呂文曉
(杭州科技職業技術學院 浙江 杭州 310012)
《混凝土結構及砌體結構》是我院建筑施工技術專業的一門重要專業基礎課,同時也是建筑施工方向的一門核心課程。該課程理論性和實踐性并重,應用性很強。如采用傳統教學方法,由于該課程存在先修課程多、教學內容多、試驗現象多、概念多、公式多、系數多、符號多、簡化假定多、構造要求多、教學環節多的“十多”問題,容易產生教師難教和學生難學的兩難問題。為實現高職人才培養目標的要求,提高學生的學習積極性,突出高職教育的職業性,結合院級精品課程建設,我院課程組教師在以下幾方面進行了教學改革嘗試。
課程組教師根據調研和專家審定,提出課程知識目標為:掌握混凝土、鋼筋和砌體材料的種類和特性;掌握混凝土結構、砌體結構及其構件的一般構造知識,包括抗震構造知識;掌握一般構件的設計方法;掌握現澆樓梯和現澆鋼筋混凝土單向板肋型樓蓋的設計方法和步驟;掌握多層砌體結構的基本設計方法。
對應的課程能力目標為:具有進行一般鋼筋混凝土構件、砌體結構構件的截面設計與承載力復核的能力;具有在實際工程中熟練運用結構構造知識的能力;具有分析和處理實際施工過程中遇到的一般結構問題的能力;具有正確識讀結構施工圖的能力;培養行業標準意識、規范意識、質量意識和團結協作意識,進行溝通與表達訓練,學會團隊工作。
聘請分別來自施工單位、監理單位和設計單位的工程師加入到課程組團隊中,全程參與課程建設。與企業工程師共同確定課程標準、課程教學內容、教學方法、工程案例的選取等。聘請企業工程師對學生設計的方案進行指導、把關。團隊中的專職教師則必須在每年假期到企業兼職,與企業人員開展技術交流和技術研討活動。
以院級精品課程建設為契機,開發課程教學網站,重點是使課程教學內容緊密地與主要崗位相結合:設置專題介紹新工藝、新技術、新動態;針對混凝土結構設計規范和抗震設計規范的修訂實施,團隊教師編制規范解讀;開發在線測試,與施工員、二級建造師考試題目及復習思考題掛鉤,學生應可隨時上網參與自檢自測,既鞏固所學知識,也為崗位證書考試做好準備。
為了提高學生的動手能力和學習興趣,除在課程中采用案例教學、小組討論、參觀等多種教學方法和教學形式外,我們一是通過認識實習、生產實習、聘請企業專家和用人單位開設講座等各種形式的專業教育,提高學生對專業的認識,讓學生樹立起成為“復合型”人才的觀念,避免產生“施工人員只需按圖施工,用不著掌握結構構件的計算,學結構沒啥用”等錯誤觀念。二是成立學院結構設計興趣小組,組織有興趣的學生承擔一些設計任務,如PPT課件制作或資料收集等工作,實現部分差異化教學。三是組織兩項院級技能大賽:結構設計大賽和鋼筋綁扎大賽。比賽不僅鍛煉了學生的動手能力,提高了學生學習積極性和成就感,最關鍵的是深化了學生對力的傳遞構件、受力特點和結構圖識讀的理解和掌握。
按照以工作過程為導向的課程設計原則,本課程分為四大模塊,即課程導入模塊、混凝土結構模塊、砌體結構模塊和抗震基本知識模塊。將很多高職院校中單獨設立的結構設計基本原理、結構材料、混凝土結構實訓、結構施工圖識讀等模塊融入混凝土結構模塊和砌體結構模塊中。如圖1所示,模塊又分解為若干個學習情境,每個學習情境再分解為學習任務。在同一個模塊中,若干個學習情境之間呈遞進關系。同一個學習情境下,不同的學習任務有的呈遞進關系,有的呈并列關系。而工作任務中具體學習單元的順序就是完成工作任務的順序。
根據課程知識目標和能力目標,我們在鋼筋混凝土構件設計、現澆肋型樓蓋和樓梯設計三個學習情境中,將實際工程項目、典型工程案例作為載體引入教學中,基于工作過程構建教學過程,采用項目教學法和任務驅動法,在各教學環節融入標準、規范、圖集、協作等內容,將課程建設為集能力培養、職業素質養成和創新教育于一體的教學平臺。
