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橋梁工程的課程設(shè)計(jì)范文1

關(guān)鍵詞：土木工程；橋梁；課程；改革

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ？搖文章編號：1674-9324（2013）49-0201-02

橋梁工程專業(yè)課是土木工程專業(yè)橋梁工程方向?qū)W生在分專業(yè)方向后的必修課程，過去的教學(xué)大部分以教會(huì)學(xué)生幾種特定的橋梁的構(gòu)造及相應(yīng)的算法為主，并通過習(xí)題和課程設(shè)計(jì)對這幾種橋梁的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行鍛煉，培養(yǎng)出來的學(xué)生在用人單位還是比較受歡迎的，但是隨著社會(huì)需求的改變與市場競爭的加劇，用人單位普遍反映畢業(yè)生在創(chuàng)造性思維方面有比較大的缺陷，眼界不開闊，所設(shè)計(jì)出來的橋梁呆板、乏味。從這一需求出發(fā)，同濟(jì)大學(xué)橋梁工程系在橋梁工程教學(xué)方面進(jìn)行了改革，改革從課程設(shè)置、教學(xué)大綱修訂、教學(xué)方法改革幾個(gè)方面著手進(jìn)行。本文介紹同濟(jì)大學(xué)土木工程橋梁方向?qū)I(yè)課程設(shè)置調(diào)整方案。

一、原有橋梁工程專業(yè)課設(shè)置與存在問題

原有橋梁工程的課程設(shè)置具有強(qiáng)烈的科學(xué)性，把橋梁工程專業(yè)相關(guān)課程進(jìn)行了系統(tǒng)化分，具體體現(xiàn)在：首先，將橋梁按材料劃分。然后，將設(shè)計(jì)與施工各成獨(dú)立體系。最后，再輔以講授專門橋梁工程技術(shù)的選修課。專業(yè)課程設(shè)置如表1所示。

從多年執(zhí)行的效果看，這一課程設(shè)置方案的優(yōu)缺點(diǎn)如下。

1.學(xué)生在已知橋梁結(jié)構(gòu)形式與施工方法的條件下，計(jì)算分析能力很強(qiáng)，能正確分析常規(guī)橋梁的受力特點(diǎn)，并進(jìn)行構(gòu)件配筋設(shè)計(jì)。

2.從畢業(yè)設(shè)計(jì)效果與用人單位的反饋情況看，學(xué)生對橋梁總體設(shè)計(jì)與施工方法的掌握程度比較差，特別是根據(jù)實(shí)際使用要求與建設(shè)條件構(gòu)思橋梁方案的能力很差。

3.學(xué)生對橋梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造、計(jì)算方法與受力原理、材料特點(diǎn)、施工工藝之間的內(nèi)在聯(lián)系掌握得比較差，對如何選用常用橋梁構(gòu)造、尺寸、計(jì)算方法和施工工藝感覺無從下手。

4.在計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)長足發(fā)展后，橋梁電算內(nèi)容與目前實(shí)際應(yīng)用中的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與施工有較大脫節(jié)，在運(yùn)用計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)分析軟件時(shí)，對計(jì)算結(jié)果的判斷能力差。

二、課程設(shè)置調(diào)整的總體思路

古代土木工程技術(shù)是以師傅傳徒弟的方式代代相傳的，自從現(xiàn)代科學(xué)體系形成以來，土木工程技術(shù)已經(jīng)越來越科學(xué)化，目前的土木工程教育形成了一套整系統(tǒng)的科學(xué)體系。隨著工程技術(shù)復(fù)雜程度的增加，原來的土木工程技術(shù)已經(jīng)拆分為各種數(shù)學(xué)、力學(xué)、材料等獨(dú)立的課程，土木工程教學(xué)的主要任務(wù)也變成了這些課程的教學(xué)，教學(xué)中往往注重知識(shí)點(diǎn)教學(xué)，這些知識(shí)如何還原到工程應(yīng)用中去并沒有得到重視，這就產(chǎn)生了學(xué)生不會(huì)構(gòu)思的問題。基于上述認(rèn)識(shí)，為了達(dá)到讓學(xué)生在具備專業(yè)技能的前提下，具有創(chuàng)造性思維的能力，課程教學(xué)改革的教學(xué)思想主要是在按照科學(xué)體系安排課程的同時(shí)，盡量體現(xiàn)橋梁工程技術(shù)自身的特點(diǎn)，以建造技術(shù)貫穿課程安排。在教學(xué)內(nèi)容上，將重點(diǎn)主要放在，對現(xiàn)有橋梁設(shè)計(jì)與施工方法的形成過程上，通過分析目前已有橋梁的構(gòu)造、設(shè)計(jì)方法、施工方法形成過程中前人所經(jīng)歷的成功和失敗，找到目前橋梁工程結(jié)構(gòu)常規(guī)做法的合理性與缺點(diǎn)。

三、新橋梁工程專業(yè)課程方案設(shè)計(jì)

土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)及專業(yè)基礎(chǔ)課程在一二年級的平臺(tái)課上統(tǒng)一安排，橋梁方向的專業(yè)課在此基礎(chǔ)上進(jìn)行。專業(yè)課的教學(xué)目的就是要使學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，學(xué)會(huì)按照工程特點(diǎn)進(jìn)行思維的方法，了解橋梁結(jié)構(gòu)體系可能的創(chuàng)新方向。

新課程設(shè)置方案具有如下特點(diǎn)。

1.針對學(xué)生計(jì)算能力強(qiáng)、構(gòu)思能力弱的問題，增設(shè)橋梁概念設(shè)計(jì)課程。該課程主要結(jié)合一個(gè)隨堂的課程設(shè)計(jì)，在專業(yè)課的一開始，著重介紹橋梁與使用要求、建設(shè)條件、受力體系、材料應(yīng)用等的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的思考與構(gòu)思能力。課程講解過程中配合隨堂的課程設(shè)計(jì)，在方案概念構(gòu)思的各個(gè)環(huán)節(jié)上，開展若干次課堂討論。

2.橋梁工程課程的教學(xué)內(nèi)容做了較大調(diào)整。將橋梁工程課程按照結(jié)構(gòu)體系開展，上學(xué)期主要介紹梁式橋，下學(xué)期介紹拱橋、斜拉橋、懸索橋。在某一種結(jié)構(gòu)體系下，綜合介紹公路、鐵路橋梁由于荷載不同的特殊要求，不再分鋼與混凝土橋，而是強(qiáng)調(diào)在不同條件下如何根據(jù)不同材料自身的特點(diǎn)進(jìn)行綜合利用，任何橋梁體系條件下都強(qiáng)調(diào)架設(shè)方法與橋梁受力、構(gòu)造的關(guān)系。在橋梁設(shè)計(jì)計(jì)算方面，縮減計(jì)算方法本身的介紹，著重強(qiáng)調(diào)計(jì)算方法與構(gòu)造特點(diǎn)與施工方法之間的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生習(xí)慣于在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面思考。

3.將鋼與組合結(jié)構(gòu)橋梁課程進(jìn)行了壓縮，去除關(guān)于大型橋梁結(jié)構(gòu)體系部分的內(nèi)容，著重介紹鋼與組合結(jié)構(gòu)橋梁的特殊構(gòu)造以及特殊的計(jì)算分析問題。

4.將道路工程、橋涵水文由選修課轉(zhuǎn)設(shè)為必修課，加強(qiáng)學(xué)生對使用要求與建設(shè)條件的認(rèn)識(shí)。

5.針對中小跨度橋梁大量使用連續(xù)梁橋的實(shí)際情況，增設(shè)連續(xù)體系梁橋課程設(shè)計(jì)，要求對連續(xù)梁橋進(jìn)行合理跨徑布置，并利用現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件對橋梁施工及運(yùn)營過程進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力分析與配筋計(jì)算。

6.將橋梁施工中關(guān)于橋梁架設(shè)總體思路的部分轉(zhuǎn)移到橋梁工程課的相關(guān)結(jié)構(gòu)體系中去，將具體的各種橋梁施工工藝獨(dú)立出來，轉(zhuǎn)化為選修課。

7.將原來的橋梁結(jié)構(gòu)電算課程轉(zhuǎn)化為橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算，設(shè)為選修課，著重介紹復(fù)雜橋梁結(jié)構(gòu)的施工與運(yùn)營過程分析原理。

