王海良　董鵬　楊新磊

摘 ? ?要：文章在分析大學(xué)生學(xué)習(xí)情況，國家、社會(huì)、行業(yè)等對橋梁工程技術(shù)人員要求，以及現(xiàn)場技術(shù)人員能力現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，闡述了橋梁工程相關(guān)專業(yè)課程體系改革、數(shù)字化、信息化實(shí)踐能力培養(yǎng)、施工類專業(yè)課程教學(xué)改革等方面的探索與實(shí)踐。結(jié)果表明：課程體系及教學(xué)改革對提升專業(yè)實(shí)力具有明顯效果。

關(guān)鍵詞：橋梁工程;課程體系;教學(xué)改革

中圖分類號：G642.3 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1002-4107（2019）11-0034-03

一、橋梁工程相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

鑒于目前我國中小學(xué)教育模式實(shí)際情況，許多學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后，不了解自己所學(xué)專業(yè)在國家社會(huì)發(fā)展中的地位、作用，更不清楚今后從事本行業(yè)所需要的專業(yè)技能，在大學(xué)一、二年級沒有比較清晰的學(xué)習(xí)目標(biāo)，存在為上課而上課現(xiàn)象，有的甚至沉迷于網(wǎng)絡(luò)游戲。據(jù)天津城建大學(xué)近年學(xué)生學(xué)習(xí)成績統(tǒng)計(jì)，大學(xué)一年級第二學(xué)期到二年級第一學(xué)期是學(xué)生成績、狀態(tài)分水嶺，有很多學(xué)生由于在大學(xué)一年級沒有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，造成很多課程補(bǔ)考，對后續(xù)學(xué)習(xí)產(chǎn)生拖累，學(xué)習(xí)困難如雪球般越滾越大，最后不得不留級、甚至退學(xué)。如何在低年級加強(qiáng)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)，使其樹立清晰的學(xué)習(xí)目標(biāo)，幫助學(xué)生盡早構(gòu)建專業(yè)知識整體框架，是高校專業(yè)教師應(yīng)該思考的問題。

橋梁工程結(jié)構(gòu)在交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中占有非常重要地位，隨著我國高速鐵路發(fā)展，橋梁工程地位更加凸顯，已建成通車的京滬高速鐵路橋梁里程占全線總里程的86.5%，充分體現(xiàn)了橋梁工程在高速鐵路建設(shè)中的重要地位。2013年，國家提出了“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略[1]，又為作為交通基礎(chǔ)設(shè)施中具有重要地位的橋梁工程發(fā)展提出了新要求、指明了新方向。

智能控制、數(shù)字化、BIM等已成為今后引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展的方向[2-4]，得到國際社會(huì)的廣泛認(rèn)可，作為古老傳統(tǒng)學(xué)科的橋梁工程，如何盡快轉(zhuǎn)型，使所培養(yǎng)學(xué)生能適應(yīng)社會(huì)、行業(yè)的發(fā)展，將決定學(xué)校橋梁工程相關(guān)專業(yè)、學(xué)科是否能健康可持續(xù)發(fā)展。

近年來，在我國橋梁工程建設(shè)過程中，發(fā)生了很多事故[5-6]，如分別發(fā)生在沈陽、福建的兩起由于懸臂澆筑施工中0#塊臨時(shí)固結(jié)失效造成橋梁上部結(jié)構(gòu)傾覆的事故，發(fā)生在山西由于碗扣支架失穩(wěn)造成現(xiàn)澆段混凝土翻轉(zhuǎn)墜落，分別發(fā)生在內(nèi)蒙、陜西由于預(yù)應(yīng)力鋼筋定位不準(zhǔn)而使張拉時(shí)引起對混凝土的過大拉應(yīng)力，從而發(fā)生梁體底部混凝土剝離事故。這些事故充分暴露出發(fā)生事故的現(xiàn)場技術(shù)管理混亂，更暴露出現(xiàn)場技術(shù)人員技術(shù)能力的欠缺，反映出現(xiàn)場技術(shù)人員對實(shí)際問題前瞻性判斷、工程能力、利用理論知識解決實(shí)際問題等能力的嚴(yán)重不足，也反映出我國橋梁工程相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)過程存在的問題。

