土木工程目前面临的形势优选九篇

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第1篇

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关键词：土木工程；测量；实践教学

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中图分类号：C961；TU-4 文献标志码：A 文章编号：1005-2909(2012)04-0017-03

随着高等教育的普及和教学改革的逐步深入，社会对人才的培养也提出了更高的要求，实践型人才已成为社会各个行业所急需的资源。通常所说的实践型人才是指“掌握了直接能应用于工作的专业型人才”，其主要特点是能在其从事的行业中应用已有知识创造实际价值。为了更好地为中国的社会主义现代化建设提供专业型实践人才，高校应主动配合中国教育实践改革的方向，根据现阶段社会的实际情况，建立一套适合中国国情的实践型人才培养体系。如何建立适合中国国情的工程实践型人才培养模式已经成为高等教育发展的内在动力之一［1］。文章以土木工程人才培养为例，分析了实践型人才培养的现状，探讨了相应的培养模式。

一、土木工程专业人才实践能力培养意义

（一）土木工程人才实践能力培养背景

自1995年中国教育体制改革开始，土木工程专业已经根据国家教育改革的精神进行了实践型人才培养的初步尝试，并取得了一定的成果。如有些高校已经根据建筑行业的需求培养了大量的专业测绘人才。建筑行业的专业人才培养体系和方式已经不能满足中国经济的快速发展对实践型人才的迫切需求，需要建立健全一套符合现代社会需求的专业人才培养体系。高校应深入分析国内外大量实践型人才培养的成功案例，筛选出符合中国国情的经验加以借鉴［2］。通过长时间的教学实践活动，笔者认为目前的教学改革主要包括以下6个部分：试点调研、改革理论、方案研究、实际应用、实践反思和总结推广。反思理论研究和实践教学过程中发现的问题，明确高校改革的实际内容，健全相应的理论体系，建立一套适应中国国情的土木工程学科教学体系，全面提高学生素质，优化人才结构［1］。

（二）土木工程人才实践能力培养的必要性

中国教学改革的目的是建立完备的实践型人才培养模式，其具体实施目标是为实现中国现代化进程和全面建设小康社会提供批量人才。近年来，随着国

内建筑行业的蓬勃发展，高校对土木工程专业发展的热情与日俱增。土木工程专业实践教学环节的主要任务是通过实践手段加强学生的实际动手能力，尤其是应用基本知识解决实际问题的能力。土木工程实践教学环节对学生专业知识面的扩展和创新能力的培养具有积极意义。基于中国的基本国情，高校培养的各种人才还不能完全满足社会的需求，如土木行业实践型人才的缺乏已严重制约了土木行业的发展。为此，高校如何借助目前这一有利形势改良土木工程专业的人才培养结构，已成为现阶段土木专业教学改革所面临的一个严峻问题［3］。

二、土木工程专业人才实践能力培养模式现状

（一）土木工程专业实践能力培养体系不合理

1. 内容多，课时少

在课程设置方面，土木工程测量学课程教学内容庞杂，需要占用大量的时间，而将测量学课时压缩至54个学时，课时少难以培养学生的实践能力。

2. 理论课程多，实践课程少

土木工程测量学课程是专业基础课，其实践意义远大于理论知识的掌握。目前高校的教学活动一般以教学大纲为教学目标，而教学大纲提供的教学内容庞杂，忽视实践操作，没有集中突出教学重点，对学生的实践能力的培养不利。尽管现代多媒体手段已广泛应用于课堂教学中，但是由于没有实践支持，学生对枯燥的理论知识缺乏兴趣，严重影响他们学习的积极性。许多学生甚至经过一学期的学习，对仪器和工具的操作方法还是一无所知［2］。

3. 教学内容照本宣科，枯燥无味

土木工程专业课程一般包括理论和实践两个方面的内容。在教学活动中，照本宣科的教学方式对学生自学能力的培养非常不利。把实践性教学精神融入课堂授课过程中，教学内容必须与时俱进，适当地加入一些合适案例让学生进行分析总结，联系课堂所学内容，切忌照本宣科。

（二）实践教学环节不系统，体系不完善

教学大纲要与时俱进，正确定位，扬长避短，充分发挥自身优势［4］。然而，当前教学往往忽视了对学生创新观念的培养。随着社会对土木工程专业人才的需求越来越高，仅学习理论知识而不加强实践能力的培养对学生的日后工作很难有实际帮助。因此，对研究型人才和实践型人才的培养不能有所偏颇，这就要提高教学内容的改革层次，既要注重理论知识的构建，又不能放弃实践能力的培养。实践环节的重视程度不高使学生学习积极性受挫。如何根据课堂的实际需要，从课本出发完善实践教学体制，成为当下教学改革的重要内容之一。实践教学应该在一个完备的体系下进行，现阶段的无体系实践教学，不仅教学效果较差，而且学生所学知识也难以满足日后工作的实际需求。

（三）缺少实践综合素质高的师资队伍

培养学生的工程实践能力需要教师自身具备较高的实践素质，但现阶段许多从事土木工程指导的教师并没有丰富的实践经验。首先，高校教师一般都是从学校招聘而来，缺乏工程实践经验；其次，当前的教学评估体系过于强调教师的资质，导致许多教师片面追求高学历而忽视了自身实践能力的培养；最后，工程系列教师的待遇很难和普通教师相提并论，严重损害了他们工作积极性。

三、完善土木工程专业人才实践能力培养体系

在对土木工程人才实践能力培养体系的构建过程中，应体现以学生为本、因材施教教学理念，充分发挥学生的主观能动性。

（一）课程要具有针对性、实用性

第2篇

通过对学校留学生3年的专业课（结构设计原理、桥梁工程）的教学实践以及和不同国家、不同年级的留学生相处，因留学生群体的特殊性，现针对学校在留学生教育教学方面存在的一些不足和改进对策进行探讨。

1.加强留学生的进校管理教育

如本科生入校时对学生进行学前教育，使学生树立明确的目标，让学生知道什么是大学生活，在大学期间什么是可以做的、什么是不可以做的。另外，学生了解学校的各种规章制度。但是留学生入校后，似乎因学前教育工作不足，学生没有明确的学习动力和目标，部分学生甚至以为来中国是度假的，有的学生在正常上课期间出去旅游。如何管理留学生是一个非常突出的问题。因留学生本身首先是本科生，进入大学学习需要具有学生管理经验的老师对留学生进行管理，使其了解大学文化、校园规章制度以及本科生的责任和义务。另外，从事留学生管理的教师需要具备英语交流和熟悉海外文化特点，能够深入留学生生活，指导留学生日常的行为，便于将留学生纳入正常管理范畴。

2.采用中西结合的自编教材

目前留学生主要是来自非洲和中东地区的留学生。学生中文基础差，尽管进校后进行中文培训，但对于专业课学习仍很难采用中文授课，需采用英语为主的双语授课，采用的教材也是英文教材。但是，土木工程专业是一门专业性、技术性强的学科，在很多领域都涉及规范问题，而且很多英文原版教材的教学思路与国内的教学内容不一致。如果都使用国外的规范，对教师是一个挑战，而且留学生来中国学习需对我国的设计规范有所了解，特别是很多留学生受中国海外项目资助来华学习。另外，使用英文授课，学生课余查询专业资料也是一个棘手问题，学生无法自主学习。如果采用中文授课，教材选用、教师配置、自主学习等一系列问题都解决了，但是不利于教学水平的提高，也不符合国际发展趋势。由于留学生采用英语为主的双语授课，教学特点和专业术语要求采用原版教材，而原版教材又有许多不适应教学需要的问题存在，所以，应该组织相关专家编写适合国内留学生土木工程教学的高水平教材。目前，学校结构设计原理有适合双语教学的教材，但国内专业主干课桥梁工程英文教材普遍缺乏，组织相关专家编写教材是目前留学生英语授课的当务之急。另外，教师也可选用部分原版教材的内容，再结合国内的发展现状以及规范内容编写部分有针对性的讲义，需要把教材内容与国际接轨。这需要教师投入大量的精力、时间准备课件和教学内容。

3.提高师资素质和积极性

目前，学校留学生土木工程专业教学采用英文教学，教师准备课件、讲义需要花费大量的工作时间，而且学生人数较少，导致教师的积极性不高。另外，据了解，国内高校对双语教学的工作量计算是常规教学的2～3倍，而学校目前留学生工作量是常规教学基数的1.5倍。按留学生人数教学，其人数系数为1，计算下来时间花费很多，但是工作量却很少。而且，常规本科生的教学相对成熟，如果教龄相对较长，在备课以及课前准备等方面投入相对容易。诸多因素导致教师对留学生的课程投入积极性需要进一步提高。高水平的师资是实施留学生教学的重要基础条件。高校双语教学师资的大量缺乏是普遍现象，因此，必须想尽一切办法和措施引进、培养高水平的留学生教师。在现有师资力量下，可以做好以下两方面的工作：一是留学生教学工作量折合成普通教学工作量的系数应在3～4，这样才能调动留学生教学教师的主动性和积极性；二是要制订留学生授课教学内容和评估标准，并规范教学内容，可以尝试听课方式，帮助教师把好教学关，保证留学生教学质量。

4.合理设置专业课程

目前学校留学生土木工程专业的课程设置为：专业基础课结构设计原理，72个学时；专业课桥梁工程（上），72个学时；桥梁工程（下），48个学时；钢结构原理，24学时；桥梁电算，24学时；还有1个月的桥梁工程实习、2周的毕业实习。最后为毕业设计。目前面临的一个问题是，学校留学生是中国企业合作资助，学生对桥梁实践课程感兴趣，多数认为桥梁实习1个月不够，有的甚至想去施工单位实习半年。但是专业课程设置中没有开设桥梁施工课程。

5.改进教学方法

要将现代教学改革精神贯彻到留学生专业教学中去，提倡课堂上教师与学生之间的互动，增强学生学习的自信心，注重学生主动学习。由于留学生教学的课堂时间十分紧张。为此，应尽量采用多媒体教学，同时将讲稿分发给学生，以提高课堂利用率。对于非英语为母语的学生，在学生英语水平参差不齐的情况下，任课教师应当表现出更多的耐心，采用循序渐进式的教学方法。对于专业课程的重要概念需要多次讲解，接着进行课后作业训练，使留学生对重要概念有一个逐步适应和认知的过程。另外，在教学过程中多注重与学生互动，经常进行课堂提问。如何提问是留学生教学研究中值得研究的问题。所提问题必须准确明白，无论在含义上还是在语言本身。尽量少用一般疑问句，宜用特殊疑问句，多用Why、Whynot、How、Howabout等发问，易于引出开放性问题，引导学生保持积极的思维状态，积极参与课堂教学，激发学生学习的积极性。追问时可采用选择问句。它有某种限定作用，引导学生定向思考。确认学生因英文语言障碍而未能准确表达的真实意思，可以用反意疑问句追问，以便检验。[1]

6.合理选择教学内容

第3篇

白宏炜，现任中金公司房地产与建筑行业研究员，曾于行业内率先预测房地产景气周期的到来，对固定资产投资、房地产板块估值有比较深刻地理解，曾推荐过万科、金地集团、金融街、招商地产等地产龙头。于2007年9月被评为“2006年度中国最佳行业分析师”。

在持续了一年的扰扰嚷嚷后，房地产行业终于如期步入下行周期。

受此影响，与房地产有关各行业也纷纷加速赶底，如建材、钢铁、建筑、银行、甚至家电等行业均遭遇不同程度的负面影响。在多数投资者看来，受房地产下滑影响最大的应该是建筑行业，但事实是怎样的呢？

