發(fā)布時間：2023-07-19 17:11:38
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的土木工程概念樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：STS教育；生產(chǎn)實習(xí);改革
“STS教育”即“科學(xué)、技術(shù)和社會” (Science、Technology and Society，STS)的縮寫。“STS教育”思想最早產(chǎn)生于20世紀(jì)20～30年代，20世紀(jì)60年代后受到西方國家的重視，80年代后傳入我國，并已日益受到重視和發(fā)展。在中國，諸如“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”及相應(yīng)的“STS教育”戰(zhàn)略――“可持續(xù)發(fā)展”“科教興國”等的提出，可以表明“STS教育”思想在中國已經(jīng)得到了日益的關(guān)注。[1]如今的大學(xué)教育應(yīng)當(dāng)是科學(xué)教育與人文教育相結(jié)合的教育?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步對一個國家非常重要,但是如果科學(xué)技術(shù)掌握在政治狂人手里又是一柄“達(dá)魔克里斯利劍”,慘痛的歷史教訓(xùn)促使人們對科學(xué)技術(shù)本質(zhì)進(jìn)行反思，重新評價科學(xué)技術(shù)的社會作用，在認(rèn)識到科學(xué)技術(shù)的兩面性基礎(chǔ)上出現(xiàn)了“STS教育”思想，它倡導(dǎo)科學(xué)、健康社會理念與人文結(jié)合，要求教育研究與生活、生產(chǎn)實際相聯(lián)系，考慮社會的可持續(xù)發(fā)展，培養(yǎng)面向未來的人才?？茖W(xué)技術(shù)的良性發(fā)展與實施需要與人文及社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相聯(lián)系，需要人文科學(xué)的有力支持,他們之間是魚和水的關(guān)系。中國目前與西方發(fā)達(dá)國家相比最落伍的恰恰不是科學(xué)技術(shù),而是人文科學(xué)和良知社會的理念?！癝TS教育”觀應(yīng)當(dāng)是：科學(xué)知識解決理論問題，技術(shù)解決應(yīng)用問題，科學(xué)和技術(shù)結(jié)合造福于社會。科學(xué)提供知識，技術(shù)提供應(yīng)用這些知識的手段和方法，社會則要求以一定的價值觀念作指導(dǎo)，使學(xué)生懂得如何正確對待科學(xué)和技術(shù)。在課堂教育中，融入人文教育、可持續(xù)發(fā)展教育，結(jié)合社會生產(chǎn)、社會生活，既要考慮當(dāng)前的實際情況，又要考慮長遠(yuǎn)發(fā)展，培養(yǎng)面向未來的能夠正確進(jìn)行科學(xué)技術(shù)決策的人才。[2]“STS教育”觀下所培養(yǎng)出的人才應(yīng)同時是具有科學(xué)精神和人文精神，能夠是促進(jìn)社會發(fā)展、營造和諧社會和美好人生作出貢獻(xiàn)的人才。用一句話來概括STS教育的含義：STS教育是關(guān)于科學(xué)、技術(shù)和社會三者關(guān)系的教育，它具有多元性、開放性、人文性、前瞻性、互動性和綜合性的特征。
一、土木工程專業(yè)“STS教育”――科學(xué)、技術(shù)教育手段的改革
在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師處于主導(dǎo)地位,借“口授”向?qū)W生傳授知識;學(xué)生處于主體地位(被動接受知識)――是非自主的、主體性的知識獲得者。隨著社會的發(fā)展，師生間的溝通模型有:確認(rèn)反應(yīng)型、單向傳遞型、師生互動型和對話溝通型。從STS教育理念出發(fā)應(yīng)更多采用后面兩種溝通模型,充分發(fā)揮教師的“指導(dǎo)”、“輔導(dǎo)”、“教導(dǎo)”等方面的作用。成為學(xué)生學(xué)習(xí)的合作者、課程規(guī)劃者。從而有必要把傳統(tǒng)的“人對人”教學(xué)系統(tǒng)往“人對環(huán)境”教學(xué)系統(tǒng)方向發(fā)展。后者是將學(xué)生置于由教師所創(chuàng)造的直面應(yīng)答性學(xué)習(xí)環(huán)境,在這個環(huán)境中,教師的作用不僅僅是傳統(tǒng)的教與授,還要創(chuàng)造環(huán)境。教師所創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)環(huán)境可從學(xué)校到社區(qū)甚至于全球,教師需要設(shè)計出能夠調(diào)動校內(nèi)外的種種教育資源的教學(xué)方案,“人―環(huán)境”教學(xué)系統(tǒng)與現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展和STS教育的理念是相吻合的。這種“人―環(huán)境”教學(xué)系統(tǒng),雖然目的是為了擺脫以往以教師、教材及課堂為中心的弊端，但并非完全脫離教師,環(huán)境的創(chuàng)設(shè)仍需教師控制,只是更具開放和自主性,學(xué)生可以獲得更多的自由空間,展現(xiàn)自我,釋放個性,但又不逾越教學(xué)要求的范圍,更能體現(xiàn)“教師主導(dǎo),學(xué)生主體”的辯證師生關(guān)系,“STS教育”是一種進(jìn)行科學(xué)教育比較適合的教學(xué)模式。[3]
STS教學(xué)的內(nèi)容包括：與個人生活、發(fā)展密切相關(guān)的知識及技能；與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)并有廣泛應(yīng)用的土木工程知識；土木工程學(xué)科理論、技術(shù)、設(shè)計及施工發(fā)展歷程；當(dāng)代土木工程領(lǐng)域?qū)W科前沿；學(xué)生感興趣的內(nèi)容；與土木工程學(xué)知識相關(guān)的重大社會問題及相關(guān)的熱點問題（比如美國“9?11”中的建筑、東南亞海嘯中的建筑等）。以前的土木工程課程教學(xué)并非完全沒有這些內(nèi)容，但做得遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，在這里單獨專門提出土木工程課程STS教育，目的是希望通過在教學(xué)過程中挖掘出更多的符合STS精神的內(nèi)容，使“STS教育”能夠早日受到專業(yè)教師和學(xué)生重視、接受和實施。
二、土木工程專業(yè)“STS教育”――社會教育手段的改革
實踐教學(xué)環(huán)節(jié)如生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)作為理論與實踐的結(jié)合教學(xué)模式，可以比授課更容易灌輸這一理念，可以成為“STS教育”面向社會的一個有效的橋梁。
1.采用畢業(yè)實習(xí)與畢業(yè)設(shè)計緊密結(jié)合的教學(xué)新模式。畢業(yè)設(shè)計與畢業(yè)實習(xí)是保證學(xué)生教學(xué)質(zhì)量密不可分的重要階段，將二者分開對待的教學(xué)模式已不太適應(yīng)教學(xué)的時代需要。而新的模式應(yīng)當(dāng)是將畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計兩個階段按一個階段考慮，將兩個階段的時間合并為一個相對較長的時間。靈活處理畢業(yè)設(shè)計、畢業(yè)實習(xí)以及畢業(yè)設(shè)計課題之間的關(guān)系。學(xué)生既可以按照畢業(yè)設(shè)計課題規(guī)定的內(nèi)容進(jìn)行畢業(yè)實習(xí)工作，也可以根據(jù)所實習(xí)設(shè)計單位的實際問題確定自己的畢業(yè)設(shè)計課題(某些在設(shè)計單位實習(xí)的學(xué)生，從設(shè)計單位引進(jìn)實際課題進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計，這種教學(xué)模式既能培養(yǎng)學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識在實踐中獲取知識的能力,同時也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識)。教師根據(jù)畢業(yè)設(shè)計與畢業(yè)實習(xí)的教學(xué)大綱的要求定期檢查學(xué)生的進(jìn)度并對較難的問題進(jìn)行指導(dǎo)解決,一般的問題可以通過Email、Uctalk、QQ等網(wǎng)絡(luò)通訊手段迅速加以解決。學(xué)生在實習(xí)過程中完成設(shè)計,而設(shè)計的成果反過來又豐富了實習(xí)的內(nèi)容,從而有利于達(dá)到畢業(yè)實習(xí)的目的及更高質(zhì)量地完成畢業(yè)設(shè)計課題。
2.生產(chǎn)實習(xí)采用校外施工工地現(xiàn)場實習(xí)與校內(nèi)實習(xí)基地實習(xí)相結(jié)合的新模式。土木工程專業(yè)除了應(yīng)有施工現(xiàn)場實習(xí)外，也應(yīng)完成“施工工藝實習(xí)”。土木工程專業(yè)是實踐性、應(yīng)用性很強的工科專業(yè)，土木工程專業(yè)的學(xué)生既需要具有扎實的理論基礎(chǔ)，也需要較強的實踐動手能力。我院該專業(yè)大多數(shù)畢業(yè)生的去向是到施工單位，面向施工第一線，從事施工管理、施工技術(shù)、監(jiān)理等工作。合格的土木工程專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)是懂理論、會管理、能動手的綜合性人才。土木工程專業(yè)的生產(chǎn)實習(xí)本身，歷來強調(diào)學(xué)生既學(xué)習(xí)施工組織管理又適當(dāng)參加施工工藝的操作，了解施工的工藝過程和現(xiàn)場組織施工的方法和步驟。但目前的施工企業(yè)承受越來越大的市場競爭壓力，能接收學(xué)生實習(xí)已屬不易，讓學(xué)生再親手操作實踐，考慮安全及生產(chǎn)效率等方面因素一般不太現(xiàn)實。針對如此現(xiàn)狀，如何讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握施工工藝技術(shù)，成了生產(chǎn)實習(xí)急需解決的問題。
作者單位：河北建筑工程學(xué)院
參考文獻(xiàn)：
[1]孫可平.STS教育論[M].上海:上海教育出版社,2001:167-168.
