桥梁工程的课程设计范例6篇

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桥梁工程的课程设计

桥梁工程的课程设计范文1

关键词:桥梁工程;问题;教学改革;措施

中国分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)28-0122-02

一、前言

桥梁工程是土木工程学科的一个重要分支,是交通工程的咽喉,是交通线路的重要组成部分,也是保证全线通车的关键。作为枢纽的桥梁工程在交通网络建设得到了蓬勃的发展,其建设也是突飞猛进的。桥梁工程涉及到规划、勘测、设计、施工、制造、检测、养护、维修等许多环节,与之对应的桥梁工程课程是目前土木工程专业道桥方向一门重要的专业必修课程。通过课程的学习,力求使学生深入掌握桥梁工程的专业技能,了解桥梁工程规划、设计、计算的基本知识,掌握常用中小型桥梁的构造原理及设计计算方法,熟悉有关的桥梁施工技术,初步了解大跨度桥梁的设计和计算理论,具备解决较复杂桥梁问题的能力。因此,该课程的教学效果对道桥专业学生的专业素质和能力的培养将起着至关重要的作用。同时,桥梁工程又是一门实践性很强的专业课,必须将理论与实践紧密联系起来,才能达到较好的教学效果。

二、目前桥梁工程教学中存在的问题

在国家高等教育改革的大环境下,面向应用型本科教育模式,以往的传统教育模式已不能满足现代社会的需求。目前的桥梁工程教学存在以下问题。

1.就课程教学本身而言,学生初次接触该课程时对桥梁的结构显得很陌生,不能很好地理解课本中各种桥型、桥梁相关名词术语以及桥梁各个组成部分的内容。尽管在课程开课之前,我们已经组织学生参观过一些基本的桥梁形式,但效果依然不是很明显。

2.桥梁工程知识点较多,而课时量却在不断的减少。桥梁工程不仅要学习一座桥梁从它的选型开始到设计、计算以及验算合格为止,还要学习不同力学性能的桥梁的结构类型、设计理论、计算方法等。特别是现代化桥梁建设突飞猛进,许多大跨径、新材料、新工艺的桥梁形式如雨后春笋般不断涌现,为了与时俱进及更好地适应社会需求,我们需要不断地完善和改进课程内容。内容的增加需要大量学时的消耗,但是桥梁工程的学时却很有限,目前我校课时只设置了48学时,对于内容的完成有很大的困难。

3.桥梁工程是一门实践性很强的课程,在教学过程中我们往往是重理论教学、轻实践教学。出现这种情况的原因有两个方面:第一是我们自身的教学观念还没有改变过来,依然按照传统的教学模式在进行人才培养;第二是现在许多高校对于实践教学基地的建设还是很少,缺乏这样的实践环境,学生不能对桥梁工程有系统的认识,从而不光是实践教学受到了限制,某种程度上理论教学也受到了影响。

4.课堂教学的形式有限。桥梁工程是实践性很强的课程,只通过课堂教学,学生很难直观、深入地了解桥梁的原理、设计和计算等。必须通过多种教学方式结合才能达到良好的教学效果。例如,课堂讲解、多媒体视频、动画、参观实习等方式结合才能起到事半功倍的效果。

三、桥梁工程教学改革措施

针对桥梁工程教学中存在的一些问题,结合笔者的一些教学经验提出几点桥梁工程教学改革措施。

1.先修课程的学习很重要,为桥梁工程的学习提供了重要保障。桥梁工程的先修课程包括“结构力学”、“混凝土设计原理”及“基础工程”等课程。只有将先修课程学习扎实,对于桥梁的桥型选择、受力性能等才能分析准确,分析思路清晰才能保证正确的设计和计算。

2.教学内容的改革采用重点“内容+拓展”的方式。在有限的学时中,不能将所有内容都进行细讲、精讲,只能将本科阶段学生必须要掌握的内容,例如简支梁桥的设计、计算作为重点内容进行讲解。目前桥梁建设都偏于大跨径、新材料、新工艺的桥梁建设,可以将桥梁发展的新动向、新材料、新工艺技术作为拓展的内容介绍。这样学生既掌握了基本桥梁的设计计算,也掌握了桥梁工程建设新的发展趋势。

3.理论与实践并重,加强课程学习效果。在学习理论课程之前,要进行相关的课程参观实习,加强学生对桥梁工程的认识。学校积极建设或联系生产实习基地,在教学过程中可以通过几个学时的实践教学,让学生对学过的知识进一步加深印象和理解。课程结束后,学生可以通过生产实习,系统的掌握桥梁工程相关的内容,包括桥梁的设计、施工、检测等方面的内容。

4.创新能力拓展。培养社会应用型创新人才就要不断开发学生的想象能力,增强动手能力。在学习阶段可以组织一些桥梁模型设计竞赛之类的活动,例如桥梁模型软件设计大赛、桥梁模型手工制作大赛等,充分发挥学生的想想和动手能力。通过软件设计大赛,学生可以掌握桥梁设计的专业软件的应用,从建模到加载再到结构上的变形、受力情况,通过一个模型设计均可以一目了然、清楚地知道不同结构类型的桥梁主要的受力结构和受力大小。通过手工制作桥梁模型,可以清楚地了解桥梁大致的施工顺序、结构之间的联接情况等,都有助于学生更好地掌握桥梁工程的内容。手工制作较好的桥梁模型还可以作为教学模具,通过学生直观的看加上教师的讲解,加深了学生对桥梁工程各个结构构件的认识。

5.采用多媒体教学,提高教学质量。多媒体教学是现代教学中不可或缺的一种教学手段,过去的“黑板+粉笔”的形式不能满足现代课堂大信息量的要求。多媒体课件可以给学生提供更多的知识点,对桥梁工程发展新的动向、新材料、新技术等,可以通过图片、动画、视频等的形式展示出来,学生更容易掌握和接受。例如在给学生将简支梁桥计算时,一个很重要的系数是荷载的横向分布,教师只通过讲解让学生掌握这个系数有点难,但是通过一个动画演示解释为什么荷载作用在一根梁上时还会对其他相邻的梁有影响,学生就能更直观地理解这个系数的意义。同时,多媒体课件的质量也会影响教学效果,好的多媒体课件能吸引学生跟着教师的步伐学习内容。

四、结语

桥梁工程课程是一门理论性和实践性很强的专业课,要达到良好的教学效果,培养社会适应性的高层次创新性人才必须要深入地进行教学改革,不断地探索良好的教学方法,加强理论联系实践。通过实践教学加强学生的创新思维和动手能力,系统、全面地掌握桥梁工程的内容。

参考文献:

[1]张新军,彭卫兵.桥梁工程课程教学改革的探讨与实践[J].高等建筑教育,2008,17(6):72-75.

