目 錄
第1章 緒論.... 1
1.1 土木工程的內(nèi)涵... 2
1.1.1 土木工程的定義... 2
1.1.2 土木工程的基本屬性... 3
1.2 土木工程專(zhuān)業(yè)簡(jiǎn)介... 3
1.2.1 土木工程專(zhuān)業(yè)發(fā)展沿革... 3
1.2.2 土木工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案... 4
1.2.3 專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置與實(shí)踐教學(xué)
環(huán)節(jié)... 6
1.3 土木工程概論課程的任務(wù)... 7
思考題... 8
第2章 土木工程材料.... 9
2.1 土木工程材料概述... 10
2.1.1 土木工程材料的種類(lèi)... 10
2.1.2 土木工程材料的重要性... 11
2.2 木材... 11
2.2.1 木材的分類(lèi)... 11
2.2.2 木材的主要性質(zhì)... 12
2.2.3 木材的干燥、防腐與防火... 12
2.3 鋼材... 13
2.3.1 鋼材的分類(lèi)... 13
2.3.2 鋼材的主要性能... 16
2.3.3 鋼材的品種及選用... 18
2.4 混凝土... 21
2.4.1 混凝土的種類(lèi)... 21
2.4.2 普通混凝土... 21
2.4.3 其他種類(lèi)的混凝土... 24
2.5 砌體材料... 26
2.5.1 石材... 26
2.5.2 磚... 27
2.5.3 混凝土砌塊... 28
2.6 瀝青及瀝青混合料... 29
2.6.1 瀝青材料... 29
2.6.2 瀝青混合料... 30
2.7 建筑功能材料... 30
2.7.1 防水材料... 30
2.7.2 絕熱材料... 32
2.7.3 吸聲隔聲材料... 34
2.7.4 復(fù)合材料... 34
思考題... 37
第3章 土木工程設(shè)計(jì)理論.... 39
3.1 作用及作用效應(yīng)... 40
3.1.1 基本概念... 40
3.1.2 作用的種類(lèi)... 40
3.1.3 工程設(shè)計(jì)中通?紤]的作用... 41
3.2 基本構(gòu)件... 44
3.2.1 梁... 44
3.2.2 板... 45
3.2.3 柱... 45
3.2.4 墻... 46
3.2.5 拱... 46
3.2.6 桿... 47
3.2.7 殼... 47
3.2.8 索... 48
3.2.9 膜... 48
3.3 基本力學(xué)概念... 49
3.3.1 力、力矩和平衡... 49
3.3.2 外力、反力和內(nèi)力... 50
3.3.3 約束及約束力... 51
3.4 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)介... 52
3.4.1 工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的種類(lèi)... 52
3.4.2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法的
基本概念... 53
思考題... 54
第4章 工程測(cè)量.... 55
4.1 工程測(cè)量的概念和測(cè)量基準(zhǔn)... 56
4.2 水準(zhǔn)測(cè)量... 57
4.3 距離測(cè)量與直線定向... 62
4.4 建筑工程測(cè)量... 64
4.4.1 建筑場(chǎng)地施工控制測(cè)量... 64
4.4.2 高層建筑施工測(cè)量... 65
思考題... 69
第5章 房屋建筑工程.... 71
5.1 建筑物的分類(lèi)及組成... 72
5.1.1 分類(lèi)... 72
5.1.2 建筑物組成... 73
5.2 工業(yè)建筑... 76
5.3 民用建筑... 77
5.3.1 多層建筑... 78
5.3.2 高層建筑和超高層建筑... 78
5.4 大跨結(jié)構(gòu)... 86
5.5 特種結(jié)構(gòu)... 89
5.5.1 煙囪... 89
5.5.2 水塔... 89
5.5.3 水池... 90
5.5.4 筒倉(cāng)... 91
思考題... 91
第6章 道路工程.... 93
6.1 綜述... 94
6.1.1 道路工程發(fā)展進(jìn)程... 94
6.1.2 道路工程發(fā)展前景與規(guī)劃... 96
6.2 道路的功能和分類(lèi)... 98
6.2.1 公路的分類(lèi)和分級(jí)... 98
6.2.2 城市道路分類(lèi)和技術(shù)分級(jí)... 103
6.2.3 廠礦道路... 105
6.2.4 林區(qū)道路... 105
6.2.5 鄉(xiāng)村道路... 105
6.3 道路的組成和設(shè)計(jì)... 106
6.3.1 線形組成... 106
6.3.2 結(jié)構(gòu)組成... 107
6.4 高速公路... 112
6.4.1 高速公路線形設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)... 113
6.4.2 高速公路沿線設(shè)施... 115
知識(shí)拓展... 115
思考題... 117
第7章 鐵道工程.... 119
7.1 綜述... 120
7.1.1 鐵路工程發(fā)展史... 120
7.1.2 世界鐵路發(fā)展趨勢(shì)... 122
7.2 鐵路選線設(shè)計(jì)... 124
7.2.1 鐵路選線原則... 124
