王志強(qiáng) 魏紅一

摘要：立足于卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃，針對《橋梁工程全過程課程設(shè)計(jì)》教學(xué)改革，論文著重從教學(xué)大綱、教學(xué)效果等方面進(jìn)行了陳述和分析，并為更好地提高橋梁工程應(yīng)用型人才素質(zhì)提出了建議。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；課程設(shè)計(jì)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）06-0098-03

一、關(guān)于《橋梁工程專業(yè)的卓越工程師》教學(xué)

教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才，為國家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國家和人才強(qiáng)國戰(zhàn)略服務(wù)。通過高等學(xué)校的具體實(shí)施培養(yǎng)，使學(xué)生在素質(zhì)、知識和能力（表1）各方面都為成為卓越工程師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和完成卓越工程師需要的基本訓(xùn)練。

配合“面向未來的卓越工程師人才培養(yǎng)”建設(shè)計(jì)劃，同濟(jì)大學(xué)橋梁工程系基于《創(chuàng)新型卓越橋梁工程師培養(yǎng)體系與課程建設(shè)》大框架進(jìn)行了多年不斷地深化，提出“基于思維培養(yǎng)和知識本質(zhì)把握的自我學(xué)習(xí)與自我完善、基于創(chuàng)新素質(zhì)和多文化交流融合的發(fā)現(xiàn)問題與綜合解決問題能力”的未來人才屬性[2]，并構(gòu)建了結(jié)合課堂教學(xué)鏈、創(chuàng)新實(shí)踐鏈和交流合作鏈的立體化、開放性人才培養(yǎng)體系。力求以“共性基礎(chǔ)+個性發(fā)展”的模式培養(yǎng)學(xué)生在知識、能力和素質(zhì)方面的發(fā)展。

在同濟(jì)大學(xué)土木工程專業(yè)的教學(xué)改革過程中，一個重要的兼并（不懂）調(diào)整就是《土木工程全過程課程設(shè)計(jì)》實(shí)踐課程的設(shè)置。該課程細(xì)分多個子課程，涵蓋了橋梁工程、工業(yè)與民用建筑工程、地下工程等專業(yè)。經(jīng)過一學(xué)期的“試運(yùn)行”，是否達(dá)到了預(yù)期的教學(xué)效果或是需要更進(jìn)一步完善？值得相關(guān)專業(yè)課教師共同商榷。

二、《橋梁工程全過程課程設(shè)計(jì)》的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)架

橋梁工程是一項(xiàng)集規(guī)劃、勘測、設(shè)計(jì)、施工、檢測、養(yǎng)護(hù)維修等多環(huán)節(jié)的復(fù)雜系統(tǒng)工程。作為土木工程專業(yè)橋梁課群組的主干課程“橋梁工程”，其是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，為了讓學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容能夠正確理解，尤其是橋梁構(gòu)造、施工方法等，都需要實(shí)踐環(huán)節(jié)做支撐，在這其中，教學(xué)體系中的各類設(shè)計(jì)課程起到了關(guān)鍵性的作用。

《全過程橋梁設(shè)計(jì)》是土木工程專業(yè)橋梁方向課群組必修的實(shí)踐環(huán)節(jié)課程，是一門理論和實(shí)踐并重的具有系統(tǒng)性和整體性特點(diǎn)的課程。

基于土木工程材料、結(jié)構(gòu)力學(xué)I、結(jié)構(gòu)力學(xué)III、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、橋梁工程（上）等前修課程，本課程的教學(xué)要求為：通過本課程的學(xué)習(xí)，熟悉橋梁工程設(shè)計(jì)全過程，掌握基于橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本計(jì)算理論和方法，具有橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的初步能力。通過融會和梳理已學(xué)過的各門專業(yè)基礎(chǔ)課程、專業(yè)課程的相關(guān)知識，提升專業(yè)綜合素養(yǎng)，并為后續(xù)《畢業(yè)設(shè)計(jì)》以及今后工作中遇到各種交通工程結(jié)構(gòu)物的設(shè)計(jì)奠定必要的基礎(chǔ)。

具體實(shí)施的教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃如表2所示。

本課程的課時安排為每周7節(jié)課，共計(jì)17周。其中，每周的3節(jié)課由老師主講，除了對先修課程的知識點(diǎn)進(jìn)行梳理外，將教授《工程軟件運(yùn)用》、《施工組織設(shè)計(jì)》、《工程概預(yù)算》相關(guān)內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生如何理解和運(yùn)用工程基礎(chǔ)資料、如何依據(jù)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范著手開展設(shè)計(jì)。每周的另外4節(jié)課則是學(xué)生的實(shí)踐過程，通過討論、提問、上機(jī)、設(shè)計(jì)等方式對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全過程進(jìn)行領(lǐng)會和實(shí)戰(zhàn)，以期達(dá)到由理論向?qū)嶋H的過渡和提升，增強(qiáng)嚴(yán)格遵循橋梁規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的認(rèn)識，教育設(shè)計(jì)圖紙必須正確反映設(shè)計(jì)意圖的工程意識，為下階段的畢業(yè)設(shè)計(jì)以及今后參與工程實(shí)際打下良好的基礎(chǔ)。

課程成果要求：每人一題，每位學(xué)生需獨(dú)立完成一個一般橋梁的設(shè)計(jì)，并完成一份書面計(jì)算書和6張施工圖紙。課程成果評價(jià)則以表3所述的能力考核指標(biāo)進(jìn)行綜合評分。

三、教學(xué)效果和評價(jià)

