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關鍵詞：土木工程；測量；實踐教學
中圖分類號：C961；TU-4 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909(2012)04-0017-03
隨著高等教育的普及和教學改革的逐步深入，社會對人才的培養也提出了更高的要求，實踐型人才已成為社會各個行業所急需的資源。通常所說的實踐型人才是指“掌握了直接能應用于工作的專業型人才”，其主要特點是能在其從事的行業中應用已有知識創造實際價值。為了更好地為中國的社會主義現代化建設提供專業型實踐人才，高校應主動配合中國教育實踐改革的方向，根據現階段社會的實際情況，建立一套適合中國國情的實踐型人才培養體系。如何建立適合中國國情的工程實踐型人才培養模式已經成為高等教育發展的內在動力之一［1］。文章以土木工程人才培養為例，分析了實踐型人才培養的現狀，探討了相應的培養模式。
一、土木工程專業人才實踐能力培養意義
（一）土木工程人才實踐能力培養背景
自1995年中國教育體制改革開始，土木工程專業已經根據國家教育改革的精神進行了實踐型人才培養的初步嘗試，并取得了一定的成果。如有些高校已經根據建筑行業的需求培養了大量的專業測繪人才。建筑行業的專業人才培養體系和方式已經不能滿足中國經濟的快速發展對實踐型人才的迫切需求，需要建立健全一套符合現代社會需求的專業人才培養體系。高校應深入分析國內外大量實踐型人才培養的成功案例，篩選出符合中國國情的經驗加以借鑒［2］。通過長時間的教學實踐活動，筆者認為目前的教學改革主要包括以下6個部分：試點調研、改革理論、方案研究、實際應用、實踐反思和總結推廣。反思理論研究和實踐教學過程中發現的問題，明確高校改革的實際內容，健全相應的理論體系，建立一套適應中國國情的土木工程學科教學體系，全面提高學生素質，優化人才結構［1］。
（二）土木工程人才實踐能力培養的必要性
中國教學改革的目的是建立完備的實踐型人才培養模式，其具體實施目標是為實現中國現代化進程和全面建設小康社會提供批量人才。近年來，隨著國
內建筑行業的蓬勃發展，高校對土木工程專業發展的熱情與日俱增。土木工程專業實踐教學環節的主要任務是通過實踐手段加強學生的實際動手能力，尤其是應用基本知識解決實際問題的能力。土木工程實踐教學環節對學生專業知識面的擴展和創新能力的培養具有積極意義?；谥袊幕緡?，高校培養的各種人才還不能完全滿足社會的需求，如土木行業實踐型人才的缺乏已嚴重制約了土木行業的發展。為此，高校如何借助目前這一有利形勢改良土木工程專業的人才培養結構，已成為現階段土木專業教學改革所面臨的一個嚴峻問題［3］。
二、土木工程專業人才實踐能力培養模式現狀
（一）土木工程專業實踐能力培養體系不合理
1. 內容多，課時少
在課程設置方面，土木工程測量學課程教學內容龐雜，需要占用大量的時間，而將測量學課時壓縮至54個學時，課時少難以培養學生的實踐能力。
2. 理論課程多，實踐課程少
土木工程測量學課程是專業基礎課，其實踐意義遠大于理論知識的掌握。目前高校的教學活動一般以教學大綱為教學目標，而教學大綱提供的教學內容龐雜，忽視實踐操作，沒有集中突出教學重點，對學生的實踐能力的培養不利。盡管現代多媒體手段已廣泛應用于課堂教學中，但是由于沒有實踐支持，學生對枯燥的理論知識缺乏興趣，嚴重影響他們學習的積極性。許多學生甚至經過一學期的學習，對儀器和工具的操作方法還是一無所知［2］。
3. 教學內容照本宣科，枯燥無味
土木工程專業課程一般包括理論和實踐兩個方面的內容。在教學活動中，照本宣科的教學方式對學生自學能力的培養非常不利。把實踐性教學精神融入課堂授課過程中，教學內容必須與時俱進，適當地加入一些合適案例讓學生進行分析總結，聯系課堂所學內容，切忌照本宣科。
（二）實踐教學環節不系統，體系不完善
教學大綱要與時俱進，正確定位，揚長避短，充分發揮自身優勢［4］。然而，當前教學往往忽視了對學生創新觀念的培養。隨著社會對土木工程專業人才的需求越來越高，僅學習理論知識而不加強實踐能力的培養對學生的日后工作很難有實際幫助。因此，對研究型人才和實踐型人才的培養不能有所偏頗，這就要提高教學內容的改革層次，既要注重理論知識的構建，又不能放棄實踐能力的培養。實踐環節的重視程度不高使學生學習積極性受挫。如何根據課堂的實際需要，從課本出發完善實踐教學體制，成為當下教學改革的重要內容之一。實踐教學應該在一個完備的體系下進行，現階段的無體系實踐教學，不僅教學效果較差，而且學生所學知識也難以滿足日后工作的實際需求。
（三）缺少實踐綜合素質高的師資隊伍
培養學生的工程實踐能力需要教師自身具備較高的實踐素質，但現階段許多從事土木工程指導的教師并沒有豐富的實踐經驗。首先，高校教師一般都是從學校招聘而來，缺乏工程實踐經驗；其次，當前的教學評估體系過于強調教師的資質，導致許多教師片面追求高學歷而忽視了自身實踐能力的培養；最后，工程系列教師的待遇很難和普通教師相提并論，嚴重損害了他們工作積極性。
三、完善土木工程專業人才實踐能力培養體系
在對土木工程人才實踐能力培養體系的構建過程中，應體現以學生為本、因材施教教學理念，充分發揮學生的主觀能動性。
（一）課程要具有針對性、實用性
通過對學校留學生3年的專業課（結構設計原理、橋梁工程）的教學實踐以及和不同國家、不同年級的留學生相處，因留學生群體的特殊性，現針對學校在留學生教育教學方面存在的一些不足和改進對策進行探討。
1.加強留學生的進校管理教育
如本科生入校時對學生進行學前教育，使學生樹立明確的目標，讓學生知道什么是大學生活，在大學期間什么是可以做的、什么是不可以做的。另外，學生了解學校的各種規章制度。但是留學生入校后，似乎因學前教育工作不足，學生沒有明確的學習動力和目標，部分學生甚至以為來中國是度假的，有的學生在正常上課期間出去旅游。如何管理留學生是一個非常突出的問題。因留學生本身首先是本科生，進入大學學習需要具有學生管理經驗的老師對留學生進行管理，使其了解大學文化、校園規章制度以及本科生的責任和義務。另外，從事留學生管理的教師需要具備英語交流和熟悉海外文化特點，能夠深入留學生生活，指導留學生日常的行為，便于將留學生納入正常管理范疇。
2.采用中西結合的自編教材
目前留學生主要是來自非洲和中東地區的留學生。學生中文基礎差，盡管進校后進行中文培訓，但對于專業課學習仍很難采用中文授課，需采用英語為主的雙語授課，采用的教材也是英文教材。但是，土木工程專業是一門專業性、技術性強的學科，在很多領域都涉及規范問題，而且很多英文原版教材的教學思路與國內的教學內容不一致。如果都使用國外的規范，對教師是一個挑戰，而且留學生來中國學習需對我國的設計規范有所了解，特別是很多留學生受中國海外項目資助來華學習。另外，使用英文授課，學生課余查詢專業資料也是一個棘手問題，學生無法自主學習。如果采用中文授課，教材選用、教師配置、自主學習等一系列問題都解決了，但是不利于教學水平的提高，也不符合國際發展趨勢。由于留學生采用英語為主的雙語授課，教學特點和專業術語要求采用原版教材，而原版教材又有許多不適應教學需要的問題存在，所以，應該組織相關專家編寫適合國內留學生土木工程教學的高水平教材。目前，學校結構設計原理有適合雙語教學的教材，但國內專業主干課橋梁工程英文教材普遍缺乏，組織相關專家編寫教材是目前留學生英語授課的當務之急。另外，教師也可選用部分原版教材的內容，再結合國內的發展現狀以及規范內容編寫部分有針對性的講義，需要把教材內容與國際接軌。這需要教師投入大量的精力、時間準備課件和教學內容。
3.提高師資素質和積極性
目前，學校留學生土木工程專業教學采用英文教學，教師準備課件、講義需要花費大量的工作時間，而且學生人數較少，導致教師的積極性不高。另外，據了解，國內高校對雙語教學的工作量計算是常規教學的2～3倍，而學校目前留學生工作量是常規教學基數的1.5倍。按留學生人數教學，其人數系數為1，計算下來時間花費很多，但是工作量卻很少。而且，常規本科生的教學相對成熟，如果教齡相對較長，在備課以及課前準備等方面投入相對容易。諸多因素導致教師對留學生的課程投入積極性需要進一步提高。高水平的師資是實施留學生教學的重要基礎條件。高校雙語教學師資的大量缺乏是普遍現象，因此，必須想盡一切辦法和措施引進、培養高水平的留學生教師。在現有師資力量下，可以做好以下兩方面的工作：一是留學生教學工作量折合成普通教學工作量的系數應在3～4，這樣才能調動留學生教學教師的主動性和積極性；二是要制訂留學生授課教學內容和評估標準，并規范教學內容，可以嘗試聽課方式，幫助教師把好教學關，保證留學生教學質量。
4.合理設置專業課程
目前學校留學生土木工程專業的課程設置為：專業基礎課結構設計原理，72個學時；專業課橋梁工程（上），72個學時；橋梁工程（下），48個學時；鋼結構原理，24學時；橋梁電算，24學時；還有1個月的橋梁工程實習、2周的畢業實習。最后為畢業設計。目前面臨的一個問題是，學校留學生是中國企業合作資助，學生對橋梁實踐課程感興趣，多數認為橋梁實習1個月不夠，有的甚至想去施工單位實習半年。但是專業課程設置中沒有開設橋梁施工課程。
5.改進教學方法
要將現代教學改革精神貫徹到留學生專業教學中去，提倡課堂上教師與學生之間的互動，增強學生學習的自信心，注重學生主動學習。由于留學生教學的課堂時間十分緊張。為此，應盡量采用多媒體教學，同時將講稿分發給學生，以提高課堂利用率。對于非英語為母語的學生，在學生英語水平參差不齊的情況下，任課教師應當表現出更多的耐心，采用循序漸進式的教學方法。對于專業課程的重要概念需要多次講解，接著進行課后作業訓練，使留學生對重要概念有一個逐步適應和認知的過程。另外，在教學過程中多注重與學生互動，經常進行課堂提問。如何提問是留學生教學研究中值得研究的問題。所提問題必須準確明白，無論在含義上還是在語言本身。盡量少用一般疑問句，宜用特殊疑問句，多用Why、Whynot、How、Howabout等發問，易于引出開放性問題，引導學生保持積極的思維狀態，積極參與課堂教學，激發學生學習的積極性。追問時可采用選擇問句。它有某種限定作用，引導學生定向思考。確認學生因英文語言障礙而未能準確表達的真實意思，可以用反意疑問句追問，以便檢驗。[1]
6.合理選擇教學內容
白宏煒，現任中金公司房地產與建筑行業研究員，曾于行業內率先預測房地產景氣周期的到來，對固定資產投資、房地產板塊估值有比較深刻地理解，曾推薦過萬科、金地集團、金融街、招商地產等地產龍頭。于2007年9月被評為“2006年度中國最佳行業分析師”。
在持續了一年的擾擾嚷嚷后，房地產行業終于如期步入下行周期。
受此影響，與房地產有關各行業也紛紛加速趕底，如建材、鋼鐵、建筑、銀行、甚至家電等行業均遭遇不同程度的負面影響。在多數投資者看來，受房地產下滑影響最大的應該是建筑行業，但事實是怎樣的呢？
白宏煒，現任中金公司房地產與建筑行業研究員，曾于行業內率先預測房地產景氣周期的到來，對固定資產投資、地產板塊估值有比較深刻地理解，曾推薦過萬科、金地集團、金融街、招商地產等地產龍頭。于2007年9月被評為“2006年度中國最佳行業分析師”。
在白宏煒看來，房地產行業進入景氣下行通道是個不爭的事實。他說，由于去年房地產行業積極因素被過度透支，當國家一系列調控措施出臺后，行業調整就在所難免了。但在談到對相關行業的影響時，他提出一個觀點：房地產行業周期下滑并不必然導致建筑業進入調整周期。白宏煒談到，2007年我國建筑業增加值占GDP比重約為5.6%，這遠低于日本70年代14%的水平，他認為這表明我國建筑業仍有較大發展空間。短期內，白宏煒預計09、10年我國固定資產投資增速將放緩至15%-20%，建筑業面臨周期性風險。但同時白宏煒相信，政府擴張性財政政策有望通過加快保障性住房建設、增加鐵路建設投資等手段拉動經濟增長，所以他認為建筑業、尤其是基礎設施建設將成為最直接受益者。
