基于" 专创融合" 的桥梁结构电算课程教学改革与实践

一、基于" 专创融合" 的桥梁结构电算课程改革背景

随着新工科建设和工程教育专业认证的深入推进，桥梁工程领域对人才培养提出了更高要求。当前行业数字化转型加速，BIM 技术、智能监测等新技术广泛应用，但传统桥梁结构电算课程仍存在明显滞后性。通过调研发现，现有课程体系主要存在三方面问题：教学内容更新缓慢，案例多集中于传统桥型分析，未能及时纳入装配式桥梁、智能监测等前沿技术；实践环节与企业实际需求脱节，学生虽掌握基础理论，但面对真实工程问题时往往无从下手；评价方式过于侧重期末笔试，忽视了对工程实践能力和创新思维的过程性考核。这些问题的存在，导致培养的毕业生难以快速适应行业技术变革需求。为此，本课程团队积极响应《交通强国建设纲要》对复合型工程技术人才的培养要求，依托工业大学 " 专创融合 " 项目建设契机，联合区内重点交通设计院所，对课程进行了系统性重构。改革以工程实践能力培养为核心，通过引入真实项目案例、创新教学方法、重构评价体系，着力破解理论与实践" 两张皮" 的难题，为培养适应行业发展的新型工程技术人才探索有效路径。

二、基于" 专创融合" 的桥梁结构电算课程建设方案

1 教学目标重构

在教学目标体系重构方面，课程团队基于 OBE 教育理念和工程教育认证标准，打破传统以知识传授为主的目标定位，构建了 " 知识 - 能力 - 素养 " 三维融合的新型目标体系。知识维度着重培养学生掌握桥梁电算的核心原理和 MidasCivil 软件操作技能，不仅要求理解有限元分析的基本理论，更要精通软件中材料定义、边界条件设置、荷载组合等关键模块的应用技巧，使学生具备将复杂桥梁结构转化为计算模型的能力。

能力培养目标聚焦工程实践问题的解决，通过阶梯式训练使学生逐步掌握从简单梁桥到复杂梁格体系桥梁的建模方法，重点培养三大核心能力：一是根据设计规范建立精确计算模型的能力，二是对电算结果进行合理性判读与规范验算的能力，三是针对非常规桥梁结构的创新建模能力。这些能力的培养直接对接行业实际需求，如桥梁施工过程模拟、桥梁荷载试验设计等前沿技术应用。

2 教学内容优化

课程以 MidasCivil 软件为核心教学工具，通过精选典型桥梁工程案例，将理论知识与实践操作紧密结合。教学内容不再局限于传统的课堂讲授，而是以实际工程项目为载体，设计了从简支梁桥到连续变截面梁桥的完整建模与分析流程。学生在学习过程中，能够逐步掌握材料定义、截面特性设置、边界条件施加、荷载组合分析等关键技能，并通过实际案例的反复练习，深化对桥梁结构电算原理的理解。这种以项目为导向的教学设计，不仅增强了学生的动手能力，还培养了其解决复杂工程问题的综合素养。

课程还建立了丰富的教学资源库，包括桥梁模型数据库、软件操作视频、实践案例库等。这些资源为学生提供了多样化的学习支持，使其能够随时查阅和练习。特别是桥梁模型数据库，收录了多种桥型的有限元模型，学生可以通过对比分析不同桥型的建模方法，拓展知识面并积累实践经验。同时，课程还注重与行业标准的对接，例如结合《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》进行教学，确保学生掌握规范化的设计流程，为其未来职业发展奠定基础。

课程通过校企合作引入了真实的工程问题，使教学内容更加贴近行业需求。学生不仅学习软件操作，还需要针对企业提供的实际案例进行分析和优化，例如桥梁施工过程的模拟或既有结构的检测与加固。这种“真题真做”的教学方式，不仅提升了学生的工程实践能力，还培养了其团队协作和创新思维，为其未来就业或深造提供了有力支撑。

