土木工程绪论范文

导语：如何才能写好一篇土木工程绪论，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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土木工程也是建造各类工程设施的科学技术的统称，它既指工程建设的对象，即建在地上、地下、水中的各种工程设施，也指所应用的材料、设备和所进行的勘测设计、施工、保养、维修等技术。

作为一个重要的基础学科，土木工程有其重要的属性：综合性，社会性，实践性，技术经济与艺术统一性。随着人类社会的进步而发展，土木工程至今已经演变成为大型综合性的学科，并已经出许多分支，如：建筑工程，铁路工程，道路工程，桥梁工程，特种工程结构，给水排水工程，港口工程，水利工程，环境工程等学科。土木工程共有六个专业：建筑学，城市规划，土木工程，建筑环境与设备工程，给水排水工程和道路桥梁工程。

通过一个学期土木工程概论课的学习，我已经深深地感受到土木工程涵盖的广泛，体味了前人取得的成就，也领悟了作为一名土木工程师的重大责任。当然，我们不能沉浸于现已取得的辉煌成就，止步不前。我们还应当与时俱进，去挖掘，去发现，去思考，去想象，去创新。在此，作为一名中国未来的土木工程师，我想结合土木工程的历史，结合我国的国情和世界形势，谈一谈土木工程的可持续发展之路。

My knowledge about civil engineering has been broadened since I became a student of Tongji University.

Civil engineering is a form of human activity. Human beings pursued it to change the natural environment for their own benefit. Buildings， transportations， facilities， infrastructures are all included in civil engineering.

The development of civil engineering has a long history. Our seniors had left a lot of great constructions to us. For example， Zhao Zhou Bridge is the representative of our Chinese civil engineering masterpieces. It has a history of more than 1300 years and is still service at present.

Civil engineering has been so rapid development of the period. A lot of new bridges have been constructed， and many greater plans are under discussion. China is a large county. And she is still well developing. So this era will be both exciting and rewarding for the Chinese Civil Engineers. And of course， civil engineering’s future is promising.

However， civil engineers will be facing more complex problems. We should pay attention to the growing population and a lot of deteriorating infrastructures. We should prepare for the possibility of natural disasters. To meet grow needs in the future; we should also try to update all the transportation systems.

To deal with these problems， we will have to develop innovative and enterprising skills. And we should choose a way that we can go continuously. Hazard Mitigation may be a great choice. Not only can it save money in the long run， but also avoid getting into an embarrassing situation in which we have to rebuild all the broken buildings. And we should also use more environmentally friendly materials when designing or constructing new buildings.

Well， to be a brilliant civil engineer is not easy. Today， engineering is a synthetic system. It not only depends on traditional mechanics， but also closely related to advanced science. So Physics， Chemistry， Material Science， Computer Science and perhaps more are all in our civil engineering program.

To be a good civil engineer， we should have the ability to apply the knowledge， to design a system， a component， or a procedure of construction. We should also be able to conduct experiments and explain the results. Furthermore， an engineer never works alone， so we shall cooperate with working team， and try our best to communicate effectively.

I’m very glad to be a student in this wonderful field. And I will try my best to be a successful civil engineer， to make contributions to our motherland.

1．对土木工程的历史、现状和未来发展的认识

1．1．1古代土木工程

古代土木工程具有很长的时间跨度，它大致从公元前5000年的新石器时代到17世纪中叶，前后约7000年。在房屋建筑、桥梁工程、水利工程、高塔工程等方面都取得了辉煌的成就。一些文明古国的不少传世杰作，至今巍然屹立。譬如我国的长城，埃及的金字塔等。公元6世纪建成的赵州桥，是世界上最早的敞肩式拱桥，于1991年被美国土木工程学会选为世界上地12个土木工程里程碑。

1．1．2近代土木工程

近代土木工程的时间跨度从17世纪中叶到20世纪中叶，前后约300年时间。在此期间，建筑材料从以天然材料为主转向以人造材料为主，建造理论也从主要以总结长期建造经验向重视科学兼顾经验转变。建造技术方面，一些性能优异的大型机械伴随着各种极为有效的施工方法的出现，使得人们开始能建造结构复杂或所处环境恶劣的土木工程。期间建成的埃菲尔铁塔、帝国大厦和金门悬索桥，至今仍不失为伟大的土木工程。

1．1．3现代土木工程

现代土木工程起始于20世纪中叶。发展至今，土木工程在建筑材料、结构理论和建造技术方面都取得了极其巨大的进步。

建筑材料方面，高强度混凝土、高强低合金钢、高分子材料、钢化玻璃越来越多地出现在建筑上。结构理论方面，利用电子计算机强大的运算和绘图能力，力学分析和计算的结果更加符合结果的实际情况，使得在结构设计上更为可靠。对于建筑技术，已经发展到机—电—计算机的一体化，施工过程中，不论是上天、入地还是翻山、下海，都已不是施工的障碍了；而焊接技术的普遍使用，也使得钢结构的发展进入了一个新的阶段。

现代土木工程造就的举世瞩目的建筑有：我国台北的国际金融中心，上海金茂大厦，马来西亚吉隆坡的石油大厦双塔楼，法国的诺曼底斜拉桥等。

1．2对土木工程的现状的认识

现今的土木工程，正日益同它的使用功能或生产工艺紧密结合。

公共和住宅建筑物要求的建筑、结构、给水排水、采暖、通风、供燃气、供电等现代技术设备日益结合成为整体。

工业建筑物则要求恒温、恒湿、防微振、防腐蚀、防辐射、防火、防爆、防磁、防尘、防高（低）温、耐高（低）湿，并向大跨度、超重型、灵活空间方向发展。

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关键词：土木工程 可持续发展

？？？土木工程是一种与人们的衣、食、住、行有着密切关系的工程。其中与“住”的关系是直接的。因为，要解决“住”的问题必须建造各种类型的建筑物。而解决“行、食衣”的问题既有直接的一面，也有间接的一面。要“行”，必须建造铁路、道路、桥梁；要“食”，必须打井取水、兴修水利、进行农田灌溉、城市供水排水等，这是直接关系。而间接关系则不论做什么，制造汽车、轮船也好，纺纱、织布、制衣也好，乃至生产钢铁、发射卫星、开展科学研究活动都离不开建造各种建筑物、构筑物和修建各种工程设施。？

？？？ 中国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过，且发展很快，尤其在改革开放20年间，发展极为迅猛，几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路及桥梁、港口航道及大型水利工程在中国各地如雨后春笋般地涌现，新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快，数量之巨，令世界各国惊叹不已。但是土木行业在如今的飞速发展导致了很多的问题，河流被污染，河沙被掏宅，绿化面积的减少。生态链的失衡，资源的飞速耗尽，都与土木工业的发展有着联系。我国虽说地大物博，但土木行业的发展却是非常迅速，能源的消耗已经是个很严重的问题。要解决这些问题，土木行业必须坚持可持续发展之路

？？？ 放眼世界，美国的现代化进程可谓先进，而现今资料表明：未来美国要投入16000亿美元来解决已建工程的不安全状态，譬如，氯离子所引发的建筑锈蚀等等。作为当代土木工程师，在传承前人辉煌成就的同时，也必须多多吸取已出事故的教训，在今后的工作中进行创新改良，实现可持续发展。

一、发展高新技术，应用结构健康监测，实现可持续发展

？？？ 土木工程在实际使用过程中，会出现不同程度的损伤或性能退化，这将影响起承载能力和耐久性，甚至引发严重的工程事故，带来重大的人员伤亡和经济损失，产生严重的社会影响。因此，从建筑建成的一刻起，就要做好健康监测、修复和加固的准备。

？？？ 随着现代传感技术、计算机与通讯技术、信号分析与处理技术及结构动力分析理论的迅速发展，人们提出了结构健康监测的概念，给土木工程的发展带来革命性的变化。

？？？ 结构健康监测系统通过在结构上安装各种传感器，自动、实时地测量结构的环境、荷载、响应等，对结构的健康状况进行评估，科学有效地提供结构养护管理的决策依据，确保结构安全运营，延长结构使用寿命。

？？？ 近年来，大型土木工程特别是大跨度桥梁结构的健康监测技术成为国内外工程界和学术界关注的热点，通过科研和工程技术人员的努力取得了卓有成效的研究成果。国内外近年新建的许多大型桥梁都安装了结构健康监测系统，如我国的上海徐浦大桥、江阴长江公路大桥、东海大桥、香港地区的青马大桥，韩国Seohae桥和Youngjong桥、美国Commodore Barry桥和加拿大Confedration桥等。

？？？ 像这样，通过发展结构健康监测与安全预警，在第一时间发现建筑可能出现的问题，及时进行修复与加固，既避免了可能出现的建筑事故，也基本解决了建筑过快老化损坏，不得不拆去重修的尴尬局面，及由此造成的大量经济、资源、时间上的浪费，实现建筑使用的可持续发展。

二、合理利用自然资源，注重既有土木工程设施的再利用，实现可持续发展

？？？ “可持续发展是在不牺牲后代并满足其需要能力的条件下，满足当前的需要”。

合理利用自然资源，则要在土木工程的建设、使用和维护过程中，土木工程师主动做到节能节地，并最大限度地发挥既有土木工程设施的作用。

？？？ 比如，我们可以充分利用建筑绿化，在夏季有效降低灰砖墙表面温度，从而减少空调的使用量；可以使用节能保温型的多孔砖或复合墙体作为墙体材料，达到冬季保温隔热的作用；还可以太阳能、地下热能等新能源，减少不可再生资源用量的减少。

