土木工程课程设计报告

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土木工程课程设计报告范文第1篇

关键词：土木工程施工 ；教学改革；BIM技术；信息模型

中图分类号：G642.42；TU74 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2017）03-0091-05

一、土木工程施工课程设置虚拟教学实验的必要性

（一）土木工程施工课程教学环境的变化

1.施工技术的快速发展

近几年来，土木工程施工技术的发展迅速，最主要原因是本学科技术所需的跨学科基础理论发展和对本学科的渗透，使土木工程施工技术实际融入了多种工程技术成就，特别是现代信息技术，再加上社会生产形态从粗放型向集约型方式的转换，施工技术呈现精细化的发展趋势，土木工程施工课程教学环境也必须做出相应的变化。

2.土木工程施工教学加入虚拟实践操作环节

建筑市场的变化使建设行业对人才呈现多样性的需求，因此需要学校培养具有较强动手能力、较宽知识面的学生。近年来，高校在课程设置、课程内容、教学方法等方面进行了大胆的探索，并取得了显著效果。但土木工程施工课程的教学方法基本上采用“教师讲，学生听”的教学方法，不利于调动学生的学习主动性、积极性和创造性[1]。现如今的实践教学培养模式存在着一些问题：一是专业课实验教学，基本上是以验证性实验为主，而综合性实验和开放性实验相对较少；二是实践教学内容单一陈旧，脱离社会实践的现实需要[2]。为解决上述问题，对虚拟教学课程设置体系进行了较大调整，在课时总数不变的情况下，加入虚拟实践操作环节，既解决了施工实验短期内无法完成的难题，又为专业课程所必须的实践操作环节提供有效支持，弥补了课堂教学的不足，增强学生的动手能力及对专业知识的学习兴趣，提高了教学质量。

3.建设行业对掌握建筑信息化（BIM）技术的专门人才需求

在不断强化以人为本的教育理念前提下，市场对人才的需求促使高校教育向多样性和市场化方向发展。教师也应给予学生学习的主动权，使学生有积极的精神状态和学习行为，真正成为学习的主人[3]。根据土木工程专业人才市场的要求，本专业培养的学生不仅能从事传统的工业与民用土木工程施工，而且应具有目前社会上最新的施工技术，这样才能在社会工作中处于主动地位。因此，新的培养目标要加强基础、拓宽专业知识，学生不仅要掌握传统的土木工程施工技术专业知识，还要掌握与本学科有关的已经或即将应用的新设备、新产品和新技术，目前从国家到地方政府都出台了推进建筑信息化的相关政策文件，国家及地方信息化标准正相继颁布实施，可以说，建筑信息化贯穿于规划、设计、施工、运维的全过程。然而，现在的推进工作受制于人才，所以增加虚拟实验内容，使学生在短时间内掌握建筑信息化的相关知识，对解决信息化建设人才匮乏短板，提高学生的就业率具有重要意义。

（二）土木工程施工课程教学面临的矛盾

传统的应试教育重知识灌输而忽略了获得知识的方法，而事实上，获得知识的方法乃教育之本，学习的真谛在于学会如何学习 [4]。现代教学情境的变迁使目前土木工程施工课程教学面临着诸多矛盾，主要表现在以下几方面。

（1）土木工程施工新技术的发展与本课程教材相对落后间的矛盾。

（2）土木工程施工技术内容的丰富与本课程课堂教学学时相对不足的矛盾。

（3）大众化教育和人才多样性要求与传统 “接受性学习”课堂教学模式的矛盾[5]。

二、基于Revit的框架梁、柱虚拟建模实验设计基本原理

（一） 虚拟建模实验设计的基本方法

虚拟建模是在土木学院的虚拟仿真信息化实验室硬件支持下，通过教师讲解和示范，以混凝土矩形梁、柱为例，创建一个混凝土梁、柱族，并将载有相应信息的族载入到模型中。从基本术语、基本命令等方面介绍族和项目的基本知识，为深入学习Revit的后续知识奠定坚实的基础。

（二） 虚拟建模实验设计的基本原则

（1）Revit基本术语，完成对Revit族编辑界面的认识，包括功能区、应用程序菜单、工具栏、项目浏览器、状态栏、属性对话框、View Cube等。

（2）基本命令和基本图元命令。

（3）实现建筑基本模型――梁、柱构件族的建立。

（4） Revit参数化、信息化的由来。

（三）土木工程施工课程教学与“虚拟建模实验”的有机结合

土木工程施工课程内容具有很强的专业性。学生虽然在日常生活中经常接触到建筑施工技术，但是对于专业知识的认知很浅。通过虚拟建模实验，使课堂教学和现场实践高度结合，通过上机操作达到虚拟仿真的效果，使知识获得更加形象。

虚拟建模实验通过上机操作，让学生在更加广阔的空间吸取知识，打破了传统学科一贯以教材为主的课程教学形式，充实了教材内容，弥补土木工程施工教材相对滞后的情况。

通过上机操作，学生对土木工程施工产生直观认识，达到了人才培养目标的要求。虚拟建模实验主张学生自己动手，熟悉软件和操作命令，有目的进行操作，这样在教学上更加注重学生的直接经验。课堂教学和上C教学相辅相成，使课堂教学在教学空间上得到延展和丰富，上机教学巩固了课堂教学所获得的知识[6]。

建筑施工技术一直处在高速发展的阶段，新技术和新工艺层出不穷，掌握最新的技术才能使学生在将来的工作中掌握主动权。而虚拟建模实验则是基于当前行业应用最具潜力的BIM技术，这也是对土木工程施工课程前沿性教学极大的补充。

三、 基于Revit的框架梁、柱虚拟实验构建

（一）实验教学内容

Revit是为建筑信息模型（BIM）而设计的系列软件，包括建筑、结构及设备相关的功能模块，为建筑工程行业提供BIM解决方案。以框架梁或柱为例，讲述如何创建混凝土梁族或柱族，将从基本术语和命令等方面介绍族设计的基本知识，为深入学习Revit的后续知识奠定基础。步骤如下：

