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摘要：文章首先分析了橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)的現(xiàn)狀，然后論述了橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)的提升建議，包括緊跟學(xué)科前沿，拓寬學(xué)生視野；緊密聯(lián)系工程實際，教學(xué)方法多樣化；提升學(xué)生操作能力，改進(jìn)課程考核方式；等等。

關(guān)鍵詞：橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)；教學(xué)方法；考核方式

為積極應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，2017年至今，教育部一直著力推進(jìn)新工科建設(shè)的深化與突破，引導(dǎo)高校教育機(jī)制革新，努力實現(xiàn)新工科大環(huán)境下的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，力爭搶占未來科技發(fā)展先機(jī)。習(xí)近平總書記多次指出，青年是國家的希望。橋梁工程作為傳統(tǒng)工科一直備受重視，如今我國在新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝等方面有自己的優(yōu)勢，但是國外的一些先進(jìn)技術(shù)與工藝也值得我國學(xué)習(xí)和借鑒[1-4]。一直以來，我國在諸多技術(shù)領(lǐng)域都面臨“卡脖子”問題，而培養(yǎng)技術(shù)過硬、創(chuàng)新能力強(qiáng)的復(fù)合型人才是破解僵局、應(yīng)對挑戰(zhàn)的有效辦法。橋梁結(jié)構(gòu)試驗是橋梁工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)計劃中的重要一環(huán)，也是一門非常重要的實踐課程，涉及橋梁結(jié)構(gòu)試驗儀器設(shè)備、舊橋檢測、成橋荷載試驗、橋梁振動試驗等內(nèi)容。隨著橋梁無損檢測技術(shù)、結(jié)構(gòu)響應(yīng)感知和參數(shù)識別技術(shù)的發(fā)展，橋梁結(jié)構(gòu)試驗的技術(shù)和方法發(fā)生了日新月異的變化[5-8]。另外，隨著智慧城市、智慧橋梁等創(chuàng)新理念的提出，傳統(tǒng)土木工程、力學(xué)、信息技術(shù)等眾多學(xué)科不斷交叉融合[9-10]。因此，教師在做好自身科研工作的同時，也需要讓學(xué)生了解土木領(lǐng)域的發(fā)展動態(tài)，以增強(qiáng)學(xué)生對相關(guān)領(lǐng)域的環(huán)境適應(yīng)能力。在新工科教學(xué)改革背景下，橋梁結(jié)構(gòu)試驗這門課程的教學(xué)應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生實踐操作能力的鍛煉和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。教師要想讓教授的橋梁結(jié)構(gòu)成熟試驗方法和技術(shù)跟上如今先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，讓學(xué)生在掌握現(xiàn)有常規(guī)知識的基礎(chǔ)上，緊跟本專業(yè)的發(fā)展潮流，就需要對當(dāng)前橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)工作進(jìn)行適當(dāng)?shù)母母?。筆者對當(dāng)前高校橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)中存在的不足進(jìn)行了歸納總結(jié)，并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)目標(biāo)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)四個方面對橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)質(zhì)量提升策略進(jìn)行了初步探討，旨在幫助橋梁工程專業(yè)的學(xué)生提高專業(yè)素養(yǎng)、打牢專業(yè)基礎(chǔ)、開闊視野。

