时间：2023-04-21 18:54:56
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关键词：土木工程类专业；硕士研究生；自我培养
中图分类号：G643；TU37 文献标志码：A 文章编号：10052909（2017）02003105
硕士研究生阶段的教育在教育目标、教育主体定位和教育形式等方面，都与之前的本科阶段、中学阶段和小学阶段具有本质的区别。从教育目标来看，研究生阶段教育的目的是将研究生培养成为具有独立科研能力的科研工作者和职业工程师，强调自主科研和工作的能力[1]。从教育主体定位来看，研究生在整个教育过程中处于主体地位，与本科及之前阶段以教师教学为主的定位有很大差异[2]。从教育形式来看，研究生阶段的教育更加强调自我培养和自我教育，绝大部分的教育过程需要研究生通过自主学习完成，研究生导师一般只发挥引导和指导作用[3]。
因此，能否在两到三年的研究生学习阶段实现良好的自我培养，就成了研究生教育成败的关键。近年来，随着专业硕士研究生制度的实施和研究生教育从精英教育向大众教育的转变，研究生数量迅速增加，生源质量良莠不齐。很
多研究生对研究生教育阶段强调自我培养的特点认识不足，在研究生学习阶段仍然是本科甚至高中时期的学习态度和方式，以致培养效果难以令人满意。
究其原因，除了对研究生阶段自我培养的特点认识不足之外，一个很重要的原因是对自我培养的目标和方法缺乏理性的认识，需要进行深入的指导。为解决这一问题，本文拟从研究生培养工作的实际出发，对土木工程类硕士研究生自我培养的目标、方法和途径进行讨论，旨在为土木工程类研究生的培养提供理论上的参考和建议。
一、 研究生自我培养的必要性和可行性
所谓研究生的自我培养，是指以研究生自身为教育主体，在自我意识的支配下，根据社会需求和自身发展的需要，发挥主体能动性作用，把自己作为教育的实施者和接受者，不断进行自我开发和自我教育，优化知识结构和能力水平，最终实现研究生阶段培养的目标，成为满足社会需求的科研工作者和技术工程师[4-5]。
研究生阶段教育的最大特点就在于研究生的自我培养和自我教育[6]，这是由研究生阶段的培养目标决定的。研究生阶段教育的最终目的，是培养一批能够独立进行科研工作的科技工作者，以及能够在企事业技术岗位解决实际问题的技术工程师[7]。要想获得独立的科研能力和工程实践能力，就必须具备自主发现问题和解决问题的能力。而这些能力的培养，必须也只能通过自主科学研究和自主工程实践获得[8]。此外，是否具备基本的自主科研能力和工程实践能力，也一直是各高校衡量研究生培养质量的重要标准。部分高校甚至直接以这两项能力作为研究生毕业和获得硕士学位的基本条件[9]。因此，以培养自主科研能力和工程实践能力为目标进行自我培养，是研究生阶段教育的必然要求。
研究生阶段的学习和生活呈现出很大的自主性和独立性[10]。研究生导师在研究生教育过程中的定位，是科研工作上的指导者和合作者，并以此为基点，对研究生的学术道德和价值观进行引导[11]。除此之外，研究生自主把握工作和学习的各个阶段，有足够的时间和空间自主规划，自我学习，为研究生的自我培养提供了主体条件上的可行性。事实上，是否能够有效利用这种自主性，抓住机会进行自我培养，一直都是研究生培养成败的关键。
二、 土木工程类专业硕士研究生自我培养的目标和内容
土木工程类专业硕士研究生培养的最终目标，一是使研究生具备基本的科研能力，以满足业之后以一个独立的科研工作者的身份从事本专业科研工作的需要；二是具备一线的工程实践能力，以满足毕业之后从事结构设计或现场施工工作的需求；除此之外，还必须培养一定的人际交往能力。因此，具体而言，土木工程类专业硕士研究生应当着重在专业知识水平、基础科研能力和实践工作能力等三个方面进行自我培养。
（一）专业知识水平的培养和提高
具备深厚的专业基础，了解本专业的研究特点、研究方向以及基本理论和方法，是顺利开展研究生阶段学习和科研工作的前提条件，这也是研究生入学考试和面试衡量学生是否具备入学资格的重要标准。但是，随着近年来硕士研究生数量的迅速扩张，新入学研究生的专业知识水平并不能令人满意。以某校土木工程和防灾减灾工程专业硕士研究生的面试为例，一位面试教师提问了一个基本的结构力学问题，即力法基本方程的实质是力的平衡方程还是位移协调方程？就这么一个二选一的问题，参加面试的数十位学生回答正确的不到一半，绝大多数都是仅凭字面意思勉强回答甚至完全是瞎蒙胡猜。另一位教师提问地震烈度的概念，能将这一概念与地震震级区分开并解释清楚的更是寥寥无几。带着这样的专业基础知识开始研究生阶段的学习和研究，效果如何可想而知。
