橋梁工程課程教材的演變與思考

趙秋+陳寶春+李曉芳

摘要：教材作為高等教育的重要載體，對(duì)提高高校教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)優(yōu)秀專業(yè)人才具有顯著的促進(jìn)作用。文章分別按出版時(shí)間順序、適用橋梁使用功能、適用課時(shí)長(zhǎng)短、所在出版社共四個(gè)方面，總結(jié)了橋梁工程課程教材的演變。研究表明，在收集到的157本橋梁工程課程相關(guān)教材中，根據(jù)出版的年代，橋梁工程課程教材大致可以分為四個(gè)階段：統(tǒng)編—自編—統(tǒng)編—自編。其中針對(duì)公路橋相關(guān)內(nèi)容的教材明顯多于針對(duì)鐵路橋的教材，適用于中課時(shí)的教材多于長(zhǎng)課時(shí)和短課時(shí)的教材，這些教材的出版主要集中在人民交通出版社和中國(guó)鐵道出版社。最后，文章對(duì)橋梁工程課程教材出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行了分析，并對(duì)橋梁工程課程教材的發(fā)展提出相應(yīng)的建議。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；課程教材；教學(xué)研究；演變；調(diào)查

中圖分類號(hào)：C43；TU997 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1005-2909（2017）06-0087-05

橋梁工程是指橋梁勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)和檢測(cè)等工作過(guò)程，以及研究這一過(guò)程的科學(xué)和工程技術(shù)，它是土木工程的一個(gè)分支。作為本科課程，橋梁工程課程所介紹的是從事橋梁工程工作所需要的科學(xué)與工程技術(shù)基礎(chǔ)[1]。學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)這門課程，掌握橋梁的設(shè)計(jì)原則、各種體系橋梁的受力特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)計(jì)算基本理論，并結(jié)合課后習(xí)題與課程設(shè)計(jì)兩個(gè)環(huán)節(jié)，加深對(duì)課堂理論教學(xué)內(nèi)容的理解，培養(yǎng)動(dòng)手能力?？梢哉f(shuō)，橋梁工程課程是以設(shè)計(jì)計(jì)算為核心，橋梁結(jié)構(gòu)體系為線索，全面介紹各類橋梁的體系、設(shè)計(jì)、計(jì)算、構(gòu)造、施工等內(nèi)容的一門專業(yè)課[2]。

據(jù)《中國(guó)大百科全書》（教育卷）介紹，“教材”是根據(jù)一定學(xué)科的任務(wù)，編選和組織具有一定范圍和深度的知識(shí)和技能的體系，一般以教科書的物化形式反映[3]。因此，教材是以文字形式或圖片等其他形式呈現(xiàn)的一個(gè)知識(shí)體系或集合，是教師組織課堂教學(xué)的重要依據(jù)，學(xué)生學(xué)習(xí)的中心內(nèi)容，更是教學(xué)大綱目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)的重要保障。

本文對(duì)橋梁工程課程教材的建設(shè)和發(fā)展歷史進(jìn)行回顧，梳理橋梁工程課程教材發(fā)展的基本脈絡(luò)，分析不同階段橋梁工程課程教材建設(shè)和發(fā)展的時(shí)代背景和基本特征，總結(jié)橋梁工程課程教材建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)、成就與不足，明確新時(shí)期橋梁工程課程教材建設(shè)和發(fā)展的方向。

