Creative Education Studies
Vol. 07  No. 05 ( 2019 ), Article ID: 32480 , 6 pages
10.12677/CES.2019.75096

Research on Practical Teaching Method in the Course of Bridge Engineering

Hui Cao, Wenxuan Ge, Hongliang Xiang

School of Transportation and Civil Engineering, Nantong University, Nantong Jiangsu

Received: Sep. 18th, 2019; accepted: Oct. 4th, 2019; published: Oct. 11th, 2019

ABSTRACT

Bridge engineering course has a strong practicality, so it is necessary to change the traditional conservative mode of theoretical teaching .Teachers should use flexible and diversified practical teaching methods to cultivate students' comprehensive application ability of course knowledge, so as to lay a foundation for improving the training quality of engineering professionals. This paper analyzes the current situation of practical teaching in the course of bridge engineering, and puts forward an effective practical teaching method. By strengthening practical teaching content, students can deepen their understanding of this course and cultivate their ability to analyze and solve practical problems in bridge engineering.

Keywords:Bridge Engineering, Course Teaching, Practical Teaching Method

《桥梁工程》课程教学中的实践教学法研究

曹慧,葛文璇,项宏亮

南通大学交通与土木工程学院,江苏 南通

收稿日期:2019年9月18日;录用日期:2019年10月4日;发布日期:2019年10月11日

摘 要

桥梁工程课程的实践性较强,在课程教学中要转变以理论教学为主的传统守旧模式,灵活运用多样化的实践教学法,培养学生对课程知识的综合应用能力,为提高工程专业人才培养质量打下基础。本文分析了《桥梁工程》课程中的实践教学现状,提出了有效的实践教学法,通过加强实践教学内容可加深学生对本门课程的理解,培养学生分析和解决桥梁工程实际问题的能力。

关键词 :桥梁工程,课程教学,实践教学法

Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

1. 实践教学现状分析

1.1. 新大纲对桥梁工程课程任务的要求

该课程理论教学的基本任务:使学生掌握桥梁的基本力学原理、组成、分类、荷载设计;掌握常用桥梁结构的构造、设计和内力计算,为将来从事桥梁的设计、施工、管理和科研打好必要的理论基础,随着社会对本科毕业生解决工程实际问题的要求越来越高,各院校在制定课程大纲时都越来越注重学生分析问题、解决问题的能力培养。

表1为2019年新编制的南通大学《桥梁工程课程大纲》中的部分内容。

Table 1. Objectives of course syllabus of bridge engineering

表1. 《桥梁工程课程大纲》课程目标

1.2. 实际授课过程中实践教学课时不足

在传统桥梁工程课程中,理论课时所占总课时的比重较高,实践课时所占比重较小,难以保证实践教学效果 [1] 。下面以本校的桥梁工程课时安排为例进行分析,如表2所示。由表2可以看出,桥梁工程总课时为64,实践教学部分的课时仅占全部课时的18%。

Table 2. Schedule of Bridge Engineering Courses in our school

表2. 本校桥梁工程课程的课时安排

1.3. 实践教学内容陈旧

桥梁工程课程的实践教学内容更新速度慢、枯燥无味,并且与实际桥梁工程发展现状相脱节,无法达到培养学生专业技能的要求 [2] 。下面以某高校的桥梁工程实践教学内容为例进行分析,如表3所示。

Table 3. Defects of bridge engineering practice teaching contents

表3. 桥梁工程实践教学内容缺陷情况表

1.4. 实训条件落后

桥梁工程课程的实践教学需要实训设备设施作为物质支撑,但是大部分院校的实训场地建设落后,不能模拟实际的工程施工环境,未能向学生提供充足的仪器设备,使得学生的实践活动只停留在观摩阶段,降低了实训效果 [3] 。

2. 实践教学法的有效运用

2.1. 运用CSIBridge开展实践教学

2.1.1. 明确建模步骤

CSIBridge是一款功能非常强大的桥梁设计分析软件,在桥梁工程课程教学中,运用该软件能够使教学效率得到大幅度提升 [4] 。该软件为学生提供一个方便、快捷的桥梁结构建模向导,当学生掌握软件的使用后,便可快速创建出各种结构复杂的桥梁模型。在模型中,学生可以对相关的参数进行修改,从而掌控整个设计过程。利用该软件进行桥梁建模的具体步骤如图1所示。在课堂教学中,教师可按照图1中的建模步骤,为学生演示桥梁结构的具体设计方法。

Figure 1. Schematic diagram of CSI Bridge modeling steps

图1. CSIBridge建模步骤示意图

2.1.2. 教学实践

教师可在教学过程中,为学生提供实际案例,借此来使学生掌握CSIBridge软件在桥梁结构设计中的应用。如跨径分布为57.5 + 105 + 57.5米的预应力混凝土连续刚构桥,单箱单室。桥梁下部结构为钢混实体墩,群桩基础,主墩长8.0 m,宽3.5 m。通过CSIBridge软件,可以快速建立该桥的模型。

