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中圖分類號:G6420 文獻標志碼:A 文章編號:1005-2909(2013)02-0058-03
“橋梁工程”是中國高校土木工程專業的一門重要課程。在目前各高校使用最多的幾種《橋梁工程》教材中[1-3],混凝土梁橋和拱橋的篇幅較大,斜拉橋和懸索橋的內容則相對比較概略。限于總學時,在課堂教學中一般也如此。
將混凝土橋梁作為本科“橋梁工程”教學的重點內容之一是合理的,這是因為混凝土橋梁在世界各國應用最廣,在中國公路橋梁中占90%以上,是橋梁工程技術人員必須熟悉的橋型。講授混凝土橋梁課程,一方面要求教師掌握其設計原理和分析方法,具備相關材料、設計理論與方法、施工工藝等方面的知識;另一方面也應當有高質量的《橋梁工程》教材。
一、 國內教材《混凝土橋梁》內容的框架及若干問題
目前,國內多種《橋梁工程》教材中[1-3],有關混凝土橋梁的內容大體相同,幾乎都是“構造、分析、施工和工程實例”四部分,表1從教學角度分析了其中可能存在的若干問題。
二、 與西方相關教材及規范內容的比較
西方高等院校普遍不設橋梁專業(歸屬于結構工程類),一般也沒有專門的《橋梁工程》教材,課堂教學以授課講義為主,同時列出多本參考書。據筆者了解,在北美混凝土橋梁教學中推薦的參考書目主要有Prestressed Concrete Bridges(C. Menn)[4],Prestressed Concrete Structures(M. P. Collins)[5],Reinforced Concrete: Mechanics and Design(J. G. MacGregor)[6]等,這些教材反映了西方混凝土橋梁課程的主要教學內容。此外,涉及混凝土橋梁設計的主要規范,諸如美國AASHTO LRFD橋梁設計規范、歐洲Euro Code Part 2-2、歐洲Model Code 2010等設計規范,也是教學中的重要參考書目。
(一)區分B區與D區的混凝土橋梁設計
在混凝土橋梁的設計分析中,應當將混凝土結構劃分為B區和D區分別對待。B區是指截面應變分布基本符合平截面假定的結構區域,D區是指截面應變分布呈現明顯非線性的結構區域。混凝土橋梁中的預應力錨固區、承臺、蓋梁、橫隔梁等都是典型的D區(圖1)。
在西方相關教材及規范中,對于D區的分析與設計,都采用基于拉壓桿模型(strut and tie model)的設計方法。反觀國內混凝土橋梁的教學內容,僅將混凝土橋梁按照受彎構件來設計(認為全部是B區),對于混凝土梁橋的D 區設計問題,幾乎沒有涉及。
(二)混凝土橋梁基于力流的設計方法
在中國鋼筋混凝土橋梁承載力分析時,截面分析法被當作唯一方法進行講授。實際上,承載力計算的桁架模型與壓力場理論(圖2),一直備受西方學者推崇,并且是西方規范中的主流方法。
(三)概念設計理念
Model Code2010是歐洲FIB(前CEB-FIP)組織面向未來制定的混凝土結構規范,包含全壽命周期設計、可持續發展、基于性能的設計等理念,應逐步貫穿到橋梁工程教學中。
三、教材的改進
近30年來,國內《橋梁工程》教材除了跟隨規范的修訂作必要修改外,在內容及編排體系上未有大的改變。筆者認為,高等院校的橋梁工程教育應當著眼于知識的基礎性、先進性和應用性,正如林同炎先生所提倡的“工程師應當不盲從規范,而尋求利用自然規律”[7] 。
(一)反映新的工程實踐
隨著橋梁工程技術在材料、設計和施工技術等方面的不斷更新,橋梁工程教學也應當適時反映這些工程實踐,應當增加節段預制拼裝和體外預應力等新技術。對于一些趨于淘汰的技術、構造及工藝,如錐銷錨、鐓頭錨以及混凝土支座等內容,應當刪除或弱化。
(二)反映新的設計方法
自20世紀80年代以來,壓力場理論、拉壓桿模型等基于力流的D區設計方法,廣泛見于西方混凝土橋梁相關教材。修訂中的《中國公路混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》,即將引入D區設計方法。因而,建議在《橋梁工程》教材及課堂教學中,對相關內容進行介紹,使學生認識到預應力錨固區、橫隔梁、橋墩蓋梁、基礎承臺等應力擾動區,應當采用另類設計模型。
