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土木学术论文模板(10篇)

时间:2022-07-05 07:36:49

土木学术论文

土木学术论文例1

1)网络传输的是模型文件,其传输量远小于视频图像;

2)由渲染引擎对模型进行实时渲染并动态显示;

3)具有无限的交互性。Web3D的实现技术主要分为三部分,即建模技术、显示技术和三维场景中的交互技术[1]。三维模型的实时建模与动态显示技术是Web3D技术的基础,该技术可以分为两类:

1)基于几何模型的实时建模与动态显示;

2)基于图像的实时建模与动态显示。交互技术是Web3D技术的关键,Web3D软件能够直接实现常用的交互功能,复杂的交互功能则可以通过编程实现。

2常用的Web3D技术

2.1Cult3D

Cult3D是一种基于Java内核的Web3D技术,由瑞典的Cy-core公司开发,用户可以将第三方开发的Java类嵌入其中,极大地增强了Cult3D的交互性和扩展性。为了提高开发效率,Cult3D的操作简单直观,开发环境十分人性化和条理化。Cult3D包括Cult3DExporterPlug-in,Cult3DDesigner和Cult3DViewerPlug-in三个程序模块。Cult3DExporterPlug-in用于将3DSMAX,MAYA等三维设计软件制作的三维模型转换为Cult3DDesigner支持的格式。Cult3DDesigner用于为模型加入交互功能,如缩放、移动、旋转等,导出后嵌入到网页或其他应用程序当中。Cult3DViewerPlug-in是显示插件,安装该插件后,用户即可在网上浏览采用Cult3D技术制作的三维模型,并进行实时交互操作。

2.2ViewpointViewpoint

是一种基于XML构架的Web3D技术,由美国的Viewpoint公司开发,它能够十分方便地与数据库和浏览器进行通信,因此得到了广泛的应用。用户仅需安装一个免费的插件,即可在网上浏览采用Viewpoint技术制作的三维模型,并进行实时交互操作。与Cult3D技术不同的是,Viewpoint自己制作三维模型,而不是导入其他软件制作的三维模型。Viewpoint模型的三维多边形网格结构具有可伸缩性和流传输性。可伸缩性即采用Viewpoint技术开发的Web3D模型能够自动地依据用户电脑的性能和网络速度调整模型的精度及相关技术参数,以确保用户获得最佳的体验;得益于这种特性,一个高精度的Web3D模型就能够满足用户对不同精度的需求,同时还可以大大减少设计者的开发工作量。流传输性允许用户在下载模型数据的同时浏览Web3D模型,并与之交互。基于这两种优越的特性,Viewpoint技术得到了广泛的应用。

2.3Java3DJava3D

是Java语言在三维图形领域的应用编程接口(API),由美国的SUN公司(2010年被Oracle公司收购)推出,利用Ja-va3D提供的API,可以快速开发基于网页的三维动画、各种计算机辅助教学软件和三维游戏等。采用Java3D开发Web3D程序时,开发者仅需调用这些API进行编程,而客户端只需要安装标准的Java虚拟机即可浏览,而无需安装额外的插件。Java3D把OpenGL和DirectX等底层3D技术封装在Java3DAPI中,提供了一个高层的面向对象的编程模型,从而使3D技术不再繁琐,并且可以加入到J2SE,J2EE的整套架构中,这些特性使得Java3D技术具有强大的扩展性。Java3D作为Java语言的扩展,具有平台无关性,即“一次书写,随处运行”;采用Java3D开发的Web3D程序可以访问所有的Java类,因此能够很好地与In-ternet集成。Java3D支持运行时装载器,因而能够兼容多种文件格式,包括各种厂商的自定义格式。

2.4X3D

X3D(Extensible3D)是新一代的Web3D国际标准,由Web3D协会(Web3DConsortium)于2003年,它在VRML97的基础上发展进化而来,更加成熟和完善。X3D整合了正在发展的XML,Java,流技术等先进技术,包括更强大、更高效的3D计算能力、模型渲染质量和网络传输速度。X3D采用XML(ExtensibleMarkupLanguage)———可扩展标记语言描述三维实体及其行为,XML是平台无关的并且得到了广泛的支持和应用,XML具有显著的技术优势:拥有自定义的标记语言来描述结构数据、易于编程者和计算机理解;具有有效的数据约束等。X3D的组件化体系结构使其具有良好的可扩展性和可定制性,它可以根据市场应用和服务的需求添加组件以扩展其功能,并且可以定制一系列标准扩展组件以满足特定应用的要求。X3D支持开发广播/嵌入式应用,可以用于从手机到超级计算机的各种设备。

3Web3D技术在土木工程专业教学中的应用

土木工程专业的主干课程包括混凝土结构、钢结构、高层建筑结构、建筑结构抗震等,这些课程的实践性很强,且构造要求很多,从而导致学生难学、教师难教。因此,如何帮助学生加深对教学内容的理解,提高学习效率,提升教学质量,长期以来一直都是土木工程专业教学改革的热点。将这些课程中涉及的各种结构组成,尤其是一些节点构造制作成Web3D模型,用户可以任意缩放、移动、旋转模型,实现360°全景浏览,还能够对模型中各种构件的显示或隐藏进行控制。如此让学生直观且互动地学习,有助于解决教学中的重点难点问题,从而提高教学效果。下面以采用Cult3D制作钢结构节点构造模型为例说明Web3D模型的制作方法及流程。

1)三维模型的建立和输出。在AutoCAD中建立三维模型,导入3DSMAX中进行渲染,最后由3DSMAX输出为Cult3DDesig-ner可以接受的.c3d文件格式。

2)为三维模型加入交互功能。在Cult3DDesigner中加入各种触发事件和动作控制,以实现三维模型的交互功能。3)三维模型的导出和。将完成的三维模型输出为.co文件格式,嵌入到网页当中。

土木学术论文例2

中图分类号:TU-0 文献标识号:A 文章编号:2306-1499(2014)10-

土木工程从远古时期就已经存在,由原始的伐木采石,建造出模仿天然掩蔽物的人类居住场所,到新时期的超高层建筑、水利工程、超高长跨度桥梁,土木工程的发展与变化,代表了人类发展的历程。在历史的发展过程中,土木工程的理论、分析手段、施工技术、地基处理都有了更多的发展与突破。21世纪人们生活水平不断提高,而经济飞速发展为土木工程带来了更多的要求,所以根据土木工程发展现状,分析未来土木工程发展方向,是非常重要的工作。

1.土木工程发展意义

土木工程的根本含义是征服大自然,通过人力实现自然界带来的效果。随着各项土木工程技术的发展,各种高层建筑拔地而起,桥梁、水利工程、公路使人们的生活更加便利。土木工程是提高人类居住环境与交通的核心产业,提高土木工程建设水平,完善土木工程发展体系,实现社会、环境、经济共同发展的根本性目标,是土木工程发展的重点。人类需要良好的生存空间,舒适的生活环境,为了获得更好的居住环境,更加优秀的土木工程技术将不断出现。

