关键词：土木工程大类专业；结构力学；教学内容；教学方法
中图分类号：TU311；G6420 文献标志码：A 文章编号：1005-2909(2012)04-0062-04
1998年10月教育部颁布了《普通高等学校本科专业目录》，将原土木建筑类的8个专业(建筑工程专业、交通土建工程专业、城镇建设专业(部分)、矿山建设专业、工业设备安装工程专业、涉外建筑工程专业、饭店工程专业、土木工程专业)合并为土木工程专业。土木工程学科由20世纪50年代较窄的专业模式转变为如今的“大土木”模式，现今的“大土木”范畴并不是以前土木工程相关专业的简单归并与重复，而是更高意义上的整合和扩展，文章称之为“土木工程大类专业”。同时，伴随着中国经济的快速发展与市场化程度日益深化，土木工程类企业参与国际市场的机遇与挑战并存，对土木工程大类专业人才的培养质量提出了更高的要求。土木工程大类专业人才培养一直以来存在“专”与“通”的矛盾，即专业技术应用型人才和复合型人才培养的矛盾［1］。
目前，相关教育管理部门、各高校及学者基本形成共识：土木工程大类专业人才的培养应“强基础、宽口径、多方向”。其中，“强基础”是“宽口径、多方向”的前提，国内开设土木工程大类专业的高校学制4年的总学时一般控制在2 500学时左右,公共平台课（含公共基础课、专业基础课及人文社科选修课）占教学计划总学时的80%，约2 000学时，基础课和专业基础课的学时较为充裕，能较好地满足土木工程大类专业复合型人才“强基础”的培养要求。国外土木工程大类专业特别注重力学类课程的学习，如：密歇根州立大学力学类课程为17学分，占总学分(128学分)的13%；佛罗里达大学力学类课程26学分，占总学分(131学分)的20%；威斯康星麦迪逊大学力学类课程24学分，占总学分(125学分)的19%；南加利福尼亚大学力学类课程21学分，占总学分(135学分)的16%。力学类课程在总学分中所占的比重高是“强基础”的充分体现［2］。需要强调的是：基础课根据培养目标要求,重在让学生掌握必要的基础理论。基础教学不仅应从专业教育的需要来考虑，还应着眼于学生今后的发展，为“宽专业”的培养目标打下坚实的基础。
结构力学是固体力学的一个分支，主要研究工程结构受力和传力的规律、工程结构的优化等内容。结构力学任务是：研究工程结构在外载荷作用下的应力、应变和位移等规律；分析不同形式和不同材料的工程结构，为工程设计提供分析方法和计算公式；确定工程结构承受和传递外力的能力；研究和发展新型工程结构。作为土木工程大类专业承接专业基础课和专业课的重要课程，结构力学课程历来受到各高校、教学管理部门及专业协会、学会的重视。中国土木工程学会教育工作委员会江苏分会于2011年组织举办了江苏省高校首届土木工程青年教师讲课竞赛，结构力学作为四门竞赛课程之一，江苏省大部分土木工程类院校都安排青年教师参加，是参赛人数最多的课程，充分体现了结构力学课程的重要性。随着科学的发展和技术的进步,以及力学解题方法的增加和计算机的普及,结构力学涉及的内容越来越多。同时,由于中国高校本科专业的调整、压缩,相关课程学时的减少，如何在有限的学时内把结构力学教好,以及如何合理调整教学内容、改进教学方法以适应形势的发展和现实的需要,就显得尤为重要。但目前在“大土木”背景下有关结构力学的教学探讨还不够充分，文章从结构力学的学科体系出发，从课程内容设置、教学方法几个方面探讨了“大土木”背景下结构力学课程的教学工作。
一、结构力学的学科体系
结构力学根据研究性质和对象的不同分为结构静力学，结构动力学，结构稳定理论，结构断裂、疲劳理论，杆系结构理论，薄壁结构理论和整体结构理论等。
结构静力学主要研究工程结构在静载荷作用下的弹塑性变形和应力状态以及结构优化问题，是结构力学其他分支学科的基础。结构动力学是研究工程结构在动载荷作用下的响应和性能的分支学科，由于涉及时间因素，结构动力学的研究内容一般比结构静力学复杂。结构稳定理论是研究工程结构稳定性的分支，主要研究细杆、薄板和薄壳在受压时应力小于屈服极限的情况下发生失稳(皱损或曲屈)的问题。结构断裂和疲劳理论是研究因工程结构内部裂纹在外载荷作用下扩展引起断裂破坏，或在幅值较小的交变载荷作用下引起疲劳破坏的学科。另外在对各种工程结构的理论和实验研究中，针对研究对象的维度差别还形成了杆系结构理论、薄壁结构理论和整体结构理论三类。随着科学技术的不断进展，又涌现出夹层结构和复合材料结构［3］。
结构力学是一门古老且如今发展迅速的学科，新型工程材料和新型工程结构的大量涌现为结构力学提供了新的研究内容并提出了新的要求。同时，计算机技术的发展为结构力学提供了有力的计算工具。结构力学对数学及其他学科的发展起到了很好的推动作用，如有限元法这一数学方法的出现和发展就与结构力学的研究有密切关系。
关键词： 土木工程师，特点，素质
1 土木工程的定义和属性
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中 ，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。
土木工程有下述四个基本属性。
①综合性
随着科学技术的进步和工程实践的发展，土木工程这个学科也已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。
②社会性
现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。
③实践性
土木工程是具有很强的实践性的学科。在土木工程的发展过程中，工程实践经验常先行于理论，工程事故常显示出未能预见的新因素，触发新理论的研究和发展。
④统一性
即技术上、经济上和建筑艺术上的统一。
2 未来土木工程的特点
土木工程最大的两个特点就在于它的“个性”和“综合性”。
①个性
土木工程常常是单一的，在大部分时候无法连续不断地复制和销售。其规模一般较大，无法试做，做完后也很难退货。此外，由于各个国家和地区的技术水平、经济水平、地质地理、文化等方面的差异，目前土木工程项目的设计、施工和监理还没有完全国际化，各国和地区都有自己的法律规定、规范和行业标准等。这个特点决定了土木工程“产品”本身和制作过程具有很强的“个性”，从业人员应特别重视经验和工程案例的积累。
②综合性
建造一项工程设施一般要经过勘察、设计和施工三个阶段，需要运用工程地质勘察、水文地质勘察、工程测量、土力学、工程力学、工程设计、计算机、建筑材料、建筑设备、工程机械、施工技术、施工组织、建筑经济等学科或领域的专业知识和技术，在很多场合还应顾及社会和环境保护的需要。也就是说，土木工程师的工作对象除了“物”以外，还有“人”。因而土木工程是一门范围广阔的综合性学科。一个土木工程师可能仅仅专长于其中某一个或某几个领域，但对其他领域的内容应当有所了解。