那么建筑行業目前面臨怎樣一個狀況？有哪些個股值得我們投資者關注？
城市化與擴張性財政政策弱化建筑行業周期性
建筑是投資拉動下的周期性行業，實踐已證明，建筑業總產值與一國GDP呈顯著正相關關系。同時，日本60-80年代歷史經驗表明，城市化與擴張性財政政策將在一定程度上弱化其周期性特征。2007年，我國建筑業增加值占GDP比重約為5.6%，遠低于日本70年代14%的水平。從這個角度來看，白宏煒認為我國建筑業未來的發展空間廣闊。
事實上，相對于房地產業白宏煒認為建筑業的周期性特征是非常顯著的。他對比了美國、日本、中國的歷史數據，他發現建筑業總產值與GDP通常呈顯著正相關關系。
白宏煒認為我國房地產行業與日本有一定的相似性。經驗表明，城市化與擴張性財政政策將會弱化建筑行業的周期性。上世紀60-80年代，日本經歷了三次大的經濟調整：1965年東京奧運會后及兩次石油危機；其中，第一次是日本經濟自身的內部調整，時間相對較短，調整幅度有限；后兩次則是全球范圍內的經濟調整，波及范圍廣，影響較大；與此同時，日本城市化也完成了由加速到放緩的轉變過程。
分析顯示，經濟調整的性質及城市化進程決定日本建筑產業在經濟調整中的表現：當經濟調整為自身經濟的內部調整，且處于城市化進程加速時期，日本建筑產業，受經濟調整影響較?。划斀洕{整為全球范圍，且處于城市化進程加速時期，日本建筑產業受到一定程度的影響，住宅投資放緩，土木工程高增長；當經濟調整為全球范圍，且處于城市化放緩時期，日本建筑業受到沖擊較大，住宅投資進入負增長，土木工程投資增速也大幅放緩。白宏煒注意到一個特別的現象：在經濟調整時期，日本政府投資并沒有向民間投資一樣迅速銳減，而是有所增加，在一定程度上弱化了建筑產業的周期性。
在談到目前我國建筑行業的發展狀況時，白宏煒認為，雖然短期內我國的經濟調整難以避免，但這不會改變我國建筑業長期向好的趨勢。他認為，最重要的一個事實還是因為我國建筑業增加值占GDP比重仍然較低的緣故。同時，白宏煒提醒一個值得投資者注意的風險：短期內，他預計09、10年我國固定資產投資增速將放緩至15%-20%，建筑業面臨周期性風險。但他也表示，政府擴張性財政政策有望通過加快保障性住房建設、增加鐵路建設投資等手段拉動經濟增長，建筑業、尤其是基礎設施建設將成為最直接受益者。這也是他積極看好建筑行業的重要原因。
我國建筑行業子市場分析
盡管政府擴張性財政政策有望弱化建筑行業周期，但對于建筑行業各子行業而言發展存在一定程度分化。具體說來，白宏煒認為房建市場值得被長期看好，其次鐵路建設也面臨較好的機遇。
房建是我國建筑業的核心。以建筑類型劃分，我國建筑業可分為房屋建筑、土木工程、建筑安裝、建筑裝飾等，以產值衡量，房屋建筑是我國建筑業的核心，占建筑業總產值的60%。
城市化拉動房屋建筑市場長期向好。根據《人口發展“十一五”和2020年規劃》，中國總人口在2020年將達到14.5億，按照2020年城市化率55%計算，城市總人口將達到8億；按照建設部政策研究中心提出的2020年我國城市人均居住面積達到35平方米計算，則2020年需存量住宅總面積將會達到280億平方米。根據《2007年中國統計年鑒》，截至2006年底，全國城鎮住宅建筑面積113億平方米，房屋建筑面積達175億平方米，這意味著巨大的住宅需求，167億平方米的住宅建設將在14年內完成，即年均11.9億平方米。同時，與城市人口生產生活相配套的廠房、教育用房、辦公樓建設需求也將實現穩步增長，按照3：5比例計算，2006-2020年間將產生年均7.1億平方米的非住宅類房建需求；二者合計，2007-2020年，我國房屋建筑市場需求可能達到年均19億平方米。
但白宏煒也提醒，房屋建筑≠房地產，房地產是房屋建筑的下游產業。以2007年竣工面積衡量，房地產竣工面積約占全部房屋建筑竣工面積的1/3，房地產市場規模遠小于房屋建筑市場，房地產市場的短期調整對房屋建筑市場影響有限。同時，白宏煒相信保障性住房政策有望彌補房地產市場調整所產生的建設需求缺口。所以就長遠而言，房建行業是值得被看好的。
再看鐵路基建行業。經過分析，白宏煒樂觀判斷，在未來幾年內我國鐵路基建市場將出現爆發性增長。與發達經濟體相比，我國人均擁有鐵路線長度及每百公里擁有鐵路線密度均處于較低水平。截至2006年底，中國鐵路以占世界鐵路6%的營業里程完成了世界鐵路1/4的運輸量，旅客周轉量、貨物發送量、換算周轉率、鐵路運輸密度等指標均居世界第一，供需關系十分緊張。
白宏煒認為，在“十一五”期間我國鐵路建設有望進入爆發式增長?！笆晃濉逼陂g計劃建設新線1,7000公里，其中客運專線7,000公里；建設既有線復線8,000公里，既有線電氣化改造15,000公里。2010年，全國鐵路營業里程將達到9萬公里以上，復線、電氣化率均達到45%以上。與路網建設目標相對應，鐵道部提出“十一五”期間鐵路基本建設投資將達到1.25萬億元，將是整個“十五期間”的4倍，鐵路建設將進入爆發式增長。靜態估算，未來三年年均投資額達3,000億元。
根據客運專線、路網建設的規劃，靜態估算，2008年我國鐵路建設有望實現投資2,819億元。（鐵道部年初計劃是3,000億元），同比大幅增長59.1%；2009年，鐵路建設投資有望達到3,169億元，同比增速放緩到12.4%；2010年，鐵路建設投資有望達到3,188億元，同比略有增長0.6%；
除房建行業、鐵路基建行業外，白宏煒認為未來幾年內我國的公路基建市場也是非?？捎^的，同時他認為我國港口基建市場也將出現比較平穩的增長。
“十五”期間，我國公路建設取得了巨大成就，全國共新增公路里程25萬公里，約占以前年度累計總和的1/6；其中，高速公路新增里程2.47萬公里，超過了2000年以前高速公路建設的總和。白宏煒預計，08-10年公路建設投資年均6,500億元。這也是相當可觀一個數字。
對于港口基建市場，白宏煒預計，08-10年，我國港口建設投資將分別為970、1,050及1,120億元，年均增長率分別為9.4%、8.2%和6.7%；其中沿海港口建設投資將分別為800、850、900億元，分別同比增長9.7%、7.6%和5.9%。
最后，白宏煒認為在新形勢下，國際工程承包市場將是一個值得我們投資者長期關注的一個亮點。近年來，全球經濟的穩定增長，特別是亞非拉發展中國家經濟的快速發展，為我國國際工程承包市場的拓展帶來巨大商機。2006、2007、2008年1-7月，我國對外工程承包完成營業額分別達到300、406和287億美元，同比增長37.8%、35.4%和48.7%。新簽合同額分別實現660、776和617億美元，同比增長122.9%、17.6%和69.6%；截至2008年7月底，累計待施工合同額達到2367.5億美元。白宏煒認為，受益于全球經濟的穩定增長，尤其是亞非拉等基礎設施落后國家和地區的經濟發展、國內建筑企業綜合競爭力的穩步提升、政府主導下“走出去”政策的大力支持，我國國際工程承包市場長期發展前景十分廣闊。據他保守估計，2020年我國國際工程承包營業額將突破1,500億美元，是2007年406億美元的3.7倍，實現年均10%的增長。
建筑企業的估值
白宏煒認為建筑企業的估值主要考慮其盈利能力、增長潛力和現金流三個方面。他表示，對于國內建筑企業而言，增長潛力應是其最具吸引力的地方。白宏煒相信，建筑子市場的高成長為行業龍頭帶來廣闊發展空間。十一五期間，我國鐵路建設進入高峰成長，中國中鐵、中國鐵建作為行業龍頭將直接受益，未來成長空間廣闊。中國中鐵、中國鐵建是我國鐵路建設市場的主力軍，將成為我國鐵路建設高峰期的最大受益者，未來成長潛力巨大。業務高端化、多元化及國際化將助力兩家公司實現綜合盈利能力的穩步提升。同時，兩家公司上市融資后，資金驅動下，集團效應顯現，管理效率的改善值得期待。
其次，白宏煒認為行業集中度的逐步提高，將為大型建筑企業帶來歷史機遇。以房屋建筑為代表的建筑子市場集中度較低，市場競爭激烈。但隨我國建筑市場資質體系和準入制度的逐步完善，他認為行業的整合將為大型建筑企業的發展帶來歷史機遇。
P/E估值法分析：白宏煒在比較了美國、歐洲及日本代表性建筑企業在不同時期的估值情況后，得出結論：成熟建筑企業在平穩上升周期PE估值為15-20倍，在下降周期中PE估值為10-15倍。盡管存在一定的短期波動，但從美國、歐洲、日本建筑企業P/E band長期走勢中不難發現，成熟建筑企業在平穩上升周期PE估值為15-20倍，在下降周期中PE估值為10-15倍。經濟高漲時期，建筑企業P/E估值可能超過30倍，甚至是50倍。作為周期性行業的典型代表，建筑企業在經濟高漲時期，估值水平偏高，一般都超過30倍，甚至達到50倍、70倍。經濟惡化時，建筑企業盈利為負，PE估值法失效：日本建筑企業最為明顯，上世紀90年代日本經濟泡沫破滅后，日本建筑企業受到重創，企業盈利一度為負，PE估值法失效。
關鍵詞：測量學 教學過程 實踐教學
1、測量學課程教學改革的必要性
測量學課程的非測繪專業有土地資源管理、土規、園藝工程、林學、園林、土木工程、城市規劃、水利水電等多個專業,雖然以上各專業對測量知識和技能的要求不盡相同,教學時數也不一樣,但測量學作為各非測繪類專業的基礎課的職能是相同的。因此在新形勢下,如何通過教學改革更好地為本專業服務,各專業測量學課程的教學內容應如何把握,做到因人施教,必然成為非測繪類專業測量課教學改革的首要問題。近年來一隨著市場經濟的日益深化，教育領域也處于不斷的變革之中。在厚基礎、寬專業,增加選修課的大趨勢下,非測繪院校各專業測量學課程的教學時數都在不斷減少,在此情況下,如何保證教學質量的不斷提高,是擺在每位測繪教育工作者面前的現實課題[1]。
2、教學內容的改革
隨著測量理論與技術的日新月異的發展以及相關非測量專業對測量技術的要求不斷變化,目前測量學教學內容已經呈現了許多的不適應,比如很多原有測量儀器(如平板儀、機械求積儀、小平板等)和教學內容已經或瀕于淘汰,同時也增加了很多新的測量技術與方法,這就需要在進行測量學教學的過程中,應根據實際情況,對原有的內容進行取舍和補充,對于即將淘汰的測量儀器和計算方法應該精簡,簡單內容和公式推導讓學生自學,講課時針對重要內容重點講述。同時為了使學生及時了解最新的測量技術,適當增加測繪新技術、新儀器的教學內容,使教學內容更加新穎更加適用和社會生產相適應。例如數字水準儀、全站儀、GPS、CORS系統等新型儀器,還要增加新儀器的基本原理、用途和使用方法的內容;又如3S(GIS、GPS、RS)技術與其他學科相互滲透,相互交叉,在農業生態、土壤規劃、森林經理方面的應用技術等,尤其是現在很多專業都擁有手持式GPS接收機,讓非測繪專業的學生了解這些新技術是非常重要的。這不僅有助于他們對測繪科學的現代化有一個清晰正確的認識,激發他們對測量學的學習興趣,擴大他們的知識面和提高測量學的教學水平而且也有助于他們將來利用這些新技術去解決他們本專業的問題。
3、努力改進教學方法,提高各教學環節的教學效果
3.1選取多媒體教學手段,以求事半功倍
