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關(guān)鍵詞：土木工程；現(xiàn)狀；發(fā)展前景
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）0120042-01
1 土木工程的定位
土木工程是指與工程建設(shè)有關(guān)的科學(xué)、技術(shù)、工程的概括，是利用建材、設(shè)備進行勘測、設(shè)計施工、維修等的技術(shù)活動；也指直接或間接為人們提供生產(chǎn)、生活等服務(wù)的工程設(shè)施。土木工程作為伴隨人類社會發(fā)展的一個古老行業(yè)，真實的反應(yīng)了各個時期的科技、經(jīng)濟及社會發(fā)展狀況，在我國現(xiàn)代化建設(shè)中越來越成為國民經(jīng)濟的支柱。尤其是建國以后土木工程飛速發(fā)展，無論是力學(xué)分析、設(shè)計理論方法還是施工技術(shù)都有很大突破。特別是近年來與新材料的結(jié)合應(yīng)用、超高層建筑等發(fā)面發(fā)展尤為驚人。但是客觀來講，土木工程還有很多亟待解決的問題。
2 土木工程現(xiàn)狀
建國以來，土木工程建設(shè)一直沒有停止且發(fā)展迅速，取得了巨大的成就。新的會展中心、高層建筑、橋隧、軌道交通、高速公路及大壩在全國各地不斷建造，新的科技新建材的應(yīng)用也走在了世界的前列。
改革開放以后，隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，具有經(jīng)濟風(fēng)向標的建筑業(yè)也搭上了經(jīng)濟快車飛速發(fā)展，高層建筑的數(shù)量和高度等數(shù)據(jù)都很可觀。根據(jù)一些統(tǒng)計報告，目前我國已經(jīng)建成600多座超過100m的建筑，70多座超過200m的建筑，超過300m的建筑竟有20多座，占世界的20%多。目前我國最高的建筑為在建的深圳平安國際金融大廈，該項目為南北塔樓。其中，裙房高度不低于40米，南塔樓高度設(shè)計為150200米，北塔樓設(shè)計高度不低于450米。上海中心大廈，主體建筑結(jié)構(gòu)高度為580米，建筑主體為118層，總高度632米，是目前我國在建的第二高樓，它是由傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和較為先進的鋼結(jié)構(gòu)的混合。在2008年11月29日進行主樓樁基開工，預(yù)期到2014年竣工。大廈的設(shè)計高度超過臺北101，建成后為中國第二高樓。世界上，超過400米的14座超高層建筑中有8座在中國大陸，這個數(shù)量足以讓世人驚嘆。
同樣作為影響國民經(jīng)濟的重大基礎(chǔ)建設(shè)的鐵路、公路也有很大的發(fā)展。我國目前的鐵路網(wǎng)規(guī)模僅次于美國居全球第二，以及擁有世界上總里程最長的高速鐵路網(wǎng)。截止到2011年底我國鐵路的總里程已經(jīng)達到11萬多公里，其中時速在200公里的鐵路總里程突破了1.2萬公里。截止去年年底，全國高速公路達9萬余公里，位居世界第二，其中，國家高速公路5.77萬公里，比上年末增加0.54萬公里。全國高速公路車道里程為32.86萬公里，主要的國家級公路全部建成，并完成了拓寬改造。
橋隧建設(shè)也取得驚人成就。杭州灣跨海大橋、港珠澳跨海大橋、蘇通長江大橋以及長達20公里的烏鞘嶺隧道等一批工程都代表了世界的最先進水平。
在關(guān)系民生國本及能源可持續(xù)發(fā)展的水利工程方面，建國以來，共建成上百個大型水電站及水庫。南水北調(diào)、三峽水電站等工程的建設(shè)更是為我國水利建設(shè)史上添了濃厚的一筆。
3 土木工程的發(fā)展前景
3.1 新材料及高性能材料的應(yīng)用。傳統(tǒng)土木工程耗能高，材料不能循環(huán)利用，產(chǎn)生大量建筑垃圾。這一現(xiàn)象已經(jīng)引起人們的高度重視。傳統(tǒng)建材肯定會被可循環(huán)利用的性能優(yōu)良的材料所替代。建筑材料對工程質(zhì)量的影響很大，比如現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的鋼材將向著高強、質(zhì)輕、韌性好等方面發(fā)展，高性能混凝土及其他復(fù)合材料也將向這方面發(fā)展。相關(guān)材料性能將進一步提高，新材料的應(yīng)用將進一步廣泛。
3.2 空間上的更廣泛開發(fā)。隨著城市化進程的不斷加快，城市建設(shè)飛速發(fā)展，人口膨脹，城市規(guī)模擴大，現(xiàn)代城市都面臨著同樣的一個問題：用地緊張。由此帶來了生存空間擁擠、交通擁堵、環(huán)境惡化等等問題。因此我國的土木建設(shè)將向地下和高空發(fā)展，以開拓更多的活動空間。高層建筑越來越多，地下基坑深度越來越大。因土地使用費用低，地下空間的開發(fā)有很大吸引力。土木工程的建設(shè)實也例證明在我國的經(jīng)濟發(fā)達城市是有地下開發(fā)的必要條件的，地下空間的開發(fā)與利用是現(xiàn)代城市發(fā)展的必然。
3.3 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的更大發(fā)展。自上世紀預(yù)應(yīng)力混凝土被發(fā)明以來，其在我國的發(fā)展相當迅速。隨著科技發(fā)展，預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu)計算理論將更加完善，計算機技術(shù)的進一步應(yīng)用將推動預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)出“智能混凝土”等。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用將更加廣泛。
3.4 環(huán)境友好。土木工程的產(chǎn)品大多是直接與自然環(huán)境相接觸的。自然環(huán)境的惡化，其中有一部分即為土木工程產(chǎn)品的影響，其中無論是所需建筑材料對環(huán)境的間接影響還是施工過程中對自然環(huán)境的直接破壞都對自然環(huán)境有極大的影響。自然環(huán)境與人類生存、生活息息相關(guān)，土木工程與自然環(huán)境友好協(xié)調(diào)時人類社會發(fā)展的必然。
3.5 新管理及運營模式。管理也是生產(chǎn)力。改革開放后我國的土木工程行業(yè)相關(guān)企業(yè)雖經(jīng)過一系列的整合改革，但相比國外的先進模式仍有差距，只有在硬件及軟件上全面協(xié)調(diào)發(fā)展才能發(fā)揮最大效應(yīng)。
4 結(jié)語
目前，我國土木工程已取得很大成就，一系列標志性建筑已代表了我們的技術(shù)水平。但我國的土木工程的整體水平與世界先進水平還有不小的距離。全球化時代，如何迎接新的挑戰(zhàn)，更好的發(fā)展土木工程，是我們必須認真思考的問題。從未來的可持續(xù)發(fā)展及加強競爭力考慮，我們不僅要對土木工程理論及其實踐進行更深入的研究，還要強化土木工程與其他相關(guān)學(xué)科的融合與，實現(xiàn)土木工程的更大突破。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：土木工程材料；改革；畢業(yè)設(shè)計
