應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下“建筑結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)模式研究
——以工程管理專業(yè)為例

楊建平

寧夏大學(xué)新華學(xué)院 寧夏銀川 750021

1 概述

工程管理專業(yè)開(kāi)設(shè)的宗旨是培養(yǎng)具備土木工程技術(shù)和現(xiàn)代管理學(xué)知識(shí)的綜合性人才，應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下更是強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手能力，注重對(duì)學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)和鍛煉?！敖ㄖY(jié)構(gòu)”是工程管理專業(yè)的一門主干課程，該課程由建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)知識(shí)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)四大板塊組成，主要學(xué)習(xí)內(nèi)容為建筑結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件的受力特性，并在此基礎(chǔ)上去解決構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性等問(wèn)題，從而進(jìn)一步研究建筑構(gòu)件的設(shè)計(jì)類型、材料選擇、構(gòu)造要求等方面問(wèn)題。該課程難度大，內(nèi)容繁多，涉及面廣，是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。

2 教學(xué)現(xiàn)狀[1-2]

2.1 學(xué)時(shí)與內(nèi)容不匹配

該課程目前主要以理論教學(xué)為主，附加課程設(shè)計(jì)，總課時(shí)量一般為80學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)課時(shí)為64學(xué)時(shí)，課程設(shè)計(jì)為16學(xué)時(shí)。本課程主要內(nèi)容包括建筑結(jié)構(gòu)的相關(guān)概念、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原理、荷載的計(jì)算、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理、多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)以及工程抗震的相關(guān)知識(shí)，是混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高層建筑結(jié)構(gòu)以及工程抗震等多門課程的知識(shí)，綜合性強(qiáng)、難度大、內(nèi)容多、學(xué)生接受困難，在保證教學(xué)質(zhì)量的前提下利用現(xiàn)有的課時(shí)無(wú)法完成全部教學(xué)任務(wù)，所以這是本課程目前亟須解決的問(wèn)題。

2.2 教學(xué)內(nèi)容與崗位需求不匹配

該課程的所有教材內(nèi)容都是以結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)為主，目前工程管理專業(yè)授課也是重點(diǎn)講解結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)，而實(shí)際當(dāng)中工程管理專業(yè)的學(xué)生畢業(yè)后很少?gòu)氖陆Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，基本上都從事工程造價(jià)、工程施工、工程監(jiān)理以及招投標(biāo)相關(guān)的工作。目前“建筑結(jié)構(gòu)”的教材和授課計(jì)劃多是以培養(yǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員為主，這樣不符合以工作為導(dǎo)向的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。

2.3 教學(xué)方法單一

講授法、問(wèn)答法、演示法是目前教師主要運(yùn)用的教學(xué)方法，其他方法運(yùn)用的相對(duì)較少；學(xué)生普遍認(rèn)為教師所運(yùn)用的教學(xué)方法的效果一般，缺乏藝術(shù)性、啟發(fā)性、無(wú)法達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的要求；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中要配鋼筋，采用傳統(tǒng)的講授法學(xué)生很難想象鋼筋在不同構(gòu)件中的位置擺放，以及它們之間的搭接、截?cái)嘁约板^固等構(gòu)造做法，無(wú)法直觀地反應(yīng)構(gòu)件之間力的傳遞，教師授課中費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而學(xué)生感覺(jué)內(nèi)容枯燥不形象，教學(xué)效果不理想。

2.4 學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高

采用單一理論教學(xué)學(xué)生缺少空間想象，對(duì)基礎(chǔ)概念的理解模糊不清，對(duì)構(gòu)件進(jìn)行受力分析并做公式推導(dǎo)和工程應(yīng)用非常困難，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)效果不理想。作為一門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程，我們目前的課程設(shè)計(jì)計(jì)算方法主要是手工計(jì)算，而實(shí)際中我們基本上都是軟件計(jì)算，手工計(jì)算時(shí)公式繁雜冗長(zhǎng)、符號(hào)系數(shù)多樣化、各類規(guī)范規(guī)定構(gòu)造要求均具有多變性，學(xué)生普遍認(rèn)為該課程學(xué)習(xí)難度大，學(xué)生容易產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