白宏炜，现任中金公司房地产与建筑行业研究员，曾于行业内率先预测房地产景气周期的到来，对固定资产投资、地产板块估值有比较深刻地理解，曾推荐过万科、金地集团、金融街、招商地产等地产龙头。于2007年9月被评为“2006年度中国最佳行业分析师”。

在白宏炜看来，房地产行业进入景气下行通道是个不争的事实。他说，由于去年房地产行业积极因素被过度透支，当国家一系列调控措施出台后，行业调整就在所难免了。但在谈到对相关行业的影响时，他提出一个观点：房地产行业周期下滑并不必然导致建筑业进入调整周期。白宏炜谈到，2007年我国建筑业增加值占GDP比重约为5.6%，这远低于日本70年代14%的水平，他认为这表明我国建筑业仍有较大发展空间。短期内，白宏炜预计09、10年我国固定资产投资增速将放缓至15%-20%，建筑业面临周期性风险。但同时白宏炜相信，政府扩张性财政政策有望通过加快保障性住房建设、增加铁路建设投资等手段拉动经济增长，所以他认为建筑业、尤其是基础设施建设将成为最直接受益者。

那么建筑行业目前面临怎样一个状况？有哪些个股值得我们投资者关注？

城市化与扩张性财政政策弱化建筑行业周期性

建筑是投资拉动下的周期性行业，实践已证明，建筑业总产值与一国GDP呈显著正相关关系。同时，日本60-80年代历史经验表明，城市化与扩张性财政政策将在一定程度上弱化其周期性特征。2007年，我国建筑业增加值占GDP比重约为5.6%，远低于日本70年代14%的水平。从这个角度来看，白宏炜认为我国建筑业未来的发展空间广阔。

事实上，相对于房地产业白宏炜认为建筑业的周期性特征是非常显著的。他对比了美国、日本、中国的历史数据，他发现建筑业总产值与GDP通常呈显著正相关关系。

白宏炜认为我国房地产行业与日本有一定的相似性。经验表明，城市化与扩张性财政政策将会弱化建筑行业的周期性。上世纪60-80年代，日本经历了三次大的经济调整：1965年东京奥运会后及两次石油危机；其中，第一次是日本经济自身的内部调整，时间相对较短，调整幅度有限；后两次则是全球范围内的经济调整，波及范围广，影响较大；与此同时，日本城市化也完成了由加速到放缓的转变过程。

分析显示，经济调整的性质及城市化进程决定日本建筑产业在经济调整中的表现：当经济调整为自身经济的内部调整，且处于城市化进程加速时期，日本建筑产业，受经济调整影响较小；当经济调整为全球范围，且处于城市化进程加速时期，日本建筑产业受到一定程度的影响，住宅投资放缓，土木工程高增长；当经济调整为全球范围，且处于城市化放缓时期，日本建筑业受到冲击较大，住宅投资进入负增长，土木工程投资增速也大幅放缓。白宏炜注意到一个特别的现象：在经济调整时期，日本政府投资并没有向民间投资一样迅速锐减，而是有所增加，在一定程度上弱化了建筑产业的周期性。

在谈到目前我国建筑行业的发展状况时，白宏炜认为，虽然短期内我国的经济调整难以避免，但这不会改变我国建筑业长期向好的趋势。他认为，最重要的一个事实还是因为我国建筑业增加值占GDP比重仍然较低的缘故。同时，白宏炜提醒一个值得投资者注意的风险：短期内，他预计09、10年我国固定资产投资增速将放缓至15%-20%，建筑业面临周期性风险。但他也表示，政府扩张性财政政策有望通过加快保障性住房建设、增加铁路建设投资等手段拉动经济增长，建筑业、尤其是基础设施建设将成为最直接受益者。这也是他积极看好建筑行业的重要原因。

我国建筑行业子市场分析

尽管政府扩张性财政政策有望弱化建筑行业周期，但对于建筑行业各子行业而言发展存在一定程度分化。具体说来，白宏炜认为房建市场值得被长期看好，其次铁路建设也面临较好的机遇。

房建是我国建筑业的核心。以建筑类型划分，我国建筑业可分为房屋建筑、土木工程、建筑安装、建筑装饰等，以产值衡量，房屋建筑是我国建筑业的核心，占建筑业总产值的60%。

城市化拉动房屋建筑市场长期向好。根据《人口发展“十一五”和2020年规划》，中国总人口在2020年将达到14.5亿，按照2020年城市化率55%计算，城市总人口将达到8亿；按照建设部政策研究中心提出的2020年我国城市人均居住面积达到35平方米计算，则2020年需存量住宅总面积将会达到280亿平方米。根据《2007年中国统计年鉴》，截至2006年底，全国城镇住宅建筑面积113亿平方米，房屋建筑面积达175亿平方米，这意味着巨大的住宅需求，167亿平方米的住宅建设将在14年内完成，即年均11.9亿平方米。同时，与城市人口生产生活相配套的厂房、教育用房、办公楼建设需求也将实现稳步增长，按照3：5比例计算，2006-2020年间将产生年均7.1亿平方米的非住宅类房建需求；二者合计，2007-2020年，我国房屋建筑市场需求可能达到年均19亿平方米。

但白宏炜也提醒，房屋建筑≠房地产，房地产是房屋建筑的下游产业。以2007年竣工面积衡量，房地产竣工面积约占全部房屋建筑竣工面积的1/3，房地产市场规模远小于房屋建筑市场，房地产市场的短期调整对房屋建筑市场影响有限。同时，白宏炜相信保障性住房政策有望弥补房地产市场调整所产生的建设需求缺口。所以就长远而言，房建行业是值得被看好的。

再看铁路基建行业。经过分析，白宏炜乐观判断，在未来几年内我国铁路基建市场将出现爆发性增长。与发达经济体相比，我国人均拥有铁路线长度及每百公里拥有铁路线密度均处于较低水平。截至2006年底，中国铁路以占世界铁路6%的营业里程完成了世界铁路1/4的运输量，旅客周转量、货物发送量、换算周转率、铁路运输密度等指标均居世界第一，供需关系十分紧张。

白宏炜认为，在“十一五”期间我国铁路建设有望进入爆发式增长。“十一五”期间计划建设新线1,7000公里，其中客运专线7,000公里；建设既有线复线8,000公里，既有线电气化改造15,000公里。2010年，全国铁路营业里程将达到9万公里以上，复线、电气化率均达到45%以上。与路网建设目标相对应，铁道部提出“十一五”期间铁路基本建设投资将达到1.25万亿元，将是整个“十五期间”的4倍，铁路建设将进入爆发式增长。静态估算，未来三年年均投资额达3,000亿元。

根据客运专线、路网建设的规划，静态估算，2008年我国铁路建设有望实现投资2,819亿元。（铁道部年初计划是3,000亿元），同比大幅增长59.1%；2009年，铁路建设投资有望达到3,169亿元，同比增速放缓到12.4%；2010年，铁路建设投资有望达到3,188亿元，同比略有增长0.6%；

除房建行业、铁路基建行业外，白宏炜认为未来几年内我国的公路基建市场也是非常可观的，同时他认为我国港口基建市场也将出现比较平稳的增长。

“十五”期间，我国公路建设取得了巨大成就，全国共新增公路里程25万公里，约占以前年度累计总和的1/6；其中，高速公路新增里程2.47万公里，超过了2000年以前高速公路建设的总和。白宏炜预计，08-10年公路建设投资年均6,500亿元。这也是相当可观一个数字。

对于港口基建市场，白宏炜预计，08-10年，我国港口建设投资将分别为970、1,050及1,120亿元，年均增长率分别为9.4%、8.2%和6.7%；其中沿海港口建设投资将分别为800、850、900亿元，分别同比增长9.7%、7.6%和5.9%。

最后，白宏炜认为在新形势下，国际工程承包市场将是一个值得我们投资者长期关注的一个亮点。近年来，全球经济的稳定增长，特别是亚非拉发展中国家经济的快速发展，为我国国际工程承包市场的拓展带来巨大商机。2006、2007、2008年1-7月，我国对外工程承包完成营业额分别达到300、406和287亿美元，同比增长37.8%、35.4%和48.7%。新签合同额分别实现660、776和617亿美元，同比增长122.9%、17.6%和69.6%；截至2008年7月底，累计待施工合同额达到2367.5亿美元。白宏炜认为，受益于全球经济的稳定增长，尤其是亚非拉等基础设施落后国家和地区的经济发展、国内建筑企业综合竞争力的稳步提升、政府主导下“走出去”政策的大力支持，我国国际工程承包市场长期发展前景十分广阔。据他保守估计，2020年我国国际工程承包营业额将突破1,500亿美元，是2007年406亿美元的3.7倍，实现年均10%的增长。

建筑企业的估值

白宏炜认为建筑企业的估值主要考虑其盈利能力、增长潜力和现金流三个方面。他表示，对于国内建筑企业而言，增长潜力应是其最具吸引力的地方。白宏炜相信，建筑子市场的高成长为行业龙头带来广阔发展空间。十一五期间，我国铁路建设进入高峰成长，中国中铁、中国铁建作为行业龙头将直接受益，未来成长空间广阔。中国中铁、中国铁建是我国铁路建设市场的主力军，将成为我国铁路建设高峰期的最大受益者，未来成长潜力巨大。业务高端化、多元化及国际化将助力两家公司实现综合盈利能力的稳步提升。同时，两家公司上市融资后，资金驱动下，集团效应显现，管理效率的改善值得期待。

其次，白宏炜认为行业集中度的逐步提高，将为大型建筑企业带来历史机遇。以房屋建筑为代表的建筑子市场集中度较低，市场竞争激烈。但随我国建筑市场资质体系和准入制度的逐步完善，他认为行业的整合将为大型建筑企业的发展带来历史机遇。

P/E估值法分析：白宏炜在比较了美国、欧洲及日本代表性建筑企业在不同时期的估值情况后，得出结论：成熟建筑企业在平稳上升周期PE估值为15-20倍，在下降周期中PE估值为10-15倍。尽管存在一定的短期波动，但从美国、欧洲、日本建筑企业P/E band长期走势中不难发现，成熟建筑企业在平稳上升周期PE估值为15-20倍，在下降周期中PE估值为10-15倍。经济高涨时期，建筑企业P/E估值可能超过30倍，甚至是50倍。作为周期性行业的典型代表，建筑企业在经济高涨时期，估值水平偏高，一般都超过30倍，甚至达到50倍、70倍。经济恶化时，建筑企业盈利为负，PE估值法失效：日本建筑企业最为明显，上世纪90年代日本经济泡沫破灭后，日本建筑企业受到重创，企业盈利一度为负，PE估值法失效。

第4篇

关键词：测量学 教学过程 实践教学

1、测量学课程教学改革的必要性

测量学课程的非测绘专业有土地资源管理、土规、园艺工程、林学、园林、土木工程、城市规划、水利水电等多个专业,虽然以上各专业对测量知识和技能的要求不尽相同,教学时数也不一样,但测量学作为各非测绘类专业的基础课的职能是相同的。因此在新形势下,如何通过教学改革更好地为本专业服务,各专业测量学课程的教学内容应如何把握,做到因人施教,必然成为非测绘类专业测量课教学改革的首要问题。近年来一随着市场经济的日益深化，教育领域也处于不断的变革之中。在厚基础、宽专业,增加选修课的大趋势下,非测绘院校各专业测量学课程的教学时数都在不断减少,在此情况下,如何保证教学质量的不断提高,是摆在每位测绘教育工作者面前的现实课题[1]。

