時(shí)間:2022-07-31 11:12:14
序論:在您撰寫(xiě)分析橋梁工程的能力改革時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野,小編為您整理的1篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
摘要:高職教育的目的是使學(xué)生在校期間具備基本的職業(yè)能力,圍繞著這個(gè)目標(biāo)對(duì)高職《橋梁工程》課程的授課內(nèi)容、課堂教學(xué)、評(píng)價(jià)方式進(jìn)行改革,改革后的課程以職業(yè)實(shí)踐為主線,讓學(xué)生參與橋梁建設(shè)的全過(guò)程,從而達(dá)到提升學(xué)生職業(yè)能力的目的。
關(guān)鍵詞:高職教育;課程改革;職業(yè)能力
1 引言
高職教育經(jīng)過(guò)近幾年的發(fā)展后,越來(lái)越著重課程內(nèi)涵的建設(shè),而衡量課程內(nèi)涵建設(shè)質(zhì)量好壞的標(biāo)準(zhǔn)之一就是看本課程能否提供給學(xué)生應(yīng)具備的職業(yè)能力。課堂是課程的重要環(huán)節(jié),所以通過(guò)課堂讓學(xué)生掌握相應(yīng)的職業(yè)能力并提高其職業(yè)素養(yǎng)是對(duì)課程內(nèi)涵建設(shè)的有力響應(yīng)。目前《橋梁工程技術(shù)》這門(mén)課程在課堂教學(xué)時(shí)大多采用“老師說(shuō)學(xué)生聽(tīng)”再輔以若干多媒體課件作為補(bǔ)充的模式,學(xué)生只能對(duì)教材上的內(nèi)容有個(gè)模糊的概念,對(duì)于實(shí)際施工中學(xué)生應(yīng)該掌握的方案甄選、技術(shù)交底、各工作崗位的協(xié)調(diào)能力無(wú)法得到鍛煉。所以在《橋梁工程技術(shù)》課程的課堂教學(xué)中必須擯棄傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段,重新組織,針對(duì)上述三項(xiàng)職業(yè)能力對(duì)學(xué)生加強(qiáng)訓(xùn)練。
2 課程改革內(nèi)容
(1)授課內(nèi)容改革
高職《橋梁工程技術(shù)》課程大多沿襲本科的內(nèi)容,培養(yǎng)目標(biāo)放在橋梁結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析,偏向于橋梁設(shè)計(jì),理論性比較強(qiáng)。但高職學(xué)校培養(yǎng)目標(biāo)是讓學(xué)生掌握橋梁施工的基本內(nèi)容,所以這些授課內(nèi)容嚴(yán)重偏離培養(yǎng)目標(biāo),內(nèi)容必須進(jìn)行改革。圍繞施工管理現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員這一崗位要求,進(jìn)行如下改革:
橋梁結(jié)構(gòu)理論與工程識(shí)圖相結(jié)合
橋梁結(jié)構(gòu)理論講解應(yīng)該注意層次性,講解的橋梁類(lèi)型應(yīng)該以工程最常見(jiàn)的橋梁類(lèi)型為主,比如簡(jiǎn)支梁、連續(xù)梁、鋼筋混凝土拱橋。講授的理論知識(shí)以滿足施工需要為目的,講解重點(diǎn)放在橋梁在吊裝和運(yùn)營(yíng)時(shí)受力特點(diǎn)、橋梁橫向連接的裝置及作用、受力鋼筋和構(gòu)造鋼筋與橋梁受力特點(diǎn)的對(duì)應(yīng)、施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)體系的轉(zhuǎn)換、施工中容易出現(xiàn)的特殊受力狀態(tài)等,并在講授每種類(lèi)型的橋梁時(shí)以相應(yīng)的實(shí)際工程為例,通過(guò)講解圖紙讓學(xué)生了解在實(shí)際工程中上述理論知識(shí)是怎么運(yùn)用的,同時(shí)要求學(xué)生計(jì)算施工圖紙的工程量以此來(lái)加深學(xué)生的識(shí)圖能力。
橋梁施工工藝與技術(shù)交底相結(jié)合
橋梁施工工藝是橋梁工程技術(shù)這門(mén)課在講解時(shí)一個(gè)重點(diǎn),但是學(xué)生對(duì)于純粹的施工工藝根本無(wú)法理解,只能死記硬背,效果很不理想。通過(guò)改革后,讓學(xué)生首先掌握施工技術(shù)交底的基本步驟和目的,再讓學(xué)生根據(jù)某一具體的施工工藝互相進(jìn)行交底,這樣學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)這些內(nèi)容能掌握施工技術(shù)交底這一基本職業(yè)技能同時(shí)還能加深對(duì)施工工藝的理解。
橋梁施工方案與項(xiàng)目管理相結(jié)合
對(duì)于高職道路橋梁工程技術(shù)專業(yè)而言,其培養(yǎng)目標(biāo)是將學(xué)生培養(yǎng)成具備施工技術(shù)管理基本技能的人才。橋梁工程技術(shù)是一門(mén)專業(yè)核心課程,承擔(dān)了完成這個(gè)培養(yǎng)目標(biāo)的重要任務(wù),所以在講解橋梁施工方案應(yīng)該和項(xiàng)目管理相結(jié)合,比如在講解現(xiàn)澆法與預(yù)制安裝法兩種施工方案時(shí),應(yīng)該以一個(gè)實(shí)際工程為例,學(xué)生通過(guò)對(duì)施工圖紙的理解組織施工,完成包括進(jìn)度計(jì)劃、項(xiàng)目組織、安全文明方案、以及支架搭設(shè)或吊裝方案在內(nèi)的施工方案。
(2)課堂教學(xué)改革
a. 教學(xué)載體改革
教學(xué)載體的選擇要滿足課程改革的要求。首先必須起到理論知識(shí)載體的作用,其次要具有吸引力即要具有一定的趣味性,最后要具有可操作性。因此教學(xué)載體必須要多樣性,可以選擇教材、實(shí)際工程圖紙、實(shí)際工程施工組織設(shè)計(jì)或施工方案、施工技術(shù)交底以及相應(yīng)的實(shí)物模型進(jìn)行組合。通過(guò)對(duì)教學(xué)載體的改革可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課程的興趣并且能夠提高學(xué)生的職業(yè)認(rèn)同感。
b. 教學(xué)方法改革
教學(xué)方法必須摒棄以前“老師說(shuō)學(xué)生聽(tīng)”的教學(xué)方式,以情景教學(xué)為主要方式。授課過(guò)程中可以按照角色扮演的方式進(jìn)行小組討論教學(xué),讓學(xué)生通過(guò)角色扮演,提高他們的學(xué)習(xí)興趣,把以教為主的教學(xué)方式改成學(xué)為主的教學(xué)模式,讓學(xué)生積極參與到教學(xué)中來(lái),以提高課堂教學(xué)效果。角色可以選擇目前工程上的“六大員”,上課過(guò)程中學(xué)生按照“六大員”劃分成六個(gè)小組,針對(duì)同一個(gè)授課內(nèi)容,每一個(gè)小組按照自己的所扮演角色的工作職責(zé)進(jìn)行小組討論,課外可以形成團(tuán)隊(duì)完成學(xué)習(xí)資源的收集和整理,最后各小組共同完成工程的管理任務(wù)。教師在課堂上需針對(duì)實(shí)際工程將理論知識(shí)與實(shí)際工程結(jié)合起來(lái),并引導(dǎo)學(xué)生完成所布置的管理任務(wù)。
c. 第二課堂的延伸改革
傳統(tǒng)橋梁工程技術(shù)第二課堂的教學(xué)主要是以參觀工地為主,而由于工程項(xiàng)目的建設(shè)周期較長(zhǎng)、現(xiàn)場(chǎng)比較復(fù)雜以及學(xué)生人數(shù)的限制,這種第二課堂的學(xué)習(xí)只能是以觀察為主而且也只能觀察到施工過(guò)程中某個(gè)階段,效果欠佳?,F(xiàn)在提出的第二課堂延伸是指利用高職院校的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)所,讓學(xué)生完成橋梁上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工方案編制、施工交底并自己施工完成該項(xiàng)目、并完成上部結(jié)構(gòu)加載試驗(yàn)。一方面通過(guò)自己動(dòng)手加深對(duì)理論知識(shí)的理解,另一方面學(xué)生可以參與橋梁建設(shè)的全過(guò)程。這些是傳統(tǒng)第二課堂中的工地參觀所無(wú)法達(dá)到的效果。當(dāng)然,實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的選擇需要考慮學(xué)校教學(xué)組織的需要,對(duì)橋梁上部結(jié)構(gòu)的尺寸和施工周期進(jìn)行調(diào)整。
(3)評(píng)價(jià)方式改革
目前對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)的評(píng)價(jià)方式主要為平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī),平時(shí)成績(jī)局限在出勤、作業(yè)和回答問(wèn)題這三個(gè)方面,這種評(píng)價(jià)方式無(wú)法對(duì)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)進(jìn)行全面考核,與高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)極不相稱所以必須進(jìn)行改革。改革之后的評(píng)價(jià)方式應(yīng)該是全過(guò)程考核,從橋梁上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工方案的選擇、施工交底、所扮演項(xiàng)目技術(shù)管理人員角色的模擬、現(xiàn)場(chǎng)項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程一直到最后的期末考試都應(yīng)該屬于考核的內(nèi)容,這樣學(xué)生通過(guò)這個(gè)全過(guò)程考核對(duì)自己有比較全面的認(rèn)識(shí),而教師也可以通過(guò)考核過(guò)程的細(xì)化分解了解學(xué)生的優(yōu)勢(shì)和短板,并在教學(xué)指導(dǎo)過(guò)程中有針對(duì)性的進(jìn)行加強(qiáng)。從而可以進(jìn)一步提高學(xué)生的職業(yè)技能。
3 結(jié)語(yǔ)
職業(yè)能力的培養(yǎng)是高職院校教學(xué)過(guò)程中一個(gè)重要的教學(xué)目標(biāo),本文通過(guò)對(duì)授課內(nèi)容、課堂授課以及考核方式進(jìn)行改革,突出了“職業(yè)實(shí)踐”這條主線,讓學(xué)生在學(xué)校內(nèi)就能參與橋梁建設(shè)的全過(guò)程,并且兼顧了理論知識(shí)的傳授,是提高學(xué)生職業(yè)能力的一個(gè)比較好的方法。
摘 要: 本文以橋梁工程課程教學(xué)為例,分析了目前橋梁工程課程教改中存在的問(wèn)題,探討了如何進(jìn)行課程理論學(xué)習(xí)改革,結(jié)合實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)模式的改變和有效的考核體制,形成以工程應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心的教改模式,對(duì)國(guó)內(nèi)高校土木工程專業(yè)其他類(lèi)似課程的教學(xué)提供一些參考和借鑒。
關(guān)鍵詞: 工程應(yīng)用能力 教學(xué)模式 實(shí)踐 改革 橋梁工程
1.引言
