土木工程数字化精选(九篇)

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第1篇：土木工程数字化范文

【关键词】知识经济；西电东送；西部大开发；成本管理；人力资源开发

当今时代，全球进入到经济对的全球化，进入到知识经济的年代，世界上各个国家，特别是发达国家，包括我们经济速度发展较快的发展中国家提出来用信息化带动工业化。

我国土木工程也同样存在信息化建设问题。土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升，促进土木工程技术及施工手段不断完善，使其更加科学、合理，有效地提高效率，降低成本； 实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命，必然推动企业团队的重组及施工流程的优化，促使企业管理理念和手段的革新； 土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段，必定融入现代物流业、电子商务业和信息产业，从而实现土木工程的高效益、高效率。

土木工程的信息化建设须致力建设三大系统。

1 建立土木工程设计、施工的技术和控制信息系统

信息技术是计算机、通信、控制及信息处理等技术的集成。应用信息技术系统及设备，现代建筑师可以充分直观地展示新时代的设计理念和建筑美学，可以尽情地表达大胆的创意和神奇的构思，超越时间和空间，塑造并优化创作成果，使其创作成果达到传统创作方式无法比拟的新境界。这些信息资源将贯穿于工程项目管理的全过程（设计、采购和施工），图形由计算机系统自动产生，使得设计人员可以将主要精力投入到优化设计方案上，设计过程更为直观形象。 可视化的设计校审，使校审更为形象，并可与设计深度交叉； 可视化的进度审核，将设计的三维模型与项目进度资源数据库相连，从项目进度资源数据库抽取信息来可视化地展现和分析项目管理的各种状态。

在施工中推广应用自动化控制技术，可有效地完成用传统控制方式难以实现的高难度施工项目。

2 建立土木工程标准、行业管理、工程管理、企业管理的信息系统

信息技术是一项各行业普遍适用的高新技术，必须与行业技术有机结合方能发挥作用。为使信息技术在土木工程施工中规范、有序、健康、高效地向前推进，须准确高效地制定土木工程技术应用标准和标准化管理信息系统，及时修编标准，便于检索查询和管理有关标准，随时随地选用标准和对标准的执行进行检查验收，从而有效地推进标准化管理。

进行统计分析，制定合理的产业发展政策、产业技术政策、产业发展规划和发展战略提供了全新的条件与可能。

信息技术给实体的数字化、时间的缩短、空间的缩小，对实体本质的把握更为科学，工程项目的单件性、时代性、环境性、多要素性决定了项目信息的大规模性、变动性、多门类性，信息技术使工程成为数字工程。信息化使工程管理档案化、数字化、动态化，为工程的策划和融资、设计、施工、运行和维修等全过程的管理提供便利的条件、全新方法和手段。

信息技术实现更宽范围的人力资源管理，更准确的会计管理、成本管理、融资管理、投资管理，更优化的决策管理、计划管理，更高效的项目施工管理。

这些软件的基本功能主要有：

1）项目计划的编制；

2）项目跟踪过程；

3）项目的分析、控制与优化。

3 建立土木工程基于互联网的方案优选、施工招投标、材料设备采购、人才招聘的企业商务贸易信息系统

互联网正在逐步深入土木工程，既在提供信息服务方面发挥越来越大、越来越广泛的作用，同时又为设计方案、施工组织方案、技术措施方案、种种合作方案有效进行比较，高效进行优化，将大大提高企业的决策能力和水平。

电子商务对建筑材料、机械设备、机具的采购显得更为宽范围、广领域，甚至会进入货物及其流通的细微部分，对不正当竞争行为、诚信失缺行为进行有力遏制，促进市场健康发展。利用项目管理信息平台、电子邮件、视频会议系统三种体系，通过这个数据库把公司本部、公司分部、施工现场、分包商等紧密地联系在一起，创造了一个异地协同工作的环境，并可实施异地指挥和控制。

土木工程信息化建设要与产业的结构调整和企业的“三改一加强”相结合，与企业的科学管理、技术进步相结合，要借鉴全球信息产业推进的经验，学习各行各业推进信息化建设成果，从产业、企业和工程实际出发，研究开发一般解决方案和个别解决方案，遵照“政府推进、市场引导、企业主体、行业突破、区域展开、稳步推进”的方针，充分发挥大专院校、科研院所的作用，特别是相关学会、协会要不断开拓创新，努力使自己伴随着土木工程的信息化建设走进新时代，充分发挥跨行业、跨部门专家荟萃的优势，做出新的贡献。

第2篇：土木工程数字化范文

关键词：土木工程；信息化建设

中图分类号：E271文献标识码： A

引言：为尽量保证土木工程施工技术、手段的合理、科学，我们需要运用自动化技术、通信技术以及包括计算机技术在内的信息技术，改造、提升传统土木工程施工所使用的施工手段和工艺，运用互联网，我们能够实现土木工程信息的共享和在线交流，让技术人员能够随时随地共同商讨问题的解决方法，以促进土木工程施工效率、经济效益和社会效益的而提升，西方发达国家在此领域已经取得了优异成绩，但是由于信息化建设在我国发展时间尚短，因此，我们需要更多的努力以加强土木工程的信息化建设。

1、当前土木工程信息化现状分析

土木工程信息化在我国发展三十年有余，积累了一定经验，在发展过程中取得了良好的成绩，有一部分使用的土木工程建设技术和完备的理论体系，但是，由于近年来我国土木工程行业发展速度较快，信息化科研速度无法满足需求，我国当前土木工程信息化仍然存在一定问题，例如很多管理系统使用的都是局域网而不是互联网，虽然这样能够实现部门内部的良好沟通，但是无法和其他部门的人员进行信息交流，这也是阻碍土木工程信息化建设的因素之一，下面从若干领域简单分析当前土木工程信息化存在的问题。

1.2岩土工程

西方发达国家普遍运用GIS技术进行地质勘查系统建设，但是在我国，只有少数经济水平较高的大城市有能力运用GIS技术，并且还存在诸多问题和缺陷，例如不合理的数据存储机制、不够全面的数据库系统等，由于我国的岩土工程信息化建设发展时间不长，岩土工程信息系统中仍不能较好的集成专家数据库，因而不能得以广泛应用。我们仍然只能在小范围数据采集工作中运用数字化数据采集技术，因为目前的数据采集方式仍然以有线通信为主，依靠服务终端和传感器，因而不适合大范围数据采集工作，再者，我国的土木工程建设情况和国外有很大不同，因而我们无法使用国外开发的软件。

1.2结构工程

在结构工程领域，结构健康监测发展时间尚短，国外专家学者已经针对损伤检测、传感器技术等进行了大量研究，取得了多项成果，但是这些成果要应用于实际建设中却存在很大困难；再者，国外普遍运用单一监测系统进行桥梁健康监测，和我国的监测系统相比，国外监测系统缺少桥梁状态反馈机制和综合评估记住，因此结构状态评估存在较大的主观性，也就是说监测人员的主管意见对评估结果有较大影响，造成结果不科学、不准确等问题。

1.3建筑工程

在建筑工程领域，信息化建设主要体现在管理方面，但是建筑企业信息化建设发展时间不长，企业管理人员、技术人员对如何有效利用信息化资源不甚了解，并且建筑工程信息化管理系统大多为封闭式的，我国的建筑工程项目是按照设计、施工、维护等分层、分阶段开发和建设的，各个阶段、项目之间缺乏信息交流与沟通，项目施工单位和政府部门也缺少交流与信息共享，外部管理和内部管理相互孤立，造成严重的资源浪费和数据冗余。

1.4环境工程

环境工程是我国当前的发展重点，虽然信息化建设在环境工程领域取得了一定成绩，但是和发达国家相比仍然难望其项背，我国没有丰富的环境工程数据资源，基层专业人员大多数都没有计算机，而计算机又是信息化建设所不可或缺的，虽然有分类环境资源数据库，但是类别分散，无法进行集成管理，同时，也缺乏完善的资源共享机制，例如荷兰早在十几年前就完成了地籍数字化，这些资料、数据都可以供用户下载使用和参考，但是我国仍然缺乏高质量的信息服务。再者，我国没有有效、实用的空间分析方法，虽然我们可以使用GIS技术综合分析环境资源信息，但是需要深入研究专业领域，经过分析规律总结结论得到，因为缺少分析方法，所以GIS技术在我国使用不够普遍。

