对桥梁工程设计课程教学体系和模式的探讨论文_罗玲

对桥梁工程设计课程教学体系和模式的探讨论文_罗玲

重庆科技学院建筑工程学院 401331

摘要:对于研究生来说,一年级的学习以课堂教学为主,后两年的学习以试验研究为主,课堂和实验室就成了研究生教育工作改革的重点。因此,此轮教学改革的难点也在于教学和科研的融合,改革教学手段和方法是推进创新教育的重要条件。不断更新和完善教学内容是非常关键的一环。桥梁工程课群方向在多年的教学中,一贯重视教学质量,不断探索教学内容革新。鉴于此,本文就桥梁工程设计课程教学体系和模式的探讨展开探讨,以期为相关工作起到参考作用。

关键词:桥梁工程教学;内容改革;创新

1、桥梁工程课程设计的意义

1.1 桥梁工程课程设计的重要性

桥梁工程课程设计是在完成桥梁工程课程的理论学习之后而进行的实践性环节,是华北水利水电学院交通工程专业实践教学的重要环节,使学生结合以前知识的掌握、现行设计规范的理解和掌握,培养独立把理论知识运用于实际工程项目的能力,同时,能进一步熟悉桥梁工程项目实际操作过程,培养团结意识和合作精神,提高学生的专业素养,增强学生的大工程意识。桥梁工程课程设计是否科学合理,直接关系到专业教育质量的高低和培养目标的实现。

1.2 能加深对知识的理解

桥梁工程课程设计除了与桥梁工程课程关系密切之外,与其他基础课程,比如力学、混凝土结构设计原理和工程制图等有重要联系,所以要求学生首先掌握以前所学的相关知识,根据桥梁设计的实际情况,运用到实际设计中去,通过实践锻炼,加深对所学知识的理解和记忆,进一步夯实学生的专业基础知识。

2、《结构力学》、《桥梁工程》和《桥梁概念设计》内容之间的联系

《结构力学》是《桥梁工程》的先修基础,两者有着密切的联系。桥梁结构有梁式桥、拱式桥、斜拉桥和悬索桥等,结构力学的学习可以很好地为桥梁工程的学习打下力学基础,学生在没有结构力学基础知识的情况下,很难理解这些结构复杂的受力机理,如梁式桥的受弯,拱式桥的受压等。当我们在分析结构力学特性时,如静定和超静定结构,就需要用到结构力学的知识进行讲解。而在教学过程中,如果能够适当结合一些工程实例,介绍简支梁桥和连续梁桥的区别,学生便可以更容易理解梁式结构的受力特点。通过结构力学的融入,可以使桥梁工程的课程更加注重工程背景而不必再进行基本力学知识的讲解。另外,《桥梁工程》既是重要的专业课程,又是《桥梁概念设计》的先修课程。同济大学主编的概念设计教材在桥梁工程课程内容的基础上,进一步对整个桥梁结构的设计过程方法进行总结阐述。桥梁工程是重要的专业课程,着重讲述施工和设计技术,疏于对于桥梁设计理念的指导,我校编写的概念设计教材作是我国第一本桥梁工程领域有关桥梁概念设计的研究生教材,对培养新一代桥梁工程师的概念设计和创新能力是一种重大的参考,通过课程教学将克服中国桥梁在创新理念、工程质量和美学考虑三方面的不足,从而提供更加公平的竞争氛围,避免我国进入盲目追求跨度第一、规模之最的误区,并不断加强技术建设,使我国桥梁的经济性、耐久性不断提高。

3、梁式桥设计课程的教学组织

3.1 课程的选题预应力

砼连续T梁设计的选题是“采用简支变连续预制安装施工方法的两跨等截面预应力混凝土连续T梁设计”,该选题包括了结构体系、施工方法、材料、截面形式等几方面内容。选择预应力混凝土连续T梁是实现设计教学课程的衔接;选择连续梁是使学生理解结构体系的不同带来结构受力上的差异;选择简支变连续预制安装施工方法,是为了让学生通过设计进一步理解,对同一个超静定桥梁结构体系,因施工方法的不同将使构件的预应力筋设计截然不同。

