存在一些不确定的因素,影响定性分析的准确性,而在定量分析时数值的取定,仍需要进一步的改进和优化,才能使风险量化分析法更好的服务于工程项目审计。

参考文献:

[1]金妮、 工程项目全过程造价审计方法探析[J]、 财经界(学术版),2013(14):227、

工程的重难点分析篇2

企业的经营是以盈利为目的,就公司而言盈利的前提就是要有优质的监理项目。公司获取项目的关键点有很多,同时也会受到个别因素的制约。我有幸参加了在项目投标阶段建设单位组织的答辩会,通过参与建设方答辩会有了一些感受和体会在这里与大家分享、探讨。

首先,公司选定投标答辩人员应该具备业务能力强、善于钻研,爱岗敬业、善于学习并且有责任心的人,同时,答辩人还应具备良好的执行力、领悟力,能够随机应变且乐于表达。另外,具备良好的普通话水平也很重要。

其次,公司可以建立一套固定的培训机制,对选定的答辩人员提前进行培训。培训内容可以包括模拟答辩、自我介绍、答辩会疑难问题解答技巧等等。这样的培训,不但能让参加答辩人员互相认识,相互了解,还能有效的避免因不熟悉答辩流程或礼仪等而造成的非技术性失误,从而影响答辩效果。而且此类培训能克服大家的紧张情绪,起到现场稳定发挥的良好效果,也便于充分展现自我,突出个人的特点。当面对建设单位各种"天马行空"式提问时也能从容应对,不卑不亢地亮出"京精大房"人的自信。

第三,公司安排专人负责组织即将参加某一项目答辩的人员提前开会,第一时间把标书和工程简介等相关文件传递到答辩人手中,使答辩人对标书及工程特点有所熟悉(如:工程名称、建筑面积,结构形式和结构特点,以及该项目在新工艺、新技术、新方法有哪些应用等)。答辩完成后召集答辩人员对此次答辩会进行总结,对答辩较好的人员给予一定的表扬和鼓励并交流答辩心得供大家学习借鉴。同时,也能及时、准确、完整地将建设方提出的要求及意见反馈到公司,便于总结提高。

第四,"何以聚财,曰人。何以聚人,曰财" ,具备一套完整的员工激励体系是一个公司发展的必备因素。这其中包括物质层面的奖励与精神层面的奖励,建立良好的激励体系既能留住人才,也能让公司员工从"做事想事"不断向"想事做事"转变。这也是公司企业文化建设的重要组成部分。

具体来说,对于参加答辩的各环节人员,在项目答辩完成后,无论该项目是否成功承接,公司分别都给予一定奖励。这样不但能够激励答辩人员更加努力提高自身水平,还能有效地聚拢人心,增强凝聚力!

第五,建立精英储备机制,组建专门的答辩团队。公司以各专业总工为依托,针对各专业人员的特长、能力及特点建立专业人才储备信息库。信息库将为公司人才管理与人员动态的掌握提供信息依据。在面对不同建设项目答辩会时能够及时组建答辩团队,从而高效地应对建设方答辩,为公司获取经营项目提供支持。

所谓"术业有专攻",集中专业人才做专业工作,我相信建设单位对我们答辩会的认可度会有质的飞跃!这就是我的一些感触和想法,尚有许多不足之处,敬请批评指正!

如何提高总监的投标答辩水平

在监理投标过程中,总监理工程师(以下简称为总监)面试答辩是一个非常重要的环节。总监在投标答辩中的表现,往往可以决定整个投标工作的成败。招标单位经过多年与监理单位接触,充分了解到总监在整个监理工作中的重要作用。他们不仅要求监理公司要有与众不同的管理亮点,要有强大的技术实力来加大对监理项目工作的支持力度,更要求监理机构人员的总体素质要达到一定的高度。特别是重点强调总监的能力水平以及能够投入到本项目中的精力。即使是在项目进行中更换总监时,他们也免不了要采取面试的方式挑选总监,并积累了一套如何挑选总监的方法和考试题目。

总监怎样进行投标答辩,有没有方法和规律可循呢?

1、完美的自我介绍会给招标单位留下良好的初步印象监理投标答辩的第一个环节就是总监的自我介绍。介绍内容一般包括姓名、学历、职称、专业、工作简历、工程业绩、获奖情况、等。在诸多的内容中如何展现自己的优势非常重要。有如下几点应该注意。 (1)要尽量突出自己的优势。如果每一项内容都可以定量打分,比如职称情况:高级工程师得5分、工程师得4分,那么得分高的就应该重点介绍,得分低的内容就可以简单介绍。 (2)能够体现个人水平、展示个人优势的证据要准备充分。比如曾经发表过论文的杂志;曾经参加编写过的规范、规程及书籍;曾经监理过的工程获奖的证书;本人被评为优秀总监或其他奖励的获奖证书;参加编写的公司管理制度、手册等。 (3)如果没有以上所提到的证据,自己在以往监理工程中组织编写的监理规划、质量评估报告等也可以。 (4)装帧精美的书面证据会提高招标单位的兴趣,能使他们更认真地倾听总监的答辩内容,对答辩总监的个人形象也会有加分。

2、阐述开展本项目监理工作要条理清楚、重点突出 开展在本项目的监理工作,是反映总监业务水平的重要内容。如何叙述清楚,既有条理,又重点突出且不烦琐,是非常重要的。叙述监理的基本工作一般都有套路可循,分解套路、理清思路,是最好的叙述方法。在国家制定的《建设工程监理规范》中,对监理工作的内容、方法和程序都已经形成了系统。总监能否阐述清楚,关键在于对规程、规范的掌握是否扎实,运用是否自如。对规程、规范扎实掌握的基本功需要在日常多下工夫。监理进场初期的交底会需要比较全面地介绍监理工作的内容、方法和程序,而投标答辩应该是根据招标的兴趣到位地进行重点叙述。总监在平时要把监理规范和监理规程作为工具书时常阅读以加深理解,当需要时能拿出就用。为了记忆和叙述方便,可以把监理规范、规程的基本内容进行如下分解。(1)按照监理的基本工作,可以划分为质量控制、进度控制、造价控制、合同管理、信息管理、协调各方关系、履行建设工程安全生产管理法定职责等七大块。(2)按照开展监理工作的时间顺序,可以分为事前、事中、事后三大块。(3)按照影响监理工作成果的因素,可以分为人、机、料、法、环等五大项。(4)按照监理工作的方法和措施,可以分为巡视、旁站、验收、见证取样、平行检验、审核审查等多个方面。总监在答辩时,按照分块叙述的思路,可以保证论述的完整、齐全、有条理;然后再针对具体工程的基本情况,找出有实用性的内容重点介绍就可以了。

3、做好投标答辩前的充分准备总监投标答辩时要突出阐述问题的针对性,这有赖于其对工程具体内容的了解程度。下列信息是非常重要的内容,应提前准备。(1)尽可能地熟悉工程概况(工程规模、建筑高度、工期目标、总投资)。 (2)要仔细勘察施工现场,了解现场周边的环境(地理位置、环境特点)。 (3)准备好自己的业绩资料(同类工程的相关资料)。(4)准备好发言提纲(根据自己的角色,准备好发言的演示稿)。不了解工程情况就可能在投标答辩中出现错误。曾经有一位总监在答辩前,由于对工程情况掌握得不准确,答辩时提到由于工程所在位置为闹市区,所以要做好防止扰民的工作。此时,招标单位打断了他的发言,强调说工程所在地是在一个科技园区内,没有扰民的问题。当出现了这种情况,后续的答辩内容就再也难以进行了。

4、对工程重点、难点的分析要全面客观对工程重点、难点的分析是招标单位非常关注的,也是显示总监业务水平的核心内容。但是由于多种原因,对重点、难点的分析往往是总监答辩的弱项,尤其是不常参加答辩的总监从内心就发憷,找不到感觉。对工程重点、难点的分析大概有如下规律和特点。

(1)对工程重点、难点的分析没有标准答案。仁者见仁、智者见智,难者不会、会者不难。不同的人就会有不同的分析。因此不要怕自己分析错了,要根据自己的理解,发挥自己的特长就可以。(2)工程的重点、难点与项目风险有关。它不仅限于工程的质量和安全方面,在工程的进度控制、造价控制、合同管理等方面同样也存在重点、难点的问题。比如对工程分包单位和专业承包单位的管理等也不能忽略,也应该进行分析。(3)工程的重点、难点具有普遍性。每个工程的重点、难点与其他工程总有很多的相似之处,可以按照分部分项工程进行分析,把具有普遍性的重点、难点找出来,按照基础工程、主体结构、装饰装修、水暖电气等分部工程的顺序逐一分析。 (4)对自己熟悉的工艺过程进行分析,往往可以发挥自身的优势,应该作为重点内容来叙述。将自己的亲身经历结合起来谈体会,可以讲得更生动具体。(5)对特定工程的重点、难点的分析,需要平时的技术积累。多接触一些技术论文,多接触一些新的技术规范,可以提高自己的见识。俗话说"书到用时方恨少",平时多学习,对提高答辩水平是非常重要的。

