《橋梁工程》課程教改方法探析

栗蕾　李廣慧　謝曉鵬

摘 要：探討《橋梁工程》課程教學(xué)的方法，促進(jìn)大學(xué)生身心的全面發(fā)展是高教教育工作人員的職責(zé)所在。采用思維啟迪教學(xué)法、案例教學(xué)法來(lái)改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，以便實(shí)現(xiàn)高等教育素質(zhì)教育的目的。通過(guò)實(shí)際課堂實(shí)踐采用思維啟迪教學(xué)和案例教學(xué)方法，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的對(duì)新知識(shí)積極主動(dòng)性及提高獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。

關(guān)鍵詞：素質(zhì)教育；案例教學(xué)；課程教改

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1002-2589（2013）29-0294-02

新時(shí)期高等教育的目標(biāo)培養(yǎng)“高素質(zhì)、高層次、多樣化、創(chuàng)造性”的拔尖創(chuàng)新人才，本科教育應(yīng)適應(yīng)國(guó)家社會(huì)需求，有利于學(xué)生發(fā)展、通識(shí)與專業(yè)有機(jī)結(jié)合。對(duì)于土木工程專業(yè)來(lái)說(shuō)應(yīng)提高工科學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)、工程實(shí)踐能力和工程創(chuàng)新能力，培養(yǎng)高素質(zhì)、綜合型和國(guó)際化的后備人才。

教育作為一種傳播知識(shí)與技能、傳遞文化價(jià)值觀念的手段，自人類社會(huì)產(chǎn)生之日起就已經(jīng)存在了。因此積極探索和改革教學(xué)方法，賦予學(xué)生持久的學(xué)習(xí)能力和愉悅生活的能力，對(duì)保證教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是非常必要和迫切的[2]。

《橋梁工程》課程是土木工程專業(yè)（道路與橋梁方向）學(xué)生必修的主干專業(yè)課之一。該課程銜接了從建筑材料、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理等前述基礎(chǔ)及專業(yè)基礎(chǔ)課程的內(nèi)容，對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)極為重要。在多年《橋梁工程》教學(xué)實(shí)踐中，針對(duì)該課程的特點(diǎn)積極嘗試探求并運(yùn)用思維啟迪法和案例教學(xué)法，收到了較為理想的效果。

二、思維啟迪教學(xué)法（enlightenment of thought）

思維啟迪教學(xué)是在教學(xué)中以問(wèn)題的形式，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)積極思考問(wèn)題掌握教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)過(guò)程中，教師的任務(wù)不同于傳統(tǒng)教學(xué)模式教師為主，學(xué)生被動(dòng)的狀態(tài)。思維啟迪教學(xué)核心是“問(wèn)題”。師生圍繞問(wèn)題進(jìn)行對(duì)話，層層深入，使問(wèn)題衍生為知識(shí)表征或新問(wèn)題[2]。

《橋梁工程》是為土木工程專業(yè)奠定專業(yè)理論專業(yè)主干課程，它從綜合培養(yǎng)土木工程專業(yè)學(xué)生的工程意識(shí)、工程素質(zhì)、工程應(yīng)用實(shí)踐能力角度出發(fā)，為社會(huì)提供了一系列土木工程領(lǐng)域的橋梁設(shè)計(jì)概念工具、理論工具和分析框架。因此，《橋梁工程》教學(xué)的核心任務(wù)就應(yīng)是教會(huì)學(xué)生對(duì)這些基本理論工具的運(yùn)用，使這些基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)化為學(xué)生自主思考、分析和解決實(shí)際工程應(yīng)用問(wèn)題的能力。

