关键词：土木工程概论；课程教学；教学方法；考核模式
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）21-0068-02
土木工程作为一个专业覆盖面广、行业涉及面宽、对国民经济发展具有巨大推动作用的行业，在国民经济中具有非常重要的作用。1998年教育部颁布《普通高等学校本科专业目录》，将原来的桥梁、道路、岩土等专业合并为土木工程，形成了一个宽口径的“大土木”专业，这一调整的目标是培养具有较宽理论基础、较强适应能力、较广专业视野的土木工程专门人才。在这一大背景下，“土木工程概论”课程应运而生。目前，国内各高校普遍针对土木工程及其相关专业本科生开设了该课程。“土木工程概论”的教学目的是：[1-4]使学生较全面了解土木工程专业所涉及的领域、包含的内容、所获得的成就及未来发展方向；从宏观视角了解土木工程专业的综合性、社会性及其在技术、经济与管理方面的统一性，初步涉及一些基本专业概念；引导学生了解自己对大土木下属众多学科中最感兴趣的方面，建立热爱土木工程专业的感情和对土木工程事业的责任心，为今后积极主动地学好专业课程、培养自主学习的能力打下基础。
相对于“土力学”或“画法几何”等专业基础课程，“土木工程概论”课程开设历史较短，目前还没有形成较为成熟的、被普遍认同和推崇的教学方法。因此，针对该课程展开深入的教学教法研究，对于切实提高课堂效率、改善教学效果无疑都大有裨益。
一、课程教学中存在的问题
现阶段“土木工程概论”课程在高校一般是作为土木工程专业的必修课及其他相关专业的选修课，开设时间一般为大一或大二期间。“土木工程概论”范围涵盖本专业全貌，这就要求学生必须站在学科全局的高度，对学科全貌充分认识与把握，以期做到理论基础扎实、专业知识面广、实践能力强、综合素质高，并有较强的运用和推广能力。[5]“土木工程概论”课程的任务是培养学生认识土木工程的专业范畴，初步建立解决问题的工程方法，掌握各类土木建筑工程的基本概念、基本理论和基本方法，为学习相关的后续课程打好必要的基础，能应用土木工程的理论和方法对一些简单的工程实际问题进行定性分析。[6-8]目前“土木工程概论”课程教学中主要存在以下问题：
1.内容宽泛粗浅，缺乏实践性的内容
作为一门引论性质的课程，它所涵盖的领域极为广泛，其内容涉及到工程材料、建筑工程、道路与铁道工程、桥梁工程、隧道与地下工程、岩土工程、水利工程、给排水工程、海洋工程、机场工程、项目管理、防灾减灾等，内容庞杂粗浅，课本往往只能点到即止。另外，书本概述性文字偏多，但囿于课时，课堂上大部分时间只能用于理论知识的讲解，缺少实践性的内容作为支撑。土木工程是一门实践性很强的学科，所有相关理论的出发点和归宿都是工程实践。[9]若能将讲授与实践有机结合起来，对于学生学习兴趣的培养和学习效果的改善都将产生巨大的帮助。
2.经典教材匮乏
开设土木工程专业的高校很多，相应的《土木工程概论》教材不一而足。事实上，出于各种原因，各高校往往热衷于组织本校师资力量来编纂教材，以满足课程开设需要。笔者认为，这样做虽然可行，但其合理性仍值得商榷。一方面，由于“土木工程概论”是一门内涵丰富、更新迅速、适用广泛的专业基础课，对于上海地区高校适用的《概论》教材，在四川或北京的高校同样适用，各校各自为政式地编著自己“独特的”《概论》教材实非必要，反而造成了人力物力财力的巨大浪费；另一方面，当师资力量不足时，教材之间抄袭严重，内容编排几近相同，与其说是自力更生，还不如说是自欺欺人。
3.对任课教师的要求很高
鉴于课程的重要性，教育部曾要求“要配备对土木工程有着深刻认识且具有丰富实践经验的教师来讲授这门课”。高校的实际情况是，具有丰富实践经验的教师往往还承担着更为繁重的专业课程的教学任务，而“概论”课程常常是由经验不丰富的讲师承担。但青年教师通常对自己的研究方向比较熟悉，而对于其他不相关的方向则知之甚少。由于实践不足，在讲述工程实例时就难以做到旁征博引、生动活泼、深入浅出。
4.课时过少，考核方式简单
就笔者的教学经历来看，“土木工程概论”课程的授课学时介于16～24学时之间，也就是说，每次上课（90分钟）都要讲完一章的内容，如建筑工程、道路与铁道工程等，由于知识点很多，难度较大，教学效果令人担忧。“概论”的考核方式大多采取开卷考试或提交小论文的形式，急功近利的学生常常只盼着“毕其功于一役”，疏于平时的学习积累，掌握知识的牢固性大打折扣。
二、“土木工程概论”的教学改革
1.增加课时量，增添实践性内容
建议在以后的课程设置中适当增加课时量。在现阶段的教学中，由于课时较少，课程教学质量难以保障。对于关键问题的讲解，应当更为全面而周详地讲述，尽量讲细讲透。例如讲述斜拉桥与梁桥的关系时，应结合“构造特点”“传力路径”“受力特征”“建造材料”等要点来综合讲述，这就需要增加课时量作为前提和保证。
“土木工程概论”的教学内容必须“理论联系实际”，从而培养出实用型人才。一方面，任课教师在授课前可通过网络等渠道收集关于土木工程的最新案例，对其新知识、新技术等进行整理、分析和总结，确保传授的知识与现实世界不脱节。另一方面，为了让学生更直观地认识各种土木工程，可适当安排一些现场教学，增加其感性认识，加深其对于土木工程的认识和理解，同时也有利于增加其学习兴趣。
2.重视教材及教师队伍建设
教材是教学观念和方法的反映，教材建设是提高教学质量的重要环节，是实现人才培养目标的关键。教材合理与否直接关系到教学效果。教材的内在质量要求教材具有科学性、可读性、知识性、思维性、启发性和教学的适用性。《土木工程概论》教材应当坚持实用性原则，尽量选用内容浅显易懂、条理清晰、图文并茂，且着重以介绍土木工程各学科的基本知识和共同特性为重点的教材。笔者建议应由全国性的各大学会组织人手联合编纂教材（每3～5年更新修订一次），然后在高校推广使用。
从教学规律上说，教师在教学过程中起主导作用，教学效果与教师素质直接相关。本课程由于涉及工程领域较多，这就要求任课教师不但要有丰富的教学经验，而且还要有扎实的专业背景知识和丰富的工程实践经验。因此，建立一支稳定的、高素质的教学队伍是改善教学效果的必要条件。就目前国内高校实际情况而言，主要有以下两种途径：一是在中青年教师中培养一批专业知识广博、科研实践能力强、教学基本功扎实的专业骨干教师承担本课程的教学任务；二是采取不同学科多位骨干教师共同授课的方式，每位教师讲授自己最擅长的学科方向，共同完成整门课程的教学任务。此外，应鼓励开设课程教法研讨会，各相关学科的教师聚集一堂，共同商讨、探索教学内容与教学方法。对于有条件的高校，还可提倡国际合作交流，尽快了解和吸收国内外土木工程领域的最新成果，以不断提高自身的业务素质。
3.教学方法和手段创新
为了培养学生的自主学习能力和创新思维，应逐步推广和不断完善启发式、讨论式、参与式教学方法，处理好教师主导和学生主动的关系，调动学生的学习积极性，激发学生的创造性思维。对于认真思考、积极回答问题的学生可以给予适当的奖励绩点，计入期末总成绩。要重视现代化教学技能，积极探索多媒体等现代信息技术手段，通过图像、声音、文字三者的有机结合，把教学内容立体、有序、生动地展现在学生面前。尤其是对于信息量大、难以描述的教学内容和最新研究成果、重大工程介绍等，更应该采用现代信息技术。例如在每一章讲授部分结束后，笔者会给学生播放一段事先精心准备好的土木工程教学视频，并同步进行必要的讲解，如“超级工程”“Discovery”等都为“土木工程概论”课程教学提供了丰富的素材。
4.考核方式改革
考核是检查教学效果的有效手段，为了提高“土木工程概论”课程的教学质量，对现行的考核方式进行改革势在必行。应积极探索灵活多样的考核方式，消除传统考核方式的弊端。笔者建议丰富考核内容，采取多种手段和方式对学习效果与成绩进行评价，如考勤、课堂问答、课后作业、读书（考察）报告、课程论文、开卷考试等，这样可以弥补单一、枯燥的考核方式的不足，逐步形成有利于促进学生综合素质提高和能力培养的考核评价机制。有条件的高校还可以推行理论考试和实践考试相结合的方式。
5.人文素养与综合素质的养成
人文素养的核心内容是对人类生存意义和价值的关怀，这就是“人文精神”。这其实是一种为人处世的基本的“德性”“价值观”和“人生哲学”，科学精神、艺术精神和道德精神均包含其中。人文社会学科包括美学、艺术、社会学、经济、人文历史、文学、哲学等等。[10]这些学科不直接对专业发展提供作用，但对于造就土木工程师的社会与人格素质具有极大的意义，并由此影响着其价值观与相应的思维、行动。人文素养是培养综合型人才的前提和基础，这对于理工科学生的教育具有独特而重要的作用。在对学生进行专业教育的同时，进行人文社会学科的灌输和熏陶，并把这些纳入人才培养计划和教学计划，从教育内容、教育主体、教育环境和教育方式上把德智体美几方面有机统一起来，促进学生全面发展，实现培养目标。
三、结语
第一，应根据“土木工程概论”课程特点，编制浅显易懂、条理清晰、图文并茂、与时俱进，且着重以介绍土木工程各学科的基本知识和共同特性为重点的教材，同时建设一支高素质的教学队伍。
第二，增加课时量，增加实践性内容，采用启发式、讨论式、参与式的教学方法，处理好教师主导和学生主动的关系，调动学生的学习积极性，激发学生的创造性思维。重视现代化教学技能，积极探索多媒体等现代信息技术手段。
第三，丰富考核内容，采取多种手段和方式对学习效果和成绩进行评价，弥补单一、枯燥的考核方式的不足，逐步形成有利于促进学生综合素质提高和能力培养的考核评价机制。有条件的高校还可以推行理论考试和实践考试相结合的方式。
第四，在对学生进行专业教育的同时，进行人文社会学科的灌输和熏陶，从教育内容、教育主体、教育环境和教育方式上把德、智、体、美几方面有机统一起来，促进学生的全面发展，并为其以后的专业课程学习打下良好的基础，培养出适合时代需要和科技发展要求的土木工程专业人才。
参考文献：
[1]董菲，徐春媛.试论现代土木工程教学的创新方法[J].建筑工程，2012，（10）：90-92.
