建筑課程設計范文10篇

摘要：建筑業的飛速發展使得社會對于建筑工程師的需求不斷增加。建筑工程結構是卓越工程師具備的基本專業技能，因此，高校建筑工程結構課程設計的優化對于卓越工程師的培養將產生直接影響，但我國建筑類高校人才培養模式單一，工程訓練簡單，教學內容與工程實際脫節嚴重，改革和創新高校建筑工程結構課程為主的建筑類課程教學模式和方法迫在眉睫。

關鍵詞：卓越工程師；培養；建筑工程結構；課程設計

隨著知識經濟時代的到來，高等教育的發展愈發迅猛，傳統的精英化教學模式已經逐步向大眾化教學轉變。面對種種社會壓力和行業挑戰，如何深入探究建筑工程人才培養模式，明晰辦學宗旨、突出辦學特色、從源頭上保證與國家建設步伐相協調，已經成為目前建筑類高校，尤其是建筑工程結構類課程教師關心和研究的重點。

1建筑工程結構課程設計在人才培養方面存在的問題

建筑人才的培養離不開高校建筑理論平臺的鋪墊。為了不斷滿足社會對于專業領域人才的需求，高等院校的建筑類專業需要緊跟國內外步伐，在人才培養模式和培養方法上突破創新，力爭培養出專業技能卓越、理論知識扎實的卓越人才。建筑工程結構是建筑類專業的基礎性課程，也是學生了解掌握建筑基礎知識和操作技巧的關鍵課程，但是現有國內建筑類高校在該專業的課程配置和人才培養思路上存在一些突出問題，為卓越工程師的培養道路埋下了種種障礙。第一，該課程的教學模式單一。由于課程設計過程中缺乏多樣性、實用性，導致學生步入工作崗位之后或者遷到新崗位時不能及時對新的環境做出響應，暴露出工作不適應，實際應急能力差等問題。第二，課程設計的實際訓練效果達不到預期。由于實踐教學內容薄弱，學生自己動手機會不多，導致學生對于工程識圖、施工設計等方面缺乏應用能力和創新能力。第三，該課程的理論內容與工程實際偏差過大。由于教學內容設計環節對于工程實際考察不足，或者教案更新不及時，致使學生所學知識不能與時俱進，專業知識的掌握難以解決面對的實際問題，最終也加劇了學生對于該門課程的抵觸情緒。上述問題是目前我國建筑工程機構課程設計中存在的一系列問題對于卓越工程師培養產生的消極影響，如果高校教師不能及時對以上問題加以改善，將導致培養的人才素質達不到社會需求，學生步入工作崗位之后無法適應全球化和一體化的工程背景，影響其未來的職業發展。

2優化建筑工程結構課程設計的基本思路

摘要：針對房屋建筑學教學和課程設計存在的不足，本文提出：優化教學內容和順序；充分發揮多媒體教學優勢，利用視頻錄像和自建模型，吸引學生的注意力，增強學習熱情和主動性；重視平時繪圖能力的訓練；對課程設計提前做好準備，運用案例分析和實地調研相結合等教學模式。教學實踐證明，以上教學模式有助于獲得良好的教學效果。

關鍵詞：房屋建筑學；課程設計；繪圖能力；實地調研

房屋建筑學是跟建筑工程相關的各專業大學生必修的一門專業基礎課。通過這門課，學生初步了解民用建筑和工業建筑的基本構造、建筑設計的基本原理和方法，為后繼專業課程的學習做鋪墊和進行必備的知識儲備。房屋建筑學這門課具有知識點多、綜合性強的特點。課程結束后，為了有助于學生加深理解建筑設計原理、建筑基本構造，同時培養學生查閱、運用各種規范、圖集和設計參考資料的能力，特地安排為期兩周的課程設計，目的在于通過課程設計讓學生獲得必要的建筑設計和繪圖能力。但實際情況是：房屋建筑學部分內容瑣碎枯燥，學生學習主動性不佳；課程設計中問題層出不窮，設計成果較差。筆者結合多年教學實踐和經驗總結，形成以下教學思路，極大的提高了學生對房屋建筑學課程的學習熱情以及課程設計的能力。

一、優化教學內容和順序

目前，市面上針對房屋建筑學這門課編寫的教材很多，但不少教材內容陳舊，因此在教學過程中將陳舊或已淘汰的構造做法（如油氈防水、施工縫的處理等內容）加以撇除，換之為新的、實用的構造處理手法加以講解。對于教材中部分瑣碎、枯燥的構造內容（如吊頂、欄桿扶手、木門窗的構造等）大膽刪除，對具有普遍指導意義的基本部位構造（如墻體、樓梯、屋頂等）重點講解。調整教學內容的講課次序：先講授建筑構造部分的內容，在學生對建筑基本構造有了大致了解后再進行建筑設計原理的講授，避免發生學生在開學初期學習的設計原理到期末課程設計時已經大部分被遺忘。為了引導學生對建筑設計的興趣，補充講解建筑發展史，以及具有代表意義的中國和西方典型建筑（如中國的四合院、西方歐式建筑的特點等）。教學實踐表明，學生對建筑歷史、典型建筑分析更有興趣。在教學中，通過對這些拓展知識的講解，可引導學生換位思考：這些建筑在當代如何設計，如何在設計過程中將滿足功能需求和體現建筑的藝術美結合起來。通過類似的換位思考，可激發學生的學習熱情。

