桥梁工程课程设计
桥梁工程课程设计范文第1篇
魏 洋 南京林业大学土木工程学院 江苏南京 210037
【文章摘要】
《大跨径桥梁设计与施工》课程是土木工程专业方向的一门专业拓展课，其为扩展桥梁方向学生的专业知识而开设，有助于开阔学生的视野， 培养学生的创新意识和实践能力。本文以该课程建设现状为背景，论述了该课程建设的思路：革新教学理念， 合理定位教学目标，展示桥梁科研前端，突出工程实践，探索人才创新体系，锻炼学生动手能力，建立学生科研与工程实践的培养体系。同时，介绍了课程建设成果的实践效果。
【关键词】
土木工程专业；课程建设；教学改革； 大跨径桥梁；创新能力
中图分类号：G642.0 文献表示码： A 文章编号：
《大跨径桥梁设计与施工》为土木工程（交通土建工程）专业的特色方向课，是拓展桥梁专业知识，深入学习研究大跨径桥梁的专业课程，该课程主要教学内容为大跨径桥梁的结构体系、构造原理、设计计算理论、施工技术及典型大跨径桥梁工程案例，包括大跨径梁桥、拱桥、斜拉桥及悬索桥等设计与施工案例。通过各教学环节的学习，使学生了解大跨径桥梁的发展历史，掌握常用大跨径桥梁的结构体系的分类、构造选型、构造处理和大跨径桥梁的设计计算方法及施工方法的要点，并了解我国现代桥梁的最新建设发展与建设成就，增强学生的民族自豪感与自身责任感。
1 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设现状及存在的问题
在改革开放前，由于我国桥梁工程以中小跨径桥梁为主，未设置《大跨径桥梁设计与施工》这门课。从上一世纪90 年代开始，随着我国桥梁事业不断发展、技术水平不断提高，为学生扩展现代大跨径桥梁知识、提高创新能力设置这门课程显得十分必要与重要，包括南京林业大学、东南大学、北京交通大学、福州大学等在内的国内一些高校在土木工程专业都逐步设置了大跨径桥梁课程，《大跨径桥梁设计与施工》已成为土木工程专业课程体系的重要组成部分，但由于课程设置历史短、课程内容覆盖面广、难度大，至今国内还未有一本适用的本科生教材，而教材或讲义及课件是教学过程所必须的最重要资源。针对《大跨径桥梁设计与施工》无可用的成熟教材、无系统的教学课件现状， 以及课程实践环节强、技术更新快、创新性强等特点，以提高学生兴趣与参与意识，锻炼学生动手能力，培养学生创新能力为目标，展示桥梁科研前端，探索人才创新体系，研究建设《大跨径桥梁设计与施工》课程体系显得十分必要。
2 《大跨径桥梁设计与施工》课程建设思路及内容
2.1 革新教学理念，合理定位教学目标
《大跨径桥梁设计与施工》教学实施的目的就是为了让学生了解世界桥梁发展的现状及我国桥梁建设的新成就，增强学生对不同类型桥梁建造方法的认识、理解，掌握最新先进的桥梁设计与建造技术，提高学生的创新能力，开拓学生的视野。为此，在2012 年，进行了培养方案和教学大纲的修订，在突出理论基础教育的同时，重视对大跨径桥梁的结构形式、构造、设计构思和理念的教育，突出桥梁结构设计与施工技术的创新教育。
2.2 展示桥梁科研前端，突出工程实践，探索人才创新体系
由于《大跨径桥梁设计与施工》课程具有设置历史短、内容广、难度大、实践性强等特点，编著一本本科生适用的教材或讲义是保障教学效果的前提。针对这一状况，广泛收集了相关的专著、期刊论文、学位论文及新闻报道，吸取最新桥梁工程建设及研究成果，编制了实时更新的课程讲义，并制作了对应课件，大跨径桥梁的建设是一个国家科学技术、综合国力的最新体现，代表着材料、工程科技的最高水平， 大跨径桥梁的建设常常需要破解一系列技术难题，需要坚持不懈的研发与创新， 在桥梁建设日新月异的今天，讲义与课件力求反映最新的、典型的新建的与在建的大跨径桥梁的技术创新成果，传递最新信息，例如：2006 年建成的重庆石板坡长江大桥复线桥的创新的组合结构形式、2008 年建成的苏通大桥创造的多项世界之最背后的技术挑战和科技难题、2008 年建成的世界首座墩顶转体斜拉桥——北京西六环跨丰沙铁路斜拉桥在施工方法的创新、2012 年建成的国内跨径最大的三跨悬索桥——南京四桥在防装装置、锚碇等方面的创新、正在建设中的采用世界最长沉管隧道施工的跨海大桥——港珠澳大桥等，让学生深入了解最新的大跨径桥梁建造技术，突出工程实践，不断地跟踪大跨径桥梁的前沿发展动态，通过全面展示桥梁科研创新前端，着实培养学生的创新能力。
