土木工程數字化精選(九篇)
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第1篇：土木工程數字化范文
【關鍵詞】知識經濟；西電東送；西部大開發；成本管理；人力資源開發
當今時代，全球進入到經濟對的全球化，進入到知識經濟的年代，世界上各個國家，特別是發達國家，包括我們經濟速度發展較快的發展中國家提出來用信息化帶動工業化。
我國土木工程也同樣存在信息化建設問題。土木工程的信息化是用計算機、通信、自動控制等信息匯集處理高新技術對傳統土木工程技術手段及施工方式進行改造與提升，促進土木工程技術及施工手段不斷完善，使其更加科學、合理，有效地提高效率，降低成本； 實現土木工程的信息化將引起土木工程企業管理方式的深刻革命，必然推動企業團隊的重組及施工流程的優化，促使企業管理理念和手段的革新； 土木工程的信息化是土木工程市場發展的高級階段，必定融入現代物流業、電子商務業和信息產業，從而實現土木工程的高效益、高效率。
土木工程的信息化建設須致力建設三大系統。
1 建立土木工程設計、施工的技術和控制信息系統
信息技術是計算機、通信、控制及信息處理等技術的集成。應用信息技術系統及設備，現代建筑師可以充分直觀地展示新時代的設計理念和建筑美學，可以盡情地表達大膽的創意和神奇的構思，超越時間和空間，塑造并優化創作成果，使其創作成果達到傳統創作方式無法比擬的新境界。這些信息資源將貫穿于工程項目管理的全過程（設計、采購和施工），圖形由計算機系統自動產生，使得設計人員可以將主要精力投入到優化設計方案上，設計過程更為直觀形象。 可視化的設計校審，使校審更為形象，并可與設計深度交叉； 可視化的進度審核，將設計的三維模型與項目進度資源數據庫相連，從項目進度資源數據庫抽取信息來可視化地展現和分析項目管理的各種狀態。
在施工中推廣應用自動化控制技術，可有效地完成用傳統控制方式難以實現的高難度施工項目。
2 建立土木工程標準、行業管理、工程管理、企業管理的信息系統
信息技術是一項各行業普遍適用的高新技術，必須與行業技術有機結合方能發揮作用。為使信息技術在土木工程施工中規范、有序、健康、高效地向前推進，須準確高效地制定土木工程技術應用標準和標準化管理信息系統，及時修編標準，便于檢索查詢和管理有關標準，隨時隨地選用標準和對標準的執行進行檢查驗收，從而有效地推進標準化管理。
進行統計分析，制定合理的產業發展政策、產業技術政策、產業發展規劃和發展戰略提供了全新的條件與可能。
信息技術給實體的數字化、時間的縮短、空間的縮小，對實體本質的把握更為科學，工程項目的單件性、時代性、環境性、多要素性決定了項目信息的大規模性、變動性、多門類性，信息技術使工程成為數字工程。信息化使工程管理檔案化、數字化、動態化，為工程的策劃和融資、設計、施工、運行和維修等全過程的管理提供便利的條件、全新方法和手段。
信息技術實現更寬范圍的人力資源管理，更準確的會計管理、成本管理、融資管理、投資管理，更優化的決策管理、計劃管理，更高效的項目施工管理。
這些軟件的基本功能主要有：
1）項目計劃的編制；
2）項目跟蹤過程；
3）項目的分析、控制與優化。
3 建立土木工程基于互聯網的方案優選、施工招投標、材料設備采購、人才招聘的企業商務貿易信息系統
互聯網正在逐步深入土木工程，既在提供信息服務方面發揮越來越大、越來越廣泛的作用，同時又為設計方案、施工組織方案、技術措施方案、種種合作方案有效進行比較，高效進行優化，將大大提高企業的決策能力和水平。
電子商務對建筑材料、機械設備、機具的采購顯得更為寬范圍、廣領域，甚至會進入貨物及其流通的細微部分，對不正當競爭行為、誠信失缺行為進行有力遏制，促進市場健康發展。利用項目管理信息平臺、電子郵件、視頻會議系統三種體系，通過這個數據庫把公司本部、公司分部、施工現場、分包商等緊密地聯系在一起，創造了一個異地協同工作的環境，并可實施異地指揮和控制。
土木工程信息化建設要與產業的結構調整和企業的“三改一加強”相結合，與企業的科學管理、技術進步相結合，要借鑒全球信息產業推進的經驗，學習各行各業推進信息化建設成果，從產業、企業和工程實際出發，研究開發一般解決方案和個別解決方案，遵照“政府推進、市場引導、企業主體、行業突破、區域展開、穩步推進”的方針，充分發揮大專院校、科研院所的作用，特別是相關學會、協會要不斷開拓創新，努力使自己伴隨著土木工程的信息化建設走進新時代，充分發揮跨行業、跨部門專家薈萃的優勢，做出新的貢獻。
第2篇：土木工程數字化范文
關鍵詞：土木工程；信息化建設
中圖分類號：E271文獻標識碼： A
引言：為盡量保證土木工程施工技術、手段的合理、科學，我們需要運用自動化技術、通信技術以及包括計算機技術在內的信息技術，改造、提升傳統土木工程施工所使用的施工手段和工藝，運用互聯網，我們能夠實現土木工程信息的共享和在線交流，讓技術人員能夠隨時隨地共同商討問題的解決方法，以促進土木工程施工效率、經濟效益和社會效益的而提升，西方發達國家在此領域已經取得了優異成績，但是由于信息化建設在我國發展時間尚短，因此，我們需要更多的努力以加強土木工程的信息化建設。
1、當前土木工程信息化現狀分析
土木工程信息化在我國發展三十年有余，積累了一定經驗，在發展過程中取得了良好的成績，有一部分使用的土木工程建設技術和完備的理論體系，但是，由于近年來我國土木工程行業發展速度較快，信息化科研速度無法滿足需求，我國當前土木工程信息化仍然存在一定問題，例如很多管理系統使用的都是局域網而不是互聯網，雖然這樣能夠實現部門內部的良好溝通，但是無法和其他部門的人員進行信息交流，這也是阻礙土木工程信息化建設的因素之一，下面從若干領域簡單分析當前土木工程信息化存在的問題。
1.2巖土工程
西方發達國家普遍運用GIS技術進行地質勘查系統建設，但是在我國，只有少數經濟水平較高的大城市有能力運用GIS技術，并且還存在諸多問題和缺陷，例如不合理的數據存儲機制、不夠全面的數據庫系統等，由于我國的巖土工程信息化建設發展時間不長，巖土工程信息系統中仍不能較好的集成專家數據庫，因而不能得以廣泛應用。我們仍然只能在小范圍數據采集工作中運用數字化數據采集技術，因為目前的數據采集方式仍然以有線通信為主，依靠服務終端和傳感器，因而不適合大范圍數據采集工作，再者，我國的土木工程建設情況和國外有很大不同，因而我們無法使用國外開發的軟件。
1.2結構工程
在結構工程領域，結構健康監測發展時間尚短，國外專家學者已經針對損傷檢測、傳感器技術等進行了大量研究，取得了多項成果，但是這些成果要應用于實際建設中卻存在很大困難；再者，國外普遍運用單一監測系統進行橋梁健康監測，和我國的監測系統相比，國外監測系統缺少橋梁狀態反饋機制和綜合評估記住，因此結構狀態評估存在較大的主觀性，也就是說監測人員的主管意見對評估結果有較大影響，造成結果不科學、不準確等問題。
1.3建筑工程
在建筑工程領域，信息化建設主要體現在管理方面，但是建筑企業信息化建設發展時間不長，企業管理人員、技術人員對如何有效利用信息化資源不甚了解，并且建筑工程信息化管理系統大多為封閉式的，我國的建筑工程項目是按照設計、施工、維護等分層、分階段開發和建設的，各個階段、項目之間缺乏信息交流與溝通，項目施工單位和政府部門也缺少交流與信息共享，外部管理和內部管理相互孤立，造成嚴重的資源浪費和數據冗余。
1.4環境工程
環境工程是我國當前的發展重點，雖然信息化建設在環境工程領域取得了一定成績，但是和發達國家相比仍然難望其項背，我國沒有豐富的環境工程數據資源，基層專業人員大多數都沒有計算機，而計算機又是信息化建設所不可或缺的，雖然有分類環境資源數據庫，但是類別分散，無法進行集成管理，同時，也缺乏完善的資源共享機制，例如荷蘭早在十幾年前就完成了地籍數字化，這些資料、數據都可以供用戶下載使用和參考，但是我國仍然缺乏高質量的信息服務。再者，我國沒有有效、實用的空間分析方法，雖然我們可以使用GIS技術綜合分析環境資源信息，但是需要深入研究專業領域，經過分析規律總結結論得到，因為缺少分析方法，所以GIS技術在我國使用不夠普遍。
