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摘要:卓越工程师计划是未来我国高等工科学校培养模式的发展方向,其本质是实践能力和工程素质的培养;“桥梁工程施工”是本专业工程素质培养的平台和窗口,结合笔者教学实践经验,介绍了“桥梁工程施工”课程的特点,对该课程的建设提出了建议,以期为我国桥梁工程建设领域培养高素质人才提供参考。
关键词:桥梁工程施工;课程建设;卓越工程师;工程素质
作者简介:王海良(1966-),男,河北定州人,天津城市建设学院土木工程系,教授;董鹏(1978-),男,河北保定人,天津城市建设学院土木工程系,讲师。(天津 300384)
基金项目:本文系天津城市建设学院教育教学改革与研究项目“基于工程能力培养的桥梁工程课程教学改革研究与实践”(项目编号:JG1003)的研究成果。
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)23-0115-02
桥梁工程是土木工程一级专业下二级专业方向,随着国内铁路、公路、市政交通建设的发展,目前国内对桥梁工程专业人才需求量很大,可以说达到供不应求的地步,其培养质量将影响未来我国桥梁工程的健康发展。桥梁工程专业学生主要就业单位为设计院、科研单位、监理单位、施工单位,施工单位是主要用人需求单位。桥梁工程专业方向的工作性质主要是和实际紧密结合的生产一线,是推行卓越工程师培养计划的良好平台。
“桥梁工程施工”课程是土木工程一级专业下桥梁工程、道路桥梁与渡河工程目录外一级专业下的专业课,其教学内容是将本学科专业基础课程如“结构力学”、“材料力学”、“混凝土结构设计原理”、“钢结构设计原理”、“桥梁工程”、“建筑材料”等融合在一起,是这些课程在实际工程的延续及应用,该课程教学效果将直接影响学生专业能力及工程素质的培养质量。近年在实际工程中,笔者发现很多技术人员(包括施工一线、设计单位及监理单位)对施工技术不了解,缺乏工程素质,国内最近也发生过若干起由于施工方案不当引起的重大施工事故,给工程建设带来了很大浪费,造成了极大经济损失及不良社会影响。[1,2]
结合2010年6月23日教育部启动的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》“卓越工程师教育培养计划”的推进及落实,[3]开展“桥梁工程施工”课程建设改革及教学方法的研究,对提高我国桥梁工程专业本科生实践能力及工程素养,推进我国桥梁领域科技进步及施工技术发展,具有非常重要的现实意义。
一、桥梁工程施工课程的特点
1.信息量较大
“桥梁工程施工”课程主要介绍桥梁工程各种桥式施工方法、工艺流程,要求学生首先熟悉桥梁工程结构构造、分类,并通过大量工程实体介绍其施工方法、工艺流程及技术要求,国内铁路、公路、市政交通桥梁上部结构形式有所区别,且在铁路、公路、市政交通中有简直梁、连续梁、拱桥、斜拉桥、悬索桥等多种桥梁上部结构形式,每种桥式又有多种施工方法,其下部结构形式也多种多样,施工方法也会随桥位处地质情况、地形情况、工期要求、施工单位设备配置等有所不同,如桩基成孔施工有挖孔、机械成孔等,机械成孔中又包含正、反循环、悬挖、冲击成孔等多种施工方法,[4,5]因此,本课程内容信息量相当大。
2.和其他专业基础课密切联系
“桥梁工程施工”课程是本专业其他课程的综合及拓展,是其他课程内容在实践中的具体应用,和学生已学“桥梁工程”、“混凝土结构设计原理”、“钢结构设计原理”、“结构力学”、“材料力学”、“建筑材料”、“结构试验”等专业基础课程内容密切相关,如在悬臂浇筑连续梁施工中,在施工前需要确定混凝土的配合比,在确定每节段的张拉时间时,需要测定混凝土强度,涉及建筑材料内容,在张拉过程中需要计算、测试预应力钢束的伸长量,涉及到混凝土结构设计原理、建筑结构实验内容,在挂蓝、墩旁支架设计时,又用到结构力学、材料力学、钢结构设计原理等内容,其他桥式的施工方法也和多门课程的内容密切结合。
