汪 蓮，任偉新，江擒虎，邵亞會

（合肥工業(yè)大學 土木與水利工程學院，合肥 230009）

一、引 言

2010年，教育部啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”），這是貫徹落實《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010－2020年）》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010－2020年）》的重大改革項目，也是促進我國由工程教育大國邁向工程教育強國的重大舉措［1］。對一批工科類實施卓越計劃的專業(yè)來講，目前正處于探索改進專業(yè)方向課程教學和加強工程實踐培養(yǎng)環(huán)節(jié)創(chuàng)新的階段。

合肥工業(yè)大學土木工程專業(yè)是全國首批開展卓越計劃的專業(yè)。面對卓越計劃人才培養(yǎng)目標以及社會對專業(yè)人才的新要求［2－4］，《橋梁工程》課程教學與工程實踐教育改革創(chuàng)新是當務之急，因此，系統(tǒng)地研究、探索《橋梁工程》課程教學在新的培養(yǎng)目標下的教學改革及相應的運行機制，有其迫切的外部要求和內(nèi)在需要。就橋梁工程專業(yè)如何落實卓越計劃，本文擬從專業(yè)課程教改和工程實踐教學兩個方面進行研究。

二、《橋梁工程》課程教學存在的主要問題

通過對合肥工業(yè)大學土木工程專業(yè)畢業(yè)生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學生在實際工作中存在以下問題：一是基礎知識儲備不足。高?；A知識教育表面上看起來大而全，但更多的是關注學生成績的高低、考試通過率等。很多同學畢業(yè)后，即使從事著專業(yè)對口的工作，也可以發(fā)現(xiàn)他們的基礎知識掌握得不牢，很多只是處于泛泛的了解狀態(tài)，就其學到的理論知識，尚且不能做到理解和掌握，更不用說可以針對性地解決工程面臨的實際問題。二是實踐能力差。高校培養(yǎng)的人才更側重于理論方面，而實際狀況和理想狀況大多相差甚遠。這就要求高校培養(yǎng)的學生具有一定的工程現(xiàn)場處理能力，能隨時應對施工現(xiàn)場突發(fā)的工程問題，并及時拿出處理方案，這需要在實踐中積累經(jīng)驗。三是專業(yè)工作能力低，上手慢。由于所謂的寬口徑培養(yǎng)，造成專業(yè)性越來越低。學生學的知識廣而雜，專業(yè)學習的深度不夠，因此從事具體專業(yè)工作的能力不足。四是綜合素質(zhì)達不到要求。橋梁專業(yè)由于其專業(yè)的特殊性，必須通過長期深入到施工現(xiàn)場，總結實踐經(jīng)驗，經(jīng)歷若干實際項目，才能真正掌握橋梁的設計、施工工藝、施工技術、施工組織管理等方面知識。

如何更好地解決上述問題以提升學生實踐能力，我們認為《橋梁工程》課程的教學改革是重要的思路之一?！稑蛄汗こ獭肥峭聊竟こ虒I(yè)的主要專業(yè)課，通過這門課程的學習，能夠讓學生建立對橋梁的基本理論以及各類橋梁設計、施工的整體概念，使學生掌握如何設計和把握有關橋梁工程的基本概念、設計理論、計算方法、結構構造原理、施工技術和施工方法等，啟發(fā)學生開拓視野、創(chuàng)新思考和解決橋梁工程的實際應用問題。因而，高校的土木工程類專業(yè)，都相繼開設了《橋梁工程》及其相關課程，并將其作為專業(yè)主干課程列入土木工程類專業(yè)課程體系中。