(三) 加強概念設計環節
橋梁概念設計是近年來工程界討論較多的話題,指工程師運用工程知識、經驗與結構理論所形成的概念,進行總體方案設計、確定結構布置、擬定構造細節和判斷計算結果。有必要在橋梁工程教學中結合橋梁結構選型、構造、計算分析及管養全過程,加強概念設計示例的講解。
四、結語
客觀地講,國內的《橋梁工程》教材,普遍存在文字表述不夠嚴謹、圖形或公式表達錯誤等問題,某些數次再版的教材中,這些問題仍存在。相較于西方教材對基本理論的把握,對基本概念的系統性闡釋,對基本問題的解讀,對語句、圖形及公式的細致斟酌,國內教材還存在較大差距。
國內的一些建筑工程教材,對完善《橋梁工程》教材也有借鑒作用,如東南大學邱洪興教授主編的“十一五”國家級規劃教材《建筑結構設計》[8-10]。該教材內容以建筑結構形式為紐帶,考慮實際工程的一般設計過程,以“結構選型與布置計算模型選取與結構分析構件設計與細部構造”為主線,將不同結構類型貫穿起來。全套教材分為三冊,第一冊基本教程,用于基本理論的教學;第二冊設計示例,用于實踐教學,包括課程設計和畢業設計;第三分冊學習指導,用于課外研學。鑒于此,《橋梁工程》的定位應該在基本理論的灌輸,依靠橋梁設計叢書來完成實踐教學,對問題的深入探討則有賴于后續學習。
總之,《橋梁工程》教材應努力做到基本、系統、翔實和嚴謹,通過提高自身質量獲得權威性,被廣泛認可和使用。
參考文獻:
[1]范立礎.橋梁工程:上冊[M].北京: 人民交通出版社,2001.
[2]姚玲森.橋梁工程[M].2版.北京: 人民交通出版社,2008.
[3]強士中.橋梁工程[M].北京: 高等教育出版社,2004.
[4]MENN C.Prestressed concrete bridges[M].Birkhuser,1986.
[5]Collins M P,Mitchell D.Prestressed concrete structures[M].Prentice Hall,1991.
[6]MacGregor J G.Reinforced concrete: mechanics and design [M].3rd.Prentice Hall,1997.
[7]林同炎.預應力混凝土結構沒計[M].3版.北京: 中國鐵道出版社,1984.
[8]邱洪興.建筑結構設計:基本教程[M].北京: 高等教育出版社,2007.
[9]邱洪興.建筑結構設計:設計示例[M].北京: 高等教育出版社,2008.
[10]邱洪興.建筑結構設計:學習指導[M].北京: 高等教育出版社,2009.
Concrete bridges teaching in bridge engineering course
LIU Zhao, HONG Hao
(School of Civil Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, P. R. China)
Abstract:
古代土木工程技術是以師傅傳徒弟的方式代代相傳的,自從現代科學體系形成以來,土木工程技術已經越來越科學化,目前的土木工程教育形成了一套整系統的科學體系。隨著工程技術復雜程度的增加,原來的土木工程技術經拆分為各種數學、力學、材料等獨立的課程,土木工程教學的主要任務也變成了這些課程的教學,教學中往往注重知識點教學,這些知識如何還原到工程應用中去并沒有得到重視,這就產生了學生不會構思的問題。
基于上述認識,為了達到讓學生在具備專業技能的前提下,具有創造性思維的能力,課程教學改革的教學思想主要是在按照科學體系安排課程的同時,盡量體現橋梁工程技術自身的特點,以建造技術貫穿課程安排。在教學內容上,將重點主要放在,對現有橋梁設計與施工方法的形成過程上,通過分析目前已有橋梁的構造、設計方法、施工方法形成過程中前人所經歷的成功和失敗,找到目前橋梁工程結構常規做法的合理性與缺點。
二、新橋梁工程專業課程方案設計
土木工程專業的基礎及專業基礎課程在一二年級的平臺課上統一安排,橋梁方向的專業課在此基礎上進行。專業課的教學目的就是要使學生綜合運用所學基礎知識,學會按照工程特點進行思維的方法,了解橋梁結構體系可能的創新方向。
