时间：2023-02-23 02:05:26
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇钢结构课程设计总结，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：钢结构；教学改革；多媒体教学；实践教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）18-0136-02
钢结构课程是高等院校培养土木工程专业本科人才的一门重要专业课程。该课程着重培养学生对钢结构基本原理的基本概念以及对原理的理解与掌握，同时培养学生钢结构设计基本原理及工程设计能力，因而在土木工程专业系列课程体系中占有十分重要的地位[1-3]。基本内容包括绪论、钢结构的材料、钢结构的连接、轴心受力构件、受弯构件设计、拉弯压弯构件、钢结构最新技术和钢结构设计。因为钢结构制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短，密封性好，耐热性好等特点，所以目前在大型公共建筑、民用建筑、工业建筑以及大跨桥梁结构等领域应用非常广泛，如大型体育场馆、机场航站楼、火车站、工业厂房、超高层建筑及轻钢建筑等方面。
一、钢结构课程教学过程中存在的问题
钢结构和其他课程的教学一样，只有把教与学充分地结合起来，才能真正发挥“教师为主导，学生为主体”的作用，老师会教，学生爱学，教师和学生在共同学习的过程进行观点交流和思想碰撞，才能打造高效生动课堂氛围，笔者经过多年的该课程教学经验，总结在教学过程中存在以下一些问题。
1.学生学习兴趣不高。学生对钢结构课程的学习兴趣不高并非学生天生不喜欢学习钢结构，而是钢结构课程的学习相对其他专业课程的学习具有一定的难度。首先表现在钢结构概念比较抽象，学生需要在学习时有很强的空间想象能力，同时涉及众多力学概念、材料和施工工艺等诸多因素，计算公式很多，而且有些公式并非理论推导得出，而是根据工程经验和实验数得出的经验公式。其次是该课程对学生的力学基础要求比较高，如果学生的材料力学、结构力学课程没有学扎实，就会给本课程的学习带来极大影响。再次是教学过程中缺少实体钢结构建筑，学生缺乏感性认识，故接受起来感觉比较生硬，导致学生理解知识的难度较大。最后一个也是很重要的一个原因是教学的课时与该课程内容所需课时相比严重不足，导致教师为了完成教学大纲所规定教学内容，不得不尽量赶教学进度，进行填鸭式教学，这样学生尚未来得及消化所学习的内容，而新的内容又接踵而至，学生疲于奔命，形成恶性循环，影响到学习的效果，最终导致学习兴趣不高。
2.学生对钢结构的认知不足。我国钢结构建筑的发展相对滞后。目前欧美发达国家的钢结构建筑占比约为20%左右，而我国的钢结构建筑占比尚不足10%。在我国整个建筑行业普遍存在着对钢结构建筑认识不足，观念相对落后，对钢结构体系积极性不高，管理跟不上等问题。这些都严重阻碍着钢结构建筑在我国的进一步发展，导致钢结构建筑数量比较少，且大多数为工业厂房、高层或大跨度建筑，在民用建筑特别是民用住宅方面少有建树。即使身边有些建筑属于钢结构，大多也进行了外包装修，因此能直观见到的钢结构比较少，这就造成了学生对钢结构的认知不足，给本课程的学习带来一定困难。
3.学生实习实践机会少、课程设计能力不强。钢结构学时数不足，而且大部分时间用于学习基本理论，学生就没有足够的时间把理论知识应用于实践，大多依赖查阅图书馆资料以及网上资料，来有限度地充实感性认识。这样导致理论与实践特别是工程应用环节脱节，不能有机结合，因而在学习过程中，普遍感觉比较抽象，反过来也就不能很好地理解基本理论。钢结构基本理论知识掌握不扎实，甚至识图都比较费劲，一旦接触到钢结构工程设计计算问题，就会感觉困难。这种传统的基本上仅靠教师讲，学生听的模式，肯定会让课程内容枯燥乏味，学生的求知欲下降，这些问题是钢结构授课教师在教学中必须思考和解决的实际问题，只有解决了以上问题，才能真正提高钢结构的教学质量。
二、“教”与“学”的改革，“教”与“学”的实践
根据钢结构课程的特点以及教学上存在的问题，为了有效地提高课程教学质量，笔者通过几年的授课，总结出以下“教”与“学”的改革与实践：
1.关联学习法，解决学生基础薄弱，增加学习兴趣。钢结构课程中很多的理论和设计计算，如材料性质、连接方式、构件（拉、压、弯、剪和扭）的受力性能及其计算方法等，是在材料力学和结构力学的理论基础上进行的，学生在学习时只要是遇到力学分析和公式的推导，就会很吃力，导致学习困难，兴趣下降。因此教师在授课的过程中，应该将相同或相近知识点的要素提炼出来，建立相应的逻辑关系，引导学生回忆以前的力学知识，形成相关联的知识链，实现钢结构和结构力学及材料力学知识的系统学习，并且通过相关的例题解答让学生把原来的力学知识重新记忆，这样的学习可以不至于让原来力学基础薄弱过度地影响到钢结构的学习，增加学习的兴趣。比如在学习轴心受压构件的稳定计算时，材料力学一般只给出欧拉公式来计算临界应力，而欧拉公式仅适用于理想的压杆计算，要求是一根理想的压杆：杆件完全挺直、荷载沿杆件形心，杆件在受荷之前没有初始应力，也没有初弯曲和初始偏心等缺陷，截面沿杆件是均匀的。这种理想的杆件在钢结构工程中是不存在的，因此欧拉公式不能直接用来确定临界荷载及稳定系数，而需要结合钢结构具体情况进行修正。这样把这种几门课程相关联地融合到钢结构课程的“教”与“学”的过程中，效果明显好于生硬地讲解钢结构本身的知识，当然这个过程也是对老师提出了更高的要求，需要教师本身知识储备丰富并且认真备课，并经长期的教学实践才能有效把握。
2.教学手段多样化，增加有“形”的学习。钢结构构件或连接抽象，教学内容大多为抽象的力学模型，学生不能由力学模型和钢结构图纸在大脑中建立实体模型，教学过程中可借助大量的已建和在建钢结构工程实例图片介绍钢结构在国内外的发展历史、应用情况和发展趋势以及钢结构的特点等，注重充分利用多媒体教学手段，多媒体课件，采用动画演示、工程图纸和教学模型等立体化教学手段，使学生对钢结构中的基本构件、连接方式、结构构造、制作加工、施工等初步有个感性认识，还可以通过放映放钢结构建筑或构件被破坏视频，解释书本相关知识，比如笔者针对比较抽象的压杆的计算长度、弯曲失稳、扭转失稳、弯扭失稳，梁的整体失稳以及构件的局部失稳等均制作了较精细的视频，用于课堂教学演示，这样既充实教学内容，增加有“形”的学习，又节省了时间，而且还能加深学生对知识点的理解同时也吸引了学生的注意力，引发了学生更加浓厚的学习兴趣。
3.增加实践环节、提高课程设计及工程设计的能力。任何一门学科都是理论和实践结合才能达到更好的教学效果，所以在钢结构的学习过程中注重增加实践环节。除了在课堂上通过视频和图片多展示实际工程外，笔者还尽可能利用认识实习等机会组织学生实地参观一些建设中以及已建成的比较典型的钢结构建筑。除了实地参观，还注意采取其他一些有效的实践环节，如上课讲解注册结构师考试的试题，这类试题与工程的联系比较紧密，或者直接来源于工程实践，这也是一种课堂教学与实践结合的有效方式。目前还正在建造一个缩尺钢结构模型，专门用于钢结构课程的教学。该模型可以反映主要的钢结构的节点、连接及构件。学生对工程实践兴趣大，所以在钢结构课程设计环节，要设计题目尽量选择实际的工程，培养学生进行工程设计的能力和思维方式，目前，笔者所设计的课程设计题目一般为门式刚架或桁架，将来打算结合工程实践进一步丰富课程设计的题目。作为专业课程的教师，还需注意引导学生学会使用各种行业规范标准、设计手册，查阅文献资料来帮助自己获取知识，并且充分利用结构软件做好课程设计、毕业设计。目前，在土木工程类专业学生的毕业设计中，大多不涉及钢结构和混凝土结构的力学建模、分析、计算和设计，这就无法培养学生主动运用专业知识去进行技术创新，而从技术创新的要求看，工程设计的核心应该是创新设计，而不是仿制再设计，并且将工程设计作为一个高于理论与实践的创新环节，在选题上给学生提供机会，使其主动地运用所学的钢结构和力学知识去思考、去创新。在这样的认识下，钢结构课程的教育将可以脱离单一的一门课程的教育而贯穿于土木工程专业教育的全过程，并将提高未来工程师的技术创新能力。
三、结语
钢结构课程作为土木工程专业的一门主要专业课程，重要性和地位逐步增强，为了培养杰出的钢结构人才，为了适应形势发展需要，有必要对钢结构教学进行改革。以学生为主体，尽力满足学生的学习需求，多渠道、全方位地改进教学方法和手段，逐步提高土木专业学生的钢结构理论水平和实践动手能力。在近年教学实践中，笔者逐步总结、运用上述教学方法，教学效果在稳步提升。为了取得更好的效果，教师也需要不断地充实和提高自己，提高师生的交流和互动、培养正确的设计理念可有效提高教学质量和学生综合能力，把专业知识运用到工程实践中，为我国的钢结构事业培养更多更好的人才做出贡献。
参考文献：
[1]欧阳可庆.钢结构设计基本原理[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.
很多学生认为《钢结构》课程不太好学，涉及众多力学概念、材料和施工工艺等诸多因素。兴趣是最好的老师，作者认为引导学生学好《钢结构》课程的关键是激发起学生的学习兴趣。传统的教学方法是从理论到理论，最后结合实际讲述应用，这种做法过分强调理论的完整性，对优秀学生比较适应。随着高等教育的大众化，这种教学方法的缺点逐渐暴露出来，部分学生在学习基础理论部分时因产生畏难情绪，丧失了学习兴趣，而在后面的设计应用部分由于没有一定的理论支撑，不知道如何做起。所以，对《钢结构》的教学进行改革，目的就是引导学生从被动地接受知识转化为主动自觉地学习知识，着重培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。在课程教学中，作者尽量将理论与实践相结合，将工程中的实际问题反映到课堂上，让学生有亲临其境的感受。例如，将钢结构工程中的工程事故，用图片和动画形式展示给学生，对学生的心理产生很大的影响，让他们清楚今天所学或许就在明天的工程中出现，使学生感受到课程的实用性，由“要我学”变为“我要学”。在讲解理论时注意假设的合理性介绍和理论知识的连惯性，讲完理论之后还要回到工程中去，用所讲授的理论再讨论前面提出的问题。实践证明，一般学生都会乐意接受这种教学方式，也比较有兴趣学习。另外，作者在每次授课结束时，对本次的教学内容进行简单总结之外，常常给出几个核心的、需要解决的实际问题，让学生课下思考，为下一次上课埋下伏笔，同时给学生思考空间，指导学生针对性的预习。由于学时的限制和采用引导的方式组织教学，作者发现存在学时紧张的问题。
为了解决学时不足并提高教学的深度和广度，我们和其他学校一样，通过采用幻灯、多媒体教学软件等手段，充分利用学校现有的多媒体教学设备，增加课堂教学信息量，运用计算机的文字、图片、动画等效果，使教学更加形象生动、重点突出，吸引学生注意力，以获得良好的教学效果和适应当前专业课程教学改革。为此，作者在参考其他高校《钢结构》课程多媒体教学课件的基础上，自编了一些质量较好的课件供教学时使用。由于自己制作的课件对所使用的工程资料背景如:地理位置、结构形式、技术特点、使用用途、工程造价等比较熟悉，所以使用起来比较顺手和方便。例如，钢结构各种连接形式的受力情况、稳定问题一直是学生学习钢结构的重点和难点。以前教师需要在黑板上画很多图帮助学生理解，为此占用了不少课堂时间，教师在黑板上费力地讲授，学生仍常常还不能听懂。引入多媒体教学后，将学校附近的相关实物用数码相机拍下来展示，或者充分利用计算机动画技术等，一方面可以使教学内容更加具体、形象生动，吸引学生注意力，另一方面还将大大节约教师上课时板书的时间，用同样的教学时间向学生传递更多的信息，从而获得良好的教学效果。例如，钢梁的设计涉及大量的加劲肋设计，但教师在黑板上仅能画出平面图和断面图，学生往往不能想象其空间的结构形式，对教师所讲内容不能很好理解。但利用多媒体技术将整个空间结构清晰的展现在学生面前，教师的讲解就轻松很多。需要说明，采用多媒体授课，增加了课堂的信息量，需要学生对所授课程预习;所以作者在第一节授课时便提醒学生，在每一次上课前都需要根据教师布置的问题预习下一节课所讲授的内容，只有做到预习，听课才有针对性，才能更深入的理解讲授内容。
2适应新规范和新形式，不断调整教学内容
随着工程建设的迅猛发展，钢结构的设计理论和设计方法也取得了很大的进步。这要求教师在上课时，需要根据当前的发展适时调整教学内容。特别是新的钢材国家标准颁布后，钢结构设计规范也进行了修订，在2003年颁布的《钢结构设计规范》的基础上，又计划出版新的《钢结构设计规范》(2014)，即将颁布的规范对2003版的规范进行了一些重要的修订。由于教材总是滞后于规范的修订进度，所以课堂上在讲授以前规范规定的基础上，也结合教学内容介绍最新规范的修订情况，让学生对新规范有一些大概的了解，有利于学生今后工作时应用。另外，作者在教学中常常对现行规范的内容及其钢结构设计规范的历史演变，做一个纵向的梳理，着重介绍规范的变迁在设计理念、设计思路和设计方法上的不同。在重点介绍我国规范的基础上，简要介绍一点国外(如美国、英国、德国等)的相关规范，以使学生更全面地掌握钢结构知识以及动态进展。由于钢结构领域发展速度快，知识更新周期相对较短，教材出版的速度难以跟上学科的发展速度。因此，教师需要时刻关注钢结构领域研究的最新发展，并根据新材料、新技术的发展适时更新教学内容，合理组织和处理教学内容，及时将本学科研究的最新成果介绍给学生，树立对职业的强烈责任感。例如，以前较少介绍钢结构大跨度的屋盖结构形式，现在随着多媒体技术的应用，可以比较系统而简洁地介绍相关内容，例如:梁式大跨结构、框架结构、拱式结构、钢管结构、空间网架(周边支承网架、点支承网架、周边支承与点支承混合网架、三边支承或两边支承网架)等，以开阔学生的视野;过去屋面材料大多采用石棉瓦、瓦楞铁皮等，而现在大量使用大型屋面板、压型钢板、压型铝合金板等，而这些内容在教材中所占比重太少，无法满足教学和实际工作的需要。所以我们在课堂教学和课程设计时，及时添加了与工程实际密切相关的内容，以利于学生今后在工程实际中灵活应用。对于一些工程中比较重要，而课堂内无法讲授的内容，可给出文献出处或互联网地址，让学生检索相关知识，提高学生获取知识的能力。
