建筑土木工程论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇建筑土木工程论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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1．1裂缝问题

表面裂纹一般危害较小，深度裂纹的危害相对来说危害就比较大，有时可能会破坏混凝土结构的完整性和稳定性。根据其他方面，裂缝的原因可分为温度变化引起的裂缝、地基变化引起的裂缝、设计原因引起的裂缝、钢筋锈蚀引起的裂缝、施工工艺的优劣引起的裂缝等。大体积混凝土产生的裂缝一般为温度原因产生的裂缝，一方面是由于混凝土内部的原因:大体积混凝土由于水泥水化热导致混凝土内部温度很高，党混凝土表面的温度和气温相差较大时就会产生温度收缩裂缝。混凝土的膨胀系数为每摄氏度0.00001，温度每变化10℃，混凝土会产生0.01%的先膨胀或收缩。另外如果混凝土被约束变形，在结构中会产生应力，混凝土具有抗拉强度即温度裂缝性能，当应力超过混凝土的这种性能时，地基就会变形产生裂缝。由于地基不均匀的沉降的垂直或水平方向的位移产生了额外的应力结构，除了混凝土结构的抗张强度，从而导致结构开裂。为了防止钢筋锈蚀，应根据规范控制裂缝宽度进行设计，采用适当的保护层厚度。还有施工工艺的优劣引起的裂缝，在施工过程中，对混凝土的施工工艺的要求是比较高的，如果在施工过程中施工工艺部规范，在后期使用中产生裂缝的可能性会增大。

1．2大体积混凝土在施工过程中遇到的其他问题

首先，在施工过程中，大体积混凝土的浇筑和振捣过程中，应保证在每一处混凝土初凝以前就被上了一层新的混凝土覆盖并振捣完毕，而且还应考虑结构的大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响。其次，在大体积混凝土的养护阶段，要注意控制混凝土的内外温差，这就要求应注意保持适宜的温度和湿度，以此来促进混凝土强度的正常发展和防止产生混凝土裂缝并阻止其发展。大体积混凝土的养护不仅要满足强度增长的需要，还要通过控制伤工的温度来防止因温度变形引起混凝土的开裂。最后，大体积混凝土在拆模时，混凝土的温差不得超过20℃。

2大体积混凝土产生裂缝的原因分析

2．1混凝土自身收缩的影响

混凝土收缩现象就是其在空气中硬结时体积较小的现象。在不受外力的情况下，混凝土的这种变形受到外部约束时，将在混凝土中产生拉应力，导致混凝土开裂。在硬结初期主要是水泥石水化凝固硬结过程中产生的体积变化，后期主要是混凝土内部自由水分的蒸发而引起的收缩变形。

2．2水泥水化热的影响

在水泥的水化过程中(主要是浇筑后的5－7天左右)，水泥会放出大量的热，由于混凝土内外表面的散热条件不尽相同，因此混凝土中心的温度很高，而外部温度不高，这就导致了混凝土内外的温度梯度，内部产生压应力，表面产生拉应力，当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。

2．3混凝土材料的影响

混凝土的裂缝主要是受本身的收缩受到的约束而产生的拉应力超过其抗拉强度而产生的。混凝土本身的收缩由其自身材料所控制，混凝土的材料包括泥土和水、砂石、外加剂和掺合料等。混凝土的收缩值和强度值因水泥种类和水泥的用量不同而不同，我们所关注的水泥细度问题中，水泥越细混凝土就越容易裂缝。砂石的含量越高混凝土也越容易裂缝，这是因为骨料表面所带的泥份阻碍了骨料和水泥浆之间的粘结程度，弱化了界面结构，因而导致了混凝土抗拉强度的降低。另外实验结果表明，掺加化学外加剂的混凝土的干缩值较大，且不同的化学外加剂对混凝土的干缩值影响不同。此外，结构设计和施工过程中的一些因素也对大体积混凝土产生不同程度的影响。

3对大体积混凝土产生裂缝问题的处理措施

混凝土的裂缝问题直接决定了施工效果的优劣，直接关系到工程的质量和经济效益，所以裂缝问题的解决在施工工程中相当重要，但是它又是施工过程中避免不了的土木工程现象，不过对其进行处理的办法还是有的。

