道桥专业论文十篇

时间:2023-03-19 05:36:47

道桥专业论文

道桥专业论文篇1

1 路线设计 ................................................................................................... 错误!未定义书签。

1.1 线形设计一般原则 ............................................................................ 错误!未定义书签。

1.2 平面线形要素的组合类型 ................................................................ 错误!未定义书签。

1.3 平面设计方法 .................................................................................... 错误!未定义书签。

1.4 平曲线设计 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

1.4.1 平曲线要素计算 ......................................................................... 错误!未定义书签。

1.4.2 逐桩坐标计算 ............................................................................. 错误!未定义书签。

1.5 纵断面设计 ........................................................................................ 错误!未定义书签。

1.5.1 竖曲线设计 ................................................................................. 错误!未定义书签。

1.6 横断面设计 .......................................................................................................................... 1

1.6.1 路基宽度的确定 ........................................................................................................... 1

1.6.2 路堤和路堑边坡坡度的确定 ....................................................................................... 1

1.6.3 超高与加宽 ................................................................................................................... 1

2 路基路面设计 ............................................................................................................................. 2

2.1 一般路基设计 ...................................................................................................................... 2

2.1.1 路基的类型和构造 ....................................................................................................... 2

2.1.2 设计依据 ....................................................................................................................... 2

2.1.3 路基填土与压实 ........................................................................................................... 2

2.2 软基处理 .............................................................................................................................. 3

2.3 路基防护 .............................................................................................................................. 4

2.4 支挡结构设计 ...................................................................................................................... 4

2.5 路面结构设计 ...................................................................................................................... 6

2.5.1. 路面结构组成 ............................................................................................................. 6

2.5.2 路面类型 ....................................................................................................................... 6

2.5.3 沥青路面设计 ............................................................................................................... 7

2.5.4 水泥路面设计 ............................................................................................................... 8

2.5.5 路面比选 ....................................................................................................................... 9

2.6 路基土石方数量计算及调配 ............................................................................................ 10

2.6.1 横断面面积计算 ......................................................................................................... 10

2.6.2 土石方数量计算 ......................................................................................................... 11

2.6.3 路基土石方调配 ......................................................................................................... 11

3 排水设计 ................................................................................................................................... 15

3.1 公路排水设计的内容 ........................................................................................................ 15

3.2 设计依据 ............................................................................................................................ 15

3.3 路基排水设计 .................................................................................................................... 15

3.3.1 地表排水设备的类型 ................................................................................................. 15

3.3.2 边沟设计 ..................................................................................................................... 15

3.3.3 排水沟设计 ................................................................................................................. 16

3.4 路面排水设计 .................................................................................................................... 16

3.4.1 路面表面排水 ............................................................................................................. 16

3.5 涵洞设计 ............................................................................................ 错误!未定义书签。

3.5.1 涵洞分类及各种构造型式涵洞的适用性和优缺点 ................. 错误!未定义书签。

3.5.2 涵洞选用原则 ............................................................................. 错误!未定义书签。

3.5.3 涵洞拟定 ..................................................................................... 错误!未定义书签。 致谢 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。

1.6 横断面设计

公路的横断面,是指公路中线上各点的法向切面,它是由横断面设计线和地面线所构成的。其中横断面设计线包括行车道、路肩、分隔带、边沟边坡、截水沟、护坡道以及隔离栅、环境保护等设施。

公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据设计交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素。在保证必要的通行能力和交通安全与通畅前提下,尽量做到用地省、投资少,使道路发挥其最大经济效益与社会效益。

道路横断面的布置及几何尺寸应能满足交通、环境、城市面貌等要求,横断面设计应满足以下一些要求:

(1)设计应符合公路建设的基本原则和现行《公路工程技术标准》规定的具体要求。

(2)设计时应兼顾当地农田基本建设的需要,尽可能与之相配合,不得任意减、并农

田排灌沟渠。

(3)路基穿过耕种地区,为了节约用地,如当地石料方便,可修建石砌边坡。

(4)沿河线的横断面设计,应注意路基不被洪水淹没或冲毁。

1.6.1 路基宽度的确定

路基宽度是指公路路幅顶面的宽度,即两路肩外缘之间的宽度,公路路基宽度为行车到与路肩宽度之和。

根据规范,二级公路采用单幅路形式,行车道宽2×3.5m,硬路肩宽度:2×0.75m,土路肩宽度:2×0.75m。路基宽:7+1.5+1.5=10m,路拱坡度2%。

布置如下图4-1所示: 土

肩硬路肩行车道行车道硬路肩土路肩

图4-1 路基设计简图

1.6.2 路堤和路堑边坡坡度的确定

由《公路路基设计规范》,结合实际的工程地质条件综合考虑:路堤边坡坡度取为1:

1.5~1:1.75;路堑边坡取为1:0.5~1:0.75。

1.6.3 超高与加宽

2 路基路面设计

公路路基是路面的基础,它是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,承受由路面传来的荷载,必须具有足够的强度、稳定性和耐久性。

2.1 一般路基设计

2.1.1 路基的类型和构造

(1)路堤

路基设计标高高于天然地面标高时,需要进行填筑,这种路基形式称为路堤。按填土高度的不同,划分为高路堤、矮路堤和一般路堤。路基边坡坡度取1:1.5和1:1.75,在路基的两侧设置边沟。高路堤的填方数量大,占地多,为使路基稳定和横断面济济合理,可以在适当位置设置挡土墙。为防止水流侵蚀和坡面冲刷,高路堤的边坡采取适当的坡面防护和加固措施。

(2)路堑

路基设计标高低于天然地面标高时,需要进行挖掘,这种路基形式称为路堑。挖方边坡根据高度和岩土层情况设置成直线或折线,一般坡度取1:0.5和1:0.75。挖方边坡的坡脚设置边沟,以汇集和排除路基范围内的地表径流,路堑的上方设置截水沟,以拦截和排除流向路基的地表径流。

(3)半挖半填路基

半挖半填路基兼有路堤和路堑的特点,上述对路堤和路堑的要求均应满足。

2.1.2 设计依据

《公路路基设设计规范》

《公路工程技术标准》

2.1.3 路基填土与压实

(1)填土的选择

路基的强度与稳定性,取决于土的性质和当地的自然因素。并与填土的高度和施

工技术有关。在填土时应综合考虑,据《路基设计规范》可知,二级公路的路基填料最小强度和最大粒径如下表:

路基压实度及填料要求表

(2)不同土质填筑路堤

如透水性较小的土层,位于透水性较大的土层下面,则透水性较小的土层表面应

自填方轴线向两边做成不小于4%的坡度。如透水性较大的土层位于透水性较小的土层下面,则透水性较大的土层表面应做成平台。为了防止雨水冲刷,可覆盖透水性较小的土层。允许使用取土场内上述各种土的天然混合物。水的土与不透水的土,

不能非成层使用,以免在填方内形成水囊。

(3)路基压实与压实度

路堤填土需分层压实,使之具有一定的密实度。土的压实效果同压实时的含水量

有关。对于路基的不同层位应提出不同的压实要求,上层和下层的压实度应高些,中间层可低些。

据《路基设计规范》,高速公路路基压实度应满足下表:

路基压实度(重型)要求表

软土地基,通常情况下地基承载力达不到其上面构造物要求的承载力,或虽在建筑物施工时能达到要求,但在后期使用过程中由于地基本身的原因或水的原因,使地基失稳,

造成路面严重破坏,处理好路基,是设计的重大环节。公路是一条带状的承受动静两种荷载的特殊人工建筑物,由于它分布较广,使用要求较高,因而对地基提出了较高的要求。

本设计所经过的路段除田间地段有淤泥的不良地段外,其它地段的地基承载力很好,地质也良好。对于有淤泥层的地段,由于深度都在3m以内,一般通过清淤泥换填法进行处理。填料采用碎石土,石渣等,其上铺0.5m的砂砾垫层土工隔栅。

对于地质条件差,且在路基范围内有少量地下水渗出的土质地段,边坡采用护面墙进行防护。

2.3 路基防护

路基防护是确保道路全天候使用,使路基不致因地表流和气候变化而失稳的必要工程措施,是路基设计的主要项目之一。

路基的防护的方法,一般可分为坡面防护和冲刷防护两类。坡面防护主要有植物防护和工程防护两类。对于土路堤的坡面铺砌防护工程,最好待填土沉实或夯实后施工,并根据填料的性质及分层情况决定防护方式。铺砌的坡面应预先整平,坑洼处应填平夯实。冲刷防护有间接和直接防护两类。对于冲刷防护,一般在水流流速不大及水流破坏作用较弱地段,可在沿河路基边坡设砌石护坡、石笼和混凝土预制板等。

(1)路堤边坡防护

路堤高度小于3米边坡均直接撒草种防护;路堤高度大于3米均采用方格网植草护坡,具体尺寸见图纸《路堤方格网植草防护图》。

(2)路堑边坡防护

路堑高度小于3米边坡均直接撒草种防护;路堑高度大于3米均采用人字形骨架植草护坡。

2.4 支挡结构设计

(1)挡土墙的用途

挡土墙是用来支撑天然边坡或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。在公路工程中广泛应用于支挡路堤或路堑边坡、隧道洞口、桥梁两端及河流岸壁等。

(2)挡土墙的类型及适用范围

挡土墙类型分类方法较多,一般以挡土墙的结构形式分类为主,常见的挡土墙形式有:重力式、衡重式、悬臂式、扶壁式、加筋土式、锚杆式和锚定板式。按照墙的设置位置,挡土墙可分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙。

路肩墙或路堤墙设置在高填路堤或陡坡路堤的下方,可以防止路基边坡或基底滑动,确保路基稳定,同时可以收缩填土坡脚,减少填方数量,减少拆迁和占地面积,以及保护临近线路已有的重要建筑物。

路堑挡土墙设置在堑坡底部,主要用于支撑开挖后不能自行稳定的边坡,同时可减少挖方数量,降低边坡高度。

(3)本路段挡土墙设置

在路段K0+960~K1+100右侧,为收缩坡脚、加强路基的稳定性,设置挡土墙长140m,高2~4m,具体布置及构造见《挡土墙布置图》和《挡土墙构造图》。

(4)挡土墙排水设施

挡土墙的排水处理是否得当,对岩石或土坡的稳定性影响很大,直接影响到挡土墙的安全与使用效果。挡土墙的排水设施通常由地面排水和墙身排水组成。地面排水,主要是防止地表水渗入墙背填料或地基。因此,可设置地面排水沟以截留地表水。夯实回填土顶面和地表松土,以减少雨水和地面水下渗,必要时应加设铺砌,采取封闭处理。为防止地表水渗入地基,可夯实墙前回填土及加固边沟等。墙身排水,主要是为了迅速排除墙后积水。通常是在非干砌的挡土墙墙身的适当高度处设置一排或数排泄水孔。设计中采用10×10cm的方形孔,间距为2m。最下一排泄水孔的底部距地面30cm。

沉降缝和伸缩缝:为防止因地基不均匀沉陷而引起墙身开裂,应根据地基地质条件及墙高、墙身断面的变化情况,设置沉降缝。为了减少圬工砌体因硬化收缩和温度变化作用而产生裂缝,须设置伸缩缝。

通常,把沉降缝和伸缩缝结合在一起,统称为变形缝。设计中,沿墙身10m设置一道变形缝,缝宽20mm,缝内沿墙内、外、顶三边填塞沥青麻筋,塞入深度不应小于15cm。

(5)挡土墙施工注意事项

①施工前应做好地面排水工作,保持基坑干燥;

②基坑开挖后,若发现地基与设计情况有出入,应按实际情况调整设计;

③墙趾部分的基坑,在基础施工完后应及时回填夯实,并做成不小于4%外倾斜坡,以免积水下渗,影响墙身的稳定;

④浆砌挡土墙的砂浆水灰比必须符合要求,灰浆应填塞饱满,浆砌挡土墙应错缝砌筑,填缝必须紧密,不得做成水平通缝,墙趾台阶转折处,不得做成竖直通缝;

⑤墙体应达设计强度的75%以上,方可回填墙后填料;

⑥回填前,应确定填料的最佳含水量和最大干密度,根据碾压机具和填料性质,分层

填筑压实,压实度应满足设计要求;

⑦墙后回填必须均匀摊铺平整,并设不小于3%的横坡,利于排水。墙背1.0m范围内,不得有大型机械行驶或作业,防止碰坏墙体,并用小型压实机碾压,分层厚度不得超过0.2m。

⑧墙后地面坡度陡于1:5时,应先处理填方基底(如铲除草皮,开挖台阶等)再填土,以免顺原地面滑动。

2.5 路面结构设计

2.5.1. 路面结构组成

⑴面层

面层是直接承受车辆荷载作用及大气降水和温度变化影响的路面结构层次,并为车辆提供行驶表面,直接影响行车的安全性、舒适性和经济性。因此,面层应具有足够的结构强度,抗变形能力,较好的水稳定性和温度稳定性,而且应当耐磨,不透水;其表面还有良好的抗滑性和平整度。面层可由一层或多层组成;其上层可为磨耗层,其下层可为承重层、连接层或整平层。修筑面层所用的材料主要有:水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石混合料等。

⑵基层

基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力,并扩散到下面的垫层和土基中去。它应具有足够的强度和刚度,具有良好的扩散应力的能力及足够的水稳定性。基层厚度大时,可设为两层,分别称为上基层和底基层,并选用不同强度或质量要求的材料。修筑基层所用的材料主要有:各种结合稳定土、天然砂砾,各种碎石和砾石、片石,各种工业废渣等。

⑶垫层

垫层介于土基与基层之间,将基层传下来的车辆荷载应力加以扩散,以减小土基产生的应力和变形,阻止路基土挤入基层中,影响基层结构的性能。修筑垫层的材料强度不一定要高,但水稳定性和隔温性能要好,常用的材料有:砂、砾石、炉渣、水泥或石灰稳定土等。

