基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的《PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件》課程教學(xué)改革探討

劉少波 方 釗 詹 瑒

（南京工程學(xué)院建筑工程學(xué)院 江蘇·南京 211167）

0 引言

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的大學(xué)教育逐漸從精英化過(guò)渡為大眾化，從而繼研究型大學(xué)和教學(xué)型大學(xué)之后，涌現(xiàn)出一大批應(yīng)用型大學(xué)。這類高校以理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式，培養(yǎng)出適應(yīng)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的應(yīng)用型人才。它不僅要求學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)，還注重鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合思維能力。

《PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件》課程是土木工程 (建筑工程方向)專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一門計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)課程，它要求學(xué)生通過(guò)使用PKPM結(jié)構(gòu)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型分析計(jì)算，進(jìn)而繪制結(jié)構(gòu)施工圖。該課程具有非常強(qiáng)的工程實(shí)踐性，它對(duì)整個(gè)土建類本科教育課程體系起到了承上啟下的作用。它讓學(xué)生不僅可以有效地回顧《房屋建筑學(xué)》、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》、《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、《建筑抗震設(shè)計(jì)》、《土力學(xué)》和《基礎(chǔ)工程》等專業(yè)課的知識(shí)點(diǎn)，還可以深刻地了解相關(guān)的國(guó)家建筑規(guī)范和圖集，從而讓學(xué)生未來(lái)可以更好地?fù)?dān)任建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作崗位。鑒于此，許多應(yīng)用型大學(xué)都已將該課程開(kāi)設(shè)為土建類本科的必修專業(yè)課。

1 當(dāng)前教學(xué)模式的現(xiàn)狀

針對(duì)《PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件》的課程特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)許多教學(xué)研究者們都對(duì)該課程的教學(xué)模式進(jìn)行了研究。徐漢勇等依照工程教育認(rèn)證的核心理念和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)該課程的能力目標(biāo)、主要教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)施和教學(xué)考核等方面展開(kāi)研究。王曉飛指出了學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中使用PKPM軟件進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)分析時(shí)所需要關(guān)注的一些關(guān)鍵問(wèn)題，以此提高學(xué)生的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力及其畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。焦瑋結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)歷，分析了該課程目前存在的問(wèn)題主要來(lái)自于教材的滯后、教師工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的缺乏和學(xué)生的怠慢，并在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上提出了相應(yīng)的建議。趙海燕以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能為目標(biāo)，提出了該課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面的改革舉措。李文雄發(fā)現(xiàn)了采用以實(shí)例為線索的逐步教學(xué)模式，可以讓學(xué)生更好地培養(yǎng)設(shè)計(jì)和分析能力。胡尚瑜等運(yùn)用工程范例的教學(xué)法，將該課程分為結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施設(shè)計(jì)三個(gè)能力訓(xùn)練模塊，發(fā)現(xiàn)可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。

綜合以上的研究可知，該課程采用項(xiàng)目教學(xué)方法可有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性，但是該課程專門以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為導(dǎo)向的教學(xué)模式卻并不多。因此,本文將結(jié)合南京工程學(xué)院的實(shí)際情況，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為理念，從教材的選擇、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)施和考核方式等方面對(duì)《PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件》課程教學(xué)進(jìn)行了改革探討。

2 應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)模式

2.1 教材選擇

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和工程需求的增加，以及建筑設(shè)計(jì)規(guī)范的不斷修訂，PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件都會(huì)出現(xiàn)頻繁的版本升級(jí)，從而保證該軟件具有更加強(qiáng)大的功能和實(shí)用性。然而，每一次的版本更新都會(huì)讓該軟件的操作界面和功能發(fā)生變化，而且市面上針對(duì)新版本的書(shū)籍往往會(huì)來(lái)不及跟進(jìn)。如果采用市面流通的 PKPM 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件指導(dǎo)書(shū)籍作為《PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件》課程教材的話，必然會(huì)影響培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)效果。因此，為了培養(yǎng)與時(shí)俱進(jìn)的應(yīng)用型人才，學(xué)校需要不間斷地對(duì)PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行版本升級(jí)，并統(tǒng)一采用新版本軟件上的用戶手冊(cè)作為該課程的教材。

