时间：2023-03-23 15:17:13
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1.传统的实验教学内容陈旧，实验仪器落后
传统的土木工程实验教学属于理论教学的一部分，并按其分类，每个实验项目相互独立，缺乏目标性、整体性、层次性、系统性、创新性及综合性，导致实验教学内容更新滞后。实验的基础理论知识决定了实验仪器种类和型号，由于实验内容更新滞后，导致实验仪器也未能得到及时更新。
2.重视理论教学，轻视实验教学
受多种因素的制约，目前国内很多高校重视土木工程的理论教学，轻视实验教学环节。有的将实验课程的成绩计入到理论教学的成绩当中，有的甚至不统计实验课程的成绩。多数学生认为实验课程不重要，只是走一个程序而已，只要“照猫画虎”完成操作步骤即可，并没有真正将实验与工程实际相结合，所学知识也难以致用。
3.传统教学方式单一，使学生丧失实验操作的主动性
土木工程在实际教学过程中，通常是先进行理论教学，然后再安排具体的实验操作，学生在课堂上学到的知识不能及时体现在实验课程的教学中。教师在实验教学开展之前，就设计好试验加载方案，编写出非常详细、具体的实验指导书，调试好试验仪器，规定好实验步骤、测试方法，并设计出实验数据记录表格等。而学生只需要按教师规定好的步骤进行加载并读取数据，就可以得出早已预知的结论。这种实验教学方法使学生丧失了主观能动性。
4.传统考核方式单一，不能体现学生对实验知识的掌握程度
大多数实验课程的成绩仅凭一份实验报告来决定。同组成员所得到的实验结果是相同的，所以，实验报告也是大致相同，组内成员的成绩也都差不多。实验报告不能客观考察每一个学生对实验内容掌握的程度。
二、“模拟地震环境下结构模型加载
实验”项目介绍实验项目开设的初衷是为了加强素质教育，培养学生的实际动手能力和创新能力，要求学生在学习理论力学、结构力学、材料力学、结构抗震课程之后，自行设计一个结构受力体系，并进行加载，以提高学生学习的积极性，发挥学生的创造力和想象力，加深对结构抗震课程的理解，加强对动手能力的培养，达到学以致用的目的。在整个课程的实施过程中，还要求学生们集思广益，发扬集体智慧和团结协作精神。2008年汶川地震后，社会对抗震知识的需求大为增强，对相关人才的需求更甚。因此，土木工程系依据教学大纲自创了模拟地震环境下结构模型加载实验项目。2009年，依托该实验项目，学校成功举办了“山东省第三届结构设计竞赛”，学校的参赛队获得一等奖1项，二等奖2项。2010年，该项目被确定为学校实验教学改革的一般项目。2012年10月，该实验教改项目顺利通过验收。2011年，依托该实验项目选拔的参赛队伍在“山东省第四届结构设计竞赛”中获得二等奖和三等奖各1项，验证了模拟地震环境下结构模型加载实验台应对不同结构模型的适应性。
三、实验项目总体设计方案
1.实验仪器设备、材料
实验采用土木工程系自主研发的“结构抗震模型加载实验台”。该试验台主要由控制系统、动力系统、实验台面以及防护架等组成。
2.实验教学方法
采用了研究式、讨论式和互动式的教学方式。研究式教学：学生通过查阅教材、期刊文献，收集与实验内容相关的文献，进行结构模型设计。有利于启发学生的科学思维和自主创新意识。讨论式教学：采取以学生为中心，研讨结构模型设计方案，锻炼学生自主设计、自主搭建和自主完成实验的能力，深受学生欢迎。互动式教学：课程开始首先由任课教师给学生们讲解，发放实验任务书、材料和工具。在讲解中，着重讲清实验的目的、意义、任务和要求，制作过程中要注意的问题和加载方法。之后，各小组讨论方案，进行结构模型的设计和制作。在这个阶段，每天都安排教师答疑。由于实验活动是分组、分散进行的，而且每组又基本上是以寝室为单位，学生们的制作活动基本是在寝室内进行，因此，教师有时到寝室走访，帮助学生解决制作中的问题。
3.实验组织形式
以小组为单位，每小组4人～5人。每个小组的成员要求动手能力强、组织能力强、创新能力强的学生各1名，这样可以达到能力互补、相互学习的目的。
4.实验成绩评定
建立了一套科学、规范的实验考核方法，兼顾实验过程和实验结果，合理运用了多种考核评价方式。结构最大承载力与所耗材料重量之比(比强)以大为佳，占50%；实验结果与理论计算结果的相似程度，占10%；结构造型美观，占20%；实验报告完成情况，占20%。
5.实验激励机制
实验项目采用“金字塔”模式的激励机制。首先面向全校学生开放本实验项目，同时为校级结构设计竞赛选拔人才。每年约有50个小组参加校级结构设计竞赛。校级竞赛中选出2个～3个小组参加省级结构设计竞赛。省级结构设计竞赛获得一等奖的小组参加国家级结构设计竞赛。该激励机制已经显现出良好的实践教学效果：中国石油大学（华东）通过该实验项目选拔培养的学生在历届山东省大学生结构设计竞赛中获得一等奖1项、二等奖3项、三等奖3项，并有一支参赛队伍于2010年代表中国石油大学（华东）参加第四届全国大学生结构设计竞赛。
四、锻炼实践能力，培养创新意识，启发探究性思维
实践能力的锻炼包括两个方面：一是亲自动手制作模型，这是大学生进入大学后首次制作的模型，需要相互配合，集体完成一件作品。二是理论知识与实践相结合，是一个知识活化的过程。在实验过程中，教师鼓励学生创新，重视创新意识的培养。制作开始时，学生们知道结构形式大致有三角形、梯形、拱形等几种，但对于杆件如何搭建成结构并没有概念。通过方案讨论才形成了结构的形象，再把结构制作出来，这个过程本身就是一种创新行为。其次，鼓励学生进行结构形式的创新，不要受之前几种结构形式的禁锢。第三方面是计算工作的创新，这是较高层面上的创新活动。虽然计算理论和方法是学过的，但是在计算模型的建立，以及已知条件的选取，近似和简化方面，仍然需要创新思维。《实验项目指导书》提供了探究性内容的引导和要求。