2、教学内容的改革

随着测量理论与技术的日新月异的发展以及相关非测量专业对测量技术的要求不断变化,目前测量学教学内容已经呈现了许多的不适应,比如很多原有测量仪器(如平板仪、机械求积仪、小平板等)和教学内容已经或濒于淘汰,同时也增加了很多新的测量技术与方法,这就需要在进行测量学教学的过程中,应根据实际情况,对原有的内容进行取舍和补充,对于即将淘汰的测量仪器和计算方法应该精简,简单内容和公式推导让学生自学,讲课时针对重要内容重点讲述。同时为了使学生及时了解最新的测量技术,适当增加测绘新技术、新仪器的教学内容,使教学内容更加新颖更加适用和社会生产相适应。例如数字水准仪、全站仪、GPS、CORS系统等新型仪器,还要增加新仪器的基本原理、用途和使用方法的内容;又如3S(GIS、GPS、RS)技术与其他学科相互渗透,相互交叉,在农业生态、土壤规划、森林经理方面的应用技术等,尤其是现在很多专业都拥有手持式GPS接收机,让非测绘专业的学生了解这些新技术是非常重要的。这不仅有助于他们对测绘科学的现代化有一个清晰正确的认识,激发他们对测量学的学习兴趣,扩大他们的知识面和提高测量学的教学水平而且也有助于他们将来利用这些新技术去解决他们本专业的问题。

3、努力改进教学方法,提高各教学环节的教学效果

3.1选取多媒体教学手段,以求事半功倍

多媒体技术是指利用计算机技术综合处理文字、声音、图像、动画和视频等多媒体信息的技术[2],其形象性、趣味性、多渠道、到色彩的特点,可以提高学生的学习兴趣,使教学内容更加直观、具体,有效弥补学生自身学习能力方面的缺陷,并且,海量的数据信息通过多媒体技术的运用,还可以节省教师板书与绘图的时间,扩大课堂信息量,有效节省教学时数。将测量实践教学中的仪器工具的使用、测量的基本工作方法、施工放样的工作方法等方面的内容,制成CAI课件,并提供给学生反复练习使用,可以加强学生对测量工作过程的认识,可以有效弥补实践教学时间短、内容多对教学效果的影响;以前在讲授一起的结构和使用时,教师需要花大量的时间和精力去教学生掌握仪器的结构和操作方法,效率非常低,而采用多媒体、网络、虚拟技术等多种现代化教学手段,则能很好地解决这个问题,它具有清楚直观、信息量大的优点,在教学效果上也优于传统的教学手段,克服了传统教学中,教师讲所有学生看的现象,还能带给学生较强的视觉感受,提高学生学习的兴趣和积极性[3],激发学生的学习热情,达到事半功倍的效果。

3.2坚持启发式教学,培养学生独立思考能力

(1)联想启发。把各个章节中有联系的部分结合起来讲,使学生在学习新内容的同时能记住已经学习过的内容,并加深对新学习内容的理解与掌握。比如,在讲到距离测量这一章的直线定线部分时,可以结合水准测量一章的连续测量部分的内容,因为二者有一部分内容相通,从而加深了学生对这两部分内容的理解与把握。在讲到施工放样时结合测绘讲解,因为二者正好是相反的过程。

(2)“方法”启发。“方法”启发的目的在于启发学生的思路,为解决问题提供捷径。如在讲到地形图应用一章时,要求学生自己动脑筋,在地形图上设计一条从驻马店到信阳的最短的高速公路(要求坡度不超过2‰)。在解决这个问题时,启发学生联想前面讲过的怎样识别地形图和应用地形图的知识、等高线的概念、坡度与比例尺的概念等,通过启发,学生就很容易解决这个问题了。

(3)动机启发。激发学生对获得科学知识本身产生兴趣,是动机启发的目的。尝试学生主体式教学法,激发学生思考,引起学生听课的兴趣。比如,个别重要章节学习完后,要求学生自己上台概括章节的重点、难点,结合实际讲解该章理论知识的应用。这样,既锻炼了学生的能力也激发了学生学习的兴趣。[4]

4、结语

通过近年来对测量学课程教学改革的研究与探讨,我校在对教学改革进行分析的基础上,以课程建设为出发点,逐渐形成一套合理有效的教学体系,使我校非测绘类专业测量学教学较好的适应了当今测绘新技术的发展,取得了较好的教学效果。但测绘新领域的知识不断地推陈出新,要想取得好的教学效果,教学内容紧跟时代新技术,非测绘类专业的教学改革还需要不断实践和探索。

参考文献：

[1]高井祥,杜培军,张书毕.测量学基础课程教学改革与配套课程建设[J].煤炭高等教育,2000(06):61～62.

[2] 陈俊林，非测绘类专业的测量学课程教学改革研究与实践[J]。科技资讯，2010（22）：216~217

[3]梁新美,胡友建,陈刚.非测绘类专业测量学教学改革探讨[J].地理空间信息,2008,6(4):141～143.

第5篇

（石河子大学，新疆 石河子 832003）

摘 要：“建筑抗震设计”是一门理论性、实践性、综合性都很强的课程，震害分析在教学过程中处于核心地位，是培养学生分析解决问题的重要手段。文章结合石河子大学“建筑抗震设计”课程建设经验，介绍了基于震害分析的建筑抗震设计教学方法的基本思路，并以在混凝土结构抗震设计中的实践应用为例，具体分析以震害分析为核心的教学方法在概念设计、抗震计算，以及抗震构造措施等方面的应用。

关键词：建筑抗震设计；震害分析；教学思路；教学实践

中图分类号：G642.0 文献标识码：A文章编号：1002-4107（2015）09-0009-02

收稿日期：2014-12-28

作者简介：袁康（1982—），男，重庆合川人，石河子大学水利建筑工程学院土木工程系主任，博士，副教授，国家一级注册结构工程师，主要从事建筑结构工程研究。

基金项目：石河子大学一类课程“建筑抗震设计”

新疆地处亚欧大陆腹地，受南印度洋板块与欧亚板块碰撞作用以及来自北西伯利亚板块的挤压，构造运动强烈，是我国主要的内陆地震活动区域，也是国务院确定的地震重点监视防御区之一。进入20世纪以来，新疆境内发生6级以上地震100多次，平均每年一次以上，全区抗震设防烈度在6度以上的区域占全区总面积的80%以上，其中7度以上高烈度区域面积占60%以上，面临严峻的抗震形势[1]。因此，新疆地处地震高发区和高烈度区的抗震形势对当地建筑设计、施工等技术人员提出了更高要求。因而，建筑抗震设计在当地本科教学中的重要性更加突出。

随着近年来全球地震进入活跃期，强震频发，大量的工程震害为学生学习抗震知识和技能提供了生动的教学素材，尤其是汶川、玉树等一系列大震灾害引起了大家的重视，对典型震害的分析成为了促使相关抗震设计、构造施工技术进步的重要因素，如汶川地震后，我国的《建筑抗震设计规范》（GB2010 0011-2010）就进行了相应的修编[2]。因此，开展基于震害分析的“建筑抗震设计”教学方法改革也是石河子大学建筑抗震设计课程组一直探索的目标，在多年课程建设过程中，取得了较好的教学效果。本文将在分析“建筑抗震设计”课程的特点，剖析存在问题的基础上，阐述基于震害分析的研究型教学思路，并以在混凝土结构抗震设计中的实践应用为例，具体分析以震害分析为核心的教学方法在概念设计、抗震计算，以及抗震构造措施等方面的应用，以供参考。

一、“建筑抗震设计”课程特点及现状

“建筑结构抗震设计”课程在石河子大学开课学时为48学时，包括理论教学40学时和试验教学8学时，是建筑工程专业必修课程之一，同时也是一门涉及学科较广、综合性较强的课程，经过本课程的学习，为后续的毕业设计奠定基础，是建筑工程专业学生知识结构中重要的组成部分。

（一）涉及知识面广，对学生理论基础知识要求高

该课程主要涉及数学、力学、材料、结构等方面的知识，其先修课主要有工程数学、理论力学、材料力学、结构力学、建筑材料、钢结构、钢筋混凝土结构设计原理、钢筋混凝土结构设计、砌体结构、施工技术等，尤其是“单自由度和多自由度弹性体系地震反应分析”章节与结构力学中的动力学部分联系密切，是典型的“老师难教、学生难学”的章节。

（二）课程与规范联系紧密，条文规定多

该课程内容一般包括场地、地震作用计算、各种结构抗震设计，以及隔震减震技术等章节，其设置与《建筑抗震设计规范》的编排思路大致相同，可以说是规范的说明书。因此，教材中有大量的规范条文规定告诉学生应该如何去进行抗震设计，如何让学生印象深刻地去理解各种条文规定背后的含义是关键。

（三）实践教学缺失

该课程的另一特点是实践性极强，抗震设计事关人民生命财产安全，从学生阶段就培养学生的工程实践意识至关重要，而目前多数高校在抗震的实践教学方面存在缺失现象，其原因主要是抗震的试验手段主要有拟静力试验和振动台试验两种，均需要较长的试验准备周期和较高的经费投入。

综上，由于“建筑抗震设计”课程教学存在的上述问题，要“化繁为简、通俗易懂”地讲解这门看似枯燥、却对工程技术人员又十分重要的课程，需要借助地震灾害这个天然的试验场。工程震害分析与试验研究、理论分析是抗震技术发展的基本手段[3]，在地震灾害频发的今天，震害分析已经成为了抗震技术验证的最佳场所，如四川雅安芦山地震中，凡是按照新的抗震规范设计的建筑均实现了相应的抗震目标，没有出现房屋倒塌的现象。因此，在抗震教学环节中，专业教师更应当以震害分析为核心，来引导学生研究、学习工程震害，使学生能够有血有肉地理解书本知识。

二、基于震害分析的研究性教学思路

从各版“建筑抗震设计”教材不难发现，其在具体结构抗震设计中均是基于震害分析—概念设计—抗震计算—抗震构造的基本思路，可见震害分析是学习本课程的入手点，每种结构形式的震害现象对于后续的内容都具有强烈的指导意义。教学过程中尤其应当重视“分析”二字，在重视提高学生工程素质的当下，应当引导学生去理解每种震害发生的原因，设计、施工中如何去避免，从而使学生更加轻松地理解后续概念设计、抗震计算、抗震构造中大量的定量条文规定。

基于震害分析的研究型教学思路，即是在整个教学过程中始终紧扣震害分析这一前提，注重发挥学生的主观能动性去分析解决问题，在震害分析章节将震害现象归类为概念设计、抗震计算、抗震构造不符合规范要求的几种情况，设置研究问题，并告诉学生将在后续学习中逐步解决；在讲解到具体涉及前面设置问题的内容时，再带着学生一起解决问题。

三、基于震害分析的研究性教学实践

本文以混凝土框架结构抗震设计教学为例，阐述基于震害分析的研究型教学实践过程，具体教学思路如图1所示。

（一）基于震害分析的问题设置

混凝土框架结构是建筑工程领域最为常见的一种结构体系，尤其是在公共建筑当中。在历次地震中框架结构表现出了较好的抗震性能，但也有一些共性的震害现象得到了体现，因此，在讲述本章内容时，有必要将一些常见的震害现象集中梳理，设置研究问题（如下），在后续学习中不断解决。