“土木工程材料”n程是土木工程等專業(yè)必修的技術(shù)基礎(chǔ)課，同時，也是為混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、材料力學(xué)等專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下良好的堅實基礎(chǔ)。土木工程材料課程的學(xué)習(xí)內(nèi)容是介紹土木工程材料的基本性質(zhì)、應(yīng)用范圍、檢測方法，了解材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)以及改善的途徑，使學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)工作中合理選擇并且使用土木工程材料，并為學(xué)生今后從事土木工程專業(yè)技術(shù)工作提供基礎(chǔ)理論和技能訓(xùn)練。隨著建筑行業(yè)專業(yè)經(jīng)營模式的變化，社會對創(chuàng)新型、綜合型人才的需求量日益增大，土木工程材料課在工程建設(shè)中的重要性就體現(xiàn)出來。為適應(yīng)大土木培養(yǎng)的要求，傳統(tǒng)的以驗證性實驗為主的教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足人才培養(yǎng)的需要，我們需要對土木工程材料課進行改革和創(chuàng)新，并且及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。
一、土木工程材料教學(xué)現(xiàn)狀
土木工程材料課程的涉及內(nèi)容種類繁多，材料之間的邏輯性不強，而學(xué)時相對偏少，記憶內(nèi)容偏多，導(dǎo)致學(xué)生對材料課程理解不深?？荚嚱Y(jié)束，學(xué)生就會忘得一干二凈，最終使得學(xué)生在材料的選擇使用方面知識欠缺，給以后工作帶來困難。
隨著當今世界科學(xué)技術(shù)的飛快發(fā)展，新材料、新工藝層出不窮。隨著社會分工的細化，建筑行業(yè)的分工也在細化，國內(nèi)專門從事新材料開發(fā)與提供施工服務(wù)的企業(yè)已參與到設(shè)計與施工中。但是，水泥和混凝土依舊是當今社會中經(jīng)常使用的材料，并且在將來的相當長的一段時間里占據(jù)著重要的地位。所以土木工程材料實驗教學(xué)結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，對理論課程的依賴性比較強，致使實驗課程和時代脫節(jié)，降低了學(xué)生的求知欲。
傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式就是先由實驗教師講解實驗任務(wù)和實驗過程，然后學(xué)生按教師的要求分組進行驗證性實驗。實踐證明，這種“驗證式”的實驗教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，已經(jīng)不適應(yīng)當前以素質(zhì)教育為核心，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為重點的高等教育體制。
現(xiàn)如今，隨著土木工程類高等院校課程的調(diào)整，材料實驗課程的課時相對較少，學(xué)生很難去做一些有意義、具有綜合性和設(shè)計性的創(chuàng)新型實驗，不但減少了學(xué)生的試驗次數(shù)，也很難激發(fā)起學(xué)生做實驗的興趣。
二、實踐教學(xué)改革措施
1.優(yōu)化實踐教學(xué)大綱
實踐教學(xué)是實驗課中最為重要的環(huán)節(jié)，學(xué)生通過做實驗來驗證書本中的理論。為了增強學(xué)生的動手能力，并培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度，鍛煉學(xué)生進行科研的能力。我們積極進行實驗教學(xué)的改革和實踐，及時調(diào)整更新實驗課程內(nèi)容。針對上述現(xiàn)狀，我們進行了如下改革，并且取得了良好的效果。
將教學(xué)內(nèi)容提前發(fā)放給學(xué)生自習(xí)，在實驗課時教師做重點以及難點的講解，通過預(yù)習(xí)和講解，減少贅述時間，從而使學(xué)生擁有更多的時間去做實驗。實驗前不再重復(fù)講述課程內(nèi)容，節(jié)省了時間，更多的是提高學(xué)生們的動手實踐能力。
增加實驗內(nèi)容。由于實驗課大幅減少了實驗內(nèi)容的講授環(huán)節(jié)，實驗時間大為增加。在原來實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加鋼材實驗多方案設(shè)計、水泥性質(zhì)多方案實驗、混凝土性質(zhì)多方案設(shè)計等實驗，使實驗內(nèi)容能夠覆蓋大多數(shù)的材料。
增加了設(shè)計性實驗。改變之前的驗證模式，將水泥、砂、石、混凝土和砂漿實驗合并起來，作為2個設(shè)計性實驗。通過設(shè)定混凝土和水泥砂漿的各類指標，讓學(xué)生對原材料進行性能檢驗、配合比設(shè)計等任務(wù)，并根據(jù)實驗的結(jié)果進行經(jīng)驗總結(jié)。
為進一步提高學(xué)生的動手時間能力，根據(jù)我校提出的實驗課程要具有“演示性”“驗證性”“設(shè)計性”和“綜合性”的要求，提出了開放土木工程材料實驗室，設(shè)立綜合性實驗課程。初步設(shè)想開設(shè)綜合性實驗課程，配合各類專業(yè)課進行綜合性實驗。
隨著科技生產(chǎn)力的提高，各種新型材料也在不斷應(yīng)用于工程實際當中。所以，在之前實驗的基礎(chǔ)上，可以增加一些有意義的實驗內(nèi)容，提高學(xué)生們的興趣?？梢越M織一些實驗設(shè)計大賽，鼓勵學(xué)生們積極參加，內(nèi)容形式不限，發(fā)揮學(xué)生的自主性和積極性。按照要求完成實驗比賽內(nèi)容，并寫出實驗報告或論文的，可以得到課外活動學(xué)分1～3分。這樣，不但激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，鍛煉了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力，而且并且培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)業(yè)精神，也促進了老師與學(xué)生的相互提高。
2.開設(shè)研究型畢業(yè)論文設(shè)計選題
學(xué)生參加研究型項目需要和學(xué)生自身的能力一致，所布置的任務(wù)或者實驗不要超出學(xué)生的能力范圍，找不到切入點，這樣也不能達到預(yù)期的目的。將橫向課題或者縱向課題加入到土木工程材料實驗課中去，授課老師在課外花更多時間和精力去指導(dǎo)學(xué)生們進行科研項目，并給學(xué)生提供實驗所需的材料及其設(shè)備，使學(xué)生能夠從中得到能力的鍛煉和提升。根據(jù)其縱向或橫向課題確定畢業(yè)論文選題。通過參與科研項目的研究，學(xué)生可以協(xié)助老師解決與科研項目相關(guān)的科學(xué)難點，并且為自己以后的畢業(yè)設(shè)計選題確立方向，為以后的畢業(yè)設(shè)計做良好的鋪墊。
三、結(jié)語
