时间：2022-09-23 01:59:43
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篇土木工程桥梁论文，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。
魏 洋 南京林业大学土木工程学院 江苏南京 210037
【文章摘要】
《大跨径桥梁设计与施工》课程是土木工程专业方向的一门专业拓展课，其为扩展桥梁方向学生的专业知识而开设，有助于开阔学生的视野， 培养学生的创新意识和实践能力。本文以该课程建设现状为背景，论述了该课程建设的思路：革新教学理念， 合理定位教学目标，展示桥梁科研前端，突出工程实践，探索人才创新体系，锻炼学生动手能力，建立学生科研与工程实践的培养体系。同时，介绍了课程建设成果的实践效果。
【关键词】
土木工程专业；课程建设；教学改革； 大跨径桥梁；创新能力
中图分类号：G642.0 文献表示码： A 文章编号：
《大跨径桥梁设计与施工》为土木工程（交通土建工程）专业的特色方向课，是拓展桥梁专业知识，深入学习研究大跨径桥梁的专业课程，该课程主要教学内容为大跨径桥梁的结构体系、构造原理、设计计算理论、施工技术及典型大跨径桥梁工程案例，包括大跨径梁桥、拱桥、斜拉桥及悬索桥等设计与施工案例。通过各教学环节的学习，使学生了解大跨径桥梁的发展历史，掌握常用大跨径桥梁的结构体系的分类、构造选型、构造处理和大跨径桥梁的设计计算方法及施工方法的要点，并了解我国现代桥梁的最新建设发展与建设成就，增强学生的民族自豪感与自身责任感。
1 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设现状及存在的问题
在改革开放前，由于我国桥梁工程以中小跨径桥梁为主，未设置《大跨径桥梁设计与施工》这门课。从上一世纪90 年代开始，随着我国桥梁事业不断发展、技术水平不断提高，为学生扩展现代大跨径桥梁知识、提高创新能力设置这门课程显得十分必要与重要，包括南京林业大学、东南大学、北京交通大学、福州大学等在内的国内一些高校在土木工程专业都逐步设置了大跨径桥梁课程，《大跨径桥梁设计与施工》已成为土木工程专业课程体系的重要组成部分，但由于课程设置历史短、课程内容覆盖面广、难度大，至今国内还未有一本适用的本科生教材，而教材或讲义及课件是教学过程所必须的最重要资源。针对《大跨径桥梁设计与施工》无可用的成熟教材、无系统的教学课件现状， 以及课程实践环节强、技术更新快、创新性强等特点，以提高学生兴趣与参与意识，锻炼学生动手能力，培养学生创新能力为目标，展示桥梁科研前端，探索人才创新体系，研究建设《大跨径桥梁设计与施工》课程体系显得十分必要。
2 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设思路及内容
2.1 革新教学理念，合理定位教学目标
《大跨径桥梁设计与施工》教学实施的目的就是为了让学生了解世界桥梁发展的现状及我国桥梁建设的新成就，增强学生对不同类型桥梁建造方法的认识、理解，掌握最新先进的桥梁设计与建造技术，提高学生的创新能力，开拓学生的视野。为此，在2012 年，进行了培养方案和教学大纲的修订，在突出理论基础教育的同时，重视对大跨径桥梁的结构形式、构造、设计构思和理念的教育，突出桥梁结构设计与施工技术的创新教育。
2.2 展示桥梁科研前端，突出工程实践，探索人才创新体系
由于《大跨径桥梁设计与施工》课程具有设置历史短、内容广、难度大、实践性强等特点，编著一本本科生适用的教材或讲义是保障教学效果的前提。针对这一状况，广泛收集了相关的专著、期刊论文、学位论文及新闻报道，吸取最新桥梁工程建设及研究成果，编制了实时更新的课程讲义，并制作了对应课件，大跨径桥梁的建设是一个国家科学技术、综合国力的最新体现，代表着材料、工程科技的最高水平， 大跨径桥梁的建设常常需要破解一系列技术难题，需要坚持不懈的研发与创新， 在桥梁建设日新月异的今天，讲义与课件力求反映最新的、典型的新建的与在建的大跨径桥梁的技术创新成果，传递最新信息，例如：2006 年建成的重庆石板坡长江大桥复线桥的创新的组合结构形式、2008 年建成的苏通大桥创造的多项世界之最背后的技术挑战和科技难题、2008 年建成的世界首座墩顶转体斜拉桥——北京西六环跨丰沙铁路斜拉桥在施工方法的创新、2012 年建成的国内跨径最大的三跨悬索桥——南京四桥在防装装置、锚碇等方面的创新、正在建设中的采用世界最长沉管隧道施工的跨海大桥——港珠澳大桥等，让学生深入了解最新的大跨径桥梁建造技术，突出工程实践，不断地跟踪大跨径桥梁的前沿发展动态，通过全面展示桥梁科研创新前端，着实培养学生的创新能力。
由于该课程内容具有较强的直观性， 尤其是构造、方法和施工过程的讲解，传统的教学方法难以解析透彻，易导致理论与实践的脱节，致使学生的学习兴趣低。针对现状，经过反复实践研究，全新制作的课件实时反映国内外重大工程项目，理论联系实际，化抽象为具体，数千幅图片将枯燥、抽象的结构构造与施工过程呈现为有趣的、直观的内容，运用立体的、动态的、连续的、全面的表现手法来展示难以用语言描述的桥梁构造和施工方法，且信息量大，能增加学生的理解力、想象力和思维力，激发学生的学习兴趣和主观能动性。在课程实践中，课件预先拷贝给学生， 有助于课前预先预习及课后的复习观摩， 促进了优质资源共享。通过以上《大跨径桥梁设计与施工》课程的资源建设为实践教学体系的构建奠定了基础，所制作的课件实时反映国内外重大桥梁工程项目与研究成果，突出工程实践与创新。195
科普教育
1．1立足于大交通概念下土木工程检测技术新的人才培养方案
随着国民经济的迅速发展，我国交通运输体系的作用越来越重要，尤其是改革开放后交通运输部的成立，对大交通概念下的土木工程检测技术人才培养方案提出更高、更明确的要求。本专业培养掌握一定的土木工程基本知识和检测技能，具有较强的实践动手能力，具有良好职业道德的土木工程质量检测领域高等技术应用型人才。主要面向工程检测单位、各级工程质量监督管理部门等企事业单位就业，从事路基、路面、桥梁、隧道、机场、水运等工程的试验与检测、质量检验评定工作，也可面向大中型施工单位、设计单位或监理单位从事工程设计或管理工作。主要课程有公路施工技术、桥涵施工技术、路基路面试验检测技术、桥涵工程试验检测技术、隧道工程试验检测技术、工程测量、公路施工组织与概预算、道路建筑材料、检测仪器及设备等。具体的工作岗位或部门为：工程试验检测、工程施工、公路测设、工程养护维修、工程管理等。本专业人才培养规格为：具有识读和绘制工程结构设计图的能力；具有公路与桥涵勘测、施工放样和竣工测量的能力，达到中级测量工以上水平；具有土木工程试验检测的能力，达到中级试验工以上水平；具有从事道路与桥涵工程施工与管理的能力，达到中级施工员的技术要求；具有编制公路工程估算、概算、预算的能力；具有良好的职业道德和社会责任感，具备处理和协调正常事务的能力。培养具有综合职业能力的职业人：首先，应具备基本素质与能力，包括逻辑推理和数学应用能力、语言文字和口头表达能力、计算机常用办公软件能力、良好的人际沟通能力、团结协作精神及良好的心理素质等。其次，应具备基本的职业知识与能力，能够运用所学知识与技能，分析解决现场施工技术问题，具有从事道路、桥梁、水运、机场道面、隧道工程试验检测的能力。再次，应具备较强的职业拓展能力，具有一定的创业能力、技术改造和技术开发的能力、施工与组织管理等方面的基本技术与管理方法和公路养护的多专业技能。
1．2立足于本院土木工程检测技术专业的办学历程及社会声誉
1997年，本院开始设置公路工程试验检测专业；2004年，按照教育部相关文件，本专业统一更名为道路桥梁工程技术专业（试验与检测方向）；2008年更名为土木工程检测技术专业，该专业历经十五年的办学历程，已积累了一定的教育教学经验和人才培养方案。除了土木工程检测技术专业之外，土木工程系现有道路桥梁工程技术、市政工程技术、工程造价、公路监理、港口工程技术、地下工程与隧道工程技术（桥梁与隧道工程方向）、高等级公路维护与管理、铁路工程技术等九个专业，形成较全面的、立体化的、高职高专层面的土木工程专业人才培养体系。其中道路桥梁工程技术被教育部列为国家级教学改革试点专业，土木工程检测专业作为安徽省教育厅2008年批准的重点建设的省级特色专业。以本院土木工程实验实训中心为依托，建设土木工程检测特色专业具有有利的先决条件。该中心现有专职教师29人，中、高级职称比例55．5％，双师比例95％，外聘兼职实训指导教师34人，均具有中级以上职称，他们分别来自施工一线、工程管理、检测公司等相关部门。现已形成一支素质优良结构合理相对稳定“双师型”素质、技术水平高、业务能力强、专业齐全的专职教师、业务骨干教师、学科带头人、省内知名专家、专兼结合的教师团队，本院土木工程检测技术专业建设具有坚实的基础和良好的发展前景。本院坚持“立通，服务行业，面向社会”的办学定位，紧紧围绕行业和区域经济的发展推进专业建设和改革，精心打造“安徽交通黄埔”品牌，土木工程检测技术专业培养的学生“能吃苦，下得去，上手快，留得住，后劲足”，毕业生就业质量一直居于省内同类院校前列，在中国路桥工程有限责任公司、中铁大桥局集团有限公司等大型企业中已经形成了品牌效应，受到了社会各界的肯定和赞誉。
2土木工程检测技术特色专业教学探索的意义
教学探索是一种有目的、有计划、主动探索教学实践过程规律、原则和方法及有关教学中亟待解决的问题的科学研究活动［3］。特色专业是指充分体现学校办学定位，在教育目标、师资队伍、课程体系、教学条件和培养质量等方面，具有较高的办学水平和鲜明的办学特色，获得社会认同并具有较高社会声誉的专业［4］。高职院校的特色专业教学探索，出发点是教学，归宿是人才的培养、就业的竞争力和未来职业的能力。归根到底，就是为了适应新的就业形式下用人单位对毕业生人岗匹配的要求，培养社会急需的、动手能力较强的专门技术人员。
2．1理论意义
2．1．1促进专业教学改革与创新
积极探索有效的专业教学方式方法，开展特色专业教学研究，对于巩固现有专业成就，开拓专业未来发展思路，有着重大而深远的意义。任何一门专业教学都有其自身的教学规律和教学模式，把握教学规律，构建科学的教学模式，方能实现教学目标、提高教学业绩。
2．1．2促进教师的专业发展和学院的发展
使教师成为研究者是促进教师专业发展的一条重要途径和衡量标准。教师专业化的实现最终都要依靠教师为其本专业的发展作出贡献。特色专业建设为教师开辟一个广阔的空间，教师在这个舞台上将有更多的机会与业界同行交流教研经验，探讨学科前沿，促进其专业化的发展。20世纪80年代中期以来，在美国教育改革中出现了一种教师培养的新形式———专业发展学校。专业发展学校一方面促进教师的专业化，同时促进学校的教育教学及研究能力的发展［5］。
2．2现实意义
