《橋梁工程》課程教學的思考與實踐

任遠　黃僑

摘要：《橋梁工程》是道橋渡工程專業學生的專業必修課，是一門實踐與理論并重的專業課程，隨著我國橋梁建設的飛速發展，《橋梁工程》課程的改革勢在必行。本文從教材建設、授課內容與方法等方面思考目前《橋梁工程》課程存在的問題，探討并總結了《橋梁工程》課程在教學內容、教學方法、科研與教學相結合以及實踐教學等方面的改革思路，通過課堂實例分析了在教學改革實踐中的效果，對進一步提高教學質量有一定意義。

關鍵詞：橋梁工程；教學方法；實踐教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）53-0149-02

《橋梁工程》是道橋渡工程專業學生的專業必修課，涉及到橋梁規劃、勘測、設計、施工、制造、檢測、養護以及加固等諸多環節。它包含了《結構力學》、《材料力學》、《結構設計原理》等專業基礎課的內容，同時又是各門專業基礎課在橋梁工程中的綜合應用，是一門實踐與理論并重的專業課程。近十多年來，中國橋梁建設發生了翻天覆地的變化，建造了一座又一座世界級的橋梁，我國橋梁工程設計理論和施工技術發展迅速，新理論、新材料、新工藝、新結構不斷涌現。因此，在《橋梁工程》教學內容和教學方法等方面也要與時俱進，并且注重培養研究型、有創新意識和能力的人才。以下是我在進行《橋梁工程》課程教學時的一些思考，著重對課程教學內容、教學方法和實踐教學等方面進行改革與實踐。

一、教學內容的改革與實踐

我國橋梁設計理論及施工技術發展之迅速，已遠遠超過了《橋梁工程》教材的更新步伐，由于受到“厚基礎、寬口徑”指導思想的影響，《橋梁工程》課時數由之前的80學時縮減到64學時，如何在有限的時間內向學生介紹更廣、更新的課程知識以保證應有的專業素質和實際工程能力是一個迫切需要解決的問題。

1.教材方面。教材內容是課堂教學的主要內容，也是學生課后復習的主要依據，因此選好教材非常重要。在教材方面，選擇了最新版的姚玲森老師編寫的《橋梁工程》（第二版），并將范立礎、顧安邦、強士中、邵旭東、陳寶春等老師編寫的《橋梁工程》教材作為補充教材。每本教材都有其特點和不同的側重點，把這些教材的精華部分放到課件上，并將詳細的課件整理成冊提前發給學生，供其在上課和課后參考。

2.授課內容方面。隨著我國大規模的基礎設施建設，近二十年來我國的橋梁建設取得了輝煌的成就，新技術、新橋型、新材料、新成果層出不窮，單從拱橋方面，已經由原來上世紀七八十年代常用的雙曲拱橋、整體式拱橋，逐步變為現在的鋼管混凝土拱橋、系桿拱橋、鋼拱橋等。過去拱橋的學習重點是簡單體系拱橋，如雙曲拱橋和混凝土拱橋。因當時我國施工條件差、起重設備落后、鋼產量低，雙曲拱橋是中國人自己發明的橋型，它充分發揮了預制裝配的優點，無需拱架施工、自重輕、節省木料、節省鋼材和混凝土、加快施工進度、經濟適用，曾在全國公路、鐵路等工程中廣泛應用。至上世紀80年代初，僅江蘇一個省就建立了近萬座雙曲拱農用橋。但是由于這種橋型施工工序多，組合截面的整體性較差，易開裂等問題，目前已很少采用。隨著我國施工技術、設計水平、鋼產量的迅猛增長，我國拱橋的跨越能力越來越大，混凝土拱橋、石拱橋、鋼桁架拱橋、鋼箱拱橋、鋼管混凝土拱橋的世界第一都在中國。由此，授課重點也從之前的簡單體系拱橋向組合體系拱橋傾斜，增加了鋼拱橋及鋼管混凝土拱橋的教學內容，雙曲拱橋僅作為一種橋型簡單介紹，突出介紹雙曲拱橋和整體式拱橋的病害特點和產生機理，為目前大批量雙曲拱橋和整體式拱橋的維修和加固做知識儲備。在拱橋施工部分，隨著我國施工技術的迅速發展、吊裝能力的增強，之前雙曲拱橋常用的“化整為零、集零為整”的施工方法已經很少使用，一些新的施工工藝取而代之。除了有支架的施工方法外，拱橋常用的無支架施工方法有：懸臂施工法、纜索吊裝施工法、轉體施工法、勁性骨架施工法等，有的施工機具吊裝能力超強，能將重2000噸的系桿拱橋整體吊裝就位。因此，在拱橋施工這部分內容的介紹中，比以前增加了課時，主要用于介紹拱橋施工新工藝以及大跨徑拱橋的施工方法和特點。