8.針對各課程知識(shí)點(diǎn)銜接的問題，在課程學(xué)時(shí)分配上采取“節(jié)段式”時(shí)間安排，將較少學(xué)時(shí)的課程集中在半個(gè)或者1/3學(xué)期進(jìn)行，而不是以往的通過單雙周間隔將課程分配到整個(gè)學(xué)期。

四、橋梁工程課程教學(xué)大綱的修訂

在上述課程設(shè)置方案中，橋梁工程課程教學(xué)內(nèi)容是改革的關(guān)鍵，新大綱的編制中充分體現(xiàn)了對學(xué)生工程思考能力培養(yǎng)的要求，將各種工法、算法、構(gòu)造方法的演變作為教學(xué)的重點(diǎn)。表3為橋梁工程（上）教學(xué)內(nèi)容。

在橋梁工程專業(yè)方向?qū)I(yè)課程設(shè)置方案的研究過程中得到如下結(jié)論。

1.橋梁工程專業(yè)課設(shè)置的過分理論化，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。

橋梁工程的課程設(shè)計(jì)范文2

(一)課程設(shè)計(jì)時(shí)間、題目的選擇問題

目前，華北水利水電學(xué)院交通工程專業(yè)橋梁工程課程設(shè)計(jì)的時(shí)間一般為兩周時(shí)間，時(shí)間相對較少。由于需要學(xué)生熟悉基礎(chǔ)課程和自學(xué)相應(yīng)的規(guī)范，所以限制了設(shè)計(jì)題目的類型，一般的題目為普通鋼筋混凝土T梁的設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖工作，題目的變化較少，不利于提高學(xué)生的興趣和創(chuàng)新能力。

(二)課程設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)規(guī)范未很好結(jié)合

目前，該校交通工程專業(yè)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理課程采用的是建筑工程類教材，講解偏重于建筑工程，有些橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的計(jì)算公式并未提及，所以學(xué)生往往容易照抄教材公式而忽視橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的公式。比如，在計(jì)算主梁斜截面抗剪承載能力時(shí)，橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的計(jì)算公式與建筑工程的規(guī)范規(guī)定就存在較大差異，另外，在計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失方面，也存在一定的差異。工程制圖課程方面也存在專業(yè)基礎(chǔ)課程采用建筑工程類專業(yè)技術(shù)要求及習(xí)慣的問題。就橋梁工程課程方面，目前許多教材中所涉及到的圖紙仍是采用《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ023－85)(以下簡稱“舊規(guī)范”)，在混凝土的保護(hù)層厚度、箍筋直徑及最小間距等方面，新、舊規(guī)范存在較大差異，這些在教材上均未體現(xiàn)，導(dǎo)致學(xué)生沒有完全掌握規(guī)范內(nèi)容而出錯(cuò)。

(三)課程設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)未很好結(jié)合

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和材料的不斷發(fā)展，橋梁的設(shè)計(jì)和施工也在不斷地優(yōu)化，在主梁的橫向連接方面，目前教材中采用的圖紙是采用鋼板連接或僅通過鋪裝層連接，而目前實(shí)際設(shè)計(jì)中，大多采用濕接縫連接，為了施工方便，將橫隔梁局部掏空的形式，這導(dǎo)致我們的設(shè)計(jì)與目前實(shí)際的設(shè)計(jì)存在差異，使得學(xué)生畢業(yè)后與設(shè)計(jì)現(xiàn)實(shí)不能完美接軌。

(四)課程設(shè)計(jì)成果問題

課程設(shè)計(jì)成果包括兩大部分，即設(shè)計(jì)計(jì)算書和圖紙。橋梁設(shè)計(jì)專業(yè)軟件課程橋梁博士、Midas等安排在橋梁工程課程設(shè)計(jì)之后，所以計(jì)算只能通過手算完成。學(xué)生也沒學(xué)過計(jì)算機(jī)CAD繪圖課程，課程設(shè)計(jì)教室沒有安排在計(jì)算機(jī)機(jī)房內(nèi)，所以圖紙只能手工繪圖。由于手算過程比較繁瑣，往往由于對某個(gè)概念的理解不深，會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作從頭開始的情況;有些同學(xué)為了省時(shí)省力，將錯(cuò)就錯(cuò)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)成果可信度不高、前后不對應(yīng)的情況。

二、解決措施

(一)關(guān)于課程設(shè)計(jì)題目選擇問題

考慮到目前課程設(shè)計(jì)時(shí)間短、任務(wù)重的特點(diǎn)，為有效防止學(xué)生抄襲，可以布置三大類型的題目，即普通鋼筋混凝土空心板、T梁和箱梁設(shè)計(jì)，對每一類題目可以再詳細(xì)劃分不同主梁寬度、計(jì)算跨徑和橫向連接方式，能有效避免抄襲。

(二)與規(guī)范結(jié)合

由于規(guī)范包括的內(nèi)容多，而課程設(shè)計(jì)的時(shí)間比較短的特點(diǎn)，可把規(guī)范中與課程設(shè)計(jì)中相關(guān)的部分摘取出來，做成獨(dú)立的文檔，以供學(xué)生針對性地學(xué)習(xí)、運(yùn)用規(guī)范，規(guī)范相應(yīng)部分的內(nèi)容應(yīng)在橋梁工程理論課程時(shí)進(jìn)行詳細(xì)講解。

(三)與實(shí)際結(jié)合

教師應(yīng)結(jié)合從事項(xiàng)目情況和對橋梁工程設(shè)計(jì)現(xiàn)狀的把握，從更高層次上對學(xué)生的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行具體的規(guī)劃和指導(dǎo)，使學(xué)生了解設(shè)計(jì)流行趨勢和習(xí)慣做法。

(四)設(shè)計(jì)成果問題

設(shè)計(jì)成果應(yīng)明確各部分的具體要求，計(jì)算書應(yīng)包括設(shè)計(jì)過程中選用參數(shù)的詳細(xì)過程、理論依據(jù)和計(jì)算圖示等。圖紙應(yīng)結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)情況，對圖紙的大小、線類型及寬度、字體類型、高度及高寬比、標(biāo)注方式等要有明確的要求;在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)加強(qiáng)中間環(huán)節(jié)的監(jiān)督和管理，可把設(shè)計(jì)過程劃分為若干階段，布置階段任務(wù)，進(jìn)行階段檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)糾正和調(diào)整，確保設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量。

三、結(jié)論

橋梁工程的課程設(shè)計(jì)范文3

關(guān)鍵詞：橋梁工程；教學(xué)系統(tǒng)；改革；實(shí)踐

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）22-0194-02

一、現(xiàn)狀與背景分析

據(jù)調(diào)查，與發(fā)達(dá)國家相比，我國在土木工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量上有較大差距，主要體現(xiàn)在創(chuàng)新能力差。中國學(xué)生的計(jì)算能力世界排名第一，想象力排名倒數(shù)第一，創(chuàng)造力排名倒數(shù)第五。由此，為了適應(yīng)新形勢下國家和社會(huì)對土木工程專業(yè)人才的要求，加強(qiáng)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)已成為教育教學(xué)研究的新課題。2010年6月，教育部在天津召開“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”啟動(dòng)會(huì)，對當(dāng)代工科大學(xué)生的工程能力與創(chuàng)新能力提出了更高的要求。2011年10月，在同濟(jì)大學(xué)召開的“第一屆全國橋梁工程教學(xué)研討會(huì)”上，項(xiàng)海帆院士呼吁“我國要從橋梁大國走向橋梁強(qiáng)國，必須在教學(xué)中加強(qiáng)對創(chuàng)新的激勵(lì)，改變目前國內(nèi)橋梁工程教育的體制和模式”。根據(jù)筆者近10年的實(shí)際教學(xué)情況、教學(xué)效果及學(xué)生反饋的信息來看，該課程教學(xué)中的主要問題集中體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①從學(xué)生自身的特點(diǎn)來看：缺乏足夠的空間想象能力，要對“橋梁”形成完整的感性認(rèn)識(shí)有相當(dāng)難度；②從課程的特點(diǎn)來看：橋梁的形式多樣，涉及不同的計(jì)算理論和方法，學(xué)生要深刻理解并靈活運(yùn)用有較大困難；③從目前的教學(xué)理念來看：以規(guī)范為主的教學(xué)理念較單一，教學(xué)內(nèi)容和方法偏保守，缺少對學(xué)生創(chuàng)新精神的激勵(lì)；④從教學(xué)模式來看：“以教師為主體”的課堂教學(xué)為主，穿插1周的參觀實(shí)習(xí)、2周的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，再加上1～2周的課程設(shè)計(jì)。然而橋梁的建設(shè)周期往往較長，5周的實(shí)踐時(shí)間相對較短，學(xué)生只能了解其中的部分工程或某個(gè)工序，只能看到工程建設(shè)的某一個(gè)層面，無法全面了解整個(gè)施工過程；⑤從課堂教學(xué)方式來看：盡管在教學(xué)過程中已采用圖片、動(dòng)畫、影像相結(jié)合的多媒體教學(xué)方式，但要學(xué)生將所有的橋梁構(gòu)造要求及施工要點(diǎn)與工程實(shí)際聯(lián)系、銜接、串成一線有較大困難。以上存在的種種問題束縛了學(xué)生動(dòng)手能力、工作適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力的提升，無法滿足行業(yè)發(fā)展對人才的需求。針對這些情況，我校對橋梁工程的教學(xué)體系進(jìn)行一系列改革與實(shí)踐。

