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關鍵詞：土木工程；現狀；發展前景
中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）0120042-01
1 土木工程的定位
土木工程是指與工程建設有關的科學、技術、工程的概括，是利用建材、設備進行勘測、設計施工、維修等的技術活動；也指直接或間接為人們提供生產、生活等服務的工程設施。土木工程作為伴隨人類社會發展的一個古老行業，真實的反應了各個時期的科技、經濟及社會發展狀況，在我國現代化建設中越來越成為國民經濟的支柱。尤其是建國以后土木工程飛速發展，無論是力學分析、設計理論方法還是施工技術都有很大突破。特別是近年來與新材料的結合應用、超高層建筑等發面發展尤為驚人。但是客觀來講，土木工程還有很多亟待解決的問題。
2 土木工程現狀
建國以來，土木工程建設一直沒有停止且發展迅速，取得了巨大的成就。新的會展中心、高層建筑、橋隧、軌道交通、高速公路及大壩在全國各地不斷建造，新的科技新建材的應用也走在了世界的前列。
改革開放以后，隨著我國經濟的高速發展，具有經濟風向標的建筑業也搭上了經濟快車飛速發展，高層建筑的數量和高度等數據都很可觀。根據一些統計報告，目前我國已經建成600多座超過100m的建筑，70多座超過200m的建筑，超過300m的建筑竟有20多座，占世界的20%多。目前我國最高的建筑為在建的深圳平安國際金融大廈，該項目為南北塔樓。其中，裙房高度不低于40米，南塔樓高度設計為150200米，北塔樓設計高度不低于450米。上海中心大廈，主體建筑結構高度為580米，建筑主體為118層，總高度632米，是目前我國在建的第二高樓，它是由傳統的鋼筋混凝土結構和較為先進的鋼結構的混合。在2008年11月29日進行主樓樁基開工，預期到2014年竣工。大廈的設計高度超過臺北101，建成后為中國第二高樓。世界上，超過400米的14座超高層建筑中有8座在中國大陸，這個數量足以讓世人驚嘆。
同樣作為影響國民經濟的重大基礎建設的鐵路、公路也有很大的發展。我國目前的鐵路網規模僅次于美國居全球第二，以及擁有世界上總里程最長的高速鐵路網。截止到2011年底我國鐵路的總里程已經達到11萬多公里，其中時速在200公里的鐵路總里程突破了1.2萬公里。截止去年年底，全國高速公路達9萬余公里，位居世界第二，其中，國家高速公路5.77萬公里，比上年末增加0.54萬公里。全國高速公路車道里程為32.86萬公里，主要的國家級公路全部建成，并完成了拓寬改造。
橋隧建設也取得驚人成就。杭州灣跨海大橋、港珠澳跨海大橋、蘇通長江大橋以及長達20公里的烏鞘嶺隧道等一批工程都代表了世界的最先進水平。
在關系民生國本及能源可持續發展的水利工程方面，建國以來，共建成上百個大型水電站及水庫。南水北調、三峽水電站等工程的建設更是為我國水利建設史上添了濃厚的一筆。
3 土木工程的發展前景
3.1 新材料及高性能材料的應用。傳統土木工程耗能高，材料不能循環利用，產生大量建筑垃圾。這一現象已經引起人們的高度重視。傳統建材肯定會被可循環利用的性能優良的材料所替代。建筑材料對工程質量的影響很大，比如現在廣泛應用的鋼材將向著高強、質輕、韌性好等方面發展，高性能混凝土及其他復合材料也將向這方面發展。相關材料性能將進一步提高，新材料的應用將進一步廣泛。
3.2 空間上的更廣泛開發。隨著城市化進程的不斷加快，城市建設飛速發展，人口膨脹，城市規模擴大，現代城市都面臨著同樣的一個問題：用地緊張。由此帶來了生存空間擁擠、交通擁堵、環境惡化等等問題。因此我國的土木建設將向地下和高空發展，以開拓更多的活動空間。高層建筑越來越多，地下基坑深度越來越大。因土地使用費用低，地下空間的開發有很大吸引力。土木工程的建設實也例證明在我國的經濟發達城市是有地下開發的必要條件的，地下空間的開發與利用是現代城市發展的必然。
3.3 預應力技術的更大發展。自上世紀預應力混凝土被發明以來，其在我國的發展相當迅速。隨著科技發展，預應力混凝土的結構計算理論將更加完善，計算機技術的進一步應用將推動預應力技術的發展，開發出“智能混凝土”等。預應力技術在土木工程中的應用將更加廣泛。
3.4 環境友好。土木工程的產品大多是直接與自然環境相接觸的。自然環境的惡化，其中有一部分即為土木工程產品的影響，其中無論是所需建筑材料對環境的間接影響還是施工過程中對自然環境的直接破壞都對自然環境有極大的影響。自然環境與人類生存、生活息息相關，土木工程與自然環境友好協調時人類社會發展的必然。
3.5 新管理及運營模式。管理也是生產力。改革開放后我國的土木工程行業相關企業雖經過一系列的整合改革，但相比國外的先進模式仍有差距，只有在硬件及軟件上全面協調發展才能發揮最大效應。
4 結語
