土木工程专业与系简介

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,土木工程设计导论,土木工程的历史与未来,气壮山河的中国土木工程,本课程的目标、内容和学习方式,1,、土木工程,开发、设计、建造、维护和管理房地产、桥梁、道路,。,（,地上下,+,外星球）,2,、土木工程的特点：,A,特别重要,(,关乎人民生命财产安全,/,生活质量,;,各国均单设,“,住房与城乡建设部,”,其它行业统设,工业与信息化部,).,B,是历久不衰的热门行业,(,既是经济繁荣的标志,又是克服经济衰退的最重要的首发推进剂,),3,、历史上杰出的土木工程是传承人类文明的宝贵遗产，是国家和民族的象征。,中国万里长城，埃及金字塔，古希腊和古罗马建筑,记载着光辉的历史。,杰出的现代土木工程是城市与国家兴旺发达的标志。,法国巴黎艾菲尔铁塔,重庆朝天门大桥,世界第一拱,552,米,法国米约桥，桥柱高达,343,米，世界上最高的桥梁,苏通长江大桥，,1088,米，世界最长桥梁,上海浦东,（夜上海）,上海环球金融中心,492,米,上海塔，,632,米，楼层：,127,层，预计峻工时间：,2013,年,上海塔、环球金融中心、金茂大厦,3,幢超高层标志性建筑，形成“品”字形的三足鼎立之势,CCTV,大楼,国家大剧院,施工中的鸟巢钢结构,敢问路在何方,立体交通，自然舒展，蜿蜒曲折，赏心悦目,百年强国梦，当惊世界殊,（,三峡工程,=2100/4200,万吨石油,/,煤；,1994,估,900,多亿，,2004,估,3000,亿元。,2009,竣工。孙、毛、邓）,美国纽约世贸中心,5,万人，,100,万平米,+,地下商城地铁站,4,、,未来的土木工程,挑战工程极限,（,Engineering the impossible,）,追求：,更快,!,更高,!,更强,!,光荣与梦想,严酷现实,+,神圣职责,更快：,现在,3,年造一大桥，未来,3,个月？,时间,=,金钱,更高,：,现在,500m,高建筑，未来,4000m?,(,日本策划,X-Seed 4000,巨塔,=,都市：,800,层生态城,含顶层滑雪场,100,万人,底层,6kM,2,初步预算,9000,亿美元,=,入场费,90,万,/,人,),土地枯竭，,东京土地,50,万美元,/,平米,=95%,总造价,/,立体天气预报,更强,：,抗震；现在,50,年寿命,/,未来,1001000,年？,（,资源、环境与能源，可持续发展,=,美国十大科技问题之一）,实现手段：,创新,+,国际化,更先进的计算机,+,设计方法,+,数学,+,力学,+,机械电子技术,+,新材料,+,管理等国际建设团队,（发展中国家尚不能独立建,400m,以上高楼；上海金茂,77,部电梯,/,等电梯时间,45,秒,1000m,高香港千禧大厦容,8,万人,=,小城市、垂直交通需十几国科技,）,未来土木工程,=,国际化,+,多学科科技,土,+,木,+,民工,只有夕阳的,技术,，没有夕阳的,行业,=,长线专业,5,、,伟大的中国土木工程（机遇）,（世界最大的建设，年基建投资占,GDP 15,20%,，不含房地产）,国家高速公路网,=45000,亿元,?2030,年,(,美国,1984,年,8,万,km),中国现,5,万,(5,千万,/km),，,7918,计划,(7,放射,9,横,18,纵,),8.5,万,km,；各省市高速路？,国家中长期铁路网规划,=20000,亿元,?,铁路客运四横四纵,京深高铁,300km/h,2300km=,2200,亿？,京沪高铁,1305km=06,估,1300,亿,07,估,2200,亿,350km/h;,沿海铁路厦深段,501km=288,亿,200km/h,(2010,年,),留提速条件,，班,/,小时,?,#,国家民用机场布局规划,=4500,亿元,?,5,、,伟大的中国土木工程（机遇）续,国家,12,大水电基地发展 规划,20000,万亿,?,国家南水北调,5000,亿,(2000,估,),?,2050,年,全国年城乡房地产投资,20000,万亿,(,20,亿平米,),2006,年城市,5,亿,平米,=,16416,亿元,=8%GDP,。