土木新材料论文范文

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关键词:

土木工程材料;知识分层;教学设计;教学实践;课程教学

知识是基础，是载体;能力是知识的综合体现;素质是知识与能力的升华。知识、能力、素质是进行创新的基础，只有将三者的教育与培养结合在一起，并贯穿于教育的全过程，才能培养出高水平的人才。高等教育应在传授知识的同时提高学生的综合能力，升华其素质，培养学生的创新精神和创新意识。布卢姆认为，只要在提供恰当的材料和进行教学的同时，给每个学生以适当的帮助和充分的时间，几乎所有的学生都能完成学习任务或达到规定的学习目标［1］。其实很多学生学习成绩不理想，学生智慧能力的欠缺并不是主导因素，未能提供适当的教学条件和合理的帮助才是造成学生学习成绩不理想的最大原因。因此，笔者在土木工程材料课程教学中采取知识分层的方法，将课程知识划分为不同层次，预定目标，并采取针对性措施，帮助学员实现获得“知识、能力、创新”不同层次知识的目的［2－4］。

一、土木工程材料课程知识分层的教学设计

土木工程材料课程主要介绍各类建筑材料的成分、生产过程、技术性能、质量检验以及应用等基本知识。材料种类繁多，内容繁杂，各章自成体系，而且概念多、术语杂;经验性的东西多，逻辑推理性内容少;文字叙述多，公式计算少。学员在学习过程中感觉对知识的理解并不难，难的是抓不住重点，感觉要记忆的东西太多，不能将繁杂的内容梳理出条理清晰的层次，以致学生感到学习难度较大，学习效率不高。 依据土木工程材料课程知识来源及其特点，将该课程教学内容划分为:教材知识、拓展知识、科学知识三个层次［5］。(1)教材知识:即人才培养方案和课程标准要求掌握的内容，包括水泥、混凝土、钢材、防水等材料的化学成分、生产工艺、技术性能、质量检验以及材料的基本性能试验等;(2)拓展知识:指教员对课本知识的分析和拓展，主要内容是教员在科研、工程等实践过程中积累的经验和知识，以及课本以外的专业知识等［6］;(3)科学知识:与土木工程有关联的一切材料知识与实践，重点介绍材料科学发展的最前沿知识，及其在防护工程中的应用，如泡沫铝、纳米二氧化钛、石墨烯、相变材料、形状记忆材料等新材料的功能开发和应用研究，主要作用是激发学员的创造力。针对不同层次的知识，引导学生采用不同的学习方法和不同类型的评价方法，实现不同层次的教学目标［7］。通过任务—问题，引发学员的学习兴趣，实现学员获得“知识、能力、创新”三位一体课程知识的目的，培养学员的创新意识和创新能力。

二、土木工程材料课程知识分层的教学实践

为了深入贯彻理工大学精英教育理念，充分发挥教员的主导作用，引导学员全面成长，更好地对学员因材施教，拓宽学员视野，培养学员的实践能力和科研创新能力，从2009年开始，笔者尝试在土木工程材料课程教学过程中实施“本科生导师制”。实践中将导师制与课堂教学内容形成良好的衔接、互补，并对课程的知识体系进行梳理，逐步形成了“知识分层”的教学思想，在探索实践中，收到了较好的效果。

(一)课前预习以教材和学习指导书为载体，引导学员进行有针对性的课前自学，时间以10分钟至30分钟为限。课前自学能使学员对概念性知识有初步认识，对不能理解的知识点或各类疑问带到课堂上反馈给教员。本过程以让学员了解和掌握教材知识为目标。