通過對土木工程材料實踐教學(xué)進行改革，優(yōu)化實踐教學(xué)大綱，學(xué)生課前自主預(yù)習(xí)，減少贅述時間，增加做實驗時間和實驗內(nèi)容，增加設(shè)計性實驗，鼓勵學(xué)生參加，并給出相應(yīng)的獎勵。在土木工程材料教學(xué)實踐過程中，將科研項目和實驗教學(xué)有機結(jié)合，指導(dǎo)學(xué)生參與授課老師的科研項目活動，讓學(xué)生不但能夠很快的理解并吸收知識，而且鍛煉了學(xué)生們的動手能力，使學(xué)生們真正學(xué)到相關(guān)的專業(yè)知識，從而圓滿完成教學(xué)任務(wù)。
參考文獻：
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基于土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案對學(xué)員“知識、能力、素質(zhì)”三個層次的培養(yǎng)要求，將土木工程材料課程知識體系相對應(yīng)地劃分為“教材知識、拓展知識、科學(xué)知識”三個層次。通過課前預(yù)習(xí)、課堂教學(xué)、實驗教學(xué)、課程考核四個階段的課程設(shè)計，分別采取不同的教學(xué)方法和考核方法，實現(xiàn)學(xué)員獲得學(xué)習(xí)、實踐和創(chuàng)新等方面能力和素質(zhì)的目的。
關(guān)鍵詞:
土木工程材料;知識分層;教學(xué)設(shè)計;教學(xué)實踐;課程教學(xué)
知識是基礎(chǔ)，是載體;能力是知識的綜合體現(xiàn);素質(zhì)是知識與能力的升華。知識、能力、素質(zhì)是進行創(chuàng)新的基礎(chǔ)，只有將三者的教育與培養(yǎng)結(jié)合在一起，并貫穿于教育的全過程，才能培養(yǎng)出高水平的人才。高等教育應(yīng)在傳授知識的同時提高學(xué)生的綜合能力，升華其素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識。布盧姆認為，只要在提供恰當?shù)牟牧虾瓦M行教學(xué)的同時，給每個學(xué)生以適當?shù)膸椭统浞值臅r間，幾乎所有的學(xué)生都能完成學(xué)習(xí)任務(wù)或達到規(guī)定的學(xué)習(xí)目標［1］。其實很多學(xué)生學(xué)習(xí)成績不理想，學(xué)生智慧能力的欠缺并不是主導(dǎo)因素，未能提供適當?shù)慕虒W(xué)條件和合理的幫助才是造成學(xué)生學(xué)習(xí)成績不理想的最大原因。因此，筆者在土木工程材料課程教學(xué)中采取知識分層的方法，將課程知識劃分為不同層次，預(yù)定目標，并采取針對性措施，幫助學(xué)員實現(xiàn)獲得“知識、能力、創(chuàng)新”不同層次知識的目的［2－4］。
一、土木工程材料課程知識分層的教學(xué)設(shè)計
土木工程材料課程主要介紹各類建筑材料的成分、生產(chǎn)過程、技術(shù)性能、質(zhì)量檢驗以及應(yīng)用等基本知識。材料種類繁多，內(nèi)容繁雜，各章自成體系，而且概念多、術(shù)語雜;經(jīng)驗性的東西多，邏輯推理性內(nèi)容少;文字敘述多，公式計算少。學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中感覺對知識的理解并不難，難的是抓不住重點，感覺要記憶的東西太多，不能將繁雜的內(nèi)容梳理出條理清晰的層次，以致學(xué)生感到學(xué)習(xí)難度較大，學(xué)習(xí)效率不高。 依據(jù)土木工程材料課程知識來源及其特點，將該課程教學(xué)內(nèi)容劃分為:教材知識、拓展知識、科學(xué)知識三個層次［5］。(1)教材知識:即人才培養(yǎng)方案和課程標準要求掌握的內(nèi)容，包括水泥、混凝土、鋼材、防水等材料的化學(xué)成分、生產(chǎn)工藝、技術(shù)性能、質(zhì)量檢驗以及材料的基本性能試驗等;(2)拓展知識:指教員對課本知識的分析和拓展，主要內(nèi)容是教員在科研、工程等實踐過程中積累的經(jīng)驗和知識，以及課本以外的專業(yè)知識等［6］;(3)科學(xué)知識:與土木工程有關(guān)聯(lián)的一切材料知識與實踐，重點介紹材料科學(xué)發(fā)展的最前沿知識，及其在防護工程中的應(yīng)用，如泡沫鋁、納米二氧化鈦、石墨烯、相變材料、形狀記憶材料等新材料的功能開發(fā)和應(yīng)用研究，主要作用是激發(fā)學(xué)員的創(chuàng)造力。針對不同層次的知識，引導(dǎo)學(xué)生采用不同的學(xué)習(xí)方法和不同類型的評價方法，實現(xiàn)不同層次的教學(xué)目標［7］。通過任務(wù)—問題，引發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)學(xué)員獲得“知識、能力、創(chuàng)新”三位一體課程知識的目的，培養(yǎng)學(xué)員的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
二、土木工程材料課程知識分層的教學(xué)實踐
為了深入貫徹理工大學(xué)精英教育理念，充分發(fā)揮教員的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)員全面成長，更好地對學(xué)員因材施教，拓寬學(xué)員視野，培養(yǎng)學(xué)員的實踐能力和科研創(chuàng)新能力，從2009年開始，筆者嘗試在土木工程材料課程教學(xué)過程中實施“本科生導(dǎo)師制”。實踐中將導(dǎo)師制與課堂教學(xué)內(nèi)容形成良好的銜接、互補，并對課程的知識體系進行梳理，逐步形成了“知識分層”的教學(xué)思想，在探索實踐中，收到了較好的效果。
(一)課前預(yù)習(xí)以教材和學(xué)習(xí)指導(dǎo)書為載體，引導(dǎo)學(xué)員進行有針對性的課前自學(xué)，時間以10分鐘至30分鐘為限。課前自學(xué)能使學(xué)員對概念性知識有初步認識，對不能理解的知識點或各類疑問帶到課堂上反饋給教員。本過程以讓學(xué)員了解和掌握教材知識為目標。
(二)課堂教學(xué)教員對學(xué)員的預(yù)習(xí)情況進行檢查，獲得學(xué)員不能理解的知識點或各類疑問，在課堂上有針對性地講解必須掌握的重點、難點，確保學(xué)員能夠掌握人才培養(yǎng)方案要求掌握的知識。本過程以讓學(xué)員了解和掌握教材知識為目標。在此基礎(chǔ)上，教員對課本知識進行拓展，介紹真實的工程案例或事故，重點是軍事工程。本過程以讓學(xué)員了解和掌握拓展知識為目標。主要包括如下三方面內(nèi)容:(1)大型工程涉及的材料:包括國內(nèi)外各類典型工程及本地區(qū)的重點工程，如青藏鐵路、水立方、鳥巢、蘇通大橋、杭州灣大橋、永興島建設(shè)等工程中涉及的各類材料，體現(xiàn)理論知識與工程應(yīng)用的緊密聯(lián)系。(2)工程事故:包括各類媒體介紹的工程事故及環(huán)境污染實例，如重慶彩虹橋垮塌事件、家庭裝修帶來的“裝修病”等，以此作為切入點介紹材料性能對工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量和使用性能影響的重要性。(3)特種材料及技術(shù):如“耐高溫—高寒混凝土”“耐海水混凝土”“泵送混凝土”“混凝土結(jié)構(gòu)搶修加固材料”“再生混凝土”“材料無損檢測技術(shù)應(yīng)用”等，并在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)員針對工程實踐特點，根據(jù)基礎(chǔ)理論知識進行材料創(chuàng)新設(shè)計。