一、橋梁工程課程教材的演變

為了總體把握橋梁工程課程教材出版的情況，對(duì)橋梁工程課程相關(guān)教材出版的總數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。截至2016年6月，所能收集到的已出版的橋梁工程課程教材122本，鋼橋教材4本，橋梁工程概論教材17本，橋梁施工教材14本 ，如圖1所示。受早期國(guó)情的影響，橋梁工程課程教材內(nèi)容實(shí)際上僅涉及混凝土橋的相關(guān)知識(shí)，鋼結(jié)構(gòu)橋梁較少提及，一般只在教材的第一章概述部分和有關(guān)斜拉橋、懸索橋等大跨度橋梁部分才會(huì)有所提及。而鋼結(jié)構(gòu)橋梁的相關(guān)內(nèi)容僅在一本教材《鋼橋》中有專門講述。隨著國(guó)內(nèi)鋼橋的日益增多，部分學(xué)校開(kāi)設(shè)了鋼橋課程，但相應(yīng)的鋼橋課程教材數(shù)量偏少。橋梁工程概論和橋梁施工課程教材的內(nèi)容，也是橋梁工程課程教材的一部分，只是側(cè)重點(diǎn)不同。部分學(xué)校則根據(jù)需要設(shè)置了相應(yīng)的課程。

近20多年來(lái)中國(guó)橋梁工程技術(shù)取得巨大成就。但當(dāng)前的橋梁工程課程教材仍存在一些較為突出的問(wèn)題，許多內(nèi)容需要及時(shí)更新。下面從幾個(gè)方面探討橋梁工程課程教材的發(fā)展情況。

（一）按出版時(shí)間順序

圖2為橋梁工程課程教材出版數(shù)量變化曲線?？v觀橋梁工程課程教材的發(fā)展歷程可以看出，橋梁工程課程教材的發(fā)展與中國(guó)不同發(fā)展階段的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和政治背景息息相關(guān)。結(jié)合圖2可知，橋梁工程課程教材的發(fā)展歷史大致分為四個(gè)階段[4]。各階段橋梁工程教材數(shù)量如圖3所示。

階段一（1955—1966年）：統(tǒng)編教材統(tǒng)一使用。這個(gè)階段主要由同濟(jì)大學(xué)、唐山鐵道學(xué)院、長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院、西安公路學(xué)院等編寫教材，其他高校選擇使用。

階段二（1966—1978年）：自編教材各自使用。這個(gè)時(shí)期主要由同濟(jì)大學(xué)、唐山鐵道學(xué)院、長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院、西安公路學(xué)院等在第一階段的基礎(chǔ)上，編寫各自的教材，主要是用于本校工農(nóng)兵學(xué)員教學(xué)，橋梁工程課程教材的發(fā)展處于停滯狀態(tài)。同濟(jì)大學(xué)修訂了原教材，采用油印方式出版，全部四個(gè)分冊(cè)都有修訂或再版。

階段三（1978—2000年）：以統(tǒng)編教材為主。這個(gè)時(shí)期的橋梁工程教材主要是由國(guó)內(nèi)一些橋梁研究實(shí)力較強(qiáng)的高校聯(lián)合編寫的，如同濟(jì)大學(xué)、重慶交通學(xué)院、西安公路學(xué)院、湖南大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)、西南交通大學(xué)、中南大學(xué)等。這個(gè)時(shí)期出版的一些教材成為橋梁工程學(xué)科中的經(jīng)典書籍。

階段四（2000—2016年）：自編教材大量出現(xiàn)。這個(gè)時(shí)期是橋梁工程課程自編教材快速發(fā)展的時(shí)期，許多高校自行組織編寫適合自身教學(xué)的教材。橋梁工程教材數(shù)量快速增加，但是質(zhì)量參差不齊。

橋梁工程課程教材的發(fā)展經(jīng)過(guò)了四個(gè)階段：統(tǒng)編—自編—統(tǒng)編—自編。統(tǒng)編教材曾為中國(guó)的橋梁工程教育作出了重大貢獻(xiàn)，但也帶來(lái)了一些負(fù)面影響。最直接的影響就是后來(lái)各種橋梁工程課程教材篇章結(jié)構(gòu)和內(nèi)容千篇一律，大多是對(duì)權(quán)威性統(tǒng)編教材的模仿。但隨著社會(huì)的發(fā)展和人才培養(yǎng)的需要，教材形式更趨多元化，以滿足橋梁工程人才培養(yǎng)的廣泛需要。自編教材作者可能不如統(tǒng)編教材作者具有權(quán)威性，但是自編教材作者更具靈活性，能以一種更開(kāi)放的態(tài)度進(jìn)行教材改革，不斷嘗試與調(diào)整，所編寫教材更有特色，更符合各學(xué)校的需求。