1.5交通工程

交通工程信息化主要体现在智能交通领域方面，但是我国的智能交通不够成熟，在智能交通管理方面已经应用了信息化技术，但是缺少高水平的智能交通服务，而未来交通工程信息化的核心内容是智能化交通服务，随着信息化技术的不断发展、信息设备的不断革新，交通工程信息化势必会更加科学完善。

2、土木工程信息化建设分析

下面将从若干方面，分析加强土木工程信息化建设的具体策略和优势。

2.1设计信息化

近年来信息化和数字化技术的飞速发展，也带动了土木工程信息化程度的进一步提高，主要体现在诸如混凝土和钢材等建筑材料性能大幅增加，可靠性、耐久性、刚度和强度都有极大改善，我国的科研单位也在不断研究复合材料和合成材料，使得当前土木工程建设可以有更多的材料选择，同时相对于传统材料，新型材料的性能更好，强度更高并且密度更小，从前难以实现的工程结构，现在使用新型材料都能够实现。运用计算机，我们能够精准、高效率的对数据进行整理和分析，举例来说，我们可以使用CAD软件绘制工程设计图，相对于传统人工绘制，大大的提高了效率和准确度；又如我们可以利用结构力学知识和有限元分析方法，更加精准的计算结构变形和受力情况，有效简化了设计工作。

2.2施工信息化

这也是土木工程信息化建设的关键部分，目前在土木工程中运用较多的是自动化控制系统，有些难度较大的施工项目，单单依靠传统控制方法很难实现，而利用自动化控制系统就能够安全、高效的完成，例如混凝土预拌中自动控制上料、控制桥梁悬索受力、焊接施工中温度和压力的控制、观测建筑物沉降、采集建筑物数据以及建筑物爆破等，还可以使用计算机技术模拟建筑三维空间管线布局，运用信息化技术，势必会让施工技术和设计技术产生大幅度革新，并且随着信息化技术的发展，施工范围会愈加广泛，对建筑工业化也大有裨益。

2.3管理信息化

我们无法只利用信息化技术进行土木工程建设，还需要和其他技术有机的结合起来，土木工程建设涉及到很多方面的内容，例如管线安装、房屋建设、装修装饰、勘察设计、钢结构加工等等，这些内容比较分散，因而我们需要监理有效的管理机制来保证各项工作有序健康的运行。我们可以利用信息化技术建立信息管理系统，对土木工程行业的现状进行统计和分析，制定科学合理的发展战略。信息全球化趋势愈加明显，现在，各国市场能够运用信息化技术进行资源共享和交流，为土木工程管理提供战略化、科学化的依据。

2.4招投标信息化

运用网络技术搭建招投标业务平台，综合内网和外网两种网络，进行招投标文件的申请和审核工作，运用计算机进行招投标文件的模拟评分。

结束语

综上，首先分析了土木工程信息化现状，然后介绍了加强土木工程信息化建设的具体措施。

参考文献

[1]冯剑.土木工程信息化建设探究[J].江西建材.2014,(07):292.

第3篇：土木工程数字化范文

摘要：当今时代，全球进入到经济的全球化，进入到知识经济的年代，世界上各个国家，特别是发达国家，包括我们经济速度发展较快的发展中国家提出来用信息化带动工业化。

我国土木工程也同样存在信息化建设问题。随着经济持续稳定增长，城市化进程加快，以青藏铁路、南水北调、西气东输、西电东送等为代表的一大批西部大开发和国家能源交通原材料基础设施项目，以北京奥运工程为代表的各大中城市的基础设施项目，还有量大面广的城乡住宅建设项目正处在建设之中，再加上我国已加入WT0，进入宽领域、多层次、全方位对外开放的新格局，实施迎接经济全球化挑战的大战略，土木工程作为国民经济的支柱产业，在这重要的发展机遇中肩负重任，必须把握住大课题，即土木工程的信息化建设，实现更高层次的技术创新和素质提升。

土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升，促进土木工程技术及施工手段不断完善，使其更加科学、合理，有效地提高效率，降低成本；实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命，必然推动企业团队的重组及施工流程的优化，促使企业管理理念和手段的革新；土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段，必定融入现代物流业、电子商务业和信息产业，从而实现土木工程的高效益、高效率。

土木工程的信息化建设须致力建设三大系统。

一、建立土木工程设计、施工的技术和控制信息系统

信息技术是计算机、通信、控制及信息处理等技术的集成。应用信息技术系统及设备，现代建筑师可以充分直观地展示新时代的设计理念和建筑美学，可以尽情地表达大胆的创意和神奇的构思，超越时间和空间，塑造并优化创作成果，使其创作成果达到传统创作方式无法比拟的新境界。例如以模型为对象的三维协同设计模型，采用了模块化的模型设计技术，使得设计方法从平面设计走向模型设计，由于模型设计采用数据库技术和网络技术，从而实现了共享的集成化工作模式，设计人员（多专业）在同一个模型上工作，减少了不必要的条件传递和确认，信息资源得到了充分共享。这些信息资源将贯穿于工程项目管理的全过程（设计、采购和施工），图形由计算机系统自动产生，使得设计人员可以将主要精力投入到优化设计方案上，设计过程更为直观形象。而以可视化技术为基础的智能化设计环境，在三维模型设计技术的基础上，充分利用可视化技术以及面向对象的软件开发技术，以专家库、知识库为支撑，研究新的设计管理和设计模式，构造一个更易于操作、具备智能化的设计环境。目前许多工业项目的模型设计过程已初步应用了可视化技术，比如，实体建模，使设计过程更为直观有效，并易于修改；可视化的设计校审，使校审更为形象，并可与设计深度交叉；可视化的进度审核，将设计的三维模型与项目进度资源数据库相连，从项目进度资源数据库抽取信息来可视化地展现和分析项目管理的各种状态。

在施工中推广应用自动化控制技术，可有效地完成用传统控制方式难以实现的高难度施工项目。例如高层建筑的垂直度的控制；大体积混凝土的施工质量控制；预拌混凝土的上料自动控制；采用同步提升技术进行大型构件和设备的整体吊装和安装控制、整体模具的爬升和大型脚手架的提升控制；大型桥梁悬索受力的控制；幕墙的生产和加工控制；高温高压的焊接质量控制；建筑物的爆破、整体搬迁、以及沉降观测和数据采集，大型工业设施的三维空间管线布局的计算机模拟等等。信息化技术将全面革新设计技术和施工技术，其应用领域将越来越广，应用程度将越来越深，建筑工业化水平将越来越高。

二、建立土木工程标准、行业管理、工程管理、企业管理的信息系统

信息技术是一项各行业普遍适用的高新技术，必须与行业技术有机结合方能发挥作用。为使信息技术在土木工程施工中规范、有序、健康、高效地向前推进，须准确高效地制定土木工程技术应用标准和标准化管理信息系统，及时修编标准，便于检索查询和管理有关标准，随时随地选用标准和对标准的执行进行检查验收，从而有效地推进标准化管理。

土木工程行业涉及的门类很多，例如土木工程、房屋工程、设备管线安装业、装饰装修业，以及相关的房地产业、勘察设计业、设备半成品、钢结构加工业等，包含的企业众多，构成了一个庞大而复杂的行业信息集合，其信息量非常大。没有一个规范有效的行业管理体系和高效的运作机制，将难以保证这个行业的各项工作健康、有序、高效地发展。传统的管理方式及信息处理手段难以实现这一目标。应用现代信息技术建立高效的行业管理、工程项目管理、企业管理方面的信息管理系统，可以方便有效地对行业的有关情况