多媒體技術是指利用計算機技術綜合處理文字、聲音、圖像、動畫和視頻等多媒體信息的技術[2],其形象性、趣味性、多渠道、到色彩的特點,可以提高學生的學習興趣,使教學內容更加直觀、具體,有效彌補學生自身學習能力方面的缺陷,并且,海量的數據信息通過多媒體技術的運用,還可以節省教師板書與繪圖的時間,擴大課堂信息量,有效節省教學時數。將測量實踐教學中的儀器工具的使用、測量的基本工作方法、施工放樣的工作方法等方面的內容,制成CAI課件,并提供給學生反復練習使用,可以加強學生對測量工作過程的認識,可以有效彌補實踐教學時間短、內容多對教學效果的影響;以前在講授一起的結構和使用時,教師需要花大量的時間和精力去教學生掌握儀器的結構和操作方法,效率非常低,而采用多媒體、網絡、虛擬技術等多種現代化教學手段,則能很好地解決這個問題,它具有清楚直觀、信息量大的優點,在教學效果上也優于傳統的教學手段,克服了傳統教學中,教師講所有學生看的現象,還能帶給學生較強的視覺感受,提高學生學習的興趣和積極性[3],激發學生的學習熱情,達到事半功倍的效果。
3.2堅持啟發式教學,培養學生獨立思考能力
(1)聯想啟發。把各個章節中有聯系的部分結合起來講,使學生在學習新內容的同時能記住已經學習過的內容,并加深對新學習內容的理解與掌握。比如,在講到距離測量這一章的直線定線部分時,可以結合水準測量一章的連續測量部分的內容,因為二者有一部分內容相通,從而加深了學生對這兩部分內容的理解與把握。在講到施工放樣時結合測繪講解,因為二者正好是相反的過程。
(2)“方法”啟發。“方法”啟發的目的在于啟發學生的思路,為解決問題提供捷徑。如在講到地形圖應用一章時,要求學生自己動腦筋,在地形圖上設計一條從駐馬店到信陽的最短的高速公路(要求坡度不超過2‰)。在解決這個問題時,啟發學生聯想前面講過的怎樣識別地形圖和應用地形圖的知識、等高線的概念、坡度與比例尺的概念等,通過啟發,學生就很容易解決這個問題了。
(3)動機啟發。激發學生對獲得科學知識本身產生興趣,是動機啟發的目的。嘗試學生主體式教學法,激發學生思考,引起學生聽課的興趣。比如,個別重要章節學習完后,要求學生自己上臺概括章節的重點、難點,結合實際講解該章理論知識的應用。這樣,既鍛煉了學生的能力也激發了學生學習的興趣。[4]
4、結語
通過近年來對測量學課程教學改革的研究與探討,我校在對教學改革進行分析的基礎上,以課程建設為出發點,逐漸形成一套合理有效的教學體系,使我校非測繪類專業測量學教學較好的適應了當今測繪新技術的發展,取得了較好的教學效果。但測繪新領域的知識不斷地推陳出新,要想取得好的教學效果,教學內容緊跟時代新技術,非測繪類專業的教學改革還需要不斷實踐和探索。
參考文獻：
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（石河子大學，新疆 石河子 832003）
摘 要：“建筑抗震設計”是一門理論性、實踐性、綜合性都很強的課程，震害分析在教學過程中處于核心地位，是培養學生分析解決問題的重要手段。文章結合石河子大學“建筑抗震設計”課程建設經驗，介紹了基于震害分析的建筑抗震設計教學方法的基本思路，并以在混凝土結構抗震設計中的實踐應用為例，具體分析以震害分析為核心的教學方法在概念設計、抗震計算，以及抗震構造措施等方面的應用。
關鍵詞：建筑抗震設計；震害分析；教學思路；教學實踐
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A文章編號：1002-4107（2015）09-0009-02
收稿日期：2014-12-28
作者簡介：袁康（1982—），男，重慶合川人，石河子大學水利建筑工程學院土木工程系主任，博士，副教授，國家一級注冊結構工程師，主要從事建筑結構工程研究。
基金項目：石河子大學一類課程“建筑抗震設計”
新疆地處亞歐大陸腹地，受南印度洋板塊與歐亞板塊碰撞作用以及來自北西伯利亞板塊的擠壓，構造運動強烈，是我國主要的內陸地震活動區域，也是國務院確定的地震重點監視防御區之一。進入20世紀以來，新疆境內發生6級以上地震100多次，平均每年一次以上，全區抗震設防烈度在6度以上的區域占全區總面積的80%以上，其中7度以上高烈度區域面積占60%以上，面臨嚴峻的抗震形勢[1]。因此，新疆地處地震高發區和高烈度區的抗震形勢對當地建筑設計、施工等技術人員提出了更高要求。因而，建筑抗震設計在當地本科教學中的重要性更加突出。
隨著近年來全球地震進入活躍期，強震頻發，大量的工程震害為學生學習抗震知識和技能提供了生動的教學素材，尤其是汶川、玉樹等一系列大震災害引起了大家的重視，對典型震害的分析成為了促使相關抗震設計、構造施工技術進步的重要因素，如汶川地震后，我國的《建筑抗震設計規范》（GB2010 0011-2010）就進行了相應的修編[2]。因此，開展基于震害分析的“建筑抗震設計”教學方法改革也是石河子大學建筑抗震設計課程組一直探索的目標，在多年課程建設過程中，取得了較好的教學效果。本文將在分析“建筑抗震設計”課程的特點，剖析存在問題的基礎上，闡述基于震害分析的研究型教學思路，并以在混凝土結構抗震設計中的實踐應用為例，具體分析以震害分析為核心的教學方法在概念設計、抗震計算，以及抗震構造措施等方面的應用，以供參考。
一、“建筑抗震設計”課程特點及現狀
“建筑結構抗震設計”課程在石河子大學開課學時為48學時，包括理論教學40學時和試驗教學8學時，是建筑工程專業必修課程之一，同時也是一門涉及學科較廣、綜合性較強的課程，經過本課程的學習，為后續的畢業設計奠定基礎，是建筑工程專業學生知識結構中重要的組成部分。
（一）涉及知識面廣，對學生理論基礎知識要求高
該課程主要涉及數學、力學、材料、結構等方面的知識，其先修課主要有工程數學、理論力學、材料力學、結構力學、建筑材料、鋼結構、鋼筋混凝土結構設計原理、鋼筋混凝土結構設計、砌體結構、施工技術等，尤其是“單自由度和多自由度彈性體系地震反應分析”章節與結構力學中的動力學部分聯系密切，是典型的“老師難教、學生難學”的章節。
（二）課程與規范聯系緊密，條文規定多
該課程內容一般包括場地、地震作用計算、各種結構抗震設計，以及隔震減震技術等章節，其設置與《建筑抗震設計規范》的編排思路大致相同，可以說是規范的說明書。因此，教材中有大量的規范條文規定告訴學生應該如何去進行抗震設計，如何讓學生印象深刻地去理解各種條文規定背后的含義是關鍵。
（三）實踐教學缺失
該課程的另一特點是實踐性極強，抗震設計事關人民生命財產安全，從學生階段就培養學生的工程實踐意識至關重要，而目前多數高校在抗震的實踐教學方面存在缺失現象，其原因主要是抗震的試驗手段主要有擬靜力試驗和振動臺試驗兩種，均需要較長的試驗準備周期和較高的經費投入。
綜上，由于“建筑抗震設計”課程教學存在的上述問題，要“化繁為簡、通俗易懂”地講解這門看似枯燥、卻對工程技術人員又十分重要的課程，需要借助地震災害這個天然的試驗場。工程震害分析與試驗研究、理論分析是抗震技術發展的基本手段[3]，在地震災害頻發的今天，震害分析已經成為了抗震技術驗證的最佳場所，如四川雅安蘆山地震中，凡是按照新的抗震規范設計的建筑均實現了相應的抗震目標，沒有出現房屋倒塌的現象。因此，在抗震教學環節中，專業教師更應當以震害分析為核心，來引導學生研究、學習工程震害，使學生能夠有血有肉地理解書本知識。
二、基于震害分析的研究性教學思路
從各版“建筑抗震設計”教材不難發現，其在具體結構抗震設計中均是基于震害分析—概念設計—抗震計算—抗震構造的基本思路，可見震害分析是學習本課程的入手點，每種結構形式的震害現象對于后續的內容都具有強烈的指導意義。教學過程中尤其應當重視“分析”二字，在重視提高學生工程素質的當下，應當引導學生去理解每種震害發生的原因，設計、施工中如何去避免，從而使學生更加輕松地理解后續概念設計、抗震計算、抗震構造中大量的定量條文規定。
基于震害分析的研究型教學思路，即是在整個教學過程中始終緊扣震害分析這一前提，注重發揮學生的主觀能動性去分析解決問題，在震害分析章節將震害現象歸類為概念設計、抗震計算、抗震構造不符合規范要求的幾種情況，設置研究問題，并告訴學生將在后續學習中逐步解決；在講解到具體涉及前面設置問題的內容時，再帶著學生一起解決問題。
三、基于震害分析的研究性教學實踐
本文以混凝土框架結構抗震設計教學為例，闡述基于震害分析的研究型教學實踐過程，具體教學思路如圖1所示。
（一）基于震害分析的問題設置
混凝土框架結構是建筑工程領域最為常見的一種結構體系，尤其是在公共建筑當中。在歷次地震中框架結構表現出了較好的抗震性能，但也有一些共性的震害現象得到了體現，因此，在講述本章內容時，有必要將一些常見的震害現象集中梳理，設置研究問題（如下），在后續學習中不斷解決。
1.框架結構中某一層集中倒塌現象。
2.建筑平面中角部破壞嚴重。
3.樓梯間框架柱剪切破壞。
4.鄰近房屋碰撞破壞。
（二）基于震害分析的概念設計
中國的抗震設防采用“三水準設防、兩階段設計”[4]，其具體實施主要通過概念設計、抗震計算和構造措施三個方面，其中概念設計是對結構體型、結構體系、剛度分布、構件延性的總體把握，是結構抗震設計的最為重要問題。但由于學生對于知識的學習未通過畢業設計的綜合實踐鍛煉，尚停留在碎片化的階段，無法站在全局的高度來看待概念設計的重要性。此外，長久以來的應試教育模式培養出來學生更喜歡依靠計算解決問題的特性，認為只要進行了抗震計算就能夠保證建筑結構的抗震能力，對概念設計的認識不足。因此，有必要從一開始就將各條概念設計規定與相應的震害對應起來，并逐條解決，基本主線為：概念設計條文—對應工程問題—工程震害現象—解決途徑，即通過工程實例中發生的震害現象，追溯其在設計階段不符合抗震概念設計的情況，引導學生探尋相關解決途徑。
（三）基于震害分析的抗震計算
結構抗震計算包括地震作用計算，地震力分配、內力組合及調整、截面承載力抗震設計、節點設計等內容，其中內力調整是此部分內容的核心問題，是實現框架結構合理破壞模式的關鍵所在，主要包括了“強節點弱構件、強柱弱梁、強剪弱彎”的內力調整思路[5]，以及底層柱、角柱的內力放大。在講述這些關鍵問題的時候可回到歷次震害中發現的震害問題，引出震害分析中設置的問題：大量的結構并未實現梁端出鉸的合理破壞模式，而是某一層柱集中倒塌的情況；以及底層柱和角柱的破壞往往更為嚴重的現象。帶領學生以工程師的角度去從設計、施工角度查找出現上述問題的原因，理解按照合理破壞模式要求的內力放大調整方法。以汶川地震為例，當出現遠超設防烈度的地震作用時，幾乎沒有一棟建筑實現了強柱弱梁的破壞形式，是值得工程人員深省的，因此，《建筑抗震設計規范》（GB2010 0011-2010）在內力調整系數上進一步放大。
（四）基于震害分析的抗震構造措施
抗震構造措施，是根據抗震概念設計原則，不需要計算而對結構和非結構部分必須采取的各種細部要求，主要包括對梁、柱截面尺寸的限制，鋼筋直徑、間距的限值等等，此部分內容與震害分析中的構件層面破壞密切相關，講解中若采用完全“順向講授式”教學，學生很難記住相關的條文規定。教學中應結合震害分析，采用“反向研討式”教學，即思考若不按條文規定會出現什么震害問題。例如，在講授節點核心區配箍率的要求時，可聯系震害中典型節點破壞的現象——由于節點區箍筋不足或間距過大，柱縱筋壓曲外鼓，引導學生明白節點對結構維持大震不倒的重要性，以及箍筋體積配箍率可確保節點延性的意義。
“建筑抗震設計”是一門理論性、實踐性、綜合性都很強的課程，涉及大量的規范條文，如何生動地讓學生理解相關條文背后的依據是關鍵，而大量的規范條文修編都是以無數次強震為代價。因此，震害分析在教學過程中處于核心地位，是培養學生分析解決問題的重要手段，課程組在教學改革過程中的成效表明，不斷穿插震害分析不但可以提高學生的專業興趣，更使學生在理論知識綜合應用、工程質量意識等方面得到了鍛煉，在畢業設計環節中更加得心應手。
參考文獻：
[1]張勇.新疆農村抗震民居房屋結構類型及應用[J].震災防御技術，2006，（4）.
