面向工程师能力培养的“桥梁工程”教学改革探讨

面向工程师能力培养的“桥梁工程”教学改革探讨

云南交通运输职业学院(云南交通技师学院)云南昆明650300

摘要:近年来,随着我国建筑工程行业的快速发展,在公路建设方面取得了显著的成果,而道路桥梁工程则是公路建设的重要内容,在施工方法、结构设计、建筑材料、桥梁跨度等方面也得到了发展与创新。道路桥梁工程行业的健康发展,要求在一线生产的施工技术人员的专业性和操作性更高,在土木工程专业中的道路桥梁工程施工课程的教学目标则是为了适应我国公路建设的发展需求,培养出道路桥梁工程施工的专业应用技能型人才。因此,道路桥梁工程施工课程的教学改革与创新势在必行。当前,我国正推进工程教育专业认证制度建设,以构建与国际接轨、实质等效的高等教育新模式。工程教育专业认证的核心就是要确认工科专业毕业生达到行业认可的既定质量标准要求,是一种以培养目标和毕业出口要求为导向的合格性评价,可概括为“面向产出的合格性评价”。

关键词:工程师;能力培养;桥梁工程;教学改革;分析

1导言

桥梁工程是土木工程专业的一门专业主干课程,同时又是道路桥梁工程专业的核心课程。其要求学生掌握常用桥梁构造、力学特征、计算理论和设计方法等,熟悉桥梁施工方面的知识,了解各类大跨度桥梁构造、计算和施工特点,最终使学生具备进行桥梁比选、结构尺寸拟定、设计计算以及施工方案拟定的能力。多年来,伴随着计算理论水平的发展,新材料、新工艺的不断出现,世界范围内出现了众多新型结构桥梁,特别是我国桥梁设计理论和施工技术发展迅速,已经远远超过了目前本科教学中桥梁工程教材的更新步伐。

2道路桥梁工程施工教学现状

2.1授课方法简单

道路桥梁工程施工课程是一门实践性较强的课程,但在实际教学过程中仍是以理论知识教学为主,大部分院校在教学过程中是以教师为主,采用传统填鸭式的教学方法。虽然部分院校采用多媒体辅助教学,但授课方法仍是十分简单、枯燥,难以充分调动起学生的学习兴趣,且道路桥梁工程施工课程又具有较强的专业性,采用这种简单的教学方法使教学氛围枯燥、单一,难以激发学生积极性与主观能动性,教学效率低下,教学效果较差,难以将理论知识与实际进行紧密的联系,对道路桥梁工程施工的专业技能应用型人才的培养产生深远影响。

2.2授课内容与实际不符

随着我国社会经济的发展,科技水平不断进步,道路桥梁工程施工技术和施工方法也在不断创新与完善,新结构、新工艺、新理论不断出现,对道路桥梁工程行业的发展具有促进作用。但在道路桥梁工程施工课程教学过程中,教学内容远远滞后于实际工程施工的发展现状,也不符合道路桥梁工程施工的新规范条例,导致学生在就业后难以满足建筑工程行业发展对专业应用技能型人才的需要,从而造成就业难的问题。

2.3教学模式传统落后

桥梁工程的教学一般受课时限制,为了完成现行教学大纲规定和教学任务,其教学模式基本都是以教室为环境,教师授课,学生听课做笔记,平时留有一定的习题作业,期末进行考试或课程设计考试。这样的教学模式常也被称为“填鸭式”教学模式。而桥梁工程本身就是一门实践性很强的专业课程,学生在学习的过程中,需要将理论知识和工程实践密切结合起来,才能牢固地掌握课堂所学知识。目前“填鸭式”的教学模式是不能满足上述教学要求的,其使学生在课堂上接受的理论难以和实践相结合,对桥梁的构造原理和施工工艺缺乏直观的认识;再加上课时受限,不能留出足够时间引导学生独立思考,全面深刻理解课程内容,也不能有效地调动学生学习的积极性和主动性,培养其发现问题和解决问题的能力;同时,因课堂教学灵活性不足,缺乏学生自主研究性学习内容和训练环节,这样的教学模式对培养学生的创新思维和创新能力的目标作用有限。目前,采用新的教学模式与理念已成为桥梁工程教学中需要考虑与解决的重要问题。