由于该课程内容具有较强的直观性， 尤其是构造、方法和施工过程的讲解，传统的教学方法难以解析透彻，易导致理论与实践的脱节，致使学生的学习兴趣低。针对现状，经过反复实践研究，全新制作的课件实时反映国内外重大工程项目，理论联系实际，化抽象为具体，数千幅图片将枯燥、抽象的结构构造与施工过程呈现为有趣的、直观的内容，运用立体的、动态的、连续的、全面的表现手法来展示难以用语言描述的桥梁构造和施工方法，且信息量大，能增加学生的理解力、想象力和思维力，激发学生的学习兴趣和主观能动性。在课程实践中，课件预先拷贝给学生， 有助于课前预先预习及课后的复习观摩， 促进了优质资源共享。通过以上《大跨径桥梁设计与施工》课程的资源建设为实践教学体系的构建奠定了基础，所制作的课件实时反映国内外重大桥梁工程项目与研究成果，突出工程实践与创新。195
科普教育
桥梁工程课程设计范文第2篇
关键词：桥梁工程课程；学习；重要性；方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）32-0129-03
一、桥梁工程课程学习的重要性
1.从桥梁专业学生就业专业情况来分析。2008届、2009届、2010届和2011届某大学桥梁专业毕业生从事本专业就业统计情况。
从表1中统计的数据来看，由于目前交通行业的发展正处于高峰时期，在学校里学习桥梁工程专业的学生毕业以后大部分都从事该专业的工作。因此，掌握好桥梁工程课程知识，有利于毕业生更好地开展工作，更好地服务于交通事业。
2.从就业单位对毕业生要求来分析。通过对用人单位对某大学毕业生的使用情况的反馈和对2008届、2009届和2010届毕业生的跟踪调查来看，我校桥梁工程专业学生在就业过程中存在的主要问题是：一是专业基本知识掌握太少，与实际要求还有较大差距；二是实践与应用能力不强；三是工作适应能力较差，不能吃苦，随意擅自离职。其中的第一和第二点，反映了就业单位对毕业生掌握桥梁工程课程程度的要求较高，桥梁工程课程程学习的好坏直接影响到毕业生的工作能力。
二、目前桥梁工程课程学习的现状
1.桥梁工程课程枯燥无味，学生对该课程学习兴致不高。土木类专业课程的学习特点就是培养学生动手、动脑及分析、应变能力，这些专业课程应着手培养学生的逻辑思维能力，抛开形象思维定式的约束，充分发挥学生的想象力，抓住问题的关键，从而帮助学生更好地认识科学发展的客观规律。在课程的学习中，很多学生反映土木类专业课程之一的桥梁工程课程有着公式繁多、难以理解、逻辑性强、抽象性强等问题，觉得该课程枯燥无味，因此对该课程的学习失去了兴趣。
2.没有掌握好桥梁工程课程的学习方法，课程重修率高。因为桥梁工程课程的这些特点，而有些同学又没有掌握较好的学习桥梁工程课程的方法，导致了学生对该课程学习的厌怠，相当的学生在课堂上显得积极性不高。2010年学年，笔者从某大学《桥梁工程》课程的到课率调查情况来看，在《桥梁工程》课程的前阶段（本阶段主要讲述桥梁工程的概论，介绍桥梁的发展和建设成就，桥梁的组成等），学生到课率为90%以上；而在课程的中后阶段（本阶段主要讲述桥梁工程各种体系桥梁的构造和计算），学生到课率为75%～85%，明显低于课程前阶段的到课情况。总结原因主要是：学生对于桥梁专业有关于桥梁发展的内容听得懂也感兴趣，而对于桥梁构造及计算的内容感到枯燥无味。因为该部分内容理论相对较深，需要应用到前面的基础知识，如在学习“荷载横向分布系数”计算内容的时候，需要同学们运用到《结构力学》中求影响线的知识，如果影响线绘不出“荷载横向分布系数”是计算不出来的。有的同学听得一知半解，又不及时对上课内容进行课后消化，不懂的知识越积越多，索性就对《桥梁工程》课程失去了信心，便萌发了“与其坐在课堂上听‘天书’，不如出去干其他事”的想法，使得到课率产生了下滑。这种情况也导致了相当一部分同学对桥梁工程课程学习不足，课程重修率较高。从2009―2011年桥梁工程专业学生的《桥梁工程》考试（考试内容为包含大部分教学重点的中等难度的闭卷考试试题）成绩分析可知，三年里面年均重修率>15%，考试成绩>80分以上的比率
三、实践与探讨
1.加强基础理论学习，夯实专业基础。专业课涵盖内容广泛，需有一定的基础课作为基础，而桥梁工程以《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《结构设计原理》等基础课程为基础，因此学好这些基础课程是学好《桥梁工程》的前提。学习要脚踏实地、一步一个脚印，不能操之过急。一些刚进大学的新生，还没开专业课，就急于去学习《桥梁工程》课程，结果看不懂也是正常的。如在学习梁桥构造的时候，主梁的构造及配筋为什么是这样一个原则或这样的规律，这是与《材料力学》和《结构设计原理》的知识相关的，如果没有这些基础知识做铺垫就不能真正掌握梁桥主梁构造及配筋的原理。
