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摘要：文章首先分析了橋梁結構試驗教學的現狀，然后論述了橋梁結構試驗教學的提升建議，包括緊跟學科前沿，拓寬學生視野；緊密聯系工程實際，教學方法多樣化；提升學生操作能力，改進課程考核方式；等等。

關鍵詞：橋梁結構試驗教學；教學方法；考核方式

為積極應對新一輪科技革命和產業變革，2017年至今，教育部一直著力推進新工科建設的深化與突破，引導高校教育機制革新，努力實現新工科大環境下的創新型人才培養，力爭搶占未來科技發展先機。習近平總書記多次指出，青年是國家的希望。橋梁工程作為傳統工科一直備受重視，如今我國在新材料、新結構、新工藝等方面有自己的優勢，但是國外的一些先進技術與工藝也值得我國學習和借鑒[1-4]。一直以來，我國在諸多技術領域都面臨“卡脖子”問題，而培養技術過硬、創新能力強的復合型人才是破解僵局、應對挑戰的有效辦法。橋梁結構試驗是橋梁工程專業學生培養計劃中的重要一環，也是一門非常重要的實踐課程，涉及橋梁結構試驗儀器設備、舊橋檢測、成橋荷載試驗、橋梁振動試驗等內容。隨著橋梁無損檢測技術、結構響應感知和參數識別技術的發展，橋梁結構試驗的技術和方法發生了日新月異的變化[5-8]。另外，隨著智慧城市、智慧橋梁等創新理念的提出，傳統土木工程、力學、信息技術等眾多學科不斷交叉融合[9-10]。因此，教師在做好自身科研工作的同時，也需要讓學生了解土木領域的發展動態，以增強學生對相關領域的環境適應能力。在新工科教學改革背景下，橋梁結構試驗這門課程的教學應當注重學生實踐操作能力的鍛煉和創新思維的培養。教師要想讓教授的橋梁結構成熟試驗方法和技術跟上如今先進技術的發展，讓學生在掌握現有常規知識的基礎上，緊跟本專業的發展潮流，就需要對當前橋梁結構試驗教學工作進行適當的改革。筆者對當前高校橋梁結構試驗教學中存在的不足進行了歸納總結，并從教學內容、教學方法、教學目標、創新能力培養四個方面對橋梁結構試驗教學質量提升策略進行了初步探討，旨在幫助橋梁工程專業的學生提高專業素養、打牢專業基礎、開闊視野。

一、橋梁結構試驗教學的現狀

（一）教學內容陳舊，未緊跟學科前沿

與土木工程結構試驗不同，橋梁結構試驗主要側重于橋梁結構，具有專業性強的特點。當前選用的教材主要有《公路與橋梁檢測技術》《橋梁結構試驗》。前者對道路工程的路基路面測試方法進行了較多的介紹，而對橋梁結構的測試試驗介紹不足，且缺乏針對性。后者內容布局合理且由淺入深，但是內容略顯陳舊，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，由于教學內容未及時更新，學生對這門課程的學習興趣不高，教學效果自然不太理想。另外，對于橋梁結構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，且未緊跟學科前沿。例如，電阻應變儀的使用涉及物理學當中的電路知識及多種橋路組合，而教師在教學中僅進行了理論知識的講解，也沒有涉及學科前沿內容，因此僅有少數學生能真正消化吸收。現如今，學生身處信息時代，對新鮮事物的興趣頗高，傳統的橋梁結構試驗方法固然是學生學習的前提，但是教師只有融入本領域內的學科前沿內容，才能提升學生的學習興趣，而這是當前工科類試驗教學中極其欠缺的。

（二）教學方法單一，未注重實踐教學

目前，橋梁結構試驗教學方法主要為教師對儀器、測試方法進行介紹，而學生只能被動聽講。換言之，教師講授在課堂教學中占據絕大部分的時間，而學生處于一種被動接受知識的狀態。不管是課堂理論教學還是實驗室現場操作教學，學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過程中，學生以小組為單位進行試驗儀器操作時，僅有少部分學生動手參與，較多學生只是協助或觀望。這樣的教學過程一方面讓學生收獲甚少，既沒有拓寬學生知識面，也沒有提升學生動手操作能力，導致實踐教學的目的難以達成；另一方面使得教師難以從教學中收獲成就感。這種教學情況使得橋梁結構試驗教學改革迫在眉睫。出現以上所述教學情況的主要原因如下。第一，橋梁結構試驗教學比較注重實踐和操作，而試驗課時占課時總量的比重偏低，因此試驗教學過程都是以教師講授為主，未能注意學生發散思維的培養。第二，橋梁結構試驗專業性強，而且各類儀器和測試方法都與其他學科有所交叉和關聯，但當前教學過程中理論教學和試驗教學未能有效結合，這是目前教學效果不佳的主要原因之一。第三，當前橋梁結構試驗理論教學方法單一，教師單純通過幻燈片展示和板書教學，教學過程不夠生動，同時針對儀器和測試方法開展的少量視頻教學也難以有效與實際工程案例相結合，因此難以激發學生學習興趣。

