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关键词:整合 建筑结构 教学模式 课程改革
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)07(b)-0117-02
1 课程改革与建设的基本情况
随着高职高专教育的迅猛发展,高职高专的教育教学质量也愈加引起人们的普遍关注。如何提高高职高专教育、教学质量,办出高职高专特色,培养出社会所需人才,成为广大高职院校教师教学改革的重点。经过几年的教学改革,大家的共识是:教育教学方式要由传统的学科本位转向能力本位、职业本位,教学计划要以能力为核心,课程设置应突出应用性、实践性,基础理论教学要以够用为度,教学方法和手段的选择应有利于学生职业技术能力的提高,同时应加强现代教育技术在教学中的应用。《建筑结构》课程就是在分析能力本位、职业本位的基础上,将原来的《混凝土结构》《砌体结构》《建筑力学》等几门课程按照职业技术能力培养要求,进行有机的整合。在课程整合过程中,紧紧围绕建筑工程专业人才培养目标精心组织课程内容,明确课程的教育目标以及知识、能力、素质结构。在课程的改革与建设过程中,不断融合新的教育思想和教育理念,为课程改革和建设提供了新的发展机遇。
2 教学内容的优化设计
2.1 加强教学内容的优化整合,重点突出
随着科学技术的迅速发展,知识的总量在不断增加,而大学生在校学习的时间有限,为了解决这个矛盾,学院提出对课程体系和教学内容必须进行改革。在课时压缩的情况下, 经过课程建设小组教师的多次研究讨论和教学实践,不断总结教学实践经验,结合学生的反馈信息,认为还应结合结构设计原理的基本构架,对教学内容进一步地优化整合,并编制了与优化整合教学内容相适应的教材。
(1)根据高职技能性、应用性人才培养的需要,针对目前建筑结构类课程存在的主要不足,将《建筑力学》、《混凝土结构》和《砌体结构》三大课程进行优化整合,使理论知识以易学够用为原则,加强应用性,突出能力培养。
(2)体现结构课程为施工服务的意识。即从施工应用的角度上把握建筑结构类课程的改革方向。如在课程中加强结构的构造要求、质量控制及缺陷防止等内容。
2.2 教学内容的拓展
随着新规范、新研究成果的不断涌现,我们在教学中及时补充最新的研究成果,及时将新规范与旧规范的不同之处传授给学生,使学生了解最新研究成果和新规范的使用,提高学生的学习效果,增强学生对专业课程学习的兴趣。
3 教学方法、手段的改革及考核体系的设计
3.1 注重教学方法、手段的改革
课程组教师结合课程的特点和国内相关专业较有效的教学经验,改变长期使用的满堂灌教学方法,讲授中注意培养学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,注重教学方法的改革,采用“启发式+讨论式+质疑式”等双向教学方法,极大调动了学生学习积极性。并充分利用现代化教学手段,制作大量图片,丰富教学内容,使抽象的内容具体化,使枯燥的内容生动化,激发学生的学习兴趣,帮助学生理解和掌握抽象内容。已经完成《建筑结构》多媒体课件的制作并用于教学,为配合多媒体课件的使用,编制了《建筑结构》多媒体教学讲义,解决了采用多媒体课件教学时学生来不及记笔记的问题。
职业技术教育是以能力为本位的教学,突出职业技术能力的培养。高职课程教学方法和手段的选择,应有利于职业技术能力的形成。如案例教学法、工程事故分析法、现场教学法、模拟教学法等等,这些教学方法有利于提高学生对职业技术的分析和判断能力,有利于学生职业技术能力的提高;又如研讨式教学法、自学提示法、设计性实验等,有利于提高学生的创新意识,有利于提高学生自主学习、自我提高的能力。