未来土木工程师需具备的素质
根据土木工程的属性和未来土木工程的特点，可以知道未来土木工程师须具备以下素质：
①实践一理论一计算三极的知识结构
未来土木工程人才应具备：实践一理论一计算三极的知识结构。
工程师最终的任务是将理论和计算的东西在实践中应用，并通过实践来验证理论和计算的结果是否正确，所以工程人员必须具备实践技能。理论知识主要指数学、力学和专业知识，也包括必要的经济和法律等方面的知识，它对实践和计算起指导作用。计算机的出现对传统的理论分析和试验带来了冲击。面对越来越复杂的工程，应用计算机的能力已成为土木工程师必备的条件。
②较高的专业技能
未来土木工程师应能熟练应用基本的工程工具，如统计分析、计算机建模、设计规范标准、工程监控方法；学习、评价和掌握新技术来提高个人和组织的效力和效率；通过倾听、演讲、著述、数学计算和形象教学，与专业的和非专业的人士进行充分交流；进行学科内、跨学科和多学科领域的合作；对任务、项目、计划进行管理，在满足预算、进度和其他限制条件的前提下使其按期望目标交付使用；通过对环境、基础设施以及其他方面进步的清晰阐述来进行引导并通过包容、理解、同情、劝导、耐心和评判性的思考来达成一致意见。
③良好的工作态度
未来土木工程师应拥有积极向上的工作态度，具体为发现机遇，抓住机遇，并实现机遇的创造性和开拓精神；对道德规范、个人和集体目标、团队利益负责的精神；持续不断的学习，找到解决问题的新方法，对新技术的推广或对现有技术进行革新并努力完善的进取精神；诚实和正直，即说真话、守信用；在面对挑战和挫折、责任承担、前景规划、信念坚持、工作灵活处理和团队合作时所具有的乐观主义精神；对他人权利、价值、观点、财产、所有物和感受的尊重和宽容；在工程项目实施过程中，或与项目各参建方以及相关投资方合作时，凡涉及到损害公共健康、安全、福利等问题时，坚持自我约束、毫不妥协的精神。
④可持续发展的理念
未来土木工程师需增加生态、环境、生态经济和社会学等基本学科的知识，可持续发展并不要求土木工程师成为这些学科的专家，但对工程项目作出决策时，必须征求这些专家的意见和建议，并且有足够的知识和能力与他们共同研究、贯彻和发展土木工程可持续发展的原则。
土木工程师在工程项目的规划、设计、和建造过程中，要学会并善于应用有关的法律及土木工程可持续发展的原则，协调和处理工程项目委托方、公众、社会、团体、政府以及自己所属单位的领导者之间的关系，妥善的解决各种现实的与潜在的、短期的与长期的、局部的与整体的利益冲突，使工程项目的全过程最大限度地符合土木工程可持续发展的原则。
⑤较强的环境意识
随着社会对环境的重视，未来土木工程师也必须具备很强的环境意识。土木工程所使用的建筑材料是消耗天然资源和能源最高、破坏绿化土地最多的材料之一。长期以来, 建筑材料片面追求的是材料力学性能方面的“先进性”与“舒适性”。但是, 随着人类社会进入 21 世纪, 与人类生死存亡相关的地球环境问题变得越来越严重。使用建筑材料的土木工程师还必须考虑如何与地球环境相协调的“环境协调性”问题。这就要求土木工程师充分掌握建筑材料质量劣化的机理, 了解导致这种现象出现的外部因素――即环境因素的作用；树立“绿色建材”观念, 增强环境意识。
⑥团结协作的精神。
土木工程是团体工程，所以未来土木工程师一定需要团结协作的精神。“一个巴掌拍不响，万人鼓掌声震天”，“独木难成林，并肩耐岁寒”，团队的协作精神在土木工程的建设中显得尤为重要。因为大家都朝着一个共同的目标，那就是使公尺无懈可击。多人在一起工作，必然会有不同见解，但应该互相信任、互相帮助，那样才能擦出思想的火花，发挥出集体的智慧，正所谓心底无私天地宽。如果一个土木工程人员没有广阔的胸襟，那就算他有再绝尘的技能和专业知识，那也一事无成。
除以上六点之外，未来土木工程师还需具备以下素质：
①具有良好的组织和社会活动能力；
②具备相关的社会人文知识(经济、文化、财政、法律、民族、宗教等)；③有较高的管理理论和能力，具备经营与开拓能力；
④关注社会、环境和资源的协调发展，具有社会责任感和良好的职业
关键词：土木工程概论 教学 工程美学教育
前言
为了配合教育部对本科土木工程专业课程设置的要求，土木工程专业在第一学期开设《土木工程（专业）概论》课，旨在对土木工程专业的新生进行专业启蒙教育。几年来，土木工程专业由单一的建筑工程正向着更广泛的“大土木”工程方向发展，如何适应更高层次上的“大土木”工程的教学要求，需要进一步整合与扩展《土木工程概论》课程的教学内容，并积极改进教学方法与手段来提高教学效果，我们进行了不断地探索与实践。
1.在“大土木”工程基础上构建合理的教学体系与教学内容
土木工程是建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称，包涵的范围非常广泛，如建筑工程、铁路工程、道路工程、桥梁工程、地下工程、海洋工程、水利工程、港口、码头工程、环境工程等。在这一“大土木”工程范畴内，应构建更宽泛的知识结构体系。经过精心筛选，结合本校土木工程专业的特点，对教学内容进行了适当整合与扩展，形成了简明、实用、合理的教学内容。主要有：土木工程专业概述、土木工程的内涵与发展历史、土木工程中的材料、土木工程的力学与结构概念、各类土木工程概述、土木工程中的灾害、木工程的展望、土木工程专业的教学安排与学习方法。这些教学内容安排由浅入深，逐步引导学生全面了解土木工程的类型及其各类工程领域的基本内容和发展情况，初步具备土木工程建设的基本知识；使学生清楚自己所学专业的人才培养目标、课程设置与进程安排，明确教学要求与努力方向，建立理论与实践相结合的学习理念，为学生今后积极主动地学好本专业课程打下良好的基础。
2.注重对学生工程意识与专业素质的培养
土木工程的综合性、实践性比较强，要求工程技术人员要具有很强的工程意识和专业技能。专业技能有待于日后不断学习与实践训练得到充实，而工程意识的养成非一朝一夕之功，它是集专业知识、技能、经验、甚至是教训的不断积累而逐渐形成的综合素质。在现阶段，学生还没有积累足够的专业知识与技能，主要是使学生建立完整的工程概念并从专业角度理性分析问题的意识。例如：在讨论房屋工程的建设过程时，介绍它包括规划、审批、勘察、设计（建筑、结构和设备）、施工、验收、交付使用等阶段，使学生清楚工程建设的过程是各部门、多工种全面协调合作的过程，牵一发而动全身，从而建立统筹整体、协同工作的大局意识。工程意识的培养关键在于教学过程中不能照本宣科，而要理论联系实际，灌输实际工程具有系统性和完整性的思想，使学生对土木工程有一个感性认识，形成一个完整的工程概念，树立专业的思维方式，为工程意识逐渐形成日后的自觉行为打下坚实的基础。
3.适当引入工程美学教育，突出“美学育人”的功能
