摘要:“建筑結(jié)構(gòu)”作為應(yīng)用型本科高校核心專業(yè)課程,兼具理論性與實踐性,學(xué)習(xí)難度較大。“三階四融”的教學(xué)模式將項目實踐、工程試驗、學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)四大板塊有機融入“建筑結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)中,并建設(shè)相應(yīng)的教學(xué)成效評價體系,對教學(xué)成效進行有效評估,能提高課程教學(xué)質(zhì)量,為社會培養(yǎng)更多高素質(zhì)、高技能建設(shè)人才。“三階四融”教學(xué)模式的構(gòu)建,可采用以下策略:設(shè)計教學(xué)策略,確定教學(xué)目標(biāo);革新教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整教學(xué)方法;重構(gòu)教學(xué)安排,優(yōu)化授課模式;理論結(jié)合實踐,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情;注重課程考核評價體系建設(shè),提升學(xué)生綜合能力。
關(guān)鍵詞:教學(xué)模式;建筑結(jié)構(gòu);三階四融;項目實踐;工程試驗;學(xué)科競賽;教學(xué)質(zhì)量
中圖分類號:G642文獻標(biāo)志碼:A文章編號:1008-3561(2024)33-0109-04
基金項目:江西省高等學(xué)校教學(xué)改革研究省級課題(編號:JXJG-22-2-20);江西省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題(編號:22QN007);江西省學(xué)位與研究生教育教學(xué)改革研究項目(編號:JXYJG-2021-057)
“建筑結(jié)構(gòu)”課程是高校工程管理專業(yè)中的一門必修課程,在建筑工程技術(shù)領(lǐng)域相關(guān)課程中扮演著重要角色,對學(xué)生未來從事建筑工程施工、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計及工程管理相關(guān)工作具有重要意義。該課程具有綜合性強、涵蓋面廣、實踐性強的特點,知識內(nèi)容繁多復(fù)雜,需要教師采取突出重點、難點的教學(xué)方法,并注重實踐教學(xué)以及多元化考核。在新工科背景下,構(gòu)建“三階四融”教學(xué)模式,能將項目實踐、工程試驗、學(xué)科競賽及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)四大板塊有機融入“建筑結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)。這一方面能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力;另一方面,能提升學(xué)生專業(yè)水平和實踐能力。該教學(xué)模式的推廣應(yīng)用,能為其他相關(guān)專業(yè)課程教學(xué)提供參考。
近年來,高校對“建筑結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)進行改革和研究,并取得一定研究成果。但沒有將課程四大板塊有機融入“建筑結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)。喬錦燊[1]與張紫紅等[2]基于新工科對建筑人才的培養(yǎng)要求,提出創(chuàng)新教學(xué)方式以適應(yīng)課程教學(xué)需要。陳小紅[3]將教育與產(chǎn)業(yè)相融合,探究高校整合和優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容的方式方法,以滿足企業(yè)對學(xué)生實踐操作的要求。高秋梅等[4]基于工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式,提出“兩平臺三階段”實踐教學(xué)體系,以強化學(xué)生創(chuàng)新能力與實踐能力培養(yǎng)。楊建平[5]基于高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求,探討課程教學(xué)現(xiàn)狀,從教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、實踐教學(xué)以及教學(xué)評價等方面探究課程教學(xué)策略。徐丹[6]主張在教學(xué)過程中引入BIM技術(shù),將理論教學(xué)與實踐應(yīng)用相結(jié)合。許繼祥[7]與韓霞等[8]等以工程管理專業(yè)為例,結(jié)合該專業(yè)的學(xué)科特點和就業(yè)方向,研究課程教學(xué)改革策略。祝太洪[9]與劉俊[10]結(jié)合土木工程專業(yè),探討課程體系和考核方式。劉維[11]面向數(shù)理基礎(chǔ)薄弱的建筑類學(xué)生,提出突出教學(xué)重難點內(nèi)容,進行多元化考核等建議。徐雅麗[12]提出將傳統(tǒng)教育技術(shù)的優(yōu)勢與現(xiàn)代教育方式相融合,使學(xué)生能更為直觀地學(xué)習(xí)知識。崔保龍[13]基于社會對建筑類人才的培養(yǎng)需求,建議開展校企合作,完善人才培養(yǎng)方案,為企業(yè)定向輸入人才。莊一舟等[14]分析國內(nèi)外建筑結(jié)構(gòu)課程的授課模式,提出相應(yīng)的改進建議。劉春艷等[15]認為課程教學(xué)應(yīng)對學(xué)生工程實踐能力進行培養(yǎng),提出采用分組形式進行工程項目實踐。陳惠惠等[16]以“建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)”課程為例,提出重構(gòu)課程知識系統(tǒng),開發(fā)“1+N”的形態(tài)教材,改變教學(xué)策略并創(chuàng)新教學(xué)方式。張君蘭等[17]以“地下建筑結(jié)構(gòu)”課程作為研究對象,從課程教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā),深入分析課程教學(xué)模式,旨在為全面改革工程專業(yè)教學(xué)提供參考。郝英奇等[18]利用思維導(dǎo)圖構(gòu)建“建筑結(jié)構(gòu)試驗”課程知識體系,提出價值引領(lǐng)相融合的教學(xué)模式,并依托創(chuàng)新實踐平臺培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力,落實“立德樹人”根本任務(wù)。由此可見,基于“建筑結(jié)構(gòu)”進行課程教學(xué)模式的研究較少,因此對其教學(xué)模式進行研究十分必要。
