盧文良 季文玉 韓冰
摘要:橋梁工程實(shí)習(xí)是土木工程專業(yè)實(shí)踐性教學(xué)的重要內(nèi)容之一,文章針對(duì)當(dāng)前橋梁工程實(shí)習(xí)普遍存在的問題進(jìn)行分析,并提出對(duì)策建議。根據(jù)教學(xué)過程的先后順序,分析了橋梁工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)的各自特點(diǎn)以及學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備情況,從實(shí)習(xí)時(shí)間、實(shí)習(xí)內(nèi)容、實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)、實(shí)習(xí)管理等角度分析了實(shí)習(xí)存在的問題,剖析了問題存在的原因,提出了優(yōu)選實(shí)習(xí)工點(diǎn)、建立實(shí)習(xí)基地、強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)講解、補(bǔ)充實(shí)習(xí)講座、完善視頻資源等系列改進(jìn)措施。在近幾年的實(shí)習(xí)實(shí)踐中取得了良好的教學(xué)效果,可供同類實(shí)習(xí)教學(xué)參考。
關(guān)鍵詞:土木工程;橋梁工程;認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí);生產(chǎn)實(shí)習(xí);教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G64244 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):10052909(2015)05012904
《高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》提出土木工程本科教學(xué)質(zhì)量的基本要求,更加突出實(shí)踐性教學(xué)的重要性。工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)是土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的重要內(nèi)容之一。實(shí)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生工程技術(shù)素養(yǎng)、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的必需環(huán)節(jié),可使學(xué)生了解和熟悉專業(yè)的產(chǎn)業(yè)背景及專業(yè)課學(xué)習(xí)期間所要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容;同時(shí),讓學(xué)生在理論知識(shí)學(xué)習(xí)之外接觸專業(yè)實(shí)際,增加感性認(rèn)識(shí),為今后的課程學(xué)習(xí)和工作打下良好基礎(chǔ)。按照教育部頒布的本科教育專業(yè)目錄,絕大多數(shù)高等學(xué)校按照“大類招生、分流培養(yǎng)、模塊化教學(xué)”“大專業(yè)、多方向”的思路,結(jié)合各學(xué)校傳統(tǒng)和專業(yè)特點(diǎn)制定人才培養(yǎng)計(jì)劃。橋梁工程是北京交通大學(xué)土木工程本科專業(yè)的一個(gè)方向,在國家級(jí)精品課程平臺(tái)下,課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)開展了“橋梁工程方向創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系建設(shè)”教改項(xiàng)目,成果榮獲2013年北京市高等教育教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。在人才培養(yǎng)體系的建設(shè)中,學(xué)校對(duì)橋梁工程實(shí)習(xí)非常重視,針對(duì)橋梁工程實(shí)習(xí)中存在的問題,筆者進(jìn)行了一系列教學(xué)改革探索,取得了良好的效果。
一、橋梁工程實(shí)習(xí)存在的問題
(一)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)
認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)針對(duì)低年級(jí)學(xué)生開設(shè),旨在增加學(xué)生對(duì)土木工程實(shí)際結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)。北京交通大學(xué)土木工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)一般安排在第四學(xué)期末進(jìn)行,我國大部分高校土木專業(yè)的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)基本都安排在這個(gè)學(xué)期。認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)一般安排一周,內(nèi)容包括土木工程的幾個(gè)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(xué)校橋梁工程方向的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)主要在已建成的橋梁工點(diǎn)進(jìn)行實(shí)習(xí)。國內(nèi)高校在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)方面存在的問題主要包括以下四方面。
