土木工程绪论范文
前言：我们精心挑选了数篇优质土木工程绪论文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。
第1篇
土木工程也是建造各类工程设施的科学技术的统称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。
作为一个重要的基础学科，土木工程有其重要的属性：综合性，社会性，实践性，技术经济与艺术统一性。随着人类社会的进步而发展，土木工程至今已经演变成为大型综合性的学科，并已经出许多分支，如：建筑工程，铁路工程，道路工程，桥梁工程，特种工程结构，给水排水工程，港口工程，水利工程，环境工程等学科。土木工程共有六个专业：建筑学，城市规划，土木工程，建筑环境与设备工程，给水排水工程和道路桥梁工程。
通过一个学期土木工程概论课的学习，我已经深深地感受到土木工程涵盖的广泛，体味了前人取得的成就，也领悟了作为一名土木工程师的重大责任。当然，我们不能沉浸于现已取得的辉煌成就，止步不前。我们还应当与时俱进，去挖掘，去发现，去思考，去想象，去创新。在此，作为一名中国未来的土木工程师，我想结合土木工程的历史，结合我国的国情和世界形势，谈一谈土木工程的可持续发展之路。
My knowledge about civil engineering has been broadened since I became a student of Tongji University.
Civil engineering is a form of human activity. Human beings pursued it to change the natural environment for their own benefit. Buildings， transportations， facilities， infrastructures are all included in civil engineering.
The development of civil engineering has a long history. Our seniors had left a lot of great constructions to us. For example， Zhao Zhou Bridge is the representative of our Chinese civil engineering masterpieces. It has a history of more than 1300 years and is still service at present.
Civil engineering has been so rapid development of the period. A lot of new bridges have been constructed， and many greater plans are under discussion. China is a large county. And she is still well developing. So this era will be both exciting and rewarding for the Chinese Civil Engineers. And of course， civil engineering’s future is promising.
However， civil engineers will be facing more complex problems. We should pay attention to the growing population and a lot of deteriorating infrastructures. We should prepare for the possibility of natural disasters. To meet grow needs in the future; we should also try to update all the transportation systems.
To deal with these problems， we will have to develop innovative and enterprising skills. And we should choose a way that we can go continuously. Hazard Mitigation may be a great choice. Not only can it save money in the long run， but also avoid getting into an embarrassing situation in which we have to rebuild all the broken buildings. And we should also use more environmentally friendly materials when designing or constructing new buildings.
Well， to be a brilliant civil engineer is not easy. Today， engineering is a synthetic system. It not only depends on traditional mechanics， but also closely related to advanced science. So Physics， Chemistry， Material Science， Computer Science and perhaps more are all in our civil engineering program.
To be a good civil engineer， we should have the ability to apply the knowledge， to design a system， a component， or a procedure of construction. We should also be able to conduct experiments and explain the results. Furthermore， an engineer never works alone， so we shall cooperate with working team， and try our best to communicate effectively.
I’m very glad to be a student in this wonderful field. And I will try my best to be a successful civil engineer， to make contributions to our motherland.
1．对土木工程的历史、现状和未来发展的认识
1．1．1古代土木工程
古代土木工程具有很长的时间跨度，它大致从公元前5000年的新石器时代到17世纪中叶，前后约7000年。在房屋建筑、桥梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了辉煌的成就。一些文明古国的不少传世杰作，至今巍然屹立。譬如我国的长城，埃及的金字塔等。公元6世纪建成的赵州桥，是世界上最早的敞肩式拱桥，于1991年被美国土木工程学会选为世界上地12个土木工程里程碑。
1．1．2近代土木工程
近代土木工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶，前后约300年时间。在此期间，建筑材料从以天然材料为主转向以人造材料为主，建造理论也从主要以总结长期建造经验向重视科学兼顾经验转变。建造技术方面，一些性能优异的大型机械伴随着各种极为有效的施工方法的出现，使得人们开始能建造结构复杂或所处环境恶劣的土木工程。期间建成的埃菲尔铁塔、帝国大厦和金门悬索桥，至今仍不失为伟大的土木工程。
1．1．3现代土木工程
现代土木工程起始于20世纪中叶。发展至今，土木工程在建筑材料、结构理论和建造技术方面都取得了极其巨大的进步。
建筑材料方面，高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上。结构理论方面，利用电子计算机强大的运算和绘图能力，力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况，使得在结构设计上更为可靠。对于建筑技术，已经发展到机—电—计算机的一体化，施工过程中，不论是上天、入地还是翻山、下海，都已不是施工的障碍了；而焊接技术的普遍使用，也使得钢结构的发展进入了一个新的阶段。
现代土木工程造就的举世瞩目的建筑有：我国台北的国际金融中心，上海金茂大厦，马来西亚吉隆坡的石油大厦双塔楼，法国的诺曼底斜拉桥等。
1．2对土木工程的现状的认识
现今的土木工程，正日益同它的使用功能或生产工艺紧密结合。
公共和住宅建筑物要求的建筑、结构、给水排水、采暖、通风、供燃气、供电等现代技术设备日益结合成为整体。
工业建筑物则要求恒温、恒湿、防微振、防腐蚀、防辐射、防火、防爆、防磁、防尘、防高（低）温、耐高（低）湿，并向大跨度、超重型、灵活空间方向发展。
第2篇
关键词：虚拟现实技术土木工程可视化计算
一、引言
随着我国经济的稳步增长和基础建设规模的加入，建设项目的规模越来越大、结构形式日益复杂，对土木工程学科管理的科学性、精确性要求越来越高。实现土木工程的信息化、智能化、可视化和集成化成为土木建筑工程项目管理现代化的要求和本领域的研究热点。虚拟现实技术(VirtualReality,VR)是综合性与集成性极强的高新技术，在军事、医学、设计、艺术、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用。土木工程中的虚拟现实技术涉及土木工程领域的各个学科，已显示出一定的实用性，技术潜力十分巨大，应用前景非常广阔[1]。
二、虚拟现实技术及其特点
虚拟现实技术，又称灵境技术，是20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术。它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支，大大推进了计算机技术的发展。VR技术是把抽象、复杂的计算机数据空间转化为直观的、用户熟悉的事物。它的技术实质在于提供一种高级的人机接口。利用VR技术所产生的局部世界是人造和虚构的，并非是真实的，但当用户进入这一局部世界时，在感觉上与现实世界却是基本相同的。因此，虚拟现实技术改变了人与计算机之间枯燥、生硬和被动的现状，给用户提供了一个趋于人性化的虚拟信息空间。它以模拟方式为使用者创造了一个实时反映实体对象变化与相互作用的三维图像世界，在视、听、触、嗅等感知行为的逼真体验中，使参与者可直接参与和探索虚拟对象所处环境的作用和变化，仿佛置身于现实世界中。一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学、图象处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理与音像技术、网络技术、并行处理技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的具有相当规模的子系统所构成的大型综合集成环境。所以，虚拟现实技术是综合性极强的高新信息技术。虚拟现实技术具备以下三个方面的特性。
1．沉浸性
虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理心理特点，由计算机产生逼真的三维立体图像，使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备，便可将自己置身于虚拟环境中，成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中的一样，一切感觉都是那么逼真，有一种身临其境的感觉。
2．交互性
虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互，使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互，而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能，就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。
3．多感知性
由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置，因此，使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知，从而达到身临其境的感受。
三、虚拟现实技术在土木工程中的应用
1．虚拟现实技术在土木工程中的应用前景
在土木工程中，长期以来人们不得不用抽象的概念表示非常丰富的内容，如用平面图、剖面图、立面图等平面图形成一些规定的符号来表示三维的立体建筑，用比较抽象的图形和精练的语言来描述复杂的场景，以传递大量的信息。但这一种信息处理与传递方式受到信息接受者所从事的职业、知识结构及理解能力的影响，交流起来非常困难。
VR技术的发展为我们克服这一困难提供了极其有效的手段。用虚拟现实既能表示真实的世界，也可以表示虚拟的世界。表示真实世界时，可以突破物理空间和时间的约束，做到能“超越现实”；在表示虚拟世界时，又能使其中的虚拟物体表示出三维逼真感，以达到身临其境的感受，最后形成一种“人能沉浸其中、超越其上、进出自如、交互作用的三维信息空间”。VR技术为用户提供了一种新型的人机接口，它利用计算机生成交互式三维环境，不仅使参与者能够感受到景物或模型的逼真存在，并且对参与者的运动和操作做出实时准确的响应。
2．虚拟现实技术在土木工程中的应用领域
由于具有上述的优势特征，虚拟现实技术在土木工程中得到了广泛的应用，并且具有广阔的应用前景。现阶段，虚拟现实技术在土木工程中的应用主要有以下几个方面[2]。
（1）在虚拟施工过程和施工结构计算中的应用[3]
在实际工程施工中，复杂结构施工方案设计和施工结构计算是一个难度较大的问题，前者难点关键就在于施工现场的结构构件及机械设备间的空间关系的表达；后者在于施工结构在施工状态和荷载下的变形大于就位以后或结构成型以后。
基于虚拟现实的复杂结构施工方案设计是指利用虚拟现实技术，在虚拟的环境中，建立周围场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型（虚拟模型），形成基于计算机的具有一定功能的仿真系统，让系统中的模型具有动态性能，并对系统中的模型进行虚拟装配，根据虚拟装配的结果，在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改。复杂结构施工涉及的因素较多，起重机的布置位置、高度，缆风绳着力点的选择，构件堆场的位置，起重机的开行路线，构件起吊路线等，都是施工方案设计必须考虑的问题。若对这些问题考虑得不够，则工程施工的进度、成本等都会受到影响，甚至导致安全事故的发生。
建筑结构施工前往往要对施工方案进行受力状态复核。如在大跨空间结构施工中，不仅要考虑施工过程的安全性、可行性，还要考虑结构本身在施工过程中安全性、可靠性。某展览中心，钢结构屋盖支承在钢桅杆上，桅杆两端为锥形，与下部混凝土结构铰结。为了减小钢桁架的变形，更为了维持结构的稳定，在钢屋盖桅杆和混凝土之间，采用了一系列的斜拉索(前索、背索、稳定索)和撑杆，形成一个稳定的结构体系。在钢结构的施工中，不同的支撑方案、不同的拼接方案，在结构的不同部位会引起不同的效应，而随着连接杆件的安装，这些施工阶段的应力将残余在结构部位上，并影响到最终的结构受力安全性；并在结构就位过程中，有可能失稳和变形。这就需要进行施工过程的精确分析。用虚拟现实技术可以对不同的方案，在短时间内做大量的分析，从而保证施工方案最优化。
（2）在工程项目招标投标中的应用
建筑业是我国的支柱产业，建筑市场的过度竞争已是长期的事实。现代建筑工程项目的运作，业主处于绝对有利的地位。在有限的时间内，如何使业主和评标的专家很好地了解招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有中标的机会。因此，承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时，也非常注重投标文件的包装。尤其是大型工程、国家重点工程和国际工程的招标投标，往往在项目企划阶段就已经开始这方面的运作[4]。
