土木工程的基本認識精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇土木工程的基本認識，期待它們能激發您的靈感。

篇1

關鍵詞：土木工程專業；特點；案例教學

中圖分類號：G642.4

文獻標志碼：A 文章編號：1002－0845(2007)05－0051－02

土木工程(建筑)業是我國國民經濟的支柱產業，土木工程以各類建筑物或構筑物的工程設計與施工為研究對象。土木工程專業課程的主要任務是，通過課程學習，使大學生具備正確選擇、設計方案和成功進行施工管理的能力，為以后從事結構工程設計、工程監理、工程合同控制等工作掌握扎實的土木工程實踐知識，具備一定的解決工程實踐問題的能力，進而提高本專業大學生的擇業競爭力。

一、土木工程專業課程的特點

土木工程專業課程具有課程綜合性強、知識跨度大、工程實踐性強、案例性強等特點。

(1)課程綜合性強、知識跨度大。課程所含理論知識涉及工程技術、經濟與管理等多學科領域。

(2)工程實踐性強。土木工程專業課程與工程生產活動密切相關，課程內容是工程實踐的總結，它來之于實踐，用之于實踐；課程的主要內容大都是典型工程設計及其施工實踐，這一特點為土木工程專業課程進行案例教學改革奠定了知識體系基礎。

二、案例教學在土木工程專業課程教學中的實施

1．土木工程專業課程案例教學改革的依據

(1)土木工程專業課程案例教學改革始終是以關于認識發展的一般規律為指導的。

土木工程專業課程案例教學符合人類對客觀世界認識的一般規律，教學改革強調對專業的感性認識源于工程實踐，并通過工程實踐得以提升到理性知識，理性知識用來指導工程活動并在新的工程實踐中得到發展；同時，在教學改革中強調學生的主觀能動性對教學效果的影響。

案例教學改革的基本思路如下：

工程現場場景(感性知識)通過實際工程提出需要解決的問題(通過實踐提出問題，激發學生的主觀能動性)歸納、提煉、講解課程的基本知識(理性知識)啟發學生獨立解決第二環節中需要解決的問題(理性知識的運用與深理解)生產實習(學生已經具備相當的理論知識和基本的實習基礎，同時理性知識在指導實踐的過程中得到發展)。

(2)土木工程專業課程的工程實踐性強、案例性強等特點，是土木工程專業課程案例教學改革的另一依據，為案例教學改革提供了可能。

(3)土木工程專業課程案例教學是啟發式教學的基本要求。

啟發式教學要求采用恰當的教學方式，啟發學生通過發散思維去發現問題，并獨立解決問題，這恰恰滿足了土木工程專業課程的要求。因為，土木工程實踐中出現的問題，很可能是沒有預見的，解決方案也不是唯一的，采用案例教學有利于為學生營造工程現場氛圍，有利于幫助學生形成獨立解決工程問題的意識。

2．土木工程專業課程案例教學改革的內容

(1)根據該課程教學大綱和土木工程實踐的發展現狀對課程內容進行整合。能否在教學時間有限的前提下，提高本課程的教學質量，選擇講授的基本內容和確定講授重點至關重要。土木工程專業課程可以分為工程技術類和工程組織類兩部分，要想在有限的學時內，把每一章的內容都講述一遍，顯然是不可能的。這就要求教師能針對學生的特點，選擇主要的內容，突出重點和難點。另外，還要搜集、選擇國內外最新工程資料，以便能及時調整講授的內容，補充最新成果，使學生所掌握的知識能與工程實踐保持同步。

(2)把選擇講授的內容整合成相對獨立的模塊，確定案例涉及的知識體系。土木工程項目多以分部、分項工程為單元，對于知識量小的分部和分項工程單元，可以設置一個模塊；對于知識量大的單元，根據工程的內在的連續性、知識點的內在聯系和知識量的大小，可以設置幾個模塊，每個模塊對應一個案例。

(3)確定各案例所涉及的教學內容并規劃教學環節。進行案例設置時，每一個案例一般都包括：針對本案例核心知識的現場錄像、針對本案例核心知識的工程現狀、提出針對本案例核心知識的工程問題、講解本案例核心知識的基本原理與典型工藝過程原理的flash演示、討論并解決上述問題。其中，現場錄像、工程現狀與演示典型工藝過程原理的flash素材是案例教學的重要基礎，其質量直接關系到案例教學的效果，需要根據案例核心知識點認真準備。

3．土木工程專業課程案例教學的環節

以“施工技術”課程中“基坑開挖與基坑降水”為例，講述土木工程專業課程案例教學的教學過程。

(1）形成感性知識，激發學習興趣階段。通過多媒體播放5～8分鐘工程現場錄像，錄像的內容主要涉及與基坑開挖方式和基坑降水有關的工程概況、場地情況、施工機械、基坑降水設備及其工作過程等內容。

該階段教學目的：在有限的時間內利用多媒體提供給學生大量圖形信息，展示工程現狀。這些具體、直觀、形象的信息能有效幫助學生形成感性知識，激發學生學習興趣，活躍課堂氣氛，啟發學生提出各類問題，調動學生積極主動探求此類工程問題的解決方案，為案例教學的第二環節打下良好基礎。