(二)课堂教学教员对学员的预习情况进行检查，获得学员不能理解的知识点或各类疑问，在课堂上有针对性地讲解必须掌握的重点、难点，确保学员能够掌握人才培养方案要求掌握的知识。本过程以让学员了解和掌握教材知识为目标。在此基础上，教员对课本知识进行拓展，介绍真实的工程案例或事故，重点是军事工程。本过程以让学员了解和掌握拓展知识为目标。主要包括如下三方面内容:(1)大型工程涉及的材料:包括国内外各类典型工程及本地区的重点工程，如青藏铁路、水立方、鸟巢、苏通大桥、杭州湾大桥、永兴岛建设等工程中涉及的各类材料，体现理论知识与工程应用的紧密联系。(2)工程事故:包括各类媒体介绍的工程事故及环境污染实例，如重庆彩虹桥垮塌事件、家庭装修带来的“装修病”等，以此作为切入点介绍材料性能对工程结构质量和使用性能影响的重要性。(3)特种材料及技术:如“耐高温—高寒混凝土”“耐海水混凝土”“泵送混凝土”“混凝土结构抢修加固材料”“再生混凝土”“材料无损检测技术应用”等，并在此基础上引导学员针对工程实践特点，根据基础理论知识进行材料创新设计。

(三)实验教学实验教学作为大学本科教学的重要组成部分，是培养学生实践能力和综合素质的重要教学环节。相对于理论教学，实验教学更具直观性，更能培养学生发现问题、解决问题和分析问题的能力，在提高大学生综合素质和创新能力方面发挥着重要作用［8－9］。1．基本实验按照《全国高等学校土木工程专业本科教育评估标准》对土木工程材料课程实验教学的要求，完成六个验证性实验。本过程以让学员了解和掌握教材知识为目标。2．自主实验即开放式“三性”试验，实行自主选题、自行设计、自主操作。采取“本科生导师制”［10］，引导学生组成兴趣小组或科研团队自行选择试验内容，合理利用实验室已有设备制定试验方案，并得出实验结论。遵循“引导—自学—辅导—实践”四个环节，激发学生自主进行研究性学习的热情，把综合理论知识和技术融入到研究过程中，培养学生合作研究能力、技术创新能力，增强学生的综合素质，充分开发学生的潜力，为培养优秀学员创造条件。本过程以让学员了解科学知识为目标。在自主实验的基础上，教员根据学员的选题提供研究思路，以国防工程新材料研制俱乐部为平台，带领学员进行各类实践活动，如面向学生的科研立项、开展学科竞赛、参与教员的科研项目等。主要成果形式可以分为三大类:论文类、发明类、竞赛类。(1)论文类，包括科普类论文和学术类论文。从材料角度对大型工程进行材料设计，或从工程事故分析报告等角度撰写论文，要求正式发表，包括会议论文。如论文《‘美国911事件’中钢材对火灾产生、蔓延的影响》《建筑环境污染事件中材料的决定因素》等;也可以根据国家战略或国防战略选题，如《设计南海、西南高寒地区所需要的特种建筑材料》等。(2)发明类:以土木工程建设、国防工程建设或军事需求进行选题，包括材料发明、材料结构设计等，通过试验进行发明创造，并申请发明专利或实用新型专利。(3)竞赛类:以材料的创造发明或论文形式，参加校内外各类学科竞赛。如每年一次的理工大学“卓越杯”科技创新大赛，每两年举办一届的“全国大学生混凝土设计比赛”“中国大学生新材料创新设计大赛”“‘挑战杯’全国大学生课外学术科技作品竞赛”等，甚至可以参加相关学科的竞赛，如“全国大学生混凝土结构大赛”等。

(四)课程考核课程考核包括教学不同阶段的全过程评价，既考核结果，也考核过程。一是考核学员对教材知识的掌握情况，占总成绩的70%，具体包括预习单、作业本、实验报告、考试成绩等。二是考核学员对拓展知识的了解、掌握情况，占总成绩的20%，主要包括课堂表现、创新选题等。三是考核学员对科学知识的了解、掌握情况，占总成绩的10%，是课程成绩评定为优的重要依据。主要以课外创新作品的呈现程度来进行评价，如撰写论文5分，如果了(或有录用通知)就10分;发明创造有作品的5分，申请了专利的10分;正式参加了比赛的5分，已经获奖的10分。

