時間：2022-09-23 01:59:43
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篇土木工程橋梁論文，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(jìn)步。
魏 洋 南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院 江蘇南京 210037
【文章摘要】
《大跨徑橋梁設(shè)計與施工》課程是土木工程專業(yè)方向的一門專業(yè)拓展課，其為擴(kuò)展橋梁方向?qū)W生的專業(yè)知識而開設(shè)，有助于開闊學(xué)生的視野， 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。本文以該課程建設(shè)現(xiàn)狀為背景，論述了該課程建設(shè)的思路：革新教學(xué)理念， 合理定位教學(xué)目標(biāo)，展示橋梁科研前端，突出工程實踐，探索人才創(chuàng)新體系，鍛煉學(xué)生動手能力，建立學(xué)生科研與工程實踐的培養(yǎng)體系。同時，介紹了課程建設(shè)成果的實踐效果。
【關(guān)鍵詞】
土木工程專業(yè)；課程建設(shè)；教學(xué)改革； 大跨徑橋梁；創(chuàng)新能力
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)表示碼： A 文章編號：
《大跨徑橋梁設(shè)計與施工》為土木工程（交通土建工程）專業(yè)的特色方向課，是拓展橋梁專業(yè)知識，深入學(xué)習(xí)研究大跨徑橋梁的專業(yè)課程，該課程主要教學(xué)內(nèi)容為大跨徑橋梁的結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)造原理、設(shè)計計算理論、施工技術(shù)及典型大跨徑橋梁工程案例，包括大跨徑梁橋、拱橋、斜拉橋及懸索橋等設(shè)計與施工案例。通過各教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解大跨徑橋梁的發(fā)展歷史，掌握常用大跨徑橋梁的結(jié)構(gòu)體系的分類、構(gòu)造選型、構(gòu)造處理和大跨徑橋梁的設(shè)計計算方法及施工方法的要點，并了解我國現(xiàn)代橋梁的最新建設(shè)發(fā)展與建設(shè)成就，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感與自身責(zé)任感。
1 《大跨徑橋梁設(shè)計與施工》課程建設(shè)現(xiàn)狀及存在的問題
在改革開放前，由于我國橋梁工程以中小跨徑橋梁為主，未設(shè)置《大跨徑橋梁設(shè)計與施工》這門課。從上一世紀(jì)90 年代開始，隨著我國橋梁事業(yè)不斷發(fā)展、技術(shù)水平不斷提高，為學(xué)生擴(kuò)展現(xiàn)代大跨徑橋梁知識、提高創(chuàng)新能力設(shè)置這門課程顯得十分必要與重要，包括南京林業(yè)大學(xué)、東南大學(xué)、北京交通大學(xué)、福州大學(xué)等在內(nèi)的國內(nèi)一些高校在土木工程專業(yè)都逐步設(shè)置了大跨徑橋梁課程，《大跨徑橋梁設(shè)計與施工》已成為土木工程專業(yè)課程體系的重要組成部分，但由于課程設(shè)置歷史短、課程內(nèi)容覆蓋面廣、難度大，至今國內(nèi)還未有一本適用的本科生教材，而教材或講義及課件是教學(xué)過程所必須的最重要資源。針對《大跨徑橋梁設(shè)計與施工》無可用的成熟教材、無系統(tǒng)的教學(xué)課件現(xiàn)狀， 以及課程實踐環(huán)節(jié)強(qiáng)、技術(shù)更新快、創(chuàng)新性強(qiáng)等特點，以提高學(xué)生興趣與參與意識，鍛煉學(xué)生動手能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為目標(biāo)，展示橋梁科研前端，探索人才創(chuàng)新體系，研究建設(shè)《大跨徑橋梁設(shè)計與施工》課程體系顯得十分必要。
2 《大跨徑橋梁設(shè)計與施工》課程建設(shè)思路及內(nèi)容
2.1 革新教學(xué)理念，合理定位教學(xué)目標(biāo)
《大跨徑橋梁設(shè)計與施工》教學(xué)實施的目的就是為了讓學(xué)生了解世界橋梁發(fā)展的現(xiàn)狀及我國橋梁建設(shè)的新成就，增強(qiáng)學(xué)生對不同類型橋梁建造方法的認(rèn)識、理解，掌握最新先進(jìn)的橋梁設(shè)計與建造技術(shù)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，開拓學(xué)生的視野。為此，在2012 年，進(jìn)行了培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱的修訂，在突出理論基礎(chǔ)教育的同時，重視對大跨徑橋梁的結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)造、設(shè)計構(gòu)思和理念的教育，突出橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工技術(shù)的創(chuàng)新教育。
2.2 展示橋梁科研前端，突出工程實踐，探索人才創(chuàng)新體系
由于《大跨徑橋梁設(shè)計與施工》課程具有設(shè)置歷史短、內(nèi)容廣、難度大、實踐性強(qiáng)等特點，編著一本本科生適用的教材或講義是保障教學(xué)效果的前提。針對這一狀況，廣泛收集了相關(guān)的專著、期刊論文、學(xué)位論文及新聞報道，吸取最新橋梁工程建設(shè)及研究成果，編制了實時更新的課程講義，并制作了對應(yīng)課件，大跨徑橋梁的建設(shè)是一個國家科學(xué)技術(shù)、綜合國力的最新體現(xiàn)，代表著材料、工程科技的最高水平， 大跨徑橋梁的建設(shè)常常需要破解一系列技術(shù)難題，需要堅持不懈的研發(fā)與創(chuàng)新， 在橋梁建設(shè)日新月異的今天，講義與課件力求反映最新的、典型的新建的與在建的大跨徑橋梁的技術(shù)創(chuàng)新成果，傳遞最新信息，例如：2006 年建成的重慶石板坡長江大橋復(fù)線橋的創(chuàng)新的組合結(jié)構(gòu)形式、2008 年建成的蘇通大橋創(chuàng)造的多項世界之最背后的技術(shù)挑戰(zhàn)和科技難題、2008 年建成的世界首座墩頂轉(zhuǎn)體斜拉橋——北京西六環(huán)跨豐沙鐵路斜拉橋在施工方法的創(chuàng)新、2012 年建成的國內(nèi)跨徑最大的三跨懸索橋——南京四橋在防裝裝置、錨碇等方面的創(chuàng)新、正在建設(shè)中的采用世界最長沉管隧道施工的跨海大橋——港珠澳大橋等，讓學(xué)生深入了解最新的大跨徑橋梁建造技術(shù)，突出工程實踐，不斷地跟蹤大跨徑橋梁的前沿發(fā)展動態(tài)，通過全面展示橋梁科研創(chuàng)新前端，著實培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
由于該課程內(nèi)容具有較強(qiáng)的直觀性， 尤其是構(gòu)造、方法和施工過程的講解，傳統(tǒng)的教學(xué)方法難以解析透徹，易導(dǎo)致理論與實踐的脫節(jié)，致使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣低。針對現(xiàn)狀，經(jīng)過反復(fù)實踐研究，全新制作的課件實時反映國內(nèi)外重大工程項目，理論聯(lián)系實際，化抽象為具體，數(shù)千幅圖片將枯燥、抽象的結(jié)構(gòu)構(gòu)造與施工過程呈現(xiàn)為有趣的、直觀的內(nèi)容，運用立體的、動態(tài)的、連續(xù)的、全面的表現(xiàn)手法來展示難以用語言描述的橋梁構(gòu)造和施工方法，且信息量大，能增加學(xué)生的理解力、想象力和思維力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性。在課程實踐中，課件預(yù)先拷貝給學(xué)生， 有助于課前預(yù)先預(yù)習(xí)及課后的復(fù)習(xí)觀摩， 促進(jìn)了優(yōu)質(zhì)資源共享。通過以上《大跨徑橋梁設(shè)計與施工》課程的資源建設(shè)為實踐教學(xué)體系的構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)，所制作的課件實時反映國內(nèi)外重大橋梁工程項目與研究成果，突出工程實踐與創(chuàng)新。195
科普教育
1．1立足于大交通概念下土木工程檢測技術(shù)新的人才培養(yǎng)方案
隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國交通運輸體系的作用越來越重要，尤其是改革開放后交通運輸部的成立，對大交通概念下的土木工程檢測技術(shù)人才培養(yǎng)方案提出更高、更明確的要求。本專業(yè)培養(yǎng)掌握一定的土木工程基本知識和檢測技能，具有較強(qiáng)的實踐動手能力，具有良好職業(yè)道德的土木工程質(zhì)量檢測領(lǐng)域高等技術(shù)應(yīng)用型人才。主要面向工程檢測單位、各級工程質(zhì)量監(jiān)督管理部門等企事業(yè)單位就業(yè)，從事路基、路面、橋梁、隧道、機(jī)場、水運等工程的試驗與檢測、質(zhì)量檢驗評定工作，也可面向大中型施工單位、設(shè)計單位或監(jiān)理單位從事工程設(shè)計或管理工作。主要課程有公路施工技術(shù)、橋涵施工技術(shù)、路基路面試驗檢測技術(shù)、橋涵工程試驗檢測技術(shù)、隧道工程試驗檢測技術(shù)、工程測量、公路施工組織與概預(yù)算、道路建筑材料、檢測儀器及設(shè)備等。具體的工作崗位或部門為：工程試驗檢測、工程施工、公路測設(shè)、工程養(yǎng)護(hù)維修、工程管理等。本專業(yè)人才培養(yǎng)規(guī)格為：具有識讀和繪制工程結(jié)構(gòu)設(shè)計圖的能力；具有公路與橋涵勘測、施工放樣和竣工測量的能力，達(dá)到中級測量工以上水平；具有土木工程試驗檢測的能力，達(dá)到中級試驗工以上水平；具有從事道路與橋涵工程施工與管理的能力，達(dá)到中級施工員的技術(shù)要求；具有編制公路工程估算、概算、預(yù)算的能力；具有良好的職業(yè)道德和社會責(zé)任感，具備處理和協(xié)調(diào)正常事務(wù)的能力。培養(yǎng)具有綜合職業(yè)能力的職業(yè)人：首先，應(yīng)具備基本素質(zhì)與能力，包括邏輯推理和數(shù)學(xué)應(yīng)用能力、語言文字和口頭表達(dá)能力、計算機(jī)常用辦公軟件能力、良好的人際溝通能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神及良好的心理素質(zhì)等。其次，應(yīng)具備基本的職業(yè)知識與能力，能夠運用所學(xué)知識與技能，分析解決現(xiàn)場施工技術(shù)問題，具有從事道路、橋梁、水運、機(jī)場道面、隧道工程試驗檢測的能力。再次，應(yīng)具備較強(qiáng)的職業(yè)拓展能力，具有一定的創(chuàng)業(yè)能力、技術(shù)改造和技術(shù)開發(fā)的能力、施工與組織管理等方面的基本技術(shù)與管理方法和公路養(yǎng)護(hù)的多專業(yè)技能。
1．2立足于本院土木工程檢測技術(shù)專業(yè)的辦學(xué)歷程及社會聲譽(yù)
1997年，本院開始設(shè)置公路工程試驗檢測專業(yè)；2004年，按照教育部相關(guān)文件，本專業(yè)統(tǒng)一更名為道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)（試驗與檢測方向）；2008年更名為土木工程檢測技術(shù)專業(yè)，該專業(yè)歷經(jīng)十五年的辦學(xué)歷程，已積累了一定的教育教學(xué)經(jīng)驗和人才培養(yǎng)方案。除了土木工程檢測技術(shù)專業(yè)之外，土木工程系現(xiàn)有道路橋梁工程技術(shù)、市政工程技術(shù)、工程造價、公路監(jiān)理、港口工程技術(shù)、地下工程與隧道工程技術(shù)（橋梁與隧道工程方向）、高等級公路維護(hù)與管理、鐵路工程技術(shù)等九個專業(yè)，形成較全面的、立體化的、高職高專層面的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)體系。其中道路橋梁工程技術(shù)被教育部列為國家級教學(xué)改革試點專業(yè)，土木工程檢測專業(yè)作為安徽省教育廳2008年批準(zhǔn)的重點建設(shè)的省級特色專業(yè)。以本院土木工程實驗實訓(xùn)中心為依托，建設(shè)土木工程檢測特色專業(yè)具有有利的先決條件。該中心現(xiàn)有專職教師29人，中、高級職稱比例55．5％，雙師比例95％，外聘兼職實訓(xùn)指導(dǎo)教師34人，均具有中級以上職稱，他們分別來自施工一線、工程管理、檢測公司等相關(guān)部門?，F(xiàn)已形成一支素質(zhì)優(yōu)良結(jié)構(gòu)合理相對穩(wěn)定“雙師型”素質(zhì)、技術(shù)水平高、業(yè)務(wù)能力強(qiáng)、專業(yè)齊全的專職教師、業(yè)務(wù)骨干教師、學(xué)科帶頭人、省內(nèi)知名專家、專兼結(jié)合的教師團(tuán)隊，本院土木工程檢測技術(shù)專業(yè)建設(shè)具有堅實的基礎(chǔ)和良好的發(fā)展前景。本院堅持“立通，服務(wù)行業(yè)，面向社會”的辦學(xué)定位，緊緊圍繞行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推進(jìn)專業(yè)建設(shè)和改革，精心打造“安徽交通黃埔”品牌，土木工程檢測技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生“能吃苦，下得去，上手快，留得住，后勁足”，畢業(yè)生就業(yè)質(zhì)量一直居于省內(nèi)同類院校前列，在中國路橋工程有限責(zé)任公司、中鐵大橋局集團(tuán)有限公司等大型企業(yè)中已經(jīng)形成了品牌效應(yīng)，受到了社會各界的肯定和贊譽(yù)。
2土木工程檢測技術(shù)特色專業(yè)教學(xué)探索的意義
教學(xué)探索是一種有目的、有計劃、主動探索教學(xué)實踐過程規(guī)律、原則和方法及有關(guān)教學(xué)中亟待解決的問題的科學(xué)研究活動［3］。特色專業(yè)是指充分體現(xiàn)學(xué)校辦學(xué)定位，在教育目標(biāo)、師資隊伍、課程體系、教學(xué)條件和培養(yǎng)質(zhì)量等方面，具有較高的辦學(xué)水平和鮮明的辦學(xué)特色，獲得社會認(rèn)同并具有較高社會聲譽(yù)的專業(yè)［4］。高職院校的特色專業(yè)教學(xué)探索，出發(fā)點是教學(xué)，歸宿是人才的培養(yǎng)、就業(yè)的競爭力和未來職業(yè)的能力。歸根到底，就是為了適應(yīng)新的就業(yè)形式下用人單位對畢業(yè)生人崗匹配的要求，培養(yǎng)社會急需的、動手能力較強(qiáng)的專門技術(shù)人員。
2．1理論意義
2．1．1促進(jìn)專業(yè)教學(xué)改革與創(chuàng)新
積極探索有效的專業(yè)教學(xué)方式方法，開展特色專業(yè)教學(xué)研究，對于鞏固現(xiàn)有專業(yè)成就，開拓專業(yè)未來發(fā)展思路，有著重大而深遠(yuǎn)的意義。任何一門專業(yè)教學(xué)都有其自身的教學(xué)規(guī)律和教學(xué)模式，把握教學(xué)規(guī)律，構(gòu)建科學(xué)的教學(xué)模式，方能實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、提高教學(xué)業(yè)績。
2．1．2促進(jìn)教師的專業(yè)發(fā)展和學(xué)院的發(fā)展
使教師成為研究者是促進(jìn)教師專業(yè)發(fā)展的一條重要途徑和衡量標(biāo)準(zhǔn)。教師專業(yè)化的實現(xiàn)最終都要依靠教師為其本專業(yè)的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。特色專業(yè)建設(shè)為教師開辟一個廣闊的空間，教師在這個舞臺上將有更多的機(jī)會與業(yè)界同行交流教研經(jīng)驗，探討學(xué)科前沿，促進(jìn)其專業(yè)化的發(fā)展。20世紀(jì)80年代中期以來，在美國教育改革中出現(xiàn)了一種教師培養(yǎng)的新形式———專業(yè)發(fā)展學(xué)校。專業(yè)發(fā)展學(xué)校一方面促進(jìn)教師的專業(yè)化，同時促進(jìn)學(xué)校的教育教學(xué)及研究能力的發(fā)展［5］。
2．2現(xiàn)實意義
