工程教育認證背景下《橋梁工程》課程教學優化改革研究

傅梅珍 梁玉雄 周雙喜 張凌 吳必濤

摘? 要：工程教育認證標準強調以學生為中心、以學生學習產出為導向和教學質量持續改進的教育理念，《橋梁工程》課是土木工程專業橋梁工程方向開設的最重要的專業課，是培養具有創新意識的專業型橋梁人才的關鍵環節。文章結合工程教育認證背景下本課程教學面臨的要求，通過對已經走上工作崗位多年的橋梁工程方向畢業生的問卷調查所反饋得到的有關《橋梁工程》教學方式、教學效果、對授課的教師的期望等信息，對工程教育認證背景下《橋梁工程》課程教學優化改革進行研究。

關鍵詞：工程教育;專業認證;橋梁工程;目標導向;教學優化改革

中圖分類號：G642? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）03-0130-03

Abstract： The certification standard of engineering education emphasizes the educational concept of student-centered， student-oriented learning output and continuous improvement of teaching quality. Bridge Engineering course is the most important professional course in the direction of bridge engineering in civil engineering specialty， and the key link of cultivating professional bridge talents with innovative consciousness. Based on the requirements faced by the teaching of this course under the background of engineering education certification， and? questionnaire survey of bridge engineering graduates who have been working in the direction of bridge engineering for many years， getting such as the teaching mode of bridge engineering， the teaching effect， the expectation of the teachers and so on， this paper studies the teaching optimization reform of Bridge Engineering course under the background of engineering education certification.

Keywords： engineering education; professional certification; bridge engineering; goal orientation; teaching optimization reform

前言

《橋梁工程》是土木工程專業橋梁工程方向的最重要

的專業核心課之一，其教學目的是使學生能夠熟悉橋梁基本構造、基本概念、基本計算知識，熟悉多種橋型的基本構造、結構特點及計算方法，了解橋梁工程的發展趨勢和動態，使學生綜合運用相關課程理論和專業知識解決與橋梁工程實踐緊密貼合的技術問題，并培養學生聯系實際工程的自學能力，從而達到對橋梁工程復雜工程問題進行推導演繹、計算分析、并獲得和表達解決問題的方案和方法的培養目標，該課程的教學效果對橋梁工程方向畢業生的專業素質和能力的培養將起著至關重要的作用[1]。

因此本文針對工程教育認證背景下本課程教學面臨的新要求，通過對已走上工作崗位多年的畢業生對在校期間《橋梁工程》專業課的反饋信息，著重對課程教學內容、教學方法、教學團隊等方面進行了優化改革探索。

一、當前本課程教學面臨的新要求

為了更好地面對國際化、創新型、競爭性的社會，必須根據不同崗位對橋梁工程教學內容的要求優化培養方案、合理配置資源，才能真正達到教學目標，滿足企業的最新需求，幫助學生更好的就業，這就要求培養新時代所需的具備“理論+工程+創新”能力的綜合創新型人才，具有國際視野的卓越橋梁工程師[2，3]。

改變傳統的灌輸式課堂教學方式，根據工程教育認證的學生中心（SC）和目標導向（OB）兩個核心理念，設置與課程相關的設計項目、案例分析，通過橋梁工程專業課對前三年各課程進行整合應用，使學生系統能綜合運用所掌握知識，對培養學生解決復雜工程問題的能力具有十分重要的作用，這無疑對本課程提出了新的挑戰[4，5]。

工程教育認證背景下的教學改革不僅能達到既有的教學的目的和要求，明確學習目標和應用方法，更需要提高學生的主動學習意識，從而使教學內容內容向廣度和深度擴展、延伸，需要通過本課程的教學使學生達到解決橋梁工程復雜工程問題的目標[6，7]。