二、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的橋梁工程課程教學(xué)體系改革與實(shí)踐

1.新教學(xué)大綱的制定。以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新理念和創(chuàng)新思維能力為核心目標(biāo)，結(jié)合大部分學(xué)生就業(yè)單位的用人要求、前幾屆學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和我校培養(yǎng)應(yīng)用型本科人才的特色，分析現(xiàn)有教學(xué)大綱中存在的缺陷，并對其進(jìn)行修訂。重點(diǎn)在于調(diào)整各章、節(jié)的基本內(nèi)容，使其能更好地反映出本學(xué)科的新成就和學(xué)科發(fā)展的新方向；同時(shí)調(diào)整講授課、習(xí)題課、實(shí)驗(yàn)課等分配比例和具體學(xué)時(shí)數(shù)，留給學(xué)生更多的實(shí)作空間。

2.現(xiàn)有理論教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化。在橋梁工程學(xué)時(shí)日臻減少的實(shí)際情況下，在確保基本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，結(jié)合培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新理念和創(chuàng)新思維能力這一目標(biāo)，優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容。重點(diǎn)在于研究如何將橋梁美學(xué)、橋梁概念設(shè)計(jì)、橋梁創(chuàng)新技術(shù)、國內(nèi)外具有創(chuàng)新意義的典型橋梁工程等相關(guān)內(nèi)容適當(dāng)?shù)厝谌氲浆F(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容中。

3.實(shí)踐教學(xué)方案的完善。對實(shí)踐教學(xué)方案的完善主要包括課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)方面，以往的課程設(shè)計(jì)中，學(xué)生常常是按老師提供的計(jì)算書和圖紙樣本依葫蘆畫瓢，一旦沒有樣本，就不知從何下手。這種課程設(shè)計(jì)的模式嚴(yán)重制約了學(xué)生的創(chuàng)新能力。因此，必須在課程設(shè)計(jì)的選題、課程設(shè)計(jì)的深度、細(xì)節(jié)要求等方面下工夫，對相應(yīng)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，形成完善的課程設(shè)計(jì)實(shí)施方案。另外，還應(yīng)探索在課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)中，橋梁概念設(shè)計(jì)的比重增加到何種程度才能更有效培養(yǎng)學(xué)生對總體目標(biāo)的洞察力、對設(shè)計(jì)任務(wù)的駕馭能力和對工程技術(shù)的創(chuàng)新能力。

4.現(xiàn)有教學(xué)模式和教學(xué)方法的改進(jìn)。將創(chuàng)新理念融入到全部教學(xué)環(huán)節(jié)中，將“以教師為主體”的傳統(tǒng)教學(xué)模式向“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，探索完善啟發(fā)式、討論式教學(xué)方法，促使學(xué)生由“被動(dòng)學(xué)習(xí)”到“主動(dòng)學(xué)習(xí)”。

5.教學(xué)模型的制作。橋梁工程與實(shí)踐的結(jié)合非常緊密，教學(xué)內(nèi)容主要包括計(jì)算和構(gòu)造兩部分。然而，對于一些設(shè)施的具體構(gòu)造，教材上的圖形往往比較模糊，即使教師授課時(shí)給學(xué)生展示了大量的圖片，學(xué)生仍反映對此印象不深，譬如，T梁漸變段、伸縮縫、支座、錨具的構(gòu)造等。將這些設(shè)施的教學(xué)模型帶入課堂，逐一進(jìn)行講解，難題就迎刃而解。

6.實(shí)時(shí)關(guān)注橋梁發(fā)展動(dòng)態(tài)。隨時(shí)關(guān)注國內(nèi)外關(guān)于橋梁的建造或者發(fā)生橋梁事故的事件和進(jìn)展，收集相關(guān)的案例并對案例的背景材料進(jìn)行補(bǔ)充和擴(kuò)展，尤其是近年來橋梁垮塌事故。近5年的15座事故橋梁，至事發(fā)時(shí)，只有3座使用時(shí)間超過15年。有3座在建橋梁發(fā)生坍塌事故，除上述造成特大傷亡的湖南鳳凰沱江大橋外，遼寧撫順月牙島西跨河大橋于2012年6月18日晚17點(diǎn)21分發(fā)生坍塌，坍塌時(shí)，該橋即將竣工。昆明新機(jī)場在建橋梁垮塌發(fā)生在2010年1月3日。除上述6座橋梁及建成通車不足一年、近日發(fā)生事故的哈爾濱陽明灘大橋外，其余8座橋梁至事發(fā)時(shí)使用時(shí)間均在12～14年之間。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，建成后投入使用12～14年間的橋梁屬事故多發(fā)橋梁。給學(xué)生看事故現(xiàn)場的圖片，一起分析事故發(fā)生的原因，可增強(qiáng)學(xué)生對橋梁構(gòu)造的理解以及作為一個(gè)橋梁建設(shè)者，究竟應(yīng)該擔(dān)負(fù)怎樣的社會(huì)責(zé)任。

7.加強(qiáng)橋梁電算教學(xué)。作為路橋方向的本科教育，橋梁結(jié)構(gòu)電算應(yīng)該是橋梁工程專業(yè)的一門必修課。隨著材料、技術(shù)的不斷進(jìn)步，橋梁結(jié)構(gòu)正在朝輕型、（超）大跨度方向發(fā)展，許多輕型橋梁結(jié)構(gòu)也不斷涌現(xiàn)。隨之，橋梁設(shè)計(jì)理論和計(jì)算水平的也不斷發(fā)展，橋梁結(jié)構(gòu)分析的能力也不斷增強(qiáng)。為適應(yīng)實(shí)際工程需要，路橋?qū)I(yè)的學(xué)生應(yīng)熟練掌握一門橋梁結(jié)構(gòu)分析軟件，用于實(shí)現(xiàn)橋梁設(shè)計(jì)階段的內(nèi)力計(jì)算，并能充分考慮施工過程、非線性等因素，用于橋梁施工控制、試驗(yàn)檢測和病害分析中。

三、具體成果

橋梁工程的課程設(shè)計(jì)范文4

隨著鋼橋應(yīng)用的推廣，鋼橋課程教學(xué)越來越受到重視，鋼橋課程設(shè)計(jì)是課程重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。由于目前鋼橋課程設(shè)計(jì)參考較少，為了配合新版教材和規(guī)范的教學(xué)和應(yīng)用，對鋼橋課程設(shè)計(jì)教學(xué)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和實(shí)踐。實(shí)踐過程充分考慮學(xué)生專業(yè)背景和知識(shí)結(jié)構(gòu)，結(jié)合鋼橋課程的特點(diǎn)，既考慮課程的共性，也兼顧學(xué)生個(gè)體的差異性。方案的設(shè)置和難點(diǎn)問題的解決，充分鍛煉了學(xué)生解決問題的能力。文章總結(jié)了實(shí)踐過程中的問題，提出了改進(jìn)措施。