2.4课堂教学与实践课堂教学与实践、实际工程脱节

课程设计和认识实习是桥梁工程教学中的重要实践教学环节。课程设计一般是学期课堂教学完成后实施的重要实践环节,受指导教师和课题的限制,一般都是课本设计算例的重复,导致学生往往仅是在参考算例上进行,自己动手和动脑思考的机会明显不足,且受到学时限制,一般仅能开展梁桥的课程设计,而其他梁桥的设计和训练往往得不到保障,实际上很难达到培养学生运用所学知识去分析和解决实际工程问题的能力的教学要求。认识实习又受教学经费、学时和施工单位经营模式等原因限制,使得该实践教学环节难度越来越大,仅能带领学生认知学校所处地固有形式桥梁的结构与构造,不能使他们广泛认识各类桥梁结构形式,特别是各类新型桥梁结构。结果,认识实践环节的作用逐步减弱,导致学生不能带着问题去观察与学习,对桥梁的构造原理和施工工艺缺乏直观认识,使学生在课堂上接受的理论难以与实践相结合。由此,课程设计和认识实习等实践环节将影响后续课程学习以及毕业设计等教学环节内容的开展,甚至影响到毕业生到工作单位后的适应期。

3面向产出的教学改革措施

针对上述桥梁工程课程教学的产出问题,对该课程教学进行如下改革探索。以学生身边的工程、教师参与的工程项目以及指导学生参加桥梁设计竞赛的作品为例讲解桥梁构造细节,一方面学生对此有“亲近感”,另一方面可视化资料详尽,可以很好展示各构造细节。另外,可采用商业软件建立几种典型桥梁三维模型并在课堂演示。采用自建模型可达到切片化的演示效果。例如在梁桥钢筋构造教学过程中,可以在三维模型中将主梁透明化处理,不同种类钢筋采用不同颜色表示,这样就可以把不同钢筋在主梁中的位置及构造特点直观的表达清楚。针对学生知识掌握不扎实问题,可在关键知识点教学时,至少提前一周布置作业,作业内容即为相关基础知识的总结。例如在主梁内力计算教学前,布置学生采用结构力学方法计算典型简支梁桥、三跨连续梁桥、三跨连续刚构桥在沿桥纵向均布竖向荷载作用下的弯矩和剪力,以及总结内力影响线概念和画出常见桥型截面内力影响线。教师授课时可将桥梁工程知识与基础课相关知识串联讲解,帮助学生建立完整知识体系。

以桥梁结构设计与计算为授课目标,将实际工程图纸和相关规范融入课程教学过程。目前桥梁工程课程教学往往偏理论化,未能实际工程紧密联系,导致学生学习的自主性不够。引导学生学习实际工程图纸与相关规范,可以让学生提前感受职业工作状态,激发学习热情。此外,桥梁结构设计竞赛是培养自主学习能力、分析和解决复杂工程问题的另一有效途径,应大力鼓励学生积极参加,而教师应以其相对丰富的经验以及相对完备的知识体系做好指导工作。引导学生追踪桥梁工程建设前沿。在授课过程中可以专题形式向学生介绍桥梁建设新进展。例如,当前我国高铁桥梁建设中,出现了不少大跨度公铁两用桥,代表性工程有:正在建设中的沪通长江大桥和五峰山长江大桥。通过这些典型工程的专题介绍,可使学生拓宽学生视野和知识面,培养学习兴趣,树立“学无止境”的意识。

4结论

以培养为目标进行桥梁工程课程教学改革是使桥梁工程教学符合工程教育专业认证标准要求的有效举措,实际教学应以此为目标持续改进教学方法以使大多数学生在毕业时具备在桥梁设计或施工相关领域成为合格的职业工程师的能力。

参考文献

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