5、沉着应对招标单位的现场即兴提问现场即兴提问的应答是有一定难度的。因为没有准备,且对方问题的涉及面可能比较宽泛。如果对方提出的问题是自己所熟悉的,回答则比较容易一些;如果问题是自己不熟悉的,就可能会不知所措。归纳即兴提问的问题,一般可以分为两大类。一类属于管理方面的,另一类属于技术方面的。在应答即兴提问时应注意以下几点。

(1)应答提问切忌出现冷场,如果冷场就意味着你水平不够、答不上来,你们公司的投标就可能就此失败。

(2)不论招标单位的问题是什么,不论问题属于管理类还是技术类,你都可以根据自己所擅长的知识来回答。技术问题你可以用管理措施来解决。管理问题你也可以采取技术手段来处理。总之,解决问题的措施和手段是没有唯一标准答案的。

(3)招标单位对提出的问题往往希望能够得到解决的结果。但事实上,很多问题可以有若干种解决手段,结果如何是未知的。影响结果的因素太多了。大家只能通过主观的判断来分析你的措施是否可行,是否能够解决问题。因此,你的答辩就是要提出一个大家经过主观判断认为可行的措施。重点在于要将解决问题的过程、手段讲得越清楚越好。

(4)应答问题时冷静从容非常重要。要做到冷静从容,需要在一定规模的场合下经常锻炼,需要在日常的会议发言中训练自己的语言表达能力和逻辑思维习惯。如果你具有较高的业务素质,在总监答辩时你就会有一个比较强大的气场,使你的发言得到多数与会者的支持和赞同。

工程的重难点分析篇3

摘要:计算机技术与软件专业技术资格(水平)考试为推动我国信息产业特别是软件产业的发展和提高各类IT人才的素质做出了积极的贡献。文章对网络管理员和网络工程师最近三次的考试试卷的知识点进行了综合与分析,对其各知识点在考试中出现的比重以及难易程度进行归纳,对以后的考试具有指导性的意义。它让考生更能把握考核的重点和难点。对所考核内容能有更深入的理解。

关键词:软考;网管;网工;网络知识;分析

0 引言

现在越来越多的人开始报考计算机软件水平网络方向的考试,但是初次报考的考生在拿到教材后,却不知道复习的重点,不知从何处开始复习。在此结合作者的考试经验,对2005~2006年网络管理员、网络工程师的考试试题进行了对比分析,同时做出简单的趋势分析表,希望有助于报考网络方向的考生的复习备考。

1 网管、网工知识点的分析

网络管理员考试的上午试卷知识点覆盖面广,基本上覆盖了考纲中的所有知识点,但在分析表中(见表1)我们可以很直观地看到最近几年网络管理员考试的重点所在:局域网技术与综合布线;计算机网络概述;网络安全;Web网站建设;网络操作系统。下午试卷的考点为:网络设计题;Linux的基础知识题;Linux或者Windows下服务器配置题;安全配置题;HTML的语法题。其中安全配置题和HTML的语法题是每年必考的。应试者只要认真准备这几个重点项目,下午试卷的考察将不会很难。

从网络工程师试题的分析表(见表2)可以看出网络工程师考试上午卷的重点是考察概念性、基础性的知识点,都是需要我们记住的一些基本概念。而下午试题的重点为:网络设计题,Linux及Windows相关的配置问题,交换机、防火墙的配置等。在题型设计上最近两次考试下午题都是比较新的题目,但是由于难度高,所以出现了选择题型,这就造成了整体难度的降低。应试者只要平时对下午试题内容认真学习,难度应该不大。

2 网管、网工试题的分析对比

网络管理员试题分析表(表1)归纳了2005年-2006年三份试卷,从中不难看出考试的各个知识点的比重变化,有些知识点每次比例都差不多,如计算机网络概述、网络操作系统、Web网站建设、标准化及知识产权、英语题。其中英语题是每年必考的;有的是隔年变化的,如:局域网技术与综合布线、网络安全;有的是逐年增加的,如:网络管理。应试者可以根据分析表抓住考试重点进行复习。

网络工程师试题分析表(表2)分析归纳了2005年~2006年三份试卷,从中亦可得出各知识点在这几次考试中的变化:计算机系统知识、网络安全、标准化和知识产权和英语题基本不变;接入网技术与网络需求分析和网络规划这两部分知识点的考查是隔年出现的;网络管理有所增加;而网站设计和配置技术从2006年开始下午题就只考一题了,但是今年的考查或许还会有增加,这点还是需要注意的。特别值得注意的是,网络工程师考试上午的英语试题都可以在Google上搜索到,这说明命题小组对网上的知识越来越重视了。

3 对考生复习的建议

计算机软件水平考试网络管理员、网络工程师考试的整体难度,从这几年的试题看来,应该属于相对稳定的状态。而其上午的考试,考查面广,但深度较浅,难度也较小。面对这样的题目,考生要熟练地掌握基本概念,基本原理,努力拓宽自己的知识面,平时注重知识积累,才能够应对上午试题知识面宽而广的考查。下午试题难度及其考查的重点虽没大变化,但在各个大类的基础上,着重考核处却发生着变化,考生可以参考本文对试题知识点分布情况的分析来进行复习。

工程的重难点分析篇4

基金项目:教育部新世纪优秀人才支持计划项目(NCET-11- 0406)

作者简介:荣冠( 1971- ),男,武汉大学水利水电学院副教授,博士,主要从事岩体稳定性研究及工程地质教学工作,(E-mail)。

摘要:工程地质是水利类本科生的一门重要专业基础课,课程教学内容和环节丰富,难点较多,实践性强。如何在课堂教学和野外实践教学中有效提高教学质量是一个值得探讨的问题。文章详细分析了水利工程课程中的难点及教学中存在的问题,从课堂教学、实践教学、英文教学及课程考核等方面全面介绍了课程教学经验及改革探索。提出课堂教学应注重理论紧密联系工程实际,实践教学应注重培养学生动手技能和发现、分析、解决工程地质问题的能力,开展英文教学是培养国际人才的必然趋势,考核机制应全面反映学生的综合能力等观点。

关键词:工程地质; 水利专业; 教学研究; 理论教学; 实践教学

中图分类号:TV135;G642421文献标志码:A文章编号:10052909(2013)05011007工程地质是研究工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学,是以地学学科的理论为基础,应用数学与力学理论和工程技术及方法解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[1]。工程地质课程是水利类本科专业的一门重要专业基础课程。水利水电工程建设是人类在认识自然的基础上改造自然并为经济建设服务的活动,进行水利水电工程建设首先必须了解自然环境和工程条件,而环境地质条件是与水利水电工程关系最密切、最重要的自然条件。

当前,中国工科高等教育人才培养主要目标是:培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[2]。工程地质课程作为水利类专业中一门实践性强的课程在凸显人才培养目标方面,更加突出工程地质理论和实践教学的必要性与重要意义[3-4]。

工程地质课程的教学分为课堂理论教学部分与野外地质实习部分。课堂理论部分主要讲授矿物岩石、地质构造、地质作用、地下水、岩体工程特性,边坡、坝基、洞室围压稳定性评价,工程地质勘察等知识。野外地质实习部分主要进行岩石及地质构造认识,风化、卸荷及河流地质作用研究,地下水及其作用研究,水利枢纽工程地质条件与问题分析评价等。

由于工程地质课程涉及的相关课程较多(矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、水文地质学、材料力学、岩石力学、土力学等),且这些课程多为地质专业课程。同时,工程地质课程实践性很强,但学生又缺乏实践经验和实践机会。因此,在有限的理论教学和实践教学时间内,如何合理安排教学环节,使学生扎实掌握工程地质相关概念及基本原理,并使学生初步具备分析工程地质条件及解决工程地质问题的能力,是一个很值得探讨的问题。根据笔者多年从事工程地质教学的经验,针对水利类本科专业工程地质教学,首先介绍学校工程地质课程的设置,然后分析课程教学的重点及难点,再从课堂教学、实践教学、英文教学、考核方式4个部分探讨理论与实践教学的改革思路,以期在提高教学效果、培养学生分析工程地质条件和解决工程地质问题能力方面有所收获。

一、水利类工程地质课程介绍

(一)水利工程地质课程设置

武汉大学水利水电学院最早可追溯至1928年创建的国立武汉大学工学院土木系水利组,学院现已成为国内水利水电高级人才培养的摇篮和科学研究的重要基地。一直以来,工程地质课程为水利各专业(农田水利、水电工程、河流泥沙、水文水资源)的重要专业基础课程。工程地质课一般在第五学期或第六学期开设,包括48 学时课堂教学和1 周的野外实习。课堂教材主要使用天津大学主编的《水利工程地质》(第四版)[1],实验及野外实习采用武汉大学编写出版的实习教材[5]。

(二)水利工程地质课程内容

水利工程地质主要是研究水利水电工程建设中的工程地质问题。主要内容包括岩石及其工程性质,地质构造及区域稳定性,地表水流的地质作用及河谷地貌,地下水、岩溶及库坝区渗漏地质条件分析,岩体工程特性,坝基、边坡及洞室围岩稳定性分析,水利水电工程地质勘察等。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

