陳春鳴 朱偉超 孫成訪
摘要:在應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的指導(dǎo)下,文章分析了房屋建筑學(xué)課程特點(diǎn)及教學(xué)改革目標(biāo),并針對(duì)現(xiàn)存問題提出遞進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)體系,從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)層面進(jìn)行了改革實(shí)踐。改革內(nèi)容包括教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、考核方法、基礎(chǔ)性實(shí)踐、設(shè)計(jì)性實(shí)踐和綜合性實(shí)踐等方面。實(shí)踐證明,改革實(shí)踐在促使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、提高學(xué)生創(chuàng)新能力、提升學(xué)生社會(huì)實(shí)踐能力等方面起到積極有效作用,教學(xué)成效明顯提高。
關(guān)鍵詞:房屋建筑學(xué);應(yīng)用型本科;實(shí)踐教學(xué);教學(xué)改革;BIM
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1005-2909(2018)03-0061-04
一、應(yīng)用型本科的培養(yǎng)目標(biāo)定位
根據(jù)東莞理工學(xué)院城市學(xué)院(以下簡稱“城市學(xué)院”)“以管、工為重點(diǎn),其他學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展”的辦學(xué)定位,立足東莞,面向廣東,培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才。在人才培養(yǎng)模式方面,學(xué)院強(qiáng)調(diào)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。土木工程專業(yè)是技術(shù)性較強(qiáng)的工科專業(yè),對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力有較高要求。隨著社會(huì)需求的不斷變化,適時(shí)修訂人才培養(yǎng)方案十分必要,圍繞應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式的基本構(gòu)成要素——素質(zhì)、知識(shí)、能力,開展一系列教學(xué)改革與實(shí)踐,切實(shí)提高應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)質(zhì)量。
結(jié)合城市學(xué)院的辦學(xué)定位、人才培養(yǎng)目標(biāo)、優(yōu)勢與特色,土木工程專業(yè)教學(xué)改革可先從土木工程制圖、房屋建筑學(xué)、鋼筋混凝土設(shè)計(jì)等課程及生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等入手,為培養(yǎng)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的高素質(zhì)土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才做出貢獻(xiàn)[1-3]。
二、房屋建筑學(xué)教學(xué)改革
(一)課程內(nèi)容及特點(diǎn)
房屋建筑學(xué)是土木工程的專業(yè)基礎(chǔ)課之一,課程設(shè)置的目的是使學(xué)生掌握建筑設(shè)計(jì)內(nèi)容和程序、建筑設(shè)計(jì)基本原理與基本方法、建筑各組成部分的構(gòu)造原理和構(gòu)造方法等基礎(chǔ)知識(shí),具備進(jìn)行一般民用建筑設(shè)計(jì)的能力。課程在土木工程專業(yè)知識(shí)體系中起承上啟下作用,綜合性強(qiáng),涉及工程力學(xué)、工程制圖、建筑材料、建筑設(shè)計(jì)、建筑構(gòu)造、建筑環(huán)境、建筑經(jīng)濟(jì)、工程結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域,內(nèi)容繁多,知識(shí)面廣。雖課程理論知識(shí)難度并不大,但起到引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入專業(yè)課學(xué)習(xí)的重要作用,若能科學(xué)有效地開展教學(xué)組織,將極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4-6]。
(二)教學(xué)目標(biāo)
