工程教育认证背景下《桥梁工程》课程教学优化改革研究

傅梅珍 梁玉雄 周双喜 张凌 吴必涛

摘  要：工程教育认证标准强调以学生为中心、以学生学习产出为导向和教学质量持续改进的教育理念，《桥梁工程》课是土木工程专业桥梁工程方向开设的最重要的专业课，是培养具有创新意识的专业型桥梁人才的关键环节。文章結合工程教育认证背景下本课程教学面临的要求，通过对已经走上工作岗位多年的桥梁工程方向毕业生的问卷调查所反馈得到的有关《桥梁工程》教学方式、教学效果、对授课的教师的期望等信息，对工程教育认证背景下《桥梁工程》课程教学优化改革进行研究。

关键词：工程教育;专业认证;桥梁工程;目标导向;教学优化改革

中图分类号：G642         文献标志码：A         文章编号：2096-000X（2020）03-0130-03

Abstract： The certification standard of engineering education emphasizes the educational concept of student-centered， student-oriented learning output and continuous improvement of teaching quality. Bridge Engineering course is the most important professional course in the direction of bridge engineering in civil engineering specialty， and the key link of cultivating professional bridge talents with innovative consciousness. Based on the requirements faced by the teaching of this course under the background of engineering education certification， and  questionnaire survey of bridge engineering graduates who have been working in the direction of bridge engineering for many years， getting such as the teaching mode of bridge engineering， the teaching effect， the expectation of the teachers and so on， this paper studies the teaching optimization reform of Bridge Engineering course under the background of engineering education certification.

Keywords： engineering education; professional certification; bridge engineering; goal orientation; teaching optimization reform

前言

《桥梁工程》是土木工程专业桥梁工程方向的最重要

的专业核心课之一，其教学目的是使学生能够熟悉桥梁基本构造、基本概念、基本计算知识，熟悉多种桥型的基本构造、结构特点及计算方法，了解桥梁工程的发展趋势和动态，使学生综合运用相关课程理论和专业知识解决与桥梁工程实践紧密贴合的技术问题，并培养学生联系实际工程的自学能力，从而达到对桥梁工程复杂工程问题进行推导演绎、计算分析、并获得和表达解决问题的方案和方法的培养目标，该课程的教学效果对桥梁工程方向毕业生的专业素质和能力的培养将起着至关重要的作用[1]。

因此本文针对工程教育认证背景下本课程教学面临的新要求，通过对已走上工作岗位多年的毕业生对在校期间《桥梁工程》专业课的反馈信息，着重对课程教学内容、教学方法、教学团队等方面进行了优化改革探索。

一、当前本课程教学面临的新要求

为了更好地面对国际化、创新型、竞争性的社会，必须根据不同岗位对桥梁工程教学内容的要求优化培养方案、合理配置资源，才能真正达到教学目标，满足企业的最新需求，帮助学生更好的就业，这就要求培养新时代所需的具备“理论+工程+创新”能力的综合创新型人才，具有国际视野的卓越桥梁工程师[2，3]。

改变传统的灌输式课堂教学方式，根据工程教育认证的学生中心（SC）和目标导向（OB）两个核心理念，设置与课程相关的设计项目、案例分析，通过桥梁工程专业课对前三年各课程进行整合应用，使学生系统能综合运用所掌握知识，对培养学生解决复杂工程问题的能力具有十分重要的作用，这无疑对本课程提出了新的挑战[4，5]。

工程教育认证背景下的教学改革不仅能达到既有的教学的目的和要求，明确学习目标和应用方法，更需要提高学生的主动学习意识，从而使教学内容内容向广度和深度扩展、延伸，需要通过本课程的教学使学生达到解决桥梁工程复杂工程问题的目标[6，7]。

二、毕业生对在本课程教学反馈调查

为全面真实掌握毕业生岗位适应性和专业知识应用能力，以更好的有针对性的基于工程教育认证中持续改进的核心理念[8，9]，对在校学生教学培养环节中针对以往教学中的不足的能力补充更加完善的培养目标，本文对走上工作岗位不同年限的本专业毕业生在各自就业单位的岗位适应情况、在校所学专业知识的综合应用情况、在校期间本课程的教学情况、毕业生对本课程教师的期望情况等多个方面采用问卷形式进行全面调查分析。

（一）调查对象总体情况说明

本次调查通过网络随机选取的毕业于国内多所大学桥梁工程专业的从业人员，总计回收113份，从业人员遍及28个省市自治区，具有普遍的代表性，从业人员中已本科毕业5-10年的为主，占比41.6%，毕业10年以上的占比32.8%，其中毕业15年以上的占比7.1%，毕业1-2年的占比18.6%，毕业3-5年的占比7.1%，因此毕业5年以上的被问卷者占比74.3%，这些从业多年的受访者对调查问题的理解深刻程度和反馈信息更具有代表性和建设性。

毕业生就职的工作机构类别中，以设计院占比35.8%，施工单位占比25.7%，大专院校占比12.8%，检测单位9.2%，业主公司和建设单位占比8.3%，即毕业生的大部分都是从事桥梁工程生产一线的专业技术工作。