新課程設置方案具有如下特點。
1.針對學生計算能力強、構思能力弱的問題,增設橋梁概念設計課程
該課程主要結合一個隨堂的課程設計,在專業課的一開始,著重介紹橋梁與使用要求、建設條件、受力體系、材料應用等的關系,培養學生的思考與構思能力。課程講解過程中配合隨堂的課程設計,在方案概念構思的各個環節上,開展若干次課堂討論。
2.橋梁工程課程的教學內容做了較大調整
將橋梁工程課程按照結構體系開展,上學期主要介紹梁式橋,下學期介紹拱橋、斜拉橋、懸索橋。在某一種結構體系下,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,而是強調在不同條件下如何根據不同材料自身的特點進行綜合利用,任何橋梁體系條件下都強調架設方法與橋梁受力、構造的關系。在橋梁設計計算方面,縮減計算方法本身的介紹,著重強調計算方法與構造特點與施工方法之間的關系,培養學生習慣于在結構設計中對結構進行全面思考。
3.將鋼與組合結構橋梁課程進行了壓縮,去除關于大型橋梁結構體系部分的內容,著重介紹鋼與組合結構橋梁的特殊構造以及特殊的計算分析問題。
4.將道路工程、橋涵水文由選修課轉設為必修課,加強學生對使用要求與建設條件的認識。
5.針對中小跨度橋梁大量使用連續梁橋的實際情況,增設連續體系梁橋課程設計,要求對連續梁橋進行合理跨徑布置,并利用現有橋梁結構分析軟件對橋梁施工及運營過程進行結構受力分析與配筋計算。
6.將橋梁施工中關于橋梁架設總體思路的部分轉移到橋梁工程課的相關結構體系中去,將具體的各種橋梁施工工藝獨立出來,轉化為選修課。
7.將原來的橋梁結構電算課程轉化為橋梁結構計算,設為選修課,著重介紹復雜橋梁結構的施工與運營過程分析原理。
8.針對各課程知識點銜接的問題,在課程學時分配上采取“節段式”時間安排,將較少學時的課程集中在半個或者1/3學期進行,而不是以往的通過單雙周間隔將課程分配到整個學期。
三、橋梁工程課程教學大綱的修訂
在上述課程設置方案中,橋梁工程課程教學內容是改革的關鍵,新大綱的編制中充分體現了對學生工程思考能力培養的要求,將各種工法、算法、構造方法的演變作為教學的重點。表3為橋梁工程(上)教學內容。在橋梁工程專業方向專業課程設置方案的研究過程中得到如下結論。
1.橋梁工程專業課設置的過分理論化,阻礙了學生創新思維能力的培養。
2.培養學生工程創新能力的途徑之一是將工程特點回歸到橋梁工程專業課程的設置中來。
關鍵詞:橋梁工程;安全監理;施工
中圖分類號: U445 文獻標識碼: A 文章編號:
1引言
隨著我國的城市化水平越來越高,城市的對外擴張已成為一種必然的趨勢,而橋梁作為城鎮之間聯系的紐帶,其發展趨勢不言而喻。橋梁的施工過程是一個集技術、法律、管理、組織等多方面于一體的綜合性活動,其本身也存在著很多的風險因素,從安全生產特點來看,施工安全隱患多存在于高空作業、交叉作業、垂直運輸、個人勞動保護以及電器機具等環節。橋梁工程安全監理則是從外部督促、強化安全管理,是控制事故發生的重要措施之一,它從根本上保證了橋梁工程的安全管理工作和安全技術措施的落實。安全監理目前已然成為工程監理的重要組成部分,也是建設工程安全控制的一種必要方式。
2橋梁施工安全監理的概念和意義
橋梁施工安全監理是指對工程建設中的人、機、環境及市政橋梁工程監理的全過程進行監控、評價和督查,并采取行政、技術、法律和經濟等手段用以保證施工階段的建設行為符合國家安全生產、職業安全健康法律法規,阻止建設行為中的危險性、隨意性和盲目性,有效地把建設工程安全控制在允許的風險度范圍內,以確保橋梁工程施工階段的安全性。
現代橋梁工程項目規模日趨龐大,通常橋梁工程又位于城市發展地帶,周圍的環境相對復雜,對橋梁工程的要求越來越嚴格,新科技、新材料、新設備不斷地涌現出來,也必然使橋梁工程的安全管理風險增加,安全監理的責任日益加重。為提高和保證工程的效益,必須采用有關技術標準加強對工程質量的控制與監理,還有目前的監理工作不僅僅局限于設計質量的控制,大部分的業主更愿意把進度、投資、安全、配套等問題全部交給監理以便進行統一管理,所以目前橋梁工程的監理工作往往也包含質量、計劃、進度、安全、配置、資料等內容,橋梁施工監理日趨重要。為了避免和減少施工事故,影響施工進度和質量,應當實施有的放矢的安全監理,從而使工程處于受控狀態。
