《建筑結構設計軟件應用》課程教學實踐探討

侯丕吉?張淑云?張磊

本文為西安科技大學教育教學改革與研究項目（編號：JG16093）

【摘 要】 本文在分析高校土木工程專業《建筑結構設計軟件應用》課程教學現狀和存在問題的基礎上，結合教學實踐，從教學內容、教學方法、考核方式等方面提出了改進對策，以期提高教學質量。

【關鍵詞】 建筑結構設計軟件應用；課程教學；現狀；問題；改進對策

目前，各高校土木工程專業均開設了設計軟件應用相關課程，該課程的教學目標及任務是通過介紹設計軟件進行建筑結構設計的方法和過程，培養學生綜合應用所學的知識解決專業問題的實踐能力，為畢業設計和工作就業打下堅實的技能基礎。

一、關于《建筑結構設計軟件應用》課程教學現狀的探討

按照培養計劃，《建筑結構設計軟件應用》課程一般安排在本科第7學期，學時32課時，其中包涵了理論授課和上機操作。授課過程，一是主要向學生介紹當前國內常用的建筑結構設計輔助軟件的類型和特點；二是以實際工程為例，課堂演示設計程序中常用模塊基本命令以及操作方法；三是依照課堂教學進度，及時安排學生上機操作，熟悉各模塊的使用方法和結構設計流程。通過近幾年的教學，筆者發現并總結了幾點影響教學效果以及亟待改進的問題。

1、教師本身缺乏豐富工程經驗

由于工作性質的原因，教師實際工程設計經驗欠缺是較普遍現象，有些教師只能依靠教材中的實例，以及規范中所涉及到的專業知識，相對死板地講解軟件的操作方式，與實際工程結合效果不佳，許多實際工程問題以及設計經驗和技巧，無法在課堂中體現。從某種程度來說，只是簡單地充當了軟件流程演示的角色，這個過程很大程度上無法調動和提高學生對學習軟件的積極性和重視程度，使得教學效果差強人意。

2、學生對設計過程了解不夠深入，軟件操作、理論知識和專業間協作的綜合能力不理想

學生掌握專業理論知識的程度參差不齊，靈活運用程度欠佳。有些學生學習專業課過程中，只是教條地學完一門課，參加課程考核后，即認為達到要求，并未對所學課程與前導課程或者同時開設課程之間的關系加以思考和梳理。課堂上，教師在演示軟件設計過程中，會頻繁提到專業課程中的相關知識，發現有些學生無法給予教師相應的反饋，有些不知所云。在涉及到專業間協作問題時，學生無法在大腦中形成較完善的設計體系。

3、課時少、就業壓力以及準備考研等因素造成學生對課程的不重視

由于軟件應用這門課涉及到的專業知識較多，因此若要在課堂教學中面面俱到，較難實現，這就需要學生課下花時間去獨立練習，但在本科第7學期，學生正面臨著就業與考研的壓力，大多數學生無法保證軟件的學習時間，甚至課堂出勤也會受到影響。

4、軟件版本更新快，教學軟件不能及時配套

隨著行業科技的不斷進步和實際工程的需要，建筑行業的設計規范、規程和圖集在不斷修訂，建筑材料、建筑體系在日益改進，建筑工程對輔助設計軟件的要求也越來越高。設計軟件更新速度加快，更新后的軟件在功能和操作上都會發生一定程度的變化。為了能夠讓學生盡可能地提前接觸、了解和學習新的軟件，這就需要相關的教學內容不斷更新；同時，教材和學生上機所操作的軟件更新均較為滯后，這也使得教學效果不夠理想。

5、評價方式單一

傳統的考核方式是機試和筆試的綜合考試，由于考試時間有限，一般考試題目較單一，只是關于基本操作命令的應用，盡管一定程度上可以反映學生的初步掌握情況，但并不能將學生的真實設計思路體現出來。

二、關于課程教學方法及過程的探討

根據我國土木行業的發展趨勢，行業環境對大學生的各方面素質均提出新的要求。許多用人單位需要的是有一定實踐工作經驗、具備計算機熟練操作能力等方面的人才，他們希望畢業生進入工作崗位后，在較短時間內就能夠勝任職位，盡快為單位創造效益，因此，為縮短學生的崗位磨合期，筆者認為《建筑結構設計軟件應用》這門課程的教學過程中應著重加強學生對設計過程的認識，具體可以從以下幾個方面進行。

1、教學內容

（1）教學內容與工作崗位結合，提高學生運用知識的能力。提前使學生進入職業工作狀態，以用人單位的崗位要求為標準，培養學生運用所學知識進行結構設計的技能。在實際建筑工程結構設計中，一般包含方案階段、計算分析階段和施工圖階段三個設計階段。其中，方案階段較為容易被忽視，很多學生認為“方案花太多時間不值得，計算分析階段，是糾錯階段，如果此時發現方案不可行，大不了回頭重新修改方案”，他們往往會出現花費更多時間，走更多彎路的情況。如果一個設計者能夠正確綜合運用專業知識來精心制定方案，會使得整個設計過程更加通暢、合理、快速、高效。另外針對設計結果的優化也是一個重點和難點，重點在于它對結構受力的合理性，材料性能的使用率以及結構造價的經濟性都起到了至關重要的作用，難點在于它需要設計者有較豐富的工作經驗，專業知識掌握扎實，綜合運用知識能力強?；谏鲜龇治?，教師如若能夠在教學過程中，啟發學生如何將所學知識運用到結構設計中，引導學生如何去判斷計算結果的正確性和合理性，將會很大程度上提高該門課程的教學質量，也會提高學生對其他專業課程的理解和認識。

