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關鍵詞：產學研；土木工程專業(yè)；應用型；創(chuàng)新人才；畢業(yè)設計
隨著經濟全球化的發(fā)展及知識經濟時代的到來，創(chuàng)新成為推動社會科技進步與經濟不斷發(fā)展的決定性力量[1]。城市經濟的發(fā)展、建筑工程的規(guī)模逐漸擴大及其形式功能的日新月異則要求土木工程技術也不斷地發(fā)展與創(chuàng)新，同時也要求高校土木工程專業(yè)[2]培養(yǎng)大量應用型創(chuàng)新高等工程技術人才。畢業(yè)設計論文作為土木工程本科專業(yè)中最后的一個理論性與實踐性綜合的教學環(huán)節(jié)，其目的是培養(yǎng)學生獨立分析與解決工程技術問題，最終使學生符合應用型創(chuàng)新工程人才的基本要求。因此，畢業(yè)設計[3,4]論文必須具有綜合知識、能力與創(chuàng)新相結合的特點。企業(yè)、高校與科研院所[5]之間通過生產、教學和科研緊密結合，在課程教學與實踐過程中有機結合企業(yè)生產實踐與科研創(chuàng)新，可以較好地培養(yǎng)學生綜合素質、能力以及創(chuàng)新能力。同時，使學生在實際畢業(yè)設計論文過程中，提升科學研究能力與團隊合作精神，增強設計與參與生產實踐的事業(yè)心和責任感[6]，在更好地運用綜合專業(yè)知識提升畢業(yè)設計質量的同時，達到應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標。
1創(chuàng)新土木工程畢業(yè)設計模式
產學研有機結合土木工程畢業(yè)設計論文的創(chuàng)新，就是在畢業(yè)設計與研究論文中，實現畢業(yè)設計[7]、教學與土木工程實踐相結合的創(chuàng)新模式，提升土木工程專業(yè)學生的實踐能力。土木工程產學研項目中，結合科研創(chuàng)新與生產實踐來優(yōu)化課程教學，培養(yǎng)土木工程學生的實習實踐能力，有助于全面培養(yǎng)有能力的土木工程專業(yè)學生。在具體的土木工程畢業(yè)設計創(chuàng)新模式之中，可以優(yōu)化開展實施產學研合作，有效建立健全當前土木工程教育中產學研結合教育課程評價[8]及調控機制，改變傳統(tǒng)的土木工程教育模式。同時，也有助于實現企業(yè)、高校以及研究機構間的優(yōu)勢資源互補，優(yōu)化培養(yǎng)應用型土木工程專業(yè)創(chuàng)新人才。
2基于產學研土木工程畢業(yè)設計的意義
利用產學研機制與應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標進行創(chuàng)新性土木本科畢業(yè)設計論文的選題，從工程實際與學術問題的聯合創(chuàng)新出發(fā)，豐富與擴展課題的研究目標，將產學研科研或工程項目轉化為創(chuàng)新型的實驗項目、依據工程實際與實驗模型培養(yǎng)學生的動手能力、擴展創(chuàng)新能力。同時，創(chuàng)新性土木本科畢業(yè)設計過程中，也可以提升學生的論文寫作能力，優(yōu)化學生力學模型計算能力，培養(yǎng)技術學術交流，擴展學生思維，具有重要創(chuàng)新意義。基于產學研的課程實踐與畢業(yè)設計工作，能夠優(yōu)化提高土木工程產學研合作水平和效率，實現共贏，共同發(fā)展。創(chuàng)新模式，搭建土木工程產學研平臺，優(yōu)化服務，能夠優(yōu)化推進企業(yè)與高校、科研院合作，提高合作層次，有效實踐產學研合作，提升土木工程畢業(yè)設計質量，發(fā)揮積極影響。而且，在土木工程專業(yè)中，其畢業(yè)設計與實際工程密切相關，使其與產學研相結合，有助于培養(yǎng)學生的實踐能力與創(chuàng)新能力，也可以提升畢業(yè)設計質量，具有重要意義。
3基于產學研土木工程畢業(yè)設計創(chuàng)新的實現措施
3.1完善產學研結合體系
密切協調土木工程教學與后期畢業(yè)設計間的聯系，基于產學研創(chuàng)新模式，設置課程教學與生產實踐，最終為畢業(yè)設計的選題、實習與設施打下基礎，增強課程試驗與畢業(yè)設計等與外部生產與科研創(chuàng)創(chuàng)新等因素之間的關系，提升畢業(yè)設計質量。考察學生的知識綜合應用能力，解決工程中與企業(yè)科技生產中的實際問題，從而使學生能夠更好的理解工程畢業(yè)設計題目，使其能夠聚精會神地投入到畢業(yè)設計中，提升學生參加土木工程畢業(yè)設計的熱情。
3.2提升土木工程專業(yè)產學研基地實力
高校院系加強與地方科研生產合作，建立完善土木工程專業(yè)的產學研基地，鼓勵教師參與生產實踐，提升其實踐指導實力，為畢業(yè)設計與論文提升工程實際的支撐，激發(fā)土木工程學生在畢業(yè)設計中的潛在能力。通過土木工程專業(yè)產學研聯合的課程教學實踐與畢業(yè)設計，更深層次地讓學生通過融入到土木工程設計實踐中。
3.3提升選題水平
創(chuàng)新性畢業(yè)設計論文選題工作，必須要確保選題符合土木工程專業(yè)的實際特點，切合應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標要求，保障土木工程畢業(yè)設計的選題深度可為學生所接受，一方面避免選題簡單重復的陳舊題目，適應經濟與社會發(fā)展的需要；另一方面避免在畢業(yè)設計中選題過深、題目過大而脫離生產實際的情況，確保學生切實完成畢業(yè)設計工作。
3.4提高畢業(yè)設計指導質量
院系在畢業(yè)設計指導中，應細化到具體教學指導單位，根據各專業(yè)學生畢業(yè)設計的專業(yè)特點，制定適合創(chuàng)新模式的畢業(yè)設計論文指導細則。指導教師在學生畢業(yè)設計中，能夠積極引導學生去創(chuàng)新思維，建立學生對畢業(yè)設計的多元文化意識，培養(yǎng)土木學生的工作、人際交流能力。
3.5協調畢業(yè)設計考核環(huán)節(jié)
建立基于產學研的畢業(yè)設計分階段考核方法，首先對指導教師要求其書面陳述畢業(yè)設計課題來源、選題依據、設計論文內容、難以程度及工作量等情況，由院系討論與考核設計選題。在此基礎上，增加創(chuàng)新學分與創(chuàng)新能力的評價標準，使學生更加有積極性地投入創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，同時，激勵教師培育基于產學研等的創(chuàng)新課程與畢業(yè)設計的實踐，給予相應的政策支持。基于產學研的畢業(yè)設計論文實施過程，可以根據實際情況，適當的調節(jié)增加實踐環(huán)節(jié)的考核，以保證畢業(yè)設計的質量提升。
4產學研創(chuàng)新畢業(yè)設計論文案例探索
鹽城工學院土木工程學院依據江蘇省特色專業(yè)和國家特色專業(yè)建設點，逐步推行創(chuàng)新教學與科技管理體制改革，努力提高科技水平，走產學研相結合的道路，積極為地方社會經濟服務，承擔了大量的企業(yè)科技開發(fā)項目。土木工程學院在基于產學研的教學與畢業(yè)設計改革上，利用校企協同育人平臺，引入企業(yè)深度參與教學實踐，開發(fā)了“企業(yè)文化、建筑工業(yè)化技術、施工安全管理、現代施工關鍵技術、建筑信息化技術、綠色建筑技術、建筑設備工程”等校企網絡課程。進一步，加強教學方法改革，利用校企網絡共享絡課程，鼓勵開展學生主動學習、研究性學習與合作性學習；對“土木工程測量、土木工程材料與工程結構測試技術訓練”等課程實施以能力考核為主的考核方式改革，為切實完成實踐課程培養(yǎng)目標與創(chuàng)新性畢業(yè)設計論文工作提供有力保障。學院教師團隊目前承擔的產學研項目，緊密結合土木工程教學與企業(yè)生產實踐科技問題，為培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才進行卓有成效的探索。筆者所在的課題組，目前承擔“深大基坑開挖施工對工程樁的影響及其檢測關鍵技術研究”產學研項目，旨在結合教學與工程實踐科技創(chuàng)新的同時，進行土木工程創(chuàng)新畢業(yè)設計與應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)等探索工作。在教學中，針對鹽城多河地區(qū)特點，分析深大基坑開挖的設計、施工與環(huán)境影響特點，將工程難點問題引入課堂與試驗及實習實踐。對深大基坑開挖回彈引起的樁基承載形狀變化等問題，在“樁基工程”課程的設計與施工檢測等課程中，進行針對性的分析，充分調動學生的學習興趣，利用課程試驗與產學研課題研究試驗有機的結合，引導學生參與科研試驗研究，為創(chuàng)新性畢業(yè)設計提供知識能力的積累。在此基礎上，進行基于產學研的畢業(yè)設計論文工作，根據學生情況并結合項目特點，畢業(yè)設計選題有“先鋒島三期多面臨河深大基坑的設計與施工”“鹽城多河地區(qū)的基坑支護形式與插入深度研究”“深大基坑開挖條件下的工程樁承載力計算”“深大基坑開挖坑底回彈與樁基承載計算與檢測”“臨河高層建筑深大地下室基礎設計與施工方案”等，創(chuàng)新了土木工程畢業(yè)設計論文的形式，并推動了工程生產實踐與企業(yè)的技術創(chuàng)新等工作。
5結語
