建筑結構設計軟件及應用課程教學分析與建議

摘 要：當前，我國高等院校土木工程專業均設置了計算機設計軟件相關課程，但這些課程普遍存在諸多問題。以合肥工業大學建筑結構設計軟件及應用課程為例，深入分析該課程存在的問題，包括課程講授案例存在較大的局限性、實際操作時間不足、教學評估方式單一以及與行業聯系不夠緊密。針對這些問題，提出相應的改進建議，以期為同類課程的教學改革提供有益參考。

關鍵詞：講授案例；上機實踐；教學評估；行業互動

目前，各高等院校的土木工程專業普遍設有與設計軟件應用相關課程，例如建筑結構CAD和建筑結構設計軟件及應用等。這些課程旨在引導學生通過學習設計軟件的方法和過程，培養其在解決專業問題時綜合運用所學知識的實踐能力，為未來的畢業設計和就業提供堅實的技能基礎。但當前該課程過于強調實際應用，開設時間相對較短，且對專業設備的依賴性較大，因而存在一系列問題。課題組以合肥工業大學建筑結構設計軟件應用課程為例，對其存在的問題進行深入剖析，并提出了具體的課程改革建議。

一、課程開設現狀及存在的問題

（一）課程開設現狀

合肥工業大學建筑結構設計軟件應用課程開設于本科階段的第7學期，涵蓋24課時，其中課堂講授為16課時，學生上機實踐為8課時。課程旨在為學生提供深入了解建筑結構設計輔助軟件的理論和實際操作的機會，培養學生在建筑領域中運用先進技術進行結構設計的能力。

首先，在理論授課方面，課程側重介紹當前國內廣泛應用的建筑結構設計輔助軟件的類型和特性。學生將深入了解這些軟件的設計理念、運行原理以及在項目中的實際應用。通過理論授課，學生能夠建立對建筑結構設計軟件的整體認識，為后續的實際操作奠定基礎。其次，課程通過課堂演示，結合實際工程案例，展示設計程序中常用模塊的基本命令和操作方法。演示過程注重問題的解決，強調模塊之間的協同作用。通過課堂演示，學生將能夠更深刻地理解軟件在結構設計問題中的應用。最后，在實際操作環節，學生將根據課程進度進行上機操作。此環節旨在讓學生通過實際操作，熟練掌握各模塊的使用方法和結構設計流程。學生將有機會應用課堂所學知識，通過實踐進一步鞏固理論，提高技能水平。實際操作也有助于培養學生解決實際問題的能力，促使他們在未來的工程實踐中更具競爭力。

（二）目前課程存在的問題

1.課程講授案例存在較大的局限性

課程講授案例存在全面性不足的問題。其主要原因在于課時有限，難以涵蓋各類建筑結構類型和實際應用場景。同時，教師可能受教學計劃的約束，無法深入介紹更多的案例。這導致學生在課程學習中難以獲得應對實際工程中的復雜情境的知識。

2.實際操作時間不足

實際操作時間不足是一個突出的問題。這一狀況可能是由于學校資源不足、時間安排緊迫或者教師配備不足所致。這使得學生在有限的上機時間內難以充分掌握軟件的操作技巧，進而限制了他們在實際工作中的應用水平。

3.教學評估方式單一

目前的教學評估方式，主要依賴于學生的上機操作表現和課后提交的練習作業。這種評估方式雖然直觀且易于實施，但無法全面反映學生對軟件的理解和團隊協作能力，學生的綜合素養可能得不到全面充分地評估。

4.與行業聯系不夠緊密

該課程實際應用性較強，但目前課程缺乏與行業的緊密聯系。學生可能未能深入了解到工業界和設計院的實際運作模式和需求。缺乏實際行業經驗的學習可能使學生在畢業后難以快速適應工作崗位。

二、課程教學改革建議

（一）優化授課方法與課程內容

目前，該課程的課堂講授時間為16課時，講解內容主要包含軟件基本操作方法與工程案例。由于基本操作方法講解占據了大部分時間，因此案例講解的時間相對有限。為解決案例講解的局限性，可以通過優化授課方法與課程內容來提高案例講解的數量和質量。

第一，可以考慮采用多樣化的教學形式。如通過錄屏等方式來講解基本操作方法。提前錄制軟件基本操作教程的視頻，供學生在課前觀看，以便他們熟悉軟件的基本操作。這種教學方式能有效減少課堂上對基本操作方法的反復講解，為工程案例的剖析提供了更多時間。第二，將部分操作方法與案例結合起來進行講解，是優化課程結構的有效途徑。如在講解PKPM軟件的構件布置操作方法時，可以引入典型的工程案例，通過實際操作來展示結構布置的操作方法。這樣一來教師將實際工程案例與軟件操作方法并行講解，授課效率得到明顯提升。