借助虚拟仿真系统，把不能预演的施工过程和方法表现出来，不仅节省了时间和建设投资，而且不用项目经理的现场答辩，方案的优劣就一目了然。这无疑大大增加了承包商中标的几率。
（3）在可视化计算领域的应用
可视化计算将是今后一个重要的发展方向。在科研中，人们会遇到大量数据，为从中得出有价值的规律和结论，需要对庞大的数据量进行认真分析。对科学计算取得的数据进行可视化加工或三维图形显示，可通过交互改变参数来观察计算结果的全貌及其变化，实现参数化及可视化计算，虚拟现实技术产生了飞跃式的发展。
在运用有限元法进行结构分析时，利用虚拟现实技术则可以通过颜色的深浅给出三维物体中各点力的大小，用不同颜色表示出不同的等力面；也可以任意变换角度，从任何点去观察。还可以利用VR的交互性能，实时修改各种数据，以便对各种方案及结果进行比较。这样就使工程师的思维更加形象化，概念更易于理解。把可视化计算技术应用于超大型复杂结构的设计、工程控制和结构分析中，将增强计算软件的前后置处理能力。例如，在桥梁工程控制和结构分析的可视化计算中，倒退(拆)分析结构倒拆动态演示、结构理想施工线型显示、施工阶段主梁形心线的设计曲线和实测拟合曲线的显示、前进分桥结构拼装动态演示、施工预告图形显示、主梁内力图显示、危险截面应力分布图显示等等。更重要的是能借助图形或图像来进行实时动态地控制结构的重分析和获取施工控制数据，同时能实时动态演示和控制设计和施工的过程。
四、结语
虚拟现实技术在不断发展，专用于计算机图形和多媒体信息处理的高性能DSP芯片可使处理能力提高上百倍，三维图形算法和参数化建模算法等可使虚拟现实技术更加成熟。目前，虚拟现实技术还有很多不完善的地方，尤其在土木工程的研究方面，我们应努力建设虚拟现实技术实验室，开发有价值的虚拟现实工程系统，使其在工程设计、施工、管理和可视化计算等方面得到更广泛的应用。
参考文献
[1]张跃．土木工程中的虚拟现实技术[N]．科技日报．1997年6月23日．
[2]沈金良．虚拟现实技术在工程设计中的应用[J]．科技交流，2004，(3)．
第3篇
【关键词】土木工程 高新技术 可持续发展
引言
工程材料的生产与使用、工程设计、工程施工、工程建成后的使用及报废后的拆除等过程均要消耗大量的能源，并不断产生废弃物，这些问题都将对生态环境产生极大影响。因此，土木工程作为国民经济的支柱产业，我们既要大力发展，以满足经济、社会发展的需要，又要注重环境保护、资源节约，推行可持续发展战略。
一、中国土木工程现状
中国的土木工程建设从20世纪50 年代起一直没有停过，且发展很快，尤其在改革开放20年间发展极为迅猛，几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路及桥梁、港口航道及大型水利工程在中国各地如雨后春笋般地涌现，新结构、新材料、新技术大力研究、 开发和应用。发展之快、数量之巨、令世界各国惊叹不已。然而，工程材料的生产与使用、工程设计、工程施工、工程建成后的使用及报废后的拆除等过程均要消耗大量的能源，并不断产生废弃物，这些问题都将对生态环境产生极大影响。整个地球生态系统是人类赖以生存与发展的最根本的物质基础。人类唯有在整个地球这个巨大的生态系统的支持，才能得以生存与发展。在任何一个正常的生态系统中，能茸流动和物质循环总是不断地进行着，但在特定时期内，生产者、消费者和还原者之间都保持着一种动态的平衡，这就是生态平衡。生态平衡主要源于生态系统内部固有的自动调能力(即反馈机制)，而这种能力是有限的。人类在地球上繁衍利从事着一切活动。当人类的繁衍与活动超越生态系统的调节能力时，生态系统将失去平衡而发生崩溃，结果，环境会逐渐破坏，资源和能源会逐渐枯竭，生物会逐渐绝种，最终将危害整个地球，威胁人类的生存于按展。因此，人类的繁衍与活动不能超越生态系统有限的调节能力，人类的生存与发展只能在整个地球这个巨人生态系统的承载力(环境、资渊、能源及物种等)范围之内。所以土木工程的发展必须要建立在可持续发展的基础上，而不能只顾眼前利益一味去搞发展。
二、可持续发展的提出
可持续发展是一种全新的价值观念，它既不是单纯经济持续发展或社会持续发展，也不是单纯的自然生态持续发展，是以人为中心的“自然一社会一经济”复合系统可持续发展。“可持续发展”一词在国际上最早出现于1980年国际自然与自然资源保护联盟、联合国环境规划署和世界野生生物基金联合发表的《世界自然资源保护大纲》。1994年3月，中国政府编制了《中国2l世纪议程――中国2l世纪人口、资源、环境与发展白皮书》，首次把可持续发展列入我国经济和社会发展的长远规划，标志着中国政府对可持续发展理论和战略的确认和对全球可持续发展的参与。在近年的经济持续发展中，不仅仅在自然资源的保护方面提出了可持续发展，在人才的培训领域、使用领域可持续发展的绿色建筑在设计上更加追随自然，提倡应用可促进生态系统良性循环，不污染环境，高效、节能、节水的建筑技术和建筑材料。可持续发展不等同于持续增长(如生物种群数量的指数增长)，因持续增艮会受到资源、空间等的限制，迟早会崩溃，这种持续增氏的发展是不可持续的。可持续发展也不等同于单一因子的发展(如所谓钢产量或粮食产量的持续增长)，而是谋求实现人口、社会、经济、环境和资源协调发展的一种新型发展模式。可持续发展对于发达国家和发展中国家同样却是必要的战略选择，但是对于像中国这样的发展中国家，可持续发展的前提是发展。中国口前还在沿袭传统的非持续性的发展模式，必须迅速地扭转这种被动局面。《中国21吐纪议群》构筑了一个综合性的、长期的、渐进的可持续发展战略框架和相应的对策，是中国走向21世纪和争取美好朱来的新起点。尽管“可持续发展”一词的精确定义目前尚术十分明朗，其概念与理论还有待进一步研究和发展，但这一词语一经捉山即在世界范罔内得到认同，并引起了巨大的反响。这一现象充分说明了人类对自身走过的发展道路的怀疑平u否定，对今后发展道路和目标的憧憬和向往。从总体上看，人类还未真正走上可持续芨展之路，但应当深信，在可持续发展思想和观念的指引下，人类必将逐渐从工业文明社会跨入一个新的、更高层次的文明社会。
三、土木工程与可持续发展
在土木工程的各项专业活动中都应考虑可持续发展。可持续发展的绿色建筑在设计上更加追随自然，提倡应用可促进生态系统良性循环，不污染环境，高效、节能、节水的建筑技术和建筑材料。它是节能环保型的，注意对垃圾、污水和油烟的无害化处理或再回收，充分考虑保护周边环境，包括：施工中采用新的施工技术和无污染的建筑材料，尽量减少对建筑工地周围树木、植被、土地的破坏。当然，我们应特别注意工程建设中土地的节约。在建设工作中应重视，变废为宝，如：粉煤灰利用，用废橡胶筑路、碎玻璃制砖等等。土木工程人员在努力减少建筑垃圾和废料产生的同时，还应重视废建筑材料的利用，如：废混凝土、废砖石经回收加工，可用作要求不高的地面材料或填充料，也可用于筑路或重新制砖。同时，在工程建设中应特别重视各项土木工程的使用寿命，使之尽量延长。在向海洋拓宽，建人工岛 造海上城市时，也应注意可持续发展 要改进排污出口，不要把海洋当成垃圾桶，在土木工程活动中，一定要注意节约用水。水是一切生命之源。由于中国人口的持续增长，且人口基
数特大，加上工业的快速增长，经济的高速发展后，不少地区的淡水资源逐渐地遭受破坏，甚至污染加重缺水，水荒开始出现。因此，一方面，要节约用水，特别在大量用水的工程建设中，要努力减少水的消耗量；另一方面 要注意水的二次利用。以满足人口增长和经济发展的需要。
3.1土木工程材料的可持续发展
简述土木工程材料的发展现状，指出生态建材是未来土木工程材料的发展方向：阐明生态建材的特性及研究意义；介绍生态建材的研究进展，即从采用高新技术研制与开发生态建材、采用传统工艺利用固体废弃物研制生态建材以及采用新工艺利用固体废弃物开发生态建材；并单独对土木工程中应用广泛的钢材和混凝土的生态化问题进行介绍，为土木工程设计、施工阶段的材料合理选用提供参考。
3.2土木工程设计阶段的可持续发展
分别从初步设计阶段、技术设计阶段以及施工图设计阶段三个方面对土木工程设计阶段的可持续发展问题进行讨论。初步设计阶段，要根掘建设任务，进行全面的调查研究，协调好各种功能的要求，在一定的投资数额范围内将结构作的更好，在尽可能多得使用新型绿色高性能工程材料的前提下做到材料的供求平衡，详细了解工程建设范围内所有可能涉及的环境及地质水文问题，预见后续工作可能发生的结构、设备、动力及施工等各方面的问题，最终确定拟建工程的具体方案；技术设计阶段，要协调各有关工种之间的关系，使各工种之间能够密切配合，协调编制出拟建工程所需的各有关工种的相关文件；施工图设计阶段，新型材料的采用以及研究方法的革新导致现有规范落后于时代的发展，要求我们及时对现行规范进行统筹修订工作；研究开发优化设计软件并积极开展优化设计工作，以使工程结构真正的达到“安全、经济”。
3.3土木工程施工阶段的可持续发展
阐述土木工程施工阶段可持续发展的五大原则，即减少场地干扰、尊重基地环境；施工结合气候；节约资源(能源)；减少环境污染，提高环境品质；实施科学管理、保证施工质量。基于该原则，描述我国施工阶段可持续发展现状，并提出推进我国施工阶段可持续发展的一系列具体做法。
3.4土木工程使用与拆除阶段的可持续发展
讨论土木工程使用与拆除阶段存在的问题以及可采取的可持续发展对策，即降低人为的能源消耗、提高资源的利用率、创造良好的使用环境、应对自然因素影响的工程腐蚀现象、做好土木工程结构的健康监测工作、加强结构的维护保养，延长结构的生命周期、制定周密的拆除计划、控制建筑拆除对环境的影响，对拆除废弃物进行综合利用等。上述对土木工程可持续发展问题的讨论是建立在现有的理论研究和工程应用水平之上的，且由于作者水平有限，只能对该战略问题提出一些概念性的看法，其中必定存在许多不足和有待改进的地方，因此，有待于在后续工作中的深入研究及应用。
四、结论
土木工程使用与拆除阶段涉及到大量能源的消耗、大量废弃物的产生、外界人为和自然因素对结构的性能不断产生影响使结构的健康状况不断下降，拆除阶段的噪声污染和废弃物的产生对结构周边环境产生影响等多方面的问题，实施使用与拆除阶段的可持续发展思想在工程使用阶段的应用，对促进土木工程可持续发展具有重要意义。降低人为的能源消耗、提高资源的利用率、创造良好的使用环境、应对自然因素影响的工程腐蚀现象、做好土木工程结构的健康监测工作、加强结构的维护保养，延长结构的使用年限、制定周密的拆除计划、控制建筑拆除对环境的影响，对拆除废弃物进行综合利用，对于土木工程可持续发展战略来说，具有明显而深远的意义。
参考文献:
[1]东南大学．土木工程结构创新与可持续发展国际会议会议报告。
[2]吕志涛．新世纪我国土木工程活动与预应力技术的展望[J]．东
第4篇
关键词：土木工程 可持续发展
？？？土木工程是一种与人们的衣、食、住、行有着密切关系的工程。其中与“住”的关系是直接的。因为，要解决“住”的问题必须建造各种类型的建筑物。而解决“行、食衣”的问题既有直接的一面，也有间接的一面。要“行”，必须建造铁路、道路、桥梁；要“食”，必须打井取水、兴修水利、进行农田灌溉、城市供水排水等，这是直接关系。而间接关系则不论做什么，制造汽车、轮船也好，纺纱、织布、制衣也好，乃至生产钢铁、发射卫星、开展科学研究活动都离不开建造各种建筑物、构筑物和修建各种工程设施。？
？？？ 中国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过，且发展很快，尤其在改革开放20年间，发展极为迅猛，几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路及桥梁、港口航道及大型水利工程在中国各地如雨后春笋般地涌现，新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快，数量之巨，令世界各国惊叹不已。但是土木行业在如今的飞速发展导致了很多的问题，河流被污染，河沙被掏宅，绿化面积的减少。生态链的失衡，资源的飞速耗尽，都与土木工业的发展有着联系。我国虽说地大物博，但土木行业的发展却是非常迅速，能源的消耗已经是个很严重的问题。要解决这些问题，土木行业必须坚持可持续发展之路
？？？ 放眼世界，美国的现代化进程可谓先进，而现今资料表明：未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态，譬如，氯离子所引发的建筑锈蚀等等。作为当代土木工程师，在传承前人辉煌成就的同时，也必须多多吸取已出事故的教训，在今后的工作中进行创新改良，实现可持续发展。
一、发展高新技术，应用结构健康监测，实现可持续发展
？？？ 土木工程在实际使用过程中，会出现不同程度的损伤或性能退化，这将影响起承载能力和耐久性，甚至引发严重的工程事故，带来重大的人员伤亡和经济损失，产生严重的社会影响。因此，从建筑建成的一刻起，就要做好健康监测、修复和加固的准备。
？？？ 随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展，人们提出了结构健康监测的概念，给土木工程的发展带来革命性的变化。
？？？ 结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器，自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等，对结构的健康状况进行评估，科学有效地提供结构养护管理的决策依据，确保结构安全运营，延长结构使用寿命。
？？？ 近年来，大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点，通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统，如我国的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥，韩国Seohae桥和Youngjong桥、美国Commodore Barry桥和加拿大Confedration桥等。
？？？ 像这样，通过发展结构健康监测与安全预警，在第一时间发现建筑可能出现的问题，及时进行修复与加固，既避免了可能出现的建筑事故，也基本解决了建筑过快老化损坏，不得不拆去重修的尴尬局面，及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费，实现建筑使用的可持续发展。
二、合理利用自然资源，注重既有土木工程设施的再利用，实现可持续发展
？？？ “可持续发展是在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下，满足当前的需要”。
合理利用自然资源，则要在土木工程的建设、使用和维护过程中，土木工程师主动做到节能节地，并最大限度地发挥既有土木工程设施的作用。
？？？ 比如，我们可以充分利用建筑绿化，在夏季有效降低灰砖墙表面温度，从而减少空调的使用量；可以使用节能保温型的多孔砖或复合墙体作为墙体材料，达到冬季保温隔热的作用；还可以太阳能、地下热能等新能源，减少不可再生资源用量的减少。
？？？ 另外，对既有建筑的再利用也是可持续发展的重要手段之一。这方面，上海已经取得不少成功的经验：大量不用的厂房，很多已经转变为展览厅、办公楼、艺术家工作室等。这样的改造再利用，既符合现代使用的要求，又节约了能源，避免了浪费，不失为一种有效的办法。
三、开发利用再生资源和绿色资源，实现可持续发展
？
？？？ 世界上每年拆除的废旧混凝土，工程建设产生的废旧混凝土等均会产生巨量的建筑垃圾。我国每年的施工建设产生的建筑垃圾达4000万吨，产生的废混凝土就有1360万吨，清运处理工作量大，环境污染严重。此外，我国是20年来世界水泥生产的第一大国，而这本身是一项高耗资源、高耗能、污染环境的行业。
与其他材料相比，钢材和再生混凝土较为符合绿色建材的标准，应当大力发展这样的绿色建材。
？？我国建筑中，李国豪教授设计的扬浦大桥也堪称经典。引桥部分的螺旋式上升结构，节约人民币数亿元，是土木工程实现经济性可持续发展的典范。
？？？ 当然，可持续发展，绝不是一味地追求节省，而是要寻求一种最合理的中间状态，既要保证建筑有足够的创意，也要追求完美的技术经济指标，以最少的投入获得最大的效益。我们依旧还是要创造经典，但是绝不能建立在挥霍金钱，建立在耗费更多的资源、能源的基础之上。现今，建筑世界已经进入到生态美学的时代，注重文化、生态、工程与环境之间的关系，注重人性化、节能与可持续发展，才是当代工程师的着眼方向。
这是一个不断追求完美的行业。金字塔，壮观吧；长城，雄伟吧......但如果没有一代又一代人的不断追求，今天的我们或许还用那种最古老的办法来造这同样的建筑。设计一幢建筑的结构是很繁，但是这都是经历了数个世纪的涤荡，经过不断的积累，不断改良，不断创新所得到的。而且这样的追求，绝不局限于过去。试想，如果设计一幢建筑能够像计算一加一等于二一样简单而易于掌握，那何了而不为呢？因此，土木工程师总是在不断的求索中。一个最简单的结构，最少的耗费，最大的功用。
参考文献：
[1]Scott，J.S.土木工程[M].中国建筑工业出版社，2006.
