激發(fā)高職學(xué)生對《鋼筋平法識圖》課程學(xué)習(xí)興趣的八種方法

堯國皇，劉慶林，徐偉偉

（深圳信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院交通與環(huán)境學(xué)院，廣東 深圳 518172）

引言

工程圖紙是工程的語言，是工程師交流的媒介，對從事土木工程工作的人員來說，無論從事設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理還是造價(jià)等工作，首要任務(wù)是能看懂施工圖紙[1]?！朵摻钇椒ㄗR圖》課程是我校建設(shè)工程管理專業(yè)一門重要專業(yè)核心課，是培養(yǎng)高職學(xué)生識讀建筑結(jié)構(gòu)施工圖紙技能的重要課程，在高職高專土建類專業(yè)課程體系中占有十分重要的地位。

我校該課程開設(shè)在大三上學(xué)期，學(xué)生在之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了《建筑制圖》和《建筑構(gòu)造》，已經(jīng)具有初步的建筑施工圖識讀能力，但由于每個(gè)學(xué)生的建筑空間想象能力和構(gòu)筑建筑結(jié)構(gòu)空間模型的能力有所差異，且《鋼筋平法識圖》課程具有理論性、綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，這些普遍是高職學(xué)生的弱項(xiàng)。因此，學(xué)生對于這門課程感到困難，甚至出現(xiàn)厭學(xué)情緒。作為教師，思考如何采用多樣化的教學(xué)手段激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)的學(xué)生靜下心來利用有限的課時(shí)學(xué)習(xí)這門既重要又有難度的課程是十分必要的。筆者在三年的《鋼筋平法識圖》課程教學(xué)中，嘗試綜合應(yīng)用以下八種教學(xué)方法，初見成效。

1 《鋼筋平法識圖》課程的八種教學(xué)方法

1.1 平面圖集和三維圖集的配合使用

建筑結(jié)構(gòu)施工圖平面整體設(shè)計(jì)方法（簡稱平法），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(dá)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(jì)[1]。目前相關(guān)教材和相關(guān)圖集基本都是平面的平法圖形，但鋼筋平法知識廣博而繁雜，再加上高職學(xué)生的特點(diǎn)，造成了以下兩點(diǎn)后果：學(xué)生立體空間感不強(qiáng)，對圖紙中以平面圖表示的實(shí)體不容易想象；學(xué)生認(rèn)為標(biāo)注數(shù)據(jù)之間聯(lián)系性不強(qiáng)，不容易記憶。導(dǎo)致學(xué)生對《鋼筋平法識圖》課程學(xué)習(xí)沒有興趣，厭學(xué)情緒比較嚴(yán)重。

在教學(xué)過程中，平面平法圖集和三維平法圖集相結(jié)合應(yīng)用，平面平法講規(guī)則，三維平法看構(gòu)造，圖1所示為平面平法和三維平法相結(jié)合的示例。三維平法圖集讓學(xué)生能看到空間的鋼筋構(gòu)造，取得了較好的教學(xué)效果。

圖1 平面平法和三維平法示例

1.2 施工圖片、視頻與教學(xué)相結(jié)合

課程教學(xué)中，給學(xué)生展示大量的典型鋼筋混凝土構(gòu)件（梁、板、柱、剪力墻、基礎(chǔ)等）的施工圖片，沖擊學(xué)生的視覺，學(xué)生知道圖集和實(shí)際施工圖片的對應(yīng)關(guān)系，學(xué)習(xí)效果較好。圖2為典型鋼筋混凝土構(gòu)件施工圖片庫，目前收集到可用的圖片已經(jīng)超過1000張。同時(shí)，在工地現(xiàn)場錄制了鋼筋混凝土梁、板、柱等典型鋼筋混凝土構(gòu)件的施工視頻，建立了典型鋼筋混凝土構(gòu)件施工視頻庫，并配合建設(shè)工程管理實(shí)訓(xùn)室的典型鋼筋混凝土構(gòu)件中鋼筋的施工動畫（如圖3所示）用于課程教學(xué)，目前課程相關(guān)的動畫近100個(gè)。將課堂教學(xué)與工程實(shí)際緊密結(jié)合，使得理論知識“學(xué)以致用”，切實(shí)感受到理論學(xué)習(xí)的實(shí)際意義，促進(jìn)對教學(xué)效果的提高，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