目前，我國土木工程已取得很大成就，一系列標志性建筑已代表了我們的技術水平。但我國的土木工程的整體水平與世界先進水平還有不小的距離。全球化時代，如何迎接新的挑戰，更好的發展土木工程，是我們必須認真思考的問題。從未來的可持續發展及加強競爭力考慮，我們不僅要對土木工程理論及其實踐進行更深入的研究，還要強化土木工程與其他相關學科的融合與，實現土木工程的更大突破。
參考文獻：
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關鍵詞：土木工程材料；改革；畢業設計
“土木工程材料”n程是土木工程等專業必修的技術基礎課，同時，也是為混凝土結構、鋼結構、材料力學等專業課的學習打下良好的堅實基礎。土木工程材料課程的學習內容是介紹土木工程材料的基本性質、應用范圍、檢測方法，了解材料的性質、結構以及改善的途徑，使學生在以后的學習工作中合理選擇并且使用土木工程材料，并為學生今后從事土木工程專業技術工作提供基礎理論和技能訓練。隨著建筑行業專業經營模式的變化，社會對創新型、綜合型人才的需求量日益增大，土木工程材料課在工程建設中的重要性就體現出來。為適應大土木培養的要求，傳統的以驗證性實驗為主的教學模式已經不能滿足人才培養的需要，我們需要對土木工程材料課進行改革和創新，并且及時調整教學內容。
一、土木工程材料教學現狀
土木工程材料課程的涉及內容種類繁多，材料之間的邏輯性不強，而學時相對偏少，記憶內容偏多，導致學生對材料課程理解不深?？荚嚱Y束，學生就會忘得一干二凈，最終使得學生在材料的選擇使用方面知識欠缺，給以后工作帶來困難。
隨著當今世界科學技術的飛快發展，新材料、新工藝層出不窮。隨著社會分工的細化，建筑行業的分工也在細化，國內專門從事新材料開發與提供施工服務的企業已參與到設計與施工中。但是，水泥和混凝土依舊是當今社會中經常使用的材料，并且在將來的相當長的一段時間里占據著重要的地位。所以土木工程材料實驗教學結構相對穩定，對理論課程的依賴性比較強，致使實驗課程和時代脫節，降低了學生的求知欲。
傳統的實驗教學模式就是先由實驗教師講解實驗任務和實驗過程，然后學生按教師的要求分組進行驗證性實驗。實踐證明，這種“驗證式”的實驗教學模式難以激發學生自主學習的興趣，已經不適應當前以素質教育為核心，以培養學生創新能力為重點的高等教育體制。
現如今，隨著土木工程類高等院校課程的調整，材料實驗課程的課時相對較少，學生很難去做一些有意義、具有綜合性和設計性的創新型實驗，不但減少了學生的試驗次數，也很難激發起學生做實驗的興趣。
二、實踐教學改革措施
1.優化實踐教學大綱
實踐教學是實驗課中最為重要的環節，學生通過做實驗來驗證書本中的理論。為了增強學生的動手能力，并培養學生養成嚴謹的科學態度，鍛煉學生進行科研的能力。我們積極進行實驗教學的改革和實踐，及時調整更新實驗課程內容。針對上述現狀，我們進行了如下改革，并且取得了良好的效果。
將教學內容提前發放給學生自習，在實驗課時教師做重點以及難點的講解，通過預習和講解，減少贅述時間，從而使學生擁有更多的時間去做實驗。實驗前不再重復講述課程內容，節省了時間，更多的是提高學生們的動手實踐能力。
增加實驗內容。由于實驗課大幅減少了實驗內容的講授環節，實驗時間大為增加。在原來實驗內容的基礎上，增加鋼材實驗多方案設計、水泥性質多方案實驗、混凝土性質多方案設計等實驗，使實驗內容能夠覆蓋大多數的材料。
增加了設計性實驗。改變之前的驗證模式，將水泥、砂、石、混凝土和砂漿實驗合并起來，作為2個設計性實驗。通過設定混凝土和水泥砂漿的各類指標，讓學生對原材料進行性能檢驗、配合比設計等任務，并根據實驗的結果進行經驗總結。
為進一步提高學生的動手時間能力，根據我校提出的實驗課程要具有“演示性”“驗證性”“設計性”和“綜合性”的要求，提出了開放土木工程材料實驗室，設立綜合性實驗課程。初步設想開設綜合性實驗課程，配合各類專業課進行綜合性實驗。
隨著科技生產力的提高，各種新型材料也在不斷應用于工程實際當中。所以，在之前實驗的基礎上，可以增加一些有意義的實驗內容，提高學生們的興趣?？梢越M織一些實驗設計大賽，鼓勵學生們積極參加，內容形式不限，發揮學生的自主性和積極性。按照要求完成實驗比賽內容，并寫出實驗報告或論文的，可以得到課外活動學分1～3分。這樣，不但激發了學生學習的積極性，鍛煉了學生發現問題解決問題的能力，而且并且培養了學生的科學精神和創業精神，也促進了老師與學生的相互提高。
2.開設研究型畢業論文設計選題
學生參加研究型項目需要和學生自身的能力一致，所布置的任務或者實驗不要超出學生的能力范圍，找不到切入點，這樣也不能達到預期的目的。將橫向課題或者縱向課題加入到土木工程材料實驗課中去，授課老師在課外花更多時間和精力去指導學生們進行科研項目，并給學生提供實驗所需的材料及其設備，使學生能夠從中得到能力的鍛煉和提升。根據其縱向或橫向課題確定畢業論文選題。通過參與科研項目的研究，學生可以協助老師解決與科研項目相關的科學難點，并且為自己以后的畢業設計選題確立方向，為以后的畢業設計做良好的鋪墊。