一個(gè)地區(qū)的發(fā)展和建設(shè)離不開(kāi)當(dāng)?shù)馗叩仍盒5娜瞬排囵B(yǎng),地方高等院校自身的發(fā)展和服務(wù)地方的建設(shè)至關(guān)重要,尤其在培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才方面,要結(jié)合本地區(qū)的特色和特殊性做出及時(shí)的調(diào)整和適應(yīng)。地方高等院校各個(gè)專業(yè)的發(fā)展與服務(wù)地方的關(guān)系,影響其健康持續(xù)發(fā)展,這個(gè)問(wèn)題應(yīng)引起高等院校自身和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注[1,2,4,5]。從服務(wù)地方來(lái)看,大部分高校沒(méi)有合理調(diào)整各個(gè)專業(yè)內(nèi)容的設(shè)置,及時(shí)應(yīng)對(duì)當(dāng)?shù)匕l(fā)展和建設(shè)的需要,出現(xiàn)脫離當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)的實(shí)際、針對(duì)性不強(qiáng)等一系列問(wèn)題。
我校作為一所傳統(tǒng)的工科院校,近幾年來(lái)一直將服務(wù)地方策略作為專業(yè)人才培養(yǎng)方案調(diào)整的重要依據(jù),努力把學(xué)校建設(shè)成服務(wù)地方發(fā)展和建設(shè)的人才培養(yǎng)、科技創(chuàng)新的重要基地。自2010年開(kāi)始,我校土木工程專業(yè)開(kāi)始準(zhǔn)備住建部專業(yè)評(píng)估,土木工程學(xué)院?jiǎn)?dòng)工程應(yīng)用能力為主,結(jié)合地方建設(shè)為特色的土木工程人才培養(yǎng)課程教學(xué)模式改革工作。作為土木工程專業(yè)道路與橋梁方向,《橋梁工程》課程是一門(mén)非常重要的專業(yè)業(yè)務(wù)課程,是一門(mén)要求工程實(shí)踐能力很強(qiáng)的專業(yè)課程,與工程實(shí)際關(guān)系十分密切。因此,通過(guò)一定的工程實(shí)際鍛煉,能用已學(xué)的知識(shí)理論去解決工程實(shí)際問(wèn)題將關(guān)系到學(xué)生專業(yè)能力素質(zhì)。結(jié)合多年的橋梁工程教學(xué),筆者對(duì)工程應(yīng)用能力培養(yǎng)進(jìn)行探討和思考。
2.橋梁工程課程教學(xué)存在的問(wèn)題
《橋梁工程》課程繼土木工程制圖、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、基礎(chǔ)工程、橋涵水文、道路勘測(cè)設(shè)計(jì)等課程學(xué)完之后,以實(shí)際工程為背景,進(jìn)一步運(yùn)用力學(xué)知識(shí)和綜合專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),解決橋梁實(shí)際工程問(wèn)題。
近些年橋梁工程建設(shè)的增多,使得道路橋梁專業(yè)畢業(yè)生的專業(yè)知識(shí)層次要求產(chǎn)生了變化,我校橋梁工程課程理論教學(xué)增加到目前的88學(xué)時(shí),注重了這門(mén)課教學(xué)的整體完整性,但也存在一些不足和改進(jìn)之處。目前在教學(xué)中普遍存在的問(wèn)題有:(1)由于學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的不夠扎實(shí),一些專業(yè)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)未能按要求完成,且往往基礎(chǔ)課和專業(yè)課由不同老師講授,導(dǎo)致橋梁工程學(xué)習(xí)中運(yùn)用到已學(xué)過(guò)的知識(shí)理解新的概念、理論時(shí)不能及時(shí)掌握,隨著課程的推進(jìn),新的知識(shí)點(diǎn)出現(xiàn)越來(lái)越多,學(xué)生學(xué)起來(lái)就感覺(jué)到困難,致使掌握程度浮于表面,甚至只是應(yīng)付上課;(2)由于課程相對(duì)密集的原因,沒(méi)有更多的時(shí)間在學(xué)習(xí)過(guò)程中結(jié)合實(shí)踐和運(yùn)用,不能把理論知識(shí)和工程實(shí)際有效結(jié)合,導(dǎo)致接下來(lái)的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)無(wú)法進(jìn)行,甚至失去課程學(xué)習(xí)的興趣和信心;(3)考核方式多為結(jié)合平時(shí)上課出勤情況,書(shū)本上理論知識(shí)點(diǎn)的期末試卷考核,這種評(píng)價(jià)體系側(cè)重于理論知識(shí)的考核,無(wú)法全面對(duì)綜合運(yùn)用學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)去解決實(shí)際問(wèn)題的能力評(píng)價(jià),因此不能很好地培養(yǎng)具備能夠提出問(wèn)題―分析問(wèn)題―解決問(wèn)題的工程應(yīng)用能力的人才,與目前倡導(dǎo)的卓越工程師的培養(yǎng)大相徑庭。
3.以應(yīng)用能力為主導(dǎo)的教學(xué)模式
作為土木工程專業(yè)的學(xué)生,其學(xué)習(xí)理論知識(shí)的目的是畢業(yè)后能夠運(yùn)用到實(shí)踐工程工作中,在工作中遇到新的問(wèn)題如何運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)去處理和解決。因此,橋梁工程課程教學(xué)改革,要與實(shí)際工程相結(jié)合,建立合理的教學(xué)課程體系,培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生具備工程應(yīng)用能力,能夠解決實(shí)際工程問(wèn)題至關(guān)重要。
3.1理論課程學(xué)習(xí)模式的改革
橋梁工程課程的學(xué)習(xí),一般學(xué)生常規(guī)的學(xué)習(xí)方式是進(jìn)課堂集中聽(tīng)專業(yè)老師灌輸式的講授,這種教學(xué)模式不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力,在教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)切實(shí)體現(xiàn)工程特色,突出實(shí)踐,強(qiáng)化應(yīng)用。我校橋梁工程課程理論教學(xué)88課時(shí),通過(guò)加大課時(shí)量,做到教學(xué)內(nèi)容完全體現(xiàn)深化橋梁理論知識(shí)學(xué)習(xí),加強(qiáng)工程實(shí)際能力的培養(yǎng)。課程教學(xué)大部分章節(jié)以橋梁工程案例為依托,做到從工程中學(xué)習(xí)理論知識(shí),到運(yùn)用已學(xué)知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題中,增加學(xué)生工程意識(shí)和思維方式。建立了一套工程信息資料數(shù)據(jù)庫(kù),如BIM建模與應(yīng)用模塊,實(shí)際橋梁工程施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、造價(jià)及管理資料模塊,橋梁工程視頻、動(dòng)畫(huà)模塊,與橋梁工程有關(guān)的微信(筑龍路橋等)、論壇精品資料模塊、實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐學(xué)習(xí)模塊、工程軟件學(xué)習(xí)實(shí)踐模塊,產(chǎn)學(xué)研實(shí)習(xí)模塊等,將其穿插應(yīng)用于理論教學(xué)的始終,突出課程教學(xué)的工程特色。通過(guò)結(jié)合學(xué)校周邊近幾年大型橋梁工程建設(shè),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)橋梁工程課程的興趣和愛(ài)好。
3.2課程實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)模式的轉(zhuǎn)變
以往我校的橋梁工程課程實(shí)踐環(huán)節(jié)主要是通過(guò)虛擬一課題完成課程設(shè)計(jì)或大作業(yè),進(jìn)行設(shè)計(jì)一座預(yù)應(yīng)力梁式橋或拱橋,并給出計(jì)算書(shū)和設(shè)計(jì)圖紙。通過(guò)對(duì)幾屆學(xué)生完成情況的觀察,在兩周的時(shí)間內(nèi),只有少數(shù)學(xué)生能夠參考設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例完成,只是依葫蘆畫(huà)瓢地照搬參考書(shū)上實(shí)例進(jìn)行計(jì)算畫(huà)圖,沒(méi)有真正理解體會(huì)的完成一座橋梁的設(shè)計(jì)計(jì)算。針對(duì)這種情況,在教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和與學(xué)生互相交流得知,導(dǎo)致這種情況是集中教學(xué)模式,加之實(shí)踐中其他課程和實(shí)踐環(huán)節(jié)過(guò)多,只有無(wú)暇應(yīng)付,根本沒(méi)有時(shí)間去思考和認(rèn)真去做。因此,最近幾年采取了一系列的措施來(lái)改變上述的狀況。
3.3建立課程工程應(yīng)用能力考核機(jī)制
強(qiáng)度工程應(yīng)用能力,并不是放棄量化的指標(biāo)考核,建立在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中能夠進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)一個(gè)學(xué)生的評(píng)價(jià)考核體系,使學(xué)生能夠知道想學(xué)什么,要學(xué)什么,必須學(xué)什么。在考核中強(qiáng)度多元化的評(píng)價(jià),如橋梁工程知識(shí)點(diǎn)的比賽,定期學(xué)生上臺(tái)講課匯報(bào)情況讓學(xué)生自己解決同組或本班其他學(xué)生存在的問(wèn)題。真正做到以考促學(xué),以考促教,加強(qiáng)平時(shí)考核,加強(qiáng)知識(shí)的綜合運(yùn)用能量的測(cè)評(píng),加強(qiáng)自己動(dòng)手解決問(wèn)題的評(píng)價(jià)。總之,好的評(píng)價(jià)考核體系能夠真正區(qū)分和識(shí)別誰(shuí)是最好的學(xué)生。
4.結(jié)語(yǔ)
工程應(yīng)用能力是工程師核心的競(jìng)爭(zhēng)力,也是高等院校工程教育的薄弱環(huán)節(jié)。高校中開(kāi)設(shè)的專業(yè)課程要理論知識(shí)結(jié)合實(shí)踐訓(xùn)練,全方位、多角度地培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。教師要不斷增強(qiáng)工程意識(shí),做到傳授知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際工程問(wèn)題意識(shí)、參與到工程實(shí)踐中。學(xué)校、地方企業(yè)等參與到整個(gè)培養(yǎng)的過(guò)程中,為教學(xué)提供支撐條件,為能夠培養(yǎng)出更好的卓越工程師創(chuàng)造良好的條件提供保障。
摘要:結(jié)合當(dāng)前橋梁工程專業(yè)的特點(diǎn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題,從畢業(yè)設(shè)計(jì)選題、畢業(yè)設(shè)計(jì)組織方式、專業(yè)指導(dǎo)方式、加強(qiáng)中間過(guò)程管理和科學(xué)合理的評(píng)分方式等方面提出了新的適應(yīng)于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)方案并進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐,為工科高等教育創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提出了新的思路。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;畢業(yè)設(shè)計(jì);創(chuàng)新能力
