建筑课程设计范文10篇

摘要：建筑业的飞速发展使得社会对于建筑工程师的需求不断增加。建筑工程结构是卓越工程师具备的基本专业技能，因此，高校建筑工程结构课程设计的优化对于卓越工程师的培养将产生直接影响，但我国建筑类高校人才培养模式单一，工程训练简单，教学内容与工程实际脱节严重，改革和创新高校建筑工程结构课程为主的建筑类课程教学模式和方法迫在眉睫。

关键词：卓越工程师；培养；建筑工程结构；课程设计

随着知识经济时代的到来，高等教育的发展愈发迅猛，传统的精英化教学模式已经逐步向大众化教学转变。面对种种社会压力和行业挑战，如何深入探究建筑工程人才培养模式，明晰办学宗旨、突出办学特色、从源头上保证与国家建设步伐相协调，已经成为目前建筑类高校，尤其是建筑工程结构类课程教师关心和研究的重点。

1建筑工程结构课程设计在人才培养方面存在的问题

建筑人才的培养离不开高校建筑理论平台的铺垫。为了不断满足社会对于专业领域人才的需求，高等院校的建筑类专业需要紧跟国内外步伐，在人才培养模式和培养方法上突破创新，力争培养出专业技能卓越、理论知识扎实的卓越人才。建筑工程结构是建筑类专业的基础性课程，也是学生了解掌握建筑基础知识和操作技巧的关键课程，但是现有国内建筑类高校在该专业的课程配置和人才培养思路上存在一些突出问题，为卓越工程师的培养道路埋下了种种障碍。第一，该课程的教学模式单一。由于课程设计过程中缺乏多样性、实用性，导致学生步入工作岗位之后或者迁到新岗位时不能及时对新的环境做出响应，暴露出工作不适应，实际应急能力差等问题。第二，课程设计的实际训练效果达不到预期。由于实践教学内容薄弱，学生自己动手机会不多，导致学生对于工程识图、施工设计等方面缺乏应用能力和创新能力。第三，该课程的理论内容与工程实际偏差过大。由于教学内容设计环节对于工程实际考察不足，或者教案更新不及时，致使学生所学知识不能与时俱进，专业知识的掌握难以解决面对的实际问题，最终也加剧了学生对于该门课程的抵触情绪。上述问题是目前我国建筑工程机构课程设计中存在的一系列问题对于卓越工程师培养产生的消极影响，如果高校教师不能及时对以上问题加以改善，将导致培养的人才素质达不到社会需求，学生步入工作岗位之后无法适应全球化和一体化的工程背景，影响其未来的职业发展。

2优化建筑工程结构课程设计的基本思路

摘要：针对房屋建筑学教学和课程设计存在的不足，本文提出：优化教学内容和顺序；充分发挥多媒体教学优势，利用视频录像和自建模型，吸引学生的注意力，增强学习热情和主动性；重视平时绘图能力的训练；对课程设计提前做好准备，运用案例分析和实地调研相结合等教学模式。教学实践证明，以上教学模式有助于获得良好的教学效果。

关键词：房屋建筑学；课程设计；绘图能力；实地调研

房屋建筑学是跟建筑工程相关的各专业大学生必修的一门专业基础课。通过这门课，学生初步了解民用建筑和工业建筑的基本构造、建筑设计的基本原理和方法，为后继专业课程的学习做铺垫和进行必备的知识储备。房屋建筑学这门课具有知识点多、综合性强的特点。课程结束后，为了有助于学生加深理解建筑设计原理、建筑基本构造，同时培养学生查阅、运用各种规范、图集和设计参考资料的能力，特地安排为期两周的课程设计，目的在于通过课程设计让学生获得必要的建筑设计和绘图能力。但实际情况是：房屋建筑学部分内容琐碎枯燥，学生学习主动性不佳；课程设计中问题层出不穷，设计成果较差。笔者结合多年教学实践和经验总结，形成以下教学思路，极大的提高了学生对房屋建筑学课程的学习热情以及课程设计的能力。

一、优化教学内容和顺序

目前，市面上针对房屋建筑学这门课编写的教材很多，但不少教材内容陈旧，因此在教学过程中将陈旧或已淘汰的构造做法（如油毡防水、施工缝的处理等内容）加以撇除，换之为新的、实用的构造处理手法加以讲解。对于教材中部分琐碎、枯燥的构造内容（如吊顶、栏杆扶手、木门窗的构造等）大胆删除，对具有普遍指导意义的基本部位构造（如墙体、楼梯、屋顶等）重点讲解。调整教学内容的讲课次序：先讲授建筑构造部分的内容，在学生对建筑基本构造有了大致了解后再进行建筑设计原理的讲授，避免发生学生在开学初期学习的设计原理到期末课程设计时已经大部分被遗忘。为了引导学生对建筑设计的兴趣，补充讲解建筑发展史，以及具有代表意义的中国和西方典型建筑（如中国的四合院、西方欧式建筑的特点等）。教学实践表明，学生对建筑历史、典型建筑分析更有兴趣。在教学中，通过对这些拓展知识的讲解，可引导学生换位思考：这些建筑在当代如何设计，如何在设计过程中将满足功能需求和体现建筑的艺术美结合起来。通过类似的换位思考，可激发学生的学习热情。