荣冠,等水利类专业工程地质课程教学研究与改革探索

课程的教学分为课堂教学与实践教学两部分。课堂教学主要讲授地质学基础知识和水利三大类岩体(边坡、坝基及洞室围岩)稳定性分析基本理论。通过课堂教学力求使学生掌握工程地质学基本概念、工程地质分析基本原理和岩体稳定性评价基本方法。实践教学通过野外现场典型岩体、地质构造、地质作用等的直接观察和分析来增强感性认识、理解并深化工程地质理论知识,使学生初步具备分析工程地质条件和解决工程地质问题的能力。水利类工程地质课程教学基本内容可总结为地质学基础知识和岩体稳定性分析两方面,核心主线则是工程地质条件及工程地质问题的分析研究。课程室内外教学均是围绕该主线开展的。

二、水利工程地质课程中的难点及问题

(一)工程地质相关概念不易理解和掌握

对于水利专业的学生来说,工程地质课是他们第一次接触地质学知识。多数学生,尤其是来自平原地区的学生,缺少对地质现象的感性认识,这使他们更不易理解相关地质现象和地质作用。水利工程地质课程的开始部分主要讲述地质学基本概念,包括矿物和岩石的成因、成分及分类,内外力地质作用概念,产状、节理、断层、褶皱等地质构造,地层地史,地质图分析,区域稳定等。这些内容涉及矿物学、岩石学、地层古生物学、构造地质学等知识。这些概念和相关课程知识对于初学者来说完全是陌生的。例如:在分析沉积岩的石英砂岩与变质岩的石英岩区别时,一般学生很难从沉积作用和变质作用的成因角度深刻理解其矿物结晶程度、颗粒大小、矿物纯度、孔隙率等方面的差异。在现场分析褶皱构造时,不少学生容易把现代地形与褶皱形态混为一谈。实际上起伏的山脊为背斜,剥蚀的山谷为向斜往往是不对的,反过来,背斜核部易形成河谷低地,向斜核部则可能形成山脊。准确定位褶皱应根据现场垂直岩层走向观察结果,若有岩层按新老次序有规律地对称出现时,则可肯定有褶皱。然后根据岩层新老组合关系的分析确定褶皱的基本类型(背斜或向斜),进一步依据两翼岩层产状、轴面产状以及地层层序判断褶皱的剖面类型和平面类型。但现场地层及其年代的划分,对于水利专业初学者而言是难以掌握的,况且岩层的产状及地层的划分往往又具有隐蔽性,因此,地质学基础概念往往是水利工程地质课程开始阶段学习的难点。

(二)工程地质条件难以全面和深刻理解

工程地质条件指的是与工程建设有关的地质因素的综合,是自然历史发展演变的产物。对大型水利工程而言主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象(滑坡、崩塌、泥石流、风化、卸荷、侵蚀、岩溶、地震等)及天然建筑材料等6个方面。工程地质条件直接影响工程建筑物的安全、经济和运营管理。兴建大型水利水电工程,首先都要查明枢纽及库区的工程地质条件。不同地区的地质环境差异及水工建筑物类型的不同,对水利工程的影响也不同。教学中发现,学生对工程地质条件的复杂性认识不足,难以全面理解工程地质条件的内涵,这样自然导致对工程地质问题的把握不准。例如:西南水电工程主要集中在川、藏、滇、青等省区河流的深切河谷地区。该区域的自然地质环境十分复杂,相应地在此建高坝大库的工程地质条件也十分复杂。深切河谷往往首选高拱坝方案,此时地形地貌就是关键的地质条件,将直接影响工程高边坡的稳定与安全,同时影响并制约水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且为深覆盖层坝区,从坝基防渗及挡水建筑物安全的角度考虑多采用当地材料坝型,坝体防渗多为混凝土面板而非粘土心墙方案,这主要就是从天然建筑材料经济合理的角度考虑。

(三)对工程地质问题缺乏认识和实践经验

工程地质问题指的是工程地质条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。对大型水利工程而言主要包括坝基和坝肩抗滑稳定问题,坝基渗漏和渗透稳定问题,边坡稳定性问题,地下洞室围岩稳定性问题,水库渗漏、水库淤积、库周浸没、库岸再造,水库诱发地震等问题。工程地质学简单说就是分析工程地质条件,解决工程地质问题。因此,工程地质问题是课程的最终落脚点。不同水工建筑物由于对场地条件要求存在差别,其相应的工程地质问题也存在差异。实际工程中,全面揭示工程地质问题是有难度的,尤其是深层隐伏的地质问题,更是从浅表很难观察确认。目前对水利专业,工程地质课程一般在水工建筑物等专业课之前开设,许多学生对水工建筑物知之甚少,对水工建筑及枢纽区可能会出现哪些地质问题更是难知一二。

例如:对水利工程三大坝型工程地质问题的分析。土石坝主要由粘土、碎石、块石等散体堆积而成,坝体允许产生较大的变形,它对坝基工程地质的要求较低,可以在软基和工程地质条件复杂的坝基上兴建。由于坝基河床地质条件多变,易出现过大沉降引起坝体裂缝、坝基渗漏和渗透变形问题,以及粉细沙层震动液化等问题。重力坝主要依靠坝身自重与地基间摩阻力来保持稳定。重力坝对坝基要求高,一般要求修在弱风化下部的岩基上。该类坝型最主要的问题就是过大变形或不均匀变形导致坝体裂开,软弱结构面组合形成深层滑移块体。拱坝主要通过拱作用传递荷载到坝肩,所以拱坝对两岸岩体的要求较高,而对河床坝基岩体要求相对要低。两岸拱座岩体应新鲜完整、无大断层,狭窄对称的“V”字形河谷是首选地形条件。此时应特别关注顺河向软弱结构面切割形成的滑移块体。由于学生在这一阶段对水工建筑物不熟悉,同时缺乏对三大坝型的现场感性认识,导致他们较难在合理评价相应工程地质条件的基础上深入分析潜在的工程地质问题。

(四)工程地质分析方法不易理解和熟练运用

由于工程岩体结构特征及力学特性的复杂性和不确定性,针对岩体变形与稳定性的工程地质分析方法主要是定性与定量结合,总体上是半经验半理论性的。针对实际工程,在较大程度上是以现场经验为前提,然后通过工程地质定性分析结合定量计算综合确定。工程地质的分析方法主要有工程地质类比法、图表法、室内外实验方法、力学模型定量计算法等。各方法都有一定条件和适用范围,即存在各自的优缺点。实际应用中宜将几种方法结合,互相补充。针对不同的工程地质问题,刚学习课程的学生对怎样合理选择分析方法缺乏经验,熟练掌握困难更大。

现以岩质高边坡稳定性评价为例,简要讨论工程边坡稳定性评价的基本思路。总体上边坡稳定性的影响因素包括地形地貌、岩体结构、地质构造、风化卸荷、水的作用、地震及构造运动和人类工程活动等。首先从经验上判断其稳定性主要从坡形坡高、岩体强度、坡体结构等直观判断,此时工程地质定性方法(如赤平投影)就是较好的方法。对于边坡浅表的变形及破坏情况,则主要考虑岩体的风化和卸荷程度,及其卸荷裂隙等的组合情况。对于边坡的整体及长期稳定性,则需通过详细的地质勘探,确定潜在的破坏模式和滑移边界,采用如三维极限平衡方法、有限元应力应变方法等计算其变形和稳定性。边坡变形模式及边界、结构面和岩体力学参数的确定是关键,同时还应合理考虑地下水及地震等因素的影响。所以对岩石边坡采用工程地质方法合理评价其稳定性是一项较复杂的工作,对于初学者来说是不易全面和熟练掌握的。

(五)工程地质实习和工程实践时间不足

工程地质教学来源于实践并回归于实践,其最鲜明的特点就是实践性强。教学实习和工程实践是巩固和加深地质理论知识的有效途径,是理论联系实际培养学生掌握科学方法和独立能力的重要渠道。地质实践教学的任务主要是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程问题,用已学到的理论知识观察分析现象,提出解决问题的方法与措施。例如:断层是工程地质学中的基本概念,但学生要理解断层的规模与工程特性、现场鉴别方法及其对工程的影响是较困难的。通过现场露头可以较直观地了解断层的三种形态类型及其基本特征,对较大规模的断层可引导学生从地形地貌不协调、地层的重复或缺失、伴生构造及构造岩、地表地下水的异常分布等方面来认识。在此基础上分析断层的级别、特征及其对工程的影响学生就容易理解和熟悉,然而由于教学时间及经费的限制,学生在实习和实践方面的机会相对较少。在有限的实习和实践时间内,如何合理安排教学实习路线及教学内容,让学生能够较好地掌握基本概念和原理,并初步具备分析和解决问题的能力,是目前水利工程地质实践教学中的一大难题。