3.实践性、工程背景较强
桥梁工程施工必须依法在国家、行业规范指导下进行,课程教学内容必须符合国家、行业有关施工规范要求,国家、行业施工规范是在大量实践基础上编制而成的,因此教学内容具有较强的实践性。“桥梁工程施工”课程教学内容需依托实际桥梁结构形式,因此其内容具有很强的工程背景。
4.对教师要求更高
由于该课程不但介绍桥梁施工的原理、方法,还涉及各种桥梁结构的施工工艺、流程,因此要求教师不但具备深厚的理论基础,还要求教师具有丰富的现场施工经验,只有将理论和实践很好结合,才能将此课程讲授得更加生动、具体,吸引学生注意力、激发学生学习热情,否则教学内容肯定呆板、枯燥,因此,该课程对教师的要求更高。
5.内容更抽象
对于没有走出校门的学生,由于没有实践经验,“桥梁工程施工”教学内容是很抽象的。通过几年的培养,学生已具备系统的分析能力及思考能力,养成理性思维习惯,在其他课程中,问题答案是唯一的,而在“桥梁工程施工”中,解决问题的方案不唯一,需要根据桥位地质条件、场地环境、工期安排、施工能力、设备条件等决定更为经济、安全、可行的施工方案,对学生综合能力、分析能力、组织能力有更高的要求。
二、对桥梁工程施工课程建设的建议
针对该课程的特点,应有针对性进行课程建设。经过多年的教学实践,笔者建议应从以下几个方面加强该课程的建设。
1.加强多媒体教学应用
“桥梁工程施工”信息量大,涉及很多具体桥式、实体工程及结构构造,单纯靠板书不能反映教学内容,在教学中应加大多媒体教学的应用,可通过实桥施工过程的照片,给学生展示各桥式的施工过程,给学生以直观的印象,加之播放若干桥梁整个施工过程的视频,使学生对各类有特点桥梁施工的整个过程有充分的了解。我们在实践教学中,编制了桥梁工程施工课程课件,在课件中有大量实际工程施工过程照片,通过照片给学生讲解施工过程方法及注意的问题,学生反映课程内容不再抽象。
2.加强课堂讨论及参观教学环节
教师在教学过程中,可通过国内、外具体桥梁实例,介绍施工成功经验及失败教训,从实例中使学生树立责任心及专业素养;通过实例,在课堂引导学生开展施工注意事项的讨论,激发学生的学习兴趣;在课堂教学同时,适当结合某一问题,让学生进入实验室或工地,针对实物给学生讲解,加深学生的印象。在讲授钢管混凝土拱桥施工中介绍有关缀板需要设对拉拉杆内容时,学生感觉不好理解,通过照片介绍我们自己亲身经历某桥在浇注混凝土时拱肋缀板的胀模事故及引起的影响,使学生清楚认识到此部位施工的重要性,在介绍张拉千斤顶标定时,由于学生从来没有接触张拉千斤顶,而照片又不能反映千斤顶的细部结构,为保证教学效果,可安排学生到试验室,在教师指导下拆开千斤顶,使其结构一目了然,让学生更容易掌握张拉千斤顶标定的重要性及标定方法。
3.提高教师的专业素养及工程背景
由于我国高等教育体制原因,高等学校教师基本未在施工一线工作过,在今后师资培养过程中,可鼓励刚毕业的青年教师到施工一线锻炼一段时间,培养教师的实践能力及工程素养,同时鼓励教师加强开展和实际工程密切结合横向课题的承揽,使其通过横向课题的开展,逐渐熟悉工程要求;加强教学单位教学方法的研讨,组织有经验的教师开展传、帮、带作用,同时也可加大和施工单位的联系,定期请有关单位技术人员对桥梁工程施工技术的发展开展讲座等,也会起到非常好的效果。从2007年开始,我们加大了结合横向课题的承揽力度,并不定期结合课题内容组织教师进行研讨,课题组青年教师在参与课题过程中,对实际桥梁的施工有了更深入的了解,其工程素养有所提高,教师工程素养、实践能力的提高又反馈到课堂讲课、毕业设计中,使桥“梁工程施工”课程教学质量得到明显提高。
4.从多方面培养学生的学习兴趣