三、結語
通過對土木工程材料實踐教學進行改革，優化實踐教學大綱，學生課前自主預習，減少贅述時間，增加做實驗時間和實驗內容，增加設計性實驗，鼓勵學生參加，并給出相應的獎勵。在土木工程材料教學實踐過程中，將科研項目和實驗教學有機結合，指導學生參與授課老師的科研項目活動，讓學生不但能夠很快的理解并吸收知識，而且鍛煉了學生們的動手能力，使學生們真正學到相關的專業知識，從而圓滿完成教學任務。
參考文獻：
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基于土木工程專業人才培養方案對學員“知識、能力、素質”三個層次的培養要求，將土木工程材料課程知識體系相對應地劃分為“教材知識、拓展知識、科學知識”三個層次。通過課前預習、課堂教學、實驗教學、課程考核四個階段的課程設計，分別采取不同的教學方法和考核方法，實現學員獲得學習、實踐和創新等方面能力和素質的目的。
關鍵詞:
土木工程材料;知識分層;教學設計;教學實踐;課程教學
知識是基礎，是載體;能力是知識的綜合體現;素質是知識與能力的升華。知識、能力、素質是進行創新的基礎，只有將三者的教育與培養結合在一起，并貫穿于教育的全過程，才能培養出高水平的人才。高等教育應在傳授知識的同時提高學生的綜合能力，升華其素質，培養學生的創新精神和創新意識。布盧姆認為，只要在提供恰當的材料和進行教學的同時，給每個學生以適當的幫助和充分的時間，幾乎所有的學生都能完成學習任務或達到規定的學習目標［1］。其實很多學生學習成績不理想，學生智慧能力的欠缺并不是主導因素，未能提供適當的教學條件和合理的幫助才是造成學生學習成績不理想的最大原因。因此，筆者在土木工程材料課程教學中采取知識分層的方法，將課程知識劃分為不同層次，預定目標，并采取針對性措施，幫助學員實現獲得“知識、能力、創新”不同層次知識的目的［2－4］。
一、土木工程材料課程知識分層的教學設計
土木工程材料課程主要介紹各類建筑材料的成分、生產過程、技術性能、質量檢驗以及應用等基本知識。材料種類繁多，內容繁雜，各章自成體系，而且概念多、術語雜;經驗性的東西多，邏輯推理性內容少;文字敘述多，公式計算少。學員在學習過程中感覺對知識的理解并不難，難的是抓不住重點，感覺要記憶的東西太多，不能將繁雜的內容梳理出條理清晰的層次，以致學生感到學習難度較大，學習效率不高。 依據土木工程材料課程知識來源及其特點，將該課程教學內容劃分為:教材知識、拓展知識、科學知識三個層次［5］。(1)教材知識:即人才培養方案和課程標準要求掌握的內容，包括水泥、混凝土、鋼材、防水等材料的化學成分、生產工藝、技術性能、質量檢驗以及材料的基本性能試驗等;(2)拓展知識:指教員對課本知識的分析和拓展，主要內容是教員在科研、工程等實踐過程中積累的經驗和知識，以及課本以外的專業知識等［6］;(3)科學知識:與土木工程有關聯的一切材料知識與實踐，重點介紹材料科學發展的最前沿知識，及其在防護工程中的應用，如泡沫鋁、納米二氧化鈦、石墨烯、相變材料、形狀記憶材料等新材料的功能開發和應用研究，主要作用是激發學員的創造力。針對不同層次的知識，引導學生采用不同的學習方法和不同類型的評價方法，實現不同層次的教學目標［7］。通過任務—問題，引發學員的學習興趣，實現學員獲得“知識、能力、創新”三位一體課程知識的目的，培養學員的創新意識和創新能力。
二、土木工程材料課程知識分層的教學實踐
為了深入貫徹理工大學精英教育理念，充分發揮教員的主導作用，引導學員全面成長，更好地對學員因材施教，拓寬學員視野，培養學員的實踐能力和科研創新能力，從2009年開始，筆者嘗試在土木工程材料課程教學過程中實施“本科生導師制”。實踐中將導師制與課堂教學內容形成良好的銜接、互補，并對課程的知識體系進行梳理，逐步形成了“知識分層”的教學思想，在探索實踐中，收到了較好的效果。
(一)課前預習以教材和學習指導書為載體，引導學員進行有針對性的課前自學，時間以10分鐘至30分鐘為限。課前自學能使學員對概念性知識有初步認識，對不能理解的知識點或各類疑問帶到課堂上反饋給教員。本過程以讓學員了解和掌握教材知識為目標。