当今中国理工科高等教育中美学教育缺失现象比较严重，人们一提到土木工程，就认为是“土”和“木”的简单结合，仿佛我们培养的就是“又土又木”的工匠；土木工程冰冷、死板的外表使人们似乎处于钢筋水泥的“丛林”中，缺少艺术气息。其实，土木工程既是物质产品也是艺术品；工程技术的实践过程也是艺术的创作过程，所以，在授课过程中应适当引入工程的美学教育。通过史诗般的土木工程发展史、大量丰富的世界著名建筑典范、千姿百态的桥梁工程、功绩卓越的建筑大师与桥梁专家的不凡人生来激荡学生的心灵，激发学生对本专业的热爱及对美好未来的憧憬；这些静止的建筑与桥梁工程犹如凝固的音乐，与人文历史相结合，增加工程教育的“文化”内涵，突出“美学育人”的功能，学生从中既领略了工程博大精深的艺术内涵，又树立了实用与审美、技术与艺术结合的工程设计理念。
4.改进教学方法与手段是提高教学效果的关键
《土木工程概论》课的内容繁杂，涉及面广，图片丰富，叙述性强，如果以课堂灌输的方式教学，不仅教师讲的口干舌燥，而且学生听得枯燥乏味，为了提高教学效果，关键是要采取灵活多样的教学方法与手段。
4.1 利用多媒体教学
以多媒体为载体，通过丰富的图片、视频和动画等素材实现理论知识与工程实际的结合，使学生对土木工程的知识结构、应用领域和发展动态能够有比较清晰的了解和感知。制作与教学内容相符的教学课件，通过大量直观明了的图像配合抽象内容的叙述，并结合参观进行现场教学，如充分利用校内实践教学基地（如土木工程模型室、材料样品室、施工工艺操作实践教学基地等）；或者通过参观校园内的现有建筑及建筑工地现场等进行现场教学，使学生的工程意识得到极大提高。其次，可观看与土木工程有关的DVD录像片，欣赏优雅闻名的悉尼歌剧院、令人惊叹的埃及金字塔、气势恢宏的故宫建筑群、雄伟壮观的万里长城、融合最前沿技术的奥运场馆（鸟巢、水立方）等，这些古今中外优秀的工程范例深深吸引着学生，激励学生为之奋斗，既对学生进行了工程美学教育，也增强了学生的学习动力与社会责任感。
4.2 结合问题式教学，使学生养成查阅文献的学习习惯
“填鸭式”的课堂教学使师生间缺少必要的互动与学生的独立思考，况且学时有限，学习知识光靠老师课堂传授是远远不够的，采用问题式教学可启发学生深入思考。如古代土木工程离我们较远，讲起来比较抽象、乏味，若提问：山西应县木塔为何历经多次大地震仍完好无损？埃及金字塔在历史上有什么作用？古人是怎样开采如此巨型石材的？又如何建造高程如此精确的工程的？这些问题既活跃了课堂气氛，又能激发学生的学习兴趣。教师也可留些问题让学生课后解决，如在“土木工程中的灾害”之“地震”一节中，在讲解地震发生的原因、危害及抗震防震的方针及措施等问题后，联系1906年美国旧金山大地震，1923年日本关东大地震，1976年唐山大地震，再让学生回去查阅5.12四川汶川地震的发生原因、强度等级、危害范围、社会影响（包括心理方面）等文献，并思考今后如何防震减灾，作为工程技术人员应肩负起哪些社会责任等。学生通过查阅资料将课本知识融会贯通，学会汲取前人或他人的知识，提升理性的思维能力；并通过撰写读书报告或总结报告，训练学生写作的能力，为今后书写摘要、论文、报告等文章奠定写作基础，养成遇到问题查阅文献的学习习惯。
5.结语
总之，《土木工程概论》课的内容十分庞杂，而实践性、综合性又强，需要在“大土木”工程要求的基础上建立合理的教学体系和教学内容，引入工程美学教育，通过现场教学和参观等实践环节，采取灵活多样的教学方法与手段，激发学生浓厚的学习兴趣，使学生形成完整的工程脉络，具备初步的专业知识，引导学生顺利迈进专业的大门。
注：本文作者宿晓萍为在读博士。
课题项目：本谭题得到吉林省重点学科建设项目支持，吉林省重点实验室建设项目支持。
参考文献：
论文摘要：现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。本文论述了土木工程的涵义、现状及未来的发展趋势。
引言
纵观人类文明史，土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中，土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时，随着社会和科技的发展，建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化，所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异，节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合，建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用，谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显著成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破；特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来，土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展现状
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过，且发展很快，尤其在近年来，发展极为迅猛，几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现，新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快，数量之巨，令世界各国惊叹不已。
截止2000年底，我国铁路运营路程已达6．78万公里，居世界第4位，亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时，我国也在积极建造高速铁路，武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外，磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就，伴随着桥梁类型的不断翻新，主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平，己跨入世界水平先进行列。目前，我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座，重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面，50年间全国兴建大中小水库8．6万座，水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里，目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面，我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