7.2.2 定線方法... 125
7.3 城市輕軌與地下鐵道... 127
7.4 磁懸浮鐵路... 131
7.4.1 磁懸浮列車(chē)的發(fā)展... 131
7.4.2 磁懸浮列車(chē)的優(yōu)點(diǎn)... 133
7.4.3 面臨的困難... 133
思考題... 135
第8章 橋梁工程.... 137
8.1 橋梁的發(fā)展... 138
8.1.1 古代橋梁發(fā)展歷程... 138
8.1.2 近代橋梁發(fā)展歷程... 141
8.1.3 現(xiàn)代橋梁... 146
8.2 橋梁的組成和分類(lèi)... 150
8.2.1 橋梁的組成... 150
8.2.2 橋梁的分類(lèi)... 151
8.3 橋梁工程的總體規(guī)劃和設(shè)計(jì)要點(diǎn)... 155
8.3.1 橋梁總體規(guī)劃的
任務(wù)和重點(diǎn)... 155
8.3.2 橋梁設(shè)計(jì)的基本資料... 155
8.3.3 橋梁設(shè)計(jì)程序... 156
8.3.4 橋梁設(shè)計(jì)要點(diǎn)... 156
8.4 橋面構(gòu)造... 157
8.5 橋墩與橋臺(tái)... 159
8.6 橋梁工程未來(lái)的發(fā)展方向... 161
思考題... 162
第9章 地下工程.... 163
9.1 地下空間的開(kāi)發(fā)和利用... 164
9.2 地下工程的種類(lèi)... 165
9.3 隧道工程... 167
9.3.1 概述... 167
9.3.2 隧道的分類(lèi)及特點(diǎn)... 168
9.3.3 隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)造... 175
9.3.4 隧道施工方法... 180
思考題... 184
第10章 機(jī)場(chǎng)工程.... 185
10.1 概述... 186
10.2 機(jī)場(chǎng)的劃分及組成... 186
10.2.1 機(jī)場(chǎng)的劃分... 186
10.2.2 機(jī)場(chǎng)的組成... 188
10.3 機(jī)場(chǎng)工程的主要構(gòu)筑物... 189
10.3.1 機(jī)場(chǎng)跑道... 189
10.3.2 機(jī)場(chǎng)航站區(qū)... 193
10.4 現(xiàn)代化機(jī)場(chǎng)工程... 196
思考題... 198
第11章 水利工程.... 199
11.1 水利工程概述... 200
11.1.1 基本概念... 200
11.1.2 水利工程的特點(diǎn)... 201
11.1.3 水利工程的類(lèi)型及分類(lèi)... 202
11.1.4 水利工程發(fā)展趨勢(shì)... 202
11.2 水利樞紐和水工建筑物... 204
11.2.1 水利樞紐... 204
11.2.2 水工建筑物... 205
思考題... 218
第12章 給水排水工程.... 219
12.1 給水排水工程的發(fā)展... 220
12.1.1 設(shè)計(jì)與施工以人為本... 220
12.1.2 節(jié)水與開(kāi)源齊頭并進(jìn)... 220
12.1.3 舒適與安全兼顧... 221
12.2 城市給水工程... 222
12.2.1 城市給水系統(tǒng)的分類(lèi)... 222
12.2.2 市給水系統(tǒng)的組成設(shè)施... 224
12.3 建筑給水工程... 227
12.3.1 建筑給水系統(tǒng)的組成... 228
12.3.2 建筑給水系統(tǒng)的分類(lèi)... 230
12.4 城市排水工程... 231
12.4.1 城市排水管系的體制系統(tǒng)... 231
12.4.2 城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃... 233
12.5 建筑排水工程... 235
12.5.1 建筑排水系統(tǒng)的基本組成... 235
12.5.2 建筑排水系統(tǒng)分類(lèi)... 236
思考題... 245
第13章 港口碼頭工程.... 247
13.1 港口碼頭工程概述... 248
13.2 港口水工構(gòu)筑物... 250
13.2.1 碼頭... 250
13.2.2 防波堤... 252
13.2.3 護(hù)岸工程... 254
13.2.4 航道工程... 256
思考題... 257
第14章 防震與減災(zāi)工程.... 259
14.1 地震災(zāi)害及其防治... 260
14.1.1 地震災(zāi)害的基本概述... 260
14.1.2 地震的活動(dòng)及地震分布... 260
14.1.3 地震災(zāi)害的特點(diǎn)... 261
14.1.4 地震災(zāi)害的防治... 262
14.2 風(fēng)災(zāi)及其防治... 263
14.2.1 風(fēng)災(zāi)的基本概述... 263
14.2.2 風(fēng)災(zāi)的危害... 264
14.2.3 風(fēng)災(zāi)的防治... 266
14.3 火災(zāi)及其防治... 267
14.3.1 火災(zāi)的基本概述... 267
14.3.2 火災(zāi)的防治... 268
14.4 其他災(zāi)害... 268
14.4.1 水災(zāi)... 268
14.4.2 污染... 270
14.4.3 城市化學(xué)災(zāi)害... 271
14.4.4 工程安全事故... 273
思考題... 274
第15章 土木工程施工與管理.... 275