1.框架结构中某一层集中倒塌现象。

2.建筑平面中角部破坏严重。

3.楼梯间框架柱剪切破坏。

4.邻近房屋碰撞破坏。

（二）基于震害分析的概念设计

中国的抗震设防采用“三水准设防、两阶段设计”[4]，其具体实施主要通过概念设计、抗震计算和构造措施三个方面，其中概念设计是对结构体型、结构体系、刚度分布、构件延性的总体把握，是结构抗震设计的最为重要问题。但由于学生对于知识的学习未通过毕业设计的综合实践锻炼，尚停留在碎片化的阶段，无法站在全局的高度来看待概念设计的重要性。此外，长久以来的应试教育模式培养出来学生更喜欢依靠计算解决问题的特性，认为只要进行了抗震计算就能够保证建筑结构的抗震能力，对概念设计的认识不足。因此，有必要从一开始就将各条概念设计规定与相应的震害对应起来，并逐条解决，基本主线为：概念设计条文—对应工程问题—工程震害现象—解决途径，即通过工程实例中发生的震害现象，追溯其在设计阶段不符合抗震概念设计的情况，引导学生探寻相关解决途径。

（三）基于震害分析的抗震计算

结构抗震计算包括地震作用计算，地震力分配、内力组合及调整、截面承载力抗震设计、节点设计等内容，其中内力调整是此部分内容的核心问题，是实现框架结构合理破坏模式的关键所在，主要包括了“强节点弱构件、强柱弱梁、强剪弱弯”的内力调整思路[5]，以及底层柱、角柱的内力放大。在讲述这些关键问题的时候可回到历次震害中发现的震害问题，引出震害分析中设置的问题：大量的结构并未实现梁端出铰的合理破坏模式，而是某一层柱集中倒塌的情况；以及底层柱和角柱的破坏往往更为严重的现象。带领学生以工程师的角度去从设计、施工角度查找出现上述问题的原因，理解按照合理破坏模式要求的内力放大调整方法。以汶川地震为例，当出现远超设防烈度的地震作用时，几乎没有一栋建筑实现了强柱弱梁的破坏形式，是值得工程人员深省的，因此，《建筑抗震设计规范》（GB2010 0011-2010）在内力调整系数上进一步放大。

（四）基于震害分析的抗震构造措施

抗震构造措施，是根据抗震概念设计原则，不需要计算而对结构和非结构部分必须采取的各种细部要求，主要包括对梁、柱截面尺寸的限制，钢筋直径、间距的限值等等，此部分内容与震害分析中的构件层面破坏密切相关，讲解中若采用完全“顺向讲授式”教学，学生很难记住相关的条文规定。教学中应结合震害分析，采用“反向研讨式”教学，即思考若不按条文规定会出现什么震害问题。例如，在讲授节点核心区配箍率的要求时，可联系震害中典型节点破坏的现象——由于节点区箍筋不足或间距过大，柱纵筋压曲外鼓，引导学生明白节点对结构维持大震不倒的重要性，以及箍筋体积配箍率可确保节点延性的意义。

“建筑抗震设计”是一门理论性、实践性、综合性都很强的课程，涉及大量的规范条文，如何生动地让学生理解相关条文背后的依据是关键，而大量的规范条文修编都是以无数次强震为代价。因此，震害分析在教学过程中处于核心地位，是培养学生分析解决问题的重要手段，课程组在教学改革过程中的成效表明，不断穿插震害分析不但可以提高学生的专业兴趣，更使学生在理论知识综合应用、工程质量意识等方面得到了锻炼，在毕业设计环节中更加得心应手。

参考文献：

[1]张勇.新疆农村抗震民居房屋结构类型及应用[J].震灾防御技术，2006，（4）.

[2][4]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

第6篇

[关键词] 学科交叉 创新型人才 培育模式

一、引言

新世纪,充满机遇,更是充满竞争。人才的竞争是一切竞争的核心,已成为世界有识之士的广泛共识。高校培养的学生能否符合新形势下的新要求,能否在当前乃至未来的人才激烈竞争中立于不败之地,是高校当前面临的重大挑战。

同志曾经指出:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家发达的不竭动力。”“教育在培育民族创新精神和创新型人才方面,肩负着特殊的使命。”由此可见,培养创新型人才是高校的立足之本,是国家发展的命脉,是中国能否立于世界先进民族之林的可靠保障。

二、创新型人才培养的重要性

高校工科教育改革的一个重要课题就是面向工程,回归工程,加强工程意识和工程实践能力的培养。明确知识能力结构是进行教学改革的主要依据,国内外高校都普遍认为化工类专业人才应具有以下几方面的能力:(1)掌握基础化学、工程制图等基础知识,掌握化工学科的基本原理,具备解决工程问题的基本能力,包括科研、设计、规划等方面的初步能力;(2)化工类专业人才应熟悉国家对于化工产品生产、贸易、设计、研究与开发等方面的方针、政策和法规;(3)了解学科的理论前沿,了解新工艺、新技术与新设备的发展动态;(4)掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力;(5)具有创新意识和独立获取新知识的能力以及专业适应与竞争能力。而具备上述能力的前提是学生必须掌握多门学科的理论知识和实践能力。

当今社会发展与技术进步的物质基础和技术先导就是学科交叉,人们把材料、信息、能源作为现代文明的三大支柱:这三大支柱产业涉及化工、冶金、机械、土木工程、电力电子、航天航空等工业领域。在广西大学化学化工学院,包含化学工艺、精细化工、生物化工、制药工程、环境工程、无机非金属材料、化工机械、林产化工、应用化学、化学等十多个专业,学科布局和专业组成相对完善,但受人力、财力、物力等科研条件限制,大多数研究方向难以做到国际、国内领先水平。在化工类专业人才培养方面,广西大学在培养服务型人才方面积累了丰富的经验,近年来为国家和自治区培养了大批服务型人才;但就创新型人才培育来讲,广西大学还没有建立起完善的培育机制,有很长的路要探索。

当今,新技术飞速发展,起主导作用的不是单一技术,而是由信息技术、生物技术、新材料技术、新能源技术、先进制造技术、海洋技术、空间技术、环境技术等通过相互联系、彼此渗透、互相交叉融合组成的技术群。这种交叉技术群的发展,更利于技术创新和突破。化学化工是自然科学的核心学科之一,许多新兴领域的开发和高新技术的实现,都要依赖化学的合成与制备为其创造一个必要的物质基础。因此,基于化学化工与其它学科专业交叉的现状更有利于创新型人才的培养。

三、创新型人才培育模式的理论探索

通常来看,服务型人才与创新型人才主要有四个不同:(1)知识构成不一样。创新型人才的知识结构应由直接知识和间接知识两部份组成,来源于教师系统讲授的间接知识,是继承前人的创造,这是非常必要的。直接知识是在教师指导下,经过师生一起共同探索研究得来的知识,与此同时也培养了学生探索研究新知识的能力。(2)思维构成不一样。创新型人才的思维应是多元化的,不仅要培养学生的顺向思维,还要培养逆向思维、发散思维、收敛思维等多元化思维方式,因此,学科交叉是必不可少的。(3)能力构成不一样。创新型人才应具有发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力,善于发现问题和敢于提出问题是创新型人才的重要素质,也是区别于服务型人才的重要标志。(4)培养过程不一样。服务型人才大多强调共性,批量培养,教师往往只用演绎法教学;而创新型人才培养是一个复合过程,既有教和学,也有探索研究,还须强调个性培养。按照学生的兴趣爱好和特长实行因材施教,在教学方法上必须采用归纳法和演绎法相结合的教学法。

广西大学化学化工学院由于历史原因,学科布局分散且多种专业共存,整个学院的科研紧紧依靠化学、化工、材料等学科,形成了交叉渗透的专业特色,为创新型人才的培育提供了专业技术的理论基础。但一种人才培育模式,只有软硬件条件专业技术的理论基础还是不够的,应该从指导思想、教育体制、教学改革等多方面进行完善,具体表现在:

1.转变教育思想和观念是培养创新型人才的前提

培养学科交叉的创新型人才,学生不但需要有扎实的基础、宽广的知识面,还需具有探索研究能力和创新能力。

2.推行以创新为核心的素质教育是培养创新型人才的基础

人文素质教育对理科学生尤为重要,因为理科学生的思维主要是严密的逻辑思维,而人文学者的思维主要是形象思维,凭借直觉和灵感,这些是原始性创新思维的主要来源,却偏偏是理科学生所缺少的,我们应该在各教学环节的教学过程中,推行以创新为核心的素质教育,以培养学生的创新意识、创新思维和创新能力。

3.实行个性化教育

实行个性化教育是培养学科交叉的创新型人才的必由之路。教育的根本目的是以人为本、开发人的智慧和潜能,只有让学生的个性得到充分发挥,才有可能创新。

4.在理论教学中渗透科学研究

科研全面渗入理论教学是培养化学创新型人才的根本保证。只有让工作在科研最前沿的教师去教学,才有利于知识的更新。

5.必须深化教学改革

要拓宽专业口径,注重交叉学科知识的传授;对于化工类毕业生来说,将来多数要从事化工产品及材料的合成与加工,从事化工产品开发的往往都是制备原材料,如果对原材料的特性和应用有所了解,就会使产品开发的目的性更强,更容易适应市场需求;因此,化工类学生应该具备材料相关学科的有关知识和能力。为了使化工类专业学生具备合理的知识结构和比较全面的“大化工”工程科学技术素质,我们认为化工类学生选择其它学科的部分课程是有利于培养创新能力的。

6.减少理论教学总学时数是培养创新型人才的关键点

在创新型人才的培养过程中,若要实现上述探索研究或教学,把科研全面引入到教学,实施个性化教育,就不能单靠课堂教学,必须丰富学生的第二课堂和第三课堂(社会实践),以培养学生自主获取知识的能力。

7.增强学生的动手能力

加强实验教学,强化学生动手能力,特别是强化工程设计能力。毕业环节尽量增加毕业设计数量,减少论文数量,培养应用型创新人才。

四、化工类专业创新型人才培育模式探讨

构建创新型人才培养模式,必须坚持知识、能力、素质的辩证统一。知识是能力和素质的载体,包括科学文化知识、专业基础与专业知识、相邻学科知识,目前高等学校对相邻学科知识重视不够,要区分不同科类,加强这方面的教学工作。

培养创新型人才应结合各校的具体条件,包括师资水平、设备的配置、科研的氛围及水平、办学的积累和特色等具体情况提出各自的培养方式和模式,不可能强求统一。在这里,我们提出一种培养创新型人才的模式:

1.传授知识与探索研究相结合,也就是教学与科研相结合

为了培养创新型人才,教学必须与科研密切结合,而这种结合的关键是教师,但国内高校教师的现状是,长期从事教学的基本不搞科研,而科研搞得出色的,基本不承担教学任务。这种状态必须改变,为培养创新型人才,应让科研能力强的教师去主讲基础课,这有利于教学内容更新、教学科研的结合,有利于开发探索研究式教学,以培养学生发现问题,提出问题,分析问题与解决问题的能力。

2.教师与学生相结合

建立探索研究式教学必须调整师生关系,不能再以教师、课堂和教材为中心的三中心模式进行教学。而应形成以教师为主导、学生为主体的教学模式。

3.课内与课外相结合

创新型人才的培养只靠课堂教学是不够的,虽然它可以为学生打下良好基础,而综合素质的提高还要靠课外丰富多采的活动来配合。

4.校内与校外相结合

不仅要发挥校内教育资源的作用,更要善于利用社会资源,走产学研相结合的道路,培养出的人才是否能创新,还要推到社会上去检验。因此,要让学生更早、更多地接触社会,参加各类社会实践活动,可使学生提高人际交流、沟通、表达、竞争、合作等素质,既服务了社会,又完善了自我,为毕业后走上工作岗位打下良好的基础。

五、结束语

培养创新型人才研究是个永恒的主题,也是一个新的课题,需要我们长期去探索实践,并总结其规律性。实现人才培养由服务型到创新型的转型,应根据各校的特点,探索适合于不同学校的创新型人才的培养模式。创新型人才培育,应该从政府、学校、教师、学生等多方面、多环节抓起,坚持知识、能力、素质的辩证统一,注重素质教育,重视创新能力的培养,才能适应21世纪经济社会发展对人才的需要。

参考文献:

[1]构建高校创新人才培养模式的思考.光明日报,1999-12-29.

