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土木工程桥梁论文范文1
魏 洋 南京林业大学土木工程学院 江苏南京 210037
【文章摘要】
《大跨径桥梁设计与施工》课程是土木工程专业方向的一门专业拓展课，其为扩展桥梁方向学生的专业知识而开设，有助于开阔学生的视野， 培养学生的创新意识和实践能力。本文以该课程建设现状为背景，论述了该课程建设的思路：革新教学理念， 合理定位教学目标，展示桥梁科研前端，突出工程实践，探索人才创新体系，锻炼学生动手能力，建立学生科研与工程实践的培养体系。同时，介绍了课程建设成果的实践效果。
【关键词】
土木工程专业；课程建设；教学改革； 大跨径桥梁；创新能力
中图分类号：G642.0 文献表示码： A 文章编号：
《大跨径桥梁设计与施工》为土木工程（交通土建工程）专业的特色方向课，是拓展桥梁专业知识，深入学习研究大跨径桥梁的专业课程，该课程主要教学内容为大跨径桥梁的结构体系、构造原理、设计计算理论、施工技术及典型大跨径桥梁工程案例，包括大跨径梁桥、拱桥、斜拉桥及悬索桥等设计与施工案例。通过各教学环节的学习，使学生了解大跨径桥梁的发展历史，掌握常用大跨径桥梁的结构体系的分类、构造选型、构造处理和大跨径桥梁的设计计算方法及施工方法的要点，并了解我国现代桥梁的最新建设发展与建设成就，增强学生的民族自豪感与自身责任感。
1 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设现状及存在的问题
在改革开放前，由于我国桥梁工程以中小跨径桥梁为主，未设置《大跨径桥梁设计与施工》这门课。从上一世纪90 年代开始，随着我国桥梁事业不断发展、技术水平不断提高，为学生扩展现代大跨径桥梁知识、提高创新能力设置这门课程显得十分必要与重要，包括南京林业大学、东南大学、北京交通大学、福州大学等在内的国内一些高校在土木工程专业都逐步设置了大跨径桥梁课程，《大跨径桥梁设计与施工》已成为土木工程专业课程体系的重要组成部分，但由于课程设置历史短、课程内容覆盖面广、难度大，至今国内还未有一本适用的本科生教材，而教材或讲义及课件是教学过程所必须的最重要资源。针对《大跨径桥梁设计与施工》无可用的成熟教材、无系统的教学课件现状， 以及课程实践环节强、技术更新快、创新性强等特点，以提高学生兴趣与参与意识，锻炼学生动手能力，培养学生创新能力为目标，展示桥梁科研前端，探索人才创新体系，研究建设《大跨径桥梁设计与施工》课程体系显得十分必要。
2 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设思路及内容
2.1 革新教学理念，合理定位教学目标
《大跨径桥梁设计与施工》教学实施的目的就是为了让学生了解世界桥梁发展的现状及我国桥梁建设的新成就，增强学生对不同类型桥梁建造方法的认识、理解，掌握最新先进的桥梁设计与建造技术，提高学生的创新能力，开拓学生的视野。为此，在2012 年，进行了培养方案和教学大纲的修订，在突出理论基础教育的同时，重视对大跨径桥梁的结构形式、构造、设计构思和理念的教育，突出桥梁结构设计与施工技术的创新教育。
2.2 展示桥梁科研前端，突出工程实践，探索人才创新体系
由于《大跨径桥梁设计与施工》课程具有设置历史短、内容广、难度大、实践性强等特点，编著一本本科生适用的教材或讲义是保障教学效果的前提。针对这一状况，广泛收集了相关的专著、期刊论文、学位论文及新闻报道，吸取最新桥梁工程建设及研究成果，编制了实时更新的课程讲义，并制作了对应课件，大跨径桥梁的建设是一个国家科学技术、综合国力的最新体现，代表着材料、工程科技的最高水平， 大跨径桥梁的建设常常需要破解一系列技术难题，需要坚持不懈的研发与创新， 在桥梁建设日新月异的今天，讲义与课件力求反映最新的、典型的新建的与在建的大跨径桥梁的技术创新成果，传递最新信息，例如：2006 年建成的重庆石板坡长江大桥复线桥的创新的组合结构形式、2008 年建成的苏通大桥创造的多项世界之最背后的技术挑战和科技难题、2008 年建成的世界首座墩顶转体斜拉桥——北京西六环跨丰沙铁路斜拉桥在施工方法的创新、2012 年建成的国内跨径最大的三跨悬索桥——南京四桥在防装装置、锚碇等方面的创新、正在建设中的采用世界最长沉管隧道施工的跨海大桥——港珠澳大桥等，让学生深入了解最新的大跨径桥梁建造技术，突出工程实践，不断地跟踪大跨径桥梁的前沿发展动态，通过全面展示桥梁科研创新前端，着实培养学生的创新能力。
由于该课程内容具有较强的直观性， 尤其是构造、方法和施工过程的讲解，传统的教学方法难以解析透彻，易导致理论与实践的脱节，致使学生的学习兴趣低。针对现状，经过反复实践研究，全新制作的课件实时反映国内外重大工程项目，理论联系实际，化抽象为具体，数千幅图片将枯燥、抽象的结构构造与施工过程呈现为有趣的、直观的内容，运用立体的、动态的、连续的、全面的表现手法来展示难以用语言描述的桥梁构造和施工方法，且信息量大，能增加学生的理解力、想象力和思维力，激发学生的学习兴趣和主观能动性。在课程实践中，课件预先拷贝给学生， 有助于课前预先预习及课后的复习观摩， 促进了优质资源共享。通过以上《大跨径桥梁设计与施工》课程的资源建设为实践教学体系的构建奠定了基础，所制作的课件实时反映国内外重大桥梁工程项目与研究成果，突出工程实践与创新。195
科普教育
土木工程桥梁论文范文2
1．1立足于大交通概念下土木工程检测技术新的人才培养方案