3 教学方法创新

在教学方法创新方面，课程团队深度融合翻转课堂与项目驱动教学法，构建了 " 虚实结合、工学交替 " 的新型教学模式。翻转课堂实施采用 " 三阶递进 " 策略：课前通过超星学习平台推送精心制作的微课视频和建模任务单，学生需完成基础知识学习和初步建模练习；课中采用 " 问题导向 " 的教学设计，教师基于预习数据分析聚焦共性问题，通过案例精讲、小组研讨和实时建模指导，将 70% 的课堂时间用于实践训练；课后延伸至 " 第二课堂 "，要求学生完成真实工程项目的拓展分析报告，并通过在线答疑系统获得企业工程师的指导。这种教学模式实现了从被动接受到主动探究的转变。

项目驱动教学方面，课程与北京迈达斯有限公司等企业深度合作，将实际工程项目转化为教学案例，形成 " 基础 - 综合 - 创新 " 三级项目体系。基础阶段通过简支梁桥静力分析等项目掌握软件操作核心技能；综合阶段引入连续梁桥施工模拟等复杂任务，培养学生解决工程实际问题的能力；创新阶段则对接企业真实需求，如桥梁荷载试验设计等前沿课题。每个项目均采用 " 任务发布 - 分组实施 - 成果汇报 - 交叉互评 " 的流程，并邀请企业专家参与评价，确保教学内容与行业标准无缝对接。通过这种 " 做中学、学中创 " 的方式，学生不仅掌握了专业技能，更培养了工程思维和团队协作能力。

三、基于" 专创融合" 的桥梁结构电算特色创新点

1”专创融合”资源建设

在课程改革的专创融合资源建设方面，本课程通过整合校内外优质资源，构建了一套多层次、立体化的教学与实践体系。首先，课程依托MidasCivil 软件平台，建立了涵盖简支梁桥、连续梁桥等多种桥型的桥梁模型数据库，这些模型均经过实际工程校准，学生可通过网络平台随时下载学习，不仅加深了对理论知识的理解，还为毕业设计和未来工作提供了实用参考。同时，课程开发了系统的软件操作视频库，包括基础知识点讲解和完整工程案例演示，视频时长控制在十分钟以内，便于学生利用碎片化时间自主学习，配合 PDF 格式的操作文档和Midas 模型文件，形成了“视频- 文档- 实操”三位一体的学习资源链。

课程与国内主流软件提供商合作，共建了实践实训基地，引入企业真实项目作为教学案例。例如，将桥梁施工过程模拟、既有结构检测等实际问题融入课堂任务，学生在完成建模分析的同时，还能接触到行业最新技术标准，如《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的实际应用。这种校企协同模式不仅解决了教学内容与工程实践脱节的问题，还为学生提供了参与横向课题和学科竞赛的机会。近三年，学生基于课程资源完成的创新项目在“全国大学生结构设计竞赛”“BIM 建模大赛”等赛事中屡获佳绩，部分成果已转化为企业解决方案，体现了资源建设的实践价值。

课程通过“第二课堂”延伸学习场景，依托BIM 协会和大创中心定期开展专项培训。例如，邀请企业工程师举办桥梁电算技术讲座，组织学生参与教师科研项目中的子课题研究，或针对合作企业的技术难题开展创新攻关。这些活动进一步打通了“专业学习 - 创新训练 -创业实践”的链条，学生既能巩固课堂知识，又能培养解决复杂工程问题的综合能力。

2 多元评价体系

在课程评价体系改革方面，团队突破传统单一考试模式，构建了 " 四维一体 " 的多元化评价机制。该体系将学习全过程纳入考核范畴，其中平时成绩（ 20% ）依托平台大数据分析，实时跟踪学生课前视频学习时长、在线测试准确率和讨论区参与度等指标；实践成绩（ 30% ）