在土木工程教學、試驗實踐及畢業(yè)設計的各階段，基于產學研聯合研究項目改革教學方法與畢業(yè)設計選題及實施，促進土木工程本科畢業(yè)設計論文的創(chuàng)新與實踐，使學生在畢業(yè)設計階段直接接觸到工程實例與企業(yè)技術創(chuàng)新實踐，可有效保證學生完成土木工程專業(yè)的教育培養(yǎng)計劃，培養(yǎng)學生的專業(yè)創(chuàng)新能力，為完成土木工程應用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標發(fā)揮重大作用。
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關鍵詞：土木工程；系統(tǒng)性和綜合性；論文和科研訓練；創(chuàng)新實踐改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）01-0036-03
為進一步推進工程教育教學改革，借鑒世界先進國家和地區(qū)高等工程教育的成功經驗，樹立“面向工業(yè)界、面向未來、面向世界”的工程教育理念；以社會需求為導向，以實際工程為背景，以工程技術為主線，著力提高學生的工程意識、工程素質和工程實踐能力，培養(yǎng)適應我國經濟社會發(fā)展需要的工程技術人才；選擇土木工程專業(yè)進行“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的工程實踐與創(chuàng)新能力改革與實踐研究勢在必行。為推進土木工程專業(yè)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的實施，建立以創(chuàng)新能力為核心的人才培養(yǎng)模式，改革課程內容、知識學習方式、考核方式和評價標準，加強實踐教學及能力培養(yǎng)方式等關鍵環(huán)節(jié)。實施“全過程、遞進式”的實踐教學體系，建立穩(wěn)定的大型企業(yè)實習基地，培養(yǎng)學生的動手能力、基本技能、表達能力和工程綜合能力，創(chuàng)建高校和行業(yè)企業(yè)聯合培養(yǎng)人才的新機制，旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經濟社會發(fā)展需要的高質量土木工程技術人才。
一、土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標
根據土木工程行業(yè)特征和土木工程教育特色以及企業(yè)培養(yǎng)目標，要求學生將所學的理論知識和工程實踐緊密結合，在工程設計的實踐過程中，能夠運用科學的方法和手段，以及所學的基礎理論和專業(yè)知識，去發(fā)現、分析和解決實際工程問題，能夠參與項目開發(fā)和工程設計，能夠進行項目立項階段、可行性研究階段、設計方案比選、初步設計、技術設計、施工圖設計階段的設計工作，具有專業(yè)軟件的應用和開發(fā)能力，具有從事科學研究和科學實驗的能力，具有一定的判斷能力和創(chuàng)新能力，具有獨立的分析問題和解決問題的能力，具有一定的市場經營和開拓能力，因此有必要要求學生在企業(yè)工作和學習，結合工作實踐，進行論文選題，完成論文的研究工作。
二、土木工程專業(yè)培養(yǎng)標準及培養(yǎng)體系
在企業(yè)的學習和工作，應使學生具有良好的思想品德、道德修養(yǎng)；具有高度的社會責任感和吃苦耐勞的敬業(yè)精神；能夠運用科學的方法和手段進行獨立分析問題、解決問題的能力；掌握土木工程領域有關技術標準、規(guī)范并熟練使用；熟練掌握專業(yè)軟件的應用，并初步具有專業(yè)軟件的開發(fā)能力；具有一定的科研能力和實踐創(chuàng)新能力；具有項目規(guī)劃及工程管理能力；具有一定的行政能力，能有效地與人溝通與交流，能夠與人協調以及整合可利用資源的能力；了解國內外建筑工程承包市場，具有開拓國內外建筑工程承包市場的意識和能力；掌握本領域最新技術發(fā)展趨勢，具備收集、分析、判斷、歸納和選擇國內外相關技術信息的能力；能夠應用外語交流，具有良好的國際觀，了解國際先進的建筑材料、建筑技術和設計標準，與國際同行業(yè)接軌。在培養(yǎng)學生終身學習、勤奮、進取、不斷創(chuàng)新，企業(yè)、行業(yè)和社會發(fā)展，自己的人生觀和價值觀等方面獲得能力。學生在企業(yè)學習階段，將在學校聘任的、具有高級技術職稱的企業(yè)設計工程師以及學校指派的業(yè)務水平高、責任心強、具有工程實踐經驗的教師（雙導師）的指導下，完成畢業(yè)論文（設計）的工作。畢業(yè)論文（設計）選題直接來源于企業(yè)工程設計實際或者具有明確的工程背景和應用價值，能夠使學生通過工程設計中關鍵問題的研究，獲得較全面的基本訓練，培養(yǎng)能綜合運用科學技術理論、方法和手段，獨立解決工程實際問題和擔負專門技術工作的能力。論文應在雙導師的指導下由學生獨立完成，論文形式主要是工程設計類、結構分析軟件應用類、結構監(jiān)測和試驗類或工程管理類，論文評閱人和答辯委員中均應至少有一名來自企業(yè)部門的專家。
三、土木工程專業(yè)論文和科研訓練的基本要求
根據土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標、標準和培養(yǎng)體系，學生論文選題和科研綜合訓練應直接來源于土木工程實際或具有明確的工程背景，其研究成果要有工程實際應用價值，擬解決的問題應有一定的技術難度和工作量，也要求具有一定的理論深度和先進性。因此可從大土木工程領域中多方面選取，如：（1）工程結構設計與靜動力力學分析；（2）大型構筑物的施工技術研究與應用；（3）大型構筑物現場監(jiān)測與試驗研究；（4）應用基礎性研究、預研專題，如結構抗震與防災減災；（5）一個較為完整的土木工程技術項目或工程管理項目的規(guī)劃或研究；（6）高層建筑結構或大跨鋼結構設計；（7）橋梁設計和施工監(jiān)測；（8）路基路面設計和施工監(jiān)管；（9）高邊坡與深基坑工程設計；（10）隧道結構分析與工程設計；（11）地鐵區(qū)間和車站結構設計等。對于論文形式可以是工程設計性或研究性論文。論文主要應包括以下部分：中英文摘要、關鍵詞；獨立完成與誠信聲明；選題的依據與意義；國內外文獻資料綜述；論文主體部分：研究內容、設計方案、分析計算、實驗研究等；結論；參考文獻；必要的附錄（包括企業(yè)應用證明、項目鑒定報告、獲獎成果證書、設計圖紙、程序源代碼、等）和致謝等。對于論文的內容可以要求有：（1）文獻綜述應對選題所涉及的工程技術問題或研究課題的國內外狀況有清晰的描述與分析；（2）綜合運用基礎理論、科學方法、專業(yè)知識和技術手段對所解決的工程實際問題進行分析研究，并能在某方面提出獨立見解；（3）論文工作應有明確的工程應用背景，有一定的技術難度或理論深度，論文成果具有先進性和實用性；（4）論文工作應在導師指導下獨立完成。論文工作量飽滿，一般應至少有一學年的論文工作時間；（5）論文寫作要求概念清晰、結構合理、層次分明、文理通順，版式規(guī)范。對于不同領域或形式的工程專業(yè)論文應有不同的具體要求，如：（1）工程結構設計類論文，應以解決基礎建設或工程實際問題為重點，設計方案正確，布局及設計結構合理，力學分析數據準確，設計符合土木行業(yè)標準，技術文檔齊全，結構設計方案能夠投入實施或通過了相關業(yè)務部門的評估；（2）應用基礎性研究類（包括應用基礎研究、應用研究、預先研究、實驗研究等）項目論文，綜合應用基礎理論與專業(yè)知識，分析過程正確，實驗方法科學，實驗結果可信，論文成果具有先進性和實用性；（3）工程結構力學分析和設計軟件應用類的論文，針對實際工程結構應用背景，要求分析合理，總體結構力學建模正確，應用程序編制或工程軟件應用正確，文檔規(guī)范，并通過結構工作狀態(tài)測試或可進行現場演示；（4）土木工程和施工技術管理類的論文，應有明確的工程結構應用背景，建立項目管理過程和經濟概算預測及評估，研究成果應具有一定經濟或社會效益，統(tǒng)計或收集的數據可靠、充分，理論建模和分析方法科學正確；（5）工程結構施工監(jiān)測和結構試驗類論文，針對實際工程結構施工現場，如橋梁、道路和大型結構物施工過程監(jiān)測，關鍵結構的強度和動力學性能試驗等。掌握試驗和監(jiān)測設備的使用技術，監(jiān)測和試驗數據可靠、翔實。論文闡明試驗結果在具體結構現場的應用和有效建議。
四、土木工程專業(yè)論文和科研訓練的質量評價體系探討
如何評價學生的學習效果是關系到土木工程專業(yè)教育是否能達到培養(yǎng)目標的至關重要的問題。因此，有必要研究和科學制定有效的評價指標，來對學生的各種能力進行綜合評價，實現多樣化考核方式，包括產業(yè)界專家對學生實踐能力的評價。通過引入企業(yè)質量管理理論，探索土木工程專業(yè)“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的實踐教學質量管理模式，加強對實踐教學各環(huán)節(jié)的全員、全程和全方位質量管理與監(jiān)控。然而對學生論文和科研綜合訓練的質量管理則要對不同領域或形式的論文，根據論文內容的重要性給予不同的權重系數進行論文的質量評價與控制，見表1、表2。
五、結論
