橋梁工程實習教學改革探索

盧文良　季文玉　韓冰

摘要：橋梁工程實習是土木工程專業(yè)實踐性教學的重要內(nèi)容之一，文章針對當前橋梁工程實習普遍存在的問題進行分析，并提出對策建議。根據(jù)教學過程的先后順序，分析了橋梁工程認識實習、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習的各自特點以及學生的知識儲備情況，從實習時間、實習內(nèi)容、實習現(xiàn)場、實習管理等角度分析了實習存在的問題，剖析了問題存在的原因，提出了優(yōu)選實習工點、建立實習基地、強化現(xiàn)場講解、補充實習講座、完善視頻資源等系列改進措施。在近幾年的實習實踐中取得了良好的教學效果，可供同類實習教學參考。

關(guān)鍵詞：土木工程；橋梁工程；認識實習；生產(chǎn)實習；教學改革

中圖分類號：G64244 文獻標志碼：A 文章編號：10052909（2015）05012904

《高等學校土木工程本科指導性專業(yè)規(guī)范》提出土木工程本科教學質(zhì)量的基本要求，更加突出實踐性教學的重要性。工程現(xiàn)場實習是土木工程專業(yè)實踐教學的重要內(nèi)容之一。實習是培養(yǎng)學生工程技術(shù)素養(yǎng)、實踐能力、創(chuàng)新能力的必需環(huán)節(jié)，可使學生了解和熟悉專業(yè)的產(chǎn)業(yè)背景及專業(yè)課學習期間所要學習的主要內(nèi)容；同時，讓學生在理論知識學習之外接觸專業(yè)實際，增加感性認識，為今后的課程學習和工作打下良好基礎。按照教育部頒布的本科教育專業(yè)目錄，絕大多數(shù)高等學校按照“大類招生、分流培養(yǎng)、模塊化教學”“大專業(yè)、多方向”的思路，結(jié)合各學校傳統(tǒng)和專業(yè)特點制定人才培養(yǎng)計劃。橋梁工程是北京交通大學土木工程本科專業(yè)的一個方向，在國家級精品課程平臺下，課程教學團隊開展了“橋梁工程方向創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系建設”教改項目，成果榮獲2013年北京市高等教育教學成果一等獎。在人才培養(yǎng)體系的建設中，學校對橋梁工程實習非常重視，針對橋梁工程實習中存在的問題，筆者進行了一系列教學改革探索，取得了良好的效果。

一、橋梁工程實習存在的問題

（一）認識實習

認識實習針對低年級學生開設，旨在增加學生對土木工程實際結(jié)構(gòu)認識。北京交通大學土木工程認識實習一般安排在第四學期末進行，我國大部分高校土木專業(yè)的認識實習基本都安排在這個學期。認識實習一般安排一周，內(nèi)容包括土木工程的幾個主要方向，如建筑工程、橋梁工程、隧道工程、巖土工程、道路工程等。學校橋梁工程方向的認識實習主要在已建成的橋梁工點進行實習。國內(nèi)高校在認識實習方面存在的問題主要包括以下四方面。

（1）實習時間少。由于土木工程認識實習包括建筑工程、橋梁工程、隧道工程、巖土工程等多個方向，每個專業(yè)方向的實習時間一般是一天，有的高校專業(yè)方向較少，可能每個方向有兩天?？傮w來講，學生真正在工程現(xiàn)場的實習時間偏少。