從區(qū)域背景和人才需求背景看，開展檢測技術(shù)特色專業(yè)教學(xué)探索具有較強(qiáng)的現(xiàn)實意義：根據(jù)黨的十七大全面建設(shè)小康社會的總體部署，公路交通提供安全、便捷、快速、可靠的保障，以滿足將資源與市場、生產(chǎn)分工與合作緊密聯(lián)系的要求，全國公路交通建設(shè)將保持良好發(fā)展勢頭。安徽地處華東腹地，扼華中而東西，向來為東南沿海通往中西部的交通要塞。公路交通運輸是我國重要的支柱產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，“十二五”期間，全省交通建設(shè)總投資3200億元。其中，鐵路1400億元（含城市軌道交通200億元），公路1300億元（含高速公路850億元），航道、港口200億元，民航50億元，管道80億元，綜合交通樞紐170億元［6］。巨大的交通基礎(chǔ)設(shè)施投資，急需大量建設(shè)人才，實行學(xué)歷證書和多種職業(yè)技能資格證書并重的教育模式，畢業(yè)與上崗“零距離”，樹立培養(yǎng)滿足社會“急用”、上崗“實用”的新型人才觀、以適應(yīng)具體崗位及崗位群的能力結(jié)構(gòu)需求的“綜合崗位能力為核心，綜合素質(zhì)為基礎(chǔ)”的質(zhì)量觀和以人為本的教學(xué)觀。根據(jù)畢業(yè)生跟蹤調(diào)查和行業(yè)人才需求調(diào)查，今后幾年土木工程檢測技術(shù)專業(yè)人才需求將呈上升趨勢。近年來，土木工程檢測專業(yè)人才緊缺，施工單位、檢測單位、監(jiān)理單位等都需要相當(dāng)數(shù)量的土木工程檢測專業(yè)人才，在畢業(yè)生招聘會上，出現(xiàn)明顯的供不應(yīng)求現(xiàn)象。該特色專業(yè)建設(shè)目標(biāo)是將現(xiàn)有的橋梁、隧道、機(jī)場、道路等的檢測技術(shù)向港口、航道、船閘檢測技術(shù)方向拓展，培養(yǎng)的人才在全省交通系統(tǒng)形成“水陸兩棲”、一專多能的試驗檢測技能型人才，從而形成安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程檢測技術(shù)專業(yè)的特色，使該專業(yè)在本地區(qū)達(dá)到領(lǐng)先水平，為其他高校同類專業(yè)的建設(shè)與改革起到示范和帶動作用。
3本院土木工程檢測技術(shù)特色專業(yè)建設(shè)的成就
3．1形成“模塊化”特色教學(xué)
就目前而言，“模塊化”教學(xué)已經(jīng)不是一個新鮮名詞，在教學(xué)改革的呼聲中被廣泛應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域中。但相對于傳統(tǒng)的土木工程檢測技術(shù)專業(yè)來說，尤其是我校的高職教育中，一直沿用傳統(tǒng)的分課程、分章節(jié)教學(xué)模式?！澳K化”教學(xué)概念一旦進(jìn)入檢測專業(yè)教學(xué)領(lǐng)域中，必定會引起新的教學(xué)思維和突破。將檢測技術(shù)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容劃分為以下幾大模塊：基礎(chǔ)知識模塊、土木工程建筑材料試驗?zāi)K、橋梁與隧道結(jié)構(gòu)檢測模塊、公路、市政、機(jī)場道路現(xiàn)場檢測模塊和港口、航道與船閘結(jié)構(gòu)檢測模塊。每個模塊實行導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，全面負(fù)責(zé)該模塊的教學(xué)與學(xué)生考評。
3．2打造精英教學(xué)團(tuán)隊
優(yōu)秀的教學(xué)團(tuán)隊是教學(xué)改革與建設(shè)的帶頭人和開拓者，組建一支創(chuàng)新能力強(qiáng)、協(xié)作意識強(qiáng)、知識資源強(qiáng)的教學(xué)團(tuán)隊，方能切實提高本專業(yè)的教育教學(xué)質(zhì)量。本院把對土木工程檢測技術(shù)特色專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊的建設(shè)，最終落實為對教師的培育培養(yǎng)上：一是加強(qiáng)青年骨干教師的培育培養(yǎng)，在學(xué)歷進(jìn)修、科研經(jīng)費、職稱評審上都有一定的傾斜和照顧。積極鼓勵支持青年教師撰寫學(xué)術(shù)論文，申報科研項目，參加學(xué)術(shù)會議，以科研促進(jìn)教學(xué)，切實提高檢測技術(shù)專業(yè)實驗研究能力和學(xué)術(shù)水平。所有青年教師都要努力做到“科學(xué)研究”和“教學(xué)實踐”兩條腿走路。二是加強(qiáng)“雙師”型教師的培育培養(yǎng)，“雙師”型人才是特色專業(yè)發(fā)展的靈魂，委派教師到企業(yè)進(jìn)修學(xué)習(xí)，引進(jìn)優(yōu)秀的企業(yè)人才到學(xué)校任教。在本院土木工程檢測技術(shù)特色專業(yè)建設(shè)中，有計劃地選派5名教師走向生產(chǎn)一線鍛煉。三是加強(qiáng)學(xué)科帶頭人的培育培養(yǎng)，選拔檢測專業(yè)帶頭人1名，制定專業(yè)帶頭人培養(yǎng)方案。輸送2名培養(yǎng)對象到職業(yè)教育發(fā)達(dá)地區(qū)參加精品課程建設(shè)的培訓(xùn)與學(xué)習(xí)。建設(shè)結(jié)構(gòu)科學(xué)合理的教學(xué)梯隊，具體表現(xiàn)在年齡、教齡、學(xué)歷、專業(yè)、職稱等方面做到科學(xué)合理。只有化解這些結(jié)構(gòu)性矛盾，才能突破制約專業(yè)發(fā)展的瓶頸，向更高、更寬的平臺發(fā)展。
3．3完善成熟的實訓(xùn)條件
檢測技術(shù)專業(yè)是實踐性非常強(qiáng)的專業(yè)，注重對學(xué)生動手能力、操作能力的培養(yǎng)。在“模塊化”理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，積極探索實踐教學(xué)。實踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括：實驗教學(xué)、實訓(xùn)、專項培訓(xùn)、頂崗實習(xí)等。具體有：道路建筑材料綜合實訓(xùn)、測量綜合實訓(xùn)、公路工程認(rèn)知實習(xí)、結(jié)構(gòu)設(shè)計原理課程設(shè)計、橋梁工程認(rèn)知實習(xí)、水運工程質(zhì)量檢測實訓(xùn)、機(jī)場道面試驗檢測實訓(xùn)、隧道工程試驗檢測實訓(xùn)、橋涵工程試驗檢測技術(shù)專項培訓(xùn)、路基路面試驗檢測技術(shù)專項培訓(xùn)、頂崗實習(xí)（畢業(yè)設(shè)計）前期工作、畢業(yè)頂崗實習(xí)、畢業(yè)設(shè)計（論文）及畢業(yè)答辯。擁有專用實訓(xùn)基地建筑面積5200平米、具有真實或模擬現(xiàn)場的專用實訓(xùn)場所10000多平米。建有工程測量、檢測、力學(xué)、水泥、水泥混凝土、瀝青、瀝青混合料、集料、工程地質(zhì)、建筑結(jié)構(gòu)、工程CAD、勘測設(shè)計等實訓(xùn)室；同時擁有安徽交院工程試驗檢測有限公司、安徽交院公路工程監(jiān)理咨詢有限公司、安徽交院公路設(shè)計事務(wù)所3個校內(nèi)綜合實訓(xùn)基地。通過多年加大投入，擴(kuò)建場地，現(xiàn)已基本建成實驗實訓(xùn)設(shè)備先進(jìn)，融教學(xué)、生產(chǎn)、科研、培訓(xùn)、技能鑒定“五位一體”的開放式綜合實驗實訓(xùn)中心，2007年被交通運輸部行業(yè)技能鑒定中心確定為安徽“交通行業(yè)技能鑒定站”。而且是安徽省交通系統(tǒng)唯一的試驗檢測技術(shù)培訓(xùn)基地。建設(shè)具有校企深度融合特色、以職業(yè)能力培養(yǎng)為核心的穩(wěn)定的校外實習(xí)基地，新建緊密型校外實訓(xùn)基地38個；建立健全校企合作的校內(nèi)外實習(xí)實訓(xùn)基地管理體制和運行機(jī)制，保障實訓(xùn)基地健康可持續(xù)發(fā)展。
3．4提升較強(qiáng)的社會服務(wù)能力
本著“立通、服務(wù)社會、互動雙贏”的原則，本院檢測技術(shù)特色專業(yè)建設(shè)，始終以服務(wù)行業(yè)，服務(wù)社會為宗旨，積極服務(wù)地方交通建設(shè)。利用學(xué)院的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，通過參與生產(chǎn)、項目咨詢、技術(shù)開發(fā)、職業(yè)培訓(xùn)、技能鑒定等方式，實現(xiàn)“教育資源社會化”，增強(qiáng)學(xué)院社會服務(wù)能力，把學(xué)院建成安徽交通行業(yè)的高素質(zhì)高級技能型專門人才培養(yǎng)基地、技術(shù)開發(fā)和咨詢服務(wù)基地、干部和職工繼續(xù)教育基地、職業(yè)技能培訓(xùn)鑒定基地和安徽高職教育的“雙師素質(zhì)”培訓(xùn)基地。本院受安徽省交通廳工程質(zhì)量監(jiān)督站委托，長期舉辦全省試驗檢測人員培訓(xùn)班，為我省交通建設(shè)一線培訓(xùn)了大批試驗檢測技術(shù)人員。
4結(jié)束語
在參與土木工程檢測技術(shù)特色專業(yè)教學(xué)改革的過程中，深有以下幾點體會和感受：
4．1特色專業(yè)建設(shè)是一項集體工程，是一項團(tuán)隊成果需要凝聚團(tuán)隊的向心力，發(fā)揮團(tuán)隊的集體智慧，團(tuán)隊成員協(xié)商分工，尤其在校本教材的編寫上，充分體現(xiàn)合作的重要性。專業(yè)教師各有所長，搭建能夠讓教師充分施展才能的平臺，激勵更多的優(yōu)秀教師發(fā)揮聰明才智，采取相應(yīng)的激勵機(jī)制提高大家工作的積極性和主動性。另外，還要開拓思路，注意多專業(yè)的結(jié)合，檢測技術(shù)專業(yè)與土建其他專業(yè)的密切結(jié)合。
4．2特色專業(yè)教學(xué)探索要量力而行、切實可行結(jié)合本院的客觀實際及檢測專業(yè)建設(shè)現(xiàn)有狀況，采用恰當(dāng)適合的方式方法，因地適宜、因材施教開展教學(xué)研究。每一屆學(xué)生、每個班級學(xué)生的基礎(chǔ)和素質(zhì)都參差不齊，因此，教學(xué)目標(biāo)的制定不能整體劃一，要量體裁衣，因人而異，符合高職高專學(xué)生的實際、符合本院學(xué)生的實際。教學(xué)目標(biāo)盡量細(xì)化、具體化，講究針對性、實用性。適當(dāng)把握教學(xué)難度，既能夠給學(xué)生造成一定的學(xué)習(xí)壓力，又能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與熱情。這個“度”的把握實屬不易，需要教師運用智慧，結(jié)合教學(xué)實踐用心體會與揣摩。
關(guān)鍵詞：土木工程概論 教學(xué) 工程美學(xué)教育
前言
為了配合教育部對本科土木工程專業(yè)課程設(shè)置的要求，土木工程專業(yè)在第一學(xué)期開設(shè)《土木工程（專業(yè)）概論》課，旨在對土木工程專業(yè)的新生進(jìn)行專業(yè)啟蒙教育。幾年來，土木工程專業(yè)由單一的建筑工程正向著更廣泛的“大土木”工程方向發(fā)展，如何適應(yīng)更高層次上的“大土木”工程的教學(xué)要求，需要進(jìn)一步整合與擴(kuò)展《土木工程概論》課程的教學(xué)內(nèi)容，并積極改進(jìn)教學(xué)方法與手段來提高教學(xué)效果，我們進(jìn)行了不斷地探索與實踐。
1.在“大土木”工程基礎(chǔ)上構(gòu)建合理的教學(xué)體系與教學(xué)內(nèi)容
土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱，包涵的范圍非常廣泛，如建筑工程、鐵路工程、道路工程、橋梁工程、地下工程、海洋工程、水利工程、港口、碼頭工程、環(huán)境工程等。在這一“大土木”工程范疇內(nèi)，應(yīng)構(gòu)建更寬泛的知識結(jié)構(gòu)體系。經(jīng)過精心篩選，結(jié)合本校土木工程專業(yè)的特點，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了適當(dāng)整合與擴(kuò)展，形成了簡明、實用、合理的教學(xué)內(nèi)容。主要有：土木工程專業(yè)概述、土木工程的內(nèi)涵與發(fā)展歷史、土木工程中的材料、土木工程的力學(xué)與結(jié)構(gòu)概念、各類土木工程概述、土木工程中的災(zāi)害、木工程的展望、土木工程專業(yè)的教學(xué)安排與學(xué)習(xí)方法。這些教學(xué)內(nèi)容安排由淺入深，逐步引導(dǎo)學(xué)生全面了解土木工程的類型及其各類工程領(lǐng)域的基本內(nèi)容和發(fā)展情況，初步具備土木工程建設(shè)的基本知識；使學(xué)生清楚自己所學(xué)專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置與進(jìn)程安排，明確教學(xué)要求與努力方向，建立理論與實踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)理念，為學(xué)生今后積極主動地學(xué)好本專業(yè)課程打下良好的基礎(chǔ)。
2.注重對學(xué)生工程意識與專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)
土木工程的綜合性、實踐性比較強(qiáng)，要求工程技術(shù)人員要具有很強(qiáng)的工程意識和專業(yè)技能。專業(yè)技能有待于日后不斷學(xué)習(xí)與實踐訓(xùn)練得到充實，而工程意識的養(yǎng)成非一朝一夕之功，它是集專業(yè)知識、技能、經(jīng)驗、甚至是教訓(xùn)的不斷積累而逐漸形成的綜合素質(zhì)。在現(xiàn)階段，學(xué)生還沒有積累足夠的專業(yè)知識與技能，主要是使學(xué)生建立完整的工程概念并從專業(yè)角度理性分析問題的意識。例如：在討論房屋工程的建設(shè)過程時，介紹它包括規(guī)劃、審批、勘察、設(shè)計（建筑、結(jié)構(gòu)和設(shè)備）、施工、驗收、交付使用等階段，使學(xué)生清楚工程建設(shè)的過程是各部門、多工種全面協(xié)調(diào)合作的過程，牽一發(fā)而動全身，從而建立統(tǒng)籌整體、協(xié)同工作的大局意識。工程意識的培養(yǎng)關(guān)鍵在于教學(xué)過程中不能照本宣科，而要理論聯(lián)系實際，灌輸實際工程具有系統(tǒng)性和完整性的思想，使學(xué)生對土木工程有一個感性認(rèn)識，形成一個完整的工程概念，樹立專業(yè)的思維方式，為工程意識逐漸形成日后的自覺行為打下堅實的基礎(chǔ)。
3.適當(dāng)引入工程美學(xué)教育，突出“美學(xué)育人”的功能
當(dāng)今中國理工科高等教育中美學(xué)教育缺失現(xiàn)象比較嚴(yán)重，人們一提到土木工程，就認(rèn)為是“土”和“木”的簡單結(jié)合，仿佛我們培養(yǎng)的就是“又土又木”的工匠；土木工程冰冷、死板的外表使人們似乎處于鋼筋水泥的“叢林”中，缺少藝術(shù)氣息。其實，土木工程既是物質(zhì)產(chǎn)品也是藝術(shù)品；工程技術(shù)的實踐過程也是藝術(shù)的創(chuàng)作過程，所以，在授課過程中應(yīng)適當(dāng)引入工程的美學(xué)教育。通過史詩般的土木工程發(fā)展史、大量豐富的世界著名建筑典范、千姿百態(tài)的橋梁工程、功績卓越的建筑大師與橋梁專家的不凡人生來激蕩學(xué)生的心靈，激發(fā)學(xué)生對本專業(yè)的熱愛及對美好未來的憧憬；這些靜止的建筑與橋梁工程猶如凝固的音樂，與人文歷史相結(jié)合，增加工程教育的“文化”內(nèi)涵，突出“美學(xué)育人”的功能，學(xué)生從中既領(lǐng)略了工程博大精深的藝術(shù)內(nèi)涵，又樹立了實用與審美、技術(shù)與藝術(shù)結(jié)合的工程設(shè)計理念。
4.改進(jìn)教學(xué)方法與手段是提高教學(xué)效果的關(guān)鍵
《土木工程概論》課的內(nèi)容繁雜，涉及面廣，圖片豐富，敘述性強(qiáng)，如果以課堂灌輸?shù)姆绞浇虒W(xué)，不僅教師講的口干舌燥，而且學(xué)生聽得枯燥乏味，為了提高教學(xué)效果，關(guān)鍵是要采取靈活多樣的教學(xué)方法與手段。
4.1 利用多媒體教學(xué)
以多媒體為載體，通過豐富的圖片、視頻和動畫等素材實現(xiàn)理論知識與工程實際的結(jié)合，使學(xué)生對土木工程的知識結(jié)構(gòu)、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展動態(tài)能夠有比較清晰的了解和感知。制作與教學(xué)內(nèi)容相符的教學(xué)課件，通過大量直觀明了的圖像配合抽象內(nèi)容的敘述，并結(jié)合參觀進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，如充分利用校內(nèi)實踐教學(xué)基地（如土木工程模型室、材料樣品室、施工工藝操作實踐教學(xué)基地等）；或者通過參觀校園內(nèi)的現(xiàn)有建筑及建筑工地現(xiàn)場等進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)，使學(xué)生的工程意識得到極大提高。其次，可觀看與土木工程有關(guān)的DVD錄像片，欣賞優(yōu)雅聞名的悉尼歌劇院、令人驚嘆的埃及金字塔、氣勢恢宏的故宮建筑群、雄偉壯觀的萬里長城、融合最前沿技術(shù)的奧運場館（鳥巢、水立方）等，這些古今中外優(yōu)秀的工程范例深深吸引著學(xué)生，激勵學(xué)生為之奮斗，既對學(xué)生進(jìn)行了工程美學(xué)教育，也增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動力與社會責(zé)任感。
4.2 結(jié)合問題式教學(xué)，使學(xué)生養(yǎng)成查閱文獻(xiàn)的學(xué)習(xí)習(xí)慣
“填鴨式”的課堂教學(xué)使師生間缺少必要的互動與學(xué)生的獨立思考，況且學(xué)時有限，學(xué)習(xí)知識光靠老師課堂傳授是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，采用問題式教學(xué)可啟發(fā)學(xué)生深入思考。如古代土木工程離我們較遠(yuǎn)，講起來比較抽象、乏味，若提問：山西應(yīng)縣木塔為何歷經(jīng)多次大地震仍完好無損？埃及金字塔在歷史上有什么作用？古人是怎樣開采如此巨型石材的？又如何建造高程如此精確的工程的？這些問題既活躍了課堂氣氛，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師也可留些問題讓學(xué)生課后解決，如在“土木工程中的災(zāi)害”之“地震”一節(jié)中，在講解地震發(fā)生的原因、危害及抗震防震的方針及措施等問題后，聯(lián)系1906年美國舊金山大地震，1923年日本關(guān)東大地震，1976年唐山大地震，再讓學(xué)生回去查閱5.12四川汶川地震的發(fā)生原因、強(qiáng)度等級、危害范圍、社會影響（包括心理方面）等文獻(xiàn)，并思考今后如何防震減災(zāi)，作為工程技術(shù)人員應(yīng)肩負(fù)起哪些社會責(zé)任等。學(xué)生通過查閱資料將課本知識融會貫通，學(xué)會汲取前人或他人的知識，提升理性的思維能力；并通過撰寫讀書報告或總結(jié)報告，訓(xùn)練學(xué)生寫作的能力，為今后書寫摘要、論文、報告等文章奠定寫作基礎(chǔ)，養(yǎng)成遇到問題查閱文獻(xiàn)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
