平法识图混合式教学改革

金志辉

(云南经济管理学院，云南·昆明 650106)

平法识图混合式教学改革

金志辉

(云南经济管理学院，云南·昆明 650106)

在教育部和住建部有关精神的指导下，《平法识图》这门课程向信息化教学和实践教学改革，主要措施有建筑信息模型和云教材辅助教学、体验式教学、实践教学和视频教学相结合，最后以安宁校区的典型建筑的结构施工图进行综合实训，掌握解决实际问题的专业技能。引导学生的创新创业思维，鼓励学生进行创新创业。

云教材；信息化教学；实践教学；混合式教学

2012年教育部发布了《教育信息化十年发展规划(2011－2020年)》，规划明确指出“把教育信息化作为国家信息化的战略重点和优先领域全面部署、加快实施，调动全社会力量积极支持和参与，用十年左右的时间初步建成具有中国特色的教育信息化体系，使我国教育信息化整体上接近国际先进水平，推进教育事业的科学发展”。

教育部关于推进高等职业教育改革创新引领职业教育科学发展的若干意见教职成[2011] 12号文件指出“继续推行任务驱动、项目导向等学做一体的教学模式，实践教学比重应达到总学分(学时)的一半以上”。住房与城乡建设部2011年发布了《2011－2015建筑业信息化发展纲要》建质[2011]67号文件。文件明确提出要大力推广建筑信息模型技术，目标是“十二五”期间，基本实现建筑企业信息系统的普及应用，加快BIM、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用，推动信息化标准建设。在教育部和住建部有关精神的指导下，《平法识图》这门课程向信息化教学和实践教学改革。在平法识图的教学改革中，改革方向是信息化教学和实践教学。

一、平法识图概述

图纸是工程师的语言，平法识图的识图对象是用平法表示的钢筋混凝土结构施工图。平法的表达形式是把结构构件的尺寸和配筋等，按照平面整体表示方法制图规则，整体直接表达在各类构件的结构平面布置图上，再与标准构造详图相配合，即构成一套新型完整的结构设计。这门课程在掌握构件和钢筋构造的基础上，要进行识图和钢筋算量，并且了解基本的施工方法。

二、教改实践

(一)“产学研用”一体化

研究建筑行业最新的建筑信息模型(Building Information Modeling，简称BIM)技术，BIM是近十年在原有CAD(Computer Aided Design，计算机辅助设计)技术基础上发展起来的一种多维(三维空间、四维时间、五维成本、六维收益、N维更多应用)建筑模型信息集成技术。可以使建设项目的所有参与方(包括政府主管部门、业主、设计、施工、监理、造价、运营管理、项目用户等)在项目从概念产生到完全拆除的整个生命期内都能够在模型中操作信息和在信息中操作模型，从而从根本上改变从业人员依靠符号、文字和图纸进行项目建设和运营管理的工作方式，实现在建设项目全生命期内提高工作效率和质量以及减少错误和风险的目标。

用建筑信息模型的主流软件revit系列以IFC格式导出典型建筑案例的各类基础、梁、板、柱、楼梯和剪力墙模型到SketchUp软件，见图1。不能通过这种方式获取的模型则用

SketchUp软件来创建，如钢筋笼模型，然后在课堂教学中利用SketchUp软件打开相应的模型辅助教学，可达到直观和动态的效果，实现从宏观到微观的深入学习，见图2。除此之外，利用青橙软件以参数化的方式创建钢筋笼模型，并且进行钢筋算量，实现由定性研究到定量研究的升华。总之，利用各种软件辅助教学，提高信息化教学力度。

(二)云教材提升信息化教学

信息时代里，人们依赖互联网技术进行社交、购物、出行、学习、工作和娱乐等活动。学生也把这种习惯带入课堂，大学生在课堂上玩手机已经成为一种通病，是每个上课教师最头疼的问题之一。有的学校要求学生进教室把手机统一保管在指定的容器里，有的采取屏蔽手机信号的措施，不管采取什么措施，治标不治本，事倍功半，都难以阻止人们信息时代里对电子产品的依赖。课堂上过多的干涉学生使用手机，还会增加学生的抵触情绪。

中等和高等教育中绝大部分教材都使用黑白印刷，文科类的教材图片较少，理工类的教材有部分黑白图片。现在的学生很少使用纸质的教材和书籍，很大原因是纸质的教材所能传递的信息比较有限，缺乏音频、动画和视频等信息。

图1 revit软件导出的房屋构件模型

图2 SketchUp软件创建的钢筋笼模型

此外，中等教育和高等教育的教材多样化，由于编写教材需要很长的时间，再版周期也较长，而理论思想和科学技术发展得日新月异，教材内容往往出现跟不上时代的尴尬。教材出版后所存在的错误或者不足无法更正，师生的使用情况和意见反馈无法有效收集，难以为再版的调整提供有效信息，再版质量难以保证。中等教育和高等教育大量扩招，师生比失衡，教师教学任务重，教师难以对学生的学习情况进行精细化管理。

为克服现有教材的不足和信息时代里学生课堂上玩手机的不良现象，充分利用互联网技术的优势和人们对电子产品的依赖，在编写教材过程中，匹配相应的彩色图片、图纸、音频、动画和视频等电子资料，把这些资料储存到稳定的服务器里，并且把对应的网址通过二维码链接到教材里。