第5篇
关键词：虚拟现实技术；土木工程；应用
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
一、引言
虚拟现实技术(Virtual Reality, VR)是一项集成性极高的高新信息技术，在军事、医学、设计、艺术、娱乐等多个领域都得到了广泛的应用。土木工程中的虚拟现实技术涉及土木工程领域的各个学科，已显示出一定的实用性，技术潜力十分巨大，应用前景非常广阔[1]。
现代土木工程的特点就是适应各类工程建设高速发展的要求，人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密设备现代化的建筑物，既要求高质量和快速施工，又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题，并推动土木工程这门学科前进。它的发展趋向具体地表现在下述几个方面：建筑材料方面、工程地质和地基方面、工程规划方面、工程设计方面、工程施工方面等等。
二、虚拟现实技术及其特点
虚拟现实技术，又称灵境技术，是20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术。它融合了数字图像处理、计算机图形学、多媒体技术、传感器技术等多个信息技术分支，大大推进了计算机技术的发展。VR技术是把抽象、复杂的计算机数据空间转化为直观的、用户熟悉的事物。一个身临其境的虚拟环境系统是由包括计算机图形学、图象处理与模式识别、智能接口技术、人工智能技术、多传感器技术、语音处理与音像技术、网络技术、并行处理技术和高性能计算机系统等不同功能、不同层次的具有相当规模的子系统所构成的大型综合集成环境。所以，虚拟现实技术是综合性极强的高新信息技术。虚拟现实技术具备以下三个方面的特性。
1．沉浸性
虚拟现实技术是根据人类的视觉、听觉的生理心理特点，由计算机产生逼真的三维立体图像，使用者戴上头盔显示器和数据手套等交互设备，便可将自己置身于虚拟环境中，成为虚拟环境中的一员。使用者与虚拟环境中的各种对象的相互作用，就如同在现实世界中的一样，一切感觉都是那么逼真，有一种身临其境的感觉。
2．交互性
虚拟现实系统中的人机交互是一种近乎自然的交互，使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互，而且能够通过特殊头盔、数据手套等传感设备进行交互。使用者通过自身的语言、身体运动或动作等自然技能，就能对虚拟环境中的对象进行考察或操作。
3．多感知性
由于虚拟现实系统中装有视、听、触、动觉的传感及反应装置，因此，使用者在虚拟环境中可获得视觉、听觉、触觉、动觉等多种感知，从而达到身临其境的感受。
三、虚拟现实技术在土木工程中的应用
1．虚拟现实技术在土木工程中的应用前景
在土木工程中，长期以来人们不得不用抽象的概念表示非常丰富的内容，VR技术可以在应用如下：虚拟现实技术在仿真建模中的应用、建筑CAD中的虚拟现实技术、建筑结构设计与施工过程的可视化计算、建筑设计与施工的先期技术成果演示和验证技术、建筑机器人中的VR技术、虚拟现实技术与建筑技术成果结构艺术等等。
2．虚拟现实技术在土木工程中的应用领域
由于具有上述的优势特征，虚拟现实技术在土木工程中得到了广泛的应用，并且具有广阔的应用前景。现阶段，虚拟现实技术在土木工程中的应用主要有以下几个方面[2]：
（1）在虚拟施工过程和施工结构计算中的应用
在实际工程施工中，复杂结构施工方案设计和施工结构计算是一个难度较大的问题，基于虚拟现实的复杂结构施工方案设计是指利用虚拟现实技术，在虚拟的环境中，建立周围场景、结构构件及机械设备等的三维CAD模型（虚拟模型），形成基于计算机的具有一定功能的仿真系统，让系统中的模型具有动态性能，并对系统中的模型进行虚拟装配，根据虚拟装配的结果，在人机交互的可视化环境中对施工方案进行修改。用虚拟现实技术可以对不同的方案，在短时间内做大量的分析，从而保证施工方案最优化。
（2）在工程项目招标投标中的应用
现代建筑工程项目的运作，业主处于绝对有利的地位。在有限的时间内，如何使业主和评标的专家很好地了解招投标文件的编制和被认可的程度直接关系到承包商有没有中标的机会。因此，承包商在注重投标文件的技术可行、报价合理的同时，也非常注重投标文件的包装 [3]。借助虚拟仿真系统，把不能预演的施工过程和方法表现出来，不仅节省了时间和建设投资，而且不用项目经理的现场答辩，方案的优劣就一目了然，这无疑大大增加了承包商中标的几率。
（3）在可视化计算领域的应用
可视化计算将是今后一个重要的发展方向。在科研中，人们会遇到大量数据，为从中得出有价值的规律和结论，需要对庞大的数据量进行认真分析。对科学计算取得的数据进行可视化加工或三维图形显示，可通过交互改变参数来观察计算结果的全貌及其变化，实现参数化及可视化计算，虚拟现实技术产生了飞跃式的发展。更重要的是能借助图形或图像来进行实时动态地控制结构的重分析和获取施工控制数据，同时能实时动态演示和控制设计和施工的过程。
四、土木工程仿真分析解决方案
针对土木工程领域的应用需求，提供了如下解决方案。
1.计算机辅助设计（Computer Aided Design）
无论是结构CAD软件，还是建筑CAD软件，都需要不断地和用户进行交互，因此对噪声的控制要非常好；同时各种设计图形和三维模型要在屏幕上进行实时的显示、平移、旋转、缩放等，对计算机的图形处理能力有比较高的要求；而要完成三维图形的实时渲染，对处理器的计算能力也是一个考验。针对计算机辅助设计的需求，高性能图形工作站是一种比较好的解决方式，其特点噪音污染低，图形处理能力高，PU处理能力强。
2.计算机辅助工程（Computer Aided Engineering）
计算机辅助工程软件一般都是基于有限元方法，普通工作站已无法满足日益增长的计算需求，必须采用高性能服务器。集群可以说是目前性价比最好的CAE高性能计算解决方案。针对计算机辅助工程的需求，作为机架式服务器集群的升级产品，刀片式服务器拥有计算能力强、计算密度高、通用性好、整体功耗低、管理维护简单等诸多优势。
3.虚拟现实（Virtual Reality）
虚拟现实对计算机的要求和CAD基本一致，但是VR技术对计算机的计算能力和图形处理能力提出了更高的要求，采用单台服务器已经无法满足实时计算和渲染的需要。必须采用高性能集群系统，集成多台服务器的处理能力，才能满足要求。整个解决方案主要包括多台高性能图形工作站，1台硬件图形融合校正器，多台投影仪。这个方案不仅适用于虚拟现实仿真环境，对CAD设计的虚拟展示、科学计算数据的可视化等，均能起到良好的呈现效果。
五、结论
虚拟现实技术在不断发展，专用于计算机图形和多媒体信息处理的高性能DSP芯片可使处理能力提高上百倍，三维图形算法和参数化建模算法等可使虚拟现实技术更加成熟。目前，虚拟现实技术还有很多不完善的地方，尤其在土木工程的研究方面，我们应努力建设虚拟现实技术实验室，开发有价值的虚拟现实工程系统，使其在工程设计、施工、管理和可视化计算等方面得到更广泛的应用。
六、参考文献
[1] 张跃．土木工程中的虚拟现实技术[N]．科技日报．1997年6月23日．
第6篇
土木工程的施工环节是将设计图纸由数据变为实物的过程，也是更好的体现设计图纸中可持续发展理念的重要阶段，我们建筑的产品最终会形成实物，所以我们要加强这一环节的管理。在施工的过程中我们会对建筑物所处环境造成破坏，还会对附近居民的生活带来影响。例如：在建筑基础开挖时对原地面进行挖掘，所产生的扬尘，在建筑设备安装过程中产生的噪音，在拆除工程中所产生的粉尘和废气，这些都会直接对周围环境产生影响，并与可持续发展的思路背到而驰，所以我们在施工中要积极采取相应措施，对这些问题进行合理的避免和减缓，尽可能的保证生态环境的原始性。另外在土木工程施工阶段开展可持续发展思想的落实，是土木工程行业走可持续发展的重要标志，对可持续发展有着很深远的影响意义。
2坚持土木工程材料的可持续发展
2.1建筑材料的可持续发展
材料是土木工程建造施工的物质基础，在土木工程技术的快速发展中具有极其重要的作用，对可持续利用具有重大的意义。传统的土木材料有木材、钢材、砌体材料、气硬性无机胶凝材料、水泥、砂浆、混凝土、高分子材料、沥青与沥青混合料等，给人类带来了物质文明并推动了人类文明的进步，但其生产、使用和回收过程，不仅消耗了大量的资源和能源，并且带来环境污染等负面影响。
2.2最大限度的节省建筑材料
目前，混凝土和钢材是土木工程中使用范围最广的两种建筑材料，其中高强度抗震钢材、不锈钢钢材、塑料钢材等的研发，为结构节省了钢材用量，同时为结构抗震、抗腐蚀提供了保障，是理想的高性能环保型建筑材料。高性能混凝土、绿色高性能混凝土和智能型混凝土的出现，为创造新的结构和构件开辟了新的途径。例如，智能混凝土材料是具有自诊断、自修复和自调节等特点的新型功能材料，根据这些特性可以有效地预报混凝土材料内部的损伤，满足结构自我安全检测的需要，防止混凝土结构潜在脆性破坏，并能根据检测结果自动进行修复，显著提高混凝土结构的安全性和耐久性。
2.3生态建材的研究和使用生态建材
在加工、制造、使用、废弃和再生过程中具有最低环境负面影响、最大使用功能的人类所需要的一系列新型建筑材料。生态建材与传统建材明显不同之处在于，生态建材赋予传统建材特别优异的生态环境协调性，或者说是那些直接具有净化环境、修复环境等功能的建筑材料。生态建材是一个指导性的原则，其目的是防止对生态环境的损害，促进人类活动对自然资源和环境的保护，保证建筑材料具有更好的性能等。目前的生态建材有防霉、防远红外、可调湿的无机内墙涂料，无毒高效粘结剂，不散发有机挥发物的水性涂料等。同时，设计和施工时，在最大范围内使用可再生的地方性建筑材料，避免使用高蕴能量，破坏环境产生废物。
3结束语
第7篇
1.讲好绪论内容，把学生引领入门
我校土木工程测量课程采用的教材是覃辉主编，同济大学出版“十一五”国家级规划教材《土木工程测量》。教材第一章绪论的一些基本原理来源于假设，概念抽象，学生难理解。学生一般是大一或大二年级，缺泛工程知识。怎样讲好绪论内容，把学生引领入门，将原理深入浅出，统领全课程，是课程教学改革的基础。
1.1利用Google地球开始讲授绪论
打开Google地球，找到校园的Google地球上的图像，以及校园数字化地形图，展现给同学，学生对校园很熟悉，了解校园的地形分布情况，开始讲授测量学的定义，使学生对地物、地貌、地形以及地形图的概念一目了然；结合学校整体规划图以及学校在建工程，讲授测定和测设的基本原理，土木工程测量的任务和作用。学生通过本课程的学习，能够掌握地形图的测绘和应用，施工测量的原理和方法，变形观测，竣工测量等基本知识。从地球的形状、大小开始，讲授重力与铅垂线的概念，水准面、水平面、大地水准面、参考椭球的概念及关系，由此引入测量基准线和基准面的概念。抓住重点与难点，绪论的重点内容是确定地面点位（X，Y，H）的概念，难点是高斯坐标系的建立过程，要求学生掌握三维坐标的概念：X=地面点到地球赤道的铅垂距离；Y=带号（前二位）+500KM+地面点到所处带中央子午线的垂直距离；H=地面点到大地水准面的铅垂距离。
1.2总结绪论内容提示后续章节内容
总结绪论内容并讲授与后续章节内容的关系，起到承前启后的作用。本课程的基本问题是确定地面点的三维坐标（X，Y，H），这三个量不能直接测出，要通过测量高差、角度、距离间接求得。后续章节内容是三项基本工作的测量原理，仪器的构造，仪器的使用，测量方法，计算方法，误差的基本知识等。课程的主线表示为“绪论——测量基本工作——控制与测绘——土木工程测量技术”。
2.综合理论教学内容
综合理论教学内容在于精心备课，教案是衡量教学质量的基本内容，是课堂教学效果的基本保证，是调动学生听课兴趣的基本保障。以确定地面点位（X，Y，H）为中心，测量的三项基本工作为主线，通领全教材。正确处理传统理论知识与现代测量技术之间的关系，既要考虑传统教学方法，又要考虑现代教学方法，从而调动学生的学习兴趣，保证学生学到与时代相应的测绘科学知识。
2.1整合传统测量内容
打破各章节的顺序和界限，合理地安排授课内容。例如将水准测量、角度测量、距离测量有机地联系在一起，重点讲授原理、仪器操作、观测计算方法；简单介绍仪器内部结构，仪器的检验与校正，误差来源等。一些内容可以不讲或让学生自学，本教材附有光盘，方便学生自学拓展知识面。讲授误差基本知识时，分析三项测量基本工作的误差来源、误差分类，要求学生重点掌握偶然误差的特性、衡量精度的指标等内容。控制测量是本课程的难点，是三项基本测量工作的综合运用。在讲授本章节前，先回顾绪论中的测量工作概述，使学生对测量工作的原则有初步认识。在控制测量概述中，讲清楚什么叫控制测量？为什么要作控制测量？怎么作控制测量？再对照校园数字化地形图，把校园看成一个测区，讲授控制测量方法，控制点选点的要求，求控制点（X，Y，H）的方法，然后讲授具体的导线测量、三角测量方法，三四等水准测量、三角高程测量方法。控制测量的实质是求地面点的（X，Y，H），测区大小不同，精度等级不同；把全国范围当测区，在全国范围内作控制测量，让学生进一步理解全国坐标系统和高程系统的概念。讲授地形图部分时，对着校园数字化地形图，讲授地形图的基本知识，地形图的测绘方法，地形图在工程建设中的应用。
2.2引进现代测量技术内容
通过对传统内容的优化整合，能节省较多的课时用于现代测量技术的讲授，内容包括全站仪和数字化测图技术，GPS原理与方法，GIS的基本知识，先进仪器的的原理复杂，但操作简单，采用现场示范或参观教学等方法。引导学生理解现代测绘技术的发展方向：自动化、数字化、统一化和高精度化，让学生了解测绘新技术及其应用，培养学生的想象力和创造力。
2.3结合案例分析讲授施工测量
施工测量是测量的三项基本工作的原理与方法在工程建设中的应用。结合学校在建工程案例，讲授施工测量内容，通过讲解每个案例把相关知识串起来，带学生到工程项目上现场讲解操作，这样不但能使学生理解专业知识，而且能够留下牢固的印象。强调测量技术原理在土木工程测量中的应用，测量技术方法与土木工程施工的密切关系，注重吸取土木工程学科的成果，使土木测量技术更好地为土木工程服务。施工测量按技术应用分为：工程用图、测设方法、工程测量、变形测量、和仪器检校；按工程类型分为：建筑工程、道路工程、桥梁工程、隧道工程、路线工程等五种类型。
