项目名称：土木水利高等混凝土结构学

项目编号：YJS2025JC01

项目类型：河南省研究生教育改革与质量提升工程项目

1 引言

通过调查研究，高等混凝土结构学教材存在的问题主要包括（1）内容维度失衡：70%教材篇幅集中于构件计算（受弯/受压），结构体系设计仅占15%；（2）技术代际差：BIM技术、纤维增强混凝土等近十年关键技术普遍缺失；（3）规范脱节：仍以GB50010-2010《混凝土结构设计规范》为核心，未整合GB/T 51390-2019《核电厂混凝土结构技术标准》和《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）局部修订的条文等新规。

2 教材内容三维重构模型

2.1 工程观维度——真实项目驱动知识组织

不同工程类型可能融入的知识点见表1。由表1可知，在高等混凝土结构学所涉及的不同类型项目，能融入不同的知识点。

表1 不同项目类型融入知识点

2.2 系统观维度——全寿命周期知识链重构

在高等混凝土结构学教材建设系统维度应充分考虑设计阶段、施工阶段、运维阶段和拆除再生等全寿命周期。例如：新增装配式结构连接节点灌浆缺陷检测；植入结构健康监测（SHM）数据诊断算法。

2.3 前沿观维度——技术与材料双突破

在智能建造技术方面，可以基于机器学习的裂缝识别和数字孪生运维平台架构。在新材料体系方面，包括UHPC（超高性能混凝土）梁抗爆设计和自愈合混凝土微生物胶囊机理。

3 新型教材架构设计

3.1 模块化分层体系

新型高等混凝土结构学教材模块化设计时，包括三个层级：（1）基础层级占比30%，内容包括混凝土本构模型进阶和非线性有限元原理；（2）专业层级占比50%，内容包括震损可恢复结构设计和组合结构界面滑移理论；（3）前沿层级占比20%，例如智能传感器布置优化和混凝土碳足迹评估模型。

3.2 新型教材特色栏目设置

新型高等混凝土结构学教材特色栏目包括（1）规范演进录：对比中外混凝土设计规范安全度设置差异；（2）大师方法论：记录菲莱茨（F.Leoncino）预应力损失算法改进历程；（3）虚拟实验窗：扫码查看约束混凝土柱滞回曲线模拟。

4 教材动态更新机制

4.1 开源社区共建

基于高等混凝土结构学教材构建对应开源社区，例如建立教材代码仓库：提供ANSYS、ABAQUS等塑性损伤模型计算脚本；年度增补手册：收录新发表SCI论文工程应用结论。

4.2 产教融合内容生成

结合产教融合内容，开展研究生课程设计选题工作，如图1所示。

图1 产教融合研究生课题选题

5 结论与建议

高等混凝土结构学教材亟需从“计算手册”转向“工程百科全书”，通过植入真实项目数据链、构建动态知识流、开辟技术前瞻窗口，实现教材与产业变革同频共振。建议成立高校-学会-企业三方编委会，建立教材内容“五年强制更新”制度，同步开发增强现实配套资源，强化研究生解决复杂工程问题的思维训练。

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