隨著科技的進步和工程技術的發(fā)展，《橋梁工程》課程及實踐教學存在著以下問題：一是課程教學往往采用師傅傳徒弟的模仿式教學模式，現(xiàn)代理論及工程技術教育內(nèi)容的延伸拓展效率低；二是教材和教學知識點與工程實際脫節(jié)，這也是我國目前工程實踐教育的弱項；三是在傳統(tǒng)的《橋梁工程》課程教學中，往往偏重于方法的傳授，例如，偏重設計計算方法的運用以及構造布置如何取值，而輕視了創(chuàng)新思維方式的培養(yǎng)。其結果是學生的計算分析能力比較強，設計能力比較差。如學生能對已知橋梁進行正確地分析計算，并能進行構件配筋設計和驗算，而根據(jù)已知的使用條件和建設條件來構思合理的橋梁結構的能力差，對如何選用常用橋梁各部件的構造形式、結構尺寸、計算方法、施工工藝等感到無從下手；四是學生的創(chuàng)造性思維沒有得到很好地開發(fā)，通過審閱學生的橋梁工程課程設計或畢業(yè)設計，我們發(fā)現(xiàn)學生設計出來的橋梁大多顯得呆板、乏味，沒有創(chuàng)新性；五是缺乏課程教學與工程實踐學習的有機銜接。上述五個方面問題的實質(zhì)是專業(yè)人才培養(yǎng)模式及課程的教育教學沒有面向發(fā)展中的工程實際回歸。

三、卓越計劃下《橋梁工程》課程教學總體改革思路

針對橋梁工程專業(yè)方向課程理論教學及實踐教學存在的問題，面向?qū)I(yè)培養(yǎng)基本標準和卓越計劃培養(yǎng)目標，結合我們兩年來的教學改革探索經(jīng)驗，本文提出《橋梁工程》課程教學系統(tǒng)的改革內(nèi)容如下：

（1）科學制定橋梁工程專業(yè)方向“3＋1”的總體安排（總教學計劃） 根據(jù)卓越工程師專業(yè)培養(yǎng)目標，重新制定具有專業(yè)特色的教學大綱，將橋梁工程專業(yè)方向?qū)嵱柤{入到橋梁工程課程中統(tǒng)一規(guī)劃。

（2）改革實踐教學的主要內(nèi)容和環(huán)節(jié)（一年實訓的內(nèi)容和計劃） 探索和明確一年實訓的時間、地點、實訓內(nèi)容以及學生的安置方案，做好前期規(guī)劃。

（3）細化實踐教學的內(nèi)容、時間、要求和實現(xiàn)方式 學校與承擔實踐教學任務的橋梁工程相關施工單位和設計單位妥善溝通，確保實訓各環(huán)節(jié)的順利進行。

（4）完善實訓的管理及安全保證措施 選派業(yè)務素質(zhì)高的教師組成實訓督導組，以利于實訓各項工作的展開，建立嚴格的管理和安全保證制度。

（5）健全指導及質(zhì)量保證措施 熟悉橋梁工程建設項目的前期準備工作以及招投標過程；掌握橋梁工程項目施工階段各環(huán)節(jié)的原理、方法；熟悉各種施工機械設備的工作原理參數(shù)和適用范圍；掌握工程項目各個層次的驗收內(nèi)容、要求及組織管理。

（6）系統(tǒng)制定實訓的過程監(jiān)督及成績評定方法 建立基于卓越工程師實訓計劃的監(jiān)督措施和成績評定方法，鼓勵學生爭先爭優(yōu)，保證實訓項目的順利展開。

（7）優(yōu)化成本方案 建立卓越工程師實訓方案成本優(yōu)化方法，對卓越工程師計劃的實施進行成本控制，提高實訓費用的利用效率，提升實訓質(zhì)量。

（8）持續(xù)跟蹤開展實訓成效的評價研究 實訓成績評定涉及眾多指標，且相互影響相互制約，因此我們需要對影響實習成績的各種因素進行合理的定性分析，并提出科學的定量計算方法，使實習成績評定更加客觀、科學和標準化，可考慮采用模糊綜合評價對實習成績進行評定。