課程的主要教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生了解建筑設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容與設(shè)計(jì)程序,掌握一般民用建筑的平面、立面、剖面設(shè)計(jì)理論與方法;掌握民用建筑部件,如墻體、屋面、樓面、樓梯等的建筑構(gòu)造和做法,會(huì)選用門窗及防水保溫等工藝;掌握普通單層工業(yè)廠房的平、立、剖面設(shè)計(jì),能配合工藝布置空間,掌握工業(yè)廠房各部件的構(gòu)造做法等。
(三)改革指導(dǎo)思想
隨著 “互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)興起、綠色建筑評(píng)估體系的推行及BIM技術(shù)應(yīng)用等,房屋建筑學(xué)課程教學(xué)必須通過改革,才能在掌握基本理論和方法的基礎(chǔ)上,提升學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問題能力[7]。
為切實(shí)有效提升教學(xué)質(zhì)量,2015年以來,城市學(xué)院首先對(duì)一些知名建筑類高校、土木建筑工程企業(yè)以及畢業(yè)學(xué)生進(jìn)行廣泛的調(diào)查,并查閱文獻(xiàn)[8-9],認(rèn)真分析了原有房屋建筑學(xué)課程的教學(xué)體系,查找教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、考核方式、實(shí)踐教學(xué)等方面存在的一些問題。
在此基礎(chǔ)上引入現(xiàn)代教育理念,分別從理論教學(xué)層面和實(shí)踐教學(xué)層面進(jìn)行了改革,適當(dāng)調(diào)整了理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的比重,強(qiáng)調(diào)所學(xué)理論知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用。理論教學(xué)使學(xué)生掌握基本的知識(shí),基礎(chǔ)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)使學(xué)生具備基本的專業(yè)素質(zhì),綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。
(四)教學(xué)體系改革
遞進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)體系如圖1所示。
三、教學(xué)改革與成效
教學(xué)改革內(nèi)容主要從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩個(gè)層面進(jìn)行。
(一)理論教學(xué)層面
房屋建筑學(xué)理論教學(xué)改革分別從教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段和考核方式四方面進(jìn)行。
1.教學(xué)大綱
課程教學(xué)大綱是教學(xué)的指揮棒,通常是根據(jù)教學(xué)計(jì)劃要求,在開始教學(xué)前完成的一種規(guī)范性教學(xué)指導(dǎo)性文件。通過社會(huì)需求和知名院校的調(diào)研及查閱文獻(xiàn),根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)修訂了教學(xué)大綱,進(jìn)一步突出課程的專業(yè)基礎(chǔ)課地位,注重前后續(xù)課程的銜接,體現(xiàn)應(yīng)用型培養(yǎng)特色。改革目標(biāo)是使房屋建筑學(xué)課程教學(xué)系統(tǒng)化、連續(xù)化,逐步培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力,縮小學(xué)校教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際工作需求的差距,為學(xué)完課程更好地面向社會(huì)提供實(shí)踐平臺(tái)。修訂后的教學(xué)大綱已在學(xué)院2015級(jí)土木工程專業(yè)實(shí)施執(zhí)行。
2.教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)內(nèi)容是學(xué)與教相互作用過程中有意傳遞的主要信息。
(1)根據(jù)任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式安排教學(xué)內(nèi)容。教研室按照土木工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)擬定房屋建筑學(xué)課程的基本教學(xué)要求,將教學(xué)內(nèi)容劃分為多個(gè)子任務(wù),便于驅(qū)動(dòng)式教學(xué),突出應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求。