三、土木工程材料课程知识分层教学成效

在“土木工程材料知识分层”教学设计和实践的过程中，先后获得学院“建筑材料课程教学改革研究”“本科精英教育的探索———课外实践导师制”“基于建筑材料课程的学员自主学习能力的培养研究”等教学科研项目的支持，获得一些教学改革成果。在课程考核方面，近几年学生通过率都达到100%。优秀率从5%左右提高到10%以上。在撰写论文方面，学员团队在教员的指导下撰写了《泡沫铝的特性及其在防护工程中的应用探讨》《室内电磁辐射污染分析与评估》《基于金属热工艺“四火”原理实现铸强兵之“剑”》等多篇学术论文。在创造发明方面，在教员的指导下，学员自主开展“寒区单兵多用途自热包”“一种高强陶粒混凝土的研制”“K－15快速高强抢修加固材料”等材料研究，并申请了专利。在参加竞赛方面，学员连续四年组队参加理工大学“‘卓越杯’科技创新竞赛”“第三届全国大学生混凝土大赛”，多人次获奖;参与“本科生导师制”课外创新学习的学员，有多名被保送或考取研究生。

四、结语

在理工大学实行“一导五法”教学改革的大环境下，教员和学员参与教学改革的热情空前高涨，学员各类课外科技创新活动得到了校院多级政策支持，“本科生导师制”也在各学院深入推进。今后应将全国或兄弟院校的更多有价值的学科竞赛引入学校，并将参赛的组织模式固定下来。此外应进一步加大学员课外科技创新活动成效与学分、评优、保研等评价体系的联系，为学员的成长创造更加广阔的平台。

参考文献:

［1］李玲，熊健杰，韩玉梅．西方教育目标分类学对构建我国教师素质标准的启示［J］．西南大学学报:社会科学版，2011，37(6):65－69．

［2］王泽文，徐定华，乐励华，刘唐伟．大学数学教学规范及其知识体系与课程的构建［J］．理工高教研究，2006，25(3):95－97．

［3］李爱平，郝英．论分层教学在计算机课中的应用［J］．高教视窗，2009(3):183－184．

［4］方岚．高等院校本科生综合素养的培育途径［J］．当代经济，2009(6):116－117．

［5］徐家良，陈晓峰．分类分层次的计算机课程实践教学体系的构建［J］．实验科学与技术，2012，10(3):56－59．

［6］杨湘．应用处方式分层教学模式的理论与实践探索［J］．成人教育，2010(10):89－90．

［7］吴红耘．构建基础教育课程目标体系的现代心理学基础［J］．教学与管理，2010(10):8－9．

［8］邹斌．教师知识与教师专业化［J］．阜阳师范学院学报:社会科学版，2005(3):4－8．

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(一)确定土木工程专业研究生的培养理念及目标

土木工程专业研究生的培养应在保证硕士研究生具有正确价值观和良好道德情操、具备坚实理论知识和科研能力的基础上，侧重培养工程实践能力，使之能够具有解决实际工程中复杂问题的能力，成为与国际形势接轨、掌握建筑领域尖端技术的高素质工程型人才［3］。

(二)明确土木工程研究生培养质量的影响因素

单一的培养模式和传统的课堂教学模式，使学生的个性和特长得不到充分发挥，限制了学生的创造性思维发展，使研究生教育无异于本科教育，大部分缺乏独立研究和创新的能力。就土木工程专业来说，更应偏向实践和应用。

(三)研究生培养模式的建议

首先，高校应改革土木专业研究生教育模式。例如将土木专业研究生的培养类型细化到理论研究型和工程实践型等方向，使研究生的培养更具有针对性。在课程设置上，由于土木工程学科所包含的知识面宽，涉及的内容广，因此，课程设置要有针对性和普遍性，多设置基础课程［4］，使学生主要掌握学习方法，而非单纯地学习课程本身。同时，教师要使学生形成完整的知识框架和体系，使学生有机会接受该领域最前沿的知识和研究方法，使研究生从基础知识的学习、查阅文献到撰写论文等工作中学到做科研应具备的基本素养和能力，并在此基础上使研究生将自己所学的知识应用到实验或实际操作中。

