平法識圖混合式教學(xué)改革

金志輝

(云南經(jīng)濟管理學(xué)院，云南·昆明 650106)

平法識圖混合式教學(xué)改革

金志輝

(云南經(jīng)濟管理學(xué)院，云南·昆明 650106)

在教育部和住建部有關(guān)精神的指導(dǎo)下，《平法識圖》這門課程向信息化教學(xué)和實踐教學(xué)改革，主要措施有建筑信息模型和云教材輔助教學(xué)、體驗式教學(xué)、實踐教學(xué)和視頻教學(xué)相結(jié)合，最后以安寧校區(qū)的典型建筑的結(jié)構(gòu)施工圖進行綜合實訓(xùn)，掌握解決實際問題的專業(yè)技能。引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維，鼓勵學(xué)生進行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)。

云教材；信息化教學(xué)；實踐教學(xué)；混合式教學(xué)

2012年教育部發(fā)布了《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011－2020年)》，規(guī)劃明確指出“把教育信息化作為國家信息化的戰(zhàn)略重點和優(yōu)先領(lǐng)域全面部署、加快實施，調(diào)動全社會力量積極支持和參與，用十年左右的時間初步建成具有中國特色的教育信息化體系，使我國教育信息化整體上接近國際先進水平，推進教育事業(yè)的科學(xué)發(fā)展”。

教育部關(guān)于推進高等職業(yè)教育改革創(chuàng)新引領(lǐng)職業(yè)教育科學(xué)發(fā)展的若干意見教職成[2011] 12號文件指出“繼續(xù)推行任務(wù)驅(qū)動、項目導(dǎo)向等學(xué)做一體的教學(xué)模式，實踐教學(xué)比重應(yīng)達到總學(xué)分(學(xué)時)的一半以上”。住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部2011年發(fā)布了《2011－2015建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》建質(zhì)[2011]67號文件。文件明確提出要大力推廣建筑信息模型技術(shù)，目標(biāo)是“十二五”期間，基本實現(xiàn)建筑企業(yè)信息系統(tǒng)的普及應(yīng)用，加快BIM、基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同工作等新技術(shù)在工程中的應(yīng)用，推動信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。在教育部和住建部有關(guān)精神的指導(dǎo)下，《平法識圖》這門課程向信息化教學(xué)和實踐教學(xué)改革。在平法識圖的教學(xué)改革中，改革方向是信息化教學(xué)和實踐教學(xué)。

一、平法識圖概述

圖紙是工程師的語言，平法識圖的識圖對象是用平法表示的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工圖。平法的表達形式是把結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸和配筋等，按照平面整體表示方法制圖規(guī)則，整體直接表達在各類構(gòu)件的結(jié)構(gòu)平面布置圖上，再與標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造詳圖相配合，即構(gòu)成一套新型完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計。這門課程在掌握構(gòu)件和鋼筋構(gòu)造的基礎(chǔ)上，要進行識圖和鋼筋算量，并且了解基本的施工方法。

二、教改實踐

(一)“產(chǎn)學(xué)研用”一體化

研究建筑行業(yè)最新的建筑信息模型(Building Information Modeling，簡稱BIM)技術(shù)，BIM是近十年在原有CAD(Computer Aided Design，計算機輔助設(shè)計)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種多維(三維空間、四維時間、五維成本、六維收益、N維更多應(yīng)用)建筑模型信息集成技術(shù)。可以使建設(shè)項目的所有參與方(包括政府主管部門、業(yè)主、設(shè)計、施工、監(jiān)理、造價、運營管理、項目用戶等)在項目從概念產(chǎn)生到完全拆除的整個生命期內(nèi)都能夠在模型中操作信息和在信息中操作模型，從而從根本上改變從業(yè)人員依靠符號、文字和圖紙進行項目建設(shè)和運營管理的工作方式，實現(xiàn)在建設(shè)項目全生命期內(nèi)提高工作效率和質(zhì)量以及減少錯誤和風(fēng)險的目標(biāo)。

用建筑信息模型的主流軟件revit系列以IFC格式導(dǎo)出典型建筑案例的各類基礎(chǔ)、梁、板、柱、樓梯和剪力墻模型到SketchUp軟件，見圖1。不能通過這種方式獲取的模型則用

SketchUp軟件來創(chuàng)建，如鋼筋籠模型，然后在課堂教學(xué)中利用SketchUp軟件打開相應(yīng)的模型輔助教學(xué)，可達到直觀和動態(tài)的效果，實現(xiàn)從宏觀到微觀的深入學(xué)習(xí)，見圖2。除此之外，利用青橙軟件以參數(shù)化的方式創(chuàng)建鋼筋籠模型，并且進行鋼筋算量，實現(xiàn)由定性研究到定量研究的升華?？傊?，利用各種軟件輔助教學(xué)，提高信息化教學(xué)力度。