第一， Revit新建族样板文件，建立不同的钢筋形状族以便后期载入到模型中，包括钢筋的模型创建和族类型、族参数、族类别的基础信息建立。

第二，Revit新建族样板文件，建立不同的框架梁柱族以便于后期载入到模型中，包括框架梁、柱的模型创建和族类型、族参数、族类别的基础信息建立。

第三，Revit新建建筑项目，把框架梁、柱族和钢筋族分别载入模型项目，通过定义相应的族参数实现结构梁构件的建立。

通过以上3个步骤的学习，初步认识了Revit软件，实现构件基本模型――梁、柱构件族的建立，并掌握Revit的参数化、信息化理念，体会建筑信息的关联功能。

（二）实验步骤及方法

1.受力钢筋族创建

绘制钢筋形状，创建的过程需要用到“放样”的命令，“放样”是用于创建需要绘制或应用轮廓（形状）并沿路径拉伸此轮廓的族的一种建模方式。

创建受力钢筋族过程，在族类型名称建立之后，创建族类型对话框，如图1。

在创建受力钢筋族过程中，需要将添加的族参数与模型关联。图2和图3、图4和图5表示族参数实现关联的过程。

D5 钢筋直径d关联结果在族类型对话框中实现族参数之间的关联，如图6。

得到关联之后的钢筋受力族，信息模型如图7。该模型通过族参数之间的关联，满足钢筋的施工构造，实现BIM技术参数化的优势。

2.梁柱信息模型的创建

Revit创建梁柱信息模型的过程，实质是将系统族组合到项目样板文件成为一个项目，梁柱信息模型创建过程如下：

（1）梁或柱族的导入，如图8。

（2）钢筋形状族的导入，如图9。

（3）梁信息模型建立，如图10。

（4）柱信息模型建立，如图11。

（三）实验作业布置

课程实验作业应与实验上机操作相辅相成，使之成为课堂知识点的扩展。具体实施方法是通过给出实验模型的信息，通过Revit软件来实现模型的建立并完成实验报告。

1. 实验模型

钢筋混凝土简支梁，跨度为6 m，结构安全等级为Ⅱ级，混凝土强度等级C30及HRB400级钢筋，截面尺寸为200×500 mm，纵向受力钢筋为3根直径18 mm的钢筋，箍筋选用φ6@200，架立筋为2根14 mm钢筋。某多层钢筋混凝土框架房屋底层中柱的底层层高为3.3 m，基础顶面标高为-0.3 m，结构安全等级为Ⅱ级，混凝土强度等级C30及HRB400级钢筋，截面尺寸为300×300 mm，纵向受力钢筋采用4根18 mm钢筋，箍筋选用φ6@200。

2. 实验报告撰写要求

实验报告包括实验名称、实验目的、实验原理、实验过程、实验心得等内容。

实验报告要求书写完整，体现出构件族建立的过程，配合相应的截图和文字描述。

需提交的模型包括“钢筋族”和“建筑模型”，钢筋族的命名方式为“纵向受力钢筋”，模型的命名方式为“梁模型”或者“柱模型”。

（四）考核方式

与以上实验实施方案对应的是学生多元化评价体系的建立及执行。一是通过学生在上机实验课中的表现来判断，如是否认真参加每一次的上机操作，是否认真完成Revit软件的操作，是否与教师上课形成良好的互动，将这些表现情况计入平时成绩。二是根据学生提交的信息模型来进行判断，如族参数的关联函数、建筑模型受力钢筋和箍筋的布置是否符合规范要求，模型的视觉样式，实验报告的撰写情况等，将这些表现计入最终成绩。

虚拟建筑模型在土木工程施工教学改革的实施，提高了学生的学习兴趣和上机操作水平，拓展了学生的思维领域，达到了全面培养学生素质的目标，受到广大学生的好评。同时也完善了优质课程的建设，充分发挥优质课程优势，增强了土木工程施工课程特色，但仍然在很多方面存在不足，计划下一步工作是实现建筑、结构和设备三个阶段的实验教学，使学生掌握建设项目三个阶段的学习内容，应用BIM于建筑全生命周期，为学生进入工作岗位提供有力的技术支持。

参考文献：

[1] 田江永.《建筑施工技术》课程教改的探讨[J].时代教育：教育教学版，2008（6）：136-137.

[2] 孙楠，刘东，汪志君.土木工程专业多样化实践教学模式的构建与实践[J].高等建筑教育，2009，18（3）：108.

[3]陈鹏，曹雨.“建筑施工技术”课程教改探究[J].中国建设教育，2015（6）：27-28.

[4] 韩庆祥.素质教育的本质：能力教育[J].高等教育研究，2000，21（4）：23-26.

[5] 卜延森.在《建筑施工》教学中实施任务引领学习[J].才智，2010（31）：245-246.

土木工程课程设计报告范文第2篇

关键词：建筑材料 实验教学 开放实验

中图分类号：TU5-4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）04（b）-0182-02

应用型本科院校是中国经济建设发展的必然产物。目前，我国经济的建设离不开各个地区经济的共同作用，因此，应用型本科院校主要为地方经济服务，其人才培养则成为能否实现地方济建设顺利进行的关键因素。在应用型本科院校中，土木工程材料课程实验教学是土木工程专业教学重点，其目的就是为了培养具有扎实技能的复合型人才。在土木工程专业课程中，土木工程材料课程实验可谓重中之重，也是培养应用型人才的关键，因此，针对其教学进行改革势在必行。