3适当利用计算机软件组织教学，适应社会发展的时代要求
在建筑行业，计算机建筑工程的造价已全面渗透到各类活动之中。无论是设计，或者是施工图绘制和建筑工程的造价与管理，计算机的应用都已普及到各类建筑市场的主体中。这要求土木工程专业的毕业生必须具有熟练利用计算机进行结构计算和绘图的能力。同时，随着经济、科技的发展，建筑结构的形式越来越复杂，用于钢结构设计的软件也越来越多，例如:3D3S，PKPM，STS，Xsteel，CuteSer，SparCHSteel等等。各种软件都有其自身的特点，各自的适用性及技术条件，并与相应的结构设计规范及结构形式密切相关。因此，在《钢结构》课程教学中，教师可先对常见的钢结构专业软件进行了解，熟悉其特点和使用方法，利用专业软件对钢结构进行初步设计，然后给学生有针对性地介绍常用软件的使用方法及技术条件、应用技巧，使学生能独立应用专业软件完成某些作业题的计算和简单钢结构的计算、设计和绘图等。作者认为专业软件的应用与学生今后的工作能力密切相关，教师不仅需要把钢结构的基础理论讲清楚，而且应将专业软件的应用提高到实际操作的高度来要求，这对学生今后的成长很有益处。另外，《钢结构》课堂教学中，经常出现比较复杂的计算，关系式和变量较多，作者在教学中采用MAPLE数学软件，直接在课堂上演算各类例题，非常直观和简单，让学生感受到真实的计算过程，而不是直接取自教材中的计算结果，这样有时还能发现教材中出现的一些计算问题。由于应用软件完成计算过程，所需时间很少，可以解决常规教学中例题演算占用课堂时间太多的问题，让教师和学生把注意力集中到问题本身及解决的思路和逻辑上来，提高了学生应用数学专业软件解决问题的能力。
4结合课程教学和课程设计，培养学生的工程意识和动手能力
结合我国“大土木”专业和高校扩招及生源相对减少，怎样在大众化教育背景和教学学时减少的情况下，既为学生打好坚实的基础知识，又为学生毕业以后的工作做适当的准备?作者认为钢结构课程设计是综合应用专业基础知识和培养动手能力的关键性实践环节。钢结构课程设计，不仅需要学生深刻理解、巩固掌握所学的基础理论，而且要求学生对所学知识能融会贯通，使学生得到工程设计能力的初步培养和训练，提高动手能力，缩短与实际工作之间的距离。因此安排好课程设计是至关重要的。作者在布置课程设计时，从培养学生的工程意识和动手能力出发，要求真题真做，加强设计的过程监督和考察。教师大量增加辅导学生的时间，及时解决学生设计中出现的问题，同时也防止学生相互抄袭、拷贝，加强了师生友谊，将“以学生为中心”落实到实际的教学工作之中。在钢结构课程教学和课程设计中，作者有针对性地加强学生以下几个方面能力的培养。
(1)工程意识和分析工程问题的能力对于土木工程专业的学生，教师应注意引导和培养他们的工程意识。应让学生知道:土木工程专业的学生需具有更高的责任意识和奉献精神，因为今后的工作成果与人民群众的生命和财产安全息息相关，来不得半点虚假，据此激发学生的学习主动性。在《钢结构》课程教学中，无论基础理论或施工工艺，都应该考虑到工程的具体实际情况，在应用时均应因时因地而改变，提高学生分析问题、解决问题的能力。
(2)实验和动手的能力钢结构的理论相对混凝土，具有更严谨的理论和方法，但实验手段也是非常重要的一个方面。在课程教学中，根据学校的实验设备和能力，我们在原材料有关项目的检测实验和焊接工艺评定试验之外，主要做了焊缝无损检测试验、钢网架节点承载力试验和钢结构防火涂料性能试验等。通过实验，让学生切实体会到钢结构的特性，了解其优点和缺点，加深其印象，为今后的专业设计打下基础。
(3)读图和绘图的能力由于钢结构中的连接比较复杂，需要较强的空间想象能力，所以也是培养学生空间想象能力的好素材。土木工程师不仅要能够读图，通过图纸了解设计者的设计思想、设计理念和设计意图，而且要能够绘图，通过图纸来清楚表达自己的设计思想、设计理念和设计意图。一般要求学生在绘图时图纸布置合理、绘图比例协调、图面表达简洁清楚，手绘图纸，每个同学均不相同，切实提高学生读图和绘图能力。
（一）教学内容的整合和课时分配
将混凝土结构、砌体结构、钢结构、地基基础与结构抗震等课程有机融合在一起，打破原有学科化内容体系，形成通用化、综合化的工程结构课程，体现工程管理专业培养建筑施工一线的技术与管理人才这一目标，是教学内容整合的基本方向。课程内容组织包括四大部分，即基础知识、基本构件计算原理、结构设计拓展知识、综合应用。课时分配要结合教学内容的合理整合和取舍、教学方法和教学手段系统的分析［2］。笔者所在学校工程管理专业（本科）培养方案的专业课程教学安排，工程结构课程为8学分，总教学课时为116学时（其中理论课时112学时，实践课时6学时），根据多年的教学实践、学生的生源特点、毕业就业情况，采用图1所示的学时分配组织教学较为科学。
（二）抓住基本原理，横向拓展教学内容
在传授学生知识技能的过程中，要紧紧抓住各类工程结构基本原理的核心，如混凝土结构原理的核心是钢筋和混凝土两种性质互补材料的粘结一级它们在构件内共同变形和共同受力的特征；钢结构原理的核心连接和钢构件的整体和局部稳定性；砌体结构原理的核心是砌体和砂浆复合材料的强度验算和砌体墙体的布置［3］。以一些典型的受力状态作为重点，加以透彻的讲解、练习和巩固。针对工程管理专业学生力学、结构、构造、材料等基础薄弱，工程结构教学内容还应适当拓展与相关课程紧密联系的“相关内容”。比如在讲授混凝土、砌体、钢受压构件计算原理及设计方法时，可以先用1个学时简要介绍建筑力学中强度、刚度、稳定性的基本理论。介绍基本理论时，要适时补充三类构件计算方法的异同。例题分析时，要辅以材料、构造和施工等方面的相关知识，从而最大限度地将工程结构联系到其他内容的主题，淡化课程内容的专业性，激发学生的学习兴趣。
（三）教学内容应结合国家注册工程师考试
工程管理专业学生毕业如果从事建筑和房地产的行业、市场、企业、项目四个层次的管理工作，就会面临着国家注册工程师的考试。工程结构是考试中（如注册建造师、注册监理师等）重要组成部分，因此，在讲授课程时，应注意与国家注册工程师考试相结合，教学内容应该覆盖国家注册工程师考试大纲中涉及到工程结构的主要内容，很多习题可借鉴或直接选取注册考试的原题。这样既检查了学生对知识的掌握程度，又使学生今后能尽快适应注册考试的需要［6］。
（四）增加结构平面整体表达法及系列图集相关内容
建筑结构施工平面整体设计方法（简称平法）和系列图集，是目前混凝土结构施工图主要表达方法。平法在建筑制图课程略有介绍，学生在没有结构概念的情况下对之也只能是一知半解。识图能力是工程管理专业学生的核心能力之一，而结构施工图的识读是其难点。因此，工程结构课程应将“平法”作为重要教学内容［7］。授课中，可以在结构设计拓展知识中增加这一部分（2学时），介绍完钢筋混凝土框架结构的构造要求和抗震设计后，可以辅以一套完整的结构施工图，详细介绍各类构件（梁、柱、板、剪力墙）的平法施工图和标准构造详图。
二、教学方法的改革探索
（一）启发式、讨论式教学方式
传统的教学采用灌输式的封闭的教学方式，忽视了学生的主动性。启发式教学、讨论式教学的核心是要有问题引导。教师以问题为基础，启发学生的思维，组织学生讨论，激发学生的创新意识和热情。学生可以在课前针对教学内容，搜集问题，然后在课堂上进行讨论。师生共同互动、质疑、求新，从而培养学生发现、分析、解决问题的能力。注重平衡课堂和课外时间，营造学社自主学习的兴趣和环境。例：在介绍钢梁局部稳定知识点时，可以课前提出问题：如果钢梁的局部稳定不满足要求，是否可以采用提高钢材强度等级的方法？进而让学生搜集资料。课堂上通过给出矩形薄板屈曲应力公式，组织学生讨论、分析。最后总结影响钢梁局部稳定的主要因素。得出结论：采用高强度钢材不能提高钢梁的局部稳定。这种教学方法能够启发学生的思维，激发学生的学习兴趣，教学效果良好。
（二）类比介绍法
工程结构课程体系来看，主要是三大材料（混凝土、砌体、钢结构）设计计算方法，每种类型构件的设计都讲透，时间上不允许，难度也很大。为此，作者提出了将课程内容进行有机组合，主要将三类构件穿插起来讲授。这样的授课顺序非常有利于类比介绍法。每将一个概念，采用对比介绍，分析它们之间的异同，讲清各自的出发点和适用条件，有助于学生对结构设计的理解。例：在介绍三类受压构件稳定性时，可以先介绍各自基本假定、基本公式、使用条件和构造要求。然后进行对比分析，三类构件计算公式中都有影响系数，混凝土受压构件（矩形）的影响系数主要考虑高宽比（l0／b）；砌体受压构件主要考虑高厚比、偏心距和砂浆强度等级；钢结构受压构件主要考虑长细比和钢材强度等级。进一步分析可以看出：混凝土受压构件主要是强度计算，稳定性只是辅助问题；而钢结构构件稳定性计算尤为重要。原因是钢结构是“细柔”构件。通过一步步的对比分析，不仅可以在较短的时间将理论讲清、讲透，而且培养了学生分析解决问题的能力。
（三）案例、项目教学法
工程结构是一门实践性很强的课程，如何在有限的学时内让学生掌握基本理论，并应用于工程实践，是所有授课教师孜孜以求的目标。在授课过程中，将基本理论同具体的工程事例结合分析，授课结束后，辅以工程设计项目让学生独立完成。这样，学生在工程案例听课中理解基本理论，在工程项目完成中掌握应用理论［8］。例：在介绍预应力混凝土理论时，可先通过生动形象的实例介绍预应力概念。如传统的木桶制作，竹箍拧紧提供环向预拉力，木桶板产生的环向预压力防止水的渗漏，学生了解预应力概念后，引入预应力混凝土概念。然后选取预应力混凝土梁施工（先张法、后张）的录像播放，让学生对预应力混凝土结构材料、张拉工艺、预应力损失等有较清晰、较直观的认识。最后再对具体的设计问题作详细的讲解。理论介绍之后，将一个简单的预应力梁设计项目交给学生，要求学生进行材料的选择、预应力度的控制、预应力损失分析、承载力计算等，并将计算结果在考虑构造要求之后以施工图的形式表达出来。学生在这一过程中始终处于主体地位，教师只起到指导作用。
三、教学手段的改革探索
在教学手段方面，现代化的多媒体技术和传统的教学手段（板书）孰优孰劣一直是教育界争论的热点。笔者以为，任一种教学手段都有其优、缺点，关键要同具体课程、具体教学内容相结合。如工程结构课程，理论推导部分如果采用多媒体教学可能学生很难接受；而一些复杂的施工工艺、构造要求板书也无法表达。所以针对课程的自身特征，必须采用传统教学手段（板书）和现代技术（工程照片录像、工程图纸、模型、CAI课件、flas）相结合的方法。例：在介绍混凝土受弯构件时，首先采用多媒体课件回顾以前内容；采用受弯试验录像分析梁的破坏三阶段和三类梁（少筋、适筋、超筋）破坏特征；然后应用板书方式一步一步介绍基本假定，应力图形，基本公式，适用条件及截面设计与复核；再用多媒体课件讲述构造内容和例题分析；最后可以辅以梁结构平法施工图纸和梁结构施工现场照片。
四、实践教学的改革探索
（一）现场教学
为了使学生能够从感性上认识工程结构，笔者所在学校工程管理专业安排了三次现场教学，并与理论教学穿行。如介绍混凝土结构之前，一般组织学生参观正在施工的框架结构，讲解混凝土梁、柱、板、墙等基本构件钢筋的种类、级别、钢筋绑扎、搭接、配筋方式；再如在介绍钢结构基本构件之前，一般参观正在施工的单层工业厂房或门式刚架，讲解钢结构梁、柱、屋架的基本形式和连接方式。学生有了感性认识再听课，理解自然深刻了。
（二）课程设计
首先应打破课堂教学与课程这一环节的严格界限，把实践环节内容分步骤穿插在理论教学过程中，使学生分步完成课程设计；其次，设计过程中要注意发挥学生的主体作用和教师的指导作用；最后，应重视课程设计过程中施工图的绘制，不仅是学生从基础过渡到专业的演练，也有利于其识图能力的培养。
五、结语
摘要：针对钢结构本科教学，如何与时俱进地提高教学水平，培养学生的思维方式和学习能力？本文从教学环节和教学手段出发，从注重启发式教育；注重感性知识；注重实践环节；注重培养学生的创造力；注重多媒体教学手段；注重教学内容的发展更新等各方面进行了一些经验介绍和研讨。
关键词：钢结构；教学；提高
中图分类号：G640 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）04-0032-02
钢结构作为工业与民用建筑，交通，水工等结构工程中应用广泛的一门专业基础课，是我国高等院校中多个本科及研究生专业的必修课程。随着国民经济的发展和技术进步，如何与时俱进地提高这门课程的教学水平？如何培养学生稳健灵活地掌握钢结构设计的思维方式和方法？如何提高学生的空间想象力，研究开发能力以及创新能力？是值得高教战线的教师学者研究和探讨的。本文对此略作了一些经验性介绍，从教学环节和教学手段出发，就改进钢结构课程的教育水平问题，展开了研讨，以达抛砖引玉，共同提高之目的。钢结构课程中的基本理论和计算原则；整体结构体系和分体系之间的力学关系；繁复的节点构造；以及从破坏机理，试验现象和工程经验所获得的设计思想；都是本课程教学工作中的重点。这其中又有许多难点：如钢结构的整体失稳与局部失稳问题；空间杆件体系的超静定分析；多跨工业厂房的结构计算，等等。面对如此繁复的知识点，既要“灌输型”地传授知识（这是不可避免的，先“死去”才能“活来”，不能一味地见到“灌输”二字便视为贬义词），又要鼓励学生独立思考、大胆质疑，多方位、多角度地发现问题和解决问题。因此，我们从课堂和课外两方面着手，采用了如下一些教学方法：