[2]建设创新型国家高校重任在肩――教育部直属高校工作咨询委员会第十六次全体会议发言摘登(下).中国教育报,2006-1-27.

[3]王夏.当代高技术发展的交叉融合趋势.科技部中国科技促进发展研究中心调研报告,2003-8-8.

[4]李小年.发挥专业优势培养创新型复合人才-浙江工业大学化学工程与材料学院的探索与实践[J].化工高等教育,2005,84(2):1-3.

[5]任杰,王培铭.突出优势注重学科交叉搞好材料学科建设[J].教育改革与管理,2001,(2):14-16.

[6]刘中华.研究方向创新是提高学科水平的战略性保证[J].昆明理工大学学报(社会科学版),2004,4(特刊):121-123.

第7篇

山东建筑大学 校长

靳奉祥，博士，教授，博士生导师，俄罗斯自然科学院院士。1982年毕业于山东矿业学院地质系，1986年至1988年留学法国巴黎高等测绘学院和瑞士欧洲原子核研究中心，1994年获中南工业大学工学博士学位，1998年至1999年赴瑞士欧洲原子核研究中心国际科技合作，从事博士后研究工作。曾任地科系副主任、主任。1999年12月起任山东科技大学党委常委、副校长，2012年1月任山东建筑大学校长、副书记。

靳奉祥教授是中央联系的高级专家，我国测绘科学与技术科学领域知名学者，在国内外有着广泛的学术交流和科技合作。几年来，承担完成国家863重点项目1项，国家自然科学基金项目2项，国家“863”子课题1项，国际科技合作项目8项，部级项目9项，省级项目4项。7项成果达到国际先进水平。获省部级科技进步一等奖1项，二等奖1项，三等奖2项，全国高等学校优秀测绘教材一等奖1项，省教学成果二等奖1项。出版专著4部，160余篇。目前承担国家科技支计划撑课题1项（经费452万），国家自然科学基金项目1项，其它省部级项目3项。

党的十七大报告提出要“提高自主创新能力，建设创新型国家”、“加快建立产学研相结合的技术创新体系，促进科技成果向现实生产力转化”。高校作为培养高层次创新人才的重要基地，是国家创新体系的组成部分，在创新型国家建设进程中发挥着不可替代的作用，应当成为知识创新的主力军和技术创新的生力军。产学研结合是高校不断提高人才培养质量、科技创新实力和服务社会能力的必然要求，也是高校积极参与创新型国家建设的重要途径。

一、建筑类高校推进

产学研结合的现实意义

建筑类高校行业特色鲜明，是建设事业的教育科研基地，承载着服务经济社会发展、引领建设事业技术创新的重要使命。积极推进产学研结合，搭建高校、企业、科研院所共赢平台，是建筑类高校的特色兴校之路，对于促进教育改革和提升办学水平具有重要而深远的意义。

（一）产学研结合是深化教育改革的客观需要。产学研结合能够推动建筑类高校人才培养观念和模式的变革。建筑类高校只有加强产学研结合，才能将人才培养的“课堂”从教室延伸到建筑类企业、科研院所第一线，才能及时掌握市场和企业的人才需求信息，及时调整专业设置和授课内容，培养具有创新精神的高素质人才。同时，产学研结合能够推动建筑类高校准确把握行业发展脉搏和企业科技需求，进一步调整完善科技工作思路，优化科研方向，将优势科技资源配置到具有重要经济和社会价值的研发项目上，不断提高科技创新水平。

（二）产学研结合是增强行业服务能力的有效途径。建筑业是国民经济的重要支柱产业，其产业规模大、衍生行业广、吸纳劳动力多。随着我国城市化进程的不断加快，建筑及相关行业进入快速发展期，但也存在着资源消耗量大、技术进步缓慢、劳动生产率低、管理比较粗放等问题。建筑类高校学科专业与行业对接紧密，发展价值只有在为建设行业的服务过程中才能得以充分体现。建筑类高校要提升社会服务能力，就必须重视走产学研结合之路，努力将创新成果转化为经济社会效益。

（三）产学研结合是建设高水平大学的必然选择。高水平的科研成果和产业化成果是高水平大学的主要标志之一。创新型国家战略的实施为建筑类高校建设高水平大学提供了新的历史机遇。建筑类高校当前面临的主要任务，就是要以改革创新精神推动大学建设的各个环节，把培养创新型人才和推进科技创新作为工作主线，积极为创新型国家建设服务。实践证明，产学研结合能够有效促进建筑类高校科技成果向现实生产力的转化，推进科技成果产业化，在提高科研能力、产生广泛社会效益的同时获得显著的经济效益，从而推动高水平大学建设。

二、山东建筑大学推进

产学研结合的探索和实践

山东建筑大学是一所以土木建筑学科为特色的省属地方高校，近年来，学校坚持“立足山东、面向全国、依托行业、开放办学”的方针，以服务求支持，以贡献促发展，全面开展产学研结合，为高水平多科性大学建设创置了有效的目标驱动力，同时也为建设行业又好又快发展提供了人才、科技和智力支持。产学研结合已成为山东建筑大学办学的鲜明特色之一。

（一）优化人才培养模式，构建服务建设行业的人才培养体系

学校结合区域经济发展需要，准确进行人才培养规格定位，坚持“厚基础、宽口径、重能力、强素质”的人才培养模式，着力构建服务于建设行业的人才培养体系，努力培养适应市场需求的应用型、复合型和研究型人才。

一是在产学研结合中构建特色人才培养体系。学校将专业建设瞄准产业发展趋势，课程设置对接企业人才需要，使学生在学校与企业的互动中应用知识技能、提升素质能力。土木工程等6个专业相继通过建设部国家专业评估，实现了建筑特色专业建设与国际标准的接轨，2个专业被评为国家级特色专业。面对世界能源未来将以可再生能源为主体的发展趋势，学校积极探索企业与高校联合培养人才的新机制，与力诺集团合作开设国内高校首个太阳能建筑一体化专业，填补了该领域学科设置的空白，同时定向培养太阳能建筑工程硕士，开辟了建筑类人才培养的新途径。与新疆石油管理局签订协议，面向新疆自治区定向培养人才，支持了西部大开发和新疆石油工业的发展。积极争取企业在学校设立10余种奖学金，奖励品学兼优的学生。在继续教育中推广实行“订单式”培养、“菜单式”教学的人才培养新模式，教育教学质量不断提高。

二是在产学研结合中强化学生工程实践能力培养。学校高度重视工程实践教学，建立健全了以学习型、实习型、研究型为服务模块的工程实践教学体系。加强与企业间的合作，推动学生就业实习基地建设，建有134个稳定的校外实习基地，将课堂由学校延伸到企业和建筑第一线，为学生提供了实习场所，实现了毕业与就业、理论与实践、需求与能力的有效结合，提高和保证了人才培养质量。成立汇集17家校办企业的科技产业园，吸纳大学生参与一些新产品的研发和工程项目的施工，已成为大学生工程实践训练的基地。鼓励学生积极参与产学研合作，支持学生开展研究性学习和创造性实验。2004年以来，学生参加“挑战杯”、电子设计、数学建模、规划设计、艺术设计等各类竞赛活动，共获得省级以上奖励350余项，专利申报和授权数量在全国高校名列前茅。

（二）突出建筑学科特色，构建有利于科技推广的社会服务平台

学科建设是提高学校科研水平，促进产学研结合的一项基础性工作。学校坚持把学科建设作为打造核心竞争力的关键，注重传统学科与新兴学科的交叉融合，形成了以土木建筑类学科专业为特色，工、理、管、文、法、农协调发展的学科结构布局。充分发挥建筑学科人才资源和技术优势，积极推进产学研结合，努力为建设事业和区域经济社会发展提供优质服务。

一是依托学科优势推进科技成果向现实生产力转化。学校紧紧围绕国家发展战略和经济社会发展需要，充分发挥学科优势，在结构工程、能源综合利用、城市规划与建筑设计、智能化建筑等诸多研究领域取得了显著成绩，积极推进科技成果向现实生产力的转化。“等壁厚弯管塑性成形理论及工艺工装设备”研究项目获得国家科技进步二等奖，该成果已在西气东输等国家重点工程项目中推广应用。主持建成国内第一个“竖直埋管地源热泵空调系统”，研究开发的地热管件填补了国内空白。先后完成了国内最大建筑物平移、第一个建筑物原地旋转平移、历史建筑保护平移等工程项目，平移整体技术达到国内领先水平。“楼宇自动化控制”领域的多项创新成果，先后在北京亚运村、山东国际会展中心等工程项目中成功运用。2006年4月，学校推介实施《山东建筑大学服务山东建设事业行动方案》，在38个领域为山东建设事业发展提供服务。方案实施3年来，已通过服务平台承担企业合作项目230项，推广项目110项，为企事业单位培训员工8000余人次，取得了显著的经济和社会效益。去年5·12汶川大地震后，我校受科技部、建设部委托成立太阳能设计团队，直接参与了灾后重建新型节能安居住宅的设计与建设工作。设计作品“蜀光”荣获四川震后农村阳光小学国际设计竞赛唯一大奖，采用这一设计方案的绵阳市涪城区杨家镇小学已经开始建设。

二是依托学科优势充分发挥决策咨询作用。学校积极在城市设计、城市土地利用与空间规划等热点领域开展研究，已有十余项成果被各级政府和省建设厅、国土资源厅等行业主管部门采纳应用。我校教师先后主持和参与制定了数十部建设领域的行业规范及技术标准，以我校教师的研究成果为基础制定的《山东省建筑业发展纲要》，成为指导山东省建筑业可持续发展的纲领性文件。一批知名教授被省市政府聘为咨询顾问，30余人次担任山东土木建筑学会等学会组织的主任委员。先后主持策划了济南长清大学科技园开发、小清河综合治理、奥体中心建设等20余项大型政府工程的项目管理和咨询工作，完成了临沂人民广场、日照国际帆船基地、全运会场馆等的规划设计任务，获省部级以上优秀勘察设计奖100多项。参与济南、淄博、滨州等市的建筑业中长期发展规划的论证制定工作，为建设事业快速可持续发展作出了积极贡献。

（三）提高科技创新能力，构建面向建设行业的科研合作机制

产学研结合是提高科学研究和科技成果转化水平的重要途径。学校坚持把产学研结合作为提高科技创新能力的核心，致力于解决企业的科技难关和服务企业的科技创新，加强科研成果扶持培育，加快创新技术应用开发，已成为推动山东建设事业知识创新和科技进步的重要力量。

一是通过校企、校研合作提升科技创新水平。近年来，学校先后与力诺瑞特集团、青岛建设集团、山东建筑科学研究院签署了战略合作协议，与山东地矿集团、聊城市房地产管理局等十余家企事业单位签署了产学研合作协议，接受企事业单位委托项目100余项，横向经费达7500余万元，其中，与浙江大学、力诺瑞特等单位合作的6项科研项目达到国际领先或先进水平，相继获得5项山东省科技进步二等奖和4项教育部科技进步二等奖，获得各类资助1500余万元。2008年11月，学校与山东省科学院签署了全面合作协议，重点在新能源、新材料等领域开展合作，共同建立高新技术开发平台和行业关键技术联合攻关平台。目前，双方在研究生联合培养、工程技术研发中心共建以及新材料研究方面的合作正顺利推进。