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[關鍵詞] 學科交叉 創新型人才 培育模式
一、引言
新世紀,充滿機遇,更是充滿競爭。人才的競爭是一切競爭的核心,已成為世界有識之士的廣泛共識。高校培養的學生能否符合新形勢下的新要求,能否在當前乃至未來的人才激烈競爭中立于不敗之地,是高校當前面臨的重大挑戰。
同志曾經指出:“創新是一個民族進步的靈魂,是一個國家發達的不竭動力。”“教育在培育民族創新精神和創新型人才方面,肩負著特殊的使命?！庇纱丝梢?培養創新型人才是高校的立足之本,是國家發展的命脈,是中國能否立于世界先進民族之林的可靠保障。
二、創新型人才培養的重要性
高校工科教育改革的一個重要課題就是面向工程,回歸工程,加強工程意識和工程實踐能力的培養。明確知識能力結構是進行教學改革的主要依據,國內外高校都普遍認為化工類專業人才應具有以下幾方面的能力:(1)掌握基礎化學、工程制圖等基礎知識,掌握化工學科的基本原理,具備解決工程問題的基本能力,包括科研、設計、規劃等方面的初步能力;(2)化工類專業人才應熟悉國家對于化工產品生產、貿易、設計、研究與開發等方面的方針、政策和法規;(3)了解學科的理論前沿,了解新工藝、新技術與新設備的發展動態;(4)掌握文獻檢索、資料查詢的基本方法,具有一定的科學研究和實際工作能力;(5)具有創新意識和獨立獲取新知識的能力以及專業適應與競爭能力。而具備上述能力的前提是學生必須掌握多門學科的理論知識和實踐能力。
當今社會發展與技術進步的物質基礎和技術先導就是學科交叉,人們把材料、信息、能源作為現代文明的三大支柱:這三大支柱產業涉及化工、冶金、機械、土木工程、電力電子、航天航空等工業領域。在廣西大學化學化工學院,包含化學工藝、精細化工、生物化工、制藥工程、環境工程、無機非金屬材料、化工機械、林產化工、應用化學、化學等十多個專業,學科布局和專業組成相對完善,但受人力、財力、物力等科研條件限制,大多數研究方向難以做到國際、國內領先水平。在化工類專業人才培養方面,廣西大學在培養服務型人才方面積累了豐富的經驗,近年來為國家和自治區培養了大批服務型人才;但就創新型人才培育來講,廣西大學還沒有建立起完善的培育機制,有很長的路要探索。
當今,新技術飛速發展,起主導作用的不是單一技術,而是由信息技術、生物技術、新材料技術、新能源技術、先進制造技術、海洋技術、空間技術、環境技術等通過相互聯系、彼此滲透、互相交叉融合組成的技術群。這種交叉技術群的發展,更利于技術創新和突破?；瘜W化工是自然科學的核心學科之一,許多新興領域的開發和高新技術的實現,都要依賴化學的合成與制備為其創造一個必要的物質基礎。因此,基于化學化工與其它學科專業交叉的現狀更有利于創新型人才的培養。
三、創新型人才培育模式的理論探索
通常來看,服務型人才與創新型人才主要有四個不同:(1)知識構成不一樣。創新型人才的知識結構應由直接知識和間接知識兩部份組成,來源于教師系統講授的間接知識,是繼承前人的創造,這是非常必要的。直接知識是在教師指導下,經過師生一起共同探索研究得來的知識,與此同時也培養了學生探索研究新知識的能力。(2)思維構成不一樣。創新型人才的思維應是多元化的,不僅要培養學生的順向思維,還要培養逆向思維、發散思維、收斂思維等多元化思維方式,因此,學科交叉是必不可少的。(3)能力構成不一樣。創新型人才應具有發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力,善于發現問題和敢于提出問題是創新型人才的重要素質,也是區別于服務型人才的重要標志。(4)培養過程不一樣。服務型人才大多強調共性,批量培養,教師往往只用演繹法教學;而創新型人才培養是一個復合過程,既有教和學,也有探索研究,還須強調個性培養。按照學生的興趣愛好和特長實行因材施教,在教學方法上必須采用歸納法和演繹法相結合的教學法。
廣西大學化學化工學院由于歷史原因,學科布局分散且多種專業共存,整個學院的科研緊緊依靠化學、化工、材料等學科,形成了交叉滲透的專業特色,為創新型人才的培育提供了專業技術的理論基礎。但一種人才培育模式,只有軟硬件條件專業技術的理論基礎還是不夠的,應該從指導思想、教育體制、教學改革等多方面進行完善,具體表現在:
1.轉變教育思想和觀念是培養創新型人才的前提
培養學科交叉的創新型人才,學生不但需要有扎實的基礎、寬廣的知識面,還需具有探索研究能力和創新能力。
2.推行以創新為核心的素質教育是培養創新型人才的基礎
人文素質教育對理科學生尤為重要,因為理科學生的思維主要是嚴密的邏輯思維,而人文學者的思維主要是形象思維,憑借直覺和靈感,這些是原始性創新思維的主要來源,卻偏偏是理科學生所缺少的,我們應該在各教學環節的教學過程中,推行以創新為核心的素質教育,以培養學生的創新意識、創新思維和創新能力。
3.實行個性化教育
實行個性化教育是培養學科交叉的創新型人才的必由之路。教育的根本目的是以人為本、開發人的智慧和潛能,只有讓學生的個性得到充分發揮,才有可能創新。
4.在理論教學中滲透科學研究
科研全面滲入理論教學是培養化學創新型人才的根本保證。只有讓工作在科研最前沿的教師去教學,才有利于知識的更新。
5.必須深化教學改革
要拓寬專業口徑,注重交叉學科知識的傳授;對于化工類畢業生來說,將來多數要從事化工產品及材料的合成與加工,從事化工產品開發的往往都是制備原材料,如果對原材料的特性和應用有所了解,就會使產品開發的目的性更強,更容易適應市場需求;因此,化工類學生應該具備材料相關學科的有關知識和能力。為了使化工類專業學生具備合理的知識結構和比較全面的“大化工”工程科學技術素質,我們認為化工類學生選擇其它學科的部分課程是有利于培養創新能力的。
6.減少理論教學總學時數是培養創新型人才的關鍵點
在創新型人才的培養過程中,若要實現上述探索研究或教學,把科研全面引入到教學,實施個性化教育,就不能單靠課堂教學,必須豐富學生的第二課堂和第三課堂(社會實踐),以培養學生自主獲取知識的能力。
7.增強學生的動手能力
加強實驗教學,強化學生動手能力,特別是強化工程設計能力。畢業環節盡量增加畢業設計數量,減少論文數量,培養應用型創新人才。
四、化工類專業創新型人才培育模式探討
構建創新型人才培養模式,必須堅持知識、能力、素質的辯證統一。知識是能力和素質的載體,包括科學文化知識、專業基礎與專業知識、相鄰學科知識,目前高等學校對相鄰學科知識重視不夠,要區分不同科類,加強這方面的教學工作。
培養創新型人才應結合各校的具體條件,包括師資水平、設備的配置、科研的氛圍及水平、辦學的積累和特色等具體情況提出各自的培養方式和模式,不可能強求統一。在這里,我們提出一種培養創新型人才的模式:
1.傳授知識與探索研究相結合,也就是教學與科研相結合
為了培養創新型人才,教學必須與科研密切結合,而這種結合的關鍵是教師,但國內高校教師的現狀是,長期從事教學的基本不搞科研,而科研搞得出色的,基本不承擔教學任務。這種狀態必須改變,為培養創新型人才,應讓科研能力強的教師去主講基礎課,這有利于教學內容更新、教學科研的結合,有利于開發探索研究式教學,以培養學生發現問題,提出問題,分析問題與解決問題的能力。
2.教師與學生相結合
建立探索研究式教學必須調整師生關系,不能再以教師、課堂和教材為中心的三中心模式進行教學。而應形成以教師為主導、學生為主體的教學模式。
3.課內與課外相結合
創新型人才的培養只靠課堂教學是不夠的,雖然它可以為學生打下良好基礎,而綜合素質的提高還要靠課外豐富多采的活動來配合。
4.校內與校外相結合
不僅要發揮校內教育資源的作用,更要善于利用社會資源,走產學研相結合的道路,培養出的人才是否能創新,還要推到社會上去檢驗。因此,要讓學生更早、更多地接觸社會,參加各類社會實踐活動,可使學生提高人際交流、溝通、表達、競爭、合作等素質,既服務了社會,又完善了自我,為畢業后走上工作崗位打下良好的基礎。
五、結束語
培養創新型人才研究是個永恒的主題,也是一個新的課題,需要我們長期去探索實踐,并總結其規律性。實現人才培養由服務型到創新型的轉型,應根據各校的特點,探索適合于不同學校的創新型人才的培養模式。創新型人才培育,應該從政府、學校、教師、學生等多方面、多環節抓起,堅持知識、能力、素質的辯證統一,注重素質教育,重視創新能力的培養,才能適應21世紀經濟社會發展對人才的需要。
參考文獻:
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山東建筑大學 校長
靳奉祥，博士，教授，博士生導師，俄羅斯自然科學院院士。1982年畢業于山東礦業學院地質系，1986年至1988年留學法國巴黎高等測繪學院和瑞士歐洲原子核研究中心，1994年獲中南工業大學工學博士學位，1998年至1999年赴瑞士歐洲原子核研究中心國際科技合作，從事博士后研究工作。曾任地科系副主任、主任。1999年12月起任山東科技大學黨委常委、副校長，2012年1月任山東建筑大學校長、副書記。
靳奉祥教授是中央聯系的高級專家，我國測繪科學與技術科學領域知名學者，在國內外有著廣泛的學術交流和科技合作。幾年來，承擔完成國家863重點項目1項，國家自然科學基金項目2項，國家“863”子課題1項，國際科技合作項目8項，部級項目9項，省級項目4項。7項成果達到國際先進水平。獲省部級科技進步一等獎1項，二等獎1項，三等獎2項，全國高等學校優秀測繪教材一等獎1項，省教學成果二等獎1項。出版專著4部，160余篇。目前承擔國家科技支計劃撐課題1項（經費452萬），國家自然科學基金項目1項，其它省部級項目3項。
