面向工程實(shí)際的土木工程專業(yè)道橋方向課程體系研究

余嬋娟　凌平平　張苡銘

摘要：文章立足于面向工程實(shí)際的土木工程專業(yè)道橋方向課程體系建設(shè)思想，著力于研究實(shí)際工程與課程體系的有機(jī)結(jié)合，整合優(yōu)化課程體系教學(xué)內(nèi)容，完善教學(xué)方法，對畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，力爭提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，以期培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的高素質(zhì)應(yīng)用型專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：土木工程；道橋方向；課程體系；實(shí)際工程；整合優(yōu)化

中圖分類號：TU-4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：

10052909（2015）04008103

1996年國家教委進(jìn)行改革，把建筑工程、橋梁與隧道工程、巖土工程、道路與鐵路工程4個專業(yè)合并成為一個大專業(yè)，稱為“土木工程專業(yè)”。一般高校在土木工程專業(yè)上設(shè)置建筑工程和道橋兩個方向。如何保證學(xué)生在學(xué)習(xí)了大量為拓寬就業(yè)口徑而設(shè)置的專業(yè)基礎(chǔ)課程后，還能保質(zhì)保量完成主攻方向的專業(yè)課程，既對大土木“通”又對小方向“精”，是許多高校力爭解決的一個難題。如何根據(jù)學(xué)校的人才培養(yǎng)目標(biāo)并結(jié)合社會需求制定適合的課程體系，是高校在制定專業(yè)教學(xué)計(jì)劃時需解決的另一個難題。土木工程專業(yè)平臺課程的拓寬是可能的，但拓寬的方向和步伐需考慮國內(nèi)目前

的情況，取決于社會需求的迫切感和校內(nèi)條件的創(chuàng)造[1]。土木工程專業(yè)道橋方向的實(shí)踐性極強(qiáng)，與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系緊密，然而多數(shù)院校仍然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)手段和方法，偏重理論輕實(shí)踐，不利于學(xué)生對知識的理解和應(yīng)用。

文章立足于面向?qū)嶋H工程的課程體系建設(shè)思想，以道橋工程課程體系作為對象，著力于研究實(shí)際工程與課程體系的有機(jī)結(jié)合；對畢業(yè)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，力爭提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，以期培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的高素質(zhì)應(yīng)用型專業(yè)人才。

一、 道橋工程課程體系設(shè)置情況

不同高校相同專業(yè)課程設(shè)置略有不同，不同教學(xué)目標(biāo)下的課程教學(xué)內(nèi)容也有一定差異。華中科技大學(xué)武昌分校土木工程專業(yè)下的道橋?qū)I(yè)課程體系包含8門課程，即橋梁工程、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)、橋梁施工、橋梁電算、路基路面工程、道路CAD、道路施工和道路勘測設(shè)計(jì)。8門課程之間聯(lián)系緊密，均屬于知識鏈上不可缺少的組成部分。

課程體系實(shí)踐環(huán)節(jié)包含橋梁工程課程設(shè)計(jì)、道路勘測設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)、路基路面工程課程設(shè)計(jì)以及橋梁方向畢業(yè)設(shè)計(jì)、道路方向畢業(yè)設(shè)計(jì)。

二、道橋工程課程體系改革措施

文章列舉部分主干課程的改革措施，研究其與土木工程專業(yè)其他方向課程及專業(yè)基礎(chǔ)課程的相互關(guān)聯(lián)和滲透關(guān)系。

（一）橋梁工程、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)課程改革措施

1.橋梁工程、預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)課程特點(diǎn)

