時間：2022-03-06 17:41:31
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇土木工程鋼結(jié)構(gòu)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞：土木工程；鋼材；混凝土；建筑材料；鋼結(jié)構(gòu)
Abstract: this paper mainly introduced the development process of civil engineering industry, steel and concrete building materials for the emergence of civil engineering the important meaning, civil engineering industry's future development trends and new steel structure of the present situation and development prospect. Discusses the superiority of emerging steel structure building and the prospect of development, for readers understand the steel structure building.
Keywords: civil engineering; Steel; Concrete; Construction materials; Steel structure
中圖分類號： S969 文獻標識碼： A 文章編號：
前言：土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進行的勘測、設(shè)計、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動；也指工程建設(shè)的對象，即建造在地上或地下、陸上或水中 ，直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施，例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。英文中，“土木工程”這一專業(yè)的對應(yīng)翻譯是“civil engineering”，即城市建設(shè)，亦稱公民建設(shè)，可見，這一行業(yè)與我們每一位公民都是息息相關(guān)的。那么，接下來就讓我們簡單地對它進行了解。
土木工程的發(fā)展
土木工程歷史上的三次飛躍
對土木工程的發(fā)展起關(guān)鍵作用的，首先是作為工程物質(zhì)基礎(chǔ)的土木建筑材料，其次是隨之發(fā)展起來的設(shè)計理論和施工技術(shù)。每當出現(xiàn)新的優(yōu)良的建筑材料時，土木工程就會有飛躍式的發(fā)展。
1.1早期發(fā)展
人們在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料從事營造活動，后來出現(xiàn)了磚和瓦這種人工建筑材料，使人類第一次沖破了天然建筑材料的束縛。中國在公元前十一世紀 的西周初期制造出瓦。最早的磚出現(xiàn)在公元前五世紀至公元前三世紀戰(zhàn)國時的墓室中。磚和瓦具有比土更優(yōu)越的力學(xué)性能，可以就地取材，而又易于加工制作。
磚和瓦的出現(xiàn)使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。直至18～19世紀，在長達兩千多年時間里，磚和瓦一直是土木工程的重要建筑材料，為人類文明作出了偉大的貢獻，甚至在目前還被廣泛采用。
1.2 鋼材的應(yīng)用
十七世紀70年代開始使用生鐵、十九世紀初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋，這是鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的前奏。
從十九世紀中葉開始，冶金業(yè)冶煉并軋制出抗拉和抗壓強度都很高、延性好、質(zhì)量均勻的建筑鋼材，隨后又生產(chǎn)出高強度鋼絲、鋼索 。于是適應(yīng)發(fā)展需要的鋼結(jié)構(gòu)得到蓬勃發(fā)展。除應(yīng)用原有的粱、拱結(jié)構(gòu)外，新興的桁架、框架、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)逐漸推廣，出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)形式百花爭艷的局面。
建筑物跨徑從磚結(jié)構(gòu)、石結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)的幾米、幾十米發(fā)展到鋼結(jié)構(gòu)的百米、幾百米，直到現(xiàn)代的千米以上。于是在大江、海峽上架起大橋，在地面上建造起摩天大樓和高聳鐵塔，甚至在地面下鋪設(shè)鐵路，創(chuàng)造出前所未有的奇跡。
1.3混凝土的發(fā)展
十九世紀20年代，波特蘭水泥制成后，混凝土問世了。混凝土骨料可以就地取材，混凝土構(gòu)件易于成型，但混凝土的抗拉強度很小，用途受到限制。 十九世紀中葉以后，鋼鐵產(chǎn)量激增，隨之出現(xiàn)了鋼筋混凝土這種新型的復(fù)合建筑材料，其中鋼筋承擔(dān)拉力，混凝土承擔(dān)壓力，發(fā)揮了各自的優(yōu)點。 二十世紀初以來，鋼筋混凝土廣泛應(yīng)用于土木工程的各個領(lǐng)域。
從三十年代開始，出現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能、剛度和承載能力，大大高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因而用途更為廣闊。土木工程進入了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土占統(tǒng)治地位的歷史時期。混凝土的出現(xiàn)給建筑物帶來了新的經(jīng)濟、美觀的工程結(jié)構(gòu)形式，使土木工程產(chǎn)生了新的施工技術(shù)和工程結(jié)構(gòu)設(shè)計理論。這是土木工程的又一次飛躍發(fā)展。
土木工程的發(fā)展趨勢
現(xiàn)代土木工程的特點是：適應(yīng)各類工程建設(shè)高速發(fā)展的要求，人們需要建造大規(guī)模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密、設(shè)備現(xiàn)代化的建筑物。既要求高質(zhì)量和快速施工，又要求高經(jīng)濟效益。這就向土木工程提出新的課題，并推動土木工程這門學(xué)科前進。
隨著建筑需求的不斷提高，大量高強輕質(zhì)的新材料不斷出現(xiàn)。比鋼輕的鋁合金、鎂合金和玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)已開始應(yīng)用。對提高鋼材和混凝土的強度和耐久性，已取得顯著成果 ，而且還仍繼續(xù)進展。
（二）新時期的建筑傳奇---鋼結(jié)構(gòu)的興起
與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)由于本身的自重較輕，強度較高，在經(jīng)歷震動時不僅不會發(fā)生太大的位移變形，反而還可以削弱地震波，從根本上確保了建筑的安全性。
在一些大中型城市，為了解決寸土寸金的實際情況以及人們對生存環(huán)境、生活空間等提出的高要求，鋼結(jié)構(gòu)建的推廣應(yīng)用將能夠更快地實現(xiàn)城市化建設(shè)。這不僅體現(xiàn)在鋼結(jié)構(gòu)承載力高、密閉性好等優(yōu)勢上，更是由節(jié)能減排，綠色環(huán)保的國家政策所決定的。鋼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更易拆除且用料省、回收利用率高，墻體也多用環(huán)保材料如防火涂料、節(jié)能磚等，因此降低了鋼鐵污染所帶來的高風(fēng)險。另外，由于鋼結(jié)構(gòu)的自身優(yōu)勢，其多用于超高層、超大跨度的建筑中，不但拓展了人們的生存空間，提高了人們的生活質(zhì)量，也緩解了人多地少的矛盾，符合可持續(xù)發(fā)展的理念，是名副其實的綠色建筑。
1.鋼結(jié)構(gòu)建筑與傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相比究竟有何優(yōu)勢
從總體上說，鋼結(jié)構(gòu)建筑代表了未來的建筑發(fā)展新模式，它與傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)相比，在使用功能、設(shè)計、施工、綜合經(jīng)濟效益等方面具有明顯的優(yōu)勢。
1.1鋼結(jié)構(gòu)重量輕、抗震性能好
鋼結(jié)構(gòu)建筑是以工廠化生產(chǎn)的鋼梁、鋼柱為骨架，同時配以輕質(zhì)墻板等新型材料作為圍護結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔墻建造而成。它與同面積的建筑樓層相比，鋼結(jié)構(gòu)建筑樓的重量可減輕近30%。同時，由于鋼材具有較強的延展性，能較好地消除地震波力，防震性能好，尤其適用于高層建筑。
關(guān)鍵詞：土木工程；現(xiàn)狀；發(fā)展前景
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）0120042-01
1 土木工程的定位
土木工程是指與工程建設(shè)有關(guān)的科學(xué)、技術(shù)、工程的概括，是利用建材、設(shè)備進行勘測、設(shè)計施工、維修等的技術(shù)活動；也指直接或間接為人們提供生產(chǎn)、生活等服務(wù)的工程設(shè)施。土木工程作為伴隨人類社會發(fā)展的一個古老行業(yè)，真實的反應(yīng)了各個時期的科技、經(jīng)濟及社會發(fā)展狀況，在我國現(xiàn)代化建設(shè)中越來越成為國民經(jīng)濟的支柱。尤其是建國以后土木工程飛速發(fā)展，無論是力學(xué)分析、設(shè)計理論方法還是施工技術(shù)都有很大突破。特別是近年來與新材料的結(jié)合應(yīng)用、超高層建筑等發(fā)面發(fā)展尤為驚人。但是客觀來講，土木工程還有很多亟待解決的問題。
2 土木工程現(xiàn)狀
建國以來，土木工程建設(shè)一直沒有停止且發(fā)展迅速，取得了巨大的成就。新的會展中心、高層建筑、橋隧、軌道交通、高速公路及大壩在全國各地不斷建造，新的科技新建材的應(yīng)用也走在了世界的前列。
改革開放以后，隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，具有經(jīng)濟風(fēng)向標的建筑業(yè)也搭上了經(jīng)濟快車飛速發(fā)展，高層建筑的數(shù)量和高度等數(shù)據(jù)都很可觀。根據(jù)一些統(tǒng)計報告，目前我國已經(jīng)建成600多座超過100m的建筑，70多座超過200m的建筑，超過300m的建筑竟有20多座，占世界的20%多。目前我國最高的建筑為在建的深圳平安國際金融大廈，該項目為南北塔樓。其中，裙房高度不低于40米，南塔樓高度設(shè)計為150200米，北塔樓設(shè)計高度不低于450米。上海中心大廈，主體建筑結(jié)構(gòu)高度為580米，建筑主體為118層，總高度632米，是目前我國在建的第二高樓，它是由傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和較為先進的鋼結(jié)構(gòu)的混合。在2008年11月29日進行主樓樁基開工，預(yù)期到2014年竣工。大廈的設(shè)計高度超過臺北101，建成后為中國第二高樓。世界上，超過400米的14座超高層建筑中有8座在中國大陸，這個數(shù)量足以讓世人驚嘆。
同樣作為影響國民經(jīng)濟的重大基礎(chǔ)建設(shè)的鐵路、公路也有很大的發(fā)展。我國目前的鐵路網(wǎng)規(guī)模僅次于美國居全球第二，以及擁有世界上總里程最長的高速鐵路網(wǎng)。截止到2011年底我國鐵路的總里程已經(jīng)達到11萬多公里，其中時速在200公里的鐵路總里程突破了1.2萬公里。截止去年年底，全國高速公路達9萬余公里，位居世界第二，其中，國家高速公路5.77萬公里，比上年末增加0.54萬公里。全國高速公路車道里程為32.86萬公里，主要的國家級公路全部建成，并完成了拓寬改造。
橋隧建設(shè)也取得驚人成就。杭州灣跨海大橋、港珠澳跨海大橋、蘇通長江大橋以及長達20公里的烏鞘嶺隧道等一批工程都代表了世界的最先進水平。
在關(guān)系民生國本及能源可持續(xù)發(fā)展的水利工程方面，建國以來，共建成上百個大型水電站及水庫。南水北調(diào)、三峽水電站等工程的建設(shè)更是為我國水利建設(shè)史上添了濃厚的一筆。
3 土木工程的發(fā)展前景
3.1 新材料及高性能材料的應(yīng)用。傳統(tǒng)土木工程耗能高，材料不能循環(huán)利用，產(chǎn)生大量建筑垃圾。這一現(xiàn)象已經(jīng)引起人們的高度重視。傳統(tǒng)建材肯定會被可循環(huán)利用的性能優(yōu)良的材料所替代。建筑材料對工程質(zhì)量的影響很大，比如現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的鋼材將向著高強、質(zhì)輕、韌性好等方面發(fā)展，高性能混凝土及其他復(fù)合材料也將向這方面發(fā)展。相關(guān)材料性能將進一步提高，新材料的應(yīng)用將進一步廣泛。
3.2 空間上的更廣泛開發(fā)。隨著城市化進程的不斷加快，城市建設(shè)飛速發(fā)展，人口膨脹，城市規(guī)模擴大，現(xiàn)代城市都面臨著同樣的一個問題：用地緊張。由此帶來了生存空間擁擠、交通擁堵、環(huán)境惡化等等問題。因此我國的土木建設(shè)將向地下和高空發(fā)展，以開拓更多的活動空間。高層建筑越來越多，地下基坑深度越來越大。因土地使用費用低，地下空間的開發(fā)有很大吸引力。土木工程的建設(shè)實也例證明在我國的經(jīng)濟發(fā)達城市是有地下開發(fā)的必要條件的，地下空間的開發(fā)與利用是現(xiàn)代城市發(fā)展的必然。
3.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的更大發(fā)展。自上世紀預(yù)應(yīng)力混凝土被發(fā)明以來，其在我國的發(fā)展相當迅速。隨著科技發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu)計算理論將更加完善，計算機技術(shù)的進一步應(yīng)用將推動預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)出“智能混凝土”等。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用將更加廣泛。
3.4 環(huán)境友好。土木工程的產(chǎn)品大多是直接與自然環(huán)境相接觸的。自然環(huán)境的惡化，其中有一部分即為土木工程產(chǎn)品的影響，其中無論是所需建筑材料對環(huán)境的間接影響還是施工過程中對自然環(huán)境的直接破壞都對自然環(huán)境有極大的影響。自然環(huán)境與人類生存、生活息息相關(guān)，土木工程與自然環(huán)境友好協(xié)調(diào)時人類社會發(fā)展的必然。
3.5 新管理及運營模式。管理也是生產(chǎn)力。改革開放后我國的土木工程行業(yè)相關(guān)企業(yè)雖經(jīng)過一系列的整合改革，但相比國外的先進模式仍有差距，只有在硬件及軟件上全面協(xié)調(diào)發(fā)展才能發(fā)揮最大效應(yīng)。
4 結(jié)語
目前，我國土木工程已取得很大成就，一系列標志性建筑已代表了我們的技術(shù)水平。但我國的土木工程的整體水平與世界先進水平還有不小的距離。全球化時代，如何迎接新的挑戰(zhàn)，更好的發(fā)展土木工程，是我們必須認真思考的問題。從未來的可持續(xù)發(fā)展及加強競爭力考慮，我們不僅要對土木工程理論及其實踐進行更深入的研究，還要強化土木工程與其他相關(guān)學(xué)科的融合與，實現(xiàn)土木工程的更大突破。
參考文獻：
[1] 張蓉；淺談土木工程的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[期刊論文]-城市建設(shè)2010（11）
[2] 周小涵；土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].城市建設(shè)與商業(yè)網(wǎng)點，2009（26）
關(guān)鍵詞：土木工程；強化工程素質(zhì)；實踐教學(xué)；改革
作者簡介：袁康（1982-），男，重慶人，石河子大學(xué)水利建筑工程學(xué)院，副教授，國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師。（新疆 石河子 832003）
基金項目：本文系石河子大學(xué)校級教改項目“土木工程專業(yè)實踐教學(xué)團隊建設(shè)”、兵團精品課建設(shè)項目“混凝土結(jié)構(gòu)”的研究成果。
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2014）08-0188-02
普通高校土木工程專業(yè)是以培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展需要、掌握土木工程學(xué)科的基本理論和基本知識、獲得工程師基本訓(xùn)練并具有創(chuàng)新精神的應(yīng)用型高級工程技術(shù)人才為目標，畢業(yè)生應(yīng)具有從事土木工程設(shè)計、施工與管理工作的能力以及初步的項目規(guī)劃、研究開發(fā)的能力。[1]土木工程專業(yè)是一門實踐性非常強的學(xué)科，因此在實現(xiàn)培養(yǎng)目標的過程中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)顯得尤為重要，它是提高專業(yè)人才創(chuàng)新能力、動手能力和專業(yè)素質(zhì)的關(guān)鍵途徑與手段。[2]石河子大學(xué)土木工程專業(yè)建設(shè)過程中結(jié)合新疆經(jīng)濟社會發(fā)展需求，以及學(xué)校自身辦學(xué)條件，主要注重在建筑工程設(shè)計、施工、管理等方面培養(yǎng)人才，多年來培養(yǎng)了大批優(yōu)秀工程技術(shù)人才，得到了用人單位的一致好評。通過“請進來、走出去”――即邀請工程單位參與到實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生走出校園參與到工程實踐中去的探索思路，與兵團設(shè)計院、天筑建設(shè)集團等多家工程實踐單位建立了合作關(guān)系，逐漸建立一套基于“強化工程素質(zhì)”為出發(fā)點的土木工程專業(yè)全程（涵蓋實驗教學(xué)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計、認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)、專業(yè)競賽）實踐教學(xué)體系，如圖1所示。本文將闡述石河子大學(xué)土木工程專業(yè)實踐教學(xué)體系改革探索經(jīng)驗，以供參考。
一、實驗教學(xué)環(huán)節(jié)改革
土木工程專業(yè)開設(shè)的實驗主要有材料實驗和結(jié)構(gòu)實驗，傳統(tǒng)的實驗課程相對獨立的從屬于各自的理論課程，學(xué)時量小，學(xué)生在課程中往往缺乏主動性和積極性，只是按照實驗指導(dǎo)書的步驟去完成，對于實驗的目的、重要性等都缺乏深入的理解，甚至有些實驗逐步演化成演示實驗，其弊端顯而易見，急需改變。目前，石河子大學(xué)在教學(xué)過程中主要從優(yōu)化實驗內(nèi)容和改變教學(xué)方式兩方面入手進行改革。
1.優(yōu)化整合實驗教學(xué)內(nèi)容
實驗課程從材料性質(zhì)到結(jié)構(gòu)性能實驗，其過程有其內(nèi)在邏輯性，學(xué)生必須在深入了解材料的物理力學(xué)性能后才能將材料制作為各種受力構(gòu)件，并通過結(jié)構(gòu)實驗去認識構(gòu)件的受力性能。因此，在實驗內(nèi)容的設(shè)置上可以將材料實驗和結(jié)構(gòu)實驗進行統(tǒng)籌安排。例如，混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件實驗與混凝土實驗、鋼材力學(xué)性能實驗可以進行綜合設(shè)置，提前給出一個按實際工程受荷、選材的構(gòu)件，讓學(xué)生通過所學(xué)建筑材料、混凝土結(jié)構(gòu)、土木工程施工等課程知識來循序漸進地完成該構(gòu)件的混凝土制作、鋼筋指標測驗、綁扎鋼筋、澆筑混凝土、承載力實驗，并與理論計算進行比較。通過一個細小的構(gòu)件完成，讓學(xué)生充分實踐到結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工的過程中。
