桥梁工程课程设计
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桥梁工程课程设计范文第1篇
关键词：高职；桥梁工程施工；教学设计；横向教育；纵向教育
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）08-0035-03
近年来，高职教育成为国家、社会广泛关注的焦点，教育部在《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》中，明确了校企合作、工学结合，基于工作过程的学习课程教学设计改革，建议高职院校根据职业技术岗位（群）的任职要求和职业资格标准进行课程体系和教学内容改革。随后，基于工作过程的学习课程教学设计改革如雨后春笋，几乎每一所高职院校都在进行基于标准模板的课程教学设计改革，到处充满了基于工作过程系统化的学习情境设计，使课程内容体系中的每一个教学单元都成为与“典型工作任务”相对应的综合信息载体。但人们忽略了社会科技经济在快速发展，职业技术岗位（群）的任职要求和职业资格标准也在不断更新，更重要的是学科之间本身存在差异性。所以，进行教学设计改革应该考虑动态因素，并充分考虑学科差异性，不应该有统一的标准，各门课程应该根据不同的实际情况安排教学内容及教学过程。笔者拟根据对高职《桥梁工程施工》课程教学的总结和反思，对高职《桥梁工程施工》课程的教学设计改革进行探讨。
指导思想
要进行高职课程教学设计改革，首先就要认清什么是高职教育，也就是要明确课程教学设计改革的指导思想。
广州番禺职业技术学院的查吉德指出：职业教育的本质是“为了职业的教育”，但“为了职业的教育”并不等于“与职业有关的教育”，职业性并不是职业教育的本质属性。高职教育不仅是与职业相关的教育，也就是人为了生存与发展所需接受的教育，普通高等教育也是人为了生存与发展所需接受的教育，同样也具有职业性，所以，高职教育与普通高等教育的根本目标是统一的，如中南大学的校训就是“经世致用”。但高职教育与普通高等教育又不是完全相同的，高职教育更多地注重实际应用，也就是对人类现有知识的综合应用，更少地探索人类新的知识，而普通高等教育更侧重于在人类现有知识的基础上，探索新的知识。但它们之间是相互沟通与联系的，所以，高职教育与普通高等教育是高等教育的两个方面，高职教育主要是横向教育，而普通高等教育主要是纵向教育，这也是社会发展的两个方面，一个是宽度，另一个则是深度。
高职教育是对人类现有知识加以综合应用的横向教育。认清高职教育之后，高职教育的课程教学设计改革就有了方向。课程教学要着重于人类现有的知识，教学目标是使学生掌握现有的人类知识，更重要的是如何将这些知识应用到社会实际中。
改革思路
本课程教学设计改革思路是在引入系统概念的前提下进行的。首先要清楚系统的概念。系统是由两个或两个以上元素相互关联、相互作用、相互影响形成的有机整体，具有功能目的性、整体涌现性等。21世纪之前，西方遵循以“还原论”为基础的线性思想，在教育教学上形成了“填鸭式”方式，这种以“还原论”为基础的思想，忽略了整体涌现性。进入21世纪以来，随着非线性科学的兴起，系统整体思想逐渐成为主流。但在教育教学方面还存在一定的滞后性，虽然在教学上提出了以学生为中心、基于工作过程等观念，但都没有脱离“还原论”的思想。
根据课程教学改革的纲领性指导思想，高职教育是对人类现有知识加以综合应用的教育，那就要求培养学生对知识的综合应用能力。要培养学生对知识的综合应用能力，前提是学生对知识牢固掌握，但更重要的是综合应用，也就是知识与知识的联系，知识与实际的联系，突出了联系性和整体性，也就是对现有知识系统的整合。可见系统性是十分重要的，不但课程教学改革要求具有系统性，更重要的是课程教学过程也要具有系统性。课程教学设计改革应沿着系统性这条主线进行。
具体到本课程的教学设计改革思路，要打破以“还原论”为基础的思想、以进行零散知识传授为主要特征的传统学科课程模式。要以建设体现专业培养方案的课程体系为一项系统工程，本课程是系统工程中的一个子系统，然后将课程子系统再分成多个子系统，以系统、组成元素为中心组织课程内容。要邀请行业企业专家对本课程的性质以及所对应的专业背景、专业所涵盖的行业领域进行分析，并以此为依据确定本课程的系统及组成元素。要根据行业涉及本课程的相关知识和应用技能要求，设计若干个系统，再将每个系统具体细化，划分为若干个学习元素。系统选取和编排思路体现的是体系的整体性和关联性，而每个系统学习元素的编排则要按照实际应用过程进行。
教学设计改革的实施
桥梁工程课程设计范文第2篇
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。
桥梁工程课程设计范文第3篇
Abstract： Massive open online courses provide a mutual learning and exchange platform for learners， sharing of curriculum resources， enable learners to become a leader in learning and improve the learning effect. This paper introduces ideas， significance and main contents of the open online course construction of Bridge Engineering Test and Detection. This open online course is built to improve the teaching level of civil engineering testing technology professional courses and learning effect in a practical way.