四、卓越計劃下的《橋梁工程》課程教改框架

卓越計劃是以培養(yǎng)應用型人才為目標，以就業(yè)為導向，以增強工程技能為目的的。卓越計劃的實施應從課堂教學、課外培訓、實訓鍛煉以及施工安全等各方面予以考慮［5－7］。因而，在《橋梁工程》教學中，一是要突出系統(tǒng)性和工程實用性，做到重點突出、內(nèi)容精煉，確?；纠碚撝R教學的必要深度；二是要強調(diào)前瞻性和創(chuàng)新性，緊跟新規(guī)范、新技術和國內(nèi)外行業(yè)發(fā)展形勢，深入企業(yè)，貼近實際應用，及時、具體、全面地論述橋梁專業(yè)的發(fā)展與職業(yè)崗位要求，充實相關演練項目或?qū)嵱栍媱?；三是注重教學的生動性和互動性，圖文并茂、深入淺出，結合科研和典型工程實際進行案例解析和多媒體輔助互動教學。因此，需要構建基于卓越計劃《橋梁工程》的“基礎理論知識學習＋工程實踐教育＋創(chuàng)新意識及能力培養(yǎng)三位一體”的高級工程人才培養(yǎng)模式的教學平臺。

1.基礎教學

《橋梁工程》是有關橋梁勘測、設計、施工、養(yǎng)護、維修以及與橋梁相關的科學研究和工程技術的一門自然學科。課程比較詳細地介紹了有關《橋梁工程》方面的概念、知識，橋梁結構的構造、設計方法及計算理論。它是土木工程的重要組成部分，是土木工程專業(yè)交通土建專業(yè)方向?qū)W生必須掌握的一門專業(yè)知識。從教學上要把握以下幾點：

（1）橋梁的基本概念 橋梁的基本組成、分類、特點、適應條件等。課堂上要加強如何根據(jù)建設要求和建設條件構思橋梁的教學。

對式(7)和(8)依次求p和q的偏導數(shù)得到雅可比矩陣，通過對復制動態(tài)方程的分析，復制動態(tài)方程的平衡點就是(漸進)局穩(wěn)定的，該平衡點即為演化穩(wěn)定策略，可知存在以下五種情況:

（2）橋梁設計 橋梁的設計原則、橋型選擇、橋梁總體布置、結構設計與構造設計等。教學中要引導學生思考構造與力學特點的關系，以及構造與施工方法的關系。

（3）橋梁計算 基本橋梁結構（簡支梁橋、拱橋）的主要計算內(nèi)容和計算方法、其他橋梁結構（連續(xù)梁、懸臂梁、T 型剛構等）的計算要點、荷載選擇、荷載計算與組合等。教學中要加強設計計算方法形成的原因教學，通過課內(nèi)外練習，鍛煉學生對計算方法的應用能力。

2.企業(yè)實訓

企業(yè)是一種以追求經(jīng)濟利益和利潤為目標的組織，追求高效、實用。高校是以培養(yǎng)國家和社會需要的合格人才為目標的組織。二者的根本目標存在一定的差異，導致企業(yè)需求與高校人才培養(yǎng)之間存在著差異和矛盾。

針對企業(yè)用人需求和目前高校人才培養(yǎng)之間存在的差異和矛盾，結合卓越計劃下《橋梁工程》的教學，我們認為應在大三階段安排學生到與橋梁工程相關的設計院、施工企業(yè)等部門，進行為期3－6個月的實習。通過不同的崗位實踐，使學生得到以下幾方面的鍛煉：一是橋梁設計訓練，包括橋梁工程設計的原則和基本程序、簡單體系橋梁的設計計算、CAD 制圖、計算軟件的選擇與運用等；二是橋梁施工訓練，包括橋梁現(xiàn)場施工測量、施工組織設計、施工方法、施工工藝、施工機械、橋梁結構總體施工流程控制、橋梁結構分部施工流程與施工質(zhì)量控制等；三是橋梁管理訓練，包括橋梁工程質(zhì)量控制內(nèi)容、控制部位與檢測頻率、檢測方法、控制標準、控制過程等。