(二)課堂教學教員對學員的預習情況進行檢查，獲得學員不能理解的知識點或各類疑問，在課堂上有針對性地講解必須掌握的重點、難點，確保學員能夠掌握人才培養方案要求掌握的知識。本過程以讓學員了解和掌握教材知識為目標。在此基礎上，教員對課本知識進行拓展，介紹真實的工程案例或事故，重點是軍事工程。本過程以讓學員了解和掌握拓展知識為目標。主要包括如下三方面內容:(1)大型工程涉及的材料:包括國內外各類典型工程及本地區的重點工程，如青藏鐵路、水立方、鳥巢、蘇通大橋、杭州灣大橋、永興島建設等工程中涉及的各類材料，體現理論知識與工程應用的緊密聯系。(2)工程事故:包括各類媒體介紹的工程事故及環境污染實例，如重慶彩虹橋垮塌事件、家庭裝修帶來的“裝修病”等，以此作為切入點介紹材料性能對工程結構質量和使用性能影響的重要性。(3)特種材料及技術:如“耐高溫—高寒混凝土”“耐海水混凝土”“泵送混凝土”“混凝土結構搶修加固材料”“再生混凝土”“材料無損檢測技術應用”等，并在此基礎上引導學員針對工程實踐特點，根據基礎理論知識進行材料創新設計。
(三)實驗教學實驗教學作為大學本科教學的重要組成部分，是培養學生實踐能力和綜合素質的重要教學環節。相對于理論教學，實驗教學更具直觀性，更能培養學生發現問題、解決問題和分析問題的能力，在提高大學生綜合素質和創新能力方面發揮著重要作用［8－9］。1．基本實驗按照《全國高等學校土木工程專業本科教育評估標準》對土木工程材料課程實驗教學的要求，完成六個驗證性實驗。本過程以讓學員了解和掌握教材知識為目標。2．自主實驗即開放式“三性”試驗，實行自主選題、自行設計、自主操作。采取“本科生導師制”［10］，引導學生組成興趣小組或科研團隊自行選擇試驗內容，合理利用實驗室已有設備制定試驗方案，并得出實驗結論。遵循“引導—自學—輔導—實踐”四個環節，激發學生自主進行研究性學習的熱情，把綜合理論知識和技術融入到研究過程中，培養學生合作研究能力、技術創新能力，增強學生的綜合素質，充分開發學生的潛力，為培養優秀學員創造條件。本過程以讓學員了解科學知識為目標。在自主實驗的基礎上，教員根據學員的選題提供研究思路，以國防工程新材料研制俱樂部為平臺，帶領學員進行各類實踐活動，如面向學生的科研立項、開展學科競賽、參與教員的科研項目等。主要成果形式可以分為三大類:論文類、發明類、競賽類。(1)論文類，包括科普類論文和學術類論文。從材料角度對大型工程進行材料設計，或從工程事故分析報告等角度撰寫論文，要求正式發表，包括會議論文。如論文《‘美國911事件’中鋼材對火災產生、蔓延的影響》《建筑環境污染事件中材料的決定因素》等;也可以根據國家戰略或國防戰略選題，如《設計南海、西南高寒地區所需要的特種建筑材料》等。(2)發明類:以土木工程建設、國防工程建設或軍事需求進行選題，包括材料發明、材料結構設計等，通過試驗進行發明創造，并申請發明專利或實用新型專利。(3)競賽類:以材料的創造發明或論文形式，參加校內外各類學科競賽。如每年一次的理工大學“卓越杯”科技創新大賽，每兩年舉辦一屆的“全國大學生混凝土設計比賽”“中國大學生新材料創新設計大賽”“‘挑戰杯’全國大學生課外學術科技作品競賽”等，甚至可以參加相關學科的競賽，如“全國大學生混凝土結構大賽”等。
(四)課程考核課程考核包括教學不同階段的全過程評價，既考核結果，也考核過程。一是考核學員對教材知識的掌握情況，占總成績的70%，具體包括預習單、作業本、實驗報告、考試成績等。二是考核學員對拓展知識的了解、掌握情況，占總成績的20%，主要包括課堂表現、創新選題等。三是考核學員對科學知識的了解、掌握情況，占總成績的10%，是課程成績評定為優的重要依據。主要以課外創新作品的呈現程度來進行評價，如撰寫論文5分，如果了(或有錄用通知)就10分;發明創造有作品的5分，申請了專利的10分;正式參加了比賽的5分，已經獲獎的10分。
三、土木工程材料課程知識分層教學成效
在“土木工程材料知識分層”教學設計和實踐的過程中，先后獲得學院“建筑材料課程教學改革研究”“本科精英教育的探索———課外實踐導師制”“基于建筑材料課程的學員自主學習能力的培養研究”等教學科研項目的支持，獲得一些教學改革成果。在課程考核方面，近幾年學生通過率都達到100%。優秀率從5%左右提高到10%以上。在撰寫論文方面，學員團隊在教員的指導下撰寫了《泡沫鋁的特性及其在防護工程中的應用探討》《室內電磁輻射污染分析與評估》《基于金屬熱工藝“四火”原理實現鑄強兵之“劍”》等多篇學術論文。在創造發明方面，在教員的指導下，學員自主開展“寒區單兵多用途自熱包”“一種高強陶粒混凝土的研制”“K－15快速高強搶修加固材料”等材料研究，并申請了專利。在參加競賽方面，學員連續四年組隊參加理工大學“‘卓越杯’科技創新競賽”“第三屆全國大學生混凝土大賽”，多人次獲獎;參與“本科生導師制”課外創新學習的學員，有多名被保送或考取研究生。
四、結語
在理工大學實行“一導五法”教學改革的大環境下，教員和學員參與教學改革的熱情空前高漲，學員各類課外科技創新活動得到了校院多級政策支持，“本科生導師制”也在各學院深入推進。今后應將全國或兄弟院校的更多有價值的學科競賽引入學校，并將參賽的組織模式固定下來。此外應進一步加大學員課外科技創新活動成效與學分、評優、保研等評價體系的聯系，為學員的成長創造更加廣闊的平臺。