关键词：桥梁工程试验与检测；在线开放课程；教学设计
Key words： Bridge Engineering Test and Detection；open online course；teaching design
中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）09-0187-02
0 引言
大规模在线开放课程（Massive Open Online Course，简称MOOC）起源于美国，2012年以美国一批顶尖高校建设的网络课程为代表，为学习者提供免费优质的学习资源[1]。国内于2015年出台了《关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见（教高[2015]3号）》，鼓励高校建设一批优质在线开放课程，掀起了国内建设在线开放课程的热潮。
《桥梁工程试验与检测》是土木工程检测技术专业的一门专业核心课程，总学时96个，5.5学分。先修课程主要有材料力学应用、工程识图、工程测量、土木工程材料试验与检测、高性能混凝土试验与检测等，后续课程主要有试验室组建与管理等。为了使学生掌握桥梁工程的检测任务、内容和检测项目，合理选择检测仪器及了解仪器的使用性能；具备查阅相关技术规范规程，掌握常用技术规范规程的能力；能够正确填写试验记录，正确处理试验数据，并最终给出科学合理的工程质量评价结果。结合学院智慧职教课程资源平台，本着“建以致用”的原则[2]，建设在线开放课程，为将来开展线上和线下教学提供保障。
1 建设思路
本n程依据土木工程检测技术专业核心能力培养目标，按照职业行动领域与职业能力中的桥梁工程试验与检测工作项目设置。其总体设计理念与思路是以桥梁工程施工前准备阶段、施工阶段、施工验收阶段的检测项目组织教学内容。利用检测项目内容采用任务驱动的方法使得学生掌握相关的理论知识和职业能力。检测项目以桥梁工程建设顺序为引导，理论知识围绕指导工作任务需要，充分发挥校企合作关系，共同开发教学资源，实现学生培养过程共管，培养质量共评。采用工学结合的形式，使得学生在真实检测工作条件下最终掌握职业能力。同时结合高职教育及职业资格证书获取对理论知识、职业能力和职业素养的要求，融入相关内容，并由此形成过程性考核、项目考核和终结性考核相结合的课程考核方式。
1.1 合理设置学习情境，构建“岗位能力+职业目标”的课程标准
按照土木工程检测技术专业“双融共育三结合”人才培养模式要求，依据土木工程检测技术专业人才培养方案，开发“桥梁工程试验与检测”课程标准，以桥梁工程为载体划分学习情境，以检测员真实、完整的工作内容构建学习情境内容，由桥梁工程施工前准备阶段、施工阶段、施工验收阶段为主线安排学习情境顺序。
