發(fā)布時間:2023-07-25 16:50:14
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的未來的土木工程樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
關鍵詞:土木工程;發(fā)展;展望
引言
土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統(tǒng)稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養(yǎng)維修等技術活動;也指工程建設的對象,即建造在地上或地下、陸上或水中,直接或間接為人類生活、生產、軍事、科研服務的各種工程設施,例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。
一、未來土木工程的發(fā)展
1.指導理論的繼續(xù)發(fā)展。在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學在將來也應該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術中復雜的數(shù)值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實等技術也在力學中加深影響。
2。工程實現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。甚至可以說是土木工程最重要的方面,有了好的理論和設計,沒有好的工程實踐,一樣不會產生一個優(yōu)秀的作品。 信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環(huán)境工程,經濟理論等等。
3。主動控制技術。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態(tài)的,被動的物體。對周圍環(huán)境的影響,如風動,溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環(huán)境因素做出適當?shù)姆磻?/p>
二、未來土木工程的發(fā)展
1、指導理論的繼續(xù)發(fā)展。在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。力學也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實等技術也在力學中加深影響。
城市規(guī)劃,建筑等相關學科進一步的交叉,融合,互相支持,互相服務。土木工程內部的次級學科也同時會在現(xiàn)實需要的推動下產生出新的學科,如對城市地下空間的大規(guī)模利用就使得新的地下規(guī)劃學科有了產生和發(fā)展的必要。不同次級學科的理論也會相互滲透,比如現(xiàn)在就有一些大型體育場館采用了類似橋梁的懸索結構。
2、工程實現(xiàn)的變化。土木建筑的最終目的是建設出合乎設計要求的工程構造物,從設計到成果中間需要一個很長的工程實現(xiàn)的過程。這也是土木工程一個重要的組成部分。
信息時代正在迎面走來,其他學科和其他方面的新觀點新技術,必然的也會影響到土木工程。并且為這一傳統(tǒng)學科注入新的活力。包括控制理論,施工技術,新材料,環(huán)境工程,經濟理論等等。
a、全過程信息化。信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中,重點不僅僅限于CAD方面,也包含對工程進度的管理、運行中數(shù)據(jù)資料的收集,分析,整理;對建筑物結構,強度,可靠性的分析和相應對策的決策等。
全過程信息化對今后的土木建筑構造物的維護有很大的意義。比如可以使用植入的傳感器配合電子計算機實現(xiàn)對建筑全方位的實時的監(jiān)控,及時掌握整個建筑物的狀態(tài)。我國現(xiàn)在正是基本建設的,20~30年后,現(xiàn)在這些建筑物逐漸進入維護期。如果能在現(xiàn)在建造過程中就做好各種信息化準備工作,對今后維護也大有幫助。
信息化也成為專家系統(tǒng)技術的基礎。程序的解題能力不僅取決于它所采用的形式化體系和推理模式,而且取決于它所擁有的知識。要使一個程序具有智能,必須向它提供大量有關問題領域的高質量的信息輸入。
b、可持續(xù)發(fā)展和人性化。這兩個要求是與社會經濟的發(fā)展相適應的,社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。施工過程中也相當注重對周圍環(huán)境的影響。
c、主動控制技術。迄今,絕大部分的土木工程建筑都是被當作一個靜態(tài)的,被動的物體。對周圍環(huán)境的影響,如風動,溫度變化,突發(fā)事件等只能依靠自身的結構進行被動的抵御。顯得缺少靈活性和應變能力。今后土木建筑設施的一個發(fā)展方向之一就是主動控制技術在建筑構造物中的應用。運用計算機技術和模糊控制技術,以及一些預設的控制結構。使得建筑物能夠對各種環(huán)境因素做出適當?shù)姆磻?/p>
三、未來展望
1、指導理論的繼續(xù)發(fā)展
在可以預見的將來,土木工程工程技術理論的核心部分仍然是力學,新的分析方法和新的數(shù)值處理方法將是土木工程中力學的突破方向。在對復雜結構、流體介質等情況下的受力分析和近似上,現(xiàn)有的方法仍然具有很大的局限性。更加專門化的數(shù)學在將來也應該有很大的發(fā)展,用以處理土木工程技術中復雜的數(shù)值問題。更先進的電子計算機的應用,使得對復雜的情況的模擬更有把握,更接近于現(xiàn)實。力學也會突破宏觀框架,向微觀發(fā)展,控制論,虛擬現(xiàn)實等技術也在力學中加深影響。
2、工程實現(xiàn)的變化
這也是土木工程一個重要的組成部分。。
2.1全過程信息化
信息化的特點將更深的滲透到未來的土木工程中。
2.2可持續(xù)發(fā)展和人性化
這兩個要求是與社會經濟的發(fā)展相適應的,社會的發(fā)展要求更加充分合理的利用資源,社會生活水平的提高也提高了對土木建筑設施人性化的要求。
整個土木工程過程是建立在對資源和能源的不斷消耗上的,在可持續(xù)發(fā)展成為整個社會的主題的時候,土木工程也必然的要面對這個問題。對資源和能源的節(jié)約,包括在建設中的和使用過程中的,成為土木工程以后的一個方向,這要求有良好的設計和有效的運作管理機制,土木工程構筑物在它的整個壽命周期,從規(guī)劃,設計,建造到建成后的使用,維護,拆除都要盡量的將對環(huán)境的影響降到最小,同時盡可能大發(fā)揮它的社會經濟效應。
四.結束語:
在未來的土木工程研究中,需要加強結構形式、建筑材料、施工工藝等探索與研究,也需要加強土木工程理論與技術的融合,實現(xiàn)更大的突破。
參考文獻:
【關鍵詞】土木工程;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
0.引言
