《大跨径桥梁设计与施工》课程建设研究与实践
《大跨径桥梁设计与施工》课程建设研究与实践
魏 洋 南京林业大学土木工程学院
江苏南京 210037
【文章摘要】
《大跨径桥梁设计与施工》课程是土木工程专业方向的一门专业拓展课,其为扩展桥梁方向学生的专业知识而开设,有助于开阔学生的视野,
培养学生的创新意识和实践能力。本文以该课程建设现状为背景,论述了该课程建设的思路:革新教学理念, 合理定位教学目标,展示桥梁科研前端,突出工程实践,探索人才创新体系,锻炼学生动手能力,建立学生科研与工程实践的培养体系。同时,介绍了课程建设成果的实践效果。
【关键词】
土木工程专业;课程建设;教学改革; 大跨径桥梁;创新能力
中图分类号:G642.0 文献表示码: A 文章编号:
《大跨径桥梁设计与施工》为土木工程(交通土建工程)专业的特色方向课,是拓展桥梁专业知识,深入学习研究大跨径桥梁的专业课程,该课程主要教学内容为大跨径桥梁的结构体系、构造原理、设计计算理论、施工技术及典型大跨径桥梁工程案例,包括大跨径梁桥、拱桥、斜拉桥及悬索桥等设计与施工案例。通过各教学环节的学习,使学生了解大跨径桥梁的发展历史,掌握常用大跨径桥梁的结构体系的分类、构造选型、构造处理和大跨径桥梁的设计计算方法及施工方法的要点,并了解我国现代桥梁的最新建设发展与建设成就,增强学生的民族自豪感与自身责任感。
1 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设现状及存在的问题
在改革开放前,由于我国桥梁工程以中小跨径桥梁为主,未设置《大跨径桥梁设计与施工》这门课。从上一世纪90 年代开始,随着我国桥梁事业不断发展、技术水平不断提高,为学生扩展现代大跨径桥梁知识、提高创新能力设置这门课程显得十分必要与重要,包括南京林业大学、东南大学、北京交通大学、福州大学等在内的国内一些高校在土木工程专业都逐步设置了大跨径桥梁课程,《大跨径桥梁设计与施工》已成为土木工程专业课程体系的重要组成部分,但由于课程设置历史短、课程内容覆盖面广、难度大,至今国内还未有一本适用的本科生教材,而教材或讲义及课件是教学过程所必须的最重要资源。针对《大跨径桥梁设计与施工》无可用的成熟教材、无系统的教学课件现状,
以及课程实践环节强、技术更新快、创新性强等特点,以提高学生兴趣与参与意识,锻炼学生动手能力,培养学生创新能力为目标,展示桥梁科研前端,探索人才创新体系,研究建设《大跨径桥梁设计与施工》课程体系显得十分必要。
2 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设思路及内容
2.1 革新教学理念,合理定位教学目标
《大跨径桥梁设计与施工》教学实施的目的就是为了让学生了解世界桥梁发展的现状及我国桥梁建设的新成就,增强学生对不同类型桥梁建造方法的认识、理解,掌握最新先进的桥梁设计与建造技术,提高学生的创新能力,开拓学生的视野。为此,在2012 年,进行了培养方案和教学大纲的修订,在突出理论基础教育的同时,重视对大跨径桥梁的结构形式、构造、设计构思和理念的教育,突出桥梁结构设计与施工技术的创新教育。
2.2 展示桥梁科研前端,突出工程实践,探索人才创新体系
由于《大跨径桥梁设计与施工》课程具有设置历史短、内容广、难度大、实践性强等特点,编著一本本科生适用的教材或讲义是保障教学效果的前提。针对这一状况,广泛收集了相关的专著、期刊论文、学位论文及新闻报道,吸取最新桥梁工程建设及研究成果,编制了实时更新的课程讲义,并制作了对应课件,大跨径桥梁的建设是一个国家科学技术、综合国力的最新体现,代表着材料、工程科技的最高水平,
