土木工程专业应用技术型人才培养现状及培养模式改革路径

随着建筑行业的发展,“设计可视化、生产工业化、施工装配化、管理信息化、应用智能化”已成为土木工程专业发展的重要方向,土木工程专业的改造升级具有迫切性和可行性,开展“新工科”土木工程人才培养模式的研究与实践是土木工程学科发展的需求。目前,应用型高校土木工程专业在专业建设和人才培养模式上面临一些问题和挑战,创新人才培养模式是培养土木工程专业高素质应用型人才的必然选择。

提升土木工程施工课程育人质效的实践

大数据时代,信息技术高速发展,产业不断升级,土木工程专业面临前所未有的挑战。人才培养的核心要素是课程,土木工程类专业核心课程是土木工程施工,对该课程教学进行研究,对培养新时代建筑工程人才具有重要意义。从土木工程施工课改革做起,进行教学探索,有利于走好土木人的新工科之路。

人工智能在土木工程领域的应用研究现状及展望

作为新一代产业变革的核心驱动力,人工智能是全面提高土木工程领域数字化、自动化、信息化和智能化的重要方法。为全面了解人工智能在土木工程中的发展及应用,定性分析了人工智能的基本研究领域,定量分析了人工智能在土木工程设计、制造、养维护阶段的研究现状,利用CiteSpace可视化工具深入挖掘人工智能在土木工程中存在的问题、发展瓶颈和研究趋势,并给出相应的解决办法及研究思路。通过文献综述发现,土木工程领域已展开了大量人工智能研究,但各阶段智能化发展不均衡,实际应用也存在一定局限性,需深入探索神经网络、大数据、深度学习等智能技术在土木工程全生命周期的交叉融合,促进土木工程领域人工智能研究的协同发展。

土木工程重点学科建设推进本科人才培养质量的研究与实践

将土木工程重点学科建设与本科教育相结合,提升本科人才的培养质量是有意义和必要的。该文以河南大学土木工程专业的教学模式革新为例,结合省级重点学科的实际建设情况,对原有本科人才培养方案进行改革补充,从制度体系建设和创新创业实践两个方面提出十六项具体措施。通过2018—2021年的改革结果跟踪调研分析,验证其可行性,取得良好的创新效果。

土木工程建造系统脆弱性研究综述

现有工程建造风险主要考虑风险事件发生概率与风险后果严重程度,少有结合系统脆弱性开展研究。脆弱性作为系统固有属性,在外界干扰下表现出的不利影响严重制约风险管控过程,但尚未有学者对土木工程建造系统脆弱性的研究现状进行科学评述。通过主题检索和学科分类,共筛选出103篇英文文献和96篇中文文献,运用Citespace文献分析软件统计了发表时间和期刊分布,归纳了研究热点和作者-机构合作情况;从脆弱性概念内涵、分析框架与评价过程等方面评述了土木工程建造系统的脆弱性。研究发现:土木工程建造系统脆弱性的研究当前仍处于探索阶段;常用脆弱性分析框架主要包括脆弱性递次演化分析框架、脆弱性-风险分析框架和灾害-脆弱性分析框架;脆弱性评价对象主要聚焦于施工安全系统、应急管理系统和项目管理系统;脆弱性影响因素识别和指标体系构建主要涵盖人-机-环-管框架、脆弱性特征维度框架和外部环境-项目参与方-项目特征框架。未来,可借鉴其他学科领域成熟的脆弱性理论成果,结合土木工程建造系统的特点,构建清晰准确的脆弱性概念与分析框架、探索科学适用的指标体系、深化实际应用与拓展研究。研究系统性梳理了土木工程建造系统脆弱性的研究现状,可为后续相关研究提供启发和参考。