3.安全教育及管理

橋梁工程一般均為大型、復雜的工程，作業(yè)條件受地形、地質(zhì)、氣候等環(huán)境因素的影響較大，高空作業(yè)、地下和水下作業(yè)較多且立體交叉性強，再加上施工工藝復雜多樣等，增加了勞動保護的艱巨性以及施工安全管理的復雜性，因此，安全教育及管理必不可少。教師不僅要通過課堂向?qū)W生傳授安全知識，更要讓學生深入到施工企業(yè)，接受安全教育培訓。使學生牢記：在施工現(xiàn)場安全是第一位的，除自己和他人的人身安全外，橋梁結構安全、施工安全和現(xiàn)場交通安全等都要引起足夠的重視。

五、對《橋梁工程》教學內(nèi)容一些思考

1.增加典型工程圖片、視頻在課程教學中的比重

課堂上應適當減少文字性、理論性的教學篇幅，增加圖片、視頻在課堂教學中的比重，尤其注重相關教學視頻的增加。因為圖片、視頻能夠生動、形象地把事物或者是一件事的發(fā)展過程清晰地表現(xiàn)出來，使同學們有感性的認識，再加上教師的講解，能更好地幫助同學們理解與記憶。學生往往沒接觸過實際工程，不熟悉工程情況，對于橋梁結構，尤其是一些構造細部，腦海中不能形成一些相關概念，再加上空間想像力不足，如果教師僅通過文字或靜態(tài)圖片進行授課，往往導致同學們在理解橋梁的構造細節(jié)以及施工要點時表現(xiàn)得較為吃力。例如《橋梁工程》教材上介紹的比較簡單但理解起來比較抽象的細部構造——伸縮縫和橋梁支座，尤其是梁式橋的支座，書上只有簡圖，理解起來很困難。再如橋梁的頂推施工法和逐孔施工法，如果老師講課時僅憑文字敘述和靜態(tài)圖片的展示，這兩種方法不僅不容易理解，而且特別容易混淆，要是在講課時用三維的動畫視頻對施工階段進行模擬，或者用現(xiàn)場施工時拍攝的視頻進行回放演示，會使這兩種施工方法的過程和區(qū)別一目了然的。

2.增加識讀橋梁施工圖的內(nèi)容

施工圖是具有法律效力的正式文件，也是重要的技術檔案。通常情況下，施工圖被比喻成工程師的語言，是工程建設的重要依據(jù)，施工部門據(jù)此來施工，其重要性不言而喻。調(diào)查發(fā)現(xiàn)：學生對施工圖的識讀有困難，不能正確把握圖上所反映出的結構信息。這與教材中無此內(nèi)容是有關系的，而且土木工程制圖課程是在大一開設，當時并無專業(yè)方面的知識，造成專業(yè)識圖能力不夠。因此，建議在《橋梁工程》教材中增加識讀施工圖的內(nèi)容。

3.增加橋梁檢測、加固的教學內(nèi)容

近年來，隨著橋梁建設事業(yè)的飛速發(fā)展，橋梁結構的使用荷載日益增加，大批既有橋梁結構也進入了老化期，橋梁的檢測與加固工作顯得十分重要。在《橋梁工程》教材中適當增加橋梁監(jiān)測與加固方面的知識，如對橋梁檢測的目的和內(nèi)容、加固的方法、檢測的儀器設備等作簡要的介紹，讓同學們就此有一個概念上的了解，在不花費很多學時的情況下增加學生的知識面。