进行统计分析，制定合理的产业发展政策、产业技术政策、产业发展规划和发展战略提供了全新的条件与可能。目前，信息技术的应用已使得全球产业信息的获得非常便利，可非常方便地在国内国外两个市场同时研讨，掌握人类最新管理成果，使得作为人类生存和发展密切关联的土木工程业的管理提供了前瞻性、战略性和更为科学的依据，使建筑行业管理上一个新的水平。

信息技术给实体的数字化、时间的缩短、空间的缩小，对实体本质的把握更为科学，工程项目的单件性、时代性、环境性、多要素性决定了项目信息的大规模性、变动性、多门类性，信息技术使工程成为数字工程。而数字工程的建立，使工程管理进入新阶段，包括项目融资拓宽渠道、项目策划优选优化、项目设计电脑化，项目施工管理中运筹学在工期控制上的应用，多因素分析在质量控制上的应用，动态进行投资分析等。信息化使工程管理档案化、数字化、动态化，为工程的策划和融资、设计、施工、运行和维修等全过程的管理提供便利的条件、全新方法和手段。

信息技术实现更宽范围的人力资源管理，更准确的会计管理、成本管理、融资管理、投资管理，更优化的决策管理、计划管理，更高效的项目施工管理。信息技术也使建筑师、结构工程师、监理工程师以及项目经理的信息更为丰富，为新产生的团队合作关系甚至跨国的伙伴关系提供了前提。高技术的办公环境，促进新技术的采用和人力管理理念的创新，对更有效地提高生产率提供了可能，也促进了企业文化的升级。关于工程项目管理，正如山西太原化学工业设计院于万里同志的文章《从国外工程项目管理软件看国外工程项目管理》所言：工程项目的管理是一个多目标、既分别独立又相互联系的，多工序、多复杂又庞大的系统工程。一个大型复杂的工程项目的管理实际上就是利用能够控制的资源（人力、机具、材料、资金、工期）在一定的条件下对一个既定目标（进度、质量、费用）进行科学的计划和以更多的定量数据做深入动态分析，对于工程实施有效地调整控制，以尽可能小的投入，获得最大的效益。工程项目的管理必须依靠整套先进的管理理念，这种管理在国外的工程项目管理软件中体现得淋漓尽致。这些软件的基本功能主要有：

1.项目计划的编制。

在工程项目的招投标阶段以及中标授标之后的合同条件都要求承包商编制切实可行的“细化的施工进度计划”，对工程进行详细的剖析。软件对一个工程项目的所有任务做出精确的时间安排，同时还对完成任务所需要的原材料、劳动力、设计和投资进行分析和比较，在千头万绪的任务中找出关键要紧的任务（关键线路）以及对任务做出合理的工期、人力与物力、机具等资源的安排。

2.项目跟踪过程。

软件对于工程进度能够进行动态管理和控制，它要求项目各级管理人员根据所制定的计划和目标，要在项目实施的过程中对影响项目进展的内外部因素随时在施工过程中进行及时、连续、系统的纪录和报告并输入计算机，也就是真实、实时地反映工程进度，分析工程进度数据，及时反映工程项目的变化。

3.项目的分析、控制与优化。

由于管理软件实现了广义的网络技术，项目管理者根据跟踪提供的信息，对比原计划（或既定目标），找出偏差，分析原因，研究纠偏对策，实施纠偏措施。软件不但考虑时间问题还根据资源和费用进行分析求得一个时间短、资源耗费少、费用低的计划方案，并通过软件进行网络计划的优化，也就是利用时差不断改善网络计划的最初方案使之获得最佳工期、最低费用和对资源的最有效利用。软件有对工程数据与作业活动的强大过滤功能，将现行计划执行情况与目标计划进行数据库比较，然后再将滞后于目标计划的所有工作活动过滤出来，进行单独的追赶或特别跟踪。对于发现工期滞后的工作项目及时地采取补救措施，制定相应的追赶计划。对于现行超前于目标计划的工作可有意识地放慢部分超前工程项目的施工速度来降低工程成本或使总体计划更趋于合理。

三、建立土木工程基于互联网的方案优选、施工招投标、材料设备采购、人才招聘的企业商务贸易信息系统

互联网正在逐步深入土木工程，既在提供信息服务方面发挥越来越大、越来越广泛的作用，同时又为设计方案、施工组织方案、技术措施方案、种种合作方案有效进行比较，高效进行优化，将大大提高企业的决策能力和水平。

通过电子邮件、互联网传递，使建筑项目和承建商、材料供应商的信息沟通有效克服招投标过程中的信息不对称状态，同时增强透明度，推进公开化，网上招投标相当规模业务的开展将会更加规范市场行为，提高工作效率，降低工作成本，使招投标的竞争在更广范围更高的层次上进行。

电子商务对建筑材料、机械设备、机具的采购显得更为宽范围、广领域，甚至会进入货物及其流通的细微部分，使需求方对货物的质量、价格、生产方式、供货方式、市场信誉有更深入的了解和透彻的把握。网上交易为提高效率、降低交易成果、监督交易全过程提供了可能，同时还为买卖双方的合作经营伙伴关系起主导作用。对不正当竞争行为、诚信失缺行为进行有力遏制，促进市场健康发展。

人才上网，网上各专业专家组在网上会诊技术难关和质量难题，对土木工程人力资源开发提供巨大的力量。也可以说，现代建筑企业更加依赖网上技术研发，依赖网上人才库，只有这样，才有可能使企业做大做强。

利用项目管理信息平台、电子邮件、视频会议系统三种体系，为项目提供了一种先进的现代化信息传递和交换手段，使项目信息共享更及时、更灵活、更广泛，并具备了实施异地交互讨论的环境，参与项目的人员在世界范围内的任何地方都可以方便的查看项目管理信息，总部管理人员也可以同时访问其他地方项目管理信息，随时了解项目总体情况，通过这个数据库把公司本部、公司分部、施工现场、分包商等紧密地联系在一起，创造了一个异地协同工作的环境，并可实施异地指挥和控制。

第4篇：土木工程数字化范文

关键词：职业教育；多媒体；全数字； 教学方法；土木工程

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）24-5522-02

1 概述

随着计算机技术的飞速发展，新的教学方法也随之出现。国内职业教育起步较晚，其教学模式亟需根据职业教育的特点和当今社会新需求进行改革和创新。一方面，中职学生理论基础相对薄弱，对于理论学习等缺乏耐心，容易对枯燥灌输式教学方法失去兴趣，影响知识的吸收。另一方面，中职教育的目标是培养实践性人才，是以培养就业技能为导向的。鉴于这两个方面考虑，笔者结合教学中的经验，提出一种全面使用多媒体的全数字化教学方法，该方法充分利用计算机多媒体技术成果，结合课程特点，制定新的教学方案开展全数字化的课堂教学，取得了良好的效果。下面以职业学校土木工程专业的教学实验为例，对其实施过程以及对该教学模式的一点心得和体会进行说明和刍议。

2 多媒体全数字化教学方法的实施过程

土木工程施工是一门实践性很强的学科，非常重视对学生动手能力的培养。考虑中职学生往往知识基础较差，自制力不强，但是其普遍对有兴趣的事物接受较快，因此引入多种现代教学手段，实习、观摩、课程设计、电子教案、视频、三维教学等立体化的教学手段帮助学生理解，促进实践及认知的进度和程度。其中，最重要的一环在于课堂上的教学，为了提高教学质量，促进学生认知水平，在课堂上全面展开数字化教学模式。其主要举措如下：

2.1 电子教案互动教学

这种方式已经在各院校中普遍使用，该方式免去了教师板书过程中所消耗的时间，提高了教学效率，最重要的通过图表、不同文字色彩、表现形式展现等方式，能形象直观地展示教学内容，提高学生学习兴趣和积极性，让学生容易接受，便于与学生互动。