3.优化实践教学内容
土木工程测量实践教学由课间实验和综合实习两部分组成。本校土木工程测量的教学时数为56学时，其中理论教学为40学时，课间实验为16学时（8个实验项目），综合实习为2周。为了提高实践教学质量，在有限的学时情况下，必须优化实践教学内容。掌握土木工程测量的基本知识、基本原理、基本方法；掌握常用测量仪器：水准仪、经纬仪、测距仪、全站仪等的使用，仪器的安置、瞄准、读数、记录、计算等基本操作方法，仪器的检验校正、维护，获得测、算、绘的基本技能。
3.1明确实验内容精选实验项目
课间实验内容分三部分：水准仪的认识与水准测量；经纬仪的认识与角度测量；全站仪的认识与距离测量。删掉了一些过时的，或工程实际中很少使用的项目，如钢尺量距、罗盘仪的使用等。水准仪测量部分开设了：（1）DS3水准仪的认识与使用；（2）普通水准测量。经纬仪测量部分开设了：（3）DJ6经纬仪的认识与使用；（4）测回法测水平角；（5）竖直角测量；（6）视距测量。全站仪测量部分开设了：（7）TOPCON全站仪的认识与使用及距离测量；（8）全站仪三维坐标测量，测量仪器的检校列入看录像课程。调整了一些实验项目到综合实习中，如DJ2仪器的使用、四等水准测量、导线测量等。每次实验对仪器性能的介绍、操作都在课堂内进行演示和讲解，采用教师手把手的演示和录像片、多媒体体课件播放相结合的方式，可以将复杂、繁琐的文字叙述变为容易接受的感性操作，缩短学生对知识的理解过程，提高学生的学习积极性。
3.2根据专业特色按排实习内容
土木工程测量的综合实习是2周的停课实习，在校园内进行。实习内容分两部分进行，一部分是控制测量和地形图测绘，是每个专业必作内容。控制测量——平面控制采用闭合导线，设6-7个点，角度用DJ6经纬仪观测二测回，全站仪测距，给定已知点坐标，按图根导线精度要求，计算各导线点坐标；高程控制测量采用四等水准测量按闭合路线求各点的高程。地形图测绘——在控制点上用经纬仪测绘1：500地形图，每个小组应完成16个方格的地形测绘任务。另一部分是与土木各专业方向相结合的施工测量实习。施工测量实习分以下几个方面：（1）建筑工程方向要求学生在已完成的地形图上作断面图、求土石方量、设计坡度线，简单房屋的基础平面图放样。（2）道路桥梁方向要求学生在已完成的地形图上作曲线设计和放样，纵横断面图测绘等。（3）规划建筑各专业要求学生能应用地形图作规划设计等内容。
4.建立合理的教学考核制度
土木工程测量的成绩评定分理论教学成绩和实践教学成绩。理论成绩根据试卷考试成绩、平时作业情况、课间实验、考勤情况等综合评定。实践教学成绩以组为单位进行，建立了统一的评价体系。将成绩评定分为多个部分，根据小组上交的资料，个人的成果资料，出勤情况，实践动手能力，实践知识掌握程度，仪器操作考核等方面进行评定。课间实验不单独计成绩，是理论课程成绩的一部分，一般占理论课程成绩的30%，根据实验过程中的表现，仪器操作情况，实验报告情况等进行评定。
5.结束语
第8篇
关键词：开发内化；土木工程材料；教学方法
文章编号：ISSN2095-6711/Z01-2016-01-0085
一、开发内化教学模式
与传统教学方法相比，开发内化教学模式强调通过有效的教学活动，调动学生自主学习的积极性，开发潜能、引导和促成学生将知识“内化”为分析、解决实际问题的能力。所谓“开发”，是开启学生的智慧，发掘学生的潜质、潜能，激发学生内在的活力和动力，调动学生学习的主动性、积极性和创造性，有利于促成学生的内化。所谓“内化”，是将外在的教学内容通过记忆、理解、运用，转化成内在的素质。因材施教是开发内化教学方法的原则。
二、课程特点
土木工程专业课程中，《土木工程材料》是开课较早的专业基础课，是一门理论和实践并重的课程，主要向学生介绍土木工程中常用建筑及功能材料的性能、特点和应用，并使其获得重要材料的检测和试验方法的基本技能训练。此外，这门课程与其他课程密切配合，为后续课程如钢筋混凝土结构设计原理、钢结构、砌体结构、施工技术、工程管理等提供必要的材料基本知识。通过本课程的学习，要求学生能够结合工程实际，正确选择与合理使用土木工程材料，分析和解决实际工程问题。然而，课程内容大多是理论叙述，在教学中常会遇到以下问题：①缺乏系统性：材料种类繁多，内容庞杂，章节间基本没有联系；②逻辑性较差：各类材料与工程实践经验密切相关，应用性强，经验性内容多、概念多、专业术语多；③看似简单易懂，没有深奥的原理，实则不易把握。学生觉得一听就懂，但一考就不会。由于本课程具有上述特点，学生普遍感觉内容枯燥，学习兴趣和积极性差，对知识理解不深，对材料性能及选择使用方面的知识和能力欠缺，无法灵活应用，并直接影响后续课程的学习。
三、教学经验探讨
开发内化教学模式，改变了传统的教学方法，鼓励教师采用启迪式教学方法，引导学生思考，培养学生自学能力，帮助学生找到学习的兴奋点，提高兴趣。本文结合开发内化教学模式在《土木工程材料》课程中的应用，对教学方法进行以下探讨：
1.重视第一堂课——绪论。绪论作为第一堂课是十分重要的，直接影响学生对课程的学习兴趣、对教师能否胜任教学的信心。所以，教师应在课前做好充分准备，讲好绪论课。在具体教学中，可以通过图片、影像等介绍，让学生对土木工程材料有一种全新的认识，以提问的方式激发学生思考“什么是土木工程材料？”、“土木工程材料与建筑的关系”，而后结合工程实际，进行生动的阐述分析，既完成了相关内容的传授，又能让学生清楚地认识到课程的重要性，从而帮助学生树立学好课程的坚定信念。
2.运用课堂提问，引导学生积极思考。教师“导”知识、“导”方法是开发内化教学的一个重要特点，即在教学过程中，教师更注重引导学生学习，而不是填鸭式地“灌”给学生。结合本课程叙述性较强的特点，以问答促思考，更能激发学生学习的主动性，同时灵活应用一些与材料性能相关的生活类常识，活跃课堂气氛。例如，针对材料的亲水性和憎水性，可以引导学生寻找小案例并进行分析，简单的课堂提问，既紧扣知识点，又提升学生的兴趣。
3.结合工程实例，理论联系实际。本课程的主要教学目的是让学生具备正确选择与合理使用工程材料的能力，因此在教学中要适时引入工程案例，尤其是结合材料如何影响建筑结构性能，选用典型的工程事故进行分析，不仅有助于消除理论知识的枯燥，更能加深学生对材料特性的理解，有助于学生明确理论知识指导工程实践和解决实际问题的重要性。
4.讲授方式多样化。教师通过制作图文并茂的PPT、录像、动画演示等，结合教学内容安排适量板书，使课堂内容生动化、多样化，提高学时效率；此外，可选择适合学生自学的章节，请学生收集相关信息，分组讨论并试讲，通过多种方式引导学生养成勤于思考，勇于探索和创新的良好习惯。
5.加强实践环节，培养学生动手能力。本课程强调理论与实践并重，因此，实践环节必不可少。当前，由于本科教学条件所限，大多数高校开设的实验占课程总学时的35%。在实践环节，学生不仅能真实接触到材料，还能观察到材料性能变化的整个过程，是理论教学的重要补充。针对无法开展的实验，教师可通过视频和图片进行讲解。
6.丰富教学内容。《土木工程材料》课程的教学必须服务于工程应用，但教材对新技术、新标准有一定滞后性。因此，为了丰富教学内容，除选用的教材应能反映土木工程材料方面的最新研究成果外，在教学过中应适时讲授有关材料的研究动态、发展趋势及应用状况，拓宽学生的视野，激发学生的开拓创新意识。另外，鼓励学生以课外调研的方式，自行安排到建材市场等进行学习和调查，了解材料的价格、生产工艺、性能差异和使用方法等，这个过程不仅是课堂教学的补充，有助于增强学生对材料的感性认识，也能锻炼学生的交际沟通能力。实践表明，开发内化教学模式在将理论知识与实践相结合，开发学生的学习潜能，激发学生主动学习的积极性方面提供了新思路，教师应自足岗位，在教学过程中努力探索和不断总结积累经验，勇于改革创新，才能进一步提高教学效果，开创理论教学改革的新局面。
参考文献：
[1]吴芳.重庆大学“土木工程材料”课程教学改革研究与实践[J].土木建筑教育改革理论与实践，2009
[2]徐静伟.《土木工程材料》课程教学方法的分析与探索[J].科技创新导报，2011
第9篇
（一）突出重点
“土木工程材料”较多的课程内容，在有限的学时内不可能全部讲解，应根据专业性质，分清主次，突出重点。以程云虹等主编的《土木工程材料》[1]为例，课堂重点讲解的内容是：绪论，第一章（土木工程材料的基本性质），第二章（无机胶凝材料），第三章（水泥混凝土），第四章（砂浆），第六章（土木工程用钢），第七章（沥青及沥青混合料）。通过绪论的学习，学生对土木工程材料有一个梗概的认识，对“土木工程材料”这门课程有一个大致的了解；第一章让学生了解土木工程材料基本性质，包括物理性质、力学性质及耐久性能等，同时了解材料科学的基本理论，即材料的组成、结构和构造及其与材料性质之间的关系；第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分别讲解工程中最常用的几种土木工程材料的性质及应用。而第五章（砌筑材料）、第八章（木材）、第九章（合成高分子材料）及第十章（建筑功能材料）作为学生自主学习的内容，但教师应适时引导和鼓励学生在自主学习过程中积极思考并勇于提出问题。课堂教学中，把重点讲解的内容讲深讲透，让学生扎扎实实地掌握，做到学有所获；避免面面俱到，不求甚解。而且，有了重点讲解的内容作为基础，学生自主学习其他章节才不会感到困难。突出重点的课堂讲解与学生的自主学习有机结合，既有利于学生掌握系统的理论知识，又给予了学生自主学习的空间，有益于培养学生的质疑精神和解决实际问题的能力，发展学生的想象力和探索意识。
（二）科学讲解
“土木工程材料”课程的内容比较松散，讲解时容易产生平铺直叙的感觉，甚至索然无味；如能精心安排、科学讲解，效果会大不一样。比如，通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥，如果按照教材一种水泥接着一种水泥地讲，学生学起来会感到重复、堆砌、凌乱，甚至不知所云。因此，对于这部分内容要进行科学整合，重点把硅酸盐水泥的矿物组成、水化及凝结硬化过程、技术性质等等讲解透彻；而在介绍掺混合材料的硅酸盐水泥时，抓住活性混合材料的潜在活性及掺活性混合材料水泥的二次水化反应，然后用对比的方法给出各种水泥的共性和个性，这样内容紧凑了，脉络清楚了，学生掌握起来也就轻松了。了解了技术性质的异同点，进一步掌握各种水泥的工程应用就会很容易。再比如，在现代水泥混凝土技术中，外加剂已经成为水泥混凝土的一个重要组成成分，因此，为了内容的系统和完整，一般教材（如文献）都将“外加剂”放在“普通混凝土的组成材料”中来介绍。但外加剂是用来改善混凝土性能的，如果不了解混凝土的性能，很难深入理解外加剂的作用，因此，在讲授时，应作适当调整，把“外加剂”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面来讲，这样会更加方便学生对相关课程内容的理解和记忆。总之，科学地组织和讲解课程内容，对于做好“土木工程材料”课堂教学起到事半功倍的作用。
（三）理论联系实际
首先，从最熟悉的生活实际出发。土木工程材料与实际生活密切相关，其实，每个人在实际生活中都积累了很多相关经验，只是由于不具备专业知识，而不知道其中的道理。比如，某一水泥砂浆地面破损了，用水泥砂浆修补以后，需要浇水覆盖一段时间。相信很多人都见过这种做法，但不一定每个人都知道这是为什么。在讲解水泥的水化、凝结及硬化过程时，提到这一现象，学生一定会恍然大悟，原来这就是养护，并及时让学生了解养护需要一定的温度、湿度及时间。这样，把学生来自于生活的直接经验与书本上的理论知识结合起来，消除学生对课程的陌生感，激发了学生的学习兴趣。其次，大量列举工程实例。典型的工程实例是理解和消化理论知识的最有效方法，注重材料的工程应用背景，避免脱离工程孤立地讲解材料。比如，在讲到混凝土耐久性问题时，实例之一：北京三元立交桥桥墩，建成后不到两年，个别地方发生“人字形”裂纹，经分析认为主要原因是发生了碱-骨料反应；实例之二：乌克兰境内的切尔诺贝利核电站，由于钢筋混凝土结构的泄漏，造成大面积放射性污染，生态环境遭到严重破坏等。另外，还可以用数字来说明，“在工业发达国家，建筑工业总投资的40%以上用于现存结构的修理和维护，60%以下用于新的设施”。通过大量实例，使学生认识到混凝土耐久性的重要性，了解到很多混凝土结构的过早破坏不是由于强度不足，而是由于耐久性不足。最后，重视实验教学。实验课是“土木工程材料”课程的一个十分重要的教学环节，实验教学是课堂教学的一个很好的补充。实验课上，学生对从书本上学到的材料有了直观的认识，对材料的性能进一步了解，在自己动手做实验过程中，提高应用材料的能力。同时，通过实验验证基本理论，学习实验方法，培养科学研究的能力和严谨的科学态度。
（四）关注学科新进展
教材是教学的依据和根本，但教材的更新需要时间，而土木工程材料的发展非常迅速，因此，在教学过程中，应密切关注土木工程材料研究和工程应用的最新进展，并适时补充到教学中。同时，随着新材料及新技术的不断问世，有关材料的质量标准及相关设计和施工的规范也会随之更新，亦应将这部分内容及时补充到教学中。这样，有利于学生及时了解学科发展动态，拓宽专业视野，培养创新意识，激发探索精神，提高学生的工程素质及工程意识
二、课后作业
课后作业对课堂教学起到很好的巩固和补充作用。通过课后作业，学生能够更好地消化和理解课堂上学到的内容，并能对所学内容活学活用。本课程中，一部分课后作业来自于教材每章后面的复习思考题，需要教师紧扣课堂教学的重点和难点，从中精选，比如，混凝土骨料颗粒级配，普通混凝土配合比设计等。教师要对作业认真批改，并总结，使学生不是为了做作业而做作业，而是做到真正掌握。另一部分课后作业是综合性、讨论性的。比如，程云虹等主编的《土木工程材料》中的“开放讨论”部分，这部分内容具有一定的前瞻性，可以引导和启发学生做一些探索性的工作。即让学生从中选择自己感兴趣的内容，并围绕这一内容查阅文献，深度思考，自由讨论。拓宽了学生的视野，培养了学生科学研究的意识。
三、结束语
第10篇
关键词：土木工程专业；工程设计；测试实验；土建施工图
