桥梁工程相关专业课程体系及教学改革研究

桥梁工程相关专业课程体系及教学改革研究摘
要：文章在分析大学生学习情况，国家、社会、行业等对桥梁工程技术人员要求，以及现场技术人员能力现状基础上，阐述了桥梁工程相关专业课程体系改革、数字化、信息化实践能力培养、施工类专业课程教学改革等方面的探索与实践。

结果表明：课程体系及教学改革对提升专业实力具有明显效果。

关键词：桥梁工程;课程体系;教学改革
一、桥梁工程相关专业人才培养现状
鉴于目前我国中小学教育模式实际情况，许多学生进入大学后，不了解自己所学专业在国家社会发展中的地位、作用，更不清楚今后从事本行业所需要的专业技能，在大学一、二年级没有比较清晰的学习目标，存在为上课而上课现象，有的甚至沉迷于网络游戏。

据天津城建大学近年学生学习成绩统计，大学一年级第二学期到二年级第一学期是学生成绩、状态分水岭，有很多学生由于在大学一年级没有明确的学习目标，造成很多课程补考，对后续学习产生拖累，学习困难如雪球般越滚越大，最后不得不留级、甚至退学。

如何在低年级加强学生专业素养，使其树立清晰的学习目标，帮助学生尽早构建专业知识整体框架，是高校专业教师应该思考的问题。

桥梁工程结构在交通基础设施建设中占有非常重要地位，随着我国高速铁路发展，桥梁工程地位更加凸显，已建成通车的京沪高速铁路桥梁里程占全线总里程的86.5%，充分体现了桥梁工程在高速铁路建设中的重要
地位。

2022年，国家提出了“一带一路”发展战略[1]，又为作为交通基
础设施中具有重要地位的桥梁工程发展提出了新要求、指明了新方向。

智能控制、数字化、BIM等已成为今后引领行业发展的方向[2-4]，
得到国际社会的广泛认可，作为古老传统学科的桥梁工程，如何尽快转型，使所培养学生能适应社会、行业的发展，将决定学校桥梁工程相关专业、
学科是否能健康可持续发展。

近年来，在我国桥梁工程建设过程中，发生了很多事故[5-6]，如分
别发生在沈阳、福建的两起由于悬臂浇筑施工中0#块临时固结失效造成
桥梁上部结构倾覆的事故，发生在山西由于碗扣支架失稳造成现浇段混凝
土翻转坠落，分别发生在内蒙、陕西由于预应力钢筋定位不准而使张拉时
引起对混凝土的过大拉应力，从而发生梁体底部混凝土剥离事故。

这些事
故充分暴露出发生事故的现场技术管理混乱，更暴露出现场技术人员技术
能力的欠缺，反映出现场技术人员对实际问题前瞻性判断、工程能力、利
用理论知识解决实际问题等能力的严重不足，也反映出我国桥梁工程相关
专业人才培养过程存在的问题。

如何帮助高校低年级学生尽快构建整体专业知识架构，树立学习目标，从而保证其大学四年健康发展;如何适应国内高速铁路发展及国家“一带
一路”发展战略、行业发展引领方向等对桥梁工程人才需求，拓宽学生就
业途径、就业质量;如何提高现场桥梁工程技术人员工程能力及素质，保
证我国交通基础设施建设质量、安全。

以上挑战都对从事桥梁工程相关专
业高等教育者提出了要求，也应该引起广大教师的思考。

基于对目前桥梁工程相关专业教学存在问题认识及社会实际需求，天
津城建大学“天津市道路桥梁及渡河工程专业教学团队”开展了教学改革，
在课程体系改革，数字化、信息化实践教学，施工类专业课程教学方法等
方面进行了尝试，取得了一些积极效果，希望能起到抛砖引玉的作用。

二、桥梁工程相关专业课程体系改革尝试
基于对目前低年级学生实际情况、行业需求的认识，在2022年教学
大纲修订中，团队从学生学习目标树立、知识架构构建，包括结构分析、
施工技术等技术能力培养方面进行了课程体系改革尝试。

