軟件模擬教學(xué)法在高校建筑類專業(yè)課程教學(xué)中的應(yīng)用

尹海文

軟件模擬教學(xué)法是教師借助計(jì)算機(jī)及專業(yè)軟件對(duì)所授課程的內(nèi)容進(jìn)行仿真模擬，帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入模擬現(xiàn)場(chǎng)，通過對(duì)模擬現(xiàn)場(chǎng)事實(shí)的參觀、分析、研究和總結(jié)來學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的一種教學(xué)方法。軟件模擬教學(xué)一般由模擬現(xiàn)場(chǎng)、媒介、事實(shí)、學(xué)生和教師五個(gè)要素組成。模擬現(xiàn)場(chǎng)為課堂、計(jì)算機(jī)及專業(yè)軟件為媒介、事實(shí)為教材、學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)。軟件模擬教學(xué)法具有直觀性、體驗(yàn)性、激發(fā)性均強(qiáng)的特點(diǎn)，教學(xué)效果顯著。伴隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和工程技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，建筑類的專業(yè)軟件除品種越來越豐富外，其功能也日趨完善，并在工程領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。目前，很多專業(yè)軟件在高校的實(shí)踐教學(xué)中也得到大力的推廣和廣泛應(yīng)用，卻很少應(yīng)用到高校的課程教學(xué)中。因此，需充分利用專業(yè)軟件的相應(yīng)功能，使之科學(xué)合理地應(yīng)用到高校的課程教學(xué)中，為高校的課程教學(xué)提供優(yōu)質(zhì)高效的服務(wù)。

一、軟件模擬教學(xué)法在高校建筑類專業(yè)課程教學(xué)應(yīng)用中的可行性

高校課程教學(xué)方法改革是個(gè)持續(xù)研究和不斷改進(jìn)的研究課題，許多高校為了提高教學(xué)質(zhì)量并使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)，不斷涌現(xiàn)出效果明顯的課程教學(xué)新方法，如行為導(dǎo)向法、項(xiàng)目教學(xué)法等。軟件模擬教學(xué)法在高校教學(xué)中很早就在一些實(shí)踐課程教學(xué)中得到應(yīng)用，但并沒有得到系統(tǒng)的研究和廣泛的應(yīng)用。目前，理論教學(xué)法、對(duì)比分析法、案例教學(xué)法、圖示教學(xué)法、軟件模擬教學(xué)法和現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法等在高校建筑類專業(yè)課程教學(xué)中得到應(yīng)用。在這些教學(xué)方法中，理論教學(xué)是對(duì)課本知識(shí)的提煉和概括；對(duì)比教學(xué)是對(duì)相關(guān)連知識(shí)的對(duì)比分析以加深學(xué)生的記憶，但仍停留在對(duì)課本知識(shí)的概括；案例教學(xué)比理論教學(xué)生動(dòng)有趣，可案例畢竟是對(duì)事實(shí)的一種闡述，與事實(shí)還是有一定的差距；圖示教學(xué)比理論教學(xué)顯得直觀，但還是停留在課堂上畫高樓的二維狀態(tài)；現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)最貼近實(shí)際，但場(chǎng)地的選擇難度大，組織不易且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。而軟件模擬仿真性強(qiáng)，讓學(xué)生體會(huì)工作現(xiàn)場(chǎng)，教學(xué)組織容易，省時(shí)省力，教學(xué)效果顯著。軟件模擬教學(xué)法是一種以獲取良好教學(xué)效果為目的的教學(xué)方法，通過理論和模擬實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)踐的前沿，避開了缺乏實(shí)踐性的理論堂教學(xué)。軟件模擬教學(xué)法是在課程上讓學(xué)生置身于模擬現(xiàn)場(chǎng)，邊看邊聽講解，直觀性和實(shí)踐性強(qiáng)，讓知識(shí)在體驗(yàn)中得到加深和理解，使學(xué)生在看中學(xué)、學(xué)中練，使學(xué)生難以忘卻。軟件模擬教學(xué)法的這些特性正是高校課程教學(xué)中應(yīng)該加以推廣和應(yīng)用的。另外，在高校建筑類專業(yè)很多課程教學(xué)中均可以采用軟件模擬教學(xué)法，如“建筑制圖與房屋構(gòu)造”“鋼筋翻樣及加工”“建筑工程定額與預(yù)算”“建筑施工技術(shù)”等課程。

