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桥梁工程课程改革研究

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桥梁工程课程改革研究

摘要:为了实现学校应用型人才培养的目标,提高学生的工程设计能力,鉴于目前桥梁工程教学中存在的问题,分别针对在职行业人员设计企业版《桥梁工程》课程调查问卷(简称企业版问卷),针对在校生设计学生版课程调查问卷(简称学生版问卷),根据课程调查问卷结果的反馈情况,结合学校《桥梁工程》课程的教学现状,提出该课程改革的具体思路,并对该课程改革前后情况进行对比分析,从学生的学习态度、学习成果和实习单位等方面肯定改革的有效性。

关键词:工程设计能力;桥梁工程;课程改革

引言

《桥梁工程》课程是土木工程专业的必修课,通过桥梁工程教学,要求学生系统掌握不同结构体系桥梁的构造特点、计算理论及常用的施工方法。由于桥梁工程课程涉及的内容庞杂,概念较多,计算复杂,规范条文也多,且公路、铁路、城市桥梁的设计规范在很多方面又不一致,而且当前我国桥梁建设发展较快,传统的教学方式也存在一些问题,造成学生学习中很难将各种知识有机融合在一起,不易掌握知识的要点,学习效果较差。

针对桥梁工程教学中存在的问题,如何将繁杂的体系融合贯通,增强学生将理论知识和工程实践密切联系的能力,培养学生专业素养,以及本课程的教学实践有较大的现实意义。

一、课程开设的基本情况

北京城市学院(以下简称“我校”)《桥梁工程》学时为45+15学时,其中45理论学时,15实践学时,选用教材为姚玲森主编的《桥梁工程》(国家级规划教材)。姚玲森主编的《桥梁工程》内容包括:一、总论;二、钢筋混凝土及预应力混凝土简支梁桥;三、悬臂与连续体系梁桥;四、混凝土拱桥;五、缆索承重体系桥梁;六、桥梁墩台。《桥梁工程》课程大纲,选取桥梁工程的第一、二、六篇章作为主要内容,其他篇章作为学生自学内容。《桥梁工程》课程实践学时安排学生完成一座桥梁的初步设计,课程设计的任务书内容包括设计资料(含跨度、截面、荷载等)、设计要求、成果要求(包括设计说明书、计算书、初设图纸)。

二、调查方法和内容

调查采用问卷形式,针对在职行业人员设计企业版问卷,针对在校生设计学生版问卷。企业版问卷包括:一是针对我校的桥梁工程课程的教学内容、过程性考核、学时安排提出意见;二是了解单位对课程应当达到什么要求,借以发现工科毕业生教育的薄弱环节,以便为改进工程设计教育提供较为可信的依据。学生版调查学生对课程的教学内容、方法、过程性考核方式、设计任务书的看法。

三、调查结果与分析

(一)企业版调查结果与改革思路

本次调查共回收问卷28份,参与问卷的对象主要为从事桥梁工程相关或相近的专业,其中桥梁工程相关专业的人数比例达到85.7%,桥梁工程相近人员比例为7.14%。部分问卷内容结果分析如下:

1.对于课程分为45学时理论和15学时课程设计的安排,有53.57%(15人)认为安排合理,有35.71%(10人)认为安排一般,有10.71%(3人)认为安排较差,反馈课程设计内容和时间需要优化调整。改革思路:理论学时总数保留不变,15学时实践学时适当增加,期望学生在适当的时间段内独立圆满的完成设计任务。

2.行业专家认为《桥梁工程》课程的重点内容应为第一篇总论(含桥梁的基本组成(占82.14%)、分类桥梁的规划与设计基本原则(占82.14%)、桥梁上的作用桥面布置与构造(占75.00%)、规范中有关设计荷载的确定(占92.86%))、第二篇钢筋混土和预应力混凝土简支梁桥(占78.57%)、第三篇悬臂与连续体系桥梁(占57.14%)、第六篇桥梁墩台和支座(占57.14%),一半以上的人员认为以上内容应设为桥梁课程的重点教授内容,其中将第四篇圬工和混凝土拱桥(占25.00%)、第五篇缆索承重体系桥梁(占28.57%)选为课程重点内容的比例值较低,仅为25%和28.57%,故可以不重点讲授这两篇的内容。

改革思路:将教学大纲中桥梁工程的第一、二、六章节作为主要内容保留不变,第三篇、第四篇、第五篇增加部分讲授学时,运用教师讲授与学生自学相结合完成第三~五篇章的学习。内容增加的同时,总学时不变的基础上各章节学时需要相应调整。

3.有96.4%的桥梁设计人员认为任务书应指定设计参数,78.57%的人认为应指定跨度,还有64.29%、53.57%认为需给予截面和路线资料。改革思路:课程设计任务书只给最需要的资料,剩余资料学生自行设计,增加学生的创新能力。