1 土木工程材料课程实验教学现状

1.1 土木工程材料实验分类

第一，课程基础实验。该实验包括土木工程材料课程常规实验项目，大概十几个学时。目前，各大高校的课程基础实验设施、学时均达不到一定的规模，试验场地质量也有待提高。第二，学科竞赛实验。该类实验趋于综合化，对该专业学生的素质提出了较高的要求。以学科竞赛为主的实验，旨在培养学生理论联系实际的能力，激发学生的潜能，提高了学生学习的积极性和主动性，对培养人才有着很大的促进作用。第三，科研实践类开放实验。该类实验的开放性主要体现在，选题可以由教师或学生来选择。开放实验可以促进学生创新思维的形成，提高学生的综合素质。

1.2 土木工程材料课程实验教学问题

第一，课程基础实验的学时不足。目前，土木程材料课程基础实验每次所教授的人数较多，已不属于小班教学范畴，人数多就会出现实验设备不配套的问题。比如，在进行演示性实验时，无法达到应有的效果。而且，许多高校十分重视综合性或设计性实验，课程基础实验的学时相对设置不足。第二，课程实验教学内容与学生实际需求脱节。土木工程需要做到与时俱进，其人才培养才能够真正出实效。目前，新型建筑材料正在不断更新，可许多高校关于新型材料的实验却并未做到及时跟进。以钢筋混凝土为代表的土木工程材料正成为时下材料的热门，也是土木工程专业课堂教学和研究的重点。钢筋混凝土材料耐久性极高，需要学生掌握其必要的性能和优势，因此就需要进行实验。该实验涉及到对材料的进一步了解和检测。在实际的实验课程中，关于钢筋混凝土材料的相关实验少之又少。第三，创新不足。学生在课程基础实验中涉及到许多教学内容需要掌握，庞大的知识系统使学生需要花费很多时间，却忽视了创新能力的培养。在开放实验中，学生自主选择的机会并不多，而且选题多受限制，制约了学生创新能力的培养。学生做完试验后，并没有充足的时间撰写实验报告，这样就无法了解学生对知识的掌握程度，也无法提升学生解决问题的能力。同时，学生缺乏独立撰写实验报告的能力，所撰写的实验报告大多质量不尽人意。第四，开放实验效果不佳。尽管是开放性实验，但许多学生并不真正了解自己为什么要参加开放性实验，或者参加的态度比较消极，并未曾意识到参加开放性实验的真正目的和意义。长此以往，学生的实践能力很难真正提高。

2 土木工程材料课程实验教学改革

2.1 突出开放实验的作用

作为应用型本科院校，为了进一步使人才的培养日益多元化，学校需要重视突出毕业生的实践操作能力的培养。纵观国内建筑材料企业，对于这一方面的人才需求越来越多，要求也日益提高，因此，应用型本科院校土木工程专业在人才培养上需要结合各大企业的实际需求和市场现状，全方位培养学生的综合能力，加大开放实验力度，凸显出其作用。可以组织学生分成小组开展选题，加强学生的动手能力和创新能力。在土木工程专业课堂教学中，需要加强理论知识的培养，不断完善土木工程材料测试内容，使学生的工程能力得到有效提升。

2.2 提倡学生进行科学探索

土木工程材料课程实验教学重在提升的实践能力和应用能力，因此，需要对学生进行必要的训练，充分引导学生做到理论联系实践，重视科研训练，有针对性对学生进行培养，激发学生的探索精神和不懈的追求。只有这样，才能够培养学生的创新意识。同时，教师要针对学生开展有目的的培养，结合课程实际教学内容开发实验选题，将最前沿的内容融入其中，使实验更加先进，开放。实验要以科学、严谨的态度进行，教师可在实验开始之前要求学生设计实验方案，记录实验数据。实验结束后独立撰写实验报告。

2.3 改进教学环节

改进教学环节有助于提升实验教学质量，促进学生迅速掌握实践能力。实验之前，要做好充足的准备。教师要提前布置实验任务，使学生了解实验的整个过程和方法，做到心中有数。在开放实验中，教师除了要确定选题，还要使学生了解实验的内容和目的，选择怎样的理论去完善实验，从而得出正确的实验结果。实验的准备环节至关重要，而且需要学生对知识点掌握熟练，了解实验的材料，找到最适合的实验方法，熟练进行实验操作。

实验是理论联系实践的过程，因此，需要保证理论与实验的要求相一致。教师需要结合教学内容选择实验，使学生了解实验的内容和要求，并能够充分运用所学知识开展实验。在实验的过程中，教师的作用是不容忽视的，防止学生在实验中操作不当，教师要及时予以指导和更正。

3 结语

随着中国经济水平的不断提高，应用型本科院校的土木工程材料实验教学需要有明确的培养目标，以培养应用型人才为主，使实验学时充足，体现出实验的开放性和自由性。学生可以自主选择实验题目，或者在教师的指导下开展选题，结合自己的兴趣和爱好，不脱离教学内容和理论知识进行实验，使学生学有所成，达到学以致用的目的。

参考文献

[1] 李旭.应用型本科院校土木工程材料实验教学中应用能力的培养探究[J].亚太教育，2015（35）：264-265.

[2] 裴锐.应用型本科院校土木工程材料课程改革探索[J].辽宁科技学院学报，2014（1）：59-60，65.