三、土木工程的发展趋势
（一）高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N／mm2以上的钢材列人了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
（二）计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善，计算结果将更能反映实际情况，从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设，以缩短工期、提高经济效益。
（三）环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关，又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
（四）建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程，特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展，但是总的来说落后于其他工业部门，所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系，尽量实现标准化生产；要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制，采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式，同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
（五）空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年，美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想，即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少，人类把注意力也越来越多地转移到地下空间，21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层：除在青函海底隧道的中部设置了车站外，还建设了博物馆。
（六）结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现，为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用，不同受力形式的结构融为一体，结构形式将更趋于合理和安全。
（七）新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题，寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求，应当予以足够的重视。
此外，由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献：
[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社，2005.
论文摘要：现代土木工程不断地为人类社会创造崭新的物质环境，成为人类社会现代文明的重要组成部分。本文论述了土木工程的涵义、现状及未来的发展趋势。
引言
纵观人类文明史，土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。在我国的现代化建设中，土木工程业越来越成为国民经济发展的支柱产业。同时，随着社会和科技的发展，建筑物的规模、功能、造型和相应的建筑技术越来越大型化、复杂化和多样化，所采用的新材料、新设备、新的结构技术和施工技术日新月异，节能技术、信息控制技术、生态技术等日益与建筑相结合，建筑业和建筑物本身正在成为许多新技术的复合载体。而超高层和超大跨度建筑、特大跨度桥梁及作为大型复杂结构核心的现代结构技术则成为代表一个国家建筑科学技术发展水平的重要标志。所有这一切都说明在土木工程中越来越体现了技术与创新的作用，谁能在世纪之交把握住土木工程学科的发展趋势。谁就能在知识经济时代开创土木工程学科的新纪元。
一、土木工程的涵义
土木工程是指建造各类工程设施的科学、技术和工程的总称。土木工程的含义可从两方面去理解。一层含义是指与人类生活、生产活动有关的各类工程设施，如建筑工程、公路与城市道路工程、局坝水电和水利工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一层含义是指为了建造工程设施应用材料、工程设备在土地上所进行的勘察、设计、施工等工程技术活动。经过多年的发展，目前土木工程的实践和研究己取得显著成就，无论是结构的力学分析，还是结构设计的理论和方法以及结构的施工手段，都有了非常大的突破；特别是近若干年，在高层、大跨结构和钢结构方面成绩尤其惊人。但展望未来，土木工程领域中仍然有许多课题需要我们进一步探讨。
二、土木工程的发展现状
我国的土木工程建设从20世纪50年代起一直没有停过，且发展很快，尤其在近年来，发展极为迅猛，几乎整个中国成了一个大的建设工地。新的高楼大厦、展览中心、铁路、公路、桥梁、港口航道及大型水利工程在祖国各地如雨后春笋般地涌现，新结构、新材料、新技术大力研究、开发和应用。发展之快，数量之巨，令世界各国惊叹不已。
截止2000年底，我国铁路运营路程已达6．78万公里，居世界第4位，亚洲之首。铁路朝着城市轻轨和地铁两方而发展。同时，我国也在积极建造高速铁路，武汉至广州的高速铁路运营时间仅需4小时。此外，磁悬浮列车也在发展。桥梁工程也取得了惊人的成就，伴随着桥梁类型的不断翻新，主跨跨度一再突破。杨浦大桥、南浦大桥、芜湖长江大桥、南京长江二桥等大跨桥梁的建成都标志着我国的大跨结构达到了一个新的水平，己跨入世界水平先进行列。目前，我国己建成千米以上大桥3座、800m以上大桥8座、600m以上大桥15座、400m以上大桥40座，重庆万县单孔跨度达420m的钢筋混凝上拱桥更引起世界同行的莫大兴趣。在水利建设方面，50年间全国兴建大中小水库8．6万座，水库总蓄水量4580亿立方米。建设和整修大江大河堤防25万公里，目前防洪工程发挥的经济效益达7000多亿元。在大坝建设方面，我国先后建成了青海龙羊峡大坝、贵州鸟江渡大坝、四川二滩大坝等水利工程。
