浅谈模型创作教学法对桥梁工程教学改革的促进

朱玉晓

[摘 要]桥梁工程课程教学目前存在教学理念落后、理论与实践脱节的现象，导致教学效果难以提升，学生既缺乏坚实的理论知识，也缺乏实践创新能力。在课程教学过程中，通过引入模型创作的教学方法，指导学生自主完成桥梁模型的创意、设计、制作、总结、汇报。该教学法对人才培养和教学改革具有积极的促进作用。

[关键词]模型创作 综合素质 实践创新 教学改革

[中图分类号] G642.0[文献标识码] A[文章编号] 2095-3437（2015）07-0159-02

桥梁工程是土木工程专业交通土建方向的主干课程，要求学生通过课程学习，系统掌握各类桥梁的设计和构造原理、计算理论和方法以及施工要点。由于课程涉及内容广、专业性强，很多学生在学习过程中难以把握知识要点，不能很好地融会贯通，学习难免枯燥乏味，这势必严重影响学生综合素质的培养。因此，为适应社会对桥梁工程专业人才的培养要求，笔者在教学中引入模型创作的教学方法，经过多年实施，发现该教学法对人才培养和教学改革具有积极的促进作用。

一、桥梁工程课程教学现状

桥梁工程在土木工程专业人才的培养过程中所具有的显著地位决定了其教学的重要性。剖析当前多数高校的教学现状，发现以下两方面的问题比较突出。

（一）教学理念落后，重学轻用

桥梁工程课程信息量大，虽然目前主讲教师理论扎实、实践丰富，也善于利用先进的教学模式，但传统“授鱼”的教学理念未做变化。教师重教轻用，学生亦重学轻用、视野狭窄，部分学生头脑中只有桥梁总体规划、设计要点、构造原理、计算理论和方法以及施工要点等的零散知识，未完全形成“桥梁”的整体概念，难以综合运用专业知识解决工程实际问题。

（二）理论与实践脱节，缺乏创新

桥梁工程是一门实践性很强的课程，教学过程中必须与课程设计、三大实习、毕业设计、科研创新等实践教学环节紧密结合。然而长期以来，相关实践环节由于受到教学大纲、培养计划、办学经费、学时设置、施工单位经营等原因的限制，本应发挥课堂教学辅助作用的课程设计、毕业设计和三大实习等，与课堂教学未形成强有力的结合。特别是三大实习，时间短且集中安排，实习过程中学生只能了解部分工程或某个工序的“点”，无法历经“整个”工程的设计和施工过程。课程设计和毕业设计大多是真题假作、假题假作，学生缺乏动力，多有应付交差思想，部分提交的成果经不起实际工程的检验。

针对上述桥梁工程课程教学现状的剖析，我校在教学过程中积极开展模型创作教学法，以期在转变教学理念、培养创新精神、促进教学改革方面进行有效的探索。

二、模型创作教学法的实施

模型创作教学法是以学生为主体的桥梁方案创意、结构设计、模型制作、成果整理的一系列教学过程，是“方案创新”和“模型制作”的结合。在桥梁工程教学中开展模型创作的宗旨是突破课程教学受时间和空间限制的客观因素，通过具有特色的模型制作，培养学生对理论知识的综合理解和应用能力，提升教学效果。模型创作集知识性、创新性、实践性、趣味性于一体，具有良好的可操作性，学生参与度极高。

开课伊始，教师下达模型创作的教学任务，鼓励学生以5到7人为一组的形式，在四个月的教学过程中，逐步完成桥梁方案规划、结构选型、力学分析、模型制作等的任务。最终成果以实体模型和创意文案的形式提交，其中桥梁跨径不限、结构形式不限、使用材料不限、所处环境不限。最后以答辩的形式进行成绩评定，创意新颖、选型独特、受力合理的创作模型将胜出。

为促进模型创作顺利完成，具体实施中教师引导学生将整个创作过程划分为四个阶段并制订阶段目标。具体为：1.创意论证阶段：选定桥梁环境，形成创意方案。即以理论知识为基础，以工程实例为依托，通过查阅大量资料，进行创意讨论，最后确定模型方案。2.方案设计阶段：细化创意方案，完成方案设计。即平面设计线形，纵向划分跨径，确定高程，选定墩台，横向确定截面布置。4.模型制作阶段：将设计思想转化为三维实体。即确定模型尺寸，选定材料和制作工具，制作部件，部件整合，形成安全、稳定的桥梁模型。4.文案编写阶段：创作模型总结，内容包括创意方案形成过程、选型依据、平纵横设计内容、模型制作过程，突出特点，以及个人贡献等。

