课程名称：《工程设计》
中方老师：赵羽习｜浙江大学｜建筑工程学院｜求是特聘教授
宓唐伟｜浙江大学｜建筑工程学院｜百人计划研究员
海外教师：Yu Bai｜伦敦大学学院｜土木、环境及地理信息工程学院｜先进与创新材料中心主任 (Head of Advanced & Construction Materials)、讲席教授
课程性质：国际化课程
课程代码：CCEA3765M 学分：2
场地：线下上课，紫金港教室待定
课程号：(2025-2026-1)-CCEA3765M-0003158-1
面向对象：全校理工科本科生
预修要求：力学相关课程（如材料力学，结构力学等）
具体上课时间见下表：时间有冲突的同学，请不要选课。
《工程设计》国际化课程表 宓唐伟｜浙江大学｜建筑工程学院｜百人计划研究员 | ||||
周期 | 日期 | 星期 | 时间段 | 授课教师 |
第1周 | 2025/11/28 | 星期五 | 14:30-17:30pm | Yun Bai/赵羽习/宓唐伟 |
2025/11/29 | 星期六 | 14:30-17:30pm | Yun Bai/赵羽习/宓唐伟 | |
第2周 | 2025/12/05 | 星期五 | 14:30-17:30pm | Yun Bai/赵羽习/宓唐伟 |
2025/12/06 | 星期六 | 14:30-17:30pm | Yun Bai/赵羽习/宓唐伟 | |
第3周 | 2025/12/12 | 星期五 | 14:30-17:30pm | Yun Bai/赵羽习/宓唐伟 |
2025/12/13 | 星期六 | 14:30-17:30pm | Yun Bai/赵羽习/宓唐伟 | |
第4周 | 2025/12/19 | 星期五 | 14:30-17:30pm | Yun Bai/赵羽习/宓唐伟 |
2025/12/20 | 星期六 | 14:30-17:30pm | Yun Bai/赵羽习/宓唐伟 | |
报名时间：2025年11月20日15：00前
联系人：徐畅 建筑工程学院教育教学办公室 88208683
报名链接：https://wj.qq.com/s2/24588824/fqkc/
报名二维码：
课程简介和教学大纲
课程代码：CCEA3765M
课程中文名称：工程设计
课程英文名称：Engineering Design
学分：2 周学时：8总学时：32
课程类别：国际化课程(不算第四课堂学分)
面向对象：全校土木、机械、力学、建筑专业本科生，或对该内容感兴趣的理工类学生
预修课程要求：力学相关课程（如材料力学，结构力学等）。
一、课程介绍
（一）中文简介
《工程设计》课程面向结构工程初学者，系统讲授结构设计的基本原理与构造认知，重点介绍梁、桁架等常见结构体系的受力路径与行为特征。课程以项目式教学为主线，通过课堂讲授、案例研讨、模型设计与建造、结构参观与成果汇报，培养学生的结构认知、建模能力和团队协作精神。课程设置“塔结构设计”实践任务，引导学生在真实情境中开展方案构思、比较与优化，提升设计表达与汇报能力。同时，课程融入工程案例与思政元素，强化安全规范意识、工程观念与绿色发展理念，培养兼具专业能力、创新思维和责任担当的结构工程人才。
（二）英文简介
Engineering Design is a course designed for beginners in structural engineering, which systematically introduces the fundamental principles of structural design and the understanding of construction. It focuses on the load-bearing paths and behavioral characteristics of common structural systems such as beams and trusses. The course adopts a project-based teaching approach, integrating lectures, case study discussions, model design and construction, structural site visits, and project presentations to cultivate students' structural cognition, modeling skills, and teamwork spirit. A practical task on Tower Structure Design is included, guiding students to develop, compare, and optimize design solutions in real-world scenarios, thereby enhancing their design expression and presentation skills. Additionally, the course incorporates engineering case studies and ideological-political elements to reinforce safety standards, engineering ethics, and green development concepts, aiming to cultivate structural engineering talents with professional competence, innovative thinking, and a strong sense of responsibility.
