橋梁工程課程改革研究

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橋梁工程課程改革研究

摘要:為了實現學校應用型人才培養的目標,提高學生的工程設計能力,鑒于目前橋梁工程教學中存在的問題,分別針對在職行業人員設計企業版《橋梁工程》課程調查問卷(簡稱企業版問卷),針對在校生設計學生版課程調查問卷(簡稱學生版問卷),根據課程調查問卷結果的反饋情況,結合學?!稑蛄汗こ獭氛n程的教學現狀,提出該課程改革的具體思路,并對該課程改革前后情況進行對比分析,從學生的學習態度、學習成果和實習單位等方面肯定改革的有效性。

關鍵詞:工程設計能力;橋梁工程;課程改革

引言

《橋梁工程》課程是土木工程專業的必修課,通過橋梁工程教學,要求學生系統掌握不同結構體系橋梁的構造特點、計算理論及常用的施工方法。由于橋梁工程課程涉及的內容龐雜,概念較多,計算復雜,規范條文也多,且公路、鐵路、城市橋梁的設計規范在很多方面又不一致,而且當前我國橋梁建設發展較快,傳統的教學方式也存在一些問題,造成學生學習中很難將各種知識有機融合在一起,不易掌握知識的要點,學習效果較差。針對橋梁工程教學中存在的問題,如何將繁雜的體系融合貫通,增強學生將理論知識和工程實踐密切聯系的能力,培養學生專業素養,以及本課程的教學實踐有較大的現實意義。

一、課程開設的基本情況

北京城市學院(以下簡稱“我校”)《橋梁工程》學時為45+15學時,其中45理論學時,15實踐學時,選用教材為姚玲森主編的《橋梁工程》(國家級規劃教材)。姚玲森主編的《橋梁工程》內容包括:一、總論;二、鋼筋混凝土及預應力混凝土簡支梁橋;三、懸臂與連續體系梁橋;四、混凝土拱橋;五、纜索承重體系橋梁;六、橋梁墩臺?!稑蛄汗こ獭氛n程大綱,選取橋梁工程的第一、二、六篇章作為主要內容,其他篇章作為學生自學內容?!稑蛄汗こ獭氛n程實踐學時安排學生完成一座橋梁的初步設計,課程設計的任務書內容包括設計資料(含跨度、截面、荷載等)、設計要求、成果要求(包括設計說明書、計算書、初設圖紙)。

二、調查方法和內容

調查采用問卷形式,針對在職行業人員設計企業版問卷,針對在校生設計學生版問卷。企業版問卷包括:一是針對我校的橋梁工程課程的教學內容、過程性考核、學時安排提出意見;二是了解單位對課程應當達到什么要求,借以發現工科畢業生教育的薄弱環節,以便為改進工程設計教育提供較為可信的依據。學生版調查學生對課程的教學內容、方法、過程性考核方式、設計任務書的看法。

三、調查結果與分析

(一)企業版調查結果與改革思路

本次調查共回收問卷28份,參與問卷的對象主要為從事橋梁工程相關或相近的專業,其中橋梁工程相關專業的人數比例達到85.7%,橋梁工程相近人員比例為7.14%。部分問卷內容結果分析如下:1.對于課程分為45學時理論和15學時課程設計的安排,有53.57%(15人)認為安排合理,有35.71%(10人)認為安排一般,有10.71%(3人)認為安排較差,反饋課程設計內容和時間需要優化調整。改革思路:理論學時總數保留不變,15學時實踐學時適當增加,期望學生在適當的時間段內獨立圓滿的完成設計任務。2.行業專家認為《橋梁工程》課程的重點內容應為第一篇總論(含橋梁的基本組成(占82.14%)、分類橋梁的規劃與設計基本原則(占82.14%)、橋梁上的作用橋面布置與構造(占75.00%)、規范中有關設計荷載的確定(占92.86%))、第二篇鋼筋混土和預應力混凝土簡支梁橋(占78.57%)、第三篇懸臂與連續體系橋梁(占57.14%)、第六篇橋梁墩臺和支座(占57.14%),一半以上的人員認為以上內容應設為橋梁課程的重點教授內容,其中將第四篇圬工和混凝土拱橋(占25.00%)、第五篇纜索承重體系橋梁(占28.57%)選為課程重點內容的比例值較低,僅為25%和28.57%,故可以不重點講授這兩篇的內容。改革思路:將教學大綱中橋梁工程的第一、二、六章節作為主要內容保留不變,第三篇、第四篇、第五篇增加部分講授學時,運用教師講授與學生自學相結合完成第三~五篇章的學習。內容增加的同時,總學時不變的基礎上各章節學時需要相應調整。3.有96.4%的橋梁設計人員認為任務書應指定設計參數,78.57%的人認為應指定跨度,還有64.29%、53.57%認為需給予截面和路線資料。改革思路:課程設計任務書只給最需要的資料,剩余資料學生自行設計,增加學生的創新能力。4.針對課程設計的計算內容,24人(占85.7%)認為應該手算和電算相結合完成,僅4人(占14.3%)表示掌握手算要求即可,沒有一個人選擇表示掌握電算要求即可。改革思路:課程設計15學時,部分為手算時間,部分為CAD制圖,根據調研情況,擬增加實踐時間教授學生軟件計算內容,增加電算部分。5.有60.7%的人認為課程設計應該與現行規范的密切結合程度,32.1%的人認為課程設計僅關鍵部分與現行規范密切結合。改革思路:姚玲森主編的《橋梁工程》的編寫依據為《公路工程技術標準》JTGB01-2003、公路橋涵設計通用規范JTGD60-2004和《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》JTGD62-2004,前兩本規范已經更新為JTGB01-2014和JTGD60-2015,教材的內容沒有更新。目前在理論授課中,將規范中原文直接展示給學生,分析新舊規范的不同點,采用新規范做案例分析,將規范內容滲透在課堂,達到課程設計滿足現行規范的要求。6.有89.3%的人重視學生的溝通協調能力,認為學生在完成課程設計后需要掌握相關的專業知識和技能,60.7%的人認為學生還需具備實踐經驗能力。改革思路:在授課過程中,增加實踐案例分析,盡量多結合規范分析專業的知識,講授工作中的專業技巧。

