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摘要：文章首先阐述了桥梁工程课程特点，然后分析了桥梁工程课程教学存在的问题，最后提出了新工科视角下桥梁工程课程教学的改进建议，包括教研结合、课程体系建设、改进教学模式、加强实践教学。
关键词：桥梁工程课程教学；新工科；教研结合
桥梁工程是土木工程专业和道路桥梁与渡河工程专业的一门基础课程，主要以桥梁为研究对象，利用固定的几种算法对实际工程中接触的特定几何构造桥梁进行设计，学生通过查阅相关资料完成相关的课程任务，但这样培养的人才只适用于传统工科行业的用人单位。随着社会的发展和社会需求的改变，传统桥梁工程课程培养的人才缺少创新及动态适应能力，很难在激烈的社会竞争中脱颖而出。概言之，现阶段我国工程教育主要面临核心培养目标定位不明确、教育方式较为定式化、工程人才缺乏综合实践能力及社会需求和所学技能不匹配等问题。
新工科背景下，高校需以立德树人为根本任务，以工程教育的本质为出发点，以动态适应、塑造未来为教育理念，更新人才培养目标，培养未来多元化、创新型高素质工程人才，持续推进工科专业建设。桥梁工程是道路桥梁与渡河工程专业中属于结构的一个分支学科。桥梁工程课程内容较多，分为几个板块，具有分散性，且各板块之间联系较少，同时由于课程中的公式较多，又杂又难，学生很难进行自主学习。基于此，怎么做才能提高学生的学习兴趣，激发学生的主动学习动力，让学生感受到这门学科的魅力，而不觉得枯燥乏味，成为桥梁工程课程教师需要思考的一个重要问题[1-3]。
一、桥梁工程课程特点
(一)综合性强
桥梁工程主要研究桥梁[4]，属于力学的范畴，通过研究梁体的各种性质及结构，进一步认识桥梁在各种外界荷载和环境因素作用下的效应，因此该课程涉及其他相关领域的知识，具有很强的综合性，需要材料力学、理论力学、结构力学、工程地质学、混凝土结构等专业核心课程的基础知识，且这些专业课学习的难度均比较高。
(二)内容繁杂
桥梁工程这门课程是道路桥梁与渡河工程专业和交通工程专业等学生必修的专业课，该课程安排了两个学期的学习，分为上下两册教材，共68个学时。该课程知识点包括桥梁的分类、桥梁的构造、桥梁设计的理论计算及各类桥梁的施工工艺，包含的内容多、专业性强，学生通过对这门课进行学习，能够为以后从事该专业相关工作奠定坚实的基础。
(三)以实验为辅
实际的工程是桥隧与渡河这门课程建立和发展的必备条件，桥梁工程课程亦是。在校内无法参与实际桥梁的工程建设和运营的情况下，学生可以通过桥梁工程课程实验感受社会基础建设中桥梁的发展过程，并从中获取桥梁知识。实验是桥梁工程课程学习中重要的部分，能让学生了解工程中桥梁承重构件的制作与加载量测实验，从而更透彻地了解桥梁的受力情况。课程教学中，教师要让所有学生参与实验过程，以小组形式进行钢筋混凝土梁理论设计、混凝土配合比设计；钢筋下料、骨架制作；配制混凝土、制作及养护试件和梁体；安装测试仪器；等等，如此将实验与理论相结合，可加深学生对桥梁结构知识的了解。因此，桥梁工程课程中的实验教学部分极其重要。
二、桥梁工程课程教学存在的问题
在实际的桥梁工程课程教学过程中，上述课程特点往往导致学生学习情况不是特别理想、知识掌握程度不高[5]，基于此，笔者结合实际教学情况，收集与整理学生对这门课程教学的意见，共总结出了以下四点教学问题。
(一)教学内容滞后
现阶段，我国基础建设正处于高速发展的阶段，而桥梁建设属于基建的一部分，因此为了响应国家政策，我国桥梁建设需要更多具备相关专业知识的人才。特别是近20年来，在中国跨海越江工程建设过程中，一系列新理论、新技术、新工艺、新材料、新装备陆续被研发和应用，桥梁工程领域的技术成果不断被更新(如深水基础施工技术、缆索材料技术等)。从总体上看，教师需要传授给学生的知识更多了，甚至在某种程度上，小专业、深入、集成化的教学模块还需要补充，以适应当代行业发展提出的新要求。但是在实际教学过程中，各高校采用的教材和教材所依据的规范几乎一样，且教材和规范的更新速度较慢，导致当前实际工程中应用的新理论、新技术、新工艺、新材料、新装备并没有被及时地融入教学内容，以至于学生对新内容的了解颇少。另外，很多高校教师并不能充分了解到当前桥梁工程发展现状，知识闭塞，以至于在授课过程中传达给学生的知识略有滞后。为避免这种现象发生，高校可以要求学生在掌握桥梁工程基本知识的基础上，具备一定的桥梁概念设计能力，尽量接触科研一线实际工程，从而为后续工作和学习奠定基础。