圖2 典型鋼筋混凝土構(gòu)件施工圖片庫

圖3 剪力墻鋼筋施工動畫

1.3 識圖教學(xué)與三維軟件仿真相結(jié)合

借助實(shí)訓(xùn)室的三維平法鋼筋軟件，通過對具體的梁、板、柱等配筋和截面參數(shù)進(jìn)行模擬和演示，把一些抽象的知識、原理簡明化、形象化，幫助學(xué)生加深對知識、圖集的認(rèn)識和理解[2]。本課程涉及到多種構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)的配筋和構(gòu)造詳圖，如果依靠傳統(tǒng)的平面示意圖，加大了理解上的難度和復(fù)雜性，采用仿真軟件的方式可以使學(xué)生快速達(dá)到對相關(guān)構(gòu)件配筋形式的理解。

本課程采用三維仿真軟件，三維展現(xiàn)各類構(gòu)件的配筋形式和節(jié)點(diǎn)構(gòu)造，加深學(xué)習(xí)印象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)質(zhì)量。學(xué)生可以不斷改變截面參數(shù)和配筋參數(shù)，然后查看三維顯示效果，可以方便理解平法圖集中的各類重要構(gòu)造，圖4所示為柱鋼筋變截面構(gòu)造、柱頂構(gòu)造、鋼筋連接、箍筋加密區(qū)的三維仿真圖形，非常直觀。圖5所示為一框架梁的鋼筋構(gòu)造三維圖，仿真軟件中可以對不同鋼筋設(shè)置不同顏色區(qū)分，梁的重要圖紙信息包括側(cè)面縱筋、架立筋、梁箍筋、梁縱筋、底部鋼筋、頂部鋼筋、水平拉筋和鋼筋連接便一目了然?！朵摻钇椒ㄗR圖》課程的教學(xué)過程中，在梁、板、柱、剪力墻和樓梯的平法鋼筋識圖教學(xué)中大量應(yīng)用了三維仿真軟件教學(xué)，極大得提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也提高了學(xué)生的動手能力。

圖4 柱鋼筋三維仿真模型

圖5 鋼筋混凝土梁鋼筋的三維仿真模型

1.4 課程實(shí)訓(xùn)與理論教學(xué)緊密結(jié)合

我們在《鋼筋平法識圖》理論課程結(jié)束后，安排了兩周的課程實(shí)訓(xùn)時(shí)間。給學(xué)生一個(gè)三層的框架結(jié)構(gòu)（含獨(dú)立基礎(chǔ)），給定構(gòu)件截面尺寸、柱距和荷載參數(shù)，利用建設(shè)工程管理專業(yè)實(shí)訓(xùn)室的廣廈CAD軟件自行建模、整體計(jì)算和進(jìn)行平法配筋。然后手算這個(gè)三層框架結(jié)構(gòu)的總鋼筋用量，當(dāng)手算鋼筋總量與廣廈CAD軟件統(tǒng)計(jì)的鋼筋用量誤差在5%以內(nèi)，認(rèn)為符合實(shí)訓(xùn)要求。教師在實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)過程中，讓學(xué)生在做每一步時(shí)都清楚地知道自己的目的是什么，接下來該干什么，怎么干，需要做哪些準(zhǔn)備工作。圖6為學(xué)生根據(jù)已知條件在廣廈CAD軟件中建立的三維框架模型。

