橋梁工程課程教學改革與實踐

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摘要：“橋梁工程”是一門綜合性和實踐性很強的課程，在土木工程專業人才培養方案中占有極其重要的地位。文章通過對“橋梁工程”課程教學現狀的分析，提出基于雨課堂和微信公眾平臺的“橋梁工程”課程的教學改革研究方案，以新媒體平臺為載體，進行課程實踐探索。實踐表明，該方案將“教”與“學”充分融入教學環節中，堅持以學生為中心，提高了授課質量、學習質量及師生滿意度。

關鍵詞：“橋梁工程”；教學改革；雨課堂；微信公眾平臺

改革開放40多年以來，我國公路橋梁的建設舉世矚目，成為了名副其實的“橋梁大國”。截至2020年底，全國公路橋梁總數已超過85萬座[1]?！皹蛄汗こ獭笔且婚T綜合性和實踐性很強的課程，在土木工程專業人才培養方案中具有極其重要的作用。土木工程專業（道路與橋梁方向）學生對該門課程的學習效果也將直接體現在其工程素養和專業素養上。在“橋梁工程”課程現有的教學改革與實踐的基礎上，提出基于雨課堂和微信公眾平臺的“橋梁工程”課程教學改革研究方案，以期適用于石河子大學水利建筑工程學院應用型人才的培養目標。

一、“橋梁工程”課程教學現狀分析

“橋梁工程”是土木工程專業（道路與橋梁方向）的專業教育必修課，主要講述四大基本橋型（梁橋、拱橋、斜拉橋及懸索橋）的基本構造、設計要點、計算方法及施工方法。通過“橋梁工程”課程的學習，使學生在四大基本橋型方面初步具備一定的橋梁設計能力，為后續“橋梁工程”的課程設計、畢業設計、研究生階段深造及今后從事橋梁行業相關工作奠定了良好基礎。在近幾年傳統的課堂教學中，存在著以下問題。

（一）“橋梁工程”課時壓縮，內容知識點多且難

石河子大學水利建筑工程學院的“橋梁工程”課程開設學期為第六學期，理論學時64學時，在僅有的學時中需要講透四大橋型的相關知識，學時數是完全不夠的，而且每種橋型中的部分知識點難度較大，學生不易理解和掌握，如混凝土簡支梁橋的計算、連續體系梁橋中各種次內力的計算，以及拱橋中拱軸方程的建立等。通過觀察授課教師前期幾輪的“橋梁工程”課堂教學活動，作者發現上述相關知識點的教學效果始終未達到教學目標的要求。

（二）“橋梁工程”全過程教學缺乏良性互動，學習者積極性難以調動

在傳統的“橋梁工程”課堂教學活動中，幾乎所有的時間都是由教師控制。首先，課堂中教學互動環節的內容固化，教師與學生的互動內容圍繞著課程的相關固定知識點展開[2]。例如，“橋梁工程”課程中橋梁按受力體系分類的研討性互動，僅僅按照各個橋型分類講解互動，而沒有將各個橋型之間的演變做一個過渡，知識體系缺乏系統性和內在的連貫性。教師與學生的課堂互動往往只局限于問答形式，有些問題學生看書本即可回答出來，缺乏對學生思維的啟發，互動方法和互動過程較為單一，學生在學習活動中的積極性普遍不高。其次，教師與學生互動僅局限在課堂上，極度缺乏課堂之外的良性互動，導致雙方無法得到教與學的持續反饋，不易于教師和學生對課程相關的數據進行分析和統計，更不利于“橋梁工程”課程的持續優化改進。

（三）“橋梁工程”課程考核模式較單一，過程考核不明顯

傳統的“橋梁工程”課程成績考核模式為：總評成績=平時成績（30%）+期末考試卷面成績（70%），該考核模式過于單一，忽視了學生對于課程內容的實際掌握程度及學生對知識的深度思考。平時成績的組成為課堂考勤和若干次課后習題作業，無法體現出“橋梁工程”課程的過程性考核，學生實際的學習效果也無法從課后習題作業中得到全方位的展現，只有在課堂教學這一環節體現出學生的臨時記憶能力和背誦能力?？傮w而言，當前考核模式關注的更多是學生當下的學習情況，并未對教學及學生綜合能力培養起到有效的反饋作用。

（四）“橋梁工程”課程線上資源少，不利于學生拓展

學習“橋梁工程”課程是一門應用性、實踐性及學科前沿性很強的課程，除教師的課堂講授之外，還需要通過介紹大量的橋梁工程案例，結合實際工程實踐，才能激發學生學習興趣，從而更好地掌握“橋梁工程”課程的相關知識重點與難點。從目前來看，教師未對“橋梁工程”課程建立線上學習資源庫，學生在課后幾乎沒有任何渠道可以進行拓展學習。長此以往，忽視課程資源的建立，將不利于學生工程素養的培養，更不利于學生行業視野的培養。