新工科背景下土木工程专业毕业设计教学模式改革与实践

近年来,为适应建筑工业化发展需求,华南理工大学对土木工程专业房建方向的毕业设计进行了一系列改革,包括调整毕业设计目标、选题、设计内容、实施手段、进度安排、成果提交等。为保障毕业设计改革的顺利进行,采取了一些卓有成效的措施,如采用PDCA循环制定了毕业设计改革的实施路径,使得毕业设计工作能逐年持续改进;引入装配式混凝土结构设计、基于BIM的预制构件深化设计、碰撞分析、施工过程模拟和计量计价等内容,改变了传统的以现浇混凝土框架结构设计为单一设计内容的状态;通过多维校企合作、线上和线下相结合的指导模式以及优秀学生助教,解决了装配式结构领域师资不足和软件使用方面的问题;通过赛教结合,提升了教师指导水平,测算了学生的实践能力。论文还探讨了传统手算内容与电算内容的取舍、现浇构件与预制构件设计内容的设定、设计难度和工作量的把握等问题,提出对于任务设置和进度安排必须基于预测结果,对于不同能力层次的学生可设置必做和选做内容适应其发展阶段。改革后,毕业设计总体工作量和难度有所增大,设计内容更符合工程实际,学生的软件应用技能有较大提高,学生对预制构件的细部构造、生产和施工过程等有了更深的理解。上述改革取得了良好的效果,为智能建造专业建设提供了良好的基础和借鉴。

土木工程专业课程思政的研究与探索——以土力学课程为例

“专业课程是课程思政建设的基本载体”,以土木工程专业的土力学课程为例对两个年级600余名本科生进行了两次教学试验,设计专门的教案,并进行了问卷调查和课后学生开放问卷分析。结果表明,第二次实验比第一次更成功;在专业课程中融合学习一定的思政内容较为必要,同时注意融合的方式和方法;让学生在思政方面有更多的收获,需要在教师身上下功夫;虽然良好的教学效果不是良好课程思政效果的充分条件,但是教学效果与课程思政效果呈正相关;案例的设计需更加契合思政元素的内涵。从课程、教师、学生、环境四个维度提出了相关建议。

基于BIM技术的土木工程施工技术课程教学改革研究

以贵州师范大学材料与建筑工程学院土木工程专业为例,对引入建筑信息模型技术(BIM)技术进行改革前后土木工程施工技术课程的变化进行了研究,通过对比结果发现,在课程中引入BIM技术之后学生的参与度、学习主动性、课堂回答正确率以及期末成绩等都有了显著提升。文章通过改变培养目标、教学方式、评价方式等对土木工程课程进行改革,并取得了显著成效,希望为面临相同现状的高校提供参考。

土木工程话土木

Civil Engineering这个学科在中国以两种天然材料土和木命名,称为土木工程,可见华夏文明与这两种材料间的密切关系。中国古代的殿堂庙宇基本都是木结构建筑,这与其他古文明主要以石料建造大型建筑物不同。该文从地理、历史、经济与文明属性对此进行分析,指出华夏文明的特殊性。土为人类提供了栖息、载体、武器、工具和材料,也是人类衣食之源。中国自古至今主要用土治水,所谓“水来土掩”;黄土高原自古至今窑洞都是当地居民重要的居所。几千年来,中国先民在不同的地域创建不同型式的木结构住房,雄伟壮丽的名楼殿宇代表了中国古代木结构工程的高超技艺。在治水过程中,中国古人因地制宜地将土与木相结合,创造了形式多样的加筋土。文章分析土的特殊性与多样性,指出岩土工程仍然需要依靠丰富的经验和成熟的案例进行工程决策。

国家一流课程建设背景下土木工程导论课程思政混合式教学建设与探索

把思想政治工作贯穿教育教学全过程,开创我国高等教育事业发展新局面。大学生作为新时代国家发展的建设者和接班人,在其迈入大学门槛之时开展思政教育尤为重要。土木工程导论作为土木类专业的新生导引课则是这一过程的核心抓手。该文旨在以本科课程思政教育为导向,在新时代互联网发展的背景下,以混合式教学为手段进行“慕课+雨课堂”的研讨式课程思政建设的探索,介绍这一模式下具体的教学设计和实施过程。该文为混合式教学的思政教育课程建设提供思路,可以为土木类专业的课程建设提供参考。