黨的十七大報告提出要“提高自主創新能力，建設創新型國家”、“加快建立產學研相結合的技術創新體系，促進科技成果向現實生產力轉化”。高校作為培養高層次創新人才的重要基地，是國家創新體系的組成部分，在創新型國家建設進程中發揮著不可替代的作用，應當成為知識創新的主力軍和技術創新的生力軍。產學研結合是高校不斷提高人才培養質量、科技創新實力和服務社會能力的必然要求，也是高校積極參與創新型國家建設的重要途徑。
一、建筑類高校推進
產學研結合的現實意義
建筑類高校行業特色鮮明，是建設事業的教育科研基地，承載著服務經濟社會發展、引領建設事業技術創新的重要使命。積極推進產學研結合，搭建高校、企業、科研院所共贏平臺，是建筑類高校的特色興校之路，對于促進教育改革和提升辦學水平具有重要而深遠的意義。
（一）產學研結合是深化教育改革的客觀需要。產學研結合能夠推動建筑類高校人才培養觀念和模式的變革。建筑類高校只有加強產學研結合，才能將人才培養的“課堂”從教室延伸到建筑類企業、科研院所第一線，才能及時掌握市場和企業的人才需求信息，及時調整專業設置和授課內容，培養具有創新精神的高素質人才。同時，產學研結合能夠推動建筑類高校準確把握行業發展脈搏和企業科技需求，進一步調整完善科技工作思路，優化科研方向，將優勢科技資源配置到具有重要經濟和社會價值的研發項目上，不斷提高科技創新水平。
（二）產學研結合是增強行業服務能力的有效途徑。建筑業是國民經濟的重要支柱產業，其產業規模大、衍生行業廣、吸納勞動力多。隨著我國城市化進程的不斷加快，建筑及相關行業進入快速發展期，但也存在著資源消耗量大、技術進步緩慢、勞動生產率低、管理比較粗放等問題。建筑類高校學科專業與行業對接緊密，發展價值只有在為建設行業的服務過程中才能得以充分體現。建筑類高校要提升社會服務能力，就必須重視走產學研結合之路，努力將創新成果轉化為經濟社會效益。
（三）產學研結合是建設高水平大學的必然選擇。高水平的科研成果和產業化成果是高水平大學的主要標志之一。創新型國家戰略的實施為建筑類高校建設高水平大學提供了新的歷史機遇。建筑類高校當前面臨的主要任務，就是要以改革創新精神推動大學建設的各個環節，把培養創新型人才和推進科技創新作為工作主線，積極為創新型國家建設服務。實踐證明，產學研結合能夠有效促進建筑類高?？萍汲晒颥F實生產力的轉化，推進科技成果產業化，在提高科研能力、產生廣泛社會效益的同時獲得顯著的經濟效益，從而推動高水平大學建設。
二、山東建筑大學推進
產學研結合的探索和實踐
山東建筑大學是一所以土木建筑學科為特色的省屬地方高校，近年來，學校堅持“立足山東、面向全國、依托行業、開放辦學”的方針，以服務求支持，以貢獻促發展，全面開展產學研結合，為高水平多科性大學建設創置了有效的目標驅動力，同時也為建設行業又好又快發展提供了人才、科技和智力支持。產學研結合已成為山東建筑大學辦學的鮮明特色之一。
（一）優化人才培養模式，構建服務建設行業的人才培養體系
學校結合區域經濟發展需要，準確進行人才培養規格定位，堅持“厚基礎、寬口徑、重能力、強素質”的人才培養模式，著力構建服務于建設行業的人才培養體系，努力培養適應市場需求的應用型、復合型和研究型人才。
一是在產學研結合中構建特色人才培養體系。學校將專業建設瞄準產業發展趨勢，課程設置對接企業人才需要，使學生在學校與企業的互動中應用知識技能、提升素質能力。土木工程等6個專業相繼通過建設部國家專業評估，實現了建筑特色專業建設與國際標準的接軌，2個專業被評為國家級特色專業。面對世界能源未來將以可再生能源為主體的發展趨勢，學校積極探索企業與高校聯合培養人才的新機制，與力諾集團合作開設國內高校首個太陽能建筑一體化專業，填補了該領域學科設置的空白，同時定向培養太陽能建筑工程碩士，開辟了建筑類人才培養的新途徑。與新疆石油管理局簽訂協議，面向新疆自治區定向培養人才，支持了西部大開發和新疆石油工業的發展。積極爭取企業在學校設立10余種獎學金，獎勵品學兼優的學生。在繼續教育中推廣實行“訂單式”培養、“菜單式”教學的人才培養新模式，教育教學質量不斷提高。
二是在產學研結合中強化學生工程實踐能力培養。學校高度重視工程實踐教學，建立健全了以學習型、實習型、研究型為服務模塊的工程實踐教學體系。加強與企業間的合作，推動學生就業實習基地建設，建有134個穩定的校外實習基地，將課堂由學校延伸到企業和建筑第一線，為學生提供了實習場所，實現了畢業與就業、理論與實踐、需求與能力的有效結合，提高和保證了人才培養質量。成立匯集17家校辦企業的科技產業園，吸納大學生參與一些新產品的研發和工程項目的施工，已成為大學生工程實踐訓練的基地。鼓勵學生積極參與產學研合作，支持學生開展研究性學習和創造性實驗。2004年以來，學生參加“挑戰杯”、電子設計、數學建模、規劃設計、藝術設計等各類競賽活動，共獲得省級以上獎勵350余項，專利申報和授權數量在全國高校名列前茅。
（二）突出建筑學科特色，構建有利于科技推廣的社會服務平臺
學科建設是提高學校科研水平，促進產學研結合的一項基礎性工作。學校堅持把學科建設作為打造核心競爭力的關鍵，注重傳統學科與新興學科的交叉融合，形成了以土木建筑類學科專業為特色，工、理、管、文、法、農協調發展的學科結構布局。充分發揮建筑學科人才資源和技術優勢，積極推進產學研結合，努力為建設事業和區域經濟社會發展提供優質服務。
一是依托學科優勢推進科技成果向現實生產力轉化。學校緊緊圍繞國家發展戰略和經濟社會發展需要，充分發揮學科優勢，在結構工程、能源綜合利用、城市規劃與建筑設計、智能化建筑等諸多研究領域取得了顯著成績，積極推進科技成果向現實生產力的轉化。“等壁厚彎管塑性成形理論及工藝工裝設備”研究項目獲得國家科技進步二等獎，該成果已在西氣東輸等國家重點工程項目中推廣應用。主持建成國內第一個“豎直埋管地源熱泵空調系統”，研究開發的地熱管件填補了國內空白。先后完成了國內最大建筑物平移、第一個建筑物原地旋轉平移、歷史建筑保護平移等工程項目，平移整體技術達到國內領先水平?！皹怯钭詣踊刂啤鳖I域的多項創新成果，先后在北京亞運村、山東國際會展中心等工程項目中成功運用。2006年4月，學校推介實施《山東建筑大學服務山東建設事業行動方案》，在38個領域為山東建設事業發展提供服務。方案實施3年來，已通過服務平臺承擔企業合作項目230項，推廣項目110項，為企事業單位培訓員工8000余人次，取得了顯著的經濟和社會效益。去年5·12汶川大地震后，我校受科技部、建設部委托成立太陽能設計團隊，直接參與了災后重建新型節能安居住宅的設計與建設工作。設計作品“蜀光”榮獲四川震后農村陽光小學國際設計競賽唯一大獎，采用這一設計方案的綿陽市涪城區楊家鎮小學已經開始建設。
二是依托學科優勢充分發揮決策咨詢作用。學校積極在城市設計、城市土地利用與空間規劃等熱點領域開展研究，已有十余項成果被各級政府和省建設廳、國土資源廳等行業主管部門采納應用。我校教師先后主持和參與制定了數十部建設領域的行業規范及技術標準，以我校教師的研究成果為基礎制定的《山東省建筑業發展綱要》，成為指導山東省建筑業可持續發展的綱領性文件。一批知名教授被省市政府聘為咨詢顧問，30余人次擔任山東土木建筑學會等學會組織的主任委員。先后主持策劃了濟南長清大學科技園開發、小清河綜合治理、奧體中心建設等20余項大型政府工程的項目管理和咨詢工作，完成了臨沂人民廣場、日照國際帆船基地、全運會場館等的規劃設計任務，獲省部級以上優秀勘察設計獎100多項。參與濟南、淄博、濱州等市的建筑業中長期發展規劃的論證制定工作，為建設事業快速可持續發展作出了積極貢獻。
（三）提高科技創新能力，構建面向建設行業的科研合作機制
產學研結合是提高科學研究和科技成果轉化水平的重要途徑。學校堅持把產學研結合作為提高科技創新能力的核心，致力于解決企業的科技難關和服務企業的科技創新，加強科研成果扶持培育，加快創新技術應用開發，已成為推動山東建設事業知識創新和科技進步的重要力量。
一是通過校企、校研合作提升科技創新水平。近年來，學校先后與力諾瑞特集團、青島建設集團、山東建筑科學研究院簽署了戰略合作協議，與山東地礦集團、聊城市房地產管理局等十余家企事業單位簽署了產學研合作協議，接受企事業單位委托項目100余項，橫向經費達7500余萬元，其中，與浙江大學、力諾瑞特等單位合作的6項科研項目達到國際領先或先進水平，相繼獲得5項山東省科技進步二等獎和4項教育部科技進步二等獎，獲得各類資助1500余萬元。2008年11月，學校與山東省科學院簽署了全面合作協議，重點在新能源、新材料等領域開展合作，共同建立高新技術開發平臺和行業關鍵技術聯合攻關平臺。目前，雙方在研究生聯合培養、工程技術研發中心共建以及新材料研究方面的合作正順利推進。
二是通過瞄準行業前沿提升科技創新水平。學校鼓勵廣大教職工積極面向建設行業開展科學研究，并在科研項目管理方面給予支持和幫助，學校80%左右的科研選題均與建筑企業的生產建設和經濟管理緊密相關。2005年，學校成功獲得山東省科技計劃重大專項“山東省城鎮可持續發展人居示范工程關鍵技術研究”立項。該項目通過采用適用新材料、新型結構體系、可再生能源及建筑節能等關鍵技術，研究山東省節能省地型人居工程和生態型園區建設，為山東省綠色建筑人居工程的發展提供了技術支撐。項目的成功申報充分體現了學校在土木建筑領域的學科整體優勢和強勁的科研實力。
三、建筑類高校
推進產學研結合的努力方向
推進產學研結合，不僅可以促進建設行業的科技創新，而且能夠為高校自身發展提供難得的機遇。我們認為，深入推進建筑類高校產學研結合，應著力在以下幾個方面下功夫：
（一）政府宏觀引導，優化融資機制，建設產學研合作平臺
產學研結合的成敗，宏觀環境特別是政府引導舉足輕重。一是要建立共贏政策機制，正確處理高校與企業、集體與個人之間的利益關系，完善技術轉讓后收入政策、稅收政策。二是要規范產學研合作體的管理，優化融資機制，引導產學研合作體進行股份制、股份合作制、公司制改造，建立現代企業制度。三是要積極牽線搭橋，政府通過設立產學研合作基金、與高校共建大學科技園、舉辦區域性產學研合作會議等形式，建立起以企業為“龍頭”、高校為“驅干”、政府為“尾翼”的面向經濟建設主戰場的產學研合作架構。