1.5交通工程
交通工程信息化主要體現在智能交通領域方面，但是我國的智能交通不夠成熟，在智能交通管理方面已經應用了信息化技術，但是缺少高水平的智能交通服務，而未來交通工程信息化的核心內容是智能化交通服務，隨著信息化技術的不斷發展、信息設備的不斷革新，交通工程信息化勢必會更加科學完善。
2、土木工程信息化建設分析
下面將從若干方面，分析加強土木工程信息化建設的具體策略和優勢。
2.1設計信息化
近年來信息化和數字化技術的飛速發展，也帶動了土木工程信息化程度的進一步提高，主要體現在諸如混凝土和鋼材等建筑材料性能大幅增加，可靠性、耐久性、剛度和強度都有極大改善，我國的科研單位也在不斷研究復合材料和合成材料，使得當前土木工程建設可以有更多的材料選擇，同時相對于傳統材料，新型材料的性能更好，強度更高并且密度更小，從前難以實現的工程結構，現在使用新型材料都能夠實現。運用計算機，我們能夠精準、高效率的對數據進行整理和分析，舉例來說，我們可以使用CAD軟件繪制工程設計圖，相對于傳統人工繪制，大大的提高了效率和準確度；又如我們可以利用結構力學知識和有限元分析方法，更加精準的計算結構變形和受力情況，有效簡化了設計工作。
2.2施工信息化
這也是土木工程信息化建設的關鍵部分，目前在土木工程中運用較多的是自動化控制系統，有些難度較大的施工項目，單單依靠傳統控制方法很難實現，而利用自動化控制系統就能夠安全、高效的完成，例如混凝土預拌中自動控制上料、控制橋梁懸索受力、焊接施工中溫度和壓力的控制、觀測建筑物沉降、采集建筑物數據以及建筑物爆破等，還可以使用計算機技術模擬建筑三維空間管線布局，運用信息化技術，勢必會讓施工技術和設計技術產生大幅度革新，并且隨著信息化技術的發展，施工范圍會愈加廣泛，對建筑工業化也大有裨益。
2.3管理信息化
我們無法只利用信息化技術進行土木工程建設，還需要和其他技術有機的結合起來，土木工程建設涉及到很多方面的內容，例如管線安裝、房屋建設、裝修裝飾、勘察設計、鋼結構加工等等，這些內容比較分散，因而我們需要監理有效的管理機制來保證各項工作有序健康的運行。我們可以利用信息化技術建立信息管理系統，對土木工程行業的現狀進行統計和分析，制定科學合理的發展戰略。信息全球化趨勢愈加明顯，現在，各國市場能夠運用信息化技術進行資源共享和交流，為土木工程管理提供戰略化、科學化的依據。
2.4招投標信息化
運用網絡技術搭建招投標業務平臺，綜合內網和外網兩種網絡，進行招投標文件的申請和審核工作，運用計算機進行招投標文件的模擬評分。
結束語
綜上，首先分析了土木工程信息化現狀，然后介紹了加強土木工程信息化建設的具體措施。
參考文獻
[1]馮劍.土木工程信息化建設探究[J].江西建材.2014,(07):292.
第3篇：土木工程數字化范文
摘要：當今時代，全球進入到經濟的全球化，進入到知識經濟的年代，世界上各個國家，特別是發達國家，包括我們經濟速度發展較快的發展中國家提出來用信息化帶動工業化。
我國土木工程也同樣存在信息化建設問題。隨著經濟持續穩定增長，城市化進程加快，以青藏鐵路、南水北調、西氣東輸、西電東送等為代表的一大批西部大開發和國家能源交通原材料基礎設施項目，以北京奧運工程為代表的各大中城市的基礎設施項目，還有量大面廣的城鄉住宅建設項目正處在建設之中，再加上我國已加入WT0，進入寬領域、多層次、全方位對外開放的新格局，實施迎接經濟全球化挑戰的大戰略，土木工程作為國民經濟的支柱產業，在這重要的發展機遇中肩負重任，必須把握住大課題，即土木工程的信息化建設，實現更高層次的技術創新和素質提升。
土木工程的信息化是用計算機、通信、自動控制等信息匯集處理高新技術對傳統土木工程技術手段及施工方式進行改造與提升，促進土木工程技術及施工手段不斷完善，使其更加科學、合理，有效地提高效率，降低成本；實現土木工程的信息化將引起土木工程企業管理方式的深刻革命，必然推動企業團隊的重組及施工流程的優化，促使企業管理理念和手段的革新；土木工程的信息化是土木工程市場發展的高級階段，必定融入現代物流業、電子商務業和信息產業，從而實現土木工程的高效益、高效率。
土木工程的信息化建設須致力建設三大系統。
一、建立土木工程設計、施工的技術和控制信息系統
信息技術是計算機、通信、控制及信息處理等技術的集成。應用信息技術系統及設備，現代建筑師可以充分直觀地展示新時代的設計理念和建筑美學，可以盡情地表達大膽的創意和神奇的構思，超越時間和空間，塑造并優化創作成果，使其創作成果達到傳統創作方式無法比擬的新境界。例如以模型為對象的三維協同設計模型，采用了模塊化的模型設計技術，使得設計方法從平面設計走向模型設計，由于模型設計采用數據庫技術和網絡技術，從而實現了共享的集成化工作模式，設計人員（多專業）在同一個模型上工作，減少了不必要的條件傳遞和確認，信息資源得到了充分共享。這些信息資源將貫穿于工程項目管理的全過程（設計、采購和施工），圖形由計算機系統自動產生，使得設計人員可以將主要精力投入到優化設計方案上，設計過程更為直觀形象。而以可視化技術為基礎的智能化設計環境，在三維模型設計技術的基礎上，充分利用可視化技術以及面向對象的軟件開發技術，以專家庫、知識庫為支撐，研究新的設計管理和設計模式，構造一個更易于操作、具備智能化的設計環境。目前許多工業項目的模型設計過程已初步應用了可視化技術，比如，實體建模，使設計過程更為直觀有效，并易于修改；可視化的設計校審，使校審更為形象，并可與設計深度交叉；可視化的進度審核，將設計的三維模型與項目進度資源數據庫相連，從項目進度資源數據庫抽取信息來可視化地展現和分析項目管理的各種狀態。
在施工中推廣應用自動化控制技術，可有效地完成用傳統控制方式難以實現的高難度施工項目。例如高層建筑的垂直度的控制；大體積混凝土的施工質量控制；預拌混凝土的上料自動控制；采用同步提升技術進行大型構件和設備的整體吊裝和安裝控制、整體模具的爬升和大型腳手架的提升控制；大型橋梁懸索受力的控制；幕墻的生產和加工控制；高溫高壓的焊接質量控制；建筑物的爆破、整體搬遷、以及沉降觀測和數據采集，大型工業設施的三維空間管線布局的計算機模擬等等。信息化技術將全面革新設計技術和施工技術，其應用領域將越來越廣，應用程度將越來越深，建筑工業化水平將越來越高。
二、建立土木工程標準、行業管理、工程管理、企業管理的信息系統
信息技術是一項各行業普遍適用的高新技術，必須與行業技術有機結合方能發揮作用。為使信息技術在土木工程施工中規范、有序、健康、高效地向前推進，須準確高效地制定土木工程技術應用標準和標準化管理信息系統，及時修編標準，便于檢索查詢和管理有關標準，隨時隨地選用標準和對標準的執行進行檢查驗收，從而有效地推進標準化管理。
土木工程行業涉及的門類很多，例如土木工程、房屋工程、設備管線安裝業、裝飾裝修業，以及相關的房地產業、勘察設計業、設備半成品、鋼結構加工業等，包含的企業眾多，構成了一個龐大而復雜的行業信息集合，其信息量非常大。沒有一個規范有效的行業管理體系和高效的運作機制，將難以保證這個行業的各項工作健康、有序、高效地發展。傳統的管理方式及信息處理手段難以實現這一目標。應用現代信息技術建立高效的行業管理、工程項目管理、企業管理方面的信息管理系統，可以方便有效地對行業的有關情況
進行統計分析，制定合理的產業發展政策、產業技術政策、產業發展規劃和發展戰略提供了全新的條件與可能。目前，信息技術的應用已使得全球產業信息的獲得非常便利，可非常方便地在國內國外兩個市場同時研討，掌握人類最新管理成果，使得作為人類生存和發展密切關聯的土木工程業的管理提供了前瞻性、戰略性和更為科學的依據，使建筑行業管理上一個新的水平。