2.以學(xué)生為主體的實驗教學(xué)方式改革
在實驗教學(xué)方式方面，始終以學(xué)生為主體，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，鍛煉學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決工程實際問題的能力。具體采用：
（1）減少驗證性實驗，增開設(shè)計性、綜合性實驗。
（2）實驗過程中強調(diào)學(xué)生的參與性，從構(gòu)件制作、實驗操作都以學(xué)生摸索為主，老師只提供《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、[3]《普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標準》[4]等相關(guān)規(guī)范和標準。
（3）應(yīng)對實驗結(jié)果與理論分析的異同與學(xué)生進行深入探討，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維意識。
（4）針對實驗內(nèi)容，到工地、質(zhì)監(jiān)站等相關(guān)聯(lián)合培養(yǎng)基地進行觀摩，讓學(xué)生聆聽各項實驗在工程實踐中的意義，強化學(xué)生工程意識。
二、推進校企聯(lián)合模式的實習(xí)改革
實習(xí)是土木工程實踐教學(xué)體系中十分重要的一環(huán)，是學(xué)生在學(xué)習(xí)階段第一次直接接觸工程實踐，也是校企聯(lián)合培養(yǎng)優(yōu)勢體現(xiàn)最為明顯的環(huán)節(jié)。石河子大學(xué)的實習(xí)分為認識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)（包括測量實習(xí)和工地生產(chǎn)實習(xí)）兩個環(huán)節(jié)，在實習(xí)方面主要進行了以下探索：
1.集中與分散相結(jié)合的認識實習(xí)，使學(xué)生對工程有感性認識
所謂集中認識實習(xí)，即是在老師的帶領(lǐng)和講解下對已建和在建的各種結(jié)構(gòu)形式的建筑有一個初步的認識。石河子大學(xué)土木工程專業(yè)集中認識實習(xí)為期一周，開設(shè)時間在大三的第一周，主要在聯(lián)合培養(yǎng)單位完成，實習(xí)的開展既是對已學(xué)知識的實踐認知，也是為后續(xù)課程的順利開展奠定基礎(chǔ)，所以在實習(xí)科目的安排上應(yīng)盡可能地做到廣泛和全面。另外，考慮到專業(yè)課程的抽象性，石河子大學(xué)在改善教學(xué)方法上亦有嘗試，即將部分理論課時與分散的認識實習(xí)結(jié)合，開展工程現(xiàn)場教學(xué)。例如，在混凝土課程講解鋼筋的布置時將學(xué)生帶到施工現(xiàn)場進行講解，使得原本抽象的內(nèi)容變得生動。在講述梁格布置時，直接以所在教學(xué)樓結(jié)構(gòu)布置為例進行分析，充分調(diào)動了學(xué)生的好奇心和求知欲。
2.“雙導(dǎo)師制”、“專題討論”、“循環(huán)實習(xí)”提高工地生產(chǎn)實習(xí)成效
工地生產(chǎn)實習(xí)是指學(xué)生進入施工現(xiàn)場對在建建筑進行跟蹤實習(xí)，是學(xué)生第一次與實際工程的親密接觸，讓學(xué)生了解工程人員的艱辛與責(zé)任，也是學(xué)生走上工作崗位之前最為接近實際的實踐環(huán)節(jié)。如何使學(xué)生在實習(xí)過程中真正將理論知識與實踐相結(jié)合，增長實踐經(jīng)驗是生產(chǎn)實習(xí)的主要目的，主要采取以下措施：
（1）采用“雙導(dǎo)師制”進行實習(xí)指導(dǎo)，即學(xué)校老師和施工技術(shù)人員共同指導(dǎo)學(xué)生實習(xí)，使學(xué)生既可以從施工技術(shù)人員處獲取實踐經(jīng)驗，也可以從老師處獲取相關(guān)實踐內(nèi)容的理論解答。
（2）適當引入“專題討論”，學(xué)生進入的可能是不同結(jié)構(gòu)形式的工地，如有框架、剪力墻、底框、鋼結(jié)構(gòu)等等，也有可能進入的是不同的施工階段，有的在主體階段，有的在裝修階段等等。針對不同的實習(xí)環(huán)境，可以事先設(shè)置一些專業(yè)性的問題讓學(xué)生帶著問題去實習(xí)，并在實習(xí)過程中查閱資料解決問題，使學(xué)生解決問題的能力得到鍛煉。
（3）為使學(xué)生在較短時間充分參與工程施工的各個環(huán)節(jié)，采取了“循環(huán)實習(xí)”的方式，即每組學(xué)生在一個工地上實習(xí)一定時間后，與在其他不同結(jié)構(gòu)形式或不同施工階段的學(xué)生進行交換。該措施使得學(xué)生的實習(xí)成效進一步增強。
三、強化設(shè)計環(huán)節(jié)的實戰(zhàn)性
1.系統(tǒng)化設(shè)置課程設(shè)計群，模擬工程設(shè)計和施工流程
課程設(shè)計是鍛煉學(xué)生專業(yè)技能的重要步驟，也是畢業(yè)設(shè)計前必要的分解練習(xí)。因此，對課程設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)尤為重視，主要從以下方面進行改革：
（1）選題上選擇應(yīng)用最為廣泛的工業(yè)、民用建筑。
（2）在課程設(shè)計先后順序上的安排也按照實際工程的建設(shè)程序進行設(shè)置，按照建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工組織設(shè)計、概預(yù)算的步驟逐步開展。
（3）在設(shè)計深度上基本與工程實際貼合，同時強調(diào)作為工程人員的重要素質(zhì)――手算和手工繪圖的能力。通過課程設(shè)計這一實踐環(huán)節(jié)使學(xué)生更好地掌握和理解各門專業(yè)課程的基本理論與方法，進一步提高學(xué)生查閱技術(shù)資料、繪制工程圖的能力，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計奠定基礎(chǔ)。
2.以就業(yè)去向為依據(jù)，突出畢業(yè)設(shè)計實戰(zhàn)性
畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生對大學(xué)四年所學(xué)知識的綜合運用，也是學(xué)生走上工作崗位前最為重要的實戰(zhàn)演習(xí)。經(jīng)過畢業(yè)設(shè)計，知識變得更加系統(tǒng)，學(xué)會了如何查閱規(guī)范、圖集等相關(guān)資料，綜合運用所學(xué)課程知識分析工程實際問題和解決問題的能力得到了提高。為了讓畢業(yè)設(shè)計更加具有針對行、實踐性，主要進行了以下探索：
（1）考慮目前我校畢業(yè)生流向主要有設(shè)計院、施工單位以及繼續(xù)深造三個方面，畢業(yè)設(shè)計分設(shè)建筑結(jié)構(gòu)組、結(jié)構(gòu)施工組、論文組。其中，建筑結(jié)構(gòu)組主要完成建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，為學(xué)生進入設(shè)計院后從事建筑設(shè)計或結(jié)構(gòu)設(shè)計奠定寬泛的基礎(chǔ)；結(jié)構(gòu)施工組主要完成結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程施工組織設(shè)計、概預(yù)算等內(nèi)容，為有意去建設(shè)單位就業(yè)的同學(xué)提供一次寶貴的鍛煉機會；論文組主要針對畢業(yè)后將進一步深造的同學(xué)而設(shè)置，論文題目組要和相關(guān)指導(dǎo)教師課題相結(jié)合。
（2）畢業(yè)設(shè)計題目應(yīng)充分反映社會的需求，通過與設(shè)計單位經(jīng)常性保持溝通，課程組對畢業(yè)設(shè)計相關(guān)資料不斷進行更新和完善，目前積累各種實際工程建筑施工圖100余份供學(xué)生選擇進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計題目涵蓋了住宅、商場、辦公樓、車站、會議中心、展廳、醫(yī)院等與人們生活密切相關(guān)的項目。
（3）邀請了設(shè)計院資深專家和專業(yè)教師共同參與畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)和答辯工作，達到了理論與實踐相互彌補和促進，最終使廣大學(xué)生受益的目的。同時，也使專業(yè)教師的實踐水平得到提高。
四、專業(yè)競賽鍛煉動手能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，建立團隊意識
土木工程專業(yè)的實踐性、復(fù)雜性要求畢業(yè)學(xué)生具備較高的綜合素質(zhì)才能完成工作中遇到的各種復(fù)雜、挑戰(zhàn)性強的工程任務(wù)，專業(yè)競賽為學(xué)生提供了一個提前模擬工程實踐的平臺。石河子大學(xué)主要設(shè)置了“建筑模型大賽”和“結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽”兩項競賽，要求參賽學(xué)生按分組在規(guī)定的時間、規(guī)定的條件下完成模型的構(gòu)思、設(shè)計、計算、制作等流程，并撰寫設(shè)計說明和計算書，最后在現(xiàn)場進行模型的展示和答辯。通過整個過程基本模擬了工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工等建設(shè)程序，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新精神和團隊意識。在競賽過程中邀請相關(guān)單位的工程技術(shù)專家參與指導(dǎo)、現(xiàn)場點評，使學(xué)生進一步開拓視野。
五、結(jié)語
綜上所述，石河子大學(xué)以“請進來、走出去”為指導(dǎo)思想，經(jīng)過多年的摸索和建設(shè)，逐步建立了貫穿全程的實踐教學(xué)體系，根據(jù)工程單位的反饋意見不斷對實踐教學(xué)內(nèi)容和方式進行改革，確保了土木工程專業(yè)培養(yǎng)目標的實現(xiàn)，為新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團建設(shè)行業(yè)輸送了大批的工程技術(shù)人才，為兵團經(jīng)濟和社會發(fā)展作出了重要貢獻。
參考文獻：
[1]張玫，潘志忠，趙艷.淺析土木工程專業(yè)的實踐教學(xué)改革[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報（社科版），2008，10（3）：373-375.
[2]王建平，胡長明，李慧民.土木工程專業(yè)實踐教學(xué)中存在的問題與對策[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報（社科版），2007，26（3）：122-124.
關(guān)鍵詞：SWOT分析法；畢業(yè)設(shè)計；改革與實踐
引言
畢業(yè)設(shè)計是高等工科院校本科教學(xué)的一個重要環(huán)節(jié)，是衡量高等學(xué)校教育質(zhì)量、辦學(xué)水平和辦學(xué)效益的一項重要評價指標，土木工程專業(yè)涵蓋范圍廣，涉及知識面寬，傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)模式已無法滿足畢業(yè)設(shè)計要求。以往的畢業(yè)設(shè)計中存在著畢業(yè)設(shè)計（論文）內(nèi)容涉及知識面窄，真題少，“假題”多，真題也未必真做，學(xué)、產(chǎn)、研脫鉤；畢業(yè)設(shè)計套路化，科研含量低，抄襲嚴重；缺乏整體設(shè)計和團隊合作思想；指導(dǎo)教師不足，生師比過高等等諸多問題[1]。為滿足厚基礎(chǔ)、寬口徑的專業(yè)培養(yǎng)要求，促進不同專業(yè)之間相互交流與合作，加強學(xué)生的實際工作配合能力，實現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合的教育模式，為社會提供高素質(zhì)復(fù)合型、應(yīng)用型人才，我校船舶與建筑工程學(xué)院首先針對畢業(yè)設(shè)計這一教學(xué)環(huán)節(jié)進行了SWOT分析，在此基礎(chǔ)上，綜合考慮各方面因素，改革以往一些不利條件，增強優(yōu)勢因素，率先在土木工程專業(yè)推出畢業(yè)設(shè)計導(dǎo)師制模式，進行了實踐研究，取得一些成效。
1.現(xiàn)有土木工程畢業(yè)設(shè)計模式的SWOT分析
1.1優(yōu)勢分析
首先我校船建學(xué)院每年新增本科生創(chuàng)新項目6-7項，近3年來有6項被評為省級優(yōu)秀本創(chuàng)項目；土木工程專業(yè)教師每年人均2項各級各類科研項目在研；校重點建設(shè)本科生創(chuàng)新基地2個，分別為船舶與結(jié)構(gòu)創(chuàng)新基地和力學(xué)實踐創(chuàng)新基地；以上創(chuàng)新平臺建設(shè)和科研氛圍為學(xué)生的日常科研打下良好的基礎(chǔ)。其次我院土木工程專業(yè)教師10名，其中房屋建筑學(xué)老師2名，制圖老師2名，可在房屋建筑學(xué)課程設(shè)計中組建團隊給予學(xué)生指導(dǎo)。另外有5位教師可組建力學(xué)團隊，對畢業(yè)設(shè)計中的上部結(jié)構(gòu)計算部分給予指導(dǎo)，此外還有鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)、地基處理等相關(guān)老師可以在各自的課程設(shè)計時間為學(xué)生給予指導(dǎo)等等。
1.2劣勢分析
目前存在畢業(yè)設(shè)計周期緊，現(xiàn)有的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)體系與模式可能已經(jīng)無法滿足學(xué)生的教學(xué)要求，學(xué)生的主觀能動性差，畢業(yè)設(shè)計過程中甚至個別編寫數(shù)據(jù)，抄襲往屆內(nèi)容[2]；導(dǎo)師制度的施行，要求每位教師每屆帶8名學(xué)生，四屆學(xué)生約有32個，這對導(dǎo)師的時間、精力、指導(dǎo)方法、科研素質(zhì)提出很高的要求，個別教師有懈怠現(xiàn)象，管理不到位情況出現(xiàn)。個別項目科研、實踐內(nèi)容與當今最先進的科學(xué)技術(shù)結(jié)合不緊密，學(xué)生做完畢業(yè)設(shè)計甚至不知道項目內(nèi)含的科研原理，只是一味生搬硬套，測出數(shù)據(jù)后，從不思考數(shù)據(jù)如何得來，數(shù)據(jù)的正確性更加無從考證。另外，現(xiàn)行的課程體系不能很好滿足土木工程各個方向教學(xué)需要，個別課程之間銜接有小問題。
1.3機遇分析
我校從2012年更名遷址，從原來的江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院（鎮(zhèn)江）更改為江蘇科技大學(xué)蘇州理工學(xué)院（蘇州張家港市）。蘇州地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展較好、實訓(xùn)基地得到蘇州、張家港地區(qū)相關(guān)企業(yè)的大力支持，區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展優(yōu)于鎮(zhèn)江，企業(yè)多，投資多，尤其是離中國的建筑之鄉(xiāng)南通較近，有利于學(xué)生到南通建筑類企業(yè)就業(yè)。由于地域環(huán)境影響，教師橫向項目數(shù)量大大增加，企業(yè)需求極大提高。江蘇省教育廳今年首次對我院工程管理專業(yè)進行辦學(xué)抽檢，在“以評促建、重在建設(shè)”的指導(dǎo)思想下，我校對土木工程專業(yè)也進行了自我評建，尤其對畢業(yè)設(shè)計這一重點教學(xué)環(huán)節(jié)進行了深度剖析，學(xué)校、學(xué)院各個層面非常重視這一評建契機，努力提高辦學(xué)質(zhì)量。
1.4挑戰(zhàn)分析
隨著土木工程學(xué)科技術(shù)發(fā)展的日新月異，新技術(shù)不斷被應(yīng)用于生產(chǎn)和教學(xué)，要求教師不斷學(xué)習(xí)，以提高自身素質(zhì)；導(dǎo)師制的施行使得每位教師管理學(xué)生數(shù)量大約是32名，如何高效管理對教師提出更高要求；雖然，我院畢業(yè)設(shè)計包含選題、開題、中期檢查、論文評閱、答辯與成績評定等各環(huán)節(jié)，但是，如何完善畢業(yè)設(shè)計教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系，任重道遠。
2.畢業(yè)設(shè)計改革的努力方向
2.1畢業(yè)設(shè)計引入導(dǎo)師制模式
整合現(xiàn)有資源，包括教師資源和實驗教學(xué)資源，結(jié)合實際人才需要，提出導(dǎo)師制的畢業(yè)設(shè)計改革模式。學(xué)生從入學(xué)起就有各自的專業(yè)方向性指導(dǎo)教師。通過學(xué)生的“一傳一幫一帶”將各年級學(xué)生引入到日常的科研工作中[3]。例如：我院研究力學(xué)與新型建筑材料的一位教師，分配給大四學(xué)生的任務(wù)是分析建筑材料的工作性能、力學(xué)性能、畢業(yè)設(shè)計等任務(wù)，大三學(xué)生負責(zé)撰寫試驗方案和制備試驗試件，大二學(xué)生負責(zé)實際試驗操作，大一學(xué)生負責(zé)試驗相關(guān)資料的搜集、整理。從而形成了良好的科研梯隊，學(xué)生科研素質(zhì)有效提高。當然，部分學(xué)生進入畢業(yè)設(shè)計選題環(huán)節(jié)可能從事另外的方向，如結(jié)構(gòu)計算、抗震等，但是3年多的科研素質(zhì)培養(yǎng)，即使學(xué)生更換畢業(yè)設(shè)計方向，他們也能從容完成相應(yīng)任務(wù)。
2.2利用專業(yè)課程教育、課程設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)
導(dǎo)師將畢業(yè)設(shè)計題目預(yù)先發(fā)到學(xué)生手上，從學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課開始著手畢業(yè)設(shè)計，在學(xué)完房屋建筑學(xué)后，對畢業(yè)設(shè)計中的建筑圖部分進行設(shè)計，學(xué)完地基基礎(chǔ)后對畢業(yè)設(shè)計中的基礎(chǔ)部分進行計算等等，有效利用課程設(shè)計時間對涉及到的畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容精雕細琢[4]。
2.3開發(fā)學(xué)生主動科研興趣