2.土木工程发展现状

为了明确土木工程未来发展趋势,必须明确土木工程发展现状,通过现状分析出土木工程的特点。

2.1土木工程理论发展

土木工程发展由两方面组成,分为土木工程理论与设计,理论是土木工程的基础,设计是通过实际证明理论的过程,只有成熟的理论作为基础,才能使土木工程设计真正的得到进步。土木工程理论由力学、计算机、统计学等多种学科组成,必须通过多个学科的综合知识体系,确保土木工程理论的可靠性。近年来计算机技术不断成熟,土木工程也进行了飞越式的提升,根据道路、桥梁、建筑等土木工程,分别开发了多种模拟施工计算软件,这些软件为土木工程设计的突破带来了很大支持。信息化进行不断加速,而土木工程的相关资料与技术可以快速传播与交流,我国土木工程通过网络吸收每个国家优势的理论与技术,并且在网络上交流先进的土木工程理论。

2.2土木工程设计发展

土木工程设计摆脱了传统设计的缺陷,全面分析了土木工程的环境、经济、安全等因素。新型材料、结构、工艺、施工方法不断出现,人类可以将土木工程的规模扩大化,高层建筑也在不断增长,超高层、超跨度复合结构体施工技术也在不断成熟,土木工程设计逐渐向长、高、柔方向发展。土木工程设计建立在基础理论上,随着土建项目要求更加复杂,土木工程设计也需要更加多样化,只有及时吸收新技术,把握住新优势,才能使土木工程设计更加优秀。目前,土木工程设计已经得到了很好的发展,在受力、形式方面比较成熟。

2.3土木工程施工发展

施工发展主要体现在材料、设备、工艺这三个方向,其中材料中发明了复合高强钢材、碳纤维、玻璃纤维、双层玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、节能混凝土等新型建筑材料,新型材料在许多建筑中得到应用,也为大型土木工程建设提供物质基础。工程实施设备更加自动化、科学化、机械化,通过新型施工机械,可以使大规模土木工程得以实现,有效提高土木工程建设发展速度。在城市地下工程中,也出现了各种不同的施工工艺,例如明挖、暗挖、盖挖、盾构、沉管、冻结、注浆等工艺技术,为地下空间开发打下了坚实的基础。

虽然我国土木工程在理论、设计、施工中得到了很好的发展,但是技术水平与发达国家相比还存在一定不足,为了提高我国土木工程发展水平,必须加强新型结构、新型材料、新型技术的研究与应用,将土木工程理论与技术完美结合,帮助土木工程收获更大的成果。

3.土木工程未来发展趋势

社会经济水平不断提高,大型城市与超大型城市数量飞速增长,人们对生活空间的作用提出了许多要求,寸土寸金已经成为城市居民的共识。为了应对日益增长的人口基数,高层、超高层建筑数量不断增加,有限的城市空间得到了极大的应用,已经成为城市发展的主要建筑体系,受到社会各界的重视。城市飞速扩张的同时,不仅仅对生存空间提出了要求,也对电力、能源提出了许多要求。大型水利工程建设、矿产资源开发、石油、天然气的运输,都是城市经济发展的重要影响因素。所以在我国建设大型公共土木工程,是非常重要的国家建设项目。我国能源分布较广,一般在西南地区存在较多的能源储备,所处地区地形特征较为复杂,并且山区、高原、丘陵等环境较多,导致资源开发较为困难。为了提高大型土木工程建设速度,实现水利工程建设、矿产资源开发等工程项目,采取大跨度桥梁与隧道是工程建设的关键因素。

从以上几种发展形式来看,未来的土木工程将逐渐应用于高层建筑施工、水利工程建设、矿产资源开发、能源运输等工程之中,通过大跨度桥梁与超长隧洞,改变自然环境带来的阻碍,实现更加快速的经济发展。通过精密的理论研究、新型工程材料、先进施工工艺,实现大跨、复杂结构、高层的土木工程建设,逐渐将大型土木工程普及到工程建设中,这就是未来土木工程的发展方向。

4.结语:

我国土木工程部分领域已经在世界中名列前茅,但是土木工程理论、设计、施工中还存在一些问题。为了提高我国土木工程建设水平,需要积极学习发达国家土木工程技术,合理运用土木工程技术,实现经济腾飞发展。在未来的土木工程研究中,需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究,也需要加强土木工程理论与技术的融合,实现更大的突破。

参考文献:

[1] 任秋荣,叶龙,李向召.土木工程发展现状及趋势[J].制造业自动化,2011(12):150-152.

土木学术论文例3

引言

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;也指工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。

一、未来土木工程的发展

1.指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

2。工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。 信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。

3。主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。

二、未来土木工程的发展

1、指导理论的继续发展。在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。

2、工程实现的变化。土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。

信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。

a、全过程信息化。信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。

全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的高潮,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。

信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。

b、可持续发展和人性化。这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。

整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。

c、主动控制技术。迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。

三、未来展望

1、指导理论的继续发展

在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

2、工程实现的变化

这也是土木工程一个重要的组成部分。。

2.1全过程信息化

信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中。

2.2可持续发展和人性化

这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。

整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。

四.结束语:

在未来的土木工程研究中,需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究,也需要加强土木工程理论与技术的融合,实现更大的突破。

土木学术论文例4

关键词:

高校;土木工程专业;实践教学;路径

高校土木工程专业涉及到土木工程的设计、土木工程概预算、土木工程材料、土木工程结构、土木工程施工组织等多个方面的内容,这些内容具有较强的实践性,需要通过各类试验及实践学习,以更好地架构土木工程专业知识结构。在高校教育改革的推动下,立足土木工程专业自身特点,探究实施高校土木工程专业实践教学模式更显重要。

一、开展高校土木工程专业实践教学的必要性

高校土木工程专业在人才培养目标上侧重于培养实践应用技能及创新能力较强的土木工程专业人才,在开展高校土木工程专业教学时,学生的实践应用能力需要经由实践教学及上岗实习等途径得以实现[1]。因此,从高校土木工程专业属性上看,要做到理论知识与实践应用的融会贯通,需要高校土木工程专业实践教学的及时跟进。而从高校土木工程专业教学现状上分析,较常采用的以班级教学为主、以多媒体教学手段为支撑、以理论教学、定期实习及留置作业为主要内容的教学模式暴露出一定的缺陷和问题,如设计作业及学科论文创新性不强、实验课程设置较少、实习岗位不够充足、实习效果不佳等,要解决这些缺陷和不足,客观上也需要科学完善的高校土木工程专业实践教学模式做保障。

二、高校土木工程专业实践教学中凸显的问题分析

首先,高校基于土木工程专业实践教学仍存在重理论轻实践的思想。一方面,高校在土木工程专业课程设置上,理论教学与实践教学的比重分配不够合理,另一方面,高校在土木工程专业实践教学软硬件设施上的投入相对有限,制约影响了土木工程专业实践教学的效果。其次,高校土木工程专业教学中用于学生提高实践技能和水平的实验室及实习基地较为匮乏,且稳定性不强。高校土木工程专业实践教学实验室及实习基地在数量上难以全面满足学生实践操作的需求,在使用时间及周期上也比较短暂,这就给高校土木工程专业实践教学的有效推进构成了阻碍[2]。第三,高校土木工程专业实践教学在设置课程及后续考核环节也欠缺合理。一是高校土木工程专业实践教学的课时较少,实践教学与岗位实习存在一定程度的重叠;二是高校土木工程实践教学考核中,对学生的毕业设计要求过于单一,导致毕业设计论文及作品雷同度高,形式化严重。