现在在校学生大部分是90后,自尊心较强,想法较多,在教学过程中,首先要尊重学生,每次应对每个学生作业认真批改,并针对作业中的共性重要问题专门讲解,使学生感到教师是在关注每个学生;讲课过程中可列举国内桥梁建设成就,树立学生自豪感,从多方面培养学生的学习热情及兴趣,如果能结合实际介绍教师自己的桥梁施工成就,学生的学习热情和积极性会更高。在笔者的教学实践中,每个学生的作业都会认真批改,并结合自身体验介绍国内桥梁建设的成果及地位。随着课程教学的开展,明显感觉到学生愿意和教师交流,学生学习的积极性及学习兴趣明显提高。
三、结语
天津城市建设学院在2007年开始对桥梁工程施工课程进行了教学方法等的改革、建设,根据国内桥梁施工技术发展现状,编制了桥梁工程施工课程内部讲义,[6]完成了对应的课件,讲课内容基本以课件为主,每年的讲义、课件内容都会根据教师开展过实际工程项目内容进行修改、完善,教学内容跟踪国内先进施工技术,这样学生在学习过程中感到很多工程都有自己的老师参与,激发了学生学习热情及自豪感,且在走出校门后,可很快融入工程实际。近年从用人单位反映,本校毕业的桥梁工程专业学生在工作岗位上都取得了一定成绩,表明该课程取得了良好的教学效果。
卓越工程师计划是我国未来高等工科学校发展的趋势,其本质是工程能力、实践能力的培养,“桥梁工程施工”是本专业基础专业课程的延续,是本专业工程能力、实践能力培养的窗口及平台,结合课程特点,从一点一滴做起,培养适合我国桥梁工程建设需要的人才是教师的本分和职责。本文是笔者多年“桥梁工程施工”课程教学实践的总结,我们在教学工作中还有需要提高、改进之处,相信通过广大教师的努力,我国同类院校“桥梁工程施工”课程的教学水平会有更大的提高。
参考文献:
[1]周洁,段海霞.“卓越工程师教育培养计划”背景下高校思想政治工作的思考与探索[J].教育教学研究论坛,2011,(9):11-12,99.
[2]徐洪涛,等.我国近年来桥梁事故发生的原因及教训[J].中国安全科学学报,2007,(11):90-95.
[3]逯鹏,陈玉奎,李彦.钢箱混凝土拱桥胀模事故分析与数值模拟[J].国防交通工程技术,2010,(4):43-45,55.
[4]郭智多.桥梁工程施工便携手册[M].北京:中国电力出版社,2006.
[5]桂业昆,邱式中.桥梁施工专项技术手册[M].北京:人民交通出版社,2005.
[6]王海良.桥梁工程施工讲义[Z].2007.
(责任编辑:麻剑飞)
关键词:桥梁工程施工;课程建设;卓越工程师;工程素质
作者简介:王海良(1966-),男,河北定州人,天津城市建设学院土木工程系,教授;董鹏(1978-),男,河北保定人,天津城市建设学院土木工程系,讲师。(天津 300384)
基金项目:本文系天津城市建设学院教育教学改革与研究项目“基于工程能力培养的桥梁工程课程教学改革研究与实践”(项目编号:JG1003)的研究成果。
中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2011)23-0115-02
桥梁工程是土木工程一级专业下二级专业方向,随着国内铁路、公路、市政交通建设的发展,目前国内对桥梁工程专业人才需求量很大,可以说达到供不应求的地步,其培养质量将影响未来我国桥梁工程的健康发展。桥梁工程专业学生主要就业单位为设计院、科研单位、监理单位、施工单位,施工单位是主要用人需求单位。桥梁工程专业方向的工作性质主要是和实际紧密结合的生产一线,是推行卓越工程师培养计划的良好平台。
“桥梁工程施工”课程是土木工程一级专业下桥梁工程、道路桥梁与渡河工程目录外一级专业下的专业课,其教学内容是将本学科专业基础课程如“结构力学”、“材料力学”、“混凝土结构设计原理”、“钢结构设计原理”、“桥梁工程”、“建筑材料”等融合在一起,是这些课程在实际工程的延续及应用,该课程教学效果将直接影响学生专业能力及工程素质的培养质量。近年在实际工程中,笔者发现很多技术人员(包括施工一线、设计单位及监理单位)对施工技术不了解,缺乏工程素质,国内最近也发生过若干起由于施工方案不当引起的重大施工事故,给工程建设带来了很大浪费,造成了极大经济损失及不良社会影响。[1,2]