因此，研究生阶段自我培养的第一课，就是夯实专业基础，把本科阶段没有学好而研究生阶段又显然会用到的高等数学、结构力学、结构设计等课程查漏补缺，提高到本科毕业生应该有的水平。在此基础上，还要把研究生阶段开设的数学分析、有限元方法、结构动力学、弹塑性理论等专业基础课学好学透，为后续即将开展的科研工作做好准备。
除了课堂学习之外，研究生阶段的学习还应该包括一个很重要的方面，即自学能力的培养。与本科生阶段主要依靠教师传授专业基础知识、培养专业思维能力不同，研究生阶段最重要的是要学会如何发现问题和解决问题。当今时代是一个知识大爆炸的时代，是多种学科融汇交流的时代。研究生在开展科研工作的过程中，必然会遇到很多以前没有接触过的知识，甚至不同的专业和学科的知识。这就只能通过各种渠道查找资料，自我学习，不断积累，培养自我学习的能力和习惯，实现自我教育，最终解决所遇到的问题。而终身学习和自我教育，正是作为一名科研工作者所必须具备的基本素质之一。
（二） 基础科研能力的培养
一般而言，科研能力的根本是科学思维能力和科学研究方法，这也是研究生阶段需要着力培养的目标之一。所谓的科学思维能力，是指应用专业知识发现问题、研究问题和解决问题的科学思维方式。所谓科学研究方法，是指采用理论研究、试验验证、统计分析对科学问题进行研究的方法。科研能力的培养是一个抽象的潜移默化的过程。这就需要研究生集中精力，刻苦钻研，全身心地投入研究生阶段的研究和学习，一点一点地积累提高，最终实现科研能力的全面提升。
科研能力的培养包括很多方面，本文仅就开展科学研究所必须具备的一些基本工作能力进行深入讨论。这些基本工作能力一般包括办公软件的使用能力、专业软件的使用能力、文字表达能力和专业英语水平等。
办公软件的使用能力是进行一切文字工作的基础。在研究生进行开题报告、中期考核、毕业答辩的过程中，必然会用到以下软件：word、PowerPoint、Excel。这些软件看上去很常见，但很多本科毕业生都只停留在会打开、输入、关闭的水平，远远达不到研究生利用这些软件完成论文写作任务的目标。研究生阶段使用word，目标就是撰写论文。要做到会用word排版，正确处理标题、目录、图表、段落、参考文献等，按照要求写出格式规范、排版合理的毕业论文。PowerPoint是研究生用于做报告和答辩的必备软件，要求做出来的幻灯片界面美观，条理清楚，能准确无误地表达研究生的全部科研成果。Excel是一个功能强大的软件，科研论文所需数据的汇总和统计、图表的设计和制作都可以用它来完成。
专业软件的使用是当代研究生必须具备的能力之一。对于土木工程类专业的研究生来说，AutoCAD是最基本的制图工具，其重要性自不必多说。除此之外，还需要掌握本专业广泛使用的各种专业软件，如结构设计所需的Sap2000、理正工具箱，结构分析所需的ANSYS、ABAQUS，编程所需的Matlab等。当今时代，用专业软件解决问题已经成为科研工作的基本要求，不会使用这些基本的工作软件，就无法开展科研工作。
文字表达能力是研究生撰写论文和进行学术交流
必备的另一项能力，而这一点又恰恰是很多土木工程类专业研究生的短板。土木工程类专业一般属于纯工科专业，大部分学生从高中毕业后就很少接受文字表达能力的训练。特别是本科毕业做的是毕业设计，没有写过毕业论文，失去了一次重要的科技文献撰写能力的培养机会。造成的结果就是文字表现能力较差，往往需要走很多弯路才能达到撰写科技论文的水平。因此，土木工程类专业的硕士研究生需要在研究生学习阶段有意识地培养语言文字表达能力，特别是要熟悉和掌握撰写科技论文所需要的特有的客观理性的文字表述方式。
科研工作基本能力的第四个方面，是专业英语水平。阅读英文专业文献、用英语撰写论文是科研工作的基本需求。我国的英语教育从初中甚至从小学就开始，到研究生阶段至少经过了10年的学习，但实际的效果却并不能令人满意。很多研究生在写论文时用到英文题名和摘要，第一反应就是利用网络上的翻译软件。部分研究生论文的英文题名和英文摘要甚至是用翻译软件直接翻译一下就粘贴上去了，错漏百出，笑话满篇。因此，提高专业英语水平，是研究生阶段必须保质保量完成的一项重要学习任务。