信息技術給實體的數字化、時間的縮短、空間的縮小，對實體本質的把握更為科學，工程項目的單件性、時代性、環境性、多要素性決定了項目信息的大規模性、變動性、多門類性，信息技術使工程成為數字工程。而數字工程的建立，使工程管理進入新階段，包括項目融資拓寬渠道、項目策劃優選優化、項目設計電腦化，項目施工管理中運籌學在工期控制上的應用，多因素分析在質量控制上的應用，動態進行投資分析等。信息化使工程管理檔案化、數字化、動態化，為工程的策劃和融資、設計、施工、運行和維修等全過程的管理提供便利的條件、全新方法和手段。
信息技術實現更寬范圍的人力資源管理，更準確的會計管理、成本管理、融資管理、投資管理，更優化的決策管理、計劃管理，更高效的項目施工管理。信息技術也使建筑師、結構工程師、監理工程師以及項目經理的信息更為豐富，為新產生的團隊合作關系甚至跨國的伙伴關系提供了前提。高技術的辦公環境，促進新技術的采用和人力管理理念的創新，對更有效地提高生產率提供了可能，也促進了企業文化的升級。關于工程項目管理，正如山西太原化學工業設計院于萬里同志的文章《從國外工程項目管理軟件看國外工程項目管理》所言：工程項目的管理是一個多目標、既分別獨立又相互聯系的，多工序、多復雜又龐大的系統工程。一個大型復雜的工程項目的管理實際上就是利用能夠控制的資源（人力、機具、材料、資金、工期）在一定的條件下對一個既定目標（進度、質量、費用）進行科學的計劃和以更多的定量數據做深入動態分析，對于工程實施有效地調整控制，以盡可能小的投入，獲得最大的效益。工程項目的管理必須依靠整套先進的管理理念，這種管理在國外的工程項目管理軟件中體現得淋漓盡致。這些軟件的基本功能主要有：
1.項目計劃的編制。
在工程項目的招投標階段以及中標授標之后的合同條件都要求承包商編制切實可行的“細化的施工進度計劃”，對工程進行詳細的剖析。軟件對一個工程項目的所有任務做出精確的時間安排，同時還對完成任務所需要的原材料、勞動力、設計和投資進行分析和比較，在千頭萬緒的任務中找出關鍵要緊的任務（關鍵線路）以及對任務做出合理的工期、人力與物力、機具等資源的安排。
2.項目跟蹤過程。
軟件對于工程進度能夠進行動態管理和控制，它要求項目各級管理人員根據所制定的計劃和目標，要在項目實施的過程中對影響項目進展的內外部因素隨時在施工過程中進行及時、連續、系統的紀錄和報告并輸入計算機，也就是真實、實時地反映工程進度，分析工程進度數據，及時反映工程項目的變化。
3.項目的分析、控制與優化。
由于管理軟件實現了廣義的網絡技術，項目管理者根據跟蹤提供的信息，對比原計劃（或既定目標），找出偏差，分析原因，研究糾偏對策，實施糾偏措施。軟件不但考慮時間問題還根據資源和費用進行分析求得一個時間短、資源耗費少、費用低的計劃方案，并通過軟件進行網絡計劃的優化，也就是利用時差不斷改善網絡計劃的最初方案使之獲得最佳工期、最低費用和對資源的最有效利用。軟件有對工程數據與作業活動的強大過濾功能，將現行計劃執行情況與目標計劃進行數據庫比較，然后再將滯后于目標計劃的所有工作活動過濾出來，進行單獨的追趕或特別跟蹤。對于發現工期滯后的工作項目及時地采取補救措施，制定相應的追趕計劃。對于現行超前于目標計劃的工作可有意識地放慢部分超前工程項目的施工速度來降低工程成本或使總體計劃更趨于合理。
三、建立土木工程基于互聯網的方案優選、施工招投標、材料設備采購、人才招聘的企業商務貿易信息系統
互聯網正在逐步深入土木工程，既在提供信息服務方面發揮越來越大、越來越廣泛的作用，同時又為設計方案、施工組織方案、技術措施方案、種種合作方案有效進行比較，高效進行優化，將大大提高企業的決策能力和水平。
通過電子郵件、互聯網傳遞，使建筑項目和承建商、材料供應商的信息溝通有效克服招投標過程中的信息不對稱狀態，同時增強透明度，推進公開化，網上招投標相當規模業務的開展將會更加規范市場行為，提高工作效率，降低工作成本，使招投標的競爭在更廣范圍更高的層次上進行。
電子商務對建筑材料、機械設備、機具的采購顯得更為寬范圍、廣領域，甚至會進入貨物及其流通的細微部分，使需求方對貨物的質量、價格、生產方式、供貨方式、市場信譽有更深入的了解和透徹的把握。網上交易為提高效率、降低交易成果、監督交易全過程提供了可能，同時還為買賣雙方的合作經營伙伴關系起主導作用。對不正當競爭行為、誠信失缺行為進行有力遏制，促進市場健康發展。
人才上網，網上各專業專家組在網上會診技術難關和質量難題，對土木工程人力資源開發提供巨大的力量。也可以說，現代建筑企業更加依賴網上技術研發，依賴網上人才庫，只有這樣，才有可能使企業做大做強。
利用項目管理信息平臺、電子郵件、視頻會議系統三種體系，為項目提供了一種先進的現代化信息傳遞和交換手段，使項目信息共享更及時、更靈活、更廣泛，并具備了實施異地交互討論的環境，參與項目的人員在世界范圍內的任何地方都可以方便的查看項目管理信息，總部管理人員也可以同時訪問其他地方項目管理信息，隨時了解項目總體情況，通過這個數據庫把公司本部、公司分部、施工現場、分包商等緊密地聯系在一起，創造了一個異地協同工作的環境，并可實施異地指揮和控制。
第4篇：土木工程數字化范文
關鍵詞：職業教育；多媒體；全數字； 教學方法；土木工程
中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）24-5522-02
1 概述
隨著計算機技術的飛速發展，新的教學方法也隨之出現。國內職業教育起步較晚，其教學模式亟需根據職業教育的特點和當今社會新需求進行改革和創新。一方面，中職學生理論基礎相對薄弱，對于理論學習等缺乏耐心，容易對枯燥灌輸式教學方法失去興趣，影響知識的吸收。另一方面，中職教育的目標是培養實踐性人才，是以培養就業技能為導向的。鑒于這兩個方面考慮，筆者結合教學中的經驗，提出一種全面使用多媒體的全數字化教學方法，該方法充分利用計算機多媒體技術成果，結合課程特點，制定新的教學方案開展全數字化的課堂教學，取得了良好的效果。下面以職業學校土木工程專業的教學實驗為例，對其實施過程以及對該教學模式的一點心得和體會進行說明和芻議。
2 多媒體全數字化教學方法的實施過程
土木工程施工是一門實踐性很強的學科，非常重視對學生動手能力的培養?？紤]中職學生往往知識基礎較差，自制力不強，但是其普遍對有興趣的事物接受較快，因此引入多種現代教學手段，實習、觀摩、課程設計、電子教案、視頻、三維教學等立體化的教學手段幫助學生理解，促進實踐及認知的進度和程度。其中，最重要的一環在于課堂上的教學，為了提高教學質量，促進學生認知水平，在課堂上全面展開數字化教學模式。其主要舉措如下：
2.1 電子教案互動教學
這種方式已經在各院校中普遍使用，該方式免去了教師板書過程中所消耗的時間，提高了教學效率，最重要的通過圖表、不同文字色彩、表現形式展現等方式，能形象直觀地展示教學內容，提高學生學習興趣和積極性，讓學生容易接受，便于與學生互動。
2.2 復雜施工操作的多媒體放映
以工程施工中模板工程的施工工藝來說，模板種類多，工藝步驟復雜，書本中十幾頁的文字介紹和工程術語加上只是二維的一些示意圖，學生沒有施工現場感，在理論學習時缺乏感性認識只能死記硬背，很難讓學生能夠對其很好地掌握。因此，在課前前往施工工地現場拍攝工藝過程，讓學生在課堂上通過觀看多媒體視頻的方式對其分類和基本工藝操作流程首先有個直觀和感性的認識，這樣后期的現場實訓會達到事半功倍的效果。不僅僅在模板施工中，對于很多現場操作性強，過程復雜、種類繁多的工程內容均可以通過這種方式進行教學，在視頻中加上一些旁白以及適當的理論介紹，可以取得良好的教學效果。另外，對于大型機械如各種挖土機、泵送混凝土系統等，操作起來非常復雜，現場環境惡劣不宜進行實際訓練，可以通過視頻教學的方式，讓學生對其工作原理、重點注意環節等進行學習。
2.3 工程知識的數字化演示與虛擬現實