根據(jù)思維啟迪教學(xué)法的實(shí)質(zhì)，在教授“拱橋”這一類型橋梁知識(shí)點(diǎn)時(shí)，采用了以問(wèn)題為基礎(chǔ)的啟發(fā)式教學(xué)方法，設(shè)計(jì)了諸多相關(guān)問(wèn)題：拱橋型式的不同對(duì)通航的和橋梁施工條件影響、不同拱上結(jié)構(gòu)對(duì)主拱圈設(shè)計(jì)的影響、不同拱鉸型式對(duì)拱橋設(shè)計(jì)和施工方法的影響等，這些問(wèn)題貫穿于傳授“拱橋”基本設(shè)計(jì)原理和構(gòu)造特點(diǎn)的基礎(chǔ)上。根據(jù)相關(guān)拱橋設(shè)計(jì)和施工的內(nèi)容巧妙地設(shè)計(jì)具有橫向和縱向延伸性的問(wèn)題來(lái)拓展學(xué)生們思考的范圍，打開(kāi)他們的思路，提高學(xué)生對(duì)該課程學(xué)習(xí)的興趣性和主動(dòng)性。在問(wèn)題設(shè)置方面，注意縱橫兼顧，聯(lián)系在建工程和服役橋梁對(duì)橋梁設(shè)計(jì)新的理念和相應(yīng)的施工技術(shù)——網(wǎng)絡(luò)這一現(xiàn)代化的信息傳播手段，促使學(xué)生主動(dòng)搜集相關(guān)工程實(shí)例，從而會(huì)增強(qiáng)學(xué)生主動(dòng)探究知識(shí)、探究所學(xué)專業(yè)領(lǐng)域的積極性，進(jìn)而有利于培養(yǎng)學(xué)生自主思考的意識(shí)和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

總之，在啟發(fā)式教學(xué)中，“如何巧妙設(shè)計(jì)的問(wèn)題”成為了學(xué)生和老師之間互動(dòng)的載體，更重要的是可以加強(qiáng)學(xué)生自主思考和分析、解決問(wèn)題的能力同時(shí)可激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力。從而可培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)，寬專業(yè)”的優(yōu)秀土木工程人才。

二、案例教學(xué)法（casemethod）

傳統(tǒng)的以教師為中心單向灌輸式的教學(xué)方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，知識(shí)輸出量少，不能全面啟發(fā)學(xué)生的思維，不能激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新精神，達(dá)不到“厚基礎(chǔ)、寬專業(yè)”的要求，無(wú)法培養(yǎng)國(guó)際型和創(chuàng)新型的具有綜合素質(zhì)的土木工程專業(yè)人才。案例教學(xué)是一種通過(guò)模擬或者重現(xiàn)現(xiàn)實(shí)生活中的一些場(chǎng)景，讓學(xué)生把自己納入案例場(chǎng)景，通過(guò)討論或者研討來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)的一種教學(xué)方法。對(duì)于《橋梁工程》課程理論應(yīng)用性較強(qiáng)，案例教學(xué)與思維啟迪發(fā)結(jié)合效果會(huì)更加明顯。

（一）案例教學(xué)法的必要性

首先對(duì)于土木工程專業(yè)學(xué)生，橋梁工程案例教學(xué)以橋梁設(shè)計(jì)或施工案例情節(jié)為主線索，在課堂理論教學(xué)的啟示下，讓學(xué)生充當(dāng)其中各種各樣的“角色”，體驗(yàn)實(shí)踐的經(jīng)歷，使學(xué)生迅速適應(yīng)新的環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力；所以要想培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)，寬專業(yè)，高素質(zhì)，強(qiáng)能力”的土木工程人才，把改革教學(xué)方法作為手段，教學(xué)中加重案例教學(xué)，在工程實(shí)例中培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力是非常必要的。

（二）案例選取應(yīng)遵循的基本原則

選擇合理的案例是案例教學(xué)的核心問(wèn)題，合理案例必須是對(duì)當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，所以老師在這個(gè)過(guò)程中，必須查閱大量的資料，或者去設(shè)計(jì)院和施工單位與工程師溝通，通過(guò)分析整理，篩選出最貼近所學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)的實(shí)際橋梁工程，典型性的橋梁工程設(shè)計(jì)案例材料或施工方法案例資料。也就是說(shuō)教師所選擇的案例資料時(shí)必須遵循針對(duì)性、實(shí)用性、典型性和綜合性的基本原則。

1.針對(duì)性

橋梁工程的總體教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生具有扎實(shí)的橋梁工程理論基礎(chǔ)、寬廣的知識(shí)面和強(qiáng)烈的工程意識(shí)，具備橋梁工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工等綜合知識(shí)和較強(qiáng)的實(shí)踐創(chuàng)新能力。在各章節(jié)主要教學(xué)內(nèi)容為常用橋梁的設(shè)計(jì)和構(gòu)造原理、計(jì)算理論和方法以及施工要點(diǎn)，相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)為學(xué)生將來(lái)從事橋梁設(shè)計(jì)和施工使用。針對(duì)主要的具體教學(xué)目標(biāo)是通過(guò)課堂啟發(fā)式教育和課外案例教學(xué)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2.實(shí)用性