縱觀人類文明史,土木工程建設在和自然斗爭中不斷地前進和發(fā)展。在我國的現(xiàn)代化建設中,土木工程業(yè)越來越成為國民經濟發(fā)展的支柱產業(yè)。同時,隨著社會和科技的發(fā)展,建筑物的規(guī)模、功能、造型和相應的建筑技術越來越大型化、復雜化和多樣化,所采用的新材料、新設備、新的結構技術和施工技術日新月異,節(jié)能技術、信息控制技術、生態(tài)技術等日益與建筑相結合,建筑業(yè)和建筑物本身正在成為許多新技術的復合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作為大型復雜結構核心的現(xiàn)代結構技術則成為代表一個國家建筑科學技術發(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)了技術與創(chuàng)新的作用,誰能在世紀之交把握住土木工程學科的發(fā)展趨勢。誰就能在知識經濟時代開創(chuàng)土木工程學科的新紀元。
1.土木工程的涵義
土木工程是指建造各類工程設施的科學、技術和工程的總稱。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、生產活動有關的各類工程設施,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施應用材料、工程設備在土地上所進行的勘察、設計、施工等工程技術活動。經過多年的發(fā)展,目前土木工程的實踐和研究己取得顯著成就,無論是結構的力學分析,還是結構設計的理論和方法以及結構的施工手段,都有了非常大的突破;特別是近若干年,在高層、大跨結構和鋼結構方面成績尤其驚人。但展望未來,土木工程領域中仍然有許多課題需要我們進一步探討。
2.土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀
我國的土木工程建設從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),新結構、新材料、新技術大力研究、開發(fā)和應用。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構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。建設和整修大江大河堤防25萬公里,目前防洪工程發(fā)揮的經濟效益達7000多億元。在大壩建設方面,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。
3.土木工程的發(fā)展趨勢
3.1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合材料也將向著輕質、高強、良好的韌性和工作性方面。
3.2計算機應用
隨著計算機的應用普及和結構計算理論日益完善,計算結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構的安全。人們將會設計出更為優(yōu)化的方案進行土木工程建設,以縮短工期、提高經濟效益。
3.3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,又無一不與土木工程有關。較大工程建成后對環(huán)境的影響乃至建設過程中的振動、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問題。
3.4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方式上。解放后大規(guī)模的經濟建設推動了建筑業(yè)機械化的進程,特別是在重點工程建設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。要正確理解建筑產品標準化和多樣化的關系,盡量實現(xiàn)標準化生產;要建立適應社會化大生產方式的科學管理體制,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。
3.5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想,即在月球上利用它上面的巖石生產水泥并預制混凝土構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置了車站外,還建設了博物館。
3.6結構形式
計算理論和計算手段的進步以及新材料新工藝的出現(xiàn),為結構形式的革新提供了有利條件??臻g結構將得到更廣泛的應用,不同受力形式的結構融為一體,結構形式將更趨于合理和安全。
3.7新能源和能源多極化
能源問題是當前世界各國極為關注的問題,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,應當予以足夠的重視。
此外,由于我國是一個發(fā)展中國家,經濟還不發(fā)達,基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續(xù)發(fā)展的要求,所以在基本建設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,海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。 [科]
【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.
關鍵詞: 土木工程師,特點,素質
1 土木工程的定義和屬性
土木工程是建造各類工程設施的科學技術的統(tǒng)稱。它既指所應用的材料、設備和所進行的勘測、設計、施工、保養(yǎng)維修等技術活動;也指工程建設的對象,即建造在地上或地下、陸上或水中 ,直接或間接為人類生活、生產、軍事、科研服務的各種工程設施,例如房屋、道路、鐵路、運輸管道、隧道、橋梁、運河、堤壩、港口、電站、飛機場、海洋平臺、給水和排水以及防護工程等。
土木工程有下述四個基本屬性。
①綜合性
隨著科學技術的進步和工程實踐的發(fā)展,土木工程這個學科也已發(fā)展成為內涵廣泛、門類眾多、結構復雜的綜合體系。
②社會性
現(xiàn)代土木工程不斷地為人類社會創(chuàng)造嶄新的物質環(huán)境,成為人類社會現(xiàn)代文明的重要組成部分。
③實踐性
土木工程是具有很強的實踐性的學科。在土木工程的發(fā)展過程中,工程實踐經驗常先行于理論,工程事故常顯示出未能預見的新因素,觸發(fā)新理論的研究和發(fā)展。
④統(tǒng)一性
即技術上、經濟上和建筑藝術上的統(tǒng)一。
2 未來土木工程的特點
土木工程最大的兩個特點就在于它的“個性”和“綜合性”。
①個性
土木工程常常是單一的,在大部分時候無法連續(xù)不斷地復制和銷售。其規(guī)模一般較大,無法試做,做完后也很難退貨。此外,由于各個國家和地區(qū)的技術水平、經濟水平、地質地理、文化等方面的差異,目前土木工程項目的設計、施工和監(jiān)理還沒有完全國際化,各國和地區(qū)都有自己的法律規(guī)定、規(guī)范和行業(yè)標準等。這個特點決定了土木工程“產品”本身和制作過程具有很強的“個性”,從業(yè)人員應特別重視經驗和工程案例的積累。