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土木工程材料課程面向土木工程、工程管理等多個專業，課程具有以下特點［3］:內容龐雜零散，課程很多，內容之間的邏輯關系不強，需要記憶的多;課程的實踐性很強，相對于工科的其他課程而言，土木工程材料的各部分內容和知識點之間的邏輯性不強，彼此之間的聯系也不大，故很多內容需要學生強化記憶，形成對材料的常識性認識，上述特點，使慣于通過邏輯推理來領會，掌握知識點的工科學生較難適應。傳統的土木工程材料實驗課，一般模式為［4］:老師先介紹實驗原理、目的、儀器設備、注意事項等，學生按教師或教材所講的步驟重復實驗，讀取數據，驗證規律、公式或性質，這種教學模式實質上是以教師為中心，學生處于一種被動從屬的地位，缺乏實驗主動性和興趣性:以驗證理論為目的，實驗內容單一，實驗數據少，分析無對比性，不能對課堂理論融會貫通進行分析;不利于提高學生發現問題和解決問題的能力，不利于引導學生突破思維的障礙，不利于學生創新思維方法的形成，不利于學生智能的發展，不利于學生在實驗過程中各種能力的培養。
2土木工程材料教學改革途徑
2．1理論教學體系改革
2．1．1根據材料的發展與市場需求的變化及時更新教學內容
根據建筑技術的發展與市場需求的變化，跟蹤新材料、新技術的發展與國家產業政策的變化，及時更新教學內容，幫助學生掌握最新材料知識?？紤]到土木工程材料不可能涵蓋所有的新材料，因此選擇當前市場容量大的、對建筑工程造價影響比較大的，而且符合國家產業政策的新型土木工程材料進行跟蹤并補充到土木工程材料課程教學內容中，同時淘汰已過時或者不符合國家產業政策的材料。為此在教學過程對教學內容進行了以下調整:1)墻體材料淘汰黏土磚等國家已明令禁止使用的產品，相應地補充了建筑砌塊、灰砂磚及復合保溫墻體材料等。2)針對市場上大量采用墻體保溫技術，增加了聚苯乙烯泡沫板及塑料泡沫塑料板及其內外保溫技術的內容。3)根據市場需求，淘汰瀝青油氈的內容，加強SBS、橡膠改性瀝青卷材與高分子聚合物卷材的教學。
2．1．2鼓勵學生深入建材市場了解最新建材行情，撰寫調查報告
鼓勵學生利用課余時間走進當地比較大的建材城，了解最新市場行情，了解市場上不同用途的建材的價格、產地、銷量等信息;對市場上最新出現的建材進行記錄、拍照，通過詢問商家或者查閱網絡等方式了解這些材料的用途、性能等信息，并撰寫調查報告，將其作為期末考核的內容。通過以上教學，學生不僅掌握了當前工程上使用的新型土木工程材料的基本性能與應用技術，而且提高了學習新材料、新技術的能力。
2．1．3開展互動式、啟發式教學
為了培養學生的主動思維能力，授課時可先提出幾個問題，讓學生帶著問題聽課。通過組織課堂討論可以有效的提高學生分析問題和解決問題的能力，培養學生的積極思考和創造精神。例如，在講解建筑砂漿的技術性質時，先提出生活中的抹面砂漿表面開裂這一常見問題，讓學生獨立思考后進行討論，討論中通過點評引導學生從材料的組成和結構來推理砂漿的變形性質特點;再通過與混凝土組成材料差異性的比較，使學生加深理解混凝土和砂漿的技術性質。在講述石膏和石灰的特點時，可以準備好這兩種材料及兩個燒杯和一根搗棒，告訴大家這兩種白色粉末分別是石膏和石灰，如何用一種簡易的辦法區分，然后請兩位同學分別向燒杯內加水，大家就會看到其中一個燒杯內反應劇烈，同時請另一位同學在另一個燒杯內用搗棒快速攪拌，大家就會看到開始可以快速攪動，逐漸就慢了下來直至停止，且整個過程在數分鐘內完成，這樣不用多講，同學們對于石灰的劇烈水化反應及石膏的快速凝結特性就會一清二楚且印象深刻。在講解混凝土內容時，先講解混凝土性質和配合比的理論，再帶學生參觀現場混凝土的配置、攪拌、運輸、澆筑、搗實等過程，對混凝土的性質、配合比設計等理論有了進一步的理解，再布置題目讓學生自己完成一個配合比的設計過程。通過理論與實踐相結合，提高了學生的實踐能力，充分挖掘學生潛能，培養學生學習興趣。
2．1．4改變刻板的傳統板書模式，靈活運用多媒體教學
適當采用多媒體教學，通過聲、圖、文將課堂內容形象地載入到學生面前，能夠充分調動課堂氣氛，使學生積極地參與課堂，思考老師的問題，甚至當堂提出自己的疑問，而且在課后對課堂內容的印象也比較深刻。在講授過程中，除了簡單扼要地在課件中顯現本課堂的主要知識點外，老師還需要恰如其分地加入一些“輔助材料”，以幫助學生對材料及其性能形成直觀的認識，加深學生對知識點的理解。
2．2實踐教學體系改革
傳統實驗教學以驗證性試驗為主要教學內容，且多以課堂上教師先講解、演示、學生再模仿、操作的形式來組織教學，學生參與實驗的積極性不高，難以達到理想的實驗教學效果，因此，探索一種有利于培養學生創新意識、工程素養和科研能力的土木工程材料實驗教學模式十分必要。