其次，针对研究生毕业后缺乏实践和动手能力的现状，高校应加强校企联合培养模式。鉴于土木工程本身的学科特点，实践与应用更是重中之重，因此，校企联合的培养模式具有更重要的现实意义。在教育体制上应尽快为高校创造条件，如建立产学研培训基地，使研究成果直接转化成社会生产需要，企业可以为高校的科研工作提供资金支持，同时高校可以为企业运作带来技术保障。高校还应为学生创造实践机会，使学生能够通过学校学习和社会实践，真正掌握和更深刻地理解所做研究的价值和意义。高校应实行学校导师和企业导师双导师制度，学校导师可以从事科研生产工作，企业导师也可进入高校学习和指导，这样既可以加强高校师资队伍建设，完善教育体制，又可以使土木工程研究生在科研能力和工程实践能力上得到充分提高。

再次，应借鉴国外教育体制，实行研究生教育宽进严出制度，这样既可以使更多的学生有机会接受更高层次的教育，又可以提高毕业生的素质和质量。严格控制毕业论文的通过率，提高论文评价标准，避免论文答辩流于形式。可以借鉴国外论文评价体制，对论文的质量采用等级制度，提高学生撰写论文的积极性。同时，在就业上应缩小研究生和本科生的待遇差异，这样既避免了研究生学习的功利性，又节约了国家教育资源，使土木工程研究生教育真正培养出具有科研精神和工程实践能力的高层次人才。

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中图分类号：S969文献标识码： A

1、前言

我国自1984年引入工法管理制度以来，先后经历了学习宣传阶段、工法试行阶段和迅速发展阶段[1]。施工一线人员流动性大，初次参与工法编写的人员常常不得要领，如何快速掌握工法编制要点，编写出高质量的工法，展示企业施工水平和施工能力，成为土木工程技术人员成长的一个台阶。

2、工法的定义和特点

所谓工法，是以工程为对象，工艺为核心，运用系统工程原理，把先进技术和科学管理结合起来，经过工程实践形成的综合配套的技术应用方法[2]。

工法的主要服务对象是施工；工法不是单纯的施工单项技术，而是技术与管理的有机结合、综合配套的施工技术；工法是运用系统工程原理和方法总结出来的成功经验，具有较强的系统性、科学性、和可推广性；工法的核心是施工工艺，其中的材料、设备、劳动力、质量安全及治疗控制标准都是为工艺服务的；工法是施工企业标准的重要组成部分，是施工经验的总结与提炼；工法不等同于技术总结和论文，而是成功经验关键技术研究的提炼和精华，它必须严格按照国家有关要求的格式编写。

3、工法选题

3.1选题原则

课题是工程技术创新系统的核心，工法是工程技术创新系统的枢扭，关键工法的选题应满足以下原则：①总结工程中有实用价值、有规律性的工艺技术；②在原有的工法发展起来的新技术；③四新技术形成的工艺方法；④经施工检验的专利及发明的成果提升。

3.2选题范围

工法的选题范围非常广泛，土木工程相关大致分为以下四类：①大型重工业工程项目，如石化、冶炼、电力等；②大型土木工程项目，如水利水电、路桥、港口、污水处理等；③大型公共建筑工程项目，如文化体育、商业、会展中心、航站楼等；④住宅工程中采用新材料或容易产生质量隐患的关键技术项目。

3.3选题步骤

每项工法都是一个系统，系统有大有小，针对单位工程的是大系统，针对分部、分项工程编写的是子系统，工法选题一般来说经历三个步骤[1]。① 梳理工程建设中的重点与难点，针对性要强，可是单位工程、分部工程，也可是某个分部工程中的分项工程；② 网络排查类似工法，专业网站或政府机关公布的已通过评审的各级工法名单；③ 对关键技术进行主题研究，参照科技成果的立项、鉴定评估、报奖等流程。

4、工法编写常见误区

常见工法编制存在以下误区：①前言冗长；②特点模糊；③范围不清；④原理不明；⑤操作要点不对应；⑥材料设备繁杂；⑦质量控制泛泛；⑧安全措施不周全；⑨环保措施不全面；⑩效益分析太片面；⑪应用实例针对性差；⑫工法与方案、总结或论文混淆；⑬文本不规范[3-5]。

5、土木工程工法编写要点

国家级工法的编写内容，分为前言、工法特点、适用范围、工艺原理、施工工艺流程及操作要点、材料与设备、质量控制、安全措施、环保措施、效益分析和应用实例等11项[6]。