15.1 土木工程施工技術(shù)... 276
15.2 土木工程項(xiàng)目管理... 286
15.3 建設(shè)工程監(jiān)理... 287
15.3.1 工程建設(shè)監(jiān)理的范圍... 287
15.3.2 工程建設(shè)監(jiān)理的依據(jù)... 288
15.3.3 工程建設(shè)監(jiān)理的內(nèi)容... 288
思考題... 288
第16章 先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用.... 289
16.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)... 290
16.2 計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)... 292
16.2.1 計(jì)算機(jī)模擬仿真在結(jié)構(gòu)
工程中的應(yīng)用... 292
16.2.2 計(jì)算機(jī)模擬仿真在巖土
工程中的應(yīng)用... 293
16.2.3 計(jì)算機(jī)模擬仿真在防災(zāi)減災(zāi)
工程中的應(yīng)用... 293
16.3 計(jì)算機(jī)在土木工程中的應(yīng)用... 294
16.4 先進(jìn)的施工機(jī)械... 295
16.4.1 盾構(gòu)機(jī)... 295
16.4.2 自卸載重車(chē)... 296
16.4.3 挖掘機(jī)... 297
16.4.4 超級(jí)起重機(jī)... 298
16.4.5 巨型裝載機(jī)... 298
思考題... 299
參考文獻(xiàn).... 301
第1章 緒 論
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
土木工程的定義和內(nèi)涵。
土木工程涵蓋的范圍。
土木工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)要求。
土木工程概論課程的基本任務(wù)。
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
l 掌握土木工程的定義和范圍。
l 熟悉土木工程的內(nèi)涵。
l 熟悉土木工程專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)要求。
l 了解土木工程專(zhuān)業(yè)的發(fā)展歷史。
1.1 土木工程的內(nèi)涵
1.1.1 土木工程的定義
1. 土木工程的定義和理解
土木工程是建造各類(lèi)工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱(chēng)。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動(dòng);也指工程建設(shè)的對(duì)象,即建造在地上或地下、陸上或水中,直接或間接為人類(lèi)生活、生產(chǎn)、軍事、科學(xué)研究服務(wù)的各種工程設(shè)施,例如,房屋、道路、鐵路、運(yùn)輸管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場(chǎng)、海洋平臺(tái)、給水和排水以及防護(hù)工程等。
土木工程是一門(mén)工程分科,它是指用石材、磚、砂漿、水泥、混凝土、鋼材、木材、建筑塑料、合金等建筑材料修建房屋、鐵路、道路、隧道、運(yùn)河、堤壩、港口等工程的生產(chǎn)活動(dòng)和工程技術(shù)。
土木工程也是一門(mén)學(xué)科,它是指運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)知識(shí),力學(xué)、材料等技術(shù)科學(xué)知識(shí)以及土木工程方面的工程技術(shù)知識(shí)來(lái)研究、設(shè)計(jì)、修建各種建筑物和構(gòu)筑物的一門(mén)學(xué)科。
土木工程是開(kāi)發(fā)和吸納勞動(dòng)力資源的重要平臺(tái),對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有舉足輕重的作用。由于土木工程的投入大,可帶動(dòng)的行業(yè)多,其對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)作用是顯而易見(jiàn)的。我國(guó)改革開(kāi)放之后,土建行業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)度達(dá)到1/3,近年來(lái)我國(guó)固定資產(chǎn)投入約占國(guó)民生產(chǎn)總值的50%,其中絕大多數(shù)都與土建行業(yè)有關(guān)。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加速,這一趨勢(shì)還將呈現(xiàn)增長(zhǎng)的勢(shì)頭。
土木工程名稱(chēng)的由來(lái)與我國(guó)幾千年的發(fā)展歷史有關(guān),中國(guó)古代哲學(xué)認(rèn)為,世界是由“金”“木”“水”“火”“土”五大類(lèi)物質(zhì)組成的,在幾千年漫長(zhǎng)的歷史過(guò)程中,主要是五行中的“土”(包括巖石、砂、泥土、石灰,以及由土燒制而成的磚、瓦、陶、瓷等)和“木”(包括木材、茅草、竹子、藤條、蘆葦?shù)戎参锊牧?用于房屋、橋梁、道路、寺廟、宮殿等的建設(shè),因此,古代常將“大興土木”作為大搞工程項(xiàng)目建設(shè)的代名詞,并由此演化為現(xiàn)在的土木工程一詞。
