張春霞
(上海師范大學建筑工程學院,上海 201418)
工程管理專業建筑結構課程教學改革思路與實踐
張春霞
(上海師范大學建筑工程學院,上海 201418)
針對目前工程管理專業建筑結構課程中所存在的問題,提出在教學內容,教學模式和實踐環節進行創新,特別在實踐環節將拓展的教學內容和目前建設行業中迅速發展起來的BIM技術,以及學生的結構素養和培養目標有機結合起來,以提高學生的工程能力,鞏固教學效果。
教學設計,建筑結構,工程管理,工程能力
建筑結構是土木工程專業的專業課程,也是工程管理專業的專業基礎課程之一。長此以來對建筑結構的結構設計課程的定位,加之學生的力學基礎較薄弱,結構意識相對淡薄,造成了工程管理專業學生的建筑結構課程學習效果不好。很多專業教師針對以上問題,也紛紛進行了一系列的教學改革和探索,取得了一些成績。但還有些問題待解決,比如如何將學生的結構素養和工程造價專業培養目標有機結合[1];如何將必要的結構素養與非結構專業學生本專業培養目標有機結合[2]等。因此針對這些存在的問題,探索新的建筑結構的教學設計思路,對于明確建筑結構課程教學目標和提高學生的工程能力有著重要的意義。
1)教材陳舊。從內容和組織上來看,目前教學中所使用的大部分建筑結構教材基本是將鋼筋混凝土結構、鋼結構、砌體結構和抗震基礎知識簡單疊加,側重點還是結構設計,未能擺脫以結構設計人才為目標的框架[3],這與工程管理專業建筑結構課程目標是有偏差的。特別是鋼結構部分由于篇幅所限,只能簡單摘取一些原土木工程專業的鋼結構教材中的內容。由于對這些內容沒有進行合理的組織和過渡,往往在學習過程中給學生帶來很大的困難。
從使用規范條款上來看,國內結構課程類的教材都注重在于基本原理的介紹,對設計時具體使用哪個條款,強制性條款還是推薦性條款,都沒有明確指明。這樣做的長處可以使教材使用時間較長,因為規范每10年左右都有一次較大的修訂。但是這樣不易培養學生的規范意識和法律意識。
從作業習題的難易程度來看,源于土木工程專業結構設計課程的建筑結構教材,作業習題內容與教材章節緊密相關,所涉及的知識點比較單一,與前后課程銜接較少,比較側重于力學概念和結構設計,對工程管理學生難度較大,趣味度較低,不利于培養學生的工程能力。
2)教學模式落后。傳統教學模式認為知識可以完整地從教師大腦傳遞到學生大腦,其過程注重向學生灌輸知識[4]。但是越來越多的教師在教學實踐中發現即使借助計算機多媒體教學,輔之以工程照片、模型、實習參觀、課堂講解多么深入淺出、層次分明,大多數學生還是不能很好地理解和掌握。無論CAI課件,還是工程照片,模型以及實習參觀,都只是一些教學媒介。以教師作為主體向學生展示這些媒介的教學模式并沒有改變,學生在學習過程中沒有參與,滿足感較低,學習效果較差。
3)缺乏實踐環節或實踐手段單一。全國開設工程管理專業的110多所工科院校,一部分院校開設了課程設計,多是樓蓋設計;還有一部分院校沒有課程設計,也沒有任何其他形式的實踐環節。實踐環節的缺乏或者手段的單一造成學生的工程能力低下,在從事實際工程時不知所措。
1)創新內容體系。在現有的建筑結構教材編排中,基本由鋼筋混凝土結構基本原理及多高層結構設計,鋼結構基本構件設計,砌體結構設計以及抗震基礎知識四部分構成。每部分都是孤立的一體,沒有有機的融合在一起,不利于學生對結構知識的整體性把握。任何知識都有它自身的聯系以及表達的順序和方式,以“整體—局部—整體”組織信息[5],一般都能符合學生的認識的規律,引起學生的學習興趣,取得良好的教學效果。新的內容體系將這四部分分成結構設計方法,結構材料,基本構件設計和構造,結構設計簡介,結構施工圖識讀,BIM軟件使用。
2)拓展教學內容。工程管理專業培養目標是培養掌握工程技術,同時也掌握管理、法律和經濟知識能夠在工程施工、監理和造價等領域的復合型人才。首先,施工、監理和造價對學生的識圖能力要求很高,尤其是結構施工圖。學生在土建制圖課程中主要學習建筑施工圖的識圖,一般的土建制圖教材對結構施工圖的講解非常淺。由于課程體系的原因,對結構施工圖的識讀涉及很多結構知識,也不可能在制圖課程中將結構施工圖講解到位。而在工程管理專業的其他任何課程里都再沒有涉及到結構施工圖的識讀,這部分內容就成了知識框架中的一個盲點。而且很少有制圖教材介紹目前設計單位出圖所使用的“平法”。“平法”是“建筑結構平面整體設計方法”的簡稱。“平法”一詞已被遍及全國范圍,結構師、建造師、造價師、監理師、預算人員和技術工人普遍采用,對我國現有結構設計、施工概念與方法的深刻反思和系統整合思路。這個盲點必須在建筑結構課程中加上,否則在后續的工程計量課程中學生讀圖的能力會影響對這門課程的學習效果。其次,要加強結構構造措施的教學。