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桥梁基础课程设计精选(九篇)

桥梁基础课程设计

第1篇:桥梁基础课程设计范文

(广西建设职业技术学院广西南宁530003)

摘要:介绍将高职路桥专业“工程力学”、“结构设计原理”与“桥梁工程(构造部分)”三门课程整合为一门“力学与桥梁结构”新课程的研究方法及教学实践,提出了专业基础课与专业课程的整合改革思路,详细分析了在课程整合改革中如何进行宏观、中观、微观的课程设计,以使专业基础课程与专业课程教学内容的衔接得到加强,激发学生学习兴趣和积极性,促进专业建设。

关键词 :工作过程;工程力学;力学与桥梁结构;课程整合;设计

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)02-0073-03

“工程力学”、“结构设计原理”、“桥梁工程”是公路桥梁工程技术专业的三门必修专业基础课。这些课程的教学,对学生理解和掌握桥梁构造原理和设计方法,分析和解决桥梁施工中一般结构问题等,具有非常重要的意义。但这三门课程在专业教学中一直效果较差,学生学习目的不够明确、测试通过率低、普遍反映难学甚至厌学。究其原因主要是课程内容理论性强、实践性弱、概念抽象,课程间相对独立、相互联系不足、与其他专业课衔接不密切,理论与实践相脱节等。另外,这三门课程在专业教学计划中需要用200左右学时才能按教学大纲完成教学,在一定程度上影响了专业主干课程的学时,延长了学生在校理论学习的时间,缩短了学生参加毕业顶岗实习时间。因此,以“必需、够用”为原则,以专业技能为导向,科学地整合课程内容,构建“力学与桥梁结构”新课程具有十分重要的意义.

课程整合教改总体思路

在充分调研的基础上,将“工程力学”、“结构设计原理”、“桥梁工程”三门课程整合为“力学与桥梁结构”课程,即以典型桥梁结构分析应用为导向,基于工作过程按“必需、够用”原则反推“工程力学”、“结构设计原理”的课程内容构成及教学次序,重组课程内容。注重结合工程应用加强理论系统分析,使课程内容与能力目标高度一致,以提高教学效果。

课程的整合,实质上也是课程设计,该课程的设计分三个层次进行。第一是宏观的课程设计,主要解决该课程的理念问题,也就是确定课程的价值、根本目标、主要任务、基本结构、内容等范围及原则。第二是中观的课程设计,将宏观设计具体化为课程的教学大纲或学习标准,以指导授课的资料、讲义及教材等物质载体表现出来。第三是微观的课程设计,即进入课程实施领域,根据教师自身条件和应用的课程资源实施时的教学设计。

课程整合研究与教学实施

(一)宏观的课程设计

根据高职院校路桥专业技能型人才培养的总体目标,按照“必需、够用”原则进行整合,摈弃传统的“三段式”课程模式,将“工程力学”、“结构设计原理”、“桥梁工程”(构造部分)的课程内容与构造识图、桥梁施工专业技能训练融合在一起,使基础理论知识与专业技能完全对接。结合桥梁工程的发展现状,要求学生主要学习和掌握当前应用广泛的桥梁类型,如梁式桥、钢架桥和拱式桥下部结构和上部结构构造原理和施工技术,课程的基本结构和内容以学生能理解掌握以上桥梁结构构造原理和施工中力学问题分析为宗旨。按照职业活动的工作过程,我们将“力学与桥梁结构”课程所期望达到的结果、技能、知识等逐项列举出来,如表1所示。

据此确定了课程的基本构架为:(1)分析常用桥梁结构组成和各组成部分构造特点,提出桥梁的结构构造如何确定的问题。(2)引入静力学、材料力学和结构力学基本概念和理论,分析桥梁上下部结构为适应受力特性的结构和构造要求。(3)进一步学习结构设计原理方法,深入和强化对桥梁上下部结构构造特点的剖析。(4)结合技能要求进行拓展,分析解决桥梁施工过程中常见的与力学、结构相关的问题。

(二)中观的课程设计

宏观课程设计是理念,要实现必须要具体化,即进行中观的课程设计,首先是编写教学大纲,然后是编写讲义、开发校本教材。

编写教学大纲教学大纲是编写教材和进行教学活动的主要依据,也是检查学生学习成果和评估教师教学质量的重要准则。编写的教学大纲由“力学与桥梁结构”课程的教学目标与基本要求、理论与实践课程教学内容、课时分配、主要环节质量标准、其他说明等五个部分组成。三门课程整合后的“力学与桥梁结构”教学内容与学时计划如表2所示。该教学大纲较之整合前三门课程的教学大纲,按职业要求增加了大量的专业技能训练,减少了理论课时,课程结构大不相同,更利于开展工作过程为导向的教学活动。

开发校本教材根据教学大纲,分析重组三门课程教材内容,开发适应本课程和学生特点的《力学与桥梁结构》校本教材。为做到应用性、普及性和技能的运用,教学生会动手、会操作且有一定的分析问题能力,开发教材主要按教学大纲的要求进行,对原三门课程教材内容进行增加、删除,将教材结构按课程模块内容重新编排,形成梁桥的构造、梁与柱的力学分析与计算、桥梁结构构件分析与计算原理、桥梁下部结构、桥梁施工中的力学问题等四个模块内容。针对高职学生文化基础相对薄弱,行为较散漫,思维理念略趋个性化的实际情况,开发教材时要考虑如何引起学生对教材的关注,以及怎样使所编的教材让学生产生兴趣,从而克服学习的盲目性,增强做作业的自觉性。为此,教材要做到“字简图精”。在叙述方面,文字要简约、精炼,力避空洞理论;在图例方面,图谱要精良,以一当十,以点带面,具有典型性,做到形象资料多、生动案例多。在满足技能性方面,根据职业活动要求,在教材中我们精心选择普及性的桥梁类型作为教学案例.自己编写桥梁力学分析例题。考虑到几乎所有的理论问题均来源于工程,教材注重体现工程问题与力学问题的联系。

(三)微观的课程设计

课程的实施需要教学资源的支撑,教学资源主要包括硬件资源和软件资源。硬件资源即教学大纲、教材、多媒体设备、实训设施等,软件资源即师资力量。硬件资源和师资是提升课程功能的关键。除了较完备的硬件资源,课程实施质量和效果更多地取决于教师如何精心地进行教学设计,如何科学、合理地选择和有效地运用多种教学方法。

课程教学资源“力学与桥梁结构”课程编写了教学大纲,开发了校本教材,在进行课程整合过程中收集了大量力学试验的视频,制作了T形梁和空心板梁实体构件,借鉴了桥梁工程精品课程教学资源库中的图片和视频,研究了各种类型的桥梁施工图设计图纸,借助于多媒体教学设备,以让大量的硬件资源得到最充分的运用。由于新课程的特殊性,对教师的要求是必须具有一定工程实践经验、理论基础扎实、对本专业各学科与新课程能灵活把握。教学安排时,采取老、中、青三类教师同时教授这门新课程,在相互交流和研讨中,不断完善课程整合理论,同时培养高素质的年轻教师。