从区域背景和人才需求背景看，开展检测技术特色专业教学探索具有较强的现实意义：根据党的十七大全面建设小康社会的总体部署，公路交通提供安全、便捷、快速、可靠的保障，以满足将资源与市场、生产分工与合作紧密联系的要求，全国公路交通建设将保持良好发展势头。安徽地处华东腹地，扼华中而东西，向来为东南沿海通往中西部的交通要塞。公路交通运输是我国重要的支柱产业，是国民经济发展的基础，“十二五”期间，全省交通建设总投资3200亿元。其中，铁路1400亿元（含城市轨道交通200亿元），公路1300亿元（含高速公路850亿元），航道、港口200亿元，民航50亿元，管道80亿元，综合交通枢纽170亿元［6］。巨大的交通基础设施投资，急需大量建设人才，实行学历证书和多种职业技能资格证书并重的教育模式，毕业与上岗“零距离”，树立培养满足社会“急用”、上岗“实用”的新型人才观、以适应具体岗位及岗位群的能力结构需求的“综合岗位能力为核心，综合素质为基础”的质量观和以人为本的教学观。根据毕业生跟踪调查和行业人才需求调查，今后几年土木工程检测技术专业人才需求将呈上升趋势。近年来，土木工程检测专业人才紧缺，施工单位、检测单位、监理单位等都需要相当数量的土木工程检测专业人才，在毕业生招聘会上，出现明显的供不应求现象。该特色专业建设目标是将现有的桥梁、隧道、机场、道路等的检测技术向港口、航道、船闸检测技术方向拓展，培养的人才在全省交通系统形成“水陆两栖”、一专多能的试验检测技能型人才，从而形成安徽交通职业技术学院土木工程检测技术专业的特色，使该专业在本地区达到领先水平，为其他高校同类专业的建设与改革起到示范和带动作用。
3本院土木工程检测技术特色专业建设的成就
3．1形成“模块化”特色教学
就目前而言，“模块化”教学已经不是一个新鲜名词，在教学改革的呼声中被广泛应用于教学领域中。但相对于传统的土木工程检测技术专业来说，尤其是我校的高职教育中，一直沿用传统的分课程、分章节教学模式。“模块化”教学概念一旦进入检测专业教学领域中，必定会引起新的教学思维和突破。将检测技术专业教学内容划分为以下几大模块：基础知识模块、土木工程建筑材料试验模块、桥梁与隧道结构检测模块、公路、市政、机场道路现场检测模块和港口、航道与船闸结构检测模块。每个模块实行导师负责制，全面负责该模块的教学与学生考评。
3．2打造精英教学团队
优秀的教学团队是教学改革与建设的带头人和开拓者，组建一支创新能力强、协作意识强、知识资源强的教学团队，方能切实提高本专业的教育教学质量。本院把对土木工程检测技术特色专业教学团队的建设，最终落实为对教师的培育培养上：一是加强青年骨干教师的培育培养，在学历进修、科研经费、职称评审上都有一定的倾斜和照顾。积极鼓励支持青年教师撰写学术论文，申报科研项目，参加学术会议，以科研促进教学，切实提高检测技术专业实验研究能力和学术水平。所有青年教师都要努力做到“科学研究”和“教学实践”两条腿走路。二是加强“双师”型教师的培育培养，“双师”型人才是特色专业发展的灵魂，委派教师到企业进修学习，引进优秀的企业人才到学校任教。在本院土木工程检测技术特色专业建设中，有计划地选派5名教师走向生产一线锻炼。三是加强学科带头人的培育培养，选拔检测专业带头人1名，制定专业带头人培养方案。输送2名培养对象到职业教育发达地区参加精品课程建设的培训与学习。建设结构科学合理的教学梯队，具体表现在年龄、教龄、学历、专业、职称等方面做到科学合理。只有化解这些结构性矛盾，才能突破制约专业发展的瓶颈，向更高、更宽的平台发展。
3．3完善成熟的实训条件
检测技术专业是实践性非常强的专业，注重对学生动手能力、操作能力的培养。在“模块化”理论教学的基础上，积极探索实践教学。实践教学环节包括：实验教学、实训、专项培训、顶岗实习等。具体有：道路建筑材料综合实训、测量综合实训、公路工程认知实习、结构设计原理课程设计、桥梁工程认知实习、水运工程质量检测实训、机场道面试验检测实训、隧道工程试验检测实训、桥涵工程试验检测技术专项培训、路基路面试验检测技术专项培训、顶岗实习（毕业设计）前期工作、毕业顶岗实习、毕业设计（论文）及毕业答辩。拥有专用实训基地建筑面积5200平米、具有真实或模拟现场的专用实训场所10000多平米。建有工程测量、检测、力学、水泥、水泥混凝土、沥青、沥青混合料、集料、工程地质、建筑结构、工程CAD、勘测设计等实训室；同时拥有安徽交院工程试验检测有限公司、安徽交院公路工程监理咨询有限公司、安徽交院公路设计事务所3个校内综合实训基地。通过多年加大投入，扩建场地，现已基本建成实验实训设备先进，融教学、生产、科研、培训、技能鉴定“五位一体”的开放式综合实验实训中心，2007年被交通运输部行业技能鉴定中心确定为安徽“交通行业技能鉴定站”。而且是安徽省交通系统唯一的试验检测技术培训基地。建设具有校企深度融合特色、以职业能力培养为核心的稳定的校外实习基地，新建紧密型校外实训基地38个；建立健全校企合作的校内外实习实训基地管理体制和运行机制，保障实训基地健康可持续发展。
3．4提升较强的社会服务能力
本着“立通、服务社会、互动双赢”的原则，本院检测技术特色专业建设，始终以服务行业，服务社会为宗旨，积极服务地方交通建设。利用学院的优质教学资源，通过参与生产、项目咨询、技术开发、职业培训、技能鉴定等方式，实现“教育资源社会化”，增强学院社会服务能力，把学院建成安徽交通行业的高素质高级技能型专门人才培养基地、技术开发和咨询服务基地、干部和职工继续教育基地、职业技能培训鉴定基地和安徽高职教育的“双师素质”培训基地。本院受安徽省交通厅工程质量监督站委托，长期举办全省试验检测人员培训班，为我省交通建设一线培训了大批试验检测技术人员。
4结束语
在参与土木工程检测技术特色专业教学改革的过程中，深有以下几点体会和感受：
4．1特色专业建设是一项集体工程，是一项团队成果需要凝聚团队的向心力，发挥团队的集体智慧，团队成员协商分工，尤其在校本教材的编写上，充分体现合作的重要性。专业教师各有所长，搭建能够让教师充分施展才能的平台，激励更多的优秀教师发挥聪明才智，采取相应的激励机制提高大家工作的积极性和主动性。另外，还要开拓思路，注意多专业的结合，检测技术专业与土建其他专业的密切结合。
4．2特色专业教学探索要量力而行、切实可行结合本院的客观实际及检测专业建设现有状况，采用恰当适合的方式方法，因地适宜、因材施教开展教学研究。每一届学生、每个班级学生的基础和素质都参差不齐，因此，教学目标的制定不能整体划一，要量体裁衣，因人而异，符合高职高专学生的实际、符合本院学生的实际。教学目标尽量细化、具体化，讲究针对性、实用性。适当把握教学难度，既能够给学生造成一定的学习压力，又能够激发学生学习的兴趣与热情。这个“度”的把握实属不易，需要教师运用智慧，结合教学实践用心体会与揣摩。
关键词：土木工程概论 教学 工程美学教育
前言
为了配合教育部对本科土木工程专业课程设置的要求，土木工程专业在第一学期开设《土木工程（专业）概论》课，旨在对土木工程专业的新生进行专业启蒙教育。几年来，土木工程专业由单一的建筑工程正向着更广泛的“大土木”工程方向发展，如何适应更高层次上的“大土木”工程的教学要求，需要进一步整合与扩展《土木工程概论》课程的教学内容，并积极改进教学方法与手段来提高教学效果，我们进行了不断地探索与实践。
1.在“大土木”工程基础上构建合理的教学体系与教学内容
土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称，包涵的范围非常广泛，如建筑工程、铁路工程、道路工程、桥梁工程、地下工程、海洋工程、水利工程、港口、码头工程、环境工程等。在这一“大土木”工程范畴内，应构建更宽泛的知识结构体系。经过精心筛选，结合本校土木工程专业的特点，对教学内容进行了适当整合与扩展，形成了简明、实用、合理的教学内容。主要有：土木工程专业概述、土木工程的内涵与发展历史、土木工程中的材料、土木工程的力学与结构概念、各类土木工程概述、土木工程中的灾害、木工程的展望、土木工程专业的教学安排与学习方法。这些教学内容安排由浅入深，逐步引导学生全面了解土木工程的类型及其各类工程领域的基本内容和发展情况，初步具备土木工程建设的基本知识；使学生清楚自己所学专业的人才培养目标、课程设置与进程安排，明确教学要求与努力方向，建立理论与实践相结合的学习理念，为学生今后积极主动地学好本专业课程打下良好的基础。
2.注重对学生工程意识与专业素质的培养
土木工程的综合性、实践性比较强，要求工程技术人员要具有很强的工程意识和专业技能。专业技能有待于日后不断学习与实践训练得到充实，而工程意识的养成非一朝一夕之功，它是集专业知识、技能、经验、甚至是教训的不断积累而逐渐形成的综合素质。在现阶段，学生还没有积累足够的专业知识与技能，主要是使学生建立完整的工程概念并从专业角度理性分析问题的意识。例如：在讨论房屋工程的建设过程时，介绍它包括规划、审批、勘察、设计（建筑、结构和设备）、施工、验收、交付使用等阶段，使学生清楚工程建设的过程是各部门、多工种全面协调合作的过程，牵一发而动全身，从而建立统筹整体、协同工作的大局意识。工程意识的培养关键在于教学过程中不能照本宣科，而要理论联系实际，灌输实际工程具有系统性和完整性的思想，使学生对土木工程有一个感性认识，形成一个完整的工程概念，树立专业的思维方式，为工程意识逐渐形成日后的自觉行为打下坚实的基础。
3.适当引入工程美学教育，突出“美学育人”的功能
当今中国理工科高等教育中美学教育缺失现象比较严重，人们一提到土木工程，就认为是“土”和“木”的简单结合，仿佛我们培养的就是“又土又木”的工匠；土木工程冰冷、死板的外表使人们似乎处于钢筋水泥的“丛林”中，缺少艺术气息。其实，土木工程既是物质产品也是艺术品；工程技术的实践过程也是艺术的创作过程，所以，在授课过程中应适当引入工程的美学教育。通过史诗般的土木工程发展史、大量丰富的世界著名建筑典范、千姿百态的桥梁工程、功绩卓越的建筑大师与桥梁专家的不凡人生来激荡学生的心灵，激发学生对本专业的热爱及对美好未来的憧憬；这些静止的建筑与桥梁工程犹如凝固的音乐，与人文历史相结合，增加工程教育的“文化”内涵，突出“美学育人”的功能，学生从中既领略了工程博大精深的艺术内涵，又树立了实用与审美、技术与艺术结合的工程设计理念。
4.改进教学方法与手段是提高教学效果的关键
《土木工程概论》课的内容繁杂，涉及面广，图片丰富，叙述性强，如果以课堂灌输的方式教学，不仅教师讲的口干舌燥，而且学生听得枯燥乏味，为了提高教学效果，关键是要采取灵活多样的教学方法与手段。
4.1 利用多媒体教学
以多媒体为载体，通过丰富的图片、视频和动画等素材实现理论知识与工程实际的结合，使学生对土木工程的知识结构、应用领域和发展动态能够有比较清晰的了解和感知。制作与教学内容相符的教学课件，通过大量直观明了的图像配合抽象内容的叙述，并结合参观进行现场教学，如充分利用校内实践教学基地（如土木工程模型室、材料样品室、施工工艺操作实践教学基地等）；或者通过参观校园内的现有建筑及建筑工地现场等进行现场教学，使学生的工程意识得到极大提高。其次，可观看与土木工程有关的DVD录像片，欣赏优雅闻名的悉尼歌剧院、令人惊叹的埃及金字塔、气势恢宏的故宫建筑群、雄伟壮观的万里长城、融合最前沿技术的奥运场馆（鸟巢、水立方）等，这些古今中外优秀的工程范例深深吸引着学生，激励学生为之奋斗，既对学生进行了工程美学教育，也增强了学生的学习动力与社会责任感。
4.2 结合问题式教学，使学生养成查阅文献的学习习惯