(三)實驗教學(xué)實驗教學(xué)作為大學(xué)本科教學(xué)的重要組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和綜合素質(zhì)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。相對于理論教學(xué)，實驗教學(xué)更具直觀性，更能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和分析問題的能力，在提高大學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面發(fā)揮著重要作用［8－9］。1．基本實驗按照《全國高等學(xué)校土木工程專業(yè)本科教育評估標準》對土木工程材料課程實驗教學(xué)的要求，完成六個驗證性實驗。本過程以讓學(xué)員了解和掌握教材知識為目標。2．自主實驗即開放式“三性”試驗，實行自主選題、自行設(shè)計、自主操作。采取“本科生導(dǎo)師制”［10］，引導(dǎo)學(xué)生組成興趣小組或科研團隊自行選擇試驗內(nèi)容，合理利用實驗室已有設(shè)備制定試驗方案，并得出實驗結(jié)論。遵循“引導(dǎo)—自學(xué)—輔導(dǎo)—實踐”四個環(huán)節(jié)，激發(fā)學(xué)生自主進行研究性學(xué)習(xí)的熱情，把綜合理論知識和技術(shù)融入到研究過程中，培養(yǎng)學(xué)生合作研究能力、技術(shù)創(chuàng)新能力，增強學(xué)生的綜合素質(zhì)，充分開發(fā)學(xué)生的潛力，為培養(yǎng)優(yōu)秀學(xué)員創(chuàng)造條件。本過程以讓學(xué)員了解科學(xué)知識為目標。在自主實驗的基礎(chǔ)上，教員根據(jù)學(xué)員的選題提供研究思路，以國防工程新材料研制俱樂部為平臺，帶領(lǐng)學(xué)員進行各類實踐活動，如面向?qū)W生的科研立項、開展學(xué)科競賽、參與教員的科研項目等。主要成果形式可以分為三大類:論文類、發(fā)明類、競賽類。(1)論文類，包括科普類論文和學(xué)術(shù)類論文。從材料角度對大型工程進行材料設(shè)計，或從工程事故分析報告等角度撰寫論文，要求正式發(fā)表，包括會議論文。如論文《‘美國911事件’中鋼材對火災(zāi)產(chǎn)生、蔓延的影響》《建筑環(huán)境污染事件中材料的決定因素》等;也可以根據(jù)國家戰(zhàn)略或國防戰(zhàn)略選題，如《設(shè)計南海、西南高寒地區(qū)所需要的特種建筑材料》等。(2)發(fā)明類:以土木工程建設(shè)、國防工程建設(shè)或軍事需求進行選題，包括材料發(fā)明、材料結(jié)構(gòu)設(shè)計等，通過試驗進行發(fā)明創(chuàng)造，并申請發(fā)明專利或?qū)嵱眯滦蛯＠?3)競賽類:以材料的創(chuàng)造發(fā)明或論文形式，參加校內(nèi)外各類學(xué)科競賽。如每年一次的理工大學(xué)“卓越杯”科技創(chuàng)新大賽，每兩年舉辦一屆的“全國大學(xué)生混凝土設(shè)計比賽”“中國大學(xué)生新材料創(chuàng)新設(shè)計大賽”“‘挑戰(zhàn)杯’全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽”等，甚至可以參加相關(guān)學(xué)科的競賽，如“全國大學(xué)生混凝土結(jié)構(gòu)大賽”等。
(四)課程考核課程考核包括教學(xué)不同階段的全過程評價，既考核結(jié)果，也考核過程。一是考核學(xué)員對教材知識的掌握情況，占總成績的70%，具體包括預(yù)習(xí)單、作業(yè)本、實驗報告、考試成績等。二是考核學(xué)員對拓展知識的了解、掌握情況，占總成績的20%，主要包括課堂表現(xiàn)、創(chuàng)新選題等。三是考核學(xué)員對科學(xué)知識的了解、掌握情況，占總成績的10%，是課程成績評定為優(yōu)的重要依據(jù)。主要以課外創(chuàng)新作品的呈現(xiàn)程度來進行評價，如撰寫論文5分，如果了(或有錄用通知)就10分;發(fā)明創(chuàng)造有作品的5分，申請了專利的10分;正式參加了比賽的5分，已經(jīng)獲獎的10分。
三、土木工程材料課程知識分層教學(xué)成效
在“土木工程材料知識分層”教學(xué)設(shè)計和實踐的過程中，先后獲得學(xué)院“建筑材料課程教學(xué)改革研究”“本科精英教育的探索———課外實踐導(dǎo)師制”“基于建筑材料課程的學(xué)員自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)研究”等教學(xué)科研項目的支持，獲得一些教學(xué)改革成果。在課程考核方面，近幾年學(xué)生通過率都達到100%。優(yōu)秀率從5%左右提高到10%以上。在撰寫論文方面，學(xué)員團隊在教員的指導(dǎo)下撰寫了《泡沫鋁的特性及其在防護工程中的應(yīng)用探討》《室內(nèi)電磁輻射污染分析與評估》《基于金屬熱工藝“四火”原理實現(xiàn)鑄強兵之“劍”》等多篇學(xué)術(shù)論文。在創(chuàng)造發(fā)明方面，在教員的指導(dǎo)下，學(xué)員自主開展“寒區(qū)單兵多用途自熱包”“一種高強陶?；炷恋难兄啤薄癒－15快速高強搶修加固材料”等材料研究，并申請了專利。在參加競賽方面，學(xué)員連續(xù)四年組隊參加理工大學(xué)“‘卓越杯’科技創(chuàng)新競賽”“第三屆全國大學(xué)生混凝土大賽”，多人次獲獎;參與“本科生導(dǎo)師制”課外創(chuàng)新學(xué)習(xí)的學(xué)員，有多名被保送或考取研究生。
四、結(jié)語
在理工大學(xué)實行“一導(dǎo)五法”教學(xué)改革的大環(huán)境下，教員和學(xué)員參與教學(xué)改革的熱情空前高漲，學(xué)員各類課外科技創(chuàng)新活動得到了校院多級政策支持，“本科生導(dǎo)師制”也在各學(xué)院深入推進。今后應(yīng)將全國或兄弟院校的更多有價值的學(xué)科競賽引入學(xué)校，并將參賽的組織模式固定下來。此外應(yīng)進一步加大學(xué)員課外科技創(chuàng)新活動成效與學(xué)分、評優(yōu)、保研等評價體系的聯(lián)系，為學(xué)員的成長創(chuàng)造更加廣闊的平臺。
