“軟件實習(xí)基地”對土木工程專業(yè)（建筑工程方向）實踐教學(xué)的啟示

呂偉榮+黃淵良+祝明橋+謝獻忠+王彥

摘要：商業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件公司通過與高校相關(guān)學(xué)院共同組建“軟件實習(xí)基地”，向土木工程專業(yè)（建筑工程方向）學(xué)生免費提供一定時段的正版軟件使用權(quán)供學(xué)生學(xué)習(xí)和使用。這種模式既推廣了軟件知名度，提高了銷量，同時又解決了高校長期以來在結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件實踐教學(xué)中的種種困擾，真正意義上實現(xiàn)了雙贏，值得廣泛推廣。

關(guān)鍵詞：商業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計;土木工程專業(yè);軟件實習(xí)基地;正版軟件;雙贏

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2015）42-0278-02

一、土木工程專業(yè)（建筑工程方向）培養(yǎng)計劃

1.培養(yǎng)目標(biāo)。該專業(yè)主要培養(yǎng)掌握工程力學(xué)、流體力學(xué)、巖土力學(xué)和市政工程學(xué)科的基本理論和基本知識，具備從事土木工程的項目規(guī)劃、設(shè)計、研究開發(fā)、施工及管理的能力，能在房屋建筑、地下建筑、隧道、道路、橋梁、礦井等的設(shè)計、研究、施工、教育、管理、投資、開發(fā)部門從事技術(shù)或管理工作的高級工程技術(shù)人才。

2.主要課程。理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土力學(xué)、建筑材料、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、房屋建筑學(xué)、鋼結(jié)構(gòu)、橋梁工程、隧道工程、道路勘測設(shè)計、路基路面工程、施工技術(shù)與組織管理。其中主要學(xué)位課程有：毛澤東思想概論、鄧小平理論概論、馬克思主義哲學(xué)原理、政治經(jīng)濟學(xué)原理、大學(xué)英語、大學(xué)體育、高等數(shù)學(xué)、理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、土力學(xué)、建筑材料、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、房屋建筑學(xué)、橋梁工程、隧道工程、建筑施工技術(shù)與組織管理、基礎(chǔ)工程。

3.應(yīng)具備的知識和能力：（1）具有扎實的自然科學(xué)基礎(chǔ)，了解當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的主要方面和應(yīng)用前景;（2）掌握工程力學(xué)、巖土力學(xué)的基本理論，掌握工程規(guī)劃與選型、工程材料、結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計、地基處理方面的基本知識，掌握有關(guān)建筑機械、電工、工程測量與試驗、施工技術(shù)與組織等方面的基本技術(shù);（3）具有工程制圖、計算機應(yīng)用、主要測試和試驗儀器使用的基本能力，具有綜合應(yīng)用各種手段（包括外語工具）查詢資料、獲取信息的初步能力;（4）了解土木工程主要法規(guī);（5）具有進行工程設(shè)計、試驗、施工、管理和研究的初步能力。

二、高校土木工程軟件教學(xué)中存在的問題

根據(jù)培養(yǎng)計劃，土木工程專業(yè)（建筑工程方向）本科生的教學(xué)中課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)均離不開結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，需要利用結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件進行結(jié)構(gòu)建模計算，然后按要求繪制施工圖[1～4]，但目前很多高校均存在以下一些難以解決的問題：

1.總是無最新的正版結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件可用。很多高校目前都普遍購買了正版的商業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件供學(xué)生使用，但是土木工程專業(yè)（建筑工程方向）特點是涉及國家專業(yè)規(guī)范種類較多，其中最常用的《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009-2012）、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB 50011-2010）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50017-2003）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50010-2010）、《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50003-2011）等，這其中《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50017-2003）還是2003年的，最新版本還未出來。這就導(dǎo)致原先購買的結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件無法保證與新版本的規(guī)范保持一致，升級軟件費用高且頻率多，不升級則教學(xué)上又無法保證質(zhì)量。

2.機房計算機設(shè)備老舊且數(shù)量不夠，機房實踐教學(xué)模式不再適合。傳統(tǒng)的軟件教學(xué)限于在學(xué)校的大機房，可隨著本科生人數(shù)的逐年增加，機房的設(shè)備不僅老舊且數(shù)量明顯不夠，無法保證正常的軟件教學(xué)。同時，軟件教學(xué)的特點是需要大量的實踐操作，課堂及機房實踐教學(xué)課時畢竟有限，需要學(xué)生課后通過大量的練習(xí)才能掌握。因此，傳統(tǒng)的機房教學(xué)已不能滿足當(dāng)下軟件教學(xué)的需求。

3.學(xué)生自配電腦自學(xué)卻無正版軟件可用。當(dāng)前，絕大多數(shù)的學(xué)生均有自配筆記本或臺式電腦，完全可以通過自學(xué)掌握相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件，可遺憾的是，由于購買正版軟件費用太高，學(xué)生除購買盜版軟件外，正版軟件是無法在學(xué)生自己的電腦上使用的。

