橋梁工程課程改革研究

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摘要:為了實現(xiàn)學校應用型人才培養(yǎng)的目標，提高學生的工程設計能力，鑒于目前橋梁工程教學中存在的問題，分別針對在職行業(yè)人員設計企業(yè)版《橋梁工程》課程調(diào)查問卷(簡稱企業(yè)版問卷)，針對在校生設計學生版課程調(diào)查問卷(簡稱學生版問卷)，根據(jù)課程調(diào)查問卷結(jié)果的反饋情況，結(jié)合學?！稑蛄汗こ獭氛n程的教學現(xiàn)狀，提出該課程改革的具體思路，并對該課程改革前后情況進行對比分析，從學生的學習態(tài)度、學習成果和實習單位等方面肯定改革的有效性。

關鍵詞:工程設計能力;橋梁工程;課程改革

引言

《橋梁工程》課程是土木工程專業(yè)的必修課，通過橋梁工程教學，要求學生系統(tǒng)掌握不同結(jié)構體系橋梁的構造特點、計算理論及常用的施工方法。由于橋梁工程課程涉及的內(nèi)容龐雜，概念較多，計算復雜，規(guī)范條文也多，且公路、鐵路、城市橋梁的設計規(guī)范在很多方面又不一致，而且當前我國橋梁建設發(fā)展較快，傳統(tǒng)的教學方式也存在一些問題，造成學生學習中很難將各種知識有機融合在一起，不易掌握知識的要點，學習效果較差。

針對橋梁工程教學中存在的問題，如何將繁雜的體系融合貫通，增強學生將理論知識和工程實踐密切聯(lián)系的能力，培養(yǎng)學生專業(yè)素養(yǎng)，以及本課程的教學實踐有較大的現(xiàn)實意義。

一、課程開設的基本情況

北京城市學院(以下簡稱“我校”)《橋梁工程》學時為45+15學時，其中45理論學時，15實踐學時，選用教材為姚玲森主編的《橋梁工程》(國家級規(guī)劃教材)。姚玲森主編的《橋梁工程》內(nèi)容包括:一、總論;二、鋼筋混凝土及預應力混凝土簡支梁橋;三、懸臂與連續(xù)體系梁橋;四、混凝土拱橋;五、纜索承重體系橋梁;六、橋梁墩臺?！稑蛄汗こ獭氛n程大綱，選取橋梁工程的第一、二、六篇章作為主要內(nèi)容，其他篇章作為學生自學內(nèi)容?！稑蛄汗こ獭氛n程實踐學時安排學生完成一座橋梁的初步設計，課程設計的任務書內(nèi)容包括設計資料(含跨度、截面、荷載等)、設計要求、成果要求(包括設計說明書、計算書、初設圖紙)。

二、調(diào)查方法和內(nèi)容

調(diào)查采用問卷形式，針對在職行業(yè)人員設計企業(yè)版問卷，針對在校生設計學生版問卷。企業(yè)版問卷包括:一是針對我校的橋梁工程課程的教學內(nèi)容、過程性考核、學時安排提出意見;二是了解單位對課程應當達到什么要求，借以發(fā)現(xiàn)工科畢業(yè)生教育的薄弱環(huán)節(jié)，以便為改進工程設計教育提供較為可信的依據(jù)。學生版調(diào)查學生對課程的教學內(nèi)容、方法、過程性考核方式、設計任務書的看法。

三、調(diào)查結(jié)果與分析

(一)企業(yè)版調(diào)查結(jié)果與改革思路

本次調(diào)查共回收問卷28份，參與問卷的對象主要為從事橋梁工程相關或相近的專業(yè)，其中橋梁工程相關專業(yè)的人數(shù)比例達到85.7%，橋梁工程相近人員比例為7.14%。部分問卷內(nèi)容結(jié)果分析如下:

1.對于課程分為45學時理論和15學時課程設計的安排，有53.57%(15人)認為安排合理，有35.71%(10人)認為安排一般，有10.71%(3人)認為安排較差，反饋課程設計內(nèi)容和時間需要優(yōu)化調(diào)整。改革思路:理論學時總數(shù)保留不變，15學時實踐學時適當增加，期望學生在適當?shù)臅r間段內(nèi)獨立圓滿的完成設計任務。

2.行業(yè)專家認為《橋梁工程》課程的重點內(nèi)容應為第一篇總論(含橋梁的基本組成(占82.14%)、分類橋梁的規(guī)劃與設計基本原則(占82.14%)、橋梁上的作用橋面布置與構造(占75.00%)、規(guī)范中有關設計荷載的確定(占92.86%))、第二篇鋼筋混土和預應力混凝土簡支梁橋(占78.57%)、第三篇懸臂與連續(xù)體系橋梁(占57.14%)、第六篇橋梁墩臺和支座(占57.14%)，一半以上的人員認為以上內(nèi)容應設為橋梁課程的重點教授內(nèi)容，其中將第四篇圬工和混凝土拱橋(占25.00%)、第五篇纜索承重體系橋梁(占28.57%)選為課程重點內(nèi)容的比例值較低，僅為25%和28.57%，故可以不重點講授這兩篇的內(nèi)容。

改革思路:將教學大綱中橋梁工程的第一、二、六章節(jié)作為主要內(nèi)容保留不變，第三篇、第四篇、第五篇增加部分講授學時，運用教師講授與學生自學相結(jié)合完成第三～五篇章的學習。內(nèi)容增加的同時，總學時不變的基礎上各章節(jié)學時需要相應調(diào)整。