2.5.2 路面类型

按面层所用的材料来分,有水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面等。高等级公路路面的特点是强度高、刚度大、稳定好、使用寿命长,能适应较繁重的交通量,一般采用水泥混凝土路面或沥青路面。

2.5.3 沥青路面设计

2.5.3.1 设计资料

⑴交通量年平均增长率按r=7%计,路段属平原微丘,西南潮暖区(V2区) ⑵初始年交通量如下表:

交通量组成表

按设计弯沉值计算设计层厚度 :

LD= 33.1 (0.01mm)

H( 4 )= 15 cm LS= 34.9 (0.01mm);H( 4 )= 20 cm LS= 30.9 (0.01mm); H( 4 )= 17.3 cm(仅考虑弯沉)

按容许拉应力验算设计层厚度 :

H( 4 )= 17.3 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求)

H( 4 )= 17.3 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求)

H( 4 )= 17.3 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求)

H( 4 )= 17.3 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求)

路面设计层厚度 :

H( 4 )= 17.3 cm(仅考虑弯沉); H( 4 )= 17.3 cm(同时考虑弯沉和拉应力)。 根据上述结果,干燥状态下取二灰土厚度H( 4 )=18cm。

② 中湿状态

按设计弯沉值计算设计层厚度 :

LD= 33.1 (0.01mm)

H( 4 )= 15 cm LS= 37.1 (0.01mm);H( 4 )= 20 cm LS= 32.7 (0.01mm); H( 4 )= 19.5 cm(仅考虑弯沉)

按容许拉应力验算设计层厚度 :

H( 4 )= 19.5 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求)

H( 4 )= 19.5 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求)

H( 4 )= 19.5 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求)

H( 4 )= 19.5 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求)

路面设计层厚度 :

H( 4 )= 19.5 cm(仅考虑弯沉);H( 4 )= 19.5 cm(同时考虑弯沉和拉应力)。 根据上述结果,中湿状态下取二灰土厚度H( 4 )=20cm。

⑼确定路面结构

①干燥状态

---------------------------------------

中粒式沥青混凝土 5 cm

---------------------------------------

粗粒式沥青混凝土 7 cm

---------------------------------------

水泥稳定碎石 20 cm

---------------------------------------

石灰水泥粉煤灰土 18 cm

---------------------------------------

土基

②中湿状态

---------------------------------------

中粒式沥青混凝土 5 cm

---------------------------------------

粗粒式沥青混凝土 7 cm

---------------------------------------

水泥稳定碎石 20 cm

---------------------------------------

石灰水泥粉煤灰土 20 cm

---------------------------------------

土基

2.5.4 水泥路面设计

2.5.4.1 设计资料

⑴交通量年平均增长率按r=7%计,路段属平原微丘,西南潮暖区(V2区) ⑵初始年交通量如下表:

交通量组成表

其中,小汽车的前后轴都小于两吨,在路面设计中因其轴载太小无需考虑。

确定路面结构

①干燥状态

---------------------------------------

普通水泥混凝土 24cm

----------------------------------

5%水泥稳定碎石 20cm

----------------------------------

石灰水泥粉煤灰土 15cm

----------------------------------

土基

②中湿状态

---------------------------------------

普通水泥混凝土 24cm

----------------------------------

5%水泥稳定碎石 20cm

----------------------------------

石灰水泥粉煤灰土 18cm

----------------------------------

土基

2.5.5 路面比选

两种路面的优缺点对比分析

(1)沥青路面的优缺点

优点:

①沥青路面由于车轮与路面两级减振,因此行车舒适性好、噪音小;

②柔性路面对路基、地基变形或不均匀沉降的适应性强;

③沥青路面修复速度快,碾压后即可通车。

缺点:

①压实的混合料空隙率大,耐水性差,宜产生水损坏,一个雨季就可能造成路面大量破损;

②沥青材料的温度稳定性差,脆点到软化点之间的温度区间偏小,包不住天然高低温度,冬季易脆裂,夏季易软化;

③沥青是有机高分子材料,耐老化性差,使用数年后,将产生老化龟裂破坏; ④平整度的保持性差,不仅沉降会带来平整度劣化,而且材料软化会形成车辙。

(2)水泥混凝土路面的优缺点

优点:

①水稳定性较高,在暴雨及短期浸水条件下,路面可照常通行;

②温度稳定性高,无车辙现象;

③水泥混凝土是无机胶凝材料,主要水化产物水化硅酸钙既是其强度的主要来源,既耐老化,又无污染。但在更长时期,会与所有岩石一样,产生风化现象,水泥石风化与沥青老化相比,时间长10倍以上,不构成工程问题;

④平整度的保持期长;

⑤在相同技术和工艺水平下,水泥路面大修前的使用年限长。

缺点:

① 在相同平整度条件下,由于刚性路面不减振,因此行车舒适性不及沥青路面;噪音较大,我国对低噪音水泥路面尚未开展研究和应用;

②在路基、地基变形或不均匀沉降条件下,易形成脱空,附加应力很大,极易产生断裂破坏,对路基稳定性要求高,对不均匀沉降的适应性差。

③水泥路面强度高、硬度大,即使断板后也难于清除,修复难度大,新浇筑面板的养护期较长。

鉴于沥青路面对公路周围的土地、地下水等会造成污染,造价要高于水泥路面;而修建水泥路面能促进当地经济的发展,带动当地经济发展,也提升当地水泥的质量和知名度,所以选择修建水泥路面。

2.6 路基土石方数量计算及调配

路基土石方是公路工程的一项主要工程量,在公路设计和路线方案比较中,路基土石方数量的多少是评价公路侧设质量的主要技术经济指标之一。在编制公路施工组织计划和工程概预算时,还需要确定分段和全线的路基上石方数量。

地面形状是很复杂的,填挖方不是简单的几何体,所以其计算只能是近似的,计算的精确度取决于中桩间距、测绘横断面时于点的密度和计算公式与实际情况的接近程度等。计算时一般应按工程的要求,在保证使用的前提下力求简化。

2.6.1 横断面面积计算

路基填挖的断面积,是指断面图中原地面线与路基设计线所包围的面积,高于地面线者为填,低于地面线者为挖,两者应分别计算,下面介绍几种常用的面积计算方法。

①积距法:适用于不规则图形面积计算

把横断面图划分成若干条等宽的小条,累加每一小条中心处的高度,再乘以条宽即为该图形的面积。

将断面按单位横宽划分为若干个梯形与三角形条块,每个小条块的近似面积为: Fi=bhi

则横断面面积:

当b=1m时,则F在数值上就等于各小小条块平均高度之和Σhi。

要求得Σhi的值,可以用卡规逐一量取各条块高度的累积值。当面积较大卡规张度不

够用时,也可用米厘方格纸折成窄条代替卡规量取积距,用积距法计算面积简单、迅速。若地面线较顺直,也可以增大b的数值,若要进一步提高精度,可增加测量次数最后取其平均值。

②坐标法

已知断面图上各转折点坐标(xi,yi),则断面面积为:

A = [∑(xi yi+1-xi+1yi ) ] 1/2

坐标法的精度较高,适宜于用计算机计算。

计算横断面面积还有几何图形法、数方格法、求积仪法等。

2.6.2 土石方数量计算

若相邻两断面均为填方或均为挖方且面积大小相近,则可假定两断面之间为一棱柱体其体积的计算公式为:

V=(A1+A2) L 2

式中:V——体积,即土石方数量(m3);

F1、F2——分别为相邻两断面的面积(m2);

L——相邻断面之间的距离(m)。

此法计算简易,较为常用,一般称之为“平均断面法”。

土石方数量计算应注意的问题:

(1)填挖方数量分别计算,(填挖方面积分别计算);

(2)土石方应分别计算,(土石面积分别计算);

(3)换土、挖淤泥或挖台阶等部分应计算挖方工程量,同时还应计算填方工程量;

(4)路基填、挖方数量中应考虑路面所占的体积,(填方扣除、挖方增加);

(5)路基土石方数量中应扣除大中桥所占的体积,小桥及涵洞可不予考虑。

2.6.3 路基土石方调配

土石方调配的目的是为确定填方用土的来源、挖方弃土的去向:以及计价土石方的数量和运量等。通过调配合理地解决各路段土石方平衡与利用问题,使从路堑挖出的土石方,在经济合理的调运条件下移挖作填,达到填方有所“取”,挖方有所“用”,避免不必要的路外借土和弃上,以减少占用耕地和降低公路造价。

填方土源:附近挖方利用

借土

挖方去向:调往附近填方

弃土

(一)土石方调配原则

(1)就近利用,以减少运量:在半填半挖断面中,应首先考虑在本路段内移挖作填进行横向平衡,然后再作纵向调配,以减少总的运输量。

(2)不跨沟调运:土石方调配应考虑桥涵位置对施工运输的影响,一般大沟不作跨越调运。

(3)高向低调运:应注意施工的可能与方便,尽可能避免和减少上坡运土;位于山坡上的回头曲线段优先考虑上线向下线的土方竖向调运。

(4)经济合理性: 应进行远运利用与附近借土的经济比较(移挖作填与借土费用的比较)。

远运利用的费用:运输费用、装卸费等

借土费用:开挖费用、占地及青苗补偿费用、弃土占地及运费

为使调配合理,必须根据地形情况和施工条件,选用适当的运输方式,确定合理的经济运距,用以分析工程用土是调运还是外借。

土方调配“移挖作填”固然要考虑经济运距问题,但这不是唯一的指标,还要综合考虑弃方或借方占地,赔偿青苗损失及对农业生产影响等。有时移挖作填虽然运距超出一些:运输费用可能稍高一些,但如能少占地,少影响农业生产,这样,对整体来说也未必是不经济的。

(5)不同的土方和石方应根据工程需要分别进行调配,以保证路基稳定和人工构造物的材料供应。

(6)土方调配对于借土和弃土应事先同地方商量,妥善处理。借土应结合地形、农田规划等选择借土地点,并综合考虑借土还田,整地造田等措施。弃土应不占或少占耕地,在可能条件下宜将弃土平整为可耕地,防止乱弃乱堆,或堵塞河流,损坏农田。

(二)土石方调配方法

土石方调配方法有多种,如累积曲线法、调配图法及土石方计算表调配法等,目前生产上多采用土石方计算表调配法,该法不需绘制累积曲线图与调配图,直接可在土石方表上进行调配,其优点是方法简捷,调配清晰,精度符合要求。该表也可由计算机自动完成。具体调配步骤是:

(1)土石方调配是在土石方数量计算与复核完毕的基础上进行的,调配前应将可能影响运输调配的桥涵位置、陡坡、大沟等注在表旁,供调配时参考。

(2)弄清各桩号间路基填挖方情况并作横向平衡,明确利用、填缺与挖余数量。

(3)在作纵向调配前,应根据施工方法及可能采取的运输方式定出合理的经济运距,供土石方调配时参考。

(4)根据填缺挖余分布情况,结合路线纵坡和自然条件,本着技术经济和支农的原则,具体拟定调配方案。方法是逐桩逐段地将毗邻路段的挖余就近纵向调运到填缺内加以利用,并把具体调运方向和数量用箭头标明在纵向利用调配栏中。

(5)经过纵向调配,如果仍有填缺或挖余,则应会同当地政府协商确定借土或弃土地点,然后将借土或弃土的数量和运距分别填注到借方或废方栏内。

(6)土石方调配后,应按下式进行复核检查:

横向调运十纵向调运十借方=填方

横向调运十纵向调运十弃方=挖方

挖方十借方=填方十弃方

以上检查一般是逐页进行复核的,如有跨页调配,须将其数量考虑在内,通过复核可以发现调配与计算过程有无错误,经核证无误后,即可分别计算计价上石方数量、运量和运距等,为编制施工预算提供上石方工程数量。

(三)关于调配计算的几个问题

(1)经济运距

填方用土来源,一是路上纵向调运,二是就近路外借土。一般情况调运路堑挖方来填筑距离较近的路堤还是比较经济的。但如调运的距离过长,以致运价超过了在填方附近借土所需的费用时,移挖作填就不如在路堤附近就地借土经济。因此,采取“调”还是“借”有个限度距离问题,这个限度距离即所谓“经济运距”,其值按下式计算:

经济运距 L经 = B+ L免 T

式中:B——借土单价(元/m3);

T——远运运费单价(元/m3·km);

L兔——免费运距(km)。

由上可知,经济运距是确定借土或调运的限界,当调运距离小于经济运距时,采取纵向调运是经济的,反之,则可考虑就近借土。

(2)平均运距

土方调配的运距,是指从挖方体积的重心到填方体积的重心之间的距离。在路线工程中为简化计算起见,这个距离可简单地按挖方断面间距中心至填方断面间距中心的距离计算,称平均运距。

在纵向调配时,当其平均运距超过定额规定的免费运距,应按其超运运距计算土石方运量。

(3)运量

土石方运量为平均运距与土石方调配数量的乘积。单位:m3·km

在生产中,工程定额是将平均运距每10m划为一个运输单位,称之为“级”,20m为两个运输单位,称为二级,余类推,在土方计算表内可用符号①、②表示,不足10m时,仍按一级计算或四舍五人。于是:

总运量=调配(土石方)方数×n

式中:n——平均运距单位(级),其值为:

n = (L - L免)/ A

其中:L ——平均运距;

L免——免费运距。

在土石方调配中,所有挖方无论是“弃”或“调”,都应予以计价。但对于填方则不然,要根据用土来源来决定是否计价。如果是路外借土,那当然要计价,倘若是移挖作填调配利用,则不应再计价,否则形成双重计价。因此计价土石方必须通过土石方调配表来确定其数量为:

计价土石方数量=挖方数量十借方数量

一般工程上所说的土石方总量,实际上是指计价土石方数量。一条公路的土石方总量,一般包括路基工程、排水工程、临时工程、小桥涵工程等项目的土石方数量。对于独立大、中桥梁、长隧道的土石方工程数量应另外计算。

具体计算及调配见《路基土石方数量计算及调配表》

3 排水设计

3.1 公路排水设计的内容

公路排水设计可划分为四部分:

(1)横向穿越路界排水——由涵洞、桥梁引排穿越路界的溪流、河道中的水;

(2)路界表面排水——指公路用地范围内的表面排水,包括路面排水、中间带排水、

坡面排水和由相邻地带或交叉道路流入路界内的排水等;

(3)路面结构内部排水——通过裂缝、接缝或面层空隙下渗到路面结构(面层、基层

和垫层)内部,或者由地下水或道路两侧滞水浸入路面内部的水分的排除或疏干;

(4)地下排水——危及路基稳定或影响路基强度的含水层地下水的排除或疏干。

3.2 设计依据

《公路路基设设计规范》

《公路排水设计规范》

《公路工程技术标准》

3.3 路基排水设计

3.3.1 地表排水设备的类型

(1)边沟:设置在挖方路基的路肩外侧,或低路堤的坡脚外侧,用以汇集和排除路基范围内和流向路基的少量地面水。

(2)排水沟:用来引出路基附近低洼处积水的人工沟渠。

3.3.2 边沟设计

挖方路基及填土高度低于路基设计要求的临界高度的路堤,在路肩外缘均应设计纵向人工沟渠,称之为边沟,其主要功能在于排泄路基用地范围内地面水。边沟内侧边坡坡度按土质类别采用1:1.0~1:1.5;梯形边沟的底宽和深度不应小于0.4m。边沟的纵坡度应尽量与路线纵坡保持一致。当路线纵坡坡度小于沟底所必需的最小纵坡坡度时,边沟应采用沟底最小纵坡坡度,并缩短边沟出水口的间距。

边沟出水口的间距,一般地区不宜超过500m,多雨地区不宜超过300m。边沟出水口的排放应结合地形、地质条件及桥涵水道位置,引排到路基范围外,使之不冲刷路堤坡脚。

(1)设计流量的确定采用公式

Q=16.67qF (3-1)

式中:Q——设计流量 m3;

q——设计重现期和降雨历时内的平均降雨强度 ,min;

——径流系数;

F——汇水面积 ,km2。

3.3.3 排水沟设计

排水沟主要用于排泄来至边沟、截水沟或其他水源的水流,以形成整个排水系统。排水沟的平面布置,取决于排水要求与当地地形。排水沟的布置,必须结合地形自然条件,因势利导,平面上力求短捷平顺,以直线为宜,必须转向时,尽量采用较大半径(10~20m以上),徐缓改变方向,保证水流舒畅;纵面上控制最大和最小纵坡,以1%~3%为宜,纵坡大于3%,需要加固,大于7%,则应改用急流槽。

(1)排水沟断面形式:

排水沟一般为梯形断面,其大小应根据流量确定,深度与宽度不小0.5米。排水沟边坡视土质而异,一般在1:1-1:1.5。

排水沟沟底纵坡不小于0.5%,在特殊情况下允许减小到0.2%。

(2)排水沟的平面线形:

排水沟应尽量采用直线,如必须转弯时,其半径不小于10-20米,排水沟的长度根据实际需要而定,通常在500米以内。

(3)排水沟与水道的衔接。

排水沟采用梯形断面,h=0.5m,b=0.5m,边坡率m=1。水文水力计算同边沟,在此不另行计算。

3.4 路面排水设计

路面排水由路面横坡、路肩纵坡、拦水带或路肩矩形边沟,路肩排水沟、泄水口和急流槽等组成。路面排水设施的设计,按暴雨强度采用当地任意连续30min的最大径流厚度(mm)。路面排水设计重现期规定:高速公路3—5年,一级公路2—3年,二级公路1—2年。

3.4.1 路面表面排水

路面表面排水的主要任务是迅速把降落在路面和路肩表面的降水排走,以免造成路面积水而影响安全。

当路基横断面为路堑时,横向排流的表面水汇集于边沟内。当路基横断面为路堤时,可采用两种方式排除路面表面水:

道桥专业论文篇2

关键词:道路桥梁工程技术专业;模块化;课程构建

1.专业人才培养目标

高等院校在设置专业课的过程中需要具备针对性及实用性,也就是必须分析职业岗位的需求,根据这些需求设置相应的专业课程,安排具体教学内容。要走出原有的课程体系设置圈子,在遵循素质教育及能力训练的基础上,构建适合本专业学生的专业课程体系;课程体系构建过程中要坚持以人为本的基本理念,根据新课改的要求将学生作为教学的主体,教师在其中发挥引导的作用,通过各种教学手段提高学生的专业技能及综合素质。笔者通过调查发现,道路桥梁专业学生毕业后可以从事的行业较多,但岗位存在着一致性,这些岗位对人员有着以下方面的要求:具备良好的职业道德素质,娴熟的专业基础能力,较好的人际沟通交流能力以及全面的综合素质能力[1]。

2.道路桥梁工程技术专业课程体系现状

目前我国绝大多数高等院校道路桥梁专业课程内容及教材内容均比较落后,造成学校人才培养与市场需求间存在差异。因此在构建新的专业课程体系时要摆脱原有体系的限制,在优化组合原有课程体系的基础上,引入技能培养理念。为了确保课程体系的实用性,高等院校还需要做好相关调研工作,细化分析这些职业能力中包含的知识点及技能点,将这些知识点与技能点按照难易程度排序,形成相应的课程体系,在专业课程体系构建过程中完美体现以工作为导向的人才培养机制,形成新的专业课程体系。道路桥梁工程专业课程设置过程中需要体现以下几个内容:与道桥资格证书考试对接;结合道桥岗位特 点;教学内容源自实际;技能训练中还原道路桥梁实际工作流程[2]。

3.道路桥梁工程技术专业的模块化课程构建

道桥专业课程体系应该以任务驱动为基础,结合道桥工作任务及岗位技能需求,对传统课程体系进行优化组合。与此同时,考虑道桥专业技术人员的知识结构及后期学习需要,给学生后期职业发展及规划打下坚实的基础。这里可以通过三种方式进行调整。

(1)模块化的课程结构。在新的专业课程体系中,采用模块化的课程结构,提高课堂教学效率,促进学生职业技能的提高。模块结构主要包括四种: 拓展能力课程、职业核心课程、职业基础课程、公共基础课程。

(2)优化专业课程结构。在优化专业课程结构的过程中,需要坚持适用及够用原则,适当综合及整合原有的课程。除此之外,还需要协调理论课程与实践课程的关系,确保两者均衡发展;推行人文与科学、通识与专业相融合的人才培育模式,在课程结构中体现出做人及职业道德的培养教育。

(3)结合职业技能考证。道路桥梁专业人才培养中,需要结合新形势进行创新,实现从传统人才培养模式到创新人才培养模式的转变。在实际课程体系构建中推行课证融通与理实一体的模式。课证融通指的是课程体系与职称认证体系相互对接,在道路桥梁专业课程中教授职业证书考试中涉及的相关知识点,通过课堂教学层层深入,帮助学生掌握相关理论知识。笔者通过汇总各个高等院校实行两种模式结合的培养方式发现,职业证书有着比学校考试认可程度更高的社会认可度;而理实一体指的是在教学过程中,给学生传授理论知识的同时培养学生的实践能力,运用理论知识解决实际问题,进而将理论与实践完美结合起来;在道路桥梁实训课程上,要实现教师、教材以及教学过程三者之间的联系,也就是常说的“三位一体”。这种人才培养模式既看重学生理论知识,又看重学生实践动手能力及人文素养的培养。高等院校在设置专业课体系的时候,应该与职业认证体系相互结合,在课程教学中尽量将其纳入所有考试内容中。

总而言之,在道路桥梁工程技术专业课程体系构建中,有很多问题需要我们加以关注,避免课程体系与市场需求相脱节情况的出现。在实际中我们结合市场需求,创新课程体系,从而实现培养综合素质人才的目的。

参考文献:

道桥专业论文篇3

【关键词】高职 道路与桥梁 教学 改革

【基金项目】课题名称:高职院校基于工作过程系统化的教学模式研究,项目计划编号:NJSY12287。

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)02-0238-02

高等职业教育是我国高等教育的一个重要组成部分,这种教育形式的产生是是适应国家经济社会发展需要,同时,也为提升毕业生就业率做出重要贡献。新形势下,高职院校应当顺应时代变化发展大势,利用好我国产业转型升级的历史机遇,以不断的创新改革促进自身的发展。高等职业教育在提升人才素质方面应当注重学生职业道德和职业技能两方面的全面发展,为经济建设培养大批高级技术人才。因此高职道路与桥梁工程专业在教学模式方面也要通过卓有成效的改革不断提升自己的人才培养水平。

一、高职道路与桥梁工程专业的特征及定位概述

(一)高职教育的基本特征

高等职业教育及有高等教育的一般特点同时又具备职业教育的基本要素。它是为一线实践培养生产、建设、管理、服务等实用型人才的一种教育方式。在职业分类的基础上,高职院校通过对实际职业岗位的业务活动范围进行充分的调查和分析,培养出更加能够适应社会的专门技术人才。这种形式的教育 社会需求为根本目标,针对性较强,因此对职业技能的培养更加符合社会企业和其他部门的需要[1]。高职教育的根本任务是高等技术性专门人才的培养,是在充分考虑社会需求的基础上发展起来的,这其中对人才的实际技术素养要求较高。无论是在课程设置还是人才培养模式中都应当突出学生的实践动手能力。同时,作为未来社会的综合型人才,又要兼顾学生的思想道德素质,职业道德修养等方面的因素,以确保我们的人才综合实力的提升。

(二)道路与桥梁工程专业的定位

我国培养道路桥梁工程建设事业发展迅速,同时随着国家建设和社会发展的需要产生了巨大的道路与桥梁专业人才的巨大需求。不但需要人才数量的增加,而且也需要人才质量的提升,只有这样才能保证我国道路与桥梁建设事业的持续发展。因此培养大批一线的高等技术应用性人才就成为高职道路与桥梁专业的基本任务。当前在道路桥梁工程专业的施工、监理和公路维护等方面都亟需大量专业技术型人才的加入,例如施工现场的施工技术岗位、施工管理岗位、工程质量检查控制等方面都非常紧缺既有一定的理论素养同时又具备扎实的实践技术的人才。在这方面,高职院校道路与桥梁专业应当认真对这些岗位和领域的调查研究。以自己的培养目标和人才培育模式的完善不断满足社会发展需求,同时也为毕业生的顺利就业创造更加宽广的舞台。

二、高职路桥专业毕业生调查与分析

随着我国市场经济体制的逐步健全,市场主体之间的竞争活力的充分激发,以及人才流动的市场化,使得高职院校毕业生和用人单位之间有了充分的自由选择权决定自己的职业生涯道路。为此,高职学生在自己的职业生涯规划中应当结合自己的专业特点,更加理性的分析道路与桥梁专业的各种岗位特点和自己的专业优势之间的契合度,从而在自己的就业道路上迈出更具实效的一步。

当前,交通建设工程中的公路与桥梁工程测量、试验、施工、监理、资料及管理等岗位都需要大量的高职道路与桥梁专业人才,因此,笔者对这些专业的毕业生的就业问题和就业后的任职情况作了相关调查。并根据调查结果做出了必要的分析研究,以便于今后道路与桥梁专业教学改革。

此次调查主要是针对高职道路与桥梁专业道路与桥梁工程技术专业学生进行,主要针对256名该专业学生的就业领域和专业方向作了调查分析,具体调查数据如下:

由上表可见,绝大多数毕业生都从事着与自己专业相关的工作,其中,公路与桥梁建设的现场施工所占人数最多,而就道路与桥梁工程技术专业而言,现场施工又是综合性最强的一个领域,是锻炼人才的最基础岗位,因而这个岗位的人员是占比最大[2]。通过对用人单位和相关企业负责人的调查问询发现,72.5%的被调查者反应,刚毕业的高职学生在工作中都能表现出吃苦耐劳的精神,同时他们的理论素养也较高,但是也存在一些问题,例如这些学生在工作中很少与其他工人师傅沟通交流,甚至在遇到工作中的困难也不主动请教。这反映了这些学生的沟通协调能力仍需要加强。同时,虽然这些学生一般在理论知识方面通常都具备一般工人难以企及的优势。但是,在实际应用中与实践的结合还需进一步磨合。最典型的一个表现就是有些学生看不懂复杂地形的施工图纸。因此,该专业应当继续完善和调整培养目标,确保学生在知识与能力方面全面发展,不但具备扎实的专业技术素养,同时还应当树立起开朗大方,善于交流的人格魅力。

三、高职道路与桥梁工程专业教学改革措施

正如上文所述,高职教育的根本任务就是培养实用型的高级技术人才。在教学中应当始终遵循提升学生能力的教学目标,尤其是学生的实践动手能力。以此为目标对实践教学课程进行相应的调整与改革。根据岗位需求,结合课程设置对学生的知识能力、操作能力、学习能力、创新能力等综合素质能力进行有计划有目的的培育。

(一)专业核心能力课程教学

道路与桥梁工程技术专业核心能力主要包括四种,即道路勘测与放样、施工检测、施工技术管理、专业软件应用。这四种能力的培养可以在校内模拟典型高速互通立交匝道建设项中进行培养,通过设立和完善这种实践课堂,使学生不断的接触真实的施工环境,使他们能够熟练的掌握测量和施工工具,以及各种施工软件,在长期大量的实践中不断地提升他们的实践能力。另外,专业核心能力的培养还可以在校企合作模式的框架下不断推进[3]。校企合作模式是当前高职院校人才培养中的一项非常普遍而有效的培养模式。通过院校与企业之间合作共建校外实训基地,学生可以到企业的生产环境中去接触真实的施工现场。因此,教师和学生可以根据自己平时所学的理论知识,选取相关的企业和岗位,到岗位中去锻炼和提升自己的职业能力。同时校企合作模式除了能够保证学生的学习之外,还可以促进教师与企业高级人才之间的交流。

