土木工程专业教育

SCU土木工程——终身的职业熊峰教授/博导四川大学建筑与环境学院SCU土木工程CivilEngineering工程设施（建筑工程、道路工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程）建设工程进行的堪察、设计、施工、管理等工程技术活动SCUtheprofessioninwhichaknowledgeofthemathematicalandphysicalsciencesgainedbystudy,experience,andpracticeisappliedwithjudgmenttodevelopwaystoutilize,economically,thematerialsandforcesofnaturefortheprogressivewell-beingofhumanityincreating,improvingandprotectingtheenvironment,inprovidingfacilitiesforcommunityliving,industryandtransportation,andinprovidingstructuresfortheuseofhumanity.”——美国土木工程学会对土木工程职业的定义SCU基础科学约束自然规律作用认识自然工程科学约束自然规律社会规律作用与自然协调地发展人类社会SCU中国正进行世界上最大规模的基本建设SCUSCU年度国内生产总值（GDP）国家基本建设投资国家基本建设投资占国内生产总值的比例（％）199667795839912.39199774772986313.191998795531190414.961999820541261915.382000894041321514.782001959331456715.1820021023981725116.8520031166942272919.48单位：亿元SCU三元立交桥位于北京市东北三环路与京顺路。机场路相交处，系机动车和非机动车混行的两层苜蓿叶式立体交叉，三环路上跨京顺路和机场路。此立交工程包括3座跨线桥和5座匝道桥，桥梁总面积约10616m2.SCU金茂大厦是由中国上海对外贸易中心股份有限公司独家投资5.6亿美元建设的一座88层的超高层大厦，建筑高度420.5米，建筑面积28.9万平方米，于1998年8月28日竣工。曾经是中国第一高楼，是中国改革开放、经济腾飞的象征之一SCU上海环球金融中心，2008年8月29日竣工。是中国目前第一高楼、世界第三高楼、世界最高的平顶式大楼，楼高492米，地上101层SCU东方明珠电视塔，高468米，是亚洲第一、世界第三高塔。设计者将十一个大小不一、高低错落的球体通过三根直径九米的擎天立柱串联起来，充满了“大珠小珠落玉盘”的诗情画意。东方明珠塔集观光、餐饮、购物、娱乐、住宿、广播电视发射为一体，已成为上海城市标志性的建筑和旅游热点之一。SCU江阴长江大桥江阴长江大桥主跨1385米，主塔高193米，主缆直径86.6厘米、长2200米，居悬索桥世界第四，国内第一SCU南京长江第二大桥，位于现南京长江大桥下游11公里处，全长21.337公里，由南、北汊大桥和南岸、八卦洲及北岸引线组成。其中：南汊大桥为钢箱梁斜拉桥，桥长2938米，主跨为628米，该跨径目前居同类桥型中“国内第一，世界第三”；SCU三峡大坝是世界上最大的混凝土重力坝，混凝土浇筑量为2800万立方米，最大坝高181米，坝顶宽度15米，底部宽度一般为126米；大坝轴线全长2309.47米。正在兴建的锦屏一期电站，双曲拱坝，坝高305米SCU青藏铁路之最海拔最高的高原铁路：铁路穿越海拔4000米以上地段达960公里，最高点为海拔5072米。世界最长的高原铁路：全线总里程达1142公里。穿越冻土里程最长的高原铁路：铁路穿越多年连续冻土里程达550公里。海拔5068米的唐古拉山车站，是世界海拔最高的铁路车站。海拔4905米的风火山隧道，是世界海拔最高的冻土隧道。全长1686米的昆仑山隧道，是世界最长的高原冻土隧道SCU建设正在进行，结构老化却已开始，今后20年土木工程师将新建与加固并举。根据美国2003年的调查：现全美29%以上的桥梁(C)、1/3以上道路老化（D+)，2600个水坝不安全(D)。估计美国五年内需投入16000亿美金改善基础设施的不安全状态。SCU2009GradesAviationDBridgesCDamsDDrinkingWaterD-EnergyD+HazardousWasteDInlandWaterwaysD-LeveesD-PublicParksandRecreationC-RailC-RoadsD-SchoolsDSolidWasteC+TransitDWastewaterD-America'sInfrastructureGPA:DEstimated5YearInvestmentNeed:$2.2TrillionBridgesMorethan26%,oroneinfour,ofthenation’sbridgesareeitherstructurallydeficientorfunctionallyobsolete.Whilesomeprogresshasbeenmadeinrecentyearstoreducethenumberofdeficientandobsoletebridgesinruralareas,thenumberinurbanareasisrising.A$17billionannualinvestmentisneededtosubstantiallyimprovecurrentbridgeconditions.Currently,only$10.5billionisspentannuallyontheconstructionandmaintenanceofbridges.