2.着力提升《桥梁工程》课堂教学质量。桥梁工程课程的课堂教学是“启发式”教育，讲授桥梁工程有关的理论知识。因此，老师的讲课方法固然重要，学生还应在课堂上记住老师讲课的思路、重点、难点、方法和主要结论，对要点、难点和因果关系要作课堂笔记。教师的言传身教对培养学生的学习积极性起着相当重要的作用，有经验的老师在课堂上会引入一些自己参与的工程实例，通过PPT的形式把工程照片放映出来，增强学生们的感性认识，然后引发学生们去思考和讨论，加深他们对概念的理解和认识。由于专业的特点，目前相当多的桥梁工程教材对于桥梁知识的描述不是很生动，激发不了同学们的学习兴趣，笔者曾经思考能否将桥梁工程课堂教学与桥梁实习结合起来，穿行讲解，有助于提高讲课的效率和学生们的学习兴趣。但由于学校附近符合实习要求的场地不多（太远了又涉及到时间和交通等问题），而且现在学生人数较多，实习难度加大。因此，采用此方法来进行教学有一定的难度，如何解决这些困难从而找到一条合适的教学途径值得我们进一步探讨。
3.充分利用桥梁实习，加强理论联系实际的能力。工地实习是理论联系实际的宝贵时机，观察施工现场、学习施工组织、了解施工程序、观摩施工过程，向工人和工程技术人员请教可以学到课堂上学不到的知识和技能。高校的教学大纲里要求桥梁工程专业的学生要进行为期一个月（4周）的生产实习和两周的毕业实习，目的也是让同学们通过现场工程技术人员讲解、现场参观并参加生产工艺活动，掌握桥梁工程课程所学知识；增强理论联系实际的观念和培养解决实际问题的能力；了解桥梁的设计和施工，即各种桥梁的设计特点、构造形式、施工方法、施工组织、监理过程等方面的实用知识。有不少的同学通过在实习中对桥梁的感性认识，与课本知识很好地结合起来，大大加深了对专业知识的理解。记得实习中有一位2009届的学生在预制梁厂里仔细观看了主梁的配筋和浇注过程后，真正理解了《桥梁工程》课本上枯燥的文字叙述，说明了理论联系实践后产生的微妙作用。一位做了某桥梁公司技术总工的校友在一次讲座上曾经感慨的说道：“桥梁实习解答了我在桥梁工程专业知识上的很多疑惑，使我真正把课本的知识与实际工程第一次联系起来，加深了我对桥梁专业知识的认识，感觉好极了。”可见，充分利用桥梁实习课程的时间来掌握专业知识是多么的宝贵，能否成为桥梁工程方面的优秀人才，工地实践尤为重要。
4.做好课程设计与毕业设计，训练学生的专业综合能力。桥梁工程专业教学中安排有大量的课程设计，如“悬链线拱桥的设计”、“钢筋混凝土T梁设计”等，还有长达12周的毕业设计，目的都是训练学生综合运用所学知识解决问题的能力。特别是桥梁工程的毕业设计，要求学生们按照指导书的要求，根据实际情况独立地进行桥梁设计，这就要求学生要在设计中能综合运用所学课程，要有一定的分析问题和解决问题的独立工作能力，要掌握计算、绘图、查阅文献、使用规范手册和编写技术及计算机辅助设计计算等基本技能，掌握大、中型桥梁的设计原则、设计方法、步骤和正确的设计成果表达方式，熟悉国家制图规范和标准设计图集的运用等。如果一个学生能按照指导书的要求完成桥梁工程毕业设计的任务，这对于提高他的桥梁工程专业知识将大有帮助。笔者在毕业设计中曾经指导过一个学生，该生由于桥梁专业知识掌握不好《桥梁工程》考试没有及格，最头疼的是该生准备要进行毕业设计，然而专业知识的匮乏成为了他巨大的拦路石。其实该生的基础知识并不差，《桥梁工程》课程没有学好是因为没有掌握正确的学习方法，在笔者的指导和鼓励下，该生在毕业设计中一步一个脚印，扎扎实实地学习桥梁工程专业知识并运用到设计中，一边设计一边学习，专业知识的掌握得到了大大的提高，并以高分顺利通过了《桥梁工程》补考，同时也较好地完成了毕业设计。可见，做好毕业设计对于学好桥梁工程知识起到了良好的补充和促进作用。
5.重视实验课程的教学。实验教学的目的是验证、弄懂技术原理，掌握用实验方法解决实际问题的手段。桥梁工程的教学课本上，有一章书的内容是“混凝土简支梁桥的计算”，里面有一个内容是计算“荷载横向分布系数”，这也是简支梁桥计算的一个重点和难点，要顺利地进行计算必须先要理解荷载横向分布的原理，相当一部分学生在学习中对于原理的理解一知半解。针对于这种情况，我们在教学内容中增加了“验证荷载横向分布系数计算方法”的实验，在实验中学生可以通过加载测试的方法测出结构的实际受力情况，然后与理论计算进行比较从而验证计算方法的正确性。通过这个实验，学生对于荷载横向分布的原理更加理解，真正掌握了“荷载横向分布系数”的计算方法。因此，实验课对于桥梁工程课程知识的学习起到了很好的辅助作用。