（三）工作能力的培养
研究生阶段学习的最终目标是要进行工作实践，很多研究生一毕业就会进入设计和施工单位工作。因此，工作能力的培养也是研究生阶段自我培养的重要内容之一。
在研究生阶段培养实践工作能力具有得天独厚的优势。在这一时期，研究生是作为一个基本独立的科研工作者来完成自己的课题，与导师和其他同学是交流与合作的关系，因而攻读研究生的过程也就自然而然成为工作能力的培养过程。
对于研究生来说，工作能力包括科研能力、实践能力和工作素质等多个方面。其中科研能力和实践能力都需要在工作和学习中逐渐积累和培养。本文仅就个人工作素质进行简单探讨。
个人工作素质的第一点，是工作中的自我定位。工作是有分工的，在任何一项工作中，都会有人主导，有人配合，有人把控大局，有人执行细节。在工作中摆正自己的位置，是一切工作得以顺利完成的保证。如果人人各行其是，最终的结果必然是一事无成。研究生阶段的学习是研究生科研工作的起点，在后续的科研和实践工作中，都必须保持谦虚谨慎的态度，尊重导师，尊重身边的同学和同事，积极主动地向他们学习。只有这样，才能不断提高自己的水平，实现研究生阶段自我培养的目标。
个人工作素质的第二点，是要有责任心，勇于担当。做事情有始有终，是研究生应当持有的基本工作态度。接受任何工作任务之后，应该以积极主动的态度考虑如何保质保量地完成。遇到困难要学会利用学校和单位提供的各种资源积极解决，而不是稍遇挫折便打退堂鼓。最不可接受的态度是，稍遇困难不仅止步不前，还不积极与导师或上级沟通，工作任务搁置半个月甚至一两个月，直到再次被问起才告知遇到问题未能继续。这样消极负面的工作态度，在任何工作单位都是不能被容忍的，在研究生阶段必须绝对避免。研究生应珍惜和抓住研究生阶段学习的大好时机，培养优秀的工作素质，是研究生阶段自我培养的又一重要任务。
三、 土木工程类专业研究生自我培养的基本途径
关键词：信息素养教育；科技查新；嵌入式教学
一、引言
美国信息产业协会主席保罗泽考斯基1974年最早提出信息素养的概念时认为，“信息素养是指利用大量的信息工具及主要信息源使问题得到解答的技能”。随着互联网+、物联网、大数据等技术的发展，以及微博、微信等社交平台的涌现，信息环境发生了翻天覆地的变化，信息素养也有了更为深广的内涵。2015年美国大学与研究图书馆协会的《高等教育信息素养框架》中对信息素养的定义为，“包括对信息的反思性发现,对信息如何产生和评价的理解,以及利用信息创造新知识并合理参与学习团体的一系列综合能力”[1]。如今信息素养不仅包含对信息的检索、获取、使用、传播、共享、评价等能力,也包含了对信息及知识内容的创新和批判性思维能力,这些能力的培养仅仅依靠传统的文献检索课程是无法达成的，而嵌入式信息素养教育则能事半功倍。
二、广东省高水平大学信息素养教育现状
2019年3月1日至15日，通过网络调查和电话咨询相结合的方式，对广东省10所高水平大学重点建设高校和8所高水平大学重点学科建设高校的信息素养教育模式的调研结果显示：广东省高水平大学信息素养教育主要是以文献检索课为主、以专题讲座和培训为辅的传统模式，还很少开展嵌入科研和教学的信息素养教育；在被调研的18个高校图书馆中，18个馆均有面向师生的关于数据库使用方面的专题讲座或培训，有17个馆开设了文献检索课程，有12个馆开展了新生入馆教育，只有广州大学图书馆进行了基于科技查新的嵌入式信息素养的深度实践。
三、广州大学图书馆以研究生开题查新为载体的嵌入式信息素养教育实践
（一）研究生论文开题查新工作的开展。科技查新是指以反映查新项目主题内容的查新点为依据，以计算机检索为主要手段，以获取密切相关文献为检索目标，运用综合分析和对比方法，对查新项目的新颖性做出文献评价的情报咨询服务[2]。研究生在论文选题到开题报告撰写的过程中，对选题方向、实施方案等的修正调整都是以文献检索、获取、研读、综合分析对比为基础的，为研究生提供论文开题查新服务可以将信息素养各种能力的培养嵌入到学生的科研和学习中，是实施嵌入式信息素养教育的一个很好的切入点。广州大学图书馆研究生论文开题查新服务与一般的科技查新服务的不同之处在于，研究生不仅仅是项目委托人，而是要参与到完成报告的每一个环节，是完成报告的主体，查新员的定位是指引和辅导，具体流程如图1所示。