采用项目成果导向评价，由校企双导师根据建模规范性、计算准确性和创新性等维度对四大工程案例完成质量进行综合评定；期末考试（ 40% ）创新性地设置限时建模任务，要求学生在 3 小时内完成指定桥梁类型的电算分析并提交规范化的计算书，重点考察知识综合应用能力；特别设立创新加分项（ 10% ），对参与学科竞赛、发表专利或完成创新项目的学生给予额外激励。这种评价方式实现了从 " 重结果 " 向 " 重过程 "、从 " 单一评判 " 向 " 多元发展 "的转变，有效促进了学生专业素养的全面发展。

四、基于" 专创融合" 的桥梁结构电算实施成效

通过“专创融合”教学模式的应用，学生的实践能力和创新意识得到了显著提升。课程以 MidasCivil 软件为平台，结合工程案例进行教学，使学生能够将理论知识与实际操作紧密结合。学生在完成简支梁桥、连续梁桥等实际项目的建模与分析过程中，不仅掌握了桥梁电算的基本流程，还培养了解决复杂工程问题的能力。通过分组协作和任务驱动式教学，学生的团队合作能力和自主学习能力也得到了加强。

课程与行业需求的紧密结合为学生就业奠定了坚实基础。通过与国内主流软件提供商的合作，学生能够接触到最新的行业技术和工程实践。校企合作的实训基地为学生提供了真实的工程环境，使其在毕业前就积累了宝贵的实践经验。部分学生在参与学科竞赛（如BIM 建模大赛、结构设计竞赛）中表现优异，获得了国家级和省级奖项，进一步提升了就业竞争力。

课程资源的丰富化和信息化为教学效果提供了有力支撑。建立的桥梁模型数据库和网络共享平台（包括视频教程、操作文档和案例库）为学生提供了多样化的学习资源，方便其随时随地进行自主学习。翻转课堂的实施使得教学更加高效，学生在课前通过视频和文档预习，课堂时间则用于重点答疑和实践操作，显著提高了学习效率。

课程改革促进了教师团队的专业成长和教学水平的提升。团队成员通过参与校企合作项目、指导学生竞赛和开展教研活动，不断更新知识储备，优化教学方法。课程负责人及其团队在教学方面取得的多项成果，也为课程建设提供了坚实的学术支持。课程改革不仅提升了学生的专业素养和实践能力，还推动了教学资源的优化和教师团队的发展，为培养适应行业需求的高素质工程技术人才奠定了坚实基础。

结语

本课程改革通过" 专创融合" 模式，实现了三个转变：（1）从知识传授向能力培养转变；（2）从教师主导向学生主体转变；（3）从封闭教学向开放实践转变。未来将持续优化项目库建设，深化产教融合，为培养新时代桥梁工程人才提供支撑。

参考文献

[1] 李步升 . 混合学习在专创融合教育中的应用研究 [J]. 办公自动化 ，2023，28（05）：39-41 ；

[2] 徐媛媛 . 嵌入式课程专创融合的教学改革研究 [J]. 创新创业理论研究与实践 ，2020，3（16）：23-24.

[3] 胡辰 . 基于 TRIA 专创融合课程的人才培养策略研究 [J]. 湖北开放职业学院学报 ，2023，36（08）：80-84.

[8] 张艳新 . 基于“专创融合”的《采购与仓储管理》课程建设改革研究 [J]. 物流研究 ，2024，02：86-92.

基金项目：2023 年工业大学 " 专创融合 " 特色课程建设项目（ZC2023014）;2024年自治区高等教育科学研究十四五规划项目（NGJGH2024147、NGJGH2024412）；2025 年自治区高等教育科学研究十四五规划项目（NMGJXH-2025XB116）；2024 年工业大学校级教改项目（2024228、ZC2024019）；2024 年教育部产学合作协同育人项目（北京迈达斯技术有限公司）。