“建筑結(jié)構(gòu)”課程兼具知識性與實踐性,課程從專業(yè)理論到工程實踐,需要學(xué)生具備扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識和較強的實踐能力。為了適應(yīng)課程教學(xué)模式的開展,教師需要對傳統(tǒng)教學(xué)模式進行改革,培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力,讓學(xué)生自主掌握專業(yè)知識、更新知識以及運用知識,能夠?qū)⒁颜莆盏幕驹砗蛯I(yè)技能相互結(jié)合,在科學(xué)探索和工程實踐中整合運用,進行科學(xué)探索和技術(shù)創(chuàng)新,為未來融入社會、進入職場奠定基礎(chǔ)。
1.設(shè)計教學(xué)策略,確定教學(xué)目標(biāo)
筆者以學(xué)生為中心,結(jié)合“建筑結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)安排,在課前、課中和課后三個階段,根據(jù)課程特點,將工程項目實踐、工程試驗、學(xué)科競賽及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)四大板塊與課程教學(xué)相融合,引導(dǎo)學(xué)生勤學(xué)苦練、深入鉆研、勇于創(chuàng)新,以提高“建筑結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)的創(chuàng)新性、高階性及挑戰(zhàn)性,大幅度提升教學(xué)質(zhì)量?!敖ㄖY(jié)構(gòu)”課程教學(xué)改革主要集中于教學(xué)實施的三大階段:課前階段、課中階段和課后階段。課前階段的主要教學(xué)任務(wù)是專業(yè)認知與啟蒙、工程項目導(dǎo)學(xué)和知識框架構(gòu)建;課中階段的主要教學(xué)任務(wù)是試驗輔助教學(xué)、結(jié)合競賽鞏固教學(xué)和創(chuàng)新設(shè)計提升教學(xué);課后階段的主要教學(xué)任務(wù)是“三大賽”促教學(xué)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目促教學(xué)和項目實踐促教學(xué)。在教學(xué)改革中,教師將項目實踐、工程試驗、學(xué)科競賽及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)四大板塊有機融入課程三大階段教學(xué)中,能進一步提升教學(xué)的創(chuàng)新性、高階性和挑戰(zhàn)性。為考核學(xué)生學(xué)習(xí)效果,教師要從理論學(xué)習(xí)能力、動手實踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力三個維度構(gòu)建考核機制。
2.革新教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整教學(xué)方法
“建筑結(jié)構(gòu)”課程從專業(yè)理論到工程實踐,需要學(xué)生具備扎實的專業(yè)基礎(chǔ)知識和較強的實踐能力。為適應(yīng)“新工科”背景下課程教學(xué)需要,教師要革新教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整教學(xué)方法,提高教學(xué)實效??山Y(jié)合工程結(jié)構(gòu)試驗和結(jié)構(gòu)建模實踐,提高課程的創(chuàng)新性;可結(jié)合學(xué)科競賽和創(chuàng)新設(shè)計比賽,提高課程的高階性,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力;可結(jié)合“科創(chuàng)三大賽”及大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,提高課程的挑戰(zhàn)性,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。為增強學(xué)生對“建筑結(jié)構(gòu)”課程體系的認知,教師可建立課程章節(jié)的知識圖譜和知識思維導(dǎo)圖,提高學(xué)生對知識體系的把握能力,并將課程思政案例、工程項目實例融入課程導(dǎo)學(xué)。在課堂教學(xué)中,教師要綜合運用雨課堂、微助教、超星學(xué)習(xí)通等現(xiàn)代教學(xué)工具開展線上線下教學(xué),將課程思政元素及案例有機融入專業(yè)知識教學(xué)中,激發(fā)學(xué)生技術(shù)報國熱情;要通過組織趣味豐富的課堂小試驗,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;要將課程專業(yè)知識與工程實踐項目、BIM設(shè)計比賽相結(jié)合,加深學(xué)生對專業(yè)知識的理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。在課后,教師要組織學(xué)生參加BIM建筑設(shè)計比賽、結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽、數(shù)字藝術(shù)大賽、“互聯(lián)網(wǎng)+”比賽及“挑戰(zhàn)杯”比賽,將項目實踐融入課程教學(xué),使理論知識與實踐活動相結(jié)合,提高課程的高階性,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力、動手能力、創(chuàng)新能力和團隊協(xié)作能力。