1.注重启发式教育：课程每一单元增设提问和答疑环节。即可由学生现场提问，也可由教师预设问题。预设问题本着“少而精”与“广而新”的原则，既注重启发培养学生分析问题的方式和解决问题的能力；同时，也注重及时将科学前沿和工程技术的最新发展引入教学，拓展学生的视野和增加其知识面。预设问题在形式上，可以活泼一些，不拘一格；甚至可以穿插一些历史知识或现实事件，来提高学生学习兴趣。比如如下一题：德国雷马根大桥在二战中的失守，其价值被形容为“将该桥全部钢铁重量换成黄金才能比拟”；试从超静定钢桁架结构的抗震性能分析该桥为何在第一次起爆中屹立不倒？又比如下一题：911事件中世贸大厦的钢结构框架为何倒塌？冲击和高温谁是祸首？如此等等，重在教师交流式地“教”，学生趣味性地“学”；引导学生通过探索进行学习，既活跃了课堂气氛，又调动了学生学习的积极性，培养了思考的能力。
2.注重感性知识：空间想象力的训练和工程感性能力的培养，在整个钢结构教学过程中，是非常重要的一环。我们发现：即使是城市里长大的学生，对真正的钢结构建筑，如重型工业厂房，化工管架等也都缺乏感性认识，面对书本上，平面上的图纸，常常建立不起空间概念。这就急需教研小组，针对教材上的节点详图，施工平面图，补充增绘结构立体图，有条件的最好还能制作模型图，让学生对比识图，一目了然。教研室配备了完整的系列钢结构教学模具，包括一整套空间网架模型和钢屋架节点模型、钢屋架支撑布置模型、钢屋架和各种梁柱连接节点，常见柱脚节点，桁架连接节点等模型。显著地增强了教学效果。
3.注重实践环节：加强教学实践环节的开展和“走出去”的实践训练，是非常重要的。我们结合所教课程内容，要求学生参加1～2项小课题研究。此外还鼓励一些学有余力的学生结合教师的科研、工程实际，分成小组，分工协作开展研究和承担设计任务。为了在教学过程中能够充分调动学生的积极性，引导学生由被动接受走向主动学习，培养工程实践能力，我们还设计了不同类型、不同难度的多组课程设计题目，指派能力强的学生为组长，规定学生利用课余时间完成。另外，组织学生到工地现场或实习基地（如武汉神龙汽车重工业厂房实习基地，精工钢构集团实习基地）参观实习，组织富有实践经验的专家现场讲课；同时自己动手制作钢结构的施工、安装录像，使学生直观地并总结性地了解复杂的钢结构工程。在校内试验大厅，组织学生通过试验掌握钢构件的试验方法，包括试件设计、加载装置设计、测点布置、试验结果整理等方法，等等。通过试验观察不同截面轴心受压柱的失稳过程和失稳模式，将理论极限承载力和实测承载力进行对比，加深对计算公式的理解。
4.注重培养学生的创造力：引导学生带着问题学是增强教学效果的一种有效手段，也是理论联系实际的有效途径。除了在课堂教学中通过工程实际问题引出理论知识点，还设置了与课堂教学配套的综合训练。作为课堂教学的辅助环节，支持学生参与“弯矩图大赛”，“大学生结构设计大赛”等活动。鼓励能力强的学生采用虚拟模型实验的方法；通过分析虚拟模型实验中可能出现的现象，增加学生对抽象的弯矩作用平面、复杂的节点构造等问题的理解，提高学生自行制作虚拟节点模型的动手能力。
5.注重多媒体教学手段：考虑到钢结构专业教学中普遍存在的内容复杂、信息量少、平面讲解不易为学生真正领会理解的现象，以教师自主开发研制的高水平多媒体课件和电子教案为核心，构建了实习观模（实物，模型或录像）、多媒体课件等多位一体的教学平台。根据课程特点，采用行之有效的多媒体教学，通过文字、图像（特别是录像资料以及国内外有关钢结构设计方面的实例资料）、动画、视频，激发学生的学习兴趣。比如：我们制作的受压构件的“弯曲屈曲，弯扭屈曲，扭转屈曲”的三维动画视频的演示，就真实生动地表现了三种屈曲的不同发生方式。而“普通螺栓和高强螺栓的破坏机理及其区别”的动画演示，则直观剖析了螺栓各种不同的破坏形式和产生原因，起到了良好的效果。同时，充分利用网络资源，在网上收集和展示了大量工程实例。网上教学资源形式多样、导航清晰、界面友好，便于安排网上适时答疑；符合钢结构教学的内容要求和对学生自学的引导。
6.注重教学内容的与时俱进。作为本科生的一门主干专业基础课，《钢结构》课程的基本教学目标始终是要为后续专业课打下一个深厚的基础。但是随着科学的发展和专业技术的进步，专业课对专业基础课更新周期的要求愈来愈短，更新内容的要求也愈来愈多，钢结构教学方面表现得尤其突出。我们除保持了足够的专业内容以使本科生能熟练掌握基本构件的计算外，还彻底理顺了内容的逻辑关系；不仅加强了传统的重型厂房设计所需的基本理论，还增加了轻型门式刚架、网架和高层钢结构的一些基本设计理论。并将科技含量高的建筑钢结构最新工程技术成果及有价值的教学材料及时引入到课堂上。比如，用讲座的形式介绍台湾陈生金教授开发的切削式高韧性接合系耐震消能的钢结构节点接合法，将梁柱接头之降伏区移离与柱交界面之焊接及螺栓孔处，来提供一预先选定之扩大塑性区，消散地震引致之能量。聘请澳大利亚专家举办关于新近流行的钢膜结构的学术讲座，等等，满足了学生对建筑科学技术发展及应用的爱好和兴趣。
总之，本着科学的教育理念和方法，我们尝试了在各种教学环节和手段上，努力提高钢结构课程的本科教育水平，达到了满意的效果。
关键词：混凝土结构；教学方法；课程
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）05-0105-02 混凝土结构使用至今已经有160年的历史，与钢、木和砌体结构相比，因其在物理力学性能及材料来源等方面的诸多优点，同时结合高强度结构钢材很好的受拉性能、延性以及与混凝土间良好的粘结性能等优点，目前已发展出了钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、钢骨混凝土结构、钢管混凝土组合结构、纤维混凝土结构等诸多结构形式，发展速度快，应用范围也非常广泛。混凝土结构是我国高等院校土木工程专业本科培养计划中一门重要的专业学位课，一般而言的混凝土结构是《混凝土结构设计原理》和《混凝土结构与砌体结构设计》两门课的总称，以下简称“混凝土结构”课程。作为土建类专业本科生必修的一门重要的专业课程，近年来关于混凝土结构的教科书、专著和论文很多，但有关其教学方法研究方面的论文却很少，基于这一点，本文从土木工程专业本科教学的角度出发，对混凝土结构的教学方法进行探讨。
一、《混凝土结构》课程的特点
《混凝土结构》课程包括基本（构件）理论和结构设计两大部分内容。第一部分为基本（构件）理论，主要探讨钢筋混凝土基本构件——受弯构件、轴心受拉、受压构件、偏心受拉、受压构件以及受扭构件等，在单一的拉、压、弯、剪、扭应力状态及几种复合应力状态共同作用下的受力性能分析方法、设计计算和构造配筋等方面内容。在教学计划上，这部分内容属于专业基础课，重点在于让学生掌握钢筋混凝土各种构件受力性能的分析和设计计算[1]。第二部分为结构设计部分，主要探讨楼盖结构、单层厂房结构和高层建筑结构的设计，在教学计划上，这部分内容属于专业课，重点在于让学生掌握结构设计的总体思路、设计步骤及具体施工图的绘制，培养学生解决实际问题的综合能力。
由于在第一部分基本（构件）理论中，概念多、公式多、符号多、配筋构造多、计算过程繁琐，使得初学者往往抓不住重点；而在结构设计部分中，需要当把各种单个构件组合成整体结构进行设计时，就更难弄清楚了。因此在讲授本课程时，必须首先了解本课程的特点。
1.混凝土结构涉及的问题往往都是工程上的一些实际问题，很少有孤立存在的，学生在学习本课程之前一般都缺少工程概念，有一些构件是怎么连接的根本不清楚，就更谈不上清楚构件间受力的传递路径是怎样的了，因此在开始学习本课程时必然感到不适应。
2.钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种力学性能完全不同的材料组成的，根本不属于理想变形体，因此不能采用以往在材料力学和结构力学课程中学习的杆件或结构的一些力学公式进行计算分析。因此，混凝土结构中各种构件的承载力计算公式，一般都是以室内模型实验分析数据为依据，再基于某些基本假定，得到截面破坏时的应力图形，利用分析截面应力平衡条件建立平衡方程，进而得到各种构件承载力计算的基本公式。
3.混凝土结构构件承载力极限状态设计主要包括：材料选择、截面预估和配筋计算三部分。在这三部分中，“材料选择”是根据工程特点和设计经验确定的，“截面预估”是根据构造要求和工程上常用尺寸确定的，只有“配筋计算”是根据承载力计算公式计算出来的。可以说，我们在进行结构构件设计时，是“由未知求未知”的过程，解答必然也是多种多样的，因此如何合理的选择设计参数并优选出最佳的配筋结果，这是学生在以往课程中所没有遇到的。
二、教学方法分析
根据《混凝土结构》课程的特点，总结出如下几条教学经验，以提高本课程的教学效果，加强学生综合能力的培养。
（一）从全局建立结构系统概念
为了使学生了解和掌握结构系统概念，了解本课程的主要层次关系，从全局把握学习重点，理清学习思路。我们首先以一个学生比较熟知的、具体的结构（如教学楼）为例，从全局上介绍结构—构件—截面—材料体系，讲清结构设计程序是从结构构件截面，同时构件的受力性能又取决于材料，而课程的教学程序则与设计程序相反，是从材料截面构件结构，通过这样讲授，使学生一开始就建立结构整体系统的概念，理清了各部分的关系，为课程学习建立了一个总体框架，更重要的是使学生明白了所应解决的问题[1，2]。
（二）强调实践性教学环节
实践性教学环节包括：到施工现场参观的认识实习、课程设计及综合技能训练等。在《混凝土结构》课程开课之前，安排学生到一些建筑工地去参观正在施工中的混凝土结构工程，观察结构形式、分析梁、板、柱的受力和传力关系，了解各种构件的配筋特点及主要的构造措施，使学生对梁、板、柱等常见的混凝土基本构件和框架结构、剪力墙结构等常见的混凝土结构形式有一些初步的感性认识，并借以引发和提高学生学习《混凝土结构》课程的兴趣。在《混凝土结构》课程后期安排的混凝土楼盖结构设计、混凝土单层厂房结构设计等课程设计，使学生有机会完成混凝土结构设计的完整过程，诸如确定结构方案、建立结构计算简图、结构受力分析、结构配筋计算、结构施工图绘制等各个环节的训练，使学生全面消化、吸收和运用在课堂教学中已经学到的理论知识，培养学生综合分析和处理实际工程问题的能力。
（三）注重采用对比联系的方法介绍问题
由于混凝土材料物理力学性能的复杂性，使得混凝土结构构件在许多情况下的受力分析也变得十分复杂，因此，在课堂授课过程中要尽量采用对比、分析因果关系和联系的方法进行讲解，使学生对所研究问题的思路更加清晰，理解也更加深刻。
例如我们在讲解梁的正截面受弯及偏心受压柱的实验研究时[3，4]，可将三种破坏类型采用如表1、表2所示的对比方法讲述，这样把引起三种破坏形式的原因就清晰直观的表达了出来。
另外，我们在讲解问题时还应注重各章之间的联系，使知识融会贯通，形成一个网络，例如，“受弯构件”和“受压构件”是两个完全不同的章节，也是两个不同的结构构件，但它们之间却存在着一定的联系，如在讲解“矩形截面偏心受压构件”时，可以指出“矩形截面偏心受压构件的受力模式，就是受弯构件竖立起来再施加轴力的模式”，由于学生之前已经学过了“受弯构件”，所以在学习这一知识点时就不会感觉到新内容的负担。这样不仅学习起来比较轻松，而且容易将前后知识点联系起来，加深印象，提高学习效果。
（四）重视构造措施
结构和构件设计时，必须经过计算和构造设计两部分才能完成。由于强度和变形计算并非考虑了结构上的所有作用，因此除了利用承载力公式计算配筋外，还必须用构造设计来补充。构造措施是人们在长期实践经验的基础上总结出来的，可防止因计算中没有考虑的影响因素而使结构构件开裂和破坏，同时也是为了结构构件在使用和施工上的需要而采用的。
构造措施是《混凝土结构》课程学习中既简单又难于掌握的一部分知识，简单在于规范规定很明确，而且表达形式简单；难于掌握在于内容多且零散，系统性和逻辑性较差。但构造措施在混凝土结构设计中又是非常重要的，大多数抗震设计的相关问题都是通过构造措施来保证的，所以在给学生授课时一定要重视构造措施的讲解。仔细分析不难发现，混凝土结构的构造措施主要包括三个方面：关于构件截面尺寸的要求、纵筋（主筋）的要求以及箍筋的要求，对于这些规定性的内容，只有将其进行适当的分类和文字上的加工，使其变为条理化和简单化的形式，才能产生良好的理解和记忆效果。
（五）重视现行设计规范与书本内容的结合
我们培养的土木工程专业学生毕业后有一部分要到设计单位工作，从事与钢筋混凝土结构设计有关的工作，因此必须熟悉、掌握和应用国家颁布的有关结构设计计算和构造要求的技术规定和标准，如《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）等。它是工程技术人员进行设计时必须遵守的法规，因此我们在讲课过程中，应该紧密结合现行规范，分析工程设计实例，对教材的内容加以拓宽，使学生认识到：作为实际工程结构设计，既要满足理论分析计算，还要符合现行规范规定的要求。
综上所述，《混凝土结构》是一门理论与实践紧密联系的课程，具有很强的工程概念，教授这门课时，应紧紧把握住《混凝土结构》课程的特点，从全局建立结构系统概念，以力学知识为基础，合理的安排教学次序，加强理论与实际的联系、章节之间的联系，同时结合设计规范，通过多种考核方式使学生真正的掌握这门课程，为土木工程专业的学生毕业后成为一名合格的工程师打下坚实的基础。
参考文献：
[1]喻萍，罗志坚.混凝土结构教学方法初探[J].昆明大学学报，2004，（1）：73-74.