1.實踐教學(xué)學(xué)時不足目前各高校的土木工程專業(yè)課程大多在30至48學(xué)時左右，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中僅僅了解土木工程的基本概念，很難形成完整的體系概念，更不用說進(jìn)一步將理論知識應(yīng)用于實際工程。2.學(xué)生空間想象能力弱土木工程涉及眾多的結(jié)構(gòu)施工圖以及結(jié)構(gòu)建設(shè)的概念，學(xué)生熟練閱讀施工圖需要一個長時間的訓(xùn)練過程，但是學(xué)生在大學(xué)四年里很難做到快速熟練地閱讀工程結(jié)構(gòu)有關(guān)的施工圖，對工程結(jié)構(gòu)的建設(shè)和建造等方面的概念更是只知其然不知所以然。其最根本的問題在于學(xué)生很難在有限的學(xué)習(xí)時間內(nèi)做到將施工圖想象成實際的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)空間三維關(guān)系概念非常薄弱，嚴(yán)重妨礙了土木工程基本理論的學(xué)習(xí)進(jìn)度。3.理論和工程實際脫節(jié)土木工程專業(yè)課程是專業(yè)性和實踐性都非常強的課程，其中工程設(shè)計、工程施工、工程檢測和試驗等諸多方面與工程實際直接相關(guān)，但一直以來，土木工程專業(yè)課程的授課形式大多只是依據(jù)教材講授，很容易出現(xiàn)“照本宣科”的現(xiàn)象，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中往往似懂非懂，甚至可能發(fā)生對一些基本概念理解錯誤的現(xiàn)象。例如很多結(jié)構(gòu)的加工工藝以及施工方法，在課堂上僅憑講述是很難做到讓學(xué)生理解清晰的。4.工程實踐不能同步土木工程專業(yè)課程的開展，需要配套進(jìn)行詳細(xì)的課程設(shè)計、試驗分析和生產(chǎn)實習(xí)等環(huán)節(jié)，但由于課時的限制，很多課程設(shè)計只能簡單地進(jìn)行一些局部的結(jié)構(gòu)設(shè)計。例如“鋼結(jié)構(gòu)”課程的課程設(shè)計只簡單地進(jìn)行門式鋼架的設(shè)計或簡支鋼屋架的設(shè)計，學(xué)生通過這樣簡單的工程實踐，很難做到在畢業(yè)時能滿足社會市場對土木工程的需求。5.實踐資源和資金有限由于專業(yè)的特點，土木工程專業(yè)課程的實踐環(huán)節(jié)，諸如施工實踐、結(jié)構(gòu)檢測與試驗等，通常需要投入相較于其他專業(yè)更多的資金和資源，這與規(guī)模日益擴(kuò)大的本科教學(xué)以及教學(xué)資源相對有限的社會現(xiàn)狀形成突出的矛盾。因此，基于現(xiàn)今土木工程專業(yè)課程的教學(xué)現(xiàn)狀，改革土木工程專業(yè)實踐教學(xué)模式以適應(yīng)學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展，滿足社會建設(shè)需要十分必要，非常迫切。
二、實踐教學(xué)改革的思考
筆者結(jié)合一直以來的教學(xué)經(jīng)驗，嘗試在以下方面進(jìn)行探索和研究：1.實踐教學(xué)拓展的研究與探索以往的實踐教學(xué)，通過具體的實驗、實習(xí)、設(shè)計以及工程實踐等環(huán)節(jié)實現(xiàn)，而這些環(huán)節(jié)的最終目的都在于提高學(xué)生的專業(yè)知識學(xué)習(xí)水平和技能應(yīng)用水平。基于教學(xué)時間、資金、場地和設(shè)備等限制，筆者將傳統(tǒng)的實踐教學(xué)模式進(jìn)行拓展，實現(xiàn)虛擬實踐教學(xué)和實際實踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式。通過計算機(jī)虛擬仿真技術(shù)，將工程實驗、生產(chǎn)、施工和設(shè)計等環(huán)節(jié)制作成逼真的3D視頻并建立資源庫，彌補實際實踐教學(xué)實踐過少的缺陷，最大程度訓(xùn)練學(xué)生建立完整的工程結(jié)構(gòu)概念。具體的工作包括工程試驗仿真、工程生產(chǎn)仿真和工程施工仿真等。其中，工程試驗仿真：將土木工程專業(yè)工程中大量的材性試驗和構(gòu)件試驗，制作成三維動畫，讓學(xué)生能直觀地認(rèn)識工程材料性質(zhì)以及構(gòu)件力學(xué)特性。工程生產(chǎn)方法仿真：將土木工程中相關(guān)的構(gòu)件或材料的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)工藝等，結(jié)合視頻錄像，制作成系列專題動畫，補充學(xué)生在企業(yè)單位或工地的生產(chǎn)實習(xí)的學(xué)習(xí)，以達(dá)到在有限學(xué)時內(nèi)進(jìn)行豐富的生產(chǎn)實踐教學(xué)與學(xué)習(xí)。工程施工仿真：將土木工程項目建設(shè)施工的過程以三維動畫形式呈現(xiàn)給學(xué)生，將“工地”搬進(jìn)教室，使學(xué)生通過豐富的視頻學(xué)習(xí)，認(rèn)識具體的工程管理及工程施工的概念和重點。2.課程設(shè)計的研究與探索探索“以分散與集中相結(jié)合的方式”填補教學(xué)課時的不足，以“課堂與工程相結(jié)合”的方式改變傳統(tǒng)單一的課堂教學(xué)方式，將課程設(shè)計與實踐教學(xué)充分結(jié)合，探討相關(guān)問題和措施。3.畢業(yè)設(shè)計的研究和探索畢業(yè)設(shè)計要求學(xué)生能夠系統(tǒng)地對土木工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和設(shè)計，要求學(xué)生參與從工程方案規(guī)劃、工程設(shè)計到繪制施工圖的全過程。通過比較完整的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計訓(xùn)練，讓學(xué)生基本具備進(jìn)行工程設(shè)計的能力，有效培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決實際工程問題的綜合能力。逐漸開展“小組設(shè)計模式”，通過小組協(xié)作設(shè)計，鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊合作協(xié)調(diào)能力，以適應(yīng)社會工程建設(shè)的需求。4.工程訓(xùn)練的研究和探討活躍工程訓(xùn)練模式，充分利用校內(nèi)實習(xí)基地和校外產(chǎn)學(xué)合作實習(xí)基地，建立完善的工程訓(xùn)練教學(xué)模式。鼓勵學(xué)生開展工程結(jié)構(gòu)模型探討訓(xùn)練，通過諸如土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽等模式，促進(jìn)學(xué)生參與工程訓(xùn)練的學(xué)習(xí)熱情和積極性。5.實驗教學(xué)的研究和探討加強實驗教學(xué)體系建設(shè)，增加實驗教學(xué)的課時比例。根據(jù)人才培養(yǎng)要求，減少設(shè)置認(rèn)知驗證性實驗，增加綜合設(shè)計型、綜合型、創(chuàng)新型的專業(yè)實驗課，鼓勵學(xué)生開展自主創(chuàng)新實驗，著力培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新精神。鼓勵學(xué)生參與結(jié)構(gòu)架構(gòu)模型實驗，通過親手制作結(jié)構(gòu)模型，加深對工程結(jié)構(gòu)的認(rèn)識，以達(dá)到創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)。同時鼓勵學(xué)生參與諸如結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽等與土木工程專業(yè)相關(guān)的競賽活動，促進(jìn)第一課堂和第二課堂的有機(jī)結(jié)合。
三、結(jié)語
關(guān)鍵詞：土木工程材料；教學(xué)內(nèi)容；試驗?zāi)芰Γ换炷镣饧觿?/p>
中圖分類號：G420文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：10052909（2012）06007603一、土木工程材料內(nèi)容體系的歷史變革
隨著社會經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展，中國高校土木類專業(yè)土木工程材料課程內(nèi)容體系經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。
第一階段（1953—1978年），引進(jìn)與消化階段。由于建國之初，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)和科技水平較低，無先例可循，早期教材采用翻譯版的蘇聯(lián)教材［1］。此后期出現(xiàn)自編教材，基本沿用蘇聯(lián)的內(nèi)容體系，教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于石材、礦物膠料、燒結(jié)材料、金屬、瀝青等材料的生產(chǎn)、性質(zhì)與使用。
第二階段（1979—1999年），自主編制與發(fā)展階段。隨著改革開放、、科技水平提高、與歐美科技文化交流深入，以及現(xiàn)代材料學(xué)分析方法的引入，教材對建筑材料進(jìn)行了明確分類［2］，闡明了材料組成、結(jié)構(gòu)與性能的本構(gòu)關(guān)系理論，具有重要意義。配合當(dāng)時土木類人才培養(yǎng)方案，出現(xiàn)了建筑材料、道路建筑材料、水工建筑材料等課程名稱，以適應(yīng)不同的專業(yè)需要。