[2]何忠明，刘建华.浅议高校《土木工程概论》课程教学改革[J].科技资讯，2011，（7）：169-171.
[3]王琰，周戒.对现代土木工程专业教育的几点探讨[J].高等建筑教育，2003，12（3）：12-14.
[4]王清标，初明祥.大土木背景下《土木工程概论》教学模式创新研究[J].当代教育理论与实践，2012，4（4）：75-77.
[5]叶志明，宋少沪.把教的创造性留给老师，把学的主动权还给学生[J].中国大学教学，2006，（8）：8-9.
[6]刘云平，相琳.《土木工程概论》课中的人文素质教育[J].南通大学学报（教育科学版），2007，23（2）：84-85.
[7]刘胜兵.《土木工程概论》课程教学及考试改革探讨[J].中国电力教育，2012，（31）：70-71.
[8]张文华.《土木工程概论》教学研究[J].教育教学论坛，2014，（8）：
69-70.
关键词：进度风险；风险分析
中图分类号：U655.4文献标识码：A
引言
在进行土木工程施工时，往往会有一些无法抗拒因素以及相对来说不确定的因素的阻碍和影响，从而引起土木工程施工项目的质量、进度和投资目标失控的风险。土木工程进度若失控，必然会导致资源浪费和经济损失，甚至可能影响土木工程建设质量和安全。通过风险分析分析可以了解进度计划实现的风险有多大，同时根据实施过程中实际建设情况的风险分析和修正，对实施进度进行控制调整，并采取措施进行应对和准备，以确保项目按预定目标顺利完成。
土木工程施工风险分析的主要内容
1.1风险管理
风险管理就是在识别，评价及分析风险的基础上，运用科学的管理技术及手段对土木工程项目可能发生的一定的预防及处理，尽可能的控制风险，使其向有利条件转化，并能在风险发生后及时采取主动的补救措施。对于建筑工程项目来说，风险管理的过程如下：预测及识别风险。通过信息收集，分析出可能发生的风险，并对其可能性进行专家咨询以及寻求实验认证，将可能发生的风险记录在案；对可能发生的风险进行分析及评估，分析风险发生的可能性及危害性，评估其对工程项目的潜在影响，并近其危害大小列制风险清单；根据所列的风险清单，针对不同危害程度的风险采取不同的应对措施。
1.2进度风险分析的最重要的任务就是评估和分析风险发生几率的多少，即在土木工程建设中是否会有风险发生，它是风险分析中最重要的一步，也是最困难的一步。主要原因有二：一是有关和风险事件相关的系列数据的收集很困难；二是不同土木工程施工项目差异性大，如果用类似土木工程施工项目数据推断当前土木工程施工项目的进度风险事件发生的概率，那其误差会较大。土木工程施工项目进度风险分析的第二步就是分析和分析土木工程施工项目进度风险事件发生后工期拖延的严重程度，即风险事件可能带来的工期损失的大小。在土木工程施工项目实施的过程中，经常会遇到这种情况：风险事件发生的概率不一定大，但一旦发生，其后果是十分严重的。例如，某土木工程基坑施工，常需要基坑排水降水，当排水降水标准选得较高，即基坑被淹的风险较小时，但一旦出现超标的地下水或特殊的地质情况，基坑被淹，就是风险事件，对于基坑土木工程而言，土木工程工期损失将是巨大的。土木工程施工项目实施的过程中，对某些风险事件，其发生的概率和本身造成的后果都可能不是很大，但如果其一旦发生会影响到土木工程施工项目的各个方面或许多工作，此时，对其有必要进行严格的控制。如，水利水电截流，一般而言，按正常设计组织施工，其失败的风险是很小的，但其若不成功，即风险发生了，则土木工程工期要严重拖后，一般会使施工工期常要推迟一年，而建设工期推迟一年带来的间接损失也是十分严重的。项目风险事件的发生时间，即风险事件出现的时间，也是土木工程施工项目风险事件分析中的重要工作。
2、土木工程施工进度风险过程分析
土木工程施工项目进度风险分析的第一步是要进行对相关风险的考量和相关资料搜集汇总。这些数据和资料可从过去类似土木工程施工项目的经验总结或记录中取得；可用从气象、水文、建设市场、社会经济发展的历史资料中取得；也可以从一些勘测和试验研究取得；也可以在土木工程施工项目实施过程中取得。所收集的数据和资料要客观、真实、可统计性。建立进度风险模型以取得的有关进度风险事件的数据资料为基础，对风险发生的可能性和可能的结果给出定量描述，即进度风险模型。模型又分为风险概率模型和工期损失模型，分别用来描述不确定因素与风险事件发生概率的关系，和不确定因素与可能引起的工期损失的关系。土木工程施工项目进度风险模型建立后，就能用适当的方法分析每一风险事件发生的概率和可能造成的工期损失。通常用概率来表示风险事件发生的可能性；工期损失可用金额或时间来表示。对不同风险事件发生概率和可能出现的工期损失分析后，就可对进度风险进行分析了。这需要将风险事件的发生概率和可能的工期损失结合起来进行分析。
土木工程进度风险分析的作用
土木工程施工项目进度风险分析主要是针对整个土木工程的进度实现程度及工期损耗实施的分析，而风险分析是对风险事件或风险因素进行分析，从中找出最大风险，并进行排序，再计算综合风险值，与给定的风险标准进行比较，来确定风险事件或风险因素对项目实施的影响和土木工程施工项目主体能否接受这些风险等问题。在土木工程施工项目风险管理中，风险分析是不可或缺的环节，其主要作用有：通过风险分析，可确定风险大小的先后次序。对土木工程施工项目中进度风险进行分析，根据进度风险对工期目标的影响程度，包括风险出现的概率和后果，这样可确定各进度风险的排序，为考虑风险控制先后和风险控制措施提供依据。可以找出风险事件间的内在联系。土木工程施工项目进度管理中，各种风险事件表面是不相干的，但某些风险事件的风险源是相同的或密切的关联。分析风险之间的相互关系，能将风险转化为机会，防止机会在某些条件下转化为风险。可进一步认识已分析的风险发生的概率和引起的损失，降低风险分析过程中的不确定性。当发现原分析和现状出入较大时，可重新根据现状分析风险发生的概率和可能后果。
4、工程施工进度风险分析的步骤
通常来说，针对独立风险事件以及土木工程施工过程中的整体风险都需要对分析标准进行制定，即单个分析标准和整体分析标准。对于进度风险，土木工程施工项目主体则需根据土木工程合同、自身实力、环境因素、以往经验、技术资料等综合确定进度计划中子项目和总体项目的可接受进度风险率，也就是土木工程施工项目主体在根据风险诸因素主观上综合确定的风险率。
土木工程施工建设整体风险的分析是对所有内外部因素之后进行综合之后确定的。进度风险水平是进度管理部门根据进度计划，考虑相关风险因素，根据科学方法计算出来的子项目风险水平和整体风险水平。确定土木工程施工项目整体风险水平后，需要和土木工程施工项目的整体分析标准比较。因此整体风险水平的确定方法要和整体分析标准确定的原则和方法相适应，否则二者没有可比性。将土木工程施工项目单个风险水平和单个分析标准、整体分析标准和整体风险水平比较，以确定它们是否在可接受的范围之内，或考虑采取什么样的风险应对措施。
土木工程施工进度风险规避方法
