教育教学论坛刊文:“建筑结构”课程改革建设的探索
许继祥 韩建平 郑国足
[摘 要] 该文介绍了工程管理专业学科特点、培养目标和就业方向,结合当下工程管理专业“建筑结构”传统课堂教学现状及存在的问题,论述了工程管理专业“建筑结构”课程改革的必要性,从优化整合教学内容、技术与管理融会贯通、丰富考核方式及教学手段方面深入探索建筑结构改革的策略和方法。
[关键词] 建筑结构课程;工程管理专业;课程改革
一、引言
“建筑结构”是土建类专业进行专业能力培养的一门重要专业课程,集理论与实践为一体,阐述了结构构件的基本概念、受力性能、计算原理等内容。主要由受力体系、钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构和基础工程与抗震设计等组成,内容繁多、覆盖面广,对于工程管理专业的学生而言有一定的难度,但是对于完善学生的知识结构体系,提高专业综合素质,拓宽专业口径有着重要作用。近年来,社会发展日新月异,对高校毕业生的专业实践能力要求也随之提高,要改变工程管理专业学生结构意识相对单薄、实践能力不高的现状和培养出能在国内外工程建设领域从事工程技术活动管理的复合型高级人才,“建筑结构”课程教学改革建设刻不容缓。
二、工程管理专业学科特点与培养目标
“工程管理”是一门研究工程技术活动中所涉及的计划、组织、资源配置、指挥与控制等管理问题的学科,授予的学位是管理学或工学学士。主干学科为管理学和土木工程,主要课程设置有统计学、会计学、经济法、管理学、经济学、工程制图与CAD、工程测量、工程经济学、建筑结构、工程力学、工程结构、工程项目管理、工程合同管理、工程概预算、工程估价等。根据教育部规定,高等学校工程管理专业教育的培养目标,就是为国家经济与社会发展培养具有工程技术、管理学、经济学基本知识,掌握现代科学的理论、方法和手段,能在国内外工程建设领域从事项目决策和全过程管理的复合型高级管理人才。
通过四年的学习和培养,要求毕业生具有以下知识和能力:获取知识的能力,有独立获取本专业知识、更新知识和应用知识的能力,比较系统地掌握一门外语,具有在本专业与相关领域的计算机应用能力;掌握通过网络获取信息的知识、方法与工具。应用知识的能力,能将所学的基础理论与专业知识融会贯通,灵活地综合应用于科学研究或工程实践。创新能力,有创新意识,对科学技术最新发展动态及本学科领域的国内外研究现状有一定了解。掌握进行创造活动的思维方法,能开展科学研究和科技开发工作,具备一定的创新性思维和探索能力。
三、工程管理专业就业分析
工程管理专业设置的课程较多且涉及领域广泛,因此毕业生的就业方向也比较多。对本专业学生毕业后的就业方向进行归纳整理,根据岗位技能需求去制定相应的课程设计方案和教学要求有利于学生明确学习方向,增强学习目的,激发学习热情。工程管理专业的就业方向有以下几大类:工程项目管理就业方向、投资与造价管理就业方向、房地产经营与管理就业方向、国际工程管理专业就业方向与物业管理就业方向。毕业生可以在工程设计单位从事概预算、建筑设计、合同管理、招投标及日常的管理工作;在项目业主单位作为甲方代表参与工程管理工作;在政府部门从事建设规划、工程审计、招投标监督、项目申报审查等工作;在金融系统中从事建设项目的投、融资工作;在教育机构从事工程管理及房地产相关专业的教学、科研和行政管理工作。
四、“建筑结构”课程教学现状
(一)学时与课程内容不匹配
工程管理专业是教育部1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录》中设置的新专业,整合了原“建筑管理工程”“国际工程管理”“房地产经营管理”等专业,具有较强的综合性和较大的专业覆盖范围,涉及工程技术、管理学、经济学与法律等知识。而且国家教育事业发展“十三五”规划提出推动高校针对不同层次、不同类型人才培养的特点,改进专业培养方案,构建科学的课程体系和学习支持体系。在此指导方针下,高等院校的改革向课程设置多元化方向发展,以学生为主体,学生对课程选修的自主性更强,打造具备深厚的实践能力和创新创业能力的全方面复合人才。鉴于此,“建筑结构”这门课程的学分和教学时长都在原有基础上削减。由于工程管理专业学科特点,设置的课程数量本就较多,加上高校响应国家教育事业发展“十三五”规划对理论教学学时的压缩,造成了学时与课程内容的不匹配。而“建筑结构”涵盖的专业内容广泛,在有限的学时之下保证教学质量成为“建筑结构”课程改革中亟待解决的问题。
(二)教材内容未融合专业特点