随着国民经济的迅速发展，我国交通运输体系的作用越来越重要，尤其是改革开放后交通运输部的成立，对大交通概念下的土木工程检测技术人才培养方案提出更高、更明确的要求。本专业培养掌握一定的土木工程基本知识和检测技能，具有较强的实践动手能力，具有良好职业道德的土木工程质量检测领域高等技术应用型人才。主要面向工程检测单位、各级工程质量监督管理部门等企事业单位就业，从事路基、路面、桥梁、隧道、机场、水运等工程的试验与检测、质量检验评定工作，也可面向大中型施工单位、设计单位或监理单位从事工程设计或管理工作。主要课程有公路施工技术、桥涵施工技术、路基路面试验检测技术、桥涵工程试验检测技术、隧道工程试验检测技术、工程测量、公路施工组织与概预算、道路建筑材料、检测仪器及设备等。具体的工作岗位或部门为：工程试验检测、工程施工、公路测设、工程养护维修、工程管理等。本专业人才培养规格为：具有识读和绘制工程结构设计图的能力；具有公路与桥涵勘测、施工放样和竣工测量的能力，达到中级测量工以上水平；具有土木工程试验检测的能力，达到中级试验工以上水平；具有从事道路与桥涵工程施工与管理的能力，达到中级施工员的技术要求；具有编制公路工程估算、概算、预算的能力；具有良好的职业道德和社会责任感，具备处理和协调正常事务的能力。培养具有综合职业能力的职业人：首先，应具备基本素质与能力，包括逻辑推理和数学应用能力、语言文字和口头表达能力、计算机常用办公软件能力、良好的人际沟通能力、团结协作精神及良好的心理素质等。其次，应具备基本的职业知识与能力，能够运用所学知识与技能，分析解决现场施工技术问题，具有从事道路、桥梁、水运、机场道面、隧道工程试验检测的能力。再次，应具备较强的职业拓展能力，具有一定的创业能力、技术改造和技术开发的能力、施工与组织管理等方面的基本技术与管理方法和公路养护的多专业技能。
1．2立足于本院土木工程检测技术专业的办学历程及社会声誉
1997年，本院开始设置公路工程试验检测专业；2004年，按照教育部相关文件，本专业统一更名为道路桥梁工程技术专业（试验与检测方向）；2008年更名为土木工程检测技术专业，该专业历经十五年的办学历程，已积累了一定的教育教学经验和人才培养方案。除了土木工程检测技术专业之外，土木工程系现有道路桥梁工程技术、市政工程技术、工程造价、公路监理、港口工程技术、地下工程与隧道工程技术（桥梁与隧道工程方向）、高等级公路维护与管理、铁路工程技术等九个专业，形成较全面的、立体化的、高职高专层面的土木工程专业人才培养体系。其中道路桥梁工程技术被教育部列为国家级教学改革试点专业，土木工程检测专业作为安徽省教育厅2008年批准的重点建设的省级特色专业。以本院土木工程实验实训中心为依托，建设土木工程检测特色专业具有有利的先决条件。该中心现有专职教师29人，中、高级职称比例55．5％，双师比例95％，外聘兼职实训指导教师34人，均具有中级以上职称，他们分别来自施工一线、工程管理、检测公司等相关部门。现已形成一支素质优良结构合理相对稳定“双师型”素质、技术水平高、业务能力强、专业齐全的专职教师、业务骨干教师、学科带头人、省内知名专家、专兼结合的教师团队，本院土木工程检测技术专业建设具有坚实的基础和良好的发展前景。本院坚持“立通，服务行业，面向社会”的办学定位，紧紧围绕行业和区域经济的发展推进专业建设和改革，精心打造“安徽交通黄埔”品牌，土木工程检测技术专业培养的学生“能吃苦，下得去，上手快，留得住，后劲足”，毕业生就业质量一直居于省内同类院校前列，在中国路桥工程有限责任公司、中铁大桥局集团有限公司等大型企业中已经形成了品牌效应，受到了社会各界的肯定和赞誉。
2土木工程检测技术特色专业教学探索的意义
教学探索是一种有目的、有计划、主动探索教学实践过程规律、原则和方法及有关教学中亟待解决的问题的科学研究活动［3］。特色专业是指充分体现学校办学定位，在教育目标、师资队伍、课程体系、教学条件和培养质量等方面，具有较高的办学水平和鲜明的办学特色，获得社会认同并具有较高社会声誉的专业［4］。高职院校的特色专业教学探索，出发点是教学，归宿是人才的培养、就业的竞争力和未来职业的能力。归根到底，就是为了适应新的就业形式下用人单位对毕业生人岗匹配的要求，培养社会急需的、动手能力较强的专门技术人员。
2．1理论意义
2．1．1促进专业教学改革与创新
积极探索有效的专业教学方式方法，开展特色专业教学研究，对于巩固现有专业成就，开拓专业未来发展思路，有着重大而深远的意义。任何一门专业教学都有其自身的教学规律和教学模式，把握教学规律，构建科学的教学模式，方能实现教学目标、提高教学业绩。
2．1．2促进教师的专业发展和学院的发展
使教师成为研究者是促进教师专业发展的一条重要途径和衡量标准。教师专业化的实现最终都要依靠教师为其本专业的发展作出贡献。特色专业建设为教师开辟一个广阔的空间，教师在这个舞台上将有更多的机会与业界同行交流教研经验，探讨学科前沿，促进其专业化的发展。20世纪80年代中期以来，在美国教育改革中出现了一种教师培养的新形式———专业发展学校。专业发展学校一方面促进教师的专业化，同时促进学校的教育教学及研究能力的发展［5］。
2．2现实意义