依托我院創(chuàng)新平臺、本創(chuàng)項目，導(dǎo)師采取自愿報名的方式先期開展部分學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計。實踐表明，學(xué)生帶著教學(xué)、科研任務(wù)完成畢業(yè)設(shè)計，是一種主動、高效的畢業(yè)設(shè)計模式。2.4改革現(xiàn)行課程體系梳理各門課程之間銜接關(guān)系，打通培養(yǎng)“大土木”各個教學(xué)環(huán)節(jié)。提高教師管理素質(zhì)，提高教師服務(wù)學(xué)生意識，將畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量看作是檢驗教學(xué)產(chǎn)品的最高標準[5]。2.5嚴格規(guī)范管理畢業(yè)設(shè)計流程。（1）選題。在第七學(xué)期中期召開畢業(yè)設(shè)計（論文）動員大會，向?qū)W生明確畢業(yè)設(shè)計（論文）的具體要求、各階段工作的時間安排和評分標準。提供選題供學(xué)生選擇，或由指導(dǎo)教師與學(xué)生商議后確定選題。指導(dǎo)教師填寫畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書，提出畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容、要求等，擬定工作進度，列出參考文獻目錄。（2）開題。在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作開始后2～4周內(nèi)，學(xué)生在充分查閱文獻資料的基礎(chǔ)上完成開題工作，包括資料收集、外文文獻翻譯和文獻綜述，同時填寫開題報告概述表，了解選題的意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在問題，落實主要研究內(nèi)容、研究方法、步驟和措施等，并由專業(yè)負責(zé)人組織學(xué)生開題答辯。（3）中期檢查。在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作過程中，指導(dǎo)教師每周與學(xué)生見面1-2次，對學(xué)生進行檢查、指導(dǎo)和交流。在中期，由學(xué)院、督導(dǎo)專家組、專業(yè)負責(zé)人、指導(dǎo)教師對學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）進展情況進行檢查和答辯，對進度緩慢的學(xué)生提出預(yù)警。（4）畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯與成績評定。在畢業(yè)設(shè)計(論文)后期，學(xué)院成立畢業(yè)設(shè)計（論文）領(lǐng)導(dǎo)小組和答辯委員會，制定畢業(yè)答辯的程序和評分標準，評定成績時，按照評分標準從嚴要求。（5）總結(jié)。畢業(yè)設(shè)計（論文）工作結(jié)束后，專業(yè)負責(zé)人寫出書面總結(jié)，內(nèi)容包括：畢業(yè)設(shè)計（論文）情況，存在問題及改進措施等。在整個畢業(yè)設(shè)計期間，學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)組、教務(wù)處、專業(yè)負責(zé)人對畢業(yè)設(shè)計（論文）的各環(huán)節(jié)進行跟蹤檢查，強化過程管理，切實保證了畢業(yè)設(shè)計（論文）的質(zhì)量。
3.結(jié)束語
獨立學(xué)院作為新形勢下高等教育辦學(xué)機制與模式的探索與創(chuàng)新，其人才培養(yǎng)模式還處在不斷的探索之中，因此恰當定位自己的人才培養(yǎng)目標，形成自己的人才培養(yǎng)模式，有計劃、有步驟地培養(yǎng)出能滿足社會需要的特色應(yīng)用型創(chuàng)新人才是勢在必行的。通過畢業(yè)設(shè)計模式優(yōu)化改革，為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計創(chuàng)造良好環(huán)境，改變目前獨立學(xué)院在面對畢業(yè)生檢查和學(xué)位授予時的種種難題。同時可在選題時結(jié)合地方經(jīng)濟建設(shè)，以就業(yè)為導(dǎo)向，培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)人才。
參考文獻:
[1]李衛(wèi),朱瑞祥,張軍昌.本科畢業(yè)設(shè)計(論文)中的問題及對策[J].高教論壇.2011(08)
[2]于華,張雅芳,劉允.提高本科畢業(yè)設(shè)計(論文)質(zhì)量的探索與思考[J].中國電力教育.2011(25)
[3]楊艾玲,李其蘭,杜松云.關(guān)于提高本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)質(zhì)量的幾點建議[J].廣州化工.2011(18)
[4]劉岱,周德新,詹湘琳.基于教學(xué)與科研相結(jié)合的本科畢業(yè)設(shè)計研究[J].教育教學(xué)論壇.2015(33)
1基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計課題方向
目前與BIM技術(shù)相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計聚焦于基礎(chǔ)應(yīng)用、技術(shù)融合和軟件研發(fā)等三個主要方向，如圖1所示。1.1BIM基礎(chǔ)應(yīng)用方向。BIM基礎(chǔ)應(yīng)用多數(shù)是基于BIM軟件開展相關(guān)應(yīng)用研究，是目前畢業(yè)設(shè)計的主流課題方向。如采用Revit軟件建立三維信息模型，在此基礎(chǔ)上進行施工圖深化、碰撞監(jiān)測、進度模擬、工程量統(tǒng)計、造價分析和三維動畫展示等工作。早期的研究對象以房屋建筑為主，目前已拓展至橋梁、隧道、地鐵等公共基礎(chǔ)設(shè)施。在BIM應(yīng)用軟件方面，建模軟件以Revit最為常用，碰撞檢查和動畫模擬多數(shù)采用Revisworks軟件，工程算量和造價分析則常采用廣聯(lián)達和魯班等國內(nèi)軟件。總體來看，該方向的畢業(yè)設(shè)計課題以應(yīng)用為主，課題的完成情況與研究對象的復(fù)雜性、研究內(nèi)容的豐富性、研究成果的實用性密切相關(guān)。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，當代大學(xué)生的計算機應(yīng)用能力、新知識接受能力和創(chuàng)新能力也在不斷提高，早期以多高層房屋為對象的“建模+動畫+算量”的畢業(yè)設(shè)計課題已難以滿足培養(yǎng)目標的要求。因此，該類課題的研究對象正逐步拓展至超高層建筑、大跨空間建筑、鋼木結(jié)構(gòu)建筑、地鐵隧道等公共基礎(chǔ)設(shè)施和市政工程項目；研究內(nèi)容也延伸至進度控制、成本管理乃至運營維護等多個方面；同時，研究課題也越來越多地來源于實際工程，研究成果的實用性已成為畢業(yè)設(shè)計成績評定的重要依據(jù)之一。1.2BIM與前沿技術(shù)融合方向。隨著BIM技術(shù)的逐步普及，其應(yīng)用和研究正在從傳統(tǒng)的輔助設(shè)計施工向多技術(shù)融合的方向發(fā)展。如BIM與RFID（RadioFrequencyIdentification，無線射頻識別）、BIM與GIS（GeographicInformationSystem，地理信息系統(tǒng)）、BIM與VR（VirtualReality，虛擬現(xiàn)實）、BIM與AR（AugmentedReality，增強現(xiàn)實）、BIM與三維激光掃描、BIM與結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等前沿技術(shù)融合方向。以BIM與RFID技術(shù)融合為例，在傳統(tǒng)的施工現(xiàn)場，大批量地進行構(gòu)件驗收、安裝時，主要通過人工方式填寫報告、錄入數(shù)據(jù)，信息延誤的現(xiàn)象時有發(fā)生，工作人員常常無法判斷構(gòu)件的真實狀況，很容易發(fā)生錯誤，導(dǎo)致各類問題頻發(fā)。利用RFID技術(shù)可以實時追蹤、監(jiān)控構(gòu)件的生產(chǎn)、運輸、安裝和運維狀態(tài)，并以無線網(wǎng)絡(luò)即時傳遞信息到BIM數(shù)據(jù)處理平臺，可以實現(xiàn)對構(gòu)件的實時追蹤，解決信息錯誤和丟失等問題，能有效地提高工程項目的管理效率和經(jīng)濟效益。該類畢業(yè)設(shè)計課題通常要求指導(dǎo)教師有一定的前期研究基礎(chǔ)，有時采用校企聯(lián)合指導(dǎo)方式，由企業(yè)導(dǎo)師制定課題的研究內(nèi)容，畢業(yè)設(shè)計開展過程中由校內(nèi)和校外導(dǎo)師共同指導(dǎo)。1.3BIM軟件研發(fā)方向。BIM的核心思想是信息的集成、交互與共享，模型是載體，軟件是工具。在BIM軟件平臺研發(fā)方面，國內(nèi)外各大軟件開發(fā)商已經(jīng)開發(fā)了各類適用于建筑不同階段、提供不同功能的商業(yè)BIM軟件。如，美國Autodesk公司推出的Revit、Navisworks、Civil3D等BIM軟件；美國Bentley公司推出的ABD（AECOsimBuildingDesigner）軟件；此外還有Tekla公司開發(fā)的專用于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的Xsteel軟件，Graphisoft公司的ArchiCAD軟件等。國內(nèi)也有廣聯(lián)達、魯班、PKPM、3D3S等公司開發(fā)的相關(guān)BIM軟件。雖然商用BIM軟件已較為成熟，但針對不同對象、不同功能、不同企業(yè)均存在一定的局限性，尚需定制研發(fā)。相比于BIM應(yīng)用方向，軟件研發(fā)類課題一方面要求指導(dǎo)教師有前期研究基礎(chǔ)，另一方面要求學(xué)生有一定的編程基礎(chǔ)，更重要的是對軟件編程有興趣。此外，也有部分研發(fā)類課題不需要編寫代碼，只需要設(shè)計軟件功能和操作界面等，具體編程工作由他人或企業(yè)來完成。
2基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計案例
2.1BIM基礎(chǔ)應(yīng)用方向畢業(yè)設(shè)計案例。以同濟大學(xué)本科畢業(yè)論文“超高層建筑模架裝備模塊化仿真設(shè)計與建造技術(shù)研究”為案例。該論文以上海市真如城市副中心A5地塊項目1號辦公樓為實際工程背景，借助BIM工具對鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備開展研究，完成的主要工作包括：（1）對鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備系統(tǒng)組成和工藝原理進行歸納總結(jié)，對超高層結(jié)構(gòu)核心筒使用鋼平臺模架裝備關(guān)鍵技術(shù)進行分析，包括模架的現(xiàn)場安裝、標準層施工、桁架層施工和墻體收分層施工等技術(shù)；（2）分析鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備的模塊化設(shè)計方法，初步確定模架標準構(gòu)件庫，根據(jù)模架裝備標準構(gòu)件創(chuàng)建Revit參數(shù)化族庫，對標準構(gòu)件和非標準構(gòu)件進行組合，并進行整體鋼平臺模架裝備的虛擬預(yù)拼裝；（3）根據(jù)二維設(shè)計圖紙建立該超高層建筑的核心筒模型，采用Navisworks進行整體鋼平臺模架模型和核心筒模型的合模，對鋼平臺模架施工關(guān)鍵技術(shù)進行可視化施工模擬。畢業(yè)設(shè)計成果提出了一種鋼柱筒架交替支撐式整體鋼平臺模架裝備的模塊化方案，借助BIM軟件建立了模架標準模塊構(gòu)件族以及核心筒模型，完成了模架模塊的組合與拼裝，實現(xiàn)了模架裝備和核心筒的合模，并對鋼平臺安裝、標準層施工、收分層施工等進行了三維可視化分析。該畢業(yè)設(shè)計的研究成果已應(yīng)用于實際工程項目中，對模架裝備的模塊化和BIM技術(shù)的推廣具有積極作用。2.2BIM與前沿技術(shù)融合方向畢業(yè)設(shè)計案例。目前，BIM與GIS、VR、RFID、三維激光掃描等技術(shù)的融合交叉應(yīng)用已成為工程界和學(xué)術(shù)界的研究熱點。以三維激光掃描為例，該技術(shù)是測繪領(lǐng)域繼GPS之后的又一次技術(shù)革命，通過高速激光掃描測量方法，大面積、高分辨率地快速獲取物體表面各點的坐標、反射率、顏色等信息，基于這些大量、密集的點信息可快速復(fù)建出真彩色三維點云模型，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析等工作提供準確依據(jù)。該技術(shù)具有快速性、非接觸性、穿透性、高密度、高精度、實時性強等特點，很好地解決了目前空間信息技術(shù)發(fā)展實時性與準確性的頸瓶。以同濟大學(xué)本科畢業(yè)論文“基于BIM技術(shù)對既有建筑快速建模方法的研究”為案例，該論文針對目前既有建筑建模時面臨的竣工圖紙無跡可尋、空間幾何信息難以采集、建筑物細部特征難以捕捉、測量所需時間及金錢成本過高等問題，采用三維激光掃描技術(shù)對上海某演藝場所進行掃描，利用JRC3DReconstruction軟件對點云數(shù)據(jù)進行降噪與配準，再采用ICP算法進行平滑操作，最后對該建筑進行整體建模，生成的三維模型見圖3所示。該模型已用于其改造工程的后期設(shè)計與研究工作中。2.3BIM軟件研發(fā)方向畢業(yè)設(shè)計案例。以同濟大學(xué)本科畢業(yè)論文“基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理軟件研發(fā)”為案例，該論文從研究國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)BIM建造管理平臺入手，分析了構(gòu)件信息追蹤管理平臺的研發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)狀，將BIM技術(shù)與二維碼技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計了基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理軟件主要功能和界面，基于B/S架構(gòu)，采用Html、JavaScript和Neo4j等語言初步實現(xiàn)了構(gòu)件追蹤和進度管理等基本功能。構(gòu)件追蹤界面見圖4所示，軟件對每一根構(gòu)件生成唯一的二維碼，支持單獨或批量下載功能。二維碼存儲構(gòu)件的編號、安裝位置、尺寸、長度和質(zhì)量等基礎(chǔ)信息。用手機掃描二維碼即可查看構(gòu)件的報驗和質(zhì)量檢驗等詳細信息。通過二維碼功能，可追蹤構(gòu)件的生產(chǎn)、制作、運輸和安裝等全過程信息，實現(xiàn)對構(gòu)件加工和安裝中的質(zhì)量監(jiān)控信息以及構(gòu)件安裝進度信息的實時掌控，而這些信息直接反映到構(gòu)件的位置管理、質(zhì)量管理和安裝進度管理中，為這些管理活動的進行提供了幫助和支持，追溯到最上層則實現(xiàn)了加工制作計劃的實時調(diào)整，而加工制作的調(diào)整又決定了現(xiàn)場施工情況。此外，通過二維碼信息能夠直觀快速地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場質(zhì)量問題，解決現(xiàn)場管理人員攜帶圖紙及查詢資料不方便等問題，提高了現(xiàn)場工作效率。本軟件的開發(fā)涉及BIM模型的解析、上傳和顯示等功能，這些功能的實現(xiàn)需要大量的編程工作，很難由一位本科生在畢業(yè)論文周期內(nèi)完成所有工作，因此，軟件的前期開發(fā)工作已由指導(dǎo)教師團隊完成，本論文主要是實現(xiàn)了基于二維碼的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件追蹤管理功能模塊的設(shè)計和研發(fā)工作。
3提升基于BIM技術(shù)的畢業(yè)設(shè)計效果建議
3.1增加前沿課題數(shù)量。目前，BIM方向的畢業(yè)設(shè)計仍然以“建模+動畫+算量”的軟件應(yīng)用型課題為主導(dǎo)，雖然該類課題的實用性強，但往往工作量大而難度不大，特別是對一些研究型高校的學(xué)生，該類課題的畢業(yè)設(shè)計主要是提高了學(xué)生的BIM軟件使用能力，對學(xué)生的創(chuàng)新性培養(yǎng)不足。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，建議增加BIM與物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、VR、AR等新型技術(shù)相結(jié)合的畢業(yè)設(shè)計課題，提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。此外，現(xiàn)有的主流BIM平臺均被國外壟斷，亟須發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)一批專注于軟件研發(fā)的學(xué)科交叉類學(xué)生，可以通過增加平臺研發(fā)類課題，鍛煉學(xué)生的研發(fā)能力，為其將來的工作和繼續(xù)深造打下基礎(chǔ)。3.2加強校企合作。BIM技術(shù)無論是軟件使用、平臺研發(fā)，還是與新技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，均具有很強的實踐性。目前，很多土木建筑類大型企業(yè)均配備了BIM技術(shù)中心，具有較強的BIM應(yīng)用、產(chǎn)品和新技術(shù)研發(fā)能力，而在國內(nèi)高校中專職從事BIM教學(xué)和科研的教師非常欠缺。通過校企合作，可以彌補校內(nèi)指導(dǎo)教師BIM實踐能力的不足，促進產(chǎn)、學(xué)、研全面合作，充分發(fā)揮學(xué)校與企業(yè)在BIM人才培養(yǎng)過程中的職能作用，實現(xiàn)優(yōu)勢互補、資源共享，強化實踐育人環(huán)節(jié)，對于提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有積極的意義[6]。針對于此，同濟大學(xué)與上海建工、華東建筑設(shè)計院等單位已建立了長期的校企合作關(guān)系，與BIM技術(shù)有關(guān)的畢業(yè)設(shè)計課題多數(shù)來自于企業(yè)，部分畢業(yè)設(shè)計成果已直接應(yīng)用于實際工程，取得了較好的教學(xué)效果。3.3重構(gòu)現(xiàn)有課程體系。近十年來，雖然BIM技術(shù)和軟件已有長足的進步，正向設(shè)計已開始應(yīng)用，但逆向建模仍是主流，在畢業(yè)設(shè)計中也最為常見，即學(xué)生根據(jù)二維CAD圖紙創(chuàng)建其建筑、結(jié)構(gòu)及機電等三維BIM模型。從已有的畢業(yè)設(shè)計效果看，存在兩方面的問題，一是許多學(xué)生的識圖能力較弱，特別是機電圖紙的識圖能力非常欠缺，需占用大量的畢業(yè)設(shè)計時間來提高識圖能力；二是學(xué)生的BIM軟件操作能力不足，很多時間被用于軟件學(xué)習(xí)中，實際的畢業(yè)設(shè)計工作時間被大量擠占。目前，很多高校沒有單獨設(shè)置BIM課程，或者雖然單獨設(shè)置但將其作為選修課，普及面不廣，這就需要我們對現(xiàn)有的課程設(shè)置體系進行完善和重構(gòu)。考慮到BIM技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，筆者建議將BIM技術(shù)的教學(xué)融入專業(yè)培養(yǎng)體系中，如：將BIM技術(shù)引入工程制圖、房屋建筑學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計、土木工程施工、工程項目管理等多門課程中，特別在課程設(shè)計中，將其作為一項必修內(nèi)容。通過BIM技術(shù)的三維可視化、虛擬仿真、信息共享等功能實現(xiàn)課程體系的有機整合。
BIM技術(shù)已被廣泛視為改造建筑業(yè)這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略手段，正在導(dǎo)致建筑業(yè)進行一次史無前例的徹底變革。從高校的實踐課程教學(xué)來看，BIM技術(shù)相關(guān)課題已成為建筑學(xué)、土木工程、工程管理等專業(yè)畢業(yè)設(shè)計的一個重要方向。本文歸納總結(jié)了與BIM技術(shù)相關(guān)的三大畢業(yè)設(shè)計課題方向：基礎(chǔ)應(yīng)用、前沿技術(shù)融合和軟件研發(fā)，以同濟大學(xué)為例展示了各方向的畢業(yè)設(shè)計案例，最后提出了增加前沿課題數(shù)量、加強校企合作、重構(gòu)現(xiàn)有課程體系等用于提升畢業(yè)設(shè)計效果的建議，可以為BIM相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計提供借鑒和參考。
參考文獻：
[1]李東鋒.基于BIM技術(shù)的建筑學(xué)課程設(shè)計研究[J].城市建筑,2020,17(343):51-52.