高职土木工程专业设计是学生对专业知识进行综合应用的体现，是在校期间重要的结合实际的学习实践活动。由于学生对如何在土木工程设计中应用所学基本理论缺乏经验，在土木工程设计中使用规范规程的意识也不强，往往对规范规程中的要求理解不透，土木工程设计中常出现—些貌似细微却导致整个过程失败的错误。总结多次土木工程设计的经验，高职土木工程设计中应该对以下问题加以注意。
1、测试实验设计
在试验设计前要先了解试验的目的，并加以理解，在试验时必须做好记录，每个小组必须要分工明确，要达到每个同学都能操作到仪器，并要知道原理，在实验课后要认真的写好试验报告，千万不要认为我会了，懂了，可以不写实验报告了，这是大错特错的。写实验报告不仅是对数据的整理，重要的是对整个过程的温习和确保下次使用仪器，读写数据的详细掌握。
设计前的归纳总结。通过一个学期的学习，学生对大部分的知识都已经掌握，但是在设计过程中的实际问题，书本上的知识是不能够完全解释的，所以要对自己的笔记加以详细的归纳如绪论中的核心问题是：
1.1点的位置确定；
1.2点位确定的原理和方法；
1.3基准面认为平面的限度。
这样以来在实现设计的时候哪里有问题不是很明白，拿出笔记查阅一下，就能快速的解决问题，这对将来在工作上遇到问题时，解决起来也是很方便的。
实地设计就好比自我测试，从中找出自己薄弱之处，并加以强化。不理解的问题千万不能逃避，因为这是最后的理解掌握的机会。比如经纬仪为什么要进行盘左盘右观测取平均值等的道理，教材中有一些内容只叙述方法，不讲为什么的道理。
2、土建施工图设计
2.1平面图与立面图、剖面图的配合
建筑施工图关键是平面图、立面图和剖面图之间图示内容一致，且相互补充。因为是初次绘制内容复杂的建筑施工图，学生没有全局观，造成平立剖面图的表达不一致。比如，平面图上有个侧窗，而立面图上却没有画出；立面图上有些凸凹的构造，在绘平面图时却忘记了画。在剖面上，不仅应完整表达各空间高度和楼梯间的剖面设计，也要正确反映柱子、主梁、次梁、楼板和墙之间的位置关系。只有平面、立而、剖面三者相互配合，才能完整地反映一幢建筑物的做法和特点。此外，各图所注的标高、尺寸、定位轴线等在每张图纸上都要认真核对无误，作为一项基本要求，要求高职学生务必落实做好。
2.2楼梯的平面图与剖面图设计
楼梯间首层休息平台板下如果有通向室外的门，应注意休息平台板下净高尺寸要能使人通过而不碰头，不能小于2000mm。楼梯顶层的栏杆位置高职学生也易出错。我们有这样一个经验：注意楼梯设计为双跑楼梯时，首层第一跑楼梯从哪儿上，顶层栏杆就应设计在哪一面。同时还要注意楼梯间窗口标高是否与立面图上窗口位置一致。
2.3结构施工图
2.3.1基础图反映的是地面以下结构的平面布置位置、尺寸和做法。基础平面图和基础详图应画在同一张图纸上，而高职学生却常把基础详图画在楼层结构平面图上，造成读图的不便。
2.3.2基础垫层尺寸不应作为设计尺寸，它只是结构构造要求，而有的高职学生所绘制的基础详图（条形基础）无论是埋深，还是基础底面宽度都包括例了混凝土垫层尺寸，使得基础底面宽度不够。
2.3.3基础平面图上应标注基础墙的厚度、基槽的宽度及其定位尺寸，而高职学生所绘图上往往只标注定位轴线间尺寸。
2.4结构施工图只是用来表示房屋内各种承重构件的位置、尺寸和做法，并不涉及它的帖面、抹灰等。有的高职学生概念不清，常在结构施工图中出现建筑标高，还有高职学生在结构施工图中根本就不注写标高，使得构件无法定位。针对这种情况，应提醒高职学生在绘制结构施工图时，注意定位轴线位置的准确性。核对轴线距离是否与建筑施工图相一致，保证构配件的正确位置及结构构造处理时尺度量值的准确性。
2.5钢筋混凝土结构施工图的构件详图
要是配筋图，最容易出差错的是钢筋的位置。在不同的削切位置，构件剖面图中钢筋的位置是不相同的。例如，梁的支座断面图与跨中断面图中钢筋的位置由于钢筋弯起而发生了变化。
3、土木工程设计应注意的问题
3.1建筑设计与结构平面布置问题
在建筑设计时高职学生需要考虑结构平面布置问题，例如，土木工程设计常用的结构形式为框架结构.框架结构在平面上力求柱网简洁、规整，柱距或梁的跨度尺寸要尽量统一，还要注意梁的经济跨度问题（有特殊要求者除外）。高职学生在进行柱网布置时，往往不注意基本要求，随意布置柱网。
3.2图面质量问题
有高职学生绘图基本功不扎实，对每种线型的适用范围不了解，图面质量较差。如钢筋线应采用粗实线，构件轮廓线应采用细实线，而有的高职学生把构件轮廓线也画为粗实线，主次不分。还有一些符号的画法不按“国标”规定，而是自己随意去画，如详图索引符号、标高符号等。
对构件编号及钢筋编号概念不清，常出现漏号或一号多示的现象，应分清构件编号与钢筋编号的不同表示方法.采用两种表示方式，这样就能使构件编号与钢筋编号区分开，从而使图面清楚.表示完整。
还有其他一些问题.如在构件详图中未注明分布钢筋、构造柱未伸入到屋顶女儿墙等等。这些问题具有普遍性，虽属细枝末节，但关系全局，直接影响高职学生土木工程设计的质量。教师在指导过程中应特别强调并认真把关，使学生在综合训练过程中掌握在校所学的基本原理与技术。
参考文献：
[1]杨志勇.工民建专业毕业设计手册[m].武汉：武汉工业大学出版社，1997.
第11篇
[关键词]专业学位；建筑与土木工程；培养模式
[中图分类号]G647
[文献标识码]A
[文章编号]2095-3712 2015 13-0049-03
[作者简介]张华 1974― ，男，湖北宜昌人，博士，三峡大学土木与建筑学院副教授。
有研究者以水利工程专业学位为例，结合水利类“卓越工程师教育培养计划”要求，探索了具有学校特色的研究生培养方案。[1]另有学者以车辆工程专业学位为例，介绍了学校研究生教育综合改革情况，提出以职业需求为导向，以实践能力培养为重点开展各培养环节改革。[2]近年来，不少学者对全日制工程硕士培养模式存在的问题及对策开展了积极的理论和实践探索。[3-6]我校自2010年招收建筑与土木工程专业学位硕士研究生以来，结合学校特色和培养经验开展了以服务行业和区域经济为导向，以实际动手和实践创新培养为重点，以推进校企联合和产学研用结合为途径的研究生培养模式改革探索。
一、管理体制
建立健全行政管理和学术管理各司其责和相关监督的和谐体制，行政上通过校院两级实施过程管理、绩效评估和质量保障，学术上通过校院两级专业学位培养指导委员会 组 落实培养目标、课程设置、实践环节和学位标准。
学校成立专业学位研究生培养指导委员会，学院按工程领域成立专业学位研究生培养指导组，其中来自行 企 业的委员均不少于3人。
二、招生录取
复试分为面试和笔试两部分，复试成绩=面试成绩×60%+笔试成绩×40%，总分100分。专业课笔试环节重点考查考试运用基础理论和专业知识分析解决实际问题的能力，不强调对公式、理论记忆和推演。面试环节重点考查学生对专业领域的总体认识、基本概念、基本知识、实践能力和职业发展潜力。
三、培养方案
培养目标：掌握职业领域相关理论知识、具有较强解决实际问题的能力、能够承担专门技术或管理工作、具有良好职业素养的高层次应用型专门人才。
学分设置：总学分由课程学分和实践学分组成，其中课程学分由学位课和非学位课学分组成，实践学分通过学术活动、专业实践、社会实践、学科竞赛和助教助管获得。总学分不少于38学分，其中课程学分不少于32学分，实践学分不少于6学分。
课程类型：公共学位课，主要是政治英语类、公共知识类，如“知识产权”“信息检索”；基础学位课，包括数学力学类、职业资格类等；专业学位课，按模块化设计，应包括相应研究方向最新工程技术和方法、研究前沿专题系列讲座等；公共选修课，主要是为了提高学生的实践能力和综合素质，完善知识结构，促进文理渗透而开设的选修课程，如“实用文体习作”“演讲与口才”等；专业选修课，主要供本学科或跨学科研究生选修；补修课，主要为前期学历非建筑与土木工程相近学科学生设置的2～3门专业基础课。
实践学分可从学术活动、社会实践、专业实践、科技竞赛和“三助”活动中获得，其中必须参加10次以上校内外学术活动；参与导师科研课题研究累计一年以上或到企事业单位、研究生教育创新基地进行实践锻炼达3个月以上。
四、课堂教学
课程教学应以实际应用为导向，以职业需求为目标，以综合素养和应用能力提高为核心，加强案例分析、现场教学和模拟训练。专业学位课和专业选修课原则上理论教学课时不超过总学时的1/2，实例或实验或实习等实践性教学学时不少于总学时的1/2。原则上公共学位课以考试方式进行考核，其余类型课程以考查方式进行考核。考查方式根据课程教学内容的需要灵活选定，可以是试验或实践技能操作，或者综合调研报告、初步设计等。
五、实践基地
依托学科特色，加强与地方和行业的合作，建设好省级研究生教育创新基地或研究生工作站。完善实践基地运行管理机制，以项目合作为纽带，校企“双导师”制为保障，解决工程实际问题为目标，努力培养高层次应用型人才。
六、学位论文标准
建筑与土木工程专业学位论文选题应来源于工程实际问题或具有明确的工程应用背景，论文研究成果要具有工程应用价值，所研究的问题要具有一定的创新性，可以是技术革新，或是理论认识创新，或是技术集成创新。根据全国工程硕士教学指导委员会和建筑与土木工程专业委员会关于学位论文标准的要求，学位论文形式可以多样化，但结合学校培养特色，主要分以下四种类型：应用研究论文类、勘测设计类、工程施工类、产品开发类。
一 应用研究论文类
应用研究论文类原则上应该包括绪论、主要研究内容和结果、工程应用与检验、结论和参考文献等，总体上要求数据准确、逻辑严密、结论合理。
绪论主要阐述所研究问题的工程背景、开展研究的意义和必要性，应对该问题的国内外现状做全面的综述，要明确指出该问题当前的主要研究理论、方法、结论以及存在的不足之处，并提出论文主要研究内容。主要研究内容和结果部分应该综合运用专业基础理论和方法，采用专业技术手段对所研究的工程问题进行理论分析，或实验研究，或数值模拟，得出合理的结论或可行的解决问题方案。工程应用及检验部分主要是将研究成果应用于解决实际问题，并与现场实际情况进行对比检验，从而验证了研究成果的先进性、实用性、可靠性等。结论部分概括论文主要研究工作及结论，并明确指出作者主要创新点，包括新的思想、见解、理论、技术或方法等，简要描述研究成果的工程应用价值，并对有待进一步研究的问题提出展望或建议。
二 勘测设计类
勘测设计类原则上应该包括绪论、设计报告、总结和参考文献等，总体上要求数据准确、逻辑严密、结论合理。
绪论部分主要阐述所开展的工程背景、勘测设计的意义和必要性，重点说明勘测设计工程的技术要求和关键问题所在，对设计工程的国内外现状或同类型的工程设计情况应有清晰的描述与分析，并简要列出本工程要求开展的主要内容及工作量。设计报告要求详细说明工程勘测设计所依据的各类规范、依据的主要理论、方法和技术原理等；对比分析国内外同类型勘测设计工程的情况；对于重要设计部分要有多套设计方案，并进行设计思想、经济效益、工程技术等比较分析；根据工程实际情况，设计书应包括计算分析、测试分析、仿真实验分析、技术经济分析、结果验证等内容。总结部分应概括工程勘测设计主要工作及结论，并明确指出作者在勘测设计中的主要创新点，包括新的思想和见解等；简述推荐工程勘测设计方案的优缺点，并对勘测设计中发现的新问题提出进一步研究的展望。
三 工程施工类
工程施工类原则上应该包括绪论、施工报告、总结和参考文献等，总体上要求数据准确、逻辑严密、结论合理。
绪论部分应阐述所开展的工程背景、工程施工的意义和必要性，重点说明工程施工的技术要求和关键问题，对施工技术的国内外现状或同类型的工程施工情况应有清晰的描述与分析，并简述本工程施工组织及实施的主要内容。施工报告应详细描述工程施工过程中采用的施工组织、施工方法和技术原理等，对比分析国内外同类型施工的特色、技术难点和局限性，提出有针对性的工程施工方案，并进行方案比较；根据工程实际情况，施工方案应包括工程施工技术、施工组织、施工管理、施工材料及施工机械等方面。总结部分应概述工程施工的主要工作内容及结论，并明确指出作者提出的新思想或技术革新；简述推荐的工程施工方案的优缺点，并对工程施工中发现的新问题提出进一步研究的展望。
四 产品研发类
产品研发类原则上应该包括绪论、研发理论及分析、实施与性能测试、总结和参考文献等，总体上要求数据准确、逻辑论证严密、结论合理。
绪论部分应阐述所研发产品的工程背景、必要性和应用前景，重点比较国内外同类产品研发和应用的现状及趋势，并简述研发本产品的主要内容。研发理论及分析应包括研发产品的用户需求分析、需要达到的性能技术指标和总体设计，详细说明设计思路、依据的技术标准和原理、详细设计和校核计算过程，并对产品各项性能进行数值仿真分析。实施与性能测试应包括研发产品的试制、样品性能测试分析和同类型产品设计指标比较等，提出进一步改进性能的意见和建议。总结部分应概述产品研发的主要工作及结论，并明确指出作者在产品研发中的创新点，包括新思想或新技术；简述所研发产品的应用前景和市场价值，对进一步提高产品性能进行展望。
七、“双导师”制
加强“双师型”队伍建设。一方面聘请企事业单位具有较高理论水平和丰富实践经验的专家担任专业学位研究生指导教师和授课教师，另一方面选派教师到企事业单位进行实践锻炼，拓展专业实践经历。将优秀教学案例、教材编写、行业服务等教学、实践、服务成果纳入专业学位教师和单位考核评价体系，建立定期表彰“双师型”师资队伍建设的优秀单位和个人的机制。
八、质量评价监督机制
建立内部全过程质量评价制度，覆盖招生、培养、学位授予和就业质量跟踪等方面。建立外部培养质量评价制度，引入校外行业专家、教育和管理专家对在校硕士研究生专业素养和学位论文质量进行评价。根据学科发展需要，建立定期开展自我评估和委托有关专门机构评估机制，以评促建。
完善专业学位质量监督保障体系。在学校和学院两级专业学位研究生培养指导委员会指导下完善专业学位培养方案和学位论文质量保障办法；完善校院两级研究生视导机制，突出专业学位应用能力和实践创新能力培养；建立学生评教制度；完善学位论文匿名评阅机制，建立企业专家库和各类型学位论文质量总监；建立专业学位研究生培养质量动态信息平台，全面反映学校、导师、学生培养动态过程，及时进行培养质量分析和。建立培养质量与教育资源分配挂钩机制，对于培养过程中出现的问题，及时约谈整改。
参考文献：
[1] 拾兵，梁丙臣，刘勇.基于“卓越计划”的全日制专业学位研究生的培养探索――以水利工程专业学位为例[J].课程教育研究，2012 30 ：218-219.
