基于工程素質的“橋梁工程”課程教學改革

摘要：工程能力是工程師最重要、最基本的素質之一，也是高等院校工程教育的薄弱環節。“橋梁工程”是土木工程專業一門重要的專業主干課程，也是一門實踐性很強的課程。要適應新形勢下課程教學的需要，培養學生的專業素質以及工程創新和實踐能力，該課程的教學改革就勢在必行。針對“橋梁工程”的課程特點，在分析課程教學現狀的基礎上，從教學內容、教學方法和考核方式等方面，探討了基于工程素質培養的“橋梁工程”課程教學改革的途徑和方法，為新形勢下該課程的教學改革提供了參考。

關鍵詞：橋梁工程；工程能力；教學改革；素質教育

作者簡介：郭紅梅（1977-），女，山西長治人，天津城市建設學院土木工程學院，講師；李美東（1962-），女，河北邯鄲人，天津城市建設學院土木工程學院，教授。（天津 300384）

基金項目：本文系天津城市建設學院教育教學改革項目“基于工程能力培養的橋梁工程課程教學改革研究與實踐”（項目編號：JG1003）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）31-0066-02

“橋梁工程”是土木工程專業重要的一門專業課，同時也是一門實踐性很強的課程。學生通過學習該課程，能系統地掌握各類橋梁的構造原理、計算理論、計算方法以及常用的施工方法，了解各種大跨度橋梁的構造原理和特點、設計計算原理及施工要點等，并能夠運用所學的知識，進行橋梁初步方案比選、結構尺寸擬定、設計計算以及施工方案擬定等。[1-4]該課程的教學質量將直接影響到土木工程專業道橋方向學生的專業素質和工程能力。因此，為了適應新形勢下社會對橋梁工程專業人才的需求，本文在分析現行“橋梁工程”課程教學現狀的基礎上，進行了教學改革，特別是在教學內容和教學方法、考核方式等方面有所創新和突破，構建了新的考核系統，對學生進行多方位、全方面的評價。

一、“橋梁工程”課程教學存在的問題

1.教材內容陳舊

隨著我國社會經濟和科技水平以及基礎設施建設的發展，橋梁工程建設技術日新月異，尤其是新材料、新工藝、新結構不斷涌現，設計理論和計算方法發展迅速，橋梁的設計規范也在不斷更新，而“橋梁工程”課程教材的更新速度往往較慢，不能反映橋梁建設的新成就。因此，如何將橋梁發展的新成就及時更新，就成為一個迫切需要解決的問題。

2.課時少，內容多

由于受“厚基礎、寬口徑”指導思想的影響，天津城市建設學院（以下簡稱“我校”）的“橋梁工程”課程從原來的64課時減少為48課時。而橋梁工程課程涉及的內容龐雜，概念較多，計算復雜，規范條文也多，且公路、鐵路、城市橋梁的設計規范在很多方面又不一致，學生要想在幾十個課時內掌握這些內容確實很難。

3.實踐教學環節薄弱

由于橋梁工程的建設周期一般較長，而受課時、教學經費的限制實習時間往往較短，學生在較短的實習期間內無法全面了解整個橋梁工程的設計或施工過程，這使學生在課堂上接受的理論知識難以和工程實踐相結合，所學的專業知識難以融會貫通，勢必會影響到學生工程能力的培養，不利于學生畢業后直接走上工作崗位。

4.課程考核方式不能反映學生的綜合素質

長期以來，由于學校只注重理論教學的現狀并沒有得到徹底改變，所以在以往的考核中，大多以學生的理論考試成績作為唯一的評定標準，這顯然不能反映學生的綜合素質。要培養出適應社會和市場需要的高素質的、工程能力強、應用型的專業技術人才，就必須改進成績評定方法，重新建立一套新的學生成績評定系統，把工程能力培養、評價與學生成績考核緊密結合起來，多方面、全方位地評價學生對專業知識的掌握情況。

二、“橋梁工程”課程教學內容與教學方法的改革

“橋梁工程”教學內容的改革應以培養工程能力強的應用型人才為目標，注重理論知識在實踐中的應用，體現素質教育和工程能力的培養。因此，必須優化課程結構，充實課程內容，在授課過程中加強工程能力的培養。