一、橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)的現(xiàn)狀

（一）教學(xué)內(nèi)容陳舊，未緊跟學(xué)科前沿

與土木工程結(jié)構(gòu)試驗不同，橋梁結(jié)構(gòu)試驗主要側(cè)重于橋梁結(jié)構(gòu)，具有專業(yè)性強(qiáng)的特點。當(dāng)前選用的教材主要有《公路與橋梁檢測技術(shù)》《橋梁結(jié)構(gòu)試驗》。前者對道路工程的路基路面測試方法進(jìn)行了較多的介紹，而對橋梁結(jié)構(gòu)的測試試驗介紹不足，且缺乏針對性。后者內(nèi)容布局合理且由淺入深，但是內(nèi)容略顯陳舊，如對于橋梁施工過程中橋面高程的測量，其列舉的連通管測量方法由于測試精度低，在實際工程中已不再適用；關(guān)于無損檢測方法的介紹，仍停留在10年前的知識水平。目前，由于教學(xué)內(nèi)容未及時更新，學(xué)生對這門課程的學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)效果自然不太理想。另外，對于橋梁結(jié)構(gòu)試驗涉及的試驗儀器介紹，教師僅僅停留在理論講解的層面，且未緊跟學(xué)科前沿。例如，電阻應(yīng)變儀的使用涉及物理學(xué)當(dāng)中的電路知識及多種橋路組合，而教師在教學(xué)中僅進(jìn)行了理論知識的講解，也沒有涉及學(xué)科前沿內(nèi)容，因此僅有少數(shù)學(xué)生能真正消化吸收?，F(xiàn)如今，學(xué)生身處信息時代，對新鮮事物的興趣頗高，傳統(tǒng)的橋梁結(jié)構(gòu)試驗方法固然是學(xué)生學(xué)習(xí)的前提，但是教師只有融入本領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)科前沿內(nèi)容，才能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而這是當(dāng)前工科類試驗教學(xué)中極其欠缺的。

（二）教學(xué)方法單一，未注重實踐教學(xué)

目前，橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)方法主要為教師對儀器、測試方法進(jìn)行介紹，而學(xué)生只能被動聽講。換言之，教師講授在課堂教學(xué)中占據(jù)絕大部分的時間，而學(xué)生處于一種被動接受知識的狀態(tài)。不管是課堂理論教學(xué)還是實驗室現(xiàn)場操作教學(xué)，學(xué)生的課堂參與度都較低，積極主動性也不高。特別是在試驗課教學(xué)過程中，學(xué)生以小組為單位進(jìn)行試驗儀器操作時，僅有少部分學(xué)生動手參與，較多學(xué)生只是協(xié)助或觀望。這樣的教學(xué)過程一方面讓學(xué)生收獲甚少，既沒有拓寬學(xué)生知識面，也沒有提升學(xué)生動手操作能力，導(dǎo)致實踐教學(xué)的目的難以達(dá)成；另一方面使得教師難以從教學(xué)中收獲成就感。這種教學(xué)情況使得橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)改革迫在眉睫。出現(xiàn)以上所述教學(xué)情況的主要原因如下。第一，橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)比較注重實踐和操作，而試驗課時占課時總量的比重偏低，因此試驗教學(xué)過程都是以教師講授為主，未能注意學(xué)生發(fā)散思維的培養(yǎng)。第二，橋梁結(jié)構(gòu)試驗專業(yè)性強(qiáng)，而且各類儀器和測試方法都與其他學(xué)科有所交叉和關(guān)聯(lián)，但當(dāng)前教學(xué)過程中理論教學(xué)和試驗教學(xué)未能有效結(jié)合，這是目前教學(xué)效果不佳的主要原因之一。第三，當(dāng)前橋梁結(jié)構(gòu)試驗理論教學(xué)方法單一，教師單純通過幻燈片展示和板書教學(xué)，教學(xué)過程不夠生動，同時針對儀器和測試方法開展的少量視頻教學(xué)也難以有效與實際工程案例相結(jié)合，因此難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