3.有96.4%的橋梁設計人員認為任務書應指定設計參數(shù)，78.57%的人認為應指定跨度，還有64.29%、53.57%認為需給予截面和路線資料。改革思路:課程設計任務書只給最需要的資料，剩余資料學生自行設計，增加學生的創(chuàng)新能力。

4.針對課程設計的計算內(nèi)容，24人(占85.7%)認為應該手算和電算相結(jié)合完成，僅4人(占14.3%)表示掌握手算要求即可，沒有一個人選擇表示掌握電算要求即可。改革思路:課程設計15學時，部分為手算時間，部分為CAD制圖，根據(jù)調(diào)研情況，擬增加實踐時間教授學生軟件計算內(nèi)容，增加電算部分。

5.有60.7%的人認為課程設計應該與現(xiàn)行規(guī)范的密切結(jié)合程度，32.1%的人認為課程設計僅關鍵部分與現(xiàn)行規(guī)范密切結(jié)合。

改革思路:姚玲森主編的《橋梁工程》的編寫依據(jù)為《公路工程技術標準》JTGB01－2003、公路橋涵設計通用規(guī)范JTGD60－2004和《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》JTGD62－2004，前兩本規(guī)范已經(jīng)更新為JTGB01－2014和JTGD60－2015，教材的內(nèi)容沒有更新。目前在理論授課中，將規(guī)范中原文直接展示給學生，分析新舊規(guī)范的不同點，采用新規(guī)范做案例分析，將規(guī)范內(nèi)容滲透在課堂，達到課程設計滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。

6.有89.3%的人重視學生的溝通協(xié)調(diào)能力，認為學生在完成課程設計后需要掌握相關的專業(yè)知識和技能，60.7%的人認為學生還需具備實踐經(jīng)驗能力。改革思路:在授課過程中，增加實踐案例分析，盡量多結(jié)合規(guī)范分析專業(yè)的知識，講授工作中的專業(yè)技巧。

(二)學生版調(diào)查結(jié)果與分析

本次調(diào)查共回收問卷31份，部分問卷內(nèi)容及結(jié)果如下所示:

1.學生認為《橋梁工程》課程的重點內(nèi)容應為第一篇總論(21人)、第二篇鋼筋混土和預應力混凝土簡支梁橋(22人)、第三篇懸臂與連續(xù)體系橋梁(16人)、第六篇橋梁墩臺和支座(16人)，一半以上的人員認為以上內(nèi)容應設為橋梁課程的重點教授內(nèi)容，其中將第四篇圬工和混凝土拱橋、第五篇纜索承重體系橋梁選為課程重點內(nèi)容的人數(shù)為10人左右，比值較低，可認為不重點講授這兩篇的內(nèi)容。改革思路:同企業(yè)版問卷改革思路。

2.有38.7%的學生不能適應課程設計沒有相應的設計指導書，19.35%的學生表示能適應沒有設計指導書。改革思路:同企業(yè)版問卷改革思路。

3.有64.5%的學生反饋課程設計時間安排合理。改革思路:同企業(yè)版問卷改革思路。

4.針對課程設計的計算內(nèi)容，58.1%的學生認為應該手算和電算相結(jié)合完成，32.3%的學生表示掌握電算要求即可，9.68%的學生選擇表示掌握手算要求即可。改革思路:根據(jù)調(diào)研情況，學生更傾向于電算或電算和手算兩者結(jié)合。而企業(yè)版調(diào)查情況，情況相反。因此課程改革思路決定遵循行業(yè)對學生的要求。

5.有57.9%的人認為課程設計僅關鍵部分與現(xiàn)行規(guī)范密切結(jié)合，42.1%的人認為課程設計應該與現(xiàn)行規(guī)范的密切結(jié)合程度改革思路:同企業(yè)版問卷改革思路。

6.有64.5%的學生認為在課程教學過程需對實踐教學進行改進。改革思路:同企業(yè)版問卷改革思路。

四、課程改革前后成果對比

(一)學生學習主動性增強

學生學習該課程后，能及時觀察身邊的橋梁類型，碰到難以判斷的橋型，還會課下跟教師溝通探討。

(二)階段性考核成果

13級交通大部分學生計算書僅是依葫蘆畫瓢，模仿書上例題進行改數(shù)據(jù)，沒有對結(jié)構設計形成明確的設計思路。14級交通的成果展示學生解題思路清晰，每一步驟來龍去脈很清晰，知道數(shù)據(jù)之間對的應關系。

(三)學生的成績提高明顯

以下為13級、14級兩個班的學生成績比例表，其中13級交通2班是同一年級中成績最好的班級，與14級學生相比，平均分差5分左右，14級學生高分段學生比例增幅較大。

(四)實習單位反饋

13級交通學生(6個)和14級交通學生(3個)去同一家設計單位實習，13級學生在實習期間，實習單位委派的項目完成效果不理想，后期實習單位只能派一些簡單的任務。而實習單位對14級交通的學生反饋很好，甚至3名同學都能簽約就業(yè)。

綜上所述，課程改革前后效果改變明顯，學生成績、成果有一定程度的提升，對于學生的工程能力應用也在實習單位得到行業(yè)認可。

參考文獻:

［1］高等學校土木工程學科專業(yè)指導委員會．《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》［M］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2011:36．

［2］姚玲森．《橋梁工程》［M］．北京:人民交通出版社，2008:54．

［3］吳鳴，熊光晶．基于工程能力培養(yǎng)的橋梁工程教學改革探索與實踐［J］．北京:長沙鐵道學院學報，2010，(3):109－113．

作者：包碧玉 張衛(wèi)華 單位：北京城市學院城市建設學部