二、軟件模擬教學(xué)法的特點(diǎn)

1.增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。不同的教學(xué)方法有不同的特點(diǎn)，而軟件模擬教學(xué)法的最大特點(diǎn)在于其直觀性和體驗(yàn)性，克服了現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法的場(chǎng)地局限性，并建立了學(xué)生對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的感性認(rèn)識(shí)。通過專業(yè)軟件在多媒體教室將教材內(nèi)容模擬出現(xiàn)在課堂，把學(xué)生帶進(jìn)逼真的三維模擬現(xiàn)場(chǎng)，讓學(xué)生身臨其境般看到各種建筑物、構(gòu)筑物和施工機(jī)械設(shè)備等，克服了課堂教學(xué)上的一些缺陷，提升了學(xué)生的認(rèn)識(shí)活動(dòng)結(jié)構(gòu)。例如，在講解高校建筑類專業(yè)必修課“建筑制圖與房屋構(gòu)造”時(shí)，可以采用軟件模擬教學(xué)法。當(dāng)講解課程中條形基礎(chǔ)時(shí)，可通過專業(yè)軟件繪制出條形基礎(chǔ)三維形狀，當(dāng)學(xué)生看到三維逼真的條形基礎(chǔ)，再對(duì)比回憶下課本上的二維條形基礎(chǔ)時(shí)，立刻加深了學(xué)生對(duì)該構(gòu)件的感性認(rèn)識(shí)，也同樣加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的理解和記憶。

2.提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。三維逼真的現(xiàn)場(chǎng)模擬有效刺激了學(xué)生的感觀，激發(fā)了學(xué)生的想象力，讓學(xué)生置身其中，外界的刺激與學(xué)習(xí)環(huán)境的融合充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在軟件模擬教學(xué)中，通過專業(yè)軟件模擬出的逼真現(xiàn)場(chǎng)及真實(shí)實(shí)例，讓學(xué)生置身其中，感受到整個(gè)教學(xué)過程的理論聯(lián)系實(shí)踐，學(xué)習(xí)如何分析問題和解決問題，再加上任課教師有針對(duì)性的講解，讓學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)積極地參與。

3.提高教學(xué)效率及保證教學(xué)效果。在很多高校建筑類專業(yè)課程的教學(xué)中，經(jīng)常需要采用圖示教學(xué)法。在黑板上繪制相應(yīng)的圖例進(jìn)行講解，而這種二維的平面圖缺乏直觀性，讓缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生很難一下理解與接受。軟件模擬教學(xué)是把課堂變成了模擬現(xiàn)場(chǎng)，走進(jìn)實(shí)踐前沿，克服了現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的場(chǎng)地局限性，讓學(xué)生置身于模擬現(xiàn)場(chǎng)，邊觀看邊聽講解，直觀性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)，使學(xué)生容易理解、容易掌握，而且印象深刻。軟件模擬教學(xué)匯集了圖示教學(xué)的啟發(fā)性、案例教學(xué)的體驗(yàn)性、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的直觀性，并且直接避開了影響現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)一些因素，在提高教學(xué)效率的同時(shí)，又保證了教學(xué)質(zhì)量。

三、軟件模擬教學(xué)法實(shí)施的主要環(huán)節(jié)