在一些課程如土木工程機械以及土方工程中，當缺乏現場視頻時，制作專門的flash演示動畫，對操作過程以及工程機械部件等進行演示教學，同時制作初步的虛擬現實教學動畫，讓學生能夠進行進入模擬操作環境對工程機械以及一些施工操作進行模擬操作，不僅能夠提高學生學習興趣，而且具有節約教學成本，避免現場操作危險等諸多優點。
2.4 基于局域網的數字化交互
在土木工程專業中的建筑CAD以及建筑結構計算等課程中，會涉及到大量的人機交互。建筑CAD教學中學生的大部分工作都需要在電腦上實訓完成，通過訂購相應的教學軟件插件，可以在之前設定一些預定的繪制任務，學生完成任務后會對其操作時間、順序以及快捷鍵使用等進行評價和建議，與學生增加互動，讓學生能及時檢驗學習成果，鞏固教學成果，提高學習成效。另外，在建筑結構計算等課程中，由于涉及到大量的計算以及設計工作，可以通過開發一些簡易的知識數據庫，讓學生根據預先給定的設計輸入條件，根據學過的理論知識和設計準則選擇截面尺寸、材料、配筋量等，然后專家數據庫會對其進行判斷設計是否合理，并給出最優的設計建議等。不僅如此，學生還能夠通過專業的結構仿真軟件對一些結構進行仿真分析，形象直觀地對分析和設計進行評價和改進。
2.5 基于網絡環境的課程學習
網絡環境下的課程學習主要包括課前網上資料搜集、自主學習，課后網上作業完成、論壇師生討論互動等內容。該部分內容在教學中正在逐步推廣，網絡資源豐富，學生通過網絡環境學習可以拓展專業視野，形成學生之間互相幫助，師生之間加強交流的良好局面。
3 該教學方法特點以及對實施條件
該教學方法的創新點主要體現在以下兩點：
3.1 全面利用現代化科技手段，極大發揮數字化教學優勢
根據課程特點和現有教學條件，充分利用現代教學手段，在教學過程中運用工程視頻、電子教案授課、虛擬現實操作、人機交互、仿真模擬等全方位方法，最終使得技能知識對于學生是一個立體的再現，而不是沒有感性認識的枯燥理論和死記硬背的操作規程及注意事項。
3.2 瞄準職業教育目標，以學生為主體
教學方法針對中職應用型人才的培養目標，所有教學環節圍繞實際操作能力展開，強調案例教學、實務操作、真實環境模擬等。教學方法充分強調學生在教學中的主體地位，一方面學生可以自主把握學習過程，在多媒體教學環境中，學生可以一邊學習一邊進行體會和自主實踐提高，教師只需要給予指導和啟發即可，另一方面在課堂教學環節，教學內容也是圍繞學生的關注點進行教授和制定，充分體現學生的主體性。
該教學方法的實施對學校的軟硬件設施以及教師的綜合素質要求均很高。
學校要整合資源，有效配置多媒體軟硬件資源，這是新的教學模式得以展開的基礎，其中多媒體學習以及實訓基地的建設尤為重要，在校內建立基本的操作技能中心如工程施工實訓室，建立工程技術實訓中心如工程制圖實訓室，在校外建立實習基地，是推行新的教學方法的重要先決條件。學校應當鼓勵教材的多媒體化創新和修改，加強宣傳，制定政策，使得部分老師和學生從意識上改變數字化教學方法“徒有其表”的想法。同時在某些班級進行新教學模式的試點，對其進行逐步推廣。
新的教學模式實際上對教師的要求非常之高。首先需要教師具有創新意識，只有具有創新意識并將觀念與理論應用于教學中，才能不斷探索和運用新的教學方法，最終達到培養社會需求人才的目的。除了具有創新意識，教師要敢于對教材批判繼承、敢于利用現代化教學進行改革創新。最后教師本身必須具備很好的計算機基礎，能夠熟練掌握并運用現代化的多媒體技術，正確地使用并推動全數字化的教學方法。
參考文獻：
[1] 石堅韌，等.人機交互式多媒體教學的創新[J]. 高等工程教育研究，2001（3）.
[2] 劉聲濤.探討高校土木工程專業的教學方法[J]. 城市建設理論研究，2011（15）.
第5篇：土木工程數字化范文
關鍵詞：土木工程；信息化；虛擬技術；發展趨勢
中圖分類號：TU5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3198(2009)24-0029-01
1 土木工程的發展現狀
目前土木工程研究的對象主要集中在以下幾個方面：
首先是高層建筑的發展進入了一個嶄新的階段，隨著新材料、新結構、新工藝、新施工方法的出現，特別是自動化程度的不斷提高，人類更有可能從事更大規模的土木工程修建，高層建筑不僅在數量上越來越多，而且在高度上也越來越高。中國上海的浦東金茂大廈和上海金融中心高度已經排列在世界前列，標志著我國在高層建筑方面的水平已經達到世界較前進水平。
另外，隨著超高層、超大跨橋梁和大跨結構等大型復雜結構的興建，結構設計顯現更長、更高、更柔的發展趨勢。許多情況下風荷載和地震荷載已成為結構設計的控制因素，因此大型復雜結構體系抗風抗震的設計理論及其相關問題正在被極大的關注。相關的研究課題將包括設計地震動及災害性風荷載的作用機理，特大跨度橋梁的結構體系及抗風抗震。同時，“以柔克剛”的抗震思想在結構振動控制技術中將進一步得到體現，現代振動問題正在向著自適應控制、智能控制、吸震減震技術研究方向發展，土木工程結構健康檢測、災害結構相應控制等基礎性的研究將會進一步加強。
地下工程的建設與開發也是土木工程當前關注的一個重點，隨著人口的增長?？臻g資源越來越緊張，開發地下空間是解決當前空間和土地資源緊張的一個有效途徑，目前世界上最大的地下街是日本東京八重洲地下街，建筑面積70km2，最深的地下街是莫斯科切爾坦沃住宅小區地下商業街，深度在100米左右，我國也已有約20個城市進行了地鐵系統的規劃和具體實施階段，先后提出了25項地鐵和輕軌項目，同時地下空間技術也得到了飛速的發展和提高。目前我國城市地下工程建設主要施工方法有明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構法、沉管法、凍結法及注漿法等，這些技術已經達到了國際先進水平，這也為地下空間開發提供了寶貴的經驗。
2 土木工程的發展趨勢――信息化發展
加快信息化建設，用信息化帶動工業化，這是我們的國家提出的新時代的奮斗目標。信息化建設是利用計算機技術、網絡通信技術、智能信息處理技術、自動化控制技術等現代化手段對土木工程的施工過程和手段進行改造，改造的目的是有效提高土木工程施工過程效率，降低施工成本。通過信息化建設，使信息化覆蓋規劃、勘測、設計、施工、企業和物業管理、物流監控、設備維護、工程維護和保養等土木工程的全過程。在土木工程中的信息化技術的應用，使的傳統控制方式下一些較難實現的高難度項目成為可能，比如高層建筑垂直度的控制，大體積大質量的混凝土結構的質量控制，對于大型構件和設備的整體同步吊裝，整體大型腳手架的提升和安裝控制，整體模具的爬升，大型橋梁懸索受力的控制，幕墻的生產和加工控制，高溫高壓的焊接質量控制，建筑物的爆破，整體搬遷，以及沉降觀測和數據采集，大型工業設施的三維空間管線布局的計算機模擬等等。信息化技術將全面革新設計技術和施工技術，其應用領域將越來越廣，應用程度將越來越廣。
首先，“三S”系統，即遙感技術(RS)、全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)的集成綜合，構成整體，實時，動態的對地觀測，判別，分析應用，在土木工程界已發揮了巨大的作用，并具有廣闊的前景。近年來提出的“數字城市”的要領就是在“三S”系統的基礎上發展起來的。即綜合應用GIS、遙感、遙測、網絡、多媒體、及虛擬仿真對城市的基礎設施、功能機制進行自動采集，動態監測管理和輔助決策服務，顯然，“數字城市”是以數字化信息處理技術的網絡通信技術為背景的技術服務系統。這一系統的使用和全國推廣，必將把我國的城市規劃建設與運營提升到一個新的水平。
另外，隨著計算機技術的及網絡技術的發展，工程設計的傳統的單機順序方式逐漸過渡到基于網絡的并行設計和協同控制。對于一個大型的復雜工程項目，可能需要多個成員甚至多個設計部門的參與，也需要其他的在線咨詢與協同工作，或由分布在不同的地域的設計人員，設計分支機構，協作單位或部門使用不同的軟硬件平臺和不同的設計手段在同一規定的時間段完成。解決這一復雜設計系統的管理與協調需要開發和應用工程設計的并行協同技術。