二、教学目标
（一）学习目标
本课程面向结构工程初学者系统讲授结构设计的基本原理、构造认知与方案表达。课程以“从认识结构到初步设计”为主线，引导学生掌握常见结构体系的构造形式、受力路径与行为特征，了解荷载在结构中的传递与简化建模方法。通过对结构设计流程的解析、小型模型的设计制作、团队协作的桥梁建造实践，课程致力于提升学生在结构构思、方案比较与优化设计等方面的综合能力。同时，课程引入工程案例与思政元素，培养学生的工程伦理意识与绿色建造理念。
（二）育人目标
本课程面向国家基础设施建设和“双碳”目标的战略需求，旨在培养具备工程责任意识、结构设计能力和创新思维的复合型人才。学生将通过课程学习，理解结构在工程中的关键作用，树立服务国家建设、追求结构安全与效率的使命感，增强作为未来结构工程师在社会发展中的责任感与荣誉感。课程思政育人目标为：① 通过重大工程案例剖析，引导学生认识土木工程在国家发展中的基础作用，增强国家认同感与历史使命感；② 通过结构设计中的伦理议题探讨，如安全冗余、材料浪费、结构失效事故，增强学生的工程规范意识、职业道德意识和安全红线意识；③ 通过结构优化设计与绿色材料使用，引导学生践行可持续发展理念，培养节能减碳意识和绿色设计责任感；④ 结合小组协作项目与成果汇报，强化学生的团队协作能力、表达能力与创新精神，塑造“能沟通、善合作、敢担当”的结构设计人才。
（三）可测量成果（Course Outcomes）
课程目标（CO） | 描述 |
CO1 | 能理解结构设计的基本流程及工程师的职责；掌握初步设计原理。 |
CO2 | 能识别常见结构体系的荷载路径与构造特征，建立简化模型。 |
CO3 | 能动手设计与构造小型结构模型，并在测试中评价其性能。 |
CO4 | 能开展结构方案比较、评估材料使用效率与可持续性，形成结构设计表达与汇报能力。 |
二、课程模块（Course Modules）
CM | 内容与能力点 |
CM1 | 结构设计流程与形式类型介绍 (CO1) |
CM2 | 材料性能与构件力学行为 (CO2) |
CM3 | 塔型设计与建造，培养失败选项反思能力 (CO3, CO4) |
CM4 | 负载路径分析与稳定性评估 (CO2) |
CM5 | 案例分析与群组评价，结构表达与总结演示 (CO4) |
三、教学方法与考核方式
(1) 教学方式
· 混合式教学 · 人工智能问题导向学习 | · 反转课堂教学 · 同行评价与展示评论 | · 项目驱动学习和建模测试 |
(2) 考核方式
考核内容 | 占比 | 对应CO |
常规作业与课堂参与 （反转课堂） | 20% | CO1, CO2 |
塔型设计与失效分析（作业1） | 40% | CO2, CO3 |
案例经验、同行评价和总结演示（作业2） | 40% | CO4 |
四、课时安排
周次 | 学时 | 内容 | 对应模块 | 教学形式 |
第1周 | 4 | 课程开场，构件力学行为与材料性能分析 | CM1 | 讲解+AI辅助教学 |
4 | 结构系统：梁、桁架等 | CM2 | 分类讲解+反转课堂 | |
第2周 | 4 | 塔型设计及制作（作业1） | CM3 | 分组讨论+实验实践 |
4 | 塔型构造和失效测试 | CM3 | 实验实践+工程实训 | |
第3周 | 4 | 负载分类和失效分析及研讨（1） | CM4 | 讲解+AI辅助教学 |
4 | 负载分类和失效分析及研讨（2） | CM4 | 讲解+AI辅助教学 | |
第4周 | 4 | 实地结构调研和分析(作业2 Part1) | CM5 | 分组讨论+工程实践 |
4 | 结构调研实训及同行评价(作业2 Part2) | CM5 | 展示评论+同行评价 |
五、建议教材与参考资料
1. Yeomans, D. (2009). How structures work: design and behaviour from bridges to buildings. John Wiley & Sons.
2. Garrison, P. (2005). Basic structures for engineers and architects. Wiley-Blackwell.
3. Megson, T. H. G. (2005). Structural and stress analysis. Butterworth-Heinemann.
4. Connor, J. J., & Faraji, S. (2016). Fundamentals of structural engineering. Springer International Publishing.
5. Cobb, F. (2004). Structural Engineer's Pocket Book British Standards Edition. CRC Press.