【關(guān)鍵詞】

土木工程;課程設(shè)計(jì);方案設(shè)置;改進(jìn)措施

0引言

近年來，國內(nèi)外大跨度橋梁大多以鋼橋?yàn)橹鳎行】邕M(jìn)橋梁的鋼橋應(yīng)用也在逐步推廣。隨著鋼橋應(yīng)用推廣和實(shí)際工程增多，鋼橋的知識(shí)教育受重視程度也逐漸增高。《鋼橋》是橋梁工程專業(yè)學(xué)生從事橋梁設(shè)計(jì)施工必須掌握的課程，是一門要求學(xué)生理論知識(shí)與認(rèn)識(shí)實(shí)踐相結(jié)合的橋梁工程類專業(yè)課。《鋼橋》課程近幾年在各大高校教學(xué)中越來越受到重視，經(jīng)歷了無專門課程到設(shè)置為選修課的過程。近幾年，越來越多的高校已將《鋼橋》課程設(shè)置為專業(yè)必修課，并設(shè)置了《鋼橋課程設(shè)計(jì)》的實(shí)踐環(huán)節(jié)。課程設(shè)計(jì)是將課程理論轉(zhuǎn)化為課程實(shí)踐的“橋梁"，同時(shí)也是實(shí)踐教學(xué)和大學(xué)本科教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)［1，2］。由于《鋼橋》課程正處于起步階段，目前，《鋼橋》課程設(shè)計(jì)參考資料較少。河海大學(xué)《鋼橋》課程已經(jīng)開設(shè)多年(包括選修課階段)。在選修課階段，由于課時(shí)較少，學(xué)習(xí)要求較低，應(yīng)用目前已有的相關(guān)教材基本能滿足教學(xué)需求。但自2012版教學(xué)大綱將其調(diào)整為必修課后，目前教材的適應(yīng)性存在一些問題。而新鋼橋規(guī)范的頒布，也必須對原有鋼橋教材內(nèi)容進(jìn)行變更。為了適應(yīng)當(dāng)前的教學(xué)需要，河海大學(xué)橋梁工程研究所編寫了《鋼橋》教材［3］。為了配合新教材的教學(xué)，設(shè)置了課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)。由于《鋼橋》課程設(shè)計(jì)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)缺乏，在參考了相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了該課程的課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，并基于實(shí)施情況，進(jìn)行了一些反思，提出了改進(jìn)思路。

1鋼橋課程設(shè)計(jì)方案設(shè)置

1．1設(shè)計(jì)思路

在開展《鋼橋》課程設(shè)計(jì)之前，對《鋼橋》課程設(shè)計(jì)資料進(jìn)行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)《鋼橋》課程設(shè)計(jì)主要以鋼桁架鐵路橋?yàn)橹鳎瑐€(gè)別采用鋼箱梁的課程設(shè)計(jì)也是采用計(jì)算軟件進(jìn)行分析，對于尚未學(xué)習(xí)有限元軟件的本科生來說較為困難。基于以上情況，嘗試采用土木工程類基本軟件可計(jì)算的連續(xù)梁鋼箱梁橋的《鋼橋》課程設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)采用三跨連續(xù)鋼箱梁橋，重點(diǎn)設(shè)計(jì)為橋面系部分。由于課時(shí)限制，不關(guān)注基礎(chǔ)與橋墩的計(jì)算，內(nèi)容由其他課程設(shè)計(jì)進(jìn)行。鋼箱梁設(shè)定為單箱鋼箱梁，內(nèi)容主要包括基本設(shè)計(jì)資料與截面擬定、主梁的內(nèi)力計(jì)算、結(jié)構(gòu)剛度驗(yàn)算、結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算、橋面系計(jì)算、次要構(gòu)件計(jì)算以及設(shè)計(jì)圖和材料表繪制。計(jì)算內(nèi)容與橋梁工程課程設(shè)計(jì)和鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)存在交叉，并緊密銜接鋼橋知識(shí)點(diǎn)。主要內(nèi)容為橋面系的計(jì)算，重點(diǎn)突出鋼橋相關(guān)計(jì)算，包括加勁肋的驗(yàn)算、橫隔板的驗(yàn)算、剛度與應(yīng)力驗(yàn)算。與最新出臺(tái)的《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64－2015)相結(jié)合，強(qiáng)化設(shè)計(jì)過程中的規(guī)范應(yīng)用。

1．2設(shè)計(jì)方案

課程設(shè)計(jì)時(shí)長為8天，要求學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)完成從查閱相關(guān)資料、基本資料設(shè)計(jì)、界面擬定到應(yīng)力、剛度等驗(yàn)算內(nèi)容，時(shí)間較為緊迫。對此，我們對《鋼橋》課程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了如下安排。因本次課程設(shè)計(jì)對象為本科生，學(xué)生所掌握的求解方法與應(yīng)用軟件較少。遇到的較大的問題有超靜定結(jié)構(gòu)的求解、加勁肋的驗(yàn)算與橋面系的內(nèi)力計(jì)算三個(gè)方面。

1．3問題解決方案

1．3．1超靜定結(jié)構(gòu)求解

因采用三跨連續(xù)梁，故需要進(jìn)行超靜定計(jì)算。雖然學(xué)生在《橋梁工程》課程設(shè)計(jì)中有進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算，但是大多數(shù)《橋梁工程》課程設(shè)計(jì)均采用簡支梁橋，內(nèi)力計(jì)算時(shí)為靜定結(jié)構(gòu)，學(xué)生手算即可。但是對于連續(xù)梁橋超靜定結(jié)構(gòu)，雖可采用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法進(jìn)行計(jì)算，但是計(jì)算內(nèi)容過多且難度很大。因此，在此次課程設(shè)計(jì)中采用了一種可計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)的力學(xué)軟件進(jìn)行計(jì)算。學(xué)生只需將尺寸、荷載等數(shù)據(jù)輸入進(jìn)軟件中，并且確認(rèn)最不利荷載布置方法即可進(jìn)行超靜定計(jì)算。既完成了對連續(xù)梁超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力計(jì)算，又讓學(xué)生鞏固了結(jié)構(gòu)力學(xué)中影響線的概念。

1．3．2加勁肋驗(yàn)算

加勁肋是鋼箱梁橋的一大特征，所以《鋼橋》課程設(shè)計(jì)中必然涉及到加勁肋的驗(yàn)算。《公路鋼橋設(shè)計(jì)規(guī)范》5．1．6中對加勁肋的驗(yàn)算方法進(jìn)行了詳細(xì)的說明。但是，對于對鋼結(jié)構(gòu)橋梁構(gòu)造了解較少的本科生來說，對加勁肋進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，大部分學(xué)生在設(shè)計(jì)中都難以做到綜合考慮和“瞻前顧后"，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)前后矛盾的現(xiàn)象［4］，導(dǎo)致學(xué)生將大量的時(shí)間浪費(fèi)在調(diào)整尺寸構(gòu)造上。所以，在進(jìn)行加勁肋的計(jì)算前，筆者將幾座類似橋型的構(gòu)造參數(shù)發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生對加勁肋的構(gòu)造參數(shù)有一個(gè)基本的認(rèn)知，并提供參考。