（2）專業(yè)知識缺乏。學生在實習前已經(jīng)學習的相關(guān)基礎課程主要包括理論力學、材料力學、畫法幾何、工程制圖、土木工程材料、工程地質(zhì)、土木工程專業(yè)導論等，相當一部分學校的結(jié)構(gòu)力學課程設置在第五學期。雖然認識實習主要目的是增強學生對橋梁結(jié)構(gòu)的基本認識，但是學生專業(yè)知識太少，則實習效果不佳。通過前期課程，學生對橋梁的建造材料、橋梁所需的地質(zhì)條件、橋梁結(jié)構(gòu)外觀的圖紙表現(xiàn)、橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受力特點等方面有了基本認識，但對結(jié)構(gòu)整體的力學行為（結(jié)構(gòu)力學課內(nèi)容）、橋梁構(gòu)造（橋梁工程課程內(nèi)容）還缺乏認識。在實習中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學生不會判斷橋梁是簡支梁還是連續(xù)梁，不知道連續(xù)梁的截面高度沿梁長方向為什么會變化，不清楚鋼桁梁受力特點的現(xiàn)象，指導教師講解可起到一定作用，但由于學生相關(guān)知識欠缺，加之現(xiàn)場條件限制，實習效果不是很好。

（3）實習現(xiàn)場選擇困難。由于進行認識實習時學生專業(yè)知識欠缺，在實習工地的選擇上陷入兩難境地。有人認為應該選擇正在建設的橋梁工地，有人主張選擇已經(jīng)建成使用的舊橋。前者的優(yōu)點是對施工場地、建筑材料、施工機械、施工工序、結(jié)構(gòu)構(gòu)造的認識，缺點是學生難以理解這些過細的知識點，能看到的橋型很少。后者的優(yōu)點是可以看到橋墩、梁體、鋼橋、混凝土橋、支座、橋面設施等豐富的內(nèi)容，缺點是只能看“外表”，不能看“內(nèi)部”。大部分學校在既有橋梁工點開展橋梁認識實習。

（4）實習管理難度大。有些高校的認識實習采用學生自主實習，提交實習報告的方式，有些院校采用教師統(tǒng)一指導的方式，也有的院校是二者相結(jié)合。學生自主實習完全取決于學生的實習態(tài)度，優(yōu)點是如果學生想學，效果會很好，缺點是實習管理困難，學生總體實習效果不好控制。教師帶隊統(tǒng)一實習的優(yōu)點是保證每個學生都真正參加實習，缺點是現(xiàn)場人多難于管理，有的學生把實習當作游玩。

（二）生產(chǎn)實習

生產(chǎn)實習一般安排在第六學期末[1]，實習時間一般為2～3周。學生實習前已學過一些專業(yè)課。橋梁工程生產(chǎn)實習存在的主要問題有以下幾點。

（1）聯(lián)系實習工地困難。大批學生進入工地實習在一定程度上會影響施工現(xiàn)場的正常作業(yè)，施工單位更擔心實習過程中的安全問題，不愿接待實習的學生。

另外，橋梁工程建造過程較慢，兩三周實習時間內(nèi)工地的建設進度不大，需要聯(lián)系多個工地才能保證實習效果。這些原因都導致聯(lián)系工地越來越難，目前幾乎都依賴指導教師的個人關(guān)系來聯(lián)系。

（2）實習經(jīng)費不足。近十年來實習成本，包括交通、住宿、實習用品、實習講課費等所需支出已增長數(shù)倍，但實習經(jīng)費增長有限。如果學校所在地周邊沒有實習工地，需要去外地實習，實習經(jīng)費不足將導致實習內(nèi)容、時間壓縮。

（3）實習內(nèi)容多樣性不足。橋梁工程類型多樣，同一種橋型的構(gòu)造特點也不同。同一種橋梁構(gòu)件的施工方法也不同，建橋材料也多種多樣。橋梁的施工周期長，可能一周內(nèi)現(xiàn)場工序沒有什么變化。所以，如何給學生提供足夠豐富的實習內(nèi)容是生產(chǎn)實習面對的難題[2-3]。

（4）指導教師施工現(xiàn)場知識薄弱?，F(xiàn)在多數(shù)院校的教師，尤其是青年教師，學歷高但缺乏現(xiàn)場經(jīng)驗[4]。部分教師碩士、博士畢業(yè)直接在高校任教，沒有深入施工現(xiàn)場的經(jīng)歷，指導生產(chǎn)實習效果不佳。

