①北京交通大學(xué)公益橋團(tuán)隊(duì)學(xué)生在和橋上施工。
②楊麗輝與學(xué)生討論橋梁設(shè)計(jì)方案。
③河海大學(xué)公益橋團(tuán)隊(duì)學(xué)生常天亮用經(jīng)緯儀現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量橋位坐標(biāo)。 學(xué)校供圖
在云南省麗江市玉龍縣寶山村,當(dāng)?shù)匦W(xué)生參加公益橋竣工典禮。學(xué)校供圖
在偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村,北京交通大學(xué)副教授楊麗輝見(jiàn)過(guò)很多奇形怪狀的“橋”:有的由兩根電線桿鋪上茅草和泥巴而成,人走在上面顫顫巍??;有的由幾根混凝土管搭建而成,遇到河流漲水就會(huì)被淹沒(méi)……
不過(guò),這些橋已經(jīng)成為過(guò)去式,取而代之的是楊麗輝帶領(lǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)建造的新橋。11月底,他們?cè)O(shè)計(jì)的第七座橋即將破土動(dòng)工,預(yù)計(jì)農(nóng)歷新年前完工。
這座橋有個(gè)浪漫的名字——新月橋,坐落于貴州省黔南布依族苗族自治州三都水族自治縣月亮村。橋梁落成后,月亮村的孩子們?cè)僖膊挥蒙嫠蠈W(xué),同時(shí),也為當(dāng)?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品外銷及旅游業(yè)的發(fā)展鋪設(shè)了一條便捷通道。
過(guò)去9年,在“茅以升公益橋——小橋工程”項(xiàng)目(以下簡(jiǎn)稱“公益橋項(xiàng)目”)的支持下,楊麗輝團(tuán)隊(duì)跨越大半個(gè)中國(guó),走進(jìn)玉龍雪山、大涼山深處等地進(jìn)行實(shí)地勘察與設(shè)計(jì),致力于為當(dāng)?shù)厝罕娊鉀Q出行的“最后一公里”難題。
如今,他們不是一支隊(duì)伍在“戰(zhàn)斗”。
1
一座連接理論與實(shí)踐之橋
“建一座橋,我可以嗎?”4年前,看到公益橋項(xiàng)目的報(bào)名通知時(shí),鄭宇涵的內(nèi)心是猶豫的。彼時(shí),他剛滿20歲,是河海大學(xué)土木與交通學(xué)院一名大二學(xué)生,還在為教材上結(jié)構(gòu)力學(xué)分析這個(gè)知識(shí)點(diǎn)發(fā)愁。
如今,把地圖放大數(shù)十倍,在秦嶺山脈的褶皺中,有一座橋與鄭宇涵的名字連在一起。這座橋名叫慈安橋,位于陜西省安康市石泉縣明星村。
雖然是一座長(zhǎng)度只有18米的小橋,但它解決了附近村子3000多名村民的出行需求。更令鄭宇涵感到自豪的是,當(dāng)?shù)卮迕窀嬖V他,慈安橋建成后經(jīng)歷過(guò)兩次洪水依舊“巋然不動(dòng)”,而周邊的路和橋梁都存在不同程度的損壞。
如果把全國(guó)的道路交通網(wǎng)絡(luò)比作人體血液循環(huán)系統(tǒng),遍布于山區(qū)、農(nóng)村的道路橋梁就像毛細(xì)血管,關(guān)系到人們出行“最后一公里”安全。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)未被納入國(guó)家財(cái)政計(jì)劃的“小微”橋梁建設(shè)需求還有10萬(wàn)余座。
80多年前,著名橋梁學(xué)家茅以升主持修建了中國(guó)人自己設(shè)計(jì)并建造的第一座現(xiàn)代化大型橋梁——錢塘江大橋,成為中國(guó)鐵路橋梁史上的一塊里程碑。2011年,北京茅以升科技教育基金會(huì)發(fā)起公益橋項(xiàng)目,旨在為我國(guó)邊遠(yuǎn)貧困地區(qū)的少年兒童架設(shè)安全的求學(xué)之橋,而高校土木工程專業(yè)的學(xué)子則成了最年輕的一批“橋梁設(shè)計(jì)師”。
由于橋址大多地處偏遠(yuǎn)山區(qū),自然條件較惡劣,建橋之路并非一帆風(fēng)順。