3 學(xué)情分析

本課程是在學(xué)習(xí)了力學(xué)課程的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承載力、裂縫以及變形進(jìn)行計(jì)算分析的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)課程，學(xué)生掌握構(gòu)件的受力分析方法，會(huì)計(jì)算內(nèi)力、繪制內(nèi)力圖對(duì)本課程的學(xué)習(xí)起到至關(guān)重要的作用；本課程授課學(xué)生為大三年級(jí)的學(xué)生，是在開(kāi)設(shè)力學(xué)課和土木工程材料課程之后開(kāi)設(shè)的，工程管理的學(xué)生一般在大學(xué)二年級(jí)開(kāi)設(shè)了“建筑力學(xué)”課，將三大力學(xué)課程合為一門課，由于課時(shí)少，所以學(xué)習(xí)的內(nèi)容較少，力學(xué)知識(shí)薄弱。專升本的學(xué)生在高職(?？?期間學(xué)習(xí)的專業(yè)為工程管理相近專業(yè)，這部分學(xué)生的力學(xué)基礎(chǔ)更薄弱，所以這門課程的學(xué)習(xí)就更為困難。

4 教學(xué)改革探索

4.1 教學(xué)方法和教學(xué)手段改革

4.1.1 線上線下相結(jié)合

針對(duì)力學(xué)知識(shí)薄弱的學(xué)生，將本課程需要的力學(xué)知識(shí)，比如內(nèi)力的計(jì)算方法、彎矩圖和剪力圖的繪制等基礎(chǔ)知識(shí)錄制成視頻課程，充分發(fā)揮線上教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)，將視頻通過(guò)線上教學(xué)平臺(tái)發(fā)送給學(xué)生，學(xué)生可以隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，幫助力學(xué)知識(shí)薄弱的學(xué)生補(bǔ)全知識(shí)短板，為“建筑結(jié)構(gòu)”課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)；同時(shí)在課前發(fā)送預(yù)習(xí)課件，并將學(xué)生的學(xué)習(xí)情況作為課程考核內(nèi)容，督促學(xué)生提前預(yù)習(xí)，有利于提高課堂的聽(tīng)課效果；結(jié)果表明，教學(xué)效果較好，90%的學(xué)生能夠認(rèn)真地完成學(xué)習(xí)，并掌握一些基本的力學(xué)知識(shí)，為課堂學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

4.1.2 實(shí)物教學(xué)法

針對(duì)本課程內(nèi)容難度大，學(xué)生空間想象力差，對(duì)鋼筋的排布理解困難等問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程中采用實(shí)物教學(xué)法，利用鐵絲、竹材等制作梁、板、柱等基本構(gòu)件的鋼筋布置圖，以及主次梁交接處、梁柱節(jié)點(diǎn)等位置處的鋼筋布置圖，作為教具幫助學(xué)生理解不同位置處鋼筋的作用，以及鋼筋的布置原理。結(jié)果表明，教學(xué)效果較好，學(xué)生能夠直觀地看見(jiàn)鋼筋的排布，對(duì)梁板柱等基本構(gòu)件的鋼筋種類、布置以及鋼筋的作用的理解更準(zhǔn)確，而且提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增加了課堂的趣味性。

4.1.3 仿真模擬教學(xué)法[3]

針對(duì)學(xué)生對(duì)構(gòu)件受力特征理解困難，在教學(xué)中采用了仿真模擬教學(xué)，利用軟件繪制三維模型，模擬加載，導(dǎo)出受力變形圖及動(dòng)畫，幫助學(xué)生理解梁板柱的受力特征。結(jié)果表明，教學(xué)效果非常好，通過(guò)動(dòng)態(tài)的變形圖可以直觀地看到構(gòu)件在受力后的情況，同時(shí)增加了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