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土木工程材料課程面向土木工程、工程管理等多個專業(yè)，課程具有以下特點［3］:內(nèi)容龐雜零散，課程很多，內(nèi)容之間的邏輯關(guān)系不強，需要記憶的多;課程的實踐性很強，相對于工科的其他課程而言，土木工程材料的各部分內(nèi)容和知識點之間的邏輯性不強，彼此之間的聯(lián)系也不大，故很多內(nèi)容需要學(xué)生強化記憶，形成對材料的常識性認識，上述特點，使慣于通過邏輯推理來領(lǐng)會，掌握知識點的工科學(xué)生較難適應(yīng)。傳統(tǒng)的土木工程材料實驗課，一般模式為［4］:老師先介紹實驗原理、目的、儀器設(shè)備、注意事項等，學(xué)生按教師或教材所講的步驟重復(fù)實驗，讀取數(shù)據(jù)，驗證規(guī)律、公式或性質(zhì)，這種教學(xué)模式實質(zhì)上是以教師為中心，學(xué)生處于一種被動從屬的地位，缺乏實驗主動性和興趣性:以驗證理論為目的，實驗內(nèi)容單一，實驗數(shù)據(jù)少，分析無對比性，不能對課堂理論融會貫通進行分析;不利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，不利于引導(dǎo)學(xué)生突破思維的障礙，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維方法的形成，不利于學(xué)生智能的發(fā)展，不利于學(xué)生在實驗過程中各種能力的培養(yǎng)。
2土木工程材料教學(xué)改革途徑
2．1理論教學(xué)體系改革
2．1．1根據(jù)材料的發(fā)展與市場需求的變化及時更新教學(xué)內(nèi)容
根據(jù)建筑技術(shù)的發(fā)展與市場需求的變化，跟蹤新材料、新技術(shù)的發(fā)展與國家產(chǎn)業(yè)政策的變化，及時更新教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生掌握最新材料知識?？紤]到土木工程材料不可能涵蓋所有的新材料，因此選擇當前市場容量大的、對建筑工程造價影響比較大的，而且符合國家產(chǎn)業(yè)政策的新型土木工程材料進行跟蹤并補充到土木工程材料課程教學(xué)內(nèi)容中，同時淘汰已過時或者不符合國家產(chǎn)業(yè)政策的材料。為此在教學(xué)過程對教學(xué)內(nèi)容進行了以下調(diào)整:1)墻體材料淘汰黏土磚等國家已明令禁止使用的產(chǎn)品，相應(yīng)地補充了建筑砌塊、灰砂磚及復(fù)合保溫墻體材料等。2)針對市場上大量采用墻體保溫技術(shù)，增加了聚苯乙烯泡沫板及塑料泡沫塑料板及其內(nèi)外保溫技術(shù)的內(nèi)容。3)根據(jù)市場需求，淘汰瀝青油氈的內(nèi)容，加強SBS、橡膠改性瀝青卷材與高分子聚合物卷材的教學(xué)。
2．1．2鼓勵學(xué)生深入建材市場了解最新建材行情，撰寫調(diào)查報告
鼓勵學(xué)生利用課余時間走進當?shù)乇容^大的建材城，了解最新市場行情，了解市場上不同用途的建材的價格、產(chǎn)地、銷量等信息;對市場上最新出現(xiàn)的建材進行記錄、拍照，通過詢問商家或者查閱網(wǎng)絡(luò)等方式了解這些材料的用途、性能等信息，并撰寫調(diào)查報告，將其作為期末考核的內(nèi)容。通過以上教學(xué)，學(xué)生不僅掌握了當前工程上使用的新型土木工程材料的基本性能與應(yīng)用技術(shù)，而且提高了學(xué)習(xí)新材料、新技術(shù)的能力。
2．1．3開展互動式、啟發(fā)式教學(xué)
為了培養(yǎng)學(xué)生的主動思維能力，授課時可先提出幾個問題，讓學(xué)生帶著問題聽課。通過組織課堂討論可以有效的提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的積極思考和創(chuàng)造精神。例如，在講解建筑砂漿的技術(shù)性質(zhì)時，先提出生活中的抹面砂漿表面開裂這一常見問題，讓學(xué)生獨立思考后進行討論，討論中通過點評引導(dǎo)學(xué)生從材料的組成和結(jié)構(gòu)來推理砂漿的變形性質(zhì)特點;再通過與混凝土組成材料差異性的比較，使學(xué)生加深理解混凝土和砂漿的技術(shù)性質(zhì)。在講述石膏和石灰的特點時，可以準備好這兩種材料及兩個燒杯和一根搗棒，告訴大家這兩種白色粉末分別是石膏和石灰，如何用一種簡易的辦法區(qū)分，然后請兩位同學(xué)分別向燒杯內(nèi)加水，大家就會看到其中一個燒杯內(nèi)反應(yīng)劇烈，同時請另一位同學(xué)在另一個燒杯內(nèi)用搗棒快速攪拌，大家就會看到開始可以快速攪動，逐漸就慢了下來直至停止，且整個過程在數(shù)分鐘內(nèi)完成，這樣不用多講，同學(xué)們對于石灰的劇烈水化反應(yīng)及石膏的快速凝結(jié)特性就會一清二楚且印象深刻。在講解混凝土內(nèi)容時，先講解混凝土性質(zhì)和配合比的理論，再帶學(xué)生參觀現(xiàn)場混凝土的配置、攪拌、運輸、澆筑、搗實等過程，對混凝土的性質(zhì)、配合比設(shè)計等理論有了進一步的理解，再布置題目讓學(xué)生自己完成一個配合比的設(shè)計過程。通過理論與實踐相結(jié)合，提高了學(xué)生的實踐能力，充分挖掘?qū)W生潛能，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
2．1．4改變刻板的傳統(tǒng)板書模式，靈活運用多媒體教學(xué)
適當采用多媒體教學(xué)，通過聲、圖、文將課堂內(nèi)容形象地載入到學(xué)生面前，能夠充分調(diào)動課堂氣氛，使學(xué)生積極地參與課堂，思考老師的問題，甚至當堂提出自己的疑問，而且在課后對課堂內(nèi)容的印象也比較深刻。在講授過程中，除了簡單扼要地在課件中顯現(xiàn)本課堂的主要知識點外，老師還需要恰如其分地加入一些“輔助材料”，以幫助學(xué)生對材料及其性能形成直觀的認識，加深學(xué)生對知識點的理解。
2．2實踐教學(xué)體系改革
傳統(tǒng)實驗教學(xué)以驗證性試驗為主要教學(xué)內(nèi)容，且多以課堂上教師先講解、演示、學(xué)生再模仿、操作的形式來組織教學(xué)，學(xué)生參與實驗的積極性不高，難以達到理想的實驗教學(xué)效果，因此，探索一種有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、工程素養(yǎng)和科研能力的土木工程材料實驗教學(xué)模式十分必要。
1)結(jié)合工程實例突出土木工程材料基本性能與工程應(yīng)用特性的教學(xué)，重點培養(yǎng)學(xué)生的工程概念與工程材料應(yīng)用能力。土木工程材料與我們的實際生活聯(lián)系非常密切，學(xué)生在實際生活中已經(jīng)積累了不少生活經(jīng)驗，因此通過實際工程實例講述土木工程材料的基本性能與工程應(yīng)用特性，可以幫助學(xué)生理解和記憶工程概念，即將不全面、不規(guī)范的直接經(jīng)驗用科學(xué)規(guī)范的術(shù)語表達，全面理解和掌握材料的基本性能與工程應(yīng)用特性。如在講述“水泥體積安定性”時，列舉了“國內(nèi)某建筑施工時，底板混凝土澆筑后10d左右，表面局部隆起、開裂”這一典型工程實例，在此基礎(chǔ)上介紹水泥體積安定性不良導(dǎo)致的危害，引起體積安定性不良的原因，國家水泥標準對其的規(guī)定等。學(xué)生通過實例直觀地認識到了水泥體積安定性不良的危害性，因此對水泥體積安定性不良的原因非常關(guān)心，同時很容易理解國家水泥標準有關(guān)水泥體積安定性不良的相關(guān)規(guī)定。
2)保證既有實驗項目的基礎(chǔ)上，添加新材料、新技術(shù)的實驗項目。除掌握土木工程材料基礎(chǔ)性能外，可適當添加相關(guān)新材料、新理念、新技術(shù)的實驗。例如目前人們普遍關(guān)心混凝土耐久性問題(關(guān)系到節(jié)能、節(jié)約資源等)，以及建筑材料生產(chǎn)應(yīng)用帶來的生態(tài)問題(涉及到環(huán)保、溫濕效應(yīng)等)，可以考慮設(shè)計相關(guān)的實驗內(nèi)容(如加氣混凝土砌塊、空心磚、保溫砂漿、防水卷材、環(huán)保涂料等)，加入到已有實驗教學(xué)中，使土木工程材料教學(xué)的內(nèi)容與時代進步相適應(yīng)［5］。