二、畢業生對在本課程教學反饋調查

為全面真實掌握畢業生崗位適應性和專業知識應用能力，以更好的有針對性的基于工程教育認證中持續改進的核心理念[8，9]，對在校學生教學培養環節中針對以往教學中的不足的能力補充更加完善的培養目標，本文對走上工作崗位不同年限的本專業畢業生在各自就業單位的崗位適應情況、在校所學專業知識的綜合應用情況、在校期間本課程的教學情況、畢業生對本課程教師的期望情況等多個方面采用問卷形式進行全面調查分析。

（一）調查對象總體情況說明

本次調查通過網絡隨機選取的畢業于國內多所大學橋梁工程專業的從業人員，總計回收113份，從業人員遍及28個省市自治區，具有普遍的代表性，從業人員中已本科畢業5-10年的為主，占比41.6%，畢業10年以上的占比32.8%，其中畢業15年以上的占比7.1%，畢業1-2年的占比18.6%，畢業3-5年的占比7.1%，因此畢業5年以上的被問卷者占比74.3%，這些從業多年的受訪者對調查問題的理解深刻程度和反饋信息更具有代表性和建設性。

畢業生就職的工作機構類別中，以設計院占比35.8%，施工單位占比25.7%，大專院校占比12.8%，檢測單位9.2%，業主公司和建設單位占比8.3%，即畢業生的大部分都是從事橋梁工程生產一線的專業技術工作。

（二）教學情況調查結果分析

根據本次調查，受訪者參加工作以來使用本課程所學內容的情況統計如下：對基本概念、結構分析及方法、施工方法等教學內容的使用最多，分別占比59%、56%、42%。在課程授課方式調查中，畢業生最不喜歡的純板書和純PPT上課，占比分別為64.6%和47.8%，畢業生喜歡的授課方式有板書+PPT、課堂小班討論、小組任務練習學習、針對不同內容視情況教學，最不喜歡的授課方式是純板書和純PPT授課。并且值得注意的是有高達82.3%的受訪者認為有必要在講授橋梁工程有關理論計算時結合有限元程序進行講解。

根據本次調查，受訪者本科畢業后從開始入職到對所在工作技能完全掌握所需要的時間統計情況如下：大部分畢業在畢業2到3年內將所在工作技能完全掌握，占比40.7%，而在1年內掌握的占比32.%。受訪者對在校期間本課程的教材和案例是否陳舊或未緊貼新技術和新規范的調查結果顯示，有56.6%的人認為部分內容陳舊，31%的人認為少部分陳舊。

畢業生調查結果顯示，僅有16.9%的人認為本科畢業時達到能夠運用文獻、規范、標準或圖集等對橋梁工程專業的復雜工程問題進行推導演繹和計算分析并獲得解決問題的方案和方法的培養目標，其余83.1%的人認為不能完全達到該培養目標;對于是否達到能夠運用文字、符號、圖表和圖紙等形式對土木工程專業的復雜工程問題進行有效表達這一培養目標，受訪者中僅有23%的人認為能完全達到，77%的人認為不能完全達到。

本次調查問卷設置了畢業生對本課程授課教師的期望，以及在校期間對本課程授課教師最深刻的記憶等幾個問題。根據調查結果，畢業生們更希望本課程的授課教師具有以下特點：優秀的科研能力和淵博的專業知識，教學科研兩不誤、豐富的人生閱歷，能與學生之間有良好的溝通和交流、高尚的師德師風和腹有詩書氣自華的談吐氣質，能對成長及成才有潛移默化的影響。這說明畢業生對本課程授課教師的期望比較高，不僅要有優秀的教學能力同時要有優秀的科研能力，還要有良好的師風師德和人格魅力，僅有23.9%的人認為授課教師應該將全部精力投入到講臺，專心為學生上課，科研能力可以不用特別突出。這也充分說明了畢業生們期望授課老師在傳授課程基本教學內容的同時，能夠將專業領域最新的科研動態和新技術帶進課堂，并引導學生嘗試理論和技術創新。