二、教學方法的改革與實踐

在《橋梁工程》教學課時受到嚴格控制的情況下，面對新橋型、新材料、新技術的快速發展以及信息量劇增的現實，在教學方法與手段上進行了一些改革與實踐。

1.多媒體與板書教學的結合運用。傳統的教學方法中，板書是教師的基本功之一。板書教學雖然有利于推導公式的來龍去脈、課程講述的邏輯性強、便于前后引轉教學內容等優點，但這種教學方法難以應對劇增的課堂教學信息量。多媒體教學是現代的教學手段之一，它在應對大信息量方面有很好的效果，但是，在進行公式推導時沒有板書教學效果好。經過了反復嘗試、努力探索，發現“板書+多媒體”相結合的授課方式是學生最能接受的。在拱橋概論和拱橋設計構造的教學中，因為信息量大，基本采用多媒體為主，板書為輔的授課方式；在拱橋計算的教學中，公式推導和計算為主，采用板書為主，推導、計算主線或復雜公式放到多媒體上講解為輔；在拱橋施工介紹中，采用多媒體的PPT和動畫、視頻為主，板書為輔，以上教學方式收到了很好的教學效果，學生聽講很認真、互動好。

2.啟發式教學方法的運用。《橋梁工程》課程長期以來一直采用“以教室為環境，以教師為中心，以紙介教材工具”的封閉式單向傳輸的教學模式，在實踐中發現，教師采用“以講為主”的教學方法已經難以滿足學生學習的要求，不能很好地調動學生學習的積極性和主動性，不利于學生能力的培養。由于課程涉及的知識點多，受學時的限制，以往大多采用填鴨式教學方式，這不但不能引導學生創新，反而會引起學生學習興趣的喪失。

在課堂教學過程中，應采用啟發及互動的方式調動學生的求知欲和學習積極性。以提問的形式對教學中涉及的先修課程知識節點及相關概念進行復習和回顧，引導學生將過去學習的知識與當前課堂講授的知識有機結合、融會貫通。在橋梁工程課程教學中我引入啟發式教學方法，嘗試由“以教師為中心”的傳統教學模式向“以學生為主體、以教師為主導”的新型教學方法轉變。endprint

3.其他教學法的運用。直觀演示法和比較教學法。在介紹拱橋的受力特點時，與已學過的梁橋受力特點作對比，采用小軟件分別計算同跨徑拱橋和同跨徑梁橋在同樣荷載作用下的內力，然后將結果一一列出，受力特點一目了然。整個建模計算過程都一步步演示，因為問題很簡單，軟件也很容易操作，短時間內就讓學生直觀、清晰地了解拱橋的受力特點，比單純用文字描述記憶更為深刻。

視覺媒體教學法。在橋梁施工的講授中，播放多種橋型的施工動畫、flash和現場視頻，使學生對橋梁基礎、墩臺、上部結構、橋面系整個施工過程有更直觀的認識。此外，在課余時間給學生播放我國橋梁紀錄片《中國橋梁》，從錢塘風雨、振興之夢、各領風騷，最后是走向世界，將橋梁紀錄片剪成很短的小片段，講到哪里就播放相應的部分，使學生學習知識點更為直觀。紀錄片中有介紹關于橋梁設計或施工質量問題造成的橋梁坍塌事故的，也有介紹建設一座橋梁的背后所有工作者的默默付出，但更多的是橋梁通車時所有勞動者的成就感和自豪感，通過這些視頻的觀看，學生可以認識到工程質量的重要性，認識到橋梁建設者的艱辛，培養學生的工作責任感，以及激發學生學習橋梁工程和從事這個行業的熱情。

三、科研與教學相結合的改革與實踐

近年來，隨著我國橋梁建設事業取得的輝煌成就，高校產出的橋梁科研成果也層出不窮。如何將這些新的研究成果融入本科教學也是值得關注的問題。可以在課程內容更新中大量融入新的設計理念和設計方法，適當地介紹一些相關的研究成果，并將平日接觸的橋梁工程實例結合課程內容介紹給學生。在課堂教學中將這些科研項目接觸到的橋梁以案例分析的形式重點剖析，通過案例教學學生對橋梁結構或構件的內涵理解更加深刻，對結構設計理念和方法應用得更加靈活自如，同時也引起學生對所學課程的濃厚興趣。另外，這些科研項目教師都是由始至終的參與其中，所以介紹起來游刃有余，一些科研項目還會遇到些小插曲，學生聽起來不枯燥、記憶深刻，能激發學生的學習興趣。

四、實踐教學的改革與實踐

長期以來，《橋梁工程》實踐教學受經費、學時、在建工程實例等原因限制，實踐教學安排難度越來越大，造成了實踐教學管理力度不足、學生實踐鍛煉機會較少等問題。實踐教學質量的好壞直接影響后續課程的學習以及畢業設計等教學環節的開展，甚至影響畢業生到工作單位后的工作適應性。近幾年，在教研室全體老師的共同努力下，先后完成了江陰大橋、蘇通大橋、法爾勝纜索公司、中鐵寶橋有限公司等多個橋梁實習基地的成立。在橋梁工程課程實習時，有計劃、有目的地去各個實習基地現場參觀學習，借此實現理論知識和實際工程相聯系。此外，充分利用校外的實踐教學資源，在保證安全的前提下，鼓勵和安排學生到設計單位、施工現場參與橋梁設計和施工，這樣學生不僅可以了解工程設計和建設中常見的問題及處理方法，鞏固所學的基本理論知識，而且還可以增強運用理論知識解決實際問題的能力。在實習后，要求學生寫出一份詳細的實習報告，鞏固書本知識與實踐相結合的成果。

由于《橋梁工程》課程的內容會不斷更新和完善，學生的綜合素質也在不斷提高，教學改革也要與時俱進、不斷創新。因此，應不斷地提高自身的理論和教學水平，總結教學經驗，繼續探索有效的教學方法，以適應不斷提升的教學要求。

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