[摘  要]“橋梁維護與加固技術”課程是土木工程類專業的核心課程，具有很強的理論結合實踐性。為全面提高相關課程的教學水平，本文以理實一體化教學改革為核心目標，對當前國內部分高校及相關專業“橋梁維護與加固技術”課程的理實一體化教學現狀進行總結，分析了其中普遍存在的問題，對“橋梁維護與加固技術”課程理實一體化教學改革模式進行了詳細分析。

[關鍵詞]土木工程  橋梁維護與加固技術  理實一體化  教學改革

課題：中國交通教育研究會2024—2026年度教育科學研究課題《交通強國背景下“大思政”融入專業課程教學研究——以〈橋梁維護與加固技術〉課程為例》（課題編號：JT2024YB457）；2025年度陜西省職業教育教學改革研究課題《產教融合背景下聚焦數字產業需求的橋梁維護與加固技術課程“模塊化+個性化”教學改革與實踐研究》（課題編號：2025SZX316）。


引  言

橋梁是我國交通基礎設施建設的重點和關鍵節點工程。隨著我國交通基礎設施建設的快速發展，橋梁的安全性與耐久性備受關注。“橋梁維護與加固技術”課程是土木工程類專業尤其是道路、橋梁、養護工程等的核心課程，旨在培養具備橋梁病害診斷、檢測技術應用及維護管理能力的復合型人才。然而，在傳統的教學模式中，學校、教師等普遍存在“重理論、輕實踐”的現象。理實一體化教學模式旨在通過整合理論與實踐環節，構建以能力培養為導向的教學體系。這種教學模式將會逐漸成為土木工程類教育改革的必然方向。因此，本文從“橋梁維護與加固技術”課程的教學現狀、問題、模式與策略四個維度入手，系統分析該課程的理實一體化教學改革路徑，旨在為相關課程的教學改革提供借鑒。

“橋梁維護與加固技術”課程理實一體化的教學意義

1.理實一體化教學理論概念

理實一體化教學是一種將理論知識與實踐操作深度融合的教學模式，旨在通過“邊學邊做、邊做邊學”的方式，打破傳統教育中理論與實踐的割裂狀態。相關調研顯示，具備實踐經驗的學生入職適應期可縮短30%—50%。因此，越來越多的高校及專業開始嘗試理實一體化教學。

2.理實一體化教學的意義

對于“橋梁維護與加固技術”課程而言，開展理實一體化的教學意義主要集中在提升學習效果、縮短技能轉化周期、激發學習內驅力等方面，如圖1所示。

（1）提升學習效果

“橋梁維護與加固技術”課程開展理實一體化教學有助于提升學生的學習效果。一方面，理實一體化教學有助于學生深化知識理解，該課程中存在一些較為抽象的理論知識，單純的課堂講解無法保證所有學生掌握某些知識的實際意義，在理實一體化教學模式下，學生可以通過理論與實踐結合的方式開展學習，從而將知識與現實對應，便于深刻理解。另一方面，理實一體化教學有助于學生增強記憶力并保持持久性。根據相關理論分析，通過實踐獲得的知識留存率遠高于單純聽講或閱讀，理實一體化教學模式可以幫助學生在參與課程學習后的較長時間內仍對其中的知識和技能印象深刻。

（2）縮短技能轉化周期

“橋梁維護與加固技術”課程是一門實用性極強的理論與技能結合課程。開展理實一體化教學有助于縮短學生的技能轉化周期。一方面，理實一體化教學直接對接土木、橋梁等專業學生的未來職業需求，可以幫助學生在學校學習期間熟練掌握橋梁檢測、維護、維修等方面的技能；另一方面，理論與實踐結合的方式也有助于減少傳統土木、橋梁專業學生學習和應用脫節的現象。

（3）激發學習內驅力

“橋梁維護與加固技術”課程開展理實一體化教學有助于激發學生的學習內驅力，使學生從“要我學”轉變為“我要學”。一方面，理實一體化教學可以通過具有一定趣味性和挑戰性的實踐教學調動學生的學習積極性，提升學習興趣與參與度；另一方面，理實一體化教學可以通過實際的橋梁檢測項目使學生直觀感受到知識的價值，進而增強學生的學習成就感。