三、土木工程的发展趋势
（一）高性能材料的发展
钢材将朝着高强、具有良好的塑性、韧性和可焊性方向发展。日本、美国、俄罗斯等国家已经把屈服点为700N／mm2以上的钢材列人了规范；如何合理利用高强度钢也是一个重要的研究课题。高性能混凝土及其它复合材料也将向着轻质、高强、良好的韧性和工作性方面发展。
转贴于
（二）计算机应用
随着计算机的应用普及和结构计算理论日益完善，计算结果将更能反映实际情况，从而更能充分发挥材料的性能并保证结构的安全。人们将会设计出更为优化的方案进行土木工程建设，以缩短工期、提高经济效益。
（三）环境工程
环境问题特别是气候变异的影响将越来越受到重视，土木工程与环境工程融为一体。城市综合症、海水上升、水污染、沙漠化等问题与人类的生存发展密切相关，又无一不与土木工程有关。较大工程建成后对环境的影响乃至建设过程中的振动、噪声等都将成为土木工程师必须考虑的问题。
（四）建筑工业化
建筑长期以来停留在以手工操作为主的小生产方式上。解放后大规模的经济建设推动了建筑业机械化的进程，特别是在重点工程建设和大城市中有一定程度的发展，但是总的来说落后于其他工业部门，所以建筑业的工业化是我国建筑业发展的必然趋势。要正确理解建筑产品标准化和多样化的关系，尽量实现标准化生产；要建立适应社会化大生产方式的科学管理体制，采用专业化、联合化、区域化的施工组织形式，同时还要不断推进新材料、新工艺的使用。
（五）空间站、海底建筑、地下建筑
早在1984年，美籍华裔林铜柱博士就提出了一个大胆的设想，即在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站。这也表明土木工程的活动场所在不久的将来可能超出地球的范围。随着地上空间的减少，人类把注意力也越来越多地转移到地下空间，21世纪的土木工程将包括海底的世界。实际上东京地铁已达地下三层：除在青函海底隧道的中部设置了车站外，还建设了博物馆。
（六）结构形式
计算理论和计算手段的进步以及新材料新工艺的出现，为结构形式的革新提供了有利条件。空间结构将得到更广泛的应用，不同受力形式的结构融为一体，结构形式将更趋于合理和安全。
（七）新能源和能源多极化
能源问题是当前世界各国极为关注的问题，寻找新的替代能源和能源多极化的要求是21世纪人类必须解决的重大课题。这也对土木工程提出了新的要求，应当予以足够的重视。
此外，由于我国是一个发展中国家，经济还不发达，基础设施还远远不能满足人民生活和国民经济可持续发展的要求，所以在基本建设方面还有许多工作要做。并且在土木工程的各项专业活动中，都应考虑可持续发展。这些专业活动包括：建筑物、公路、铁路、桥梁、机场等工程的建设，海洋、水、能源的利用以及废弃物的处理等。
参考文献
[1]段树金.土木工程概论[M].北京:中国铁道出版社，2005.
[关键词]：土木工程；科学哲学；工程哲学
中图分类号：TB1文献标识码： A 文章编号：
0 引言
随着人类的进步与社会发展，土木工程作为古老又新兴的学科，依旧散发着迷人的光彩。理论的不断完善，实验精度的不断提高，规范的不断修正，使人们对土木工程的研究认识跨入了新的领域。现代科技的发展，是思维方式的发展，是智能斗争的升华。新材料的应用，新技术的开发和新施工工艺的进步，无不要求新的思维理论作为基础。解读土木工程中的科学哲学思想，成为当务之急。只有从思维层次上真正提高，才能创造出新的理论，引发新的技术革命和工艺开发。
1 土木工程和哲学的历史关系
土木工程作为从人类诞生之日起就存在的最古老学科之一，具有很强的实践性，与被誉为人类科学之母的哲学有着密切的关系。
从17世纪开始，德国古典哲学范式兴起。以伽利略和牛顿为先导的近代力学同土木工程实践结合起来，逐渐形成材料力学、结构力学、流体力学、岩体力学，作为土木工程的基础理论的学科。这样土木工程才逐渐从经验发展成为科学。有了具体的受力分析状态作为理论基础，土木工程的研究上了一个崭新的台阶。它将结构看作是线性的，研究并模拟实际的情况，将数学证明引入了土木工程的学科，是质的飞跃。在考察结构的相互作用时，将各部分分解开来，单独计算，最终整合。虽然与实际不尽相同，但在当时的情况下，已属难能可贵。
随着社会的发展，人们对土木工程的发展要求越来越高。特别是20世纪系统论和非线性等哲学思想的新鲜出炉，土木工程更加散发着勃勃生机。人们认识到结构不是一个线性的系统，而是非线性的。结构的相互作用也是要作为一个整体考虑，是一个系统，并将概率论与分形等思想融入其中，将土木工程的发展推上了一个新的高峰。
2 现代土木工程的哲学思想
吉林大学刘猷桓教授指出，“我们的时代使命是应用马克思主义的观点和方法去反思现代科学技术发展提出的一系列新问题，进而推进马克思主义科学技术哲学向前发展” [1] 。这是对于哲学界来说的。对于工程界也是一样，用马克思主义的观点和方法反思工程问题并对其指导实践。
2.1 系统论思想
20世纪中叶，系统科学诞生。它批判了还原论。深入研究了各类系统的运行和演化规律，先后形成了控制论、信息论、运筹学、耗散结构论、协同学、超循环理论、混沌学、复杂适应理论和开放复杂巨系统理论等。从而认识到，系统的运行和演化过程，并不像机械论者所认为的，只是单纯的、线性的、必然的，平稳的过程。而一般是简单和复杂、线性和非线性、必然和偶然、量变和质变、有序和无序、进化和退化相结合的辩证过程[4]。系统论的内涵表现在系统存在、系统演化和系统变革三个方面。系统范畴的建立，在诸多方面丰富和发展了唯物辩证法。其中最重要的一点就是为事物的普遍联系找到了一个基本形式[5]。它为人们提供了一种以整体性、综合性、层次性、动态性和开放性为原则的科学思维方式——系统思维，为土木工程的思维提供了哲学理论依据。
系统思维在土木工程中的目的是以哲学思想和管理科学为手段，针对现代土木工程的新特点，充分发挥科学家、科研工作者、工程技术人员的创造性和积极性，争取小投入、高产出、出成果、出效益，从而发挥最佳效能。系统思想要求从整体上考虑问题，要求拥有整体观，有助于提高层次提出分析解决问题，抓住主要矛盾并能着眼以后，用可持续发展眼光看待现今的工程建设。
2.2 辩证法思想
土木工程活动中充满了辩证法，值得我们深入研究。工程活动中普遍存在的质量和造价及进度的辩证关系，竞争与协作等涉及人的因素的辩证关系。它具有虚拟性、理想性、建构性、转化性、协调性等辩证思维特性。应用辩证的思维看待问题，是客观的要求。在人类的思维方式中，如果只注重真理性规定，忽视模式创造，很容易陷入科学主义和教条主义的泥坑；如果只注重模式，忽视真理性规定，容易误入实用主义歧途，尤其是土木工程这个异常重视实践的学科。过于复杂的客观情况难以如实地进行室内实验或现场测试和理论分析，而且只有进行新的工程实践，才能揭示新的问题。但是，如果抛弃受力分析，所有的一切将是空中楼阁，失去了理论支撑和公式计算，土木工程只能止步不前。如何处理这一系列辩证关系，将是新一代土木人研究的对象。