“填鸭式”的课堂教学使师生间缺少必要的互动与学生的独立思考，况且学时有限，学习知识光靠老师课堂传授是远远不够的，采用问题式教学可启发学生深入思考。如古代土木工程离我们较远，讲起来比较抽象、乏味，若提问：山西应县木塔为何历经多次大地震仍完好无损？埃及金字塔在历史上有什么作用？古人是怎样开采如此巨型石材的？又如何建造高程如此精确的工程的？这些问题既活跃了课堂气氛，又能激发学生的学习兴趣。教师也可留些问题让学生课后解决，如在“土木工程中的灾害”之“地震”一节中，在讲解地震发生的原因、危害及抗震防震的方针及措施等问题后，联系1906年美国旧金山大地震，1923年日本关东大地震，1976年唐山大地震，再让学生回去查阅5.12四川汶川地震的发生原因、强度等级、危害范围、社会影响（包括心理方面）等文献，并思考今后如何防震减灾，作为工程技术人员应肩负起哪些社会责任等。学生通过查阅资料将课本知识融会贯通，学会汲取前人或他人的知识，提升理性的思维能力；并通过撰写读书报告或总结报告，训练学生写作的能力，为今后书写摘要、论文、报告等文章奠定写作基础，养成遇到问题查阅文献的学习习惯。
5.结语
总之，《土木工程概论》课的内容十分庞杂，而实践性、综合性又强，需要在“大土木”工程要求的基础上建立合理的教学体系和教学内容，引入工程美学教育，通过现场教学和参观等实践环节，采取灵活多样的教学方法与手段，激发学生浓厚的学习兴趣，使学生形成完整的工程脉络，具备初步的专业知识，引导学生顺利迈进专业的大门。
注：本文作者宿晓萍为在读博士。
课题项目：本谭题得到吉林省重点学科建设项目支持，吉林省重点实验室建设项目支持。
参考文献：
【关键词】翻转课堂；土木工程；教学；改革
0 引言
土木工程专业是一个宽口径的一级学科，包括建筑工程、交通工程、岩土工程和地下工程等二级专业方向[1]。土木工程专业以培养“复合型”工程技术人才为目标，以交通方向为例，本专业旨在培养适应现代化建设需要，有扎实的基础理论和专业知识，又较强的实践能力，从事道路桥梁工程的设计、施工组织管理等方面的工程技术人才[2]。大部分高等院校的教学计划中有以下主干课程，三大力学、建筑材料、项目管理、道路勘测设计、施工技术等专业基础课和专业课[3]。
翻转课堂是和微课、Mooc紧密联系在一起的新型教学模式，它的核心思想是提高学生的学习能力和主动学习性，让学生成为教学活动中的主角。现阶段的教学活动主要是老师讲学生听，老师在课堂上讲授知识点，学生在课后完成相应的习题。而应用了翻转课堂教学模式后，整个学习过程中的主角转变为学生[4]。学生在课前可在免费的在线平台观看微课程，Mooc就是目前较为流行的一种大规模开放性在线课程。学生可利用手机或电脑在课前学习知识点，一遍听不懂可听两遍，两遍听不懂可听三遍，这样就避免了课堂上教师教一遍而听不懂知识点的困惑。课堂中教师只需解决学生的问题[5]。
基于土木工程专业的办学特点和翻转课堂的思想，下面从土木工程专业的专业基础课、专业课和实践类课程三大方面进行教学改革的探讨。
1 专业基础课教学改革
1.1 目前的教学方式中出现的问题
土木工程专业的专业基础课有理论力学、材料力学、结构力学、测量工程和建筑材料等，除了测量工程有两周的室外实际操作课程以外其余的课程均为课程讲授课程。其中的理论力学、材料力学和结构力学是本专业核心基础课，同时这三门课程也是多数同学学习中较为困难的课程。在一些土木工程专业院校，每学期补考率和重修率最高的课程都是这三门课程。以结构力学为例，目前的上课方式大多为板书加PPT，由于有大量的计算演示过程，即便是PPT授课，教师也需要用黑板加粉笔进行教学。教师按照教学大纲和进程计划在45分钟的课堂中将每一道例题和每一个知识点讲解给大家。如结构力学超静定结构的力法方程，这部分只是较抽象，知识点不易理解，课堂上教师讲解一遍力法方程的原理，学生在没有提前学习的情况下可能听得懵懵懂懂。因时间有限，教师在有限的45分钟内需继续讲解下一个知识点。往往，教师被一黑板一黑板的粉笔灰刺激的声音沙哑、咳嗽不停，但讲台下的部分学生听得云里雾里。长期以往，教师患上了咽炎等职业病，而学生由于听不懂丧失了学习的兴趣，把力学课程当成了大学生涯的拦路虎，很多留级甚至退学的学生中均有一两门力学课程未达到合格标准。
1.2 翻转课堂带来的教学改革
随着教育界科学技术革命的到来，翻转课堂可以改变上述教学中出现的问题。
在微时代的潮流中，教育领域产生了“微课程”。教师针对某一个知识点在15分钟，甚至更短的时间内讲清楚。如上述的力法方程原理，学生在课前收听或观看教学音频或视频，听一遍可能似懂非懂，听两遍可以接受并理解，听三遍可能会加深印象，听四遍或许能学以致用。如此，在课前学生已掌握了知识点，并能完成相关作业。而在课堂上，老师的职责是回答并进一步提高学生的应用能力，在翻转课堂的理念下，利用微课程和Mooc将原来的教学模式彻底改革，以促进学生的主动学习性并使所有的学生都能理解某一难懂的知识点，同时将任课教师从大量的讲解中解放出来。这种教学模式带来的最大好处是，土木工程专业的学生不再对力学课程感到惧怕，有了坚实的力学基础后可以更好地学习后续的专业课。
2 基于翻转课堂的专业课教学改革
土木工程专业的专业课教学任务是通过学习使学生能够掌握设计和施工技术与管理的基本技能，并具备一定的专业素养。以交通土建方向为例，专业课包括桥梁、隧道工程和施工技术等多门课程。以施工技术为例，传统的教学方式为课堂讲授，利用黑板、PPT或视频资料，在32学时内需要掌握路基、路面、桥梁和隧道工程的施工方法，并学会施工组织设计。
本课程与实践紧密联系，如果在课堂中单纯地介绍理论方法和设计理念，很难引起学生的学习兴趣，但若能在课堂上播放相关技术的视频资料再去讲授，教学效果将会提高许多。但短短的32个小时，让课堂的时间变得很珍贵，授课期间不可能观看大量的视频资料。目前，教师往往利用课间休息时间给学生播放视频。如此，学生们对于现场操作较陌生，因理解不到某一技术部分学生对本专业失去信心。但是，基于翻转课堂的教学模式下，学生可在课前观看教师提供或在线免费的视频资料。在课堂上，教师只需将施工方法进行总结和归纳，也可针对某一工程方法模拟一座桥梁或隧道的施工组织设计。翻转课堂的教学模式让专业课不再枯燥，同时让学生在课后有迫切需要提高专业知识的紧迫感，最关键的是我们的本科生能够在最短的时间内适应工作岗位。
3 实践类课程教学改革
3.1 实践类课程中出现的问题
土木工程专业的实践类教学课程包括课程设计、生产实习和毕业设计，这类课程的教学目的是让学生有一定的动手和设计能力。学生参与到实际工程中，运用学到的理论知识完成设计和施工中较为简单的工作。仍然以交通土建方向为例，目前国内大部分高等院校的专业课中会增加一周的课程设计、一个月的生产实习和一个学期的毕业设计。课程设计主要在课程讲授结束后教师指导学生操作，以某一个计算点为中心而完成相应的设计过程。如路面工程，一周的课程设计需要完成路面的结构组合设计、路面厚度计算两大步骤。这类课程设计需要大量的反复计算，最终以数据来验证成果。但随着各类应用软件的普及，如东南大学路面设计软件可以让一周的课程设计在一天内完成。如此，原教学计划中课程设计的时间已显得绰绰有余。生产实习的时间为大四第一学期的第一个月，施工和设计单位往往因时间短暂不便管理实习生而拒绝接受学生，很多学生只能应付着完成实习任务。这样，生产实习的教学目的并没有达到教学计划。毕业设计有三个多月，时间在大学期间的最后一个学期，设计任务包括道路勘测设计和桥梁设计，工作的重点是在教师提供的路线图或地质条件下计算相关参数。如此，在某种意义上学生只是完成了一套既定公式的计算。
3.2 基于翻转课堂的实践类课程教学改革
生产实习和毕业设计的时间可以安排在大四第一学期，生产实习和毕业设计可以同时进行。学生利用四个的时间（8月、9月、10月和11月）参与到施工和设计中，外业实习完成后利用一个月时间进行相关的毕业论文（设计）。大四的第二学期主要进行专业课教学，在毕业前一个月让学生根据所学的专业知识和实习中掌握的现场经验最后系统地完成毕业论文（设计）。课程设计可改完专业课的大作业，而不必再安排单独的一周时间。
4 结论
笔者根据自身在教学中遇到的问题和感受，基于翻转课堂的理念对于土木工程专业的专业基础课、专业课和实践类课程有了以上一些教学改革的思路。这些思路能否实施，还需在今后的改革中逐一验证。
【参考文献】
[1]丁以兵，黄伟，贾冬云.应用型土木工程专业本科毕业设计改革研究[J].安徽工业大学学报：社会科学版，2011（6）.
[2]薛刚，郭晓燕.土木专业毕业设计模式的探索与实践[J].东南大学学报：哲学社会科学版，2012（2）.
[3]杜国锋，赵彦.土木工程施工系列课程立体教学模式的探索[J].高等建筑教育，2006（2）.
关键词：土木工程；系统辨识；模型修正；随机有限元；统计模式
中图分类号：TU311 文献标识码：A
一、引入土木工程系统辨识理论的必要性及系统辨识的概念
（一）引入土木工程系统辨识理论的必要性
当前虽然机械、航空以及航天领域面向健康监测和损伤检测的系统辨识方法，为土木领域提供了良好的借鉴基础，不过土木工程具备自身的特点，在引入其他领域的辨识方法的过程中，存在诸多限制。
1、海量数据有效信息的提取
现有大型桥梁的监测过程中，已采用上千个各类型的传感器，此过程中产生了海量数据，即使现有数据处理的计算硬件能满足要求，也难以从中即时提取出有效信息，用于系统辨识。
2、结构及荷载不确定性
一般来说，由于材料属性的离散性、强度退化等原因，结构参数含有多重不确定性；同时，土木工程的荷载因为环境等因素的影响，也含有一定的不确定性。
3、基准数据的不完备
对于大型工程结构，可能存在的千万级别以上的自由度，因此即使使用上千个传感器，获取海量的数据，也可能存在基准数据不完备的情况。
4、模型误差的不可避免
因为土木工程内在的材料特性，外在的环境干扰的影响，使通常用于监测或检测的模型存在误差，已有的模型修正暂不能很好解决此类问题。
（二）系统辨识的概念
结构系统辨识是动力学研究的逆问题，它利用系统在试验或运行中测得的输入和输出数据，建立反映系统本质动态特性的数学模型，并确定模型中的待定参数。结构动力学系统遵循牛顿力学基本定律，所以系统的理论模型(动力学方程组)往往是已知的，需要辨识的只是模型中某些待定的物理参数或系统的动力学特性参数(模态参数等)。
二、土木工程系统辨识统计方法的现状
（一）Bayes模型修正
Bayes模型修正方法利用了统计推断中著名的Bayes原理，将确定性的结构模型嵌入一组可能的概率模型中，使结构模型能够预测模型和观测的不确定性。这种方法由于涉及模型不确定性，而模型不确定性并不是可重复事件，将概率解释为相对发生频率的传统说法在这里不再适用。
（三）随机有限元
随机有限元从控制方程的获得来分，一般可以分为 Taylor 展开法随机有限元(TSFEM)、摄动法随机有限元(PSFEM)以及 Nuemann 展开 Mento Carlo 法随机有限元(NSFEM)。若以摄动法随机有限元为例:
Collins 将有限元与摄动法结合，用统计的观点来分析特征值的问题，可以认为是将随机变量理论引用到动力学的开端;而 Ricles 和 Kosmatka 首次基于 Col-lins 的敏感性分析理论，通过质量与刚度的不确定性来对潜在的损伤区域进行定位，并对损伤大小进行评估。