構造措施是對結構計算中未能詳細考慮或難以定量計算的因素所采取的技術措施,與結構計算是結構設計中相輔相成,不分主次的兩個方面。在教學實踐中,有些教師注重基本原理的講解和公式的推導,對構造措施一帶而過的做法容易帶給學生構造措施不重要的印象。可以結合一些因構造處理不當而引發的工程質量事故講解這些構造措施,挖出其中的力學道理。最后,應加強規范意識。建筑結構的學習實際是學習使用規范的過程。規范采用不同的詞語表示條文執行程度的不同,正面詞為“必須”“應”“宜”或“可”,反面詞為“嚴禁”“不應”或“不得”“不宜”。在教材和教師的教學中,往往不注意區分規范條文要求的嚴格程度,不利于學生準確把握規范要求。教學中,我們嚴格使用規范中關于嚴格程度的采用,對強制性條文盡量采用規范原文,并作明確標示。
3)以學生為主導的教學模式。好的教學模式應該能夠很好地促進學生學習,提高學生的心理滿足感。鑒于建筑結構課程內容的實踐性本質,培養學生主動學習所需要的獨立思考能力和批判思維對構建工程管理專業學生結構知識體系的系統化非常重要。探索一種以學生分析問題為主體的教學互動模式,通過對一些經過設計的與建筑結構知識點密切相關的課題,引導學生深入探究,提高信息搜索和分析能力。當然這里的難點是探究性課題的設計,需要一個教學團隊初步設計課題,通過實踐,再由學生的反饋修改完善,最終建立一個本課程的課題庫。
4)BIM軟件在教學上的優勢。目前在全球范圍內得到越來越多的重視和應用的BIM(建筑信息模型)軟件[6]在我們的實踐教學環節中可以作為一個媒介,實現將學生的結構素養和培養學生的工程能力很好地結合起來。我們在教學實踐中,結合實際工程結構施工圖的識讀,學生在BIM軟件上重現該工程,既鞏固掌握平法基本表示方法,同時也學習了軟件操作,為后續的工程計量課程學習打下基礎。
教學實踐表明,以構建工程管理專業學生結構知識體系為目標,以其他相關課程與建筑結構的接口內容為切入點,對教學內容、教學模式和實踐環節進行重建,達到了培養學生的工程能力的目的。
[1]王秀麗.工程管理專業《建筑結構》課程教學改革探討[J].中國建設教育,2010(7):53-55.
[2]袁啟旺.非結構專業建筑結構教學設計探討[J].高等建筑教育,2009(4):90-93.
[3]胡興福.建筑結構課程教學內容改革的探索與實踐[J].中國職業技術教育,2006(242):54-55.
[4]Boner G.Constructivism:a Theory of Knowledge[J].Journal of Chemical Education,1986(63):873-878.
[5]羅福午.建筑結構的任務和建筑結構教學內容的改革[J].中國建設教育,2009(12):49-55.
[6]張春霞.BIM技術在我國建筑行業的應用現狀及發展障礙研究[J].建筑經濟,2011(9):96-98.
On teaching reform s and practice for building structure courses for engineering managementmajor
ZHANG Chun-xia
(Architectural Engineering College,Shanghai Normal University,Shanghai201418,China)
In order to solve the problems in building structures of themajor of engineeringmanagement,we put forward innovations in teaching content,instructionalmethod and practice.Especially in the course of practice,we combine the teaching content with the rapidly developed technology of Building Information Modelling,join the students’structural literacy with training objective organically and enhance the engineering capability of students and the teaching effect.
instructional design,building structures,engineeringmanagement,engineering capability
TG642.0
A
1009-6825(2013)32-0252-02
2013-08-01
張春霞(1974-),女,講師