1.課前準(zhǔn)備。要保證軟件模擬教學(xué)取得良好的教學(xué)效果，同樣需要做好充分的教學(xué)準(zhǔn)備工作。在高校建筑類專業(yè)課程教學(xué)中實(shí)施軟件模擬教學(xué)法的課前準(zhǔn)備應(yīng)做到以下三點(diǎn)：首先，時(shí)間上的準(zhǔn)備宜“前”。主要是軟件模擬教學(xué)法比一般的教學(xué)方法課前準(zhǔn)備的內(nèi)容要多。它除了需要進(jìn)行一些日常的分析教材、撰寫教案、制作課件等準(zhǔn)備工作外，還需要事先通過專業(yè)軟件模擬好教學(xué)內(nèi)容，預(yù)先演練模擬效果。其次，課程內(nèi)容上準(zhǔn)備宜“實(shí)”。因?yàn)檎n程教學(xué)的核心就是課程內(nèi)容，它是取得教學(xué)效果好壞的關(guān)鍵，再加上每次準(zhǔn)備軟件模擬教學(xué)要比一般的教學(xué)方法花費(fèi)的時(shí)間要多。因此，我們應(yīng)根據(jù)課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)等和學(xué)生畢業(yè)后崗位的技能要求來確定教學(xué)內(nèi)容，并有針對(duì)性地選擇專業(yè)教學(xué)軟件，做到課程內(nèi)容和專業(yè)軟件的相適相宜，讓學(xué)生在軟件模擬的體驗(yàn)環(huán)境中做到學(xué)中練、練中學(xué)。最后，細(xì)節(jié)上準(zhǔn)備宜“細(xì)”。很多情況下，細(xì)節(jié)決定成敗，課程教學(xué)中的很多細(xì)節(jié)同樣不容忽視，而軟件模擬教學(xué)中的很多細(xì)節(jié)更加需要認(rèn)真對(duì)待和考慮周全，并做到準(zhǔn)備充分。比如，多媒體教室的設(shè)施配置情況、專業(yè)軟件的運(yùn)行情況等都應(yīng)考慮到?？傊n前準(zhǔn)備越充分，課程教學(xué)中我們才能越從容。

2.課堂實(shí)施。為了保證不斷提高課程的教學(xué)質(zhì)量，精講多練，突出重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容的教學(xué)和專業(yè)技能的訓(xùn)練在高校課程教學(xué)中也越來越重視。精講多練同樣適應(yīng)軟件模擬教學(xué)，在軟件模擬教學(xué)中同樣需要事先制訂好教學(xué)計(jì)劃，并根據(jù)課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行演示與講解，并突出學(xué)與用的引導(dǎo)。軟件模擬教學(xué)讓學(xué)生掌握課程知識(shí)是基本要求，同時(shí)還應(yīng)訓(xùn)練學(xué)生空間思維和分析問題能力，使他們置身其中，來體驗(yàn)?zāi)M環(huán)境下的工作現(xiàn)場(chǎng)。在軟件模擬教學(xué)過程中，授課教師邊演示邊講解時(shí)，應(yīng)注意學(xué)生的課堂反應(yīng)情況，以避免走馬觀花似的學(xué)習(xí)，及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入身臨其境的學(xué)習(xí)狀態(tài)，避免學(xué)生當(dāng)作好奇式的參觀，以加深學(xué)生的理解和記憶。另外，要根據(jù)課程內(nèi)容的特點(diǎn)來選擇相應(yīng)功能的專業(yè)軟件，以保證軟件模擬教學(xué)的效果。如“建筑結(jié)構(gòu)”課程可以結(jié)合PKPM軟件進(jìn)行組織教學(xué)，通過軟件計(jì)算和手算相結(jié)合的方法，兩者相互驗(yàn)證，提高計(jì)算的合理性和準(zhǔn)確性。再如“建筑制圖與房屋構(gòu)造”課程可以利用工程造價(jià)軟件的三維顯示功能。在講到一些建筑構(gòu)件時(shí)，像構(gòu)造柱，可以通過造價(jià)軟件事先繪制好，然后在課程講授時(shí)邊展示邊講解，這樣節(jié)省了黑板上繪制二維圖的時(shí)間。而且構(gòu)造柱的二維平面圖很難形象地繪制，三維的構(gòu)造柱既形象又直觀，學(xué)生也易接受，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此，合理地選擇和利用好相應(yīng)的專業(yè)軟件也是軟件模擬教學(xué)得以順利實(shí)施的重要保障。

