思维导图法在平法识图课程教学中的应用

2020-08-12陈延东

山西建筑 2020年16期

陈延东

(盐城幼儿师范高等专科学校，江苏盐城 224000)

1 平法识图课程的特点与核心目标

混凝土结构施工图平面整体表示方法(简称平法)是将结构构件的尺寸、位置及配筋等信息，按照平法制图规则，整体直接表达在结构平面布置图上，再与标准构造详图相配合，构成一套完整结构施工图的方法。现行平法标准图集为16G101系列图集，总体上分为平法制图规则和构造详图两部分。

平法识图则是高职建筑工程技术专业的一门专业基础课程，也是一门专业技能课程，具有理论性、综合性和实践性强的特点。学生需要通过本课程的学习认识常见建筑结构类型及特点，熟悉混凝土结构施工图平面整体表示方法的制图规则，结构构件的配筋设计基本思路与方法，并能进行结构细部配筋构造分析，重点掌握结构施工图的形成规律、图示内容及识读方法。能查阅并应用16G101结构施工图系列图集解决工程中常见结构构造、钢筋翻样与检查验收等问题，为学生后续专业课程的学习和走上工作岗位打下基础。

2 思维导图法用于平法识图课程的实践意义

教学实践表明，平法相关图片、视频、三维图集、BIM模型等可以有效帮助学生理解平法制图规则和构造详图，但是，16G101系列图集包含现浇框架梁、柱、剪力墙、现浇板式楼梯以及各类现浇基础等结构构件的节点钢筋构造详图，且目前大部分平法识图教材生搬硬套16G101系列图集，缺乏系统性，学生学习过程中很容易前后混淆，思维混乱，甚至无所适从。学生学习一门课程的时间非常有限，他们很难通过自身的学习，总结出平法识图课程的知识体系，突破其纷繁复杂、难成系统的屏障，这时就需要教师站出来，为学生提供一种学习方法，能够将所学知识串联起来，并系统呈现出来。教师通过系统总结，将所传授知识由根到干、由干到枝、由枝到叶，层次分明地呈现给学生，应当做到由易到难、由简到繁、由整体到局部、由一般到特殊，遵循学生学习的认知规律。思维导图法可以有效解决平法识图传统教学过程中“只见树木，不见森林”的弊端。教师可以借助项目化教学，通过构建平法识图思维导图，帮助学生全方位、系统、清晰理解平法制图规则和钢筋构造详图，解决记忆不牢、理解不深、前后混淆等问题。

所谓思维导图，又叫树状图，是用来建立知识体系的有效的图形思维工具。思维导图运用图文并重的技巧，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接，思维导图充分运用左右脑的机能，利用记忆、阅读、思维的规律，协助人们在科学与艺术、逻辑与想象之间平衡发展。思维导图是一种将放射性思考具体化的方法，每一种进入大脑的资料，不论是感觉、记忆或是想法，都可以成为一个思考中心，并由此中心向外发散出成千上万的关节点，每一个关节点代表与中心主题的一个连结，而每一个连结又可以成为另一个中心主题，再向外发散出成千上万的关节点，而这些关节的连结可以视为记忆，也就是个人数据库。将思维导图法用于教学实践，相当于在学生脑海中种下一棵“智慧树”，这棵树有根、有干、有枝、有叶，学生既要了解每片叶子的“脉络”，也要清楚树干的“纹理”，还要知道每片树叶处在哪一个树枝上，不同树枝上的树叶有何区别。学会分析事物的内部联系和外部联系，从现象追溯到本质。

3 思维导图法在平法识图课程教学中的应用

3.1 思维导图法在平法制图规则部分的应用

以图集16G101—1(现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板)为例，说明思维导图法在平法制图规则部分的应用。