(二)职业综合素质培养

通过调查发现,很多用人单位反应在施工现场或者其他工作环境中学生的综合职业素质不强。这些职业综合素质包括各种工具的使用,流程的衔接,图纸和符号的识别。有些知识虽然他们知道,但是却很难在工作中想起来。其实这就是综合职业素质的欠缺。这种能力的培养也需要长期大量的实践锻炼。在整个教学过程中应始终贯穿职业综合素质的培养。专业课程教学中应当为学生提供大量的接触实际职业环境的机会。而且学生应该知道和懂得自己专业将来的工作岗位对技术人员各方面素质的要求。而且要将这种要求积极的转化为自己学习和努力的目标,以这种职业氛围不断的熏陶自己,使自己能够在不断的工作和学习中提前接触企业环境,尽量缩短在今后工作环境中的磨合期。

另外,培养学生的职业综合素质还应当利用一切时间和机会开展生产实践实习。例如寒暑假实践组织学生积极参加生产实习和社会实践。在高职教育的三年中,学生应当不断的在实践中检验自己的理论所学。其中一些社会调查和生产实践对于学生实践能力和沟通交际能力的锻炼和形成将起到很大的促进作用,因此,应当在假期或者其他时间组织学生以这种方式积极接触社会和职业环境,使他们形成对自己将来的工作和生存环境的基本认知。学生可以在暑假期间多参加道路与桥梁建设工作,培养自己的动手能力,形成自己对专业知识和发展道路的独特理解和思想[4]。通过参加实践培养学生的职业综合素质应当有计划有步骤的开展。将三年时间进行合理的划分,针对一年级新生,了解道路与桥梁建设过程的实施流程即可,在此基础上适当训练自己的单项技能和专业认识,为下一阶段的实际参与做好铺垫。二年级学生应当切身参与到生产实践中来,到施工现场和各种环境中去从事真实的工作,在此过程中还要完成就业调查,提高自己的实际动手能力,形成自己对职业生涯的总体规划。三年级学生临近毕业,应当加大实习实训的力度。在实习中应当将自己定位为正是员工的角色,了解企业,了解生产,独立的解决工作中的各种问题。只有这样才能更好的在将来的就业和择业中占据优势。总而言之,通过三年不同阶段的培养和教育,应当使学生的职业综合能力始终结合实践教学和理论教学的双管齐下而全面发展。

(三)建设“双师”型教师队伍

一支过硬的道路与桥梁专业教学团队是该专业教学改革顺利实施的关键因素。教师团队应当形成科学的人员结构,以专业带头人为核心,以骨干专业课老师和基础课老师为基础,同时还应当重视兼职教师在教学中的作用。道路与桥梁专业中的兼职教师一般为校企合作模式下的企业方人员,他们一般被高职院校聘为从事实践知识和技术教学的兼职教师队伍,也是“双师”型教师队伍中的重要一员,在这种实践教师的补充下,构成一支在职称、学历、“双师”素质结构合理的专业教学团队对道路与桥梁专业教学改革将起到重要作用。在这种教学团队的强有力的推动下,不断完善该专业的人才培养模式,优化课程体系设置,深化校企合作力度,为高职院校打造一个强势的道路与桥梁师资队伍发挥作用。因此应当在实际的工作中鼓励教师到企业中挂职锻炼,使他们了解企业业务知识。

综上所述,高职道路与桥梁专业以不断完善的教学模式为国家建设事业培养了大批专业技术人才。随着我国经济社会的持续繁荣和建设规模的不断扩大,该专业的人才培养质量影响着这项事业的可持续发展。因此,应当结合时展形势和社会需求特点不断改革和完善专业教学模式。

参考文献:

[1]齐文艳.高职道路与桥梁专业《工程测量》课程教学改革探讨[J].赤峰学院学报(自然科学版).2011(01)

[2]雷艳丽,谭建领.高职道路与桥梁工程专业教学模式改革探讨[J].黄河水利职业技术学院学报. 2010(04)

[3]孙红燕,张鸿.道路与桥梁工程专业实验教学探索[J].中国电力教育. 2010(28)

[4]王新武.道路桥梁工程技术专业应用型人才培养方案研究与实践[J]. 洛阳理工学院学报(自然科学版). 2009(03)

道桥专业论文篇4

关键词:桥梁工程;教学改革;卓越工程师;课堂教学

作者简介:周道传(1982-),男,安徽和县人,江苏科技大学土木工程与建筑学院,讲师;

董作超(1979-),男,江苏连云港人,江苏科技大学土木工程与建筑学院,讲师。

基金项目:本文系江苏科技大学引进人才项目(项目编号:35281003)、江苏科技大学2011年高等教育科研项目(项目编号:GJKTY2011-08)的研究成果。

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)14-0105-02

“桥梁工程”是土木工程专业道桥方向的一门重要的专业必修课程,在专业课程体系中占有重要的地位和作用,“桥梁工程”课程主要内容包括各种类型桥梁结构的设计计算,构造措施及施工技术等,“桥梁工程”课程教学课时多,教学内容多,信息量大,对教师的教学水平要求高。该课程的教学质量对土木工程专业道桥方向学生的培养质量关系重大,同时,该课程内容也是土木工程专业道桥方向学生后续进行毕业设计的主要内容和参考知识。针对该课程的特点,结合国家卓越工程师培养计划的推进和落实,对该课程的教学思路、教学方法进行教学改革和探索,对于提高教学质量和改善教学效果,培养具有较强工程实践能力和创新能力的综合性工程应用人才,具有重要的现实意义和长远的社会价值。

一、“桥梁工程”课程现状

“桥梁工程”课程是江苏科技大学土木工程专业道桥方向的一门重要的专业必修课程,该课程设置在大三的下学期,72学时,主要授课内容包括梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥的设计计算、构造及施工等。除了课堂教学环节之外还包括两周时间的课程设计实践环节。在平常的教学中理论教学内容偏多,学生的实践能力得不到应有的锻炼,通过设置课程设计实践环节可以提高学生的实践能力,但是现有的课程设计存在着一些问题,实践锻炼效果不佳,使学生的实践能力和工程素质有所欠缺,与国家对高层次工程人才所要求的卓越工程师培养有所不符。为满足国家对高层次工程人才的需求,国家把培养创新型卓越工程师计划上升为高等工科教育改革的国家战略,并列入国家长期发展改革纲要。

创新型卓越工程师计划要求通过高等工程教育培养一大批创新性强、能够适应国家经济和社会发展需求的各类工程科技人才,着力解决高等工程教育中的实践性和创新性问题,提高科技创新能力,最终为社会培养一大批具有卓越人才特征的高级专门人才和拔尖创新人才。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和创新能力的目的。

对于没有相关从业经验的在校学生,如何通过课堂学习和专业实践培养工程素质和工程创新精神,提高学生的工程实践能力和创新能力,是国家创新型卓越工程师计划对高等教育提出的新要求。教师如何通过教学方法和教学模式的改革去引导学生对本专业课程的了解更为深入,提高学生的工程实践能力和创新能力,是需要进一步深入研究的问题。本文以江苏科技大学土木工程专业道桥方向的课堂教学为出发点和切入点,对基于卓越工程师培养目标的“桥梁工程”教学改革进行了初步的研究和探索。

二、课堂教学改革思路与方法

课堂教学改革的总体目标是:在“桥梁工程”的教学实践中,培养具有专业工程素质和工程创新能力的专业人才,培养和锻炼学生应用所学知识解决专业领域现实问题的能力。为了达到这个总体目标,在教学实践中采取了以下系统的教学方法和教学改革措施。

1.理论教学和实践能力培养相结合的教学改革

在重视理论教学的同时更加突出专业知识的实用性,增加大量实际工程的文字和图片介绍,例如,在绪论中介绍桥梁类型时,结合大量的实际“桥梁工程”图片和文字介绍,加深学生对于实际工程的印象,突出专业知识的实用性。在介绍桥面铺装和伸缩缝类型时,着重介绍每一种桥面铺装和伸缩缝的施工方法和技术特点,让学生对每一种类型的桥面铺装和伸缩缝细部构造有较深入的了解,与工程实际结合起来进行教学,这样既增加了课堂内容的知识含量,也激发了学生的学习热情和学习主动性,变教师填鸭式教学为学生为主体的教学方式,体现了以工程实用性为指导的教学方法的转变。

在课堂教学中穿插介绍实际工程的设计图纸和资料,结合专业教研室的设计图纸和资料,有针对性地给学生在课堂上介绍实际工程相关部分的设计图纸、设计方法和设计要点、构造方法及措施,不再只是对书本知识的介绍。让学生接触到实际桥梁设计内容,设计图纸的绘制注意事项,设计图表的格式等。这是一个生动的专业工程教育的例子,在培养学生实践能力方面起到了很积极的作用。

在教学中期开展相关专题讲座。在教学中期学生已经学习了较丰富的“桥梁工程”课程内容,教师通过专题的形式对某一个相关工程领域的知识和内容进行综述,既具有知识型也具有趣味性,可以丰富学生的专业知识,拓宽学生的专业视野。例如,对缆索支承桥梁体系开设讲座,介绍缆索支承桥梁的发展历史,设计历史过程,现有成就和存在问题等,给学生增加了书本之外的知识,激发了学生的学习热情,增强了学生的专业工程素质,也为学生打开了工程创新能力培养的思路。

精讲专业工程案例,每讲完一种类型桥梁的内容之后,都通过专业的桥梁设计施工案例对内容进行全面总结和复习,通过视频动画介绍设计施工过程,精讲专业案例,全面加强桥梁工程专业教育和专业认识,提高专业应用能力。专业案例是学生了解专业应用的一个比较好的形式,具有较全面的专业设计施工的内容,可以弥补专业实习缺乏的不足,提高学生专业实践能力和工程创新能力。

2.启发式、讨论式教学方法的应用

在介绍每个部分新内容的时候,采用向学生提问的形式,激发学生思考,引出这一节新的内容,例如,在介绍预应力混凝土简支梁桥之前,提问学生:当桥梁跨径大于20m之后,混凝土简支梁桥是否能继续使用,如果继续采用混凝土简支梁桥将带来哪些问题,有没有办法去解决这些问题。激发学生思考这些问题,让学生发言并进行讨论,总结发言和讨论的内容后再引出预应力混凝土简支梁桥的概念,指出跨径增大后的预应力混凝土简支梁桥解决方案,开始下一节内容的讲授。通过这种启发式讨论式教学方法的应用,将更加有助于学生去总结先前学习的知识,并能将新旧知识进行对比区别,加深对知识系统性的吸收和理解。

例如,在介绍斜拉桥和悬索桥内容时,为了对比不同类型桥梁类型在跨径上的适应性,进行桥梁类型方案的对比选择讨论,假设跨径在400m~600m范围,让学生提出自己设想的桥梁类型并说明采用这种桥梁类型的理由,让学生分组讨论该种桥梁类型存在哪些设计和施工问题,加深学生对不同桥梁类型跨越能力的认识,提升了学生应用所学知识解决实际问题的能力,通过讨论指出问题,帮助学生进一步加深和强化对理论知识的学习,提高应用能力和创新能力。

3.以工程素质和创新能力为导向的考核方式改革

以前,“桥梁工程”的考核方式一般采用理论考试或者小论文形式进行考查,由于本课程内容多,知识点繁杂,理论考试只能考查一些基本知识点和基本计算方法,没有办法对创新能力和工程应用能力进行考核。

小论文的考核形式是在这门课结束之后,让学生选择一个题目,查阅相关资料,进行综述和评论,通常,由于小论文的题目是一个比较窄的知识面,学生看的资料也是集中在一个课题上,写出的小论文虽然有深度,但是广度不足。以上的两种考核方式都无法体现对“桥梁工程”全面知识的把握和创新能力的培养。所以,采用了以工程素质和创新能力为导向的考核方式改革,新的考核方式主要以综合形式出现,考核包括理论考试,小论文及研究报告综述,综合应用考试和建筑模型设计等。理论考试和小论文放在平时的课堂教学中,作为课堂作业去完成,这样在每讲完一个章节部分的内容之后,就可以对这个章节进行理论考试,并以小论文及研究报告综述的形式拓展课堂学习知识,让学生在课下去了解这个章节部分内容的研究和应用情况,并以研究报告综述的形式写出来。

综合应用考试是对每一种桥梁类型提供设计资料,让学生去设计构思桥梁设计的内容,将设计的思路和内容以文字和图纸的形式表达,这是一项对学生综合应用能力进行培养和考核的教学活动,有助于学生工程应用能力的提高和工程创新能力的培养。

建筑模型设计是将学生分成小组的形式,通过对桥梁结构模型的制作,帮助学生强化专业知识,提高实验动手能力。对建筑模型进行打分和点评,不仅有利于学生对于专业知识进一步的消化吸收,也有利于学生对“桥梁工程”实际施工方法的把握和明确,提高了他们的创新能力,学生提交的建筑模型经过修改优化后也可作为相关的建筑模型设计比赛的参赛作品。

4.课程设计改革

课程设计是在课程学习结束后,用两周的时间对某种跨度的桥梁上部结构进行设计,提交设计计算书和手绘的设计图纸。课程设计是一项重要的专业实践活动,可以弥补学生专业实践的不足,通过两周的设计工作锻炼和提高学生对知识的应用能力和实践能力。以往在课程设计中布置的设计任务是以几个学生为一个小组,一个小组布置一个设计题目作为设计任务,这样,在两周设计时间后一个小组所有学生提交的结果都是一样的,无法衡量一个小组内每个学生提交设计的优劣,一个小组中有的学生做,有的学生不做,反映出学生的积极性普遍不高,课程设计的锻炼实践效果不明显,只有部分学生得到了锻炼和培养。

针对这种情况,为了提高课程设计的实践效果,首先精心准备课程设计任务书,做到每个学生一个设计题目,通过变化设计条件,如桥梁上部结构类型的变化,跨径变化,混凝土材料的标号变化等,使每个学生的设计初始条件都不一样,让每个学生都能独立去做自己的课程设计,这样的做法明显端正了学生的学习态度,改善了学习风气,提高了学生的主动性积极性。其次,加强设计过程中的指导,在学生初步拟定截面尺寸、设计计算、整理设计结果和开始绘图这几个时间节点特别加强指导,确保学生能够顺利正确进行桥梁上部结构的设计工作。最后,加强对设计结果的点评工作。以往学生提交的设计计算书和设计图纸经过评阅打分之后就结束了课程设计,但是这样学生并不能了解自己设计结果的优劣和设计中存在哪些问题,没能帮助他们改正设计中的不足和提高设计水平。因此,对设计结果的点评工作不可缺少,并且需要加强这部分的工作:对每个学生提交的结果逐一检查,记录下该学生设计的优点和缺点,整理大部分学生共同存在的问题,先讲共性的问题,再逐个点评学生设计工作的优劣。通过对课程设计实践环节的教学改革,明显提高了每个学生的动手能力、实践能力和创新能力,弥补了学生工程实践教学内容的不足。

三、结语

以卓越工程师培养目标为导向的“桥梁工程”教学改革改变了以往单一的课堂灌输知识的教学方式,通过系统的教育教学改革措施,培养了学生的学习主动性和积极性,学生不仅获得全面的专业知识,而且实践能力和创新能力得到了大幅度的提高,取得了良好的教学效果。课堂教学方法和教学措施是需要不断完善的,教师也需要不断完善自己的教学和科研业务能力,总结教育方法和教学规律,提高教学水平,只有这样不断思考,反复实践,不断进步,才能按照卓越工程师的培养计划培养出更加优秀的卓越工程师人才。

参考文献:

[1]王海良,赵瑞斌,任权昌.卓越工程师培养计划下“桥梁工程施工”课程改革[J].中国电力教育,2012,(34):90,94.