4.1.4 任務(wù)教學(xué)法

結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，根據(jù)工程管理專業(yè)崗位需求，在教學(xué)中采用了任務(wù)式教學(xué)，課程以鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋為例，將鋼筋混凝土單向板肋梁樓蓋的設(shè)計(jì)分為結(jié)構(gòu)平面布置、計(jì)算簡(jiǎn)圖的繪制、荷載的計(jì)算及組合、主梁內(nèi)力的計(jì)算、板和次梁內(nèi)力的計(jì)算、配筋計(jì)算以及施工圖的繪制等十個(gè)任務(wù)，將任務(wù)貫穿于課堂教學(xué)中，課前利用課堂派平臺(tái)發(fā)布任務(wù)，讓學(xué)生提前了解任務(wù)并進(jìn)行相應(yīng)內(nèi)容的預(yù)習(xí)，從而讓學(xué)生有目的的學(xué)習(xí)，提高課堂效率，加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用型能力的培養(yǎng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

4.2 解構(gòu)重構(gòu)課程內(nèi)容[4]

在應(yīng)用型培養(yǎng)模式下，對(duì)接崗位需求，根據(jù)課程定位、真實(shí)工作環(huán)境和以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行解構(gòu)、重構(gòu)，并以崗位做導(dǎo)向、以項(xiàng)目為載體、以任務(wù)帶教學(xué)的理念設(shè)計(jì)課程，重點(diǎn)讓學(xué)生掌握結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的思路，弱化高難度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用型能力的培養(yǎng)。結(jié)合目前工程實(shí)際，以常用的結(jié)構(gòu)體系鋼筋混凝土樓蓋為例，構(gòu)建“建筑結(jié)構(gòu)”教學(xué)內(nèi)容模塊，包括基礎(chǔ)模塊、荷載計(jì)算模塊、內(nèi)力計(jì)算模塊、配筋模塊、施工圖繪制模塊，模塊設(shè)計(jì)見(jiàn)圖3。

4.3 實(shí)踐教學(xué)改革

實(shí)踐教學(xué)緊扣理論教學(xué)，實(shí)踐教學(xué)任務(wù)選取時(shí)遵循基于任務(wù)式理論教學(xué)，并高于任務(wù)式理論教學(xué)的原則，選取鋼筋混凝土樓蓋設(shè)計(jì)作為實(shí)踐教學(xué)訓(xùn)練項(xiàng)目，要求學(xué)生扮演結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師，完成從設(shè)計(jì)——材料的選擇——施工圖繪制的全過(guò)程，刪減部分高難的設(shè)計(jì)計(jì)算，增加了平法制圖的內(nèi)容，形成工程管理專業(yè)“建筑結(jié)構(gòu)”課程設(shè)計(jì)思路。幫助學(xué)生更進(jìn)一步的理解理論知識(shí)，并在原有基礎(chǔ)上提高學(xué)生的應(yīng)用型能力。

傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)部分是教師布置任務(wù)，學(xué)生根據(jù)任務(wù)書利用課下時(shí)間自己完成，根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，課程設(shè)計(jì)對(duì)工程管理專業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)難度較大，所以在課程的實(shí)施中為了更好地輔導(dǎo)學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)，將課程設(shè)計(jì)分為小的模塊錄制成了視頻課程，通過(guò)線上教學(xué)平臺(tái)發(fā)送給學(xué)生，能夠幫助學(xué)生理解，更好地完成課程設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的教學(xué)中學(xué)生的問(wèn)題不能及時(shí)得到解答，導(dǎo)致最終的成果文件質(zhì)量低；為了更及時(shí)高效地解答學(xué)生的疑問(wèn)，編制了實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)書以及實(shí)施流程，將實(shí)踐教學(xué)任務(wù)細(xì)化，指定階段性成果提交節(jié)點(diǎn)，并結(jié)合線上教學(xué)平臺(tái)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行匯總答疑，對(duì)容易出錯(cuò)的問(wèn)題以PPT的形式進(jìn)行了整理，可供后面的學(xué)生使用。

4.4 課程評(píng)價(jià)

本課程考核是對(duì)學(xué)生獲得建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本計(jì)算理論與結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施基本知識(shí)能力的評(píng)定，過(guò)程考核的目的是督促學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)，注重對(duì)學(xué)生在實(shí)踐中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力的考核。對(duì)在學(xué)習(xí)和應(yīng)用上有創(chuàng)新的學(xué)生給予積極引導(dǎo)和特別鼓勵(lì)，綜合評(píng)價(jià)學(xué)生能力，發(fā)展學(xué)生心智。

