橋梁工程實習教學改革探索

盧文良　季文玉　韓冰

摘要：橋梁工程實習是土木工程專業實踐性教學的重要內容之一，文章針對當前橋梁工程實習普遍存在的問題進行分析，并提出對策建議。根據教學過程的先后順序，分析了橋梁工程認識實習、生產實習、畢業實習的各自特點以及學生的知識儲備情況，從實習時間、實習內容、實習現場、實習管理等角度分析了實習存在的問題，剖析了問題存在的原因，提出了優選實習工點、建立實習基地、強化現場講解、補充實習講座、完善視頻資源等系列改進措施。在近幾年的實習實踐中取得了良好的教學效果，可供同類實習教學參考。

關鍵詞：土木工程；橋梁工程；認識實習；生產實習；教學改革

中圖分類號：G64244 文獻標志碼：A 文章編號：10052909（2015）05012904

《高等學校土木工程本科指導性專業規范》提出土木工程本科教學質量的基本要求，更加突出實踐性教學的重要性。工程現場實習是土木工程專業實踐教學的重要內容之一。實習是培養學生工程技術素養、實踐能力、創新能力的必需環節，可使學生了解和熟悉專業的產業背景及專業課學習期間所要學習的主要內容；同時，讓學生在理論知識學習之外接觸專業實際，增加感性認識，為今后的課程學習和工作打下良好基礎。按照教育部頒布的本科教育專業目錄，絕大多數高等學校按照“大類招生、分流培養、模塊化教學”“大專業、多方向”的思路，結合各學校傳統和專業特點制定人才培養計劃。橋梁工程是北京交通大學土木工程本科專業的一個方向，在國家級精品課程平臺下，課程教學團隊開展了“橋梁工程方向創新人才培養體系建設”教改項目，成果榮獲2013年北京市高等教育教學成果一等獎。在人才培養體系的建設中，學校對橋梁工程實習非常重視，針對橋梁工程實習中存在的問題，筆者進行了一系列教學改革探索，取得了良好的效果。

一、橋梁工程實習存在的問題

（一）認識實習

認識實習針對低年級學生開設，旨在增加學生對土木工程實際結構認識。北京交通大學土木工程認識實習一般安排在第四學期末進行，我國大部分高校土木專業的認識實習基本都安排在這個學期。認識實習一般安排一周，內容包括土木工程的幾個主要方向，如建筑工程、橋梁工程、隧道工程、巖土工程、道路工程等。學校橋梁工程方向的認識實習主要在已建成的橋梁工點進行實習。國內高校在認識實習方面存在的問題主要包括以下四方面。

（1）實習時間少。由于土木工程認識實習包括建筑工程、橋梁工程、隧道工程、巖土工程等多個方向，每個專業方向的實習時間一般是一天，有的高校專業方向較少，可能每個方向有兩天。總體來講，學生真正在工程現場的實習時間偏少。

（2）專業知識缺乏。學生在實習前已經學習的相關基礎課程主要包括理論力學、材料力學、畫法幾何、工程制圖、土木工程材料、工程地質、土木工程專業導論等，相當一部分學校的結構力學課程設置在第五學期。雖然認識實習主要目的是增強學生對橋梁結構的基本認識，但是學生專業知識太少，則實習效果不佳。通過前期課程，學生對橋梁的建造材料、橋梁所需的地質條件、橋梁結構外觀的圖紙表現、橋梁結構構件的受力特點等方面有了基本認識，但對結構整體的力學行為（結構力學課內容）、橋梁構造（橋梁工程課程內容）還缺乏認識。在實習中經常發現學生不會判斷橋梁是簡支梁還是連續梁，不知道連續梁的截面高度沿梁長方向為什么會變化，不清楚鋼桁梁受力特點的現象，指導教師講解可起到一定作用，但由于學生相關知識欠缺，加之現場條件限制，實習效果不是很好。

（3）實習現場選擇困難。由于進行認識實習時學生專業知識欠缺，在實習工地的選擇上陷入兩難境地。有人認為應該選擇正在建設的橋梁工地，有人主張選擇已經建成使用的舊橋。前者的優點是對施工場地、建筑材料、施工機械、施工工序、結構構造的認識，缺點是學生難以理解這些過細的知識點，能看到的橋型很少。后者的優點是可以看到橋墩、梁體、鋼橋、混凝土橋、支座、橋面設施等豐富的內容，缺點是只能看“外表”，不能看“內部”。大部分學校在既有橋梁工點開展橋梁認識實習。