[2]曾彦,赵洋,赵顺波.基于应用型人才培养的桥梁工程毕业设计[J].高等建筑教育,2011,20(6):125-128.

道桥专业论文篇5

关键词:高职教育;课程改革;职业能力

Abstract: the purpose of higher vocational education is to make the students during the period of school basic vocational ability, around the goal of higher vocational the bridge engineering course teaching contents, classroom teaching, evaluation method, to reform, after the reform course in vocational practice as the main line, let students participate in the whole process of bridge construction, so as to improve the students' vocational ability of purpose.

Keywords: higher vocational education; Curriculum reform; Vocational ability

中图分类号:[TU997]文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

1 引言

高职教育经过近几年的发展后,越来越着重课程内涵的建设,而衡量课程内涵建设质量好坏的标准之一就是看本课程能否提供给学生应具备的职业能力。课堂是课程的重要环节,所以通过课堂让学生掌握相应的职业能力并提高其职业素养是对课程内涵建设的有力响应。目前《桥梁工程技术》这门课程在课堂教学时大多采用“老师说学生听”再辅以若干多媒体课件作为补充的模式,学生只能对教材上的内容有个模糊的概念,对于实际施工中学生应该掌握的方案甄选、技术交底、各工作岗位的协调能力无法得到锻炼。所以在《桥梁工程技术》课程的课堂教学中必须摈弃传统的教学方法和手段,重新组织,针对上述三项职业能力对学生加强训练。

2 课程改革内容

(1)授课内容改革

高职《桥梁工程技术》课程大多沿袭本科的内容,培养目标放在桥梁结构的力学分析,偏向于桥梁设计,理论性比较强。但高职学校培养目标是让学生掌握桥梁施工的基本内容,所以这些授课内容严重偏离培养目标,内容必须进行改革。围绕施工管理现场工程技术人员这一岗位要求,进行如下改革:

桥梁结构理论与工程识图相结合

桥梁结构理论讲解应该注意层次性,讲解的桥梁类型应该以工程最常见的桥梁类型为主,比如简支梁、连续梁、钢筋混凝土拱桥。讲授的理论知识以满足施工需要为目的,讲解重点放在桥梁在吊装和运营时受力特点、桥梁横向连接的装置及作用、受力钢筋和构造钢筋与桥梁受力特点的对应、施工过程中结构体系的转换、施工中容易出现的特殊受力状态等,并在讲授每种类型的桥梁时以相应的实际工程为例,通过讲解图纸让学生了解在实际工程中上述理论知识是怎么运用的,同时要求学生计算施工图纸的工程量以此来加深学生的识图能力。

桥梁施工工艺与技术交底相结合

桥梁施工工艺是桥梁工程技术这门课在讲解时一个重点,但是学生对于纯粹的施工工艺根本无法理解,只能死记硬背,效果很不理想。通过改革后,让学生首先掌握施工技术交底的基本步骤和目的,再让学生根据某一具体的施工工艺互相进行交底,这样学生通过学习这些内容能掌握施工技术交底这一基本职业技能同时还能加深对施工工艺的理解。

桥梁施工方案与项目管理相结合

对于高职道路桥梁工程技术专业而言,其培养目标是将学生培养成具备施工技术管理基本技能的人才。桥梁工程技术是一门专业核心课程,承担了完成这个培养目标的重要任务,所以在讲解桥梁施工方案应该和项目管理相结合,比如在讲解现浇法与预制安装法两种施工方案时,应该以一个实际工程为例,学生通过对施工图纸的理解组织施工,完成包括进度计划、项目组织、安全文明方案、以及支架搭设或吊装方案在内的施工方案。

(2)课堂教学改革

a. 教学载体改革

教学载体的选择要满足课程改革的要求。首先必须起到理论知识载体的作用,其次要具有吸引力即要具有一定的趣味性,最后要具有可操作性。因此教学载体必须要多样性,可以选择教材、实际工程图纸、实际工程施工组织设计或施工方案、施工技术交底以及相应的实物模型进行组合。通过对教学载体的改革可以提高学生学习这门课程的兴趣并且能够提高学生的职业认同感。

b. 教学方法改革

教学方法必须摒弃以前“老师说学生听”的教学方式,以情景教学为主要方式。授课过程中可以按照角色扮演的方式进行小组讨论教学,让学生通过角色扮演,提高他们的学习兴趣,把以教为主的教学方式改成学为主的教学模式,让学生积极参与到教学中来,以提高课堂教学效果。角色可以选择目前工程上的“六大员”,上课过程中学生按照“六大员”划分成六个小组,针对同一个授课内容,每一个小组按照自己的所扮演角色的工作职责进行小组讨论,课外可以形成团队完成学习资源的收集和整理,最后各小组共同完成工程的管理任务。教师在课堂上需针对实际工程将理论知识与实际工程结合起来,并引导学生完成所布置的管理任务。

c. 第二课堂的延伸改革

传统桥梁工程技术第二课堂的教学主要是以参观工地为主,而由于工程项目的建设周期较长、现场比较复杂以及学生人数的限制,这种第二课堂的学习只能是以观察为主而且也只能观察到施工过程中某个阶段,效果欠佳。现在提出的第二课堂延伸是指利用高职院校的实训场所,让学生完成桥梁上部结构设计、施工方案编制、施工交底并自己施工完成该项目、并完成上部结构加载试验。一方面通过自己动手加深对理论知识的理解,另一方面学生可以参与桥梁建设的全过程。这些是传统第二课堂中的工地参观所无法达到的效果。当然,实训项目的选择需要考虑学校教学组织的需要,对桥梁上部结构的尺寸和施工周期进行调整。

(3)评价方式改革

目前对学生学习成绩的评价方式主要为平时成绩和期末考试成绩,平时成绩局限在出勤、作业和回答问题这三个方面,这种评价方式无法对学生的职业素养进行全面考核,与高职院校的培养目标极不相称所以必须进行改革。改革之后的评价方式应该是全过程考核,从桥梁上部结构的设计、施工方案的选择、施工交底、所扮演项目技术管理人员角色的模拟、现场项目实施的过程一直到最后的期末考试都应该属于考核的内容,这样学生通过这个全过程考核对自己有比较全面的认识,而教师也可以通过考核过程的细化分解了解学生的优势和短板,并在教学指导过程中有针对性的进行加强。从而可以进一步提高学生的职业技能。

3 结语

职业能力的培养是高职院校教学过程中一个重要的教学目标,本文通过对授课内容、课堂授课以及考核方式进行改革,突出了“职业实践”这条主线,让学生在学校内就能参与桥梁建设的全过程,并且兼顾了理论知识的传授,是提高学生职业能力的一个比较好的方法。

参考文献:

[1] 王琛艳,沈建康. 高职道路桥梁工程技术专业人才培养模式探讨[J].江苏建筑职业技术学院学报,2012(3):58-60.

[2] 申燕飞. 高职应用型道路桥梁工程技术专业课程体系设计与研究———以三门峡职业技术学院为例[J]. 太原城市职业技术学院学报,2012(9):70-71.

[3] 彭以舟. 基于工作过程的道路桥梁工程技术专业课程标准研究[J]. 浙江交通职业技术学院学报,2012(2):44-47.

道桥专业论文篇6

关键词:道路工程;课程改革;校企合作;一体化

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1008-8970(2016)01-0034-03 DOI:10.16145/23-1531/z.2016.01.012

道路工程施工技术核心课程改革是按照“教学”做一体化进行实施,是以国家职业标准为依据,以综合职业能力培养为目标,以典型工作任务为载体,以学生为中心,根据典型工作任务和工作过程设计课程体系和内容,按照工作过程和学生自主学习的要求设计教学并安排教学活动,实现理论教学与实践教学融通合一、能力培养与工作岗位对接合一、实习、实训与顶岗工作学做合一,真正做到了“教学做”融为一体。“教学做”一体化的教学模式有利于培养学生良好的职业素质,提升教育质量和培养技能型人才。“教学做”一体教学模式体现了以基于能力本位为培养目标、以基于学生为中心的教学组织、是以学生为主体的有效教学形式,能很好地解决理论教学与实践教学的脱节问题。

一、校企合作深化核心课程改革

(一)校企合作打造优势课程改革团队

首先,由道路企业专家和学校专业教师组成课程教学团队;其次,教学团队深入道路施工企业进行课程调研,由毕业生就业岗位群的工作任务,梳理出典型工作任务;再次,分析确定毕业生所从事施工员岗位的素质、知识、能力要求,制订课程实施方案。

(二)开发课程标准

校企合作共同开发道路工程施工技术课程标准。通过去企业调研,参照行业标准和职业资格考试的相关内容,科学设计课程目标、课程任务、课程内容、学习情境、教学模式、评价方法、教学建议等内容。

(三)开发核心课程教材及教学资源

与企业合作开发任务驱动式教材,在2013级试点班采用修订的校本教材,在2014级试点班采用中国铁道出版社正式出版的教材,2015年6月完成道路工程施工技术虚拟教学资源开发。教材的开发是通过确定的课程标准,根据路桥施工过程工程测量的典型的工作任务,梳理培养学生职业能力的学习情境,分析具体的任务作为学习性工作,依据任务驱动六步法的方式组织实施教学过程,每一个任务均按照“资讯—计划—决策—实施—检查—评价”,通过重新序化学习内容即资讯单,在教材中展现学生做计划,根据具体条件进行决策,按照选择的施工方法及现场情况进行实施,多方检查及多元评价,完成该实践课程的学习。

(四)聘请企业兼职教师试点教学

通过聘请具有丰富施工经验的专家参与课程的教学,使学生能够真正接受来自企业的具有实战经验的技能训练和企业文化,与我们专业的教师共同合作,完成人才培养的艰巨任务,目前从学生生产实习及定岗实习来看取得了较好效果,得到了企业行业认可。

二、工学结合培育道路施工精英

(一)采用任务驱动式教学模式

课改的每一个学习情境都包含相应的工作任务,每一个工作任务均按照“资讯—计划—决策—实施—检查—评价”完整的“行动六步法”方式来进行组织教学。在每个任务的学习过程中,均以小组团队学习为基础,以任务驱动教学为手段,形成各任务学习阶段能力逐级递进的教学过程,在学习中锻炼学生对于工作项目整体的设计、分工、协作、组织等,突出团队作业的合作精神,强调单项技能的综合运用,达到综合职业能力的提高效果。

(二)开展路桥知识竞赛

为了激发广大学生热爱路桥专业、努力学习专业课的积极性,不断提高学生的路桥技能,学院于2015年4月举办了哈尔滨职业技术学院建筑工程学院路桥知识竞赛,我们以核心课程道路工程施工技术的工作任务为载体,以竞争为平台,以展现技能为手段,激发学生的学习热情,进而提高学生的职业能力。2015年5月代表哈尔滨职业技术学院参加了黑龙江工程学院承办、黑龙江省教育厅举办的2015年黑龙江省第五届“龙建杯”土木知识竞赛,获得二等奖,总排名第五的好成绩。利用竞赛检验改革成果,以赛促学,以赛促改,鼓励同学们积极参加以后的技能大赛,在大赛中锻炼成长,掌握过硬本领和自主学习的方法,为将来工作奠定基础。

(三)建设真实路桥实训教学条件

路桥工程实训工场是国家骨干重点专业道路桥梁工程技术专业及专业群建设项目校内实训基地之一,项目从前期谋划、立项论证、工程招标到建设完成历时二年,项目的建成标志着国家骨干重点专业道路桥梁工程技术专业及专业群建设项目所有指标性任务全部完成。路桥工程实训工场占地面积2000m2,由五个实训功能区组成:桥梁工程实训区、道路工程实训区、路桥附属工程实训区、桥梁工程施工工艺实训区、高速公路互通区、沙盘展示区。实训工场为道路桥梁工程技术专业路桥工程测量、路桥工程施工、路桥工程检测等10余门专业课程创设了一体化实训环境,可满足120人在不同功能区同时进行实践教学活动,也可满足专业群的部分课程教学要求。此外,实训工场还为学生提供了原材料试验检测、构造物控制测量、钢筋加工与安装、混凝土浇筑等动手实践和技能竞赛活动的实践操作区。路桥工程实训工场项目巧妙的空间设计和新颖的立体构思、完备的功能组合及多元素的全景展示,充分体现了共享型、综合性、开放式、产学研用一体化实训工场的基本特性,是向着更高目标建设哈尔滨职业教育园区的一次尝试。交付使用后的路桥工程实训工场,必将助力学生实现“知行合一、学以致用”的目标。

