談“建筑結(jié)構(gòu)”課程CDIO項目探索與實施

李曉楓 王洪健

【摘要】 本文闡述了基于CDIO工程教育理念的“建筑結(jié)構(gòu)”課程CDIO項目的實施要點和方法，給出了實用的項目實施建議，分析了學(xué)生在實施過程中的收獲，介紹了本項目評價方法的改革，提出了項目的改進與展望。

【關(guān)鍵詞】 建筑結(jié)構(gòu)，CDIO，項目實施，做中學(xué)

中圖分類號：G420 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）03（b）-0000-00

近年來，隨著國內(nèi)外工程教育改革研究的逐步深入，如何能有效地提升學(xué)生的工程能力和素養(yǎng)以適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的人才需求，并引領(lǐng)企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展已成為熱點課題。CDIO工程教育模式作為國際工程教育改革的最新成果已得到越來越多的工程教育界人士的關(guān)注。

高等職業(yè)教育是我國高等教育的重要組成部分，肩負(fù)著培養(yǎng)高技能人才的重任。高職院校建筑工程技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)的人才質(zhì)量將直接影響建筑行業(yè)的整體水平。通過近年來的企業(yè)調(diào)查發(fā)現(xiàn)土建類高職畢業(yè)生普遍存在著識讀施工圖能力較差、動手能力和團隊合作精神不足等實際問題。為此，我們研究了CDIO工程教育模式，分析了CDIO大綱和實施標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)習(xí)了國內(nèi)外CDIO研究的先進經(jīng)驗，創(chuàng)新性地將建筑工程技術(shù)專業(yè)中傳統(tǒng)的“建筑結(jié)構(gòu)”課程設(shè)計與“建筑施工技術(shù)”課程的部分相關(guān)內(nèi)容融合，研發(fā)設(shè)計了我專業(yè)的特色項目——“鋼筋混凝土肋梁樓蓋的設(shè)計與鋼筋綁扎”項目并已實施。本項目要求學(xué)生以團隊的形式完成。

一、 組建團隊

為了訓(xùn)練學(xué)生的適應(yīng)性和不同情境下的團隊工作能力，我們采用了隨機分組的方式，根據(jù)人數(shù)的不同，每個班組建了4～6個小組。由于是隨機分組，個別同學(xué)提出了換組的要求，我們讓學(xué)生思考了兩個問題：一是問題“如果現(xiàn)在的分組就是你將來畢業(yè)后所工作的團隊，那么你是否會因此而放棄這項工作？”另一個問題是“團隊的成功取決于什么？”兩個問題提出后我們沒有要求學(xué)生立即作答，但是結(jié)果讓我們非常滿意，不再有學(xué)生要求換組，而且?guī)缀跛械膶W(xué)生都積極地加入到了自己團隊的活動中。從團隊組建過程中我們感悟：只要教師能正確引導(dǎo)，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，學(xué)生的正能量將隨時釋放。

二、 項目實施

1. 制定實施方案

實施方案的制定是本項目的第一個任務(wù)，由于實施方案的可行性將直接影響項目結(jié)果，因此，我們帶領(lǐng)學(xué)生參觀實際工程、與工程管理人員及工人師傅座談，開展了小組間的競賽，鼓勵學(xué)生積極參與，并充分發(fā)揮團隊的力量高水平、高質(zhì)量地完成方案的制定。此舉激發(fā)了學(xué)生們的競爭意識，學(xué)生們以小組為單位進行了認(rèn)真討論并制定了小組的項目實施方案。我們將各組的方案在全班進行了展示，請全體學(xué)生共同分析。在這一過程中，學(xué)生們各抒己見提出了修改建議，接著由各組組長負(fù)責(zé)修改并完善了小組項目實施方案。

在完成這個任務(wù)的過程中，學(xué)生們學(xué)會了如何制定實施方案，學(xué)會了客觀地評價他人、評價自己。

2. 調(diào)研

在完成調(diào)研任務(wù)時，各小組的學(xué)生們分別觀察并研究了校園內(nèi)主要建筑的樓蓋，查閱了多種形式的資料，總結(jié)了校園內(nèi)主要建筑樓蓋的結(jié)構(gòu)形式、特點及應(yīng)用范圍，查找了調(diào)研報告的格式，撰寫了調(diào)研報告。