智能建筑與結構檢測也是信息化背景下土木工程發展的一個傾向，信息化的社會背景為只能建筑的興起提供了更為廣闊的空間，只能建筑把現代最新技術――智能型計算機、多媒體、現代通訊、智能保安、環境監控等和建筑藝術融匯在一起，通過對設備的自動監控，對信息資源和對使用者的信息服務及其與建筑的優化組合。使人們獲得投資合理，適合信息社會需要的且具有安全、高效、舒適、便利、靈活的建筑空間。
電子數據與項目管理也是土木工程信息化發展的一個方向。工程施工是土木工程中計算機技術應用的一個重要領域，由于施工時一項復雜的系統工程，從投標報價、工程預算到合同簽定、合同管理、質量評定與分析、竣工驗收等都需要處理大量的信息、數據，整個施工企業管理和輔助施工項目管理，都將被納入計算機輔助施工技術系統之中。針對電子數據與數據管理系統的方便應用，目前國外以開發出系列化的雙向無線電通訊設備，用于工地的聯絡，以及利用GPS技術的人機通訊設備。信息技術的發展，已使得國際承包商可以克服地域的壁壘。
另外，隨著土木工程環境和工程的復雜性日益提高，虛擬現實技術也必將在土木工程中得到廣泛的應用，在傳統的土木工程中，人們不得不用一些平面圖紙，用特定的符號傳遞大量的信息，這種方法受到信息接收者的行業、知識結構和經驗等的限制，而且隨著新時代土木工程的復雜程度的不斷提高，使得使用這種方法交流起來比較困難。
虛擬現實技術為土木工程中的交流提供了一種新的前景和手段。虛擬現實技術是融合了計算機技術、多媒體技術、網絡技術和傳感器技術等的一種綜合高新科技手段。它把抽象的圖紙和符號等轉化成人的直觀的感受。它是一種新的人機交互技術，能為人提供一種身臨奇境的虛擬環境，讓人仿佛置身于現實世界中。因為這種技術的特征和優勢，在未來的土木工程中，它一方面會廣泛的應用于工程項目的招標投標，這是可視化技術的一個應用，借助虛擬仿真環境，可以將施工過程和方法很好的變現出來，另一方面，它在結構設計中的計算、施工過程的模擬等復雜計算過程中更有其獨特的優勢。通過計算機三維圖形技術實現可視化計算，可以將設計參數變化以后的結果直觀的顯示出來，在結構的優化設計等方面也會出現一個很大的飛躍。通過虛擬技術的應用，將設計時間和施工時間相對縮短，空間相對縮小，通過計算機計算和人機交互．對最佳方案的選擇使得獲得最佳工期、最低費用和對資源的最有效合理利用成為可能，對工程施工的質量把握的更為準確、科學。另外，隨著土木工程耐久性的問題的日益突出和深入研究以及土木工程往地下、海洋、和太空領域的拓展，環境作用及其結構反應的研究已經成為國內外的研究熱點。但環境作用的模擬技術以及相應的實驗設備是目前土木工程耐久性研究的瓶頸。通過虛擬技術的實現來解決這些問題是未來最可能的發展方向之一。
第6篇：土木工程數字化范文
關鍵詞 土木工程 專業實踐 教學體系
中圖分類號：G424 文獻標識碼：A
1 加強土木工程實踐教學的重要性分析
實踐性教學是培養應用性人才的關鍵性環節，對于培養學生的實踐能力和創新能力有著不可替代的作用。土木工程專業是一種重技術、重應用的學科，只能通過工程實踐才能夠增加學生的工程實感，進一步拓展和鞏固專業學生的基本技能和理論。對于高校土木工程專業而言，實踐教學有著非常重要的意義：首先，能夠提高學生處理實際問題的能力。土木工程專業實踐教學能夠讓學生進一步深入領會和驗證所學的基礎理論知識，讓學生掌握實際的操作技能，提升他們解決和分析實際問題的能力；其次，實踐教學能夠提升學生獨立思考和操作的能力。對于土木工程專業來說，通過實踐教學能夠培養學生獨立思考的能力，可以讓學生們進入到企業、建筑單位進行實習完成自己的專業實踐，這樣就能夠讓學生們把理論和實際有機融合起來，讓學生們熟練掌握專業技能與技巧；再次，實踐教學還是培養和造就具有創新意識和創新能力高素質人才的重要途徑。在這種情況下，土木工程專業一定要高度重視實踐教學，樹立實踐是土木工程專業人才成功之本的教育理念。
2 當前高校土木工程專業實踐教學存在的問題
2.1 對實踐教學的重視程度不夠
受到傳統教學理念的影響，高校各專業的實踐教學普遍得不到應用的重視，很多還是堅持理論教學為主，而忽視了實踐教學，存在著“重理論、輕實踐”的弊端，在一定程度上阻礙了學生整體能力和素質的提升。以土木工程教學為例，主要體現在以下幾個方面：首先，學生缺乏重視。很多學生只是在學習理論，還不知道實踐的重要性，很少去進行實踐學習，走上工作崗位之后會處處碰壁，不利于自身的發展；其次，學校對實踐教學的經費投入不足。從目前很多高校來看，用于實踐教學的費用非常緊張，用于實踐教學的硬件設施也不充足，在很大程度上影響了實踐教學的整體質量與效果。
2.2 缺少穩定、常規性的實習基地
對于土木工程專業的學生而言，動手實踐能力非常重要，因此，要不斷強化土木工程實踐教學環節，加強實驗、實習、畢業設計各環節的有序性、實用性和真實性，提升學生的實際操作能力。而要提升土木工程學生的實踐操作能力，必須建立穩定的實習基地。但是，就目前來看，許多實習基地都是通過一些老師或者學生的關系建立起來的，穩定性差。并且，學生在實習基地實習的時間也會非常短，實踐經驗和時間能力很難在短時間內形成。再加上學生實習，企業不僅無法從中獲得實惠，同時還會給生產和管理帶來不便，所以企業自身的意愿也不夠強烈?？偠灾狈Ψ€定性、常規性的實習基地，是當前土木工程專業實踐教學存在的主要問題之一。
2.3 專業實踐教學的課程設置不完善
首先，從當前一些高校土木工程專業的實踐課程來看，在實踐課教學中的考核方法、內容設置還不夠完善，還沒能夠充分發揮實驗教學實驗中心、生產單位以及實習基地的作用，土木工程專業的學生在畢業設計、課程設計中存在形式主義；其次，校內專業課的實踐教學，很大程度上是以驗證性的試驗為主，而忽視了開發性和綜合性實驗；再次，從土木工程專業實踐課程安排來看，實踐教學的時間比較少，與國外院校有著非常大的差距，很難在短時間內培養學生的實踐能力，這樣就失去了實踐教學的意義，不利于學生動手能力的提高，不利于學生實踐能力的提升。
3 創新高校土木工程專業實踐教學的對策
3.1 轉變觀念，重視土木工程實踐教學
首先，要強化學校對實踐教學的重視程度。學校應該重視實踐教學，加大對土木工程實踐教學的投入力度，完善各種硬件設施配備，為實踐教學的順利推進奠定重要的基礎；其次，要強化教師和學生對實踐教學的重視程度。學生應該重視實踐教學的重要性，強化自身的動手能力和實踐能力，積極擺正心態，投入到實踐活動中去；再次，實習單位應該也重視專業實踐的重要性。一些實踐基地、企業單位也要轉變觀念，重視專業實踐對于土木工程專業學生未來的重要性，積極給予學校和學生幫助，為學生專業技能和水平的提升提供必要的準備。
3.2 與時俱進，加強校內外實踐基地建設
要創新高校土木工程專業實踐，必須加強校內外實踐基地的建設。首先，不斷強化校內實踐基地建設。根據學校的學科特點，在校內設置相關的實踐基地，給予專業學生一定的支持，比如，可以建立建筑專業實訓機房、建筑材料實訓機房、測量數字化實訓機房、土木實訓室等，讓學生們把理論知識用于實際工作中，提升土木工程專業學生的專業能力；其次，要不斷強化校外實踐基地建設。比如，可以與一些工程設計院、建筑工程公司、水泥廠、房地產開發公司、市政公司建立聯系，培養學生的綜合能力和水平。
3.3 高瞻遠矚，完善實踐教學管理體系
第7篇：土木工程數字化范文
關鍵詞：土木工程；信息技術；發展
一、土木工程信息化的內涵
（一）土木工程信息化的含義
從技術形式分析，土木工程信息化是指在全國甚至全球范圍內將開發土木工程信息技術資源作為中心，以網絡技術和通信技術等高科技作為依托的一種擴散新技術的過程，通過在線共享土木信息，利用互動、隨時隨地的措施提供土木信息進行支持與解決問題的方案。從行業影響分析，土木工程信息化是一個通過信息技術整體提升土木工程建設和管理水平的過程，具體包括了很多領域如政府監管、企業管理、教育培訓、勘測、設計、施工等，特別是聯系我國實際情況，土木信息化更好對工程建設量大且廣以及分布信息知識資源嚴重不均問題進行了解決，推動了綜合的技術進步。