二、充分发挥多媒体教学优势

1房屋建筑学课程设计存在的问题

1.1不适应心理

对于已经习惯逻辑思维的工民建学生来说，他们认识不到课程设计与其他自然科学学科的显著不同，他们把课程设计想象成为学习其他工程学科一样进行假设、演算、结论，以这种心理进入课程设计自然极度不适应。他们只看到“设计原理”、“功能分区”等简单的字眼，而未认清其深刻的内涵，这种心理势必妨碍学生尽快进入设计者的角色。

1.2知识预支心理

一般情况下，设计学科以外的其它工程设计是在学生接受了大密度专业授课、掌握了足够的基础知识上进行的，这样学生在设计阶段感到游刃有余。但是，房屋建筑学课程设计却不然，学生在接触建筑设计时，往往处于严重的知识预支阶段。从知识结构来看，建筑设计所需要的文化修养、工程技术和社会知识结构，正是他们最大的不足，这就给课程设计带来了很大的不便。此时学生只能从房屋建筑学的课堂授课以及其他渠道得到不全面的而又非系统的知识，以这种“虚”的状态进入“实”的设计，学生感到力不从心、无从下手也就是可以理解的了。

1.3先松后紧心理

一、实践教学环节的设计安排

在课程设计的实践中，注重加强工程实践能力、综合应用能力和创新意识的培养，在教学内容上注意及时反映当前科学技术的新成果，还注重在作业、实验、课程设计和第二课堂等实践性环节上进行精心的整体教学设计和安排。具体做法是：

1.作业。注意选择一些具有工程应用背景和激发创新设计实例的题目，如别墅设计、单身公寓等，以客户实际需求和国家相关标准来加强学生实际综合分析与设计能力培养的标准训练，提高项目签单率。

2.操作。除了传统的教学方法以外，新增了色彩设计实验、造型实验、材料试验、人机结构实验等。分析室内包含的一些标准施工工艺技法，如乳胶漆、施工工艺，指接板与生态板面等施工工艺等，通过对这些施工工艺的了解，增强学生对建筑装饰设计的认识，亲自体会课程中所学的各种材料和施工工艺在设计中的应用。减少项目在施工操作中的失误率，使工程能顺利完工。

3.课程设计。这是针对一项真实工程背景的项目，随着理论课的进行，分别进行设计方案甄选，施工工艺设计、施工管理方案设计安排在课程设计实验之后，要求完成一个单项项目的系统方案设计，并参考标准制图法的参数，使理论课结束后的施工设计，内容包括设计方案和施工图的设计，能有机地结合。这样使学生更清晰地了解一个装饰项目设计的全过程。

4.组织学生开展课程内设计竞赛的活动。该活动通过命题和自选题目竞赛的方式进行创新，如学生宿舍自主设计、家具设计、室内空间色彩设计等，这些题目是在教师的启发下，让学生提高设计的思维和动手能力，同时极大地增强学生的创新能力。

1房屋建筑学课程设计的内容

房屋建筑学课程是建筑类专业一门必修的专业课，作为房屋建筑学课程的一门代课老师，我觉得课程设计是学生掌握的难点。房屋建筑学课程有关的设计有墙体设计、楼梯设计、屋面设计以及每学期最后一周的建筑施工图初步设计。

1.1墙体设计

墙体设计的前提是学生搞清楚外墙身详图是如何形成的，教师应先讲解墙身详图的形成方式，再讲解相应的构造做法。墙体设计主要指导学生搞清楚三个节点：地面与墙体的关系、楼面与墙体的关系、屋面与墙体的关系。学生在设计的过程中必须要搞清楚与三个节点有关的墙体的细部构造做法，也就是地面与墙体连接处有哪些构造要求，所以教师在授课的过程中必须讲解散水、勒脚、防潮层、变形缝、室内地坪、室外地面等的构造做法；楼面与墙体相关的构造主要包括窗过梁、窗台、圈梁、楼板层的基本构造做法，教师在讲授的过程中除了讲解清楚各节点的构造做法以外，还必须说明各自所处的位置、相关部分的尺寸要求；屋面与墙体有关的构造主要有屋面的形式、屋面与墙体连接处的基本构造做法。所以主要使学生掌握哪些节点对应哪些位置。另外，建筑节能也是现在大家关注的重点，发展比较好的就是外墙面的节能，在学生墙体设计的过程中，教师指导时也应重视墙体的节能构造，而且可以和墙面的装修材料相结合。