楊麗輝記得,在云南省富寧縣考察時(shí),正當(dāng)學(xué)生準(zhǔn)備測(cè)量時(shí),河對(duì)岸的村干部突然焦急地向大家揮手。還未來(lái)得及反應(yīng),一塊近乎兩噸的大石頭就伴隨巨大的響聲朝團(tuán)隊(duì)滾來(lái),“當(dāng)時(shí)我以為是雷聲”,楊麗輝說(shuō),大家本能地手腳并用朝山坡上爬。石頭停下來(lái)時(shí),原來(lái)站的道路已經(jīng)被掩蓋了。
令楊麗輝感到意外的是,這樣的危險(xiǎn)并未嚇退學(xué)生,大家更覺(jué)得重任在肩?!盁o(wú)論遇到什么困難,我們都要把這座橋建好?!笔潞?,在場(chǎng)的一名學(xué)生對(duì)楊麗輝說(shuō)道。
從河流寬度、流量到橋的選址、跨度,從人流量車流量到村寨人口以及當(dāng)?shù)鼐用駥?duì)小橋的期望值……在小河旁,很多學(xué)生第一次拉起皮尺、架起測(cè)距儀,仔細(xì)測(cè)量每一個(gè)數(shù)據(jù)。
“學(xué)生設(shè)計(jì)橋梁所需要的知識(shí)轉(zhuǎn)化能力,是在校內(nèi)學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)、材料、力學(xué)、計(jì)算機(jī)、水利等多學(xué)科知識(shí)交叉的遷移應(yīng)用。”河海大學(xué)土木與交通學(xué)院副教授雷笑表示。
收集數(shù)據(jù)回到學(xué)校后,挑戰(zhàn)才剛剛開始。“用何種材料”“成本控制到多少”“實(shí)景渲染如何完成”等現(xiàn)實(shí)問(wèn)題一一浮現(xiàn)。
對(duì)于西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院學(xué)生楊佳穎來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)小橋的過(guò)程是一次知識(shí)的“脫胎換骨”?!耙郧霸谡n本學(xué)習(xí)時(shí)沒(méi)弄明白的地方,如今需要徹底搞懂?!睏罴逊f說(shuō),設(shè)計(jì)要考慮橋梁振動(dòng)、彎曲以及有效載荷、極限荷載等知識(shí),在保障安全性外,還要考慮車輛、行人過(guò)橋感受。不僅如此,隊(duì)員們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)還要查找、學(xué)習(xí)現(xiàn)行行業(yè)規(guī)范。
為了設(shè)計(jì)出安全又美觀的小橋,整個(gè)暑假,楊佳穎和團(tuán)隊(duì)成員都“泡”在實(shí)驗(yàn)室里。最終,他們?yōu)樗拇ㄊo州市古藺縣一個(gè)村子設(shè)計(jì)了一座紅飄帶造型的鋼結(jié)構(gòu)橋梁。
“橋頭部分設(shè)計(jì)了無(wú)障礙坡道?!睏罴逊f介紹,考慮到當(dāng)?shù)乩先恕⑿『⒕佣?,小橋還增加了人車分流、休閑平臺(tái)等使用功能,“希望當(dāng)?shù)厝艘黄鹱咴谶@座橋上時(shí),這座橋能成為一座承載記憶的鄉(xiāng)情橋”。
“學(xué)生有機(jī)會(huì)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際工程中,解決真實(shí)的社會(huì)問(wèn)題,從而加深對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解和掌握?!闭勂鸸鏄蝽?xiàng)目對(duì)人才培養(yǎng)的意義,西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院副院長(zhǎng)陳嶸說(shuō),“項(xiàng)目還培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、創(chuàng)新思維和社會(huì)責(zé)任感,為他們未來(lái)的科學(xué)研究或職業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。”