1.2 紧密结合检测员岗位需求，构建理实一体化的“项目化”教学模式
参照检测员岗位工作流程，采用工学结合“任务驱动”方式培养学生综合能力，建立了理实一体化教学流程，如图1所示，实现了理论教学与实践环节的有效结合。
2 建设内容
2.1 构建基于工作过程的课程体系（图2）
2.2 构建情境化的学习项目
按照工作任务流程，从桥梁工程整体评价方法、检测试验仪器介绍着手，以桥梁工程施工前准备阶段、施工阶段、施工验收阶段的检测项目为设计思路，将课程划分为两个模块七个教学情境，基础模块包括桥梁工程试验与检测概述和桥梁工程结构试验检测仪器设备连个学习情境，核心模块包括桥梁工程原材料试验检测、桥梁工程制品试验检测、桥梁工程地基与基础试验检测、桥梁构件状况及耐久性检测、桥梁荷载试验与承载力评定五个学习情境，每个情境采用任务驱动的方式，引导学生学习。
2.3 建设流程
在线开放课程具有知识“碎片化学习”特点[3]，侧重于网络平台的在线交互学习交流[4]，鉴于此制定相应的建设流程。
2.3.1 网络平台建设
由学院提供的职业院校数字化学习中心为网络平台，将课程分为课程公告、课程内容、作业、考试、讨论区、答疑、笔记、学习档案八个网络模块。
2.3.2 知识点设计
按照在线开放课程知识“碎片化学习”的特点，需要将《桥梁工程试验与检测》课程所有知识点进行梳理，再进行教学设计并将他们串接起来，每个知识点时间控制在10分钟左右，并设置相应的测试。
2.3.3 课程设计
《桥梁工程试验与检测》课程设计主要包括课程简况、教学简况、课程设计思路、成果、考核评价、教学条件、参考资料、教学组织这八个方面。
2.3.4 课程录制
建设团队根据课程内容确定录制的知识单元、录制场景和风格，将每个知识点做好脚本后进行录制。
2.3.5 课程上线
将制作好的课程资源上传至网络平台，课程网址，课程正式上线。
3 数字资源规范要求
为了提高在线开放课程维护效率和学习者的学习效率，数字资源的规范要求很重要，主要体现在结构的规范性和格式的规范性。
3.1 结构的规范性
在线开放课程结构的规范见表1。
3.2 格式的规范性
在线开放课程格式的规范见表2。
4 结语
《桥梁工程试验与检测》在线开放课程的建设，使专业教学形式更加灵活，学生通过网络学习，开放性更好，可以与老师随时进行网络交互式探讨，提高了学习效率，提升了学生试验检测技能，提升了学生的就业竞争力。
参考文献：
[1]袁莉，斯蒂芬・鲍威尔，马红亮.大规模开放在线课程的国际现状分析[J].开放教育研究，2013，19（3）：56-62.
[2]于歆杰.在线开放课程需要建以致用[J].中国高等教育， 2015（24）：9-10.