《建筑结构》课应改变传统的教学模式,积极探索新的理论与实践并重的教学模式。现在学生虽然学习了不少理论知识,做了不少习题,但让学生具体计算绘制一实际工程的简单梁、板时却无从下手,不知怎样确定梁、板尺寸,也不能详细准确地计算出梁的荷载、内力并配筋。究其原因,主要是课堂教学模式往往是,讲完理论概念及计算公式后就这样做例题:“已知某钢筋混凝土梁,截面尺寸b×h,混凝土强度等级,钢筋级别及梁承载力弯矩设计值,求钢筋用量?”课后习题往往也是这样的模式。这样的做题训练,学生就会认为做结构题与做数学、力学题区别不大,无非就是死套公式。根本达不到贯穿结构知识,完成整体设计思路的效果。针对这一情况,笔者尝试在结构设计前先发放施工图,在了解图纸的基础上进行计算,这不仅温固了以前的知识,还让学生从实际角度出发结合专业知识了解了每个部位,如板是双向板还是单向板、梁柱的一些具体构造、对关键部位的加强情况等,同时也看懂了图集中的钢筋断点和锚固长度。让理论与实践相结合达到事半功倍的效果。
3.2 考核体系的设计与实施
为及时了解学生对教学内容的掌握程度,课程考核采用复合式、全程式、多元化的模式。
(1)复合式:是指平时考评与期末考试相结合、量化指标与非量化指标相结合。
(2)全程式:是指考核贯穿教学整个内容。除期中、期末考试外,每一章或每一单元教学过程中布置的作业,均进行相应的考核和记录,既能及时发现学生在学习过程中存在的问题,又能及时调整讲授进度和深度。
(3)多元化。
课程成绩的多元化:考核采用平时作业成绩、期中成绩、期末成绩、实践成绩等正分,旷课、迟到早退等负分成绩综合而定。
考核内容多元化:包括基本理论、基本知识和基本技能。涵盖学生综合运用能力和思辨能力,学习态度、投入状况与学习主动性、创新性,突出综合性特点。
4 创新课程、课程特色、实践效果
(1)注重培养职业技术岗位能力,综合和分解课程知识,根据高等职业技术应用性人才的素质、能力、知识结构间的统一关系,对课程知识进行优化整合,以使综合性的课程形成。
(2)课程教学与素质教育互相融合与渗透,也就是将素质教育的内涵渗透于教学过程中,有效地统一素质教育和课程教学,明确素质教育在课程教学过程中的主导性地位,即根据专业实施素质教育。
(3)在教学方式改革与教学方法优化上,结合课程的施教对象、内容、性质,实施不同的教学手段与教学方式,从而培养学生的创新能力与技术能力。
(4)在评价改革课程教学质量上,结合能力与知识形成规律以及认知规律,注重考核过程,在教学过程中体现教学质量评估指标体系。
课程改革的实践效果。
(1)课程知识凸显重点、通俗易懂、职业能力的目标清晰化。
(2)教学手段与教学方法多样性:有多媒体呈现、讲评作业、综合练习等等,实现了课程教学生动性、形象性的提升,方便学生对课程知识的理解,从而使学生的学习效率大大地提升。
(3)素质教育的内涵渗透在课程专业知识当中,尤其是通过马列主义哲学的观点对专业知识间的一系列联系进行理解,确保有效地统一读书和育人,从而培养学生学习专业知识的浓厚兴趣。
(4)凸显考核课程的过程,也就是在教学的过程中,在总成绩(占50%)当中记入平时作业的成绩、课堂提问等,从而使学生的学习自觉意识提升,实现理想的教学效果。
课程改革理论研究结果,必须在课程教学实践中进行检验,并在反复的教学实践中不断提高研究成果。课程组成员结合各自的教学实践进行了大量的课程教学改革试点,不断修改课程改革试点方案。通过几轮的试点和修改后,在建筑工程专业各个教学班级中进行推广,取得了明显的教学效果,课程教学质量明显提高,学生的学习积极性得到了充分的调动,课程改革试点方案日趋完善,达到了预期的目标 。
参考文献
[1] 苏仁权,祝和意,刘新,等.《混凝土结构平法施工图识读》课程建设与实践[J].高教学刊,2016(13):134-137.