(二)课程教学趋于独立化
各高校很少将桥梁工程课程与其他课程相融合，使其成了一门独立的课程。事实上，桥梁工程作为道路桥梁与渡河工程专业的专业课程与土木方向的很多课程都有交叉和联系的部分，但部分高校以单门课程为中心，在很大程度上弱化了相关课程内容，这就导致专业课程体系确立后，各课程的知识结构与实验内容几乎仅由授课教师确定。由于教师教学中过于强调所授课程内容，各门课程联系不够紧密，而且桥梁工程这门课程所含内容较多，比较注重系统性，另外还与土木专业其他课程相关联。正是因为该课程教师在授课过程中所授内容与其相关课程知识联系不够紧密，甚至存在大量重复和脱离桥梁工程本身的内容，所以在这些课程中也存在很多与桥梁工程无关的知识板块，且各板块还存在不合理的知识内容。
(三)教学模式单一
目前，多数桥梁工程课程教师备课采用的是PPT形式，后续会展开多媒体形式的教学。多媒体形式更新颖，且能够更快地传播实时桥梁知识，但是大部分时间教师处于口述状态，节奏快、书写少。教师在授课时结合多媒体形式教学，虽然能够提高教学效率，但是也给了部分学生“浑水摸鱼”的机会。同时，传统的桥梁工程课程中穿插了一个桥梁构件的制作和力学实验，该部分主要是为了学以致用，锻炼学生独立思考和动手实践的能力，然而通常学生只是简单地对实验进行模仿，并没有深入了解实验的具体目的及原理，这就导致学生的学习积极性没有被充分调动，而教师的教学目标也难以完成。该现象产生的原因主要是教师采用单调的教学方式，并未要求学生独立学习并自主完成实验。这样的教学方式未充分体现以学生为中心的教学理念，导致课堂教学缺乏互动，学生学习兴趣不足。
(四)评价体系不完善
传统的桥梁工程课程评价方式只考虑学生的考试成绩，认为考试成绩是衡量学生对这门课程知识掌握程度的唯一标准。而合理的成绩评定不仅能激发学生的学习动力，还能对学生这一阶段的学习有一个全面的掌握。现有桥梁工程课程考核方式多为任课教师提前出题，甚至有的教师还会提前画好重点，这种模式导致学生考试前突击背诵，并不能很好地检验学生对知识的掌握度，而是变相评价了学生的背诵能力。此外，成绩的组成也不合理，主要包括三个部分：期末成绩、平时作业和日常考勤。但学生期末往往是临时抱佛脚，平常作业则互相抄袭，考勤也不能做到每一节课都点名。因此基于这三部分内容构成的总成绩对这门课程进行评价并不合理，没有体现出学生的学习情况，无法锻炼和展现出学生的创新实践能力。概言之，此评价体系过于薄弱，并不能让学生深入了解和学习这门课程，学生对这门课程的了解仅局限于上课时教师讲授的内容。
三、新工科视角下桥梁工程课程教学的改进建议
在新工科背景下，传统的桥梁工程人才培养需要契合工程产业的需要[6-8]。桥梁工程学科建设需充分发挥教师的作用，举办一系列专题讲座；完善桥梁体系知识；结合教师最新的科研课题或项目，注重实践教学，务必让学生在掌握桥梁工程基本知识的基础上，具备一定的桥梁概念设计能力，了解桥梁施工现状，从而为学生后续工作和学习奠定基础。综合上述桥梁工程课程特点及其在教学过程中存在的问题，本文以新工科“产业需求建专业”“技术发展改内容”“学生志趣变方法”“内外资源创条件”等行动理念为启发，提出桥梁工程课程教学改进的一些建议。
(一)教研结合
科研创新融入本科教学体现在以下方面，如充分发挥教师作用，举办一系列专题讲座，使对应的课程体系建设达到“厚基础、宽口径”，完成“加强基础、淡化专业、因材施教、分流培养”的目标；结合当前桥梁工程中出现的热点；结合教师最新的科研课题及工程项目，明确整个桥梁工程一系列课程的课设任务，进行一体化课设，给学生提供发展空间，激发学生自主学习热情，增强学生的知识综合运用能力和解决复杂工程问题能力；邀请校外专家举办讲座，使学生感受到校内外专家研究思路的火花式碰撞，以及了解到最新的学术研究成果。
(二)课程体系建设