？？？ 另外，对既有建筑的再利用也是可持续发展的重要手段之一。这方面，上海已经取得不少成功的经验：大量不用的厂房，很多已经转变为展览厅、办公楼、艺术家工作室等。这样的改造再利用，既符合现代使用的要求，又节约了能源，避免了浪费，不失为一种有效的办法。

三、开发利用再生资源和绿色资源，实现可持续发展

？

？？？ 世界上每年拆除的废旧混凝土，工程建设产生的废旧混凝土等均会产生巨量的建筑垃圾。我国每年的施工建设产生的建筑垃圾达4000万吨，产生的废混凝土就有1360万吨，清运处理工作量大，环境污染严重。此外，我国是20年来世界水泥生产的第一大国，而这本身是一项高耗资源、高耗能、污染环境的行业。

与其他材料相比，钢材和再生混凝土较为符合绿色建材的标准，应当大力发展这样的绿色建材。

？？我国建筑中，李国豪教授设计的扬浦大桥也堪称经典。引桥部分的螺旋式上升结构，节约人民币数亿元，是土木工程实现经济性可持续发展的典范。

？？？ 当然，可持续发展，绝不是一味地追求节省，而是要寻求一种最合理的中间状态，既要保证建筑有足够的创意，也要追求完美的技术经济指标，以最少的投入获得最大的效益。我们依旧还是要创造经典，但是绝不能建立在挥霍金钱，建立在耗费更多的资源、能源的基础之上。现今，建筑世界已经进入到生态美学的时代，注重文化、生态、工程与环境之间的关系，注重人性化、节能与可持续发展，才是当代工程师的着眼方向。

这是一个不断追求完美的行业。金字塔，壮观吧；长城，雄伟吧......但如果没有一代又一代人的不断追求，今天的我们或许还用那种最古老的办法来造这同样的建筑。设计一幢建筑的结构是很繁，但是这都是经历了数个世纪的涤荡，经过不断的积累，不断改良，不断创新所得到的。而且这样的追求，绝不局限于过去。试想，如果设计一幢建筑能够像计算一加一等于二一样简单而易于掌握，那何了而不为呢？因此，土木工程师总是在不断的求索中。一个最简单的结构，最少的耗费，最大的功用。

参考文献：

[1]Scott，J.S.土木工程[M].中国建筑工业出版社，2006.

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1.讲好绪论内容，把学生引领入门

我校土木工程测量课程采用的教材是覃辉主编，同济大学出版“十一五”国家级规划教材《土木工程测量》。教材第一章绪论的一些基本原理来源于假设，概念抽象，学生难理解。学生一般是大一或大二年级，缺泛工程知识。怎样讲好绪论内容，把学生引领入门，将原理深入浅出，统领全课程，是课程教学改革的基础。

1.1利用Google地球开始讲授绪论

打开Google地球，找到校园的Google地球上的图像，以及校园数字化地形图，展现给同学，学生对校园很熟悉，了解校园的地形分布情况，开始讲授测量学的定义，使学生对地物、地貌、地形以及地形图的概念一目了然；结合学校整体规划图以及学校在建工程，讲授测定和测设的基本原理，土木工程测量的任务和作用。学生通过本课程的学习，能够掌握地形图的测绘和应用，施工测量的原理和方法，变形观测，竣工测量等基本知识。从地球的形状、大小开始，讲授重力与铅垂线的概念，水准面、水平面、大地水准面、参考椭球的概念及关系，由此引入测量基准线和基准面的概念。抓住重点与难点，绪论的重点内容是确定地面点位（X，Y，H）的概念，难点是高斯坐标系的建立过程，要求学生掌握三维坐标的概念：X=地面点到地球赤道的铅垂距离；Y=带号（前二位）+500KM+地面点到所处带中央子午线的垂直距离；H=地面点到大地水准面的铅垂距离。

1.2总结绪论内容提示后续章节内容

总结绪论内容并讲授与后续章节内容的关系，起到承前启后的作用。本课程的基本问题是确定地面点的三维坐标（X，Y，H），这三个量不能直接测出，要通过测量高差、角度、距离间接求得。后续章节内容是三项基本工作的测量原理，仪器的构造，仪器的使用，测量方法，计算方法，误差的基本知识等。课程的主线表示为“绪论——测量基本工作——控制与测绘——土木工程测量技术”。

2.综合理论教学内容

综合理论教学内容在于精心备课，教案是衡量教学质量的基本内容，是课堂教学效果的基本保证，是调动学生听课兴趣的基本保障。以确定地面点位（X，Y，H）为中心，测量的三项基本工作为主线，通领全教材。正确处理传统理论知识与现代测量技术之间的关系，既要考虑传统教学方法，又要考虑现代教学方法，从而调动学生的学习兴趣，保证学生学到与时代相应的测绘科学知识。

2.1整合传统测量内容

打破各章节的顺序和界限，合理地安排授课内容。例如将水准测量、角度测量、距离测量有机地联系在一起，重点讲授原理、仪器操作、观测计算方法；简单介绍仪器内部结构，仪器的检验与校正，误差来源等。一些内容可以不讲或让学生自学，本教材附有光盘，方便学生自学拓展知识面。讲授误差基本知识时，分析三项测量基本工作的误差来源、误差分类，要求学生重点掌握偶然误差的特性、衡量精度的指标等内容。控制测量是本课程的难点，是三项基本测量工作的综合运用。在讲授本章节前，先回顾绪论中的测量工作概述，使学生对测量工作的原则有初步认识。在控制测量概述中，讲清楚什么叫控制测量？为什么要作控制测量？怎么作控制测量？再对照校园数字化地形图，把校园看成一个测区，讲授控制测量方法，控制点选点的要求，求控制点（X，Y，H）的方法，然后讲授具体的导线测量、三角测量方法，三四等水准测量、三角高程测量方法。控制测量的实质是求地面点的（X，Y，H），测区大小不同，精度等级不同；把全国范围当测区，在全国范围内作控制测量，让学生进一步理解全国坐标系统和高程系统的概念。讲授地形图部分时，对着校园数字化地形图，讲授地形图的基本知识，地形图的测绘方法，地形图在工程建设中的应用。

2.2引进现代测量技术内容

通过对传统内容的优化整合，能节省较多的课时用于现代测量技术的讲授，内容包括全站仪和数字化测图技术，GPS原理与方法，GIS的基本知识，先进仪器的的原理复杂，但操作简单，采用现场示范或参观教学等方法。引导学生理解现代测绘技术的发展方向：自动化、数字化、统一化和高精度化，让学生了解测绘新技术及其应用，培养学生的想象力和创造力。

2.3结合案例分析讲授施工测量

施工测量是测量的三项基本工作的原理与方法在工程建设中的应用。结合学校在建工程案例，讲授施工测量内容，通过讲解每个案例把相关知识串起来，带学生到工程项目上现场讲解操作，这样不但能使学生理解专业知识，而且能够留下牢固的印象。强调测量技术原理在土木工程测量中的应用，测量技术方法与土木工程施工的密切关系，注重吸取土木工程学科的成果，使土木测量技术更好地为土木工程服务。施工测量按技术应用分为：工程用图、测设方法、工程测量、变形测量、和仪器检校；按工程类型分为：建筑工程、道路工程、桥梁工程、隧道工程、路线工程等五种类型。

3.优化实践教学内容

土木工程测量实践教学由课间实验和综合实习两部分组成。本校土木工程测量的教学时数为56学时，其中理论教学为40学时，课间实验为16学时（8个实验项目），综合实习为2周。为了提高实践教学质量，在有限的学时情况下，必须优化实践教学内容。掌握土木工程测量的基本知识、基本原理、基本方法；掌握常用测量仪器：水准仪、经纬仪、测距仪、全站仪等的使用，仪器的安置、瞄准、读数、记录、计算等基本操作方法，仪器的检验校正、维护，获得测、算、绘的基本技能。

3.1明确实验内容精选实验项目

课间实验内容分三部分：水准仪的认识与水准测量；经纬仪的认识与角度测量；全站仪的认识与距离测量。删掉了一些过时的，或工程实际中很少使用的项目，如钢尺量距、罗盘仪的使用等。水准仪测量部分开设了：（1）DS3水准仪的认识与使用；（2）普通水准测量。经纬仪测量部分开设了：（3）DJ6经纬仪的认识与使用；（4）测回法测水平角；（5）竖直角测量；（6）视距测量。全站仪测量部分开设了：（7）TOPCON全站仪的认识与使用及距离测量；（8）全站仪三维坐标测量，测量仪器的检校列入看录像课程。调整了一些实验项目到综合实习中，如DJ2仪器的使用、四等水准测量、导线测量等。每次实验对仪器性能的介绍、操作都在课堂内进行演示和讲解，采用教师手把手的演示和录像片、多媒体体课件播放相结合的方式，可以将复杂、繁琐的文字叙述变为容易接受的感性操作，缩短学生对知识的理解过程，提高学生的学习积极性。