三、工程教育認證背景下本課程教學優化改革

根據畢業生崗位適應性和對在校期間本課程教學情況調查結果，可以分析得出目前本課程雖然對于培養橋梁工程專業人才取得了一定的效果，但依然存在一些除了本文第1節所指出的共性問題外，還存在以下需求和期望：

學生在校期間對《橋梁工程》課程的接受程度和喜歡程度，不僅取決于高質量的上課內容，能否及時將最新的技術、規范、科研動態更新進課堂是一方面，能否將上課內容形象生動有趣的展示給學生更是一方面，而且取決于授課教師在課堂上展示出來的優秀的科研能力、淵博的專業知識、高尚的師風師德和人格魅力、與學生之間良好的溝通和交流等多個方面。

授課教師不僅要做好專業知識的教學，更要對學生的成長及成才潛移默化的影響，給學生提出一些學業、人生哲理、職業建議或規劃等方面的看法供學生思考。

學生對授課老師的期望中選擇具有優秀的科研能力和淵博的專業知識，教學科研兩不誤和豐富的人生閱歷的選項比例較高，調查中僅有23.9%的人認可老師將全部精力投入到講臺，專心為學生上課，科研能力可以不用特別，這說明部分本課程專業教師認為只做好教學的看法是比較片面的。

本文從本課程的教學內容及方法、教學團隊兩個方面提出優化改革措施。

（一）課程教學內容優化改革

橋梁工程教學本身就涉及到數學、力學、結構有限元分析、計算機編程等多學科多課程的交叉。作為未來的橋梁工程師，一方面應掌握各課程的基本理論，另一方面，應該能夠綜合所掌握的理論知識對具體的工程做出定性的分析、判斷，再根據崗位需要進行具體的工作。以橋梁設計崗位為例，設計一座裝配式簡支梁橋，要能夠對橋梁上的所有設計荷載和作用按三種狀況五種工況組合進行準確分析，其中汽車荷載的分析則要用到荷載橫向系數進行分析，在具體的計算中就是對前述各學科各課程的綜合利用，在實際設計過程中，橋梁結構往往更加復雜，尤其是代表國際先進水平的橋梁設計，在理論分析和結構設計上要更具創新性。

因此在教學內容上對傳統的教學次序和章節安排可進行適當調整，基于“工學結合，課程目標為導向”對橋梁工程課堂教學內容進行優化并制定詳盡的培養大綱，以體現對解決復雜工程問題能力的培養為總目標，確定多個具體的課程目標。將課程開始時提出需要解決的問題的類型、流程、思路，需要的知識點對應的章節，以及解決這些問題所需要的最新規范，最新技術作為主要教學內容，并指出一些教科書中陳舊過時的表述和被淘汰和更新的技術，補充為最新的表述和最新的技術。此外，根據本文畢業生調查反饋，有82.5%的人認為在講授橋梁工程有關理論計算時有必要結合有限元程序進行講解，這是大部分從事專業工作多年的畢業生的成熟觀點，因此將Doctor Bridge、Midas Civil等橋梁專用有限元程序引入橋梁整體計算、梁橋橫向分布計算等理論計算教學內容中十分必要。

（二）課程教學方法優化改革

教學方法以解決復雜工程問題能力的培養為總目標，結合優化改革后的教學內容，在課程開始時就提出需要解決的問題的類型、流程、思路，通過引導、提示、討論等教學手段，讓學生通過課下預習、提出看法并反饋給授課老師作為作業，老師在課堂通過集中講授和答疑等形式，在解決問題的過程中循序漸進地完成要解決的問題所需要的知識點、需要的最新規范、最新技術等全部課程教學內容。

改進傳統的以考試為主的成績評定辦法，突出從始至終在解決提出的問題的過程中綜合能力考核，從知識點掌握程度、思考能力、創新能力、動手能力、表達能力、團結協作能力、學習態度、專業情操等多維度、多方面進行評價考核，按一定的課程大綱所確定的目標達成途徑及評價依據計入課程學習總成績。