五、调动学生积极性，增强实验效果
1.1课程内容完善了土木工程专业建筑学知识的内容体系
土木工程专业的建筑方案设计课程是在房屋建筑学课程基础上，讲解现行建筑设计规范、不同类型建筑设计原理和设计方法，通过具体的设计专题，培养学生正确的设计思维，更好地掌握建筑工程的设计方法。虽然土木工程专业房屋建筑学课程包含了关于建筑设计的知识，但内容只有4学时，而毕业设计环节中涉及建筑设计的环节为4-5周。如果没有建筑方案设计课程的内容对房屋建筑学课程中的设计知识做进一步的深化和完善，那么学生将严重缺乏建筑设计方面的知识，从而影响毕业设计的进度和质量。因此，开设建筑方案设计课程，从课程内容上完善了土木工程专业建筑学知识的内容体系。
1.2课程设置保证了土木工程专业建筑学类课程之间的关联性和延续性
目前，土木工程专业开设的建筑学类的课程有建筑制图、房屋建筑学、计算机辅助设计、建筑美术等课程。这些课程的开设较为独立，彼此之间缺乏关联性,缺少过渡和呼应。建筑方案设计课程的开设可以将这些建筑类的课程统筹和协调起来，加强课程之间的相互联系。通过学习建筑制图和房屋建筑学课程，学生掌握了建筑制图的标准和要求、建筑细部的构造要求及浅略的建筑设计知识。在此基础上，开设建筑方案设计课程，通过讲解理论性的设计原理和方法、进行具体题目的实践设计，可以进一步让学生开拓视野、掌握正确的设计方法，能够独立地分析、解决设计问题。在建筑方案设计课程之后开设计算机辅助设计和建筑美术课程，可以有助于学生运用建筑美学原理强化建筑平、立面设计，并通过计算机技术准确的将设计方案转化为二维或三维图形，形成更直观的建筑表达效果，加强学生对空间的理解和组合能力。因此，开设建筑方案设计课程，有助于加强土木工程专业建筑学类课程之间的关联性和延续性。
1.3课程开设有助于土木工程专业应用型高素质复合型人才的培养
在工程设计领域，建筑、结构和设备是紧密结合的三个部分，建筑设计控制着建筑室内外空间的舒适度和建筑外立面的艺术效果，结构设计在此基础上实现建筑的安全和稳定，设备从水、电、空调三个方面来实现建筑使用的舒适度。这三个部分合作的好坏决定了建筑设计成果的优劣，因此作为土木工程专业的学生应当掌握建筑设计和设备设计的知识，以实现三方在实施工程项目时能合作共赢。当前，建筑行业的竞争日益激烈，在这种大趋势下，更加迫切要求土木工程专业的学生掌握相关的建筑设计知识，适应社会的需求。因此，开设建筑方案设计课程有助于拓宽和提高学生的知识面和理论素养，有助于培养应用型高素质复合型人才。
2建筑方案设计课程在教学过程中出现的问题
1）、老师在上课过程中的理论课时偏多，造成了学生实践设计课时偏少，从而无法实现老师一对一的辅导学生，师生之间的交流偏少，学生学习较为被动。同时，在实践课时中，学生之间的相互交流也较少，很多学生都是闷着头自己做。2）、学生在实践设计中，不善于查阅资料，缺少分析问题、解决问题能力。例如在设计过程中，任务书中只规定了每种房间的面积，房间具体的开间和进深尺寸要由学生确定。很多学生在确定房间开间和进深尺寸时，不考虑房间的使用功能，只凭空想随意确定，最后设计出来的房间完全无法满足使用功能的要求。其实只要学生站在使用者的角度去考虑房间的使用对尺寸的要求，并查阅相关的设计规范或建筑设计资料集，都能够确定较为合适的尺寸。3）、学生在进行建筑设计时偏重建筑平面设计，忽略立面设计。在设计过程中，学生往往花费大量的时间进行建筑平面的设计，导致没有太多时间进行建筑立面的设计。同时，由于缺少一定的建筑美学基础，学生设计出来的建筑立面比较简单、呆板。最终出来的图纸往往是平面设计达到了深度要求，立面只是在平面的基础上生成的，毫无美感可言。
3建筑方案设计课程的教学改革措施
3.1转变教学思路和教学形式，重新定位老师和学生在教学中的角色。
土木工程专业的建筑方案设计课程应该由传统的以老师为主体的偏重理论教学的思路转变为以学生为主体、老师为主导、以实践设计为主线、理论与实践相结合的教学思路。教学形式由以老师集中的理论授课为主的转变为以学生进行多个专题的实践设计为主要内容，理论知识的讲授穿插在各个设计专题中。在新的教学思路和教学形式下，老师角色由传统的教学主体转变为学生设计过程中的协助者、引导者，在学生完成各个设计专题的过程中一对一的辅导学生，针对不同学生出现的不同问题做具体的指导，启发和引导学生独立地解决问题；学生的角色由传统的知识被动接受者转变为教学中的主体，能够主动地根据老师下达的设计任务书，查阅相关资料、制定设计进度安排，并进行实践设计，最终完成专题设计的任务。在整个教学过程中，老师和学生的关系是平等的，老师和学生共同研究学习，一起合作解决问题。
3.2采取启发式、案例式的教学方法，拓展学生的思维