第三階段（2000年至今），改革與調(diào)整階段。為了培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展需要的人才，國家在20世紀(jì)90年代末對專業(yè)設(shè)置方案進(jìn)行了調(diào)整，把原來的建筑工程、道路橋隧、給水排水、水利水電、港口工程等專業(yè)合并為土木工程專業(yè)。2000年，出現(xiàn)了以土木工程材料命名的教材［3］。新的土木工程材料教材出現(xiàn)了較大變化。一是內(nèi)容有較大的包容性，在原來建筑材料基礎(chǔ)上增加了瀝青混合料、高分子材料、纖維增強材料、高性能混凝土，建筑功能材料有較大擴(kuò)展；二是內(nèi)容出現(xiàn)了層次性，有高等學(xué)校教學(xué)版、有應(yīng)用型普通高等學(xué)校版；三是內(nèi)容體系出現(xiàn)了不同的組織方式，有按遞進(jìn)式組織順序，如材料基礎(chǔ)基體材料結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)增強材料復(fù)合材料材料的選擇與評價［4］，也有按并列式順序，如材料基礎(chǔ)無機(jī)膠凝材料無機(jī)復(fù)合材料有機(jī)膠凝材料與復(fù)合材料金屬材料功能材料材料試驗；四是教材編寫走向大眾化，原來只有少數(shù)名校師資才有能力編寫教材，到如今教材編寫日益走向大眾化、平民化。二、土木工程材料教學(xué)內(nèi)容體系存在的問題
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
張新勝，胡習(xí)兵，馬遠(yuǎn)榮土木工程材料教學(xué)體系建設(shè)探討
（一）土木工程材料教學(xué)內(nèi)容的豐富性與教材篇幅的有限性
“大土木”概念的提出使土木工程材料的內(nèi)容變得更加豐富。如：路面工程中的瀝青混合料、路基與地基中水泥石灰穩(wěn)定粒料材料、房屋建筑工程中的保溫隔熱及其他建筑功能材料、隧道工程中的速凝材料、水工建筑材料的防腐設(shè)計與控制等。由于需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容多，而課堂教學(xué)時間有限，造成了教材編寫時要刪除許多重要的教學(xué)內(nèi)容，造成了內(nèi)容體系的不完整，專業(yè)寬口徑教育理念難以體現(xiàn)。
（二）土木材料的發(fā)展性與教學(xué)內(nèi)容的滯后性
土木工程材料的新發(fā)展豐富了土木工程材料內(nèi)容體系。如：傳統(tǒng)混凝土，包括水泥、粗、細(xì)骨料、水四大組分。由于混凝土外加劑能使混凝土性能和功能得到顯著改善和提高，因此，被稱為混凝土的第五組分，是混凝土技術(shù)的重大突破。當(dāng)今，外加劑技術(shù)日新月異，聚羧酸系高性能外加劑普遍應(yīng)用，對此大部分教材都未提及。對于外加劑部分內(nèi)容，目前教材只停留在一般性介紹這個層次，對外加劑對水泥的適應(yīng)性機(jī)理、外加劑的合理摻量、外加劑與混凝土性能的聯(lián)系、外加劑的檢測等內(nèi)容未作詳細(xì)介紹。同時，對于一些外加劑對混凝土的負(fù)面影響有必要在教材中交代清楚，防止濫用和誤用。
近年來，為了調(diào)節(jié)和改善水泥的性能，提高水泥產(chǎn)量，綜合利用工業(yè)廢渣，在磨制水泥時基本都加入了一定比例的天然或人工無機(jī)礦物質(zhì)混合材料。在混凝土配制時，常直接用磨細(xì)的無機(jī)礦物質(zhì)材料取代部分水泥，稱為摻合料，使其成為混凝土的第六組分。20世紀(jì)90年代以來，中國對第六組分開展了廣泛研究，有學(xué)者提出六組分設(shè)計法。雙摻或多摻法在個別行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，并經(jīng)實踐證明具有較好的效果和意義，這些內(nèi)容值得引入教材加以闡述和學(xué)習(xí)。
對于土木工程中的功能材料，如合成高分子材料、裝飾性材料、絕熱保溫材料、復(fù)合材料、綠色材料等內(nèi)容，近年來發(fā)展較快，教材為縮短篇幅，對壓縮精簡內(nèi)容在課堂中一般不作深入講解，僅停留在概念介紹的層面，使得這部分內(nèi)容的教學(xué)顯得抽象空洞。
（三）教學(xué)中存在的問題
土木工程材料教學(xué)目的在于使學(xué)生掌握主要土木工程材料的性質(zhì)與應(yīng)用，明確工程材料性質(zhì)與材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系，為實現(xiàn)和改善材料的功能進(jìn)行一定的材料設(shè)計，在工程中能對材料進(jìn)行檢測和質(zhì)量控制。材料的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、材料的參數(shù)與性質(zhì)、材料的設(shè)計與配制、現(xiàn)場的檢測與控制等環(huán)節(jié)具有很強的實際操作性。環(huán)境條件不同，材料選用不同，設(shè)計目標(biāo)差異很大，這就要求該課程應(yīng)偏重于材料及其在工程中的應(yīng)用。目前，土木工程材料在應(yīng)用教學(xué)方面存在以下問題。
一是，重理論輕應(yīng)用。土木工程材料教材內(nèi)容體系主要集中闡述各種材料的性能特點與技術(shù)性質(zhì)，工程應(yīng)用雖有介紹，但結(jié)合實際工程特別是典型工程的案例實踐不多。如：混凝土的配合比與試配，即是同一配合比，在不同的地方材料或環(huán)境條件下，三參數(shù)相同，配出的混凝土性能會大不相同。或者說，實現(xiàn)同一目標(biāo)的混凝土，在不同環(huán)境條件下，配合比會有較大區(qū)別。由此可以看出具體工程試配的重要性，同時也說明混凝土設(shè)計不是僅憑三參數(shù)就可以決定混凝土的多組分，配合比設(shè)計需與具體組成材料環(huán)境條件相結(jié)合。
二是，教材提供的部分參數(shù)不一定合理。如在混凝土坍落度的選擇上，由于現(xiàn)代機(jī)械化施工的普及，從實際工程應(yīng)用看，教材提供的數(shù)據(jù)較少，在實際工作中難以借鑒。如在混凝土試配過程中，強度對水灰比非常敏感，水灰比變化0.01，強度就會有一個等級的差別。對于確定的試驗室配合比，由于試驗室的試驗小樣與現(xiàn)場大樣存在差異，在實施時需要結(jié)合現(xiàn)場情況作調(diào)整，建議引入砂率、水灰比的界限值概念。
三是，教材中試驗與檢測內(nèi)容科學(xué)性、規(guī)范性有待提高。如水泥的細(xì)度試驗，教材未講清楚試驗結(jié)果修正的問題，結(jié)果使得同一批次的水泥，不同的試驗組，試驗結(jié)果差別很大，與實際不符。又如混凝土試驗，試驗室養(yǎng)護(hù)條件不到位，學(xué)生試驗結(jié)果缺少說服力。這些在一定程度上影響了學(xué)生科學(xué)工作態(tài)度和規(guī)范化操作習(xí)慣的養(yǎng)成。
要使教材內(nèi)容對工程實際有科學(xué)的指導(dǎo)作用，需要對教材中的不合理概念、理論、經(jīng)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行修改和更正，加強材料的工程應(yīng)用與試驗方面的調(diào)整與教學(xué)［5］。
三、教學(xué)內(nèi)容及其體系的分解、增減、深化和建設(shè)
土木工程材料是土木工程中建造各類工程設(shè)施所用材料的總稱。材料種類繁多，涉及的學(xué)科領(lǐng)域廣，形成了龐大的土木材料內(nèi)容體系，以至于目前的教材只能對其作定性的定義。要建設(shè)完善土木工程材料教學(xué)內(nèi)容體系，需要對內(nèi)容體系進(jìn)行適當(dāng)分解、深化、組合和重構(gòu)。筆者建議從以下幾個方面著手。
（一）教學(xué)內(nèi)容體系的擴(kuò)展與組織
為滿足國家建設(shè)形勢發(fā)展對土木工程專業(yè)人才的要求，需拓寬學(xué)生知識面。土木工程材料課程的教學(xué)要在建筑工程專業(yè)、道路工程專業(yè)材料課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行必要補充。如：增加高性能混凝土一章，內(nèi)容包括高強度混凝土、大流動性混凝土、摻混合料混凝土、水泥凈漿等設(shè)計、生產(chǎn)、檢測；針對道路工程增加無機(jī)結(jié)合料、土工材料、速凝材料等內(nèi)容；針對材料的耐久性，增設(shè)材料耐久性設(shè)計與控制章節(jié)。
內(nèi)容組織方式上可分冊設(shè)置教學(xué)內(nèi)容，上冊設(shè)置土木工程材料各專業(yè)方向的共性內(nèi)容，下冊安排高性能混凝土、新型土木材料（宜淡化“新型”二字）、瀝青混合料、無機(jī)穩(wěn)定材料、土木材料的防腐與控制等內(nèi)容，根據(jù)專業(yè)方向的不同要求學(xué)生分階段有選擇地進(jìn)行選修學(xué)習(xí)。
（二）教學(xué)內(nèi)容的分解
由于水泥混凝土章節(jié)含有水泥的選擇、集料的性能要求、混凝土的和易性、混凝土力學(xué)及變形性能、耐久性、外加劑、混凝土的配比和檢測評定內(nèi)容，內(nèi)容篇幅長，課時量大，造成各章教學(xué)學(xué)時相差懸殊。筆者建議把集料部分與石材一起單獨設(shè)章，充分體現(xiàn)集料在水泥混凝土、瀝青混合料和水泥穩(wěn)定粒料等復(fù)合材料中的地位，對集料材料性能與應(yīng)用可充分闡述。同樣，瀝青和瀝青基復(fù)合材料也可分為兩章，以適應(yīng)不同專業(yè)方向選修需要。
（三）教學(xué)內(nèi)容體系的深化