1.優化重組教學內容，不斷充實課程內容

由于本課程只有48學時，這就需要教師明確教學目標，優化重組教學內容，在教學內容上進行適當取舍，精簡教材。在教學過程中應突出重點和難點，使學生重點掌握基本橋型的基本構造原理和設計計算方法，對于大跨度橋梁著重講構造原理和施工方法。如在講解懸索橋時，引用具體的工程案例（如日本明石海峽大橋），重點講解懸索橋的構造特點和常用的施工方法，對于懸索橋的設計計算只做一般性的了解，這樣使教學過程難點減少，也符合我院該門課程學時少的特點和學生的實際情況。

要不斷充實課程教學內容。隨著我國現代化建設的不斷發展，橋梁工程建設技術不斷革新，新技術、新方法、新材料、新工藝不斷涌現。因此，這就要求教師及時了解當今橋梁工程的發展趨勢和最新發展成果，定期在原有教學內容的基礎上增加新內容，緊跟國內外的先進的施工技術，實現教學內容與實際工程的緊密結合。此外，教學內容還應與教師的科研成果緊密結合，教師應把科研的新成果、新觀點、新見解不斷充實到教學內容中，引導學生進入學科前沿，這樣可以激發學生的學習熱情，樹立學生的自豪感。

2.加強工程資料在教學中的應用

為了增加學生的感性認識，在教學過程中需要引入大量的工程內容，包括工程圖片、工程圖紙、工程案例和工程錄像等內容，突出課程的工程特性。[5]在教學過程中，教師應根據具體的教學內容，結合一些工程案例或一些國內外著名的橋梁予以詳細講解，再適當穿插一些橋梁施工過程的照片或播放施工過程的視頻資料，這樣，一方面可以使學生加深對橋梁構造和施工方法的理解，激發學生的學習興趣，培養學生的工程意識和工程思維方式，使課堂教學更生動活潑；另一方面，工程實例與理論教學的結合，彌補了缺少實踐環節的不足，使教學內容得以拓展，大大提高了該課程的教學質量。

3.倡導啟發、討論式教學方法

在教學中引入并倡導啟發式、討論式教學方法，由過去“以教師為主體”的傳統教學模式向“以學生為主體、教師為主導”的新型教學模式轉變，[2，3，6]改變以往“填鴨式”的教學模式，啟發學生思考，變被動、機械、死記硬背式的學習為積極主動的學習。

例如，在講授“預應力混凝土連續梁橋”時，可引導學生思考兩個問題：當需要的跨徑大于40～50m時，還能否應用混凝土簡支梁，會出現什么問題；面對橋梁大跨度的需求，有哪些解決途徑。這樣可啟發學生思考，并組織學生展開討論，使學生各抒己見，在討論中獲得更為全面的知識，從而訓練學生的思維，培養學生獨立思考和解決問題的能力，對培養學生的專業素養具有重要作用。

4.充分利用網絡化教學，有效延伸課堂教學

除課堂學習外，充分利用校園網資源，建立了橋梁在線網絡課堂，并建立了課程網站。將基本教學資料，如多媒體課件、練習題及模擬試題等掛在課程網頁上，學生可以隨時閱讀和下載復習。同時將各類橋梁的圖片、施工動畫及視頻資料等發布在校園網上，這樣可以將教學內容直觀、生動地反映在學生面前，提高了學生的感性認識，從而可以有效地延伸課堂教學，深受學生歡迎。同時，還開辟課程答疑、討論專區，利用該平臺學生可以完成習題的練習和答疑，并對重點問題和難點問題進行討論，通過網上留言、學生提問、學生自答、教師解答等方式提高學生學習的主動性和創造性。

三、改革考核方式，突出工程應用能力和創新能力考核

為了適應當前素質教育的要求，培養出適應社會需要的綜合素質高，能獨立思考和解決各種實際工程問題的高級土木工程專業技術人才，就必須摒棄過去那種只重分數而輕能力的單一的試卷考核方式，建立一種新的考核方式，在強調學生考試成績的同時，也注重對學生學習過程、學習態度、創新意識，解決問題等能力的考核，力爭對學生作出全面、客觀公正的評價。“橋梁工程”課程成績評定時主要考慮學生基礎知識、基礎能力和工程應用及創新能力的考核，見圖1。