5.結(jié)語
總之，《土木工程概論》課的內(nèi)容十分龐雜，而實踐性、綜合性又強(qiáng)，需要在“大土木”工程要求的基礎(chǔ)上建立合理的教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容，引入工程美學(xué)教育，通過現(xiàn)場教學(xué)和參觀等實踐環(huán)節(jié)，采取靈活多樣的教學(xué)方法與手段，激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生形成完整的工程脈絡(luò)，具備初步的專業(yè)知識，引導(dǎo)學(xué)生順利邁進(jìn)專業(yè)的大門。
注：本文作者宿曉萍為在讀博士。
課題項目：本譚題得到吉林省重點學(xué)科建設(shè)項目支持，吉林省重點實驗室建設(shè)項目支持。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】翻轉(zhuǎn)課堂；土木工程；教學(xué)；改革
0 引言
土木工程專業(yè)是一個寬口徑的一級學(xué)科，包括建筑工程、交通工程、巖土工程和地下工程等二級專業(yè)方向[1]。土木工程專業(yè)以培養(yǎng)“復(fù)合型”工程技術(shù)人才為目標(biāo)，以交通方向為例，本專業(yè)旨在培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)需要，有扎實的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，又較強(qiáng)的實踐能力，從事道路橋梁工程的設(shè)計、施工組織管理等方面的工程技術(shù)人才[2]。大部分高等院校的教學(xué)計劃中有以下主干課程，三大力學(xué)、建筑材料、項目管理、道路勘測設(shè)計、施工技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課[3]。
翻轉(zhuǎn)課堂是和微課、Mooc緊密聯(lián)系在一起的新型教學(xué)模式，它的核心思想是提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和主動學(xué)習(xí)性，讓學(xué)生成為教學(xué)活動中的主角?，F(xiàn)階段的教學(xué)活動主要是老師講學(xué)生聽，老師在課堂上講授知識點，學(xué)生在課后完成相應(yīng)的習(xí)題。而應(yīng)用了翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式后，整個學(xué)習(xí)過程中的主角轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生[4]。學(xué)生在課前可在免費的在線平臺觀看微課程，Mooc就是目前較為流行的一種大規(guī)模開放性在線課程。學(xué)生可利用手機(jī)或電腦在課前學(xué)習(xí)知識點，一遍聽不懂可聽兩遍，兩遍聽不懂可聽三遍，這樣就避免了課堂上教師教一遍而聽不懂知識點的困惑。課堂中教師只需解決學(xué)生的問題[5]。
基于土木工程專業(yè)的辦學(xué)特點和翻轉(zhuǎn)課堂的思想，下面從土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和實踐類課程三大方面進(jìn)行教學(xué)改革的探討。
1 專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)改革
1.1 目前的教學(xué)方式中出現(xiàn)的問題
土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課有理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、測量工程和建筑材料等，除了測量工程有兩周的室外實際操作課程以外其余的課程均為課程講授課程。其中的理論力學(xué)、材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)是本專業(yè)核心基礎(chǔ)課，同時這三門課程也是多數(shù)同學(xué)學(xué)習(xí)中較為困難的課程。在一些土木工程專業(yè)院校，每學(xué)期補(bǔ)考率和重修率最高的課程都是這三門課程。以結(jié)構(gòu)力學(xué)為例，目前的上課方式大多為板書加PPT，由于有大量的計算演示過程，即便是PPT授課，教師也需要用黑板加粉筆進(jìn)行教學(xué)。教師按照教學(xué)大綱和進(jìn)程計劃在45分鐘的課堂中將每一道例題和每一個知識點講解給大家。如結(jié)構(gòu)力學(xué)超靜定結(jié)構(gòu)的力法方程，這部分只是較抽象，知識點不易理解，課堂上教師講解一遍力法方程的原理，學(xué)生在沒有提前學(xué)習(xí)的情況下可能聽得懵懵懂懂。因時間有限，教師在有限的45分鐘內(nèi)需繼續(xù)講解下一個知識點。往往，教師被一黑板一黑板的粉筆灰刺激的聲音沙啞、咳嗽不停，但講臺下的部分學(xué)生聽得云里霧里。長期以往，教師患上了咽炎等職業(yè)病，而學(xué)生由于聽不懂喪失了學(xué)習(xí)的興趣，把力學(xué)課程當(dāng)成了大學(xué)生涯的攔路虎，很多留級甚至退學(xué)的學(xué)生中均有一兩門力學(xué)課程未達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。
1.2 翻轉(zhuǎn)課堂帶來的教學(xué)改革
隨著教育界科學(xué)技術(shù)革命的到來，翻轉(zhuǎn)課堂可以改變上述教學(xué)中出現(xiàn)的問題。
在微時代的潮流中，教育領(lǐng)域產(chǎn)生了“微課程”。教師針對某一個知識點在15分鐘，甚至更短的時間內(nèi)講清楚。如上述的力法方程原理，學(xué)生在課前收聽或觀看教學(xué)音頻或視頻，聽一遍可能似懂非懂，聽兩遍可以接受并理解，聽三遍可能會加深印象，聽四遍或許能學(xué)以致用。如此，在課前學(xué)生已掌握了知識點，并能完成相關(guān)作業(yè)。而在課堂上，老師的職責(zé)是回答并進(jìn)一步提高學(xué)生的應(yīng)用能力，在翻轉(zhuǎn)課堂的理念下，利用微課程和Mooc將原來的教學(xué)模式徹底改革，以促進(jìn)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)性并使所有的學(xué)生都能理解某一難懂的知識點，同時將任課教師從大量的講解中解放出來。這種教學(xué)模式帶來的最大好處是，土木工程專業(yè)的學(xué)生不再對力學(xué)課程感到懼怕，有了堅實的力學(xué)基礎(chǔ)后可以更好地學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課。
2 基于翻轉(zhuǎn)課堂的專業(yè)課教學(xué)改革
土木工程專業(yè)的專業(yè)課教學(xué)任務(wù)是通過學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠掌握設(shè)計和施工技術(shù)與管理的基本技能，并具備一定的專業(yè)素養(yǎng)。以交通土建方向為例，專業(yè)課包括橋梁、隧道工程和施工技術(shù)等多門課程。以施工技術(shù)為例，傳統(tǒng)的教學(xué)方式為課堂講授，利用黑板、PPT或視頻資料，在32學(xué)時內(nèi)需要掌握路基、路面、橋梁和隧道工程的施工方法，并學(xué)會施工組織設(shè)計。
本課程與實踐緊密聯(lián)系，如果在課堂中單純地介紹理論方法和設(shè)計理念，很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但若能在課堂上播放相關(guān)技術(shù)的視頻資料再去講授，教學(xué)效果將會提高許多。但短短的32個小時，讓課堂的時間變得很珍貴，授課期間不可能觀看大量的視頻資料。目前，教師往往利用課間休息時間給學(xué)生播放視頻。如此，學(xué)生們對于現(xiàn)場操作較陌生，因理解不到某一技術(shù)部分學(xué)生對本專業(yè)失去信心。但是，基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式下，學(xué)生可在課前觀看教師提供或在線免費的視頻資料。在課堂上，教師只需將施工方法進(jìn)行總結(jié)和歸納，也可針對某一工程方法模擬一座橋梁或隧道的施工組織設(shè)計。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式讓專業(yè)課不再枯燥，同時讓學(xué)生在課后有迫切需要提高專業(yè)知識的緊迫感，最關(guān)鍵的是我們的本科生能夠在最短的時間內(nèi)適應(yīng)工作崗位。
3 實踐類課程教學(xué)改革
3.1 實踐類課程中出現(xiàn)的問題
土木工程專業(yè)的實踐類教學(xué)課程包括課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計，這類課程的教學(xué)目的是讓學(xué)生有一定的動手和設(shè)計能力。學(xué)生參與到實際工程中，運用學(xué)到的理論知識完成設(shè)計和施工中較為簡單的工作。仍然以交通土建方向為例，目前國內(nèi)大部分高等院校的專業(yè)課中會增加一周的課程設(shè)計、一個月的生產(chǎn)實習(xí)和一個學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計。課程設(shè)計主要在課程講授結(jié)束后教師指導(dǎo)學(xué)生操作，以某一個計算點為中心而完成相應(yīng)的設(shè)計過程。如路面工程，一周的課程設(shè)計需要完成路面的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計、路面厚度計算兩大步驟。這類課程設(shè)計需要大量的反復(fù)計算，最終以數(shù)據(jù)來驗證成果。但隨著各類應(yīng)用軟件的普及，如東南大學(xué)路面設(shè)計軟件可以讓一周的課程設(shè)計在一天內(nèi)完成。如此，原教學(xué)計劃中課程設(shè)計的時間已顯得綽綽有余。生產(chǎn)實習(xí)的時間為大四第一學(xué)期的第一個月，施工和設(shè)計單位往往因時間短暫不便管理實習(xí)生而拒絕接受學(xué)生，很多學(xué)生只能應(yīng)付著完成實習(xí)任務(wù)。這樣，生產(chǎn)實習(xí)的教學(xué)目的并沒有達(dá)到教學(xué)計劃。畢業(yè)設(shè)計有三個多月，時間在大學(xué)期間的最后一個學(xué)期，設(shè)計任務(wù)包括道路勘測設(shè)計和橋梁設(shè)計，工作的重點是在教師提供的路線圖或地質(zhì)條件下計算相關(guān)參數(shù)。如此，在某種意義上學(xué)生只是完成了一套既定公式的計算。
3.2 基于翻轉(zhuǎn)課堂的實踐類課程教學(xué)改革
生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計的時間可以安排在大四第一學(xué)期，生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計可以同時進(jìn)行。學(xué)生利用四個的時間（8月、9月、10月和11月）參與到施工和設(shè)計中，外業(yè)實習(xí)完成后利用一個月時間進(jìn)行相關(guān)的畢業(yè)論文（設(shè)計）。大四的第二學(xué)期主要進(jìn)行專業(yè)課教學(xué)，在畢業(yè)前一個月讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的專業(yè)知識和實習(xí)中掌握的現(xiàn)場經(jīng)驗最后系統(tǒng)地完成畢業(yè)論文（設(shè)計）。課程設(shè)計可改完專業(yè)課的大作業(yè)，而不必再安排單獨的一周時間。
4 結(jié)論
筆者根據(jù)自身在教學(xué)中遇到的問題和感受，基于翻轉(zhuǎn)課堂的理念對于土木工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和實踐類課程有了以上一些教學(xué)改革的思路。這些思路能否實施，還需在今后的改革中逐一驗證。
【參考文獻(xiàn)】
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關(guān)鍵詞：土木工程；系統(tǒng)辨識；模型修正；隨機(jī)有限元；統(tǒng)計模式
中圖分類號：TU311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
一、引入土木工程系統(tǒng)辨識理論的必要性及系統(tǒng)辨識的概念
（一）引入土木工程系統(tǒng)辨識理論的必要性
當(dāng)前雖然機(jī)械、航空以及航天領(lǐng)域面向健康監(jiān)測和損傷檢測的系統(tǒng)辨識方法，為土木領(lǐng)域提供了良好的借鑒基礎(chǔ)，不過土木工程具備自身的特點，在引入其他領(lǐng)域的辨識方法的過程中，存在諸多限制。
1、海量數(shù)據(jù)有效信息的提取
現(xiàn)有大型橋梁的監(jiān)測過程中，已采用上千個各類型的傳感器，此過程中產(chǎn)生了海量數(shù)據(jù)，即使現(xiàn)有數(shù)據(jù)處理的計算硬件能滿足要求，也難以從中即時提取出有效信息，用于系統(tǒng)辨識。
2、結(jié)構(gòu)及荷載不確定性
一般來說，由于材料屬性的離散性、強(qiáng)度退化等原因，結(jié)構(gòu)參數(shù)含有多重不確定性；同時，土木工程的荷載因為環(huán)境等因素的影響，也含有一定的不確定性。
3、基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的不完備
對于大型工程結(jié)構(gòu)，可能存在的千萬級別以上的自由度，因此即使使用上千個傳感器，獲取海量的數(shù)據(jù)，也可能存在基準(zhǔn)數(shù)據(jù)不完備的情況。
4、模型誤差的不可避免
因為土木工程內(nèi)在的材料特性，外在的環(huán)境干擾的影響，使通常用于監(jiān)測或檢測的模型存在誤差，已有的模型修正暫不能很好解決此類問題。
（二）系統(tǒng)辨識的概念
結(jié)構(gòu)系統(tǒng)辨識是動力學(xué)研究的逆問題，它利用系統(tǒng)在試驗或運行中測得的輸入和輸出數(shù)據(jù)，建立反映系統(tǒng)本質(zhì)動態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型，并確定模型中的待定參數(shù)。結(jié)構(gòu)動力學(xué)系統(tǒng)遵循牛頓力學(xué)基本定律，所以系統(tǒng)的理論模型(動力學(xué)方程組)往往是已知的，需要辨識的只是模型中某些待定的物理參數(shù)或系統(tǒng)的動力學(xué)特性參數(shù)(模態(tài)參數(shù)等)。
二、土木工程系統(tǒng)辨識統(tǒng)計方法的現(xiàn)狀
（一）Bayes模型修正
Bayes模型修正方法利用了統(tǒng)計推斷中著名的Bayes原理，將確定性的結(jié)構(gòu)模型嵌入一組可能的概率模型中，使結(jié)構(gòu)模型能夠預(yù)測模型和觀測的不確定性。這種方法由于涉及模型不確定性，而模型不確定性并不是可重復(fù)事件，將概率解釋為相對發(fā)生頻率的傳統(tǒng)說法在這里不再適用。
（三）隨機(jī)有限元
隨機(jī)有限元從控制方程的獲得來分，一般可以分為 Taylor 展開法隨機(jī)有限元(TSFEM)、攝動法隨機(jī)有限元(PSFEM)以及 Nuemann 展開 Mento Carlo 法隨機(jī)有限元(NSFEM)。若以攝動法隨機(jī)有限元為例:
Collins 將有限元與攝動法結(jié)合，用統(tǒng)計的觀點來分析特征值的問題，可以認(rèn)為是將隨機(jī)變量理論引用到動力學(xué)的開端;而 Ricles 和 Kosmatka 首次基于 Col-lins 的敏感性分析理論，通過質(zhì)量與剛度的不確定性來對潛在的損傷區(qū)域進(jìn)行定位，并對損傷大小進(jìn)行評估。
有關(guān)隨機(jī)有限元損傷辨識的工作可以認(rèn)為始于Papadopoulos 的論文及其后續(xù)工作:假設(shè)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、剛度、頻率與振型服從正態(tài)分布，通過 Mento Carlo 模擬，計算出結(jié)構(gòu)單元的概率密度函數(shù)，用于對單元的損傷概率進(jìn)行計算。Papadopoulos 認(rèn)為，結(jié)構(gòu)損傷引起特征值的攝動，繼而影響結(jié)構(gòu)的總體剛度矩陣與單元剛度矩陣，并通過一個 3 自由度的質(zhì)量 － 彈簧系統(tǒng)與一個懸臂梁結(jié)構(gòu)，驗證了算法的有效性。
（三）統(tǒng)計模式辨識
美國 Alamos 國家實驗室，以 Doebling、Farrar、Sohn為代表的研究者，10 余年來，對統(tǒng)計方法在系統(tǒng)辨識中的研究進(jìn)行了探索性的工作，這部分工作大致可以分為三個階段。
第一階段:Doebling將統(tǒng)計方法用于環(huán)境激勵下結(jié)構(gòu)的模態(tài)測試及引入結(jié)構(gòu)的柔度矩陣。