（,06,年政府卖地,7000,亿。全国城镇户籍人均居住面积,27,平米）,城市建设,世界最大的北京,首都机场,6000,万人,/,年,；为奥运场馆投资,100,多亿,/,、,交通环境,2800,亿,（,200,元,/,中国人）,50,多大城市城轨估,8000,亿元,?,(,广州,1000,多亿,.,地铁,5,亿元,/km,轻轨,3,亿,),。,2003,计划珠三角城际铁路,600km,1080,亿,2008,改,(,含县,),三环八射,20,条线,2000km?,亿,未来,土木工程耗资主体,-,既有建筑,/,路桥,/,水工检测与加固,(,我国特别关注抗震,),。,(,美国,10,大科技问题,/9,大热门行业之一,仅路桥,/,水工,$3200,亿,/,年,.,丹麦加固,:,新建,6:1),土木工程腾飞,现在全国年产水泥,9.5,亿吨，用混凝土量占全世界,40%,；,中国城市化,40%,90%,（,中华民族伟大复兴的,百年壮丽画卷）,世界前,500,富豪中,60%,经营房地产。,（,1979,年李嘉诚创先河,华商收购老牌英资和纪黄埔,谁能,/,谁敢,=,收和黄李嘉诚气吞山河，撼商界中华人扬眉吐气,）,6,、中国土木工程面临的挑战,(,安全,+,资源,+,能源,+,环保,),多自然灾害：,地震,(,历史上死亡人数最多的三大地震均在中国,+60,国土和,2/3,大城市须抗震设防,);,洪水,;,台风,;,缺水,-,上海地面下沉,2.7m.,资源奇缺,（汕头东区,06,规划填海,24,平方公里,;,台湾进口水泥,砂石,?,),北京：,1000,平方公里,1300,万人,300,万辆车。,迁出,500,万人或,-100,万车,?,洛杉矶：,5700,平方公里,1300,万人,800,万辆车,.,东京,2700,万人,700,万车,80%,人乘地铁,6,、中国土木工程面临的挑战（续）,建筑能耗,:,建造,+,使用,(400,亿平米,)=,全国,16.7+30,，,95%,的建筑单位面积能耗发达国家,3,倍。,环保,水泥产粉尘,1500,万吨,/,年全国,55,CO,2,9,亿吨,/,年,;,废砼,2,亿吨,/,年不可降解。,对策,：,大幅,提高,结构,安全耐久性；上天,（,超高层建筑,+,高架路,+,轻轨,),入地,（地下建筑,+,交通,东京地铁,50,米,伦敦,70,米、污水管网,25,米,);,下海,漂浮城市,海啸,!,研发节能材料,+,改造高能耗建筑,!,建设园林城市,(1,公顷树年吸收,CO,2,16,吨,+SO,2,0.3,吨,生氧,12,吨,滞尘,0.9,吨,蓄水,1500m,3,减空气菌,29-65%,）,6,、中国土木工程面临的挑战（续）,大国乎？强国乎？,技术,/,学科交叉,/,工程社会大系统调控能力差,+,自负,A,设计建造维护标准低,抗灾能力、耐久性差,#,自诩“符合发展中国家经济条件”,(,四川震后重建,1.2,万亿,),而实际许多发展中国家均直接采用发达国家标准。,我国规范地震作用取值比美国低,1020%,构件安全储备低,2040%+,施工质量,?,#,邢台,/,唐山,/,汶川按,6-7,度设防,;,实际烈度,10-11,(1976,年唐山地震死,24,万人，而,1985,年智利一城市类似地震仅死,150,人,),。,03,年加美国加州,6.5,级地震仅倒老建筑,40,栋；,08,年攀枝花,6.1,级倒损,53.2,万栋。,设防烈度提高,1,度只需,200,元,/,平米。,#,06,年广东普查出农村中小学,C,和,D,级危房,12000,多栋,(1025,万学生,),。广东农村未强制实施抗震标准,(,不抗震,).,#,应加强预防，提高设防标准,学校必须最抗震,).,6,、中国土木工程面临的挑战（续）,大国乎？