软件模拟教学法在高校建筑类专业课程教学中的应用

尹海文

软件模拟教学法是教师借助计算机及专业软件对所授课程的内容进行仿真模拟，带领学生进入模拟现场，通过对模拟现场事实的参观、分析、研究和总结来学习专业知识的一种教学方法。软件模拟教学一般由模拟现场、媒介、事实、学生和教师五个要素组成。模拟现场为课堂、计算机及专业软件为媒介、事实为教材、学生为主体、教师为主导。软件模拟教学法具有直观性、体验性、激发性均强的特点，教学效果显著。伴随着计算机科学技术和工程技术的不断发展和完善，建筑类的专业软件除品种越来越丰富外，其功能也日趋完善，并在工程领域中得到了广泛应用。目前，很多专业软件在高校的实践教学中也得到大力的推广和广泛应用，却很少应用到高校的课程教学中。因此，需充分利用专业软件的相应功能，使之科学合理地应用到高校的课程教学中，为高校的课程教学提供优质高效的服务。

一、软件模拟教学法在高校建筑类专业课程教学应用中的可行性

高校课程教学方法改革是个持续研究和不断改进的研究课题，许多高校为了提高教学质量并使学生由被动学转为主动学，不断涌现出效果明显的课程教学新方法，如行为导向法、项目教学法等。软件模拟教学法在高校教学中很早就在一些实践课程教学中得到应用，但并没有得到系统的研究和广泛的应用。目前，理论教学法、对比分析法、案例教学法、图示教学法、软件模拟教学法和现场教学法等在高校建筑类专业课程教学中得到应用。在这些教学方法中，理论教学是对课本知识的提炼和概括；对比教学是对相关连知识的对比分析以加深学生的记忆，但仍停留在对课本知识的概括；案例教学比理论教学生动有趣，可案例毕竟是对事实的一种阐述，与事实还是有一定的差距；图示教学比理论教学显得直观，但还是停留在课堂上画高楼的二维状态；现场教学最贴近实际，但场地的选择难度大，组织不易且费时费力。而软件模拟仿真性强，让学生体会工作现场，教学组织容易，省时省力，教学效果显著。软件模拟教学法是一种以获取良好教学效果为目的的教学方法，通过理论和模拟实践相结合的教学让学生走进实践的前沿，避开了缺乏实践性的理论堂教学。软件模拟教学法是在课程上让学生置身于模拟现场，边看边听讲解，直观性和实践性强，让知识在体验中得到加深和理解，使学生在看中学、学中练，使学生难以忘却。软件模拟教学法的这些特性正是高校课程教学中应该加以推广和应用的。另外，在高校建筑类专业很多课程教学中均可以采用软件模拟教学法，如“建筑制图与房屋构造”“钢筋翻样及加工”“建筑工程定额与预算”“建筑施工技术”等课程。

二、软件模拟教学法的特点

1.增强学生的感性认识。不同的教学方法有不同的特点，而软件模拟教学法的最大特点在于其直观性和体验性，克服了现场教学法的场地局限性，并建立了学生对现场的感性认识。通过专业软件在多媒体教室将教材内容模拟出现在课堂，把学生带进逼真的三维模拟现场，让学生身临其境般看到各种建筑物、构筑物和施工机械设备等，克服了课堂教学上的一些缺陷，提升了学生的认识活动结构。例如，在讲解高校建筑类专业必修课“建筑制图与房屋构造”时，可以采用软件模拟教学法。当讲解课程中条形基础时，可通过专业软件绘制出条形基础三维形状，当学生看到三维逼真的条形基础，再对比回忆下课本上的二维条形基础时，立刻加深了学生对该构件的感性认识，也同样加强了学生对该知识点的理解和记忆。

2.提高学生的学习兴趣。三维逼真的现场模拟有效刺激了学生的感观，激发了学生的想象力，让学生置身其中，外界的刺激与学习环境的融合充分调动了学生的学习兴趣。在软件模拟教学中，通过专业软件模拟出的逼真现场及真实实例，让学生置身其中，感受到整个教学过程的理论联系实践，学习如何分析问题和解决问题，再加上任课教师有针对性的讲解，让学生的被动学习变成主动积极地参与。

3.提高教学效率及保证教学效果。在很多高校建筑类专业课程的教学中，经常需要采用图示教学法。在黑板上绘制相应的图例进行讲解，而这种二维的平面图缺乏直观性，让缺乏实践经验的学生很难一下理解与接受。软件模拟教学是把课堂变成了模拟现场，走进实践前沿，克服了现场教学的场地局限性，让学生置身于模拟现场，边观看边听讲解，直观性强、实践性强，使学生容易理解、容易掌握，而且印象深刻。软件模拟教学汇集了图示教学的启发性、案例教学的体验性、现场教学的直观性，并且直接避开了影响现场教学一些因素，在提高教学效率的同时，又保证了教学质量。