橋梁工程作為土木工程專業(yè)道路橋梁方向的一門專業(yè)必修課程，在教學(xué)中占有非常重要的地位。橋梁工程是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)、橋梁施工、橋梁電算等課程的基礎(chǔ)，具有知識點(diǎn)多、教學(xué)難度大的特點(diǎn)[2]；還需兼顧由于大土木平臺課未顧及到的相關(guān)橋梁知識點(diǎn)，如橋梁設(shè)計(jì)荷載等課程本身需要在知識點(diǎn)設(shè)置上結(jié)合工程實(shí)際來安排；還需要考慮與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及力學(xué)等專業(yè)基礎(chǔ)課程相關(guān)知識點(diǎn)的回顧、搭接和深化。

對于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)，一方面，隨著人們對大跨度橋梁的追求，預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用越來越普及，課程內(nèi)容就顯得十分重要；另一方面，該課程有其獨(dú)立的知識體系，然而在其知識構(gòu)成里，部分內(nèi)容與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理（基礎(chǔ)專業(yè)課程）重復(fù)，課程安排上與橋梁工程產(chǎn)生矛盾：預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)在橋梁工程之后開設(shè)，橋梁工程課程設(shè)計(jì)卻需要預(yù)應(yīng)力

混凝土橋梁結(jié)構(gòu)的知識才能完成，而學(xué)生進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時，預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)可能由于受到教學(xué)學(xué)時安排限制并未開設(shè)或未學(xué)完。

因此，需要對以上課程進(jìn)行系統(tǒng)的內(nèi)容整合，在遵循科學(xué)的專業(yè)教學(xué)體系完整性和連貫性的同時，提高教學(xué)效率，減少不必要的重復(fù)，形成完善的適應(yīng)社會需求的教學(xué)體系。

2.教學(xué)內(nèi)容改革措施

為提高教學(xué)效率，在有限的課堂教學(xué)課時內(nèi)教授更多的專業(yè)知識，避免出現(xiàn)多門課程教學(xué)內(nèi)容的交叉和重復(fù)，學(xué)校在新版人才培養(yǎng)計(jì)劃中，將預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁結(jié)構(gòu)并入橋梁工程，課時由“56+32”并為72學(xué)時，使其在教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時分布上更合理，不同課程分工明確，形成穩(wěn)定的教學(xué)體系。

同時，對橋梁工程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合優(yōu)化，增加課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)，如在簡支梁橋相關(guān)內(nèi)容介紹完后，增加簡支梁橋施工圖識圖環(huán)節(jié)，為學(xué)生提供工程實(shí)際案例的施工圖紙或標(biāo)準(zhǔn)圖集，使其能夠看懂圖紙，提高識圖能力，并了解施工圖的規(guī)范布局和制圖標(biāo)準(zhǔn)；在連續(xù)梁橋理論知識講解完后，增加連續(xù)梁施工圖識圖環(huán)節(jié)，向?qū)W生展示不同施工方法下的連續(xù)梁橋施工圖紙，使其熟悉不同施工方法下的連續(xù)梁鋼筋構(gòu)造的區(qū)別，通過識圖的訓(xùn)練提高實(shí)踐能力，增加實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以適應(yīng)現(xiàn)代社會對應(yīng)用型人才的需求。

3.教學(xué)方法改革措施

在教學(xué)方法和手段上，改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，突出實(shí)踐性，通過引入實(shí)際工程案例教學(xué)、事故案例教學(xué)、多媒體教學(xué)、課堂教學(xué)+現(xiàn)場教學(xué)等豐富的教學(xué)手段，使專業(yè)知識立體化呈現(xiàn)給學(xué)生。

為增強(qiáng)學(xué)生工程意識、提高學(xué)生工程實(shí)踐能力，在新構(gòu)建的教學(xué)體系中加大實(shí)踐教學(xué)的比重，以提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力，使應(yīng)用型人才培養(yǎng)真正實(shí)現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)、實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展[3]。除認(rèn)識實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)外，為增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力，在理論知識的講授過程中，穿插進(jìn)行課堂外教學(xué)，例如結(jié)合學(xué)校“卓越土木工程師實(shí)踐教學(xué)基地”的橋梁結(jié)構(gòu)實(shí)體模型進(jìn)行現(xiàn)場講解，結(jié)合施工圖紙讓學(xué)生了解連續(xù)梁橋采用懸臂施工法的構(gòu)造和配筋特點(diǎn)、熟悉預(yù)應(yīng)力材料及設(shè)備等，甚至讓學(xué)生親自體驗(yàn)綁扎鋼筋、澆筑混凝土等，