3．1恰当选择原料

在骨料的选择上，可按照施工条件，尽量选择大粒径的中粗砂、有良好级配的石子。这样既可以减少用水量，也可减少相应的水泥用量和混凝土的收缩和泌水现象。对于水泥的选择，大体积混凝土产生裂缝的主要原因是水泥化过程中释放了大量的热。因此，在大体积混凝土施工过程中应尽量使用低热或者中热的水泥，并尽可能地降低混凝土中的水泥用量，从而降低混凝土温度的上升，提高混凝土硬结后的体积稳定性。还可以通过适当增加活性细掺料代替水泥来保证减少水泥用量后混凝土的强度和坍塌度不受损失。在掺加外加料和外加剂方面，适当掺加粉煤灰可减少水泥用量，从而降低水化热，但掺加量不可大于掺加适量的减水剂，这样可有效增加混凝土的流动性，且能提高水泥的水化率，增强混凝土的强度，从而降低水化热，明显延缓水化热的释放速度。

3．2防止水泥热化

水泥热化会导致大体积混凝土的裂缝问题，因此，需对水泥热化进行防止，比如，精心设计配合比;增配构造设计，提高抗裂性能等。

3．3施工质量的控制措施

在大体积混凝土施工质量的控制上，原材料环节的质量控制非常重要，首先要对水泥进行编号，其次要对粗骨料和细骨料中的颗粒含量进行严格的级配，最后就是要对一些外加剂和骨料含水量等多加注意。认真做好施工过程中的技术层面的工作，对实际问题要认真分析，适当调整各种材料的配比技术，应和具体的施工设备的变化而改变具体的施工措施。

4总结

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环保管理是一种可持续发展理念，对于土木工程而言，实行环保管理就是要在土木工程建设之中协调好工程建设与环境的关系，减少环境的破坏，然而从当前实际情况来看，还存在着诸多问题。

（一）环保管理理念缺失。在当前土木工程的建设和管理之中，一些管理人员并没有认识到环保管理与整个工程的效益，没有认识到环保管理在工程建设之中的重要性。表现在具体管理中就是一些高资源消耗的生产方式依然存在，在生产过程中对不注意对环境的保护，对施工造成的污染不加以管理和控制。这种管理方式使得工程施工企业的社会形象大打折扣，不利于企业的长远发展。

（二）机械设备落后。土木工程的建设施工必须依靠大量的机械设备，这些设备的使用直接关系到工程项目的进度和质量。从土木工程当前的施工情况来看，在一些施工项目中，许多机械设备过于陈旧，环保标准达不到国家的要求，产生的噪声污染较为严重，不利于环境保护工作的展开。

（三）技术制约。土木工程建筑相关环保材料在生产技术上远远落后于外国先进国家。另外，我国土木工程的环保仅在表现材料方面，而环保理念的运用上存在着很大的不足，一些环保建设方式由于技术的原因根本无法实现。

二、土木工程环保管理措施分析

土木工程环保管理是一项综合措施，必须从多方面加以管理和控制，实现工程建设与环境协调，为此，笔者认为加强土木工程环保管理主要可以从以下几点着手：

（一）完善环保管理模式。目前，环保管理模式的最大问题就是监督力度不够，这使得环保管理无法实现，因而在执行环保管理措施过程中，必须严格按照相关标准执行，制定相关环保惩罚条例和建立环保监督机构，建筑方应与环保行政部门相配合，对施工过程中的行为进行监督。并对施工方环境污染收取一定抗污染费用，对于不利于环保的措施和操作程序及时提出意见建议。

（二）制定详细有效的环保措施。首先，在施工之前对施工所需要的机械设备、材料等进行分析，淘汰落后的机械设备；其次，按照相关技术环保标准，制定施工规划，对施工过程中可能导致的环境破坏进行分析，并提出解决措施；最后，处理好噪声污染、空气污染、水污染等，特别是加强对施工中的生活污水处理，严禁任其排入河道水流中，淤泥表土应运到指定地点堆弃，避免淤塞河道。

（三）落实环保技术。首先，应当明确施工过程中所需的环保技术，淘汰落后的环保标准，对相应的技术进行改善；其次，积极引进先进的技术设备，对当前的技术加以改良；最后，使用环保材料，减少资源消耗。

三、结束语

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【关键词】土木工程，施工管理，存在问题，对策分析

中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：

一．前言

由于土木工程施工项目全过程所涉及的环节多、部门多、程序复杂，所以找出在这个过程中存在的问题对加强管理是非常重要。相对而言，我国土木工程建设起步较晚，但发展迅速。土木工程的施工管理是一项很复杂的过程，不仅仅涉及到人员，材料设备的管理，更要综合考虑到整个土木工程施工过程中，工程施工施工环境，施工安全控制，因此，也对工程的管理人员和管理体制提出了更高的要求。经过几十年的发展，我国的土木工程管理在实践中取得了一些完善，但依然存在很多问题，对工程的质量和施工的安全产生了消极影响，因此，加强对土木工程施工管理的探究，对土木工程的健康发展有着十分重要的意义。

