橋梁工程專業(yè)課程體系的改革

摘要：在分析目前土木工程專業(yè)橋梁工程方向畢業(yè)生特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，探討了目前橋梁工程專業(yè)課設(shè)置的問(wèn)題與不足，在加強(qiáng)學(xué)生工程思考能力培養(yǎng)的思想指導(dǎo)下，對(duì)土木工程橋梁專業(yè)橋梁方向的專業(yè)課程設(shè)置重新進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)，并根據(jù)新方案調(diào)整了橋梁工程教學(xué)大綱，新方案取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：土木工程；橋梁；課程；改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ？搖文章編號(hào)：1674-9324（2013）49-0201-02

橋梁工程專業(yè)課是土木工程專業(yè)橋梁工程方向?qū)W生在分專業(yè)方向后的必修課程，過(guò)去的教學(xué)大部分以教會(huì)學(xué)生幾種特定的橋梁的構(gòu)造及相應(yīng)的算法為主，并通過(guò)習(xí)題和課程設(shè)計(jì)對(duì)這幾種橋梁的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行鍛煉，培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生在用人單位還是比較受歡迎的，但是隨著社會(huì)需求的改變與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，用人單位普遍反映畢業(yè)生在創(chuàng)造性思維方面有比較大的缺陷，眼界不開闊，所設(shè)計(jì)出來(lái)的橋梁呆板、乏味。從這一需求出發(fā)，同濟(jì)大學(xué)橋梁工程系在橋梁工程教學(xué)方面進(jìn)行了改革，改革從課程設(shè)置、教學(xué)大綱修訂、教學(xué)方法改革幾個(gè)方面著手進(jìn)行。本文介紹同濟(jì)大學(xué)土木工程橋梁方向?qū)I(yè)課程設(shè)置調(diào)整方案。

一、原有橋梁工程專業(yè)課設(shè)置與存在問(wèn)題

原有橋梁工程的課程設(shè)置具有強(qiáng)烈的科學(xué)性，把橋梁工程專業(yè)相關(guān)課程進(jìn)行了系統(tǒng)化分，具體體現(xiàn)在：首先，將橋梁按材料劃分。然后，將設(shè)計(jì)與施工各成獨(dú)立體系。最后，再輔以講授專門橋梁工程技術(shù)的選修課。專業(yè)課程設(shè)置如表1所示。

從多年執(zhí)行的效果看，這一課程設(shè)置方案的優(yōu)缺點(diǎn)如下。

1.學(xué)生在已知橋梁結(jié)構(gòu)形式與施工方法的條件下，計(jì)算分析能力很強(qiáng)，能正確分析常規(guī)橋梁的受力特點(diǎn)，并進(jìn)行構(gòu)件配筋設(shè)計(jì)。

2.從畢業(yè)設(shè)計(jì)效果與用人單位的反饋情況看，學(xué)生對(duì)橋梁總體設(shè)計(jì)與施工方法的掌握程度比較差，特別是根據(jù)實(shí)際使用要求與建設(shè)條件構(gòu)思橋梁方案的能力很差。

3.學(xué)生對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造、計(jì)算方法與受力原理、材料特點(diǎn)、施工工藝之間的內(nèi)在聯(lián)系掌握得比較差，對(duì)如何選用常用橋梁構(gòu)造、尺寸、計(jì)算方法和施工工藝感覺無(wú)從下手。

4.在計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)長(zhǎng)足發(fā)展后，橋梁電算內(nèi)容與目前實(shí)際應(yīng)用中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與施工有較大脫節(jié)，在運(yùn)用計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)分析軟件時(shí)，對(duì)計(jì)算結(jié)果的判斷能力差。

二、課程設(shè)置調(diào)整的總體思路

古代土木工程技術(shù)是以師傅傳徒弟的方式代代相傳的，自從現(xiàn)代科學(xué)體系形成以來(lái)，土木工程技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越科學(xué)化，目前的土木工程教育形成了一套整系統(tǒng)的科學(xué)體系。隨著工程技術(shù)復(fù)雜程度的增加，原來(lái)的土木工程技術(shù)已經(jīng)拆分為各種數(shù)學(xué)、力學(xué)、材料等獨(dú)立的課程，土木工程教學(xué)的主要任務(wù)也變成了這些課程的教學(xué)，教學(xué)中往往注重知識(shí)點(diǎn)教學(xué)，這些知識(shí)如何還原到工程應(yīng)用中去并沒有得到重視，這就產(chǎn)生了學(xué)生不會(huì)構(gòu)思的問(wèn)題。基于上述認(rèn)識(shí)，為了達(dá)到讓學(xué)生在具備專業(yè)技能的前提下，具有創(chuàng)造性思維的能力，課程教學(xué)改革的教學(xué)思想主要是在按照科學(xué)體系安排課程的同時(shí)，盡量體現(xiàn)橋梁工程技術(shù)自身的特點(diǎn)，以建造技術(shù)貫穿課程安排。在教學(xué)內(nèi)容上，將重點(diǎn)主要放在，對(duì)現(xiàn)有橋梁設(shè)計(jì)與施工方法的形成過(guò)程上，通過(guò)分析目前已有橋梁的構(gòu)造、設(shè)計(jì)方法、施工方法形成過(guò)程中前人所經(jīng)歷的成功和失敗，找到目前橋梁工程結(jié)構(gòu)常規(guī)做法的合理性與缺點(diǎn)。

