应用型人才培养模式下“建筑结构”课程教学模式研究<br/>——以工程管理专业为例

应用型人才培养模式下“建筑结构”课程教学模式研究
——以工程管理专业为例

2022-11-23杨建平

科技风 2022年31期

杨建平

宁夏大学新华学院宁夏银川 750021

1 概述

工程管理专业开设的宗旨是培养具备土木工程技术和现代管理学知识的综合性人才，应用型人才培养模式下更是强调学生的动手能力，注重对学生应用能力的培养和锻炼。“建筑结构”是工程管理专业的一门主干课程，该课程由建筑结构基础知识、混凝土结构、钢结构和砌体结构四大板块组成，主要学习内容为建筑结构基本构件的受力特性，并在此基础上去解决构件的强度、刚度和稳定性等问题，从而进一步研究建筑构件的设计类型、材料选择、构造要求等方面问题。该课程难度大，内容繁多，涉及面广，是一门理论性和实践性都很强的课程。

2 教学现状[1-2]

2.1 学时与内容不匹配

该课程目前主要以理论教学为主，附加课程设计，总课时量一般为80学时，其中理论教学课时为64学时，课程设计为16学时。本课程主要内容包括建筑结构的相关概念、建筑结构设计基本原理、荷载的计算、混凝土结构设计原理、多层和高层钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构以及工程抗震的相关知识，是混凝土结构设计、钢结构设计、砌体结构设计、高层建筑结构以及工程抗震等多门课程的知识，综合性强、难度大、内容多、学生接受困难，在保证教学质量的前提下利用现有的课时无法完成全部教学任务，所以这是本课程目前亟须解决的问题。

2.2 教学内容与岗位需求不匹配

该课程的所有教材内容都是以结构构件的设计为主，目前工程管理专业授课也是重点讲解结构构件的设计，而实际当中工程管理专业的学生毕业后很少从事结构设计工作，基本上都从事工程造价、工程施工、工程监理以及招投标相关的工作。目前“建筑结构”的教材和授课计划多是以培养结构设计人员为主，这样不符合以工作为导向的应用型人才培养目标。

2.3 教学方法单一

讲授法、问答法、演示法是目前教师主要运用的教学方法，其他方法运用的相对较少；学生普遍认为教师所运用的教学方法的效果一般，缺乏艺术性、启发性、无法达到培养学生创新能力的要求；钢筋混凝土结构中要配钢筋，采用传统的讲授法学生很难想象钢筋在不同构件中的位置摆放，以及它们之间的搭接、截断以及锚固等构造做法，无法直观地反应构件之间力的传递，教师授课中费时费力，而学生感觉内容枯燥不形象，教学效果不理想。

2.4 学生学习兴趣不高

采用单一理论教学学生缺少空间想象，对基础概念的理解模糊不清，对构件进行受力分析并做公式推导和工程应用非常困难，学生的学习兴趣不高，教学效果不理想。作为一门结构设计课程，我们目前的课程设计计算方法主要是手工计算，而实际中我们基本上都是软件计算，手工计算时公式繁杂冗长、符号系数多样化、各类规范规定构造要求均具有多变性，学生普遍认为该课程学习难度大，学生容易产生厌学情绪。

3 学情分析

本课程是在学习了力学课程的基础上，进一步对构件进行承载力、裂缝以及变形进行计算分析的结构设计课程，学生掌握构件的受力分析方法，会计算内力、绘制内力图对本课程的学习起到至关重要的作用；本课程授课学生为大三年级的学生，是在开设力学课和土木工程材料课程之后开设的，工程管理的学生一般在大学二年级开设了“建筑力学”课，将三大力学课程合为一门课，由于课时少，所以学习的内容较少，力学知识薄弱。专升本的学生在高职(专科)期间学习的专业为工程管理相近专业，这部分学生的力学基础更薄弱，所以这门课程的学习就更为困难。

4 教学改革探索

4.1 教学方法和教学手段改革

4.1.1 线上线下相结合

针对力学知识薄弱的学生，将本课程需要的力学知识，比如内力的计算方法、弯矩图和剪力图的绘制等基础知识录制成视频课程，充分发挥线上教学平台的优点，将视频通过线上教学平台发送给学生，学生可以随时随地学习，帮助力学知识薄弱的学生补全知识短板，为“建筑结构”课程的学习奠定基础；同时在课前发送预习课件，并将学生的学习情况作为课程考核内容，督促学生提前预习，有利于提高课堂的听课效果；结果表明，教学效果较好，90%的学生能够认真地完成学习，并掌握一些基本的力学知识，为课堂学习奠定了基础。

4.1.2 实物教学法

针对本课程内容难度大，学生空间想象力差，对钢筋的排布理解困难等问题，在教学过程中采用实物教学法，利用铁丝、竹材等制作梁、板、柱等基本构件的钢筋布置图，以及主次梁交接处、梁柱节点等位置处的钢筋布置图，作为教具帮助学生理解不同位置处钢筋的作用，以及钢筋的布置原理。结果表明，教学效果较好，学生能够直观地看见钢筋的排布，对梁板柱等基本构件的钢筋种类、布置以及钢筋的作用的理解更准确，而且提高了学生的学习积极性，增加了课堂的趣味性。