3.2根据专业特色按排实习内容

土木工程测量的综合实习是2周的停课实习，在校园内进行。实习内容分两部分进行，一部分是控制测量和地形图测绘，是每个专业必作内容。控制测量——平面控制采用闭合导线，设6-7个点，角度用DJ6经纬仪观测二测回，全站仪测距，给定已知点坐标，按图根导线精度要求，计算各导线点坐标；高程控制测量采用四等水准测量按闭合路线求各点的高程。地形图测绘——在控制点上用经纬仪测绘1：500地形图，每个小组应完成16个方格的地形测绘任务。另一部分是与土木各专业方向相结合的施工测量实习。施工测量实习分以下几个方面：（1）建筑工程方向要求学生在已完成的地形图上作断面图、求土石方量、设计坡度线，简单房屋的基础平面图放样。（2）道路桥梁方向要求学生在已完成的地形图上作曲线设计和放样，纵横断面图测绘等。（3）规划建筑各专业要求学生能应用地形图作规划设计等内容。

4.建立合理的教学考核制度

土木工程测量的成绩评定分理论教学成绩和实践教学成绩。理论成绩根据试卷考试成绩、平时作业情况、课间实验、考勤情况等综合评定。实践教学成绩以组为单位进行，建立了统一的评价体系。将成绩评定分为多个部分，根据小组上交的资料，个人的成果资料，出勤情况，实践动手能力，实践知识掌握程度，仪器操作考核等方面进行评定。课间实验不单独计成绩，是理论课程成绩的一部分，一般占理论课程成绩的30%，根据实验过程中的表现，仪器操作情况，实验报告情况等进行评定。

5.结束语

篇4

关键词：土木工程专业；工程设计；测试实验；土建施工图

高职土木工程专业设计是学生对专业知识进行综合应用的体现，是在校期间重要的结合实际的学习实践活动。由于学生对如何在土木工程设计中应用所学基本理论缺乏经验，在土木工程设计中使用规范规程的意识也不强，往往对规范规程中的要求理解不透，土木工程设计中常出现—些貌似细微却导致整个过程失败的错误。总结多次土木工程设计的经验，高职土木工程设计中应该对以下问题加以注意。

1、测试实验设计

在试验设计前要先了解试验的目的，并加以理解，在试验时必须做好记录，每个小组必须要分工明确，要达到每个同学都能操作到仪器，并要知道原理，在实验课后要认真的写好试验报告，千万不要认为我会了，懂了，可以不写实验报告了，这是大错特错的。写实验报告不仅是对数据的整理，重要的是对整个过程的温习和确保下次使用仪器，读写数据的详细掌握。

设计前的归纳总结。通过一个学期的学习，学生对大部分的知识都已经掌握，但是在设计过程中的实际问题，书本上的知识是不能够完全解释的，所以要对自己的笔记加以详细的归纳如绪论中的核心问题是：

1.1点的位置确定；

1.2点位确定的原理和方法；

1.3基准面认为平面的限度。

这样以来在实现设计的时候哪里有问题不是很明白，拿出笔记查阅一下，就能快速的解决问题，这对将来在工作上遇到问题时，解决起来也是很方便的。

实地设计就好比自我测试，从中找出自己薄弱之处，并加以强化。不理解的问题千万不能逃避，因为这是最后的理解掌握的机会。比如经纬仪为什么要进行盘左盘右观测取平均值等的道理，教材中有一些内容只叙述方法，不讲为什么的道理。

2、土建施工图设计

2.1平面图与立面图、剖面图的配合

建筑施工图关键是平面图、立面图和剖面图之间图示内容一致，且相互补充。因为是初次绘制内容复杂的建筑施工图，学生没有全局观，造成平立剖面图的表达不一致。比如，平面图上有个侧窗，而立面图上却没有画出；立面图上有些凸凹的构造，在绘平面图时却忘记了画。在剖面上，不仅应完整表达各空间高度和楼梯间的剖面设计，也要正确反映柱子、主梁、次梁、楼板和墙之间的位置关系。只有平面、立而、剖面三者相互配合，才能完整地反映一幢建筑物的做法和特点。此外，各图所注的标高、尺寸、定位轴线等在每张图纸上都要认真核对无误，作为一项基本要求，要求高职学生务必落实做好。

2.2楼梯的平面图与剖面图设计

楼梯间首层休息平台板下如果有通向室外的门，应注意休息平台板下净高尺寸要能使人通过而不碰头，不能小于2000mm。楼梯顶层的栏杆位置高职学生也易出错。我们有这样一个经验：注意楼梯设计为双跑楼梯时，首层第一跑楼梯从哪儿上，顶层栏杆就应设计在哪一面。同时还要注意楼梯间窗口标高是否与立面图上窗口位置一致。

2.3结构施工图

2.3.1基础图反映的是地面以下结构的平面布置位置、尺寸和做法。基础平面图和基础详图应画在同一张图纸上，而高职学生却常把基础详图画在楼层结构平面图上，造成读图的不便。

2.3.2基础垫层尺寸不应作为设计尺寸，它只是结构构造要求，而有的高职学生所绘制的基础详图（条形基础）无论是埋深，还是基础底面宽度都包括例了混凝土垫层尺寸，使得基础底面宽度不够。

2.3.3基础平面图上应标注基础墙的厚度、基槽的宽度及其定位尺寸，而高职学生所绘图上往往只标注定位轴线间尺寸。

2.4结构施工图只是用来表示房屋内各种承重构件的位置、尺寸和做法，并不涉及它的帖面、抹灰等。有的高职学生概念不清，常在结构施工图中出现建筑标高，还有高职学生在结构施工图中根本就不注写标高，使得构件无法定位。针对这种情况，应提醒高职学生在绘制结构施工图时，注意定位轴线位置的准确性。核对轴线距离是否与建筑施工图相一致，保证构配件的正确位置及结构构造处理时尺度量值的准确性。

2.5钢筋混凝土结构施工图的构件详图

要是配筋图，最容易出差错的是钢筋的位置。在不同的削切位置，构件剖面图中钢筋的位置是不相同的。例如，梁的支座断面图与跨中断面图中钢筋的位置由于钢筋弯起而发生了变化。

3、土木工程设计应注意的问题

3.1建筑设计与结构平面布置问题

在建筑设计时高职学生需要考虑结构平面布置问题，例如，土木工程设计常用的结构形式为框架结构.框架结构在平面上力求柱网简洁、规整，柱距或梁的跨度尺寸要尽量统一，还要注意梁的经济跨度问题（有特殊要求者除外）。高职学生在进行柱网布置时，往往不注意基本要求，随意布置柱网。

3.2图面质量问题

有高职学生绘图基本功不扎实，对每种线型的适用范围不了解，图面质量较差。如钢筋线应采用粗实线，构件轮廓线应采用细实线，而有的高职学生把构件轮廓线也画为粗实线，主次不分。还有一些符号的画法不按“国标”规定，而是自己随意去画，如详图索引符号、标高符号等。

对构件编号及钢筋编号概念不清，常出现漏号或一号多示的现象，应分清构件编号与钢筋编号的不同表示方法.采用两种表示方式，这样就能使构件编号与钢筋编号区分开，从而使图面清楚.表示完整。

还有其他一些问题.如在构件详图中未注明分布钢筋、构造柱未伸入到屋顶女儿墙等等。这些问题具有普遍性，虽属细枝末节，但关系全局，直接影响高职学生土木工程设计的质量。教师在指导过程中应特别强调并认真把关，使学生在综合训练过程中掌握在校所学的基本原理与技术。

参考文献：

[1]杨志勇.工民建专业毕业设计手册[m].武汉：武汉工业大学出版社，1997.

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一、主体性参与教学模式在土木工程专业实施的必要性

大学生处于心智发展的黄金期，创新意识强。主体性参与的教学模式正是将“要我学”变成“我要学”，激励学生完成知识的自我构建。传统的“填鸭式”教学束缚了大学生的创造力，使学生成了实现教学目的的奴隶，学生失去了个性，成为一个模子出来的“好学生”。而主体性参与的教学模式，可以充分挖掘学生的潜力，使我们的学生“青出于蓝而胜于蓝”。此外，传统的灌输式教学无法满足大学专业课的课容量要求。大学教学具有深、专、广、难的特征，而传统的灌输式讲授，授课内容十分有限。

现代建筑施工企业对土木工程专业大学生的要求是不但要有扎实的土木工程专业理论知识、一定的施工经验，还要有自主创新能力、快速有效的学习新知识的能力以及一定的英语听说能力、计算机应用能力等。这些都要求我们在教学中应该做到：概念、理论与实践并重、转换教师与学生在课堂中的传统角色，实施主体性参与的教学模式改革，只有这样才能培养出企业真正需要的大学生。

随着我国城市化建设和房地产的迅速发展，建筑业的人才需求呈现出综合性和实践性的特点。《材料力学》是土木工程专业一门基础性力学学科，它涉及力学、几何学、高等数学、物理学、试验等方面的知识，综合性很强。针对理论性强、涵盖面广的学科特点，需要有效的教学手段才能收到良好的教学效果。研究表明，采用不同的教学手段，学生的理解识记率差别很大。传统的灌输式教学法，学生的平均理解、记忆保留率只有5％，而主体性参与式教学模式，学生的平均理解、记忆保留率可达到75％以上。可见，主体性参与教学模式是提高教学效果的有效途径。