二、充分發揮多媒體教學優勢

1房屋建筑學課程設計存在的問題

1.1不適應心理

對于已經習慣邏輯思維的工民建學生來說，他們認識不到課程設計與其他自然科學學科的顯著不同，他們把課程設計想象成為學習其他工程學科一樣進行假設、演算、結論，以這種心理進入課程設計自然極度不適應。他們只看到“設計原理”、“功能分區”等簡單的字眼，而未認清其深刻的內涵，這種心理勢必妨礙學生盡快進入設計者的角色。

1.2知識預支心理

一般情況下，設計學科以外的其它工程設計是在學生接受了大密度專業授課、掌握了足夠的基礎知識上進行的，這樣學生在設計階段感到游刃有余。但是，房屋建筑學課程設計卻不然，學生在接觸建筑設計時，往往處于嚴重的知識預支階段。從知識結構來看，建筑設計所需要的文化修養、工程技術和社會知識結構，正是他們最大的不足，這就給課程設計帶來了很大的不便。此時學生只能從房屋建筑學的課堂授課以及其他渠道得到不全面的而又非系統的知識，以這種“虛”的狀態進入“實”的設計，學生感到力不從心、無從下手也就是可以理解的了。

1.3先松后緊心理

一、實踐教學環節的設計安排

在課程設計的實踐中，注重加強工程實踐能力、綜合應用能力和創新意識的培養，在教學內容上注意及時反映當前科學技術的新成果，還注重在作業、實驗、課程設計和第二課堂等實踐性環節上進行精心的整體教學設計和安排。具體做法是：

1.作業。注意選擇一些具有工程應用背景和激發創新設計實例的題目，如別墅設計、單身公寓等，以客戶實際需求和國家相關標準來加強學生實際綜合分析與設計能力培養的標準訓練，提高項目簽單率。

2.操作。除了傳統的教學方法以外，新增了色彩設計實驗、造型實驗、材料試驗、人機結構實驗等。分析室內包含的一些標準施工工藝技法，如乳膠漆、施工工藝，指接板與生態板面等施工工藝等，通過對這些施工工藝的了解，增強學生對建筑裝飾設計的認識，親自體會課程中所學的各種材料和施工工藝在設計中的應用。減少項目在施工操作中的失誤率，使工程能順利完工。

3.課程設計。這是針對一項真實工程背景的項目，隨著理論課的進行，分別進行設計方案甄選，施工工藝設計、施工管理方案設計安排在課程設計實驗之后，要求完成一個單項項目的系統方案設計，并參考標準制圖法的參數，使理論課結束后的施工設計，內容包括設計方案和施工圖的設計，能有機地結合。這樣使學生更清晰地了解一個裝飾項目設計的全過程。

4.組織學生開展課程內設計競賽的活動。該活動通過命題和自選題目競賽的方式進行創新，如學生宿舍自主設計、家具設計、室內空間色彩設計等，這些題目是在教師的啟發下，讓學生提高設計的思維和動手能力，同時極大地增強學生的創新能力。

1房屋建筑學課程設計的內容

房屋建筑學課程是建筑類專業一門必修的專業課，作為房屋建筑學課程的一門代課老師，我覺得課程設計是學生掌握的難點。房屋建筑學課程有關的設計有墻體設計、樓梯設計、屋面設計以及每學期最后一周的建筑施工圖初步設計。

1.1墻體設計

墻體設計的前提是學生搞清楚外墻身詳圖是如何形成的，教師應先講解墻身詳圖的形成方式，再講解相應的構造做法。墻體設計主要指導學生搞清楚三個節點：地面與墻體的關系、樓面與墻體的關系、屋面與墻體的關系。學生在設計的過程中必須要搞清楚與三個節點有關的墻體的細部構造做法，也就是地面與墻體連接處有哪些構造要求，所以教師在授課的過程中必須講解散水、勒腳、防潮層、變形縫、室內地坪、室外地面等的構造做法；樓面與墻體相關的構造主要包括窗過梁、窗臺、圈梁、樓板層的基本構造做法，教師在講授的過程中除了講解清楚各節點的構造做法以外，還必須說明各自所處的位置、相關部分的尺寸要求；屋面與墻體有關的構造主要有屋面的形式、屋面與墻體連接處的基本構造做法。所以主要使學生掌握哪些節點對應哪些位置。另外，建筑節能也是現在大家關注的重點，發展比較好的就是外墻面的節能，在學生墻體設計的過程中，教師指導時也應重視墻體的節能構造，而且可以和墻面的裝修材料相結合。