土木工程课程设计报告范文第3篇

关键词：土木专业;实践教学;过程管理

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）05-0119-02

土木工程是一门理论与实践相结合而且实践性非常强的应用型学科[1]。在教学过程中，实践教学是高校教学体系重要的组成部分，基本理论的掌握和基本技能的获取都是通过实践教学这种方式来实现的，在培养学生的实践能力和创新能力等方面具有不可替代的作用[2]。因此，提高土木工程专业的实践教学质量，不断优化实践教学环节，建立理论教学相匹配的实践教学体系，提高学生对专业知识的综合应用能力就显得尤为重要。[3]

在日常教学工作中，不少高校的土木工程专业存在“重理论，轻实践”的现象，不但逐渐弱化了学生的实践动手能力，而且影响到了学生的培养质量与就业。但是，由于实践教学时间的安排需要综合考虑多门课程的安排，使得在特定时段内找到工程内容与实习内容一致的实习场地成为一件难事。因此，本文结合本校土木工程专业道桥方向开展的实践教学，分析问题，找原因，想对策，对道桥方向的实践教学改革进行探讨。

一、道桥方向实践教学存在的问题

按实践教学的内容不同，土木工程专业道桥方向的实践性教学可分三大类，分别为实验、设计和实习。其中实验可分为基础课程实验（如：物理）和专业课程的试验（如：土力学、道路建筑材料等）;设计可分为课程设计（一门课程）和毕业设计（综合性）;实习也可分为课程实习和毕业实习。目前，在道桥方向的实践教学中普遍存在以下几个问题。

1.实验。目前，道桥方向的实验教学多为理论课程的一部分，每门课程都有配套的实验指导书，学生只需按照指导书中的实验方法、操作步骤进行，就可完成任务，实验结果的数据处理也较简单，学生只需按照公式计算即可，实验结果的分析就只有几句话;代课老师根据实验报告和课堂表现给出实验成绩。这种情况导致学生缺乏主动性和创新性，学生实验报告的相似性较高。而设计性、开放性、创新性实验项目开设的较少。

2.设计。目前，课程设计的常用做法是指导教师直接下达课程设计任务书，学生按照任务书的要求比照参考设计实例进行设计;而毕业设计多是按指导老师规定的形式和要求完成结构选型、计算，结构设计、图纸绘制等任务的。致使多个学生设计题目类似，使得个别存在依赖心理的学生抄袭现象严重。

3.实习。由于近几年土木工程专业就业形势较好，较多高校扩大招生，学生实习人数增加，致使实习单位和教师指导的难度越来越高。各门课程的认知实习时间较短，一般在1周以内，且往往安排在理论课程学完之后，由任课老师自主安排到学校周边进行认知实习;而毕业实习时间相对较长，一般在4周左右，多为集中实习。由于道桥建设工程量大、工序复杂、周期长，在短时间内只能看到某个工程的局部，因此，致使学生无法全面了解施工过程和掌握施工工序。再者，这种集中实习往往给施工单位造成极大的管理方面的压力。出于安全考虑，施工单位往往会压缩实习内容，缩短学生实际操作时间，从而导致学生只能从表面上了解道路桥梁施工的相关过程、方法、机械设备以及管理内容。还有部分学生选择自己联系实习单位，脱离集体，回来交一个实习报告了事，无法保证实习效果。实习考核往往是根据考勤、实习日记、实习报告等材料来评定，这种考核已流于形式。

另外，由于道桥施工大多在较为偏远的地方，实习基地建设的难度很大;再者，出于安全方面的考虑，施工单位也不接受大量学生集中来工地实习，联系实习单位就比较困难。

由此可见，实践教学体系中的实验设计实习三个主要环节都存若干问题，三者之间也没有相关的联系，不能较好地调动学生利用已学理论知识解决实际工程问题的积极性，也激发不了学生的创新意识，无法培养学生的实践能力。

二、实践教学改革措施

1.转变思想，重视实践教学。高等教育的主要任务是培养具有创新精神和实践能力的专业型人才，发展科学技术文化，促进我国社会主义现代化建设[4]。由此可见实践教学在高等教育中的重要性。教育部前部长周济先生曾在第二次全国普通高校本科教学工作会议上的讲话中强调：“大力加强实践教学。知识来源于实践，能力来源于实践，素质更需要在实践中养成;各种实践教学环节对于培养学生的实践能力和创新能力尤其重要;实践对于大学生成长至为关键”[5]。因此，没有实践，素质教育只是一句空话。作为高校教师，我们应该从思想上重视实践教学，切实转变“重理论、轻实践”的传统观念。

2.拓展实验教学内容，加强学生实验创新能力。在实验教学中，基本上为传统的基础实验，应加大综合性、设计性、研究性及创新性的实验。对于一些基础实验项目，可让学生自行设计实验步骤进行实验;对于一些设计实验，教师要根据工程实验检测的内容，有选择性地开设综合性强的设计性实验[6];对于一些创新实验，学生可根据自己的爱好兴趣制订实验方案、以激发学生的积极性和主动性。而对于一些研究实验，其主要的教学目的是激发学生的学习热情，提高学生综合分析、解决问题的能力。教师可结合自己科研项目，设计一些难度适中的实验。先成立试验小组，通过小组讨论的方式确定实验的方案，然后由小组各个成员合作完成实验并撰写实验报告，这样既可提高小组成员间的团队合作意识，也可取得较好的教学效果。

3.加大实践教学的经费投入，拓展实践实习基地。教学经费取得实践教学良好效果的重要保障[7]。完善校内土木工程专业实验建设，配制相应试验设备、仪器等，充实校内实验室资源。校内外实习基地的建立，校外实践基地的联系、实习的交通及为学生购买意外伤害保险费用等，都需要大量经费的投入。

如何拓展实践教学基地？目前，我校是从两个方面入手。一方面，学校拟建设近工科实训大楼，包括一个1000平方米的水利试验大厅和一个700多平方米的结构试验大厅。并需购置大型的实验设备，组建工程结构实验室、材料实验室、土工实验室。工科实训大楼是一个开放性的科研和教学基地，师生们可根据相关的科研项目和实验课程相互组合，完成相关的科研和试验任务，实现教学、科研、实践的三结合。另一方面，强化学院和企业之间的合作，建立校外实习基地。目前，我院正在积极与本市的公路管理单位及一些施工、监理、设计单位沟通联系，建立稳定的实践教学基地，可利用学校与企（事）业单位不同的教学环境和资源，可通过实习基地的相关教学活动，加深学生对实际工程的直观认识。同时，也可为青年教师提供更好的实践机会，提高教师的实践能力，从根本上解决学校教育与社会需求脱节的问题。