(二)云教材提升信息化教學(xué)

信息時代里，人們依賴互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行社交、購物、出行、學(xué)習(xí)、工作和娛樂等活動。學(xué)生也把這種習(xí)慣帶入課堂，大學(xué)生在課堂上玩手機已經(jīng)成為一種通病，是每個上課教師最頭疼的問題之一。有的學(xué)校要求學(xué)生進教室把手機統(tǒng)一保管在指定的容器里，有的采取屏蔽手機信號的措施，不管采取什么措施，治標(biāo)不治本，事倍功半，都難以阻止人們信息時代里對電子產(chǎn)品的依賴。課堂上過多的干涉學(xué)生使用手機，還會增加學(xué)生的抵觸情緒。

中等和高等教育中絕大部分教材都使用黑白印刷，文科類的教材圖片較少，理工類的教材有部分黑白圖片?，F(xiàn)在的學(xué)生很少使用紙質(zhì)的教材和書籍，很大原因是紙質(zhì)的教材所能傳遞的信息比較有限，缺乏音頻、動畫和視頻等信息。

圖1 revit軟件導(dǎo)出的房屋構(gòu)件模型

圖2 SketchUp軟件創(chuàng)建的鋼筋籠模型

此外，中等教育和高等教育的教材多樣化，由于編寫教材需要很長的時間，再版周期也較長，而理論思想和科學(xué)技術(shù)發(fā)展得日新月異，教材內(nèi)容往往出現(xiàn)跟不上時代的尷尬。教材出版后所存在的錯誤或者不足無法更正，師生的使用情況和意見反饋無法有效收集，難以為再版的調(diào)整提供有效信息，再版質(zhì)量難以保證。中等教育和高等教育大量擴招，師生比失衡，教師教學(xué)任務(wù)重，教師難以對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進行精細化管理。

為克服現(xiàn)有教材的不足和信息時代里學(xué)生課堂上玩手機的不良現(xiàn)象，充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢和人們對電子產(chǎn)品的依賴，在編寫教材過程中，匹配相應(yīng)的彩色圖片、圖紙、音頻、動畫和視頻等電子資料，把這些資料儲存到穩(wěn)定的服務(wù)器里，并且把對應(yīng)的網(wǎng)址通過二維碼鏈接到教材里。

通過手機微信的掃一掃功能，讀取二維碼所鏈接的相關(guān)電子資源，把傳統(tǒng)的教學(xué)模式和最新的慕課和微課結(jié)合起來，做到混合式教學(xué)，提高教師的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教材出版后，根據(jù)行業(yè)的發(fā)展動態(tài)，通過編輯網(wǎng)絡(luò)后臺的電子資源，無需更新二維碼就可以更新教材內(nèi)容，保證教師所講授的內(nèi)容是最新的。通過服務(wù)器后臺的統(tǒng)計管理，可以了解學(xué)生的訪問記錄，教師可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，同時為調(diào)整教材內(nèi)同提供可靠的依據(jù)。

(三)體驗式教學(xué)

現(xiàn)在教師授課用來實現(xiàn)指引功能的工具主要是手勢、鼠標(biāo)、激光筆和可伸縮教棍。這些工具能滿足大部分課程的教學(xué)要求，但是針對涉及到鋼筋構(gòu)造的課程，教師只能用粉筆畫線或者電腦繪圖來示意性的表達這些元素的平面布置，無法直觀的演示空間構(gòu)造，學(xué)生就會感到抽象，會降低學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。針對上述不足，在鋼筋構(gòu)造的教學(xué)過程中，為了讓學(xué)生直觀的了解鋼筋的空間構(gòu)造，方便識圖、算量和施工，教師自制了可彎曲金屬教棍?？蓮澢饘俳坦鲀?nèi)部主材是呂芯或鐵芯電線，外部用金屬軟管包裹，兩端由塑料管固定組成。教棍外徑約12至13mm，由軟管外徑?jīng)Q定，長度1m至1.5m，由鋁芯或鐵芯電線的長度以及軟管的可伸縮范圍決定。鋁芯或鐵芯電線在金屬軟管的包裹下，不增加較大重量的情況下可增大較大的直徑，視覺美觀，彎曲的時候會明顯增大彎曲半徑，可有效避免鋁芯或鐵芯電線的疲勞斷裂，延長使用壽命。內(nèi)置鋁芯電線直徑可選擇的規(guī)格是35平方或者50平方，女教師可彎曲35平方鋁芯電線制作的教棍，男教師可輕松彎曲50平方鋁芯電線或者由5至7根14號鐵線螺旋纏繞成的電線制作的教棍。