(1)實(shí)習(xí)時(shí)間少。由于土木工程認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)包括建筑工程、橋梁工程、隧道工程、巖土工程等多個(gè)方向,每個(gè)專業(yè)方向的實(shí)習(xí)時(shí)間一般是一天,有的高校專業(yè)方向較少,可能每個(gè)方向有兩天??傮w來講,學(xué)生真正在工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)習(xí)時(shí)間偏少。
(2)專業(yè)知識(shí)缺乏。學(xué)生在實(shí)習(xí)前已經(jīng)學(xué)習(xí)的相關(guān)基礎(chǔ)課程主要包括理論力學(xué)、材料力學(xué)、畫法幾何、工程制圖、土木工程材料、工程地質(zhì)、土木工程專業(yè)導(dǎo)論等,相當(dāng)一部分學(xué)校的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程設(shè)置在第五學(xué)期。雖然認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)主要目的是增強(qiáng)學(xué)生對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的基本認(rèn)識(shí),但是學(xué)生專業(yè)知識(shí)太少,則實(shí)習(xí)效果不佳。通過前期課程,學(xué)生對(duì)橋梁的建造材料、橋梁所需的地質(zhì)條件、橋梁結(jié)構(gòu)外觀的圖紙表現(xiàn)、橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特點(diǎn)等方面有了基本認(rèn)識(shí),但對(duì)結(jié)構(gòu)整體的力學(xué)行為(結(jié)構(gòu)力學(xué)課內(nèi)容)、橋梁構(gòu)造(橋梁工程課程內(nèi)容)還缺乏認(rèn)識(shí)。在實(shí)習(xí)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生不會(huì)判斷橋梁是簡(jiǎn)支梁還是連續(xù)梁,不知道連續(xù)梁的截面高度沿梁長(zhǎng)方向?yàn)槭裁磿?huì)變化,不清楚鋼桁梁受力特點(diǎn)的現(xiàn)象,指導(dǎo)教師講解可起到一定作用,但由于學(xué)生相關(guān)知識(shí)欠缺,加之現(xiàn)場(chǎng)條件限制,實(shí)習(xí)效果不是很好。
(3)實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)選擇困難。由于進(jìn)行認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)時(shí)學(xué)生專業(yè)知識(shí)欠缺,在實(shí)習(xí)工地的選擇上陷入兩難境地。有人認(rèn)為應(yīng)該選擇正在建設(shè)的橋梁工地,有人主張選擇已經(jīng)建成使用的舊橋。前者的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)施工場(chǎng)地、建筑材料、施工機(jī)械、施工工序、結(jié)構(gòu)構(gòu)造的認(rèn)識(shí),缺點(diǎn)是學(xué)生難以理解這些過細(xì)的知識(shí)點(diǎn),能看到的橋型很少。后者的優(yōu)點(diǎn)是可以看到橋墩、梁體、鋼橋、混凝土橋、支座、橋面設(shè)施等豐富的內(nèi)容,缺點(diǎn)是只能看“外表”,不能看“內(nèi)部”。大部分學(xué)校在既有橋梁工點(diǎn)開展橋梁認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)。
(4)實(shí)習(xí)管理難度大。有些高校的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)采用學(xué)生自主實(shí)習(xí),提交實(shí)習(xí)報(bào)告的方式,有些院校采用教師統(tǒng)一指導(dǎo)的方式,也有的院校是二者相結(jié)合。學(xué)生自主實(shí)習(xí)完全取決于學(xué)生的實(shí)習(xí)態(tài)度,優(yōu)點(diǎn)是如果學(xué)生想學(xué),效果會(huì)很好,缺點(diǎn)是實(shí)習(xí)管理困難,學(xué)生總體實(shí)習(xí)效果不好控制。教師帶隊(duì)統(tǒng)一實(shí)習(xí)的優(yōu)點(diǎn)是保證每個(gè)學(xué)生都真正參加實(shí)習(xí),缺點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)人多難于管理,有的學(xué)生把實(shí)習(xí)當(dāng)作游玩。
(二)生產(chǎn)實(shí)習(xí)
生產(chǎn)實(shí)習(xí)一般安排在第六學(xué)期末[1],實(shí)習(xí)時(shí)間一般為2~3周。學(xué)生實(shí)習(xí)前已學(xué)過一些專業(yè)課。橋梁工程生產(chǎn)實(shí)習(xí)存在的主要問題有以下幾點(diǎn)。
(1)聯(lián)系實(shí)習(xí)工地困難。大批學(xué)生進(jìn)入工地實(shí)習(xí)在一定程度上會(huì)影響施工現(xiàn)場(chǎng)的正常作業(yè),施工單位更擔(dān)心實(shí)習(xí)過程中的安全問題,不愿接待實(shí)習(xí)的學(xué)生。
另外,橋梁工程建造過程較慢,兩三周實(shí)習(xí)時(shí)間內(nèi)工地的建設(shè)進(jìn)度不大,需要聯(lián)系多個(gè)工地才能保證實(shí)習(xí)效果。這些原因都導(dǎo)致聯(lián)系工地越來越難,目前幾乎都依賴指導(dǎo)教師的個(gè)人關(guān)系來聯(lián)系。