2.2 复杂施工操作的多媒体放映

以工程施工中模板工程的施工工艺来说，模板种类多，工艺步骤复杂，书本中十几页的文字介绍和工程术语加上只是二维的一些示意图，学生没有施工现场感，在理论学习时缺乏感性认识只能死记硬背，很难让学生能够对其很好地掌握。因此，在课前前往施工工地现场拍摄工艺过程，让学生在课堂上通过观看多媒体视频的方式对其分类和基本工艺操作流程首先有个直观和感性的认识，这样后期的现场实训会达到事半功倍的效果。不仅仅在模板施工中，对于很多现场操作性强，过程复杂、种类繁多的工程内容均可以通过这种方式进行教学，在视频中加上一些旁白以及适当的理论介绍，可以取得良好的教学效果。另外，对于大型机械如各种挖土机、泵送混凝土系统等，操作起来非常复杂，现场环境恶劣不宜进行实际训练，可以通过视频教学的方式，让学生对其工作原理、重点注意环节等进行学习。

2.3 工程知识的数字化演示与虚拟现实

在一些课程如土木工程机械以及土方工程中，当缺乏现场视频时，制作专门的flash演示动画，对操作过程以及工程机械部件等进行演示教学，同时制作初步的虚拟现实教学动画，让学生能够进行进入模拟操作环境对工程机械以及一些施工操作进行模拟操作，不仅能够提高学生学习兴趣，而且具有节约教学成本，避免现场操作危险等诸多优点。

2.4 基于局域网的数字化交互

在土木工程专业中的建筑CAD以及建筑结构计算等课程中，会涉及到大量的人机交互。建筑CAD教学中学生的大部分工作都需要在电脑上实训完成，通过订购相应的教学软件插件，可以在之前设定一些预定的绘制任务，学生完成任务后会对其操作时间、顺序以及快捷键使用等进行评价和建议，与学生增加互动，让学生能及时检验学习成果，巩固教学成果，提高学习成效。另外，在建筑结构计算等课程中，由于涉及到大量的计算以及设计工作，可以通过开发一些简易的知识数据库，让学生根据预先给定的设计输入条件，根据学过的理论知识和设计准则选择截面尺寸、材料、配筋量等，然后专家数据库会对其进行判断设计是否合理，并给出最优的设计建议等。不仅如此，学生还能够通过专业的结构仿真软件对一些结构进行仿真分析，形象直观地对分析和设计进行评价和改进。

2.5 基于网络环境的课程学习

网络环境下的课程学习主要包括课前网上资料搜集、自主学习，课后网上作业完成、论坛师生讨论互动等内容。该部分内容在教学中正在逐步推广，网络资源丰富，学生通过网络环境学习可以拓展专业视野，形成学生之间互相帮助，师生之间加强交流的良好局面。

3 该教学方法特点以及对实施条件

该教学方法的创新点主要体现在以下两点：

3.1 全面利用现代化科技手段，极大发挥数字化教学优势

根据课程特点和现有教学条件，充分利用现代教学手段，在教学过程中运用工程视频、电子教案授课、虚拟现实操作、人机交互、仿真模拟等全方位方法，最终使得技能知识对于学生是一个立体的再现，而不是没有感性认识的枯燥理论和死记硬背的操作规程及注意事项。

3.2 瞄准职业教育目标，以学生为主体

教学方法针对中职应用型人才的培养目标，所有教学环节围绕实际操作能力展开，强调案例教学、实务操作、真实环境模拟等。教学方法充分强调学生在教学中的主体地位，一方面学生可以自主把握学习过程，在多媒体教学环境中，学生可以一边学习一边进行体会和自主实践提高，教师只需要给予指导和启发即可，另一方面在课堂教学环节，教学内容也是围绕学生的关注点进行教授和制定，充分体现学生的主体性。

该教学方法的实施对学校的软硬件设施以及教师的综合素质要求均很高。

学校要整合资源，有效配置多媒体软硬件资源，这是新的教学模式得以展开的基础，其中多媒体学习以及实训基地的建设尤为重要，在校内建立基本的操作技能中心如工程施工实训室，建立工程技术实训中心如工程制图实训室，在校外建立实习基地，是推行新的教学方法的重要先决条件。学校应当鼓励教材的多媒体化创新和修改，加强宣传，制定政策，使得部分老师和学生从意识上改变数字化教学方法“徒有其表”的想法。同时在某些班级进行新教学模式的试点，对其进行逐步推广。

新的教学模式实际上对教师的要求非常之高。首先需要教师具有创新意识，只有具有创新意识并将观念与理论应用于教学中，才能不断探索和运用新的教学方法，最终达到培养社会需求人才的目的。除了具有创新意识，教师要敢于对教材批判继承、敢于利用现代化教学进行改革创新。最后教师本身必须具备很好的计算机基础，能够熟练掌握并运用现代化的多媒体技术，正确地使用并推动全数字化的教学方法。

参考文献：

[1] 石坚韧，等.人机交互式多媒体教学的创新[J]. 高等工程教育研究，2001（3）.

[2] 刘声涛.探讨高校土木工程专业的教学方法[J]. 城市建设理论研究，2011（15）.

第5篇：土木工程数字化范文

关键词：土木工程；信息化；虚拟技术；发展趋势

中图分类号：TU5 文献标识码：A 文章编号：1672-3198(2009)24-0029-01

1　土木工程的发展现状

目前土木工程研究的对象主要集中在以下几个方面：

首先是高层建筑的发展进入了一个崭新的阶段，随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现，特别是自动化程度的不断提高，人类更有可能从事更大规模的土木工程修建，高层建筑不仅在数量上越来越多，而且在高度上也越来越高。中国上海的浦东金茂大厦和上海金融中心高度已经排列在世界前列，标志着我国在高层建筑方面的水平已经达到世界较前进水平。

另外，随着超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建，结构设计显现更长、更高、更柔的发展趋势。许多情况下风荷载和地震荷载已成为结构设计的控制因素，因此大型复杂结构体系抗风抗震的设计理论及其相关问题正在被极大的关注。相关的研究课题将包括设计地震动及灾害性风荷载的作用机理，特大跨度桥梁的结构体系及抗风抗震。同时，“以柔克刚”的抗震思想在结构振动控制技术中将进一步得到体现，现代振动问题正在向着自适应控制、智能控制、吸震减震技术研究方向发展，土木工程结构健康检测、灾害结构相应控制等基础性的研究将会进一步加强。

地下工程的建设与开发也是土木工程当前关注的一个重点，随着人口的增长。空间资源越来越紧张，开发地下空间是解决当前空间和土地资源紧张的一个有效途径，目前世界上最大的地下街是日本东京八重洲地下街，建筑面积70km2，最深的地下街是莫斯科切尔坦沃住宅小区地下商业街，深度在100米左右，我国也已有约20个城市进行了地铁系统的规划和具体实施阶段，先后提出了25项地铁和轻轨项目，同时地下空间技术也得到了飞速的发展和提高。目前我国城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等，这些技术已经达到了国际先进水平，这也为地下空间开发提供了宝贵的经验。

2　土木工程的发展趋势――信息化发展

加快信息化建设，用信息化带动工业化，这是我们的国家提出的新时代的奋斗目标。信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等现代化手段对土木工程的施工过程和手段进行改造，改造的目的是有效提高土木工程施工过程效率，降低施工成本。通过信息化建设，使信息化覆盖规划、勘测、设计、施工、企业和物业管理、物流监控、设备维护、工程维护和保养等土木工程的全过程。在土木工程中的信息化技术的应用，使的传统控制方式下一些较难实现的高难度项目成为可能，比如高层建筑垂直度的控制，大体积大质量的混凝土结构的质量控制，对于大型构件和设备的整体同步吊装，整体大型脚手架的提升和安装控制，整体模具的爬升，大型桥梁悬索受力的控制，幕墙的生产和加工控制，高温高压的焊接质量控制，建筑物的爆破，整体搬迁，以及沉降观测和数据采集，大型工业设施的三维空间管线布局的计算机模拟等等。信息化技术将全面革新设计技术和施工技术，其应用领域将越来越广，应用程度将越来越广。

