基于地方資源特色的橋梁工程教學(xué)探索與實踐

金曉勤+阮建湊

摘要：廈門有著豐富且極具影響的橋梁工程實例及其他相關(guān)人才和技術(shù)資源，城市交通規(guī)劃和建造將實用性、藝術(shù)性、生態(tài)性較好地結(jié)合，是最生動和最直觀的教學(xué)素材。文章對廈門特色橋梁工程和道路工程進行了概述，對廈門理工學(xué)院橋梁工程人才培養(yǎng)進行研究，初步探索了廈門理工學(xué)院本科生橋梁工程素質(zhì)教育的教學(xué)模式，旨在培養(yǎng)具備工程師基本素質(zhì)和工程美學(xué)素養(yǎng)的應(yīng)用型技術(shù)人才。

關(guān)鍵詞：地方資源；橋梁工程本科教學(xué)；工程美學(xué)；人才培養(yǎng)

中圖分類號：G642.0；TU997 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2017）03-0058-04

國家“一帶一路”規(guī)劃的提出，為中國土木工程走出國門提供了更加廣闊的空間。作為構(gòu)成“一帶一路”關(guān)鍵節(jié)點的橋梁工程，其作用舉足輕重，就業(yè)于相關(guān)企業(yè)的橋梁工程專業(yè)大學(xué)畢業(yè)生的綜合素質(zhì)和工程實踐能力無疑會影響到中國橋梁工程在國際上的競爭力，因此，對中國高校橋梁工程專業(yè)的人才培養(yǎng)提出了更高要求。

如何將“海上橋城”廈門豐富且極具影響的橋梁工程實例及其他相關(guān)人才和技術(shù)資源有效服務(wù)于橋梁工程專業(yè)學(xué)生的知識和能力培養(yǎng)，培養(yǎng)方案和培養(yǎng)過程中如何契合地方特色形成自己的亮點是需要探討的課題。因此，筆者在廈門理工學(xué)院橋梁工程方向本科生的教育和教學(xué)過程中進行了一些嘗試，取得了較好的效果。

一、廈門特色橋梁與道路工程簡介

廈門是我國東南沿海重要的中心城市、港口及風景旅游城市。廈門目前在冊橋梁共計444座，既有跨海大橋，又有疏港路高架橋、五緣大橋等特大橋，還有大批的匝道橋、立交橋、跨線橋、人行天橋等，涵蓋梁、拱、吊等多種橋梁形式，是廈門地標式的建筑組成元素，也見證了廈門城市的發(fā)展。

