前言：中文期刊网精心挑选了桥梁工程的课程设计范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
桥梁工程的课程设计范文1
关键词：土木工程；桥梁；课程；改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A ？摇文章编号：1674-9324（2013）49-0201-02
桥梁工程专业课是土木工程专业桥梁工程方向学生在分专业方向后的必修课程，过去的教学大部分以教会学生几种特定的桥梁的构造及相应的算法为主，并通过习题和课程设计对这几种桥梁的设计过程进行锻炼，培养出来的学生在用人单位还是比较受欢迎的，但是随着社会需求的改变与市场竞争的加剧，用人单位普遍反映毕业生在创造性思维方面有比较大的缺陷，眼界不开阔，所设计出来的桥梁呆板、乏味。从这一需求出发，同济大学桥梁工程系在桥梁工程教学方面进行了改革，改革从课程设置、教学大纲修订、教学方法改革几个方面着手进行。本文介绍同济大学土木工程桥梁方向专业课程设置调整方案。
一、原有桥梁工程专业课设置与存在问题
原有桥梁工程的课程设置具有强烈的科学性，把桥梁工程专业相关课程进行了系统化分，具体体现在：首先，将桥梁按材料划分。然后，将设计与施工各成独立体系。最后，再辅以讲授专门桥梁工程技术的选修课。专业课程设置如表1所示。
从多年执行的效果看，这一课程设置方案的优缺点如下。
1.学生在已知桥梁结构形式与施工方法的条件下，计算分析能力很强，能正确分析常规桥梁的受力特点，并进行构件配筋设计。
2.从毕业设计效果与用人单位的反馈情况看，学生对桥梁总体设计与施工方法的掌握程度比较差，特别是根据实际使用要求与建设条件构思桥梁方案的能力很差。
3.学生对桥梁结构构造、计算方法与受力原理、材料特点、施工工艺之间的内在联系掌握得比较差，对如何选用常用桥梁构造、尺寸、计算方法和施工工艺感觉无从下手。
4.在计算机软件技术长足发展后，桥梁电算内容与目前实际应用中的计算机辅助设计与施工有较大脱节，在运用计算机结构分析软件时，对计算结果的判断能力差。
二、课程设置调整的总体思路
古代土木工程技术是以师傅传徒弟的方式代代相传的，自从现代科学体系形成以来，土木工程技术已经越来越科学化，目前的土木工程教育形成了一套整系统的科学体系。随着工程技术复杂程度的增加，原来的土木工程技术已经拆分为各种数学、力学、材料等独立的课程，土木工程教学的主要任务也变成了这些课程的教学，教学中往往注重知识点教学，这些知识如何还原到工程应用中去并没有得到重视，这就产生了学生不会构思的问题。基于上述认识，为了达到让学生在具备专业技能的前提下，具有创造性思维的能力，课程教学改革的教学思想主要是在按照科学体系安排课程的同时，尽量体现桥梁工程技术自身的特点，以建造技术贯穿课程安排。在教学内容上，将重点主要放在，对现有桥梁设计与施工方法的形成过程上，通过分析目前已有桥梁的构造、设计方法、施工方法形成过程中前人所经历的成功和失败，找到目前桥梁工程结构常规做法的合理性与缺点。
三、新桥梁工程专业课程方案设计
土木工程专业的基础及专业基础课程在一二年级的平台课上统一安排，桥梁方向的专业课在此基础上进行。专业课的教学目的就是要使学生综合运用所学基础知识，学会按照工程特点进行思维的方法，了解桥梁结构体系可能的创新方向。
新课程设置方案具有如下特点。
1.针对学生计算能力强、构思能力弱的问题，增设桥梁概念设计课程。该课程主要结合一个随堂的课程设计，在专业课的一开始，着重介绍桥梁与使用要求、建设条件、受力体系、材料应用等的关系，培养学生的思考与构思能力。课程讲解过程中配合随堂的课程设计，在方案概念构思的各个环节上，开展若干次课堂讨论。
2.桥梁工程课程的教学内容做了较大调整。将桥梁工程课程按照结构体系开展，上学期主要介绍梁式桥，下学期介绍拱桥、斜拉桥、悬索桥。在某一种结构体系下，综合介绍公路、铁路桥梁由于荷载不同的特殊要求，不再分钢与混凝土桥，而是强调在不同条件下如何根据不同材料自身的特点进行综合利用，任何桥梁体系条件下都强调架设方法与桥梁受力、构造的关系。在桥梁设计计算方面，缩减计算方法本身的介绍，着重强调计算方法与构造特点与施工方法之间的关系，培养学生习惯于在结构设计中对结构进行全面思考。
3.将钢与组合结构桥梁课程进行了压缩，去除关于大型桥梁结构体系部分的内容，着重介绍钢与组合结构桥梁的特殊构造以及特殊的计算分析问题。
4.将道路工程、桥涵水文由选修课转设为必修课，加强学生对使用要求与建设条件的认识。
5.针对中小跨度桥梁大量使用连续梁桥的实际情况，增设连续体系梁桥课程设计，要求对连续梁桥进行合理跨径布置，并利用现有桥梁结构分析软件对桥梁施工及运营过程进行结构受力分析与配筋计算。
6.将桥梁施工中关于桥梁架设总体思路的部分转移到桥梁工程课的相关结构体系中去，将具体的各种桥梁施工工艺独立出来，转化为选修课。