在我國經濟發(fā)展轉型升級與全面提升國際競爭力的關鍵時期，培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強、適應我國經濟社會發(fā)展需要的工程技術型人才，是增強我國核心競爭力、建設創(chuàng)新型國家、走新型工業(yè)化道路的必要條件。改革現有的工程技術人才培養(yǎng)模式，實現理論教學與實踐教學有機統(tǒng)一、學校學習與企業(yè)實踐有機結合，學生的知識、能力、素質有機協調發(fā)展是必要的。根據自身實際和專業(yè)特點，改革人才培養(yǎng)模式，根據社會需求和人才培養(yǎng)規(guī)律，制定相應的培養(yǎng)方案；重新構建課程體系，并進行整體優(yōu)化，著重處理好知識傳授與能力培養(yǎng)、理論教學與實踐教學、基礎課程與專業(yè)課程、培養(yǎng)口徑與和職業(yè)要求等關系，形成有利于培養(yǎng)工程師應具有的知識、素質和能力的課程體系和實踐教學體系。改革教學內容，刪繁就簡、推陳出新，增加新興科學技術和工程應用知識；充分利用行業(yè)優(yōu)勢與特色，進行產學研合作，建立互動共贏、各負其責的校企聯合培養(yǎng)體系，充分發(fā)揮企業(yè)在土木工程專業(yè)學位論文和科研綜合訓練等實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)過程中的重要作用。
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關鍵詞：土木工程；現狀；發(fā)展前景
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）0120042-01
1 土木工程的定位
土木工程是指與工程建設有關的科學、技術、工程的概括，是利用建材、設備進行勘測、設計施工、維修等的技術活動；也指直接或間接為人們提供生產、生活等服務的工程設施。土木工程作為伴隨人類社會發(fā)展的一個古老行業(yè)，真實的反應了各個時期的科技、經濟及社會發(fā)展狀況，在我國現代化建設中越來越成為國民經濟的支柱。尤其是建國以后土木工程飛速發(fā)展，無論是力學分析、設計理論方法還是施工技術都有很大突破。特別是近年來與新材料的結合應用、超高層建筑等發(fā)面發(fā)展尤為驚人。但是客觀來講，土木工程還有很多亟待解決的問題。
2 土木工程現狀
建國以來，土木工程建設一直沒有停止且發(fā)展迅速，取得了巨大的成就。新的會展中心、高層建筑、橋隧、軌道交通、高速公路及大壩在全國各地不斷建造，新的科技新建材的應用也走在了世界的前列。
改革開放以后，隨著我國經濟的高速發(fā)展，具有經濟風向標的建筑業(yè)也搭上了經濟快車飛速發(fā)展，高層建筑的數量和高度等數據都很可觀。根據一些統(tǒng)計報告，目前我國已經建成600多座超過100m的建筑，70多座超過200m的建筑，超過300m的建筑竟有20多座，占世界的20%多。目前我國最高的建筑為在建的深圳平安國際金融大廈，該項目為南北塔樓。其中，裙房高度不低于40米，南塔樓高度設計為150200米，北塔樓設計高度不低于450米。上海中心大廈，主體建筑結構高度為580米，建筑主體為118層，總高度632米，是目前我國在建的第二高樓，它是由傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結構和較為先進的鋼結構的混合。在2008年11月29日進行主樓樁基開工，預期到2014年竣工。大廈的設計高度超過臺北101，建成后為中國第二高樓。世界上，超過400米的14座超高層建筑中有8座在中國大陸，這個數量足以讓世人驚嘆。
同樣作為影響國民經濟的重大基礎建設的鐵路、公路也有很大的發(fā)展。我國目前的鐵路網規(guī)模僅次于美國居全球第二，以及擁有世界上總里程最長的高速鐵路網。截止到2011年底我國鐵路的總里程已經達到11萬多公里，其中時速在200公里的鐵路總里程突破了1.2萬公里。截止去年年底，全國高速公路達9萬余公里，位居世界第二，其中，國家高速公路5.77萬公里，比上年末增加0.54萬公里。全國高速公路車道里程為32.86萬公里，主要的國家級公路全部建成，并完成了拓寬改造。
橋隧建設也取得驚人成就。杭州灣跨海大橋、港珠澳跨海大橋、蘇通長江大橋以及長達20公里的烏鞘嶺隧道等一批工程都代表了世界的最先進水平。
在關系民生國本及能源可持續(xù)發(fā)展的水利工程方面，建國以來，共建成上百個大型水電站及水庫。南水北調、三峽水電站等工程的建設更是為我國水利建設史上添了濃厚的一筆。
3 土木工程的發(fā)展前景
3.1 新材料及高性能材料的應用。傳統(tǒng)土木工程耗能高，材料不能循環(huán)利用，產生大量建筑垃圾。這一現象已經引起人們的高度重視。傳統(tǒng)建材肯定會被可循環(huán)利用的性能優(yōu)良的材料所替代。建筑材料對工程質量的影響很大，比如現在廣泛應用的鋼材將向著高強、質輕、韌性好等方面發(fā)展，高性能混凝土及其他復合材料也將向這方面發(fā)展。相關材料性能將進一步提高，新材料的應用將進一步廣泛。
3.2 空間上的更廣泛開發(fā)。隨著城市化進程的不斷加快，城市建設飛速發(fā)展，人口膨脹，城市規(guī)模擴大，現代城市都面臨著同樣的一個問題：用地緊張。由此帶來了生存空間擁擠、交通擁堵、環(huán)境惡化等等問題。因此我國的土木建設將向地下和高空發(fā)展，以開拓更多的活動空間。高層建筑越來越多，地下基坑深度越來越大。因土地使用費用低，地下空間的開發(fā)有很大吸引力。土木工程的建設實也例證明在我國的經濟發(fā)達城市是有地下開發(fā)的必要條件的，地下空間的開發(fā)與利用是現代城市發(fā)展的必然。
3.3 預應力技術的更大發(fā)展。自上世紀預應力混凝土被發(fā)明以來，其在我國的發(fā)展相當迅速。隨著科技發(fā)展，預應力混凝土的結構計算理論將更加完善，計算機技術的進一步應用將推動預應力技術的發(fā)展，開發(fā)出“智能混凝土”等。預應力技術在土木工程中的應用將更加廣泛。
3.4 環(huán)境友好。土木工程的產品大多是直接與自然環(huán)境相接觸的。自然環(huán)境的惡化，其中有一部分即為土木工程產品的影響，其中無論是所需建筑材料對環(huán)境的間接影響還是施工過程中對自然環(huán)境的直接破壞都對自然環(huán)境有極大的影響。自然環(huán)境與人類生存、生活息息相關，土木工程與自然環(huán)境友好協調時人類社會發(fā)展的必然。
3.5 新管理及運營模式。管理也是生產力。改革開放后我國的土木工程行業(yè)相關企業(yè)雖經過一系列的整合改革，但相比國外的先進模式仍有差距，只有在硬件及軟件上全面協調發(fā)展才能發(fā)揮最大效應。
4 結語
目前，我國土木工程已取得很大成就，一系列標志性建筑已代表了我們的技術水平。但我國的土木工程的整體水平與世界先進水平還有不小的距離。全球化時代，如何迎接新的挑戰(zhàn)，更好的發(fā)展土木工程，是我們必須認真思考的問題。從未來的可持續(xù)發(fā)展及加強競爭力考慮，我們不僅要對土木工程理論及其實踐進行更深入的研究，還要強化土木工程與其他相關學科的融合與，實現土木工程的更大突破。
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關鍵詞：土木工程；生產實習；虛擬實踐平臺
中圖分類號：G646 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）19-0196-04
生產實習是工科類本科教學的重要實踐環(huán)節(jié)，也是大學生的基本權利[1]，對提升學生綜合能力、實現理論與實踐相結合有十分重要的作用。隨著市場經濟的發(fā)展，基于經濟效益等多方面的考慮，多數行業(yè)的企業(yè)越來越不愿意為學校提供生產實習機會。以土木工程為例，絕大多數企業(yè)不允許毫無實踐經驗的學生真正從事生產性的工作，生產實習的安排越來越困難，教學效果也大幅下滑。如何從社會現實出發(fā)，通過教學手段和模式的改革，使土木工程等類似工科專業(yè)的生產實習擺脫目前的困境，值得高校教育工作者研究和探索。
一、土木工程專業(yè)生產實習的現狀
1.土木工程專業(yè)生產實習的困境分析。按照新版土木工程指導性專業(yè)規(guī)范[2]，土木工程各專業(yè)方向應安排4周生產實習和2周畢業(yè)實習。受到工程現場條件和實習經費等因素的限制，目前要全面落實這一要求具有相當大的難度，按班級進行集體生產實習則幾乎不可能[3]。無法集中安排進行生產實習的原因，其主要原因包括：
①工程現場接待能力很低。隧道工程施工現場一般地處偏遠、交通不便，而且作業(yè)面狹窄，因而其接受實習學生的能力十分有限。
②實習單位接待意愿很低。由于隧道施工專業(yè)性強、風險很高、容錯能力極低，處于干擾施工及安全風險等方面的顧慮，施工單位大多不愿意接待學生實習。
③人均實習經費很低。目前本科生生產實習生均費用普遍很低，一般只有幾百元，少數高校甚至完全沒有。而土木工程，尤其是隧道工程，實習工點普遍在野外，上述費用完全無法滿足。
2.隧道工程專業(yè)生產實習的實際做法及分析。如果集中安排100名學生進入同一隧道工點進行實習，實習單位通常只能安排一至二次現場觀摩，效果類似于認識實習。為了達到生產實習的應有效果，筆者所在教研室采取的辦法是：將100名學生劃分10組，每組約10名學生，安排1名指導教師；具體實習單位和工點由指導教師聯系和負責；實際實習時根據工點的接收能力，每批次3-5名學生，分2-3批進行駐點實習。通過這樣安排，可以保證每名學生在工程現場實習2-3周，基本可以達到培養(yǎng)方案的要求，但仍存在以下不足：
①內容單一、隨機性大。學生實習工點由指導老師負責聯絡，每名學生通常只能在一個工點進行實習。實習的內容比較單一，通常只能是公路隧道、鐵路隧道或者地鐵隧道當中的一種，對其它類型的隧道則沒有涉及。同時，隧道工點的聯系與指導老師直接相關，受各方面因素限制，同一年級的不同學生、不同年級的不同學生，其實習工點和內容都是隨機的，很不穩(wěn)定。