（二）研究生论文开题查新的成效。2013年3月至2019年5月，广州大学图书馆先后为来自建筑学院、土木工程学院、生物学院和数学学院的506名研究生提供了个性化的论文开题查新服务，指导研究生熟练使用检索工具、全面准确地收集文献、深度阅读并综合分析文献，进而调整选题方向、提炼创新点、优化研究方案，显著地提升了我校研究生的信息素养水平和学位论文质量，也一定程度上提高了研究生导师的指导效率，得到了研究生院和相关院系的肯定和好评。（三）经验总结和方案优化。广州大学图书馆嵌入式信息素养教育实践取得显著成效主要得益于两点：（1）采取了合作式教学，嵌入式信息素养教育的开展是基于图书馆与相关职能部门、院系以及研究生导师之间的紧密合作。图书馆在开展研究生开题查新服务前，有针对性地推广普及科技查新服务，得到了研究生院和相关院系的支持，2012年10月，研究生处拟定了《广州大学研究生学位论文开题查新暂行规定》，要求理工类研究生申请学位论文开题前必须提交开题报告和科技查新报告，各相关院系也在研究生开题前积极配合图书馆安排学生参加开题查新培训，开题查新过程中查新员与研究生导师之间也有频繁的互动交流。（2）采取了体验式学习。不同于传统文献检索课与应用剥离的模式，嵌入式信息素养教育中检索、评估、使用等技能的学习是依托也贯穿于具体的研究任务（论文开题）中，老师的教学是问题导向式的，学生的学习是深度体验式的，在用中学、在学中用，因而掌握得更全面而深刻。广州大学图书馆嵌入式信息素养教育模式也存在两个局限有待改进（图1虚线框部分）：（1）因广州大学图书馆没有开设文件检索课，学生的检索技能较差，导致个性化辅导环节效率较低，存在很多重复性讲解，可充分利用图书馆既有资源，比如推送数据库使用培训、各种专题报告、微课资源、慕课资源等调动学生的主观能动性解决共性问题，从而提高辅导效率。（2）因人力资源有限，未能好好利用用户反馈系统。开题报告的完成并不意味着服务的结束，重视用户反馈，提供追踪服务可使信息素养教育具有可持续性，同时也能累积数据、及时发现问题、指导优化现有流程和模式。
四、启示
【关键词】策划概要；场地分析；空间组织；技术参考；建筑形态
对人文社科图书馆的定位
设计内容为新建文科图书馆建筑的设计，并对周边环境的道路及停车设施进行规划设计。要求新建校文科图书馆能够满足相关使用单位的使用要求，同时，新建筑应当与周边校园建筑群形成良好的关系，并具有一定的特色。
作为清华大学图书馆的专业分馆之一，结合专业学科背景，在校园内的特殊地理位置，以及校园内丰富的自然环境，该建筑应该以一种谦虚谨慎，沉稳低调的态度出现在读者面前，同时消隐在校园的大环境之中。
对人文社科图书馆建筑形态的理解
1、清华校园整体环境肌理
清华校园的整个环境肌理是以“院落”为主。从工字厅到大礼堂，从二校门到主楼，清华校园中的建筑与建筑，建筑与环境，乃至整个校园形成的是一种围合或是半围合的空间关系。
2、地块分析
清华大学人文社科图书馆项目选址位于清华综合公共功能核心区，西侧邻南北主干道，东边为土木工程学院，北向、南向分别与学生宿舍8号楼、三教隔路相望。
地块与周围道路的平均高差为4米。北面和西面均为绿化护坡。
地块上拥有大量生长完好的植被，主要包括有白杏，杨树，槐树，塔松，白玉兰等一大批生长年限较长，树型已经成熟的木本植物。但主要集中在北侧和西侧的护坡上，缺乏系统的梳理，较为无序和杂乱。且以落叶乔木为主，夏季可以起到一定的遮荫作用，但到了冬天，无法为地块内的建筑阻挡寒风或者改变风向。
3、形态构成
项目地块内建筑全部拆除；植被保留绝大部分。地块西侧和北侧的护坡加以整理，将护坡根据高差修整成台地。且分为三级，除原有树木之外，在适当添加常绿乔木，最少达到密集种植3行常绿乔木，以缓解冬季寒风对地块内的影响。
把“淡泊以明志，宁静以致远”定为本设计的主题。 通过营造淡泊的建筑，宁静的空间来隐喻中国文人的情怀。 利用场地形成多重围合，远离尘嚣，创造庭院深深的场所。建筑本身也采用“庭院围合”形式，以高大的杨树林为“墙”形成一次围合，并通过图书馆及土木实验室及周边建筑形成二次围合的幽静小院落。从而与清华的的其它院落一起“铺陈伸展”。从而“融入”清华大学的校园肌理中。
对人文社科图书馆主要使用者们行为模式的理解
1、学生们的需求
