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建筑构造PBL教学研究

摘要:为提高学生的工程实践能力,针对目前建筑构造理论教学与实践脱节的问题,尝试将PBL教学模式引入建筑构造课程教学,提出了PBL教学模式下,建筑构造课程任务划分的方法和创建原则。强调对学生的前期指导,通过任务分组、建立“任务成果”资源库、制定评分标准细则等环节强化教学管理,确保该模式的有效实施。从而提高学生的施工图设计能力,实现应用型人才培养目标。

建筑构造是建筑学专业的技术类专业基础必修课程,其主要讲解内容是建筑物各组成部分的构造原理和构造方法。课程的学习涉及建筑力学、建筑材料、建筑施工、建筑设计等多门课程,内容繁杂。课程的学习效果将直接影响到学生将来的建筑施工图设计能力[1]。该课程具有实践性和综合性强的特点,是建筑专业课程体系的核心所在。培养学生工程实践能力,实现应用型人才培养目标。

一、PBL教学模式

PBL教学模式是以学生为中心的教育方式。通过设计真实性任务,强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中。学生在教师的引导下探索多种学习途径,以问题解决为中心,通过彼此之间的交流合作,消化整合所学知识,最终完成任务,从而学习隐含在问题背后的科学知识,提高解决问题的技能和自主学习的能力。PBL最初产生于20世纪60年代末,由美国神经病学教授Barrows在加拿大麦克马斯特大学创立[2],目前已经成为国际上较流行的教学模式。该教学模式于80年代中期被引入我国,最初主要应用于医学教育,后逐渐转向其他教育,如建筑工程、法律、会计、市场营销等,但大多数仍处于探索阶段[3]。

二、建筑构造教学存在问题

目前,大多数院校的建筑构造实际教学采取理论讲解(建筑构造1+建筑构造2)与实践教学(工地实习+构造实习+施工图综合训练+设计院实习)相结合的方式进行。即先对学生进行理论知识讲解,再通过工地参观实习等实践环节巩固理论知识,最后通过施工图综合训练和设计院实习环节将所学知识应用于建筑设计中。这种方法理论上行得通,而实际运用时存在很多问题。

(一)理论教学与实践环节脱节

建筑构造课程之所以难,难在它所讲解的内容不仅涉及建筑的表皮,还涉及建筑的“瓤”,即建筑表皮下面的内部构造。内部构造往往无法通过参观已建成的建筑来了解,需要在建筑施工现场通过动态观察施工过程加以学习。以往建筑构造教学中,理论讲解在前,实践环节在后,两者并未实现交叉。学生在接受理论教学之前,从未进入建筑工地,失去实践的理论知识变得枯燥难懂——学生对课程教学内容因缺少直观认识而不能很好消化吸收,最后导致失去兴趣。反之,若学生在学习理论知识的同时能有机会参观恰当的工地现场,繁杂的构造节点可能一看便懂,问题也就会变得迎刃而解。

(二)理论教学与实际应用脱节

知识需要学以致用——学生在学习理论知识的同时,需要不断强化知识的实际应用。当前的建筑理论教学中存在一种现象,学生学完课程后,不能真正了解课程设置的实际目的,学生往往因没有亲身经历工作实践而导致不知课程在实际工作中到底起到什么作用。就建筑构造这门课程来说,学生学完理论课程后,多数学生不具备构造设计能力,更不知构造设计如何实际应用在建筑施工图设计中。如果这时能结合工作实际设置“任务”,引导学生在解决问题的过程中对理论知识进行应用,有目的地建立构造设计与施工图设计的联系,这一现象将会有所改观。学生在解决问题的同时,也将不断建立知识点与知识点之间、知识点与学科之间、学科与学科之间的关联,从而构建专业知识体系。