創(chuàng)新是一個(gè)國(guó)家持續(xù)發(fā)展的永恒動(dòng)力,是一個(gè)民族傲然屹立于世界之林的根本,高等教育的重要內(nèi)容除了培養(yǎng)學(xué)生掌握基本的專業(yè)技能以外,更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。當(dāng)前的時(shí)代是一個(gè)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代,知識(shí)經(jīng)濟(jì)的特征就是知識(shí)不斷創(chuàng)新,在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,擁有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)就意味著財(cái)富和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,而知識(shí)產(chǎn)權(quán)來(lái)自于知識(shí)和技術(shù)的原始創(chuàng)新。[1,2]創(chuàng)新能力對(duì)剛走入社會(huì)的大學(xué)生的個(gè)人發(fā)展也尤為重要,對(duì)于橋梁工程專業(yè)的畢業(yè)生來(lái)說(shuō),當(dāng)前的就業(yè)形勢(shì)日益嚴(yán)峻,一方面擴(kuò)招帶來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)壓力使得只有相對(duì)優(yōu)秀的畢業(yè)生才能獲得較好的就業(yè)機(jī)會(huì),另一方面橋梁建設(shè)領(lǐng)域新結(jié)構(gòu)、新工藝的大量采用使得只有具有創(chuàng)新能力的學(xué)生才能更快地成長(zhǎng),更好地適應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求。因此,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不論對(duì)國(guó)家、民族、經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展還是對(duì)大學(xué)生個(gè)人的發(fā)展都具有極其重要的意義。
橋梁工程畢業(yè)設(shè)計(jì)是橋梁工程專業(yè)學(xué)生在大學(xué)階段學(xué)習(xí)過(guò)程中最后一個(gè)綜合性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),在這一階段學(xué)生必須綜合運(yùn)用大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)課程知識(shí)來(lái)解決一個(gè)具體的實(shí)際問(wèn)題,其綜合性和實(shí)踐性為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)創(chuàng)造了良好的條件。在大學(xué)四年期間,創(chuàng)新性思維應(yīng)貫穿于每門(mén)課程的教學(xué)之中,通過(guò)前面的積累,大學(xué)生實(shí)際上已普遍具有創(chuàng)新動(dòng)機(jī),對(duì)創(chuàng)新也有一定程度的認(rèn)識(shí),希望在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生新思想與新理論,但基于條件所限,在課程的作業(yè)、試卷或者報(bào)告中很難形成真正的創(chuàng)新。而橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)相對(duì)于以前的課程來(lái)說(shuō)是一個(gè)全新的平臺(tái),它是以一個(gè)具有具體地形地貌的橋位為基礎(chǔ),要求學(xué)生創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出一座安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀的具體橋梁結(jié)構(gòu)物,該環(huán)節(jié)具有極大的靈活性,在指導(dǎo)教師合理的引導(dǎo)和學(xué)生強(qiáng)烈創(chuàng)新欲望的驅(qū)使下,必然能通過(guò)橋梁工程畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)良好的平臺(tái)使得學(xué)生的創(chuàng)新能力得到很好的培養(yǎng)。因此選擇在橋梁工程畢業(yè)設(shè)計(jì)這個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)進(jìn)行學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是切實(shí)可行的。
一、當(dāng)前橋梁專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
橋梁工程畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的是使學(xué)生熟悉一座橋梁設(shè)計(jì)的全過(guò)程,包括方案比選、尺寸擬定、內(nèi)力計(jì)算(驗(yàn)算)、施工圖的繪制、計(jì)算書(shū)的編制等等。通過(guò)以上過(guò)程鍛煉學(xué)生的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新、計(jì)算分析、電算程序、計(jì)算機(jī)繪圖、文檔整理等各方面的能力。[3]然而由于種種原因,目前的畢業(yè)設(shè)計(jì)成果很難達(dá)到上述令人滿意的結(jié)果,在創(chuàng)新性方面更是嚴(yán)重缺乏,甚至存在個(gè)別抄襲剽竊的現(xiàn)象,與畢業(yè)設(shè)計(jì)的初衷相去甚遠(yuǎn)。[4]在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中創(chuàng)新性不足主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.指導(dǎo)教師對(duì)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性認(rèn)識(shí)不足
指導(dǎo)教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想的認(rèn)識(shí)直接影響到學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)揮。由于對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的目的、意義、作用認(rèn)識(shí)不足,以及當(dāng)前學(xué)術(shù)研究中對(duì)創(chuàng)新的神圣化,部分指導(dǎo)教師認(rèn)為本科生難以創(chuàng)新,只是將畢業(yè)設(shè)計(jì)作為學(xué)生的崗前職業(yè)訓(xùn)練,側(cè)重于某項(xiàng)專業(yè)技能的訓(xùn)練,而忽視了設(shè)計(jì)指導(dǎo)過(guò)程中對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的訓(xùn)練和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。[5,6]另外由于擴(kuò)招的影響,一位教師經(jīng)常要指導(dǎo)8~10名學(xué)生,同時(shí)指導(dǎo)教師自身還有正常的教學(xué)科研任務(wù)要完成,導(dǎo)致指導(dǎo)教師精力投入不足,因而很難對(duì)學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
2.橋型方案選擇單一
橋型從大的方面來(lái)分可分為梁式橋、拱式橋、斜拉橋、懸索橋和各種組合式橋梁,學(xué)生在確定橋型方案時(shí)往往不是根據(jù)地形地貌、通航要求等技術(shù)要素來(lái)進(jìn)行考慮,而是看哪種橋型好做,哪種橋型的畢業(yè)設(shè)計(jì)可以找到參考的模板,導(dǎo)致絕大部分學(xué)生選擇的橋型方案均為梁式橋,并且又以梁式橋中的等截面或變截面連續(xù)梁橋?yàn)橹?,占所選方案的80%以上,而斜拉橋、懸索橋、斜腿鋼構(gòu)橋、鋼架橋等很多非常有結(jié)構(gòu)創(chuàng)新特點(diǎn)并且在實(shí)際工程中使用得也較多的橋型卻沒(méi)有學(xué)生選擇。最終導(dǎo)致畢業(yè)設(shè)計(jì)成品同質(zhì)化現(xiàn)象比較嚴(yán)重,并且在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中由于橋型的限制也很難進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3.學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)不牢,在畢業(yè)設(shè)計(jì)上投入的精力不足
近年來(lái),隨著我國(guó)大規(guī)模的擴(kuò)招,學(xué)生就業(yè)形勢(shì)日益嚴(yán)峻,在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,個(gè)別沒(méi)有簽單位的學(xué)生必然將主要精力放在了找工作上,使得畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量下降。另外,準(zhǔn)備考研、實(shí)習(xí)等在客觀上導(dǎo)致了學(xué)生投入畢業(yè)設(shè)計(jì)的精力嚴(yán)重不足,再加上有些學(xué)生本身學(xué)習(xí)基礎(chǔ)就較差,因此想要在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段得到創(chuàng)新能力的培養(yǎng)難上加難。
4.缺乏科學(xué)合理的創(chuàng)新評(píng)價(jià)體系
目前的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要通過(guò)指導(dǎo)教師評(píng)閱、評(píng)閱教師評(píng)閱和畢業(yè)答辯來(lái)進(jìn)行評(píng)分,學(xué)生只知道自己最終的成績(jī)等級(jí),而并不清楚自己在哪些方面做得很好或者在哪些方面還有值得改進(jìn)的地方,因此最終的成績(jī)只是一個(gè)模糊的評(píng)價(jià)。雖在成績(jī)?cè)u(píng)定書(shū)中也有指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)和評(píng)閱教師評(píng)閱意見(jiàn),但通常只在學(xué)生的檔案袋中,學(xué)生本人無(wú)法看到且這些意見(jiàn)也都是籠統(tǒng)而不是具體的,因此最終導(dǎo)致學(xué)生根本不了解自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)有沒(méi)有創(chuàng)新性,只是完成了任務(wù),得到了一個(gè)成績(jī)等級(jí)而已。當(dāng)然這樣的情況也導(dǎo)致學(xué)生失去了在畢業(yè)設(shè)計(jì)中進(jìn)行創(chuàng)新的動(dòng)機(jī)。
二、創(chuàng)新能力培養(yǎng)方案
針對(duì)以上普通高校畢業(yè)設(shè)計(jì)中在創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面普遍存在的問(wèn)題,結(jié)合長(zhǎng)沙理工大學(xué)土木與建筑學(xué)院的實(shí)際情況,從以下幾方面入手,構(gòu)建了有利于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)模式。
1.創(chuàng)新性選題
畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的選擇對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關(guān)重要,一方面應(yīng)盡量選擇與工程實(shí)際聯(lián)系緊密的真題,并且做到一人一題;另一方面在畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中分橋型規(guī)定需要完成的創(chuàng)新性內(nèi)容。如對(duì)于簡(jiǎn)支梁橋可把截面尺寸的優(yōu)化設(shè)計(jì)和預(yù)應(yīng)力的優(yōu)化設(shè)計(jì)作為創(chuàng)新性內(nèi)容;對(duì)于連續(xù)梁橋可把懸臂施工過(guò)程中的撓度和預(yù)拱度的詳細(xì)計(jì)算作為創(chuàng)新性內(nèi)容;對(duì)于連續(xù)鋼構(gòu)橋可把柔性墩合理形式的選擇與優(yōu)化作為創(chuàng)新性內(nèi)容;對(duì)于斜拉橋可把斜拉索成橋索力的優(yōu)化設(shè)計(jì)作為創(chuàng)新性內(nèi)容;對(duì)于拱式橋可把拱軸線形的優(yōu)化設(shè)計(jì)作為創(chuàng)新性內(nèi)容等。當(dāng)然創(chuàng)新性內(nèi)容不拘限于以上內(nèi)容,還可通過(guò)指導(dǎo)教師與學(xué)生的交流,結(jié)合學(xué)生自己的專業(yè)技能和興趣共同來(lái)確定所選課題的創(chuàng)新性內(nèi)容,然后將其明確到設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中。只有明確了創(chuàng)新性內(nèi)容,學(xué)生才能做到有的放矢,才能有針對(duì)性的進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在最終的畢業(yè)設(shè)計(jì)成果中,即使創(chuàng)新性內(nèi)容部分沒(méi)有做得很完整,只要常規(guī)內(nèi)容做好了,其畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)還是可以通過(guò)。這個(gè)過(guò)程不僅開(kāi)發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),而且鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
2.因材施教,有針對(duì)性地進(jìn)行創(chuàng)新能力的培養(yǎng)
由于每個(gè)學(xué)生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)掌握的程度不一樣,在個(gè)體能力和素質(zhì)上也存在著差異,要求每個(gè)學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中都有創(chuàng)新是不現(xiàn)實(shí)的,因此在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)中也要堅(jiān)持因材施教的原則。具體的做法是:挑選6~8名學(xué)業(yè)優(yōu)秀又有興趣的學(xué)生成立畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新小組,相應(yīng)地挑選骨干教師成立創(chuàng)新指導(dǎo)小組,人數(shù)也為6~8人,由他們專門(mén)負(fù)責(zé)畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新內(nèi)容部分的指導(dǎo)。由于學(xué)生人數(shù)較少,在指導(dǎo)小組內(nèi)部基本可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)一的輔導(dǎo),因此學(xué)生和教師能進(jìn)行深入交流,更容易培養(yǎng)出學(xué)生的創(chuàng)新性成果。這些學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)取得的較好效果也可以對(duì)其他學(xué)生起到輻射作用,使廣大學(xué)生接受并自覺(jué)意識(shí)到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性。另外,創(chuàng)新小組的教學(xué)過(guò)程是開(kāi)放式的,也歡迎其他學(xué)生來(lái)旁聽(tīng)和提問(wèn),只是對(duì)他們沒(méi)有強(qiáng)制性的創(chuàng)新性內(nèi)容的要求。這樣在全體學(xué)生中容易形成創(chuàng)新性學(xué)習(xí)的氛圍,有助于全體學(xué)生創(chuàng)新性能力的培養(yǎng),同時(shí)又避免了教師和學(xué)生精力的分散。
3.專題性講座鞏固專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、開(kāi)闊視野
有了良好的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的組織模式后,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)還需要學(xué)生具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)。雖然通過(guò)前三年的學(xué)習(xí),學(xué)生已具備了基本的專業(yè)素質(zhì),但知識(shí)系統(tǒng)還相對(duì)孤立和分散,為了進(jìn)一步鞏固以前的力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),同時(shí)開(kāi)闊學(xué)生的視野和思路,針對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)安排了一系列的專題講座并貫穿于畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過(guò)程。這些講座包括:橋梁方案比選及各橋型方案特點(diǎn),橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范條文講解及應(yīng)用,MIDAS、ANSYS、橋梁博士軟件在畢業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,畢業(yè)設(shè)計(jì)步驟及如何做好畢業(yè)設(shè)計(jì),橋梁畢業(yè)設(shè)計(jì)施工圖繪制規(guī)范等等,這些講座都由畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新指導(dǎo)小組的教師來(lái)主講。另外,還可以邀請(qǐng)一些在建大型橋梁工程建設(shè)單位的項(xiàng)目經(jīng)理或總工來(lái)校進(jìn)行專題施工講座,介紹當(dāng)前大型橋梁工程中的一些創(chuàng)新設(shè)計(jì)、施工新技術(shù),開(kāi)拓學(xué)生的視野。通過(guò)這些措施使學(xué)生具備初步的創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。
4.畢業(yè)實(shí)習(xí)理論聯(lián)系實(shí)際
畢業(yè)設(shè)計(jì)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合課程,為了加深學(xué)生對(duì)橋梁實(shí)物的理解,在畢業(yè)設(shè)計(jì)之前安排了為期兩周的畢業(yè)實(shí)習(xí),畢業(yè)實(shí)習(xí)的內(nèi)容安排完全為畢業(yè)設(shè)計(jì)服務(wù)。在畢業(yè)實(shí)習(xí)中,學(xué)生可以接觸到各種橋型的實(shí)際構(gòu)造(主要選取湘江1~6橋作為實(shí)習(xí)地點(diǎn),包括了梁式橋、拱式橋、斜拉橋和懸索橋),指導(dǎo)教師會(huì)對(duì)各橋型的構(gòu)造、施工方法和設(shè)計(jì)特點(diǎn)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)講解。通過(guò)兩個(gè)星期的時(shí)間,使學(xué)生能理解各橋型作品的構(gòu)造和背后所蘊(yùn)涵的力學(xué)原理,同時(shí)對(duì)自己即將要進(jìn)行的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成品有一個(gè)初步實(shí)物的概念,以避免紙上談兵。
5.強(qiáng)化過(guò)程管理
對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程管理實(shí)行指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)制,制定詳細(xì)的過(guò)程管理規(guī)章制度,學(xué)院負(fù)責(zé)對(duì)指導(dǎo)教師進(jìn)行考核。由學(xué)院安排具體的答疑時(shí)間和地點(diǎn),學(xué)生在固定教室而不是在宿舍進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),指導(dǎo)教師可以隨時(shí)抽查學(xué)生是否在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì),這樣方便了對(duì)學(xué)生的管理。指導(dǎo)教師必須保證每周兩次,每次不低于4個(gè)小時(shí)的答疑時(shí)間,有效地避免了指導(dǎo)教師精力投入不足的情況。研究科學(xué)合理的指導(dǎo)方式,指導(dǎo)教師將整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行分解,制訂每周要完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容并進(jìn)行進(jìn)度檢查,實(shí)行中期答辯制度,對(duì)進(jìn)度嚴(yán)重滯后的學(xué)生上報(bào)學(xué)院進(jìn)行警告,避免學(xué)生出現(xiàn)前松后緊的現(xiàn)象。在創(chuàng)新指導(dǎo)小組內(nèi)部,每?jī)芍芘e行一次創(chuàng)新設(shè)計(jì)內(nèi)容講評(píng)會(huì),首先由學(xué)生介紹自己在創(chuàng)新內(nèi)容方面調(diào)研的成果和為完成創(chuàng)新內(nèi)容所準(zhǔn)備采用的思路和方法,然后教師對(duì)學(xué)生的方案、思路、計(jì)算方法進(jìn)行指導(dǎo),通過(guò)相互交流激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過(guò)以上措施保證了教師和學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)上投入的時(shí)間,提高了指導(dǎo)效率,提高了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和自覺(jué)性,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
6.創(chuàng)新性質(zhì)量評(píng)價(jià)體系
為畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量制訂了詳細(xì)的百分制評(píng)分細(xì)則,常規(guī)畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容占85分,創(chuàng)新性畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容占15分,在常規(guī)畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容完成的基礎(chǔ)上才對(duì)創(chuàng)新性畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行評(píng)分。根據(jù)以上評(píng)分規(guī)則,完成常規(guī)畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容可以得到“良”的成績(jī),而在此基礎(chǔ)上完成了創(chuàng)新性畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容則可以得到“優(yōu)”的成績(jī)。畢業(yè)設(shè)計(jì)的評(píng)分由指導(dǎo)教師、評(píng)閱教師和答辯小組共同完成,以確保評(píng)分的客觀公正性。對(duì)于完成了創(chuàng)新畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的畢業(yè)設(shè)計(jì),指導(dǎo)小組還將對(duì)學(xué)生給出完整詳細(xì)的評(píng)閱意見(jiàn),對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行具體點(diǎn)評(píng),使學(xué)生了解自身的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì),對(duì)其今后從事同類(lèi)型工作具有較強(qiáng)的參考意義。通過(guò)以上措施可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新積極性,對(duì)提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量也大有幫助。
三、創(chuàng)新能力培養(yǎng)實(shí)踐
長(zhǎng)沙理工大學(xué)土木與建筑學(xué)院在2007屆橋梁工程畢業(yè)設(shè)計(jì)中進(jìn)行了創(chuàng)新能力培養(yǎng)實(shí)踐,共有11名同學(xué)報(bào)名組成了畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新小組(超過(guò)了預(yù)期),由橋梁工程系中的8名骨干教師進(jìn)行指導(dǎo)。在11名同學(xué)中,橋型方案的選擇包括了斜腿鋼構(gòu)橋、鋼架橋、鋼筋混凝土拱橋、斜拉橋、鋼管拱橋、大跨度連續(xù)鋼構(gòu)橋等,橋型方案非常豐富。通過(guò)嚴(yán)格的過(guò)程管理,認(rèn)真落實(shí)創(chuàng)新培養(yǎng)方案,充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和積極性,最后畢業(yè)設(shè)計(jì)成果取得了較好的效果,經(jīng)學(xué)院嚴(yán)格評(píng)審,有8名同學(xué)獲得了畢業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)秀的成績(jī),其中有3名同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)還被評(píng)為全校優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì),為提高橋梁工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量起到了良好的示范作用。
四、結(jié)語(yǔ)
橋梁工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是以學(xué)生為主體、指導(dǎo)教師為主導(dǎo)的一個(gè)重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),是橋梁工程專業(yè)學(xué)生進(jìn)行工程教育和工程訓(xùn)練不可替代的教學(xué)環(huán)節(jié)。本文結(jié)合當(dāng)前橋梁工程專業(yè)的特點(diǎn)及畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題,從畢業(yè)設(shè)計(jì)選題、畢業(yè)設(shè)計(jì)組織方式、專業(yè)指導(dǎo)方式、加強(qiáng)中間過(guò)程管理和科學(xué)合理的評(píng)分方式等方面提出了新的適應(yīng)于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)方案并進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐。初步結(jié)果表明在橋梁工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)中加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)能有效地提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量,鍛煉學(xué)生在設(shè)計(jì)和科研等方面的綜合能力,為學(xué)生走上工作崗位或進(jìn)一步深造打下了良好的基礎(chǔ),是提高高等學(xué)校工程類(lèi)本科教育質(zhì)量的有效途徑。
摘要:針對(duì)目前工程教育存在的問(wèn)題,以CDIO工程教育理念為指導(dǎo),圍繞“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、重實(shí)踐、倡創(chuàng)新”的改革思路,構(gòu)建了以工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)、多樣化教學(xué)和實(shí)踐為途徑、多元化考核方式為保障的橋梁工程課程立體化教學(xué)模式。實(shí)踐證明,新的教學(xué)模式對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力有積極作用。
關(guān)鍵詞:橋梁工程;教學(xué)改革;CDIO;工程能力
根據(jù)高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范的要求,高校要以強(qiáng)化工程實(shí)踐能力、工程設(shè)計(jì)能力與工程創(chuàng)新能力為核心,重構(gòu)課程體系和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。[1]“橋梁工程”課程作為道路與橋梁工程方向的專業(yè)核心課程,是一門(mén)實(shí)踐與理論并重的專業(yè)技術(shù)課,能體現(xiàn)材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)課在橋梁工程中的綜合應(yīng)用,其教學(xué)效果將直接影響到人才的培養(yǎng)質(zhì)量,因此對(duì)其進(jìn)行教學(xué)改革具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
CDIO是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的教育教學(xué)理念,CDIO即構(gòu)思(Conceive)、設(shè)計(jì)(Design)、實(shí)現(xiàn)(Implement)、運(yùn)作(Operate),它注重學(xué)生工程基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力的培養(yǎng)。[2-3]“橋梁工程”課程改革以CDIO工程教育理念和高等學(xué)校土木工程本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范為指導(dǎo),整合課程體系、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法、調(diào)整學(xué)生考核方式,使本課程教學(xué)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要,為本專業(yè)培養(yǎng)創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要的應(yīng)用型土木工程師搭建平臺(tái)。
一、課程教學(xué)改革背景
“橋梁工程”課程內(nèi)容多、概念多、構(gòu)造要求多、計(jì)算多、規(guī)范條文多、涉及到前期課程多,實(shí)踐性、綜合性強(qiáng),學(xué)生在缺乏實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)的情況下,難于掌握。教學(xué)形式單一,主要以灌輸式和知識(shí)傳授為主,忽視了學(xué)生在課程中的主體作用,使得學(xué)生缺乏自主學(xué)習(xí)的積極性。
受到“厚基礎(chǔ),寬口徑”人才培養(yǎng)理念的影響,學(xué)校開(kāi)設(shè)的課程要求多樣化,重視自然科學(xué)知識(shí)和人文社會(huì)科學(xué)知識(shí),突出英語(yǔ)教學(xué)和計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用,因此,在專業(yè)總的授課學(xué)時(shí)不能變更的前提下,專業(yè)課程的授課學(xué)時(shí)就被大幅度精簡(jiǎn)。鑒于授課學(xué)時(shí)有限,本課程的授課內(nèi)容著重講授簡(jiǎn)支梁橋和拱橋的構(gòu)造與計(jì)算,對(duì)連續(xù)剛構(gòu)、鋼管混凝土拱橋、混凝土斜拉橋和懸索橋等大跨度橋梁則以簡(jiǎn)介兼自學(xué)為主,這種授課安排與我國(guó)迅速發(fā)展的橋梁建設(shè)事業(yè)不相適應(yīng)?!皹蛄汗こ獭苯虒W(xué)既要重視基本理論、基本方法和基本技能的培養(yǎng),更應(yīng)該重視新橋型、新技術(shù)、新材料和新方法在橋梁工程中的應(yīng)用。
長(zhǎng)期以來(lái),“橋梁工程”課程的教學(xué)模式主要是課堂教學(xué)+1周課程設(shè)計(jì)+2周生產(chǎn)實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)時(shí)間較短,學(xué)生在實(shí)習(xí)中多為靜態(tài)的參觀。因橋梁建設(shè)周期較長(zhǎng),認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)只能了解其中的部分工程或某個(gè)工序,無(wú)法全面了解整個(gè)設(shè)計(jì)、施工過(guò)程,更無(wú)法參與其中,達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的實(shí)習(xí)目的。對(duì)此,學(xué)生普遍反映所學(xué)的理論知識(shí)無(wú)法在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中應(yīng)用,對(duì)于橋梁建設(shè)從設(shè)計(jì)到施工的全過(guò)程沒(méi)有清晰的思路。橋梁工程的課程設(shè)計(jì)在手算的前提下,設(shè)計(jì)的橋型被限定在混凝土簡(jiǎn)支橋,這也顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于橋梁建設(shè)發(fā)展需求的。
二、教學(xué)改革思路
山東理工大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我校”)以往6屆道路與橋梁方向畢業(yè)的本科生就業(yè)情況如圖1所示,可以看出我校輸送出的學(xué)生接近80%在施工、監(jiān)理、管理等部門(mén)就業(yè),繼續(xù)深造學(xué)業(yè)和在設(shè)計(jì)單位工作的僅占17%。由此可知,“橋梁工程”課程的改革目標(biāo)應(yīng)該集中在培養(yǎng)學(xué)生從事橋梁工程技術(shù)及管理工作的基本能力和社會(huì)急需的實(shí)踐能力上。其總體思路是以實(shí)際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,改革課程體系、知識(shí)學(xué)習(xí)方式、考核方式和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)及能力培養(yǎng)方式等關(guān)鍵環(huán)節(jié),提高學(xué)生的工程意識(shí)和工程實(shí)踐能力,培養(yǎng)出創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要的應(yīng)用型土木工程師。
三、課程改革的具體措施
1.基礎(chǔ)教學(xué)
