《桥梁工程》教学模式与教学方法研究

喻 梅 周水兴 重庆交通大学土木建筑学院 400074

《桥梁工程》教学模式与教学方法研究

喻 梅 周水兴 重庆交通大学土木建筑学院 400074

结合《桥梁工程》课程的特点，通过分析课程定位与学时安排，教学手段的选择、学生思维能力培养等问题，探讨了《桥梁工程》课程的合理教学模式，并对教学中的一些关键环节做了研究。

一、课程定位与特点

《桥梁工程》是土木工程专业道路工程方向一门重要的专业课程，通过本课程的学习，学生应掌握常用梁式桥、拱式桥的结构体系、构造原理、设计计算理论以及主要施工方法，并了解现代大型斜拉桥、悬索桥的构造、设计和施工要点。

《桥梁工程》课程的特点在于：（1）以“材料力学”、“结构力学”、“结构设计原理”、“桥涵水文”、“工程地质”、“基础工程”等先修课程为基础，涉及知识面广，是对基础课程的综合和深化；（2）以实际桥梁工程项目为背景，集理论与实践为一体；（3）学生缺乏工程实践经验。

二、教学内容与学时的合理安排

合理安排教学内容与学时是取得理想教学效果的基本前提。基于本课程的上述特点，结合笔者多年的教学实践情况来分析，本课程安排88个学时较为合适，其中，课堂教学78学时，课程设计6学时，课外实践4学时，具体如表1所示。

表1课程学时安排表

从表1可以看出，本课程是从课堂教学、课程设计、课外实践三个方面的教学来实现学生对本课程的掌握。在课堂教学中，由于梁式桥和拱式桥的构造、设计计算理论及施工方法是本课程的重点，因此在教学安排中其学时量占课堂教学课时量的85%，以达到培养学生牢固掌握本课程重点内容的目的。安排6学时的课程设计，是为了培养学生综合运用本课程理论知识的能力。设计4学时的课外实践环节，是考虑学生通常没有工程实践经验，如果单纯通过书本和图片来学习桥梁设计与施工，很难达到理想的效果，而通过课外实践环节，到桥梁施工现场切身观摩和体会桥梁设计与施工的方法，学生则很容易对这部分教学内容达到融会贯通的效果。

三、现代教学与传统教学手段的综合运用

如何合理的利用和发挥现代教学手段，是提高教学质量的关键环节，笔者认为在教学中应因地制宜，结合课程特点，将现代教学手段与传统教学手段相结合，才能达到理想的教学效果。

无论采用何种教学方式，教学手段只是为教学内容服务的。不能使教学仅停留于花哨的形式而忽略了内容的深度和广度。相反，使学生深刻领会教学内容才是教学的真正目的。

就桥梁工程这门课的教学而言，笔者认为，多媒体辅助教学、案例教学法，实践教学法这三种教学手段与传统教学方法想结合，是教学桥梁工程的最好教学模式。

1.案例教学法讲授桥梁的构造与设计

桥梁的构造与设计主要讲述各种结构体系的桥梁的设计方法、构造原理及尺寸拟定原则。通过这部分内容的学习，要求学生掌握桥梁设计的原理与方法。讲授这部分内容的难点在于学生没有桥梁设计经验，对复杂结构的构造细节容易感到抽象和陌生。笔者认为，这部分内容宜采用案例教学法进行教学。

所谓案例教学法, 就是教师根据课程教学目标和教学内容的需要通过设置具体的教学案例, 引导学生参与分析、讨论等活动, 让学生在具体的问题情境中积极思索, 以培养学生综合能力的一种教学方法。它强调以学生为主体, 以培养学生的自主学习能力, 实践能力和创新能力为基本价值取向。

