發布時間：2023-03-16 15:56:00
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的建筑與土木論文樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
【關鍵詞】建筑結構 結構設計 問題
雖然我國建筑事業已經取得了不錯的發展，建筑技術和設計方面水平都得到了不斷提升，但建筑結構設計中還是存在一些問題需要設計師去注意并解決，只有不斷糾正和解決結構設計中的問題才能保證建筑結構的穩定性，保證建筑工程質量。下面就結合工作實際中遇到的一些問題做如下探討。
一、 地基承載力深度修正的問題
設計不超過 20 層的高層、多層建筑時，我們經常直接選擇樁基的基礎形式，其實在非軟弱土地區，應首先探討采用天然地基的可行性，以利于降低基礎造價，合理地確定地基承載力值就顯得尤其重要，《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2011）規定：地基承載力特征值應按下式進行修正：fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5），而在地基承載力值的組成中，深度修正部分占有較大的比重。這對于主裙樓一體結構，在進行主樓地基承載力計算時，因裙樓基礎的有利及不利影響，如何合理地確定用于深度修正的深度值 d 尤為重要。規范在 5.2.4 條條文說明中這樣規定“對于主體結構地基承載力的深度修正，宜將基礎底面以上范圍內的荷載，按基礎兩側的超載考慮，當超載寬度大于基礎寬度的兩倍時，可將超載折算成土層厚度作為基礎埋深，基礎兩側超載不等時，取小值。”這就要求設計人員在進行具體工程設計時，應根據此條的要求，結合工程實際情況合理地確定承載力深度修正所采用的埋深
值 d，但設計人員對此認識卻并不一致，經常有困擾。最常見的是高層主樓帶地下車庫這種類型.
（1）當高層主樓采用筏板或箱型基礎時，在主樓縱、橫兩個方向上，若 B1、B2 均大于 2B0，才能考慮裙樓荷載對地基土產生的超載作用，將超載折算成土體厚度 d2，（兩側超載不同時，取小值），此時 d=d0+d2，若 b1、b2 中有一值大于 2B0，而另一值小于 2B0 時，或均小于 2B0 時，裙樓荷載作為超載折算為土體厚度 d2，當 d=d0+d2≥d1 時，取 d=d1，當 d=d0+d2
（2）當主樓采用柱下獨立基礎加防水板的形式時，則靠近地下室一側的基礎可考慮土的超載作用，d 的取值同 1，但主樓內的其他基礎的埋深 d=d0。合理確定用于深度修正的基礎埋深值 d，從而確定主體結構的地基承載力值 fa，這樣才能使結構的基礎設計達到合理經濟，最優化。
二、 主次梁節點設計問題
我們在工程設計的計算過程中不可避免地會出現主次梁相交的情況，時常會發現框架主梁扭矩很大，抗扭承載力不足，有些處理辦法就是將次梁與主梁相交處設為鉸接，釋放扭矩，但這樣處理是否合理，與實際的受力情況是否一致呢？個人以為：作為梁端鉸接，就是要保證梁端有一定的轉動能力；固接，就是要限制梁端的轉動能力；而實際上沒有完全的鉸接也沒有完全的固接，梁端鉸接不能隨意地人為設置。
設置鉸接梁，是允許此梁在兩端形成朔性鉸而產生裂縫，但是不會破壞，就是說形成朔性鉸之后，此梁由超靜定變成靜定結構，結構設計一般都是超靜定結構。這樣一個破壞不會對整個結構體系影響很大，才能滿足結構安全的冗余。如果主次梁截面相差較大，支座主梁對次梁約束不大的情況下可以設定為鉸接，即使為鉸接，《混凝土結構設計規范》10.2.6條對此做出了規定，要求上部配置構造鋼筋，且構造鋼筋截面面積不得小于下部鋼筋的 1/4，；如果主次梁截面相差不大，次梁高度只比主梁少50mm，這時候就不能完全忽略主梁對次梁的約束了，這種情況是最容易出現框架主梁配筋超筋、抗扭承載力不足。如何處理，首先我們應該考慮加高框架梁解決配筋超筋，加寬框架梁解決受扭不滿足，如果條件所限不能加寬，那才可以看能不能鉸接次梁了，但這里的鉸是指的假想鉸，而是要保證支座負筋首先屈服，造成內力的卸載和重分布，分布后達到和鉸接類似的受力情況，此時的鉸接就得要從構造措施上進行保證，現行國家標準圖集《混凝土結構施工圖平面整體表示方法制圖規則和構造詳圖》（11G101-1）第 86 頁針對非框架梁（即次梁）的配筋構造做出了明確的示意。
結構設計最重要的原則是：結構設計建模要立足于結構自身，主要力學模型要與實際構件接近，以保證計算結果能夠真實反映結構狀況，這樣才能保證結構的安全。
三、 地下室嵌固端的選擇問題
在有地下室的結構設計時，地下室的頂板是否作為上部結構的嵌固是很重要的。這不僅僅是關系到計算結構的內力的大小，而且在某些工程中會整體結構成為一個超限建筑，對結構設計造成難點。嵌固的概念，這里所說的嵌固應該是強度嵌固而非力學嵌固；力學嵌固―― 完全剛性的固定，嵌固點以下剛度無窮大，嵌固點無平動、轉動，實現了完全的約束。而強度嵌固―― 柱的塑性鉸出現在地上一層的下端，而不是出現在梁柱節點兩側的梁上，即強梁弱柱.實現的方法：（1）增大梁的抗彎能力；（2） 增大地下室柱頂的抗彎能力；（3）滿足規范的各項要求。嵌固端所在層樓板要求連續，這樣才能保證水平地震力的傳遞。實際工程中常遇到地下室頂板開洞，甚至是大面積的開洞，此時必須要與建筑專業配合，避免將洞口設在主樓周邊，開洞面積不宜大于嵌固端層樓板面積的 30%，同時將洞口周邊樓板加厚，以滿足剛性樓板的要求。工程中還會碰到當地下室頂板的標高不一致的情況，以下沉式廣場為代表，如果地下室頂板與地上一層高差小于層高的 1/3，則只要地上一層的側向剛度能滿
足規范要求，則地下室頂板可作為嵌固端，即使高差稍稍超過 1/3 層高，也可將主樓周邊一跨的樓板適當抬高以滿足高差，不過需進行加強處理：有錯層部位加大梁的剛度，在錯層處樓板加腋，以保證水平剪力的傳遞路徑。
四、 結語
建筑結構設計是建筑工程的開端，其需要設計師具有扎實理論功底和創新思維，以及嚴謹的設計工作態度。對于結構設計中出現的問題，設計師要積極采取相應的措施進行解決，保證建筑結構設計的合理性和科學性，以此來保證建筑結構的穩定性和建筑工程質量，推動建筑行業的不斷向前發展。
參考文獻：
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作者簡介：
張俊峰（1981-），男，鄭州大學土木工程學院講師，博士，主要從事空間鋼結構非線性研究，（E-mail）。
摘要：文章對鄭州大學土木工程學院2009年招收的第一屆19名建筑與土木工程專業學位研究生進行了調查，調查涉及報考與招生、校內導師、校外導師、實踐地點、實踐類別、實踐基地、學位論文等內容，考核了專業學位研究生的實踐效果和研究論文情況。通過調查和考核，分析了全日制建筑與土木工程專業學位研究生培養過程中存在的問題，為探索全日制專業學位研究生的培養提供參考。
關鍵詞：建筑與土木工程；專業學位；研究生教育
中圖分類號：TU-4 文獻標志碼：A 文章編號：
1005-2909(2012)01-0041-04
2009年3月19日，教育部下發了《關于做好全日制碩士專業學位研究生培養工作的若干意見》，強調要充分認識開展全日制碩士專業學位研究生教育的重要性，要從科學定位、教學要求、實踐要求和學位論文四方面創新培養模式，確保培養質量。教育部決定在已下達的研究生招生計劃基礎上，增加全日制碩士專業學位研究生招生計劃5萬名，而且以招收應屆本科畢業生為主[1] 。2009年9月，教育部決定2010年在保證研究生總招生規模不變的前提下，從以往安排的學術型研究生招生計劃中劃出5%～10%的比例安排到專業學位研究生招生計劃之中，并計劃用5年時間，將學術型碩士與專業碩士的比例調整為1∶1[2] 。