13年來(lái),公益橋項(xiàng)目在重慶、江西、云南等15個(gè)省份建設(shè)了27座公益橋,解決了數(shù)萬(wàn)名村民和數(shù)千名學(xué)生的出行問(wèn)題。
為了吸引更多土木工程學(xué)子參與,從2017年開始,北京茅以升科技教育基金會(huì)主辦了“全國(guó)大學(xué)生‘茅以升公益橋——小橋工程’創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽”,至今已舉辦6屆,累計(jì)百余所高校、近500支隊(duì)伍報(bào)名參賽,不少優(yōu)秀的設(shè)計(jì)作品在賽后成功實(shí)現(xiàn)了落地。
一座小橋仿似一輪明月,照亮了孩子們的求學(xué)路?!坝辛诉@座橋,我們?cè)僖膊挥蜜徦^(guò)河而浸濕鞋了;有了這座橋,我們?cè)僖膊晃窇謨疵偷暮樗?;有了這座橋,我們?cè)僖膊挥萌ヌ魬?zhàn)冬天里冰冷刺骨的河水了;有了這座橋,爸爸媽媽再也不用擔(dān)心我過(guò)河了……”在重慶市彭水縣首座公益橋竣工儀式上,一名小學(xué)生這樣說(shuō)道。
2
一座貫通小我與大我之橋
如果不是參與公益橋設(shè)計(jì),從小在大城市長(zhǎng)大的北京交通大學(xué)土木工程建筑學(xué)院碩士生楊振不會(huì)有機(jī)會(huì)如此近距離接觸鄉(xiāng)村。
今年5月,在楊麗輝的帶領(lǐng)下,楊振和幾名同學(xué)赴月亮村考察。歷經(jīng)3個(gè)小時(shí)的飛機(jī)、1個(gè)多小時(shí)的高鐵,團(tuán)隊(duì)終于到達(dá)了縣城,隨后便繼續(xù)乘車前往100多公里外的月亮村。盤山公路時(shí)而開闊時(shí)而狹窄,唯一不變的是不斷地繞著圈。
到達(dá)月亮村,已是傍晚時(shí)分,眼前的苗寨風(fēng)光令團(tuán)隊(duì)成員一掃疲憊。獨(dú)特的干欄式苗族吊腳樓錯(cuò)落有致,一望無(wú)際的梯田層層疊疊而上。幾個(gè)孩子在寨子里跑來(lái)跑去,看到楊振手里的無(wú)人機(jī)好奇地聚攏過(guò)來(lái),又“呼”地一下散開。夜幕降臨,村民吹起了蘆笙歡迎遠(yuǎn)道而來(lái)的客人。
3天的調(diào)研里,隊(duì)員們參觀苗族手工藝品作坊、走訪苗寨居民了解出行需求,并現(xiàn)場(chǎng)獲取地理勘測(cè)資料。
“即使做工程也要充滿人文關(guān)懷,只有了解并尊重地方傳統(tǒng)文化,設(shè)計(jì)的作品才能真正讓老百姓滿意?!睏铥愝x在現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)重心長(zhǎng)地對(duì)學(xué)生們說(shuō)。于是,在橋梁外觀設(shè)計(jì)上,楊振和隊(duì)員們把苗族蠟染工藝融入欄桿設(shè)計(jì)中,把苗族文化崇拜的月亮、太陽(yáng)等元素嵌入花紋中。
事實(shí)上,做有溫度的造橋人是楊麗輝團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持的原則。在一次公益橋選址時(shí),為了保護(hù)一位老婆婆的農(nóng)田,團(tuán)隊(duì)放棄了最佳的正橋位,選擇了斜交橋,雖然增加了設(shè)計(jì)難度,卻守住了老人耕種了大半生的田地。
“這塊田地雖然面積很小,卻承載了老婆婆大半生的回憶,我們不忍破壞它?!睏铥愝x說(shuō),保護(hù)這樣一份珍貴的記憶與情感,遠(yuǎn)比任何工程上的便利都來(lái)得更為重要。
正是帶著這樣一份人文關(guān)懷,公益橋項(xiàng)目師生團(tuán)隊(duì)在深入走訪的過(guò)程中,逐漸與當(dāng)?shù)卮迕窭司嚯x。面對(duì)語(yǔ)言交流的障礙,他們巧妙地利用掃帚、簸箕等工具,向村民形象地描繪建橋的思路;一位年逾八旬的老爺爺則向他們深情講述了紅軍四渡赤水的故事;還有一位生活條件并不寬裕的老人,從家中柜子深處拿出一瓶一直舍不得喝的飲料,遞到了他們手中……