基礎知識和能力的考核主要包括課堂表現、課后作業及理論考試等。課后作業可以分為兩個層次，第一個層次為課后的手算作業題，目的是讓學生熟悉傳統的橋梁設計計算方法，加深對相應理論知識的理解；第二個層次為綜合應用題，需要學生運用相應的橋梁計算軟件（如橋梁博士、Midas等），用電算的手段來完成，可以提高學生計算機應用水平，也讓教學更貼近行業發展與工程實踐，縮短學生畢業后在工作崗位的磨合期。對于理論考試試題，減少死記硬背型的考題，增加綜合性、靈活性大的題目，注重考查學生分析問題和解決問題的能力。

工程應用及創新能力考核主要包括課程論文、讀書報告及科技活動等。課程論文主要是指在教學過程中布置的一些探討性較強的小論文，目的是讓學生運用所學的專業知識，通過查閱相關文獻提出自己的見解，并鍛煉學生科技論文的寫作能力。讀書報告是為了擴展學生的知識面，要求每個學生在整個教學過程中完成2～3本橋梁工程相關書籍的閱讀，并撰寫讀書報告。科技活動的內容主要是指依托我校的學生科技周活動，開展橋梁設計大賽、專題講座、橋梁攝影等活動，目的是激發學生的學習興趣，增強學生的工程創新能力。其中橋梁設計大賽涉及結構的選型、計算等方面的知識，通過做模型，學生既掌握了橋梁結構的構造特點，又加深了對橋梁結構計算理論的理解。因此，設計大賽既是課堂教學的一種有益的補充，也是學生進行實踐的一次機會。在科技活動中還可以舉辦專題講座，邀請一些學者、專家、教授，向學生傳授先進的工程設計、施工、管理等方面的知識和寶貴的經驗，引導學生進入學科前沿，拓寬學生的視野和知識面。

根據我們構建的“橋梁工程”成績評定系統，改變以往單一的試卷考試的考核方式，將課堂表現、作業完成情況、讀書報告、課程論文及科技活動情況等方面納入平時成績的考核中，其中課堂表現占平時成績的20%，作業完成情況占30%，讀書報告占20%，課程論文占20%，科技活動占10%。課程的最后成績由平時成績（占40%）和理論考試成績（占60%）組成。

四、結語

“橋梁工程”課程的教學改革，精練了教學內容，形成了重點突出、針對性和實用性強的內容結構體系；教學方法上以工程案例為主線，倡導啟發式、討論式教學模式，加強了工程資料在教學中的應用，形成了“以學生為主體、教師為主導”的格局；教學手段多樣化和現代化，充分利用網絡化教學，有效延伸課堂教學，提高了課程教學的效果和質量。在“橋梁工程”教學效果調查問卷上，學生一致認為：教學改革活躍了課堂氣氛，鍛煉了學生的表達能力，且引入工程案例進行教學，激發了學習興趣，增強了學習的自覺性和主觀能動性。成績評定辦法的改革，使學生從死記硬背、應付考試中解脫出來，同時也避免了考試抄襲等不良行為的發生，端正了學習態度，學習風氣也有所好轉。

教學實踐表明，教師應該不斷地提高自身的理論水平，總結教學經驗，努力在教學活動中緊緊圍繞著強化素質教育這條主線，培養學生的創新思維，提高學生的實踐能力和工程應用能力，這樣才能不斷地提高教學質量。

參考文獻：

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[4]張鵬，李清富.橋梁工程課程教學改革探討[J].高等建筑教育，

2009，（6）.

[5]吳鳴，熊光晶.基于工程能力培養的橋梁工程教學改革探索與實踐[J].長沙鐵道學院學報（社會科學版），2010，（1）：109-113.

[6]趙青.加強工程能力培養 強化素質教育——橋梁工程課程教學改革研究[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2009，（Z2）.

（責任編輯：劉輝）