圖6 三維框架結(jié)構(gòu)模型

表1所示為某學(xué)生手算的鋼筋總量和軟件統(tǒng)計(jì)的鋼筋總量的對比，顯然滿足實(shí)訓(xùn)的要求。當(dāng)學(xué)生計(jì)算獲得的鋼筋總量在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)時(shí)，學(xué)生表現(xiàn)很興奮、很自信，通過實(shí)訓(xùn)，將平法圖集、鋼筋計(jì)算和結(jié)構(gòu)BIM課程有機(jī)的聯(lián)系在一起，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣。

表1 鋼筋總量的對比

1.5 抗震設(shè)計(jì)理論與平法識圖教學(xué)相結(jié)合

平法圖集中多處都體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)抗震的概念[3]，如受拉鋼筋錨固長度與受拉鋼筋抗震錨固長度、框架梁與非框架梁、箍筋加密區(qū)與非加密區(qū)、剪力墻的底部加強(qiáng)區(qū)和抗震樓梯與非抗震樓梯等，由于高職建設(shè)工程管理專業(yè)一般不開設(shè)專門的《結(jié)構(gòu)抗震》課程，因此學(xué)生在面對這些專業(yè)術(shù)語顯得茫然。因此，在本課程的教學(xué)過程中，給學(xué)生補(bǔ)充了抗震設(shè)計(jì)理論知識，讓學(xué)生了解抗震概念設(shè)計(jì)的基本知識和不同結(jié)構(gòu)類型的震害，講解結(jié)構(gòu)破壞機(jī)制和結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)“強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、強(qiáng)剪弱彎”的設(shè)計(jì)理念，并在課堂上展示大量的震害圖片。如圖7所示為典型的框架結(jié)構(gòu)中樓梯的震害圖片，通過該圖的講解，學(xué)生很容易明白，框架結(jié)構(gòu)中樓梯參與抗震設(shè)計(jì)的必要性。

圖7 樓梯的震害圖片

同時(shí)，在課堂上巧設(shè)問題，如：為何鋼筋混凝土框架梁兩端的箍筋要加密？為何框架梁和非框架梁的鋼筋構(gòu)造不同？為何鋼筋混凝土梁的側(cè)面抗扭縱向鋼筋和構(gòu)造腰筋的鋼筋構(gòu)造要求不同？為何剪力墻有個(gè)邊緣構(gòu)件的概念？……，通過這些抗震概念和圖集構(gòu)造緊密相關(guān)的問題，讓學(xué)生結(jié)合平法圖集進(jìn)行思考，做到“知其然也知其所以然”。

1.6 以賽促學(xué)

技能競賽有著常規(guī)教學(xué)不可及的創(chuàng)新教育功能，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)精神，優(yōu)化人才培養(yǎng)過程，提高教學(xué)質(zhì)量有著重要的作用。在2015年至2017年期間，共獲建筑工程識圖相關(guān)競賽全國二等獎1項(xiàng)，省級二等獎1項(xiàng)，省級三等獎2項(xiàng)。

通過組織和參加建筑工程識圖（以鋼筋平法識圖為重點(diǎn)內(nèi)容）相關(guān)技能競賽，極大地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣，每屆均有5-8組隊(duì)伍參賽（每組2-3名學(xué)生報(bào)名），我們對報(bào)名參賽的學(xué)生進(jìn)行賽前輔導(dǎo)和逐層篩選，重點(diǎn)補(bǔ)充結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)和快速識圖方面的技能知識，達(dá)到了“分層次”的教學(xué)目的。

我校建設(shè)工程管理專業(yè)學(xué)生參加全國高職院校土建施工類專業(yè)學(xué)生第三屆“魯班杯”和2016年廣東省高等職業(yè)院校技能大賽暨2017年全國職業(yè)院校技能大賽高職組廣東省選拔賽建筑工程識圖項(xiàng)目，均獲二等獎。