2.3 复杂性思想
从无序中发现有序，从复杂中寻求简单，是人类认识论的永恒主题，也是科学发展史的基本取向。随着精密自然科学几乎将简单系统的重要简单性法则发现殆尽，加之已发现的简单性法则与现实复杂性之间的巨大差距，人们开始将探索的兴趣转向复杂系统。而20世纪中叶以来一系列处理复杂性的基本理论和数理工具的创立，终于使复杂科学应运而生。复杂科学并不背离从现实的复杂性中寻求隐藏的简单性的法则。然而，复杂系统与简单系统的本质区别在于，在复杂系统中不可能找出具有决定论性质的一组简单性法则，复杂科学完全排除拉普拉斯决定论的可预见性狂想，复杂科学否定完全的简单性而只求有限的简单性。复杂性研究的起步近年来进展迅速，在控制论、信息论、系统论、突变论、协同学、超循环论与耗散结构论等理论及混沌分形高性能计算机等数学工具的基础上，复杂科学的概念、理论及方法已基本确立起来[6]。随着复杂科学理论、学科及研究机构的兴起，复杂科学的概念、思想、方法已几乎渗透到精密自然科学的所有领域，为土木工程的复杂结构分析奠定了思维基础。
如在结构工程方面，人们认识到工程结构并不是简单的弹性体，而是一个具有复杂内容的非线性弹塑性结构。它包括材料的非线性以及结构本身的非线性等内容。有限元方法应运而生，它的不断完善和不断发展，为复杂结构分析开辟了道路。在防灾减灾方面，人们认识到地震波也不是简单的平稳输入，而是非平稳的随机过程，其中包括了幅值的非平稳和频率的非平稳。运用复杂科学思想方法对诸多方面进行分析解答，将使土木工程进入崭新的阶段。
3、土木工程的发展趋势哲学观
现代土木工程需要适应各类工程建设高速发展的要求。人们要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密、设备现代化的建筑物。既要求高质量和快速施工，又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题，并推动土木工程这门学科前进。
1、要加强科学哲学思想对土木工程的指导作用。由于土木工程设施的规模日益扩大，现在应该运用系统工程的理论和方法以提高规划水平。特大的土木工程社会效果是有利也有弊，在规划中，对于趋利避害要作全面的考虑。
2、建立正确的土木工程观。工程哲学认为，工程观研究涵盖五个方面：①具有可持续发展内涵和可持续发展利益的工程观研究；②工程辩证观研究；③工程系统观研究；④工程生态观研究；⑤ 工程价值观的研究。一个重大工程，不仅要考虑其经济价值，而且要考虑其生态价值、社会价值、艺术价值，不仅要考虑其眼前的价值，还要考虑其长远的价值、历史价值，而这些都关系到人的发展观问题。我们要以正确的哲学观念来审视并指导活动。
3、理论联系实际，主观符合客观。土木工程不是闭门造车，是为生产生活人类活动社会发展服务的。再先进的理论，也是从实际中来受实际检验并为实际服务的。我们不能脱离实际进行纯理论研究，我们的工作是将理论实际结合起来，指导实践。此外，在改造自然的过程中，需要主观符合客观，遵循自然规律的指导。在人类需要和自然法则发生矛盾时，以客观为准，适度调和。
4、结语
十后，我国人民正在努力全面建成小康社会，我们正在进行史无前例的工程建设，在这样的社会条件和社会环境中，利用哲学观点解读土木工程——一个跨学科、多学科的研究领域，毫无疑问是既具有重要理论意义及现实意义的。有意识地运用哲学思维来指导土木工程发展，是时代的要求。对于工程技术人员来说，应自觉学习和掌握唯物辩证法，增强工作中的原则性、系统性、预见性和创造性；树立全局思想和大局观念，必须跳出工程技术来看工程，才能为工程的决策和管理提供可靠的依据；树立科学发展观，处理好现实中的关系和矛盾。运用马克思主义哲学指导土木工程的研究以及实际工程建设，以推动土木工程的全面发展。
[参考文献]
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[3] 赵建军，“工程哲学与科学发展观"研讨会综述，自然辩证法研究，2005.5，21（5）：105~106
[4] 姚志学，系统辩证论丰富和发展了辩证唯物主义，系统科学学报，2006.4，14（2）：1~5
关键词：土木工程 ，现状 ，发展趋势
Abstract: since the reform and open policy, our country social undertakings of various fields have achieved remarkable success. In recent years, with the development of economy and the progress of The Times, our country civil engineering business also has achieved great development, civil engineering industry after years of research and related staff hard work, now, civil engineering practice and the research has made remarkable achievement, whether structure mechanics analysis and structural design theory and method of the structure and the construction technology, has very big breakthrough, especially in recent years, with the development of science and technology, top big span structure in achievement is outstanding, the paper will be according to the present situation of the civil engineering and its future development trend is discussed, aims to promote our country's civil engineering industry further improvement.
