大數(shù)據(jù)背景下《建筑構造》課程教學模式重構研究

王燕

湖南城建職業(yè)技術學院 湖南湘潭 411100

《建筑構造》是土木工程類專業(yè)中的基礎課程，從整個專業(yè)教學看也有著核心育人意義?！督ㄖ嬙臁氛n程教學中涉及到眾多的原理知識，同時又呈現(xiàn)出一定的綜合性和實踐性，同時，隨著我國建筑實踐的不斷創(chuàng)新發(fā)展，這也進一步導致建筑構造相關的理論與實踐創(chuàng)新層出不窮，這也進一步體現(xiàn)出課程內(nèi)容的靈活性和更新性[1]。因此，在《建筑構造》課程教學的過程中，要能夠以現(xiàn)有課程內(nèi)容為基礎，通過使用大數(shù)據(jù)技術與平臺，對新興專業(yè)內(nèi)容進行實時更新，并探索適應性的教學方式，以此來做到人才培養(yǎng)最大化的效果，兼顧到專業(yè)育人、崗位用人和學生發(fā)展之間的關聯(lián)。

1 《建筑構造》課程教學現(xiàn)狀

1.1 教學方法與手段落后

從整個教學過程來看，教學手段與教學方法是最為關鍵的因素，也是教師、教學內(nèi)容與教學對象三個要素實現(xiàn)統(tǒng)一與關聯(lián)的基礎。本研究在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)高校在《建筑構造》教學開展的過程中，存在著教學方法與教學手段落后的問題，體現(xiàn)在傳統(tǒng)教學方式與教學手段應用比重較高，教學過程中學生主體地位難以凸顯，教師與學生互動性不足以及多元教學方式體系不健全等方面。這也直接導致學生在課堂學習的過程中感到枯燥乏味，再加上《建筑構造》課程本身的理論化和抽象性較強，在缺乏有效教學方式與方法的基礎上，難以引導學生適應課堂教學的節(jié)奏，甚至導致部分學生喪失對課程學習的興趣，弱化課程本身對學生能力培養(yǎng)的作用[2]。

1.2 教材內(nèi)容滯后

教材內(nèi)容是《建筑構造》教學目標和效果實現(xiàn)的基礎保障，也是打通學校與用人單位需求之間的關鍵。隨著現(xiàn)代化建筑科技的不斷提升，以及建筑本身理念的豐富與創(chuàng)新，建筑構造的業(yè)界實踐與學界理論發(fā)展速度明顯提升，這就要求在具體教學開展的過程中能夠不斷引入專業(yè)前沿內(nèi)容，以此來提升學生對課程前沿知識的理解與認識，為自身的發(fā)展提供實時內(nèi)容與方向的支撐[3]。但是，本研究通過走訪調(diào)查，發(fā)現(xiàn)多數(shù)開設《建筑構造》課程的高校在具體的教學過程中，存在教材內(nèi)容老化等問題，再加上由于土木類學科的開設課程相對較多，《建筑構造》課程開始的學時相對較短，在教學進度的要求下，部分教師也難以通過多媒體教學將課程前沿內(nèi)容進行引入，進一步導致課程教學的“唯書本化”，影響到學生能力的培養(yǎng)與發(fā)展，甚至導致學生設計出的具體建筑構造方案與圖紙嚴重落后于市場本身的需求，對學生的就業(yè)與個人發(fā)展進一步造成影響。

1.3 教學理論化嚴重

《建筑構造》課程教學本身有著理實一體的綜合性特色，即在偏重理論性內(nèi)容的基礎上，也側重教學本身的實踐性，要求學生能夠在相關建筑構造設計理念與理論的支撐下，進行設計的實踐，并培養(yǎng)與提升自身的理論應用能力。但是，多數(shù)高校在《建筑構造》教學開展的過程中存在著理論化嚴重的問題，難以突出課程本身的綜合性特色，進一步影響到學生理論轉化與應用能力的培養(yǎng)。本研究在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，該問題在具體教學開展的過程中主要體現(xiàn)在三個方面。

首先，多數(shù)《建筑構造》教師在教學開展的過程中過度偏重建筑構造的理論教學，而具體的設計思維和設計藝術教學內(nèi)容相對較少，甚至部分教師主觀認為課程應用能力應當是學生自主探索的，不應當在課程教學中體現(xiàn)。這也導致了整個課程教學出現(xiàn)理論與應用脫節(jié)的問題，學生對課程的認識存在感性化和淺薄化的現(xiàn)象，對課程教學效果與目標的實現(xiàn)造成影響。

其次，《建筑構造》課程作為土木類專業(yè)學習的基礎課程，多數(shù)教師難以將其與其他應用類課程進行聯(lián)系，形成課程教學獨立化的問題，進一步影響到課程教學本身的應用性。如《建筑構造》課程與《建筑設計》課程之間存在著明顯的關聯(lián)，存在著理念與方式方法的相關性，而多數(shù)教師在教學開展的過程中，難以突破學科融合的界線，影響到學生專業(yè)綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)[4]。