3.重構(gòu)教學(xué)安排,優(yōu)化授課模式
“建筑結(jié)構(gòu)”是一門實踐性比較強的課程,需要將理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合,需要將課程教學(xué)與項目實踐、學(xué)科競賽相結(jié)合,通過設(shè)計具有實踐性的課程項目,讓學(xué)生在課堂上學(xué)到的理論知識得以應(yīng)用和實踐,通過引入學(xué)科競賽,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和競爭意識。在參與項目實踐和學(xué)科競賽中,學(xué)生能不斷提升自己的專業(yè)技能和綜合能力。值得注意的是,“建筑結(jié)構(gòu)”課程安排應(yīng)充分考慮各項教學(xué)任務(wù)的介入,結(jié)合教學(xué)三大階段特點,合理安排各階段教學(xué)任務(wù)。課前階段,教師要讓學(xué)生通過知識圖譜、思維導(dǎo)圖、思政案例、實踐項目及科研案例等對課程進行提前預(yù)習(xí)。課中階段,教師要引入試驗教學(xué)、結(jié)構(gòu)建模,加深學(xué)生對理論知識理解的同時,提升學(xué)生實踐能力,并將學(xué)科競賽、創(chuàng)新設(shè)計理念融入教學(xué)過程,提升學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力。課后階段,教師要鼓勵學(xué)生積極參加“挑戰(zhàn)杯”比賽、大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識解決實際問題的能力。要結(jié)合“建筑結(jié)構(gòu)”課程特點,合理安排各個教學(xué)工作的節(jié)點。課前階段主要通過知識圖譜、思維導(dǎo)圖及項目實踐案例等引導(dǎo)學(xué)生進入課程學(xué)習(xí),提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;課中階段主要通過建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計、實驗室相關(guān)教學(xué)、學(xué)科競賽和建筑結(jié)構(gòu)建模增強學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和主動性,加深學(xué)生對理論知識的理解;課后階段主要通過“互聯(lián)網(wǎng)+”比賽、“挑戰(zhàn)杯”比賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽,增強學(xué)生對理論知識的綜合運用能力,提高課程的高階性和挑戰(zhàn)性。
4.理論結(jié)合實踐,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情
理論知識與動手實踐相結(jié)合,能增強課程教學(xué)的直觀性、生動性和趣味性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。例如,教師可將結(jié)構(gòu)力學(xué)試驗、趣味結(jié)構(gòu)試驗、數(shù)字建模試驗與“建筑結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生實踐動手操作能力。同時,要更新那些長期保持不變、已經(jīng)被市場淘汰的試驗項目,保留課程中的基礎(chǔ)試驗項目。重點要更新那些隨著科技的快速發(fā)展而改變的試驗方法和驗證形式的試驗,避免學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中掌握一些過時的試驗方法,造成學(xué)生時間和精力的浪費。教師可以自主設(shè)計一些試驗項目,也可以結(jié)合“建筑結(jié)構(gòu)”課程教學(xué)內(nèi)容,借助力學(xué)實驗室和測量實驗室平臺,利用液壓伺服萬能試驗機、壓力試驗機及鋼筋彎曲試驗機,開展建筑結(jié)構(gòu)材料的相關(guān)試驗??梢越M織力學(xué)實驗和課堂試驗,利用塑料和紙材,搭建建筑結(jié)構(gòu)模型,開展結(jié)構(gòu)模型試驗和力學(xué)試驗。這一方面能增強學(xué)生動手能力和團隊協(xié)作能力,另一方面能引導(dǎo)學(xué)生探究結(jié)構(gòu)承載能力規(guī)律,增強學(xué)生對理論知識的掌握。可以利用數(shù)顯回彈儀、樓板厚度檢測儀和一體式鋼筋檢測儀,開展建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測試驗,了解建筑結(jié)構(gòu)混凝土的抗壓強度、混凝土構(gòu)件的尺寸及混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋的分布。理論與試驗相結(jié)合,能增強課程教學(xué)的趣味性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。
5.注重課程考核評價體系建設(shè),提升學(xué)生綜合能力
課程考核旨在督促學(xué)生努力學(xué)習(xí),注重學(xué)生實踐能力培養(yǎng),鼓勵學(xué)生在實踐中分析問題和解決問題。對有創(chuàng)新的學(xué)生,教師要給予相應(yīng)的引導(dǎo)和表揚,綜合評價學(xué)生能力,促進學(xué)生心智發(fā)展。傳統(tǒng)課程教學(xué)考核評價多采用“一卷定勝負”的考試模式,培養(yǎng)的學(xué)生往往應(yīng)試能力較強,而實踐能力缺乏。這種考核評價方式存在一定的局限性,只能考查學(xué)生的專業(yè)理論知識水平,無法全面客觀地反映學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況,不能體現(xiàn)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力及團隊協(xié)作能力?,F(xiàn)代社會需要的是綜合能力全面發(fā)展的全能型人才,學(xué)生只有具備較強的實踐能力,才能適應(yīng)時代發(fā)展需要。