基于“卓越计划”高级工程人才培养的《桥梁工程》教学改革

叶锡钧 孙卓 曹飒飒

摘 要：基于国家精品资源共享课《桥梁工程》现有的丰富教学资源和工作基础，针对卓越工程师培养计划要求、目前《桥梁工程》课程教学中存在的问题和蓬勃发展的交通建设行业对专业人才提出的新需求，进行《桥梁工程》课程教学内容、教学方法及校企合作培养模式的创新研究和改革，形成具有鲜明特色的教学实践体系，旨在培养具备“基础理论知识+工程实践+创新意识及能力”的高级工程人才。

关键词：卓越计划；桥梁工程；高级工程人才；教学与实践改革

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）05-0041-02

Abstract： Bridge engineering， which based on the sharing of excellent national resources， boasts rich teaching resources and has a solid working foundation. Aiming at the requirements of excellent engineer cultivation plan， problems in the teaching of bridge engineering and new demands of booming traffic construction industry to professional talents， this paper conducts innovative researches and carries out reform on the teaching contents and methods of bridge engineering and training modes of school-enterprise cooperation. In that way a practical teaching system with distinctive features can be formed， aiming at cultivating high-level engineering talents with basic theoretical knowledge， engineering practice ability and innovation consciousness and ability.

Keywords： excellent engineer cultivation plan； bridge engineering； high-level engineering talent； practical teaching reform

2010年，教育部啟动了“卓越工程师教育培养计划”（以下简称“卓越计划”）[1]，这是贯彻落《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重大改革项目，也是促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。

广州大学的土木工程专业开办于1991年，《桥梁工程》课程是土木工程专业的主干课程，经过二十多年的建设，其先后被评为市、省、国家级精品课程。我校土木工程专业是全国第二批开展卓越计划的专业，面对卓越计划人才培养目标以及交通建设事业对专业人才的新要求，很有必要在《桥梁工程》课程原有工作和成效的基础上，建立一个更加完善的《桥梁工程》课程教学体系[2]。

一、课程定位与目标

广州大学《桥梁工程》课程每届约有80～100人不等的上课需求，课程内容主要分为三部分，其培养目标和课程定位如下：

1. 《桥梁工程I》是最基本、最重要的课程。该课程讲授桥梁工程的基本计算原理和适用情况，目标是使学生掌握桥梁工程的基础知识，理解基本的计算原理，具备桥梁设计的基本技能。

2. 《桥梁工程II》是在《桥梁工程I》的基础上，跟踪桥梁工程行业最新的技术发展，将行业中的新结构、新技術、新工艺、新材料以专题讲座的形式展现给学生。目标是开阔学生视野，深度与广度上补充学生的专业知识。

3. 《桥梁工程毕业设计》、《桥梁工程课程设计》、《生产实习》等三个实践性教学环节，目标是重在通过到施工现场观摩学习、方案设计、结构计算、配筋计算、设计图绘制等手段，培养学生的理论联系实践的能力，强化学生分析问题、解决问题的能力[3]。

二、理论与实践教学内容设计

（一）知识模块设计

1. 《桥梁工程I》

课程教学时间为80学时，各章节的教学时间安排如下：

（1）总论（10学时）；（2）混凝土梁桥桥面构造（2学时）；（3）混凝土简支体系梁桥的构造与设计（6学时）；（4）混凝土简支梁桥的计算（15学时）；（5）悬臂梁桥简介（2学时）；（6）混凝土连续体系梁桥（6学时）；（7）梁式桥的支座（3学时）；（8）混凝土拱桥（14学时）；（9）斜拉桥（4学时）；（10）悬索桥（4学时）；（11）组合体系桥简介（4学时）；（12）桥梁墩台（10学时）。

桥梁墩台的构造和设计、桥梁墩台的计算

2. 《桥梁工程II》

课程教学时间为36学时，以两个专题的形式进行教学安排：

（1）专题1——预应力混凝土桥梁（18学时）；（2）专题2——钢桥及钢-混凝土组合桥入门（18学时）。

（二）课程的重点与难点

1. 重点

（1）桥梁（荷载）作用的组成和分类；（2）混凝土简支梁桥的计算与运用；（3）预应力混凝土简支梁桥构造与设计；（4）预应力混凝土连续梁桥构造设计及计算；（5）上承式拱桥的设计与构造，拱桥计算；（6）梁桥支座的类型与布置、板式橡胶支座的计算；（7）桥梁墩台构造、重力式墩台验算、桩柱式墩台计算特点。

2. 难点

（1）理解桥梁（荷载）作用。桥梁作用处于“总论”章节，是对桥梁结构行为深入认识的起点。桥梁作用的种类繁多，又较抽象，对于没有任何桥梁概念的学生来说，理解起来相当困难。本部分讲解应深入浅出，贴近实际生活，多举例子，引导学生有更深入理解。