②綜合性
建造一項工程設施一般要經過勘察、設計和施工三個階段,需要運用工程地質勘察、水文地質勘察、工程測量、土力學、工程力學、工程設計、計算機、建筑材料、建筑設備、工程機械、施工技術、施工組織、建筑經濟等學科或領域的專業(yè)知識和技術,在很多場合還應顧及社會和環(huán)境保護的需要。也就是說,土木工程師的工作對象除了“物”以外,還有“人”。因而土木工程是一門范圍廣闊的綜合性學科。一個土木工程師可能僅僅專長于其中某一個或某幾個領域,但對其他領域的內容應當有所了解。
未來土木工程師需具備的素質
根據(jù)土木工程的屬性和未來土木工程的特點,可以知道未來土木工程師須具備以下素質:
①實踐一理論一計算三極的知識結構
未來土木工程人才應具備:實踐一理論一計算三極的知識結構。
工程師最終的任務是將理論和計算的東西在實踐中應用,并通過實踐來驗證理論和計算的結果是否正確,所以工程人員必須具備實踐技能。理論知識主要指數(shù)學、力學和專業(yè)知識,也包括必要的經濟和法律等方面的知識,它對實踐和計算起指導作用。計算機的出現(xiàn)對傳統(tǒng)的理論分析和試驗帶來了沖擊。面對越來越復雜的工程,應用計算機的能力已成為土木工程師必備的條件。
②較高的專業(yè)技能
未來土木工程師應能熟練應用基本的工程工具,如統(tǒng)計分析、計算機建模、設計規(guī)范標準、工程監(jiān)控方法;學習、評價和掌握新技術來提高個人和組織的效力和效率;通過傾聽、演講、著述、數(shù)學計算和形象教學,與專業(yè)的和非專業(yè)的人士進行充分交流;進行學科內、跨學科和多學科領域的合作;對任務、項目、計劃進行管理,在滿足預算、進度和其他限制條件的前提下使其按期望目標交付使用;通過對環(huán)境、基礎設施以及其他方面進步的清晰闡述來進行引導并通過包容、理解、同情、勸導、耐心和評判性的思考來達成一致意見。
③良好的工作態(tài)度
未來土木工程師應擁有積極向上的工作態(tài)度,具體為發(fā)現(xiàn)機遇,抓住機遇,并實現(xiàn)機遇的創(chuàng)造性和開拓精神;對道德規(guī)范、個人和集體目標、團隊利益負責的精神;持續(xù)不斷的學習,找到解決問題的新方法,對新技術的推廣或對現(xiàn)有技術進行革新并努力完善的進取精神;誠實和正直,即說真話、守信用;在面對挑戰(zhàn)和挫折、責任承擔、前景規(guī)劃、信念堅持、工作靈活處理和團隊合作時所具有的樂觀主義精神;對他人權利、價值、觀點、財產、所有物和感受的尊重和寬容;在工程項目實施過程中,或與項目各參建方以及相關投資方合作時,凡涉及到損害公共健康、安全、福利等問題時,堅持自我約束、毫不妥協(xié)的精神。
④可持續(xù)發(fā)展的理念
未來土木工程師需增加生態(tài)、環(huán)境、生態(tài)經濟和社會學等基本學科的知識,可持續(xù)發(fā)展并不要求土木工程師成為這些學科的專家,但對工程項目作出決策時,必須征求這些專家的意見和建議,并且有足夠的知識和能力與他們共同研究、貫徹和發(fā)展土木工程可持續(xù)發(fā)展的原則。
土木工程師在工程項目的規(guī)劃、設計、和建造過程中,要學會并善于應用有關的法律及土木工程可持續(xù)發(fā)展的原則,協(xié)調和處理工程項目委托方、公眾、社會、團體、政府以及自己所屬單位的領導者之間的關系,妥善的解決各種現(xiàn)實的與潛在的、短期的與長期的、局部的與整體的利益沖突,使工程項目的全過程最大限度地符合土木工程可持續(xù)發(fā)展的原則。
⑤較強的環(huán)境意識
隨著社會對環(huán)境的重視,未來土木工程師也必須具備很強的環(huán)境意識。土木工程所使用的建筑材料是消耗天然資源和能源最高、破壞綠化土地最多的材料之一。長期以來, 建筑材料片面追求的是材料力學性能方面的“先進性”與“舒適性”。但是, 隨著人類社會進入 21 世紀, 與人類生死存亡相關的地球環(huán)境問題變得越來越嚴重。使用建筑材料的土木工程師還必須考慮如何與地球環(huán)境相協(xié)調的“環(huán)境協(xié)調性”問題。這就要求土木工程師充分掌握建筑材料質量劣化的機理, 了解導致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的外部因素――即環(huán)境因素的作用;樹立“綠色建材”觀念, 增強環(huán)境意識。
⑥團結協(xié)作的精神。
土木工程是團體工程,所以未來土木工程師一定需要團結協(xié)作的精神。“一個巴掌拍不響,萬人鼓掌聲震天”,“獨木難成林,并肩耐歲寒”,團隊的協(xié)作精神在土木工程的建設中顯得尤為重要。因為大家都朝著一個共同的目標,那就是使公尺無懈可擊。多人在一起工作,必然會有不同見解,但應該互相信任、互相幫助,那樣才能擦出思想的火花,發(fā)揮出集體的智慧,正所謂心底無私天地寬。如果一個土木工程人員沒有廣闊的胸襟,那就算他有再絕塵的技能和專業(yè)知識,那也一事無成。
除以上六點之外,未來土木工程師還需具備以下素質:
①具有良好的組織和社會活動能力;
②具備相關的社會人文知識(經濟、文化、財政、法律、民族、宗教等);③有較高的管理理論和能力,具備經營與開拓能力;
④關注社會、環(huán)境和資源的協(xié)調發(fā)展,具有社會責任感和良好的職業(yè)
【關鍵詞】土木工程;建筑;力學;材料。
引言
土木工程這門學科是極其古老的,在人類有了自己的文明之時就已經有了這一方面的知識,它與人類的生產生活密切相關。其中土木工程的三要素有“材料、施工、理論”,在這三要素之間的相互促進與滲透,我們的土木工程才能發(fā)展到今天這種地步,而其中最為關鍵的是材料。但是時到今日,土木工程的理論仍有很多地方不是很完善,理論與實際也有格格不入的地方,需要通過我們的努力,是土木工程的技術水平更上一層。
1.對土木工程歷史、現(xiàn)狀的認識
古代土木工程的時間跨度大致從舊石器時代到17世紀中葉。在這一時期修建各種設施主要依靠經驗,沒有什么設計理論。所用工具也很簡單,只有斧、錘、刀、鏟和石夯等手工工具。隨著后期的發(fā)展,在房屋建筑、橋梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了輝煌的成就。一些文明古國的不少傳世杰作,至今巍然屹立。
近代土木工程的時間跨度從17世紀中葉到20世紀中葉,前后約300年時間。在此期間,建筑材料從以天然材料為主轉向以人造材料為主,建造理論也從主要以總結長期建造經驗向重視科學兼顧經驗轉變。建造技術方面,一些性能優(yōu)異的大型機械伴隨著各種極為有效的施工方法的出現(xiàn),使得人們開始能建造結構復雜或所處環(huán)境惡劣的土木工程。1687年牛頓總結出力學三大定律,為土木工程奠定了力學分析的基礎。隨后,在材料力學、彈性力學、和材料強度理論的基礎上,土木工程的結構設計有了比較系統(tǒng)的理論指導。