在项目前实施过程中，影响工程建设的内、外在因素，相互影响、不断变化，形成一个多变量的复杂风险因素系统，共同作用于工程项目，影响工程建设目标的实现。通过对土木工程项目风险的识别、估计、评价，管理人员对其存在的种种风险和法和潜在损失等方面有了一系列的把握，并编制了一系列切实可行的具体风险应对措施，力图使风险转化为机会或使风险造成的负面效应较到最低限度。为确保工程进度风险处理可控制范围内，土木工程施工中根据客观实际情况进行以下两方面分析。
5.1首先是通过对工程或工程规划的投入建设进行叫停或终止来避免风险的一种方法。如，某土木工程施工项目在经过可行性分析后，若发现在实施该项目后会面临较大的进度风险，此时立即停止该项目的实施，并放弃这一项目的计划，这样就可从根本上避免受到更大的风险损失。其次是以土木工程技术为手段，消除物质性风险的威胁。如，水电土木工程大体积混凝土施工中，采用砂石骨料运输廊道，可以保证骨料运输畅通，从而避免了因骨料运输不畅引发的进度风险。再次是用标准化、制度化、规范化的方式从事土木工程施工项目活动，以避免可能引发的风险或不必要的损失。在宏观上，我国土木工程施工项目建设中规定有土木工程建设基本程序，其是土木工程施工项目建设技术经济内部规律的反映。在土木工程施工项目的实施过程中，要求按照该程序一步一步进行，对于一些重要的环节，而且要求完成一步后，要进行评审或验收，以防给以后的过程留下不利的条件、引发风险的因素。在微观上，土木工程施工项目的施工过程是由一系列作业组成的，在作业之间有些存在着严格的先后作业逻辑关系。对这种情况，在土木工程施工中就要求严格按照规定的作业程序施工，而不能随意安排，以避免项目风险的发生。
5.2建立三级计划进度管理体系
所在相关单位，包括业主、设计、监理、施工各级承包单位，必须设立明确的进度管理架构，设置专职计划员，计划员需具备一定生产安排经验，了解图纸、施工组织设计、方案等技术文件，对对施工进度动向提前做出预测。
各单位生产负责人必须建立沟通渠道，必须能随时取得联系，各单位相互通告进度管理体系架构，建立本工程进度管理体系成员的联系总表；各生产负责人、计划员之间，应及时进行指导、反馈、预警、建议等工作交流。
各单位间建立工程进度表，及时掌握影响进度的各种因素，并就其特性或规律进行分析描述；检查实际进度与计划进度的差异，分析研究存在问题和改进措施，包括技术措施、经济措施等；快速信息登陆与更新，科学分析和总结，反馈进度控制。
结论
通过风险分析，可以对风险大小的进行有效评判、可以顺利排查出各个风险间的隐性关联、分析风险之间的相互关系，能将风险转化为机会，防止机会在某些条件下转化为风险，可进一步认识已分析的风险发生的概率和引起的损失，降低风险分析过程中的不确定性。
参考文献：
[1]丁海山；土木工程施工项目管理的规划与实践探讨[J]；科技资讯；2010年25期
【关键词】BIM；土木工程；知识体系
近年来，BIM技术引发热烈的研究和讨论，取得了较大成果，也存在一定不足，文章整理土木工程学习这一技术的理论体系，以此使得BIM技术的知识框架更为清晰，一方面有助于土木工程专业的教学活动开展，另一方面，也是为了学生能够从中发现知识体系的漏洞并能够深入研究，更好的应用该技术，并能够有所完善。
1BIM技术的背景及概念
二十世纪九十年代，CAD技术开始逐渐广泛地应用于工程规划设计和施工之中，但是随着信息的复杂化和信息交流的一体化趋势的发展，CAD技术的弊端逐渐显现，建立在几何图形交流上的数据交流方式已经无法适应时代需求，于是BIM技术便应运而生。BIM技术就是通过建立统一的数据库来为工程各项流程提供数据支持的信息共享资源，相对于CAD技术而言，BIM的统一化知识库能够容纳几何信息和非几何信息，数据更加全面，能够实现统一的数据交流，贯穿于工程规划到实施完成的所有过程。并且，BIM知识库中的数据具备即时性和连续性，即数据快速更新的同时能够实现前后数据的连接，数据具有参考价值且具有一致性。数据库中资料以IFC格式为基础，为不同阶段的工作人员创设了一定的协作标准，使得交流更加便捷，而信息的修改以及综整合等都能更加快捷而且便利地实现。
2BIM技术的理论知识体系
2.1BIM信息数据模型
数据信息模型的学习中，首先需要了解的是IFC格式的基本概念以及其空间架构，其次是学习STEP的基础知识，融会贯通之后，能够以STEP的语言规范来讲解IFC使用的语言，对二者的表达格式进行比较，并解析IFC的空间层次，总结其表达规则及符号意义。总而言之，数据信息模型中，主要是IFC格式的学习，以STEP的语言来学习IFC的语言，而后是空间层次，最后总结表达规则及符号意义，IFC的学习分为这三大板块。IFC是BIM技术的基础数据格式，数据交流体系中最为基础的语言输入和输出形式，如果不能掌握，则土木工程专业便无法融会贯通地使用BIM技术，可以说，IFC是BIM的语言。
2.2协同工作技术
协同工作模块的主要内容是其概念、目标以及现今的发展情况，具体而言，首先学习协同技术的三个模式，初级、中级和高级，结合图标进行学习，其次，介绍协同技术的多种类型，主要包括:狭义协同和广义协同，前者指企业自身的协同工作，后者还包括企业外的协同工作，都需要做一定了解及区分，类型的学习中，主要的知识点是各类协同技术的概念、相同点以及区别都需要认真学习并熟练掌握。协同工作技术中的重点对象，或者是重点章节是协同工作技术在BIM技术中的应用，即BIM技术如何应用协同工作技术，实现协同工作，学习的内容主要是应用的方法，支持的原理以及存在的问题，这部分内容较为复杂，与现实对接性强，需要大量图示的理解，同时，也需要结合具体的案例进行细致的分析。
2.3数据信息集成
土木工程专业学生在学习BIM技术时，首先需要了解的是其背景及内涵，也相当于BIM的理论概述，其次是具体的技术应用，即数据模型、协同工作及信息集成。信息集成技术需要掌握的知识点包括概念、发展过程、集成方法以及模式。具体学习而言，首先对于数据信息集成是什么以及其在BIM技术中所起的作用展开，然后学习其发展过程，对于其具体的模式以及应用方法和利弊衡量进行了解掌握，通过过程集成以及组织集成模式的细致分析系统学习信息集成模式的运行，联系BIM技术的发展过程，详述其信息累计过程。信息集成是BIM技术能够创建统一数据库的重要技术支撑，是容纳大量数据并进行有效整合的关键，也是BIM技术能够突破CID技术弊病的重要原因。
3土木工程中BIM的实践知识体系
从实践知识体系而言，可以从建筑结构设计、建筑节能效果、建筑成本控制等多方面进行实例研究，使得理论学习与实践接轨。BIM的知识体系从理论与实践出发，将技术的基础理论知识和实践应用进行细致的分析讲解，使得土木工程的学生对于该技术有了全方位细致而深入的了解。建筑结构作用可以以水立方工程或者墨尔本的Eureka作为讲解案例，BIM技术在这两座建筑的设计中起到了至关重要的作用。施工管理中的BIM技术应用可以以AR公司为例，同时，以此为例还能够对于BIM技术的节能、成本控制等进行分析，经典的应用案例在现今的世界各地已经不少，其中既有效果突出的地方，也不乏缺陷漏洞，土木工程学生对该技术的学习不能止步于了解已有的知识更是要从实际中的不足出发进行探讨，力求完善这一技术，这也是笔者将实践纳入知识体系中的原因。