中國土木工程專業(yè)研究生培養(yǎng)模式探索
(一)確定土木工程專業(yè)研究生的培養(yǎng)理念及目標
土木工程專業(yè)研究生的培養(yǎng)應(yīng)在保證碩士研究生具有正確價值觀和良好道德情操、具備堅實理論知識和科研能力的基礎(chǔ)上，側(cè)重培養(yǎng)工程實踐能力，使之能夠具有解決實際工程中復(fù)雜問題的能力，成為與國際形勢接軌、掌握建筑領(lǐng)域尖端技術(shù)的高素質(zhì)工程型人才［3］。
(二)明確土木工程研究生培養(yǎng)質(zhì)量的影響因素
單一的培養(yǎng)模式和傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，使學(xué)生的個性和特長得不到充分發(fā)揮，限制了學(xué)生的創(chuàng)造性思維發(fā)展，使研究生教育無異于本科教育，大部分缺乏獨立研究和創(chuàng)新的能力。就土木工程專業(yè)來說，更應(yīng)偏向?qū)嵺`和應(yīng)用。
(三)研究生培養(yǎng)模式的建議
首先，高校應(yīng)改革土木專業(yè)研究生教育模式。例如將土木專業(yè)研究生的培養(yǎng)類型細化到理論研究型和工程實踐型等方向，使研究生的培養(yǎng)更具有針對性。在課程設(shè)置上，由于土木工程學(xué)科所包含的知識面寬，涉及的內(nèi)容廣，因此，課程設(shè)置要有針對性和普遍性，多設(shè)置基礎(chǔ)課程［4］，使學(xué)生主要掌握學(xué)習(xí)方法，而非單純地學(xué)習(xí)課程本身。同時，教師要使學(xué)生形成完整的知識框架和體系，使學(xué)生有機會接受該領(lǐng)域最前沿的知識和研究方法，使研究生從基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)、查閱文獻到撰寫論文等工作中學(xué)到做科研應(yīng)具備的基本素養(yǎng)和能力，并在此基礎(chǔ)上使研究生將自己所學(xué)的知識應(yīng)用到實驗或?qū)嶋H操作中。
其次，針對研究生畢業(yè)后缺乏實踐和動手能力的現(xiàn)狀，高校應(yīng)加強校企聯(lián)合培養(yǎng)模式。鑒于土木工程本身的學(xué)科特點，實踐與應(yīng)用更是重中之重，因此，校企聯(lián)合的培養(yǎng)模式具有更重要的現(xiàn)實意義。在教育體制上應(yīng)盡快為高校創(chuàng)造條件，如建立產(chǎn)學(xué)研培訓(xùn)基地，使研究成果直接轉(zhuǎn)化成社會生產(chǎn)需要，企業(yè)可以為高校的科研工作提供資金支持，同時高?？梢詾槠髽I(yè)運作帶來技術(shù)保障。高校還應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)造實踐機會，使學(xué)生能夠通過學(xué)校學(xué)習(xí)和社會實踐，真正掌握和更深刻地理解所做研究的價值和意義。高校應(yīng)實行學(xué)校導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師雙導(dǎo)師制度，學(xué)校導(dǎo)師可以從事科研生產(chǎn)工作，企業(yè)導(dǎo)師也可進入高校學(xué)習(xí)和指導(dǎo)，這樣既可以加強高校師資隊伍建設(shè)，完善教育體制，又可以使土木工程研究生在科研能力和工程實踐能力上得到充分提高。
再次，應(yīng)借鑒國外教育體制，實行研究生教育寬進嚴出制度，這樣既可以使更多的學(xué)生有機會接受更高層次的教育，又可以提高畢業(yè)生的素質(zhì)和質(zhì)量。嚴格控制畢業(yè)論文的通過率，提高論文評價標準，避免論文答辯流于形式。可以借鑒國外論文評價體制，對論文的質(zhì)量采用等級制度，提高學(xué)生撰寫論文的積極性。同時，在就業(yè)上應(yīng)縮小研究生和本科生的待遇差異，這樣既避免了研究生學(xué)習(xí)的功利性，又節(jié)約了國家教育資源，使土木工程研究生教育真正培養(yǎng)出具有科研精神和工程實踐能力的高層次人才。
最后，加強自主創(chuàng)新能力建設(shè)是中國經(jīng)濟社會和發(fā)展的重要決策和部署，創(chuàng)新能力是人才所需要具備的重要內(nèi)容。因此，研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是中國目前研究生教育的關(guān)鍵，研究生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)是經(jīng)濟需要也是時代所趨［5］。土木工程創(chuàng)新型人才就是要在該領(lǐng)域提出新理念、新技術(shù)、新方法、新技術(shù)、新材料，能在土木工程領(lǐng)域有所創(chuàng)新。由此，提高土木研究生的創(chuàng)新能力需要設(shè)立該學(xué)科的高校和教育工作者不斷探索和實踐，提出切實可行的措施，可以將部分高校作為試點，將土木工程研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)理念深入到教學(xué)和實踐中。
論文摘要：現(xiàn)代土木工程不斷地為人類社會創(chuàng)造嶄新的物質(zhì)環(huán)境，成為人類社會現(xiàn)代文明的重要組成部分。本文論述了土木工程的涵義、現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢。
引言
縱觀人類文明史，土木工程建設(shè)在和自然斗爭中不斷地前進和發(fā)展。在我國的現(xiàn)代化建設(shè)中，土木工程業(yè)越來越成為國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。同時，隨著社會和科技的發(fā)展，建筑物的規(guī)模、功能、造型和相應(yīng)的建筑技術(shù)越來越大型化、復(fù)雜化和多樣化，所采用的新材料、新設(shè)備、新的結(jié)構(gòu)技術(shù)和施工技術(shù)日新月異，節(jié)能技術(shù)、信息控制技術(shù)、生態(tài)技術(shù)等日益與建筑相結(jié)合，建筑業(yè)和建筑物本身正在成為許多新技術(shù)的復(fù)合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作為大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)核心的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)則成為代表一個國家建筑科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標志。所有這一切都說明在土木工程中越來越體現(xiàn)了技術(shù)與創(chuàng)新的作用，誰能在世紀之交把握住土木工程學(xué)科的發(fā)展趨勢。誰就能在知識經(jīng)濟時代開創(chuàng)土木工程學(xué)科的新紀元。
一、土木工程的涵義