课程教学设计尽管我们在教学大纲中编写了备课、讲授、作业、辅导及考核等主要教学环节的质量标准,然而在课程实施过程中,为了提高教学效率和教学质量,更大幅度地提高学生各方面的能力,还需要进行科学、细致的教学设计。“力学与桥梁结构”课程的教学设计从“为什么学”人手,确定学生的学习需要和教学目的就是达到掌握桥梁结构图识读,很好地理解桥梁施工技术的目的:进一步确定“学什么”,通过具体的读图、算量、分析、答题的学习和训练达到教学目的,从而满足学生的学习需要:再引导学生面对需要掌握的教学内容,应采用什么策略,即“如何学”。教学设计最关键的部分是备课与教案。备课必须掌握本课程教学大纲内容,严格按照教学大纲要求进行本课程教学内容的组织,编写授课计划,编写教案,内容具体到所属教学模块的内容、知识点的解析、教学过程设计(包括学习情景分析、教学环境分析、设计教学思想理念、课后反思等)。制作的电子教案,内容要包括标题、教学目的与要求、重点与难点、教学方法与手段、讲授的内容与步骤、作业布置、课后记或教学小结.备课还需要在课前了解学生的原有学习基础情况和现在的学习态度,以便因材施教。在教学实施过程中,会有许多不确定因素出现,如果备课时准备充分,教案编写详尽,平时注重知识积累,就能很好地驾驭课程教学,达到预期的教学目的。

教学方法选择“力学与桥梁结构”课程的教学实施,要求教师带动学生为实现教学目的和教学任务要求,依据教学目标、教学内容特点、学生实际特点、自身素质和教学环境条件来选择不同的教学方法。第一模块“梁桥的构造”要教会学生掌握梁桥的识图方法,训练和培养学生对桥梁施工图的识读能力,可运用讲授法、现场教学法、演示法、讨论法、练习法等多种教学方法。在教师讲解制图规则、识图要领、图形表示方法基础上,学生通过参观实体结构、多媒体演示结构与构件、分组讨论,分析桥梁施工图所表达的内容,练习并学会结构构件的工程量计算。第二模块“梁的力学分析与计算方法”和第三模块“梁的结构分析和计算原理”,更适用讲授法、演示法和练习法,为增加学生兴趣也可适当采取任务驱动教学法。第四模块是施工中的力学问题研究,可组合运用讲授法、演示法和问题探究式教学方法,以多媒体演示桥梁施工过程的录像、视频,启发学生寻找施工过程的力学问题,再辅助学生找到解决施工中力学问题的方法。

课程整合与教学效果评价

“力学与桥梁结构”课程整合研究经过宏观、中观和微观的课程设计,确定了课程价值目标,制定出了教学大纲,开发了讲义、教材,先在道路桥梁工程技术专业2008级、2009级进行试点教学实施,从2010级开始正式列入专业教学计划。教学实践证明,该课程改革取得了良好效果。

从课程整合目标来看,基础课程与专业课程教学内容的衔接得到加强。整合后的新课程有效地衔接桥梁工程专业课,如识图算量技能的训练直接与桥涵施工技术专业课对接,使基础课真正为专业课和专业技能服务,学生学习目的也更明确。

从教学效果来看,学生的学习兴趣和积极性明显提高。在改革教学内容的同时,一方面,改革成绩考核评定办法,采用阶段性测试、学习态度与学习能力考核、作业考核等综合评定课程学习成绩:另一方面,由于课程实施时学生的综合素质得到训练与展示。

从专业建设角度看,该课程改革起到了良好的促进作用。课程整合后减少了课程数和学时数,让专业主干课程学时有调整的空间,可以增加实践课程或毕业顶岗实习的时间,有助于高职路桥专业“2+1”教学模式改革的实施.

第2篇:桥梁基础课程设计范文

关键词:高职教学改革;桥梁施工;项目化教学

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)04-0186-02

一、引言

项目化教学是当前高职专业课教学改革中一个有效的教学方法,是让学生在教师指导下,通过完成一个个完整的教学项目,从而完成相关知识学习和技能提升。它以现实工作中的逻辑结构来构建教学项目的教学结构,从本质上实现了知识的综合。基于《桥梁施工》课程与实际工作的紧密联系,笔者将其引入高职市政专业《桥梁施工》的教学实践中,旨在促进市政专业学生综合能力的提升。

二、《桥梁施工》教学项目设计的思考

高职项目化教学的核心理念是“结构”,按照工作过程中知识的结构方式来组织课程内容,才能最为有效地发展学生的职业能力。从而说明了高职项目课程并非否定知识,而是强调要改变课程中知识结构的组织方式。

因此,项目化教学成败的关键是设计的教学项目是否适合,而教学项目的设计源于专业教师的能力。从这个设计基点上,则提出了参与该教学项目设计的教师能够有切实的桥梁工程实践工程师的经历与一线专业教学经验的实体结合的要求。只有高屋建瓴的顶层教学结构设计,才能从本质内涵上建构、保障教学项目的实质效果。教学项目的设计是项目化教学的重中之重,只有基于工作实际设计出结构适合的教学项目,教学任务的学习情境才可能合理有序展开,才能达到纲举目张的效果。通过多个学期课程的实践和反思,笔者认为《桥梁施工》教学项目设计要从下面几个角度入手。

(一)构建的《桥梁施工》教学项目要教学知识结构与工作任务辩证统一

传统的教学方式的逻辑思路是以大量的理论学习储备为基础,再进行知识的综合,以期实现学生能力的提高与工作实践的对接。但现实工作实际的反馈说明,这种教学的结构设计与工作中以任务为中心的工作结构完全不同,学生工作中的适切性较差。故《桥梁施工》采用的项目教学的源设计,就是基于社会实际工作任务为中心的结构,在学生具有了识读桥梁施工图和施工方案编写等能力的基础上,选择难易程度适中、有一定的综合性、极具代表性的梁桥作为教学项目的载体。

于此,我们可以把高职项目课程的基本目标描述为“培养学生在复杂的工作情境中做出判断并采取行动的职业能力,开发学生的技术思维”。学生先进的知识储备在课程的教学项目中得到了实质性的应用与强化。

其次则要根据学校硬件和学生情况,将《桥梁施工》课程教学内容按项目完成的工作过程的顺序编排项目任务。在《桥梁施工》课程教学项目的设计中可以按照桥梁施工准备、桥梁施工基础操作、墩台、上部结构、桥面系施工的顺序设计教学项目,并对每个教学项目再按照由浅入深、由简单到复杂的思路设计,结合实际采用了:桥梁准备工作施工方案编写、桥梁支架施工方案编写、桥梁模板施工方案编写、桥梁钢筋施工方案编写、桥梁混凝土施工方案编写、桥梁下部结构施工图精读、桥梁基础工程施工方案编写、桥梁墩台支座施工方案编写、桥梁上部结构梁板施工图精读、桥梁上部结构施工方案编制、桥梁桥面及附属结构施工图精读和桥梁桥面及附属结构施工方案编制等项目。

最后再将任务分解为若干学习情境,把《桥梁施工》课程教学目标中的模板、混凝土、钢筋等工种的施工技术和桥梁基础、墩台、上部结构、桥面系的施工工艺等知识点隐含在每一个学习情境中,而且前后学习情境之间,按照由简单到复杂的思路,进行知识的递进、深化和提升,把知识点自然、有机地组织在《桥梁施工》教学项目完成的工作过程中。让学生能够进行探索、实操,完成、解决过去从未遇到过的实际问题。