現(xiàn)代土木工程起始于20世紀中葉,發(fā)展至今,土木工程在建筑材料、結構理論和建造技術方面都取得了極其巨大的進步。建筑材料方面,高強度混凝土、高強低合金鋼、高分子材料、鋼化玻璃越來越多地出現(xiàn)在建筑上。結構理論方面,利用電子計算機強大的運算和繪圖能力,力學分析和計算的結果更加符合結果的實際情況,使得在結構設計上更為可靠。
2.土木工程的技術
土木工程是“民用工程”,它是建造各種工程的統(tǒng)稱。它的原意是與“軍事工程”相對應的。歷史上土木工程、機械工程、電氣工程、化工工程都屬于民用性的。它還包括水利工程、港口工程;而在我國,水利工程和港口工程也成為與土木工程十分密切的相對獨立分支。
最早的土木工程的材料用的是泥土、木料和其他的天然材料,后來在人們的反復實踐中才出現(xiàn)瓦磚等人工材料,磚和瓦的出現(xiàn)使人們開始廣泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技術得到了飛速的發(fā)展。從十九世紀中葉開始,冶金業(yè)冶煉并軋制出抗拉和抗壓強度都很高、延性好、質量均勻的建筑鋼材,隨后又生產出高強度鋼絲、鋼索 。隨著這種新材料鋼材的出現(xiàn),是土木工程建筑物的結構形式變得各式各樣。
十九世紀20年代,波特蘭水泥制成后,混凝土問世了?;炷凉橇峡梢跃偷厝〔模炷翗嫾子诔尚?,但混凝土的抗拉強度很小,用途受到限制。不能制造大跨度的建筑結構,但是,從三十年代開始,出現(xiàn)了預應力混凝土,這是通過實踐與理論的力學分析之后,出現(xiàn)在土木工程領域的新技術?,F(xiàn)代的建筑多用鋼筋混凝土或者預應力混凝土結構,混凝土的出現(xiàn)給建筑物帶來了新的經濟、美觀的工程結構形式,這是土木工程的又一次飛躍發(fā)展。
土木工程作為一個重要的基礎學科,有其重要的屬性:綜合性,社會性,實踐性,統(tǒng)一性。土木工程為國民經濟的發(fā)展和人民生活的改善提供了重要的物質技術基礎,因此,建筑業(yè)和房地產成為許多國家和地區(qū)的經濟支柱之一。
3.土木工程的展望
在這個“世界村”的年代,我們首先考慮到的問題不是經濟利益,而是當今世界的環(huán)境問題,土木工程的發(fā)展路線必然走得是可持續(xù)的科學的發(fā)展路線。隨著我國改革開放的不斷深入和經濟的迅速發(fā)展,中國將面臨一個更大規(guī)模的建設。而且這樣一個優(yōu)良的發(fā)展環(huán)境已經受到并將繼續(xù)受到西方國家的急切關注。
放眼世界,美國的現(xiàn)代化進程可謂先進,而現(xiàn)今資料表明:未來美國要投入16000億美元來解決已建工程的不安全狀態(tài),譬如,氯離子所引發(fā)的建筑銹蝕等等。作為當代土木工程師,在傳承前人輝煌成就的同時,也必須多多吸取已出事故的教訓,在今后的工作中進行創(chuàng)新改良,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
作為跨世紀的一代,這一大好形勢為我們提供了空前難得的施展才干、向國際水平沖擊的良好機遇。當代土木工程自動化正向著全面化發(fā)展,而計算機的運用,將使其變?yōu)楝F(xiàn)實。土木工程的信息化是用計算機、通信、自動控制等信息匯集處理高新技術對傳統(tǒng)土木工程技術手段及施工方式進行改造與提升,使其更加科學、合理,有效地提高效率,降低成本; 實現(xiàn)土木工程的信息化將引起土木工程企業(yè)管理方式的深刻革命,促使企業(yè)管理理念和手段的革新;還能使項目管理層與企業(yè)管理層及勞務作業(yè)層信息收集渠道暢通、信息資源共享。
當然,可持續(xù)發(fā)展,絕不是一味地追求節(jié)省,而是要尋求一種最合理的中間狀態(tài),既要保證建筑有足夠的創(chuàng)意,也要追求完美的技術經濟指標,以最少的投入獲得最大的效益?,F(xiàn)今,建筑世界已經進入到生態(tài)美學的時代,注重文化、生態(tài)、工程與環(huán)境之間的關系,注重人性化、節(jié)能與可持續(xù)發(fā)展,才是當代工程師的著眼方向。
4.結束語
總的來說土木工程是一門古老的學科,它已經取得了巨大的成就,未來的土木工程將在人們的生活中占據(jù)更重要的地位。土木工程師總是在不斷的求索中。設計出一個最簡單的結構,最少的耗費,最大的功用。這真是作為一個土木工程師所應當承受的責任與義務。作為一個未來的土木工程師,我們的道路依然相當艱辛,我們要為國家的土木工程事業(yè)發(fā)展獻出屬于自己的一份微薄之力。
參考文獻:
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關鍵詞:土木工程、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢
中圖分類號: TU4 文獻標識碼: A 文章編號:
1、土木工程的現(xiàn)狀
自建國以后,國內的土木工程行業(yè)發(fā)展進程就不斷加快,尤其是改革開放以后,隨著我國市場經濟的迅猛發(fā)展與人們生活水平的大幅提升,人們對于建筑物的需求量大大提高,帶動了國內的土木工程飛速發(fā)展。土木工程的建設范圍是全國性的,包括體育館、博物館、交通道路、水利渠道等等在全國各地都在不斷涌現(xiàn)。隨著高新技術的發(fā)展與信息化時代的到來,土木工程的施工材料不斷創(chuàng)新、施工技術不斷改進、施工設備逐漸信息化等等,為土木工程的施工帶來了新的發(fā)展。
1.1、高層建筑增多,建筑規(guī)模擴大
經過簡單分析可以發(fā)現(xiàn),隨著土木工程行業(yè)的發(fā)展,全國高層建筑的數(shù)量大大提高了。傳統(tǒng)的建筑施工過程中,因為缺乏施工設備,所以建筑施工都是依賴于人力,所以,建筑物的特點可能是規(guī)模較大,但是樓層與建筑物的高度相對有限。
隨著施工設備的逐漸提高,施工的規(guī)模與難度也逐漸提升。首先,由于手腳架、升降機的出現(xiàn),結構設計的改進等等都為高層建筑的施工帶來了保障。由于城市化進程的加快,城市高層建筑的需求量越來越大,建筑規(guī)模也不斷擴大。比如說,現(xiàn)下城市工作人員與企業(yè)的增多,辦公樓的規(guī)模也隨之擴大,隨著城市人口的增多,住宅小區(qū)的規(guī)模比以往較大。
1.2、施工設備的現(xiàn)代化
土木工程不同于其他行業(yè),施工特點主要就是周期長、耗費的人力物力較大。隨著施工設備的出現(xiàn),施工過程中,可以節(jié)約部分的人力。由于施工設備的更新速度較快,為施工過程帶來的便利也越來越多。比如說,運輸機器的產生,施工過程中就減少了搬運工的數(shù)量,再比如說吊車的出現(xiàn),為高空傳遞施工材料與施工帶來了很大的便利的同時,還減少了安全隱患。
而且施工設備的現(xiàn)代化,帶來了施工效率的突破,節(jié)約了施工時間,縮短了工程的施工周期,從而節(jié)約了工程造價。
總之,施工設備的現(xiàn)代化,為施工企業(yè)帶來了很大的經濟收益,降低了施工危險系數(shù),提高了施工企業(yè)的社會效益。
1.3、土木工程結構設計的突破
