基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)方法改革研究與實踐

中圖分類號：G712 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-7164（2025）17-0101-04

“建筑結(jié)構(gòu)平法識圖”是建筑學(xué)專業(yè)中的一門重要課程，要求學(xué)生掌握建筑結(jié)構(gòu)圖紙的閱讀與理解能力，是連接理論知識與實際工程應(yīng)用的關(guān)鍵橋梁。隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展和技術(shù)的不斷進步，對建筑結(jié)構(gòu)平法識圖專業(yè)人才的需求日益增長，對專業(yè)技能和創(chuàng)新能力也提出更高要求。傳統(tǒng)的教學(xué)方法往往側(cè)重于理論知識的傳授，而忽視了對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，因此對“建筑結(jié)構(gòu)平法識圖\"課程進行基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)方法改革顯得尤為重要。本研究旨在通過深入探索和實踐，構(gòu)建一套符合行業(yè)需求、注重學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)體系，以提升學(xué)生綜合素質(zhì)，為建筑行業(yè)輸送更多高素質(zhì)的專業(yè)人才。

一、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的\"建筑結(jié)構(gòu)平法識圖”課程教學(xué)方法改革原則

（一）創(chuàng)新引領(lǐng)原則

在\"建筑結(jié)構(gòu)平法識圖\"課程的教學(xué)改革中，創(chuàng)新引領(lǐng)原則是核心驅(qū)動力，其意味著課程內(nèi)容的構(gòu)建與教學(xué)方法的設(shè)計需始終圍繞培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力展開。[1課程不應(yīng)僅滿足于傳授傳統(tǒng)平法識圖技巧，而應(yīng)鼓勵學(xué)生探索新的識圖方法，挑戰(zhàn)既有規(guī)范，培養(yǎng)其在復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)中的創(chuàng)新思維，引入前沿的建筑設(shè)計理念與技術(shù)創(chuàng)新案例，激發(fā)學(xué)生對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的興趣與好奇心，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不斷尋求新的解決方案，并在實踐中提升創(chuàng)新能力。

（二）實踐導(dǎo)向原則

實踐導(dǎo)向原則強調(diào)理論與實踐的緊密結(jié)合，是“建筑結(jié)構(gòu)平法識圖\"課程教學(xué)改革的關(guān)鍵，課程應(yīng)設(shè)計一系列實踐性強的教學(xué)活動，如工地實習(xí)、案例分析、模擬設(shè)計等，讓學(xué)生在真實或模擬的工作環(huán)境中應(yīng)用所學(xué)知識，解決實際問題。以實踐為中心的教學(xué)方式不僅能加深學(xué)生對平法識圖原理的理解，還能鍛煉其解決實際問題的能力，特別是在面對復(fù)雜多變的建筑結(jié)構(gòu)時，能迅速準(zhǔn)確作出判斷與決策。

（三）能力驅(qū)動原則

能力驅(qū)動原則要求“建筑結(jié)構(gòu)平法識圖”課程的教學(xué)目標(biāo)聚焦于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)上，尤其是創(chuàng)新、分析與解決問題的能力。課程內(nèi)容應(yīng)圍繞提升學(xué)生的專業(yè)能力、團隊合作能力與自主學(xué)習(xí)能力進行，確保學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅能掌握必要的識圖技能，還能養(yǎng)成批判性思維、跨學(xué)科整合知識的能力以及持續(xù)學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

（四）學(xué)生主體原則

學(xué)生主體原則強調(diào)在“建筑結(jié)構(gòu)平法識圖\"課程的教學(xué)過程中，學(xué)生應(yīng)成為學(xué)習(xí)的中心，教師的角色轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者與輔助者。課程設(shè)計需充分考慮學(xué)生的興趣、需求與學(xué)習(xí)風(fēng)格，提供多樣化的學(xué)習(xí)資源與個性化學(xué)習(xí)路徑，鼓勵學(xué)生自主探索、合作學(xué)習(xí)，如采用翻轉(zhuǎn)課堂、在線互動、個性化輔導(dǎo)等方式，增強學(xué)生學(xué)習(xí)參與度與主動性，使其在主動建構(gòu)知識的過程中，形成獨立思考與自我驅(qū)動的學(xué)習(xí)習(xí)慣，為終身學(xué)習(xí)奠定堅實基礎(chǔ)。

二、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“建筑結(jié)構(gòu)平法識圖”課程框架設(shè)計