（4）實習管理難度大。有些高校的認識實習采用學生自主實習，提交實習報告的方式，有些院校采用教師統一指導的方式，也有的院校是二者相結合。學生自主實習完全取決于學生的實習態度，優點是如果學生想學，效果會很好，缺點是實習管理困難，學生總體實習效果不好控制。教師帶隊統一實習的優點是保證每個學生都真正參加實習，缺點是現場人多難于管理，有的學生把實習當作游玩。

（二）生產實習

生產實習一般安排在第六學期末[1]，實習時間一般為2～3周。學生實習前已學過一些專業課。橋梁工程生產實習存在的主要問題有以下幾點。

（1）聯系實習工地困難。大批學生進入工地實習在一定程度上會影響施工現場的正常作業，施工單位更擔心實習過程中的安全問題，不愿接待實習的學生。

另外，橋梁工程建造過程較慢，兩三周實習時間內工地的建設進度不大，需要聯系多個工地才能保證實習效果。這些原因都導致聯系工地越來越難，目前幾乎都依賴指導教師的個人關系來聯系。

（2）實習經費不足。近十年來實習成本，包括交通、住宿、實習用品、實習講課費等所需支出已增長數倍，但實習經費增長有限。如果學校所在地周邊沒有實習工地，需要去外地實習，實習經費不足將導致實習內容、時間壓縮。

（3）實習內容多樣性不足。橋梁工程類型多樣，同一種橋型的構造特點也不同。同一種橋梁構件的施工方法也不同，建橋材料也多種多樣。橋梁的施工周期長，可能一周內現場工序沒有什么變化。所以，如何給學生提供足夠豐富的實習內容是生產實習面對的難題[2-3]。

（4）指導教師施工現場知識薄弱。現在多數院校的教師，尤其是青年教師，學歷高但缺乏現場經驗[4]。部分教師碩士、博士畢業直接在高校任教，沒有深入施工現場的經歷，指導生產實習效果不佳。

（5）學生在實習現場有安全隱患。橋梁工地施工人員、材料、設備多，鋼筋工程、模板工程涉及電焊及高空吊裝。在橋梁工地實習既要注意腳下的鋼筋、鐵釘，還要注意頭上的吊裝物，危險源多且雜。學生缺乏現場經驗，容易發生安全事故。

（三）畢業實習

畢業實習是結合畢業設計論文而開展的實習，其實習內容與生產實習基本相同。如果生產實習完成較好，多數高校對畢業實習不做強制性要求，畢業論文確有實習需要時才進行實習。畢業實習存在的問題基本與生產實習相同，另外還有畢業實習與畢業設計關聯性差，存在為了實習而實習的問題。

二、 橋梁工程實習教學改革

（一）確定合理的實習內容

認識實習要求的主要知識點是橋梁類型、結構形式、結構特點、主要構造組成、橋梁主要幾何參數等。在建橋梁沒有完工，為半成品，不能達到專業規范要求的這些知識點。北京交通大學選擇既有橋梁作為認識實習工點，生產實習則選擇多個橋梁施工現場。橋梁類型多種多樣，如何選擇合理的實習工點非常重要。在好的實習工點，學生可學的內容非常豐富。

經過幾年的探索，橋梁認識實習選擇了兩個橋區：一是西直門區域，另一個是盧溝橋區域。這兩大區域既有公路橋，也有鐵路橋；既有古代橋梁，又有現代橋梁；既有石橋、混凝土橋又有鋼橋。西直門區域橋梁有慈獻寺橋、西直門橋、輕軌十三號線區間高架橋及跨河、跨路的節點橋。實習知識點包括城市高架橋型式、鋼混凝土結合梁、全封閉聲屏障、墩頂抗震及限位措施、墩身防撞鋼板、輕軌高架橋（車站）、公共建筑與橋梁的結合、減震支座、預應力混凝土簡支梁及連續梁、盆式橡膠支座、異型框架墩、墩頂錯臺構造等。盧溝橋區域橋梁有歷史名橋盧溝橋、鐵路鋼桁梁橋、公路橋梁、京石高速公路橋梁、京石客運專線橋梁等。主要知識點包括圓弧拱、橋面設施、欄桿石獅子、尖端形橋墩、下承式鋼桁梁主桁、桁架節點、平縱聯、橫聯構造、鋼支座、鐵路簡支梁及連續梁、圓端形高墩等。