二、主体性参与教学模式在《材料力学》教学中的实施方法

主体性参与教学模式相比传统教学模式有三方面的优点：(1)全面性 主体性参与教学模式并不偏重于学生某一方面的发展，而是使学生在智力、心理、合作精神、专业素质等多方面取得整体提高，促成学生创造力和内在智慧的不断发展；(2)平等性 主体性参与教学模式通过建立心理相容、平等博爱的师生关系，淡化了知识的权威性，树立了没有绝对真理的学风，改变了教师唱“独角戏”的局面；(3)主体性 主体性参与教学模式注重教学中主体性的回归，把教学观从教师的“教”转化为学生的“学”，把“培养学生自主能力”的教学理念贯彻到了实处。具体的说主体性参与教学模式是通过让学生课前、课中、课后参与来提高教学效果的。

1．课前参与

(1)引导学生参与教学内容的取舍。针对土木工程专业学生选择有针对性的授课内容极为重要。教师可在绪论课中将自己选定的教学内容公布，让学生结合土木工程专业特点和兴趣提出修改意见，然后教师在不偏离教学大纲，注重知识系统性的基础上，充分尊重学生选择，合理确定教学内容。(2)建立网络课堂，信息实时传递。教师可以充分利用网络信息存储量大和方便快捷的特点，建立网页，开辟网络课堂和师生论坛。在网络课堂里，学生可以不受时空的限制，随时阅读相关课外学习资料以及浏览土木工程论坛、钢结构论坛等，同时在不懂的地方还可以随时向老师以及同仁咨询。

2．课中参与

(1)课堂讨论参与式。在一堂课开始时，教师不要急于授课，可以先抛出问题引发思考。例如，在讲“压杆稳定”时，先启发学生，压杆的稳定性取决于哪些因素·目前工程中采用什么方法来增加压杆的稳定性·理论讲授完毕后，再对所提问题分组讨论。一组以4—6人为宜，过多则人浮于事，互相推诿；过少则气氛难以调动，思路单一。讨论时间以10一15分钟为宜，过长则导致学生倦怠，课堂气氛混乱；过短则讨论内容无法深入展开，讨论流于形式。讨论结束后，每个小组派代表做总结发言，意见不同的小组甚至可以辩论。“学而不思则罔，思而不学则殆”，通过课堂讨论，可以使学生在轻松愉快中提高对知识的理解程度和运用能力。

(2)案例分析参与式。案例教学法通过对真实工程事故的分析，可以把抽象的概念形象化，深奥的理论通俗化，复杂的问题简明化。例如讲压杆稳定时，可举案例：2009年5月17日湖南省株洲市红旗路高架桥在拆除过程中垮塌，据媒体方面报道，直接原因是17日下午有建筑工人在一桥墩上打眼，桥梁受到震动，导致桥体重心发生变化，一个桥墩轰然倒塌，重达上千吨的桥面倒下，压在相邻的桥墩上，导致相邻桥墩也发生倒塌。然后引导学生运用压杆失稳的理论分析分析桥梁垮塌的机理，使学生深入理解压杆稳定的概念。案例教学法重在研讨，妙在“引发思索，集思广益”。在具体操作时，须注意选取的案例要既典型又直观，既具综合性又有时效性，从而保证案例教学法的实施成效。

(3)开放式教学参与式开放式教学方法是指在课堂教学中创设一定的问题情景，通过学生的主动探索、思考研究，并在教师的帮助下而获取知识或科学结论的一种方法。其目标是培养学生通过自己的自学和思维来主动获取知识的能力。在这一过程中，学生不再是被动接受知识，而是主动参与知识的形成过程。在这一过程中，学生的学习兴趣被极大的激发，思维的独立性、学习的参与意识、创新精神得到更好的培养。比如，在材料力学课程的学习过程中涉及到各种强度理论的应用，例如最大拉应力理论、最大伸长线应变理论、最大切应力理论、形状改变能密度理论和莫尔强度理论等。这些理论各有何特点，适用于哪些材料的破坏分析，可以让学生查阅资料撰写小论文《各种强度理论在土木工程材料中的应用优劣之比较》。这样既培养了学生收集、分析、利用信息的能力，变固定课堂为流动课堂，又增强了学生学习的自主性，调动了学生学习的兴趣。

3．课后参与

(1)学生互出试卷进行单元测验。章节完结时，教师可让学生一人出一份章节测试题，要求题型标准、选题合理、题量适当并附标准答案。然后教师对试卷把关修改，抽取优秀考题随机组合，进行测验。要出一份质量好的试卷，学生必须把所学知识认真复结，融会贯通，把握重点，兼顾难点，其效果远远好于教师自己被动地出一份考题。

(2)布置没有标准答案的思考题。知识应由个人自主建构而不是由他人传递。教师设置发散型的思考题，让学生去求疑解惑。譬如：如何预防目前频发的桥梁坍塌问题，如何设计既节约材料又安全可靠的桥梁等。然后引导学生到图书馆或Intemet上查询资料，对搜集的资料分类整理，并制作成PPt向全班同学展示。

三、提高主体性参与教学模式实施成效的关键问题

1.全面提高教师自身综合素质和业务水平

主体性参与教学模式表面上看教师讲课的任务少了，实际上却对教师提出了更高的要求。教师不再是传统意义上的信息提供者、标准答案的者，而成为“随机通达”的引路者、概念框架的“搭建”者、问题情境的“抛锚”者、协作学习的“组织者”和信息资源的“管理者”。教师的任务是如何导演一场精彩的课堂演出，这对教师来说是一个巨大挑战。

2．注重面向全体学生，进行差异化引导

主体性参与式教学对学生能力既是培养，也是考验。我们按学生的参与程度不同，可将学生归为三类：主动参与型、被动参与型、不参与型。针对不同的学生群体，教师要实施差异化引导对策。实施中，可能会出现这样的现象：能力强的学生因踊跃参与而能力更强；反之，能力弱的学生羞于表达，较少参与机会，导致能力更弱。因此，对于陈述中遇到困难的学生，教师要用提示性、启发性语言帮助学生澄清观点，用信任、期望的眼光激发学生思考的热情，用肯定、赞扬性语言评价学生的成果，用谅解、引导性的语言促使其改进不足，鼓励人人参与，共同进步。

3.正确处理知识与能力的关系，注重能力培养

土木工程专业课教学不仅要传授知识，而且要培养能力。有效地培养学生的学科能力，是一个值得深入研究的重要课题。学生主体性参与的教学模式就是要通过学生参与备课、参与授课、实践运用等形式有意识地培养学生的理解能力、应用能力、创新能力，从而促进学生的全面发展。

四、结束语

教学改革是一件非常严肃和慎重的事情，不可能一蹴而就。我们对土木工程专业的材料力学课程进行了上述教学改革，经过几年的教学实践，学生对该课程的教学质量评价稳步提升。材料力学课程教学改革的目的就在于把传统的教学观念转变为以学生为中心的现代化教学观念，在传授知识和技能的同时注重学生的能力培养。同时，我们会在教学过程中及时发现问题、解决问题，不断完善课程内容的设置。只有这样，才能提高教学效果，提高学生的专业素质和综合素质，培养出具备创新能力的实用型技术人才。

参考文献：

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[4] 吉伯海,傅中秋.今年国内桥梁倒塌事故原因分析[J] 土木工程学报增刊 2010.V43 P495~498.

基金项目：

湖北文理学院校级教研项目

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关键词：水文学；教学改革；教学方法；实践教学

《水文学》是建设部高校土木工程学科专业指导委员会推荐课程，有些高校把它设为专业必修课，也有的把它设为选修课。该课程针对土木工程专业的特点和需要，阐述水文学的基本概念、理论和方法，重点从土木工程对水文知识的需要角度出发，将水文学知识、理论和方法与专业知识相结合，应用于土木工程中。但从实际教学实践来看，土木工程专业的学生似乎并不十分重视该课程。通过实际调查发现，大部分土木工程专业的学生，只对土木工程专业主干课程感兴趣，而对《水文学》课程则学习积极性低，学习效果差。进一步分析，造成这种教学被动局面的根本原因，一方面固然有学生认识上的问题，但另一方面，也可以说是更重要的方面，还在于该课程的教学问题。

鉴于此，本文试从《水文学》教学内容编排、教学方法、实践教学等方面进行探讨，提高学生学习的积极性，使本课程的教学更好地服务于专业培养目标。

一、改革教学内容编排，将理论知识与课程实际应用紧密结合

《水文学》该课程的主要任务是使学生掌握水文和桥涵孔径及冲刷计算的基本概念、基本理论和基本计算方法，并具有分析问题和解决问题的能力。该课程以理论研究为主，如降水、蒸发、下渗、产汇流的基本原理和规律，又十分强调应用方法的掌握，如相关分析方法、桥涵孔径设计等。

《水文学》教学理论课程和实验课程的综合化趋势，是现代科学技术交叉综合整体化发展趋势的必然体现。一方面讲授必要的基础理论知识，另一方面在实践教学过程中要求学生掌握更多的、特别是综合性实验技能，从而锻炼学生的综合运用知识能力和分析、解决问题的能力。在课程教学内容的安排上，既不能面面俱到，导致课程重点内容不突出，学生抓不住课程的主线和重点，也不能出现基本知识点的断链情况，从而导致课程内容不连贯，人为增加学生学习课程的难度。据此，笔者试提出教学内容的编排建议如下：