工程管理专业课程设置一般围绕“工程+管理”两条主线展开,可惜的是两条主线却是平行推进但未相辅相成、互为补充。目前高校教学中使用的大多數建筑结构教材还是钢筋混凝土结构、钢结构、砌体结构、抗震设计、基础工程等章节随机排列。教材中的实例都是以结构设计为出发点的计算,这让很多本就理科基础薄弱的学生望而生畏,丧失学习兴趣。不同于土木工程专业学生,力学基础薄弱,“建筑结构”课程中的众多公式和其适用条件以及构造要求都让工程管理专业学生不知所以然。工程管理专业学生以后就业岗位工作任务都是基于“工程”,再配合管理学的知识展开,“建筑结构”作为工程方面的专业课,却只局限于工程专业的内容,未在工程专业知识之上,渗入管理、造价方面的知识。比如在钢筋混凝土章节,梁的配筋计算中,在满足了安全性和适用性要求之后对受力筋直径、数量的选取以及构造筋数量要求在考虑存储、运输、施工方面之后是否有最优解。在确定了钢筋用量后,根据给定预算定额,某根钢筋混凝土梁的造价该如何计算。把学生所学的知识融会贯通,结合就业岗位职责,让学生切实感受到所学的专业知识用在何处,使其产生自豪、充实的心理才能促进其对“建筑结构”课程的学习积极性。
(三)学生对课程重视程度不够
虽然很多高校对工程管理专业招生时是“文理兼收”的状态,但从该专业学生性别比例来看,男性人数普遍是女性人数的一半,而且这其中大多数人在高中教育阶段就已经将自己的专业定义为文科专业。工程管理专业学生相对于土木工程专业学生而言,少了前期很多其他专业课程的铺垫,工程意识薄弱。同时,在教学目标方面,工程管理专业学生对“建筑结构”课程内容掌握要求也低一些。课堂上,教师出于教学学时限制和专业的学科特点也会对课程内容有所侧重和取舍[1]。考核方式上,也大多数是以结课作业和平时成绩+试卷成绩两种为主,而且平时成绩比例一般高于其余课程的设置,占到50%左右。考试考查内容往往是选择题、简答题偏多和计算题较少。以上几种因素就会使学生潜意识认为“建筑结构”课程没有其余课程重要,造成只需要上课听一听、交好结课作业、达到及格就满足的现象,所以学生对该课程重视程度不够高。
(四)教学手段不够丰富
传统教学模式认为知识可以完整地从教师大脑传递到学生大脑,其过程注重向学生灌输知识[2]。实际上,即使教学资源投入情况大为改善,多媒体教学在高校已经应用广泛,但随着时代的进步,多媒体教学在中小学教育阶段也已普及,已经不能使学生产生新鲜感了,大多数学生对此习以为常。教学模式还是停留于“教为主,学为次,师为重,生为轻”的阶段,学生被动接受知识,学习主动性不强[3]。“建筑结构”课程概念众多,房屋结构分类就有混合结构体系、框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框架—筒体结构体系等,砌体结构中梁的构件分类也有过梁、圈梁、挑梁等。光靠多媒体图片配上文字,快速一览而过,要求学生掌握结构体系本质受力特征区别和构件分类原理是有难度的,学生还是无法将知识内化于心。课堂教学难以实现“教”与“学”的良性互动,学生大多数停留在机械观看多媒体图片的状态,对所接收的内容囫囵吞枣却不加以思考,不能在脑海中形成深刻印象,教学效果不理想。
五、工程管理专业“建筑结构”课程教学改革探索
通过分析现阶段“建筑结构”课程教学存在的问题,对比工程管理专业人才培养目标,笔者认为要培养出满足教育部关于工程管理专业本科培养目标规定的人才,还需要对“建筑结构”课程教学进行改革探索。结合笔者从事“建筑结构”教学的经验体会和其他高校的教改实例,就工程管理专业“建筑结构”课程教学改革有以下思考和研究。
(一)优化整合教学内容,突出重点
基于工程管理专业的学科特点,该专业设置的课程较多,而且“建筑结构”该门课程也包含了钢筋混凝土结构、钢结构、砌体结构、抗震设计、基础工程等几大板块的内容,为了解决学时与课程内容不匹配的问题,就势必要求教师在讲授课程时有所侧重和取舍。对教师而言,从整体把握教学安排。教师组应该根据教学实践,展开研究讨论,不断总结教学实践经验,结合学生的反馈信息和实际工程应用情况及“建筑结构”课程教材编排的基本构架,对教学内容进一步地优化整合。比如讲解工程实际中主要应用的钢筋混凝土结构和钢结构花费的课时就应该比砌体结构多;钢筋混凝土结构章节中受弯构件、受压构件也应该比受扭构件详细,因为工程中构件受力形式主要是受弯、受压和弯压三种。同时,也应该细化每节课的教学任务,突出重点,布置好相应的预习任务,督促学生进行课前预习。比如,钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算这一小节,未细化的教学任务一般为两大块,即受弯构件正截面受力特性和计算。这样布置的教学任务在课堂执行过程中,容易导致学习目标的不明确,造成学生学习的盲目性,从而浪费了课堂教学的宝贵时间。若将受弯构件正截面计算这块细化为基本公式、适用条件、承载力计算实例这三个具体的模块,不仅能使学生明确重点,提高课堂教学效率,还有利于帮助其快速构建知识体系,通过对比适用条件,对不同截面形式的受弯构件计算方法理解更为透彻。
(二)技术知识与管理知识相结合