第二階段:Farrar開始提出統(tǒng)計模式辨識的概念，并引入無導(dǎo)師學(xué)習(xí)理論。在此基礎(chǔ)上，F(xiàn)arrar 及其團(tuán)隊引入模式識別中相關(guān)理論，正式提出了統(tǒng)計模式辨識(Statistical Pattern Recognition)的理論框架，具體包括 4 個步驟:
1、運營狀態(tài)評估(Operational evaluation):對結(jié)構(gòu)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行辨識前的分析。
2、數(shù)據(jù)采集、標(biāo)準(zhǔn)化以及整理(Data acquisition，normalization and cleansing):包括測試方案的確定，因環(huán)境因素產(chǎn)生的數(shù)據(jù)差異性，誤差數(shù)據(jù)的排除。
3、特征提取及信息凝聚(Feature extraction and information condensation):提取數(shù)據(jù)中的特征并用來對系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行辨識，信息凝聚主要指結(jié)構(gòu)在服役周期內(nèi)數(shù)據(jù)的壓縮。
4、基于特征描述的統(tǒng)計模式(statistical model development for feature discrimination）:根據(jù)有無訓(xùn)練數(shù)據(jù)可以分為有導(dǎo)師學(xué)習(xí)方法與無導(dǎo)師學(xué)習(xí)方法，前者又可以分為分類分析與回歸分析，后者可以分為對變異點或特征點的辨識。
（四）基于無模型的損傷識別方法
無模型損傷識別方法主要是不使用結(jié)構(gòu)有限元模型，直接通過分析、比較振動響應(yīng)的時程數(shù)據(jù)對結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行識別，其中多數(shù)方法都是基于時間序列分析模型提出的。無模型識別方法可分為時域識別方法、頻域識別方法以及時頻分析方法。
1、時域方法
時域方法有利用自回歸滑動平均(AutoRegressiveMoving Average，縮寫為ARMA) 、自相關(guān)函數(shù)和擴(kuò)展的卡爾曼濾波算法等一系列方法。比如，Garcia和
Osegueda提取了一個基于AR-MA模型的系數(shù)的損傷指標(biāo)，采用Bayes分類技術(shù)進(jìn)行損傷定位。Wei和Yam等利用結(jié)構(gòu)損傷前后NAR-MAX模型系數(shù)的變化來識別多層復(fù)合材料的損傷位置和程度。NairKiremidjian 等由響應(yīng)的AR或ARX
模型系數(shù)提取損傷敏感特征，采用模式分類的方法進(jìn)行損傷識別。
2、頻域分析方法
頻域分析方法常用的有傅里葉譜分析、多譜分析(信號高次矩的傅里葉變換)、倒階次譜分析等。Samman提出了用于橋梁的基于頻響函數(shù)波形的三個損傷識別指標(biāo):WCC (Waveform Chain Code)、Iatm (Adaptive Template Methods)、IsAC (Signature Assurance Criteria)。
3、時頻分析方法
時頻分析方法則有Wigner-Ville分布人、小波分析以及近年來發(fā)展起來的
HHT(Hilbert-Huang Transform)法人等。
三、對土木工程系統(tǒng)辨識統(tǒng)計方法的展望
結(jié)合系統(tǒng)辨識基本問題，土木工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)辨識統(tǒng)計方法的下一步可能切入點有:
（一）隨機(jī)輸入與未知輸入條件下的統(tǒng)計方法
進(jìn)一步，對于土木工程，未知輸入條件下的系統(tǒng)辨識，在傳統(tǒng)方法上局限于通過迭代計算，使目標(biāo)函數(shù)值小于設(shè)定閾值的方法，對于土木工程的大型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)，計算量可能過大。
（二）數(shù)據(jù)傳輸手段與傳感器狀態(tài)的統(tǒng)計方法
響應(yīng)數(shù)據(jù)的無線傳輸對于土木工程意義重大，而現(xiàn)有無線傳輸?shù)姆椒?，費用高，系統(tǒng)易受干擾，相對穩(wěn)定性較差，有待于結(jié)合其他學(xué)科研究，引入統(tǒng)計方法，來降低無線傳輸成本。
（三）系統(tǒng)辨識基準(zhǔn)模型的統(tǒng)計方法
通常新建成工程結(jié)構(gòu)需要將基準(zhǔn)模型進(jìn)行備份，以作為面向健康監(jiān)測以及損傷檢測的系統(tǒng)辨識的基準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)
[1]李煒明.土木工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)辨識的統(tǒng)計方法研究[D]. 華中科技大學(xué) 2009
【關(guān)鍵詞】土木工程；教學(xué)改革；創(chuàng)新思路
引言：隨著社會、企業(yè)對學(xué)校土木工程人才要求的逐年提高。1998年國家對普通高校專業(yè)目錄進(jìn)行了全面的調(diào)整，拓寬了原有土木工程專業(yè)的專業(yè)口徑，使之成為一個覆蓋建筑工程、交通工程、城政建設(shè)、礦山建設(shè)和工業(yè)設(shè)備安裝工程等專業(yè)方向的綜合性專業(yè)，這就要求各高校通過采用全新的、科學(xué)的教學(xué)方法，注重培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)知識，使其對土木工程專業(yè)知識要有一個全面的、綜合的掌握。在新的形勢下各高校都在探索各自的道路，力圖培養(yǎng)出符合新世紀(jì)需求的土木工程專業(yè)人才。
一、土木工程專業(yè)教學(xué)中存在的問題
土木工專業(yè)與工程實際結(jié)合得相當(dāng)緊密，土木工程技術(shù)人員面對的是一個復(fù)雜度很高的開放的人機(jī)系統(tǒng)，各種專業(yè)都在這個系統(tǒng)中發(fā)揮一定的作用。組織、運轉(zhuǎn)、協(xié)調(diào)這個系統(tǒng)絕非易事。而具有較強(qiáng)的動手能力，能夠靈活運用各種專業(yè)知識與技能解決實際工程問題是一個優(yōu)秀的土木工程專業(yè)畢業(yè)生所要具備的基本技能。
目前，在多數(shù)高校的土木工程專業(yè)中仍然以課堂教學(xué)為主，向?qū)W生灌輸大量深奧的理論知識，手把手的教他們?nèi)绾畏治?、如何計算。但土木工程專業(yè)學(xué)生所需掌握的知識與技能均來源于工程實踐，又應(yīng)用于工程實踐。課堂講授的專業(yè)知識盡管理論性、系統(tǒng)性較好，但不可避免的存在與實踐脫節(jié)的情況。在教學(xué)過程中存在如下問題：
（1）學(xué)生在實踐課程和畢業(yè)設(shè)計中只依賴專業(yè)課本，不會利用有關(guān)規(guī)范和圖集資料查閱相關(guān)參數(shù)。
（2）學(xué)生在專業(yè)知識學(xué)習(xí)時功利性過強(qiáng)，只關(guān)心解決問題的具體方法而不注重掌握分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)。
（3）學(xué)生對專業(yè)知識的掌握過于教條，只會做已經(jīng)做過的題目，解決曾經(jīng)解決的問題，一旦遇到的問題稍有變化就感覺無從下手。
（4）學(xué)生畢業(yè)參加工作后反饋在學(xué)校花費大量的時間學(xué)到的只是是空洞、抽象和零散的專業(yè)知識，在遇到實際工程問題時往往束手無策。
土木工程專業(yè)口徑拓寬后，隨著教學(xué)內(nèi)容的增加，總學(xué)時數(shù)不增反降。采用傳統(tǒng)的以課堂講授為主的教學(xué)方法，教學(xué)質(zhì)量難以得到保障。因此，需要對土木工程專業(yè)課程進(jìn)行全面的調(diào)整，并對專業(yè)課程教授模式進(jìn)行改革與創(chuàng)新，以適應(yīng)新時代對土木工程專業(yè)人才的全新要求。
二、課程體系改革的指導(dǎo)思想
土木工程專業(yè)建筑工程方向課程體系改革研究的重點應(yīng)以確立面向21世紀(jì)的人才為培養(yǎng)目標(biāo)，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，激發(fā)學(xué)生的個性發(fā)展為職責(zé)。要求培養(yǎng)的學(xué)生能適應(yīng)科技進(jìn)步和社會發(fā)展需要，基礎(chǔ)扎實、知識面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高、有創(chuàng)新精神，掌握現(xiàn)代化科學(xué)的管理理論、方法和手段，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和競爭力。基于以上原因，在課程體系改革中具體體現(xiàn)在對學(xué)生的知識要求、能力要求和素質(zhì)要求三個方面。
（一）知識要求
使學(xué)生具有較扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)，對工程材料的基本性能、工程測繪與工程制圖的原理和方法、工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能和計算原理、工程施工和組織的一般過程、工程管理和技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的方法、結(jié)構(gòu)選型和構(gòu)造的基本知識、結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計方法以及相關(guān)軟件的應(yīng)用技術(shù)均能掌握，同時要求了解本專業(yè)的法規(guī)、規(guī)范與規(guī)程，了解本專業(yè)科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展。
（二）能力要求
使學(xué)生具有較強(qiáng)的自學(xué)能力，具有綜合應(yīng)用各種手段（包括外語）查取資料、獲取信息的能力，具有本專業(yè)所必需的實驗、測試、計算機(jī)應(yīng)用等技能，獲得土木工程師的基本訓(xùn)練，具有從事道路與橋梁工程設(shè)計、施工、管理、地基處理等領(lǐng)域的工作能力，具有較強(qiáng)的開拓精神，具有一定的創(chuàng)新思維和科研能力。
（三）素質(zhì)要求
使學(xué)生能比較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)所必需的科學(xué)與技術(shù)理論知識，具有一定的專業(yè)知識、技術(shù)知識、經(jīng)濟(jì)知識和管理知識，對本專業(yè)學(xué)科范圍科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展及其動向有所了解，具有較好的文化素質(zhì)、心理素質(zhì)以及一定的修養(yǎng)。
三、專業(yè)實踐教學(xué)方式的創(chuàng)新
專業(yè)實踐是土木工程專業(yè)學(xué)生必不可少的教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生將所學(xué)知識投入應(yīng)用實踐的過程，也是學(xué)生理論聯(lián)系實際的預(yù)演。通過專業(yè)實踐，學(xué)生能夠有效檢驗自己專業(yè)知識的掌握程度。
目前，用人單位要求大學(xué)生具有較強(qiáng)的施工組織與施工技術(shù)綜合運用能力，具備從事土木工程的項目規(guī)劃、設(shè)計、研究開發(fā)、施工及管理的能力。能夠從事房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、橋梁等專業(yè)領(lǐng)域的工程設(shè)計、科學(xué)研究、施工、教育、管理、投資、開發(fā)管理方面的工作。由于經(jīng)過土木工程專業(yè)實踐是學(xué)生將理論知識轉(zhuǎn)化為工程實踐能力的最重要的一個步驟，需要對現(xiàn)有專業(yè)課程教學(xué)方式進(jìn)行改革與創(chuàng)新，具體措施如下：
（1）建設(shè)好專業(yè)實踐基地。用人單位希望招聘到的員工能夠直接走上工作崗位并獨立承擔(dān)起一定的實際工作。而高校出于安全等方面的考慮，安排的專業(yè)實踐課程較少，學(xué)生能夠從中累積到的實踐知識與經(jīng)驗十分有限。為解決這一矛盾，需要建設(shè)自己的專業(yè)實踐基地，一方面增加學(xué)生工程實踐的機(jī)會，同時又確保安全。
（2）改革現(xiàn)有的專業(yè)課程考核制度。由于專業(yè)課程的知識點相對獨立，又比較瑣碎枯燥，很難調(diào)動學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，考前幾天突擊背誦教師劃定的條文成了通過專業(yè)課程考核的主要方法。常規(guī)的考核方式已不能達(dá)到檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)成果的目的，對提高學(xué)生工程實踐能力也毫無幫助。故對專業(yè)課程摒棄原有的閉卷考試的方式，以動手實踐和論文相結(jié)合的方式來實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)成果的檢驗。
（3）將教師培訓(xùn)和再培訓(xùn)工作置于師資建設(shè)的首位。在土木工程的教學(xué)中，專業(yè)知識面狹窄，不能講“案例”的教師是不會受歡迎的。一方面應(yīng)積極創(chuàng)造條件讓大多數(shù)教師進(jìn)修碩士、博士研究生，支持教師參加注冊工程師的考試；另一方面還要鼓勵和選派年輕教師到基層施工第一線掛職鍛煉，以增加實際工程的經(jīng)驗。
四、改革創(chuàng)新方法的考核，挖掘?qū)W生潛力
改革考核方法，挖掘?qū)W生潛力。學(xué)生成績考核的本身，對教學(xué)改革有著明確的指導(dǎo)意義。學(xué)生成績的考核包括：理論考試、課程設(shè)計考核、實驗考核、實習(xí)考核、畢業(yè)設(shè)計考核及參加相關(guān)科技活動情況等部分。根據(jù)培養(yǎng)內(nèi)容學(xué)分績點的不同，在考核形式上采用閉卷考試、開卷考試、綜合測試、大作業(yè)、命題論文、實習(xí)報告等多種形式。在考核內(nèi)容上力求體現(xiàn)出學(xué)生掌握基本知識、理解重點知識、靈活運用綜合知識的能力。這種考核辦法改變了以前學(xué)生應(yīng)付考試、死記硬背書本知識的尷尬局面，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，充分挖掘其潛力，使學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動。
五、結(jié)束語：
對土木工程專業(yè)課程的教學(xué)改革與創(chuàng)新進(jìn)行了初淺的分析和研究。提出了加強(qiáng)對學(xué)生專業(yè)能力的培養(yǎng)、增加學(xué)生動手能力的學(xué)習(xí)實踐機(jī)會、教會他們?nèi)绾巫灾鲗W(xué)習(xí)的教學(xué)改革方法。力求教出的學(xué)生更符合新世紀(jì)、新時代對土木工程專業(yè)人才的需求。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：土木工程；結(jié)構(gòu)檢測
中圖分類號：S969.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：
引言：
土木工程的施工質(zhì)量和運行情況對人民的生命安全有著重大的影響。特別是重大土木工程結(jié)構(gòu)，如水壩、橋梁、電廠、軍事設(shè)施、高層建筑等，在遭受地震、洪水、爆炸等自然或人為災(zāi)害時的安全問題，與人民的生命財產(chǎn)息息相關(guān)。因此，對結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行監(jiān)測和診斷，及時地發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷，對可能出現(xiàn)的災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測，評估其安全性已經(jīng)成為未來工程的必然要求，也是土木工程學(xué)科發(fā)展的一個重要領(lǐng)域。
1.結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的概述
1.1結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測
結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測指利用現(xiàn)場的無損傷的監(jiān)測方式獲得結(jié)構(gòu)內(nèi)部信息，通過包括對結(jié)構(gòu)響應(yīng)在內(nèi)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)特性分析，達(dá)到檢測結(jié)構(gòu)損傷或退化的目的。健康監(jiān)測的一個目標(biāo)就是在這個臨界點到來之前提早檢測出結(jié)構(gòu)的損傷，這是個實時在線監(jiān)測過程。結(jié)構(gòu)的長期健康監(jiān)測是一種在線監(jiān)測技術(shù)。
1.2健康診斷
健康診斷是指結(jié)構(gòu)在受到自然的（如地震，強(qiáng)風(fēng)等）、人為的破壞，或者經(jīng)過長時期使用后，通過測定其關(guān)鍵性能指標(biāo)，檢查其是否受到損傷，如果受到損傷，損傷位置、程度如何，可否繼續(xù)使用及其剩余壽命等。