[2]陈宝春,上官萍.福建省桥梁工程精品课程教学内容改革与教材编写[J].高等建筑教育,2009,18(2):52-56.

[3]曹晓川,周兵.与工程检测相结合的“桥梁工程”课程实践教学改革探讨[J].重庆交通大学学报(社科版),2009,9(3):116-118.

[4]胡免溢,杜嘉.《桥梁工程》课程教学问题及改革对策[J].重庆交通学院学报(社科版),2002,2(2):87-91.

桥梁工程的课程设计范文2

魏 洋 南京林业大学土木工程学院 江苏南京 210037

【文章摘要】

《大跨径桥梁设计与施工》课程是土木工程专业方向的一门专业拓展课,其为扩展桥梁方向学生的专业知识而开设,有助于开阔学生的视野, 培养学生的创新意识和实践能力。本文以该课程建设现状为背景,论述了该课程建设的思路:革新教学理念, 合理定位教学目标,展示桥梁科研前端,突出工程实践,探索人才创新体系,锻炼学生动手能力,建立学生科研与工程实践的培养体系。同时,介绍了课程建设成果的实践效果。

【关键词】

土木工程专业;课程建设;教学改革; 大跨径桥梁;创新能力

中图分类号:G642.0 文献表示码: A 文章编号:

《大跨径桥梁设计与施工》为土木工程(交通土建工程)专业的特色方向课,是拓展桥梁专业知识,深入学习研究大跨径桥梁的专业课程,该课程主要教学内容为大跨径桥梁的结构体系、构造原理、设计计算理论、施工技术及典型大跨径桥梁工程案例,包括大跨径梁桥、拱桥、斜拉桥及悬索桥等设计与施工案例。通过各教学环节的学习,使学生了解大跨径桥梁的发展历史,掌握常用大跨径桥梁的结构体系的分类、构造选型、构造处理和大跨径桥梁的设计计算方法及施工方法的要点,并了解我国现代桥梁的最新建设发展与建设成就,增强学生的民族自豪感与自身责任感。

1 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设现状及存在的问题

在改革开放前,由于我国桥梁工程以中小跨径桥梁为主,未设置《大跨径桥梁设计与施工》这门课。从上一世纪90 年代开始,随着我国桥梁事业不断发展、技术水平不断提高,为学生扩展现代大跨径桥梁知识、提高创新能力设置这门课程显得十分必要与重要,包括南京林业大学、东南大学、北京交通大学、福州大学等在内的国内一些高校在土木工程专业都逐步设置了大跨径桥梁课程,《大跨径桥梁设计与施工》已成为土木工程专业课程体系的重要组成部分,但由于课程设置历史短、课程内容覆盖面广、难度大,至今国内还未有一本适用的本科生教材,而教材或讲义及课件是教学过程所必须的最重要资源。针对《大跨径桥梁设计与施工》无可用的成熟教材、无系统的教学课件现状, 以及课程实践环节强、技术更新快、创新性强等特点,以提高学生兴趣与参与意识,锻炼学生动手能力,培养学生创新能力为目标,展示桥梁科研前端,探索人才创新体系,研究建设《大跨径桥梁设计与施工》课程体系显得十分必要。

2 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设思路及内容

2.1 革新教学理念,合理定位教学目标

《大跨径桥梁设计与施工》教学实施的目的就是为了让学生了解世界桥梁发展的现状及我国桥梁建设的新成就,增强学生对不同类型桥梁建造方法的认识、理解,掌握最新先进的桥梁设计与建造技术,提高学生的创新能力,开拓学生的视野。为此,在2012 年,进行了培养方案和教学大纲的修订,在突出理论基础教育的同时,重视对大跨径桥梁的结构形式、构造、设计构思和理念的教育,突出桥梁结构设计与施工技术的创新教育。

2.2 展示桥梁科研前端,突出工程实践,探索人才创新体系

由于《大跨径桥梁设计与施工》课程具有设置历史短、内容广、难度大、实践性强等特点,编著一本本科生适用的教材或讲义是保障教学效果的前提。针对这一状况,广泛收集了相关的专著、期刊论文、学位论文及新闻报道,吸取最新桥梁工程建设及研究成果,编制了实时更新的课程讲义,并制作了对应课件,大跨径桥梁的建设是一个国家科学技术、综合国力的最新体现,代表着材料、工程科技的最高水平, 大跨径桥梁的建设常常需要破解一系列技术难题,需要坚持不懈的研发与创新, 在桥梁建设日新月异的今天,讲义与课件力求反映最新的、典型的新建的与在建的大跨径桥梁的技术创新成果,传递最新信息,例如:2006 年建成的重庆石板坡长江大桥复线桥的创新的组合结构形式、2008 年建成的苏通大桥创造的多项世界之最背后的技术挑战和科技难题、2008 年建成的世界首座墩顶转体斜拉桥——北京西六环跨丰沙铁路斜拉桥在施工方法的创新、2012 年建成的国内跨径最大的三跨悬索桥——南京四桥在防装装置、锚碇等方面的创新、正在建设中的采用世界最长沉管隧道施工的跨海大桥——港珠澳大桥等,让学生深入了解最新的大跨径桥梁建造技术,突出工程实践,不断地跟踪大跨径桥梁的前沿发展动态,通过全面展示桥梁科研创新前端,着实培养学生的创新能力。

