以学生发展为中心的桥梁工程多元产出实践教学模式探索

新一轮科技革命和产业变革对土木工程行业形态、分工及组织形式产生了巨大影响,传统的实践教学模式已经不能满足新时代产业发展的人才培养需求。同时,教育部积极推动新工科建设,“双一流”高校专业人才培养模式改革迫在眉睫。在新工科建设背景下,提升学生的实践能力与创新能力对于复合型人才的培养至关重要。为适应新工科教育改革背景下对高等工程教育提出的新要求,生产实习作为培养学生工程实践能力的重要课程,需要与时俱进。同济大学土木工程学院近年来结合桥梁智能建造的发展趋势,紧扣桥梁工程建造领域最新发展和热点问题,针对传统实践模式存在实习主题落伍、管理考评模式片面、教学手段单一、成果产出老套的弊端,对生产实习模式进行了大胆改革。依托国内在建的紧贴工程实践前沿的重大桥梁工程实习基地,运用虚实结合的数字化教学手段,通过2017—2021年的实践教学探索,逐步形成了实习主题前沿化、管理程序精细化、教学手段多样化、成果产出高效化的教学新模式。新模式以学生发展为中心、成果多元产出为导向,探索精细化全程管控和考评方式,保障实习质量,促进学生收获多方面成果。自应用以来,受到了学生和实习单位的广泛好评,可为“双一流”高校基于新...     

新工科背景下土木工程材料实验教学改革探索

新工科建设背景下，实践能力与创新意识成为高校工科人才培养的重要战略目标，而课程实验是大学生动手实践能力与创新意识培养的重要环节。针对智能建造专业土木工程材料实验教学中的实验内容固化、教学模式老化等不足，提出了以学生自主创新实验为主的实验教学模式、实验内容多样化、考核评价多元化和实验室开放管理等举措，以期构建学生创新能力培养的实践教学体系，为培养创新应用型人才奠定坚实基础。     

“虚拟仿真+实验”模式的土木专业综合实验改革探索与实践——基于工程教育认证标准

工程教育改革是"新工科"建设的核心内容之一,为此,根据工程教育认证标准进行土木工程专业实践类课程的教学改革是新工科建设的内在要求和必然趋势。结合《土木工程专业综合实验》实践课程特点,紧扣工程教育认证解决"复杂工程问题"有关的毕业要求,阐述了土木工程专业综合实验改革的必要性,建立了"虚拟仿真+实验"模式综合实验改革目标与特色、课程目标及毕业要求,开展"虚拟仿真+实验"模式综合实验项目的改革探索与实践。引导学生深度学习、培养学生自主创新能力、辨证思维能力与解决"复杂工程问题"能力。     

新工科背景下港航专业实践教学中的思政教育探究

“新工科”是在新经济、新产业背景下应运而生的教育新模式，在理论和实践教学过程中促进学生全面发展，将学生社会责任感、历史使命感、工程意识、实践能力、创新精神和工匠精神的培育渗透到高校工科教育各个方面，坚持把培养社会主义建设者和接班人作为高校工科教育的重要使命。作为工科教育重要组成部分，实践教学与理论教学共同承担着思政育人的责任和义务。高校工作者必须准确把握实践教学的特点和教书育人的规律，在实践课程中兼顾传授知识和价值引领两个教学职能。针对港航专业实践教学环节中课程思政的建设现状和存在问题，同济大学港口航道与海岸工程专业在新工科建设要求指导下，对专业实践教学环节中的基础必修类课程和进阶类课程进行了思政总体设计，解读了港航专业培养方案中蕴涵的课程思政内涵，细化和提炼了实践教学环节中的思政元素，构建了实践教学中的思政教学体系和多层次育人效果量化评价体系。结合培养计划和新工科立德树人根本任务，对具体案例展开分析与讨论，对港航专业实践教学中课程思政体系建设具有重要意义。     

新工科背景下土木工程专业建设法规类课程建设实践与探索

为应对新一轮科技革命与产业变革,积极配合国家教育改革战略规划及政策要求,国内高校纷纷主动深化工程教育改革,布局新工科人才培养和教育创新,以培养面向未来的复合型创新工程技术人才。土木工程作为典型的传统工科专业,面临着进一步“改造”和“升级”的现实问题。土木工程建设法规作为一门具有显著学科交叉特征的课程,其课程建设十分符合新工科建设的发展趋势。秉承我国新工科教育理念,通过对比分析国外四所著名高校建设法规类课程开设情况,从课程基本信息、教学目标、课程内容和教学方法四个方面提出了课程建设的思路和方向。以河海大学土木工程建设法规课程建设为例,对课程教材建设、“翻转课堂”教学模式实践以及在线开放课程建设实践及成效进行分析和总结。     