4.1.3 仿真模拟教学法[3]

针对学生对构件受力特征理解困难，在教学中采用了仿真模拟教学，利用软件绘制三维模型，模拟加载，导出受力变形图及动画，帮助学生理解梁板柱的受力特征。结果表明，教学效果非常好，通过动态的变形图可以直观地看到构件在受力后的情况，同时增加了学生学习兴趣。

4.1.4 任务教学法

结合应用型人才培养模式，根据工程管理专业岗位需求，在教学中采用了任务式教学，课程以钢筋混凝土单向板肋梁楼盖为例，将钢筋混凝土单向板肋梁楼盖的设计分为结构平面布置、计算简图的绘制、荷载的计算及组合、主梁内力的计算、板和次梁内力的计算、配筋计算以及施工图的绘制等十个任务，将任务贯穿于课堂教学中，课前利用课堂派平台发布任务，让学生提前了解任务并进行相应内容的预习，从而让学生有目的的学习，提高课堂效率，加强学生应用型能力的培养，提高学生学习兴趣。

4.2 解构重构课程内容[4]

在应用型培养模式下，对接岗位需求，根据课程定位、真实工作环境和以往教学经验，对课程内容进行解构、重构，并以岗位做导向、以项目为载体、以任务带教学的理念设计课程，重点让学生掌握结构设计的思路，弱化高难度的结构设计计算，加强学生应用型能力的培养。结合目前工程实际，以常用的结构体系钢筋混凝土楼盖为例，构建“建筑结构”教学内容模块，包括基础模块、荷载计算模块、内力计算模块、配筋模块、施工图绘制模块，模块设计见图3。

4.3 实践教学改革

实践教学紧扣理论教学，实践教学任务选取时遵循基于任务式理论教学，并高于任务式理论教学的原则，选取钢筋混凝土楼盖设计作为实践教学训练项目，要求学生扮演结构设计师，完成从设计——材料的选择——施工图绘制的全过程，删减部分高难的设计计算，增加了平法制图的内容，形成工程管理专业“建筑结构”课程设计思路。帮助学生更进一步的理解理论知识，并在原有基础上提高学生的应用型能力。

传统的实践教学部分是教师布置任务，学生根据任务书利用课下时间自己完成，根据以往的教学经验，课程设计对工程管理专业学生来说难度较大，所以在课程的实施中为了更好地辅导学生完成课程设计，将课程设计分为小的模块录制成了视频课程，通过线上教学平台发送给学生，能够帮助学生理解，更好地完成课程设计。传统的教学中学生的问题不能及时得到解答，导致最终的成果文件质量低；为了更及时高效地解答学生的疑问，编制了实践教学指导书以及实施流程，将实践教学任务细化，指定阶段性成果提交节点，并结合线上教学平台对问题进行汇总答疑，对容易出错的问题以PPT的形式进行了整理，可供后面的学生使用。

4.4 课程评价

本课程考核是对学生获得建筑结构构件的基本计算理论与结构构造措施基本知识能力的评定，过程考核的目的是督促学生平时的学习，注重对学生在实践中分析问题、解决问题能力的考核。对在学习和应用上有创新的学生给予积极引导和特别鼓励，综合评价学生能力，发展学生心智。

传统的课程评价包括三部分，即考勤、过程考核和期末考试，过程考核部分主要是依据平时完成作业的情况进行考核，考核指标单一。本次课程改革主要针对过程考核部分进行优化，包括课前预习，课中互动和任务完成，课后的作业完成。针对任务式教学制定了任务实施考核表，将任务进行细化，然后分别以个人和小组的形式完成，对应的进行考核，督促学生自主思考的同时培养学生的团队协作能力以及团队意识。

5 教学改革成果

5.1 课堂教学效果显著

5.1.1 学生的工程应用能力提升

识图是建筑类毕业生就业必备的技能，通过课程改革，在任务式理论教学训练的基础上，再通过实践教学的强化，学生掌握了平法标注方法，能准确识读结构施工图，并锻炼了学生的电子绘图能力。会分析梁、板、柱等基本构件的受力形式，能判断基本构件的破坏类型，知道了钢筋在构件中的作用。实现了课堂教学与实际工作的对接，满足应用型本科的要求，培养学生应用型能力，同时提高实践教学效果。

5.1.2 学生的理论考试成绩提高

通过教学改革发现，学生的理论成绩明显提高，不合格的学生数量明显下降，同时学生的实践教学成果文件质量提高。

5.1.3 学生的学习积极性提高

采用任务式教学模式，一个案例贯穿全学期，让学生扮演结构设计师，有目的地去学习，使课堂气氛活跃起来，增加了学生的学习兴趣，同时提高了学习效果。

5.2 优化了课堂教学资源

原有课程课堂教学资源匮乏，视频资源不足，学生理解困难，难以满足不同层次学生自主学习的要求，造成自主学习兴趣不积极、学习质量不高、行动能力不足的状况，为最大化满足课堂教学和网络自学的需要，为“建筑结构”课程进行了课堂教学相关资源的优化建设。制作了课堂教学的实物教具，绘制了一些三维受力模型；同时制订了课程标准和教学计划，制作了教学课件，编制了任务式教学的教学设计和能力训练任务单。