4总结
希望笔者的研究能够对土木工程专业的BIM教学活动有所帮助，促进专业学生的学习效率和学习深度，更为系统化的学习。
参考文献
[1]崔建华,夏珊,丁克伟,陈东,刘运林.将BIM技术应用于土木工程专业教学的探索[J].安徽建筑,2015(03):45-46．
论文关键词：混凝土结构,教学改革
《混凝土结构》分为《混凝土结构基本原理》和《混凝土结构设计》上下两册。《混凝土结构基本原理》主要从工程力学、结构力学、材料力学等的角度来讲解混凝土的相关原理知识，这些知识对我院三个方向的学生（工民建专业、交通土建专业、岩土专业）学习专业知识都起着承上启下的作用。《混凝土结构设计》是《混凝土结构基本原理》的进一步延伸，主要讲解各梁、板、柱、基础等的构造和受力特点，这一部分的学习对我院三个方向的学生来说都有一定的难度。
1 课程教学中存在的主要问题
《混凝土结构》的理论性非常强，包含各种概念、试验假定、计算公式、结构分析等等，一直以来学生就将这门课程列为难学难懂这一类。
传统的教学方式是教师课堂讲解，应用多媒体ppt和板书结合的方式来进行讲解，这样的教课方式虽然比以前单纯的板书上课更利于学生接受，但是效果并不突出，学生也仅仅能够应付考试，对于知识体系的掌握没有达到理想状态。经过长期'教'与'学'过程中的循环反馈，发现我院《混凝土结构》的教学主要存在着以下5个问题：
1.1 教学模式缺乏新意，过于呆板
教学过程中教学内容完全按照教材顺序来，一个章节一个章节地讲课，仅局限于课本上的知识，不能很好地串联知识点，教学方式单调枯燥，学生也处于被动接受状态，积极主动性不强，结果导致教学效果差强人意。
1.2 偏重于讲解公式的应用，对基本概念理解的讲解偏少
由于课程的特点，涉及到的公式和概念较多，在教学过程中，教师更多的是教学生如何应用公式计算，学生没有真正理解，只是死搬硬套，计算出最终结果，但是对过程并不理解，如果变换另一种情况，学生又不会了。而实际工程情况比书本上的例题复杂很多，要想让学生掌握并灵活应用首先就要让其对知识理解透彻。
1.3 教授学生查阅学习过的学科教材，对规范结合的较少
在教学过程中，碰到学生不会或不懂的知识点，更多的是教学生去查阅以前学习过的教材，这样做虽然能让学生弄懂知识，但是却丧失了很好地了解规范的机会。由于土木工程专业规范非常之多，而几乎所有的实际工程依据全部是规范，如果学生等到毕业后才开始接触规范，这样导致学生对规范非常陌生，而这个时候早已没有足够的时间让他们弄懂规范再接手工作，势必极大地影响工作效率。
1.4 教学过程中讲授理论知识较多，学生接触实际工程太少
教学过程中虽然采用了多媒体和板书结合的方式，在讲解梁、板、柱、基础等相关知识时也采用大量的图片和视频辅助讲授，但是讲解完后，发现学生还是懵懵懂懂，对知识还是处于抽象认知阶段，印象不深刻，过后就忘记了。说明这门课程，单纯的靠老师讲解达不到想要的效果，一定要让学生去到实际工地，去看，去动手，理论和实际相结合，才能达到更好的教学效果。军事文章
1.5 任课教师本身的工程实践经验较少，授课深度不够
授课老师大多数是刚从高校毕业的年轻老师，他们的理论知识虽然比较扎实，但是却缺乏实际工程施工经验，因此讲课过程中更多地是讲解理论知识，没有信手拈来的实例可讲，而学生恰好对工程实例的学习最感兴趣。
2 教学改革措施
2.1 改革授课方式，增强学生兴趣
《混凝土结构》课程内容繁多，课程涉及大量的计算公式和设计理论，公式的推导和理论的提出均建立在大量的工程实际经验和理论假定上，故在教学过程中不用花过多的课时讲解公式的推导，重点在于教会学生理解弄懂公式的含义，特别是基本概念一定做到举一反三。由于课时有限这就要求在授课内容上有所取舍，教师在填写授课计划时就应该对教学内容进行精简。例如：舍弃或部分舍弃那些重推理且不实用的公式、概念等，而将与实际工程联系紧密的内容作为重点难点来讲解，让学生真正弄懂弄透彻一个知识点，从而培养锻炼学生深究混凝土结构的兴趣。
2.2 加快建设实训中心、完善实验室等
一边学习理论知识一边实际操作，这样才能让学生学到的知识更加稳固。目前我院学生的校内实践还只能安排在实验室，实验室暂有工程力学实验室、建筑力学实验室和土力学实验室，只能教授小型混凝土试块的制作和简单的拉压拔等试验操作，学生普遍反映这些实验太简单、枯燥，希望能做混凝土梁、柱等的实验。因此校内实验室需要更新设备，各项器材等种类需要完善。
另一方面要加快建设土木工程实训中心的步伐，本实训中心已通过学校审批，目前正处于设计施工阶段，即将建好的实训中心包括了工民建、交通土建和岩土3个方向的实践操作项目，一些土木工程最基础的实践操作项目均可以在本实训中心完成，包括：现浇钢筋混凝土梁板柱墙；绑扎梁板柱墙的钢筋；自拌混凝土；支模板；钢筋、模板的下料；脚手架的搭设以及混凝土梁、板的抗压试验。届时教师可以根据教学内容，安排学生进行混凝土基本构件的破坏实验，使学生对各类构件的破坏形态、受力机理和构造要求等均有较好的理解，同时也培养了学生的动手能力。
2.3 鼓励课任教师课余参与生产实践
混凝土结构这门课程是一门实践性很强的课程，对授课教师的能力要求较高，不仅要求教师有较强的理论知识，而且还要有一定的实际工程经验。而我院大多数老师是刚从学校毕业的研究生，工程实际经验还有待提高。因此，我院提出了要建设校企合作，让教师在与企业合作的过程中不断成长不断充电，打造一个完善的'双师型'师资团队。
为了增强队伍的师资力量，也可以尝试先让1～2个年轻教师走到生产单位去实践半年，他们学习到了的先进的技术方法等回来可以传授在校的老师，然后这样轮换去生产单位，一步一步实行，我院土木师资队伍一定会壮大，培养的学生质量也会更好。
2.4 课程考核方式改革
我院目前混凝土结构这门课的期末考核分为两部分：一、平时成绩占40%，包括到勤率、作业完成情况、平时加分等；二、期末考试卷面成绩占60%，一般情况是闭卷考试。采用这样的考核方式，学生反映，太多的公式和表格需要记忆，稍有记不住或记不准确就会造成大量的失分，并不能很好的反映对课程真实的掌握程度，闭卷考试仅仅考核的是学生死记硬背的能力，而这样的记忆并不深刻，考完试马上就会忘记。
3 结束语
我院培养的三本学生毕业后大部分会从事与实际施工相关的职业，为了帮助学生更好地走向工作岗位，传统的教学方式急需要改革，随着每年越来越多的土木工程专业毕业生走向工作岗位，行业岗位的竞争越来越激烈，为了提升我院学生的就业竞争力，必须从教师教学方式、实训中心建设、校企合作、提升师资、课程考核等方面进行改革，只有这样才能提高教学质量和效率，为社会培养出更多应用型人才。
【参考文献】
[1]宋岩.基于卓越工程师计划的“混凝土结构设计原理”课程教学改革[J].兰州教育学院学报，2013.