6.积极参与课外学习与设计竞赛。课堂学习侧重的是专业和基本的理论和方法，在校期间不能满足于教材的学习，要多渠道获取知识和信息、拓宽知识面和专业视野。课外学习是对桥梁工程课程的一个有益补充，一是可以通过到图书馆借阅老师推荐的相关参考书，了解本专业国内外的科技发展水平和最新科技动态；二是可以通过经常登录土木类网站、论坛，了解本专业的行业动态和政策法规。三是学习国家标准、规范、规程，这是土木工程的行业准则和工作依据，这样既能巩固在校的学习效果又可以提高工作后的实战能力。同时，要积极参加与桥梁工程专业相关的一些竞赛，提高自身的动手动脑能力。很多高校的土木工程专业都组织了“桥梁模型设计大赛”这一项活动，这个活动要求学生们通过自己学习到的桥梁专业知识，按照要求的材料（如纸、木材等）制作出一定比例的桥梁模型，谁制作的模型在相同质量下承载力最大就获胜。这个活动激发了学生对于桥梁结构的研究：到底怎么制作的模型承载力最大？怎么制作的模型质量小一点？怎么制作模型更加优美？并通过自己对专业知识的理解，制造出符合要求的各种桥梁模型。同时，在比赛中通过加载试验学生们可以直观地了解到模型的实际受力能力，并与理论计算的比较，加深了他们对桥梁结构的理解。笔者曾经参加过几次长沙理工大学土木与建筑学院举行的“桥梁模型设计大赛”，在比赛中学生们充分发挥了自身的创造性，参加比赛的各种桥梁模型千姿百态，汇集了学生们的巨大心血，从他们在一次一次加载过程中的欢呼声中笔者感受到了学生们对活动的积极性和热爱性。这说明活动的开展无疑是成功的。在活动中，学生们的动手能力和创造能力得以发挥，更加激发了他们对专业的热爱，极大地促进了他们对桥梁工程知识的掌握。
四、结语
桥梁工程学科属于土木工程的分支，在功能上是交通工程的咽喉。随着祖国交通事业的发展，国家需要大量的桥梁工程专业的人才，因此学好桥梁工程课程将会对国家的交通发展起到很大的促进作用。而要学好桥梁工程课程，则应该要有正确的学习方法和途径，文章对于学好桥梁工程课程进行了一些探讨，望能够给予读者一些启示。
参考文献
[1]邵旭东.桥梁工程[M].第二版.北京：人民交通出版社，2007.
[2]李学文，颜东煌.桥梁工程课程教学改革的实践与思考[J].交通高教研究，2001，（1）：76-77.
[3]汪时机，李贤，蒋运忠.《桥梁工程》课程教学存在的问题与对策[J].西南师范大学学报（自然科学版），2010，35（2）：273-276.
[4]黄和平.高职《桥梁工程》课程教学改革的探讨和实践[J].四川建材，2011，（6）：218-220.
桥梁工程课程设计范文第3篇
关键词：桥梁工程；教学系统；改革；实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）22-0194-02
一、现状与背景分析
据调查，与发达国家相比，我国在土木工程专业学生培养质量上有较大差距，主要体现在创新能力差。中国学生的计算能力世界排名第一，想象力排名倒数第一，创造力排名倒数第五。由此，为了适应新形势下国家和社会对土木工程专业人才的要求，加强对学生创新能力的培养已成为教育教学研究的新课题。2010年6月，教育部在天津召开“卓越工程师教育培养计划”启动会，对当代工科大学生的工程能力与创新能力提出了更高的要求。2011年10月，在同济大学召开的“第一届全国桥梁工程教学研讨会”上，项海帆院士呼吁“我国要从桥梁大国走向桥梁强国，必须在教学中加强对创新的激励，改变目前国内桥梁工程教育的体制和模式”。根据笔者近10年的实际教学情况、教学效果及学生反馈的信息来看，该课程教学中的主要问题集中体现在以下几个方面：①从学生自身的特点来看：缺乏足够的空间想象能力，要对“桥梁”形成完整的感性认识有相当难度；②从课程的特点来看：桥梁的形式多样，涉及不同的计算理论和方法，学生要深刻理解并灵活运用有较大困难；③从目前的教学理念来看：以规范为主的教学理念较单一，教学内容和方法偏保守，缺少对学生创新精神的激励；④从教学模式来看：“以教师为主体”的课堂教学为主，穿插1周的参观实习、2周的生产实习，再加上1～2周的课程设计。然而桥梁的建设周期往往较长，5周的实践时间相对较短，学生只能了解其中的部分工程或某个工序，只能看到工程建设的某一个层面，无法全面了解整个施工过程；⑤从课堂教学方式来看：尽管在教学过程中已采用图片、动画、影像相结合的多媒体教学方式，但要学生将所有的桥梁构造要求及施工要点与工程实际联系、衔接、串成一线有较大困难。以上存在的种种问题束缚了学生动手能力、工作适应能力和创新能力的提升，无法满足行业发展对人才的需求。针对这些情况，我校对桥梁工程的教学体系进行一系列改革与实践。
二、基于创新能力培养的桥梁工程课程教学体系改革与实践
1.新教学大纲的制定。以培养学生的创新理念和创新思维能力为核心目标，结合大部分学生就业单位的用人要求、前几届学生的学习情况和我校培养应用型本科人才的特色，分析现有教学大纲中存在的缺陷，并对其进行修订。重点在于调整各章、节的基本内容，使其能更好地反映出本学科的新成就和学科发展的新方向；同时调整讲授课、习题课、实验课等分配比例和具体学时数，留给学生更多的实作空间。