1.2楼梯设计

楼梯设计主要包括平面设计、剖面设计以及节点设计。在进行楼梯设计的时候，主要要给学生讲清楚楼梯的尺度要求，以及楼梯的尺度与楼梯间的开间、进深的关系。很多同学听完老师的讲解以后仍然不会画平面图，不知道如何下手，我认为主要问题是学生没有搞清楚楼梯平面图是如何形成的，底层楼梯平面图、标准层楼梯平面图、顶层楼梯平面图如何绘制，它们之间有何区别，上行、下行的箭头方向如何标注。所以老师在讲实例之前一定要给学生讲清楚它们的绘图方法、步骤和区别。楼梯剖面设计的关键就是底层平台下净空高度的验算，要求平台的净高要满足2米，不满足时有4种调整方式：1.将楼梯底层设计成长短跑，让第一跑的踏步数目多些，第二跑踏步少些，利用踏步的多少来调节下部净空的高度；2.降低底层中间平台下的地面标高，即将部分室外台阶移至室内；3.将上述两种方法结合；4.将底层采用直跑楼梯。教师在授课的时候应指出这4种调整方式它们各自的优缺点以及相关的要求，并结合实际工程指出目前建筑物普遍采用的调整方式是哪一种，我们在设计时如何选择。楼梯节点设计主要要绘制一些节点构造详图，主要有栏杆与踏步的连接、扶手与栏杆的连接，所以要掌握常用的节点构造做法。

摘要:清华大学土木类率先在全国实行大类招生、大类培养和大类出口，在此背景下，需要建设大类平台课程体系。本文基于土木类中的相关设计类课程，论述了教学改革的必要性，从教学内容、教学方式和考核方式三个方面提出了相应的改革措施，希望能够提高教学质量，培养复合型创新人才。

关键词:教学改革；课程体系；教学模式；大类培养

近年来，随着科技的发展与进步，社会对于多学科交叉的复合型人才的需求逐渐提升，以往过细的专业划分已经很难为社会提供充足的人才资源[1,2]。为了顺应社会发展的趋势，提升学生的综合能力，清华大学土水学院打破专业壁垒，推行“按大类进行人才培养管理”的方案[3]，希望通过在教育教学方面的改革，抓住重大的发展机遇，培养符合社会发展需要的综合创新人才。土水学院在全国高校率先获准设立了宽口径本科专业“土木、水利与海洋工程”，实行大类招生、大类培养和大类出口。以强化“宽口径、厚基础、强实践、多样化”的通识教育和专业教育融合，满足未来社会对创新型和复合型杰出人才的需求。学院从2018级起全面实施大类培养，建设大类平台课程体系，打造大类教学实践平台。

1教学改革的必要性

在全面实施大类培养、建设大类平台课程的背景下，原有课程体系需要进行改革和调整。为增强学生的综合素质，通识教育的课时量大大增加，而本科期间专业教育的课时量则被压缩。因此，需要对原有的专业课课程体系进行适当的改革与整合[4-6]。在原有的专业课课程体系下，开设了多门必修的设计课程，如砌体结构、木结构、混凝土结构设计和钢结构设计。通过对学生和老师的调研发现，这几门设计类课程在很多内容上存在重合，诸如荷载计算、结构内力计算等。这种现象不仅浪费了教育资源，也使得学生在课堂中很难保持持续专注度。原有设计课程中的混凝土结构设计和钢结构设计都集中在大三下学期，这两门设计类课程都需要学生完成一个整体结构的设计计算，需要反复迭代优化，并撰写几十页的计算书。在短时间内独自完成两种结构的设计计算，对于刚学完结构力学的大三学生而言显得力不从心，从而也限制了学生的创造性。原有的多门设计课程都是分开授课，彼此之间关联较少。但当今社会的城市与基础设施建设中，单一的结构形式已经很少见了，大多数都是综合了多种结构形式的建筑，原有的分散式课程体系已不能适应当下建设的潮流。基于以上原因，将原有的多门设计类课程整合成一门综合性的设计课程，有助于提高学生对多种建筑形式的全面认识，提高学生的综合能力，顺应当下建设的潮流。结合已有的相关设计类课程的改革经验[7-13]，我们从教学内容、教学方式和考核方式等三个方面提出了相应的改革措施。

