基于学生知识建构的施工技术类课程“四位一体”教学方法的应用

随着对本科教学的日益重视和教育理念的转变,土木工程施工技术类课程教学改革势在必行。基于学生知识建构的教育思想,提出“四位一体”的教学方法,形成完整的教学流程,将基础施工知识与工程应用项目相结合,课堂理论教学与工地实际体验相结合,虚拟建造技术与课程知识教学相结合,学生知识建构与教师纲领引导相结合,学生自主学习与多重学习资源相结合,进一步完善土木工程施工技术知识体系的构造过程。     

案例教学在土木工程专业基础课中的应用

为了加强学生应用理论知识解决实际问题的能力,本文基于学生的具体特点及教学实际情况,研究了在土木工程专业基础课中加入案例教学的途径和方法。通过具体的教学实践,将经典的及最新的土木工程案例穿插于相应的理论学习中。研究表明,学生不仅掌握了相应的知识,还提高了工程分析的能力。     

大土木的混凝土结构设计原理教学探讨

混凝土结构设计原理是土木工程专业的核心课程,具有很强的实践性,特别是土木工程专业合并之后,教学时要涉及到三部规范。为使学生掌握三部规范的主要计算方法,在教学安排上应着重讲解容许应力法和极限状态法的概念以及它们计算时所依据的应力阶段,这将为后续专业课的学习打下坚实的理论基础。     

虚拟工程与土木工程教学改革探讨

在土木工程教学改革中应用虚拟工程这一跨专业和跨行业的计算机应用技术,开发结合虚拟工程软件的多媒体教学软件和实验软件,可以拓宽教学内容,开阔学生视野,让学生在虚拟世界中看到更多更为复杂的工程结构类型,学习更多的复杂结构分析,力学计算机和施工原理,以培养具有良好的综合素质,掌握复杂建筑结构的力学计算和结构分析的方法,具备实际工程设计和施工的理论和实践能力的未来的土木工程师。     

变式教学法在体系几何组成分析教学中的应用

在结构力学课程平面体系几何组成分析教学中发现，学生对部分关键概念掌握较差，影响几何组成分析的解题正确率。为强化学生对几何组成分析相关概念的理解，基于知识可视化和认知负荷理论，提出利用结合图示的概念性变式教学法对虚铰、铰结三角形和二元体等概念进行讲解的教学方法。在总结学生以往错题的基础上，增加三个概念的非概念变式和概念变式图，可降低学生学习概念时认知负荷，促进形成长时记忆，从而使学生在学习概念初期能多角度理解概念的本质特征、辨析概念的内涵和外延。通过调查学习效果发现，结合概念性变式教学法可提高学生对体系基本组成分析重要概念的掌握程度，有助于正确地进行体系几何组成分析。此外，概念性变式还可以培养学生的独立概括概念特征的思维能力。     

虚实结合的多层次钢结构教学模型体系建设

钢结构形式多变、构造复杂、课程知识点多给土木工程专业学生的学习带来了困难。对此,建立了虚拟仿真和实物模型相结合的教学模型体系辅助学生深入理解相关知识。梳理了本科教学中所涉及的钢结构课程体系,并总结了知识广、理解难和空间感要求高三大特点,从构件、节点、结构体系和损坏形态等多个层次建立了虚实结合的钢结构教学模型体系。最后,介绍了该模型体系中四大模块的建设情况。采用虚拟仿真和实物模型相结合的教学方法,与理论教学相互融合、相互促进,全面提高学生对钢结构相关知识的掌握程度。     

基于数值模拟和BP网络的可靠度计算方法

在实际工程可靠度分析中，得到极限状态方程的解析表达式是非常困难的。提出一种基于数值模拟、DP网络和优化技术三者相结合的可靠度分析方法，以模拟实际工程中常见的功能函数不能明确的可靠度计算问题。可靠度分析中，可直接应用现行的确定性有限元程序。给出平面框架和地下隧洞围岩稳定的可靠度分析算例，计算中可考虑基本变量之间的相关性和基本变量的不同概型分布。数值结果表明，该方法具有较好的效率和精度。     