②實習經費緊張。按照上述安排，每名學生仍需要在工程現場食宿2-3周，加上往返交通費，通常都會超過實習經費限額。超支部分目前主要由指導教師通過配套科研或技術服務項目進行消化，存在一定的不合理性。
二、隧道工程專業(yè)生產實習的虛實結合模式
面對土木工程專業(yè)生產實習及其它實踐環(huán)節(jié)存在的問題和困難，采取計算機及其他信息技術進行虛擬實習（實踐）是較好的解決辦法，目前也有一些嘗試和探索，其中不乏成功的案例[4-7]。但是，生產實習畢竟是完全圍繞實踐工作，與認識實習、室內實驗和課程設計等有著本質區(qū)別，如何既能保證學習內容的完整性，又不是現場工作的體驗性，需要審慎權衡。為此筆者對隧道工程專業(yè)生產實習進行了虛實結合模式的探索。
1.生產實習的虛實結合模式。所謂生產實習的虛實結合模式，即考慮現場工點和實習經費限制，將原來要求在現場完成的生產實習，分成在虛擬平臺和實際現場兩方面進行。虛擬平臺實習，主要以視頻影像為素材，范圍可以涵蓋不同類型隧道工程的各種工序，內容全面但感性體驗稍差。實際現場實習，主要以現場較短時間的生產體驗為主，內容單一但感性體驗很強。通過虛實結合，較好地解決了內容、工點和經費的矛盾
2.虛實結合生產實習的實施流程。虛實結合模式將生產實習劃分為兩個階段，兩個階段均采取分組開展的形式。第一階段圍繞學習任務劃分學習小組，一般以學號或行政班級劃分，組內成員相互熟悉并能良好協作交流；第二階段圍繞實習工點和指導教師、由不同學習小組派出代表形成工作小組，每個工作小組的學習內容不同。具體實施流程如圖所示。
第一階段為虛擬實習階段。學生該階段在校內實踐訓練中心利用虛擬實習平臺進行實習。虛擬實習階段為期三周，內容涵蓋全部隧道類型、施工方法和工序。虛擬實習分為預習階段和正式實習階段。預習階段為期一周，主要掌握實習的目的、內容、要求和實習重難點，了解實習紀律和安全生產要求，為正式實習及工點實習提供綱領性指導及安全紀律保證。預習階段結束后通過考核方可進入正式實習階段。正式實習階段為期二周，主要是通過視頻影像，輔以動畫及配音講解，熟悉全部隧道類型、施工方法和工序等。
第二階段為實際工點實習階段。學生該階段按照工作分組，由指導教師組織在實際工點進行實習，并進行相應工點視頻影像采集。指導教師在同步進行口頭講解和點評，學生采集視頻影像后進行講解和點評資料的整理。工點實習結束后，學生返回原來學習小組，組織針對實際工點實習成果的交流，教師跟蹤點評和考核，并整理視頻影像資料加入數據庫。
3.虛實結合生產實習的成績考評。根據虛實結合生產實習的特點，學生成績考核由以下幾部分構成：
①預習部分，占10%，由虛擬平臺隨機生成一組客觀題，學生答題并提交后由虛擬平臺自動評分。
②虛擬實習部分，占40%，由虛擬平臺隨機生成一組視頻影像資料，學生就資料進行評析，其內容涉及各工序的方法工藝、機械設備、人員構成、材料及工效，由指導教師進行評分。
③實際工點實習部分，占50%。該部分又由三部分構成：工作表現（精神面貌、組織紀律、鉆研精神等）占10%，實習報告占20%，影像采集與評析占20%，由指導教師進行評分。
以上三部分成績全部進入虛擬平臺后，自動匯總形成綜合評分，為學生生產實習的最后成績。
三、隧道工程專業(yè)生產實習的虛擬平臺建設
筆者依托住建部和高等學校土木工程本科專業(yè)指導委員會課題“區(qū)域內高校土木工程專業(yè)實踐教學一體化改革與實踐”項目開發(fā)的虛擬實踐平臺，對隧道工程專業(yè)生產實習虛擬平臺建設進行了二次開發(fā)。
1.虛擬生產實習平臺的模塊構成。虛擬平臺由三個功能模塊和兩個數據庫構成，如圖2所示，平臺主界面如圖3所示。
三個功能模塊分別為預習模塊、虛擬實習模塊和現場實習模塊。每個功能模塊都具有學生與平臺的交互功能，考試功能和考核功能。其中現場實習模塊的考試和考核簡化為教師輸入現場表現、實習報告和影像采集評析的考核成績。
兩個數據庫分別為實習資料庫和學生成績庫。
學生開展虛實結合生產實習的流程如圖中箭頭所示，即：預習預習考核虛擬實習虛擬實習考核現場實習現場實習考核。
2.各模塊的具體構成。
①預習模塊。包括以下幾部分：
實習任務書，包含實習的目的、任務、流程、成果；
安全及紀律，包括現場安全要點和現場實習紀律。
隨機組卷考試，內容涵蓋任務書和安全紀律等內容，體現為判斷題、單選、多選題。
虛擬評閱，具備自動評分功能。
②虛擬實習模塊。包括以下幾部分：
隧道類型及工法選擇，供學生實習時選擇相應內容，便于生成工序視頻影像等素材。
虛擬生產情景，包括基本信息（顯示隧道類型、施工工法、設計參數等信息）、影像播放、動畫顯示、作業(yè)要點信息、同步講解音頻。
隨機組卷考試，自動抽取考核工序的視頻影像及動畫資料，內容涵蓋所有實習工序，學生對其進行點評。
教師評閱，對學生的評析進行考核評價，給定成績。
③現場實習模塊。包含以下幾部分：
成果提交，供學生提交實習報告、現場工點影像及評析內容；
教師評閱，對學生提交的實習報告和影像及評析內容進行考核評價，給定成績。
④實習資料庫。資料庫是虛擬實習的素材所在，資料來源有兩種：一種是教師采集和加工的影像視頻及評析，一種是學生實習采集并經過教師審核修訂后或重新加工的影像視頻。
⑤學生成績庫。用于自動生成學生的最終成績，并提供成績打印等管理功能。
3.實習資料庫。實習資料庫存儲的是經過教師審核的素材，形式包括視頻、照片和動畫。一份完整的素材除包含視頻、照片或動畫本身，還包含以下信息：
①素材基本信息，即素材采集時間、地點，所屬的隧道類型，具體施工工序名稱。
②素材學習要點，包括素材中體現的工序目標、機理、要求、方法、人員、機械、材料和作業(yè)工效。
③安全管理要點，素材所涉及工序中容易出現或已經出現的安全問題（包括隱患）；
④質量控制要點，素材所涉及工序中容易出現或已經出現的質量問題。
教師可以從每屆學生實習過程中采集的視頻影像資料中刷選具有代表性的、或者采集質量較高的逐年豐富實習資料庫。
四、初步應用實例
結合住建部和高等學校土木工程本科專業(yè)指導委員會課題“區(qū)域內高校土木工程專業(yè)實踐教學一體化改革與實踐”教改課題，筆者在2012年指導隧道工程生產實習（共9名學生）過程中結合虛實結合模式進行了探索性試驗。限于虛擬平臺開發(fā)和素材入庫進度，部分工作仍以人工實施。
預習階段，按照虛擬平臺的要求提供預習資料，學生學習1周（教師指導答疑）后教師出題考核，教師人工評卷；虛擬實習階段，限于素材數量，以某隧道施工教學片為素材，按工序進行實習，教師制定一段視頻進行考核；現場實習階段，以安徽某公路隧道為實習工點，分3組進行開展實習，每組3人，實習2個星期，共采集施工視頻123段，照片446張。
通過上述實習，學生和教師反映學習效果良好，優(yōu)良率達100%。特別是在實習階段采集視頻影像并進行評析，對督促學生認真實習起到了十分重要的作用。
五、結語
在市場經濟條件下，類似土木工程等專業(yè)的生產實習面臨極大的挑戰(zhàn)，通過虛實結合，以虛擬平臺為基礎，一方面利用虛擬技術拓寬實習視野，另一方面不舍棄現場實習帶來的感性認識，不僅能夠解決其面臨的問題，實際還能進一步改善實習效果。
致謝：本文成果是中南大學、長沙理工大學、湖南大學三校聯合申報的住建部和高等學校土木工程本科專業(yè)指導委員會課題“區(qū)域內高校土木工程專業(yè)實踐教學一體化改革與實踐”相關成果的一部分，研究及成文過程得到了課題組的資助及支持，中南大學土木工程學院隧道工程系（教研室）對本文也有貢獻，在此一并致謝。
參考文獻：
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基于培養(yǎng)學生工程應用能力的目的，制定了土木工程專業(yè)人才計劃，2007版土木工程專業(yè)教學計劃的知識體系結構由三大部分組成，分別是通識教育、專業(yè)教育和綜合教育，其中專業(yè)教育又分為專業(yè)基礎教育和專業(yè)方向的課程教育，總學時共計2500學時。其中通識教育1312學時，占總學時52．5%;專業(yè)基礎854學時，占總學時34．2%;專業(yè)課334學時，占總學時13．4%。該培養(yǎng)計劃在理論教學、實踐教學改革方面進行了許多探索和實踐，主要的工作包括以下6點。
知識、能力、素質三位一體的理論教學體系
以知識結構、知識點、實現方法為基礎設置理論課程，形成了“知識、能力、素質”三位一體的理論教學體系。
1通識教育
通識教育包括人文、社會科學基礎知識、自然科學基礎知識、體育知識、外語知識、經管知識、計算機信息技術等相關內容。
2專業(yè)教育
1)工程技術基礎知識。開設有材料力學、畫法幾何與建筑制圖、理論力學等3門主干必修課程以及電工學、流體力學、彈性力學B等3門限定選修課程，共計20學分。要求學生掌握理論力學、材料力學的基本原理和分析方法;掌握流體力學(水力學)的基本原理和分析方法，畫法幾何基本原理，電工學的基本理論，彈性力學的基本原理和分析方法。2)專業(yè)基礎知識。開設有土木工程材料、土力學、基礎工程、結構力學、工程地質、混凝土結構設計原理、房屋建筑學等7門主干必修課程，土木工程概論、工程測量2門非主干必修課程，專業(yè)外語、土木工程CAD等2門非主干限定選修課程。要求學生了解土木工程專業(yè)基礎知識，為進一步學習各專業(yè)方向知識打下堅實基礎。3)專業(yè)方向知識。土木工程專業(yè)知識教育按照建筑工程、道路與橋梁工程、地下工程、巖土工程等4個專業(yè)特色方向教學。
多層次一體化的實踐教學體系