由于该课程内容具有较强的直观性, 尤其是构造、方法和施工过程的讲解,传统的教学方法难以解析透彻,易导致理论与实践的脱节,致使学生的学习兴趣低。针对现状,经过反复实践研究,全新制作的课件实时反映国内外重大工程项目,理论联系实际,化抽象为具体,数千幅图片将枯燥、抽象的结构构造与施工过程呈现为有趣的、直观的内容,运用立体的、动态的、连续的、全面的表现手法来展示难以用语言描述的桥梁构造和施工方法,且信息量大,能增加学生的理解力、想象力和思维力,激发学生的学习兴趣和主观能动性。在课程实践中,课件预先拷贝给学生, 有助于课前预先预习及课后的复习观摩, 促进了优质资源共享。通过以上《大跨径桥梁设计与施工》课程的资源建设为实践教学体系的构建奠定了基础,所制作的课件实时反映国内外重大桥梁工程项目与研究成果,突出工程实践与创新。195

科普教育

桥梁工程的课程设计范文3

关键词:桥梁工程;教学改革;CDIO;工程能力

作者简介:梁晓飞(1978-),女,吉林九台人,山东理工大学建筑工程学院,讲师;师郡(1966-),男,山东淄博人,山东理工大学建筑工程学院,教授。(山东 淄博 255049)

基金项目:本文系山东理工大学校级教学研究项目的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0114-02

根据高等学校土木工程本科指导性专业规范的要求,高校要以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,重构课程体系和优化教学内容。[1]“桥梁工程”课程作为道路与桥梁工程方向的专业核心课程,是一门实践与理论并重的专业技术课,能体现材料力学、结构力学、结构设计原理等专业技术基础课在桥梁工程中的综合应用,其教学效果将直接影响到人才的培养质量,因此对其进行教学改革具有重要的现实意义。

CDIO是当前国内外先进的教育教学理念,CDIO即构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)、运作(Operate),它注重学生工程基础知识、实践能力、团队能力和工程系统能力的培养。[2-3]“桥梁工程”课程改革以CDIO工程教育理念和高等学校土木工程本科指导性专业规范为指导,整合课程体系、优化教学内容、改进教学方法、调整学生考核方式,使本课程教学适应行业发展的需要,为本专业培养创新能力强、适应企业发展需要的应用型土木工程师搭建平台。

一、课程教学改革背景

“桥梁工程”课程内容多、概念多、构造要求多、计算多、规范条文多、涉及到前期课程多,实践性、综合性强,学生在缺乏实际工程经验的情况下,难于掌握。教学形式单一,主要以灌输式和知识传授为主,忽视了学生在课程中的主体作用,使得学生缺乏自主学习的积极性。

受到“厚基础,宽口径”人才培养理念的影响,学校开设的课程要求多样化,重视自然科学知识和人文社会科学知识,突出英语教学和计算机技术应用,因此,在专业总的授课学时不能变更的前提下,专业课程的授课学时就被大幅度精简。鉴于授课学时有限,本课程的授课内容着重讲授简支梁桥和拱桥的构造与计算,对连续刚构、钢管混凝土拱桥、混凝土斜拉桥和悬索桥等大跨度桥梁则以简介兼自学为主,这种授课安排与我国迅速发展的桥梁建设事业不相适应。“桥梁工程”教学既要重视基本理论、基本方法和基本技能的培养,更应该重视新桥型、新技术、新材料和新方法在桥梁工程中的应用。

长期以来,“桥梁工程”课程的教学模式主要是课堂教学+1周课程设计+2周生产实习。实习时间较短,学生在实习中多为静态的参观。因桥梁建设周期较长,认识实习只能了解其中的部分工程或某个工序,无法全面了解整个设计、施工过程,更无法参与其中,达到理论与实践相结合的实习目的。对此,学生普遍反映所学的理论知识无法在生产实习中应用,对于桥梁建设从设计到施工的全过程没有清晰的思路。桥梁工程的课程设计在手算的前提下,设计的桥型被限定在混凝土简支桥,这也显然是远远落后于桥梁建设发展需求的。

二、教学改革思路

山东理工大学(以下简称“我校”)以往6届道路与桥梁方向毕业的本科生就业情况如图1所示,可以看出我校输送出的学生接近80%在施工、监理、管理等部门就业,继续深造学业和在设计单位工作的仅占17%。由此可知,“桥梁工程”课程的改革目标应该集中在培养学生从事桥梁工程技术及管理工作的基本能力和社会急需的实践能力上。其总体思路是以实际工程为背景,以工程技术为主线,改革课程体系、知识学习方式、考核方式和评价标准,加强实践教学及能力培养方式等关键环节,提高学生的工程意识和工程实践能力,培养出创新能力强、适应企业发展需要的应用型土木工程师。

三、课程改革的具体措施

1.基础教学

选用国家规划教材,以“精、宽、新”的理念整合教学内容。精:以一种桥型的桥梁建设过程为主线,由点到面、深入浅出把繁杂的内容讲活、讲透,使学生举一反三,即可对其他结构形式采用粗讲。建立以“学生为主体,以教师为主导”的教学模式,将工程实例(最基础的混凝土梁桥、拱桥)引入课程教学。通过实施一个完整的项目来组织教学活动,采用类似科学研究与实践的方法,促进学生主动学习。具体做法是将5~6名学生分成一个小组,给每个小组下发一份既有实际工程的设计图纸,抓住桥梁建设过程主线,讲授桥梁设计基本原则、平纵横断面设计内容、桥梁建设程序和方案比选、桥梁上的作用、桥面布置与构造、上部结构的设计计算、支座、下部结构的设计计算和施工技术。对其他结构类型桥梁则以课上简介课下大作业的方式学习。宽:采用国家新标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)教学,对连续刚构、钢管混凝土拱桥、斜拉桥和悬索桥等大跨度桥梁进行类比性、归纳性讲解,使学生适应我国迅速发展的桥梁建设事业。新:利用三维动画模拟、电视录像片和纪录片等教学手段,把本专业最新动态和发展、科研成果、施工技术引进课堂,拓宽学生视野。