總結(jié)起來，存在的問題有以下幾個(gè)方面：各高校在教學(xué)過程中更多強(qiáng)調(diào)專業(yè)知識技能學(xué)習(xí)，對人文素養(yǎng)、工程素質(zhì)培養(yǎng)重視不足;專業(yè)人才培養(yǎng)的課程設(shè)置沒有緊隨人才需求變化，一些體現(xiàn)行業(yè)技術(shù)發(fā)展的課程沒有在培養(yǎng)方案中體現(xiàn)，課程設(shè)置不能完全順應(yīng)行業(yè)需求;專業(yè)課程和基礎(chǔ)課程之間，或?qū)I(yè)課程之間的內(nèi)容關(guān)聯(lián)不夠緊密，未能充分體現(xiàn)行業(yè)綜合運(yùn)用專業(yè)知識的要求，學(xué)生對專業(yè)知識體系也缺乏整體認(rèn)識;教學(xué)知識點(diǎn)與工程實(shí)際聯(lián)系不緊密，課程教學(xué)與工程一線情況有機(jī)銜接不夠，等等。

如何幫助高校低年級學(xué)生盡快構(gòu)建整體專業(yè)知識架構(gòu)，樹立學(xué)習(xí)目標(biāo)，從而保證其大學(xué)四年健康發(fā)展;如何適應(yīng)國內(nèi)高速鐵路發(fā)展及國家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略、行業(yè)發(fā)展引領(lǐng)方向等對橋梁工程人才需求，拓寬學(xué)生就業(yè)途徑、就業(yè)質(zhì)量;如何提高現(xiàn)場橋梁工程技術(shù)人員工程能力及素質(zhì)，保證我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)質(zhì)量、安全。以上挑戰(zhàn)都對從事橋梁工程相關(guān)專業(yè)高等教育工作者提出了要求，也應(yīng)該引起廣大教師的思考。

基于對目前橋梁工程相關(guān)專業(yè)教學(xué)存在問題認(rèn)識及社會(huì)實(shí)際需求，天津城建大學(xué)“天津市道路橋梁及渡河工程專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)”開展了教學(xué)改革，在課程體系改革，數(shù)字化、信息化實(shí)踐教學(xué)，施工類專業(yè)課程教學(xué)方法等方面進(jìn)行了嘗試，取得了一些積極效果，希望能起到拋磚引玉的作用。

二、橋梁工程相關(guān)專業(yè)課程體系改革嘗試

基于對目前低年級學(xué)生實(shí)際情況、行業(yè)需求的認(rèn)識，在2013年教學(xué)大綱修訂中，團(tuán)隊(duì)從學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)樹立、知識架構(gòu)構(gòu)建，包括結(jié)構(gòu)分析、施工技術(shù)等技術(shù)能力培養(yǎng)方面進(jìn)行了課程體系改革嘗試。

（一）學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的樹立與知識架構(gòu)的構(gòu)建

為樹立低年級學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)，專業(yè)教師應(yīng)提早介入。為此在大一第一學(xué)期開設(shè)研討課1，該課程為專業(yè)導(dǎo)論課，課程4學(xué)時(shí)，主要介紹學(xué)校本專業(yè)發(fā)展背景、在社會(huì)發(fā)展中作用，全方位地給大一新生展示橋梁工程專業(yè)廣闊的發(fā)展前景，為大一新生未來學(xué)習(xí)生活指明前進(jìn)方向，破除新生對大學(xué)生活的迷茫，增強(qiáng)其對專業(yè)清晰認(rèn)知，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性;在大三第一學(xué)期，開設(shè)研討課2，該課程課時(shí)4學(xué)時(shí)，主要介紹我國、世界橋梁工程技術(shù)進(jìn)展、發(fā)展方向，橋梁工程專業(yè)課學(xué)習(xí)應(yīng)注意的問題，本校相關(guān)專業(yè)就業(yè)方向，行業(yè)技能要求等，在為后續(xù)即將開展的“橋梁工程”“鋼結(jié)構(gòu)”等專業(yè)課程教學(xué)起到鋪墊、引領(lǐng)作用的同時(shí)，讓學(xué)生清晰認(rèn)識未來就業(yè)行業(yè)對從業(yè)者技術(shù)技能的具體要求，提高學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的積極性。