三、模型创作教学法的促进作用

模型创作调动了所有学生的学习主动性和积极性，学生们纷纷走进图书馆查阅资料，走进桥梁现场体悟桥梁构造设置和施工细节，并利用道桥实验室、结构实验室以及创新工作室的材料和器具，构思、设计、制作桥梁模型。模型创作教学法的引入和顺利开展，为桥梁工程课程教学改革探索了一条全新的道路，其中以下三方面的意义比较突出。

（一）自主学习，促进知识的融会贯通

模型创作将桥梁工程的教学从有限的课堂拓展到无限的课外，为学生构建了一个学以致用的广阔平台。模型创意和制作涉及桥梁的方案规划、结构选型、力学分析、材料选取以及制作工艺等多方面的知识，因此要成功创作出一个有特色的桥梁模型，必须综合运用三大力学、结构设计原理，以及桥涵水文、桥梁施工等多门课程的知识，来解决模型创作过程中不断出现的各种问题。“绝知此事要躬行”，在模型创作过程中，学生通过“建桥”的实践，会主动发现自身的不足并尽快寻找解决方案，而教师正是指导学生寻找解决办法的有力助手。此时，教师的角色就实现了从“授鱼”到“授渔”的转变。学生眼界开阔了，创意会变得新颖;理论夯实了，结构会趋于合理;动手能力提升了，模型定能如期“竣工”;用心编写文案了，成果亮点更能凝练突出。可见，模型创作教学法将学生真正变为教学的主体，学生既掌握了解决工程问题的方法，也促进了知识的融会贯通。

（二）团队协助，培养学生的创新精神

创新精神是创新的灵魂和动力，模型创作的最大亮点是要有自己的创意。创意论证阶段是激发创新精神的最佳阶段，此时团队内各种萌芽状态的想法不断涌出，通过深入讨论变成作品的可实施性方案。在近四个月的时间内，整个团队为了完成预期目标，问题越来越多，想法越来越多，争执越来越多，最后作品的轮廓就越来越明晰。坚持到最后的学生所体现出的追求创新的强烈意识、对新知执著的探究兴趣、追求新发现的激情以及百折不挠的毅力和意志，正是创新人才培养所追求的创新精神。同样，经过长时间的交流、协作，这种创新精神也会潜移默化地影响其他学生，促进团队综合素质的整体提升，而个人能力也在团队协作过程中，得到了很好的锻炼和培养。同时，模型创作促使优秀人才脱颖而出，为学校参加省级、国家级学科竞赛遴选了创新拔尖人才。

（三）公正客观，构建创新型的评价系统

对教学质量的评价最客观、最权威的是社会，是市场，人才的发展是优胜劣汰、适者生存，要培养出适应社会和市场的创新型桥梁工程专业人才，必修构建创新型学生评价系统。桥梁工程课程教学中构建的学生评价系统包括理论考试、模型创作、课程作业、读书报告等部分，所占比重分别为50%、25%、15%、10%。理论考试和课程作业是评价系统的基础，读书报告是对基础的拓宽，模型创作是基础上的提升和创新。其中模型创作细分为模型创意、结构设计、动手制作、文案编写、个人贡献，所占比重均为5%。这种多样化的考核方式有利于教学模式从封闭型向开放型转化，有利于教学目标从知识型教育向创新型教育转化，最终将学生从死记硬背课本、应付考试的困境中解放出来，学生有更多的时间和精力去自主选择知识结构，拓宽视野，挖掘潜力，不断创新。

四、模型创作教学法的展望

本文针对桥梁工程课程教学中存在的关键问题，从转变教学理念、促进理论与实践结合的角度出发，阐述了模型创作教学法的开展和实施，探索了模型创作在培养学生实践能力、创新精神以及综合素质方面的促进作用。为使模型创作持续发挥作用，还需做好以下三项工作：1.教师要转变教育观念，重视实践与教学的结合;2.为了更准确地分析模型结构，教师应引导学生学习专业分析软件，如MIDAS CIVIL，桥梁博士等。3.建立和完善培养学生实践、创新能力的长效机制，确保模型创作在课程教学中规范化、常态化的运行。

[ 参 考 文 献 ]

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[3] 刘山洪，吴海军，周永兴，等.桥梁工程精品课程建设的实践与探讨[J].重庆交通学院学报（社会科学版），2006（3）.

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[责任编辑：钟 岚]