桥梁工程课程设计范文第4篇
一、城南学院桥梁工程方向应用型人才培养方案和课程体系特点
（一）课程体系的构成学院桥梁工程专业人才培养方案课程体系的构成采用“基础平台＋专业方向”的形式，专业教学计划中的必修课设置三个平台，选修课设置专业方向选修课。必修课三个平台为：1．第一平台：即公共课平台。开设这类课程是对学生进行通识教育和素质教育的基本途径。主要包括两课、体育、外语、计算机基础等。2．第二平台：即基础课与专业基础课平台。此类课程为土木、水利工程、道路、桥梁工程大类平台内的课程。包括结构力学、流体力学、土力学、基础工程、工程地质等。3．第三平台：即专业课平台。该平台构建在前两个平台的基础上，主要设置专业主干课程，包括砼结构、土木工程施工、高层建筑结构、路桥工程、建筑结构抗震、道路工程等。（二）学时、学分分布总学分：专业四年至少修满168学分。其中理论教学总学分118学分，集中实践教学环节总学分50学分。理论教学总学分：在118学分中，必修课占83.5学分，选修课占34.5学分。选修课包括专业方向选修课和公共选修课。（三）实践教学环节安排实践教学是与理论教学密切联系且又相对独立的教学体系，其重点是强化对土木工程专业学生素质与应用能力的培养。在制定实践教学环节的具体方案时，应从对学生创新意识和实践能力培养的角度出发，按基础实践、专业实践和综合生产实践三个层次制定。在不同层次的具体环节中，可以设置不同的选修“模块”，由学生根据个人兴趣和就业工作趋向选修。实践环节总学分为50学分。具体内容：1.基础实践，共约4学分，包括军事理论及训练、大学物理实验、英语应用能力实习等。2.专业实践包括测量实习、工程地质实习、认识实习、结构设计原理课程设计、基础工程课程设计、桥梁工程课程设计等，共约31学分。3.专业综合实践，共约15学分，包括毕业（生产）实习，不少于5周，毕业设计10周。整个框架在考虑桥梁工程专业基本教学的同时，系统考虑了外语能力、计算机能力、结构设计能力三个方面能力的培养。3城南学院桥梁工程方向应用型人才培养方案改革。从2006年起在土木工程专业进行了试点和探索，“5+1+2”应用型人才培养体系根据人才培养模式的多样化和最优化与桥梁工程专业方向的特点结合，进行了相应的调整。(1)理论教学的调整：首先调整了必修课和理论课，增加选修课，确保实践教学要求。A、将必修课时间压缩，如“高等数学”由160学时改为136学时。B、将必修课内容整合，如“画法几何”（34学时）、“土木工程制图”（60学时）合并为“画法几何与工程制图”（64学时）。C、将专业课内容和时间进行调整，教学内容由设计理论为主线改为以设计方法为主线。然后调整了选修课内容，增加土木工程相关专业（道路、隧道、建筑）等方向的专业选修课，便于学生结合工程实践的内容进行相关调整。增加一些提高土木工程师素养的选修课程，如工程经济、管理、法律等相关课程。2实践教学的调整：A、将原来分散在各个学期的校内外课程实习整合集中到暑期前后的夏季学期。B、工程实践时间延长到1年，实习的同时完成学校布置的毕业设计。通过对桥梁工程方向培养计划具体的修改，可以看到，课内教学时间明显缩短，实践教学时间明显增加，几乎占在校时间的40%，集中性实践教学时间超过了70周。在培养方案中，课程设计和工程实践结合的更为紧密，由原来单一的重视设计转变为设计与施工技术的综合平衡，突出了“应用”，与学生的基础素质更好地协调。(4）城南学院桥梁工程方向人才培养方案的实践探索城南学院桥梁工程方向人才培养方案的实践探索主要从以下几个方面来开展：(1)原来校内外课程实习是零散的分布在各个学期，实习效率较低，有时受气候环境影响大，为改变这种情况，新的然才培养方案将分散在各个学期的校内外课程实习整合到工程实践中，集中在暑期前后的夏季学期进行。