（二）加強資源投入與師資培訓

對于學生上機實際操作時間不足的問題，可以通過加大學校資源投入和加強師資培訓來改善。第一，需要加強學校資源的投入。加快實驗室設備和軟件資源的更新換代速度，確保學生在上機實踐中能夠使用到最新版本的CAD和PKPM等軟件。同時，增加實踐課程所需的計算機數量，并提升設備配置，以減少學生排隊等待的時間。通過投入更多資源，可以有效解決學生上機實踐時可能遇到的硬件設備不足的問題。第二，加強師資培訓也是解決課程存在問題的重要舉措。提升教師對建筑結構設計軟件的熟練程度，使其能夠高效地指導學生實踐操作。學校可以組織軟件公司的專業人員對授課教師進行系統培訓，提高教師對建筑結構設計軟件的應用水平。通過提升教師的專業素養，可以更好地引導學生進行實踐操作，確保實踐課程的有效開展。

（三）多元化教學評估方式

針對教學評估方式單一的問題，建議引入多元化的評估手段。當前的教學評估主要側重于上機實踐和課后作業，雖然能夠評估個體的技能，但無法有效測評學生在團隊協作中的表現。為解決這一問題，可以將學生分成若干小組，并為每個小組分配一個結構設計項目作業，要求團隊成員合作完成。在項目作業完成后，各個小組需要在課堂上進行詳細的演示匯報，內容包括小組成員的工作分配、實施執行作業的方法以及解決問題的策略。通過這樣的匯報，教師能夠全面了解學生的團隊協作能力、溝通技巧和問題解決能力。

這種多元化的評估方式不僅能夠更全面反映學生在軟件應用方面的綜合能力，還能夠促進團隊合作精神的培養。通過共同努力完成項目，并在課堂上進行成果展示，學生將能夠更好地理解和應用所學知識，同時提升團隊協作的實踐能力，促進自身綜合素養的全面提升。

（四）加強行業互動

為了解決行業聯系不緊密的問題，需要進一步加強與行業的互動。在該課程中引入實際工程中案例和項目用于課堂的講授教學是一種有效的策略。通過結合實際工程案例，學生能夠更直觀地了解軟件在實際項目中的應用，以及行業工作流程和面臨的挑戰。這樣的實際案例教學能夠使學生更好地理解軟件的實際運用情景，幫助他們提升實際操作能力，從而更好地適應未來的工作環境。

此外，組織行業研討會和講座也是加強與行業溝通的重要途徑。通過邀請行業資深設計師和工程師等行業專業人士開展研討，能夠為學生提供行業內最新的信息和發展趨勢。通過這樣的交流平臺，學生能夠更全面地了解行業現狀，并與行業建立起更緊密的聯系。這種聯系不僅有助于學生更好地融入行業，還能夠為他們未來的職業生涯奠定堅實的基礎。

三、結論

本文基于合肥工業大學建筑結構設計軟件應用課程，深入分析了該課程教學過程中存在的問題，并提出了有針對性的解決辦法，所得結論如下：（1）課程案例的講授存在較大的局限性，主要原因是課時緊張。為解決這一問題，可通過優化課程內容和采用多元化的授課方式，以提升授課效率，從而能夠更全面地展示案例。（2）教學資源不足，可能導致學生實際上機操作時間有限。通過加強資源投入，加快實驗室設備和軟件資源的更新速度。同時，通過師資培訓確保教師能夠高效地指導學生進行實際操作，從而保障學生獲得充足的上機操作時間。（3）當前教學評估方式較為單一，難以全面了解學生的整體能力（如團隊協作能力）。可以采用多元化的教學評估方式，如小組項目的形式，以便更全面地了解學生的綜合素養。（4）當前課程可能與行業聯系不夠緊密。為加強與行業的聯系，教師引入實際工程案例進行講解，并組織邀請行業專業人士開展研討，以便學生更深入地了解行業的運作模式和需求。

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責編：應 圖

基金項目：2022年度合肥工業大學創新創業教育精品課程項目“建筑結構設計軟件及應用”（編號：KCCX2206）

作者簡介：黃俊旗（1990— ），男，合肥工業大學講師，研究方向為裝配式結構與復合材料；種迅（1978— ），女，合肥工業大學教授，研究方向為裝配式結構；蔣慶（1984— ），男，合肥工業大學教授，研究方向為裝配式結構。