Keywords: civil engineering, the current situation, development trend
中图分类号： S969文献标识码：A 文章编号
自改革开放以来，我国高层建筑的发展进入了一个崭新的阶段，高层建筑不仅在数量上急剧增多，施工水平要求的质量也越来越高，本文主要根据我国和世界该领域中的发展现状及特点进行剖析，对土木工程这一行业在二十一世纪的发展做出了展望，希望可以为我国此领域的发展提供合理化建议。
一、土木工程的涵义
土木工程是房屋、公路、铁路、桥梁、水工等工程的总称，土木工程对国家经济建设和发展都具有非常大的影响，完善土木工程建设能够促进经济的发展和社会的进步。土木工程和人类的关系也是非常密切的，其关系到人类赖以生存的基本要素，是人们生活必不可少的要素之一。
二、我国土木工程的发展现状
1. 高层建筑
随着经济的发展和城市化进程的加速，我国城市发展的脚步越来越快，城市的用地也越来越紧张，过量的人口和城市有限的用地形成了强烈的矛盾，因此，近年来，高层建筑获得了长足发展，高层建筑这种占地面积相对较小，而承载量大的建筑在我国城市化的过程中迅速发展起来。高层建筑的发展一方面是我国经济建设取得成就的体现，另一方面也增加我国经济发展的负担。提到高层建筑和高楼大厦，人们一般都和现代化、经济发展联系起来，当然，这是没有错的，而城市高层的发展必须要进行辨证的分析，虽然众多高层的建立体现了我国经济的发展状况，但随着城市化程度的越来越高，城市用地的紧张程度也在日益加剧。根据相关调查显示，我国大陆目前高层建筑的数量已经超过20000幢，而超过100m的高层也已经超过1000幢。这体现了我国土木工程行业在社会中的重要地位，其对人类社会的影响也是非常巨大的，是我国进行社会现代化建设的重要保障之一。
2. 公路建设
公路建设和经济的发展是相互制约的关系，因此，土木工程领域中公路的建设是尤为重要的。经济的发展是一个国家的基础，国家各方面事业的进步可以说都是得益于经济的发展，因此，经济的发展能够带动社会的进步。经济的发展必然会带动商业、工业、以及服务业的发展，从而提高这一地区或国家的商业往来和地区承载量，促进道路运输的发展。道路交通的发展具体表现为能够带动产业结构的改善，带动相关产业的发展，从而提高人口质量，改善城乡结构，缩小城乡差距，提高城市化水平，能够全面推动人们生活质量更快的进入高层次阶段。
相比以前来讲，我国目前的交通状况和经济发展都有了质的提高，但一部分地区仍然存在运输设施及设备满足不了国民经济高速发展的需要，也有一部分地区由于经济发展欠佳，道路建设也相对滞后，因此，我国经济建设和交通运输的发展存在不协调性，这种现象会对我国人口质量产生影响不利于我国社会主义和谐社会的建设和发展。近年来，随着和谐社会概念的提出，人们越来越重视社会各方面事业的和谐建设了，因此需要从体系、结构、布局等方面综合考虑，大力发展绿色交通事业，促进经济、交通的协调发展，全面推动我国经济建设的发展。
三、土木工程未来的发展趋势
随着人类社会的不断进步，人们对资源索取的程度越来越大，地球上的资源是有限的，因此，如何利用有限的资源养活更多的人口、获得更大的发展是尤为重要的。土木工程未来的发展趋势要向集约型、低消耗型转变，为建立可持续发展的和谐社会而努力。
1. 向高空延伸
根据相关资料现实，目前世界上人工最高的建筑是波兰的长波台钢塔，其高度为646m，作为世界上最高的人工建筑，其承载能力是十分巨大的。这将是未来土木工程建筑领域发展的趋势，高空的距离是无限的，因此，只要技术允许的条件下，建筑物不断向高空发展是切实可行的一种策略。这种高层建筑可以集工作、休闲、娱乐、商业、购物等一系列功能，这就大大节约了土地资源，为城市的发展节省了土地。而我国在此方面的展望是，在上海附近拟建一栋高达1250m的仿生大厦，居民可以达到十万人左右，这将是我国土木工程建筑史的一块里程碑，将在世界人工建筑领域中堪称奇迹。
2. 向海洋拓展
地球可以称作为一个“水球”，地球上有百分之七十的面积是海洋，而陆地面积仅占百分之三十，因此，在技术条件允许的前提下，充分利用海洋资源是非常必要的，是人类不断向外扩展过程中的一个创举。海洋比陆地情况更为复杂，但其巨大的潜力对人类一直是比较具有诱惑力的。随着科学技术的发展和时代的进步，在土木工程方面人类已经在海洋中取得了一些可喜的成就。例如，为了减小机场噪音对城市居民的影响，也为了节约陆地资源，2000年时，日本围海建造的1000m长的关西国际机场试飞成功，这标志着人类在土木工程方面迈出了向海洋进军的重要一步。近年来，我国在此领域中也获得了相当的成就。上海南汇滩的围垦成功和黄浦江的拓岸成功都是我国在近年来取得的成就。这些成就的取得都为土木工程在将来向海洋的发展积累了科技经验，奠定了坚实的基础。
结束语：
目前，我国土木工程中一些领域已经处于世界的领先地位了，但我国土木工程在技术和设计方面仍然存在很多问题，展望未来，不仅要在技术方面加强，更要在观念方面提高，利用新型的技术和材料进行建设，更要加强理论和实践的结合，在不断发展的理论的同时，也要重视实践的作用，先进的理论能够指导实践，而实践是将理论转化为现实的手段，因此，只要遵循客观发展规律，在我党的正确领导下，我国土木工程的发展一定会成为世界该领域中一颗璀璨的新星。
参考文献：
[1] 丁大钧.我国土木工程的新进展[J].淮阴工学院学报，2009（05）.