（三）教學目標不夠明確，考核體系不夠完善

理論是實踐的基礎，實踐是檢驗理論的依據。橋梁結構試驗本科教學旨在讓學生認識試驗儀器和試驗方法、鍛煉實際動手操作能力。對于工科學生而言，理論學習固然重要，但實際操作和動手能力更能體現其綜合素質。現如今的橋梁結構試驗教學雖然開展了課堂理論教學和實驗室的試驗操作，但是教學目標亟待進一步清晰和明確。同時，課程教學考核仍停留在理論知識考核階段，學生在試驗教學過程中的平時表現和參與程度仍缺乏考核依據，并且整個教學過程中都沒有注重試驗實際操作的考核，具體體現在以下三個方面。第一，橋梁結構試驗是一門理論教學和試驗教學相結合的課程，但學期末僅僅只采用筆試對學生的最終學習效果進行考核，而試驗教學目標是否達成難以從考試試卷中得到驗證。第二，實際操作環節僅以試驗報告作為對學生學習效果的評判依據，而對于學生動手能力是否得到鍛煉和提升，仍缺乏適當的考核方法和標準。第三，試驗教學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學生團隊協作能力，但教師卻沒有讓每個學生進行操作，且試驗開展過程中缺乏對學生的平時表現和實踐操作的考核。需要注意的是，教學目標不明確是導致考核體系不完善的關鍵原因。

（四）未注重學生創新能力培養

針對橋梁結構試驗這門課程而言，其短期目標是將理論和實際相結合，提升學生實際操作能力，而長期目標應當為學生今后工作和繼續深造打下堅實的基礎，即教師應通過試驗教學使學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對本專業的了解，并增進學生對本專業的認同感，激發學生的創造能力。信息和知識呈爆炸式增長的時代，創造性思維十分重要，但當前的橋梁結構試驗教學中，教師未注重學生創新能力的培養。橋梁結構試驗教學中，教師對學生創新能力培養的不足，其原因主要如下。第一，學生綜合能力的培養往往是各個科目共同作用的結果，且動手操作能力的提升需要初期的正確引導和后續的長期培養，但橋梁結構試驗沒有如橋梁工程等專業課一樣受到師生的高度重視，因此在協同培養方面存在一定的問題。第二，教學內容沒有緊密結合工程實際，且缺乏實際工程經驗也是學生在學習過程中感到迷茫、不知所措的重要原因之一。第三，教師在教學過程中沒有及時并有針對性地介紹當前土木領域的最新測試技術，這不利于激發學生學習興趣、提升學生學習動力，進而影響了其創新思維的培養。

二、橋梁結構試驗教學的提升建議

（一）緊跟學科前沿，拓寬學生視野

新工科背景下，創新型人才的培養需要以最新教材為依托。橋梁結構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展開教學，其中的橋梁靜載和動載試驗在工程現場更是舊橋檢測和新橋竣工驗收的常規測試項目，但橋梁結構試驗教材中僅對測試方法進行了歸類和簡介，難以讓學生產生切身體會。事實上，教材中穿插當前典型工程案例并講解橋梁結構現場測試流程、方法，可以讓學生通過真實的工程案例了解當前主流的測試技術及其在實際現場如何操作。對于橋梁無損檢測技術，由于該部分教學內容與橋梁健康監測相關，也是當前橋梁領域的研究熱點之一，因此教師有必要更新并著重介紹當前標志性橋梁的無損檢測及其在健康監測當中的應用，如此可以開闊學生視野、提升學生學習興趣。當前，信息和知識的更新速度飛快，各類教材的內容每年也都在更新。教師除了對教材進行常規知識的更新，還需要對當前橋梁工程領域所面臨的挑戰進行介紹。橋梁結構試驗涉及的都是基礎試驗教學，對此，雖然給學生打牢基礎固然重要，但是由于試驗方法陳舊并且與實際聯系不夠緊密，學生往往收獲甚少。在現有試驗教學環節的基礎上，教師可著重介紹一到兩個科研方面的創新性試驗，讓學生了解該試驗的創新點及其意義所在，以此讓學生對科研有一個初步的了解和認識。通過前沿內容的穿插講解，教師可對學生進行科學研究的啟蒙，不論學生畢業后直接參加工作還是繼續深造，都能讓其得到有效拓展，也有助于部分學生探索、解決問題能力的培養。

