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“桥梁工程”课程教学模式探索与改革

2024-09-06 76 上传者：管理员

摘要：针对目前“桥梁工程”课程在教学中存在的“实践教学环节偏弱、师生互动偏少、考核评价机制单一”的问题，对其教学模式进行探索，并提出以下改革建议：教学中应加强课程工程背景，重视实践教学，提升学生动手能力；优化教学模式，改革考核评价机制，对学生进行全面评价。为保证教学改革的顺利开展，桥梁工程专业教师应不断进修学习，提升学科专业知识和教学技能。

关键词：
实践教学
教学模式
桥梁工程
考核评价机制
课程教学
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“桥梁工程”是土木工程专业(道路与桥梁工程方向)的主要课程，是一门由桥梁工程基础知识、设计理论与方法、施工技术、养护管理相结合的专业课程，在土木工程人才培养中具有重要地位。“桥梁工程”[1-4]教材及课程教学一般都是首先介绍桥梁工程的基本知识(桥梁结构的组成和分类、国内外桥梁建造的发展概况)、桥梁的总体规划设计，随后介绍桥梁在建造及运营阶段桥梁上的作用，之后对梁桥、拱桥、斜拉桥、悬索桥的构造、设计及施工要点进行介绍，最后对桥梁墩台的构造和设计要点进行介绍。通过课程学习，要求学生能较系统地掌握桥梁工程的基础知识，了解桥梁工程的现状和发展趋势，具备桥梁设计和施工的基本技能，为学生在土木工程专业方向上的进一步深造奠定基础。同时培养学生严谨求实的科学态度和高度的责任感，使其承载着社会主义事业建设者的使命投入桥梁工程的设计和施工中。

桥梁工程虽然属于传统学科，但随着新材料、新工艺、新技术和人工智能的兴起，桥梁构件的截面和构造设计、跨径布置、施工方法、计算精度等不断改善，只有对其不断进行革新，才能引领行业发展。因此“桥梁工程”也必然会加入新的改革浪潮，对“桥梁工程”课程教学模式进行深入探索与改革是很有必要的。

1、高校“桥梁工程”课程教学现状

1.1 实践教学环节偏弱

目前大多数高校在“桥梁工程”课程教学中以室内教学为主，室外参观为辅，甚至有些高校未开展室外参观环节。室内教学形式主要有主讲教师通过板书和PPT方式教授相关课程内容，纯理论教学占据绝大部分时间。然而，“桥梁工程”课程是一门实践性较强的课程，将理论与实践相结合，才能提高学生运用理论知识解决实际桥梁工程问题的能力。随着现代信息技术的快速发展，将BIM技术、有限元仿真分析技术等逐渐融入课堂，可增强学生对桥梁工程认识的真实感，提升学生的动手能力，及对所学专业的理解和专业自信心。

1.2 师生互动偏少

在传统的室内教学为主模式下，由于“桥梁工程”课程课时少，内容多，导致正常上课时间段师生之间互动偏少，进而导致授课教师很难掌握每一位学生的学习情况，也很难对学生进行有针对性指导，同时这也会导致学生被动式地接受知识，缺少学习主动性。

1.3 考核评价机制单一

目前大多数高校针对“桥梁工程”课程考核评价仍采用传统模式，即期末考试成绩占总成绩的比例较大。然而试卷成绩并不能对学生做到全面、公正的评价。对考核评价机制进行改革，采用过程考核和试卷考核相结合的课程考核方式，引入学生参与考核的环节，更能体现考核的公正性，也可以更好地激发学生的学习兴趣，培养其创新能力。

2、重视实践教学

“桥梁工程”课程是一门实践性较强的课程，课程教学不应仅停留在理论知识的讲解上，而应引入一定的工程背景，使学生参与工程实践，提升其动手能力。在本科生教育过程中，要注意引导学生理论与实践的结合，增加学生对工程实际的了解，从工程中发现问题、解决问题，帮助学生建立起理论和实践连接的桥梁，培养能够适应现代化建设的高素质路桥人才。

“桥梁工程实践教学基地”的建设能满足学生实践学习的需求，提升学生的实际操作能力和技术水平。基地可以与相关企业和单位建立合作关系，开展实习和实训活动，这样可以增加学生与实际工作环境的接触，了解行业的最新发展动态和需求，提供更实践性的教育和培训。通过参加基地的实训项目，包括桥梁设计、施工和养护等方面的实践操作，可加深学生对专业的理解和认识，提高学生运用理论知识解决实际问题的能力，同时可培养学生的创新意识和团队合作精神。

