2013年版教学大纲

英文名称: Introduction to Civil Engineering             课程代码：CIV1091A

学时：32                                                学分：2                                                                                                      课程性质：指导性课程 必修课                             开课学期：一年级春季学期                                                                

1课程的性质与目标 

《土木工程设计导论》的前身是《土木工程概论》，是土木工程的第一门专业基础课。主要介绍土木工程涉及的主要问题；土木工程的工作内容、专业学习方法等内容。本课程借鉴美国MIT等四所大学提出的CDIO工程教育模式，设置了第一个团队设计，使本课程上升为主干专业基础课。课程主要目标由“介绍专业”改为“自我发展能力、团队协作能力、对工程社会系统的适用能力培养”，以主动、实践的方式了解并融入土木工程。配合目标的变化，课程内容全面革新，并作为能力培养的载体；学习方式由“老师授课为主”改为：学生“自学、研讨、进行团队设计项目，完成C-D-I-O（构思－设计－评估－改进）全过程为主，老师授课、指导为辅”。 通过本课程的学习，学生应具备的能力：

技术目标：

1. 理解专业发展、地位和作用；
2. 理解土木工程师的责任和义务；
3. 理解土木工程的可持续发展；
4. 熟悉规划与建筑、建筑工程、桥梁工程、岩土及地下建筑工程、轨道交通工程、道路工程的发展概况；
5. 了解隧道工程概况；
6. 了解水利工程结构物和港口工程结构；
7. 了解土木工程的防灾减灾。

能力目标：

1. 具备分析、推理和解决工程问题的能力
2. 具备查阅资料和电子文献的能力
3. 具备整合思维能力
4. 具备终身学习能力
5. 具备团队工作和有效交流的能力

2学时安排

*本表注：理论教学的学时数是指安排在教室授课的学时；实验课的学时是必须在实验课表上体现；实践指导为无固定时间和固定地点，指导方式由教师灵活把握。

3教学方法

将课程主要目标由过去的“介绍专业”改为：“以主动、实践的方式了解、学习并融入土木工程专业，提升自我发展能力、团队协作能力、对工程－社会大系统的适应能力”。在制定了课程能力－素质－知识教学大纲后，采用如下改革的教学内容组织方式，保证目标的实现。
（1） 原理知识通过授课完成，时间6周12学时，主要目的是使学生了解土木工程学科的核心基础知识和相关科学知识。
（2） 拓展知识主要通过基于问题的自学和课堂讨论来完成，其中课堂讨论时间3周6学时。教师将知识要点编排成一系列问题，然后放手让学生自学，再通过研讨的形式检验和提高学生的学习效果，并介绍设计指南。本环节的主要目的是训练个人能力（自学，表达）、团队协作能力，并对工程－社会系统有进一步的了解”。
（3）实践CDIO团队设计项目时间为16周，项目贯穿整个学期。教师提出项目任务书，引导学生形成团队，搜索文献资料，研讨，构思、规划设计一个城市地段的规划，并完成一个桥梁或建筑的概念设计。学生要提交开题报告，中期进展报告和设计总结报告。为加强教师与学生、学生与学生之间互动，要求不断评估改进各阶段的设计和报告（利用七次集中研讨，每次2学时）。如此安排目的是使学生在接触第一门专业基础课时就接受CDIO的四大能力训练，以主动学习的方式了解土木工程及其项目实现的过程，激发求知欲望。

4课程先后关系

先修课程：工程设计导论

后续有关专业课程和教学环节：工程力学;结构力学;建筑结构设计；人居环境与绿色建筑；

 5课程的学习目标对毕业要求、专业培养标准中知识-能力-素质相关学习成果的贡献及程度等级，以及课程内容、学时安排、进度、培养环节、评估方法见表1。

6课程综合记分方法

各部分的比重分别为:

各部分评分标准

1）书面报告，分为第一阶段书面报告、第二阶段书面报告和第三阶段书面报告，总评后折算成60分。

报告评分标准

2）参与讨论、平常表现：案例分析讨论、知识点讨论等，按百分制评分，总评后折算成10分。

参与讨论、平常表现评分标准

3）设计方案：按总评后折算成10分。

设计方案评分标准

4）答辩表现：按总评后折算成20分。

答辩评分标准

7 教材及推荐参考书

教材：

1)        《土木工程概论》 丁大钧 蒋永生编 面向21世纪课程教材，中国建筑工业出版社

2)        《城市规划原理(第三版)》同济大学，李德华 主编，中国建筑工业出版社

3)        《建筑初步》 田学哲，北京：建筑工业出版社.

4)        《桥梁设计百问》邵旭东 北京：人民交通出版社

5)        《公路设计百问》 李嘉 北京：人民交通出版社

6)        《建筑结构概念设计及案例》罗福午，张惠英，杨军 北京：清华大学出版社

推荐参考书：

• 相关设计规范，包括

中华人民共和国行业标准. 公路工程技术标准（JTG B01-2003）

中华人民共和国行业标准. 公路桥涵设计通用规范（JTG D60-2004）

中华人民共和国国家标准. 城市道路交通规划设计规范（GB50220－95）

城市规划基本术语标准 GBT 50280-98(附条文说明)

工程建设标准强制性条文房屋建筑部分（2002年版）

工程建设标准强制性条文城乡规划部分

工程建设标准强制性条文城市建设部分

房屋建筑制图统一标准  GB/T 50001-2001
民用建筑设计通则JGJ 37-87

住宅设计规范 GB 50096—1999(2003年版)
城市道路和建筑物无障碍设计规范  JGJ50-2001

② 适时推荐一些参考书，为学生提供大量的参考资料和录像，同时结合课程具体设计阶段的讲授内容，除继续使用既有多媒体课件外，还编写补充多媒体资料。

•  在本课程的教学网站（http://civildesign.stu.edu.cn/civil/）上发布更多扩充教学资料。为激励学习欲望，将特别注意收集和公布历届学生撰写的优秀阶段报告和设计。

