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专业介绍--土木工程

 常欢喜的图书馆 2018-09-25
土木工程


一、学科概述

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。

土木工程具有几个非常突出的基本属性:社会性、综合性、实践性及统一性。

  • 社会性:土木工程是伴随社会发展起来的。从古代的长城、故宫、赵州桥、都江堰到现代的三峡工程、金茂大厦、特大城市轨道交通、杨浦大桥无不与土木息息相关。

  • 综合性:一项大型土木工程设施的建设要涉及和应用到工程地质勘察、工程测量、工程结构、建筑材料、工程机械、技术经济等学科和施工技术、施工组织等领域的知识和计算机、工程试验、力学实验等技术,因此土木是一门广泛而综合的学科。

  • 实践性:土木工程是一门实践性极强的科学,其与生长实践有十分密切的联系。可以说大部分专业知识都是通过早期实践积累得到的,这方面与自然科学有着非常大的区别。很多知识更多的是一种经验形式的体现,通过理论很难解释。该学科有大量的实验课程:材料实验、工程力学实验、土力学实验、流体力学、测量学实习等等。而且随着知识的进阶,在硕士、博士阶段更是依赖实验手段进行研究。

  • 经济、技术和建筑艺术的统一性:土木工程设施的建造力求技术可行、经济合理,满足人们预期功能要求。同时,作为一个工程实体,要求在造型、比例、线条的协调(当然,这块主要由艺术设计和景观、建筑学的人员而不是土木工程的人员负责)。


土木工程下属的一些常见的二级学科介绍

1. 结构工程

结构工程是用力学的方法来分析建筑物(如:房屋、桥梁、水坝等)和构筑物(如:挡土墙、烟囱、构架等)在各种荷载作用下的内力和变形,通过控制结构的内力和变形,达到结构在施工和使用过程中保证一定安全可靠度的目的。

结构工程学传统分析方法是利用坐标轴简化各类张量数值方程(如内力、位移等)以求得结构构件(如:梁、柱等)的内力及位移。在电脑出现后,有限元素法、非线性分析法等新型分析方法得到广泛的应用以用于求解各类更加复杂的结构问题(如多种不同性质材料协调工作等)。主要研究方向:结构设计与计算理论、基础工程分析与设计、施工技术与现代管理、材料性能试验与分析。

2. 建造工程与管理

建造工程与管理就是对工程或者说工程建设进行管理,这里的工程指的是指土木建筑工程。工程管理是对一个工程从概念设想到正式运营的全过程(具体工作包括:投资机会研究、初步可行性研究、最终可行性研究、勘察设计、招标、采购、施工、试运行等)进行管理。主要研究方向:项目管理、风险评估管理、资源分配、高速公路建造

3. 岩土工程

岩土工程主要研究泥土构成物质的工程特性。岩土工程师会研究从工地采集的泥土样本和岩石样本中的数据,然后计算工地上的建筑所需的格构。地基、地桩、护土墙、水坝、隧道等都是需要岩土工程师提供土力意见的建筑项目。主要研究方向:土力学、地基工程、工程地质

4. 交通工程

交通工程是研究铁路、公路、水路及航空运输基础设施的布局及修建、载运工具运用工程、交通信息工程及控制、交通运输经营和管理的工程领域。包括道路交通、铁路交通、航空交通、水上交通、管道交通五项内容。主要研究方向:高速公路设计、运输设施、运输材料设计及安全和管理、运输结构、运输系统。很多学校交通工程是另外分出的专业,有些学校的土木专业含有道路方向的专业。



二、主要学习内容

1. 必修基础课

高等数学,线性代数,概率论,大学物理及实验,普通化学及实验(课程要求比较低)、基础的计算机知识(如C语言、数据库等)。

2. 专业课基础课及专业课

画法几何与工程制图(识图基础知识和基本制图规范)、计算机绘图设计、建筑材料学与工程地质学、测绘学。比较重要的是工程力学、结构力学、弹性力学、土力学、混凝土结构、钢结构这些基础力学知识。

进入高年级后学习的课程根据选择具体方向学习相关的课程,比如最常见的房屋建筑工程方向要学习土木工程施工、工程法规、房屋建筑学等等以力学为核心的设计课程。可以说力学在所有课程的学习中有至关重要的位置。