7.将原来的桥梁结构电算课程转化为桥梁结构计算，设为选修课，着重介绍复杂桥梁结构的施工与运营过程分析原理。
8.针对各课程知识点衔接的问题，在课程学时分配上采取“节段式”时间安排，将较少学时的课程集中在半个或者1/3学期进行，而不是以往的通过单双周间隔将课程分配到整个学期。
四、桥梁工程课程教学大纲的修订
在上述课程设置方案中，桥梁工程课程教学内容是改革的关键，新大纲的编制中充分体现了对学生工程思考能力培养的要求，将各种工法、算法、构造方法的演变作为教学的重点。表3为桥梁工程（上）教学内容。
在桥梁工程专业方向专业课程设置方案的研究过程中得到如下结论。
1.桥梁工程专业课设置的过分理论化，阻碍了学生创新思维能力的培养。
桥梁工程的课程设计范文2
(一)课程设计时间、题目的选择问题
目前，华北水利水电学院交通工程专业桥梁工程课程设计的时间一般为两周时间，时间相对较少。由于需要学生熟悉基础课程和自学相应的规范，所以限制了设计题目的类型，一般的题目为普通钢筋混凝土T梁的设计计算和绘图工作，题目的变化较少，不利于提高学生的兴趣和创新能力。
(二)课程设计与设计规范未很好结合
目前，该校交通工程专业的混凝土结构设计原理课程采用的是建筑工程类教材，讲解偏重于建筑工程，有些桥梁设计规范的计算公式并未提及，所以学生往往容易照抄教材公式而忽视桥梁设计规范的公式。比如，在计算主梁斜截面抗剪承载能力时，桥梁设计规范的计算公式与建筑工程的规范规定就存在较大差异，另外，在计算预应力损失方面，也存在一定的差异。工程制图课程方面也存在专业基础课程采用建筑工程类专业技术要求及习惯的问题。就桥梁工程课程方面，目前许多教材中所涉及到的图纸仍是采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023－85)(以下简称“旧规范”)，在混凝土的保护层厚度、箍筋直径及最小间距等方面，新、旧规范存在较大差异，这些在教材上均未体现，导致学生没有完全掌握规范内容而出错。
(三)课程设计与现实未很好结合
随着科学技术的进步和材料的不断发展，桥梁的设计和施工也在不断地优化，在主梁的横向连接方面，目前教材中采用的图纸是采用钢板连接或仅通过铺装层连接，而目前实际设计中，大多采用湿接缝连接，为了施工方便，将横隔梁局部掏空的形式，这导致我们的设计与目前实际的设计存在差异，使得学生毕业后与设计现实不能完美接轨。
(四)课程设计成果问题
课程设计成果包括两大部分，即设计计算书和图纸。桥梁设计专业软件课程桥梁博士、Midas等安排在桥梁工程课程设计之后，所以计算只能通过手算完成。学生也没学过计算机CAD绘图课程，课程设计教室没有安排在计算机机房内，所以图纸只能手工绘图。由于手算过程比较繁琐，往往由于对某个概念的理解不深，会导致设计工作从头开始的情况;有些同学为了省时省力，将错就错，导致设计成果可信度不高、前后不对应的情况。
二、解决措施
(一)关于课程设计题目选择问题
考虑到目前课程设计时间短、任务重的特点，为有效防止学生抄袭，可以布置三大类型的题目，即普通钢筋混凝土空心板、T梁和箱梁设计，对每一类题目可以再详细划分不同主梁宽度、计算跨径和横向连接方式，能有效避免抄袭。
(二)与规范结合
由于规范包括的内容多，而课程设计的时间比较短的特点，可把规范中与课程设计中相关的部分摘取出来，做成独立的文档，以供学生针对性地学习、运用规范，规范相应部分的内容应在桥梁工程理论课程时进行详细讲解。
(三)与实际结合
教师应结合从事项目情况和对桥梁工程设计现状的把握，从更高层次上对学生的课程设计进行具体的规划和指导，使学生了解设计流行趋势和习惯做法。
(四)设计成果问题
设计成果应明确各部分的具体要求，计算书应包括设计过程中选用参数的详细过程、理论依据和计算图示等。图纸应结合桥梁设计情况，对图纸的大小、线类型及宽度、字体类型、高度及高宽比、标注方式等要有明确的要求;在设计过程中应加强中间环节的监督和管理，可把设计过程划分为若干阶段，布置阶段任务，进行阶段检查，发现问题及时纠正和调整，确保设计成果的质量。
三、结论
桥梁工程的课程设计范文3
关键词：桥梁工程；教学系统；改革；实践
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）22-0194-02
一、现状与背景分析
