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基于CDIO的“桥梁工程”教学实践 　　摘要：“桥梁工程”是土木工程专业的一门重要的专业必修课。结合CDIO的工程教育理念，将实际桥梁的设计过程和“桥梁工程”的教学过程相结合。通过多个递进问题链的形式，激发学生的学习兴趣，进而不断引出桥梁工程的相关内容，取得较好的教学效果。 　　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