结合2010年6月23日教育部启动的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》“卓越工程师教育培养计划”的推进及落实,[3]开展“桥梁工程施工”课程建设改革及教学方法的研究,对提高我国桥梁工程专业本科生实践能力及工程素养,推进我国桥梁领域科技进步及施工技术发展,具有非常重要的现实意义。
一、桥梁工程施工课程的特点
1.信息量较大
“桥梁工程施工”课程主要介绍桥梁工程各种桥式施工方法、工艺流程,要求学生首先熟悉桥梁工程结构构造、分类,并通过大量工程实体介绍其施工方法、工艺流程及技术要求,国内铁路、公路、市政交通桥梁上部结构形式有所区别,且在铁路、公路、市政交通中有简直梁、连续梁、拱桥、斜拉桥、悬索桥等多种桥梁上部结构形式,每种桥式又有多种施工方法,其下部结构形式也多种多样,施工方法也会随桥位处地质情况、地形情况、工期要求、施工单位设备配置等有所不同,如桩基成孔施工有挖孔、机械成孔等,机械成孔中又包含正、反循环、悬挖、冲击成孔等多种施工方法,[4,5]因此,本课程内容信息量相当大。
2.和其他专业基础课密切联系
“桥梁工程施工”课程是本专业其他课程的综合及拓展,是其他课程内容在实践中的具体应用,和学生已学“桥梁工程”、“混凝土结构设计原理”、“钢结构设计原理”、“结构力学”、“材料力学”、“建筑材料”、“结构试验”等专业基础课程内容密切相关,如在悬臂浇筑连续梁施工中,在施工前需要确定混凝土的配合比,在确定每节段的张拉时间时,需要测定混凝土强度,涉及建筑材料内容,在张拉过程中需要计算、测试预应力钢束的伸长量,涉及到混凝土结构设计原理、建筑结构实验内容,在挂蓝、墩旁支架设计时,又用到结构力学、材料力学、钢结构设计原理等内容,其他桥式的施工方法也和多门课程的内容密切结合。
3.实践性、工程背景较强
桥梁工程施工必须依法在国家、行业规范指导下进行,课程教学内容必须符合国家、行业有关施工规范要求,国家、行业施工规范是在大量实践基础上编制而成的,因此教学内容具有较强的实践性。“桥梁工程施工”课程教学内容需依托实际桥梁结构形式,因此其内容具有很强的工程背景。
4.对教师要求更高
由于该课程不但介绍桥梁施工的原理、方法,还涉及各种桥梁结构的施工工艺、流程,因此要求教师不但具备深厚的理论基础,还要求教师具有丰富的现场施工经验,只有将理论和实践很好结合,才能将此课程讲授得更加生动、具体,吸引学生注意力、激发学生学习热情,否则教学内容肯定呆板、枯燥,因此,该课程对教师的要求更高。
5.内容更抽象
对于没有走出校门的学生,由于没有实践经验,“桥梁工程施工”教学内容是很抽象的。通过几年的培养,学生已具备系统的分析能力及思考能力,养成理性思维习惯,在其他课程中,问题答案是唯一的,而在“桥梁工程施工”中,解决问题的方案不唯一,需要根据桥位地质条件、场地环境、工期安排、施工能力、设备条件等决定更为经济、安全、可行的施工方案,对学生综合能力、分析能力、组织能力有更高的要求。
二、对桥梁工程施工课程建设的建议
针对该课程的特点,应有针对性进行课程建设。经过多年的教学实践,笔者建议应从以下几个方面加强该课程的建设。
1.加强多媒体教学应用
“桥梁工程施工”信息量大,涉及很多具体桥式、实体工程及结构构造,单纯靠板书不能反映教学内容,在教学中应加大多媒体教学的应用,可通过实桥施工过程的照片,给学生展示各桥式的施工过程,给学生以直观的印象,加之播放若干桥梁整个施工过程的视频,使学生对各类有特点桥梁施工的整个过程有充分的了解。我们在实践教学中,编制了桥梁工程施工课程课件,在课件中有大量实际工程施工过程照片,通过照片给学生讲解施工过程方法及注意的问题,学生反映课程内容不再抽象。
2.加强课堂讨论及参观教学环节