2教学内容改革

建筑学经济课程设计思考在传统的高等学校建筑学专业教育中，建筑师常常被优先培养成一个艺术家，在他的学习与工作中，建筑的经济问题只是在一种特殊的联系中才提到它，例如在公用建筑设计中，如果从经济学角度来考虑，这似乎对建筑师的创造性造成了威胁。事实上，建筑是艺术与技术的结合，在建筑设计中，没有单一的决定论，建筑设计不论在方法上还是在结果上均具有二元性。据统计，参与建筑设计决策的因素达40多个方面，如建筑师、业主、建造方、开发公司、咨询公司等，这就意味着建筑设计在构思和决策上包含不同程度的社会协调与合作，使得建筑设计成为一种社会生产，故方案设计也归属于经济范畴。因此，不论在知识结构方面，还是设计思想方面，在艺术与经济之间建立一种平衡意识和能力将是未来建筑设计和方案决策的指向和基础，这正是建筑经济课程内容所具有的观念。建筑经济课程对于建筑学专业学生的素质教育是极为重要的，对培养高素质的职业建筑师也具有十分重要的意义。但遗憾的是这一点过去往往不为人们所重视，学校往往忽视这门课程的重要性和必要性。究其原因，固然与教学方式、教学手段落后，对学生缺乏吸引力有着密切联系，但更重要的是现行的建筑经济课程设置本身存在着较大问题，导致学生意识不到此门课程的重要性。鉴于建筑经济对建筑学专业教育和对建筑师培养具有十分重要的意义，对该课程的设置进行研究是非常必要的，也是至关重要的。

一、建筑学专业开设建筑经济课程的意义

1.建筑经济课程的开设是职业建筑师教育的基础目前，我国的建筑学教育与人才培养、市场需求尚有脱节的地方，比如在知识结构与能力方面的实践性和技术性还有所欠缺。建筑学专业中开设建筑经济课程适应了职业建筑师专业教育的要求，改变了我国目前建筑教育中存在重艺术、轻技术的倾向。建筑经济是一门综合性很强的课程，与房屋建筑学、建筑施工、工程项目管理等先修课程密切相关，具有综合性、实用性、实践性和政策性等特点。通过本课程的教学，可以使学生掌握建筑业、建筑市场的经济活动及其规律，掌握设计方案分析评价的基本原则和方法，树立设计工作的经济性理念，使毕业生成为真正意义上的复合型工程技术人才。

2.建筑经济课程的开设是高等学校素质教育的要求现在社会分工越来越细、学科分类日趋专精，使得人文与科学具有彼此疏远的趋势。在大学教育中加深科学与人文这两种文化的深刻对话，可以使大学生的科学素质和人文素养得到和谐的发展。建筑经济是一门介于自然科学和社会科学之间的边缘科学，它以工程技术为基础，以建筑业及房地产业为对象，研究如何有效地在各种技术之间配置资源，寻求技术与经济最佳结合的交叉学科，对于全面提高学生科学与人文素质有着重要的作用。

3.建筑经济课程的开设是增强学生社会适应能力、拓宽就业范围的重要途径随着社会主义市场经济的充分发展，既懂技术又懂管理的复合型人才越来越受欢迎。作为建筑师，不仅仅需要提出新颖的建筑方案或技术，而且还要对这个方案或技术实施的结果进行熟练的财务评价和管理。另一方面，随着社会的发展，职业的变动和人才的流动不断加剧。加强对学生经济、管理等知识的教育，提高他们的综合素质，可以增强他们的社会适应能力，使建筑学专业毕业的学生不仅可以在设计院、房地产公司等专业性要求很强的地方工作，也可以走向更为宽泛的就业领域。

二、目前建筑经济课程设置中存在的问题建筑经济课程在建筑学专业课程体系及建筑师职业教育中具有十分重要的地位，但目前，很多高校还存在一些亟待解决的问题。

《建筑材料与检测》是高职院校水利类和土木类专业的专业基础课，同时也是材料检测工作人员须掌握的一门技能课程。通过学习理论知识和参加实践操作，学习者在掌握表征材料基本性质的参数和材料技术性能的同时，还能掌握材料的检测方法，最终达到能准确出具材料检测报告单并对被检材料做出合格性判断的目标。但是，该课程所涉及的建筑材料种类繁多、内容繁杂，学习起来难度较大。如何提高《建筑材料与检测》课程的课堂教学效果呢？笔者发现，将微课引入到课程中是个不错的选择。笔者就《建筑材料与检测》微课程设计与开发的步骤进行简单探讨。

一、学习对象分析

制作微课前，教师需分析学习对象的知识和技能掌握程度、认知特点和规律，并根据这些情况来制作难易适中、长短适中的微课视频。作为《建筑材料与检测》课程的部分学习对象，职校学生大都偏爱动手操作，喜欢实践性较强的课程。因此，在制作微课视频时，笔者注重结合实际案例进行教学，避免单纯理论讲解。