(2)依據(jù)現(xiàn)行國家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn),以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目的修訂教材。修訂時(shí)將“互聯(lián)網(wǎng)+”思維融入新版教材,將紙質(zhì)教材與數(shù)字資源有機(jī)整合,掃描二維碼獲取學(xué)習(xí)資源,方便學(xué)生隨時(shí)隨地移動(dòng)學(xué)習(xí)。全書注重理論內(nèi)容的精練,以“實(shí)用”為主要宗旨,突出實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的重要性,論述由淺入深、循序漸進(jìn),便于學(xué)生學(xué)習(xí)和理解。極大提高學(xué)習(xí)過程中知識(shí)的直觀性,受到學(xué)生好評(píng)。
3.教學(xué)方法與手段
為進(jìn)一步激發(fā)和提升學(xué)生建筑設(shè)計(jì)思維能力,在教學(xué)方法與手段方面改革如下:
(1)傳統(tǒng)教學(xué)模式與演示教學(xué)相結(jié)合。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,除采用傳統(tǒng)板書、懸掛教具外,充分運(yùn)用多媒體技術(shù)彌補(bǔ)部分學(xué)生想象力欠缺的不足。用二維圖形講解三維實(shí)體的做法不直觀、太抽象,學(xué)生不能很好地將建筑平面圖與實(shí)體對(duì)應(yīng)。教師備課時(shí)搜集典型建筑的完整信息模型,如Sketup模型、Revit模型或魯班模型等,圖2是借助BIM平臺(tái)Revit軟件繪制的天溝女兒墻部位整體構(gòu)造。授課時(shí),可調(diào)取豐富的建筑構(gòu)造信息模型,從不同角度展示不同部位的構(gòu)造。
(2)融入微課和“互聯(lián)網(wǎng)+”教學(xué)方式。教師可針對(duì)教學(xué)重難點(diǎn)錄制微課,在課前1~2天通過微信或QQ群發(fā)布給學(xué)生,要求學(xué)生提前學(xué)習(xí)重難點(diǎn),節(jié)省課堂講解時(shí)間。同時(shí),采用“互聯(lián)網(wǎng)+”教材,以動(dòng)畫或視頻幫助學(xué)生更直觀理解抽象的平面構(gòu)造圖,學(xué)習(xí)過程中學(xué)生更自主且更自助。
(3)工程實(shí)際案例教學(xué)。結(jié)合產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目、科研成果等素材,將工程實(shí)際案例用于教學(xué),提升學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力。
(4)任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)。改變傳統(tǒng)的課堂教師主導(dǎo)現(xiàn)象,在每個(gè)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生圍繞任務(wù)展開學(xué)習(xí),以任務(wù)的完成結(jié)果檢驗(yàn)和總結(jié)學(xué)習(xí)過程,改變學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),建構(gòu)探究、實(shí)踐、思考、運(yùn)用的學(xué)習(xí)氛圍。
(5)教學(xué)改革。教研課題“遞進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)與房屋建筑學(xué)課程教學(xué)改革探索”于2015年獲得學(xué)院高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目立項(xiàng)資助。本項(xiàng)目從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段和實(shí)踐性教學(xué)等方面進(jìn)行改革,其主要特色是將融入了“遞進(jìn)式”新思路的實(shí)踐教學(xué)法應(yīng)用到房屋建筑學(xué)課程中,改善填鴨式、灌輸式的傳統(tǒng)教學(xué)模式,讓原本枯燥的建筑設(shè)計(jì)課變得更生動(dòng)形象,更容易接受。嘗試教學(xué)內(nèi)容和組織形式的改革,真正做到學(xué)以致用,強(qiáng)化應(yīng)用型能力培養(yǎng)。
總的來說,課程在任務(wù)驅(qū)動(dòng)式模式下學(xué)習(xí)目標(biāo)明確,采用工程實(shí)際案例理論聯(lián)系實(shí)際,結(jié)合直觀性極強(qiáng)的BIM模型,課堂學(xué)習(xí)氣氛融洽,評(píng)教優(yōu)秀,教學(xué)效果良好。
4.考核方式
為全面考核學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握情況,并培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力,在傳統(tǒng)的期末卷面考試基礎(chǔ)上,增加了平時(shí)成績比重,基礎(chǔ)性實(shí)踐教學(xué)四個(gè)大作業(yè)強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)課程核心理論知識(shí)的掌握及運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際工程問題的能力,注重循序漸進(jìn)學(xué)習(xí)。