人才培養(yǎng)體系重視實踐環(huán)節(jié)，實踐環(huán)節(jié)時間共計40周。通識實踐環(huán)節(jié)包括人文社會科學實踐3周(3學分)、金工實習1周(1學分)、計算機基本技能訓練1周(1學分)。專業(yè)實踐包括混凝土結構原理課程設計等共10周(10學分)，測量實習2周(2學分)，認識實習、生產實習、畢業(yè)實習7周(7學分)，畢業(yè)設計(論文)16周(16學分)。此外，還專門設置課外實踐5學分，安排學生從事暑假社會實踐、公益勞動等課外實踐活動。除學校安排的實踐活動外，土木工程專業(yè)結合專業(yè)特點，組織學生參加省土木建筑學會舉辦的優(yōu)秀畢業(yè)設計大賽，并舉辦大學生創(chuàng)新性實驗計劃等活動，加深學生對所學知識的理解，激發(fā)學生對土木工程專業(yè)的學習興趣。實踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學生工程應用能力和創(chuàng)新精神的重要途徑，根據土木工程學科和專業(yè)特點，利用西部礦井開采與災害防治教育部重點實驗室、土木工程實驗中心、巖土工程省級實驗教學示范中心、校內巖土工程訓練中心以及校外實踐教學基地，搭建了土木工程專業(yè)實踐教學平臺。培養(yǎng)體系采用室內實驗、校內實訓、認識實習、生產實習、畢業(yè)實習、課程設計、畢業(yè)設計、科研活動、學科競賽等“多層次”的實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生的實踐能力，形成“一體化”的實踐教學體系。
“設計型”題目和“科研型”項目結合的課程設計教學改革
在改革與實踐過程中，根據土木工程專業(yè)4個不同的特色方向，探索了“設計型”題目和“科研型”題目在課程設計中的應用，編制了建筑工程方向“鋼結構”與“鋼筋混凝土整體式肋梁樓蓋”課程設計、巖土工程方向“基礎工程”與“隧道工程”課程設計、道路與橋梁工程方向“鋼筋混凝土簡支T型梁”與“等截面懸鏈線砼箱形無鉸板拱橋”課程設計任務書與考核標準。地下工程方向延續(xù)了礦井建設專業(yè)的教學內容，編制了礦井建設中的”建井工程結構立井井架”課程設計任務書與考核標準。
基于全面質量管理(TQC)理論的畢業(yè)設計教學改革
基于全面質量管理(TQC)理論，開展畢業(yè)設計的全過程質量控制，在本科畢業(yè)設計環(huán)節(jié)中，分別采用了指導教師雙向遴選制度、設計題目多樣化、嚴格的開題報告制度以及多環(huán)節(jié)答辯制度，同時說明書和繪圖采用手寫與打印相結合形式，達到了管理的制度化，避免了管理中的隨意性;同時發(fā)揮巖土工程、地下工程兩個優(yōu)勢學科科研實力強的特點，在優(yōu)秀本科生中選取重要科研課題中的問題作為本科畢業(yè)論文選題的做法提高了學生的科研能力，擴大了我校社會影響，提高了就業(yè)率。畢業(yè)設計選題多樣化，真正實現“真刀真槍”做設計。同時要求畢業(yè)設計必須有電算內容，配備了各專業(yè)方向的電算教學軟件，保證了畢業(yè)設計既有電算又有手算的特點，提高了學生專業(yè)軟件的應用能力。編輯出版了《土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指導叢書》。制定了土木工程專業(yè)畢業(yè)設計指導教師遴選標準、開提報告撰寫標準、答辯基本規(guī)程、撰寫標準、質量監(jiān)控評價標準、評分標準、二次答辯基本規(guī)程等一系列畢業(yè)設計管理文件。
“多渠道一體化”的學生創(chuàng)新精神培養(yǎng)體系
搭建創(chuàng)新精神培養(yǎng)平臺，采用多手段培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，通過“雙師型”教師隊伍培養(yǎng)、建立高水平學術梯隊、提高教師科研能力、本科生參加科研活動、本科生參加學科競賽活動、本科生參加創(chuàng)新性實驗計劃等多種渠道對學生的創(chuàng)新精神進行一體化培養(yǎng)。
(一)培養(yǎng)目標和教育模式美國土木工程院校的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)適應寬泛的社會需求的土木工程人才，也就是“大土木”的范圍，主要包括民用建筑、工業(yè)廠房、隧道、橋梁、海港、給排水、市政等專業(yè)。未來可能從事結構和巖土工程師、市政工程師和運輸工程師等工作。我國的培養(yǎng)目標是培養(yǎng)適應社會主義現代化建設需要，德智體全面發(fā)展，掌握土木工程學科的基本理論和基本知識，獲得土木工程師基本訓練并具有創(chuàng)新精神的高級土木工程技術人才。土木工程專業(yè)的畢業(yè)生能從事土木工程的設計、施工與管理工作，具有初步的土木工程項目規(guī)劃和研究開發(fā)能力。由于中美兩國高等教育培養(yǎng)目標的差異，兩國的教育模式存在著較大區(qū)別。美國大學土木工程專業(yè)的本科工程教育通常采用通識教育的培養(yǎng)模式，而我國土木工程本科教育主要肩負著專業(yè)教育的職責。雙方最大的區(qū)別在于，美國的土木工程專業(yè)的本科階段主要通過通識教育培養(yǎng)健全的個體，而我國主要是培養(yǎng)土木工程專業(yè)型的人才。
(二)課程體系從培養(yǎng)目標來看，美國土木工程高校十分重視實踐在教學中的地位。對比國內土木工程專業(yè)的課程體系，美國的土木工程課程體系具有以下特點:1.美國高校土木工程專業(yè)的設計綜合類課程學時數明顯高于國內高校;2.美國高校土木工程選修課的課時數占總課時數的比例多于國內高校;3.美國高校土木工程專業(yè)實踐性教學環(huán)節(jié)占總課時數的比重顯著高于國內高校。
(三)課堂教學與評價方法在美國德克薩斯大學(UTA)為期1年的訪學期間，全程旁聽了土木工程系的土力學和基礎工程兩門專業(yè)核心課程。該課程授課內容與國內高校的土力學和基礎工程課程類似，是土木工程專業(yè)本科生的主干必修課。采用大班授課，每周2次共3小時教師授課，以及每周一次的2小時自習課。自習課安排博士研究生(助教)為本科生答疑，自習課還包括點名和交作業(yè)的內容。該課程的成績分配與國內高校比較類似，其中每學期至少安排兩次閉卷小測試，占總成績的20%;每學期一次分組大作業(yè)，占總成績的15%;自習課占總成績5%;期末考試成績占總成績60%。與我國的課程相比，美國課堂教學具有以下特點:1.每堂課的課程信息量非常多，學生需要課前預習才能跟上教師的節(jié)奏;教師教學風格自由，學生在課堂上可以隨時打斷教師，并提出自己的意見。2.課程網絡建設比較成熟。由于大量采用現代多媒體教學手段，教學信息量大，為便于學生課后學習和復習，解決學生課堂來不及記筆記的問題，教師會在課后將課程全程錄像，將筆記內容、課外閱讀材料、上課討論內容等放在課程網站上，供學生自由閱讀。課表也會在網站公布，包括各課時授課內容計劃、學期測試時間、大作業(yè)時間等，以便學生自習參考。3.分組大作業(yè)，培養(yǎng)學生團隊合作能力，鼓勵學生通過編程或者使用數值軟件建模解決各種工程實際問題。4.強制參加自習課。對于基礎主干課，自習是非常重要的。美國大學生在課余時間一般都會參加很多社會實踐，對此，學校要求學生必須參加某些課程自習課。為了鞏固學生的學習效果，美國高校的作業(yè)非常多，而且作業(yè)通常為綜合或實際工程問題，需要學生結合教師的上課內容，查閱大量資料，通過分析問題，提出解決方案。為檢驗學生知識點的掌握程度，考試環(huán)節(jié)主要分為平時階段的小測試、期中考試和期末考試三部分。可以避免學生平時不學習，在考試前突擊學習的情況，保證了學習過程的連續(xù)性，確保學習效果。為綜合評估教師的教學水平和效果，對于教學方面而言，美國高校有學生評價教師的評價體系，對教師教學的各環(huán)節(jié)進行指標量化評價，打出評價等級，作為評價教師教學的重要依據之一。
(四)實踐教學環(huán)節(jié)實踐教學環(huán)節(jié)主要包括實驗、實習和設計等，是增加學生感性認識、增強動手能力、將理論知識轉換為實踐知識的重要手段，美國高校的土木工程專業(yè)非常重視這一實踐性教學環(huán)節(jié)。以美國德克薩斯大學為例，土木工程專業(yè)采用課堂理論學習與工程實習相結合的方式開展。學生在校期間有3—5次工程實踐機會，每次2—4個月。部分學生的畢業(yè)論文(設計)可直接在相關工程和科研單位進行，真正做到“真題真做”，而且提前實現上崗培訓。
二、我國高校土木工程教育的啟示
(一)注重基礎課程的教育，加大專業(yè)課程比例為確保通識教育的教學質量和效果，美國土木工程院校規(guī)定授課教師必須是教授或者工程界的專家，而且要求最終的教學效果必須達到優(yōu)良。為提高學生對土木工程專業(yè)的認識，增加對土木工程專業(yè)的興趣，為今后的工作和繼續(xù)深造打下扎實基礎，我國大多數高校已規(guī)定具有教授職稱的教師必須給本科生教授相關專業(yè)的基礎課，如土木工程概論和結構力學等課程，但由于師資和教學資源的不均衡等原因制約，目前主要還是以年輕教師授課為主。相比國外高校，國內高校可參照美國大學土木工程專業(yè)的課程設置情況，根據人才培養(yǎng)方案，設置多個課程群模塊。加大專業(yè)基礎課程比例，加強專業(yè)基礎課教育，處理好基礎與專業(yè)技能，校內與校外，知識、能力與素質之間的關系，優(yōu)化課程體系結構，保證課程之間的良好銜接，整合課程內容，避免內容重復，提高課程效率。