有如親臨施工現(xiàn)場，有助于其對理論知識的理解。

當(dāng)前一些國家級、省級及高校組織舉辦的結(jié)構(gòu)模型競賽活動對專業(yè)課教學(xué)有促進(jìn)作用，可以作為橋梁工程教學(xué)中一種開放的實(shí)踐環(huán)節(jié)[4]。學(xué)校每年定期舉辦結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)競賽，并多次組織學(xué)生參加省級、中南地區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽。在2015年舉辦的“中辰杯”中南地區(qū)第四屆大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競賽中，由學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)計(jì)算并制作的橋梁結(jié)構(gòu)模型承受住了荷載考驗(yàn)，獲得二等獎。類似的活動對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和實(shí)踐能力的提高有促進(jìn)作用，對教師的實(shí)踐教學(xué)水平的提高亦有促進(jìn)作用。

（二）路基路面工程課程改革措施

路基路面工程是土木工程專業(yè)路橋方向的一門專業(yè)必修課。設(shè)有理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和上機(jī)三大環(huán)節(jié)，特點(diǎn)是知識點(diǎn)繁雜、難度大，與前期多門專業(yè)基礎(chǔ)課聯(lián)系緊密，同時對后期的施工課程有重要影響。

對于該課程的教學(xué)改革，除了對理論教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行知識點(diǎn)梳理以外，重點(diǎn)對實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行改革，以實(shí)驗(yàn)室為基地，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)大綱要求中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分教學(xué)，并通過增加新型演示性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，豐富學(xué)生的工程實(shí)踐觀。研究該課程的考試環(huán)節(jié)，建立適應(yīng)課程需要的新型考試形式。

該課程理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，尤其重視學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。大多數(shù)院校將教學(xué)內(nèi)容體系分為理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)兩部分，制作可視化操作模型，并輔之以圖片、視頻等教學(xué)手段，在有限的課時中盡可能地增加課堂教學(xué)的信息量，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓其有一定的感性認(rèn)識[5]。然而看似立體的圖片和視頻展示，卻不能完全達(dá)到路基路面實(shí)體結(jié)構(gòu)帶給學(xué)生的視覺沖擊。為此，學(xué)校在土木工程專業(yè) “專業(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目下的“卓越土木工程師實(shí)踐教學(xué)基地”建設(shè)時，特開辟路基路面工程專區(qū)，設(shè)置一批與施工現(xiàn)場高度一致的路基路面模型和材料設(shè)備，提供給學(xué)生參觀學(xué)習(xí)。

（三）橋梁施工、道路施工和橋梁電算、道路CAD課程改革措施

這些課程分別為以施工企業(yè)和設(shè)計(jì)企業(yè)為就業(yè)去向的學(xué)生設(shè)置，致力于提高其專業(yè)核心能力中的“設(shè)計(jì)基本能力”和“施工基本能力”。前者偏重施工，僅靠課堂上的理論教學(xué)不足以滿足學(xué)生對施工知識的學(xué)習(xí)要求，需進(jìn)行教學(xué)方法、手段上的改進(jìn)。施工類課程在教學(xué)內(nèi)容上以工程實(shí)例和施工圖紙為載體，理論知識由實(shí)際案例引出，加強(qiáng)學(xué)生識圖能力培養(yǎng)的同時，讓其積累工程經(jīng)驗(yàn)，提高就業(yè)競爭力。后者以緯地、橋梁博士和MIDAS等市場上常用的設(shè)計(jì)軟件為工具，以建成的各類型道路、橋梁實(shí)際設(shè)計(jì)案例為向?qū)В箤W(xué)生具備常規(guī)道橋設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用能力。