为提高“桥梁工程”实践教学质量，高校可以以本科生联合培养基地为平台，推出校内外“双导师”联动模式，通过聘任校外优秀工程师担任兼职导师的方式来补充学校工程教育所需双师型师资，并且通过联合培养模式使在校本科生更多地接触实际工程，提升其动手能力。高校也可多邀请行业专家来学校做讲座，分享成长历程、行业发展，实现价值引领，提升学术志向，培养学生的家国情怀和全球视野。

3、优化教学模式

随着互联网技术的发展，中国大学慕课[5]、优课联盟[6]、虚拟仿真[7]等新型授课模式越来越受到学生们的喜爱。“桥梁工程”的教学可以采用线上线下相结合的教学方式，以传统的课堂授课为铺垫，采用案例视频、实验视频和虚拟仿真等在线方式实现知识点的交互与深化，通过课堂辅导和线下实验(践)等离线方式实现知识点的融合与升华。各章节的基本概念知识点以课堂授课和课堂辅导方式为主，历史和美学知识点辅以案例视频，力学和结构知识点辅以实验视频、虚拟仿真和线下实验(践),施工工艺和养护管理知识点辅以案例教学和虚拟仿真。

针对“桥梁工程”线上线下混合式教学方式，可采用以下实施方案：

3.1 课前任务设计

学生课前的准备：通过在线资源、文献阅读，了解本节知识点。比如，桥梁上有哪些作用?桥梁支座的作用是什么?桥梁支座布置应遵循什么原则?桥梁的平、纵、横断面设计应遵循什么原则?

3.2 课上任务设计

(1)每个学生提出各自的问题，例如：桥梁由钢材和混凝土建造而成，如此坚固，自然环境对桥梁怎么产生危害呢?——5分钟

(2)形成小组，与小组成员互相讨论问题。例如：港珠澳跨海大桥在运营过程中将面临哪些问题?——10分钟

(3)小组合作共同完成学习任务，遇到小组解决不了的题，由教师进行适当的引导。——15分钟

(4)各派一个小组代表将自己本组的讨论成果与全班共享，大家相互学习。——10分钟

(5)最后归纳总结，选出学生当中一些解题思路简便的进行点评，鼓励大家，学会多角度思考，敢于创新。——5分钟

3.3 教学设计反思

有一些同学没有看过视频或者没有看完视频，他无法参与到个人提问题和小组讨论的环节中，所以教师应该关注课前学生对学习内容的掌握程度，并且及时与学生沟通。鼓励学生多思考，从自己的思考中找到学习的乐趣。

4、优化辅导方式

针对传统教学模式下师生互动偏少的问题，也可在线上线下混合式教学模式中对辅导方式进行优化。例如，为实现师生之间、生生之间的线上线下多向互动交流，教学过程中可设置过程提问、邮件问答、专题论坛、课堂答疑和实验(践)督导等多种方式分别穿插在知识点、知识单元、课程章节、实验实践活动等理论教学和实践教学环节。

在平时授课中，可以通过线上课程让学生们自己学习某些相对简单的章节，在线下教学中由同学们轮流上讲台讲解，通过这种角色互换使得同学和教师能够互相体会对方的学习或授课状态，使得教师能够及时了解到学生在学习过程中容易出现的问题，对学生开展有针对性的指导。

课堂辅导可穿插于课程所有章节，定期开展教师与学生的面对面交流，对自学能力较差的学生进行差异性地补课，对学习主动性较差的学生督促其学习进度，深入细致地掌握学生对于在线授课的意见，为进一步改进在线授课质量提供参考。

线下辅导主要穿插于桥梁结构与桥梁设计的课程内容讲解中，通过在线课程演示或直接布置作业的方式，让学生在离线状态下独立或协作完成力学、结构方面的结构模型制作和加载等实验内容，通过在线实验报告或离线督查的方式完成对学生实验的检查和督促。

5、改革考核评价机制

随着授课方式的改变，针对学生的考核评价机制也要与时俱进，不能仅关注学生的试卷成绩，同时要注重学生的平时考核成绩及创新能力，对学生进行全面公正的评价。例如，考核方式可分为平时考核、课程报告考核和期末考核。平时考核包括课堂及线下表现、课堂测验和课后作业；课程报告为专题小报告；期末考核采用试卷(闭卷)考核。

6、专业教师进修学习

高校教师在教育领域中扮演着至关重要的角色，承担着培养社会各界人才、传授知识和技能的重任。他们既是学生的知识指导者，也是学生的职业指导者，更是学生全面发展的推动者。