教育部的這一系列戰略性舉措將為全日制工程碩士的發展提供強有力的政策保障，但是，針對全日制工程碩士專業學位這一新型研究生培養形式，如何在全日制工程碩士招生的同時保證培養質量、突出工程特色，成為政府、企業、高校共同關注的問題[3-5] 。從2009年開始，鄭州大學土木工程學院對全日制碩士專業學位研究生的培養工作展開了深入的研究，并且對2009級學生進行了全過程跟蹤培養。2011年招收的第一屆19名建筑與土木工程專業學位研究生已順利畢業，文章闡述了近兩年來關于全日制建筑與土木工程碩士專業學位研究生的招生、培養和畢業等各環節存在的問題和解決方法、思路，內容涉及報考與招生、指導教師、實踐環節和學位論文等。
一、 報考與招生
據統計，首屆19名專業學位研究生均報考的是科學學位，后來在科學學位招滿的情況下，調劑到專業學位。而研究生導師在填寫招生計劃時約有34%的導師不愿意招收專業學位研究生，在實際招生時約有80%以上的導師首先考慮
招三年制的科學學位研究生，個別教授和副教授在招不到科學學位研究生的情況下，甚至放棄當年招收研究生的指標。
從統計結果可以看出，學生和導師對專業學位研究生教育制度都還不了解，從觀念上還沒有接受專業學位研究生教育，學生不愿意上，導師不愿意招[6] 。從2011年的報考情況看，也只有5名學生報考了專業學位研究生，約占研究生總招生人數6%，情況稍有好轉，但仍然不容樂觀。
二、 指導教師
鄭州大學建筑與土木工程領域有教授22名，副教授18名，高級工程師15名；博士生導師5名，碩士生導師59名；校外合作導師29名，均為高級工程師。
（一） 校內導師情況
2009年招收的19名專業學位研究生的校內指導教師15人，其中有教授7人（1人為博士生導師，其余均為碩士生導師），有4位教授每人分別指導了2名專業學位研究生，其余每人指導1名；另外還有5名副教授，1名高級工程師，2名講師（博士）。指導專業學位研究生的校內導師職稱比例分布如圖1所示，2009年指導專業學位的導師情況見表1。
第一，教授指導的專業學位研究生總數為11人，約占當年專業學位研究生總數的58%，教授中帶專業學位研究生的導師占教授總人數的55%，比其他職稱都高，這主要歸結于以下幾個原因：（1）學生更愿意選擇教授作為其研究生導師；（2）教授的科研項目較多，需要一定數量的專業學位研究生來完成這些課題；（3）相對而言，教授和研究院、設計院、企業交流更多，可以為專業學位研究生提供更多、更合適的實踐場所。
第二，講師（博士）中擔任研究生導師的占講師總數的50%，也比較高。指導專業學位研究生中有5位副教授，其中兩位是年輕博士，從中也可以看出，年輕博士帶專業學位研究生的比例很高，這歸結為兩個原因：其一，由于科學學位研究生的招生名額在減少，相對于教授，年輕博士招到科學學位研究生的機會要少，在一定程度上，他們愿意招收專業學位的研究生；其二，年輕博士觀念轉換快，能很快理解教育部開展研究生教育改革的政策，并積極進行實踐。
第三，副教授和高級工程師作為校內導師參與專業學位研究生培養占其總人數的比例低，雖然在隨后的調查中有一部分高級工程師作為合作導師參與專業學位研究生的培養，但總體來看導師積極性不高。
（二）校外導師情況
對2009年招收的19名建筑與土木工程專業學位研究生的校外導師進行了調查，在研究生實踐基地中，約有60%的校外導師沒有足夠的時間參與專業學位研究生的指導工作，主要原因在于以下三方面。
第一，在校外導師的管理上存在缺失，學校對校外導師無法進行約束，缺乏研究生培養方面必要的管理措施。
第二，由于工作原因，校外導師沒有足夠的時間參與專業學位研究生的指導，仍需加強與校外研究生實踐基地的溝通和協調。
第三，通過與研究生管理人員、校內導師和研究生的溝通，校外導師雖然已逐漸熟悉了研究生培養方法，但他們對研究生培養特點還缺乏深入的認識和全面的了解。
三、 實踐環節
（一）實踐地點
對19名建筑與土木工程專業學位研究生實踐地點的調查顯示，有3名在鄭州市以外，約占總人數的16%；16名位于鄭州市，約占總人數的84%。學生的實踐地點比較單一，學校簽訂的實踐基地也反映出這個問題，這樣導致學生參與復雜工程的機會少，實踐活動受到一定程度的制約。
（二）實踐類別
直接參與施工現場實踐的有14名專業學位研究生，約占總數的74%。其中施工技術與管理工程2人，復合地基與基坑支護工程3人，工程結構鑒定加固1人，道路橋梁工程1人，纖維增強復合材料1人，樁基檢測1人，工程項目管理5人。
沒有直接參與施工現場實踐活動的有5人，約占專業學位研究生總數的26%，其中，施工技術與管理1人，道路與橋梁工程3人，建筑材料檢測1人。
從實踐類別可以看出，直接參與施工現場實踐活動的約占專業學位研究生總數的74%，沒有直接參與工程現場但參與工程設計管理等實踐活動的約占專業學位研究生總數的26%，實踐技術類別比較廣泛。
（三）實踐單位
學校簽訂的實踐基地共11個，包括河南省建筑科學研究院、機械工業第六設計研究院、河南省建筑設計研究院有限公司、鄭州大學綜合設計研究院、化工部鄭州地質工程勘察院、中國建筑技術集團有限公司鄭州分公司、河南省第五建筑工程（集團）有限公司、河南第二建筑工程有限責任公司、鄭州市第一建筑工程集團有限公司、河南建達工程建設監理公司、河南省地基基礎工程有限公司，學校與實踐基地簽訂相關實踐基地協議并掛牌。
通過對19名建筑與土木工程專業學位研究生的調查顯示，在簽訂的實踐基地實習的共10人，占專業學位研究生總數的53%；在其他單位的有9人，占總人數的47%。這9人分別在7個單位實習，其中有交通規劃、勘察專業的設計院和公司、鐵路通道類的咨詢公司、加固公司，也有基礎工程檢測公司和建筑工程公司。
在簽訂的實踐基地實習的10名研究生中，分布在4個實踐單位，其中有6人集中在一個單位，簽訂的11個實踐單位實際參與培養的占實踐基地總數的36%。
以上調查說明如下問題。
第一，實踐基地雖然簽訂并掛牌，但還沒有為專業學位研究生的培養提供可靠、便利的平臺，有一半以上的實踐基地還沒有參與專業研究生的培養工作。
第二，
實踐基地參與專業學位研究生的培養工作還需要細化，與實踐基地單位的合作還很松散，雖然簽訂的實踐基地涉及地基基礎和建筑工程，但仍有部分專業學位研究生沒有去這些實踐單位。通過了解發現，與實踐基地的簽訂是基于學校合作的層面，而研究生的培養是基于導師開展的，一些導師與這些單位并沒有合作和來往，導致不能與這些單位聯合培養，只好自己再聯系其它單位。
第三，實習基地單位覆蓋面不夠。校內導師的橫向項目以及研究方向很多，而簽訂的實踐基地涉及的專業面還不夠全面，有待進一步的建設，如加固類、道路橋梁類等。增大實習基地覆蓋面既可以保證專業學位研究生的培養，又能保證簽訂的實踐單位有足夠的能力來參與培養。
（四）實踐效果
筆者對19名建筑與土木工程專業學位研究生的實踐內容進行了調查，對實踐情況進行了考核。調查結果顯示：專業學位研究生所從事的實習與校內導師研究方向相符的共14人，約占專業學位研究生總數的74%，有差異的有5人，約占專業學位研究生總數的26%。而從考核的結果也發現，專業學位研究生所從事的實習與校內導師研究方向相符的研究生，考核結果比較好。
從以上情況可以看出：（1）校內導師對專業學位研究生的培養仍然起著主導作用，直接決定著研究生的培養質量；（2）校外導師從時間和精力上還不能很好參與專業學位研究生的培養，不能從專業深度上系統地對專業學位研究生進行培養；（3）實踐基地的建設還有待進一步加強，部分導師還不能為自己的研究生找到合適的實踐基地，因此培養效果不理想。
四、 學位論文
（一）論文審核
為了準確把握專業學位研究生的學位論文情況，學院組織了5名各個專業方向的校內專家集中對19名專業學位研究生的論文進行了第一輪盲審，基本情況如下。
論文選題均來源于工程實際，但約有26%的論文存在研究內容缺乏創新，研究深度不夠，論文結構不合理等問題。