在完成這個任務(wù)的過程中，學(xué)生們學(xué)會了查詢相關(guān)資料和電子文獻（CDIO大綱2.2.2），學(xué)會了如何撰寫調(diào)研報告，知道了應(yīng)走出書本看工程、走進工程學(xué)知識，更學(xué)會了客觀地評價他人、評價自己。

3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計計算

結(jié)構(gòu)設(shè)計計算和施工圖的繪制是本項目的重點任務(wù)之一。結(jié)構(gòu)計算的準(zhǔn)確程度將直接影響工程結(jié)構(gòu)的可靠性，施工圖繪制的準(zhǔn)確程度將直接影響工程進度和工程質(zhì)量。在這個任務(wù)實施過程中，學(xué)生們通過分析案例，學(xué)到了前人的經(jīng)驗，學(xué)會了結(jié)構(gòu)專業(yè)知識和結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法。

在完成這個任務(wù)的過程中，學(xué)生們通過分析案例，學(xué)到了前人的經(jīng)驗，學(xué)會了結(jié)構(gòu)專業(yè)知識和結(jié)構(gòu)設(shè)計的方法。學(xué)生們通過討論與交流，學(xué)到了分析問題與解決問題的方法，初步培養(yǎng)了工程師的責(zé)任意識和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)。

4. 施工圖繪制

在傳統(tǒng)的課程設(shè)計中，繪制施工圖時，學(xué)生經(jīng)常會問教師到底應(yīng)該標(biāo)哪幾道尺寸線、哪些尺寸應(yīng)該標(biāo)注等類似的問題，在本項目實施過程中，我們只是告訴學(xué)生：“你們認(rèn)為實際施工時需要的尺寸就是應(yīng)該標(biāo)注的，至于你標(biāo)注的尺寸是否能滿足施工的需要，在接下來的任務(wù)中你自己就可以發(fā)現(xiàn)。”結(jié)果學(xué)生們對尺寸標(biāo)注情況有不同的見解，每個人的施工圖中尺寸標(biāo)注情況也不盡相同，對此，教師并沒有點評。

在完成這個任務(wù)的過程中，訓(xùn)練了學(xué)生們的制圖能力和對標(biāo)準(zhǔn)圖集的解讀能力，使學(xué)生明白了施工圖是工程語言，工程施工時需要用到的尺寸在施工圖中是必須“說”出來的。

5. 鋼筋下料長度計算

在傳統(tǒng)的教學(xué)體系中， 鋼筋下料長度的計算是“建筑施工技術(shù)”課程中的內(nèi)容。我們將其設(shè)計成本項目的一個任務(wù)，主要目的是希望學(xué)生建立起課程之間的有機聯(lián)系，能從工程的角度出發(fā)看待所學(xué)的知識，并將自己設(shè)計的梁和板的鋼筋變成現(xiàn)實。在完成任務(wù)的過程中，有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)在上個任務(wù)中自己繪制的施工圖缺少必要的尺寸標(biāo)注，導(dǎo)致某些鋼筋的下料長度無法計算，有的施工圖中有一些不必要的尺寸標(biāo)注，還有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)了施工圖中的錯誤之處。

在完成這個任務(wù)的過程中，學(xué)生們可以較為熟練地識讀結(jié)構(gòu)施工圖、學(xué)會了不同鋼筋下料長度的計算方法、學(xué)會了分析問題與解決問題的方法、知道了施工圖這種工程語言的真正意義。

6. 鋼筋下料與加工

鋼筋下料任務(wù)對于學(xué)生來講有一定的難度，需要借助加工機械完成，有一定的危險性。我們提醒學(xué)生注意施工中的安全，嚴(yán)格遵守實訓(xùn)車間的規(guī)章制度，嚴(yán)格遵守施工現(xiàn)場的安全須知要求。在實訓(xùn)車間工人師傅的協(xié)助下完成，按照計劃，每個小組完成了一部分鋼筋的縮尺下料，利用彎鉤機械及鉗子等完成了鋼筋的彎鉤加工和箍筋的制作。有的學(xué)生滿身是汗，滿臉是灰，但他們感到很新鮮，真正體驗了工人的辛苦工作。