1．3．3橋面系的內(nèi)力計(jì)算

本次課程設(shè)計(jì)最大的難點(diǎn)在于橋面系的內(nèi)力計(jì)算。正交異性鋼橋面板剛度在互相垂直的二個(gè)方向上有所不同［3］，造成構(gòu)造上的各向異性因?yàn)?ldquo;加勁肋"鋼箱梁這一特殊構(gòu)造的存在，使得橋面系的計(jì)算變得極其復(fù)雜。對于正交異性鋼橋面板的求解通常使用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行求解，采用了很多新的數(shù)值法，對于尚未學(xué)習(xí)有限元軟件分析的本科生驗(yàn)算是比較困難的。目前橋面系的計(jì)算方法主要有兩種，分別是P．E(Pelikan-Esslinger)法與格子梁體系法。對于本科生來說，P．E法求解正交異性鋼橋面板較難理解且利用較多的高等數(shù)學(xué)的知識(shí)，當(dāng)荷載分布較復(fù)雜時(shí)難度過大。格子梁法通常采用有效分布寬度的方法計(jì)算［5］，仍需配合有限元軟件進(jìn)行計(jì)算。筆者基于以上情況，提出了一種針對閉口加勁肋的簡化箱梁方法，計(jì)算分為三個(gè)步驟。第一步:簡化為連續(xù)梁的荷載的計(jì)算。取兩個(gè)橫隔板間的加勁肋進(jìn)行考慮，將橋面板進(jìn)行簡化，將閉口加勁肋與橋面板焊接部位簡化成為一個(gè)剛性支座，在橫隔板處簡化為固定支座。當(dāng)縱向加勁肋布置的間距較小時(shí)，簡化后的連續(xù)梁剛性支座過多，作用在其上的彎矩和剪力都很小，所以當(dāng)縱向加勁肋的間距較小時(shí)可不進(jìn)行縱向加勁肋的驗(yàn)算，只需要考慮橫向加勁肋的驗(yàn)算。第二步:將閉口加勁肋簡化為箱梁。閉口加勁肋的形狀與斜腹板箱梁的形狀基本一致，故可以將閉口加勁肋看作是一個(gè)小的斜腹板鋼箱梁，但是箱梁存在剪力滯效應(yīng)，所以閉口加勁肋的翼緣需要根據(jù)《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64－2015)進(jìn)行計(jì)算得到翼緣有效寬度。第三步:荷載組合與修正計(jì)算。根據(jù)前兩步驟的計(jì)算可以得到荷載與閉口加勁肋的界面特性。但是針對閉口加勁肋的簡化箱梁方法存在一定誤差，且需要考慮到汽車荷載的沖擊作用，故需要將荷載進(jìn)行組合和修正。通過該方法，學(xué)生利用現(xiàn)有知識(shí)即可求解橋面系，加深了對剪力滯效應(yīng)的理解，并熟悉了新版的《公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD64－2015)。

1．4效果評價(jià)機(jī)制

為了培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力，避免學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)抄襲現(xiàn)象，在課程設(shè)計(jì)中可采用分組設(shè)計(jì)和一人一題的方法［6］。本次課程設(shè)計(jì)分為綜合設(shè)計(jì)計(jì)算書與答辯兩個(gè)方面對學(xué)生課程設(shè)計(jì)效果進(jìn)行考察。其中計(jì)算設(shè)計(jì)書要求學(xué)生制定詳細(xì)的方案，大到橋梁整體布局，小到加勁肋的設(shè)計(jì)、變截面的尺寸變化。要求學(xué)生能完成設(shè)計(jì)圖紙的繪制與材料表的計(jì)算。但是，僅僅依靠設(shè)計(jì)書對學(xué)生課程設(shè)計(jì)進(jìn)行評價(jià)比較片面，學(xué)生可能存在懂得算法卻不懂得原理的現(xiàn)象，因此要真實(shí)客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，就要綜合考慮各個(gè)影響課程設(shè)計(jì)效果的環(huán)節(jié)，比如可以借鑒畢業(yè)設(shè)計(jì)考核方式，增設(shè)學(xué)生的課堂答辯［6］，并要求學(xué)生對本次課程設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行評價(jià)與建議。

2實(shí)踐問題總結(jié)

2．1實(shí)施效果

課程設(shè)計(jì)結(jié)束后，學(xué)生對此次課程設(shè)計(jì)進(jìn)行了評價(jià)。對于現(xiàn)在少有的鋼箱梁連續(xù)梁橋課程設(shè)計(jì)，網(wǎng)上資料少、計(jì)算難度大都是這次課程設(shè)計(jì)的問題。為了解決超靜定問題與鋼箱梁的截面特性問題同學(xué)們搜集了許多資料，試用了許多軟件最終確定計(jì)算方法，鍛煉了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)探索的思維與創(chuàng)新能力。在課程設(shè)計(jì)答辯中，加入了許多鋼箱梁特性的問題，體現(xiàn)了本次課設(shè)的特色，例如剪力滯效應(yīng)、橋面系簡化算法的思路等。通過答辯發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對剪力滯效應(yīng)的概念十分清晰，達(dá)到了利用所學(xué)知識(shí)解決問題的效果。本次課程設(shè)計(jì)囊括了橋梁工程、鋼結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)力學(xué)的知識(shí)。整個(gè)課程設(shè)計(jì)以橋梁工程知識(shí)為主線，主梁內(nèi)力計(jì)算需要結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)、加勁肋與頂板的焊縫驗(yàn)算也需要掌握鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，本次課程設(shè)計(jì)達(dá)到了將知識(shí)進(jìn)行整合利用的效果。課程結(jié)束后，學(xué)生評價(jià)良好，依托《鋼橋》及其課程設(shè)計(jì)教學(xué)，筆者獲得土木與交通學(xué)院第四屆“我最喜愛的任課教師"第三名。

2．2存在的問題

(1)本次課程設(shè)計(jì)雖然每位同學(xué)的工況及參數(shù)都有所不同，但是計(jì)算過程方法相同，計(jì)算內(nèi)容相似，計(jì)算結(jié)果相差不大，對于不同工況的部分學(xué)生為了計(jì)算方便采用相同的截面形式，存在雷同現(xiàn)象。繪制圖紙時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生將已有做好的圖紙進(jìn)行修改，并沒有從始至終地繪制一幅完整的設(shè)計(jì)圖紙，沒有達(dá)到讓學(xué)生親力親為地設(shè)計(jì)一座橋梁的效果。(2)本次課程設(shè)計(jì)為了適應(yīng)本科生所學(xué)知識(shí)采用了較多的簡化算法，計(jì)算結(jié)果誤差可能較大。大多采用簡單易行、功能單一的軟件計(jì)算，缺乏使用新技術(shù)新軟件的的意識(shí)。(3)課程設(shè)計(jì)的探索過程主要由班里成績較好的學(xué)生進(jìn)行，待其確定計(jì)算方法后其余學(xué)生再開始計(jì)算，缺少了讓每一同學(xué)探索、創(chuàng)新的過程。應(yīng)加強(qiáng)不同層次需求和不同基礎(chǔ)的學(xué)生全面鍛煉的訓(xùn)練［7］。

2．3改進(jìn)方案

(1)在設(shè)計(jì)中安排多種工況。例如要求鋼箱梁分為直腹板與斜腹板，對設(shè)計(jì)車道有所區(qū)分等。讓每個(gè)學(xué)生既要獨(dú)立思考，又可以和同學(xué)進(jìn)行交流合作。(2)將邁達(dá)斯等計(jì)算軟件課程提至鋼橋課程設(shè)計(jì)之前，讓學(xué)生既能夠準(zhǔn)確計(jì)算又能夠熟悉計(jì)算軟件的使用方法，為以后的設(shè)計(jì)工作奠定基礎(chǔ)。(3)改進(jìn)反饋答辯機(jī)制，答辯時(shí)要考察學(xué)生理解整個(gè)課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路，將學(xué)生共同的學(xué)習(xí)成果全部吸收，增強(qiáng)對知識(shí)的理解與認(rèn)知。(4)定期檢查學(xué)生對資料文獻(xiàn)的閱讀情況，結(jié)合設(shè)計(jì)題目進(jìn)行分析，選擇與題目相適應(yīng)的內(nèi)容運(yùn)用到設(shè)計(jì)中，培養(yǎng)學(xué)生“查－閱－析－用"的自主學(xué)習(xí)模式［4］。

3結(jié)語

本次《鋼橋》課程設(shè)計(jì)不同于現(xiàn)有《鋼橋》課程設(shè)計(jì)模板，提出了更適合于學(xué)習(xí)公路橋梁和知識(shí)儲(chǔ)備量較少的本科生。讓學(xué)生從提出方案到設(shè)計(jì)計(jì)算，全面體驗(yàn)設(shè)計(jì)一座橋梁的過程，為以后步入工作崗位奠定基礎(chǔ)。在課程設(shè)計(jì)過程中，要求學(xué)生查閱文獻(xiàn)、提出計(jì)算方法并進(jìn)行驗(yàn)算，真正做到回歸工程本質(zhì)，平衡工程教育課程中“理論"與“實(shí)踐"內(nèi)容，構(gòu)建集知識(shí)、技能和態(tài)度“三位一體"的課程目標(biāo)，優(yōu)化了課程結(jié)構(gòu)，以應(yīng)對知識(shí)經(jīng)濟(jì)對我國工程人才培養(yǎng)質(zhì)量的挑戰(zhàn)。