有关随机有限元损伤辨识的工作可以认为始于Papadopoulos 的论文及其后续工作:假设结构的质量、刚度、频率与振型服从正态分布，通过 Mento Carlo 模拟，计算出结构单元的概率密度函数，用于对单元的损伤概率进行计算。Papadopoulos 认为，结构损伤引起特征值的摄动，继而影响结构的总体刚度矩阵与单元刚度矩阵，并通过一个 3 自由度的质量 － 弹簧系统与一个悬臂梁结构，验证了算法的有效性。
（三）统计模式辨识
美国 Alamos 国家实验室，以 Doebling、Farrar、Sohn为代表的研究者，10 余年来，对统计方法在系统辨识中的研究进行了探索性的工作，这部分工作大致可以分为三个阶段。
第一阶段:Doebling将统计方法用于环境激励下结构的模态测试及引入结构的柔度矩阵。
第二阶段:Farrar开始提出统计模式辨识的概念，并引入无导师学习理论。在此基础上，Farrar 及其团队引入模式识别中相关理论，正式提出了统计模式辨识(Statistical Pattern Recognition)的理论框架，具体包括 4 个步骤:
1、运营状态评估(Operational evaluation):对结构系统状态进行辨识前的分析。
2、数据采集、标准化以及整理(Data acquisition，normalization and cleansing):包括测试方案的确定，因环境因素产生的数据差异性，误差数据的排除。
3、特征提取及信息凝聚(Feature extraction and information condensation):提取数据中的特征并用来对系统的状态进行辨识，信息凝聚主要指结构在服役周期内数据的压缩。
4、基于特征描述的统计模式(statistical model development for feature discrimination）:根据有无训练数据可以分为有导师学习方法与无导师学习方法，前者又可以分为分类分析与回归分析，后者可以分为对变异点或特征点的辨识。
（四）基于无模型的损伤识别方法
无模型损伤识别方法主要是不使用结构有限元模型，直接通过分析、比较振动响应的时程数据对结构损伤进行识别，其中多数方法都是基于时间序列分析模型提出的。无模型识别方法可分为时域识别方法、频域识别方法以及时频分析方法。
1、时域方法
时域方法有利用自回归滑动平均(AutoRegressiveMoving Average，缩写为ARMA) 、自相关函数和扩展的卡尔曼滤波算法等一系列方法。比如，Garcia和
Osegueda提取了一个基于AR-MA模型的系数的损伤指标，采用Bayes分类技术进行损伤定位。Wei和Yam等利用结构损伤前后NAR-MAX模型系数的变化来识别多层复合材料的损伤位置和程度。NairKiremidjian 等由响应的AR或ARX
模型系数提取损伤敏感特征，采用模式分类的方法进行损伤识别。
2、频域分析方法
频域分析方法常用的有傅里叶谱分析、多谱分析(信号高次矩的傅里叶变换)、倒阶次谱分析等。Samman提出了用于桥梁的基于频响函数波形的三个损伤识别指标:WCC (Waveform Chain Code)、Iatm (Adaptive Template Methods)、IsAC (Signature Assurance Criteria)。
3、时频分析方法
时频分析方法则有Wigner-Ville分布人、小波分析以及近年来发展起来的
HHT(Hilbert-Huang Transform)法人等。
三、对土木工程系统辨识统计方法的展望
结合系统辨识基本问题，土木工程结构系统辨识统计方法的下一步可能切入点有:
（一）随机输入与未知输入条件下的统计方法
进一步，对于土木工程，未知输入条件下的系统辨识，在传统方法上局限于通过迭代计算，使目标函数值小于设定阈值的方法，对于土木工程的大型、复杂结构，计算量可能过大。
（二）数据传输手段与传感器状态的统计方法
响应数据的无线传输对于土木工程意义重大，而现有无线传输的方法，费用高，系统易受干扰，相对稳定性较差，有待于结合其他学科研究，引入统计方法，来降低无线传输成本。
（三）系统辨识基准模型的统计方法
通常新建成工程结构需要将基准模型进行备份，以作为面向健康监测以及损伤检测的系统辨识的基准。
参考文献
[1]李炜明.土木工程结构系统辨识的统计方法研究[D]. 华中科技大学 2009
【关键词】土木工程；教学改革；创新思路
引言：随着社会、企业对学校土木工程人才要求的逐年提高。1998年国家对普通高校专业目录进行了全面的调整，拓宽了原有土木工程专业的专业口径，使之成为一个覆盖建筑工程、交通工程、城政建设、矿山建设和工业设备安装工程等专业方向的综合性专业，这就要求各高校通过采用全新的、科学的教学方法，注重培养学生的专业基础知识，使其对土木工程专业知识要有一个全面的、综合的掌握。在新的形势下各高校都在探索各自的道路，力图培养出符合新世纪需求的土木工程专业人才。
一、土木工程专业教学中存在的问题
土木工专业与工程实际结合得相当紧密，土木工程技术人员面对的是一个复杂度很高的开放的人机系统，各种专业都在这个系统中发挥一定的作用。组织、运转、协调这个系统绝非易事。而具有较强的动手能力，能够灵活运用各种专业知识与技能解决实际工程问题是一个优秀的土木工程专业毕业生所要具备的基本技能。
目前，在多数高校的土木工程专业中仍然以课堂教学为主，向学生灌输大量深奥的理论知识，手把手的教他们如何分析、如何计算。但土木工程专业学生所需掌握的知识与技能均来源于工程实践，又应用于工程实践。课堂讲授的专业知识尽管理论性、系统性较好，但不可避免的存在与实践脱节的情况。在教学过程中存在如下问题：
（1）学生在实践课程和毕业设计中只依赖专业课本，不会利用有关规范和图集资料查阅相关参数。
（2）学生在专业知识学习时功利性过强，只关心解决问题的具体方法而不注重掌握分析问题、解决问题能力的培养。
（3）学生对专业知识的掌握过于教条，只会做已经做过的题目，解决曾经解决的问题，一旦遇到的问题稍有变化就感觉无从下手。
（4）学生毕业参加工作后反馈在学校花费大量的时间学到的只是是空洞、抽象和零散的专业知识，在遇到实际工程问题时往往束手无策。
土木工程专业口径拓宽后，随着教学内容的增加，总学时数不增反降。采用传统的以课堂讲授为主的教学方法，教学质量难以得到保障。因此，需要对土木工程专业课程进行全面的调整，并对专业课程教授模式进行改革与创新，以适应新时代对土木工程专业人才的全新要求。
二、课程体系改革的指导思想
土木工程专业建筑工程方向课程体系改革研究的重点应以确立面向21世纪的人才为培养目标，以培养学生的创新意识，激发学生的个性发展为职责。要求培养的学生能适应科技进步和社会发展需要，基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、有创新精神，掌握现代化科学的管理理论、方法和手段，具有较强的适应性和竞争力。基于以上原因，在课程体系改革中具体体现在对学生的知识要求、能力要求和素质要求三个方面。
（一）知识要求
使学生具有较扎实的自然科学基础，对工程材料的基本性能、工程测绘与工程制图的原理和方法、工程结构构件的力学性能和计算原理、工程施工和组织的一般过程、工程管理和技术经济分析的方法、结构选型和构造的基本知识、结构工程的设计方法以及相关软件的应用技术均能掌握，同时要求了解本专业的法规、规范与规程，了解本专业科学技术的新发展。
（二）能力要求
使学生具有较强的自学能力，具有综合应用各种手段（包括外语）查取资料、获取信息的能力，具有本专业所必需的实验、测试、计算机应用等技能，获得土木工程师的基本训练，具有从事道路与桥梁工程设计、施工、管理、地基处理等领域的工作能力，具有较强的开拓精神，具有一定的创新思维和科研能力。
（三）素质要求
使学生能比较系统地掌握本专业所必需的科学与技术理论知识，具有一定的专业知识、技术知识、经济知识和管理知识，对本专业学科范围科学技术的新发展及其动向有所了解，具有较好的文化素质、心理素质以及一定的修养。
三、专业实践教学方式的创新
专业实践是土木工程专业学生必不可少的教学环节，是学生将所学知识投入应用实践的过程，也是学生理论联系实际的预演。通过专业实践，学生能够有效检验自己专业知识的掌握程度。
目前，用人单位要求大学生具有较强的施工组织与施工技术综合运用能力，具备从事土木工程的项目规划、设计、研究开发、施工及管理的能力。能够从事房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁等专业领域的工程设计、科学研究、施工、教育、管理、投资、开发管理方面的工作。由于经过土木工程专业实践是学生将理论知识转化为工程实践能力的最重要的一个步骤，需要对现有专业课程教学方式进行改革与创新，具体措施如下：
（1）建设好专业实践基地。用人单位希望招聘到的员工能够直接走上工作岗位并独立承担起一定的实际工作。而高校出于安全等方面的考虑，安排的专业实践课程较少，学生能够从中累积到的实践知识与经验十分有限。为解决这一矛盾，需要建设自己的专业实践基地，一方面增加学生工程实践的机会，同时又确保安全。
（2）改革现有的专业课程考核制度。由于专业课程的知识点相对独立，又比较琐碎枯燥，很难调动学生们的学习积极性，考前几天突击背诵教师划定的条文成了通过专业课程考核的主要方法。常规的考核方式已不能达到检验学生学习成果的目的，对提高学生工程实践能力也毫无帮助。故对专业课程摒弃原有的闭卷考试的方式，以动手实践和论文相结合的方式来实现对学生学习成果的检验。
（3）将教师培训和再培训工作置于师资建设的首位。在土木工程的教学中，专业知识面狭窄，不能讲“案例”的教师是不会受欢迎的。一方面应积极创造条件让大多数教师进修硕士、博士研究生，支持教师参加注册工程师的考试；另一方面还要鼓励和选派年轻教师到基层施工第一线挂职锻炼，以增加实际工程的经验。
四、改革创新方法的考核，挖掘学生潜力
改革考核方法，挖掘学生潜力。学生成绩考核的本身，对教学改革有着明确的指导意义。学生成绩的考核包括：理论考试、课程设计考核、实验考核、实习考核、毕业设计考核及参加相关科技活动情况等部分。根据培养内容学分绩点的不同，在考核形式上采用闭卷考试、开卷考试、综合测试、大作业、命题论文、实习报告等多种形式。在考核内容上力求体现出学生掌握基本知识、理解重点知识、灵活运用综合知识的能力。这种考核办法改变了以前学生应付考试、死记硬背书本知识的尴尬局面，激发了学生学习的热情，充分挖掘其潜力，使学生变被动学习为主动。
五、结束语：
对土木工程专业课程的教学改革与创新进行了初浅的分析和研究。提出了加强对学生专业能力的培养、增加学生动手能力的学习实践机会、教会他们如何自主学习的教学改革方法。力求教出的学生更符合新世纪、新时代对土木工程专业人才的需求。
参考文献：
[1]贾褔萍，吕恒林等.土木工程专业方向课程教学研究与改革[J].高等建筑教育，2010，（2）.
[2]李杰，李娜.交通土建方向课程体系与教学内容改革探索[J].高等建筑教育，2010，（2）.