1)結合工程實例突出土木工程材料基本性能與工程應用特性的教學，重點培養學生的工程概念與工程材料應用能力。土木工程材料與我們的實際生活聯系非常密切，學生在實際生活中已經積累了不少生活經驗，因此通過實際工程實例講述土木工程材料的基本性能與工程應用特性，可以幫助學生理解和記憶工程概念，即將不全面、不規范的直接經驗用科學規范的術語表達，全面理解和掌握材料的基本性能與工程應用特性。如在講述“水泥體積安定性”時，列舉了“國內某建筑施工時，底板混凝土澆筑后10d左右，表面局部隆起、開裂”這一典型工程實例，在此基礎上介紹水泥體積安定性不良導致的危害，引起體積安定性不良的原因，國家水泥標準對其的規定等。學生通過實例直觀地認識到了水泥體積安定性不良的危害性，因此對水泥體積安定性不良的原因非常關心，同時很容易理解國家水泥標準有關水泥體積安定性不良的相關規定。
2)保證既有實驗項目的基礎上，添加新材料、新技術的實驗項目。除掌握土木工程材料基礎性能外，可適當添加相關新材料、新理念、新技術的實驗。例如目前人們普遍關心混凝土耐久性問題(關系到節能、節約資源等)，以及建筑材料生產應用帶來的生態問題(涉及到環保、溫濕效應等)，可以考慮設計相關的實驗內容(如加氣混凝土砌塊、空心磚、保溫砂漿、防水卷材、環保涂料等)，加入到已有實驗教學中，使土木工程材料教學的內容與時代進步相適應［5］。
中國土木工程專業研究生培養模式探索
(一)確定土木工程專業研究生的培養理念及目標
土木工程專業研究生的培養應在保證碩士研究生具有正確價值觀和良好道德情操、具備堅實理論知識和科研能力的基礎上，側重培養工程實踐能力，使之能夠具有解決實際工程中復雜問題的能力，成為與國際形勢接軌、掌握建筑領域尖端技術的高素質工程型人才［3］。
(二)明確土木工程研究生培養質量的影響因素
單一的培養模式和傳統的課堂教學模式，使學生的個性和特長得不到充分發揮，限制了學生的創造性思維發展，使研究生教育無異于本科教育，大部分缺乏獨立研究和創新的能力。就土木工程專業來說，更應偏向實踐和應用。
(三)研究生培養模式的建議
首先，高校應改革土木專業研究生教育模式。例如將土木專業研究生的培養類型細化到理論研究型和工程實踐型等方向，使研究生的培養更具有針對性。在課程設置上，由于土木工程學科所包含的知識面寬，涉及的內容廣，因此，課程設置要有針對性和普遍性，多設置基礎課程［4］，使學生主要掌握學習方法，而非單純地學習課程本身。同時，教師要使學生形成完整的知識框架和體系，使學生有機會接受該領域最前沿的知識和研究方法，使研究生從基礎知識的學習、查閱文獻到撰寫論文等工作中學到做科研應具備的基本素養和能力，并在此基礎上使研究生將自己所學的知識應用到實驗或實際操作中。
其次，針對研究生畢業后缺乏實踐和動手能力的現狀，高校應加強校企聯合培養模式。鑒于土木工程本身的學科特點，實踐與應用更是重中之重，因此，校企聯合的培養模式具有更重要的現實意義。在教育體制上應盡快為高校創造條件，如建立產學研培訓基地，使研究成果直接轉化成社會生產需要，企業可以為高校的科研工作提供資金支持，同時高校可以為企業運作帶來技術保障。高校還應為學生創造實踐機會，使學生能夠通過學校學習和社會實踐，真正掌握和更深刻地理解所做研究的價值和意義。高校應實行學校導師和企業導師雙導師制度，學校導師可以從事科研生產工作，企業導師也可進入高校學習和指導，這樣既可以加強高校師資隊伍建設，完善教育體制，又可以使土木工程研究生在科研能力和工程實踐能力上得到充分提高。
再次，應借鑒國外教育體制，實行研究生教育寬進嚴出制度，這樣既可以使更多的學生有機會接受更高層次的教育，又可以提高畢業生的素質和質量。嚴格控制畢業論文的通過率，提高論文評價標準，避免論文答辯流于形式?？梢越梃b國外論文評價體制，對論文的質量采用等級制度，提高學生撰寫論文的積極性。同時，在就業上應縮小研究生和本科生的待遇差異，這樣既避免了研究生學習的功利性，又節約了國家教育資源，使土木工程研究生教育真正培養出具有科研精神和工程實踐能力的高層次人才。
最后，加強自主創新能力建設是中國經濟社會和發展的重要決策和部署，創新能力是人才所需要具備的重要內容。因此，研究生創新能力的培養是中國目前研究生教育的關鍵，研究生的創新能力培養是經濟需要也是時代所趨［5］。土木工程創新型人才就是要在該領域提出新理念、新技術、新方法、新技術、新材料，能在土木工程領域有所創新。由此，提高土木研究生的創新能力需要設立該學科的高校和教育工作者不斷探索和實踐，提出切實可行的措施，可以將部分高校作為試點，將土木工程研究生創新能力培養理念深入到教學和實踐中。
論文摘要：現代土木工程不斷地為人類社會創造嶄新的物質環境，成為人類社會現代文明的重要組成部分。本文論述了土木工程的涵義、現狀及未來的發展趨勢。