从区域背景和人才需求背景看，开展检测技术特色专业教学探索具有较强的现实意义：根据党的十七大全面建设小康社会的总体部署，公路交通提供安全、便捷、快速、可靠的保障，以满足将资源与市场、生产分工与合作紧密联系的要求，全国公路交通建设将保持良好发展势头。安徽地处华东腹地，扼华中而东西，向来为东南沿海通往中西部的交通要塞。公路交通运输是我国重要的支柱产业，是国民经济发展的基础，“十二五”期间，全省交通建设总投资3200亿元。其中，铁路1400亿元（含城市轨道交通200亿元），公路1300亿元（含高速公路850亿元），航道、港口200亿元，民航50亿元，管道80亿元，综合交通枢纽170亿元［6］。巨大的交通基础设施投资，急需大量建设人才，实行学历证书和多种职业技能资格证书并重的教育模式，毕业与上岗“零距离”，树立培养满足社会“急用”、上岗“实用”的新型人才观、以适应具体岗位及岗位群的能力结构需求的“综合岗位能力为核心，综合素质为基础”的质量观和以人为本的教学观。根据毕业生跟踪调查和行业人才需求调查，今后几年土木工程检测技术专业人才需求将呈上升趋势。近年来，土木工程检测专业人才紧缺，施工单位、检测单位、监理单位等都需要相当数量的土木工程检测专业人才，在毕业生招聘会上，出现明显的供不应求现象。该特色专业建设目标是将现有的桥梁、隧道、机场、道路等的检测技术向港口、航道、船闸检测技术方向拓展，培养的人才在全省交通系统形成“水陆两栖”、一专多能的试验检测技能型人才，从而形成安徽交通职业技术学院土木工程检测技术专业的特色，使该专业在本地区达到领先水平，为其他高校同类专业的建设与改革起到示范和带动作用。
3本院土木工程检测技术特色专业建设的成就
3．1形成“模块化”特色教学
就目前而言，“模块化”教学已经不是一个新鲜名词，在教学改革的呼声中被广泛应用于教学领域中。但相对于传统的土木工程检测技术专业来说，尤其是我校的高职教育中，一直沿用传统的分课程、分章节教学模式。“模块化”教学概念一旦进入检测专业教学领域中，必定会引起新的教学思维和突破。将检测技术专业教学内容划分为以下几大模块：基础知识模块、土木工程建筑材料试验模块、桥梁与隧道结构检测模块、公路、市政、机场道路现场检测模块和港口、航道与船闸结构检测模块。每个模块实行导师负责制，全面负责该模块的教学与学生考评。
3．2打造精英教学团队
优秀的教学团队是教学改革与建设的带头人和开拓者，组建一支创新能力强、协作意识强、知识资源强的教学团队，方能切实提高本专业的教育教学质量。本院把对土木工程检测技术特色专业教学团队的建设，最终落实为对教师的培育培养上：一是加强青年骨干教师的培育培养，在学历进修、科研经费、职称评审上都有一定的倾斜和照顾。积极鼓励支持青年教师撰写学术论文，申报科研项目，参加学术会议，以科研促进教学，切实提高检测技术专业实验研究能力和学术水平。所有青年教师都要努力做到“科学研究”和“教学实践”两条腿走路。二是加强“双师”型教师的培育培养，“双师”型人才是特色专业发展的灵魂，委派教师到企业进修学习，引进优秀的企业人才到学校任教。在本院土木工程检测技术特色专业建设中，有计划地选派5名教师走向生产一线锻炼。三是加强学科带头人的培育培养，选拔检测专业带头人1名，制定专业带头人培养方案。输送2名培养对象到职业教育发达地区参加精品课程建设的培训与学习。建设结构科学合理的教学梯队，具体表现在年龄、教龄、学历、专业、职称等方面做到科学合理。只有化解这些结构性矛盾，才能突破制约专业发展的瓶颈，向更高、更宽的平台发展。
3．3完善成熟的实训条件
检测技术专业是实践性非常强的专业，注重对学生动手能力、操作能力的培养。在“模块化”理论教学的基础上，积极探索实践教学。实践教学环节包括：实验教学、实训、专项培训、顶岗实习等。具体有：道路建筑材料综合实训、测量综合实训、公路工程认知实习、结构设计原理课程设计、桥梁工程认知实习、水运工程质量检测实训、机场道面试验检测实训、隧道工程试验检测实训、桥涵工程试验检测技术专项培训、路基路面试验检测技术专项培训、顶岗实习（毕业设计）前期工作、毕业顶岗实习、毕业设计（论文）及毕业答辩。拥有专用实训基地建筑面积5200平米、具有真实或模拟现场的专用实训场所10000多平米。建有工程测量、检测、力学、水泥、水泥混凝土、沥青、沥青混合料、集料、工程地质、建筑结构、工程CAD、勘测设计等实训室；同时拥有安徽交院工程试验检测有限公司、安徽交院公路工程监理咨询有限公司、安徽交院公路设计事务所3个校内综合实训基地。通过多年加大投入，扩建场地，现已基本建成实验实训设备先进，融教学、生产、科研、培训、技能鉴定“五位一体”的开放式综合实验实训中心，2007年被交通运输部行业技能鉴定中心确定为安徽“交通行业技能鉴定站”。而且是安徽省交通系统唯一的试验检测技术培训基地。建设具有校企深度融合特色、以职业能力培养为核心的稳定的校外实习基地，新建紧密型校外实训基地38个；建立健全校企合作的校内外实习实训基地管理体制和运行机制，保障实训基地健康可持续发展。
3．4提升较强的社会服务能力
本着“立通、服务社会、互动双赢”的原则，本院检测技术特色专业建设，始终以服务行业，服务社会为宗旨，积极服务地方交通建设。利用学院的优质教学资源，通过参与生产、项目咨询、技术开发、职业培训、技能鉴定等方式，实现“教育资源社会化”，增强学院社会服务能力，把学院建成安徽交通行业的高素质高级技能型专门人才培养基地、技术开发和咨询服务基地、干部和职工继续教育基地、职业技能培训鉴定基地和安徽高职教育的“双师素质”培训基地。本院受安徽省交通厅工程质量监督站委托，长期举办全省试验检测人员培训班，为我省交通建设一线培训了大批试验检测技术人员。
4结束语
在参与土木工程检测技术特色专业教学改革的过程中，深有以下几点体会和感受：
4．1特色专业建设是一项集体工程，是一项团队成果需要凝聚团队的向心力，发挥团队的集体智慧，团队成员协商分工，尤其在校本教材的编写上，充分体现合作的重要性。专业教师各有所长，搭建能够让教师充分施展才能的平台，激励更多的优秀教师发挥聪明才智，采取相应的激励机制提高大家工作的积极性和主动性。另外，还要开拓思路，注意多专业的结合，检测技术专业与土建其他专业的密切结合。