2.现有理论教学内容的优化。在桥梁工程学时日臻减少的实际情况下，在确保基本内容的基础上，结合培养学生的创新理念和创新思维能力这一目标，优化理论教学内容。重点在于研究如何将桥梁美学、桥梁概念设计、桥梁创新技术、国内外具有创新意义的典型桥梁工程等相关内容适当地融入到现有教学内容中。
3.实践教学方案的完善。对实践教学方案的完善主要包括课程设计环节和实验环节。课程设计方面，以往的课程设计中，学生常常是按老师提供的计算书和图纸样本依葫芦画瓢，一旦没有样本，就不知从何下手。这种课程设计的模式严重制约了学生的创新能力。因此，必须在课程设计的选题、课程设计的深度、细节要求等方面下工夫，对相应内容进行调整，形成完善的课程设计实施方案。另外，还应探索在课程设计和毕业设计中，桥梁概念设计的比重增加到何种程度才能更有效培养学生对总体目标的洞察力、对设计任务的驾驭能力和对工程技术的创新能力。
4.现有教学模式和教学方法的改进。将创新理念融入到全部教学环节中，将“以教师为主体”的传统教学模式向“以学生为主体、教师为主导”的教学模式转变，探索完善启发式、讨论式教学方法，促使学生由“被动学习”到“主动学习”。
5.教学模型的制作。桥梁工程与实践的结合非常紧密，教学内容主要包括计算和构造两部分。然而，对于一些设施的具体构造，教材上的图形往往比较模糊，即使教师授课时给学生展示了大量的图片，学生仍反映对此印象不深，譬如，T梁渐变段、伸缩缝、支座、锚具的构造等。将这些设施的教学模型带入课堂，逐一进行讲解，难题就迎刃而解。
6.实时关注桥梁发展动态。随时关注国内外关于桥梁的建造或者发生桥梁事故的事件和进展，收集相关的案例并对案例的背景材料进行补充和扩展，尤其是近年来桥梁垮塌事故。近5年的15座事故桥梁，至事发时，只有3座使用时间超过15年。有3座在建桥梁发生坍塌事故，除上述造成特大伤亡的湖南凤凰沱江大桥外，辽宁抚顺月牙岛西跨河大桥于2012年6月18日晚17点21分发生坍塌，坍塌时，该桥即将竣工。昆明新机场在建桥梁垮塌发生在2010年1月3日。除上述6座桥梁及建成通车不足一年、近日发生事故的哈尔滨阳明滩大桥外，其余8座桥梁至事发时使用时间均在12～14年之间。统计数据显示，建成后投入使用12～14年间的桥梁属事故多发桥梁。给学生看事故现场的图片，一起分析事故发生的原因，可增强学生对桥梁构造的理解以及作为一个桥梁建设者，究竟应该担负怎样的社会责任。
7.加强桥梁电算教学。作为路桥方向的本科教育，桥梁结构电算应该是桥梁工程专业的一门必修课。随着材料、技术的不断进步，桥梁结构正在朝轻型、（超）大跨度方向发展，许多轻型桥梁结构也不断涌现。随之，桥梁设计理论和计算水平的也不断发展，桥梁结构分析的能力也不断增强。为适应实际工程需要，路桥专业的学生应熟练掌握一门桥梁结构分析软件，用于实现桥梁设计阶段的内力计算，并能充分考虑施工过程、非线性等因素，用于桥梁施工控制、试验检测和病害分析中。
三、具体成果
桥梁工程课程设计范文第4篇
随着钢桥应用的推广，钢桥课程教学越来越受到重视，钢桥课程设计是课程重要的实践教学环节。由于目前钢桥课程设计参考较少，为了配合新版教材和规范的教学和应用，对钢桥课程设计教学进行了设计和实践。实践过程充分考虑学生专业背景和知识结构，结合钢桥课程的特点，既考虑课程的共性，也兼顾学生个体的差异性。方案的设置和难点问题的解决，充分锻炼了学生解决问题的能力。文章总结了实践过程中的问题，提出了改进措施。
【关键词】
土木工程;课程设计;方案设置;改进措施
0引言
近年来，国内外大跨度桥梁大多以钢桥为主，中小跨进桥梁的钢桥应用也在逐步推广。随着钢桥应用推广和实际工程增多，钢桥的知识教育受重视程度也逐渐增高。《钢桥》是桥梁工程专业学生从事桥梁设计施工必须掌握的课程，是一门要求学生理论知识与认识实践相结合的桥梁工程类专业课。《钢桥》课程近几年在各大高校教学中越来越受到重视，经历了无专门课程到设置为选修课的过程。近几年，越来越多的高校已将《钢桥》课程设置为专业必修课，并设置了《钢桥课程设计》的实践环节。课程设计是将课程理论转化为课程实践的“桥梁"，同时也是实践教学和大学本科教学中的一个重要环节［1，2］。由于《钢桥》课程正处于起步阶段，目前，《钢桥》课程设计参考资料较少。河海大学《钢桥》课程已经开设多年(包括选修课阶段)。在选修课阶段，由于课时较少，学习要求较低，应用目前已有的相关教材基本能满足教学需求。但自2012版教学大纲将其调整为必修课后，目前教材的适应性存在一些问题。而新钢桥规范的颁布，也必须对原有钢桥教材内容进行变更。为了适应当前的教学需要，河海大学桥梁工程研究所编写了《钢桥》教材［3］。为了配合新教材的教学，设置了课程设计实践环节。由于《钢桥》课程设计教学经验缺乏，在参考了相关资料的基础上，进行了该课程的课程设计实践，并基于实施情况，进行了一些反思，提出了改进思路。