(二)加強理論教學與實踐環(huán)節(jié)的結合實踐教學是土木工程本科教學中重要的環(huán)節(jié)之一，目前國內土木工程專業(yè)教學課程設置存在實踐教學環(huán)節(jié)比重偏少的問題，存在學生實踐訓練內容較少、實習時間短并流于形式等問題。參考美國高校土木工程的教育經驗，有以下幾點建議:1.聘請工程單位的專家開設工程設計和施工管理類課程。以選修課的形式，通過大量的工程實例教學模式，提出實踐中亟待解決的問題，從而激發(fā)學生的學習興趣，提高學生解決實踐問題的能力。2.鼓勵學生利用寒暑假時間去工程單位進行相關課程的現場實習，實習合格后給予一定的學分和資金資助，同時學校在學生獎學金和三好生評定等方面給予相應的考慮。3.提高教師的工程實踐能力。特別是鼓勵年輕教師定期到相關工程單位實習，和工程單位聯合申報產學研項目，將課程教學與工程項目結合，提升教師的工程實踐和科研能力，在職稱評審和崗位考核方面給予政策支持，培養(yǎng)“雙師型”教師隊伍。4.實行畢業(yè)論文或設計的雙導師制度，即校內導師和校外導師合作指導的模式。可以將畢業(yè)論文或設計直接安排在工程設計施工單位進行，真正做到畢業(yè)課題“真題真做”，學生畢業(yè)后可以直接上崗，縮短崗前培訓的周期。
(三)加強學生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)大學生創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)訓練是培養(yǎng)學生創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)能力的最要途徑之一。美國土木工程院校鼓勵學生創(chuàng)新思維的訓練，充分發(fā)展學生的個性，做到因材施教，鼓勵學生的創(chuàng)造性思維的發(fā)展，培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才。加強有特色的本科生研究計劃(UROP)，UROP是美國麻省理工學院的首創(chuàng)，該計劃鼓勵學生在大學一年級就參加教師的研究工作，從而增長他們的學識和能力。微軟公司的創(chuàng)始人比爾蓋茨退學創(chuàng)業(yè)和Google的總裁布林的成功案例足以說明大學創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神的必要性，這和美國的教育宗旨相吻合，能夠充分發(fā)揮每個學生的特長。
三、結語
關鍵詞：高職院校；土木工程；概論；教學；探索
中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）36-0192-03
《土木工程概論》課程是土建類各專業(yè)的一門非常重要的職業(yè)基礎課程，在整個課程的設置體系中起著先導和啟蒙作用，肩負著把完全不具備專業(yè)知識的學生引入到土木工程行業(yè)的大門，使學生從綜合教育跨入到土木建筑專業(yè)教育的重任。通過《土木工程概論》課程的學習，可以使學生了解土木工程行業(yè)的基本情況，了解土木工程行業(yè)在整個國民經濟中的地位和作用，從而激發(fā)學生學習專業(yè)課程的興趣，樹立專業(yè)思想，為學生學習后續(xù)專業(yè)基礎課和專業(yè)技能課程理清思路，指明方向。因此，《土木工程概論》課程在整個土建類專業(yè)的教學中具有非常重要的現實意義。
一、《土木工程概論》課程的主要特點
《土木工程概論》課程主要講授土木工程的各個層面的知識和內容，較為詳盡地介紹了土木工程各個分支學科所涉及的主要內容和知識，其課程的主要特點如下。
1.課程內容范圍廣泛。《土木工程概論》課程的內容非常廣泛，其涉及的教學內容囊括了土木工程專業(yè)的所有領域，甚至包括了土木工程專業(yè)的許多相關課程的教學內容[1]。由于土木工程概論課程為土木工程專業(yè)的引導課程，編寫《土木工程概論》課程教材者往往在教材編寫時涵蓋的內容非常寬廣，但知識點的內容卻非常淺顯，很多內容如基礎工程、港口工程、交通工程、建筑材料等在內容的安排上基本上都是點到為止。因此，在《土木工程概論》課程的教學過程中如何有效地取舍教材內容，是每位任課教師所面臨的主要問題。
2.教學內容以理論實踐相結合為主。《土木工程概論》課程涉及的教學內容雖然淺顯，但與工程實際聯系又非常密切，教材內容應該以工程案例為切入點，全面展示土木工程的經濟技術、建筑風貌和所采用的新型建筑材料，以及土木工程中常見問題的處理方法，從而適度地拓展學生的視野，為學生了解專業(yè)、學習專業(yè)知識以及確定學習目標和方向奠定了一定的基礎。
3.教學內容需要不斷更新和補充。《土木工程概論》課程所涉及到的課程內容往往與現有的工程實際緊密相關，隨著我國經濟的快速發(fā)展，建筑行業(yè)的不斷壯大，我國的建筑業(yè)得到了前所未有的發(fā)展，但《土木工程概論》課程的教材在很長一段時間內卻不能如建筑工程的發(fā)展一樣快速進行更新，導致很多內容滯后于工程實際。如出現在許多教材中的世界排名第一高樓：臺北101大樓，現早已被迪拜的迪拜塔所超越。教材內容的滯后使得學生不能及時了解到建筑界新的發(fā)展，極大地阻礙了學生與工程實際的有效接軌，不利于學生的有效成長。因此，如何在教材內容滯后的情況下，要求教師密切關注建筑界的發(fā)展動向，靈活地增加新的教學內容和工程案例，是每位承擔《土木工程概論》課程任課教師的職責和義務。
二、《土木工程概論》課程的教學現狀
1.實踐教學環(huán)節(jié)缺乏。在土木工程概論課程的教學過程中，我們不難發(fā)現有相當一部分在讀學生，甚至極個別任課教師都片面地認為：《土木工程概論》課程僅僅是土建工程類專業(yè)的入門課程，是一門新生剛剛入學后的專業(yè)思想教育課程，其作用僅僅是學生了解到本專業(yè)的概況和基本風貌，激發(fā)學生學習專業(yè)課程的興趣和熱情。該課程的主要學習目標見下頁圖1。這種片面的認識導致很多高職院校在教學計劃的制定過程中，將《土木工程概論》課程僅作為專業(yè)的職業(yè)選修課程，課時量極少（大多數院校該課程為32學時，2個學分，個別院校該課程僅僅為24學時，1.5個學分），為了將《土木工程概論》中的眾多章節(jié)（一般該課程共計15章左右，涵蓋了土木工程的各個領域，如土木工程發(fā)展史、土木工程材料、基礎工程、建筑工程、交通工程、橋梁工程等）都講完，絕大多數教師以純理論的授課形式蜻蜓點水般地完成《土木工程概論》課程枯燥的教學任務，缺少非常必要的實踐教學環(huán)節(jié)，導致學生的學習興趣不高，這和在制定人才培養(yǎng)方案時將土木工程法概論課程作為土建工程類各專業(yè)的先行引導課程，以此來提高學生對專業(yè)的了解及熱愛度的初衷發(fā)生了一定的背離，久而久之學生將會慢慢產生一種對專業(yè)的排斥心理，這對培養(yǎng)學生有效的學習專業(yè)技能課程的興趣極為不利，甚至產生一定的消極影響。
2.教材內容更新較慢。教材對于任何專業(yè)任何課程的學生和教師而言都是極為重要的，沒有了教材，學生對知識的掌握很難實現，而教學中優(yōu)秀的教材是促使學生快速掌握知識并引領學生入門的最佳途徑。目前我國《土木工程概論》課程的教材很多，但是大多數教材中不乏許多“十二五”規(guī)劃教材，內容涉及面極廣，但教材內容僅僅涉及專業(yè)知識的表面問題，對深層次的專業(yè)知識接觸甚少，而對于建筑領域中的新工藝、新產品及建筑的前沿學科的介紹普遍偏少，教材內容比較陳舊，不能反映當今社會的土木工程的發(fā)展現狀，這是因為當今我國的土木建設發(fā)展速度極快，無論是高層建筑、大跨度橋梁，還是超長的隧道工程和地下工程的結構形式、施工工藝以及建筑材料的發(fā)展速度都是日新月異的，然而教材的更新遠遠跟不上土木工程學科的發(fā)展速度[2]，任課教師如何根據時代的發(fā)展及時補充教學內容是《土木工程概論》教師面臨的主要問題。
3.教學安排不盡合理。（1）課程的重視度不夠，教師安排缺乏考慮。許多高職院校對《土木工程概論》課程不夠重視，在該課程教師的安排上，往往認為任何教師都可以上，更為嚴重的是很多高職院校將該課程交給剛剛從學校畢業(yè)的年輕教師負責講授，由于教材本身的缺陷，再加上青年教師教學經驗和工程實戰(zhàn)經驗都不足，在教學過程中，難以用理論聯系實際，這樣就會導致教師會根據自己的喜好選擇講授內容，講授過程找不到章節(jié)的相互聯系性，導致授課章節(jié)相對獨立，課程的整體性較弱，使得大多數學生在學習過程中“知其然而不知其所以然”，對課程內容體系的掌握不足很容易造成學生“只見樹木，不見森林”不良的結果。（2）教學學時不夠，考核方式過于簡單。通過走訪、調研發(fā)現，很多高職院校《土木工程概論》課程的授課課時普遍偏少，授課課時最少的院校只有16學時，大多數都在30學時左右。由于《土木工程概論》這門課程所包含的內容非常廣泛，并且部分內容在今后的教學過程中很難再涉及到，若按專業(yè)課程的標準進行講解，如此少的教學時數，怎能達到教學計劃設置本課程的預期教學目標。同時，在走訪中了解到，很多高職院校在本門課程的教學過程中，所采用的考核方式基本上都過于簡單，有的院校通過做作業(yè)的形式完成，有的院校因為課程內容過多，采用開卷考試的形式完成，有的院校以期末對本課程的總結完成，有的院校以閉卷記憶性基礎知識為考試內容，考試內容并未突出專業(yè)的基本特色。眾多的考核形式，僅僅限于一些基本的常識，使得考核流于形式，學生經過這樣的考核，基本上全部過關，這就給剛剛進入大學校園的學生造成一種錯誤的認識：學習不學習都能過關，學好學不好都是一樣[3]，這種錯誤的認識使得很多大學生缺失了學習熱情，得過且過，部分學生沉迷于網絡游戲不能自拔。這與我們開設本課程對學生所學專業(yè)起到啟蒙、引導作用的初衷發(fā)生背離。