（二）土木工程信息化特點
第一，土木工程信息化體現出顯著的知識經濟特征，將土木工程的各種信息技術與知識作為核心生產要素，將互聯網作為工具，生產、傳輸和應用土木信息資源是土木工程信息化的重要表現形式。第二，土工工程信息化必備的屬性是實時性、遠程性和互動性，也就是在任何時間與地點都可以為土木工程界提供互動信息服務，充分突破時間與地域上的限制。第三，在土木工程信息化中智能化與網絡化是又一特點，這樣勢必影響人們的思維形式。
二、土木工程信息技術發展不足
（一）在機構工程方面的不足
結構工程領域的重要基礎是結構健康監測，當前在這方面尚處于試驗研究階段。近些年來，國內外研究人員努力研究了傳感器技術、損傷檢測、模式識別、處理數據等，但是研究結果的實際效果極差。當前應用的實際橋梁健康監測系統都是單一監測系統，也可以認為監測系統中缺少綜合評估橋梁結構狀態的制度。
（二）在巖土工程方面的不足
在我國僅有個別大城市的地質勘察機構利用了地理信息系統技術明確地質勘察信息系統，同時這些數據庫還存在著一些不足，例如內容不完整、存儲能力不夠完善等。另外，巖土工程信息系統中的專家數據庫也出現了大量的不足，例如極低的集成化程度，推理制度匱乏，在這方面我國的研究嚴重落后，這樣就對大規模應用巖土工程造成了限制。目前，數字化數據收集方法具體是通過傳感器與服務終端這一形式形成的，一般應用有線通訊，在采集小范圍數據工作中更適合采用此種收集方法，在采集大規模數據工作中這一方法出現了顯著的不足。
（三）在交通工程上的不足
我國的智能交通發展尚處于基礎建設階段，具體表現為：第一，我國智能交通領域使用基礎技術缺乏廣泛性；第二，我國職能交通更加重視智能化經營，發展智能化服務力度不足，無法協調發展人、車、路，建設安全體系尚處于試驗階段。近幾年，不斷進步的信息技術促進了智能交通系統的發展，但是，對于處理交通信息系統的研究依然存在著不足。
（四）在建筑動工經營上的不足
我國建筑企業信息化綜合發展水平依然滯后，科學規劃信息化建設還存在著極大的不足；對于開發與使用信息資源還處于初級階段，如此要想達到科學配置動工總承包企業內外資源就十分困難。建筑工程經管信息系統尚處于試驗階段，利用的環境較為封閉，我國工程項目經管信息系統具體是按照工程項目的規劃、設計、動工等環節實行開發的階段性產物，各個項目環節信息和各個經營程序信息之間要想實現數據共享就非常困難，負責項目人與政府之間交流信息也出現了極大的障礙，如此內外信息的溝通就會堵塞，在搜集、存儲數據方面產生重復。
三、土工工程中信息技術的發展應用
土木工程信息化市通過計算機、通信、自動控制信息綜合處理高新技術改造和升級傳統土木工程技術手段和方式，不斷完善土木工程技術和施工工段，使其越加合理與科學，進一步提升了效率，節省了成本；土木工程信息化的實現勢必引發建筑企業深刻的管理方式變革，推動企業團隊重組以及優化施工流程。
（一）構建土木工程設計，施工的技術與控制信息系統
信息技術集成了計算機、通信、控制和信息處理等技術。現代建筑師利用信息技術系統和設備，能夠直接體現新時代的設計理念與建筑美學，勇敢的表達創意和奇妙的構思，跨越時間與空間，對創作成果進行塑造與優化，有利于創作成果達到傳統創作方式不能比擬的新境界。當前很多工業項目在設計模型過程中已經開始利用可視化技術，例如，實體建模，獲得更加直觀有效的設計，并且容易進行改正；可視化的設計校審，可以獲得更加形象的校審，并且深度交叉設計；可視化的進度校審，緊密連接了三維設計建模與項目進度資源數據，從項目進度資源數據庫中獲得信息進一步可視化的對項目管理各種狀態進行體現與分析。信息化技術對設計與施工技術全面革新，有效拓展了應用領域，不斷加深了應用程度，逐漸提升了建筑工業化水平。
（二）構建土木工程基于互聯網的企業商務貿易信息系統
互聯網正在向建筑業不斷深入，對于提供信息服務發揮了很大的作用，利用電子郵件、互聯網傳輸，強化建筑項目與承建商，材料供應商之間的信息交流，有效解決招標過程中出現的信息不對稱問題，同時增加了透明程度，推動公開化，開展相當規模的網上招投標業務勢必對市場行為有效規范，提升了工作效率，節省了工作成本，促使在更廣范圍更高的層次上開展招投標競爭。電子商務對于采購建筑材料、機械設備和機具表現的更加寬范圍廣、甚至會出現在貨物以及流通的細微部分，可以更加深入的了解貨物質量、價格、供貨方式和市場信譽。提高了網絡交易效率，對交易過程有效進行監督，同時還對買賣雙方之間的伙伴關系發揮了主要作用。有力遏制不正當競爭行為和缺失誠信行為，推動市場的可持續發展。
（三）構建土木工程標準、行業管理、工程管理的信息系統
在各個行業中普遍適用的高新技術便是信息技術，必須緊密結合行業技術才可以充分發揮作用。在土木工程施工中要想規范、有序、高效的利用信息技術，必須科學制定土木工程技術應用準則與標準化管理信息系統，對標準及時修編，有利于對其實施檢索查詢與管理，隨時利用標準對其執行實施驗收與檢查，進一步推動標準化管理。土木工程行業包括了很多的門類，這些企業共同組成了一個龐大且復雜的行業信息集合，擁有了龐大的信息量。缺少一個規范的管理系統與運作制度，很難確保該行業健康、有效的開展各項工作。傳統的信息管理方式不能實現這個目標。利用信息技術構建行業管理、工程管理方面的信息系統，可以有效統計行業的相關情況。
結束語
綜合分析，土木工程行業要想獲得可持續發展，必須對信息技術的應用高度重視，科學整合產業模式，有機結合理念和措施，進一步改良工程，實現信息化瓜瀝，加大創新施工方案的力度。
參考文獻
[1]梁建娟.信息技術在土木工程中的應用實例[J].防災減災工程學報，2014，（1）
第8篇：土木工程數字化范文
Abstract： BIM's great information visualization and interaction capability， provides new research methods and direction for the civil engineering professional cartography teaching. After analyzing the existing problems in civil engineering graphics teaching， this paper puts forward the idea of BIM - based civil engineering drawing from 2D to 3D， and discusses the advantages of BIM - based civil engineering graphics teaching reform. This paper describes the superiority of civil engineering design modeling and drawing based on BIM， and its process is more visual and intuitive than the traditional manual drawing and CAD drawing. It is pointed out that it is feasible to reform the drawing teaching of civil engineering specialty based on BIM. Therefore， BIM civil engineering drawing course should be actively carried out.