4．2特色专业教学探索要量力而行、切实可行结合本院的客观实际及检测专业建设现有状况，采用恰当适合的方式方法，因地适宜、因材施教开展教学研究。每一届学生、每个班级学生的基础和素质都参差不齐，因此，教学目标的制定不能整体划一，要量体裁衣，因人而异，符合高职高专学生的实际、符合本院学生的实际。教学目标尽量细化、具体化，讲究针对性、实用性。适当把握教学难度，既能够给学生造成一定的学习压力，又能够激发学生学习的兴趣与热情。这个“度”的把握实属不易，需要教师运用智慧，结合教学实践用心体会与揣摩。
土木工程桥梁论文范文3
关键词：土木工程概论 教学 工程美学教育
前言
为了配合教育部对本科土木工程专业课程设置的要求，土木工程专业在第一学期开设《土木工程（专业）概论》课，旨在对土木工程专业的新生进行专业启蒙教育。几年来，土木工程专业由单一的建筑工程正向着更广泛的“大土木”工程方向发展，如何适应更高层次上的“大土木”工程的教学要求，需要进一步整合与扩展《土木工程概论》课程的教学内容，并积极改进教学方法与手段来提高教学效果，我们进行了不断地探索与实践。
1.在“大土木”工程基础上构建合理的教学体系与教学内容
土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称，包涵的范围非常广泛，如建筑工程、铁路工程、道路工程、桥梁工程、地下工程、海洋工程、水利工程、港口、码头工程、环境工程等。在这一“大土木”工程范畴内，应构建更宽泛的知识结构体系。经过精心筛选，结合本校土木工程专业的特点，对教学内容进行了适当整合与扩展，形成了简明、实用、合理的教学内容。主要有：土木工程专业概述、土木工程的内涵与发展历史、土木工程中的材料、土木工程的力学与结构概念、各类土木工程概述、土木工程中的灾害、木工程的展望、土木工程专业的教学安排与学习方法。这些教学内容安排由浅入深，逐步引导学生全面了解土木工程的类型及其各类工程领域的基本内容和发展情况，初步具备土木工程建设的基本知识；使学生清楚自己所学专业的人才培养目标、课程设置与进程安排，明确教学要求与努力方向，建立理论与实践相结合的学习理念，为学生今后积极主动地学好本专业课程打下良好的基础。
2.注重对学生工程意识与专业素质的培养
土木工程的综合性、实践性比较强，要求工程技术人员要具有很强的工程意识和专业技能。专业技能有待于日后不断学习与实践训练得到充实，而工程意识的养成非一朝一夕之功，它是集专业知识、技能、经验、甚至是教训的不断积累而逐渐形成的综合素质。在现阶段，学生还没有积累足够的专业知识与技能，主要是使学生建立完整的工程概念并从专业角度理性分析问题的意识。例如：在讨论房屋工程的建设过程时，介绍它包括规划、审批、勘察、设计（建筑、结构和设备）、施工、验收、交付使用等阶段，使学生清楚工程建设的过程是各部门、多工种全面协调合作的过程，牵一发而动全身，从而建立统筹整体、协同工作的大局意识。工程意识的培养关键在于教学过程中不能照本宣科，而要理论联系实际，灌输实际工程具有系统性和完整性的思想，使学生对土木工程有一个感性认识，形成一个完整的工程概念，树立专业的思维方式，为工程意识逐渐形成日后的自觉行为打下坚实的基础。
3.适当引入工程美学教育，突出“美学育人”的功能
当今中国理工科高等教育中美学教育缺失现象比较严重，人们一提到土木工程，就认为是“土”和“木”的简单结合，仿佛我们培养的就是“又土又木”的工匠；土木工程冰冷、死板的外表使人们似乎处于钢筋水泥的“丛林”中，缺少艺术气息。其实，土木工程既是物质产品也是艺术品；工程技术的实践过程也是艺术的创作过程，所以，在授课过程中应适当引入工程的美学教育。通过史诗般的土木工程发展史、大量丰富的世界著名建筑典范、千姿百态的桥梁工程、功绩卓越的建筑大师与桥梁专家的不凡人生来激荡学生的心灵，激发学生对本专业的热爱及对美好未来的憧憬；这些静止的建筑与桥梁工程犹如凝固的音乐，与人文历史相结合，增加工程教育的“文化”内涵，突出“美学育人”的功能，学生从中既领略了工程博大精深的艺术内涵，又树立了实用与审美、技术与艺术结合的工程设计理念。
4.改进教学方法与手段是提高教学效果的关键
《土木工程概论》课的内容繁杂，涉及面广，图片丰富，叙述性强，如果以课堂灌输的方式教学，不仅教师讲的口干舌燥，而且学生听得枯燥乏味，为了提高教学效果，关键是要采取灵活多样的教学方法与手段。
4.1 利用多媒体教学
以多媒体为载体，通过丰富的图片、视频和动画等素材实现理论知识与工程实际的结合，使学生对土木工程的知识结构、应用领域和发展动态能够有比较清晰的了解和感知。制作与教学内容相符的教学课件，通过大量直观明了的图像配合抽象内容的叙述，并结合参观进行现场教学，如充分利用校内实践教学基地（如土木工程模型室、材料样品室、施工工艺操作实践教学基地等）；或者通过参观校园内的现有建筑及建筑工地现场等进行现场教学，使学生的工程意识得到极大提高。其次，可观看与土木工程有关的DVD录像片，欣赏优雅闻名的悉尼歌剧院、令人惊叹的埃及金字塔、气势恢宏的故宫建筑群、雄伟壮观的万里长城、融合最前沿技术的奥运场馆（鸟巢、水立方）等，这些古今中外优秀的工程范例深深吸引着学生，激励学生为之奋斗，既对学生进行了工程美学教育，也增强了学生的学习动力与社会责任感。
4.2 结合问题式教学，使学生养成查阅文献的学习习惯