二、提炼微课程知识点

微课的特点是“短小精悍”，时间一般控制在5～10分钟。一节微课能否设计得好，教学效果是否有效，教师对知识点的选择和处理至关重要。因此，在设计微课时，教师首先要慎重选择知识点，并对相关的知识点进行科学地分析，使它们更符合学生的认知规律，这样，学生学习起来才能达到事半功倍的效果。《建筑材料与检测》这门课涉及原料、工艺、组成、性质、应用、检验、运输、验收、储存等诸多方面，课程知识点很多，在选择微课知识点时笔者遵循了这样几条原则：①侧重课程教学的重点和难点。②知识点的选择要小，对于大的知识点，要按照一定的逻辑分割成小知识点来讲，每个知识点最好在10分钟内能够讲解清楚。③知识点要准确无误，不能出现知识性错误。笔者选用的教材为中国水利水电出版社出版、董亚军主编的《建筑材料与检测》一书，经筛选后选择以下知识点制作了微课视频。第一，课程绪论部分，笔者制作了“课程介绍”微课视频，向学生整体介绍本课程的学习内容、教学目标、衔接的工作岗位。第二，材料的物理性质部分，笔者制作了“材料的三个密度”微课视频，主要讲解材料的密度、表观密度和堆积密度的含义。第三，对于常用建筑材料之一的水泥部分，可供选择的知识点较多，笔者制作了“水泥材料介绍”“水泥取样方法”“水泥的体积安定性”“水泥胶砂试件成型过程”“水泥标准稠度用水量”“水泥强度检测与计算”和“水泥的细度”7个视频，简单介绍了水泥的生产、分类和使用情况，散装和整装水泥的取样方法及技术标准规定，水泥体积安定性的定义、检测方法、国家标准的规定，水泥胶砂试件成型的方法、过程及注意事项，水泥标准稠度用水量的意义、测定方法、国家标准规定，水泥胶砂强度的检测过程及数据处理方法，水泥合格性判断方法，水泥细度的含义、测定方法、国标规定等内容，基本可以满足学生的学习需求。第四，混凝土原材料部分，笔者选择的知识点有“砂的取样”“砂的粗细”“砂的含泥量检测与评定”“砂的表观密度检测”“砂的堆积密度检测”“石子压碎指标”“石子表观密度检测”“石子堆积密度检测”“石子针片状含量检测”“压碎指标的含义及检测过程”10个视频，主要介绍了国家标准规定及现场取样方法，砂的粗细对混凝土质量的影响，砂的粗细程度及颗粒级配的检测与判断方法，砂的含泥量含义及检测方法、合格性判断，砂的表观密度检测过程、堆积密度检测过程，用压碎指标判断石子强度合格性，石子表观密度的检测过程与合格性判断，石子堆积密度的检测过程，石子针片状的含义、检测方法、合格性判断等内容。第五，混凝土部分，笔者选择的知识点有“混凝土概述”和“混凝土技术指标———和易性”，主要介绍混凝土的组成材料，混凝土的分类，混凝土和易性的含义、检测方法等内容。第六，钢材部分，笔者选择的知识点有“钢材概述”和“钢材冷弯”，主要介绍了钢材的分类，钢材冷弯的检测过程和合格性判断等内容。

三、编写微课设计方案

在课程设计中，教师指导学生利用图书检索、网络等途径查找资料，充分利用各种资源了解学科基本知识和动态，了解国内外同类技术发展趋势。通过充分的知识准备过程，学生养成调查研究、搜集资料的习惯，调动和发挥他们的主观能动性，激发其积极动脑思考。如民用建筑课程设计（如住宅设计）任务布置后，要求学生在网上收集住宅平面图，利用业余时间参观校区周围新建和在建的住宅小区，阅读相关建筑设计规范如民用建筑设计通则、住宅建筑设计规范等，在大量知识积累的基础上，鼓励学生进行方案构思。在课程设计过程中，当学生遇到问题的时候，老师不是直接给出答案，而是引导学生思考和分析问题，培养学生独立解决问题的能力。在整个课程设计教学中，当学生出现畏难情绪的时候，教师应该多多鼓励，激励学生战胜困难的信心。

计算机作为现代技术的有力手段，它的作用越来越重要。计算机运用能力也是工程素质的一个重要方面，在课程设计教学过程中，除了必要的手算和手绘图的过程，多设置学生运用计算机完成课程设计步骤的环节，如房屋建筑学课程设计要求学生用AutoCad画图，熟悉AutoCad软件；钢筋混凝土课程设计和钢结构课程设计适当要求学生应用PKPM或Sap等结构计算软件进行计算，并将计算机计算结果与手算结果进行比较分析；在施工组织与概预算课程设计中适当要求学生应用概预算常用软件进行计算。要在课程设计过程中重视对学生工程素质的培养，教师自身的工程意识和工程素养也很重要。我国高等工科院校部分中青年教师毕业后直接留校，没有在企业实际工作的经历，缺乏现代工程意识和工程素养，对结构工程设计和施工过程不熟悉。这些教师在指导学生实践能力训练时自然底气不足，必然影响到对学生实践能力的培养。因此，高校教师自身也应该多与设计单位和施工单位交流合作，对新技术新方法有一定的了解，在布置课程设计任务时紧密联系实际工程，并将实际工程背景介绍给学生，激发学生完成课程设计的兴趣。教师只有不断提高自身的工程意识和工程素养才能在教学工作中理论联系实际，取得好的教学效果。