4.教學方法與手段落后。調查表明，大多數高職院校《土木工程概論》課程缺乏相應的實踐教學內容，很多任課教師在課程的教學過程中，以課堂理論灌輸式的教學方式為主，輔以簡單的工程案例教學法；課堂上，任課教師陶醉于自己的講授內容中，講課講得口干舌燥，而講臺下的學生卻聽得耐性全無，睡覺的睡覺，說話的說話，開小差的開小差，玩手機的玩手機；師生之間缺乏應有的互動以及學生進行獨立思考的時間和動手訓練的機會，結果使得教師“一廂情愿”的陶醉于自己賣力的課程講授中，而學生始終不知所云[1]。此外，教學手段也過于單一，傳統(tǒng)板書教學和播放課件的教學手段已難以滿足當前《土木工程概論》課程的多元化教學方式的需要，使剛進校的學生學習興趣急劇降低，始終處在被動的學習狀態(tài)中，不利于今后專業(yè)課程的教學。
三、提高教學質量的思考與建議
1.重視師資隊伍的建設。良好的教學效果需要高素質的任課教師來保障。由于《土木工程概論》課程涉及的土木工程領域非常廣泛，涉及建筑工程、交通工程、橋梁工程、港口工程、地下工程、水利水電工程等相關知識，這就要求任課教師不僅有豐富的教學經驗，更應當積累一定的工程管理和工程處理的經驗以及扎實的專業(yè)知識背景。因此，高職院校土建類專業(yè)建立起一支穩(wěn)定的，老中青相互結合的高素質教師隊伍是提高并保證教學質量的前提條件.同時，由于社會的快速發(fā)展，新的施工手段和新型材料不斷出現，而教材往往滯后于現代科技很長一段時間，因此，各高職院校應要求任課教師平時注意知識的搜集、積累、整理和總結，及時將現代土木工程領域中的新的知識、新工藝、新材料及時地補充給學生，使學生能夠及時融入到社會中，跟上時代的發(fā)展。
2.重視教學方法的創(chuàng)新。《土木工程概論》課程的教學內容常常以理論偏多，學生學習興趣不高，對一些極為專業(yè)的、抽象的教學內容很難理解甚至不理解。為提高學生的學習興趣，這就要求我們的教師充分備課，在課堂上用簡單、易懂、簡明的教學方法使初學的學生能夠盡快地消化和理解教學內容。
為培養(yǎng)學生自主學習的能力和創(chuàng)新思維能力，任課教師應不斷嘗試和不斷完善教學方法，如采用啟發(fā)式、討論式、案例式等一系列教學方法相互融合的多元化教學方法[4]，以激發(fā)學生的學習興趣和學習的主動性。例如，很多教師在本課程的教學過程中常采用的教學方法――案例教學法及討論式，多種教學方法的靈活綜合應用，可以有效地引導學生自主探究和體驗知識的發(fā)生過程，還原學生原來的科學思維活動，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力[5]。其教學方法的應用見下頁圖2。
3.提倡多元化教學手段的綜合應用。采用傳統(tǒng)的一支粉筆、一塊黑板為教學手段的授課方式，很難生動地講授《土木工程概論》課程的教學內容。因此，各高職院校應提倡任課教師積極探索先進的、現代化的教學手段，如，多媒體、網絡、投影等。通過圖像、聲音、文字、板書等幾方面的有機結合，把教學內容立體地展現在學生面前，以彌補采用傳統(tǒng)教學手段授課帶來的不足。《土木工程概論》課程的另一個重要手段就是任課教師應及時對學生學習中存在的一些問題盡行有效地反饋，可通過作業(yè)、答疑、測試，跟學生網上聊天等各種渠道和形式來了解學生對知識的需求情況，以及學生在學習中存在的疑惑，這樣任課教師就可以及時引入新的教學手段來保證教學質量的有效提高，從而提高學生學習的積極性。
另外，在考核方式上，任課教師應不斷探索，尋找并不斷完善教學評價體系。課程考核是檢查任課教師教學效果、評價學生學習效果的有效手段之一，為了有效地提高《土木工程概論》課程的教學質量和教學效果，對現行的以期末閉卷考核為主的教學評價體系必須進行改革。探索靈活多樣的考核方式，如，開卷和閉卷相結合、平時小論文和期末綜合論文相結合、基礎知識與應用能力相結合等多種考核方式，逐步形成有利于學生綜合素質提高和能力培養(yǎng)的新的考核評價機制[1]。
四、結束語
《土木工程概論》課程是土木工程各專業(yè)的一門職業(yè)基礎課程，教學內容多、涉及面廣，這就要求任課教師采用合理的、多元化的教學手段和方法，激發(fā)學生的學習興趣，從而培養(yǎng)出適合當今時代需要的專業(yè)技能復合型人才。
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[關鍵詞]土木工程 應用型 實踐 教學基地
[文獻標識碼]A
一、引言
預計到2015年，我國高等教育毛入學率將達到36%，中國在高等教育進入大眾化時代，培養(yǎng)高素質應用型人才成為高等院校的重要任務[1]。而實踐教學基地是學生實踐教學主要載體，加強實踐教學，促進理論教學發(fā)展是社會發(fā)展的需要，是產學研結合大勢所趨[2]。目前我國高校就業(yè)形勢嚴峻，相當一部分學生畢業(yè)找不到工作，而同時企業(yè)卻也存在招不到人的情況。一部分土木工程專業(yè)本科畢業(yè)生想出國留學、考研深造和進設計院等，但隨著本科畢業(yè)生越來越多，這些需求單位趨于飽和使得需求量越來越小，而從事建筑施工、監(jiān)理、等行業(yè)，但部分學生由于缺乏工程實際而無法勝任工作[3-4]。我校土木工程專業(yè)（含鐵道與城市軌道、隧道與地下工程兩個專業(yè)方向）雖然歷史不太長，但發(fā)展十分迅速，做為東北唯一一所以軌道交通為特色的本科院校，2010年被評為國家特色專業(yè)，一直非常重視實踐教學質量，通過教學改革立項等方式不斷推進實踐教學研究，從整體上保證學生從入學到畢業(yè)四年實踐教學不斷線，以實踐環(huán)節(jié)為主要載體，培養(yǎng)學生的實踐、科研及創(chuàng)新能力。
二、目前實踐教學基地建設存在的弊端
近年來，我國高校各土木工程專業(yè)一直都很重視實踐教學基地建設，從各級領導到學院的各位老師，也深知實踐教學對于土木工程專業(yè)的重要性，但也實施過程中也存在著這樣那樣的弊端，影響實踐教學的效果。
（一）大學生缺少吃苦耐勞的精神，重理論輕實踐
土木工程專業(yè)是一門實踐性很強的學科，同時也是比較艱苦的行業(yè)，尤其是施工單位。而目前在校大學生大部分都是九零年左右的青少年，從小很少吃苦，對于施工一線的辛苦有點望而卻步，雖有時參與到具體工程中，但也只是走馬觀花，徒有形式，認為只需要把課本上的內容學明白就行，將來工作后再具體實踐也不遲，這是極端錯誤的一種認識[5]。
（二）實踐教學模式存在弊端，內容形式單一
目前大部分教師還是采用傳統(tǒng)的講授方式進行授課，有些課程設計、生產實習等實踐環(huán)節(jié)理論講授較多，讓每位同學都參與的機會較少，教師在唱獨角戲，沒有形成互動的學習氛圍。學生學習的積極性不高，而且由于近年來各高校擴招嚴重，學校的教學實驗設備、場地等嚴重滯后，也影響了實踐教學的效果。實踐教學基地大部分也是不太固定，每屆學生的生產實習、畢業(yè)設計等環(huán)節(jié)和實踐結合機會不多，影響了學習效果。
（三）實習教學的短期性、分散性、低效性
目前土木工程專業(yè)培養(yǎng)方案中一般安排3周左右的生產實習，時間較短，還沒融入到實際生產中實習就結束了。而且目前大部分施工單位不愿接受學生集中實習，擔心學生實習會影響工程進度，害怕出現安全事故。所以就分散指導和管理，實習效果常常要打折扣。
（四）缺少雙師型教師
目前我國高校在引進人才時存在著一個通病就是：強調高學歷高學位，缺乏對教師工程背景和工程實踐經驗的要求。理論水平很高的缺乏實際經驗，而有豐富實際經驗的則學歷和科研水平不一定高，而我國高校選擇教師時通常偏重較高的科研理論水平。這些高學歷的教師基本是從學校到學校，沒有經歷過社會實踐，缺乏工程素質，在指導學生的實踐環(huán)節(jié)上底氣不足或指導不到位，這個因素大大影響了學生實踐能力的培養(yǎng)。
三、我校實踐教學基地建設舉措與主要內容
我校土木工程專業(yè)做為國家特色專業(yè)，越來越重視實踐教學的，并采取許多措施保證實踐教學基地建設效果，力求使我校的土木工程專業(yè)畢業(yè)生有著鮮明特點、適應能力強，為我國的鐵路建設和振興東北老工業(yè)基地做貢獻。
（一）制定為實踐教學基地建設創(chuàng)造有力條件的培養(yǎng)方案
實施重視實踐教學基地建設人才培養(yǎng)方案，2010版新培養(yǎng)方案的修訂過程中，我們特意減少了理論課時，從2460學時減為2240學時，加強了實踐環(huán)節(jié)的安排，實踐環(huán)節(jié)學分由30學分提高到40學分，并對影響實踐環(huán)節(jié)的教學環(huán)節(jié)進行了修改：比如將第8學期的兩門選修課提前到第7學期，而將第七學期的生產實習調到第8學期，這樣就使最后一學期就僅有生產實習和畢業(yè)設計兩個實踐環(huán)節(jié)，沒有理論教學，為學生理論聯系實踐提供了一個很好的平臺。而且學生除了在學校簽訂協議的實踐教學基地實習外，還鼓勵學生到畢業(yè)簽約單位實習半年或一年，這樣相當于學生在正式畢業(yè)之前已經工多了半年到一年的時間，對于學生畢業(yè)后盡快適應工作崗位起到了很好的效果。
（二）建立校企戰(zhàn)略合作機制，為學生實習就業(yè)提供良好的平臺
近年來，我校土木工程專業(yè)同行業(yè)內二十多家相關單位簽訂了實踐教學基地協議：勘察設計單位和大連市政設計院、檢測單位同遼寧省水工勘察設計院、施工單位同中鐵九局中鐵十三局、監(jiān)理單位同大連天意工程監(jiān)理有限公司、工程造價咨詢同華東工程咨詢有限公司等單位建立了良好的合作關系。互惠互利，優(yōu)勢互補。企業(yè)為學生提供了良好的實踐環(huán)境，學生通過頂崗掛職為企業(yè)提供技術服務，同時企業(yè)還有優(yōu)先選聘人才的機會。實習結束后，實習單位根據學生實習表現和學生意愿擇優(yōu)錄取到單位工作，起到了雙贏的效果。