依据CDIO教学模式,实施多样化教学方法。

(1)引导性教学和自主性学习相结合。树立学生为主体的教学思想,组建学习小组,开展课堂互助讨论教学,随着课程进展预留联系工程实例的“大作业”,这些“大作业”可以是课程的重点难点、行业的动态或综合性的知识,作业以小组提交。这种教学方法能调动学生学习的主动性,增加学生之间的相互交流,在锻炼学生的独立分析能力的同时加强团队合作精神培养,以课外补课内来提高教学效果。

(2)项目教学法教学。教学全过程中充分突出实践、强化应用,以实际工程项目为背景,将行业规范、现场案例、施工图纸和录像融入教学,培养学生的工程素质和工程能力。

(3)网络化和信息化教学。通过课程网站建立网上互动平台,学生可以在网站上查看并下载教学大纲、教学课件、各章习题、课程设计的任务书和指导书、工程实例、行业动态等,也可以在网站上留下自己的心得和疑问,由师生进行开放性讨论,从而提高学生的学习自主性。

2.实践教学

基于应用型土木工程人才培养目标的定位特点,构建以能力培养为核心,多模块、相对独立、相互衔接的实践教学体系,该体系由计算机辅助设计软件学习、课程设计、模型制作、专题讲座和认识实习等部分组成。

鼓励并引导学生使用桥梁博士、桥梁通等桥梁工程计算机辅助设计软件,改变课程设计、毕业设计完全手算及手工绘图的现状,邀请设计院技术负责骨干进行专题讲座,依托实际工程进行课程设计,在“做中学,做中教”,培养学生的工程设计能力。[4]利用课程设计的成果,以学习小组为单位按比例制作桥梁的上部结构模型,结合工程已有的其他部分图纸补充下部结构、支座、桥面铺装、栏杆、排水和照明完成全桥模型。在建造过程中,要求严格按照设计图纸施工,不能随意变更设计,在课程结束时提交实体模型和设计说明书,利用PPT演示建桥的全过程并对成果进行答辩,通过熟悉设计图纸课程设计制作模型成果答辩使理论知识具体化、实体化,不知不觉中培养学生的工程能力。

3.考核方法

为鼓励学生个性化发展,打破应试教育的桎梏,采取多元化考核模式,在强调测试理论知识的同时注重工程实践能力和工程设计能力的评价与考核。在考核方式上,采用闭卷笔试、小论文、大作业、模型制作、答辩、互评、自评相结合的形式。

4.课程教学体系建设

毕业设计是教学过程最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节,要求学生综合应用所学各种理论知识和技能。桥梁工程课程的改革建立的“课堂教学、课程设计、认识实习”三元一体模式实质上是对毕业设计环节的基本训练,因此改革后的桥梁工程教学模式可和其他教学环节构成如图2所示的教学体系。

四、桥梁工程课程改革效果

经过两级六个自然班的课程实践,桥梁工程课程改革取得了显著的成效,主要表现在:

第一,构建了以学生工程能力培养为主线,分层次(基础教学课程设计桥梁模型)、多模块(认识实习—课程教学—专题讲座—毕业设计)、全过程、递进式的实践教学课程体系,通过连续渐进的典型工程项目设计,培养学生的工程素质、工程能力和设计能力。

第二,实施多元化考核评价方式,增加小组讨论、大作业、模型制作、答辩等环节,激发了学生学习主动性,提高了学生学习能力、研究能力和工程实践能力。在后续的生产实习中,教学培养基地企业反映该批次学生较之往届“上手快,操作能力强”。

第三,课程设计和毕业设计成果质量提高显著。将项目教学法纳入课程,使学生对现行规范的把握、识图、画图能力加强,将计算机辅助设计软件应用于设计验算,在内容难度加大的情况下学生的成绩没有出现下降趋势。

五、结语

“桥梁工程”课程教学改革以实际工程为背景,以工程技术为主线,完成了课程体系、知识学习方式和考核方式的革新,两届学生实践的良好效果证明本次教改构建的分层次、多模块、全过程、递进式教学课程体系能够加强学生实践教学及能力培养,提高学生的工程意识、工程素养和工程实践能力。

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.

[2]EDWARD F.CRAWLEY.重新认识工程教育:国际CDIO培养模式与方法[M].顾佩华,沈民奋,陆小华,译.北京:高等教育出版社,2009.

[3]王刚.CDIO工程教育模式的解读与思考[J].中国高教研究,2009,

桥梁工程的课程设计范文4

关键词 钢结构设计原理 桥梁与渡河工程 教学改革

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2016.02.048

随着钢桥和组合结构桥梁建设的不断增加,设计和施工单位急需大批熟练掌握桥梁钢结构设计和施工知识的专业人才。由于过去桥梁与渡河工程专业的本科阶段钢结构教学内容及教材侧重点与工业民用建筑专业无异,刚毕业的桥梁与渡河工程专业的大学生很难适应桥梁钢结构方面的工作,导致桥梁钢结构专业人才短缺、质量不高。一方面,钢桥和组合结构桥梁有着巨大的发展潜力和市场需求,另一方面,桥梁与渡河工程专业钢结构人才短缺,二者的矛盾造成了该领域就业空间广阔,并且在今后一个相当长的时期内该空间还将不断扩展。①为了满足社会对钢桥和组合结构桥梁人才的需求,我校桥梁与渡河工程专业“钢结构设计原理”课程在教学内容、教学方法及考核方式方面也在不断进行改革。