[2]刘雁，李琪，徐宜和.混凝土结构教学改革尝试[J].扬州大学学报，1997，（4）：49-51.
[3]王秋萍，李宏伟.混凝土结构课程的教学方法初探[J].高等建筑教育，2005，14（1）：59-61.
［关键词］卓越工程师；矿山建设工程；培养方案；校企联合培养
一、引言
2010年6月教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”），旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才。安徽理工大学土木工程专业（矿山建设方向）是安徽理工大学最早开办的专业方向之一，迄今已有60余年的办学历史，为国家培养和造就了一大批矿山建设领域人才。矿山建设一直以来都是我校的强势学科之一，1984年获批矿山建设工程硕士学位授权点，1995年被遴选为原煤炭工业部重点学科，2001年以矿山建设工程学科为基础的岩土工程学科被遴选为安徽省重点学科，2010年招收岩土工程博士研究生。为适应人才培养从传统的教育模式向“卓越计划”培养模式的转变，我校土木工程专业（矿山建设方向）培养方案需重新制订。本文根据“卓越计划”的目标要求，结合我校多年来的矿山建设工程专业办学基础，对面向卓越工程师培养的矿山建设工程专业培养方案进行探索。
二、培养目标
安徽理工大学土木工程专业矿山建设工程方向本科生的培养目标为：面向未来矿山建设需要，适应未来科技进步，采用校企联合的培养模式，培养学生掌握土木工程学科的基础理论和矿山建设工程方向的专业知识，基础理论扎实，专业知识宽厚，实践能力强，能胜任矿山建设工程的设计、施工、管理、研究和教育等工作，具备从事交通、铁道、水利和市政等相关领域工作的能力，并具有继续学习能力、创新能力和国际视野的卓越人才。
三、培养模式
矿山建设工程专业“卓越计划”采取“3＋1”本科工程型培养模式，是指在大学本科4年中，在学校进行理论学习的时间累计3年，累计1年的实践教学环节在企业进行，实践教学环节由本专业教师（校内导师）和合作企业的工程师（校外导师）联合指导和培养，即实行双导师制，从而使学生紧密结合矿山建设工程实际，深入煤矿的勘测、设计、施工和运营管理等整个建设工程环节中，完成在企业实训阶段的学习任务。
四、课程模块设置
公共基础课程模块：包含大学英语、高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理、工程化学、计算机文化基础、VisualBasic程序设计、基本原理、思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、中国近代史、大学生心理健康教育、职业发展（生涯规划指导）、就业指导、形势与政策、体育等课程，共计72个学分，1336个学时。公共选修课程模块：由学生根据个人兴趣自由选择，但要求本科毕业时获得的公共选修课总学分不得少于6个学分。专业基础课程模块：包含理论力学、材料力学、结构力学、弹性力学、土力学、土木工程概论、土木工程材料、土木工程施工、土木工程测试技术、混凝土结构设计、钢结构、基础工程、工程地质与水文地质、工程测量、工程荷载与可靠度设计、画法几何及建筑制图、数值计算方法、建设工程项目管理、工程概预算、施工组织设计、土木工程建设法规等课程，共计53个学分，856个学时。跨学科专业选修课程模块：由学校指定，对于矿山建设工程专业，该课程模板包含机械设计基础、电工与电子技术这2门课程，共计4个学分，64个学时。专业核心课程模块：包含岩石力学、爆破工程、井巷特殊施工、矿山建设工程、地下建筑结构这5门课程，共计10个学分，160个学时。专业任选课程模块：由学生自行选择，但要求至少修满6个学分，对于矿山建设工程专业，建议优选课程为开拓开采、矿井通风与安全、隧道工程和矿井提升运输等。实践性教学环节模块：包括工程地质实习、工程测量实习、矿山建设工程课程设计、井巷特殊施工课程设计、地下建筑结构课程设计、施工组织课程设计、基础工程课程设计、混凝土结构课程设计、认识实习、生产实习、毕业实习、毕业设计、矿建工程施工与管理实训等课程，共43学分，均采用校企联合的实践教学形式。素质拓展模块：鼓励学生积极参与各类学科竞赛、科技活动、文体活动、其他社会实践活动等，根据学校所制定的明细素质拓展教育学分表，学生可获得相应的学分，要求学生修满4个学分。按矿山建设工程专业“卓越计划”所培养的本科生，要求修读所有必修课程和参与所有实践环节，要求满足各类选修课程的基本规定和各类课程学分，总学分至少达到190学分，其中理论课程150学分，企业实践环节40学分，方可授予工学学士学位。
五、校企联合培养方案
（一）校企联合培养内容与形式
校企联合是卓越人才培养的新增教学环节，是培养矿山建设人才的新模式。土木工程（矿山建设）专业的实践教学在学校和合作企业完成，在企业学习、实践的累计时间不少于1年。校企联合培养主要包括两大环节：实习与设计。实习主要包括本专业的认识实习、生产实习、工程实践和毕业实习；设计主要包括各类课程设计和毕业设计。校企联合培养内容与形式见表1所示。
（二）考核内容与方式
考核内容及权值分别为：创新能力（0．15）、工作态度（0．1）、团队协作精神（0．1）、专业实践成果及答辩（0．35）、实际操作能力（0．3）。考核方式采用专业实践汇报、书面总结（实习报告、设计或论文等）材料及质量评定和答辩、素质的评价和综合能力等。根据考核内容的加权平均分将考核结果分成5个等级：优秀、良好、中等、及格、不及格，并列入学籍档案。成绩不及格者必须重修。
（三）联合培养方案实现基础
安徽理工大学成立了矿山建设工程专业“卓越计划”领导小组，学校与淮南矿业（集团）有限责任公司、淮北矿业（集团）有限责任公司、国投新集能源股份有限公司、皖北煤电集团有限责任公司、中煤矿山建设集团有限责任公司等大型国有煤矿企业均签有长期、稳定性的全面合作协议。上述各企业均有职工培训教室和宿舍等设施，每年合计能接纳100多名土木工程（矿山建设）专业的学生进行实习与设计工作（安徽理工大学矿山建设专业每年招生学生平均人数为80人）。校企联合培养实行双导师制，校内导师由教学经验丰富并有一定实际工程经历的专业教师担任；校外导师由具有丰富实践经验和一定理论知识体系的高级技术职称专家担任。上述各企业的多名优秀正高级工程师已被聘为我校兼职教授，能满足面向卓越工程师培养的矿山建设工程专业校外指导教师的要求。学校可每年定期邀请校外导师来学校一起商讨和修订卓越工程师校企联合培养计划，共同做好现场教学、实习、设计以及实训等实践教学工作。
六、结语
我国目前设置有矿山建设工程专业的高校还不是很多，仅限于原煤炭部直属的几所高校。“卓越计划”的特点主要体现在注重学生工程实践能力的培养和企业的高度参与教学，而由于煤炭行业的高危性，使矿山建设工程专业“卓越计划”在实施过程中，势必会遇到一系列困难，但相信在学校和企业深入合作教学的情况下，不断修订和完善校企联合培养方案，可确保我校土木工程专业（矿山建设工程方向）卓越工程师教育培养计划的顺利实施，进而培养出一大批具有高素质和创新能力的矿山建设工程技术人才。
作者:蔡海兵 荣传新 郑腾龙 单位:安徽理工大学
［参考文献］
［1］林健“．卓越工程师教育培养计划”通用标准研制［J］．高等工程教育研究，2010（4）：21－29．
［2］林健“．卓越工程师教育培养计划”专业培养计划研究［J］．清华大学教育研究，2011（2）：47－55．
［3］林健．创新工程人才培养模式注重卓越工程教育本质［J］．中国高等教育，2011（6）：19－21．
关键词：矿山建设;建井工程结构;教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）45-0084-02
随着我国矿业建设迅猛发展，国家和社会等各方对矿山建设人才的培养质量都提出了很高的要求，由于种种原因，高校矿山建设类教材的发展远远跟不上矿建行业的发展。2011年，中国矿业大学（北京）开始在土木工程专业本科生中恢复了矿山建设方向，随之开展了相应的教学梯队建设和教材编写工作。本文将简要介绍4年来，《建井工程结构》课程教学改革和实践情况。《建井工程结构》是面向矿业的土木工程专业的一门核心专业课程，通过该课程的学习，使学生能够系统地掌握矿井设计和施工方面的基本理论、基本技术和基本方法。特别是煤炭工业基地的建设，建井工程作为煤炭开采的前期工程，是一项投资巨大、工期持久的基本建设工程。由于煤层赋存条件的原因，建井工程往往面临各种复杂环境，例如东部地区几百米厚的含水冲积层，有害气体或者承压水的突然涌出;西部地区侏罗系、白垩系特殊的地层条件，抗压强度低、遇水泥化、涌水量大、注浆困难等。因此，现代的矿山建设对高校人才的知识结构必然会有更高的要求，以适应现代化煤炭工业基地建设的需要。
一、《建井工程结构》教材建设现状
1999年教育部对全国学科专业调整，原有矿山建设工程专业并入到土木工程。保留开设该方向的高校陆续并入土木工程专业。国内在土木工程专业本科生中开设矿山建设方向的高校很少，主要是原有煤炭工业部的几所大学，其行业背景也多以煤炭工程和金属矿山建设工程为背景。过去主要使用的教材是陶宝祥、李和群、胡学文等编著的教材《建井工程结构》，1986年由煤炭工业出版社出版。主要内容包括5部分：天轮平台、凿井井架、凿井施工用盘、整体式立井井壁，复合井壁。此后，关于建井工程结构的教材就一直没有修订和再版。而关于建井工程结构知识的更新与最新工程技术的进展多体现在一些工程技术手册中，1986年，沈季良主编了《建井工程手册》，1995年路耀华、崔增祁主编了《中国煤矿建井技术》，2003年崔云龙主编了《简明建井工程手册》，2007年王建平、靖洪文、刘志强主编了《矿山建设工程》，其中部分内容涉及建井工程结构。需要指出的是，这些手册和教材为国家矿山建设行业的教育教学、人才培养、工程建设做出了重要的贡献。这些教材和手册分别对国内外各个时期的矿山建设工程的最新科技进展进行了总结。但是在本科教学中还存在一定的问题。主要是：①手册内容繁多，知识结构欠梳理，不适合于本科教学。②缺乏反映最新技术水平的教学实例，施工过程影像，现代施工技术图片。③相当大部分的专业知识已经过时，不能反映近10年来我国建井工程结构的最新进展，特别是施工技术进步方面的最新科技成果。
二、课程教学改革方案
总体思路是：以革新教材内容为中心，同时丰富教学手段和内容，对学生强化工程实践与学习。
1.教材建设的思路。在新教材编写过程中需要体现以下几点新思路：①补充现代矿井建设施工技术和运行实际的相关知识，结合实际建设和生产来讨论各部分设计计算内容，让学生明白为什么要这样设计，将设计计算和实际建设与生产过程结合起来，体现教材的时代性。②在知识结构的编排上，要形成合理的认知结构，要符合本科生学习的习惯。使其能够从刚刚学习过的结构力学、材料力学、钢结构、土力学中顺利地将知识迁移过来，体现教材的先进性。③自1986年以来的29年间，我国在立井和斜井建设技术方面积累了大量的工程实际经验，形成了一系列的行业新标准。在新编的教材中要补充这些知识成果，使学生能够迅速地将学习的知识转化为解决实际工作问题的技能，体现教材的实用性。④现代的土木工程设计已经和相关行业的设计计算软件紧密地结合起来了，在新教材的编写中，要对建井工程结构设计计算的相关计算软件做初步的介绍，体现出教材知识结构的完整性。
2.教学内容更新。目前国内煤矿立井井深在800-1100m范围内已建成多个，多采用立井短段掘砌的混合作业方式。以凿井井架、矿井提升机、提升吊桶、伞钻、抓岩机、MJY型整体式金属模板为主体的机械化作业线。近年来针对凿井技术装备已经进行多次改造升级，逐步满足了现代煤矿立井1000～1500m深井筒的安全、高效、快速施工需求。这些科技进步成果是需要通过教材引入课堂的。①技术装备方面。需要补充的装备方面的内容主要有：1）大型凿井井架。目前我国矿山立井凿井井架原在70年代开发的，共有5个系列6个型号，Ⅰ-Ⅴ型凿井井架，最大的Ⅴ型井架仅能满足立井井筒直径8m、深度1100m的施工要求。为了满足超大超深立井的需要，产学研单位合作研发了新型凿井井架，VI型，VII型。主要性能指标得到了极大的提升。2）大型凿井提升机。现在我国已研制生产出滚筒直径5m的凿井提升机，在提升钢丝绳、最大静张力、最大静张力差、提升高度、提升速度、电机功率及配套电控等方面已经得到了很大的改进，这些内容需要补充。3）凿井悬吊稳车。目前的立井用凿井悬吊稳车常用16t、25t、40t几种型号，容绳量大于1000m，可以基本满足大直径超深立井的建设要求。但是存在稳车体积大，钢丝绳悬垂长等缺点，容易产生断绳事故。需要向学生介绍稳车优化研究技术的进展、新型凿井悬吊稳车的控制方式、PLC与变频控制技术、过载安全保护等新技术的应用与进展。4）多层吊盘。需要增加介绍立井机械化施工与多层吊盘的内容，讲解迈步式吊盘的工作原理。5）液压凿岩钻架。主要增加介绍全液压新型伞钻，在提高钻岩速度，降低机械噪音，基本杜绝粉尘污染方面的技术进展。6）中心回转抓岩机。增加介绍斗容为1m3的大型液压中心回转式抓岩机，在提高抓岩能力及降低能耗方面的研究和应用情况。7）金属整体液压模板。增加介绍目前广泛应用的MJY系列整体下移式金属模板。重点介绍全液压自移式模板装置，在避免大量使用钢丝绳及凿井绞车，减少了设备和材料的用量，防止断绳事故，同时增大了井口的工作空间方面的技术进步。8）新型吊桶。增加介绍新研发完成的6m3、7m3、8m3三种新型座钩式吊桶，4m3新型底卸式吊桶的情况。重点介绍其优化吊桶结构，降低吊桶重心，减少吊桶倾倒危险方面的技术进步。9）钩头及连接装置。增加介绍新研制成功了的13t、15t、18t、21t、25t等新型提升钩头。重点介绍其在优化连接形式、降低装置的高度、增加密封性，使用寿命方面的技术进步。对于凿井设备，既要介绍存在的问题，又要说明技术进步的方向，培养学生的创新能力。②体现新的技术规范和标准。自1986年以来的29年间，我国在立井和斜井建设技术方面积累了大量的工程实际经验，形成了一系列的行业新标准。特别是在钢结构和钢筋混凝土结构方面，国家标准经过了数次更新。如《煤矿立井井筒及硐室设规范》（GB50384-2007），《煤矿斜井井筒及硐室设计规范》（GB50415-2007），《煤矿井巷工程质量验收规范》（GB50213-2010），《混凝土结构设计规范》（GB50017-2003），《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）。行业标准，如《煤矿冻结法开凿立井工程技术规范》（MT/T1124-2011）。这些规范和标准都是各个时期相关行业大量实践经验的总结，在新编的教材中要补充这些知识成果，使学生能够迅速地将学习的知识转化为解决实际工作问题的技能，体现教材的实用性。
3.丰富教学手段和实践。①在学校的支持下，建立矿山建设工程实验室，建设实验教学示范中心，制作室内缩微实验模型，体现建井工程结构的工作原理和分析要点，让学生有更为直观的认识。②联系矿山建设类企业，建立北京市校外人才培养基地，带领学生开展现场的参观和实习活动，强化对课堂教学知识的再认识。③将课程设计与大学生创新计划、任课教师承担的国家自然科学基金项目，矿山建设企业委托项目结合起来进行，突出为矿山建设行业培养人才的目的和知识特征。
4.探索双语教学。随着近年来，国内煤炭行业的不景气，国内矿井建设企业开始逐步加大了参与海外工程项目的力度。这就要求毕业生必须有一定的专业外语知识。以往学生学习的是土木工程专业外语，几个专业的知识混排在一起，不利于讲授和学习。《建井工程结构》课程改革方案中，在每一个重要知识点的地方，都要增加相关英文单词的注解，使学生在学习过程中，掌握一定的词汇量。个别章节的后面，引入原版英文教材的相关内容，使学生逐步掌握建井工程结构相关英文技术资料的地道表达方法。
三、结语
《建井工程结构》是面向矿业的土木工程专业的一门核心专业课程，课程改革的成效关系到我国矿山建设类人才的培养质量及未来矿山建设企业的国际竞争力。只有通过高校教师和企业一线建设专家的通力合作，才能将教材的时代性、先进性、实用性和完整性落到实处，最终为高素质人才的培养奠定基础。
参考文献：
[1]陶宝祥，李和群，胡学文，等.建井工程结构[M].北京：煤炭工业出版社，1986.
