有关于课程教学桥梁工程课程教学系统革新与实践要求

论文导读：
摘要：将创新理念融入到全部教学环节中，将“以教师为主体”的传统教学模式向“以学生为主体、教师为主导”的教学模式转变，探索完善启发式、讨论式教学方法，促使学生由“被动学习”到“主动学习”。通过优化教学内容，改进教学模式和教学方法等手段，切实推进桥梁工程课程教学体制的改革，在教学内容、教学方法等方面建立起一套比较完整的体系。
关键词：桥梁工程；教学系统；改革；实践
源于：论文开题报告www.7ctime.com
1674-9324（2013）22-0194-02

一、现状与背景分析

据调查，与发达国家相比，我国在土木工程专业学生培养质量上有较大差距，主要体现在创新能力差。中国学生的计算能力世界排名第一，想象力排名倒数第一，创造力排名倒数第五。由此，为了适应新形势下国家和社会对土木工程专业人才的要求，加强对学生创新能力的培养已成为教育教学研究的新课题。2010年6月，教育部在天津召开“卓越工程师教育培养计划”启动会，对当代工科大学生的工程能力与创新能力提出了更高的要求。2011年10月，在同济大学召开的“第一届全国桥梁工程教学研讨会”上，项海帆院士呼吁“我国要从桥梁大国走向桥梁强国，必须在教学中加强对创新的激励，改变目前国内桥梁工程教育的体制和模式”。根据笔者近10年的实际教学情况、教学效果及学生反馈的信息来看，该课程教学中的主要问题集中体现在以下几个方面：①从学生自身的特点来看：缺乏足够的空间想象能力，要对“桥梁”形成完整的感性认识有相当难度；②从课程的特点来看：桥梁的形式多样，涉及不同的计算理论和方法，学生要深刻理解并灵活运用有较大困难；③从目前的教学理念来看：以规范为主的教学理念较单一，教学内容和方法偏保守，缺少对学生创新精神的激励；④从教学模式来看：“以教师为主体”的课堂教学为主，穿插1周的参观实习、2周的生产实习，再加上1～2周的课程设计。然而桥梁的建设周期往往较长，5周的实践时间相对较短，学生只能了解其中的部分工程或某个工序，只能看到工程建设的某一个层面，无法全面了解整个施工过程；⑤从课堂教学方式来看：尽管在教学过程中已采用图片、动画、影像相结合的多媒体教学方式，但要学生将所有的桥梁构造要求及施工要点与工程实际联系、衔接、串成一线有较大困难。以上存在的种种问题束缚了学生动手能力、工作适应能力和创新能力的提升，无法满足行业发展对人才的需求。针对这些情况，我校对桥梁工程的教学体系进行一系列改革与实践。