三、水利工程地质课程改革探索

(一)课堂教学改革

1、突出重点分解难点

由于水利工程地质课程涉及较多概念和方法,同时关联较多课程,是一门综合性很强的课程。由于教学课时有限,要将所有内容都面面俱到地深入讲解,显然是不可取的。这就要求在讲授时有的放矢,合理安排教学内容,做到突出重点、解剖难点,始终把握地质学基本概念和岩体稳定评价两个主要内容,抓住工程地质条件和工程地质问题两条主线。这样可以使学生从较多的概念和方法中理清思路,把握课程主体框架。例如:在地质构造部分,阅读和分析平面地质图是重点,同时也是难点。平面地质图的阅读要求熟悉地层年代、产状、褶皱、断裂、地史等理论知识,同时需要结合具体工程分析不利条件及可能存在的问题。为此需要结合教学图件,详细分析褶皱、断裂等存在的依据,并讨论作为坝基或洞室的地质条件可能存在的不良地质问题。这样学生才能较快掌握地质图的分析方法及工程应用。

2、 理论联系实际

工程地质学的理论性较强,各种概念及分析方法较多。这些内容均源于地质作用和工程实践,在讲授课程时如只照本宣科,学生很难对一些抽象的概念及方法感兴趣,这样教与学的效果均较差。在教学过程中注重理论联系实际将是提高教学效果、提高学生学习兴趣的最好手段。例如:在讲授岩石和地质构造内容之后,学生对三大类岩石的特性及现场鉴别、具体的断层和褶皱构造的理解和分析仍是模糊的。笔者则以珞珈山为例,该地质体即为学生大学生活的环境,引导学生探寻珞珈山的岩石类型,以及是否存在断裂和褶皱。几乎所有学生都对此感兴趣,并乐于了解校园的地质情况。由此对珞珈山地层岩性进行介绍,在此基础上分析褶皱、逆断层及平移断层分布等。学生惊叹常在身边出露的岩石就是典型的石英砂岩,而校园内的樱花大道竟是一条逆断层。通过这个实例很好地将基本地质概念与周边的实际环境联系起来。

3、 传统与现代教学结合

水利工程地质课程内容较多、实践性强,而且课时有限,因此要求将传统教学与现代教学相结合,这样可以很好地发挥各自的优势。重要的概念及分析方法以黑板演绎并详细讲解,使学生的注意力集中,有利于学生对重点难点内容的深入理解和掌握。例如:在介绍层状岩层产状时,宜采用教学图件分步讲解,使学生切实理解走向、倾向、倾角的真实含义及实际意义。在讲解赤平投影原理时,则需按投影方法介绍点、线、面等的投影过程,使学生理解空间点、线、面与赤道平面投影的关系,这样结构面的空间产状与赤平投影图间的关系也就清楚了,后续运用其分析边坡稳定性也就简单易懂。水利工程地质课程涉及许多地质作用、地质现象及工程实例。此时多媒体演示则显示其优势,多媒体课件可提供大量信息,形象生动地展现自然现象及复杂事物,其效果是口头表达难以达到的,同时也可提高学生学习兴趣,节省讲解时间。课余时间鼓励学生通过国内外各种网络资源(特别是高校工程地质课教学资源)了解和学习相关工程地质知识,也可以用即时通讯方式解答学生的不同问题,利用现代网络资源最大限度地开展教学互动,让学生扎扎实实学好工程地质课程。

(二)实践教学改革

实践教学环节是保证和检验水利工程地质课程教学效果和质量的关键。要真正熟悉和掌握水利工程地质的知识及方法,各种不同类型的实习实践教学是必不可少的。以下从室内实验、校内现场教学及水利枢纽地质实习3个环节来介绍实践教学。

1、强化室内实验教学

武汉大学水利水电学院较早建成工程地质实验室。实验室主要有各种矿物、三大类岩石、古生物化石、构造模型、典型水利枢纽岩石、各种地质图件及影像资料。同时还配有偏光显微镜、GPS 、电子罗盘、GIS等设备和工具软件。目前实验室可以满足水利类专业本科教学要求。室内实验教学主要安排造岩矿物、岩浆岩、沉积岩及变质岩的认识。同时还讲授地质图阅读、罗盘及GPS使用等教学内容。

以三大岩石的认识为例,这对于学生来说是难点,仅通过课堂讲解学生很难掌握岩石的特征和鉴别方法。在课堂讲授造岩矿物及三大岩类后,需要进行三大岩类认识的室内实验教学:学生按5人一组进行分组,每组学生提供三大类岩石标本各一盒。教师先复习岩石的成因、矿物组成、结构构造及分类等,然后以3种典型岩石为例分析矿物及结构特征,再分析其成因和类别。在此基础上让学生仔细观察各种岩石标本,由各组学生相互讨论以寻找鉴定矿物和岩石的规律和技巧。对学生的具体问题教师现场答疑,对相似矿物的鉴别、结构的理解等共性问题由教师总结分析。通过室内实验课教学环节基本可以使学生掌握常见岩石特征和鉴别方法,对后续现场实习具有重要意义。

2、 重视校内现场教学

武汉大学地处东湖之滨,校园内有珞珈山和狮子山,存在不少良好的地质露头、各类地质构造较丰富。为配合基本地质理论知识讲授,笔者充分利用武汉大学校园内的珞珈山地区进行现场教学。该地区发育有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系及第四系等沉积岩,地层呈有规律的东西向条带状分布,呈现节理、断层、褶皱等地质构造。武汉大学水利水电学院从20世纪50年代开始,在珞珈山地区安排校内地质现场教学,实习路线从北向南横跨珞珈山,要求学生现场观察珞珈山地区岩石岩性、产状、风化、卸荷、隐伏岩溶、地下水露头、节理、断层、褶皱等现象。通过现场地质调查,学生可以理解地层划分及年代概念,熟悉产状的概念及测量方法,节理、断层及褶皱的鉴别和分析方法,最后独立完成简要的珞珈山地质调查报告。通过该单元的校内现场地质教学,可以进一步深化学生对基础地质概念和理论理解,培养学生独立分析和解决问题的能力。

3、 完善野外地质实习

(1) 水利枢纽地质实习目的与安排。工程地质野外教学实习是课程教学实践的最重要环节,目的在于巩固课堂所学的理论知识,使理论与实践紧密结合。通过对水利枢纽区地层、岩性、地质构造、地下水及外动力地质作用等的调查研究,使学生初步掌握野外地质工作的一般方法,了解水利枢纽工程地质条件及主要工程地质问题,熟悉地质报告编写及地质图件绘制的方法。实习教学包括路线教学、专题调研、现场讨论、内业整理等环节。通过现场调查、专题问题讨论、面试考查、实习报告编写等过程,培养学生野外地质工作能力和分析解决工程地质问题的能力。

(2) 野外实习区域及路线的选择。良好的实习区域与路线是满足工程地质野外实践教学要求的基础。实习区域应选择岩石类型及地层较丰富,河流地貌及水文地质现象发育良好,具备地质构造发育和风化、卸荷及边坡变形等外动力地质作用发育的地带。同时应具备典型的水利枢纽工程以便进行水利水电专业工程问题的分析讨论。在此基础上根据地层岩性及地质构造、河流地貌与地下水、边坡变形及稳定性分析、水利枢纽地质条件及工程问题等选择4~5条典型路线作为教学单元。路线选择注意地质现象的典型性及易识别性等特点,同时注意地质现象与工程实践的密切联系。

以武汉大学为例,从20世纪50年代开始,陆续建立了陆水实习基地、丹江口实习基地、韶山灌区实习基地等。2010年三峡工程建成后,又建立了湖北秭归三峡库区实习基地,选择茅坪至链子崖(郭家坝)、高家溪、泗溪、副坝大坝及永船等线路进行教学。三峡库区具有大量典型意义的地质露头,同时能够结合具体的水利工程建筑物(如大坝、副坝、高边坡等)进行工程地质条件与问题的分析。主要路线地层出露及地质构造较为齐全,风化、卸荷等动力地质作用和河流地质作用,以及地下水、岩溶等地质现象均有出露,能够满足水利类专业野外工程地质实习的要求。

(3) 野外实习环节及质量控制。整个实习期间每个教学单元要求有明确的教学内容。总体上要求完成:①典型剖面地层野外观察和描述,包括岩性、接触关系、产状及测量、岩浆岩和沉积岩及变质岩小构造观察、风化作用、地形图的使用等。②河流地貌及水文地质调查,包括河流侵蚀、堆积,河床、河漫滩及阶地观察,河谷边坡卸荷及变形,潜水露头,岩溶水,岩溶地貌等。③边坡变形及稳定性分析,包括典型卸荷拉裂体、崩塌体、滑坡体的现场调查,变形及破坏特征,边界条件,稳定性影响因素及评价,变形破坏成因,工程防护及治理方案等。④水利枢纽教学单元,主要侧重水利枢纽主要建筑物的组成及功能,大坝、副坝、高边坡、水工隧洞等主要工程地质问题分析。⑤资料整理及报告编写,主要是对现场观察的内容进行分析整理,按要求编写实习报告。

野外地质实习以小组为单位进行,实习过程要求分工明确、团结合作,现场特别强调纪律和安全。实习成绩评定综合考虑思想表现、组织纪律、操作技能、野外纪录、面试讨论及实习报告等。