2. 土木工程的范圍
土木工程在英文中為“Civil Engineering”,其直譯成中文為“民用工程”,原義是想與軍事工程“Military Engineering”相對(duì)應(yīng),即除了服務(wù)于戰(zhàn)爭(zhēng)的工程設(shè)施外,所有用于生活、生產(chǎn)需要的工程設(shè)施均為民用工程,即土木工程,后來(lái)這個(gè)界限也日益模糊,F(xiàn)在已經(jīng)把軍用的戰(zhàn)壕、掩體、碉堡、防空洞等工程也歸入土木工程的范疇。
土木工程的范圍十分廣泛,它包括房屋建筑工程(Building Engineering)、道路工程(Road Engineering)、鐵道工程(Railway Engineering)、橋梁工程(Bridge Engineering)、隧道及地下工程(Tunnel and Underground Engineering)、飛機(jī)場(chǎng)工程(Airport Engineering)、給水排水工程(Water Supply and Wastewater Engineering)、港口工程(Harbor Engineering)等。國(guó)際上,運(yùn)河、水庫(kù)、大壩、水渠等水利工程(HydraulicEngineering)也包含在土木工程之中。
1.1.2 土木工程的基本屬性
土木工程具有綜合性、社會(huì)性、實(shí)踐性和技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)上的統(tǒng)一性這四個(gè)基本屬性。
(1) 綜合性:建造一項(xiàng)工程設(shè)施一般要經(jīng)過(guò)勘察、設(shè)計(jì)和施工三個(gè)階段,需要運(yùn)用工程地質(zhì)勘查、水文地質(zhì)勘查、工程測(cè)量、土力學(xué)、工程力學(xué)、工程設(shè)計(jì)、土木工程材料、設(shè)備和工程機(jī)械、建筑經(jīng)濟(jì)等學(xué)科和施工技術(shù)、施工組織等領(lǐng)域的知識(shí),還要用到電子計(jì)算機(jī)和結(jié)構(gòu)測(cè)試、試驗(yàn)等技術(shù),因而土木工程是一門(mén)范圍寬廣的綜合性學(xué)科。
隨著人們對(duì)工程設(shè)施功能要求的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,土木工程學(xué)科也已經(jīng)發(fā)展成為內(nèi)涵廣泛、門(mén)類(lèi)眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的綜合體系,這就要求土木工程綜合運(yùn)用各種物質(zhì)條件,以滿(mǎn)足各種各樣的需求。
(2) 社會(huì)性:土木工程是伴隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。土木工程的各種工程設(shè)施反映了不同國(guó)家和地區(qū)在各個(gè)歷史時(shí)期社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化、科學(xué)、技術(shù)發(fā)展的水平,是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的歷史見(jiàn)證之一。
從原始社會(huì)簡(jiǎn)陋的房舍到舉世聞名的萬(wàn)里長(zhǎng)城、金字塔、故宮,以至于現(xiàn)代社會(huì)的高樓大廈、跨海大橋、海底隧道、地下鐵路,土木工程無(wú)不反映了人類(lèi)文明的發(fā)展程度和生產(chǎn)力水平,許多偉大的工程項(xiàng)目成為某一國(guó)家、地區(qū)在特定歷史時(shí)期的標(biāo)志性成果,土木工程已經(jīng)成為人類(lèi)社會(huì)文明的重要組成部分。
(3) 實(shí)踐性:土木工程是具有很強(qiáng)的實(shí)踐性的學(xué)科。在人類(lèi)社會(huì)早期,土木工程是通過(guò)在工程實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、教訓(xùn)而發(fā)展起來(lái)的。從17世紀(jì)30年代開(kāi)始,以伽利略和牛頓為先導(dǎo)的近代力學(xué)同土木工程實(shí)踐結(jié)合起來(lái),逐漸形成了材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、巖體力學(xué),并成為土木工程的基礎(chǔ)理論,這樣土木工程才從經(jīng)驗(yàn)發(fā)展成為科學(xué)。在土木工程發(fā)展過(guò)程中,工程實(shí)踐常先行于理論。工程災(zāi)害和事故顯示出未來(lái)能預(yù)見(jiàn)的新因素,從而觸發(fā)新理論的研究和發(fā)展。至今,不少工程問(wèn)題的處理仍然在很大程度上依靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
(4) 技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、藝術(shù)的統(tǒng)一性:人們對(duì)工程設(shè)施的需求主要體現(xiàn)在使用功能和審美要求兩個(gè)方面,符合功能要求的工程設(shè)施是一種空間藝術(shù),它通過(guò)總體布局、體量、體型、各部分的尺寸比例、線條、色彩、陰影和工程設(shè)施與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)來(lái)表現(xiàn)工程的藝術(shù)性,反映出地方風(fēng)格、民族風(fēng)格、時(shí)代特點(diǎn)和政治、宗教等特點(diǎn),人們總是期望功能上十分良好、藝術(shù)上十分優(yōu)美的工程。