1　绪论，含《水文学》的教学内容与任务及其与土木工程的关系。2　河流水文，含水文学与水文测站，降水的观测与流域平均降雨量计算，蒸发与下渗，径流的形成及表示方法，水文循环和水量平衡，江河水位、流量、泥沙观测及资料整理，水文资料的收集来源。3　水文资料统计分析方法，含统计分析的任务和方法，现行水文频率计算方法一适线法，相关分析方法。4　设计洪水推求，含由流量资料推求设计洪水，由暴雨资料推求设计洪水，小流域设计洪水推求。5　桥涵孔径设计。6　实验与实习，含水文测流实验、水文站实习与上机实习等。

二、采用灵活多样的教学方法

1　强调师生交往，构建互动的师生关系、教学关系

教师与学生都是教学过程的主体，教学是教师的教与学生的学的统一，这种统一的实质是交往。《水文学》课程内容的理论性强，因此应处理好传授知识与培养能力的关系，激发学生的学习积极性，培养学生掌握和运用知识的态度和能力，使每个学生都得到充分的发展。在教学过程中，强调师生间、学生间的动态信息交流，实现师生互动、相互沟通、相互影响、相互补充。使传统意义上的教师教和学生学，让位于师生互教互学，彼此将形成一个真正的“学习共同体”。

2　采用启发式教学和反馈式教学相结合的教学方式

教师在授课时要提纲挈领，鼓励学生发表自己的看法和见解，鼓励学生通过互助讨论的方式解决问题，教师在其中只起引导作用。

进行启发式教学就要把全面、系统地讲授教材内容改为首先向学生介绍本章节知识结构框架，然后讲授重点和难点。根据教学需要适时设置提问，启发学生积极思考。例如在第八章产流机制学习过程中，采用启发式教学，让学生思考：为什么有时候降雨能使河流水位上涨，有时候却不能使河流水位上涨。要回答这个问题，引入学习本章第一节降雨的损失、截留和填洼，部分水分到达地表后，就是包气带对水分的分配了，于是接着学习第二节包气带及其结构和第三节包气带水分动态及对降雨的再分配作用。分配过程中就有可能产生径流。哪些情况产生径流呢?于是进入第四节的学习，产流的基本物理条件。启发式教学，剖析章节知识结构框架，学生学习自主性明显增加。

为了解决课程内容多、课时紧的矛盾，对某些章节的内容可采用反馈式教学，课堂上只讲基本内容、基本思路，让学生自学并定期反馈自学情况。如植物散发是流域蒸发的一部分，但植物散发原理规律学生在之前的课程中已了解，可以提示性讲解。

3　采用以多媒体教学为主、传统板书为辅的教学手段

《水文学》课程涉及很多抽象概念、空间概念和动态过程。教师用传统的板书教学很难将这些概念及过程清晰地展现在学生面前，而使用多媒体教学可以将抽象的解释直观化。比如在“降雨径流形成过程”一节的教学中，用三维动画演示蒸发

水汽输送一降雨一下渗一径流形成的整个过程，就会让学生对比较抽象的内容有一个比较直观的理解，还可以提高学生的学习兴趣。再经过教师的进一步讲解和学生的积极参与，常常会起到事半功倍的作用，大大地改进了课堂的授课效果，提高了教学效率。

但是对于需要演算、推导过程的基本理论内容，比如讲解新安江模型时，虽然用多媒体教学速度较快，但学生难以跟上推导过程，这部分内容用传统的板书教学，条理性好，速度慢，使学生学得更扎实。

4　适时运用案例教学法

“设计洪水推求”这一章应用性极强，要达到理想的教学效果，就要根据情况适时运用案例教学法。在对这一章进行教学时，由于是叙述性的内容，表面文字没有什么难度，照本宣读不仅枯燥乏味，最重要的是学生不能领会它的重要性，所以笔者通过一些具体的工程实例来讲解，在这章内容结束后，就让学生分小组直接参与到“××小型水库设计洪水推求”工程项目中来，这样学生的积极性就被调动起来，对教学内容的学习掌握也就更有效。近年来，笔者已经陆续籽“频率分析”、“暴雨强度公式推求”、“小流域的暴雨洪峰流量计算”等方法、技术结合实际应用传授给学生，并收到了实效。

5　课外查阅资料和课堂讨论相结合

为了提高学生的学习热情，针对目前水文学研究中存在的一些问题，开展不同专题的讨论，分成4～5组，组织查阅相关文献，通过阅读论文、科研报告，使学生对水文学发展中存在的问题有所了解，同时，也提高他们的积极性和主动性，让他们各抒己

见，学生真正感受到本课程在实际工作中的重要性。

三、加强和改进实践教学环节

《水文学》课程的实践环节分为课间实验(2学时)、上机实习(4学时)与课程实习(1天)。为了加强实践教学，提高实践教学质量，笔者根据学校实际情况，编写了切实可行的《水文学实验大纲、实验指导书》和《水文学实纲、实习指导书》，提前将实验、实习计划和指导书发给学生，让学生提前熟悉实验、实习内容。同时严格考核标准，实验、实习均按百分制评定，课间实验根据考勤、态度、外业及上机操作熟练程度、实验报告内容等进行考核；实习按平常考核(占20％)、仪器操作考核(占30％)、实习小结考核(占30％)、成果质量考核(占20％)，分别予以打分。

1　课间实验

课间实验通常采用“现场实物教学”，通过“先讲后练”、“边讲边练”、“先练后讲”的方法，先由教师演示操作过程，再由学生自己操作，教师指导，直到学生能够独立操作为止。课间实验的主要目的是让学生对水文测验和仪器操作有一个初步的认识，以熟悉各种水文测试仪器的基本操作和数据处理；通过实验，及时巩固课堂教学的内容，加深对基础理论的认识，同时可以为以后的集中实习打好基础。

2　上机实习

一般情况下，分配《水文学》课程上机实习4个学时，主要目的有：①熟悉气象资料／水文测验的收集与整理；②掌握流域产汇流计算方法；③及时把新思想、新理论、新技术、新方法反映到课程教学之中，指导学生运用计算机相应计算分析软件完成。如：EXCEL、MATLAB、SPSS等等，既适应现代学科的发展，又锻炼学生计算机应用技能。由于上机实习内容丰富，计算量大，需要边讲边上机，课时安排不够可以适当延长。这样最终能使学生对这些方法步骤和过程有一个了解，巩固了课堂教学内容，提高了学习的积极性。

3　课程实习

在总结过去实习经验的基础上，我们提出了“点线结合、全面与重点、方便与实效”的实习点确定原则。这一原则针对课间实习具有时间短、次数少的特点，重点强调实习的内容和效果。“点线结合”是指实习点是由预先选定的若干观测点连接构成的；“全面与重点”是指在选择观测点和路线时，一定要使实习内容既全面又重点突出，所选地点要典型、有代表性；“方便与实效”是指实习地点在交通和费用方面既便利又合理，同时又能保证实习效果。

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【关键词】工程测量；实践

1.引言

土木工程专业是为培养掌握土木工程基本理论知识，毕业后能从事设计、施工、监理和房地产开发管理等实际工作的人才为目标的。工程测量要求学生掌握建筑工程测量的基本知识和基本操作技能，使学生具有应用有关测绘资料和测量手段解决工程实际问题能力，并具备应用地形图的基本技能和进行建筑物定位放线的技能。作为一门基础实践课，其中的基础理论和基础知识的掌握对于本课程以及本专业的学习有着不容忽视的作用。本文针对目前的工程测量课程教学中存在的问题进行分析，并对教学改革进行研究。

2.当前课程教学的现状

目前工程测量课程采用的教材的主要内容包括绪论、水准测量、角度测量、距离测量、坐标测量、地形图基本知识和测量误差的基本知识等基础，同时还包括建筑工程施工测量、线路工程测量、桥梁工程测量等应用性较强的知识。而一般该课程安排一个学期的学习时间，除去专业课程设计、课程实习的时间，总共约32个学时，包括理论和实验课时。为了在规定的时间授完教材所有内容，每一个章节的内容基本要在两个课时全部讲完，紧接着进行分组实验，学生需要在练习使用仪器的同时完成测量任务。而测量学要求学生首先掌握基础的理论知识，再通过不断增加实践经验来提高熟练程度，学时不足造成学生在理论学习阶段对基础知识的吸收掌握不够，在实践环节存在困难。有些学生虽然能勉强完成测量任务，但是并没有真正理解测量理论，只是比葫芦哦画瓢，无法做到举一反三，具体问题具体分析。加上实践环节的教学并没有增加师资，在有限的时间内不能对学生一一辅导并检查他们的掌握程度。造成最后的教学效果就是，基础知识不扎实，应用性知识一知半解，实践练习不熟练，影响测量结果的精度。

3.教学改革的内容和措施

3.1教材编排。目前的工程测量教材内容非常丰富，在包含测量的基本知识外，大多尽可能多地涵盖工程项目中的多种测量方法。但是每个章节的内容，尤其是原理分析讲解的部分缺少例子，以及详细解读。为了能确保每个学生掌握最基础的测量知识，教材的编排应把重点放在最基本的原理讲解上，将每一步的推导过程都以较通俗的语言进行描述。同时列举尽可能多的不同情况下的例子，附有详细的分析，帮助不同学习程度的学生理解。