关键词:中职《建筑结构》;有效教学策略
【中图分类号】G420
随着科学技术的飞速发展,社会发生了日新月异的变化,各种新生事物层出不穷,尤其是网络的广泛传播,智能手机的出现,这些都对中学生的思想产生了极大的冲击,也直接导致了现在中职生源的变化。如今选择上中职校的70%为初中的中下等生,30%为已走上社会二至三年甚至更长时间,而后又回到学校上学的社会青年。这部分学生的特点是基础差、学习能力差、自控力差、主动性差、积极性差、缺少恒心。面对这样的学生,采取什么样的教学策略,让学生在学校就能掌握应学会的技能和知识,成为摆在中职教师面前的难题。笔者总结二十一年的教学经验,与各位同仁交流探讨。
一、刻苦钻研专业知识,全面提升专业素质
“要想教给学生一碗水,老师需有一桶水”,只有这样,老师才能融会贯通专业知识,在深刻理解了专业知识后,才能把深奥的专业理论以浅显易懂的方式告诉学生。建筑专业知识本身就来源于实践,而理论又指导者实践。要想在理论教学中有效的结合实践,教师必须具有深厚的功底,这就需要教师至少深钻两门以上建筑专业课程。
二、认真钻研教材,针对中职生特点准确定位
《建筑结构》作为工业与民用建筑专业的一门主要专业课,因其公式多、计算量大、理论性强而成为一门难度较大的课程,所以首要解决的问题就是公式的简化。老师若是照搬课本,直接要求学生记公式,50%的学生不能掌握。笔者的做法是引导学生结合《建筑力学》自己推导公式,这样学生就会有一种成就感,原来看起来挺难的公式我自己就能推导出来,记忆自然不成问题。如单筋矩形截面梁正截面承载力计算公式。
三、遵循由易到难的认知规律,难度分解
我们学习新知识,犹如上楼,若一开始把目标定为六层,学生就会觉得好难、好累。但若把目标分解,先定二楼,等学生上到二楼,再要求上三楼,这样依次四、五、六楼,难度由六层分解为一层,不知不觉中已达六楼。尽管结果一样,但过程的体会却不同。《建筑结构》中梁斜截面承载力计算是最难讲的一部分,若单纯按教材顺序讲,学生很难掌握。笔者采取的做法是:1)介绍什么是斜截面破坏;2)介绍相关名词:Asv、ρsv(配箍率)、ρsvmin、剪跨比λ、fyv;3)举例说明Asv、ρsv(配箍率)、ρsvmin的计算,加深对公式的理解记忆;4)引入斜截面破坏的三种形式:剪压破坏、斜压破坏、斜拉破坏;5)分别介绍三种破坏形式的概念、发生情况、破坏特征、防止措施,并辅以例题;6)以填空、选择、问答题的方式小结,既归纳本节重点、难点,又加深了学生的记忆,做到现学现用,提高效率;7)介绍均布荷载作用下混凝土、箍筋承担剪力的计算公式;8)引导学生思考什么情况下需按计算配箍筋,并辅以例题;9)举实例计算,全面结合前面介绍到的知识。这样,因为前面已经把相关计算进行了介绍,为后面做好了铺垫,实例计算就是前面问题的综合,掌握箍筋的计算也就水到渠成。
四、发挥好“教为主导,学为主体,练为主线”的教学理念,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力:
教学中,应充分体现学生的主体地位,把课堂的时间交给学生,让学生自己探索问题,动脑思考,然后带着问题去听课,会极大的提高课堂效率。俗话说:“授之以鱼,不如授之以渔。”所以教给学生学习方法更重要。《建筑结构》的计算量大,讲解时若老师先讲,学生往往处于被动地位,对问题的接受仍属于填鸭式,效果不好。笔者的做法是:先让学生自己做,思考存在哪些问题,边做边寻找解决问题的方法,最后再由老师讲,这样把老师的思维过程展现给学生,而学生是带着问题听讲,以做题的形式培养学生分析问题、解决问题的能力,让学生真正理解问题,而不是单纯的照猫画虎,同时也为学生的终生学习奠定基础。
五、采取多种手段,加强对学生的督促
我们学习任何知识,都必须经历这三步:记忆 理解 应用。所以首先记住所学知识是最重要的一步。要想掌握《建筑结构》的计算,必须记住公式。但由于现在中职生普遍存在的问题是主动性差,若让学生下去自己记公式,绝大部分学生做不到,做题时是看着笔记完成,一合上笔记,因没记住公式,计算也就无法完成。针对这种情况,我的做法是利用讲新课前的五到十分钟的时间口述问题和公式,要求学生按顺序写在纸上,交上来后由我利用课间时间批改,错的下去抄十遍,效果很好,绝大部分学生公式记得很好,也赞同我的这种做法,对我的教学评议也很高。
关键词:卓越工程师;建筑结构与选型;建筑观