土木工程专业的建筑方案设计课程中理论教学部分可采取启发式、案例式的教学方法，来拓展学生的思维，提高学生发现问题、分析问题的能力。启发式的教学方法主要是通过老师引导学生发现并把握设计中的主要矛盾，选择可行的解决方法，寻找设计的切入点。通过启发式的教学方法，可以充分调动学生的主观能动性，发挥学生的创造力，启发学生从不同角度思考、分析、对比不同方案的优劣，为提高设计能力打下基础。参观加实例分析的案例式的教学方法可以加深学生对设计专题相关知识的印象。老师通过方案图片介绍多个相关建筑设计实例，研究其功能组织、立面细部做法、建筑形体与色彩等方面的内容，引导学生讨论分析各个方案的设计思路及其优缺点，不仅能够让学生全方位的了解设计专题，同时也能提高学生分析问题的能力。除了通过图片展示开展案例式的教学，也可以将上课地点移至真实的建筑空间内，更直观地从功能设计、形态设计、空间设计等进行详细的分析和讲解，让学生更直接的接触和感受建筑空间，并进行对比分析。
3.3教学内容应选择适合土木工程专业的设计专题，严格控制设计进度
土木工程专业的建筑方案设计课程作为专业选修课，从深度和广度上无法与建筑学专业的建筑设计课程相提并论，因此课程内容应以大量性建筑作为设计专题以培养学生具备建筑设计的基础知识。同时，在设计过程中，应当将现行的建筑设计标准和规范最大限度的融入教学和设计中，不仅能够端正学生严谨和规范的设计态度，也能够培养学生在设计过程中查阅规范的良好习惯。此外，在设计过程中，老师对设计构思的过程要进行层层控制，严格检查各阶段设计草图，以实现学生在每个设计阶段都能有所收获。为保证设计质量，老师要严格按照设计控制学生的设计进度，，学生的最终成绩也应涵盖学生平时的表现。
4结语
1.1土木工程专业实训室建设的重要性
土木工程专业是理论性和实践性都很强的专业，从土木工程学的发展历史来看，土木工程学可以说是实践先于理论的学科。高职教育和其他高等教育相比，教育目的具有鲜明的特点，是培养具有较强实践操作能力、为企业基层服务的专门技术型人才。高职院校土木工程专业实践性的特点要求我们在教学过程中注重学生实践能力的培养，突出实践教学的重要性。实训室是实践教学的场所，实训室建设的好坏直接影响实践教学的质量。
1.2土木工程专业实践室建设现状及存在的问题
在国家大力推进高职实践教学的形势下，很多高职院校都加大了实训建设的力度。但是土木工程专业实训室在建设过程中存在着一些问题，主要表现为：①实训室建设“仿真性”差，没有为学生提供真实性的工作岗位环境，学生缺乏实际操作感；②学生增长速度远远快于实训设备投入，加之实训设备更新速度慢，学生无法在现有的资源上学到最新的专业技能；③实训室建设与实训教学模式不同步，以及实训教学计划、实训教学大纲、实训指导教材的开发，但实训室未建立，导致实践教学效果不理想；④具有丰富的理论知识和技能熟练的“双师型”教师队伍的培养力度不够。
2“教学做”一体化实训室建设
2.1“教学做”一体化实训室建设的必要性
高职教育的核心思想是学生的学习过程与工作过程的紧密结合。因此“教学做”一体化的教学模式也成为各大高职院校教学改革的重点。“教学做”一体化教学模式突出“做”，要真正实现“做”就要有与之配套的实训室。建设“教学做”一体化的实训室是高职院校提高教学质量的重要保障。土木工程专业的实践性强，学生通过在“教学做”一体化实训中的实践学习，可以把理论知识转化为实践技能，是培养学生职业能力的重要场所。
2.2“教学做”一体化实训室建设的思路
根据麦可思公司的分析报告，滁州职业技术学院2012届和2013届毕业生认为对主要课程最需要改进的地方均是“实习和实践环节不够”。根据该校毕业生的反馈建议，该校应加大实训室建设力度。为此，根据“工学结合”的思想和土木工程专业特点，以校企开发为基础，构建功能与企业生产流程一致的实训室，实训室融教、学、做为一体。
2.3“教学做”一体化实训建设的措施
2.3.1实训室环境的建设
实训场地的布置方案与企业生产模式一致，实训室的环境与企业生产、技术管理的要求高度吻合，使实训室真正发挥教学和生产的作用。同时，把现代企业生产管理的“7S”理念应用于实训室建设中。真实的企业生活环境和浓厚的企业文化氛围，使学生迅速地容入到企业生产中去，同时实训教学围绕学生职业岗位进行，更深层次地培养学生的职业道德、实训操作等综合素质。该校现有力学实训室、工程测量实训室、道路沥青材料实训室、沥青混合料实训室、混凝土实训室。混凝土标样室、凝胶材料分析室、砂石原样分析室等土木专业实训室。实训室在建设过程中，应参考企业技术人员的意见，按照企业生产的模式进行设置。
2.3.2实训教学内容的构建
在实训教学内容的构建上，学校要把握教、学、做三个方面。教：主要是教师讲解，在实训项目实施之前，教师根据实训的内容，有针对性地讲授理论知识、操作步骤及操作要点；学：教师对项目进行示范指导，学生学习和领会教师的操作过程，掌握操作流程，明了操作原理；做：学生按照教师的操作过程，自行完成实训操作流程，这个环节学生为主导，学生发挥自己的主观能动性，分析和解决问题，最终完成整个实训项目。
2.3.3实训室管理的规范性
滁州职业技术学院土木工程专业实训设备较多，而实训教师较少，实训室管理较为困难。所以，在实训教学过程中，可以采取“一带一”的方法，即教师带学生，学生带学生的实训教学方法。这种方法既可以减轻教师实训教学的负担，又可以培养学生相互协作的精神。实训室在管理过程中应推行“7S”管理模式，通过实训室的规范化管理，可以培养学生良好的行为规范。
2.3.4实训师资队伍的培养
实训教师丰富的实践教学水平是实训教学质量的保障，教师熟练的操作能力为提高学生的实践技能打下了基础。该校建立并完善师资队伍管理制度和优秀人才成长机制，采取引进、培养、提高等一系列强有力的措施，强化双师素质培养，针对每一位专业教师制订“双师素质”培养计划。以教师进企业挂职锻炼为主，多措并举提高教师的实践教学能力。
3“教学做”一体化实训室预期效果