(2)工程实践周期延长到1年，其中包括2个春秋学期和2个夏季假期，打破原有人才培养方案中学期和假期的界限。学生从三年级第二期末开始工程实践，学校联系在建重大工程项目和学生自主联系相对分散的实习项目相结合开展实习，结合在建高速公路、技术复杂的长大桥梁等重大工程项目进行工程实践，加强实践锻炼的同时，完成学校布置的毕业设计。通过不同项目的工程技术特色实现桥梁工程专业人才特色培养和专长培养。(3)为保证程实践期间的安全管理和教学质量管理，学院采取了工程实践指导学校（指导教师）和社会(生产一线专家)相结合的方式，实行“双导师制”。通过上述方式提高工程实践的效果，加强学生工程实践能力。
二、结语
目前，“5+1+2”模式已在长沙理工大学城南学院桥梁工程专业实施了4年。经过这几年的教学和实践过程，城南学院土木工程专业桥梁工程方向人才培养改革取得了比较明显的效果。在突出独立学院特点，充分考虑独立学院学生的基础素质实施因材施教的前提下，以“应用”为目标，以学以致用为原则，以人才市场需求为导向，根据毕业生就业走向（施工单位、监理单位、建设单位）制订并完善了土木工程专业桥梁工程方向人才培养计划，强化实践教学，提高学生的工程实践能力，增强了毕业生在就业大军中的竞争力，进而提升独立学院自身教育质量，突出了办学特色保持了自身市场竞争力。
作者：徐晓霞 刘扬 单位：长沙理工大学 土木与建筑学院
桥梁工程课程设计范文第5篇
关键词：桥梁；结构计算；教与学
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）18-0065-03
同济大学土木工程本科专业自1998年开始实施宽口径人才培养模式。按个人兴趣和择优录取的原则，部分学生在第三学年进入桥梁工程课群组。这些学生在前两年的公共基础课和专业基础课学习阶段中，已经学习了《理论力学》、《材料力学》、《结构力学》、《混凝土结构基本原理》、《钢结构基本原理》、《荷载与结构设计原则》等基础课程。经过这些课程的训练，学生已经储备了各种桥型结构计算的一些基础知识。但学生在各门专业课程中学到的计算方面的知识和方法仍然是分散的，而针对一座桥梁的系统的、全面的结构计算直到毕业设计阶段才得到锻炼，导致在有限的毕业设计时间内不能取得良好的效果。为此，同济大学桥梁工程系配合“卓越工程师”培养计划进行了课程设置改革，将桥梁课群组培养计划中涉及到的桥梁结构计算方面的内容整合成一门独立的《桥梁结构计算》课程，成为基础知识与实践能力间的重要纽带。本文着重介绍《桥梁结构计算》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。
一、课程设置
桥梁结构计算是指：通过桥梁设计资料的汇集提炼出计算条件后，运用结构分析理论和方法，计算得到结构的位移、内力、应力、约束反力等效应，再对计算结果进行判断、审核，在决定取舍后将结果转换成有用的设计数据，作为评估桥梁性能和进行结构优化的直接依据提供给设计者的全过程。《桥梁结构计算》必须解决的问题是在学生学习完直到《桥梁工程》等阶段的专业课程后，通过本课程的教学，使学生掌握桥梁工程设计及科研中常用的一些桥梁结构分析基础理论、方法，并初步具备使用桥梁结构计算程序进行结构分析的能力，为后续专业课程及毕业设计中遇到的结构计算奠定必要的基础。《桥梁结构计算》课程主要设置以下内容：
1.桥梁结构分析的准备工作。荷载横向分布计算是得到广泛应用的桥梁结构空间内力计算的一种实用近似方法，对简化计算步骤，提高计算效率具有十分重要的作用。而在采用有限元程序计算结构内力和变位，乃至计算桥梁横向分布以及对桥梁构件进行承载力和应力验算时，作为结构有限元分析求解中的重要数据，我们都会遇到断面几何特性的计算。课程中介绍了梯形分块法、三角形分块法、矩形条法、分舱板法等常用的截面特性计算方法，以及杠杆法、刚性横梁法、铰接板法、铰接梁法、刚接梁法、比拟正交异性板法（G-M法）等常用的荷载横向分布方法，通过手算及电算掌握其原理和计算方法。