53%左右的論文寫作不規范，主要表現在各級標題使用不當，參考文獻及索引不規范，圖表表達不規范，論文出現比較明顯的錯別字等。這些現象反映出學生寫作不認真、態度不端正、導師要求不嚴格等問題。
論文形式以應用基礎研究為主，約占論文總數的79%，其余約21%的論文涉及調研報告、項目管理和結構設計。這說明學位論文的形式還比較單一，學位論文思路還沒有完全從科學學位研究生教育中轉變過來。
論文研究深度不一。約有30%的論文與實踐結合得很好，論文比較系統、研究深入，但10%左右的論文深度不夠，反映出學位論文考核標準不具體，執行不嚴格，導師對專業學位研究生的重視程度不夠，少數導師對專業學位研究生教育缺乏正確認識；因此，研究生管理部門對專業學位研究生的實踐考核和導師對專業學位研究生指導的考核還需要進一步加強。
（二）論文評閱
19名專業學位研究生論文都被返回并要求對盲審提出的問題進行修改，修改后參加論文評閱。答辯前共送出了40份評閱書（2名專業學位研究生由3位評閱專家盲審，其余論文均為2位評閱專家），評閱成績為優的共6份，占評閱總數的15%；評閱成績為良的數量最多，共33份，占評閱總數的82.5%；評閱成績為一般的為1份，占評閱總數的2.5%。
（三）論文答辯
答辯委員會由來自校內外的5名專家組成，19名專業學位研究生均通過了學位論文答辯，95份答辯成績如下：優共30份，約占31.6%；良共55份，約占57.9%；一般共10份，約占10.5%。從19名專業學位研究生的論文評閱結果與答辯成績可以看出以下問題。
第一，評閱結果與畢業答辯結果大體相符。成績為良的居多，占一半以上，其次是優，有少部分研究生的論文和答辯成績一般，與學院組織的第一輪盲審結果也基本一致。
第二，論文完成后，部分學生對答辯很重視，進行了認真準備，答辯結果比較理想，而有少部分學生論文沒有完成得很好，也沒有認真準備，答辯成績一般。畢業答辯環節雖然是研究生對畢業論文的匯報，但卻是研究生考核的重要環節之一，應嚴格考核、加強管理。
五、 結語
全日制專業學位碩士研究生教育已成為中國研究生教育的重要組成部分，因此，鄭州大學土木工程學院進行了該方面的研究工作，并對2009年招收的首批19名建筑與土木工程專業學位研究生進行了培養全過程調查，分析了在報考與招生、校內外指導教師、實踐環節、學位論文等方面存在的問題。專業學位研究生教育從觀念上還沒有被學生和導師所理解與接受，還需要做進一步的宣傳和引導。校內導師對專業學位研究生的培養起著主導作用，還需要積極鼓勵參與到專業學位研究生的培養中來，不斷加強與專業實踐的結合，為專業學位研究生的培養提供良好的基礎。實踐基地建設是專業學位研究生培養的重要環節，加強實踐基地建設的廣度與深度，設法讓優秀的校外導師積極參與專業學位研究生培養是專業學位研究生教育質量提高的重要一環。學位論文應結合實際工程，但同時也應注意選題的深度，加強學位論文的考核是專業學位研究生教學的關鍵，對加強畢業答辯管理和監督有積極意義。
參考文獻：
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Postgraduate education of architecture and civil engineering
ZHANG Jun-feng, ZHAO Jun, WANG Jian-qiang, CHEN Huai, GE Su-juan
(School of Civil Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, P. R. China)
Abstract：
關鍵詞：土木工程材料，發展趨勢
0引言
隨著人類文明及科學技術的發展，土木工程材料的不斷進步與改善。現代土木工程中，盡管傳統的土、石等材料的主導地位已逐漸被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、鋼材、鋼筋混凝土已是不可替代的結構材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有機材料及其他人工合成材料各種復合材料等在土木工程折中占有愈來愈重要的位置。
1 土木工程材料現狀及要求
與以往相比，當代土木工程材料的物理力學性能也已獲得明顯改善，隨著現代陶瓷與玻璃的性能改進，其應用范圍也有明顯的變化。例如水泥和混凝土的強度、耐久性及其他功能均有所改善。隨著現代陶瓷與玻璃的性能改進，其應用范圍與使用功能已經大大拓寬。此外，隨著技術的進步，傳統的應用方式也發生了較大變化現代施工技術與設備的應用也使得材料在工程中的性能表現比以往好為現代土木工程的發展奠定了良好的物質基礎。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進步，但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。首先工程中的性能表現比以往好為現代土木工程的發展奠定了良好的物質基礎。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進步，但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。
1.1 從土木工程材料的來源來看
鑒于土木工程材料的用量巨大，尤其在應用方面，經過長期使用的不斷累積，單一品種或數個品種的原材料來源已不能滿足其持續不斷的發展的需求。尤其是歷史發展到今天，以往大量采用的粘土磚瓦和木材等已經給社會的可持續發展帶來了沉重的負擔。論文參考網。從另一方面來看，由于人們對于各種建筑物性能的要求不斷提高，傳統建筑材料的性能也越來越不能滿足社會發展的需求。為此，以天然材料為主要材料的時代即將結束，取而代之的將是各種人工材料，這些人工材料將會向著再生化、利廢化、節能化和綠色化等方向發展。
1.2 從土木工程對材料技術性能要求的方面來看
技術性能的要求也越來越多，各種物理性能指標的要求也越來越高，從而表現為未來建筑材料的發展具有多功能和高性能的特點。具體來說就是材料向著輕質高強、多功能、良好的工藝性和優良耐久性的方向發展。
1.3 從土木工程材料應用的發展趨勢來看
為滿足現代土木工程結構性能和施工技術的要求，材料應用也向著工業化的方向發展。例如，水泥混凝土等結構性能向著預制化和商品化的方向發展，材料向著半成品或成品的方向延伸，材料的加工、貯存、使用、運輸及其他施工技術的機械化、自動化水平不斷提高，勞動強度逐漸下降。這不僅改變著材料在使用過程中的性能表現，也逐漸改變著人們對于土木工程使用的手段和觀念。
2新型土木工程材料——綠色建材
土木工程材料行業對資源的利用和對環境的影響都占據著重要的位置，在產值、能耗、環保等方面都是國民經濟中的大戶，為了保證源源不斷地為工程建設提供質量可靠的材料，避免新型材料的生產和發展對環境造成危害，因此“綠色建材”應運而生。目前正在開發的和已經開發的綠色建材和準綠色建材主要以下幾種：
第一、利用廢渣類物質為原料生產的建材，這類建材以廢渣為原料生產磚、砌塊、材板及膠凝材料，其優點是節能利廢，但仍需依靠科技進步，繼續研究和開發更為成熟的生產技術，使這類產品無論是成本上，還是性能方面真正能達到綠色建材標準。
第二、利用化學石膏生產的建材產品，用工業廢石膏代替天然石膏，利用先進的生產工藝和技術可生產各種土木建筑材料產品。這些產品具有石膏的許多優良性能，開辟石膏建材的新來源，并且消除了化工廢石膏對環境的危害，符合可持續發展戰略。
第三、利用廢棄的有機物生產的建材產品，以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產多種土木工程材料，如防水材料、保溫材料、道路工程材料及其他室外工程材料。這些材料消除了有機物對環境的污染，還節約了石油等資源，符合在資源可持續發展方面的基本要求。