三、将PBL教学模式引入建筑构造课程教学

针对上述问题,拟引入PBL教学模式,在建筑构造理论教学中对应穿插实践环节,设计具有动态引导性的“任务”,引导学生有目的的通过查阅资料、参观现场、小组讨论交流等方法完成任务。任务的完成虽具有可变性和不确定性,但任务的设计将始终围绕构造知识的实际应用进行,任务成果不会被固化,而会根据现实需求、实施环境等内容的变化而变化,并通过对任务成果要求有意强化构造知识在施工图设计中的应用。PBL教学模式将激发学生的学习兴趣,锻炼学生的问题分析能力、决策能力和调查研究能力,实现翻转课堂,使理论学习与实践环节有机结合,提高学生的工程实践能力和施工图绘制能力,解决理论教学与设计实践、理论教学与实际应用相脱节的问题。

四、创建PBL教学模式中的“任务”资源

PBL教育模式的开展都是围绕着“问题”来进行的。以任务中的“问题”为起点,以解决问题为目标,因此,创建设计一个好的“任务”尤为重要。此次教学改革研究将围绕建筑构造课程教学模块创建“任务”,并结合工程实际设计“任务”,将建筑项目拆解为小型“任务”,形成对应不同学习阶段的PBL资源。学生每完成一个学习模块儿,需对应“任务”成立任务小组,各小组成员需根据任务内容、完成的时间进行资料查找、实地调研、讨论交流等活动,最后形成成果文件。

(一)PBL教学模式下建筑构造的“任务”划分

建筑构造教学模块的划分建议结合墙体、楼地面、楼梯、屋顶、门窗、基础六大建筑构造组成先设定“单项任务”,而后依据建筑构造系统设定“专项任务”,如“建筑防水系统设计”“建筑外保温系统设计”“建筑变形缝设计”等,最后结合“施工图综合训练周”实践环节完成“综合任务”。每“单项任务”均对应各构造部位理论教学内容进行,“专项任务”可参照樊振和编写的建筑构造教材和建筑行业标准图集进行,如建筑防水构造、建筑防潮构造、建筑隔声构造、建筑保温构造、建筑隔热构造、建筑变形缝构造设计等;“综合任务”则依据国标图集《民用建筑施工图设计深度图样》04J801,通过完成全套建筑施工图设计,达到强化建筑构造设计在建筑施工图中的实际应用,进而构建专业知识体系的目的.

(二)创建建筑构造“任务”的原则

“任务”应始终围绕“目标”进行。建筑构造课程的教学目标是提高学生施工图设计能力,加强学生的工程实践能力,实现应用型人才培养目标。据此,每项设计任务均应围绕施工图设计和工程实践进行,具体可要求学生针对每一项任务,通过工程实例调研、网上调研、相关资料收集等手段加强工程实践能力,提高解决问题能力,有意识地引导学生去深入挖掘每项任务中设计的施工图表达方式并做出总结。建议提前发给学生一全套施工图图样。完成任务(如墙体勒脚设计)过程中,让学生有意识地寻找任务成果涉及内容(如墙体勒脚设计)在施工图中的表达位置和表达深度——是以文字形式体现在施工图说明中、还是以构造层次的方法表达在构造做法表中;是以图集节点详图索引的方式还是以绘节点详图的方式体现在墙身大样图中……这样每完成一项任务学生都会将所学知识与施工图设计这样的实际工作联系起来。学生依次完成多项“单项任务”和“专项任务”后,施工图综合设计能力则自然会“水到渠成”。

五、PBL教学模式下建筑构造教学管理

教师抛出“任务”以后并非只是袖手旁观,对PBL教学模式过程的教学管理也至关重要。教师对学生的指导怎样才能更有效,教师如何激发学生学习潜能,提高学习效果,如何促进教育公平……这些都需要教师进行积极思考。