(三) 英文教学探索

1、 工程地质英文教学意义

英语教学或中英文双语教学是目前本科教学改革的重要内容。基于高等学校培养具有国际视野和国际竞争力、面向未来的新型高素质人才的要求,高校对主要课程实行英文教学十分必要[6]。随着中国基础建设及能源等领域大规模工程的开展,在相应学科进行学术和业务交流已是基本要求。水利行业早已走出国门,承接或合作国际科研和工程项目。这就要求学生不仅有较高专业造诣,而且需要具备较好的英文文献阅读能力、语言表达和交流能力。

2、 工程地质课程英文教学实施

(1) 选定英文教材。工程地质英语教学,首先应选择合适的英文原版教材。国外出版的工程地质书籍较多,但适合国内水利专业使用的工程地质英文教材较少。这主要是国外很少有专门针对水利类的工程地质教材,多数教材是针对工程地质专业编写的。考虑到初学及课时情况,笔者建议采用Tony Waltham编著的《Foundations of Engineering Geology》 (Third Edition)[7],这本教材包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土力学特性、边坡、隧洞及采空区等,内容简洁,通俗易懂。其次,推荐F、 G、 Bell编著的《Engineering Geology》(Second Edition)[8]作为主要参考书。这本教材内容较全面,包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土工程特性、地质勘查及洞室、边坡、坝基等内容。在工程地质英文教学过程,建议学生使用网络资源,国外知名大学有不少工程地质课程资料[9]可供参考,同时从《Engineering Geology》和《Rock Mechanics and Rock Engineering》等国际学术刊物学习有关论文及知识。由于专业需要,学生还需使用中文版的水利工程地质教材作为对照读物。

(2) 英文课件及教学。英语课堂教学主要采用多媒体方式,可提高讲授速度和效率。在制作英文教学PPT时,应尽量简洁明了、图文结合,英文一定要规范。对一些专业性强的知识(如专业术语)可适当加中文注释。授课语言主要为英语,对不易理解的内容可用中文解释。为了保证教学效率,要求学生课前进行适当预习。课堂上采取师生互动形式,提高学生英语表达能力。平时作业、小测验及期末考核均要求采用英文进行。授课教师自身英文必须熟练,首先是专业概念及术语的准确表达,其次是发音的准确。

(四) 课程考核方式

为更好开展工程地质教学工作,其中一个重要环节是课程考核。课程考核目的是考察学生掌握知识的情况及分析问题的能力,科学有效的考核方式可以充分发挥学生的主动性和能动性,从而提高教学效果和质量。目前水利工程地质课程包括室内教学和野外实习两个部分,一般是独立考核。其中室内教学部分主要考察地质基本知识及水利工程相关岩体稳定性评价方法的掌握情况,成绩主要由平时作业、课堂小测验、专题讨论及期末闭卷考试组成,要求学生以掌握地质知识和工程问题分析方法为主,鼓励平时交流讨论,避免考试突击的学习方式。野外实习考核主要考察学生基本技能的掌握情况,侧重考核问题的分析理解能力,从现场主动性、操作技能、综合分析、面试讨论、实习报告及组织纪律等方面综合评定。

文章总结笔者多年教学实践经验及课程改革探索供高校同行参考,以期在提高水利工程地质教学质量,提高学生学习积极性和培养学生创新能力方面发挥积极作用。

参考文献:

[1]崔冠英, 朱济祥、 水利工程地质[M]、 4版、 北京: 中国水利水电出版社, 2008、

[2]中华人民共和国教育部、 关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见(教高[2011]1号) [EB/OL]、(2011-01-08)、

[3]王哲, 陈东瑞, 张勇、 土木工程专业工程地质课程实践教学方法探讨[J]、 高等建筑教育, 2010,19(4): 125-127、

[4]程建军, 王海娟、 水利类本科专业工程地质课程教学探索[J]、 高等建筑教育, 2012, 21(3): 98-100、

[5]杨连生, 王涛, 李宏明、 水利水电工程地质实习指导书[M]、 北京: 中国水利水电出版社, 2008、

[6]黄雨, 卞国强, 叶为民、 土木工程专业工程地质学双语教学改革探讨[J]、 高等建筑教育, 2009, 18(2): 97-101、

[7]Tony Waltham、 Foundations of Engineering Geology[M]、 Third Edition, Spon press, 2009、

[8]F G Bell、 Engineering Geology[M]、 Second Edition, Butterworth-Heinemann Press, 2007、

[9]Missouri University of Science and Technology Courses[EB/OL]、 http://web、mst、edu/~rogersda/

Research and reform exploration on teaching methods of engineering

geology for water conservancy specialty

RONG Guan, ZHOU Chuangbing, CHEN Yifeng

(School of Water Resources and Hydropower, Wuhan University, Wuhan 430072, P、 R、 China)

工程的重难点分析篇5

关键词: 造价员考试;考试趋势;备考方法

中图分类号:G424、7 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)05-0224-02

0引言

造价员是指通过考试,取得《全国建设工程造价员资格证书》,从事工程造价业务的人员。目前江苏省造价员资格考试的科目有:《工程造价基础理论》(闭卷)、《工程造价案例分析》(开卷)。其中, 《工程造价基础理论》的考试内容包括《工程造价基础理论》和《工程造价管理相关法规和文件汇编》,题型分为单项选择题、多项选择题和判断题,通过率相对较高。《工程造价案例分析》根据专业分土建、装饰、安装、市政等专业。由综合计算题、定额换算题、清单项目组价题等组成。主要测试考生工程计量能力、正确理解和使用定额及清单的能力、工程费用分析和组价能力等。要求考生具备计价理论知识和实务知识,熟悉计算规则和组价程序等。虽然该门课程考试时可以查阅与本专业相关的工具书,如相关定额、规范、清单指引等,但总体通过率一直很低,如果考生工程实践经验很少,对清单和定额不太熟悉,较少到工程施工现场,不了解施工现场施工工艺及方法,对施工企业管理费用及相关规费、税金等不甚清楚,则很难通过《工程造价案例分析》考试。因此如何在较短时间内有针对性地进行复习,全面、系统地领会和吃透造价员考试各门课程的学习要点,最大限度地提高考试成绩,是广大考生最为关心的话题。下面笔者根据在造价员培训中的一些心得与体会,就《工程造价案例分析》科目加以探讨,希望能对广大考生复习考试《工程造价案例分析》有所帮助。

1造价员资格考试试题特点分析

现以土建工程为例将05年、07年及09年的造价员考试题型加以分析,见表1。

综上分析造价员考题特点有:

第一,计算题的综合性很强,大部分题目都要涉及定额的多章内容,难度大,要求考生具备计算工程量技能、正确使用专业定额和规范的能力,并能在此基础上再进行组价和计算总造价。

第二,工程量清单计价组价能力的要求不断提高。如09年清单组价在初中级的题量中均为两题,总量达到了一半,这在以往的考试试题中是没有出现的。

第三,对定额的换算题型的考查范围扩大,如09年的定额换算多处涉及到考生平时关注较少的附注等的内容,清单项目组价也多次涉及到附注中的有关换算。虽然是开卷考试,允许查找规范、定额说明及项目表,但由于涉及到的章节多、题量大,需要考生对章节换算规定十分熟悉,才能迅速查找到相关的定额项目编码。并且需要掌握清单的项目特征,了解组价项目的内容和原理。

第四,试题基本都设了埋伏点在内,如果没有对定额说明及计算规则等有深刻的掌握和领会,可能就会“上当”。如05年的第一个计算题难度就很高(如图1),虽然初级的通过率不错,但大部分分数都不是在这题上得来的。在第1个问题中计算挖槽工程量中设有“陷阱”一个,B、C轴现间距仅1、8m,两轴之槽并列重合,总槽宽大于3m,使得此处挖槽只能改算挖方了。全省考初级的有上万人,此陷阱已成为“万人坑”,死里逃生者寥寥无几。第2个问题中的混凝土条基需分内外墙,再分别上下2段来算,特别是斜面中心长度要扣1、05m,算对的也不太多。

再如05年的第三题,某工程楼某三类工程的多层商场,上人平屋面(檐口高度17、25m)的复合防水做法见下表,请依据04年计价表的规定,确定出每个项目的综合单价。

此题看上去简单,实则不然。两个水泥砂浆找平层如果在定额的屋面章节去找子目,一找肯定是用防水层去套找平层的了。还有2厚聚氨脂涂料三度,只会按名称找子目的,大概就找出了个9-107,但真正并不是在屋面用的子目。题目Ф4@150双向钢筋的Ф上面少印了个b,冷拔钢丝变成了普通钢筋,本应套4-4注2的好象套4-1也似乎没大问题。

第五,试题的难度有逐年上升的趋势。

以钢筋工程为例,05年钢筋的计算有两道,第一个是计算简支梁的钢筋,图都画在上面,照图计算就可以了,只要对钢筋稍有接触的,即使不能全对,也八、九不离十了,第二个考的是平法钢筋,初看好像很难,但下面配了正投影图,所以难度也不大。07年则出的是根据梁的平法图求梁钢筋,如果不会正确地进行梁的平法图识读,就无从计算。09年给出了柱的平法钢筋计算,尽管题目给出了保护层厚度、锚固长度等数据,但是如果对柱钢筋的构造特点没有牢固地把握,要快速准确地计算出柱纵筋长度、根数及箍筋的长度和根数还是有相当难度的。