(二)选择的《桥梁施工》教学项目要与实际工程对接

如果设计的《桥梁施工》教学项目能紧密联系学生的生活实际,与实际工程对接,以具体、真实、活化的形态呈现在学生面前,将教学内容的理论与实践结合在一起,最能激发学生的学习兴趣,引发学生自己去探索、学习、思考和实践。这只是理想状态下的《桥梁施工》教学项目,但一般情况下都不会有适合的《桥梁施工》教学项目并将其直接用于班级制的项目化教学中,一方面教学内容和实际桥梁施工工程时间不可能一致,另一方面内容要求也难以重合。虽然不能完全符合,但可以尽可能模拟靠近,创设学生当前所学习的教学内容与现实情况基本接近的工作情景。所以我们要在能达到课程的教学目标的基础上,结合学校具体情况来设计《桥梁施工》教学项目,采用既能贴近工程实践,又能贴近学生认知的项目,如新校区内桥梁施工项目、身边正在施工或已经施工完成的梁桥施工工程项目等。

(三)设计的《桥梁施工》教学项目要选取合适的教学手段

该项目课程的源设计基础虽然是基于工作的结构进行的,但学生综合能力的形成在实施的路径上依然需要为学生创设真实的职业情景,使学生置身于仿真的工作环境中。所以设计开发的《桥梁施工》教学项目,应充分收集相应的施工现场图片、动画、教学视频录像、多媒体课件、教学模型、教材、设计文件等配套资料,以便教学内容的展开,满足教学教法的要求。同时,设计开发的《桥梁施工》教学项目要能充分利用到学校提供的电子书籍、电子期刊、数字图书馆、相关网站和论坛等网络教学资源,专业图书、标准规范、设计图集等图书资源,以及校企合作等社会资源。在充分考虑每个学校的具体条件、具体教学单元目标、内容、学生特征等实际条件,以及模拟桥梁技术员岗位的实际工作环境的基础上,教师自主选择合适的教学方法进行教学,并尽量与学生以后桥梁施工实际工作相吻合,以达到理论和实践的结合。

在教学手段的选择上,可以充分考虑结合学生将来可能面对的工作实况加以模拟,于无形处实现学生学与做的无缝对接。

(四)设计的《桥梁施工》教学项目要能让学生有自主工作的空间

《桥梁施工》教学项目不能立足于教师演示、学生照做的机械模仿,也不能是学生一味练习、教师只做评价的模式,而要营造宽松的学习环境,让学生有自主工作的机会,让学生可以在一定的范围内自主安排自己的学习行为。这就要求:(1)确立的项目与实践相联系,具有开放性;(2)考虑学生的兴趣与需要,至少与学生的认知心理、经验基础密切相关,具有连续性;(3)既考虑绝大多数学生已有的准备水平,又要对学生具有足够的挑战性。

项目设计的立足点应为在确保项目实施的基础上,学生有自我发展的空间。设计的《桥梁施工》教学项目要能做到,在教师的引导下,学生可以在规定的时间内,和班级同学一起,利用图书馆、专业教室等空间,通过图书、网络等资源的使用,采用学生之间的讨论、询问、模仿等方式,克服《桥梁施工》教学项目中的困难,处理和解决在《桥梁施工》教学项目工作中出现的问题,同时也获得了隐藏在《桥梁施工》教学项目中的知识和方法。

在此环节的实施中,对专业教师提出了实质性地要求:(1)教师丰富的工程实践经历及反思成为了项目实施时细节落实的保障;(2)教师机智的项目管理经验及教学经验,有效保障教学项目的组织实施;(3)考虑现行教学班级的规模总体偏大的现状,教师要在教学项目设计的先行阶段,充分预设教学细节及可能出现状况的应对策略,譬如说,在项目的关键环节、困难环节,设置一定的分解问题,搭建台阶,逐层推进学生的认知发展。

(五)设计的《桥梁施工》教学项目要有具体成果和相应评定方法

设计的《桥梁施工》教学项目的学习成果要明确而具体,可以是桥梁图纸会审资料、桥梁分部分项施工方案、桥梁现场检测方案、桥梁工程检测成果和桥梁施工实施过程的会议纪要等工程常用文件,也可以是桥梁现场施工工序照片、实施录像等影像资料等。可以通过真实桥梁施工项目现场来实地训练,也可以根据学校具体情况通过专业实训教室、实训基地、电子仿真软件等虚拟环境完成。

在《桥梁施工》项目化教学中,每个学生会根据自身的经验,给出不同的解决任务的方案与策略,形成的学习成果往往不是唯一正确的,因此评价标准并不是对错的简单判定,而是应该通过看学习成果能否解决工程中的实际问题加以判断。完成《桥梁施工》教学项目成果的过程中,对成果不合理的部分进行整改使之合理,对成果合理的部分进行优化使之科学。《桥梁施工》教学项目学习不只是知识的积累,亦不是简单的综合解题,而是在不断尝试、探究、讨论、指导、实操、评价、反思、修正、再评价、再修正中实现学生综合能力的提高。这样学习过程成为了最重要的实践思路,不是注重最终结果,而是注重完成项目的过程。所以最终的评价标准不会是明确的评分标准,只能是相对的评价体系从更合理、更科学、更创新等角度对完成的成果进行评价,同时通过评价总结工作成果,把《桥梁施工》教学项目内容延伸到更高层次。

三、结语

项目化教学的开展对教师提出了更高的要求。它不仅在专业上要求教师具有跨学科的知识结构,而且在教学理念及方法上要求教师转变角色,让学生成为探索者、知识的发现者与建构者。《桥梁施工》课程项目化教学的实践结果反馈显示,学生对课程的兴趣和综合能力有了明显的提升。希望通过《桥梁施工》教学项目设计的思考,为项目化课程的教学项目设计提供思路和借鉴。

参考文献:

[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.

[2]石伟平,徐国庆.职业教育课程开发技术[M].上海教育出版社,2006.

[3]徐国庆.职业教育项目课程开发指南[M].上海:华东师范大学出版社,2009.

第3篇:桥梁基础课程设计范文

第一,由于分方向时间较晚,学生接触桥梁专业课程时间偏后。土木工程学院下属有多个系所,分别开设桥梁工程,地下工程,建筑工程等多个课群方向。各专业本科生前二年统一上课不分专业,当读至大学二年级下学期,学生根据自己的志愿选择感兴趣的专业方向。因此,桥梁工程系的学生名单在大学二年级下学期才能确定,而桥梁系最重要的课程《桥梁工程》此时开课,时间较晚。对于桥梁系本科教育最重要的几门课都是在大学三年级下学期才能上完,如《桥梁工程》(上)、(下)分别在大三下学期和大四上学期上课,作为桥梁课群方向的专业必修课程,在教学中占有非常重要的地位,开课时间偏晚,对桥梁教学不利。又如《结构力学》这门课其中有些内容对桥梁系学生偏重不一样,很重要的却讲得不够细致有针对性。