三、目前主要商用結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件介紹

1.PKPM系列CAD系統(tǒng)軟件。PKPM系列CAD系統(tǒng)軟件是中國建筑科學(xué)研究院建筑工程軟件研究所開發(fā)的國內(nèi)最早的結(jié)構(gòu)設(shè)計及分析軟件之一，目前是國內(nèi)建筑工程界應(yīng)用最廣、用戶最多的一套計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)。它是一套集建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備設(shè)計、工程量統(tǒng)計、概預(yù)算及施工軟件等于一體的大型建筑工程綜合CAD系統(tǒng)。該軟件包括PMCAD S-1結(jié)構(gòu)平面CAD軟件、PK S-1鋼筋混凝土框、排架及連續(xù)梁結(jié)構(gòu)計算與施工圖繪制軟件、TAT S-2多層及高層建筑結(jié)構(gòu)三維分析與設(shè)計軟件（薄壁柱模型）、SATWE S-3多層及高層建筑結(jié)構(gòu)空間有限元分析與設(shè)計軟件（墻元模型）、GJ S-4結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件輔助設(shè)計軟件用、STS鋼結(jié)構(gòu)CAD軟件等20多個結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊，能解決絕大多數(shù)的結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計問題。

2.盈建科軟件。盈建科軟件是有北京盈建科軟件股份有限公司開發(fā)，該企業(yè)于2010年在北京創(chuàng)建成立。歷經(jīng)5年發(fā)展，快速成長為業(yè)界知名領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)。盈建科軟件立足于解決當(dāng)前設(shè)計應(yīng)用中的難點熱點問題，廣泛應(yīng)用先進技術(shù)，填補大量需求空白，特別是2010新規(guī)范大量新增需求的空白，并全面提升軟件的應(yīng)用范圍、規(guī)模、穩(wěn)定性和計算速度。當(dāng)前，盈建科軟件國內(nèi)市場占有率是僅次于PKPM系列CAD系統(tǒng)軟件的。

3.Midas系列軟件。Midas Building針對多高層的普及型設(shè)計軟件，可完成建模、分析設(shè)計、施工圖生成、自動校審、彈塑性分析、限額設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計;Midas Gen通用結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計軟件，在復(fù)雜結(jié)構(gòu)和空間特構(gòu)方面有明顯優(yōu)勢，可綜合處理有層和無層的結(jié)構(gòu)類型;Midas Gen Designer接力Midas Gen分析數(shù)據(jù)進行設(shè)計、選筋、出圖的三維設(shè)計平臺，實現(xiàn)與其他軟件數(shù)據(jù)共享，解決數(shù)據(jù)孤島;Midas FEA目前唯一一款全部中文化的土木結(jié)構(gòu)專用仿真分析軟件，可用于土木領(lǐng)域的高端非線性分析（鋼筋單元、裂縫分析、粘結(jié)滑移分析）和細(xì)部分析。endprint

4.大型通用有限元結(jié)構(gòu)分析軟件。目前能夠進行結(jié)構(gòu)分析的大型商業(yè)有限元軟件主要有：ANSYS、ADINA、ABAQUS、MIDAS GEN、PERFORM 3D、SAP2000、ETABS、MSC、MARC、PKPM系列的PUSH&EPDA等，這些軟件功能強大，通用性好。上述軟件分析盡管及計算功能強大，但掌握起來難度較大，一般不適用本科生教學(xué)。

四、商用結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件公司進入高校目的

企業(yè)為什么要走進高校，其原因有以下兩個方面：

1.在校大學(xué)生是企業(yè)未來的潛在客戶。當(dāng)前，商業(yè)軟件公司之間競爭極其激烈，企業(yè)的生存不僅取決于技術(shù)的不斷推陳出新，更取決于服務(wù)。企業(yè)在考慮不斷擴展市場的同時，其更看重未來，高校的在校大學(xué)生就是他們未來5～10年間的潛在客戶。因此，走進高校，向在校大學(xué)生免費提供軟件的使用權(quán)，在未來市場的競爭中搶占有利形勢。

2.企業(yè)獲利。當(dāng)前，隨著國家對教育的投入逐年增加，很多高校是具有購買相關(guān)軟件的經(jīng)費，購買相關(guān)產(chǎn)品亦取決于企業(yè)的服務(wù)態(tài)度和產(chǎn)品的質(zhì)量。同時，企業(yè)亦可通過向相關(guān)高校土木工程專業(yè)（建筑工程方向）學(xué)生提供結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件教材以獲取企業(yè)利益。

五、“軟件實習(xí)基地”教學(xué)模式實踐教學(xué)的效果

2015年度，湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院土木工程系與國內(nèi)某知名商業(yè)軟件公司經(jīng)協(xié)商一致后簽訂建立“湖南科技大學(xué)盈建科建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件教學(xué)基地”，并于2015年4月2日在湖南科技大學(xué)土木工程學(xué)院進行了授牌儀式。

該基地由高校土木工程專業(yè)（建筑工程方向）教師牽頭，組織商業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件公司推廣人員走進校園，向土木工程專業(yè)（建筑工程方向）學(xué)生進行結(jié)構(gòu)軟件培訓(xùn)，并免費提供一定時段的正版軟件使用權(quán)供學(xué)生學(xué)習(xí)和使用。同時，專業(yè)教師可擬制定相關(guān)軟件的購買計劃和選用由軟件公司的指定教材，從而實現(xiàn)了雙方合作共贏。

該基地自2015年3月成立至今，上半年直接受益學(xué)生達416人，涵蓋大三大四2個年級，如表1所示，成績斐然。

六、總結(jié)

為此，由高校土木工程專業(yè)（建筑工程方向）教師牽頭，聯(lián)合商業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件公司共同組建“軟件實習(xí)基地”教學(xué)模式，即由軟件公司向土木工程專業(yè)（建筑工程方向）學(xué)生免費提供一定時段的正版軟件使用權(quán)供學(xué)生學(xué)習(xí)和使用，從而解決高校長期以來專業(yè)軟件教學(xué)上的種種困擾;同時企業(yè)可通過這種模式提高知名度，增加銷量，真正意義上實現(xiàn)了雙贏。

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