3.課堂討論與課后總結(jié)。課程教學(xué)實(shí)施過程中，在軟件演示和講解完后應(yīng)組織開展課堂討論活動(dòng)，讓學(xué)生把模擬現(xiàn)場(chǎng)掌握的第一印象感性材料反映出來。對(duì)于學(xué)生反映的一些疑點(diǎn)和難點(diǎn)，任課教師應(yīng)及時(shí)地引導(dǎo)和解惑。盡量利用學(xué)生反映出的問題進(jìn)行升華，引導(dǎo)學(xué)生自己參與到解決問題中，同時(shí)激發(fā)學(xué)生的想象力和挖掘?qū)W生解決問題的潛能。通過有計(jì)劃和有組織地開展課堂討論活動(dòng)，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象，激發(fā)他們探索新知識(shí)和學(xué)習(xí)專業(yè)的濃厚興趣，同時(shí)教學(xué)效果也顯著。在課堂討論和課程教學(xué)結(jié)束后，任課教師除了要對(duì)本次討論進(jìn)行總結(jié)外，還需對(duì)本次教學(xué)進(jìn)行分析和總結(jié)，評(píng)價(jià)得與失，為教學(xué)質(zhì)量的持續(xù)提高積累經(jīng)驗(yàn)。

四、軟件模擬教學(xué)法實(shí)施中應(yīng)注意的問題

軟件模擬教學(xué)實(shí)施的效果離不開軟件和硬件的支持，教師和學(xué)生即是軟件，專業(yè)軟件和多媒體教室就是硬件。要使軟件模擬教學(xué)在高校建筑類專業(yè)課程教學(xué)中效果顯著，在其實(shí)施過程中應(yīng)注意以下兩個(gè)問題：

1.軟件的建設(shè)問題。專業(yè)軟件本身具有專業(yè)性、操作性、科學(xué)性很強(qiáng)等特點(diǎn)，再加上高校建筑類專業(yè)課程大多數(shù)也具有專業(yè)性、實(shí)踐性、綜合性很強(qiáng)等特點(diǎn)，因此要求專業(yè)任課教師具有很高的綜合素質(zhì)。它要求專業(yè)任課教師不但要有較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐能力，還要具備相當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)操作能力和教學(xué)組織能力。所以高校專業(yè)任課教師的綜合素質(zhì)培養(yǎng)應(yīng)從平常的工作中著手，自己要有危機(jī)感，做到主動(dòng)學(xué)習(xí)、不斷學(xué)習(xí)，多向企業(yè)能手和行業(yè)專家學(xué)習(xí)，及時(shí)學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)和技能，在學(xué)習(xí)中不斷提升自己。同時(shí)，另一個(gè)軟件的建設(shè)就是學(xué)生專業(yè)知識(shí)和學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。在平時(shí)授課中要多鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)，主動(dòng)預(yù)習(xí)課本內(nèi)容，培養(yǎng)他們的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)，引導(dǎo)他們?nèi)ヌ剿骱拖胂?，使學(xué)生能把自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)地聯(lián)系起來。只有通過教師和學(xué)生的共同努力，才能保證軟件模擬教學(xué)取得良好教學(xué)效果。

2.硬件的建設(shè)問題。硬件建設(shè)面臨的第一個(gè)問題就是專業(yè)軟件的選擇問題，因?yàn)檐浖M教學(xué)的成功與否與專業(yè)軟件的選擇息息相關(guān)，所以要做到全面、綜合地來選擇專業(yè)軟件。應(yīng)根據(jù)課程的授課內(nèi)容來因地制宜地選擇課程教學(xué)軟件，即課程內(nèi)容與軟件功能相適宜，否則就很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。硬件建設(shè)面臨的第二個(gè)問題就是多媒體教室的建設(shè)問題。由于軟件模擬教學(xué)的課堂需要在多媒體教室開展，為保證能全面展示專業(yè)軟件的相關(guān)功能，這就要求多媒體教室的設(shè)施配置要相對(duì)齊全，并由專職人員維護(hù)以確保正常使用。所以高校在建設(shè)了多媒體教室時(shí)，應(yīng)充分考慮到多媒體教室設(shè)施配備的完備性及正常使用的維護(hù)性。另外當(dāng)專業(yè)軟件確定下來后，教師應(yīng)結(jié)合課程內(nèi)容和教學(xué)的難點(diǎn)及重點(diǎn)，提前到多媒體教室進(jìn)行演練，做到準(zhǔn)備充分，為軟件模擬教學(xué)的成功實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。