(2)以實際工程為載體，展示工程場景和具體工程參數，提出工程要解決的問題。以文字為主，圖形信息為輔，介紹正在準備進行基坑開挖(需基坑降水)的工程，包括工程概況、地質狀況參數、基坑形式、擬開挖基坑的基本信息、施工平面圖及參數、所需施工機械、施工任務等，注意不要在本階段給出問題的答案。

該階段教學目的：以濃厚的工程氛圍、嚴謹的工程語言向學生傳遞實際工程信息和工程急需解決的問題，增強學生的工程意識、解決工程問題的責任心與緊迫感，集中學生的注意力。

通過以上兩個階段，學生具備一定的感性知識，并能夠以濃厚的學習興趣與求知欲、強烈的工程責任心進入下一階段的理論知識學習。

(3)構建理論知識體系。以課堂理論教學方式概要講解該案例涉及的知識點，同時考慮到施工過程的動態性，對一些典型的施工工藝過程采用flas演示其工藝原理，必要時引入工程圖片來說明。

案例涉及的重要知識點，通過課堂講解掌握，其他知識點指導學生通過自學去熟悉或了解。

學生帶著(2)中的問題進行該階段學習，所以，該階段的理論學習是有的放矢的，課堂氣氛是輕松的，學習效果是高效的。通過以上三個階段，學生對基坑開挖與基坑降水理論知識能形成完整的構架，具備了解決簡單工程問題的能力。

(4)理性知識的簡單運用與加深。重新審視(2)中要解決的工程問題，給學生以啟發和引導，通過討論指出解決問題的思路與方向。將學生編成小組，啟發各小組學生采用各種方式獨立地完成針對(2)中問題的技術報告。

該階段教學目的：通過解決案例問題，培養學生獨立思考的習慣和解決工程問題的意識與能力，培養土木工程所需要的團隊協作精神，增強學生的實際工程現場意識，是對課程理論知識的再認識。

案例教學的程序如圖1所示。

三、土木工程專業課程案例教學的作用

土木工程專業課程案例教學的主要作用如下：

1．提升學生以下能力

第一，主動分析并掌握問題重點的能力；

第二，思考及分析個案的能力；

第三，表達個人觀點的能力；

第四，通過討論找出最合適的解決問題的方法的能力。

另外，還可以使學生更了解現實工程情況，通過互相溝通，培養及發揚團隊精神。

經過對本專業兩屆學生的教學實踐，證明該教學方式深受學生歡迎，教學效果顯著。

2．提高授課教師綜合業務能力

土木工程專業課程案例教學改革，要求授課教師必須具備“雙師資格”(教師資格和工程師資格)。授課教師應該根據專業特點，在具備扎實的理論知識的基礎上，投身土木工程實踐，通過工程實踐把自己鍛煉成合格的工程師。

3．提升教育理念

土木工程案例教學是有利于培養土木工程應用型人才的教育教學方式，是對土木工程行業應用型人才需求的響應，最終有利于提高土木工程專業畢業生的就業競爭力。

四、結論與建議

組織土木工程專業課程案例教學時應注意以下幾點：

第一，模塊劃分時，應該考慮模塊的完整性及模塊間的獨立性，注重模塊內錄像、工程實例、工程原理的一致性；

第二，應該精心設計各案例要解決的主要原理，突出重點；所涵蓋的內容不宜太多，否則，案例教學又將變成“填鴨式”的平鋪直敘；

第三，進行土木工程專業課程案例教學時，所選擇的工程實例應該既能反映該案例要傳遞的基本原理，又要盡量地反應現代土木工程實踐的前沿信息；

第四，采用土木工程專業課程案例教學的同時，應該改革傳統的考試方式。

考試應增加與實踐相結合的內容，注重對學生綜合能力和創新能力的考查；在考試形式上，要避免“考前背筆記，考完全忘記”現象的出現，注重對學生理解、掌握和運用知識能力的考查；除了傳統的閉卷考試以外，還可以采用綜合題開卷、討論、答辯、科技論文寫作等形式，從多個角度考查學生的綜合能力。

參考文獻：

[1]姜秀英．土木工程專業建筑施工課程教學改革與實踐[J]．高等理科教育，2001(4)．

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【關鍵詞】土木工程概論；大土木；教學現狀；專業責任感；工程思想

《土木工程概論》是“大土木”各專業方向的入門性質的課程，是構建土木工程基本概念、基本內容和方法的專業基礎課。我校作為地方性教學研究型高校，其土木工程專業從為地方經濟建設服務出發,培養目標定位于：立足貴州，輻射西南，面向施工企業、面向基層、面向生產管理第一線，服務于土木建筑事業發展，培養具有創新精神的“會設計、能施工、懂管理”的工程應用型高級專門人才。《土木工程概論》作為土木工程專業學生入學后最早接觸一門專業課程，肩負著把完全外行的學生引入土木工程行業的大門，使其了解并熱愛這個專業、激發其學習興趣的重要使命，在培養應用型人才的過程中起著奠基與導向的作用。