二．土木建筑工程施工中存在的问题

随着我国当下城市建设和公路建设的不断升温，土木建筑工程已逐渐成为社会热门行业。我国也在开始不断加大对该行业人才的培养，各大高校的土木工程专业也逐年扩招。但是，由于专业人才培养条件的差异性和地域性，也导致从业人员水平的参差不齐，从而也影响着土木建筑施工过程中的一些问题。

1.施工人员管理问题

（一）在很长的一段时间，我国的工程建设管理人员准入制度不完善，很多管理人员可以靠着关系或者是凭借某一个高层的喜好而进入工程地方管理，由于准入机制的不合理，不严格，很多不懂管理，不知经济，不明财务甚至不懂技术的人员，可以通过各种方式进入工程项目的管理层，管理团队整体素质偏低，管理机构臃肿。

（二）在施工过程中，分工不明确，权责不清晰，对人员的管理和对工程的管理脱节严重，同时，对工程技术人员的奖惩、任免、选用等主要是由施工单位的人事部门为主，管理也比较随意。

2.工程用料问题

（一）首先，材料采购环节，为了大力节省施工成本，各种质量低劣的工程物料严重影响到工程的质量。同时，采购环节暗箱操作严重，抽取提成，拿回扣等情况普遍。其次，材料堆放位置不合理，分类不科学，对各种物料进行存储时候没有严格安排进场时间，在材料管理存储过程中，各种材料发生潮湿，霉变，挥发，磨损情况严重。

（二）首先，土木工程施工材材料质量检测方法落后。质量检测的手段和方法传统而简单，缺乏一定的科学性和严密性，很多区域的建筑材料质量检测机构依然是人工操作，手工填写表格，工序缺乏严密性，且繁琐，失误较大，甚至是人为的修改数据，使得各种数据统计资料缺乏一定的客观性。其次，土木工程施工材料的质量检测力度不够，检测结果缺乏真实性。对质量检测制度贯彻执行不力，检测标准不够严格，抽样不合理，材料质量安全隐患比较多。检测人员缺乏职业操守，因为私利而弄虚作假，材料检测的结果缺乏真实性。

3.施工操作问题

首先，在土木工程施工过程中，由于人员的素质偏低，对各种各机械设备的操控不够熟练，手工操作比重比较大，失误比较多，因此，容易发生不规范操作，违章操作的现象。其次，同时，对各种施工标准和施工的规章制度理解不深入，贯彻落实的力度不够，缺乏系统科学的监督机制。最后，土木工程建设中，各种砂浆，混泥土，石灰浆等配比不合理。比如为额外利益在配置砂浆的时候不按照标准比例，经常偷工减料；在施工过程中，有的施工单位为了节约成本或者施工人员为了减少工作量，经常会擅自去掉其中几个规格的砂浆，对于搅拌用水缺乏检验检测，忽略了水质对于物料的影响，这样给工程质量安全带来了极大的隐患。

4.施工安全管理问题

实施安全施工管理是保证施工正常进行的客观要求。但是，安全管理工作并没有得到重视。首先，土木工程建设中，缺乏健全科学的安全管理机制，安全管理方式落后，对国家的各种安全法律法规贯彻落实不到位，同时，管理人员追去经济效益忽视对施工安全的控制，施工人员本身安全意识薄弱。都使得土木工程建设中，安全事故频繁。

三．土木工程施工管理的措施分析

随着我国科学技术的发展和经济的快速进步，我国的土木工程发展迅速，并在国民经济增长和人们生活质量的提高中起到了巨大的推动作用，但是，工程管理中存在的问题依然不容忽视，为了完善土木工程的管理体制，促进整个行业管理上的成熟，。笔者结合多年的土木工程施工经验，在借鉴他人技术理论的基础上，对土木工程管理的措施进行分析。

1.加强对人的管理

（一）坚持“以人为本”，重视管理。管理人员只有扎扎实实地提高素质，提高管理水平，注重细节管理，用心管理，才能发现细节问题的实质，同时，要改善决策方式，加强管理中的民主化和集体化，加强和施工人员的交流，促进人员关系的和谐。