（一）学生学习目标的树立与知识架构的构建
为树立低年级学生学习目标，专业教师应提早介入。

为此在大一第一
学期开设研讨课1，该课程为专业导论课，课程4学时，主要介绍学校本
专业发展背景、在社会发展中作用，全方位地给大一新生展示桥梁工程专
业广阔的发展前景，为大一新生未来学习生活指明前进方向，破除新生对
大学生活的迷茫，增强其对专业清晰认知，提高学生学习积极性;在大三
第一学期，开设研讨课2，该课程课时4学时，主要介绍我国、世界桥梁
工程技术进展、发展方向，桥梁工程专业课学习应注意的问题，本校相关
专业就业方向，行业技能要求等，在为后续即将开展的“桥梁工程”“钢
结构”等专业课程教学起到铺垫、引领作用的同时，让学生清晰认识未来
就业行业对从业者技术技能的具体要求，提高学生学习专业知识的积极性。

大一、大三开设的两门研讨课，均由具有丰富实践经验、较高学术影
响的教师担任主讲教师，通过主讲教师在战略层面的引领，可给学生展示
出更广阔的视野，指明专业发展道路，让学生树立学好本专业的信心，形
成发自内心的强大学习动力，自发地努力成长为一个优秀的人;同時能有
效拓宽学生专业知识面，帮助学生构建起专业知识整体架构，为学生今后
良好发展奠定基础。

另外，在学生逐渐接触专业基础课程时，应培养学生学习专业基础、
专业课程正确的学习方法。

邀请若干教授、博士为学生开展“教授讲
坛”“博士论坛”，包括专业学习、行业动态、科技创新等不同主题，激
发学生参与科技竞赛、从事科研的兴趣和热情。

通过大学生科研立项、创
新创业项目、结构设计大赛、桥梁模型大赛等环节，引导学生提高学习专
业知识积极性，解决学生应用专业基础知识遇到的困难，同时注意培养学
生合作意识。

通过生产实习，使学生深入工程一线，参加施工技术组织、
施工管理及技术经济等方面的实际工作，锻炼其分析问题和解决问题的能力，并通过与工程技术人员的接触交流，使学生热爱自己的专业，并进一
步有目的地培养自己专业素质，明确自己的社会责任和历史使命。

（二）结构分析与施工技术能力的培养
随着目前桥梁技术发展，其结构越来越复杂，对从业者结构分析能力
也提出更高要求，考虑到各大设计院在设计时所采用的分析软件，在
2022年教学大纲修订中，新增“结构分析软件应用”必修课，主要介绍
桥梁工程目前常用结构分析软件——MidaCivil建模方法及分析过程，以
培养学生结构分析能力。

该课程的开设，不但可为学生毕业设计中复杂结
构分析提供有力支撑，也可为学生未来就业后发展奠定良好基础。

考虑到学校学生未来就业方向，以及桥梁工程现场技术人员能力现状，在2022年教学大纲修订中，将原“桥梁工程施工技术”选修课程改为必修，同时将学时由24提高到32;新增“桥梁工程临时结构设计”选修课程，课程学时为32。

通过加强桥梁工程施工类课程教学，以及从桥梁工
程施工方法到施工临时结构设计的延伸，提高所培养学生能力和行业需求
的适应度。

国内外技术水平发展对从事设计、施工、监理及运营管理技术人员要求不断提高，不但要求掌握其中一个方面知识，还需要其对设计、施工、检测等多方面技术有充分了解，教学团队着眼桥梁工程从业人员今后工作中可能面临问题的综合性、复杂性，为使学生能顺利适应未来工作，在教学、教学内容方面，从结构分析、测试技术、施工技术三个方面开展桥梁工程卓越技术人才培养。

三、大学生数字化、信息化实践能力培养实践
在教学过程中，除认识实习、毕业实习、课程设计、毕业设计等实践环节外，为适应社会、行业对桥梁工程人才需求，团队在学生数字化、信息化实践能力培养方面也开展了一些尝试。