3.2教学计划制定。著名的教育学家布鲁姆认为，只要给予足够的时间和适当的教学，几乎所有的学生对几乎所有的内容都可以达到掌握的程度（通常能达到完成80%——90%的评价项目），这就是掌握学习模式。所以制定教学计划的时候应体现“厚基础”的原则，增加基础理论的课时安排比重，给学生足够的时间来消化吸收本学科中最基础的内容，练好基本功。加强实验教学环节也是提高学生知识应用能力的途径。强化实验过程中的实际操作能力的训练，注重实验的真实性和实用性。另外针对不同程度的学生，例如普通本科、三本、专科以及专升本的学生所具有的知识掌握水平有所差异，要分别制定有区别的教学计划，做到因材施教。

3.3课程内容调整。在课程内容的选择上要满足专业知识的层次结构，同时需要进行调整以适应市场经济对人才的要求。首先，加强对学生进行测量原则方面知识的教育，使学生养成良好的测量习惯，以便更好地完成测量任务。其次，在重视基础知识的前提下，尽可能扩大学生的知识面，补充专业外延的知识。最后，在实验课上，尽可能发挥学生的主动性，体现学生的主体地位，引导学生讨论、设计和总结，以达到满意的教学效果。

3.4实验教学方法改进。为了保证大部分学生都能掌握常见的测量仪器的使用方法，能够完成基础的测量任务，做好外业数据采集和内业计算，能够通过检查发现测量工作中出现的问题，并进行改正。在实验课上，教师加强对学生的指导和监督，争取做到每一个组逐个进行现场指导，对学生出现的问题及时指出，引导他们通过自我反思和自我改正，把问题解决掉。

3.5加大资金投入。随着国家经济的发展，航天航空技术、计算机技术、网络通信技术和信息技术的飞速发展，测绘技术也发生了重大变化，传统的测量仪器已经不能满足实际需要。因此，用于实验教学的仪器应与教学内容相配合，加快实验仪器的更新，在资金允许的情况下，加大对新仪器设备的采购、更新。在教学资金有限的条件下，应根据班级的上课安排，合理组织实验，以错开使用仪器的时间，提高仪器设备的使用效率。

3.6课程考核方式改革。改变传统的试卷考试形式，采取理论与能力考核相结合的方式，加大实验考核成绩的比重，作为学生最终的考试成绩。在具体的实验考核过程中，应更加体现出对每项实验的基本操作的掌握和熟练程度，着重考察学生在外业的数据读取、记录和内业的数据分析、处理和纠错的能力。

结语

测量学课程教学改革是一项长期的工作，学校应加大资金投入，与时俱进，引进测绘行业最新的仪器设备，为学生提供优质的硬件条件。同时制定合理的教学督导制度，完善考核机制，激励教师更有效地进行教学改革。教师则要根据教学实践和学生的实际情况不断调整，不断尝试新的教学方法，教学形式，逐步提高教学质量，培养出更多适应社会需求的优秀人才。

参考文献：

[1]殷玲等.土建类专业测量学课程教学改革的初探[J].呼伦贝尔学院学报,2012,20(5).

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关键词：隧道工程；模块化教学；学习迁移理论；教学研究

中图分类号：G6420；U45文献标志码：A文章编号：10052909（2016）03007204近年来，随着高速公路、铁路建设及城市地下空间开发的蓬勃发展，出现了越来越多的隧道工程，交通、市政建设领域对隧道工程专业技术人才的需求量不断增大。培养创新能力、应用能力及解决能力实际问题较强的应用型专业人才是地方本科院校的主要办学目标之一[1-2]。笔者在隧道工程教学过程中发现，该课程内容覆盖面广，且较为零散，采用按教材章节顺序进行授课的传统教学模式难以达到良好效果，亟需探索新的教学模式。

起源于德国的“模块化教学”[3]方法，可以较好解决上述问题。该方法是基于学习迁移理论基本原理，把课程内容分解成若干个部分，再将具有相同或相近主题的内容进行整合，形成具有内在联系的单元模块并进行教学[4-6]，可以提高学生学习的灵活度，激发学生学习的积极性和主动性，进而提高教学质量。文章以武汉工程大学土木工程专业、道路桥梁与渡河工程专业为例，探索模块化教学方法在隧道工程课程中的应用。

一、隧道工程课程特点及教学现状

（一）内容覆盖面广

目前我校采用的教材是彭立敏、刘小兵主编的《隧道工程》[7]，同时参考了丁文其[8]、覃仁辉[9]、朱永全[10]等主编的教材。这些教材的主要内容大体上包括：绪论、隧道勘测设计、隧道主体结构与附属结构、围岩分级与围岩压力、隧道支护结构的设计计算、隧道施工方法、隧道施工工艺及技术、高速铁路隧道、隧道常见病害及处治方法、隧道施工组织与管理、运营管理与维护等。可见，隧道工程课程内容涵盖面广，包含了规划、设计、施工、运营管理等过程的各个方面，既有基本概念和理论，又有施工工艺和方法；既包含技术层面问题，又包含管理层面问题。

（二）主要内容之间独立性强

隧道工程课程不仅知识点多，而且其主要内容之间具有较强的独立性。如隧道勘测设计、围岩分级、围岩压力等，主要涉及工程地质、岩土工程勘察、岩体力学等知识；隧道主体结构与附属结构，主要涉及建筑结构等知识；隧道施工，主要涉及工程爆破、工程机械等知识；隧道支护，主要涉及岩土工程、建筑材料等知识。

（三） 与先行课程关系密切

隧道工程课程一般在第七或第八个学期开设，在此之前，学生应修完所有专业基础课和大部分专业方向课，掌握相应的专业基础知识。该课程的主要内容和先行课程之间存在密切联系，具体见表1。表1隧道工程课程主要内容与先行课程关系课程内容相关先行课程隧道工程勘测设计工程地质、工程测量、道路勘测设计隧道主体、附属结构建筑结构、钢筋混凝土结构围岩分级、围岩压力、支护结构计算工程地质、岩体力学、材料力学、弹性力学、钢筋混凝土结构隧道施工土木工程施工、施工组织与管理隧道支护岩土工程、建筑材料、地下结构防水隧道通风及高速铁路隧道空气动力学问题流体力学、施工组织与管理（四）教学困境

综上，隧道工程课程内容庞杂，涉及土木工程专业大部分基础知识，导致学生在学习该课程时存在理解不透彻、记忆不深刻等问题，学习积极性普遍不高。如何激发学生学习兴趣，是授课教师面临的一大挑战。

另一方面，隧道工程课程内容具有较强的综合性，如将这些零散的内容按照某种属性或规律进行适当归纳、分类，使之成为若干个相互联系的有机整体，则不仅能够提升学生的学习兴趣，还可以帮助学生构建专业知识体系，使学生对专业知识的认知和理解上升到新的高度。

二、模块化教学设计

针对上述问题，采用模块化基本理论和方法，并根据涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程主要内容归为基本概念、地质及力学问题、施工方法、新技术新方法、运营管理与维护等5个模块（表2），具体分述如下：

（一） 基本概念模块

主要包括隧道的定义、分类、发展历史、隧道主体结构与附属建筑等。隧道工程是地下工程的一种，有别于一般建筑工程，该模块主要介绍隧道工程中的名词、定义及相关基本知识。

（二）地质、力学及支护结构模块

主要包括隧道工程勘测设计、围岩分类、围岩压力、隧道支护结构的计算等。隧道修建在岩土体中，其支护结构的形式主要取决于围岩的工程特性，隧道开挖与支护的核心问题是围岩力学特性及围岩与支护结构的相互作用，即围岩的地质力学问题。

（三）传统施工方法模块

主要包括钻爆法施工、掘进机法施工、隧道辅助施工作业、新奥法等。根据隧道工程所在岩土体性质的不同，可以分为岩质隧道和土质隧道。岩质隧道多采用钻爆法或掘进机法施工，土质隧道多采用盾构法（掘进机法的一种）。新奥法不是具体的施工方法，但目前几乎所有隧道的施工都采用新奥法的基本理念和原理。

（四）非传统施工方法模块

主要包括高速铁路隧道工程、城市地铁隧道工程、海底隧道工程等。近年来出现了上述特殊环境和技术条件下的隧道工程，与之配套的新技术、新方法也日趋成熟，其占有重要地位。

（五） 施工管理与运营维护模块

主要包括隧道施工组织管理、运营阶段的养护与维修等。隧道工程是隐蔽工程，在施工过程中作业空间有限，作业环境危险性高，且各工序之间相互干扰大。在正常运营阶段，车辆冲击、废气排放、地下水、围岩等因素对衬砌耐久性造成不利影响，隧道交通事故、火灾等更是会造成严重后果。这两个方面的问题均需要通过实施管理来解决。表2隧道工程教学内容模块化设计（Ⅰ）编号模块名称主要内容学时分配1基本概念隧道分类及发展历史1隧道主体结构2隧道附属结构12地质、力学及支护结构隧道工程勘测设计2隧道围岩分类1隧道围岩压力1隧道支护结构的计算13传统施工方法钻爆法施工2掘进机法施工1隧道辅助施工作业2新奥法24非传统施工方法高速铁路隧道工程2城市地铁隧道工程1海底隧道工程15施工管理与运营维护隧道施工组织管理2隧道运营阶段养护与维修2上述方法是将隧道工程作为土木工程的一个分支学科来进行探讨，包括理论、方法和工程技术等多个方面。此外，和桥梁工程、道路工程、房屋建筑工程一样，也可以将隧道工程作为工程项目的一种，相应的课程主要内容围绕隧道工程从规划到设计、施工，再到后期管理等。按照该思路，可以将隧道工程课程的内容划分为：隧道工程基本理论与基本概念、隧道工程规划选址与设计、隧道工程施工、隧道运营管理4个模块，这4个模块则直观反映了隧道工程项目建设的大体流程（图1）。