二、基于创新能力培养的桥梁工程课程教学体系改革与实践

1.新教学大纲的制定。以培养学生的创新理念和创新思维能力为核心目标，结合大部分学生就业单位的用人要求、前几届学生的学习情况和我校培养应用型本科人才的特色，分析现有教学大纲中存在的缺陷，并对其进行修订。重点在于调整各章、节的基本内容，使其能更好地反映出本学科的新成就和学科发展的新方向；同时调整讲授课、习题课、实验课等分配比例和具体学时数，留给学生更多的实作空间。
2.现有理论教学内容的优化。在桥梁工程学时日臻减少的实际情况下，在确保基本内容的基础上，结合培养学生的创新理念和创新思维能力这一目标，优化理论教学内容。重点在于研究如何将桥梁美学、桥梁概念设计、桥梁创新技术、国内外具有创新意义的典型桥梁工程等相关内容适当地融入到现有教学内容中。
3.实践教学方案的完善。对实践教学方案的完善主要包括课程设计环节和实验环节。课程设计方面，以往的课程设计中，学生常常是按老师提供的计算书和图纸样本依葫芦画瓢，一旦没有样本，就不知从何下手。这种课程设计的模式严重制约了学生的创新能力。因此，必须在课程设计的选题、课程设计的深度、细节要求等方面下工夫，对相应内容进行调整，形成完善的课程设计实施方案。另外，还应探索在课程设计和毕业设计中，桥梁概念设计的比重增加到何种程度才能更有效培养学生对总体目标的洞察力、对设计任务的驾驭能力和对工程技术的创新能力。
4.现有教学模式和教学方法的改进。将创新理念融入到全部教学环节中，将“以教师为主体”的传统教学模式向“以学生为主体、教师为主导”的教学模式转变，探索完善启发式、讨论式教学方法，促使学生由“被动学习”到“主动学习”。
5.教学模型的制作。桥梁工程与实践的结合非常紧密，教学内容主要包论文导读：改革，在教学内容、教学方法等方面建立起一套比较完整的体系；解决学生空间想象能力差，不能将桥梁构造原理与工程实际联系、衔接的问题，使学生能形成对桥梁细部构造的感性认识；解决学生的思考能力、识图能力和动手能力不强的问题，激发学生的创新，使学生真正具有手脑并用、思考—实践—认识—创新的能力，全面提升学生的专业
括计算和构造两部分。然而，对于一些设施的具体构造，教材上的图形往往比较模糊，即使教师授课时给学生展示了大量的图片，学生仍反映对此印象不深，譬如，T梁渐变段、伸缩缝、支座、锚具的构造等。将这些设施的教学模型带入课堂，逐一进行讲解，难题就迎刃而解。
6.实时关注桥梁发展动态。随时关注国内外关于桥梁的建造或者发生桥梁事故的事件和进展，收集相关的案例并对案例的背景材料进行补充和扩展，尤其是近年来桥梁垮塌事故。近5年的15座事故桥梁，至事发时，只有3座使用时间超过15年。有3座在建桥梁发生坍塌事故，除上述造成特大伤亡的湖南凤凰沱江大桥外，辽宁抚顺月牙岛西跨河大桥于2012年6月18日晚17点21分发生坍塌，坍塌时，该桥即将竣工。昆明新机场在建桥梁垮塌发生在2010年1月3日。除上述6座桥梁及建成通车不足一年、近日发生事故的哈尔滨阳明滩大桥外，其余8座桥梁至事发时使用时间均在12～14年之间。统计数据显示，建成后投入使用12～14年间的桥梁属事故多发桥梁。给学生看事故现场的图片，一起分析事故发生的原因，可增强学生对桥梁构造的理解以及作为一个桥梁建设者，究竟应该担负怎样的社会责任。
7.加强桥梁电算教学。作为路桥方向的本科教育，桥梁结构电算应该是桥梁工程专业的一门必修课。随着材料、技术的不断进步，桥梁结构正在朝轻型、（超）大跨度方向发展，许多轻型桥梁结构也不断涌现。随之，桥梁设计理论和计算水平的也不断发展，桥梁结构分析的能力也不断增强。为适应实际工程需要，路桥专业的学生应熟练掌握一门桥梁结构分析软件，用于实现桥梁设计阶段的内力计算，并能充分考虑施工过程、非线性等因素，用于桥梁施工控制、试验检测和病害分析中。

三、具体成果

形成合理、完善的，与“卓越工程师教育培养计划”目标一致的，与用人单位要求紧密衔接的桥梁工程教学大纲；根据优化后的理论教学内容，制作完成了一套图文并茂、注重细节、条理清晰、视觉效果良好、能与创新能力培养要求相适应的多媒体课件；制定出了完善的课程设计实施方案和试验实施计划；初步建立起能反映当代桥梁创新技术的工程实例库，约20个实例；建立起主要桥梁结构体系和桥梁附属设施的教学模型库。
通过优化教学内容，改进教学模式和教学方法等手段，切实推进桥梁工程课程教学体制的改革，在教学内容、教学方法等方面建立起一套比较完整的体系；解决学生空间想象能力差，不能将桥梁构造原理与工程实际联系、衔接的问题，使学生能形成对桥梁细部构造的感性认识；解决学生的思考能力、识图能力和动手能力不强的问题，激发学生的创新，使学生真正具有手脑并用、思考—实践—认识—创新的能力，全面提升学生的专业素养，激发学生们的想象力和创造力。