（一）“創(chuàng)新性”目標(biāo)設(shè)定，實現(xiàn)教學(xué)資源深度融合與重組

在基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“建筑結(jié)構(gòu)平法識圖”課程框架設(shè)計中，“創(chuàng)新性”目標(biāo)設(shè)定是引領(lǐng)整個教學(xué)改革的核心動力，該目標(biāo)旨在對課程重新定位，不僅傳授學(xué)生建筑結(jié)構(gòu)平法識圖的基本知識與技能，更側(cè)重于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維與實踐能力。[2]為實現(xiàn)這一目標(biāo)，教學(xué)資源需進行深度融合與重組，課程將整合最新的建筑結(jié)構(gòu)理論、平法識圖技術(shù)、工程案例分析以及前沿的信息化教學(xué)手段，形成一套既系統(tǒng)又富有前瞻性的教學(xué)資源庫。資源庫不僅包含傳統(tǒng)的紙質(zhì)教材、電子課件，還融入三維建模軟件、虛擬現(xiàn)實（VR）技術(shù)、增強現(xiàn)實（AR）體驗等，以直觀、動態(tài)的方式展示建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造細(xì)節(jié)，幫助學(xué)生建立空間想象與理解能力，并鼓勵其參與資源開發(fā)，如借助團隊協(xié)作完成小型建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計項目，將其成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，既增強學(xué)習(xí)的實踐性，也促進學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

（二）“模塊化\"課程結(jié)構(gòu)，促進技能精準(zhǔn)分解與高效整合

課程結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，采用“模塊化\"策略，旨在將復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)平法識圖技能精準(zhǔn)分解為若十相互關(guān)聯(lián)又相對獨立的模塊，每個模塊圍繞特定的知識點或技能點展開，如基礎(chǔ)構(gòu)件識別、節(jié)點詳圖解析、整體結(jié)構(gòu)布局分析等，確保學(xué)生能夠在逐個擊破的基礎(chǔ)上，逐步構(gòu)建完整的知識體系。為了保證模塊間緊密的聯(lián)系，應(yīng)采取項目式學(xué)習(xí)、案例研討等形式實現(xiàn)高效整合，模擬真實工作場景，讓學(xué)生在解決具體問題對綜合運用所學(xué)知識，培養(yǎng)解決實際問題的能力，如此，不僅能提高學(xué)習(xí)效率，還促進學(xué)生跨學(xué)科、跨領(lǐng)域思考，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供肥沃土壤。

（三）“層次化”實踐路徑，滿足不同學(xué)習(xí)需求與潛能激發(fā)

針對學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的差異與潛能的不同，“層次化\"實踐路徑成為課程框架設(shè)計中的重要一環(huán)，該路徑根據(jù)學(xué)生掌握知識的程度與興趣導(dǎo)向，設(shè)置由易到難、由淺入深的多層次實踐任務(wù)。[3初級階段側(cè)重于基礎(chǔ)技能訓(xùn)練，如簡單構(gòu)件的平法標(biāo)注與識圖練習(xí)；中級階段則引入復(fù)雜結(jié)構(gòu)分析，鼓勵學(xué)生參與小型結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化；高級階段則側(cè)重于創(chuàng)新實踐，如開展建筑結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計競賽、參與實際工程項目咨詢等，讓學(xué)生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，不斷挑戰(zhàn)自我，激發(fā)創(chuàng)新潛能。層次化的實踐安排，確保每位學(xué)生都能在適合自己的層面上獲得成長，同時也為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供持續(xù)動力與空間。

（四）“智能化”教學(xué)支持，驅(qū)動教學(xué)管理與評價模式革新

在信息化時代背景下，“智能化\"教學(xué)支持成為提升教學(xué)質(zhì)量、促進創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵。課程框架設(shè)計中，充分利用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)，構(gòu)建智能化教學(xué)平臺，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容個性化推送、學(xué)習(xí)進度智能追蹤、學(xué)習(xí)成效即時反饋，運用智能分析學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，教師可精準(zhǔn)把握學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)與需求，及時調(diào)整教學(xué)策略，提供個性化的指導(dǎo)與幫助。引入智能化評價體系，采用機器學(xué)習(xí)與自然語言處理技術(shù)，對學(xué)生等進行多維度、全方位的評價，既關(guān)注結(jié)果也重視過程，既評價知識掌握也評價創(chuàng)新能力。

三、基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的“建筑結(jié)構(gòu)平法識圖課程教學(xué)方法改革實踐