教师在教学过程中,可通过国内、外具体桥梁实例,介绍施工成功经验及失败教训,从实例中使学生树立责任心及专业素养;通过实例,在课堂引导学生开展施工注意事项的讨论,激发学生的学习兴趣;在课堂教学同时,适当结合某一问题,让学生进入实验室或工地,针对实物给学生讲解,加深学生的印象。在讲授钢管混凝土拱桥施工中介绍有关缀板需要设对拉拉杆内容时,学生感觉不好理解,通过照片介绍我们自己亲身经历某桥在浇注混凝土时拱肋缀板的胀模事故及引起的影响,使学生清楚认识到此部位施工的重要性,在介绍张拉千斤顶标定时,由于学生从来没有接触张拉千斤顶,而照片又不能反映千斤顶的细部结构,为保证教学效果,可安排学生到试验室,在教师指导下拆开千斤顶,使其结构一目了然,让学生更容易掌握张拉千斤顶标定的重要性及标定方法。
3.提高教师的专业素养及工程背景
由于我国高等教育体制原因,高等学校教师基本未在施工一线工作过,在今后师资培养过程中,可鼓励刚毕业的青年教师到施工一线锻炼一段时间,培养教师的实践能力及工程素养,同时鼓励教师加强开展和实际工程密切结合横向课题的承揽,使其通过横向课题的开展,逐渐熟悉工程要求;加强教学单位教学方法的研讨,组织有经验的教师开展传、帮、带作用,同时也可加大和施工单位的联系,定期请有关单位技术人员对桥梁工程施工技术的发展开展讲座等,也会起到非常好的效果。从2007年开始,我们加大了结合横向课题的承揽力度,并不定期结合课题内容组织教师进行研讨,课题组青年教师在参与课题过程中,对实际桥梁的施工有了更深入的了解,其工程素养有所提高,教师工程素养、实践能力的提高又反馈到课堂讲课、毕业设计中,使桥“梁工程施工”课程教学质量得到明显提高。
4.从多方面培养学生的学习兴趣
现在在校学生大部分是90后,自尊心较强,想法较多,在教学过程中,首先要尊重学生,每次应对每个学生作业认真批改,并针对作业中的共性重要问题专门讲解,使学生感到教师是在关注每个学生;讲课过程中可列举国内桥梁建设成就,树立学生自豪感,从多方面培养学生的学习热情及兴趣,如果能结合实际介绍教师自己的桥梁施工成就,学生的学习热情和积极性会更高。在笔者的教学实践中,每个学生的作业都会认真批改,并结合自身体验介绍国内桥梁建设的成果及地位。随着课程教学的开展,明显感觉到学生愿意和教师交流,学生学习的积极性及学习兴趣明显提高。
三、结语
天津城市建设学院在2007年开始对桥梁工程施工课程进行了教学方法等的改革、建设,根据国内桥梁施工技术发展现状,编制了桥梁工程施工课程内部讲义,[6]完成了对应的课件,讲课内容基本以课件为主,每年的讲义、课件内容都会根据教师开展过实际工程项目内容进行修改、完善,教学内容跟踪国内先进施工技术,这样学生在学习过程中感到很多工程都有自己的老师参与,激发了学生学习热情及自豪感,且在走出校门后,可很快融入工程实际。近年从用人单位反映,本校毕业的桥梁工程专业学生在工作岗位上都取得了一定成绩,表明该课程取得了良好的教学效果。
卓越工程师计划是我国未来高等工科学校发展的趋势,其本质是工程能力、实践能力的培养,“桥梁工程施工”是本专业基础专业课程的延续,是本专业工程能力、实践能力培养的窗口及平台,结合课程特点,从一点一滴做起,培养适合我国桥梁工程建设需要的人才是教师的本分和职责。本文是笔者多年“桥梁工程施工”课程教学实践的总结,我们在教学工作中还有需要提高、改进之处,相信通过广大教师的努力,我国同类院校“桥梁工程施工”课程的教学水平会有更大的提高。
参考文献:
[1]周洁,段海霞.“卓越工程师教育培养计划”背景下高校思想政治工作的思考与探索[J].教育教学研究论坛,2011,(9):11-12,99.
[2]徐洪涛,等.我国近年来桥梁事故发生的原因及教训[J].中国安全科学学报,2007,(11):90-95.
[3]逯鹏,陈玉奎,李彦.钢箱混凝土拱桥胀模事故分析与数值模拟[J].国防交通工程技术,2010,(4):43-45,55.
[4]郭智多.桥梁工程施工便携手册[M].北京:中国电力出版社,2006.
[5]桂业昆,邱式中.桥梁施工专项技术手册[M].北京:人民交通出版社,2005.
[6]王海良.桥梁工程施工讲义[Z].2007.
(责任编辑:麻剑飞)