技术标准和设计规范融入土木工程专业本科教学中的实践——以《工程荷载与可靠度设计原理》课程为例

专业技术标准和设计规范在土木工程专业学习中至关重要。本文基于目前行业规范土木工程专业教学现状,以《工程荷载与可靠度设计原理》课程教学为例,将技术标准和设计规范贯穿到土木工程专业本科教学中的实践,希望通过改进教学方法,提升教学理念,强调专业课程教学中深入学习专业规范的重要性,同时为本课程的教学模式提供参考。     

基于数值模拟和函数连分式渐近法的工程结构可靠度分析

提出一种基于数值模拟，函数连分式渐近法和改进JC法三者相结合的可靠度分析方法，以模拟实际工程中常见的功能涵数有明确的可靠度计算问题，可靠度分析中，可直接应用现有的确定性的结构分析程序和有限元程序，同时计算中可考虑基本变量之间的相关性和基本变量的不同概型分布，数值结果表明该方法具有较好的效率和精度。     

基于BOPPPS教学模式的土木工程课程改革与探索

根据土木工程专业特点,分析土木工程课程原有教学模式中存在的问题,基于BOPPPS教学模型,阐述符合土木工程课程特点的新教学模型,充分利用课前课后时间,改善学生与教师之间的互动情况,提升学生学习主动性及知识掌握度,实现培养土木工程复合型人才的目标。     

多尺度分析方法在土木工程材料教学中的探索与实践

土木工程材料课程是一门重要的专业基础课,其内容庞杂、知识体系更新速度快、知识点相互联系紧密且每章节独立性较强,学生对学科的感性认识差,理论与实践差异大。探索了一种基于多尺度理论的教学方法,从改革理论教学和实验教学出发,力求使土木工程材料课程教学更加形象具体化,使学生从科学思维的角度去理解众多土木工程材料的内在联系。     

基于实例化思想的土木工程施工课程改革研究

针对土木工程施工教学理论与实践脱节的瓶颈,提出基于实例化思想的课程系统改革方案。通过建立施工技术模型室和工程实例资料室,建设辅助教学资源库(录像、动画、图片),以及在新编教材中贯彻实例"索引"思想等措施,构建实例教学资源平台。在此基础上,通过将各种实例资源和课程改革思想合理运用,使学生将工程实践知识有机融合于共性专业理论学习过程,增强专业知识学习的目的性和实践针对性,提升教学效果。     

辅修土木工程专业课程教学困难调研与对策——以混凝土结构课程为例

土木工程专业（结构工程方向）要求毕业生具备扎实的结构设计理论和一定的工程实践应用能力，对于双学位辅修学生存在时间紧、任务重、学习难度大的问题。混凝土结构是典型的理论和实践并重的专业课程，以其为例对辅修专业课程教学中存在的困难进行学术调研，并提出改进对策与建议。调研发现，目前存在辅修学生已修课程基础偏弱、不同专业学生可利用时间难统一、单次课时长易导致师生疲劳，以及学生重修难度大等问题。因此，建议教师在理论知识讲解时应注重生动性和可回顾性，可配合网络课程以及相关试验和动画视频。此外，应更加注重实践能力培养，合理安排理论授课和实践教学时间，加强工程应用实例和工程事故案例讲解，提升学生分析和解决问题的能力，培养职业责任感。     

房屋建筑学课程情景教学模式探讨

文章介绍了情景教学法的基本概念,论述了在房屋建筑学课程中应用情景教学法的探索性思路。在情景教学法的实施过程中,教师需要灵活创设教学情景激发学生的学习积极性和主动性,提升他们对课堂教学的参与性,改善他们被动接受知识的教育局面。教学效果显示,在该课程中引入情景教学法,有助于学生对理论知识的学习,有助于学生人文素养的培养,对于提高教学质量和发展学生综合素质意义重大。     

应用型本科院校工程结构抗震设计课程教学实践探索

工程结构抗震设计是土木工程专业一门核心课程,通过分析课程特点和教学中存在的问题,并对学生进行问卷调查,深入了解学生对该课程的掌握程度,结合该课程的实际情况,对课程教学改革进行探索。采用专题模块化教学,明确各模块的学习主题,对不同模块的知识点进行精细化讲解,促进学生对相关知识点的快速高质量吸收。教学中借助现代新型教学手段进行线上线下学习,并与其他专业课内容相互渗透,与最新规范相结合。同时,融合工程案例,在案例中让学生体会抗震设计的重要性,强调理论联系实际,分析经典案例,对其进行研究,与课本知识相联系,发散学生思维。运用BIM仿真教学,为学生提供多角度的知识视野。通过学生参加全国大学生结构设计竞赛,实现与抗震知识点相结合,使学生掌握基础理论知识的同时,了解抗震行业的最新前沿技术及相关理论。学生产生浓厚的学习兴趣,课堂回答问题和互动讨论积极,进而熟练掌握各章知识点,教学效果良好,对应用型本科院校具有一定借鉴作用。     