课程设计内容的整合与优化

目前大多数高校的课程设计都是在对应的理论课程完成后进行，内容通常是按该门课程设计指导教师规定的形式和要求完成，与其他课程设计没有相关性。这种设计形式使学生缺乏对工程项目全过程的认识，从立项、基本资料查找、方案的比较等前期工作，建筑、结构施工图的完成，到施工可行性分析、实际经济指标考核等后期工作没有形成一个整体的概念，不利于学生综合实践能力的培养。[2]设计内容指导老师往往做了比较详细的规定，而不是让学生比较并选择合理的结构型式，如钢筋混凝土楼盖结构设计要求只能是单向板肋梁楼盖，这种方式不利于培养学生的创新精神和解决工程实际问题的能力。为了让学生对工程项目形成一个整体的认识，在课程设计教学中可以采用一体化的课程设计题目，并针对实际项目进行课程设计，设计过程围绕工程项目实施展开。教师应到设计院广泛收集工程设计资料，结合实际的民用建筑工程和单层工业厂房，编制课程设计题目，达到理论与实际相结合的目的。教研室统一组织，各门课程设计指导教师协同讨论，使每个学生的课程设计题目整体化，即建筑、结构、施工等相关课程设计依托一个大题目，编制一套完整的土木工程专业建筑结构方向课程设计任务书，其中既有总体要求和目标，也有分阶段、分课程实施的具体内容和要求。课程设计任务书统一下达，然后分阶段完成各门子课程设计内容，当所有专业课程的课程设计完成后，一个系统的工程项目设计也完成了，如图1为单层工业厂房课程设计内容，将几门课程设计内容整合到一个单体设计中。在房屋建筑学课程设计阶段，即将编制好的整套课程设计任务书发给学生，给学生介绍主要专业课及相关课程设计，各门课程设计之间的关系。学生通过课程设计能获得过程体验，实现对专业知识的融会贯通，从而获得解决实际问题的能力和综合应用能力。课程设计的指导教师不应将课程设计的内容定得太具体，这样就失去了“设计”的意义，学生的课程设计成果也会千篇一律。如在进行钢筋混凝土现浇楼盖课程设计时，要求学生选用民用建筑设计中的某一层楼盖或某一部分楼盖进行设计（见图1），不要限定采用单向板或双向板，楼盖面层可以按照学生在民用建筑课程设计里设计的做法确定，混凝土等级和钢筋等级可以让学生根据楼盖荷载和跨度自己选用。在课程设计过程中，学生应该是主角，老师只是配角。

提早布置课程设计题目，灵活安排时间

课程设计往往与理论课程教学相对应，如“民用建筑房屋课程设计”与“房屋建筑学”这门课程对应，“钢筋混凝土楼盖课程设计”与“钢筋混凝土结构基本原理”这门课程对应。课程设计一般是在相应课程完成后进行，安排在期末，时间只有一至两周。期末考试多，很多学生牺牲课程设计时间去复习应付考试，原本安排了一周时间的课程设计可能就用3至4天时间草草完成，课程设计训练效果不好。如果提早布置课程设计任务，在对应课程开始不久后就布置课程设计任务，将课程设计贯穿于整个课程教学过程中，学生可以根据自己的时间合理安排，而且学生也可以根据理论课程教学内容及时完成部分课程设计内容。如民用建筑课程设计可以在房屋建筑学这门课程讲授完建筑平面设计后布置课程设计任务，让学生收集资料并构思楼层平面方案；在学习完屋顶那一章节后可以要学生完成课程设计的屋面方案设计部分；在学习完楼梯那一章节后安排学生完成课程设计的剖面方案设计等，这样在理论课程学习结束后，课程设计的方案部分已经初步完成，而且同步理论教学过程，加强了理论教学效果，在期末的课程设计周里学生进一步完善方案设计并完成施工图设计。通过提早布置课程设计题目的方法，学生在对应理论课程的教学过程中就开始为课程设计做准备，方便学生灵活安排时间，提高课程设计教学效果。

摘要:文章对英国纽卡斯尔大学“工程系统的全过程可持续设计”的培养方案与教学理念进行了详细阐述，对中英两国土木工程全过程课程设计案例进行了比较分析，介绍了英国课程的教学目标、教学模式和评估手段，以及对中国土木工程学科全过程课程设计的借鉴意义，最后对中国该类课程体系的制定与完善提出了建议。