据调查，与发达国家相比，我国在土木工程专业学生培养质量上有较大差距，主要体现在创新能力差。中国学生的计算能力世界排名第一，想象力排名倒数第一，创造力排名倒数第五。由此，为了适应新形势下国家和社会对土木工程专业人才的要求，加强对学生创新能力的培养已成为教育教学研究的新课题。2010年6月，教育部在天津召开“卓越工程师教育培养计划”启动会，对当代工科大学生的工程能力与创新能力提出了更高的要求。2011年10月，在同济大学召开的“第一届全国桥梁工程教学研讨会”上，项海帆院士呼吁“我国要从桥梁大国走向桥梁强国，必须在教学中加强对创新的激励，改变目前国内桥梁工程教育的体制和模式”。根据笔者近10年的实际教学情况、教学效果及学生反馈的信息来看，该课程教学中的主要问题集中体现在以下几个方面：①从学生自身的特点来看：缺乏足够的空间想象能力，要对“桥梁”形成完整的感性认识有相当难度；②从课程的特点来看：桥梁的形式多样，涉及不同的计算理论和方法，学生要深刻理解并灵活运用有较大困难；③从目前的教学理念来看：以规范为主的教学理念较单一，教学内容和方法偏保守，缺少对学生创新精神的激励；④从教学模式来看：“以教师为主体”的课堂教学为主，穿插1周的参观实习、2周的生产实习，再加上1～2周的课程设计。然而桥梁的建设周期往往较长，5周的实践时间相对较短，学生只能了解其中的部分工程或某个工序，只能看到工程建设的某一个层面，无法全面了解整个施工过程；⑤从课堂教学方式来看：尽管在教学过程中已采用图片、动画、影像相结合的多媒体教学方式，但要学生将所有的桥梁构造要求及施工要点与工程实际联系、衔接、串成一线有较大困难。以上存在的种种问题束缚了学生动手能力、工作适应能力和创新能力的提升，无法满足行业发展对人才的需求。针对这些情况，我校对桥梁工程的教学体系进行一系列改革与实践。
二、基于创新能力培养的桥梁工程课程教学体系改革与实践
1.新教学大纲的制定。以培养学生的创新理念和创新思维能力为核心目标，结合大部分学生就业单位的用人要求、前几届学生的学习情况和我校培养应用型本科人才的特色，分析现有教学大纲中存在的缺陷，并对其进行修订。重点在于调整各章、节的基本内容，使其能更好地反映出本学科的新成就和学科发展的新方向；同时调整讲授课、习题课、实验课等分配比例和具体学时数，留给学生更多的实作空间。
2.现有理论教学内容的优化。在桥梁工程学时日臻减少的实际情况下，在确保基本内容的基础上，结合培养学生的创新理念和创新思维能力这一目标，优化理论教学内容。重点在于研究如何将桥梁美学、桥梁概念设计、桥梁创新技术、国内外具有创新意义的典型桥梁工程等相关内容适当地融入到现有教学内容中。
3.实践教学方案的完善。对实践教学方案的完善主要包括课程设计环节和实验环节。课程设计方面，以往的课程设计中，学生常常是按老师提供的计算书和图纸样本依葫芦画瓢，一旦没有样本，就不知从何下手。这种课程设计的模式严重制约了学生的创新能力。因此，必须在课程设计的选题、课程设计的深度、细节要求等方面下工夫，对相应内容进行调整，形成完善的课程设计实施方案。另外，还应探索在课程设计和毕业设计中，桥梁概念设计的比重增加到何种程度才能更有效培养学生对总体目标的洞察力、对设计任务的驾驭能力和对工程技术的创新能力。
4.现有教学模式和教学方法的改进。将创新理念融入到全部教学环节中，将“以教师为主体”的传统教学模式向“以学生为主体、教师为主导”的教学模式转变，探索完善启发式、讨论式教学方法，促使学生由“被动学习”到“主动学习”。
5.教学模型的制作。桥梁工程与实践的结合非常紧密，教学内容主要包括计算和构造两部分。然而，对于一些设施的具体构造，教材上的图形往往比较模糊，即使教师授课时给学生展示了大量的图片，学生仍反映对此印象不深，譬如，T梁渐变段、伸缩缝、支座、锚具的构造等。将这些设施的教学模型带入课堂，逐一进行讲解，难题就迎刃而解。
6.实时关注桥梁发展动态。随时关注国内外关于桥梁的建造或者发生桥梁事故的事件和进展，收集相关的案例并对案例的背景材料进行补充和扩展，尤其是近年来桥梁垮塌事故。近5年的15座事故桥梁，至事发时，只有3座使用时间超过15年。有3座在建桥梁发生坍塌事故，除上述造成特大伤亡的湖南凤凰沱江大桥外，辽宁抚顺月牙岛西跨河大桥于2012年6月18日晚17点21分发生坍塌，坍塌时，该桥即将竣工。昆明新机场在建桥梁垮塌发生在2010年1月3日。除上述6座桥梁及建成通车不足一年、近日发生事故的哈尔滨阳明滩大桥外，其余8座桥梁至事发时使用时间均在12～14年之间。统计数据显示，建成后投入使用12～14年间的桥梁属事故多发桥梁。给学生看事故现场的图片，一起分析事故发生的原因，可增强学生对桥梁构造的理解以及作为一个桥梁建设者，究竟应该担负怎样的社会责任。
7.加强桥梁电算教学。作为路桥方向的本科教育，桥梁结构电算应该是桥梁工程专业的一门必修课。随着材料、技术的不断进步，桥梁结构正在朝轻型、（超）大跨度方向发展，许多轻型桥梁结构也不断涌现。随之，桥梁设计理论和计算水平的也不断发展，桥梁结构分析的能力也不断增强。为适应实际工程需要，路桥专业的学生应熟练掌握一门桥梁结构分析软件，用于实现桥梁设计阶段的内力计算，并能充分考虑施工过程、非线性等因素，用于桥梁施工控制、试验检测和病害分析中。
三、具体成果
桥梁工程的课程设计范文4