對于高性能、高強混凝土而言，外加劑的性能與質(zhì)量決定了混凝土的性能和質(zhì)量，因此有必要深化混凝土外加劑的教學(xué)內(nèi)容，增加外加劑與水泥的相溶性理論［6］、外加劑選擇與檢測方法等教學(xué)內(nèi)容。此外，適當(dāng)增加儲能調(diào)溫新材料原理、性能、設(shè)計與應(yīng)用等建筑節(jié)能新技術(shù)、新材料的介紹。通過收集整理土木工程各條戰(zhàn)線上資深專家學(xué)者的理論成果、應(yīng)用經(jīng)驗，認(rèn)真組織教材編寫，使教學(xué)內(nèi)容既有一定的深度和可操作性，又可分析和解決工程實際問題提供指導(dǎo)。
（四）加強應(yīng)用與試驗檢測內(nèi)容建設(shè)
結(jié)合工程實例和試驗檢測部分內(nèi)容，突出土木工程材料基本性能與工程應(yīng)用教學(xué)，重點培養(yǎng)學(xué)生的工程概念與工程材料應(yīng)用能力。加大工程材料應(yīng)用例題設(shè)置，通過講述實際工程案例，幫助學(xué)生全面理解和掌握材料的基本性能與工程應(yīng)用特性。對于試驗部分教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)規(guī)范試驗程序、改善試驗條件、增加部分新試驗，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、客觀、規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方法。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：虛擬仿真實驗；實驗教學(xué)；土木工程；實驗室建設(shè)
1土木工程專業(yè)的實驗教學(xué)特點
土木工程專業(yè)的實驗與實踐教學(xué)具有行業(yè)的特殊性。
（1）空間體量巨大。土木工程的服務(wù)對象是建筑物、橋梁、隧道，一般體量巨大。現(xiàn)在世界最高的建筑物高度超過800m，橋梁的最大跨度達(dá)1991m，超高層建筑物的單根柱子、單根樁基的承載能力上萬噸。進(jìn)行這些結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的實體實驗幾乎是不可能的，即使是縮尺實驗，也存在實驗構(gòu)件及加載設(shè)備體量大、實驗環(huán)境惡劣、實驗費用高的問題，限制了學(xué)生的參與。
（2）施工周期長。土木工程的建設(shè)周期一般比較長，世界最高建筑物———迪拜塔的建設(shè)歷時6年，通常一幢普通的住宅樓施工工期也需要1年以上。由于時間的限制，學(xué)生的認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)無法得到工程建設(shè)全過程的體驗。
（3）工程參與方多。土木工程存在不同的建設(shè)參與方（建設(shè)方、設(shè)計方、施工方、監(jiān)理方等），在學(xué)生認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)過程中，往往只能體驗其中某一方的工作，無法從不同參與方的視角去感受和經(jīng)歷工程。
（4）危險性高。土木工程實驗很多是破壞性試驗，并且是脆性破壞，具有一定的突然性，學(xué)生在實驗過程中的安全問題十分突出。同時，由于施工現(xiàn)場工序復(fù)雜、人員眾多，而很多學(xué)生又缺乏施工經(jīng)驗和對危險源的判別能力，這使得很多施工單位在安排學(xué)生的認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)時存在顧慮。
（5）實驗難度大。在土木工程的實驗中，災(zāi)害環(huán)境（如臺風(fēng)、火災(zāi)、地震、滑坡和泥石流等）的模擬設(shè)備造價高（大型地震模擬振動臺的造價上億元、大型風(fēng)洞的造價幾千萬元）。災(zāi)害環(huán)境實驗難度大、危險性大、費用高。為解決土木工程傳統(tǒng)理論教學(xué)與學(xué)生工程化培養(yǎng)之間的矛盾，拓展實驗及實踐教學(xué)的深度和廣度，提高實驗教學(xué)的實效，實現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)的緊密結(jié)合，特別是進(jìn)行災(zāi)害環(huán)境對土木工程影響的分析、解決重大工程的防災(zāi)問題，盡可能減少實驗成本和潛在危害，東南大學(xué)在課堂理論教學(xué)、原有實體實驗、認(rèn)識實習(xí)和生產(chǎn)實習(xí)的基礎(chǔ)上，利用專業(yè)的仿真軟件，采用多媒體技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信平臺，構(gòu)建了具有高度真實感、直觀性和精確性的虛擬仿真實驗教學(xué)平臺，作為實體實驗及實踐教學(xué)的有益補充和創(chuàng)新［1－5］。
2實驗教學(xué)資源建設(shè)
早在2005年“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”與2006年“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計”國家精品課程建設(shè)期間，東南大學(xué)就開始組建土木工程計算機(jī)輔助結(jié)構(gòu)設(shè)計實驗室，此后結(jié)合“土木工程施工”、“工程合同管理”、“結(jié)構(gòu)力學(xué)”及“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”幾門國家精品課程和其他相關(guān)課程的建設(shè)，又相繼成立了土木工程施工虛擬仿真實驗室、土木工程管理信息化等實驗室。2013年通過資源整合，依托國家級土木工程實驗教學(xué)示范中心，成立了東南大學(xué)土木工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心。中心面向土木工程、建筑學(xué)、交通工程及其他相關(guān)專業(yè)，形成了“三層次、四模塊、五結(jié)合”的教學(xué)體系。（1）三層次：按照人才培養(yǎng)需求與教學(xué)規(guī)律，將實驗教學(xué)內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)訓(xùn)練、提高訓(xùn)練和創(chuàng)新訓(xùn)練；（2）四模塊：按專業(yè)知識體系與工程實踐規(guī)律，搭建土木工程設(shè)計、施工、管理、創(chuàng)新實踐4個虛擬仿真實驗平臺；（3）五結(jié)合：與理論課程相結(jié)合、與實體實驗相結(jié)合、與科研項目相結(jié)合、與實際工程相結(jié)合、與企業(yè)實踐相結(jié)合。其中，四模塊的18門實驗課程支撐8門專業(yè)主干課程與12門實體實驗實踐課程，輻射其他16門專業(yè)課程，基本覆蓋了土木工程專業(yè)的主要專業(yè)課。
2．1土木工程結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計虛擬仿真模塊
模塊主要包括：（1）基本構(gòu)件虛擬仿真、樓蓋設(shè)計虛擬仿真及單層工業(yè)廠房設(shè)計虛擬仿真等基礎(chǔ)訓(xùn)練層次的虛擬仿真實驗項目；（2）建筑結(jié)構(gòu)抗震虛擬仿真、高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計虛擬仿真、大跨空間結(jié)構(gòu)設(shè)計虛擬仿真及橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計虛擬仿真等提高訓(xùn)練層次的虛擬仿真實驗項目；（3）復(fù)雜結(jié)構(gòu)虛擬仿真、基于MTS混合實驗、大跨橋梁抗風(fēng)虛擬仿真、結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗火虛擬仿真等創(chuàng)新訓(xùn)練層次的虛擬仿真實驗項目，是“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”、“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計”與“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”這3門國家級精品資源共享課的重要建設(shè)內(nèi)容。結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計虛擬仿真實驗項目充分體現(xiàn)了CDIO（conceive－design－implement－operate）的工程教育理念［6－7］，是從工程的構(gòu)思到概念設(shè)計，再進(jìn)行仿真分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果對概念設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，最后按優(yōu)化后結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工圖設(shè)計的全過程虛擬仿真實驗，實現(xiàn)虛實結(jié)合的實踐教學(xué)。以特色實驗項目“基于MTS系統(tǒng)混合模擬實驗平臺”為例，傳統(tǒng)的建筑物抗震防災(zāi)實驗大多數(shù)是對整個結(jié)構(gòu)進(jìn)行的，由于整體實驗成本較高且實驗項目較多，導(dǎo)致實驗場地和實驗時間安排緊張。為了提高實驗項目的實際效果和設(shè)備的有效利用，將結(jié)構(gòu)的大部分替換為數(shù)值子結(jié)構(gòu)并采用計算機(jī)進(jìn)行仿真，而只有小部分結(jié)構(gòu)在實驗室進(jìn)行足尺實驗（見圖1）。仿真實驗具有參數(shù)可調(diào)、實驗方案可擴(kuò)展、不存在硬件損耗的特點，能夠加深學(xué)生對實驗的理解；實體實驗具有真實可靠、直觀性強的特點，能夠提高學(xué)生的動手能力和觀察能力。采用計算機(jī)仿真實驗與實體實驗相結(jié)合的手段，可以有效提高學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識的能力。同時，實時混合實驗作為目前最先進(jìn)的抗震防災(zāi)實驗手段之一，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)術(shù)水平。