（二）由于土木工程一种庞大复杂的操作施工过程，其中无论是先进的设备还是纯人力劳动，手工操作都是其中最为重要的一部分，但是，由于我国建筑业起步发展时间晚，对技术人员的系统培训尚不够完善，手工操作人员的手工操作能力相对而言有着很大的差距，操作不熟练，操作失误多，不利于整个工程项目的质量保证。因此，要加强对施工员工的培训，提高其操作的熟练程度，严格执行操控标准，提高操作效率，保证整个项目实施中的技术水准。

2．建立专门的物料管理制度和监管机制，确保建筑用料的质量和安全

（一）要严格材料进入标准。材料进场前应检查其规格、型号、产地、外观、性能指标、数量等参数，对于一些重要材料，还应该委派专人到现场进行监督，如商用混凝土就必须在生产现场检查水泥、砂石质量、配料配合比是否符合要求，搅拌时间是否符合要求等。做好质量的抽样检测，客观记录。

（二）采用正确的方法保管建筑材料。进场的建筑材料应按照平面布局堆放并设立标识，将不同品种、不同规格的材料分别堆放。做好防水工作，防止水泥受潮、钢筋锈蚀等。在材料保存一段时间之后需要取用时应先检测再使用。

3．严格执行施工标准，实施规范性操作

（一）制定完善相关的施工技术标准，对所有施工人员在施工前进行操作培训，从理论上深刻明白操控原理，从实践中进行现场操作演示，务必使所用施工人员都可以严格达到施工标准，操控熟练，能够满足工程技术相关规范，杜绝胡乱施工操作的现象。

（二）从全面控制的角度出发，找出产生误差或者失误的原因，分析制约每道工序质量的问题，采取科学合理的措施消除恶劣影响，减少制约工程质量的因素。严格执行每道工序的前后执行顺序，杜绝前后跳跃施工，尤其是时间急促，施工匆忙时期，要尽量减少多种工序的交叉，保证整个施工顺序的合理稳定。

4．加强对施工现场的安全管理控制

首先，土木工程要建立健全施工的安全控制机制，设立专门的安全管理部门。其次，要对管理人员和施工人员实施安全知识培训，更新安全管理理念，采用先进的安全管理方式，最后，安全工作的管理人员要将各种安全管理规范和国家的安全法规落实到实处，并采取有效措施，实施安全施工。

四．结束语

土木建筑工程的施工管理是整个工程管理中的重要环节，对整个建筑工程的质量管理和安全控制有着十分重要的作用，从总体而言，土木工程的管理关系到国民经济的增长和人们生活方式的改变，加强管理探究，有助于完善土木工程的质量控制，有助于我国工程建设行业的健康快速发展。

参考文献：

[1]杨艳红 浅谈土木建筑施工的问题与对策 [期刊论文] 《中小企业管理与科技》 -2011年24期

[2]张丽娇 浅谈当代土木建筑施工的问题与对策 [期刊论文] 《现代企业教育》 -2012年6期

[3]孙善军 浅谈当代土木建筑施工的问题与对策[期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2010年24期

[4]陆海尖 浅谈当代土木建筑施工的问题与对策 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年32期

[5] 彭慧军 谈土木工程施工项目的管理 [期刊论文] 《科技创新导报》 -2008年33期

[6] 唐晓晗 浅析土木工程施工项目管理面临的问题及应对策略《商品与质量》2011年第S7期

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中国土木工程专业研究生培养模式探索

(一)确定土木工程专业研究生的培养理念及目标

土木工程专业研究生的培养应在保证硕士研究生具有正确价值观和良好道德情操、具备坚实理论知识和科研能力的基础上，侧重培养工程实践能力，使之能够具有解决实际工程中复杂问题的能力，成为与国际形势接轨、掌握建筑领域尖端技术的高素质工程型人才［3］。

(二)明确土木工程研究生培养质量的影响因素

单一的培养模式和传统的课堂教学模式，使学生的个性和特长得不到充分发挥，限制了学生的创造性思维发展，使研究生教育无异于本科教育，大部分缺乏独立研究和创新的能力。就土木工程专业来说，更应偏向实践和应用。

(三)研究生培养模式的建议

首先，高校应改革土木专业研究生教育模式。例如将土木专业研究生的培养类型细化到理论研究型和工程实践型等方向，使研究生的培养更具有针对性。在课程设置上，由于土木工程学科所包含的知识面宽，涉及的内容广，因此，课程设置要有针对性和普遍性，多设置基础课程［4］，使学生主要掌握学习方法，而非单纯地学习课程本身。同时，教师要使学生形成完整的知识框架和体系，使学生有机会接受该领域最前沿的知识和研究方法，使研究生从基础知识的学习、查阅文献到撰写论文等工作中学到做科研应具备的基本素养和能力，并在此基础上使研究生将自己所学的知识应用到实验或实际操作中。