1 教学内容

1.1 教材

目前,国内已有的《钢结构设计原理》教材,大多基于《钢结构设计规范》(GB50017-2003)②编写,适合工业民用建筑专业的本科生进行学习。涉及公路桥涵、铁路桥梁的钢结构设计规范的《钢结构设计原理》教材极少,以至于桥梁与渡河工程专业的学生学习此类③④教材后,无法直接应用于钢桥和组合结构桥梁的钢结构构造与结构设计中。针对上述问题,我校桥梁与渡河工程专业“钢结构设计原理”课程,选用东南大学叶见曙教授编写的“结构设计原理”⑤第三版第四篇――钢结构。该书结合我国公路桥涵钢结构及木结构设计规范、钢-混凝土组合桥梁设计规范进行编写,较好地解决了教材脱离规范的问题。此外,结合钢桥、组合结构桥梁参考书籍,在授课过程中紧紧围绕桥梁专业用钢结构构件的设计原理进行讲解,使学生工作后,能够做到学以致用,更快适应工作。

1.2 侧重点

桥梁与渡河工程专业学生在进行“钢结构设计原理”课程的学习之前,材料力学、结构力学、建筑材料等专业基础课都已经进行了系统的学习。在“钢结构设计原理”课程的教学过程中,涉及到这部分的内容适当从简讲授,而增加更多针对桥梁钢结构的内容。例如在材料性能方面,将讲解的重点放在桥梁钢结构用钢材、高强钢绞线、桥梁钢结构用新材料如耐候钢、耐高温钢材等材料的性能方面,让学生了解现有桥梁用钢的现状及未来的发展趋势;结合这些材料在实际工程中的应用图片,提高学生的学习兴趣;在桥梁钢结构应用中,适当介绍索设计的内容,例如钢梁桥中的体外预应力索、斜拉桥中的拉索、悬索桥中的缆索等,以有助于学生学习后续的钢桥和组合结构桥梁课程,列出主要的参考文献,供学生在课余时间有选择地学习;桥梁钢结构尤其是铁路桥,由于受到动荷载的影响,钢结构焊接的疲劳问题不容忽视,在桥梁与渡河工程专业的钢结构设计原理课程中必须补充疲劳设计的相应内容。为拓展学生的就业面,在课程讲授过程中适当增加工业民用建筑用钢结构设计原理的知识,对其所用规范进行介绍,拓宽学生的知识面。

2 教学方法

桥梁与渡河工程专业的钢结构设计原理课程教学,应该既注重基本知识的传授,同时不断启发学生,调动他们学习的积极性和主观能动性,逐步培养出发现问题、思考问题、分析问题、最终解决问题的能力。通过对这种学习方法的传授,使学生既能掌握书本知识,又能不断创新进取,极大提高学生的学习积极性。

2.1 理论教学

针对学生对图片或视频信息的兴趣浓厚,对单纯的数字或者文字兴味索然的现实情况,对抽象的理论问题,用动画或搜集实际工程中的图片,以幻灯片或视频形式播放给学生,让学生以娱乐的方式掌握知识。例如,钢结构的连接和破坏问题,每一项钢结构的破坏或失稳现象都通过图片展现,引导学生思考这些现象背后的机理问题,诱发学生的兴趣,从而引出该节课程教授的重点,改善课堂教学的效果;同时,图片或视频的应用,还能加深学生对基本知识与基本原理的感性认识。

但对于计算原理和公式,一定要用板书演示其推导过程,让学生的思路紧随教师的演示,充分利用课堂时间,消化计算原理,提高教学效率。在计算理论讲解完成后,结合工程应用,介绍实际桥梁钢结构的细部处理及节点构造措施,让学生做到理论与实际相结合,掌握工程中处理具体问题的方法。

采用习题课、讨论课的方式,对学生作业过程中存在的问题进行深入剖析,点评解题过程中的易错点和答题错误的原因。在讲解和讨论的过程中,帮助学生理清解题思路,规范解题步骤,总结解题技巧,提高答题的正确率,同时培养学生严谨、认真、细致的工作作风。

2.2 现场教学

在桥梁与渡河工程专业的钢结构设计原理课程讲授过程中,多媒体、板书等多种手段是课堂教学的主要方法,但对于钢结构设计原理课程来说,仅有课堂教学是远远不够的。因为尽管有多媒体作为教学工具,但毕竟还是图片或短暂影片,学生难以形成一个完整的钢结构的概念,对钢结构的感性认识依旧不够具体深刻。在钢结构设计原理课程的理论教学学习期间或结束后,充分利用学校周围已建或在建钢桥与组合结构桥梁,进行现场参观、学习,便于理论知识与实际应用“接轨”,有选择性地带学生深入施工现场,进行教学实践很有必要。在进入现场之前,负责钢结构设计原理课程的教师,需要事先向学生讲解工地现场实践中所涉及的系统知识。安排好班级分组与带队教师,特别强调实习过程中的安全问题与组织纪律问题。在施工现场,让学生进一步认识真实的螺栓、焊缝、纵向和横向的加劲肋,辨别现实构件中的受拉构件、受压构件、受弯构件或压弯构件、拉弯构件,观察构件的现场连接拼装。请施工单位负责人讲解施工现场钢结构的基本概况,采用的施工方法,施工组织设计,施工质量控制要点,安全保障措施,施工过程中遇到的各种困难,出现的问题及解决的方案等。现场教学过程中,提醒学生注意观察,认真聆听讲解,将书本上的图纸和现场的实体结构充分比对,加深对书本知识的理解。同时,结合工程技术人员的讲解,学习工程中处理具体问题的方法,真正达到现场教学的目的。