3.1激发学生学习兴趣，保障实训教学效果每个实训内容的设置都以实际的实训项目为载体，这些项目的实施就是学生以后工作所需要的，学生认识到所学的东西工作要用到，就会激发学生的学习兴趣，学生的学习热情自然高涨，达到事半功倍的教学效果。
3.2培养学生实际解决问题的能力
“教学做”一体化的实训教学，重点突出学生的做。所以，在实训教学过程中，采用小组讨论学习、自主学习和探究学习等方式教学，充分发挥学生的主观能动性，在实训过程中，逐步培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3.3有利于教学改革的实施
“教学做”一体化的实训室既可以作为实训场所，也可以是教学场地，同时实训内容的选取也是实际的项目，这可以与项目化教学改革密切联系，推进该校教学改革的实施。
3.4实现实训教学与企业岗位的无缝对接
实训室从建设到管理都与企业一致，学生从着装到操作均按照企业的要求，学生始终在仿真性的环境中进行实训训练，使学生在校就能感受和体会到企业员工的角色，这为学生以后走上工作岗位，迅速融入企业打下基础。
4结束语
国外一些发达国家非常重视工程教育，在工程师培养方面大致分为两大模式:一是在校期间着重培养学生的工科基础能力，毕业后由企业完成工程师职业方面的教育。二是在校期间对学生进行工程师的基本技能训练，毕业时获得具有职业资格的工程师学位。以上两种模式，都需要企业的参与和支持，企业与学校结合，接受大学生实习，参与工程师人才的培养。民族院校应用创新型人才培养要体现为民族地区和区域经济服务的特征。本文主要以笔者所在学校大连民族学院土木工程专业的专业教育理念、实验实践基地建设、专业培养方案、“应用创新”人才培养理念的实践等工作为例，探索民族院校基于“应用创新”理念的土木工程专业建设规律。
二、“应用创新”理念下的土木工程专业建设
近年来，大连民族学院土木工程专业结合国家“卓越计划”，立足于“应用创新”理念，以辽宁省专业评估为契机，发挥已有专业的优势，大力开展土木工程专业建设。在2009培养方案和2013培养方案的修订过程中，逐步形成了“理论适度，重在应用”的教学指导方针，在培养方案中体现应用和创新的教学理念。学校土木工程专业2000年开始招生，经过14年的办学历程，发展迅速。2010年被评为“国家级特色专业”;2011年被评为“大连市三育人先进集体”;2012年被评为“辽宁省普通高等学校本科工程人才培养模式改革试点专业”;2013年参加辽宁省普通高等学校本科专业综合评估，位列全省第三。为实现“应用创新”理念下的土木工程专业建设，学校进一步加强实验室和实践基地建设、创新教育建设、师资队伍建设、培养方案的修订等工作。在此基础上，立足沿海，服务民族，努力建设具有民族特色的土木工程专业。
(一)加强实验室和实践基地建设
1．强化校内实验设施建设，发挥实践教学在人才培养中的作用
2011年学校土木建筑工程综合实验中心被评为“辽宁省示范性实验中心”。2013年土木建筑工程学院借搬迁新校区之际，在新教学实验楼的建设中，对实验条件进行了大规模的改善，增大了实验室的使用空间，购置了大量用于本科教学的实验设备，以满足土木工程专业“应用创新”理念的教学要求，为学生实践应用能力的提高创造有利条件。此外，积极鼓励教师结合生产实际开展科学研究，将教学和科研相结合，形成科研促教学的良好局面。在实验教学中，为培养和训练学生综合分析问题和解决问题的能力，适当增加了设计性和综合性实验内容。并结合各种学科大赛，鼓励并组织学生参与准备性试验。近年来，该专业学生参加各种级别的学科竞赛均取得优异的成绩。同时，以专业导师工作室制的方式，让学生参与导师工作室的课题研究，增加科研实验比例，强化学生的创新意识和工程能力。
2．校企合作，加强实践基地建设
参照“卓越工程师培养计划”，建立校企合作联合办学的培养模式。校企双方协议建立校企联合办学的组织机构，制定相关管理条例、培养方案和培养标准等。近年来，该专业与大连市8家设计单位和施工企业及大型监理公司建立了校企合作办学的实践基地，除顶岗实习外，企业还接收30余名学生参加“3+1”试点班的企业学习。此外，学校还聘请了有经验的工程师作为校外指导教师，结合工程实际项目对学生的毕业设计和生产实习进行指导。多年的实践教学证明，学生在企业实习，不仅培养了学生的实践应用能力，也培养了学生吃苦耐劳的工作作风和团队合作精神，强化了创新创业意识。
(二)加强创新教育建设
学校土木工程专业重视对学生创新实践能力的培养。近年来，为鼓励学生参加各种学科竞赛以及参与教师的科研课题，建立了“创新工作室制”的创新能力培养机制;以指导学生参加大学生结构设计大赛为目的，建立了“土木工程结构设计创新工作室”;以指导学生参加大学生混凝土配合比大赛为目的，建立了“混凝土材料性能创新工作室”;以指导学生参加大学生测绘大赛为目的，建立了“土木工程测绘技术创新工作室”等。近期，又开设了“力学应用创新工作室”、“土工实验创新工作室”等。各创新工作室有固定的活动场所，并配有相应的设备，由专业指导教师进行指导。通过创新工作室的训练，学生获得了工程实践和应用创新能力的锻炼。近年，土木建筑工程学院还多次主办市级大学生学科竞赛，并组织学生参与全国混凝土配合比大赛，省、市级结构大赛和测绘大赛、力学大赛，各种级别的“挑战杯”大赛等，均取得了优异成绩。开展大学生创新能力的培养，对提高学生的专业兴趣和创新积极性起到了非常重要的作用。
(三)改革培养方案