1.3安全性評估
安全性評估是指通過各種可能的、結(jié)構(gòu)允許的測試手段，測試其當(dāng)前的工作狀態(tài)，并與其臨界失效狀態(tài)進(jìn)行比較，評價其安全等級。對于不同的結(jié)構(gòu)，其重要程度不同，安全等級也應(yīng)該有所差別。安全性評估與可靠性不同，可靠性為一種概率，為一種可能性；而安全性評估旨在給出確定的安全等級。
2.健康監(jiān)測系統(tǒng)的組成部分
健康監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)包括下列幾部分：
（1）傳感系統(tǒng)：用于將待測物理量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺?/p>
（2）數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)：一般安裝于待測結(jié)構(gòu)中，采集傳感系統(tǒng)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行初步處理；
（3）通訊系統(tǒng)：將采集并處理過的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；
（4）監(jiān)控中心和報警設(shè)備：利用具備診斷功能的軟硬件對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷，判斷損傷的發(fā)生、位置、程度，對結(jié)構(gòu)健康狀況做出評估，如發(fā)現(xiàn)異常，發(fā)出報警信息。
3.損傷檢測論述
結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的關(guān)鍵問題是監(jiān)測系統(tǒng)的實現(xiàn)和損傷位置、程度的確定，這是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與診斷的核心，也是難點。
3.1局部檢測方法
局部NDE技術(shù)主要包括目測法、染色法、發(fā)射光譜法、回彈法、聲發(fā)射法、滲漏試驗法、射線法、脈沖回波法、磁粒子法、磁擾動法、渦流法等等。絕大多數(shù)技術(shù)成功地應(yīng)用于檢查一定部件的裂縫位置、焊接缺陷、腐蝕磨損、松弛或失穩(wěn)等，實際檢測中經(jīng)常幾種技術(shù)聯(lián)合使用來評價結(jié)構(gòu)狀態(tài)。以下介紹幾種常用的NDE技術(shù)。
3.1.1聲發(fā)射法
聲發(fā)射法能對活動性缺陷進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，采用聲發(fā)射探頭將發(fā)射源發(fā)射的彈性波轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)放大處理得到特征參數(shù)，從而推測材料內(nèi)部發(fā)射源(即缺陷)的位置。
3.1.2超聲波檢測技術(shù)
以脈沖回波法為主的超聲波檢測技術(shù)是利用其遇到相異介質(zhì)能夠反射的性質(zhì)進(jìn)行檢測，具有良好的指向性，在不同的材料中衰減性不同，檢測靈敏度高、成本低、效率快。
3.1.3射線檢測
射線檢測指用X射線和直線加速器對結(jié)構(gòu)缺陷情況進(jìn)行檢測，可檢測結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷的位置和立體形狀，用來判斷結(jié)構(gòu)是否可用或為維修提供參考。
3.2整體檢測方法
健康監(jiān)測作為一種實時、在線、連續(xù)的監(jiān)測，整體檢測法顯得尤為重要，它大致可以分為動力指紋分析法、模型修正與系統(tǒng)識別法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、遺傳算法和小波分析法。下面簡單介紹前三種檢測方法。
3.2.1動力指紋分析法
這種方法的基本思想是尋找與結(jié)構(gòu)特性有關(guān)的“指紋”變化。結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生損傷，其結(jié)構(gòu)參數(shù)，如剛度、質(zhì)量、阻尼等會發(fā)生改變，從而導(dǎo)致相應(yīng)的動力指紋的變化。這些動力指紋的變化可以看作結(jié)構(gòu)損傷發(fā)生的標(biāo)志，借以診斷結(jié)構(gòu)的損傷。常用的動力指紋有:頻率、振型、振型曲率、應(yīng)變模態(tài)、柔度、功率譜、頻響函數(shù)、模態(tài)確信準(zhǔn)則(MAC)和坐標(biāo)模態(tài)確信準(zhǔn)則(COMAC)等。大量的模型和實際結(jié)構(gòu)試驗表明，結(jié)構(gòu)損傷導(dǎo)致的固有頻率變化很小，而振型(尤其是高階振型)雖然對局部剛度變化比較敏感，但精確量測較為困難。MAC和COMAC等依賴于振型的動力指紋同樣如此。振型曲率、應(yīng)變模態(tài)則因傳統(tǒng)的低幅振動測試變化量量級過小，難以起到有效的判別作用。因此，這類方法的應(yīng)用有待于尋找新的動力指紋。
3.2.2模型修正法與系統(tǒng)識別法
這種方法的基本思想是利用動力試驗數(shù)據(jù)(通常為模態(tài)參數(shù)或加速度時程記錄、頻響函數(shù)等)，通過條件優(yōu)化約束，來不斷修正模型中的剛度分布，通過被檢測結(jié)構(gòu)中任意觀測到的局部剛度下降判定損傷的位置和程度。這種方法在劃分和處理子結(jié)構(gòu)上具有很多優(yōu)點。由于模型誤差、測量噪聲以及土木工程結(jié)構(gòu)可測得的動力特征對局部剛度變化不敏感等因素的存在，使得此方法在實際應(yīng)用中受到限制。模態(tài)試驗測得的模態(tài)信息總是不完備的，導(dǎo)致了特征方程求解中的亞定問題。解決數(shù)據(jù)和模型的不確定性，有效的方法是用統(tǒng)計推斷的方法，如貝葉斯統(tǒng)計的方法。針對這些問題，一方面可以考慮利用動邊界條件進(jìn)行子結(jié)構(gòu)模型修正以減少未知數(shù)的方法，另一方面可以通過良態(tài)建模、合理化分子結(jié)構(gòu)以及最優(yōu)布置來獲取最大信息量予以解決。
3.2.3遺傳算法
損傷診斷可歸結(jié)為參數(shù)識別問題，即結(jié)構(gòu)動力學(xué)反問題，可由兩條途徑解決，一是靈敏度分析方法，通過廣義逆矩陣的運算，確定參數(shù)改變量；二是采用最優(yōu)化方法確定與實測數(shù)據(jù)最優(yōu)匹配的參數(shù)。遺傳算法是一種基于自然遺傳和自然選擇機(jī)理尋優(yōu)的方法，將其引入損傷評估的最優(yōu)化方法中，在測試獲取信息不多的情況下，能迅速判定損傷位置和程度，即使模態(tài)信息部分丟失時，遺傳算法尋優(yōu)能力絲毫不受影響。遺傳算法只需計算各可行解的目標(biāo)值而不要求目標(biāo)函數(shù)的連續(xù)性，不需要梯度信息，并采取多線索的并行搜索方式進(jìn)行優(yōu)化，因而不會陷入局部最小，且使用方便，魯棒性強(qiáng)。
4.健康監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用和展望
4.1健康監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用
隨著健康監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，越來越多的橋梁和大型結(jié)構(gòu)使用了健康監(jiān)測系統(tǒng)，對橋梁的安全運行起到了重要作用。在我國，上海徐浦大橋結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)包括測量車輛荷載溫度、撓度、應(yīng)變、主梁振動、斜拉索振動六個子系統(tǒng)。橋梁損傷評估的內(nèi)容:工作參數(shù)的采集、工作參數(shù)的識別加工得到橋梁工作狀態(tài)信息、根據(jù)工作狀態(tài)信息給出橋梁健康狀況評估。由監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)工作參數(shù)的采集基本可以實現(xiàn)，然而對于橋梁真正的健康狀況分析，如損傷檢測分析、剩余壽命評估、維修決策方面的研究尚處于起步階段。這方面的突破相信有賴于試驗技術(shù)的發(fā)展、新的損傷指標(biāo)的發(fā)現(xiàn)以及對橋梁結(jié)構(gòu)特性的進(jìn)一步認(rèn)識。
4.2未來的發(fā)展方向
縱觀土木工程結(jié)構(gòu)安全性評估、健康監(jiān)測及診斷的發(fā)展水平，至少有以下幾個尚待解決的問題:
4.2.1缺少通用的損傷量化指標(biāo)
在基于振動的故障診斷和預(yù)測中，要求不論信號的來源和頻段，經(jīng)過信號處理后，原始狀態(tài)的信號(健康狀態(tài))和損傷后的信號(損傷狀態(tài))應(yīng)有明顯的差異，即識別出的信號特征能夠準(zhǔn)確地表示出健康狀態(tài)和損傷狀態(tài)。因此，應(yīng)該設(shè)計一種損傷尺度，將結(jié)構(gòu)損傷與否和損傷的程度簡單地分級量化。
4.2.2高成本和信號處理的不準(zhǔn)確性的問題
第一個問題隨著無線網(wǎng)絡(luò)和通訊的發(fā)展已不那么突出；第二個問題是現(xiàn)在都假定噪音信號為不變的高斯分布而且感興趣的信號都有確定的頻率。實際上并非如此，感興趣的信號頻率范圍很寬，而且是在一個非理想的變化環(huán)境中得到的，如何解決這個問題將成為未來發(fā)展的重點。
4.2.3射線檢測的應(yīng)用
由于大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)實際上都是非線性的，因而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法在結(jié)構(gòu)的健康檢測和診斷方面具有不可估量的應(yīng)用前景。小波分析由于有刻畫細(xì)節(jié)的能力，在數(shù)據(jù)的處理方面也具有一定的優(yōu)勢。
參考文獻(xiàn)：
求學(xué)一波三折
1947年，陳政清出生在湖南省湘潭市一個銀行職員家庭，良好的家庭環(huán)境給了他良好的修養(yǎng)和家庭教育。1968年，品學(xué)兼優(yōu)的陳政清從湘潭市一中畢業(yè)。在取消高考制度的情況下，他被下放到岳陽市錢糧湖農(nóng)場當(dāng)知青。從此，大部分的青春年華就將在一個陌生的農(nóng)村度過，在這樣一個本該讀大學(xué)的年齡，陳政清沒有怨天尤人，而是坦然接受了命運的安排。天有不測風(fēng)云，他不幸感染了血吸蟲病。1971年春天，身體強(qiáng)壯的陳政清徹底病倒了，但幸運的是，通過酒石酸銻鉀一個月“以毒攻毒”的治療，大病竟一天天地好了。因為這場大病，陳政清還錯過了被推薦讀工農(nóng)兵大學(xué)的寶貴機(jī)會。
時間一年一年過去了，當(dāng)初一起來到農(nóng)場的知青已經(jīng)陸陸續(xù)續(xù)回城招工了，陳政清還是在那個不通公路的偏遠(yuǎn)小鎮(zhèn)上做民辦教師。直到1977年的夏天，一個好消息如同春風(fēng)吹過久凍的大地，了。陳政清不想浪費機(jī)會，繼續(xù)讀書的渴望是如此強(qiáng)烈而明確，8年來數(shù)學(xué)民辦老師的教書生涯幫助他一舉考取了湖南大學(xué)力學(xué)系，而且數(shù)學(xué)還是全省第一名。這一年，他30歲了，是一個兩歲孩子的父親。面對遲來的求學(xué)機(jī)會，陳政清珍惜著，努力著，不知不覺7年過去了，已經(jīng)獲得碩士學(xué)位的他還是忍不住對知識的渴求。在那個研究生像大熊貓一樣珍貴的年代，他沒有忙著找工作和賺錢，而是在恩師熊教授的推薦下前往西安交通大學(xué)杜慶華院士“門下”攻讀固體力學(xué)博士。在王磊教授的介紹下，陳政清認(rèn)識了地基專家王貽蓀教授和許多土木工程的教授。這不但拓寬了他的知識面，更加深了他對土木工程專業(yè)與實踐背景的了解，從而有利于他認(rèn)識和分析怎樣將力學(xué)原理運用到土木建筑上去。這些為陳政清多年后在力學(xué)與橋梁專業(yè)之間找到一個自己的空間奠定了良好的基礎(chǔ)。
也許是喪失了太多的寶貴時光，孜孜以求的陳政清對知識表現(xiàn)出了驚人的熱情。在獲得博士學(xué)位以后仍然渴望抓住每一個學(xué)習(xí)和深造的機(jī)會。1991年，英國政府向中國政府提供了一個專項資助項目，教育部首先在國內(nèi)選拔一批“可造之材”組成一個培訓(xùn)班，先在國內(nèi)進(jìn)行為期半年的語言培訓(xùn)再進(jìn)行考試。陳政清有幸進(jìn)入培訓(xùn)班，并且順利通過了由英方組織的雅思考試，考取了英國文化委員會獎學(xué)金來到英國。這時，英國在世界橋梁研究領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。自從1940年美國舊塔科馬橋在建成3個月后就毀于顫振后，英國率先做成模仿飛機(jī)機(jī)翼理論的懸索橋。陳政清來到英國GLASGOW大學(xué)專攻橋梁的抗風(fēng)工程研究。他曾回憶道：“在英國留學(xué)期間，我不像別的博士那樣自由散漫，有些博士好幾天都不出現(xiàn)一次，而我自己每天都去研究所，很認(rèn)真地做事情，事情多得做不過來，以至于有人誤會我是那個研究所的員工呢?！?002年他又飛往美國，在著名的伊利諾伊大學(xué)土木系作高級訪問學(xué)者，學(xué)習(xí)美國在橋梁抗風(fēng)領(lǐng)域的最新成果。
專攻橋梁抗風(fēng)
陳政清對研究方向的判斷也許給今天的青年們有很好的啟示。陳政清始終相信興趣是最好的老師，自己感興趣的事情才能真正做好，人生最美好的事情就是把興趣變成工作，把工作變成興趣。另外，陳政清之所以成就斐然，與他對國家發(fā)展的大環(huán)境和未來趨勢的準(zhǔn)確判斷也是分不開的。
1987年，博士畢業(yè)后，陳政清分配到湖南鐵道學(xué)院橋梁研究室工作。我國是一個橋梁大國，早在1400多年前，我國已經(jīng)建造了被譽(yù)為“國際歷史土木工程的里程碑”的趙州橋。然而，近代以來，我國橋梁建設(shè)方面已經(jīng)全面落后。陳政清認(rèn)定，隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)如火如荼的開展，橋梁必然成為最重要的土木工程之一。特別是橋身長、跨度大的橋梁必將成為下一階段的重點。橋身變長和跨度加大，大橋就會產(chǎn)生一個非線性問題。
1988年到1989年，鐵道部大橋局開始設(shè)計中國第一座跨度達(dá)400米大橋――武漢長江二橋。當(dāng)時該橋的設(shè)計人員只是了解到，這種大橋會有一種非線性效應(yīng)，但他們當(dāng)時只能用線性理論來計算，不能確定非線性效應(yīng)的影響程度。
獲悉這個消息，陳政清敏銳地感覺到自己的機(jī)遇未了!因為非線性分析正好是他的博士論文的研究方向。他注意到在橋梁設(shè)計中采用的兩參數(shù)搜索法，計算十分復(fù)雜而且需要人工干涉，難于在設(shè)計中直接應(yīng)用，便開始研究顫振臨界風(fēng)速預(yù)測方法。他在國際上最先提出了單參數(shù)搜索的思想，創(chuàng)立了預(yù)測橋梁顫振失穩(wěn)臨界風(fēng)速的三維分析方法(簡稱MS法)，大大簡化了搜索過程，而且可實現(xiàn)自動搜索。國際風(fēng)工程權(quán)威Seanlan 教授曾撰文對陳政清的方法作了全面肯定。找準(zhǔn)切入口，陳政清僅用6個月的時間，就成功開發(fā)出一套懸索橋與斜拉橋的非線性分析計算理論，并依據(jù)這個理論為武漢長江二橋編成實用計算程序，為設(shè)計方計算出了全橋各部位的非線性影響因子。隨后，設(shè)計方又引進(jìn)國外另一套程序核算，與陳政清的計算結(jié)果完全吻合。
這套計算方法在1993年的全國風(fēng)工程會議上公開后，引起我國風(fēng)工程領(lǐng)域的權(quán)威、同濟(jì)大學(xué)項海帆院士的極度關(guān)注。他邀請陳政清到同濟(jì)大學(xué)做專場講學(xué)，隨后又派出3個研究生前來調(diào)研學(xué)習(xí)，并引進(jìn)了全套計算程序。這次成功使陳政清成為中國橋梁界橫空殺出的一匹“黑馬”。
1999年，在上述研究成果的基礎(chǔ)上，陳政清又開發(fā)出大跨度橋梁空間靜動力非線性分析NACS程序。這套具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的程序，解決了我國大跨度橋梁建設(shè)急需空間非線性分析程序的難題，在我國大跨度橋梁建設(shè)史上發(fā)揮了重要作用。他的這套理論先后被同濟(jì)大學(xué)、鐵道部、云南省設(shè)計院、湖南省交通設(shè)計院等多家單位采用。陳政清的名字也被更多的業(yè)內(nèi)人士所熟悉。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國大橋建設(shè)項目越來越多，跨度越來越大，橋梁受到的大風(fēng)挑戰(zhàn)也越來越大?？缍却罅?，橋梁結(jié)構(gòu)剛度就變小，風(fēng)吹過就會有振動，因此在抗風(fēng)性研究方面面臨更多挑戰(zhàn)，橋梁抗風(fēng)已經(jīng)成為造橋中最主要的安全問題!這需要領(lǐng)先的理論和方法為我國大跨度橋梁建設(shè)提供科技支撐，陳政清不敢懈怠。他在向著更尖端的技術(shù)、更高的目標(biāo)去探究……
碩果累累
岳陽洞庭湖大橋是1997年開始設(shè)計的，陳政清負(fù)責(zé)大橋結(jié)構(gòu)靜動力特性研究。陳政清敏銳地覺察到岳陽是風(fēng)雨區(qū)，橋建成后可能會碰上“風(fēng)雨振”。這種“風(fēng)雨振”的特點是大風(fēng)作用下雨水在拉索上形成了“上雨線”，大大增強(qiáng)了振動的強(qiáng)度，造成大雨與大風(fēng)共同“搞破壞”。1940年美國塔科馬海灣跨海大橋被風(fēng)刮倒
的場景，曾被電影攝影師真實地記錄下來：橋面像紙片一樣被吹起，又像油條一樣扭曲在一起，坍塌入海中。作為橋梁抗風(fēng)專家，陳政清明明白白地告訴自己，決不能讓這個悲劇在洞庭湖上重演!