（二）按橋梁使用功能

根據(jù)使用功能的不同，橋梁大致可分為公路橋、鐵路橋、城市橋等，其中公路橋和城市橋均以通行汽車為主，城市橋大部分采用或參照公路橋梁的建設(shè)規(guī)范，因此，橋梁從大類上可分為鐵路橋和道路橋（含公路橋和城市橋）[1]。高校橋梁工程課程也分兩類：一類是公路系統(tǒng)的院校，如同濟(jì)大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)、東南大學(xué)、重慶交通大學(xué)、長(zhǎng)沙理工大學(xué)和福州大學(xué)等，其橋梁工程課程教材以講授公路橋?yàn)橹?；另一類是鐵路系統(tǒng)的院校，如西南交通大學(xué)、中南大學(xué)和北京交通大學(xué)等，其橋梁工程課程教材以講授鐵路橋?yàn)橹鳌D4為中國(guó)公路與鐵路橋梁工程課程教材數(shù)量對(duì)比。endprint

可以看出，中國(guó)橋梁工程課程教材以公路橋?yàn)橹?，而有關(guān)鐵路橋的橋梁工程課程教材數(shù)量較少，還有一小部分橋梁工程課程教材包含公路橋和鐵路橋兩方面的內(nèi)容。

（三）按適用課時(shí)長(zhǎng)短

按橋梁工程課程授課課時(shí)的長(zhǎng)短可分為長(zhǎng)課時(shí)、中課時(shí)和短課時(shí)。長(zhǎng)課時(shí)適用于專門的橋梁工程專業(yè)，如有“土木工程”或“道路、橋梁與渡河工程”專業(yè)的高校，如同濟(jì)大學(xué)、西南交通大學(xué)等。橋梁工程課程課時(shí)多，教學(xué)內(nèi)容幾乎涉及所有橋型的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，以及各種橋型的計(jì)算原理與設(shè)計(jì)方法，教材一般有上、下冊(cè)，甚至上、中、下冊(cè)。中課時(shí)適用于過(guò)去的“路橋?qū)I(yè)”，現(xiàn)在的土木工程專業(yè)的“交通土建”或“路橋”兩個(gè)方向，如浙江大學(xué)、福州大學(xué)等。在這個(gè)專業(yè)方向中，“橋梁工程”與“道路工程”并重，由于道路工程課程占用了一部分學(xué)時(shí)，所以自然需要壓縮橋梁工程課程的部分課時(shí)。中課時(shí)長(zhǎng)度的橋梁工程課程教學(xué)學(xué)時(shí)適中，在講授橋梁理論部分時(shí)，重點(diǎn)介紹最基本與最主要的內(nèi)容，結(jié)構(gòu)與構(gòu)造方面主要介紹常用的橋型。短課時(shí)適用于其他一些專業(yè)，如交通工程、土木工程專業(yè)中的“軌道交通”或“建筑結(jié)構(gòu)”方向等，也有開(kāi)設(shè)橋梁工程課程的，但學(xué)時(shí)較少，或作為必修課，或作為選修課。由于教學(xué)課時(shí)不多，所以對(duì)大跨度橋梁體系這部分內(nèi)容，如懸索橋和斜拉橋甚至拱橋，有的學(xué)校完全不講，或者講的內(nèi)容較少。為了簡(jiǎn)化調(diào)查的工作量，以教材頁(yè)數(shù)簡(jiǎn)單區(qū)分教材所適用課時(shí)的長(zhǎng)短，當(dāng)教材頁(yè)數(shù)在500頁(yè)以上為適用長(zhǎng)課時(shí)教學(xué)的教材（如有分冊(cè)，為各冊(cè)合計(jì)），300～500頁(yè)之間適用于中課時(shí)教學(xué)的教材，300頁(yè)以下為短課時(shí)教學(xué)教材。圖5分別為適用于長(zhǎng)、中和短課時(shí)教材的數(shù)量。從圖中可以看出，適用于長(zhǎng)課時(shí)的教材有15本，適用于中課時(shí)的教材有65本，適用于短課時(shí)的教材有22本，中課時(shí)教材數(shù)量居多。