大一、大三開設(shè)的兩門研討課，均由具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、較高學(xué)術(shù)影響的教師擔(dān)任主講教師，通過主講教師在戰(zhàn)略層面的引領(lǐng)，可給學(xué)生展示出更廣闊的視野，指明專業(yè)發(fā)展道路，讓學(xué)生樹立學(xué)好本專業(yè)的信心，形成發(fā)自內(nèi)心的強(qiáng)大學(xué)習(xí)動(dòng)力，自發(fā)地努力成長為一個(gè)優(yōu)秀的人;同時(shí)能有效拓寬學(xué)生專業(yè)知識面，幫助學(xué)生構(gòu)建起專業(yè)知識整體架構(gòu)，為學(xué)生今后良好發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

另外，在學(xué)生逐漸接觸專業(yè)基礎(chǔ)課程時(shí)，應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)、專業(yè)課程正確的學(xué)習(xí)方法。邀請若干教授、博士為學(xué)生開展“教授講壇”“博士論壇”，包括專業(yè)學(xué)習(xí)、行業(yè)動(dòng)態(tài)、科技創(chuàng)新等不同主題，激發(fā)學(xué)生參與科技競賽、從事科研的興趣和熱情。通過大學(xué)生科研立項(xiàng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽、橋梁模型大賽等環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生提高學(xué)習(xí)專業(yè)知識積極性，解決學(xué)生應(yīng)用專業(yè)基礎(chǔ)知識遇到的困難，同時(shí)注意培養(yǎng)學(xué)生合作意識。通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)，使學(xué)生深入工程一線，參加施工技術(shù)組織、施工管理及技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的實(shí)際工作，鍛煉其分析問題和解決問題的能力，并通過與工程技術(shù)人員的接觸交流，使學(xué)生熱愛自己的專業(yè)，并進(jìn)一步有目的地培養(yǎng)自己專業(yè)素質(zhì)，明確自己的社會(huì)責(zé)任和歷史使命。

（二）結(jié)構(gòu)分析與施工技術(shù)能力的培養(yǎng)

隨著目前橋梁技術(shù)發(fā)展，其結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，對從業(yè)者結(jié)構(gòu)分析能力也提出更高要求，考慮到各大設(shè)計(jì)院在設(shè)計(jì)時(shí)所采用的分析軟件，在2013年教學(xué)大綱修訂中，新增“結(jié)構(gòu)分析軟件應(yīng)用”必修課，主要介紹橋梁工程目前常用結(jié)構(gòu)分析軟件——Midas Civil建模方法及分析過程，以培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)分析能力。該課程的開設(shè)，不但可為學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)中復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析提供有力支撐，也可為學(xué)生未來就業(yè)后發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

考慮到學(xué)校學(xué)生未來就業(yè)方向，以及橋梁工程現(xiàn)場技術(shù)人員能力現(xiàn)狀，在2013年教學(xué)大綱修訂中，將原“橋梁工程施工技術(shù)”選修課程改為必修，同時(shí)將學(xué)時(shí)由24提高到32;新增“橋梁工程臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”選修課程，課程學(xué)時(shí)為32。通過加強(qiáng)橋梁工程施工類課程教學(xué)，以及從橋梁工程施工方法到施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的延伸，提高所培養(yǎng)學(xué)生能力和行業(yè)需求的適應(yīng)度。

國內(nèi)外技術(shù)水平發(fā)展對從事設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理及運(yùn)營管理技術(shù)人員要求不斷提高，不但要求掌握其中一個(gè)方面知識，還需要其對設(shè)計(jì)、施工、檢測等多方面技術(shù)有充分了解，教學(xué)團(tuán)隊(duì)著眼橋梁工程從業(yè)人員今后工作中可能面臨問題的綜合性、復(fù)雜性，為使學(xué)生能順利適應(yīng)未來工作，在教學(xué)方案、教學(xué)內(nèi)容方面，從結(jié)構(gòu)分析、測試技術(shù)、施工技術(shù)三個(gè)方面開展橋梁工程卓越技術(shù)人才培養(yǎng)。