第四、利用各種代木材料，用其他廢料制造的代木材料在生產使用中不會有害人的身體健康，利用高興技術使其成本和能耗降低，將是未來綠色建材的主要發展方向。
第五、利用來源廣泛的地方材料為原料，利用高科技生產的低成本健康建材，不同的地區都可能有來源豐富、不同種類的地方材料，根據這些地方的性質和特點，利用現代技術，可生產各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復合性材料也是綠色建材的發展方向。
3 土木工程材料的發展趨向
眾多現象表明進入21世紀以后，在我國甚至是全世界范圍內，土木工程材料的發展應具有以下的一些趨向：
研制高性能材料，例如研制輕質、高強、高耐久性、優異裝飾性和多功能的材料，以及充分利用和發揮各種材料的特性，采用復合技術，制造出具有特殊功能的復合材料。
充分利用地方材料，盡量減少天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產土木工程材料的資源，以及保護自然資源和維護生態環境的平衡。論文參考網。
節約能源，采用低能耗、無環境污染的生產技術，優先開發、生產低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的節能型材料。論文參考網。
材料生產中不得使用有損人體健康的添加劑和顏料，如甲醛、鉛、鎘、鉻及其化合物等，同時要開發對人體有益的材料，如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調溫、消磁、防輻射、抗靜電等。
產品可循環在再生和回收利用，無污染廢棄物，以防止二次污染。
總結：總而言之，土木工程材料往往標志一個時代的特點。土木工程材料的發展的過程是隨著社會生產力一起進行的，它和工程技術的進步有著不可分割的聯系。工程中選材料時通過對環境的影響對后來人的影響來決定土木工程材料的好換，在未來，基于材料原有的性質的基礎上，“可持續發展”將是衡量建筑工程的一把尺子。
參考文獻：
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英文名稱：Journal of Engineering of Heilongjiang
主管單位：黑龍江省教育廳
主辦單位：黑龍江大學
出版周期：季刊
出版地址：黑龍江省哈爾濱市
語
種：中文
開
本：16開
國際刊號：2095-008X
國內刊號：23-1566/T
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發行范圍：國內外統一發行
創刊時間：1972
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1基于BIM技術的畢業設計課題方向
目前與BIM技術相關的畢業設計聚焦于基礎應用、技術融合和軟件研發等三個主要方向，如圖1所示。1.1BIM基礎應用方向。BIM基礎應用多數是基于BIM軟件開展相關應用研究，是目前畢業設計的主流課題方向。如采用Revit軟件建立三維信息模型，在此基礎上進行施工圖深化、碰撞監測、進度模擬、工程量統計、造價分析和三維動畫展示等工作。早期的研究對象以房屋建筑為主，目前已拓展至橋梁、隧道、地鐵等公共基礎設施。在BIM應用軟件方面，建模軟件以Revit最為常用，碰撞檢查和動畫模擬多數采用Revisworks軟件，工程算量和造價分析則常采用廣聯達和魯班等國內軟件。總體來看，該方向的畢業設計課題以應用為主，課題的完成情況與研究對象的復雜性、研究內容的豐富性、研究成果的實用性密切相關。隨著信息技術的快速發展，當代大學生的計算機應用能力、新知識接受能力和創新能力也在不斷提高，早期以多高層房屋為對象的“建模+動畫+算量”的畢業設計課題已難以滿足培養目標的要求。因此，該類課題的研究對象正逐步拓展至超高層建筑、大跨空間建筑、鋼木結構建筑、地鐵隧道等公共基礎設施和市政工程項目；研究內容也延伸至進度控制、成本管理乃至運營維護等多個方面；同時，研究課題也越來越多地來源于實際工程，研究成果的實用性已成為畢業設計成績評定的重要依據之一。1.2BIM與前沿技術融合方向。隨著BIM技術的逐步普及，其應用和研究正在從傳統的輔助設計施工向多技術融合的方向發展。如BIM與RFID（RadioFrequencyIdentification，無線射頻識別）、BIM與GIS（GeographicInformationSystem，地理信息系統）、BIM與VR（VirtualReality，虛擬現實）、BIM與AR（AugmentedReality，增強現實）、BIM與三維激光掃描、BIM與結構健康監測等前沿技術融合方向。以BIM與RFID技術融合為例，在傳統的施工現場，大批量地進行構件驗收、安裝時，主要通過人工方式填寫報告、錄入數據，信息延誤的現象時有發生，工作人員常常無法判斷構件的真實狀況，很容易發生錯誤，導致各類問題頻發。利用RFID技術可以實時追蹤、監控構件的生產、運輸、安裝和運維狀態，并以無線網絡即時傳遞信息到BIM數據處理平臺，可以實現對構件的實時追蹤，解決信息錯誤和丟失等問題，能有效地提高工程項目的管理效率和經濟效益。該類畢業設計課題通常要求指導教師有一定的前期研究基礎，有時采用校企聯合指導方式，由企業導師制定課題的研究內容，畢業設計開展過程中由校內和校外導師共同指導。1.3BIM軟件研發方向。BIM的核心思想是信息的集成、交互與共享，模型是載體，軟件是工具。在BIM軟件平臺研發方面，國內外各大軟件開發商已經開發了各類適用于建筑不同階段、提供不同功能的商業BIM軟件。如，美國Autodesk公司推出的Revit、Navisworks、Civil3D等BIM軟件；美國Bentley公司推出的ABD（AECOsimBuildingDesigner）軟件；此外還有Tekla公司開發的專用于鋼結構設計的Xsteel軟件，Graphisoft公司的ArchiCAD軟件等。國內也有廣聯達、魯班、PKPM、3D3S等公司開發的相關BIM軟件。雖然商用BIM軟件已較為成熟，但針對不同對象、不同功能、不同企業均存在一定的局限性，尚需定制研發。相比于BIM應用方向，軟件研發類課題一方面要求指導教師有前期研究基礎，另一方面要求學生有一定的編程基礎，更重要的是對軟件編程有興趣。此外，也有部分研發類課題不需要編寫代碼，只需要設計軟件功能和操作界面等，具體編程工作由他人或企業來完成。
2基于BIM技術的畢業設計案例
2.1BIM基礎應用方向畢業設計案例。以同濟大學本科畢業論文“超高層建筑模架裝備模塊化仿真設計與建造技術研究”為案例。該論文以上海市真如城市副中心A5地塊項目1號辦公樓為實際工程背景，借助BIM工具對鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備開展研究，完成的主要工作包括：（1）對鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備系統組成和工藝原理進行歸納總結，對超高層結構核心筒使用鋼平臺模架裝備關鍵技術進行分析，包括模架的現場安裝、標準層施工、桁架層施工和墻體收分層施工等技術；（2）分析鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備的模塊化設計方法，初步確定模架標準構件庫，根據模架裝備標準構件創建Revit參數化族庫，對標準構件和非標準構件進行組合，并進行整體鋼平臺模架裝備的虛擬預拼裝；（3）根據二維設計圖紙建立該超高層建筑的核心筒模型，采用Navisworks進行整體鋼平臺模架模型和核心筒模型的合模，對鋼平臺模架施工關鍵技術進行可視化施工模擬。