1.2樓梯設計

樓梯設計主要包括平面設計、剖面設計以及節點設計。在進行樓梯設計的時候，主要要給學生講清楚樓梯的尺度要求，以及樓梯的尺度與樓梯間的開間、進深的關系。很多同學聽完老師的講解以后仍然不會畫平面圖，不知道如何下手，我認為主要問題是學生沒有搞清楚樓梯平面圖是如何形成的，底層樓梯平面圖、標準層樓梯平面圖、頂層樓梯平面圖如何繪制，它們之間有何區別，上行、下行的箭頭方向如何標注。所以老師在講實例之前一定要給學生講清楚它們的繪圖方法、步驟和區別。樓梯剖面設計的關鍵就是底層平臺下凈空高度的驗算，要求平臺的凈高要滿足2米，不滿足時有4種調整方式：1.將樓梯底層設計成長短跑，讓第一跑的踏步數目多些，第二跑踏步少些，利用踏步的多少來調節下部凈空的高度；2.降低底層中間平臺下的地面標高，即將部分室外臺階移至室內；3.將上述兩種方法結合；4.將底層采用直跑樓梯。教師在授課的時候應指出這4種調整方式它們各自的優缺點以及相關的要求，并結合實際工程指出目前建筑物普遍采用的調整方式是哪一種，我們在設計時如何選擇。樓梯節點設計主要要繪制一些節點構造詳圖，主要有欄桿與踏步的連接、扶手與欄桿的連接，所以要掌握常用的節點構造做法。

摘要:清華大學土木類率先在全國實行大類招生、大類培養和大類出口，在此背景下，需要建設大類平臺課程體系。本文基于土木類中的相關設計類課程，論述了教學改革的必要性，從教學內容、教學方式和考核方式三個方面提出了相應的改革措施，希望能夠提高教學質量，培養復合型創新人才。

關鍵詞:教學改革；課程體系；教學模式；大類培養

近年來，隨著科技的發展與進步，社會對于多學科交叉的復合型人才的需求逐漸提升，以往過細的專業劃分已經很難為社會提供充足的人才資源[1,2]。為了順應社會發展的趨勢，提升學生的綜合能力，清華大學土水學院打破專業壁壘，推行“按大類進行人才培養管理”的方案[3]，希望通過在教育教學方面的改革，抓住重大的發展機遇，培養符合社會發展需要的綜合創新人才。土水學院在全國高校率先獲準設立了寬口徑本科專業“土木、水利與海洋工程”，實行大類招生、大類培養和大類出口。以強化“寬口徑、厚基礎、強實踐、多樣化”的通識教育和專業教育融合，滿足未來社會對創新型和復合型杰出人才的需求。學院從2018級起全面實施大類培養，建設大類平臺課程體系，打造大類教學實踐平臺。

1教學改革的必要性

在全面實施大類培養、建設大類平臺課程的背景下，原有課程體系需要進行改革和調整。為增強學生的綜合素質，通識教育的課時量大大增加，而本科期間專業教育的課時量則被壓縮。因此，需要對原有的專業課課程體系進行適當的改革與整合[4-6]。在原有的專業課課程體系下，開設了多門必修的設計課程，如砌體結構、木結構、混凝土結構設計和鋼結構設計。通過對學生和老師的調研發現，這幾門設計類課程在很多內容上存在重合，諸如荷載計算、結構內力計算等。這種現象不僅浪費了教育資源，也使得學生在課堂中很難保持持續專注度。原有設計課程中的混凝土結構設計和鋼結構設計都集中在大三下學期，這兩門設計類課程都需要學生完成一個整體結構的設計計算，需要反復迭代優化，并撰寫幾十頁的計算書。在短時間內獨自完成兩種結構的設計計算，對于剛學完結構力學的大三學生而言顯得力不從心，從而也限制了學生的創造性。原有的多門設計課程都是分開授課，彼此之間關聯較少。但當今社會的城市與基礎設施建設中，單一的結構形式已經很少見了，大多數都是綜合了多種結構形式的建筑，原有的分散式課程體系已不能適應當下建設的潮流。基于以上原因，將原有的多門設計類課程整合成一門綜合性的設計課程，有助于提高學生對多種建筑形式的全面認識，提高學生的綜合能力，順應當下建設的潮流。結合已有的相關設計類課程的改革經驗[7-13]，我們從教學內容、教學方式和考核方式等三個方面提出了相應的改革措施。