图书馆作为校园文化的重要组成部分，其中的阅读行为和空间体验永恒不变的。但仅仅只有阅读空间是不够的。自习，同样是学校文化中重要的组成部分，而且图书馆是大学生们自习行为的最好场所之一。
依据马斯洛的心理需求理论及大学生心理需求理论，人以交往和归属作为第一层次的需求，并以学习作为最高一级层次的需求。而在低一级层次的需求未得到充分满足时，高一级层次的需求不可能获得真正意义上的实现。所以公共自习空间的营造应以满足学生的交往和心理归属为前提。
自习的学生都将安静明亮的教室作为选择教室的首要条件，这反映了学生对公共自习空间相对私密性的需求；但同时学生也都认为交往合作的学习方式无论在心理上还是学习效率上都对学习本身有极大的促进作用，因此公共自习空间应该是私密性、公共性兼而有之。正如Altman认为的那样：“私密性是对接近自己或自己所在群体的选择性控制。关键是从动态和辩证的方式去理解环境和行为。独处是人的需要，交往也是人的需要。”
2、设计理念的形成
将书库与阅览空间相对独立，而又将自习空间从阅览空间相对出来，在满足图书馆的基本功能的前提下，注重学习方式建有独立研究与团队合作性的原则；注重学习内容兼有基础性、研究性与趣味性的特点；注重自习空间在使用上兼有独立研究性和公共交往性的特征，明确自习空间的领域感和心理归属感，以确保研究，学习，阅览的高效性。
对人文社科图书馆建筑单体的理解
1、形态的建立
建筑为白色的简洁形体，没有复杂表现，简洁的几何体块，朴素的色彩，与树林相互依衬形成明亮，宁静的氛围。
2、功能的分区
建筑以中心圆形书库为核心，四周环绕大空间作阅览之用。空间形式灵活多变，仿佛可以在书籍的丛林中“闲庭信步”。中心圆形书库作为独立的存在，可以在关闭书库的时候，其他阅览空间仍然开放，满足学生们自习的需求。
3、光之廊
一个独特的研修场所，安静而相对独立，螺旋上升的书库与周围的阅览和自习空间的形成了一个可以自我循环的系统，读者可以选择自己喜欢的通道和适合自己阅读学习自习的楼层。既可以随着螺旋的上升在连续查看大量书籍的同时到达自己想到的楼层，也可以通过门厅的楼梯，不经过书库，直接进入自习和阅览空间内学习。
4、灵活的空间组合
以标准化模块划分空间，可自由灵活的组合。主要分布在西面和北面，相对独立于南面的阅览室。通过可移动的软隔断，可以随意分隔单间的大小，形成从可供2～4人到8～10人的各种独立讨论空间，使用更便捷，建筑更有生命力。
总结
将书库独立，将阅览空间重新分割组合，虽然这种空间模式和现在图书馆流行的超市型空间模式有所不同，甚至和传统的以书库为中心的图书馆空间模式较为接近，但是，作为一个综合大学的专业图书馆，更需要的满足学生们实际的学习需要，而并非盲目追求新的大型公共图书馆空间模式，创建一种更加符合学生行为特征的公共自习空间，并且和图书馆空间相结合，是一次大胆的尝试。
当然，设计过程中还存在很多问题没有很好的解决。比如核心书库和周围阅览室的连廊由于设计不到位，由于高差形成了很多坡道及台阶，不利于图书的管理和运输。因为课程设计时间有限，没有很好去解决这些类似的实际问题。希望下次有机会再继续改进。
参考文献：
[1]李道增 《环境行为学概论》
[2]庄维敏 《建筑策划导论》
[3]戴利华主编， 《2003海峡两岸图书馆建筑设计论文集》
[4]王（日韦）《研究型高校自习行为模式及空间的属性研究》研究生论文
关键词：加权余量法圆形隧道 权残方程 内力计算
中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号：
一、前 言
水力工程涵洞和铁路隧道等工程广泛采用着圆拱形结构其合理计算应遵循与周围地层共同工作原理.不计弹性抗力的自由变形方法 ,原则上可用于松软地层中的隧洞分析,然而,鉴于松软地层含义的相对性,如预先认定不免带有一定的盲目性.计入假设的弹性抗力方法 ,则由于该抗力不尽符合共同工原理,所得结果将具有一定的任意性.把周围地层的连续弹性抗力仅简化为若干法向弹性支承反力的链杆法,则需将结构分割较多的直梁单元才会有较好的精度,而这将使各项工作量加大;重要的是该法还没有也难以考虑切向弹性抗菌素力的作用.加权余量法在我国正日益广泛地被引入结构分析领域[4, 5] 由于其原理统一,计算简便准确、,并容易在计算机上实施等优点,为同时考虑法向和切向弹性抗力时地层中圆形隧道的合理计算提供了便利条件.