2.2 教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)計(jì)劃，《PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件》課程一般安排在本科教學(xué)的第7學(xué)期，為期一周。它的課程目標(biāo)為掌握利用PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模、數(shù)據(jù)輸入和計(jì)算分析，利用相關(guān)的專業(yè)軟件進(jìn)行結(jié)果圖形的顯示和結(jié)構(gòu)、構(gòu)件配筋圖的繪制。PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件經(jīng)過(guò)幾代的更新之后，現(xiàn)具有結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、鑒定加固和預(yù)應(yīng)力等多個(gè)功能模塊，如表1所示。然而，每一個(gè)功能模塊，都會(huì)涉及不同的操作命令，使得該軟件的操作命令眾多。根據(jù)課程目標(biāo)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(shè)計(jì)模塊作為教學(xué)內(nèi)容，可分為：結(jié)構(gòu)建模；SATWE分析與結(jié)果；砼結(jié)構(gòu)施工圖；基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

表1：PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件的功能模塊

2.3 教學(xué)實(shí)施

依照教學(xué)內(nèi)容，該課程采用交互式教學(xué)與項(xiàng)目教學(xué)相結(jié)合的方法，最大限度地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思維。具體的操作為如下：

（1）該課程的上課地點(diǎn)為學(xué)校計(jì)算機(jī)機(jī)房，上課時(shí)教師和學(xué)生為一人一機(jī)，并讓教師的電腦為主機(jī)，借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理軟件進(jìn)行交互式教學(xué)。即教師可以通過(guò)該管理軟件，將主機(jī)或任一臺(tái)電腦的操作屏幕界面在學(xué)生的電腦上展示出來(lái)，讓學(xué)生更為真實(shí)地感受教師的每一個(gè)操作和技巧，或者教師可觀看所有學(xué)生的電腦屏幕，讓教師可以了解到每個(gè)學(xué)生的掌握程度，進(jìn)而隨時(shí)調(diào)整上課節(jié)奏。

（2）該課程以一個(gè)典型的實(shí)例工程項(xiàng)目為主線，貫穿所有的教學(xué)內(nèi)容。這種實(shí)例工程項(xiàng)目可以選用本學(xué)校的教學(xué)樓、宿舍或者醫(yī)院等等，并且課程的初期向?qū)W生提供該工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)資料，如項(xiàng)目地點(diǎn)，建筑草圖，所在的地質(zhì)條件，建筑功能要求等等。之后，教師需要依次向?qū)W生演示如何根據(jù)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的操作過(guò)程，以及講述相應(yīng)操作的意義，再讓學(xué)生自主地進(jìn)行上機(jī)實(shí)操，真正地做到手把手教導(dǎo)。在每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)后，教師都要向所有學(xué)生的操作進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評(píng)個(gè)別學(xué)生的錯(cuò)誤，并且選取個(gè)別優(yōu)秀的學(xué)生，讓其講述自己的結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析計(jì)算思路，從而激發(fā)學(xué)生的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)興趣。

2.4 考核方式

該課程的考核方式分為學(xué)習(xí)過(guò)程和學(xué)習(xí)效果，其成績(jī)分別占總成績(jī)的30%和70%。其中，學(xué)習(xí)過(guò)程考核為考勤和作業(yè)，學(xué)習(xí)效果考核為該實(shí)例項(xiàng)目的設(shè)計(jì)成果。為了讓學(xué)生可以更加地進(jìn)入建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作崗位，對(duì)設(shè)計(jì)成果的要求基本與設(shè)計(jì)院的一致，需要提交該實(shí)例項(xiàng)目的全套建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)和施工圖。為了保證學(xué)生能夠順利完成學(xué)習(xí)效果的考核，教師務(wù)必保證考勤和作業(yè)。該課程的作業(yè)，即為學(xué)生在每節(jié)課所做的操作文件。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著應(yīng)用型大學(xué)的興起，培養(yǎng)出適應(yīng)市場(chǎng)需求的應(yīng)用型人才已成為土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的首要任務(wù)。本文總結(jié)前人關(guān)于《PKPM建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件》課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向，結(jié)合自身院校的情況，指出該課程應(yīng)采用軟件最新版本的用戶手冊(cè)作為教材，將SATWE核心的集成設(shè)計(jì)模塊為教學(xué)內(nèi)容，使用交互式教學(xué)與項(xiàng)目教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，以設(shè)計(jì)院的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行學(xué)習(xí)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(yè)培養(yǎng)與時(shí)俱進(jìn)的應(yīng)用型人才提供參考依據(jù)。