在實(shí)際工程中,人們力求最經(jīng)濟(jì)地建造一項(xiàng)工程設(shè)施,用以滿(mǎn)足使用者的特定需要。工程的經(jīng)濟(jì)性首先表現(xiàn)在工程選址、總體規(guī)劃上,其次表現(xiàn)在設(shè)計(jì)和施工技術(shù)上。工程建設(shè)的總投資、經(jīng)濟(jì)效益、維修費(fèi)用等指標(biāo)都是衡量工程經(jīng)濟(jì)性的重要方面,而一項(xiàng)工程的經(jīng)濟(jì)性又和各項(xiàng)技術(shù)活動(dòng)密切相關(guān)。
1.2 土木工程專(zhuān)業(yè)簡(jiǎn)介
1.2.1 土木工程專(zhuān)業(yè)發(fā)展沿革
19世紀(jì)下半葉,為了學(xué)習(xí)和引進(jìn)西方的科學(xué)技術(shù),我國(guó)一些有識(shí)之士紛紛創(chuàng)辦培養(yǎng)科學(xué)技術(shù)人才的學(xué)堂,其中包括培養(yǎng)土木工程人才的學(xué)校。1895年創(chuàng)辦的天津北洋學(xué)堂是中國(guó)最早的一所培養(yǎng)土木工程人才的學(xué)校。到1949年,中國(guó)已有20多所公立和私立的高等院校設(shè)有土木工程專(zhuān)業(yè),專(zhuān)業(yè)內(nèi)容設(shè)置主要是學(xué)習(xí)英國(guó)、美國(guó)等國(guó)家,實(shí)行學(xué)年學(xué)分制,即需讀滿(mǎn)四年修夠?qū)W分方可取得工學(xué)學(xué)士學(xué)位。土木工程沒(méi)有明確的專(zhuān)業(yè),沒(méi)有統(tǒng)一的教學(xué)計(jì)劃,更沒(méi)有教學(xué)大綱,各學(xué)校開(kāi)課也不一致,開(kāi)設(shè)的課程很廣泛,所使用的教材基本上是英國(guó)、美國(guó)的教材,內(nèi)容比較淺。
1952年我國(guó)對(duì)院系設(shè)置進(jìn)行了大規(guī)模的調(diào)整,并學(xué)習(xí)了蘇聯(lián)的模式,土木工程系科的設(shè)置發(fā)生了較大的變化,所設(shè)立的工業(yè)與民用建筑專(zhuān)業(yè)專(zhuān)攻房屋建筑,道路工程專(zhuān)業(yè)專(zhuān)攻道路,并采用學(xué)年學(xué)時(shí)制,即學(xué)習(xí)四年(1955年后普遍改為五年制)并滿(mǎn)足一定學(xué)時(shí)后方可畢業(yè)。當(dāng)時(shí)的課程科目多、學(xué)時(shí)多,很少開(kāi)設(shè)選修課程。“文化大革命”后國(guó)家恢復(fù)高考,學(xué)制改為四年制。由于學(xué)科的發(fā)展,各學(xué)科的內(nèi)容不斷更新、深化和擴(kuò)大,課程內(nèi)容也隨著不斷充實(shí)、更新。
由于歷史和現(xiàn)實(shí)等各方面原因,導(dǎo)致專(zhuān)業(yè)劃分過(guò)細(xì)、專(zhuān)業(yè)范圍過(guò)窄,門(mén)類(lèi)之間專(zhuān)業(yè)重復(fù)設(shè)置等問(wèn)題十分突出。為此,我國(guó)在1982年、1993年、1997年進(jìn)行了三次專(zhuān)業(yè)目錄調(diào)整,堅(jiān)持拓寬專(zhuān)業(yè)口徑、增強(qiáng)適應(yīng)性原則,專(zhuān)業(yè)主要按學(xué)科劃分,使培養(yǎng)的人才具有較寬廣的適應(yīng)性。工業(yè)與民用建筑專(zhuān)業(yè)自1993年起改為建筑工程專(zhuān)業(yè),緊接著自1997年起將建筑工程、交通土建、地下工程等近十個(gè)專(zhuān)業(yè)合并成為目前的土木工程專(zhuān)業(yè),F(xiàn)在的土木工程專(zhuān)業(yè)體現(xiàn)了國(guó)家對(duì)高校人才培養(yǎng)提出了更高的要求。
1.2.2 土木工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案
2001年11月,國(guó)家高等學(xué)校土木工程專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)提出了土木工程專(zhuān)業(yè)本科(四年制)培養(yǎng)方案。該培養(yǎng)方案提出了土木工程專(zhuān)業(yè)教育的基本模式和課程框架,反映了現(xiàn)階段寬口徑土木工程專(zhuān)業(yè)本科教學(xué)的基本要求,是土木工程專(zhuān)業(yè)教育的指導(dǎo)性文件。
1. 培養(yǎng)目標(biāo)
培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要,德智體全面發(fā)展,掌握土木工程學(xué)科的基本理論和基本知識(shí),獲得工程師基本訓(xùn)練并具有創(chuàng)新精神的高級(jí)專(zhuān)業(yè)人才。
畢業(yè)生能從事土木工程的設(shè)計(jì)、施工與管理工作,具有初步的項(xiàng)目規(guī)劃和研究開(kāi)發(fā)能力。
2. 業(yè)務(wù)范圍