三、构建高校土木工程专业实践教学模式的路径探究

(一)重视土木工程专业实践教学,推行土木工程专业“双证融通”制度

高校在开展土木工程专业教学时,首先要强化对专业实践教学的重视程度,一方面要在课程设置中合理分配理论知识课程、实践操作课程及毕业设计课程的比重,让学生能够在理论与实践相结合中,对所学的诸如土木工程结构设计、土木工程材料选择、土木工程施工组织等内容加以实践验证,为后续的毕业设计做好铺垫;另一方面要投入充足的资金用于土木工程专业实验室及实习基地的建设,提高专业实践教学的硬件配置水平。在高校土木工程专业实践教学模式的构建中,可以借助高职院校改革成果,推行土木工程专业的“双证融通”制度,鼓励学生考取注册结构师、注册岩土师、注册建造师、注册工程师等证书,通过实施双证融通制度,提高学生参与实践教学的积极性。

(二)完善高校土木工程专业实践教学的方式方法

在高校土木工程专业实践教学中,应注重教学方式方法的完善和改进,着重做好以下两点:

1.借助实验课及分组讨论,提高土木工程专业理论课程的“实践性”。在土木工程专业理论课程教学中,在传授完基本理论知识后,可以将学生进行分组,让其自主选择实验内容,通过资料查阅及多媒体技术的应用,营造师生交流讨论的氛围,使学生更好地掌握相关理论知识和原理,为实践教学的实施打下基础。

2.在土木工程专业实践教学中,高校在实施校企合作及上岗实训等教学内容时,应集中让学生进入实训及实习现场,并做好实践教学的指导。在实训操作及岗位实习结束后,由学生出具实习报告,并由学校及实习企业共同加以鉴定评价。为提高高校土木工程专业实践教学及实习的效果,可以探索实施土木工程专业实践教学与项目建设相结合的模式,让学生在真正参与土木工程项目建设的过程中,对土木工程理论知识、现场操作能力、交流合作能力等加以全面培养[3]。

(三)依托信息技术,打造高校土木工程专业实践教学与评价的网络化平台

高校土木工程专业实践教学模式在构建过程中,应充分依托信息技术,在专业实践教学过程中打造网络化操作平台,从而形成高校土木工程专业实践教学的线上及线下双线并行的教学模式。通过土木工程专业实践教学网络化平台,一方面可能调动学生参与实践操作及实训学习的积极性,做好与土木工程企业的信息交流反馈,另一方面可以为学生在实操、实训及实习后的成果交流及作品共享创造条件,也便于通过网络化平台,让教师及企业对学生的实践成果、毕业论文、设计作品进行双向评价。

四、结语

高校土木工程专业实践教学模式应重点突出土木工程专业的实践性,在土木工程专业理论知识教学及实践操作、实训演练及上岗实习等多个环节做好实践教学的软件及硬件建设,并同步开展土木工程专业双证融通及土木工程专业实践网络化平台搭建,以为土木工程行业培养出理论与实践技能双优的专业人才。

作者:梁文静 单位:黔西南民族职业技术学院

参考文献:

土木学术论文例5

引 言:土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;也指工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。

1 未来土木工程的发展

1.1指导理论的继续发展

在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

1.2 工程实现的变化

土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。甚至可以说是土木工程最重要的方面,有了好的理论和设计,没有好的工程实践,一样不会产生一个优秀的作品。 信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。

1.3 主动控制技术

迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。

2 未来土木工程的发展

2.1 指导理论的继续发展

在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

城市规划,建筑等相关学科进一步的交叉,融合,互相支持,互相服务。土木工程内部的次级学科也同时会在现实需要的推动下产生出新的学科,如对城市地下空间的大规模利用就使得新的地下规划学科有了产生和发展的必要。不同次级学科的理论也会相互渗透,比如现在就有一些大型体育场馆采用了类似桥梁的悬索结构。

2.2 工程实现的变化

土木建筑的最终目的是建设出合乎设计要求的工程构造物,从设计到成果中间需要一个很长的工程实现的过程。这也是土木工程一个重要的组成部分。

信息时代正在迎面走来,其他学科和其他方面的新观点新技术,必然的也会影响到土木工程。并且为这一传统学科注入新的活力。包括控制理论,施工技术,新材料,环境工程,经济理论等等。

(1)全过程信息化

信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中,重点不仅仅限于CAD方面,也包含对工程进度的管理、运行中数据资料的收集,分析,整理;对建筑物结构,强度,可靠性的分析和相应对策的决策等。

全过程信息化对今后的土木建筑构造物的维护有很大的意义。比如可以使用植入的传感器配合电子计算机实现对建筑全方位的实时的监控,及时掌握整个建筑物的状态。我国现在正是基本建设的高潮,20~30年后,现在这些建筑物逐渐进入维护期。如果能在现在建造过程中就做好各种信息化准备工作,对今后维护也大有帮助。

信息化也成为专家系统技术的基础。程序的解题能力不仅取决于它所采用的形式化体系和推理模式,而且取决于它所拥有的知识。要使一个程序具有智能,必须向它提供大量有关问题领域的高质量的信息输入。

(2)可持续发展和人性化

这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。

整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。施工过程中也相当注重对周围环境的影响。

(3)主动控制技术

迄今,绝大部分的土木工程建筑都是被当作一个静态的,被动的物体。对周围环境的影响,如风动,温度变化,突发事件等只能依靠自身的结构进行被动的抵御。显得缺少灵活性和应变能力。今后土木建筑设施的一个发展方向之一就是主动控制技术在建筑构造物中的应用。运用计算机技术和模糊控制技术,以及一些预设的控制结构。使得建筑物能够对各种环境因素做出适当的反应。

3 未来展望

3.1 指导理论的继续发展

在可以预见的将来,土木工程工程技术理论的核心部分仍然是力学,新的分析方法和新的数值处理方法将是土木工程中力学的突破方向。在对复杂结构、流体介质等情况下的受力分析和近似上,现有的方法仍然具有很大的局限性。更加专门化的数学在将来也应该有很大的发展,用以处理土木工程技术中复杂的数值问题。更先进的电子计算机的应用,使得对复杂的情况的模拟更有把握,更接近于现实。力学也会突破宏观框架,向微观发展,控制论,虚拟现实等技术也在力学中加深影响。

3.2 工程实现的变化

这也是土木工程一个重要的组成部分。。

(1)全过程信息化

信息化的特点将更深的渗透到未来的土木工程中。

(2)可持续发展和人性化

这两个要求是与社会经济的发展相适应的,社会的发展要求更加充分合理的利用资源,社会生活水平的提高也提高了对土木建筑设施人性化的要求。

整个土木工程过程是建立在对资源和能源的不断消耗上的,在可持续发展成为整个社会的主题的时候,土木工程也必然的要面对这个问题。对资源和能源的节约,包括在建设中的和使用过程中的,成为土木工程以后的一个方向,这要求有良好的设计和有效的运作管理机制,土木工程构筑物在它的整个寿命周期,从规划,设计,建造到建成后的使用,维护,拆除都要尽量的将对环境的影响降到最小,同时尽可能大发挥它的社会经济效应。

4 结束语:

在未来的土木工程研究中,需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究,也需要加强土木工程理论与技术的融合,实现更大的突破。