作者：傅中秋 吉伯海 姚悅 單位：河海大學(xué)

［參考文獻(xiàn)］

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［3］吉伯海，傅中秋．鋼橋［M］．北京:人民交通出版社，2016．

［4］吳仁倫，楊勝利．《礦山壓力與巖層控制》課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐［J］．教育教學(xué)論壇，2016，(6):139－140．

［5］小西一郎．鋼橋［M］．北京:中國鐵道出版社，1980．

橋梁工程的課程設(shè)計(jì)范文5

關(guān)鍵詞：橋梁工程；CDIO；問題鏈

作者簡介：杜建文（1985-），男，山東臨沂人，南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院，助教；李十泉（1985-），男，江蘇南通人，南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院，助教。（江蘇 泰州 225300）

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1007-0079（2013）19-0119-02

CDIO作為工程教育的創(chuàng)新工具，是面向?qū)W生的教育，即強(qiáng)調(diào)在構(gòu)思（Conceive）-設(shè)計(jì)（Design）-實(shí)施（Implement）-運(yùn)行（Operate）現(xiàn)實(shí)世界的系統(tǒng)和產(chǎn)品過程中，來學(xué)習(xí)工程的理論和實(shí)踐[1-2]。“橋梁工程”是土木工程交通土建方向一門重要的專業(yè)必修課。通過對它的學(xué)習(xí)可以使學(xué)生理解橋梁的基本構(gòu)造，掌握橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法，為其今后的工作打下良好的基礎(chǔ)。

一、“橋梁工程”的教學(xué)內(nèi)容

橋梁是為了跨越各種障礙（如河流、溝谷或其他線路等）而修建的建筑物，是陸路交通運(yùn)輸中重要的組成部分，稱為交通運(yùn)輸?shù)难屎怼！皹蛄汗こ獭闭n程主要講授橋梁的設(shè)計(jì)和橋梁常見的施工方法。本次教學(xué)實(shí)踐主要針對橋梁設(shè)計(jì)進(jìn)行，橋梁設(shè)計(jì)主要包括上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、支座設(shè)計(jì)和下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

橋梁設(shè)計(jì)是依據(jù)“安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀”的基本原則進(jìn)行的，主要包括以下具體內(nèi)容[3]：橋梁結(jié)構(gòu)的組成、分類和結(jié)構(gòu)體系；橋梁平面設(shè)計(jì)；橋梁縱斷面設(shè)計(jì)；橋梁橫斷面設(shè)計(jì)；橋梁的設(shè)計(jì)荷載，包括恒載和活載；主梁內(nèi)力計(jì)算，包括恒載內(nèi)力計(jì)算和活載內(nèi)力計(jì)算，并進(jìn)行作用效應(yīng)組合；上部結(jié)構(gòu)正截面承載力計(jì)算、斜截面承載力計(jì)算和變形計(jì)算；橋臺(tái)和橋墩的尺寸擬定和構(gòu)造要求；橋墩橋臺(tái)的承載力驗(yàn)算；基礎(chǔ)類型的選擇和承載力計(jì)算。

橋梁在設(shè)計(jì)過程中，其截面構(gòu)造尺寸應(yīng)符合橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，不能隨意設(shè)置。橋梁設(shè)計(jì)中常用的規(guī)范有：JTG D60-2004，公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范；JTG D61-2005，公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范；JTG D62-2004，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范；JTG D63—2007，公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范。

因?yàn)橐?guī)范中的條文規(guī)定在講授時(shí)比較繁瑣，比較枯燥，而且學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)不知道該構(gòu)造規(guī)定的作用，從而學(xué)習(xí)積極性較差，造成教學(xué)效果較差。為了改變這種消極的狀態(tài)，將在實(shí)踐環(huán)節(jié)安排的《橋梁工程課程設(shè)計(jì)》融入到教學(xué)當(dāng)中，即以實(shí)際橋梁的設(shè)計(jì)貫穿整個(gè)“橋梁工程”教學(xué)，從而實(shí)現(xiàn)在“做中學(xué)”。

二、“橋梁工程”教學(xué)實(shí)踐流程

在“橋梁工程”授課過程中，以實(shí)際橋梁的設(shè)計(jì)為主線，采用問題鏈的形式引導(dǎo)學(xué)生思考，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，主動(dòng)學(xué)習(xí)。教師在第一次授課時(shí)，就將學(xué)生將要完成的橋梁設(shè)計(jì)課題布置給學(xué)生，也就是給學(xué)生一個(gè)橋梁的設(shè)計(jì)任務(wù)。以“3×13m鋼筋混凝土簡支空心板橋設(shè)計(jì)”課題為例，闡述如何實(shí)現(xiàn)橋梁工程的教學(xué)實(shí)踐。

問題鏈指的是一些系列問題所組成的問題組。橋梁工程中的問題鏈?zhǔn)且詷蛄涸O(shè)計(jì)的流程為主線進(jìn)行設(shè)計(jì)的，由淺入深，由上部結(jié)構(gòu)延伸至下部結(jié)構(gòu)，層層遞進(jìn)，進(jìn)而包含橋梁工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。

問題1：設(shè)計(jì)題目中的“13m”表示什么含義？

提出問題后，首先請學(xué)生進(jìn)行回答，同時(shí)給予學(xué)生適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，通常教師給學(xué)生幾個(gè)備選答案，以選擇的形式進(jìn)行提問。比如，13m表示的是標(biāo)準(zhǔn)跨徑、計(jì)算跨徑還是橋梁全長？讓學(xué)生來進(jìn)行選擇，當(dāng)學(xué)生回答完畢后，可以順著其的回答進(jìn)行延伸。

當(dāng)學(xué)生回答是標(biāo)準(zhǔn)跨徑時(shí)，首先給予肯定，然后問其標(biāo)準(zhǔn)跨徑的概念，就可以引出橋梁構(gòu)造的基本概念，進(jìn)而講授橋梁結(jié)構(gòu)的專有名詞等相關(guān)內(nèi)容。

當(dāng)學(xué)生回答是其他答案時(shí)，如計(jì)算跨徑。可以幽默地讓其重新選擇，直至選到標(biāo)準(zhǔn)跨徑，此時(shí)可以活躍課堂氣氛。然后，引出標(biāo)準(zhǔn)跨徑的概念，講授橋梁構(gòu)造的概念，進(jìn)而弄清楚相近概念的區(qū)別。

問題2：設(shè)計(jì)題目中3×13m表示什么含義？

通過這個(gè)問題，引出橋梁分孔的內(nèi)容。從橋梁分孔的切入，講授橋梁縱斷面設(shè)計(jì)和平面設(shè)計(jì)。當(dāng)對橋梁縱斷面的相關(guān)內(nèi)容講授完成后，結(jié)合學(xué)生的橋梁設(shè)計(jì)課題進(jìn)行提問，明確3×13m的含義，即橋梁為3跨，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為13m的橋梁。

問題3：該橋梁的結(jié)構(gòu)形式是簡支板橋，它是從哪個(gè)角度進(jìn)行分類的，還包括哪些常見的結(jié)構(gòu)類型？

通過這個(gè)問題，引出橋梁的分類。橋梁從受力角度分為梁橋、拱橋、懸索橋、剛構(gòu)橋和組合體系橋等。分別闡述梁橋、拱橋、懸索橋的受力特點(diǎn)和相互之間的區(qū)別，讓學(xué)生對橋梁的體系有系統(tǒng)性的認(rèn)識(shí)。通過提問學(xué)生明白其設(shè)計(jì)課題的類型即簡支梁橋，屬于梁橋的一種。

同時(shí)，梁橋還包括連續(xù)梁橋。那么，簡支梁橋和連續(xù)梁橋在受力上的最大區(qū)別是什么？

利用這個(gè)問題可以促使學(xué)生回憶在“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”里面所學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容，從而掌握連續(xù)梁和簡支梁的區(qū)別，即連續(xù)梁在中間支點(diǎn)處有負(fù)彎矩，而簡支梁沒有。