随着钢桥应用的推广，钢桥课程教学越来越受到重视，钢桥课程设计是课程重要的实践教学环节。由于目前钢桥课程设计参考较少，为了配合新版教材和规范的教学和应用，对钢桥课程设计教学进行了设计和实践。实践过程充分考虑学生专业背景和知识结构，结合钢桥课程的特点，既考虑课程的共性，也兼顾学生个体的差异性。方案的设置和难点问题的解决，充分锻炼了学生解决问题的能力。文章总结了实践过程中的问题，提出了改进措施。
【关键词】
土木工程;课程设计;方案设置;改进措施
0引言
近年来，国内外大跨度桥梁大多以钢桥为主，中小跨进桥梁的钢桥应用也在逐步推广。随着钢桥应用推广和实际工程增多，钢桥的知识教育受重视程度也逐渐增高。《钢桥》是桥梁工程专业学生从事桥梁设计施工必须掌握的课程，是一门要求学生理论知识与认识实践相结合的桥梁工程类专业课。《钢桥》课程近几年在各大高校教学中越来越受到重视，经历了无专门课程到设置为选修课的过程。近几年，越来越多的高校已将《钢桥》课程设置为专业必修课，并设置了《钢桥课程设计》的实践环节。课程设计是将课程理论转化为课程实践的“桥梁"，同时也是实践教学和大学本科教学中的一个重要环节［1，2］。由于《钢桥》课程正处于起步阶段，目前，《钢桥》课程设计参考资料较少。河海大学《钢桥》课程已经开设多年(包括选修课阶段)。在选修课阶段，由于课时较少，学习要求较低，应用目前已有的相关教材基本能满足教学需求。但自2012版教学大纲将其调整为必修课后，目前教材的适应性存在一些问题。而新钢桥规范的颁布，也必须对原有钢桥教材内容进行变更。为了适应当前的教学需要，河海大学桥梁工程研究所编写了《钢桥》教材［3］。为了配合新教材的教学，设置了课程设计实践环节。由于《钢桥》课程设计教学经验缺乏，在参考了相关资料的基础上，进行了该课程的课程设计实践，并基于实施情况，进行了一些反思，提出了改进思路。
1钢桥课程设计方案设置
1．1设计思路
在开展《钢桥》课程设计之前，对《钢桥》课程设计资料进行调研，发现《钢桥》课程设计主要以钢桁架铁路桥为主，个别采用钢箱梁的课程设计也是采用计算软件进行分析，对于尚未学习有限元软件的本科生来说较为困难。基于以上情况，尝试采用土木工程类基本软件可计算的连续梁钢箱梁桥的《钢桥》课程设计。课程设计采用三跨连续钢箱梁桥，重点设计为桥面系部分。由于课时限制，不关注基础与桥墩的计算，内容由其他课程设计进行。钢箱梁设定为单箱钢箱梁，内容主要包括基本设计资料与截面拟定、主梁的内力计算、结构刚度验算、结构应力计算、桥面系计算、次要构件计算以及设计图和材料表绘制。计算内容与桥梁工程课程设计和钢结构课程设计存在交叉，并紧密衔接钢桥知识点。主要内容为桥面系的计算，重点突出钢桥相关计算，包括加劲肋的验算、横隔板的验算、刚度与应力验算。与最新出台的《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64－2015)相结合，强化设计过程中的规范应用。
1．2设计方案
课程设计时长为8天，要求学生在较短的时间内完成从查阅相关资料、基本资料设计、界面拟定到应力、刚度等验算内容，时间较为紧迫。对此，我们对《钢桥》课程设计方案进行了如下安排。因本次课程设计对象为本科生，学生所掌握的求解方法与应用软件较少。遇到的较大的问题有超静定结构的求解、加劲肋的验算与桥面系的内力计算三个方面。
1．3问题解决方案
1．3．1超静定结构求解
因采用三跨连续梁，故需要进行超静定计算。虽然学生在《桥梁工程》课程设计中有进行内力计算，但是大多数《桥梁工程》课程设计均采用简支梁桥，内力计算时为静定结构，学生手算即可。但是对于连续梁桥超静定结构，虽可采用结构力学方法进行计算，但是计算内容过多且难度很大。因此，在此次课程设计中采用了一种可计算超静定结构的力学软件进行计算。学生只需将尺寸、荷载等数据输入进软件中，并且确认最不利荷载布置方法即可进行超静定计算。既完成了对连续梁超静定结构的内力计算，又让学生巩固了结构力学中影响线的概念。
1．3．2加劲肋验算
加劲肋是钢箱梁桥的一大特征，所以《钢桥》课程设计中必然涉及到加劲肋的验算。《公路钢桥设计规范》5．1．6中对加劲肋的验算方法进行了详细的说明。但是，对于对钢结构桥梁构造了解较少的本科生来说，对加劲肋进行验算时，大部分学生在设计中都难以做到综合考虑和“瞻前顾后"，经常出现设计参数前后矛盾的现象［4］，导致学生将大量的时间浪费在调整尺寸构造上。所以，在进行加劲肋的计算前，笔者将几座类似桥型的构造参数发给学生，让学生对加劲肋的构造参数有一个基本的认知，并提供参考。
1．3．3桥面系的内力计算