能在房屋建筑、隧道與地下建筑、公路與城市道路、鐵道工程、橋梁、礦山建筑等的設(shè)計(jì)、施工、管理、咨詢(xún)、監(jiān)理、研究、教育、投資和開(kāi)發(fā)部門(mén)從事技術(shù)或管理工作。
3. 畢業(yè)生基本要求
1) 思想道德、文化和心理素質(zhì)
熱愛(ài)社會(huì)主義祖國(guó),擁護(hù)中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo),理解馬列主義、毛澤東思想和鄧小平理論的基本原理。
愿為社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)服務(wù),為人民服務(wù),有為國(guó)家富強(qiáng)、民族昌盛而奮斗的志向和責(zé)任感。
具有敬業(yè)愛(ài)崗、艱苦奮斗、熱愛(ài)勞動(dòng)、遵紀(jì)守法、團(tuán)結(jié)合作的品質(zhì)。
具有良好的思想品德、社會(huì)公德和職業(yè)道德。
具有基本的和高尚的科學(xué)人文素養(yǎng)和精神,能體現(xiàn)哲理、情趣、品位、人格方面的較高修養(yǎng)。
保持心理健康,努力做到心態(tài)平和、情緒穩(wěn)定、樂(lè)觀、積極、向上。
2) 知識(shí)結(jié)構(gòu)
(1) 人文、社會(huì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。
理解馬列主義、毛澤東思想、鄧小平理論的基本原理,在哲學(xué)及方法論、經(jīng)濟(jì)學(xué)、法律等方面具有必要的知識(shí)。
了解社會(huì)發(fā)展規(guī)律和21世紀(jì)發(fā)展趨勢(shì),對(duì)文學(xué)、藝術(shù)、倫理、歷史、社會(huì)學(xué)及公共關(guān)系學(xué)等進(jìn)行一定的修習(xí)。
掌握一門(mén)外語(yǔ)。
(2) 自然科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)。
掌握高等數(shù)學(xué)和本專(zhuān)業(yè)所必需的工程數(shù)學(xué),掌握普通物理的基本理論,掌握與本專(zhuān)業(yè)有關(guān)的化學(xué)原理和分析方法。
了解現(xiàn)代物理、化學(xué)的基本知識(shí)。
了解信息科學(xué)、環(huán)境科學(xué)的基本知識(shí)。
了解當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的其他主要方面和應(yīng)用前景。
掌握一種計(jì)算機(jī)程序語(yǔ)言。
(3) 學(xué)科和專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。
掌握理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)的基本原理和分析方法,掌握工程地質(zhì)與土力學(xué)的基本原理和實(shí)驗(yàn)方法,掌握流體力學(xué)(主要為水力學(xué))的基本原理和分析方法。
掌握工程材料的基本性能和適用條件,掌握工程測(cè)量的基本原理和基本方法,掌握畫(huà)法幾何的基本原理。
掌握工程結(jié)構(gòu)構(gòu)件的力學(xué)性能和計(jì)算原理,掌握一般基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)原理。
掌握土木工程施工與組織的一般過(guò)程,了解項(xiàng)目策劃、管理及技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的基本方法。
(4) 專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
掌握土木工程項(xiàng)目的勘測(cè)、規(guī)劃、選線或選型、構(gòu)造的基本知識(shí)。
掌握土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法、CAD和其他軟件應(yīng)用技術(shù)。
掌握土木工程基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法,了解地基處理的基本方法。
掌握土木工程現(xiàn)代施工技術(shù)、工程檢測(cè)與試驗(yàn)的基本方法。
了解土木工程防災(zāi)與減災(zāi)的基本原理及一般設(shè)計(jì)方法。
了解本專(zhuān)業(yè)的有關(guān)法規(guī)、規(guī)范與規(guī)程。
了解本專(zhuān)業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)。
(5) 相鄰學(xué)科知識(shí)。
了解土木工程與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系。
了解建筑與交通的基本知識(shí)。
了解給水排水的一般知識(shí),了解供熱通風(fēng)與空調(diào)、電氣等建筑設(shè)備、土木工程機(jī)械等的一般知識(shí)。
了解土木工程智能化的一般知識(shí)。
3) 能力結(jié)構(gòu)
(1) 獲取知識(shí)的能力。
具有查閱文獻(xiàn)或其他資料、獲得信息、拓展知識(shí)領(lǐng)域、繼續(xù)學(xué)習(xí)并提高業(yè)務(wù)水平的能力。
(2) 運(yùn)用知識(shí)的能力。
具有根據(jù)使用要求、地質(zhì)地形條件、材料與施工的實(shí)際情況,經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠地進(jìn)行土木工程勘測(cè)和設(shè)計(jì)的能力。