3橋梁施工安全監理的主要任務
3.1橋梁施工安全監理的主要依據:
凡是與橋梁工程施工有關的人、物、單位等都與安全生產有關,橋梁施工安全監理貫穿于自開工到竣工的施工生產全過程。安全工作存在于橋梁工程施工的每一個階段、每一道工序中,而哪里的安全防護措施做得不到位,哪里發生傷亡事故的可能性就會增加。橋梁工程安全監理不僅僅要檢查各個部位安全防護措施的落實,還應該了解建筑設施的安全技術,才能提前采取有效地措施預防各類傷亡事故的發生,確保生產安全。橋梁施工安全監理的主要依據是:施工設計圖、施工組織中安全技術措施及單項安全施工組織設計生產責任制、施工現場的安全生產管理規定、項目安全生產規章制度、安全生產責任制度和各種有關的法律規定,例如《中華人民共和國安全生產法》、《公路工程施工安全技術規程》,以及其它相關的安全技術規范和標準。
3.2橋梁施工安全監理的主要步驟
橋梁施工安全監理的主要步驟通常包括:1)審查有關施工單位的安全生產文件、施工單位中的安全生產管理機構的設置和全專業人員的配備等;2)審查施工單位的安全生產管理制度是否健全,例如安全生產責任制及管理體系、安全生產規章制度等情況,以及各個工種的安全生產操作規程等;3)審核施工單位的安全資質和證明文件;4)審核施工單位的施工組織設計安全技術措施或專項施工方案是否符合標準;5)審核新工藝、新技術、新結構、新材料的使用安全技術及安全措施;6)審核安全設施和施工機械的安全控制措施;7)審核施工單位提交的關于工序交接檢查,分部、分項工程安全監察的報告;8)根據我國的法律法規和有關規程強制性實施監理;9)現場監督檢查,發現安全事故隱患時及時下達通知;10)審校簽署現場有關安全技術文件;11)定期的組織安全綜合檢查,提出處理意見并限期整改。
3.3監理工程施工安全監察方式
3.3.1橋梁工程分項、分部工程開工前安全監理方式
在分項、分部工程開工之前,應要求審查施工人員的培訓教育情況以及各工種的持證上崗情況和機械設備的安全性能檢驗情況在審查合格之后才能同意分部開工,同時相關的施工單位必須取得安全施工許可證,施工的各類人員必須取得相應的職業資格。安全監理工程師應將重點放在審查施工單位編制的分項、分部工程的專項施工方案上,其主要任務就是審查分包合同中是否明確各施工單位在安全生產方面的權利和義務。
3.3.2橋梁工程分項、分部工程施工過程中及驗收階段的安全監理方式
監理部門在施工過程中應督促施工單位進行安全檢查,并在巡視過程中檢查施工單位安全保證體系是否正常運轉,是否落實了安全生產責任制,各類的作業是否符合規范操作,并應通過安全檢查可以發現工程的危險隱患,及時采取措施保證生產安全。如果分項、分部工程在驗收階段安全隱患處理尚未結束,那就不能簽發交工證書。
4橋梁施工階段安全監理的控制要點
4.1橋梁基礎工程
對于橋梁工程施工中的基礎工程來說,監理工程師應當督促承包商建立完善安全生產管理制度和責任制度,實行群眾管理和專業管理相結合的監督檢查機制,組織監督施工單位按照施工設計的規定選擇基坑開挖方法。在采用挖土機械開挖基坑時,監理工程師應當督促檢查。對于挖孔、沉管灌注樁基礎監理工程師應提醒施工方一定要按安全管理制度中的規定來進行有效的施工,保證工程人員的安全,并要經常保證通風
4.2橋梁的承臺工程
砌筑橋梁承臺之前,監理工程師應當首先要檢驗施工單位搭建的作業平臺、腳手架、扶梯等安全防護設施。當采用滑升模板進行施工時,監理部門應監督施工人員的高空作業,保證其高空作業應符合要求,現場加設安全防護設施,并與參加滑升模板施工人員進行安全技術交底。在最后拆除設備的時候,也要做好安全防護措施,不能松懈。
4.3橋梁上部構造工程
監理部門應檢查施工單位在鋼筋混凝土或者預應力混凝土就地進行澆筑時,是否已經預先搭設好安全防護措施,還要檢查機具設備和防護設施是否經過試運轉。