在結(jié)構(gòu)分析方面，橋梁工程專業(yè)軟件Midas Civil課程的教學(xué)與實(shí)踐同先修力學(xué)課程知識緊密聯(lián)系，使學(xué)生掌握橋梁結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計(jì)的方法和技能。在測試技術(shù)方面，緊密跟蹤行業(yè)發(fā)展，開設(shè)橋梁工程檢測技術(shù)等相關(guān)課程教學(xué)，利用先進(jìn)測試設(shè)備及方法，開設(shè)了“鋼弦傳感器結(jié)構(gòu)應(yīng)力測試”“結(jié)構(gòu)自振特性測試”“結(jié)構(gòu)無損檢測”等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在施工技術(shù)方面，開展了道路橋梁施工、橋梁施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等課程的教學(xué)，在施工課程教學(xué)中，注意和先修結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、鋼結(jié)構(gòu)、建筑材料、建筑結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)、橋梁工程、結(jié)構(gòu)力學(xué)等課程內(nèi)容的聯(lián)系。

在教學(xué)組織方面，打破課程之間的壁壘，強(qiáng)化不同課程知識點(diǎn)之間的聯(lián)系。在教學(xué)過程中，將結(jié)構(gòu)分析、測試技術(shù)、施工技術(shù)要求通過具體工程案例得以詮釋，使學(xué)生充分理解三方面內(nèi)在聯(lián)系及對工程建設(shè)的重要性;結(jié)構(gòu)分析、測試技術(shù)、施工技術(shù)三方面專業(yè)知識既有各自特點(diǎn)，又相互滲透、融合，可幫助學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識整體架構(gòu)、提高其綜合應(yīng)用知識能力，形成“三位一體”工程能力培養(yǎng)方法。

三、大學(xué)生數(shù)字化、信息化實(shí)踐能力培養(yǎng)實(shí)踐

在教學(xué)過程中，除認(rèn)識實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)外，為適應(yīng)社會(huì)、行業(yè)對橋梁工程人才需求，團(tuán)隊(duì)在學(xué)生數(shù)字化、信息化實(shí)踐能力培養(yǎng)方面也開展了一些嘗試。

利用團(tuán)隊(duì)獲批的“天津市土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心”，建設(shè)了橋梁施工過程、運(yùn)營健康監(jiān)測模擬平臺(tái)，組織“橋梁工程施工過程控制”“橋梁健康監(jiān)測”興趣小組，由具有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)教師帶領(lǐng)，主要開展以懸臂澆筑施工連續(xù)梁為對象的橋梁工程施工過程控制、橋梁健康監(jiān)測內(nèi)容教學(xué)，使學(xué)生在將結(jié)構(gòu)分析、測試技術(shù)、施工技術(shù)等技能統(tǒng)一基礎(chǔ)上，深入理解智能控制、數(shù)字化等對橋梁工程建設(shè)、運(yùn)營的重要性，以有效拓展學(xué)生行業(yè)視野。

在橋梁工程建設(shè)中，BIM技術(shù)需求非常巨大，目前行業(yè)各單位在每年招聘學(xué)生時(shí)，都對具有BIM技能學(xué)生優(yōu)先考慮。為提高天津城建大學(xué)橋梁工程相關(guān)專業(yè)學(xué)生就業(yè)質(zhì)量、就業(yè)途徑，學(xué)校和中國鐵建大橋工程局集團(tuán)有限公司一起申報(bào)、獲批了工信部建筑信息模型（BIM）專業(yè)技術(shù)技能實(shí)訓(xùn)基地，利用該基地，對學(xué)生BIM專業(yè)技能進(jìn)行培訓(xùn)、BIM應(yīng)用工程師考試。目前每年有30名左右學(xué)生可獲得BIM應(yīng)用工程師，為學(xué)生信息化技能的提升開辟了新途徑。

四、施工類專業(yè)課程教學(xué)改革探索

“橋梁工程施工”“ 橋梁施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”等施工類課程教學(xué)內(nèi)容實(shí)踐性、專業(yè)性較強(qiáng)，涉及橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造、現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)等內(nèi)容，對沒有從業(yè)經(jīng)歷的本科生，顯得比較生疏、不好理解。在課程教學(xué)中，如何使學(xué)生能深刻理解相關(guān)內(nèi)容，需要進(jìn)行探索、嘗試。

為提高這些課程的教學(xué)效果，通過以下方法進(jìn)行了探索。

1.在課程教學(xué)中，注意將這些課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生前期已修力學(xué)、建筑試驗(yàn)、橋梁工程等課程教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系，使各門課程間知識相互滲透，提高學(xué)生對施工類課程內(nèi)容的理解。