1課程開設的意義

1.1課程開設背景

1998年教育部新修訂了《普通高等學校本科專業目錄和專業介紹》，新目錄中土木工程專業覆蓋了建筑工程、交通土建、礦井建設、城鎮建設等8個專業領域，成為一個寬口徑的大專業。在“大土木”歷史背景下，高校教師迫切需要向學生介紹“大土木”的教育思想和“強基礎、寬口徑、多方向”的教育理念。土木工程具有內容廣、支系多、科目繁等特點，涵蓋領域極為廣泛。這就要求學生必須站在大土木的高度，對學科全局有充分認識與把握，畢業后能在房屋建筑、地下建筑、道路與橋梁、礦井等的設計、研究、施工、管理等部門從事技術或管理工作[1]。為滿足以上教學要求和人才培養目標，開設《土木工程概論》勢在必行。

1.2課程定位與任務

《土木工程概論》的開設立足于“大土木”的理念，定位是必修的專業基礎課程。高校通過不斷動態擴充教學資源、持續開展教學研究，提倡教師“以學生為本”因材施教和創造性的教學工作，為學生的主動學習創造和提供平臺[2]。該課程的任務是培養學生“大土木”的專業范疇：一是，使學生比較全面地了解土木工程所涉及領域的內容和發展情況，初步構建專業基礎知識；二是，為學生提供一個清晰和有邏輯性的工科學科的基本概念和方法。

2課程教學現狀

2.1內容多，學時少

作為一門引導性的專業基礎課程，其內容涉及到建筑工程、道路與橋梁工程、工程材料、水利工程、給排水工程、項目管理、防災減災、建筑施工等，涵蓋十分廣泛，其教學效果的好壞將直接影響到學生對后續專業課程的學習熱情及效果。經調查，《土木工程概論》一般設置在大一上學期，受到軍訓等入學教育的影響，授課學時最少的只有16學時，最多的是28學時，多數介于兩者之間。較之一般課程的36學時，如此少的學時，是不能達到預期教學目標的。

2.2對教師要求高

教育部要求:要配備對土木工程有著深刻認識且具有豐富實踐經驗的教師來講授這門概論課。多數高校的實際情況是，實踐經驗豐富的教師往往承擔著更為繁重的教學任務或指導研究生作科研與生產，該課程只能由年輕的講師承擔。青年教師通常對自己的研究方向比較熟悉，而對于其它方向則知之甚少。由于實踐經驗的不足，講述工程實例時難以做到旁征博引、生動活潑、深入淺出[3]，從而難以到達培養目標預期的效果。

2.3幾點建議

鑒于上述問題，筆者認為：第一，合理取舍授課內容。任課教師須對教材內容進行取舍，在有限的課時講清楚基本知識、重點及難點；針對各校專業方向，有側重地詳細講授有關知識，使學生對所學專業的基本內容、性質和特點有系統的了解；授課內容盡可能反映該學科在近幾年所取得的新技術、新方法和新成績。第二，加強師資隊伍建設。該課程涉及工程領域較多，要求教師有豐富的教學經驗、扎實的專業背景、豐富的工程實踐經驗。因此，建立一支穩定的、高素質的“雙師型”隊伍是提高教學質量的關鍵。新開辦的學校應在中青年教師中培養一批專業知識廣、實踐能力強、教學基本功扎實的骨干教師，并定期的派出參加工程實踐培訓與學習，不斷提高自身的業務素質，實現“教師進工地，工程師進課堂”。第三，引導和鼓勵學生在課外利用資料室、圖書館或網絡收集相關資料，培養學生自主學習的能力，彌補課時過少的缺陷。

3課程教學在人才培養中的作用

3.1豐富教學方法，挖掘學生潛能，激發學生對專業學習的興趣

在平時的教學中，根據不同章節的內容采用不同的教學方法，激發學生對專業學習的興趣。一如，啟發式教學：讓學生將生活中遇到的土木工程問題提到課堂的層面上來進行討論。首先學生自己進行討論解決，實在有爭議的，再由老師進行提示解決。這種模式既能有效的防止思維上的定式，也能有效的激發同學們的學習興趣。二如，實景式教學：講授建筑物基本構件如板、梁、柱等時，引導學生觀察教室里基本構件的布置及形狀，讓學生根據自己的體會并結合荷載傳遞的基本路徑知識去理解和掌握荷載傳遞的基本原理、基本構件等有關知識。三感染式教學：讓學生了解國內外土木工程領域的一些重大工程和有重要影響的土木大師，提高學生的學習興趣，激發學生的專業榮譽感。例如，世界上第一大水利樞紐工程“三峽工程”的建設歷史與意義，耳熟能詳的“水立方”和“鳥巢”，茅以升老前輩如何修建錢塘江大橋‘梁思成的建筑思想等等。

3.2分析工程事故案例，培養學生專業責任感

土木工程專業建設對象涉及到人類的生命財產安全。在課堂中可以引入一些實時的工程事故案例，特別是對人為造成的事故案例，讓學生時刻認識到事故造成的嚴重后果。對剛入門的新生灌輸專業責任感，使其入學開始就養成嚴謹的工程觀非常重要[4]。例如杭州地鐵工地塌陷（2008年）；上海在建商住樓整體倒塌（2009年）；遼寧撫順市月牙島西橋竣工前垮塌（2012年）；遵義樓房倒塌半棟樓斷裂如懸崖（2015年）等等一些案例。通過工程案例的講授，讓學生自己分析這些案例中涉及到的問題，哪些是人為，哪些還是理論技術缺失造成的，并且發散思維提出這些問題的處理方案，培養專業責任感。