“填鸭式”的课堂教学使师生间缺少必要的互动与学生的独立思考，况且学时有限，学习知识光靠老师课堂传授是远远不够的，采用问题式教学可启发学生深入思考。如古代土木工程离我们较远，讲起来比较抽象、乏味，若提问：山西应县木塔为何历经多次大地震仍完好无损？埃及金字塔在历史上有什么作用？古人是怎样开采如此巨型石材的？又如何建造高程如此精确的工程的？这些问题既活跃了课堂气氛，又能激发学生的学习兴趣。教师也可留些问题让学生课后解决，如在“土木工程中的灾害”之“地震”一节中，在讲解地震发生的原因、危害及抗震防震的方针及措施等问题后，联系1906年美国旧金山大地震，1923年日本关东大地震，1976年唐山大地震，再让学生回去查阅5.12四川汶川地震的发生原因、强度等级、危害范围、社会影响（包括心理方面）等文献，并思考今后如何防震减灾，作为工程技术人员应肩负起哪些社会责任等。学生通过查阅资料将课本知识融会贯通，学会汲取前人或他人的知识，提升理性的思维能力；并通过撰写读书报告或总结报告，训练学生写作的能力，为今后书写摘要、论文、报告等文章奠定写作基础，养成遇到问题查阅文献的学习习惯。
5.结语
总之，《土木工程概论》课的内容十分庞杂，而实践性、综合性又强，需要在“大土木”工程要求的基础上建立合理的教学体系和教学内容，引入工程美学教育，通过现场教学和参观等实践环节，采取灵活多样的教学方法与手段，激发学生浓厚的学习兴趣，使学生形成完整的工程脉络，具备初步的专业知识，引导学生顺利迈进专业的大门。
注：本文作者宿晓萍为在读博士。
课题项目：本谭题得到吉林省重点学科建设项目支持，吉林省重点实验室建设项目支持。
参考文献：
土木工程桥梁论文范文4
【关键词】翻转课堂；土木工程；教学；改革
0 引言
土木工程专业是一个宽口径的一级学科，包括建筑工程、交通工程、岩土工程和地下工程等二级专业方向[1]。土木工程专业以培养“复合型”工程技术人才为目标，以交通方向为例，本专业旨在培养适应现代化建设需要，有扎实的基础理论和专业知识，又较强的实践能力，从事道路桥梁工程的设计、施工组织管理等方面的工程技术人才[2]。大部分高等院校的教学计划中有以下主干课程，三大力学、建筑材料、项目管理、道路勘测设计、施工技术等专业基础课和专业课[3]。
翻转课堂是和微课、Mooc紧密联系在一起的新型教学模式，它的核心思想是提高学生的学习能力和主动学习性，让学生成为教学活动中的主角。现阶段的教学活动主要是老师讲学生听，老师在课堂上讲授知识点，学生在课后完成相应的习题。而应用了翻转课堂教学模式后，整个学习过程中的主角转变为学生[4]。学生在课前可在免费的在线平台观看微课程，Mooc就是目前较为流行的一种大规模开放性在线课程。学生可利用手机或电脑在课前学习知识点，一遍听不懂可听两遍，两遍听不懂可听三遍，这样就避免了课堂上教师教一遍而听不懂知识点的困惑。课堂中教师只需解决学生的问题[5]。
基于土木工程专业的办学特点和翻转课堂的思想，下面从土木工程专业的专业基础课、专业课和实践类课程三大方面进行教学改革的探讨。
1 专业基础课教学改革
1.1 目前的教学方式中出现的问题
土木工程专业的专业基础课有理论力学、材料力学、结构力学、测量工程和建筑材料等，除了测量工程有两周的室外实际操作课程以外其余的课程均为课程讲授课程。其中的理论力学、材料力学和结构力学是本专业核心基础课，同时这三门课程也是多数同学学习中较为困难的课程。在一些土木工程专业院校，每学期补考率和重修率最高的课程都是这三门课程。以结构力学为例，目前的上课方式大多为板书加PPT，由于有大量的计算演示过程，即便是PPT授课，教师也需要用黑板加粉笔进行教学。教师按照教学大纲和进程计划在45分钟的课堂中将每一道例题和每一个知识点讲解给大家。如结构力学超静定结构的力法方程，这部分只是较抽象，知识点不易理解，课堂上教师讲解一遍力法方程的原理，学生在没有提前学习的情况下可能听得懵懵懂懂。因时间有限，教师在有限的45分钟内需继续讲解下一个知识点。往往，教师被一黑板一黑板的粉笔灰刺激的声音沙哑、咳嗽不停，但讲台下的部分学生听得云里雾里。长期以往，教师患上了咽炎等职业病，而学生由于听不懂丧失了学习的兴趣，把力学课程当成了大学生涯的拦路虎，很多留级甚至退学的学生中均有一两门力学课程未达到合格标准。
1.2 翻转课堂带来的教学改革
随着教育界科学技术革命的到来，翻转课堂可以改变上述教学中出现的问题。
在微时代的潮流中，教育领域产生了“微课程”。教师针对某一个知识点在15分钟，甚至更短的时间内讲清楚。如上述的力法方程原理，学生在课前收听或观看教学音频或视频，听一遍可能似懂非懂，听两遍可以接受并理解，听三遍可能会加深印象，听四遍或许能学以致用。如此，在课前学生已掌握了知识点，并能完成相关作业。而在课堂上，老师的职责是回答并进一步提高学生的应用能力，在翻转课堂的理念下，利用微课程和Mooc将原来的教学模式彻底改革，以促进学生的主动学习性并使所有的学生都能理解某一难懂的知识点，同时将任课教师从大量的讲解中解放出来。这种教学模式带来的最大好处是，土木工程专业的学生不再对力学课程感到惧怕，有了坚实的力学基础后可以更好地学习后续的专业课。
2 基于翻转课堂的专业课教学改革
土木工程专业的专业课教学任务是通过学习使学生能够掌握设计和施工技术与管理的基本技能，并具备一定的专业素养。以交通土建方向为例，专业课包括桥梁、隧道工程和施工技术等多门课程。以施工技术为例，传统的教学方式为课堂讲授，利用黑板、PPT或视频资料，在32学时内需要掌握路基、路面、桥梁和隧道工程的施工方法，并学会施工组织设计。