根據(jù)各章節(jié)的教學(xué)目的和要求合理的選擇和設(shè)計(jì)案例，緊密結(jié)合教材大綱要將橋梁工程的實(shí)際設(shè)計(jì)資料，進(jìn)行必要的加工、改造、整理，能夠讓學(xué)生真正地體會(huì)到路橋人在土木工程行業(yè)中的地位、作用以及設(shè)計(jì)的基本原理、施工方法和特點(diǎn)，讓其有身臨其境的感覺(jué)，盡量將一些已知條件去掉，讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)并學(xué)會(huì)處理。

3.典型性

橋梁工程案例應(yīng)具有代表性和一般的學(xué)習(xí)指導(dǎo)意義，這就是案例的典型性。通過(guò)設(shè)計(jì)典型的案例，促使橋梁工程理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，讓學(xué)生較好地認(rèn)識(shí)橋梁工程設(shè)計(jì)理論計(jì)算發(fā)展變化的過(guò)程。

4.綜合性

傳統(tǒng)教學(xué)方法只能進(jìn)行單一知識(shí)點(diǎn)傳授，而案例教學(xué)恰好與之相反，案例教學(xué)法是對(duì)問(wèn)題綜合的分析和判斷。在橋梁工程上冊(cè)教學(xué)中，分章節(jié)對(duì)鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋及箱梁的設(shè)計(jì)程序、截面受力特性和各構(gòu)件計(jì)算方法等，而反映橋梁設(shè)計(jì)的綜合性案例的解剖和分析是解決這一問(wèn)題的有效途徑。

3.案例資料的來(lái)源

根據(jù)課程內(nèi)容和特點(diǎn)合理選用和設(shè)計(jì)教學(xué)案例，案例資料來(lái)源是很關(guān)鍵的。案例資料可以是國(guó)家公開(kāi)披露事故工程，也可以是教師在設(shè)計(jì)院或施工企業(yè)調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的典型案例或通過(guò)參加生產(chǎn)實(shí)習(xí)和專業(yè)實(shí)習(xí)，了解橋梁的整個(gè)施工過(guò)程、方法及施工工藝來(lái)收集案例資料。教師可在設(shè)計(jì)院、大型施工企業(yè)兼職，密切關(guān)注土木工程行業(yè)的新理論、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展，在實(shí)際工作中收集整理相關(guān)資料，系統(tǒng)整理編制《橋梁工程》的教學(xué)案例，充實(shí)教學(xué)內(nèi)容。

4.橋梁工程課程案例教學(xué)的組織實(shí)施

案例教學(xué)的組織實(shí)施是案例教學(xué)方法最后階段，也是決定其教學(xué)效果的重要環(huán)節(jié)。保證案例教學(xué)順利有效實(shí)施，以下為案例教學(xué)實(shí)施的四個(gè)步驟。

第一，課前組織閱讀分析案例

橋梁案例分析資料具有信息不完全和不確定性，故在上案例討論課前7天，教師應(yīng)將這次橋梁工程案例討論資料發(fā)給學(xué)生，明確指出需要討論的問(wèn)題，并且要求學(xué)生必須在仔細(xì)閱讀分析案例提供的相關(guān)橋梁工程原理方法的基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)生已掌握的相關(guān)理論知識(shí)，學(xué)生通過(guò)對(duì)所在掌握資料進(jìn)行綜合分析，找出關(guān)鍵問(wèn)題所在，提出個(gè)人的觀點(diǎn)，編制本案例書(shū)面分析提綱。