2备考造价员资格考试的途径和方法

2、1 全面研读教材和定额考生往往希望学习和复习的范围越小越好,甚至把全部希望寄托在辅导老师考前的押题上,这种心情可以理解,但经验表明,要想顺利通过考试,不能放松对教材和定额的全面研读。造价员资格考试的试题基本上是紧扣定额和规范,而教材则加入了对定额相关内容的解释并以案例来阐述。考生只有充分准备,在考试时才能游刃有余。定额和规范包含了命题范围和答案标准,是考试的根本,必须按指定教材、定额和规范的内容、观点和要求去回答考试中的所有问题,否则很难获得高分。

研读教材和定额需要一定的时间和精力投入,考生宜早做安排。很多考生在学习上喜欢先松后紧,一开始并不在意,到考前突击复习,搞得十分紧张。强调对定额的研读,是要突出全面理解和融会贯通,并不是要求考生把定额的内容逐字逐句地背下来。而是要熟悉定额各章的内容及章节分布、注意准确把握定额说明、定额计算规则及定额附注背后的复杂含义。研读定额还要注意不同章节的内在联系,能够从整体上对应考科目进行全面系统的掌握,以便在考试时能准确地列项、快速找到合适的定额并能准确进行相应的换算。

2、2 参加必要的考前辅导笔者认为对于平时比较忙碌的考生,听考前辅导是很有必要的,教师较系统地指导和梳理定额内容, 对于把握教材和定额的难点与重点是非常有利的,有时听教师讲一遍,比自己看十遍还有用,另外教师会对考试的评分标准、答题要点和得分窍门等有所点评,所以对于没有考试经验或非专业的考生, 听考前辅导是很必要的。

2、3 练习巩固提高造价员资格考试综合性比较大,一道题往往会涉及到很多内容,没有很强的基本功在很短时间内是很难完成的。因此适当演练一些高质量的练习题,可以提高考生对相关知识点的理解运用水平,进而提高应试能力。通过练习,考生可以逐渐总结出考试内容的某些重点与规律,发现自身学习中的薄弱环节,从而有针对性地进行提高。特别是往年的考试试卷,虽然再考的可能性不是很大,但是熟悉题型是很重要的。从某种意义上讲,考试就是做题。所以,在应试学习过程中,适当地做一些练习题和模拟题是考试成功必不可少的一个环节。

2、4 巩固近三年的真题每年考试都有自己的侧重点,每年考题都是在已有题型的基础上增加新的埋伏点,所以把握侧重点可以少走弯路。基本上来说,考过的题不会重复再考,所以要把侧重点弄懂弄通,而不是浅尝辄止。巩固近三年的真题,有利于把握考试采分点,因为案例考试的采分点是0、5分至1分,所以经常出现有些考生大笔一挥,洋洋洒洒写了很多,却得分甚微;也有些考生做预算几十年,经验很丰富,答完自己觉得非常理想,但考分却相差较远。归其原因,在于不会考试,不会把握考试的采分点。所以研究近三年的真题并分析其评分标准,对于考生来说是非常有必要的。近三年的真题不光是眼过,还要仔细地计算多遍,与真题答案一步一步核对, 清楚自己为什么知道却得不上分的原因。另外通过真题可以更好地把握重点章节及内容,如定额应用与换算、建筑面积计算、土石方工程、打桩及基础垫层、砌筑工程、混凝土工程、钢筋工程、屋面及防水工程、脚手架、模板等知识。

2、5 考前心理准备

2、5、1 抱必胜的心态一旦报考,千万不要有畏难情绪,要抱必胜的心态,制定出复习计划,每天坚持看一、两个小时,一两个月就会产生明显的成效。复习的过程中,难免有波动,有厌烦,休息一两天,调整好情绪,继续复习。

2、5、2 考前实战在考试前一周时间,找一两套模拟题,在规定的时间内完成,检查自己做题的思路与时间。大多数模拟题难度与真题差不多,所以可以对自己摸摸底,使自己尽早进入考试状态。

2、5、3 考前浏览定额和规范《工程造价案例分析》考试是可以带书和定额进考场的,但在有限的时间要做完题,如果什么都要查找资料或查找需要太长时间,就会影响考试效率,所以考前要做好充分准备,比如以往考试的大题查阅的资料都在教材的什么位置应做必要的记号,以防止考试时因找不到要找的内容而浪费宝贵的时间。

2、6 考中技巧

2、6、1 仔细审题江苏省造价员考试的案例分析是初级、中级、高级是同一份试卷,只是一般初级做一~四题,总分100分,中级做三~六题,共四题,总分120分;高级做四~七题,共四题,总分120分,多做和漏做的题均不得分。有时候则规定某道题第1问初级做,第1、2问中级做、高级三问全做等。因此考生必须结合本人所报的专业和级别,做自已应该做的那部分,而不能一看到题目就盲目下手,时间到了才发现做的不是自己应该做的那部分就悔之晚矣。另外要仔细读题,充分领会题意。要综合运用已经掌握的基本知识和教材中讲述的解题方法以及实际工作经验,分层次、分步骤、简练、规范地解答。而且应根据题意要求列出计算式,计算过程和结果的小数位数的取舍要符合规定。

2、6、2 做好答题时间的分配《工程造价案例分析》试卷对每位考生来说都只要做四道试题。而每道试题的难易程度是有差异的。考生在考场上得到试卷后,应大体上浏览一下整个试卷,对自己应做的四道试题的难易程度(包括解答难易程度和得分难易程度)做一下排序,选择一个从易到难、恰当的答题顺序。利用有限的考试时间(《案例分析》考试时间为3小时)在卷面上最大限度地反映出已掌握和具备的知识和能力。还需提醒考生的是,有的试题可能从总体上看难度确实较大,但是其中的个别问题可能又比较简单,因此,对自己认为很难的试题也不要轻易的把整道题放弃,要尽可能多地答题。造价员考试的案例分析是三个小时做四道题,笔者认为在一个题上所花时间不宜超过45分钟。因此考生如果在某个题上耗时过多就要适时调整,应尽可能先把会做的先做完。

参考文献:

[1]钟汉华、高职工程造价专业课程体系改革初探[J]、中国电力教育,2007,(07)、

工程的重难点分析篇6

关键词:材料失效分析课程 教学 感悟

作为材料类专业开设的一门专业必修课,“材料失效分析”课程经常设置在大四第一学期。材料失效分析课程本身的综合性和复杂性,使学生产生畏难心理,远离课堂。同时找工作的匆忙,对人生的迷茫和对未来的担忧使得大四学生更愿意沉醉于宿舍。如何把学生拉回课堂,成为授课教师最头疼的问题。

一、失效分析课程的特点

失效分析是指对失效产品为寻找失效原因和预防措施所进行的一切技术活动。通过失效分析,找出造成机械零部件或器材失效的主要原因,并据此采取相应的措施,防止同类或类似失效事件的重演,不但具有很大的科学技术价值,而且有重要的经济意义和社会效益。目前,由于产品复杂程度和工作能力的提高以及使用环境的苛刻,金属构件失效分析的工作正向着多因素非线性耦合交互作用的方向发展,失效分析越来越需要多学科、多方面的交叉与综合。授课教师在授课过程中必须提供全方位的知识基础。正是失效分析课程的特点导致了“想说爱你也不易”的畏难情绪。

二、提高材料失效分析课堂质量的方法

1、巧用多媒体,增大信息量供给。材料失效分析是一门综合性极强的科学,涉及到材料学、机械学、力学、腐蚀学等多个学科。在进行失效分析课程的讲授过程中,要求学生必须快速完整地反应出相关的知识点,这对大部分本科生是难以完成的事情。相对于传统板书的费时费力,多媒体具有内容丰富、信息量大的优势。对于材料失效分析课程而言,最重要的是授课教师可以根据需要,随时插入相关基础知识,或详或简,掌控自如。如在讲述断口分析一章中时,除了讲述断口分析的步骤外,势必要牵扯到断口的形成、分类和特点。这些内容在失效分析的书本上是一笔带过的,但对引出断口分析的影响因素是必须的。此时就可采用多媒体插入的方式进行讲述。授课效果表明多媒体工具的引入,提高了学生的注意力,教学效果明显改善。但在多媒体的使用过程中应防止过度依赖多媒体,反使学生的学习效率下降,教师的授课质量下降。

2、善用工程实例,增加学生兴趣。工程实例对于课堂而言就如同一股新鲜的血液,可以激发学生的学习兴趣,使学生的学习由被动的听转为主动的思考。恰当的工程实例对课堂效果可以起到事半功倍的作用。由于在授课的大部分时间里,教师是以讲授各学科的知识为中心,易使学生形成只见“树木”不见“森林”的孤立式知识结构,学生难以解决工程中的实际问题。而工程实例展示的是工程现场所遇见的实际问题,往往能激发学生的兴趣,他们会关心在现场是如何处理的、这样处理的合理性和不足是什么、处理后的效果如何等。通过这一系列疑问的探讨和解决,学生在课堂上就能体验从理论到实践的转化,从而培养出学生独立思考、解决问题的能力。如在讲述疲劳失效一章时,就引入了某油田美国北极星J55套管外螺纹接头断裂事故的失效分析。但在工程实例的引入过程中一定要注意难度适中,不恰当或过多的实例会冲散授课内容,降低课堂凝聚力。

