《建筑结构设计软件应用》课程教学实践探讨

侯丕吉?张淑云?张磊

本文为西安科技大学教育教学改革与研究项目（编号：JG16093）

【摘 要】 本文在分析高校土木工程专业《建筑结构设计软件应用》课程教学现状和存在问题的基础上，结合教学实践，从教学内容、教学方法、考核方式等方面提出了改进对策，以期提高教学质量。

【关键词】 建筑结构设计软件应用；课程教学；现状；问题；改进对策

目前，各高校土木工程专业均开设了设计软件应用相关课程，该课程的教学目标及任务是通过介绍设计软件进行建筑结构设计的方法和过程，培养学生综合应用所学的知识解决专业问题的实践能力，为毕业设计和工作就业打下坚实的技能基础。

一、关于《建筑结构设计软件应用》课程教学现状的探讨

按照培养计划，《建筑结构设计软件应用》课程一般安排在本科第7学期，学时32课时，其中包涵了理论授课和上机操作。授课过程，一是主要向学生介绍当前国内常用的建筑结构设计辅助软件的类型和特点；二是以实际工程为例，课堂演示设计程序中常用模块基本命令以及操作方法；三是依照课堂教学进度，及时安排学生上机操作，熟悉各模块的使用方法和结构设计流程。通过近几年的教学，笔者发现并总结了几点影响教学效果以及亟待改进的问题。

1、教师本身缺乏丰富工程经验

由于工作性质的原因，教师实际工程设计经验欠缺是较普遍现象，有些教师只能依靠教材中的实例，以及规范中所涉及到的专业知识，相对死板地讲解软件的操作方式，与实际工程结合效果不佳，许多实际工程问题以及设计经验和技巧，无法在课堂中体现。从某种程度来说，只是简单地充当了软件流程演示的角色，这个过程很大程度上无法调动和提高学生对学习软件的积极性和重视程度，使得教学效果差强人意。

2、学生对设计过程了解不够深入，软件操作、理论知识和专业间协作的综合能力不理想

学生掌握专业理论知识的程度参差不齐，灵活运用程度欠佳。有些学生学习专业课过程中，只是教条地学完一门课，参加课程考核后，即认为达到要求，并未对所学课程与前导课程或者同时开设课程之间的关系加以思考和梳理。课堂上，教师在演示软件设计过程中，会频繁提到专业课程中的相关知识，发现有些学生无法给予教师相应的反馈，有些不知所云。在涉及到专业间协作问题时，学生无法在大脑中形成较完善的设计体系。

3、课时少、就业压力以及准备考研等因素造成学生对课程的不重视

由于软件应用这门课涉及到的专业知识较多，因此若要在课堂教学中面面俱到，较难实现，这就需要学生课下花时间去独立练习，但在本科第7学期，学生正面临着就业与考研的压力，大多数学生无法保证软件的学习时间，甚至课堂出勤也会受到影响。

4、软件版本更新快，教学软件不能及时配套

随着行业科技的不断进步和实际工程的需要，建筑行业的设计规范、规程和图集在不断修订，建筑材料、建筑体系在日益改进，建筑工程对辅助设计软件的要求也越来越高。设计软件更新速度加快，更新后的软件在功能和操作上都会发生一定程度的变化。为了能够让学生尽可能地提前接触、了解和学习新的软件，这就需要相关的教学内容不断更新；同时，教材和学生上机所操作的软件更新均较为滞后，这也使得教学效果不够理想。

5、评价方式单一

传统的考核方式是机试和笔试的综合考试，由于考试时间有限，一般考试题目较单一，只是关于基本操作命令的应用，尽管一定程度上可以反映学生的初步掌握情况，但并不能将学生的真实设计思路体现出来。

二、关于课程教学方法及过程的探讨

根据我国土木行业的发展趋势，行業环境对大学生的各方面素质均提出新的要求。许多用人单位需要的是有一定实践工作经验、具备计算机熟练操作能力等方面的人才，他们希望毕业生进入工作岗位后，在较短时间内就能够胜任职位，尽快为单位创造效益，因此，为缩短学生的岗位磨合期，笔者认为《建筑结构设计软件应用》这门课程的教学过程中应着重加强学生对设计过程的认识，具体可以从以下几个方面进行。

1、教学内容

（1）教学内容与工作岗位结合，提高学生运用知识的能力。提前使学生进入职业工作状态，以用人单位的岗位要求为标准，培养学生运用所学知识进行结构设计的技能。在实际建筑工程结构设计中，一般包含方案阶段、计算分析阶段和施工图阶段三个设计阶段。其中，方案阶段较为容易被忽视，很多学生认为“方案花太多时间不值得，计算分析阶段，是纠错阶段，如果此时发现方案不可行，大不了回头重新修改方案”，他们往往会出现花费更多时间，走更多弯路的情况。如果一个设计者能够正确综合运用专业知识来精心制定方案，会使得整个设计过程更加通畅、合理、快速、高效。另外针对设计结果的优化也是一个重点和难点，重点在于它对结构受力的合理性，材料性能的使用率以及结构造价的经济性都起到了至关重要的作用，难点在于它需要设计者有较丰富的工作经验，专业知识掌握扎实，综合运用知识能力强。基于上述分析，教师如若能够在教学过程中，启发学生如何将所学知识运用到结构设计中，引导学生如何去判断计算结果的正确性和合理性，将会很大程度上提高该门课程的教学质量，也会提高学生对其他专业课程的理解和认识。