关键词:土木工程;全过程课程设计;英国教育;培养方案;教育理念

时代的进步和社会的发展对土木工程专业学生的实践能力、创新能力和多专业融合能力提出了更高要求，传统的单一课程设计的教学安排已经不能满足新时代卓越工程师的培养需求。多阶段贯通、全过程融合的课程设计教学理念已逐渐被国内外高校所接受和采纳［1］。全过程课程设计，可以将传统教学中每个独立的设计课程(如建筑选型、混凝土结构、钢结构、建筑施工等课程)整体衔接起来，克服了各课程设计自成一体、相互间缺乏关联或教学内容重复等弊端，也有利于学生对土木工程学科以外的其他相关专业(例如建筑学、规划学、交通学、建筑环境学、可持续发展理念［2］等)的基本了解，使学生从工程初期规划开始，就能掌握真实的工程推进流程与团队合作模式，在此基础上进行结构设计、施工组织设计，直至造价与环境影响分析，从而受到作为土木工程师的全过程系统训练，培养学生综合运用所学专业知识、基础理论及基本技能去解决实际问题的能力［3］。中国的高等工程教育面临着激烈的国际竞争环境，了解国外先进的全过程教学理念对全过程课程设计大纲的规划、制定和完善具有积极的推动意义。本文结合笔者曾在英国纽卡斯尔大学的多年执教经验，详细介绍该校工程学院的招牌课程之一工程系统的全过程可持续设计课程的学时规划、培养目标、培养内容以及考核标准，并阐析该课程教学模式对中国全过程课程设计方案制定的借鉴意义。