我的梦中家园一级项目内容、要求

活动名称：我的梦中家园设计                            时间安排：第一周-第十六周

活动内容与目标：

知识目标：

• 掌握建筑规划、建筑工程、道路工程、桥梁工程概况；
• 掌握土木工程设计的基本流程。

能力目标:

• 具备分析、推理和解决工程问题的能力
• 具备查阅资料和电子文献的能力
• 具备整合思维能力
• 具备终身学习能力
• 具备团队工作和有效交流的能力

一、项目的题目

设计总题目是“我的梦中家园”，主旨是希望同学们尝试规划、设计和创作出自己理想的居住环境。

设计项目分为三个选题，分别是汕头市乌桥岛规划建设，汕头大学体育公园规划建设和汕头市大学路鮀浦段立体化改造规划建设。

二、项目的目的

通过本项目的进行，学生要基本理解土木工程所涵盖的范围和土木工程师的主要工作责任；对土木工程专业将学习的课程、课程的目的和它们之间的相互联系有一个较清楚的认识，从而能有目的、有兴趣地对待今后的专业课程学习。

 三、项目任务

• 1、汕头市乌桥岛规划建设

1）对汕头市乌桥岛（用地见附图1）进行踏勘和调研，确定乌桥岛规划建设的定位和规模。

2）完成乌桥岛的总体规划设计，规划中应确定人口规模，道路、交通的形式，各类功能空间（住宅、学校、产业、商业、公共设施等）的布局以及用地指标。

3）挑选布局中的一座建筑或桥梁进行建筑结构设计，根据其功能确定其形状、尺寸（建筑设计），然后挑选建筑材料，分析结构在使用过程中遇到作用，如何保证结构的功能、安全和经济。

4）讨论如何组织实施以及建筑的使用和维护（施工组织设计，结构维护）。

图1 乌桥岛规划用地图

• 2、汕头大学体育公园规划建设

1）进行汕头大学体育公园的规划（用地如附图2、3），完成对该用地的合理布局，安排体育馆建筑、酒店建筑、配套公共设施、道路、广场、室外运动场、绿化等。该项目位于汕头大学拟建新校门东侧、汕头市七日红公园南侧，总占地约4.5万平方米。体育公园不仅作为大学校园内的个体设施，同时也是校园内多种设施共同运营的特定场所，为校内师生、周边居民以及社会人士提供完善的运动及娱乐场所，实现校园体育设施既能服务大学，又能为社区提供体育活动及组织较高级别体育赛事场馆等使用功能。

2）完成系统布局之后，挑选布局中的一座建筑进行建筑和结构设计，根据其功能确定其形状、尺寸（建筑设计），然后挑选建筑材料，确定基本的结构形式和结构布置，简单分析结构在使用过程中会遇到哪些作用，如何保证结构的功能、安全和经济(结构设计)。。其中体育馆是包括有6000个座位的综合馆（含标准室内游泳馆、体育与健身训练中心）、精品酒店须有200床位（含会议厅），停车楼能停放200辆小汽车。

3）讨论如何组织施工，施工方法的选择，最后讨论建筑的使用和维护（施工组织设计，结构维护）。

图2 Google earth 中的体育公园规划用地

图3 汕头大学体育公园规划用地尺寸

• 3、汕头市大学路鮀浦段立体化改造规划建设

1）学生依据给定的道路、地形图（见图4），通过实地调查，发现、分析问题，确立改造思路。

2）立体化改造应包括交通流组织和规划、交叉口的处理，桥梁的设计。规划应该在已有的环境中进行，不能有过大的拆迁。

3）完成规划之后，对其中的桥梁，根据其功能确定其形状、尺寸、线型，然后挑选建筑材料，分析结构在使用过程中会遇到哪些作用，这些作用的不确定性，如何保证结构的功能、安全和经济（结构设计）。

4）讨论如何组织施工，施工方法选择，最后讨论道路的使用和维护（施工组织设计，结构维护）。

图4 大学路鮀浦段现状图

四、团队学习开展方式

• 学生按每5人一组组合，每组指定一位负责人。分组确定后不可随意更改。
• 每个团队应该充分进行团队合作并接受教师的指导，设计所有任务由每组的五位同学协同完成，每组提交一个最终设计方案。
• 团队活动须有详细记录。

五、要求和进度安排

•          要求：

1）设计过程须充分查找资料，培养自学能力，发现和解决问题的能力。

2）规划设计必须是合理、有据的，即必须通过查阅相关书籍、资料并根据自己的理解完成布局。成果形式为设计主题及说明、规划用地平衡表、用地布局平面图以及相关报告。

3）建筑结构设计成果为建筑的平面图、立面图及相关报告。

4）关于项目实施的所有讨论，学生都必须给出合理的论据来支持自己的观点，多数情况下需要引用文献书籍资料，即学生必须通过查资料，扩大知识范围。

5）所有图纸用A3图幅，手工铅笔绘制。报告书用电脑打印。

6）严格执行任务书里规定的进度和要求

7）充分发挥团队精神，团队工作的计划、会议、讨论、安排等记录以附件形式提交。

•          进度：

学习分为三阶段，第一阶段为构思和规划阶段，为期7周；第二阶段为建筑结构设计和实施讨论阶段，为期4周；第三阶段为设计改进阶段，为期4周。最后1周为学生总结汇报时间。每一阶段要有一份书面报告作为考核的内容。

附件一：专业认证课程大纲的知识-能力矩阵（土木工程设计导论2013）