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展。在我國的現代化建設中，土木工程業越來越成為國民經濟發展的支柱產業。同時，隨著社會和科技的發展，建筑物的規模、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，節能技術、信息控制技術、生態技術等日益與建筑相結合，建筑業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代結構技術則成為代表一個國家建筑科學技術發展水平的重要標志。所有這一切都說明在土木工程中越來越體現了技術與創新的作用，誰能在世紀之交把握住土木工程學科的發展趨勢。誰就能在知識經濟時代開創土木工程學科的新紀元。
一、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。
二、土木工程的發展現狀
我國的土木工程建設從20世紀50年代起一直沒有停過，且發展很快，尤其在近年來，發展極為迅猛，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，新結構、新材料、新技術大力研究、開發和應用。發展之快，數量之巨，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。
三、土木工程的發展趨勢
（一）高性能材料的發展
鋼材將朝著高強、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發展。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發展。
（二）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，從而更能充分發揮材料的性能并保證結構的安全。人們將會設計出更為優化的方案進行土木工程建設，以縮短工期、提高經濟效益。
（三）環境工程
環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。
（四）建筑工業化
建筑長期以來停留在以手工操作為主的小生產方式上。解放后大規模的經濟建設推動了建筑業機械化的進程，特別是在重點工程建設和大城市中有一定程度的發展，但是總的來說落后于其他工業部門，所以建筑業的工業化是我國建筑業發展的必然趨勢。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，采用專業化、聯合化、區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。
（五）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。
（六）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，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。
（七）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，由于我國是一個發展中國家，經濟還不發達，基礎設施還遠遠不能滿足人民生活和國民經濟可持續發展的要求，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活動中，都應考慮可持續發展。這些專業活動包括：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。
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：土木工程材料；教學方法；教學研究與改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）46-0099-02
《土木工程材料》是土建類專業必修的一門重要的專業基礎課，本課程不同于數、理、化及力學等課程，具有內容龐雜，涉及面廣，各章自成系統；公式的推導或定律的論證和分析少，定性的描述或經驗規律的結論多；概念多、術語多、涉及學科較多等特點，內容平淡枯燥，其整體性、邏輯性、嚴密性以及各章節之間的連貫性均較差。因此教師難講，學生厭學，教學效果較差[1]。為使學生能夠真正掌握本課程的精髓，課程組經過長期、深入的教學研究與改革，探索出課程的教學規律與教學方法，收到了良好的教學效果，主要有：
一、材料種類上抓大放小、有重有輕
根據工程應用型本科的人才培養目標，重點講述工程中應用較多的核心重要材料如水泥、混凝土、建筑鋼材等，這些也正是課程的難點，復習考試也要重點加強，使學生切實掌握其精髓，突出培養工程應用能力，其它材料則略講或讓學生自學。
二、以材料性質為教學中心