土木学术论文例6

中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)08-0069-02

《土木工程概论》课程是土木工程专业的必修课及其他相关专业的选修课,开设时间为大一第一学期。《土木工程概论》在整个土木工程专业课程体系中起着十分重要的向导作用,肩负着把只具备数理化基础知识的高中生迎接入土木工程行业大门,并使他们了解、熟悉进而热爱这个专业的重要使命。《土木工程概论》这门课程包含的内容非常丰富,涉及的知识面非常的广,包括与土木工程专业相关的各类工程结构勘测、设计、施工、管理、监理、经济和计算机应用等内容。因此,《土木工程概论》这一门课程对任课教师提出了非常高的要求。首先,教师需具备非常丰富的专业知识,必须对大土木背景下面众多学科都有深入的了解;其次,土木工程专业是在众多工程实践中建立起来的理论和知识,这要求教师具备丰富的实际工程经验,在讲授课程中理论联系实际进行讲授;此外,《土木工程概论》是相对较新的一门课程,目前还没有比较成熟的、高效的经典教学方法。因此,对于这一课程,展开深入的教学、教法研究,切实提高课堂效率,让刚入学的大学新生对土木工程专业培养起浓厚的兴趣,培养出具备扎实的专业技能的土木工程高级专业技术人才,为祖国的现代化建设增添新鲜血液,具有重要的意义。本文基于作者近年来一直从事《土木工程概论》课程的教学工作,在教学过程中对教学定位、教学方法、教学手段不断摸索、创新。

一、教学定位准确

课程的教学定位非常重要,教学定位决定了在教学过程中所应用到的教学方法、教学手段,等等。在“大土木”背景下,《土木工程概论》课程教学目的是:使学生较全面地了解土木工程专业所涉及的领域、包含的内容、所获得的成就及未来发展情况,从宏观的视角了解土木工程专业的综合性、社会性及其在技术、经济与管理方面的统一性,初步涉及一些基础专业概念;引导学生了解自己对大土木下众多学科中感兴趣的方面,建立热爱土木工程专业的感情和对土木工程事业的责任心,为今后积极主动地学好专业课程、培养自主学习的能力打下思想基础。《土木工程概论》这一课程的定位,就是让学生通过教师的讲授,对“大土木”背景下涉及到的学科,包括建筑工程、交通工程、岩土工程、桥梁隧道工程等方向所涉及到的基础的工程各类、所需要的专业技能都有一定的了解;在了解清楚每一个学科的内容及相关方向后,逐渐对土木工程专业产生浓厚的兴趣,为今后选择方向的时候做好充分准备。兴趣是最好的老师,也是最大的前进动力,是学生在以后工作岗位上能做出贡献的最重要的前提条件。只有使土木工程学生真正选择了一个自己喜欢的方向,才能真正喜欢这一份职业,才能发挥最大的潜能。因此,《土木工程概论》这一课程应定位于激发学生对土木工程专业的兴趣,并挖掘在“大土木”背景下自己感兴趣的学科方向,为将来选择学科方向及就业方向做好充分的准备。

二、教学方法得当

教学方法是课堂的灵魂,是学生激情的催化剂。不当的教学方法,会使课堂毫无生气,教学效率低下;得当的教学方法,能使学生学习起来事半功倍,并能培养浓厚的学习兴趣。土木工程专业是一门实践性非常强的学科,众多的设计理论、施工技术方法等都是在实际的工程中遇到了相应的问题,然后集众多工程人员的智慧而提出来的。对于刚入学的新生来说,如果在还没有充分了解土木工程内涵、特点的情况下,对他们讲解一些专业术语、专业词汇、专业理论,他们是难以理解和接受的。作者认为,想要让土木工程新生快速地了解一个设计理论的来龙去脉、一种施工方法的技术要点,最直接、最有效的办法便是结合相关的工程实例进行讲解。当教师把工程实例展示给学生后,学生能非常直观、快速地领会这种理论或者方法的背景,理解起来就非常容易。加强工程实例的讲解,使土木工程专业新生快速了解土木工程专业入门知识,形象地再现土木工程所涵盖的学科内容和涉及的多方面知识,达到提高对土木工程的兴趣、提高教学效果的目的。因此《土木工程概论》课程教学中工程实例的讲解显得十分重要。在授课的过程中列举工程案例,通过分析案例的背景、发生的机制、产生后果的原因等可以加深学生对问题的理解,进而引发对此类问题处理方法的思考;其次,要求教师所列举的工程事故一定要带有较为强的时效性,接近学生的实际生活,让他们的切身感受更为强烈。例如当讲到关于地基不均匀沉降的专题时,除了讲授一些书本上已有的经典例子外,还可以列举近期上海一商住楼的突然倒塌的工程实例进行讲解分析。这样,一方面可以提高学生的学习兴趣,另一方面也可以起到培养学生现代工程意识和思维方式的作用,使这些未来的工程师们能够树立现代工程人才的价值观,养成严谨的工程观并把它贯穿于以后的学习和工作当中去。

三、教学手段灵活

教学手段是课堂的推进器,合适的教学手段能使学生更快速地掌握大量的信息。随着现代信息技术的发展和互联网应用的日益普及,多媒体技术越来越多的应用在高校教学中。多媒体技术可以是一种利用多媒体仪器,将授课内容集合文字、图像、声音以及动画等形式,多角度、多视角、全方位的呈现教学内容的教学手段。多媒体技术的使用,可以让课堂教学形式新颖、活泼。特别是对于《土木工程概论》这一信息量大、与实际工程紧密相关的专业课程的讲授,充分利用多媒体技术进行辅助教学,能够将抽象的理论通过计算机技术惟妙惟肖地演示出来,为学生提供丰富多彩的视觉、听觉和立体图像等刺激性环境,进而极大地诱发和调动学生的学习动机和愿望。在利用多媒体辅助教学的过程中,多媒体技术担当着信息载体与传达手段的角色,其教学目标、教学组织和进程控制仍需由教师掌控。因此,对于课件的制作,教师应先仔细研究教学内容,并依据教学大纲制定详细的教学计划,从而建立一个完整的教学框架结构,该结构可借鉴传统教学方式中循序渐进的结构,以体现教学方式的连贯性。对于多媒体技术的使用,不应仅仅局限于对课件的制作,还应充分利用已有的丰富的网络的资源,如一些视频资源。对于《土木工程概论》来说,英国国家地理频道推出的系列纪录片“伟大工程巡礼”就是一部非常优秀且合适的视频资源,该系列纪录片纪录全球最具野心和愿景的工程建筑案是如何展开的。藉由各式各样的档案以及高解析度、专业拍摄的影片,节目里将叙述每项工程落成背后的精彩、戏剧性、充满英雄胆识的故事。由主要设计师、工程师、专案经理及工地人员,来说明他们如何克服挑战,打造现代最高、最长、最快和最复杂的工程建筑案。在《伟大工程巡礼》系列节目中,可以见识建构我们日常生活的建筑工程奇观。因此,通过该系列片的播放,不但可以激发起学生对土木工程专业的强烈兴趣,而且看到各种伟大的建筑在自己同行手中从无到有地落成,有利于培养他们的专业自豪感与成就感,从而找到对土木工程专业的高度认同感,与此同时,也学习了相关的专业知识,了解了当今世界最全的建筑技术。因此,充分利用网络上优质的资源进行教学,是一种一举多得的教学手段。

《土木工程概论》是一门重要的专业基础课程,教师要充分掌握该课程的特点,将课程定位准确,采取理论与实际工程实例相结合的教学方法,采用合理、先进、现代化的多媒体等教学手段,主次分明、深入浅出地讲授好这门课程。同时,充分发挥教师的创造性,为学生营造良好的学习氛围,激发学生的学习兴趣,为土木工程专业的学生大学期间的学习打下良好的专业基础,培养出适合时代需要和科技发展要求的土木工程的专业人才。

参考文献:

[1]高等学校土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]叶志明.土木工程概论[M].北京:高等教育出版社,2009.