（二）教学情况调查结果分析

根据本次调查，受访者参加工作以来使用本课程所学内容的情况统计如下：对基本概念、结构分析及方法、施工方法等教学内容的使用最多，分别占比59%、56%、42%。在课程授课方式调查中，毕业生最不喜欢的纯板书和纯PPT上课，占比分别为64.6%和47.8%，毕业生喜欢的授课方式有板书+PPT、课堂小班讨论、小组任务练习学习、针对不同内容视情况教学，最不喜欢的授课方式是纯板书和纯PPT授课。并且值得注意的是有高达82.3%的受访者认为有必要在讲授桥梁工程有关理论计算时结合有限元程序进行讲解。

根据本次调查，受访者本科毕业后从开始入职到对所在工作技能完全掌握所需要的时间统计情况如下：大部分毕业在毕业2到3年内将所在工作技能完全掌握，占比40.7%，而在1年内掌握的占比32.%。受访者对在校期间本课程的教材和案例是否陈旧或未紧贴新技术和新规范的调查结果显示，有56.6%的人认为部分内容陈旧，31%的人认为少部分陈旧。

毕业生调查结果显示，仅有16.9%的人认为本科毕业时达到能够运用文献、规范、标准或图集等对桥梁工程专业的复杂工程问题进行推导演绎和计算分析并获得解决问题的方案和方法的培养目标，其余83.1%的人认为不能完全达到该培养目标;对于是否达到能够运用文字、符号、图表和图纸等形式对土木工程专业的复杂工程问题进行有效表达这一培养目标，受访者中仅有23%的人认为能完全达到，77%的人认为不能完全达到。

本次调查问卷设置了毕业生对本课程授课教师的期望，以及在校期间对本课程授课教师最深刻的记忆等几个问题。根据调查结果，毕业生们更希望本课程的授课教师具有以下特点：优秀的科研能力和渊博的专业知识，教学科研两不误、丰富的人生阅历，能与学生之间有良好的沟通和交流、高尚的师德师风和腹有诗书气自华的谈吐气质，能对成长及成才有潜移默化的影响。这说明毕业生对本课程授课教师的期望比较高，不仅要有优秀的教学能力同时要有优秀的科研能力，还要有良好的师风师德和人格魅力，仅有23.9%的人认为授课教师应该将全部精力投入到讲台，专心为学生上课，科研能力可以不用特别突出。这也充分说明了毕业生们期望授课老师在传授课程基本教学内容的同时，能够将专业领域最新的科研动态和新技术带进课堂，并引导学生尝试理论和技术创新。

三、工程教育认证背景下本课程教学优化改革

根据毕业生岗位适应性和对在校期间本课程教学情况调查结果，可以分析得出目前本课程虽然对于培养桥梁工程专业人才取得了一定的效果，但依然存在一些除了本文第1节所指出的共性问题外，还存在以下需求和期望：

学生在校期间对《桥梁工程》课程的接受程度和喜欢程度，不仅取决于高质量的上课内容，能否及时将最新的技术、规范、科研动态更新进课堂是一方面，能否将上课内容形象生动有趣的展示给学生更是一方面，而且取决于授课教师在课堂上展示出来的优秀的科研能力、渊博的专业知识、高尚的师风师德和人格魅力、与学生之间良好的沟通和交流等多个方面。

授课教师不仅要做好专业知识的教学，更要对学生的成长及成才潜移默化的影响，给学生提出一些学业、人生哲理、职业建议或规划等方面的看法供学生思考。

学生对授课老师的期望中选择具有优秀的科研能力和渊博的专业知识，教学科研两不误和丰富的人生阅历的选项比例较高，调查中仅有23.9%的人认可老师将全部精力投入到讲台，专心为学生上课，科研能力可以不用特别，这说明部分本课程专业教师认为只做好教学的看法是比较片面的。

本文从本课程的教学内容及方法、教学团队两个方面提出优化改革措施。

（一）课程教学内容优化改革

桥梁工程教学本身就涉及到数学、力学、结构有限元分析、计算机编程等多学科多课程的交叉。作为未来的桥梁工程师，一方面应掌握各课程的基本理论，另一方面，应该能够综合所掌握的理论知识对具体的工程做出定性的分析、判断，再根据岗位需要进行具体的工作。以桥梁设计岗位为例，设计一座装配式简支梁桥，要能够对桥梁上的所有设计荷载和作用按三种状况五种工况组合进行准确分析，其中汽车荷载的分析则要用到荷载横向系数进行分析，在具体的计算中就是对前述各学科各课程的综合利用，在实际设计过程中，桥梁结构往往更加复杂，尤其是代表国际先进水平的桥梁设计，在理论分析和结构设计上要更具创新性。