二、控制微分方程和边界条件
图1示地层中单位厚度圆形隧道结构的计算简图,承受竖向荷载qV、水平侧向茶载qH(θ) 、自重G和水压力或灌浆压力ρ0(θ)等主动荷载的作用;结构、荷尔蒙载均为正对称,顶点O为坐标原点,RH为计算半径,h为壁厚,H为顶点水头,rs为水的容量;上部两侧各为45°范围为不计弹性抗力的脱离区.脱离区的范围与结构在qV、qH(θ)以及G等作用下产生的变形状态有关,一般只能用迭代法逐次接近;根据大量试验和工程实践经验总结,该脱离区一般约为2×34°－2×45°, 我国水工隧洞设计规范推荐2×45°,故本文将此值作为已知条件引入计算简中.
从图1中截取微分单元RHdθ(图2),其中w(θ)为法向位移;V(θ)为切向位移;kw w(θ)、kV V(θ)分别为法向、切向弹性抗力,kw 、kV分别为法向、切向地层弹性抗力系数;各项荷载、抗力及结构的弯矩M(θ) 、剪力Q(θ)和轴力N(θ)均为以图示方向为正; rh为钢盘混凝土容重.
可忽略轴力产生的切向应变:
由于结构对称,故只需对右半部分进行分析,在=0和θ=π处应满足如下位移和应力边界条件:
三、伽辽金权残方程通式及内力通式
设法向位移试函数
= s°(m)sin(mθ)Amcos(mθ) (10)
满足式（9）所有边界条件，并使C=0
由于qV在θ=π／2处和弹性抗力在θ=π／4处出现间断性，故将式（10）代入式（8）所得残函数有3种形式：
在0－π／4子域：
式中：
s° (m)=m5－2m3+m; s (m)= s° (m)+ ƒ(mkw+kv／m)(12)
取权函数集Wj(θ)=cos(jθ)(j=1,2,3,…,n),相应其任一项的全域伽辽金权残方程为
WjRIdθ= Wj RI1dθ+ Wj RI2dθ+Wj RI3dθ=0(13)
将式(11)代入后，注意到（图1）：
qH(θ)=0.5(qH1+ qH2) －0.5(qH2－qH1)cosθ,
sin2θcos(jθ)dθ=[sinθ+sin(2+j)θ]／2,
qH(θ)sin2cos(jθ)dθ=( qH1+ qH2)sin2cos(jθ)dθ－( qH1+ qH2)×(sinθcos(jθ)dθ+sin3θcos(jθ)dθ);
(2)p0(θ)=rs(H+ RH－RHcosθ),=rsRHsinθ,
cos(jθ)dθ=rsRHsinθcos(jθ)dθ.
于是得到全域伽辽金权残方程(式13)的通式:
(s° (m) sin(mθ)cos(jθ)dθ+s(m)sin(mθ)cos(jθ)dθ)Am
=ƒ(－2rh+ rsRH)sinθcos(jθ)dθ+ƒ( qH1-qH2)( sinθcos(jθ)dθ, (14)
(j=1,2,3,…,n)
式中:
sin(mθ)cos(jθ)dθ= (15)
将对应于各权函数Wj(j=1,2,3,…,n)的权残方程依次组合并写成求解Am的矩阵形式为:
Am=[Km,j ] Tj (16)
当选定试函数项数m后,权函数项数即一定(j=m),所以, Am的系数矩阵[Km,j ]和荷载项列阵 Tj 均可预先由式(14)列出供实用;划去相应的行和列,它还可以用于项数小于m的情况.
由式(6)、(3)、(1)分别列出内力 通式为：
在求0－π／4域的轴力时，应令km=0；求π／2－π域的轴力时，应令qv=0。
计算表表明，试函数取至8项已有较稳定结果能满足工程设计要求，兹列出m≤8相应的式（16）、（17）的具体生生世世[见附录式（18）－（22）]以便实际使用.