本次课程设计最大的难点在于桥面系的内力计算。正交异性钢桥面板刚度在互相垂直的二个方向上有所不同［3］，造成构造上的各向异性因为“加劲肋"钢箱梁这一特殊构造的存在，使得桥面系的计算变得极其复杂。对于正交异性钢桥面板的求解通常使用计算机软件进行求解，采用了很多新的数值法，对于尚未学习有限元软件分析的本科生验算是比较困难的。目前桥面系的计算方法主要有两种，分别是P．E(Pelikan-Esslinger)法与格子梁体系法。对于本科生来说，P．E法求解正交异性钢桥面板较难理解且利用较多的高等数学的知识，当荷载分布较复杂时难度过大。格子梁法通常采用有效分布宽度的方法计算［5］，仍需配合有限元软件进行计算。笔者基于以上情况，提出了一种针对闭口加劲肋的简化箱梁方法，计算分为三个步骤。第一步:简化为连续梁的荷载的计算。取两个横隔板间的加劲肋进行考虑，将桥面板进行简化，将闭口加劲肋与桥面板焊接部位简化成为一个刚性支座，在横隔板处简化为固定支座。当纵向加劲肋布置的间距较小时，简化后的连续梁刚性支座过多，作用在其上的弯矩和剪力都很小，所以当纵向加劲肋的间距较小时可不进行纵向加劲肋的验算，只需要考虑横向加劲肋的验算。第二步:将闭口加劲肋简化为箱梁。闭口加劲肋的形状与斜腹板箱梁的形状基本一致，故可以将闭口加劲肋看作是一个小的斜腹板钢箱梁，但是箱梁存在剪力滞效应，所以闭口加劲肋的翼缘需要根据《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64－2015)进行计算得到翼缘有效宽度。第三步:荷载组合与修正计算。根据前两步骤的计算可以得到荷载与闭口加劲肋的界面特性。但是针对闭口加劲肋的简化箱梁方法存在一定误差，且需要考虑到汽车荷载的冲击作用，故需要将荷载进行组合和修正。通过该方法，学生利用现有知识即可求解桥面系，加深了对剪力滞效应的理解，并熟悉了新版的《公路钢结构桥梁设计规范》(JTGD64－2015)。
1．4效果评价机制
为了培养学生的独立思考能力，避免学生在设计过程中出现抄袭现象，在课程设计中可采用分组设计和一人一题的方法［6］。本次课程设计分为综合设计计算书与答辩两个方面对学生课程设计效果进行考察。其中计算设计书要求学生制定详细的方案，大到桥梁整体布局，小到加劲肋的设计、变截面的尺寸变化。要求学生能完成设计图纸的绘制与材料表的计算。但是，仅仅依靠设计书对学生课程设计进行评价比较片面，学生可能存在懂得算法却不懂得原理的现象，因此要真实客观地反映学生的学习成果，就要综合考虑各个影响课程设计效果的环节，比如可以借鉴毕业设计考核方式，增设学生的课堂答辩［6］，并要求学生对本次课程设计的方案进行评价与建议。
2实践问题总结
2．1实施效果
课程设计结束后，学生对此次课程设计进行了评价。对于现在少有的钢箱梁连续梁桥课程设计，网上资料少、计算难度大都是这次课程设计的问题。为了解决超静定问题与钢箱梁的截面特性问题同学们搜集了许多资料，试用了许多软件最终确定计算方法，锻炼了学生主动学习探索的思维与创新能力。在课程设计答辩中，加入了许多钢箱梁特性的问题，体现了本次课设的特色，例如剪力滞效应、桥面系简化算法的思路等。通过答辩发现学生们对剪力滞效应的概念十分清晰，达到了利用所学知识解决问题的效果。本次课程设计囊括了桥梁工程、钢结构、结构力学的知识。整个课程设计以桥梁工程知识为主线，主梁内力计算需要结构力学知识、加劲肋与顶板的焊缝验算也需要掌握钢结构的内容，本次课程设计达到了将知识进行整合利用的效果。课程结束后，学生评价良好，依托《钢桥》及其课程设计教学，笔者获得土木与交通学院第四届“我最喜爱的任课教师"第三名。
2．2存在的问题
(1)本次课程设计虽然每位同学的工况及参数都有所不同，但是计算过程方法相同，计算内容相似，计算结果相差不大，对于不同工况的部分学生为了计算方便采用相同的截面形式，存在雷同现象。绘制图纸时发现学生将已有做好的图纸进行修改，并没有从始至终地绘制一幅完整的设计图纸，没有达到让学生亲力亲为地设计一座桥梁的效果。(2)本次课程设计为了适应本科生所学知识采用了较多的简化算法，计算结果误差可能较大。大多采用简单易行、功能单一的软件计算，缺乏使用新技术新软件的的意识。(3)课程设计的探索过程主要由班里成绩较好的学生进行，待其确定计算方法后其余学生再开始计算，缺少了让每一同学探索、创新的过程。应加强不同层次需求和不同基础的学生全面锻炼的训练［7］。
2．3改进方案
(1)在设计中安排多种工况。例如要求钢箱梁分为直腹板与斜腹板，对设计车道有所区分等。让每个学生既要独立思考，又可以和同学进行交流合作。(2)将迈达斯等计算软件课程提至钢桥课程设计之前，让学生既能够准确计算又能够熟悉计算软件的使用方法，为以后的设计工作奠定基础。(3)改进反馈答辩机制，答辩时要考察学生理解整个课程设计的设计思路，将学生共同的学习成果全部吸收，增强对知识的理解与认知。(4)定期检查学生对资料文献的阅读情况，结合设计题目进行分析，选择与题目相适应的内容运用到设计中，培养学生“查－阅－析－用"的自主学习模式［4］。
3结语