然而，讓陳政清始料不及的是，2001年4月10日，8級大風(fēng)連續(xù)20多個小時搖撼著岳陽洞庭湖大橋，上百根碗口粗的鋼絲拉索上下大幅度地晃動，整個橋身在顫抖，靠近拉索的路燈被打碎。橫跨東洞庭湖區(qū)的洞庭湖大橋，全長5747.8米，主橋長880米，是我國第一座三塔斜拉橋。為了解決洞庭湖大橋的“風(fēng)雨振”這個大難題，陳政清時而泡在實驗室，時而驅(qū)車到大橋現(xiàn)場考察。有一次，他甚至冒著風(fēng)雨翻越欄桿去觀察情況。陳政清經(jīng)過反復(fù)思考，決定用磁流變阻尼器取代油阻尼器。這種阻尼器是高級賽車的減振設(shè)備，可以極大地減輕高速行駛中的車輛振動。然而，磁流變阻尼器只能在受壓狀態(tài)下起作用，抗力的方向與大橋需要剛剛相反，怎樣才能將它用在大橋上?2001年11月，他興奮地一下坐起來，對磁流變阻尼器改造的最佳方案，就在他腦海中一瞬間閃現(xiàn)了。這種手電筒大小的全新設(shè)備被連在每根拉索的下端，洞庭湖大橋的“顫抖病”頓時痊愈。這項成功整治“風(fēng)雨振”的成果，立即獲得世界同行的贊譽(yù)，美國權(quán)威刊物《木工程》雜志稱其為“世界上第一套應(yīng)用磁流變技術(shù)的拉索減振系統(tǒng)”。2003年，包括陳政清這項成果在內(nèi)的洞庭湖大橋的設(shè)計，獲得全國科技進(jìn)步二等獎。
戰(zhàn)勝洞庭湖大橋“風(fēng)雨振”之后，陳政清冷靜地考慮了一個問題：中國橋梁修得太快，創(chuàng)新不夠，技術(shù)上比較相似，包括施工方法等都沒有太多特色。在橋梁的建設(shè)中，大風(fēng)很可能還會給我們提出各種意想不到的難題，要迎接更大的挑戰(zhàn)，就應(yīng)該擁有更好的實驗手段。他四處奔波，精心設(shè)計，終于在2004年10月建成了達(dá)到國內(nèi)一流水平的湖南大學(xué)風(fēng)洞實驗室。這個實驗室占地約1800平方米，在國內(nèi)建筑風(fēng)洞中，總規(guī)模僅次于同濟(jì)大學(xué)。高速段長度第一，能提供最好的邊界層風(fēng)環(huán)境。而低速段尺寸已與加拿大安大略試驗中心風(fēng)洞相等，截面積與同濟(jì)3號風(fēng)洞相等，還可滿足大跨度橋梁及大型建筑群的要求。而橋梁節(jié)段模型試驗臺還將引進(jìn)美國的三向自由振動臺設(shè)計和國防科技大學(xué)在國內(nèi)首次開發(fā)的三向強(qiáng)迫振動臺，將具有橋梁空氣動力學(xué)測量技術(shù)上的領(lǐng)先優(yōu)勢。
這個實驗室可以用各種“人造狂風(fēng)”沖擊大橋模型和重要部件，能為大橋設(shè)計提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。實驗室里除了風(fēng)洞外，還有核電站的冷卻塔、風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸電塔、上海的一棟高層建筑和山東東平的一個體育館模型等等。因為現(xiàn)代化的核電站、風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸電塔以及高層建筑越來越多，如何確保他們不會因為大風(fēng)的作用而發(fā)生危險已經(jīng)成為一個新的研究課題。陳政清認(rèn)為：今后，風(fēng)工程應(yīng)該逐漸從單一的橋梁方向轉(zhuǎn)向核電站的冷卻塔、風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸電塔、房屋抗風(fēng)、環(huán)境中的有害氣體擴(kuò)散等多個領(lǐng)域拓展。
如今，陳政清作為湖南大學(xué)985工程首席科學(xué)家，主持包括國家自然科學(xué)基金在內(nèi)的科研課題多項，60多篇。他所提出的“雙重非線性邊界元方法”、“空間桿系結(jié)構(gòu)大撓度問題內(nèi)力分析的UL列式法”、“橋梁斷面顫振導(dǎo)數(shù)識別的強(qiáng)迫振動法”、“橋梁三維顫振分析的多模態(tài)單參數(shù)搜索M－S法”以及“磁流變式拉索減振系統(tǒng)研究”等理論和方法在國外已被SCI、EI、ISTP、Sciencedirect等收錄引用累計100多次……陳政清還擔(dān)任了許多社會職務(wù)，他是中國土木工程學(xué)會橋梁與結(jié)構(gòu)學(xué)會常務(wù)理事、湖南省人大常委會委員、美國土木工程師學(xué)會(ASCE)《橋梁工程雜志》(JournalofBridgeEngineering)副主編等等。
在成果和榮譽(yù)面前，陳政清始終是平靜的。因為在他心里是國家的好政策、好的機(jī)遇給了自己的機(jī)會，每個人在時代和社會面前，都應(yīng)該抱有一顆感恩的心!
名師風(fēng)范
在湖南大學(xué)，陳政清帶著幾位博士和碩士，專攻抗風(fēng)研究課題。已經(jīng)站講臺40多個年頭的他仍然備課認(rèn)真，從項目實踐中來的經(jīng)驗和理論更加容易理解，他在課堂上風(fēng)趣幽默，深入淺出，受到廣大研究生的追捧。他熱愛學(xué)生，熱愛講臺，多次被評為“湖南省優(yōu)秀名師”等榮譽(yù)稱號。
面對榮譽(yù)，陳政清一笑而過，面對金錢，如云卷云舒。在中央電視臺對陳政清的科研成果做過報道之后，有上百個電話要求和他合作開公司，可他堅決不同意?！拔业臅r間很緊，要用來研究新東西，研究新東西比花時間推廣我的舊東西有價值，重要的多?！睘榱税炎约旱某晒D(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，為社會做貢獻(xiàn)，他不是自己開公司賺錢，實現(xiàn)所謂的“產(chǎn)學(xué)研一體化”，而是將專利技術(shù)無償轉(zhuǎn)讓給了廣西柳州歐維姆公司(OVM)，不僅免費讓他們生產(chǎn)，還主動指導(dǎo)和提供幫助。
橋梁工程在土木工程（道路橋梁方向）中具有重要地位。它不僅是結(jié)構(gòu)力學(xué)與混凝土結(jié)構(gòu)基本原理等課程的延伸課程，還對以后學(xué)習(xí)橋梁電算、大跨度橋梁等課程打下基礎(chǔ)。此外，它還直接關(guān)系到道路橋梁方向?qū)W生的畢業(yè)設(shè)計。通過分析現(xiàn)階段橋梁工程課程教學(xué)現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)目前橋梁工程課程教學(xué)中還存在著以下問題：1.教學(xué)方式單一，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣；2.課程內(nèi)容理論性較強(qiáng)，實用性較弱；3.實踐教學(xué)流于形式；4.課程考核不能準(zhǔn)確反映學(xué)生能力，不能有效促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)?；谀壳皹蛄汗こ探虒W(xué)中存在的問題，如何深入改革橋梁工程課程教學(xué)已經(jīng)成為工程教育界亟待解決的課題之一。
一、橋梁工程課程改革方案
針對目前橋梁工程教學(xué)中存在的問題，圍繞教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容、實踐環(huán)節(jié)和考核方法四個方面，對橋梁工程課程改革進(jìn)行了探索和實踐。
（一）教育方法改革
1.生動化教學(xué)，總結(jié)與提問相結(jié)合
教材語言作為一種書面語言陳述單調(diào)，如果將這種語言直接搬到課堂上，老師講得枯燥乏味，學(xué)生聽得更是艱澀難懂，毫無興趣。不僅老師在臺上照本宣科感覺如同嚼蠟，學(xué)生在臺下也是如坐針氈，哈欠連天。因此，教師應(yīng)該在課前認(rèn)真準(zhǔn)備授課內(nèi)容，將呆板難懂的書面語言轉(zhuǎn)化成生動有趣的教學(xué)語言，并將抽象的語言形象化、生動化，不能拘泥于教材而沒有自己的理解體會。如此一來，上課時就可以充分提高學(xué)生興趣，將教學(xué)內(nèi)容層次分明、條理清晰的表達(dá)出來。除此以外，還能使所教的內(nèi)容條理清楚、重點突出。
此外，在每堂課的最后，對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)歸納，給出簡要結(jié)論。這不僅可以充分利用課堂時間強(qiáng)化學(xué)生的記憶，也使得教學(xué)系統(tǒng)性更強(qiáng)，授課效率顯著提高。在每次上課之前也針對上次課所學(xué)的知識提問學(xué)生，有效復(fù)習(xí)鞏固所學(xué)知識，促使學(xué)生養(yǎng)成課后復(fù)習(xí)的良好習(xí)慣。
2.有效引入多媒體技術(shù)，豐富教學(xué)方式
由于多媒體教學(xué)可以利用聲、像、圖、文等特點，所以利用多媒體教學(xué)可以極大改善傳統(tǒng)教學(xué)中存在的問題。例如，課堂上僅僅是老師講解學(xué)生讀書、講解呆板、缺乏趣味性與直觀性等問題。多媒體教學(xué)既豐富了教學(xué)的表現(xiàn)形式，又將抽象的知識形象化、直觀化，促使了學(xué)生積極自主學(xué)習(xí)。使課堂不再是傳統(tǒng)中的照本宣科，新知識理解起來更為容易。橋梁工程這門課程與實際結(jié)合緊密的特點，需要我們盡快了解這方面在材料、結(jié)構(gòu)、工藝等方面最新的前沿發(fā)展動態(tài)。與傳統(tǒng)授課方式相比，多媒體課件含有更大的信息量，可以將該領(lǐng)域發(fā)展的前沿動向充實在課件中。這既能彌補(bǔ)教材內(nèi)容有限與內(nèi)容滯后的不足，延伸拓展教材的內(nèi)容，也能使學(xué)生接觸到最新的知識。
（二）教育內(nèi)容改革
從土木工程人才培養(yǎng)的實際要求出發(fā)，及時更新教學(xué)內(nèi)容、改革教學(xué)體系。在整個課程體系中貫穿橋梁工程設(shè)計與施工，使內(nèi)容完整連貫、重點突出。同時也提高了教學(xué)內(nèi)容的實用性、針對性。在這方面，高校土木工程教科研組織可以以目前橋梁工程建設(shè)基本要求作為標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合自身長期積累的教學(xué)經(jīng)驗，確定該課程的教學(xué)體系。
（三）重視實踐教學(xué)
實踐教學(xué)是學(xué)生增強(qiáng)橋梁設(shè)計能力、全面發(fā)展的重要階段。通過課程設(shè)計、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計三個部分進(jìn)行實踐。所謂實踐教學(xué)，就是讓學(xué)生通過課程設(shè)計、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等形式運用專業(yè)基礎(chǔ)課上所學(xué)知識。使其可以利用專業(yè)知識對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論分析，并且能夠解決簡單的實際橋梁設(shè)計問題。實踐教學(xué)主要可以從課程設(shè)計實踐和橋梁模型設(shè)計競賽兩方面展開。
1.課程設(shè)計實踐
橋梁實踐課程是培養(yǎng)橋梁工程專業(yè)人才的重要途徑，它對學(xué)生所學(xué)的知識的感性認(rèn)識、提高實際運用能力與增強(qiáng)創(chuàng)新意識都有重要作用。此外，通過它也可以了解學(xué)科的最前沿知識，更新教材知識。工程實踐作為夯實理論知識、養(yǎng)成工程意識和能力的關(guān)鍵過程，對提高學(xué)生的橋梁結(jié)構(gòu)理論的分析能力和簡單設(shè)計能力有重要作用。
課程設(shè)計應(yīng)結(jié)合已經(jīng)學(xué)過的材料力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、結(jié)構(gòu)力學(xué)等書，并且盡量選擇常見的梁形。教師提前準(zhǔn)備任務(wù)書和指導(dǎo)資料，以便學(xué)生提前預(yù)習(xí)，進(jìn)行全面的橋梁設(shè)計。此外，教師也應(yīng)監(jiān)督輔導(dǎo)設(shè)計過程。
2.橋梁模型設(shè)計競賽
為增強(qiáng)學(xué)生的工程創(chuàng)新能力，提高學(xué)生對課程知識的熟練運用和理解，我們積極組織學(xué)生參加橋梁結(jié)構(gòu)模型設(shè)計競賽。
橋梁結(jié)構(gòu)模型設(shè)計與制作需要參賽者對選擇結(jié)構(gòu)、計算、制作工藝等多種知識熟練的掌握和應(yīng)用。結(jié)構(gòu)合理的受力形式對模型承載力的大小有重大影響。學(xué)生需要了解掌握各種橋梁結(jié)構(gòu)形式，并了解其受力特點與傳力途徑，準(zhǔn)確計算其受力情況，以找到最佳的結(jié)構(gòu)。此外，設(shè)計制作過程中選擇適合的材料也十分重要，不同的材料結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的破壞形式也有所不同，這也要求學(xué)生掌握了解各種材料的特性并進(jìn)行選擇。
通過參加橋梁結(jié)構(gòu)模型競賽，參賽學(xué)生在對橋梁結(jié)構(gòu)形式、受力分析、結(jié)構(gòu)整體性和穩(wěn)定性，以及細(xì)部構(gòu)造等各方面都有深刻的認(rèn)識和理解，同時也鞏固了力學(xué)和材料學(xué)等基礎(chǔ)知識，對學(xué)生的課程學(xué)習(xí)具有很好的促進(jìn)作用。在選擇結(jié)構(gòu)的過程中，學(xué)生不但對橋梁理論有了更深的理解，而且對以前所學(xué)的知識進(jìn)行了很好的溫習(xí)。除了材料和結(jié)構(gòu)的選擇之外，制作工藝對結(jié)構(gòu)能否達(dá)到預(yù)期的受力設(shè)計也有很大的制約。為了防止由于制作工藝而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)模型的承重受到影響，參賽者必須細(xì)致處理細(xì)小構(gòu)造與節(jié)點，使之與計算結(jié)果吻合。制作工藝既是學(xué)生對結(jié)構(gòu)受力知識掌握情況的考核，也提高了學(xué)生對橋梁構(gòu)造的理解。
（四）課程考核改革
對考核方式的改革要能夠客觀評價學(xué)生的綜合素質(zhì)，加強(qiáng)對實踐操作能力、知識運用能力與創(chuàng)新能力的考核比重。以橋梁工程特點和應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求為標(biāo)準(zhǔn)建立一套符合人才選拔的科學(xué)系統(tǒng)的考核體系。要使考核方式多樣化，考試內(nèi)容更側(cè)重對綜合能力的考察，而不只是局限于只是記憶方面的考核，成績評定更全面，促使學(xué)生積極主動的學(xué)習(xí)。提高作業(yè)、課上表現(xiàn)、論文以及資料閱讀等多個方面在成績中的比重，而不局限于最后的卷面成績。力爭使考核形式向著多樣化、多種形式、多階段的方向發(fā)展。
1.改革考核內(nèi)容
考核方式改革是為了改變傳統(tǒng)考核方式存在的種種弊端。針對傳統(tǒng)考試考核內(nèi)容局限于教材、筆記，以及老師劃定的范圍重點等缺點進(jìn)行改革?？朔鹘y(tǒng)考核方式偏重知識記憶、缺乏對創(chuàng)新能力與綜合素質(zhì)的考察而導(dǎo)致上課記筆記、課下抄筆記、考核背筆記、考完全忘記的情況出現(xiàn)。改革應(yīng)該以培養(yǎng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求為標(biāo)準(zhǔn)，考核偏重學(xué)生對學(xué)過知識的理解和獨立思考的能力。這主要體現(xiàn)在減少單個知識技能考核，增加對創(chuàng)新應(yīng)用與知識能力體系的考核。
2.改革考核形式
現(xiàn)行的考試在形式上多以閉卷筆試的考核方式為主，內(nèi)容以教材理論知識為主。改革考試形式可以結(jié)合專業(yè)特點，進(jìn)行開卷、閉卷、開閉卷相結(jié)合、實踐操作、撰寫專題報告、模型制作、答辯以及學(xué)術(shù)論文等多種形式的考核。并且將考核分散在平時測驗、期中期末、課堂課外多階段。改革制度多樣化發(fā)展。鼓勵學(xué)生在課外學(xué)習(xí)，提升作業(yè)、課上表現(xiàn)、論文以及資料閱讀在成績中的比重。最終達(dá)到提高專業(yè)水平、綜合素質(zhì)的目標(biāo)。
【關(guān)鍵字】預(yù)應(yīng)力；單箱多室箱梁橋；剪力滯效應(yīng)
據(jù)初等梁理論的平截面假定，不考慮剪切變形效應(yīng)對縱向位移的影響，箱梁的兩腹板處在對稱荷載作用下，沿梁寬度方向上下翼緣板的正應(yīng)力也是均勻分布的[1]。但由于在寬幅箱梁中沿翼緣板寬度方向剪切變形的非均勻分布，引起彎曲時腹板的翼板縱向位移滯后于近肋板處的翼板縱向位移，而彎曲正應(yīng)力的橫向分布呈曲線形狀。這種由翼緣板的剪切變形造成沿寬度方向彎曲正應(yīng)力的非均勻分布，稱為剪力滯效應(yīng)[2]。
剪力滯效應(yīng)對箱梁力學(xué)性能的影響已引起橋梁界的廣泛關(guān)注，國內(nèi)外學(xué)者對箱梁的剪力滯效應(yīng)及翼緣有效寬度進(jìn)行了系統(tǒng)的研究[3]。但剪力滯效應(yīng)的研究也多集中于單箱單室或單箱雙室箱梁。相比之下，單箱多室箱梁不僅受力性能和單箱室梁橋差距較大，其空間效應(yīng)也比單箱單室箱梁橋顯著許多。因此有必要對單箱多室箱梁橋的剪力滯效應(yīng)進(jìn)行研究。下面通過有限元軟件的分析，來研究預(yù)應(yīng)力張拉對單箱多室梁剪力滯效應(yīng)的影響分析。
以某市在建橋左幅橋P7墩0#塊為例，Midas/FEA模型如圖所示。
圖1 Midas/FEA模型中左幅橋P7墩0#塊 圖2 應(yīng)力提取位置橫截面圖圖示
通過有限元軟件分析可得
圖3 混凝土澆筑后頂板應(yīng)力控制點剪力滯系數(shù) 圖4 縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉頂板應(yīng)力控制點剪力滯數(shù)