土木工程结构试验实践环节自主学习的探索

随着土木工程科技化程度的提高和服役结构性能的降低,对工程结构进行试验研究越来越重要。随着信息技术的发展,工程结构试验过程也逐渐依赖网络进行设备、材料的购置,该方式可引入土木工程结构试验的课程教学中。传统土木工程结构试验教学方法以课内理论和试验为主,学生缺乏独立思考的空间。文章提出设置网络信息平台进行试验材料购置的实践环节,通过网络的互动,增加学生试验参与度,增强学生对结构试验的认识。     

土木工程智能计算分析研究进展与应用

随着数字孪生等数字化转型理念的推广,土木工程传统计算分析方法逐渐无法满足高效仿真、实时交互等新时代需求。而人工智能技术凭借其强大的拟合能力、卓越的计算效率以及优异的开放拓展性,日益受到研究者的关注,成为传统方法极具前景的更替选择,并发展出了土木工程智能计算分析这一新的研究方向。为系统梳理并展示相关前沿进展,针对土木工程智能计算分析研究进行全面综述,根据处理的问题输入属于静态、动态或是复合特征对现有研究进行分类,归纳各类研究的主要技术路线,统计常用智能算法,并概述在材料、构件、体系三层次场景的典型应用,进而分析了现有研究的局限性。为克服这些局限性,重点介绍完全基于深度学习的土木工程端到端智能计算框架DeepSNA,展示其相较于传统计算方法的高准确性与高效性。并提出四个开放性问题,为土木工程智能计算分析的未来研究方向提供参考。     

Research and application of intelligent computation in civil engineering

随着数字孪生等数字化转型理念的推广，土木工程传统计算分析方法逐渐无法满足高效仿真、实时交互等新时代需求。而人工智能技术凭借其强大的拟合能力、卓越的计算效率以及优异的开放拓展性，日益受到研究者的关注，成为传统方法极具前景的更替选择，并发展出了土木工程智能计算分析这一新的研究方向。为系统梳理并展示相关前沿进展，针对土木工程智能计算分析研究进行全面综述，根据处理的问题输入属于静态、动态或是复合特征对现有研究进行分类，归纳各类研究的主要技术路线，统计常用智能算法，并概述在材料、构件、体系三层次场景的典型应用，进而分析了现有研究的局限性。为克服这些局限性，重点介绍完全基于深度学习的土木工程端到端智能计算框架DeepSNA，展示其相较于传统计算方法的高准确性与高效性。并提出四个开放性问题，为土木工程智能计算分析的未来研究方向提供参考。     

基于工程化思想的土建类专业材料力学课程改革研究

材料力学是高等学校土建类专业本科学生一门必修的专业基础课程。文章在分析"三本"土建类专业学生材料力学教学现状的基础上,提出了课程教学的工程化思想,并通过教材选择及教学大纲优化、"填充式"讲义编写及应用、教学实例库建设及工程实例两阶段讲解,以及增设课程实习环节等几个方面,研究基于"工程化"思想的材料力学课程教学体系。2011年以来的授课过程中,学生的学习兴趣和学习成绩不断提高,一定程度检验了此课程体系的教学效果,也从另一侧面表明基于"工程化"思想的课程体系更加适于三本土建类专业学生的实际状况。     

土木工程专业材料力学课程教学典型案例分析

在材料力学的教学中,案例教学是一种行之有效的方法,可以激发学生学习的兴趣和主动性。当今主流的材料力学教材均以机械相关的结构或构件为教学背景,很少涉及土木工程案例。历史悠久的土木工程学科,拥有众多的建设成就,也存在众多的失败案例。如果作为教学案例展示给土木工程专业的学生,不仅可以让材料力学的课程教学充满活力,还可使学生更快接触专业知识。依据材料力学课程安排,列举了与土木工程相关的几个典型案例,分别对应材料力学课程中的相关章节,可为课堂教学提供参考。