因此在教学内容上对传统的教学次序和章节安排可进行适当调整，基于“工学结合，课程目标为导向”对桥梁工程课堂教学內容进行优化并制定详尽的培养大纲，以体现对解决复杂工程问题能力的培养为总目标，确定多个具体的课程目标。将课程开始时提出需要解决的问题的类型、流程、思路，需要的知识点对应的章节，以及解决这些问题所需要的最新规范，最新技术作为主要教学内容，并指出一些教科书中陈旧过时的表述和被淘汰和更新的技术，补充为最新的表述和最新的技术。此外，根据本文毕业生调查反馈，有82.5%的人认为在讲授桥梁工程有关理论计算时有必要结合有限元程序进行讲解，这是大部分从事专业工作多年的毕业生的成熟观点，因此将Doctor Bridge、Midas Civil等桥梁专用有限元程序引入桥梁整体计算、梁桥横向分布计算等理论计算教学内容中十分必要。

（二）课程教学方法优化改革

教学方法以解决复杂工程问题能力的培养为总目标，结合优化改革后的教学内容，在课程开始时就提出需要解决的问题的类型、流程、思路，通过引导、提示、讨论等教学手段，让学生通过课下预习、提出看法并反馈给授课老师作为作业，老师在课堂通过集中讲授和答疑等形式，在解决问题的过程中循序渐进地完成要解决的问题所需要的知识点、需要的最新规范、最新技术等全部课程教学内容。

改进传统的以考试为主的成绩评定办法，突出从始至终在解决提出的问题的过程中综合能力考核，从知识点掌握程度、思考能力、创新能力、动手能力、表达能力、团结协作能力、学习态度、专业情操等多维度、多方面进行评价考核，按一定的课程大纲所确定的目标达成途径及评价依据计入课程学习总成绩。

（三）课程教学团队优化改革

本课程教学的最关键主体是授课教师，而且占主导地位，对能否达到预期的土木工程桥梁工程方向的课程培养目标和毕业生培养目标，起着决定性因素，因此对本课程教学团队进行优化建设显得尤为重要，培养和引进優秀的教师是本课程教学团队优化建设的最有效途径。培养现有教师队伍和引进优秀教师同等重要，在培养现有教师队伍时可通过在不同类别的企事业单位挂职、进修等途径，提高教师本身对解决桥梁工程专业的复杂工程问题进行推导演绎和计算分析并获得解决问题的方案和方法的能力，与最新技术和新方法同步接轨，同时也要通过科研课题和为社会提高技术服务等方式提高教师的科研能力和技术水平。在引进教师环节上可引进一些具有丰富工程经验和较高理论水平的企事业专兼职教师进行补充。完成教学团队建设后，可将教学团队进行优化配置，根据不同教师的特点和擅长领域，在必要的教学环节上通过设置多主讲教师，共同完成既定教学目标，达到教师资源的最大合理化应用。

四、结束语

通过对毕业生岗位适应性和对在校期间本课程教学情况调查分析，以及工程教育认证背景下本课程存在的问题和面临的新挑战， 基于“工学结合，课程目标为导向”，推行培养对解决桥梁工程专业的复杂工程问题进行推导演绎和计算分析，并获得解决问题的方案和方法的能力为培养目标，以此为需求，进行课程教学内容、教学方法、教学团队的优化改革。教学内容上，对传统的教学次序和章节安排可进行适当调整，对桥梁工程课堂教学内容进行优化并制定详细的培养大纲，确定多个具体的课程目标。在教学方法上，从课程开始时就提出需要解决的问题的类型、流程、思路，通过引导、提示、讨论等教学手段，使学生通过主动学习和教师一起完成课程教学内容，在成绩评定中突出从始至终在解决提出的问题的过程中综合能力考核，按课程大纲所确定的目标达成途径及评价依据计入课程学习总成绩。教学团队上，注重培养和引进优秀的授课教师，使教学团队不仅具有很高的理论水平，更要有解决实际工程问题的丰富经验，根据不同教师的特点和擅长领域合理分配课程教师资源，通过设置多主讲教师共同完成教学目标。这些措施将更好地为我国培养新时代所需的具备“理论+工程+创新”能力的综合创新型桥梁专业人才。

参考文献：

[1]闫晓宇.基于网络的《桥梁工程》课程教学改革探索与实践[J].高等继续教育学报，2018，31（06）：79-82.

[2]张新军，彭卫兵.桥梁工程课程教学改革的探讨与实践[J].高等建筑教育，2008（6）：72-75.

[3]潘盛山，潘宝峰.面向具有国际视野卓越工程师培养的工程施工类课程教学改革——以《桥梁工程施工》为例[J].教育教学论坛，2018，371（29）：108-110.

[4]耿俊浩，田锡天，马炳和.工业界视角下面向专业认证的工程实践类课程教学改革[J].高等工程教育研究，2018（2）：136-141.

[5]赵炬明.论新三中心：概念与历史——美国SC本科教学改革研究之一[J].高等工程教育研究，2016（3）：35-56.

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[7]陈敏，董晓华，刘冀，等.基于工程教育认证标准的培养目标达成度评价方法研究与实践[J].教育教学论坛，2017，340（50）：109-110.

[8]孙晶，张伟，崔岩，等.工程教育专业认证的持续改进理念与实践[J].大学教育，2018，97（7）：79-81+94.

[9]王保建，陈花玲，杨立娟，等.工程教育认证标准下的课程教学设置[J].实验室研究与探索，2018，37（08）：169-173+305.