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基于“看图学规范”的《砌体结构》课程实践教学新方式

2023-06-12王艺霖闫凯张华英刘之春

关键词:砌体结构砌体实践

王艺霖 闫凯 张华英 刘之春

【摘   要】  基于移动互联网络的大环境,为强化《砌体结构》课程的实践教学,探讨了以相关规范为主要内容、以图形为主要载体,在课内即可进行的《砌体结构》课程实践教学新方式——“看图学规范”。该方式将规范这一实践资源宝库纳入了《砌体结构》课程的教学资源,丰富了实践教学的内涵,促进了理论教学与实践教学的紧密结合。实践表明,新方式得到了学生的认可,可增强学生对相关概念与原理的深刻理解,提升学生运用理论知识解决实际问题的能力,能更好地实现课程培养目标。

【关键词】  规范;图形;砌体;实践

New Practical Teaching Method of "Masonry Structure"

Based on "Learning Specifications by Pictures"

Wang Yilin, Yan Kai, Zhang Huaying, Liu Zhichun

(Shandong Jianzhu University, Jinan 250101, China)

【Abstract】    Based on the mobile Internet environment, in order to strengthen the practical teaching of the "Masonry Structure" course, a practical teaching method of the "Masonry Structure" course with the relevant specifications as main content and graphics as the main carrier, "learning specifications by pictures",which can be carried out in the classroom has been proposed and discussed. Specifications which can be seen as a treasure trove of practical resources were incorporated into the teaching resources of the "Masonry Structure" course to enrich the connotation of practical teaching and promote the close integration of theoretical teaching and practical teaching. Application effect shows that this new method has been recognized by students, which can enhance students' deep understanding of related concepts and principles, enhance the ability of using theoretical knowledge to solve practical problems, and achieve the training objectives of this course better.

【Key words】     specification; graphic; masonry; practice

〔中圖分类号〕  G642                          〔文献标识码〕  A              〔文章编号〕 1674 - 3229(2023)01- 0121 - 04

0     引言

《砌体结构》是土木工程专业的一门课程,主要讲述结构设计、分析、构造等方面的知识,内容繁杂、概念较多,但一般仅占16课时。如何在有限的课时内使学生掌握这些知识,是摆在任课教师面前的难题[1]。同时,作为一门典型的工程类课程,《砌体结构》的实践性很强,但目前很多高校的《砌体结构》教学方式仍以课堂板书和多媒体为主[2],实践性教学相对滞后,导致学生很难在学习过程中真正理解这些知识与方法。

相关学者对加强《砌体结构》课程实践教学的问题展开了具体研究。[3-6]为进一步提升实践教学的系统性,同时切实增强实践教学的有效性,可从砌体结构涉及的相关国家规范入手,在教学中强化规范元素、建立学生的“规范意识”。但目前的教材/课件体系中很少提及规范,课堂学习过程中的实际工程元素较少[7-8]。

此外,随着网络技术与多媒体技术的广泛应用,“看图说话”的时代已经到来。在课堂教学中充分利用各类图形元素来强化实践教学,已成为自然之义。与砌体结构材料、构件、构造措施、施工工具、施工过程有关的各类实景图片都可用来提升学生的专业兴趣、增强实践能力。因此,将基于移动互联网络的大环境,探讨以相关规范为主要内容、以图形为主要载体,在课内即可进行的《砌体结构》课程实践教学新方式——“看图学规范”的实践教学方式。

1     基于“看图学规范”的实践教学新方式

1.1   “规范”元素的引入方式

在进行砌体结构实际工程时,需要依据《砌体结构设计规范》(GBJ50003)、《砌体结构工程施工质量验收规范》(GB50203)以及《建筑抗震设计规范》(GB50011)中的有关内容。这些规范总结了近年来高校及科研单位、设计及施工单位的研究成果和工程实践经验,既是工程建设的依据,也是实践教学的宝库。当前,各类用人单位普遍认为毕业生的“工程性”不足,尤其是与行业规范相衔接的专业能力欠缺,究其原因就是学生在校学习期间对规范接触较少,对规范的内容更是知之甚少,对规范在工程中的指导性作用认知不足。因此,实施与规范相衔接的实践教学课程改革十分必要。具体方式可包括。

(1)在现有的《砌体结构》教材或课件体系中适当引入规范元素,在各主要知识点处注明相应的规范条文,对一些公式、图、表也可以注明其出处和在规范中的编号。一方面可从形式上明显增强课堂教学中的实践性特征,另一方面可让学生充分意识到所学内容的实用性和应用价值。规范条文尤其是强制性条文是设计中必须遵守且具有法律意义的技术文件,对应的课内知识点自然也是必须要掌握的重要内容。

(2)可编著突出规范内容和特色的教辅资料。作为教材/讲义的有益补充,可对《砌体结构设计规范》《砌体结构工程施工质量验收规范》《建筑抗震设计规范》中的相关内容进行梳理,编著专用的教辅资料,系统地包含砌体结构的基础概念、设计理念、分析和设计方法、特殊构件、改进形式、构造要求、抗震设计等重点内容。特别值得注意的是,可按照“从整体到局部、从主要到次要”的脉络来梳理相关内容,先介绍有关砌体结构整体设计的内容,再具体到各类构件,这样可与一般教材/讲义中“先构件、后结构”的脉络互为补充,切实帮助学生建立完整的结构概念,掌握好结构与构件层次的知识。