新工科背景下隧道工程课堂教学模式改革与探索

针对目前我国高等工程教育中全面推进新工科建设与发展的新形势,通过分析传统课堂教学理念与新工科背景下教学理念的差异,结合土木工程隧道工程课程的教学实践,提出基于互动式教学,实时更新教学内容并在此基础上融合现代化教学手段的教学模式。文章探索了基于新工科教学理念的高等工程教育课堂教学方法,为新工科背景下创新型人才和复合型人才的培养提供了一些思路。     

土木工程专业实践能力靶向培养体系构建 ——以浙江水利水电学院为例

"新工科"背景下,土木工程专业建设需结合专业人才培养特色,构建应用型人才培养实践体系。根据土木工程专业本科生能力培养与职业发展需要,结合专业实践教学环节的项目制一体化设计及课下科技创新活动的针对性开展,形成明确的靶向"创新+"专业实践能力培养体系,实现培养综合实践能力的专业人才目标。近三年浙江水利水电学院实践表明,土木专业学生通过创新能力培养平台及专业实践教学环节训练,达到了专业毕业要求及人才培养目标,提高了就业竞争能力及社会服务能力。     

新工科背景下应用型高校课程改革探讨——以混凝土结构基本原理课程为例

基于"新工科"背景下土木工程行业的发展变化、应用型高校本科人才培养定位,以及"00后"大学生的特质,提出应用型本科土木工程专业应聚焦学生工程应用能力、工程管理协调能力和工程技术创新能力的培养,以便毕业生能够胜任绿色建造和信息时代工程技术应用、管理工作。基于不同学科知识的交叉融合可引发新的思维方式和创新模式,以混凝土结构基本原理课程改革为例,对课程改革进行探讨。在教学内容方面,主动将土木工程行业中的预制装配式混凝土结构和BIM等新技术与传统知识点进行融合,形成新的混凝土结构基本原理课程框架;在教学方法方面,充分发掘并利用"互联网+"学习平台和丰富的教学手段,激发"00后"的学习热情,从而改善教学效果。     

新工科背景下融合信息技术的土木工程教学实践创新

新工科教育的提出,旨在促进学科之间的交叉融合,革新教育理念与模式,为国家培养多元化、创新型的工科人才,满足行业对工科人才的要求。土木工程专业亟需在新工科发展的背景下寻求创新并进行改造升级,智能建造专业的建设与推广冲击着土木工程专业这一传统的工科专业,但同时也为土木工程专业信息化建设带来了机会。基于国家战略要求,针对土木工程专业知识滞后、本研隔断等教学问题,以新工科背景下人才能力培养要求为出发点,依托北京工业大学土木工程学科优势,将信息化技术融入土木工程课程体系、教材体系、实践创新培养体系等各方面,进行土木工程教学实践创新。根据北京工业大学城市建设学部土木工程专业的改造升级要求,不断总结与归纳教学经验,以激发学生的学习兴趣和拓宽学生视野为教学目的,建立了融合信息技术的土木工程课程体系;融合VR等技术自主编写了多元立体化BIM技术系列教材,增强了学生对知识的理解能力;充分利用企业优质教学资源,搭建新工科背景下校企多方协同育人平台;注重科教融合,创新“学生竞赛-科技创新-教师科研”的交互模式。在具体的教学实践中,取得了良好的效果,为培养创新型工程人才提供了有力支撑,为传统土木工程学科改造奠定...     

面向新工科的土木工程专业改造升级路径探索与实践

在新工科背景下,土木工程专业面临着由传统工科专业向新型土木工程专业转型、升级、改造的问题。结合国内外土木工程行业发展趋势,对传统土木工程专业如何向新型土木工程专业转型、升级进行了探讨,在新工科背景下将OBE教育理念运用到土木工程专业的升级和改造,开展面向新工科的土木工程人才培养方案研究与实践。研究内容包括校企共建"智慧建筑学院";建立面向新工科的人才培养目标与毕业要求;将互联网+、云计算、大数据、智能化、虚拟现实等信息技术、智能化技术,尤其是BIM技术用于多学科交叉的课程体系设置;建立多专业融合的智慧建筑仿真实验中心,构建"3+1"的校企合作教育平台,实现新工科背景下的新型土木工程专业内涵式发展,培养面向未来的新型智慧建筑人才。     

Effizienzsteigerung von Textilbeton durch Einsatz textiler Bewehrungen nach dem erweiterten Nähwirkverfahren