关键词：高职高专；建筑装饰技术专业；建筑力学与结构；课程改革
0引言
建筑工程装饰是工程建设中不可缺少的内容，也是建设市场运行的重要组成部分。房地产业一直以来都是我国国民经济中的支柱产业，建筑行业的迅猛发展使得建筑装饰行业迎来了前所未有的发展机遇。我国一直在探索与完善建筑工程装饰行业的发展，随着经济发展与体制改革，对建筑装饰行业水平提出了越来越高的要求。
目前，对于高职高专建筑装饰技术专业的《建筑力学与结构》课程是否需要开设及教学内容设置的问题众说纷纭，主导观点是在建筑装饰技术专业既不需要做结构设计，也不需要做结构施工，只需具备建筑装饰设计、装饰施工、装饰预算等能力，因而对《建筑力学与结构》课程的要求不高，教学内容应力求简单。笔者认为，教学应紧跟我国建筑装饰行业发展的进程，研究建筑工程装饰技术人员所需知识结构的变化，从而确定高职高专装饰专业学生的培养目标、课程设置，持续改进教学内容和教学方法，才能适应建设市场发展的需要。
1 建筑装饰行业发展概况
1.1建筑装饰行业目前发展形势
建筑装饰行业已经成为建筑业中的三大支柱性产业之一，是一个劳动密集行业。建筑装饰行业是随着房地产热潮的逐步兴起，快速成长起来的朝阳产业。近些年来，伴随中国经济的快速增长以及相关行业的蓬勃发展，建筑装饰行业愈加显示出了其巨大的发展潜力，市场增长空间以平均每年20%左右的速度递增。中国建筑装饰材料行业也随着房地产、建筑装饰业的发展得到了快速发展。目前，中国已经成为世界上装饰材料生产大国、消费大国和出口大国。材料主导产品不仅在总量上连续多年位居世界第一，而且人均消费指数已接近和高于世界先进水平。随着中国人民生活水平的提高和综合国力的加强，建筑装饰行业不仅在建筑业中的比重不断上升、作用日益突出，同时在经济发展和社会进步中，发挥的作用也日益重要。加快建筑装饰行业的发展，提高行业整体运行质量，是全面建设小康社会的一项重要内容，充分利用计算机技术和网络技术，提高企业管理和设计、施工的信息化水平，将是实现建筑装饰行业跨越式发展的重要途径。
据统计，2008年建筑装饰行业产值达到了16000亿，占GDP达6％。2008年房地产投资超过3万亿元，商业地产带来的会所、公寓、宾馆、商场的精装修市场将急剧膨胀。随着国家一系列文化产业政策的出台，对公共文化服务设施建设的增加将创造大量剧院会堂文化类设施的市场需求。随着上海世博会、广州亚运会、深圳大运会的陆续召开，将催生大量的体育场馆建设及配套建设。4万亿投资刺激计划中十项措施中有5项与建筑装饰行业息息相关，铁、公、基的投资强度势必带动机场、车站等的需求大量增加。金融危机给众多行业巨大冲击，而我国建筑装饰业似乎是一个例外。2009年建筑装饰行业总产值约在1.85-1.9万亿元之间，比2008年总体增长15%左右，解决了1500万人就业。2010年GDP增长幅度为9.9%，建筑装饰行业总产值约在2.1万亿元之间，保持了近15%的年增长率。
1.2 建筑装饰行业目前发展需求
随着城市化进程的加快，一方面，建筑装饰行业极大发展，迅速扩大了对装饰设计专业人才的总量需求；另一方面，建筑装饰人才培养培训工作相对滞后，行业人才素质普遍偏低。建筑装饰业的现有从业人员中，技师和高级技师的比例均不足1%，持有职业资格证书或建设职业技能岗位证书的人员占总数不足5%。今后10年，需培养技术与管理人员约150万人，年均增加约15万人。这些因素都造成了目前实用型专业设计人才严重不足的局面。因此，在建筑装饰行业实施技能型紧缺人才培养培训工程显得尤为重要。
2 建筑结构设计改革
现阶段我国建筑结构设计采用“平法”，这是对1995年通过建设部科技成果鉴定的“建筑结构施工图平面整体设计方法”的简称。通常认为“平法”只是结构施工图的一种表示方法，其实质则是对混凝土结构施工图设计方法的重大改革。
“平法”将结构设计图分为两块：一是结构设计的创造性内容，二是节点构造。结构设计师只需将结构设计的创造性内容，即结构构件的截面型式、尺寸及所配钢筋规格在构件的平面位置用数字和符号直接表示，再与相应的“结构设计总说明”与梁、柱、墙等构件的“构造通用图及说明”配合使用即可。“平法”最大特点是易掌握全局，易进行平衡调整，易修改，易校审，易控制设计质量，改图可不牵涉其他构件。与传统方法相比，可使图纸量减少65%～80%，与梁柱表法相比，可使图纸量减少30%～40%。“平法”可使施工工程师比较容易地对建筑结构形成整体概念，有利于施工质量管理。此外，“平法”对节点构造的研究、设计与实现施工专门化提出了更规范的要求，可促进结构设计水平的提高。
3建筑装饰行业人员面临的挑战
近些年来，伴随中国经济的快速增长以及相关行业的蓬勃发展，建筑装饰行业愈加显示出了其巨大的发展潜力。未来30-50年建筑装饰行业都处于一个高速上升的阶段，具有可持续发展的潜力。加大专业设计人才培养力度，以解决建筑装饰企业对工程化、复合型专业设计人才的迫切需求。
建筑装饰行业人员涉及装饰设计、装饰施工以及装饰概预算等工作内容，全面型技术人才需求量大。长期以来，由于角色分割，导致我国建筑装饰行业人员的知识结构单一。目前，专业人员的水平总体上较以前有了提高，但仍然不适应形势发展的需要。培养出全面型综合性人才就显得尤为重要。既要能掌握建筑装饰设计基本原理、基本方法，能正确选择和使用建筑装饰材料，具有建筑装饰工程设计的能力；又要能掌握建筑装饰工程施工程序、施工工艺、施工方法和质量标准，能进行建筑装饰工程施工组织设计，具有建筑装饰工程组织、施工和管理的能力；同时了解掌握建筑装饰工程概预算的编制原理和方法，具有装饰工程预（决）算的编制能力；最终成为具有从事一般建筑装饰企业经营管理和项目管理的能力的人员。
4建筑装饰行业人员的岗位分工与教学现状
4.1建筑装饰行业人员的岗位分工
第一阶段：实习生、学员、建筑装饰施工员（掌握基本的建筑装饰工程施工程序、施工工艺、施工方法和质量标准，能进行建筑装饰工程施工组织设计）、装饰建材公司设计员（掌握建筑装饰设计基本原理、基本方法，能正确选择和使用建筑装饰材料，具有建筑装饰工程设计的能力）等。
第二阶段：项目经理(具有建筑装饰工程组织、施工和管理的能力）、预算员（掌握建筑装饰工程概预算的编制原理和方法，具有装饰工程预、决算的编制能力）、施工监理师（装饰方向）、装饰公司经理助理等。
第三阶段：装饰公司预算经理、总经理（具有从事一般建筑装饰企业经营管理和项目管理的能力）
随着建筑装饰行业的规范化发展，其管理逐步引进国际上先进的理念和方法，对从业人员的知识和能力提出了更高的要求，使得一名装饰行业人员需要同时掌握装饰工程项目的设计、施工、造价控制等方面的综合知识，从而促进了装饰行业人员执业的专业化全面型发展。
装饰行业人员要做好本职工作，一方面需要有较广的知识面，另一方面需要进行更加专业的研修与实践锻练。这种需求对高职装饰专业学生培养目标的定位提出了明确的指向。
4.2《建筑力学与结构》课程的教学现状
《建筑力学与结构》课程作为建筑装饰技术专业的重要专业基础课，一直是难点课程之一。究其原因，主要有以下几点：
1）课程内容丰富且复杂。本课程主要由建筑力学与建筑结构两部分构成，具体包括力学基本知识，建筑结构计算基本原则，钢筋混凝土结构基本构件承载计算，钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构的构造要求，结构施工图等内容。通过本课程的学习，要求学生理解力学的基本概念、基本理论与基本方法，能进行结构的受力分析与简单静定结构的内力计算，理解结构计算的基本原则，掌握钢筋混凝土受弯构件与受压构件的承载力计算方法，并能理解施工中的一般性结构问题。
2）课程学时少，实践教学缺失。我校2008、2009级、2010级学生本课程学时72学时，主要是教师讲授，学生被动接受，实践课很少。本课程的理论源于生产实践，是对前人大量工程实践的经验总结。课程的特点要求学生通过实习、参观等多种渠道向工程实践学习，真正做到理论联系实际。实践课程的缺失在一定程度上导致学生不能很好地掌握结构原理。
3）学生基础差异大。建筑装饰技术专业是文、理兼收专业，生源中有一定比例的文科学生。文科学生学习本课程有相当的难度，理科学生也有一部分人基础较差，职业目标不明确，缺乏克服困难的动力，加上本课程内容丰富，连续性强，导致学生在学习时，前面的内容没搞懂，后面就难以继续学习。另有一部分学生则对建筑业感兴趣，职业目标比较明确，打算将来从事与建筑相关的工作，希望能多学一些结构知识，多进行一些训练。
5 课程改革的思路
建筑装饰行业的发展决定了装饰行业人员专业发展的趋势，结合学生现状，高职高专建筑装饰技术专业的培养目标应分为基本目标与发展目标。基本目标：毕业生能独立完成一般工业与民用建筑的装饰设计、装饰施工和造价控制工作。发展目标：能协助建筑师进行建筑装饰工程全过程管理与控制的应用型、操作型、复合型高职人才。根据上述培养目标，对《建筑力学与结构》课程可作如下改革。
1）将《建筑力学与结构》由必修课程改为专业限选课程。根据学生的兴趣和基础，将装饰专业的学生按设计、施工、预算三类进行分类。选择设计类的学生可选修本课程，增加大量实际工程设计实例，力争从建筑师的眼光出发，从设计工作的顺序思路去研究建筑结构问题；选择施工和预算类的学生应加强本课程的学习与训练，以达到熟悉结构设计原理、掌握结构构造原理、熟练识读结构施工图、掌握结构施工技术与组织的要求，以适应工程全过程施工管理及造价控制的需要。
2）整合课程内容，增加课程设计实训，强化核心能力的培养。装饰设计与装饰施工、装饰预算是装饰技术人员的核心能力，目前的教学将该能力的培养放在多门课程中完成，《室内设计》课程侧重装饰设计，《建筑力学与结构》课程侧重了解建筑力学与结构知识，《建筑装饰制图》、《建筑装饰构造》、《建筑装饰施工技术》课程侧重装饰施工。在教学中，《建筑力学与结构》课程必然会涉及结构图，《建筑装饰制图》、《建筑装饰构造》课程重复配筋方式原理的讲授，《建筑工程装饰概预算》课程钢筋用量计算又会涉及结构图的识读，课程既交叉又割裂，不利于学生学习。因此，课程改革的思路应是整合课程内容，增加课程设计实训。以楼梯的教学为例，《建筑力学与结构》理论教学完成后，教师应指导学生完成楼梯结构计算的课程设计实训；然后在建筑识图课程中将自己的草图绘成结构施工图，在工程概预算课程中按自己的结构施工图计算钢筋下料尺寸，完成工程量清单计价；最后，根据下料表，利用课余时间制作楼梯模型。通过连续的课程设计，学生才能将所学的知识串起来，变为实际能力，同时也能体会到学习与创造的快乐。
3）利用寒暑假扩展第二课堂。引导学生发挥主动能动性，充分利用寒暑假时间，到施工企业与设计单位参与图纸会审、技术交流、钢筋下料等工作，到实践中学习，增强专业意识。
6 教学方法的改革
课程的改革必然带来教学方法的不断改进，应采取多样化的教学形式将建筑力学结构知识与工程实际、生活实际相联系，尽量使枯燥的知识变得看得见、摸得着，才能帮助学生较好地掌握复杂的知识。
1）采取多媒体教学。学生初次接触本课程，对结构构件与体系非常陌生，对节点构造、钢筋锚固、搭接、弯起、截断等不理解，教学中应多用直观图像演示结构的细部与施工现场的实际情况，使学生很快地熟悉。
2）增加力学实验。讲授构件承载计算前，可先组织学生观看梁、柱等构件的破坏实验，直观感受能帮助学生较好地理解承载力的计算原理。
3）组织到施工现场参观实习。加强学校和企业间合作办学，组织学生在工程基础隐蔽、钢筋隐蔽、主体验收前到工地现场参观学习，了解工程实际要求与规范的执行情况，增强学生学习的紧迫感。
关键词：土木工程；教学策略；专业课程
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）01-0075-04
土木工程是一门综合性、实践性和应用性很强的学科，涉及诸多的学科领域。早期，土木工程是通过工程实践，在总结经验，吸取教训的基础上发展起来的。土木工程的发展，实践先于理论，至今仍有不少工程问题在很大程度上仍然依靠实践经验，主要有两个原因：一是有些客观存在过于复杂，难以如实地进行室内实验、现场测试和理论分析。例如，地下工程的受力和变形状态及其随时间的变化规律，至今还需要参考工程经验进行分析。二是只有面对新的工程实践检验，才能揭示新的问题。例如，高层建筑的兴起导致抗风问题更加突出，才能发展出高层土木工程抗风新理论和技术；汶川大地震中教学楼倒塌造成大量的人员伤亡，这类建筑的抗震重要性凸显，才使教学楼等人群密集建筑的抗震级别提高。
土木工程专业课程虽然包含结构力学、混凝土结构、钢结构、工程地质、土木工程施工、工程测量、地基基础、隧道工程等许多课程，这些课程虽然知识内容各有不同，但都具备综合性、实践性和应用性强，重视技能等共性，在教学策略上，需要关注这些共性，在实践教学中利用这些共性，提高教学质量和效果。
一、教学策略的内涵
教学是教师和学生之间教与学所形成的培养活动，是一项有目的、有计划、有组织的活动。在教学中，教师引导学生积极学习知识和技能，促进学生多方面素质的提高，使其成才。
教学策略是在教学过程中实施的方案。教学策略为实现某一教学目标而制定，包括合理组织教学过程，选择具体的教学手段，制定教师与学生所遵守的教学行为程序。教学策略是教学思想、方法模式、技术手段三方面动因的集成，是教学思维对其三方面动因而进行思维策略加工形成的方法或模式。
国内外学者对教学策略有很多定义，教学策略的含义所指不同，各个研究者的认识也不一样。
教学策略的目的性及其整体结构在文献[1]中得到强调。教师在教学过程中，为达到一定教学目标而采取的一系列相对系统的行为被定义为教学策略[1]。文献[2]从教学策略的使用角度阐述教学策略，指出教学策略是关于有效解决教学问题方法、技术的操作原则与程序的知识总和。包括三方面的内容，一是解决教学问题的方法和技术，二是这些方法技术的使用，三是在利用过程中的要求和有目的、有计划的步骤[2]。文献[3]从教学的静态和动态两方面考虑，注重教学策略在教学过程中的实施技术，指出教学策略具有动态的教学活动维度和静态的内容构成维度，关键是指出了在动态的教学活动维度层面上，教师为提高教学质量有意识地选择、计划教学方式、方法以及灵活处理的过程[3]。