（四）按出版社

圖6為各出版社出版橋梁工程課程教材數(shù)量?？梢钥闯?，人民交通出版社出版橋梁工程課程教材最多，共計(jì)42本，其次為中國(guó)鐵道出版社14本，西南交通大學(xué)出版社7本，中國(guó)建筑工業(yè)出版社和機(jī)械工業(yè)出版社各6本。人民交通出版社主要面對(duì)的是公路橋，而中國(guó)鐵道出版社和西南交通大學(xué)出版社主要面對(duì)的是鐵路橋。

二、橋梁工程課程教材建設(shè)存在問(wèn)題

橋梁工程課程教材雖然得到了長(zhǎng)足發(fā)展，但在這個(gè)過(guò)程中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題。

（一）編寫動(dòng)機(jī)不純，敷衍了事

一些教師出于評(píng)職稱、申請(qǐng)教學(xué)方面的獎(jiǎng)勵(lì)，以及應(yīng)付課程建設(shè)驗(yàn)收等目的，編寫教材時(shí)往往倉(cāng)促收集一些資料，七拼八湊，甚至找學(xué)生代寫，錯(cuò)誤較多，質(zhì)量和水準(zhǔn)難以得到保證。

（二）教材內(nèi)容重復(fù)，缺乏創(chuàng)新性

目前，對(duì)教材的編寫出版基本沒(méi)有門檻限制，因此教材市場(chǎng)比較混亂。有的教材沒(méi)有特色，內(nèi)容重復(fù)；有的教材結(jié)構(gòu)千篇一律，內(nèi)容多年不變，跟不上時(shí)代的步伐；有的甚至編寫邏輯混亂，許多橋梁工程概念、術(shù)語(yǔ)的定義不科學(xué)，示例設(shè)置缺乏科學(xué)性和完整性。錢偉長(zhǎng)先生認(rèn)為，把教材越編越厚的不是好老師，把教材越編越薄的才是好老師。[5]未來(lái)的橋梁設(shè)計(jì)需要?jiǎng)?chuàng)新意識(shí)，因此如何在教材編寫中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神也是一個(gè)需要探討的問(wèn)題。

（三）教材編寫只考慮教學(xué)，而不考慮是否適用于學(xué)生

教學(xué)過(guò)程中一直強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體、教師主導(dǎo)，但目前大部分教材編寫還是按照教師的思維模式來(lái)設(shè)定內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，沒(méi)有充分考慮學(xué)生的認(rèn)知方式和接受能力。

三、橋梁工程課程教材發(fā)展方向思考

（一）圖文并茂，宜于閱讀

教材是知識(shí)傳播的載體，教材編寫必須體現(xiàn)為學(xué)生學(xué)習(xí)服務(wù)的意識(shí)，要使學(xué)生通過(guò)閱讀教材產(chǎn)生對(duì)該學(xué)科的興趣。橋梁工程課程教材可以利用計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)，采用三維插圖直觀展示橋梁的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造，并可以適當(dāng)采用彩色印刷，最大程度地增強(qiáng)學(xué)生閱讀教材的接受度和舒適感。通過(guò)教材引導(dǎo)學(xué)生與橋梁工程師以一種簡(jiǎn)單而精確的方式對(duì)話，讓學(xué)生讀起來(lái)既感興趣又充滿激情。