（1）前言：概括工法的形成原因和形成过程。其形成过程要求说明科研立项情况、研究开发单位、关键技术审定结果、专利发明、工法应用及有关获奖情况。

（2）工法特点：说明工法在使用功能或施工方法上的特点，与传统的施工方法比较，在工期、质量、安全、造价等技术经济效能等方面的先进性和新颖性。工法的特点是指使用功能或施工方法的特点，不是产品性能说明书，也不是单纯的技术特点，更不是机械设备或装置的特点。

（3）适用范围：适宜采用该工法的工程对象或工程部位，某些工法还应规定最佳的技术经济条件。着重说明工程性质，如公路、铁路、厂房等；针对设计要求的工程性能和特点及施工中的特点；周边环境条件和节能环保等要求方面。适用范围应实事求是，不扩大范围增加误导读者；不限定过狭窄影响推广价值。

（4）工艺原理：阐述工法关键技术应用的基本原理，着重说明关键技术应用的理论基础，以及关键技术的施工主要过程的阐述。表达应科学有序、准确严谨、通俗易懂。

（5）施工工艺流程及操作要点：

工艺流程和操作要点是工法的重要内容。应该按照工艺发生的顺序或者事物发展的客观规律来编制工艺流程，并在操作要点中分别加以描述。对于使用文字不容易表达清楚的内容，要附以必要的图表。

工艺流程要重点讲清基本工艺过程，并讲清工序间的衔接和相互之间的关系以及关键所在。工艺流程最好采用流程图来描述。

操作要点必须是工艺流程的关键点，操作要点应与工艺流程的程序基本对应，工艺技术的关键工序应列为工法操作要点，各操作要点作详细介绍。必要时对施工组织和管理要求作翔实的说明。

（6）材料与设备：说明工法所使用的主要材料名称、规格、主要技术指标；以及主要施工机具、仪器、仪表等的名称、型号、性能、能耗及数量。对新型材料还应提供相应的检验检测方法。此外还应强调该材料在操作要点中起到的作用，以证明该材料在工法技术实现中是必不可少的。

（7）质量控制：说明工法必须遵照执行的国家、地方（行业）标准、规范名称和检验方法，并指出工法在现行标准、规范中未规定的质量要求，并要列出关键部位、关键工序的质量要求，以及达到工程质量目标所采取的技术措施和管理方法。

有些工法由于采用的是新技术、新材料、新工艺，在国家现行的标准、规范中末规定质量要求，在这类工法中质量要求应注明依据的是国际通用标准，国外标准，还是某科研机构、某生产厂家的试行标准，使工法应用单位明确本工法的质量要求，使质量控制有参照依据。

（8）安全措施：说明工法实施过程中，根据国家、地方（行业）有关安全的法规，所采取的安全措施和安全注意事项。

（9）环保措施：指出工法实施过程中，遵照执行的国家和地方（行业）有关环境保护法规中所要求的环保指标，以及必要的环保监测、环保措施和在文明施工中应注意的事项，如水土保持、大气或噪声污染、人员职业健康等。

（10）效益分析：从工程实际效果以及文明施工中，综合分析应用本工法所产生的经济、社会、技术、环保和节能效益。

①经济效益分为直接经济效益和间接经济效益。直接效益是指物料消耗、机械购置或租赁、人工减少、造价降低。间接效益是指与其它方案相比投入减少，安全风险降低等。

②社会效益是指工期缩短对社会的影响降低，提前竣工对社会的贡献，

③技术效益是指对推进科技进步的作用，开辟了困难条件下某种技术的应用范围。

④环保和节能效益是指满足现行环保节能相关要求，节约水、电、煤、油等能源或推进可再生资源利用，对降低废气、噪声、固体废弃物等污染的贡献。

另外，对工法内容是否符合满足国家关于建筑节能工程的有关要求，是否有利于推进（可再生）能源与建筑结合配套技术研发、集成和规模化应用方面也应有所交代。

（11）应用实例：工法已经过2项及以上工程实践应用，安全可靠，具有较高推广应用价值，经济效益和社会效益显著。说明应用工法的工程项目名称、地点、结构形式、开竣工日期、实物工作量、应用效果及存在的问题等，并能证明该工法的先进性和实用性。