2教學內容改革

建筑學經濟課程設計思考在傳統的高等學校建筑學專業教育中，建筑師常常被優先培養成一個藝術家，在他的學習與工作中，建筑的經濟問題只是在一種特殊的聯系中才提到它，例如在公用建筑設計中，如果從經濟學角度來考慮，這似乎對建筑師的創造性造成了威脅。事實上，建筑是藝術與技術的結合，在建筑設計中，沒有單一的決定論，建筑設計不論在方法上還是在結果上均具有二元性。據統計，參與建筑設計決策的因素達40多個方面，如建筑師、業主、建造方、開發公司、咨詢公司等，這就意味著建筑設計在構思和決策上包含不同程度的社會協調與合作，使得建筑設計成為一種社會生產，故方案設計也歸屬于經濟范疇。因此，不論在知識結構方面，還是設計思想方面，在藝術與經濟之間建立一種平衡意識和能力將是未來建筑設計和方案決策的指向和基礎，這正是建筑經濟課程內容所具有的觀念。建筑經濟課程對于建筑學專業學生的素質教育是極為重要的，對培養高素質的職業建筑師也具有十分重要的意義。但遺憾的是這一點過去往往不為人們所重視，學校往往忽視這門課程的重要性和必要性。究其原因，固然與教學方式、教學手段落后，對學生缺乏吸引力有著密切聯系，但更重要的是現行的建筑經濟課程設置本身存在著較大問題，導致學生意識不到此門課程的重要性。鑒于建筑經濟對建筑學專業教育和對建筑師培養具有十分重要的意義，對該課程的設置進行研究是非常必要的，也是至關重要的。

一、建筑學專業開設建筑經濟課程的意義

1.建筑經濟課程的開設是職業建筑師教育的基礎目前，我國的建筑學教育與人才培養、市場需求尚有脫節的地方，比如在知識結構與能力方面的實踐性和技術性還有所欠缺。建筑學專業中開設建筑經濟課程適應了職業建筑師專業教育的要求，改變了我國目前建筑教育中存在重藝術、輕技術的傾向。建筑經濟是一門綜合性很強的課程，與房屋建筑學、建筑施工、工程項目管理等先修課程密切相關，具有綜合性、實用性、實踐性和政策性等特點。通過本課程的教學，可以使學生掌握建筑業、建筑市場的經濟活動及其規律，掌握設計方案分析評價的基本原則和方法，樹立設計工作的經濟性理念，使畢業生成為真正意義上的復合型工程技術人才。

2.建筑經濟課程的開設是高等學校素質教育的要求現在社會分工越來越細、學科分類日趨專精，使得人文與科學具有彼此疏遠的趨勢。在大學教育中加深科學與人文這兩種文化的深刻對話，可以使大學生的科學素質和人文素養得到和諧的發展。建筑經濟是一門介于自然科學和社會科學之間的邊緣科學，它以工程技術為基礎，以建筑業及房地產業為對象，研究如何有效地在各種技術之間配置資源，尋求技術與經濟最佳結合的交叉學科，對于全面提高學生科學與人文素質有著重要的作用。

3.建筑經濟課程的開設是增強學生社會適應能力、拓寬就業范圍的重要途徑隨著社會主義市場經濟的充分發展，既懂技術又懂管理的復合型人才越來越受歡迎。作為建筑師，不僅僅需要提出新穎的建筑方案或技術，而且還要對這個方案或技術實施的結果進行熟練的財務評價和管理。另一方面，隨著社會的發展，職業的變動和人才的流動不斷加劇。加強對學生經濟、管理等知識的教育，提高他們的綜合素質，可以增強他們的社會適應能力，使建筑學專業畢業的學生不僅可以在設計院、房地產公司等專業性要求很強的地方工作，也可以走向更為寬泛的就業領域。

二、目前建筑經濟課程設置中存在的問題建筑經濟課程在建筑學專業課程體系及建筑師職業教育中具有十分重要的地位，但目前，很多高校還存在一些亟待解決的問題。

《建筑材料與檢測》是高職院校水利類和土木類專業的專業基礎課，同時也是材料檢測工作人員須掌握的一門技能課程。通過學習理論知識和參加實踐操作，學習者在掌握表征材料基本性質的參數和材料技術性能的同時，還能掌握材料的檢測方法，最終達到能準確出具材料檢測報告單并對被檢材料做出合格性判斷的目標。但是，該課程所涉及的建筑材料種類繁多、內容繁雜，學習起來難度較大。如何提高《建筑材料與檢測》課程的課堂教學效果呢？筆者發現，將微課引入到課程中是個不錯的選擇。筆者就《建筑材料與檢測》微課程設計與開發的步驟進行簡單探討。

一、學習對象分析

制作微課前，教師需分析學習對象的知識和技能掌握程度、認知特點和規律，并根據這些情況來制作難易適中、長短適中的微課視頻。作為《建筑材料與檢測》課程的部分學習對象，職校學生大都偏愛動手操作，喜歡實踐性較強的課程。因此，在制作微課視頻時，筆者注重結合實際案例進行教學，避免單純理論講解。