2.桥梁结构分析的基本理论和桥梁结构计算程序的编写原理。有限单元法作为一种数值分析方法在当今工程分析界中获得了最广泛的应用，其基本理论是在开发或使用以有限元为基础的桥梁结构分析程序之前所必须基本掌握的。课程中基于结构力学中位移法的基础知识，介绍杆系结构有限单元法分析原理和静力分析程序的编制原理，包括杆系结构的单元刚度矩阵、坐标转换矩阵、总体刚度矩阵及荷载列阵的集成、边界条件处理、方程求解得到节点位移、单元内力及支承反力计算等内容。图1给出了杆系结构静力分析程序的流程图。
3.桥梁结构殊问题的分析理论和方法，以及将一般杆系分析程序扩充为具有施工仿真分析功能程序的原理和技巧。实际桥梁工程中的一些结构特性往往超越了普通杆系结构有限单元法的适用范围，桥梁结构计算必须能够明确桥梁结构殊问题的分析方法，并能对一般的有限元程序进行改造，实现桥梁结构的特殊分析。桥梁在施工过程中后期结构的受力状态与前期结构的受力状态密切相关，因此进行施工分析程序是必要的。课程中介绍带刚臂单元、等效节点荷载、节点同位移约束、单元端点自由度释放、支座强迫变位等一些特殊问题的分析理论与方法，介绍桥梁结构施工分析程序编制原理，另外将较为复杂的预应力效应分析、徐变效应分析、活载效应分析和索力调值
计算等内容作专题进行介绍。图2给出了桥梁施工分析程序流程图。
4.初步应用桥梁专用程序系统进行各桥型的结构分析。利用桥梁结构计算原理与程序进行实桥的结构分析是桥梁结构计算的直接目的。课程中介绍梁桥的结构计算，主要涉及一次落架法与悬臂浇筑法两种典型结构施工方法，并重点关注结构挠度计算和预拱度设置、挂篮模拟、连续刚构桥群桩基础的简化模拟等内容；介绍拱桥结构计算，包括拱桥的结构体系、施工方法概述、拱桥的稳定分析、拱桥的动力分析、上承式混凝土拱桥计算、中承式梁拱组合体系桥计算、斜拉扣挂法施工中承式桁架钢拱桥计算等；介绍斜拉桥结构计算，包括斜拉桥的结构体系与施工方法概述、斜拉桥合理成桥状态及合理施工状态确定方法、斜拉桥几何非线性分析方法介绍。由于悬索桥结构计算涉及到较为复杂的几何非线性分析，超出本科生教学要求和接受能力，因此本课程暂未讲授相关内容。课程中还给出了各桥型桥梁分析的一般流程，其中具有代表性的梁式桥的结构分析流程如图3所示。
二、桥梁结构计算教学特色
同济大学桥梁工程系在国内土木工程专业较早开展了《桥梁结构计算》课程，作为桥梁工程教学改革的一部分，这门课尝试了一些新的教学方法，具有以下几个方面的特点：
1.强调手算能力向电算能力的过渡与衔接。不断推出的国内外结构分析通用程序和桥梁分析专用程序，为桥梁工作者提供了有效的分析工具，也成为土木工程专业桥梁工程课群组本科毕业生必须初步掌握的内容。桥梁课群组学生通过《结构力学》、《结构设计原理》等课程学习到了计算原理，并通过课程作业及配套的课程设计锻炼了手算能力。同济大学桥梁工程系不仅在实践教学环节开设了专门讲授常用桥梁结构计算程序使用方法的《工程软件应用》课程，更重要的是，作为手算和电算方法的过渡，开设《桥梁结构计算》课程作为基础课程和毕业设计综合应用锻炼之间的重要纽带，加强学生实践能力培养。
2.强调课程内容的循序渐进、由简入繁。课程内容考虑到学生群体多为初涉桥梁工程的中高年级本科生的现状，从桥梁结构计算的基本原理入手，再有层次地引入相关程序功能的介绍，最后实现对实桥的结构计算。这样的教学思路不仅强化了学生的基本概念，同时也符合思维认知的一般过程，降低了学生掌握课程内容的难度。