[3]丁大钓,蒋永生.土木工程总论[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.

[4]江见鲸,叶志明.土木工程概论[M].北京:高等教育出版社,2001.

土木学术论文例7

论文关键词:土木工程应用型本科教育;岗位分析;能力分析与分解;创新培养模式;工程能力

21世纪,我国土木建筑业得到迅速发展,土木建筑业企业对土木建筑高级技术人才的需求表现得非常急切,并寄予了很高的期望。他们期望土木工程专业的毕业生除具备较高的职业素质和专业能力外,还能在较短的时间内胜任土木工程施工企业项目部的各种技术管理工作岗位,使企业能快速适应我国土木建筑业的发展需要。为此,山东科技大学土木工程应用型本科教育主动适应社会发展的现实,主动服务于土木建筑业发展的需要,自2004年起对土木工程应用型本科教育的人才培养模式进行了创新实践,确立了面向土木建筑业企业施工和管理高素质应用型人才的培养目标,确定了“素质高、基础扎实、实践能力强、创新能力强、创业能力强、团队意识强、具有国际视野的应用型人才”的规格定位,建立了注重岗位针对性、以岗位(群)的实际需要为导向、以专业或技术岗位群所需理论知识和技术技能为中心的课程体系,构建了专业教育与行业岗位、行业执业资格相结合、技能训练与工程能力相结合的教学内容,以学生成长和发展为理念的创新人才培养模式,并取得了良好的实践效果。

一、土木工程应用型本科毕业生的岗位分析

土木工程专业是一个通用类专业,其面向房屋建筑工程、桥梁工程、道路工程、地下工程与隧道工程、岩土工程等专业方向。我国各本科院校的土木工程专业由于其建立的背景各不相同,在大土木专业背景下设置的专业方向各有特点,但长期以来无论是应用型教育还是学术型教育,普遍采用的都是通用教育人才培养模式。调查发现:不同院校及不同层次的土木工程本科毕业生,除专业理论深度存在一定差别外,都存在着实践能力不足、单项技术能力熟练程度不够、代表土木建筑业新技术趋势的技术掌握有限、对与国际土木建筑业接轨的知识不了解等诸多问题。

同时调查还发现,我国目前土木工程行业从业人员已达8000多万人,受过高等教育的从业人员仅占5%左右,而专业技术人员仅占从业人员的3%左右,其中设计与施工方面的从业技术人员大部分为专科及其以下层次的院校毕业生。由于行业技术人员自身对土木建筑行业知识层面的认知程度、职业素质及业务能力缺乏,从而制约了土木工程行业的技术发展,行业急需大批层次较高的应用型专业技术人才。

因此,根据土木建筑业企业对土木工程专业人才能力和岗位设置的要求,山东科技大学土木工程应用型本科专业的培养确定主要面向的岗位(群)如下:

(1)土木工程设计人员:负责土木工程方面设计和设备选型工作。

(2)工程技术负责人员:负责土木工程项目内业管理,编制施工技术方案、现场技术交底、质量管理等工作。

(3)工程施工负责人员:负责土木工程现场生产、人员、材料及设备的调配与安排工作与施工测量工作。

(4)工程造价负责人员:负责土木工程项目的工程量计算、预决算工作。

(5)项目经理:负责土木工程项目的资金、人员、材料调配,负责对工程项目实施全面管理。

二、土木工程应用型本科人才培养的目标能力分析

土木建筑业企业对土木专业人才的需求表明:现代土木建筑业企业一方面需要大量的能够将工程图纸转化为工程实体的技术实施型高级工程技术人员,另一方面还需要较多能适应不同岗位、土木建筑市场需要的且具有较高管理水平及新技术应用能力的工程管理型高级技术人才。

1.目标能力分析

为实现培养目标,达到现代土木建筑企业对土木工程专业毕业生的要求,土木工程应用型本科专业的毕业生应具有四个方面的基本能力。

(1)具有较高的个人能力素质。包括:较强的口头、书面交流能力,组织与协调能力,准确的市场分析以及灵活处理人际关系的能力,熟悉财务、金融和法律方面的知识,具有较强的外语和计算机应用能力以及与国际接轨的合同、规范标准的理解能力。

(2)具有较强的管理能力。如熟悉现代企业管理方法、手段及能进行运用的能力,建筑工程施工组织与管理的能力,建筑工程施工质量与施工安全管理的能力等。

(3)具有较强的工程技术应用能力。如一般土木建筑工程的设计能力,工程量计算与预决算能力,建筑施工测量能力,施工一线生产、人员、材料的调配能力及设备造型、布置、使用能力等。

(4)具有依靠科技进步和应用新技术、新材料及新设备的能力。即应善于学习,了解建筑技术的最新发展动向,具有对新技术、新材料、新设备加以运用、推广的能力。

2.目标能力分解

为培养学生达到上述四项基本能力,一方面设置相应课程,通过课堂教学来培养;另一方面设置实践性教学,通过提高实践技能和工程能力来实现。

(1)基本能力:主要包括职业道德、协调能力、合同及法规、法律知识及交流能力等。

(2)制图识图能力:能够绘制、识读各类土木建筑施工图。

(3)计算机应用能力:能编制简单程序,熟练进行计算机操作及软件应用,并能用计算机进行绘图。

(4)外文资料的借鉴能力:在能够听、写、读英语的基础上,达到阅读、翻译英文资料的能力。

(5)管理能力:包括建筑工程预算能力、工程项目承包能力、施工现场管理能力。

(6)技术应用能力:能够进行土木建筑工程设计、设备选择与设计、材料选取的能力以及编写技术文件、资料的能力。

(7)施工组织能力:在施工现场能够组织调配各有关人员、设备、材料进行建筑产品施工的能力。

三、土木工程应用型本科教育人才培养模式的创新实践

由于土木工程应用型本科教育人才培养目标及能力要求具有鲜明的职业定向,各专业能力的培养又由相应的课程来完成。因此,在其人才培养模式创新实践时反映在教学内容和教学组织形式上不同于传统的教育模式。

1.创新人才培养模式方案设计

(1)根据社会需求,突出土木工程的职业性、行业性特点,合理确定土木工程应用型本科专业毕业生的主要从业方向及业务范围,确定专业培养目标。

土木工程应用型本科专业毕业生的主要从业方向为房屋建筑工程,主要面向施工项目部的岗位(群)以及附属专业方向岩土与道路工程的设计与施工人员,在此基础上确定培养目标。

(2)以工程技术应用能力和基本素质培养为主线,建立专业人才的知识、能力和素质结构。根据本专业毕业生从业方向和培养目标,在广泛征求现场专家意见的基础上合理确定毕业生知识、能力和素质结构。首先分析毕业生从事业务范围内完成岗位工作所需要的各项能力、整理出毕业生能力结构表,再根据能力结构和再发展的需要合理确定毕业生的知识结构,继而再依据企业对毕业生在思想素质、道德素质和身心素质等方面的具体要求综合确定毕业生的知识、能力和素质结构。