在利用建筑信息模型輔助教學(xué)的基礎(chǔ)上，教師用自主研發(fā)的可彎曲金屬教棍輔助教學(xué)，教棍具有指引功能的同時，還可以根據(jù)教學(xué)需要，把教棍彎成所講內(nèi)容的鋼筋形狀讓學(xué)生觀摩，下課后卷起來收在包里以備下次使用。同時，教師課前發(fā)給每個學(xué)生一根扎絲，學(xué)生用扎絲模擬教師所講的鋼筋的形狀進行學(xué)習(xí)，下課后由教師收回反復(fù)使用。除此之外，還利用教師和學(xué)生以前制作好的鋼筋籠模型輔助教學(xué)。針對一些構(gòu)件的鋼筋構(gòu)造，教師提出問題讓學(xué)生去思考和解決問題，讓學(xué)生找出克服梁構(gòu)件彎剪扭的措施和配筋方案，最終由教師進行點評和補充，然后再講解梁構(gòu)件的鋼筋構(gòu)造。

(四)工學(xué)結(jié)合的實踐教學(xué)

在觀看、觸摸和計算的基礎(chǔ)上，為了讓學(xué)生掌握理論知識，并且把理論知識運用到實際工程中，提高動手操作能力，學(xué)生以團隊的方式根據(jù)教師指定構(gòu)件的結(jié)構(gòu)施工圖制作鋼筋籠模型。在制作鋼筋籠模型的任務(wù)驅(qū)動和項目導(dǎo)向下，學(xué)生需要模擬識圖、算量、采購、下料、綁扎和驗收的工作過程，實現(xiàn)“做中學(xué)，學(xué)中做”。

這門課程主要學(xué)習(xí)10類構(gòu)件，教師講授8類構(gòu)件，學(xué)生需要當(dāng)堂制作8個模型，另外兩類構(gòu)件由學(xué)生自學(xué)并選作模型，使實踐操作課的學(xué)時約占總學(xué)時的一半。期末考的模型學(xué)生可以根據(jù)實際情況選擇不同難度的構(gòu)件進行制作，難度最大的構(gòu)件滿分為100分，難度最低的構(gòu)件滿分為75分，共有5個構(gòu)件可供選做。這些鋼筋籠模型作品同時可以參加學(xué)院舉行的魯班文化節(jié)系列技能大賽，做得精巧的模型由教師收藏作為教具。

學(xué)完各構(gòu)件后，將以安寧校區(qū)的框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的典型施工圖為素材，結(jié)合施工過程的照片進行綜合識圖實訓(xùn)，掌握解決崗位實際問題的專業(yè)綜合技能。

(五)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)和“授后服務(wù)”

為了鼓勵學(xué)生學(xué)會自學(xué)，本門課程的樁帽和樓梯構(gòu)件由學(xué)生按照教師傳在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的資料進行自學(xué)，然后根據(jù)教師設(shè)計的圖紙選擇制作鋼筋籠和鋼筋網(wǎng)片模型，最后交給教師檢查驗收。同時，為了擴展學(xué)生與這門課相關(guān)的知識，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺里上傳了大量學(xué)習(xí)資料，主要有圖紙、標(biāo)準(zhǔn)、軟件、名師課堂、力學(xué)實驗視頻、施工技術(shù)視頻、巨型工程施工方案視頻、建筑行業(yè)的BIM新技術(shù)等資源。

其中在大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新的號召下，為了鼓勵學(xué)生具有創(chuàng)新的思維和能力，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺中持續(xù)鏈接中央電視臺我愛發(fā)明欄目中有關(guān)建筑工程方面的發(fā)明創(chuàng)造，主要有絲緊箍成、超級旋挖鉆、垃圾巧變身、瓷磚貼貼貼、焊接好幫手、穿墻引線、鋼管曲中求直、鑿巖利器、超級埋纜王、防墜妙鎖、地磚平鋪記、自動砌墻機、可視電流、墻壁切割機、抹灰機、路面鋪磚機、充氣力士(氣墊車)、神奇爬樓椅、超級起吊、以水為刀、立體打印、隱形妙劑(新型阻燃劑)開槽一絕(開線槽機)。

教師為了更好的提供“授后服務(wù)”，把QQ、手機、微信和微博聯(lián)系方式告知學(xué)生，方便學(xué)生有困難的時候聯(lián)系老師。此外，定期安排晚自習(xí)到班輔導(dǎo)。

總之，正所謂“教學(xué)有法，教無定法，貴在得法”。教師只要以高度的責(zé)任心去學(xué)習(xí)行業(yè)前沿，了解學(xué)生的情況，探索科學(xué)的教學(xué)方法，備好每一次課，就能講好每一堂課，上好一門課。

(編輯 崔立華)

G642

A

(2015)03－38－03

2015－05－27

金志輝，男，云南經(jīng)濟管理學(xué)院工程學(xué)院講師，林園植物與觀賞園藝碩士，研究方向為建筑信息模型。