关键词：课程设置，国际比较，土木工程专业，美国高水平研究型大学。
一 绪论
改革开放以来，随着经济的不断发展，各种工程如雨后春笋，需要大量工程技术人才，因此很多大学设有土木工程专业，缓解了需求。本文通过网络调查和典型调研，收集了湖南城市学院土木工程专业建筑工程方向和美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（University of Illinois at Urbana-Champaign，以下简称UIUC）土木与环境工程学院课程设置情况作为研究的样本，来比较两者的异同，为土木工程专业课程设置和培养一名优秀的专业人才提供科学合理的参考意见。
二 比较研究。
湖南城市学院土木工程专业课程建筑工程方向和UIUC土木与环境工程专业1-4年级每学期的课程设置情况和学分数见表一。
湖南城市学院的这份课程表，也就是国内大多数的土木工程专业的课程表，具有一定的代表性；而UIUC土木专业水平很高，在美国排名是数一数二的。通过对比可以发现，我们国家土木专业课程设置在内容上与外国相差无几，在细微处有些差别：
1.开设了心智教育（Liberal Education）选修课。UIUC认为设置心智教育选修课的目的是：培养学生对人类文明和社会的理解，建立探究和批判思维能力，建立参加社会活动和终身学习的基础。这些课程包括经济、社会、行为、人类、艺术、西方主流文化、西方少数民族文化等等。我们国内大学没有开设这样的课程，或者设置有少数这样的课程，但是目的没有明确。
2.开设有种类繁多的选修课程，包括军事，宗教，外语，运动学等。这类型的选修课不同于心智教育选修课，其目的是发展学生的个人兴趣。湖南城市学院也开设了种类繁多的选修课，对于拓展学生眼界有帮助，但没有上升到这样一个高度，很多学生上选修课仅仅是获取学分的一种方式。
2.UIUC在高等数学方面开课比较多。国外一般高中就学习微积分，但大学仍然开有3个学期的微积分，一门矩阵论和一门微分方程，并且把微分方程作为一门独立课程。高等数学在土木工程专业中相当重要，比如说微分方程对于理解结构动力学中结构动力特性的理解，钢结构的稳定理论理解等等，很多学生到高年级的时候就已经把高等数学给忘了，导致无法很好学习专业知识。
3.UIUC开设有多门力学课程，如动力学，土力学，流体力学等。大部分前面都加有一个introduction，意思这是一个包含很广很深的学科，本课程只是入门。我们这里少有强调入门这个概念。我们要让学生知道他们接触的是很少的一部分，仍很多问题有待深究，要鼓励学生多思考，而不是给学生灌输一种这门课所有问题都已经解决的思想，或者说是一种被动服从的思想。
4.UIUC专业课程开设广泛，他们的专业就是大土木。大土木包括交通、建筑工程及环境工程。学生可在这几个专业中自己依据兴趣爱好选择，而我们这边很多专业是一开始就定下来的，自己无法选择。尽管其他课程也学了，但只是简单的介绍性课程。实际上我们开始了解土木工程很多是从大二的土木工程概论课开始，很多学生由于开始不了解本专业而导致丧失学习兴趣，学习被动。专业开课不够灵活。
5.从开课的学分和门数来看，湖南城市学院土木院要多50%，学生自学的时间可能会少些。
6.湖南城市学院土木院有较多的课程设计，这是实践性课程，可以使学生的理论知识得到巩固，培养学生理论联系实践，分析解决问题和创新的能力，相比单个的作业有助于学生知识系统化，这是我们的优势。
7.湖南城市学院土木院设置较多的施工方面的课程。这是因为学生出去之后大多从事施工相关的工程，着重培养学生此方面能力能让学生工作后迅速上手。而UIUC设有写作课，这课程意在提高学生专业论文写作水平，这门课的开课时间大学一年级第一学期或是第二学期，因为学生大学一开始就要阅读大量的专业论文和写论文，部分学生以后需要接受研究生教育。国内大部分学生仅接受书本知识。
三 结论与建议
通过以上的对比分析我们可以得到以下结论：
1.国外名牌大学开设有独特的心智教育选修课程，这有助于加强学生的社会责任感和培养学生的领导力的。我们也应开设这样的选修课。
2.国内大学比国外大学多很多的实践课程，有助于加强知识的系统性和提升学生理论联系实践的能力，国外大学着重提高学生读写论文的能力。
3.国外大学开课的重点在基础性课程方面。
4.国内大学和国外大学基础课程设置一样，但是专业课程设置没有国外大学灵活。我们也应根据学生的兴趣增加选课的灵活性。
参考文献：
【1】http：//catalog.illinois.edu/undergraduate/engineer/departments/civil/
收稿日期：2012-11-15
作者简介：肖明葵（1952-），女，重庆大学城市科技学院教授，博士，主要从事结构工程、力学研究，（E-mail）.cn。
摘要：从应用型本科人才培养目标出发，考虑生源实际情况，结合《高等学校土木工程本科指导性专业规范》中对力学系列课程知识点的需求，提出了独立学院土木工程专业基础力学课程及教材建设的意义和方法，建议在教学中加入工程力学应用方面的具体内容，为培养应用型人才提供更好的课程平台。
关键词：基础力学；课程建设；教材建设；独立学院；土木工程专业
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）03-0055-03 一、独立学院办学定位及特色专业建设需求
独立学院是由国家机构以外的社会组织或个人出资举办的本科学历教育高等学校。自2008年教育部关于《独立学院设置与管理办法》[1]出台以后，独立学院发展迅速，规模效应已经形成。独立学院办学主要定位于应用型本科人才的培养，专业设置以市场为导向，服务地方经济。因此，在西部大开发的形势下，重庆大学城市科技学院土木工程专业成为学院的特色专业之一，为地方建设培养亟需的应用型专业人才。
土木工程专业学习的重要基础课程是力学课程，力学课程是学习后续专业课程的基础，也是学生今后参加建设工作必须掌握的专业基础知识。学生无论就业于设计单位还是施工单位，力学知识必不可少，即使是在施工单位，也会碰到诸如塔吊或脚手架的强度和稳定性、模板强度等施工力学问题。因此，独立学院土木工程专业中，基础力学课程是基础课程建设的重点。
二、独立学院基础力学课程建设和教材建设现状
课程建设水平高低直接影响学校教育教学质量，课程建设的重点是教学内容改革、教材建设和师资队伍建设，其中，教材建设是重点之一。独立学院依托于母体学校，实行相对独立的运作模式，资源共享。大多数独立学院在依托母体学校办学的过程中，课程建设基本应用母体学校的建设成果，即课程设置和教材使用等都与母体学校基本一致，这是独立学院课程建设和教材建设的一大弊端。目前独立学院招收的学生入学成绩等状况不如母体学校，培养定位也与母体学校有较大差别，属于培养应用型本科层次。土木工程专业的学生就业方向基本是到基层建设单位从事施工、监理等技术工作。而能够举办独立学院的母体学校大多是211、985学校，属于研究型学校，同类课程所用教材对于独立学院的学生来说，理论教学内容偏多偏难，实践性严重不足，针对性不强，对培养应用型人才的教学也极为不利。独立学院的培养方向又有别于高职高专，属于本科层次，不应定位在仅仅培养动手操作的能力层面。因此，针对独立学院本科学生的课程和教材改革，已经提到议事日程。
三、独立学院基础力学课程建设和教材编写定位
课程建设和教材编写定位应符合学院的培养目标。独立学院的培养目标是服务地方、服务基层，培养为地方经济服务的应用型人才。一般而言，课程内容设置和教材内容改革应该针对学院的培养目标，保证够用、适用、好用。
力学课程对于工科学生，特别是土木工程专业的学生，是很重要的专业基础课程。土木工程专业的学生在大学期间学习的力学课程有理论力学、材料力学、结构力学、流体力学、土力学、弹性力学等。基础力学课程则包括理论力学和材料力学课程。因此，文章的讨论主要针对理论力学和材料力学这两门基础力学的课程内容改革和教材编写定位进行讨论。
理论力学[2]和材料力学[3]是土木工程专业学生必修的基础力学课程，通过课程的学习，构筑工程技术力学知识基础，建立物体运动与受力状态的关系，掌握质点、质点系和刚体的平衡，机械运动及动力学问题的基本规律及其研究方法，使学生明确杆件强度、刚度和稳定性问题的基本概念，掌握构件的基本变形及其应力应变的求解方法。通过力学课程的学习，使学生掌握相应的理论知识，并具有比较熟练的力学计算能力，培养学生的力学素质和定性、定量分析能力，以及分析解决某些实际工程问题中的力学问题能力。通过力学实验课程，掌握测定金属材料性质的基本知识、基本技能和基本方法，了解实验应力的基本概念并初步掌握验证材料力学理论公式的方法，培养学生初步的实验能力，为学生学习相关专业课程及进行结构设计奠定良好基础。通过力学课程的学习，为一系列后续专业课程，如钢筋混凝土结构、钢结构、建筑施工等课程打下必要的基础，也可为学生在今后工作中解决所碰到的力学问题提供理论依据。因此，独立学院的学生，必须掌握基础力学的基本知识和基本概念。