高校教师的工作需要他们持续不断地掌握新知识和新技能，并且将其应用于教学过程中。因此，提升学科专业知识和教学技能是教师职业能力发展的重要手段。教师需要加强对教学内容的了解和掌握，全面理解学科背景和最新动态。他们需要及时了解教学方法和技术的最新发展，运用教育技术和工具帮助学生有效的学习。

例如，随着材料科学、设计理念和施工技术的飞跃发展，现代桥梁结构正朝着大型化、轻型化、复杂化的方向大步迈进。现代大型复杂桥梁工程在施工过程中需要进行多次结构体系转换，从而使得桥梁正式通车之前往往存在多个中间结构状态，施工过程复杂导致计算量巨大，很难通过传统的手算完成桥梁的设计和施工阶段模拟。然而，采用有限元设计软件代替手算内容可大幅度降低工作量并增加工作效率。采用有限元软件解决桥梁结构的计算和分析问题，已经成为工程技术人员必备的专业技能，开设桥梁电算课程或桥梁设计软件课程对桥梁工程相关的教学，尤其是土木工程专业本科生课程设计、毕业设计等实践环节具有重要的促进作用，让本科生通过桥梁电算解决实际问题，可大大增加学生对即将从事本职工作的自豪感。“桥梁结构电算”课程是实践性较强的课程，在学校没有开设有限元的基础上，如何开设桥梁结构有限元分析的课程是目前面临的难题。师资教学能力的提升是影响和促进教学、促进应用、提升学生能力的主要因素，为顺利开设桥梁结构电算课程，提高实践环节教学质量，桥梁工程专业教师应加强桥梁结构电算能力和教学组织的学习。

桥梁工程专业教师常年致力于理论教学科研，虽有丰富的理论知识，但与常年工作一线的桥梁工程技术人员相比，往往缺少实践经验。专业教师应多参与实际工程，通过与企业合作，可以形成优势互补，提升自己的工程实践能力，进而提升自己的专业教学水平和科研能力。学校可依托校企合作协同育人项目，建立桥梁工程师资培训基地，建立桥梁工程专业教师工程应用能力培养的长期合作机制，安排教师到工程单位去挂职锻炼。教师深入现场接触工程实际，可进一步完善自身桥梁工程专业知识体系，促进理论与实践结合；及时了解桥梁行业、产业最新技术动态及人才需求的变化，学习新的工艺技术方法，发现工程实际中的具体问题，收集原始数据与基本信息，获得人才培养和科学研究方面的第一手资料，进一步丰富教学科研内容，使教学科研内容与产业需求紧密结合起来，提升教学科研能力与水平；利用企业生产、管理的环境，获得实践能力的强化培养，促进教学内容和方法的深化改革，实现人才培养质量的不断提高，增强人才培养的针对性，提高毕业生就业竞争力；持续促进“双师双能型”素质的提升，进一步促进政、产、学、研、用结合，增强服务地方经济社会发展的能力。

七、结语

目前大多数高校在“桥梁工程”课程教学中存在“实践教学环节偏弱、师生互动偏少、考核评价机制单一”的问题。针对以上问题，论文对“桥梁工程”教学模式进行了探索，并提出以下改革建议：教学中应加强课程工程背景，重视实践教学，提升学生的动手能力；采用线上线下混合式教学模式，优化辅导方式，增加师生互动频率；改革考核评价机制，对学生进行全面公正的评价。为保证教学改革的顺利开展，桥梁工程专业教师应不断进行进修学习，提升学科专业知识能力和教学技能。

参考文献:

[1]陈宝春.桥梁工程(第4版)[M].北京:人民交通出版社,2023.

[2]姚玲森.桥梁工程(第3版)[M].北京:人民交通出版社,2021.

[3]邵旭东.桥梁工程(第5版)[M].北京:人民交通出版社,2019.

[4]范立础.桥梁工程(上册)(第3版)[M].北京:人民交通出版社,2017.

[5]顾明,唐滔.改善慕课讨论区互动状况的实践探索[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2022(06):101-106.

[6]闫海涛,张安岭,刘元勋,等.优课:地方高校慕课建设的新思路[J].高等理科教育,2017(04):27-31.

[7]陈彦君.基于虚拟仿真实验的未来教师人才培养模式研究[J].甘肃教育研究,2023(10):7-10.

基金资助:教育部产学合作协同育人项目(22090255 4214541); 金陵科技学院高层次人才科研启动项目(jit-b-202131);

文章来源:刘素梅,钟雯.“桥梁工程”课程教学模式探索与改革[J].科技风,2024,(25):7-9.