“設(shè)計(jì)公益橋的過(guò)程,不僅是理論向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化的過(guò)程,也是了解民情民生的過(guò)程,能將所學(xué)知識(shí)造福一方百姓,付出再多的辛苦都是值得的?!编嵱詈杏|良多。
楊振則發(fā)現(xiàn),自己逐漸從“我要做什么”到主動(dòng)思考“我能為當(dāng)?shù)刈鲂┦裁础薄KM苓M(jìn)一步宣傳推廣苗寨的傳統(tǒng)手工藝品,并為當(dāng)?shù)匦W(xué)生捐贈(zèng)書包、書籍等學(xué)習(xí)用品。
有付出,更有收獲。公益橋項(xiàng)目實(shí)施以來(lái),參與項(xiàng)目的師生親眼見(jiàn)證了在黨的領(lǐng)導(dǎo)下脫貧攻堅(jiān)戰(zhàn)役的勝利。在云南省玉龍縣寶山村,楊麗輝團(tuán)隊(duì)建橋后僅4年時(shí)間,通車的道路已經(jīng)修到了小橋橋頭,來(lái)村子參觀的游客越來(lái)越多;在石泉縣,當(dāng)?shù)匦陆松A逐B(yǎng)雞園、養(yǎng)豬場(chǎng)、有機(jī)化肥廠等一批鄉(xiāng)鎮(zhèn)產(chǎn)業(yè),而鄭宇涵參與設(shè)計(jì)的橋梁正好位于交通運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵節(jié)點(diǎn);在內(nèi)蒙古自治區(qū)科爾沁左翼后旗,連心橋建成后,當(dāng)?shù)剞r(nóng)產(chǎn)品和畜牧業(yè)產(chǎn)品的價(jià)格每公斤比以前上漲百分之十……
“‘脫貧攻堅(jiān)’與‘鄉(xiāng)村振興’不再是報(bào)道中的簡(jiǎn)短詞語(yǔ),而是腦海中能夠想起的一幅幅真實(shí)圖景,我們既是這項(xiàng)偉大事業(yè)的見(jiàn)證者,也是參與者。于學(xué)生而言,這更是一堂生動(dòng)鮮活的‘大思政課’?!睏铥愝x表示。
這段經(jīng)歷無(wú)形中也影響了學(xué)生的職業(yè)選擇。在楊麗輝團(tuán)隊(duì)中,一些學(xué)生畢業(yè)后放棄了留北京的工作機(jī)會(huì),選擇回家鄉(xiāng)投入基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),而一名學(xué)生更是踏出國(guó)門,在非洲服務(wù)世界減貧事業(yè)。
3
一座打破傳統(tǒng)的創(chuàng)新之橋
小橋雖小,“五臟俱全”。在雷笑看來(lái),雖然不如大橋工藝復(fù)雜、工程量大,小橋設(shè)計(jì)建造的過(guò)程同樣是對(duì)學(xué)生的知識(shí)、能力、素養(yǎng)的全方位鍛煉。
一個(gè)世紀(jì)前,在東南大學(xué)主持工科教學(xué)工作期間,茅以升主張改革灌輸式的教學(xué),提倡工科教學(xué)要理論聯(lián)系實(shí)際,強(qiáng)調(diào)“先習(xí)后學(xué),邊學(xué)邊習(xí)”,這一理念對(duì)工程界影響深遠(yuǎn)。
“實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱、學(xué)科交叉融合不足是當(dāng)前工程專業(yè)教育的短板?!睏铥愝x回憶起自己20多年前的畢業(yè)經(jīng)歷,那時(shí)她有機(jī)會(huì)在工地上實(shí)習(xí)整整一個(gè)月,與工人們同吃同住,而現(xiàn)在的學(xué)生很少有深入?yún)⑴c工程建設(shè)的機(jī)會(huì)?!肮鏄蝽?xiàng)目正好提供了一個(gè)全新的實(shí)踐平臺(tái),為工程人才培養(yǎng)模式改革創(chuàng)新提供了突破口?!?/p>
如今,在公益橋項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,北京交通大學(xué)土木工程建筑學(xué)院升級(jí)了“織橋通衢”育人項(xiàng)目,培養(yǎng)新工科人才。以項(xiàng)目制學(xué)習(xí)為牽引,學(xué)生在學(xué)校系統(tǒng)學(xué)習(xí)掌握橋梁建設(shè)相關(guān)知識(shí);在實(shí)踐環(huán)節(jié),通過(guò)實(shí)際工程現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、竣工等全過(guò)程深度參與,鍛煉學(xué)生解決實(shí)際復(fù)雜工程的能力。