2.3 实践教学

实践教学分为实验教学和课程设计两部分。学生在钢结构设计原理课程学习过程中,如果对某个问题有进一步研究的兴趣,可以通过参与大学生创新实验项目,提出自己的研究课题。设计实验方案,动手制作钢结构实验模型,通过实验结果验证自己的想法或发现自己提出的方案的不足,激发学生的创新热情,培养学生的动手能力,同时也可为今后的学习和工作提供宝贵的经验。课程设计,有助于帮助学生系统地应用理论课程学习到的知识,做到学以致用。但以往的课程设计都是在理论课讲授完毕后进行,设计效果不佳。为了改善课程设计效果,打破理论教学与课程设计的严格界限,将理论教学与课程设计同步进行。⑥在钢结构设计原理课程开始上课之时,就给定课程设计题目,随着授课进度的深入,让学生以长期大作业的方式分步骤完成。这样,在理论授课过程中,学生随时可以针对课程设计的内容进行提问,并能得到及时解答,课程设计周学生只需整理计算书、绘制图纸。这样,学生有充足的时间掌握钢结构设计原理的各项设计环节内容,遇到问题能够及时得到解决。

3 考核方式

在对钢结构设计原理课程的教学成果进行考核时,如果仅仅通过期中、期末的考试结果来评价学生的学习情况,显然将会是不全面的,也是不准确的。在钢结构设计原理的教学过程中,采用多种考核形式,例如随堂测验,课堂提问,组织学生进行小组讨论或者针对钢结构设计中存在的某一问题,让学生提交研究报告等方式进行考核。对学生的日常测验,也可以采用口试和笔试相结合的形式,或者把一次测验拆分为多次小的测验,这将有助于更加全面地评价学生的学习情况,降低一次考试所带来的偶然性。传统的考试方法大多偏重对知识的记忆,形式单一,难以客观、全面地评价教学效果,也难以调动学生自主学习的积极性。桥梁与渡河工程的钢结构设计原理课程考试,借鉴国家一级注册结构工程师的考试模式,在考卷中,可能涉及到的全部公式均给出,避免学生死记硬背。此外,可考虑“半开卷”考试,允许学生将自己认为重要的内容事先书写在一张A4纸上,考试时允许查看,考后随试卷上交。这样,学生对自己认为的重点进行总结,通过总结内容的实用性,可反映学生对课程重点的把控。

4 结语

针对桥梁与渡河工程专业学生钢结构设计原理课程学习中存在的问题,从教学内容、教学方法和考核方式三个方面,提出了一系列的改革措施。

(1)选用《结构设计原理》教材,并结合钢桥和组合结构桥梁相关参考书籍,已学过的内容适当从简讲授,紧紧围绕桥梁专业用钢结构构件的设计原理进行讲解。(2)对抽象的理论问题,用动画或搜集实际工程中的图片,以幻灯片或视频形式进行播放;但对于计算原理和公式,一定用板书演示推导过程;采用习题课、讨论课的方式,点评解题过程中的易错点,总结解题技巧。(3)在理论课学习期间,充分利用学校周围已建或在建钢与组合结构桥梁,进行现场参观、学习。(4)理论教学与课程设计同步进行,进行大学生创新实验。(5)考核中,借鉴国家一级注册结构工程师的考试模式,给出考卷中可能涉及到的全部公式;也可考虑“半开卷”考试。

注释

① 苏庆田,吴冲.钢与组合结构桥梁课程教学改革探讨[J].高等建筑教育,2013.22(4):37-40.

② 钢结构设计规范[S].GB50017-2003.

③ 陈绍蕃.钢结构[M].北京:中国建筑出版社,2003.

④ 彭伟.钢结构设计原理[M].成都:西南交通大学出版社,2004.

桥梁工程的课程设计范文5

关键词:高职教学改革;桥梁施工;项目化教学

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)04-0186-02

一、引言

项目化教学是当前高职专业课教学改革中一个有效的教学方法,是让学生在教师指导下,通过完成一个个完整的教学项目,从而完成相关知识学习和技能提升。它以现实工作中的逻辑结构来构建教学项目的教学结构,从本质上实现了知识的综合。基于《桥梁施工》课程与实际工作的紧密联系,笔者将其引入高职市政专业《桥梁施工》的教学实践中,旨在促进市政专业学生综合能力的提升。

二、《桥梁施工》教学项目设计的思考

高职项目化教学的核心理念是“结构”,按照工作过程中知识的结构方式来组织课程内容,才能最为有效地发展学生的职业能力。从而说明了高职项目课程并非否定知识,而是强调要改变课程中知识结构的组织方式。

因此,项目化教学成败的关键是设计的教学项目是否适合,而教学项目的设计源于专业教师的能力。从这个设计基点上,则提出了参与该教学项目设计的教师能够有切实的桥梁工程实践工程师的经历与一线专业教学经验的实体结合的要求。只有高屋建瓴的顶层教学结构设计,才能从本质内涵上建构、保障教学项目的实质效果。教学项目的设计是项目化教学的重中之重,只有基于工作实际设计出结构适合的教学项目,教学任务的学习情境才可能合理有序展开,才能达到纲举目张的效果。通过多个学期课程的实践和反思,笔者认为《桥梁施工》教学项目设计要从下面几个角度入手。

(一)构建的《桥梁施工》教学项目要教学知识结构与工作任务辩证统一

传统的教学方式的逻辑思路是以大量的理论学习储备为基础,再进行知识的综合,以期实现学生能力的提高与工作实践的对接。但现实工作实际的反馈说明,这种教学的结构设计与工作中以任务为中心的工作结构完全不同,学生工作中的适切性较差。故《桥梁施工》采用的项目教学的源设计,就是基于社会实际工作任务为中心的结构,在学生具有了识读桥梁施工图和施工方案编写等能力的基础上,选择难易程度适中、有一定的综合性、极具代表性的梁桥作为教学项目的载体。

于此,我们可以把高职项目课程的基本目标描述为“培养学生在复杂的工作情境中做出判断并采取行动的职业能力,开发学生的技术思维”。学生先进的知识储备在课程的教学项目中得到了实质性的应用与强化。