[2]許娟,魯子良,侯超平,等.基于BIM平臺的傳統(tǒng)民居建筑保護與更新教學(xué)實踐研究[J].建筑與文化,2019,186:42-43.
[3]白泉,邊晶梅,于賀.土木工程專業(yè)BIM教學(xué)改革研究與實踐[J].土木建筑工程信息技術(shù),2017,9(5):90-93.
[4]王婉,李懷健,劉勻.BIM技術(shù)在校企聯(lián)合畢業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用和實踐[J].高等建筑教育,2018,27(6):161-166.
[5]張靜曉,趙陳影,李慧,等.工程管理專業(yè)BIM畢業(yè)設(shè)計學(xué)習(xí)效果測評[J].實驗技術(shù)與管理,2018,35(1):171-176+183.
論文摘要：案例教學(xué)法在《土木工程施工技術(shù)》教學(xué)中，要經(jīng)過案例的引入準備、分析討論、歸納總結(jié)等教學(xué)過程。這種教學(xué)法的特點是：突出實踐性，較強的綜合性，深刻的啟發(fā)性，過程的動態(tài)性。案例教學(xué)法注重學(xué)生的智力開發(fā)及培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。
案例教學(xué)法是在教師的指導(dǎo)下，根據(jù)教學(xué)目的要求，將采集到的教學(xué)和工程實踐中的真實事例加以典型化處理而形成的一種特定的教學(xué)案例，組織學(xué)生對案例的調(diào)查、閱讀、思考、分析、討論和交流等活動，引導(dǎo)學(xué)生自主探究性學(xué)習(xí)，以提高學(xué)生分析和解決實際問題能力的一種教學(xué)方法。其基本思想是培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和主動學(xué)習(xí)的能力。
在《土木工程施工技術(shù)》課程的教學(xué)活動中，采用案例教學(xué)能改變傳統(tǒng)的灌輸式的教學(xué)方法，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生的思維空間得到開拓，提高了學(xué)習(xí)興趣；使學(xué)生學(xué)會用所學(xué)的理論知識分析和解決實際工程問題的方法。
一、土木工程施工技術(shù)課程的傳統(tǒng)教學(xué)方法
土木工程施工課涉及施工技術(shù)專業(yè)知識面廣，而且量多，許多技術(shù)性的東西，如涉及到施工工藝的流程，施工機械的性能和操作過程，施工器具的構(gòu)造和工作狀態(tài)，施工技術(shù)應(yīng)用的運行過程等實際操作的內(nèi)容，課堂教學(xué)內(nèi)容繁雜，沒有規(guī)律可循更難以用一條主線相連，跳躍性大，從而導(dǎo)致學(xué)生對教材的理解不深，容易出現(xiàn)前面學(xué)、后面忘的情況。
《土木工程施工》是土木工程專業(yè)、工程管理專業(yè)非常重要的專業(yè)課程，具有很強的實踐性、綜合性和社會性，與工程實踐聯(lián)系緊密，知識更新的速度很快，土木工程施工中很多技術(shù)問題的解決、施工方案的優(yōu)選和管理制度的擬定，均需緊密結(jié)合工程特點和社會環(huán)境，集政治、經(jīng)濟、技術(shù)、管理、法律法規(guī)于一體，涉及到有關(guān)學(xué)科的綜合運用和各種矛盾的綜合處理。要求學(xué)生掌握土木工程各主要工種的施工工藝，掌握施工方案擬定的基本方法，具有分析和處理各種施工技術(shù)問題的能力。因此，如何將所學(xué)的內(nèi)容與實際工程聯(lián)系起來，學(xué)會用所學(xué)的理論知識分析和解決實際工程問題的方法，成為該課程教學(xué)成敗要解決的關(guān)鍵問題。
“粉筆+黑板”仍是目前許多課堂教學(xué)的主要方法，這種傳統(tǒng)的方法相對來說，教學(xué)環(huán)境一成不變，教學(xué)手段呆板枯燥，課時效率低。在教學(xué)活動中主要采用“教師講，學(xué)生聽；教師寫，學(xué)生抄的滿堂灌”的教學(xué)方法。學(xué)生在先修了力學(xué)、地基基礎(chǔ)、建筑材料、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、測量學(xué)及房屋建筑學(xué)等課程的基礎(chǔ)上，通過對各施工工藝過程的了解來合理選用施工方案，分析、解決土木工程施工中出現(xiàn)的問題。按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法教學(xué)，很難解決以上問題，也是無法滿足現(xiàn)代教學(xué)要求。
二、土木工程施工技術(shù)課程案例教學(xué)的步驟
1.案例的引入及準備。教師根據(jù)教學(xué)計劃安排和教學(xué)進度的要求引入教學(xué)案例，案例教學(xué)是以案例為基本教學(xué)材料，將學(xué)習(xí)者引入工程實踐的情境中。教學(xué)案例應(yīng)具有很強的實踐性；要蘊涵工程實踐的理論、原則與原理和方法；要具有新穎性、講究時效性、背景要清晰等特征。在完成理論課的講解后，教師將相關(guān)案例發(fā)給學(xué)生，給學(xué)生較充足的課外時間準備相關(guān)的材料。
2.案例分析討論。案例分析討論是案例教學(xué)中的中心環(huán)節(jié)。學(xué)生通過分析案例，找出問題的主要原因，提出問題的各種可能性，并根據(jù)案例中提供的相關(guān)資料進行比較判斷，做出決策。案例分析的過程是學(xué)生或師生間討論的過程，教師要善于在討論過程中啟發(fā)引導(dǎo)。
例1.某大體積混凝土的澆筑方案選擇(具體案例材料略)。案例涉及的問題很多，在選用施工澆筑方案時，要根據(jù)已知工程特點、技術(shù)水平和設(shè)備條件從技術(shù)、組織、管理、經(jīng)濟等方面進行全面分析、綜合考慮，以確保施工方案在技術(shù)上可行，有利于提高工程質(zhì)量，在經(jīng)濟上合理，有利于降低工程成本，并進行多方案的技術(shù)經(jīng)濟比較，從中選擇最佳的方案。
這就要求學(xué)生在課前進行詳細的資料搜集和準備。在討論的過程中，學(xué)生可以先將各種可能性的方案盡可能羅列出來，然后結(jié)合案例中提供的有關(guān)信息進行針對性的分析、討論。
例2、某基礎(chǔ)工程施工時人工降水方案的選擇。教師給出該工程的水文地質(zhì)條件和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的某些參數(shù)，要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)的人工降低地下水位的方法進行分析。合理選用人工降水方案。此題就要求學(xué)生弄懂并靈活運用所學(xué)的知識，結(jié)合工程條件查閱相關(guān)的技術(shù)標準和相關(guān)的文獻、資料來進行方案選擇。
在案例教學(xué)中，學(xué)生的學(xué)習(xí)在討論與爭辯中進行。學(xué)生充當主角、中心與主動的學(xué)習(xí)者。教師的角色是指導(dǎo)者和推動者，其角色定位是要領(lǐng)導(dǎo)案例教學(xué)的全過程。課堂上教師要領(lǐng)導(dǎo)案例討論過程，不僅要引導(dǎo)學(xué)生去思考，去爭辯，做出決策和選擇，解決案例中的特定問題，進而從案例中獲得某種經(jīng)歷和感悟，而且要引導(dǎo)學(xué)生探尋特定案例情景復(fù)雜性的過程及其背后隱含的各種因素和發(fā)展變化的多種可能性。
3.案例歸納總結(jié)。案例討論后要做簡短歸納總結(jié)，從案例討論中引申出一定的結(jié)論，為后續(xù)的課堂理論教學(xué)提供準備。教師在總結(jié)過程中，講明案例中的關(guān)鍵點，以及討論中存在的不足和長處；但不宜對錯誤的觀點簡單地否定，以免挫傷學(xué)生的積極性；討論結(jié)果可以是多元化。在總結(jié)中，要揭示出案例中包含的理論，強化以前討論的內(nèi)容，提示后續(xù)案例，達到突出教學(xué)重點，回歸教學(xué)目的。
三、案例教學(xué)法的特點
1.突出實踐性。學(xué)生對未來的工作和社會角色充滿了向往和好奇，學(xué)生在校園內(nèi)就能在教師的指導(dǎo)下，參與未來工作，深入案例、體驗案例角色，接觸并學(xué)習(xí)到大量的社會實際問題，實現(xiàn)從理論到實踐的轉(zhuǎn)化。這有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、自覺性。學(xué)生的參與意識大大增強，教學(xué)效果十分理想。
2.較強的綜合性。案例教學(xué)的綜合性首先表現(xiàn)在案例較之一般的舉例內(nèi)涵豐富；其次是案例的分析、解決過程也較為復(fù)雜，學(xué)生不僅需要具備基本的理論知識，而（下轉(zhuǎn)第130頁）（上接第128頁）且應(yīng)具有審時度勢、權(quán)衡應(yīng)變、果斷決策之能力。案例教學(xué)的實施，需要學(xué)生綜合運用各種知識和靈活的技巧來處理。
3.深刻的啟發(fā)性。案例教學(xué)，不存在絕對正確的答案，目的在于啟發(fā)學(xué)生獨立自主地去思考、探索，注重培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力，啟發(fā)學(xué)生在案例的閱讀、思考、分析、討論中，建立起一套適合自己的完整而又嚴密的邏輯思維方法和思考問題的方式，以提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，進而提高素質(zhì)。
4.過程的動態(tài)性。在案例教學(xué)中，學(xué)生必須對案例材料，進行認真分析和思考，講出自己的思考和結(jié)論，并與他人展開爭辯。學(xué)生是教學(xué)的主角，既可以從自己和他人的正確決策和選擇中學(xué)習(xí)，也可以從出現(xiàn)的錯誤中學(xué)習(xí)，即從模擬的決策過程中得到訓(xùn)練，增長才干。通過這樣的師生互動、生生互動，學(xué)生學(xué)到的知識就不再是書本上的教條，而是活的知識以及思考問題、解決問題的方法和能力。
四、案例教學(xué)法應(yīng)注意的問題
1.案例教學(xué)不是舉例。雖然案例教學(xué)和舉例教學(xué)都要通過一定的事例來說明一定的道理，都是為一定的教學(xué)目的服務(wù)的。但這兩者是有區(qū)別的：第一，在教學(xué)中地位不同，案例在案例教學(xué)中占中心地位，如運用知識、培養(yǎng)能力等教學(xué)任務(wù)；而舉例在一般教學(xué)活動中則居次要地位。第二，目的不同，案例教學(xué)是把學(xué)生放在實際的環(huán)境中，讓其通過對周圍環(huán)境和事件本身的分析、討論、交流，做出正確的判斷和決策，提高分析問題和解決問題的能力；而舉例是使一個較難理解的理論通俗易懂。第三，二者的進行主體不同，案例教學(xué)是組織學(xué)生進行自我學(xué)習(xí)、鍛煉能力的一種手段，學(xué)生屬于主要地位；而舉例則是輔助教師說明問題的一種手段，教師屬于主要地位。第四，涵蓋的范圍不同，前者涵蓋面更為廣泛和有效，具有真實性、完整性、典型性、啟發(fā)性；后者不一定有這些特點。
2.案例教學(xué)應(yīng)該和其它教學(xué)方法并舉。土木工程施工技術(shù)案例教學(xué)所采用的只是一個個具體的孤立的實際工程，不能代替系統(tǒng)理論學(xué)習(xí)。而且案例教學(xué)也并不排斥和限制其他教學(xué)方法的同時使用。除了案例教學(xué)外還有問題式教學(xué)、情境式教學(xué)、隨機訪問教學(xué)、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)、討論式教學(xué)、合作教學(xué)等等；但每一種教學(xué)方法都有它的優(yōu)缺點和特定的適用條件，沒有一種是完美的、具有普遍適應(yīng)性的教學(xué)方法。教師要根據(jù)課程性質(zhì)、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的特點，常常應(yīng)多種方法集成并用，創(chuàng)造性地進行教學(xué)設(shè)計，恰當?shù)剡\用必要的現(xiàn)代教育技術(shù)和信息資源，努力提高教學(xué)質(zhì)量。
3.案例教學(xué)中應(yīng)充分調(diào)動學(xué)生的積極性。案例教學(xué)并不單純是一種教學(xué)方法，它實際上是以教學(xué)內(nèi)容的變化為前提條件的。案例教學(xué)也并不單純是一種教授法，它實際上也是以學(xué)生行為的轉(zhuǎn)變?yōu)榍疤釛l件的。要充分調(diào)動學(xué)生的積極性，只有學(xué)生積極主動參與案例教學(xué)過程，案例教學(xué)的目的才能得以實現(xiàn)。如果學(xué)生仍然熱衷于自己先前被動學(xué)習(xí)的角色，把自己置身于教學(xué)過程之外，只是作為一個旁觀者，案例教學(xué)也就失去了意義。
五、結(jié)束語
案例教學(xué)法是一種啟發(fā)學(xué)生研究實際問題，注重學(xué)生智力開發(fā)及能力培養(yǎng)的現(xiàn)代開放式教學(xué)方法，它有著傳統(tǒng)教學(xué)方法所不具備的特點。在《土木工程施工技術(shù)》課程的教學(xué)中運用案例教學(xué)法，有利于學(xué)生實踐能力的提高和理論知識的掌握。教師要根據(jù)教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的特點，選擇適當?shù)慕虒W(xué)方法，創(chuàng)造性地進行教學(xué)設(shè)計，培養(yǎng)符合社會需要的工程技術(shù)人才。
參考文獻：
1.湯小凝.淺談土木工程施工技術(shù)教學(xué)問題及解決對策［J］.山西建筑，2007（7）
目前我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展，為提升核心競爭力，獲得競爭優(yōu)勢，需要大批素質(zhì)全面的具有綜合職業(yè)能力，直接服務(wù)于生產(chǎn)一線，從事技術(shù)和管理的應(yīng)用型卓越工程人才[1-3]。高等學(xué)校的根本任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高素質(zhì)創(chuàng)新人才，而開展教學(xué)改革、創(chuàng)新教學(xué)方法則是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要舉措。
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機輔助教學(xué)手段逐步完善，數(shù)值模擬以其適用性強，便于處理非均質(zhì)、非線性、復(fù)雜邊界諸多問題等優(yōu)點，已成為分析工程實際問題不可替代的手段[4-5]。數(shù)值模擬技術(shù)作為解決工程實際問題的有效手段，已成為土木工程研究生學(xué)術(shù)研究的重要工具，因此，讓學(xué)生快速掌握數(shù)值模擬方法，更好地開展科研工作是一項重要任務(wù)。土木工程學(xué)科實踐性強，如何針對學(xué)科特點制定合理的數(shù)值模擬課程，培養(yǎng)具備較強數(shù)值計算分析和創(chuàng)新能力的人才，是目前土木工程專業(yè)研究生教育的重要內(nèi)容。
為使學(xué)生更好地掌握數(shù)值分析軟件，提高其科研水平和創(chuàng)新能力，我們結(jié)合實際，專門為研究生開設(shè)了土木工程分析軟件與應(yīng)用課程，從該課程近幾年的教學(xué)實踐和反饋來看，取得了較好的教學(xué)效果。
一、課程教學(xué)現(xiàn)狀
土木工程分析軟件與應(yīng)用課程目前主要存在著兩大問題。
（一） 課時少，任務(wù)重
該課程面臨講授課時少，講解內(nèi)容多的矛盾。目前該課程共有32學(xué)時，包括上機和理論課時，如果按照每個數(shù)值分析軟件安排8學(xué)時講授來算，那么整門課程最多能講授4個軟件。而目前學(xué)生的研究方向和研究深度各有不同，為滿足學(xué)生的最大化需求，需要盡可能選擇多個軟件進行講解，因此就要做好課程講授軟件的選擇。
同時，教學(xué)中難以做到像本科學(xué)習(xí)PKPM或Auto CAD之類的軟件，課堂上教師帶領(lǐng)學(xué)生一步一步地操作，所以必須對課程內(nèi)容進行精簡和合理編排，給學(xué)生設(shè)置有效作業(yè)任務(wù)，發(fā)揮學(xué)生主動性，提高上課效率。
（二）教學(xué)手段不夠豐富
同時該課程教學(xué)手段單一，教師講臺上講解，學(xué)生下面練習(xí)的教學(xué)方法過于落后，難以滿足學(xué)生的實際科研需要，也無法快速有效地運用所學(xué)的數(shù)值軟件知識輔助科研。學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，在其進行課題研究和科研工作過程中，存在概念不清，軟件不會用的問題。
基于上述問題，我們將采取以學(xué)生為中心，以教師為引導(dǎo)的教學(xué)方式，教師通過教學(xué)激活知識，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，從而將外在的知識內(nèi)化為自己的知識結(jié)構(gòu)，增強分析問題的能力，提高其創(chuàng)新意識。
二、數(shù)值模擬軟件的選擇與特點