畢業設計成果提出了一種鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備的模塊化方案，借助BIM軟件建立了模架標準模塊構件族以及核心筒模型，完成了模架模塊的組合與拼裝，實現了模架裝備和核心筒的合模，并對鋼平臺安裝、標準層施工、收分層施工等進行了三維可視化分析。該畢業設計的研究成果已應用于實際工程項目中，對模架裝備的模塊化和BIM技術的推廣具有積極作用。2.2BIM與前沿技術融合方向畢業設計案例。目前，BIM與GIS、VR、RFID、三維激光掃描等技術的融合交叉應用已成為工程界和學術界的研究熱點。以三維激光掃描為例，該技術是測繪領域繼GPS之后的又一次技術革命，通過高速激光掃描測量方法，大面積、高分辨率地快速獲取物體表面各點的坐標、反射率、顏色等信息，基于這些大量、密集的點信息可快速復建出真彩色三維點云模型，為后續的數據分析等工作提供準確依據。該技術具有快速性、非接觸性、穿透性、高密度、高精度、實時性強等特點，很好地解決了目前空間信息技術發展實時性與準確性的頸瓶。以同濟大學本科畢業論文“基于BIM技術對既有建筑快速建模方法的研究”為案例，該論文針對目前既有建筑建模時面臨的竣工圖紙無跡可尋、空間幾何信息難以采集、建筑物細部特征難以捕捉、測量所需時間及金錢成本過高等問題，采用三維激光掃描技術對上海某演藝場所進行掃描，利用JRC3DReconstruction軟件對點云數據進行降噪與配準，再采用ICP算法進行平滑操作，最后對該建筑進行整體建模，生成的三維模型見圖3所示。該模型已用于其改造工程的后期設計與研究工作中。2.3BIM軟件研發方向畢業設計案例。以同濟大學本科畢業論文“基于二維碼的鋼結構構件追蹤管理軟件研發”為案例，該論文從研究國內外鋼結構BIM建造管理平臺入手，分析了構件信息追蹤管理平臺的研發和應用現狀，將BIM技術與二維碼技術相結合，設計了基于二維碼的鋼結構構件追蹤管理軟件主要功能和界面，基于B/S架構，采用Html、JavaScript和Neo4j等語言初步實現了構件追蹤和進度管理等基本功能。構件追蹤界面見圖4所示，軟件對每一根構件生成唯一的二維碼，支持單獨或批量下載功能。二維碼存儲構件的編號、安裝位置、尺寸、長度和質量等基礎信息。用手機掃描二維碼即可查看構件的報驗和質量檢驗等詳細信息。通過二維碼功能，可追蹤構件的生產、制作、運輸和安裝等全過程信息，實現對構件加工和安裝中的質量監控信息以及構件安裝進度信息的實時掌控，而這些信息直接反映到構件的位置管理、質量管理和安裝進度管理中，為這些管理活動的進行提供了幫助和支持，追溯到最上層則實現了加工制作計劃的實時調整，而加工制作的調整又決定了現場施工情況。此外，通過二維碼信息能夠直觀快速地發現現場質量問題，解決現場管理人員攜帶圖紙及查詢資料不方便等問題，提高了現場工作效率。本軟件的開發涉及BIM模型的解析、上傳和顯示等功能，這些功能的實現需要大量的編程工作，很難由一位本科生在畢業論文周期內完成所有工作，因此，軟件的前期開發工作已由指導教師團隊完成，本論文主要是實現了基于二維碼的鋼結構構件追蹤管理功能模塊的設計和研發工作。
3提升基于BIM技術的畢業設計效果建議
3.1增加前沿課題數量。目前，BIM方向的畢業設計仍然以“建模+動畫+算量”的軟件應用型課題為主導，雖然該類課題的實用性強，但往往工作量大而難度不大，特別是對一些研究型高校的學生，該類課題的畢業設計主要是提高了學生的BIM軟件使用能力，對學生的創新性培養不足。隨著信息技術的快速發展，建議增加BIM與物聯網、大數據、VR、AR等新型技術相結合的畢業設計課題，提高學生的實踐能力和創新能力。此外，現有的主流BIM平臺均被國外壟斷，亟須發現和培養一批專注于軟件研發的學科交叉類學生，可以通過增加平臺研發類課題，鍛煉學生的研發能力，為其將來的工作和繼續深造打下基礎。3.2加強校企合作。BIM技術無論是軟件使用、平臺研發，還是與新技術的創新應用，均具有很強的實踐性。目前，很多土木建筑類大型企業均配備了BIM技術中心，具有較強的BIM應用、產品和新技術研發能力，而在國內高校中專職從事BIM教學和科研的教師非常欠缺。通過校企合作，可以彌補校內指導教師BIM實踐能力的不足，促進產、學、研全面合作，充分發揮學校與企業在BIM人才培養過程中的職能作用，實現優勢互補、資源共享，強化實踐育人環節，對于提高人才培養質量具有積極的意義[6]。針對于此，同濟大學與上海建工、華東建筑設計院等單位已建立了長期的校企合作關系，與BIM技術有關的畢業設計課題多數來自于企業，部分畢業設計成果已直接應用于實際工程，取得了較好的教學效果。3.3重構現有課程體系。近十年來，雖然BIM技術和軟件已有長足的進步，正向設計已開始應用，但逆向建模仍是主流，在畢業設計中也最為常見，即學生根據二維CAD圖紙創建其建筑、結構及機電等三維BIM模型。從已有的畢業設計效果看，存在兩方面的問題，一是許多學生的識圖能力較弱，特別是機電圖紙的識圖能力非常欠缺，需占用大量的畢業設計時間來提高識圖能力；二是學生的BIM軟件操作能力不足，很多時間被用于軟件學習中，實際的畢業設計工作時間被大量擠占。目前，很多高校沒有單獨設置BIM課程，或者雖然單獨設置但將其作為選修課，普及面不廣，這就需要我們對現有的課程設置體系進行完善和重構。考慮到BIM技術的應用領域非常廣泛，筆者建議將BIM技術的教學融入專業培養體系中，如：將BIM技術引入工程制圖、房屋建筑學、鋼結構和混凝土結構設計、土木工程施工、工程項目管理等多門課程中，特別在課程設計中，將其作為一項必修內容。通過BIM技術的三維可視化、虛擬仿真、信息共享等功能實現課程體系的有機整合。
BIM技術已被廣泛視為改造建筑業這一傳統產業的戰略手段，正在導致建筑業進行一次史無前例的徹底變革。從高校的實踐課程教學來看，BIM技術相關課題已成為建筑學、土木工程、工程管理等專業畢業設計的一個重要方向。本文歸納總結了與BIM技術相關的三大畢業設計課題方向：基礎應用、前沿技術融合和軟件研發，以同濟大學為例展示了各方向的畢業設計案例，最后提出了增加前沿課題數量、加強校企合作、重構現有課程體系等用于提升畢業設計效果的建議，可以為BIM相關專業的畢業設計提供借鑒和參考。
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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的一門非常重要的職業基礎課程，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知識的學生引入到土木工程行業的大門，使學生從綜合教育跨入到土木建筑專業教育的重任。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的基本情況，了解土木工程行業在整個國民經濟中的地位和作用，從而激發學生學習專業課程的興趣，樹立專業思想，為學生學習后續專業基礎課和專業技能課程理清思路，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的所有領域，甚至包括了土木工程專業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、學習專業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展，建筑行業的不斷壯大，我國的建筑業得到了前所未有的發展，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.實踐教學環節缺乏。在土木工程概論課程的教學過程中，我們不難發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的入門課程，是一門新生剛剛入學后的專業思想教育課程，其作用僅僅是學生了解到本專業的概況和基本風貌，激發學生學習專業課程的興趣和熱情。