其次则要根据学校硬件和学生情况,将《桥梁施工》课程教学内容按项目完成的工作过程的顺序编排项目任务。在《桥梁施工》课程教学项目的设计中可以按照桥梁施工准备、桥梁施工基础操作、墩台、上部结构、桥面系施工的顺序设计教学项目,并对每个教学项目再按照由浅入深、由简单到复杂的思路设计,结合实际采用了:桥梁准备工作施工方案编写、桥梁支架施工方案编写、桥梁模板施工方案编写、桥梁钢筋施工方案编写、桥梁混凝土施工方案编写、桥梁下部结构施工图精读、桥梁基础工程施工方案编写、桥梁墩台支座施工方案编写、桥梁上部结构梁板施工图精读、桥梁上部结构施工方案编制、桥梁桥面及附属结构施工图精读和桥梁桥面及附属结构施工方案编制等项目。

最后再将任务分解为若干学习情境,把《桥梁施工》课程教学目标中的模板、混凝土、钢筋等工种的施工技术和桥梁基础、墩台、上部结构、桥面系的施工工艺等知识点隐含在每一个学习情境中,而且前后学习情境之间,按照由简单到复杂的思路,进行知识的递进、深化和提升,把知识点自然、有机地组织在《桥梁施工》教学项目完成的工作过程中。让学生能够进行探索、实操,完成、解决过去从未遇到过的实际问题。

(二)选择的《桥梁施工》教学项目要与实际工程对接

如果设计的《桥梁施工》教学项目能紧密联系学生的生活实际,与实际工程对接,以具体、真实、活化的形态呈现在学生面前,将教学内容的理论与实践结合在一起,最能激发学生的学习兴趣,引发学生自己去探索、学习、思考和实践。这只是理想状态下的《桥梁施工》教学项目,但一般情况下都不会有适合的《桥梁施工》教学项目并将其直接用于班级制的项目化教学中,一方面教学内容和实际桥梁施工工程时间不可能一致,另一方面内容要求也难以重合。虽然不能完全符合,但可以尽可能模拟靠近,创设学生当前所学习的教学内容与现实情况基本接近的工作情景。所以我们要在能达到课程的教学目标的基础上,结合学校具体情况来设计《桥梁施工》教学项目,采用既能贴近工程实践,又能贴近学生认知的项目,如新校区内桥梁施工项目、身边正在施工或已经施工完成的梁桥施工工程项目等。

(三)设计的《桥梁施工》教学项目要选取合适的教学手段

该项目课程的源设计基础虽然是基于工作的结构进行的,但学生综合能力的形成在实施的路径上依然需要为学生创设真实的职业情景,使学生置身于仿真的工作环境中。所以设计开发的《桥梁施工》教学项目,应充分收集相应的施工现场图片、动画、教学视频录像、多媒体课件、教学模型、教材、设计文件等配套资料,以便教学内容的展开,满足教学教法的要求。同时,设计开发的《桥梁施工》教学项目要能充分利用到学校提供的电子书籍、电子期刊、数字图书馆、相关网站和论坛等网络教学资源,专业图书、标准规范、设计图集等图书资源,以及校企合作等社会资源。在充分考虑每个学校的具体条件、具体教学单元目标、内容、学生特征等实际条件,以及模拟桥梁技术员岗位的实际工作环境的基础上,教师自主选择合适的教学方法进行教学,并尽量与学生以后桥梁施工实际工作相吻合,以达到理论和实践的结合。

在教学手段的选择上,可以充分考虑结合学生将来可能面对的工作实况加以模拟,于无形处实现学生学与做的无缝对接。

(四)设计的《桥梁施工》教学项目要能让学生有自主工作的空间

《桥梁施工》教学项目不能立足于教师演示、学生照做的机械模仿,也不能是学生一味练习、教师只做评价的模式,而要营造宽松的学习环境,让学生有自主工作的机会,让学生可以在一定的范围内自主安排自己的学习行为。这就要求:(1)确立的项目与实践相联系,具有开放性;(2)考虑学生的兴趣与需要,至少与学生的认知心理、经验基础密切相关,具有连续性;(3)既考虑绝大多数学生已有的准备水平,又要对学生具有足够的挑战性。

项目设计的立足点应为在确保项目实施的基础上,学生有自我发展的空间。设计的《桥梁施工》教学项目要能做到,在教师的引导下,学生可以在规定的时间内,和班级同学一起,利用图书馆、专业教室等空间,通过图书、网络等资源的使用,采用学生之间的讨论、询问、模仿等方式,克服《桥梁施工》教学项目中的困难,处理和解决在《桥梁施工》教学项目工作中出现的问题,同时也获得了隐藏在《桥梁施工》教学项目中的知识和方法。

在此环节的实施中,对专业教师提出了实质性地要求:(1)教师丰富的工程实践经历及反思成为了项目实施时细节落实的保障;(2)教师机智的项目管理经验及教学经验,有效保障教学项目的组织实施;(3)考虑现行教学班级的规模总体偏大的现状,教师要在教学项目设计的先行阶段,充分预设教学细节及可能出现状况的应对策略,譬如说,在项目的关键环节、困难环节,设置一定的分解问题,搭建台阶,逐层推进学生的认知发展。

(五)设计的《桥梁施工》教学项目要有具体成果和相应评定方法

设计的《桥梁施工》教学项目的学习成果要明确而具体,可以是桥梁图纸会审资料、桥梁分部分项施工方案、桥梁现场检测方案、桥梁工程检测成果和桥梁施工实施过程的会议纪要等工程常用文件,也可以是桥梁现场施工工序照片、实施录像等影像资料等。可以通过真实桥梁施工项目现场来实地训练,也可以根据学校具体情况通过专业实训教室、实训基地、电子仿真软件等虚拟环境完成。