新工科发展的基础和前提是必须注意学科交叉与融合，并在“学科交叉、深度融合”的基础上，为工程教育提供先进的教学内容和资源，使学生毕业后具有解决复杂工程问题的能力。土木工程学科是一门基本工程学科，土木工程专业学生要具备专业基础知识，同时还需具备较高的实践能力和专业知识技能，不仅要做现代工程技术知识的掌握者，还要成为传播者、应用者、实践者。因此，在桥梁工程教学过程中，教师应该多注重知识的系统性，建立整个课程的大局观，保证学生能够充分全面地掌握桥梁工程课程知识。具体来说，要使理论课程和实践环节相结合，构建课程群。首先，理论课程包括桥梁工程的基本原理——力学结构设计原理、可靠度；桥梁结构—基础工程、桥梁工程、大跨度桥梁结构、钢与组合结构桥；桥梁技能——计算机绘图、软件设计、概预算桥梁施工、结构试验、BIM应用等，建立起桥梁工程理论课程体系。其次，实践环节包括实验、实习、设计、科学创新，其中实验可基于虚拟现实、计算机与多媒体技术等，构建“虚实结合、相互补充、能实不虚”的土建类专业实践教学模式，实现参数化实验、动态实习与全过程课程设计；实习可通过加大实践基地建设力度，实现“校内与校外、模型与原型、虚拟与现实、实践与创新”的四结合，达到产教深度融合、产学研一体化的协同育人效果。通过课程群的学习，学生可以提升综合能力，成为掌握多种专业技能的复合型人才。
(三)改进教学模式
新工科建设必须了解当下行业的发展情况，面向领先技术、面向未来，为学生毕业后解决未来社会的复杂工程问题打好基础。结合课程特点，教师可对教学内容进行区域化整合，将教学内容分为混凝土梁桥和钢架桥、混凝土拱桥、混凝土斜拉桥、桥梁墩台和桥梁结构计算机方法五大知识模块。各模块单元按照工程实例、基本概述、理论发展脉络、基本理论和以工程实例为背景的深度讲解对知识点进行系统化安排，以工程实例为出发点，以基础理论知识为工具，解决工程实际问题。另外，桥梁工程课程知识点松散，理论性、实践性较强，一位教师难以胜任不同专题的教学，导致学生要想完整地掌握课程的知识体系较为困难。对此，教师在授课方面可采用一人主导、多人辅助的教学方式，针对不同的板块找专业能力强的教师授课，这样，不同研究方向的教师合作教学，不仅减少了教师的工作量，而且提高了学生的学习兴趣，避免教师对某一板块不熟悉和学生对教师授课方式接纳程度较低等问题的发生。同时，为了让学生在具备专业技能的前提下具有创造性思维能力，课程教学模式改革主要是从教学内容和教学方法两方面进行的，在教学方式上可与互联网结合起来[9]。当代大学生善于利用互联网辅助第一课堂学习，愿意通过各类手机APP和网站获取所需的信息。如雨课堂、优课联盟、腾讯课堂、大学生慕课等都是学生常用的APP，且使用简便，可方便学生利用PPT已有的资源；教师可以将带有MOOC视频、习题、语音的课前预习课件推送到学生手机上，以实现师生沟通及时反馈；课堂上教师可进行实时弹幕互动，要求学生限时测验答题，依据学生反馈改进课堂教学工作。
(四)加强实践教学
新工科建设必须关注产业发展与趋势，面向产业、面向社会发展需求进行专业基础整合及实践教学，提高人才培养质量，为社会培养学以致用的人才。桥梁工程是一门需要将理论与实践相结合的课程，学生需要掌握对应的理论知识和相应的实践技能。对此，在了解市场需求的同时，高校应着重培养学生的实践能力，使学生参与各专业教师申请的项目，同时利用学校的相关资源，引导学生开展并完成对应的设计性课程试验。此外，高校还可利用自身资源及影响力，积极吸引社会企业参与学校办学过程，根据企业需要，采用订单式培养模式，并且积极扩展实践基地，如吸引社会资金建设校内实践基地，同时每年安排一定数量的学生到当地的一些工程相关单位进行实践锻炼。
总之，桥梁工程课程特点和传统的教学方式等使该课程在教学过程中出现了一些问题，而要想更好地培养具备实践和创新能力且满足社会需求的专业人才，桥梁工程课程需要不断尝试改进。故本文结合新工科行动理念，针对桥梁工程课程教学中存在的问题提出了相应的改革建议[10]，如教研结合，使科研创新融入本科教学，持续更新授课内容，解决教学内容滞后的问题；注重课程体系建设，促进学科交叉，保证学生能够充分全面地掌握桥梁工程课程知识；改进教学模式，针对不同板块寻找专业能力强的教师授课，并结合互联网技术，激发学生的学习兴趣；加强校企合作，增强学生学以致用的意识、提高学生的实践能力，提升学生的核心竞争力。通过上述策略，桥梁工程这门课程能更符合新工科模式对学生培养提出的要求。
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