（2）掌握基本理论的基础上，引导学生多尝试，多探索。课时的长短客观上制约了教学内容的拓展和面面俱到，因此教师须在有限课时内有所侧重。笔者认为，各类设计程序中，模块较多，若逐一演示，反而会降低学生对待软件学习的积极性，这些模块虽针对不同设计对象和设计条件使用，但教师重点演示一到两个模块，学生认真练习，便可达到触类旁通。另一个方面，教师应多采取启发性教学，引导学生运用不同模块去分析同一问题，或者变换条件、变化方法和思路来分析同一对象，反复多次进行软件操作，分析计算结果，对比数据，总结不同条件，不同方法、不同方案的利与弊。经过上述训练，除提高学生对于软件的操作熟练能力外，所学知识必将会升华，学生的独立设计分析工作能力会大大提高，就业竞争力自然提升。

2、教学方法

（1）教师备课。为达到好的教学效果，教师自身的学习质量首先要保证。第一步，钻研教材和辅导书。教师首先要基于设计过程，深入理解分析教材，只有结合教学内容，对规范条文修订所引起设计内容和方法的改变以及软件操作版本升级引起的软件界面、操作步骤的变化等问题做到心中有数，才能把新规范做了哪些修改、规范修改对现使用软件有怎样的影响、使用操作中应该注意些什么等问题在课堂上给学生讲清楚，才能弥补教材更新滞后对教学产生的不利影响。第二步，多与设计院专业设计人员沟通，为了避免“纸上谈兵”、“理论脱离实际”，教师应多参与到实际工程的设计过程中，随时了解和掌握目前实际工程中处理问题的常用方法和技巧。

（2）强化实践教学环节。《建筑结构设计软件应用》课程以知识应用和动手能力为主线，以上机课时和毕业设计电算校核为依托，以“工程实例+任务要求”为模式，结合假期学生的生产实习和毕业实习，形成了比较完整的实践教学环节。实践教学环节不能被教师和学生所忽视，一个完整的实践教学环节须要学生清楚自己的任务是什么，如何完成任务，教师应把握好该环节，基于设计过程，运用工程实例去激发学生自主学习的积极性，提高其动手能力。

（3）利用网络建立师生学习平台。利用网络平台，建立学习讨论群，随时了解学生的疑惑和需求，与学生及时沟通相关专业问题，并上传资料供学生参阅和学习。

三、关于课程考核方式的探讨

课程考核应为多种形式的综合考核体系，定量与定性考评相结合、结论与过程考評相结合，教师考评与学生考评相结合。该课程可由阶段考核（占总成绩20%），计算书及施工图考核（占总成绩20%）和考试考核（占总成绩60%）三部分构成。这三部分贯穿于教学过程当中。

1、阶段考核

该考核由四部分构成：方案确定+分析计算+施工图绘制。以小组为单元，小组间相互提问的形式，先由设计小组介绍方案思路，展示模型并讲解计算结果的合理性，并提出可以进一步优化的内容；接下来由其他小组来提问，最后由教师点评和打分。该阶段主要考核学生对于设计方案的把握和模型优化的意识。施工图审查阶段，考核学生对计算结果和图中问题的处理能力。

2、计算书及结构施工图考核

该阶段各小组应进一步完成施工图，并形成完整的结构设计计算书，教师根据计算书与图纸的完整性和正确性给出成绩。

3、考试考核

考试考核是较为传统的考核手段，也是评价学习效果最为成熟的一种方式。但该考核方式时间性和局限性均较强，为了避免出现高分低能的情况，《建筑结构设计软件应用》课程的考核中，考试考核只作为课程考核的一个部分较为合理。

四、结语

《建筑结构设计软件应用》课程是一门应用型极强的专业技能课，为使教学效果达到最佳，应打破传统先学习命令，再学习简单应用的教学方法，应基于实际工程的设计过程，调动学生参与其中，使学生真正体验作为一名结构设计人员的工作状态，培养学生的工作技能，提高学生处理实际工程问题的能力。

【参考文献】

[1] 焦玮.《结构设计软件应用》教学的实践和思考[J].高教论坛，2013.11.70-72.

[2] 陶莉.构建基于工作过程的《结构设计软件PKPM》实践性课程的探讨[J].硅谷，2010.05.172-173.

[3] 朱凯伦.科学精神和创新思维的培养——计算机应用软件教学的实践与思考[J].西华师范大学学报（自然科学版），2004.2.223-226.

【作者简介】

侯丕吉（1982-）男，汉族，西安科技大学建筑与土木工程学院讲师，博士，主要研究方向：工程结构抗震.