圖5橫向預(yù)應(yīng)力筋張拉頂板應(yīng)力控制點剪力滯系數(shù) 圖6縱、橫向預(yù)應(yīng)力筋張拉頂板應(yīng)力控制點剪力滯系數(shù)
通過建立精細(xì)有限元模型，得到各種應(yīng)力狀態(tài)下各應(yīng)力控制點的剪力滯效應(yīng)。通過比較我們可以得到以下兩個結(jié)論：
（1）在0#塊混凝土有限元軟件分析中，比較混凝土在無預(yù)應(yīng)力作用時和縱向預(yù)應(yīng)力作用時的頂板剪力滯系數(shù)。兩側(cè)的腹板處剪力滯系數(shù)要比中間腹板剪力滯系數(shù)大，無預(yù)應(yīng)力作用時兩側(cè)腹板剪力滯分別為1.354、1.457，在縱向應(yīng)力作用時分別為1.702、1.342。中間腹板處無預(yù)應(yīng)力時剪力滯系數(shù)的較為接近約為1.100左右，縱向預(yù)應(yīng)力作用時的剪力滯系數(shù)則較為接近約為1.200左右。所以在有預(yù)應(yīng)力作用時會影響到剪力滯系數(shù)的分布，在兩側(cè)腹板處由1.3增至1.7，在中間腹板處由1.1增至1.2。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋張拉時，會使腹板處剪力滯系數(shù)顯著增大。因此在進(jìn)行單箱多室預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁的施工時，可以對縱向預(yù)應(yīng)力筋分段張拉，先張75%，在張拉下一段預(yù)應(yīng)力筋時再進(jìn)行補(bǔ)張。
（2）在0#塊混凝土有限元軟件分析中，比較混凝土分別在縱向預(yù)應(yīng)力、橫向預(yù)應(yīng)力單獨作用下及縱橫向預(yù)應(yīng)力共同作用下的剪力滯系數(shù)分布圖，可以看出：在縱橫向預(yù)應(yīng)力共同作用時，0#塊在兩個方向上的變形都顯示出來，但是變形程度比單種預(yù)應(yīng)力作用下偏小。從整體來看，縱向正應(yīng)力分布更加均衡。而以往的施工順序往往是先拉縱向預(yù)應(yīng)力筋，再拉橫向預(yù)應(yīng)力筋，相比較來看，縱橫向預(yù)應(yīng)力筋一起拉時會降低單箱多室箱梁的剪力滯效應(yīng)。
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關(guān)鍵詞：土木工程；工程管理；輔修專業(yè)
最近幾年國民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，伴隨著國家基本建設(shè)整體投入的加大，我國土木工程領(lǐng)域的發(fā)展迎來了前所未有的機(jī)遇，同時對土木工程專業(yè)人才的培養(yǎng)也提出了更高的要求。社會和企業(yè)對高等學(xué)校土木工程專業(yè)的要求不再是培養(yǎng)單一的技術(shù)型人才，而是熟悉工程項目管理工作、適應(yīng)企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整要求、能夠打造精品工程的復(fù)合型專業(yè)人才。土木工程專業(yè)復(fù)合型人才，就是既具備土木工程專業(yè)技術(shù)知識，又擁有經(jīng)濟(jì)、法律、管理知識，會設(shè)計、懂施工、善管理的能夠?qū)嵤┩聊竟こ探ㄔO(shè)全過程管理的合格人才。面對目前的新形勢，普通高等院校土木工程本科專業(yè)開設(shè)工程管理輔修專業(yè)，提出了“土木工程+工程管理”復(fù)合型專業(yè)人才培養(yǎng)的一種新模式，以滿足社會和企業(yè)對土木工程專業(yè)人才的實際需求。
一、單一土木工程專業(yè)從業(yè)能力的限制
1.土木工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和能力結(jié)構(gòu)
2011年國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布了由高等學(xué)校土木工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會制定的《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》），再次申明了土木工程本科專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，德智體美全面發(fā)展，掌握土木工程學(xué)科的基本原理和基本知識，經(jīng)過工程師基本訓(xùn)練，能勝任房屋建筑、道路、橋梁、隧道、鐵道等各類工程的技術(shù)與管理工作，具有扎實的基礎(chǔ)理論、寬廣的專業(yè)知識，較強(qiáng)的實踐能力和創(chuàng)新能力，具有一定的國際視野，能面向未來的高級專門人才。
畢業(yè)生能夠在有關(guān)土木工程的勘察、設(shè)計、施工、管理、研究、教育、投資和開發(fā)、金融與保險等部門從事技術(shù)或管理工作。
《規(guī)范》要求土木工程本科專業(yè)的學(xué)生除了應(yīng)該具有一定的知識結(jié)構(gòu)和人文、科學(xué)與工程的綜合素質(zhì)外，還應(yīng)具有一定的能力結(jié)構(gòu)，即應(yīng)用工程科學(xué)的能力和具有較強(qiáng)的解決土木工程實際問題的能力。目前我國普通高等院校土木工程專業(yè)的畢業(yè)生，顯然還不能完全具備上述能力。
2.學(xué)校培養(yǎng)和社會需求之間的差距
普通高等院校土木工程本科專業(yè)的畢業(yè)生，最近幾年除一部分學(xué)生考取碩士研究生選擇繼續(xù)深造之外，其余的畢業(yè)生80%左右選擇到建設(shè)施工單位就業(yè)，學(xué)生畢業(yè)后將直接從事施工企業(yè)的技術(shù)、管理與經(jīng)營工作。通過對歷屆畢業(yè)生的走訪調(diào)查，發(fā)現(xiàn)畢業(yè)生一般都能夠勝任土木工程技術(shù)層面的現(xiàn)場施工技術(shù)工作，卻很難在短時間內(nèi)適應(yīng)企業(yè)的管理決策層面的工作，這種情況已不能滿足自己“先技術(shù)、后管理、再創(chuàng)業(yè)”的職業(yè)生涯規(guī)劃要求。
對用人單位的調(diào)查顯示，企業(yè)目前對掌握多種專業(yè)知識和技能的復(fù)合型人才表現(xiàn)出很高的渴求度?，F(xiàn)在企業(yè)在招聘大學(xué)生時非?？粗貙W(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。學(xué)生一旦進(jìn)入企業(yè)，可能剛開始做的是工程設(shè)計或施工現(xiàn)場的技術(shù)工作，但是如果畢業(yè)生技術(shù)工作過硬同時又懂經(jīng)營管理，經(jīng)過一定時間的實踐鍛煉，企業(yè)必將把他培養(yǎng)成中層管理人才。這樣的學(xué)生潛力更大，發(fā)展空間也更廣，也更能適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展和需求。
在工程建設(shè)的具體實施過程中，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理各方面專業(yè)知識聯(lián)系緊密、相輔相成。作為一名合格的專業(yè)工程師，即使專門負(fù)責(zé)某項技術(shù)工作，在實施過程中也不可避免地要考慮節(jié)省成本、控制進(jìn)度、滿足合同要求等相關(guān)因素。目前我國普通高等院校土木工程本科專業(yè)教育普遍面臨培養(yǎng)模式單一、專業(yè)面過窄、課時壓縮、缺乏個性等問題，培養(yǎng)的土木工程專業(yè)畢業(yè)生知識結(jié)構(gòu)比較單一，能夠成為某一個技術(shù)領(lǐng)域的專家型人才，卻很難適應(yīng)現(xiàn)代化工程管理的需求。
二、選修工程管理輔修專業(yè)的優(yōu)勢
土木工程專業(yè)的畢業(yè)生在基層工作一定時間，夯實工作基礎(chǔ)，就有可能進(jìn)入企業(yè)管理層，或者成為項目經(jīng)理。此時需要從宏觀層面管理整個工程，除考慮技術(shù)因素外還需要考慮項目的資金鏈和組織管理。選修過工程管理輔修專業(yè)的學(xué)生和只學(xué)習(xí)單一土木工程專業(yè)的學(xué)生相比，優(yōu)勢在于可以同時掌握組成建設(shè)工程項目的兩個核心要素——經(jīng)濟(jì)和技術(shù)，可以從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩方面來考慮工程的可行性，更加能夠保證項目在特定經(jīng)濟(jì)條件下的順利實施。具體而言，選修工程管理輔修專業(yè)的同學(xué)和只學(xué)習(xí)單一土木工程專業(yè)的同學(xué)相比，具有如下優(yōu)勢。
1.知識結(jié)構(gòu)體系更完善
土木工程與工程管理兩個專業(yè)同屬一個大的知識領(lǐng)域，土木工程專業(yè)學(xué)生掌握相關(guān)工程管理專業(yè)知識對完善自身的知識體系和提高專業(yè)技能水平有很大幫助。參與輔修的學(xué)生除了能夠掌握土木工程專業(yè)所必需的基礎(chǔ)理論知識之外，還能夠掌握比較系統(tǒng)的管理學(xué)、工程經(jīng)濟(jì)學(xué)、工程建設(shè)監(jiān)理、工程項目管理、工程合同管理、土建工程造價、房地產(chǎn)開發(fā)、房地產(chǎn)估價、房地產(chǎn)經(jīng)濟(jì)學(xué)、建筑企業(yè)管理學(xué)等方面的基本知識。參與輔修的學(xué)生不僅具有較強(qiáng)的分析、研究與解決土木工程專業(yè)一般工程問題的能力，還具有熟練的土建工程造價及工程量計算、工程經(jīng)濟(jì)分析、工程項目管理能力，具有綜合運用所學(xué)土木工程技術(shù)知識、相關(guān)管理理論和方法、相關(guān)經(jīng)濟(jì)理論、相關(guān)法律法規(guī)等方面知識從事工程管理的基木能力。
2.未來從業(yè)范圍更廣闊
在市場經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，人才市場對復(fù)合型人才的需求趨勢越來越明顯。這就要求畢業(yè)生不能僅僅掌握單一的專業(yè)技能，還需要學(xué)習(xí)和掌握與自身專業(yè)相關(guān)的其他專業(yè)知識和技能。擁有良好的知識結(jié)構(gòu)體系和廣博的專業(yè)知識面，就業(yè)競爭力明顯增強(qiáng)，未來的從業(yè)范圍也更加廣闊。選修過工程管理輔修專業(yè)知識的畢業(yè)生，具備了土木工程技術(shù)、管理學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本知識，掌握了現(xiàn)代管理科學(xué)的理論、方法和手段，知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展。他們基礎(chǔ)扎實、知識面寬、適應(yīng)性強(qiáng)、綜合素質(zhì)高、富有求實和創(chuàng)新精神，屬于能在國內(nèi)外工程建設(shè)領(lǐng)域從事項目決策和全過程管理的復(fù)合型高級管理人才。他們不僅能夠在有關(guān)土木工程的勘察、設(shè)計、施工、研究、教育等部門從事技術(shù)或管理工作，而且能夠在建設(shè)單位、設(shè)計單位、施工企業(yè)、工程監(jiān)理單位、房地產(chǎn)企業(yè)、投資與金融領(lǐng)域、政府部門等從事工程項目管理、工程造價確定與控制、房地產(chǎn)開發(fā)與管理、資產(chǎn)評估等工程管理工作。
3.自身發(fā)展前景更美好
目前社會對土木工程專業(yè)人才的要求越來越高，崗位競爭也越來越激烈，崗位職務(wù)提拔的機(jī)會自然會優(yōu)先考慮技能完善的人才。選修過工程管理輔修專業(yè)知識的畢業(yè)生，除具備土木工程專業(yè)的一般知識結(jié)構(gòu)，還具備工程項目管理、房地產(chǎn)經(jīng)營與管理、投資與造價管理及物業(yè)管理等方面的知識結(jié)構(gòu)。他們具有進(jìn)行工程項目可行性研究、一般土木工程設(shè)計、工程項目全過程的投資、進(jìn)度、質(zhì)量控制及合同管理、信息管理和組織協(xié)調(diào)的能力，具有分析和解決房地產(chǎn)經(jīng)濟(jì)理論問題及房地產(chǎn)項目的開發(fā)與評估、房地產(chǎn)市場營銷、房地產(chǎn)投資與融資、房地產(chǎn)估價、物業(yè)管理和房地產(chǎn)行政管理的能力，具有項目評估、工程造價管理的能力，初步具有編制招標(biāo)、投標(biāo)文件和投標(biāo)書評定的能力，具有編制和審核工程項目估算、概算、預(yù)算和決算的能力，具有物業(yè)的資產(chǎn)管理和運行管理的能力。在土木工程建設(shè)領(lǐng)域，既懂技術(shù)又懂管理的人才符合社會需求，在各個方面占有很大優(yōu)勢，未來的職業(yè)發(fā)展前景更加美好。
4.獲取執(zhí)業(yè)資格更容易
目前我國在工程領(lǐng)域普遍實行注冊工程師制度，從業(yè)人員需要通過國家統(tǒng)一組織的相關(guān)執(zhí)業(yè)資格考試，成績合格，獲得由相關(guān)部門頒發(fā)的執(zhí)業(yè)資格證書，并經(jīng)在行業(yè)主管部門注冊成為注冊工程師，才具備在本行業(yè)的從業(yè)資格。目前和土木工程專業(yè)相關(guān)的注冊工程師主要有注冊結(jié)構(gòu)師、注冊建造師、注冊監(jiān)理工程師、注冊造價師、注冊房地產(chǎn)估價師、注冊資產(chǎn)評估師、注冊咨詢工程師等。在土木工程工作實際中需要考取的相關(guān)注冊證書，很多都涉及工程管理知識。比如國家一級注冊建造師考試的四門課程中，“項目管理”、“工程經(jīng)濟(jì)學(xué)”和“建設(shè)法規(guī)”都是工程管理專業(yè)的課程內(nèi)容。提前學(xué)習(xí)過相關(guān)理論知識，具有一定的專業(yè)基礎(chǔ)，更容易通過考試獲取執(zhí)業(yè)資格。
三、開設(shè)工程管理輔修專業(yè)的建議
1.學(xué)生自主選擇是否輔修
土木工程專業(yè)每年的學(xué)生數(shù)量都很多，一方面考慮到全部輔修工程管理專業(yè)在師資、實習(xí)場地、實驗設(shè)備等方面對學(xué)校的負(fù)擔(dān)太重，另一方面也考慮到不同的學(xué)生職業(yè)生涯規(guī)劃不同，未來的就業(yè)方向不同，所以建議不要硬性要求全部學(xué)生都選修工程管理輔修專業(yè)，而應(yīng)該讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣特長和職業(yè)生涯規(guī)劃的不同，自主選擇是否參加輔修。
2.統(tǒng)一安排主輔修專業(yè)課程
將選修工程管理輔修專業(yè)的學(xué)生重新獨立安排班制，通過規(guī)范化的管理正確引導(dǎo)學(xué)生完成各項學(xué)習(xí)任務(wù)。采用主修專業(yè)和輔修專業(yè)并列學(xué)習(xí)的方式，輔修專業(yè)和主修專業(yè)課程統(tǒng)一設(shè)置和安排。輔修專業(yè)課程的開課時間將合理考慮學(xué)生主修專業(yè)的課程安排，利用富余時間完成相關(guān)課程的教學(xué)任務(wù)，避免學(xué)生上課時間發(fā)生沖突。
3.多方向設(shè)置畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容
畢業(yè)設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的最好手段，也是對高校培養(yǎng)目標(biāo)和教育質(zhì)量的最好檢驗，畢業(yè)設(shè)計的重點一定要放在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力上。畢業(yè)設(shè)計或畢業(yè)論文的最終目的只有一個，就是將四年所學(xué)專業(yè)知識進(jìn)行復(fù)習(xí)、綜合、運用和提高，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。選修工程管理輔修專業(yè)的畢業(yè)生，畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容不再局限于土木工程的建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計，還可以完成建設(shè)項目可行性研究、建筑工程概預(yù)算的編制、項目管理規(guī)劃與施工組織設(shè)計、工程管理信息系統(tǒng)應(yīng)用與開發(fā)、房地產(chǎn)價格評估等工程管理方向的設(shè)計內(nèi)容，也可以撰寫工程管理專業(yè)畢業(yè)論文。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：執(zhí)業(yè)資格制度；土木工程專業(yè)；人才培養(yǎng)
中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311(2012)02-0200-02
0 引言
建設(shè)行業(yè)已建立起比較全面的執(zhí)業(yè)資格體系，這對土木工程專業(yè)“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)提出了新的要求。為此，有必要對土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式(培養(yǎng)方案、課程體系、授課內(nèi)容、授課方式等)進(jìn)行改革，從社會需求的角度出發(fā)，構(gòu)建一個與執(zhí)業(yè)資格體系相適應(yīng)的土木工程“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)模式。