以往人們在土木建筑上花費的時間與精力較少,與土木工程相關的學習專業(yè)也不多。但是,隨著土木工程需求量的提高,人們在建筑結構設計上投入也加大了。解決了很多以往無法完成的結構設計。比如說,我國的長江大橋,在過去很長一段時間,都無法解決的結構設計問題,在多年的設計人員努力與鉆研下,才得以建成。最終方便了交通運輸,為經濟發(fā)展作出了重要貢獻。
1.4、土木工程設計、管理的信息化
互聯(lián)網技術已經逐漸在各行各業(yè)內得到有效利用,土木工程走向信息化體現(xiàn)在多個方面。首先,土木工程在設計過程中,可以通過互聯(lián)網了解類似建筑物的設計,了解現(xiàn)下世界各地建筑設計的方向,從而根據(jù)當?shù)丨h(huán)境特點作出設計調整,尤其是設計軟件的推出對于土木工程的設計工作帶來了很大的便利。其次,施工管理的信息化,由于土木工程的施工過程相當復雜,在管理過程中的難題較多。而管理信息化減少了管理工作量的同時,還方便隨時調整施工進度與施工內容,更大大有利于施工人員的管理與合理分配。
1.5、施工材料的更新
施工材料的層出不窮,為土木工程施工提供了更多的選擇,有限材料對于施工設計還有著重要的影響。比如說,2008年奧運會的游泳館“水立方”,整個造型像是水做成的立方體。外觀很漂亮,其實正是由于采用了新型材料才能達到這種效果。如果是采用傳統(tǒng)的水泥或者是磚塊都是無法實現(xiàn)的。
2、土木工程未來的發(fā)展方向
2.1、土木工程修建大型化趨勢
傳統(tǒng)的土木工程建筑,受到當時的條件限制,比如說施工材料種類有限、質量不高,施工設備缺乏,大多采用人力來完成,所以傳統(tǒng)的土木建筑規(guī)模較小、房屋建筑較矮、施工工藝粗陋、施工質量不高等等的特點。
但是隨著土木工程業(yè)的發(fā)展,施工材料與設備的更新,新結構與新工藝的涌現(xiàn),人們正在追求建造出更多大規(guī)模、大型化的建筑物。這也是世界各國都在發(fā)展的新目標,不斷獲得規(guī)模上的突破。國內比較具備標志性的當屬,2008年的奧運會主會場“鳥巢”,建筑的規(guī)模比較大。另外還有我國的三峽水電站也是目前世界范圍內,規(guī)模較大的水電站之一。由于傳統(tǒng)技術發(fā)展的落后,無法完成的工程,在未來都會實現(xiàn),而且建筑的規(guī)模會走向大型化發(fā)展。
2.2、土木工程施工設計綠色化、環(huán)?;?/p>
由于目前全球氣候變暖,環(huán)境問題不斷增多,加上城市人口較多,汽車數(shù)量暴增,導致人們的空氣質量與生存環(huán)境不斷惡化,對人們的身體健康有著很大的威脅。而且在以往的土木工程設計中比較側重于建筑物本身的設計而忽略了綠化的設計,因為綠化帶有著重要的防塵、隔音功效,所以,綠化帶的缺乏對于土木工程的最終使用有著很大的不利影響。
現(xiàn)在的業(yè)主與社會各界對于建筑物周圍設計綠化的意識不斷提高,在土木工程的設計中,綠色環(huán)保的意識也加強。除了綠化的增多,施工過程中材料的選擇也逐漸環(huán)保與綠色,比如說,木制地板是以往建筑設計的重點,但是這個材料的使用必須依靠砍伐大量的樹木,這對于整個地球的環(huán)境與生態(tài)平衡而言,都是很不利的。所以,在建筑物設計中,盡可能的采用替代材料。
2.3、土木工程建筑地點將會發(fā)生轉變
眾所周知,全球的路面面積只占到30%,其他都是海洋面積。所以,隨著全球各地土木工程行業(yè)的發(fā)展與建筑物的興建,勢必將來的陸地面積不夠構建更多大范圍的建筑物。隨著科技的發(fā)展與人們創(chuàng)造性的發(fā)展。將來的土木工程建筑地點可能將發(fā)生改變。比如說,現(xiàn)在各國都在注重海洋的利用,各國也在加快各自的航空事業(yè)發(fā)展進程。這些發(fā)展的目的都是為了給人類尋求到更多的生活場所。如果發(fā)展成功,土木工程的建筑地點將會改為海洋世界或者是外太空,這些也都是可能的。
2.4、土木工程的結構形式多樣化
人們在土木工程的結構設計上每年投入的資金都相當可觀,設計師們也在著力于設計出更多樣化的土木工程建筑。標新立異是每個設計師的重要努力方向,現(xiàn)在全球各地的建筑差異并不大,建筑結構的形式也是大同小異。而隨著發(fā)展,各個國家的建筑將會逐漸體現(xiàn)各自的文化特色與設計師的創(chuàng)新性。
2.5、施工設備全自動化
盡管現(xiàn)下的施工設備已經為施工過程帶來了很多便利,但是施工過程中投入的人力還是相當大的。隨著科技的發(fā)展,將來土木工程的施工設備會達到全自動化,或許一個工程的施工過程,只需要不同設備的操作人員就可以完成整個工程的構建,為節(jié)約成本與確保人員安全提供更多保障。
結束語
隨著科技的發(fā)展與進步,目前國內的土木工程發(fā)展已經提高很多,施工規(guī)模逐漸擴大,施工設備不斷改進,施工設計與施工材料的創(chuàng)新以及施工設計、管理的信息化等等。這些創(chuàng)新性元素是確保土木工程發(fā)展現(xiàn)狀的重要影響因素。盡管如此,土木工程的發(fā)展并不會止步,由于持續(xù)發(fā)展觀的影響,未來的土木工程將會更環(huán)保、更穩(wěn)固、規(guī)模更大,主要是施工材料的創(chuàng)新、施工設備的發(fā)展、結構設計的進步等等都會帶動土木工程的綠色化、超大規(guī)模化發(fā)展。
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關鍵詞:土木工程;施工技術;問題;發(fā)展;展望
Abstract: although our country in civil engineering construction technology in the field of research is still in its initial stage, along with the science and technology unceasing progress and development, part of the field has been very significant breakthrough. Especially, civil engineering construction control and construction mechanics gradually becomes perfect and mature. Even so, some ways should also continue to move forward, to be rapid development. Therefore, this paper in order to promote the civil engineering construction technology progress, and to ensure the construction quality as the goal, preliminary analysis and discusses the process of the development of the existing problems, and puts forward the future development direction.