（二）加強制度建設，增強合作意識，完善政策保障措施
產學研結合對高校內部管理體制和運行機制提出了新的要求，必須積極進行制度創新。一是要加強頂層設計，把產學研結合作為學校發展戰略的一個重要著眼點，強化規劃和領導。二是要建立校企合作信息和反饋機制，健全人事考評和獎勵制度，逐步完善各類制度保障措施。三是要打破校區、院系和部門界限，加強各單位之間的信息交流和資源整合，同時要加大宣傳力度，形成人人關注、全員參與的良好氛圍。
（三）轉變工作理念，創新合作模式，豐富產學研結合內涵
產學研結合是高校在建設創新型國家形勢下的一種辦學方式的轉變，客觀上要求豐富產學研結合內涵。一是為企業服務理念的轉變，要從僅僅滿足企業在跟蹤、消化國外先進技術需求的基礎上，逐步向前沿、原創的研究方向上轉變，在一些基礎性研究、關鍵技術研發上先于企業取得突破。二是與企業合作模式的轉變，要從原來以教授個人為主體與企業開展科研合作的模式，轉變為以多學科學術團隊為主體的科研合作模式，實現研究方向、團隊人員、經費來源相對穩定。三是人才培養方式的轉變，要從原來以學校實驗室為主，由導師指導學生的傳統人才培養方式，逐步向與企業共建人才培養基地，校企雙方共同指導學生的人才培養方式轉變，培養具有創新精神的實用型人才。
（四）提高合作深度，拓展合作廣度，加強基地建設
關鍵詞：空間結構 回顧 展望
一、概 述
在這實際的三維世界里，任何結構物本質上都是空間性質的，只不過出于簡化設計和建造的目的，人們在許多場合把它們分解成一片片平面結構來進行構造和計算。與此同時，無法進行簡單分解的真正意義上的空間體系也始終沒有停止其自身的發展，而且日益顯示出一般平面結構無法比擬的豐富多彩和創造潛力，體現出大自然的美麗和神奇?？臻g結構的卓越工作性能不僅僅表現在三維受力，而且還由于它們通過合理的曲面形體來有效抵抗外荷載的作用。當跨度增大時，空間結構就愈能顯示出它們優異的技術經濟性能。事實上，當跨度達到一定程度后，一般平面結構往往已難于成為合理的選擇。從國內外工程實踐來看，大跨度建筑多數采用各種形式的空間結構體系。
近二十余年來，各種類型的大跨空間結構在美、日、歐等發達國家發展很快。建筑物的跨度和規模越來越大，目前，尺度達150m以上的超大規模建筑已非個別；結構形式豐富多彩，采用了許多新材料和新技術，發展了許多新的空間結構形式。例如 1975年建成的美國新奧爾良“超級穹頂”（Superdome），直徑207m，長期被認為是世界上最大的球面網殼；現在這一地位已被1993年建成夏徑為222m的日本福岡體育館所取代，但后者更著名的特點是它的可開合性：它的球形屋蓋由三塊可旋轉的扇形網殼組成，扇形沿圓周導軌移動，體育館即可呈全封閉、開啟1／3或開啟2／3等不同狀態。1983年建成的加拿大卡爾加里體育館采用雙曲拋物面索網屋蓋，其圓形平面直徑135m，它是為1988年冬季奧運會修建的，外形極為美觀，迄今仍是世界上最大的索網結構。70年代以來，由于結構使用織物材料的改進，膜結構或索-膜結構（用索加強的膜結構）獲得了發展，美國建造了許多規模很大的氣承式索-膜結構；1988年東京建成的“后樂園”棒球館，也采用這種結構技術尤為先進，其近似圓形平面的直徑為204m；美國亞特蘭大為1996年奧運會修建的“佐治亞穹頂”（Geogia Dome，1992年建成）采用新穎的整體張拉式索一膜結構，其準橢圓形平面的輪廓尺寸達192mX241m。許多宏偉而富有特色的大跨度建筑已成為當地的象征性標志和著名的人文景觀。
由于經濟和文化發展的需要，人們還在不斷追求覆蓋更大的空間，例如有人設想將整個街區、整個廣場、甚至整個山谷覆蓋起來形成一個可人工控制氣候的人聚環境或休閑環境；為了發掘和保護古代陵墓和重要古跡，也有人設想采用超大跨度結構物將其覆蓋起來形成封閉的環境。目前某些發達國家正在進行尺度為300m以上的超大跨度空間結構的設計方案探討。
可以這樣說，大跨空間結構是最近三十多年來發展最快的結構形式。國際《空間結構》雜志主編馬考夫斯基（Z.S.Makowski）說：在60年代“空間結構還被認為是一種興趣但仍屬陌生的非傳統結構，然而今天已被全世界廣泛接受?！睆慕裉靵砜?，大跨度和超大跨度建筑物及作為其核心的空間結構技術的發展狀況已成為代表一個國家建筑科技水平的重要標志之一。
世界各國為大跨度空間結構的發展投入了大量的研究經費。例如，早在20年前美國土木工程學會曾組織了為期 10年的空間結構研究計劃，投入經費 1550萬美元。同一時期，西德由斯圖加特大學主持組織了一個“大跨度空間結構綜合研究計劃”，每年研究經費100萬馬克以上。這些研究工作為各國大跨度建筑的蓬勃發展奠定了堅實的理論基礎和技術條件。國際殼體和空間結構學會（IASS）每年定期舉行年會和各種學術交流活動，是目前最受歡迎的著名學術團體之一。
我國大跨度空間結構的基礎原來比較薄弱，但隨著國家經濟實力的增強和社會發展的需要，近十余年來也取得了比較迅猛的發展。工程實踐的數量較多，空間結構的類型和形式逐漸趨向多樣化，相應的理論研究和設計技術也逐步完善。以北京亞運會（1990）、哈爾濱冬季亞運會（1996）、上海八運會（1997）的許多體育建筑為代表的一系列大跨空間結構——作為我國建筑科技進步的某種象征在國內外都取得了一定影響。
種種跡象說明，我國雖然尚是一個發展中國家，但由于國大人多，隨著國力的不斷增強，要建造更多更大的體育、休閑、展覽、航空港、機庫等大空間和超大空間建筑物的需求十分旺盛，而且這種需求量在一定程度上可能超過許多發達國家。這是我國空間結構領域面臨的巨大機遇。
但與國際先進水平相比，我國大跨空間結構的發展仍存在一定差距。主要表現在結構形式還比較拘謹，較少大膽創新之作，說明新穎的建筑構思與先進的結構創造之間尚缺乏理想的有機結合，尤其是150m以上的超大跨度空間結構的工程實踐還比較少；結構類型相對地集中于網架和網殼結構，懸索結構用得比較少，而一些有巨大前景的新穎結構形式如膜結構和索-膜結構、整體張拉結構、可開合結構等在國外已有不少成功的工程實踐，在我國則還處于空白或艱難起步階段。情況看來是，我國空間結構的發展經過十余年來在較為平坦的草原上的馳騁之后，似乎遇上了一個需要努力躍上的新臺階。這一新臺階包含材料和生產條件等技術問題，也包含尚未很好解決的一些理論問題。為促進我國空間結構進一步的更高層次的發展，有待科技工作者和企業家努力創造條件，以求得這些技術問題和理論問題較快較好地解決。
大跨空間結構的類型和形式十分豐富多彩，習慣上分為如下這些類型：鋼筋混凝土薄殼結構；平板網架結構；網殼結構；懸索結構；膜結構和索－膜結構；近年來國外用的較多的“索穹頂”（Cable Dome)實際上也是一種特殊形式的索－膜結構；混合結構(Hybrid Structure)，通常是柔性構件和剛性構件的聯合應用。
在上述各種空間結構類型中，鋼筋混凝土薄壁結構在50年代后期及60年代前期在我國有所發展，當時建造過一些中等跨度的球面殼、柱面殼、雙曲扁殼和扭殼，在理論研究方面還投入過許多力量，制定了相應的設計規程。但這種結構類型日前應用較少，主要原因可能是施工比較費時費事。平板網架和網殼結構，還包括一些未能單獨歸類的特殊形式，如折板式網架結構、多平面型網架結構、多層多跨框架式網架結構等，總起來可稱為空間網格結構。這類結構在我國發展很快，且持續不衰。懸索結構、膜結構和索-膜結構等柔性體系均以張力來抵抗外荷載的作用，可總稱為張力結構。這類結構富有發展前景。下面按這兩個大類簡要介紹我國空間結構的發展狀況。
二、空間網格結構
網殼結構的出現早于平板網架結構。在國外，傳統的肋環型穹頂已有一百多年歷史，而第一個平板網架是1940年在德國建造的（采用Mero體系）。中國第一批具有現代意義的網殼是在50和60年代建造的，但數量不多。當時柱面網殼大多采用菱形“聯方”網格體系，1956年建成的天津體育館鋼網殼（跨度52m）和l961年同濟大學建成的鋼筋混凝土網殼（跨度40m）可作為典型代表。球面網殼則主要采用助環型體系，1954年建成的重慶人民禮堂半球形穹頂（跨度46.32m）和1967年建成的鄭州體育館圓形鋼屋蓋（跨度64m）習能是僅有的兩個規模較大的球面網殼。自此以后直到80年代初期，網殼結構在我國沒有得到進一步的發展。
相對而言自第一個平板網架（上海師范學院球類房，31.5mx40.5m）于1964年建成以來，網架結構一直保持較好發展勢頭。1967年建成的首都體育館采用斜放正交網架，其矩形平面尺寸為99mx112m，厚6m，采用型鋼構件，高強螺栓連接，用鋼指標65kg每平米（1kg每平米≈9.8pa）。1973年建成的上海萬人體育館采用圓形平面的三向網架凈架110m，厚6m，采用圓鋼管構件和焊接空心球結點，用鋼指標47kg每平米。當時平板網架在國內還是全新的結構形式，這兩個網架規模都比較大，即使從今天來看仍然具有代表性，因而對工程界產生了很大影響。在當時體育館建設需求的激勵下，國內各高校、研究機構和設計部門對這種新結構投入了許多力量，專業的制作和安裝企業也逐漸成長，為這種結構的進一步發展打下了較堅實的基礎。改革開放以來的十多年里是我國空間結構快速發展的黃金時期而平板網架結構就自然地處于捷足先登的優先地位。甚至80年代后期北京為迎接1990年亞運會興建的一批體育建筑中，多數仍采用平板網架結構。在這一時期，網架結構的設計已普遍采用計算機，生產技術也獲得很大進步，開始廣泛采用裝配式的螺栓球結點，大大加快了網架的安裝。