(3)依据本专业毕业生的知识、能力、素质结构和社会对人才的需求构建理论课程体系、实践教学体系和教学内容,建立与培养目标相适应的教学模式和教学体系。

根据培养目标,结合满足社会需求和学生就业需要,建立体现应用型本科教育既有明确的就业方向和岗位针对性又有较广泛的岗位适应性、既有毕业就能顶岗的主方向又有较宽的知识面、可满足社会需求和就业需要的多个辅助方面的新的教学模式。

根据培养学生技术应用能力和综合素质的要求,对理论教学体系和教学内容进行优化构建。在职业能力方面突出针对性、实用性和综合性;在考虑理论课程体系时,建立以技术应用能力和综合素质培养为主线,同时满足社会需求和就业需要的模块化课程体系。

根据培养学生技术应用能力和综合素质的要求,对实践教学体系和教学内容进行构建。在构建过程中强调实践教学体系与理论教学体系具有同等重要的地位,两者相对独立自成体系,但又围绕技术应用能力培养这一主线,紧密联系、相互渗透,共同完成专业知识传授与实际工作能力培养任务;强调按实验技能训练、操作技能训练、岗位单项技能训练和岗位综合技能训练各自的特点来组织实践教学;强调技能训练考核与社会职业资格考核、技术等级鉴定相结合;强调自主学习能力的培养和创新能力的培养。

(4)围绕培养目标,采取各种改革措施,确保土木工程应用型本科专业的特色和教学质量。

1)采用先进科学教学的方法教学,采用现代化教学手段教学。

2)编写与新教学体系配套的理论课教材、实践课教材,制订配套的多媒体课件,完善配套的教学资料。

3)建立和完善与新教学体系配套的校内、校外实习基地以及配套的教学、考核机制;实行外语等级证书、计算机等级证书、技能资格证书等多证制的培养模式,增强学生的实际操作能力和适应社会实践的能力。

4)建设满足教学、专业建设需要的理论和实践教学师资队伍。如努力改善教师的知识和能力结构,加强“双师型”教师队伍建设。建立专业教师定期培训制度,支持教师到企业和其他用人单位进行工作实践,重点提高教师的专业能力和实践环节教育能力,并从企业引进生产和服务第一线的高级技术人才充实教师队伍等。

5)校企联合、政产学研用一体化办学,通过岗位生产实践和科技服务培养专业人才。

6)积极开展第二课堂活动、科技活动和社会实践活动。

7)建立科学的考核体系、教学管理体系和与新教学体系相适应的运行机制,确保教育质量。

2.创新人才培养模式的实践

为了确保人才培养模式的实施和培养目标的实现,创新人才培养模式,打破了原有的学科体系,在组织实施时将整个教学内容划分四个模块进行。一是培养个人能力综合素质模块,包括人文社会、法律知识、职业道德、身体素质等知识的基本能力方面模块。二是专业技术基础模块,强调突出计算机应用能力、计算能力及相关领域活动能力、外语资料借鉴能力、制图、识图能力等。三是技术能力模块,突出工程设计能力、施工能力等。四是管理技能模块,突出管理、财会、金融、招投标决策、质量、安全管理等方面的能力。在教学组织和实施过程严格按人才培养设计方案进行实践。

四、学生的综合素质、工程能力及社会评价

山东科技大学土木工程应用型本科专业创新人才培养模式实施7年来,由于能够与国际、现代土木的技术要求相适应,注重能力培养,突出专业特色,课程体系设置科学、合理、具有可操作性,取得了较好的实践效果,主要表现为:模式有利于学生知识、能力素质的协调发展;模式对促进学生能够创造性思维的培养、自学能力培养、人格品质的塑造、实践能力的提高及个性发展五个方面有较好的效果;理论教学既注重基本概念与基本理论的讲授,又努力提高学生综合运用知识与理论的能力,学生实际能力得到较大提高;实践性教学模式促进了学生工程技术应用能力的提高;毕业生获得了全国大学英语等级考试合格证书、计算机应用知识和应用能力考试初级证书、工程测量高级职业资格证书、建筑CAD资格证书、项目管理师资格证书等;土木工程应用型本科专业已毕业四届学生,已普遍得到社会、企业的认可和高度评价,学生就业率连续在95%以上。

五、建议与结论

通过几年对土木工程应用型本科教育人才培养模式的建设与实践,我们深深认识到:培养适应新技术与施工设备、满足现代土木工程应用型高级技术人才,其培养方案及模式必须立足职业能力培养,提高学生的综合素质,突出工程技术应用能力和创新能力,在创新实践中主要做好五个方面的工作。

一是创新理论教学体系。在构建创新理论教学体系时,应依据土木工程专业知识、能力、素质结构要求,对课程体系和课程内容优化组合,建立与培养目标相适应的理论教学体系。

二是创新实践性教学体系。在构建创新实践性教学体系时,应根据土木工程专业知识、能力、素质结构要求,对实践性教学体系和教学内容进行优化组合,建立与培养目标相适应的实践性教学体系。包括土木工程材料、土力学等课程的实验教学体系、各类实习及设计的教学体系等。

土木学术论文例8

有幸参加“教师发展在线”网络培训学习,首先我感到这种学习方式非常好,本身就是一种创新。充分利用了现代化网络条件,让学员能够独立自主的选择需要学习的课程,同时学员可根据自己的时间灵活安排学习时间。感谢教育部全国高校教师网络培训中心对多种专业的教师进行培训学习的精心组织和安排。通过两个多月的学习,我的收获主要在以下几个方面。

一、“土木工程概论”对教师的基本要求

1.对教师宏观知识面的要求

“土木工程概论”这门课涵盖的工程类别很多,诸如房屋建筑工程、道路工程、铁路工程、岩土与地下工程、飞机场工程、水利工程、给水排水工程、土木工程施工、土木工程材料、土木工程勘察和计算机在土木工程中的应用等等,自然要求任课教师必须具备非常宽广的知识面,比如教师除了应该从宏观上懂得各类工程的技术特点,还应该懂得土木工程专业的培养目标:适应社会主义现代化建设需要,德智体全面发展,掌握土木工程学科的基本理论和基本知识,获得土木工程师基本训练的,具有创新精神的高级技术人才。毕业生能从事土木工程的设计、施工与管理工作,具有初步的工程项目规划和研究开发能力。

“土木工程概论”课程是新生入学以后接触到的第一门专业课,在整个课程体系中起着十分重要的引导作用,即把学生引进土木工程领域的大门里,使学生了解并热爱这个专业,在尚未开始学习专业课程之前就使学生建立土木工程的专业荣誉感,并初步尝试今后有关课程的学习方法。其教学目的是使学生了解土木工程的发展历史和土木工程所涉及的科学技术,为后续专业课的学习提供必要的基础知识,为培养适应社会发展需要的高素质创新型工程技术人才奠定一定的基础。

作为一种科普性的概论课程,在大土木这个学科领域中所发挥的承前启后的作用是不可估量的。土木工程的专业知识只是一方面,一个全面发展的教师还应懂得科学与技术的关系、科学技术与工程的关系、土木工程与社会的关系、土木工程的发展历史与现代土木工程科学技术的关系。教师还应该明确土木工程专业技术与相关专业技术的关系、教学与科研的关系、教书与育人的关系、教的创造性与学的主动性之间的关系。在具体的教学科研工作中,教师还应该学会处理和学会把握理论知识与实践训练的关系、知识能力与技能素质的关系、严谨求实的态度与灵活运用的关系以及工程技术与人文科学之间的关系等等。