“橋梁維護與加固技術”課程理實一體化的教學現狀

1.課程體系與內容

（1）課程定位

當前我國大部分高校普遍將“橋梁維護與加固技術”列為土木工程、道路與橋梁工程技術、道路養護與管理等專業的核心課程。教育領域對“橋梁維護與加固技術”課程人才的培養目標，定位于培養具備橋梁病害診斷、檢測技術應用及維護管理能力的專業型人才。

（2）教學內容

不同高校和專業的“橋梁維護與加固技術”理實一體化教學內容存在部分差異。整體來看，“橋梁維護與加固技術”課程的教學內容分為理論模塊和實踐模塊兩部分。其中，理論模塊涵蓋橋梁病害分類（如裂縫、銹蝕、基礎沉降）、檢測方法（目測、無損檢測、荷載試驗）及維護技術（加固、防腐、維修）等；實踐模塊以實驗室操作（如回彈法測強度、裂縫寬度測量）為主，部分高校引入了校企合作項目（如橋梁定期檢測實習）等。

2.教學模式與方法

教學模式與方法可以直接決定“橋梁維護與加固技術”課程的教學成效。目前來看，我國大部分高校相關課程的理實一體化教學存在三方面共同特征。首先，大多數高校相關課程教學以傳統講授為主，理論課占比約60%—70%，實踐環節多集中在學期末的一到兩周集中實訓，占比較低；其次，部分高校開始嘗試案例教學，如東南大學等高校的相關課程已經嘗試引入典型工程案例，但案例分析深度不足；最后，虛擬仿真技術開始被應用，某些大學已經嘗試與科研機構聯合開發橋梁病害VR實訓系統用于模擬裂縫識別場景，更多高校則選擇利用BIM技術構建橋梁數字孿生模型，輔助學生理解結構響應。

3.實踐教學條件

整體來看，該課程的理實一體化教學主要圍繞校內實驗室、校企合作、技能競賽推動等進行建設。從校內實驗室角度來看，裂縫顯微鏡、鋼筋掃描儀等校內實驗室基礎設備基本普及，但激光掃描儀、分布式光纖傳感器等高精度儀器目前僅為“雙一流”等辦學水平較高的高校或某些工程類重點專業配備。從校企合作角度來看，頭部高校（如哈爾濱工業大學）與中交集團等共建實訓基地，學生可參與實際檢測項目，但地方院校多局限于參觀實習，實操機會有限。從技能競賽推動視角來看，類似大學生橋梁檢測大賽等賽事可以有效促進學生實踐能力提升，但參與面尚窄，競賽的入門門檻較高。

“橋梁維護與加固技術”課程理實一體化的教學問題及診斷

1.教學問題

（1）課程體系脫節

課程體系脫節指的是“橋梁維護與加固技術”課程教學過程中存在理論與實踐割裂、內容更新滯后等現象。一方面，“橋梁維護與加固技術”課程教學普遍按“先理論后實踐”線性安排，學生難以在檢測儀器操作中理解波動理論、信號分析等抽象概念，容易導致理論與實踐割裂。另一方面，大多數高校相關專業所使用的“橋梁維護與加固技術”教材更側重常規檢測方法（如回彈法測強度），對新興技術（InSAR遙感監測、AI裂縫識別）覆蓋不足。

（2）教學資源不足

教學資源不足指的是高校或相關專業開展“橋梁維護與加固技術”課程教學過程中存在的硬件設施短缺和實踐場景單一問題。一方面，土木、橋梁等工程領域的高精度設備（如激光掃描儀、聲發射儀）價格昂貴，部分院校僅能配置基礎設備，硬件設施短缺導致學生無法接觸行業前沿技術；另一方面，部分高校校內實訓多局限于縮尺模型，缺乏真實橋梁環境下的復雜工況（如車流振動、溫濕度變化）模擬，存在實踐場景單一問題。