(二)學生版調查結果與分析

本次調查共回收問卷31份,部分問卷內容及結果如下所示:1.學生認為《橋梁工程》課程的重點內容應為第一篇總論(21人)、第二篇鋼筋混土和預應力混凝土簡支梁橋(22人)、第三篇懸臂與連續體系橋梁(16人)、第六篇橋梁墩臺和支座(16人),一半以上的人員認為以上內容應設為橋梁課程的重點教授內容,其中將第四篇圬工和混凝土拱橋、第五篇纜索承重體系橋梁選為課程重點內容的人數為10人左右,比值較低,可認為不重點講授這兩篇的內容。改革思路:同企業版問卷改革思路。2.有38.7%的學生不能適應課程設計沒有相應的設計指導書,19.35%的學生表示能適應沒有設計指導書。改革思路:同企業版問卷改革思路。3.有64.5%的學生反饋課程設計時間安排合理。改革思路:同企業版問卷改革思路。4.針對課程設計的計算內容,58.1%的學生認為應該手算和電算相結合完成,32.3%的學生表示掌握電算要求即可,9.68%的學生選擇表示掌握手算要求即可。改革思路:根據調研情況,學生更傾向于電算或電算和手算兩者結合。而企業版調查情況,情況相反。因此課程改革思路決定遵循行業對學生的要求。5.有57.9%的人認為課程設計僅關鍵部分與現行規范密切結合,42.1%的人認為課程設計應該與現行規范的密切結合程度改革思路:同企業版問卷改革思路。6.有64.5%的學生認為在課程教學過程需對實踐教學進行改進。改革思路:同企業版問卷改革思路。針對上述的調查結果,將課程改革前后的基本情況進行匯總:

四、課程改革前后成果對比

(一)學生學習主動性增強

學生學習該課程后,能及時觀察身邊的橋梁類型,碰到難以判斷的橋型,還會課下跟教師溝通探討。

(二)階段性考核成果

13級交通大部分學生計算書僅是依葫蘆畫瓢,模仿書上例題進行改數據,沒有對結構設計形成明確的設計思路。14級交通的成果展示學生解題思路清晰,每一步驟來龍去脈很清晰,知道數據之間對的應關系。

(三)學生的成績提高明顯

以下兩表為13級、14級兩個班的學生成績比例表,其中13級交通2班是同一年級中成績最好的班級,與14級學生相比,平均分差5分左右,14級學生高分段學生比例增幅較大。

(四)實習單位反饋

13級交通學生(6個)和14級交通學生(3個)去同一家設計單位實習,13級學生在實習期間,實習單位委派的項目完成效果不理想,后期實習單位只能派一些簡單的任務。而實習單位對14級交通的學生反饋很好,甚至3名同學都能簽約就業。綜上所述,課程改革前后效果改變明顯,學生成績、成果有一定程度的提升,對于學生的工程能力應用也在實習單位得到行業認可。

參考文獻:

[1]高等學校土木工程學科專業指導委員會.《高等學校土木工程本科指導性專業規范》[M].北京:中國建筑工業出版社,2011:36.

[2]姚玲森.《橋梁工程》[M].北京:人民交通出版社,2008:54.

[3]吳鳴,熊光晶.基于工程能力培養的橋梁工程教學改革探索與實踐[J].北京:長沙鐵道學院學報,2010,(3):109-113.

作者:包碧玉 張衛華 單位:北京城市學院城市建設學部

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