目前工程管理专业学生使用的建筑结构类教材都是单纯的结构知识,这就需要教师在讲课过程中穿插引入管理类知识,弥补建筑结构教材内容未融合专业特点的缺点。首先,教师在上第一节课时,就应当结合工程管理专业学生的就业方向和相应要求的岗位技能说明其将来要从事的工作中无不渗入着管理学的知识,要引导学生主动将技术知识与管理知识相结合。在授课时,应当有计划地将工程、管理方面的知识结合在一起,并穿插一些成本控制、进度控制以及安全和合同方面的案例。另外,教师需要时刻关注建筑领域新技术和新工艺的发展、推广情况。了解工程前沿的知识和动向,在讲课过程中适当进行补充和介绍,注重教材内容与工程前沿知识的有机结合,这样既方便学生学习传统知识,又可以让学生接触到最新知识不断开拓学生的视野[4]。除了要在知识体系上将工程知识和管理知识融会贯通,还需要考虑新时代背景下对工程管理专业课堂教学的新要求。“一带一路”进程不断推进,催生了大批的国际工程建设项目。因此,对外工程承包快速发展的同时,需要向外输出大量懂技术、精管理、会外语的专业人才。工程管理专业人才培养目标中,也要求毕业生能系统掌握一门外语。所以,在“建筑结构”课堂教学中,对概念介绍、构件名称讲解时,应该引入英语,并配合多媒体介绍一些我国对外承包的工程,让学生意识到工程管理行业具有发展前景的同时也伴随着挑战,要努力提升自身的外语水平,突破语言交流的障碍。
(三)丰富考核方式,提高学生重视程度
要提高工程管理专业学生对“建筑结构”课程的重视程度,除了从学生主观意识形态入手,通过讲解管理与工程相结合的案例来改变其重管理、轻工程的观念以外,还需要丰富课程的考核方式。可采用复合式、全程式、多元式的考核方式[5],使学生扎扎实实地掌握“建筑结构”这门课程的知识,详细考核方式介绍如下。
复合式:增加课堂测验、章节测验,将其与期末考评成绩结合、量化指标与非量化指标结合;全程式:将考核贯穿于整个教学过程。除了定期的测验、期中、期末考试外,平时布置的预习任务、课堂表现、课后作业等都纳入考核标准,严格记录。这样有助于了解学生的掌握程度,以便及时调整授课进度和深度;多元式:考核内容多元化,试卷内容考核不能仅是记忆层面的知识,也应该涵盖综合运用层面的,包括基本理论、基本知识和基本技能。除了试卷考核还应纳入学习态度、学习主动性、投入程度等。课程成绩的多元化,考核采用测试成绩、作业完成质量、实践成绩等正分,旷课、迟到早退等负分成绩综合而定。
(四)加强实践,多种教学手段相结合
“建筑结构”是一门理论性与實践性都很强的课程,对工程管理专业学生的逻辑思维和空间想象力都有一定要求,要完全消化书本上的知识光靠图片等形式是不够的。课堂上,从教授方式上,除了应用传统的多媒体还可以利用BIM软件。BIM软件最大优势是可视化,能够将三维模型、施工模拟、管线碰撞测试等内容,直观展示给学生,真正将工程带到课堂,让学生接触真实的各种构件,对结构有更直观深刻的印象。除此之外,还可以引导学生在课堂之外学习BIM软件,BIM软件另外一个优点是模拟化,在虚拟环境中还原建筑场地、重现建筑场景,可以展示从项目建造之初到项目验收及后期管理的整个过程,帮助学生直观看到项目施工中各种潜在问题和影响工程安全的因素。这对以后从事的工作也非常有利。利用计算机技术加强实践是一种方式,发挥现场教学作业也非常可取。例如,在结束一个章节的教学后,带领学生到校园里参观相应结构形式的建筑,让学生看到“建筑实物”,非常自然地就会明白混凝土框架结构、砌体结构各自的结构特点。
六、结语
工程管理专业学生要求系统掌握土木工程技术的基本理论、基本知识和基本技能,能运用现代工程项目管理学、工程经济学的基本原理、方法和手段,国内外工程建设领域从事工程承包管理、建设监理、投资项目管理、项目决策与经济评价等工作。“建筑结构”作为土木工程技术中一门重要课程,对学生的知识体系构建至关重要。希望通过以上对“建筑结构”课程改革的探索研究,能提高学生对该门课程的掌握程度,为我国社会发展培养出更多复合型高级管理人才。
参考文献
[1]张红玲.工程管理专业教学改革研究[J].高等建筑教育,2009,18(5):28-30.
[2]Bodner G.M. Constructivism: A Theory of Knowledge[J]. Journal of Chemical Education, 1986(63):873-878.
[3]施晓秋,刘军.“三位一体”课堂教学模式改革实践[J].中国大学教学,2015(08):34-39.
[4]倪国栋,鄢晓非,宁德春.工程管理专业建筑施工类课程教学改革探讨[J].高等建筑教育,2012,21(1):54-58.
[5]齐玉清.“建筑结构”课程改革与建设[J].科技资讯,2016,14(20):117-118.
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