2.对教师基本素质的要求

通过学习,我进一步体会到做一名合格的土木工程专业的教师应该具有的五个基本素质,概括地说就是:①本学科的基本素质;②相关学科的基本素质;③教育理论的基本素质;④科技人文的基本素质;⑤教学方法的基本素质。在培养人才、科学研究、服务社会等方面,一个称职的高校教师应当掌握的五种方法是:①科研与教学统一的方法;②学科与工程结合的方法;③理论与实际联系的方法;④科技与人文交叉的方法;⑤一专与多能兼顾的方法。教学是教师的最基本的工作之一,搞好课堂教学的两个留(把教的创造性留给教师,把学的主动性留给学生)是处理好教师的主导性与学生的主体性之间关系的指导思想。以上所述教师的基本素质不是空洞的罗列,课程教学的效果还与教学管理机制紧密相关。比如:“土木工程概论”的理论课讲授最好是与学生的认识实习结合起来,宏观的概论讲解最好是与工程技术的专题讲座结合起来,纯理论的文字图片最好是与周围的工程实物结合起来,单调的工程建造技术最好是与人文科学和社会的发展结合起来。

学习兴趣是学生对学习活动对象的一种积极态度和特殊的认识倾向,这种倾向是在一种好奇心驱动下积极探求某种事物或现象的心理倾向,往往有一种喜欢、愉快和满意的情感体验。兴趣可以使学习的注意力集中,思想活跃,增强克服困难的意志。学习兴趣无疑是学生获得知识、发展智力的动力,也是发明创造的源泉。【1】教师在讲课时注意激发学生的学习兴趣也是教师应具备的基本素质之一。除了诙谐的语言、风趣的语句以外,在讲课时引入著名的工程案例或近期影响较大的工程事故帮助学生了解导致事故发生的原因,学会如何在以后的工作中避免类似事件的发生。比如: 通过展开对比萨斜塔现象( 由于地基不均匀沉陷导致塔体不断倾斜) 、杭州地铁施工时发生的塌陷事故( 私自修改地铁路线,导致沉陷的发生) 、上海一商住楼的突然倒塌的事故( 施工方法不当导致) 等工程案例的讨论,加深学生对地基沉陷及其造成后果严重性的认识。在讲解抗震章节的内容时,可通过回顾“5·12”汶川大地震,让学生通过惨烈的教训真正意识到抗震对建筑安全的重要性。在讲解高层建筑章节时,可以结合2010 年上海高层大火工程案例让学生意识高层建筑防火的重要性,进而增强其严谨的工程观念。【2】

本次学了叶志明老师、姚文娟老师给我留下了深刻印象以外,还有范钦珊老师、蔡克勇老师、龚绍文老师、卢德馨老师、赵洪老师等所作的长篇讲座【3】也都给我留下了深刻的难忘的印象,这些老教师的示范使我受到的教育主要是在教学理念、教学方法和教师的思维方式方面,他们超高的学术造诣、丰富的教学经验和许多充满哲理的话语深深地镌刻在我的心中,是我终身学习的榜样。

二、教师职业与能力的内涵

土木学术论文例9

1“3S”意义及本质

3s技术是近十多年来发展起来的主要空间信息调查管理技术集成系统。它是遥感(Remote Sensing,RS)技术、地理信息系统(Geographical InformationSystem,GIS)技术和全球定位系统(Global PositioningSystem,GPS)技术的英文缩写的简称。RS技术主要是通过遥感平台获取地表各类地物的空间分布、质量、数量及其空间相互关系等信息;GPS技术主要用于获取地表地物的空间位置信息及其动态变化轨迹;GIS技术是指在计算机硬件支持下,对具有空间内涵的地理信息输入、存贮、查询、运算、分析、表达的技术系统,它可以用于地理信息的系统动态描述,通过时空构模,分析地理系统的发展变化和演化过程,从而为咨询、规划和决策提供服务。

可以看出,3S技术是在空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、现代通讯技术的基础上,多学科高度集成的系统技术,是对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。它具有强大的空间信息获取、存贮与分析模拟功能,可以应用于与地理空间有关的很多领域。从大范围的全球变化、区域可持续发展,到局部区域的城市交通、公共设施规划及建筑工程选址,地产策划等方面,3s技术正深刻地影响着,甚至改变着这些领域的研究方法及工程技术体系。

2.3S技术在土木工程中的应用

土木工程是建造各类工程设施的科学技术的总称,包括房屋建筑工程、道路修筑工程、桥梁、隧道工程、机场工程、地下工程、给排水工程、港口工程、水利工程等。一般土木工程建设主要包括五个阶段,即:勘察规划阶段、环境影响评价阶段、项目施工阶段、项目监理验收阶段和用后服务阶段。在整个项目运营实施过程中,为了使各阶段的目标得以实现,必须加强土木工程项目的管理工作。

由于许多土木工程都是依托地表修建的,具有一定的空间地理位置、空间分布形状、空间特征属性以及空间相关性等空间信息,对于这些空间信息的处理长期以来主要以来地面人工测量、调查与绘制图形来完成的。3s技术的强大空间信息处理技术可为土木工程提供重要的技术支撑,改善传统土木工程在空间信息处理方面的技术瓶颈,提高土木工程的高新技术水平。

2.1 3s技术在土木工程勘察与规划中的应用:近年来,以法国SPOT5、美国Quick Bird和IKONOS等高空问分辨率的陆地观测卫星遥感技术,空间分辨率可以达到0.20~2.50m,制图精度可以达到1:200~2000;基于GPS的遥感探测,可以获得具有三维地理信息的遥感图像数据,并输出三维数字高程模型(DEM)和各种实用图件,大大简化了传统地形测量的过程,是地理制图技术的一个飞跃。应用GIS三维地形模型叠加遥感图像的技术,可以生成真实的地形模型,在地形复杂山区的土木工程勘察与规划过程中具有广泛的应用潜力。RS技术的大范围空间地理信息采集能力可以迅速查明土木工程沿线的地层岩性、地质构造、水文地质概况及控制线路方案的主要不良地质类型与分布。集成高空间分辨率的RS对地观测技术、高精度的数字高程模型(DEM)、GPS空间定位技术、区域地质、工勘资料等多源空间数据,形成的高精度三维可视化土木工程勘察与规划模型,可以为复杂山区土木工程的勘察与规划提供快捷的技术工作平台。3S空间信息集成技术可有效地指导土木工程勘察工作,为物探、钻探、原位综合勘探布置提供依据;为高精度、大比例的工程地质调查提供了可靠技术平台,实现了线路规划、工程地质调查、环境影响综合分析和评价等土木工程环节技术的快速发展,提高了复杂土木工程勘察与规划效率和质量,可以满足近年来土木工程勘察任务繁重、周期短、标准高,尤其是山区土木工程具有比较方案多、长大隧道多、缺乏地质资料等环境下的多种野外勘察与规划技术需求。

2.2 3S技术在土木工程生态环境影响评价中的应用:随着土木工程规模的日益扩大,其对生态环境的影响日益严重。传统地面数据采集调查手段投入高、周期长、效率低、涉及范围小,已无法满足大型土木工程环境影响评价对数据的要求,急需建立相应尺度范围内的土木工程生态环境影响评估技术体系。随着遥感技术的大尺度空间数据采集技术的日益完善,其在大型土木工程生态环境影响评价中作用也日益重要。从遥感数据中获取的有用信息,可以为大型土木工程生态环境影响评价提供从宏观到微观的各种快速、全面的资料支持。