嚴(yán)格控制教學(xué)質(zhì)量是同濟(jì)大學(xué)的教學(xué)傳統(tǒng)。伴隨著《橋梁工程全過程課程設(shè)計(jì)》的進(jìn)行，學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督在分層次、分階段地跟進(jìn)，即在課程進(jìn)行中和課程最終評定時，分別由橋梁工程系、土木工程學(xué)院、同濟(jì)大學(xué)質(zhì)管辦派督導(dǎo)進(jìn)行聽課，且按表4所列的要求給出評價(jià)。

從總體的教學(xué)質(zhì)量上看，教師精心備課講授，學(xué)生認(rèn)真領(lǐng)會練習(xí)，課程教學(xué)達(dá)到了預(yù)期效果，尤其是在教學(xué)方法和效果上，使學(xué)生從理論到實(shí)踐、從總體到具象獲得了一次全方面的提升。

從教學(xué)督查的聽課情況看，有幾點(diǎn)需要陳述。

1.由于教學(xué)內(nèi)容上有對先修課程知識點(diǎn)的梳理，但個別教師偏重于歸并和陳述，忽視了討論或提問等教學(xué)互動對加深學(xué)生知識點(diǎn)印象的作用。

2.從學(xué)生的設(shè)計(jì)進(jìn)展看，教學(xué)計(jì)劃和設(shè)計(jì)進(jìn)展似乎不太同步或非漸次跟進(jìn)，部分學(xué)生的設(shè)計(jì)完成率超前于理論教學(xué)。

3.總結(jié)11位學(xué)生的設(shè)計(jì)成果看，基本完成了引橋的簡支變連續(xù)梁、主橋上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)橋墩和樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)以及施工組織設(shè)計(jì)中的進(jìn)度計(jì)劃安排。其中，對于主橋上部結(jié)構(gòu)形式，有3位同學(xué)進(jìn)行了拱橋設(shè)計(jì)，有1位同學(xué)選擇了斜拉橋，7位同學(xué)設(shè)計(jì)了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁或鋼連續(xù)梁。突破先修課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)占比40%，表明學(xué)生的求知欲很高，且具有較好的表達(dá)能力，有想法，有自信。

四、對教學(xué)改革設(shè)想的思考

結(jié)合教育部“卓越工程師計(jì)劃”和《橋梁工程全過程課程設(shè)計(jì)》的教學(xué)目的和教學(xué)效果，本文以為，《橋梁工程全過程課程設(shè)計(jì)》教學(xué)改革充分體現(xiàn)了“卓越工程師計(jì)劃”培養(yǎng)要求，但在具體的教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃和教學(xué)模式上存有商榷的地方。

培養(yǎng)學(xué)生于畢業(yè)之時就能投入橋梁工程設(shè)計(jì)一直以來都是同濟(jì)橋梁專業(yè)的教學(xué)要求。故而，從教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃上，是否可考慮以設(shè)計(jì)院的橋梁方案設(shè)計(jì)流程為主線進(jìn)行教學(xué)安排，創(chuàng)造一個實(shí)際設(shè)計(jì)過程的氛圍。在完成橋梁總體布置后，配合橋梁通用規(guī)范、鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范、鋼橋設(shè)計(jì)規(guī)范等內(nèi)容的講授，歸納總結(jié)橋梁構(gòu)造布置、橋梁荷載、施工進(jìn)程結(jié)構(gòu)受力及組合狀態(tài)等知識點(diǎn)，介紹有限元軟件運(yùn)用并指導(dǎo)實(shí)踐，繼而完成基于施工過程的預(yù)應(yīng)力體系設(shè)計(jì)或鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、橋梁性能驗(yàn)算等，最后階段講解工程制圖、施工組織設(shè)計(jì)和概預(yù)算。

再則，基于嚴(yán)格遵循橋梁規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)的要求下，引導(dǎo)學(xué)生在正確理解施工方法對橋梁結(jié)構(gòu)受力影響的基礎(chǔ)上，借助于工程軟件運(yùn)用，進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析、預(yù)應(yīng)力體系設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)性能驗(yàn)算等，是本課程設(shè)計(jì)的教學(xué)側(cè)重點(diǎn)之一。但對于缺乏工程實(shí)踐、且沒有經(jīng)歷過參照設(shè)計(jì)指導(dǎo)書進(jìn)行“依葫蘆畫瓢”設(shè)計(jì)的學(xué)生而言，直接進(jìn)入目前的半自主式教學(xué)模式的設(shè)計(jì)過程是需要適應(yīng)的。

由同濟(jì)大學(xué)對《大跨徑橋梁課程設(shè)計(jì)》課程教學(xué)進(jìn)行的學(xué)生問卷調(diào)查[3]表明：要使設(shè)計(jì)課程取得較好的學(xué)習(xí)效果，最重要的是教師在課上清楚、細(xì)致地知識傳授和課后認(rèn)真、詳盡地答疑。因?qū)蛄菏┕すしㄈ狈χ庇^感受，學(xué)生對如何將主梁構(gòu)造、施工工法、橋梁施工工序安排、有限元軟件、預(yù)應(yīng)力體系有機(jī)地結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)施工模擬分析存在困難。對于設(shè)計(jì)規(guī)范的理解和運(yùn)用狀況，依然有部分學(xué)生存在疑惑。所以，在當(dāng)前的教學(xué)改革中應(yīng)該考慮到學(xué)生的這些方面。

五、結(jié)語

“橋梁全過程課程設(shè)計(jì)”課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜合能力，提高橋梁工程應(yīng)用型人才的素質(zhì)。雖然在初次嘗試過程中，在教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃以及教學(xué)模式上存在有待商榷及待改進(jìn)的地方，但實(shí)際教學(xué)效果表明，開展以學(xué)生為中心的教學(xué)改革，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，在全方位提升學(xué)生能力方面具有現(xiàn)實(shí)意義和重要作用。

參考文獻(xiàn)：

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