（3）師資能力瓶頸

師資能力瓶頸是阻礙“橋梁維護與加固技術”課程教學水平提升的重要因素。一方面，部分高校相關課程教師工程經驗缺乏，70%以上的專業教師是從“校門到校門”，未參與過實際橋梁檢測項目，案例分析深度不足；另一方面，當前我國的校企協同較為松散，企業導師因工作強度大，難以全程參與教學，校企合作多停留于參觀實習層面。

（4）評價機制片面

評價機制片面問題主要體現在重結果輕過程和反饋機制缺失兩方面。一方面，多數高校相關課程的考核均以筆試為主，重考試結果而輕學習過程，忽視現場操作規范性、團隊協作能力等維度；另一方面，相關行業在畢業生參與工作以后并不注重對畢業生能力的評價，行業評價也未納入課程改進閉環，反饋機制嚴重缺失。

2.問題診斷

造成當前我國部分高校“橋梁維護與加固技術”課程理實一體化教學問題的核心成因主要集中在以下三方面。首先，我國高校存在區域發展不均衡問題，中西部院校因經費限制，在師資力量儲備、實訓設備更新等方面存在天然缺陷，想要順利開展教學改革的難度較大；其次，部分高校并不注重相關課程任課教師工程經驗的培養，或難以與企業開展良好的人才培養責任共擔體系，導致工程實踐指導流于形式；最后，目前我國部分高校尚未能充分意識到實踐教學對“橋梁維護與加固技術”課程教學體系改革的重要性，在教學改革過程中并沒有為該課程理論與實踐的結合付出最大努力。

“橋梁維護與加固技術”課程理實一體化教學改革思路

1.改革模式

（1）基于CDIO的模塊化教學模式

CDIO即Conceive（構思）、Design（設計）、Implement（實施）、Operate（運行）合一的教學模式，主張讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯系的方式學習知識。在“橋梁維護與加固技術”課程理實一體化教學改革過程中應用CDIO教學模式，有助于培養土木、橋梁等專業學生的綜合工程能力。

從Conceive（構思）角度來看，該課程的教學環節可以以橋梁全壽命周期管理為框架，設計“檢測規劃—數據采集—病害評估—維護決策”四大模塊；從Design（設計）角度來看，學生可以分組制定某危橋檢測方案，需綜合考慮成本、精度與安全性；從Implement（實施）角度來看，高校可以嘗試使用無人機、地質雷達等設備完成外業數據采集，利用MATLAB進行信號去噪與特征提取，并將這種技能展示給本課程的學生；從Operate（運行）角度來看，課堂上可以模擬橋梁養護的決策會議，學生角色扮演業主、檢測方、施工方，討論維修方案的可行性。

（2）虛實融合的“雙軌實訓”模式

“雙軌實訓”模式即以虛擬教學和實踐教學相結合，兩種渠道開展教學。一方面，高校應針對橋梁檢測與維護構建虛擬仿真資源庫，開發橋梁病害數據庫（涵蓋裂縫、銹蝕、基礎沉降等案例），學生通過AR眼鏡定位虛擬缺陷并標注，或利用ANSYS模擬不同荷載下橋梁的響應，訓練學生通過應變數據反推損傷位置等；另一方面，高校應與檢測企業聯合共建實體操作體系，如共建“移動實訓車”，配備無線傳感器網絡（WSN）、無人機等設備，赴周邊橋梁開展現場教學，設置“故障植入”環節，教師在實驗模型中預設缺陷（如預應力筋斷裂），要求學生限時排查。

（3）產學研協同育人模式

產學研協同育人是理實一體化教學體系的重要組成部分。首先，“橋梁維護與加固技術”課程應通過項目嵌入的形式，將企業真實項目（如某跨海大橋定期檢測）分解為教學任務，學生數據直接用于工程報告；其次，高校應積極開展雙導師制，企業工程師負責實操指導，校內教師側重理論升華，聯合開發類似《橋梁檢測及加固技術案例集》等的教學資源；最后，學生在畢業工作后應積極開展技術反哺，學生創新成果（如基于深度學習的裂縫寬度測量算法）可轉讓至合作企業，形成“教學—研發—應用”閉環。