(二)實(shí)踐教學(xué)層面
1.基礎(chǔ)性實(shí)踐教學(xué)
(1)分項(xiàng)設(shè)計(jì)訓(xùn)練。以大作業(yè)形式,結(jié)合建筑構(gòu)造組成部分的重要性及學(xué)習(xí)難度,按教學(xué)大綱計(jì)劃進(jìn)度劃分分項(xiàng)設(shè)計(jì)訓(xùn)練任務(wù),如戶型設(shè)計(jì)競賽、墻和樓地層構(gòu)造設(shè)計(jì)、樓梯構(gòu)造設(shè)計(jì)、屋頂構(gòu)造設(shè)計(jì)等。提前將作業(yè)任務(wù)書發(fā)給學(xué)生,引導(dǎo)學(xué)生自學(xué),學(xué)生根據(jù)各自情況進(jìn)行大作業(yè)設(shè)計(jì)構(gòu)思,此處的基礎(chǔ)性實(shí)踐環(huán)節(jié)與后續(xù)的設(shè)計(jì)性環(huán)節(jié)緊密對(duì)應(yīng),因此要有目的、有針對(duì)性地組織實(shí)踐環(huán)節(jié)。通過分項(xiàng)設(shè)計(jì)訓(xùn)練,學(xué)生設(shè)計(jì)能力得到明顯提高,也逐步養(yǎng)成查閱規(guī)范的良好習(xí)慣。
(2)校內(nèi)認(rèn)知實(shí)習(xí)。校內(nèi)認(rèn)知實(shí)習(xí)分建筑構(gòu)造模型室參觀和校內(nèi)民用建筑參觀。在理論課學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生根據(jù)大作業(yè)任務(wù)、教材內(nèi)容、相關(guān)規(guī)范繪制設(shè)計(jì)圖紙,在校內(nèi)認(rèn)知學(xué)習(xí)過程中將理論和實(shí)踐結(jié)合。在建筑構(gòu)造模型室,教師對(duì)照建筑構(gòu)造模型,如筏板基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)的構(gòu)造,地下室防潮層、防水層設(shè)置等進(jìn)行講解。在校內(nèi)已建民用建筑參觀過程中,教師5人一組,每小組發(fā)一份認(rèn)知實(shí)習(xí)指導(dǎo)及問卷調(diào)查,學(xué)生在教師的引導(dǎo)下參觀校內(nèi)建筑,認(rèn)知結(jié)束后組長將小組問卷調(diào)查填寫好并提出存疑之處,教師收集整理學(xué)生認(rèn)知實(shí)習(xí)表并進(jìn)行統(tǒng)一解答和指導(dǎo)。每次認(rèn)知實(shí)習(xí)過程中學(xué)生均能積極發(fā)問,學(xué)習(xí)效果良好。
2.設(shè)計(jì)性實(shí)踐教學(xué)
設(shè)計(jì)性實(shí)踐教學(xué)主要通過課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。課程設(shè)計(jì)對(duì)掌握某一課程內(nèi)容具有重要作用,在人才培養(yǎng)中占據(jù)重要地位。傳統(tǒng)培養(yǎng)方式是在理論課學(xué)習(xí)結(jié)束后集中安排一周進(jìn)行課程設(shè)計(jì),學(xué)生在設(shè)計(jì)過程中會(huì)出現(xiàn)理論與實(shí)際不能很好銜接的障礙。經(jīng)改革引入基礎(chǔ)性實(shí)踐環(huán)節(jié)后,學(xué)生已經(jīng)在各分項(xiàng)設(shè)計(jì)訓(xùn)練如平面、立面、樓梯等設(shè)計(jì)中解決了該障礙。改革后學(xué)生在課程設(shè)計(jì)時(shí)面臨的不是設(shè)計(jì)合格方案而已,更著重解決的是在符合相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)更經(jīng)濟(jì)、更人性化的方案,設(shè)計(jì)質(zhì)量、效率大幅提高。
3.創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)
(1)建設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)室。建筑設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)室主要包含尺規(guī)繪圖實(shí)訓(xùn)室和BIM實(shí)訓(xùn)室。尺規(guī)繪圖實(shí)訓(xùn)室配備專用繪圖桌(傾斜式)、繪圖設(shè)備、多媒體投影設(shè)備,學(xué)生在進(jìn)行大作業(yè)基礎(chǔ)性設(shè)計(jì)時(shí)可在繪圖室完成。BIM實(shí)訓(xùn)室配備約120臺(tái)學(xué)生用計(jì)算機(jī),安裝了Revit、Tarch、Sketup、Navisworks等建筑設(shè)計(jì)專業(yè)軟件,學(xué)生的設(shè)計(jì)性實(shí)踐和綜合性實(shí)踐均能在該實(shí)訓(xùn)室完成。通過建設(shè)優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)室,拓展了產(chǎn)學(xué)研合作平臺(tái),學(xué)生有更多機(jī)會(huì)與實(shí)際工程接觸并參與設(shè)計(jì)工作。