尽管诸多学者对教学策略的内涵有不同的认识和理解，但人们将教学策略通常理解为：教学策略是指在不同的教学条件下，为达到不同的教学结果所采用的手段和谋略，具体体现在教与学的交互活动中。
笔者认为，教学策略是指在不同的专业背景下，不同的教学对象和教学条件下，为保证教学质量而在教学过程中采用的不同方式、手段，以及对教学内容的安排、教学形式的确定、教学方法的采用等，是在教学过程中的指导思想。
二、土木工程专业课教学策略类型及其运用
关于教学策略的类型，以往研究者归纳了很多，比如自主式教学策略、替代式教学策略、合作式教学策略、竞争式教学策略、学徒式教学策略、评价策略，等等。这些策略在土木工程课程教学中能不能适用，分别能用在哪些方面，值得研究。根据土木工程专业课程特点，可以归纳如下适用教学策略类型。
（一）自主式教学策略
让学生自己寻找教学目标，安排学习，并从教学中建构具有个人风格的学习方法，让学生在学习过程中处于主动处理教学信息的地位。
这种策略可以把信息与学生的认知结构联系起来，使学生主动学习，深入探讨，从而提高学习能力，效果较好。但存在的不足也是明显的，如目标设计不妥，可能导致认知超载或情绪低落，学习效果差。这种策略成功的前提是，学生已具有所学课程的相关知识。对学生的基础要求较高，适于学习成绩较好并自我学习能力较强的学生。在理论性较强的土木工程专业课教学环节中，可采用自主式教学策略，给出较多时间让学生查阅资料，教师重点解决自学过程中遇到的难点，提高学生自学能力。这种策略在知识性较强的课程中能较好地适用，比如地下空间开发、土木工程概论、工程地质等课程。
（二）替代式教学策略
在传统教学中常使用这种策略。该策略主要给学生提出教学目标，备课过程中组织和提炼教学内容，安排教学顺序，指导学生学习。
这种策略比自主式教学策略效率高，能使学生在短期内学习更多内容，但这种策略学生智力投入少，学习深度不如自主式策略好。由于教学安排过于密集，学生在学习中主动思考的时间少，因而难以调动学生的学习兴趣，制约了学生的自我学习能力。在教学对象上这种教学策略适用于学习被动、自学能力一般的学生。这种策略在理论性较强的课程中能较好适用，如理论力学、材料力学、结构力学、概率论与数理统计等课程。
（三）合作式教学策略
课堂教学中的合作行为，是指学生之间为了达到某一共同目标而彼此配合、相互协助的一种联合行动，该策略的基本形式是小组学习。
小组学习体系的几个优越性：
（1）学生能够发挥自己的最高水平；
（2）能促进学生之间互相帮助、共同提高；
（3）能加强学生间的感情沟通，改善关系，建立起良好的友谊。
该策略强调学习小组每个成员都能积极地参与学习活动，学习任务和内容由共同学习的伙伴分担，学习中遇到的问题比较容易解决。
但也存在一些缺点，如组内成员的意见不一致、分歧争论，造成内耗，浪费时间和精力；小组进行讨论时，一些不愿承担责任的组员推卸责任，或是在活动中不积极配合，影响学习积极性，降低效率，伤害感情。在土木工程专业课毕业设计（论文）、课程设计的教学环节，大学物理实验、工程力学实验中，可采用小组学习策略，给学生充分讨论交流的空间，共同解决学习过程中遇到的困难，提高团队合作精神。通过这种教学策略，后勤工程学院积极支持土木工程专业的本科生参加各种类型的国家级科技文化竞赛活动，土木工程专业学生先后获得全国大学生数学建模竞赛一等奖、全国大学生建筑设计竞赛优秀奖、全国周培源大学生力学竞赛二等奖等。通过开展这些活动，促进教与学之间的良性循环，既有利于学生提高团队意识，也提升了学校的办学水平。
（四）学徒制策略
学徒制培养了无以数计的能工巧匠，创造了灿烂的人类文明，对技术的发展、传递以及社会的进步作出了不可磨灭的贡献。但由于这种教学策略偏重实际操作技术，忽视基础理论知识，不利于大批量人才培养，因而“认知学徒制”应运而生。学习应该具有一定目标，学生可以在其中主动提出、分析、解决问题，并在必要时获得支撑。认知学徒制的教学方式可以让学生在真实的情境中通过对教师活动的观察、模仿主动学习，适用于土木工程中实践性强的课程。这种策略与实践教学息息相关，关于实践教学的研究，在文献[4]中有所研究。后勤工程学院开展了“学分制导师”制度，通过对教师个人的考评，确认导师资格，学生通过校园网了解导师基本情况，教师在全体学生面前自我介绍，学生自主选择教师作为本科四年的导师。导师与学生保持联系，教师在思想上对学生进行指导，在一些实践活动中，教师带学生参加学习，学生也能以教师为榜样，学习其闪光点，教师在传授学生知识的同时对引导学生价值观和人生观也起到了积极作用。在实践性较强的土木工程专业课教学环节中，可采用这种教学策略，其他课程实践性较强的环节可结合模型或实际工程，在工地上集中讲解。这种策略在实践性强的课程中尤其重要，如测量实习、施工实习、认识实习等课程。
（五）评价策略
人们总是存在一种被他人认可的期望。教师对学生的肯定和积极评价是学生前进的动力，使他们葆有学习热情。评价策略是一种适用性最为广泛的教学策略。
当一个人不仅认识世界，而且在认识自我的时候，就能形成兴趣。没有自我肯定的体验，就不可能有对知识的真正兴趣（苏霍姆林斯基）。
很多大学生的热情不高，甚至毫无热情，厌烦读书。原因是多方面的，他们感觉不到苦中有乐，未体验到先苦后甜的感觉。另一个重要原因是，教师在教学中不能及时肯定学生的学习成绩和兴趣爱好，对学生的学习活动不注意，不懂得正确的评价。教师恰到好处的评价，能使学生受到启发和鼓舞，精神上得到满足，从而调动了他们学习的积极性和进取心。这无论是从心理学的情感认识过程和情感需要分析，还是从教育学的教育目的和审美教育检验，及时评价最直接地对学生起到催化教育的作用。
三、土木工程专业课教学策略的侧重点
在教学过程中没有哪一个教学策略是可以通用的。每一个教学策略的采用都要考虑实际问题、教学内容以及教学目标。教师只有在教学实践中不断探索，使自己成为教学实践的研究者，才能找出适合于所任学科、所教学生及自己个性风格的教学策略[5]。针对土木工程专业课程的特点，教学策略应该强调以下特点。
（1）土木工程教学中往往以培养土木工程师为目的。在教学过程中需要考虑实际课程的设置目的，土木工程涵义广泛，有的培养施工为主的工程师，有的培养设计为主的工程师，有的培养工程管理人员，有的培养土木工程研究人员。在选择教学策略时应充分考虑上述不同，在教学过程中分别对待，并制定相关的教学策略。
（2）在教学的过程中，应统观教学全过程，综合考虑在教学过程中涉及的各个方面，教学策略的制定应体现较为完整的结构功能。土木工程基础课程（包括结构力学、理论力学、材料力学等）的教学策略应考虑后续专业基础课的内容，而专业基础课（包括混凝土结构设计原理、钢结构设计原理等）的教学策略又应注意后续专业课的需要，重点在教学内容、教学重点上取舍和安排。后续专业课程可能利用到哪些知识，学生在学习过程中可能遇到什么困难，都应该想到，并在教学策略中得以体现。专业课的教学策略应注重学员的能力培养，培养学生如何利用所学知识解决在实际工程中遇到的问题，以及让学生了解在遇到实际问题时采用哪些方法和手段、如何思考实际问题等。工程案例学习可以很好地体现这一方面。
（3）制定好的教学策略应该在操作层面上具有灵活性。土木工程类的课程一般都与实际工作比较接近。在实际工程中遇到的情况往往是千变万化的，不能只注重一个层面或一个方面的讲解
，应注重理论联系实际，并将理论知识应用于实际工程。注重教学过程的理论讲解，达到讲一个案例掌握一类工程的目的。如何体现教学策略的灵活性是土木工程类学科教学策略的关键。
（4）由于学生层次不同，在教学过程中可能会发现原本认为比较容易理解的内容，学生掌握起来很难。这个时候就需要强调教学策略的调控性。在教学过程中原本制定好的教学策略应考虑在实施过程中可能出现的偏差。教和学是一个互动的过程，教师在采用已经制定好的教学策略时，并不一定完全适合所有学生。土木工程类的课程充分体现了这一点。经验性的公式在专业课中较多，有些可能找不到理论依据，不易理解。在采用合适的教学策略时，应注重策略调控性，原本制定好的替代式教学可能没有自主式更有效，而有些可能采用学徒式又更合适。
（5）土木工程专业课程教学策略处于教学策略制定的课程级、指导科目级、单元级和要案级。制定好土木工程专业课程教学策略对后续的低层次教学策略尤为重要。土木工程的培养目标决定了该课程教学策略的制定：培养以设计为主的工程师应注重设计过程中的相关建筑规范教学内容，培养以施工技术和管理为主的工程师则应注重先进施工技术和先进管理理念。在教学策略层面上应充分体现。同时在教学手段和方法上不同的教学目的也要求采用不同的教学策略，比如，培养以设计为主的工程师可以采用理论推演和具体化的教学手段，而培养以施工为主的工程师则多以实践经验的概括和总结方式进行教学。
四、教学策略评价
教学策略的研究目的主要是提高教学效率和提高教学质量，保证以较少的教学时间取得良好的教学效果。在实际教学过程中，如何制订或选择教学策略，需要考虑教学过程的效率，力争节省教学时间，提高教学效率。成功的教学策略低耗高效，保证学生学得轻松，教师教得自如。
教学策略评价主要包含三方面内容：效果、效率和效益。效果主要指对教学活动结果与预期教学目标的吻合程度的评价，主要通过考察学生的学习效果衡量，可在考试成绩中得到体现，这一点土木工程类课程与其他课程具有相同的特点；而教学效率则主要为教学产出（效果）和教学投入之比，或有效教学时间与实际教学时间之比；教学效益主要指教学活动的收益和教学活动价值的实现。上述三点和教师是否采取否有效的教学策略有直接关系。
土木工程的教学策略评价，可以从上述三方面体现，但由于土木工程专业的特殊性和专业性，在对采用的教学策略进行评价时，考试成绩和其他方法不能完全体现和准确评价。比如，注重设计知识的掌握可能需要以实际工程的设计水平和设计图纸的完整性和内容的科学性来体现，而注重施工知识的可能需要给一个实际工程案例，考核学生运用所学知识的能力，两者的差别较大。在实际的教学策略评价中应考虑到土木工程课程的特殊性和专业方向性。
五、结语
土木工程专业课程的教学效果如何，能否提高专业整体教学质量，与教师在面对不同专业课程时采取的不同教学策略有着直接的关系。教学策略研究，对促进该专业课程的教学改革有重要意义。土木工程专业课程教学策略采用学徒式较适合，而在课程设计和应用方面则合作式较合适。土木工程专业课的教学策略评价需要注意教学目的。林林总总的策略如何选择和发挥，较好地运用在所从事的专业教学课程里，面对具体的课程，如何与时俱进地创新，形成与课程相适应的新教学策略，是高校教师在教学中永恒不变的课题。
参考文献：
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Teaching strategies for professional courses of civil engineering
WANG Ping1，2， HUANG Hai-bin1，2， ZHANG Li1， ZEN Xiang-rong1， CHEN Jin1， LEI Yun-bo1
（1. Department of Architecture & Civil Engineering， Logistical Engineering University， Chongqing 401331， P. R. China；
2. Department of Civil Engineering， Chongqing University， Chongqing 401300， P. R. China）
识读施工图是高职土建施工类学生毕业后从事建筑行业专业岗位工作的基础。文章阐述了高职土建施工类专业识图能力的重要性，论述了对培养识图能力起支撑作用的建筑构造与识图、钢筋混凝土结构、混凝土结构工程施工等多门课程的改革思路，介绍了探索有效教学方法与手段的教学实践。
关键词：高职教育；识图能力；课程改革；平法施工图
中图分类号：TV3-4；G642.423 文献标志码：A 文章编号：
10052909（2013）04002304
高职土建施工类专业主要面向建筑工程生产一线培养技能型人才。毕业生主要在土建施工企业从事施工现场管理、工程项目组织、质量验收、材料检测、施工安全、技术资料及工程造价等工作。主要岗位是施工员、质量员以及安全员、试验员、资料员、造价员等。根据《建筑与市政工程施工现场专业人员职业标准》（JGJ/T250-2011），施工员和质量员需要掌握施工图识读、绘制的基本知识，还要参与图纸会审等工作（见表1）[1]。由此可见，识读施工图是高职土建施工类学生毕业后面临的首要工作任务，是从事建筑行业一切专业技术工作的基础。因此，高职土建施工类专业识图能力的培养是非常重要的教学任务。
随着建筑业的发展，工程规模越来越大，图纸越来越复杂，目前基本以高层钢筋混凝土框架结构和剪力墙结构为主，且有一定的深度和难度，因此，在学校短短的两年多时间里，如何培养学生熟练地识读各种图纸是需要认真研究的问题。施工图识读能力的培养是个循序渐进的过程，需要一系列专业课程知识的支撑。笔者结合多年来在专业教学体系、教学内容、教学模式等方面的改革和实践，就高职土建施工类专业识图能力培养体系做了有益的探讨。
一、建筑工程制图与识图的基本要求