（三）教學(xué)目標(biāo)不夠明確，考核體系不夠完善

理論是實踐的基礎(chǔ)，實踐是檢驗理論的依據(jù)。橋梁結(jié)構(gòu)試驗本科教學(xué)旨在讓學(xué)生認(rèn)識試驗儀器和試驗方法、鍛煉實際動手操作能力。對于工科學(xué)生而言，理論學(xué)習(xí)固然重要，但實際操作和動手能力更能體現(xiàn)其綜合素質(zhì)?，F(xiàn)如今的橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)雖然開展了課堂理論教學(xué)和實驗室的試驗操作，但是教學(xué)目標(biāo)亟待進(jìn)一步清晰和明確。同時，課程教學(xué)考核仍停留在理論知識考核階段，學(xué)生在試驗教學(xué)過程中的平時表現(xiàn)和參與程度仍缺乏考核依據(jù)，并且整個教學(xué)過程中都沒有注重試驗實際操作的考核，具體體現(xiàn)在以下三個方面。第一，橋梁結(jié)構(gòu)試驗是一門理論教學(xué)和試驗教學(xué)相結(jié)合的課程，但學(xué)期末僅僅只采用筆試對學(xué)生的最終學(xué)習(xí)效果進(jìn)行考核，而試驗教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成難以從考試試卷中得到驗證。第二，實際操作環(huán)節(jié)僅以試驗報告作為對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評判依據(jù)，而對于學(xué)生動手能力是否得到鍛煉和提升，仍缺乏適當(dāng)?shù)目己朔椒ê蜆?biāo)準(zhǔn)。第三，試驗教學(xué)過程是本課程的重要組成部分，以小組形式開展試驗可以培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力，但教師卻沒有讓每個學(xué)生進(jìn)行操作，且試驗開展過程中缺乏對學(xué)生的平時表現(xiàn)和實踐操作的考核。需要注意的是，教學(xué)目標(biāo)不明確是導(dǎo)致考核體系不完善的關(guān)鍵原因。

（四）未注重學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

針對橋梁結(jié)構(gòu)試驗這門課程而言，其短期目標(biāo)是將理論和實際相結(jié)合，提升學(xué)生實際操作能力，而長期目標(biāo)應(yīng)當(dāng)為學(xué)生今后工作和繼續(xù)深造打下堅實的基礎(chǔ)，即教師應(yīng)通過試驗教學(xué)使學(xué)生更好地消化和吸收理論知識，讓其在實際操作過程中增強(qiáng)對本專業(yè)的了解，并增進(jìn)學(xué)生對本專業(yè)的認(rèn)同感，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力。信息和知識呈爆炸式增長的時代，創(chuàng)造性思維十分重要，但當(dāng)前的橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)中，教師未注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)中，教師對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的不足，其原因主要如下。第一，學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)往往是各個科目共同作用的結(jié)果，且動手操作能力的提升需要初期的正確引導(dǎo)和后續(xù)的長期培養(yǎng)，但橋梁結(jié)構(gòu)試驗沒有如橋梁工程等專業(yè)課一樣受到師生的高度重視，因此在協(xié)同培養(yǎng)方面存在一定的問題。第二，教學(xué)內(nèi)容沒有緊密結(jié)合工程實際，且缺乏實際工程經(jīng)驗也是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感到迷茫、不知所措的重要原因之一。第三，教師在教學(xué)過程中沒有及時并有針對性地介紹當(dāng)前土木領(lǐng)域的最新測試技術(shù)，這不利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提升學(xué)生學(xué)習(xí)動力，進(jìn)而影響了其創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

二、橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)的提升建議

（一）緊跟學(xué)科前沿，拓寬學(xué)生視野

新工科背景下，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)需要以最新教材為依托。橋梁結(jié)構(gòu)試驗這門課程主要從試驗儀器、靜載試驗、動載試驗、無損檢測等主要章節(jié)展開教學(xué)，其中的橋梁靜載和動載試驗在工程現(xiàn)場更是舊橋檢測和新橋竣工驗收的常規(guī)測試項目，但橋梁結(jié)構(gòu)試驗教材中僅對測試方法進(jìn)行了歸類和簡介，難以讓學(xué)生產(chǎn)生切身體會。事實上，教材中穿插當(dāng)前典型工程案例并講解橋梁結(jié)構(gòu)現(xiàn)場測試流程、方法，可以讓學(xué)生通過真實的工程案例了解當(dāng)前主流的測試技術(shù)及其在實際現(xiàn)場如何操作。對于橋梁無損檢測技術(shù)，由于該部分教學(xué)內(nèi)容與橋梁健康監(jiān)測相關(guān)，也是當(dāng)前橋梁領(lǐng)域的研究熱點之一，因此教師有必要更新并著重介紹當(dāng)前標(biāo)志性橋梁的無損檢測及其在健康監(jiān)測當(dāng)中的應(yīng)用，如此可以開闊學(xué)生視野、提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)前，信息和知識的更新速度飛快，各類教材的內(nèi)容每年也都在更新。教師除了對教材進(jìn)行常規(guī)知識的更新，還需要對當(dāng)前橋梁工程領(lǐng)域所面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行介紹。橋梁結(jié)構(gòu)試驗涉及的都是基礎(chǔ)試驗教學(xué)，對此，雖然給學(xué)生打牢基礎(chǔ)固然重要，但是由于試驗方法陳舊并且與實際聯(lián)系不夠緊密，學(xué)生往往收獲甚少。在現(xiàn)有試驗教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)上，教師可著重介紹一到兩個科研方面的創(chuàng)新性試驗，讓學(xué)生了解該試驗的創(chuàng)新點及其意義所在，以此讓學(xué)生對科研有一個初步的了解和認(rèn)識。通過前沿內(nèi)容的穿插講解，教師可對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的啟蒙，不論學(xué)生畢業(yè)后直接參加工作還是繼續(xù)深造，都能讓其得到有效拓展，也有助于部分學(xué)生探索、解決問題能力的培養(yǎng)。