P鍵詞： BIM；土木工程專業制圖；教學改革；CAD制圖
Key words： BIM；Civil engineering professional drawing；teaching reform；CAD drawing
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）04-0138-03
0 引言
長期以來，土木工程專業制圖都是作為各廣大高等學校教學計劃中不可忽視的重要版塊，其開設的相關類課程一般有《畫法幾何與土木工程制圖》、《工程制圖與CAD》、《建筑制圖與AutoCAD》、《AutoCAD建筑制圖基礎教程》、《建筑制圖與識圖》等等，具體選擇哪類課本作為開設課程就因學校而異。此類工程制圖有一個共性，就是大多課程都是基于CAD制圖，CAD（Computer Aided Design）是美國麻省理工學院于二十世紀60年代首次提出的概念，目前主要是用在二維平面上進行設計制圖與出圖，它的三維繪圖功能相對滯后太多，對表達模型的三維立體感，直觀性不夠，因此對于復雜的節點與構件，學生理解起來也會比較困難。同時CAD制圖還存在著一個很大的問題就是不能將三維形體與屬性信息很好的結合起來。在當前教育行業這個大環境的引領下，傳統的本科教學培養模式顯然與當今社會所需人才不相契合，高校是在為社會培養精英人才，而近年興起的BIM技術是一個非常值得推崇的技術手段，故應當被應用于高校教育當中，比如在土木工程專業制圖教學這方面。相反，若高等學校對學生制圖識圖能力的培養繼續采用這種單一的制圖教學模式，必將不滿足目前建筑設計行業對所需就業人才的需求。
1 土木工程專業制圖教學中存在的問題
建筑教育行業必須順應時展，緊跟其腳步，與國際接軌，不能犯“閉關鎖國”“自給自足”的老錯誤。長期以來，我國土木工程專業制圖系列課程教學都是基于CAD二維平面上的設計制圖與出圖，對三維立體的空間感知認識相對比較薄弱，這樣單一的教學方式存在著一些問題。
①課程教學都還局限于傳統的CAD二維制圖制圖，其三維制圖功能尚不完善，對于復雜的構件及節點，缺乏空間想象力的學生理解起來就會顯得特別困難。
②忽略了設計主線與工程主體，以狹義的教學理念為起點，就教學而教學，對設計制圖教學思維的提煉與實際工程項目的銜接還遠遠不夠，以及對設計規范、工程材料以及結構細部構造等了解的還不夠，有產業經驗和設計制圖背景的師資較少。
③缺乏與建筑設計行業、企業單位或與社會的互動，就不同學校而言，教師教學所具備的工程實踐能力差異較大，大多都是基于理論知識，造成與現有對應行業脫節，對當今社會建筑設計行業人才所要具備的技能要求不夠與時俱進。
隨著國家對BIM技術在工程建設領域的大力扶持，相繼推出了一系列配套的使用標準及指導意見，引領著工程建設領域邁向更高層次發展。土建類專業就業形勢相對較好，隨著城鄉建設走向穩定，行業對人才的需求量也趨于飽和，常規的技術人才相比以前優勢就顯得薄弱。同時，BIM近年來在國內大力推崇和發展，導致專業技術人才缺失，大部分公司又都急需BIM技術人才。若在高校教學中就開始培養學生對BIM的學習興趣，讓學生具備一定的BIM認識以及初步的去掌握好BIM技能，這就能使得學生畢業后面對社會能具有一定的競爭力和優勢。
2 BIM發展理念
建筑信息模型（Building Information Modeling），簡稱BIM，是菲利普?伯恩斯坦于2002年首次提出的，是對建筑設計的創新。它的建筑模型是是基于工程項目各項相關信息數據建立的，通過數字信息仿真模擬建筑物所具有的真實構件信息，打破了傳統二維圖紙不能形象直觀地展現出工程實體竣工后的一個三維整體面貌的局限性。它的目的是推行建設工程設計、現場施工和項目管理工作中的工程信息的模型化和數字化，避免工程項目信息流失，以及各方因交流過少或不到位而導致項目后期某方面沖突的問題，并且可為處于設計和施工中的建設項目，提供和建立起相互協調的、內部一致的及可運算的信息。它具有信息完備性、信息關聯性、信息一致性、可視化、協調性、模擬性、優化性和可出圖性特點。BIM的卓越三維動態顯示和信息交互能力，結合中國建筑業所面臨的機遇和挑戰，BIM在中國建筑業發展中是不可或缺的。
近年來，全國各地都出臺了一系列有關要求應用BIM技術的政策，其中廣西壯族自治區住房和城鄉建設廳于2016年1月12日了《關于印發廣西推進建筑信息模型應用的工作實施方案的通知》，其政策要點：①到2017年底，基本形成滿足BIM技術應用的配套政策、地方標準和市場環境。②到2020年底，我區甲級勘察、設計單位以及特級、一級房屋建筑工程和市政工程施工企業普遍具備BIM技術應用能力，以國有資金投資為主的大中型建筑、申報綠色建筑的公共建筑和綠色生態示范小區新立項項目勘察設計、施工、運營維護中集成應用BIM的項目比率達到90%。
3 基于BIM的土木工程專業制圖教學改革思路
市場需求促進了人才需求，同時也促進了教育培訓需求，為了更加的去迎合市場需求，高校必須適時的去更新人才培養方案并制定新的教學方案。在原有土木工程專業CAD二維設計制圖與出圖的基礎上，注意土木工程制圖教學培養方案是否與現實建筑設計行業發展的趨勢相迎合，這樣才能使高校培養出來的人才更加符合建筑設計企業的需求。BIM的出現，解決了傳統二維圖紙并不能形象直觀地展F出工程實體竣工后建筑物的一個三維整體效果，重點是還能對模型信息起到集成的作用，同時也能達到平面出圖的效果，這為建筑設計領域帶來了新的變革。傳統的二維CAD、三維CAD都是建筑物的幾何表達方式，但是幾何表達并不是建筑物的全部。建筑物的幾何屬性加上非幾何屬性（材料信息、施工信息）統稱為建筑信息，組合成的模型稱為建筑信息模型（BIM）。所以三維CAD比二維CAD進了一步，BIM又比三維CAD更進了一大步。
在客觀認識BIM技術的前提下，對現有的二維CAD教學應該給予肯定和堅持，同時也要不斷地向新興技術學習，將兩者相結合，做到“1+1>2”效益。教學團隊抓住“互聯網+”機遇，把當今建設領域中最炙手可熱的BIM（建筑信息模型，Building Information Modeling）技術作為土木工程專業制圖課程教學內容，把BIM技術確定為設計制圖教學改革的突破口，實施以提高學生的綜合能力和素質，在原有傳統CAD教學課程的基礎上增設BIM教學內容，同時制定新的教學改革方案。
①將CAD制圖與BIM技術相結合，開設更具發展理念的新課程，例如：《CAD與BIM建模基礎》、《工程制圖與BIM建模實訓》、《結構設計BIM軟件應用》、《工程管理BIM軟件應用》、《工程造價BIM軟件應用》等課程，在提升學生專業素養的同時，服務建筑行業人才需求。
②打破常規，不能僅局限于課本理論知識，要做到學以致用，大力開展實習實訓，通過具體的工程案例去帶動學生的積極性。
③加強“實訓+就業”的校企合作實踐教學理念。在現有的條件和資源基礎下，充分利用好校內實踐教學基地，積極開展好校際、校企之間的交流與合作，取其長，去其短，建立更多的校外企業實踐教學基地，通過把校內實習與校外實習相結合的方法，高質量地完成好教學計劃中的實踐性教學環節。
4 教學改革實踐效果
為了檢驗教學效果，學校建設也是緊跟時代腳步，積極開展BIM技術領域的生產、教學、應用等工作，在深化創新創業教育改革方面具有良好外部條件與領先技術基礎，在廣西高校中具備一定技術優勢。積極開展BIM相關類課程，并于2013年還創建了“廣西科技大學BIM研究所”，是廣西區內成立首個的高校BIM研究所。結合地方本科院校的實際，針對土建行業的特點，充分發掘教學團隊在BIM技術應用的技術優勢，與廣西建工集團第五建筑工程有限責任公司、廣西建工集團第三建筑工程有限責任公司等企業開展BIM技術工程應用，實行校企合作，共建BIM實訓基地，給本科生提供了一個有助于提升自我和增加就業的平臺，激勵大學生充分利用在校學習機會，夯實專業基礎，進一步拓展大學生未來的就業能力。先后由學生完成的項目有廣西南寧金融廣場、南寧凱悅花園、柳州中醫院東院一期、百色干部學院6號樓等項目，榮獲的榮譽也是頗多。這里以全國獎項為例，其中廣西南寧金融廣場榮獲“2015第四屆“龍圖杯”全國BIM大賽―三等獎”；柳州中醫院和百色6號樓分別榮獲“高校組”和“施工組”的“2016第四屆“龍圖杯”全國BIM大賽―三等獎”等。參賽的結果充分顯示了基于 BIM 平臺的土木工程專業制圖教學方法在全面提高教學質量、提高設計效率等方面的所具備的一定優勢，充分說明了本文提出的土木工程專業制圖教學改革的有效性，具有一定的推廣應用價值。高校根據市場需求，制定新的教學方案，為企業打造所需人才，既滿足企業需求，又達到了教學的目的，這將是一個互利共贏的局面。圖1-圖3為部分獲獎作品的BIM三維模型展示，BIM應用點在此不作敘述。
5 結語
通過以上研究，將BIM應用于土木工程專業制圖教學是可行的，實現了建筑CAD技術從基于點線面的二維表達向基于對象的三維形體與屬性信息表達的轉變。將CAD制圖與BIM相結合進行教學這一理念，不僅為土木工程專業制圖教學提供了新的研究手段和方向，也為畢業生在工作崗位中運用BIM技術打下來初步的基礎，滿足了社會對BIM技術性人才的需求。
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[4]郭亮.BIM在工程管理專業可持續發展中的教學改革研究[J].學園，2015（09）：01-02.