4.完善“过程管理”的实践教学考核方式。实践教学结束后，如何评定学生成绩？这是大家都比较关注的。学生提交的实践成果一般包括日志、总结和设计成果三部分内容，但教师仅从提交的资料来评定学生的实践成绩是不合理的，因为这三部分内容并不能真实地反映学生主动性和创新性，我们需注重实践实习的“过程管理”，完善实践教学的考核方式。对集中安排实习并有指导教师带队的学生，教师可以通过学生的实践表现（实习纪律、实习参与内容、团结协作情况、动手操作能力等）、实践成果（日志、报告和设计成果等）、实习答辩三种方式来进行，教师可以根据以上三部分考核内容选择不同的权重来评定学生的实践成绩，这样可以较为客观、全面、公平地评定学生的实习效果。对自主联系实习单位的学生，要加强事前（出发前，从严审查接收单位和实习指导人）、事中（通过多种途径检查实习内容、进度）及事后管理（返校后，严格评审实习学生递交的实习成果，并组织答辩）来综合评定学生成绩。

三、结语

综上所述，土木工程专业道桥方向的实践教学是一项系统的全面的工程，一项长期而且非常重要的教学工作。我们要切实提高实践教学的质量，就必须充分认识实践教学的重要性，它不但需要高等教育者的反复思考、实践、探讨、论证，而且需要其采取具体有效的对策，高等教育者必须充分认识实践教学的重要性，同时采取具体有效对策，展开具体的实践教学活动，以提高实践教学的效果，实现土木工程专业的人才培养目标。

参考文献：

[1]董倩，刘东燕，黄林青.卓越土木工程师实践教学体系构建[J].中国大学教学，2012，（1）：77-80.

[2]王春芬，王恩茂.土木工程专业学生实践能力培养的探索[J].实验技术与管理，2009，（2）：136-138.

[3]王志英，邹莉，李丹蕾，等.优化实践教学体系培养学生的综合能力[J].教育教学论坛，2013，（14）：252-253.

[4]张炳生，陈志刚.工程实践教学体系的构建[J].江苏高教，2006，（1）：102-104.

[5]周济.大力加强教学工作切实提高教学质量：在第二次全国普通高等学校本科教学工作会议上的讲话[R].北京：中华人民共和国教育部，2004.

土木工程课程设计报告范文第4篇

关键词：土木工程；竞赛；实践教学；创新

基金项目：黑龙江省教育科学规划课题项目 课题名称 普通高校土木工程专业创新型人才培养模式研究。编号：GBC1211059

作者简介：宋高嵩，男，1964年出生于山东省平度市，工学硕士，教授，从事工程：土木工程教学，研究方向：道路工程规划设计。林莉，哈尔滨理工大学 ，副教授。王晓东，哈尔滨理工大学 ，讲师。

1、土木工程专业实践教学体系的内容及存在的问题

按照土木工程（建筑、道桥）专业人才培养方案，制定了包括必修课、限选课、任选课三个层次的教学计划。该计划的特点是：文理渗透的公共基础，系统宽厚的技术理论，灵活多样的专业方向，多维立体的实践体系。在教学内容上[1] ，精选课程内容，做到厚基础，宽口径，减少必修课门数，增加选修课门数，提高新技术、新工艺、新材料等现代科学技术和现代管理技术的含量。方案设计[2]如下：

公共基础课（人文社会+数理化+外语+计算机文化+体育等）一公共理科平台

专业基础课（力学+地质水文+测量+材料十结设十土木概论等）一大土木基础平台

（两大平台）+（道路+桥梁课程模块）一道路与桥梁工程方向

（两大平台）+（结构工程课程模块）一建筑工程方向

从以上人才培养方案来看，似乎没有什么问题，但具体到每个细节和环节来看，如何提高学生素质，如何培养创新型人才方面，操作性不强，目标不明确，难道就是增加或者减少几门课程就做到创新了吗，人才的培养素质就提高了吗？从事土木工程建设设计、施工和管理的人员必须具备吃苦耐劳的创业精神和精益求精的工程质量意识。以培养学生创新、创造和创业能力为重点，以造就适应现代知识经济时代需要的高素质的应用型人才为目标，构建素质教育目标体系和工作体系。经过四年的学校生活，在浓郁的育人氛围中，养成人才必备的优良素质。目前的三段式人才培养方案是没有什么问题的，但在如何提高学生的工程实践能力，培养创新型人才方面存在许多不足，尤其实践环节，缺乏考核标准，尤其对学生的整体评价不合理。本文从土木工程专业的实践教学环节从发，探索研究创新型人才培养的新思路。土木工程实践教学环节包括实验、实习、课程设计、毕业设计等。

1. 培养创新型本科人才，提高实验教学效果的新思路

1.1计算机课程的上机训练与考核的创新改革

传统的上机训练是学生上完理论课后，组织学生到计算机室练习，由于时代的发展，以及智能手机的广泛运用，学生对计算机基本操作和练习非常不感兴趣，尤其很多学生几乎每人一台笔记本，结果造成上机效果非常不好，打游戏，玩手机现象非常普遍。基于以上情况，结合学生的特点，把学生上机训练的内容，设置成游戏通关的模式，学生每过一关，相当完成一个上机训练项目，由易到难，由浅入深，循序渐进，根据学生的过关情况进行成绩评定。这种既提高学生的学习兴趣，又激发学生的创新能力，两者结合，达到较好的教学效果。