3.强调桥梁结构计算实现方法的非唯一性。桥梁结构计算实现方法的非唯一性体现在两个层面：通过对不同桥梁结构计算软件的比较，可以发现各软件的程序编制原理存在着不同，这一点在预应力、徐变等模块上体现得尤为明显；使用人员对同一计算需求采用的不同计算方案，也会导致结果不同。学生在学习完课程后，能够了解桥梁结构计算的基本原理，对于特定的结构能够进行准确的模拟与合理的简化，选择适合该结构的计算软件与相应的实现方法。
4.强调计算分析人员对程序结果的把握。程序终究只是结构计算分析人员的工具，无法替代工程师在结构计算分析中的主导性。学生要理解输入数据的计算方法（比如预应力线形输入的导线法），以及如果输入了不同数据可能造成什么后果；要具有定性判断程序计算是否合理的能力。课程特别关注了学生对程序输入模块中各输入对象的理解，例如在预应力线形的输入中，课程利用导线法示意图扼要地讲解了其原理，学生在理解了基本原理后，也就自然掌握了预应力线形的输入方法。
5.强调学生实践能力的培养。通过布置荷载横向分布电算与简支梁结构电算作业，锻炼学生的动手能力。课程本身较强的实践性成为较为偏重理论的《桥梁工程》课程的有益补充，同时配合学生之前先修的预应力混凝土简支梁课程设计（手算）以及之后需要修习的大跨度桥梁课程设计（电算）等实践课程，为学生架起了从手算到电算之间的桥梁，便于学生把握手算与电算的异同，切实提升学生的设计能力。
6.注重和先修主干课程的有机联系。在第5点中已经可以看出，作为一门整合学生已有知识，培养学生结构计算能力的重要课程，《桥梁结构计算》十分重视和其他课程的有机联系。这样的联系不仅体现在实践环节的课程上，也体现在《混凝土结构基本原理》、《钢结构基本原理》等专业主干课程上。例如在讲解受弯构件承载力计算部分的内容时，课程给出了脉络清晰的计算程序框图（图4）。
7.介绍了多种桥梁结构计算分析软件。对当今国内主流的桥梁结构计算程序桥梁博士、Midas Civil等都有简要的介绍。多种软件的介绍不仅使得学生在之后的课程设计及毕业设计中能够较快上手，胜任结构计算的工作，更能够极大地锻炼学生的思辨能力，从而增进对桥梁结构计算基本理论的理解与对相同结构在不同软件下电算结果的把握。
三、学生反应
本文的第二作者是曾选修过《桥梁结构计算》的学生，也切实地感受到《桥梁结构计算》对于提高学生能力的重要作用，给学生印象最深刻的是《桥梁结构计算》课程在桥梁工程课群组中的纽带作用。譬如在《桥梁工程》中对荷载横向分布也有介绍，但限于课程目标与课时限制，对常用的荷载横向分布方法只有原理性的介绍。而《桥梁结构计算》则通过刚性横梁法的手算联系加深了对横向分布理论的认知，同时让学生通过软件采用其他多种方法计算结构的荷载横向分布效应，节省了计算机时代前繁复而意义不大的手工计算，高效地促进了学生对各种荷载横向分布方法理论的认知。又如课程中的实桥结构计算部分，老师提供一个完整的与给定结构相关联的“桥梁博士”计算模型，学生在此基础上进行修改与扩充，并通过对结构分析基本理论的理解采用Midas Civil软件进行复核，解决了学生对于一个实桥结构难以直接上手的问题，有机地串联了课程的大部分内容，让学生在利用两种软件分别建模的过程中体会桥梁结构计算实现方法的非唯一性以及各软件在不同模块上表现的差异，对两个模型结果进行比较来相互验证，从而确保计算结果的准确性。
同济大学桥梁工程系在课程改革中开设《桥梁结构计算》这门课程，希望能够引导学生把握桥梁结构计算分析发展的时代步伐，在牢固掌握基本理论的同时注重加强程序应用实践的意识。我们有理由相信，作为未来桥梁设计中坚的他们，一定能够使我国早日实现从桥梁大国到桥梁强国的跨越。
参考文献：
[1]肖汝诚.桥梁结构分析及程序系统[M].北京：人民交通出版社，2002.