以材料性質為教學中心，抓住一個中心、兩條線索講述。一個中心就是掌握材料性質，這是學好本課程的中心環節。各種材料需要研究的內容很廣，涉及原料、生產、材料組成與結構、性質、應用、檢驗、驗收及儲存等諸多方面，教學中應突出材料的性質，而一些次要內容則留給學生自學。掌握材料性質的兩條線索是：注意了解材料性質與其組成、結構之間的關系，即決定材料性質的基本因素；注意了解材料受外界影響性質發生變化的規律，即影響材料性質的外界因素。
三、采用啟發式、提問式教學法
本課程的特點是有大量的條文敘述，采用啟發式教學尤為重要。采用啟發式教學，多提問題，引導學生積極思考，而不做消極的聽眾，既可以提高學習興趣，鞏固所學知識，又可以培養學生分析問題、解決問題的能力。
四、化抽象思維為形象思維
本課程學起來比較抽象而且枯燥乏味。因此，在教學中除了采用啟發式教學外，我們還注重現代教育技術與多種教學手段的應用，如多媒體圖片、動畫、材料樣品等，使材料教學具體化、形象化。采用多種教學手段輔助教學，使單調枯燥的內容變得生動活潑起來，增加了教學的直觀性和學生的學習興趣，提高了教學質量與效果。
五、運用對比的方法
教學中運用對比的方法，善于歸納同類材料的共性與特性。不同種類的材料具有不同的性質，同類材料則存在著共性，由于品種的不同，又存在著各自的特性。教學中采用對比的方法，歸納介紹同類材料的共性，再對同類材料的不同品種總結它們的異同點，以便掌握其特性。這種方法在學習和掌握主要材料如水泥、混凝土、建筑砂漿等時尤為重要。
六、教學與科研緊密結合
教學中要注重將建筑材料學科前沿的新知識、新觀點、新成果引入教學。十分注意給學生補充建材科技領域的新知識、新觀點、新成果，使學生了解土木工程材料學科前沿的最新信息，跟上科技發展的步伐。在講授傳統材料的基礎上，重點突出新材料的優異性能，開闊學生的視野。這樣，第一可以使學生們了解更新的材料信息，緊密跟蹤學科前沿；第二可以活躍課堂氣氛，提高學生的學習興趣；第三可以培養學生自我更新、終身獲取知識的能力。課程組教師在教學之余長期堅持不懈地獻身科研，時刻掌握學科前沿的研究動態，并十分注重將科研與教學緊密結合，用自己的科研心得現身說法，把最新的科研成果運用于教學中，以科研促進教學，取得了良好的教學效果。
七、注重實驗教學內容的改革，培養學生的研究、創新能力
為了培養學生的實驗動手能力以及研究、創新能力，采取的主要措施是：常規實驗主要突出水泥、混凝土等核心土木工程材料的檢測實驗；對實驗內容進行精心設計與革新，突出研究、創新能力的培養，編寫了《土木工程材料綜合性、設計性、創新性實驗指導書》，盡量多開出綜合性、設計性與創新性實驗項目。2008級土木工程專業學生段邦政、朱攀、肖梟、孫少君等申請并完成了襄樊學院2010年大學生科研項目（2010DXS030），在廢渣利用類著名期刊《粉煤灰綜合利用》2011年第3期公開《再生砂對砂漿的施工和易性和抗壓強度的影響初探》。
八、注重課程教學資料與實驗室的建設
在本課程的建設中，我們十分注重教學資料、實驗設備和多媒體教學建設以及雙語教學的探索實踐。在教學實踐中積累了豐富的理論和實驗教學所需的教學參考書、音像資料、材料樣品，購置了較為完備的教學以及科研實驗儀器設備，搜集了大量課件、案例、習題和模擬試題集等，從而為學生的研究性學習、自主學習以及創新能力的培養提供了良好的條件。這幾年，我們改進了教學手段，采用多媒體式教學，增大了教學信息量，并使教學形式生動活潑，提高了教學效率與效果。另外，我們還采用了英文版《土木工程材料科學與技術》、《英漢土木工程材料常用詞匯》等作輔助教學資料，開始了雙語教學的探索與實踐。
九、強化做習題的教學環節
對于本課程來說，要鞏固并深化課堂教學效果就必須重視做習題的環節。針對該課程教材僅有思考題的特點，筆者廣泛收集資料，編寫了《土木工程材料習題與學習指導》一書，每章內容包括：內容提要、基本要求、重難點提示、基本概念與基本原理、考核要點、典型試題解析及大量習題等，并附有十余套模擬試題。在改進課堂教學的基礎上，學生再通過做習題及模擬試題，就能更好地理解并切實掌握課程核心內容，提高考試成績，改變了過去對該課程“一看就懂，一考卻不會”的狀況。
十、改革考核內容與評價方法
以往本課程主要以期末考試確定成績，實驗成績所占權重較小，考核方式不全面，學生的工程素養、科學素養與創新精神未得到培養。改革考核方式后，課程成績由作業、實驗成績、課程小論文及期末考試綜合評定，其中作業占10%、實驗占30%、課程論文占10%、期末考試占50%。課程考核加大了實驗成績權重，加強了工程師的基本訓練，并增設課程小論文，培養學生的科學素養，全方位考核學生的能力，初步探討建立了符合人才培養目標的全方位能力發展的考核評價體系。
綜上所述，采用上述教學方法進行教學改革，使《土木工程材料》這門以條文敘述性為主的十分枯燥乏味的課程[1]的教學質量有了較大提高，不僅使學生的學習興趣大增，而且學習效率與學習成績也有了較大幅度的提高。