3.3注入工程思想，培養大工程觀

現今的“大土木”范疇并不是之前土木相關專業的簡單歸并，而是更高意義上的整合與擴展。“大工程觀”的本質就是將科學、技術、非技術、工程實踐融為一體的,具有實踐性、整合性、創新性的“工程模式”教育理念體系[5]，是以“整合、系統、應變、再循環”的視角看待大規模復雜系統的思想。教師講授專業知識的同時，適合科學地灌輸工程思想，將歷史人文內容、哲理貫穿于教學過程，逐步建立基本的法律意識、風險意識、環境意識和人文意識，并樹立可持續的發展觀。工程思想教育一是幫助學生了解我國社會主義建設總任務、總目標和本專業學習的關系,啟迪學生把祖國的前程與個人的歷史責任緊密聯系起來,激發自己學習和成才的主動性；二是揭示本專業和工程事業對人才的全面素質要求,使學生體會到社會發展對他們在知識、能力、觀念和心理品質等方面的需要；三是幫助學生在總體上認識學習的目的、方向、任務和規律,認識各門課程在本行業和工程事業中的作用和地位[6]。

3.4了解專業構成，方便學生職業選擇

近年來，各高校新開設的土木工程專業都屬于“大土木”的培養模式。一般而言，學生在大二或大三年后自然會選擇一個或兩個的學習方向，這些學習方向的形成，除了部分家長或老師指導外，多數由學生的興趣來決定的。而這種興趣又是建立在學生對大土木各方向的初步了解的基礎上。因此，教師應該針對不同專業方向的“專業課程、所需知識和就業前景”等系列問題進行詳細的講解，在目標的引導下調動學生的學習熱情與積極性，拓展專業知識面，促進學生更好的擇業與發展。

4結語

《土木工程概論》教學任務的特殊性，以及涵蓋內容多、知識更新速度快的特點，決定了該門課程教學的重要性及意義。因此，只有對該課程的重要性進行認真分析，才能確立共同的教學目標；只有進行積極的教學改革和探討，才能促進該課程的教學發展，才能體現該課程在人才培養中的真正意義。

【參考文獻】

［1］王琰,等.對現代土木工程專業教育的幾點探討[J].高等建筑教育,2003(9).

［2］王清標,等.大土木背景下《土木工程概論》教學模式創新研究[J].當代教育理論與實踐,2012(4).

［3］方薇,等.《土木工程概論》教學現狀與課程改革[J].廣州化工,2014(7).

［4］顏榮濤.《土木工程概論》課程教學中的幾點思考[J].科技視界,2013(1).

［5］謝笑珍.大工程觀的涵義、本質特征探析[J].高等工程教育研究,2008(3).

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【關鍵詞】 土木工程 信息化

一、土木工程信息化的內涵特點

1、土木工程信息化的內涵

(1)從技術形式看,土木工程信息化是指在全國乃至全球范圍內以土木工程信息技術資源的開發利用為核心,以網絡技術、通信技術等高科技手段為依托的一種新技術擴散的過程,通過實現土木信息的在線與共享,以隨時、隨地、互動的方式提供土木信息支持和完整的問題解決方案。

(2)從行業影響看,土木工程信息化是一個利用信息技術對土木工程建設與管理水平整體提升的過程,它涵蓋了政府監管、企業管理、教育培訓、勘測、設計、施工、監理、質量監督等諸多領域,尤其針對我國實際,土木信息化有效地解決了工程建設量大面廣與信息知識資源分布嚴重不均的矛盾,促使了整體的技術進步。

(3)從實現過程來看,與其他行業的信息化一樣,土木信息化也是一個包含三個層面、六大要素的動態過程,所謂三個層面,一是土木信息技術的開發和應用過程,主要指在互聯網等信息技術的基礎上,制定土木工程信息在軟件、硬件方面的網絡傳輸標準,同時大力開發研制土木工程信息的傳輸終端,這是信息化建設的基礎;二是土木信息資源的開發和利用過程,主要指作為土木信息的提供者,完成國家土木工程信息公眾網和企業局域網的建設,這是信息化建設的核心與關鍵;三是土木信息產品制造業不斷發展的過程,主要指應發展一批土木工程信息技術開發制造的科研機構和企業,這是信息化建設的重要支撐。所謂六大要素即指信息網絡、信皂、資源、信息技術、信息產業、信息法規環境與信息人才。

2、土木工程信息化的特點

(1)土木工程信息化具有鮮明的知識經濟特點,其核心生產要素是土木工程的各種信息、技術和知識,以互聯網為工具,土木信息資源的生產、傳輸和應用是土木工程信息化的本質表現形式。