四、算例
图3岩层中钢筋混凝土圆形隧洞结构，RH=1.35m,h=0.2m,EI=1.69×104kNm2,rh=24.53kN／m3,rs=9.18kN／m3,qv=333.43 kN／m,H=10m, kw= kv=1.96×104 kN／m3 .计算其内力。
解：取m=1-8,由式（12）算出s°（m）和s（m），汇同其它已知值由式（16），（18），（19）解得
将Am代入式（20）－（22）即得各项内力值（表1）.表中还列出了目前常用的假定地层抗力法(O.EByraeba法)和自由变形法以及本法不计切向弹性抗力( kv=0)的结果,以资比较.
参考文献
[1] 范钦珊工程力学2005年.8月
[2] 王焕定结构力学2006年.8月
[3] 计志也,泥浆中空蚀特性研究.第三届全国空化学术讨论会论文集,1995年.
[4] 陆力,固液两相流中的空泡溃灭研究.清华大学水利系博士研究生论文,1988年.
[5] 黄继汤,空化现象研究中高速摄影技术的应用,清华大学学报,1988年第29卷第5期.
作者简介：
1以专业融合为核心的教学模式探索
作为现代工业重要的门类之一，建筑行业的发展依赖于相关学科领域的科技进步和各专业的分工协作。由于所涉及到的知识十分庞杂，为了便于学习、掌握并提高工作效率，必需进行细化的专业分工，将原本完整、连贯的建筑设计活动肢解成为建筑设计、结构设计、环境控制设计、施工建设等先后不同的几个工种。各工种又从有利于自己操作的专业角度出发，利己主义走强，导致专业间条块分割、难以融合统一，建筑整体性能难以实现。如今，我们知道这种简单的专业分工方式，虽然有利于单项技术进步和知识的传播，但却不利于建筑整体质量的提高与整合，带来了许多问题。例如，建筑被简化成了若干单项“建筑科技”或“建筑技术”，建筑设计与技术设计配合不佳，设计与施工分离，设计与使用脱节等。目前，在我国土建高等教育领域，绿色建筑主题涉及到建筑学、城乡规划学、土木工程、风景园林、材料科学与工程、管理科学与工程等大致6个一级学科和其下包含十几个二级学科，共同完成培养建筑工业所需专业工程技术人员的目标。客观地说，上述学科都分别在领域内对如何提升建筑的绿色性能进行了有益的探索和关注，但却没有一个学科以全面解决绿色建筑设计质量为核心去开展教学和科研活动。就绿色建筑的实现途径而言，建筑学学科应该肩负起全面实现绿色建筑的职责。绿色建筑给传统建筑学在教育科研方面提出了更高的要求，既需要更综合的理论体系、更系统的设计方法和更高的技术要求，也需要掌握更先进的理论前沿、更广泛的知识体系、具备更理性的技术思维逻辑、熟练运用多样化的分析工具等。需要以建筑学为核心，整合相关学科，研究和建立具有整合思想的绿色建筑设计专业方向，它具有相关各学科乘积的效应，整合各专业最先进的元素，以培养能够胜任时代要求的建筑设计人才为目标，以同步提高建筑整体质量和建筑与环境的友好关系为社会责任。这就需要重新思考、建立符合时代要求的绿色建筑领域专门人才培养模式。近期可以在已有的分工基础上考虑学科融合，建立健全建筑设计学科对环境控制设备、结构设计、计算机模拟分析、数理分析等必要知识体系的整合，加强建筑设计人员对相关绿色建筑研究进展和技术的理解，以便能够真正起到整合、组织设计工作的责任。针对相关方向研究生教学，加强包括建筑技术、结构工程、建筑环境与能源应用等相关领域通课程的学习，以便掌握健全的知识体系、能力结构和最新科技进展。
2教学实践
2.1学科融合探索始于1990年代，西安建筑科技大学调整了建筑学专业教学体系框架(图1)，就此，式，以国家创新研究群体和陕西省科技创新团队为核心，国家级课题负责人为主体组成的绿色建筑研究团队，建设了陕西省协同创新中心等科研平台，取得了一批代表性成果，成为绿色建筑科学研究、人才培养的基地。同时还打破了专业与职业隔阂，拓展绿色建筑通识教育，提高人才培养质量。课题组内各专业负责教师频繁交流，形成了和谐结合专业发展的众多思考，围绕建筑学基本能力训练，展开了系列探索，形成了相对开放的教学体系，重点探索了以科学研究和研究生培养相结合的工作机制，努力培养符合时代要求的建筑设计与研究人才，科学研究成果密切结合行业与社会发展需求。