2．2土木工程施工虛擬仿真模塊
該模塊主要包含基本施工技術(shù)虛擬仿真、復(fù)雜工程施工技術(shù)虛擬仿真及關(guān)鍵施工技術(shù)仿真分析3部分。基本施工技術(shù)虛擬仿真主要包括土方、樁基礎(chǔ)、模板、鋼筋工程等施工過程的虛擬仿真，是模塊的基礎(chǔ)訓(xùn)練部分；復(fù)雜工程施工技術(shù)虛擬仿真主要是針對超高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨空間結(jié)構(gòu)、大跨橋梁結(jié)構(gòu)等典型工程施工全過程的虛擬仿真，向?qū)W生介紹最新的施工技術(shù)和復(fù)雜工程的施工組織，它是模塊的提高訓(xùn)練部分；關(guān)鍵施工技術(shù)仿真分析部分主要針對全新的施工技術(shù)，通過對施工過程中關(guān)鍵部分的仿真分析，確保施工的順利和安全，它是模塊的創(chuàng)新訓(xùn)練部分。以典型實驗項目“大跨橋梁結(jié)構(gòu)施工虛擬仿真”為例，該實驗項目以銅陵長江大橋工程為案例，與中鐵大橋局集團(tuán)和柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司合作完成。對該工程的施工全過程進(jìn)行了虛擬仿真，包含樁基礎(chǔ)施工、沉井施工、主塔施工、鋼桁梁吊裝施工、斜拉索施工等子系統(tǒng)（見圖2）。通過該項目的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以了解大跨斜拉橋施工的主要步驟、施工工藝、技術(shù)措施等。
2．3土木工程管理虛擬仿真模塊
該模塊包含工程項目管理、工程造價管理、工程合同管理和工程管理BIM綜合4個部分。傳統(tǒng)的信息技術(shù)類課程教學(xué)模式比較注重信息系統(tǒng)管理知識的介紹和基礎(chǔ)軟件操作，但是存在信息技術(shù)類知識體系在不同部分之間的割裂問題，使學(xué)生難以形成結(jié)構(gòu)化、模塊化的專業(yè)信息技術(shù)能力和素質(zhì)。土木工程管理虛擬仿真實驗平臺對傳統(tǒng)課程設(shè)置模式進(jìn)行了改革，根據(jù)多學(xué)科對信息技術(shù)的應(yīng)用需求，注重學(xué)生專業(yè)核心能力的培養(yǎng)，形成信息技術(shù)類實驗課程平臺。以典型實驗項目“工程管理BIM綜合虛擬仿真”為例，該項目根據(jù)給定的工程項目設(shè)計（包括建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等）方案、相應(yīng)的城市規(guī)劃條件以及有關(guān)的地理環(huán)境數(shù)據(jù)，從施工單位、設(shè)計單位或咨詢單位的角度進(jìn)行項目建筑設(shè)計方案的多維可視化仿真（見圖3），并利用BIM模型進(jìn)行輔助施工管理，包括項目的日照分析、建筑能耗分析、綠色建筑評價、建筑體量計算等。
2．4土木工程創(chuàng)新實踐虛擬仿真模塊
本模塊主要分為基于創(chuàng)新訓(xùn)練計劃的虛擬仿真和基于學(xué)生參加科技競賽的虛擬仿真兩部分，以滿足學(xué)生課外研學(xué)課程的需要，在實驗項目的設(shè)計上充分體現(xiàn)CDIO的工程教育理念。學(xué)生根據(jù)項目的要求，利用已學(xué)的專業(yè)知識，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行概念設(shè)計，然后運用仿真分析軟件進(jìn)行模型計算分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果對模型設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，完成實體模型的制作，將制作好的模型進(jìn)行加載或讓其完成特定功能。通過本模塊實驗項目的訓(xùn)練，可以加深學(xué)生對各類結(jié)構(gòu)體系、設(shè)計分析的理解和認(rèn)識，使學(xué)生在知識運用能力、創(chuàng)新能力、動手能力、團(tuán)隊協(xié)作精神等方面得到全面提升［8－9］。以典型實驗項目“創(chuàng)新結(jié)構(gòu)體系虛擬仿真實驗”為例（見圖4），要求學(xué)生設(shè)計并制作創(chuàng)新結(jié)構(gòu)模型，以反映學(xué)生的力學(xué)概念、結(jié)構(gòu)概念和創(chuàng)新思維。實驗項目鼓勵節(jié)能減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新思路，旨在通過指導(dǎo)學(xué)生對結(jié)構(gòu)概念設(shè)計、基本構(gòu)件受力狀態(tài)、空間結(jié)構(gòu)體系及特點、典型工程案例分析等內(nèi)容的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生勤于觀察與思考，并動手制作結(jié)構(gòu)模型的能力，使學(xué)生能夠從結(jié)構(gòu)整體上把握建筑物的結(jié)構(gòu)體系及受力特點，并通過學(xué)習(xí)報告、制作模型及加載體驗的方式提高學(xué)生的動手實踐能力和創(chuàng)新意識。
3教學(xué)特色
3．1依托優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源建設(shè)虛擬仿真實驗平臺
土木工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心長期堅持實體實驗項目建設(shè)和虛擬仿真項目建設(shè)相結(jié)合，通過國家級教學(xué)團(tuán)隊的規(guī)劃，完善了實驗教學(xué)體系，并將學(xué)生實驗訓(xùn)練的學(xué)時數(shù)比例由總學(xué)時的19％增加到25％。中心依托國家級土木工程實驗教學(xué)示范中心，與理論教學(xué)緊密結(jié)合，進(jìn)行虛實結(jié)合的實驗教學(xué)資源建設(shè)，有力地支撐了6門國家精品課程、5門國家級精品資源共享課程和1門國家級視頻公開課的建設(shè)，提升了課程建設(shè)和專業(yè)建設(shè)的水平。2013年，土木工程專業(yè)以優(yōu)秀成績第4次通過住建部高等教育土木工程專業(yè)評估委員會的評估，在2012年的全國學(xué)科評估中，東南大學(xué)土木工程學(xué)科名列全國第三。
3．2來源于科研項目，面向創(chuàng)新能力培養(yǎng)
中心依托“國家預(yù)應(yīng)力工程技術(shù)中心”、“混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土教育部重點實驗室”等國家和部省級科研基地，不斷地將最新科研成果轉(zhuǎn)化為虛擬仿真實驗項目。通過把科研成果轉(zhuǎn)化為實驗教學(xué)內(nèi)容，把科研方法融入實驗教學(xué)活動，向?qū)W生傳授科研理念、科研文化、科研價值，使學(xué)生了解科技最新發(fā)展和學(xué)術(shù)前沿動態(tài)，激發(fā)科研興趣，啟發(fā)科研思維，培養(yǎng)科研道德，提升學(xué)生科學(xué)研究和科技創(chuàng)新能力。
3．3來源于工程實踐，面向工程實踐能力培養(yǎng)
中心的大量虛擬仿真實驗項目來自于真實的工程實例，是以實際工程為背景，解決工程實際問題為目標(biāo)的“實戰(zhàn)型”項目。通過真實項目的演練，指導(dǎo)學(xué)生綜合運用專業(yè)知識，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和實踐能力，為社會輸送合格的“來之能戰(zhàn)”的畢業(yè)生。已將典型重大工程轉(zhuǎn)化為實驗項目的實例有：（1）山東博物館屋蓋薄壁箱型結(jié)構(gòu)虛擬仿真；（2）廣州南站大跨空間結(jié)構(gòu)溫度應(yīng)力虛擬仿真；（3）廣州白云機(jī)場復(fù)雜鑄鋼節(jié)點虛擬仿真；（4）潤揚長江大橋大跨橋梁抗風(fēng)虛擬仿真；（5）深圳大運會體育館鋼結(jié)構(gòu)安裝施工虛擬仿真；（6）滬通長江大橋橋梁沉井施工全過程虛擬仿真。
3．4面向防災(zāi)減災(zāi)，開展災(zāi)害虛擬仿真
現(xiàn)代土木工程的最大威脅來自于各種自然災(zāi)害和人為災(zāi)害———地震、臺風(fēng)、海嘯、火災(zāi)、爆炸、泥石流等。各種災(zāi)害因其巨大的時空尺度而難以再現(xiàn)，因其復(fù)雜的生成原因而無法重復(fù)，所以要借助現(xiàn)代虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行演示。中心依托云計算中心每秒37萬億次峰值浮點計算能力，運用大型虛擬仿真分析軟件，開展地震、臺風(fēng)、火災(zāi)及爆炸等災(zāi)害的模擬，提升學(xué)生防災(zāi)意識和減災(zāi)水平。
4結(jié)束語
通過多年的建設(shè)，東南大學(xué)土木工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心已經(jīng)成為由國家級教學(xué)團(tuán)隊及國家級教學(xué)名師負(fù)責(zé)規(guī)劃和建設(shè)，面向土木工程、工程管理2個國家級高等教育特色專業(yè)和其他相關(guān)專業(yè)的實驗實踐教學(xué)基地，為“結(jié)構(gòu)力學(xué)”、“工程結(jié)構(gòu)設(shè)計原理”、“建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計”、“工程結(jié)構(gòu)抗震與防災(zāi)”、“土木工程施工”、“工程合同管理”等6門國家級精品課程和其他相關(guān)課程開展虛擬仿真實驗教學(xué)，面向7個專業(yè)的學(xué)生開展創(chuàng)新訓(xùn)練。2014年，該中心獲批為國家級土木工程虛擬仿真實驗教學(xué)中心。