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3.2 设计的辅助手段

在进行简支T梁课程设计时,要求学生参照详细的设计指导书,通过手算完成结构分析,这种教学安排能系统、清晰地掌握设计全过程,但较为费时。考虑到同济大学“大土木工程专业”教学设置中安排了大型有限元分析程序运用的相关课程,连续梁课程设计则要求学生运用桥梁专用有限元分析程序进行结构受力分析。毕业设计的教学要求是:以真题习做的方式,并参照设计院初步设计的全过程进行桥梁设计,即以基本资料如桥位地形、水文地质、气象、通航净空、汽车荷载类型,进行桥梁总体设计、桥型方案选择、结构内力计算、配筋设计和工程图纸绘制等工作,侧重点在于使学生对所学知识进行全方位总结梳理,并在整体设计能力上得到培养和提高。

4、桥梁工程教学过程的优化措施

4.1 以现行规范为主,以教材为辅的教学方式

由于铁路、公路和城市桥梁的规范条文存在一定差别,而教材对仅对各规范的主要条文进行了对比,难免导致知识点的混淆和学生学习的枯燥。若以此三类桥梁的现行设计规范为教科书,让学生主动去寻找及归纳不同规范规定的差别,然后以问题的方式去思索不同规范规定差别的原因,最后教师再以教材为辅,从设计原理、计算方法等各角度对差别原因进行讲解,则可将学生和老师从枯燥的照本宣科的教学方式中解放出来,既提高了学生学习的主动性,使其牢固的掌握易混淆的知识点,又能让学生的学习紧跟现行规范,对其工作有直接帮助。

4.2 利用多媒体教学方式,充实教学内容

由于本课程的实践性较强,而目前的实践教学方式上不能满足教学的需要,教师在教学过程中应紧跟当前桥梁建设大发展的趋势,利用多媒体的教学方式,在课堂上以视频、图片或者工程案例的方式展示给学生,让课堂教学更生动直观,提高学生的学习兴趣和理论联系实践的能力。比如在讲授桥梁施工方法的内容时,按照传统的教学方式,教师的讲解辅以教材的简单图示,教师的投入很大但效果较差,学生亦产生枯燥的感觉。若以丰富的施工图片和施工录像为引导,可将施工机械、施工步骤和施工方法较直观的展现在学生面前,教师再对相关内容进行总结归纳,符合认识活动从感性认识到理性认识的自然规律,教学效果明显改善。此教学方式亦可丰富教材内容,弥补教材不能及时更新的弊端。

4.3 增加平时成绩

在课程考核中的比重旷课率较高是目前高等学校面临的普遍问题。特别是即将毕业的大学四年级学生,就业、考研及网络游戏等占用了大四学生较多精力,导致出勤率较低,教学效果受到明显影响。《桥梁工程》是桥梁专业学生的必修课,通常的考核方式为期末考试和较小比重的平时成绩,虽然在一定程度上反映了学生的学习效果,但不够全面,对学生的出勤亦缺乏良好的约束作用。教学中可将不适合在期末考试中考核的重要和难度较大的知识点,以小作业的方式课堂完成或者大作业的方式课下完成,视出勤情况和完成情况给予平时成绩,加大平时成绩在最终课程考核中的比重。此考核方式既能在一定程度上保证出勤率,又能加深学生对教学内容中的重点和难点的理解。

结束语

当前我国公路和铁路桥梁设计快速发展,为适应交通事业发展的需求,我们需要培养高素质、有创新能力和实践精神的桥梁工程技术人员,而良好的高等教育是满足这一需求的关键。教学实践表明,把现行设计规范引入教学过程、充分利用多媒体教学工具和改革课程考核方式,能有效充实教学内容,激发学生学习的积极性,使枯燥复杂的教学过程生动化和简单化,提高了学生的专业素养,对于新形势下桥梁工程教学是一个有益的探索。

参考文献:

[1]陈小佳,何雄君.桥梁工程课程案例教学的设计与组织初探[J].高等建筑教育,2017,26(02):66-69.

[2]许福友,任理娇.国内部分高校“桥梁工程课程设计”对比分析[J].科技创新导报,2015,12(16):162-164.

论文作者:罗玲

论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期

论文发表时间:2018/9/11

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