其次，针对研究生毕业后缺乏实践和动手能力的现状，高校应加强校企联合培养模式。鉴于土木工程本身的学科特点，实践与应用更是重中之重，因此，校企联合的培养模式具有更重要的现实意义。在教育体制上应尽快为高校创造条件，如建立产学研培训基地，使研究成果直接转化成社会生产需要，企业可以为高校的科研工作提供资金支持，同时高校可以为企业运作带来技术保障。高校还应为学生创造实践机会，使学生能够通过学校学习和社会实践，真正掌握和更深刻地理解所做研究的价值和意义。高校应实行学校导师和企业导师双导师制度，学校导师可以从事科研生产工作，企业导师也可进入高校学习和指导，这样既可以加强高校师资队伍建设，完善教育体制，又可以使土木工程研究生在科研能力和工程实践能力上得到充分提高。

再次，应借鉴国外教育体制，实行研究生教育宽进严出制度，这样既可以使更多的学生有机会接受更高层次的教育，又可以提高毕业生的素质和质量。严格控制毕业论文的通过率，提高论文评价标准，避免论文答辩流于形式。可以借鉴国外论文评价体制，对论文的质量采用等级制度，提高学生撰写论文的积极性。同时，在就业上应缩小研究生和本科生的待遇差异，这样既避免了研究生学习的功利性，又节约了国家教育资源，使土木工程研究生教育真正培养出具有科研精神和工程实践能力的高层次人才。

最后，加强自主创新能力建设是中国经济社会和发展的重要决策和部署，创新能力是人才所需要具备的重要内容。因此，研究生创新能力的培养是中国目前研究生教育的关键，研究生的创新能力培养是经济需要也是时代所趋［5］。土木工程创新型人才就是要在该领域提出新理念、新技术、新方法、新技术、新材料，能在土木工程领域有所创新。由此，提高土木研究生的创新能力需要设立该学科的高校和教育工作者不断探索和实践，提出切实可行的措施，可以将部分高校作为试点，将土木工程研究生创新能力培养理念深入到教学和实践中。

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提高学生创新、独立思考与工程实践能力。实践证明，重点加强力学基础教学对土木工程专业毕业论文质量提升有明显成效。

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关键词： 土木工程；毕业设计；力学教学；理论知识；工程实践

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中图分类号：TU-4；G642477 文献标志码：A 文章编号：1005-2909(2012)04-0126-03

土木工程专业毕业设计是培养计划中最后且最主要的综合性实践教学环节，也是人才培养目标的重要阶段之一。要求学生将大学此前所学的专业知识融会贯通，并应用于实际工程，培养学生综合应用所学基础理论和专业知识，以及独立分析和解决实际工程问题的能力［1］。然而，土木工程毕业课题大部分涉及力学分析和计算，但从指导学生毕业设计中可以看出，学生普遍不能很好应用力学知识去分析、解决问题。为此，加强力学基础教学改革和实践，确保学生毕业设计论文质量是高等院校面临的一个重要课题。

一、土木工程专业毕业设计存在的问题

目前，土木工程专业本科毕业设计课题主要来源于工程建设类和研究项目的实际课题，但这两类课题都涉及力学知识，若缺乏较强的力学分析和计算基础则难以完成高水平的毕业论文。当前土木工程本科专业毕业设计存在的主要问题如下。

（一）缺乏解决实际工程问题的能力

房屋建筑结构方案设计方向论文内容主要包括结构选型、结构布置、建立模型、拟定计算简图、内力分析、内力组合、截面设计、构造处理等。显然，合理的建筑结构设计是以力学分析和计算为基础，然而在指导学生毕业设计的过程中笔者发现，学生严重缺乏利用所学的理论力学、材料力学，尤其是结构力学相关知识分析和解决工程实践问题的能力。已踏入工作岗位的学生反映，虽然已学习了理论力学、材料力学和结构力学，且在期末考试中也取得了较好的成绩，但进入毕业设计阶段仍无从下手。如：毕业设计涉及的力学知识也许不能完全用书本知识解决，但对于简单的力学问题，学生往往感到毫无头绪，只能在教师的指导下做出正确选择。这说明学生还无法将专业基础知识、基础理论知识在头脑