(2)實時性、遠程性、互動性是土木工程信息化必須具備的3大屬性,即在任何時間、任何地方都可互動地為土木工程界提供信息服務,完全打破時間、地域等的限制。

(3)智能化、網絡化的工作方式是土木工程信息化的又一特點,這勢必會對人們的思維形式產生深刻影響。

(4)土木工程信息化的核心動力是人力資本,終生學習技能、專業知識、IT技能、信息的識別與管理技能等都是信息時代土木工程從業人員必須具備的能力。

二、土木工程信息化的實施對策

經過20多年的努力,目前我國已具備了良好的土木工程信息化基礎。如國內網絡基礎設施建設取得巨大進步,建設系統主要的基礎網絡設施建設也基本完成,積累了進一步運營發展的經驗,另外國內一批高科技公司為建設領域提供了高質量的軟件。

同時我國土木工程產業規模大,需求強勁,有信息化建設的強大牽引力。鑒于此,筆者以為土木工程信息化的實施仍需在以下幾個方面進行努力:

(1)應端正認識,認識到土木工程信息化是一種發展趨勢,同時也是一次有利的發展機遇,既要認識到土木信息化發展的迫切性,又要認識到這是一個系統工程。這就要改變觀念,充分認識土木工程信息化的意義。更重要的是,國內土木工程企業不能滿足于自身所取得的進步,而要和國外先進水平去比,甚至要敢于超越國外的先進水平。

(2)大力發展土木信息技術。土木工程信息網、土木信息接收終端、信息傳輸標準、信息土木集成與交互系統等構成了土木信息技術的主要內容,在現代網絡信息技術的基礎上,結合土木工程特點,大力開展土木信息技術的研究,這是土木信息化實施的技術保證。另外培育既懂土木工程,又了解信息技術的復合型人才,發展一批從事土木信息技術的科研機構和企業,這是建設土木信息化的物質保證。政府應在土木信息技術的研究上發揮積極作用,主要指合理有效配置既有資源,在政策和環境上為土木信息技術的開發提供支持。

(3)認識學科帶動產業的重要性,推動土木信息學科建設。首先土木工程信息化是一個關系到國計民生的大產業,尤其目前土木工程還是我國國民經濟的支柱產業,必須從科研、人才、體制、教育培訓等方面全面推動土木信息化,而學科建設是達到這一目的的最佳途徑。其次通過學科建設可以有效整合社會資源,在土木信息化領域系統地提出并解決問題,為其可持續發展提供后勁。

(4)整合社會力量,合理配置社會資源,在政策和體制上推動土木工程信息化這一新產業的形成。國家提出的原則是“統籌規劃、國家主導、統一標準、聯合建設、互聯互通、資源共享”,對土木工程信息化建設來講也是如此。欲使土木信息化工作順利進行,需要充分調動政府部門、土木工程各專業委員會、土木工程企業等各有關方面的積極性,采取“產、學、研、政”相結合的策略,積極開展國際間的經濟技術合作,在政策和體制上形成一個強有力的、健全的推動機制。

三、土木工程信息化的意義

建設土木工程信息化,是我國土木工程建設實際的現實需求,也是土木工程未來發展的戰略任務,具有深遠意義。

(1)從國家發展戰略上看,土木工程信息化是提升我國綜合國力、實現富國富民理想的一大支柱。

(2)土木工程信息化是整體提高土木工程行業建設科技水平的有力手段,并將形成土木工程信息化這樣一個新產業。

(3)從政府管理的角度看,建設領域信息化是政府改革和建立高效、透明管理機制的催化劑。

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關鍵詞:土木工程材料;工程意識;工程能力;創新能力

土木工程材料課程屬于專業基礎課，一般開設在大學二年級，由于大多數學生缺乏基本的感性認識和工程實踐，對該課程與后續專業課程之間的關系不了解，更不清楚該課程對日后所從事工作的重要性和意義。西南林業大學森林工程專業分別于2012年、2013年獲批成為云南省教育廳及國家教育部“卓越工程師教育培養計劃”專業。“土木工程材料”課程的教學以此為契機，及時更新教育理念，從理論教學、實踐教學和科技活動三個方面進行改革，積極探索培養學生工程意識及提升學生工程能力、創新能力的教學方法和模式。

一、以工程意識培養為主的理論教學手段

1.充分利用認識實習

專業認識實習是學生專業課程學習的第一課，是開啟學生專業興趣的重要教學環節。為使學生提早對專業有所認識，了解各專業課之間的聯系與作用，許多高校都設置了認識實習環節。土木工程材料作為土建類專業基礎課，應充分利用好這一環節，使學生了解土木工程材料的種類、應用及工程技術要求等。為此，課程改革小組建議合理搭配認識實習指導教師的人員組成，承擔建筑材料方面的主講教師應積極參與認識實習。在認識實習過程中:一方面，帶領學生參觀工程現場，聽取現場技術人員講解，并與學生針對工程所選品種、施工工藝等進行廣泛討論，使學生從感官上實際認識土木工程材料;另一方面，通過觀看《超級工程》《偉大工程巡禮》中關于土木工程材料講解的部分科學紀錄片，使學生能夠對工程建設的全過程以及材料如何選擇、應用有較為全面的認識。通過改革后的認識實習教學，學生對土木工程材料課程的理論學習內容更加明確。