（2）掌握基本理論的基礎上，引導學生多嘗試，多探索。課時的長短客觀上制約了教學內容的拓展和面面俱到，因此教師須在有限課時內有所側重。筆者認為，各類設計程序中，模塊較多，若逐一演示，反而會降低學生對待軟件學習的積極性，這些模塊雖針對不同設計對象和設計條件使用，但教師重點演示一到兩個模塊，學生認真練習，便可達到觸類旁通。另一個方面，教師應多采取啟發性教學，引導學生運用不同模塊去分析同一問題，或者變換條件、變化方法和思路來分析同一對象，反復多次進行軟件操作，分析計算結果，對比數據，總結不同條件，不同方法、不同方案的利與弊。經過上述訓練，除提高學生對于軟件的操作熟練能力外，所學知識必將會升華，學生的獨立設計分析工作能力會大大提高，就業競爭力自然提升。

2、教學方法

（1）教師備課。為達到好的教學效果，教師自身的學習質量首先要保證。第一步，鉆研教材和輔導書。教師首先要基于設計過程，深入理解分析教材，只有結合教學內容，對規范條文修訂所引起設計內容和方法的改變以及軟件操作版本升級引起的軟件界面、操作步驟的變化等問題做到心中有數，才能把新規范做了哪些修改、規范修改對現使用軟件有怎樣的影響、使用操作中應該注意些什么等問題在課堂上給學生講清楚，才能彌補教材更新滯后對教學產生的不利影響。第二步，多與設計院專業設計人員溝通，為了避免“紙上談兵”、“理論脫離實際”，教師應多參與到實際工程的設計過程中，隨時了解和掌握目前實際工程中處理問題的常用方法和技巧。

（2）強化實踐教學環節?！督ㄖY構設計軟件應用》課程以知識應用和動手能力為主線，以上機課時和畢業設計電算校核為依托，以“工程實例+任務要求”為模式，結合假期學生的生產實習和畢業實習，形成了比較完整的實踐教學環節。實踐教學環節不能被教師和學生所忽視，一個完整的實踐教學環節須要學生清楚自己的任務是什么，如何完成任務，教師應把握好該環節，基于設計過程，運用工程實例去激發學生自主學習的積極性，提高其動手能力。

（3）利用網絡建立師生學習平臺。利用網絡平臺，建立學習討論群，隨時了解學生的疑惑和需求，與學生及時溝通相關專業問題，并上傳資料供學生參閱和學習。

三、關于課程考核方式的探討

課程考核應為多種形式的綜合考核體系，定量與定性考評相結合、結論與過程考評相結合，教師考評與學生考評相結合。該課程可由階段考核（占總成績20%），計算書及施工圖考核（占總成績20%）和考試考核（占總成績60%）三部分構成。這三部分貫穿于教學過程當中。

1、階段考核

該考核由四部分構成：方案確定+分析計算+施工圖繪制。以小組為單元，小組間相互提問的形式，先由設計小組介紹方案思路，展示模型并講解計算結果的合理性，并提出可以進一步優化的內容；接下來由其他小組來提問，最后由教師點評和打分。該階段主要考核學生對于設計方案的把握和模型優化的意識。施工圖審查階段，考核學生對計算結果和圖中問題的處理能力。

2、計算書及結構施工圖考核

該階段各小組應進一步完成施工圖，并形成完整的結構設計計算書，教師根據計算書與圖紙的完整性和正確性給出成績。

3、考試考核

考試考核是較為傳統的考核手段，也是評價學習效果最為成熟的一種方式。但該考核方式時間性和局限性均較強，為了避免出現高分低能的情況，《建筑結構設計軟件應用》課程的考核中，考試考核只作為課程考核的一個部分較為合理。

四、結語

《建筑結構設計軟件應用》課程是一門應用型極強的專業技能課，為使教學效果達到最佳，應打破傳統先學習命令，再學習簡單應用的教學方法，應基于實際工程的設計過程，調動學生參與其中，使學生真正體驗作為一名結構設計人員的工作狀態，培養學生的工作技能，提高學生處理實際工程問題的能力。

【參考文獻】

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[3] 朱凱倫.科學精神和創新思維的培養——計算機應用軟件教學的實踐與思考[J].西華師范大學學報（自然科學版），2004.2.223-226.

【作者簡介】

侯丕吉（1982-）男，漢族，西安科技大學建筑與土木工程學院講師，博士，主要研究方向：工程結構抗震.