廈門大橋、海滄大橋、集美大橋、杏林大橋和翔安海底隧道是目前廈門島的五條聯(lián)外公路要道。廈門大橋是中國第一座跨越海峽的公路大橋，采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，1991年建成通車，當時是除高集海堤外，廈門島對外聯(lián)系的唯一通道，現(xiàn)在依然是西出廈門本島的重要通道之一[1]。海滄大橋是從海滄半島通往廈門島的海峽性公路大橋，在20世紀最后一天通車，是當時亞洲第一、世界第二（僅次于丹麥）的三跨連續(xù)全漂浮鋼箱梁懸索橋，代表著20世紀中國建橋水平最高成就，使廈門從一座海島型城市發(fā)展成一座海灣型城市[2]。海滄大橋東岸錨碇既是海滄大橋監(jiān)控中心，又是中國第一座橋梁博物館——廈門橋梁博物館，集中展示海滄橋設(shè)計建造及科研方面的成果。2008年建成通車的集美大橋也是一座預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋，溝通廈門半島和半島外北部的集美、同安等地區(qū)，其海上箱梁施工采用了當時國內(nèi)外最先進的“短線匹配法節(jié)段預(yù)制懸拼”工藝，是當時世界同型橋梁建設(shè)速度的2～3倍，有效地節(jié)約了工期，獲批“國家級工法” [3]。同年通車的杏林大橋又稱杏林公鐵大橋，是一條公路、鐵路平層合建的大橋，打通了福廈鐵路進出廈門島的控制性通道，大橋建設(shè)時特別強調(diào)海洋環(huán)境保護，建立了健全的海洋環(huán)境保護及水土保持管理機構(gòu)，加強施工過程中的環(huán)境管理和檢查，實行領(lǐng)導(dǎo)責任制和環(huán)境質(zhì)量保護、預(yù)防制度，體現(xiàn)了生態(tài)環(huán)保的理念[4]。廈門的橋梁不僅有實用性，又有藝術(shù)性，例如，海滄大橋采用門式索塔，輕巧獨特的錨錠，曲線造型橋墩，整體線條流暢輕柔，島內(nèi)大橋的引橋部分依山環(huán)形而上，使人從不同角度欣賞全橋的風姿，銀藍色的橋體與碧海藍天相輝映，如畫卷般美不勝收，它是中國橋梁景觀設(shè)計的起源，是廈門的一個標志性景觀[2]。集美大橋采用斜腹板箱梁配直方橋墩突顯簡潔挺拔的建筑形態(tài)，而大橋整體平面呈S形曲線、縱向立面形成M型，起伏如飄帶，修長秀美[5]。鼓浪嶼附近的演武大橋采取了魚腹式梁、橢圓型墩，橋身通體漆為白色，橋梁照明采取附設(shè)在橋梁護欄上的照明燈而不設(shè)燈桿，它緊貼海面，宛如波濤起伏，被認為是世界上離海平面最近的橋梁，既不影響周邊景觀，又滿足交通、旅游休閑功能，實現(xiàn)了景觀和交通的有機結(jié)合。五緣灣濕地公園附近的五座拱形橋，結(jié)構(gòu)形式上有三跨鋼箱拱中承式提籃拱、桁架式鋼管拱等，主拱圈色彩各異，分別取名為五緣灣大橋（月圓橋）、天圓橋、人圓橋、地圓橋、日圓橋，五圓恰好與“五緣”諧音，形成“五橋映月”的廈門新景。位于學(xué)校附近的廈門園博苑中，連接島與島之間的橋梁共十五座，有廊橋、多孔拱橋、斜塔斜拉橋等，造型各異，集中展現(xiàn)了中外經(jīng)典橋型，在風格上也跨越了歷史與現(xiàn)代，體現(xiàn)出“園林的盛會，橋梁的博覽”?？梢哉f，廈門的每一座橋都有獨特風韻，甚至有碑文、詩歌、雕塑、攝影、書法作品相伴隨，有著豐富的橋梁文化意蘊。

環(huán)繞廈門島的城市干道——環(huán)島路，依海而筑，路面平曲線隨海岸線延展，奉行“臨海見海，把最美的沙灘留給百姓”的建設(shè)宗旨，道路或依山傍海，或凌海架橋，或穿石鉆洞，上下行分幅設(shè)計，中間和兩側(cè)各留50～150 m的景觀分隔帶和防風林帶，道路中間隔離帶的綠化有《鼓浪嶼之波》的樂譜，路旁有馬拉松塑像，形成一條原始與現(xiàn)代、開發(fā)與保護相結(jié)合的生態(tài)路，體現(xiàn)了廈門特色，展現(xiàn)在人們眼前的是一幅藍天、大海、沙灘、綠地和四季花開不斷的美好圖畫，被譽為“中國最美自駕游海岸線”和“世界最美的馬拉松賽道”[6]。被稱為“最美山間公路”的文曾路在景觀藝術(shù)上追求自然、純樸的風格，身處都市，卻可見青山翠竹、小橋流水、籬笆木屋，充滿山林野趣，讓人猶如走進了美麗畫卷，給人自然清新之感，卻不著痕跡，道路與自然環(huán)境渾然一體，在實現(xiàn)公路建設(shè)與自然環(huán)境的和諧方面作出了有益的嘗試。

廈門的城市交通規(guī)劃和設(shè)計建造將實用性、藝術(shù)性、生態(tài)性結(jié)合，是最生動和最直觀的課堂教學(xué)素材和實地參觀地點。

二、廈門理工學(xué)院橋梁工程教育實踐

廈門理工學(xué)院是福建省屬公立本科大學(xué)，實行省市共建、以市為主的管理體制，2013年1月被批準為“省重點建設(shè)高?！?，其土木工程專業(yè)創(chuàng)建于1981年，2007年創(chuàng)辦道路與橋梁工程方向，2011年橋梁與隧道工程學(xué)科被認定為學(xué)校重點學(xué)科，2016年土木工程專業(yè)（包括道路與橋梁方向）通過國家住建部評估。

廈門理工學(xué)院的學(xué)生絕大部分是福建人，本科畢業(yè)后多數(shù)去施工企業(yè)，少數(shù)去設(shè)計院或繼續(xù)深造。為了提升學(xué)生的就業(yè)競爭力，依靠廈門橋梁與道路工程的技術(shù)與藝術(shù)優(yōu)勢，2013年以來廈門理工學(xué)院對橋梁工程教學(xué)進行了探索及實踐。