選用國(guó)家規(guī)劃教材,以“精、寬、新”的理念整合教學(xué)內(nèi)容。精:以一種橋型的橋梁建設(shè)過(guò)程為主線,由點(diǎn)到面、深入淺出把繁雜的內(nèi)容講活、講透,使學(xué)生舉一反三,即可對(duì)其他結(jié)構(gòu)形式采用粗講。建立以“學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式,將工程實(shí)例(最基礎(chǔ)的混凝土梁橋、拱橋)引入課程教學(xué)。通過(guò)實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目來(lái)組織教學(xué)活動(dòng),采用類(lèi)似科學(xué)研究與實(shí)踐的方法,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。具體做法是將5~6名學(xué)生分成一個(gè)小組,給每個(gè)小組下發(fā)一份既有實(shí)際工程的設(shè)計(jì)圖紙,抓住橋梁建設(shè)過(guò)程主線,講授橋梁設(shè)計(jì)基本原則、平縱橫斷面設(shè)計(jì)內(nèi)容、橋梁建設(shè)程序和方案比選、橋梁上的作用、橋面布置與構(gòu)造、上部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算、支座、下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算和施工技術(shù)。對(duì)其他結(jié)構(gòu)類(lèi)型橋梁則以課上簡(jiǎn)介課下大作業(yè)的方式學(xué)習(xí)。寬:采用國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D62-2004)教學(xué),對(duì)連續(xù)剛構(gòu)、鋼管混凝土拱橋、斜拉橋和懸索橋等大跨度橋梁進(jìn)行類(lèi)比性、歸納性講解,使學(xué)生適應(yīng)我國(guó)迅速發(fā)展的橋梁建設(shè)事業(yè)。新:利用三維動(dòng)畫(huà)模擬、電視錄像片和紀(jì)錄片等教學(xué)手段,把本專業(yè)最新動(dòng)態(tài)和發(fā)展、科研成果、施工技術(shù)引進(jìn)課堂,拓寬學(xué)生視野。
依據(jù)CDIO教學(xué)模式,實(shí)施多樣化教學(xué)方法。
(1)引導(dǎo)性教學(xué)和自主性學(xué)習(xí)相結(jié)合。樹(shù)立學(xué)生為主體的教學(xué)思想,組建學(xué)習(xí)小組,開(kāi)展課堂互助討論教學(xué),隨著課程進(jìn)展預(yù)留聯(lián)系工程實(shí)例的“大作業(yè)”,這些“大作業(yè)”可以是課程的重點(diǎn)難點(diǎn)、行業(yè)的動(dòng)態(tài)或綜合性的知識(shí),作業(yè)以小組提交。這種教學(xué)方法能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,增加學(xué)生之間的相互交流,在鍛煉學(xué)生的獨(dú)立分析能力的同時(shí)加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作精神培養(yǎng),以課外補(bǔ)課內(nèi)來(lái)提高教學(xué)效果。
(2)項(xiàng)目教學(xué)法教學(xué)。教學(xué)全過(guò)程中充分突出實(shí)踐、強(qiáng)化應(yīng)用,以實(shí)際工程項(xiàng)目為背景,將行業(yè)規(guī)范、現(xiàn)場(chǎng)案例、施工圖紙和錄像融入教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)和工程能力。
(3)網(wǎng)絡(luò)化和信息化教學(xué)。通過(guò)課程網(wǎng)站建立網(wǎng)上互動(dòng)平臺(tái),學(xué)生可以在網(wǎng)站上查看并下載教學(xué)大綱、教學(xué)課件、各章習(xí)題、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)書(shū)和指導(dǎo)書(shū)、工程實(shí)例、行業(yè)動(dòng)態(tài)等,也可以在網(wǎng)站上留下自己的心得和疑問(wèn),由師生進(jìn)行開(kāi)放性討論,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性。
2.實(shí)踐教學(xué)
基于應(yīng)用型土木工程人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位特點(diǎn),構(gòu)建以能力培養(yǎng)為核心,多模塊、相對(duì)獨(dú)立、相互銜接的實(shí)踐教學(xué)體系,該體系由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件學(xué)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、模型制作、專題講座和認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)等部分組成。
鼓勵(lì)并引導(dǎo)學(xué)生使用橋梁博士、橋梁通等橋梁工程計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件,改變課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)完全手算及手工繪圖的現(xiàn)狀,邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院技術(shù)負(fù)責(zé)骨干進(jìn)行專題講座,依托實(shí)際工程進(jìn)行課程設(shè)計(jì),在“做中學(xué),做中教”,培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力。[4]利用課程設(shè)計(jì)的成果,以學(xué)習(xí)小組為單位按比例制作橋梁的上部結(jié)構(gòu)模型,結(jié)合工程已有的其他部分圖紙補(bǔ)充下部結(jié)構(gòu)、支座、橋面鋪裝、欄桿、排水和照明完成全橋模型。在建造過(guò)程中,要求嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙施工,不能隨意變更設(shè)計(jì),在課程結(jié)束時(shí)提交實(shí)體模型和設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),利用PPT演示建橋的全過(guò)程并對(duì)成果進(jìn)行答辯,通過(guò)熟悉設(shè)計(jì)圖紙課程設(shè)計(jì)制作模型成果答辯使理論知識(shí)具體化、實(shí)體化,不知不覺(jué)中培養(yǎng)學(xué)生的工程能力。
3.考核方法
為鼓勵(lì)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展,打破應(yīng)試教育的桎梏,采取多元化考核模式,在強(qiáng)調(diào)測(cè)試?yán)碚撝R(shí)的同時(shí)注重工程實(shí)踐能力和工程設(shè)計(jì)能力的評(píng)價(jià)與考核。在考核方式上,采用閉卷筆試、小論文、大作業(yè)、模型制作、答辯、互評(píng)、自評(píng)相結(jié)合的形式。
4.課程教學(xué)體系建設(shè)
畢業(yè)設(shè)計(jì)是教學(xué)過(guò)程最后階段采用的一種總結(jié)性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),要求學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)各種理論知識(shí)和技能。橋梁工程課程的改革建立的“課堂教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)”三元一體模式實(shí)質(zhì)上是對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的基本訓(xùn)練,因此改革后的橋梁工程教學(xué)模式可和其他教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成如圖2所示的教學(xué)體系。
四、橋梁工程課程改革效果
經(jīng)過(guò)兩級(jí)六個(gè)自然班的課程實(shí)踐,橋梁工程課程改革取得了顯著的成效,主要表現(xiàn)在:
第一,構(gòu)建了以學(xué)生工程能力培養(yǎng)為主線,分層次(基礎(chǔ)教學(xué)課程設(shè)計(jì)橋梁模型)、多模塊(認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)—課程教學(xué)—專題講座—畢業(yè)設(shè)計(jì))、全過(guò)程、遞進(jìn)式的實(shí)踐教學(xué)課程體系,通過(guò)連續(xù)漸進(jìn)的典型工程項(xiàng)目設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、工程能力和設(shè)計(jì)能力。
第二,實(shí)施多元化考核評(píng)價(jià)方式,增加小組討論、大作業(yè)、模型制作、答辯等環(huán)節(jié),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)能力、研究能力和工程實(shí)踐能力。在后續(xù)的生產(chǎn)實(shí)習(xí)中,教學(xué)培養(yǎng)基地企業(yè)反映該批次學(xué)生較之往屆“上手快,操作能力強(qiáng)”。
第三,課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)成果質(zhì)量提高顯著。將項(xiàng)目教學(xué)法納入課程,使學(xué)生對(duì)現(xiàn)行規(guī)范的把握、識(shí)圖、畫(huà)圖能力加強(qiáng),將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用于設(shè)計(jì)驗(yàn)算,在內(nèi)容難度加大的情況下學(xué)生的成績(jī)沒(méi)有出現(xiàn)下降趨勢(shì)。
五、結(jié)語(yǔ)
“橋梁工程”課程教學(xué)改革以實(shí)際工程為背景,以工程技術(shù)為主線,完成了課程體系、知識(shí)學(xué)習(xí)方式和考核方式的革新,兩屆學(xué)生實(shí)踐的良好效果證明本次教改構(gòu)建的分層次、多模塊、全過(guò)程、遞進(jìn)式教學(xué)課程體系能夠加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐教學(xué)及能力培養(yǎng),提高學(xué)生的工程意識(shí)、工程素養(yǎng)和工程實(shí)踐能力。
摘要:本文以貴州大學(xué)土木工程學(xué)院《橋梁工程》教學(xué)為例,提出了基于工程設(shè)計(jì)能力培養(yǎng)的教學(xué)改革措施,包括編制課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)、調(diào)整教學(xué)大綱,介紹指導(dǎo)手冊(cè)的使用和具體實(shí)施思路,并對(duì)其預(yù)期效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
關(guān)鍵詞:教學(xué)改革;指導(dǎo)手冊(cè);教學(xué)大綱
一、引言