最后，部分教師在《建筑構造》課程教學開展的過程中也存在著抽象轉化能力不足的問題?！督ㄖ嬙臁氛n程中有著大量的抽象理論，學生理解起來難度相對較大，只有與具體的建筑構造實踐相聯(lián)系起來，才能提高學生具體的認識能力。但是，由于多數(shù)教師在教學開展的過程中，缺乏多媒體、3D技術、虛擬現(xiàn)實技術的應用與引入，并且缺乏課程實踐內(nèi)容的設置，導致學生在相關理論理解的過程中相對較為困難。

2 大數(shù)據(jù)背景下《建筑構造》課程教學體系設計

2.1 課程目標設計

大數(shù)據(jù)技術的不斷發(fā)展即帶動了課程教學的創(chuàng)新探索，同時也在與建筑工程企業(yè)結合的過程中，對企業(yè)的用人需求進行了調(diào)整，在原有以學生“專業(yè)能力”為核心的用人標準下，進一步提升了對學生職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力的重視力度。因此，本研究在大數(shù)據(jù)背景下《建筑構造》課程發(fā)展、企業(yè)用人需求等內(nèi)容，將課程目標設計定位三大目標體系，即知識教學目標、應用能力培養(yǎng)目標和職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)目標，結合大數(shù)據(jù)技術、專業(yè)教學方式以及專業(yè)教材等內(nèi)容，進行課程教學的具體開展。

（1）知識教學目標?！督ㄖ嬙臁氛n程的知識教學目標主要涉及到兩個層面，包括基礎理論知識目標和專業(yè)前沿知識目標。首先，在基礎理論知識目標上，要求學生能夠熟練掌握建筑構造的原理、設計方法以及具體設計中的組合方式，并能夠在建筑構造設計的過程中對有關構造的材料等內(nèi)容進行掌握；同時也要求學生能夠結合具體的氣候特征、地域特征進行建筑物的靈活設計，并從傳統(tǒng)設計中逐步培養(yǎng)自身的創(chuàng)新設計思維。

其次，在專業(yè)前沿知識目標上，主要以互聯(lián)網(wǎng)和多媒體教學設備為載體，將有關課程教學的前沿知識內(nèi)容進行檢索與呈現(xiàn)，引導學生在基礎知識學習的基礎上，進行專業(yè)前沿知識的系統(tǒng)學習，進一步拓寬學生的眼界，并結合專業(yè)前沿成果調(diào)動學生的學習積極性。

（2）應用能力培養(yǎng)目標。在應用能力培養(yǎng)目標上，主要是培養(yǎng)學生的理論知識應用能力和理論知識的轉化能力，引導學生從課堂學習走向?qū)I(yè)應用，依托專業(yè)實踐、自主探索實踐，進行自身建筑設計等能力的培養(yǎng)。這就需要在課程教學開展的過程中，能夠從多元融合的思維著手，打破課程單一型的限制，做到關聯(lián)課程的互動開展，引導學生通過《建筑構造》課程及其關聯(lián)課程，進行相關資料的搜索，并進行模擬創(chuàng)作等，兼顧到設計過程中的構圖思維、藝術思維、用材等多元要素，并推動學生從課堂走向課外，結合周邊建筑，對課程理論內(nèi)容進行思考與探索[5]。如，引導學生進行高層建筑構造與幕墻構造的設計應用能力培養(yǎng)，對高層建筑設計中的各個結構、幕墻結構等進行系統(tǒng)的設計，并對設計實施的用材等進行調(diào)查與掌握，并對設計應用過程中體現(xiàn)出的課程理論內(nèi)容進行對應。

（3）職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)目標?！督ㄖ嬙臁氛n程職業(yè)素養(yǎng)培養(yǎng)目標上，主要是結合多媒體設備和課程理論教學、應用實踐教學，引導學生從崗位需求角度出發(fā)，進行自身能力的培養(yǎng)。一方面，要能夠結合大數(shù)據(jù)下的多媒體設備對專業(yè)前沿內(nèi)容進行講解；另一方面，要能夠以課程教師為主體，引導學生在課程設計過程中深入到崗位工作、創(chuàng)新項目中，為學生職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)做好基礎鋪墊。

2.2 課程教學方式與方法

配合大數(shù)據(jù)技術和多媒體設備在《建筑構造》課程教學中的具體應用，結合該課程在具體教學過程中教學方式與方法的單一性現(xiàn)狀，本研究進行多元化教學方式與方法體系進行搭建。