Keywords: civil engineering; Construction technology; Problem; Development; looking
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
隨著我國經濟的快速發(fā)展和科學水平的提高,土木工程領域內的相關施工技術自改革開放以來取得了非常大的成績。雖然如此,在發(fā)展過程中仍然存在一些問題和尚未得到充分發(fā)展的地方。嚴格意義上講,土木工程就是與土、水相關的一切建筑規(guī)劃、施工的基礎建設,是建造各種工程設施的科學技術的統(tǒng)稱,可謂是國民經濟的基礎工程。作為國民經濟基礎產業(yè)的土木工程要想繼續(xù)取得重大突破,更好地服務于社會主義建設,必須明確自身發(fā)展過程中出現(xiàn)的問題,并對其進行有效地解決和改善,施工技術才能夠得打不斷地完善和發(fā)展。
一、土木工程發(fā)展過程中存在的問題
(一)缺乏有關方面的理論研究與應用
土木工程的施工控制涉及諸多領域和內容,比如非線性控制、系統(tǒng)識別、反饋分析等。就目前情況來看,盡管土木工程在一般基礎理論研究和應用研究方面已經取得了一定的成績,但在系統(tǒng)集成和應用方面仍然缺乏系統(tǒng)的、有價值的研究與開發(fā)。導致理論研究滿足了不了工程施工的實際需要,一定程度上限制了土木工程施工技術的發(fā)展,也使得某些施工技術較為困難的工程項目難以建成。
(二)施工管理體制方面存在一定問題
由于土木工程工程量大、工期長、勞動力資源豐富,往往需要投入比較多的施工成本,管理內容也相當繁重和復雜。導致一直沒有形成一套切實可行的施工管理機制,不能綜合考慮到各種特殊情況,一定程度上影響了施工問題解決與防治的有效性。另一方面,我國建筑領域實行的是一種工程承包制的施工形式。通俗地說就是土木工程的投資商并不一定是施工單位,施工單位并不一定是工程項目的投資開發(fā)商,這樣存在多頭管理的問題。工程設計單位要聽從多方領導與指揮,且工程管理和安全生產責任不易貫徹與落實,以致于缺少高度的施工控制與管理,工程的施工質量和安全得不到有效的保障。
(三)尚未形成一套科學合理的工程施工技術檢測標準
土木工程的部分施工技術只有一般性的驗收標準,缺乏更加深入和細致的科學研究與成果,容易造成施工控制缺少深度的理論指導,不利于是施工工作的順利開展和運行。另一方面,施工技術檢測標準不僅涉及理論研究與開發(fā)的問題,還存在實施和應用的問題。即使工程施工技術檢測標準制定的天衣無縫,脫離了實際施工情況而忽視了可行性,這份標準也不會發(fā)揮出該有的作用。因此,土木工程施工技術缺少一套切實可行的檢測標準也是一個相當嚴重的問題。
二、土木工程中主要施工技術的發(fā)展狀況
土木工程中存在多種施工技術,而本文將主要分析深基坑支護及鉆孔灌注樁基礎等方面的施工設計與技術的發(fā)展情況。因為,這兩個方面的施工設計與施工技術都是建筑工程基礎設施中的主要內容。
(一)深基坑支護施工設計與施工
深基坑工程支護是指為保證地下結構施工即基坑周邊環(huán)境的安全,對深基坑側壁及周邊環(huán)境采用的支檔、加固與保護的措施。據(jù)相關調查發(fā)現(xiàn)深基坑工程施工事故頻繁發(fā)生,極容易造成人員傷亡而帶來相當嚴重的損失。究其原因,主要是施工方案和施工過程中各種安全預控措施不到位。由此可見,深基坑支護設計與施工對于保證安全施工、減低損失具有非常重大的意義。
據(jù)了解,目前在深基坑支護領域已研發(fā)出一種設計軟件,只是相當一部分設計院沒有足夠經濟能力進行購買。大多情況下,建筑施工設計圖紙中并不含有深基坑支護設計內容,施工單位只能執(zhí)行解決與深基坑施工相關的問題。這種情況下,施工設計的科學性、合理性和可靠性根本得不到有效保證。這是與城市建筑工程“安全、經濟、高效、優(yōu)質”設計原則相背離的,更不能滿足基礎設施建設的基本需求。因此,深基坑支護設計與施工內容應當納入工程設計圖紙,并做出嚴格的施工質量規(guī)范和要求。與此同時,國家應當在財政方面給予有關設計院一定的優(yōu)惠政策和支持。當然,并不能完全依靠國家的扶持,設計院還要不斷進行自我創(chuàng)新,尋求多種途徑來增加經濟收入。只有這樣,與土木工程施工相關的設計院才有足夠的經濟能力購買現(xiàn)代化的設計軟件。
(二)鉆孔灌注樁基礎施工設計與施工
鉆孔灌注樁是高層建筑普遍采用基礎施工技術,盡管這部分內容在設計圖紙被體現(xiàn)出來,但設計單位不會規(guī)定應當采用何種型號的機械設備,更多情況下需要施工單位自行決定。而施工單位為了節(jié)省工程成本投入,拓展經濟利益空間,往往會偷工減料而采用不符合標準或不具備高質量的施工設備和原材料,極容易導致設計圖中標明的施工技術和工藝難于實現(xiàn)。這樣一來,問題樁不可避免地就會出現(xiàn)而嚴重影響工程基礎的施工質量。樁基礎作為土木工程中非常重要的組成部分,其施工質量直接決定著工程質量是否能夠達到標準要求。因此,鉆孔灌注樁基礎施工設備的問題應當?shù)玫匠浞值闹匾?,并得到有效解決。
三、土木工程施工技術的發(fā)展展望
以上內容中已經較為詳細地論述了土木工程施工控制及主要施工技術在發(fā)展過程中存在的問題和障礙。對于土木工程未來的發(fā)展方向,首先應當先解決以上問題,不能盲目地追求經濟發(fā)展而不注重土木工程的施工質量與安全,然后再尋求其他方面的突破性發(fā)展。