二、提煉微課程知識點

微課的特點是“短小精悍”，時間一般控制在5～10分鐘。一節微課能否設計得好，教學效果是否有效，教師對知識點的選擇和處理至關重要。因此，在設計微課時，教師首先要慎重選擇知識點，并對相關的知識點進行科學地分析，使它們更符合學生的認知規律，這樣，學生學習起來才能達到事半功倍的效果。《建筑材料與檢測》這門課涉及原料、工藝、組成、性質、應用、檢驗、運輸、驗收、儲存等諸多方面，課程知識點很多，在選擇微課知識點時筆者遵循了這樣幾條原則：①側重課程教學的重點和難點。②知識點的選擇要小，對于大的知識點，要按照一定的邏輯分割成小知識點來講，每個知識點最好在10分鐘內能夠講解清楚。③知識點要準確無誤，不能出現知識性錯誤。筆者選用的教材為中國水利水電出版社出版、董亞軍主編的《建筑材料與檢測》一書，經篩選后選擇以下知識點制作了微課視頻。第一，課程緒論部分，筆者制作了“課程介紹”微課視頻，向學生整體介紹本課程的學習內容、教學目標、銜接的工作崗位。第二，材料的物理性質部分，筆者制作了“材料的三個密度”微課視頻，主要講解材料的密度、表觀密度和堆積密度的含義。第三，對于常用建筑材料之一的水泥部分，可供選擇的知識點較多，筆者制作了“水泥材料介紹”“水泥取樣方法”“水泥的體積安定性”“水泥膠砂試件成型過程”“水泥標準稠度用水量”“水泥強度檢測與計算”和“水泥的細度”7個視頻，簡單介紹了水泥的生產、分類和使用情況，散裝和整裝水泥的取樣方法及技術標準規定，水泥體積安定性的定義、檢測方法、國家標準的規定，水泥膠砂試件成型的方法、過程及注意事項，水泥標準稠度用水量的意義、測定方法、國家標準規定，水泥膠砂強度的檢測過程及數據處理方法，水泥合格性判斷方法，水泥細度的含義、測定方法、國標規定等內容，基本可以滿足學生的學習需求。第四，混凝土原材料部分，筆者選擇的知識點有“砂的取樣”“砂的粗細”“砂的含泥量檢測與評定”“砂的表觀密度檢測”“砂的堆積密度檢測”“石子壓碎指標”“石子表觀密度檢測”“石子堆積密度檢測”“石子針片狀含量檢測”“壓碎指標的含義及檢測過程”10個視頻，主要介紹了國家標準規定及現場取樣方法，砂的粗細對混凝土質量的影響，砂的粗細程度及顆粒級配的檢測與判斷方法，砂的含泥量含義及檢測方法、合格性判斷，砂的表觀密度檢測過程、堆積密度檢測過程，用壓碎指標判斷石子強度合格性，石子表觀密度的檢測過程與合格性判斷，石子堆積密度的檢測過程，石子針片狀的含義、檢測方法、合格性判斷等內容。第五，混凝土部分，筆者選擇的知識點有“混凝土概述”和“混凝土技術指標———和易性”，主要介紹混凝土的組成材料，混凝土的分類，混凝土和易性的含義、檢測方法等內容。第六，鋼材部分，筆者選擇的知識點有“鋼材概述”和“鋼材冷彎”，主要介紹了鋼材的分類，鋼材冷彎的檢測過程和合格性判斷等內容。

三、編寫微課設計方案

在課程設計中，教師指導學生利用圖書檢索、網絡等途徑查找資料，充分利用各種資源了解學科基本知識和動態，了解國內外同類技術發展趨勢。通過充分的知識準備過程，學生養成調查研究、搜集資料的習慣，調動和發揮他們的主觀能動性，激發其積極動腦思考。如民用建筑課程設計（如住宅設計）任務布置后，要求學生在網上收集住宅平面圖，利用業余時間參觀校區周圍新建和在建的住宅小區，閱讀相關建筑設計規范如民用建筑設計通則、住宅建筑設計規范等，在大量知識積累的基礎上，鼓勵學生進行方案構思。在課程設計過程中，當學生遇到問題的時候，老師不是直接給出答案，而是引導學生思考和分析問題，培養學生獨立解決問題的能力。在整個課程設計教學中，當學生出現畏難情緒的時候，教師應該多多鼓勵，激勵學生戰勝困難的信心。

計算機作為現代技術的有力手段，它的作用越來越重要。計算機運用能力也是工程素質的一個重要方面，在課程設計教學過程中，除了必要的手算和手繪圖的過程，多設置學生運用計算機完成課程設計步驟的環節，如房屋建筑學課程設計要求學生用AutoCad畫圖，熟悉AutoCad軟件；鋼筋混凝土課程設計和鋼結構課程設計適當要求學生應用PKPM或Sap等結構計算軟件進行計算，并將計算機計算結果與手算結果進行比較分析；在施工組織與概預算課程設計中適當要求學生應用概預算常用軟件進行計算。要在課程設計過程中重視對學生工程素質的培養，教師自身的工程意識和工程素養也很重要。我國高等工科院校部分中青年教師畢業后直接留校，沒有在企業實際工作的經歷，缺乏現代工程意識和工程素養，對結構工程設計和施工過程不熟悉。這些教師在指導學生實踐能力訓練時自然底氣不足，必然影響到對學生實踐能力的培養。因此，高校教師自身也應該多與設計單位和施工單位交流合作，對新技術新方法有一定的了解，在布置課程設計任務時緊密聯系實際工程，并將實際工程背景介紹給學生，激發學生完成課程設計的興趣。教師只有不斷提高自身的工程意識和工程素養才能在教學工作中理論聯系實際，取得好的教學效果。