（1）案例教學法。大數(shù)據(jù)技術的不斷發(fā)展，為《建筑設計》課程中案例教學法的實施提供了有效的平臺與資源，這也能夠解決課程本身理論抽象化和教材內(nèi)容滯后性的問題。在案例教學法實施的過程中，課程教師應當以課程教材安排為基礎，將抽象化的教學內(nèi)容進行篩選，并從專業(yè)前沿實踐、行業(yè)實踐成果中選取相應的案例內(nèi)容，通過大數(shù)據(jù)技術進行系統(tǒng)的分析，并通過多媒體設備將案例內(nèi)容進行呈現(xiàn)，降低學生對抽象知識的理解難度[6]。

（2）團隊+任務教學法。實施團隊+任務教學法，能夠解決《建筑構造》課程教學過程中師生互動性低、學生主體地位突出不足的問題，進一步培養(yǎng)學生的專業(yè)應用能力。在團隊+任務教學法實施的過程中，要能夠結合學生的興趣等要素，進行學生團隊的組建，并將課程教學任務進行劃分，由團隊成員進行自主探索與展示，推動整個課程的實施。在此過程中，教師要能夠發(fā)揮好自身指導性的作用，對團隊展示的不足進行點評與補充，并通過課后實踐任務的布置，有效延長課程教學的時間，引導學生通過合作與自主探索進行課程知識的拓展與課程能力的培養(yǎng)。

（3）信息化虛擬實踐教學。實施信息化虛擬實踐教學主要是要依托《建筑構造》課程實驗室以及相關課程的實驗室，通過虛擬崗位環(huán)境、虛擬工程項目環(huán)境，將學生的角色定位為各個項目的設計人員、崗位人員，并結合大數(shù)據(jù)等技術內(nèi)容，引導學生有序的進行任務的完成。在此基礎上，要能夠結合虛擬環(huán)境的真實考核制度，對學生的任務完成情況與具體實踐情況進行考核，并將其納入到最終的課程考核成績中，進一步為學生營造仿真環(huán)境，并調(diào)動學生的參與積極性。

2.3 課程教學具體實施步驟

在課程教學具體實施的步驟上，主要劃分為四個階段，根據(jù)階段性的任務與安排，有序推動教學的開展與實施。

第一階段的課程教學主要是對建筑構造的相關基礎知識進行講解，包括原理性內(nèi)容、材料的選取、建筑設計的空間、建筑設計美學等內(nèi)容；第二階段的課程教學主要是引導學生掌握建筑構造的模型制作，并通過大數(shù)據(jù)技術對專業(yè)前沿中的設計風格、類別進行檢索與分析，引導學生根據(jù)專業(yè)前沿內(nèi)容進行模型的制作；第三階段主要是根據(jù)模型制作的相關成果，通過3DMAX等設計程序，結合學生具體設計的模型，對建筑構造中的防水防潮、聲音等知識進行講解，進一步引導學生對建筑構造本身進行深化了解；第四階段主要是從課堂教學轉為戶外教學，結合學校和區(qū)域范圍內(nèi)的建筑物，進行實際的講解，并引導學生獨立完成課程結業(yè)設計，包括平面圖繪制、剖面圖制作、創(chuàng)新模型等內(nèi)容。

同時，在教學四個階段實施的過程中，也要能夠兼顧到兩個重點，即理論教學與實踐教學。一方面，要通過對課程內(nèi)容的重新調(diào)整，結合課程育人的需求，對課程內(nèi)容進行節(jié)奏和步驟的劃分，按照各個板塊與階段，進行課程教學的開展；另一方面，要能夠形成學生自主實踐、教師引導專業(yè)實踐以及專業(yè)比賽參加等方式，進一步培養(yǎng)學生的實踐應用能力，如通過課程作業(yè)的布置，引導學生在課下進行自主實踐探索、通過與合作企業(yè)聯(lián)系，帶領學生進行項目的實地參觀，并進行現(xiàn)場教學。通過理論教學與實踐教學的并重，不僅能夠?qū)υ欣碚撝谐橄笮詮姟W生理解難度大等的問題進行解決，同時也能夠進一步通過實踐的開展，引導學生對課程學習的理論內(nèi)容進行綜合，提升學生的課程綜合能力。

3 結語

《建筑構造》課程教學開展的過程中，要能夠綜合采用大數(shù)據(jù)技術，形成課程教學的數(shù)據(jù)意識與數(shù)據(jù)思維，將大數(shù)據(jù)技術貫穿到整個人才培育的各個環(huán)節(jié)中，提升課程教學的綜合性與優(yōu)化性。本研究認為，在《建筑構造》課程模式之下，還應當結合各個院校具體的課程教學現(xiàn)狀和不足，從教學保障、師資培養(yǎng)等方面，打通課程教學的各個環(huán)節(jié)與關聯(lián)，共同促進課程模式實施效果的提升。