Textilbeton ist ein neuer, effektiver und sehr innovativer Baustoff zur Verstärkung von Tragwerken. Im Rahmen der laufenden Forschung stehen die weitere Verbesserung des Verstärkungsverfahrens und die stetige Weiterentwicklung der Faser‐Matrix Kombination im Mittelpunkt der Untersuchungen. Aufgrund der hohen Garnzugfestigkeiten sind bei Verwendung textiler Bewehrungen aus Carbon sehr effektive Verstärkungen herstellbar. Bei ungünstiger Konfiguration der textilen Bewehrungen können jedoch verbund‐ und festigkeitsschädigende Rissbildungen innerhalb zugbeanspruchter Textilbetonbauteile auftreten. Diese Rissbildungseffekte werden in Abhängigkeit von der Belastung maßgeblich durch die wirkenden Verbundkräfte und die verarbeitungsbedingte Garnwelligkeit beeinflusst. Dabei ist die Gefahr eines Verbundversagens durch Delamination besonders in den Bereichen der Lasteinleitung in die textile Bewehrung, wie z. B. Endverankerungen und Übergreifungsstößen, kritisch. Dies führt zu einer Reduzierung der nutzbaren Zugtragfähigkeit der textilen Bewehrung im Gesamtbauteil. Um die Effizienz der textilen Bewehrung zu erhöhen, wurde daher ein verbessertes Textilherstellungsverfahren auf Basis der Nähwirktechnik entwickelt. Dadurch wird die ungünstig wirkende Garnwelligkeit deutlich reduziert. Der vorliegende Aufsatz beschreibt vergleichende Untersuchungen der Verbund‐ und Festigkeitseigenschaften zugbeanspruchter Textilbetonbauteile. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Entwicklung des erweiterten Nähwirkprozesses ein maßgeblicher Schritt im Hinblick auf eine weitere Verbesserung der Eigenschaften des Textilbetons erreicht werden konnte. Efficiency Increase of Textile Reinforced Concrete by Use of Textile Reinforcements from the Extended Warp Knitting Process The composite material textile reinforced concrete (TRC) is a new, effective and very innovative method for the strengthening of load bearing structures. Apart from further improvements to the strengthening methods, a continual further development of the fibre‐matrix combination is at the centre of ongoing research. Due to the high tensile strengths of textile reinforcements made of carbon, it enables very effective strengthening of concrete constructions. However, if the textile fabrics are unfavourably configured, bond and strength damaging crack formations within TRC members can occur. Depending on the load, these crack formation effects are substantially influenced by the bond and the size of yarn undulation, which depends on the processing of the fabric. The danger of bond failure by delamination, which particularly occurs in areas of concentrated load introduction into the textile reinforcement, such as final anchorages and overlaps, is especially critical. It results in a reduction of the usable tensile load bearing capacity in the entire member. For this reason, an improved textile manufacturing method based on warp knitting technology was developed. By means of this method, yarn undulation can be reduced considerably. The article on hand describes comparative examinations of the bond and strength properties of tensile loaded TRC elements. The results show that the development of the extended warp knitting process was a substantial step toward a further improvement of the properties of TRC.     

Feuchtesensoren in der Bauwerksüberwachung

Die Bestimmung des Wassergehalts und insbesondere der orts‐ und zeitabhängigen Feuchteverteilung in Baustoffen hat in der Forschung, Baustoffentwicklung, Bauwerksdiagnose und Bauwerksüberwachung einen besonderen Stellenwert. Bei der Untersuchung von Schadensursachen muss an Bauwerken in der Regel die Baustofffeuchte mit bewertet werden, da sowohl wesentliche Baustoffeigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit von Bauwerken in entscheidendem Maße von deren Wassergehalt abhängig sind. In jüngster Zeit werden Feuchtesensoren eingesetzt, um die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungs‐ bzw. Schutzmaßnahmen zu kontrollieren. Dies soll es dem Bauherrn ermöglichen, rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können, bevor Schäden infolge von Wasser‐ bzw. Chloridzutritt auftreten können. Condition Assessment with Moisture Sensors The determination of the water content in construction materials and in particular with regard to its depth and time dependent distribution is of high interest in the area of research, material development and condition assessment of structures. The assessment of the reason of damages mostly require to regard the moisture content of structures, because the moisture content basically affects material properties and the durability of structures. Recently moisture sensors have been used to control the functionality and durability of repair and protection measures. This enables the owner to carry out accurately timed measures to prevent damages due to the ingress of water and chlorides.