土木工程危机

在过去，土木工程师被视为我们的文明先锋，他们发起和推动我们世界的变化。他们的纪念碑、桥梁、铁路、隧道和建筑物不仅改善人民生活，而且大大改善了生活得本质。而今天不再那么辉煌：我们看的最多的是其他领域的工程、科学及其对人类文明的影响。一部分，大众媒体和我们成功使桥梁和高层建筑在正常情况下屹立不倒，结果是没有创造有价值新闻才引起这种情况发生。不幸的是，这也是我们无法用我们的创造力和领导才能去捕捉公众注意力得结果。我们正处于危机阶段，我们需要恢复我们在社会上得领导地位，否则停滞将会与所有得不良后果：包括基础设施恶化、联邦对基础设施得开支减少、我们的职业声望下降吸引最有志向和才能的高中生到我们专业得问题等持续下去。然而，创新人才和真正的领导者总是利用他们的变化和挑战以适应新的需求，因而把劣势变为优势。我认为这样的机会存在于我们专业当中，对于眼前的危机我提出解决方法包括为了建立一个21世纪土木工程师模型对“文艺复兴人”的概念进行创新调整。

1 全球化

全球化就其步伐和焦点来说是不断演变的过程。例如在中世纪的全球化是相对比较缓慢的，主要是由于社会在精神生活的关注是以探索为代价的。文艺复兴带来了全球化的迅速加快，主要是由社会焦点从精神生活向消费领域转移引起的，这一转变最终造成了巨大的地理发现、发明，最重要的是，形成了一个追求变化和科技进步全新的文化和政治环境。文艺复兴的精神在沃莫的消费普及得到很好体现。这样得一个人对科学和艺术有很好的理解，既有分析能力和创新能力，以及最重要的是，始终为了解不同国家和获取新的知识去探索世界做好学习和准备。

在我们文明中，全球化是很重要的进程之一。它通过逐渐建立一个全球化的文明来改变国家、社会甚至整个大陆，为我们带来很多长远利益。这对于土木工程尤其重要，因为很多设计和施工公司较大的经济和全球化经营规模。

2 21世纪土木工程师

我认为三个相互关联的力量推动工程发展，特别是在土木工程方面。这些推动力包括工程创新、计算机和全球化。为了在迅速变化的世界中生存，尤其是蓬勃发展，我们要做的不仅仅是做出反应和利用我们的分析知识和技能。我们必须认识到这些推动力的存在，并在我们的土木工程教育中做出重大改变以反映出我们的战术和战略目标。我认为的战略目标就和这些明显的目标一样：满足ABET的要求、培育称职的工程师，或者满足我们行业其他人的预期，特别在各种实践技能方面。战略目标可以说与我们的毕业生的长期成功和他们对社会、专业的贡献息息相关。显然，战术目标相比更少量化目标，但他们同等重要甚至更加重要。

今天我们土木工程教育大多注重于实践、分析知识和技能，这些都和我们的领域有关。在教育方面的变化是缓慢的，主要是渐进的，他们大多被ABET认证要求推动而不是我们对未来需要的憧憬所推动。这种被动方式没有什么根本上的错误，至少可以确认都有教基本常识和分析技能。不幸的是，目前的做法不足于恢复已经失去的对技术进步的领先地位。在这种情况下，ASCE通过引进主动提高知识体系标准是一种积极的发展，这种发展可能最终改变目前定量模式和逐步改进的形式。它代表了发散思维的很好例子，因为它改变目前正在讨论的学士学位教育的内容：从学分制毕业到基本的知识体系和充分的土木工程实践。

我认为21世纪土木工程师必须具备知识体系五个主要部分的特点：①土木工程领域（实践）的知识；②分析知识和技能；③工程创新知识和技能；④计算机知识和技能；⑤全球化知识和技能。

只有这五个知识组成部分的均衡整合才能为了解世界的复杂性、预测和领导变化提供一个基础。目前我们教育工作的重点主要集中于前两个部分，这两个都只要是定量的性质。我们教的关于土木工程系统和相关的分析知识和技能的实践知识都主要在详细设计方面（行为分析、尺寸、数值优化等），而土木工程的定性知识都很少涉及到。

（1）工程创新。工程设计创新是一门新兴学科、一门必要和充分开发利用知识体系为工程流程的课程，当追求常规设计和创新设计是被称为设计流程。在工程设计创新中，一般解决问题的流程是考虑设计流程的一部分课程。整个工程设计创新的重点在于设计的定性方面和解决工程问题方面。当寻求发散思维时大多是在设计创新概念中解决工程问题。

（2）计算机。目前土木工程中的计算机主要是电脑画图和在电脑上模拟各种数学模型。在第一种情况中，教学通常注重于AutoCAD和Microstation，而在第二种情况中教学只不过是处理土木工程定量方面。同样这种教学提供有用的实践技能使我们的学生更好就业，但这些还远远不够。

土木工程计算先驱之一。瑞士洛桑联邦技术研究所的伊恩史密斯，几年前就认识到在土木工程计算中进行革命的需要，因此它开始为工程师开设计算机基础的课程。在2003年，他和班尼拉斐尔一起出版《计算机辅助工程基础》，这是他的计算机教学经验和他计算科学背景的体现。这本书精挑细选了13个特别是在工程方面的计算课题，这些课题适合于工程读者。史密斯和拉斐尔讨论了像基本逻辑、复杂性、数据结构、个、对象表示和推理、数据库概念等课题。目前史密斯正领导ASCE努力建立一个关于“土木工程计算机的简介”模块化课程，其目的是在全球范围内得到广泛使用。该课程正发展成为ASCE全球电脑信息技术重点重心活动的一部分，且其初步成果将在加拿大蒙特利尔ASCE举办的土木工程计算机国际会议期间展示出来。

不幸的是，现在尽管我们知道要把全球化反应在我们土木工程课程当中，但我们仍然不知道在考虑所有限制后怎么用最好的方法去做。我ASCE全球电脑信息技术重点中心将会把全球化用于土木工程，特别是计算机方面。全球化和计算机是相互联系的，一个领域的进步将会刺激另一个的发展。该中心有许多成员来自非洲、亚洲和欧洲。他们是自己国家计算机领域的先驱，而且显然对把计算机用于全球化更大的范围来使他们能够预测必要和适当发展他们的研究感兴趣。

3 结论

我认为土木工程处于危机时期，土木工程师不再被视为领导者，他们对社会的影响和他们自己的未来被各种未预想到的原因严重限制。更糟糕的是在目前的可以说是量化的模式下，这种情况得到改善的机会不大。因此我提出一项重大的模式转变：从目前量化模式向可以说是平衡的模式的转变。正如前面部分所描述的一样，新的模式是建立在定量和定性知识之上的。我相信所提出来的模式转变对土木工程师成为技术进步和我们社会的领导者是绝对必须的。

［1］卢有杰.21世纪土木工程师的新作用［A］；中国土木工程学会第八届年会论文集［C］；1998，2.

［2］姚海.土木工程师在城市建设中的作用［J］.城市建设理论研究，2013（01）.

［3］张松.水工环地质现状及发展趋势探究［J］.城市建设理论研究，2016（04）.