三、软件模拟教学法实施的主要环节

1.课前准备。要保证软件模拟教学取得良好的教学效果，同样需要做好充分的教学准备工作。在高校建筑类专业课程教学中实施软件模拟教学法的课前准备应做到以下三点：首先，时间上的准备宜“前”。主要是软件模拟教学法比一般的教学方法课前准备的内容要多。它除了需要进行一些日常的分析教材、撰写教案、制作课件等准备工作外，还需要事先通过专业软件模拟好教学内容，预先演练模拟效果。其次，课程内容上准备宜“实”。因为课程教学的核心就是课程内容，它是取得教学效果好坏的关键，再加上每次准备软件模拟教学要比一般的教学方法花费的时间要多。因此，我们应根据课程的重点、难点等和学生毕业后岗位的技能要求来确定教学内容，并有针对性地选择专业教学软件，做到课程内容和专业软件的相适相宜，让学生在软件模拟的体验环境中做到学中练、练中学。最后，细节上准备宜“细”。很多情况下，细节决定成败，课程教学中的很多细节同样不容忽视，而软件模拟教学中的很多细节更加需要认真对待和考虑周全，并做到准备充分。比如，多媒体教室的设施配置情况、专业软件的运行情况等都应考虑到。总之，课前准备越充分，课程教学中我们才能越从容。

2.课堂实施。为了保证不断提高课程的教学质量，精讲多练，突出重点、难点内容的教学和专业技能的训练在高校课程教学中也越来越重视。精讲多练同样适应软件模拟教学，在软件模拟教学中同样需要事先制订好教学计划，并根据课程的重点、难点知识点进行演示与讲解，并突出学与用的引导。软件模拟教学让学生掌握课程知识是基本要求，同时还应训练学生空间思维和分析问题能力，使他们置身其中，来体验模拟环境下的工作现场。在软件模拟教学过程中，授课教师边演示边讲解时，应注意学生的课堂反应情况，以避免走马观花似的学习，及时引导学生进入身临其境的学习状态，避免学生当作好奇式的参观，以加深学生的理解和记忆。另外，要根据课程内容的特点来选择相应功能的专业软件，以保证软件模拟教学的效果。如“建筑结构”课程可以结合PKPM软件进行组织教学，通过软件计算和手算相结合的方法，两者相互验证，提高计算的合理性和准确性。再如“建筑制图与房屋构造”课程可以利用工程造价软件的三维显示功能。在讲到一些建筑构件时，像构造柱，可以通过造价软件事先绘制好，然后在课程讲授时边展示边讲解，这样节省了黑板上绘制二维图的时间。而且构造柱的二维平面图很难形象地绘制，三维的构造柱既形象又直观，学生也易接受，增强了学生的学习积极性。因此，合理地选择和利用好相应的专业软件也是软件模拟教学得以顺利实施的重要保障。

3.课堂讨论与课后总结。课程教学实施过程中，在软件演示和讲解完后应组织开展课堂讨论活动，让学生把模拟现场掌握的第一印象感性材料反映出来。对于学生反映的一些疑点和难点，任课教师应及时地引导和解惑。尽量利用学生反映出的问题进行升华，引导学生自己参与到解决问题中，同时激发学生的想象力和挖掘学生解决问题的潜能。通过有计划和有组织地开展课堂讨论活动，加深学生对所学知识的印象，激发他们探索新知识和学习专业的浓厚兴趣，同时教学效果也显著。在课堂讨论和课程教学结束后，任课教师除了要对本次讨论进行总结外，还需对本次教学进行分析和总结，评价得与失，为教学质量的持续提高积累经验。

四、软件模拟教学法实施中应注意的问题

软件模拟教学实施的效果离不开软件和硬件的支持，教师和学生即是软件，专业软件和多媒体教室就是硬件。要使软件模拟教学在高校建筑类专业课程教学中效果显著，在其实施过程中应注意以下两个问题：

1.软件的建设问题。专业软件本身具有专业性、操作性、科学性很强等特点，再加上高校建筑类专业课程大多数也具有专业性、实践性、综合性很强等特点，因此要求专业任课教师具有很高的综合素质。它要求专业任课教师不但要有较强的专业知识和实践能力，还要具备相当的计算机操作能力和教学组织能力。所以高校专业任课教师的综合素质培养应从平常的工作中着手，自己要有危机感，做到主动学习、不断学习，多向企业能手和行业专家学习，及时学习先进技术和技能，在学习中不断提升自己。同时，另一个软件的建设就是学生专业知识和学习能力的培养。在平时授课中要多鼓励学生主动学，主动预习课本内容，培养他们的主动学习意识，引导他们去探索和想象，使学生能把自己所学的专业知识系统地联系起来。只有通过教师和学生的共同努力，才能保证软件模拟教学取得良好教学效果。

2.硬件的建设问题。硬件建设面临的第一个问题就是专业软件的选择问题，因为软件模拟教学的成功与否与专业软件的选择息息相关，所以要做到全面、综合地来选择专业软件。应根据课程的授课内容来因地制宜地选择课程教学软件，即课程内容与软件功能相适宜，否则就很难达到预期的教学效果。硬件建设面临的第二个问题就是多媒体教室的建设问题。由于软件模拟教学的课堂需要在多媒体教室开展，为保证能全面展示专业软件的相关功能，这就要求多媒体教室的设施配置要相对齐全，并由专职人员维护以确保正常使用。所以高校在建设了多媒体教室时，应充分考虑到多媒体教室设施配备的完备性及正常使用的维护性。另外当专业软件确定下来后，教师应结合课程内容和教学的难点及重点，提前到多媒体教室进行演练，做到准备充分，为软件模拟教学的成功实施奠定坚实基础。