隨著交通行業(yè)的不斷深化發(fā)展,實(shí)際生產(chǎn)對(duì)培養(yǎng)建設(shè)性人才的本科教育也提出了新的要求。在貴州大學(xué)《橋梁工程》課程教育教學(xué)改革的過(guò)程中,項(xiàng)目一直以提高橋梁工程方向本科學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力為宗旨,從課程設(shè)計(jì)改革的基本點(diǎn)出發(fā),進(jìn)一步探索課程改革的具體思路,從而培養(yǎng)出優(yōu)秀合格的建設(shè)者。橋梁工程專業(yè)的畢業(yè)生在其工作的崗位上,要求其要對(duì)構(gòu)造物有全面的把握,以保證設(shè)計(jì)、施工的結(jié)構(gòu)合格。對(duì)于橋梁建設(shè)來(lái)說(shuō),橋梁工程設(shè)計(jì)能力主要指的是學(xué)生對(duì)橋梁構(gòu)造物有足夠的設(shè)計(jì)概念,對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)造有充分的了解,能夠完成相關(guān)工程的設(shè)計(jì)的能力。因此,培養(yǎng)提高學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力與滿足橋梁建設(shè)發(fā)展的需求在一定程度上是相互統(tǒng)一的。此外,培養(yǎng)和提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力還有助于學(xué)生在畢業(yè)階段提交出優(yōu)秀合格的畢業(yè)設(shè)計(jì),在畢業(yè)后的工作中也增強(qiáng)了學(xué)生的工作能力。
作為一名合格的工程師,應(yīng)當(dāng)具備多種素質(zhì)和能力,其中具有設(shè)計(jì)能力至關(guān)重要,這是衡量一名工程師是否合格的標(biāo)志[1]。南京工業(yè)大學(xué)李湘健副教授在其論文中指出目前我國(guó)高等院校工科學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力普遍下滑的現(xiàn)象,正確培養(yǎng)提高學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力成為了各個(gè)高校研究的熱門(mén)研究課題。作為貴州省唯一一所211高校,貴州大學(xué)也面臨著同樣的問(wèn)題。針對(duì)于我校的實(shí)際情況,《橋梁工程》課程教育教學(xué)改革課題通過(guò)調(diào)整《橋梁工程》教學(xué)大綱、編制課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)等手段,以增強(qiáng)對(duì)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),實(shí)際改革實(shí)施內(nèi)容具體如下。
二、調(diào)整教學(xué)大綱
貴州大學(xué)《橋梁工程》課程教材采用的是姚林森教授主編、人民交通出版社出版的第二版《橋梁工程》,其教學(xué)大綱也依據(jù)此教材為依據(jù)來(lái)編寫(xiě)安排的。原版的教學(xué)大綱在一定程度上受該教材的制約,且培養(yǎng)目的不足,學(xué)時(shí)安排和分配上也是不夠的,所以建議修改和調(diào)整《橋梁工程》教學(xué)大綱。
調(diào)整后的教學(xué)大綱,以培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力為教學(xué)目標(biāo),配合《橋梁工程》課程設(shè)計(jì),同步培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力,具體的修改和調(diào)整如下:
1)正確定義《橋梁工程》教學(xué)目標(biāo)
原版的教學(xué)大綱中對(duì)教學(xué)的目標(biāo)定義為:“通過(guò)該課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生系統(tǒng)地掌握公路梁式橋、拱式橋的總體規(guī)劃、設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn),熟練掌握我國(guó)常用中、小橋梁的構(gòu)造原理和設(shè)計(jì)計(jì)算方法,了解大跨徑斜拉橋、懸索橋的構(gòu)造特點(diǎn),獲得有關(guān)橋梁方面系統(tǒng)的專業(yè)訓(xùn)練,并能運(yùn)用自己的知識(shí)解決一般的橋梁?jiǎn)栴}?!?
針對(duì)培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力來(lái)說(shuō),以上對(duì)《蛄汗こ獺房緯探萄目標(biāo)是不夠的。通過(guò)橋梁工程的教學(xué),應(yīng)該要使學(xué)生能夠掌握相關(guān)橋型的計(jì)算,并能獨(dú)立完成相關(guān)橋梁的設(shè)計(jì)任務(wù)。只是掌握和理解而不能運(yùn)用是不行的,一定要強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力,這也對(duì)教學(xué)任務(wù)提出了新的要求。
2)增加課時(shí),合理分配課時(shí)
原本的教學(xué)大綱為72學(xué)時(shí),現(xiàn)增加為148學(xué)時(shí),并分上下兩個(gè)學(xué)期進(jìn)行,上學(xué)期為84學(xué)時(shí),下學(xué)期為64學(xué)時(shí)。上學(xué)期主要進(jìn)行理論講解,重點(diǎn)放在簡(jiǎn)支梁橋、連續(xù)梁橋、剛構(gòu)橋和拱橋的講解上,其余內(nèi)容適當(dāng)講解;下學(xué)期主要進(jìn)行課程設(shè)計(jì),配合課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)進(jìn)行,對(duì)各種橋型給出設(shè)計(jì)任務(wù),完成對(duì)各種橋型的初步設(shè)計(jì),并達(dá)到對(duì)各種橋型設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、實(shí)際流程掌握熟悉。
3)增加課程設(shè)計(jì)數(shù)量,課程設(shè)計(jì)學(xué)期制
在原本的教學(xué)安排中,只安排了“鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)”作為《橋梁工程》課程設(shè)計(jì),這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,現(xiàn)對(duì)課程設(shè)計(jì)數(shù)量增加為六個(gè),分別為:鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)、預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁橋設(shè)計(jì)、預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)、預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)、鋼筋混凝土拱橋設(shè)計(jì)和纜索承重橋設(shè)計(jì)。
4)與相關(guān)課程聯(lián)系、增加教學(xué)實(shí)踐程度
《橋梁工程》配合《橋梁電算》,在《橋梁工程》中的課程設(shè)計(jì),再次通過(guò)電算程序進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的同時(shí)也增加了學(xué)生對(duì)電算程序的掌握,其次還可以配合《鋼結(jié)構(gòu)》、《基礎(chǔ)工程》等課程進(jìn)行相關(guān)橋梁的設(shè)計(jì),增加學(xué)生的知識(shí)面。
三、設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè)編制與實(shí)施
3.1手冊(cè)的編制
培養(yǎng)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力是工程教育的核心目標(biāo),而課程設(shè)計(jì)則是實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)的重要手段[2]。但是若盲目地進(jìn)行課程設(shè)計(jì),沒(méi)有專業(yè)的指導(dǎo)和方法是不能夠很好地實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)所要達(dá)到的目標(biāo)的,為此,根據(jù)修改過(guò)的教學(xué)大綱,對(duì)所布置的課程設(shè)計(jì)任務(wù)編寫(xiě)對(duì)應(yīng)的指導(dǎo)手冊(cè),有目的地指導(dǎo)學(xué)生完成課程設(shè)計(jì),各手冊(cè)的編制情況如下。
1)鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁板橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算指導(dǎo)手冊(cè)
此冊(cè)分為四個(gè)章節(jié),按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般順序劃分為:尺寸擬定和構(gòu)造要求、作用效應(yīng)及組合、設(shè)計(jì)計(jì)算與驗(yàn)算、短暫狀況應(yīng)力驗(yàn)算。在內(nèi)容上,除規(guī)范硬性規(guī)定的構(gòu)造要求外,尺寸擬定中,如跨徑的擬定、梁高的擬定、截面的擬定等,手冊(cè)中只給出了鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁橋在受力上、經(jīng)上和常用的跨徑范圍,給學(xué)生留有一定的自主空間,按照規(guī)范對(duì)鋼筋混凝土梁的設(shè)計(jì)計(jì)算要求,給出相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算的要點(diǎn),學(xué)生可以根據(jù)手冊(cè)便可以知道此種結(jié)構(gòu)要計(jì)算驗(yàn)算的主要內(nèi)容,且在手冊(cè)中有意識(shí)地將知識(shí)點(diǎn)引向?qū)I(yè)書(shū)籍和規(guī)范,在學(xué)生使用手冊(cè)的同時(shí)也將其引向其它知識(shí)點(diǎn),學(xué)習(xí)更為系統(tǒng)。
2)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁板橋上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算指導(dǎo)手冊(cè)
該冊(cè)共分為五個(gè)章節(jié),由于在結(jié)構(gòu)形式上同屬于簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu),相關(guān)內(nèi)容與上一側(cè)是相似的,但是增加了對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土材料的介紹章節(jié),幫助學(xué)生了解預(yù)應(yīng)力混凝土的材料性質(zhì)和工作特性。章節(jié)的結(jié)構(gòu)為:緒論、 尺寸擬定和鋼筋(束)構(gòu)造、作用效應(yīng)計(jì)算及組合、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算與驗(yàn)算、預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展及未來(lái)的研究方向。重點(diǎn)內(nèi)容在結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算與驗(yàn)算上,在這個(gè)章節(jié)中,除鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中原有的內(nèi)容外,根據(jù)規(guī)范對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算要求,還增加了預(yù)應(yīng)力筋(束)估算、持久狀況應(yīng)力驗(yàn)算等內(nèi)容。本冊(cè)從預(yù)應(yīng)力的基本知識(shí)出發(fā),系統(tǒng)地對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算及驗(yàn)算內(nèi)容進(jìn)行了歸納,知識(shí)相對(duì)全面。
3)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算指導(dǎo)手冊(cè)