结构构件根据受力特征不同，可分为竖向构件和水平构件，柱、剪力墙属于竖向构件，梁、板属于水平构件。下面详细说明如何生成竖向构件的思维导图。竖向构件的平面表示方法有列表注写与截面注写两种，其中，柱列表注写的内容包括：柱编号、起止标高、几何尺寸以及配筋数值，还要在施工图上注明截面形状与箍筋类型图；柱截面注写的内容包括：柱编号、截面尺寸、角筋或全部纵筋、箍筋以及截面配筋图(标注与轴线的关系)。剪力墙由剪力墙柱、剪力墙身组成，采用列表注写时应包含“一图三表”，即平面布置图、墙柱表、墙身表与墙梁表，内容为剪力墙构件的编号、位置、尺寸即配筋信息；剪力墙采用截面注写时，墙柱为截面注写(与框架柱一致)，墙身、墙梁为平面注写，应包括编号、尺寸、标高及配筋等信息。若剪力墙开洞，会产生洞口，剪力墙洞口采用原位标注，内容为：洞口编号、几何尺寸、中心相对标高(用于定位)、每边补强钢筋等。剪力墙在地下部分为地下室外墙，采用平面注写方式，分为集中标注与原位标注，集中标注的内容为：墙体编号、厚度、贯通筋、拉筋等；原位标注的内容为附加非贯通筋等。竖向构件制图规则最终生成的思维导图如图1所示。

梁、板等水平构件生成思维导图的方法和柱一致，先分析其注写方式，再确定采用该种注写方式应当表达的内容，应注意同类构件注写方式的联系与区别，相同注写方式所表达内容的联系与区别。

3.2思维导图法在标准构造详图部分的应用

以梁钢筋构造为例，说明思维导图法在标准构造详图部分的应用。

梁内钢筋可分为纵筋和箍筋，纵筋又有上部纵筋、下部纵筋、侧向纵筋三种。根据钢筋受力特征及布置特点，上部纵筋可分为通长筋、支座负筋、架立筋及吊筋。下面详细说明如何生成梁上部通长的思维导图。非框架梁、框架梁的通长筋均有满足直锚与不满足直锚两种情形。由于非框架梁不考虑抗震，而框架梁参与抗震设计，且框架梁纵筋锚固时有伸过支座中心线的要求，所以当满足直锚时，非框架梁锚固长度取la，框架梁则取max{Lae，0.5Hc+5d}；由于梁上部钢筋需要伸至柱外侧钢筋内侧并向下弯折15d，所以当不满足直锚时，非框架梁、框架梁的锚固长度均为Hc-c+15d，且框架梁钢筋锚入支座的水平段长度应不小于0.4lae。对于屋面框架梁而言，上部钢筋不可直锚，需要伸至柱外侧钢筋内侧并向下弯折至梁底，故锚固总长度为Hc-c+Hb-c。梁上部通长筋构造可以生成思维导图如图2所示。支座负筋重点要搞清楚在跨内的截断位置，与钢筋排数和支座位置等因素有关。吊筋作为一种特殊配筋，相对来说更容易识读。

侧向钢筋、下部钢筋、箍筋等生成思维导图的方法与上部钢筋一致，先判断对应部位钢筋的具体种类，再分析各类钢筋在支座内的锚固要求，分满足直锚与不满足直锚两种情形讨论，支座负筋还要分析在跨内的截断位置，注意区分端支座与中间支座。

4 思维导图法与传统方法教学成效的对比分析

教师使用传统方法讲授平法制图规则和标准构造详图，学生在一些相似知识点的学习上出现了混淆、无法辨别的情况，如框架柱和梁的注写方式及内容上理解不深，梁内上部钢筋与下部钢筋的区别把握不准，框架梁、非框架梁、屋面框架梁对应节点构造无法厘清等。运用思维导图法开展平法识图课程教学后，学生对平法识图的知识脉络更加清晰，学生自主学习的归纳分析能力显著增强，并能够逐步将思维导图法迁移运用至其他学科的学习过程中。学生化解“疑难杂症”后，开始建立学习自信，学习热情日渐高涨。可以看出，思维导图法为人才培养目标的达成提供了重要的方法论。

针对思维导图的应用是否有利于提高平法识图课程的学习，对当前所教授两个班级总计61名学生发放了调查问卷，从反馈意见来看：甲班32人中，有13人认为非常有益，18人认为有益，1人认为没有作用；乙班29人中，认为非常有益的11人，有益的18人，无人认为没有作用。整体满意度占比98.4%，但非常满意仅占39.3%，说明此方法得到了认可，但还需要持续改进。