大连民族学院是国家民族事务委员会的直属院校，学生来自全国56个民族。木工工程专业2000年开始招生，为满足民族地区及周边地区对土木工程专业人才的需要，土木工程专业下设两个专业方向:建筑工程方向和交通土建方向。学校60%以上的学生来自少数民族地区，学生在语言和接受知识的能力方面存在较大的差异。因此，教学中主要采取因材施教的方法分层教学，即对将来继续从事土木工程科学研究准备考研的学生，着力加强其理论知识的深度和广度;对毕业后直接就业的学生，则加强其实践应用能力的培养。培养方案还设置了基本能够满足各类学生自主选择需要的选修课。在人才培养过程中，坚持“应用创新”的办学理念，坚持“理论适度，重在应用”的原则，在课程设置上增加能够提高学生应用能力和创新能力的课程。2009培养方案对原来的培养方案进行了改革，将培养方案分为三大平台，即通识教育平台、专业类教育平台、专业教育平台。尤其在专业教育平台的设置中，开设了一些新的能够培养学生应用和创新能力的课程，如土木工程实践能力训练、土木工程技术工作室课程、道路测试技术工作室课程等，并设置相应学分，使应用创新教育真正落到实处。近年来，在培养方案中增加了“3+1”的培养计划，使校企联合办学的培养模式更加规范化。在编写培养方案的过程中，深入企业进行调查，结合企业的工程实际，调整部分课程的教学内容和教学大纲。改革“集中性实践教学环节”的教学内容和课程结构，增加课程设计、实验、实习等实践课的内容和学时数。如在毕业设计之前，增加毕业实习的环节;在混凝土课程设计中，增加混凝土双向板的设计内容，以满足工程实际需要;在高层建筑结构课程中，增设了高层建筑结构课程设计;在交通土建方向的限选课中，增设地下结构课程设计;在专业选修课中，增设3D扫描技术在民族建筑保护中的应用和结构无损检测等实践课。总之，力求实践环节的教学内容与时俱进，并具有时代专业特色。
三、结语
【关键词】土木工程建筑；结构设计；问题
土木工程是建造各类工程设计的科学技术的统称，其主要内容不仅包括设计、维修、施工等技术类活动，也包括房屋、道路、管道、桥梁以及电站和港口等一系列工程建设对象等，在工程项目建设中极为重要。现阶段，经多项工程项目研究发现，土木工程建筑的结构设计中仍存在诸多问题，不仅影响工程施工进度，甚至可威胁到建筑项目的安全性，后果严重。要想解决这一问题，需重视并有效设计土木工程建筑结构，防治以往结构设计中存在的重点问题，以增强工程施工安全性，保证工程项目施工的顺利开展。
1 土木工程建筑结构设计中存在的主要问题
1.1工程选址问题
工程选址是开展土木工程建筑项目的基础，与其结构设计关系密切，这就需要项目负责人员积极做好选址工作，保证工程项目结构设计的科学性与有效性。但是现阶段，许多土木工程并不重视选址问题，甚至有些工程项目的建设方单纯依赖于风水或迷信等，做不到科学选址，不仅可影响到项目结构设计效果，严重者工程施工后期甚至可造成坍塌等，破坏性较大。
1.2基础结构设计问题
土木工程建筑的基础结构是其重要组成部分，不仅与上述1.1中的工程选址联系紧密，而且与工程施工方案也具有一定的联系，而施工方案的选择则是项目工程结构设计中的一项重要问题，目前许多土木工程施工方案的制定均无法完全实现其原有的结构设计要求，尤其是基础结构，其稳定性与强度均未达标，严重影响工程结构设计效果与实际施工质量。
1.3房屋建筑中承重柱与构造柱的区别问题
一般来讲，在土木工程项目施工中，为了增强房屋建筑的抗震性能，需科学地对柱梁构造进行合理的结构设计，避免形成裂缝，以提高施工质量。但是在实际操作中，许多结构设计者对承重柱和构造柱认识不清，有的设计者甚至会把承重柱设计方式插入至构造柱结构设计中，导致构造柱的有些设置丧失原有根基，一旦发生强震，工程结构可发生剧烈沉降，且裂缝还会导致建筑物倒塌。同时，有些工程结构设计将承重柱截面面积设计太小，当受到外力时，梁柱易发生开裂，影响工程质量。
1.4环境因素影响问题
在对土木工程建筑进行结构设计时，不仅需要考虑其耐久性与安全性，还需考虑工程施工地的土壤温度与水土酸碱度等相关环境因素，但是部分建筑工程项目往往忽略这些关键内容，导致结构设计仅限于理论中，当实际施工时易发生安全事故，危害性较大。
2 对土木工程建筑结构设计的建议
2.1施工前测量工程地基
工程施工前，可先采用计算机与GPS技术对工程地基进行科学测量、核算，确保工程施工的可行性与安全性。同时在高楼作业时需快速发展管理信息系统MIS技术，并结合计算机以辅助CAC科技，完善高楼建筑施工系统及其相应的管理体制，在减少经济投入的基础上，保证建筑质量。
2.2结合力学知识，于工程建筑结构设计中融入施工工艺
当前环境下，随着先进科学技术研究的逐渐深入与施工技术的不断革新，传统的结构设计已经无法满足目前土木工程建筑项目施工的需要，所以在现阶段的工程施工中，结构设计人员需在传统施工技术的基础上，增添新元素，充分结合力学知识，并将先进的施工工艺融入至结构设计过程中，不断更新设计方法，防治工程质量问题。
2.3选用适当的建筑材料
现阶段，由于建筑材料市场在不断发生变化，材料的利润逐渐减小，同时人们日常生活水平逐渐提升，社会大众对房屋建筑质量的要求越来越高。这种情况下，土木工程建筑也迎来了新的挑战，施工材料是土木工程建筑的基础原料，所以其建筑材料的选用十分重要，可在施工过程中有选择性地选用安全性较高的新型材料，以保证工程项目的施工质量。
2.4充分应用先进科学技术