具有解決施工技術(shù)問(wèn)題和編制施工組織設(shè)計(jì)、組織施工及進(jìn)行工程項(xiàng)目管理的初步能力。
具有工程經(jīng)濟(jì)分析的初步能力。
具有進(jìn)行工程監(jiān)測(cè)、檢測(cè)、工程質(zhì)量可靠性評(píng)價(jià)的初步能力。
具有一般土木工程項(xiàng)目規(guī)劃或策劃的初步能力。
具有應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)、輔助管理的初步能力。
具有閱讀本專(zhuān)業(yè)外文書(shū)刊、技術(shù)資料和聽(tīng)說(shuō)寫(xiě)譯的初步能力。
(3) 創(chuàng)新能力。
具有科學(xué)研究的初步能力。
具有科技開(kāi)發(fā)、技術(shù)革新的初步能力。
(4) 表達(dá)能力和管理、公關(guān)能力。
具有文字、圖紙、口頭表達(dá)的能力。
具有與工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工、日常使用等工作相關(guān)的組織管理的初步能力。
具有社會(huì)活動(dòng)、人際交往和公關(guān)的能力。
4) 身體素質(zhì)
具有一定的體育和軍事基本知識(shí)。
掌握科學(xué)鍛煉身體的基本技能,養(yǎng)成良好的體育鍛煉和衛(wèi)生習(xí)慣,受到必要的軍事訓(xùn)練,達(dá)到國(guó)家規(guī)定的大學(xué)生體育和軍事訓(xùn)練合格標(biāo)準(zhǔn)。
形成健全的心理和健康的體魄,能夠履行建設(shè)祖國(guó)和保衛(wèi)祖國(guó)的神圣義務(wù)。
1.2.3 專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置與實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
1. 課程設(shè)置
土木工程專(zhuān)業(yè)的主干學(xué)科為力學(xué)和土木工程。
課程結(jié)構(gòu)分為公共基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課,三者所占的比例一般為公共基礎(chǔ)課占50%、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課占30%、專(zhuān)業(yè)課占10%,另有10%的課程各院?勺孕邪才旁谏鲜鋈糠终n程中。
公共基礎(chǔ)課包括人文社會(huì)科學(xué)類(lèi)課程、自然科學(xué)類(lèi)課程和其他公共課程,如馬克思主義哲學(xué)原理、毛澤東思想概論、鄧小平理論概論、高等數(shù)學(xué)、物理、物理實(shí)驗(yàn)、體育等。
專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課構(gòu)成了土木工程專(zhuān)業(yè)共同的專(zhuān)業(yè)平臺(tái),為學(xué)生在校學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課程和畢業(yè)后在專(zhuān)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域繼續(xù)學(xué)習(xí)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這部分課程包括了工程數(shù)學(xué)、工程力學(xué)、流體力學(xué)、結(jié)構(gòu)工程學(xué)、巖土工程學(xué)的基礎(chǔ)理論以及從事土木工程設(shè)計(jì)、施工、管理所必需的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論。
專(zhuān)業(yè)課的教學(xué)目的在于通過(guò)具體工程對(duì)象的分析,使學(xué)生了解一般土木工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工等基本過(guò)程,學(xué)會(huì)應(yīng)用由專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)得的基本理論,較深入地掌握專(zhuān)業(yè)技能,建立初步的工程經(jīng)驗(yàn),以適應(yīng)當(dāng)前國(guó)內(nèi)用人單位對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)本科人才基本能力的一般要求。
上述各部分課程又可以按課程性質(zhì)分為必修課、選修課(含限定選修課和任意選修課)。課程總量中,至少應(yīng)有10%的課程為選修課程。
2. 實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是土木工程教學(xué)中非常重要的環(huán)節(jié),在現(xiàn)代工程教育中占有十分重要的位置,是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)、動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它的作用和功能是理論教學(xué)所不能替代的。
實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括計(jì)算機(jī)應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等類(lèi)別?倢W(xué)時(shí)一般安排在40周左右。