本次《钢桥》课程设计不同于现有《钢桥》课程设计模板，提出了更适合于学习公路桥梁和知识储备量较少的本科生。让学生从提出方案到设计计算，全面体验设计一座桥梁的过程，为以后步入工作岗位奠定基础。在课程设计过程中，要求学生查阅文献、提出计算方法并进行验算，真正做到回归工程本质，平衡工程教育课程中“理论"与“实践"内容，构建集知识、技能和态度“三位一体"的课程目标，优化了课程结构，以应对知识经济对我国工程人才培养质量的挑战。
作者：傅中秋 吉伯海 姚悦 单位：河海大学
［参考文献］
［1］汤智林，韩龙君．课程设计教学环节的有效控制［J］．廊坊师范学院学报(自然科学版)，2008，8(3):28－30．
［2］刘敦文，杨光．安全工程专业实验课研究性教学与创新型人才培养［J］．中国安全科学学报，2010，20(5):157－161．
［3］吉伯海，傅中秋．钢桥［M］．北京:人民交通出版社，2016．
［4］吴仁伦，杨胜利．《矿山压力与岩层控制》课程设计教学改革与实践［J］．教育教学论坛，2016，(6):139－140．
［5］小西一郎．钢桥［M］．北京:中国铁道出版社，1980．
桥梁工程的课程设计范文5
关键词：桥梁工程；CDIO；问题链
作者简介：杜建文（1985-），男，山东临沂人，南京理工大学泰州科技学院，助教；李十泉（1985-），男，江苏南通人，南京理工大学泰州科技学院，助教。（江苏 泰州 225300）
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）19-0119-02
CDIO作为工程教育的创新工具，是面向学生的教育，即强调在构思（Conceive）-设计（Design）-实施（Implement）-运行（Operate）现实世界的系统和产品过程中，来学习工程的理论和实践[1-2]。“桥梁工程”是土木工程交通土建方向一门重要的专业必修课。通过对它的学习可以使学生理解桥梁的基本构造，掌握桥梁上部结构和下部结构的设计方法，为其今后的工作打下良好的基础。
一、“桥梁工程”的教学内容
桥梁是为了跨越各种障碍（如河流、沟谷或其他线路等）而修建的建筑物，是陆路交通运输中重要的组成部分，称为交通运输的咽喉。“桥梁工程”课程主要讲授桥梁的设计和桥梁常见的施工方法。本次教学实践主要针对桥梁设计进行，桥梁设计主要包括上部结构设计、支座设计和下部结构设计。
桥梁设计是依据“安全、经济、适用、美观”的基本原则进行的，主要包括以下具体内容[3]：桥梁结构的组成、分类和结构体系；桥梁平面设计；桥梁纵断面设计；桥梁横断面设计；桥梁的设计荷载，包括恒载和活载；主梁内力计算，包括恒载内力计算和活载内力计算，并进行作用效应组合；上部结构正截面承载力计算、斜截面承载力计算和变形计算；桥台和桥墩的尺寸拟定和构造要求；桥墩桥台的承载力验算；基础类型的选择和承载力计算。
桥梁在设计过程中，其截面构造尺寸应符合桥梁设计规范的相关规定，不能随意设置。桥梁设计中常用的规范有：JTG D60-2004，公路桥涵设计通用规范；JTG D61-2005，公路圬工桥涵设计规范；JTG D62-2004，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范；JTG D63—2007，公路桥涵地基与基础设计规范。
因为规范中的条文规定在讲授时比较繁琐，比较枯燥，而且学生在学习时不知道该构造规定的作用，从而学习积极性较差，造成教学效果较差。为了改变这种消极的状态，将在实践环节安排的《桥梁工程课程设计》融入到教学当中，即以实际桥梁的设计贯穿整个“桥梁工程”教学，从而实现在“做中学”。
二、“桥梁工程”教学实践流程
在“桥梁工程”授课过程中，以实际桥梁的设计为主线，采用问题链的形式引导学生思考，从而激发学生学习的兴趣，主动学习。教师在第一次授课时，就将学生将要完成的桥梁设计课题布置给学生，也就是给学生一个桥梁的设计任务。以“3×13m钢筋混凝土简支空心板桥设计”课题为例，阐述如何实现桥梁工程的教学实践。
问题链指的是一些系列问题所组成的问题组。桥梁工程中的问题链是以桥梁设计的流程为主线进行设计的，由浅入深，由上部结构延伸至下部结构，层层递进，进而包含桥梁工程设计的主要内容。
问题1：设计题目中的“13m”表示什么含义？
提出问题后，首先请学生进行回答，同时给予学生适当的引导，通常教师给学生几个备选答案，以选择的形式进行提问。比如，13m表示的是标准跨径、计算跨径还是桥梁全长？让学生来进行选择，当学生回答完毕后，可以顺着其的回答进行延伸。
当学生回答是标准跨径时，首先给予肯定，然后问其标准跨径的概念，就可以引出桥梁构造的基本概念，进而讲授桥梁结构的专有名词等相关内容。
当学生回答是其他答案时，如计算跨径。可以幽默地让其重新选择，直至选到标准跨径，此时可以活跃课堂气氛。然后，引出标准跨径的概念，讲授桥梁构造的概念，进而弄清楚相近概念的区别。
问题2：设计题目中3×13m表示什么含义？