21世纪是新知识经济的时代，土木工程建筑也要随之发展，保持与时俱进，就目前情况来看，土木工程建筑行业中已经出现了许多新型的高科技产品以及绘图工具等，均大大提升了工程建筑结构性能，且科学、精准的设计施工图纸能够有效减小施工误差，减少意外情况，同时还可优化工程项目施工的结构设计，增强其可行性与安全性。另外，在工程项目进行施工时，还需增强施工信息化建设，科学管理结构设计程序，选用适当的施工材料，并把握合理的施工进度，提前做好工程预算工作，保证工程施工的顺利进行，以尽量缩短工期，保障施工质量。
参考文献：
我校是以城市建设类专业为特色的普通高等院校，土木工程专业是我校的主干专业，也是国家特色专业，其工程实践性强，与国家建设关系密切，社会需求大．在新形势下，如何进行教学内容与课程体系的改革，提高学生的实际工程能力，更好地适应社会发展的需要，同时提高教学质量与水平，争创市级、国家级精品课程，是我校面临的新课题．土木工程材料课程是土木工程专业的一门学科基础课，课程承上启下．同时，它也是很多与土木工程相关专业必修的一门专业基础课，课程涉及专业多，学生人数多，受益面大．因此，笔者以土木工程材料课程为基点，对其精品课建设的课程体系构建进行了积极的探索．
2土木工程材料课程体系构建
2.1师资队伍建设
师资队伍建设是精品课建设的前提条件，也是教学质量的关键与保障．精品课的建设首先需要有一支师德高尚、治学严谨、学术水平高、教学经验丰富、教学效果良好的高素质教师队伍．在制定精品课建设规划时，应以课程为单位合理配备师资，形成一支以主讲教授负责、结构合理、人员稳定、教学水平高的教师梯队，并按一定比例配备辅导教师和实验教师．主讲教授应了解学科前沿知识以及学科和课程的发展趋势，能把握学科的发展动向，对课程的内容有合理定位；梯队主讲教师应具有丰富的教学经验，能在教学一线贯彻教学意图并有效地实施教学活动；实验教师除应能指导学生进行基本的、综合性的试验外，还应在此基础上开展一些创新研究实验．师资队伍建设是一项长期的工作，必须给予充分的重视，应使课程组教师的学历结构、职称结构形成合理梯队，并采取相应的评价机制、激励机制和用人机制等，确保课程达到理想的教学效果．对于当前不能满足要求的教师应制定培养计划，有计划地实施培养，使得课程教学具有一定的延续性，以确保精品课建设的持续进行．
2.2课程知识体系的构建
课程知识体系与内容的确立，即教学大纲的制定是否得当，对于教学效果、学生知识体系的构建起着至关重要的作用．课程教学内容要具有基础性、普遍性、科学性、先进性，能及时反映本学科领域的最新科技成果，以达到宽口径、厚基础、重能力、求创新的教学目标，这对于卓越工程师的培养尤为重要．
2.2.1理论教学
(1)教学内容的设计．
土木工程材料课程是一门理论性、实践性均较强的学科基础课，它涉及土木工程建设中所需要的各种材料及其制品．由于材料的种类繁多，涉及的学科领域广，因而形成了庞大的土木工程材料内容体系．为此，在课程教学设计、内容规划方面，要充分考虑到不同专业学生的专业特点，对课程的内容体系进行适当的分解、深化、组合与重构；并着力解决好教学内容的丰富性与课堂学时的有限性，教学内容的基础性与材料科学的发展性，材料知识的理论性与材料的应用性之间的矛盾．例如：对于土木工程专业的学生，应对水泥、混凝土的有关内容进行加深加宽，适当增加水泥净浆、高性能混凝土和混凝土的设计、生产、检测等内容，并加强材料耐久性知识的讲授；对于道路工程专业，则应增加无机结合料、沥青混合料、土工合成材料等内容，并对石材、集料的内容适当多作介绍；而对工程管理类的专业，教学内容的面要广但深度要适当．随着材料科学的发展，新材料、新技术、新标准的不断出现，教学内容要及时进行更新和补充．如高分子材料品种很多、发展很快，各种新型砌块、环保墙板的涌现，以及各种性能优异的新型防水材料的应用等，都应及时引入课堂，进行补充加强；而对于逐渐淘汰的，如烧结黏土砖等高能耗、非环保材料则应予以简略，或采用对比的方法讲述．此外，材料科学的理论性深度应适当，要与应用性紧密结合，体现出理论指导实践，实践丰富理论的相互作用．如教师在讲课中及时补充了“鸟巢”、“水立方”等工程中所采用的新材料、新技术，在充分体现工科院校特色的基础上，使学生掌握更多的工程实践知识．
(2)教学方法的多样化．
教学内容的传授需要好的教学方法来体现．要不断改革教学方法，逐步形成以多媒体教学为主的教学方式，充分发挥教学课件图、文、像并茂，信息量大和直观形象的优势，同时积极开展工程实例法教学，形成一套有特色和较为成熟的教学模式．在课程教学过程中，既要注重夯实基础理论知识，又要加强与工程实践相结合，以工程实例来说明相关的知识点；要加强材料的应用性知识，强化学生作为卓越工程师的工程意识和责任意识，使学生具备依据工程特点、材料性能合理选用材料、正确使用材料的能力．例如，在讲授混凝土骨料的质量与级配理论时，引入了汶川地震中最牛小学的工程实例，极大地吸引了学生的注意力，强化了学生的工程意识、责任意识．学生反应这种教学法很鲜活，时代感强，有利于提高思维能力．课堂教学中，还应重视研究性学习、探索性学习、协作学习等现代教育理念在教学中的应用，指导学生自主学习，提高学生的思维能力和创新精神．如在讲授水泥的性质、品种与应用时，提出了大体积混凝土的工程问题，让学生通过思考选择适宜的水泥品种，并进行课堂讨论，将工程实践与理论知识联系起来，使所学知识也活起来．
2.2.2实践性教学
实践性教学环节是工科院校加强理论与实践相结合的重要环节，也是国家实施卓越工程师培养计划重要的加强训练环节．
(1)实验教学．