第二,桥梁工程课程设置内容缺乏全面性。土木工程教育卓越工程师培养目标是面向未来国家建设需要,适应未来科技进步,德智体全面发展,掌握土木工程学科的相关原理和知识,获得工程师良好训练,基础理论扎实、专业知识宽厚、实践能力强,能胜任木工程项目的设计、施工、管理、研究、教育,以及投资与开发、金融与保险等工作,具有继续学习能力、创新能力、国际视野和领导意识的卓越人才。目前我院现有的教学方式,注重了教学的系统性和完整性,但也存在不足之处。桥梁课群方向专业课程信息量大,而每门课程学时有限。桥梁系学生从土木学院中分出较晚,对桥梁系后续本科生教学等有些不利影响,有些课程对本专业并不十分重要,可理解、了解,而有些课程或者内容对于桥梁系学生将来学习和工作非常重要,应加以强调。桥梁工程课群方向现有教学方案偏向公路桥梁课程设计,疏于其他形式桥梁工程课程内容的教育教学。新的桥梁技术专业课程将全面培养掌握各类相应专业学科的基本理论和基本知识,能在公路、桥梁、铁路、城市道路、地铁和地基处理等领域从事施工、管理和初步设计的高级工程技术人才。如何提高学生的工程操作能力、创新能力,如何使公路与桥梁技术专业课程教学更加适应当今社会对人才的要求,都是桥梁工程课群方向积极探索的问题。

第三,思考和建议:产生上述问题的原因在于传统的教学模式不适用于应用型人才培养目标下的桥梁工程课程教学。因此,为改善教学质量和效果,有必要对该课程的教学模式进行改革和探讨.如果桥梁课群方向的学生能早点分出,如大二上学期就确定,则可由桥梁系老师来承担核心基础课和专业基础课的教学工作,这样会更有针对性和效果。对培养专业性强的桥梁人才更有利。建议学校教务处和学院能够考虑桥梁系的要求。桥梁专业课程信息量大,而每门课程学时有限,往往教师花费很多精力和时间,也无法完美地表达桥梁建筑的空间和时间广度。

2小结

第4篇:桥梁基础课程设计范文

先前的桥梁工程教学中存在的不足及原因

创新型卓越工程师的培养内涵就是着力于创新能力的提高,创新意识的训练,特别是重视强化培养工程意识、工程素质和工程创新精神,以达到提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力为目标,同时高等教育要在培养过程中和行业企业深化合作,创新高校与行业企业联合培养卓越人才的机制,理论与实践相统一的工程教育人才培养模式,构建布局合理、结构优化、类型多样、主动适应经济社会发展需要的创新型卓越工程师的培养机制。针对这一要求,现行的桥梁工程教学存在以下问题。

1.教学内容滞后于桥梁发展现状。目前,各专业在总的课程学时保持不变的情况下,通过大幅度精简课程学时,来增加课程的数量。由于授课学时有限,桥梁工程课程的授课内容仍然重点讲授简支梁桥和拱桥的构造与计算,对于其它桥型只作简要介绍。根据对学生的调查访问,我们发现很多学生对桥梁建设技术水平的认识还停留在十几年前,对最新的科研方向和技术水平知之甚少。

2.对桥梁施工与养护技术不够重视。近年来,随着我国交通事业的快速发展,需要修建更多的大跨度桥梁以跨越江河海峡等。桥梁跨度越大,其施工难度也越大。另外,我国既有桥梁坍塌事故频频发生,桥梁病害问题令人堪忧,种种现象表明,建国后第一个桥梁养护高峰已经来临,而养护管理是解决养护工作的灵魂。然而,在教学中我们对这两方面的重视还远远不够。

3.师生互动交流不足。在国家大力发展教育的背景下,各大学纷纷扩招,专业人数大幅增加。很多学校往往把同一专业的学生们集中在一个大教室中,集体授课。由于在上课时,老师要面对更多的学生授课,从而无法顾及到每个学生具体的学习状况,师生之间就专业问题也会缺乏充分的交流。

4.实习内容繁杂,缺乏针对性。为了让学生能够把所学理论与实践相结合,教学中学生往往会被安排很多的实习内容。然而,由于教学实践环节总学时保持不变,从而使每个实践活动安排的时间减少,这就使得学生对所参加的实践项目缺乏充分的准备,往往草草了事。

针对创新型卓越桥梁工程师培养而进行的课程改革

1.调整桥梁工程课群方向的专业课设置。进一步提高本科教学质量和办学水平,针对当前社会需求以及桥梁工程学科发展的需求进行透彻分析,在原有的基础上对本科生培养计划做适当调整,对本科生教学的课程进行完善,同济大学桥梁工程系在2009年2月20日、26日和3月3日分别召开讨论会和教授沙龙专题讨论土木工程专业(桥梁课群方向)专业课设置调整。经过再三讨论决定,在学生的培养计划任选课部分增加“桥梁施工与养护”、“桥梁工程发展与展望”和“轨道交通桥梁”三项内容,相应取消了“桥梁抗震与抗风”“、桥梁电算”和“箱梁分析”三项可选内容;在实践环节将“简支梁桥课程设计”、“连续梁桥课程设计”、“拱桥课程设计”和“墩台与基础大作业”四项内容穿插在“大跨度混凝土桥梁课程设计”和“钢与组合结构桥梁课程设计”中。

2.所有课程开设小班教学。在专业课总学分和总学时不变的情况下,为了提高专业课教学效果,鉴于目前土木工程专业(桥梁课群方向)学生人数已达80人左右,满足开设两个平行班的基本条件,因此,拟将所有专业课限选课由原来的一个班,修订为平行开设两个班。

3.创新教学评价方法。创新型卓越工程师人才的综合素质综合了知识、能力及人格的培养要求,在教学评价上不仅要重视书本理论知识、专业知识的评价,也要考查学生的自我学习能力、实践能力及创新能力,要实现能力的培养就要改革传统的考试方式,重视对学生获取能力的考核与评价,为不同类型的能力制定相应的操作标准和评价方法,明确能力考核目标。通过建立兴趣团队小组共同完成一个工程实践或研究项目,学习团队建设以及团队成员间的分工合作,讨论、答辩以提高运行效率。专业知识通过课堂讲授、实验、训练、习题练习、课程设计等多种形式进行教与学,具体内容根据课程大纲要求,结合专业课程要求确定实施;专业知识的评价方法可以期中、期末考试成绩为主,参考平时能力及人格的表现能力,可采用多种形式如专题论文、课程设计、平时训练、小组合作完成课程课题等进行单独或综合评价。

第5篇:桥梁基础课程设计范文

[关键词] 土木工程 桥梁工程 教学方式

在传统的《桥梁工程》教学中,一般采用手写教案、上课黑板板书来讲授教学大纲规定的内容,这种教学方法简单、有效,能让学生紧紧地跟随着任课老师的思路,但从另一方面来说,这种教学方法和手段有以下不足和局限性:(1)讲授专业知识有限,由于手写和板书需要比较多的时间,所以在有限的时间内很难让学生掌握桥梁工程的专业知识;(2)趣味性不强,较难吸引学生的兴趣,采用手写教案,大部分内容都在教学参考书上,在课堂上对大纲以外知识和内容作介绍时,学生的印象不深刻,显得有些呆板;(3)教学的内容,所作练习对学生学习的效果不是很好,众所周知,大学的学习都是在考试前才看书,才能掌握教科书的内容。通过几年的《桥梁工程》课程教学和指导课程设计,总结出通过利用多媒体和网路作为教学工具,结合学生平时的爱好和电脑知识水平比较高的特点,提高《桥梁工程》教学质量,加深学生对桥梁工程专业知识的了解,扩展学生对桥梁工程专业知识的全面性。主要从以下几点来阐述多媒体和网络在教学中的应用。