作者简介:孙玉周(1974-),男,河南新野人,中原工学院建筑工程学院,副教授;李晓芬(1980-),女,河南许昌人,中原工学院建筑工程学院,讲师。(河南 郑州 450007)
基金项目:本文系2010年中国纺织工业协会教学改革研究项目的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)13-0110-02
卓越工程师教育培养计划是教育部根据我国现阶段高等工程教育存在的问题和国家产业发展与调整对人才需求提出的高校工程教育改革的一个重要努力方向。建筑学是一个工程实践性很强的专业,而建筑学有关结构技术方面的教育长久以来不能发挥出很好的作用。“建筑结构与选型”课程作为建筑学专业学生的一门专业必修课,其基本出发点就是紧密结合建筑学专业实际需要提供相应结构的基本概念知识,使学生能掌握基本结构知识,在进行建筑构思和设计时,增强建筑结构的合理性与可行性,做出经济合理、切实可行的建筑方案与设计,以求得建筑艺术与建筑技术的完美结合。为此,基于“卓越培养计划”,对“建筑结构与选型”课程教学改革进行探索与实践。
一、学生学习现状及教学中存在的问题
1.错位的建筑技术艺术观
在教学过程中通过与学生的交流发现,目前建筑学类学生普遍存在重视造型艺术的表现和形式空间语言的表达这种现象,他们觉得这是建筑语言的重点,而建构、技术、施工等因素,在建筑创作中则是辅助的;而他们大部分的建筑观念是感性意识大于理性思维逻辑,同时学生在关于建筑设计的参观调研中几乎全部把注意力放在建筑的功能、空间组织以及建筑风格等方面上,调研报告中很少提及有关实例建筑的结构概念、建构逻辑,施工等,更多是关于建筑整体及局部的照片。
2.学时少,量大面广,学生学习被动
在教学上,本课程一般为36学时,学时相对较少,学生缺乏相应的课程设计和实践环节。加之授课媒体的局限性,很多的工程实例,尤其是新的建筑技术成果难以向学生进行介绍,学生也很少能到工程现场去体验。课堂教学中教师讲得多而学生参与机会少的矛盾也造成了教学过程中互动性不强,最主要的是学生学习比较被动。另外,“建筑结构与选型”的教学内容包括:平面结构(如梁、桁架结构、刚架结构、拱结构)、大跨度空间结构(如薄壳结构、网架结构、网壳结构、悬索结构、薄膜结构)、多高层建筑结构、楼盖结构和楼梯等结构型式,每一种结构型式都有其独特特点,量大面广,前后衔接较少,内容跨度大。在实际的教学过程中,分配到每种结构型式的学时少,所以学生对结构概念方面的透彻理解存在难度,只能浅尝辄止。
3.学生的畏难心理
对多数建筑学类学生而言,结构是土木类学生的必修课,和建筑关系不大,加之先前修的高等数学和建筑力学课程中有些基本知识掌握得不够好,甚至有的学生连最基本的力学概念都不清楚,加剧了这种畏难心理。在学习过程中遇到困难,多数学生容易放弃,而不是努力克服,所以对这门课程不感兴趣,教学时难以到达教学目标。
二、改变错位艺术观,树立整体的建筑观
如前所述,学生普遍存在轻结构的观念,针对这一点,在“建筑结构与选型”课程的绪论中应在强调结构方面做足功课,可先引入几个重大的因轻视结构而导致的事故。例如,2004年5月23日,巴黎戴高乐机场刚刚投入使用不久的2E终端楼部分坍塌,造成4人死亡。调查结果显示该建筑在追求外观以及功能的同时,对新型结构的认识不够,安全系数偏低,是事故发生的原因之一。再引入著名建筑师重视结构的名言,例如,密斯曾指出:“结构体系是建筑的基本要素,它的工艺比个人天才、比房屋的功能更能决定建筑的形式。”[1]奈尔维说:“我的所见表明了:无论何时何地,一个建筑物的普遍规律,它所必须满足功能要求、建筑技术、建筑结构和决定建筑细部的艺术处理,所有这一切,都构成了一个统一的整体。”[2]因此,学生要改变以往轻结构重感性艺术的观念,树立建筑创作中的整体概念。最后给学生提出明确的学习目标与目的:建筑学专业学生必须要学习结构技术方面的课程,并不是要达到像结构专业那样进行精确的力学分析和计算,学习这些课程的最终目的是掌握各种各样的结构概念,以便在处理工程技术问题时有科学的分析能力,对典型的结构体系有较好的理解,能正确地认识建筑物设计中的全局性问题,掌握一些近似的估算方法,了解一些宏观的估计,以便具有定性解决各种技术问题的能力。
三、行之有效的多种教学方法
1.教学内容重组和优化