因此,傳統(tǒng)課程考核評價體系已經(jīng)不再適用于現(xiàn)代教學(xué)需要,亟須建設(shè)一套完整而全面的課程考核評價體系?!敖ㄖY(jié)構(gòu)”課程考核評價內(nèi)容應(yīng)包括專業(yè)理論知識、實踐能力、團隊合作及創(chuàng)新能力。專業(yè)理論知識考核評價,可通過課堂測驗、在線練考、線上學(xué)習(xí)和期末考試等多種形式對學(xué)生進行考查;實踐能力考核評價,可通過設(shè)計作業(yè)、結(jié)構(gòu)及力學(xué)試驗、結(jié)構(gòu)建模的實踐操作,對學(xué)生進行考查,并通過雨課堂、微助教等在線輔助教學(xué)軟件對學(xué)生的成績進行統(tǒng)計;創(chuàng)新能力考核評價,可通過對課程設(shè)計作業(yè)的創(chuàng)新考核評價學(xué)生的創(chuàng)新能力,可通過學(xué)生科研比賽的參與度,考核評價學(xué)生的創(chuàng)新積極性。
綜上所述,“建筑結(jié)構(gòu)”課程是高校建工專業(yè)的一門核心課程,對建工專業(yè)即將畢業(yè)的學(xué)生來說,是培養(yǎng)其實踐能力的重要課程,主要包括地基基礎(chǔ)分析、鋼結(jié)構(gòu)體系等內(nèi)容。良好的結(jié)構(gòu)是建筑不可或缺的框架,是建筑能否穩(wěn)定耐用的重要保障。隨著社會的不斷發(fā)展,建筑類企業(yè)對學(xué)生的實踐能力有了更高要求。因此,高校要對課程的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段進行整合與優(yōu)化,緊密圍繞“建筑結(jié)構(gòu)”課程的課前、課中和課后三大教學(xué)階段,將項目實踐、工程試驗、學(xué)科競賽和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)有機融入到專業(yè)課程教學(xué)中,構(gòu)建“三階四融”教學(xué)模式,提高課程的創(chuàng)新性、高階性和挑戰(zhàn)性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力,培養(yǎng)學(xué)生利用專業(yè)知識解決實際問題的能力。在“三階四融”教學(xué)模式的實施過程中,高校要建設(shè)科學(xué)合理的考核評價體系,對學(xué)生理論知識水平和實踐能力進行全面考核評價,以適應(yīng)新工科發(fā)展需求,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力,為社會培養(yǎng)更多高素質(zhì)、高技能建設(shè)人才。
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Exploration into the Construction of the "Three Stage and Four Integration" Teaching Model for the"Architectural Structure" Course in Universities
Zhao Tengfei *, Zhu Jianlin, Jian Zhiyu
(College of Urban Construction, Jiangxi Normal University, Nanchang 330022, Jiangxi)
Abstract: "Architectural Structure" is a core professional course in applied undergraduate universities, which combines theory and practice, and is difficult to learn. The "three-level and four integration" teaching mode organically integrates project practice, engineering experiments, subject competitions, and innovation and entrepreneurship into the teaching of the "Building Structure" course, and establishes a corresponding teaching effectiveness evaluation system to effectively evaluate teaching effectiveness, which can improve the quality of course teaching and cultivate more high-quality and high skilled construction talents for society. The construction of the "three-level four integration" teaching model can adopt the following strategies: design teaching strategies, determine teaching objectives; innovate teaching content and adjust teaching methods; refactoring teaching arrangements and optimizing teaching modes; combining theory with practice to stimulate students’ enthusiasm for learning; pay attention to the construction of the course assessment and evaluation system, and enhance students’ comprehensive abilities.
Key words: teaching mode; building structure; third order four fusion; project practice; engineering testing; subject competitions;teachingquality