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》課程僅作為專業的職業選修課程，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（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節，導致學生的學習興趣不高，這和在制定人才培養方案時將土木工程法概論課程作為土建工程類各專業的先行引導課程，以此來提高學生對專業的了解及熱愛度的初衷發生了一定的背離，久而久之學生將會慢慢產生一種對專業的排斥心理，這對培養學生有效的學習專業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”規劃教材，內容涉及面極廣，但教材內容僅僅涉及專業知識的表面問題，對深層次的專業知識接觸甚少，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展現狀，這是因為當今我國的土木建設發展速度極快，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展速度[2]，任課教師如何根據時代的發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的相互聯系性，導致授課章節相對獨立，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起到啟蒙、引導作用的初衷發生背離。
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中，不利于今后專業課程的教學。
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知識背景。因此，高職院校土建類專業建立起一支穩定的，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，跟上時代的發展。
2.重視教學方法的創新。《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。
為培養學生自主學習的能力和創新思維能力，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生過程，還原學生原來的科學思維活動，以培養學生的創新思維和創新能力[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、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的一門職業基礎課程，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，激發學生的學習興趣，從而培養出適合當今時代需要的專業技能復合型人才。
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【關鍵詞】土木工程專業 實驗教學內容 創新精神 教學改革
【基金項目】海南省教育廳高等學校科研項目（Hj200756）。
【中圖分類號】TU3；G642.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）08-0054-02
實驗教學改革時至今日，已形成共識：實驗教學內容體系的改革是實驗教學改革的切入點[1]，也是重點和難點，仍是當前各高校各專業實驗教學改革進程中十分重要與緊迫的課題。本文結合海南大學土木工程專業的實際，分析實驗教學內容體系的現狀及存在的問題，圍繞如何培養學生的實踐能力和創新精神這一目標，進行了實驗教學內容體系的改革與實踐，收到良好的效果。
一、實驗教學內容體系存在的問題
海南大學（以下簡稱：我校）土木工程專業含蓋建筑工程和巖土工程方向，從本科培養方案上看，有實驗教學內容的課程主要分布在專業基礎課程模塊和專業課程模塊的必修課和限選課中（其實也只有這些課程的實驗教學是可控的，詳見表1），再深入分析其實驗教學內容、實驗教學形式等其它實驗教學環節，存在的問題主要有以下幾方面。
1.實驗教學內容仍是課中實驗。從表一可以看出，我校土木工程專業實驗教學除了物理實驗單獨設課外，其它實驗內容均附設在相應的理論課程中（也稱課中實驗）。實驗學時分散在相應的課程總學時里，基本上是隸屬于整個課程教學體系中的極少一部分。
2.開設的實驗課比例偏低，實驗教學學時偏少。包括專業基礎課、專業課必修課和限定選修課在內的47門課程中，開設實驗教學的課程有7門，占總門數的15%，實驗教學學時占總學時數僅有6.8%。
3.實驗教學內容交叉重復[2]。以鋼材的物理力學性能實驗為例，在《土木工程材料》和《材料力學》等課程交叉出現，又如簡易土工實驗在《土力學》和《巖土工程勘察與測試技術》等課程交叉重復， 每一門課程的實驗教學都會重復介紹設備的使用等內容，既浪費了有限的實驗學時，又難以激發學生的學習興趣和創新積極性。
表1 我校2010級前土木工程專業實驗課程設置現狀
4.由于課中實驗各自獨立，前幾年也象征性地進行過綜合性實驗、設計性實驗，但均以課程為核心，在各自課程中設置，綜合性和設計性內容簡單，阻礙了學科之間的滲透，學生很難“創造性”地得出實驗數據并完成實驗報告，實踐能力和創新精神的培養未能落到實處。
5.學生缺乏學習的主動性和研究性。實驗教學僅是理論課的補充，從教學內容和形式上看，理論課和實驗課重復敘述了實驗方法、操作步驟，學生只需簡單操作即可完成實驗操作任務，數據處理也較簡單。同時，實驗課未單獨考核，實驗教師僅依據實驗報告給出實驗成績，供理論課教師參考，這無法調動學生的學習主動性和研究性，也談不上培養學生的思維能力和創新意識。
二、實驗教學內容體系改革思路與實施
針對上述存在問題，我校土木工程專業實驗教學內容體系改革的總體思路是：以培養地方高素質應用型人才為目標，以實驗理論和實驗技術為基礎，以增強實踐能力和創新精神為主線，建立以理論教學為依托且相對獨立的實驗教學內容體系[3]。實施改革具體是：
1.實驗課程單獨設置。在分析各實驗課程具體內容，相互銜接及實驗項目設置情況后，把實驗內容和相關課程通盤考慮，統一規劃，落實各實驗課應承擔的任務，減少實驗內容不必要的重復、重組實驗課程，形成實驗課程單獨設置。
2.實驗項目精心設計。實驗項目設計是實驗教學內容體系改革成敗的關鍵， 實驗項目整合的具體做法包括：（1）刪除教學內容已陳舊或與培養目標無關或關系不大的項目；（2）合并內容重復或類似的實驗項目；（3）減少驗證性實驗的比重，提高體現學科先進性的綜合性實驗和設計性實驗項目的比重，增加綜合性、設計性實驗項目和實驗理論內容；（4）實驗項目少而精。實驗項目選定時，貫徹少而精的原則，實驗項目不宜過多，加強每個實驗的力度，提高實驗教學的質量；（5）適當增加實驗教學的總課時數。
3.循序漸進和適度跳躍[3]。實驗教學內容體系改革遵循由淺入深、循序漸進的教育基本規律。其一，實驗教學與理論教學相協調， 在教學內容上是循序漸進的；其二，隨著實驗教學層次的提高，能力的培養也是循序漸進的。對于具有相對獨立性的實驗教學內容體系，必然會有部分實驗教學內容走在理論課前面，但只要出現這種情況的項目不是太多，這種適度跳躍是正常的。可以讓大學生嘗試對未接觸過的問題通過學習、分析、探索來解決，這種能力的培養，在大學階段恰恰是必要的，也是符合人的認識規律的。
我校土木專業實驗教學內容經過整合與補充，基本形成的實驗教學內容體系和其相對應的實驗教學課程體系，改革后設置的實驗課程有：