大跨径桥梁的建设常常需要破解一系列技术难题,需要坚持不懈的研发与创新, 在桥梁建设日新月异的今天,讲义与课件力求反映最新的、典型的新建的与在建的大跨径桥梁的技术创新成果,传递最新信息,例如:2006 年建成的重庆石板坡长江大桥复线桥的创新的组合结构形式、2008 年建成的苏通大桥创造的多项世界之最背后的技术挑战和科技难题、2008 年建成的世界首座墩顶转体斜拉桥——北京西六环跨丰沙铁路斜拉桥在施工方法的创新、2012 年建成的国内跨径最大的三跨悬索桥——南京四桥在防装装置、锚碇等方面的创新、正在建设中的采用世界最长沉管隧道施工的跨海大桥——港珠澳大桥等,让学生深入了解最新的大跨径桥梁建造技术,突出工程实践,不断地跟踪大跨径桥梁的前沿发展动态,通过全面展示桥梁科研创新前端,着实培养学生的创新能力。
由于该课程内容具有较强的直观性, 尤其是构造、方法和施工过程的讲解,传统的教学方法难以解析透彻,易导致理论与实践的脱节,致使学生的学习兴趣低。针对现状,经过反复实践研究,全新制作的课件实时反映国内外重大工程项目,理论联系实际,化抽象为具体,数千幅图片将枯燥、抽象的结构构造与施工过程呈现为有趣的、直观的内容,运用立体的、动态的、连续的、全面的表现手法来展示难以用语言描述的桥梁构造和施工方法,且信息量大,能增加学生的理解力、想象力和思维力,激发学生的学习兴趣和主观能动性。在课程实践中,课件预先拷贝给学生,
有助于课前预先预习及课后的复习观摩, 促进了优质资源共享。通过以上《大跨径桥梁设计与施工》课程的资源建设为实践教学体系的构建奠定了基础,所制作的课件实时反映国内外重大桥梁工程项目与研究成果,突出工程实践与创新。195
科普教育
Scientific Instructive
电子制作
2.3 锻炼学生动手能力,建立学生科研与工程实践的培养体系
通过大跨径桥梁工程案例分析、吸收学生参与科研与工程实践,以及设置工程实践类课题,锻炼学生动手能力,培养学生的创新能力与专业素养。针对培养学生科研创新能力的需要,在教学过程中,注重国内外最新研究成果、研究方法及研究方案设计的教育与示范;在优秀本科生的培养中,结合导师的科研工作,设置了较多的创新性强的课题以培养学生的创新能力,并吸收优秀学生参加导师的横向科研课题,使得学生的培养过程与工程实践相结合;在毕业设计中,选择创新性和应用性较强的工程实践类课题论文,使学生对很多研究领域有了一定的了解,成为报考研究生选择方向的重要参考。在教学方法上,以观看大跨径桥梁建设的影音文件( 或影视作品) 以及参观工程建设现场,营造学习氛围和增加学习兴趣,提高学生的工程实践能力,使学生能够迅速适应将来的工作岗位。
3 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设成果应用实践
《大跨径桥梁设计与施工》课程在我校土木工程专业(交通土建工程方向)已经开设多年,陆续应用本成果进行教学实践也已有近十年,教学过程中,学生对最新桥梁建设尤其是国内外重大桥梁工程项目表现出了浓厚的兴趣,多媒体所表现出来的大跨径桥梁桥梁构造和施工过程非常直观,给学生留下了深刻的印象,有效提高了学生的工程实践能力,教学效果得到了学生的认可,受到了学校教学督导组老师的好评。另外,桥梁工程的最新研究成果也得到了学生的极大关注,实践证明,这些学术前沿信息为提高学生创新能力和科研能力开拓了思路,并为报考研究生选择方向的提供了重要的参考。该成果可在以后的教学工作中进一步完善、推广应用,长期、稳定地培养出高质量的创新型人才,可供其它开设土木工程专业的院校参考和借鉴。
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【作者简介】
魏洋,男,1978 年出生,安徽合肥人, 南京林业大学土木工程学院副教授,博士,副教授,国家一级注册工程师,主要研究方向土木工程和高等教育教学管理。