教学实验是课程教学体系中重要的实践性教学环节，按照基本技能、应用能力、综合素质培养的目标，要重点改革实验教学的形式和内容．在土木工程材料课程中设置了基本性能实验、综合实验及设计创新实验三个模块．通过基本性能实验，应使学生掌握材料基本性能的检验方法及相应的试验技能；通过综合实验，应使学生能根据不同情况下不同的试验结果，对材料的性能进行综合分析；设计创新型试验可根据学生的需求展开，实验室对学生开放，为学生进行课外科技活动提供平台．在这种设计创新型试验中，教师可为学生安排一些设计型、创新型、研究型的实验，可以针对某一问题进行较深入的试验研究，如减水剂或掺合料对混凝土强度、流动性、耐久性的影响，混凝土裂缝影响因素分析，聚丙烯纤维对砂浆抗裂性能的影响等．学生在对所研究问题进行充分思考后，自己设计出实验内容和实验步骤，并通过具体的实验操作、试验现象的观察、试验数据的处理分析、试验结果的总结以及试验报告的编写等一系列环节，得到一次全面的系统的训练．这样，既培养了学生对材料科学研究的兴趣，又为学生解决实际工程问题提供了方法论，为提高学生的创新能力和综合素质创造条件．
(2)结合工程的实践教学．
普通本科高校的定位是培养应用型人才，为加快卓越工程师的培养进程，应使教学活动更加接近工程实践，让学生在工程中得到锻炼，毕业后才能尽快适应和胜任实际工作．一方面，教师在鼓励学生进行设计创新型试验的同时，还应鼓励他们参与具体的科研活动．学生可以参加到教师的科研课题中，也可组织能力强的学生在教师的指导下自己确立科研课题，并在实验室或借助实际工程开展研究工作．另一方面，教师还应适时地组织学生进行一些课程实习．如组织学生到水泥厂、混凝土搅拌站及典型的实际工程现场去参观(如参观大体积混凝土工程等)，以增加学生的感性认识．同时，引导学生善于在实际工程中发现问题，并对这些问题展开讨论，积极运用所学知识去寻求分析、解决问题的方法和途径．也可邀请有关专家作专题报告，让学生了解工程中有哪些关键问题需要解决，解决的思路是什么，需运用哪些相关知识等．学生在与实际工程的紧密接触中，感到学以致用，从而提高了他们的学习兴趣，开阔了思路，激发了创新意识，进而使其研究、处理问题的综合能力和素质显著提高．这些都对尽快达到卓越工程师的培养目标有极大的促进作用．
2.2.3网络教学资源建设
在当前信息化建设快速发展的今天，网络资源赋予精品课建设以强大生命力．理论教学、实验教学以及实际工程现场的学习都是在有限的时间内完成的，要想将课堂延伸，应充分利用网络资源，即通过网络课堂为学生的学习提供很好的补充．我校在土木工程材料课程中建立了课程网站，其资料丰富、图像鲜明、信息量大，已设有理论教学、实验教学、新材料博览、技术标准及工程实例等几个专栏．理论教学栏目包括教学大纲、教案、教学课件、习题等各种教学文件及丰富的课程资料，便于学生随时查阅；实验教学专栏设有实验室介绍、基本的实验项目、实验指导书及相关的实验视频等有关实验教学的文件及资料；新材料博览栏目设有大量的土木工程材料样本、应用图片及图像，对教学内容进行了多方面的补充与延伸，增加了学生的感性认识，并极大地扩展了课堂知识；技术标准栏目收集了各种现行的材料技术标准，还直接与国家各标准网站链接，便于学生和教师及时查看最新的标准与规范，以更好地服务于教学；为加强理论知识与实际工程的联系，网站还设置了工程实例专区，有各种工程实例供学生随时了解查看，既扩大了学生的视野，也使其体会到肩上责任的重大，增强了工程意识、责任意识与创新意识．此外，为加深学生对课程内容的掌握，网站中还搜集了各种参考教材、科技文献目录及相关网站资料；并设置了试题库专栏，有大量的习题供学生练习；为加强学生与教师的沟通，还设置了交流栏，使教师能及时了解学生的学习动态．总之，应充分利用网络平台给课程提供的强大支持，使课程的知识体系延伸，加强课堂教学效果，实现优质教学资源共享．
2.2.4教材建设
精品课程的建设，是许多项课程建设的糅合，精品教材建设是其中一项重要的内容．目前，土木工程材料教材的版本很多，选用合适的教材有利于促进学生的学习，对于推进教学改革，取得预期的教学效果至关重要．在选择教材时，首先要看其课程体系能否反映先进的教学思想，体现教改的意图，教材不能仅仅是基本原理、基本技能的介绍，而应该有课程建设的创新点出现．如：为加强实践性教学，教材应体现与工程实际紧密结合，做到理论联系实际；教材内容应能反映学科前沿成果，并不断更新；教材应具有鲜明的特色，要与学生能力、素质的培养和创新教育的教学方法相吻合．课程组经过多年持续深入的课程建设与改革，通过对不同专业教学内容进行分解、组合及深化，编制出版了一套适合本校学生的具有专业特色的教材，并包括配套的多媒体课件、实验指导书及相关的习题指导书等．由于拥有一套比较完善的、立体化先进教材，从而保障了培养卓越工程师教学的基本需要．这套教材的编写也体现了课程组教师的学术思想、学术风格和教学水平，使精品课程建设上了一个新台阶．
3结语
1.重视知识点的归类与逻辑关系融合。研究专业课程和课程之间知识点的联系，根据其类型、性质和特征进行总结归类，把握知识点乃至知识链的构成，进而指导教学设计，可有效提高教学质量。李国强等[2]考虑知识类型提出了结构工程课程体系六大模块，包括结构分析、荷载与结构设计准则、结构设计基本原理、结构工程设计、结构试验与测试、结构工程施工。按模块分类整合可达到课程体系整体优化的目的，又能构成较宽的结构设计知识平台。把专业课程体系作为一个系统来研究，探索课程体系中知识点的逻辑关联，完整地把握课程的研究方法，不断进行小范围的知识贯通、融合和相互渗透，可有效引导学生理清课程体系中理论间的脉络，理解课程和专业知识体系的层次结构锻炼逻辑思维能力与综合分析能力，使学生越学越有兴趣。如可以所在教学楼为钢筋混凝土刚架结构引入刚架、排架和桁架的概念，门窗过梁可简化成简支梁等为例引入，钢屋架的焊接、木屋架的榫接以及现浇钢筋混凝土屋架，当弯矩和剪力较小时，常简化为光滑圆柱铰，杆件简化为链杆，屋架则抽象为理想桁架。这也正是不同课程间知识点的关联和逻辑关系。利用知识点之间的联系建立课程内容链接，可以更好地使学生认识知识体系架构。创新思维教育过程中，通过知识点的联系更可发现思维的创新点。