2.改革策略

（1）重構課程體系，強化能力導向

在“橋梁維護與加固技術”課程理實一體化教學改革過程中，應不斷重構現有的課程體系，突出課程體系中的能力導向。

首先，“橋梁維護與加固技術”課程中需要融入更多符合企業實際需求的教學內容，依據校企合作共同開發包括橋梁維護與加固技術認知、橋梁缺陷與病害認知、橋梁工程無損檢測等教學模塊。其次，學校應積極配合任課教師構建理實一體的教學內容，依據課程設計思路，從橋梁檢測企業調研中充分挖掘和分析企業崗位特點，基于學校實訓基地或合作企業開發符合企業利益、學校特色的“理實一體”的教學內容，注重培養學生的應用技術能力和操作技能，使學生、企業皆受益。最后，高校提供的教學內容要實時動態更新，通過每年修訂教學大綱，納入最新技術規范與行業案例等，不斷完善和豐富“橋梁維護與加固技術”課程內容。

（2）深化校企合作，落實教學實踐環節

校企合作是高校開展和落實理實一體化教學的重要方向。“橋梁維護與加固技術”課程應積極依附于校企合作戰略，不斷落實教學實踐。

一方面，高校需要充分整合教學資源，構建多元實訓平臺，包括基礎性的校內檢測實驗室（配備裂縫顯微鏡、鋼筋掃描儀），綜合性的橋梁健康監測模擬中心（集成BIM+GIS系統），以及創新性的企業聯合“橋梁醫院”，承接實際檢測項目等。另一方面，實訓基地需要“橋梁維護與加固技術”課程提供包含橋梁模型和1+X無損檢測模型等教學模塊。其中1+X無損檢測模型應包括混凝土厚度及缺陷、裂縫檢測模型、鋼筋保護層厚度及分布檢測模型及相應附屬設施。在工程內部有意識地設置一些質量缺陷，讓學生通過目測、測量及試驗檢測等手段找出不符合規范與標準的缺陷點，并對工程質量進行評定。

（3）提升師資隊伍“雙師”素質

教師是保證“橋梁維護與加固技術”課程順利開展理實一體化教學改革工作的基礎與核心。師資隊伍“雙師”素質的培養是高校提升自身師資力量的關鍵。

一方面，有關高校應積極推廣教師工程化培訓，要求專業教師每5年累計不少于6個月的企業實踐，參與橋梁定檢項目并取得執業資格（如檢測工程師）后才可以開展后續教學工作。另一方面，高校可以與企業合作，柔性引進企業專家，通過設立“產業教授”崗位，邀請企業技術骨干承擔30%以上實踐課時，以增強教師崗位的實踐能力。

（4）改進考核機制，完善課程評價體系

“橋梁維護與加固技術”課程理實一體化教學工作應以重點培養學生的學習能力為核心，強調全過程充分融入學生職業知識、職業技能與職業素養，采用過程考核和結果考核相結合的課程考核體系，并引入學生參與考核的環節，充分體現公平。同時“橋梁維護與加固技術”課程教學中需要將職業技能等級標準有關內容及要求有機融入，同步探索建立有關學習積分機制，對學歷證書和職業技能等級證書所體現的學習成果進行登記和存儲，記入個人學習賬號，嘗試學習成果的認定、積累與轉換。

結  語

理實一體化教學改革是破解“橋梁維護與加固技術”課程困境的關鍵路徑。本文通過重構課程體系、深化校企合作、提升師資隊伍“雙師”素質等方式，能夠有效彌合該課程教學環節理論與實踐的鴻溝，培養適應智能檢測時代的工程技術人才。未來，隨著5G、數字孿生等技術的普及，課程改革需進一步向“數字化、網絡化、智能化”升級，同時，政策層面應加大職業教育財政投入，完善“雙師型”教師激勵機制，為改革提供可持續保障。

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（李凡、樊康佳：陜西交通職業技術學院）

責任編輯：張言