二是通过瞄准行业前沿提升科技创新水平。学校鼓励广大教职工积极面向建设行业开展科学研究，并在科研项目管理方面给予支持和帮助，学校80%左右的科研选题均与建筑企业的生产建设和经济管理紧密相关。2005年，学校成功获得山东省科技计划重大专项“山东省城镇可持续发展人居示范工程关键技术研究”立项。该项目通过采用适用新材料、新型结构体系、可再生能源及建筑节能等关键技术，研究山东省节能省地型人居工程和生态型园区建设，为山东省绿色建筑人居工程的发展提供了技术支撑。项目的成功申报充分体现了学校在土木建筑领域的学科整体优势和强劲的科研实力。

三、建筑类高校

推进产学研结合的努力方向

推进产学研结合，不仅可以促进建设行业的科技创新，而且能够为高校自身发展提供难得的机遇。我们认为，深入推进建筑类高校产学研结合，应着力在以下几个方面下功夫：

（一）政府宏观引导，优化融资机制，建设产学研合作平台

产学研结合的成败，宏观环境特别是政府引导举足轻重。一是要建立共赢政策机制，正确处理高校与企业、集体与个人之间的利益关系，完善技术转让后收入政策、税收政策。二是要规范产学研合作体的管理，优化融资机制，引导产学研合作体进行股份制、股份合作制、公司制改造，建立现代企业制度。三是要积极牵线搭桥，政府通过设立产学研合作基金、与高校共建大学科技园、举办区域性产学研合作会议等形式，建立起以企业为“龙头”、高校为“驱干”、政府为“尾翼”的面向经济建设主战场的产学研合作架构。

（二）加强制度建设，增强合作意识，完善政策保障措施

产学研结合对高校内部管理体制和运行机制提出了新的要求，必须积极进行制度创新。一是要加强顶层设计，把产学研结合作为学校发展战略的一个重要着眼点，强化规划和领导。二是要建立校企合作信息和反馈机制，健全人事考评和奖励制度，逐步完善各类制度保障措施。三是要打破校区、院系和部门界限，加强各单位之间的信息交流和资源整合，同时要加大宣传力度，形成人人关注、全员参与的良好氛围。

（三）转变工作理念，创新合作模式，丰富产学研结合内涵

产学研结合是高校在建设创新型国家形势下的一种办学方式的转变，客观上要求丰富产学研结合内涵。一是为企业服务理念的转变，要从仅仅满足企业在跟踪、消化国外先进技术需求的基础上，逐步向前沿、原创的研究方向上转变，在一些基础性研究、关键技术研发上先于企业取得突破。二是与企业合作模式的转变，要从原来以教授个人为主体与企业开展科研合作的模式，转变为以多学科学术团队为主体的科研合作模式，实现研究方向、团队人员、经费来源相对稳定。三是人才培养方式的转变，要从原来以学校实验室为主，由导师指导学生的传统人才培养方式，逐步向与企业共建人才培养基地，校企双方共同指导学生的人才培养方式转变，培养具有创新精神的实用型人才。

（四）提高合作深度，拓展合作广度，加强基地建设

第8篇

关键词：空间结构 回顾 展望

一、概 述

在这实际的三维世界里，任何结构物本质上都是空间性质的，只不过出于简化设计和建造的目的，人们在许多场合把它们分解成一片片平面结构来进行构造和计算。与此同时，无法进行简单分解的真正意义上的空间体系也始终没有停止其自身的发展，而且日益显示出一般平面结构无法比拟的丰富多彩和创造潜力，体现出大自然的美丽和神奇。空间结构的卓越工作性能不仅仅表现在三维受力，而且还由于它们通过合理的曲面形体来有效抵抗外荷载的作用。当跨度增大时，空间结构就愈能显示出它们优异的技术经济性能。事实上，当跨度达到一定程度后，一般平面结构往往已难于成为合理的选择。从国内外工程实践来看，大跨度建筑多数采用各种形式的空间结构体系。

近二十余年来，各种类型的大跨空间结构在美、日、欧等发达国家发展很快。建筑物的跨度和规模越来越大，目前，尺度达150m以上的超大规模建筑已非个别；结构形式丰富多彩，采用了许多新材料和新技术，发展了许多新的空间结构形式。例如 1975年建成的美国新奥尔良“超级穹顶”（Superdome），直径207m，长期被认为是世界上最大的球面网壳；现在这一地位已被1993年建成夏径为222m的日本福冈体育馆所取代，但后者更著名的特点是它的可开合性：它的球形屋盖由三块可旋转的扇形网壳组成，扇形沿圆周导轨移动，体育馆即可呈全封闭、开启1／3或开启2／3等不同状态。1983年建成的加拿大卡尔加里体育馆采用双曲抛物面索网屋盖，其圆形平面直径135m，它是为1988年冬季奥运会修建的，外形极为美观，迄今仍是世界上最大的索网结构。70年代以来，由于结构使用织物材料的改进，膜结构或索-膜结构（用索加强的膜结构）获得了发展，美国建造了许多规模很大的气承式索-膜结构；1988年东京建成的“后乐园”棒球馆，也采用这种结构技术尤为先进，其近似圆形平面的直径为204m；美国亚特兰大为1996年奥运会修建的“佐治亚穹顶”（Geogia Dome，1992年建成）采用新颖的整体张拉式索一膜结构，其准椭圆形平面的轮廓尺寸达192mX241m。许多宏伟而富有特色的大跨度建筑已成为当地的象征性标志和著名的人文景观。

由于经济和文化发展的需要，人们还在不断追求覆盖更大的空间，例如有人设想将整个街区、整个广场、甚至整个山谷覆盖起来形成一个可人工控制气候的人聚环境或休闲环境；为了发掘和保护古代陵墓和重要古迹，也有人设想采用超大跨度结构物将其覆盖起来形成封闭的环境。目前某些发达国家正在进行尺度为300m以上的超大跨度空间结构的设计方案探讨。

可以这样说，大跨空间结构是最近三十多年来发展最快的结构形式。国际《空间结构》杂志主编马考夫斯基（Z.S.Makowski）说：在60年代“空间结构还被认为是一种兴趣但仍属陌生的非传统结构，然而今天已被全世界广泛接受。”从今天来看，大跨度和超大跨度建筑物及作为其核心的空间结构技术的发展状况已成为代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。

世界各国为大跨度空间结构的发展投入了大量的研究经费。例如，早在20年前美国土木工程学会曾组织了为期 10年的空间结构研究计划，投入经费 1550万美元。同一时期，西德由斯图加特大学主持组织了一个“大跨度空间结构综合研究计划”，每年研究经费100万马克以上。这些研究工作为各国大跨度建筑的蓬勃发展奠定了坚实的理论基础和技术条件。国际壳体和空间结构学会（IASS）每年定期举行年会和各种学术交流活动，是目前最受欢迎的著名学术团体之一。

我国大跨度空间结构的基础原来比较薄弱，但随着国家经济实力的增强和社会发展的需要，近十余年来也取得了比较迅猛的发展。工程实践的数量较多，空间结构的类型和形式逐渐趋向多样化，相应的理论研究和设计技术也逐步完善。以北京亚运会（1990）、哈尔滨冬季亚运会（1996）、上海八运会（1997）的许多体育建筑为代表的一系列大跨空间结构——作为我国建筑科技进步的某种象征在国内外都取得了一定影响。

种种迹象说明，我国虽然尚是一个发展中国家，但由于国大人多，随着国力的不断增强，要建造更多更大的体育、休闲、展览、航空港、机库等大空间和超大空间建筑物的需求十分旺盛，而且这种需求量在一定程度上可能超过许多发达国家。这是我国空间结构领域面临的巨大机遇。

但与国际先进水平相比，我国大跨空间结构的发展仍存在一定差距。主要表现在结构形式还比较拘谨，较少大胆创新之作，说明新颖的建筑构思与先进的结构创造之间尚缺乏理想的有机结合，尤其是150m以上的超大跨度空间结构的工程实践还比较少；结构类型相对地集中于网架和网壳结构，悬索结构用得比较少，而一些有巨大前景的新颖结构形式如膜结构和索-膜结构、整体张拉结构、可开合结构等在国外已有不少成功的工程实践，在我国则还处于空白或艰难起步阶段。情况看来是，我国空间结构的发展经过十余年来在较为平坦的草原上的驰骋之后，似乎遇上了一个需要努力跃上的新台阶。这一新台阶包含材料和生产条件等技术问题，也包含尚未很好解决的一些理论问题。为促进我国空间结构进一步的更高层次的发展，有待科技工作者和企业家努力创造条件，以求得这些技术问题和理论问题较快较好地解决。

大跨空间结构的类型和形式十分丰富多彩，习惯上分为如下这些类型：钢筋混凝土薄壳结构；平板网架结构；网壳结构；悬索结构；膜结构和索－膜结构；近年来国外用的较多的“索穹顶”（Cable Dome)实际上也是一种特殊形式的索－膜结构；混合结构(Hybrid Structure)，通常是柔性构件和刚性构件的联合应用。

在上述各种空间结构类型中，钢筋混凝土薄壁结构在50年代后期及60年代前期在我国有所发展，当时建造过一些中等跨度的球面壳、柱面壳、双曲扁壳和扭壳，在理论研究方面还投入过许多力量，制定了相应的设计规程。但这种结构类型日前应用较少，主要原因可能是施工比较费时费事。平板网架和网壳结构，还包括一些未能单独归类的特殊形式，如折板式网架结构、多平面型网架结构、多层多跨框架式网架结构等，总起来可称为空间网格结构。这类结构在我国发展很快，且持续不衰。悬索结构、膜结构和索-膜结构等柔性体系均以张力来抵抗外荷载的作用，可总称为张力结构。这类结构富有发展前景。下面按这两个大类简要介绍我国空间结构的发展状况。

二、空间网格结构

网壳结构的出现早于平板网架结构。在国外，传统的肋环型穹顶已有一百多年历史，而第一个平板网架是1940年在德国建造的（采用Mero体系）。中国第一批具有现代意义的网壳是在50和60年代建造的，但数量不多。当时柱面网壳大多采用菱形“联方”网格体系，1956年建成的天津体育馆钢网壳（跨度52m）和l961年同济大学建成的钢筋混凝土网壳（跨度40m）可作为典型代表。球面网壳则主要采用助环型体系，1954年建成的重庆人民礼堂半球形穹顶（跨度46.32m）和1967年建成的郑州体育馆圆形钢屋盖（跨度64m）习能是仅有的两个规模较大的球面网壳。自此以后直到80年代初期，网壳结构在我国没有得到进一步的发展。