（二）緊密聯(lián)系工程實際，教學(xué)方法多樣化

橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)在課堂教學(xué)和實驗室教學(xué)的基礎(chǔ)上，可以適當(dāng)與其他課程教學(xué)交叉進(jìn)行，如進(jìn)行橋梁施工實習(xí)。在進(jìn)行工程現(xiàn)場實地教學(xué)的過程中，教師可以讓學(xué)生更加深刻地了解橋梁結(jié)構(gòu)實際測試過程，包括儀器的選取和假設(shè)、應(yīng)變片和傳感器的布設(shè)、試驗數(shù)據(jù)的采集和初步判斷，還有遇到試驗現(xiàn)場出現(xiàn)的種種困難應(yīng)該如何進(jìn)行克服和排解，這些都是開展試驗時必須面對的情況。通過現(xiàn)場試驗教學(xué)，既能讓學(xué)生切身感受到試驗開展的不易，也可以促使學(xué)生珍惜眼前優(yōu)越的學(xué)習(xí)條件，這些都是實驗室教學(xué)難以達(dá)到的教學(xué)效果。概言之，理論知識學(xué)習(xí)、室內(nèi)試驗操作及工程現(xiàn)場試驗教學(xué)三者相結(jié)合，可以讓學(xué)生在掌握知識、運用知識和對接實際工程三個方面都得到鍛煉。在理論課程教學(xué)中，除了對書本知識進(jìn)行講解，教師還可以開展視頻教學(xué)。視頻教學(xué)包含研究性小型試驗和工程現(xiàn)場試驗，對此，教師可層層遞進(jìn)地開展，從而幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識體系框架。在進(jìn)行室內(nèi)試驗操作和工程現(xiàn)場教學(xué)時，教師可以著重對比兩種環(huán)境下開展橋梁結(jié)構(gòu)試驗的異同。具體而言，室內(nèi)試驗環(huán)境好、試驗周期短、試驗數(shù)據(jù)量小，可方便學(xué)生理解和掌握試驗知識，但缺點是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中無法體會到開展試驗的難處。而工程現(xiàn)場試驗教學(xué)雖無法讓學(xué)生全程參與結(jié)構(gòu)測試，但是僅僅一個試驗環(huán)節(jié)就能讓學(xué)生獲益不少，如學(xué)會對海量的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行拾取和處理，以及從大量數(shù)據(jù)中獲得有價值的信息。概言之，良好的環(huán)境是學(xué)生獲取知識的重要前提，實際體驗更能提升學(xué)生的綜合能力。