中形成统一体系［2］，学生在本科阶段学到的力学基础知识没有真正起到基础和铺垫的作用。缺乏知识综合应用，尤其是应用力学知识解决实际工程问题的能力是土木工程专业本科毕业设计最突出的问题。表1为笔者所在的土木专业二本学生近年来毕业设计题目。从表中和笔者教学实践调查可以看出，由于学生力学水平较差，因此毕业设计大多数为施工组织设计以及岩土工程方向，而房屋建筑结构方案设计方向的论文偏少，研究型论文的毕业设计基本没有。

（二）结构设计概念模糊，缺少方案论证

土木工程毕业设计的实施过程归根结底是一个结构概念分析的过程。所谓概念设计一般是指不经过具体的数值计算，主要依据整体结构体系与分体系之间的力学关系，根据现象和工程经验得出基本设计原理和思想，从整体的角度确定建筑结构的总体布置以及抗震细部措施的宏观控制，概念设计思想已逐渐被大范围地推广，并在结构的选型、布置、计算参数的确定等方面发挥越来越重要的作用。然而，目前的本科生由于力学基础知识不牢固，工程实践经验不足，加之计算机的大量使用，导致结构设计概念模糊。

从目前笔者所在专业的毕业论文看，论文中普遍缺少方案选择、比较以及方案论证，基本按照既有模式进行计算，有的甚至连计算方法都未弄懂，导致毕业论文中往往在选择结构方案时对受力是否合理缺乏考虑，结构整体把握性差，空间想象力不够，理性分析偏弱。

（三）学生定性分析以及手算能力不足

计算机的普及和高速发展为结构分析提供了多样化的选择，培养学生利用计算机分析结构已成为课程建设和教学的重要内容。为了培养学生利用计算机进行结构分析的能力，东华理工大学土木与环境工程学院在编制结构力学I课程教学大纲时重点增加了6个课时的上机操作，同时在课堂教学中增加了通用工程结构分析软件介绍，如SAP2000，ANSYS等有限元分析软件。然而，负面效应是学生过分依赖计算机分析软件，当遇到必须通过手工计算才能解决的复杂结构时，大部分学生无法应对。另外，当计算出现错误或在使用过程中输入错误参数时，学生无法较快地定性分析内力图是否正确，更不知如何手工校核。

（四）缺乏创新思维和独立分析能力

本科毕业设计目的是重点培养学生的创新思维和独立分析能力。由于本科生知识面偏窄，限制了学生创新思维的发展，学生独立分析与解决问题的能力薄弱，毕业设计时力不从心。通过对本专业2006级毕业生情况调查分析发现，学生对所学的各门课程，特别是对三大力学的综合运用能力不强；对实际工程了解模糊，在将实际工程转化为计算模型时，方法实施不明确，加之对结构构造要求不熟悉，欠缺独立查阅文献的能力，造成了学生过分依赖教师的情况出现。

二、产生原因分析

（一）理论与实际脱节

力学与工程密切相关，是土木工程专业最重要的课程之一。力学概念、原理和公式相对枯燥，教学与实际工程脱节难以吸引学生注意力。例如：材料力学、理论力学、结构力学的教学学时相互分割，以单门课程为中心进行教学，对知识的相互渗透与衔接不够，导致学生学习吃力，一味强调强调计算方法和技巧的训练，忽视了基本理论在实际工程中的应用，导致抛开工程背景一味学习书本知识的现象成为普遍。

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2、主要课程：工程力学、流体力学、岩土力学、地基与基础、工程地质学、工程水文学、工程制图、计算机应用、建筑材料、混凝土结构、钢结构、工程结构、给水排水工程、施工技术与管理。

3、主要实践性教学环节：包括工程制图、认识实习、测量实习、工程地质实习、专业实习或生产实习、结构课程设计、毕业设计或毕业论文等，一般安排40周左右。

4、主要专业实验：材料力学实验、建筑材料实验、结构试验、土质试验等。

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基于土木工程专业人才培养方案对学员“知识、能力、素质”三个层次的培养要求，将土木工程材料课程知识体系相对应地划分为“教材知识、拓展知识、科学知识”三个层次。通过课前预习、课堂教学、实验教学、课程考核四个阶段的课程设计，分别采取不同的教学方法和考核方法，实现学员获得学习、实践和创新等方面能力和素质的目的。

关键词:

土木工程材料;知识分层;教学设计;教学实践;课程教学

知识是基础，是载体;能力是知识的综合体现;素质是知识与能力的升华。知识、能力、素质是进行创新的基础，只有将三者的教育与培养结合在一起，并贯穿于教育的全过程，才能培养出高水平的人才。高等教育应在传授知识的同时提高学生的综合能力，升华其素质，培养学生的创新精神和创新意识。布卢姆认为，只要在提供恰当的材料和进行教学的同时，给每个学生以适当的帮助和充分的时间，几乎所有的学生都能完成学习任务或达到规定的学习目标［1］。其实很多学生学习成绩不理想，学生智慧能力的欠缺并不是主导因素，未能提供适当的教学条件和合理的帮助才是造成学生学习成绩不理想的最大原因。因此，笔者在土木工程材料课程教学中采取知识分层的方法，将课程知识划分为不同层次，预定目标，并采取针对性措施，帮助学员实现获得“知识、能力、创新”不同层次知识的目的［2－4］。

一、土木工程材料课程知识分层的教学设计

土木工程材料课程主要介绍各类建筑材料的成分、生产过程、技术性能、质量检验以及应用等基本知识。材料种类繁多，内容繁杂，各章自成体系，而且概念多、术语杂;经验性的东西多，逻辑推理性内容少;文字叙述多，公式计算少。学员在学习过程中感觉对知识的理解并不难，难的是抓不住重点，感觉要记忆的东西太多，不能将繁杂的内容梳理出条理清晰的层次，以致学生感到学习难度较大，学习效率不高。 依据土木工程材料课程知识来源及其特点，将该课程教学内容划分为:教材知识、拓展知识、科学知识三个层次［5］。(1)教材知识:即人才培养方案和课程标准要求掌握的内容，包括水泥、混凝土、钢材、防水等材料的化学成分、生产工艺、技术性能、质量检验以及材料的基本性能试验等;(2)拓展知识:指教员对课本知识的分析和拓展，主要内容是教员在科研、工程等实践过程中积累的经验和知识，以及课本以外的专业知识等［6］;(3)科学知识:与土木工程有关联的一切材料知识与实践，重点介绍材料科学发展的最前沿知识，及其在防护工程中的应用，如泡沫铝、纳米二氧化钛、石墨烯、相变材料、形状记忆材料等新材料的功能开发和应用研究，主要作用是激发学员的创造力。针对不同层次的知识，引导学生采用不同的学习方法和不同类型的评价方法，实现不同层次的教学目标［7］。通过任务—问题，引发学员的学习兴趣，实现学员获得“知识、能力、创新”三位一体课程知识的目的，培养学员的创新意识和创新能力。

二、土木工程材料课程知识分层的教学实践

为了深入贯彻理工大学精英教育理念，充分发挥教员的主导作用，引导学员全面成长，更好地对学员因材施教，拓宽学员视野，培养学员的实践能力和科研创新能力，从2009年开始，笔者尝试在土木工程材料课程教学过程中实施“本科生导师制”。实践中将导师制与课堂教学内容形成良好的衔接、互补，并对课程的知识体系进行梳理，逐步形成了“知识分层”的教学思想，在探索实践中，收到了较好的效果。

(一)课前预习以教材和学习指导书为载体，引导学员进行有针对性的课前自学，时间以10分钟至30分钟为限。课前自学能使学员对概念性知识有初步认识，对不能理解的知识点或各类疑问带到课堂上反馈给教员。本过程以让学员了解和掌握教材知识为目标。

(二)课堂教学教员对学员的预习情况进行检查，获得学员不能理解的知识点或各类疑问，在课堂上有针对性地讲解必须掌握的重点、难点，确保学员能够掌握人才培养方案要求掌握的知识。本过程以让学员了解和掌握教材知识为目标。在此基础上，教员对课本知识进行拓展，介绍真实的工程案例或事故，重点是军事工程。本过程以让学员了解和掌握拓展知识为目标。主要包括如下三方面内容:(1)大型工程涉及的材料:包括国内外各类典型工程及本地区的重点工程，如青藏铁路、水立方、鸟巢、苏通大桥、杭州湾大桥、永兴岛建设等工程中涉及的各类材料，体现理论知识与工程应用的紧密联系。(2)工程事故:包括各类媒体介绍的工程事故及环境污染实例，如重庆彩虹桥垮塌事件、家庭装修带来的“装修病”等，以此作为切入点介绍材料性能对工程结构质量和使用性能影响的重要性。(3)特种材料及技术:如“耐高温—高寒混凝土”“耐海水混凝土”“泵送混凝土”“混凝土结构抢修加固材料”“再生混凝土”“材料无损检测技术应用”等，并在此基础上引导学员针对工程实践特点，根据基础理论知识进行材料创新设计。