1.2 土力学、建筑材料试验课的创新改革

土力学、建筑材料试验课与工程实践结合紧密，但由于学生课前准备不充分，再加上目前学生普遍动手能力较差，另外，土力学、建材试验课接触的试验原材料如沙土、水泥、石料等较脏，环境差，造成学生参与意识差，试验无从下手，试验数据不准确，效果不理想等状况。这类试验课改革的思路是教师上课前先把试验项目告诉大家，让学生分组上网收集资料编写试验项目所需的原材料、试验仪器和操作步骤，当然，上试验课程前教师可以先领着学生参观试验仪器，并检查试验准备情况。上实验课时，教师主要负责检查，纠正学生试验过程中的错误，让学生独立完成试验项目，并且鼓励学生在实验时提出自己对实验方法、试验仪器的改进、改良，这种方法可以提高学生的独立思考和操作能力，由被动变为主动，由上实验课时不知所措，到上实验课时自己尽快完成，既节省了时间，又提高了学生的动手能力。一举多得。当然，比较理想的的土力学、建筑材料试验课程的上课方式是采用集中训练的方法，土力学一周，建筑材料3～4周，让每个学生在实验室独立系统地完成每一个试验项目，采用抽签比赛的方式进行考核，效果会更佳。另外，鼓励学生积极参加全国试验员资格考试，获得试验员资格证书的成绩评定为优秀。

2. 培养创新型本科人才，提高课程设计教学效果的新思路

土木工程专业的课程设计包括混凝土楼盖设计、预应力混凝土简支梁设计、单层厂房设计、房屋建筑学、梁桥工程设计、结构工程基础设计、桥梁基础设计、钢结构设计、路基路面工程设计、施工组织、道路勘测设计。这些课程设计概括起来，主要包括两项内容：一是设计计算分析，另一种是计算分析和结构外形设计。

对属于纯粹计算分析的课程设计，例如，施工组织中的概预算计算分析，路面设计中的厚度计算、预应力混凝土简支梁设计、桥梁基础设计等、建议鼓励学生使用计算分析软件来代替繁琐的手工计算，把学生从枯燥的计算中解放出来，学生尽可能地掌握软件使用技巧，有可能的话，让学生参与计算程序的修改和调试，提高学生的分析问题，解决问题的能力。鼓励学生参加造价员从业资格等考试，对获得造价员资格证书的学生，施工组织课程设计成绩直接评定优秀。

对于属于结构外形设计为主，计算分析为辅的课程设计，如房屋建筑学、桥梁工程设计、路基挡土墙设计、单层厂房设计、道路勘测线形设计等，建议教师在上理论课时就把课程设计题目提前布置下去，鼓励学生采用纸质模型、绘图渲染等手段表现设计效果，最后课程设计期间，鼓励学生全身心投入设计中，采用竞赛的方式进行成绩评定，例如房屋模型大赛、桥梁模型结构大赛等形式，激发学生的创新激情，调动学生参与的积极性，充分发挥学生的主观能动性，为培养创新人才奠定基础。

3. 培养创新型本科人才，提高实习教学效果的新思路

土木工程专业的实习包括认识实习、测量实习、地质实习和生产实习

对于认识实习，传统的做法是参观城市的著名建筑、著名桥梁和预制厂等内容，写实习报告的形式完成实习内容，为了增加认识实习的知识性、趣味性，在参观的基础上，聘请有关工程师、项目经理实地讲解和讲座的形式，实习成绩考核采用知识竞赛的形式进行评定。

对于测量实习，可采用与工程实践相结合的方式，积极与学校附近的公园、小区联系，为他们测绘地形图，通过实践提高学生的测绘水平，另外，开展测量竞赛考核活动，例如，水准高程测量大赛、导线闭合测量大赛，既提高学生的测量技术水平，激发学生的学习兴趣，培养学生的参与意识、创新意识，又可以公平合理地评定学生成绩。同样，鼓励学生积极参加测量员资格考试，获得资格证书的给予奖励。

对于地质实习采取实地踏查与鉴别分析相结合，采用矿石鉴别大赛等手段，提高学生岩石鉴别能力，发挥学生的创新能力和鉴赏水平。

对于生产实习，多年来一直采取与生产相结合的办法，学生直接参加工程建设第一线，顶岗挂职锻炼，实习结束后写一份实习报告和交一份实习鉴定进行评定成绩，总体看来没什么大问题，但在成绩考核方面，应根据学生工地实际情况，在实习期间拟定论文题目，结合工程实际撰写科研论文，实习结束进行论文答辩，对优秀论文推荐杂志发表，实习产学研一体化同步发展。使学生的创新水平得到真正实质性提高。

4. 培养创新型本科人才，提高毕业设计教学效果的新思路

学生的毕业设计是学生能力的综合培养的重要阶段，应该从选题开始，进行有针对性的引导和培养，根据学生大学近三年多来的学习体会、就业情况、考研情况以及将来的自身发展情况综合考虑。

对于已经考上研究生的学生，着重从科研能力方面培养，在毕业设计阶段跟着导师从事科研工作，撰写切实可行的科研论文，对于能发表EI、SCI检索的论文，毕业设计按优秀成绩评定。

对于已经签订就业单位的学生，应根据就业单位的实际情况和将来的就业要求，实行双导师制，由用人单位和学校各指派一名指导教师，共同研究和探讨毕业设计题目，学生可以在用人单位提前实习就业，在此期间完成毕业设计或者论文，但必须和工程生产实践相结合，解决工程中出现的疑难问题，或者有所创新，例如改良、改进试验检测方法、施工方法、施工设备等，只要有创新点，就可以完成毕业设计，有发明专利的成绩直接评定优秀。

对于未签订就业单位的学生，重点从工程基本训练方面选择毕业设计题目，例如，道路线形设计、玻璃幕墙设计、超市设计等内容，在设计过程中，让学生提出自己的创新思想，另外，鼓励学生从基础做好设计，把基本知识掌握牢固，一步一个脚印的做好每个设计。在设计中让学生体会脚踏实地，不要好高骛远，端正就业态度。最后取得设计、就业双丰收。