4.针对课程设计的计算内容,24人(占85.7%)认为应该手算和电算相结合完成,仅4人(占14.3%)表示掌握手算要求即可,没有一个人选择表示掌握电算要求即可。改革思路:课程设计15学时,部分为手算时间,部分为CAD制图,根据调研情况,拟增加实践时间教授学生软件计算内容,增加电算部分。

5.有60.7%的人认为课程设计应该与现行规范的密切结合程度,32.1%的人认为课程设计仅关键部分与现行规范密切结合。

改革思路:姚玲森主编的《桥梁工程》的编写依据为《公路工程技术标准》JTGB01-2003、公路桥涵设计通用规范JTGD60-2004和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-2004,前两本规范已经更新为JTGB01-2014和JTGD60-2015,教材的内容没有更新。目前在理论授课中,将规范中原文直接展示给学生,分析新旧规范的不同点,采用新规范做案例分析,将规范内容渗透在课堂,达到课程设计满足现行规范的要求。

6.有89.3%的人重视学生的沟通协调能力,认为学生在完成课程设计后需要掌握相关的专业知识和技能,60.7%的人认为学生还需具备实践经验能力。改革思路:在授课过程中,增加实践案例分析,尽量多结合规范分析专业的知识,讲授工作中的专业技巧。

(二)学生版调查结果与分析

本次调查共回收问卷31份,部分问卷内容及结果如下所示:

1.学生认为《桥梁工程》课程的重点内容应为第一篇总论(21人)、第二篇钢筋混土和预应力混凝土简支梁桥(22人)、第三篇悬臂与连续体系桥梁(16人)、第六篇桥梁墩台和支座(16人),一半以上的人员认为以上内容应设为桥梁课程的重点教授内容,其中将第四篇圬工和混凝土拱桥、第五篇缆索承重体系桥梁选为课程重点内容的人数为10人左右,比值较低,可认为不重点讲授这两篇的内容。改革思路:同企业版问卷改革思路。

2.有38.7%的学生不能适应课程设计没有相应的设计指导书,19.35%的学生表示能适应没有设计指导书。改革思路:同企业版问卷改革思路。

3.有64.5%的学生反馈课程设计时间安排合理。改革思路:同企业版问卷改革思路。

4.针对课程设计的计算内容,58.1%的学生认为应该手算和电算相结合完成,32.3%的学生表示掌握电算要求即可,9.68%的学生选择表示掌握手算要求即可。改革思路:根据调研情况,学生更倾向于电算或电算和手算两者结合。而企业版调查情况,情况相反。因此课程改革思路决定遵循行业对学生的要求。

5.有57.9%的人认为课程设计仅关键部分与现行规范密切结合,42.1%的人认为课程设计应该与现行规范的密切结合程度改革思路:同企业版问卷改革思路。

6.有64.5%的学生认为在课程教学过程需对实践教学进行改进。改革思路:同企业版问卷改革思路。

四、课程改革前后成果对比

(一)学生学习主动性增强

学生学习该课程后,能及时观察身边的桥梁类型,碰到难以判断的桥型,还会课下跟教师沟通探讨。

(二)阶段性考核成果

13级交通大部分学生计算书仅是依葫芦画瓢,模仿书上例题进行改数据,没有对结构设计形成明确的设计思路。14级交通的成果展示学生解题思路清晰,每一步骤来龙去脉很清晰,知道数据之间对的应关系。

(三)学生的成绩提高明显

以下为13级、14级两个班的学生成绩比例表,其中13级交通2班是同一年级中成绩最好的班级,与14级学生相比,平均分差5分左右,14级学生高分段学生比例增幅较大。

(四)实习单位反馈

13级交通学生(6个)和14级交通学生(3个)去同一家设计单位实习,13级学生在实习期间,实习单位委派的项目完成效果不理想,后期实习单位只能派一些简单的任务。而实习单位对14级交通的学生反馈很好,甚至3名同学都能签约就业。

综上所述,课程改革前后效果改变明显,学生成绩、成果有一定程度的提升,对于学生的工程能力应用也在实习单位得到行业认可。

参考文献:

[1]高等学校土木工程学科专业指导委员会.《高等学校土木工程本科指导性专业规范》[M].北京:中国建筑工业出版社,2011:36.

[2]姚玲森.《桥梁工程》[M].北京:人民交通出版社,2008:54.

[3]吴鸣,熊光晶.基于工程能力培养的桥梁工程教学改革探索与实践[J].北京:长沙铁道学院学报,2010,(3):109-113.

作者:包碧玉 张卫华 单位:北京城市学院城市建设学部