課程設計內容的整合與優化

目前大多數高校的課程設計都是在對應的理論課程完成后進行，內容通常是按該門課程設計指導教師規定的形式和要求完成，與其他課程設計沒有相關性。這種設計形式使學生缺乏對工程項目全過程的認識，從立項、基本資料查找、方案的比較等前期工作，建筑、結構施工圖的完成，到施工可行性分析、實際經濟指標考核等后期工作沒有形成一個整體的概念，不利于學生綜合實踐能力的培養。[2]設計內容指導老師往往做了比較詳細的規定，而不是讓學生比較并選擇合理的結構型式，如鋼筋混凝土樓蓋結構設計要求只能是單向板肋梁樓蓋，這種方式不利于培養學生的創新精神和解決工程實際問題的能力。為了讓學生對工程項目形成一個整體的認識，在課程設計教學中可以采用一體化的課程設計題目，并針對實際項目進行課程設計，設計過程圍繞工程項目實施展開。教師應到設計院廣泛收集工程設計資料，結合實際的民用建筑工程和單層工業廠房，編制課程設計題目，達到理論與實際相結合的目的。教研室統一組織，各門課程設計指導教師協同討論，使每個學生的課程設計題目整體化，即建筑、結構、施工等相關課程設計依托一個大題目，編制一套完整的土木工程專業建筑結構方向課程設計任務書，其中既有總體要求和目標，也有分階段、分課程實施的具體內容和要求。課程設計任務書統一下達，然后分階段完成各門子課程設計內容，當所有專業課程的課程設計完成后，一個系統的工程項目設計也完成了，如圖1為單層工業廠房課程設計內容，將幾門課程設計內容整合到一個單體設計中。在房屋建筑學課程設計階段，即將編制好的整套課程設計任務書發給學生，給學生介紹主要專業課及相關課程設計，各門課程設計之間的關系。學生通過課程設計能獲得過程體驗，實現對專業知識的融會貫通，從而獲得解決實際問題的能力和綜合應用能力。課程設計的指導教師不應將課程設計的內容定得太具體，這樣就失去了“設計”的意義，學生的課程設計成果也會千篇一律。如在進行鋼筋混凝土現澆樓蓋課程設計時，要求學生選用民用建筑設計中的某一層樓蓋或某一部分樓蓋進行設計（見圖1），不要限定采用單向板或雙向板，樓蓋面層可以按照學生在民用建筑課程設計里設計的做法確定，混凝土等級和鋼筋等級可以讓學生根據樓蓋荷載和跨度自己選用。在課程設計過程中，學生應該是主角，老師只是配角。

提早布置課程設計題目，靈活安排時間

課程設計往往與理論課程教學相對應，如“民用建筑房屋課程設計”與“房屋建筑學”這門課程對應，“鋼筋混凝土樓蓋課程設計”與“鋼筋混凝土結構基本原理”這門課程對應。課程設計一般是在相應課程完成后進行，安排在期末，時間只有一至兩周。期末考試多，很多學生犧牲課程設計時間去復習應付考試，原本安排了一周時間的課程設計可能就用3至4天時間草草完成，課程設計訓練效果不好。如果提早布置課程設計任務，在對應課程開始不久后就布置課程設計任務，將課程設計貫穿于整個課程教學過程中，學生可以根據自己的時間合理安排，而且學生也可以根據理論課程教學內容及時完成部分課程設計內容。如民用建筑課程設計可以在房屋建筑學這門課程講授完建筑平面設計后布置課程設計任務，讓學生收集資料并構思樓層平面方案；在學習完屋頂那一章節后可以要學生完成課程設計的屋面方案設計部分；在學習完樓梯那一章節后安排學生完成課程設計的剖面方案設計等，這樣在理論課程學習結束后，課程設計的方案部分已經初步完成，而且同步理論教學過程，加強了理論教學效果，在期末的課程設計周里學生進一步完善方案設計并完成施工圖設計。通過提早布置課程設計題目的方法，學生在對應理論課程的教學過程中就開始為課程設計做準備，方便學生靈活安排時間，提高課程設計教學效果。

摘要:文章對英國紐卡斯爾大學“工程系統的全過程可持續設計”的培養方案與教學理念進行了詳細闡述，對中英兩國土木工程全過程課程設計案例進行了比較分析，介紹了英國課程的教學目標、教學模式和評估手段，以及對中國土木工程學科全過程課程設計的借鑒意義，最后對中國該類課程體系的制定與完善提出了建議。