首先，“三S”系统，即遥感技术(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)的集成综合，构成整体，实时，动态的对地观测，判别，分析应用，在土木工程界已发挥了巨大的作用，并具有广阔的前景。近年来提出的“数字城市”的要领就是在“三S”系统的基础上发展起来的。即综合应用GIS、遥感、遥测、网络、多媒体、及虚拟仿真对城市的基础设施、功能机制进行自动采集，动态监测管理和辅助决策服务，显然，“数字城市”是以数字化信息处理技术的网络通信技术为背景的技术服务系统。这一系统的使用和全国推广，必将把我国的城市规划建设与运营提升到一个新的水平。

另外，随着计算机技术的及网络技术的发展，工程设计的传统的单机顺序方式逐渐过渡到基于网络的并行设计和协同控制。对于一个大型的复杂工程项目，可能需要多个成员甚至多个设计部门的参与，也需要其他的在线咨询与协同工作，或由分布在不同的地域的设计人员，设计分支机构，协作单位或部门使用不同的软硬件平台和不同的设计手段在同一规定的时间段完成。解决这一复杂设计系统的管理与协调需要开发和应用工程设计的并行协同技术。

智能建筑与结构检测也是信息化背景下土木工程发展的一个倾向，信息化的社会背景为只能建筑的兴起提供了更为广阔的空间，只能建筑把现代最新技术――智能型计算机、多媒体、现代通讯、智能保安、环境监控等和建筑艺术融汇在一起，通过对设备的自动监控，对信息资源和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合。使人们获得投资合理，适合信息社会需要的且具有安全、高效、舒适、便利、灵活的建筑空间。

电子数据与项目管理也是土木工程信息化发展的一个方向。工程施工是土木工程中计算机技术应用的一个重要领域，由于施工时一项复杂的系统工程，从投标报价、工程预算到合同签定、合同管理、质量评定与分析、竣工验收等都需要处理大量的信息、数据，整个施工企业管理和辅助施工项目管理，都将被纳入计算机辅助施工技术系统之中。针对电子数据与数据管理系统的方便应用，目前国外以开发出系列化的双向无线电通讯设备，用于工地的联络，以及利用GPS技术的人机通讯设备。信息技术的发展，已使得国际承包商可以克服地域的壁垒。

另外，随着土木工程环境和工程的复杂性日益提高，虚拟现实技术也必将在土木工程中得到广泛的应用，在传统的土木工程中，人们不得不用一些平面图纸，用特定的符号传递大量的信息，这种方法受到信息接收者的行业、知识结构和经验等的限制，而且随着新时代土木工程的复杂程度的不断提高，使得使用这种方法交流起来比较困难。

虚拟现实技术为土木工程中的交流提供了一种新的前景和手段。虚拟现实技术是融合了计算机技术、多媒体技术、网络技术和传感器技术等的一种综合高新科技手段。它把抽象的图纸和符号等转化成人的直观的感受。它是一种新的人机交互技术，能为人提供一种身临奇境的虚拟环境，让人仿佛置身于现实世界中。因为这种技术的特征和优势，在未来的土木工程中，它一方面会广泛的应用于工程项目的招标投标，这是可视化技术的一个应用，借助虚拟仿真环境，可以将施工过程和方法很好的变现出来，另一方面，它在结构设计中的计算、施工过程的模拟等复杂计算过程中更有其独特的优势。通过计算机三维图形技术实现可视化计算，可以将设计参数变化以后的结果直观的显示出来，在结构的优化设计等方面也会出现一个很大的飞跃。通过虚拟技术的应用，将设计时间和施工时间相对缩短，空间相对缩小，通过计算机计算和人机交互．对最佳方案的选择使得获得最佳工期、最低费用和对资源的最有效合理利用成为可能，对工程施工的质量把握的更为准确、科学。另外，随着土木工程耐久性的问题的日益突出和深入研究以及土木工程往地下、海洋、和太空领域的拓展，环境作用及其结构反应的研究已经成为国内外的研究热点。但环境作用的模拟技术以及相应的实验设备是目前土木工程耐久性研究的瓶颈。通过虚拟技术的实现来解决这些问题是未来最可能的发展方向之一。

第6篇：土木工程数字化范文

关键词 土木工程 专业实践 教学体系

中图分类号：G424 文献标识码：A

1 加强土木工程实践教学的重要性分析

实践性教学是培养应用性人才的关键性环节，对于培养学生的实践能力和创新能力有着不可替代的作用。土木工程专业是一种重技术、重应用的学科，只能通过工程实践才能够增加学生的工程实感，进一步拓展和巩固专业学生的基本技能和理论。对于高校土木工程专业而言，实践教学有着非常重要的意义：首先，能够提高学生处理实际问题的能力。土木工程专业实践教学能够让学生进一步深入领会和验证所学的基础理论知识，让学生掌握实际的操作技能，提升他们解决和分析实际问题的能力；其次，实践教学能够提升学生独立思考和操作的能力。对于土木工程专业来说，通过实践教学能够培养学生独立思考的能力，可以让学生们进入到企业、建筑单位进行实习完成自己的专业实践，这样就能够让学生们把理论和实际有机融合起来，让学生们熟练掌握专业技能与技巧；再次，实践教学还是培养和造就具有创新意识和创新能力高素质人才的重要途径。在这种情况下，土木工程专业一定要高度重视实践教学，树立实践是土木工程专业人才成功之本的教育理念。

2 当前高校土木工程专业实践教学存在的问题

2.1 对实践教学的重视程度不够

受到传统教学理念的影响，高校各专业的实践教学普遍得不到应用的重视，很多还是坚持理论教学为主，而忽视了实践教学，存在着“重理论、轻实践”的弊端，在一定程度上阻碍了学生整体能力和素质的提升。以土木工程教学为例，主要体现在以下几个方面：首先，学生缺乏重视。很多学生只是在学习理论，还不知道实践的重要性，很少去进行实践学习，走上工作岗位之后会处处碰壁，不利于自身的发展；其次，学校对实践教学的经费投入不足。从目前很多高校来看，用于实践教学的费用非常紧张，用于实践教学的硬件设施也不充足，在很大程度上影响了实践教学的整体质量与效果。

2.2 缺少稳定、常规性的实习基地

对于土木工程专业的学生而言，动手实践能力非常重要，因此，要不断强化土木工程实践教学环节，加强实验、实习、毕业设计各环节的有序性、实用性和真实性，提升学生的实际操作能力。而要提升土木工程学生的实践操作能力，必须建立稳定的实习基地。但是，就目前来看，许多实习基地都是通过一些老师或者学生的关系建立起来的，稳定性差。并且，学生在实习基地实习的时间也会非常短，实践经验和时间能力很难在短时间内形成。再加上学生实习，企业不仅无法从中获得实惠，同时还会给生产和管理带来不便，所以企业自身的意愿也不够强烈。总而言之，缺乏稳定性、常规性的实习基地，是当前土木工程专业实践教学存在的主要问题之一。

2.3 专业实践教学的课程设置不完善

首先，从当前一些高校土木工程专业的实践课程来看，在实践课教学中的考核方法、内容设置还不够完善，还没能够充分发挥实验教学实验中心、生产单位以及实习基地的作用，土木工程专业的学生在毕业设计、课程设计中存在形式主义；其次，校内专业课的实践教学，很大程度上是以验证性的试验为主，而忽视了开发性和综合性实验；再次，从土木工程专业实践课程安排来看，实践教学的时间比较少，与国外院校有着非常大的差距，很难在短时间内培养学生的实践能力，这样就失去了实践教学的意义，不利于学生动手能力的提高，不利于学生实践能力的提升。

3 创新高校土木工程专业实践教学的对策

3.1 转变观念，重视土木工程实践教学

首先，要强化学校对实践教学的重视程度。学校应该重视实践教学，加大对土木工程实践教学的投入力度，完善各种硬件设施配备，为实践教学的顺利推进奠定重要的基础；其次，要强化教师和学生对实践教学的重视程度。学生应该重视实践教学的重要性，强化自身的动手能力和实践能力，积极摆正心态，投入到实践活动中去；再次，实习单位应该也重视专业实践的重要性。一些实践基地、企业单位也要转变观念，重视专业实践对于土木工程专业学生未来的重要性，积极给予学校和学生帮助，为学生专业技能和水平的提升提供必要的准备。