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1我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀
土木工程設(shè)計工作不僅是為了確保后期施工的順利進(jìn)行，更重要的是使建筑的經(jīng)濟(jì)性和安全性都能得到保障。近年來，大型橋梁和高速公路的建設(shè)和使用給地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步帶來了巨大幫助，并促進(jìn)我國土木建筑行業(yè)的發(fā)展更加科學(xué)。當(dāng)前我國土木工程設(shè)計工作存在一定的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1.1設(shè)計不符合規(guī)范。
我國土木工程設(shè)計工作受設(shè)計人員的影響較大，有些設(shè)計單位不夠嚴(yán)謹(jǐn)，導(dǎo)致設(shè)計質(zhì)量差，造成建筑物在使用過程中出現(xiàn)墻體的變形和開裂等問題，主要原因是設(shè)計工作中沒有嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)設(shè)計的相應(yīng)規(guī)范進(jìn)行，不符合施工要求。
1.2設(shè)計結(jié)構(gòu)不牢固。
建筑物安全與否主要取決于土木工程結(jié)構(gòu)，土木工程結(jié)構(gòu)不牢固是我國現(xiàn)階段設(shè)計工作面臨的一個問題，牢固的結(jié)構(gòu)就是在建筑物出現(xiàn)局部破損時保證建筑的整體性能不受影響，能夠抵御地震、臺風(fēng)等自然災(zāi)害或人為事故。目前由于土木結(jié)構(gòu)設(shè)計工作還不夠完善，導(dǎo)致施工時出現(xiàn)坍塌事故，造成一定的人員傷亡。
1.3構(gòu)造柱和結(jié)構(gòu)柱分不清。
目前的土木工程施工設(shè)計時，有些設(shè)計人員分不清構(gòu)造柱和承重柱的設(shè)計工作，影響土木工程的穩(wěn)定性，造成嚴(yán)重的事故。構(gòu)造柱在建筑施工過程中，通過與梁體的配合，能有效的降低房屋建筑墻壁裂縫出現(xiàn)，提升建筑整體的抗震性能，假如設(shè)計人員在設(shè)計工作中將構(gòu)造柱當(dāng)成承重墻來進(jìn)行施工，那么當(dāng)房屋在遭受地震等自然災(zāi)害時，將會因為所能承受強度較低，出現(xiàn)墻體的沉降和裂縫的現(xiàn)象。
2提高土木工程設(shè)計安全性的措施
2.1從理論設(shè)計上著手。
改進(jìn)和加強設(shè)計理論是土木工程設(shè)計工作的重要部分，只有這樣才能降低施工事故發(fā)生幾率。所謂改進(jìn)和加強設(shè)計理論指的是更深刻的理解土木工程設(shè)計的概念性理論。深入理解概念后，大腦會構(gòu)造出一個完整的建筑輪廓。因此，改進(jìn)和加強建筑設(shè)計理論是保證施工安全性的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。
2.2加強設(shè)計人員的安全意識。
土木工程設(shè)計與人們的生活密切相關(guān)，因此加強設(shè)計人員的安全意識是十分必要的。通過讓設(shè)計師們認(rèn)識到自己工作的重要性，才能更好的保障工程設(shè)計的安全性，使建筑的質(zhì)量符合要求。提高土木工程安全意識主要以“安全第一、質(zhì)量至上”的理念作為設(shè)計的基礎(chǔ)，具體實施上可以制定相關(guān)規(guī)定，規(guī)范設(shè)計人員行為，以便加強設(shè)計人員的安全意識；讓設(shè)計師意識到土木工程設(shè)計的安全性與人們的生命息息相關(guān)，才能從根本上提高自身的責(zé)任心。
2.3重視文件說明。
在建筑設(shè)計中，建筑設(shè)計文件說明主要是對相關(guān)施工單位的操作進(jìn)行補充的。在工程建設(shè)的過程中，相關(guān)人員需要了解文件說明，并依據(jù)文章內(nèi)容執(zhí)行。因此設(shè)計人員在書寫建筑設(shè)計時，應(yīng)注意文字表達(dá)是否足夠簡單和清晰，是否能讓非專業(yè)和半專業(yè)工作人員能夠理解。此外，在書寫文件時應(yīng)當(dāng)在關(guān)鍵內(nèi)容上加標(biāo)注，以便相關(guān)人員增加其關(guān)注度。某些復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，說明書更需要簡單明了，以便保證工程結(jié)構(gòu)性能與預(yù)期相同。
2.4重視管理。
任何事故的發(fā)生都與管理上的問題有著一定的關(guān)系，因此在工程方案的實施過程中，應(yīng)選擇具有相關(guān)項目管理經(jīng)驗和資質(zhì)的單位和個人對工程進(jìn)行管理。因此專業(yè)的機(jī)構(gòu)和人員具有豐富的管理經(jīng)驗、先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備、科學(xué)的設(shè)計和管理方法。管理人員的素質(zhì)較高，會有效保障工程的各個方面的實施，確保建筑的安全性和經(jīng)濟(jì)性。因此選擇適合的單位和管理人員承擔(dān)工程管理是十分重要的。
3提高土木工程設(shè)計經(jīng)濟(jì)性的措施
3.1協(xié)調(diào)好各相關(guān)部門的關(guān)系。
施工時需要很好協(xié)調(diào)各部門間的關(guān)系，使接收的資料和信息更加準(zhǔn)確，有效的降低工程造價。土木工程設(shè)計中不僅需要考慮施工問題，還需要大量的輔資料和工作。因此設(shè)計師在設(shè)計時應(yīng)與相關(guān)部門做到及時溝通，這種方式可以更加符合施工的實際情況，方便設(shè)計師對工程經(jīng)濟(jì)性的充分考慮。
3.2對設(shè)計方案進(jìn)行綜合性評估。
對設(shè)計方案進(jìn)行綜合性評估，在項目設(shè)計前進(jìn)行項目經(jīng)濟(jì)性的控制，目的是為了更好的降低成本，這需要專業(yè)的設(shè)計人員制定設(shè)計報價，形成清晰的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。
3.3設(shè)計中應(yīng)當(dāng)控制多參數(shù)設(shè)計的安全積累問題。
設(shè)計中經(jīng)常會出現(xiàn)多參數(shù)設(shè)計的安全積累問題，如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計會涉及成本和安全的因素，包括材料選擇、面積和鋼筋數(shù)量等，這些參數(shù)都會直接影響結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。因此需要在設(shè)計中對設(shè)計方案進(jìn)行評估和選擇，通過其參數(shù)改變進(jìn)行綜合評估，盡可能的利用參數(shù)來使項目的安全性和經(jīng)濟(jì)性平衡，選擇可靠和科學(xué)的參數(shù)。對于經(jīng)濟(jì)學(xué)評價通常多參數(shù)問題是用比例關(guān)系表示，用一個主要參數(shù)來表示其他參數(shù)，以此來控制經(jīng)濟(jì)性。
3.4設(shè)計思路要靈活，降低工程結(jié)構(gòu)造價。
在建筑物的設(shè)計時設(shè)計思路需要靈活一些，避免都套用標(biāo)準(zhǔn)圖進(jìn)行設(shè)計。套用標(biāo)準(zhǔn)圖的設(shè)計方法雖然比較節(jié)約時間，并且不易出錯，但設(shè)計的方法缺乏創(chuàng)意，對于工程結(jié)構(gòu)造價的降低十分不利。因此在設(shè)計過程中應(yīng)給設(shè)計人員一定的創(chuàng)造空間，使其利用自身的專業(yè)知識，合理的對建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，這樣既能保證建筑的安全性符合要求，也能使工程的造價盡量降低。
結(jié)束語
就土木工程信息化建設(shè)的技術(shù)形式上來講，土木工程信息化也就是在全球范圍內(nèi)、全國范圍內(nèi)以利用開發(fā)土木工程信息技術(shù)為核心，以高科技手段諸如通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托的新技術(shù)擴(kuò)散的一個過程，借助于土木信息共享及在線的實現(xiàn)，以互動、隨地、隨時的方式將完土木信息完成的問題解決及支持方案予以提供。
2土木工程信息化建設(shè)的基本特點
土木工程信息化建設(shè)與傳統(tǒng)的土木工程建設(shè)之間存在著明顯的差別，并且具備著非常顯著的時代特色。通過分析不難發(fā)現(xiàn)，土木工程信息化建設(shè)具備著十分鮮明及顯著的知識經(jīng)濟(jì)特點，土木工程信息化建設(shè)的生產(chǎn)核心要素就是技術(shù)知識、各種信息，以現(xiàn)代化的互聯(lián)網(wǎng)作為工具，其本質(zhì)表現(xiàn)形式就是土木信息資源的應(yīng)用、傳輸以及生產(chǎn)。總的來說，土木工程信息化建設(shè)所具備的屬性主要為互動性、遠(yuǎn)程性以及實時性，也就是以互動的方式在任何地方、任何時間均能夠提供信息服務(wù)為土木工程界，將地域、時間等相關(guān)方面的制約徹底打破。土木工程信息化建設(shè)的另一突出特點就是網(wǎng)絡(luò)化、智能化的工作方式，這必然會深刻的影響到現(xiàn)代人的思維方式。人力資本可謂是土木工程信息化建設(shè)的核心動力，終生學(xué)習(xí)專業(yè)知識、技能知識、信息技術(shù)和IT技術(shù)等，均是土木工程行業(yè)從業(yè)者為了適應(yīng)信息時代的發(fā)展所需具備的能力。