三、新橋梁工程專業(yè)課程方案設(shè)計(jì)

土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)及專業(yè)基礎(chǔ)課程在一二年級(jí)的平臺(tái)課上統(tǒng)一安排，橋梁方向的專業(yè)課在此基礎(chǔ)上進(jìn)行。專業(yè)課的教學(xué)目的就是要使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)會(huì)按照工程特點(diǎn)進(jìn)行思維的方法，了解橋梁結(jié)構(gòu)體系可能的創(chuàng)新方向。

新課程設(shè)置方案具有如下特點(diǎn)。

1.針對(duì)學(xué)生計(jì)算能力強(qiáng)、構(gòu)思能力弱的問(wèn)題，增設(shè)橋梁概念設(shè)計(jì)課程。該課程主要結(jié)合一個(gè)隨堂的課程設(shè)計(jì)，在專業(yè)課的一開始，著重介紹橋梁與使用要求、建設(shè)條件、受力體系、材料應(yīng)用等的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的思考與構(gòu)思能力。課程講解過(guò)程中配合隨堂的課程設(shè)計(jì)，在方案概念構(gòu)思的各個(gè)環(huán)節(jié)上，開展若干次課堂討論。

2.橋梁工程課程的教學(xué)內(nèi)容做了較大調(diào)整。將橋梁工程課程按照結(jié)構(gòu)體系開展，上學(xué)期主要介紹梁式橋，下學(xué)期介紹拱橋、斜拉橋、懸索橋。在某一種結(jié)構(gòu)體系下，綜合介紹公路、鐵路橋梁由于荷載不同的特殊要求，不再分鋼與混凝土橋，而是強(qiáng)調(diào)在不同條件下如何根據(jù)不同材料自身的特點(diǎn)進(jìn)行綜合利用，任何橋梁體系條件下都強(qiáng)調(diào)架設(shè)方法與橋梁受力、構(gòu)造的關(guān)系。在橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算方面，縮減計(jì)算方法本身的介紹，著重強(qiáng)調(diào)計(jì)算方法與構(gòu)造特點(diǎn)與施工方法之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生習(xí)慣于在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面思考。

3.將鋼與組合結(jié)構(gòu)橋梁課程進(jìn)行了壓縮，去除關(guān)于大型橋梁結(jié)構(gòu)體系部分的內(nèi)容，著重介紹鋼與組合結(jié)構(gòu)橋梁的特殊構(gòu)造以及特殊的計(jì)算分析問(wèn)題。

4.將道路工程、橋涵水文由選修課轉(zhuǎn)設(shè)為必修課，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)使用要求與建設(shè)條件的認(rèn)識(shí)。

5.針對(duì)中小跨度橋梁大量使用連續(xù)梁橋的實(shí)際情況，增設(shè)連續(xù)體系梁橋課程設(shè)計(jì)，要求對(duì)連續(xù)梁橋進(jìn)行合理跨徑布置，并利用現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件對(duì)橋梁施工及運(yùn)營(yíng)過(guò)程進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析與配筋計(jì)算。

6.將橋梁施工中關(guān)于橋梁架設(shè)總體思路的部分轉(zhuǎn)移到橋梁工程課的相關(guān)結(jié)構(gòu)體系中去，將具體的各種橋梁施工工藝獨(dú)立出來(lái)，轉(zhuǎn)化為選修課。

7.將原來(lái)的橋梁結(jié)構(gòu)電算課程轉(zhuǎn)化為橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算，設(shè)為選修課，著重介紹復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)的施工與運(yùn)營(yíng)過(guò)程分析原理。

8.針對(duì)各課程知識(shí)點(diǎn)銜接的問(wèn)題，在課程學(xué)時(shí)分配上采取“節(jié)段式”時(shí)間安排，將較少學(xué)時(shí)的課程集中在半個(gè)或者1/3學(xué)期進(jìn)行，而不是以往的通過(guò)單雙周間隔將課程分配到整個(gè)學(xué)期。

四、橋梁工程課程教學(xué)大綱的修訂

在上述課程設(shè)置方案中，橋梁工程課程教學(xué)內(nèi)容是改革的關(guān)鍵，新大綱的編制中充分體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生工程思考能力培養(yǎng)的要求，將各種工法、算法、構(gòu)造方法的演變作為教學(xué)的重點(diǎn)。表3為橋梁工程（上）教學(xué)內(nèi)容。

在橋梁工程專業(yè)方向?qū)I(yè)課程設(shè)置方案的研究過(guò)程中得到如下結(jié)論。

1.橋梁工程專業(yè)課設(shè)置的過(guò)分理論化，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

2.培養(yǎng)學(xué)生工程創(chuàng)新能力的途徑之一是將工程特點(diǎn)回歸到橋梁工程專業(yè)課程的設(shè)置中來(lái)。

3.引導(dǎo)學(xué)生思考常用橋梁的工法、算法、構(gòu)造方法發(fā)展的原因是培養(yǎng)學(xué)生工程思考能力的有效方法。