基于應用型人才培養的《PKPM建筑結構設計軟件》課程教學改革探討

劉少波 方 釗 詹 瑒

（南京工程學院建筑工程學院 江蘇·南京 211167）

0 引言

隨著中國經濟的快速發展，我國的大學教育逐漸從精英化過渡為大眾化，從而繼研究型大學和教學型大學之后，涌現出一大批應用型大學。這類高校以理論與實踐相結合的教學模式，培養出適應當地社會經濟發展需求的應用型人才。它不僅要求學生掌握專業知識，還注重鍛煉學生的動手能力和綜合思維能力。

《PKPM建筑結構設計軟件》課程是土木工程 (建筑工程方向)專業的學生進行建筑結構設計的一門計算機輔助設計課程，它要求學生通過使用PKPM結構軟件進行結構模型分析計算，進而繪制結構施工圖。該課程具有非常強的工程實踐性，它對整個土建類本科教育課程體系起到了承上啟下的作用。它讓學生不僅可以有效地回顧《房屋建筑學》、《混凝土結構設計原理》、《結構力學》、《建筑抗震設計》、《土力學》和《基礎工程》等專業課的知識點，還可以深刻地了解相關的國家建筑規范和圖集，從而讓學生未來可以更好地擔任建筑結構設計的工作崗位。鑒于此，許多應用型大學都已將該課程開設為土建類本科的必修專業課。

1 當前教學模式的現狀

針對《PKPM建筑結構設計軟件》的課程特點，國內許多教學研究者們都對該課程的教學模式進行了研究。徐漢勇等依照工程教育認證的核心理念和評價標準，對該課程的能力目標、主要教學內容、教學實施和教學考核等方面展開研究。王曉飛指出了學生在畢業設計中使用PKPM軟件進行建筑結構分析時所需要關注的一些關鍵問題，以此提高學生的結構設計能力及其畢業設計質量。焦瑋結合自己的教學經歷，分析了該課程目前存在的問題主要來自于教材的滯后、教師工程設計經驗的缺乏和學生的怠慢，并在教學內容和教學方法上提出了相應的建議。趙海燕以培養學生實踐技能為目標，提出了該課程在教學內容、教學方法和考核方式等方面的改革舉措。李文雄發現了采用以實例為線索的逐步教學模式，可以讓學生更好地培養設計和分析能力。胡尚瑜等運用工程范例的教學法，將該課程分為結構概念設計、結構優化設計和結構構造措施設計三個能力訓練模塊，發現可以更好地培養學生的結構設計能力。

綜合以上的研究可知，該課程采用項目教學方法可有效地調動學生的主動性，但是該課程專門以培養應用型人才為導向的教學模式卻并不多。因此,本文將結合南京工程學院的實際情況，以培養應用型人才為理念，從教材的選擇、教學內容、教學實施和考核方式等方面對《PKPM建筑結構設計軟件》課程教學進行了改革探討。

2 應用型人才培養的教學模式

2.1 教材選擇

隨著計算機技術的進步和工程需求的增加，以及建筑設計規范的不斷修訂，PKPM建筑結構設計軟件都會出現頻繁的版本升級，從而保證該軟件具有更加強大的功能和實用性。然而，每一次的版本更新都會讓該軟件的操作界面和功能發生變化，而且市面上針對新版本的書籍往往會來不及跟進。如果采用市面流通的 PKPM 建筑結構設計軟件指導書籍作為《PKPM建筑結構設計軟件》課程教材的話，必然會影響培養應用型人才的教學效果。因此，為了培養與時俱進的應用型人才，學校需要不間斷地對PKPM建筑結構設計軟件進行版本升級，并統一采用新版本軟件上的用戶手冊作為該課程的教材。

2.2 教學內容

根據應用型人才的培養計劃，《PKPM建筑結構設計軟件》課程一般安排在本科教學的第7學期，為期一周。它的課程目標為掌握利用PKPM建筑結構設計軟件進行結構建模、數據輸入和計算分析，利用相關的專業軟件進行結果圖形的顯示和結構、構件配筋圖的繪制。PKPM建筑結構設計軟件經過幾代的更新之后，現具有結構、砌體結構、鋼結構、鑒定加固和預應力等多個功能模塊，如表1所示。然而，每一個功能模塊，都會涉及不同的操作命令，使得該軟件的操作命令眾多。根據課程目標和目前工程需求，此課程則采用該軟件中的SATWE核心的集成設計模塊作為教學內容，可分為：結構建模；SATWE分析與結果；砼結構施工圖；基礎設計。

表1：PKPM建筑結構設計軟件的功能模塊

2.3 教學實施

依照教學內容，該課程采用交互式教學與項目教學相結合的方法，最大限度地培養學生的動手能力和結構設計思維。具體的操作為如下：

（1）該課程的上課地點為學校計算機機房，上課時教師和學生為一人一機，并讓教師的電腦為主機，借助網絡教學管理軟件進行交互式教學。即教師可以通過該管理軟件，將主機或任一臺電腦的操作屏幕界面在學生的電腦上展示出來，讓學生更為真實地感受教師的每一個操作和技巧，或者教師可觀看所有學生的電腦屏幕，讓教師可以了解到每個學生的掌握程度，進而隨時調整上課節奏。

（2）該課程以一個典型的實例工程項目為主線，貫穿所有的教學內容。這種實例工程項目可以選用本學校的教學樓、宿舍或者醫院等等，并且課程的初期向學生提供該工程項目的設計資料，如項目地點，建筑草圖，所在的地質條件，建筑功能要求等等。之后，教師需要依次向學生演示如何根據設計資料進行PKPM建筑結構設計的操作過程，以及講述相應操作的意義，再讓學生自主地進行上機實操，真正地做到手把手教導。在每個教學環節后，教師都要向所有學生的操作進行總結和點評個別學生的錯誤，并且選取個別優秀的學生，讓其講述自己的結構優化分析計算思路，從而激發學生的結構設計興趣。

2.4 考核方式

該課程的考核方式分為學習過程和學習效果，其成績分別占總成績的30%和70%。其中，學習過程考核為考勤和作業，學習效果考核為該實例項目的設計成果。為了讓學生可以更加地進入建筑結構的設計工作崗位，對設計成果的要求基本與設計院的一致，需要提交該實例項目的全套建筑結構計算書和施工圖。為了保證學生能夠順利完成學習效果的考核，教師務必保證考勤和作業。該課程的作業，即為學生在每節課所做的操作文件。

3 結語

隨著應用型大學的興起，培養出適應市場需求的應用型人才已成為土木工程專業人才培養的首要任務。本文總結前人關于《PKPM建筑結構設計軟件》課程的教學經驗，以應用型人才培養為導向，結合自身院校的情況，指出該課程應采用軟件最新版本的用戶手冊作為教材，將SATWE核心的集成設計模塊為教學內容，使用交互式教學與項目教學相結合的教學方法，以設計院的標準進行學習效果的考核。這些改革措施和建議，為同類院校土木工程專業培養與時俱進的應用型人才提供參考依據。