（5）學生在實習現(xiàn)場有安全隱患。橋梁工地施工人員、材料、設備多，鋼筋工程、模板工程涉及電焊及高空吊裝。在橋梁工地實習既要注意腳下的鋼筋、鐵釘，還要注意頭上的吊裝物，危險源多且雜。學生缺乏現(xiàn)場經(jīng)驗，容易發(fā)生安全事故。

（三）畢業(yè)實習

畢業(yè)實習是結(jié)合畢業(yè)設計論文而開展的實習，其實習內(nèi)容與生產(chǎn)實習基本相同。如果生產(chǎn)實習完成較好，多數(shù)高校對畢業(yè)實習不做強制性要求，畢業(yè)論文確有實習需要時才進行實習。畢業(yè)實習存在的問題基本與生產(chǎn)實習相同，另外還有畢業(yè)實習與畢業(yè)設計關(guān)聯(lián)性差，存在為了實習而實習的問題。

二、 橋梁工程實習教學改革

（一）確定合理的實習內(nèi)容

認識實習要求的主要知識點是橋梁類型、結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)特點、主要構(gòu)造組成、橋梁主要幾何參數(shù)等。在建橋梁沒有完工，為半成品，不能達到專業(yè)規(guī)范要求的這些知識點。北京交通大學選擇既有橋梁作為認識實習工點，生產(chǎn)實習則選擇多個橋梁施工現(xiàn)場。橋梁類型多種多樣，如何選擇合理的實習工點非常重要。在好的實習工點，學生可學的內(nèi)容非常豐富。

經(jīng)過幾年的探索，橋梁認識實習選擇了兩個橋區(qū)：一是西直門區(qū)域，另一個是盧溝橋區(qū)域。這兩大區(qū)域既有公路橋，也有鐵路橋；既有古代橋梁，又有現(xiàn)代橋梁；既有石橋、混凝土橋又有鋼橋。西直門區(qū)域橋梁有慈獻寺橋、西直門橋、輕軌十三號線區(qū)間高架橋及跨河、跨路的節(jié)點橋。實習知識點包括城市高架橋型式、鋼混凝土結(jié)合梁、全封閉聲屏障、墩頂抗震及限位措施、墩身防撞鋼板、輕軌高架橋（車站）、公共建筑與橋梁的結(jié)合、減震支座、預應力混凝土簡支梁及連續(xù)梁、盆式橡膠支座、異型框架墩、墩頂錯臺構(gòu)造等。盧溝橋區(qū)域橋梁有歷史名橋盧溝橋、鐵路鋼桁梁橋、公路橋梁、京石高速公路橋梁、京石客運專線橋梁等。主要知識點包括圓弧拱、橋面設施、欄桿石獅子、尖端形橋墩、下承式鋼桁梁主桁、桁架節(jié)點、平縱聯(lián)、橫聯(lián)構(gòu)造、鋼支座、鐵路簡支梁及連續(xù)梁、圓端形高墩等。