2.合理優化教學內容

目前，土木工程材料教材為滿足“大土木”的培養目標，內容上雖具有較大的包容性，但仍未能將原有知識體系有機地融合在一起。加之學時限制，無法面面俱到，如果不能合理安排，將會導致無法有效支撐后續課程的學習。為此，按使用領域將土木工程材料分為土木工程通用材料和專用材料進行講解。其中，將石料、無機結合料(石灰、水泥)、水泥混凝土、建筑鋼材、防水材料等列為土木工程通用材料，瀝青與瀝青混合料、墻體與屋面材料、土工合成材料、建筑防火材料等列為專用材料，以滿足各專業的學習需求。對于通用材料的講解，在材料基本性質方面主要以材料自身性質與組成特點講解為主，不需要刻意結合專業特點，而在工程技術指標及工程應用方面則結合專業特點來安排教學內容。對于專用材料的講解，主要結合專業特點及后續課程的需要而選擇或增加，該部分內容主要包括:(1)建筑工程專用材料:墻體與屋面材料、建筑裝飾材料、給排水管材等;(2)道路工程專用材料:瀝青與瀝青混合料、土工合成材料等;(3)消防工程專用材料:建筑功能性材料、建筑防火材料等。此外，適時引入材料應用實例，實例最好結合授課專業，以此強化學生的工程意識，培養學生的工程素質。

3.注重作業的有效性

除了課堂教學環節外，教師還應注重布置課后作業這一教學環節。作業不但是鞏固學生課堂所學知識的重要手段，還是培養學生工程意識與創新思維的有效途徑。授課教師通過布置課外作業，建立討論、交流制度，促進創新思維和工程意識培養氛圍的形成。土木工程材料課程與其他課程，如力學、數學等課程要有所差別，作業內容不能僅僅是課后習題或整理課堂筆記，應通過大量做題來鞏固理論知識的學習。應定期要求學生查閱文獻，或進行實地調查，通過閱讀相關科技文獻，學生才能及時了解土木工程材料發展的新動態和工程中存在的問題;而實地調查又能促進學生理論與實踐相結合，更好地理解理論知識，也能夠利用理論知識來解釋調查中發現的問題。最后，通過在課堂上進行交流、討論，還可以培養學生的創新思維。

二、以工程能力提升為主的實踐教學手段

土木工程材料實踐教學的目的是使學生通過實驗操作和結果分析，明確土木工程材料的性質與材料組成結構之間的關系，掌握材料工程技術試驗儀器操作與指標評定方法，因此，實踐教學與理論教學具有同等重要的地位。

1.在實驗課中提升學生的工程能力

首先，合理安排實驗課程與理論課程的教學計劃，如在水泥、水泥混凝土以及建筑砂漿的理論課程完成后，集中安排一次實驗課，使實驗內容與學時得到集中，學生能夠有充足的時間準備實驗和操作儀器等。其次，在實驗課組織形式方面采取分組形式，要求學生在實驗課前提交試驗方案，其中包括實驗目的、材料與儀器、實驗步驟、數據與分析、問題與分析等，最后要列出參考規范，保證學生在實驗前對試驗全過程有基本了解，避免學生在實驗過程中出現手忙腳亂、不知所措現象。最后，在實驗過程中要求學生利用手機等形式記錄實驗過程中的各個環節，以便實驗完成后組織學生對整個實驗情況進行討論與總結。

2.借助實習基地提升學生的工程能力

通過產學合作的方式建立校外實習基地，聘請實驗檢測技術骨干人員作為企業兼職教師，指導學生依托工程項目，在真實的工作環境中提高實踐操作與結果分析能力，使學生更深刻地理解和掌握土木工程材料的基本理論和材料評定的基本技能。更為主要的是學生通過對某一土木工程材料的技術指標進行完整實驗檢測，可以增加對土木工程材料各技術指標的工程意義，也能加深對指標之間相互聯系的理解。在評定過程中，學生通過翻閱相關技術規范提高了土木工程材料標準化的工程意識。

三、以創新能力提升為主的科技活動組織

創新能力的提升一方面要依靠理論教學環節培養思維，通過科研實踐活動使學生在驗證并鞏固理論知識的同時，提高分析和解決問題的能力，激發學生的內在創新動力，為此，課程改革小組結合土木工程材料課程的特點，進行了一系列科技活動的組織。對于有創新想法的學生，土木工程材料實驗室實行開放制度，以小組為單位填寫申請表，在指導教師的幫助下利用課余時間進行創新性試驗;如沒有創新性想法，但又有參與創新性實驗愿望的學生，可采取助研的方式參與到指導教師的科研課題中，使創新能力得到鍛煉。教師在指導過程中發現可行性強的創新性實驗，可進行校級科技創新項目推薦，或作為畢業論文選題，通過完成科技項目或畢業論文的寫作，學生的創新思維、儀器操作、科技論文寫作等方面的能力得到較大提升。此外，通過組建科技創新團隊參加科技競賽活動，將不同年級、專業的學生融合在一起，實現了激發學生創新積極性、提高創新能力的目標。近幾年，以土木工程材料課程為依托，學生申請西南林業大學科技創新基金項目3項，其中，一項獲第八屆云南省大中專學生課外學術科技節二等獎;獲批云南省大學生創新創業訓練計劃項目1項，國家級創新創業訓練計劃項目1項，學生通過參與教師的科研課題，完成畢業論文7篇。