（二）重視創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，與時(shí)代發(fā)展同步

教材應(yīng)注重對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，幫助學(xué)生提升綜合素養(yǎng)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。將工程實(shí)踐和科學(xué)研究的最新進(jìn)展及時(shí)反饋在教材中，以確保教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性。為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)思維能力，應(yīng)探索編寫新型習(xí)題。此外，教材應(yīng)在每章結(jié)尾處提供推薦的閱讀資料和文獻(xiàn)，鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手查閱文獻(xiàn)，啟發(fā)學(xué)生思考，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索式學(xué)習(xí)。還應(yīng)增加團(tuán)隊(duì)合作的習(xí)題類型。橋梁設(shè)計(jì)是一項(xiàng)需要團(tuán)隊(duì)合作的工作，大型橋梁設(shè)計(jì)更是如此，這是培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神的一種有效方法。

（三）及時(shí)再版，保持可持續(xù)發(fā)展

有些院?；蜃髡卟蛔⒅亟滩牡姆e累和傳承，以致一些優(yōu)秀教材未能再版，殊為可惜。與之比較，美國(guó)加州大學(xué)Plummer等編寫的Physical Geology，從1979年至2015年的36年間累計(jì)出版了15版[6]，類似的例子還有很多?？s短教材的修訂周期是使教材內(nèi)容保持科學(xué)性、先進(jìn)性的重要手段。建議橋梁工程課程教材平均每4年進(jìn)行一次更新，每次版本的更新都應(yīng)有教材內(nèi)容、習(xí)題、編排體系和教學(xué)工具等的變化。

（四）增加鋼橋內(nèi)容，不能只針對(duì)混凝土橋

由于歷史的原因，橋梁工程課程教材只針對(duì)混凝土橋，即使有的教材有一些鋼結(jié)構(gòu)橋梁內(nèi)容，但并不完整，鋼橋的關(guān)鍵性問(wèn)題未能體現(xiàn)出來(lái)。目前，鋼材生產(chǎn)產(chǎn)能過(guò)剩，從環(huán)境保護(hù)出發(fā)，國(guó)家鼓勵(lì)用鋼材建橋。因此，橋梁工程課程教材應(yīng)增加鋼結(jié)構(gòu)、組合結(jié)構(gòu)橋梁等相關(guān)內(nèi)容，增強(qiáng)橋梁工程課程教材的適用性。

（五）實(shí)施數(shù)字化戰(zhàn)略，適應(yīng)教學(xué)新發(fā)展

相對(duì)于傳統(tǒng)紙質(zhì)教材，橋梁工程課程數(shù)字教材的教學(xué)知識(shí)點(diǎn)體現(xiàn)得更加直接，而且教材內(nèi)容更新得更加及時(shí)、便捷。隨著多媒體在高校教學(xué)中的普及，數(shù)字化教學(xué)越來(lái)越成為一種新的教學(xué)形式。因此，教材發(fā)展也必須適應(yīng)新形勢(shì)，開(kāi)發(fā)多元化、多層次的教材形式。除了傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材，還要建設(shè)電子課件、數(shù)字化教材、教學(xué)網(wǎng)站等，實(shí)現(xiàn)教材和教學(xué)資源的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化，以適應(yīng)多樣化的教學(xué)需要。

四、結(jié)語(yǔ)

樹(shù)立正確的橋梁工程課程教材觀，規(guī)劃和編寫教材不僅要考慮教師的教，更要重視學(xué)生的學(xué)。一本好的教材應(yīng)幫助學(xué)生獲得從書本內(nèi)到書本外、從課堂內(nèi)到課堂外的知識(shí)，以培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力和素養(yǎng)。經(jīng)過(guò)幾代人的努力，橋梁工程課程教材的建設(shè)和發(fā)展已取得較好的成績(jī)，但隨著橋梁工程技術(shù)的進(jìn)步及信息化的發(fā)展，對(duì)橋梁工程課程教材提出了新的更高要求。只有通過(guò)對(duì)教材不斷修訂，融入新的知識(shí)，提高教材的適用效果，才能為學(xué)生的學(xué)習(xí)服好務(wù)，最終培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，為學(xué)生將來(lái)從事橋梁工程建設(shè)工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

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