在《桥梁施工》项目化教学中,每个学生会根据自身的经验,给出不同的解决任务的方案与策略,形成的学习成果往往不是唯一正确的,因此评价标准并不是对错的简单判定,而是应该通过看学习成果能否解决工程中的实际问题加以判断。完成《桥梁施工》教学项目成果的过程中,对成果不合理的部分进行整改使之合理,对成果合理的部分进行优化使之科学。《桥梁施工》教学项目学习不只是知识的积累,亦不是简单的综合解题,而是在不断尝试、探究、讨论、指导、实操、评价、反思、修正、再评价、再修正中实现学生综合能力的提高。这样学习过程成为了最重要的实践思路,不是注重最终结果,而是注重完成项目的过程。所以最终的评价标准不会是明确的评分标准,只能是相对的评价体系从更合理、更科学、更创新等角度对完成的成果进行评价,同时通过评价总结工作成果,把《桥梁施工》教学项目内容延伸到更高层次。

三、结语

项目化教学的开展对教师提出了更高的要求。它不仅在专业上要求教师具有跨学科的知识结构,而且在教学理念及方法上要求教师转变角色,让学生成为探索者、知识的发现者与建构者。《桥梁施工》课程项目化教学的实践结果反馈显示,学生对课程的兴趣和综合能力有了明显的提升。希望通过《桥梁施工》教学项目设计的思考,为项目化课程的教学项目设计提供思路和借鉴。

参考文献:

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.

[2]石伟平,徐国庆.职业教育课程开发技术[M].上海教育出版社,2006.

[3]徐国庆.职业教育项目课程开发指南[M].上海:华东师范大学出版社,2009.

桥梁工程的课程设计范文6

(一)教育内容改革

从土木工程人才培养的实际要求出发,及时更新教学内容、改革教学体系。在整个课程体系中贯穿桥梁工程设计与施工,使内容完整连贯、重点突出。同时也提高了教学内容的实用性、针对性。在这方面,高校土木工程教科研组织可以以目前桥梁工程建设基本要求作为标准,结合自身长期积累的教学经验,确定该课程的教学体系。

(二)重视实践教学

实践教学是学生增强桥梁设计能力、全面发展的重要阶段。通过课程设计、毕业实习和毕业设计三个部分进行实践。所谓实践教学,就是让学生通过课程设计、毕业实习和毕业设计等形式运用专业基础课上所学知识。使其可以利用专业知识对桥梁结构进行理论分析,并且能够解决简单的实际桥梁设计问题。实践教学主要可以从课程设计实践和桥梁模型设计竞赛两方面展开。

1.课程设计实践

桥梁实践课程是培养桥梁工程专业人才的重要途径,它对学生所学的知识的感性认识、提高实际运用能力与增强创新意识都有重要作用。此外,通过它也可以了解学科的最前沿知识,更新教材知识。工程实践作为夯实理论知识、养成工程意识和能力的关键过程,对提高学生的桥梁结构理论的分析能力和简单设计能力有重要作用。课程设计应结合已经学过的材料力学、混凝土结构设计原理、结构力学等书,并且尽量选择常见的梁形。教师提前准备任务书和指导资料,以便学生提前预习,进行全面的桥梁设计。此外,教师也应监督辅导设计过程。

2.桥梁模型设计竞赛

为增强学生的工程创新能力,提高学生对课程知识的熟练运用和理解,我们积极组织学生参加桥梁结构模型设计竞赛。桥梁结构模型设计与制作需要参赛者对选择结构、计算、制作工艺等多种知识熟练的掌握和应用。结构合理的受力形式对模型承载力的大小有重大影响。学生需要了解掌握各种桥梁结构形式,并了解其受力特点与传力途径,准确计算其受力情况,以找到最佳的结构。此外,设计制作过程中选择适合的材料也十分重要,不同的材料结构导致的破坏形式也有所不同,这也要求学生掌握了解各种材料的特性并进行选择。通过参加桥梁结构模型竞赛,参赛学生在对桥梁结构形式、受力分析、结构整体性和稳定性,以及细部构造等各方面都有深刻的认识和理解,同时也巩固了力学和材料学等基础知识,对学生的课程学习具有很好的促进作用。在选择结构的过程中,学生不但对桥梁理论有了更深的理解,而且对以前所学的知识进行了很好的温习。除了材料和结构的选择之外,制作工艺对结构能否达到预期的受力设计也有很大的制约。为了防止由于制作工艺而导致结构模型的承重受到影响,参赛者必须细致处理细小构造与节点,使之与计算结果吻合。制作工艺既是学生对结构受力知识掌握情况的考核,也提高了学生对桥梁构造的理解。

(三)课程考核改革

对考核方式的改革要能够客观评价学生的综合素质,加强对实践操作能力、知识运用能力与创新能力的考核比重。以桥梁工程特点和应用型人才培养要求为标准建立一套符合人才选拔的科学系统的考核体系。要使考核方式多样化,考试内容更侧重对综合能力的考察,而不只是局限于只是记忆方面的考核,成绩评定更全面,促使学生积极主动的学习。提高作业、课上表现、论文以及资料阅读等多个方面在成绩中的比重,而不局限于最后的卷面成绩。力争使考核形式向着多样化、多种形式、多阶段的方向发展。

1.改革考核内容

考核方式改革是为了改变传统考核方式存在的种种弊端。针对传统考试考核内容局限于教材、笔记,以及老师划定的范围重点等缺点进行改革。克服传统考核方式偏重知识记忆、缺乏对创新能力与综合素质的考察而导致上课记笔记、课下抄笔记、考核背笔记、考完全忘记的情况出现。改革应该以培养应用型人才培养要求为标准,考核偏重学生对学过知识的理解和独立思考的能力。这主要体现在减少单个知识技能考核,增加对创新应用与知识能力体系的考核。

2.改革考核形式

现行的考试在形式上多以闭卷笔试的考核方式为主,内容以教材理论知识为主。改革考试形式可以结合专业特点,进行开卷、闭卷、开闭卷相结合、实践操作、撰写专题报告、模型制作、答辩以及学术论文等多种形式的考核。并且将考核分散在平时测验、期中期末、课堂课外多阶段。改革制度多样化发展。鼓励学生在课外学习,提升作业、课上表现、论文以及资料阅读在成绩中的比重。最终达到提高专业水平、综合素质的目标。

二、结语