問題4：該橋梁的主梁是什么形式？

通過該問題引出橫截面設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容。該主梁為裝配式鋼筋混凝土空心板，進(jìn)而就可以講授空心板的相關(guān)構(gòu)造要求。

然后讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際橋梁課題，初步擬定空心板的截面尺寸。待尺寸擬定完成后，讓學(xué)生將其設(shè)計(jì)的尺寸進(jìn)行講述，同時(shí)讓其進(jìn)行評判，是否符合規(guī)范的相關(guān)要求，是否合理可行。通過相互評價(jià)，可以促進(jìn)學(xué)生對空心板構(gòu)造知識(shí)的應(yīng)用和掌握，加深對規(guī)范中構(gòu)造要求的理解。

問題5：空心板上面有哪些荷載作用？

通過這個(gè)問題引出作用的分類。《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTJD60-2004）對作用按照時(shí)間變異性可以分為永久作用、可變作用和偶然作用。

然后，分別列舉永久作用、可變作用和偶然作用包含的內(nèi)容，介紹每一項(xiàng)作用的相關(guān)計(jì)算，尤其是汽車荷載的計(jì)算。

最后，講述規(guī)范中對這些作用如何進(jìn)行作用效應(yīng)組合，主要包括承載能力極限狀態(tài)下的基本組合，正常使用極限狀態(tài)下的長期效應(yīng)組合和正常使用極限狀態(tài)下的短期效應(yīng)組合。這三種組合的計(jì)算公式和相應(yīng)系數(shù)的取值。

問題6：簡支梁橋跨中和支點(diǎn)處的彎矩和剪力如何計(jì)算？恒載和活載的計(jì)算有什么區(qū)別？

通過這個(gè)問題引出空心板梁的內(nèi)力計(jì)算，再分別敘述恒載和活載的內(nèi)力計(jì)算。恒載計(jì)算可以直接利用結(jié)構(gòu)力學(xué)中關(guān)于均布荷載的情況下的內(nèi)力計(jì)算就可以得到。活載內(nèi)力計(jì)算主要包括汽車荷載和人群荷載，必要時(shí)還要計(jì)算風(fēng)荷載等。汽車集中力作用在主梁上，求其內(nèi)力的計(jì)算屬于空間力學(xué)問題，求解非常麻煩，在工程實(shí)際中，引入了荷載橫向分布系數(shù)的概念。

然后，闡述荷載橫向分布系數(shù)根據(jù)橫向剛度不同有5種不同的計(jì)算方法，說明這些方法的各自的基本假定和計(jì)算步驟。

讓學(xué)生結(jié)合其各自的橋梁設(shè)計(jì)課題，采用杠桿原理法計(jì)算空心板支點(diǎn)處的荷載橫向分布系數(shù)，采用鉸接板梁法計(jì)算1/4跨至跨中處的荷載橫向分布系數(shù)，對于支點(diǎn)至1/4跨采用線性內(nèi)插的方法獲得，并繪制荷載橫向分布系數(shù)沿縱向的分布。接著利用影響線法求出汽車荷載和人群荷載在主梁中的內(nèi)力。[3]

安排一次課時(shí)，讓學(xué)生來講述自己的主梁內(nèi)力計(jì)算，教師對其講述過程要進(jìn)行控制，當(dāng)其完成一個(gè)重要步驟時(shí)，就進(jìn)行評價(jià)，如正確就加以肯定，如出現(xiàn)錯(cuò)誤，及時(shí)進(jìn)行糾正。

問題7：橋梁內(nèi)力計(jì)算完成后，應(yīng)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，并進(jìn)行承載力計(jì)算。那么，承載力計(jì)算包括哪些內(nèi)容？

通過這個(gè)問題，讓學(xué)生回憶“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”的相關(guān)內(nèi)容。空心板進(jìn)行承載力計(jì)算時(shí)是根據(jù)面積相等和慣性矩相等，換算成工字型截面，在進(jìn)行計(jì)算時(shí)采用T形梁的相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。

空心板承載力計(jì)算主要包括正截面抗彎承載力計(jì)算，斜截面抗剪承載力計(jì)算和正常使用極限狀態(tài)下的變形計(jì)算。通過承載力的計(jì)算可以和前續(xù)課程“混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理”[4]有效進(jìn)行聯(lián)系。

問題8：橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的連接部件是什么？

通過這個(gè)問題，引出支座的作用，進(jìn)而講授支座的類型、分類和常見的支座形式。

結(jié)合鋼筋混凝土空心板橋設(shè)計(jì)，詳細(xì)闡述板式橡膠支座的工作原理和設(shè)計(jì)流程，即：確定支座的平面尺寸，計(jì)算形狀系數(shù)；確定支座的高度；驗(yàn)算支座的偏轉(zhuǎn)和壓縮變形；驗(yàn)算支座抗滑性。

問題9：橋梁下部結(jié)構(gòu)主要包括哪些部分？它們有哪些形式，如何進(jìn)行設(shè)計(jì)？

通過這個(gè)問題，引出橋臺(tái)、橋墩和基礎(chǔ)的概念。根據(jù)不同的地質(zhì)情況和結(jié)構(gòu)形式，對于橋臺(tái)部分，重點(diǎn)講授重力式橋臺(tái)和樁柱式橋臺(tái)；對于橋墩部分，重點(diǎn)講授重力式橋墩和樁柱式橋墩。

問題10：橋梁上部結(jié)構(gòu)和橋墩（臺(tái)）的荷載通過什么部分傳遞到地基上？

通過這個(gè)問題，引出基礎(chǔ)的作用。結(jié)合所給的地質(zhì)情況，重點(diǎn)講述淺基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)，從而和“橋梁工程”的相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系起來。[5]

三、結(jié)論

本文主要闡述了如何將實(shí)際橋梁設(shè)計(jì)以課程設(shè)計(jì)的形式貫穿于“橋梁工程”的教學(xué)中。采用遞進(jìn)的問題鏈，不斷引出橋梁設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，并且通過提問的方式與學(xué)生之間產(chǎn)生互動(dòng)，進(jìn)而提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]查建中.論“做中學(xué)”戰(zhàn)略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，（3）.

[2]王剛.CDIO工程教育的模式的解讀與思考[J].中國高教研究，2009，（5）.

[3]汪蓮.橋梁工程[M].合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2011.

[4]葉見曙.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M].第二版.北京：人民交通出版社，

橋梁工程的課程設(shè)計(jì)范文6

課程體系改革的基本內(nèi)容按照課程體系改革指導(dǎo)思想的要求，課程體系改革的基本內(nèi)容有：（1）制定新的培養(yǎng)計(jì)劃和教學(xué)大綱；（2）了解本專業(yè)學(xué)科范圍內(nèi)科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展，編寫路橋方向課程體系的教材和教學(xué)參考書；（3）對課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核辦法進(jìn)行改革實(shí)踐；（4）建立實(shí)習(xí)基地，對實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐性教學(xué)進(jìn)行改革實(shí)踐。課程體系改革的途徑為了適應(yīng)社會(huì)不斷發(fā)展的需要，在課堂教學(xué)學(xué)時(shí)少的情況下，優(yōu)化課程設(shè)置，整合和重組課程內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生在知識(shí)、能力和素質(zhì)上協(xié)調(diào)發(fā)展，適應(yīng)人才市場的需求。1.構(gòu)建課程平臺(tái)，明確專業(yè)方向。土木工程的范圍非常廣泛，包括土木工程材料、基礎(chǔ)工程、建筑工程、交通土建工程、橋梁港口工程、地下工程、水利水電工程、給水排水工程、土木工程施工、建設(shè)項(xiàng)目管理等。土木工程專業(yè)各個(gè)不同的方向，在基礎(chǔ)力學(xué)、工程材料和結(jié)構(gòu)分析等方面具有一定的相通性。為了適應(yīng)學(xué)生就業(yè)市場的變化和單位對人才的合理配置要求，為了加強(qiáng)學(xué)生的工程能力與素質(zhì)教育，在大學(xué)的前三學(xué)年，為土木工程專業(yè)學(xué)生搭建公共教育平臺(tái)（即公共基礎(chǔ)課程、大類學(xué)科基礎(chǔ)與專業(yè)基礎(chǔ)課程），到第四學(xué)年由學(xué)生自主選擇不同的專業(yè)方向（即專業(yè)方向課程），只有這樣培養(yǎng)出的學(xué)生才能做到真正的面向企業(yè)﹑服務(wù)社會(huì)。2.優(yōu)化課程設(shè)置，突出專業(yè)特點(diǎn)。在制定土木工程專業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃上，應(yīng)對課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置。如將力學(xué)類、結(jié)構(gòu)類、施工管理類及工程材料、工程測量課程等分別采用精簡歸并重復(fù)性內(nèi)容，剝離共性理論性內(nèi)容，重新構(gòu)建課程等辦法，避免課程的重復(fù)。同時(shí)，在課程間反復(fù)協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，修改課程教學(xué)大綱，使學(xué)科基礎(chǔ)課實(shí)現(xiàn)“寬厚”，專業(yè)課實(shí)現(xiàn)門類多、內(nèi)容新、學(xué)時(shí)精和信息量大。只有這樣才能較好地實(shí)現(xiàn)土木工程專業(yè)的真正方向，較容易地解決“專業(yè)口徑寬、學(xué)時(shí)少”出現(xiàn)的各種矛盾，以滿足學(xué)生專業(yè)課學(xué)習(xí)的要求，滿足畢業(yè)生在工作中的專業(yè)改向、新項(xiàng)目研究或繼續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)的要求，為將來在不同的領(lǐng)域發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