新工科背景下基于“厚基础强实践”的土木工程专业教学改革

新工科背景下,为了适应国家和社会的发展进程,普通高校迫切需要对土木工程专业人才培养方案进行改革。本文总结了新工科背景下土木工程专业教学改革的必要性,概括了“厚基础强实践”的教学改革理念,并提出了基于“厚基础强实践”理念的教学改革策略,重点把握课程体系的优化、教学模式的转变、教学质量的把控,旨在为新工科背景下应用型本科院校的土木工程专业的人才培养和建设提供参考。

新工科背景下土木工程人才培养模式改革探讨

受我国经济新常态的影响,建筑业已经从之前的高速增长变成了现在的中低速发展,为了顺应经济新常态,产业结构的转型刻不容缓,同时对土木工程人才培养提出新工科要求,除了对基础理论知识的要求外对于学生的工程素质、实践能力、创新能力、善于发现并熟练解决问题的能力也尤为看重,目的是使其成为合格的工程应用型人才。本文分析了目前土木工程人才培养中的不足,包括教学以填鸭式为主,教育理念落后,理论与实践结合不足,学生学习目的不明确,学校课程内容相对落后,无法紧跟时代发展,学生缺乏创新能力等。针对此提出了采用OBE理念修订人才培养方案,采用逆向思维革新教育理念,明确培养目标,提升学生创新思维能力和实践技能,增强学生综合素质,加强教师队伍建设,改善课程内容紧跟时代发展以及与相关企业合作建设实训基地的改革建议,对当前新工科背景下土木工程人才培养模式进行改革。

土木工程智能结构健康监测应用综述

在土木工程行业转型的背景下,智能技术为土木工程结构健康监测(SHM)领域的创新和发展带来了新的技术手段和工具,进而拓宽了土木工程SHM系统各个方面的研究领域。系统地梳理了当前土木工程SHM领域智能技术应用的研究现状,涵盖了计算机视觉、机器学习、智能机器人及无人机等方面。在综述现有研究成果的基础上,对未来智能技术在土木工程SHM领域的发展趋势和前景进行了展望,并深入探讨了土木工程SHM与智能学科融合所带来的创新与挑战。

土木工程专业线上生产实习教学方法探讨

新冠疫情防控时期土木工程专业生产实习面临困境,以武汉理工大学的卓越工程师实习教学为例,提出以“线下专题讲座+线上视频学习”的方式在校内完成生产实习教学任务。与传统现场生产实习教学相比,改革后的教学内容全面、先进、详细,并取得较好的课程思政教学效果,为土木工程专业生产实习的教学改革提供了思路。

土木类研究生课程教学改革与实践效果——以“土木工程新材料”课程为例

“土木工程新材料”是针对大土木学科背景研究生开设的一门专业学位课,首先分析了该课程特点以及传统教学方法弊端;以研究生为中心、学习成果为导向,对教学内容与模式、互动方法和考核方式进行了重构,提出了师生讲授各半、随机双向互动、课题报告答辩的新型教学方法。设计了调查问卷进行效果评价,结果表明绝大部分研究生高度认可师生讲授各半的教学内容与模式、随机与双向提问的互动方法、PPT答辩与课程报告的考核方式,喜欢具有幽默、互动、温和特点的授课教师;课程效果整体评价优秀率86%、优良率达100%。通过两年的教学实践,该教学方法可作为其他土木类研究生课程教学改革的重要参考。“New Materials for Civil Engineering” is a professional degree course for graduate students with a background in major civil engineering disciplines. First, the characteristics of the course and the shortcomings of traditional teaching methods are analyzed. Based on graduate-centered and learning outcome-oriented ideas, the teaching content, mode, interaction method and assessment method have been reconstructed, and a new teaching method has been proposed with teachers and students giving half lectures, random two-way interaction, and project report reply. A questionnaire was designed to evaluate the effect, and the results showed that the vast majority of postgraduate students highly recognized the teaching content and mode of half-teaching by teachers and students, the interactive method of random and two-way questioning, and the assessment method of PPT defense and course report. They liked humorous, interactive teachers with gentle characteristics;the overall evaluation rate of course effectiveness is 86%, and the excellent rate is 100%. Through two years of teaching practice, this teaching method can be used as an important reference for the teaching reform of other civil engineering postgraduate courses.