但事物總是存在兩個方面。在平板網架結構一枝獨秀地加快發展的同時，隨著經濟和文化建設需求的擴大和人們對建筑欣賞品位的提高，在設計日益增多的各式各樣大跨度建筑時，設計者越來越感覺到結構形式的選擇余地有限，無法滿足日益發展的對建筑功能和建筑造型多樣化的要求。這種現實需求對網殼結構、懸索結構等多種空間結構形式的發展起了良好的刺激作用。由于網殼結構與網架結構的生產條件相同，國內已具備現成的基礎，因而從80年代后半期起，當相應的理論儲備和設計軟件等條件初步完備，網殼結構就開始了在新的條件下的快速發展。建造數量逐年增加，各種形式的網殼，包括球面網殼、柱面網殼、鞍形網殼（或扭網殼）、雙曲扁網殼和各種異形網殼，以及上述各種網殼的組合形式均得到了應用；還開發了預應力網受、斜拉網殼（用斜拉索加強網殼）等新的結構體系。近幾年來建造了一些規模相當宏大的網殼結構。例如1994年建成的天津體育館采用肋環斜桿型（Schwedler型）雙層球面網殼，其圓形平面凈跨108m，周邊伸出13.5m，網殼厚度3m，采用圓鋼管構件和焊接空心球結點，用鋼指標55kg每平米。1995年建成的黑龍江省速滑館用以覆蓋400m速滑跑道，其巨大的雙層網殼結構由中央柱面殼部分和兩端半球殼部分組成，輪廓尺寸86.2mx191.2m，覆蓋面積達15000平米，網殼厚度2.1m，采用圓鋼管構件和螺栓球結點，用鋼指標50kg每平米。1997年剛建成的長春萬人體育館平面呈桃核形，由肋環型球面網殼切去中央條形部分再拼合而成，體型巨大，如果將外伸支腿計算在內，輪廓尺寸達146mx191.7m，網殼厚度2.8m，其桁架式“網片”的上、下弦和腹桿一律采用方（矩形）鋼管，焊接連接，是我國第一個方鋼管網殼。這一網殼結構的設計方案是由國外提出的，施工圖設計和制作安裝由國內完成。
在網殼結構的應用日益擴大的同時，平板網架結構并未停止其自身的發展。這種目前來看已比較簡單的結構有它自己廣泛的使用范圍，跨度不拘大??；而已近幾年在一些重要領域擴大了應用范圍。例如在機場維修機庫方面，廣州白云機場80m機庫（199年）、成都機場 140m機庫（1995年）、首都機場2Zmx150m機庫（1996年）等大型機庫都采用平板網架結構。這些三邊支承的平板網架規模巨大，且需承受較重的懸掛荷載，常采用較重型的焊接型鋼（或鋼管）結構，有時需采用三層網架；其單位面積用鋼指標可達到一般公用建筑所用網架的一倍或更多。單層工業廠房也是近幾年來平板網架獲得迅速發展的一個重要領域。為便于靈活安排生產工藝，廠房的柱網尺寸有日益擴大的趨向，這時平板網架結構就成為十分經濟適用的理想結構方案。1991年建成的第一汽車制造廠高爾夫轎車安裝車間面積近8萬平米（189.2mx421.6m），柱網21mx12m，采用焊接球結點網架，用鋼指標31kg每平米。該廠房是目前世界上面積最大的平板網架結構。1992年建成的天津無縫鋼管廠加工車間面積為6萬平米（108m x 564m），柱網36m x 18m，采用螺栓球結點網架，用鋼指標32kg每平米，與傳統的平面鋼桁架方案比較，節省了47％。鑒于這類廠房的巨大圓積，它們確實為平板網架結構的發展提供了廣闊的新領域。十分明顯，包括網架和網殼在內的空間網格結構是我國近十余年來發展最快，應用最廣的空間結構類型。這類結構體系整體剛度好，技術經濟指標優越，可提供豐富的建筑造型，因而受到建設者和設計者的喜愛。我國網架企業的蓬勃發展也為這類結構提供了方便的生產條件。據估計，近幾年我國每年建造的網架和網殼結構達800萬平方米建筑面積，相應鋼材用量約20萬t。這么大的數字是任何其它國家無法比擬的，無愧于“網架王國”這一稱號，難怪國外有關企業對這一巨大市場垂涎欲滴。
如此大的發展勢頭自然也會帶采一些問題。與國際水平相比，我國目前網架生產的工藝水平和質量管理水平尚有一定距離。尤其是在市場需求帶動下，大量小型網架企業雨后春筍般成立起來，難免良莠不齊，設計也非總由有經驗人士擔任。因而大力加強行業管理，切實把握住設計制作和安裝質量，是促進我國空間結構進一步健康發展的重要課題。
三、張力結構
中國現代懸索結構的發展始于50年代后期和60年代，北京的工人體育館和杭州的浙江人民體育館是當時的兩個代表作。北京工人體育館建成于1961年，其圓形屋蓋采用車輻式雙層懸索體系，直徑達94m。浙江人民體育館建成于1967年，其屋蓋為橢圓平面，長徑80m，短徑60m．采用雙曲拋物面正交索網結構。
世界上最早的現代懸索屋蓋是美國于1953年建成的Raleigh體育館，采用以兩個斜放的拋物線拱為邊緣構件的鞍形正交索網。我國建造的上述兩個懸索結構無論從規模大小或技術水平來看在當時都可以說是達到國際上較先進水平的。但此后我國懸索結構的發展停頓了較長一段時間，一直到80年代，由于大跨度建筑的發展而提出的對空間結構形式多樣化的要求，這種形式豐富的輕型結構重新引起了人們的熱情，工程實踐的數量有較大增長，應用形式趨于多樣化理論研究也相應地開展起來形勢相當喜人。
柔性的懸索在自然狀態下不僅沒有剛度，其形狀也是不確定的。必須采用敷設重屋面或施加預應力等措施，才能賦予一定的形狀，成為在外荷作用下具有必要剛度和形狀穩定性的結構。值得稱道的是，我國的科技人員在學習和吸收國外先進經驗的同時，在結合工程具體條件創造更加符合中國國情的結構應用形式方面做了不少嘗試和創新。
例如，山東省淄博等地把懸索結構應用于中小型屋蓋結構中，頗具特色。他們主要采用單層平行索系或傘形輻射索系加鋼筋混凝土屋面板的構造方式。施工時先將屋面板掛在索上（使索正好位于板縫中），在板上臨時加載使索伸長，然后在板縫中澆灌細石混凝土，待達到一定強度后卸去臨時荷載，即形成具有一定預應力的“懸掛薄殼”。這種構造和施工方法不需要復雜的技術和設備，造價也比較低。
為了提高單層懸索的形狀穩定性，在單層平行索系上設置橫向加勁梁（或桁架）的辦法也是十分有效的。橫向加勁構件的作用有二：一是傳遞可能的集中荷載和局部荷載使之更均勻地分配到各根平行的索上；二是通過下壓橫向加勁構件的兩端到預定位置或通過對索進行張拉使整個體系建立預應力，從而提高屋蓋的剛度。從安徽體育館等幾個工程的實踐來看這種混合結構體系施工方便，用料經濟，是一種成功的創造。
由一系列承重索和曲率相反的穩定索組成的預應力雙層索系，是解決懸索結構形狀穩定性的另一種有效形式。其工作機理與預應力索網有類似之處。1966年瑞典工程師Jawerth首先在斯德哥爾摩滑冰館采用由一對承重索和穩定索組成被稱為“索桁架”的專利體系，其后這種平面雙層索系在各國獲得相當廣泛剛用。我國無錫體育館也采用了這種體系。作為對這種體系的改進，吉林滑冰館采用了一種新型的空間雙層索系，它的承重索與穩定索在不同一陣平面內，而是錯開半個柱距，從而創造了新穎的建筑造型，而且很好地
解決了矩形平面懸索屋蓋通常遇到的屋面排水問題。這一新穎結構參加了1987年在美國舉行的國際先進結構展覽。
我國懸索結構發展的另一個特點是在許多工程中運用了各種組合手段。主要的方式是將兩個以上預應力索網或其它懸索體系組合起來，并設置強大的拱或剛架等結構作為中間支承，形成各種形式的組合屋蓋結構。例如四川省體育館和青島市體育館的屋蓋是由兩片索網和作為中間支承的一對鋼筋混凝土拱組合起來的。北京朝陽體育館由兩片索網和被稱為“索拱體系”的中央支承結構組成。中央索拱體系由兩條懸索和兩個鋼拱組成，本身是一種混合結構，其概念也具有創新意義。采用各種組合式屋蓋不僅進一步豐富了建筑
造型，而且往往能更好地滿足某些建筑功能上的要求，例如為體育館建筑提供了“最優”的內部空間。單純從技術經濟角度，單片索網或其它懸索體系可以經濟地跨越很大的跨度，本非必須采用中間支承結構。所以，采用組合式屋蓋在很多場合毋寧說主要是出于建筑造型和使用功能方面的考慮。從我國這幾年的實踐效果來看，它在這方面是起到了預期作用的。
將斜拉體系引用到屋蓋結構中來，可形成一系列混合結構形式。這種體系利用由塔柱頂端伸出的斜拉索為屋蓋的橫跨結構（主梁、桁架、平板網架等）提供了一系列中間彈性支承，使這些橫跨結構不需靠增大結構高度和構件截面即能跨越很大的跨度。前面提到的斜拉網殼也屬于這類混合結構。
盡管十余年來懸索結構取得了可喜的發展，但與網架和網殼結構比較其發展相對較慢，分析起來可能有兩方面的原因：（1）懸索結構的設計計算理論相對復雜一些，又缺少具有較高商品化程度的實用計算程序，因而難于為一般設計單位普遇采用；（2）盡管懸索結構的施工并不復雜，但一般施工單位對它不夠熟悉，更沒有形成專業的懸索結構施工隊伍，這也影響建設單位和設計單位大膽采用這種結構形式。
與此同時，同屬于張力結構體系、在國外應用很廣的膜結構或索-膜結構在我國則處于艱難起步階段。除了設計理論儲備和生產條件方面的原因外，缺少符合建筑要求的國產膜材是一個主要的制約因素。從國外情況看，1970年大阪萬國博覽會上的美國館采用氣承式膜結構（俗稱充氣結構），首次使用以聚氯乙烯（PVC）為涂層的玻璃纖維織物，受到廣泛注意，其準橢圓平面的軸線尺寸達14Om x 835m，一般認為是第一個現代意義的大跨度膜結構。70年代初杜邦公司開發出以聚四氟乙烯（PTFE，商品名稱Teflon）為涂層的玻璃纖維織物，這種膜材強度高，耐火性、自潔性和耐久性均好，為膜結構的應用起到了積極推動作用。從那時起到1984年，美國建造了一批尺度為138m-235m的體育館，均采用氣承式索-膜結構，取得了極佳的技術經濟效果。但這種結構體系也出現了一些問題，主要是田于意外漏氣或氣壓控制系統不穩定而使屋面下癟，或由于暴風雪天氣在屋面形成局部雪兜而熱空氣融雪系統又效能不足導致屋面下癟甚至事故。這些問題使人們對氣承式膜結構的前途產生懷疑，美國自1985年以后在建造大型體育館時沒有再使用這種結構形式。人們把更多的注意力轉到張拉式的膜結構或索-膜結構。但如前面所提，日本在1988年建成的東京后樂園棒球館仍然采用氣承式索-膜結構，不過應用了極為先進的自動控制技術，而且采用雙層膜結構，中間可通熱空氣融雪；中央計算機自動監測風速、雪壓、室內氣壓、膜和索的變形及內力，并自動選擇最佳方法來控制室內氣壓和消除積雪。