利用团队获批的“天津市土木工程实验教学示范中心”，建设了桥梁施工过程、运营健康监测模拟平台，组织“桥梁工程施工过程控制”“桥梁健康监测”兴趣小组，由具有相关经验教师带领，主要开展以悬臂浇筑施工连续梁为对象的桥梁工程施工过程控制、桥梁健康监测内容教学，使学生在将结构分析、测试技术、施工技术等技能统一基础上，深入理解智能控制、数字化等对桥梁工程建设、运营的重要性，以有效拓展学生行业视野。

在桥梁工程建设中，BIM技术需求非常巨大，目前行业各单位在每年招聘学生时，都对具有BIM技能学生优先考虑。

为提高天津城建大学桥梁工程相关专业学生就业质量、就业途径，学校和中国铁建大桥工程局集团有限公司一起申报、获批了工信部建筑信息模型（BIM）专业技术技能实训基地，利用该基地，对学生BIM专业技能进行培训、BIM应用工程师考试。

目前每年有30名左右学生可获得BIM应用工程师，为学生信息化技能的提升开辟了新途径。

四、施工类专业课程教学改革探索
“桥梁工程施工”“桥梁施工临时结构设计”等施工类课程教学内容
实践性、专业性较强，涉及桥梁结构构造、现场经验等内容，对没有从业
经历的本科生，显得比较生疏、不好理解。

在课程教学中，如何使学生能
深刻理解相关内容，需要进行探索、尝试。

为提高这些课程的教学效果，通过以下方法进行了探索。

3.提出“四层次递进”教学方法，并运用于“桥梁施工技术”“桥梁
施工临时结构设计”等施工类课程中。

“四层次递进”即在教学过程中，
逐次开展结构构造、传力原理、设计（施工）方法、工程案例内容的教学，通过将讲授知识的有机划分，给学生更清晰的理解思路、知识脉络，最后
通过实际工程案例中存在问题、成功经验的讲解，又将所讲授知识形成整体，从而加深学生对相关知识的理解，培养其灵活应用知识能力。

4.考虑到目前高校教师实际成长经历，通过开展结合实际工程的技术
攻关，鼓励教师深入现场一线，充分挖掘教师自身能力，并将技术攻关成
果反哺到日常本科教学中，随时跟进行业发展动态和最新研究进展，并把
这些内容补充进入教学素材库，提高讲授知识适应行业的精准度，以更有
效提高培养人才的行业适应程度。

教师将实践中遇到的技术难题、解决方
案等和学生分享，能深深吸引学生，在帮助学生学习专业知识的同时，塑
造学生对桥梁工程建设的敬畏，很好体现了工程实践反哺教学的功能。

在
毕业设计选题过程中，充分结合工程实践，设置了由工程实践问题转化的
毕业设计题目，这些题目体现了专业领域的前沿性、实用性。

通过以上方法，目的是提高学生解决实际问题能力、对实际工程中问
题前瞻性判断能力、灵活应用力学知识处理实际问题能力。

这些能力将为
学生就业后发展奠定非常牢固的基础，可有效提升培养学生和行业需求的
契合度，对行业建设质量、安全也将起到非常重要技术保障。

通过教学团队多年努力，天津城建大学土木工程专业桥梁工程方向、
道路桥梁及渡河工程专业社会声誉明显提高，包括中国铁建大桥工程局集
团有限公司在内的多家国有大型对口企业每年均来校招聘学生，学生毕业
后在现场得到企业较好评价。

同时，专业教学团队也获得社会认可，近五年，获得省部级教学团队、省部级实验教学示范中心，获得省部级教学成
果二等奖、校级教学成果一等奖各一项，团队负责人获得省部级教学名师。

虽然团队在相关专业建设上取得了一定成绩，但和国家、社会、行业
逐步提高的要求还有一定差距，在培养学生专业技能同时，如何加强其团
队意识、担当精神、社會责任感;如何培养熟悉相关国家行业技术标准的
高素质人才，以适应国家“一带一路”发展战略，仍需要我们做有针对性
的具体工作。