(2)實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)不足。近十年來實(shí)習(xí)成本,包括交通、住宿、實(shí)習(xí)用品、實(shí)習(xí)講課費(fèi)等所需支出已增長(zhǎng)數(shù)倍,但實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)增長(zhǎng)有限。如果學(xué)校所在地周邊沒有實(shí)習(xí)工地,需要去外地實(shí)習(xí),實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)不足將導(dǎo)致實(shí)習(xí)內(nèi)容、時(shí)間壓縮。
(3)實(shí)習(xí)內(nèi)容多樣性不足。橋梁工程類型多樣,同一種橋型的構(gòu)造特點(diǎn)也不同。同一種橋梁構(gòu)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(zhǎng),可能一周內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)工序沒有什么變化。所以,如何給學(xué)生提供足夠豐富的實(shí)習(xí)內(nèi)容是生產(chǎn)實(shí)習(xí)面對(duì)的難題[2-3]。
(4)指導(dǎo)教師施工現(xiàn)場(chǎng)知識(shí)薄弱?,F(xiàn)在多數(shù)院校的教師,尤其是青年教師,學(xué)歷高但缺乏現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)[4]。部分教師碩士、博士畢業(yè)直接在高校任教,沒有深入施工現(xiàn)場(chǎng)的經(jīng)歷,指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)習(xí)效果不佳。
(5)學(xué)生在實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)有安全隱患。橋梁工地施工人員、材料、設(shè)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(shí)習(xí)既要注意腳下的鋼筋、鐵釘,還要注意頭上的吊裝物,危險(xiǎn)源多且雜。學(xué)生缺乏現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),容易發(fā)生安全事故。
(三)畢業(yè)實(shí)習(xí)
畢業(yè)實(shí)習(xí)是結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)論文而開展的實(shí)習(xí),其實(shí)習(xí)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)習(xí)基本相同。如果生產(chǎn)實(shí)習(xí)完成較好,多數(shù)高校對(duì)畢業(yè)實(shí)習(xí)不做強(qiáng)制性要求,畢業(yè)論文確有實(shí)習(xí)需要時(shí)才進(jìn)行實(shí)習(xí)。畢業(yè)實(shí)習(xí)存在的問題基本與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相同,另外還有畢業(yè)實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)性差,存在為了實(shí)習(xí)而實(shí)習(xí)的問題。
二、 橋梁工程實(shí)習(xí)教學(xué)改革
(一)確定合理的實(shí)習(xí)內(nèi)容
認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)要求的主要知識(shí)點(diǎn)是橋梁類型、結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要構(gòu)造組成、橋梁主要幾何參數(shù)等。在建橋梁沒有完工,為半成品,不能達(dá)到專業(yè)規(guī)范要求的這些知識(shí)點(diǎn)。北京交通大學(xué)選擇既有橋梁作為認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)工點(diǎn),生產(chǎn)實(shí)習(xí)則選擇多個(gè)橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)。橋梁類型多種多樣,如何選擇合理的實(shí)習(xí)工點(diǎn)非常重要。在好的實(shí)習(xí)工點(diǎn),學(xué)生可學(xué)的內(nèi)容非常豐富。
經(jīng)過幾年的探索,橋梁認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)選擇了兩個(gè)橋區(qū):一是西直門區(qū)域,另一個(gè)是盧溝橋區(qū)域。這兩大區(qū)域既有公路橋,也有鐵路橋;既有古代橋梁,又有現(xiàn)代橋梁;既有石橋、混凝土橋又有鋼橋。西直門區(qū)域橋梁有慈獻(xiàn)寺橋、西直門橋、輕軌十三號(hào)線區(qū)間高架橋及跨河、跨路的節(jié)點(diǎn)橋。實(shí)習(xí)知識(shí)點(diǎn)包括城市高架橋型式、鋼混凝土結(jié)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(jié)合、減震支座、預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁及連續(xù)梁、盆式橡膠支座、異型框架墩、墩頂錯(cuò)臺(tái)構(gòu)造等。盧溝橋區(qū)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(yùn)專線橋梁等。主要知識(shí)點(diǎn)包括圓弧拱、橋面設(shè)施、欄桿石獅子、尖端形橋墩、下承式鋼桁梁主桁、桁架節(jié)點(diǎn)、平縱聯(lián)、橫聯(lián)構(gòu)造、鋼支座、鐵路簡(jiǎn)支梁及連續(xù)梁、圓端形高墩等。
(二)建立實(shí)習(xí)基地
