淺談土木工程專業本科教學中概念設計思想的重要性①

概念設計是無處不在的，對于任何行業，任何工作而言，都存在著一個由粗到細，由虛到實的過程。而對于土木工程專業而言，所謂概念設計是指“設計者對某項工程要進行設計，他心目中，不管是自覺或不自覺的，總有一個想法要根據什么原則來設計，這個設計要達到什么目的。這一般稱之為‘概念’，或者‘理念’，根據這個概念做出來的設計就是‘概念設計’。”但是以培養土木建筑工程師為主要培養目標的土木工程本科專業教育中，是否做到了讓學生真正掌握和理解概念設計的思想和方法？我們的土木工程專業本科畢業生，是否掌握了上述能力？

1 土木工程專業教學的現狀

1.1 整體概念缺失

在實際的專業課教學中，包括在結構工程師進修學習等培訓中，概念設計的理念還遠沒有得到應該有的重視，學生接觸到的幾乎全是單項計算練習，其結果就是結構專業的學生經過大學本科教育之后只知道套用公式對局部構件進行計算，卻對結構的整體概念沒有應有的認識。

學生在學習中并沒有認識到，在建筑結構中，各組成部分是一個有機的整體，對于結構整體的力學模型分析，學生缺乏足夠的認識。而在實際工作中的技術人員也往往出現這種問題，他們并不明白在構件與構件之間如何連接，構件在結構整體內如何分布時，局部構件的驗算公式才是適用的。例如，在實際的施工中往往發現，大量適用的預制預應力鋼筋混土空心板與墻體的錨固，板件與板件之間的縫隙處理，往往都做不到位，在歷次的地震中，大量的采用預制的預應力空心板的磚混結構房屋災害嚴重之程度觸目驚心，與上述原因關系密切。而出現這一問題的原因在很大程度上也是因為施工人員沒有認識到，并不是板件的強度高了，建筑的整體強度就高了，而板件與墻體之間的，板件與板件之間的連接，是不是到位，是整個建筑結構能不能行成整體受力，能不能提高結構整體的承載能力的關鍵因素之一。

1.2 思路僵化

在現行的教學模式下，學生對于結構設計的思路僵化，包括實際的工程設計人員往往都是進行正向思維似乎，一味的靠提高結構抗力來滿足工程設計的需要，以至于在許多建筑設計中，混凝土強度等級越來越高，構件的截面尺寸越來越大，配筋量也隨之越來越大，結構似乎很安全，但造價也會高許多。但是這樣一種設計思路真的是一種合理的設計思路嗎，也不盡然。

事實上，對于我國大多數地區都需要考慮的抗震設計，對于我們現行的教學模式下大多數學生的思維方式就是，承載力不足，那么就加大截面尺寸，增大配筋量。但是，由于地震荷載的特殊性，結構的質量越大，結構的剛度越大，地震作用效應就越大，配筋量也就越大，也越不經濟，而我們正是為了提高抗震能力而增大的截面尺寸增大的結構質量，增加的大量鋼筋也提高了結構的剛度，反而是放大了地震作用。那么運用概念設計的思路，反其道而行之，“以柔克剛”，反而往往會起到良好的抗震作用。比如說采用質量較輕的結構類型，鋼結構，木結構等，而且在歷次的大地震中，也可明顯的發現，鋼結構與木結構的建筑物，震害要小得多，同時也是一些技術很成熟的結構類型，實際上也是可以大規模推廣的結構類型。

2 土木工程專業教學中加強概念設計思想的教學

2.1 對現行的土木工程專業本科教學課程體系進行改革，進一步加強課程的綜合化，并適開設一部分，培養學生整體概念的課程

土木工程專業課程體系是教學工作的總綱領，傳統土建類專業教育模式下的課程體系存在著課程整體結構不夠緊湊、相互之間缺乏必要的聯系等問題，一些專業課程思路各異，過于強調自身教學體系的完整性與獨立性，使學生難以形成整體的知識架構體系。而作為設有土木工程專業的本科院校，目前的最為需要的該革就是應該更加強調概念設計的重要性，將不同的知識在整個學科體系中重新進行合理的整合，使它們得以互相支撐、互相配合，以適結構設計工作對于結構工程師概念設計思維方式的要求，并最終與學生能力的培養建立起一種靈活的對應關系.如不同的結構設計課程，應該對理論力學、結構力學、材料力學等基礎力學課及后續混凝土結構設計、鋼結構設計、砌體結構設計等結構設計課程進行體系化的改革，構成一個真正的整體課程模塊，進一步明確各門課程的重點內容和相互之間的內在聯系。

2.2 讓教學內容隨著行業新技術新思路動態發展動態變動，更新、簡化并激活教學內容，真正讓學生破除僵化的思維，打開思路，提高創新能力

土木工程專業課程的基礎在于各類工程實踐，隨著行業技術和各種新的計算工具的出現教學內容必須更新，教學內容要分重點地不同程度的吸收各種前沿理論和最新的研究方法研究成果等，以擴充學習內容，并突出專業的時代特征，使基礎理論、方法、技術與社會經濟水平能夠相互匹配，防止理論與實踐脫節。但是同時，在這些新技術新工藝的教學中，要更多的強調其整體的力學模型與力學實質，而不是流于表層，為講技術而講技術。土木工程專業的教學改革中應該注意對教學內容進行相應的重組與革新，是得我們能夠較好地處理知識面的拓寬與提高能力、增強理論與實踐結合之間的關系;合理恰當的地解決越來越高的技能培養的要求與逐漸被壓縮的學時之間的矛盾。

3 結語

隨著專業課程改革的逐步深入，我們也可以看到，有很多高校已經朝著土木工程工程師這一培養目標的方向上努力，概念設計的思想在本科教學中也被越來越多的在被強化和逐步應用，我們有理由相信，提高學生的綜合素質與加快土木工程行業從業人員的從業水平指日可待。

參考文獻

[1]黎平.基于注冊工程師制度探討土木工程專業教學改革[J].重慶三峽學院學報，2008，3.

[2]霍曼琳.土木工程材料教學內容改革實踐[J].理工高教研究，2005，24(5):15～17.

[3]陳憲.人才“短板”與職業教育[J].中國教育技術裝備，2008(17):47～49.

[4]柳強，王玉玲.淺談概念設計在結構設計中的運用[J].2006，1.