1.2   “图形”元素的体现方式

为适应“看图说话”的阅读潮流,让《砌体结构》课程中晦涩、抽象的概念一目了然,有必要对重要知识点的讲述方式进行图形化改造。

1.2.1   用流程图的形式代替文字表达

对概念性、主观性的知识,可采用流程图的形式。制作流程图时需要对知识点进行深度提炼与逻辑分析,以清晰准确地表达出知识点的核心,切实增强表现力,有利于学生的快速消化吸收。相关实例如图1、图2所示。

1.2.2   尽量配上实景图片进行辅助表达

对具体构造类、客观性的知识,尽量配上实景图片,图片包含的信息量一般远大于文字,且自带“工程属性”,能高效地营造出课堂的实践氛围,提升学生的学习兴趣。同时,图片非常适宜表达较为复杂的构造措施或者较为隐蔽的客观现象,能让学生一目了然。例如,对于砌体结构中的“卸载内拱”效应,它比较隐蔽,难以用文字去描述,可采用图3所示的图片来进行辅助说明。该处的门洞上方没有发生破坏,就是因为有这种效应的存在。

对于一些简单的客观知识,往往一张图片就足以表达,无需文字配合即可达到入脑入心的效果。例如在说明砌体结构中存在的梁端局部受压问题时,可配上图4。

同时,通过图片展示可以提高课堂讲授效率、节省教师的授课时间,让学生更多一些理解、消化、深思的时间,使得课堂学习效率更高。当然,要为所有的具体构造类、客观性知识点配上合适的实景照片并不太容易,需要教师在利用网络资源的基础上,加强平时的留心与关注,在社会服务、科研实验甚至旅游观光、日常生活中,如果遇到了合适的场景都要及时拍摄下来,积累成图片库,并与相应的知识点做好对应。

2     实施案例及效果分析

2.1   实施案例

山东建筑大学的《砌体结构》教学团队目前已在课件中基本完成了规范元素的直接引入,在各主要知识点处标注了对应的规范条文名称及编号,对重要图表和公式也标注了出处和原编号。同时,制作了大量的流程图,积累和搜集了相关实景照片两千余张,对《砌体结构》的课件基本完成了图形化改造。

此外,编辑出版了课辅著作《看图学规范——砌体结构》。本书在写作过程中力求简明扼要,基于“强化结构概念”的观念,依照“从整体到局部、从主要到次要”的思路,对《砌体结构设计规范》《砌体结构工程施工质量验收规范》《建筑抗震设计规范》的相关内容作了一个新的梳理(表1)。

2.2   效果分析与反馈

(1)在课堂上,学生可以看到很多流程图式的课件,配以大量的实景照片,提升了注意力,激发了听课积极性,能有效促进学生参与教学全过程,有效地理解各种概念性、主观性、客观性、具体构造类的知识,丰富直观认识,提高了学习效率,实现了更好的学习效果。

(2)在课外,学生使用《看图学规范——砌体结构》作为有效的教辅材料,进一步加强了对规范的学习广度与深度。

(3)通过微信公共平台进行的高效推送,实现了随时随地的学习。

(4)经过在山东建筑大学土木工程学院4年的应用,学生普遍反映这种实践教学新方式切实增强了课内实践效果,使自己初步获得了较为真实的工程体验,同时也促进了对理论知识的理解与掌握,提升了运用理论知识解决实际问题的能力。

课程结束后会利用网络辅助教学平台(微信公共平台)对学生进行满意度问卷调查。以2021年6月进行的调查为例,共收回有效问卷45份,调查结果如图5所示,学生对课程整体满意度、考核评价方式及课程学习活动满意度较高,很大程度上认可自主学习能力、综合素质和专业能力的提高。

由图5可知,学生对图形数量基本满意,但还有一定的提升空间;对概念性、主观性的知识进行的框图(流程图)改造获得了认可,没有差评;实景类图片的效果也得到了认可(“达到”和“基本达到”的评价达97%),只有极少数图片的效果还需要加强。此外,在学院组织的期中教学检查学生座谈会上,学生代表也对这种课程实践教学新方式给予了高度评价。

3     结语

为切实强化《砌体结构》课程的实践教学,利用有限的课时培养出基础扎实、工程意识强、动手能力突出的复合型、应用型人才,本文以“看图学规范”为核心要点,探讨了实践教学的新方式。本方式将规范这一实践资源宝库纳入了《砌体结构》课程的教学资源,丰富了实践教学的内涵,增强了多元性,促进了理论教学与实践教学的紧密结合,增强了学生对相关概念与原理的深刻理解,能更好地实现课程培养目标。

[参考文献]

[1] 童小龙,杨恒山,肖四喜,等.地方高校砌体结构课程线上教学实践[J].创新创业理论研究与实践,2020,22(3):39-41.

[2] 羅若帆,杜小颖.《混凝土结构》与《砌体结构》课程教学现状对比分析[J].当代教育实践与教学研究,2018(1):169.

[3] 刘建平,贾致荣,师郡.基于OBE教育理念的混合课程教学改革——以混凝土与砌体结构设计课程为例[J].高等建筑教育,2018,27(6):87-92.

[4] 张向冈.《砌体结构》课程教学问题分析与改革[J].教育教学论坛,2017(40):119-120.

[5] 刘朝.基于三维仿真技术的“砌体结构工程施工”课程教学研究[J].湖北广播电视大学学报,2019,39(5):22-26.

[6] 姜雄,李英姿.《砌体结构工程施工》实训信息化教学资源库建设探讨[J].科技风,2019(28):68+70.

[7] 王俊,霍兵勇,刘敬云.基于衔接行业标准的《混凝土结构设计原理》课程教学改革与实践[J].许昌学院学报,2020,39(2):49-52.

[8] 刘林超,闫启方.《建筑结构抗震设计》课程教学改革探索[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2014,14(3):101-103.

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