（一）充分利用廈門優(yōu)質(zhì)資源，開設(shè)了“集橋梁理想與工程之美”系列講座

廈門的絕大多數(shù)橋梁與道路工程是在改革開放后規(guī)劃建造完成，特別是成為經(jīng)濟特區(qū)后的30多年，廈門匯聚了橋梁規(guī)劃、設(shè)計、施工、維護管理等精英企業(yè)及人才，如廈門路橋建設(shè)集團、廈門市路橋信息工程有限公司、廈門軌道集團、廈門高格橋梁設(shè)計研究中心等企業(yè)。學(xué)校陸續(xù)聘請其主要技術(shù)負責人作為學(xué)院的客座教授，定期給教師和學(xué)生舉行專業(yè)講座，參與培養(yǎng)計劃制定，參與學(xué)生的教學(xué)指導(dǎo)。

“集橋梁理想與工程之美”系列講座由參與過廈門城市建設(shè)的企業(yè)管理人員和技術(shù)專家參與，主要以廈門的工程實例為依托，介紹各大型土木工程項目的規(guī)劃、設(shè)計、建造過程及文化內(nèi)涵。例如，原主管廈門城市交通建設(shè)的政府官員利用新舊圖片對比，具體講述廈門城市的變遷與發(fā)展，特別是交通規(guī)劃中的設(shè)計理念、方案由來、遇到的難點和創(chuàng)新解決方法，解讀其中的文化內(nèi)涵。曾負責海滄大橋現(xiàn)場施工的總工程師講述海滄大橋鋼箱梁施工中的難點和關(guān)鍵工序，曾參與廈門大橋和海滄大橋等橋梁景觀設(shè)計并獲得過亞瑟海頓獎（國際橋梁創(chuàng)新的最高大獎）的廈門高格橋梁設(shè)計研究中心董事長講解橋梁的藝術(shù)設(shè)計、橋梁景觀設(shè)計和創(chuàng)新發(fā)展，曾參與海滄大橋維護系統(tǒng)建設(shè)的高級工程師為學(xué)生講解特大橋梁的養(yǎng)護管理體系和數(shù)據(jù)采集，原五緣灣大橋項目副經(jīng)理講述五緣灣片區(qū)規(guī)劃以及五緣灣大橋的建設(shè)歷程，曾負責廈門BRT建設(shè)的教授級高工做題為“現(xiàn)代橋梁建設(shè)先進技術(shù)”學(xué)術(shù)講座，當年海滄大橋的設(shè)計顧問、國際著名橋梁建筑工程大師鄧文中博士成為學(xué)校的榮譽教授，并帶來了“21世紀的工程師”主題講座等。企業(yè)導(dǎo)師們豐富的工程經(jīng)驗和國際視野不僅開闊了師生的眼界，使學(xué)生對廈門城市交通設(shè)施建設(shè)有了全面系統(tǒng)的認知，體味每一項土木工程中深厚的人文情懷。

（二）充分利用廈門優(yōu)質(zhì)的人文環(huán)境，形成系統(tǒng)的工程實習基地

土木工程認識實習是本科教學(xué)計劃中第一個實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，有利于學(xué)生建立對自己所學(xué)專業(yè)的感性認識，從而樹立正確的專業(yè)思想，為今后的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課學(xué)習打下良好的基礎(chǔ)。

學(xué)校先后與廈門園博苑、廈門市規(guī)劃展覽館等簽訂了合作協(xié)議。從2013年開始，每屆土木工程專業(yè)的學(xué)生在大一期末都赴廈門市規(guī)劃展覽館、廈門橋梁博物館、陳嘉庚紀念館和廈門園博苑等地進行認識實習。廈門市規(guī)劃展覽館以模型、影片、幻影成像等現(xiàn)代化手段，通過對比全方位地詮釋了廈門城市的發(fā)展歷史、當代成就和未來發(fā)展方向；廈門橋梁博物館不僅有海滄大橋的建設(shè)成果，還集中展示橋梁歷史、橋梁文化、橋梁現(xiàn)代化和橋梁科普；集美的陳嘉庚紀念館建筑群秉承了獨具特色的閩南建筑風格，使學(xué)生在接受愛國主義教育同時，感受中西建筑風格的完美結(jié)合；學(xué)校附近的廈門園博苑集中展示了各種類型的梁、拱、吊橋結(jié)構(gòu)。學(xué)生在參觀學(xué)習的過程中，目睹美麗廈門城市的變遷，感受城市建筑交通設(shè)施對人們生活的影響。