為了解決實(shí)習(xí)工地難找的問題,需要學(xué)校、施工企業(yè)進(jìn)行聯(lián)合,互相幫助,互利合作,建立校外實(shí)習(xí)基地[5-6]。施工企業(yè)幫助提供穩(wěn)定的現(xiàn)場(chǎng)工點(diǎn),保證學(xué)生能完成工序連續(xù)、內(nèi)容豐富的專業(yè)實(shí)習(xí)。學(xué)??蔀槠髽I(yè)的現(xiàn)場(chǎng)施工提供技術(shù)支持,幫助解決施工中的問題,為施工單位提供優(yōu)秀畢業(yè)生。實(shí)習(xí)基地建設(shè)還需要制定相關(guān)的規(guī)章制度,對(duì)實(shí)習(xí)的組織、管理、安全等問題進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定。學(xué)校與中鐵豐橋橋梁有限公司、北京公聯(lián)潔達(dá)公路養(yǎng)護(hù)工程有限公司等單位簽訂了共建實(shí)習(xí)基地協(xié)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(xiàng)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(nèi)先進(jìn)水平,不但在北京市設(shè)有橋梁生產(chǎn)基地,在全國各地的鐵路、公路建設(shè)項(xiàng)目中還設(shè)有現(xiàn)場(chǎng)制梁場(chǎng)。北京公聯(lián)潔達(dá)公路養(yǎng)護(hù)工程有限公司承擔(dān)著北京市三環(huán)、四環(huán)、聯(lián)絡(luò)線及城市主干線等五十多條道路及橋梁的養(yǎng)護(hù)任務(wù),管養(yǎng)橋梁700多座,占市屬橋梁約70%,可以提供橋梁維修的實(shí)習(xí)工點(diǎn)。通過這些穩(wěn)定、多元化的實(shí)習(xí)基地,實(shí)習(xí)活動(dòng)可經(jīng)常化、制度化地開展。
(三)強(qiáng)化指導(dǎo)教師現(xiàn)場(chǎng)講解
實(shí)習(xí)過程中,指導(dǎo)教師的作用非常重要,因此,學(xué)校建立了一支責(zé)任心強(qiáng)、業(yè)務(wù)精、作風(fēng)好的指導(dǎo)教師隊(duì)伍。教師既要教育學(xué)生吃苦、好學(xué),又要在業(yè)務(wù)上對(duì)他們進(jìn)行有力的指導(dǎo)。同時(shí),學(xué)院也加強(qiáng)了對(duì)青年教師的培養(yǎng),創(chuàng)造條件讓青年教師到大型施工單位、建設(shè)單位掛職鍛煉。青年教師也積極參加結(jié)合工程的科研項(xiàng)目。通過這些措施,教師指導(dǎo)實(shí)習(xí)的水平逐漸提高,保證了實(shí)習(xí)效果。
(四)補(bǔ)充校內(nèi)實(shí)習(xí)講座
鑒于橋梁工程類型多,實(shí)習(xí)時(shí)間少的特點(diǎn),學(xué)生直接到工地實(shí)習(xí)的機(jī)會(huì)不多,能實(shí)習(xí)的內(nèi)容也有限。我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)之外,還邀請(qǐng)校內(nèi)外專家開展與橋梁建造、維修相關(guān)的專題講座。講座內(nèi)容包括新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)、新設(shè)備等方面。
(五)橋梁建造視頻圖片等電子文檔
為了解決現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)內(nèi)容不足的問題,在實(shí)習(xí)教學(xué)改革中建設(shè)了虛擬橋梁實(shí)習(xí)基地,搜集不同類型橋梁、不同施工階段橋梁的建設(shè)圖片、視頻等電子文檔,使學(xué)生盡可能多地獲得豐富的橋梁建造信息,與真實(shí)的橋梁現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)相互配合,取得了良好的實(shí)習(xí)效果。
搜集了大型斜拉橋、鋼桁梁、江河及海上深水基礎(chǔ)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(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋關(guān)鍵施工工藝的動(dòng)畫短片,以及橋梁跨既有線轉(zhuǎn)體施工動(dòng)畫,預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁制、提、運(yùn)、架關(guān)鍵工序的動(dòng)畫等。
(六)加強(qiáng)實(shí)習(xí)前的準(zhǔn)備
在教學(xué)內(nèi)容安排上,我校將結(jié)構(gòu)力學(xué)課程提前到了第四學(xué)期,這樣學(xué)生在實(shí)習(xí)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)受力行為(內(nèi)力、變形)的認(rèn)識(shí)已有積累,為取得良好實(shí)習(xí)效果創(chuàng)造了條件。實(shí)習(xí)前,通過實(shí)習(xí)動(dòng)員會(huì)議和報(bào)告,將實(shí)習(xí)內(nèi)容先介紹一下,引導(dǎo)學(xué)生自學(xué),查找相關(guān)資料,帶著問題去實(shí)習(xí)現(xiàn)場(chǎng)。在實(shí)習(xí)安全方面,提前做好安全教育和防護(hù)措施,降低風(fēng)險(xiǎn)。
三、結(jié)語
橋梁工程實(shí)習(xí)是土木工程專業(yè)橋梁方向最重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)之一,在培養(yǎng)具有實(shí)踐、創(chuàng)新能力人才的卓越工程師計(jì)劃中,實(shí)習(xí)的地位和作用更加突出。北京甚至北方地區(qū)的大江大河少,缺少大型斜拉橋、懸索橋等橋型,在交通建設(shè)連續(xù)多年的高速發(fā)展后,新建工程逐漸減少。今后,實(shí)習(xí)教學(xué)資源將越發(fā)緊缺,為能保證實(shí)習(xí)教學(xué)效果,實(shí)習(xí)教學(xué)還需持續(xù)改進(jìn)和建設(shè)。
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