3、采用多种教学法,提高课堂质量。“水无常态,教无定法” 。作为一名优秀的授课教师,应该根据授课的实际情况,随时调整授课方法。除了采用传统的教学方法以外,还可以采用启发式、任务式以及互动式等多种教学方法。在教学中,要多设问,给学生以思考的时间,培养学生的自学能力。在课堂上,可以采取讨论的方式,让学生参与到教学中来,让学生感觉到他们是课堂上的主体,教师在中间主要起到引导的作用。如在讲述腐蚀失效这一章节时,采用的就是任务驱动法。在讲述完基本知识点后,给学生布置探究性的学习任务,鼓励学生查阅资料,对知识体系进行整理,再选出代表进行讲解,最后由教师进行总结。但应注意的是,不管采用何种方法,都应明确教学方法是师生双方的行为体系,教学方法应服务于教学目的和教学任务的要求。

4、加强自身素质,增强吸引力。一名优秀的老师应该具备所授课程全面完整和深厚扎实的基本知识,这样才可能对课程统揽全局、提纲挈领。其次,要掌握大量的与课程内容相关的发展动态、前沿趋势和应用现状,并渗透到相关的章节中去。一个没有较多工程经历的教师,本身就是与实际脱节的,很难培养出能解决实际问题的学生,在工程案例教学中也很难有底气地引入好的工程实例。授课教师只有不断地充实自己,才能“越教越精”,“看相两悦”。

总之,授课教师应努力为学生创造出一个内涵丰富的教学环境,实现学生从理论到实践的转化。

工程的重难点分析篇7

关键词:电力工程;技术难点;施工安全

前言

在电力工程施工中,电力工程的技术的优劣直接能在电力工程施工质量上得到体现。我们要重视技术在电力工程中的应用,让技术在电力工程中发挥出应有的作用。在我国的电力配电网中,根据电压等级的不同,分为两种形式,一种形式为高压形式的配电网;另一种形式为低压形式的配电网。这两种形式的配电网在技术的应用上有着很多的不同特点,所以文章从电力工程在配电网中存在的技术难点问题,电力工程在配电网中存在的技术难点问题,同时也从电力工程中的施工安全防护措施这三方面进行分析。

1 简单分析电力工程在配电网中存在的技术难点问题

在很多的电力系统的安全问题中,有很大的一部分是由于配电网在电力工程中的技术应用出现了问题,文章从三个方面来进行电力工程中的技术应用的难点分析,这三个方面分别是:外力的破坏技术难点问题;极端天气的闪络放电的技术难点问题;过电压的技术难点问题。希望通过这三个方面的电力工程中的技术难点分析,给未来的电力工程技术的规划一个良好的建议。

1、1 电力工程在配电网中的技术难点问题:外力的破坏技术难点问题

电力工程中的外力破坏问题是电力工程施工中的一个比较突出的技术问题,这样就会使电力系统在运行中,出现外力破坏的情况,影响电力系统的平稳运行。这种外力破坏主要可以从以下三方面进行考虑:(1)电力系统的架空高压线路带来的外力破坏技术问题。这种技术问题是由于我国现在的国情及地形决定了我国的高压线路的架设方式必须为架空高压线路所致。(2)电力系统中的架空高压线中引线的施工带来的外力破坏技术问题。这种技术问题是由于我国很多的架空高压线路的施工要在其引线的部分施工,由于引线的施工的外界干扰很大,没有办法进行很有效准确的施工,造成了电力工程中外力的破坏。(3)电力系统中的建设盲目规划带来的外力破坏技术问题。这种技术问题是由于我国的不同地区存在着非常明显的发展区别,在没有科学及合理的电力工程施工规划的前提下,很多城市就会进行电力工程施工,这种盲目的规划带来的电力工程中外力的破坏也需要我们给予重视。

1、2 电力工程在配电网中的技术难点问题:极端天气的闪络放电的技术难点问题

极端天气的闪络放电的技术难点问题主要是由于我国现在的电力设备都是常年运行且没有得到有效的保护的设备,尤其是一些绝缘材质的电力设备,更是长久的没有得到有效的保护及清洁处理,这样就会导致绝缘材质设备中存在大量的污垢,当大量的污垢积累到一定的程度以后,就会对绝缘材质的设备的性质产生影响,使绝缘设备更容易遭到闪络放电的影响,会使用电居民的用电安全得到威胁,严重的更会导致电力运行事故。

1、3 电力工程在配电网中的技术难点问题:过电压的技术难点问题

过电压的技术难题的出现,主要是在电力工程建设的初期,电力设备配置的不是很完备,很多设备由于施工的成本没有得到最优化的配置,再加之施工建设过程中的施工爬距没有按照施工技术规范进行,从而导致了在后续的电力系统运行中,出现过电压的技术问题,若果不及时的进行专项整顿,就会在极恶劣的气候条件中,使电力系统出现问题,由于这种气候对于电力系统的维护抢修极为不利,也就导致了过电压的危害性较大,在电力施工过程中,我们要在技术层面上进行处理。

2 简单讨论电力工程在配电网中存在的技术难点措施

我国的电力工程在发展中对于技术应用的依赖度与日俱增,因此,在电力工程的施工过程中出现的技术问题,我们要及时的进行处理,并且分析原因,对日后的此类问题进行有效的防控。文章主要从四个方面进行电力工程在配电网中存在的技术难点措施的应用,这四个方面分别是:(1)电力工程中通过技术层面来完备配电网的相关结构;(2)电力工程中通过技术层面来完备配电网的相关防污设施;(3)电力工程中通过技术层面来恰当的使用电力联络开关;(4)电力工程中强化配电网的工程管理的相关工作等。下面来具体分析。

2、1 在电力工程中通过技术层面来完备配电网的相关结构

在我国国家电网的优化方案中,通过技术层面来完备配电网的相关结构是一项很重要的优化方案,这其中就包括了对现有的电压等级进行简化;在配变容载比的选择方面要更恰当。

2、2 在电力工程中通过技术层面来完备配电网的相关防污设施

我们要定期并且彻底的对现有的电力系统的运行设备进行清理,来解决配电网的相关防污。增添相关的防潮及防雷设备,有效的对电力系统中的运行设备进行保护。

2、3 在电力工程中通过技术层面来恰当的使用电力联络开关

在电力系统中的突然断电现象的现有解决方案中,在技术角度来分析,最优化的就是恰当的使用电力联络开关,这种开关的应用会在断电时对居民的损失带来积极的影响,现在市面上较为常见的电力联络开关为SF6系列的联络开关。

2、4 在电力工程中强化配电网的工程管理的相关工作

关于电力工程中强化配电网的工程管理的相关工作,文章从三个方面进行分析,第一、我们要对电网系统的工作人员进行专业的知识培训,通过培训提升他们的职业素养,并且借此机会重新整合管理资源结构;第二、培养相关电力工人的现场的突发事件的处理能力;第三、充分的借助网络及专业软件的力量,来大幅度提升电力施工的技术管理效率,逐步的实现智能化的电力工程施工管理。

3 简单分析电力工程中的施工安全防护措施

关于电力工程中的施工安全防护措施,文章从两个方面进行分析,第一、电力工程施工安全施工中的防雷击安全措施;第二、电力工程施工中的强化工程安全管理的措施。

3、1 在电力工程施工安全施工中的防雷击安全措施

在这一安全防护措施中,主要涉及到的有配置避雷设备,绝缘设备及接地设备。

3、2 在电力工程施工中的强化工程安全管理的措施

我们在这一环节中,全面的对施工的各种工序进行安全防护检查,尤其是对安全隐患较大的电力施工更是要在管理的角度处理得当,避免安全事故的发生。

4 结束语

电力工程的施工质量的好坏严重影响着我国人民的生活用电安全,一旦用电安全得不到保障,那么人民的生活质量就会有严重的下降,所以电力工程的施工质量一定要重视起来,让技术在电力工程汇总发挥出应有的作用,文章针对在电力工程施工中的难点,总结并且归纳电力工程中的技术难点,并结合电力施工中的安全施工问题,提出相应的解决办法,希望能为实现我国人民用电安全的问题有所帮助。

参考文献

[1]李军凯、配网电力工程的技术问题分析与解决[J]、科技创新导报,2012(2)、

[2]李克斌、配网电力工程的技术问题分析与施工安全措施[J]、沿海企业与科技,2012(5)、

工程的重难点分析篇8

关键词:工程融合贯通;教学改革与实践;电力系统分析

中图分类号:G642、0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)36-0140-02

培养工科学生的工程实践能力、工程设计能力和工程创新能力是工科教育“回归工程实践”教学改革的目标,而要改变一些理论性很强的课程以教科书为中心、以教师讲授为中心、以课堂为中心的传统模式具有一定的难度,需要更加精心地设计。像电力系统分析这种理论性很强的课程特点是很难采用现场教学的方式,即便在现场,这些抽象理论很难直观地呈现在同学们眼前。普通的CAI教学,也很容易变成黑板屏幕化的升级,而让学生在缺乏理论基础的条件下以研究性自主学习方式进入工程实践或项目研究,在实践过程中发现也很难达到预期的效果。