(2)考取專業(yè)證書。目前東莞理工學(xué)院城市學(xué)院是中國建設(shè)教育協(xié)會(huì)在東莞地區(qū)唯一授權(quán)考點(diǎn)。以考促學(xué),組織學(xué)生考取專業(yè)證書不僅能與課程學(xué)習(xí)緊密結(jié)合,也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高動(dòng)手實(shí)踐和創(chuàng)新能力。隨著綠色建筑及裝配式建筑的推廣,BIM技術(shù)的工程應(yīng)用是建筑工業(yè)化推動(dòng)信息化發(fā)展的必然要求,對(duì)傳統(tǒng)的土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)提出了新的要求。在房屋建筑學(xué)課程中引入BIM技術(shù)適應(yīng)行業(yè)發(fā)展的需要,借助BIM平臺(tái)進(jìn)行房屋建筑學(xué)課程改革創(chuàng)新,讓學(xué)生了解并運(yùn)用BIM技術(shù)完成房屋建筑學(xué)課程設(shè)計(jì),推動(dòng)知識(shí)體系的更新。目前,東莞理工學(xué)院城市學(xué)院土木工程專業(yè)數(shù)十名學(xué)生獲得BIM技能證書,極大地激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)課學(xué)習(xí)熱情,效果非常好,在就業(yè)中也更受設(shè)計(jì)單位青睞。
(3)參加專業(yè)競賽。緊跟科技發(fā)展前沿,將學(xué)科競賽融入課程評(píng)價(jià)中。將課程教學(xué)成果與校內(nèi)外競賽結(jié)合,鍛煉學(xué)生的專業(yè)競賽能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。學(xué)院積極組織學(xué)生參加龍圖杯全國BIM大賽和全國大學(xué)生可持續(xù)建筑設(shè)計(jì)競賽。通過系、院、市逐級(jí)組織學(xué)生競賽,學(xué)生在參加2015年東莞市大學(xué)生綠色建筑設(shè)計(jì)大賽中取得一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)3項(xiàng)的好成績。學(xué)科競賽加強(qiáng)了校企合作,東莞市2015—2016年連續(xù)兩屆綠色建筑設(shè)計(jì)大賽在東莞理工學(xué)院城市學(xué)院舉行啟動(dòng)儀式。學(xué)生通過競賽不僅提高了專業(yè)技能,也開拓了眼界,加強(qiáng)了交流。
(4)科學(xué)研究。學(xué)院成立了“綠色建筑研究中心”。該機(jī)構(gòu)涉及的學(xué)科領(lǐng)域和方向有建筑項(xiàng)目、綠色建筑咨詢、綠建申報(bào)代理、綠色建筑設(shè)計(jì)、生態(tài)城市規(guī)劃與設(shè)計(jì)、建筑環(huán)境改造、智能建筑。研究中心定期組織綠色建筑大型會(huì)議和學(xué)術(shù)研討會(huì),為房屋建筑學(xué)課程提供了豐富的實(shí)際工程案例。
四、結(jié)語
房屋建筑學(xué)是土木工程專業(yè)一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。在應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)指導(dǎo)下,對(duì)理論教學(xué)(教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、考核方法)和實(shí)踐教學(xué)(基礎(chǔ)性實(shí)踐、設(shè)計(jì)性實(shí)踐、綜合性實(shí)踐)進(jìn)行了教學(xué)改革,引入BIM技術(shù)、微課方式、任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)模式、競賽機(jī)制、考證平臺(tái)等方法切實(shí)提升課程教學(xué)效果。
通過遞進(jìn)式實(shí)踐教學(xué)體系,教學(xué)改革在促使學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、提高學(xué)生創(chuàng)新能力、培養(yǎng)學(xué)生社會(huì)實(shí)踐能力等方面起到積極作用,教學(xué)成效顯著。幫助學(xué)生熟悉建筑領(lǐng)域前沿動(dòng)態(tài),扎實(shí)掌握專業(yè)知識(shí),在激烈的競爭中能適應(yīng)行業(yè)的挑戰(zhàn),為建筑行業(yè)做出更大貢獻(xiàn)。
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