當使用特殊施工方法時,還有一些特殊的安全監理控制要點。在懸臂澆筑法掛籃組拼之后,要進行全面系統的檢查,并要求做靜載試驗,在墩上進行零號塊施工并以斜拉托架做施工平臺時,應認真的檢查施工單位是否在平臺邊緣安設防護設施。在懸臂拼裝法施工過程中還要檢查龍門架或起重吊機進行懸臂的拼裝是否按照規程規定的進行作業。
4.4橋梁工程一些特殊結構的安全監理注意事項
中小型橋梁工程施工時應制定針對性的安全技術措施報告,而對于一些結構復雜或者跨深水的大型橋梁工程在施工時,應該對施工的安全技術實施做專題的調查研究。對于有特殊結構的橋梁,采用新工藝或新技術時,必須要制定針對性的安全技術措施,并且必須通過嚴格的試驗證明其可行性后才可以實施。每一個單項橋梁工程在開工之前都應該根據規程規定的安全操作細則,向有關的施工人員進行安全技術交底。對橋梁工程施工的其它輔助工程和臨時工程,各項安全設施完成后,經檢驗方可使用。
特別應該注意的是橋梁工程的施工應避免多處同時施工。在天氣惡劣的條件下應停止高空作業和起重作業。橋梁工程必須要文明施工,安全生產,嚴格地遵守安全操作規章,建立和完善安全生產管理制度。
結語
總之,橋梁工程是一個很復雜的系統工程,其中的安全問題牽涉的方面很多,而橋梁工程安全生產管理始終要堅持“安全第一,預防為主”的基本方針。目前,橋梁工程建設過程中的安全事故也時有發生,而這就將會使國家和人民的生命財產受到很大威脅,因此要求橋梁工程的安全監理工作刻不容緩。監理單位要依據我國法律法規切實加強對橋梁工程安全生產的監督和管理,以確保國家和人民的生命財產安全。
參考文獻:
關鍵詞:橋梁工程課程;學習;重要性;方法
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)32-0129-03
一、橋梁工程課程學習的重要性
1.從橋梁專業學生就業專業情況來分析。2008屆、2009屆、2010屆和2011屆某大學橋梁專業畢業生從事本專業就業統計情況。
從表1中統計的數據來看,由于目前交通行業的發展正處于高峰時期,在學校里學習橋梁工程專業的學生畢業以后大部分都從事該專業的工作。因此,掌握好橋梁工程課程知識,有利于畢業生更好地開展工作,更好地服務于交通事業。
2.從就業單位對畢業生要求來分析。通過對用人單位對某大學畢業生的使用情況的反饋和對2008屆、2009屆和2010屆畢業生的跟蹤調查來看,我校橋梁工程專業學生在就業過程中存在的主要問題是:一是專業基本知識掌握太少,與實際要求還有較大差距;二是實踐與應用能力不強;三是工作適應能力較差,不能吃苦,隨意擅自離職。其中的第一和第二點,反映了就業單位對畢業生掌握橋梁工程課程程度的要求較高,橋梁工程課程程學習的好壞直接影響到畢業生的工作能力。
二、目前橋梁工程課程學習的現狀
1.橋梁工程課程枯燥無味,學生對該課程學習興致不高。土木類專業課程的學習特點就是培養學生動手、動腦及分析、應變能力,這些專業課程應著手培養學生的邏輯思維能力,拋開形象思維定式的約束,充分發揮學生的想象力,抓住問題的關鍵,從而幫助學生更好地認識科學發展的客觀規律。在課程的學習中,很多學生反映土木類專業課程之一的橋梁工程課程有著公式繁多、難以理解、邏輯性強、抽象性強等問題,覺得該課程枯燥無味,因此對該課程的學習失去了興趣。
2.沒有掌握好橋梁工程課程的學習方法,課程重修率高。因為橋梁工程課程的這些特點,而有些同學又沒有掌握較好的學習橋梁工程課程的方法,導致了學生對該課程學習的厭怠,相當的學生在課堂上顯得積極性不高。2010年學年,筆者從某大學《橋梁工程》課程的到課率調查情況來看,在《橋梁工程》課程的前階段(本階段主要講述橋梁工程的概論,介紹橋梁的發展和建設成就,橋梁的組成等),學生到課率為90%以上;而在課程的中后階段(本階段主要講述橋梁工程各種體系橋梁的構造和計算),學生到課率為75%~85%,明顯低于課程前階段的到課情況。總結原因主要是:學生對于橋梁專業有關于橋梁發展的內容聽得懂也感興趣,而對于橋梁構造及計算的內容感到枯燥無味。因為該部分內容理論相對較深,需要應用到前面的基礎知識,如在學習“荷載橫向分布系數”計算內容的時候,需要同學們運用到《結構力學》中求影響線的知識,如果影響線繪不出“荷載橫向分布系數”是計算不出來的。有的同學聽得一知半解,又不及時對上課內容進行課后消化,不懂的知識越積越多,索性就對《橋梁工程》課程失去了信心,便萌發了“與其坐在課堂上聽‘天書’,不如出去干其他事”的想法,使得到課率產生了下滑。這種情況也導致了相當一部分同學對橋梁工程課程學習不足,課程重修率較高。從2009―2011年橋梁工程專業學生的《橋梁工程》考試(考試內容為包含大部分教學重點的中等難度的閉卷考試試題)成績分析可知,三年里面年均重修率>15%,考試成績>80分以上的比率