（二）建立實習基地

為了解決實習工地難找的問題，需要學校、施工企業(yè)進行聯(lián)合，互相幫助，互利合作，建立校外實習基地[5-6]。施工企業(yè)幫助提供穩(wěn)定的現(xiàn)場工點，保證學生能完成工序連續(xù)、內(nèi)容豐富的專業(yè)實習。學?？蔀槠髽I(yè)的現(xiàn)場施工提供技術(shù)支持，幫助解決施工中的問題，為施工單位提供優(yōu)秀畢業(yè)生。實習基地建設還需要制定相關(guān)的規(guī)章制度，對實習的組織、管理、安全等問題進行統(tǒng)一規(guī)定。學校與中鐵豐橋橋梁有限公司、北京公聯(lián)潔達公路養(yǎng)護工程有限公司等單位簽訂了共建實習基地協(xié)議。中鐵豐橋橋梁有限公司參與了京津城際鐵路、京滬高速鐵路、京石客專等大型鐵路項目的橋梁建造，尤其是在高速鐵路混凝土箱梁橋施工方面處于國內(nèi)先進水平，不但在北京市設有橋梁生產(chǎn)基地，在全國各地的鐵路、公路建設項目中還設有現(xiàn)場制梁場。北京公聯(lián)潔達公路養(yǎng)護工程有限公司承擔著北京市三環(huán)、四環(huán)、聯(lián)絡線及城市主干線等五十多條道路及橋梁的養(yǎng)護任務，管養(yǎng)橋梁700多座，占市屬橋梁約70%，可以提供橋梁維修的實習工點。通過這些穩(wěn)定、多元化的實習基地，實習活動可經(jīng)?；?、制度化地開展。

（三）強化指導教師現(xiàn)場講解

實習過程中，指導教師的作用非常重要，因此，學校建立了一支責任心強、業(yè)務精、作風好的指導教師隊伍。教師既要教育學生吃苦、好學，又要在業(yè)務上對他們進行有力的指導。同時，學院也加強了對青年教師的培養(yǎng)，創(chuàng)造條件讓青年教師到大型施工單位、建設單位掛職鍛煉。青年教師也積極參加結(jié)合工程的科研項目。通過這些措施，教師指導實習的水平逐漸提高，保證了實習效果。

（四）補充校內(nèi)實習講座

鑒于橋梁工程類型多，實習時間少的特點，學生直接到工地實習的機會不多，能實習的內(nèi)容也有限。我們在現(xiàn)場實習之外，還邀請校內(nèi)外專家開展與橋梁建造、維修相關(guān)的專題講座。講座內(nèi)容包括新材料、新工藝、新結(jié)構(gòu)、新設備等方面。

（五）橋梁建造視頻圖片等電子文檔

為了解決現(xiàn)場實習內(nèi)容不足的問題，在實習教學改革中建設了虛擬橋梁實習基地，搜集不同類型橋梁、不同施工階段橋梁的建設圖片、視頻等電子文檔，使學生盡可能多地獲得豐富的橋梁建造信息，與真實的橋梁現(xiàn)場實習相互配合，取得了良好的實習效果。

搜集了大型斜拉橋、鋼桁梁、江河及海上深水基礎的橋梁施工專題片，如東海大橋、青島海灣大橋、蘇通大橋等。多座拱橋、連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋關(guān)鍵施工工藝的動畫短片，以及橋梁跨既有線轉(zhuǎn)體施工動畫，預應力混凝土箱梁制、提、運、架關(guān)鍵工序的動畫等。

（六）加強實習前的準備

在教學內(nèi)容安排上，我校將結(jié)構(gòu)力學課程提前到了第四學期，這樣學生在實習時對結(jié)構(gòu)受力行為（內(nèi)力、變形）的認識已有積累，為取得良好實習效果創(chuàng)造了條件。實習前，通過實習動員會議和報告，將實習內(nèi)容先介紹一下，引導學生自學，查找相關(guān)資料，帶著問題去實習現(xiàn)場。在實習安全方面，提前做好安全教育和防護措施，降低風險。

三、結(jié)語

橋梁工程實習是土木工程專業(yè)橋梁方向最重要的實踐環(huán)節(jié)之一，在培養(yǎng)具有實踐、創(chuàng)新能力人才的卓越工程師計劃中，實習的地位和作用更加突出。北京甚至北方地區(qū)的大江大河少，缺少大型斜拉橋、懸索橋等橋型，在交通建設連續(xù)多年的高速發(fā)展后，新建工程逐漸減少。今后，實習教學資源將越發(fā)緊缺，為能保證實習教學效果，實習教學還需持續(xù)改進和建設。

參考文獻：

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