2010年，土木工程专业指导委员会就土木工程专业中各知识点的需求和各个知识点的学时建议，颁布了《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[4]，对力学系列课程知识点的需求提出了指导性的意见。但是，该规范所给出的只是对本科院校土木工程专业所需知识点的最低需求，并没有明确各类高校的最低知识点的理论深度及其应用要求。
遵照规范建议，结合独立学院的教学实际，基础力学课程建设和教材建设的定位应为“紧扣最新规范，体现区域特色，强调工程实践，服务人才培养”。在课程建设和教材建设中，教学内容的设置和教材内容的改革都应该符合规范中对各门课程的基本要求，紧密结合独立学院应用型人才培养目标，理论上高于高职学院，实践上强于重点本科母体学校。力学课程教学内容和教材内容应在保证理论知识体系的基础上，加入力学知识在实际中应用的工程实例，以便学生在掌握力学理论课程的同时，了解力学在工程中的实际应用，同时培养学生应用力学知识和原理解决工程实际中的力学问题的能力，以使学生在今后专业课程学习和工作中，力学知识够用，并且会用。在教学内容设置和教材内容的改革中，还应该加入最新科技发展的新知识，以培养学生的创新能力。
四、基础力学课程内容和教材编写内容选取
按照《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[3]中对力学系列课程知识点的需求，笔者认为独立学院基础力学课程内容和教材内容的设置应该满足规范中的最低要求，各知识点有所侧重，并在各知识点的理论介绍后，加入大量力学在工程中的应用实例。由于具体的各个知识点在《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[3] 中已经列出，笔者只讨论基础力学课程各个知识点理论的基本讲解深度和工程实际问题在基础力学教学中的应用。
在理论力学课程中，静力学部分应为课程的重点，理论上由浅入深、循序渐进，课程设置在讲解力学基本原理和基本概念之后，由平面力系到空间力系进行分析，理论上重视力学基本原理和基本概念、力系的简化和平衡理论。在平面力系的简化和平衡分析中，加入预制板、梁、柱子等预制构件吊装时的吊点位置，起重机的倾覆稳定性问题，脚手架的静力平衡问题，以及多跨梁、刚架、桁架等多种结构的平衡问题，约束反力的求解等工程实际力学分析问题。这部分需要学生透彻掌握相关理论，熟悉各种结构，包括物体系统的约束反力分析和计算，以便为后续的材料力学课程和结构力学课程学习奠定一定的基础。
材料力学课程重点为5种基本变形概念，内力和变形分析，强度、刚度和压杆稳定理论。要求学生熟练掌握基本变形和内力的分析与求解，在此基础上，再针对理论力学课程中所涉及的相同工程问题，讨论起吊构件的内力和变形条件，构件截面上的最大弯矩最小时，相应的变形最小，考虑吊装时构件的材料特征，以便安全起吊。在讨论压杆稳定问题时，结合起重机械如塔机的杆件稳定性问题分析，讨论塔机在达到其自由高度继续向上顶升接高时，如何增强其稳定系数保持起重能力，避免失稳，以及塔机构件的压杆稳定等工程实际问题。在讲解内力和变形的基本概念后，加入多跨梁、刚架、桁架等具体工程问题的内力和变形分析。在讲解强度理论后，分析上述工程实例的强度问题。所有这些实际工程问题以例题和习题的形式加入教材中，使学生在学习理论的同时，学会理论知识在工程中的应用。
由于现代科技的发展和对结构抵御地震、风灾能力的重视，理论力学的运动学和动力学部分的基本内容的掌握也是必须的。即使独立学院学生今后主要从事工程一线的工作， 也会在建筑机械的使用中碰到建筑机械的力学问题；因此，运动学和动力学部分的教学内容和教材内容，保留《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[4]中对这部分知识点的最低要求，针对学生特点，在复合运动速度和加速度合成定理的推导中，采用物理意义更为明确、直观的几何法进行推导，与985、211大学在这门课程教学中采用解析法推导相区别，避免了复杂的数学推导。在动力学中，重点为三大普适定理及其综合应用，以及达朗贝尔原理的掌握。
随着经济和科技水平的迅猛发展，土木工程建设也迎来了发展的好时期和好机遇， 结构形式越来越复杂，施工方法和技术也越加先进。北京奥运场馆、浦东国际机场、上海金茂大厦、国家大剧院、深圳帝王大厦，美国的亚特兰大索穹顶、英国的千年穹顶和石油大厦、澳大利亚的天空穹顶等建筑，无一不体现结构的复杂性和施工的难度。结构每一阶段的施工过程，都伴随着边界约束的变化、构件的增删、温度的变化以及预应力结构的预应力动态施加等变化。施工中的滑轮力学和拆撑时的力学分析问题，都需要现场工程师去面对。因此，在基础力学的基本理论和实际工程应用学习的基础上，加入滑轮力学、施工过程的时变力学、施工过程中的应力应变监测等最新施工力学分析成果的介绍，有助于培养学生的创新能力和今后处理实际工程中复杂问题的能力。
五、结语
独立学院土木工程专业基础力学的课程建设和教材建设有别于母体学校和高职高专学校，从培养应用型本科人才的培养目标出发，考虑生源实际情况，结合《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[3]中对力学系列课程知识点的需求，对独立学院土木工程专业基础力学课程及教材建设提出建议，倡导在教学内容和教材中加入工程应用方面的力学知识，为培养应用型人才提供更好的课程平台。
参考文献：
[1] 教育部令第26号.独立学院设置与管理办法[Z].2008.
[2] 肖明葵.理论力学[M].北京：机械工业出版社，2007.
[3] 刘德华.材料力学[M].重庆：重庆大学出版社，2010.
[4] 土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程本科指导性专业规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
Course and textbook construction of mechanics and materials strength for
civil engineering in independent colleges
XIAO Mingkui， REN Xiaoqin， XIANG Juan， ZOU Zhaowen
（City College of Science and Technology， Chongqing University， Chongqing 402160， P. R. China）
提高学生创新、独立思考与工程实践能力。实践证明，重点加强力学基础教学对土木工程专业毕业论文质量提升有明显成效。
关键词： 土木工程；毕业设计；力学教学；理论知识；工程实践
中图分类号：TU-4；G642477 文献标志码：A 文章编号：1005-2909(2012)04-0126-03
土木工程专业毕业设计是培养计划中最后且最主要的综合性实践教学环节，也是人才培养目标的重要阶段之一。要求学生将大学此前所学的专业知识融会贯通，并应用于实际工程，培养学生综合应用所学基础理论和专业知识，以及独立分析和解决实际工程问题的能力［1］。然而，土木工程毕业课题大部分涉及力学分析和计算，但从指导学生毕业设计中可以看出，学生普遍不能很好应用力学知识去分析、解决问题。为此，加强力学基础教学改革和实践，确保学生毕业设计论文质量是高等院校面临的一个重要课题。
一、土木工程专业毕业设计存在的问题
目前，土木工程专业本科毕业设计课题主要来源于工程建设类和研究项目的实际课题，但这两类课题都涉及力学知识，若缺乏较强的力学分析和计算基础则难以完成高水平的毕业论文。当前土木工程本科专业毕业设计存在的主要问题如下。
（一）缺乏解决实际工程问题的能力
房屋建筑结构方案设计方向论文内容主要包括结构选型、结构布置、建立模型、拟定计算简图、内力分析、内力组合、截面设计、构造处理等。显然，合理的建筑结构设计是以力学分析和计算为基础，然而在指导学生毕业设计的过程中笔者发现，学生严重缺乏利用所学的理论力学、材料力学，尤其是结构力学相关知识分析和解决工程实践问题的能力。已踏入工作岗位的学生反映，虽然已学习了理论力学、材料力学和结构力学，且在期末考试中也取得了较好的成绩，但进入毕业设计阶段仍无从下手。如：毕业设计涉及的力学知识也许不能完全用书本知识解决，但对于简单的力学问题，学生往往感到毫无头绪，只能在教师的指导下做出正确选择。这说明学生还无法将专业基础知识、基础理论知识在头脑
中形成统一体系［2］，学生在本科阶段学到的力学基础知识没有真正起到基础和铺垫的作用。缺乏知识综合应用，尤其是应用力学知识解决实际工程问题的能力是土木工程专业本科毕业设计最突出的问题。表1为笔者所在的土木专业二本学生近年来毕业设计题目。从表中和笔者教学实践调查可以看出，由于学生力学水平较差，因此毕业设计大多数为施工组织设计以及岩土工程方向，而房屋建筑结构方案设计方向的论文偏少，研究型论文的毕业设计基本没有。
（二）结构设计概念模糊，缺少方案论证