相对而言自第一个平板网架（上海师范学院球类房，31.5mx40.5m）于1964年建成以来，网架结构一直保持较好发展势头。1967年建成的首都体育馆采用斜放正交网架，其矩形平面尺寸为99mx112m，厚6m，采用型钢构件，高强螺栓连接，用钢指标65kg每平米（1kg每平米≈9.8pa）。1973年建成的上海万人体育馆采用圆形平面的三向网架净架110m，厚6m，采用圆钢管构件和焊接空心球结点，用钢指标47kg每平米。当时平板网架在国内还是全新的结构形式，这两个网架规模都比较大，即使从今天来看仍然具有代表性，因而对工程界产生了很大影响。在当时体育馆建设需求的激励下，国内各高校、研究机构和设计部门对这种新结构投入了许多力量，专业的制作和安装企业也逐渐成长，为这种结构的进一步发展打下了较坚实的基础。改革开放以来的十多年里是我国空间结构快速发展的黄金时期而平板网架结构就自然地处于捷足先登的优先地位。甚至80年代后期北京为迎接1990年亚运会兴建的一批体育建筑中，多数仍采用平板网架结构。在这一时期，网架结构的设计已普遍采用计算机，生产技术也获得很大进步，开始广泛采用装配式的螺栓球结点，大大加快了网架的安装。

但事物总是存在两个方面。在平板网架结构一枝独秀地加快发展的同时，随着经济和文化建设需求的扩大和人们对建筑欣赏品位的提高，在设计日益增多的各式各样大跨度建筑时，设计者越来越感觉到结构形式的选择余地有限，无法满足日益发展的对建筑功能和建筑造型多样化的要求。这种现实需求对网壳结构、悬索结构等多种空间结构形式的发展起了良好的刺激作用。由于网壳结构与网架结构的生产条件相同，国内已具备现成的基础，因而从80年代后半期起，当相应的理论储备和设计软件等条件初步完备，网壳结构就开始了在新的条件下的快速发展。建造数量逐年增加，各种形式的网壳，包括球面网壳、柱面网壳、鞍形网壳（或扭网壳）、双曲扁网壳和各种异形网壳，以及上述各种网壳的组合形式均得到了应用；还开发了预应力网受、斜拉网壳（用斜拉索加强网壳）等新的结构体系。近几年来建造了一些规模相当宏大的网壳结构。例如1994年建成的天津体育馆采用肋环斜杆型（Schwedler型）双层球面网壳，其圆形平面净跨108m，周边伸出13.5m，网壳厚度3m，采用圆钢管构件和焊接空心球结点，用钢指标55kg每平米。1995年建成的黑龙江省速滑馆用以覆盖400m速滑跑道，其巨大的双层网壳结构由中央柱面壳部分和两端半球壳部分组成，轮廓尺寸86.2mx191.2m，覆盖面积达15000平米，网壳厚度2.1m，采用圆钢管构件和螺栓球结点，用钢指标50kg每平米。1997年刚建成的长春万人体育馆平面呈桃核形，由肋环型球面网壳切去中央条形部分再拼合而成，体型巨大，如果将外伸支腿计算在内，轮廓尺寸达146mx191.7m，网壳厚度2.8m，其桁架式“网片”的上、下弦和腹杆一律采用方（矩形）钢管，焊接连接，是我国第一个方钢管网壳。这一网壳结构的设计方案是由国外提出的，施工图设计和制作安装由国内完成。

在网壳结构的应用日益扩大的同时，平板网架结构并未停止其自身的发展。这种目前来看已比较简单的结构有它自己广泛的使用范围，跨度不拘大小；而已近几年在一些重要领域扩大了应用范围。例如在机场维修机库方面，广州白云机场80m机库（199年）、成都机场 140m机库（1995年）、首都机场2Zmx150m机库（1996年）等大型机库都采用平板网架结构。这些三边支承的平板网架规模巨大，且需承受较重的悬挂荷载，常采用较重型的焊接型钢（或钢管）结构，有时需采用三层网架；其单位面积用钢指标可达到一般公用建筑所用网架的一倍或更多。单层工业厂房也是近几年来平板网架获得迅速发展的一个重要领域。为便于灵活安排生产工艺，厂房的柱网尺寸有日益扩大的趋向，这时平板网架结构就成为十分经济适用的理想结构方案。1991年建成的第一汽车制造厂高尔夫轿车安装车间面积近8万平米（189.2mx421.6m），柱网21mx12m，采用焊接球结点网架，用钢指标31kg每平米。该厂房是目前世界上面积最大的平板网架结构。1992年建成的天津无缝钢管厂加工车间面积为6万平米（108m x 564m），柱网36m x 18m，采用螺栓球结点网架，用钢指标32kg每平米，与传统的平面钢桁架方案比较，节省了47％。鉴于这类厂房的巨大圆积，它们确实为平板网架结构的发展提供了广阔的新领域。十分明显，包括网架和网壳在内的空间网格结构是我国近十余年来发展最快，应用最广的空间结构类型。这类结构体系整体刚度好，技术经济指标优越，可提供丰富的建筑造型，因而受到建设者和设计者的喜爱。我国网架企业的蓬勃发展也为这类结构提供了方便的生产条件。据估计，近几年我国每年建造的网架和网壳结构达800万平方米建筑面积，相应钢材用量约20万t。这么大的数字是任何其它国家无法比拟的，无愧于“网架王国”这一称号，难怪国外有关企业对这一巨大市场垂涎欲滴。

如此大的发展势头自然也会带采一些问题。与国际水平相比，我国目前网架生产的工艺水平和质量管理水平尚有一定距离。尤其是在市场需求带动下，大量小型网架企业雨后春笋般成立起来，难免良莠不齐，设计也非总由有经验人士担任。因而大力加强行业管理，切实把握住设计制作和安装质量，是促进我国空间结构进一步健康发展的重要课题。

三、张力结构

中国现代悬索结构的发展始于50年代后期和60年代，北京的工人体育馆和杭州的浙江人民体育馆是当时的两个代表作。北京工人体育馆建成于1961年，其圆形屋盖采用车辐式双层悬索体系，直径达94m。浙江人民体育馆建成于1967年，其屋盖为椭圆平面，长径80m，短径60m．采用双曲抛物面正交索网结构。

世界上最早的现代悬索屋盖是美国于1953年建成的Raleigh体育馆，采用以两个斜放的抛物线拱为边缘构件的鞍形正交索网。我国建造的上述两个悬索结构无论从规模大小或技术水平来看在当时都可以说是达到国际上较先进水平的。但此后我国悬索结构的发展停顿了较长一段时间，一直到80年代，由于大跨度建筑的发展而提出的对空间结构形式多样化的要求，这种形式丰富的轻型结构重新引起了人们的热情，工程实践的数量有较大增长，应用形式趋于多样化理论研究也相应地开展起来形势相当喜人。

柔性的悬索在自然状态下不仅没有刚度，其形状也是不确定的。必须采用敷设重屋面或施加预应力等措施，才能赋予一定的形状，成为在外荷作用下具有必要刚度和形状稳定性的结构。值得称道的是，我国的科技人员在学习和吸收国外先进经验的同时，在结合工程具体条件创造更加符合中国国情的结构应用形式方面做了不少尝试和创新。

例如，山东省淄博等地把悬索结构应用于中小型屋盖结构中，颇具特色。他们主要采用单层平行索系或伞形辐射索系加钢筋混凝土屋面板的构造方式。施工时先将屋面板挂在索上（使索正好位于板缝中），在板上临时加载使索伸长，然后在板缝中浇灌细石混凝土，待达到一定强度后卸去临时荷载，即形成具有一定预应力的“悬挂薄壳”。这种构造和施工方法不需要复杂的技术和设备，造价也比较低。

为了提高单层悬索的形状稳定性，在单层平行索系上设置横向加劲梁（或桁架）的办法也是十分有效的。横向加劲构件的作用有二：一是传递可能的集中荷载和局部荷载使之更均匀地分配到各根平行的索上；二是通过下压横向加劲构件的两端到预定位置或通过对索进行张拉使整个体系建立预应力，从而提高屋盖的刚度。从安徽体育馆等几个工程的实践来看这种混合结构体系施工方便，用料经济，是一种成功的创造。

由一系列承重索和曲率相反的稳定索组成的预应力双层索系，是解决悬索结构形状稳定性的另一种有效形式。其工作机理与预应力索网有类似之处。1966年瑞典工程师Jawerth首先在斯德哥尔摩滑冰馆采用由一对承重索和稳定索组成被称为“索桁架”的专利体系，其后这种平面双层索系在各国获得相当广泛刚用。我国无锡体育馆也采用了这种体系。作为对这种体系的改进，吉林滑冰馆采用了一种新型的空间双层索系，它的承重索与稳定索在不同一阵平面内，而是错开半个柱距，从而创造了新颖的建筑造型，而且很好地

解决了矩形平面悬索屋盖通常遇到的屋面排水问题。这一新颖结构参加了1987年在美国举行的国际先进结构展览。

我国悬索结构发展的另一个特点是在许多工程中运用了各种组合手段。主要的方式是将两个以上预应力索网或其它悬索体系组合起来，并设置强大的拱或刚架等结构作为中间支承，形成各种形式的组合屋盖结构。例如四川省体育馆和青岛市体育馆的屋盖是由两片索网和作为中间支承的一对钢筋混凝土拱组合起来的。北京朝阳体育馆由两片索网和被称为“索拱体系”的中央支承结构组成。中央索拱体系由两条悬索和两个钢拱组成，本身是一种混合结构，其概念也具有创新意义。采用各种组合式屋盖不仅进一步丰富了建筑

造型，而且往往能更好地满足某些建筑功能上的要求，例如为体育馆建筑提供了“最优”的内部空间。单纯从技术经济角度，单片索网或其它悬索体系可以经济地跨越很大的跨度，本非必须采用中间支承结构。所以，采用组合式屋盖在很多场合毋宁说主要是出于建筑造型和使用功能方面的考虑。从我国这几年的实践效果来看，它在这方面是起到了预期作用的。

将斜拉体系引用到屋盖结构中来，可形成一系列混合结构形式。这种体系利用由塔柱顶端伸出的斜拉索为屋盖的横跨结构（主梁、桁架、平板网架等）提供了一系列中间弹性支承，使这些横跨结构不需靠增大结构高度和构件截面即能跨越很大的跨度。前面提到的斜拉网壳也属于这类混合结构。

尽管十余年来悬索结构取得了可喜的发展，但与网架和网壳结构比较其发展相对较慢，分析起来可能有两方面的原因：（1）悬索结构的设计计算理论相对复杂一些，又缺少具有较高商品化程度的实用计算程序，因而难于为一般设计单位普遇采用；（2）尽管悬索结构的施工并不复杂，但一般施工单位对它不够熟悉，更没有形成专业的悬索结构施工队伍，这也影响建设单位和设计单位大胆采用这种结构形式。

与此同时，同属于张力结构体系、在国外应用很广的膜结构或索-膜结构在我国则处于艰难起步阶段。除了设计理论储备和生产条件方面的原因外，缺少符合建筑要求的国产膜材是一个主要的制约因素。从国外情况看，1970年大阪万国博览会上的美国馆采用气承式膜结构（俗称充气结构），首次使用以聚氯乙烯（PVC）为涂层的玻璃纤维织物，受到广泛注意，其准椭圆平面的轴线尺寸达14Om x 835m，一般认为是第一个现代意义的大跨度膜结构。70年代初杜邦公司开发出以聚四氟乙烯（PTFE，商品名称Teflon）为涂层的玻璃纤维织物，这种膜材强度高，耐火性、自洁性和耐久性均好，为膜结构的应用起到了积极推动作用。从那时起到1984年，美国建造了一批尺度为138m-235m的体育馆，均采用气承式索-膜结构，取得了极佳的技术经济效果。但这种结构体系也出现了一些问题，主要是田于意外漏气或气压控制系统不稳定而使屋面下瘪，或由于暴风雪天气在屋面形成局部雪兜而热空气融雪系统又效能不足导致屋面下瘪甚至事故。这些问题使人们对气承式膜结构的前途产生怀疑，美国自1985年以后在建造大型体育馆时没有再使用这种结构形式。人们把更多的注意力转到张拉式的膜结构或索-膜结构。但如前面所提，日本在1988年建成的东京后乐园棒球馆仍然采用气承式索-膜结构，不过应用了极为先进的自动控制技术，而且采用双层膜结构，中间可通热空气融雪；中央计算机自动监测风速、雪压、室内气压、膜和索的变形及内力，并自动选择最佳方法来控制室内气压和消除积雪。