[2] 梁德东，于爱国，陈雪梅，高振海，田文晶. 全日制工程硕士培养模式的创新与实践――以吉林大学车辆工程领域工程硕士培养为例[J]. 学位与研究生教育，2013 12 ：17-21.
[3] 任刚，余燕.中外专业学位研究生培养模式对比――以工程硕士领域为例[J].教育观察，2014 13 ：13-16.
[4] 初旭新，乔俊飞，刘赵淼.全日制工程硕士培养模式存在的问题及对策――基于调查问卷统计结果的分析[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2013 1 ：72-74.
第12篇
关键词：土力学；应用型本科；教学方法
作者简介：王蕊（1975-），女，江苏涟水人，金陵科技学院建筑工程学院，讲师；陈葶葶（1973-），女，江苏沐阳人，金陵科技学院建筑工程学院，讲师。（江苏 南京 211169）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）05-0152-02
目前，我国正处在经济转型期，传统的劳动密集型生产方式逐渐向技术密集型生产方式转变。生产方式的转变体现在经济活动和管理活动中就是对高级技术应用型人才需求的增长。应用型本科教育培养模式即我国高等教育由精英教育向大众化教育转变而产生的一种教育培养模式，其目标是培养高级应用型专门人才。对于土木工程专业而言，旨在培养能在土木工程建设领域从事勘察、设计、施工、管理等工作的高级应用型专门人才。
土力学是一门研究与土的工程问题有关的学科，它把土作为物理-力学系统，[1]根据土的应力—应变—强度关系提出力学计算模型，用数学力学方法求解土在各种条件下的应力分布、变形以及土压力、地基承载力与土坡稳定等课题。土力学作为土木工程专业的一门专业基础课，具有极其重要的地位。在“土力学”课程教学中，研究课程的教学方法，提高“土力学”课程的教学效果，成了每一位土力学教师必须思考的问题。
一、“土力学”教学中面临的问题
1.内容多、公式多、课时少
“土力学”教学内容包括：土的物理性质、渗透性、压缩性与地基沉降计算、抗剪强度、土压力及挡土墙、地基承载力和土坡稳定等，涉及的理论公式与工程概念均较多。而当前，各高等院校为适应经济建设和社会发展需要，为贯彻教育部“宽口径、厚基础”的大土木思想，增加了基础课程的教学内容，不断压缩专业课程的学时。如何在教学大纲规定的学时数里让学生对“土力学”所教授内容能较好地掌握，成了当前需密切关注和思考的问题。
2.学生的基础薄弱
自1999年高校扩大招生规模以来，属于第二、第三批录取的地方性院校，因为多种原因其生源质量下降。从上课及作业的反馈可看出，部分学生缺乏扎实的数学、力学理论功底。而“土力学”作为专业基础课，课程涉及到的预备知识、相关领域较多，课程的横向跨度大，与基础课程与其他专业课程的交叉加大了学生学习这门课程的难度。
二、课堂教学方法的研究
应用型是应用型本科教育的核心。[2]根据人才培养目标，本科层次的应用型人才培养要遵循本科人才培养自身的教育规律，同时突出实践，强化应用。在人才培养过程中，应特别注意学生应用能力的培养和训练，加强课程教学内容的应用性部分，把应用型环节渗透到教学的全过程，强化动手能力和应用能力的锻炼；同时也要注重和加强基础理论的教学，拓宽学生的知识面，为学生打下宽厚的理论基础。
针对应用型人才的培养目标和目前“土力学”教学中所面临的问题，笔者对课程教学方法做了一些研究。
1.重视绪论课
绪论课从教学角度看，主要包括该课程的教学目的、教学内容、教学特点、教学要求、教学重点、学习方法和教学总体安排等内容。它对学生后来的学习兴趣、学习态度、学习方法甚至专业思想的巩固影响甚大。重视绪论课，将会使学生能顺利进入新学科的学习，会对全课程的教学起到非常重要的作用。
通常绪论课，笔者会从土力学的研究对象“土”入手，介绍土的形成和应用背景，从而引出“土力学”的知识结构体系，重点强调土的三大特性。在此基础上，介绍 与“土力学”相关的工程案例等。可由于学生在上第一次课时，缺乏相关的知识储备和实际工程经验，对“土力学”的教学内容及相关专业名词如“渗透特性”、“压缩特性”等只能泛泛了解。如何调动学生的主动性，激发学生对这门课程的兴趣，如何使学生有效掌握“土力学”课程的学习方法，一直是笔者努力的方向。
在绪论的教学内容中笔者有了如下一些改进方法。加强对国内土力学发展简史的介绍，介绍我国在土力学方面有代表性的专家和学者的学术论解，从而增加学生对国内土力学领域的了解。推荐学生课后学习关于土力学发展与展望的相关文献，作为了解土力学学科内容的延伸。重点加强对土力学学习方法的介绍。给学生推荐本门课程重要的参考书籍、相应工程规范，并给学生推荐与“土力学”课程相关的学习网站和精品课程网站。
通过绪论课教学内容的改革，笔者让学生认识到“土力学”课程的学习不仅仅是一门课程的学习，而是一门学科的学习，这门学科的学习离不开课外大量的阅读和对土力学相关领域的了解。
2.利用现代化教学手段，提高教学效果
多媒体技术作为一种有效的辅助教学手段，充分展现出特有的扩展信息量、节省课时、便于启发思维和活跃课堂气氛的优点。[3]通过教学研究笔者发现，利用多媒体教学可以节省教师对复杂图像和表格的描绘以及对文字的书写，既能生动形象、图文并茂地介绍知识，又能有更多的时间集中在分析和讲解上，使教学效果有了进一步改善。比如在课堂上就可以用视频演示实验过程，模拟地基土的滑动等，做到理论知识和现场实际相结合，充分调动了学生的学习兴趣。
在“土力学”课程的学习过程中，学生还可以利用网络辅助教学平台获得更丰富的学习资源。金陵科技学院已建立土力学的课程网站，老师可通过这样的平台，开展在线答疑，提供学生学习指导以及一定数量的在线自我测试。这些对鼓励学生主动学习、积极思考、开阔视野，提高学生的自学能力能起到很好的作用。
3.工程案例教学的实施
卢肇钧院士认为：土力学应当是一门兼顾基础和应用的技术科学。学习土力学的目的是为了以后能够解决实际工程问题，因此在“土力学”的教学上，应重视实际工程案例的引入。
世界著名的土力学案例，如意大利比萨斜塔、加拿大特朗斯康谷仓、苏州的虎丘塔等当然都是很好的素材。可在进行案例分析时，笔者发现学生对身边的热点问题热情高、关注力与参与度更高。例如上土压力这一章节时引入上海莲花河畔景苑房屋倒塌事件。多数学生积极参与了解此工程的工程概况、失事情况、分析其倒塌原因，课堂讨论气氛活跃。而汶川地震中，在地势平坦的四川盆地边缘和河谷等地引发了严重的砂土液化现象。课堂中引入此工程实例，让学生思考地基土为什么会失去承载力，可让学生对砂土的抗剪强度的构成及对饱和土有效应力原理加强理解。在进行案例讲解时，要注重与土力学有关的知识点相结合，这样学生就会对相关理论留下深刻印象。所以工程案例的选取不仅要经典还要注重热点，工程案例的讲解不能只注重形式，更要注重案例的内容和实质。
工程案例教学的实施能加强学生对土力学理论知识的吸收和掌握，提高学生对本课程本学科的兴趣，让学生感到能学以致用，培养学生的分析能力，有助于应用型人才目标的培养。
4.重视室内实验课
土力学是一门以实验为基础的学科，土力学的许多经典理论都是通过实验获得的。首先，在建立理论和模型时，要通过实验了解土的主要特点和影响因素，确定各物理量的函数关系和参数值；其次，必须通过实验来验证理论的可靠性和适用条件。[4]因此重视和强化实验教学对提高“土力学”教学质量，培养学生的动手能力、应用能力至关重要。
笔者根据土木工程不同方向的学生分别开设了颗粒分析实验、密度实验、含水率实验、土体压缩实验、直剪实验等8～10个学时的土力学试验。通过实验，一方面使学生掌握土力学常规实验的实验方法、步骤及实验结果的整理方法；另一方面使学生了解实验的目的是为工程服务，每一项实验都应力争反映土体的实际工程条件等。再者，通过实验，学生能够真正地深入课堂知识的学习，增强了责任感，培养了学生严谨、认真负责的工作态度，也有利于提高学生解决实际工作的能力。
5.开设第二课堂，引导学生自主学习
自学能力，指一个人独立学习和获取知识的能力。提高大学生的自学能力能够提高其掌握知识的质量和速度，并能够不断地扩大知识面。针对“土力学”教学中内容多、学时少，学生能力层次差别较大的特点，笔者在“土力学”课堂教学外，开设第二课堂，引导学生自主学习。
在第二课堂中，可根据学生知识掌握程度、学习能力对学生因材施教。对于基础比较薄弱的学生，笔者指导他们制订学习计划，提前预习及时复习，对书中的难点和课后习题进行单独辅导，查缺补漏，确保学生不要因为数学、力学等基础的薄弱造成对本门课程缺乏兴趣和信心。对于部分基础扎实、学习能力较强的学生，笔者鼓励他们在大学阶段有意识地培养自主学习的能力，培养独立获取新知识，掌握新理论，探索新科学的能力。引导他们利用高校的图书馆、校园网等资源，查阅文献资料，进行知识的积累和更新，尽早地进入土力学这门学科的大门。在学生有一定的专业基础后，对学生进行初步科研训练。首先让学生弄明白什么是科研，应该怎么搞科研。然后指导学生组成课外科研小组查资料、做实验，学习如何撰写论文。并鼓励学生参与到教师的一些实验科研项目中，深化理论学习、加强实践和应用能力的培养。
三、结论
作为应用型本科院校一门重要的专业基础课，“土力学”的教学方法的探讨和研究对培养具有创新能力和实践能力的应用型人才具有一定的促进作用。作为应用性很强的“土力学”课程教学，不仅要注重基础知识，还要结合实际，培养学生解决实际问题的能力。只有这样，才能培养出基础知识扎实、专业面宽、实践能力强的应用型人才。
参考文献：
[1]袁聚云， 钱建固，张宏明，等.土质学与土力学[M].北京：人民交通出版社，2009.
[2]秦祖泽， 唐受印，俞贵邦，等.探索应用型本科教育 培养高层次应用型人才[J].长春工程学院学报，2002，3（3）：42-44.