三、主要应用领域及就业情况

土木专业的本科生毕业生全国范围来看基本都会选择找工作,当然一些排名比较靠前的学校的学生会有很大的比例为了能够进入设计院会选择考研。也会有一定比例的本科毕业生选择出国读研究生或者博士生,但是出国人数远远小于理学,也普遍少于大部分工程科学。但是这不代表出国这个选择就不适合土木,以美国为例,土木方向出国读研读博是非常好的选择,岩土等方向的人才非常受重视,当然难度也是比较大。这里笔者强烈建议准备的高考的高中生不要把出国、考研这些因素考虑到专业的选择,毕竟在没有经历过本科学习之前就定下要不要考研、出国这些结论太早。

1. 施工单位

施工单位是大多数毕业生的选择的方向。中国可以说是全世界土木行业最大的国家,混凝土消费量世界第一,侧面反映出土木行业之大。一般来讲,大型施工单位基本为国有企业,中铁、中建比较这些比较常见,常年招收大批毕业生。施工单位的人员比较复杂,入行门槛不高,会有很多社会人员涌入和本科生共同竞争。初期入行的毕业生可能会遇到自己所学的知识与工作关系可能不大,换句话说施工的工作依赖工程经验多于理论知识,而且对专业课知识的运用不明显。而且施工单位普遍起薪不高,现场施工较于在办公室比较辛苦;有些工程可能位于比较偏远的地区,对个人生活造成一些困难。另外,施工单位基本没有女生,这也是女生普遍不愿意选择土木专业的主要原因。

当然施工单位并不是一无是处。有才能和机遇的毕业生在施工单位有机会晋升管理人员后待遇相当之可观(这里不具体展开)和较广阔的发展空间。(当然,几乎所有类型的工程行业都是如此,有才能、良好的人际关系的人才不论在任何一个行业都有可能有所作为)

而且土木非常依赖经验也意味着靠着不断积累工作经验土木方向的人才价值就越高,土木方向的施工单位的人才的黄金期普遍在30岁以后。

2. 设计单位

设计单位主要是指建筑设计或者建筑设计的设计院。设计院不同于施工单位的一个突出之处在于门槛比较高,一般大型设计院招收的应届生主要为研究生。当然这并不是说必须要研究生或者博士生才能进大型设计院。本科生多关注求职信息一样有机会进入设计院。

设计院优于施工单位的地方在于设计院更强调专业知识,结构设计、建筑设计的工作需要良好的专业功底。工作内容顾名思义就是“设计”,较之于施工可以不用一直跟在建筑工地,更多时间是在设计院画图。设计院工作强度比较高,待遇和出图数量相关联,因此待遇较之施工单位比较客观。入职一些水平非常高的设计院进行一些重要工程的设计是名牌大学土木专业优秀学生的选择。

3. 房地产公司

房地产公司和施工单位、设计院相比与专业课距离比较远。地产公司更有企业单位的味道,需要处理复杂的人事关系。另一个方面地产公司比较吸引人的地方在于这个行业的起薪普遍非常高,擅长人际交往、有较强社交能力、各方面成绩非常高的毕业生常常为地产公司的职位进行非常激烈的竞争。

其实还有非常多的选择,比如非常多的女生选择做预算,有些毕业生选择考取公务员,有些选择做高校教师。(高校教师对学历要求比较高,有些学校要求教师有留学经历、发表文章的要求,适合愿意进行专业研究、有志于为人类科研事业做出贡献的、希望有一个稳定工作的同学)

最后,关于考证和晋职称,在土木行业有许多证可考的:注册结构师、注册造价师、注册监理工程师、房地产评估师、注册建筑师、注册建造师、注册岩土工程师等。对于那些需要过基础课的考试,要先过基础课,如注册结构师、注册岩土工程师等,工作若干后才可考专业课。有的不需要基础课,但专业工龄要求较长,如:注册造价师、注册监理工程师,其中注册监理工程师必须具有工程师职称并且在取得职称后工作后三年,是要求条件最高的。其它的只对学历有要求,对职称没有具体的要求。考证是大势所趋,也是社会公平竞争的一种方式,对那些愿意学习的人是非常有帮助的。


四、众说纷纭

【1.问】

土木工程和建筑学有什么区别?