目前中國石油大學(xué)（華東）土木工程專業(yè)研究生主要分為結(jié)構(gòu)工程方向和巖土工程方向。根據(jù)專業(yè)特點和學(xué)生自身需求，每學(xué)期課程開始之前先對學(xué)生的研究方向和擬用數(shù)值軟件進行廣泛調(diào)查，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合近年來土木工程領(lǐng)域數(shù)值模擬的發(fā)展趨勢，遴選土木工程中應(yīng)用廣泛的幾種數(shù)值軟件作為主要教學(xué)內(nèi)容。
經(jīng)過多年的教學(xué)實踐，我們選擇的幾種數(shù)值分析軟件的主要特點和適用范圍如表1所示。
三、教學(xué)改革探索與實踐
一門課程能取得良好的教學(xué)效果，與教?W內(nèi)容的合理組織和安排，以及恰當?shù)慕虒W(xué)方法有密不可分的關(guān)系。為此我們從以下四個方面進行教學(xué)改革。
（一）構(gòu)建“軟件超市”，滿足學(xué)生需要
為拓寬學(xué)生視野，盡可能滿足學(xué)生的科研需求，適時選擇多種土木工程常用分析軟件，為研究生構(gòu)建了內(nèi)容豐富的“軟件超市”，軟件超市包括ANSYS，F(xiàn)LAC，ABAQUS，SAP，ADINA，COMSOL等工程數(shù)值軟件，學(xué)生可結(jié)合自己的興趣特長、研究方向及論文課題等進行針對性學(xué)習(xí)。為了提高學(xué)習(xí)效率，要求學(xué)生在上課之前對所講軟件有基本的了解。給學(xué)生講述各種軟件的特點、適用范圍以及優(yōu)缺點，以方便學(xué)生結(jié)合自己的課題需求選擇合適的軟件。
數(shù)值軟件主要是計算理論的運用和數(shù)值算法的實現(xiàn)，要想完全掌握并熟練應(yīng)用軟件，必須要清楚該軟件所運用的計算理論和數(shù)值算法，了解同一個問題用不同數(shù)值軟件求解結(jié)果異同的原因
。如ANSYS屬于有限元軟件，有限元法是用較簡單的問題代替復(fù)雜問題后再求解，將求解域分成有限元互連子域，對每一單元假定一個合適的近似解，利用變分原理和最小勢能原理推導(dǎo)求解該域總的滿足條件（如結(jié)構(gòu)的平衡條件），從而得到問題的解。而FLAC3D屬于有限差分軟件，其本質(zhì)是在每個節(jié)點處建立差分格式的近似方程求解。數(shù)值解不是準確解，而是近似解。許多工程問題都歸結(jié)于求解偏微分方程，不同軟件采用不同的方法而已，但殊途同歸，最終都要收斂于精確解，這也是各種軟件計算結(jié)果可以比較的基礎(chǔ)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，可汲取各種軟件的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，舉一反三，融會貫通。
（二）由淺入深，以基本理論為本
具備扎實的專業(yè)知識和良好的專業(yè)素養(yǎng)是培養(yǎng)高水平研究生的主要目的。研究生在學(xué)習(xí)軟件過程中往往存在基本概念模糊，理論一知半解，好高騖遠、急于求成等問題，教學(xué)中應(yīng)強調(diào)基本概念的重要性。
在教學(xué)實踐中，我們結(jié)合簡單算例介紹基本理論，并注意提高學(xué)生手算的能力，通過手算和機算對比，一方面鞏固學(xué)生的基本力學(xué)知識，另一方面還可以檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。比如，以簡單桁架結(jié)構(gòu)為例對手工計算方法予以說明，進而歸納總結(jié)出計算步驟。這樣一方面回顧了前面所學(xué)基礎(chǔ)知識理論，另一方面掌握了數(shù)值軟件的基本操作。從簡單問題開始，由淺入深，等掌握了基本的操作命令，打好基礎(chǔ)后，再給學(xué)生安排一定的課下操作練習(xí)進行強化。
不斷強調(diào)課下實踐的重要性，告誡學(xué)生不要好高騖遠。切勿一開始就建立復(fù)雜模型，因為復(fù)雜模型難免出現(xiàn)大量錯誤而挫傷其學(xué)習(xí)積極性。因此，要從簡單模型開始，如力學(xué)教材中的例題和課后習(xí)題，先熟悉各個操作命令，簡單的問題更容易進行程序的查錯和調(diào)試。只有簡單模型沒有問題之后，才能進行復(fù)雜模型的訓(xùn)練。雖然在前期可能耽誤一些時間，但最終會產(chǎn)生事半功倍的效果。通過給學(xué)生布置任務(wù)，讓學(xué)生帶著問題自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的自學(xué)能力。
（三）真實賽題訓(xùn)練，提高團隊協(xié)作能力
學(xué)習(xí)數(shù)值分析軟件的目的在于應(yīng)用，尤其是實踐性很強的土木工程應(yīng)用學(xué)科，應(yīng)改變過去教師講，學(xué)生聽，師生互動少、學(xué)習(xí)效果不佳的狀況。在教學(xué)過程中，我們鼓勵學(xué)生以小組討論形式，共同完成一個問題的數(shù)值模擬。每次討論，我們都遵循“問題建模計算分析評價”的分析過程。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，做到學(xué)以致用，我們曾以山東省大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽的真實賽題為任務(wù)，該賽題需要設(shè)計并制作一雙竹結(jié)構(gòu)高蹺模型進行加載測試。在教學(xué)過程中，將學(xué)生分成若干設(shè)計小組，由每個小組設(shè)計模型方案，然后運用一到兩個不同的數(shù)值分析軟件完成模型建模及加載分析等內(nèi)容，要求在規(guī)定的時間內(nèi)完成設(shè)計作品和數(shù)值分析，并由各小組的組長在全班面前進行作品展示。期間其他各小組成員對該組作品進行打分，設(shè)計作品的成績由學(xué)生評價與教師評價相結(jié)合給出。此項措施加深了學(xué)生對軟件的認識和掌握程度，同時也提高了學(xué)生的團隊協(xié)作能力，取得了不錯效果。在教學(xué)實踐中，我們還鼓勵學(xué)生運用多個軟件分析同一個問題，加深其對數(shù)值分析理論和方法的理解。
（四）案例教學(xué)，提高解決工程問題能力
本課程的主要內(nèi)容是軟件的學(xué)與用，其中“學(xué)”是手段，“用”是目的。課程教學(xué)要與工程實踐相結(jié)合，否則學(xué)生感覺基礎(chǔ)理論知識太過抽象，難以理解和掌握。要使學(xué)生清楚知道為什么學(xué)習(xí)本課程，習(xí)得知識可解決哪些實際問題，如何利用課程知識分析、解決工程實際問題。同時，針對個別軟件前處理的不便，我們專門開發(fā)了FLAC3D前處理分析程序[6]，介紹了復(fù)雜地質(zhì)建模前處理方法在巖石力學(xué)數(shù)值實驗教學(xué)中的應(yīng)用。
對于工科研究生來講，學(xué)習(xí)數(shù)值分析軟件最重要的就是解決工程實際問題。授課教師可結(jié)合自己的研究課題、科研項目，在教學(xué)中適當講解一些具體工程實例，介紹自己的科研過程以及心得體會。下面簡單列舉幾個工程實例的數(shù)值模擬教學(xué)內(nèi)容。
1.大型儲油罐抗震及隔震分析
儲油罐是石油和天然氣資源利用、再生產(chǎn)和供給的重要基礎(chǔ)性設(shè)施，我們針對其抗震問題進行數(shù)值模擬的講解。比如幾何模型的建立方法、有限元網(wǎng)格的剖分技巧、土體與結(jié)構(gòu)動力相互作用、人工邊界的設(shè)置、地基材料的本構(gòu)模型選擇、地震波的選擇與輸入、罐底和基礎(chǔ)之間的非線性接觸效應(yīng)等。在隔震方面，以大型LNG儲罐為例，介紹預(yù)應(yīng)力鋼筋的建模方法、隔震夾層橡膠支座的數(shù)值建模技巧和其參數(shù)的合理選取。
2.大型土-海底沉管隧道體系的地震響應(yīng)
通過此案例，介紹土-隧道摩擦接觸面的單元選擇，彈簧單元的施加，多層非均勻軟土地基的建模，行波激勵的數(shù)值模擬實現(xiàn)，以及動水壓力的簡化分析方法等。不僅讓學(xué)生了解軟件的應(yīng)用情況，而且還穿插介紹相關(guān)的理論知識，拓寬了其知識面。
3.大型LNG儲罐抗爆分析
儲罐的抗爆問題難以用物理實驗完成，而數(shù)值模擬則可解決該問題。以董家口港大型LNG為例，給學(xué)生講解如何采用ANSYS軟件進行建模前處理，如何利用LS-DYNA軟件分析后處理方法，研究爆炸沖擊荷載作用下LNG儲罐的動力響應(yīng)特點，并分析多種工況下罐體的變形規(guī)律和應(yīng)力響應(yīng)分布。
4.LNG儲罐球形混凝土穹頂?shù)臒釕?yīng)力及裂縫分布
以山東某LNG接收站的一個16萬m3大型LNG儲罐鋼筋混凝土穹頂為例進行數(shù)值計算。采用ADINA有限元軟件建立精細化的有限元模型，模擬LNG儲罐穹頂分段澆筑過程中的早期溫度場分布，并將數(shù)值計算結(jié)果與現(xiàn)場測試結(jié)果進行對比。數(shù)值分析時考慮了混凝土徐變及齡期效應(yīng)，對混凝土穹頂?shù)臏囟葓龊蛻?yīng)力場進行耦合計算，得到穹頂?shù)臒釕?yīng)力分布及裂縫發(fā)展情況。
可見數(shù)值模擬技術(shù)在替代物理實驗方面具有較強的優(yōu)越性，掌握好數(shù)值軟件是十分必要的。在教學(xué)過程中，考慮到石油大學(xué)的特色，有側(cè)重地講解了特種結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬試驗技術(shù)和模擬過程。通過實際工程案例教學(xué)，讓學(xué)生切實感受到數(shù)值軟件強大的求解能力和成功解決問題的全過程，進而激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣和主動性，鍛煉學(xué)生利用數(shù)值分析工具解決實際工程問題的能力。
四、教學(xué)效果
Capstone課程，即整合性實作課程，或頂點課程，是指大學(xué)高年級學(xué)生在教師指導(dǎo)下，應(yīng)用所學(xué)專業(yè)課程知識，解決復(fù)雜且整合性工程設(shè)計問題的教學(xué)過程[1-4]。這里的復(fù)雜且整合性工程設(shè)計問題一般具有以下特點：需要大學(xué)多門課程知識才可以解決的問題；問題本身是多面向的，或在技術(shù)、專業(yè)方面存在相互沖突；是一個實際的工程設(shè)計問題，沒有現(xiàn)成的解決辦法；需創(chuàng)新應(yīng)用專業(yè)基本理論和技術(shù)實務(wù)上最新成果才可以解決的問題；需考慮現(xiàn)實環(huán)境多方面的約束，如人力、資金、設(shè)備、材料、信息等；問題本身可能對社會及環(huán)境有廣泛而深遠的影響；教學(xué)過程能夠覆蓋多項專業(yè)核心能力培養(yǎng)。
Capstone課程目前已經(jīng)得到國際工程教育界的廣泛重視，在國際工程教育認證的眾多版本規(guī)范中都明確提出將Capstone課程作為本科工程教育的重要必修課[5-7]。美國ABET的前身是1932年在紐約創(chuàng)辦的工程師專業(yè)發(fā)展理事會（ECPD），最初由美國土木工程師協(xié)會、美國機械工程師協(xié)會和美國電氣工程師協(xié)會等7個協(xié)會組成，現(xiàn)已發(fā)展成為由30個專業(yè)和技術(shù)性協(xié)會組成的聯(lián)盟。ABET作為一個非官方的中介性、非營利認證機構(gòu)，其專業(yè)認證的權(quán)威性得到了美國教育部（USDE）和美國高等教育委員會（CHEA）的雙重認可。ABET目前主要在工程、技術(shù)、計算機科學(xué)以及應(yīng)用科學(xué)等4大學(xué)科領(lǐng)域開展專業(yè)認證。在ABET頒布的最新工程專業(yè)認證規(guī)范中，要求每個參與認證的工程專業(yè)必須向?qū)W生提供整合性設(shè)計課程的教學(xué)實踐[8-10]。國際上其他隸屬于Washington Accord， Seoul Accord， Sydney Accords3個著名工程教育認證組織的工程教育認證機構(gòu)，如中國臺灣的IEET、加拿大的CEAB、韓國的ABEEK、澳洲的EA等都有此規(guī)定要求[11-12]。工程教育中開設(shè)必修Capstone課程，已經(jīng)成為國際工程教育界的發(fā)展趨勢。
在具體開課模式上，無論是Stanford、Berkeley、MIT等國際著名高校，還是IEET認證過的中國臺灣高校，都規(guī)定Capstone課程教育中，學(xué)生必須分組執(zhí)行教學(xué)計劃，而非個人執(zhí)行計劃，專業(yè)要制定統(tǒng)一的執(zhí)行規(guī)則，課程內(nèi)容要對應(yīng)人才培養(yǎng)方案中多數(shù)核心能力。
到目前為止，中國高等教育對頂點課程的關(guān)注還很少，學(xué)術(shù)性的介紹和研究也不多見。據(jù)粗略考察，在教育部頒布的文件中，只有2003年頒布的《全國普通高等學(xué)校體育教育本科專業(yè)課程方案》對頂點課程有所提及，并將其定義為“?楸弦蛋囁?設(shè)的綜合四年所學(xué)知識的課程”。但是關(guān)于課程開設(shè)的內(nèi)容、形式、時數(shù)則沒有詳細的規(guī)定。
與此相似，在中國土木工程本科教育中，Capstone課程也難覓蹤跡。一些類似的設(shè)計課程，如土木工程畢業(yè)設(shè)計、核心課程的課程設(shè)計等，從教學(xué)組織模式、課程評量方法，以及課程對實現(xiàn)教育目標和專業(yè)核心能力的檢視方面來看，這些課程還不能算是真正的Capstone課程，很多方面還存在較大差距。
武夷學(xué)院土木工程專業(yè)2015-2016學(xué)年開始被福建省教育廳批準為首批接受“臺灣中華工程教育學(xué)會”（IEET）國際工程教育認證的14個試點專業(yè)之一。武夷學(xué)院土木工程專業(yè)按照國際工程教育認證規(guī)范要求，將土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計改造為Capstone課程，并從開課模式、課程成績評量方法、課程教學(xué)效果檢視等方面開展了Capstone課程教學(xué)初步探索。2016年9月12-13日，國家工程教育認證專家進入武夷學(xué)院土木工程專業(yè)實地訪評，通過查閱Capstone課程教學(xué)檔案、現(xiàn)場考核學(xué)生等，對Capstone課程教學(xué)效果給予了充分肯定。本文擬對武夷學(xué)院土木工程專業(yè)Capstone課程教學(xué)進行詳細介紹，以期為推動國內(nèi)土木工程專業(yè)本科教育與國際工程教育接軌，提高國際工程教育認證實效，促進新建本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型發(fā)展和培養(yǎng)國際化應(yīng)用型高級人才提供教學(xué)參考。
一、Capstone課程體系的建立
Capstone課程不是一個單一課程，而是一個系統(tǒng)的課程體系。這是因為，要完成Capstone課程任務(wù)，通過課程教學(xué)取得實效，學(xué)生核心能力得到培養(yǎng)，必須與其他先修課程形成一個完整的課程體系。在充分論證基礎(chǔ)上，依托產(chǎn)業(yè)界專家，對課程進行改造，從人才培養(yǎng)方案中挑選若干實踐課程，建立從Cornerstone（基石）課程到Capstone課程的一整套從低年級到高年級遞進式整合性實作課程體系（見圖1）。
Capstone課程體系的第一層是Cornerstone課程，即基石課程，面向大學(xué)一二年級學(xué)生開設(shè)，對土木工程專業(yè)學(xué)生有數(shù)學(xué)建模競賽、CAD制圖、計算機程序設(shè)計等基礎(chǔ)類設(shè)計競賽，這是學(xué)生利用已掌握的少數(shù)核心能力解決模擬工程問題的初步體驗。
第二層次是銜接課程，針對大學(xué)二三年級學(xué)生開設(shè)。包括土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程設(shè)計、混凝土結(jié)構(gòu)課程設(shè)計、施工組織設(shè)計課程設(shè)計、深基坑與邊坡工程課程設(shè)計、隧道工程課程設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計等單科設(shè)計類課程，以及每年一度的省級、國家級大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽和建筑信息模型（BIM）設(shè)計大賽。第二層次的課程為大二和大三學(xué)生提供了整合一部分專業(yè)核心能力解決教師設(shè)計出的工程問題的機會，是Capstone課程與Cornerstone課程的銜接橋梁。這些課程中的專業(yè)課程設(shè)計常常是個人完成課程計劃，而結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽、BIM設(shè)計大賽則是小組合作完成，旨在使學(xué)生團隊合作能力得到初步訓(xùn)練。
第三層次是Capstone課程，武夷學(xué)院土木工程專業(yè)稱為土木工程設(shè)計實務(wù)課程，針對大學(xué)四年級學(xué)生開設(shè)。表1是Capstone課程綱要。從表1可以看出，Capstone課程教學(xué)以解決復(fù)雜且整合性工程問題為主要教學(xué)過程，涵蓋土木工程專業(yè)全部核心能力的訓(xùn)練，通過Capstone課程教學(xué)，使學(xué)生專業(yè)核心能力得到進一步鞏固。
二、Capstone課程教學(xué)初探
（一） 按照國際工程教育認證規(guī)范要求，改造“畢業(yè)設(shè)計”為Capstone課程