5、结论

培养创新型土木工程本科人才，不是简单的喊口号，应该从人才培养方案入手，贯穿教学的每个环节，处处体现培养创新型人才思想和方法、手段。我们从土木工程专业教学实践的各个教学阶段分析研究了培养创新型人才的创新模式和创新思想，在应用中取得了良好效果。开展实践性教学是创新人才培养模式的重要方面，在教学计划制定过程中，加大实践性教学的比重，尽可能地将实践性教学贯穿于高等本科教育的全过程，使教学方式从“以教为主”，逐步向“以学为主”转变。学生只有通过实际演练才能提高学习的自主性和创造性，才有可能形成创新能力和实践能力。在这方面，与企业的合作能够起到有效的促进作用。本科教育要重视培养学生的创新能力、实践能力和创业精神。当今社会对大学生的基本要求，不仅需要有全面的知识，而且需要有更好的适应性、开拓性，有更加灵活的创新意识和更加健全的创业心理。加强实践教学为学生这些创新素质的培养和提高创造了基本条件。从这个意义上讲， 创新型人才培养模式必须从细节入手，贯穿实践教学的每个环节是实施素质教育、促进学生全面发展的重要载体。

参考文献：

[1] 宋高嵩，曲贵民，林莉.构建土木工程（建筑、道桥）专业课程体系的研究探讨[J].硅谷，2009，（7）：157.

土木工程课程设计报告范文第5篇

关键词：创新能力；人才培养；开放式实验教学；混凝土结构

中图分类号：TU37；G642 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）01-0135-03

自20世纪90年代以来，土木建筑行业一直是中国国民经济中的重要支柱产业，据不完全统计，当前中国设置有土木建筑类专业的高等院校已达400多所。土木工程是一门实践性很强的学科，要求在校期间重视对学生的创新能力、动手能力和解决实际问题能力的培养。因此，当前以能力为导向培养土木工程专业创新型人才是中国由经济科技大国走向经济科技强国，实现跨越式发展的迫切需要[1]。

一、混凝土结构实验教学的背景和现状

自1998年7月《普通高等学校本科专业目录》颁布以来，将原来的建筑工程、公路与城市道路工程、桥梁工程、铁道工程、隧道工程、港口工程等8个专业合并为土木工程专业，即“大土木”。调整后的土木工程专业具有学科方向多、专业口径宽和综合性强等特点。混凝土结构是目前国内外应用最多、应用范围最广的结构型式。混凝土结构系列课程，包括混凝土结构基本原理、混凝土结构及砌体结构设计、高层建筑结构设计及特种结构等课程，都是各大高校土木工程专业的主干课程。然而，目前对“大土木”宽口径、厚基础要求的混凝土结构课程，涉及到建筑工程、公路工程、铁路工程等行业的《混凝土结构设计规范》《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》等3本规范。3本规范的内容和要求差别较大，甚至设计理念和方法也有较大的差异。如何在有限的学时内引导学生深刻理解混凝土结构的基本原理，抓住混凝土结构的精髓，又不使学生对各个行业规范的计算方法产生混淆，是教师面临的一道难题。

混凝土结构是建立在试验基础上的理论性、工程性、综合性很强的课程。课程中的许多理论、模型及公式均来源于实验。实验教学是混凝土结构教学的重要组成部分，是抽象思维与形象思维、传授知识与培养能力、训练技能相结合的过程。因而，在混凝土结构课程的教学过程中，根据教学进度开展必要的实

验教学环节，不仅能提高学生的学习兴趣、加深学生混凝土结构基本理论知识的理解，而且能促进学生的创新能力、动手能力和解决实际问题能力的培养和锻炼。

据笔者的调查，目前国内各大高校的混凝土结构课程实验教学的开展情况如下：由于受到学时和实验资源的限制，大多数高校的混凝土结构课程没有设置实验教学环节，而采用多媒体或实验录像展示代替；少数高校混凝土结构课程开展了教学实验，但大多采用验证型参观实验的方式，即由实验教师或实验员预先设计制作好混凝土试件（如配筋率不同的钢筋混凝土梁、钢筋混凝土偏心受压柱等），在实验课中进行现场加载试验，带领学生观看构件加载的破坏过程和破坏现象；同济大学、浙江大学等高校自主研发了多功能的混凝土结构教学实验平台[2-3]，清华大学等高校也先后开展了开放式混凝土结构课程自主研究实验教学[4]的探索。境外的各大高校均非常重视创新能力、动手能力和解决实际问题能力的培养，实验教学是混凝土结构课程中一个非常重要的环节。以香港理工大学及香港城市大学为例，混凝土结构课程要求学生自主设计完成混凝土构件的实验，最终提交书面的实验报告作为课程最终成绩评定的重要依据，自主实验的权重达到30%。

二、混凝土结构开放式实验教学探索

（一）开放式实验教学的目的和意义

由于传统的验证型实验只是混凝土结构教学的辅助手段，并没有使学生的思维方式、实践能力和研究能力得到转变和提高，很难建立“实际操作—实验现象—分析理论—设计计算”这一过程的完整认识，不利于学生创新能力和工程实践能力的培养。

开放式实验教学，就是在满足基本实验教学的前提下，将实验室定期或不定期地对学生开放。依托开放式实验室提供的实验设备、耗材等试验条件，学生在教师的指导下，根据所学知识选择一个题目，独立设计实验方案，并完成实验过程。开放式实验具有设计性、创造性和综合性的特点，这是其区别于传统的验证型实验最显著的特性。开放式实验形式单次实验持续时间短，规模适度，经统筹安排，可使其不与正常教学时间冲突，可操作性好。

开放式实验中学生始终处于主体地位，自主把握实验方法和进程，教师在实验过程中只需给予必要的指导和启发。它不仅能调动学生的学习主动性，加深学生对课本理论知识的理解，而且能充分调动学生的主观能动性，促使学生勤于思考、勇于创新，不断思索实验方法，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的工程实践能力及实验操作技能。开放式实验教学鼓励学生之间探讨实验方案等相关内容，促使学生在学习上相互交流，培养他们沟通交流的能力和团队协作精神。此外，开放式实验能提高实验设备和场地的利用率，也能促使实验室统筹规划能力和管理水平的提高，推动了实验室自身的建设。