一、教学内容上

通过多媒体课件,可以在教材和教学大纲的基础上丰富内容,大部分高等院校采用的教材和制定的教学大纲内容上有些滞后,我国的桥梁建设发展非常迅猛,近几年来修建了大量的新桥型,采用了许多新技术,可以在以前教材的基础上,在介绍相关内容的同时,利用多媒体课件传达内容量大的优势,可以把国内外近期建设比较多新桥型介绍多一些,让学生对桥梁专业知识有较全面的了解,再突出教学大纲规定的内容。

1.桥梁结构形式。在传统的教学当中,桥梁的介绍主要介绍梁桥、拱桥这两大类桥型,简单介绍了斜拉桥、悬索桥,可以适当补充些组合桥型和一些景观桥。比如拱桥方面的新桥型:钢管混凝土拱桥(见图1.1)和提篮或异型钢拱桥(见图1.2);刚构桥与斜拉桥组合的矮塔斜拉桥(见图1.3);刚构桥与拱桥组合桥梁(见图1.4),等等。也可以从桥梁美观方面给学生介绍一些有历史底蕴的桥梁,包括结构形式和历史背景,可以从各国具有影响力的桥梁方面介绍,让学生对桥梁工程专业产生一些特有的感情。

2.桥梁计算方面。经典的计算方法需要讲好,这有利于学生对桥梁结构力学分析有最直接和最简单的认识,也要介绍目前设计和施工单位常用的专业软件方面相关的知识,比如:桥梁博士、GQJS和MIDAS,等等。在课程设计时必须让学生用教材里介绍的横向分布系数方法来完成,达到通过课程设计环节对桥梁的设计计算过程有一个比较全面和深刻的理解。而且在毕业设计方面,就可以灵活一些,让学生在毕业设计环节既能掌握桥梁结构设计计算原理,又能利用一些专业软件来完成比较复杂桥型的计算工作,为毕业后进入工作岗位打下结实的基础。

二、教学手段方面

1.多媒体课件。主要是利用多媒体课件具有高效传递知识的能力,制作多媒体课件是需要精雕细琢,象一件艺术品一样展示给学生看,要尽量避免马虎态度,把教学内容直接输入在课件上,然后照本宣科,这样容易让学生感到更加疲惫;另一方面,还要避免一节课介绍的内容过多和速度过快,这样学生的思维跟不上,对教授的知识没有办法首次消化,这样会起到反作用。所以在制作多媒体课件时,首先需要确定一定的教学内容,然后根据教学内容插放些图片来说明知识点,还可以通过CAD和框图或表等手段把教学内容表达出来,这样才能激发学生的兴趣和培养学生的想象力。

2.现场参观实习。现场参观实习环节由于许多原因往往会被忽视,如果条件许可一定要安排这样一个环节。现参观实习环节需要和教学内容密切配合起来,不能当做一项形式来完成。一般来说,现场参观实习环节安排在桥梁结构形式和桥梁构造介绍完以后,不能时间相隔太久,让学生刚刚通过教材、课堂接收的知识和现场看到的桥梁结构形式及桥梁结构组成相结合,对学生掌握桥梁工程知识有非常大的作用。在参观实习时,把学生根据教学老师的人数分成多个小组,教学老师先安排各小组自由参观,然后再一一介绍,介绍时也需要做好充分的准备,像组织课堂教学一样才能达到预期的效果。

3.课后练习。课后练习经常被忽视,不管是桥梁结构形式、结构构造和结构计算,每次课均要以各种形式布置练习题,可以在一次课结束后给学生布置一道至两道练习题,主要是对所讲授的课程的复习和思考,加深对课堂内容的理解。布置的练习题不是越多越好,最好能达到既能让学生有思考和练习的目的,又不能让学生感到课程太累,影响以后的学习兴趣。

三、建设专门的教学网站

通过互联网系统建立一个桥梁工程的教学网站,网站内可以包括对桥梁工程专业知识的传播,介绍一些桥梁工程的最新发展;授课过程中的课件、教学大纲和教学进度表;各种桥梁结构的实际工程的图片和动画、视频;每章还有学习习题,学生可以随时阅读、观看和下载;提供一个学生交流平台,跟课程设计与毕业设计相结合,提供学生在参与与实践中掌握桥梁工程内容。这样可以大大提高教学质量,培养学生对桥梁工程浓厚的兴趣,激发学生的创造力。

四、结语

桥梁工程是一门具有很强专业性的课程,其教学效果直接影响到土木工程专业交通土建方向学生的专业素养,而且其实践性很强,直接面对实际工程,所以桥梁工程的授课方式不能仅采用传统教学,而应该采用多媒体教学与传统教学相结合的方法,同时在讲授理论知识时与施工工程相结合,增加实践教学环节,加大实践教学力度。

参考文献:

[1]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.

[2]王敏容.桥梁工程课程教学探讨桥梁工程课程教学探讨[J].陕西教育,2009,(5):93.

[3]戴洁,姜远文,《桥梁工程》CAI课件的研制[J].广东交通职业技术学院学报,2005,4(1):110-116.

第6篇:桥梁基础课程设计范文

关键词:卓越工程师培养;桥梁施工;教学改革

中图分类号:G6420 文献标志码:A 文章编号:

1005-2909(2012)03-0071-05

2010年6月教育部启动了“卓越工程师教育培养计划” (以下简称“卓越计划”)[1],这是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020年)》的重大改革项目,也是促进中国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措。“卓越计划”具有三个特点[2-4]:一是企业深度参与培养过程,二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才,三是强化培养学生的工程能力和创新能力。2011年11月天津大学联合北京理工大学、大连理工大学等9所高校在卓越人才培养方面全方位合作并签署了《卓越人才培养合作框架协议》。为适应人才培养从传统的教育模式向“卓越计划”培养模式的转变,天津大学土木工程专业中实践性较强的课程均在积极探索全新的教育改革模式。

桥梁施工作为“强基础、宽口径、高能力”的大土木教学模式指导下土木工程专业(桥梁工程方向)的核心课程,主要讲述铁路、公路桥梁各种桥跨结构、墩台及各种形式基础的施工方法。其目的是使学生通过学习了解桥梁施工的基本方法和关键技术,初步具有制定桥梁施工方案的能力,掌握施工技术、施工组织计划的基本知识,为毕业后从事桥梁工程科研、设计、施工与管理等工作奠定基础。该课程也是桥梁工程方向理论与实践结合的关键课程,是培养学生工程实践能力和综合能力并实践“卓越计划”的最佳平台。

文章以天津大学土木工程专业桥梁施工课程为例,进行了适应“卓越计划”人才培养的新教学模式探讨。首先分析了传统教学模式(包含其他各高校的

教学改革模式)的弊端,及其与“卓越计划”要求之间的差距。然后设计一套新的教学方法与教学模式,对关键教学环节给出了教学示例,并对综合考核方式进行了设计和分析。在2010年和2011年天津大学土木工程专业高年级本科生的桥梁施工课程教学过程中进行了改革,取得了良好效果。

一、桥梁施工教学模式现状及问题

桥梁施工课程是土木工程专业桥梁工程方向必修课程。传统的课堂教学模式与多个高校目前实施的教学改革尝试主要包括多媒体教学、工程现场教学、换位教学法、以施工图为中心的教学法及情境教学法等[5-9]。但是这些教学改革措施主要被应用于普通本科及高职院校的桥梁施工课程教学,不同类型高校工程人才培养目标定位的差异性和多样化并没有体现出来。天津大学作为一所“985”和“211”研究型大学,其人才培养目标定位于培养工程研究型、工程创新型的高端人才,以培养学术研究型的工程科学家、研发人员和设计工程师为主[2]。因此,在实践课程教育改革方面应具有符合自身人才培养目标的全新模式。