在中國高等教育設(shè)置Capstone課程有兩條可能的路徑：一是在課程設(shè)置中直接增加Capstone課程，強化學(xué)生的知識整合和階段過渡。但是這要增加總學(xué)分，增加學(xué)生負擔(dān)。二是對本科教育中傳統(tǒng)的畢業(yè)論文（設(shè)計）、核心專業(yè)課程的課程設(shè)計等進行改造，達到Capstone課程標準。
武夷學(xué)院土木工程專業(yè)課程規(guī)劃中包括整合工程設(shè)計能力的專題實作課程，即Capstone課程，是通過對原有畢業(yè)設(shè)計課程的改造實現(xiàn)的。該課程為必修課程，6個學(xué)分，分別在大學(xué)四年級的第一學(xué)期和第二學(xué)期開設(shè)，其中第一學(xué)期5學(xué)分，第二學(xué)期1學(xué)分，合計6學(xué)分。因大四第二學(xué)期中途安排畢業(yè)實習(xí)，所以Capstone課程是結(jié)合畢業(yè)實習(xí)一起進行的。
按照國際工程教育認證規(guī)范要求，對原有畢業(yè)設(shè)計課程進行系統(tǒng)改造，以達到Capstone課程標準，具體做法是：
第一，土木工程專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計采取分組進行，每組學(xué)生一般為3人，最多不超過4人，學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)興趣自由組隊。每組完成一個工程設(shè)計實務(wù)課題，課題類型圍繞專業(yè)方向設(shè)置，一般有房屋建筑工程設(shè)計、巖土工程設(shè)計、道路橋梁工程設(shè)計等。設(shè)計過程中強調(diào)組內(nèi)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作，提倡跨小組的合作。工程設(shè)計題目主要來自于生產(chǎn)實踐。
第二，為涵蓋大部分土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的專業(yè)核心能力訓(xùn)練，擴展Capstone課程內(nèi)容，Capstone課程主要內(nèi)容有：制定工作計劃、深入實際調(diào)查研究和收集資料、中外文獻閱讀、現(xiàn)場勘查、勘探與取樣、建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算、施工圖設(shè)計、施工組織設(shè)計、工程概預(yù)算、工程環(huán)境影響與倫理分析等。
第三，改造課程成績評量機制。為避免出現(xiàn)不同指導(dǎo)教師對課程成績評定的偏差，規(guī)定Capstone課程的成績由三個部分組成，分別是指導(dǎo)教師評量成績（占總分的50%）、兩位評閱教師對Capstone課程報告書的評閱成績（取平均分，占總分的20%）和Capstone課程匯報答辯成績（由答辯小組依據(jù)匯報答辯情況評定，占總分的30%）。
第四，為每一個課題小組安排一名
業(yè)界專家，參與課題指導(dǎo)和成績評定。業(yè)界專家參與Capstone課程教學(xué)的優(yōu)點是：一是為課題直接來源于工程實踐提供便捷途徑，業(yè)界專家承擔(dān)的工程項目就是最好的Capstone課題；二是為學(xué)生與產(chǎn)業(yè)界零距離接觸提供機會，學(xué)生可以通過實習(xí)直接參與業(yè)界專家的工程項目；三是提高了Capstone課程成績評定結(jié)果與業(yè)界標準的一致性程度。
（二）創(chuàng)新Capstone課程開課模式
國內(nèi)土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)形式基本上是教師出題，每個學(xué)生在教學(xué)計劃規(guī)定的時間內(nèi)完成設(shè)計，一人一題。這種開課模式存在的主要問題：一是假題很多，大部分的設(shè)計題目都是教師虛構(gòu)的，如某某賓館設(shè)計、某某中學(xué)教學(xué)樓設(shè)計，每年的題目基本一樣。二是學(xué)生做也是假做，雖然按照一些行業(yè)規(guī)范進行設(shè)計，但是無論是房屋建筑工程、巖土工程還是道路橋梁工程的設(shè)計，都僅僅涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計或施工組織設(shè)計等很少的一部分內(nèi)容，與實際工程設(shè)計要求相差甚遠，解決的問題不能算是整合性復(fù)雜的工程設(shè)計問題，課題涵蓋核心能力少，學(xué)生不能得到系統(tǒng)的土木工程設(shè)計訓(xùn)練。三是一人一題，不能通過畢業(yè)設(shè)計教學(xué)過程為學(xué)生提供團隊協(xié)作能力訓(xùn)練，不符合國際工程教育認證規(guī)范要求，而且要在有限時間內(nèi)完成一個完整的工程項目設(shè)計，顯然是不切實際的，只是對畢業(yè)設(shè)計的一再簡化，教學(xué)效果不理想。
以業(yè)界專家正在承擔(dān)的實際工程項目作為Capstone課題，這種真題訓(xùn)練是提高畢業(yè)設(shè)計效果、鍛煉學(xué)生專業(yè)核心能力的最好途徑。真題還需要真做，以一個實際的邊坡防護工程設(shè)計為例，課題任務(wù)應(yīng)當包括現(xiàn)場勘查、勘探與取樣、現(xiàn)場測試、室內(nèi)測試、防護工程結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工圖設(shè)計、施工組織設(shè)計、工程概預(yù)算、工程環(huán)境影響評價與工程倫理分析等。雖然任務(wù)較多，因為是小組合作完成，學(xué)生個人的負擔(dān)會減輕很多。
課題指導(dǎo)應(yīng)分階段進行，在不同階段，針對課題任務(wù)的重點不同，有針對性地開展設(shè)計指導(dǎo)。注重引入業(yè)界專家擔(dān)任?n題指導(dǎo)教師，圍繞工程設(shè)計中的一些關(guān)鍵實務(wù)技術(shù)，開設(shè)專題講座，提供體驗產(chǎn)業(yè)界的機會，向?qū)W生傳授業(yè)界流行的設(shè)計理念與方法，使課題設(shè)計成果更加符合業(yè)界標準，而不至于“院校味”太濃厚，脫離實際。
（三）探索Capstone課程教學(xué)成效檢視辦法
準確評估Capstone課程教學(xué)效果是十分重要的，有助于課程教學(xué)效果的持續(xù)改善。依照課題分組、分階段進行的Capstone課程教學(xué)，與一般基礎(chǔ)課、專業(yè)課的教學(xué)模式存在明顯不同，Capstone課程教學(xué)效果評價也不能僅僅依靠課程成績來完成。問卷調(diào)查方法是一個很好的補充。
Capstone課程教學(xué)目的之一是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)核心能力。為檢視學(xué)生專業(yè)核心能力的培養(yǎng)效果，設(shè)置學(xué)生專業(yè)核心能力問卷調(diào)查表（見表2），針對每一項專業(yè)核心能力對學(xué)生進行調(diào)研，按照非常滿意、滿意、一般、不滿意、非常不滿意5個等級打分。通過該表的統(tǒng)計分析，得到學(xué)生核心能力的達成度，檢視Capstone課程教學(xué)效果。
團隊協(xié)作能力是Capstone課程教學(xué)效果的重要保障，也是國際工程教育認證專家十分重視的觀察點。Capstone課程教學(xué)的溝通主要有課題組學(xué)生之間的溝通、學(xué)生與指導(dǎo)教師之間的溝通、學(xué)生現(xiàn)場調(diào)研過程中與業(yè)界之間的溝通等。溝通能力在很大程度上影響到Capstone課程的執(zhí)行效果，必須十分重視學(xué)生溝通能力的培養(yǎng)。可以設(shè)計Capstone課程執(zhí)行中學(xué)生團隊協(xié)作問卷調(diào)查表（見表3）。該表由課題指導(dǎo)教師完成，針對每一位學(xué)生在課題執(zhí)行中的團隊協(xié)作表現(xiàn)，按照非常滿意、滿意、一般、不滿意、非常不滿意5個等級打分。通過該表的統(tǒng)計分析，可以得到學(xué)生在Capstone課程教學(xué)過程中團隊合作能力情況。
三、結(jié)語
與土木工程專業(yè)以往的畢業(yè)設(shè)計相比較，Capstone課程在開課形式上要求學(xué)生按照小組進行，分組教學(xué)，為學(xué)生提供團隊協(xié)作能力訓(xùn)練的機會。強調(diào)業(yè)界專家參與教學(xué)實踐，確保課程教學(xué)與產(chǎn)業(yè)界零距離接觸。課程內(nèi)容要涵蓋絕大部分土木工程專業(yè)核心能力的訓(xùn)練，不能簡化課題任務(wù)。
Capstone?n程作為大學(xué)四年的總體課程，在工程教育中具有重要地位。如何使課程體系、課程教學(xué)模式、課程評量方法、課程教學(xué)效果評估等更加符合國際工程教育認證的一般規(guī)范要求，國內(nèi)應(yīng)用型本科高校土木工程專業(yè)還面臨許多問題需要深入探索。
要積極開展Capstone課程體系的教育學(xué)理論研究，利用高等教育基本原理與高等教育歷史分析方法，論證Capstone課程體系在土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)中的必要性和重要意義，建立Capstone課程體系教育理論，指導(dǎo)Capstone課程體系的創(chuàng)新教育實踐。
[關(guān)鍵詞]建筑施工與管理 教學(xué)改革 實踐能力
[中圖分類號] TU7-4 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2013）24-0118-03
建筑施工與管理是土木工程專業(yè)的一門重要主干課，該課程的特點是內(nèi)容龐雜、知識點多、涉及面廣，涉及建筑材料、工程測量、建筑結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)等學(xué)科知識；實踐性強，該課程涉及各分部分項工程的施工方法、施工工藝及施工組織設(shè)計等內(nèi)容；應(yīng)用性強，該課程所學(xué)知識直接應(yīng)用于工程項目，根據(jù)我院統(tǒng)計的數(shù)據(jù)表明，土木工程專業(yè)畢業(yè)生約70%的本科畢業(yè)生就業(yè)于與工程施工相關(guān)的企業(yè)，建筑施工與管理課程學(xué)習(xí)的效果直接影響到學(xué)生日后的就業(yè)。此外，施工技術(shù)發(fā)展迅猛，教學(xué)中必須及時結(jié)合新技術(shù)、新工藝更新教材內(nèi)容。
因此，在教學(xué)過程中，必須精選教學(xué)內(nèi)容，運用理論教學(xué)與工程實踐相結(jié)合的教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量，強化學(xué)生的實踐能力，為日后走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。
一、優(yōu)化建筑施工與管理課程教學(xué)內(nèi)容
建筑施工與管理課程主要教學(xué)內(nèi)容包括施工技術(shù)與施工組織兩大部分，施工技術(shù)包括土方工程、基礎(chǔ)工程、砌體工程、混凝土結(jié)構(gòu)工程、預(yù)應(yīng)力混凝土工程、腳手架工程、結(jié)構(gòu)安裝工程、防水工程、裝飾裝修工程。施工組織包括流水施工原理、網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)、施工組織設(shè)計等內(nèi)容。該課程共64學(xué)時，2周課程設(shè)計。
由于課程知識點多、內(nèi)容龐雜，授課學(xué)時緊，在精選教學(xué)內(nèi)容時應(yīng)注意：
1.緊密結(jié)合當前工程實際，刪減、淘汰落后工藝，增加建設(shè)部推廣應(yīng)用技術(shù)、建筑業(yè)十大新技術(shù)等內(nèi)容。例如：增加建筑護結(jié)構(gòu)保溫隔熱技術(shù)、高強鋼筋與新型鋼筋連接節(jié)材技術(shù)、新型建筑防水材料技術(shù)、新型模板與腳手架施工技術(shù)等。另一方面，及時淘汰落后施工工藝及設(shè)備，如腳手架工程中的扣件式鋼管井架、扣件式鋼管懸挑卸料平臺、大模板懸掛腳手架等內(nèi)容。
2.結(jié)合相關(guān)課程，進一步整合建筑施工與管理教學(xué)內(nèi)容。教材中關(guān)于砌筑砂漿配合比設(shè)計、混凝土試配強度計算以及水泥、砂、砌筑砂漿等建筑材料內(nèi)容由于已經(jīng)在工程材料課程中涉及，因此將這部分內(nèi)容放在課下自學(xué)，不再占用課堂講授時間。
此外，對于與該課程聯(lián)系密切的課程，如《土木工程測量》、《土木工程材料》、《房屋建筑學(xué)》等課程，要求學(xué)生課下予以系統(tǒng)復(fù)習(xí)、深化，做到課程間的融會貫通，將此環(huán)節(jié)納入第二課堂。
3.教學(xué)中密切結(jié)合施工規(guī)范，關(guān)注新頒布標準。施工規(guī)范和規(guī)程是工程施工質(zhì)量控制的依據(jù)，是工程技術(shù)人員最常用的工具書。建筑施工課程中涉及的常用施工規(guī)范有《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》、《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》等 ，在學(xué)習(xí)各工種工程施工工藝時引入規(guī)范的質(zhì)量控制要求，結(jié)合規(guī)范的主要條文，培養(yǎng)學(xué)生的規(guī)范意識和質(zhì)量意識。
二、改進課堂教學(xué)方法
在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)積極探索教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的興趣、調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生變被動的學(xué)為主動的學(xué)，主要結(jié)合以下方法：
1.采用構(gòu)建式的教學(xué)方法。構(gòu)建式的教學(xué)方法強調(diào)以學(xué)生為中心，教師成為學(xué)生主動學(xué)習(xí)的幫助者、促進者。此種教學(xué)方法，要求教師引導(dǎo)學(xué)生用探索、發(fā)現(xiàn)法去學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生“遷移”式的學(xué)習(xí)。教師不僅要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還要幫助學(xué)生進行新舊知識體系的整合，激發(fā)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)規(guī)律，糾正錯誤。
2.引入探究式教學(xué)法。教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，給學(xué)生列出一些研究課題及參考文獻，讓學(xué)生自己選擇其中感興趣的課題并進行研究。研究成果以論文形式體現(xiàn)，論文及答辯成績作為本門課程平時成績的重要組成部分。
3.引入典型案例，進行案例剖析。通過典型案例的引入，減小理論知識與實踐應(yīng)用的差距，進一步強化實踐能力。例如：在學(xué)習(xí)單位工程施工組織設(shè)計時，引入施工組織設(shè)計案例，從工程策劃、工程質(zhì)量、過程控制等方面對施工組織的每個過程及環(huán)節(jié)進行實例解讀，使學(xué)生完整地、規(guī)范地、系統(tǒng)地理解施工組織的細節(jié)，達到事半功倍的教學(xué)效果。按照學(xué)生邊學(xué)邊練，邊理論邊實踐的模式進行教學(xué)，使學(xué)生達到應(yīng)用型人才的標準。
4.以多媒體教學(xué)手段加強學(xué)生直觀性認識。由于組織現(xiàn)場教學(xué)受學(xué)生人數(shù)、工程進度形象、教學(xué)進度等多種因素的限制，當一些新工藝、新技術(shù)在當?shù)剡€沒有普及或受季節(jié)性限制無法進行現(xiàn)場教學(xué)時，多媒體教學(xué)就是保證實踐教學(xué)的一種先進教學(xué)手段。例如：通過多媒體學(xué)習(xí)中直大型企業(yè)帶有專利技術(shù)的新型模板支設(shè)工藝，使學(xué)生印象深刻，感性認識得到進一步升華。
三、建立第二課堂，充分發(fā)揮第二課堂的作用
由于該課程內(nèi)容多，涉及面廣，應(yīng)用性強，單靠課上時間的教學(xué)無法滿足日后就業(yè)的需要，因此，利用第二課堂作為強有力的支持。所謂第二課堂是指在第一課堂外的時間進行的與第一課堂相關(guān)的教學(xué)活動，作為第一課堂的補充、升華。第二課堂的目的主要有兩個：一是對《土木工程材料》、《土木工程測量》、《房屋建筑學(xué)》等課程相關(guān)知識予以提煉，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合施工知識予以提升。二是結(jié)合就業(yè)崗位需要，強化施工及相關(guān)知識的應(yīng)用性。
在課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，以單元教學(xué)法為主線，結(jié)合建設(shè)部推廣的十項新技術(shù)、施工技術(shù)資料整理、常用施工質(zhì)量驗收規(guī)范、平法圖集等內(nèi)容分單元進行學(xué)習(xí)。第二課堂主要內(nèi)容如下：