通过这个问题，引出桥梁分孔的内容。从桥梁分孔的切入，讲授桥梁纵断面设计和平面设计。当对桥梁纵断面的相关内容讲授完成后，结合学生的桥梁设计课题进行提问，明确3×13m的含义，即桥梁为3跨，标准跨径为13m的桥梁。
问题3：该桥梁的结构形式是简支板桥，它是从哪个角度进行分类的，还包括哪些常见的结构类型？
通过这个问题，引出桥梁的分类。桥梁从受力角度分为梁桥、拱桥、悬索桥、刚构桥和组合体系桥等。分别阐述梁桥、拱桥、悬索桥的受力特点和相互之间的区别，让学生对桥梁的体系有系统性的认识。通过提问学生明白其设计课题的类型即简支梁桥，属于梁桥的一种。
同时，梁桥还包括连续梁桥。那么，简支梁桥和连续梁桥在受力上的最大区别是什么？
利用这个问题可以促使学生回忆在“混凝土结构设计原理”里面所学习的相关内容，从而掌握连续梁和简支梁的区别，即连续梁在中间支点处有负弯矩，而简支梁没有。
问题4：该桥梁的主梁是什么形式？
通过该问题引出横截面设计的相关内容。该主梁为装配式钢筋混凝土空心板，进而就可以讲授空心板的相关构造要求。
然后让学生结合实际桥梁课题，初步拟定空心板的截面尺寸。待尺寸拟定完成后，让学生将其设计的尺寸进行讲述，同时让其进行评判，是否符合规范的相关要求，是否合理可行。通过相互评价，可以促进学生对空心板构造知识的应用和掌握，加深对规范中构造要求的理解。
问题5：空心板上面有哪些荷载作用？
通过这个问题引出作用的分类。《公路桥涵设计通用规范》（JTJD60-2004）对作用按照时间变异性可以分为永久作用、可变作用和偶然作用。
然后，分别列举永久作用、可变作用和偶然作用包含的内容，介绍每一项作用的相关计算，尤其是汽车荷载的计算。
最后，讲述规范中对这些作用如何进行作用效应组合，主要包括承载能力极限状态下的基本组合，正常使用极限状态下的长期效应组合和正常使用极限状态下的短期效应组合。这三种组合的计算公式和相应系数的取值。
问题6：简支梁桥跨中和支点处的弯矩和剪力如何计算？恒载和活载的计算有什么区别？
通过这个问题引出空心板梁的内力计算，再分别叙述恒载和活载的内力计算。恒载计算可以直接利用结构力学中关于均布荷载的情况下的内力计算就可以得到。活载内力计算主要包括汽车荷载和人群荷载，必要时还要计算风荷载等。汽车集中力作用在主梁上，求其内力的计算属于空间力学问题，求解非常麻烦，在工程实际中，引入了荷载横向分布系数的概念。
然后，阐述荷载横向分布系数根据横向刚度不同有5种不同的计算方法，说明这些方法的各自的基本假定和计算步骤。
让学生结合其各自的桥梁设计课题，采用杠杆原理法计算空心板支点处的荷载横向分布系数，采用铰接板梁法计算1/4跨至跨中处的荷载横向分布系数，对于支点至1/4跨采用线性内插的方法获得，并绘制荷载横向分布系数沿纵向的分布。接着利用影响线法求出汽车荷载和人群荷载在主梁中的内力。[3]
安排一次课时，让学生来讲述自己的主梁内力计算，教师对其讲述过程要进行控制，当其完成一个重要步骤时，就进行评价，如正确就加以肯定，如出现错误，及时进行纠正。
问题7：桥梁内力计算完成后，应进行作用效应组合，并进行承载力计算。那么，承载力计算包括哪些内容？
通过这个问题，让学生回忆“混凝土结构设计原理”的相关内容。空心板进行承载力计算时是根据面积相等和惯性矩相等，换算成工字型截面，在进行计算时采用T形梁的相关公式进行计算。
空心板承载力计算主要包括正截面抗弯承载力计算，斜截面抗剪承载力计算和正常使用极限状态下的变形计算。通过承载力的计算可以和前续课程“混凝土结构设计原理”[4]有效进行联系。
问题8：桥梁上部结构和下部结构的连接部件是什么？
通过这个问题，引出支座的作用，进而讲授支座的类型、分类和常见的支座形式。
结合钢筋混凝土空心板桥设计，详细阐述板式橡胶支座的工作原理和设计流程，即：确定支座的平面尺寸，计算形状系数；确定支座的高度；验算支座的偏转和压缩变形；验算支座抗滑性。
问题9：桥梁下部结构主要包括哪些部分？它们有哪些形式，如何进行设计？
通过这个问题，引出桥台、桥墩和基础的概念。根据不同的地质情况和结构形式，对于桥台部分，重点讲授重力式桥台和桩柱式桥台；对于桥墩部分，重点讲授重力式桥墩和桩柱式桥墩。
问题10：桥梁上部结构和桥墩（台）的荷载通过什么部分传递到地基上？
通过这个问题，引出基础的作用。结合所给的地质情况，重点讲述浅基础和桩基础，从而和“桥梁工程”的相关内容联系起来。[5]
三、结论
本文主要阐述了如何将实际桥梁设计以课程设计的形式贯穿于“桥梁工程”的教学中。采用递进的问题链，不断引出桥梁设计的相关内容，并且通过提问的方式与学生之间产生互动，进而提高教学效果。
参考文献：
[1]查建中.论“做中学”战略下的CDIO模式[J].高等工程教育研究，2008，（3）.
[2]王刚.CDIO工程教育的模式的解读与思考[J].中国高教研究，2009，（5）.
[3]汪莲.桥梁工程[M].合肥：合肥工业大学出版社，2011.