三、课程改革的特色

(一)课程设计特色

按照学生职业能力成长的过程进行培养,以道路建设过程中各阶段需编制的施工技术文件为依据,以实际的工程项目设计工作任务,以工作任务为中心组织课程内容,让学生在完成具体道路工程施工项目的过程中学会完成相应工作任务,并构建相关理论知识,发展职业能力。

(二)内容构建特色

选取紧跟当前行业的最新动态,引入最新的行业标准、先进的施工技术与方法,结合最新的行业规范,采用真实的工程案例。理论知识以够用为度,侧重实践知识教学,通过本门课程使学生能够熟练识读施工图纸,计算各种工程量,并掌握一些施工工艺,保证课程教学内容的实用性。

(三)教学模式特色

在教学实施中,严格按照“做中学”及“学中做”的形式进行,按照项目导向和任务驱动的方式组织学生边学边做,创设“教学做”一体化的教学环境。

四、课程改革的成效

2013级、2014级道桥专业共设置四个班级,经过两轮的教学过程试点,根据学生的素质、知识、能力情况,并分析实施一体化教学,搜集反馈信息。

(一)学生学习积极性明显上升

此课程通过共同设置检验控制点,利用观察法、调查研究法及问答法对比后发现,试点班的学生的积极性及学习效果的明显提高,兴趣浓厚,学习氛围高涨,提问和爱钻研的学生越来越多。试点班注重学生学习能力的培养,使学生通过动手操作的实践活动,学生的参与程度高,从被动地接受到主动动手创造,在愉快的气氛中去获取知识。动手能力强的学生,不仅在做的过程中真正学到知识,享受成功的乐趣,同时还可以指导别的同学操作;动手能力差的同学,通过做找出自己的差距,及时弥补不足,从而形成一个集体学习的过程。有效地解决学生由学校到社会过渡的问题,培养学生对专业学习的情感,提高学生分析问题、解决问题的能力,使学生从学习中得到成功的体验,增强学习兴趣和学习的信心,学生有了兴趣,就会自觉钻研,更刻苦学习,以达到提高教学质量,更好地实现高职教育的培养目标。

(二)学生学习方向明确

道路工程施工技术课程设置为考试科目,但试点班采用任务驱动式教学而其他班级(正常班)课程为普通讲授式,由于不同的授课形式和考核方式,对比也分侧重。一是试点班学生的考试成绩所占比例较小,仅设为40%;二是全员参加核心课程有关的技能竞赛,在相同的标准下进行技能考核,学生参与热情高涨。从实施的效果看,虽然学生考试成绩所占比例降低,但试点班的求知欲更强了,学习书本知识更加具体,并且学习方向也变得明确了。

(三)学生技能加强

试点班的学生通过学习,专业技能明显提高。在教学内容上,把重点放在从事本专业所需要的理论知识和技能上,专业理论教学突出应用性原则,以掌握实践技能所必需、够用为原则,对实际中采用的新技术、新内容、新设备,在实际操作和实训中有所体现。重视理论教学对实践的指导作用,做到理论联系实际,学以致用,这就决定了专业理论教学要突出适用性。试点班采取“边教边学边做”的方式,使得理论教学和实践教学不仅在时间上融为一体,而且理论教学与实践教学的场地也融为一体。

(四)学生综合水平上新台阶

试点班学生一是采取单项任务考核评价:在单项任务考核中以学习成果评定与工作过程评价并重,兼顾学生自我评价、小组评价和教师评价。每一任务都基于工作过程设计了相应的任务考核评价表,任务不同考核评价的内容有所不同。根据学习工作报告中的记录,在每个任务结束时进行评价。二是综合任务考核评价:综合任务的考核具有岗位工作任务的针对性,紧密围绕岗位职业资格标准,设置路基、路面基层、路面面层、路基附属工程考核等综合任务测试题,由学生根据自身情况自由选择一套综合任务测试题。每套综合任务测试题由工作任务测试与学习内容测试两部分组成,工作任务测试设计有考核评价表。平行班考核比较片面,基本上以笔试为主,强调理论考核,缺乏对学生解决工程实际问题的考核。五、需要改进的建议第一,学校与企业合作开展技能竞赛。既展示了学生的专业能力,又提高了企业对学生的认知度。第二,鼓励学生多参与各种道桥方面的竞赛,既锻炼学生的技能和增加学生学习经历,又扩大学校知名度,同时也了解兄弟院校的学生知识水平和实践操作能力。第三,加强教师队伍建设,引进企业专家到校任教,鼓励专业教师与企业专家结成互助对子,教学上互相探讨,制定教学大纲、课程标准,共同研究教学内容、教学方式、教学方法等,互听课共进步。鼓励专业教师下企实践锻炼、参与社会服务及科研项目。第四,深化校企合作,加强同企业在各个方面的合作与探讨,让学生顶岗参与企业实践工作,进而为企业培养专项的技术人才,积极推进岗位订单班,联合多个路桥企业形成具有一定规模的教育教学人才培养模式,将企业与学校深层次地结合在一起,共同完成人才的培养工作。

【参考文献】

[1]易津湘.污水处理课程实践教学改革与应用[J].哈尔滨职业技术学院学报,2014(1).

[2]刘洋.管理沟通课程改革的研究与思考[J].北方经贸,2014(6).

道桥专业论文篇7

关键词:路桥专业;实践教学;改革

1引言

近年来,我国不断增大公路桥梁建设的投入力度,极大的促进了我国交通运输体系的完善和发展。根据2010年统计数据可知,我国用于公路建设的投入资金达到了9668.75亿元,比2009年上升了40%以上;全国公路总里程数也达到了386.08万公里,全国等级公路的里程总数也有了大幅度增加。这些发展促使着我国各级院校加大了路桥专业人才的培养力度,如何培养具有专业理论知识和实践能力的技术性人才,成为各学校追求的目标。

2路桥专业教学现状

路桥专业是以公路和桥梁技术专业为主,综合了专业理论知识和实践技能的应用型专业。该专业的主要目标是通过专业课程的教学和实践,培养能胜任当前路桥工程造价、监理、施工等一系列相关工作的人才。而当前各级院校培养出来的路桥人才与实际工程建设需求严重不符,路桥专业毕业学生普遍存在实践能力不强的问题,只有改进路桥专业的人才培养方案,创新人才培养模式,改革路桥专业现有的教学模式,突出实践教学才能提高该专业毕业学生在人才市场的竞争力。

3路桥专业实践教学运行体系的改革

3.1教学目标的改革

3.1.1实践教学目标的确立

路桥专业实践教学目标是:学生通过一定专业理论的学习和实践后,成为具备一定的职业素养、技术应用能力和职业技能的合格人才。实践教学目标的确定,可为课程教学和人才培养提供一定的测评标准,并为教学的顺利开展指引正确的方向。当前,各学校对路桥专业实践教学已经引起了足够的重视,但对实践教学的系统研究较少,而且针对性不强,因此,对这部分内容进行深入研究具有十分重要的意义。实践教学主要是根据技能人才的特点及其发展规律,研究并确定科学的技能人才测评标准,利用新的培养模式提高教学效果,最终完成具备职业素养、专业技能品质人才的培养目标。为实现以上目标,学校应在路桥专业工学结合模式的作用下对综合型人才培养的重要性有足够清醒的认识,将其列为教学体系的核心内容,以市场发展为导向,加大对路桥专业教学改革的力度,尤其是要加强对路桥专业核心课程的改革,以满足市场对路桥人才的需求。

3.1.2实践教学目标的构建

为培养符合市场需求的路桥人才,学校应对实践教学体系的目标体系进行构建,在“企业需求在前,学校培养在后”方针的指引下,按照如下步骤对其进行构建:首先,以职业能力培养为中心,构建实践教学的目标体系,同时兼顾职业素质教育,体现路桥专业课程的教学特点;其次,推行“双证书”制度。在实践教学目标体系中推行学历证书和职业资格证书并重的“双证书”制度,逐步将传统的以学历教学为主的教学方式过渡至知识和能力并重的实践教学体系中,实现职业资格证书和学习证书的相互沟通和衔接,即综合文化水平与职业技能高低的衔接。最后,学校可对路桥等应用型学科采取“一教两证”模式,即在一种教育模式下进行学习,通过考核的学生可同时获得学习证书以及职业资格证书。这种教学模式可有效完善职业资格证书制度,推动学生职业能力的培养,同时利用职业资格证书的纽带功能,对各类职业教育、培训和劳动就业市场进行规范,从而构建职业教育、学习教育、普通教育和岗位培训互联、互通的一种终身教育体系,提升我国在职人员的整体素质。

3.1.3改革案例

以我校的道路和桥梁技术工程专业为例,在对实践教学目标进行客观分析后,结合学校实际情况及市场需求,将本专业的就培养目标定位:培养德、智、体全面发展的人才;培养符合社会主义核心价值要求,具有遵守法纪、诚实守信、爱岗敬业意识的人才;培养具备一定专业理论知识、较强实践技能、良好职业道德的人才;培养能适应现代化工程建设需要,具有一定创新能力的人才。我校该专业的毕业生主要面向的是公路、桥梁建设单位,可担任的岗位有试验员、施工人员、测量人员、检验人员以及造价员等,为此,学校在教学时增加了这部分岗位的职业资格培训,以提高学生的综合能力。除以上内容外,我校还为学生制订了一个持续发展的长远目标,本专业学生在经过基层实践锻炼后,还能从事与专业相关的管理型工作。

3.2路桥专业实践教学内容体系的改革

实践教学是学校提高学生综合素质的主要手段,在应用型、技术型学科教学中应用十分广泛。实践教学的重要性和优越性已经得到广泛认可,但关于实践教学的理论研究还没有形成一套成熟的理论,且实践经验也比较薄弱,无法形成一种规范的、制度化的、标准化的体系。路桥专业学生实践能力较弱已经成为制约学生就业、学校发展的瓶颈,为突破瓶颈,实现学校教学质量的提升和学生就业能力提升的教学目标,应积极构建路桥专业实践教学内容体系。

3.2.1教学理念的转变

路桥专业发展应以就业导向为基本出发点,在满足社会、企业发展需求和学生个人发展要求的基础上,将提升就业质量作为学科发展的的重要途径。但遗憾的是,多数教学工作者受传统教学观念影响较深,仍将“实践是检验理论的手段,理论是实践的基础”观点作为教学指导,这就导致在教学过程中将实践教学当作理论教学的附属和补充,缺乏其应有的独立性。要真正实现实践教学,必须先改变教学理念,将实践教学看作教学体系中的重要组成部分,教学内容、教学方式、教学考核等都应该与实践教学挂钩,突出实践教学的重要地位。

3.2.2路桥专业实践教学内容体系构建

路桥专业实践教学内容体系是将教学目标物质化、具体化的过程,将课程中的实验、课程设计、实习、实训、创新制作、社会实践等内容科学的分配到课程体系中,最终构成以专业能力为中心,分层次的教学环节。实践教学内容体系由基础实践层、专业实践层和社会实践层三部分组成,各部分的教学目标、教学方法存在一定的差异,共同构成了整个实践教学内容体系。其中,基础层的教学主要是与路桥专业相关的基础文化课程和专业课,如高等数学、英语、应用力学、结构设计原理等均属于基础层教学内容;专业实践层次主要包括一些独立的专业技术能力课程,如测量、造价、建材等都属于这一层次教学内容;社会实践课主要是指施工方案编制、施工项目组织设计等具有一定综合性的实践课程。路桥专业不同于其他专业,企业在用人时对学生测量、绘图、检测技术要求较高,而对综合性的管理能力要求较低,因此,学校在教学时可将教学重点放在专业实践层次。

3.3实践教学方法体系的改革

路桥专业实践教学内容的实现需要借助一定的教学方法,合适的教学方法才能取得事倍功半的效果。传统教学模式下,教师通常以讲授为主,黑板+粉笔的教学方法已经远远不能满足新时期学生的学习,应该借助更先进的教学工具,采用更加有效的教学方法才能实现路桥专业教学目标。

3.3.1情景式教学法

情景式教学法源自于美国,是美国职业研究及开发中心开发而成的一套学习方法,该法的主要优点是能够提升学生的学习效率,主要做法为:学生学习专业概念或理论时,不仅仅依靠教师的讲解,还可借助实习活动、小组协作活动以及其他与职业技能相关的活动等,这样就能提高学生的学习兴趣,使学生能在短时间内完成教学任务。路桥专业中建筑材料、水泥混凝土比、钢筋型号等内容的学习就可采取情景式教学法进行教学。

3.3.2案例教学法

案例教学法是将真实情境中的事件进行典型化处理,然后形成供师生思考和分析的教学案例,师生之间可通过独立研究或相互讨论的方式,提高学生分析、解决问题的能力。案例设计应以工程实际为主,但要围绕教学目的而展开,并可根据教学目的对工程实际进行处理,将所要学习的专业知识和技能融合在案例中。路桥专业中,工程管理、质量管理、安全监控或者施工组织等内容均和采用案例教学法。

3.3.3其他教学法

除以上两种教学法外,任务驱动教学法也可应用在实践教学中,教师还可借助先进的信息技术和网络技术,开展微课、慕课,进一步提升学生的学习兴趣。在这里还需要强调的是,任何一种教学方法都不是完美的,在实际教学中,教师可根据教学内容、教学目标、学生情况采取不同的教学方法或者多种教学方法相结合,以确保教学效果。

4结语

路桥专业是一门综合性较强、应用较为广泛的一门专业,具有广阔的发展空间。我国道路桥梁工程建设速度和规模不断加快,对路桥人才的需求也是与日俱增,这就为路桥专业学生的未来就业提供了有利条件。学校应抓住这一机遇,以市场需求为导向,以学生发展为中心,通过实践教学提升学生的专业能力,进而提升学校的教学水平和市场竞争力。

参考文献

[1]齐文艳.浅析市场发展下路桥专业的教学改革与构想[J].湖北函授大学学报,2012,25(1):89-90.