强国乎？,#,路桥,10,年大修,;,40%,水库,(3,万多,99,年统计,),病险,.,砼轨枕平均寿命,=14,年,50,年,#,1958-1985,加拿大,4,次提高耐久性标准，,1973,后,20,多年发达国家,4-6,次提高建筑热工标准,+,大规模节能改造；,我国本世纪才开始微调。,发达国家已将太阳能,/,风能与建筑结合,B,多数超高层和大跨度建筑的设计合同被外国拿走；新型桥梁结构全部跟踪国外,.,C,欠社会认知：国家,973,开始未包含土木工程。,而,房屋桥梁的检测加固提高安全性,(,抗震,),耐久性 美国,21,世纪,10,大科技问题之一,/9,个热门行业之一。,6,、中国土木工程面临的挑战（续）,大国乎？强国乎？,教育水平,：,目前（本科,3,万,+,专科,3.3,万）,/,年,=0.16%3800,万大军。,没有文化的军队是,。,1978,年全国有,22,个土木院系，,2000,年达,300,多个，近年北大，中大,道德水准,：,部分官员开发商包工头技术人员为富不仁，贪污腐败，,房价新大山,对策大学要培养大批创新型、国际视野、多学科背景、善于沟通、职业道德和法律意识的工程师、企业家、官员,（有勇于挑战工程极限的气慨，战胜腐败的决心，变土木工程强国的能力）。,“,能力比专业知识更重要,”,=,国内外工程教育界共识。但,2004,年以前课程改革，都是,先做出专业培养大纲，再配套能力要求,“,以阶级斗争为纲来搞好经济建设,”,（,背景：,1996,美国工程与技术认证委员会（,ABET,）的（,Engineering Criteria 2000,）从传统的“规定工程专业应是什么样（如规模、大纲，实验条件）”，,转变成“评估工程教育的结果,=11,条能,”。,Learn to learn;learn to do;learn together;learn to be=,能力为先,的本科生培养目标）,7,基于,CDIO,教育模式的“土木工程设计导论”,7,土木工程设计导论（续）,2004,年,MIT,和瑞典皇家理工学院等,以,能力培养为目标,的,CDIO,教学大纲,（压缩版）,4,级、,17,组、,73,种能力,第,1,级,理论知识,（基础知识，核心工程基础知识，高等工程基础知识）,第,2,级,个人职业技能和职业道德,（,自学能力,、实践能力、系统思维,）,第,3,级,人际交流与团队合作,（,我国重视不够,）,第,4,级,（最高级）,工程,-,社会大系统适应与调控能力,（在企业和社会中构思设计实现运作。,我国缺失,）,7,土木工程设计导论（续）,各门课程,CDIO,改革前后区别,方向,/,路线,(,目标,),是关键,CDIO,改革,前,CDIO,改革,后,目标与大纲,知识传承,(,在原方向改革可能,=,错,+,错,),知识传承,+,对,CDIO,能力贡献,(,填写能力大纲,),(,改变方向,),内容与方法,(,实现目标与大纲之手段,),知识多,+,授课多,+,个人”参照”例题设计,/,实验,=,Spoonfeed=,多吃,+,胖,+?,生存能力,授课减,+,自学,+,团队项目,(,例题作为参考之一”研发”产品,=,Self-feed=,喂的少,(,瘦,?)+,个人寻食能力,+,协作寻食能力,=,生存能力,!,=,学会做事,=,反复,C-D-I-O,强调过程,过程监控,批改书面作业为主,作业,+,项目,C-D-I-O,各,环节的评估与改进,(,促自学,/,做事能力,),考核标准,考试,(,应试,?),+,实验报告,(,实验与报告规范否,),考试,+,项目报告,+,个人报告,(,个人,+,协作,+CDIO),能力,+,知识,7,土木工程设计导论（续）,本课程学习安排,内容,学习方式,时间,1,土木工程的历史与未来；气壮山河的中国土木工程；本课程的目标、内容和学习方式,课堂讲授,1,学时,2,对乌桥岛,（未来开发区）,的认识,团队实地踏勘、调研,+,