個性化構件建模在建筑結構識圖教學中的應用

摘 要 識讀施工圖是建筑工程類專業學生必須具備的核心能力。建筑的鋼筋混凝土節點被表面裝飾裝修所覆蓋，學生很難理解節點構造。從安全等因素考慮，項目部很難接納大量學生參觀獲得感性認識。校內實訓除了需要龐大的操作場地外，材料用量大成本高。高職院校的建筑結構識圖開展校企合作，工學結合有很大困難。在混凝土結構識圖教學中，構建“項目構件化，繪圖白板化，建模個性化，考核過程化”的四化教學模式將有利于提高課堂教學成效。

關鍵詞 個性化構件建模 建筑結構識圖 應用

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A " DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.04.048

Application of Personalized Component Modeling in the

Building Structure Knowledge Map Teaching

YU Xigang

（Zhejiang Guangsha College of Applied Construction Technology， Dongyang， Zhejiang 322100）

Abstract Read construction drawings architectural engineering students must possess core competencies. Reinforced concrete building is covered by a node surface decoration， difficult for students to understand the node configuration. From security considerations， the project is difficult to accept a large number of students to visit to get perceptions. School training in addition to a large operation area， the large amount of material cost is high. Vocational colleges knowledge map structures to carry out school-enterprise cooperation， combining learning with great difficulty. In the concrete structure diagram teaching knowledge， build \"project component-based， drawing whiteboard， modeling personalized， assessment process\" of the four modernizations teaching model will improve the effectiveness of classroom teaching.

Key words personalized component modeling; building structure knowledge map; application

建筑力學與結構是高職建筑工程技術專業的一門核心課程，識讀結構施工圖是學生必須具備的核心能力。建筑力學與結構包括靜力學、材料力學、鋼筋混凝土結構設計、建筑結構抗震、混凝土結構施工圖平法標注等內容，知識體系比較完善，但由于鋼筋混凝土節點被表面裝飾裝修所覆蓋，學生對構造節點的認知能力有限，考慮安全要求，施工工地很難接納大量學生跟蹤學習，而校內實訓除了場地條件限制，還要考慮鋼筋等材料用量高成本因素，因此高職院校如何培養學生的職業實踐能力，開展建筑結構識圖教學值得探索。

調查統計顯示，學生普遍存在結構識圖能力較差，對國家建筑標準、設計圖集理解不夠，不能快速適應工作崗位的需求。為了提高課堂教學效果，提升學生綜合實訓能力，培養學生成為高素質的技術技能型人才，在混凝土結構施工圖教學中構建“項目構件化，繪圖白板化，建模個性化，考核過程化”的四化教學模式。

1 項目構件化

一套完整的結構施工圖紙由基礎、柱、梁、剪力墻、板、樓梯等構件構成，建筑結構類型很多，在有限的時間內，不可能面面俱到分析講解。根據學生就業崗位的基本能力要求，結合國家建筑標準設計圖集，即11G101-1、11G101-2、11G101-3，以框架結構和剪力墻結構兩種常見的結構類型為載體，選取有代表性的各類構件，如基礎工程中的獨立基礎、條形基礎、筏型基礎及樁基承臺，主體工程中的柱、梁，剪力墻、板、樓梯等構件分別進行教學。

如圖1所示框架梁為例，學生畫出豎向均布荷載作用下的內力圖即彎矩圖（M圖）、剪力圖（V圖），與平法圖例對比，就能直觀了解梁配置受力鋼筋的位置。從圖中可以看出，梁跨中下面受拉，所以配置3 22受力鋼筋，梁下部鋼筋連接位置不宜在受拉區，宜位于支座Ln/3范圍內;端支座和中間支座附近是上面受拉（負彎矩），負彎矩相對較大，所以配置4 22受力鋼筋，梁上部的通長筋連接位置不宜在受拉區，宜位于跨中Ln/3范圍內;梁支座附近剪力較大，所以箍筋間距較小;跨中剪力較小，所以箍筋間距較大。通過框架梁內力圖形狀推出受力鋼筋布置要求，再了解制圖規則，講解鋼筋構造要求，計算鋼筋下料長度。通過繪圖，幫助學生看懂圖紙，理解結構設計原理。

2 白板化手工繪圖

高職學生思想較活躍，多數學生自我學習能力較弱，傳統教學模式下，課堂的學習注意力較難集中，教學難度大。激發學生的學習興趣，挖掘學生的潛能，把學生作為課堂教學的主體，提高課堂教學效率，成為課堂教學亟需解決的問題。多年的教學經驗告訴我們，如果將一項任務落實到學生個體，能增強學生的責任意識，明確學習目標。通過明確任務布置、中間環節的過程檢查，結果分析點評反饋，可激發學生學習興趣，提高課堂教學成效。

結構施工圖識圖教學中，每個學生準備一塊桌面大小的可擦洗白板（約600mm€？50mm），一支專用的繪圖筆，一只板刷等繪圖工具，教師通過多媒體展示各種構件構造詳圖，講解演示繪制過程，學生在白板上動手繪制配筋圖、截面圖、鋼筋分離圖等，小組成員相互探討，相互檢查，教師巡視指導，教學互動，以學生為主體，較好地完成課堂教學任務，又能重復利用繪圖工具，節省成本。