建筑工程制图与识读是培养制图与识图能力的基础课程，主要学习制图的基本知识、投影的基本原理和建筑施工图的识读。教学目标定位在培养学生空间想象与分析能力，使学生熟练规范地绘制施工图，阅读基本的建筑施工图，为后续课程的学习打下基础。教学中，适当讲授点、线、面投影的基本理论，组合体三视图的投影教学，重点在施工图识读，并结合《房屋建筑制图统一标准》和《建筑制图标准》，介绍工程制图国家标准的规定，使学生了解建筑工程图的图示方法、图示内容，培养学生阅读和绘制建筑施工图的基本技巧。在此过程中着力培养学生按照国家规范绘制施工图，这
是非常关键的环节，要求做到图样表达准确，图线清晰，尺寸标注完整合理，文字书写规范，符合制图规范[2]。课程结束时一般安排一周的绘图实训，让学生练习绘制建筑平、立、剖面图。
建筑构造与识图课程是识图能力提高的关键，该课程主要培养学生对建筑构造的认识和施工图的识读，也是支撑施工员、质量员、造价员、资料员等岗位工作的主要课程。目前建筑构造与识图课程存在知识点多、杂、散及课程内容不系统的问题，教学中应将传统的以知识为本位转变为以能力为本位，以身边的建筑为典型案例，实行理论与实践一体化的教学。
（一）建筑构造与识图课程教学改革思路
以施工员、质量员、造价员等岗位需求为出发点，以学生职业能力和职业素质的培养为重点，以标准图集、国家规范为依据，以真实的工程图纸案例、学习任务为载体，推进建筑构造与识图课程的教学改革。如课程设计以学生身边的学校教学楼工程案例进行建筑构造部分内容的讲解，并结合图纸、标准图集，培养学生对建筑构造的认知能力；识图部分结合有代表性的典型工程图纸，进行施工图识读和绘制的讲解。整个教学过程联系学生身边熟悉的工程案例展开，既提高了学生的学习兴趣，又因为可操作性强，学生也容易接受；每堂课以任务贯穿始终，真正以培养学生实际能力为目的。
（二）建筑构造与识图课程的改革实践
建筑构造与识图课程分为建筑构造和建筑施工图识读两个项目，具体采用项目教学、分组教学、案例教学、多媒体教学等多种教学方法和手段。
建筑构造项目，以学校教学楼图纸案例展开教学，设置基础和地下室、墙体、楼地面、楼梯、屋顶、门窗、变形缝共七个部分的构造认知。每部分教学思路如下：引导学生识读教学楼施工图中相应的构造内容并进行现场观察，掌握其构造。在此基础上，帮助学生掌握教材的相关知识点，查看标准图集，参观建筑构造实训室、装饰构造实训室，进一步熟悉各部分常用构造。
以楼地面子项目的地面装饰单元教学为例，学生首先查看学校教学楼工程，根据图纸，明确普通教室、走廊、楼梯间、卫生间的地面装饰做法，然后根据课本、《建筑做法说明L06J002》、装饰构造实训室的构造展示，详细了解常用地面装饰做法。
在建筑构造项目教学中，以身边完整的工程案例贯穿教学过程始终，这样既有识图，又有构造认识，知识会更加系统，克服了传统教学中知识点多且散的不足。
在建筑施工图识读项目教学中，以真实的工程图纸案例为基础，由简单到复杂，由低层到高层，由砖混结构到框架结构，科学地收集、提炼和整理教学实例并融入课堂教学。基于以上思路，施工图识读项目设置了砖混结构低层别墅、多层住宅楼、框架结构办公楼三个典型的工程案例图纸的识读。在具体教学过程中，以培养学生施工图识读审核会审等能力为
目标来组织教学。首个识读案例——砖混结构低层别墅由教师引导学生识读，并绘制部分施工图，如指定位置的剖面图、基础平面图，以此锻炼学生的空间想象能力，加深对图纸和制图规范的理解。随着学生对图纸掌握的逐渐深入，在多层住宅楼、框架结构办公楼工程案例中，引入图纸审核和会审环节，采用角色扮演方式，由教师扮演建设方来主持，将学生分组组成设计小组、施工小组、监理小组。由各小组首先识读建筑施工图，完成识读报告，进行图纸审核，然后设计小组对图纸交底，介绍图纸的内容及设计思路，施工小组、监理小组提出图纸中存在的问题，最后由各小组共同研究，提出解决问题的思路，统一意见，完成图纸会审纪要。这种教学方式以职业能力的培养为核心，以实际需要选取教学内容，实现了学习过程与工作过程的有机统一。
三、结构施工图识读能力的培养
结构施工图的识读是课程的重点，也是难点，其课程教学效果直接影响整个专业的教学质量和人才培养的知识结构，并对学生未来职业的发展起着重要作用。
（一）钢筋混凝土结构课程的改革思路
高职土建施工类专业的钢筋混凝土结构课程，既要体现课程的职业性，又要体现课程的高等性，因此其教学内容不能仅是本科教材的压缩版，也不能局限于书本的内容，要把新理论、新规范及时地融入课程教学。
结构施工图的平法标注，对学生来说较抽象且难以理解，因此，在教学实践中，将《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板、板式楼梯）》的内容纳入钢筋混凝土结构课程，作为教学的主要内容之一。
该课程教学应围绕学生将来主要从事的工作要求来展开，重点培养学生对结构设计的认知和对结构施工图的识读能力。教学中，不仅要让学生读懂结构施工图，更要让学生理解相关知识点。如在柱梁板中，钢筋应该如何配置？哪些位置应该有什么钢筋？各种钢筋的作用等，使学生在学习专业知识的同时，分析和处理结构问题的能力也得到同步提升。
（二）钢筋混凝土结构课程的改革实践
本着必需、够用的原则，讲解配筋设计的理论知识，这是识读结构施工图的基础。目前高职学校普遍弱化了力学知识的教学，但力学与混凝土结构联系密切，可使学生对结构受力及配筋的理解更加深入。因此在教学中，应进一步让学生熟悉简支梁、双跨梁、多跨梁、悬挑梁等的弯矩图，在此基础上，理解并绘出各种梁的跨中和支座处各种钢筋的设置，而不仅仅是读懂配筋图。
依托框架结构施工图案例，融入平法施工图的制图规则，讲述梁、柱、板、楼梯等构件配筋。以“框架梁平法配筋图识读”为例（教学设计流程如图1），整个教学过程将知识和技能融为一体，将学与做融为一体，学生由被动的接受知识转为主动的认知，动手能力明显提高。
四、识图能力的提升
混凝土结构工程施工是土建施工类专业课改后的核心课程，主要讲述基础以及柱、梁、板、剪力墙、楼梯等构件的施工。该课程进一步深化了混凝土结构平法施工图识读的相关知识，应重点围绕柱、梁、板、楼梯、剪力墙的图纸会审、钢筋下料、技术交底等内容展开教学，培养学生熟练运用相关图集规范解决有关钢筋构造问题和现场钢筋布置操作指导的能力。
该课程涉及钢筋混凝土基础、柱、梁、板、剪力墙、楼梯等主要构件，每个构件又涉及施工图识读、会审、钢筋下料、脚手架搭设、钢筋施工、模板施工、混凝土施工等任务。学生在图纸识读的基础上，应明确柱、梁、板、剪力墙、楼梯等构件中钢筋的详细构造，进行钢筋抽样，列出钢筋表，并计算出各种钢筋的下料长度[3]。《混凝土结构工程施工》中各构件钢筋部分所选内容如表2所示。
教学改革需要一定的教学条件作保障。课程团队准备多套工程蓝图，如低层别墅、砖混结构住宅楼、框架结构教学楼、框架结构办公楼、剪力墙结构小高层住宅、钢结构厂房等，保证专项识图练习的开展。一体化教室、施工实训场等也为分组教学、多媒体教学、现场教学等创造了条件。教学中采取分组教学，由老师布置任务，各组展开竞赛，学生围绕项目任务和图纸内容进行讨论，优势互补，相互学习，加深对知识的理解。任务完成后各小组代表总结发言，老师点评，由优秀的小组介绍经验。在此过程中，学生的思考能力、自学能力、团队协作能力和语言表达能力得到锻炼和提升。
五、结语
课改前，很多毕业生反映在校接触工程图纸太少，工作后识图还需要一段时间的适应期。课程体系及内容改革后，在对2010级建筑工程技术专业182名顶岗实习学生进行教学效果匿名问卷调查中，在“识读施工图能力”方面，有47%的学生选择“很好”，39%的学生选择“较好”；对“专业课程的教学效果”，有42%的学生选择“很好”，46%的学生选择“较好”；对“就业适应能力”，有36%的学生选择“很好”，39%的学生选择“较好”。在各授课教师反馈的评价意见中，均认为在课程体系及内容改革后，学生在工程图纸识读、思考与解决问题、自学等方面的能力有明显提高。
由此可见，通过上述一系列课程的改革实践，学生不仅掌握了施工图识读的技能，而且能熟练运用各种标准图集指导施工，职业行动能力有效提高，学生能较快适应相关工作，为从事建筑行业专业岗位工作打下良好基础。
参考文献：
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Research and practice on training system of reading drawings ability
of civil construction specialty in higher vocational colleges
WANG Jing
（Civil Engineering Department， Shandong Polytechnic ，Jinan 250104， P. R. China）
Abstract：
土木工程也是建造各类工程设施的科学技术的统称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。
作为一个重要的基础学科，土木工程有其重要的属性：综合性，社会性，实践性，技术经济与艺术统一性。随着人类社会的进步而发展，土木工程至今已经演变成为大型综合性的学科，并已经出许多分支，如：建筑工程，铁路工程，道路工程，桥梁工程，特种工程结构，给水排水工程，港口工程，水利工程，环境工程等学科。土木工程共有六个专业：建筑学，城市规划，土木工程，建筑环境与设备工程，给水排水工程和道路桥梁工程。
通过一个学期土木工程概论课的学习，我已经深深地感受到土木工程涵盖的广泛，体味了前人取得的成就，也领悟了作为一名土木工程师的重大责任。当然，我们不能沉浸于现已取得的辉煌成就，止步不前。我们还应当与时俱进，去挖掘，去发现，去思考，去想象，去创新。在此，作为一名中国未来的土木工程师，我想结合土木工程的历史，结合我国的国情和世界形势，谈一谈土木工程的可持续发展之路。
(EnglishSummary)
MyknowledgeaboutcivilengineeringhasbeenbroadenedsinceIbecameastudentofTongjiUniversity.
Civilengineeringisaformofhumanactivity.Humanbeingspursuedittochangethenaturalenvironmentfortheirownbenefit.Buildings,transportations,facilities,infrastructuresareallincludedincivilengineering.
Thedevelopmentofcivilengineeringhasalonghistory.Ourseniorshadleftalotofgreatconstructionstous.Forexample,ZhaoZhouBridgeistherepresentativeofourChinesecivilengineeringmasterpieces.Ithasahistoryofmorethan1300yearsandisstillserviceatpresent.
Civilengineeringhasbeensorapiddevelopmentoftheperiod.Alotofnewbridgeshavebeenconstructed,andmanygreaterplansareunderdiscussion.Chinaisalargecounty.Andsheisstillwelldeveloping.SothiserawillbebothexcitingandrewardingfortheChineseCivilEngineers.Andofcourse,civilengineering’sfutureispromising.
However,civilengineerswillbefacingmorecomplexproblems.Weshouldpayattentiontothegrowingpopulationandalotofdeterioratinginfrastructures.Weshouldprepareforthepossibilityofnaturaldisasters.Tomeetgrowneedsinthefuture;weshouldalsotrytoupdateallthetransportationsystems.
Todealwiththeseproblems,wewillhavetodevelopinnovativeandenterprisingskills.Andweshouldchooseawaythatwecangocontinuously.HazardMitigationmaybeagreatchoice.Notonlycanitsavemoneyinthelongrun,butalsoavoidgettingintoanembarrassingsituationinwhichwehavetorebuildallthebrokenbuildings.Andweshouldalsousemoreenvironmentallyfriendlymaterialswhendesigningorconstructingnewbuildings.
Well,tobeabrilliantcivilengineerisnoteasy.Today,engineeringisasyntheticsystem.Itnotonlydependsontraditionalmechanics,butalsocloselyrelatedtoadvancedscience.SoPhysics,Chemistry,MaterialScience,ComputerScienceandperhapsmoreareallinourcivilengineeringprogram.