三、實踐與探討
1.加強基礎理論學習,夯實專業基礎。專業課涵蓋內容廣泛,需有一定的基礎課作為基礎,而橋梁工程以《理論力學》、《材料力學》、《結構力學》、《結構設計原理》等基礎課程為基礎,因此學好這些基礎課程是學好《橋梁工程》的前提。學習要腳踏實地、一步一個腳印,不能操之過急。一些剛進大學的新生,還沒開專業課,就急于去學習《橋梁工程》課程,結果看不懂也是正常的。如在學習梁橋構造的時候,主梁的構造及配筋為什么是這樣一個原則或這樣的規律,這是與《材料力學》和《結構設計原理》的知識相關的,如果沒有這些基礎知識做鋪墊就不能真正掌握梁橋主梁構造及配筋的原理。
2.著力提升《橋梁工程》課堂教學質量。橋梁工程課程的課堂教學是“啟發式”教育,講授橋梁工程有關的理論知識。因此,老師的講課方法固然重要,學生還應在課堂上記住老師講課的思路、重點、難點、方法和主要結論,對要點、難點和因果關系要作課堂筆記。教師的言傳身教對培養學生的學習積極性起著相當重要的作用,有經驗的老師在課堂上會引入一些自己參與的工程實例,通過PPT的形式把工程照片放映出來,增強學生們的感性認識,然后引發學生們去思考和討論,加深他們對概念的理解和認識。由于專業的特點,目前相當多的橋梁工程教材對于橋梁知識的描述不是很生動,激發不了同學們的學習興趣,筆者曾經思考能否將橋梁工程課堂教學與橋梁實習結合起來,穿行講解,有助于提高講課的效率和學生們的學習興趣。但由于學校附近符合實習要求的場地不多(太遠了又涉及到時間和交通等問題),而且現在學生人數較多,實習難度加大。因此,采用此方法來進行教學有一定的難度,如何解決這些困難從而找到一條合適的教學途徑值得我們進一步探討。
3.充分利用橋梁實習,加強理論聯系實際的能力。工地實習是理論聯系實際的寶貴時機,觀察施工現場、學習施工組織、了解施工程序、觀摩施工過程,向工人和工程技術人員請教可以學到課堂上學不到的知識和技能。高校的教學大綱里要求橋梁工程專業的學生要進行為期一個月(4周)的生產實習和兩周的畢業實習,目的也是讓同學們通過現場工程技術人員講解、現場參觀并參加生產工藝活動,掌握橋梁工程課程所學知識;增強理論聯系實際的觀念和培養解決實際問題的能力;了解橋梁的設計和施工,即各種橋梁的設計特點、構造形式、施工方法、施工組織、監理過程等方面的實用知識。有不少的同學通過在實習中對橋梁的感性認識,與課本知識很好地結合起來,大大加深了對專業知識的理解。記得實習中有一位2009屆的學生在預制梁廠里仔細觀看了主梁的配筋和澆注過程后,真正理解了《橋梁工程》課本上枯燥的文字敘述,說明了理論聯系實踐后產生的微妙作用。一位做了某橋梁公司技術總工的校友在一次講座上曾經感慨的說道:“橋梁實習解答了我在橋梁工程專業知識上的很多疑惑,使我真正把課本的知識與實際工程第一次聯系起來,加深了我對橋梁專業知識的認識,感覺好極了。”可見,充分利用橋梁實習課程的時間來掌握專業知識是多么的寶貴,能否成為橋梁工程方面的優秀人才,工地實踐尤為重要。