第二，課上組織案例討論和分析

案例教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是如何上好案例討論課，也就是說(shuō)如何正確的組織案例討論和分析。案例分析重要的目的是把抽象的橋梁計(jì)算理論或復(fù)雜施工技術(shù)寓于生動(dòng)具體的案例之中，讓學(xué)生在討論分析過(guò)程中強(qiáng)化對(duì)基本理論的理解。在案例討論過(guò)程中，教師是組織者，努力創(chuàng)造良好的自由討論的氣氛和環(huán)境，不要直接表露自己的觀點(diǎn)，學(xué)生是案例討論的主角，教師應(yīng)把握案例討論的方向，學(xué)生所提觀點(diǎn)若有問(wèn)題，不直接進(jìn)行糾正，而是讓其他學(xué)生給出其他觀點(diǎn)，讓學(xué)生自己判斷不同觀點(diǎn)的利與弊，盡量別讓討論偏離案例的主題。如預(yù)應(yīng)力筋的張拉錨固工藝在教學(xué)中學(xué)生不易接受，就可以設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于預(yù)應(yīng)力筋張拉工藝案例讓學(xué)生主動(dòng)參與，通過(guò)以案釋教，可以突破教學(xué)中的難點(diǎn)問(wèn)題，使學(xué)生理解、掌握預(yù)應(yīng)力筋的張拉錨固和預(yù)應(yīng)力損失的確定問(wèn)題。通過(guò)學(xué)生的積極參與，還可以不斷培養(yǎng)、提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

第三，課后認(rèn)真總結(jié)

學(xué)生對(duì)橋梁工程案例進(jìn)行討論、做出分析而得到的最終處理結(jié)論肯定不一致，教師應(yīng)該結(jié)合所要考察的問(wèn)題系統(tǒng)地給出中肯結(jié)論。如在先張法預(yù)應(yīng)力板橋設(shè)計(jì)的案例中，要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)的設(shè)計(jì)理論知識(shí)讓學(xué)生從基礎(chǔ)到橋梁上部結(jié)構(gòu)和橋上附屬設(shè)施等整個(gè)板橋的設(shè)計(jì)。學(xué)生一般不會(huì)考慮得很全面，教師就應(yīng)該在總結(jié)中提出來(lái)，羅列出學(xué)生沒(méi)考慮的幾種情況，以便學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中加以注意。這一階段是案例教學(xué)整個(gè)程序的升華階段。

第四，撰寫(xiě)案例分析報(bào)告

這是橋梁工程設(shè)計(jì)案例教學(xué)中的最后一個(gè)步驟，這一步驟教會(huì)學(xué)生如何整理撰寫(xiě)案例分析報(bào)告。過(guò)橋梁工程案例分析報(bào)告的撰寫(xiě)，鍛煉學(xué)生系統(tǒng)解決問(wèn)題的能力，為其今后本課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)的撰寫(xiě)奠定良好的基礎(chǔ)。

橋梁工程案例教學(xué)法是在土木工程專業(yè)教學(xué)改革不斷深入發(fā)展中摸索出的一種重要的實(shí)踐教學(xué)方法。要求老師不僅要有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，而且還要有豐富的施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)不斷地探索、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)改進(jìn)課堂教學(xué)的方法來(lái)提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出土木工程行業(yè)卓越人才，把學(xué)生從被動(dòng)接受理論引入到主動(dòng)鮮活的工程應(yīng)用中，提高學(xué)生探索知識(shí)的興趣，真正成為學(xué)習(xí)的主人，從而達(dá)到不是授人以魚(yú)而是授人以漁的教學(xué)目標(biāo)。

三、結(jié)語(yǔ)

對(duì)于土木工程專業(yè)的教師而言，要想培養(yǎng)出高水平實(shí)用型人才，就應(yīng)該把教學(xué)的著力點(diǎn)基于學(xué)生能夠掌握所學(xué)的計(jì)算理論和施工技術(shù)，并會(huì)能夠靈活應(yīng)用，以便達(dá)到學(xué)生提高學(xué)生綜合素質(zhì)這一終極目標(biāo)。這就需要教師適時(shí)調(diào)整教學(xué)方法，這是每一位高等教育工作者所必須思考和實(shí)踐的長(zhǎng)期課題?？傊?，多年的教學(xué)實(shí)踐證明，把案例教學(xué)法和思維啟迪發(fā)相結(jié)合運(yùn)用大大提高了教學(xué)效果。并對(duì)其他課程的教學(xué)改革有一定的借鑒價(jià)值。

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（責(zé)任編輯：田 苗）