土木工程是指建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產(chǎn)活動有關(guān)的各類工程設(shè)施，如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所進行的勘察、設(shè)計、施工等工程技術(shù)活動。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就，無論是結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析，還是結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論和方法以及結(jié)構(gòu)的施工手段，都有了非常大的突破；特別是近若干年，在高層、大跨結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)方面成績尤其驚人。但展望未來，土木工程領(lǐng)域中仍然有許多課題需要我們進一步探討。
二、土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
我國的土木工程建設(shè)從20世紀50年代起一直沒有停過，且發(fā)展很快，尤其在近年來，發(fā)展極為迅猛，幾乎整個中國成了一個大的建設(shè)工地。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國各地如雨后春筍般地涌現(xiàn)，新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)大力研究、開發(fā)和應(yīng)用。發(fā)展之快，數(shù)量之巨，令世界各國驚嘆不已。
截止2000年底，我國鐵路運營路程已達6．78萬公里，居世界第4位，亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方而發(fā)展。同時，我國也在積極建造高速鐵路，武漢至廣州的高速鐵路運營時間僅需4小時。此外，磁懸浮列車也在發(fā)展。橋梁工程也取得了驚人的成就，伴隨著橋梁類型的不斷翻新，主跨跨度一再突破。楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長江大橋、南京長江二橋等大跨橋梁的建成都標志著我國的大跨結(jié)構(gòu)達到了一個新的水平，己跨入世界水平先進行列。目前，我國己建成千米以上大橋3座、800m以上大橋8座、600m以上大橋15座、400m以上大橋40座，重慶萬縣單孔跨度達420m的鋼筋混凝上拱橋更引起世界同行的莫大興趣。在水利建設(shè)方面，50年間全國興建大中小水庫8．6萬座，水庫總蓄水量4580億立方米。建設(shè)和整修大江大河堤防25萬公里，目前防洪工程發(fā)揮的經(jīng)濟效益達7000多億元。在大壩建設(shè)方面，我國先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州鳥江渡大壩、四川二灘大壩等水利工程。
三、土木工程的發(fā)展趨勢
（一）高性能材料的發(fā)展
鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。日本、美國、俄羅斯等國家已經(jīng)把屈服點為700N／mm2以上的鋼材列人了規(guī)范；如何合理利用高強度鋼也是一個重要的研究課題。高性能混凝土及其它復(fù)合材料也將向著輕質(zhì)、高強、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。
（二）計算機應(yīng)用
隨著計算機的應(yīng)用普及和結(jié)構(gòu)計算理論日益完善，計算結(jié)果將更能反映實際情況，從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。人們將會設(shè)計出更為優(yōu)化的方案進行土木工程建設(shè)，以縮短工期、提高經(jīng)濟效益。
（三）環(huán)境工程
環(huán)境問題特別是氣候變異的影響將越來越受到重視，土木工程與環(huán)境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問題與人類的生存發(fā)展密切相關(guān)，又無一不與土木工程有關(guān)。較大工程建成后對環(huán)境的影響乃至建設(shè)過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。
（四）建筑工業(yè)化
建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產(chǎn)方式上。解放后大規(guī)模的經(jīng)濟建設(shè)推動了建筑業(yè)機械化的進程，特別是在重點工程建設(shè)和大城市中有一定程度的發(fā)展，但是總的來說落后于其他工業(yè)部門，所以建筑業(yè)的工業(yè)化是我國建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢。要正確理解建筑產(chǎn)品標準化和多樣化的關(guān)系，盡量實現(xiàn)標準化生產(chǎn)；要建立適應(yīng)社會化大生產(chǎn)方式的科學(xué)管理體制，采用專業(yè)化、聯(lián)合化、區(qū)域化的施工組織形式，同時還要不斷推進新材料、新工藝的使用。
（五）空間站、海底建筑、地下建筑
早在1984年，美籍華裔林銅柱博士就提出了一個大膽的設(shè)想，即在月球上利用它上面的巖石生產(chǎn)水泥并預(yù)制混凝土構(gòu)件來組裝太空試驗站。這也表明土木工程的活動場所在不久的將來可能超出地球的范圍。隨著地上空間的減少，人類把注意力也越來越多地轉(zhuǎn)移到地下空間，21世紀的土木工程將包括海底的世界。實際上東京地鐵已達地下三層：除在青函海底隧道的中部設(shè)置了車站外，還建設(shè)了博物館。
（六）結(jié)構(gòu)形式
計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現(xiàn)，為結(jié)構(gòu)形式的革新提供了有利條件。空間結(jié)構(gòu)將得到更廣泛的應(yīng)用，不同受力形式的結(jié)構(gòu)融為一體，結(jié)構(gòu)形式將更趨于合理和安全。
（七）新能源和能源多極化
能源問題是當前世界各國極為關(guān)注的問題，尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀人類必須解決的重大課題。這也對土木工程提出了新的要求，應(yīng)當予以足夠的重視。
此外，由于我國是一個發(fā)展中國家，經(jīng)濟還不發(fā)達，基礎(chǔ)設(shè)施還遠遠不能滿足人民生活和國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求，所以在基本建設(shè)方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項專業(yè)活動中，都應(yīng)考慮可持續(xù)發(fā)展。這些專業(yè)活動包括：建筑物、公路、鐵路、橋梁、機場等工程的建設(shè)，海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。
參考文獻：
[1]段樹金.土木工程概論[M].北京:中國鐵道出版社，2005.