單元一：工程材料檢測。掌握常見建筑材料如水泥、砂、砂漿、混凝土、磚、砌塊、鋼材、焊接接頭、機械連接接頭等材料的檢驗項目、取樣要求、合格判定標準。
單元二：施工測量。掌握多層建筑物施工過程定位放線、各層高程控制、施工過程中各分部分項需配合的測量放線工作。
單元三：平法識讀。以《混凝土結(jié)構(gòu)施工圖平面整體表示方法制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖》（現(xiàn)澆混凝土框架、剪力墻、梁、板）為重點，掌握平面整體表示方法的制圖規(guī)則和構(gòu)造詳圖。
單元四：建筑工程技術(shù)資料的收集與整理。掌握建筑工程技術(shù)資料的主要內(nèi)容，以及收集與整理要點。
單元五：相關(guān)規(guī)范、標準學(xué)習(xí)。在第一課堂教學(xué)中，已經(jīng)學(xué)習(xí)了常見施工規(guī)范如《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》、《砌體結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》等規(guī)范的主要內(nèi)容。在第二課堂中，在已有基礎(chǔ)上進一步進行系統(tǒng)地學(xué)習(xí)。兩階段的不同主要表現(xiàn)在：第一課堂側(cè)重各個知識點的掌握，而在第二課堂階段，注重對規(guī)范的總體把握與應(yīng)用。如：在第二課堂階段，需系統(tǒng)掌握施工質(zhì)量驗收規(guī)范系列標準的組成，尤其是《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》的內(nèi)容與作用，該標準對單位（子單位）工程、分部（子分部）工程、分項工程、驗收批的劃分、驗收合格規(guī)定、驗收的程序及組織等給出了詳細的規(guī)定，具有統(tǒng)領(lǐng)全局的作用。
除此之外，尚需積極、及時引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)新頒布標準，如《建筑工程綠色施工評價標準》等，以彌補教材滯后性的缺陷。
四、加強生產(chǎn)實習(xí)的組織管理，進一步提高生產(chǎn)實習(xí)效果
生產(chǎn)實習(xí)組織方式可采用分散實習(xí)與集中實習(xí)相結(jié)合的辦法。
1.規(guī)范分散實習(xí)的批準程序。首先發(fā)給學(xué)生實綱和生產(chǎn)實習(xí)審批表， 生產(chǎn)實習(xí)審批表主要包括學(xué)生申請實習(xí)內(nèi)容、實習(xí)單位同意接受證明、指導(dǎo)教師審批意見、學(xué)院審批意見等內(nèi)容。學(xué)生自主聯(lián)系實習(xí)工地，實習(xí)單位同意接受簽署意見后交指導(dǎo)教師審批，指導(dǎo)教師審批同意后，根據(jù)學(xué)生實習(xí)的具體內(nèi)容下發(fā)實習(xí)任務(wù)書及指導(dǎo)書。由于學(xué)生實習(xí)的工程建設(shè)規(guī)模、進度形象、施工工藝、組織管理千變?nèi)f化，各有不同，但同類型工程又有其相似之處，因此，在學(xué)生實習(xí)之初，指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生實習(xí)工程的結(jié)構(gòu)類型、進度形象、施工方法等給出按工程類型分類編制的指導(dǎo)書，在實習(xí)過程中，指導(dǎo)教師再根據(jù)具體實習(xí)內(nèi)容予以補充、完善，以更有針對性地指導(dǎo)學(xué)生實習(xí)。
通過分散實習(xí)方式一方面調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性， 鍛煉了學(xué)生的獨立工作能力；另一方面有效解決了集中安排實習(xí)工地難的矛盾。
2.加強實習(xí)過程的管理。必須指出的是，分散實習(xí)并非放任自流，整個實習(xí)過程仍是在指導(dǎo)教師控制下進行的，在條件允許的情況下，加強工地的巡視檢查與指導(dǎo)，分期遞交實習(xí)日記，檢查實習(xí)過程中實習(xí)單位對學(xué)生的實習(xí)評價，在組織實習(xí)答辯和認真審閱學(xué)生實習(xí)報告的基礎(chǔ)上給予評定成績。
在實習(xí)中注重學(xué)生動手能力的培養(yǎng)， 積極安排學(xué)生施工頂崗實習(xí)工作。根據(jù)實習(xí)工地的具體情況，指導(dǎo)教師積極協(xié)調(diào)學(xué)生頂崗跟班實習(xí)， 上下班時間嚴格按照工地現(xiàn)場作息時間要求進行， 親自參與施工測量、放線和各工種施工操作， 收集、整理施工資料， 承擔(dān)施工日志和隱蔽工程的記錄， 核對施工預(yù)算和監(jiān)督各項工程是否與圖紙相符， 以及部分工種工程的驗收等，充分調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性，提高了實習(xí)效果。
五、設(shè)置個性化教育環(huán)節(jié)，給予學(xué)生綜合實踐能力提高的空間，與就業(yè)接軌
個性化教育環(huán)節(jié)我校安排在第七學(xué)期，共六周時間，其目的是為了強化學(xué)生的個性培養(yǎng)，進一步提升實踐能力、創(chuàng)新能力等。在此階段，對于有意向在施工方向進一步提高、發(fā)展的學(xué)生，采取師生互商的方式確定培養(yǎng)方案。選題不限，但結(jié)合施工方向，均離不開基礎(chǔ)知識及實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在此階段接觸工程實際，結(jié)合某一選題向縱、橫方向進一步拓展，使學(xué)生進一步加強實踐能力、提高就業(yè)能力。
六、加強實踐能力的層次性培養(yǎng)
實踐能力的培養(yǎng)不是一蹴而就的，必須遵循層次性培養(yǎng)的原則，所謂層次性原則，是指從較低層次目標要求逐步達到較高層次目標的要求。將面向施工的實踐能力的培養(yǎng)作為一個系統(tǒng)來考慮，通過課堂教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)個性化教育等環(huán)節(jié)的實施，實現(xiàn)實踐能力由點面體的全方位提升。具體思路如下：
1.第一層次：夯實基礎(chǔ)，重視施工基礎(chǔ)理論知識，結(jié)合多媒體教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)加深理解，學(xué)細學(xué)透。例如：在學(xué)習(xí)鋼筋連接內(nèi)容中，鋼筋的連接有綁扎連接、焊接連接、機械連接，綁扎連接主要掌握梁、柱、墻等構(gòu)件同一截面鋼筋的搭接百分率、搭接長度等要求；焊接連接需熟悉閃光對焊、電渣壓力焊、氣壓焊、電弧焊、電阻電焊等焊接工藝、適用范圍、接頭質(zhì)量檢查要求等；機械連接需掌握螺紋套筒連接、擠壓套筒連接的施工工藝、接頭質(zhì)量要求等。并結(jié)合多媒體教學(xué)、現(xiàn)場參觀、規(guī)范條文要求掌握。
2.第二層次：通過課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)等環(huán)節(jié)，注重相關(guān)知識體系的總體掌握。例如：在課程設(shè)計環(huán)節(jié)施工進度計劃的編制中，需要結(jié)合流水施工知識、施工技術(shù)知識、工期確定、勞動力等各種資源需求情況系統(tǒng)考慮。在生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)，結(jié)合實習(xí)內(nèi)容，對各分部分項工程如混凝土工程、鋼筋工程、屋面工程、防水工程等進行整合。課程設(shè)計是一種綜合訓(xùn)練和實踐應(yīng)用形式，對提高學(xué)生分析、解決工程實際問題能力等起到重要作用。
3.第三層次：個性化教育階段，實踐能力立體化整體提升。在此階段，學(xué)生結(jié)合自身興趣、特長、就業(yè)方向與指導(dǎo)教師互商選題，如選題可側(cè)重單位工程施工組織設(shè)計編制、在項目部頂崗見習(xí)（技術(shù)員、資料員、項目經(jīng)理助理等崗位）、某一專題研究、設(shè)計（如大模板設(shè)計施工、腳手架計算、大體積混凝土澆筑方案編制等）、某專項施工方案編制（如剪力墻結(jié)構(gòu)施工方案編制）等。
[ 參 考 文 獻 ]
考研的沖擊考研熱已是大學(xué)校園里的一種風(fēng)氣.據(jù)調(diào)查,近年來有的大學(xué)應(yīng)屆畢業(yè)生報考研究生比例達到60%-70%,有的甚至高達80%-90%,我院土木工程專業(yè)連續(xù)兩年的考研比例也達到60%.究其原因,一是部分學(xué)生真正喜歡科學(xué)研究工作,通過讀研在教學(xué)、科研上有所成就,這是考研學(xué)生中最值得肯定的;二是相當一部分學(xué)生嫌棄施工工作的辛苦,不愿到施工單位就業(yè),想通過考研回避;三是一部分學(xué)生人云亦云,別人考我也考試試;還有則是順應(yīng)家長對其“成龍成鳳”的期盼,不一而足.另外對于地方一般大學(xué)而言,學(xué)生就業(yè)缺乏競爭力,想通過考研來圓自己的重點大學(xué)夢,從而提高就業(yè)砝碼則是相當部分學(xué)生的考研主因.考研的學(xué)生忙于復(fù)習(xí)考研課程,忙于參加各種考研輔導(dǎo)班,而生產(chǎn)實習(xí)一般安排在第六、七學(xué)期進行,與考研時間鄰近而“沖突”,這使得要參與考研的大部分學(xué)生已經(jīng)無心實習(xí).實習(xí)教學(xué)力量薄弱由于高校的擴招,教師數(shù)量的增加遠遠沒有跟上學(xué)生數(shù)量的增加,導(dǎo)致生師比過大,這在一些新建土木工程專業(yè)尤甚.在實習(xí)教學(xué)的實施過程中,由于主要靠教師負責(zé)管理學(xué)生,而教師自身的理論課教學(xué)與科研任務(wù)一般較重,沒有充足的時間到施工現(xiàn)場去管理學(xué)生,加上一個教師負責(zé)多個實習(xí)點的管理,所以對學(xué)生的管理力度不夠.雖然學(xué)院聘請一些施工單位的工程技術(shù)人員做兼職實習(xí)指導(dǎo)教師,但由于工程緊張,任務(wù)繁忙,現(xiàn)場工程技術(shù)人員無法安排較多的時間認真指導(dǎo)學(xué)生.雙師型教師缺乏,指導(dǎo)的針對性不強.實習(xí)指導(dǎo)教師應(yīng)具備一定的專業(yè)理論知識,更應(yīng)具備豐富的工程實踐經(jīng)驗,即“雙師型”教師.而現(xiàn)實情況卻是本科高校中雙師型教師十分缺乏.主要原因一是近年來高校人才引進唯高學(xué)歷,工程型人才往往因為學(xué)歷不達標無法引進;二是學(xué)校長期以來不同程度的重“學(xué)”輕“術(shù)”的導(dǎo)向,導(dǎo)致教師往往喜歡呆在辦公室內(nèi)做學(xué)術(shù)、寫論文,而不愿到工程一線鍛煉.目前帶實習(xí)的任務(wù)一般由年青教師擔(dān)任,年青教師一般為近幾年畢業(yè)的碩士或博士,出校門,進校門,普遍缺少施工、設(shè)計方面的實踐鍛煉,工程經(jīng)驗缺乏,指導(dǎo)實習(xí)時很難有的放矢,學(xué)生遇到的問題難以得到及時解決.
實習(xí)基地建設(shè)不能片面追求數(shù)量的增加,而是通過建設(shè)實習(xí)基地尋求互利雙贏并向縱深延伸的實質(zhì)合作關(guān)系.協(xié)議一方面規(guī)定建筑公司有義務(wù)接納實習(xí)學(xué)生,為學(xué)生實習(xí)提供便利和指導(dǎo);另一方面也規(guī)定學(xué)校有責(zé)任為合作企業(yè)提供相應(yīng)的技術(shù)支持.例如,我院派出一名鋼結(jié)構(gòu)博士做為科技特派員為山東中通鋼構(gòu)建筑有限公司提供技術(shù)支持,幫助企業(yè)解決技術(shù)難題,同時每年推薦優(yōu)秀畢業(yè)生到公司工作.目前,該公司已成為我校的定點實習(xí)基地,每次實習(xí),公司都設(shè)專人為學(xué)生指導(dǎo),公司還在學(xué)院設(shè)立了“中通鋼構(gòu)”獎學(xué)金,每年拿出2萬元用來資助我院品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生.注重教師工程實踐鍛煉,建立雙師型教學(xué)團隊為了提高實習(xí)指導(dǎo)教師的實踐能力,我們一方面鼓勵教師到企業(yè)兼職,深入生產(chǎn)第一線,了解、熟悉工程技術(shù)、工藝流程等,以鍛煉自身的實踐能力;另一方面有計劃地安排青年教師做為科技特派員或者以橫向課題合作方到企業(yè)鍛煉,使他們有更多機會與企業(yè)的技術(shù)人員、管理人員交流,或參與企業(yè)的工程設(shè)計、施工、項目管理等環(huán)節(jié).這樣不僅可以從那里了解到新工藝、新技術(shù)、新材料等方面的信息,而且可以發(fā)現(xiàn)教學(xué)環(huán)節(jié)與實踐環(huán)節(jié)脫節(jié)的地方,還可以及時了解到工程施工過程中遇到的技術(shù)難題.這都有利于教師及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和從事相關(guān)的科研活動,有助于他們將所學(xué)的知識與生產(chǎn)實際相結(jié)合,提高自身的工程能力、科研能力和學(xué)術(shù)水平;第三,鼓勵教師參加各種執(zhí)業(yè)資格考試與培訓(xùn),土木系已有近半數(shù)教師獲得國家一級注冊結(jié)構(gòu)師、注冊建造師、注冊監(jiān)理師、注冊造價師的職業(yè)資格.這些執(zhí)業(yè)資格的獲得為他們聯(lián)系企業(yè)、融入企業(yè),指導(dǎo)學(xué)生的實習(xí)具有良好的促進作用.創(chuàng)新實習(xí)教學(xué)模式,提高實踐意識李培根認為,工程教育應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐主體意識和實踐常態(tài)意識,應(yīng)該在整個學(xué)習(xí)與教育過程中充滿實踐意識,讓實踐意識成為教師和學(xué)生在整個教育學(xué)習(xí)過程中的常態(tài)意識[2].為了充分調(diào)動學(xué)生的實習(xí)積極性,提高實習(xí)效果,我院積極探索改革實習(xí)模式,主要做法有:一是充分利用校內(nèi)和學(xué)校周邊工程建設(shè)資源,將實習(xí)教學(xué)環(huán)節(jié)貫穿于大學(xué)四年的整個學(xué)習(xí)過程,組織動員學(xué)生利用課余時間經(jīng)常到工地參觀.二是將實習(xí)與大學(xué)生社會實踐相結(jié)合,進行關(guān)于新工藝、新材料、施工新方法的社會調(diào)研,形成調(diào)研報告或論文,并擇優(yōu)在學(xué)院自辦期刊《觀筑》上發(fā)表,或者經(jīng)教師指導(dǎo)修改后推薦到科技期刊上公開發(fā)表,這種做法在很大程度上能調(diào)動學(xué)生的實踐積極性,養(yǎng)成勤于思考、善于觀察的良好習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生從工程實踐中獲取信息的能力,也提高了工科學(xué)生的語言表達能力.第三,將實習(xí)和學(xué)生未來的職業(yè)取向相結(jié)合,在實習(xí)教學(xué)中讓學(xué)生充分認知土木工程行業(yè)中的職業(yè)形態(tài),熟悉未來所從事職業(yè)的具體工作及要求,從而提高學(xué)生的職業(yè)意識和實踐意識.
做好實習(xí)宣傳發(fā)動,在思想上重視實習(xí)要從根本上提高學(xué)生的實習(xí)質(zhì)量,首先要提高學(xué)生對實習(xí)重要性的認識[3].從大一新生入學(xué)專業(yè)教育開始就向?qū)W生宣傳實踐教學(xué)的重要性,宣傳理論聯(lián)系實際的必要性.在職業(yè)規(guī)劃教育中,教育學(xué)生大學(xué)畢業(yè)后不管從事施工、設(shè)計、監(jiān)理還是從事項目管理等工作,或者考研后從事科研、教學(xué)工作,實習(xí)都是不可或缺的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié).首先,通過實習(xí),大學(xué)生可以廣泛地接觸社會,形成更為理性的求職態(tài)度和職業(yè)規(guī)劃;其次,大學(xué)生可以在實習(xí)中發(fā)現(xiàn)職業(yè)興趣,及時調(diào)整學(xué)習(xí)重點和彌補不足;再次,通過與用人單位的雙向交流,大學(xué)生能更清晰地找準定位,避免盲目擇業(yè);第四,實習(xí)過程往往是學(xué)生與實習(xí)單位之間相互考察、雙向選擇的過程,很多勤奮務(wù)實的學(xué)生通過實習(xí)被實習(xí)單位看中,找到了工作單位.教育學(xué)生實習(xí)中應(yīng)努力做到:一是不挑剔工作,能從小事情做起;二是對待工作踏實認真,有責(zé)任心,主動性積極性高;善于發(fā)現(xiàn)工作中的問題,能夠及時與老師、技術(shù)人員溝通和交流;三是勤學(xué)多問,虛心學(xué)習(xí);四是有團隊意識,和部門其他同事能很好配合;第五能吃苦耐勞,不能遇到困難就當逃兵.每次實習(xí)前,召開實習(xí)動員大會,學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、系領(lǐng)導(dǎo)和實習(xí)指導(dǎo)教師都要求參加,強調(diào)實習(xí)重要性,讓學(xué)生實習(xí)有目的、有任務(wù)、有要求,有紀律.同時播放一些重點工程施工流程的影像資料,提高學(xué)生對實習(xí)的重視程度與安全意識.