二、“橋梁工程”課程教學改革與實踐

“橋梁工程”課程的教學內容和方法多年不變，不符合石河子大學水利建筑工程學院應用型人才的培養要求。因此，為了適應培養目標的要求，有必要對該課程進行教學改革，教學改革具體實踐如下。

（一）結合雨課堂授課提升教學效果，方便過程管理

清華大學和學堂在線研發的新型智慧教學工具雨課堂，已在全國多所高校推廣使用，師生可以通過使用智能電腦終端及手機連接雨課堂，隨時隨地實現智慧教學，大數據時代通過此種方式最大限度地釋放教與學的能量，推動教學改革[3]。“橋梁工程”課程教師結合雨課堂的授課模式，制作了具備雨課堂授課模式的多媒體課件。第一，在新課前一天，教師發送新課課件和相關橋梁工程案例圖片以供學生預習；第二，在課堂講授環節的課件中添加若干單選題和多選題，方便學生對相應知識點進行及時鞏固，同時，教師可以通過雨課堂數據及時了解學生對相應知識點的掌握情況，靈活調整教學目標；第三，在期中及章節小結時，教師可使用雨課堂發布測試試卷，進行隨堂測驗，根據反饋數據實時掌握學生知識的吸收情況；第四，“橋梁工程”課時量大，知識點多，可以通過雨課堂建立課程題庫，方便學生進行課后測驗，鞏固知識。在整個過程中，教師借用雨課堂平臺，收集學生的課堂學習數據，作為平時成績和過程性考核的依據，可以使得評分公正而且客觀。

（二）結合微信公眾平臺建立

“橋梁工程”課程線上資源，拓展學生視野“橋梁工程”課程在目前培養方案里安排的課時相對較少，學生若僅僅靠64學時的課堂學習，無法完全掌握課本及橋梁行業的相關知識。為了解決這個問題，教師通過個人建立的微信公眾平臺，日常及時更新“橋梁工程”課程的相關內容和線上資源，諸如推送課程文章和視頻類資源等，目前微信公眾平臺推送“橋梁工程”微課視頻34個、“橋梁工程”施工動畫視頻15個、“橋梁工程”實際案例10個、橋梁行業前沿動態100余篇、橋梁大咖故事10余篇、橋梁行業講座40余個。通過持續更新線上課程資源，學生擁有了豐富的“橋梁工程”課外在線學習資源。在線上資源的建立中，學生也主動將他們搜集到的相關橋梁行業視頻及資料共享給任課教師，任課教師傳至微信公眾平臺，在此過程中，師生相互交流探討課程相關知識，二者之間建立了良性的互動；與此同時，教師和學生通過微信公眾平臺建立起了良好的師生互動渠道，學生通過此平臺及時釋疑，教師得到課堂之外的教學效果反饋，促進了“橋梁工程”課程教學質量的提高。結合微信公眾平臺的課程線上資源建設，提高了學生理論聯系實際的能力，培養了學生工程實踐能力[4]，拓寬了學生的國內國際視野，而且無形中也幫助教師提高了相應的教學水平，真正意義上實現了“教學相長”。

（三）“橋梁工程”課程思政教育探索，塑造價值觀

教師除了進行橋梁工程專業教育之外，還必須進行思想政治教育，向學生傳授正確的思想倫理道德觀念，引導新時代大學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。“橋梁工程”課程中可選擇的思政內容很多，主要可以分為兩個方面，即理論教學與實踐教學。一方面，在理論教學中，“橋梁工程”中有大量的行業人物和工程案例可作為思政元素，如我國現代橋梁的奠基人茅以升先生和其所主持設計建造的錢塘江大橋，可以給學生傳遞愛國主義、民族精神和工程素養等思政元素。另一方面，在橋梁工程實踐教學中（認識實習、生產實習、課程設計及畢業設計），通過結合橋梁行業的實際工程案例，培養學生作為未來工程師應具備的協同解決工程問題能力及基本的的工程素養。但是，工程素養的培養并不是一朝一夕能完成的，也并不是“橋梁工程”這一門課就能培養的，需要在多門課程多個教學環節中融入思政元素，努力做到在對學生進行專業教育的過程中，兼顧培養其未來工程師的家國情懷、工匠精神、工程和人文素養等。