（2）认识桥梁的结构与构造。桥梁的结构形式多样，各结构的构造细节是桥梁设计的关键，但这部分内容在讲授过程中又是最“枯燥”的环节，学生不易理解。应引入图片、视频等多媒体手段向学生展示，通过结合多媒体素材和实际工程案例，让学生对其有更好的认识。

（3）掌握实用空间计算原理、横向分布系数、有效分布宽度等。这部分内容是本课程教学中的重中之重，因其需要扎实的力学和数学基础，又需要有较强的空间想象力，老师在本部分的教学过程中应注重计算原理的深入解读，把来龙去脉和适用情况讲授透彻，结合课后习题和课程设计内容，帮助学生理解。

（4）确定合理拱轴线。由于合理拱轴线的确定需要一定的力学基础，而学生在学习结构力学课程时对拱的力学分析通常掌握不够，因此学习这部分内容会有一定难度。

（三）实践教学活动的设计

1. 实践教学的设计思想

实践教学包括了课内实践与课外观摩、实习两个方面，设计思路如图1所示。

2. 实践教学的预期效果[4]

（1）通过校内外专家的桥梁专题讲座以及认识实习，开阔学生的眼界，形成初步的感性认识，了解桥梁工程的基本特点。

（2）通过课程设计，巩固基本知识，引导学生的思维从原理到实践的转变，初步掌握桥梁计算、画图等基本技能，养成独立思考和分析问题的习惯。

（3）通过工地现场生产实习，达到了了解施工程序与过程，掌握常用施工方法和技术，培养现场技术处理能力和协调能力。

（4）通过毕业设计，达到了促使知识的融会贯通，获得桥梁结构的综合设计能力。

三、教学方法与手段设计

根据各章节具体内容的不同特点，因材施教，灵活运用多种教学方法与手段，并借助现代教育技术，将传统教学方式与现代化教学方式相结合，实现培养创新人才的目的。

1. 传统讲授法。讲授最基本、重要的概念和计算原理，过程中应突出重点难点，引入经典的例子，注意启发和引导学生思考，尽可能地使讲授的内容贴近学生的生活实际，或辅助以画图、通过学生手工操作，增强学生的感性认识，将抽象的，甚至枯燥的计算原理寓于生活事例中[5]。

2. 多媒体教学法。充分利用广州大学先进的教学设备，讲课过程以ppt课件、图像、视频讲授为主，解决“桥梁构造”章节中如拱肋的构造、横隔板的设置等枯燥问题，给学生最直接的展现。

3. 案例教学法。关注当今桥梁工程行业的最新动态，结合课本内容，适时引入桥梁建设与检测新技术、桥梁倒塌、新设计概念等，组织学生展开讨论，引导学生进行独立和批判性的思考，提高分析问题和解决问题的能力[6]。

4. 构建网上教学平台。本团队开发了广州大学桥梁工程教学网站[7]，《桥梁工程I、II》以及《基础工程》、《桥梁电算》、《桥梁结构检测与评估》、《本科毕业设计案例》等丰富的课件、视频、期刊文章、实际工程案例等均可在教学网站上下载。教师可利用网站上的资源进行教学，学生亦可在课前或课后利用网站上的资源进行预习和拾遗补漏，巩固课堂教学成果。

四、结束语

本次对传统《桥梁工程》课程进行教学改革，解決了专业课程教学中“教学内容与工程实践需求、经典理论偏多偏深而实践教学偏少偏浅与培养目标定位、有限课时与海量工程新技术”之间的矛盾，突出应用性，对传统工科专业解决课程内容与工程实践发展不适应的问题进行了有益的探索与尝试。

参考文献

[1]中華人民共和国教育部.教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见.（教高[2011]1号）[EB/OL].http：//www.moe.gov.cn/publicfiles/business/htmlfiles/moe/s6342/201102/xgk_1150

66.html.

[2]张俊平，禹奇才，童华炜，等.创建基于大工程观的土木工程专业人才培养模式[J].中国高等教育，2012，06：27-29.

[3]陈宝春，上官萍.福建省桥梁工程精品课程教学内容改革与教材编写[J].高等建筑教育，2009，18（2）：52-56.

[4]刘夏平，张俊平.高校工科专业课程建设研究与实践[J].高校教育研究，2008，6：21-24.

[5]刘山洪，吴海军，周水兴，等.桥梁工程精品课程建设的实践与探讨[J].重庆交通学院院报（社科版），2006，6（3）：136-138.

[6]张俊平，禹奇才，童华炜，等.教师素质提升与创新性应用型人才培养——以土木工程专业为例[J].中国大学教学，2011，12：54-59.

[7]广州大学桥梁工程教学网站[EB/OL].http：//br.gzhu.edu.cn/.