將技能競賽和《鋼筋平法識圖》課程的教學(xué)結(jié)合起來，既大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又在這個(gè)學(xué)習(xí)的過程中學(xué)會遇到問題進(jìn)而開展學(xué)習(xí)對特定問題的解決，并通過獲得技能大賽獲獎證書產(chǎn)生成就感，從而樹立自信心和進(jìn)一步加深對專業(yè)知識的理解。通過參加競賽，讓學(xué)生“找到興趣，練到技能，得到收獲”。

1.7 差異比較教學(xué)法

在教學(xué)過程中講述各知識點(diǎn)的具體教學(xué)內(nèi)容時(shí)，由于本課程內(nèi)容的特殊性，很多內(nèi)容會相似或相近，容易讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中產(chǎn)生混淆、概念不清的現(xiàn)象，因此在講授過程中常將某些章（或節(jié)）的教學(xué)內(nèi)容用表格表示出來，找出異同再進(jìn)行教學(xué)。

該方法簡明扼要地展現(xiàn)了主要教學(xué)內(nèi)容，突出了圖集構(gòu)造特點(diǎn)之間的差異，使教學(xué)內(nèi)容緊湊而不瑣碎，非常適合高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，如表2所示為框架梁與非框架梁構(gòu)造的對比。

表2 框架梁與非框架梁構(gòu)造的對比

1.8 推薦課程相關(guān)的微信公眾號

智能手機(jī)已經(jīng)成為人們不可缺少的產(chǎn)品，而微信作為一款手機(jī)軟件與個(gè)人的生活緊密相關(guān)。隨著微信軟件的發(fā)展，被越來越多的人群所接收，已經(jīng)成為許多人生活中不可缺少的社會交流工具和平臺。微信也慢慢被應(yīng)用于教育領(lǐng)域，在一定程度上較好的促進(jìn)了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)。

在本課程的教學(xué)過程中，向?qū)W生們推薦了兩個(gè)做得較好的課程相關(guān)的微信公眾號，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生們的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)效果。

將來有條件時(shí)，考慮建設(shè)本課程的微信公眾平臺，上傳全部的教學(xué)電子資源，可供學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，學(xué)生可利用碎片化的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，有利于促進(jìn)課程的學(xué)習(xí)。

2 結(jié)語

《鋼筋平法識圖》是一門理論性、綜合性、實(shí)踐性很強(qiáng)的土建類高職高專核心專業(yè)課程，教學(xué)中必須綜合應(yīng)用多種教學(xué)方法，形成良好的現(xiàn)代職業(yè)教學(xué)理念，方能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動性。

筆者在三年的課程教學(xué)實(shí)踐中，嘗試通過鋼筋三維圖片、視頻、錄像、仿真軟件等現(xiàn)代化的多媒體資料沖擊學(xué)生的視覺和聽覺，用工程實(shí)例集中學(xué)生的注意力，采用平面圖集和三維圖集的配合使用、施工圖片、視頻與教學(xué)相結(jié)合、識圖教學(xué)與三維軟件仿真相結(jié)合、課程實(shí)訓(xùn)與理論教學(xué)緊密結(jié)合、抗震設(shè)計(jì)理論與平法識圖教學(xué)相結(jié)合、差異比較教學(xué)法、以賽促學(xué)、推薦課程相關(guān)的微信公眾號等方式啟發(fā)學(xué)生思考，營造師生互動的教學(xué)氛圍。多種教學(xué)手段的綜合運(yùn)用對于激發(fā)學(xué)生對《鋼筋平法識圖》課程的興趣、提高教學(xué)質(zhì)量起到了推動作用。

將來考慮將實(shí)物教學(xué)引入課堂，即制作典型鋼筋混凝土構(gòu)件中鋼筋的骨架模型，學(xué)生通過實(shí)物的感官，從而激發(fā)學(xué)生探索知識的動力。這樣可以用最短的教學(xué)時(shí)間，最少的教學(xué)成本，達(dá)到最佳的教學(xué)效果，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是一個(gè)不斷摸索，持續(xù)研究的課題，在該課程的教學(xué)中筆者將會繼續(xù)思考和探索，以求更好的教學(xué)效果。