(一)加强对学生的前期指导

设计前期,教师可于理论讲解前提前布置任务,学生为了完成任务,听课时将更有目的性。每项任务除“任务书”外,还需针对“任务”制定项目指导书,教师需要针对每项任务提供必要的最基础的参考资料(课件、图集等),而后提供解决问题的参考路径,如:提供相关参考资料书目、与问题相关的公众号文章、网络课程链接、CAD图纸、相关具体标准图集及规范、BIM模型库等帮助学生建构相关知识体系;也可针对专题补充录制微课,为学生消化相关知识以及更好地完成任务提供条件。

(二)PBL教学模式下的任务分组

PBL教学任务通常以小组为单位完成,每个小组3~4人为宜,组和组之间布置任务可以相同亦可不同。“单项任务”可以根据构造部位形成“不同任务”分于不同小组或由学生通过“选题”来完成,任务完成后则需要进行组与组之间的成果交流汇报和成果展示,交流汇报一方面可提高学生的语言表达能力,另一方面则可彼此取长补短;专题任务则可作为“相同任务”分配下去,完成后的成果则可通过成果展示实现交流。学生完成“单项任务”和“专项任务”后基本上已建立构造设计与施工图设计的联系,最后再通过施工图综合训练(可将自己的某一建筑设计方案绘制成施工图深度)对所学知识进行整合,实现知识的应用转化。

(三)建立“任务成果”资源库

基于PBL教育模式的“问题”往往没有标准答案,但教师需要对学生成果完成深度进行有效引导以保证质量,具体教师可针对实际“问题”做出“参考答案”。对建筑构造课程来说,“参考答案”即是“任务成果”。教师可给出多种“任务成果”,并对不同“任务成果”进行点评,学生对“任务成果”也可进行评价交流,引导学生对相关知识进行探究。小组的优秀作业可通过上传网络平台进行展示并得到教师和学生的点评,据此建立“任务成果”资源库。教师可通过对做得好的小组及时肯定,增加小组对后面模块学习的动力。

(四)PBL教学模式评分标准

基于PBL教育模式的最终成绩评定标准将不再通过考试成绩“一锤定音”,建筑构造教学中将更加强化对实践项目完成情况的考核力度。通过加大此部分内容所占成绩的分数权重,强化实践教学,并制定成绩评定标准细则,促进教学模式的创新发展。具体评分权重可由教师围绕任务完成所需工作量进行确定。

六、结语

所谓“授人以鱼不如授人以渔”,建筑构造教学的最根本目的是让学生学会如何应用所学知识点,需要学生深入分析构造做法,掌握构造原理,进而能够灵活运用把握构造设计。PBL教学模式对应用型人才的培养模式的启示在于它改变了传统知识教授体系,强化了学生自主学习[4]。教师在教授课程的同时,引导学生去发现问题,主动思考且不断探索进而解决问题。该教学模式有利于培养学生的团队合作精神,调动学生的学习兴趣,变被动学习为主动学习。与实际工程接轨的具体项目,将大大提高学生的工程实践能力,有利于操作性、实践性为主的应用型人才的培养。

参考文献:

[1]王雪英,许东,吴雅君.建筑构造课程理论与实践教学整合方法研究[J].高等建筑教育,2014(4):100-102.

[2]缪鹍.土建专业生产实习的PBL教学模式初探[J].高等建筑教育,2009(1):109-112.

[3]李冬梅,杜清平.探讨PBL模式应用于地方高效教学模式改革需思考的问题[J].大学教育,2015(11):54-55.

[4]陈颢,黄龙华,吴一平.基于工作过程项目化的课程改革与研究——以《建筑构造课程》为例[J].江西建材,2018(7):59-60.

作者:王雪英 许东 吴雅君 张昕源 单位:辽宁工业大学

  • 建筑构造是建筑学专业的技术类专业基础必修课程,其主要讲解内容是建筑物各组成部分的构造原理和构造方法。课程的学习涉及建筑力学、建筑材料、建筑施工、建筑设计等多门课程,内容繁杂。课程的学习效果将直接影响到学生将来的建筑施工图设计能力[1]。该课程具有实践性和综合性强的特点,是建筑专业课程体系的核心所在。... [详细]