（1）《物理實驗》，（2）《土木工程基礎實驗》（含建筑材料實驗、材料力學試驗、土工試驗），（3）《土木工程結構試驗》（綜合型和設計型實驗），（4）《土木工程測試技術》（實踐型實驗），測量學、電工學保留課中實驗形式，實驗課程中實驗項目設置基礎實驗項目占40%，綜合型和設計型實驗項占40%，工程實踐實驗占20%，實驗教學學時（不含其它實踐環節）占總學時比例達到20%。
三、實驗教學內容體系改革的層次與功能
我校土木工程專業的實驗教學內容體系改革設計，基本形成相對獨立、層次分明和功能明確的實驗教學課程體系，按實驗項目來分有以下層次及功能：
第一層次為基礎型實驗。這部分實驗內容主要是驗證型，包含建筑材料物理力學性能實驗室，簡易土工實驗，測量實驗（習）通過本層次實驗教學，學生能掌握基本實驗操作方法、正確使用儀器、準確取得實驗數據的能力，掌握數據處理和誤差分析方法。同時幫助學生了解實驗教學的意義及其在專業人才培養計劃中的地位，了解實驗教學的規章制度，培養良好的習慣和敬業精神。
第二層次為綜合型實驗。綜合型實驗課程是在學生具備前一層次的基礎上，更深層次和系統地訓練實驗技術和技能。綜合型實驗有單學科綜合和多學科綜合，含蓋專業基礎課程模塊和專業課程模塊，把原來劃分過細的各門課程實驗項目合并，有機串聯相關內容，進行內容整合，體現系統性，給學生以完整的技能訓練。主要是進一步訓練學生的操作能力，幫助學生驗證一些有價值的定理，觀察一些特殊的現象，掌握專業實驗儀器設備的操作流程，學會從數據中分析現象和給出結論逐步形成發現問題、分析問題和解決問題的能力。
第三層次為設計型實驗。設計型實驗層次著重強調學生綜合運用前兩個層次學習的知識和技能，輔以專業選修課的理論與知識，在教師指導下積極主動地設計實驗方案，經審核后，獨立完成實驗[2]，設計型實驗內容為動態設計。在這個層次上的鍛煉，主要是幫助學生掌握建筑結構、建筑樁基、建筑地基、基坑監測等實驗方法，能自主設計構件承載力、變形等類型實驗的方法和程序。
第四層次為工程實踐型實驗層次。土木工程專業的學生進入3年級以后，動手能力應當日趨成熟，但工程能力的實踐還遠遠不夠，創新素質有待進一步明確和提高，為了給畢業設計打好基礎、做好準備，實驗教學必須面對社會需求的現實問題實施改革[3]。在工程實踐型實驗層次，了解實踐建筑工程設計、施工與質量檢測的有關內容，了解國家有關技術規范與標準，掌握建筑材料現場抽樣和檢測方法及判斷依據，掌握常用的現場檢測設備及無損檢測方法，基本能完成建筑材料、建筑地基、建筑樁基、基坑監測、建筑結構等的檢測方案設計及實施檢測。
改革后的培養方案中，保證實驗教學四年連貫發展。基本形成一年級學會設備使用和儀器操作，二年級能夠組織實施驗證性實驗，三年級能夠獨立完成綜合性實驗與設計性實驗，四年級可以進行工程實踐實驗層次，為畢業設計和就業做好準備。
四、實驗教學內容體系改革實施效果
我校土木工程專業實驗教學內容改革2010年初步探索后，配套有關教學管理制度，采取相應的教學方法與手段，通過近二年的實施，新實驗教學內容體系實施取得了初步成效：一是實驗教學獨立設課后，教師承擔實驗課教學工作的積極性高，原來只擔任理論課教學工作的教師也原意承擔實驗課程了，突出了教師在實驗教學中的基礎作用和中心地位，體現和貫徹了實驗教學與理論教學同等重要的思想觀念；二是實驗教學獨立設課后課堂質量可控，單獨考核、單獨記學分， 與理論課一樣實行不及格重修制度，學生的學習積極性和主動性顯著提高；三是實驗項目內容豐富，形式多樣，學生動手能力、實驗技能、分析解決問題的工程實踐能力得到了提高，教師也原意將自己的科研課題邀請學生參加，進一步提高了實驗教學在培養學生創新能力的作用；四是從12屆學生畢業論文選題來看，選擇有實驗內容的畢業論文題目比例增加15%，畢業論文整體質量得到了提高。
五、結語
實驗教學內容體系改革是教學改革的重點也是難點，在“大土木”背景下，地方高校土木工程專業如何不斷更新實驗教學理念，探索培養適應于地方社會需求的高素質應用型人才的實驗教學內容體系，還需要進一步研究與實踐。
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關鍵詞：畢業設計 ；問題；應對措施；獨立院校
Research and Practice of Graduation Design Of Civil Engineering Specialty in Independent Colleges
Ling ping ping[1]， Chen zeshi[2]
（1 Huazhong University of Science and TechnologyWu Chang branch school, urban construction , Hubei Wuhan 430064;
Chen zeshi[2] ,Hubei University of Technology engineering and technology college, Department of Civil Engineering，Hubei Wuhan 430068，;）
Abstract: Starting from the experience of the author guidance,the author pointed out graduation design problems in the Independent Colleges .Then, to solve these problems, a variety of corrective measures proposed. The paper provided some suggestions to graduation design of civil engineering specialty in independent colleges .It hoped that quality of graduate design can be effectively improved through continuous exploration and practice.
Keywords: graduation design；Problems；Countermeasures；Independent Colleges
眾所周知，畢業設計是學生在校學習期間必修的最后一個實踐性學習環節，也是學校實現培養目標的重要環節。通過畢業設計，能夠鍛煉學生獨立工作、解決本專業實際問題的能力以及創新能力，為即將參加工作和繼續深造打好基礎。因此，各所院校十分重視畢業設計這個教學環節，獨立院校也不例外。但是由于獨立院校的教學模式、辦學模式等仍處于探索階段，因此，逐漸探求一條適應于獨立院校畢業設計的發展之路勢在必行。筆者依托華中科技大學武昌城市建設學院土木工程專業指導7屆的畢業設計經驗，來探討一下獨立院校的畢業設計目前存在的問題及應對措施，以期為各獨立院校土木工程專業的畢業設計指導提供一定的參考。
1 我校土木工程專業畢業設計安排概況
土木工程專業本科畢業設計安排在第八學期，持續時間共16周，包括畢業設計開題報告、論文撰寫及答辯三個階段，畢業設計嚴格按照《華中科技大學武昌分校本科畢業設計/論文工作規范》執行。建筑工程專業以中型建筑的建筑設計和結構設計為主，道路橋梁專業以公路、大跨度預應力連續梁橋為主。
2 畢業設計中存在的問題
2.1 選題流于形式，難于保證學生個體差異
選題是做好畢業設計的關鍵步驟之一。但是由于土木工程專業設計流程相差無幾，部分教師缺乏實踐經驗等原因，導致學生畢業設計選題流于形式，實踐性差，難度不易控制，最終導致學生畢業設計成果有雷同嫌疑，個體差異得不到體現。
2.2 學生精力很難集中于畢業設計，難于保證畢業設計質量
由于畢業設計一般在第八學期進行，學生動向不穩定，有些同學忙于找工作，有些同學忙于研究生復試，有些同學由于單位需要，已經進入工作崗位，導致做畢業設計力不從心，難于保證畢業設計質量。