（12）论文与总结、方案、论文的比较：

工法与施工技术总结、技术论文、施工方案格式和内容不同。

施工技术总结是施工单位结合某工程项目施工情况和关键技术进行的总结，写法是先介绍工程概况，后叙述施工方法，最后总结经验和体会。工法强调的是工艺原理和操作方法，具有较强的普适性和可推广性。

技术论文是作者论述科技领域中具有创新意义的理论性、实验性、观测性的新成果、新见解和新知识, 或者是总结某种已知原理应用于实践所取得的新方法、新技术和新产品的科技文献。技术论文可以是施工前、施工中或施工后的技术总结，数据可以是计算分析或者是估算，并不一定要有操作性。工法是经过工程实践形成的综合配套技术的应用方法, 具有推广应用的作用。

施工方案是针对特定工程施工过程中的技术难点，提出合理的、具体的解决方法，体现出材料的规格型号、机械设备的参数标准，紧紧围绕特定项目展开，具有较强的针对性。工法是针对经过成功实施的方案关键技术部分的提炼与升华，具有较强的可复制性和特定适用范围的推广价值。

（13）行文规范：

工法内容要完整，工法名称应当与内容贴切，直观反映出工法特色，必要时冠以限制词。工法文本格式采用国家工程建设标准的格式进行编排。

①工法的叙述层次按照章、节、条、款、项五个层次依次排列。

②工法中的表格、插图应有名称，图、表的使用要与文字描述相互呼应，图、表的编号以条文的编号为基础。插图要符合制图标准，工艺原理与示意图宜采用三维线框图绘制，除应用实例外不应过多采用施工照片。

③工法中的公式编号与图、表的编号方法一致，以条为基础，公式要居中。

④工法文稿中的单位要采用法定计量单位，专业术语要采用行业通用术语，如使用专用术语应加注解[6]。

⑤文稿统一使用A4纸排版，页面整洁、无错字、漏字。流程图及示意图清晰美观，建议采用与OFFICE兼容性好的VISIO软件绘制。

6、结语

在工法的编写前注重对相关资料的收集，编写过程中对资料要认真研究分析，对关键技术总结、提炼、升华，成文后的工法要反复研读、修改、提高。国家级工法均经历了企业评审、修改提升，省部级评审、提档升级，土木工程工法的编写人员应仔细琢磨专家评审意见，博采众长，善于总结，逐步提高。

参考文献：

[1] 张希顺.《建筑工程施工工法编写指导》.中国建筑工业出版社.2010年5月第一版

[2] 裴勇军，张志强.施工工法编写要点 [J]. 《山西建筑》2007.02

[3]秋枫.浅析工法编制的十大误区[J].《建筑》2009年第14期

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引言

纵观人类文明史，土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中，土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时，随着社会和科技的发展，建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化，所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异，节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合，建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用，谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。

一、土木工程的涵义

土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显著成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破；特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来，土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。

二、土木工程的发展现状

我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，尤其在近年来，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、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖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。

截止2000年底，我国铁路运营路程已达6．78万公里，居世界第4位，亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时，我国也在积极建造高速铁路，武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外，磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就，伴随着桥梁类型的不断翻新，主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平，己跨入世界水平先进行列。目前，我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座，重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面，50年间全国兴建大中小水库8．6万座，水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里，目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面，我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。

三、土木工程的发展趋势

（一）高性能材料的发展

钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N／mm2以上的钢材列人了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。

（二）计算机应用

随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善，计算结果将更能反映实际情况，从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设，以缩短工期、提高经济效益。

（三）环境工程

环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关，又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。

（四）建筑工业化

建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程，特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展，但是总的来说落后于其他工业部门，所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系，尽量实现标准化生产；要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制，采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式，同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。

（五）空间站、海底建筑、地下建筑

早在1984年，美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想，即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少，人类把注意力也越来越多地转移到地下空间，21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层：除在青函海底隧道的中部设置了车站外，还建设了博物馆。

（六）结构形式

计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现，为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用，不同受力形式的结构融为一体，结构形式将更趋于合理和安全。

（七）新能源和能源多极化

能源问题是当前世界各国极为关注的问题，寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求，应当予以足够的重视。

此外，由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。

参考文献：