课堂中的工程融合贯通式教学是我们在多年的教学实践中,以自主开发的工程融合教学平台为基础,以工程为引导,以学生为中心的教学模式。将工程体验、工程应用、工程设计以及研究性学习融入整个教学过程,通过重构课程体系和教学内容,将工程思想、理论学习和工程应用融会贯通,在教学过程中帮助学生建立工程概念、培养工程思想、提高工程应用能力、创新能力和团队合作精神等,并建立起一套面向过程的过程评价体系。通过多种方式引导学生将理论应用于工程实践,激发学生的兴趣,变“以教为主”为“以学为主”,变“灌输式”为“启发式”,变“苦学”为“乐学”,变“死学”为“创新”,激发学生的研究热情、创新意识和团队精神。

一、电力系统分析课程特点

电力系统分析包括电力系统的稳态分析和暂态分析,是一门理论分析严谨、涉及内容广泛的电气工程及其自动化专业重要专业基础课,该课程在电气工程及其自动化专业课程的树型结构图中的位置如图1所示。

由图1可见,从课程之间的相互关系上看,它像是一门技术基础课,对后续课程起着承上启下的作用;从课程的性质上看,电力系统分析又是一门独立的专业课,其重要性不言而喻。

由于“电力系统分析”课程将电工、电子、电机、自动化、计算机、高等数学和最优化理论等学科知识综合运用于电力系统运行分析和计算中,故这门课程难度较大,理论性强。因而长期以来都被当成一门强理论课来进行教学和学习。但电力系统分析的研究和服务对象是实际的电力系统,具有明显的工程特点。另外,同学们对实际的电力系统,对电能生产的各个环节还缺乏必要的感性认识,很难将书本知识和电力系统联系在一起来理解和掌握,不知道这些知识在将来的工作中有什么用,更不会去思考如何应用,由于难度大,很多同学存在畏难和厌学情绪。

二、构建“工程融合贯通”的电力系统分析教学体系

针对本课程的特点,在教学中引入工程元素,将工程理念贯穿于整个教学过程,重构课程体系和教学内容,“工程融合贯通”的电力系统分析教学体系如图2所示。

1、构建可视化“工程融合”电力系统分析软件教学平台

在“工程融合贯通”的思想指导下,经过多年不断的研究、开发、修改、补充、完善,形成了一套完整的工程融合教学平台。平台开发以工程实际为背景,能同时进行教学及工程体验与应用,应用实例既列举了典型实例(IEEE的标准系统),又给出了与实际工程相结合的工程范例,以使学生在学习过程接触到的就是生产实际中使用的,增加工程体验和工程应用经验,达到学以致用的效果。通过使用该平台教学,学生既可以加深对专业理论的进一步理解,又可以初步掌握应用专业知识解决实际工程的技能。这样一来,培养出来的学生就可以达到基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的培养目标。教学平台的主要特点如下。

(1)理论与教学及工程实践的紧密结合,即学生们在课堂使用的教学软件,就是他们今后工作中使用的软件,实现了教学与工程实践的无缝联接。为此,我们在平台设计上既考虑了本科教学的基本需要,又考虑了电力系统工程的实际情况。例如,电力系统计算中的标幺值与有名值的问题。在教科书中,通常使用标幺值,但作为工程实际应用,则以有名值更为常用。为此,我们既考虑了标幺值又考虑了有名值,以及标幺值与有名值的转换。由于两者并存,在满足教学需要的同时,又能够进行实际电力系统的分析计算,深受学生的欢迎。

(2)将可视化技术应用于电力系统分析计算,使原先枯燥无味的数值计算,变得十分形象有趣。例如,在电力系统潮流分析中,算法的收敛特性是一个十分难理解的概念。不同的算法具有不同的收敛特性,相同的算法不同的运行状态,收敛特性也不一样。但是在传统的教学中,学生仅从抽象的数学上是很难突破这一难点的。为此,我们专门设计了功率不平衡量图像表示窗口,以形象地反映出算法的收敛特性。改变运行参数,图像窗口就可以得到不同的收敛特性(图3)。由于图像对认识感官的冲击,同学们对收敛特性的直观认识和内在联系加深了。

(3)多功能的系统集成,使得电力系统的运行方式、潮流分析、网络等值、短路容量计算及比较、故障分析、保护整定及参数计算等,统一在一个用户界面,提高了数据的共享程度,融汇了与电力系统分析课程相关的其他课程内容,让学生深刻理解到该课程在电力系统中应用的广泛性和重要性。

(4)直接的工程体验。在传统的教学中,学生除了普遍反映课程难学以外,更重要是不知道学了有什么用,更不用说去思考如何用了。在该教学平台上,所学的知识直接反映到了工程应用上,并能让学生自己动手操作,让学生了解理论如何应用到工程上,并能体验理论应用的效果,提高了学生的学习兴趣和研究热情,进一步促进了对理论的理解。

2、工程应用

单纯的实验性或验证性的算例往往还不能激发学生强烈的探索欲望,也往往被学生认为是与现实脱节的,因此,教学改革的另一关键是工程实现,通过工程实现激发学生内在的原动力和自主学习的激情。我们将教学平台的部分成果转化为直接为电网多个生产部门服务的生产软件:(1)故障分析及整定计算,用于某调度中心进行指挥调度电力系统的电力生产。(2)电网的潮流分析及参数计算,用于某供电局进行指挥电力调度。以上几个成功的工程应用案例,对同学产生了强大的心理冲击,知道自己所学的知识将来有什么用,如何用,这大大激发了学生的学习兴趣。为同学自主学习、研究性学习打下了良好的基础。

3、工程实践与创新探索

在传统的教学过程,也有部分实践环节,如课程设计和毕业设计,但这些环节往往滞后于课程学习,同学们或已对课程学习的热情减退,或对学过的知识已有所遗忘,针对这样的情况,在同学们进行过工程应用和体验后,趁学生的学习兴趣和研究热情高涨的时候,采用开放的带工程背景的多样性设计内容,如系统等值、短路计算、潮流计算、安全分析、线路损耗等,学生可以根据自己的兴趣进行选择,也可以自创设计内容,尊重个性化的发展,挖掘学生创造潜能。培养学生主动学习,参与意识,更好地发挥学生学习的自主性、互动性和进行个性化教学。学生通过自主学习、应用创新,掌握隐含在问题或实例背后的知识,变“以教为主”为“以学为主”,变“灌输”为“启发”,变“苦学”为“乐学”,变“死学”为“创新”,激发学生的学习和研究热情,获得工程应用经验,提高学习成就感。

学生在此基础上有的编写了高技巧的算法,有的做出了应用Internet工具进行远程计算的电力系统潮流计算程序,有的研究基于云计算的电力系统潮流计算,甚至有学生对一些具体地区电网的网损进行了分析,提出了自己的整改意见,并得到电网相关单位的采纳。这些都体现了工程融合贯通教学所焕发的活力。

4、过程评价

对学生的学习情况考评,也是教学中的一个重要环节,直接影响了学生的学习态度,具有导向性。过程评价的理念是在学习中实施评价,在评价中促进学习。从过去的只注重考试结果的评价转移到关注学习过程的评价,关注教学过程中学生过程性结果,如解决现实问题的能力等,及时地对学生的学习质量水平做出判断,肯定成绩,找出问题,强调目标与过程并重,把课堂讨论、阶段性知识点总结、工程应用、设计能力与考试结果构建成一个1∶1综合测评体系,对学生的学习效果进行全面的考核,促进学生综合素质的全面发展,取得了较好的教学效果。

三、结语

以上是我们在工程融合贯通的教育思路指导下进行的电力系统分析课程教学改革的一些尝试,是一个将理论学习、工程体验、研究性学习的融合探索过程,课程教学中,体现出形象生动的CAI作用,同时结合工程实践的实例,学生从中学习和了解到工程应用的思路与方法,激励了学习的兴趣和研究的积极性。并通过同步实践设计环节,发挥同学自主学习、研究性学习的热情,激发创新潜能,使学生在学习过程中获得自信与成就感,同时教师在构建教学平台过程中同样经历了工程应用、成果转化的过程,提高了师资队伍的建设,并在与学生的互动创新中收获了课堂改革的乐趣和新成果,为强理论课程的课堂教学改革进行了有益的探索。

参考文献:

[1]姜爱华,韦化,龙军,等、发电厂电气部分课程的工学一体化教学改革探索与实践[J]、广西大学学报:自然科学版,2007,32(B09):441-443、

[2]黄肇,黄满花,罗庆跃、“电力系统分析”课程教学模式的研究与实践[J]、中国电力教育,2010,(28):101-103、

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