施工控制就是通過計算機系統(tǒng)模擬施工過程,求解其內力和位移,比較分析預測值與實測值。倘若預測值與實測值之間的誤差較大,說明需要重現(xiàn)調整施工設計,直至誤差在規(guī)定的范圍之內。因此如何能夠提高土木工程施工控制的有效性,保證施工質量與安全是其研究與探討的主要問題。通過了解施工控制的含義和內容可知,計算機技術是實現(xiàn)施工控制的重要手段之一。那么要想提高施工控制的有效性和精確性,就必須將信息技術納入施工控制系統(tǒng)之中,全面提高自動化和智能化水平。當然,自動化和智能化水平的提高還要依靠于計算機技術的發(fā)展程度。倘若計算機技術水平的發(fā)展程度不高,也很難保證數(shù)值計算與預測的精確性,也可能導致預測值與實測值誤差結果不正確。因此,土木工程施工技術未來的發(fā)展方向之一就是加快信息化建設、注重計算機技術發(fā)展,全面提升施工控制的有效性。另一方面,理論成果是應用的基礎。因此,還應當不斷深化土木工程理論研究,尤其在集成應用理論研究領域,保證理論更好地指導具體施工。
四、結束語
對于土木工程來講,施工技術及施工控制是其保證質量與安全的根本途徑之一。面對土木工程施工技術及施工控制在發(fā)展中存在的問題和障礙,必須不斷深化信息化建設,提高工程設計、施工和管理的有效性。從而提升對土木工程的綜合管理與控制水平,為工程質量和安全提供有力保障。
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土木工程技術的發(fā)展現(xiàn)狀
1.土木工程正處于迅猛發(fā)展階段
土木工程是我國國民經濟的重要組成部分,在社會經濟高速發(fā)展的當今時代,土木工程也處于迅猛發(fā)展階段。從我國土木工程發(fā)展的實際情況來看,主要體現(xiàn)在高層建筑、交通設施和水利工程。隨著我國城市化進程的加快,為了解決城市人口快速增長和建筑用地緊張的矛盾,高層建筑獲得了巨大的發(fā)展機遇。目前,我國100米以上的高層建筑已經達到1000多棟,高層建筑的數(shù)量的也超過了2萬,這些都離不開土木工程的推動。從這個意義上來說,社會的發(fā)展開不開土木工程的推動。除了高層建筑之外,土木工程在交通設施的建設中也發(fā)揮著巨大作用。道路交通是我國經濟發(fā)展的基礎,在土木工程的推動之下,公路、橋梁、鐵路等設施的數(shù)量不斷增多,形成了四通八達的交通網絡。與此同時,我國交通設施的建設質量也在提高,為安全出行提供了保障,降低了交通事故的發(fā)生率。
2.積極引進了多種新型的建筑材料
新型建筑材料在土木工程中的廣泛應用有助于提高工程建筑的質量。同時,新型材料的應用也有助于節(jié)約投資成本,提高施工質量。因此,在土木工程的施工中開始積極引進各種新型建材,逐漸替代傳統(tǒng)的建筑材料。例如,過去經常使用的水泥材料已經被混凝土材料取代,而且具有較高的強度。另外,鋼化玻璃、碳素纖維和涂層玻璃等新型建材也開始在土木工程建設中廣泛使用。
3.開始使用預應力技術
結構加固是土木工程建設中的一項重要施工技術,其主要目的就是為了保證工程建設施工的質量,常見于多層建筑的施工中。這是因為預應力技術可以有效改善建筑的結構服役現(xiàn)象。同時,當建筑結構經過預應力施加壓力之后,會增強其內應力,所以可以為保障建筑結構的穩(wěn)定性和安全性。
4.土木工程的結構設計日臻完善
結構設計是土木工程建設質量最重要的影響因素,因此,要想從根本上保障工程建設施工的整體質量,完善結構的設計具有非常重要的作用。隨著社會經濟的快速發(fā)展和科學技術的不斷進步,地震荷載和風力載荷等開始廣泛應用于土木工程的結構設計中。從目前的實際情況來看,我國土木工程的結構設計正朝著增加高度和柔韌性的方向發(fā)展。
土木工程技術的未來發(fā)展趨勢
1.信息化發(fā)展趨勢
隨著互聯(lián)網的普及和計算機技術的快速發(fā)展,我國已進行信息時代,社會各行各業(yè)為了能搶占市場競爭的先機,紛紛開始現(xiàn)代化和信息化建設,土木工程也不例外,開始朝著信息化的方向發(fā)展。在土木工程工程技術的信息化發(fā)展中,離不開計算機技術、網絡技術、通信技術、智能化的信息處理技術以及自動控制技術的科技支持。土木工程的信息化建設可以改進施工技術,并能為施工的全過程提供科學的監(jiān)控和管理方法,促進施工成本的降低和施工質量的提升。隨著社會的進一步發(fā)展,木土工程的每一個環(huán)節(jié),包括地形勘測、土木工程設計、圖紙、施工、竣工和驗收等,都可以實現(xiàn)信息化建設。在信息技術的支持下,可以實現(xiàn)高難度的土木施工,例如在高層建筑中比較常見的垂直控制和對大面積混凝土結構的控制等,都可以借助信息技術完成。同時,如果將GPS和GIS技術和地理信息結合起來,甚至可以對土木施工的全過程進行監(jiān)督和調控。
2.自動化發(fā)展趨勢
在土木工程技術信息化建設的推動之下,其必然會出現(xiàn)自動化發(fā)展趨勢。如果土木工程能夠實現(xiàn)實時的動態(tài)現(xiàn)場監(jiān)控,就有可能實現(xiàn)土木工程的自動化管理和施工。在未來的發(fā)展中,土木工程還有可能引入流水線的作業(yè)理念和成套的施工技術,促進標準化生產的實現(xiàn),提高土木工程的施工效率。
3.綠色生態(tài)化發(fā)展趨勢
從根本上來說,對自然生態(tài)環(huán)境進行改造和利用就是土木工程的本質特征。在社會經濟的發(fā)展過程中,環(huán)境問題日益突出,人們已經逐漸認識到環(huán)境保護的重要性,環(huán)保理念必將對土木工程的發(fā)展產生重要影響,使其在對自然環(huán)境的開發(fā)和利用中進行合理控制,在進行工程建設時也做好生態(tài)環(huán)境的保護工作。目前,新型環(huán)保建筑材料的普及證明,綠色化和生態(tài)化是土木工程未來發(fā)展的一個重要趨勢,通過綠色施工工藝和節(jié)能環(huán)保材料的普遍使用,土木工程施工造成的環(huán)境污染和環(huán)境破壞會大大減少。
4.科技化發(fā)展趨勢
科學技術是推動土木工程技術發(fā)展的巨大助力,其信息化、自動化和綠色生態(tài)化的實現(xiàn)都離不開科技力量的支持。新的施工材料和施工技術可以進一步拓寬土木工程的前景市場,為其長遠發(fā)展提供強有力的后續(xù)力量。目前,大面積混凝土的結構施工和高熱混凝土技術的應用已證明了這一點。