【小编回复】

土木工程的核心是结构设计。包括结构、道路桥梁、给排水、粘土、建筑经济等。如建筑结构工程师他们的任务是使建筑物满足生产和生活使用提出的各项要求,又能经受强烈地震、狂风袭击以及各种大自然的考验;要做到安全可靠,经济合理,技术先进。他学的主要课程有高等数学、各种力学和结构理论、施工技术和管理。

建筑学的核心是美学设计与实用设计。在设计过程中,他需要综合考虑许多问题,如建筑与城市环境的结合、建筑物本身的使用功能、、艺术形式等等。在综合考虑这些错综复杂的因素上,进行城镇布局的规划,建筑平面和空间的组合,建筑立面的处理,选定合适的材料结构形式,拟定声、光、热等适宜的环境条件,进行室内外装饰设计等等。除具备一般理工科的数理化基础外,还应具有一定的美术知识和绘画能力。

笔者简单的说,建筑学和土木工程是完全不同的两个专业方向,需要的也是完全不同的人才。本科阶段一般来讲建筑学的课程偏向于美学,要学习制图、素描,有大量的手工制作、美术制作,要熟练掌握非常多的绘图软件,需要沉淀非常深的艺术造诣和长时间工作的耐力,基本对力学没有要求(虽然有一些数学和力学的课程但是难度不大);土木相较就要进行以大量规范化的制图练习,力学演算和工程设计。简而言之,建筑学培养的是实用的艺术家,土木工程培养的是合格的工程师。

【2.问】

我是女生,是不是不适合学土木?

【小编回复】

客观的说,学土木的学生中男生占大多数,笔者所在的土木学院女生大约有五分之一左右。女生不适合做现场施工和监理(这些行业几乎没有女生),可以选择去设计院(当然,要考虑比较大的工作强度),或者做造价、进入地产公司,或者公务员、老师等。有很多女生会选择继续深造读硕士、博士。只要有不错的数学和物理功底,并且对工程科学有兴趣渴望有所建树,土木对女生是非常不错的选择。

【3.问】

在学校期间如何学好土木?

【小编回复】

数学与力学:不管是高等数学,还是线形代数,都是结构工程的基础。数学在任何理工学科的重要性不必多提;理论力学是材料力学和结构力学的基础,同时,其他专业课程也会用到理论力学的理论,比如说钢筋砼正截面设计计算公式的推导。

重要的基础专业课:比如钢筋混凝土结构,这些课程是其他专业课程的基础。

对规范的熟悉:这也是在校学生往往很容易忽略的,如果想搞好设计,必须好好的去理解规范。

重视生产实习:经常上施工现场,多多熟悉建筑施工工艺及流程,同时,多看看图纸,在以后的设计中,更容易考虑到施工水平的限制。此外,多了解一些其他专业的知识,懂得如何去配合其他专业设计,还应该有一定的程序设计能力,初步掌握一些编程语言。

最后,学好结构,还需要你有严密的逻辑思维,理性的思维方式,这样才会在这个学科上有所建树。

【4.问】

关于“学土木可以赚大钱”和“土木行业辛苦 赚钱少 没前途”两种说法。

【小编回复】

无论是从亲戚家长的口中,还是通过上网查各种资料都会或多或少存在这两种说法。有的高考考生甚至直接问”XX大学土木毕业第一年能赚多少“这样的问题。

总的来看,土木不论是就业形势、工作环境在国内可以算得上是中等偏上,名校毕业第一年能赚XX万的牛人的确有但是少之又少,绝大部分人就业比较一般,甚至很多人刚毕业会觉得最基础的吃喝都不够,这个没有办法一概而论,毕竟土木是非常依赖经验的行业,没有经验的大学生的确在刚开始工作的时候需要大量的学习,现实中需要的知识靠着在学校学到的理论知识远远不够。有些人在施工单位设计单位大有所为靠着能力几年就买房买车有些人可能十几年还是做一样的工作(当然我们不能绝对的说这样不好),这一切最根本还是因人而异的。如果你想通过读一个好专业想有一个好的前程或者钱程,土木不失为一个不错的选择,但是你不能指望靠着这个选择“迅速的得到经济效益”。


五、小编建议

大学选择的专业的确对未来的职业发展走向有非常重要的作用,但却不是绝对的。选择一个专业,与其说选择一种职业,不如说是选择未来大学四年的生活基调和环境。

学土木的人有着和其他工科一样的严谨、踏实的工匠之气。如果你觉得自己数学和物理功底不差,如果你喜欢工科学生低调、沉稳的学习环境,如果你觉得自己能够沉得住气在自习室钻研梁和杆的力学性质、拥有透过一栋建筑的外观去仔细体察他的墙和柱的构造的耐性,如果你愿意做一个细心的“工匠”遵循古老的规律去雕刻钢筋和混凝土未曾开发过的美,那土木的确是非常适合你的专业。

下面是应约稿人要求写的一些专业相关问答,个人想法,仅供参考吧。

1. 关于这个专业日后的深造,如出国、读研甚至读博,就目前的情况来看,有什么建议?