3土木工程的信息化建設(shè)途徑
目前，人類已經(jīng)步入到了信息時代，利用計算機(jī)系統(tǒng)能夠自動生成圖形，應(yīng)用信息系統(tǒng)能夠彰顯新時代的設(shè)計理念及建筑美學(xué)，可以使土建設(shè)經(jīng)濟(jì)木工程的創(chuàng)作成果達(dá)到全新的發(fā)展境界。所以，在土木工程信息化建設(shè)中，應(yīng)當(dāng)全方位、多角度的貫穿信息化的理念，并且積極的開辟出土木工程的信息化建設(shè)途徑。
3.1構(gòu)建施工、設(shè)計的控制及技術(shù)信息系統(tǒng)
在土木工程建設(shè)的過程中，應(yīng)當(dāng)與網(wǎng)上的大量相關(guān)信息結(jié)合起來，利用信息化的手段來將項目承包內(nèi)容加以完善，增強項目承包內(nèi)容的創(chuàng)新性和可行性，因而這也是計算機(jī)手段的一種應(yīng)用表現(xiàn)。采用信息技術(shù)就意味著工程師工作量的減少，有助于審美理念的提升、設(shè)計概念的優(yōu)化，有助于相關(guān)構(gòu)思的實現(xiàn)以及設(shè)計理念的創(chuàng)新。就施工項目而言，應(yīng)當(dāng)將自動化技術(shù)控制加強，全方位的改革以往傳統(tǒng)的方式，將項目的高難度內(nèi)容進(jìn)一步加以整合及完善。對于相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，應(yīng)當(dāng)不斷的拓展相關(guān)領(lǐng)域，實現(xiàn)信息技術(shù)的有效利用和資源的充分利用。在土木工程的施工過程中，要加強自動化控制技術(shù)的應(yīng)用和推廣，以此將高難度的施工項目實現(xiàn)。比如，自動控制預(yù)拌混凝土的上料；自動控制大體積混凝土的質(zhì)量；建筑物的整體搬遷、數(shù)據(jù)采集、沉降觀測、爆破；計算機(jī)模擬大型工業(yè)設(shè)施的管線三維空間布局等。土木工程信息化建設(shè)將實現(xiàn)施工技術(shù)和設(shè)計技術(shù)的全面革新，其應(yīng)用程度以及應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒃絹碓缴睢⒃絹碓綇V。
3.2構(gòu)建基于互聯(lián)網(wǎng)的材料設(shè)備采購、施工招投標(biāo)、方案優(yōu)選的信息系統(tǒng)
目前，土木工程行業(yè)的發(fā)展與計算機(jī)信息化有著密不可分的聯(lián)系，所以，土木工程行業(yè)服務(wù)的開發(fā)性也隨之增強，這便使得設(shè)計方案優(yōu)化的實現(xiàn)就顯得尤為必要及重要。所以，必須重視組織方案的改善，將資源的利用及整合進(jìn)一步實現(xiàn)，將其中的優(yōu)化措施加以改善，促進(jìn)組織決策水平和決策能力的提高。在土木工程的信息化建設(shè)過程中，要利用信息化的手段來完善、改進(jìn)項目承包內(nèi)容，合理整合招標(biāo)內(nèi)容，強化信息的溝通及交流，改變信息不對稱的狀態(tài)，并且將信息的披露及時予以完善，進(jìn)一步將成本核算加強，進(jìn)一步提升效率及改善相關(guān)層次。正是因為電子商務(wù)已經(jīng)對人們的生活帶來了翻天覆地的變化，所以，在土木工程工程信息化的建設(shè)中，應(yīng)當(dāng)強化電子商務(wù)的流動，革新供貨方式、生產(chǎn)方式，進(jìn)一步把握整合好市場的發(fā)展情況。
3.3構(gòu)建企業(yè)管理、行業(yè)管理及工程管理的信息系統(tǒng)
現(xiàn)代化的信息技術(shù)是人們?nèi)粘９ぷ骷吧罹鶡o法脫離的，只有與相關(guān)技術(shù)理念結(jié)合起來，才能夠?qū)⑾嚓P(guān)作用的發(fā)揮不斷的加以完善，改進(jìn)前進(jìn)力度，實現(xiàn)有序規(guī)范的模式，加強土木工程信息化建設(shè)內(nèi)容的有機(jī)整合，并且將信息系統(tǒng)管理實現(xiàn)對土木工程而言是至關(guān)重要的。因此，應(yīng)當(dāng)加強管理及查詢的整合力度，重視土木工程項目的驗收及檢查，將檢查和審核的結(jié)果納入到信息化管理系統(tǒng)中，并且采取信息化的管控手段。信息技術(shù)往往會涉及到廣泛的內(nèi)容，而要想將土木工程信息化建設(shè)的內(nèi)容予以整合，那么就需要將各方面的管理加強，妥善的進(jìn)行分析，實現(xiàn)決策的優(yōu)化，以便于提高信息化管理水平。在編制項目計劃方面，合同簽訂及工程招標(biāo)的各個階段均需要考核承包商的編制，并且將詳細(xì)周全的細(xì)則加以實施，全面剖析土木工程的施工工序及施工內(nèi)容；在項目跟蹤過程上，需要將目標(biāo)的針對性進(jìn)一步完善，加強施工合理性，整合內(nèi)外因素，改善施工力度及內(nèi)部需求；在項目的優(yōu)化、控制及分析上，軟件項目的管理者應(yīng)當(dāng)按照跟蹤所提供的信息，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對既定目標(biāo)進(jìn)分析，對糾偏對策進(jìn)行研究，采取有針對性的糾偏措施。
4結(jié)束語
【關(guān)鍵詞】土木工程施工；項目管理；管理效率；問題；方法
隨著國民社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國建筑事業(yè)的規(guī)模也越來越大，各地建筑土木工程日益增多，加上新材料的運用、新技術(shù)的推廣以及土木建設(shè)工藝的新發(fā)展，我國土木工程建設(shè)也得到了日新月異的發(fā)展和變化。改革開放以來，我國土木工程事業(yè)發(fā)展得如火如荼，工程規(guī)模日益增大，結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜，然而在土木工程施工管理上卻也出現(xiàn)了不少問題，項目管理效率較低，影響了土木工程項目的順利開展。
1.土木工程施工項目管理概念與主要目標(biāo)
土木工程施工項目管理是指土木工程建設(shè)企業(yè)綜合土木工程施工項目的實際情況，運用系統(tǒng)的觀點，有效的方法，規(guī)范施工流程，通過對土木工程施工項目的生產(chǎn)要素和資源條件進(jìn)行計劃、組織、控制等的全方位管理過程，其主要目標(biāo)是實現(xiàn)土木工程施工項目的按期完成、工程安全、質(zhì)量優(yōu)良以及較好的社會和經(jīng)濟(jì)效益[1]。
2.我國土木工程施工項目管理的現(xiàn)存問題
土木工程施工項目管理是一項系統(tǒng)性、復(fù)雜性很強的管理工作，涉及到的施工部位和工程程序眾多，因此必須清晰認(rèn)識到土木工程施工項目管理的現(xiàn)存問題及問題成因，才能有效提高土木工程施工項目管理的效率，有效改善土木工程施工項目的質(zhì)量和效果。以下是我國土木工程施工項目管理的現(xiàn)存問題：
2.1土木工程項目的招投標(biāo)及合同管理問題
一方面，由于國內(nèi)地區(qū)保護(hù)與行業(yè)保護(hù)思想盛行，目前我國的土木工程項目的招投標(biāo)工作存在著或多或少的弄虛作假問題，土木工程項目的招投標(biāo)管理顯然還十分不合理和規(guī)范。另一方面，土木工程施工的合同管理也十分不嚴(yán)謹(jǐn)，主要表現(xiàn)合同條件在業(yè)主角度上看“合同條款存在不平等”；施工單位的承諾缺乏兌現(xiàn)，應(yīng)配備的管理人員在實際工程管理中沒有配備。 [2]。
2.2土木工程項目管理的質(zhì)量安全問題
土木工程項目的質(zhì)量安全管理是土木工程項目管理工作的關(guān)鍵。土木工程項目的質(zhì)量安全直接影響了土木工程的實際使用壽命，是安全事故發(fā)生概率的決定性因素，對人民群眾的生命財產(chǎn)安全具有重要影響。土木工程項目管理出現(xiàn)質(zhì)量安全問題的原因主要有：土木工程施工材料不符合要求、砌筑的砂漿配合比不正確、鋼筋長度、強度不夠等。
2.3土木工程項目管理缺乏有效的項目責(zé)任制度
隨著我國土木工程建設(shè)事業(yè)的高速發(fā)展，土木工程規(guī)模越來越大，參與土木工程項目建設(shè)的投資、運行、施工主體也日益多元化，因此直接導(dǎo)致了土木工程項目責(zé)任落實的不到位，融資與運行單位的不同工作人員對項目的考慮不一致，對項目的設(shè)計與要求不一致，使得施工單位在實際施工過程中，出現(xiàn)偷工減料等現(xiàn)象，影響了土木工程建設(shè)進(jìn)度和建設(shè)質(zhì)量。
2.4土木工程項目管理出現(xiàn)的成本問題
國內(nèi)土木工程項目管理出現(xiàn)的成本問題主要有：土木工程成本管理的長期忽視、土木工程成本管理的職權(quán)與責(zé)任不明確等，造成問題的原因有：一是國內(nèi)土木工程項目管理人員沒有正確認(rèn)識到土木工程成本管理的重要性，在施工過程中沒有正確處理質(zhì)量管理和成本管理的關(guān)系，土木工程項目缺乏有效、健全的激勵及考核機(jī)制等[3]。
3.提高土木工程施工項目管理效率的有效辦法
3.1加強土木工程施工項目的招投標(biāo)及合同管理
首先，必須加強土木工程施工項目招投標(biāo)工作的規(guī)范化和透明化，杜絕弄虛作假現(xiàn)象的發(fā)生，選擇優(yōu)質(zhì)的、實力強的投標(biāo)企業(yè)。同時，為確保施工企業(yè)的長期發(fā)展，提高施工企業(yè)的市場競爭力，還必須加強土木工程施工項目的合理管理，提高施工企業(yè)對合同的重要性認(rèn)識，在施工過程中，嚴(yán)格履行土木工程項目的承包合同要求，根據(jù)規(guī)定的工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、工程規(guī)范、施工程序進(jìn)行施工。