张拉式膜（或索-膜）结构自80年代以来在发达国家获得极大发展。这种体系与索网结构类似，张紧在刚性或柔性边缘构件上，或通过特殊构造支承在若干独立支点上，通过张拉建立预应力，并获得确定形状。1985年建成的沙特阿拉伯利雅得体育场外径288m，其看台挑蓬由24个连在一起的形状相同的单支柱帐篷式膜结构单元组成。每个单元悬挂于中央支柱，外缘通过边缘索张紧在若干独立的锚固装置上，内缘则蹦紧在直径为133m的中央环索上。1993年建成的美国丹佛国际机场候机大厅采用完全封闭的张拉式膜结构平面尺寸305mx67m，由17个连成一排的双支柱帐篷式单元组成，每个长条形的单元由相距45.7m的两根支柱撑起。这两个工程是比较典型的大型张拉式膜结构的例子。另外还有一类骨架支承式膜结构。例如日本秋田县的“天穹”（Sky dome）是一个切去两边的球面穹顶（D=130m），其主要承重结构是一系列平行的格构式钢拱架，蒙以膜材后，用设在两拱中间的钢索向下拉紧，并在屋面上形成V形排水（雪）沟槽。这种骨架是支承式膜结构的例子也是很多的。然而由美国工程师Geiger根据Fuller的张拉集合体（Tensegrity)概念发展起来的所谓“索穹顶”（Cable Dome），也许是近10年来最为脍炙人口的一种新颖张拉体系。Tensegrity原是指由连续的拉杆与分散的压杆组成的自平衡体系，其指导思想是充分发挥杆件的受拉作用。然而严格意义上的Tensegrity体系未能在工程中实现。Geiger进行了适当改造，提出了支承在圆形刚件周边构件上的预应力拉索-压杆体系，索沿辐射方向布置，并利用膜材作为屋面，他称之为“索穹顶”，并首先用于1988年汉城奥运会的两个体育馆工程。美国的Levy进一步发展这种体系，改用联方形拉索网格，使屋面膜单元呈菱形的双曲抛物面形状，并用于1996年亚特兰大奥运会体育馆，其平面呈准椭圆形，尺寸达24lmx192m。这类张拉式索-压杆-膜体系，重量极轻，安装方便，在大跨度和超大跨度建筑中极具应用前景。

与世界先进水平相比，中国在膜结构方面的差距是十分明显的。几年来在理论研究方面做了不少工作，应该说已建立起一定的理论储备。在膜结构应用方面近年来也开始呈现比较活泼的势头。上海为迎接八运会于1997年建成的体育场其看台挑篷采用钢骨架支承的膜结构，总覆盖面积36100平米，是我国首次在大型建筑上采用膜结构；但所用膜材是进口的，施工安装也由外国公司进行，价格较昂贵。值得指出的是，中国已出现了专门从事膜结构制作与安装的企业，他们已兴建了几个较小型的膜结构。国产膜材的质量也正在改进。各种迹象表明，膜结构这一族富有潜力的大跨空间结构新成员在我国的发展已露出桅尖。

四、理论研究

（1）空间结构的应用是同相应的理论研究同步发展的。应该说我们在空间结构理论研究大面做了许多工作。主要研究内容偏重于静力作用下的结构性状和分析方法，以满足一般设计工作的要求为主要目标。这些研究为我国空间结构的发展提供了基本的理论支持。早期的工作偏重于以连续化理论为基础的各种解析方法的研究，例如平板网架的拟板解法、网壳的拟壳解法；悬索结构在荷载作用下要产生较大位移，因而计算中应考虑几何非线性，当时发展了一系列适用于不同形式悬索结构的考虑大位移的解析方法。在一段时期内，当计算机尚未广泛运用于结构计算以前，各种解析方法曾对空间结构的发展起过重要作用，但解析方法终究有其局限性，它们具有不同程度的近似性，而且往往仅适用于某些特定的结构形式。

计算机的普及和有限元分析方法的广泛运用为空间结构的加速发展创造了真正的条件。许多大型的和特殊形式的新颖空间结构只能用计算机程序进行分析。我国从80年代开始陆续编制出适用于不同空间结构的各种计算机分析程序和CAD软件，且功能日益完备。现在我们设计空间结构几乎全部依靠计算机。事实上，当设计由成千杆件和结点组成的大型空间网格结构，尤其是当采用螺栓球结点时，离开适用的CAD软件是无法想象的。但也应当指出，对某些形式的悬索结构来说，简单实用的解析方法仍然有意义；对于像双层索系等比较简单的体系，解析力法已完全可以提供准确而完整的计算结果。例如，吉林滑冰馆的大型悬索屋盖设计是由简单的手筹来完成的。

十余年来关于空间结构研究的一个特点是做了大量的试验。这是我国结构研究领域的一个优良传统。80年代乃至90年代初期建造的几乎每一个有代表性的大型空间结构，都作过模型试验或现场实测。这些试验研究同理论分析工作一起，以及它们之间的相互印证，使我们对原来可能比较生疏的各种新颖空间结构的基本性能了解得越来越全面，为设计这些结构积累起比较丰富的理论储备。

（2）除了关于各种类型空间结构的基本性状和计算方法的研究以外，一些更为基础性的理论研究也受到了重视，例如关于网壳稳定性的研究已取得许多重要成果。

稳定性是网壳结构、尤其是单层网壳结构设计中的关键问题，也是国内外十多年来的热点研究领域。结构的稳定性能可以从其荷载-位移全过程曲线中得到完整的概念；这种全过程曲线要由较精确的非线性分析得出。从非线性分析的角度来考察，结构的稳定问题和强度问题是相互联系在一起的。结构的荷载-位移全过程曲线可以把结构的强度、稳定性以至于刚度的整个变化历程表示得清清楚楚。当考察创始缺陷和荷载分布方式等因素对实际网壳结构稳定性能的影响时，也均可从全过程曲线的规律性变化中进行研究。

但是当利用计算机对具有大量自由度的复杂体系进行有效的非线性有限元分析尚未能允分实现的时候，要进行网壳结构的全过程分析是十分困难的。在较长一段时期内，人们不得不求助于连续化理论（“拟壳法”）将网壳转化为连续壳体结构，然后通过某些近似的非线性解析方法来求出壳体结构的稳定性承载力。这种方法显然有较大局限性：连续化壳体稳定性理论本身并未完善，事实上仅对少数特定的壳体（例如球面壳）才能得出较实用的公式；此外，所讨论的壳体一般是等厚度的和各向同性的，无法反映实际网壳结构的不均匀构造和各向异性的特点。因此，在许多重要场合还必须依靠细致的模型试验来测定稳定性承载力，讲与可能的计算结果相互印证。

随着计算机的发展和广泛应用，非线性有限元分析方法兴起，并逐渐成为结构稳定性分析中的有力工具。我国从80年代后期开始也积极开展以非线性全过程分析为基础的网壳稳定性研究。在总结国外已取得成果的基础上，在理论表达式的精确化、合理选用平衡路径跟踪的计算方法、灵活的迭代策略等方面进行了深入细致的探索，使具有大量自由度的复杂结构体系的全过程分析成为可能；并编制出相应的分析程序。此外，在研究初始缺陷对网壳稳定性的影响时，对所提出的“一致缺陷模态祛”（即认为初始缺陷按最低屈

曲模态分布时可能具有最不利影响）的合理性和有效性进行了仔细论证，并使之规范化。

在上述理论成果的基础上，采用大规模参数分析的方法，进行了网壳稳定性分所实用方法的研究。即结合不同类型的网壳结构，在其基本参数（几何参数、构造参数、荷载参数等）的常用变化范围内，进行大规模的实际结构全过程分析，对所得结果进行统计分析和归纳，考察网壳稳定性的变化规律，最后通过回归分析提出网壳稳定性验算的实用公式。近几年来，共计对2800余例各种形式的实际尺寸网壳结构进行了全过程分析，得到了相当规律性的结果。所提出的实用公式用起来比较简便，然而是建立在精确分析方法的基础之上的。这一工作很受广大设计部门欢迎。这些公式已列入正在编制的“网壳结构技术规程”（征求意见稿）。应该说，我国关于网壳稳定性的研究是相当深入和细致的。

（3）相对来说，国内外关于网壳结构在风和地震荷载作用下的反应研究得较少。作者个人认为，对网壳结构来说，风荷载的动力作用可能不是设计中的主要问题，但随着网壳尺度的增大，深入研究其抗地震性能则具有重要意义。在抗震领域，对高层和高耸结构研究得比较透彻；但网壳等大跨结构的动力性能具有不同特点，例如其频率分布比较密集，往往从最低阶算起前面数十个振型都可能对其地震反应有贡献，因而一般的振型分解法是否适用是一个值得探讨的问题，不同方法（包括竖向）的地震作用引起的反应往往是同量级的，因此考虑多维输入可能是一个相当重要的问题；国外已建的和我国今后将要建的一些超大跨度网壳尺度十分巨大，因而在计算中也许有必要考虑地震动力的空间相关性；此外，单层网壳结构在静力作用下的稳定性是设计中的重要因素，它们在地震作用下同样存在动力失稳问题，其严重性如何？对于某些动力反应过大的网壳结构，是否有必要采取适当的振动控制措施？诸如此类问题都是我国学术界正在深入思考或已着手进行研究的问题。

（4）具有曲面形状的空间结构是最充分地利用形状来抵抗外力作用的结构形式，所以空间结构的形体设计（或从理抡分析角度称作形态分析）具有十分重要的意义。对于钢筋混凝土薄壳和钢网壳等较刚性的体系，其形态分析主要涉及结构几何形状的优化。对索网、膜和索-膜等柔性结构体系，形态分析具有更基本的意义，因为在一定边界条件下，柔性体系仅当存在适当预应力时才具有确定的形状，且其几例形状是随支承条件和预应力分布形态而变化的；因而结构设计的首要内容就是所谓的“找形”（ Form-finding），借此来确定形状-预应力-支承条件这一综合系统与使用要求之间的优化组合。“找形”一般采用非线性有限元分析方法，但理论上远未定型。英国Barnes等提出的动力松弛法和德国Linkwitz等提出的力密度法等近似方法也能成功地应用于一些特定类型问题。日本半谷近年来提出形态分析的概念试图使空间结构的形体设计理论进一步系统化，很有意义。这一理论有待继续发展。我国在悬索结构和膜结构的“找形分析”或更确切地说“初始平衡状态分析”方面作过不少工作，并编制了一些相应的软件。今后似应在下列两方面进行更系统的理论研究工作：一方面是在总结现有分析方法的基础上，建立起统一的形态分析理论，与计算机图形学相结合，系统跟踪柔性空间结构的成形——受力全过程并形成相应的软件；另一方面是在形态分析理论的基础上，提出空间结构几何形状的优化准则和分析方法。

（5）膜结构和索-膜结构等柔性体系自振频率较低，是风敏感性结构，因而研究这类结构在风作用下的反应及其抗风设计方法十分重要。这一课题具有较大理论难度，国内外研究尚少，在许多方面基本上是空白，因而开展这一研究尤具重要意义。