3.2 与时俱进，加强校内外实践基地建设

要创新高校土木工程专业实践，必须加强校内外实践基地的建设。首先，不断强化校内实践基地建设。根据学校的学科特点，在校内设置相关的实践基地，给予专业学生一定的支持，比如，可以建立建筑专业实训机房、建筑材料实训机房、测量数字化实训机房、土木实训室等，让学生们把理论知识用于实际工作中，提升土木工程专业学生的专业能力；其次，要不断强化校外实践基地建设。比如，可以与一些工程设计院、建筑工程公司、水泥厂、房地产开发公司、市政公司建立联系，培养学生的综合能力和水平。

3.3 高瞻远瞩，完善实践教学管理体系

第7篇：土木工程数字化范文

关键词：土木工程；信息技术；发展

一、土木工程信息化的内涵

（一）土木工程信息化的含义

从技术形式分析，土木工程信息化是指在全国甚至全球范围内将开发土木工程信息技术资源作为中心，以网络技术和通信技术等高科技作为依托的一种扩散新技术的过程，通过在线共享土木信息，利用互动、随时随地的措施提供土木信息进行支持与解决问题的方案。从行业影响分析，土木工程信息化是一个通过信息技术整体提升土木工程建设和管理水平的过程，具体包括了很多领域如政府监管、企业管理、教育培训、勘测、设计、施工等，特别是联系我国实际情况，土木信息化更好对工程建设量大且广以及分布信息知识资源严重不均问题进行了解决，推动了综合的技术进步。

（二）土木工程信息化特点

第一，土木工程信息化体现出显著的知识经济特征，将土木工程的各种信息技术与知识作为核心生产要素，将互联网作为工具，生产、传输和应用土木信息资源是土木工程信息化的重要表现形式。第二，土工工程信息化必备的属性是实时性、远程性和互动性，也就是在任何时间与地点都可以为土木工程界提供互动信息服务，充分突破时间与地域上的限制。第三，在土木工程信息化中智能化与网络化是又一特点，这样势必影响人们的思维形式。

二、土木工程信息技术发展不足

（一）在机构工程方面的不足

结构工程领域的重要基础是结构健康监测，当前在这方面尚处于试验研究阶段。近些年来，国内外研究人员努力研究了传感器技术、损伤检测、模式识别、处理数据等，但是研究结果的实际效果极差。当前应用的实际桥梁健康监测系统都是单一监测系统，也可以认为监测系统中缺少综合评估桥梁结构状态的制度。

（二）在岩土工程方面的不足

在我国仅有个别大城市的地质勘察机构利用了地理信息系统技术明确地质勘察信息系统，同时这些数据库还存在着一些不足，例如内容不完整、存储能力不够完善等。另外，岩土工程信息系统中的专家数据库也出现了大量的不足，例如极低的集成化程度，推理制度匮乏，在这方面我国的研究严重落后，这样就对大规模应用岩土工程造成了限制。目前，数字化数据收集方法具体是通过传感器与服务终端这一形式形成的，一般应用有线通讯，在采集小范围数据工作中更适合采用此种收集方法，在采集大规模数据工作中这一方法出现了显著的不足。

（三）在交通工程上的不足

我国的智能交通发展尚处于基础建设阶段，具体表现为：第一，我国智能交通领域使用基础技术缺乏广泛性；第二，我国职能交通更加重视智能化经营，发展智能化服务力度不足，无法协调发展人、车、路，建设安全体系尚处于试验阶段。近几年，不断进步的信息技术促进了智能交通系统的发展，但是，对于处理交通信息系统的研究依然存在着不足。

（四）在建筑动工经营上的不足

我国建筑企业信息化综合发展水平依然滞后，科学规划信息化建设还存在着极大的不足；对于开发与使用信息资源还处于初级阶段，如此要想达到科学配置动工总承包企业内外资源就十分困难。建筑工程经管信息系统尚处于试验阶段，利用的环境较为封闭，我国工程项目经管信息系统具体是按照工程项目的规划、设计、动工等环节实行开发的阶段性产物，各个项目环节信息和各个经营程序信息之间要想实现数据共享就非常困难，负责项目人与政府之间交流信息也出现了极大的障碍，如此内外信息的沟通就会堵塞，在搜集、存储数据方面产生重复。

三、土工工程中信息技术的发展应用

土木工程信息化市通过计算机、通信、自动控制信息综合处理高新技术改造和升级传统土木工程技术手段和方式，不断完善土木工程技术和施工工段，使其越加合理与科学，进一步提升了效率，节省了成本；土木工程信息化的实现势必引发建筑企业深刻的管理方式变革，推动企业团队重组以及优化施工流程。

（一）构建土木工程设计，施工的技术与控制信息系统

信息技术集成了计算机、通信、控制和信息处理等技术。现代建筑师利用信息技术系统和设备，能够直接体现新时代的设计理念与建筑美学，勇敢的表达创意和奇妙的构思，跨越时间与空间，对创作成果进行塑造与优化，有利于创作成果达到传统创作方式不能比拟的新境界。当前很多工业项目在设计模型过程中已经开始利用可视化技术，例如，实体建模，获得更加直观有效的设计，并且容易进行改正；可视化的设计校审，可以获得更加形象的校审，并且深度交叉设计；可视化的进度校审，紧密连接了三维设计建模与项目进度资源数据，从项目进度资源数据库中获得信息进一步可视化的对项目管理各种状态进行体现与分析。信息化技术对设计与施工技术全面革新，有效拓展了应用领域，不断加深了应用程度，逐渐提升了建筑工业化水平。

（二）构建土木工程基于互联网的企业商务贸易信息系统

互联网正在向建筑业不断深入，对于提供信息服务发挥了很大的作用，利用电子邮件、互联网传输，强化建筑项目与承建商，材料供应商之间的信息交流，有效解决招标过程中出现的信息不对称问题，同时增加了透明程度，推动公开化，开展相当规模的网上招投标业务势必对市场行为有效规范，提升了工作效率，节省了工作成本，促使在更广范围更高的层次上开展招投标竞争。电子商务对于采购建筑材料、机械设备和机具表现的更加宽范围广、甚至会出现在货物以及流通的细微部分，可以更加深入的了解货物质量、价格、供货方式和市场信誉。提高了网络交易效率，对交易过程有效进行监督，同时还对买卖双方之间的伙伴关系发挥了主要作用。有力遏制不正当竞争行为和缺失诚信行为，推动市场的可持续发展。

（三）构建土木工程标准、行业管理、工程管理的信息系统

在各个行业中普遍适用的高新技术便是信息技术，必须紧密结合行业技术才可以充分发挥作用。在土木工程施工中要想规范、有序、高效的利用信息技术，必须科学制定土木工程技术应用准则与标准化管理信息系统，对标准及时修编，有利于对其实施检索查询与管理，随时利用标准对其执行实施验收与检查，进一步推动标准化管理。土木工程行业包括了很多的门类，这些企业共同组成了一个庞大且复杂的行业信息集合，拥有了庞大的信息量。缺少一个规范的管理系统与运作制度，很难确保该行业健康、有效的开展各项工作。传统的信息管理方式不能实现这个目标。利用信息技术构建行业管理、工程管理方面的信息系统，可以有效统计行业的相关情况。

结束语

综合分析，土木工程行业要想获得可持续发展，必须对信息技术的应用高度重视，科学整合产业模式，有机结合理念和措施，进一步改良工程，实现信息化瓜沥，加大创新施工方案的力度。

参考文献

[1]梁建娟.信息技术在土木工程中的应用实例[J].防灾减灾工程学报，2014，（1）

第8篇：土木工程数字化范文

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键词： BIM；土木工程专业制图；教学改革；CAD制图

Key words： BIM；Civil engineering professional drawing；teaching reform；CAD drawing