（二）混凝土结构开放式实验教学的实施

1.开放式实验的选题

混凝土结构开放式实验的选题可来源于以下3个方面：教师结合教学需求申报的教学型开放式实验项目；教师结合科研项目申报的科研型开放式实验项目；学生结合科技创新活动申报的创新型开放式实验项目。

2.开放式实验的实施步骤与措施

混凝土结构开放式实验的具体实施步骤如下。

（1）开放式实验项目的申报。组织教师结合混凝土结构课程教学及开展科研工作的需要，申报教学型、科研型开放式实验项目；学生也可结合开展科技活动的需要积极申报创新型开放式实验项目。

（2）开放式实验项目的审批立项。实验室、学院及学校教务部门对申报的开放式实验的目的、意义、可行性及所需的实验仪器设备、场地、实验周期等进行逐项审查，审核通过后予以立项并公布。

（3）学生报名审核。学生根据课程学习的需要、自身兴趣爱好和时间安排，有针对性地选择项目进行报名。经项目主持人及实验室审核后确定项目参与人员。

（4）开放式实验项目的开展。指导教师组织学生自主开展开放式实验项目，教师主要在文献检索、实验方案优选、实验仪器操作规范及撰写实验总结或科技小论文等环节给予必要的引导，实验从设计到实施整个过程都由项目小组成员通力协作自主完成。

（5）开放式实验项目的总结和验收。项目负责人对项目的实施和完成情况进行总结，填写项目验收报告，总结经验教训，提出合理的建议。对参与教学型实验项目的学生，由实验指导教师根据完成实验情况评定成绩；对参与科研型及创新型开放式实验项目的学生，由项目主持教师或指导教师给予创新学分。由学院及学校教务部门组织对各个开放式实验项目的验收。

为了保证开放式实验工作的顺利开展，通常需要采取一定的措施。

（1）优先考虑教学型开放式实验项目。申报的开放式实验项目较多时，应优先考虑教学型开放式实验项目，确保实验教学任务的顺利完成。

（2）确保开放式实验的经费支持。学校应专门拨给一定的经费用于支持教学型开放式实验项目；科研型及创新型开放式实验项目的实验经费则由相应的科研项目及学生创新基金项目提供必要的经费保证。

（3）开放时间的统筹安排和实验资源的优化配置。通过实验指导教师、学生以及实验室管理人员的协调，采用固定时间和预约时间相结合、预约方式为主的方式，统筹安排优化配置实验资源以满足各方需求。

（三）开放式实验教学的成效

2011年起中南大学出台了《中南大学实验室开放管理办法》，学院结构实验室根据教学计划安排、创新人才培养需要，开始面向天佑班、以升班及卓越工程师班等实验班本科生开放试点，并逐步实现向全院本科生全面开放。学校试点工作再次表明，开放式实验教学在培养学生创新能力和工程实践能力方面成效显著，主要体现在以下几个方面。

第一，开放式实验教学能调动学生的主观能动性，促使学生勤于思考。大多数学生能结合课堂所学知识，积极思考，自主地查阅文献资料，按照试验大纲的要求完成混凝土梁正截面受弯及斜截面受剪试件的计算分析及设计等工作，加深对书本知识的理解。

第二，开放式实验教学能培养学生的创新精神，提高学生的创新能力。少数基础较好的学生选择完成教师科研项目的铁路桥梁疲劳实验等任务，学生综合运用发散思维等创新思维方式积极探索，勇于在试验方案和数据分析处理方面求新求异，创新能力有所提升。

第三，开放式实验教学能锻炼学生发现问题、分析问题和解决问题的工程实践能力。部分学生根据兴趣及结构模型比赛等学科竞赛的需要完成自选项目实验任务，试验过程中学生能细致地观察，深入思考，在导师的指导下自主地发现问题、分析问题和解决问题，动手能力和工程实践水平显著提高。

三、结语

土木工程是一门实践性很强的学科，学生的创新能力、动手能力和解决实际问题能力的培养是教学实践中的重要环节。开放式实验具有设计性、创造性和综合性的特点，开展开放式混凝土结构实验教学，能调动学生的学习主动性，提升学生对混凝土结构基本理论知识的理解，促使学生勤于思考、勇于创新，提高学生发现问题、分析问题和解决问题的工程实践能力及实验操作技能。开放式实验教学的实施过程中，需要做好实验的项目申报、立项、审核、实验开展及总结验收等各项工作。实验室需要提高自身的规划能力和管理水平，实现开放时间及实验资源的统筹安排和优化配置，确保开放式实验教学的顺利实施。实践表明，开放式实验教学能取得显著的教学成效，值得在全国土木工程专业推广。

参考文献：

[1]沈祖炎.土木工程专业创新型人才培养的思考[C]//陈国兴， 韩爱民，侯曙光.高等学校土木工程专业建设的研究与实践——第九届全国高校土木工程学院院长工作研讨会论文集. 北京： 科学出版社，2008.

[2]顾祥林，林峰，黄永嘉，等. “混凝土结构基本原理”本科教学实验平台建设[J].实验室研究与探索， 2009， 28（2）： 37-40.

[3]余世策，蒋建群，刘承斌，等. 钢筋混凝土综合实验装置的开发与应用[J].实验室研究与探索， 2008， 27（4）： 36-38.

[4]冯鹏， 叶列平，王宗纲. 混凝土结构课程的自主研究实验教学[C]//建筑结构——第十届全国混凝土结构教学研讨会论文集. 2008：289-291.

Open experimental teaching of concrete structure

LIU Xiao-chun， WEI Jun， YU Zhi-wu

（School of Civil Engineering， Central South University， Changsha 410075， P.R. China）