本课程与实践紧密联系，如果在课堂中单纯地介绍理论方法和设计理念，很难引起学生的学习兴趣，但若能在课堂上播放相关技术的视频资料再去讲授，教学效果将会提高许多。但短短的32个小时，让课堂的时间变得很珍贵，授课期间不可能观看大量的视频资料。目前，教师往往利用课间休息时间给学生播放视频。如此，学生们对于现场操作较陌生，因理解不到某一技术部分学生对本专业失去信心。但是，基于翻转课堂的教学模式下，学生可在课前观看教师提供或在线免费的视频资料。在课堂上，教师只需将施工方法进行总结和归纳，也可针对某一工程方法模拟一座桥梁或隧道的施工组织设计。翻转课堂的教学模式让专业课不再枯燥，同时让学生在课后有迫切需要提高专业知识的紧迫感，最关键的是我们的本科生能够在最短的时间内适应工作岗位。
3 实践类课程教学改革
3.1 实践类课程中出现的问题
土木工程专业的实践类教学课程包括课程设计、生产实习和毕业设计，这类课程的教学目的是让学生有一定的动手和设计能力。学生参与到实际工程中，运用学到的理论知识完成设计和施工中较为简单的工作。仍然以交通土建方向为例，目前国内大部分高等院校的专业课中会增加一周的课程设计、一个月的生产实习和一个学期的毕业设计。课程设计主要在课程讲授结束后教师指导学生操作，以某一个计算点为中心而完成相应的设计过程。如路面工程，一周的课程设计需要完成路面的结构组合设计、路面厚度计算两大步骤。这类课程设计需要大量的反复计算，最终以数据来验证成果。但随着各类应用软件的普及，如东南大学路面设计软件可以让一周的课程设计在一天内完成。如此，原教学计划中课程设计的时间已显得绰绰有余。生产实习的时间为大四第一学期的第一个月，施工和设计单位往往因时间短暂不便管理实习生而拒绝接受学生，很多学生只能应付着完成实习任务。这样，生产实习的教学目的并没有达到教学计划。毕业设计有三个多月，时间在大学期间的最后一个学期，设计任务包括道路勘测设计和桥梁设计，工作的重点是在教师提供的路线图或地质条件下计算相关参数。如此，在某种意义上学生只是完成了一套既定公式的计算。
3.2 基于翻转课堂的实践类课程教学改革
生产实习和毕业设计的时间可以安排在大四第一学期，生产实习和毕业设计可以同时进行。学生利用四个的时间（8月、9月、10月和11月）参与到施工和设计中，外业实习完成后利用一个月时间进行相关的毕业论文（设计）。大四的第二学期主要进行专业课教学，在毕业前一个月让学生根据所学的专业知识和实习中掌握的现场经验最后系统地完成毕业论文（设计）。课程设计可改完专业课的大作业，而不必再安排单独的一周时间。
4 结论
笔者根据自身在教学中遇到的问题和感受，基于翻转课堂的理念对于土木工程专业的专业基础课、专业课和实践类课程有了以上一些教学改革的思路。这些思路能否实施，还需在今后的改革中逐一验证。
【参考文献】
[1]丁以兵，黄伟，贾冬云.应用型土木工程专业本科毕业设计改革研究[J].安徽工业大学学报：社会科学版，2011（6）.
[2]薛刚，郭晓燕.土木专业毕业设计模式的探索与实践[J].东南大学学报：哲学社会科学版，2012（2）.
[3]杜国锋，赵彦.土木工程施工系列课程立体教学模式的探索[J].高等建筑教育，2006（2）.
土木工程桥梁论文范文5
关键词：土木工程；系统辨识；模型修正；随机有限元；统计模式
中图分类号：TU311 文献标识码：A
一、引入土木工程系统辨识理论的必要性及系统辨识的概念
（一）引入土木工程系统辨识理论的必要性
当前虽然机械、航空以及航天领域面向健康监测和损伤检测的系统辨识方法，为土木领域提供了良好的借鉴基础，不过土木工程具备自身的特点，在引入其他领域的辨识方法的过程中，存在诸多限制。
1、海量数据有效信息的提取
现有大型桥梁的监测过程中，已采用上千个各类型的传感器，此过程中产生了海量数据，即使现有数据处理的计算硬件能满足要求，也难以从中即时提取出有效信息，用于系统辨识。
2、结构及荷载不确定性
一般来说，由于材料属性的离散性、强度退化等原因，结构参数含有多重不确定性；同时，土木工程的荷载因为环境等因素的影响，也含有一定的不确定性。
3、基准数据的不完备
对于大型工程结构，可能存在的千万级别以上的自由度，因此即使使用上千个传感器，获取海量的数据，也可能存在基准数据不完备的情况。
4、模型误差的不可避免
因为土木工程内在的材料特性，外在的环境干扰的影响，使通常用于监测或检测的模型存在误差，已有的模型修正暂不能很好解决此类问题。
（二）系统辨识的概念
结构系统辨识是动力学研究的逆问题，它利用系统在试验或运行中测得的输入和输出数据，建立反映系统本质动态特性的数学模型，并确定模型中的待定参数。结构动力学系统遵循牛顿力学基本定律，所以系统的理论模型(动力学方程组)往往是已知的，需要辨识的只是模型中某些待定的物理参数或系统的动力学特性参数(模态参数等)。
二、土木工程系统辨识统计方法的现状
（一）Bayes模型修正
Bayes模型修正方法利用了统计推断中著名的Bayes原理，将确定性的结构模型嵌入一组可能的概率模型中，使结构模型能够预测模型和观测的不确定性。这种方法由于涉及模型不确定性，而模型不确定性并不是可重复事件，将概率解释为相对发生频率的传统说法在这里不再适用。
（三）随机有限元
随机有限元从控制方程的获得来分，一般可以分为 Taylor 展开法随机有限元(TSFEM)、摄动法随机有限元(PSFEM)以及 Nuemann 展开 Mento Carlo 法随机有限元(NSFEM)。若以摄动法随机有限元为例:
Collins 将有限元与摄动法结合，用统计的观点来分析特征值的问题，可以认为是将随机变量理论引用到动力学的开端;而 Ricles 和 Kosmatka 首次基于 Col-lins 的敏感性分析理论，通过质量与刚度的不确定性来对潜在的损伤区域进行定位，并对损伤大小进行评估。