張拉式膜（或索-膜）結構自80年代以來在發達國家獲得極大發展。這種體系與索網結構類似，張緊在剛性或柔性邊緣構件上，或通過特殊構造支承在若干獨立支點上，通過張拉建立預應力，并獲得確定形狀。1985年建成的沙特阿拉伯利雅得體育場外徑288m，其看臺挑蓬由24個連在一起的形狀相同的單支柱帳篷式膜結構單元組成。每個單元懸掛于中央支柱，外緣通過邊緣索張緊在若干獨立的錨固裝置上，內緣則蹦緊在直徑為133m的中央環索上。1993年建成的美國丹佛國際機場候機大廳采用完全封閉的張拉式膜結構平面尺寸305mx67m，由17個連成一排的雙支柱帳篷式單元組成，每個長條形的單元由相距45.7m的兩根支柱撐起。這兩個工程是比較典型的大型張拉式膜結構的例子。另外還有一類骨架支承式膜結構。例如日本秋田縣的“天穹”（Sky dome）是一個切去兩邊的球面穹頂（D=130m），其主要承重結構是一系列平行的格構式鋼拱架，蒙以膜材后，用設在兩拱中間的鋼索向下拉緊，并在屋面上形成V形排水（雪）溝槽。這種骨架是支承式膜結構的例子也是很多的。然而由美國工程師Geiger根據Fuller的張拉集合體（Tensegrity)概念發展起來的所謂“索穹頂”（Cable Dome），也許是近10年來最為膾炙人口的一種新穎張拉體系。Tensegrity原是指由連續的拉桿與分散的壓桿組成的自平衡體系，其指導思想是充分發揮桿件的受拉作用。然而嚴格意義上的Tensegrity體系未能在工程中實現。Geiger進行了適當改造，提出了支承在圓形剛件周邊構件上的預應力拉索-壓桿體系，索沿輻射方向布置，并利用膜材作為屋面，他稱之為“索穹頂”，并首先用于1988年漢城奧運會的兩個體育館工程。美國的Levy進一步發展這種體系，改用聯方形拉索網格，使屋面膜單元呈菱形的雙曲拋物面形狀，并用于1996年亞特蘭大奧運會體育館，其平面呈準橢圓形，尺寸達24lmx192m。這類張拉式索-壓桿-膜體系，重量極輕，安裝方便，在大跨度和超大跨度建筑中極具應用前景。
與世界先進水平相比，中國在膜結構方面的差距是十分明顯的。幾年來在理論研究方面做了不少工作，應該說已建立起一定的理論儲備。在膜結構應用方面近年來也開始呈現比較活潑的勢頭。上海為迎接八運會于1997年建成的體育場其看臺挑篷采用鋼骨架支承的膜結構，總覆蓋面積36100平米，是我國首次在大型建筑上采用膜結構；但所用膜材是進口的，施工安裝也由外國公司進行，價格較昂貴。值得指出的是，中國已出現了專門從事膜結構制作與安裝的企業，他們已興建了幾個較小型的膜結構。國產膜材的質量也正在改進。各種跡象表明，膜結構這一族富有潛力的大跨空間結構新成員在我國的發展已露出桅尖。
四、理論研究
（1）空間結構的應用是同相應的理論研究同步發展的。應該說我們在空間結構理論研究大面做了許多工作。主要研究內容偏重于靜力作用下的結構性狀和分析方法，以滿足一般設計工作的要求為主要目標。這些研究為我國空間結構的發展提供了基本的理論支持。早期的工作偏重于以連續化理論為基礎的各種解析方法的研究，例如平板網架的擬板解法、網殼的擬殼解法；懸索結構在荷載作用下要產生較大位移，因而計算中應考慮幾何非線性，當時發展了一系列適用于不同形式懸索結構的考慮大位移的解析方法。在一段時期內，當計算機尚未廣泛運用于結構計算以前，各種解析方法曾對空間結構的發展起過重要作用，但解析方法終究有其局限性，它們具有不同程度的近似性，而且往往僅適用于某些特定的結構形式。
計算機的普及和有限元分析方法的廣泛運用為空間結構的加速發展創造了真正的條件。許多大型的和特殊形式的新穎空間結構只能用計算機程序進行分析。我國從80年代開始陸續編制出適用于不同空間結構的各種計算機分析程序和CAD軟件，且功能日益完備。現在我們設計空間結構幾乎全部依靠計算機。事實上，當設計由成千桿件和結點組成的大型空間網格結構，尤其是當采用螺栓球結點時，離開適用的CAD軟件是無法想象的。但也應當指出，對某些形式的懸索結構來說，簡單實用的解析方法仍然有意義；對于像雙層索系等比較簡單的體系，解析力法已完全可以提供準確而完整的計算結果。例如，吉林滑冰館的大型懸索屋蓋設計是由簡單的手籌來完成的。
十余年來關于空間結構研究的一個特點是做了大量的試驗。這是我國結構研究領域的一個優良傳統。80年代乃至90年代初期建造的幾乎每一個有代表性的大型空間結構，都作過模型試驗或現場實測。這些試驗研究同理論分析工作一起，以及它們之間的相互印證，使我們對原來可能比較生疏的各種新穎空間結構的基本性能了解得越來越全面，為設計這些結構積累起比較豐富的理論儲備。
（2）除了關于各種類型空間結構的基本性狀和計算方法的研究以外，一些更為基礎性的理論研究也受到了重視，例如關于網殼穩定性的研究已取得許多重要成果。
穩定性是網殼結構、尤其是單層網殼結構設計中的關鍵問題，也是國內外十多年來的熱點研究領域。結構的穩定性能可以從其荷載-位移全過程曲線中得到完整的概念；這種全過程曲線要由較精確的非線性分析得出。從非線性分析的角度來考察，結構的穩定問題和強度問題是相互聯系在一起的。結構的荷載-位移全過程曲線可以把結構的強度、穩定性以至于剛度的整個變化歷程表示得清清楚楚。當考察創始缺陷和荷載分布方式等因素對實際網殼結構穩定性能的影響時，也均可從全過程曲線的規律性變化中進行研究。
但是當利用計算機對具有大量自由度的復雜體系進行有效的非線性有限元分析尚未能允分實現的時候，要進行網殼結構的全過程分析是十分困難的。在較長一段時期內，人們不得不求助于連續化理論（“擬殼法”）將網殼轉化為連續殼體結構，然后通過某些近似的非線性解析方法來求出殼體結構的穩定性承載力。這種方法顯然有較大局限性：連續化殼體穩定性理論本身并未完善，事實上僅對少數特定的殼體（例如球面殼）才能得出較實用的公式；此外，所討論的殼體一般是等厚度的和各向同性的，無法反映實際網殼結構的不均勻構造和各向異性的特點。因此，在許多重要場合還必須依靠細致的模型試驗來測定穩定性承載力，講與可能的計算結果相互印證。
隨著計算機的發展和廣泛應用，非線性有限元分析方法興起，并逐漸成為結構穩定性分析中的有力工具。我國從80年代后期開始也積極開展以非線性全過程分析為基礎的網殼穩定性研究。在總結國外已取得成果的基礎上，在理論表達式的精確化、合理選用平衡路徑跟蹤的計算方法、靈活的迭代策略等方面進行了深入細致的探索，使具有大量自由度的復雜結構體系的全過程分析成為可能；并編制出相應的分析程序。此外，在研究初始缺陷對網殼穩定性的影響時，對所提出的“一致缺陷模態祛”（即認為初始缺陷按最低屈
曲模態分布時可能具有最不利影響）的合理性和有效性進行了仔細論證，并使之規范化。
在上述理論成果的基礎上，采用大規模參數分析的方法，進行了網殼穩定性分所實用方法的研究。即結合不同類型的網殼結構，在其基本參數（幾何參數、構造參數、荷載參數等）的常用變化范圍內，進行大規模的實際結構全過程分析，對所得結果進行統計分析和歸納，考察網殼穩定性的變化規律，最后通過回歸分析提出網殼穩定性驗算的實用公式。近幾年來，共計對2800余例各種形式的實際尺寸網殼結構進行了全過程分析，得到了相當規律性的結果。所提出的實用公式用起來比較簡便，然而是建立在精確分析方法的基礎之上的。這一工作很受廣大設計部門歡迎。這些公式已列入正在編制的“網殼結構技術規程”（征求意見稿）。應該說，我國關于網殼穩定性的研究是相當深入和細致的。
（3）相對來說，國內外關于網殼結構在風和地震荷載作用下的反應研究得較少。作者個人認為，對網殼結構來說，風荷載的動力作用可能不是設計中的主要問題，但隨著網殼尺度的增大，深入研究其抗地震性能則具有重要意義。在抗震領域，對高層和高聳結構研究得比較透徹；但網殼等大跨結構的動力性能具有不同特點，例如其頻率分布比較密集，往往從最低階算起前面數十個振型都可能對其地震反應有貢獻，因而一般的振型分解法是否適用是一個值得探討的問題，不同方法（包括豎向）的地震作用引起的反應往往是同量級的，因此考慮多維輸入可能是一個相當重要的問題；國外已建的和我國今后將要建的一些超大跨度網殼尺度十分巨大，因而在計算中也許有必要考慮地震動力的空間相關性；此外，單層網殼結構在靜力作用下的穩定性是設計中的重要因素，它們在地震作用下同樣存在動力失穩問題，其嚴重性如何？對于某些動力反應過大的網殼結構，是否有必要采取適當的振動控制措施？諸如此類問題都是我國學術界正在深入思考或已著手進行研究的問題。
（4）具有曲面形狀的空間結構是最充分地利用形狀來抵抗外力作用的結構形式，所以空間結構的形體設計（或從理掄分析角度稱作形態分析）具有十分重要的意義。對于鋼筋混凝土薄殼和鋼網殼等較剛性的體系，其形態分析主要涉及結構幾何形狀的優化。對索網、膜和索-膜等柔性結構體系，形態分析具有更基本的意義，因為在一定邊界條件下，柔性體系僅當存在適當預應力時才具有確定的形狀，且其幾例形狀是隨支承條件和預應力分布形態而變化的；因而結構設計的首要內容就是所謂的“找形”（ Form-finding），借此來確定形狀-預應力-支承條件這一綜合系統與使用要求之間的優化組合?！罢倚巍币话悴捎梅蔷€性有限元分析方法，但理論上遠未定型。英國Barnes等提出的動力松弛法和德國Linkwitz等提出的力密度法等近似方法也能成功地應用于一些特定類型問題。日本半谷近年來提出形態分析的概念試圖使空間結構的形體設計理論進一步系統化，很有意義。這一理論有待繼續發展。我國在懸索結構和膜結構的“找形分析”或更確切地說“初始平衡狀態分析”方面作過不少工作，并編制了一些相應的軟件。今后似應在下列兩方面進行更系統的理論研究工作：一方面是在總結現有分析方法的基礎上，建立起統一的形態分析理論，與計算機圖形學相結合，系統跟蹤柔性空間結構的成形——受力全過程并形成相應的軟件；另一方面是在形態分析理論的基礎上，提出空間結構幾何形狀的優化準則和分析方法。
（5）膜結構和索-膜結構等柔性體系自振頻率較低，是風敏感性結構，因而研究這類結構在風作用下的反應及其抗風設計方法十分重要。這一課題具有較大理論難度，國內外研究尚少，在許多方面基本上是空白，因而開展這一研究尤具重要意義。