土木工程毕业设计的实施过程归根结底是一个结构概念分析的过程。所谓概念设计一般是指不经过具体的数值计算，主要依据整体结构体系与分体系之间的力学关系，根据现象和工程经验得出基本设计原理和思想，从整体的角度确定建筑结构的总体布置以及抗震细部措施的宏观控制，概念设计思想已逐渐被大范围地推广，并在结构的选型、布置、计算参数的确定等方面发挥越来越重要的作用。然而，目前的本科生由于力学基础知识不牢固，工程实践经验不足，加之计算机的大量使用，导致结构设计概念模糊。
从目前笔者所在专业的毕业论文看，论文中普遍缺少方案选择、比较以及方案论证，基本按照既有模式进行计算，有的甚至连计算方法都未弄懂，导致毕业论文中往往在选择结构方案时对受力是否合理缺乏考虑，结构整体把握性差，空间想象力不够，理性分析偏弱。
（三）学生定性分析以及手算能力不足
计算机的普及和高速发展为结构分析提供了多样化的选择，培养学生利用计算机分析结构已成为课程建设和教学的重要内容。为了培养学生利用计算机进行结构分析的能力，东华理工大学土木与环境工程学院在编制结构力学I课程教学大纲时重点增加了6个课时的上机操作，同时在课堂教学中增加了通用工程结构分析软件介绍，如SAP2000，ANSYS等有限元分析软件。然而，负面效应是学生过分依赖计算机分析软件，当遇到必须通过手工计算才能解决的复杂结构时，大部分学生无法应对。另外，当计算出现错误或在使用过程中输入错误参数时，学生无法较快地定性分析内力图是否正确，更不知如何手工校核。
（四）缺乏创新思维和独立分析能力
本科毕业设计目的是重点培养学生的创新思维和独立分析能力。由于本科生知识面偏窄，限制了学生创新思维的发展，学生独立分析与解决问题的能力薄弱，毕业设计时力不从心。通过对本专业2006级毕业生情况调查分析发现，学生对所学的各门课程，特别是对三大力学的综合运用能力不强；对实际工程了解模糊，在将实际工程转化为计算模型时，方法实施不明确，加之对结构构造要求不熟悉，欠缺独立查阅文献的能力，造成了学生过分依赖教师的情况出现。
二、产生原因分析
（一）理论与实际脱节
力学与工程密切相关，是土木工程专业最重要的课程之一。力学概念、原理和公式相对枯燥，教学与实际工程脱节难以吸引学生注意力。例如：材料力学、理论力学、结构力学的教学学时相互分割，以单门课程为中心进行教学，对知识的相互渗透与衔接不够，导致学生学习吃力，一味强调强调计算方法和技巧的训练，忽视了基本理论在实际工程中的应用，导致抛开工程背景一味学习书本知识的现象成为普遍。
隧道工程课程内容覆盖面广、零散，传统教学模式难以达到理想效果，迫切需要创新教学模式。结合该课程特点，可采用模块化教学方法进行教学。根据涉及科学、工程问题的不同，将该课程内容划分为基本概念模块和地质、力学及支护结构模块、传统施工方法模块、非传统施工方法模块、管理与维护模块等。此外，还提出按照工程项目建设阶段来划分课程模块，进一步丰富了隧道工程课程模块化教学方法。实践表明，该教学模式有助于学生深入理解课程内容，帮助学生建立专业知识体系。
关键词:
隧道工程;模块化教学;学习迁移理论;教学研究
近年来，随着高速公路、铁路建设及城市地下空间开发的蓬勃发展，出现了越来越多的隧道工程，交通、市政建设领域对隧道工程专业技术人才的需求量不断增大。培养创新能力、应用能力及解决能力实际问题较强的应用型专业人才是地方本科院校的主要办学目标之一［1－2］。笔者在隧道工程教学过程中发现，该课程内容覆盖面广，且较为零散，采用按教材章节顺序进行授课的传统教学模式难以达到良好效果，亟需探索新的教学模式。起源于德国的“模块化教学”［3］方法，可以较好解决上述问题。该方法是基于学习迁移理论基本原理，把课程内容分解成若干个部分，再将具有相同或相近主题的内容进行整合，形成具有内在联系的单元模块并进行教学［4－6］，可以提高学生学习的灵活度，激发学生学习的积极性和主动性，进而提高教学质量。文章以武汉工程大学土木工程专业、道路桥梁与渡河工程专业为例，探索模块化教学方法在隧道工程课程中的应用。
一、隧道工程课程特点及教学现状
(一)内容覆盖面广
目前我校采用的教材是彭立敏、刘小兵主编的《隧道工程》［7］，同时参考了丁文其［8］、覃仁辉［9］、朱永全［10］等主编的教材。这些教材的主要内容大体上包括:绪论、隧道勘测设计、隧道主体结构与附属结构、围岩分级与围岩压力、隧道支护结构的设计计算、隧道施工方法、隧道施工工艺及技术、高速铁路隧道、隧道常见病害及处治方法、隧道施工组织与管理、运营管理与维护等。可见，隧道工程课程内容涵盖面广，包含了规划、设计、施工、运营管理等过程的各个方面，既有基本概念和理论，又有施工工艺和方法;既包含技术层面问题，又包含管理层面问题。
(二)主要内容之间独立性强
隧道工程课程不仅知识点多，而且其主要内容之间具有较强的独立性。如隧道勘测设计、围岩分级、围岩压力等，主要涉及工程地质、岩土工程勘察、岩体力学等知识;隧道主体结构与附属结构，主要涉及建筑结构等知识;隧道施工，主要涉及工程爆破、工程机械等知识;隧道支护，主要涉及岩土工程、建筑材料等知识。
(三)与先行课程关系密切
隧道工程课程一般在第七或第八个学期开设，在此之前，学生应修完所有专业基础课和大部分专业方向课，掌握相应的专业基础知识。该课程的主要内容和先行课程之间存在密切联系.
(四)教学困境
综上，隧道工程课程内容庞杂，涉及土木工程专业大部分基础知识，导致学生在学习该课程时存在理解不透彻、记忆不深刻等问题，学习积极性普遍不高。如何激发学生学习兴趣，是授课教师面临的一大挑战。另一方面，隧道工程课程内容具有较强的综合性，如将这些零散的内容按照某种属性或规律进行适当归纳、分类，使之成为若干个相互联系的有机整体，则不仅能够提升学生的学习兴趣，还可以帮助学生构建专业知识体系，使学生对专业知识的认知和理解上升到新的高度。
二、模块化教学设计
针对上述问题，采用模块化基本理论和方法，并根据涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程主要内容归为基本概念、地质及力学问题、施工方法、新技术新方法、运营管理与维护等5个模块，具体分述如下:
(一)基本概念模块
主要包括隧道的定义、分类、发展历史、隧道主体结构与附属建筑等。隧道工程是地下工程的一种，有别于一般建筑工程，该模块主要介绍隧道工程中的名词、定义及相关基本知识。
(二)地质、力学及支护结构模块
主要包括隧道工程勘测设计、围岩分类、围岩压力、隧道支护结构的计算等。隧道修建在岩土体中，其支护结构的形式主要取决于围岩的工程特性，隧道开挖与支护的核心问题是围岩力学特性及围岩与支护结构的相互作用，即围岩的地质力学问题。
(三)传统施工方法模块
主要包括钻爆法施工、掘进机法施工、隧道辅助施工作业、新奥法等。根据隧道工程所在岩土体性质的不同，可以分为岩质隧道和土质隧道。岩质隧道多采用钻爆法或掘进机法施工，土质隧道多采用盾构法(掘进机法的一种)。新奥法不是具体的施工方法，但目前几乎所有隧道的施工都采用新奥法的基本理念和原理。
(四)非传统施工方法模块
主要包括高速铁路隧道工程、城市地铁隧道工程、海底隧道工程等。近年来出现了上述特殊环境和技术条件下的隧道工程，与之配套的新技术、新方法也日趋成熟，其占有重要地位。
(五)施工管理与运营维护模块
主要包括隧道施工组织管理、运营阶段的养护与维修等。隧道工程是隐蔽工程，在施工过程中作业空间有限，作业环境危险性高，且各工序之间相互干扰大。在正常运营阶段，车辆冲击、废气排放、地下水、围岩等因素对衬砌耐久性造成不利影响，隧道交通事故、火灾等更是会造成严重后果。这两个方面的问题均需要通过实施管理来解决。上述方法是将隧道工程作为土木工程的一个分支学科来进行探讨，包括理论、方法和工程技术等多个方面。此外，和桥梁工程、道路工程、房屋建筑工程一样，也可以将隧道工程作为工程项目的一种，相应的课程主要内容围绕隧道工程从规划到设计、施工，再到后期管理等。按照该思路，可以将隧道工程课程的内容划分为:隧道工程基本理论与基本概念、隧道工程规划选址与设计、隧道工程施工、隧道运营管理4个模块，这4个模块则直观反映了隧道工程项目建设的大体流程。
三、模块化教学实施及效果评价
武汉工程大学土木工程专业创办于1992年，是学校“十二五”重点建设学科之一，为一级学科硕士学位授权点、湖北省楚天学者设岗学科、省级品牌专业。该学科现设有建筑工程方向、交通土建方向，以及道路桥梁与渡河工程。隧道工程是我校土木工程专业(交通土建方向)及道路桥梁与渡河工程专业学生的专业方向课。2014年开始，将上述模块化教学方法应用于我校土木工程专业(中英班)、土木工程专业(交通土建方向)及道路桥梁与渡河工程专业的隧道工程课程。首先，从内容属性的角度出发进行模块划分，在讲授每一个模块之前，提醒学生复习与之相关的课程内容;在讲授课程的过程中，提醒学生讲授的内容涉及哪些专业基础知识，从而让学生认识到专业基础知识对于后续专业课学习的重要性。其次，在每一个模块内容讲授完毕时，归纳总结该模块的主要内容，详细分析将这些内容作为一个模块的原因，让学生理解同一模块中各部分内容之间的内在联系。再次，在全部课程内容讲授完毕时，引导学生回顾课程内容，分析各部分内容之间的逻辑关系，帮助学生建立专业思维，构建专业知识体系。最后，采用上述工程项目建设阶段模块，引导学生再次回顾教学内容，可以有效促进学生的开放性思维，并全面提升学生运用专业知识分析和解决工程问题的能力。经过一年多的模块化教学探索和实践，该课程教学取得了一定成效，学生的学习积极性得到普遍提升。学生反映，在学习隧道工程课程过程中，较全面地回顾了先行课程涉及到的知识，对专业知识体系的认识上升到了新的高度。