（三）提升學(xué)生操作能力，改進(jìn)課程考核方式

試驗教學(xué)需要教師耐心并詳細(xì)地講解知識點，但是教師單方面的努力并不能達(dá)到良好的教學(xué)效果。對此，在試驗開展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，教師可對學(xué)生進(jìn)行提問，并對學(xué)生的積極參與給予中肯的評價，同時在給出正確答案之后，應(yīng)當(dāng)分析學(xué)生所提各種答案的優(yōu)缺點。通過互動式教學(xué)，教師可以高效率、高質(zhì)量地實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)目標(biāo)，并讓學(xué)生在試驗實際操作和互動教學(xué)中獲得成就感和認(rèn)同感，而這些都是學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)的動力源泉。爭取讓每一個學(xué)生都得到操作鍛煉是試驗教學(xué)的初衷，而考慮到部分學(xué)生性格內(nèi)向等因素，教師應(yīng)該通過實踐教學(xué)課程讓學(xué)生調(diào)整自身做事的習(xí)慣，這樣既提升了學(xué)生的動手能力，也增強(qiáng)了學(xué)生在今后工作和學(xué)習(xí)中的環(huán)境適應(yīng)能力。對于橋梁結(jié)構(gòu)試驗中實踐環(huán)節(jié)的考核，教師應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生的平時表現(xiàn)，包括試驗前的準(zhǔn)備、試驗過程中的參與度、試驗結(jié)束后數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析等，都應(yīng)當(dāng)作為試驗教學(xué)考核的重要指標(biāo)。特別是試驗儀器的實際操作，即教師應(yīng)當(dāng)讓每個學(xué)生都進(jìn)行實際操作考核，從而評判學(xué)生的動手能力在試驗教學(xué)中是否有進(jìn)步?？己朔?jǐn)?shù)高低只是學(xué)生能力一時的表現(xiàn)，而通過多次試驗教學(xué)考核觀察到學(xué)生動手能力的進(jìn)步，才是實踐教學(xué)最期望達(dá)到的目標(biāo)。

（四）鍛煉學(xué)生創(chuàng)造性思維，注重學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)

試驗前期的調(diào)研和籌備是開展試驗的重要工作，這也是當(dāng)前研究生甚至博士生在開展一項試驗時必須做的準(zhǔn)備工作。本科階段橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)主要為教師對試驗進(jìn)行講解，學(xué)生依照教師所述進(jìn)行操作。這樣的教學(xué)只是讓學(xué)生學(xué)會一項試驗，難以逐步將學(xué)生引入科學(xué)研究領(lǐng)域。學(xué)生的創(chuàng)造潛力是無窮的，需要教師尋求合適的、有效的教學(xué)方法進(jìn)行激活。基于此，教師通過對學(xué)生詳細(xì)講解試驗研究背景、研究意義、擬解決的問題，可讓學(xué)生充分認(rèn)識到開展試驗的最初出發(fā)點，這也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的基本前提。教師應(yīng)將試驗開展的整個過程傳授給學(xué)生，以便激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力，同時也可訓(xùn)練學(xué)生發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力。結(jié)合當(dāng)前橋梁領(lǐng)域研究前沿，教師在試驗教學(xué)過程中可嘗試性地提出一些科學(xué)問題并具體到某些關(guān)鍵參數(shù)的測取，讓學(xué)生積極思考并擬定一個簡便可行的試驗設(shè)計方案，同時讓學(xué)生對試驗方案進(jìn)行介紹及對何如獲取關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行講解。這種主持式的教學(xué)模式可盡可能地減少課堂教學(xué)對學(xué)生的思維束縛，訓(xùn)練學(xué)生解決問題的綜合能力，這對學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力也是一種很好的培養(yǎng)，對學(xué)生繼續(xù)升學(xué)深造可起到一個奠基的作用，同時對學(xué)生今后工作、生活也具有實際意義和深遠(yuǎn)影響。

三、結(jié)語

橋梁結(jié)構(gòu)試驗是橋梁工程專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)計劃中的重要環(huán)節(jié)，對于橋梁工程專業(yè)學(xué)生的升學(xué)深造、發(fā)展前景都具有顯著的意義。本文總結(jié)了當(dāng)前橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)過程中存在的不足，然后從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)目標(biāo)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)四個方面對提升橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)質(zhì)量的策略進(jìn)行了初步探討并給出了若干建議，即教學(xué)內(nèi)容緊跟學(xué)科前沿、教學(xué)方法緊密聯(lián)系工程實際、提升學(xué)生操作能力等。橋梁結(jié)構(gòu)試驗教學(xué)改革是一個長期的、不斷革新的過程，需要廣大教師積極參與其中，為國家和社會培養(yǎng)創(chuàng)新型人才盡自己最大的努力。

作者:郭忠照 任亮 涂文博 單位:華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院