传统的教育理念是以教师为主体,强调教材作用,采用满堂灌、注入式的教学方法和多媒体配合板书的教学手段。多媒体运用一般采用播放桥梁施工动画、视频与现场录像或现场参观等手段,加深学生对施工技术的感性认识,并激发学生的创造欲和兴趣。但是由于学时的限制,课堂教学过程中根本无法系统地采用多元化手段教学。比如,在课堂上播放施工视频,会占用大量的课时,而每次视频播放完之后,如果不进行有针对性的讲解,则取得的教学效果也不尽如人意。总之,上述传统教学模式和理念,存在课程内容陈旧、实践环节教学不足、考核形式单一等问题,对桥梁施工这门实践性、综合性较强的课程而言,不能满足其教学目标和要求。

(一) 课程内容更新不及时,未能体现桥梁施工技术的发展

现行的课程教学内容和所使用的教材,虽然积累了前期课程改革成果,但在很大程度上仍保留传统的课程内容体系。现有课程内容体系建立在知识的系统性和完整性之上,对知识点的选择和安排没有脱离传统的教学理念,新材料、新技术、新工艺等方面知识点增加缓慢。目前正式出版的桥梁施工方面教材的知识内容体系创新性不够,没有体现“卓越计划”中所要求的“能力”主线,与现阶段生产实际要求的课程内容或知识点存在一定的差距。

随着近年来中国桥梁建设技术突飞猛进的发展,很多新型施工装备、创造性的工法与技术被应用到实际工程中,如预应力灌浆的真空压浆、新型预应力锚具与锚固体系、新型复合基础施工、外海桥梁施工、桥梁的施工控制关键技术等。这些内容需要在课程教学中有所涉及,才能培养综合实践能力强的创新型人才。另外,大量的旧桥维护施工逐渐在各地展开,桥梁的加固、改建与拆除施工关键技术也成为广大毕业生走上工作岗位后面临的新挑战。

(二)重课堂教学轻工程实践

第7篇:桥梁基础课程设计范文

关键词:波折腹板;组合结构桥梁;毕业设计;探讨

中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)35-0186-02

一、引言

毕业设计有助于学生熟练所学专业知识,培养学生独立分析、解决实际问题的能力,有利于学生使用软件、树立正确的工程意识,是实现本科生培养目标的重要教学阶段,是衡量学生所学知识的重要评价内容。本科生毕业设计可以使学生的素质和动手实践能力提升,对学生以后的发展有着重要的作用,因此对本科生毕业设计的指导有着重大的意义。钢与混凝土组合结构作为仅次于钢结构、混凝土结构的第三种结构形式,利用钢结构和混凝土结构的优点,以达到充分利用材料特性的目的。桥梁工程课群组本科生系统地学习钢与组合结构桥梁基本知识,进行课程设计和毕业设计有着重要的工程意义。

二、波折钢腹板组合桥梁

为了减轻下部结构、地基和基础的负担,减小桥梁结构自重,提高桥梁结构受力性能,解决混凝土箱梁顶底板的温差及其腹板的干燥收缩、徐变等引起的应力集中问题,法国工程界提出用弯成波折形状的钢板代替混凝土腹板,与混凝土顶底板形成组合箱梁体系新型结构,由混凝土顶底板、波折钢腹板、横隔板、体内外预应力钢筋或钢索等构成,如图1所示。

波折钢腹板组合箱梁主要利用波折钢腹板较高的抗剪承载性能抵抗截面剪力,混凝土顶、底板单独承担截面弯矩;通过波折钢板的自由伸缩变形减小预应力施加量。波折钢腹板箱梁恰当地将钢、混凝土两种不同材料结合起来,提高了结构的稳定性、强度及材料的使用效率,在国内外具有很强的生命力,是因为这种结构具有许多优越性:(1)波折钢板充当腹板,使得箱梁自重大为降低,大约可以减轻20%-30%,从而可以增大跨径、减少基础用量;(2)波折钢腹板纵向刚度较低,因此对上、下混凝土板的徐变、干燥收缩变形不起约束作用,避免预加力向钢腹板的转移,大幅度提高施加预应力的效率;(3)波折钢板具有较高的抗剪屈曲能力,因而可以做得很薄,且无需纵横向加劲;(4)波折钢腹板制作可以实行工厂化,并且伴随着自重减轻,架设施工容易;(5)波折钢腹板使桥梁具有较强的美感,易与周围的环境相协调,是山区、风景区较好的桥型选择;(6)采用体外预应力筋方式,可免除在混凝土腹板内预埋管道的烦杂工序,缩短工期,使施工更加方便,利用传统的施工设备和方法就能完成桥梁架设,对于因工期受到制约的地区,施工非常有效。

随着我国钢桥和组合结构桥梁技术的发展,越来越多的波折腹板组合结构桥梁应用于工程实际。对于即将进入设计、施工工作岗位的土木工程专业毕业生,通过毕业设计初步了解这种新型组合结构桥梁的特点,基本掌握该类型桥梁的设计、计算流程,为今后该新型桥梁的大力推广奠定基础。

三、现存问题分析

1.结构新颖,设计难度较大。波折钢腹板组合箱梁桥在国外获得了工程界的广泛关注,相关的学术研究和工程实践与创新也是方兴未艾。我国对于波折钢腹板组合箱梁桥的研究起步不久,理论研究相对滞后,波折腹板组合箱梁在受力机理、构造措施和设计、新型连接构造及施工方法仍需要系统的理论分析和试验验证来逐步解决,本科生进行波折腹板组合结构桥梁毕业设计,难度较一般混凝土桥梁设计大。

2.学生对组合结构力学知识了解较少。土木工程专业本科生在土木大类基础课程中,进行了《结构设计原理》《混凝土结构基本原理》和《钢结构基本原理》的学习,对钢与混凝土组合结构知识了解较少,基础知识不扎实、牢靠。

四、改进方法

1.弥补学生组合结构知识。在进行波折腹板组合结构桥梁设计之前,通过波折腹板桥梁的图片、视频等多媒体手段结合工程实例对该新型桥梁的设计特点以及细节构造等进行介绍,使学生从感性角度认识与了解这种桥型的特点、优点以及与常规桥梁的不同点。其次通过现场参观实际工程,设计与施工代表现场讲解加深学生对波折腹板桥梁设计流程与施工方法的认识。最后结合讲座学习、答疑为辅的方法,让学生了解组合结构连接件的类型,学习波折腹板桥梁的剪切性能、弯曲性能、扭转性能、长期性能、动力性能及连接性能,掌握焊钉连接件及开孔板连接件极限承载力以及抗剪刚度计算方法,为波折腹板桥梁的毕业设计打下理论基础。

2.规范设计思路。通过介绍国内外波折腹板组合桥梁的设计规范,包括美国AASHTO规范、欧洲EC4规范、日本波折钢腹板组合结构桥梁设计指南,以及我国目前正在修订的波折腹板组合桥梁设计指南,熟悉该新型桥梁的设计流程以及设计相关内容。综合各规范与指南的相关规定,将波折腹板组合结构桥梁设计分为混凝土构件设计、波折腹板设计和连接件设计三部分,指导学生从桥跨布置、方案必选、混凝土构件尺寸拟定、波折腹板尺寸拟定、连接件布置设计、施工阶段力学性能验算、成桥阶段力学性能验算分步进行,对学生进行阶段辅导和检查。