4.做好課程設計與畢業設計,訓練學生的專業綜合能力。橋梁工程專業教學中安排有大量的課程設計,如“懸鏈線拱橋的設計”、“鋼筋混凝土T梁設計”等,還有長達12周的畢業設計,目的都是訓練學生綜合運用所學知識解決問題的能力。特別是橋梁工程的畢業設計,要求學生們按照指導書的要求,根據實際情況獨立地進行橋梁設計,這就要求學生要在設計中能綜合運用所學課程,要有一定的分析問題和解決問題的獨立工作能力,要掌握計算、繪圖、查閱文獻、使用規范手冊和編寫技術及計算機輔助設計計算等基本技能,掌握大、中型橋梁的設計原則、設計方法、步驟和正確的設計成果表達方式,熟悉國家制圖規范和標準設計圖集的運用等。如果一個學生能按照指導書的要求完成橋梁工程畢業設計的任務,這對于提高他的橋梁工程專業知識將大有幫助。筆者在畢業設計中曾經指導過一個學生,該生由于橋梁專業知識掌握不好《橋梁工程》考試沒有及格,最頭疼的是該生準備要進行畢業設計,然而專業知識的匱乏成為了他巨大的攔路石。其實該生的基礎知識并不差,《橋梁工程》課程沒有學好是因為沒有掌握正確的學習方法,在筆者的指導和鼓勵下,該生在畢業設計中一步一個腳印,扎扎實實地學習橋梁工程專業知識并運用到設計中,一邊設計一邊學習,專業知識的掌握得到了大大的提高,并以高分順利通過了《橋梁工程》補考,同時也較好地完成了畢業設計。可見,做好畢業設計對于學好橋梁工程知識起到了良好的補充和促進作用。
5.重視實驗課程的教學。實驗教學的目的是驗證、弄懂技術原理,掌握用實驗方法解決實際問題的手段。橋梁工程的教學課本上,有一章書的內容是“混凝土簡支梁橋的計算”,里面有一個內容是計算“荷載橫向分布系數”,這也是簡支梁橋計算的一個重點和難點,要順利地進行計算必須先要理解荷載橫向分布的原理,相當一部分學生在學習中對于原理的理解一知半解。針對于這種情況,我們在教學內容中增加了“驗證荷載橫向分布系數計算方法”的實驗,在實驗中學生可以通過加載測試的方法測出結構的實際受力情況,然后與理論計算進行比較從而驗證計算方法的正確性。通過這個實驗,學生對于荷載橫向分布的原理更加理解,真正掌握了“荷載橫向分布系數”的計算方法。因此,實驗課對于橋梁工程課程知識的學習起到了很好的輔助作用。
6.積極參與課外學習與設計競賽。課堂學習側重的是專業和基本的理論和方法,在校期間不能滿足于教材的學習,要多渠道獲取知識和信息、拓寬知識面和專業視野。課外學習是對橋梁工程課程的一個有益補充,一是可以通過到圖書館借閱老師推薦的相關參考書,了解本專業國內外的科技發展水平和最新科技動態;二是可以通過經常登錄土木類網站、論壇,了解本專業的行業動態和政策法規。三是學習國家標準、規范、規程,這是土木工程的行業準則和工作依據,這樣既能鞏固在校的學習效果又可以提高工作后的實戰能力。同時,要積極參加與橋梁工程專業相關的一些競賽,提高自身的動手動腦能力。很多高校的土木工程專業都組織了“橋梁模型設計大賽”這一項活動,這個活動要求學生們通過自己學習到的橋梁專業知識,按照要求的材料(如紙、木材等)制作出一定比例的橋梁模型,誰制作的模型在相同質量下承載力最大就獲勝。這個活動激發了學生對于橋梁結構的研究:到底怎么制作的模型承載力最大?怎么制作的模型質量小一點?怎么制作模型更加優美?并通過自己對專業知識的理解,制造出符合要求的各種橋梁模型。同時,在比賽中通過加載試驗學生們可以直觀地了解到模型的實際受力能力,并與理論計算的比較,加深了他們對橋梁結構的理解。筆者曾經參加過幾次長沙理工大學土木與建筑學院舉行的“橋梁模型設計大賽”,在比賽中學生們充分發揮了自身的創造性,參加比賽的各種橋梁模型千姿百態,匯集了學生們的巨大心血,從他們在一次一次加載過程中的歡呼聲中筆者感受到了學生們對活動的積極性和熱愛性。這說明活動的開展無疑是成功的。在活動中,學生們的動手能力和創造能力得以發揮,更加激發了他們對專業的熱愛,極大地促進了他們對橋梁工程知識的掌握。
四、結語
橋梁工程學科屬于土木工程的分支,在功能上是交通工程的咽喉。隨著祖國交通事業的發展,國家需要大量的橋梁工程專業的人才,因此學好橋梁工程課程將會對國家的交通發展起到很大的促進作用。而要學好橋梁工程課程,則應該要有正確的學習方法和途徑,文章對于學好橋梁工程課程進行了一些探討,望能夠給予讀者一些啟示。
參考文獻
[1]邵旭東.橋梁工程[M].第二版.北京:人民交通出版社,2007.
[2]李學文,顏東煌.橋梁工程課程教學改革的實踐與思考[J].交通高教研究,2001,(1):76-77.
[3]汪時機,李賢,蔣運忠.《橋梁工程》課程教學存在的問題與對策[J].西南師范大學學報(自然科學版),2010,35(2):273-276.
[4]黃和平.高職《橋梁工程》課程教學改革的探討和實踐[J].四川建材,2011,(6):218-220.