實(shí)驗(yàn)類(lèi)包括大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)、力學(xué)實(shí)驗(yàn)、材料實(shí)驗(yàn)、土工實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)等。
實(shí)習(xí)類(lèi)包括認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、測(cè)量實(shí)習(xí)、地質(zhì)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等。
課程設(shè)計(jì)類(lèi)包括勘測(cè)或房屋建筑類(lèi)課程設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)類(lèi)課程設(shè)計(jì)、工程基礎(chǔ)類(lèi)課程設(shè)計(jì)、施工類(lèi)課程設(shè)計(jì)等。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)是最重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)之一,它對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)主要體現(xiàn)在知識(shí)、能力和素質(zhì)三個(gè)方面。
(1) 知識(shí)方面:要求能綜合應(yīng)用各學(xué)科的理論、知識(shí)與技能,分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題,并通過(guò)學(xué)習(xí)、研究與實(shí)踐,使理論深化、知識(shí)拓寬、專(zhuān)業(yè)技能延伸。
(2) 能力方面:要求能進(jìn)行資料的調(diào)研和加工,能正確運(yùn)用工具書(shū),掌握有關(guān)工程設(shè)計(jì)程序、方法和技術(shù)規(guī)范,提高工程設(shè)計(jì)計(jì)算、理論分析、圖表繪制、技術(shù)文件編寫(xiě)的能力;或具有實(shí)驗(yàn)、測(cè)試、數(shù)據(jù)分析等研究技能,有分析與解決問(wèn)題的能力;有外文翻譯和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的能力。
(3) 素質(zhì)方面:要求樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),能遵守紀(jì)律,善于與他人合作。畢業(yè)設(shè)計(jì)一般不少于14周。
1.3 土木工程概論課程的任務(wù)
按照高等學(xué)校土木工程專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)提出的土木工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方案的要求,土木工程概論課程是一門(mén)必修專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。
作為為新入學(xué)的學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門(mén)課程,土木工程概論主要闡述土木工程的重要性和土木工程學(xué)科所含的大致內(nèi)容,介紹國(guó)內(nèi)外最新技術(shù)成就和信息,展望未來(lái)。其特點(diǎn)是知識(shí)面較寬、啟發(fā)性較強(qiáng)。
通過(guò)土木工程概論課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)當(dāng)了解土木工程的廣闊領(lǐng)域,獲得大量的信息及研究動(dòng)向,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,樹(shù)立起獻(xiàn)身土木工程事業(yè)的信念。
值得注意的是,作為面向21世紀(jì)的未來(lái)工程技術(shù)人員,同學(xué)們應(yīng)當(dāng)了解現(xiàn)代工程師應(yīng)當(dāng)具備的基本素質(zhì),知道如何學(xué)好土木工程專(zhuān)業(yè)。在華沙世界工程教育會(huì)議上,各國(guó)學(xué)者對(duì)“新一代土木工程師的要求是什么”這一問(wèn)題進(jìn)行了熱烈的討論,最后排序是第一要有“技術(shù)熱情”,然后是能力和素質(zhì)要求排在第二、第三位,而對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)的要求僅排在第四位。
思 考 題
1. 你為什么報(bào)考土木工程專(zhuān)業(yè)?你對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)是怎么認(rèn)識(shí)的?
2. 作為未來(lái)的土木工程技術(shù)人員,你應(yīng)該具備哪些基本素質(zhì)、能力和知識(shí)?
3. 土木工程的內(nèi)涵應(yīng)如何理解?
4. 你畢業(yè)后最想從事的工作是什么?對(duì)未來(lái)還有哪些設(shè)想?
5. 如何理解土木工程“實(shí)踐性很強(qiáng)”這一特點(diǎn)?