（二）緊密聯系工程實際，教學方法多樣化

橋梁結構試驗教學在課堂教學和實驗室教學的基礎上，可以適當與其他課程教學交叉進行，如進行橋梁施工實習。在進行工程現場實地教學的過程中，教師可以讓學生更加深刻地了解橋梁結構實際測試過程，包括儀器的選取和假設、應變片和傳感器的布設、試驗數據的采集和初步判斷，還有遇到試驗現場出現的種種困難應該如何進行克服和排解，這些都是開展試驗時必須面對的情況。通過現場試驗教學，既能讓學生切身感受到試驗開展的不易，也可以促使學生珍惜眼前優越的學習條件，這些都是實驗室教學難以達到的教學效果。概言之，理論知識學習、室內試驗操作及工程現場試驗教學三者相結合，可以讓學生在掌握知識、運用知識和對接實際工程三個方面都得到鍛煉。在理論課程教學中，除了對書本知識進行講解，教師還可以開展視頻教學。視頻教學包含研究性小型試驗和工程現場試驗，對此，教師可層層遞進地開展，從而幫助學生構建系統的知識體系框架。在進行室內試驗操作和工程現場教學時，教師可以著重對比兩種環境下開展橋梁結構試驗的異同。具體而言，室內試驗環境好、試驗周期短、試驗數據量小，可方便學生理解和掌握試驗知識，但缺點是學生在學習過程中無法體會到開展試驗的難處。而工程現場試驗教學雖無法讓學生全程參與結構測試，但是僅僅一個試驗環節就能讓學生獲益不少，如學會對海量的試驗數據進行拾取和處理，以及從大量數據中獲得有價值的信息。概言之，良好的環境是學生獲取知識的重要前提，實際體驗更能提升學生的綜合能力。

（三）提升學生操作能力，改進課程考核方式

試驗教學需要教師耐心并詳細地講解知識點，但是教師單方面的努力并不能達到良好的教學效果。對此，在試驗開展的關鍵環節，教師可對學生進行提問，并對學生的積極參與給予中肯的評價，同時在給出正確答案之后，應當分析學生所提各種答案的優缺點。通過互動式教學，教師可以高效率、高質量地實現橋梁結構試驗教學目標，并讓學生在試驗實際操作和互動教學中獲得成就感和認同感，而這些都是學生積極主動學習的動力源泉。爭取讓每一個學生都得到操作鍛煉是試驗教學的初衷，而考慮到部分學生性格內向等因素，教師應該通過實踐教學課程讓學生調整自身做事的習慣，這樣既提升了學生的動手能力，也增強了學生在今后工作和學習中的環境適應能力。對于橋梁結構試驗中實踐環節的考核，教師應當注重學生的平時表現，包括試驗前的準備、試驗過程中的參與度、試驗結束后數據處理和結果分析等，都應當作為試驗教學考核的重要指標。特別是試驗儀器的實際操作，即教師應當讓每個學生都進行實際操作考核，從而評判學生的動手能力在試驗教學中是否有進步。考核分數高低只是學生能力一時的表現，而通過多次試驗教學考核觀察到學生動手能力的進步，才是實踐教學最期望達到的目標。

（四）鍛煉學生創造性思維，注重學生創新能力培養

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

三、結語

橋梁結構試驗是橋梁工程專業學生培養計劃中的重要環節，對于橋梁工程專業學生的升學深造、發展前景都具有顯著的意義。本文總結了當前橋梁結構試驗教學過程中存在的不足，然后從教學內容、教學方法、教學目標、創新能力培養四個方面對提升橋梁結構試驗教學質量的策略進行了初步探討并給出了若干建議，即教學內容緊跟學科前沿、教學方法緊密聯系工程實際、提升學生操作能力等。橋梁結構試驗教學改革是一個長期的、不斷革新的過程，需要廣大教師積極參與其中，為國家和社會培養創新型人才盡自己最大的努力。

作者:郭忠照 任亮 涂文博 單位:華東交通大學土木建筑學院