提高教師素質(zhì)，建設(shè)特色教材。在教學(xué)中，教師既要具有扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，又要積極參與實(shí)際工程項(xiàng)目，同時(shí)還要進(jìn)行科學(xué)研究，在自我學(xué)習(xí)提高的同時(shí)，有義務(wù)將本學(xué)科最新的研究成果應(yīng)用到特色教材的建設(shè)中。與教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)大綱配套的系列教材是課程體系改革成果的載體和改革得以實(shí)現(xiàn)的手段，也是實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)的重要保證。方向課程體系的教材內(nèi)容應(yīng)相互協(xié)調(diào)，緊密結(jié)合工程實(shí)際，要與教學(xué)計(jì)劃要求吻合，要有利于培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。結(jié)合新的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的改革與實(shí)施，在路橋方向課程體系的改革研究與實(shí)踐中，我們編寫出版了《橋梁工程》、《路基路面工程》、《高速公路》、《道路勘測設(shè)計(jì)》、《土木工程專業(yè)路橋方向畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》等十幾部教材和教學(xué)參考書。緊跟學(xué)科發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。學(xué)生專業(yè)能力的提高，創(chuàng)新思維是關(guān)鍵。為了擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)面，我們適當(dāng)增加了法律、管理、工程經(jīng)濟(jì)和反映本專業(yè)新技術(shù)的選修課等，例如：《交通工程學(xué)》、《公路經(jīng)濟(jì)學(xué)》、《公路網(wǎng)規(guī)劃》、《道路景觀設(shè)計(jì)》、《公路測設(shè)新技術(shù)》、《地鐵與輕軌》、《路面管理系統(tǒng)》、《路基處理技術(shù)》、《工程加固技術(shù)最新進(jìn)展》、《道路橋梁檢測新技術(shù)》、《midasCivil軟件工程應(yīng)用》等，努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，滿足企業(yè)對創(chuàng)新應(yīng)用型人才的需要。定期舉辦專題講座，例如：道路工程專題講座和橋梁工程專題講座。為了把握最新道路與橋梁工程知識(shí)，定期邀請?jiān)O(shè)計(jì)院﹑施工企業(yè)、管理部門和科研院所的知名專家舉辦專題講座，讓學(xué)生了解目前道橋工程的發(fā)展現(xiàn)狀、存在的問題及今后的發(fā)展方向，讓學(xué)生了解最新的管理方法、新穎的設(shè)計(jì)方案、成熟的施工經(jīng)驗(yàn)、成功的工程案例和最新的檢測設(shè)備和技術(shù)。注重實(shí)踐教學(xué)，加強(qiáng)應(yīng)用能力。為了全面培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和工程能力，提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，我們有實(shí)驗(yàn)課、工地實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和課外科技創(chuàng)新等實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生逐步確立工程結(jié)構(gòu)意識(shí)。根據(jù)課程的特點(diǎn)，對體現(xiàn)專業(yè)內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，在適當(dāng)增加實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)的同時(shí)，由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師根據(jù)內(nèi)容對實(shí)驗(yàn)小組的每位同學(xué)進(jìn)行現(xiàn)場提問考核，重點(diǎn)考核實(shí)驗(yàn)的步驟、環(huán)節(jié)，確保人人會(huì)做。實(shí)驗(yàn)后學(xué)生要上交一份內(nèi)容詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。充分利用校外的實(shí)踐教學(xué)資源，選擇央企、大型國有或民營企業(yè)，由專業(yè)教師帶領(lǐng)學(xué)生到工地實(shí)習(xí)。時(shí)間視工程情況而定，一般在6周時(shí)間。首先，邀請工地的技術(shù)人員給學(xué)生介紹工程概況，然后，在技術(shù)人員的帶領(lǐng)下分成若干個(gè)小組進(jìn)行現(xiàn)場參觀，技術(shù)人員講解技術(shù)要求，最后，學(xué)生根據(jù)所見所聞向技術(shù)人員提問。實(shí)習(xí)期間，學(xué)生在工地現(xiàn)場由技術(shù)人員安排工作，專業(yè)教師協(xié)調(diào)管理。

實(shí)習(xí)后學(xué)生要上交一份圖文并茂的實(shí)習(xí)報(bào)告。對專業(yè)課程設(shè)置的課程設(shè)計(jì)，例如：《橋梁工程》、《道路勘測設(shè)計(jì)》和《路基路面工程》等均設(shè)置1周時(shí)間的課程設(shè)計(jì)。教師列出主要參考資料，引導(dǎo)學(xué)生逐步分析基礎(chǔ)資料、認(rèn)真討論不同的方案。在結(jié)構(gòu)計(jì)算中，首先要求學(xué)生必須明確工程結(jié)構(gòu)概念，再結(jié)合具體設(shè)計(jì)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生重視結(jié)構(gòu)構(gòu)造問題，并按規(guī)范要求認(rèn)真。設(shè)計(jì)后，學(xué)生要上交一本計(jì)算書和施工圖。為了加深學(xué)生對橋梁結(jié)構(gòu)的了解，熟悉各種橋梁結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件構(gòu)造特點(diǎn)及傳力特點(diǎn)，給出要求，讓學(xué)生采用最簡單的材料，自己動(dòng)手制作模型。通過做模型參加競賽，使學(xué)生加深對各種橋梁結(jié)構(gòu)形式構(gòu)造的了解，讓復(fù)雜的理論知識(shí)感性化，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，增進(jìn)同學(xué)間的感情。6.改革考核方法，挖掘?qū)W生潛力。學(xué)生成績考核的本身，對教學(xué)改革有著明確的指導(dǎo)意義。學(xué)生成績的考核包括：理論考試、課程設(shè)計(jì)考核、實(shí)驗(yàn)考核、實(shí)習(xí)考核、畢業(yè)設(shè)計(jì)考核及參加相關(guān)科技活動(dòng)情況等部分。根據(jù)培養(yǎng)內(nèi)容學(xué)分績點(diǎn)的不同，在考核形式上采用閉卷考試、開卷考試、綜合測試、大作業(yè)、命題論文、實(shí)習(xí)報(bào)告等多種形式。在考核內(nèi)容上力求體現(xiàn)出學(xué)生掌握基本知識(shí)、理解重點(diǎn)知識(shí)、靈活運(yùn)用綜合知識(shí)的能力。這種考核辦法改變了以前學(xué)生應(yīng)付考試、死記硬背書本知識(shí)的尷尬局面，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，充分挖掘其潛力，使學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)。通過課程體系改革的研究與實(shí)踐，我們深刻認(rèn)識(shí)到，教學(xué)改革要服務(wù)于社會(huì)，要努力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高學(xué)生的工程應(yīng)用能力，使學(xué)生真正具備較強(qiáng)的市場適應(yīng)性和競爭力，以實(shí)現(xiàn)滿足社會(huì)對人才的需求。

作者：趙青 單位：安徽建筑工業(yè)學(xué)院