（三）學生實習實踐成績雙導師評價制度
學生的生產實習、畢業(yè)設計等在實踐教學基地完成的環(huán)節(jié)，成績要由學校帶隊老師和實踐教學基地指導老師共同協商確定，并充分尊重基地指導老師的意見。在合作企業(yè)開辟畢業(yè)論文答辯場。答辯委員會成員由學校教師和實踐教學基地技術負責人組成，根據論文內容向學生隨機提問，答辯結束后，答辯委員會根據學生分析與解決問題的能力、工作量、工作態(tài)度和論文質量以及答辯中的表現給出成績，而且實踐基地指導教師成績權重不低于50%。
（四）鼓勵專業(yè)教師和校外企業(yè)合作，為實踐教學基地建設提供平臺
僅去年一年，我校土木工程專業(yè)就和中鐵九局大連工程處、中鐵十三局一處、大連天意工程監(jiān)理有限公司等6家單位簽訂了實踐教學基地協議，為180余名學生安排了生產實習，并解決了50多名同學的畢業(yè)設計，其中30余名同學還和教學基地單位簽訂了就業(yè)協議，使學校培養(yǎng)的學生能在生產經營第一線學習到先進生產的前沿技術和先進的管理經驗，打造學生畢業(yè)—上崗無縫對接。取得了良好的效果。
五、結語
土木工程專業(yè)的學科特殊性決定了實踐教學環(huán)節(jié)對于培養(yǎng)學生的重要性。安全問題最重要。安全問題永遠是擺在第一位的，永遠是最重要的事情。而且由于土木工程專業(yè)的特殊性，安全問題更不能掉以輕心。很多單位不愿意接受學生實習實踐，很主要的原因就是擔心安全問題。借助振興東北、大連市全域城市化的良好契機，積極和企業(yè)合作，做好實踐教學基地的建設工作，為我校服務地方經濟、振興東北培養(yǎng)出培養(yǎng)高素質的、符合國家特色專業(yè)要求的應用型人才！
基金項目：遼寧省省級教改項目：鐵道與城市軌道工程專業(yè)建設及人才培養(yǎng)模式的探索與研究（遼教[2009]141號）
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關鍵詞：土木工程；鋼材；混凝土；建筑材料；鋼結構
Abstract: this paper mainly introduced the development process of civil engineering industry, steel and concrete building materials for the emergence of civil engineering the important meaning, civil engineering industry's future development trends and new steel structure of the present situation and development prospect. Discusses the superiority of emerging steel structure building and the prospect of development, for readers understand the steel structure building.
Keywords: civil engineering; Steel; Concrete; Construction materials; Steel structure
中圖分類號： S969 文獻標識碼： A 文章編號：
前言：土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統(tǒng)稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養(yǎng)維修等技術活動；也指工程建設的對象，即建造在地上或地下、陸上或水中 ，直接或間接為人類生活、生產、軍事、科研服務的各種工程設施，例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。英文中，“土木工程”這一專業(yè)的對應翻譯是“civil engineering”，即城市建設，亦稱公民建設，可見，這一行業(yè)與我們每一位公民都是息息相關的。那么，接下來就讓我們簡單地對它進行了解。
土木工程的發(fā)展
土木工程歷史上的三次飛躍
對土木工程的發(fā)展起關鍵作用的，首先是作為工程物質基礎的土木建筑材料，其次是隨之發(fā)展起來的設計理論和施工技術。每當出現新的優(yōu)良的建筑材料時，土木工程就會有飛躍式的發(fā)展。
1.1早期發(fā)展
人們在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料從事營造活動，后來出現了磚和瓦這種人工建筑材料，使人類第一次沖破了天然建筑材料的束縛。中國在公元前十一世紀 的西周初期制造出瓦。最早的磚出現在公元前五世紀至公元前三世紀戰(zhàn)國時的墓室中。磚和瓦具有比土更優(yōu)越的力學性能，可以就地取材，而又易于加工制作。
磚和瓦的出現使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術得到了飛速的發(fā)展。直至18～19世紀，在長達兩千多年時間里，磚和瓦一直是土木工程的重要建筑材料，為人類文明作出了偉大的貢獻，甚至在目前還被廣泛采用。
1.2 鋼材的應用
十七世紀70年代開始使用生鐵、十九世紀初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋，這是鋼結構出現的前奏。
從十九世紀中葉開始，冶金業(yè)冶煉并軋制出抗拉和抗壓強度都很高、延性好、質量均勻的建筑鋼材，隨后又生產出高強度鋼絲、鋼索 。于是適應發(fā)展需要的鋼結構得到蓬勃發(fā)展。除應用原有的粱、拱結構外，新興的桁架、框架、網架結構、懸索結構逐漸推廣，出現了結構形式百花爭艷的局面。
建筑物跨徑從磚結構、石結構、木結構的幾米、幾十米發(fā)展到鋼結構的百米、幾百米，直到現代的千米以上。于是在大江、海峽上架起大橋，在地面上建造起摩天大樓和高聳鐵塔，甚至在地面下鋪設鐵路，創(chuàng)造出前所未有的奇跡。
1.3混凝土的發(fā)展
十九世紀20年代，波特蘭水泥制成后，混凝土問世了。混凝土骨料可以就地取材，混凝土構件易于成型，但混凝土的抗拉強度很小，用途受到限制。 十九世紀中葉以后，鋼鐵產量激增，隨之出現了鋼筋混凝土這種新型的復合建筑材料，其中鋼筋承擔拉力，混凝土承擔壓力，發(fā)揮了各自的優(yōu)點。 二十世紀初以來，鋼筋混凝土廣泛應用于土木工程的各個領域。
從三十年代開始，出現了預應力混凝土。預應力混凝土結構的抗裂性能、剛度和承載能力，大大高于鋼筋混凝土結構，因而用途更為廣闊。土木工程進入了鋼筋混凝土和預應力混凝土占統(tǒng)治地位的歷史時期。混凝土的出現給建筑物帶來了新的經濟、美觀的工程結構形式，使土木工程產生了新的施工技術和工程結構設計理論。這是土木工程的又一次飛躍發(fā)展。
土木工程的發(fā)展趨勢
現代土木工程的特點是：適應各類工程建設高速發(fā)展的要求，人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密、設備現代化的建筑物。既要求高質量和快速施工，又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題，并推動土木工程這門學科前進。
隨著建筑需求的不斷提高，大量高強輕質的新材料不斷出現。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應用。對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性，已取得顯著成果 ，而且還仍繼續(xù)進展。
（二）新時期的建筑傳奇---鋼結構的興起
與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結構相比，鋼結構由于本身的自重較輕，強度較高，在經歷震動時不僅不會發(fā)生太大的位移變形，反而還可以削弱地震波，從根本上確保了建筑的安全性。
在一些大中型城市，為了解決寸土寸金的實際情況以及人們對生存環(huán)境、生活空間等提出的高要求，鋼結構建的推廣應用將能夠更快地實現城市化建設。這不僅體現在鋼結構承載力高、密閉性好等優(yōu)勢上，更是由節(jié)能減排，綠色環(huán)保的國家政策所決定的。鋼結構比傳統(tǒng)結構更易拆除且用料省、回收利用率高，墻體也多用環(huán)保材料如防火涂料、節(jié)能磚等，因此降低了鋼鐵污染所帶來的高風險。另外，由于鋼結構的自身優(yōu)勢，其多用于超高層、超大跨度的建筑中，不但拓展了人們的生存空間，提高了人們的生活質量，也緩解了人多地少的矛盾，符合可持續(xù)發(fā)展的理念，是名副其實的綠色建筑。
1.鋼結構建筑與傳統(tǒng)的磚混結構和鋼筋混凝土框架結構相比究竟有何優(yōu)勢
從總體上說，鋼結構建筑代表了未來的建筑發(fā)展新模式，它與傳統(tǒng)的磚混結構和鋼筋混凝土框架結構相比，在使用功能、設計、施工、綜合經濟效益等方面具有明顯的優(yōu)勢。
1.1鋼結構重量輕、抗震性能好
鋼結構建筑是以工廠化生產的鋼梁、鋼柱為骨架，同時配以輕質墻板等新型材料作為圍護結構和內隔墻建造而成。它與同面積的建筑樓層相比，鋼結構建筑樓的重量可減輕近30%。同時，由于鋼材具有較強的延展性，能較好地消除地震波力，防震性能好，尤其適用于高層建筑。