1钢桥课程设计方案设置
1．1设计思路
在开展《钢桥》课程设计之前，对《钢桥》课程设计资料进行调研，发现《钢桥》课程设计主要以钢桁架铁路桥为主，个别采用钢箱梁的课程设计也是采用计算软件进行分析，对于尚未学习有限元软件的本科生来说较为困难。基于以上情况，尝试采用土木工程类基本软件可计算的连续梁钢箱梁桥的《钢桥》课程设计。课程设计采用三跨连续钢箱梁桥，重点设计为桥面系部分。由于课时限制，不关注基础与桥墩的计算，内容由其他课程设计进行。钢箱梁设定为单箱钢箱梁，内容主要包括基本设计资料与截面拟定、主梁的内力计算、结构刚度验算、结构应力计算、桥面系计算、次要构件计算以及设计图和材料表绘制。计算内容与桥梁工程课程设计和钢结构课程设计存在交叉，并紧密衔接钢桥知识点。主要内容为桥面系的计算，重点突出钢桥相关计算，包括加劲肋的验算、横隔板的验算、刚度与应力验算。与最新出台的《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64－2015)相结合，强化设计过程中的规范应用。
1．2设计方案
课程设计时长为8天，要求学生在较短的时间内完成从查阅相关资料、基本资料设计、界面拟定到应力、刚度等验算内容，时间较为紧迫。对此，我们对《钢桥》课程设计方案进行了如下安排。因本次课程设计对象为本科生，学生所掌握的求解方法与应用软件较少。遇到的较大的问题有超静定结构的求解、加劲肋的验算与桥面系的内力计算三个方面。
1．3问题解决方案
1．3．1超静定结构求解
因采用三跨连续梁，故需要进行超静定计算。虽然学生在《桥梁工程》课程设计中有进行内力计算，但是大多数《桥梁工程》课程设计均采用简支梁桥，内力计算时为静定结构，学生手算即可。但是对于连续梁桥超静定结构，虽可采用结构力学方法进行计算，但是计算内容过多且难度很大。因此，在此次课程设计中采用了一种可计算超静定结构的力学软件进行计算。学生只需将尺寸、荷载等数据输入进软件中，并且确认最不利荷载布置方法即可进行超静定计算。既完成了对连续梁超静定结构的内力计算，又让学生巩固了结构力学中影响线的概念。
1．3．2加劲肋验算
加劲肋是钢箱梁桥的一大特征，所以《钢桥》课程设计中必然涉及到加劲肋的验算。《公路钢桥设计规范》5．1．6中对加劲肋的验算方法进行了详细的说明。但是，对于对钢结构桥梁构造了解较少的本科生来说，对加劲肋进行验算时，大部分学生在设计中都难以做到综合考虑和“瞻前顾后"，经常出现设计参数前后矛盾的现象［4］，导致学生将大量的时间浪费在调整尺寸构造上。所以，在进行加劲肋的计算前，笔者将几座类似桥型的构造参数发给学生，让学生对加劲肋的构造参数有一个基本的认知，并提供参考。
1．3．3桥面系的内力计算
本次课程设计最大的难点在于桥面系的内力计算。正交异性钢桥面板刚度在互相垂直的二个方向上有所不同［3］，造成构造上的各向异性因为“加劲肋"钢箱梁这一特殊构造的存在，使得桥面系的计算变得极其复杂。对于正交异性钢桥面板的求解通常使用计算机软件进行求解，采用了很多新的数值法，对于尚未学习有限元软件分析的本科生验算是比较困难的。目前桥面系的计算方法主要有两种，分别是P．E(Pelikan-Esslinger)法与格子梁体系法。对于本科生来说，P．E法求解正交异性钢桥面板较难理解且利用较多的高等数学的知识，当荷载分布较复杂时难度过大。格子梁法通常采用有效分布宽度的方法计算［5］，仍需配合有限元软件进行计算。笔者基于以上情况，提出了一种针对闭口加劲肋的简化箱梁方法，计算分为三个步骤。第一步:简化为连续梁的荷载的计算。取两个横隔板间的加劲肋进行考虑，将桥面板进行简化，将闭口加劲肋与桥面板焊接部位简化成为一个刚性支座，在横隔板处简化为固定支座。当纵向加劲肋布置的间距较小时，简化后的连续梁刚性支座过多，作用在其上的弯矩和剪力都很小，所以当纵向加劲肋的间距较小时可不进行纵向加劲肋的验算，只需要考虑横向加劲肋的验算。第二步:将闭口加劲肋简化为箱梁。闭口加劲肋的形状与斜腹板箱梁的形状基本一致，故可以将闭口加劲肋看作是一个小的斜腹板钢箱梁，但是箱梁存在剪力滞效应，所以闭口加劲肋的翼缘需要根据《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64－2015)进行计算得到翼缘有效宽度。第三步:荷载组合与修正计算。根据前两步骤的计算可以得到荷载与闭口加劲肋的界面特性。但是针对闭口加劲肋的简化箱梁方法存在一定误差，且需要考虑到汽车荷载的冲击作用，故需要将荷载进行组合和修正。通过该方法，学生利用现有知识即可求解桥面系，加深了对剪力滞效应的理解，并熟悉了新版的《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64－2015)。