在本冊(cè)中,針對(duì)連續(xù)梁結(jié)構(gòu),按照前面手冊(cè)的框架給出連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算的相關(guān)內(nèi)容,從連續(xù)梁橋的基本概念出發(fā),到連續(xù)梁橋的計(jì)算驗(yàn)算。此處需要提出的是,由于連續(xù)梁橋?qū)儆诔o定結(jié)構(gòu),在預(yù)應(yīng)力次應(yīng)力、溫度次應(yīng)力和不均勻沉降次應(yīng)力等上面的計(jì)算會(huì)有所增加,施工驗(yàn)算時(shí)也對(duì)預(yù)拱度設(shè)置等關(guān)鍵設(shè)計(jì)做出了相關(guān)的敘述。
4)預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)計(jì)算指導(dǎo)手冊(cè)
在此冊(cè)中,由于連續(xù)剛構(gòu)橋和連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)的相似性,在計(jì)算驗(yàn)算的內(nèi)容上也大致相同,因此只對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋中的相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。
5)鋼筋混凝土拱橋設(shè)計(jì)計(jì)算指導(dǎo)手冊(cè)
此手冊(cè)共分為五個(gè)章節(jié),按照橋梁設(shè)計(jì)的一般順序編寫(xiě),第一章對(duì)拱橋的構(gòu)造以及特點(diǎn)進(jìn)行闡述;第二章開(kāi)始介紹拱橋設(shè)計(jì),分別對(duì)拱橋的總體設(shè)計(jì)和各細(xì)部構(gòu)件的設(shè)計(jì)進(jìn)行介紹,包括確定橋型、跨徑擬定、截面擬定、梁高擬定等;后面三章便進(jìn)行幾種常見(jiàn)形式的拱橋內(nèi)力計(jì)算。手冊(cè)按照《公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)―拱橋》以及拱橋相關(guān)規(guī)范,從橋梁適用跨徑、受力、經(jīng)濟(jì)等層面給出了上承式拱橋的構(gòu)造特點(diǎn)和計(jì)算引導(dǎo),其他橋式需要同學(xué)們自行查閱資料,養(yǎng)成自學(xué)的習(xí)慣。學(xué)生可以通過(guò)手冊(cè)更快的了解所作橋型的設(shè)計(jì)及計(jì)算的大體過(guò)程,并通過(guò)手冊(cè)的指引去翻閱更多的相關(guān)書(shū)籍和規(guī)范,達(dá)到系統(tǒng)學(xué)習(xí)的目的,學(xué)習(xí)更為主動(dòng),更為全面。
6)纜索承重橋設(shè)計(jì)計(jì)算指導(dǎo)手冊(cè)
此冊(cè)共分為六個(gè)章節(jié),考慮到本科教學(xué)中的深度,手冊(cè)中對(duì)纜索承重橋的基本概念對(duì)教材作了補(bǔ)充,但是在設(shè)計(jì)計(jì)算中并沒(méi)有像其他幾冊(cè)一樣給出詳細(xì)的計(jì)算,這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)自身的特點(diǎn)決定的。纜索承重橋不管是斜拉橋還是懸索橋都屬于超高次靜定結(jié)構(gòu),手算的計(jì)算方法已經(jīng)不能再滿足計(jì)算的精度,所以只給出了相關(guān)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算的程序,考慮到初步設(shè)計(jì)的需要,在相關(guān)章節(jié)對(duì)相關(guān)構(gòu)件,如索塔系統(tǒng)、纜索系統(tǒng)、加勁梁系統(tǒng)的近似計(jì)算做了敘述。
3.2指導(dǎo)手冊(cè)在課程設(shè)計(jì)中的實(shí)施
在具備專業(yè)指導(dǎo)手冊(cè)和充分的課時(shí)安排后,制定相關(guān)的實(shí)施方案是必要的。實(shí)施方案的主要內(nèi)容是課時(shí)的分配和具體的設(shè)計(jì)任務(wù)布置,課程設(shè)計(jì)的實(shí)施如下。
1)課時(shí)的分配
按照各課程設(shè)計(jì)的難度對(duì)課程設(shè)計(jì)學(xué)期進(jìn)行課時(shí)分配:①鋼筋混凝土梁板橋設(shè)計(jì)計(jì)算8學(xué)時(shí);②預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土設(shè)計(jì)計(jì)算12學(xué)時(shí);③預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋設(shè)計(jì)計(jì)算14學(xué)時(shí);④預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)計(jì)算12學(xué)時(shí);⑤鋼筋混凝土拱橋設(shè)計(jì)計(jì)算12學(xué)時(shí);⑥纜索承重體系橋6學(xué)時(shí)。
2)具體的實(shí)施
在進(jìn)行每一個(gè)課程設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)相關(guān)的課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)和對(duì)應(yīng)的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)手冊(cè),自行擬定相關(guān)的橋梁結(jié)構(gòu)的相關(guān)尺寸,根據(jù)指導(dǎo)手冊(cè)完成結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、計(jì)算和驗(yàn)算,在規(guī)定的課時(shí)內(nèi)完成設(shè)計(jì)任務(wù),并提交設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū),按設(shè)計(jì)要求提交相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙,由教師組織查閱評(píng)判,條件允許的情況下可以組織學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)答辯,充分了解學(xué)生對(duì)此次設(shè)計(jì)的掌握程度。
四、預(yù)期效果評(píng)價(jià)
通過(guò)對(duì)教學(xué)大綱的修改、指導(dǎo)手冊(cè)的編輯、相關(guān)課程輔助等針對(duì)性手段,對(duì)學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力的提升效果是有預(yù)判的,在課改中涉及到的相關(guān)改革手段都在一定程度上服務(wù)于提升學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力,各個(gè)改革手段相互促進(jìn)并相互補(bǔ)充,在配合實(shí)施一定的時(shí)間后,學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力必然會(huì)有大幅度的提升。
首先,在教學(xué)大綱中規(guī)定,增加課程設(shè)計(jì)的數(shù)量,提高課程設(shè)計(jì)難度,并給出充足的學(xué)時(shí),這讓課程改革在課程政策上有支持,在課時(shí)上有了保證,學(xué)生有機(jī)會(huì)、有時(shí)間來(lái)進(jìn)行更多的實(shí)踐設(shè)計(jì)學(xué)習(xí),這是十分重要的一點(diǎn)。
指導(dǎo)手冊(cè)的編制是本次課程改革的關(guān)鍵,制定相關(guān)的課程設(shè)計(jì)任務(wù),同時(shí)也要指導(dǎo)學(xué)生如何正確地完成設(shè)計(jì)。近年來(lái)《橋梁工程》課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)教材寥寥無(wú)幾,僅有的幾本都只是以相關(guān)的計(jì)算示例來(lái)作為參考,達(dá)不到發(fā)散學(xué)生思維和促進(jìn)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)把握的效果,甚至?xí)寣W(xué)生產(chǎn)生依賴性,嚴(yán)格意義上講,類(lèi)似的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教材是不合格的。在本次編制的指導(dǎo)手冊(cè)中,內(nèi)容上盡可能給學(xué)生自由思考的空間,讓其在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)物時(shí)能夠?qū)Y(jié)構(gòu)有一個(gè)整體的構(gòu)思,通過(guò)所設(shè)置的六個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù),學(xué)生可以基礎(chǔ)地掌握基于手算的六種橋型的設(shè)計(jì)程序和基本的計(jì)算內(nèi)容,對(duì)于電算程序的計(jì)算也起到了打基礎(chǔ)的作用,進(jìn)而服務(wù)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)。
與相關(guān)課程的聯(lián)系同時(shí)起到輔助改革的效果提升。對(duì)于橋梁工程專業(yè)的學(xué)生,與培養(yǎng)工程設(shè)計(jì)能力聯(lián)系的最為密切的莫過(guò)于是相關(guān)結(jié)構(gòu)電算課程,一方面通過(guò)電算課程學(xué)生可以學(xué)習(xí)使用到目前行業(yè)中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的軟件,另一方面,通過(guò)用電算軟件對(duì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算相當(dāng)于對(duì)結(jié)構(gòu)再進(jìn)行了一次設(shè)計(jì)。
總的來(lái)說(shuō),通過(guò)三個(gè)措施的聯(lián)合使用,橋梁工程專業(yè)的學(xué)生在橋梁結(jié)構(gòu)上有了系統(tǒng)的學(xué)習(xí),并掌握了一定的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。從理論到實(shí)踐,從手算到電算,綜合地考慮了以現(xiàn)有資源情況下改革的可能性,加以一定的時(shí)間,可以肯定的是,我校橋梁工程專業(yè)的學(xué)生的設(shè)計(jì)能力會(huì)有明顯、大幅度的提升,這便是本次課改要達(dá)到的目的。
五、結(jié)論
成功的課程改革需要協(xié)調(diào)各個(gè)方面,首先是政策上要有支持,對(duì)于本次改革來(lái)說(shuō),對(duì)教學(xué)大綱的修改還需要學(xué)院培養(yǎng)部門(mén)予以配合。其次是資源的調(diào)配,增加相關(guān)課程和課程課時(shí),一方面需要配備專業(yè)教師,增加了教學(xué)任務(wù),另一方面,增加的學(xué)時(shí)會(huì)和其他的課程有沖突,還需合理的調(diào)整課程安排。改革是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,隨著行業(yè)發(fā)展的需要,教學(xué)應(yīng)該定期地進(jìn)行調(diào)整。教W的成功與否是沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的,但對(duì)于工科的教學(xué)來(lái)說(shuō),學(xué)不致用便是教學(xué)的失敗。本次基于工程設(shè)計(jì)能力的《橋梁工程》課程教學(xué)改革在實(shí)際中的效果需要時(shí)間和實(shí)踐的進(jìn)一步驗(yàn)證,屆時(shí)還需要對(duì)改革的措施進(jìn)一步的修正和完善,直至盡可能滿足學(xué)生的工程設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)為止。