当桥梁模型构建完毕后,利用CSIBridge软件的分析功能,对整个桥梁结构进行分析,具体包括以下内容:桥梁结构的内力与应力、结构变形等。将桥梁结构的相关参数带入到软件当中后,软件会自行完成计算,并显示桥梁结构在恒载作用下的变形情况。

CSIBridge软件当中,自带桥梁内力/应力菜单,通过该菜单,能够对桥梁对象的响应情况进行直观显示。恒载作用下,正常使用极限状态得到的弯矩包络图如图2所示。

Figure 2. Internal force diagram of each girder M3 in the bridge section under constant load

图2. 恒载作用下桥截面各主梁M3内力示意图

图2中可以清楚地看到,各主梁截面的内力之和,等于桥截面的内力。为进一步分析,可利用CSIBridge软件,将绘图参数输出到Excel表格当中。

通过CSIBridge软件辅助教学,能够使课堂讲授的知识点,与工程实际紧密联系到一起,从而使学生在掌握基础理论的同时,锻炼动手操作能力。

2.2. 借助多媒体开展实践教学

桥梁工程实践教学要更新实践内容,结合实际工程进行案例分析,建立起理论与实践之间的联系,确保实践教学紧密贴合于桥梁工程发展现状 [5] 。教师可利用PPT向学生展示桥梁工程实例,提供桥梁的具体资料,让学生根据图片内容分析桥梁规划、设计和施工各个环节,引导学生对建桥过程形成整体认知。同时,在借助多媒体教学手段开展实践教学时,要将桥梁破坏与损伤作为案例分析重点,向学生展示桥梁检测图片,如图3所示,让学生掌握桥梁工程的重点部位以及重点构件的设计方法。

Figure 3. Bridge point inspection diagram

图3. 桥梁点检图

2.3. 借助桥梁设计开展实践教学

桥梁工程实践教学要重点培养学生桥梁的设计和计算能力,所以在实践教学中,教师可围绕课程内容开展桥梁设计活动,培养学生对课程知识的综合运用能力。基于桥梁设计的实践教学流程如表4所示。

Table 4. Practical teaching flow table based on bridge design

表4. 基于桥梁设计的实践教学流程表

2.4. 考核方式和考核指标的改进

以桥梁结构基本力学原理、设计计算、施工工艺为考试重点,考核学生运用课程知识分析问题、解决问题的能力,同时检查学生对桥梁工程设计工作掌握程度。而这些考核内容是传统闭卷考试很难衡量的,所以在新大纲中加入了实践环节的考核内容,考核方式可以采用答辩和施工方案设计等多种方法进行综合评估。

3. 结论

桥梁工程课程作为工程专业的核心课程,必须要以培养学生桥梁构造设计、施工和组织管理能力为核心,提高实践教学在人才培养中的重视程度。各工程专业要适当增加实践教学所占总课时的比重,借助多媒体教学手段、CSIBridge软件以及桥梁设计活动开展实践教学,不断创新实践教学方法,建立起理论知识与工程实践之间的联系,进而不断提高学生的专业知识和专业技能水平。培养出能够在工程实践中全面体现健全人格、人文素养、社会责任感和职业道德等素质;能够综合运用土木工程领域相关的基础理论与专业知识,具有分析和解决土木工程领域复杂工程问题的能力;具有团队领导能力和创新意识,能够及时跟踪国际国内本专业领域的发展动态并应用于工程实际,能胜任建筑、道路、桥梁等土木工程设施的设计、施工与管理及技术开发的应用型高层次人才。

基金项目

1) 南通大学2018年度教学改革研究课题,项目编号:2018B50。

2) 南通大学2019年度教学改革研究课题,项目名称:基于创新创业竞赛的实践教学体系研究与实践。

文章引用

曹 慧,葛文璇,项宏亮. 《桥梁工程》课程教学中的实践教学法研究
Research on Practical Teaching Method in the Course of Bridge Engineering[J]. 创新教育研究, 2019, 07(05): 565-570. https://doi.org/10.12677/CES.2019.75096

参考文献

  1. 1. 董文龙, 冯国海.《桥梁工程》课程教学现状分析与改革研究[J]. 科技经济导刊, 2016(21): 41-43.

  2. 2. 孙华圣. 应用型本科院校桥梁工程教学现状分析及应对策略[J]. 山西建筑, 2016(31): 84-85.

  3. 3. 张力文, 谢柱坚. 交互式实践教学法在《桥梁工程》课程教学中的应用[J]. 科教文汇(中旬刊), 2018(5): 106-108.

  4. 4. 黄海云, 陈志星, 孙卓, 等. 实践教学法在《桥梁工程》课程教学中的应用[J]. 高教学刊, 2018(2): 96-98.

  5. 5. 刘德贵, 王涛, 许立英. 桥梁工程教学内容和教学模式探讨[J]. 大学教育, 2018(11): 55-57.

期刊菜单