关键词：土木工程；结构检测
中图分类号：S969.1文献标识码：A文章编号：
引言：
土木工程的施工质量和运行情况对人民的生命安全有着重大的影响。特别是重大土木工程结构，如水坝、桥梁、电厂、军事设施、高层建筑等，在遭受地震、洪水、爆炸等自然或人为灾害时的安全问题，与人民的生命财产息息相关。因此，对结构性能进行监测和诊断，及时地发现结构的损伤，对可能出现的灾害进行预测，评估其安全性已经成为未来工程的必然要求，也是土木工程学科发展的一个重要领域。
1.结构健康监测的概述
1.1结构的健康监测
结构的健康监测指利用现场的无损伤的监测方式获得结构内部信息，通过包括对结构响应在内的结构系统特性分析，达到检测结构损伤或退化的目的。健康监测的一个目标就是在这个临界点到来之前提早检测出结构的损伤，这是个实时在线监测过程。结构的长期健康监测是一种在线监测技术。
1.2健康诊断
健康诊断是指结构在受到自然的（如地震，强风等）、人为的破坏，或者经过长时期使用后，通过测定其关键性能指标，检查其是否受到损伤，如果受到损伤，损伤位置、程度如何，可否继续使用及其剩余寿命等。
1.3安全性评估
安全性评估是指通过各种可能的、结构允许的测试手段，测试其当前的工作状态，并与其临界失效状态进行比较，评价其安全等级。对于不同的结构，其重要程度不同，安全等级也应该有所差别。安全性评估与可靠性不同，可靠性为一种概率，为一种可能性；而安全性评估旨在给出确定的安全等级。
2.健康监测系统的组成部分
健康监测系统应包括下列几部分：
（1）传感系统：用于将待测物理量转变为电信号；
（2）数据采集和处理系统：一般安装于待测结构中，采集传感系统的数据并进行初步处理；
（3）通讯系统：将采集并处理过的数据传输到监控中心；
（4）监控中心和报警设备：利用具备诊断功能的软硬件对接收到的数据进行诊断，判断损伤的发生、位置、程度，对结构健康状况做出评估，如发现异常，发出报警信息。
3.损伤检测论述
结构健康监测的关键问题是监测系统的实现和损伤位置、程度的确定，这是结构健康监测与诊断的核心，也是难点。
3.1局部检测方法
局部NDE技术主要包括目测法、染色法、发射光谱法、回弹法、声发射法、渗漏试验法、射线法、脉冲回波法、磁粒子法、磁扰动法、涡流法等等。绝大多数技术成功地应用于检查一定部件的裂缝位置、焊接缺陷、腐蚀磨损、松弛或失稳等，实际检测中经常几种技术联合使用来评价结构状态。以下介绍几种常用的NDE技术。
3.1.1声发射法
声发射法能对活动性缺陷进行动态监测，采用声发射探头将发射源发射的弹性波转换为电信号，经放大处理得到特征参数，从而推测材料内部发射源(即缺陷)的位置。
3.1.2超声波检测技术
以脉冲回波法为主的超声波检测技术是利用其遇到相异介质能够反射的性质进行检测，具有良好的指向性，在不同的材料中衰减性不同，检测灵敏度高、成本低、效率快。
3.1.3射线检测
射线检测指用X射线和直线加速器对结构缺陷情况进行检测，可检测结构内部缺陷的位置和立体形状，用来判断结构是否可用或为维修提供参考。
3.2整体检测方法
健康监测作为一种实时、在线、连续的监测，整体检测法显得尤为重要，它大致可以分为动力指纹分析法、模型修正与系统识别法、神经网络法、遗传算法和小波分析法。下面简单介绍前三种检测方法。
3.2.1动力指纹分析法
这种方法的基本思想是寻找与结构特性有关的“指纹”变化。结构一旦发生损伤，其结构参数，如刚度、质量、阻尼等会发生改变，从而导致相应的动力指纹的变化。这些动力指纹的变化可以看作结构损伤发生的标志，借以诊断结构的损伤。常用的动力指纹有:频率、振型、振型曲率、应变模态、柔度、功率谱、频响函数、模态确信准则(MAC)和坐标模态确信准则(COMAC)等。大量的模型和实际结构试验表明，结构损伤导致的固有频率变化很小，而振型(尤其是高阶振型)虽然对局部刚度变化比较敏感，但精确量测较为困难。MAC和COMAC等依赖于振型的动力指纹同样如此。振型曲率、应变模态则因传统的低幅振动测试变化量量级过小，难以起到有效的判别作用。因此，这类方法的应用有待于寻找新的动力指纹。
3.2.2模型修正法与系统识别法
这种方法的基本思想是利用动力试验数据(通常为模态参数或加速度时程记录、频响函数等)，通过条件优化约束，来不断修正模型中的刚度分布，通过被检测结构中任意观测到的局部刚度下降判定损伤的位置和程度。这种方法在划分和处理子结构上具有很多优点。由于模型误差、测量噪声以及土木工程结构可测得的动力特征对局部刚度变化不敏感等因素的存在，使得此方法在实际应用中受到限制。模态试验测得的模态信息总是不完备的，导致了特征方程求解中的亚定问题。解决数据和模型的不确定性，有效的方法是用统计推断的方法，如贝叶斯统计的方法。针对这些问题，一方面可以考虑利用动边界条件进行子结构模型修正以减少未知数的方法，另一方面可以通过良态建模、合理化分子结构以及最优布置来获取最大信息量予以解决。
3.2.3遗传算法
损伤诊断可归结为参数识别问题，即结构动力学反问题，可由两条途径解决，一是灵敏度分析方法，通过广义逆矩阵的运算，确定参数改变量；二是采用最优化方法确定与实测数据最优匹配的参数。遗传算法是一种基于自然遗传和自然选择机理寻优的方法，将其引入损伤评估的最优化方法中，在测试获取信息不多的情况下，能迅速判定损伤位置和程度，即使模态信息部分丢失时，遗传算法寻优能力丝毫不受影响。遗传算法只需计算各可行解的目标值而不要求目标函数的连续性，不需要梯度信息，并采取多线索的并行搜索方式进行优化，因而不会陷入局部最小，且使用方便，鲁棒性强。
4.健康监测技术发展的应用和展望
4.1健康监测技术发展的应用
随着健康监测技术的发展，越来越多的桥梁和大型结构使用了健康监测系统，对桥梁的安全运行起到了重要作用。在我国，上海徐浦大桥结构状态监测系统包括测量车辆荷载温度、挠度、应变、主梁振动、斜拉索振动六个子系统。桥梁损伤评估的内容:工作参数的采集、工作参数的识别加工得到桥梁工作状态信息、根据工作状态信息给出桥梁健康状况评估。由监测系统实现工作参数的采集基本可以实现，然而对于桥梁真正的健康状况分析，如损伤检测分析、剩余寿命评估、维修决策方面的研究尚处于起步阶段。这方面的突破相信有赖于试验技术的发展、新的损伤指标的发现以及对桥梁结构特性的进一步认识。
4.2未来的发展方向
纵观土木工程结构安全性评估、健康监测及诊断的发展水平，至少有以下几个尚待解决的问题:
4.2.1缺少通用的损伤量化指标
在基于振动的故障诊断和预测中，要求不论信号的来源和频段，经过信号处理后，原始状态的信号(健康状态)和损伤后的信号(损伤状态)应有明显的差异，即识别出的信号特征能够准确地表示出健康状态和损伤状态。因此，应该设计一种损伤尺度，将结构损伤与否和损伤的程度简单地分级量化。
4.2.2高成本和信号处理的不准确性的问题
第一个问题随着无线网络和通讯的发展已不那么突出；第二个问题是现在都假定噪音信号为不变的高斯分布而且感兴趣的信号都有确定的频率。实际上并非如此，感兴趣的信号频率范围很宽，而且是在一个非理想的变化环境中得到的，如何解决这个问题将成为未来发展的重点。
4.2.3射线检测的应用
由于大型复杂结构实际上都是非线性的，因而神经网络和遗传算法在结构的健康检测和诊断方面具有不可估量的应用前景。小波分析由于有刻画细节的能力，在数据的处理方面也具有一定的优势。
参考文献：
求学一波三折
1947年，陈政清出生在湖南省湘潭市一个银行职员家庭，良好的家庭环境给了他良好的修养和家庭教育。1968年，品学兼优的陈政清从湘潭市一中毕业。在取消高考制度的情况下，他被下放到岳阳市钱粮湖农场当知青。从此，大部分的青春年华就将在一个陌生的农村度过，在这样一个本该读大学的年龄，陈政清没有怨天尤人，而是坦然接受了命运的安排。天有不测风云，他不幸感染了血吸虫病。1971年春天，身体强壮的陈政清彻底病倒了，但幸运的是，通过酒石酸锑钾一个月“以毒攻毒”的治疗，大病竟一天天地好了。因为这场大病，陈政清还错过了被推荐读工农兵大学的宝贵机会。
时间一年一年过去了，当初一起来到农场的知青已经陆陆续续回城招工了，陈政清还是在那个不通公路的偏远小镇上做民办教师。直到1977年的夏天，一个好消息如同春风吹过久冻的大地，了。陈政清不想浪费机会，继续读书的渴望是如此强烈而明确，8年来数学民办老师的教书生涯帮助他一举考取了湖南大学力学系，而且数学还是全省第一名。这一年，他30岁了，是一个两岁孩子的父亲。面对迟来的求学机会，陈政清珍惜着，努力着，不知不觉7年过去了，已经获得硕士学位的他还是忍不住对知识的渴求。在那个研究生像大熊猫一样珍贵的年代，他没有忙着找工作和赚钱，而是在恩师熊教授的推荐下前往西安交通大学杜庆华院士“门下”攻读固体力学博士。在王磊教授的介绍下，陈政清认识了地基专家王贻荪教授和许多土木工程的教授。这不但拓宽了他的知识面，更加深了他对土木工程专业与实践背景的了解，从而有利于他认识和分析怎样将力学原理运用到土木建筑上去。这些为陈政清多年后在力学与桥梁专业之间找到一个自己的空间奠定了良好的基础。
也许是丧失了太多的宝贵时光，孜孜以求的陈政清对知识表现出了惊人的热情。在获得博士学位以后仍然渴望抓住每一个学习和深造的机会。1991年，英国政府向中国政府提供了一个专项资助项目，教育部首先在国内选拔一批“可造之材”组成一个培训班，先在国内进行为期半年的语言培训再进行考试。陈政清有幸进入培训班，并且顺利通过了由英方组织的雅思考试，考取了英国文化委员会奖学金来到英国。这时，英国在世界桥梁研究领域处于领先地位。自从1940年美国旧塔科马桥在建成3个月后就毁于颤振后，英国率先做成模仿飞机机翼理论的悬索桥。陈政清来到英国GLASGOW大学专攻桥梁的抗风工程研究。他曾回忆道：“在英国留学期间，我不像别的博士那样自由散漫，有些博士好几天都不出现一次，而我自己每天都去研究所，很认真地做事情，事情多得做不过来，以至于有人误会我是那个研究所的员工呢。”2002年他又飞往美国，在著名的伊利诺伊大学土木系作高级访问学者，学习美国在桥梁抗风领域的最新成果。
专攻桥梁抗风
陈政清对研究方向的判断也许给今天的青年们有很好的启示。陈政清始终相信兴趣是最好的老师，自己感兴趣的事情才能真正做好，人生最美好的事情就是把兴趣变成工作，把工作变成兴趣。另外，陈政清之所以成就斐然，与他对国家发展的大环境和未来趋势的准确判断也是分不开的。
1987年，博士毕业后，陈政清分配到湖南铁道学院桥梁研究室工作。我国是一个桥梁大国，早在1400多年前，我国已经建造了被誉为“国际历史土木工程的里程碑”的赵州桥。然而，近代以来，我国桥梁建设方面已经全面落后。陈政清认定，随着国家经济建设如火如荼的开展，桥梁必然成为最重要的土木工程之一。特别是桥身长、跨度大的桥梁必将成为下一阶段的重点。桥身变长和跨度加大，大桥就会产生一个非线性问题。
1988年到1989年，铁道部大桥局开始设计中国第一座跨度达400米大桥――武汉长江二桥。当时该桥的设计人员只是了解到，这种大桥会有一种非线性效应，但他们当时只能用线性理论来计算，不能确定非线性效应的影响程度。
获悉这个消息，陈政清敏锐地感觉到自己的机遇未了!因为非线性分析正好是他的博士论文的研究方向。他注意到在桥梁设计中采用的两参数搜索法，计算十分复杂而且需要人工干涉，难于在设计中直接应用，便开始研究颤振临界风速预测方法。他在国际上最先提出了单参数搜索的思想，创立了预测桥梁颤振失稳临界风速的三维分析方法(简称MS法)，大大简化了搜索过程，而且可实现自动搜索。国际风工程权威Seanlan 教授曾撰文对陈政清的方法作了全面肯定。找准切入口，陈政清仅用6个月的时间，就成功开发出一套悬索桥与斜拉桥的非线性分析计算理论，并依据这个理论为武汉长江二桥编成实用计算程序，为设计方计算出了全桥各部位的非线性影响因子。随后，设计方又引进国外另一套程序核算，与陈政清的计算结果完全吻合。
这套计算方法在1993年的全国风工程会议上公开后，引起我国风工程领域的权威、同济大学项海帆院士的极度关注。他邀请陈政清到同济大学做专场讲学，随后又派出3个研究生前来调研学习，并引进了全套计算程序。这次成功使陈政清成为中国桥梁界横空杀出的一匹“黑马”。
1999年，在上述研究成果的基础上，陈政清又开发出大跨度桥梁空间静动力非线性分析NACS程序。这套具有完全自主知识产权的程序，解决了我国大跨度桥梁建设急需空间非线性分析程序的难题，在我国大跨度桥梁建设史上发挥了重要作用。他的这套理论先后被同济大学、铁道部、云南省设计院、湖南省交通设计院等多家单位采用。陈政清的名字也被更多的业内人士所熟悉。
随着经济的发展，我国大桥建设项目越来越多，跨度越来越大，桥梁受到的大风挑战也越来越大。跨度大了，桥梁结构刚度就变小，风吹过就会有振动，因此在抗风性研究方面面临更多挑战，桥梁抗风已经成为造桥中最主要的安全问题!这需要领先的理论和方法为我国大跨度桥梁建设提供科技支撑，陈政清不敢懈怠。他在向着更尖端的技术、更高的目标去探究……
硕果累累
岳阳洞庭湖大桥是1997年开始设计的，陈政清负责大桥结构静动力特性研究。陈政清敏锐地觉察到岳阳是风雨区，桥建成后可能会碰上“风雨振”。这种“风雨振”的特点是大风作用下雨水在拉索上形成了“上雨线”，大大增强了振动的强度，造成大雨与大风共同“搞破坏”。1940年美国塔科马海湾跨海大桥被风刮倒
的场景，曾被电影摄影师真实地记录下来：桥面像纸片一样被吹起，又像油条一样扭曲在一起，坍塌入海中。作为桥梁抗风专家，陈政清明明白白地告诉自己，决不能让这个悲剧在洞庭湖上重演!