3 個性化建模實訓

通過白板手工繪圖，學生對結構制圖規則和構造詳圖有了一定理解，初步掌握了識圖方法。但學生缺乏實際項目的訓練，缺乏實際動手能力，還是不能很好掌握鋼筋綁扎工藝要求，針對這一情況，采用不同規格帶皮鐵絲替代鋼筋制作各種構件模型，體驗綁扎等工藝。

3.1 材料準備

每個班分成8組，每組6人，選定一名組長，每組領取三種粗細不同的紅色、綠色、白色帶皮鐵絲（較柔軟，可操作）、用較粗鐵絲自制扎勾、扎絲等。

3.2 操作實施

指導教師到實際樣板工地拍攝各種構件的鋼筋綁扎實物圖片，如獨立基礎、柱、梁 、樓板等等，配合文字說明，每種構件授課之前，小組長在指導教師帶領下，根據圖集中的構造要求，結合工地收集的實際圖片尺寸按1：10縮小比例，用鐵絲制作各種構件的模型，既可在課堂教學中展示，增強學生學習直觀性，又可提高各小組長操作能力，帶領小組成員完成實訓操作。

3.3 集中實訓

（1）鋼筋下料。鋼筋算量及建模集中實訓周期間，提供多套構件尺寸不同的個性化二層框架結構別墅結構施工圖，小組長負責，根據任務書的要求，小組成員分工、協作配合，共同完成材料下料計算，編制材料用量下料表，計算完成并確認后，小組成員詳細介紹鋼筋計算過程，口頭回答教師及其他同學的提問，師生共同評價學生的知識掌握程度，計入個人成績，責任到人，教師嚴格把關，促進學生踏踏實實完成學習目標。

（2）制作模型。根據計算規則完成下料后，各小組長負責領取與任務書相應的材料用量和工具（老虎鉗，尖嘴鉗，鋼絲鉗各一把），分組制作模型，指導教師加強巡視指導，發現問題及時糾正指導，學生發揚團隊合作精神，查閱相關設計圖集和施工規范，各負其責，共同完成個性化結構模型，通過學生動手操作，提高實訓成果質量。

4 考核過程化

統籌兼顧知識、能力、技能、素質綜合考核的評價體系。理論考核與技能考核并舉，重視技能考核。實訓環節作為技能考核的組成部分，采用小組長打分、任課老師評分相結合的評價體系。過程考核與成果考核結合，重視過程考核，關注學生知識、素質、能力的平時積累，以課堂表現、成果完成的質量、進度、學習態度等進行評價，提升學生的綜合素質。

高職學生沒有升學壓力，學習主動性較差，大部分學生忽視平時，突擊期末，不能真實反映學生實際掌握理論知識和基本技能情況。推進過程化考核，將課程知識和技能分解為若干個階段目標，制定相應的項目，學生每完成一個項目及時評價完成的成果作為階段成績，從而促進學生平時的學習，體現考核的科學性。鼓勵上課積極主動的同學，以加分的方式給予獎勵，激發學生平時對學習的重視程度。課外技能訓練以小組為單位，由小組長負責帶領成員在課外共同完成各種個性化構件的模型制作，考核每個小組得分，要求組員之間互相探討、共同提高，加強小組之間的競爭，提高學生的操作技能。

5 結論

個性化構件教學模式在我校應用一年多以來，取得了非常明顯的效果，利用帶皮鐵絲做成個性化構件模型價格低廉，可以在教室內完成，拆除下來的材料可供下一輪重復使用，創造了可循環操作的實踐模式，大大節省了場地和實踐操作的費用支出，相當于把工地搬進課堂，學生對房屋結構部分操作訓練，符合現代高職教育校企合作、工學結合的理念。

總之，探究識讀各構件圖，通過構造詳圖了解鋼筋的構造、完成鋼筋算量，通過個性化制作模型加強感性認識，在混凝土結構施工圖教學中采用“項目構件化、繪圖白板化、建模個性化、考核過程化”的四化教學體系，做到邊教邊學邊做邊考，真正達到“教、學、做、考”一體化，讓每個學生既要獨立思考，又要動手訓練，激發了學生學習興趣，培養了學生的自主學習能力，在全面提高專業技能的同時，提高信息處理能力、團隊合作能力、溝通和管理能力、創新能力，更重要的是在完成項目任務過程中培養了學生的崗位意識和責任意識，有利于增強學生對社會及企業的認知能力，促進學生可持續發展，提高課堂教學效率，提高教學質量。

基金項目：2014年浙江省教育技術研究規劃課題“個性化構件建模在建筑結構識圖中的應用研究”。項目編號JB12

參考文獻

[1] 教高[2006]16號.關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見.

[2] 何海榮.對新形勢下建筑結構課程教學改革的探討.山西建筑，2013.8.