（二）建立實習基地

為了解決實習工地難找的問題，需要學校、施工企業進行聯合，互相幫助，互利合作，建立校外實習基地[5-6]。施工企業幫助提供穩定的現場工點，保證學生能完成工序連續、內容豐富的專業實習。學校可為企業的現場施工提供技術支持，幫助解決施工中的問題，為施工單位提供優秀畢業生。實習基地建設還需要制定相關的規章制度，對實習的組織、管理、安全等問題進行統一規定。學校與中鐵豐橋橋梁有限公司、北京公聯潔達公路養護工程有限公司等單位簽訂了共建實習基地協議。中鐵豐橋橋梁有限公司參與了京津城際鐵路、京滬高速鐵路、京石客專等大型鐵路項目的橋梁建造，尤其是在高速鐵路混凝土箱梁橋施工方面處于國內先進水平，不但在北京市設有橋梁生產基地，在全國各地的鐵路、公路建設項目中還設有現場制梁場。北京公聯潔達公路養護工程有限公司承擔著北京市三環、四環、聯絡線及城市主干線等五十多條道路及橋梁的養護任務，管養橋梁700多座，占市屬橋梁約70%，可以提供橋梁維修的實習工點。通過這些穩定、多元化的實習基地，實習活動可經常化、制度化地開展。

（三）強化指導教師現場講解

實習過程中，指導教師的作用非常重要，因此，學校建立了一支責任心強、業務精、作風好的指導教師隊伍。教師既要教育學生吃苦、好學，又要在業務上對他們進行有力的指導。同時，學院也加強了對青年教師的培養，創造條件讓青年教師到大型施工單位、建設單位掛職鍛煉。青年教師也積極參加結合工程的科研項目。通過這些措施，教師指導實習的水平逐漸提高，保證了實習效果。

（四）補充校內實習講座

鑒于橋梁工程類型多，實習時間少的特點，學生直接到工地實習的機會不多，能實習的內容也有限。我們在現場實習之外，還邀請校內外專家開展與橋梁建造、維修相關的專題講座。講座內容包括新材料、新工藝、新結構、新設備等方面。

（五）橋梁建造視頻圖片等電子文檔

為了解決現場實習內容不足的問題，在實習教學改革中建設了虛擬橋梁實習基地，搜集不同類型橋梁、不同施工階段橋梁的建設圖片、視頻等電子文檔，使學生盡可能多地獲得豐富的橋梁建造信息，與真實的橋梁現場實習相互配合，取得了良好的實習效果。

搜集了大型斜拉橋、鋼桁梁、江河及海上深水基礎的橋梁施工專題片，如東海大橋、青島海灣大橋、蘇通大橋等。多座拱橋、連續梁橋、連續剛構橋關鍵施工工藝的動畫短片，以及橋梁跨既有線轉體施工動畫，預應力混凝土箱梁制、提、運、架關鍵工序的動畫等。

（六）加強實習前的準備

在教學內容安排上，我校將結構力學課程提前到了第四學期，這樣學生在實習時對結構受力行為（內力、變形）的認識已有積累，為取得良好實習效果創造了條件。實習前，通過實習動員會議和報告，將實習內容先介紹一下，引導學生自學，查找相關資料，帶著問題去實習現場。在實習安全方面，提前做好安全教育和防護措施，降低風險。

三、結語

橋梁工程實習是土木工程專業橋梁方向最重要的實踐環節之一，在培養具有實踐、創新能力人才的卓越工程師計劃中，實習的地位和作用更加突出。北京甚至北方地區的大江大河少，缺少大型斜拉橋、懸索橋等橋型，在交通建設連續多年的高速發展后，新建工程逐漸減少。今后，實習教學資源將越發緊缺，為能保證實習教學效果，實習教學還需持續改進和建設。

參考文獻：

[1]王作文，孟曉平.土木工程施工實習教學改革與實踐[J]. 高等建筑教育，2010，19（3）：108-111.

[2]滕振超，袁朝慶.新型土木工程專業生產實習教學體系的構建[J]. 綏化學院學報，2011，31（2）：174-175.

[3]曾文德.土木工程專業生產實習改革與實踐[J].湖南科技學院學報，2008，29（8）：234-236.

[4]崔詩才. 土木工程專業生產實習的改革探索[J]. 聊城大學學報：自然科學版，2012，25（4）： 107-110.

[5]鮑文博，陳四利，金生吉.土木工程專業實習教學改革探索與實踐[J].西南交通大學學報：社會科學版，2006（7）：184-186.

[6]任振華，曾憲桃. 基于卓越人才培養的土木工程專業實習教學改革探索與實踐[J]. 中國科教創新導刊，2014（1）：18-19.