2.編制專門PPT課件，在PPT課件中通過實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)圖像資料的展示、講解，加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解;建設(shè)課程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，在平臺(tái)中放入大量圖片、視頻資料，作為課外資料補(bǔ)充，充分利用課堂外時(shí)間，拓展學(xué)生知識視野。

3.提出“四層次遞進(jìn)”教學(xué)方法，并運(yùn)用于“橋梁施工技術(shù)”“橋梁施工臨時(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”等施工類課程中?！八膶哟芜f進(jìn)”即在教學(xué)過程中，逐次開展結(jié)構(gòu)構(gòu)造、傳力原理、設(shè)計(jì)（施工）方法、工程案例內(nèi)容的教學(xué)，通過將講授知識的有機(jī)劃分，給學(xué)生更清晰的理解思路、知識脈絡(luò)，最后通過實(shí)際工程案例中存在問題、成功經(jīng)驗(yàn)的講解，又將所講授知識形成整體，從而加深學(xué)生對相關(guān)知識的理解，培養(yǎng)其靈活應(yīng)用知識能力。

4.考慮到目前高校教師實(shí)際成長經(jīng)歷，通過開展結(jié)合實(shí)際工程的技術(shù)攻關(guān)，鼓勵(lì)教師深入現(xiàn)場一線，充分挖掘教師自身能力，并將技術(shù)攻關(guān)成果反哺到日常本科教學(xué)中，隨時(shí)跟進(jìn)行業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)和最新研究進(jìn)展，并把這些內(nèi)容補(bǔ)充進(jìn)入教學(xué)素材庫，提高講授知識適應(yīng)行業(yè)的精準(zhǔn)度，以更有效提高培養(yǎng)人才的行業(yè)適應(yīng)程度。教師將實(shí)踐中遇到的技術(shù)難題、解決方案等和學(xué)生分享，能深深吸引學(xué)生，在幫助學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識的同時(shí)，塑造學(xué)生對橋梁工程建設(shè)的敬畏，很好體現(xiàn)了工程實(shí)踐反哺教學(xué)的功能。在畢業(yè)設(shè)計(jì)選題過程中，充分結(jié)合工程實(shí)踐，設(shè)置了由工程實(shí)踐問題轉(zhuǎn)化的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，這些題目體現(xiàn)了專業(yè)領(lǐng)域的前沿性、實(shí)用性。

通過以上方法，目的是提高學(xué)生解決實(shí)際問題能力、對實(shí)際工程中問題前瞻性判斷能力、靈活應(yīng)用力學(xué)知識處理實(shí)際問題能力。這些能力將為學(xué)生就業(yè)后發(fā)展奠定非常牢固的基礎(chǔ)，可有效提升培養(yǎng)學(xué)生和行業(yè)需求的契合度，對行業(yè)建設(shè)質(zhì)量、安全也將起到非常重要技術(shù)保障。

通過教學(xué)團(tuán)隊(duì)多年努力，天津城建大學(xué)土木工程專業(yè)橋梁工程方向、道路橋梁及渡河工程專業(yè)社會(huì)聲譽(yù)明顯提高，包括中國鐵建大橋工程局集團(tuán)有限公司在內(nèi)的多家國有大型對口企業(yè)每年均來校招聘學(xué)生，學(xué)生畢業(yè)后在現(xiàn)場得到企業(yè)較好評價(jià)。同時(shí)，專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)也獲得社會(huì)認(rèn)可，近五年，獲得省部級教學(xué)團(tuán)隊(duì)、省部級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，獲得省部級教學(xué)成果二等獎(jiǎng)、校級教學(xué)成果一等獎(jiǎng)各一項(xiàng)，團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人獲得省部級教學(xué)名師。

雖然團(tuán)隊(duì)在相關(guān)專業(yè)建設(shè)上取得了一定成績，但和國家、社會(huì)、行業(yè)逐步提高的要求還有一定差距，在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能同時(shí)，如何加強(qiáng)其團(tuán)隊(duì)意識、擔(dān)當(dāng)精神、社會(huì)責(zé)任感;如何培養(yǎng)熟悉相關(guān)國家行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的高素質(zhì)人才，以適應(yīng)國家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略，仍需要我們做有針對性的具體工作。

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