[4]叶见曙.结构设计原理[M].第二版.北京：人民交通出版社，
桥梁工程的课程设计范文6
课程体系改革的基本内容按照课程体系改革指导思想的要求，课程体系改革的基本内容有：（1）制定新的培养计划和教学大纲；（2）了解本专业学科范围内科学技术的新发展，编写路桥方向课程体系的教材和教学参考书；（3）对课程体系、教学内容、教学方法、考核办法进行改革实践；（4）建立实习基地，对实习、课程设计和毕业设计等实践性教学进行改革实践。课程体系改革的途径为了适应社会不断发展的需要，在课堂教学学时少的情况下，优化课程设置，整合和重组课程内容，改进教学方法，以实现学生在知识、能力和素质上协调发展，适应人才市场的需求。1.构建课程平台，明确专业方向。土木工程的范围非常广泛，包括土木工程材料、基础工程、建筑工程、交通土建工程、桥梁港口工程、地下工程、水利水电工程、给水排水工程、土木工程施工、建设项目管理等。土木工程专业各个不同的方向，在基础力学、工程材料和结构分析等方面具有一定的相通性。为了适应学生就业市场的变化和单位对人才的合理配置要求，为了加强学生的工程能力与素质教育，在大学的前三学年，为土木工程专业学生搭建公共教育平台（即公共基础课程、大类学科基础与专业基础课程），到第四学年由学生自主选择不同的专业方向（即专业方向课程），只有这样培养出的学生才能做到真正的面向企业﹑服务社会。2.优化课程设置，突出专业特点。在制定土木工程专业培养计划上，应对课程内容进行优化设置。如将力学类、结构类、施工管理类及工程材料、工程测量课程等分别采用精简归并重复性内容，剥离共性理论性内容，重新构建课程等办法，避免课程的重复。同时，在课程间反复协调的基础上，修改课程教学大纲，使学科基础课实现“宽厚”，专业课实现门类多、内容新、学时精和信息量大。只有这样才能较好地实现土木工程专业的真正方向，较容易地解决“专业口径宽、学时少”出现的各种矛盾，以满足学生专业课学习的要求，满足毕业生在工作中的专业改向、新项目研究或继续专业学习的要求，为将来在不同的领域发展奠定基础。
提高教师素质，建设特色教材。在教学中，教师既要具有扎实的专业知识，又要积极参与实际工程项目，同时还要进行科学研究，在自我学习提高的同时，有义务将本学科最新的研究成果应用到特色教材的建设中。与教学计划、教学大纲配套的系列教材是课程体系改革成果的载体和改革得以实现的手段，也是实现培养目标的重要保证。方向课程体系的教材内容应相互协调，紧密结合工程实际，要与教学计划要求吻合，要有利于培养和提高学生分析问题、解决问题的能力。结合新的应用型人才培养模式的改革与实施，在路桥方向课程体系的改革研究与实践中，我们编写出版了《桥梁工程》、《路基路面工程》、《高速公路》、《道路勘测设计》、《土木工程专业路桥方向毕业设计指导》等十几部教材和教学参考书。紧跟学科发展，培养创新思维。学生专业能力的提高，创新思维是关键。为了扩展学生的知识面，我们适当增加了法律、管理、工程经济和反映本专业新技术的选修课等，例如：《交通工程学》、《公路经济学》、《公路网规划》、《道路景观设计》、《公路测设新技术》、《地铁与轻轨》、《路面管理系统》、《路基处理技术》、《工程加固技术最新进展》、《道路桥梁检测新技术》、《midasCivil软件工程应用》等，努力培养学生的创新思维，满足企业对创新应用型人才的需要。定期举办专题讲座，例如：道路工程专题讲座和桥梁工程专题讲座。为了把握最新道路与桥梁工程知识，定期邀请设计院﹑施工企业、管理部门和科研院所的知名专家举办专题讲座，让学生了解目前道桥工程的发展现状、存在的问题及今后的发展方向，让学生了解最新的管理方法、新颖的设计方案、成熟的施工经验、成功的工程案例和最新的检测设备和技术。注重实践教学，加强应用能力。为了全面培养学生的实践能力和工程能力，提高学生的专业素质，我们有实验课、工地实习、课程设计、生产实习、毕业实习、毕业设计和课外科技创新等实践性教学环节，使学生逐步确立工程结构意识。根据课程的特点，对体现专业内容的实验，在适当增加实践教学学时的同时，由实验指导教师根据内容对实验小组的每位同学进行现场提问考核，重点考核实验的步骤、环节，确保人人会做。实验后学生要上交一份内容详细的实验报告。充分利用校外的实践教学资源，选择央企、大型国有或民营企业，由专业教师带领学生到工地实习。时间视工程情况而定，一般在6周时间。首先，邀请工地的技术人员给学生介绍工程概况，然后，在技术人员的带领下分成若干个小组进行现场参观，技术人员讲解技术要求，最后，学生根据所见所闻向技术人员提问。实习期间，学生在工地现场由技术人员安排工作，专业教师协调管理。
实习后学生要上交一份图文并茂的实习报告。对专业课程设置的课程设计，例如：《桥梁工程》、《道路勘测设计》和《路基路面工程》等均设置1周时间的课程设计。教师列出主要参考资料，引导学生逐步分析基础资料、认真讨论不同的方案。在结构计算中，首先要求学生必须明确工程结构概念，再结合具体设计内容，引导学生重视结构构造问题，并按规范要求认真。设计后，学生要上交一本计算书和施工图。为了加深学生对桥梁结构的了解，熟悉各种桥梁结构形式、构件构造特点及传力特点，给出要求，让学生采用最简单的材料，自己动手制作模型。通过做模型参加竞赛，使学生加深对各种桥梁结构形式构造的了解，让复杂的理论知识感性化，同时也培养学生团结协作的精神，增进同学间的感情。6.改革考核方法，挖掘学生潜力。学生成绩考核的本身，对教学改革有着明确的指导意义。学生成绩的考核包括：理论考试、课程设计考核、实验考核、实习考核、毕业设计考核及参加相关科技活动情况等部分。根据培养内容学分绩点的不同，在考核形式上采用闭卷考试、开卷考试、综合测试、大作业、命题论文、实习报告等多种形式。在考核内容上力求体现出学生掌握基本知识、理解重点知识、灵活运用综合知识的能力。这种考核办法改变了以前学生应付考试、死记硬背书本知识的尴尬局面，激发了学生学习的热情，充分挖掘其潜力，使学生变被动学习为主动。通过课程体系改革的研究与实践，我们深刻认识到，教学改革要服务于社会，要努力培养学生的创新意识，提高学生的工程应用能力，使学生真正具备较强的市场适应性和竞争力，以实现满足社会对人才的需求。
作者：赵青 单位：安徽建筑工业学院