傳統(tǒng)的課程評(píng)價(jià)包括三部分，即考勤、過(guò)程考核和期末考試，過(guò)程考核部分主要是依據(jù)平時(shí)完成作業(yè)的情況進(jìn)行考核，考核指標(biāo)單一。本次課程改革主要針對(duì)過(guò)程考核部分進(jìn)行優(yōu)化，包括課前預(yù)習(xí)，課中互動(dòng)和任務(wù)完成，課后的作業(yè)完成。針對(duì)任務(wù)式教學(xué)制定了任務(wù)實(shí)施考核表，將任務(wù)進(jìn)行細(xì)化，然后分別以個(gè)人和小組的形式完成，對(duì)應(yīng)的進(jìn)行考核，督促學(xué)生自主思考的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力以及團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

5 教學(xué)改革成果

5.1 課堂教學(xué)效果顯著

5.1.1 學(xué)生的工程應(yīng)用能力提升

識(shí)圖是建筑類畢業(yè)生就業(yè)必備的技能，通過(guò)課程改革，在任務(wù)式理論教學(xué)訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，再通過(guò)實(shí)踐教學(xué)的強(qiáng)化，學(xué)生掌握了平法標(biāo)注方法，能準(zhǔn)確識(shí)讀結(jié)構(gòu)施工圖，并鍛煉了學(xué)生的電子繪圖能力。會(huì)分析梁、板、柱等基本構(gòu)件的受力形式，能判斷基本構(gòu)件的破壞類型，知道了鋼筋在構(gòu)件中的作用。實(shí)現(xiàn)了課堂教學(xué)與實(shí)際工作的對(duì)接，滿足應(yīng)用型本科的要求，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用型能力，同時(shí)提高實(shí)踐教學(xué)效果。

5.1.2 學(xué)生的理論考試成績(jī)提高

通過(guò)教學(xué)改革發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的理論成績(jī)明顯提高，不合格的學(xué)生數(shù)量明顯下降，同時(shí)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)成果文件質(zhì)量提高。

5.1.3 學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性提高

采用任務(wù)式教學(xué)模式，一個(gè)案例貫穿全學(xué)期，讓學(xué)生扮演結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師，有目的地去學(xué)習(xí)，使課堂氣氛活躍起來(lái)，增加了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)提高了學(xué)習(xí)效果。

5.2 優(yōu)化了課堂教學(xué)資源

原有課程課堂教學(xué)資源匱乏，視頻資源不足，學(xué)生理解困難，難以滿足不同層次學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求，造成自主學(xué)習(xí)興趣不積極、學(xué)習(xí)質(zhì)量不高、行動(dòng)能力不足的狀況，為最大化滿足課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)自學(xué)的需要，為“建筑結(jié)構(gòu)”課程進(jìn)行了課堂教學(xué)相關(guān)資源的優(yōu)化建設(shè)。制作了課堂教學(xué)的實(shí)物教具，繪制了一些三維受力模型；同時(shí)制訂了課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)計(jì)劃，制作了教學(xué)課件，編制了任務(wù)式教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)和能力訓(xùn)練任務(wù)單。

5.3 優(yōu)化了實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)方法

對(duì)實(shí)踐教學(xué)從最初的選題到指導(dǎo)答疑過(guò)程進(jìn)行了細(xì)化優(yōu)化，制定了實(shí)施流程，結(jié)合線上教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行答疑指導(dǎo)，提高了實(shí)踐教學(xué)成果質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

針對(duì)“建筑結(jié)構(gòu)”課程內(nèi)容多、難度大的特點(diǎn)，對(duì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式下工程管理專業(yè)“建筑結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)改革進(jìn)行了探討，希望能為工程管理專業(yè)“建筑結(jié)構(gòu)”課程的教學(xué)提供參考，同時(shí)為其他類似課程的教學(xué)改革探索提供經(jīng)驗(yàn)，為學(xué)生以后適應(yīng)工作崗位奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。