(三)实验教学实验教学作为大学本科教学的重要组成部分，是培养学生实践能力和综合素质的重要教学环节。相对于理论教学，实验教学更具直观性，更能培养学生发现问题、解决问题和分析问题的能力，在提高大学生综合素质和创新能力方面发挥着重要作用［8－9］。1．基本实验按照《全国高等学校土木工程专业本科教育评估标准》对土木工程材料课程实验教学的要求，完成六个验证性实验。本过程以让学员了解和掌握教材知识为目标。2．自主实验即开放式“三性”试验，实行自主选题、自行设计、自主操作。采取“本科生导师制”［10］，引导学生组成兴趣小组或科研团队自行选择试验内容，合理利用实验室已有设备制定试验方案，并得出实验结论。遵循“引导—自学—辅导—实践”四个环节，激发学生自主进行研究性学习的热情，把综合理论知识和技术融入到研究过程中，培养学生合作研究能力、技术创新能力，增强学生的综合素质，充分开发学生的潜力，为培养优秀学员创造条件。本过程以让学员了解科学知识为目标。在自主实验的基础上，教员根据学员的选题提供研究思路，以国防工程新材料研制俱乐部为平台，带领学员进行各类实践活动，如面向学生的科研立项、开展学科竞赛、参与教员的科研项目等。主要成果形式可以分为三大类:论文类、发明类、竞赛类。(1)论文类，包括科普类论文和学术类论文。从材料角度对大型工程进行材料设计，或从工程事故分析报告等角度撰写论文，要求正式发表，包括会议论文。如论文《‘美国911事件’中钢材对火灾产生、蔓延的影响》《建筑环境污染事件中材料的决定因素》等;也可以根据国家战略或国防战略选题，如《设计南海、西南高寒地区所需要的特种建筑材料》等。(2)发明类:以土木工程建设、国防工程建设或军事需求进行选题，包括材料发明、材料结构设计等，通过试验进行发明创造，并申请发明专利或实用新型专利。(3)竞赛类:以材料的创造发明或论文形式，参加校内外各类学科竞赛。如每年一次的理工大学“卓越杯”科技创新大赛，每两年举办一届的“全国大学生混凝土设计比赛”“中国大学生新材料创新设计大赛”“‘挑战杯’全国大学生课外学术科技作品竞赛”等，甚至可以参加相关学科的竞赛，如“全国大学生混凝土结构大赛”等。

(四)课程考核课程考核包括教学不同阶段的全过程评价，既考核结果，也考核过程。一是考核学员对教材知识的掌握情况，占总成绩的70%，具体包括预习单、作业本、实验报告、考试成绩等。二是考核学员对拓展知识的了解、掌握情况，占总成绩的20%，主要包括课堂表现、创新选题等。三是考核学员对科学知识的了解、掌握情况，占总成绩的10%，是课程成绩评定为优的重要依据。主要以课外创新作品的呈现程度来进行评价，如撰写论文5分，如果了(或有录用通知)就10分;发明创造有作品的5分，申请了专利的10分;正式参加了比赛的5分，已经获奖的10分。

三、土木工程材料课程知识分层教学成效

在“土木工程材料知识分层”教学设计和实践的过程中，先后获得学院“建筑材料课程教学改革研究”“本科精英教育的探索———课外实践导师制”“基于建筑材料课程的学员自主学习能力的培养研究”等教学科研项目的支持，获得一些教学改革成果。在课程考核方面，近几年学生通过率都达到100%。优秀率从5%左右提高到10%以上。在撰写论文方面，学员团队在教员的指导下撰写了《泡沫铝的特性及其在防护工程中的应用探讨》《室内电磁辐射污染分析与评估》《基于金属热工艺“四火”原理实现铸强兵之“剑”》等多篇学术论文。在创造发明方面，在教员的指导下，学员自主开展“寒区单兵多用途自热包”“一种高强陶粒混凝土的研制”“K－15快速高强抢修加固材料”等材料研究，并申请了专利。在参加竞赛方面，学员连续四年组队参加理工大学“‘卓越杯’科技创新竞赛”“第三届全国大学生混凝土大赛”，多人次获奖;参与“本科生导师制”课外创新学习的学员，有多名被保送或考取研究生。

四、结语

在理工大学实行“一导五法”教学改革的大环境下，教员和学员参与教学改革的热情空前高涨，学员各类课外科技创新活动得到了校院多级政策支持，“本科生导师制”也在各学院深入推进。今后应将全国或兄弟院校的更多有价值的学科竞赛引入学校，并将参赛的组织模式固定下来。此外应进一步加大学员课外科技创新活动成效与学分、评优、保研等评价体系的联系，为学员的成长创造更加广阔的平台。

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