教学中依靠教材但不拘泥于教材。如上面提到的,“建筑结构与选型”教材内容中要讲到的结构类型就有十几种,如果仅仅依靠教材内容来学习如此多的内容,对教师授课,学生学习都是很困难的。要做到有效率地授课和学习,教师在授课过程中应结合专业特点精选内容,重点讲概述性内容,让学生对各种建筑结构型式有总体的认识,而不只拘泥于对公式的讲解。让学生较好地了解每种结构型式的受力特点、掌握它们的优缺点及其适用范围,紧贴工程实际,优化教学内容,适时适量补充现今建筑行业产生的新技术、新结构和新材料等,充分体现教学内容的适应性和时效性。结合结构体系的总体概念重组教学内容,同时还要结合注册建筑师考试的相关内容,尤其是和实际工程结合紧密的问题,培养学生工程能力。
2.“沙龙式”课堂
以往在课堂上,主要以教师讲解为主,学生听讲做笔记,不懂的问题一般都是下课之后或是通过发电子邮件向老师请教,这无疑使大部分学生特别被动,而且上课、课下复习的积极性都不高,不能提高学生的专业兴趣,教学效果不好。通过“沙龙式”课堂,学生在上课前预习要学习的内容,把不懂的内容找出来,课堂上再认真听教师分析讲解,这样还能提高自学能力。教师在课堂上不仅仅讲解理论性的知识点,还要快速把理论性的内容讲解完,专门安排时间和学生进行讨论,教师向学生提出问题,学生也把不懂的地方及时提出来,从而形成教师与学生互动的课堂,同时也提高了学生学习的主动性和积极性。另外在课程进行期间适当抽出几个学时作为专题讨论时间,题目由教师和学生讨论来决定,比如说大部分学生普遍对高层建筑结构类型及特点章节内容不甚理解,教师可在专题讨论中系统地将这一部分内容重新讲解,然后和学生针对具体的问题进行讨论,在专题讨论中请有工作经验的建筑师、工程师从实际工程建造的角度跟学生交流,使学生从实际建造的角度理解理论性的内容,同时也使遗留的问题得到很好的解决。
3.多媒体动态演示建筑的结构逻辑
“建筑结构与选型”的理论性强,各种结构体系的特点仅仅用文字和书上图片难以引起学生兴趣。多媒体教学图文声像并茂,能给学生以直观的视觉和听觉感受,留下鲜明的印象。这门课程中需要有大量的工程实例来体现结构体系,教材中的图片不能将它们的特点清晰展示出来,采用多媒体教学可以大量地穿插工程实例建成后的图片、结构施工过程中的照片或视频等,把以前用传统教学中难以讲清楚的问题在课堂上清楚地讲解出来。多媒体辅助教学不仅明显地增大了上课时段的知识信息量,还有助于学生形象、直观地了解抽象难懂的内容。巧妙精心地编织教学课件是改善教学效果的重要途径。
(1)根据结构逻辑逐一演示(见图1)。例如薄壳结构的受力特点,可按图示顺序演示其受力计算简图到受力分析图再到不同类型的特点,使抽象的理论变得看得见摸得着,同时也使学生能清晰理解薄壳结构的特点。
(2)以造型―空间―结构的顺序演示(见图2)。意大利千禧教堂的礼拜堂呈桶形平面,采用了弯柱斜梁的刚架结构,这一过程可以按照从造型到室内空间再到结构的顺序演示。
4.注重实践能力培养
“建筑结构与选型”课程的内容与实践相结合才能发挥它应有的作用。建议教完典型的结构后安排学生到对应的建筑项目施工现场或已建成工程进行专门的实地调研或播放相关视频,让学生带着一些预留问题去参观调研学过的结构概念和相应的类型特点,这样可以提高教学效率。并且根据课堂上所学结构选型的原则评价施工项目结构体系的优缺点,真正做到理论联系实际,理论应用于实际,这个过程可邀请企业专业人员讲解。让学生把之前建筑设计课程已完成的作业重新设计,对之前没有细致考虑结构概念的方案认真地配置结构类型,这势必会与以前的方案发生矛盾,以此强化结构意识。这种方法让学生发现结构概念学习对于建筑方案创作的价值,能够提高他们对于建筑创作的整体性认识,同时也让他们认识到目前有些建筑设计院项目流水线式作业过程的弊端,促使他们在学生阶段培养从整体考虑建筑创作的思维方式,同时也打下扎实的专业基本功。
四、结语
“建筑结构与选型”课程作为建筑学专业学生的专业必修课,其基本目的是对各种常用的结构型式进行系统归纳,给学生一个完整的结构体系的概念,同时又结合国内外各种结构体系的实例,巩固和加深学生对这些概念的认识,开拓其建筑设计思路,改变学生固有的轻建筑结构技术的思想,上升到建造的层面,将建筑视为一个有机的统一体。强化培养学生的工程能力和创新能力,真正做到适应企业行业的人才需求,成为名副其实的卓越工程师,为国家建筑业发展做出自己应有的贡献。
参考文献:
[1]罗小未.外国近现代建筑史[M].第二版.北京:中国建筑工业出版社,2004.