第9篇：土木工程數字化范文
關鍵詞 土木工程測量；教學改革
引言
如今科技進步和社會發展，賦予了測繪學科新的歷史使命，測繪學科的研究范圍、研究對象和研究手段均發生了重大變化。測量課程作為土建類專業必修的一門專業基礎課，隨著以空間定位技術(GPS)、數字測繪技術和地理信息系統技術為特征的測繪高新技術的發展、課時的大規模壓縮和土木工程施工新技術的運用，正面臨著重大的挑戰和選擇，過去的一些教學內容、方法已不適應當今形勢。近年來，對測量學教學改革的討論非常頻繁，也直接推動了測量學在教學內容、教學手段等方面的改革與更新，包括出版新教材、制作教學錄像、多媒體課件等。但對測量學理論與實踐教學的關系、實踐教學的改革研討卻不太重視，致使測量學教學實踐教學中存在許多問題。
一、當前土木工程測量實踐教學中存在的問題
(一)教學理念和教學模式落后
目前普通高校的工程測量教學受傳統教育觀念的影響和束縛，仍是所謂的“三中心”教學模式，即以教師為中心、以課堂為中心、以課本為中心。要培養出適應社會需要的高質量人才，就必須打破傳統的教學模式，使學生由被動學習變為主動思考，并用先進實用的教學方法，如自制教具、錄像片、計算機多媒體輔助教學等代替傳統的板書教學。
(二)傳統技術與現代技術的矛盾
測繪新技術、新方法，需要及時地在測量學教學中體現出來，面對增減哪些內容，才符合測量學的教學要求；怎樣編排才能使新內容和傳統內容有機地融合為一體等問題，雖然采取了增減內容，改變編排順序，增加附錄內容，編寫補充講義等辦法，但仍沒有形成科學、合理的非測繪專業測量學內容體系。
(三)教學條件相對比較滯后
教學條件主要指教材、實驗設備、師資隊伍這三個方面，測繪高科技的發展，大大地推動了測繪工作的數字化、自動化和智能化的進程，提高了作業效率，更好地保證了成果的質量，降低了勞動強度。教學內容的更新，信息量的增大，應用能力培養的加強，教學質量的提高等變化，要求相應的教學條件予以保障。而如今高校測量學實驗教材更新、實驗設備更新和教員知識更新得不到保證，教學條件滯后于測繪科學技術的發展。比如實驗設備比較老舊、先進儀器少；教師繼續教育跟不上等。
(四)實驗內容簡單化，與實際工程結合不夠
土木類專業工程測量實驗學時數較少，一般只有18學時，單個實驗的時間一般也只有2～3學時，使得實驗內容停留在儀器基本使用上，加上實驗場地在學校內，使得教學內容難以與實際工程相結合，造成學生對教學目的難以理解，例如在校園空地上觀測水平角，對中與照準點位設計不規范，達不到實驗的目的。
(五)考核體系不科學
實踐教學一般沒有固定的考核方案，只是按照學生的實習數據和圖紙籠統地進行評價，學生可以通過其他途徑來提高實習成績，造成學生實踐的積極性不高，不能達到能力培養的目的。目前測量學教學中，通常把單一的期末考試作為評判學生的唯一標準，考試成績占70％，平時成績占30％，而這平時成績里包括上課情況、作業及理論課后的實踐課成績，實踐課成績所占比例明顯偏低，這就導致學生重理念輕實踐，造成理論與實踐相脫節，不利于學生綜合能力的提高。
二、教學改革的內容及必要措施
(一)優化教學模式，培養學生工程意識
改變傳統的“灌輸式”課堂教學方法，以“啟發式”“引導式”方法。根據教學內容的難易分別采用講解、回答問題、討論、自學等多種教學方式。重點、難點部分采用詳細講解，并密切聯系工程實際情況，使學生對授課內容從感性認識上升到理性認識；適當地在授課中利用討論的形式，讓學生發現問題，并進行分析解決不斷培養學生的工程意識。在日常教學中引導學生把握工程整體觀念，結合測量教學實習，將具體的工程測量進行模擬設計。針對土木工程專業的應用領域，講解測量在工程實際中的應用。特別在當前的“大土木”環境下，應當不斷加強道路工程、橋梁工程、地下工程等內容的教授。根據具體工程實際結合施工組織設計，提出并設計測量工程施測方案，使學生獲得一種工程意識，不斷加強理論與實踐的結合能力。
(二)及時引進新技術、新內容，緊跟社會的發展
在教學中在介紹原有的技術原理的基礎上，加強對新儀器、新技術、新內容的介紹。測量技術的發展突飛猛進，原有的一般光學測量儀器正逐漸被光電一體化的數字化測量儀器所取代。隨著測繪技術的發展，原有的傳統體系內容已經不適應現代工程對測量的要求。在大土木中如何對原有體系進行取舍，新內容的合理補充及傳統內容與現代新技術的應用的關系等內容進行銜接顯得至關重要，所以對原有內容進行優化，再加以新內容進行組合，是教學內容改革的必由之路。
(三)加強硬件建設，完善實踐場地
為培養學生能力，達到“零距離”就業的目的，高校實習儀器應與教學內容相一致、與工程實踐同步，因而測量實習教學改革首先應加強硬件建設，及時更新測量實習儀器。同時為了達到測量實習的目的，并避免實驗經常受到過行車輛和行人的影響，高校應盡量建立獨立規范的測量實踐場地，并建立了可長期使用的標準固定點，使得實驗場景更符合生產實際，糾正了學生以往對“點”標志的錯誤理解。在有條件的情況下應帶領學生走出校園，走進工地進行測量實習。
(四)結合工程實際，設計系列實驗
一般的測量實習與工程實際脫節，許多學生不知學為何用!對實習缺乏積極性。為了提高學生的積極性和工程實踐能力，我們結合學?；üこ淘O計三個測量實習實驗。一是利用學校新校區即將建設的空地，要求完成該區域的地形圖的測繪任務，并利用地形圖進行挖填方設計；二是利用該空地和施工圖紙進行測量放線；三是利用學校剛剛竣工還未投入使用的教學樓進行樓層標高的測量和教學樓平面圖的測繪，并要求將測量結果與施工圖紙進行比較。這三個實驗極大提高了學生實習的積極性，鍛煉了學生的工程實踐能力。
(五)采用科學的考核方法，建立完善的評價體系
土木工程測量考核應采用綜合考核的辦法，把筆試、口試、操作考核有機地結合起來，加大口試和操作考核的比重。筆試考核中，加大主觀性試題的比重，減少客觀性試題的比重，突出對學生分析、應變、綜合等能力的測量。通過與學生交流、溝通，對動手能力強、實踐中能提出獨特見解的同學，評定實習成績時應適當給予加分，以鼓勵學生積極動腦，勇于創新。另外，實踐成績的評定應盡量制定統一的標準，并在成績評定的實踐中不斷加以完善。