4.及時更新教材中過于陳舊的內(nèi)容

不論是我國還是世界上的其他國家，在橋梁工程的設計理論及施工技術方面都發(fā)展迅速，新理論、新材料、新工藝、新結構不斷涌現(xiàn)，其發(fā)展速度遠遠超過了橋梁工程教材的更新步伐，以至于教師在上課時為了適應新規(guī)范，不能完全按照課本內(nèi)容講授，這容易導致學生跟不上老師的節(jié)奏，造成課堂學習效果不佳，這也失去了課本應有的作用。所以，建議及時對教材內(nèi)容進行更新。增加與新規(guī)范匹配的電子教案，建立網(wǎng)絡教學平臺，對教材的陳舊部分進行及時的修改、補充，彌補教材的滯后。

5.改革考核與成績評定的方式

《橋梁工程》是一門理論與實踐相結合課程，一般只注重對理論的考核，而忽略了理論的靈活應用。結合卓越計劃的目標與要求，在考核方面，建議減少以書本知識為主的考試內(nèi)容，加強學生對理解知識、應用知識，尤其是綜合性、創(chuàng)造性地應用知識能力的考核，并且部分成績可以與實踐學習掛鉤，這也可以避免同學們考前突擊、死記硬背、考試抄襲等不良行為的發(fā)生。

6.加強專業(yè)軟件的應用能力培養(yǎng)

增加《橋梁工程》上機學時，適時更新上機軟件，增派熟悉橋梁計算軟件的教師參與上機指導。在學校指導教師和企業(yè)兼職導師的指導下，要求學生熟悉相關設計規(guī)范、標準圖以及工程實踐中常用的方法，且至少掌握一種計算軟件（以橋梁博士和Midas為主），并能對簡單體系橋梁結構進行建模計算和設計校核。通過學習計算軟件，使學生能深入理解橋梁結構的受力狀態(tài)和計算原理，并最終用于指導橋梁結構的設計和施工，為畢業(yè)設計和今后的工程設計實踐打下良好的基礎。

六、結束語

我國橋梁建設正在從橋梁大國向橋梁建設的強國邁進，橋梁工程從理論到實踐都發(fā)生了質(zhì)的飛躍，例如，拱橋和斜拉橋向長大跨飛速發(fā)展，與懸索橋形成強有力的競爭橋型，橋梁從以混凝土梁為主的大中跨向以鋼梁為主的超大跨轉變；計算分析從手算為主向以計算機通用和專用程序為主的仿真三維空間分析轉變；施工技術和方法從滿堂支架向懸臂現(xiàn)澆和懸臂拼裝或整孔架設轉變。這些都促進了橋梁工程的跨越式發(fā)展，也對橋梁工程系列課程教學提出了新的挑戰(zhàn)和需求。我們相信，結合“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的實踐，不斷探索改革橋梁工程教學及人才培養(yǎng)的內(nèi)容與方法，將有效提高橋梁工程專業(yè)教學及人才培養(yǎng)質(zhì)量，能夠?qū)崿F(xiàn)新的發(fā)展形勢下的專業(yè)教育及人才培養(yǎng)向工程的回歸。

［1］王向紅.工學結合課程體系構建模型的創(chuàng)新與實踐［J］.高等工程教育研究，2010，（1）：31－36.

［2］林 健.注重卓越工程教育本質(zhì)創(chuàng)新工程人才培養(yǎng)模式［J］.中國高等教育，2011，（1）：19－21.

［3］林 健.卓越工程師教育培養(yǎng)計劃學校工作方案研究［J］.高等工程教育研究，2010，（5）：30－43.

［4］林 建.“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”專業(yè)培養(yǎng)方案研究［J］.清華大學高等教育研究，2011，（2）：47－55.

［5］張文生，宋克茹.“回歸工程”教育理念下實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”的思考［J］.西北工業(yè)大學學報（社會科學版），2011，（1）：77－92.

［6］許繼安.當前就業(yè)形勢下大學生實踐教育探析［J］.文教資料，2010，（1）：217－218.

［7］黃 值，郭見彩.實踐教育與研究型大學創(chuàng)新人才培養(yǎng)［J］.河北理工大學學報（社會科學版），2010，（2）：63－65.