有关随机有限元损伤辨识的工作可以认为始于Papadopoulos 的论文及其后续工作:假设结构的质量、刚度、频率与振型服从正态分布，通过 Mento Carlo 模拟，计算出结构单元的概率密度函数，用于对单元的损伤概率进行计算。Papadopoulos 认为，结构损伤引起特征值的摄动，继而影响结构的总体刚度矩阵与单元刚度矩阵，并通过一个 3 自由度的质量 － 弹簧系统与一个悬臂梁结构，验证了算法的有效性。
（三）统计模式辨识
美国 Alamos 国家实验室，以 Doebling、Farrar、Sohn为代表的研究者，10 余年来，对统计方法在系统辨识中的研究进行了探索性的工作，这部分工作大致可以分为三个阶段。
第一阶段:Doebling将统计方法用于环境激励下结构的模态测试及引入结构的柔度矩阵。
第二阶段:Farrar开始提出统计模式辨识的概念，并引入无导师学习理论。在此基础上，Farrar 及其团队引入模式识别中相关理论，正式提出了统计模式辨识(Statistical Pattern Recognition)的理论框架，具体包括 4 个步骤:
1、运营状态评估(Operational evaluation):对结构系统状态进行辨识前的分析。
2、数据采集、标准化以及整理(Data acquisition，normalization and cleansing):包括测试方案的确定，因环境因素产生的数据差异性，误差数据的排除。
3、特征提取及信息凝聚(Feature extraction and information condensation):提取数据中的特征并用来对系统的状态进行辨识，信息凝聚主要指结构在服役周期内数据的压缩。
4、基于特征描述的统计模式(statistical model development for feature discrimination）:根据有无训练数据可以分为有导师学习方法与无导师学习方法，前者又可以分为分类分析与回归分析，后者可以分为对变异点或特征点的辨识。
（四）基于无模型的损伤识别方法
无模型损伤识别方法主要是不使用结构有限元模型，直接通过分析、比较振动响应的时程数据对结构损伤进行识别，其中多数方法都是基于时间序列分析模型提出的。无模型识别方法可分为时域识别方法、频域识别方法以及时频分析方法。
1、时域方法
时域方法有利用自回归滑动平均(AutoRegressiveMoving Average，缩写为ARMA) 、自相关函数和扩展的卡尔曼滤波算法等一系列方法。比如，Garcia和
Osegueda提取了一个基于AR-MA模型的系数的损伤指标，采用Bayes分类技术进行损伤定位。Wei和Yam等利用结构损伤前后NAR-MAX模型系数的变化来识别多层复合材料的损伤位置和程度。NairKiremidjian 等由响应的AR或ARX
模型系数提取损伤敏感特征，采用模式分类的方法进行损伤识别。
2、频域分析方法
频域分析方法常用的有傅里叶谱分析、多谱分析(信号高次矩的傅里叶变换)、倒阶次谱分析等。Samman提出了用于桥梁的基于频响函数波形的三个损伤识别指标:WCC (Waveform Chain Code)、Iatm (Adaptive Template Methods)、IsAC (Signature Assurance Criteria)。
3、时频分析方法
时频分析方法则有Wigner-Ville分布人、小波分析以及近年来发展起来的
HHT(Hilbert-Huang Transform)法人等。
三、对土木工程系统辨识统计方法的展望
结合系统辨识基本问题，土木工程结构系统辨识统计方法的下一步可能切入点有:
（一）随机输入与未知输入条件下的统计方法
进一步，对于土木工程，未知输入条件下的系统辨识，在传统方法上局限于通过迭代计算，使目标函数值小于设定阈值的方法，对于土木工程的大型、复杂结构，计算量可能过大。
（二）数据传输手段与传感器状态的统计方法
响应数据的无线传输对于土木工程意义重大，而现有无线传输的方法，费用高，系统易受干扰，相对稳定性较差，有待于结合其他学科研究，引入统计方法，来降低无线传输成本。
（三）系统辨识基准模型的统计方法
通常新建成工程结构需要将基准模型进行备份，以作为面向健康监测以及损伤检测的系统辨识的基准。
参考文献
[1]李炜明.土木工程结构系统辨识的统计方法研究[D]. 华中科技大学 2009
土木工程桥梁论文范文6
【关键词】土木工程；教学改革；创新思路
引言：随着社会、企业对学校土木工程人才要求的逐年提高。1998年国家对普通高校专业目录进行了全面的调整，拓宽了原有土木工程专业的专业口径，使之成为一个覆盖建筑工程、交通工程、城政建设、矿山建设和工业设备安装工程等专业方向的综合性专业，这就要求各高校通过采用全新的、科学的教学方法，注重培养学生的专业基础知识，使其对土木工程专业知识要有一个全面的、综合的掌握。在新的形势下各高校都在探索各自的道路，力图培养出符合新世纪需求的土木工程专业人才。
一、土木工程专业教学中存在的问题
土木工专业与工程实际结合得相当紧密，土木工程技术人员面对的是一个复杂度很高的开放的人机系统，各种专业都在这个系统中发挥一定的作用。组织、运转、协调这个系统绝非易事。而具有较强的动手能力，能够灵活运用各种专业知识与技能解决实际工程问题是一个优秀的土木工程专业毕业生所要具备的基本技能。