[2]韩永胜,王嫣.高职路桥专业“工学交替”教学模式研究[J].科教文汇,2014,(33):98-99.

[3]陆芳.土木工程路桥专业实践性教学改革的探索与实践[J].现代物业,2013,(4):68-69.

道桥专业论文篇8

关键词:卓越工程师 桥梁工程 课堂教学 改革研究

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(a)-0091-02

“卓越工程师”培养计划是教育部2009年推出的一项高等工程教育改革措施,旨在为工程领域培养面向工程界、面向未来、面向世界的优秀工程技术人才。西南石油大学土木工程与建筑学院作为应用型本科院校被教育部列入了第二批“卓越工程师教育培养计划”名单。对于道路与桥梁工程专业人才培养而言,“桥梁工程”课堂教学的重要性毋庸置疑。

1 “桥梁工程”课程教学现状

“桥梁工程”是土木工程专业道路与桥梁方向一门必修专业课,在专业课程体系中占有极其重要的作用和地位。通过该课程的学习,要求学生熟练掌握梁式桥的结构构造和设计计算、了解拱桥、斜拉桥和悬索桥的主要特点和构造等。该课程涉及“六多两强”,“六多”指先修课程多、规范条文多、课程内容多、基本概念多、构造要求多和设计计算多,“两强”是指实践性强和综合性强,学生在缺乏实际工程经验的情况下,难以掌握。目前采用的教学形式主要是“教师讲、学生听”的“填鸭式”教学模式,在课堂教学中学生的主体作用被轻视,导致学生缺乏自主学习的积极性。由此暴露出了“桥梁工程”课堂教学的一系列问题,例如:⑴教材内容缺乏新意,创新性不足;⑵课程内容多,学时少;⑶教学手段单调,灵活性不够;⑷教学内容乏味,实践教学环节薄弱;⑸畏难心理导致学生缺乏主动思考能力;⑹课程考核方式单一,反映不出学生的综合素质。

2 “桥梁工程”课程教学改革思路及措施

针对“桥梁工程”课堂教学存在的弊端,结合国家卓越工程师培养计划的推进和落实,对该课程的教学模式、教学思路、教学方法进行如下改革探索。

2.1 根据课程内容,编制适合本科教学的教材

纵观我国大量桥梁工程的出版物对各种桥型的上部结构和墩台基础都进行了介绍,但大多存在只重点介绍简支梁桥和拱桥的构造与计算,而对于连续梁桥和桥梁墩台基础的构造与计算只是泛泛而谈,特别是现阶段常见的钢桥基本没有介绍。我校学生只学习桥梁工程这一门桥梁专业课,适应这类学生的桥梁工程教材内容应深入浅出,重在原理的介绍,理论和实践应能兼顾,并将最新的桥梁发展现状引入到教材内容中。

2.2 调整课程体系结构,增加“桥梁工程”课程学时

我校道路与桥梁方向学生的培养原则是重路轻桥,因此桥梁工程只有56个学时。通过调整课程体系结构,桥梁工程课程学时增加了56个学时,将这些学时中的24个学时添加到桥梁工程上,桥梁工程的学时变为80学时。另外32个学时增加一门桥梁墩台基础。这一改革设想目前已从2013级学生开始试行。

2.3 采用启发式、讨论式、体验式教学方法

改变以往教学模式,将启发式、讨论式、体验式教学方法引入到课堂教学中来。笔者通过对2011级、2012级学生试点启发式、讨论式、体验式教学方法,效果明显。启发式、讨论式以简支梁桥构造设计学习为例,在介绍了简支梁桥的受力特点后,可以启发式学生去归纳总结悬臂梁桥及连续梁桥的受力特点,并分组讨论由受力特点决定的各种桥梁截面异同。而体验式教学则是将课堂交给学生,由学生来完成小部分教学任务。以简支梁桥截面设计学习为例,学生在学习这部分内容之前两个星期,将任务布置下去,由学生以3人为一组来完成简支梁桥的截面特点学习。每个小组都要准备多媒体课件,且每个学生都需准备一种截面的讲解。上课时由学生代替教师带领全体同学来完成截面特点的学习,不足的地方教师在加以补充。大部分学生为了避免上去讲解时不懂的尴尬,在课下会花大量的时间准备多媒体课件、收集与截面特点相关的图片及工程实例。通过几次尝试后发现有部分同学准备充分、讲解时图文并茂、内容熟悉,可以和教师的讲解效果相媲美。同时绝大多数学生逐渐有了提前预习的习惯,学习的主动性也有所提高。

2.4 将动画和视频引入到课程教学中,并强化实践教学环节

对于实践要求较高的环节,可将现场教学、动画和视频引入到桥梁工程的课程教学中。例如对于桥梁的基本组成及重点构造,可以组织学生到学校附近的人行天桥上现场参观,这对体现教学思路,引起学习兴趣是非常有效的。

另外,要积极鼓励学生参与到校开放性实验中,并鼓励学生参加每年举行的结构设计大赛,让学生自己动手制作桥梁模型,在实际操作中发挥丰富的想象力和创新能力。

2.5 加大课程网站建设,充分利用网络化教学

我校的桥梁工程网络课堂已经在天空网络教室建立,一些基本资料,如多媒体课件、练习题及模拟试题等都挂在了课程网页上,学生可以随时阅读和下载复习。但学生知道的少,应加大网络教育宣传,让学生能够充分利用网络来学习。同时,应补充各类桥梁的图片、施工动画及视频资料。还可以开辟课程答疑、讨论专区,利用网络平台学生可以完成习题的练习和答疑,并对重点问题和难点问题进行讨论,通过网上留言、学生提问、学生自答、教师解答等方式提高学生的学习兴趣。让桥梁工程的学习变成随时随地可以进行的平常事情,从而克服学生的恐惧心理。

2.6 成绩评定方法

改变传统单一的考核模式,注重对学生学习过程和能力的考核。改革后的桥梁工程课程成绩评定拟考虑对学生基础知识、基础能力和工程应用及创新能力的考核。学生基础知识和基础能力由平时表现(包括出勤和平时作业)、讲课表现和期末考试成绩组成。工程应用及创新能力考核主要包括课程论文、读书报告及科技活动等。课程论文主要指在教学过程中布置的一些探讨性较强的小论文。

根据新构建的桥梁工程成绩评定系统,平时表现、讲课表现、课程论文、读书报告和科技活动情况等均纳入到平时成绩的考核中。考核方案如表1所示。

3 结语

桥梁工程课程的教学改革,优化了教学体系和内容,倡导启发式、讨论式、体验式的教学模式,形成了“以学生为主体、教师为主导”的格局。教学手段多样化、现代化,通过网络化教学,将桥梁工程的教学从课上转到课下,提高了课堂教学的效果和质量。部分改革措施已经试行,教学效果表明,采用此类改革方案明显活跃了课堂气氛,锻炼了学生的表达能力,将现场教学、动画及视频引入课堂教学之中,激发了学生学习兴趣,增强了学生学习的积极性、主动性和创造性。成绩评定方法的改革,使学生从死记硬背中解脱出来,同时也避免了学生考试抄袭的现象发生,端正了学习态度。在整个教学过程中,教师也应该不断提高自身的理论水平,总结教学经验,强化素质教育,力争和学生一起提高教学效果。

参考文献

[1] 陈东.基于卓越工程师计划的钢结构课程教学改革研究[J].重庆科技学院学报:社会科学版,2011(6):174-175.

道桥专业论文篇9

【关键词】道桥专业 人才培养模式 实践研究

一、本地区人才需求情况

黑龙江省属于边远省份,交通基础设施建设相对滞后。随着国家和省市加快路桥建设步伐,凸显了专业人才的极度短缺,行业企业急需大批道路桥梁工程技术专业技能型人才作为支撑。通过调研得知,目前本地区路桥行业人才严重不足,体现在两方面,一是人才总量不足:整个行业大专学历以上专业技术人员约占从业人员比例10%,明显低于其他许多行业。二是人才结构不合理,高层次人才和技能型人才严重短缺。

二、道路桥梁工程技术专业概况

我院道路桥梁工程技术专业自2006年开始招收高职生,到目前已招生6届,已毕业3届,毕业近200人,在校生600余人。招生人数呈逐年增长态势。通过对用人单位调查了解到,我院培养的道路桥梁工程技术专业毕业生职业素养好,岗位适应快,任职能力强,社会认可度高。学生一次就业率连续三年达100%,专业对口率达96%以上,就业率和就业质量在省内处于领先地位。

三、校企合作确定“1.5+3个0.5”工学交替人才培养模式

道路桥梁工程技术专业的快速发展得益于与行业企业密切合作。多年来,建筑工程学院与龙建路桥股份有限公司、哈尔滨市公路工程处、哈尔滨市政第一工程公司等多家企业建立了长期稳定的合作关系,成立了专业建设指导委员会,在人才培养模式改革方面进行了较深入的合作。企业专家和技术骨干多次到学院参与专业建设,了解学院和学生情况,召开专业建设指导委员会工作会议,探讨道路桥梁工程技术人才培养模式,研究适应黑龙江省寒冷地区季节性施工特点的、又符合高职教育人才培养规律的才培养模式。学校的教师也多次到企业实践,进行专业调研,了解道路桥梁工程技术专业的人才需求情况和人才培养问题。经专业建设指导委员会反复论证,形成了道路桥梁工程技术专业 “1.5+3个0.5”工学交替的人才培养模式。专家们一致认为,考虑黑龙江省寒冷地区季节性施工因素,采用“1.5+3个0.5”工学交替的人才培养模式,由学校和企业两个育人主体和育人环境,共同实施人才培养,能更好培养学生的职业能力。

四、“1.5+3个0.5”工学交替人才培养模式的实践内涵

“1.5+3个0.5”人才培养模式是指前1.5年在学校进行素质课程、专业基础知识的学习,在校内实训基地进行专业基本技能的训练。第一个0.5年的前半学期在“教、学、做”一体化实训室进行岗位职业能力实训,后半学期加上暑假到路桥企业进行带薪的一对一的生产实习。第二个0.5年的前6周继续在企业进行带薪生产实习,其余时间回学校学习,培养学生的职业综合能力。第三个0.5年的前6周毕业设计,其余时间到企业进行带薪毕业实习(顶岗实习),进一步培养学生职业个性能力,并实现预就业。

五、“1.5+3个0.5”工学交替人才培养模式实践分析

“1.5+3个0.5”人才培养模式在道路桥梁工程技术专业实施已经近5年了,其间经历了不断的完善过程,成效显著。

1.形成了利于学生职业能力培养的人才培养方案

5年来,随着校企合作的不断深入,人才培养方案在不断的修改完善,尤其在课程体系构建上和顶岗实习管理上进行了较大的改革。在课程体系构建上,依据市场调研,与合作企业的专家和技术骨干共同分析工作岗位,确定岗位工作任务及典型工作任务,进而确定专业技术学习领域,形成了由基础课程、专业基础课程、专业技术学习领域课程和专业技术拓展课程组成的课程体系。在学生顶岗实习管理上,依托合作企业,校企共管,企业技术人员全程指导学生制订工作计划、填写工作日记、撰写实习总结,负责学生出勤、工作态度及工作任务完成情况的考核,学校老师分片巡回指导,解决学生在工作岗位上遇到的问题,使学生通过生产实习学到了基本的生产实践知识和技能,为下一步就业奠定

了良好的基础。完善后的人才培养方案更利于提升学生的职业素质和职业能力。

2.提高了学生的工作能力,初步实现了与企业的零距离对接

实施“1.5+3个0.5”工学交替人才培养模式,让学生通过前1.5年的学习,打好基础,掌握基本技能,通过0.5年的实习,清楚自己与企业需要的差距,再通过0.5年的在校学习,及时补充相关知识,进行职业技能训练,做好知识和能力储备,最后通过0.5年的顶岗实习,提高综合职业能力,实现预就业。合作企业普遍反映,我们的学生通过工学交替,理论与实践结合,较好地掌握了专业知识,工作能力得到了显著提高,尤其是通过顶岗实习,学生受到了企业文化和管理理念、管理方式的熏陶,能更快地适应职场环境,提高了适应能力、组织能力、协调能力和解决实际问题能力,为实现与企业的零距离对接奠定了基础。

3.形成了学生顶岗预就业局面,实现了就业率连续100%

校企合作的企业优先选择我们的学生,学院每年也将最优秀的毕业生优先输送给合作企业。有些学生在顶岗实习期间就实现了预就业。多年来,合作企业累计接收本专业毕业生100多人,学生到企业在建项目上工作,企业安排专人负责培养毕业生,使之尽快适应本职工作。合作企业认为我校培养的学生能吃苦、会协作、求上进,职业素养好,岗位适应快,任职能力强。道路桥梁工程技术专业取得了就业率连续多年100%的骄人成绩,得益于校企合作,得益于“1.5+3个0.5”工学交替人才培养模式的有效实施。

六、“1.5+3个0.5”工学交替人才培养模式的改革思考

道桥专业论文篇10

良好绪论部分的教学是课程教学的良好开始。在桥梁工程课程绪论部分的课堂教学中,通过优化整合绪论部分的内容,如桥梁的定义与功能、桥梁分类、桥梁跨径发展、桥梁美学与造型、技术创新、灾害与应对措施以及全球交通网络等知识点,让学生对该门课程有个整体的认识,了解桥梁工程的发展现状与发展历史,激发学生学习该门课程的积极性,增强学生将理论知识和工程实践密切联系的能力,提高教学质量,以培养素质高和创新能力强的桥梁工程专业人才。

关键词:

土木工程专业;桥梁工程;课程教学;教学研究

一、桥梁工程课程绪论部分内容的重要性

桥梁工程课程是土木工程专业的一门必修课,其内容主要是各门专业基础课知识在桥梁工程中的综合应用,是一门实践与理论并重的专业技术课[1]。桥梁工程课程实践性很强,教学中应注意激发学生对桥梁工程课程的兴趣,充分调动学生学习的积极性和能动性;此外,课堂教学还应注意与工程背景相结合,以提高教学质量。“绪论”是课程的开始,良好的绪论教学是课程教学的良好开始。在桥梁工程课程绪论部分的教学中,通过优化整合桥梁的定义与功能、分类、跨径发展、桥梁美学与造型、技术创新、灾害与应对措施以及全球交通网络等知识点,可以让学生对该门课程有个整体的认识,了解桥梁工程的发展历史与发展现状,激发学生学习该门课程的积极性。同时,适应土木工程专业培养方案的需要,结合桥梁工程自身特点,在课堂讲授中整合与优化绪论的讲解内容,改善教学手段,对提高课程教学质量是十分重要和必要的。

二、桥梁工程课程绪论部分内容的整合优化

(一)桥梁的定义与功能

按百科全书的定义,桥梁是跨越障碍(河流、峡谷、道路等)的结构工程物。桥梁在学科分类上,属于土木工程专业的一个分支,是道路工程的关键部位与核心工程;在环境美学上,桥梁往往又是当地的标志性建筑物。相对于隧道,桥梁固定于地表各处,形体庞大,构造各异,承受交通荷载及自然环境的影响。桥梁的本质特征为用自身的跨越能力实现连接,跨越行为是桥梁结构的本质。在课堂教学中,可以结合学校周围或本地的桥梁来讲述桥梁的作用与重要性。

(二)桥梁的分类

桥梁的分类很多,按桥梁用途来划分,有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、人行桥、农桥、运水桥(渡槽)以及其他专用桥梁(如用作通过管路、电缆等的桥),当然主要的是公路桥与铁路桥。随着轨道交通的发展,公路铁路两用桥也日益增多。按跨径大小分类,依据中国《公路工程技术标准》(JTGB01-2003),桥梁可以分为特大桥、大桥、中桥与小桥。多孔跨径总长L>1000m,单孔跨径Lk>150m,属于特大桥;多孔跨径总长100m≤L≤1000m,单孔跨径Lk>150m,属于大桥;多孔跨径总长30m(40m)<L<100m,单孔跨径20m≤Lk<40m,属于中桥;多孔跨径总长8m<L<30m(40m),单孔跨径5m≤Lk<20m,属于小桥;单孔跨径Lk<5m,则属于涵洞。按主要承重结构所用的材料来划分,桥梁分为木桥(属于临时桥梁)、圬工桥、钢筋混凝土桥、组合梁桥、钢桥等。按跨越障碍的性质分,有跨河桥、跨线桥(立交桥)和高架桥。按施工方法分,有整体施工桥梁(上部结构一次浇筑而成)、节段施工桥梁(上部结构分节段组拼而成)。按行车道的位置划分,有上承式———视野开阔,但建筑高度相对较大;下承式———建筑高度小,视野较差;中承式———兼有前两者的优缺点。按跨越方式(是否固定)分,有固定桥、活动桥(又称开启桥或开合桥,分平转、立转或升降)、浮桥、漫水桥。由于桥梁分类众多,课堂讲授时应突出重点,根据学生的专业特点,抓住主要的分类方式,如按结构体系、建筑材料、用途等进行分类的方式应作重点讲解;而把按行车道的位置划分桥梁的内容放到拱桥章节去讲授,因为拱桥的主要分类方式是按行车道的位置来分类的。在后续讲授斜拉桥或悬索桥内容时,也会涉及到按材料进行桥梁分类的知识点。同时,授课时还应注意各个分类之间的组合,如大跨度预应力混凝土连续刚构等。

(三)桥梁的跨径发展

近年来,中国的桥梁建设发展迅速,桥梁跨径不断增加,许多桥梁建设达到世界水平,取得了举世瞩目的成就。已建成的著名桥梁有:主跨1088m的苏通长江大桥(钢箱梁斜拉桥),2012年前是世界第一跨度斜拉桥;主跨1650m的舟山西堠门悬索桥(世界第二跨度悬索桥);主跨550m的上海卢浦大桥(钢箱拱桥);主跨552m的重庆朝天门长江大桥(钢桁拱桥)。这些著名桥梁代表着中国桥梁建设的水平,受到世界桥梁界的高度赞誉。课堂讲授时,应该对不同桥型展开讲授,并注意内容的侧重点,抓住几种有代表性的桥型进行讲述,力求简单明了,与生活贴近。如,钢悬臂桁架梁桥的主跨在19世纪初超过500m,而后极少修建,该类桥梁中国也较少见,课堂讲授时一般仅简单提及。钢连续桁架梁桥19世纪50年代至今,单孔跨度控制在200m~300m之间,向更大跨度发展的可能性较小,课堂教学时,可以结合武汉长江大桥与南京长江大桥来讲授。中国混凝土拱桥,即万县长江大桥,则在1997年达到了420m,超过了克罗地亚主跨390m的KRK-1号桥。钢拱桥在20世纪30年代就超过500m,发展相对平稳。进入21世纪后,在中国出现了2座主跨500米以上的钢拱桥,即主跨550m的卢浦大桥与主跨552m的朝天门长江大桥。钢斜拉桥从1950年主跨约200m到今天主跨超过1000m,钢悬索桥主跨从1930年主跨约1000m到今天约2000m,发展都很迅速。课堂讲授时,应重点突出中国桥梁在跨径上的突破,并配以相应的桥梁图片,增强教学效果,激发学生的学习兴趣,以达到事半功倍的效果。

(四)桥梁的美学与造型

相对隧道而言,桥梁的直观性强,造型优美,视觉效果较好,往往给人以较强的震撼力;相对道路而言,桥梁是交通的关键部位,更能引起人们的关注。对桥梁的美学与造型应给予重点关注,讲授桥梁的跨径发展时,也需要借助图片或动画予以讲解。桥梁是土木工程皇冠上的明珠[2-3]。桥梁结构的形式与造型多种多样,为桥梁工程师们的设计提供了无限的空间,也最能体现桥梁工程师们对桥梁结构的理解和热爱[2]。在课堂教学中引入美学思想,可以激发学生学习该课程的兴趣和求知欲望,引导学生更好地理解与认识桥梁,提高学生的审美情趣,达到更好的教学效果。

(五)桥梁的技术创新与发展动力

桥梁的发展史其实就是一部技术创新史。最早的桥梁可能源自雷击而倾于河上的树木。拱是曲线中最优美的线型,中国文字“桥”即是“木”与“拱”象形复合而成的。因此,绪论部分的课堂教学应重视这一内容的讲解。赵州桥又名安济桥,建于公元610年,是位于中国河北的一座著名石拱桥,也是目前世界上最古老的保存得最完好的大跨度单孔敞肩坦弧石拱桥。赵州桥圆弧拱的跨度大,通航净空大。这种跨度大、扁平率低的单孔1/4圆拱桥梁结构,是桥梁史上的一个奇迹。赵州桥被誉为“国际土木工程里程碑建筑”。桥梁结构设计分析理论、电子计算机技术、建筑材料、施工工艺、行业竞争等因素的发展和进步,是推动桥梁工程发展的内在动力[4]。经济发展、社会需求和技术创新,为桥梁工程提供了所需要的设计计算理论、计算手段、建筑材料、机械装备、施工技术等,对桥梁工程的发展有着直接的支撑作用。英国工业革命后,世界钢铁产量快速增长,以钢材为主要承重材料的工程结构得到较大的发展,钢桥开始大量出现。20世纪30年代经济大萧条后,美国为了经济的恢复和持续增长,修建了大量高速公路,钢拱桥和钢悬索桥由此得到了较快的发展。二战后,由于钢材短缺,混凝土桥梁大量出现,斜拉桥、正交异性钢桥面板、混凝土塔、挂篮悬浇、预应力技术、连续刚构、钢砼组合结构等新的结构和技术应运而生,并出现了许多先进的施工技术,如悬臂拼装、顶推、移动模架、大型浮吊整体吊装架设等[4]。日本经济的发展,推动了高速铁路的发展,相继建成了多座世界级的大跨度斜拉桥和悬索桥。20世纪80年代以来,中国改革开放,经济的腾飞促使公路铁路迅猛发展,桥梁建设成就辉煌,建成了大量连续刚构拱桥、大跨斜拉桥、大跨度悬索桥等世界级的大跨度桥梁。

(六)桥梁灾害事件的发生与应对措施

尽管桥梁建设取得了瞩目的成就,但是不时出现的桥梁事故与灾害仍无法回避[5]。古今中外发生的桥梁灾害事故很多,2007年8月,美国《时代周刊》杂志评选了百年世界十大最恶劣塌桥事故。每次事故都是一个血的教训,重要的是应思考导致桥梁事故发生的原因。1940年11月7日,在风中振颤的塔库马大桥在八级大风荷载的动力作用下,经过剧烈扭曲震荡后,吊索崩断,桥面结构解体损毁,半跨坠落水中,桥梁最终倒塌。当年人们未能全面认识悬索桥受力体系,也没有足够重视空气动力对桥梁的影响。塔库马大桥的倒塌促使桥梁风工程学的诞生,推动了桥梁工程的发展,至今仍有警示意义。魁北克大桥在施工中先后出现2次工程垮塌事故(见图2)。这座桥主跨度为549米,是当时全世界最长的悬臂桥。1907年8月,大桥杆件失稳引起全桥倒塌,19000吨钢材落入水中,造成75人死亡。1916年9月,中间跨度最长的一段桥身在被举起过程中掉落水中,11名工人被夺去了生命。垮塌的原因之一是南锚跨靠近主墩的下弦杆的压屈导致大桥在施工过程中倒塌。稳定问题是力学中的一个重要分支,桥梁失稳事故促进了桥梁稳定理论的发展,桥梁技术的发展使桥梁稳定问题更显重要。1970年,位于澳大利亚墨尔本的一座钢箱梁桥(密尔福德天堂桥)倒塌。钢箱梁桥本来已有很长的历史了,由于二战后钢结构焊接与安装技术的发展,钢箱梁桥跨度做得越来越大,箱壁尺寸越来越薄。最终由于钢箱梁板件的焊接残余应力、几何缺陷发生失稳,导致该桥倒塌。工程师从该桥的垮塌中认识到薄壁箱梁的剪力滞后效应,由此推动了薄壁构件设计理论的发展。湖南凤凰桥在拆除桥上的脚手架时发生垮塌,事故造成64人遇难。2008年汶川大地震,2010年青海玉树大地震,均造成道路、桥梁损毁严重。位于震中的汶川县附近道路基础设施受到严重破坏,其中桥梁震害最为典型和严重。因此,在课堂教学中,应适时引入桥梁灾害事故的介绍,并适当进行评述,既完成了教学内容的讲授,也活跃了课堂气氛,还拓展了学生的工程视野,能收到较好的教学效果。此外,这些桥梁灾害事故案例,与后面章节教学的内容是相关的,在绪论部分引入这些章节,为后面章节的教学提前作好铺垫。

(七)全球交通网络

加拿大人类学家费利克斯—菲兰德将美国国家海洋与大气管理局、国家地理空间情报局等机构的人类出行数据与地球夜景照片进行叠加,形成了地球上错综复杂的交通网络。从中可以看出,空中交通与海路交通已相对完善,但是陆路交通还较匮乏,尤其是洲际公路中跨越海峡的桥梁建设较薄弱。由于全球化与世界经济的发展,跨海工程也不再是可望而不可及的宏伟蓝图,21世纪或将迎来世界范围内更大规模的桥梁建设高潮[6-8]。著名海峡通道方案有白令海峡工程、直布罗陀海峡工程、墨西拿海峡工程、厄勒海峡工程、马六甲海峡工程、大带海峡工程、博斯普鲁斯海峡工程等。中国交通运输部已制定了“五纵七横”国道主干线规划,其中“二纵二横”已基本连通。全部工程要求2020年前完成五个跨海工程,自北向南依次跨越渤海海峡、长江口、杭州湾、伶仃洋、琼州海峡。其中,渤海海峡与琼州海峡跨海工程尚在规划中,长江口与杭州湾跨海工程已经建成通车,伶仃洋(粤港澳)跨海工程正在建设中。通过这部分知识点的讲授,帮助学生认识到作为土木工程的桥梁工程建设是一项大有可为的事业,有很大的发展空间,学生们毕业后能够施展自己的才能。由此使学生感到学习桥梁工程不再是一门枯燥的事情,而是跟自己的事业发展和自身的生活密切相关,学习桥梁工程课程还能与世界相联系,从而激发学生课程学习的热情与积极性。

三、结语

良好的绪论教学是桥梁工程课程教学良好的开始。在桥梁工程课程教学中,应结合土木工程专业培养方案要求和桥梁工程课程的自身特点,优化整合绪论部分的内容,改善教学方法,活跃课堂教学气氛,激发学生学习知识的兴趣,提高教学效果,培养素质高、实践能力强的桥梁工程专业人才。

作者:曾勇 谭红梅 吴国雄 董莉莉 单位:重庆交通大学土木工程学院 重庆建筑工程职业学院 重庆交通大学建筑与城市规划学院

参考文献:

[1]周水兴.桥梁工程[M].2版.重庆:重庆大学出版社,2011.

[2]陈艾荣,盛勇,钱峰.桥梁造型[M].北京:人民交通出版社,2004.

[3]曾勇,谭红梅.桥梁工程教学中若干能力培养的探索[J].高等建筑教育,2014,23(2):66-69.

[4]李亚东.桥梁工程概论[M].北京:人民交通出版社,2008.[5]阮欣,陈艾荣,石雪飞.桥梁工程风险评估[M].北京:人民交通出版社,2008.

[6]万明坤,等.桥梁漫笔[M].北京:人民交通出版社,1997.