【關鍵詞】橋梁工程 多媒體 探討 實踐
一、多媒體輔助《橋梁工程》課程教學的必要性
《橋梁工程》課程是走進橋梁世界的入門課,大部分中職學生在初學時頭腦中未完全形成“橋梁”的概念,空間想象力不足,因此對橋梁的整體結構缺乏感性認識。在實際教學過程中發現傳統的教學方法使學生在理解橋梁的構造原理和施工要點時難度較大。橋梁構造知識是經人們長期實踐經驗積累與力學理論分析的結果,而傳統的教學方法比較適合于力學分析、公式推導。對于很多橋梁的施工方法及施工工藝的教學僅通過文字或靜態圖片的講解效果不佳,如果能在施工現場進行講解則效果顯著。然而,橋梁施工的長周期及多形式使得現場教學的組織比較困難,這種現狀勢必使理論教學與工程實踐相脫節,大大影響了教學效果和質量。但是,一旦運用工程圖片、施工動畫和視頻制作的多媒體課件輔助教學,就能將橋梁構造與施工方面的內容反映得形象直觀、生動逼真,這不僅降低了學生的學習難度,而且還調動了他們學習的積極性。因此,運用豐富的圖文和影音資料制作多媒體課件來彌補中職《橋梁工程》課程實踐教學環節的不足是十分必要的。
二、多媒體輔助《橋梁工程》實際教學的效果初探
多媒體課件注重圖文并茂,筆者根據不同授課階段分別制作了多媒體課件輔助教學,并取得了較好的教學效果。例如:在運用多媒體課件講授橋梁建筑概況的過程中,向學生展示大量源于世界各國具有代表性的橋梁圖片,發現學生在欣賞這些精美的橋梁圖片后興趣大增,不僅活躍了課堂氣氛而且使學生對各類橋型產生了深刻的印象,為后續內容的學習奠定了基礎。又例如:在講解T型簡支梁橋主梁構造特點時,在課件中向學生展示T梁結構示意圖,然后對照該圖跟學生分析T型梁橋的梁肋、翼板、橫隔梁、馬蹄形加寬以及加寬漸變段等細部構造知識,發現大部分學生能夠較快地掌握。再如:向學生展示預制簡支梁橋施工過程動畫,每一施工步驟都配有相應的文字說明,對簡支 T 梁橋的吊裝成橋過程表達得十分清楚,這不僅節省了授課時間,而且促進了學生的理解,提高了教學效率。施工視頻能反映施工現場橋梁的建造過程,筆者在講授裝配式混凝土簡支T型梁橋時,除了介紹國內一些很好的案例外,還給學生播放了同濟大學橋梁工程系與電教中心聯合制作的裝配式預應力混凝土簡支T型梁橋施工工藝(后張法)的影音文件,從架設模板、綁扎鋼筋到澆筑混凝土、張拉預應力筋,以及最后的養生整個過程,都讓學生有身臨其境般的感受,學生觀后很快熟悉了施工中所有的機具、施工工藝及流程等,教學效果不遜于施工現場參觀。
三、注重《橋梁工程》課程多媒體課件的整合與優化
中職《橋梁工程》課程與《結構力學》《工程地質與橋涵文》 《結構設計原理》《基礎工程》這幾門先行課程是相互影響、互動有序的,其相互之間構成了完整教學內容的有機整體。但一直以來,這幾門課程的教學自成一體,教學內容缺乏整體優化,造成課程與課程之間部分內容脫節,使學生綜合運用所學知識分析問題、 解決問題的能力得不到強化,以致畢業生走上工作崗位后不能很快地適應市場變化和工程開發的需要。例如,筆者在講解橋梁墩臺這一章節的時候不僅給學生播放了各種橋梁墩臺的圖片及其施工視頻,還添加了《基礎工程》課程中關于鉆孔灌注樁施工、水中圍堰施工的動畫,這將橋梁的整個下部結構的施工有機地結合起來,形成了一個完整的施工過程,再適時地給學生提示、講解,發現學生也能夠很快地將之前所學的專業基礎課程融會貫通起來,效果良好。因此,制作橋梁工程多媒體教學課件時應重新制訂橋梁工程系列結構類課程新的教學大綱,優化教學內容與學時安排,尤其是關于橋梁結構內力計算方面內容在多媒體課件中還可做適當刪減,使橋梁工程多媒體課件達到真正優化的目的。
四、結束語
《橋梁工程》課程所講授的內容具有較強的直觀性,傳統的教學方法往往不形象、不直接,容易導致理論與實踐脫節,而且有些專業術語、結構構造、施工方法的講解很枯燥、很抽象,也很難激發學生的學習興趣。在講授理論知識時多與工程實際相結合,并運用好多媒體輔助中職《橋梁工程》課程教學,從而激發學生學習的積極性、主動性和創造性,提高教學質量。
【參考資料】
[1]何旭輝,盛興旺.橋梁建造橋梁建造課程影音教學改革研究與實踐[J].長沙鐵道學院學報,2007,8(3):74-75.
[2]胡免溢,杜嘉. 《橋梁工程 》課程教學問題及改革對策[J].重慶交通學院學報(社科版), 2002,2(2):87-88.