土木专业出国、读研究生都占到一定的比例,实力越强的高校这个比例越大。欧美国家建设高峰期已经过去,因此从事土木行业的人不断减少,因为吸收比较学习结构和岩土的留学生,事实上,很多国外的土木行业人才来到中国工作,因为中国大陆的基础建设工程是世界范围内最大规模的。

关于就业还是读研,和大部分工程科学一样,两种选择各有利弊:四年的本科学习学习了一些数学和力学知识以及基础专业课。因此从事技术性较强的职业比如设计、规划时硕士三年的学习是很有帮助的;本科毕业直接就业进入施工单位基本来讲已经可以了,更多需要的是在工作岗位中积累的经验,进入设计院可能有些难度稍大。

2. 本专业毕业生面临就业时,在地域的选择上有没有什么倾向性?

地域的倾向性是必然存在的。比如西南交大的毕业生在成都找到工作的成功率必然大于东南大学。以同济大学的土木工程专业的本科毕业生为例,近九成会选择在华东地区和华南地区工作,特别是上海、苏州、杭州这样的城市。

3. 本专业毕业生面临就业时,用人单位在性别上有没有什么倾向性?

需要长时间在施工现场工作的职位倾向于男性,其他比如设计单位、房地产公司倾向性不大。

4. 什么样类型的人,或者说具有哪方面主要特点的人,更适合选择这个专业?

笔者认为与其他类型的专业要求区别不大:学习能力强,乐于吸收书本上的理论知识但更重视工程实践中的经验,良好的沟通能力和交际能力,有毅力。

5. 这个专业有趣吗?你学几年来,你觉得最能吸引你的地方在哪?压力大吗?

是否有趣完全在于个人,学习过程中有人会觉得力学、工程规范、实习都非常无聊。有人却对工程软件、基础力学产生兴趣,当然后者在学习阶段和工作阶段更容易取得成功。我觉得所有学土木的人都能分享到的乐趣,是看到自己脑中的想象或者手中的图纸变成现实成就感。

学习压力必然是存在的,笔者认为大学期间土木本科的课程量不大,远少于例如医学、建筑学课程量和作业量,但是想要学好一样需要下很大工夫。这里想插一句,很多人会觉得建筑学的学生,要比土木专业的学生学习过程更开心,因为建筑学课程涉及非常多的模型制作、绘画摆脱了大家普遍觉得繁琐的计算,但是据笔者所知建筑学的作业非常的繁重,通宵熬夜做设计在大学期间是家常便饭(土木专业的学生很少遇到这样的情况)。

6. 你在上这个专业之前和你现在对这个学科的理解有什么不同,或者哪些部分是容易被围城外的人理想化的?

进入大学之前笔者认为可能大学的学习就是学好数学、力学,像高中一样会做题目。实际上要真正学好,不仅仅是数学、力学(虽然他们非常重要),需要掌握的东西非常多,从基础的制图规范、地质学基础知识、工程法规到大三大四时学习具体的设计规范等等,学习形式不仅仅是做题目。

7. 如果我想选这个专业,你给我最重要的三个建议是什么。

  • 重视学好所有基础课程,尽管它可能看起来很无聊很枯燥。就算它有可能学不到实用的东西至少可以换一个不错的学习成绩,毕竟成绩才是王道。

  • 不要想着自己毕业后可以做项目经理或者进入知名设计院日进斗金,毕竟只有少数人靠着实力或者社会关系才能做到,做好刚毕业辛苦奋斗的准备。

  • 事实上,大部分学生选择的专业不是他们非常感兴趣的,但是对专业学习的态度是不同的。好比你可能不喜欢英语,但是为了考取一个好学校你还是能够把完形填空和阅读理解练的很准。总之,如果你选择了土木,大学四年期间就用积极的态度去学习,毕业后再做更适合自己的选择。




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