四、結束語

通過對理論教學、實踐教學和科技活動三個方面的改革，學生的工程意識有所增強，能夠有目的地學習，避免了以往死記硬、學而無用現象的發生。學生的工程能力與創新能力得到大幅提升，發現和解決問題的能力也得到了提高，同時，也增強了學生的就業能力。

參考文獻:

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［4］彭艷周，劉冬梅，朱喬森，等．土木工程材料實驗的層次化教學模式［J］．高等建筑教育，2013，22(6):117—121．

［5］孫家瑛．將科研活動融入土木工程材料課程教學實踐探討［J］．教育教學論壇，2014，11，(46):163—165．

篇5

[關鍵詞]：土木工程；科學哲學；工程哲學

中圖分類號：TB1文獻標識碼： A 文章編號：

0 引言

隨著人類的進步與社會發展，土木工程作為古老又新興的學科，依舊散發著迷人的光彩。理論的不斷完善，實驗精度的不斷提高，規范的不斷修正，使人們對土木工程的研究認識跨入了新的領域。現代科技的發展，是思維方式的發展，是智能斗爭的升華。新材料的應用，新技術的開發和新施工工藝的進步，無不要求新的思維理論作為基礎。解讀土木工程中的科學哲學思想，成為當務之急。只有從思維層次上真正提高，才能創造出新的理論，引發新的技術革命和工藝開發。

1 土木工程和哲學的歷史關系

土木工程作為從人類誕生之日起就存在的最古老學科之一，具有很強的實踐性，與被譽為人類科學之母的哲學有著密切的關系。

從17世紀開始，德國古典哲學范式興起。以伽利略和牛頓為先導的近代力學同土木工程實踐結合起來，逐漸形成材料力學、結構力學、流體力學、巖體力學，作為土木工程的基礎理論的學科。這樣土木工程才逐漸從經驗發展成為科學。有了具體的受力分析狀態作為理論基礎，土木工程的研究上了一個嶄新的臺階。它將結構看作是線性的，研究并模擬實際的情況，將數學證明引入了土木工程的學科，是質的飛躍。在考察結構的相互作用時，將各部分分解開來，單獨計算，最終整合。雖然與實際不盡相同，但在當時的情況下，已屬難能可貴。

隨著社會的發展，人們對土木工程的發展要求越來越高。特別是20世紀系統論和非線性等哲學思想的新鮮出爐，土木工程更加散發著勃勃生機。人們認識到結構不是一個線性的系統，而是非線性的。結構的相互作用也是要作為一個整體考慮，是一個系統，并將概率論與分形等思想融入其中，將土木工程的發展推上了一個新的高峰。

2 現代土木工程的哲學思想

吉林大學劉猷桓教授指出，“我們的時代使命是應用的觀點和方法去反思現代科學技術發展提出的一系列新問題，進而推進科學技術哲學向前發展” [1] 。這是對于哲學界來說的。對于工程界也是一樣，用的觀點和方法反思工程問題并對其指導實踐。

2.1 系統論思想

20世紀中葉，系統科學誕生。它批判了還原論。深入研究了各類系統的運行和演化規律，先后形成了控制論、信息論、運籌學、耗散結構論、協同學、超循環理論、混沌學、復雜適應理論和開放復雜巨系統理論等。從而認識到，系統的運行和演化過程，并不像機械論者所認為的，只是單純的、線性的、必然的，平穩的過程。而一般是簡單和復雜、線性和非線性、必然和偶然、量變和質變、有序和無序、進化和退化相結合的辯證過程[4]。系統論的內涵表現在系統存在、系統演化和系統變革三個方面。系統范疇的建立，在諸多方面豐富和發展了唯物辯證法。其中最重要的一點就是為事物的普遍聯系找到了一個基本形式[5]。它為人們提供了一種以整體性、綜合性、層次性、動態性和開放性為原則的科學思維方式——系統思維，為土木工程的思維提供了哲學理論依據。

系統思維在土木工程中的目的是以哲學思想和管理科學為手段，針對現代土木工程的新特點，充分發揮科學家、科研工作者、工程技術人員的創造性和積極性，爭取小投入、高產出、出成果、出效益，從而發揮最佳效能。系統思想要求從整體上考慮問題，要求擁有整體觀，有助于提高層次提出分析解決問題，抓住主要矛盾并能著眼以后，用可持續發展眼光看待現今的工程建設。