關鍵詞:土木工程;全過程課程設計;英國教育;培養方案;教育理念

時代的進步和社會的發展對土木工程專業學生的實踐能力、創新能力和多專業融合能力提出了更高要求，傳統的單一課程設計的教學安排已經不能滿足新時代卓越工程師的培養需求。多階段貫通、全過程融合的課程設計教學理念已逐漸被國內外高校所接受和采納［1］。全過程課程設計，可以將傳統教學中每個獨立的設計課程(如建筑選型、混凝土結構、鋼結構、建筑施工等課程)整體銜接起來，克服了各課程設計自成一體、相互間缺乏關聯或教學內容重復等弊端，也有利于學生對土木工程學科以外的其他相關專業(例如建筑學、規劃學、交通學、建筑環境學、可持續發展理念［2］等)的基本了解，使學生從工程初期規劃開始，就能掌握真實的工程推進流程與團隊合作模式，在此基礎上進行結構設計、施工組織設計，直至造價與環境影響分析，從而受到作為土木工程師的全過程系統訓練，培養學生綜合運用所學專業知識、基礎理論及基本技能去解決實際問題的能力［3］。中國的高等工程教育面臨著激烈的國際競爭環境，了解國外先進的全過程教學理念對全過程課程設計大綱的規劃、制定和完善具有積極的推動意義。本文結合筆者曾在英國紐卡斯爾大學的多年執教經驗，詳細介紹該校工程學院的招牌課程之一工程系統的全過程可持續設計課程的學時規劃、培養目標、培養內容以及考核標準，并闡析該課程教學模式對中國全過程課程設計方案制定的借鑒意義。