然而，让陈政清始料不及的是，2001年4月10日，8级大风连续20多个小时摇撼着岳阳洞庭湖大桥，上百根碗口粗的钢丝拉索上下大幅度地晃动，整个桥身在颤抖，靠近拉索的路灯被打碎。横跨东洞庭湖区的洞庭湖大桥，全长5747.8米，主桥长880米，是我国第一座三塔斜拉桥。为了解决洞庭湖大桥的“风雨振”这个大难题，陈政清时而泡在实验室，时而驱车到大桥现场考察。有一次，他甚至冒着风雨翻越栏杆去观察情况。陈政清经过反复思考，决定用磁流变阻尼器取代油阻尼器。这种阻尼器是高级赛车的减振设备，可以极大地减轻高速行驶中的车辆振动。然而，磁流变阻尼器只能在受压状态下起作用，抗力的方向与大桥需要刚刚相反，怎样才能将它用在大桥上?2001年11月，他兴奋地一下坐起来，对磁流变阻尼器改造的最佳方案，就在他脑海中一瞬间闪现了。这种手电筒大小的全新设备被连在每根拉索的下端，洞庭湖大桥的“颤抖病”顿时痊愈。这项成功整治“风雨振”的成果，立即获得世界同行的赞誉，美国权威刊物《木工程》杂志称其为“世界上第一套应用磁流变技术的拉索减振系统”。2003年，包括陈政清这项成果在内的洞庭湖大桥的设计，获得全国科技进步二等奖。
战胜洞庭湖大桥“风雨振”之后，陈政清冷静地考虑了一个问题：中国桥梁修得太快，创新不够，技术上比较相似，包括施工方法等都没有太多特色。在桥梁的建设中，大风很可能还会给我们提出各种意想不到的难题，要迎接更大的挑战，就应该拥有更好的实验手段。他四处奔波，精心设计，终于在2004年10月建成了达到国内一流水平的湖南大学风洞实验室。这个实验室占地约1800平方米，在国内建筑风洞中，总规模仅次于同济大学。高速段长度第一，能提供最好的边界层风环境。而低速段尺寸已与加拿大安大略试验中心风洞相等，截面积与同济3号风洞相等，还可满足大跨度桥梁及大型建筑群的要求。而桥梁节段模型试验台还将引进美国的三向自由振动台设计和国防科技大学在国内首次开发的三向强迫振动台，将具有桥梁空气动力学测量技术上的领先优势。
这个实验室可以用各种“人造狂风”冲击大桥模型和重要部件，能为大桥设计提供准确数据。实验室里除了风洞外，还有核电站的冷却塔、风力发电机输电塔、上海的一栋高层建筑和山东东平的一个体育馆模型等等。因为现代化的核电站、风力发电机输电塔以及高层建筑越来越多，如何确保他们不会因为大风的作用而发生危险已经成为一个新的研究课题。陈政清认为：今后，风工程应该逐渐从单一的桥梁方向转向核电站的冷却塔、风力发电机输电塔、房屋抗风、环境中的有害气体扩散等多个领域拓展。
如今，陈政清作为湖南大学985工程首席科学家，主持包括国家自然科学基金在内的科研课题多项，60多篇。他所提出的“双重非线性边界元方法”、“空间杆系结构大挠度问题内力分析的UL列式法”、“桥梁断面颤振导数识别的强迫振动法”、“桥梁三维颤振分析的多模态单参数搜索M－S法”以及“磁流变式拉索减振系统研究”等理论和方法在国外已被SCI、EI、ISTP、Sciencedirect等收录引用累计100多次……陈政清还担任了许多社会职务，他是中国土木工程学会桥梁与结构学会常务理事、湖南省人大常委会委员、美国土木工程师学会(ASCE)《桥梁工程杂志》(JournalofBridgeEngineering)副主编等等。
在成果和荣誉面前，陈政清始终是平静的。因为在他心里是国家的好政策、好的机遇给了自己的机会，每个人在时代和社会面前，都应该抱有一颗感恩的心!
名师风范
在湖南大学，陈政清带着几位博士和硕士，专攻抗风研究课题。已经站讲台40多个年头的他仍然备课认真，从项目实践中来的经验和理论更加容易理解，他在课堂上风趣幽默，深入浅出，受到广大研究生的追捧。他热爱学生，热爱讲台，多次被评为“湖南省优秀名师”等荣誉称号。
面对荣誉，陈政清一笑而过，面对金钱，如云卷云舒。在中央电视台对陈政清的科研成果做过报道之后，有上百个电话要求和他合作开公司，可他坚决不同意。“我的时间很紧，要用来研究新东西，研究新东西比花时间推广我的旧东西有价值，重要的多。”为了把自己的成果转化为生产力，为社会做贡献，他不是自己开公司赚钱，实现所谓的“产学研一体化”，而是将专利技术无偿转让给了广西柳州欧维姆公司(OVM)，不仅免费让他们生产，还主动指导和提供帮助。
桥梁工程在土木工程（道路桥梁方向）中具有重要地位。它不仅是结构力学与混凝土结构基本原理等课程的延伸课程，还对以后学习桥梁电算、大跨度桥梁等课程打下基础。此外，它还直接关系到道路桥梁方向学生的毕业设计。通过分析现阶段桥梁工程课程教学现状，发现目前桥梁工程课程教学中还存在着以下问题：1.教学方式单一，学生缺乏学习兴趣；2.课程内容理论性较强，实用性较弱；3.实践教学流于形式；4.课程考核不能准确反映学生能力，不能有效促进学生自主学习。基于目前桥梁工程教学中存在的问题，如何深入改革桥梁工程课程教学已经成为工程教育界亟待解决的课题之一。
一、桥梁工程课程改革方案
针对目前桥梁工程教学中存在的问题，围绕教学方式、教学内容、实践环节和考核方法四个方面，对桥梁工程课程改革进行了探索和实践。
（一）教育方法改革
1.生动化教学，总结与提问相结合
教材语言作为一种书面语言陈述单调，如果将这种语言直接搬到课堂上，老师讲得枯燥乏味，学生听得更是艰涩难懂，毫无兴趣。不仅老师在台上照本宣科感觉如同嚼蜡，学生在台下也是如坐针毡，哈欠连天。因此，教师应该在课前认真准备授课内容，将呆板难懂的书面语言转化成生动有趣的教学语言，并将抽象的语言形象化、生动化，不能拘泥于教材而没有自己的理解体会。如此一来，上课时就可以充分提高学生兴趣，将教学内容层次分明、条理清晰的表达出来。除此以外，还能使所教的内容条理清楚、重点突出。
此外，在每堂课的最后，对所学内容进行总结归纳，给出简要结论。这不仅可以充分利用课堂时间强化学生的记忆，也使得教学系统性更强，授课效率显著提高。在每次上课之前也针对上次课所学的知识提问学生，有效复习巩固所学知识，促使学生养成课后复习的良好习惯。
2.有效引入多媒体技术，丰富教学方式
由于多媒体教学可以利用声、像、图、文等特点，所以利用多媒体教学可以极大改善传统教学中存在的问题。例如，课堂上仅仅是老师讲解学生读书、讲解呆板、缺乏趣味性与直观性等问题。多媒体教学既丰富了教学的表现形式，又将抽象的知识形象化、直观化，促使了学生积极自主学习。使课堂不再是传统中的照本宣科，新知识理解起来更为容易。桥梁工程这门课程与实际结合紧密的特点，需要我们尽快了解这方面在材料、结构、工艺等方面最新的前沿发展动态。与传统授课方式相比，多媒体课件含有更大的信息量，可以将该领域发展的前沿动向充实在课件中。这既能弥补教材内容有限与内容滞后的不足，延伸拓展教材的内容，也能使学生接触到最新的知识。
（二）教育内容改革
从土木工程人才培养的实际要求出发，及时更新教学内容、改革教学体系。在整个课程体系中贯穿桥梁工程设计与施工，使内容完整连贯、重点突出。同时也提高了教学内容的实用性、针对性。在这方面，高校土木工程教科研组织可以以目前桥梁工程建设基本要求作为标准，结合自身长期积累的教学经验，确定该课程的教学体系。
（三）重视实践教学
实践教学是学生增强桥梁设计能力、全面发展的重要阶段。通过课程设计、毕业实习和毕业设计三个部分进行实践。所谓实践教学，就是让学生通过课程设计、毕业实习和毕业设计等形式运用专业基础课上所学知识。使其可以利用专业知识对桥梁结构进行理论分析，并且能够解决简单的实际桥梁设计问题。实践教学主要可以从课程设计实践和桥梁模型设计竞赛两方面展开。
1.课程设计实践
桥梁实践课程是培养桥梁工程专业人才的重要途径，它对学生所学的知识的感性认识、提高实际运用能力与增强创新意识都有重要作用。此外，通过它也可以了解学科的最前沿知识，更新教材知识。工程实践作为夯实理论知识、养成工程意识和能力的关键过程，对提高学生的桥梁结构理论的分析能力和简单设计能力有重要作用。
课程设计应结合已经学过的材料力学、混凝土结构设计原理、结构力学等书，并且尽量选择常见的梁形。教师提前准备任务书和指导资料，以便学生提前预习，进行全面的桥梁设计。此外，教师也应监督辅导设计过程。
2.桥梁模型设计竞赛
为增强学生的工程创新能力，提高学生对课程知识的熟练运用和理解，我们积极组织学生参加桥梁结构模型设计竞赛。
桥梁结构模型设计与制作需要参赛者对选择结构、计算、制作工艺等多种知识熟练的掌握和应用。结构合理的受力形式对模型承载力的大小有重大影响。学生需要了解掌握各种桥梁结构形式，并了解其受力特点与传力途径，准确计算其受力情况，以找到最佳的结构。此外，设计制作过程中选择适合的材料也十分重要，不同的材料结构导致的破坏形式也有所不同，这也要求学生掌握了解各种材料的特性并进行选择。
通过参加桥梁结构模型竞赛，参赛学生在对桥梁结构形式、受力分析、结构整体性和稳定性，以及细部构造等各方面都有深刻的认识和理解，同时也巩固了力学和材料学等基础知识，对学生的课程学习具有很好的促进作用。在选择结构的过程中，学生不但对桥梁理论有了更深的理解，而且对以前所学的知识进行了很好的温习。除了材料和结构的选择之外，制作工艺对结构能否达到预期的受力设计也有很大的制约。为了防止由于制作工艺而导致结构模型的承重受到影响，参赛者必须细致处理细小构造与节点，使之与计算结果吻合。制作工艺既是学生对结构受力知识掌握情况的考核，也提高了学生对桥梁构造的理解。
（四）课程考核改革
对考核方式的改革要能够客观评价学生的综合素质，加强对实践操作能力、知识运用能力与创新能力的考核比重。以桥梁工程特点和应用型人才培养要求为标准建立一套符合人才选拔的科学系统的考核体系。要使考核方式多样化，考试内容更侧重对综合能力的考察，而不只是局限于只是记忆方面的考核，成绩评定更全面，促使学生积极主动的学习。提高作业、课上表现、论文以及资料阅读等多个方面在成绩中的比重，而不局限于最后的卷面成绩。力争使考核形式向着多样化、多种形式、多阶段的方向发展。
1.改革考核内容
考核方式改革是为了改变传统考核方式存在的种种弊端。针对传统考试考核内容局限于教材、笔记，以及老师划定的范围重点等缺点进行改革。克服传统考核方式偏重知识记忆、缺乏对创新能力与综合素质的考察而导致上课记笔记、课下抄笔记、考核背笔记、考完全忘记的情况出现。改革应该以培养应用型人才培养要求为标准，考核偏重学生对学过知识的理解和独立思考的能力。这主要体现在减少单个知识技能考核，增加对创新应用与知识能力体系的考核。
2.改革考核形式
现行的考试在形式上多以闭卷笔试的考核方式为主，内容以教材理论知识为主。改革考试形式可以结合专业特点，进行开卷、闭卷、开闭卷相结合、实践操作、撰写专题报告、模型制作、答辩以及学术论文等多种形式的考核。并且将考核分散在平时测验、期中期末、课堂课外多阶段。改革制度多样化发展。鼓励学生在课外学习，提升作业、课上表现、论文以及资料阅读在成绩中的比重。最终达到提高专业水平、综合素质的目标。
【关键字】预应力；单箱多室箱梁桥；剪力滞效应
据初等梁理论的平截面假定，不考虑剪切变形效应对纵向位移的影响，箱梁的两腹板处在对称荷载作用下，沿梁宽度方向上下翼缘板的正应力也是均匀分布的[1]。但由于在宽幅箱梁中沿翼缘板宽度方向剪切变形的非均匀分布，引起弯曲时腹板的翼板纵向位移滞后于近肋板处的翼板纵向位移，而弯曲正应力的横向分布呈曲线形状。这种由翼缘板的剪切变形造成沿宽度方向弯曲正应力的非均匀分布，称为剪力滞效应[2]。
剪力滞效应对箱梁力学性能的影响已引起桥梁界的广泛关注，国内外学者对箱梁的剪力滞效应及翼缘有效宽度进行了系统的研究[3]。但剪力滞效应的研究也多集中于单箱单室或单箱双室箱梁。相比之下，单箱多室箱梁不仅受力性能和单箱室梁桥差距较大，其空间效应也比单箱单室箱梁桥显著许多。因此有必要对单箱多室箱梁桥的剪力滞效应进行研究。下面通过有限元软件的分析，来研究预应力张拉对单箱多室梁剪力滞效应的影响分析。