1．4效果评价机制
为了培养学生的独立思考能力，避免学生在设计过程中出现抄袭现象，在课程设计中可采用分组设计和一人一题的方法［6］。本次课程设计分为综合设计计算书与答辩两个方面对学生课程设计效果进行考察。其中计算设计书要求学生制定详细的方案，大到桥梁整体布局，小到加劲肋的设计、变截面的尺寸变化。要求学生能完成设计图纸的绘制与材料表的计算。但是，仅仅依靠设计书对学生课程设计进行评价比较片面，学生可能存在懂得算法却不懂得原理的现象，因此要真实客观地反映学生的学习成果，就要综合考虑各个影响课程设计效果的环节，比如可以借鉴毕业设计考核方式，增设学生的课堂答辩［6］，并要求学生对本次课程设计的方案进行评价与建议。
2实践问题总结
2．1实施效果
课程设计结束后，学生对此次课程设计进行了评价。对于现在少有的钢箱梁连续梁桥课程设计，网上资料少、计算难度大都是这次课程设计的问题。为了解决超静定问题与钢箱梁的截面特性问题同学们搜集了许多资料，试用了许多软件最终确定计算方法，锻炼了学生主动学习探索的思维与创新能力。在课程设计答辩中，加入了许多钢箱梁特性的问题，体现了本次课设的特色，例如剪力滞效应、桥面系简化算法的思路等。通过答辩发现学生们对剪力滞效应的概念十分清晰，达到了利用所学知识解决问题的效果。本次课程设计囊括了桥梁工程、钢结构、结构力学的知识。整个课程设计以桥梁工程知识为主线，主梁内力计算需要结构力学知识、加劲肋与顶板的焊缝验算也需要掌握钢结构的内容，本次课程设计达到了将知识进行整合利用的效果。课程结束后，学生评价良好，依托《钢桥》及其课程设计教学，笔者获得土木与交通学院第四届“我最喜爱的任课教师"第三名。
2．2存在的问题
(1)本次课程设计虽然每位同学的工况及参数都有所不同，但是计算过程方法相同，计算内容相似，计算结果相差不大，对于不同工况的部分学生为了计算方便采用相同的截面形式，存在雷同现象。绘制图纸时发现学生将已有做好的图纸进行修改，并没有从始至终地绘制一幅完整的设计图纸，没有达到让学生亲力亲为地设计一座桥梁的效果。(2)本次课程设计为了适应本科生所学知识采用了较多的简化算法，计算结果误差可能较大。大多采用简单易行、功能单一的软件计算，缺乏使用新技术新软件的的意识。(3)课程设计的探索过程主要由班里成绩较好的学生进行，待其确定计算方法后其余学生再开始计算，缺少了让每一同学探索、创新的过程。应加强不同层次需求和不同基础的学生全面锻炼的训练［7］。
2．3改进方案
(1)在设计中安排多种工况。例如要求钢箱梁分为直腹板与斜腹板，对设计车道有所区分等。让每个学生既要独立思考，又可以和同学进行交流合作。(2)将迈达斯等计算软件课程提至钢桥课程设计之前，让学生既能够准确计算又能够熟悉计算软件的使用方法，为以后的设计工作奠定基础。(3)改进反馈答辩机制，答辩时要考察学生理解整个课程设计的设计思路，将学生共同的学习成果全部吸收，增强对知识的理解与认知。(4)定期检查学生对资料文献的阅读情况，结合设计题目进行分析，选择与题目相适应的内容运用到设计中，培养学生“查－阅－析－用"的自主学习模式［4］。
3结语
本次《钢桥》课程设计不同于现有《钢桥》课程设计模板，提出了更适合于学习公路桥梁和知识储备量较少的本科生。让学生从提出方案到设计计算，全面体验设计一座桥梁的过程，为以后步入工作岗位奠定基础。在课程设计过程中，要求学生查阅文献、提出计算方法并进行验算，真正做到回归工程本质，平衡工程教育课程中“理论"与“实践"内容，构建集知识、技能和态度“三位一体"的课程目标，优化了课程结构，以应对知识经济对我国工程人才培养质量的挑战。
作者：傅中秋 吉伯海 姚悦 单位：河海大学
［参考文献］
［1］汤智林，韩龙君．课程设计教学环节的有效控制［J］．廊坊师范学院学报(自然科学版)，2008，8(3):28－30．
［2］刘敦文，杨光．安全工程专业实验课研究性教学与创新型人才培养［J］．中国安全科学学报，2010，20(5):157－161．
［3］吉伯海，傅中秋．钢桥［M］．北京:人民交通出版社，2016．
［4］吴仁伦，杨胜利．《矿山压力与岩层控制》课程设计教学改革与实践［J］．教育教学论坛，2016，(6):139－140．
［5］小西一郎．钢桥［M］．北京:中国铁道出版社，1980．
桥梁工程课程设计范文第5篇