在完成這個任務(wù)的過程中，學(xué)生們對施工中的安全問題更加重視了，也學(xué)會了鋼筋加工機械的使用方法。

7. 鋼筋綁扎

鋼筋綁扎任務(wù)是本項目的最后一個任務(wù)，也是整個項目成果的直接體現(xiàn)。我們在實訓(xùn)車間挑選了一塊場地，讓每組分別綁扎一部分鋼筋，將各個小組綁扎的成果共同組成一個完整的肋梁樓蓋鋼筋骨架。學(xué)生們普遍認(rèn)為鋼筋綁扎在工地是由工人完成的，這是最簡單的工作，沒有什么技術(shù)含量。可自己動手完成時卻發(fā)現(xiàn)這個看似簡單的任務(wù)并不簡單。拿在手里的綁線和綁鋼筋用的鉤子怎么配合才能綁住鋼筋，怎樣才能將鋼筋綁緊，這都是原來在理論學(xué)習(xí)時沒有考慮到的問題。學(xué)生們各自動手綁扎后都覺得不是很滿意，結(jié)果與想象的有很大差距。因此，我們請工人師傅演示了鋼筋綁扎的方法和工具的使用方法。工人師傅在旁邊指導(dǎo)學(xué)生，有時甚至是手把手地教，讓學(xué)生親自體會鉤子轉(zhuǎn)幾圈能把鋼筋綁緊。當(dāng)最后的工作完成時，學(xué)生們都興奮地歡呼。

在完成這個任務(wù)的過程中，學(xué)生們體會到了工人工作的辛苦，也知道了工人的操作水平對建筑產(chǎn)品的影響，更親自體會了“熟能生巧”的真正含義，感受到了只有“做中學(xué)”才能鍛煉真正的工程能力。

三、 項目評價

本項目改變了傳統(tǒng)的評價方式，采用過程評價、成果評價及匯報交流情況綜合評價的方式，更多地關(guān)注了學(xué)生的過程學(xué)習(xí)和能力提升，在一定程度上杜絕了相互抄襲及坐享其成現(xiàn)象的出現(xiàn)。過程評價中，教師隨時觀察和記錄學(xué)生的工作情況，可較為全面地對學(xué)生的參與程度、知識掌握、能力及團隊工作情況作出評價。成果評價包括對調(diào)研報告、計算書及施工圖的評價，這部分評價可以反映出學(xué)生對專業(yè)知識的掌握程度及專業(yè)水平和專業(yè)素養(yǎng)。匯報交流情況評價的依據(jù)包括匯報所用的PPT制作水平、表達(dá)能力、對專業(yè)問題的分析和理解以及現(xiàn)場問答交流的情況。這種評價方式的改革將會比較真實地反映學(xué)生的知識、能力和專業(yè)素養(yǎng)，對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性也起到了動力作用。

四、 項目改進與展望

由于本項目目前在教學(xué)實施過程中只利用了一周的時間，相對于所完成的任務(wù)內(nèi)容看，時間實在有限，因此，項目設(shè)計時只要求學(xué)生完成到鋼筋的綁扎。實際上，隨著CDIO教學(xué)模式的全面實施，可將完成項目的時間調(diào)整為兩周，并將質(zhì)量驗評的部分內(nèi)容與此項目融合，再增加一個任務(wù)，即小組之間相互進行質(zhì)量檢驗，查找不符合施工驗收規(guī)范的地方，小組之間交換意見后再修正各自的成果。這樣，學(xué)生對整個鋼筋骨架的綁扎施工及管理工作就更為清晰了。

通過近兩年來“鋼筋混凝土肋梁樓蓋設(shè)計與鋼筋綁扎”項目的實施反饋，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生的調(diào)研能力、識讀結(jié)構(gòu)施工圖的能力、繪圖能力及正確綁扎鋼筋的能力得到了普遍提高，實現(xiàn)了知識目標(biāo)和專業(yè)能力目標(biāo)。同時，通過團隊合作和有效的溝通與交流提升了社會能力和方法能力。我們期望通過不斷地實施來研究、探索和改進，為建筑工程技術(shù)專業(yè)CDIO人才培養(yǎng)模式的研究做鋪墊，同時，更期望能幫助學(xué)生提高工程素養(yǎng)、提升工程能力。

參考文獻

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