[3]万明芳.大学物理多媒体教学的思考[J].理工高教研究，2005，
第13篇
一、主体性参与教学模式在土木工程专业实施的必要性
大学生处于心智发展的黄金期，创新意识强。主体性参与的教学模式正是将“要我学”变成“我要学”，激励学生完成知识的自我构建。传统的“填鸭式”教学束缚了大学生的创造力，使学生成了实现教学目的的奴隶，学生失去了个性，成为一个模子出来的“好学生”。而主体性参与的教学模式，可以充分挖掘学生的潜力，使我们的学生“青出于蓝而胜于蓝”。此外，传统的灌输式教学无法满足大学专业课的课容量要求。大学教学具有深、专、广、难的特征，而传统的灌输式讲授，授课内容十分有限。
现代建筑施工企业对土木工程专业大学生的要求是不但要有扎实的土木工程专业理论知识、一定的施工经验，还要有自主创新能力、快速有效的学习新知识的能力以及一定的英语听说能力、计算机应用能力等。这些都要求我们在教学中应该做到：概念、理论与实践并重、转换教师与学生在课堂中的传统角色，实施主体性参与的教学模式改革，只有这样才能培养出企业真正需要的大学生。
随着我国城市化建设和房地产的迅速发展，建筑业的人才需求呈现出综合性和实践性的特点。《材料力学》是土木工程专业一门基础性力学学科，它涉及力学、几何学、高等数学、物理学、试验等方面的知识，综合性很强。针对理论性强、涵盖面广的学科特点，需要有效的教学手段才能收到良好的教学效果。研究表明，采用不同的教学手段，学生的理解识记率差别很大。传统的灌输式教学法，学生的平均理解、记忆保留率只有5％，而主体性参与式教学模式，学生的平均理解、记忆保留率可达到75％以上。可见，主体性参与教学模式是提高教学效果的有效途径。
二、主体性参与教学模式在《材料力学》教学中的实施方法
主体性参与教学模式相比传统教学模式有三方面的优点：(1)全面性 主体性参与教学模式并不偏重于学生某一方面的发展，而是使学生在智力、心理、合作精神、专业素质等多方面取得整体提高，促成学生创造力和内在智慧的不断发展；(2)平等性 主体性参与教学模式通过建立心理相容、平等博爱的师生关系，淡化了知识的权威性，树立了没有绝对真理的学风，改变了教师唱“独角戏”的局面；(3)主体性 主体性参与教学模式注重教学中主体性的回归，把教学观从教师的“教”转化为学生的“学”，把“培养学生自主能力”的教学理念贯彻到了实处。具体的说主体性参与教学模式是通过让学生课前、课中、课后参与来提高教学效果的。
1．课前参与
(1)引导学生参与教学内容的取舍。针对土木工程专业学生选择有针对性的授课内容极为重要。教师可在绪论课中将自己选定的教学内容公布，让学生结合土木工程专业特点和兴趣提出修改意见，然后教师在不偏离教学大纲，注重知识系统性的基础上，充分尊重学生选择，合理确定教学内容。(2)建立网络课堂，信息实时传递。教师可以充分利用网络信息存储量大和方便快捷的特点，建立网页，开辟网络课堂和师生论坛。在网络课堂里，学生可以不受时空的限制，随时阅读相关课外学习资料以及浏览土木工程论坛、钢结构论坛等，同时在不懂的地方还可以随时向老师以及同仁咨询。
2．课中参与
(1)课堂讨论参与式。在一堂课开始时，教师不要急于授课，可以先抛出问题引发思考。例如，在讲“压杆稳定”时，先启发学生，压杆的稳定性取决于哪些因素·目前工程中采用什么方法来增加压杆的稳定性·理论讲授完毕后，再对所提问题分组讨论。一组以4—6人为宜，过多则人浮于事，互相推诿；过少则气氛难以调动，思路单一。讨论时间以10一15分钟为宜，过长则导致学生倦怠，课堂气氛混乱；过短则讨论内容无法深入展开，讨论流于形式。讨论结束后，每个小组派代表做总结发言，意见不同的小组甚至可以辩论。“学而不思则罔，思而不学则殆”，通过课堂讨论，可以使学生在轻松愉快中提高对知识的理解程度和运用能力。
(2)案例分析参与式。案例教学法通过对真实工程事故的分析，可以把抽象的概念形象化，深奥的理论通俗化，复杂的问题简明化。例如讲压杆稳定时，可举案例：2009年5月17日湖南省株洲市红旗路高架桥在拆除过程中垮塌，据媒体方面报道，直接原因是17日下午有建筑工人在一桥墩上打眼，桥梁受到震动，导致桥体重心发生变化，一个桥墩轰然倒塌，重达上千吨的桥面倒下，压在相邻的桥墩上，导致相邻桥墩也发生倒塌。然后引导学生运用压杆失稳的理论分析分析桥梁垮塌的机理，使学生深入理解压杆稳定的概念。案例教学法重在研讨，妙在“引发思索，集思广益”。在具体操作时，须注意选取的案例要既典型又直观，既具综合性又有时效性，从而保证案例教学法的实施成效。
(3)开放式教学参与式开放式教学方法是指在课堂教学中创设一定的问题情景，通过学生的主动探索、思考研究，并在教师的帮助下而获取知识或科学结论的一种方法。其目标是培养学生通过自己的自学和思维来主动获取知识的能力。在这一过程中，学生不再是被动接受知识，而是主动参与知识的形成过程。在这一过程中，学生的学习兴趣被极大的激发，思维的独立性、学习的参与意识、创新精神得到更好的培养。比如，在材料力学课程的学习过程中涉及到各种强度理论的应用，例如最大拉应力理论、最大伸长线应变理论、最大切应力理论、形状改变能密度理论和莫尔强度理论等。这些理论各有何特点，适用于哪些材料的破坏分析，可以让学生查阅资料撰写小论文《各种强度理论在土木工程材料中的应用优劣之比较》。这样既培养了学生收集、分析、利用信息的能力，变固定课堂为流动课堂，又增强了学生学习的自主性，调动了学生学习的兴趣。
3．课后参与
(1)学生互出试卷进行单元测验。章节完结时，教师可让学生一人出一份章节测试题，要求题型标准、选题合理、题量适当并附标准答案。然后教师对试卷把关修改，抽取优秀考题随机组合，进行测验。要出一份质量好的试卷，学生必须把所学知识认真复结，融会贯通，把握重点，兼顾难点，其效果远远好于教师自己被动地出一份考题。
(2)布置没有标准答案的思考题。知识应由个人自主建构而不是由他人传递。教师设置发散型的思考题，让学生去求疑解惑。譬如：如何预防目前频发的桥梁坍塌问题，如何设计既节约材料又安全可靠的桥梁等。然后引导学生到图书馆或Intemet上查询资料，对搜集的资料分类整理，并制作成PPt向全班同学展示。
三、提高主体性参与教学模式实施成效的关键问题
1.全面提高教师自身综合素质和业务水平
主体性参与教学模式表面上看教师讲课的任务少了，实际上却对教师提出了更高的要求。教师不再是传统意义上的信息提供者、标准答案的者，而成为“随机通达”的引路者、概念框架的“搭建”者、问题情境的“抛锚”者、协作学习的“组织者”和信息资源的“管理者”。教师的任务是如何导演一场精彩的课堂演出，这对教师来说是一个巨大挑战。
2．注重面向全体学生，进行差异化引导
主体性参与式教学对学生能力既是培养，也是考验。我们按学生的参与程度不同，可将学生归为三类：主动参与型、被动参与型、不参与型。针对不同的学生群体，教师要实施差异化引导对策。实施中，可能会出现这样的现象：能力强的学生因踊跃参与而能力更强；反之，能力弱的学生羞于表达，较少参与机会，导致能力更弱。因此，对于陈述中遇到困难的学生，教师要用提示性、启发性语言帮助学生澄清观点，用信任、期望的眼光激发学生思考的热情，用肯定、赞扬性语言评价学生的成果，用谅解、引导性的语言促使其改进不足，鼓励人人参与，共同进步。
3.正确处理知识与能力的关系，注重能力培养
土木工程专业课教学不仅要传授知识，而且要培养能力。有效地培养学生的学科能力，是一个值得深入研究的重要课题。学生主体性参与的教学模式就是要通过学生参与备课、参与授课、实践运用等形式有意识地培养学生的理解能力、应用能力、创新能力，从而促进学生的全面发展。
四、结束语
教学改革是一件非常严肃和慎重的事情，不可能一蹴而就。我们对土木工程专业的材料力学课程进行了上述教学改革，经过几年的教学实践，学生对该课程的教学质量评价稳步提升。材料力学课程教学改革的目的就在于把传统的教学观念转变为以学生为中心的现代化教学观念，在传授知识和技能的同时注重学生的能力培养。同时，我们会在教学过程中及时发现问题、解决问题，不断完善课程内容的设置。只有这样，才能提高教学效果，提高学生的专业素质和综合素质，培养出具备创新能力的实用型技术人才。
参考文献：
[1] 李秋芝.土木工程专业学生工程施工能力培养的探讨[J] 山西建筑 2009.10.V35（29） P191~192.
[2] 黄琦，周孝瑞，蒋成君.面向应用型人才培养的药物分析教学改革与实践[J] 安徽医药 2009.10.V35（29） P655~657.
[3] 周竟学，朱红，李庆丰.“实践教学一条线”改革模式初探[J] 中国高等教育 2003.第5期 P73~74.
[4] 吉伯海,傅中秋.今年国内桥梁倒塌事故原因分析[J] 土木工程学报增刊 2010.V43 P495~498.
基金项目：
湖北文理学院校级教研项目
第14篇
收稿日期：2013-11-22
基金项目：国家自然科学基金项目（50678084）； 江苏省普通高校研究生科研创新计划项目（自然科学）（CXZZ11_0344）
作者简介：薛娜（1981-）， 女， 河南城建学院土木工程学院讲师， 博士生， 主要从事生命线地震工程研究，（E-mail） 。
摘要：土木工程是实践性很强的应用型专业，其专业学科的教学必须与实际相结合，进行应用型的教学研究和实践已成为土木工程专业教育教学中亟需解决的问题。文章基于实际的土木类专业课教学工作，结合土木类专业课的特点和学生的实际情况，从教学方案的制定和优化、教学内容的更新、教学方法的改进、实践教学环节的安排等方面对土木类专业课的应用型教学进行了探讨和研究。
关键词：土木工程； 专业课； 应用型教学； 教学研究
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2014）01-0050-04
随着高等教育规模的不断扩大，我国高等教育正在逐步由精英式教育向大众化素质教育转变[1]，大学教育也从阶段性教育向终身制教育转变。大学生不仅是知识的传承者，还是实现知识应用和转化的主体。土木工程专业是实践性很强的综合应用型专业，要求学生不仅有扎实的理论基础和广博的专业知识，更要具有较强的实践动手能力和一定的解决实际问题的能力[2]。
教学目的决定了教学构架，土木类专业课教学的主要目的是培养学生灵活、综合运用知识解决实际工程问题的能力。因此，在大学土木工程专业课程的教学过程中，作为一名专业课教师要把专业知识传输给学生，将他们培养成才，必须要有扎实的基础，广阔的专业知识面，强烈的责任心和事业感，同时还需要在教学上不断探索研究，在实际教学和实习指导中进行教学改革[3]，给教学注入活力，使教师教的主导作用与学生学的主体行为有效地结合，实现专业课的应用型教学。笔者主要结合土木工程专业课的实际教学工作，将工程实践与土木工程专业学生实际情况相结合，围绕 “培养面向一线的应用型创新人才”的目标，在教学方案的制定和优化、教学内容的更新、教学方法的改进、实践教学环节的安排等方面尝试一些有益的教学探索，并应用于实际教学过程，取得了一些初步的教研成果。
一、 优化教学方案，构建应用型教学的课程内容
教材的目的是向学生展示和列举课程所需要掌握的所有相关知识点，易于学生查阅，一般从基本概念开始，最终归结至实际工程应用。教学的目的是要带领学生找到一条易于入门的路，要突出重点，主次分明，要符合实际学习的逻辑顺序，从实际问题出发，提出解决问题的途径、方法等，最后形成具有共识性的概念。应用型教学的讲授逻辑顺序应为：工程实际问题考虑并引出解决方法阐述及讲解基本原理提炼基本概念。为此，课程正式讲授之前，要依据课程内容和特点，对课本知识进行梳理，对教学方案进行优化，初步构建符合土木工程专业课应用型教学的课程内容。
对课本内容进行梳理，掌握主次，突出重点，对教学方案进行统筹设计和课时安排。例如，工程结构[4]课程中，混凝土结构构件的受压、正截面受弯、斜截面受剪承载力设计计算等为重点教授内容，对这部分内容要重点、详细讲解。在教学方案设计时，针对该部分内容应筛选有代表性的例题，每讲完一章内容，准备一次习题课，系统复习所讲内容。标注例题计算过程中可能出现的问题，准备一些与其相应的思考题，在实际教学中鼓励学生积极思考，培养学生的表达和分析能力。设置有针对性的作业，对重点知识进行加强和巩固。该课程中，混凝土结构的耐久性部分，是依据GB 50010―2010《混凝土结构设计规范》[5]添加的内容，多为构造要求，对该部分内容可简单讲述。
教师上课之前要认真备课，教案的思路要清晰，专业课教案应准备相关的国内外工程实例，达到应用型教学的要求。例如，在《钢筋混凝土结构设计》[6]课件的结构方案和选型部分，可以准备一些经典的混凝土结构，如金茂大厦、苏通大桥、马来西亚吉隆坡石油双塔，然后到生活中常见的教学楼、城市新建和在建的商业、住宅楼等，对结构形式和布局进行比较，对学生进行启发式教学，培养学生在结构体系、平面布置、方案选取等方面的能力，提高学生的认识。
二、 更新教学内容，实现理论教学与实际应用的结合
教材内容随时间和规范的修订不断更新和发展。实际教学中，授课内容需要根据最新研究成果作相应调整，充分实现课堂理论教学与工程实际应用的有机结合。作为专业课教师，应及时了解国内外的教学和研究方法，不断充实教学内容，使专业新成果、新见解、新规范等不断融入授课内容，使学生不仅可以掌握专业知识，同时又能了解专业研究的发展动向，适应科学技术的发展，站在专业发展的前沿。例如，在钢筋混凝土与砌体结构[7]教学中，现有教材中梁柱配筋大部分采用的是传统的剖面图示法，而在实际工程中，多采用平法表述，因此，在这门课的实际教学中需要加注一些平法表述的基础知识，以便学生在后期的学习和实习中加以运用，实现应用型教学。