一、課程概述

工程系統的全過程可持續設計課程英文名為“IntegratedDesignofSustainableEngineeringSystems”，是英國紐卡斯爾大學土木工程學科的必修課程。課程共分三個階段，時間涵蓋大一至大三，根據學生所掌握的具體知識情況每個階段側重點也有所不同。三年的總學分(英國ECTSCredits)40分，是分量非常重的一門課程(一般來說一門重要核心課程的ECTS學分為5～10分)。該課程分為授課講解和指導下的獨立學習兩種教學模式，并且互相融合。(一)工程系統的全過程可持續設計:階段一該階段課程為大一新生的綜合設計課程，共包含300個學生學時(包括課外學習時間)。主要教學目標是加深學生對于工程結構設計理念的了解，以及提高學生對人類工程行為下的環境影響的認知度;學生通過該階段的學習可以掌握結構概念設計與分析中的交流技巧，熟悉資源循環與全壽命的設計理念，了解土木工程師在可持續發展以及氣候變化挑戰中所扮演的角色。在此基礎上，將對上述挑戰問題的思考體現在一個具體而又簡單的工程實例中，從而提高學生結構概念設計的能力，增強學生工程概念設計與可持續發展的關聯意識，培養學生團隊合作的能力，以及文獻檢索和科技報告寫作能力。該階段課程設計采用教學為主、實踐為輔的方法，分為若干教學和實踐環節。首先向學生講授規劃與設計的基本知識、實際工程中團隊的合作模式、資源的調動與分配，建立“全系統”的設計理念。隨后進一步講述可持續系統的若干主題，包括可持續發展的三大支柱、系統工程在工程中的興起、全壽命設計理念、反饋循環以及相關法律知識。在學生掌握了基本系統和可持續發展理念之后，針對具體一個案例(通常是一個城市社區)，以團隊的形式研究該區域建設資源的分布，并對其基礎建設、水資源、能源以及交通運輸能力進行評估，著重培養學生的團隊合作領導能力、團隊溝通技巧、健康與安全以及風險評估能力。最后通過布置一組桁架設計任務，一方面要求學生結合所學專業知識進行桁架設計;另一方面要求設計作品需體現學生對可持續發展和環境的思考(包括材料選擇、能源節約、施工方法等)。在此過程將著力培養學生的繪圖能力，要求學生掌握基本繪圖軟件，并初步掌握建筑信息模型(BIM)的基本概念與設計方法。該階段課程設計的考核方式包括個人研究報告、團隊研究報告、圖紙以及答辯。該課程的一個亮點是需要學生準備應對客戶的模擬答辯會，學生要在業主、工程師、政府部門以及其他同行的面前，充分展示其調研結果與設計方案的合理性和競爭力。通過該階段的訓練可以使學生充分了解工程師的使命與能力需求，為下一階段的學習打下重要基礎。(二)工程系統的全過程可持續設計:階段二該階段課程為大二學生的綜合設計課程，共包含300個學生學時。主要教學目標是通過一個更加具體的案例進一步培養學生的分析和設計能力，重點幫助學生掌握初步規劃與設計、方案比選等技巧。同時進一步培育學生可持續發展的設計理念，著重于材料的選取、施工方案的確定、經濟性評估、風險管理、可恢復性能評估、全壽命造價以及廢棄物管理等知識的講解。此階段雖然主要培養學生的方案起草和設計能力，但還應著重幫助學生建立綜合設計與評估的理念，以及培養學生解決可持續發展相關問題的能力，使學生掌握項目初期規劃、選址、地址勘探、基礎設計、結構設計、交通規劃、材料選取、環境政策等方面的核心知識，進一步培養學生的分析、設計、表達、繪圖等能力。和第一階段類似，此階段課程設計采用教學為主、實踐為輔的方法，分為若干教學和實踐環節。教學部分涵蓋以下內容:基礎建設、交通需求、地質勘探、橋梁與隧道結構、環境影響、結構設計與施工的案例分析和可行性分析，并向學生講解原位測試和地質勘探儀器的基本原理。其他的相關課程模塊還包括:環境影響評介，可靠度、災害與風險分析，可持續材料以及管理、氣候變化與基礎建設的關聯。其中可持續材料重點講解材料比選原則和制作工藝，對于前者學生重點掌握材料的強度、剛度、耐久性、比重、造價、可獲得性、傳熱性能、可運輸性、美觀、施工速度以及潛在的人體或環境危害性等;對于后者學生重點掌握鋼材、混凝土、木材以及新興材料的基本特性、制作工藝和應用范圍。在教學環節的最后，進一步提升學生對可持續發展與工程經濟理論的認識，課程包括融資選擇、成本效益分析、碳足跡成本分析、可持續發展規程以及廢棄物循環分析。在上述課程學習的基礎上，學生需要完成一個綜合案例分析，分析對象為英國境內的一個重點基礎設施(例如重要建筑、橋梁、隧道等)。案例分析報告需要體現對以下問題的深入思考:交通運輸需求、方案評選過程詳述、環境影響分析、可持續性分析、融資以及其他經濟因素分析。在完成上述分析評估的基礎上再完成該項目的初步主體設計。在階段一(大一課程)的基礎上，學生應進一步掌握專業的繪圖技巧，具有熟練應用三維繪圖與渲染軟件SketchUp，并將手繪圖轉化為專業制圖的能力。通過邀請企業一線工程師來校指導，幫助學生進一步學習基于建筑信息模型(BIM)的設計方法。該階段課程設計的考核方式包括在線筆試、日志記錄存檔、研究報告、圖紙繪制、視頻制作和答辯。其中日志記錄存檔是一種比較新穎且有效的考核方式，每一份日志需要詳細記錄學生在整個項目進行過程中的活動，包括會議記錄、團隊討論情況、任務分配與管理記錄、方案分析記錄、手繪草稿、健康與安全記錄、現場調研記錄、文獻考察分析以及個人見解等。(三)工程系統的全過程可持續設計:階段三該階段課程為大三學生的綜合設計課程，共包含200個學生學時。該階段課程重點培養學生的實戰能力，主要教學目標是訓練學生專業團隊的合作能力，并且明確自身的主攻方向(類似于專業方向選擇，包括建筑、結構、地下、交通、測量、給排水等)。學生通過此階段的訓練可以提高自身在多方合作情況下擁有敏銳的目光和成熟的方案決策能力，能夠與項目中不同的合作方積極對話與合作，學習團隊領袖所必要的技能。同時學生需要有提出不同方案(包括替代方案)的能力，并且能夠通過不同的手段和技巧來對最終方案進行辯析。最后需要學生強化可持續發展的設計理念，了解在社區與城市建設中融資和可持續發展的矛盾。和第一階段與第二階段顯著不同的是，第三階段課程設計采用實踐為主、教學為輔的方法，安排較少部分的課堂教學，增加更多的重點實踐環節，教師與學生互動增強。整個階段的學習圍繞一個單一的工程項目展開。其中有個項目是紐卡斯爾市科學技術中心的一個真實項目。該項目分為規劃與建筑方案設計和工程設計兩期。其中第一期主要由建筑學院的學生完成，針對科學技術中心項目提出約20組規劃與設計方案，土木工程學科的學生主要參與后期的評選，最終由評委教師和學生共同評選，選出三組方案晉級第二期的工程設計，并移交土木工程學科的學生(共約60人)來主導。土木工程學科的學生根據這三個建筑方案分為三個競爭“公司”，每個“公司”約20人左右，分設“建筑部門”“結構部門”“地質與基礎部門”“測繪部門”“交通規劃部門”和“給排水與暖通部門”。教學中根據不同方向分小班上課，每一個方向有一位指導教師，負責向學生講解該方向必要的理論與工程知識，同時解答學生團隊的疑惑。該階段課程設計的考核方式包括墻報、圖紙與日志、項目大報告和最終答辯。其中項目大報告需要進行整體考核以及分方向考核。整體考核主要圍繞不同部門之間的銜接合作、可持續發展理、環境與社會影響報告等方面進行評估;方向考核主要從專業的角度考察設計的正確性與合理性。以結構方向為例，學生的專業報告至少需要包括結構選型、初步設計、荷載分析、構件計算、體系計算、施工組織等內容。在大報告提交后三個“公司”團隊會進行“客戶”見面答辯會，最終對三家競爭公司進行評估和排名。通過此階段的培養，學生能基本掌握一個典型項目的進展流程和所需的專業知識，為畢業后的實際工作打下堅實的基礎。

二、與國內全過程課程設計的對比與思考