圖1 教學模塊的構成圖
圖2 學習情境中的工作過程示意圖
如圖2所示,每個學習情境都以實際工程項目(現階段的項目來源為典型建筑物,如學校教學樓、實訓樓等)構建一個完整的工作過程。如鋼筋混凝土構件這個學習情境中,要求學生以小組為單位獨立選取一塊板、一根梁、一根柱進行設計,最后一個環節是配筋圖的識讀或繪制,通過一個完整的工作過程來完成課程教學目標,培養學生的專業能力、方法能力和社會能力。
課程設計示意圖如圖3所示。以混凝土結構模塊為例,該模塊設計了5個學習情境,每個學習情境又劃分為多個學習任務。第一個學習情境為鋼筋混凝土構件設計,包括理論知識和相應的單項訓練,分為三個學習任務,分別是鋼筋混凝土板的設計、鋼筋混凝土梁的設計、鋼筋混凝土柱的設計,由最簡單的板開始到梁進而到柱的設計。后4個學習情境為結構設計,分別為現澆肋型樓蓋設計、樓梯設計、單層廠房和多層房屋,分別從平面結構體系、簡單的空間體系、相對較復雜的空間結構體系到最復雜的空間結構。這樣,知識體系和實踐體系通過“教、學、做”有機融合在一起,就做到了“做中學,學中做”。
這種設計體現了由構件到結構,由簡單到復雜,由單項到綜合,符合學生的學習認知規律和職業能力培養的基本規律,也融合了現行規范和構造要求,避免了為講構造要求而講構造要求,為了解規范而去講解規范,將受力特點、計算公式、圖紙識讀、規范和構造要求融合在一起,讓學生通過一個個實訓的完成,不知不覺地掌握課程核心能力。
在混凝土結構模塊中,鋼筋混凝土構件的每個學習任務,現澆肋型樓蓋、現澆樓梯、多層房屋的工程載體都是同一個項目。學生在開學初就以小組為單位拿到整套典型建筑物的圖紙,這些典型建筑物都是學校自身的建筑物,有教學樓、實訓樓、學生宿舍和食堂等。這些建筑物就在學生身邊,可以增強學生的興趣,并且,教學樓、實訓樓等平面布置相對簡單規則,有利于課程的項目化教學。最大的優勢在于,學生通過完成一個個學習任務,就完成了一塊塊板、一根根梁、柱,進而到樓蓋、樓梯,最后到節點構造,由點到面,由面到整體,如搭積木一般完成了整個建筑物建設的所有工作流程。
圖3 課程設計示意圖(混凝土結構模塊)
課程考核由平時作業成績、平時表現、期中考試和期末考核共同組成,平時作業成績占總分的30%,平時表現占總成績10%,期中考試占總成績的10%,網絡使用情況占總成績的5%,期末考核占總成績的45%。總體上是弱化期末考核,突出平時考核。
平時作業由小作業(占10%)和大作業(占20%)組成。小作業為課后練習,要求每名學生獨立完成。小作業主要幫助學生對重點、難點內容進行復習和鞏固。大作業共五個題目,按照從簡單到復雜,從單個構件到平面結構最后到簡單的立體結構的思路設計,分別為懸臂板設計、外伸梁的設計、柱的設計、單向板現澆肋型樓蓋的設計和現澆板式樓梯設計。大作業以小組為單位完成,既可以按模擬實際工程題目完成,也可以制作助學課件如PPT等。每組學生自行分工合作,完成后由各組選派一名學生代表介紹設計思路、設計中碰到的問題、進行成果展示,并接受教師和其他學生的提問,即類似于答辯環節。由教師、全部組長、課代表三方根據完成情況和答辯情況綜合給出一個小組分。再由組長根據組員的貢獻對每個組員進行評分,結合學生自評和教師評分得到每個組員每次大作業最終得分。網絡使用情況分值根據學生利用網絡課程自主學習的時間和自我測試的分值來共同確定,規定學生最低在網時長并通過課程答疑、在線測試等形式確定學生上網質量。
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