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）04-0138-03

0 引言

长期以来，土木工程专业制图都是作为各广大高等学校教学计划中不可忽视的重要版块，其开设的相关类课程一般有《画法几何与土木工程制图》、《工程制图与CAD》、《建筑制图与AutoCAD》、《AutoCAD建筑制图基础教程》、《建筑制图与识图》等等，具体选择哪类课本作为开设课程就因学校而异。此类工程制图有一个共性，就是大多课程都是基于CAD制图，CAD（Computer Aided Design）是美国麻省理工学院于二十世纪60年代首次提出的概念，目前主要是用在二维平面上进行设计制图与出图，它的三维绘图功能相对滞后太多，对表达模型的三维立体感，直观性不够，因此对于复杂的节点与构件，学生理解起来也会比较困难。同时CAD制图还存在着一个很大的问题就是不能将三维形体与属性信息很好的结合起来。在当前教育行业这个大环境的引领下，传统的本科教学培养模式显然与当今社会所需人才不相契合，高校是在为社会培养精英人才，而近年兴起的BIM技术是一个非常值得推崇的技术手段，故应当被应用于高校教育当中，比如在土木工程专业制图教学这方面。相反，若高等学校对学生制图识图能力的培养继续采用这种单一的制图教学模式，必将不满足目前建筑设计行业对所需就业人才的需求。

1 土木工程专业制图教学中存在的问题

建筑教育行业必须顺应时展，紧跟其脚步，与国际接轨，不能犯“闭关锁国”“自给自足”的老错误。长期以来，我国土木工程专业制图系列课程教学都是基于CAD二维平面上的设计制图与出图，对三维立体的空间感知认识相对比较薄弱，这样单一的教学方式存在着一些问题。

①课程教学都还局限于传统的CAD二维制图制图，其三维制图功能尚不完善，对于复杂的构件及节点，缺乏空间想象力的学生理解起来就会显得特别困难。

②忽略了设计主线与工程主体，以狭义的教学理念为起点，就教学而教学，对设计制图教学思维的提炼与实际工程项目的衔接还远远不够，以及对设计规范、工程材料以及结构细部构造等了解的还不够，有产业经验和设计制图背景的师资较少。

③缺乏与建筑设计行业、企业单位或与社会的互动，就不同学校而言，教师教学所具备的工程实践能力差异较大，大多都是基于理论知识，造成与现有对应行业脱节，对当今社会建筑设计行业人才所要具备的技能要求不够与时俱进。

随着国家对BIM技术在工程建设领域的大力扶持，相继推出了一系列配套的使用标准及指导意见，引领着工程建设领域迈向更高层次发展。土建类专业就业形势相对较好，随着城乡建设走向稳定，行业对人才的需求量也趋于饱和，常规的技术人才相比以前优势就显得薄弱。同时，BIM近年来在国内大力推崇和发展，导致专业技术人才缺失，大部分公司又都急需BIM技术人才。若在高校教学中就开始培养学生对BIM的学习兴趣，让学生具备一定的BIM认识以及初步的去掌握好BIM技能，这就能使得学生毕业后面对社会能具有一定的竞争力和优势。

2 BIM发展理念

建筑信息模型（Building Information Modeling），简称BIM，是菲利普・伯恩斯坦于2002年首次提出的，是对建筑设计的创新。它的建筑模型是是基于工程项目各项相关信息数据建立的，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实构件信息，打破了传统二维图纸不能形象直观地展现出工程实体竣工后的一个三维整体面貌的局限性。它的目的是推行建设工程设计、现场施工和项目管理工作中的工程信息的模型化和数字化，避免工程项目信息流失，以及各方因交流过少或不到位而导致项目后期某方面冲突的问题，并且可为处于设计和施工中的建设项目，提供和建立起相互协调的、内部一致的及可运算的信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性特点。BIM的卓越三维动态显示和信息交互能力，结合中国建筑业所面临的机遇和挑战，BIM在中国建筑业发展中是不可或缺的。

近年来，全国各地都出台了一系列有关要求应用BIM技术的政策，其中广西壮族自治区住房和城乡建设厅于2016年1月12日了《关于印发广西推进建筑信息模型应用的工作实施方案的通知》，其政策要点：①到2017年底，基本形成满足BIM技术应用的配套政策、地方标准和市场环境。②到2020年底，我区甲级勘察、设计单位以及特级、一级房屋建筑工程和市政工程施工企业普遍具备BIM技术应用能力，以国有资金投资为主的大中型建筑、申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区新立项项目勘察设计、施工、运营维护中集成应用BIM的项目比率达到90%。

3 基于BIM的土木工程专业制图教学改革思路

市场需求促进了人才需求，同时也促进了教育培训需求，为了更加的去迎合市场需求，高校必须适时的去更新人才培养方案并制定新的教学方案。在原有土木工程专业CAD二维设计制图与出图的基础上，注意土木工程制图教学培养方案是否与现实建筑设计行业发展的趋势相迎合，这样才能使高校培养出来的人才更加符合建筑设计企业的需求。BIM的出现，解决了传统二维图纸并不能形象直观地展F出工程实体竣工后建筑物的一个三维整体效果，重点是还能对模型信息起到集成的作用，同时也能达到平面出图的效果，这为建筑设计领域带来了新的变革。传统的二维CAD、三维CAD都是建筑物的几何表达方式，但是几何表达并不是建筑物的全部。建筑物的几何属性加上非几何属性（材料信息、施工信息）统称为建筑信息，组合成的模型称为建筑信息模型（BIM）。所以三维CAD比二维CAD进了一步，BIM又比三维CAD更进了一大步。

在客观认识BIM技术的前提下，对现有的二维CAD教学应该给予肯定和坚持，同时也要不断地向新兴技术学习，将两者相结合，做到“1+1>2”效益。教学团队抓住“互联网+”机遇，把当今建设领域中最炙手可热的BIM（建筑信息模型，Building Information Modeling）技术作为土木工程专业制图课程教学内容，把BIM技术确定为设计制图教学改革的突破口，实施以提高学生的综合能力和素质，在原有传统CAD教学课程的基础上增设BIM教学内容，同时制定新的教学改革方案。

①将CAD制图与BIM技术相结合，开设更具发展理念的新课程，例如：《CAD与BIM建模基础》、《工程制图与BIM建模实训》、《结构设计BIM软件应用》、《工程管理BIM软件应用》、《工程造价BIM软件应用》等课程，在提升学生专业素养的同时，服务建筑行业人才需求。

②打破常规，不能仅局限于课本理论知识，要做到学以致用，大力开展实习实训，通过具体的工程案例去带动学生的积极性。

③加强“实训+就业”的校企合作实践教学理念。在现有的条件和资源基础下，充分利用好校内实践教学基地，积极开展好校际、校企之间的交流与合作，取其长，去其短，建立更多的校外企业实践教学基地，通过把校内实习与校外实习相结合的方法，高质量地完成好教学计划中的实践性教学环节。

4 教学改革实践效果

为了检验教学效果，学校建设也是紧跟时代脚步，积极开展BIM技术领域的生产、教学、应用等工作，在深化创新创业教育改革方面具有良好外部条件与领先技术基础，在广西高校中具备一定技术优势。积极开展BIM相关类课程，并于2013年还创建了“广西科技大学BIM研究所”，是广西区内成立首个的高校BIM研究所。结合地方本科院校的实际，针对土建行业的特点，充分发掘教学团队在BIM技术应用的技术优势，与广西建工集团第五建筑工程有限责任公司、广西建工集团第三建筑工程有限责任公司等企业开展BIM技术工程应用，实行校企合作，共建BIM实训基地，给本科生提供了一个有助于提升自我和增加就业的平台，激励大学生充分利用在校学习机会，夯实专业基础，进一步拓展大学生未来的就业能力。先后由学生完成的项目有广西南宁金融广场、南宁凯悦花园、柳州中医院东院一期、百色干部学院6号楼等项目，荣获的荣誉也是颇多。这里以全国奖项为例，其中广西南宁金融广场荣获“2015第四届“龙图杯”全国BIM大赛―三等奖”；柳州中医院和百色6号楼分别荣获“高校组”和“施工组”的“2016第四届“龙图杯”全国BIM大赛―三等奖”等。参赛的结果充分显示了基于 BIM 平台的土木工程专业制图教学方法在全面提高教学质量、提高设计效率等方面的所具备的一定优势，充分说明了本文提出的土木工程专业制图教学改革的有效性，具有一定的推广应用价值。高校根据市场需求，制定新的教学方案，为企业打造所需人才，既满足企业需求，又达到了教学的目的，这将是一个互利共赢的局面。图1-图3为部分获奖作品的BIM三维模型展示，BIM应用点在此不作叙述。

5 结语

通过以上研究，将BIM应用于土木工程专业制图教学是可行的，实现了建筑CAD技术从基于点线面的二维表达向基于对象的三维形体与属性信息表达的转变。将CAD制图与BIM相结合进行教学这一理念，不仅为土木工程专业制图教学提供了新的研究手段和方向，也为毕业生在工作岗位中运用BIM技术打下来初步的基础，满足了社会对BIM技术性人才的需求。

参考文献：

[1]王述红，刘婉婷，赵文.基于BIM技术的岩石力学实验教学课程改革研究[J].高等建筑教育，2016（04）：137-141.