關(guān)鍵詞：土木工程材料；教學(xué)方法；教學(xué)研究與改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）46-0099-02
《土木工程材料》是土建類專業(yè)必修的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，本課程不同于數(shù)、理、化及力學(xué)等課程，具有內(nèi)容龐雜，涉及面廣，各章自成系統(tǒng)；公式的推導(dǎo)或定律的論證和分析少，定性的描述或經(jīng)驗規(guī)律的結(jié)論多；概念多、術(shù)語多、涉及學(xué)科較多等特點，內(nèi)容平淡枯燥，其整體性、邏輯性、嚴密性以及各章節(jié)之間的連貫性均較差。因此教師難講，學(xué)生厭學(xué)，教學(xué)效果較差[1]。為使學(xué)生能夠真正掌握本課程的精髓，課程組經(jīng)過長期、深入的教學(xué)研究與改革，探索出課程的教學(xué)規(guī)律與教學(xué)方法，收到了良好的教學(xué)效果，主要有：
一、材料種類上抓大放小、有重有輕
根據(jù)工程應(yīng)用型本科的人才培養(yǎng)目標，重點講述工程中應(yīng)用較多的核心重要材料如水泥、混凝土、建筑鋼材等，這些也正是課程的難點，復(fù)習(xí)考試也要重點加強，使學(xué)生切實掌握其精髓，突出培養(yǎng)工程應(yīng)用能力，其它材料則略講或讓學(xué)生自學(xué)。
二、以材料性質(zhì)為教學(xué)中心
以材料性質(zhì)為教學(xué)中心，抓住一個中心、兩條線索講述。一個中心就是掌握材料性質(zhì)，這是學(xué)好本課程的中心環(huán)節(jié)。各種材料需要研究的內(nèi)容很廣，涉及原料、生產(chǎn)、材料組成與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、應(yīng)用、檢驗、驗收及儲存等諸多方面，教學(xué)中應(yīng)突出材料的性質(zhì)，而一些次要內(nèi)容則留給學(xué)生自學(xué)。掌握材料性質(zhì)的兩條線索是：注意了解材料性質(zhì)與其組成、結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，即決定材料性質(zhì)的基本因素；注意了解材料受外界影響性質(zhì)發(fā)生變化的規(guī)律，即影響材料性質(zhì)的外界因素。
三、采用啟發(fā)式、提問式教學(xué)法
本課程的特點是有大量的條文敘述，采用啟發(fā)式教學(xué)尤為重要。采用啟發(fā)式教學(xué)，多提問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，而不做消極的聽眾，既可以提高學(xué)習(xí)興趣，鞏固所學(xué)知識，又可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
四、化抽象思維為形象思維
本課程學(xué)起來比較抽象而且枯燥乏味。因此，在教學(xué)中除了采用啟發(fā)式教學(xué)外，我們還注重現(xiàn)代教育技術(shù)與多種教學(xué)手段的應(yīng)用，如多媒體圖片、動畫、材料樣品等，使材料教學(xué)具體化、形象化。采用多種教學(xué)手段輔助教學(xué)，使單調(diào)枯燥的內(nèi)容變得生動活潑起來，增加了教學(xué)的直觀性和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)質(zhì)量與效果。
五、運用對比的方法
教學(xué)中運用對比的方法，善于歸納同類材料的共性與特性。不同種類的材料具有不同的性質(zhì)，同類材料則存在著共性，由于品種的不同，又存在著各自的特性。教學(xué)中采用對比的方法，歸納介紹同類材料的共性，再對同類材料的不同品種總結(jié)它們的異同點，以便掌握其特性。這種方法在學(xué)習(xí)和掌握主要材料如水泥、混凝土、建筑砂漿等時尤為重要。
六、教學(xué)與科研緊密結(jié)合
教學(xué)中要注重將建筑材料學(xué)科前沿的新知識、新觀點、新成果引入教學(xué)。十分注意給學(xué)生補充建材科技領(lǐng)域的新知識、新觀點、新成果，使學(xué)生了解土木工程材料學(xué)科前沿的最新信息，跟上科技發(fā)展的步伐。在講授傳統(tǒng)材料的基礎(chǔ)上，重點突出新材料的優(yōu)異性能，開闊學(xué)生的視野。這樣，第一可以使學(xué)生們了解更新的材料信息，緊密跟蹤學(xué)科前沿；第二可以活躍課堂氣氛，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；第三可以培養(yǎng)學(xué)生自我更新、終身獲取知識的能力。課程組教師在教學(xué)之余長期堅持不懈地獻身科研，時刻掌握學(xué)科前沿的研究動態(tài)，并十分注重將科研與教學(xué)緊密結(jié)合，用自己的科研心得現(xiàn)身說法，把最新的科研成果運用于教學(xué)中，以科研促進教學(xué)，取得了良好的教學(xué)效果。
七、注重實驗教學(xué)內(nèi)容的改革，培養(yǎng)學(xué)生的研究、創(chuàng)新能力
為了培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手能力以及研究、創(chuàng)新能力，采取的主要措施是：常規(guī)實驗主要突出水泥、混凝土等核心土木工程材料的檢測實驗；對實驗內(nèi)容進行精心設(shè)計與革新，突出研究、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，編寫了《土木工程材料綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗指導(dǎo)書》，盡量多開出綜合性、設(shè)計性與創(chuàng)新性實驗項目。2008級土木工程專業(yè)學(xué)生段邦政、朱攀、肖梟、孫少君等申請并完成了襄樊學(xué)院2010年大學(xué)生科研項目（2010DXS030），在廢渣利用類著名期刊《粉煤灰綜合利用》2011年第3期公開《再生砂對砂漿的施工和易性和抗壓強度的影響初探》。
八、注重課程教學(xué)資料與實驗室的建設(shè)
在本課程的建設(shè)中，我們十分注重教學(xué)資料、實驗設(shè)備和多媒體教學(xué)建設(shè)以及雙語教學(xué)的探索實踐。在教學(xué)實踐中積累了豐富的理論和實驗教學(xué)所需的教學(xué)參考書、音像資料、材料樣品，購置了較為完備的教學(xué)以及科研實驗儀器設(shè)備，搜集了大量課件、案例、習(xí)題和模擬試題集等，從而為學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了良好的條件。這幾年，我們改進了教學(xué)手段，采用多媒體式教學(xué)，增大了教學(xué)信息量，并使教學(xué)形式生動活潑，提高了教學(xué)效率與效果。另外，我們還采用了英文版《土木工程材料科學(xué)與技術(shù)》、《英漢土木工程材料常用詞匯》等作輔助教學(xué)資料，開始了雙語教學(xué)的探索與實踐。
九、強化做習(xí)題的教學(xué)環(huán)節(jié)
對于本課程來說，要鞏固并深化課堂教學(xué)效果就必須重視做習(xí)題的環(huán)節(jié)。針對該課程教材僅有思考題的特點，筆者廣泛收集資料，編寫了《土木工程材料習(xí)題與學(xué)習(xí)指導(dǎo)》一書，每章內(nèi)容包括：內(nèi)容提要、基本要求、重難點提示、基本概念與基本原理、考核要點、典型試題解析及大量習(xí)題等，并附有十余套模擬試題。在改進課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，學(xué)生再通過做習(xí)題及模擬試題，就能更好地理解并切實掌握課程核心內(nèi)容，提高考試成績，改變了過去對該課程“一看就懂，一考卻不會”的狀況。
十、改革考核內(nèi)容與評價方法
以往本課程主要以期末考試確定成績，實驗成績所占權(quán)重較小，考核方式不全面，學(xué)生的工程素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新精神未得到培養(yǎng)。改革考核方式后，課程成績由作業(yè)、實驗成績、課程小論文及期末考試綜合評定，其中作業(yè)占10%、實驗占30%、課程論文占10%、期末考試占50%。課程考核加大了實驗成績權(quán)重，加強了工程師的基本訓(xùn)練，并增設(shè)課程小論文，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，全方位考核學(xué)生的能力，初步探討建立了符合人才培養(yǎng)目標的全方位能力發(fā)展的考核評價體系。
綜上所述，采用上述教學(xué)方法進行教學(xué)改革，使《土木工程材料》這門以條文敘述性為主的十分枯燥乏味的課程[1]的教學(xué)質(zhì)量有了較大提高，不僅使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大增，而且學(xué)習(xí)效率與學(xué)習(xí)成績也有了較大幅度的提高。