3.2加強土木工程施工管理的質(zhì)量管理
建立穩(wěn)定的土木工程項目質(zhì)量保證系統(tǒng)，加強土木工程施工的質(zhì)量安全管理，可以有效確保工程質(zhì)量符合設(shè)計要求和人民群眾需求。每個施工企業(yè)都應(yīng)該根據(jù)土木工程項目的實際情況，建立起合理的質(zhì)量保證體系，制定科學(xué)的質(zhì)量手冊、技術(shù)目標(biāo)和指導(dǎo)方針，加強對現(xiàn)場工作人員、施工設(shè)備器械、施工材料的管理，保證土木工項目的質(zhì)量安全。具體的解決方法如下：
一是加強土木工程項目的人力資源管理與控制，通過合理的組織設(shè)計和獎懲制定的實行，以人為本，提高施工人員的工作積極性，增強工作人員的責(zé)任感，貫徹質(zhì)量第一的思想觀念。
二是加強工程使用機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)和管理。由于現(xiàn)代土木工程規(guī)模大、涉及范圍廣、需投入使用的機(jī)械設(shè)備很多，因此必須根據(jù)水土工程內(nèi)部施工項目的時間差異等，科學(xué)計算并合理購置適量的機(jī)械設(shè)備，減少資源浪費，同時為機(jī)械設(shè)備建立檔案，加強日常的維護(hù)和保養(yǎng)工作，保證工程機(jī)械設(shè)備的優(yōu)良性能，保證工程施工進(jìn)度和施工質(zhì)量。
三是加強施工材料的管理和控制，包括工程材料的選購、進(jìn)場、存放和使用，都必須經(jīng)過嚴(yán)格檢測，確保施工材料符合施工標(biāo)準(zhǔn)，保證土木工程的質(zhì)量安全。四是做好工程施工人員、施工機(jī)械設(shè)備以及施工材料三者之間的協(xié)調(diào)控制和管理。
四是貫徹文明、安全施工的工作理念，減少安全事故的發(fā)生。五是促進(jìn)新材料、新工藝的利用，回收可回收的相關(guān)工程資源，控制工程水電的使用，減少浪費，提高水木工程項目的管理效率，確保水木工程項目的質(zhì)量安全。
3.3推行土木工程施工項目管理責(zé)任制
土木工程項目規(guī)模大、分項工程多，因此必須嚴(yán)格推行土木工程施工項目管理責(zé)任制，把管理工作落實到各個施工的單位和個體上，減少管理層次并加強他們的工程責(zé)任心，保證工程項目的有序?qū)嵭?，提高土木工程施工項目的管理水平及效果?/p>
3.4加強土木工程施工項目的成本管理
成本管理和管理責(zé)任制是土木工程施工項目管理的核心，決定著土木工程施工項目的管理水平和效果。施工單位應(yīng)該充分認(rèn)識到成本管理與質(zhì)量管理的密切關(guān)系，在施工全過程中都必須加強成本管理。通常是以土木工程項目的效益原則為基礎(chǔ)條件，并有效結(jié)合管理的責(zé)、權(quán)、利，并建立以成本管理為重點的激勵、考核制度，大大節(jié)約土木工程施工項目的成本和提高收入[4]。
4.總結(jié)
總之，對如何提高土木工程施工項目管理效率進(jìn)行研究具有重要的意義。土木工程施工項目管理對土木工程質(zhì)量和投入使用具有重要影響，因此必須認(rèn)真分析土木工程施工項目管理的存在問題，并采取有效的解決方法，加強土木工程項目的合同管理、質(zhì)量管理以及成本管理，保證工程項目的有序開展，以顯著改善土木工程施工項目的管理效果，大力提高土木工程管理水平，保證土木工程的質(zhì)量安全符合標(biāo)準(zhǔn)，延長土木工程項目的實際使用年限，為促進(jìn)我國土木工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展、保障人民群眾生命財產(chǎn)安全做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]彭慧軍.談土木工程施工項目的管理[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2008，No.10533：157.
[2]丁海山.土木工程施工項目管理的規(guī)劃與實踐探討[J].科技資訊，2010，No.23825：145.
1電子技術(shù)應(yīng)用于土木工程設(shè)計的可行性分析
在設(shè)計階段，土木工程設(shè)計的概念直接影響著土木工程的大致雛形。因此，當(dāng)土木工程設(shè)計的概念確定時，無論如何調(diào)整具體操作步驟，其最終結(jié)果不會有太大變化。目前的設(shè)計步驟已經(jīng)演變?yōu)椋涸O(shè)計師利用計算機(jī)設(shè)計出土木工程的大致雛形借助于設(shè)計草案建構(gòu)出建筑物的大體框架進(jìn)行具體細(xì)節(jié)的處理和改進(jìn)。例如，具體的樓層設(shè)計，橋梁設(shè)計、匝道設(shè)計、設(shè)施設(shè)備等裝置的設(shè)置等，在施工之前，在系統(tǒng)中輸入設(shè)計的整體方案，利用計算機(jī)龐大的數(shù)據(jù)信息處理能力等，對工程項目的可行性和合理性進(jìn)行分析，給土木工程的建設(shè)方、施工方、監(jiān)理方提出具體的建議，提供合理的方案和計劃。
2電子技術(shù)應(yīng)用于土木工程設(shè)計的招投標(biāo)分析
利用計算機(jī)的數(shù)據(jù)信息處理能力，在招投標(biāo)過程中，對工程項目的可行性和合理性進(jìn)行分析和預(yù)測，可以避免決策上的重大失誤。
3計算機(jī)輔助設(shè)計制圖及出圖計算機(jī)制圖技術(shù)的發(fā)展
應(yīng)用最為廣泛的是計算機(jī)輔助繪圖，簡稱CAD（如天正CAD、Auto-CAD等）。其中CAD系統(tǒng)如同一個“圖形數(shù)據(jù)庫”，它能幫助土建類工程設(shè)計師直接從圖紙中提取設(shè)計信息，并與其他的應(yīng)用程序進(jìn)行連接，易于使用，設(shè)計周期短。為避免重復(fù)操作，可利用CAD預(yù)先定義的符號，在制圖過程中自動遵守國家制圖標(biāo)準(zhǔn)。還可利用繪圖軟件、圖形輸入設(shè)備、圖形輸出設(shè)備等組成的計算機(jī)制圖系統(tǒng)進(jìn)行制圖和出圖，可做到隨時需要，隨時制圖和出圖。如果出圖后或會審后，發(fā)現(xiàn)設(shè)計錯誤，可利用系統(tǒng)中保留的圖紙中各個元件的數(shù)據(jù)庫，使用計算機(jī)輔助繪圖軟件，把要設(shè)計的圖形再顯示在屏幕上，然后利用輸入設(shè)備（如光標(biāo)）對設(shè)計圖形進(jìn)行編輯和修改。為方便土建類工程設(shè)計師做造價、編制工程量清單、編材料清單，每個數(shù)據(jù)庫的信息是可以隨時進(jìn)行調(diào)用的，也可送到其他的程序之中。目前，還可結(jié)合CAD與GPS全球定位系統(tǒng)，大大提升土木工程施工和開挖過程的工作效率。
4BIM技術(shù)的應(yīng)用
BIM是指建筑信息模型（BuildingInformationMolding），主要源于制造行業(yè)集CAD、CAM于一體的計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS（ComputerIntegratedManufacturingSystem）理念和基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM與STEP標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品信息模型。BIM具有模型信息的完備性、關(guān)聯(lián)性和一致性的特點。
4.1解決了當(dāng)前建筑領(lǐng)域信息化的瓶頸問題建立單一工程數(shù)據(jù)源，推動現(xiàn)代CAD技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)建筑生命期管理，實現(xiàn)建筑生命期各階段的工程性能、質(zhì)量、安全、進(jìn)度和成本的集成化管理，對建設(shè)項目生命期總成本、能源消耗、環(huán)境影響等進(jìn)行分析、預(yù)測和控制。
4.2用于土木工程設(shè)計實現(xiàn)三維設(shè)計；實現(xiàn)不同專業(yè)設(shè)計之間的信息共享；實現(xiàn)虛擬設(shè)計和智能設(shè)計，實現(xiàn)設(shè)計碰撞檢測、能耗分析、成本預(yù)測等。實現(xiàn)虛擬施工：在計算機(jī)上執(zhí)行建造過程，虛擬模型可在實際建造之前對工程項目的功能及可建造性等潛在問題進(jìn)行預(yù)測，包括施工方法實驗、施工過程模擬等，為工程優(yōu)化設(shè)計提供了可靠依據(jù)。
4.3用于施工及管理實現(xiàn)集成項目交付IPD（IntegratedProjectDelivery）管理；實現(xiàn)動態(tài)、集成和可視化的4D施工管理：將建筑物及施工現(xiàn)場3D模型與施工進(jìn)度相鏈接，并與施工資源和場地布置信息集成一體，建立4D施工信息模型。實現(xiàn)建設(shè)項目施工階段工程進(jìn)度、人力、材料、設(shè)備、成本和場地布置的動態(tài)集成管理及施工過程的可視化模擬。
4.4實現(xiàn)項目各參與方協(xié)同工作項目各參與方信息共享，基于網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)文檔、圖檔和視檔的提交、審核、審批及利用。項目各參與方通過網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作，進(jìn)行工程洽商、協(xié)調(diào)，實現(xiàn)施工質(zhì)量、安全、成本和進(jìn)度的管理和監(jiān)控。
二結(jié)語