1 建設(shè)行業(yè)執(zhí)業(yè)資格制度的背景
1993年，國家正式提出建立執(zhí)業(yè)資格制度以后，建設(shè)行業(yè)執(zhí)業(yè)資格制度的建立工作進(jìn)入了較快發(fā)展時期。建設(shè)行業(yè)執(zhí)業(yè)資格制度是政府對建設(shè)行業(yè)中事關(guān)工程質(zhì)量和安全以及關(guān)系國家、社會和公眾財產(chǎn)、生命、安全的專業(yè)實行專業(yè)技術(shù)人員市場準(zhǔn)入制度。2011年度全國專業(yè)技術(shù)人員資格考試計劃有48大類，其中與土木工程專業(yè)有關(guān)的考試計劃有9大類，數(shù)量和類別最多，約占20％。到目前為止。已經(jīng)建立了結(jié)構(gòu)工程師、勘察設(shè)計工程師、建造師、造價工程師、監(jiān)理工程師、巖土工程師等執(zhí)業(yè)資格制度，建設(shè)領(lǐng)域執(zhí)業(yè)資格制度框架體系已基本形成，已逐漸細(xì)化到各個階段、各個專業(yè)。土木類企業(yè)資質(zhì)的重要一項就是企業(yè)內(nèi)具有執(zhí)業(yè)資格證書人員的數(shù)量，是否具有執(zhí)業(yè)資格已成為土木類企業(yè)招聘人員、職稱評定、工資調(diào)整重要的依據(jù)。土木行業(yè)專業(yè)技術(shù)人員取得相應(yīng)的執(zhí)業(yè)資格已逐步成為就業(yè)的基本條件之一。
1995年，國家建設(shè)部開始對全國高校土木工程專業(yè)進(jìn)行教育質(zhì)量評估。根據(jù)相關(guān)規(guī)定，通過專業(yè)評估的學(xué)校，其土木工程專業(yè)本科畢業(yè)生將享受可提前報考注冊結(jié)構(gòu)工程師等的優(yōu)惠待遇。這項評估涉及高校土木工程專業(yè)的教學(xué)條件、教學(xué)管理、辦學(xué)經(jīng)驗、學(xué)生素質(zhì)等眾多方面，要求相當(dāng)嚴(yán)格，是國家執(zhí)業(yè)注冊考試制度的重要組成部分，且的是保證專業(yè)教育質(zhì)量達(dá)到執(zhí)業(yè)實踐的要求。根據(jù)規(guī)定，已通過評估的高校，在5年(個別學(xué)校為8年)后必須再次接受評估，評估不合格者，其學(xué)生不能再享受相關(guān)優(yōu)惠待遇。專業(yè)教育評估有力地推動了高校的專業(yè)建設(shè)，促進(jìn)了辦學(xué)水平和人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。截止2010年通過土木工程專業(yè)教育評估的學(xué)校有56所，約占設(shè)置該專業(yè)高校(不含獨立學(xué)院和民辦學(xué)院)的13％。執(zhí)業(yè)資格考試制度的實施，不但明確了專業(yè)人員應(yīng)具備的條件，而且促進(jìn)了工程教育界與工程界有機(jī)結(jié)合。高等學(xué)歷教育環(huán)節(jié)中引入專業(yè)執(zhí)業(yè)資格知識，便于學(xué)生在校期間有重點、有選擇地汲取知識，打好工程執(zhí)業(yè)基礎(chǔ)。
2007年9月，教育部高教司理工處頒布的“高等學(xué)校理工科本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范”，對《土木工程專業(yè)規(guī)范》的制定給出了指導(dǎo)性意見。2010年《土木工程專業(yè)規(guī)范>(征求意見稿)頒布。(土木工程專業(yè)規(guī)范)是高校土木工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會在研究了用人單位需求、國內(nèi)外辦學(xué)現(xiàn)狀、國內(nèi)本專業(yè)辦學(xué)情況，做了大量的調(diào)查、研究基礎(chǔ)上制定的，符合當(dāng)前教學(xué)的實際和行業(yè)發(fā)展的要求。
2009年12月，教育部高教司理工處頒布的“卓越工程師培養(yǎng)計劃”要點對“卓越工程師培養(yǎng)計劃”的培養(yǎng)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也提出了指導(dǎo)性原則。2010年7月，國家獲準(zhǔn)首批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”實施高校61所，其中土木工程專業(yè)類19所。這些高校既有國家重點高校，也有地方一般類本科院校?？梢越Y(jié)合學(xué)校自身的優(yōu)勢和特色，規(guī)劃“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”。
建設(shè)行業(yè)執(zhí)業(yè)資格制度和專業(yè)評估的現(xiàn)實需要，對土木工程專業(yè)“應(yīng)用型”(主要表現(xiàn)在接受注冊工程師基本訓(xùn)練上)人才培養(yǎng)提出了新的要求，有必要對土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式進(jìn)行改革研究，根據(jù)學(xué)校自身辦學(xué)特色和優(yōu)勢制定土木工程專業(yè)培養(yǎng)計劃，改革課程體系和教學(xué)形式，如圖1所示。
2 土木工程專業(yè)改革的思路和內(nèi)容
2.1改革的思路
2.1.1以強(qiáng)化工程能力與創(chuàng)新能力為重點，改革人才培養(yǎng)模式通過工程案例分析，提高學(xué)生綜合應(yīng)用課程知識解決實際問題的能力：面向工程界，由注重知識傳授向重視學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。
2.1.2土木工程專業(yè)課程體系與土木行業(yè)執(zhí)業(yè)資格注冊考試的要求相適應(yīng)在課時分配上注意與執(zhí)業(yè)資格注冊考試尋找一個適當(dāng)?shù)谋壤P(guān)系，既滿足學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性，也滿足執(zhí)業(yè)資格體系的要求；在知識點的取舍上，注重納入執(zhí)業(yè)資格考試內(nèi)容，突出綜合運用本學(xué)科的基本理論和知識。
2.1.3動態(tài)性和靈活性反映土木工程行業(yè)最新發(fā)展，適應(yīng)土木行業(yè)執(zhí)業(yè)資格制度考試的動態(tài)性要求：采取多方向培養(yǎng)，拓展學(xué)生的執(zhí)業(yè)空間，適應(yīng)土木行業(yè)執(zhí)業(yè)資格體系下不同注冊工程師的要求。
2.1.4加強(qiáng)教師之間的學(xué)習(xí)交流。注重相關(guān)學(xué)校之間的學(xué)習(xí)和交流：定期進(jìn)行教學(xué)活動，及時溝通教學(xué)情況。
2.2改革的內(nèi)容
2.2.1調(diào)整和完善專業(yè)培養(yǎng)計劃在考慮學(xué)生未來發(fā)展需要上，理順培養(yǎng)計劃與執(zhí)業(yè)資格考試之間、培養(yǎng)計劃和專業(yè)評估之間的關(guān)系。完善專業(yè)培養(yǎng)計劃，設(shè)置與我國現(xiàn)行注冊工程師制度相適應(yīng)的課程，覆蓋注冊工程師的知識結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程施工與管理、工程試驗與檢測等方面的內(nèi)容。
2.2.2強(qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)知識的教學(xué)土木工程專業(yè)人才所要求的基本專業(yè)基礎(chǔ)知識是學(xué)生掌握國家注冊工程師資格考試要求的基本條件，也是學(xué)生今后適應(yīng)不斷發(fā)展土木工程事業(yè)要求的必備素質(zhì)。加強(qiáng)注冊工程師考試必備知識的學(xué)習(xí)尤為重要，是加強(qiáng)人才培養(yǎng)的首要環(huán)節(jié)。課程的設(shè)置是人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)模式要與執(zhí)業(yè)資格體系結(jié)合起來，如圖2所示。
2.2.3體現(xiàn)知識的動態(tài)性土木工程專業(yè)中有些課程受國家宏觀經(jīng)濟(jì)政策、法律法規(guī)影響較大，內(nèi)容也隨外界環(huán)境變化較大，更新較快，尤其是2010年，建設(shè)方面的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范頒布較多，2010年已頒布的國家規(guī)范主要有《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《混凝土強(qiáng)度檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑結(jié)構(gòu)加固工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》、《鋼管混凝土工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》等。可根據(jù)每年注冊工程師考試大綱和試題，適時更新教學(xué)內(nèi)容，編寫“適用型”教材，使其具有時效性和真實性。
2.2.4加強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)和能力的培養(yǎng)學(xué)生在大學(xué)所學(xué)的知識，由于專業(yè)課學(xué)時的限制，各門課程之間缺乏有效地聯(lián)系，不能互相聯(lián)系以解決實際工程問題，往往理論脫離實際。所以加強(qiáng)工程意識，增加實踐環(huán)節(jié)是培養(yǎng)模式改革面臨的一大問題。增加模擬注冊工程師考試和系統(tǒng)知識測試，使教學(xué)與實際工程應(yīng)用相結(jié)合。
根據(jù)土木行業(yè)執(zhí)業(yè)資格制度的要求，提出“注重專業(yè)知識和工程素質(zhì)訓(xùn)練，培養(yǎng)‘應(yīng)用型’土木工程人才”的目標(biāo)要求。使學(xué)生接受注冊工程師的基本訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生具有初步土木工程設(shè)計、施工、管
理和工程研究能力。
3 培養(yǎng)模式改革的特色和效果
3.1特色通過對我校土木工程專業(yè)培養(yǎng)模式的探索和改革，形成了與執(zhí)業(yè)資格考試結(jié)合，與學(xué)生就業(yè)和成才相結(jié)合，與國家規(guī)范相結(jié)合，與實際工程相結(jié)合，突出研究成果的應(yīng)用性和實用性。
3.1.1與相關(guān)執(zhí)業(yè)資格考試結(jié)合參考結(jié)構(gòu)工程師、建造師、監(jiān)理工程師、造價工程師、咨詢工程師(投資)、項目管理師等執(zhí)業(yè)資格考試相關(guān)的知識和內(nèi)容，編寫和選用教材中的例題和案例基本上來源于執(zhí)業(yè)資格考試的真題，使學(xué)生畢業(yè)后適應(yīng)執(zhí)業(yè)資格考試。
3.1.2與行業(yè)企業(yè)共同設(shè)計培養(yǎng)方案企業(yè)由單純的用人單位變?yōu)槁?lián)合培養(yǎng)單位，高校和企業(yè)共同設(shè)計培養(yǎng)目標(biāo)，制定培養(yǎng)方案。自2007以來，我院土木工程專業(yè)每年在制定培養(yǎng)計劃時，先后邀請了中鐵一局、寶雞一建、西安市城市規(guī)劃設(shè)計院等單位參與了土木工程專業(yè)計劃的修訂和完善?！白吭接媱潯币粋€主要特點就是“行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程”。下一步重點在課程內(nèi)容、實踐環(huán)節(jié)等方面和企業(yè)合作，共同研究人才培養(yǎng)模式，共同實施培養(yǎng)過程。
3.1.3教學(xué)內(nèi)容及時反應(yīng)國家最新規(guī)范、國內(nèi)外最新研究成果和先進(jìn)經(jīng)驗通過加大師資引進(jìn)和培養(yǎng)力度，將近幾年頒布的相關(guān)法規(guī)條例融入新編教材和課堂教學(xué)中，豐富課堂教學(xué)內(nèi)容。目前我院已有6位“雙師型”(執(zhí)業(yè)資格+高級職稱)教師。
3.1.4工程理論與工程實踐相結(jié)合學(xué)生在合作培養(yǎng)企業(yè)進(jìn)行畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計，注重實用性和可操作性。加大了兼職教師隊伍的建設(shè)，充分利用建筑公司、房地產(chǎn)領(lǐng)域的人才資源(特別是優(yōu)秀的校友資源)，做好土木工程專業(yè)實踐知識與實踐能力的傳幫帶。
3.2階段性成果
3.2.1主編或參與完成了多部教材教材體現(xiàn)的指導(dǎo)思想為：教材的內(nèi)容滿足三個專業(yè)方向(建筑工程、交通土建、巖土地下)的需要；滿足“應(yīng)用型”培養(yǎng)要求，注重工程背景和工程案例的引入，提供適當(dāng)?shù)难由扉喿x：按照專業(yè)規(guī)范要求的知識點進(jìn)行編寫，避免與其他課程教材相同知識的重復(fù)：根據(jù)“土木工程專業(yè)規(guī)范”中知識點要求的掌握、熟悉、了解程度編寫教材。
教材的定位要準(zhǔn)確。教材編寫緊緊抓住“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)的主線；站在大土木背景下編寫，不能局限于一個專業(yè)或一所學(xué)校：考慮現(xiàn)行執(zhí)業(yè)資格考試的要求：按照現(xiàn)行的工程標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范編寫：注意建筑節(jié)能環(huán)保、低碳經(jīng)濟(jì)等新技術(shù)、新材料的應(yīng)用。
其中，和西安建筑科技大學(xué)(土木工程專業(yè)2010年通過了專業(yè)評估，首批“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”高校)合編了《土木工程施工技術(shù)》教材，該教材是高等學(xué)校土木工程指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范配套教材，土木工程“卓越工程師”教材。
3.2.2獲得多項相關(guān)教學(xué)獎勵論文“現(xiàn)行執(zhí)業(yè)資格制度與土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)探討”獲學(xué)校2007年教育科學(xué)研討會論文二等獎；獲兩項校級教學(xué)成果獎，校教學(xué)成果一等獎和二等獎各一項：《工程項目管理》課程教案獲西安工業(yè)大學(xué)2007-2008學(xué)年第一學(xué)期教案、講稿評比三等獎。
3.2.3修訂和完善了土木工程專業(yè)培養(yǎng)計劃，形成了與執(zhí)業(yè)資格考試和專業(yè)評估相結(jié)合的專業(yè)培養(yǎng)方案在2010、2011級土木工程專業(yè)培養(yǎng)計劃修訂過程中，對西安地區(qū)土木工程專業(yè)類院校，尤其是2010年通過土木工程專業(yè)評估、首批卓越工程師實施的高校進(jìn)行調(diào)研，結(jié)合我院土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)和條件，學(xué)習(xí)、借鑒他們成熟的培養(yǎng)體系和優(yōu)秀的教學(xué)成果，指導(dǎo)我們修訂和完善土木工程專業(yè)培養(yǎng)計劃。
3.3產(chǎn)生的效果在土木行業(yè)全面實行執(zhí)業(yè)資格體系下研究如何培養(yǎng)“應(yīng)用型”土木工程本科人才，進(jìn)一步理順土木工程培養(yǎng)方案、執(zhí)業(yè)資格考試、專業(yè)評估三者之間的關(guān)系，架起土木理論教學(xué)和實踐應(yīng)用的橋梁，為實施“卓越工程師”計劃做好準(zhǔn)備，成果具有重要的現(xiàn)實推廣價值。強(qiáng)化“應(yīng)用型”土木工程本科人才的培養(yǎng)(面向一線、面向工程)，對新的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式起到一定的指導(dǎo)作用。
執(zhí)業(yè)資格證書是土木專業(yè)就業(yè)的基本條件，研究建設(shè)行業(yè)執(zhí)業(yè)資格制度的特點和要求，并以此為參考確立合理的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)計劃，進(jìn)行課程體系、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革，強(qiáng)化實踐環(huán)節(jié)與技能掌握要求，以確保高校緊緊圍繞就業(yè)大環(huán)境、大市場，為社會培養(yǎng)具有較高執(zhí)業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新精神的合格人才。
4 結(jié)論
通過合理的人才培養(yǎng)定位，科學(xué)的教學(xué)平臺構(gòu)建，全面的人才培養(yǎng)方式改革，探索一套面向社會、面向就業(yè)的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的培養(yǎng)體系，進(jìn)而全面提高畢業(yè)生的知識水平、能力素質(zhì)和實踐技能，為國家和社會培養(yǎng)出高水平的應(yīng)用型人才。
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