（四） 課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)改革措施

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科教學(xué)計(jì)劃的重要組成部分，然而由于種種原因，這一教學(xué)環(huán)節(jié)僅流于形式，畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量急劇下滑，學(xué)生未能通過畢業(yè)設(shè)計(jì)真正提高實(shí)踐能力，嚴(yán)重影響了人才培養(yǎng)的質(zhì)量[6]。

為解決這一共性問題，利用學(xué)校所在城市擁有多家大型設(shè)計(jì)、施工企業(yè)這一有利條件，將企業(yè)的實(shí)際工程引入設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，真題真做，突出面向工程實(shí)際的主旨。

同時，本環(huán)節(jié)還致力于使課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)形成由淺入深、循序漸進(jìn)的關(guān)聯(lián)體，改變原來實(shí)踐環(huán)節(jié)獨(dú)立分離的局面。以橋梁方向?yàn)槔?，課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)按“鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)—預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)”或“簡支體系—連續(xù)體系”兩種方案進(jìn)行關(guān)聯(lián)性規(guī)劃。

另外，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間還要忙于考研或就業(yè)實(shí)習(xí)等工作，難以專心做設(shè)計(jì)。若能將課程設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的演練，按畢業(yè)設(shè)計(jì)的深度來要求課程設(shè)計(jì)，則學(xué)生在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)時，由于對設(shè)計(jì)內(nèi)容已十分熟悉，論文質(zhì)量上有所保障，不至于因時間不足而降低標(biāo)準(zhǔn)。

為提供更好的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，2013年初，學(xué)校已建成功能全面的土木工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)站，涵蓋結(jié)構(gòu)工程、道路工程、橋梁工程三方向。網(wǎng)站內(nèi)容包括相關(guān)專業(yè)技術(shù)規(guī)范、設(shè)計(jì)指導(dǎo)書、優(yōu)秀范例等，并設(shè)置互動師生平臺、網(wǎng)上答疑等功能。該網(wǎng)站已用于學(xué)校近兩屆學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，符合畢業(yè)階段學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，效果良好。

三、 結(jié)語

通過一系列的整合優(yōu)化措施，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段，建立面向工程實(shí)際的道橋課程體系，使其與社會需求和就業(yè)趨勢掛鉤；優(yōu)化實(shí)踐環(huán)節(jié)，在實(shí)踐中加強(qiáng)理論基礎(chǔ)教學(xué)，圍繞土木工程專業(yè)的核心能力中的“設(shè)計(jì)基本能力”和“施工基本能力”，提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力；優(yōu)化專業(yè)結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式、提升人才培養(yǎng)水平，一方面順應(yīng)國家“大土木”的方針和“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃，另一方面培養(yǎng)和鍛煉專業(yè)教師隊(duì)伍，提高其專業(yè)素養(yǎng)，適應(yīng)高校對“雙師型”人才的需求。參考文獻(xiàn)：

[1]陳以一.需要與可能：土木工程專業(yè)平臺課程的寬度[J].高等工程教育研究，2002（2）：19-22.

[2]汪時機(jī)，李賢，蔣運(yùn)忠.《橋梁工程》課程教學(xué)存在的問題與對策[J].西南師范大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010，35（2）：273-276.

[3] 金生吉，白泉，徐金花，鮑文博.地方院校土木工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)方案改革與實(shí)踐[J].高等建筑教育，2013，22（2）：109-113.

[4] 林春姣.淺談橋梁結(jié)構(gòu)模型競賽對橋梁工程教學(xué)的促進(jìn)[J].廣西大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2006（31）：34-35.

[5] 李偉，王曉初.“路基路面工程”課程教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].沈陽大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2012，14（3）：73-77.

[6] 張鵬，李清富，張?zhí)旌?道路橋梁與渡河工程專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量控制研究[J].高等建筑教育，2013，22（4）：121-124.