以某市在建桥左幅桥P7墩0#块为例，Midas/FEA模型如图所示。
图1 Midas/FEA模型中左幅桥P7墩0#块 图2 应力提取位置横截面图图示
通过有限元软件分析可得
图3 混凝土浇筑后顶板应力控制点剪力滞系数 图4 纵向预应力筋张拉顶板应力控制点剪力滞数
图5横向预应力筋张拉顶板应力控制点剪力滞系数 图6纵、横向预应力筋张拉顶板应力控制点剪力滞系数
通过建立精细有限元模型，得到各种应力状态下各应力控制点的剪力滞效应。通过比较我们可以得到以下两个结论：
（1）在0#块混凝土有限元软件分析中，比较混凝土在无预应力作用时和纵向预应力作用时的顶板剪力滞系数。两侧的腹板处剪力滞系数要比中间腹板剪力滞系数大，无预应力作用时两侧腹板剪力滞分别为1.354、1.457，在纵向应力作用时分别为1.702、1.342。中间腹板处无预应力时剪力滞系数的较为接近约为1.100左右，纵向预应力作用时的剪力滞系数则较为接近约为1.200左右。所以在有预应力作用时会影响到剪力滞系数的分布，在两侧腹板处由1.3增至1.7，在中间腹板处由1.1增至1.2。在进行预应力筋张拉时，会使腹板处剪力滞系数显著增大。因此在进行单箱多室预应力钢筋混凝土梁的施工时，可以对纵向预应力筋分段张拉，先张75%，在张拉下一段预应力筋时再进行补张。
（2）在0#块混凝土有限元软件分析中，比较混凝土分别在纵向预应力、横向预应力单独作用下及纵横向预应力共同作用下的剪力滞系数分布图，可以看出：在纵横向预应力共同作用时，0#块在两个方向上的变形都显示出来，但是变形程度比单种预应力作用下偏小。从整体来看，纵向正应力分布更加均衡。而以往的施工顺序往往是先拉纵向预应力筋，再拉横向预应力筋，相比较来看，纵横向预应力筋一起拉时会降低单箱多室箱梁的剪力滞效应。
参考文献：
[1] 刘立新，叶燕华.混凝土结构原理[M].武汉：武汉理工大学出版社，2012年。
[2] 张玉红.薄壁箱梁的剪力滞效应的理论分析与实验研究.[D].兰州：兰州交通大学.博士学位论文，2011年。
[3] 王永杰.箱形截面梁的剪力滞效应分析与研究.[D]重庆：重庆大学土木工程学院，2012年。
关键词：土木工程；工程管理；辅修专业
最近几年国民经济飞速发展，伴随着国家基本建设整体投入的加大，我国土木工程领域的发展迎来了前所未有的机遇，同时对土木工程专业人才的培养也提出了更高的要求。社会和企业对高等学校土木工程专业的要求不再是培养单一的技术型人才，而是熟悉工程项目管理工作、适应企业结构调整要求、能够打造精品工程的复合型专业人才。土木工程专业复合型人才，就是既具备土木工程专业技术知识，又拥有经济、法律、管理知识，会设计、懂施工、善管理的能够实施土木工程建设全过程管理的合格人才。面对目前的新形势，普通高等院校土木工程本科专业开设工程管理辅修专业，提出了“土木工程+工程管理”复合型专业人才培养的一种新模式，以满足社会和企业对土木工程专业人才的实际需求。
一、单一土木工程专业从业能力的限制
1.土木工程专业的培养目标和能力结构
2011年国家住房和城乡建设部颁布了由高等学校土木工程学科专业指导委员会制定的《高等学校土木工程本科指导性专业规范》（以下简称《规范》），再次申明了土木工程本科专业的培养目标：培养适应社会主义现代化建设需要，德智体美全面发展，掌握土木工程学科的基本原理和基本知识，经过工程师基本训练，能胜任房屋建筑、道路、桥梁、隧道、铁道等各类工程的技术与管理工作，具有扎实的基础理论、宽广的专业知识，较强的实践能力和创新能力，具有一定的国际视野，能面向未来的高级专门人才。
毕业生能够在有关土木工程的勘察、设计、施工、管理、研究、教育、投资和开发、金融与保险等部门从事技术或管理工作。
《规范》要求土木工程本科专业的学生除了应该具有一定的知识结构和人文、科学与工程的综合素质外，还应具有一定的能力结构，即应用工程科学的能力和具有较强的解决土木工程实际问题的能力。目前我国普通高等院校土木工程专业的毕业生，显然还不能完全具备上述能力。
2.学校培养和社会需求之间的差距
普通高等院校土木工程本科专业的毕业生，最近几年除一部分学生考取硕士研究生选择继续深造之外，其余的毕业生80%左右选择到建设施工单位就业，学生毕业后将直接从事施工企业的技术、管理与经营工作。通过对历届毕业生的走访调查，发现毕业生一般都能够胜任土木工程技术层面的现场施工技术工作，却很难在短时间内适应企业的管理决策层面的工作，这种情况已不能满足自己“先技术、后管理、再创业”的职业生涯规划要求。
对用人单位的调查显示，企业目前对掌握多种专业知识和技能的复合型人才表现出很高的渴求度。现在企业在招聘大学生时非常看重学生的综合素质和能力。学生一旦进入企业，可能刚开始做的是工程设计或施工现场的技术工作，但是如果毕业生技术工作过硬同时又懂经营管理，经过一定时间的实践锻炼，企业必将把他培养成中层管理人才。这样的学生潜力更大，发展空间也更广，也更能适应企业的发展和需求。
在工程建设的具体实施过程中，技术、经济和管理各方面专业知识联系紧密、相辅相成。作为一名合格的专业工程师，即使专门负责某项技术工作，在实施过程中也不可避免地要考虑节省成本、控制进度、满足合同要求等相关因素。目前我国普通高等院校土木工程本科专业教育普遍面临培养模式单一、专业面过窄、课时压缩、缺乏个性等问题，培养的土木工程专业毕业生知识结构比较单一，能够成为某一个技术领域的专家型人才，却很难适应现代化工程管理的需求。
二、选修工程管理辅修专业的优势
土木工程专业的毕业生在基层工作一定时间，夯实工作基础，就有可能进入企业管理层，或者成为项目经理。此时需要从宏观层面管理整个工程，除考虑技术因素外还需要考虑项目的资金链和组织管理。选修过工程管理辅修专业的学生和只学习单一土木工程专业的学生相比，优势在于可以同时掌握组成建设工程项目的两个核心要素——经济和技术，可以从经济和技术两方面来考虑工程的可行性，更加能够保证项目在特定经济条件下的顺利实施。具体而言，选修工程管理辅修专业的同学和只学习单一土木工程专业的同学相比，具有如下优势。
1.知识结构体系更完善
土木工程与工程管理两个专业同属一个大的知识领域，土木工程专业学生掌握相关工程管理专业知识对完善自身的知识体系和提高专业技能水平有很大帮助。参与辅修的学生除了能够掌握土木工程专业所必需的基础理论知识之外，还能够掌握比较系统的管理学、工程经济学、工程建设监理、工程项目管理、工程合同管理、土建工程造价、房地产开发、房地产估价、房地产经济学、建筑企业管理学等方面的基本知识。参与辅修的学生不仅具有较强的分析、研究与解决土木工程专业一般工程问题的能力，还具有熟练的土建工程造价及工程量计算、工程经济分析、工程项目管理能力，具有综合运用所学土木工程技术知识、相关管理理论和方法、相关经济理论、相关法律法规等方面知识从事工程管理的基木能力。
2.未来从业范围更广阔
在市场经济高速发展的今天，人才市场对复合型人才的需求趋势越来越明显。这就要求毕业生不能仅仅掌握单一的专业技能，还需要学习和掌握与自身专业相关的其他专业知识和技能。拥有良好的知识结构体系和广博的专业知识面，就业竞争力明显增强，未来的从业范围也更加广阔。选修过工程管理辅修专业知识的毕业生，具备了土木工程技术、管理学和经济学的基本知识，掌握了现代管理科学的理论、方法和手段，知识、能力、素质协调发展。他们基础扎实、知识面宽、适应性强、综合素质高、富有求实和创新精神，属于能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才。他们不仅能够在有关土木工程的勘察、设计、施工、研究、教育等部门从事技术或管理工作，而且能够在建设单位、设计单位、施工企业、工程监理单位、房地产企业、投资与金融领域、政府部门等从事工程项目管理、工程造价确定与控制、房地产开发与管理、资产评估等工程管理工作。
3.自身发展前景更美好
目前社会对土木工程专业人才的要求越来越高，岗位竞争也越来越激烈，岗位职务提拔的机会自然会优先考虑技能完善的人才。选修过工程管理辅修专业知识的毕业生，除具备土木工程专业的一般知识结构，还具备工程项目管理、房地产经营与管理、投资与造价管理及物业管理等方面的知识结构。他们具有进行工程项目可行性研究、一般土木工程设计、工程项目全过程的投资、进度、质量控制及合同管理、信息管理和组织协调的能力，具有分析和解决房地产经济理论问题及房地产项目的开发与评估、房地产市场营销、房地产投资与融资、房地产估价、物业管理和房地产行政管理的能力，具有项目评估、工程造价管理的能力，初步具有编制招标、投标文件和投标书评定的能力，具有编制和审核工程项目估算、概算、预算和决算的能力，具有物业的资产管理和运行管理的能力。在土木工程建设领域，既懂技术又懂管理的人才符合社会需求，在各个方面占有很大优势，未来的职业发展前景更加美好。
4.获取执业资格更容易
目前我国在工程领域普遍实行注册工程师制度，从业人员需要通过国家统一组织的相关执业资格考试，成绩合格，获得由相关部门颁发的执业资格证书，并经在行业主管部门注册成为注册工程师，才具备在本行业的从业资格。目前和土木工程专业相关的注册工程师主要有注册结构师、注册建造师、注册监理工程师、注册造价师、注册房地产估价师、注册资产评估师、注册咨询工程师等。在土木工程工作实际中需要考取的相关注册证书，很多都涉及工程管理知识。比如国家一级注册建造师考试的四门课程中，“项目管理”、“工程经济学”和“建设法规”都是工程管理专业的课程内容。提前学习过相关理论知识，具有一定的专业基础，更容易通过考试获取执业资格。
三、开设工程管理辅修专业的建议
1.学生自主选择是否辅修
土木工程专业每年的学生数量都很多，一方面考虑到全部辅修工程管理专业在师资、实习场地、实验设备等方面对学校的负担太重，另一方面也考虑到不同的学生职业生涯规划不同，未来的就业方向不同，所以建议不要硬性要求全部学生都选修工程管理辅修专业，而应该让学生根据自己的兴趣特长和职业生涯规划的不同，自主选择是否参加辅修。
2.统一安排主辅修专业课程
将选修工程管理辅修专业的学生重新独立安排班制，通过规范化的管理正确引导学生完成各项学习任务。采用主修专业和辅修专业并列学习的方式，辅修专业和主修专业课程统一设置和安排。辅修专业课程的开课时间将合理考虑学生主修专业的课程安排，利用富余时间完成相关课程的教学任务，避免学生上课时间发生冲突。
3.多方向设置毕业设计内容
毕业设计是培养学生动手能力和创新能力的最好手段，也是对高校培养目标和教育质量的最好检验，毕业设计的重点一定要放在培养学生创新精神和创新能力上。毕业设计或毕业论文的最终目的只有一个，就是将四年所学专业知识进行复习、综合、运用和提高，培养学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。选修工程管理辅修专业的毕业生，毕业设计的内容不再局限于土木工程的建筑设计和结构设计，还可以完成建设项目可行性研究、建筑工程概预算的编制、项目管理规划与施工组织设计、工程管理信息系统应用与开发、房地产价格评估等工程管理方向的设计内容，也可以撰写工程管理专业毕业论文。
参考文献：
[1] 高等学校土木工程学科专业指导委员会.高等学校土木工程本科指导性专业规范[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[2] 杨子江，李峻峰，朱锦章.土木工程本科教育——培养结构工程师职业素质与执业能力的重要阶段[J].高等建筑教育，2011，20（7）：130-132.