比如在讲授桥梁规划设计原则与程序这一部分课程内容时，可将桥梁规划设计的基本流程图用电子图片简洁地示出，并结合某一实桥的规划设计为例，阐明桥梁规划设计的全过程。为使桥梁规划设计需遵循“安全、实用、经济、美观并兼顾环保”这条原则由抽象变为具体，可制作一些在体现上述设计原则较为成功的实桥的PPT，再将这些实桥与设计理论作对比分析，可帮助学生领会桥梁规划设计原则的真正内涵，并培养学生对桥梁的综合鉴赏与判断能力。例如，在谈到美观这一要求时，笔者曾以赵州桥、金门大桥、悉尼港大桥等在美观上设计得较为成功的桥梁实图为例，分析了桥梁结构在体型上的均衡与协调及与环境的和谐性等要求。同时鼓励学生表达他们自己的观点，通过这种方式，课堂的氛围变得活跃、学生们争相发挥自己的观点。可以想象，若采用传统的黑板教学，学生将无法直接接触这样大量的信息 ，讲授也将会变得抽象。

需要注意的是，在选择工程案例时，要选择与课堂教学内容相对应的桥型做为案例，并对其设计理念和细节做出评述，同时注意引入的案例要能代表该桥型目前的最新设计水平及发展方向。

2.黑板与多媒体相结合教学桥梁结构计算理论

桥梁结构计算理论主要讲授梁式桥梁和拱式桥梁的结构计算方法。重点包括桥面板、横向分布系数、梁桥拱桥内力计算与验算等内容。

《桥梁工程》是一门建立在力学基础上的专业课程，力学公式的推导和运用是本课程的重要内容之一。讲授桥梁结构计算这一部分内容时，由于涉及大量的数学、力学公式的推导，故完全采用多媒体教学是不适宜的。此时，可采用传统的黑板教学与多媒体教学相结合的方法。当介绍桥梁计算的基本理论时，如果能把整个解决问题的思路和框架在PPT上播出，同时在黑板上详细分析基本力学原理及公式，并对疑难步骤和公式给出重点解释，能使学生更直观的理解其推导过程和参数的物理含义。如果再适当的安排学生在黑板上做一些演算，并展开讨论，学生便能深刻的理解教学内容，把知识点融会贯通。

在讲清楚桥梁结构计算的基本原理的基础上，可用多媒体方式向学生介绍桥梁结构分析的计算机辅助计算方法。由于桥梁结构计算工作量较大，实践中通常采用电算。桥梁电算的重点是实际结构的简化及其上述内容的在程序中的应用等。目前桥梁结构分析的软件较多，如GQJS、BSAS、桥梁博士等。可选择一种结构分析软件向学生演示桥梁结构分析的具体过程。这样可使学生既掌握桥梁结构计算的基本理论，又对实践中桥梁结构分析的方法和现代计算手段较为熟悉。

例如，在讲解桥梁的恒载内力计算时，首先可从理论上阐明桥梁恒载内力与施工方法的关系。然后可用电算的方法比较同一桥梁采用不同的施工方法时的恒载内力差异，这样可使所讲理论更具说服力，学生也更易接受。

3.多媒体与课外实践相结合教学桥梁施工

实践证明，多媒体与课外实践相结合，是教学桥梁施工最为有效的途径。

讲授桥梁施工的难点在于学生没有工程经验，且各种施工方法涉及的施工机具也较复杂，容易使讲解变得空洞而枯燥。采用传统的教学方法时，若仅口述施工过程，学生将感到过于抽象，若在黑板上绘出施工过程示意图或制作挂图，则会因图多空间小而难以实现。此时，如果在课堂上用多媒体演示课前用三维动画软件制作的施工过程示意图，并结合实桥讲解，则能使内容变得直观、生动，学生对知识点的体会也会因此而深刻。

事实上，如果同时将教师在工程实践中拍下的施工中的桥梁及机具的照片或录像制作成幻灯片（PPT），在课堂上播出，把桥梁施工的过程真实的再现于课堂，并向学生介绍桥梁施工的新方法，新工艺，则能取得更佳的教学效果。

在多媒体课堂教学的基础上，再结合适当的课外实践，通过到桥梁工地观摩学习，学生对桥梁施工理论及方法的各个环节将会有更为深刻而透彻的把握。

四、教学中重视师生间的信息沟通及学生的能力培养

1.重视师生间的信息沟通与交流

教师是教学中的主导者，课堂上师生间的沟通与交流对教学效果起着关键作用。在多媒体教学中，不能仅仅边念讲稿边播多媒体课件，如果教师只充当多媒体播放员，教师就没有在教学中发挥其主导作用，那样会使教学陷入平铺直叙、呆板、缺乏师生互动的局面。教师应当恰当把握教学节奏，有意突出重点和难点，并观察学生对知识点的反应，设计适当的提问和讨论，可使课堂氛围变得活跃，师生间的信息得到沟通与交流，学生的思维得到激发和启示，学生对教学内容的理解才会更深刻。