三、模块化教学实施及效果评价

武汉工程大学土木工程专业创办于1992年，是学校“十二五”重点建设学科之一，为一级学科硕士学位授权点、湖北省楚天学者设岗学科、省级品牌专业。该学科现设有建筑工程方向、交通土建方向，以及道路桥梁与渡河工程。隧道工程是我校土木工程专业（交通土建方向）及道路桥梁与渡河工程专业学生的专业方向课。2014年开始，将上述模块化教学方法应用于我校土木工程专业（中英班）、土木工程专业（交通土建方向）及道路桥梁与渡河工程专业的隧道工程课程。

首先，按照表2中的方法，从内容属性的角度出发进行模块划分，在讲授每一个模块之前，提醒学生复习与之相关的课程内容；在讲授课程的过程中，提醒学生讲授的内容涉及哪些专业基础知识，从而让学生认识到专业基础知识对于后续专业课学习的重要性。其次，在每一个模块内容讲授完毕时，归纳总结该模块的主要内容，详细分析将这些内容作为一个模块的原因，让学生理解同一模块中各部分内容之间的内在联系。再次，在全部课程内容讲授完毕时，引导学生回顾课程内容，分析各部分内容之间的逻辑关系，帮助学生建立专业思维，构建专业知识体系。最后，采用上述工程项目建设阶段模块（图1），引导学生再次回顾教学内容，可以有效促进学生的开放性思维，并全面提升学生运用专业知识分析和解决工程问题的能力。

经过一年多的模块化教学探索和实践，该课程教学取得了一定成效，学生的学习积极性得到普遍提升。学生反映，在学习隧道工程课程过程中，较全面地回顾了先行课程涉及到的知识，对专业知识体系的认识上升到了新的高度。

四、结语

基于学习迁移理论基本原理，按照涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程内容分为基本概念模块以及地质、力学及支护结构模块、传统施工方法模块、非传统施工方法模块、管理与维护模块等。此外，按照工程项目建设的阶段，将该课程内容划分为：基本理论与基本概念、规划选址与设计、施工、运营管理4个模块。二者联系紧密，互为补充。实施该模块化教学方法，提高了学生的学习积极性，促进学生深入理解课程内容，培养学生运用专业基础知识分析、解决专业问题的能力，帮助学生构建专业知识体系，收到了良好效果。

需要指出的是，模块化教学方法绝不是简单地将课程内容划分模块分别讲解。在实际操作过程中，需要引导学生去分析、思考划分模块的依据以及各模块之间的内在联系，并站在教材编者的角度去分析课程的内容构成，从而帮助学生构建专业知识体系，培养学生善于运用专业知识分析和解决实际工程问题的习惯和能力。课堂上应适当组织学生进行研究性学习，并布置课程作业，充分发挥学生自主性，实现师生之间互动。

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[6]王淑青，雷桂斌，熊正烨，等. 基于模块化的单片机实践教学模式改革[J].电气电子教学学报，2014，36（4）：100-104.

[7]彭立敏，刘小兵. 隧道工程[M].长沙：中南大学出版社，2009.

[8]丁文其，杨林德. 隧道工程[M].北京：人民交通出版社，2012.

[9]覃仁辉，王成. 隧道工程[M].重庆：重庆大学出版社，2013.

[10]朱永全. 隧道工程[M].重庆：中国铁道出版社，2007.

篇9

关键词：土木工程；砌体结构；教学改革

中图分类号：TU-4；G420文献标志码：A文章编号：10052909（2012）06007303砌体结构是砖砌体、砌块砌体、石砌体建造的结构的统称。对房屋而言，砌体结构是指以块材和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。大多数民用房屋的竖向承重结构是由砌体材料砌筑而成的承重墙体，而屋盖和楼盖采用钢筋混凝土材料建造，这种房屋称为混合结构房屋［1］。砌体结构在中国应用广泛，这是因为它容易就地取材，具有较好的耐久性及化学稳定性和大气稳定性，保温隔热性能好，且水泥、钢材、木材价格便宜。

在土木工程专业课程体系中，混凝土结构、砌体结构和钢结构是三大结构课程。其中，砌体结构课程所占课时较少，且学校一般不安排做砌体结构房屋的课程设计，因此容易引起学生对砌体结构课程不够重要的误解。实际上，砌体结构是土木工程重要的一门专业课，课程不但理论性强，而且与实践联系紧密。在较少的学时下，只有精心选择教学内容，积极探索教学方法，才能激发学生的学习兴趣，提高教学质量，把学生培养成能设计、懂施工、会管理适应社会经济发展的有用人才。

笔者结合实践就砌体结构课程教学内容和教学方法的改革进行了探讨。

一、教学内容改革

为了提高课程教学质量，培养学生工程综合能力，需要对现有的教学内容进行改革。由于砌体结构是由块体和砂浆两种性质截然不同的非均质材料组成，其设计方法建立在试验分析和经验基础上，理论推导较少。从某种程度上讲，砌体结构房屋、概念设计和构造措施比计算更为重要［2］。但是在以往的教学中，由于学时数所限，教师只讲授砌体力学性能和构件承载力计算等基本知识，较少涉及构造措施等内容。笔者建议适当压缩原教学内容的学时数，补充砌体结构抗震设计内容。在课堂上应讲解结构的震害分析与概念设计，以及多层砌体房屋抗震构造措施。另一方面，教师在讲课过程中，应紧密结合现行规范，分析工程结构设计实例，比较新旧规范的区别，对教材的内容予以拓宽和加深。这一点在混凝土结构设计课程中强调得比较多［3］，砌体结构课程也应如此。笔者建议在绪论课上补充新规范［4］简介：新规范增添了成熟的可推广应用的新型材料；修订了部分砌体强度的取值并对砌体强度调整方法进行了简化；增加了提高砌体耐久性的有关规定；完善了砌体结构的构造要求；增补了防止或减少墙体开裂的措施；扩大了配筋砌块砌体结构的应用范围；完善了砌体结构的抗震设计方法。新规范技术先进、可操作性强，比2001版规范［5］更全面、科学，对推广砌体结构新材料、新技术，提高砌体结构设计水平，增强砌体结构防灾能力，保证砌体结构建设质量具有重大意义。

通过教学内容的改革，可以提高学生的学习兴趣，扩大学科视野，使学生认识到现代砌体结构设计的丰富内容和先进技术，从而促使学生努力学习专业知识，提高自身专业水平。

二、教学方法改革

12高等建筑教育2012年第21卷第6期

李璟砌体结构课程教学改革探讨

教学方法是教师和学生为实现教学目的、完成教学任务所采取的工作方式。教学方法是联系教师与学生的重要纽带，是教师完成教学任务的必要条件，也是提高教学质量和提高教学效率的重要保证。笔者通过课堂教学实践，提出以下适用于砌体结构课程的教学方法。

（一）启发式教学

启发式教学，就是根据教学目的、内容、学生的知识水平和认知规律，运用各种教学手段，采用启发引导办法传授知识、培养能力，使学生积极主动地学习，以促进身心发展［6］。

对于该门课程中需要理解的内容，学生应该先理解再记忆，只有知道了“为什么”，才能牢牢地记住和掌握。例如，当砌体结构沿着水平方向弯曲时，可能出现两种破坏形式——沿齿缝截面和沿竖向灰缝截面，相应的弯曲抗拉强度分别为f1和f2。教师可以先问学生：在这种情况下，砌体结构的弯曲抗拉强度怎样确定？学生往往会回答：对于材料强度，宁愿保守地估计其值，所以取min{f1，f2}。然后教师可以引导学生通过列表达式来理解，设砌体结构最大应力为σmax，要避免发生沿齿缝截面的破坏，需满足σmax≤f1；要避免发生沿竖向灰缝截面的破坏，则σmax≤f2。这时候学生知道两个条件需同时满足，所以σmax≤min{f1，f2}。接着教师可以采用混凝土结构课程的例子让学生思考：一根钢筋混凝土简支梁，已知其截面尺寸、配筋情况及加载方式，如何确定其承载力？在教师的引导下，学生认识到：这根梁既可能发生弯曲破坏，又可能发生剪切破坏，所以应首先确定两个承载力——受弯承载力PM和受剪承载力PV。学生还会想到：由于在结构试验中荷载是从零开始逐渐增大，所以肯定先达到两个承载力中较小的一个值而使试件破坏，试件的实际承载力就是min{PM，PV}，而砌体结构也是同样道理。通过这种启发式教学，学生从三个角度全面理解了为什么对于砌体结构弯曲抗拉强度应取两种强度较小的进行计算。

（二）类比法教学

类比法也叫比较类推法，是指由一类事物所具有的某种属性，可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。其结论必须由实验来检验，类比对象间共有的属性越多，则类比结论的可靠性越大。