经过多年积累，形成了一套多学科交叉融合，教学、实践和科研相互促进的创新模的科研关系，相互支持业务工作；注重打破研究生的专业界限，无论具体专业都强调需要掌握完备的建筑知识结构和业务能力；经常开展跨学科的学习、研究、讨论。课题组内涉及的建筑设计及其理论、建筑技术科学、建筑环境与能源应用工程等专业研究生共同学习绿色建筑通识课程，提高综合理解与设计能力。教学与科研相协调，明确了培养绿色建筑设计人才的目标，强化了建筑设计专业在学科群中的核心作用，其余门类均围绕此开展。人才培养与科学研究并重、多专业协同，促进学科间相互学习和知识体系的健全完善。瞄准绿色建筑行业前沿问题，将研究生论文研究与国家级课题相结合，采用先进的、可重复的研究方法，取得了显著成效，10年来，累计培养毕业绿色建筑方向博士50余名，硕士100余名。在西部地区，系统地开展了多种自然地理气候条件下的绿色建筑的环境测试、建筑模式研究、方案创作、示范建筑实施等系列科学研究工作。
2.2教学模式探索探索改变单纯的“线性”的绿色建筑设计方式，“并行式”设计方法，提高建筑整体品质。在承认建筑的使用功能、空间形态、文化传承等基本需求的前提下，逐渐摸索形成了并行的绿色建筑设计创作方法。与常规先功能、再形式、后绿色技术设计的“线性”流程不同，将绿色建筑关键的环境与能源指标量化模拟分析前置在建筑方案之前进行。在利用计算机分析工具对环境与能源指标分析评价的基础上，从实现绿色性能的角度提出若干种可能建筑形态，再进一步落实功能和组织交通流线等设计工作，还需对上述环节进行若干轮次必要的调试和优化工作，形成满足多目标需求的绿色建筑方案。“并行式”绿色建筑设计方法的示意见图2。依照此方法，在毕业设计教学环节，多专业共同指导，探索了多重约束条件下绿色建筑设计方案的可能途径，验证了方法的有效性。
2.3绿色建筑设计教学实践2014年，结合本科毕业设计，课题组进行了“并行式”绿色建筑设计教学实践，检验了设计方法的有效性，取得了较好的教学效果。根据教学目标，将17周课时分为设计准备(理论学习与调研)、总体概念、方案设计、成果表达等4个阶段，在重要环节增设了专题辅导(表1)。毕业课题的选址位于夏热冬冷地区的苏州市，是一家建筑科技企业的研发总部，占地1.7hm2。自然环境条件优越，北侧隔路与自然山体相望，东侧隔路与城市绿地公园相邻。由科研办公、对外技术展示、各类实验室、培训教育中心、学术会议厅等功能组成，要求符合绿色三星标识(图3)。本次绿色建筑设计教学实践的关键内容：1)从自然气候条件出发，形成绿色建筑设计概念。在前期学习的基础上，采用当地气象数据参数，利用Revit、Doe、Ecotect等绿色建筑分析软件，进行了生物气候、风环境、日照分析，探讨了包括风、日照、降水、温湿度在内的自然气候要素对建筑的影响，并从建筑节能潜力、主被动节能措施等方面对绿色建筑设计的方向和可能性开展了探索，让学生掌握借助计算机分析工具理性地开展绿色建筑设计的能力。2)复杂的功能组织与绿色建筑的基本目标相结合。设计对象功能构成复杂，涉及到建筑与环境的关系、出入口确定、大小空间的协调、交通流线组织等一系列问题，单项技术难度不大；在此之上，又需要运用绿色建筑的评价指标、环境和能耗模拟等手法，审视建筑方案的合理性，并做出相应的修改完善。经过反复的调整，让学生掌握了“并行式”设计流程，不但可以提高建筑物理环境品质、控制建筑能耗水平，也能提前对建筑的关键环境性能参数做出定量预判，提高了绿色建筑的设计效率。3)以节能为主要目标的围护结构设计手法。在建筑技术专业参与下，运用计算机模拟分析，尝试建筑立面设计的新方法。以降低建筑能耗为目标，主要采用自然通风降温、夏季遮阳防热、争取冬季日照、围护结构隔热保温等被动节能措施，在建筑表皮做出了积极反应，形成了差异化的建筑立面设计(四个立面的形态、开窗与遮阳、墙体构造等均不相同)，体现了绿色建筑因地制宜的基本原则。4)参照《绿色建筑评价标准GBT50378-2006》的等级划分和指标构成，组织设计文件。该体系由“四节、环保、运营”等六类指标组成，每类指标又包括控制项、一般项与优选项，构成复杂，难以应用。通过学习、难点讲解、重点辅导等手段，让学生掌握了利用现行标准从事绿色建筑设计的技能，并将相关内容表达在设计成果图纸中，进行了一次完成的绿色建筑方案设计教学实践。
3结语