一、课程概述

工程系统的全过程可持续设计课程英文名为“IntegratedDesignofSustainableEngineeringSystems”，是英国纽卡斯尔大学土木工程学科的必修课程。课程共分三个阶段，时间涵盖大一至大三，根据学生所掌握的具体知识情况每个阶段侧重点也有所不同。三年的总学分(英国ECTSCredits)40分，是分量非常重的一门课程(一般来说一门重要核心课程的ECTS学分为5～10分)。该课程分为授课讲解和指导下的独立学习两种教学模式，并且互相融合。(一)工程系统的全过程可持续设计:阶段一该阶段课程为大一新生的综合设计课程，共包含300个学生学时(包括课外学习时间)。主要教学目标是加深学生对于工程结构设计理念的了解，以及提高学生对人类工程行为下的环境影响的认知度;学生通过该阶段的学习可以掌握结构概念设计与分析中的交流技巧，熟悉资源循环与全寿命的设计理念，了解土木工程师在可持续发展以及气候变化挑战中所扮演的角色。在此基础上，将对上述挑战问题的思考体现在一个具体而又简单的工程实例中，从而提高学生结构概念设计的能力，增强学生工程概念设计与可持续发展的关联意识，培养学生团队合作的能力，以及文献检索和科技报告写作能力。该阶段课程设计采用教学为主、实践为辅的方法，分为若干教学和实践环节。首先向学生讲授规划与设计的基本知识、实际工程中团队的合作模式、资源的调动与分配，建立“全系统”的设计理念。随后进一步讲述可持续系统的若干主题，包括可持续发展的三大支柱、系统工程在工程中的兴起、全寿命设计理念、反馈循环以及相关法律知识。在学生掌握了基本系统和可持续发展理念之后，针对具体一个案例(通常是一个城市社区)，以团队的形式研究该区域建设资源的分布，并对其基础建设、水资源、能源以及交通运输能力进行评估，着重培养学生的团队合作领导能力、团队沟通技巧、健康与安全以及风险评估能力。最后通过布置一组桁架设计任务，一方面要求学生结合所学专业知识进行桁架设计;另一方面要求设计作品需体现学生对可持续发展和环境的思考(包括材料选择、能源节约、施工方法等)。在此过程将着力培养学生的绘图能力，要求学生掌握基本绘图软件，并初步掌握建筑信息模型(BIM)的基本概念与设计方法。该阶段课程设计的考核方式包括个人研究报告、团队研究报告、图纸以及答辩。该课程的一个亮点是需要学生准备应对客户的模拟答辩会，学生要在业主、工程师、政府部门以及其他同行的面前，充分展示其调研结果与设计方案的合理性和竞争力。通过该阶段的训练可以使学生充分了解工程师的使命与能力需求，为下一阶段的学习打下重要基础。(二)工程系统的全过程可持续设计:阶段二该阶段课程为大二学生的综合设计课程，共包含300个学生学时。主要教学目标是通过一个更加具体的案例进一步培养学生的分析和设计能力，重点帮助学生掌握初步规划与设计、方案比选等技巧。同时进一步培育学生可持续发展的设计理念，着重于材料的选取、施工方案的确定、经济性评估、风险管理、可恢复性能评估、全寿命造价以及废弃物管理等知识的讲解。此阶段虽然主要培养学生的方案起草和设计能力，但还应着重帮助学生建立综合设计与评估的理念，以及培养学生解决可持续发展相关问题的能力，使学生掌握项目初期规划、选址、地址勘探、基础设计、结构设计、交通规划、材料选取、环境政策等方面的核心知识，进一步培养学生的分析、设计、表达、绘图等能力。和第一阶段类似，此阶段课程设计采用教学为主、实践为辅的方法，分为若干教学和实践环节。教学部分涵盖以下内容:基础建设、交通需求、地质勘探、桥梁与隧道结构、环境影响、结构设计与施工的案例分析和可行性分析，并向学生讲解原位测试和地质勘探仪器的基本原理。其他的相关课程模块还包括:环境影响评介，可靠度、灾害与风险分析，可持续材料以及管理、气候变化与基础建设的关联。其中可持续材料重点讲解材料比选原则和制作工艺，对于前者学生重点掌握材料的强度、刚度、耐久性、比重、造价、可获得性、传热性能、可运输性、美观、施工速度以及潜在的人体或环境危害性等;对于后者学生重点掌握钢材、混凝土、木材以及新兴材料的基本特性、制作工艺和应用范围。在教学环节的最后，进一步提升学生对可持续发展与工程经济理论的认识，课程包括融资选择、成本效益分析、碳足迹成本分析、可持续发展规程以及废弃物循环分析。在上述课程学习的基础上，学生需要完成一个综合案例分析，分析对象为英国境内的一个重点基础设施(例如重要建筑、桥梁、隧道等)。案例分析报告需要体现对以下问题的深入思考:交通运输需求、方案评选过程详述、环境影响分析、可持续性分析、融资以及其他经济因素分析。在完成上述分析评估的基础上再完成该项目的初步主体设计。在阶段一(大一课程)的基础上，学生应进一步掌握专业的绘图技巧，具有熟练应用三维绘图与渲染软件SketchUp，并将手绘图转化为专业制图的能力。通过邀请企业一线工程师来校指导，帮助学生进一步学习基于建筑信息模型(BIM)的设计方法。该阶段课程设计的考核方式包括在线笔试、日志记录存档、研究报告、图纸绘制、视频制作和答辩。其中日志记录存档是一种比较新颖且有效的考核方式，每一份日志需要详细记录学生在整个项目进行过程中的活动，包括会议记录、团队讨论情况、任务分配与管理记录、方案分析记录、手绘草稿、健康与安全记录、现场调研记录、文献考察分析以及个人见解等。(三)工程系统的全过程可持续设计:阶段三该阶段课程为大三学生的综合设计课程，共包含200个学生学时。该阶段课程重点培养学生的实战能力，主要教学目标是训练学生专业团队的合作能力，并且明确自身的主攻方向(类似于专业方向选择，包括建筑、结构、地下、交通、测量、给排水等)。学生通过此阶段的训练可以提高自身在多方合作情况下拥有敏锐的目光和成熟的方案决策能力，能够与项目中不同的合作方积极对话与合作，学习团队领袖所必要的技能。同时学生需要有提出不同方案(包括替代方案)的能力，并且能够通过不同的手段和技巧来对最终方案进行辩析。最后需要学生强化可持续发展的设计理念，了解在社区与城市建设中融资和可持续发展的矛盾。和第一阶段与第二阶段显著不同的是，第三阶段课程设计采用实践为主、教学为辅的方法，安排较少部分的课堂教学，增加更多的重点实践环节，教师与学生互动增强。整个阶段的学习围绕一个单一的工程项目展开。其中有个项目是纽卡斯尔市科学技术中心的一个真实项目。该项目分为规划与建筑方案设计和工程设计两期。其中第一期主要由建筑学院的学生完成，针对科学技术中心项目提出约20组规划与设计方案，土木工程学科的学生主要参与后期的评选，最终由评委教师和学生共同评选，选出三组方案晋级第二期的工程设计，并移交土木工程学科的学生(共约60人)来主导。土木工程学科的学生根据这三个建筑方案分为三个竞争“公司”，每个“公司”约20人左右，分设“建筑部门”“结构部门”“地质与基础部门”“测绘部门”“交通规划部门”和“给排水与暖通部门”。教学中根据不同方向分小班上课，每一个方向有一位指导教师，负责向学生讲解该方向必要的理论与工程知识，同时解答学生团队的疑惑。该阶段课程设计的考核方式包括墙报、图纸与日志、项目大报告和最终答辩。其中项目大报告需要进行整体考核以及分方向考核。整体考核主要围绕不同部门之间的衔接合作、可持续发展理、环境与社会影响报告等方面进行评估;方向考核主要从专业的角度考察设计的正确性与合理性。以结构方向为例，学生的专业报告至少需要包括结构选型、初步设计、荷载分析、构件计算、体系计算、施工组织等内容。在大报告提交后三个“公司”团队会进行“客户”见面答辩会，最终对三家竞争公司进行评估和排名。通过此阶段的培养，学生能基本掌握一个典型项目的进展流程和所需的专业知识，为毕业后的实际工作打下坚实的基础。

二、与国内全过程课程设计的对比与思考