2.重视对学生的能力培养

教学的目的是培养人才。本专业的学生毕业后通常将从事道路桥梁的设计、施工或管理工作。因此，在教学中培养学生在本学科的工作能力是本课程的重要目的之一。笔者认为通过做课程设计或小论文来提高学生对桥梁理论知识的综合运用能力是比较适宜的。

课程设计可以是设计一座桥梁施工场地布置图、施工进度图、桥梁方案总体布置图、桥梁模型设计或其它适宜的内容。小论文可以是对桥梁设计，施工或者美学方面的一些认识的文章。具体可结合所教学生情况从中选择一种内容进行。

在这一过程中，学生需要查阅大量的本专业文献资料，再运用到课程设计或小论文中，通过这个环节，学生查阅资料、综合运用专业知识的的能力将得到大幅度提高，使学生独立工作能力得到良好的培养。

五、教学课件的与时俱进

制作教学课件时，应注意以下几点：（1）保证教学内容的深度和广度，突出难点和重点，避免课件过于烦琐冗长。如果长时间地播放满是文字叙述的PPT，会使学生陷入知识散乱，无法把握难点和重点的局面。（2）PPT要文字清楚，色彩适宜。如果为图新奇而将图片设置上花哨的背景或设置为闪烁的动画，表面上看来很新鲜，但有可能使学生看不清图片内容或视觉疲乏，反而不能清楚表达教学内容。

多媒体教学并非就为教师提供了一个一劳永逸的教学方法。桥梁工程是一门工程实践性很强的课程，虽然教材在一定时期内是不变的，但设计施工规范是在不断更新中的，新材料新工艺新工程层出不穷。因此，教学课件制作完成后，在教学过程中还应使教学课件与时俱进，不断更新。一方面可根据教学中遇到的问题对教学课件进行调整和完善，另一方面对出现的新材料新工艺新工程及学科新进展等要及时在课件中体现。通过对课件的不断更新和完善，既可及时解决教学中遇到的问题又可保证教学内容的深度和广度。

总之，桥梁工程课程是一门集理论与实践为一体的专业课程。只要课前认真分析教学内容，因地制宜，采用合理的教学手段。通过多媒体课件的直观、生动、信息量大的优势，以案例教学法开阔学生的视野，以实践教学法让学生获得专业知识的实践经验，并与传统教学方法想结合，再充分发挥教师在教学中的主导作用及师生间的交流与互动，教学效果与效率将会大大提高，最终实现培养高素质专业人才的教学目标。

[1]周水兴，向中富.桥梁工程[M].重庆大学出版社.2003年

[2]范立础，主编.桥梁工程[M],上册.人民交通出版社.2001年

[3]顾安邦，主编.桥梁工程[M]，下册.人民交通出版社.2000年

[4]于水，斐正薇.从素质教育看中国高等教育的发展[J].南京社会科学.2003 (4).83-87。

[5]刘加妹,周志坚.多媒体教学与传统教学优势互补的探讨[J].大学数学.2005（6），32-35

[6]黄晓波,陆文,沙玲,等.大学生创新能力培养策略探索[J].上海工程技术大学教育研究.2008,(03)

喻 梅：女，1968年出生，讲师，工学硕士，从事桥梁工程的教学与科研工作。周水兴: 男，1967年出生，教授，工学博士，从事桥梁工程的教学与科研工作。

Teaching Pattern and Method for Bridge Engineering Course

YU Mei, ZHOU Shui-xing College of Civil Engineering & Architecture, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China

Based on the characteristics of bridge engineering course, making the course arrangements and the class hour distribution , problems such as teaching means and the student thinking ability teaching are analyzed, the rational teaching pattern for bridge engineering course and some important points in the teaching of the course are discussed.

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.20.143

桥梁工程;教学模式;多媒体;案例教学法;桥梁施工;结构分析

bridge engineering; teaching pattern; multimedia; case method; bridge construction; structural analysis