3.鼓励学生创新。波折钢板不仅局限于替代混凝土腹板应用在组合箱梁结构,而且具有新的应用价值,通过为学生讲解及剖析波折腹板与管状翼缘I-型梁,波折钢腹板钢管混凝土梁,波折钢腹板钢管混凝土拱,波折钢腹板悬臂挑梁的钢-混凝土组合脊骨梁,蜂窝组合结构梁等工程创新实例,开发学生大脑,鼓励学生进行创新。

4.与工程实际相结合。指导学生运用桥梁博士、Midas、ANSYS等桥梁结构计算软件,与企业合作,让学生的毕业设计与实际工程相结合,让学生更加真实地了解实际工程的设计,培养学生的集体意识和互相协作能力,提高学生独立钻研和学习的能力。

毕业设计有助于学生熟练所学专业知识,培养学生独立分析、解决实际问题的能力,有利于学生使用软件、树立正确的工程意识,是实现本科生培养目标的重要教学阶段,是衡量学生所学知识的重要评价内容。应进一步通过探讨波折腹板钢与组合结构桥梁理论与毕业设计内容的结合,并融入相关工程背景,鼓励学生多思考,激发学生创新的热情。

参考文献:

[1]童乐为,张伟平,刘匀等.土木工程毕业设计教学质量提升与创新研究[J].高等建筑教育,2011,20(3).

[2]刘玉擎.组合结构桥梁[M].北京:人民交通出版社,2005.

[3]刘玉擎,辛灏辉.钢与组合结构桥梁课程设计的教学实践[J].教育教学论坛,2013(10).

第8篇:桥梁基础课程设计范文

关键词:桥梁工程;三本院校;教学方式

中图分类号:G4文献标识码:A文章编号:1672-3198(2012)23-0165-02

0引言

三本院校作为我国高等教育改革的产物,依托其母体公立院校的优势快速发展,但随着国家相关政策的出台,使三本院校失去了公立院校文凭的优势,三本院校不得不重新审视自身的教学改革问题。三本院校应该努力将自身建设称为一个应用型本科院校,构建一个学校与社会互动、理论与实践互动、教师与学生互动的应用型人才培养模式。

《桥梁工程》作为土木工程专业道桥方向一门重点专业课程,也不能仍然按照老一套的、沿袭公立院校的教学模式。在新形势下,必须研究出一套新的教学方法来满足三本院校如今的学生学习状况,提高他们毕业后的核心竞争力,这样才能奠定三本院校在高等院校中的地位,使自身能够更好更快的发展。三本院校更好的发展同时也能促使学生更好的成长、成才,让他们能够在一个优秀的环境下完善自我,成为社会的栋梁之材。

1桥梁工程的学科特点

桥梁工程是土木工程中属于结构工程的一个分支学科。它与房屋工程一样,也是用石、砖、木、混凝土和各种金属材料建造的结构工程。

桥梁工程是一门集理论与实践为一体的专业课程,尤其在桥梁构造、施工方法方面更是一门实践性很强的课程,同时,桥梁建筑技术发展迅速,教学内容必须及时更新,不能与社会发展脱节。

桥梁工程同时也是一项复杂的系统工程,包括规划、勘测、设计、施工、制造、检测、养护、维修等许多环节,如何在有限的教学时间中,对这各个方面讲解清楚,并使学生融会贯通,对教师是一个挑战。

2新形势下三本院校桥梁工程课程面临的问题

根据国家高等教育专业调整计划,桥梁工程专业课也随之作了相应的改动,总体的改革趋势为:在本科教育阶段强化基础、淡化专业,专业课深度较以前降低,但在广度方面提出了更高的要求。根据这一精神,着眼于三本院校学生这样一个特征群体,桥梁工程教学面临以下几个方面的问题:

(1)三本院校学生的学习兴趣普遍不高,学习能动性不足,学生的功利心比较强,必须找到合适的适合三本学生学习基础的方法,激发学生对相对枯燥的专业知识的学习兴趣,充分发挥其主观能动性,使学生能够自主、自发、自动的学习专业课程,同时也应选择合适的接入点,阐明该专业课对以后工作的重要性,迎合学生功利心理,让他们能够克服困难,主动学习。

(2)随着改革趋势,本科教育阶段强化基础、淡化专业,专业课程将更多地向学生介绍领域内基本理论和方法,然而这些内容需要图片、视频等多媒体手段的配合,从而给学生直观的认识,激发学生学习兴趣,提高教学质量。但目前的多媒体手段单一,并且内容比较陈旧,已经不能满足教学要求。桥梁设计理论、施工技术也发展迅速,超过了教材的更新速度,教师如何采用合适的方法讲新理论、新设备在有限的课堂上介绍给学生,也是一个挑战。

(3)三本院校的教学经费普遍不足,同时可利用的校外资源也比较少,能安排给学生的教学实习场地难度也越来越大,学生的实习仅限于走马观花式的参观学习,实习效果不理想,使学生难以将理论与实践相结合,对桥梁施工过程、施工方法、施工器械缺乏形象的认识,因而影响到学生毕业后到工作单位的适应性。

3三本院校桥梁工程教学方式探讨

(1)多媒体课件在桥梁工程教学中的应用。以前的多媒体课件教学仅仅限于将书本文字换到投影屏幕上,内容单一枯燥,并且制作完成后,很少更新,内容陈旧,不能与时俱进,而一个优秀的能被学生认同的多媒体课件是需要精雕细琢的。所以,教师首先应提高自己制作多媒体课件的能力,将课件当作一件艺术品一样展示给学生,讲解的同时更应该语言生动,避免照本宣科。同时插入一些小幽默,结合当下发生的热点事件,才能将学生的注意力引到课堂上。多媒体课件的内容应该时时更新,确保与当下的教学理念相符合,其内容应该包括:最新的理论介绍、与知识点相吻合的图片,或者一些施工分段的解析性的flash,也可以是具有代表性的清晰的施工现场视频。这样才能让学生在课堂上感受到所学知识点的实用性,激发其主观能动性,从而使知识不至于因为枯燥、深奥而被束之高阁。

(2)充分利用网络、社会资源,注重工程能力的培养。目前,一些桥梁工程专业的优秀高校,例如同济大学,在如何进行课程教学中作了很多工作,积累了大量的教学有用资源,如建立了桥梁工程图片库、桥梁工程的资料集、桥梁工程的三维模型库等,并且这些资源对大家都是开放的,三本院校教师应该充分利用这些资源,取其适合三本院校学生学习的资料,剔除掉不适合该类学生学习的较为深奥的东西,这样对三本院校将会有巨大的帮助。同时,尽量与地方企业建立实习基地,直接进入工地现场进行场地教学,在没有预期效果的情况下,可以在室内通过情景模拟进行补充教学。假设学生作为施工者来解决某些特定的问题,使学生仿佛身临其境,在课堂上能够感受实际施工过程,这样也能有效地将理论与实际联系起来。