Tobeagoodcivilengineer,weshouldhavetheabilitytoapplytheknowledge,todesignasystem,acomponent,oraprocedureofconstruction.Weshouldalsobeabletoconductexperimentsandexplaintheresults.Furthermore,anengineerneverworksalone,soweshallcooperatewithworkingteam,andtryourbesttocommunicateeffectively.
I’mverygladtobeastudentinthiswonderfulfield.AndIwilltrymybesttobeasuccessfulcivilengineer,tomakecontributionstoourmotherland.
1．对土木工程的历史、现状和未来发展的认识
1．1．1古代土木工程
古代土木工程具有很长的时间跨度，它大致从公元前5000年的新石器时代到17世纪中叶，前后约7000年。在房屋建筑、桥梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了辉煌的成就。一些文明古国的不少传世杰作，至今巍然屹立。譬如我国的长城，埃及的金字塔等。公元6世纪建成的赵州桥，是世界上最早的敞肩式拱桥，于1991年被美国土木工程学会选为世界上地12个土木工程里程碑。
1．1．2近代土木工程
近代土木工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶，前后约300年时间。在此期间，建筑材料从以天然材料为主转向以人造材料为主，建造理论也从主要以总结长期建造经验向重视科学兼顾经验转变。建造技术方面，一些性能优异的大型机械伴随着各种极为有效的施工方法的出现，使得人们开始能建造结构复杂或所处环境恶劣的土木工程。期间建成的埃菲尔铁塔、帝国大厦和金门悬索桥，至今仍不失为伟大的土木工程。
1．1．3现代土木工程
现代土木工程起始于20世纪中叶。发展至今，土木工程在建筑材料、结构理论和建造技术方面都取得了极其巨大的进步。
建筑材料方面，高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上。结构理论方面，利用电子计算机强大的运算和绘图能力，力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况，使得在结构设计上更为可靠。对于建筑技术，已经发展到机—电—计算机的一体化，施工过程中，不论是上天、入地还是翻山、下海，都已不是施工的障碍了；而焊接技术的普遍使用，也使得钢结构的发展进入了一个新的阶段。
现代土木工程造就的举世瞩目的建筑有：我国台北的国际金融中心，上海金茂大厦，马来西亚吉隆坡的石油大厦双塔楼，法国的诺曼底斜拉桥等。
1．2对土木工程的现状的认识
现今的土木工程，正日益同它的使用功能或生产工艺紧密结合。
公共和住宅建筑物要求的建筑、结构、给水排水、采暖、通风、供燃气、供电等现代技术设备日益结合成为整体。
工业建筑物则要求恒温、恒湿、防微振、防腐蚀、防辐射、防火、防爆、防磁、防尘、防高（低）温、耐高（低）湿，并向大跨度、超重型、灵活空间方向发展。
另外，高层建筑大量兴起，地下工程高速发展，城市高架公路、立交桥大量出现，并逐步实现交通运输高速化、水利工程大型化。
值得一提的是我国实行改革开放以后，综合国力有了很大提高，已具备更大规模开发和利用水资源的条件，如三峡水利枢纽，南水北调工程等都是世界一流的大型水利工程。
1．3对土木工程未来发展的认识
随着我国改革开放的不断深入和经济的迅速发展，中国将面临一个更大规模的建设。可以说，我们正面临着一个伴随着国民经济飞跃的土木工程大发展的大好时期。而且这样一个优良的发展环境已经受到并将继续受到西方国家的急切关注。
作为跨世纪的一代，这一大好形势为我们提供了空前难得的施展才干、向国际水平冲击的良好机遇。同时，我们也深深感到，这是一个“机遇”与“挑战”并存、“合作”与“竞争”交织、“创新”与“循旧”相争的时代，如何把握世纪之交时土木工程学科的发展趋势，开创具有中国特色、具有国际一流水平的土木工程学科的新纪元，是对我们跨世纪一代人的严峻挑战。
2．我的感受和认识：中国的土木工程要走可持续发展之路
我国的土木工程有自己的特殊性。
“中国是世界上人口最多的国家，一项大资源被13亿一除即变得微不足道，而一个小问题乘以13亿就成了大问题。”刘西拉教授此语切实道出了我国的困难之所在。我国的煤、石油、天然气、水、森林总量均居于世界前列，而人均占有量却全部低于世界平均水平。人口、能源、教育、污染问题已经成为我国所面临的四大严酷问题。走可持续发展迫在眉睫。而土木工程，也必当立足长远，走出一条可持续发展之路。
放眼世界，美国的现代化进程可谓先进，而现今资料表明：未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态，譬如，氯离子所引发的建筑锈蚀等等。作为当代土木工程师，在传承前人辉煌成就的同时，也必须多多吸取已出事故的教训，在今后的工作中进行创新改良，实现可持续发展。
2．1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CommodoreBarry桥和加拿大Confedration桥等。
像这样，通过发展结构健康监测与安全预警，在第一时间发现建筑可能出现的问题，及时进行修复与加固，既避免了可能出现的建筑事故，也基本解决了建筑过快老化损坏，不得不拆去重修的尴尬局面，及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费，实现建筑使用的可持续发展。
2．2合理利用自然资源，注重既有土木工程设施的再利用，实现可持续发展
“可持续发展是在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下，满足当前的需要”。
合理利用自然资源，则要在土木工程的建设、使用和维护过程中，土木工程师主动做到节能节地，并最大限度地发挥既有土木工程设施的作用。
比如，我们可以充分利用建筑绿化，在夏季有效降低灰砖墙表面温度，从而减少空调的使用量；可以使用节能保温型的多孔砖或复合墙体作为墙体材料，达到冬季保温隔热的作用；还可以太阳能、地下热能等新能源，减少不可再生资源用量的减少。
另外，对既有建筑的再利用也是可持续发展的重要手段之一。这方面，上海已经取得不少成功的经验：大量不用的厂房，很多已经转变为展览厅、办公楼、艺术家工作室等。这样的改造再利用，既符合现代使用的要求，又节约了能源，避免了浪费，不失为一种有效的办法。
2．3开发利用再生资源和绿色资源，实现可持续发展
世界上每年拆除的废旧混凝土，工程建设产生的废旧混凝土等均会产生巨量的建筑垃圾。我国每年的施工建设产生的建筑垃圾达4000万吨，产生的废混凝土就有1360万吨，清运处理工作量大，环境污染严重。此外，我国是20年来世界水泥生产的第一大国，而这本身是一项高耗资源、高耗能、污染环境的行业。
与其他材料相比，钢材和再生混凝土较为符合绿色建材的标准，应当大力发展这样的绿色建材。
对此，日本的爱知世博会，给我们上了生动的一课：材料方面，世博会的各种建筑材料表面上看很高档，但是很多都是废物利用。许多木版都是由建筑用木材废料加工而成，到处摆放的坐椅，是电视机壳粉碎后制成。丰田展馆内壁由回收的废纸加工而成，长久会场日本馆，既追求了人与自然和谐，也节约了经济开支，所使用的大部分钢材和木料，都可以回收利用。同时，竹壁的优越性在3到9月爱知的酷暑也显现无遗。竹子本身的性能大大降低了室内温度，空调的使用也明显减少。这一点给了我众多的思考：在建筑选材方面，在合适之处应用自然的可再生资源，节约开支的同时，也实现了生态与建筑的和谐可持续发展，何乐而不为呢？
另外，在日本爱知世博会长久手会场，茧状日本馆为减少热负荷，利用墙面绿化、生物降解塑料材料和间伐木材(森林中被砍掉的细木材)实现了环保功能。以“自然的智慧”为主题的爱知世博会，展馆建设大量应用现代科技成果，突出环保性和功能性，反映出人类对自然美的孜孜追求。而这，也应当是未来土木工程师要学习和发展的方向。
我国建筑中，李国豪教授设计的扬浦大桥也堪称经典。引桥部分的螺旋式上升结构，节约人民币数亿元，是土木工程实现经济性可持续发展的典范。
当然，可持续发展，绝不是一味地追求节省，而是要寻求一种最合理的中间状态，既要保证建筑有足够的创意，也要追求完美的技术经济指标，以最少的投入获得最大的效益。我们依旧还是要创造经典，但是绝不能建立在挥霍金钱，建立在耗费更多的资源、能源的基础之上。现今，建筑世界已经进入到生态美学的时代，注重文化、生态、工程与环境之间的关系，注重人性化、节能与可持续发展，才是当代工程师的着眼方向。
3．身边的土木工程实例
我已经在上文中提及了许多土木工程实例，也述说了我对它们的一些认识。下面，我想注重谈一下对苏通大桥的了解。
苏通大桥连接苏州与南通两座古城，如今正在显露雄姿。这座全长32.4公里的大桥，是在建中的世界第一大桥。
据苏通大桥建设副总指挥何平介绍，苏通大桥由跨江大桥工程和南、北岸接线工程三部分组成。全线采用双向六车道高速公路标准。大桥总投资约64．5亿元，预计2008年底建成。苏通大桥的建设过程将攻克一系列世界性难题，并创造四个世界之最。
最大主跨。苏通大桥为斜拉桥。斜拉桥自上世纪50年代开始修建，世界上已建成的各类斜拉桥有200余座。目前世界上已建成的最大跨径斜拉桥为主跨890米的日本多多罗大桥，在建的香港昂船洲大桥主跨1018米，苏通大桥跨径1088米，建成后将成为世界最大的跨径斜拉桥。
最深基础。苏通大桥主墩基础由131根长约120米、直径2.5米至2.8米的钻孔灌注桩组成，承台长114米、宽48米，面积有一个足球场大，是世界规模最大、入土最深的桥梁桩基础。
最高塔桥。目前已建最高桥塔为多多罗大桥224米钢塔，苏通大桥塔为高300.4米的混凝土塔，比在建的香港昂船洲大桥桥塔高6米，为世界最高的桥塔。
最长拉索。苏通大桥最长拉索为577米，最大重量为59吨，比多多罗大桥斜拉索长100米，为世界上最长的斜拉索。
交通部总工程师凤懋润说，苏通大桥是世界第一跨度斜拉桥，将成为中国由桥梁大国向桥梁强国转变的第一个标志性建筑。
4．土木工程专门人才应具有的素质
成为优秀的土木工程师，必须具备“四要素”，即知识结构、实践技能、能力结构以及综合素质与创新意识。
知识结构包括：公共基础知识，专业基础知识和专业知识。
首先，优秀的土木工程师必定有扎实的公共基础知识，并且，在熟悉了解自然科学的基础之上，良好的思想道德心理素质和人文、社会科学基础知识也必不可少。
其次，优秀工程师还必须有过硬的专业基础知识。对工程数学、流体力学、岩土工程、结构工程等都要有扎实的理解和较强的应用能力。
第三，还要有深入的专业知识。不论是从事铁道工程、隧道工程、地下工程还是建筑工程，每一个工程师都要对所偏重行业有着先进的专业知识。只有这样，才能使我国的土木工程事业，走在世界的前列。
土木工程离不开实践。因此，工程师要具备高超的实践技能。譬如：制图技能、计算机应用技能、工程测量技能和结构检测技能等。
作为土木工程学院的本科学生，我会在大学四年的学习过程中，努力掌握好计算机语言与程序设计技能，珍惜每一个上机实习的机会，并在大学物理实验、材料实验和结构实验中掌握一般结构实验的基本方法，初步具备结构检验的技能，做好技术实习、课程设计，争取在结构设计大赛中获奖。
此外，工程师与科学家的不同在于不仅受到自然规律的制约，还会受到社会规律的约束。工程技术人员的的每个工程方案的完成都是某种“社会活动”，绝不可能靠一个人在房间里单独完成。因此要有足够的能力与社会打交道，遵循好社会规律。
在学习生活中，我将不断提高自己的自学能力，从学习中提升工程能力，在学生工作中提升管理能力，逐步完善自己的知识结构，从中培养出科技开发能力并在表达能力和公关能力上多下工夫。
不过，这些技能还构不成一个真正有助于我国可持续发展的土木工程师。因为工程师最重要的是具备高尚的道德文化修养和思想品质。为了国家和民族的利益，献身祖国的事业。为了国家的荣誉，能有强烈的竞争意识。具备唯物辨证的思想方法，有蹋实、严谨、苦干的工作作风。只有这样，才能做一名合格的中国土木工程师。
我们还应看到，我国的土木工程事业与世界一流水平还有一定的差距。譬如国内的不少高层建筑（包括上海的环球金融中心），其工程设计几乎全部由国外承担，钢材几乎全部从国外进口，工程总承包也大多由国外承担，只有钢结构制作与安装等工作由国内单位承担。获得完全自主的知识产权，实现工程建筑的国产化，赶超国际水平，需要我们青年一代去完成！
作为祖国未来的土木工作者，我将努力做到：
1．达好基础，学好外语，承认不足，不甘落后，不断在创新、质量和美学上下工夫。
2．提升自己的竞争意识，敢于参与国际大赛并获得奖项；
3．工作结合我国国情，特别是考虑由于人口负担过重造成的能源不足、水资源和耕地缺乏。特别注意不使西方发达国家在他们发展过程中由于当时对可持续发展认识不足造成的错误与严重后果在中国的大地上出现！
我将不断提升能力，鼓足干劲，与其他同学一道，走出一条自主创新、可持续发展的有中国特色的土木工程发展之路，共同将我国的土木工程事业推向新的！
附录：
参考资料：
《土木工程》(英)斯科特(Scott,J.S.)撰中国建筑工业出版社
《土木建筑文献检索与利用》肖友瑟主编大连理工大学出版社
《土木工程总论》丁大钧，蒋永生编中国建筑工业出版社
《土木建筑工程概论》王继明主编高等教育出版社
《土木工程学报》中国土木工程学会土木工程学报编辑部
《土木工程》中国土木工程学会科学出版社
《土木工程概论》上海交通出版社
《土木系统工程》机械工业出版社
《INTRODUCTIONOFCIVILENGINEERING》中国建筑工业出版社
听课纪录：
2007.09.19朱合华土木工程与土木工程师
2007.09.26刘西拉21世纪土木工程师的知识素质和能力
2007.10.10周顺华铁路的现状与发展
2007.10.17陈以一建筑与结构
2007.10.24吕西林土木建筑工程中的高新技术
2007.11.07卢耀如地球、科学、人生
2007.11.14楼梦麟水利工程与水工结构
2007.11.21孙立军交通运输工程概况
2007.11.28范庆国现代施工技术
2007.12.05孙柏涛地震的研究与预防
2007.12.12项海帆国际桥梁与结构工程新进展