2.3 畢業設計手段單一，畢業設計目的難于達到
傳統的畢業設計手段比較單一，主要是學生先進行方案設計，后通過手算進行結構設計。這種傳統的設計方法數學計算較為繁瑣，導致學生難以提起興趣，設計時間跨度比較大，不利于“獨立院校應用型”培養目標的實現。
3 土木工程畢業設計的應對措施
3.1優化畢業選題，實現科學選題
在畢業設計準備階段，應該將選題工作做為首要工作。為了使畢業設計切實達到培養目標，應采取如下措施：
（1）保證“一人一題”，實現學生設計內容個體差異
首先引導教師擴大選題來源，將畢業設計題型分為四類：一是參考設計單位已做過的實際工程設計項目選題；二是借鑒實際工程設計選題；三是配合學生畢業生產實習選題；四是根據用人單位要求選題。其次，教研室開研討會，不僅做到每個學生設計參數不同，建筑設計方案不同，而且可根據地質資料和地形圖的差別，給同類設計的同學，確定設計側重點，突出個人設計特色，強化知識特長。比如：橋梁方向，可以選擇不同的橋型來進行設計；而道路方向，有些選題側重于交叉口設計，有些選題側重于復雜地形的選線，有些選題側重于不良地基的處理等。
（2）聯系實際，堅持理論與實踐相結合的原則，真題真做
我校第七學期安排了生產實習。生產實習不僅旨在熟悉現場實際操作，而且也在為畢業設計選題提供機會。有些學生在實際實習中，根據實習單位情況，可以做到真題真做。如：03級侯東杰同學真題真做，他做的廣州某地鐵站主體隧道綜合設計，得到答辯老師的一致好評，最后綜合成績為“優”。同時，利用
畢業設計指導老師所做過的實際工程、科研課題等資源，讓學生結合實際工程進行設計。
（3）題目類型多樣化，實現教師和學生雙向選題，增加學生學習興趣
在第八學期，學生的工作方向、考研的研究方向基本確定，所以盡量做到教師和學生雙向選題。教師布置選題題目時，通常為指導學生人數的110%-120%，選題類型不局限于實踐應用，學生可和教師交流，結合自己的興趣選題。例如：2007屆由于畢業生數量多，我們增加了選題類型，不僅有實踐設計型，而且有理論研究型。在323名畢業生中，有29名同學（占畢業設計人數的8%）選擇了理論探究，選題如《物業管理企業品牌創建》，《我國經濟適用房制度的實施現狀與展望》，這為他們今后研究和工作奠定了基礎。另外，對于就業方向和所學方向不一致的同學，為了使其順利就業，同意畢業設計轉方向申請，加強教師指導力度。
總之，在選題階段，應該突出指導教師、教研室和院級領導的管理作用，層層篩選，緊密結合專業培養方向，一人一題；深度、廣度適中，并注重因材施教，反映時代特點。
3.2 加強指導教師隊伍建設,提高教師業務水平
為了提高畢業設計指導教師的整體水平，土木工程教研室按照學校要求，實現指導教師職稱都在講師及講師以上，嚴把教師資格關。眾所周知，現在獨立院校一個較為突出的問題就是教師結構比例有些失衡，缺乏中年教師，呈“兩頭大中間小”。為了彌補這一缺陷，應該擴大指導教師來源。不僅可以聘請重點院校實踐經驗豐富的教師，同時，可以采用“以老帶新”“以外聘教授帶助教”的方法來加強青年教師隊伍的建設。此外，鼓勵指導教師積極參與各種社會實踐與科研活動，提高教師的實踐能力和科研水平，為提高畢業設計質量提供有效的保障。
3.3提前布置選題和設計任務書，加強畢業設計的靈活管理
對于第八學期不能在校完成畢業設計的同學，應該提前發放任務書。一般在第七學期就給這些學生下達任務書，學生利用雙休日及寒假集中完成設計。在第八學期初，指導教師修改其設計，并完成定稿。當然，對于成績較差的學生難以實現。
3.4 實行開題報告和開題答辯程序，切實做好開題工作
畢業設計是學生首次接觸綜合性課題的設計和研究，因此，為了避免學生首次做畢業設計無從下手，少走彎路，我們針對獨立院校學生的情況，開設了開題報告，并舉行開題報告答辯，并規定未能通過開題報告答辯，學生不能開題。這樣學生在接受設計任務書后，大量查閱參考資料和相關文獻，并深入消化吸收，提出可行的設計方案或設計思路，并進行全面細致的論證，提出可行的技術路線、研究方法、設計步驟，做到研究目的明確、指導思想正確、研究方法先進、設計方案可行．通過撰寫開題報告，使學生對課題任務有更深刻的理解，減少適應的時間和起始階段的盲目性，也培養了未來崗位上所需的技術論證、技術開發和課題研究的綜合素質．另外，通過開題答辯，指導教師小組對其設計方案和設計思路進行鑒定和指導，為后續畢業設計的開展節約了時間，增加了效率。
3.5 強化了畢業設計過程的規范化管理，提高質量
畢業設計過程中，指導教師是主導，學生是主體，組織管理是保障。整個畢業設計工作實行校、院、專業教研室三級管理。
一是監督并嚴格實行校院制定的畢業設計組織管理和操作程序、答辯細則、成績評定和考核標準，明確責任，制訂完善的規章制度，使管理科學化、規范化。
二是建立“選題――過程――成果”三位一體的質量監控機制，根據畢業設計進程進行階段性檢查實施質量控制，并實行淘汰制度。在畢業設計過程中，指導教師上報指導時間、指導地點及設計進度，院級領導及教研室主任定期檢查教師和學生到位情況和不定期抽查學生畢業進展狀況，及設計中形成的文件（如學生畢業設計日志、計算書等）。同時，加強學生的考勤，缺勤超過1/3的學生，不允許答辯，同時原則上不允許學生外出設計，若有特殊原因，例行審批手續。
3.6 引入多種畢業設計手段，保證學生掌握設計原理的基礎上，將繁瑣的計算交給計算機
傳統的手工設計方法費時費力 ，效率不高，學生由于計算繁瑣，難于投入興趣，并且設計方案難以做到合理。因此，我們在設計中引入以下手段，在保證學生掌握設計原理的基礎上，將繁瑣的計算交給計算機。
(1)利用 CAD、天正、緯地、橋博、邁達斯等軟件繪制建筑施工圖和結構施工圖； (2)利用EXCEL進行內力統計，采用結構力學求解器等進行結構內力計算；
(3)利用PKPM 軟件，對結構設計手算部分，進行核算。找出計算結果產生差距的原因，引導學生利用概念設計的方法對計算結果進行判斷；
(4)畢業設計說明書、計算書等有關畢業設計材料，實現文本和電子版兩套存檔。
3.7 建立創新機制，培養學生創新能力
為鼓勵優秀學生脫穎而出，在如下方面實行了創新:
第一，凡是能在畢業設計期間獨立完成并發表在公開出版物上的論文，字數符合要求且內容與所學專業相關的學術論文，以及已被實際采用的工程項目設計，經審定同意可替代畢業設計。
第二，教師在指導畢業設計時，充分發揮學生的主觀能動性。側重于引導學生如何發現問題、提出問題、分析問題，解決問題，教給學生一種思考問題的方法，而不直接給出具體的解決步驟和結果，培養學生創新思維和創新能力。
總之，做好畢業設計工作，加強畢業設計質量控制尤為重要，主要是做好三個階段的檢查工作：前期把關，嚴把題目關、指導教師關、參加畢業設計學生關；中期檢查和后期適度淘汰。
4 畢業設計中存在的問題及整改措施
4.1 存在的問題
（1）鼓勵學生到實踐單位進行畢業設計，做到真題真做，又通常會帶來管理上的不便。如：現場不安全因素多，很難確定學生的實際完成進度等。
（2）由于獨立院校教師教學任務重，科研項目少，畢業設計創新難于開拓，只依靠外聘教師或者工程師難于從根本上解決問題；
（3）目前，土建類畢業設計注重考慮技術上的可行性，而忽略或者忽視在經濟上的適用性，使得學生對自己設計的成果沒有經濟認識，缺少價值。
4.2 整改措施
（1）獨立院校教師可以跨校合作，集思廣益，從而增加申請課題成功率，增強指導教師科研水平和實踐機會，真正讓學生參與實踐項目，讓學生受益；
（2）指導畢業設計過程中，對學生不僅進行專業指導，更要加強思想教育，充分發揮其主觀能動性，提高解決問題能力，為創新打下基礎；
（3）工程技術設計與造價結合，以技術設計為主，造價設計為輔，樹立經濟概念。
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