通过手机微信的扫一扫功能，读取二维码所链接的相关电子资源，把传统的教学模式和最新的慕课和微课结合起来，做到混合式教学，提高教师的教学效果和学生的学习兴趣。教材出版后，根据行业的发展动态，通过编辑网络后台的电子资源，无需更新二维码就可以更新教材内容，保证教师所讲授的内容是最新的。通过服务器后台的统计管理，可以了解学生的访问记录，教师可以了解学生的学习情况，同时为调整教材内同提供可靠的依据。

(三)体验式教学

现在教师授课用来实现指引功能的工具主要是手势、鼠标、激光笔和可伸缩教棍。这些工具能满足大部分课程的教学要求，但是针对涉及到钢筋构造的课程，教师只能用粉笔画线或者电脑绘图来示意性的表达这些元素的平面布置，无法直观的演示空间构造，学生就会感到抽象，会降低学习兴趣和学习效果。针对上述不足，在钢筋构造的教学过程中，为了让学生直观的了解钢筋的空间构造，方便识图、算量和施工，教师自制了可弯曲金属教棍。可弯曲金属教棍内部主材是吕芯或铁芯电线，外部用金属软管包裹，两端由塑料管固定组成。教棍外径约12至13mm，由软管外径决定，长度1m至1.5m，由铝芯或铁芯电线的长度以及软管的可伸缩范围决定。铝芯或铁芯电线在金属软管的包裹下，不增加较大重量的情况下可增大较大的直径，视觉美观，弯曲的时候会明显增大弯曲半径，可有效避免铝芯或铁芯电线的疲劳断裂，延长使用寿命。内置铝芯电线直径可选择的规格是35平方或者50平方，女教师可弯曲35平方铝芯电线制作的教棍，男教师可轻松弯曲50平方铝芯电线或者由5至7根14号铁线螺旋缠绕成的电线制作的教棍。

在利用建筑信息模型辅助教学的基础上，教师用自主研发的可弯曲金属教棍辅助教学，教棍具有指引功能的同时，还可以根据教学需要，把教棍弯成所讲内容的钢筋形状让学生观摩，下课后卷起来收在包里以备下次使用。同时，教师课前发给每个学生一根扎丝，学生用扎丝模拟教师所讲的钢筋的形状进行学习，下课后由教师收回反复使用。除此之外，还利用教师和学生以前制作好的钢筋笼模型辅助教学。针对一些构件的钢筋构造，教师提出问题让学生去思考和解决问题，让学生找出克服梁构件弯剪扭的措施和配筋方案，最终由教师进行点评和补充，然后再讲解梁构件的钢筋构造。

(四)工学结合的实践教学

在观看、触摸和计算的基础上，为了让学生掌握理论知识，并且把理论知识运用到实际工程中，提高动手操作能力，学生以团队的方式根据教师指定构件的结构施工图制作钢筋笼模型。在制作钢筋笼模型的任务驱动和项目导向下，学生需要模拟识图、算量、采购、下料、绑扎和验收的工作过程，实现“做中学，学中做”。

这门课程主要学习10类构件，教师讲授8类构件，学生需要当堂制作8个模型，另外两类构件由学生自学并选作模型，使实践操作课的学时约占总学时的一半。期末考的模型学生可以根据实际情况选择不同难度的构件进行制作，难度最大的构件满分为100分，难度最低的构件满分为75分，共有5个构件可供选做。这些钢筋笼模型作品同时可以参加学院举行的鲁班文化节系列技能大赛，做得精巧的模型由教师收藏作为教具。

学完各构件后，将以安宁校区的框架结构、框架剪力墙结构和剪力墙结构的典型施工图为素材，结合施工过程的照片进行综合识图实训，掌握解决岗位实际问题的专业综合技能。

(五)网络学习和“授后服务”

为了鼓励学生学会自学，本门课程的桩帽和楼梯构件由学生按照教师传在网络教学平台的资料进行自学，然后根据教师设计的图纸选择制作钢筋笼和钢筋网片模型，最后交给教师检查验收。同时，为了扩展学生与这门课相关的知识，网络教学平台里上传了大量学习资料，主要有图纸、标准、软件、名师课堂、力学实验视频、施工技术视频、巨型工程施工方案视频、建筑行业的BIM新技术等资源。

其中在大众创业，万众创新的号召下，为了鼓励学生具有创新的思维和能力，在网络教学平台中持续链接中央电视台我爱发明栏目中有关建筑工程方面的发明创造，主要有丝紧箍成、超级旋挖钻、垃圾巧变身、瓷砖贴贴贴、焊接好帮手、穿墙引线、钢管曲中求直、凿岩利器、超级埋缆王、防坠妙锁、地砖平铺记、自动砌墙机、可视电流、墙壁切割机、抹灰机、路面铺砖机、充气力士(气垫车)、神奇爬楼椅、超级起吊、以水为刀、立体打印、隐形妙剂(新型阻燃剂)开槽一绝(开线槽机)。

教师为了更好的提供“授后服务”，把QQ、手机、微信和微博联系方式告知学生，方便学生有困难的时候联系老师。此外，定期安排晚自习到班辅导。

总之，正所谓“教学有法，教无定法，贵在得法”。教师只要以高度的责任心去学习行业前沿，了解学生的情况，探索科学的教学方法，备好每一次课，就能讲好每一堂课，上好一门课。

(编辑 崔立华)

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(2015)03－38－03

2015－05－27

金志辉，男，云南经济管理学院工程学院讲师，林园植物与观赏园艺硕士，研究方向为建筑信息模型。