2.构建以知识点为主线的教学资源。基于积件设计思想进行课程体系融合设计，要在教学资源（课件、网络）建设过程中站在专业角度而不是课程角度，确定知识点的各种特性和关联关系，合理分解和规划知识点，并按照对专业体系的理解和教学设计来构建知识点之间的逻辑关系。在土木工程施工模块教学过程中，在施工问题讲解中多引入结构设计思想和力学概念，可让面向施工企业去向的学生同样感觉到力学和专业在工程施工技术中的重要性。而围绕多次超静定框架体系的求解、无剪力分配法、塑性铰等力学专题，可以看成是涉及多门课程关联的知识点重组的教学过程和方法。以标准知识点为单元，按积件方式建立积件库，教师仍可按自己的教学安排组织和生成有个人特色的课件。每个知识点反映典型的相关内容，各个知识点相对独立，并对不同课程具有通用性。
3.深化课程知识链的关联与重组。同一个知识点可具有不同的存在状态，既可进一步细分，又可被包含在一个容量更大的知识点中。力学类课程和后续专业课程有重要关联和衔接关系，如“土木工程材料”、“混凝土结构原理”和“钢结构”等课程都涉及材料力学性能，“钢结构”和“材料力学”课程都涉及截面几何性质部分，“基础力学”课程中连接件计算、压杆稳定计算等专业内容“钢结构”课程仍有涉及，结构动力计算部分是后续“工程结构抗震”课程教学的重要铺垫。教学上应避免内容重复讲授或知识点的缺位，更应基于积件思想注重知识再现、重组和深化。现在诸如三峡大学求索学堂等网络学习平台都是以知识点为中心来组织网络课程素材的。一个知识点除呈现其文字材料外，还能呈现该知识点与前驱和后继知识点链接，学生可快速查看相关知识点以及其重要程度、要求掌握程度、帮助理解该知识点的例题和多媒体课件（可包含动画、视频、音频等）。深入研究课程群间知识点的联系，进行课程的整合和关联知识重组，有助于帮助学生形成完整的专业知识链条和知识树结构。基于知识点的教学资源库建设，可为资源重复利用和扩展带来极大的灵活性，为不同教师从开放的积件库中选择资源或按积件化模式共享教学资源提供便利。但目前网络课程平台并不能帮助专业教师实现课程间的关联和重组。目前一些针对建筑工程专业实训课程开发的商业仿真软件，运用现代多媒体技术、网络技术、虚拟现实技术等手段多渠道多方法地创设出生动活泼的教学情景。基于具体建筑工程仿真，在理论课程和实习实践、在校学习和毕业工作间搭设互通立交桥梁，更可以具体工程为背景，以建筑施工为主线，串联土木工程材料、地基与基础、混凝土结构设计等多门主干课程的诸多知识点，为土木工程专业课程关联与重组提供教学新思路。
4.建立以积件设计思想的专业课程集成与立体化教学体系。伴随着教学艺术的发挥和教学理念的探索，现代教学媒体的应用为教学手段改革提供了突破口。教学媒体从视听教育、计算机辅助教学到多媒体计算机辅助教学课件的演变过程，标志着人们对计算机辅助教学的认识上升到一个新的阶段。传统课件固化了教学内容、教学策略和知识的呈现方式，素材数据的重复利用率和数据共享率不高，学生的参与度也较低。以知识点的表示、管理和利用为基础的课程建设是今后数字化教学的主要方向。基于知识点关联的土木工程专业网络教学平台其实就是积件化的设计思想和网状的结构，这需要有网状的教学软件与其相适应。利用数据挖掘技术推导出教学中的共性问题，可引导教师改进教学，引导学生自主地进行个性化学习。基于积件设计思想的课程体系改革，可促进课程体系的融合和优化和立体化教学体系的建立。
5.探索积件设计的微型学习策略。按照积件设计思想建设开放式教学资源平台，符合以学生为中心的教学理论的发展，有助于学生自己选择学习目标和学习策略。基于课程知识点关联和积件设计思想来设计实用、短小、微型的标准知识点进行课程内容组块，由简到繁、由易到难、循序渐进、再到创新提高的学习资源设计符合人才培养规律，便于学生对专业知识体系的掌握。利用基于知识点关联的网络教学平台进行学习，具有人机交互性、学习的便利性和灵活性。教学平台导学功能应体现在两个方面：一是通过知识点逻辑关系和基于知识点的结构链接，学生可以确定自己学习顺序和掌握情况，二是对知识点关联度密切的前驱专业知识点进行复习和巩固。
6.核心知识点与实时实习模式。基于积件设计思想的课程整合同样可适用于实践教学。实践教学环节可按知识点进行学习和跟踪考核，以学习的核心知识点进行归纳梳理，实施以核心知识点为主的弹性小学分制和实时实习模式。通过丰富专业教学资源，完善实习指导手册，采用多媒体教学、网络教学、实训课程、求索学堂等现代化教学手段，建立以工程照片、视频资料为主的实习资料库和实习基地建设，使学生全阶段不间断地进行实践教学，实现与理论教学全过程同步的“实习”，实现理论课程（课本）—电子视听和仿真资源（视频、软件）—工地实践（实物）三者的有机互联，强化理论与实践的相互渗透和反复交替过程，使理论教学与实践教学实现无缝实时衔接，学生理论学习和实践教学系统化、完整化，构建立体化教学体系。
二、结语