（三）課程教學團隊優化改革

本課程教學的最關鍵主體是授課教師，而且占主導地位，對能否達到預期的土木工程橋梁工程方向的課程培養目標和畢業生培養目標，起著決定性因素，因此對本課程教學團隊進行優化建設顯得尤為重要，培養和引進優秀的教師是本課程教學團隊優化建設的最有效途徑。培養現有教師隊伍和引進優秀教師同等重要，在培養現有教師隊伍時可通過在不同類別的企事業單位掛職、進修等途徑，提高教師本身對解決橋梁工程專業的復雜工程問題進行推導演繹和計算分析并獲得解決問題的方案和方法的能力，與最新技術和新方法同步接軌，同時也要通過科研課題和為社會提高技術服務等方式提高教師的科研能力和技術水平。在引進教師環節上可引進一些具有豐富工程經驗和較高理論水平的企事業專兼職教師進行補充。完成教學團隊建設后，可將教學團隊進行優化配置，根據不同教師的特點和擅長領域，在必要的教學環節上通過設置多主講教師，共同完成既定教學目標，達到教師資源的最大合理化應用。

四、結束語

通過對畢業生崗位適應性和對在校期間本課程教學情況調查分析，以及工程教育認證背景下本課程存在的問題和面臨的新挑戰， 基于“工學結合，課程目標為導向”，推行培養對解決橋梁工程專業的復雜工程問題進行推導演繹和計算分析，并獲得解決問題的方案和方法的能力為培養目標，以此為需求，進行課程教學內容、教學方法、教學團隊的優化改革。教學內容上，對傳統的教學次序和章節安排可進行適當調整，對橋梁工程課堂教學內容進行優化并制定詳細的培養大綱，確定多個具體的課程目標。在教學方法上，從課程開始時就提出需要解決的問題的類型、流程、思路，通過引導、提示、討論等教學手段，使學生通過主動學習和教師一起完成課程教學內容，在成績評定中突出從始至終在解決提出的問題的過程中綜合能力考核，按課程大綱所確定的目標達成途徑及評價依據計入課程學習總成績。教學團隊上，注重培養和引進優秀的授課教師，使教學團隊不僅具有很高的理論水平，更要有解決實際工程問題的豐富經驗，根據不同教師的特點和擅長領域合理分配課程教師資源，通過設置多主講教師共同完成教學目標。這些措施將更好地為我國培養新時代所需的具備“理論+工程+創新”能力的綜合創新型橋梁專業人才。

參考文獻：

[1]閆曉宇.基于網絡的《橋梁工程》課程教學改革探索與實踐[J].高等繼續教育學報，2018，31（06）：79-82.

[2]張新軍，彭衛兵.橋梁工程課程教學改革的探討與實踐[J].高等建筑教育，2008（6）：72-75.

[3]潘盛山，潘寶峰.面向具有國際視野卓越工程師培養的工程施工類課程教學改革——以《橋梁工程施工》為例[J].教育教學論壇，2018，371（29）：108-110.

[4]耿俊浩，田錫天，馬炳和.工業界視角下面向專業認證的工程實踐類課程教學改革[J].高等工程教育研究，2018（2）：136-141.

[5]趙炬明.論新三中心：概念與歷史——美國SC本科教學改革研究之一[J].高等工程教育研究，2016（3）：35-56.

[6]林健.工程教育認證與工程教育改革和發展[J].高等工程教育研究，2015（2）：10-19.

[7]陳敏，董曉華，劉冀，等.基于工程教育認證標準的培養目標達成度評價方法研究與實踐[J].教育教學論壇，2017，340（50）：109-110.

[8]孫晶，張偉，崔巖，等.工程教育專業認證的持續改進理念與實踐[J].大學教育，2018，97（7）：79-81+94.

[9]王保建，陳花玲，楊立娟，等.工程教育認證標準下的課程教學設置[J].實驗室研究與探索，2018，37（08）：169-173+305.