（一）采用案例教學(xué)法，增強學(xué)生實踐能力

1.精選行業(yè)案例，構(gòu)建真實學(xué)習(xí)情境以激發(fā) 創(chuàng)新思維

在“建筑結(jié)構(gòu)平法識圖\"課程的教學(xué)方法改革中，精選行業(yè)案例是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其核心在于引入行業(yè)內(nèi)具有代表性的、涉及復(fù)雜結(jié)構(gòu)識別與設(shè)計挑戰(zhàn)的真實案例，為學(xué)生構(gòu)建貼近工程實踐的學(xué)習(xí)情境。為確保案例的時效性和針對性，教師應(yīng)與一線工程師緊密合作，搜集并分析最新的工程項目，特別是那些融合了新技術(shù)、新材料或新型結(jié)構(gòu)體系的案例，如選取包含復(fù)雜鋼筋布置、預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用或綠色建筑理念的建筑項目，案例不僅能展示平法識圖的技術(shù)要點，還能激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲。在案例呈現(xiàn)方式上，可采用多媒體手段，如3D建模、虛擬現(xiàn)實技術(shù)，使抽象的結(jié)構(gòu)圖紙生動化，讓學(xué)生在沉浸式環(huán)境中直觀感受結(jié)構(gòu)之美，從而培養(yǎng)其空間想象能力和創(chuàng)新思維，案例的選擇要兼顧難易度，既要確保學(xué)生能夠從中獲取新知，又要設(shè)置適度的認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生跳出傳統(tǒng)思維框架，尋找創(chuàng)新解決方案。

2.引導(dǎo)學(xué)生分析案例，提升問題解決能力并促進創(chuàng)新思考

分析案例是連接理論與實踐、提升學(xué)生創(chuàng)新能力的橋梁，在這一階段，教師應(yīng)設(shè)計一系列啟發(fā)性問題，引導(dǎo)學(xué)生深入剖析案例，從結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性、施工可行性、成本效益等多個維度進行考量。[4鼓勵學(xué)生采用團隊合作的方式，模擬真實項目團隊的工作流程，如分工協(xié)作、資料搜集、方案討論等，不僅能增強學(xué)生的團隊協(xié)作能力，還能在實踐中鍛煉其批判性思維和創(chuàng)新能力。分析過程中，教師應(yīng)適時提供引導(dǎo)和支持，如提供必要的理論背景知識、引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)專業(yè)知識解決案例中遇到的具體問題，還要鼓勵學(xué)生提出假設(shè)、進行驗證，分享個人見解。可以設(shè)立“創(chuàng)新點挖掘\"環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生探索案例中可能存在的改進空間或創(chuàng)新應(yīng)用，如優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高施工效率的新方法，以此激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)其成為未來建筑行業(yè)中的創(chuàng)新者。

（二）實施翻轉(zhuǎn)課堂，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)

1.設(shè)計預(yù)習(xí)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生自主探索以培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力

翻轉(zhuǎn)課堂模式強調(diào)“先學(xué)后教”，其關(guān)鍵在于設(shè)計高質(zhì)量的預(yù)習(xí)任務(wù)，以激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其獨立解決問題的能力。在“建筑結(jié)構(gòu)平法識圖\"課程中，預(yù)習(xí)任務(wù)應(yīng)緊密結(jié)合即將學(xué)習(xí)的知識點，如圍繞特定結(jié)構(gòu)類型的平法識圖技巧、結(jié)構(gòu)構(gòu)造原理等，設(shè)計一系列由淺入深的預(yù)習(xí)題和思考題，任務(wù)不僅要求學(xué)生掌握基本理論知識，還應(yīng)鼓勵其主動查閱資料、觀看教學(xué)視頻或參與在線討論，以深化理解。為了激發(fā)學(xué)生的探索欲，預(yù)習(xí)任務(wù)中可融入一些開放性問題，如“如何根據(jù)平法圖紙推斷結(jié)構(gòu)受力特點”，引導(dǎo)學(xué)生跳出教材，主動探索未知領(lǐng)域，培養(yǎng)其創(chuàng)新思維和自主學(xué)習(xí)能力。

2.課堂討論與互動，深化知識理解并激發(fā)創(chuàng) 新靈感

翻轉(zhuǎn)課堂中的課堂時間主要用于深化理解和創(chuàng)新討論，教師應(yīng)組織多樣化的互動活動，如小組討論、角色扮演、案例分析匯報等，鼓勵學(xué)生將預(yù)習(xí)成果轉(zhuǎn)化為實際表達，實現(xiàn)交流碰撞出思想火花的自的。針對預(yù)習(xí)任務(wù)中提出的開放性問題，設(shè)置“創(chuàng)意展示\"環(huán)節(jié)，讓學(xué)生分組展示創(chuàng)新想法或設(shè)計方案，其他學(xué)生和教師可以提出質(zhì)疑或建議，形成積極的互動氛圍，引人“專家講座\"或“行業(yè)分享”，邀請行業(yè)內(nèi)的專家或資深工程師分享最新技術(shù)動態(tài)、工程實踐案例，為學(xué)生提供與業(yè)界接軌的窗口，拓寬視野，激發(fā)創(chuàng)新靈感。課堂討論中，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生運用批判性思維，從不同角度審視問題，鼓勵大膽質(zhì)疑、勇于探索，從而在知識深化的同時，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