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[4] 张晓霞.基于新时期我国城市化进程加速的背景下，如何合理利用城市中的土地[J].新时期土木工程，2009（03）.
关键词：土木工程 可持续发展
一、土木工程的历史与现状
土木工程是工程分科之一，是与建筑亲密关系的学科。土木工程是一种生产活动和工程技术，其中包括如土、石、砖、木、混凝土、塑料等工程材料以及房屋、道路、铁路、桥涵、隧洞、河、港、特种结构和市政卫生工程等建筑。随着学科逐渐的发展与理论的丰富，土木工程逐渐向专业化方向发展，比如工程材料学、建筑材料学等。
随着社会的进步，土木工程中采用的材料也有种类上和品质上的改变，诸如水泥、钢材等都陆陆续续在建筑得到了应用。钢筋混凝土在建筑工程中的应用使世界建筑提升了到了一个新的台阶。随着1978年的改革开放，我国的经济得到了迅猛的发展，土木工程方面也得到了很大的提高。目前，世界上拥有著名斜拉桥排名榜上，在前10名中，我国有6座跻身于中，世界上仅有6座跨度在600米以上的桥梁，中国占了4座。
二、可持续发展的背景与理论渊源
随着社会的不断发展与人类文明的不断进步，世界迫切地需要对人类的过去走过的发展道路重新进行评价和反思。人类面对的不仅仅是经济问题，而是需要在价值观、文化和文明的方式等方面进行更广泛、更深刻地变革，寻求一种可持续发展的道路。
1980年，联合国大会首次使用了“可持续发展”概念。1987年，《世界环境与发展委员会》公布了题为《我们共同的未来》的报告。报告中明确指出了可持续发展的战略，标志着一种新发展观的诞生。报告中把可持续发展定义为“持续发展是在满足当代人需要的同时，不损害人类后代满足其自身需要的能力”。它明确提出了可持续发展战略，提出保护环境的根本目的在于为了确保人类的持续存在和持续发展。2002年，南非召开的世界可持续发展首脑峰会，达成关于进一步加强全球范围内可持续发展的共识，对推动全球可持续发展合作起到了积极作用。
三、土木工程中存在的可持续发展问题
土木工程活动是人类与自然生态环境发生碰撞的生产活动之一，在这个过程当中，极大的消耗了资源。生产、加工、运输与建成后维护过程中所需的工程材料都是来自于资源。不仅是对资源的使用，同时还会在使用、拆除过程中产生废弃物，针对这些废弃物对环境存在的影响采取的一些行动，也就与可持续发展相结合。我们在大兴土木工程的时候，一定要注重经济效益的同时，也关注生态环境的保护。
1.土木工程材料的可持续发展问题
改革开放以来，我国经济飞速发展，取得不小的成果，但是这些成果都建立在以大量消耗能源、严重破坏环境为代价的基础上获得的。我国的钢材、水泥、混凝土等生产和使用都名列世界前茅，正是由于这些建筑材料的大量生产和使用，我的生态环境也遭到了前所未有的破坏，综合以上一系列的问题，这就要求我们在土木工程中才一定的措施，比如在工程材料的使用上，以高强度混凝土、高性能混凝土和绿色混凝土为主要方向，这都将为土木工程材料的可持续发展创造条件。
2.土木工程设计阶段的可持续发展问题
土木工程项目一般可分为三个阶段，分别为初步设计、技术设计和施工图设计。初步设计阶段主要是针对土木工程进行论证、选址、规划等；技术设计阶段主要是协调编制土木工程有关的图纸、预算、说明文件等；施工图设计阶段，主要是确定土木工程的尺寸、材料、结构、构造、设备等据此施工的图纸、说明书、计算书和预算。
每个阶段都可能涉及到可持续发展的问题，初步设计如何根据项目需要进行全名的调查和研究，在有限的预算范围做好规划，最终确定设计方案；技术设计协调各个工种之间的关系，协调编制项目所需个各类文件；施工图设计需要我们及时对现有的规范进行修订，并针对问题进行及时修改与补证。
3.土木工程施工阶段的可持续发展问题
施工准备工作和进行工程施工构成施工阶段的主要内容。在施工过程中，生态环境不同程度地会受到破坏，同时，也不能轻视工程施工人员的不规范或是失误所造成的事故发生。为了防止这些现象的出现，可针对项目生态环境进行各种负面的设想，加强施工人员的操作规范，降低事故发生的概率。
4.土木工程使用与拆除阶段的可持续发展问题
土木工程使用与拆除过程中，能源的消耗、资源的利用、粉尘和噪声、对周围环境都会产生巨大影响，因此，在这个过程中如何把使用效力最大化，拆除过损害最小化，对土木工程可持续发展战略有着深远的意义。
四、土木工程可持续发展的目的和意义
(1)研究土木工程材料的可持续发展问题，加强土木工程绿色化、增加高性能材料的使用，这样将对人类的生存和发展起到有利影响。
(2)研究土木工程设计阶段的可持续发展问题，对今后的设计工作有着重大的指导作用。会使我们在项目建筑过程中采用更好的环保材料、更注重统筹工作。
(3)研究土木工程施工阶段的可持续发展，可以指导施工过程尽量减少对生态环境的破坏、运用科学的管理方法管理整个施工工作。
(4)研究土木工程使用及拆除阶段的可持续发展，可以指导工程的维护和修缮工作，营造出“绿色工程”形象。
参考文献：
[1]牛文元.可持续发展导论[M].北京：科学出版社，1997
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