目前，在多数高校的土木工程专业中仍然以课堂教学为主，向学生灌输大量深奥的理论知识，手把手的教他们如何分析、如何计算。但土木工程专业学生所需掌握的知识与技能均来源于工程实践，又应用于工程实践。课堂讲授的专业知识尽管理论性、系统性较好，但不可避免的存在与实践脱节的情况。在教学过程中存在如下问题：
（1）学生在实践课程和毕业设计中只依赖专业课本，不会利用有关规范和图集资料查阅相关参数。
（2）学生在专业知识学习时功利性过强，只关心解决问题的具体方法而不注重掌握分析问题、解决问题能力的培养。
（3）学生对专业知识的掌握过于教条，只会做已经做过的题目，解决曾经解决的问题，一旦遇到的问题稍有变化就感觉无从下手。
（4）学生毕业参加工作后反馈在学校花费大量的时间学到的只是是空洞、抽象和零散的专业知识，在遇到实际工程问题时往往束手无策。
土木工程专业口径拓宽后，随着教学内容的增加，总学时数不增反降。采用传统的以课堂讲授为主的教学方法，教学质量难以得到保障。因此，需要对土木工程专业课程进行全面的调整，并对专业课程教授模式进行改革与创新，以适应新时代对土木工程专业人才的全新要求。
二、课程体系改革的指导思想
土木工程专业建筑工程方向课程体系改革研究的重点应以确立面向21世纪的人才为培养目标，以培养学生的创新意识，激发学生的个性发展为职责。要求培养的学生能适应科技进步和社会发展需要，基础扎实、知识面宽、能力强、素质高、有创新精神，掌握现代化科学的管理理论、方法和手段，具有较强的适应性和竞争力。基于以上原因，在课程体系改革中具体体现在对学生的知识要求、能力要求和素质要求三个方面。
（一）知识要求
使学生具有较扎实的自然科学基础，对工程材料的基本性能、工程测绘与工程制图的原理和方法、工程结构构件的力学性能和计算原理、工程施工和组织的一般过程、工程管理和技术经济分析的方法、结构选型和构造的基本知识、结构工程的设计方法以及相关软件的应用技术均能掌握，同时要求了解本专业的法规、规范与规程，了解本专业科学技术的新发展。
（二）能力要求
使学生具有较强的自学能力，具有综合应用各种手段（包括外语）查取资料、获取信息的能力，具有本专业所必需的实验、测试、计算机应用等技能，获得土木工程师的基本训练，具有从事道路与桥梁工程设计、施工、管理、地基处理等领域的工作能力，具有较强的开拓精神，具有一定的创新思维和科研能力。
（三）素质要求
使学生能比较系统地掌握本专业所必需的科学与技术理论知识，具有一定的专业知识、技术知识、经济知识和管理知识，对本专业学科范围科学技术的新发展及其动向有所了解，具有较好的文化素质、心理素质以及一定的修养。
三、专业实践教学方式的创新
专业实践是土木工程专业学生必不可少的教学环节，是学生将所学知识投入应用实践的过程，也是学生理论联系实际的预演。通过专业实践，学生能够有效检验自己专业知识的掌握程度。
目前，用人单位要求大学生具有较强的施工组织与施工技术综合运用能力，具备从事土木工程的项目规划、设计、研究开发、施工及管理的能力。能够从事房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、桥梁等专业领域的工程设计、科学研究、施工、教育、管理、投资、开发管理方面的工作。由于经过土木工程专业实践是学生将理论知识转化为工程实践能力的最重要的一个步骤，需要对现有专业课程教学方式进行改革与创新，具体措施如下：
（1）建设好专业实践基地。用人单位希望招聘到的员工能够直接走上工作岗位并独立承担起一定的实际工作。而高校出于安全等方面的考虑，安排的专业实践课程较少，学生能够从中累积到的实践知识与经验十分有限。为解决这一矛盾，需要建设自己的专业实践基地，一方面增加学生工程实践的机会，同时又确保安全。
（2）改革现有的专业课程考核制度。由于专业课程的知识点相对独立，又比较琐碎枯燥，很难调动学生们的学习积极性，考前几天突击背诵教师划定的条文成了通过专业课程考核的主要方法。常规的考核方式已不能达到检验学生学习成果的目的，对提高学生工程实践能力也毫无帮助。故对专业课程摒弃原有的闭卷考试的方式，以动手实践和论文相结合的方式来实现对学生学习成果的检验。
（3）将教师培训和再培训工作置于师资建设的首位。在土木工程的教学中，专业知识面狭窄，不能讲“案例”的教师是不会受欢迎的。一方面应积极创造条件让大多数教师进修硕士、博士研究生，支持教师参加注册工程师的考试；另一方面还要鼓励和选派年轻教师到基层施工第一线挂职锻炼，以增加实际工程的经验。
四、改革创新方法的考核，挖掘学生潜力
改革考核方法，挖掘学生潜力。学生成绩考核的本身，对教学改革有着明确的指导意义。学生成绩的考核包括：理论考试、课程设计考核、实验考核、实习考核、毕业设计考核及参加相关科技活动情况等部分。根据培养内容学分绩点的不同，在考核形式上采用闭卷考试、开卷考试、综合测试、大作业、命题论文、实习报告等多种形式。在考核内容上力求体现出学生掌握基本知识、理解重点知识、灵活运用综合知识的能力。这种考核办法改变了以前学生应付考试、死记硬背书本知识的尴尬局面，激发了学生学习的热情，充分挖掘其潜力，使学生变被动学习为主动。
五、结束语：
对土木工程专业课程的教学改革与创新进行了初浅的分析和研究。提出了加强对学生专业能力的培养、增加学生动手能力的学习实践机会、教会他们如何自主学习的教学改革方法。力求教出的学生更符合新世纪、新时代对土木工程专业人才的需求。
参考文献：
[1]贾褔萍，吕恒林等.土木工程专业方向课程教学研究与改革[J].高等建筑教育，2010，（2）.
[2]李杰，李娜.交通土建方向课程体系与教学内容改革探索[J].高等建筑教育，2010，（2）.