关键词：执业资格制度；土木工程专业；人才培养
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311(2012)02-0200-02
0 引言
建设行业已建立起比较全面的执业资格体系，这对土木工程专业“应用型”人才培养提出了新的要求。为此，有必要对土木工程专业人才培养模式(培养方案、课程体系、授课内容、授课方式等)进行改革，从社会需求的角度出发，构建一个与执业资格体系相适应的土木工程“应用型”人才培养模式。
1 建设行业执业资格制度的背景
1993年，国家正式提出建立执业资格制度以后，建设行业执业资格制度的建立工作进入了较快发展时期。建设行业执业资格制度是政府对建设行业中事关工程质量和安全以及关系国家、社会和公众财产、生命、安全的专业实行专业技术人员市场准入制度。2011年度全国专业技术人员资格考试计划有48大类，其中与土木工程专业有关的考试计划有9大类，数量和类别最多，约占20％。到目前为止。已经建立了结构工程师、勘察设计工程师、建造师、造价工程师、监理工程师、岩土工程师等执业资格制度，建设领域执业资格制度框架体系已基本形成，已逐渐细化到各个阶段、各个专业。土木类企业资质的重要一项就是企业内具有执业资格证书人员的数量，是否具有执业资格已成为土木类企业招聘人员、职称评定、工资调整重要的依据。土木行业专业技术人员取得相应的执业资格已逐步成为就业的基本条件之一。
1995年，国家建设部开始对全国高校土木工程专业进行教育质量评估。根据相关规定，通过专业评估的学校，其土木工程专业本科毕业生将享受可提前报考注册结构工程师等的优惠待遇。这项评估涉及高校土木工程专业的教学条件、教学管理、办学经验、学生素质等众多方面，要求相当严格，是国家执业注册考试制度的重要组成部分，且的是保证专业教育质量达到执业实践的要求。根据规定，已通过评估的高校，在5年(个别学校为8年)后必须再次接受评估，评估不合格者，其学生不能再享受相关优惠待遇。专业教育评估有力地推动了高校的专业建设，促进了办学水平和人才培养质量的提高。截止2010年通过土木工程专业教育评估的学校有56所，约占设置该专业高校(不含独立学院和民办学院)的13％。执业资格考试制度的实施，不但明确了专业人员应具备的条件，而且促进了工程教育界与工程界有机结合。高等学历教育环节中引入专业执业资格知识，便于学生在校期间有重点、有选择地汲取知识，打好工程执业基础。
2007年9月，教育部高教司理工处颁布的“高等学校理工科本科指导性专业规范”，对《土木工程专业规范》的制定给出了指导性意见。2010年《土木工程专业规范>(征求意见稿)颁布。(土木工程专业规范)是高校土木工程专业教学指导委员会在研究了用人单位需求、国内外办学现状、国内本专业办学情况，做了大量的调查、研究基础上制定的，符合当前教学的实际和行业发展的要求。
2009年12月，教育部高教司理工处颁布的“卓越工程师培养计划”要点对“卓越工程师培养计划”的培养专业标准也提出了指导性原则。2010年7月，国家获准首批“卓越工程师教育培养计划”实施高校61所，其中土木工程专业类19所。这些高校既有国家重点高校，也有地方一般类本科院校。可以结合学校自身的优势和特色，规划“卓越工程师教育培养计划”。
建设行业执业资格制度和专业评估的现实需要，对土木工程专业“应用型”(主要表现在接受注册工程师基本训练上)人才培养提出了新的要求，有必要对土木工程专业人才培养模式进行改革研究，根据学校自身办学特色和优势制定土木工程专业培养计划，改革课程体系和教学形式，如图1所示。
2 土木工程专业改革的思路和内容
2.1改革的思路
2.1.1以强化工程能力与创新能力为重点，改革人才培养模式通过工程案例分析，提高学生综合应用课程知识解决实际问题的能力：面向工程界，由注重知识传授向重视学生创造能力的培养转变。
2.1.2土木工程专业课程体系与土木行业执业资格注册考试的要求相适应在课时分配上注意与执业资格注册考试寻找一个适当的比例关系，既满足学科的严谨性，也满足执业资格体系的要求；在知识点的取舍上，注重纳入执业资格考试内容，突出综合运用本学科的基本理论和知识。
2.1.3动态性和灵活性反映土木工程行业最新发展，适应土木行业执业资格制度考试的动态性要求：采取多方向培养，拓展学生的执业空间，适应土木行业执业资格体系下不同注册工程师的要求。
2.1.4加强教师之间的学习交流。注重相关学校之间的学习和交流：定期进行教学活动，及时沟通教学情况。
2.2改革的内容
2.2.1调整和完善专业培养计划在考虑学生未来发展需要上，理顺培养计划与执业资格考试之间、培养计划和专业评估之间的关系。完善专业培养计划，设置与我国现行注册工程师制度相适应的课程，覆盖注册工程师的知识结构，加强结构设计、工程施工与管理、工程试验与检测等方面的内容。
2.2.2强化专业基础知识的教学土木工程专业人才所要求的基本专业基础知识是学生掌握国家注册工程师资格考试要求的基本条件，也是学生今后适应不断发展土木工程事业要求的必备素质。加强注册工程师考试必备知识的学习尤为重要，是加强人才培养的首要环节。课程的设置是人才培养的基础，培养模式要与执业资格体系结合起来，如图2所示。
2.2.3体现知识的动态性土木工程专业中有些课程受国家宏观经济政策、法律法规影响较大，内容也随外界环境变化较大，更新较快，尤其是2010年，建设方面的法规、标准、规范颁布较多，2010年已颁布的国家规范主要有《建筑抗震设计规范》、《混凝土结构设计规范》、《混凝土强度检验评定标准》、《建筑结构加固工程施工质量验收规范》、《钢管混凝土工程施工质量验收规范》等。可根据每年注册工程师考试大纲和试题，适时更新教学内容，编写“适用型”教材，使其具有时效性和真实性。
2.2.4加强学生综合素质和能力的培养学生在大学所学的知识，由于专业课学时的限制，各门课程之间缺乏有效地联系，不能互相联系以解决实际工程问题，往往理论脱离实际。所以加强工程意识，增加实践环节是培养模式改革面临的一大问题。增加模拟注册工程师考试和系统知识测试，使教学与实际工程应用相结合。
根据土木行业执业资格制度的要求，提出“注重专业知识和工程素质训练，培养‘应用型’土木工程人才”的目标要求。使学生接受注册工程师的基本训练，培养学生具有初步土木工程设计、施工、管
理和工程研究能力。
3 培养模式改革的特色和效果
3.1特色通过对我校土木工程专业培养模式的探索和改革，形成了与执业资格考试结合，与学生就业和成才相结合，与国家规范相结合，与实际工程相结合，突出研究成果的应用性和实用性。
3.1.1与相关执业资格考试结合参考结构工程师、建造师、监理工程师、造价工程师、咨询工程师(投资)、项目管理师等执业资格考试相关的知识和内容，编写和选用教材中的例题和案例基本上来源于执业资格考试的真题，使学生毕业后适应执业资格考试。
3.1.2与行业企业共同设计培养方案企业由单纯的用人单位变为联合培养单位，高校和企业共同设计培养目标，制定培养方案。自2007以来，我院土木工程专业每年在制定培养计划时，先后邀请了中铁一局、宝鸡一建、西安市城市规划设计院等单位参与了土木工程专业计划的修订和完善。“卓越计划”一个主要特点就是“行业企业深度参与培养过程”。下一步重点在课程内容、实践环节等方面和企业合作，共同研究人才培养模式，共同实施培养过程。
3.1.3教学内容及时反应国家最新规范、国内外最新研究成果和先进经验通过加大师资引进和培养力度，将近几年颁布的相关法规条例融入新编教材和课堂教学中，丰富课堂教学内容。目前我院已有6位“双师型”(执业资格+高级职称)教师。
3.1.4工程理论与工程实践相结合学生在合作培养企业进行毕业实习和毕业设计，注重实用性和可操作性。加大了兼职教师队伍的建设，充分利用建筑公司、房地产领域的人才资源(特别是优秀的校友资源)，做好土木工程专业实践知识与实践能力的传帮带。
3.2阶段性成果
3.2.1主编或参与完成了多部教材教材体现的指导思想为：教材的内容满足三个专业方向(建筑工程、交通土建、岩土地下)的需要；满足“应用型”培养要求，注重工程背景和工程案例的引入，提供适当的延伸阅读：按照专业规范要求的知识点进行编写，避免与其他课程教材相同知识的重复：根据“土木工程专业规范”中知识点要求的掌握、熟悉、了解程度编写教材。
教材的定位要准确。教材编写紧紧抓住“应用型”人才培养的主线；站在大土木背景下编写，不能局限于一个专业或一所学校：考虑现行执业资格考试的要求：按照现行的工程标准、规范编写：注意建筑节能环保、低碳经济等新技术、新材料的应用。
其中，和西安建筑科技大学(土木工程专业2010年通过了专业评估，首批“卓越工程师教育培养计划”高校)合编了《土木工程施工技术》教材，该教材是高等学校土木工程指导性专业规范配套教材，土木工程“卓越工程师”教材。
3.2.2获得多项相关教学奖励论文“现行执业资格制度与土木工程专业人才培养探讨”获学校2007年教育科学研讨会论文二等奖；获两项校级教学成果奖，校教学成果一等奖和二等奖各一项：《工程项目管理》课程教案获西安工业大学2007-2008学年第一学期教案、讲稿评比三等奖。
3.2.3修订和完善了土木工程专业培养计划，形成了与执业资格考试和专业评估相结合的专业培养方案在2010、2011级土木工程专业培养计划修订过程中，对西安地区土木工程专业类院校，尤其是2010年通过土木工程专业评估、首批卓越工程师实施的高校进行调研，结合我院土木工程专业的基础和条件，学习、借鉴他们成熟的培养体系和优秀的教学成果，指导我们修订和完善土木工程专业培养计划。
3.3产生的效果在土木行业全面实行执业资格体系下研究如何培养“应用型”土木工程本科人才，进一步理顺土木工程培养方案、执业资格考试、专业评估三者之间的关系，架起土木理论教学和实践应用的桥梁，为实施“卓越工程师”计划做好准备，成果具有重要的现实推广价值。强化“应用型”土木工程本科人才的培养(面向一线、面向工程)，对新的土木工程专业人才培养模式起到一定的指导作用。
执业资格证书是土木专业就业的基本条件，研究建设行业执业资格制度的特点和要求，并以此为参考确立合理的专业培养目标和培养计划，进行课程体系、教学内容与教学方法的改革，强化实践环节与技能掌握要求，以确保高校紧紧围绕就业大环境、大市场，为社会培养具有较高执业素质和创新精神的合格人才。
4 结论
通过合理的人才培养定位，科学的教学平台构建，全面的人才培养方式改革，探索一套面向社会、面向就业的土木工程专业人才培养的培养体系，进而全面提高毕业生的知识水平、能力素质和实践技能，为国家和社会培养出高水平的应用型人才。
参考文献：
[1]叶树江，吴彪，李丹.论“卓越计划”工程应用型人才的培养模式[J]黑龙江高教研究，2011，(4)：110-112
[2]韩涛，孟昭博，汤美安，土木工程专业应用型本科人才实践教学的目标定位[J].教育与职业，2010，(17)：163-164