[2]齐聪，苏鸿根.关于Revit平台工程量计算软件的若干问题的探讨[J].计算机工程与设计，2008（14）：3760-3762.

[3]宣云干.基于面向对象数据库的参数化建筑建模[J].工程管理，2012（S1）：117-118.

[4]郭亮.BIM在工程管理专业可持续发展中的教学改革研究[J].学园，2015（09）：01-02.

第9篇：土木工程数字化范文

关键词　土木工程测量；教学改革

引言

如今科技进步和社会发展，赋予了测绘学科新的历史使命，测绘学科的研究范围、研究对象和研究手段均发生了重大变化。测量课程作为土建类专业必修的一门专业基础课，随着以空间定位技术(GPS)、数字测绘技术和地理信息系统技术为特征的测绘高新技术的发展、课时的大规模压缩和土木工程施工新技术的运用，正面临着重大的挑战和选择，过去的一些教学内容、方法已不适应当今形势。近年来，对测量学教学改革的讨论非常频繁，也直接推动了测量学在教学内容、教学手段等方面的改革与更新，包括出版新教材、制作教学录像、多媒体课件等。但对测量学理论与实践教学的关系、实践教学的改革研讨却不太重视，致使测量学教学实践教学中存在许多问题。

一、当前土木工程测量实践教学中存在的问题

(一)教学理念和教学模式落后

目前普通高校的工程测量教学受传统教育观念的影响和束缚，仍是所谓的“三中心”教学模式，即以教师为中心、以课堂为中心、以课本为中心。要培养出适应社会需要的高质量人才，就必须打破传统的教学模式，使学生由被动学习变为主动思考，并用先进实用的教学方法，如自制教具、录像片、计算机多媒体辅助教学等代替传统的板书教学。

(二)传统技术与现代技术的矛盾

测绘新技术、新方法，需要及时地在测量学教学中体现出来，面对增减哪些内容，才符合测量学的教学要求；怎样编排才能使新内容和传统内容有机地融合为一体等问题，虽然采取了增减内容，改变编排顺序，增加附录内容，编写补充讲义等办法，但仍没有形成科学、合理的非测绘专业测量学内容体系。

(三)教学条件相对比较滞后

教学条件主要指教材、实验设备、师资队伍这三个方面，测绘高科技的发展，大大地推动了测绘工作的数字化、自动化和智能化的进程，提高了作业效率，更好地保证了成果的质量，降低了劳动强度。教学内容的更新，信息量的增大，应用能力培养的加强，教学质量的提高等变化，要求相应的教学条件予以保障。而如今高校测量学实验教材更新、实验设备更新和教员知识更新得不到保证，教学条件滞后于测绘科学技术的发展。比如实验设备比较老旧、先进仪器少；教师继续教育跟不上等。

(四)实验内容简单化，与实际工程结合不够

土木类专业工程测量实验学时数较少，一般只有18学时，单个实验的时间一般也只有2～3学时，使得实验内容停留在仪器基本使用上，加上实验场地在学校内，使得教学内容难以与实际工程相结合，造成学生对教学目的难以理解，例如在校园空地上观测水平角，对中与照准点位设计不规范，达不到实验的目的。

(五)考核体系不科学

实践教学一般没有固定的考核方案，只是按照学生的实习数据和图纸笼统地进行评价，学生可以通过其他途径来提高实习成绩，造成学生实践的积极性不高，不能达到能力培养的目的。目前测量学教学中，通常把单一的期末考试作为评判学生的唯一标准，考试成绩占70％，平时成绩占30％，而这平时成绩里包括上课情况、作业及理论课后的实践课成绩，实践课成绩所占比例明显偏低，这就导致学生重理念轻实践，造成理论与实践相脱节，不利于学生综合能力的提高。

二、教学改革的内容及必要措施

(一)优化教学模式，培养学生工程意识

改变传统的“灌输式”课堂教学方法，以“启发式”“引导式”方法。根据教学内容的难易分别采用讲解、回答问题、讨论、自学等多种教学方式。重点、难点部分采用详细讲解，并密切联系工程实际情况，使学生对授课内容从感性认识上升到理性认识；适当地在授课中利用讨论的形式，让学生发现问题，并进行分析解决不断培养学生的工程意识。在日常教学中引导学生把握工程整体观念，结合测量教学实习，将具体的工程测量进行模拟设计。针对土木工程专业的应用领域，讲解测量在工程实际中的应用。特别在当前的“大土木”环境下，应当不断加强道路工程、桥梁工程、地下工程等内容的教授。根据具体工程实际结合施工组织设计，提出并设计测量工程施测方案，使学生获得一种工程意识，不断加强理论与实践的结合能力。

(二)及时引进新技术、新内容，紧跟社会的发展

在教学中在介绍原有的技术原理的基础上，加强对新仪器、新技术、新内容的介绍。测量技术的发展突飞猛进，原有的一般光学测量仪器正逐渐被光电一体化的数字化测量仪器所取代。随着测绘技术的发展，原有的传统体系内容已经不适应现代工程对测量的要求。在大土木中如何对原有体系进行取舍，新内容的合理补充及传统内容与现代新技术的应用的关系等内容进行衔接显得至关重要，所以对原有内容进行优化，再加以新内容进行组合，是教学内容改革的必由之路。

(三)加强硬件建设，完善实践场地

为培养学生能力，达到“零距离”就业的目的，高校实习仪器应与教学内容相一致、与工程实践同步，因而测量实习教学改革首先应加强硬件建设，及时更新测量实习仪器。同时为了达到测量实习的目的，并避免实验经常受到过行车辆和行人的影响，高校应尽量建立独立规范的测量实践场地，并建立了可长期使用的标准固定点，使得实验场景更符合生产实际，纠正了学生以往对“点”标志的错误理解。在有条件的情况下应带领学生走出校园，走进工地进行测量实习。

(四)结合工程实际，设计系列实验

一般的测量实习与工程实际脱节，许多学生不知学为何用!对实习缺乏积极性。为了提高学生的积极性和工程实践能力，我们结合学校基建工程设计三个测量实习实验。一是利用学校新校区即将建设的空地，要求完成该区域的地形图的测绘任务，并利用地形图进行挖填方设计；二是利用该空地和施工图纸进行测量放线；三是利用学校刚刚竣工还未投入使用的教学楼进行楼层标高的测量和教学楼平面图的测绘，并要求将测量结果与施工图纸进行比较。这三个实验极大提高了学生实习的积极性，锻炼了学生的工程实践能力。

(五)采用科学的考核方法，建立完善的评价体系

土木工程测量考核应采用综合考核的办法，把笔试、口试、操作考核有机地结合起来，加大口试和操作考核的比重。笔试考核中，加大主观性试题的比重，减少客观性试题的比重，突出对学生分析、应变、综合等能力的测量。通过与学生交流、沟通，对动手能力强、实践中能提出独特见解的同学，评定实习成绩时应适当给予加分，以鼓励学生积极动脑，勇于创新。另外，实践成绩的评定应尽量制定统一的标准，并在成绩评定的实践中不断加以完善。