美国的大建设后50年时间基础设施的问题已如此严重！这就意味着，美国现在平均每年应该投入相当于我国目前每年在新建工程上投入资金的1.5～2.0倍来维护、修缮原有的基础设施和已建工程。我国刚步入老化初期，全国许多省市都在开展桥梁普查工作，目前还缺乏权威数据SCU中国城市化进程正飞速发展，但仍还有很长的路要走SCU到2007年底，中国城市化总量已经达到5.9亿人，城镇化水平为44.9％美国和日本的城市化率分别为80％和65％（截至2000年）到2050年，中国的城市化率将从现在的提高到75％。SCU土木工程需解决的问题满足物质和精神的需求，提供功能良好、舒适美观的空间和通道；抵御自然灾害和人为作用；充分发挥材料的作用；建造成功，付诸使用。SCU自然灾害地震灾害我国是世界上地震灾害最严重的国家；百年来全世界发生的7级以上地震中，我国占35％。1986年来大陆进入了第五个地震高潮期。SCU唐山大地震(1976.7.28)建筑物发生全面倒塌,对外公布死亡人数达27万余人。SCU汶川地震造成69197人遇难，失踪18341人，374171人受伤。产生直接经济损失8451.4亿元。SCU地质灾害我国700个县、约50％的国土发生过严重的地质灾害，情况日趋严重。铁路2/3以上处于复杂的地质区，仅滑坡、塌方等每年超过500公里；75％与工程活动有关。国家“地质灾害防治工作规划纲要（2001－2015）”计划到2015年基本改变我国地质灾害日趋严重的局面。SCU2010年8月7日，甘肃南部舟曲县突发特大泥石流灾害，造成1471人死亡，失踪294人。SCU链子崖危岩体岩体滑坡造成彻底关大桥垮塌SCU风灾TacomaNarrowsBridge(USA,11-7-1940)台湾莫拉克飓风灾害，2009.8SCUSCUSCUTheModernKnowledgeStructure实验理论计算土木工程知识结构SCUSCUSCUSCUEngineeringAnalysisSystemEngineeringSocio-engineeringKnowledgeLevels社会工程系统工程工程分析土木工程知识层次SCU21世纪土木工程师应具备的知识和技能SCUSCUSCUSCU新的工程师培养模式：4年本科＋研究生/30学分研究生水平课程＋数年的工程经验SCUUnderstandtheVisionUtilizeCampusResourcesActivelyParticipateinCampusOrganizationsExploreInternationalProgramsSeekRelevantWorkExperiencesProtectYourReputationPrepareYourselfforanEver-ChangingWorldFindtheRightFirstJob土木工程学生应做哪些准备SCU适应的能力合作的能力创造的能力组织的能力能力与素质的要求热爱祖国竞争意识辩证思维踏实苦干SCU土木工程课程设置与特点SCU本专业培养适应社会主义现代化建设需要，德、智、体全面发展，获得工程师基本训练的高级人才。学生毕业后可从事建筑工程、市政工程、地下工程、隧道工程、道路与桥梁工程等土木工程相关部门的设计、规划、研究及管理工作。具有相应多种工作岗位的适应能力及一定研究、创新与开发能力。培养目标SCU主干学科系统本专业的主干学科系统是：数学——力学——结构工程——岩土工程主干课程数学、建筑材料*、理论力学、材料力学、结构力学、钢筋混凝土与砌体结构*、钢结构*、土力学与基础工程*、建筑施工*、道路与桥梁工程*、工程管理。SCU课程结构SCU•GeneralUniversityRequirements；120credits,GPAC•GeneralEducationRequirements；−Tier1:BasicCollege-levelSkillsOralCommunication(3credits)QuantitativeSkills(3credits)WrittenCommunicationSkills(6credits)−Tier2：DisciplinaryAreasFinearts(3credits-outofmajor)Humanities(6credits-outofmajor)NaturalScience(7creditsincludingonelab)SocialScience(6credits-outofmajor)−Tier3IntegrativeCapstoneIntegrativeCapstone(3credits)•School/CollegeRequirements；•MajorProgramRequirements.BACCALAUREATEDEGREEREQUIREMENTSSCUUAACivilEngineeringProgramOutline&RecommendedCourseSequenceSCUSCUESA030FundamentalsofArcticEngineeringshortcourseESA103EngineeringGraphicsESA111EngineeringScienceESA201ComputerTechniquesESA209EngineeringStaticsESA210EngineeringDynamicsESA302EngineeringDataAnalysisESA309ElementsofElectricalEngineeringESA331MechanicsofMaterialsESA341FluidMechanicsESA346BasicThermodynamicsESA411NorthernDesignCEA334PropertiesofMaterialsCEA344WaterResources