关键词：桥梁结构与识图；校本教材；开发
目前，高等职业教育教材建设存在着教材内容与职业标准对接不够紧密，职教特色不够鲜明，不能很好地适应经济社会发展对技能型人才培养的要求等不足。因此，综合路桥专业特点、学生就业岗位需求、行业企业对学生职业能力的要求、课程标准对教材的要求等方面分析，需要对原有课程进行改革，对教材进行重新编写，保证教材能及时地适应新的教育教学改革和人才培养目标的新要求。
一、课程与教材开发的必要性
1.课程改革的需要
《桥梁工程》与《结构设计原理》这两门课程是高职各交通院校路桥类专业开设的专业方向课程。南京交通职业技术学院路桥类专业在对专业课程改革的过程中，通过对企业人员反馈建议、学生就业技能需要、教师教学等多方面调研，发现现有企业对学生的桥梁识图能力要求高，学生在桥梁施工现场需要会识读常用桥梁施工图，教师教学中需要进一步强化学生的桥梁施工图识读能力，进而在原有的《桥梁工程》和《结构设计原理》的基础上融合了桥梁工程图识读的内容，重组了《桥梁结构与识图》这一课程，作为路桥类专业的专业核心课程之一。
2.市面教材的缺乏
通过查证，目前已出版的桥梁类书籍中没有内容相符的《桥梁结构与识图》教材。为此，从激发学生学习兴趣和探索精神，帮助学生形成比较完整的有关桥梁结构方面的基础知识，具备对常见桥梁结构图纸的识读和工程量核算的能力出发，有必要开发《桥梁结构与识图》校本教材，为课程开发与教学提供基础。
二、课程的设计思路
1.总体设计思路
《桥梁结构与识图》课程的总体设计遵循“以知识培养为基础、以职业能力培养为中心、以职业素质培养为重点”原则，兼顾学生未来就业岗位需求、知识体系的完整性、职业迁移以及可持续发展，突出能力培养。
2.课程内容的设计
《桥梁结构与识图》课程内容的设计紧紧围绕知识体系、专业能力、职业素质的基本要求，以就业岗位需求为核心，同时突出学生职业能力的培养及职业素质的养成，增强学生的岗位适应能力，同时兼顾学生可持续发展的需要。根据行业、企业专家对路桥类专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析，结合职业资格证书中相关考核要求，由学校专任教师、行业和企业专家合作进行课程内容设计。
3.课程内容的组织
《桥梁结构与识图》课程内容的组织以学生的认知规律为主要依据，考虑常用桥梁结构的基本构成特点，按照从总体到局部、从上部到下部、从个体到一般的思路进行了课程内容的重构。首先进行通用和基本知识的学习，然后结合常用桥梁按照从上部到下部的顺序安排教学内容，在上部结构的内容安排上，以梁式桥为主要桥梁进行内力计算和构件设计的学习；最后进行其他桥梁的学习。桥梁工程图纸的识读在综合学习图纸的组成、内容、图示特点和识读方法的基础上，融合于各部分构造内容。
三、课程的教学目标与要求
通过《桥梁结构与识图》课程的学习，使路桥类专业学生掌握桥梁工程的基本知识，能进行桥梁施工图识读与工程量核算；在掌握常用桥梁的构造、中小桥梁结构作用效应计算方法和构件设计原理基础上，能进行一般中、小型桥梁结构的设计计算，同时培养诚实、守信、善于沟通和合作的品质，初步具有与施工员岗位相适应的职业能力和职业素养，为今后从事桥梁工程一线的技术工作奠定良好的基础。
根据课程教学目标，可以将课程的教学内容分为4个模块11个单元，各单元内容及教学要求、活动设计见表1。
四、校本教材内容的确定与编排
根据课程内容与教学目标，在项目和任务的设计上充分考虑到实用性，选用常见桥梁体系结构分析及工程图识读内容，精心设计了若干个学习任务，具体见表2：
五、结束语
《桥梁结构识图》校本教材的开发符合当前教学改革和课程改革的趋势和特点，适用于路桥类各专业的师生使用。目前，《桥梁结构与识图》校本教材已在本校路桥专业类学生中推广使用了3届学生，受到了学生的普遍喜爱和教师的欢迎，促进了学生对桥梁结构知识的掌握与运用，提升了学生桥梁结构图纸的识读能力，为课程改革和课程建设提供了有力支持和保障。
参考文献：
[1] 李冬梅，等.高职校本教材建设及其课堂教学实效性研究[J].安阳工学院学报，2011，（5）.
[2] 吴忠.构建高职校本教材建设激励体系的思考[J].中国职业技术教育，2012，（35）.
[3] 王亚平.基于工作过程的高职课程教材开发分析与探讨[J].新课程研究，2009，（1）.
Development and the Practice with School-based Teaching Material of Bridge Structure and Map-reading in Higher Vocational College
HONG Ying， ZHANG Wen-bin