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)，超高層建筑，施工技術(shù)，特點，環(huán)節(jié)探討
中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：
一.前言
在很長的一段時期，我國的建筑行業(yè)多采取的是鋼筋混泥土的建筑結(jié)構(gòu)，但隨著土木工程和新的力學(xué)體系，新的設(shè)計方法出現(xiàn)，經(jīng)過時間見證，鋼筋混泥土的結(jié)構(gòu)在超高層建筑中，有著明顯的缺陷，那就是自重很大，于是，更多的設(shè)計師和建造師便開始尋找新的建筑結(jié)構(gòu)來更好的實施對建筑的設(shè)計施工。終于，經(jīng)過無數(shù)次的實驗和實踐的檢驗，最終選用了強度很大的鋼材來實施結(jié)構(gòu)設(shè)計，甚至演變成為全鋼的建筑結(jié)構(gòu)。直到目前為止，全鋼結(jié)構(gòu)的建筑已經(jīng)成為一種建筑風(fēng)潮，不僅大大推進了我國建筑設(shè)計施工的發(fā)展，更大大提升了建筑的整體質(zhì)量。
二.鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑施工概述
1.工程實例分析
中關(guān)村金融中心工程地處北京市中關(guān)村科技園區(qū)的最核心位置，為北京西部最高建筑(總高度150m)，國際甲級寫字樓。工程由塔樓、配樓、連廊3部分組成，總建筑面積111 818平方米。其中塔樓地下4層、地上35層，總建筑面積79 012平方米，總檐高150m，為全鋼結(jié)構(gòu)。
工程項目部組建了最強的管理團隊，通過精心組織、精心施工，攻克了一道道技術(shù)難關(guān)。用6個月的時間完成了約15 000t鋼結(jié)構(gòu)安裝施工任務(wù)，月施工最快完成9層；采用CO：氣體保護半自動焊完成了超厚鋼板焊接的施工(最厚達100mm)，整個工程的焊縫100％超聲波探傷，100％合格，一次探傷合格率達98％；在鋼結(jié)構(gòu)吊裝方面，經(jīng)過項目技術(shù)人員不斷探索與總結(jié)，解決了超高層鋼結(jié)構(gòu)空間定位及折線形鋼結(jié)構(gòu)箱型柱吊裝技術(shù)問題，且整體垂直度最大偏差9mm。
本工程由于設(shè)計的特殊性，無法選用內(nèi)爬式塔吊，根據(jù)工程的地理位置、結(jié)構(gòu)形式及大量的特殊構(gòu)件選擇2臺大型附著式塔吊，一臺K80／115與一臺36B，分別布置在塔樓的西側(cè)與東側(cè)，不僅滿足了所有構(gòu)件的垂直運輸，而且為大量超重、超高及偏心構(gòu)件的吊裝創(chuàng)造了條件。K80／115附著式塔吊在國內(nèi)尚屬首次使用，可借鑒的成熟經(jīng)驗不多。施工中通過不斷的摸索，很好地解決了塔吊的組裝、頂升及施工工效等方面的難題，為工程的順利進行創(chuàng)造了條件，塔吊平面布置如圖1。
2.超高層建筑結(jié)構(gòu)體系簡析
每一種類型的建筑都有著不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求，先要綜合考慮到建筑的主要用途，是民用還是商業(yè)，或者生產(chǎn)車間；再結(jié)合從實地勘察來的關(guān)于建筑要求的高度，地基的抗震烈度相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)，嚴格遵守我國建筑設(shè)計規(guī)范的安全可靠性原則，進行合理科學(xué)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，并選擇符合設(shè)計方案的高層結(jié)構(gòu)建筑體系。目前，我國的高層建筑結(jié)構(gòu)體系一般有框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系等可以供選擇。
3.鋼超高結(jié)構(gòu)的建筑體系在設(shè)計施工的特點。
全鋼結(jié)構(gòu)的建筑體系在設(shè)計施工中有著很強的專業(yè)性和技術(shù)性要求，作為一種新型的建筑設(shè)計體系，有著自己的嚴格的設(shè)計施工要求，從地質(zhì)地形的勘察測量，到對各種鋼材料的選擇運用，整體的框架的搭建，各部分大小構(gòu)件的設(shè)計剪裁，到實地的施工安裝，一直到后期的質(zhì)量管理，質(zhì)量的全面監(jiān)控，及其對整體工程的保養(yǎng)維護，都是一個緊密結(jié)合的過程，對施工方的設(shè)計水平、技術(shù)能力、專業(yè)水平、管理能力等一系列綜合能力提出了挑戰(zhàn)。
一般而言，全鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計施工有著自己特性，加強對各種特點的研究，有助于正確的施工，減少失誤。
首先，工序繁多。高層施工，立體施工，相互交叉施工，這是全鋼高層建筑施工的第一特點，也是施工的難點之一，必須做好全面細致的科學(xué)設(shè)計，統(tǒng)籌安排，從設(shè)計施工到施工人員的安全保護，都要有著極其高的標準和要求。
其次，全鋼結(jié)構(gòu)施工多半位于高空，空間狹小，但由于工序繁多，需要準備的各種部件和施工器械品種繁多，操作人員的空間移動位置小，安全保障難度高，對眾多的零部件和施工的構(gòu)件無處安放，對升降傳輸速度安全性有著高端要求。
最后，工程進度控制難度大。高空作業(yè)，超高的施工標準，嚴格的施工規(guī)范，高端的材料處理，科學(xué)的安裝，合理安全的拆遷等一系列鞏固都受到了各種因素的影響，比如材料的質(zhì)量，各種構(gòu)件的傳送，自然氣候因素，焊接技術(shù)等各個方面。
三.鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工技術(shù)操作
1.要做好施工前的各種準備。
首先，要經(jīng)過實地勘察測量得到準確的各種數(shù)據(jù)，結(jié)合雙方的建設(shè)協(xié)議，綜合考慮各種影響因素，做出科學(xué)合理的工程設(shè)計，制定施工標準和施工規(guī)范，嚴格實行權(quán)責(zé)制度，做到目標明確，權(quán)責(zé)分明。
其次，在施工前要做好各種物料、裝吊設(shè)備的準備和檢測，保證施工要用到的各種機械設(shè)備夠足夠齊全，且都能夠保持正常運行狀態(tài)，同時，要做好對施工人員的培訓(xùn)，加強對相關(guān)技術(shù)的掌握，提高對各種機械的操控熟練程度，加強心理素質(zhì)的測驗和鍛煉。
最后，要對即將施工的場地做出清理，對周邊的人員和物品進行分離，同時，將各種即將用到的機械設(shè)備運輸?shù)浆F(xiàn)場合理布置。
2.以全鋼結(jié)構(gòu)施工中的鋼柱安裝為例做出簡單技術(shù)分析
鋼柱在整個全鋼結(jié)構(gòu)體系中起著重要的支撐作用，其安裝關(guān)系到整個建筑的穩(wěn)定和安全。因此，筆者將全鋼結(jié)構(gòu)施工的鋼柱安裝為例，探究其施工方法和施工技術(shù)，保證鋼柱安裝的質(zhì)量。
節(jié)柱的標高具有及其重要的作用，如果出現(xiàn)差錯，要做到隨時隨地科學(xué)嚴謹修改，同時，要密切和節(jié)柱的軸線檢驗，以保證二者之間的精確，為鋼柱的安裝做好準備。
在進行鋼柱安裝高空作業(yè)之時，要將鋼爬梯等各種需要的施工構(gòu)件準備好，并放到鋼柱上。進行對鋼柱的最后檢查，看看鋼柱的生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的臨時連接板是否穩(wěn)定？若符合標準，則可以根據(jù)相關(guān)安裝標準，采用螺栓開始固定，以保證施工時候隨時應(yīng)用。采用起吊設(shè)備，進行兩點連接，同時起吊，于此，對鋼柱的安裝已初步完成。
3.鋼柱安裝質(zhì)量受到的影響因素
(一)安裝上存在著誤差。主要由安裝過程中碰撞及鋼柱本身幾何尺寸偏差引起，也包括校正過程中測量人員操作誤差，須通過加強施工管理進行保證。
(二)焊接上存在著變形。鋼梁施焊后，焊縫橫向收縮變形對鋼柱垂直度影響很大，由于本工程焊縫較厚，所以累計誤差的影響比較大。因此，加強對焊接質(zhì)量的監(jiān)控，刻不容緩。
(三)大自然的日照溫差。日照溫差引起的偏差與柱子的細長比、溫度差成正比。一年四季的溫度變化會使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的變形，尤其是夏季，在太陽光照射下，向陽面的膨脹量較大，故鋼柱便向背向陽光的一面傾斜。
(四)纜風(fēng)繩松緊不當。嚴禁利用攬風(fēng)繩強行改變柱子垂偏值。此種做法，既不科學(xué)又不安全，難以對施工的質(zhì)量產(chǎn)生積極意義。
四.關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)超高建筑施工中的協(xié)調(diào)管理
1.進行施工人員的安全管理，由于全鋼超高層的施工，都是立體高層施工，人員之間的上下空間重疊厲害，對各個樓層建設(shè)時期，要分開時段，實施分開分時段施工，避免高空墜物，同時，要加強施工人員上下運輸和用電用火的監(jiān)控。
2.對各種機械進行統(tǒng)一安排，嚴格按照施工程序進行，統(tǒng)一調(diào)度，統(tǒng)一進度，在使用高峰期，可以實時流水線作業(yè)或者是倒班制，提高機械的使用效率。
3.加強施工平面的管理。由于全鋼超高層施工施工場地面向空中，施工場地受到限制，平面狹小，缺乏一定的空間擺放材料和施工器械，而在施工過程中，總會有大量的構(gòu)件和設(shè)備進出。因此，要根據(jù)施工設(shè)計規(guī)范，隨時進行場地的協(xié)調(diào)，對材料，設(shè)備的運輸，擺放，加強管理監(jiān)督，實施規(guī)范化擺放器械，保證場地的有序性。
五.結(jié)束語
鋼超高結(jié)構(gòu)建筑的施工具有極大的技術(shù)性和挑戰(zhàn)性，施工單位必須做好科學(xué)合理的設(shè)計，設(shè)定嚴格科學(xué)的施工規(guī)范，并精心準備施工所用各種器械設(shè)備，加強對施工人員的培訓(xùn)，提高整個施工隊伍的技術(shù)能力和綜合素質(zhì)。在施工時候既要保證施工進度，控制施工質(zhì)量，又要結(jié)合施工的實際情況，從全局出發(fā)，統(tǒng)籌全局，兼顧細節(jié)，保證施工的科學(xué)合理性，保證整個全鋼結(jié)構(gòu)超高層施工的安全穩(wěn)定，優(yōu)質(zhì)高效。為推動我國建筑業(yè)的進步，經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的提高，做出貢獻。
參考文獻：
[1]施紅兵鋼結(jié)構(gòu)的超高層建筑施工技術(shù) [期刊論文] 《建筑施工》 -2008年4期
[2]萬榮濤 淺談超高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù) [期刊論文] 《浙江建筑》 -2009年3期
[3]阿曼姑·買買提 淺論鋼結(jié)構(gòu)工程的施工技術(shù) [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 -2011年23期
[4]賈艷峰 超高層異形鋼結(jié)構(gòu)屋面施工技術(shù) [期刊論文] 《施工技術(shù)》 ISTIC PKU -2009年10期
[5]張林基 淺談鋼結(jié)構(gòu)工程施工安裝技術(shù) [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 -2012年5期
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)；穩(wěn)定；準則
1.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定基本概念和分類
鋼材具有高強、輕質(zhì)、力學(xué)性能良好的優(yōu)點，是建造構(gòu)筑物的一種極好的建筑材料。鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，對于充當相同受力功能的構(gòu)件，具有截面輪廓尺寸小、構(gòu)件細長和板件柔薄的特點。對于因受壓、受彎和受剪等存在受壓區(qū)的構(gòu)件或板件，如果技術(shù)上處理不當，可能使鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)整體失穩(wěn)或局部失穩(wěn)或局部與整體的相關(guān)失穩(wěn)。失穩(wěn)前結(jié)構(gòu)物的變形可能很小，突然失穩(wěn)使結(jié)構(gòu)物的幾何形狀急劇改變而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物完全喪失抵抗能力。因此穩(wěn)定問題是鋼結(jié)構(gòu)的突出問題。防止構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定破壞并非使它們的實際應(yīng)力低于某規(guī)定值，而是要防止一種特殊的不穩(wěn)定平衡狀態(tài)發(fā)生。這種狀態(tài)的特征是：當荷載僅有微量增加時，應(yīng)變顯著增長。可以認為：構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)破壞是它們內(nèi)部抗力的突然崩潰，這就是鋼結(jié)構(gòu)屈曲現(xiàn)象的特征，不論發(fā)生破壞時構(gòu)件的工作屬于彈塑性或彈性工作階段，破壞特性完全相同。由于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的失穩(wěn)破壞比較突然，屈曲一旦發(fā)生，結(jié)構(gòu)隨即崩潰，因而遠比強度破壞危險。這從很多實際工程事故實例中可以得到證實。因而從事鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作者們，對鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題應(yīng)予特別的重視，要掌握穩(wěn)定問題的本質(zhì)和規(guī)律以及正確的計算方法，從而避免工程中的失穩(wěn)破壞。
2.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題的特點
（1）多樣性。鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題普遍存在于鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，凡是結(jié)構(gòu)的受壓部位，在設(shè)計時都必須認真考慮其穩(wěn)定性。有時，某一部位從表面上看來并未受壓或主要不是受壓，但仍然也會出現(xiàn)屈曲失穩(wěn)問題。鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，在形式上具有多樣化特點。例如，軸心受壓構(gòu)件的彎曲失穩(wěn)是最常見的屈曲形式。但它并非唯一的失穩(wěn)形式，它還有可能出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)失穩(wěn)和既彎又扭等多種失穩(wěn)的形式。
（2）整體性。對于結(jié)構(gòu)來說，它是由各個桿件組成為一個整體。當一個桿件發(fā)生失穩(wěn)變形后，它必然牽動和它剛性連接的其他桿件。因此，桿件的穩(wěn)定性不能就某一根桿件去孤立地分析，而應(yīng)當考慮其他桿件對它的約束作用。這種約束作用是要從結(jié)構(gòu)的整體分析來確定的，這就是結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的整體性問題。
（3）相關(guān)性。穩(wěn)定的相關(guān)性，指的是不同失穩(wěn)模式的耦合作用。例如，單軸對稱的軸心受壓構(gòu)件，當在對稱平面外失穩(wěn)時，呈現(xiàn)既彎又扭的變形，它是彎曲和扭轉(zhuǎn)的相關(guān)屈曲。另外，局部和整體穩(wěn)定的相關(guān)，還常見于冷彎薄壁型鋼構(gòu)件。其壁板的局部屈曲一般并不立刻導(dǎo)致整體構(gòu)件喪失承載能力，但它對整體穩(wěn)定臨界力卻有影響。對于存在缺陷的桿件來說，局部和整體之間相互影響更具有復(fù)雜性。組成鋼構(gòu)件的板件之間發(fā)生局部屈曲時的相互約束，有時也稱為相關(guān)性[1]。
3.穩(wěn)定問題的分類
結(jié)構(gòu)構(gòu)件失穩(wěn)的現(xiàn)象存在多樣性，從性質(zhì)上可分為三類：平衡分岔失穩(wěn)、極值點失穩(wěn)和躍越失穩(wěn)[2]。
3.1平衡分岔失穩(wěn)
完善的（即無缺陷、挺直的）軸心受壓構(gòu)件和完善的在中面內(nèi)受壓的平板的失穩(wěn)都屬于平衡分岔失穩(wěn)問題。當壓力P未超過一定限制時，構(gòu)件保持平直，截面上只產(chǎn)生均勻的壓應(yīng)力。當壓力達到一特定的限值PE時，構(gòu)件會突然發(fā)生彎曲，由原來軸心受壓的平衡形式轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之相鄰的但是帶彎曲的新的平衡形式。
3.2極值點失穩(wěn)
偏心受壓構(gòu)件從一開始其側(cè)移即隨荷載的增加持續(xù)增大。其后由于塑性區(qū)的發(fā)展，側(cè)移的增大愈來愈快。最后達到極限荷載Pu。此后，荷載必須逐漸下降，才能繼續(xù)維持內(nèi)外力的平衡。由此可見，這類穩(wěn)定問題與平衡分岔失穩(wěn)具有本質(zhì)的區(qū)別。它的平衡狀態(tài)是漸變的，不發(fā)生分岔失穩(wěn)現(xiàn)象。它失穩(wěn)時的荷載Pu也就是構(gòu)件的實際極限荷載，故稱為極值點失穩(wěn)。實際的軸心受壓構(gòu)件因為都存在初始彎曲和荷載的作用點稍稍偏離構(gòu)件軸線的初始偏心，因此其荷載撓度曲線也呈現(xiàn)極值點失穩(wěn)現(xiàn)象。這種穩(wěn)定問題的求解通常是考慮初始缺陷，設(shè)法找出荷載全過程的位移關(guān)系，求得荷載-位移曲線，包括曲線的上升段和下降段，從而得到極限荷載Pu。這個途徑比較復(fù)雜，要同時考慮材料和幾何非線性，很難求得閉合解，常用計算機進行數(shù)值分析求出近似解。
3.3躍越失穩(wěn)
兩端鉸接較平坦的拱結(jié)構(gòu)，在均布荷載q的作用下有撓度V，其荷載曲線也有穩(wěn)定的上升段，但是達到曲線的最高點時會突然跳躍到一個非鄰近的的具有很大變形點，拱結(jié)構(gòu)頃刻下垂。在荷載撓度曲線上，有不穩(wěn)定段，一直是上升的穩(wěn)定段，但是因為結(jié)構(gòu)已經(jīng)破壞，故不能被利用。與最大變形點對應(yīng)的荷載qcr是坦拱的臨界荷載，這種失穩(wěn)現(xiàn)象就稱為躍越失穩(wěn)。
4.結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的判定準則
《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ99-98）中，對于高層鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定和判定準則有詳細表述[3]。這本規(guī)程明確提到結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的概念，并指出其判定準則是層間側(cè)移判定準則。對于非規(guī)則框架整體穩(wěn)定判定準則綜合起來有以下三個觀點[4]：
荷載-位移曲線頂點判定準則。既當結(jié)構(gòu)某層的荷載-位移曲線達到其頂點時，則認為此為穩(wěn)定臨界狀態(tài)。
承荷極限判定準則。即當結(jié)構(gòu)一定情況下，以緩慢的速度比例加載，達到其最大值時即認為此為穩(wěn)定臨界狀態(tài)。
荷載-位移曲線斜率判定準則。當其曲線斜率為零時達到穩(wěn)定臨界狀態(tài)。
【參考文獻】
[1]陳紹蕃.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計指南（第二版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.9.
[2]雷麗穎.淺談鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計[J].煤炭工程，2010，2：16～17.
[3]中華人民共和國行業(yè)標準.高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（JGJ99-98）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.
[4]王旭，張威等.鋼框架整體穩(wěn)定判定準則研究[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2006，10（3）：230～232.
[5]瞿芹.錯列桁架體系高層鋼木混合結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性研究.南京林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2012，06.
[6]潘英，周緒紅.交錯桁架體系的抗震性能動力分析[J].土木工程學(xué)報，2002（8）.