《建筑结构荷载规范》《混凝土结构设计规范》《高层建筑设计规范》《建筑结构抗震设计规范》等均从2010年开始并实施新版本[5，8-9]，因此，对上述规范涉及的教材内容和版本应及时更新。新旧规范交替时，新版教材中容易出现更新不及时的部分，在实际教学中对基础内容更新不及时的部分要予以更正，并鼓励学生参阅相关的新规范，发现和探索课程中的更新部分，培养学生的自学能力和思考能力。例如，在新混凝土规范中，钢筋的材料强度、混凝土保护层的定义、斜截面受剪承载力的计算公式等均被修正，并添加了连续倒塌设计等内容。因此，在钢筋混凝土结构[6-7]教学中，要及时更新上述内容，在绪论部分讲授时，可以穿插新旧规范的对比，鼓励学生思考规范修正的目的和意义，激发学生学习动力，实现应用型教学。
三、改进教学方法，切实以学生为教学主体
教学的目的是把知识传授给学生，教学效果的衡量标准应是学生是否掌握了所需掌握的知识内容。因此，教学的目的应该是传授一种理念、一种方法，培养学生的学习能力，同时还可以将这种能力应用到工作中，受益终身。
以学生为教学主体，实际教学方法的核心是将学生的学习变为自主积极的主动参与。同时，在授课中需要依据所讲课程的实践性特点，将传授知识和培养能力紧密结合。
（一）激发学生学习动力
在讲课过程中调动学生的全部认知能力，提高学生的注意力、观察力等。针对不同层次的学生，探索设置教学思考问题的难度、技巧及具体问题。在教学内容中设置具有探索性的问题，让学生可以通过自学得到答案，自己得出结论，并适时对学生进行引导和鼓励，完善其自学成果，激发学生的探知欲，使之在解决问题时发现乐趣。依据学生的习得情况，逐步提高问题的实际应用价值，与土木工程实际相结合，进一步提高学生解决实际问题的能力。
（二）开发学生学习智力
充分挖掘知识的智力因素，以培养学生的创造性思维能力。结合课程的教学内容，课堂授课时纳入科研、职称资格考试、生产实践中经常碰到的问题，用相关知识巧妙地加以解决和解释，培养学生的创造性思维，激励学生事业心和进取心，培养学生发现问题和解决问题的能力。同时对教材进行主次梳理，对重点内容花大力气集中时间、集中精力重点讲授，次要部分进行简单讲解，鼓励学生自学，培养本科生的自主学习能力。
（三）促进学生学习能力
组织学生在自学和预习的基础上展开讨论，促进学生独立获取知识能力。同时，有计划、有目的地在教学过程中引导学生到图书馆借阅相关书籍，鼓励学生阅读不同方向、不同风格的专业参考书，指导学生提出相应的见解，帮助学生逐步形成科学分析、比较、选取和解决的能力。
（四）改进教学手段
综合采用多媒体、计算机辅助教学、传统板书等不同形式的教学方法，使课堂授课更加形象、生动。在多媒体电子课件添加相关的动画和视频，展示课程中所涉及的试验、工程实例等，对基础知识进行补充，给学生以感官认识。依据工程实例对课本知识进行讲解，带领学生一起思考、分析问题，让学生在主动思考中掌握知识，充分以学生作为教学和学习的主体，调动学生的主观能动性，提高学生学习的效率。
（五）改变考试策略
改变考试试卷的出题内容和方法。降低死记硬背知识在考试试卷中所占的比重，注重考出学生独立思考和分析解决问题的能力。同时，兼顾学生平时课程学习过程中的自学、实践等方面能力的考核。
四、 加强实践教学，重视培养学生的应用能力
土木工程是从实践中总结出来的课程，其专业课教学的最终目的是应用于工程实践，实践教学是土木工程专业教学的一个重要教学环节，在培养学生理论联系实际、综合动手能力、创新能力等方面具有不可替代的作用。
在专业课教学中必须强化和重视学生的实践教学，加强专业课的实践教学，培养学生的实际应用能力。结合学校的实际教学工作情况，在实际教学中主要从以下几方面开展。
（一） 参加专业技能竞赛
鼓励学生积极参与或观摩学校一年一度的结构模型设计大赛，将学生所学的专业知识与实际工程结构进行有效的结合，增强学生的感性认识，锻炼学生的实际动手能力，对所学专业知识进行直观性教学，培养学生兴趣，加深学生对所学知识的理解和应用能力。针对学生在设计大赛中出现的问题，从力学和结构设计等不同方面进行分析探讨，启发、鼓励学生进行研究、思考，鼓励学生在平面布置、结构设计等方面进行创新，激发学生的创新热情和探索精神。
（二）开展专业试验课的过程教学
与学院实验室进行协商，对专业课试验部分进行整合，设立开放式实验室，增设综合性试验和设计试验。让学生参与和模拟专业课试验的全过程，充分调动学生自觉学习的积极性，使学习变成学生个体的自主行为。
（三）加强实习和课程设计指导
组织学生进行现场观摩，实现校企联合形式的应用型教学。例如，混凝土与砌体结构[7]教学，可以与预应力构件厂联系，安排学生到工地现场参观，了解预应力混凝土的整个张拉过程、施工工艺和后张法预应力钢筋预留孔洞的实施方法，认识预应力钢丝钢绞线、张拉设备、夹具和锚具等，了解预应力混凝土的新技术、新工艺。组织学生到在建工地进行实习，了解构件布置、钢筋连接，以及各种构造措施在工程中的实现等内容，体味普通混凝土构件与预应力混凝土构件从施工到使用的联系与差别。在课程设计时可采用真题真做的形式，让学生直接参与实践工程的设计，增强学生的工程实践能力。
五、结语
土木工程是实践性很强的专业之一，所涉及的新方法、新工艺等不断出现，相应的规范也在进行不断的完善和改进。因此，在专业课的实际教学中要突出其实践性，优化教学方案，及时更新教学内容，将基本理论知识与工程实际和专业实践进行有机结合。在今后的教学中要进一步加强教学改革，突出实践教学，灵活运用各种教学手段实现专业学科的应用型教学，激发学生自学能力，提高教学质量，达到教学目标。同时，锻炼学生的实际应用能力，培养符合社会要求的土木工程类本科毕业生。
参考文献：
[1] 李炎锋， 杜修力. 土木类专业培养创新工程应用型人才的探索与实践[C]// 高等学校土木工程专业建设的研究与实践――第九届全国高校土木工程学院（系）院长（主任）工作研讨会论文集.北京： 科学出版社， 2008.
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[5] GB 50010―2010 混凝土结构设计规范[S]. 北京： 中国建筑工业出版社， 2010.
[6] 金菊顺， 郭靳时， 庄新玲.混凝土结构： 混凝土结构设计[M]. 武汉： 武汉理工大学出版社， 2010.
[7] 红， 叶燕华. 土木工程专业专升本系列教材： 混凝土与砌体结构 [M]. 2版.北京： 中国建筑工业出版社， 2012.
[8] GB 50011―2010建筑结构抗震设计规范[S]. 北京： 中国建筑工业出版社， 2010.
[9] GB 50009―2012建筑结构荷载规范[S]. 北京： 中国建筑工业出版社， 2012.
Study and practice on the applied teaching of specialized subjects of civil engineering
XUE Na1， WANG Yanling2
（1. College of Civil Engineering， Henan University of Urban Construction， Pingdingshan 467036， P. R. China；
2. Luohe Water Resources Survey Designing Institute， Luohe 462300， P. R. China）
第15篇
关键词：建筑结构抗震设计；实践教学；模型演示；灾害仿真
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）23-0160-02
地震灾害是群灾之首，在地震灾害中，建筑结构的破坏是造成人员伤亡和经济损失的主要因素，因此，有效的建筑结构抗震设计是减轻地震灾害的主要手段。结构抗震设计是为了提高工程结构的抗震能力而进行的专项结构设计，对于土木工程专业的学生，通过开设建筑结构抗震设计课程，使学生了解结构抗震设计的基本理论、基本概念和不同结构形式建筑物的主要抗震措施，这可以让土木工程从业人员具有较高的抗震防灾意识，对于提高我国建筑的抗震能力十分必要。目前，国内外大部分高校都将建筑结构抗震设计作为土木工程专业的一门专业必修课，并十分重视该课程的建设。
一、建筑结构抗震设计课程特点
建筑结构抗震设计课程是一门理论联系实践的工程类课程，综合性较强，涉及的知识面比较广。该课程的先修课程是结构力学、土力学、房屋建筑学、钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构等，课程内容与现行的《建筑抗震设计规范》以及其他结构设计规范密切相关，是工作中应用最多、最广的专业知识。但是，由于当前高等学校人才培养模式改革的要求，人才培养方案中的理论课学时一再缩减，大多数学校《建筑结构抗震设计》课程的学时设置都比较少，课程学分一般为2～2.5，学时从24到40不等，有限的学时设置往往使老师无法全面介绍不同结构形式建筑物抗震设计的具体做法。建筑结构抗震设计课程主要从抗震概念设计、抗震计算和抗震措施三方面系统阐述建筑结构抗震设计过程中的主要做法及其依据的基本理论。结构抗震计算的理论基础为结构力学及结构动力学的基本原理，其中单自由度体系的地震反应求解涉及到微分方程的求解，难度大，学生理解起来较困难。抗震概念设计的内容要求从宏观上把握建筑结构的结构体系受力特点、结构延性的概念、结构体型的规则性等方面的要求，由于在校大学生一般没有实际结构设计经验，在课程学习过程中学生不容易全面掌握概念设计的要求。抗震构造措施的内容细致繁杂，大部分为《建筑抗震设计规范》中的规定内容，学生不容易记忆掌握。由于该课程具有内容多、难度大、课时少的特点，课堂讲授的教学效果较差，学生对课程学习缺乏兴趣。针对这种情况，笔者在教学实践中一直探索提高学生学习兴趣的方法，发现将演示实验与建筑震害实例融入到理论教学的方法效果较好。实验模型的动态演示往往能够吸引绝大部分学生的注意力，学生通过对实验模型的亲自动手操作，可以较深刻地理解基本概念，可以将抽象的理论分析与结构模型的实际振动反应结合起来，取得较好的学习效果。建筑实际震害的图片和录像可以使学生深刻地感受到建筑结构在地震中的破坏带给人类的伤痛，熟悉各种不同形式的建筑物在实际地震中容易发生破坏的薄弱环节，这种多媒体的展示往往具有震撼人心的效果，引起学生对建筑结构抗震设计的重视。
二、课堂演示实验举例
建筑结构抗震设计课程中有一个非常重要的概念叫做地震反应谱，地震反应谱概念对于学生理解并掌握建筑结构抗震计算的基本理论十分必要。然而，地震反应谱的计算涉及到单自由度体系地震反应分析的微分方程求解，直接从理论的角度讲解地震反应谱的概念学生理解起来十分困难。笔者曾经尝试采用反应谱计算模型图片和动画的形式展示地震反应谱的含义，效果都不够理想。后来，笔者先后用竹片材料、弹性钢片和钢珠制作了一排固定木板上的逐渐增高单质点弹性体系模型，并在课堂上采用手动输入振动的形式随机演示，同学们可以观察到不同自振周期的单质点弹性体系的不同反应，不同的学生可以亲自拿着模型随机振动并观察振动频率不同时模型质点反应的不同情况，课堂气氛十分活跃。学生在亲自体验中深刻体会到了随着振动输入的变化单质点弹性体系反应的不同变化，更容易理解地震反应谱能够反映输入地震动频谱特性的关键知识。笔者还使用钢板和弹性钢片制作了单榀剪切型框架模型，用于课堂演示框架结构层间变形以剪切型变形为主的知识点。另外笔者利用土木工程模型实验室的多个钢筋混凝土构件配筋模型在课堂上向同学们讲解钢筋混凝土抗震构造措施的具体内容。课堂模型动态演示及静态模型展示的教学方法极大地调动了学生的学习兴趣，对于提高教学效果作用明显。
三、建筑实际震害贯穿课程始终
实际震害的考察与震害经验的总结在建筑结构抗震设计的发展过程中起着非常重要的作用，总结工程设施在地震环境下保持安全的成功经验、吸取工程设施遭受震害的经验教训，是结构抗震研究的基本途径。迄今为止的抗震设计基本上仍是经验行为，抗震概念设计原则和行之有效的抗震措施都是长期经验的总结。因此，将实际建筑震害的展示、观察、思考和总结贯穿到建筑结构抗震设计课程的教学中，既生动形象，又客观地向学生展示了结构抗震研究的基本途径，是十分有效的方法。让学生能够亲眼看到建筑物震害、亲身体验建筑物震害当然是最好的方法，目前汶川地震中北川老县城的实际建筑震害保存的比较完整，我校土木工程专业的学生利用暑假实践有机会到北川地震遗址亲身体验建筑实际震害，在专业教师的带领下，学生在北川地震遗址对震害遗址工程中典型的砌体结构和钢筋混凝土框架结构的实际震害都有了十分深刻的印象，并且可以通过对比遗址中未倒塌的建筑物与局部倒塌的建筑物之间设计的差别深刻领会建筑结构可以通过合理的设计实现大震不倒的概念。
在建筑结构抗震设计课程的教学过程中，笔者主要采用将建筑实际震害的图片展示和建筑模型振动台试验过程录像的形式使学生亲眼看到建筑震害，建筑实际震害图片的展示贯穿课程绪论和各种结构形式建筑物的抗震概念设计和抗震措施的始终。在绪论中，根据震害原因的不同将震害分为静力破坏和动力破坏两种，分类归纳不同结构的震害照片进行展示，期间穿插着思考提问。在各种结构形式建筑物抗震设计中，往往是几张震害照片跟着一条或几条抗震措施，因为抗震措施是从实际震害经验中总结出来的，这样的衔接使学生更容易理解为什么要采取这样的抗震措施并记住抗震措施的具体内容。
四、灾害仿真模拟实验室在课程教学中的应用