例如，当跨度较大的梁支承于砖墙上时，为了减小砌体局部受压应力，往往在梁支座处设置混凝土垫块，它需要满足刚性垫块的构造要求，其中学生较难理解的是垫块的面积应该大还是小才好，为什么要限制自梁边算起的垫块挑出长度？教师可以采用类比法进行讲解：考虑一个重物下面垫上木板放置在土壤里，参照刚性垫块的构造要求，我们对木板的挑出长度进行限制。在重力作用下，土壤受到压缩，由于木板的挑出长度小，所以其刚度大、弯曲变形小。土壤就像一列弹簧，在受力过程中起支承作用，由于木板上各点的沉降量大体一致，相应的弹簧力——土反力之间的差异也很小，因此这块木板下的土反力可看作均匀分布。这样学生就明白满足刚性垫块的构造要求能使下部砌体结构受到的局压应力沿着梁的横向均匀分布。

（三）重视基本概念和基本原理的讲解

例如，砌体一般作为受压构件，即通常所说的柱子，根据力学性能有短柱和长柱之分。但是，对短柱和长柱的概念没有讲清楚，也没有提及如何判定柱子类型。笔者查阅了文献、资料，向学生讲解砌体柱子类型的划分方法和基本特点：当柱子高厚比β≤3时为短柱，可不考虑构件纵向弯曲对承载力的影响；当330时为细长柱，此时高厚比很大，会发生失稳破坏，工程上应避免使用此类柱子。接着教师可以讲解计算方法：《砌体规范》［5］对无筋砌体受压构件，无论是轴心受压或偏心受压，还是短柱或长柱，给出了统一的承载力设计计算公式。

另一方面，基本原理的讲解也很重要。例如，要解释为什么砌体的抗压强度远小于块体的强度等级，应从单砖在砌体中受力状态的三个方面进行分析：（1）砌体中单砖处于压、弯、剪复合受力状态；（2）砌体中砖与砂浆的交互作用使砖承受水平拉应力；（3）竖向灰缝处应力集中使砖处于不利受力状态。又如，在讲授砌体局部受压计算时，应该突出局压工作原理：由于未直接受压的周围砌体对直接受压砌体的约束作用以及力的扩散作用，使砌体的局部抗压强度有所提高，提高的程度大小，取决于四周的约束情况。

（四）注意课程前后知识的联系

学生通过完成作业掌握了构件受压承载力和局部受压承载力的计算方法，但由于没有认识到前后知识的联系，容易造成分析、计算不够全面。对此，笔者设计了一道作业题：已知柱子截面尺寸、柱高、材料强度等级和柱顶承受的轴向压力，试验算该柱的承载力。从学生作业完成情况看，很多学生只做了局部受压承载力验算。完整的解答应该是进行柱顶截面的局部受压和柱底截面的轴心受压两个承载力的验算。

又如，在讲解砌体受拉、受弯构件的承载力计算时，应抓住砌体结构和材料力学的联系，从材料力学公式入手，经过简单推导就可得出砌体受弯构件的抗弯和抗剪承载力计算公式。

加强前后知识的联系，可使学生巩固所学知识，保持概念清晰，还有助于培养学生对实际工程分析与设计能力。

（五）坚持理论联系实际的原则

教学中贯彻理论联系实际原则，是指教学必须坚持理论与实际结合、统一，用理论分析实际，用实际验证理论，使学生在理论与实际的结合中理解、掌握知识，学会运用知识解决实际问题的能力。

在讲解砌体材料时，应该让学生对国家最新行业规定有所知晓。如从2000年开始，实心粘土砖就因其对能源的耗费、土地的破坏等原因被国家禁止。国务院2005年9月《关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》要求，2010年底，所有城市都要禁止使用实心粘土砖，全国实心粘土砖年产量控制在4　000亿块以下。在此背景下，国家发改委鼓励各地积极发展和推广替代实心粘土砖的优质新型墙体材料，逐步淘汰粘土制品。考虑到工程实际应用，教师可以选择蒸压灰砂砖砌体结构进行讲解：蒸压灰砂砖是一种技术成熟、性能优良又节能的新型建筑材料，它适用于多层混合结构建筑的承重墙体、各类民用建筑、公用建筑和工业厂房的内、外墙，以及房屋的基础；砖的规格尺寸与普通实心粘土砖完全一致，可以直接代替实心粘土砖；蒸压砖是国家大力发展、应用的新型墙体材料。

在课堂教学中结合工程实例分析，培养学生结构体系、结构布置、结构方案设计的能力。例如：通过对“5·12”汶川大地震大量砌体结构房屋严重破坏和倒塌的工程实例进行分析［7］，将理论知识与构造措施结合讲解，提高学习针对性，让学生明白：坚持抗震的概念设计，加强抗震构造措施，严格按抗震规范设计，控制施工质量，砖混结构同样可以有很好的抗震能力。

三、结语

为了适应高等教育改革与发展需要，对砌体结构、混凝土结构等土木工程专业课程，应该改变传统教学观念，不断革新教学方法，充分调动学生的学习积极性，力争培养出具有扎实专业基础、适应国家经济发展和社会进步的需要的高素质专门人才。

参考文献：

［1］　唐岱新，等.砌体结构［M］.2版.北京：高等教育出版社，2009.

［2］　李永梅，孙国富，张勇波.砌体结构课程教学改革与实践［J］.高等建筑教育，2009，18（4）：77-79.

［3］　任凤鸣，袁兵.“混凝土结构设计”课程的教学探讨［J］.文史博览：理论，2008（8）：64-65.

［4］　GB　50003－2011砌体结构设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2011.

［5］　GB　50003－2001砌体结构设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2002.

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一、运用现代教学理念进行课程改革

1．针对不同的培养目标优化力学教材。在《建筑力学》中，建筑学专业的两门重要技术基础课是建筑力学和建筑结构选型课程，前者是后者的铺垫和准备。以前大量的建筑学专业力学教材，都是把建筑结构工程中理论力学、材料力学和结构力学教材加以删减、精简、浓缩、改写而成，却极少考虑两个专业的学习目的和要求，有的甚至几个专业共用同一建筑力学教材。为了适应社会发展的需要，有些学校教师着手进行教材改编，打破了以结构专业特点所形成的分类界限，并把所需各课程内容有机地融为一体，形成新的体系，这样教材内容围绕以掌握概念为基础，以强化力学在结构中的实际应用为重点，教师在教案编写和课件制作中，就能在教学内容上合理取舍，并可以联系建筑结构工程实际选讲有特色的例题、习题和思考题让学生掌握。

2．做好备课工作。力学相对其他课程来讲理论性比较强，教师授课时要结合工程实例来讲解就会提高学生的学习兴趣。本来力学教材中的理论知识都是经过实践总结出来的，而又为实践所用，因此，要求教师在授课时尽量把抽象的概念、理论与实际的建筑工程联系起来。如在讲结构的内力分析时可以教室的结构为例，让学生分析梁、板、柱的荷载、内力，梁的截面尺寸。在讲到结构的稳定性时，可以以施工现场脚手架的搭设、脚手架的倒塌问题等，让学生试着用力学的方法思考解决问题，学生本来对自己的专业就很期待，当发现这门课程可以用在实实在在的建筑物上时，便能真正体会到力学这门课程的重要作用，体会到力学与生活息息相关，明白作为一名工程师掌握力学的重要性。这样，即大大的提高了学生的学习兴趣又培养了他们分析问题解决问题的能力，活跃课堂气氛，实现教学互动。除此之外，教师可采用多种方式与学生交流，如当面交流、论坛交流、E－Mail等。好的互动效果不一定就只能在课堂上体现，学生需要及时向老师反馈信息，而老师也应主动地虚心地向他们咨询意见，了解如何上课才是他们最容易接受的方式，找到自己还有哪些地方需要改进，这样，师生距离拉近了，学生学习变轻松了，教师的教学水平也无形提高了。

二、改革教学观念和方法

1．激发学生创新思维和学习兴趣。在教学中激发和培养学生的创新思维能力是实施素质教育的重要内容。要为学生提供创新思维的天地，培养学生的创新能力和对未来世界的探索精神。树立教育的主要目标是造就能创新的而不是简单重复前人所做过的事的人，浓厚的学习兴趣，强烈的求知欲望是直接推动学生学习的内动力。首先教师要创设条件，激发学生学习的兴趣。在《建筑力学》的绪论课上，充分利用多媒体教学展现从古代建筑到现代建筑、从国内著名建筑到国外著名建筑，从民用普通建筑到大跨度和超高层的标志性建筑的受力分析和结构造型特点，阐明建筑力学知识的正确应用是这些建筑的成功原因之一，从而给学生后续的学习留下了期待和想象的空间。

2．发展学生的发散性思维。发散性思维要求对每一问题从不同角度不同方向思考，从多方面寻求多样性答案。培养学生的发散性思维，为他们的终身自学提供了有利的保证。在《建筑力学》课中培养学生的发散性思维，首先要培养学生养成“多看多想”的好习惯，建筑物的设计千变万化各有特点，但万变不离其宗。在课堂讲解知识点的时候通常是多举工程案例，然后要求学生课下自己触类旁通，再通过自己对身边建筑的观察在现实中去寻找。