全國各大設(shè)計院在廈門的分院、施工企業(yè)和員工培訓(xùn)基地陸續(xù)接納學(xué)校路橋方向的學(xué)生進行生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習，甲級設(shè)計院總工教授級高工參與路橋方向畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)和答辯，保障學(xué)生的各階段實踐環(huán)節(jié)系統(tǒng)而專業(yè)。

（三）結(jié)合廈門地區(qū)的環(huán)境特點進行課堂教學(xué)

在橋梁工程、橋涵水文、鋼橋等課堂教學(xué)中，盡量以廈門地區(qū)的實際工程為例講解。例如，講解工程的可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護時，引入跨海大橋建設(shè)中對白海豚的保護、演武大橋超低設(shè)計等成功案例，引導(dǎo)學(xué)生在重視結(jié)構(gòu)計算的同時，充分考慮周圍環(huán)境的影響。講解橋梁施工時，除了引入集美大橋的“國家級工法”、海滄大橋的鋼箱梁施工等，學(xué)院曾擔任廈漳大橋總工的“雙師型” 教師還以廈漳大橋為例詳細講解施工過程。

針對福建廈門的環(huán)境特點，在專業(yè)課程中加重了臺風、海浪、地震、海水侵蝕等對橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計建造過程影響，并有利于學(xué)生對周邊實際工程的理解和關(guān)注。

2013級道路與橋梁工程方向的培養(yǎng)方案中明確提出了學(xué)生應(yīng)具備工程美學(xué)方面的修養(yǎng)和素質(zhì)，并提出開設(shè)道路與橋梁美學(xué)課程，將采用企業(yè)導(dǎo)師和教師共同授課的方式進行。

（四）鼓勵優(yōu)秀本科生參與科研活動

學(xué)院設(shè)立創(chuàng)新學(xué)分和獎勵機制，鼓勵學(xué)生積極申報大學(xué)生創(chuàng)新項目，利用課余時間參與教師的科研項目。例如，筆者曾指導(dǎo)2011級本科生完成校級大學(xué)生卓越計劃“廈門園博苑橋梁文化研究”，引導(dǎo)學(xué)生從園博苑的大環(huán)境中，體會橋梁的結(jié)構(gòu)美，了解橋梁的命名、雕塑、攝影、文化意境等。

三、結(jié)語

廈門的城市之美世界公認，作為城市重要部分的橋梁，其建設(shè)藝術(shù)和技術(shù)均走在全國的前列，特別是在陳嘉庚精神的感召鼓舞下，廈門的橋梁工程企業(yè)精英對學(xué)校教育都非常熱心，并不斷有更多的業(yè)界人士參與學(xué)校的工程教育，這些都是廈門理工學(xué)院橋梁工程教育得天獨厚的資源。

廈門理工學(xué)院立足本地，利用廈門地區(qū)優(yōu)質(zhì)的工程文化藝術(shù)環(huán)境，將繼續(xù)通過與相關(guān)企業(yè)的深度合作，推行橋梁工程素質(zhì)教育，培養(yǎng)具備工程美學(xué)素養(yǎng)的具有新時代建設(shè)理念的應(yīng)用型技術(shù)人才。

參考文獻：

[1]田靖宇.廈門大橋雙向4車道實現(xiàn)“3進3出”的改造[J].中國市政工程，2008 （4）： 16-17.

[2]羅盛文 .海滄大橋──美麗鷺島的一顆明珠[J].廈門科技，1999 （3）： 3-4.

[3]張鴻，張喜剛，丁峰，等. 短線匹配法節(jié)段預(yù)制拼裝橋梁新技術(shù)研究[J].公路，2011（2）：76-82.

[4]饒歡歡，彭本榮，劉巖，等. 海洋工程生態(tài)損害評估與補償——以廈門杏林跨海大橋為例[J]. 生態(tài)學(xué)報，2015，35（16） ：5467-5476.

[5]張梁，楊曉濱，王麒.廈門集美大橋通航孔橋設(shè)計[J].公路，2008（9）：376-380.

[6]程健華. 城市濱海道路景觀塑造——以廈門環(huán)島路景觀設(shè)計為例[J]. 規(guī)劃師， 2004 （5）：71-74.