(3)举办桥梁结构模型竞赛,激发学生自主学习兴趣。桥梁结构模型竞赛能够促进学生对桥梁工程课程的学习。桥梁结构模型的设计和制作涉及到结构选型、计算以及制作工艺等方面的知识,促使学生主动去认识和理解各种桥梁结构形式,理解各个施工过程、施工顺序和施工过程管理等,弥补教师因时间限制没法在课堂上介绍到的新知识,提高学生自主学习兴趣,提高动手能力和增强工程意识,也有利于学生团队精神的培养和竞争意识的提高。同时,举办模型竞赛对教师也有促进作用,让教师对专业知识进行完善、扩充和深化,促使教师在教学上做更充分的准备,来帮助学生解决其将要面临的问题。

4结语

桥梁工程是土木工程专业交通方向一门专业性很强的课程,而且理论性和实践性都很强,直接面对实际工程,所以桥梁工程的教学显得尤为重要,而针对三本院校学生的学习特点,如何更好的组织课堂和实践教学让学生能学好用好是一个亟需解决的问题。本文阐述了三本院校桥梁工程专业面临的问题,并针对相关问题做出了相应解决办法的探讨,希望能促进桥梁工程在三本院校的课程建设。

参考文献

[1]吴鸣,熊光晶.基于工程能力培养的桥梁工程教学改革探索与实践[J].长沙铁道学院学报,2010,(3):109-113.

[2]石雪飞,阮欣.桥梁工程教学辅助软件研究与开发实践[J].高等建筑教育,2004,(6):81-84.

第9篇:桥梁基础课程设计范文

关键词:ANSYS教学模型库;公路;桥梁

中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)05-0197-02

模拟仿真技术是指用模型(物理模型或数字模型)来模拟仿真实际系统,代替实际系统进行实验和研究,是产品设计和制造中的常用技术手段。该技术近年来得到了快速的发展,在公路桥梁设计施工中应用广泛。若该技术应用于公路桥梁的教学、实际企业员工培训、建造师考试培训中,将有效提升教学效果。而且实现公路任课教师在多媒体教室教学中,不再带笨重的模型进教室的愿望,同时也为学习者创造更加优越的学习环境,为使公路桥专业的学生达到职业岗位和职业能力培养的要求,本文采用ANSYS建立的仿真模型贴近公路建设的实际情况,使抽象的理论转变为图形、动画、录像。呈现结构物的基本形态,解决传统公路桥梁教学中存在的不足。

在公路桥梁教学中,《工程力学》、《桥梁工程》、《结构设计原理》、《公路工程概论》等课程是主干专业基础课或专业课。在《工程力学》中,学生需掌握内力计算;在《桥梁工程》课程中,学生要学习常见的桥梁构造、桥梁各部件的受力性能。在《结构设计原理》课程中,受弯构件正截面受力的全过程和破坏特征是课程的主要内容。在《公路概论》课程中,需学习公路的平面、纵断面竖曲线、横断面土石方调配。上述这些知识是课程的难点和重点,由于学生普遍缺少感性认识,仅根据教材图例和图片信息,学生难以理解这些内容,教师授课难度较大,教学中存在较大的困难。建立土木工程专业模型后,学生可以通过观察实物模型和虚拟节点模型,增强感性认识,较好地掌握这些知识,建立起理论知识和工程原型之间的联系,有利于学生树立工程概念,这符合我校培养工程应用型人才的教育模式,因此建立土木工程专业模型对改善教育教学效果、提高人才教育质量有重要意义。

对于用模拟仿真技术建立教学模型方面已有以下研究:建立超高过渡段模型;在沥青计量教学中应用三维模型。同济大学曾经研发了桥梁三维教学模型,研究都颇有收获。本文在上述研究的基础上,采用路桥专业软件建立大型桥梁的教学模型,建立能模拟构件内部受力情况的模型。填补基于模拟仿真的公路桥梁教学模型的研究空白。

本文采用工程上较为先进的ansys分析软件,在收集大量图纸资料、工程量数据、工程细部尺寸的基础上,制作路桥多媒体模型,具体制作内容分为13个部分,包括公路平面模型、纵断面模型、横断面模型、超高模型、加宽防护模型、排水工程模型、路面工程模型、混凝土配筋模型、箱形梁桥模型、钢管拱桥模型、斜拉桥模型。

其中公路平面模型包含直线、圆曲线的公路模型。公路横断面模型为双向两车道的城市道路,3米人行道+4.5米机动车道,每隔25米布置路灯。简支梁桥的特征横断面类型有T梁和箱梁。模型均录制模型构造录像,全方位学习公路桥梁的基本构造,通过颜色,材质体现模型的真实性。

本文以公路路面为案例,讲解开发出符合公路桥梁课程需要的基于ANSYS的桥梁模型的基本方法。

1.路面模型参数。本案例为双向两车道的城市道路,3米人行道+4.5米机动车道,每隔25米布置路灯。本文采用ANSYS软件模拟路面结构,ANSYS软件具有很强模拟能力,是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型通用有限元分析软件,对于公路和桥梁的模型的制作是完全可行的。ANSYS直观性教学可以加深学生对知识的理解,激发学生学习兴趣。同时,加强了特殊实验的实验效果,节约了资源。在教学中应用ANSYS,可以提高学生运用所学知识解决实际问题的能力,培养学生善于探索的素养。模拟混凝土是一种弹塑性材料,采用非线性应力—应变本构模型,并结合五参数强度准则,混凝土选用SOLID65单元模拟,混凝土材料的基本参数采用:轴心抗压强度设计值fcd=20.5MPa;轴心抗拉强度设计值ftd=1.74MPa;弹性模量Ex=3.5×104MPa;泊松比V=0.1667。

2.建立路面构造模型。采用ANSYS的APDL命令流功能,成功模拟路面构造;模型体现路面结构包括面层、基层、垫层。将模型应用于教学,增强学生的感性认识,以便较好地掌握这些知识,建立起理论知识和工程原型之间的联系,促进学生树立工程概念。

3.模拟仿真技术应用于路桥教学模型研究的优势。通过建立“公路桥梁教学模型”,丰富了教学素材,从根本上改善了学生的学习现状,提高了学生的绘图、看图及空间想象能力,从视听效果和理解能力方面着手,制作了含三维模型动画的多媒体辅助教学素材。教学模型的开发在于提高高职教育水平,教学模型开发也在于加深课本理论文字的学习,并增加立体的教学模型,通过不同的教学方式,达到更好的教学效果。

在教学工作中,使用了节点多媒体模型、构件拉、压、剪、弯曲变形多媒体模型、结构破坏教学试验录像等课题建设成果,取得了良好的效果。结构整体稳定破坏都是在瞬时发生的,没有实验和工程实例可以让学生了解失稳发生的过程,从模型和动画两个方面入手,制作了多种模型,不借用复杂的实验设备就可以直观形象地展示构件整体失稳的现象,通过分析,提出提高整体稳定性的方法和措施,进而理解和掌握设计原理和规范,改变原来的纯粹的理论公式推导的教学模式,逐步开展研讨式的教学改革,使学生的学习兴趣和效率大大提高。

此模型在教学中的应用可以提高学生的实践能力,激发学生的求知欲,因此将模型在教学中应用很必要。将模型的建设与大学生学科竞赛、开放性实验等教学环节结合起来,将研究成果直接应用于学科竞赛和开放性实验等教学环节中,充分发挥了成果的作用。

参考文献:

[1]王新敏.ANSYS工程结构数值分析[M].北京:人民交通出版社,2007.

[2]交通部标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTJ D62-2004)[M].北京:人民交通出版社,2004.

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