2021-4-13 | 橋梁工程論文
一、課程設置調整的總體思路
古代土木工程技術是以師傅傳徒弟的方式代代相傳的,自從現代科學體系形成以來,土木工程技術已經越來越科學化,目前的土木工程教育形成了一套整系統的科學體系。隨著工程技術復雜程度的增加,原來的土木工程技術經拆分為各種數學、力學、材料等獨立的課程,土木工程教學的主要任務也變成了這些課程的教學,教學中往往注重知識點教學,這些知識如何還原到工程應用中去并沒有得到重視,這就產生了學生不會構思的問題。
基于上述認識,為了達到讓學生在具備專業技能的前提下,具有創造性思維的能力,課程教學改革的教學思想主要是在按照科學體系安排課程的同時,盡量體現橋梁工程技術自身的特點,以建造技術貫穿課程安排。在教學內容上,將重點主要放在,對現有橋梁設計與施工方法的形成過程上,通過分析目前已有橋梁的構造、設計方法、施工方法形成過程中前人所經歷的成功和失敗,找到目前橋梁工程結構常規做法的合理性與缺點。
二、新橋梁工程專業課程方案設計
土木工程專業的基礎及專業基礎課程在一二年級的平臺課上統一安排,橋梁方向的專業課在此基礎上進行。專業課的教學目的就是要使學生綜合運用所學基礎知識,學會按照工程特點進行思維的方法,了解橋梁結構體系可能的創新方向。
新課程設置方案具有如下特點。
1.針對學生計算能力強、構思能力弱的問題,增設橋梁概念設計課程
該課程主要結合一個隨堂的課程設計,在專業課的一開始,著重介紹橋梁與使用要求、建設條件、受力體系、材料應用等的關系,培養學生的思考與構思能力。課程講解過程中配合隨堂的課程設計,在方案概念構思的各個環節上,開展若干次課堂討論。
2.橋梁工程課程的教學內容做了較大調整
將橋梁工程課程按照結構體系開展,上學期主要介紹梁式橋,下學期介紹拱橋、斜拉橋、懸索橋。在某一種結構體系下,綜合介紹公路、鐵路橋梁由于荷載不同的特殊要求,不再分鋼與混凝土橋,而是強調在不同條件下如何根據不同材料自身的特點進行綜合利用,任何橋梁體系條件下都強調架設方法與橋梁受力、構造的關系。在橋梁設計計算方面,縮減計算方法本身的介紹,著重強調計算方法與構造特點與施工方法之間的關系,培養學生習慣于在結構設計中對結構進行全面思考。
3.將鋼與組合結構橋梁課程進行了壓縮,去除關于大型橋梁結構體系部分的內容,著重介紹鋼與組合結構橋梁的特殊構造以及特殊的計算分析問題。
4.將道路工程、橋涵水文由選修課轉設為必修課,加強學生對使用要求與建設條件的認識。
5.針對中小跨度橋梁大量使用連續梁橋的實際情況,增設連續體系梁橋課程設計,要求對連續梁橋進行合理跨徑布置,并利用現有橋梁結構分析軟件對橋梁施工及運營過程進行結構受力分析與配筋計算。
6.將橋梁施工中關于橋梁架設總體思路的部分轉移到橋梁工程課的相關結構體系中去,將具體的各種橋梁施工工藝獨立出來,轉化為選修課。
7.將原來的橋梁結構電算課程轉化為橋梁結構計算,設為選修課,著重介紹復雜橋梁結構的施工與運營過程分析原理。
8.針對各課程知識點銜接的問題,在課程學時分配上采取“節段式”時間安排,將較少學時的課程集中在半個或者1/3學期進行,而不是以往的通過單雙周間隔將課程分配到整個學期。
三、橋梁工程課程教學大綱的修訂
在上述課程設置方案中,橋梁工程課程教學內容是改革的關鍵,新大綱的編制中充分體現了對學生工程思考能力培養的要求,將各種工法、算法、構造方法的演變作為教學的重點。表3為橋梁工程(上)教學內容。在橋梁工程專業方向專業課程設置方案的研究過程中得到如下結論。
1.橋梁工程專業課設置的過分理論化,阻礙了學生創新思維能力的培養。
2.培養學生工程創新能力的途徑之一是將工程特點回歸到橋梁工程專業課程的設置中來。
3.引導學生思考常用橋梁的工法、算法、構造方法發展的原因是培養學生工程思考能力的有效方法。
作者:石雪飛 阮欣 吳迅 單位:同濟大學橋梁工程系