結束語
課程的教學定位非常重要,教學定位決定了在教學過程中所應用到的教學方法、教學手段,等等。在“大土木”背景下,《土木工程概論》課程教學目的是:使學生較全面地了解土木工程專業(yè)所涉及的領域、包含的內容、所獲得的成就及未來發(fā)展情況,從宏觀的視角了解土木工程專業(yè)的綜合性、社會性及其在技術、經濟與管理方面的統(tǒng)一性,初步涉及一些基礎專業(yè)概念;引導學生了解自己對大土木下眾多學科中感興趣的方面,建立熱愛土木工程專業(yè)的感情和對土木工程事業(yè)的責任心,為今后積極主動地學好專業(yè)課程、培養(yǎng)自主學習的能力打下思想基礎。《土木工程概論》這一課程的定位,就是讓學生通過教師的講授,對“大土木”背景下涉及到的學科,包括建筑工程、交通工程、巖土工程、橋梁隧道工程等方向所涉及到的基礎的工程各類、所需要的專業(yè)技能都有一定的了解;在了解清楚每一個學科的內容及相關方向后,逐漸對土木工程專業(yè)產生濃厚的興趣,為今后選擇方向的時候做好充分準備。興趣是最好的老師,也是最大的前進動力,是學生在以后工作崗位上能做出貢獻的最重要的前提條件。只有使土木工程學生真正選擇了一個自己喜歡的方向,才能真正喜歡這一份職業(yè),才能發(fā)揮最大的潛能。因此,《土木工程概論》這一課程應定位于激發(fā)學生對土木工程專業(yè)的興趣,并挖掘在“大土木”背景下自己感興趣的學科方向,為將來選擇學科方向及就業(yè)方向做好充分的準備。
二、教學方法得當
教學方法是課堂的靈魂,是學生激情的催化劑。不當?shù)慕虒W方法,會使課堂毫無生氣,教學效率低下;得當?shù)慕虒W方法,能使學生學習起來事半功倍,并能培養(yǎng)濃厚的學習興趣。土木工程專業(yè)是一門實踐性非常強的學科,眾多的設計理論、施工技術方法等都是在實際的工程中遇到了相應的問題,然后集眾多工程人員的智慧而提出來的。對于剛入學的新生來說,如果在還沒有充分了解土木工程內涵、特點的情況下,對他們講解一些專業(yè)術語、專業(yè)詞匯、專業(yè)理論,他們是難以理解和接受的。作者認為,想要讓土木工程新生快速地了解一個設計理論的來龍去脈、一種施工方法的技術要點,最直接、最有效的辦法便是結合相關的工程實例進行講解。當教師把工程實例展示給學生后,學生能非常直觀、快速地領會這種理論或者方法的背景,理解起來就非常容易。加強工程實例的講解,使土木工程專業(yè)新生快速了解土木工程專業(yè)入門知識,形象地再現(xiàn)土木工程所涵蓋的學科內容和涉及的多方面知識,達到提高對土木工程的興趣、提高教學效果的目的。因此《土木工程概論》課程教學中工程實例的講解顯得十分重要。在授課的過程中列舉工程案例,通過分析案例的背景、發(fā)生的機制、產生后果的原因等可以加深學生對問題的理解,進而引發(fā)對此類問題處理方法的思考;其次,要求教師所列舉的工程事故一定要帶有較為強的時效性,接近學生的實際生活,讓他們的切身感受更為強烈。例如當講到關于地基不均勻沉降的專題時,除了講授一些書本上已有的經典例子外,還可以列舉近期上海一商住樓的突然倒塌的工程實例進行講解分析。這樣,一方面可以提高學生的學習興趣,另一方面也可以起到培養(yǎng)學生現(xiàn)代工程意識和思維方式的作用,使這些未來的工程師們能夠樹立現(xiàn)代工程人才的價值觀,養(yǎng)成嚴謹?shù)墓こ逃^并把它貫穿于以后的學習和工作當中去。
三、教學手段靈活
教學手段是課堂的推進器,合適的教學手段能使學生更快速地掌握大量的信息。隨著現(xiàn)代信息技術的發(fā)展和互聯(lián)網應用的日益普及,多媒體技術越來越多的應用在高校教學中。多媒體技術可以是一種利用多媒體儀器,將授課內容集合文字、圖像、聲音以及動畫等形式,多角度、多視角、全方位的呈現(xiàn)教學內容的教學手段。多媒體技術的使用,可以讓課堂教學形式新穎、活潑。特別是對于《土木工程概論》這一信息量大、與實際工程緊密相關的專業(yè)課程的講授,充分利用多媒體技術進行輔助教學,能夠將抽象的理論通過計算機技術惟妙惟肖地演示出來,為學生提供豐富多彩的視覺、聽覺和立體圖像等刺激性環(huán)境,進而極大地誘發(fā)和調動學生的學習動機和愿望。在利用多媒體輔助教學的過程中,多媒體技術擔當著信息載體與傳達手段的角色,其教學目標、教學組織和進程控制仍需由教師掌控。因此,對于課件的制作,教師應先仔細研究教學內容,并依據(jù)教學大綱制定詳細的教學計劃,從而建立一個完整的教學框架結構,該結構可借鑒傳統(tǒng)教學方式中循序漸進的結構,以體現(xiàn)教學方式的連貫性。對于多媒體技術的使用,不應僅僅局限于對課件的制作,還應充分利用已有的豐富的網絡的資源,如一些視頻資源。對于《土木工程概論》來說,英國國家地理頻道推出的系列紀錄片“偉大工程巡禮”就是一部非常優(yōu)秀且合適的視頻資源,該系列紀錄片紀錄全球最具野心和愿景的工程建筑案是如何展開的。藉由各式各樣的檔案以及高解析度、專業(yè)拍攝的影片,節(jié)目里將敘述每項工程落成背后的精彩、戲劇性、充滿英雄膽識的故事。由主要設計師、工程師、專案經理及工地人員,來說明他們如何克服挑戰(zhàn),打造現(xiàn)代最高、最長、最快和最復雜的工程建筑案。在《偉大工程巡禮》系列節(jié)目中,可以見識建構我們日常生活的建筑工程奇觀。因此,通過該系列片的播放,不但可以激發(fā)起學生對土木工程專業(yè)的強烈興趣,而且看到各種偉大的建筑在自己同行手中從無到有地落成,有利于培養(yǎng)他們的專業(yè)自豪感與成就感,從而找到對土木工程專業(yè)的高度認同感,與此同時,也學習了相關的專業(yè)知識,了解了當今世界最全的建筑技術。因此,充分利用網絡上優(yōu)質的資源進行教學,是一種一舉多得的教學手段。
四、小結