（三）構(gòu)建虛擬仿真實驗室，模擬真實工作環(huán)境

1.開發(fā)虛擬仿真軟件，提供沉浸式學(xué)習(xí)體驗以激發(fā)創(chuàng)新潛能

在\"建筑結(jié)構(gòu)平法識圖\"課程的教學(xué)改革中，構(gòu)建虛擬仿真實驗室是提升教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要手段。開發(fā)虛擬仿真軟件，旨在為學(xué)生提供高度逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境，使其能在無風(fēng)險的環(huán)境中自由探索和實踐，軟件應(yīng)集成先進的圖形渲染技術(shù)和物理模擬算法，真實還原建筑結(jié)構(gòu)從設(shè)計到施工的全過程。學(xué)生借助軟件，親手操作平法圖紙的識別與分析，模擬不同結(jié)構(gòu)體系的搭建，甚至進行結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化設(shè)計，軟件界面設(shè)計應(yīng)直觀友好，支持用戶自定義參數(shù)，鼓勵學(xué)生嘗試不同的設(shè)計方案，觀察其對結(jié)構(gòu)性能的影響，從而培養(yǎng)其在復(fù)雜環(huán)境中靈活應(yīng)變和創(chuàng)新的能力，軟件內(nèi)嵌的實時反饋系統(tǒng)能夠即時評估學(xué)生的操作結(jié)果，提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析和改進建議。

2.模擬真實工程問題，鍛煉學(xué)生實際操作能力并促進創(chuàng)新解決

虛擬仿真實驗室不僅是一個學(xué)習(xí)平臺，更是一個實踐創(chuàng)新的孵化器。應(yīng)用模擬真實工程中的復(fù)雜問題，如結(jié)構(gòu)裂縫控制、抗震性能優(yōu)化、施工過程中的沖突解決等，學(xué)生可在安全可控環(huán)境下進行實踐操作，學(xué)習(xí)如何運用所學(xué)知識解決實際問題。在模擬問題設(shè)計時既具有挑戰(zhàn)性又貼近實際，鼓勵學(xué)生跳出常規(guī)思維模式，尋找創(chuàng)新解決方案，如設(shè)置因地基不均勻沉降導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變形案例，要求學(xué)生分析原因、提出補救措施，并使用軟件模擬驗證其有效性。

（四）推行小組合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)團隊協(xié)作精神

1.設(shè)計團隊合作項目，促進學(xué)生相互學(xué)習(xí)并激發(fā)集體智慧

小組合作學(xué)習(xí)是提升“建筑結(jié)構(gòu)平法識圖\"課程教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作能力與創(chuàng)新思維的有效途徑。設(shè)計一系列團隊合作項目，如共同完成一項結(jié)構(gòu)設(shè)計任務(wù)、分析并優(yōu)化一個復(fù)雜結(jié)構(gòu)的施工方案等，可促進學(xué)生之間的交流與合作，激發(fā)集體智慧。項目應(yīng)涵蓋課程的核心知識點，融入創(chuàng)新元素，鼓勵學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意，提出新穎的設(shè)計方案或施工方法，在項目執(zhí)行過程中，團隊成員需要分工明確、相互支持，共同面對挑戰(zhàn)、解決問題。

由此，教師應(yīng)定期組織項目進展匯報會，讓學(xué)生分享項目進展、遇到的問題及解決方案，還能增進團隊成員間的溝通與理解。

2.組織團隊競賽活動，激發(fā)學(xué)生團隊合作熱情并培養(yǎng)競爭意識

為了進一步激發(fā)學(xué)生的團隊合作熱情和創(chuàng)新精神，可定期舉辦團隊競賽活動，如結(jié)構(gòu)設(shè)計大賽、施工模擬挑戰(zhàn)賽等，競賽活動應(yīng)緊密圍繞“建筑結(jié)構(gòu)平法識圖\"課程的核心內(nèi)容，同時融入行業(yè)前沿技術(shù)和創(chuàng)新理念，競賽題目應(yīng)具有挑戰(zhàn)性、實用性和創(chuàng)新性，鼓勵學(xué)生運用所學(xué)知識，結(jié)合創(chuàng)新思維，設(shè)計出既符合規(guī)范又富有創(chuàng)意的結(jié)構(gòu)方案或施工方法。競賽過程中，團隊成員需要緊密合作，共同面對挑戰(zhàn)，不僅能鍛煉學(xué)生團隊協(xié)作能力，還能激發(fā)其創(chuàng)新思維和競爭意識，邀請行業(yè)專家擔(dān)任評委，提供專業(yè)指導(dǎo)和反饋，讓學(xué)生更加深入了解行業(yè)動態(tài)，拓寬視野，為其未來的職業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。[5]

參考文獻：

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[5]黃瀚，甘湘寧，李仕劍．基于高職學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)方法分析與探索[J].職業(yè)教育，2020，19（02）：56-58.

（責(zé)任編輯：陳華康）