贵州省地方院校土木工程专业实践教学体系研究——以贵州师范大学材料与建筑工程学院为例

实践教学效果对提高教学质量、实现创新人才培养目标起到至关重要的作用。文章以贵州师范大学材料与建筑工程学院为例,对土木工程专业师资队伍建设现状、工程师培养计划特点进行分析,提出要构建以社会需求为导向、工程能力与创新能力培养并重的土木工程专业人才培养体系,深化教学改革,加强实践教学,促进教育教学质量的提升,以满足经济社会发展对人才的需求,最终达到为地方经济服务的目的。

新工科背景下西部院校土木工程专业创新人才培养研究

新工科背景下,创新性工程人才培养是国家竞争力的关键所在。对于土木工程专业而言,提高设计思维能力是高校工程设计教育的必由之路。在土木工程教育中,高校不仅要加强学生对理论知识和方法的学习,还需重视创新思维能力的培养。为实现这一培养目标,文章基于教学实践,深入剖析了土木工程人才培养体系和专业课程设置,提出了一系列提高学生工程设计思维能力的方法,以满足社会经济发展对人才的需求。

培养具有工程创新能力的土木工程材料专业人才探索与实践

建筑行业的飞速发展对土木工程材料专业人才培养提出更高的要求,其中工程创新能力的培养越来越重要。近年来,青岛理工大学在具有工程创新能力的土木工程材料专业人才的培养方面,进行有益的探索与实践。依托获批的海洋环境混凝土技术国家创新引智基地(111计划)、教育部工程研究中心,将最新科研成果和工程前沿技术充分融入人才培养过程,科教产融合,同时进行海洋特色化课程体系改革,注重多学科交叉融合,并通过国际化合作培养学生国际视野,切实提高学生的工程创新能力。

“双碳”与新工科背景下土木工程材料教学问题及改革对策研究

具备减碳思维的土木工程专业人才培养是实现我国“双碳”目标的关键。同时,创新能力是新工科土木工程人才培养的核心目标。目前将“双碳”与新工科相结合对土木工程专业人才培养的研究还有待进一步深入。该文提出当前土木工程材料课程教学中针对“双碳”和新工科的思考与做法,总结存在的问题。在改革对策方面,提出首先从架构层面探索“双碳”和新工科对土木工程专业人才培养的目标需求,对课程教学大纲提出调整建议;其次针对教材内容,提出以多学科交叉融合的知识体系和教学内容促进创新思维;最后是以提高新工科土木工程人才创新能力和培养“双碳”思维为目标,结合教学大纲和教学内容,开展多层次、全过程的创新实践以提升创新技能,提出教学实践过程的具体建议。

土木工程KAQ三维教学模式改革探索

随着我国新产业和新经济的蓬勃发展,社会对工程教育提出了更高的要求。文章针对目前土木工程专业人才培养中存在的问题,基于OBE(Outcome Based Education,成果导向教育)理念,从知识、价值、能力、实践和创新5个方面,优化教学内容和课程体系,改革传统教学模式,突出实践创新能力培养,探索构建了以学生为中心、以成果为导向的“知识(Knowledge)”“能力(Ability)”“素质(Quality)”相结合的KAQ三维教学模式,以期培养出满足新工科要求的新时代土木工程高素质复合型人才。