在国外,很多国家都已经将遥感技术应用到了土木工程建设生态环境监测与评估中。其中比较具有代表性的是:从1980年开始至1993年,埃塞俄比亚研究人员利用航摄照片和卫星图像对一条高速公路沿线的环境变化做了长期监视和分析,通过对监测数据的分析,得到了生态环境时空演化的过程与发展趋势。美国联邦地调局研究人员利用遥感影像,通过对铁的氧化物和氢氧化物分布信息的提取,研究了科罗拉多州废弃矿山对生态环境的影响等。在国内,我国政府也开展了多个大型项目的遥感监测。许多学者也通过遥感影像对比分析研究了工程建设对生态环境产生的影响,为掌握环境变化趋势、进行环境管理提供了有效的手段。很多学者以不同工程为研究对象,开展了大量工作。

遥感技术以其快速、从宏观到微观全面观测等优势条件,在大型土木工程环境影响评价方面具有重要的应用基础。但由于受天气限制比较严重等原因,遥感在重大自然灾害监测中应用的作用,还远远没有充分发挥出来。如光学遥感受天气的制约比较严重,在天气不是很好的情况下,有时候甚至无法成像。相信随着对地观测小卫星星座的日益增多、科学的工程环境评价指标体系的日益完善及其国际合作的加强,遥感将在大型工程环境影响评价中发挥更加重要的技术支持作用。

2.3 3S技术在土木工程施工中的应用:GIS为土木施工项目管理提供了一个非常好的开发平台。通过二次开发,可以把RS技术采集的土木工程施工进程空间图形图象信息、GPS采集的土木工程施工进展空间定位信息、土木工程属性信息融合~起,为复杂的土木工程施工建立一个可视化信息管理系统。它为施工设计与管理提供强有力的分析工具,为决策分析提供迅速的信息支持,有着广泛的应用背景和需求。基于3s技

术的土木工程施工导流三维动态可视化数字模型,可以实现了模型的动态显示、交互操作、空间分析以及施工导流全过程可视化仿真等功能,从而为土木工程施工组织设计与宏观决策提供了一个科学有效的可视化分析手段。目前,虽然3S在土木工程施工项目管理和工程施工的可视化信息管理中得到应用,但是还处在研究的初步实验阶段,应用的程度有限。随着3S技术的不断提高完善,其在隧洞开挖断面的自动绘制与量算,确定弃碴场的位置与范围等更深领域的应用会不断展开。

2.4 3S技术在土木工程结构监测与监理中的应用:为保证土木工程项目施工的质量、进度及投资,减少开发建设的风险,土木工程监理与监测制度是土木工程质量管理的重要环节。土木工程监理单位作为专业的技术管理部门,对项目进行全面监督与管理,参与项目的招标、评标、技术方案的审核、过程检查,协助解决项目执行中出现的技术和管理问题,代表业主方全面检查和验收提交的成果资料。

随着3s技术精度和功能的不断提高和完善,其在土木工程监理中的应用越来越广泛。GPS定位仪的定位精度相当高,特别是采用了差分定位技术,建立了适当的精度控制网络后,GPS定位仪的定位精度完全满足土木工程监理中多种定位测量的需要。差分GPS精度高、采集数据量大、速度快与GIS结合使用能最大限度的发挥其优点。随着计算机网络技术以及卫星通讯技术的发展,利用GPS实时快速定位能力,通过遥感技术支持的计算机通讯系统,实现GPS和GIS的联合工作,可获得各种土木工程精确的实时图形。在GIS支持下,可以将这些监测的实时图形与土木工程规划、设计图形进行空间叠加,空间相关统计分析,实现土木工程的空间自动监理。另外,GPS技术的快速定位为RS技术数据实时、快速地输入GIS提供了可能,RS技术可以迅速地将采集的土木工程空间信息输入GIS分析处理系统,进行实时动态地分析地表某个土木工程空间形状与规划、设计方案的差异。

3.发展与展望

众所周知,我国目前正处于基础建设高速发展时期,大规模的基础建设使土木工程整体推进面临着多种技术瓶颈。3S作为一门新型技术集成系统,以其管理空间信息的独特优越性,已经广泛应用于土木工程方案勘察与规划、大型土木工程生态环境影响评价、不良地质调查以及土木工程地质调绘成图的应用,取得了较理想的效果。3S技术在土木工程中的应用不但加快了工作速度,而且提高了质量,节省了人力物力,有很高的经济效益和社会效益。目前,国内外虽然已开展了3s技术在土木工程中的开发和研究应用工作,但是应当指出,由于许多技术人员对3S技术了解的不够全面,大部分人员只能用到制图功能,把3s尤其是GIs和CAD等同起来,没有发挥3S技术在土木工程中的应有潜力。

3S技术的发展应用,为土木工程勘测设计与管理提供了全新高效的方法,尤其在大型土木工程的宏观规划、路线调查及大型隧道、桥位工程的方案论证等方面。3S技术可以全面掌握土木工程规划区的环境地貌与地质构造要素,提高决策水平和设计质量,对优化方案节约投资起到关键作用。随着3S技术以及计算机信息技术的进一步发展普及,应用3S与3D(三维)环境模拟技术优化设计方案,通过3S,3D与常规勘察设计技术的紧密结合,可进一步提高土木工程建设的快速优化,提高人类利用、改造、美化环境的水平,对促进整个人类社会的进步具有重要意义。

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土木学术论文例10

已经渗透到社会的各个领域,土木工程也深受影响。依托网络,无所不在,无所不能的及时资讯为土木工程发展带来了巨大好处,不仅提高了公工程设计的科学性,更提高了工程建设的可行性。

2当前智能化

等高科技材料的使用在整体上提高了施工建筑的质量水平。这些材料包括:自动防腐材料和防辐射材料等。

3生物手段的有效应用

也大大提高了建筑的使用年限,防腐性能得到提高。譬如,利用细菌技术能够提高钢筋等建材在腐蚀性环境中的抗侵蚀能力;利用绿植能够增强道路的防滑功能等。

4新能源技术的广泛引用

如利用太阳能照明,并使用阻燃手段,以此预防建筑火灾等安全事故。

5空间技术领域

不管是在理论上,还是在实践上,空间技术取得的突破为土木建设的发展提供了新的思路与手段。如在没有水资源的星球上实施土木建筑等。

6海洋技术领域

当前全世界人口早已突破60亿大关,人满为患,环境受到极大破坏,海水上涨,冰川融化等问题加剧了人类的生存忧患意识。在这种背景下,部分学者提出了“海底城市”的构想,这为解决上述问题提供了一线生机。而要想修建海底城市,就要进行水下施工作业这对当前的土木技术来说无疑是一项挑战。当前在该方面的研究有限,仅限于美日等国。

二高科技手段与土木技术互相补充

土木工程学科简称土木工程,是使用数学、材料、生物等学科理论与手段规划并建造不同建筑的学科。一般来说,土木工程与人类的衣食住行密不可分。人们工作和生活往往离不开建筑,而房屋的建造又要依托于土木工程。据此,在这四者之中,土木工程与“住”的关系最为紧密。其他三者与土木工程存在着直接或间接的各种关联。总的来说,这四者是人类文明存在与发展的基础。据此可见,土木工程对人类文明起着不可或缺的作用,土木工程技术手段的进步推动着社会的发展,促进了人类文明,加快了科技发展的脚步。