（四）“橋梁工程”課程考核方式多元化，注重過程考核

基于上述課程改革，“橋梁工程”課程總評成績仍由平時成績和期末試卷成績構成，但提高平時成績的占比，注重課程的過程管理與評價，調整后，平時成績占50%，期末試卷成績占50%。平時成績評定模式：平時成績=平時考勤（1/5）+課堂表現（1/5）+作業情況（1/5）+雨課堂學習數據（1/5）+微信公眾平臺學習數據（1/5）。課程考核方式的轉變不僅提升了課堂教學效果，使“橋梁工程”課程的過程性考核清晰簡單，同時使學生在學習過程中更加重視工程實踐能力的培養，激勵了學生主動學習行業前沿知識，規范了學生的學習行為，提高了學生學習的積極性與有效性，促進了學生綜合能力的培養[5]。

三、“橋梁工程”課程教學改革成效

（一）學生學習成績顯著提高

在對2017級和2018級土木工程專業（道路與橋梁方向）學生的授課中，教師采用了基于雨課堂與微信公眾平臺的教學改革方案，進行了教學方法和教學內容的優化。在期末考核中，教師將試卷題型和題目難度設置與往年一致，同時注重過程考核，比較2017級與2018級土木工程專業（道路與橋梁方向）學生的“橋梁工程”課程綜合成績，如表1。通過對以上成績分析，2018級土木工程專業（道路與橋梁方向）的學生在優秀段和良好段人數都多于2017級；在最高分數上，2018級的學生分數也高于2017級學生；在最低分數上，2018級的學生分數高于2017級學生；從平均分來看，2018級的學生綜合平均分數高2017級學生4.14分。總體而言，通過連續兩輪的“橋梁工程”課程的教學改革實踐，學生的學習成績得到了顯著提高。

（二）學生滿意度較高

在對“橋梁工程”課程的授課中，學生對此門課程的近兩年評教分數分別為96.92分和98.75分，教學評價從教學態度、教學內容、教學方法和教學效果4個方面進行，教學評價結果“優秀”，說明學生此門課的學習效果普遍較好。在對2018級學生授課結束的學期末，教師與學生開展座談交流，學生普遍反應教學效果良好，課堂氣氛活躍，同時也十分認可教師的教學方法，即線下多媒體課件結合雨課堂授課，線上微信群交流和微信公眾號推送行業熱點動態，把一門課程真正做到線上和線下有機統一，學生在此過程中學習主動性明顯增加。學生對學習的滿意度不僅體現在課上的45分鐘，更多的是體現在課下的時間里。

（三）同行評價滿意度較好

教師在過去兩輪“橋梁工程”課程教學改革實踐中，獲得了同行聽課教師、院級教學督導及校級教學督導的積極評價，在對2018級土木工程專業學生授課中，“橋梁工程”課程教學全過程雨課堂數據位列學院第一。

（四）師生榮譽度較豐

以“橋梁工程”這一核心課程為依托，主講教師持續進行教學改革，在近兩年榮獲石河子大學青年教師講課比賽一等獎，校級教改項目立項1項，院級教改項目2項。同時，主講教師帶領2018級土木工程專業（道路與橋梁方向）的學生參加各類學科競賽，其中3位學生榮獲第十三屆、第十四屆全國大學生先進成圖技術與產品信息建模創新大賽二等獎1項、三等獎4項，多位學生榮獲省級和校級大賽榮譽。通過教學競賽與學科競賽的促進，使得師生充分做到了“以賽促教、以賽促學”?！皹蛄汗こ獭闭n程作為土木工程專業（道路與橋梁方向）重要的核心課程，結合課程特點，提出基于雨課堂和微信公眾平臺的“橋梁工程”課程的教學改革方案，結合現代化信息手段，對教學內容進行優化，注重過程性考核，建立了豐富的課程線上資源，實現了教學過程全階段以學生為中心的教學理念，教學改革效果良好，提高了授課質量、學習質量及師生滿意度。

參考文獻：

[1]邵旭東.橋梁工程（第5版）[M].北京：人民交通出版社，2019：3.

[2]王華慶，姜明陽，張媛媛，等.互動教學在《交通分析理論》教學中的應用分析[J].中國多媒體與網絡教學學報（上旬刊），2020（3）：175.

[3]高麗，王勇，梁路.“橋梁工程”課堂教學方法的研究與實踐[J].黑龍江教育（理論與實踐），2021，75（6）：73.

[4]傅梅珍，梁玉雄，周雙喜，等.工程教育認證背景下《橋梁工程》課程教學優化改革研究[J].高教學刊，2020（3）：131.

[5]宋薇，郭東恩，韓義波.面向工程教育專業認證的軟件類課程考核方式的改革與實踐[J].微型電腦應用，2020，36（11）：15.

作者：梁路 唐艷娟 高麗 單位：石河子大學