同時(shí),“織橋通衢”項(xiàng)目開展了相關(guān)專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽。每年組織開展針對(duì)低年級(jí)學(xué)生的“紙橋”“意面棉花糖塔”等趣味競(jìng)賽,為項(xiàng)目選拔了具有潛力的后備人才。
在河海大學(xué),土木與交通學(xué)院將國(guó)家級(jí)一流本科課程“土木交通類社會(huì)實(shí)踐”與“茅以升公益橋”設(shè)計(jì)大賽相結(jié)合,創(chuàng)設(shè)了專業(yè)課程、大學(xué)生暑期社會(huì)實(shí)踐、大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練、國(guó)家級(jí)競(jìng)賽相結(jié)合的行業(yè)特色高校土木交通類專業(yè)人才培養(yǎng)模式。在西南交通大學(xué),土木工程學(xué)院通過(guò)與北京茅以升科技教育基金會(huì)、企業(yè)的合作,共同制定項(xiàng)目方案、指導(dǎo)學(xué)生參賽,不僅提升了教師的實(shí)踐教學(xué)能力,還促進(jìn)了科研成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。
如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,也是新工科人才培養(yǎng)面臨的一大挑戰(zhàn)?!肮鏄蝽?xiàng)目提供了一塊試驗(yàn)田,在這里,一些新材料、新工藝的創(chuàng)新應(yīng)用紛紛萌芽并得以落地?!崩仔Ρ硎?。
比如,寶山村的和橋與木橋所在的位置遠(yuǎn)離公路,所有運(yùn)輸都要靠人力背馱,傳統(tǒng)的鋼筋混凝土橋方案變得不切實(shí)際。面對(duì)困難,師生團(tuán)隊(duì)沒(méi)有退縮,經(jīng)過(guò)不斷考察、設(shè)計(jì),開展人行荷載試驗(yàn),最終確定為裝配式全FRP梁橋型式,9米多長(zhǎng)的橋梁上部結(jié)構(gòu)總重量不到1噸,拆開的配件均可以由人力輕松運(yùn)到橋址。
而在重慶市秀山縣,星寨橋以我國(guó)首座薄覆土波紋鋼板拱橋的身份亮相,它不僅造型獨(dú)特、美觀大方,而且施工簡(jiǎn)便快捷,具有很高的工程推廣價(jià)值。
學(xué)生們更是主動(dòng)將智能化、信息化技術(shù)積極運(yùn)用到橋梁勘測(cè)、設(shè)計(jì)中。他們采用基于我國(guó)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)RTK設(shè)備確定現(xiàn)場(chǎng)橋位坐標(biāo),運(yùn)用數(shù)字地面模型技術(shù)生成三維地勘圖,利用無(wú)人機(jī)航拍傾斜投影技術(shù)結(jié)合橋梁設(shè)計(jì)過(guò)程建立橋梁BIM模型,將橋梁模型導(dǎo)入Twinmotion、3DMax等軟件制作施工動(dòng)畫,使橋梁模型更加智能化、可視化。
…………
盡管畢業(yè)多年,北京交通大學(xué)公益橋項(xiàng)目前隊(duì)員許洪浩腦海中仍時(shí)常浮現(xiàn)小橋建成時(shí)的畫面:孩子們興奮地在橋上走來(lái)走去,蹦蹦跳跳,口中呢喃著“北京在哪里”“我想去北京”。如今,他已遠(yuǎn)赴烏干達(dá)工作,但那座小橋及其背后的點(diǎn)點(diǎn)滴滴,早已鐫刻在他的記憶深處,“我想,如果有機(jī)會(huì),我還會(huì)繼續(xù)參與其中”。
《中國(guó)教育報(bào)》2024年11月26日 第04版
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