四、结语
基于学习迁移理论基本原理，按照涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程内容分为基本概念模块以及地质、力学及支护结构模块、传统施工方法模块、非传统施工方法模块、管理与维护模块等。此外，按照工程项目建设的阶段，将该课程内容划分为:基本理论与基本概念、规划选址与设计、施工、运营管理4个模块。二者联系紧密，互为补充。实施该模块化教学方法，提高了学生的学习积极性，促进学生深入理解课程内容，培养学生运用专业基础知识分析、解决专业问题的能力，帮助学生构建专业知识体系，收到了良好效果。需要指出的是，模块化教学方法绝不是简单地将课程内容划分模块分别讲解。在实际操作过程中，需要引导学生去分析、思考划分模块的依据以及各模块之间的内在联系，并站在教材编者的角度去分析课程的内容构成，从而帮助学生构建专业知识体系，培养学生善于运用专业知识分析和解决实际工程问题的习惯和能力。课堂上应适当组织学生进行研究性学习，并布置课程作业，充分发挥学生自主性，实现师生之间互动。
作者：王章琼 黄民水 余浩延 单位：武汉工程大学资源与土木工程学院
参考文献:
［1］高长征．应用型人才培养的“模块化”建筑教学研究［J］．高等建筑教育，2015，24(2):73－77．
［2］路江．浅析模块化教学改革中的若干问题［J］．合肥学院学报:自然科学版，2015，25(2):74－77．
［3］徐理勤，赵东福，顾建民．从德国汉诺威应用科学大学模块化教学改革看学生能力的培养［J］．高教探索，2008，24(3):70－72．
［4］赵超．大学语文“模块化教学”探索［J］．教育评论，2014，30(12):125－127．
［5］李向农，万莹．留学生预科汉语模块化教学模式的探索与实践［J］．华中师范大学学报:人文社会科学版，2013，52(6):176－181．
［6］王淑青，雷桂斌，熊正烨，等．基于模块化的单片机实践教学模式改革［J］．电气电子教学学报，2014，36(4):100－104．
［7］彭立敏，刘小兵．隧道工程［M］．长沙:中南大学出版社，2009．
［8］丁文其，杨林德．隧道工程［M］．北京:人民交通出版社，2012．
土木工程学是一种为社会服务且参与度高的学科，如住宅、公共建设、道路、铁路、桥、隧道、水库、机场等工程皆包含在内。随土木工程的发展又划分出多项领域，包括结构工程、营建工程、基础工程（foundation） 运输工程、环境卫生工程（sanitation）水力工程等。本文作者从实际工作出发对土木工程的特点及发展进行了全面阐述。
关键词：土木工程涵义 特点 未来发展方向
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设 施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显著成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破；特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来，土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、现代土木工程的特点
（一）建筑材料方面。高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）已开始应用。但是这些材料有些弹性模量偏低，有些价格过高，应用范围受到限制，因而尚待作新的探索。另外，对提高钢材和混凝土的强度和耐久性，虽已取得显著成果，仍继续进展。
（二）工程地质和地基方面。建设地区的工程地质和地基的构造及其在天然状态下的应力情况和力学性能，不仅直接决定基础的设计和施工，还常常关系到工程设施的选址、结构体系和建筑材料的选择，对于地下工程影响就更大了。工程地质和地基的勘察技术，目前主要仍然是现场钻探取样，室内分析试验，这是有一定局限性的。为适应现代化大型建筑的需要，急待利用现代科学技术来创造新的勘察方法。
（三）工程规划方面。以往的总体规划常是凭借工程经验提出若干方案，从中选优。由于土木工程设施的规模日益扩大，现在已有必要也有可能运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程，例如高大水坝，会引起自然环境的改变，影响生态平衡和农业生产等，这类工程的社会效果是有利也有弊。在规划中，对于趋利避害要作全面的考虑。
三、土木工程的发展趋势
（一）高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N/mm2以上的钢材列人了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
（二）智能土木结构理论的体系构成
传统的土木结构是一种被动结构，一经设计、制造完成后，其性能及使用状态将很大程度上存在着不可预知性和不可控制性，这就给结构的使用和维护带来不便。为了解决这一问题，发展出了在线监测结构，它赋予传统土木结构以在线监测机制，从而为探知结构内部性能打开了窗口，使人员可以方便地了解结构内部物理、力学场的演变情况，这就是结构智能化的第一层次。在在线监测结构的基础上，进一步增加了监测数据的智能处理机制，使得结构具有自感知、自诊断、自推理的能力，从而使结构实现了第二层次的智能化。进一步在结构中引入自适应及自动控制机制，即根据自诊断自推理的成果，由在结构中耦合的作动系统做出必要的反应，从而实现智能控制结构，这就是第三层次的智能化。比如，对结构的开裂、变形行为，结构的锈蚀、老化、损伤行为，以及结构的动力振动行为做出抑制性控制，在更高层次上对结构起到保护和维修作用。可见，在结构智能化演化过程中，按其智能化程度的不同可划分为如下三个层次：第一层次：自感知土木结构（Self-sensoryCivilStructure），它是智能结构的最低级形式；第二层次：自诊断智能土木结构（IntelligentSelf-diagnosticCivilStructure），具有对前一层次结果的智能化加工处理，包括结构内部力学物理场的自我计算，对结构特定目标参数的自我诊断，以及以做出结构自身行为的应对策略为目标的自我推理等功能。第三层次：智能控制土木结构（IntelligentControlCivilStructure），它是智能土木结构的最高形式。
（三）发展高新技术，应用结构健康监测，实现可持续发展
土木工程在实际使用过程中，会出现不同程度的损伤或性能退化，这将影响起承载能力和耐久性，甚至引发严重的工程事故，带来重大的人员伤亡和经济损失，产生严重的社会影响。因此，从建筑建成的一刻起，就要做好健康监测、修复和加固的准备。
随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展，人们提出了结构健康监测的概念，给土木工程的发展带来革命性的变化。
结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器，自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等，对结构的健康状况进行评估，科学有效地提供结构养护管理的决策依据，确保结构安全运营，延长结构使用寿命。
近年来，大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点，通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统，如我国的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥，韩国Seohae桥和Youngjong桥、美国Commodore Barry桥和加拿大Confedration桥等。通过发展结构健康监测与安全预警，在第一时间发现建筑可能出现的问题，及时进行修复与加固，既避免了可能出现的建筑事故，也基本解决了建筑过快老化损坏，不得不拆去重修的尴尬局面，及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费，实现建筑使用的可持续发展。
四、结语
由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献：
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