2.2 辯證法思想

土木工程活動中充滿了辯證法，值得我們深入研究。工程活動中普遍存在的質量和造價及進度的辯證關系，競爭與協作等涉及人的因素的辯證關系。它具有虛擬性、理想性、建構性、轉化性、協調性等辯證思維特性。應用辯證的思維看待問題，是客觀的要求。在人類的思維方式中，如果只注重真理性規定，忽視模式創造，很容易陷入科學主義和教條主義的泥坑；如果只注重模式，忽視真理性規定，容易誤入實用主義歧途，尤其是土木工程這個異常重視實踐的學科。過于復雜的客觀情況難以如實地進行室內實驗或現場測試和理論分析，而且只有進行新的工程實踐，才能揭示新的問題。但是，如果拋棄受力分析，所有的一切將是空中樓閣，失去了理論支撐和公式計算，土木工程只能止步不前。如何處理這一系列辯證關系，將是新一代土木人研究的對象。

2.3 復雜性思想

從無序中發現有序，從復雜中尋求簡單，是人類認識論的永恒主題，也是科學發展史的基本取向。隨著精密自然科學幾乎將簡單系統的重要簡單性法則發現殆盡，加之已發現的簡單性法則與現實復雜性之間的巨大差距，人們開始將探索的興趣轉向復雜系統。而20世紀中葉以來一系列處理復雜性的基本理論和數理工具的創立，終于使復雜科學應運而生。復雜科學并不背離從現實的復雜性中尋求隱藏的簡單性的法則。然而，復雜系統與簡單系統的本質區別在于，在復雜系統中不可能找出具有決定論性質的一組簡單性法則，復雜科學完全排除拉普拉斯決定論的可預見性狂想，復雜科學否定完全的簡單性而只求有限的簡單性。復雜性研究的起步近年來進展迅速，在控制論、信息論、系統論、突變論、協同學、超循環論與耗散結構論等理論及混沌分形高性能計算機等數學工具的基礎上，復雜科學的概念、理論及方法已基本確立起來[6]。隨著復雜科學理論、學科及研究機構的興起，復雜科學的概念、思想、方法已幾乎滲透到精密自然科學的所有領域，為土木工程的復雜結構分析奠定了思維基礎。

如在結構工程方面，人們認識到工程結構并不是簡單的彈性體，而是一個具有復雜內容的非線性彈塑性結構。它包括材料的非線性以及結構本身的非線性等內容。有限元方法應運而生，它的不斷完善和不斷發展，為復雜結構分析開辟了道路。在防災減災方面，人們認識到地震波也不是簡單的平穩輸入，而是非平穩的隨機過程，其中包括了幅值的非平穩和頻率的非平穩。運用復雜科學思想方法對諸多方面進行分析解答，將使土木工程進入嶄新的階段。

3、土木工程的發展趨勢哲學觀

現代土木工程需要適應各類工程建設高速發展的要求。人們要建造大規模、大跨度、高聳、輕型、大型、精密、設備現代化的建筑物。既要求高質量和快速施工，又要求高經濟效益。這就向土木工程提出新的課題，并推動土木工程這門學科前進。

1、要加強科學哲學思想對土木工程的指導作用。由于土木工程設施的規模日益擴大，現在應該運用系統工程的理論和方法以提高規劃水平。特大的土木工程社會效果是有利也有弊，在規劃中，對于趨利避害要作全面的考慮。

2、建立正確的土木工程觀。工程哲學認為，工程觀研究涵蓋五個方面：①具有可持續發展內涵和可持續發展利益的工程觀研究；②工程辯證觀研究；③工程系統觀研究；④工程生態觀研究；⑤ 工程價值觀的研究。一個重大工程，不僅要考慮其經濟價值，而且要考慮其生態價值、社會價值、藝術價值，不僅要考慮其眼前的價值，還要考慮其長遠的價值、歷史價值，而這些都關系到人的發展觀問題。我們要以正確的哲學觀念來審視并指導活動。

3、理論聯系實際，主觀符合客觀。土木工程不是閉門造車，是為生產生活人類活動社會發展服務的。再先進的理論，也是從實際中來受實際檢驗并為實際服務的。我們不能脫離實際進行純理論研究，我們的工作是將理論實際結合起來，指導實踐。此外，在改造自然的過程中，需要主觀符合客觀，遵循自然規律的指導。在人類需要和自然法則發生矛盾時，以客觀為準，適度調和。

4、結語

十后，我國人民正在努力全面建成小康社會，我們正在進行史無前例的工程建設，在這樣的社會條件和社會環境中，利用哲學觀點解讀土木工程——一個跨學科、多學科的研究領域，毫無疑問是既具有重要理論意義及現實意義的。有意識地運用哲學思維來指導土木工程發展，是時代的要求。對于工程技術人員來說，應自覺學習和掌握唯物辯證法，增強工作中的原則性、系統性、預見性和創造性；樹立全局思想和大局觀念，必須跳出工程技術來看工程，才能為工程的決策和管理提供可靠的依據；樹立科學發展觀，處理好現實中的關系和矛盾。運用哲學指導土木工程的研究以及實際工程建設，以推動土木工程的全面發展。

[參考文獻]

[1] 柘珂，“現代科學技術與當代哲學高峰論壇"綜述，東南大學學報（哲學社會科學版），2005.1，7（1）：35~36

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[3] 趙建軍，“工程哲學與科學發展觀"研討會綜述，自然辯證法研究，2005.5，21（5）：105~106

[4] 姚志學，系統辯證論豐富和發展了辯證唯物主義，系統科學學報，2006.4，14（2）：1~5