本科生《桥梁概念设计基础》的教与学

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本科生《桥梁概念设计基础》的教与学

作者:肖汝诚,杨名冠

来源:《教育教学论坛》2012年第42期

摘要:改革开放以来,中国桥梁取得了举世瞩目的成就,但同时也出现了设计创新不足、桥梁不够优美、经济性能不够好的问题。传统的桥梁工程教学只重视结构计算,为了培养学生的创新思维、加强学生对桥梁美学和经济性能的重视,有必要在本科阶段开设《桥梁概念设计》课程,让学生熟悉概念构思的流程。该文阐释了《桥梁概念设计基础》课程的必要性,介绍了概念设计的意义及其课程设置,并总结了概念设计基础课程教学的特色,最后让学生从自认角度谈了对该课程的体会,并简要地进行了小结。

关键词:桥梁;概念设计;教与学

中图分类号:G642.0?摇文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)12-0147-05

一、引言

土木工程从17世纪中叶诞生开始,经历了最初近300年的“奠基时期”和一战前后的“成熟时期”,并以计算机和信息技术为标志,进入了现代桥梁工程发展阶段。这一时期,中国桥梁经历了“80年代的崛起”和“90年代的腾飞”两个阶段,取得了举世瞩目的成就,但在设计创

新、桥梁美学和经济性方面存在一些问题,这三个问题与设计人员的素质直接相关。桥梁设计人员的素质与其所接受的工程教育密切相关。传统桥梁工程的教学是按照不同材料讲授结构原理,按照不同规范教授设计方法。这种传统的教学方法使得学生容易形成思维定式,限制了学生的创意思维。同时,在教学当中缺少桥梁美学、桥梁经济性能比选这两方面的教育。学生在学习完《结构力学》、《材料力学》和《理论力学》等基础课程,《桥涵水文》、《桥梁施工》、《桥梁工程》等专业课程之后,所学知识是一堆分散的、凌乱的知识点,在毕业设计阶段,学生常常感觉到毕业设计难以着手展开。为了加强学生对桥梁设计的整体理解,整合学生本科学习的知识,培养学生的在桥梁设计时在创新理念、工程质量和美学考虑三方面的能力,同济大学桥梁系在本科生中增加了《桥梁概念设计基础》的课程。本文着重介绍了本科《桥梁概念设计》课程的教学目的和课程设置,并就教学特色谈谈作者的体会。

二、课程设置

桥梁的概念设计就是选择满足桥梁功能、结构、施工、耐久、环保、经济与美观要求和设计原则的最佳设计的过程。学生学完结构力学、材料力学、土力学等力学知识以及桥梁工程、桥涵水文、基础工程、桥梁施工等专业知识后,如何让他们学到《桥梁概念设计》所必须的基础知识是课程设置中必须考虑的问题。概念设计首先要分析设计环境,即分析该桥建设的自然条件、人文条件,社会条件和技术条件;然后生成一系列概念方案,针对不同桥型确定桥梁的各个层次的基本参数;最后根据《桥梁概念设计》的六个基本原则——“安全、适用、经济、

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