“平法”施工图融入建筑结构构造与识图教学实践研究

刘建邦

（山西水利职业技术学院，山西 太原 030027）

0 引言

建筑结构构造与识图是高职建筑工程施工类和管理类专业的一门重要必修课程［1］。 通过该课程的学习，学生能够熟练识读建筑结构施工图，并为后续建筑工程施工课程中钢筋翻样及钢筋工程质量检测等相关内容的学习奠定坚实的基础［2］。熟练识读“平法” 施工图是建筑工程类专业学生需要掌握的核心技能之一，任课教师开展基于“平法”施工图的建筑结构构造与识图课程教学改革与实践， 有助于更好地完成课程教学目标任务， 助力建筑工程施工与管理一线技术技能人才的培养。

1 “平法”施工图

1.1 “平法”施工图表达简介

随着我国建筑业的高速发展，各类房屋结构图，如多层或高层现浇混凝土框架结构、剪力墙结构、筒体结构等，均采用“平法”施工图表达方法。“平法”施工图是对传统二维施工图表达的重大变革， 也是我国目前通用的施工图表达方法， 即在结构设计平面施工图上，直接将结构构件（基础、梁、板、柱、剪力墙、楼梯等）的技术信息（编号、截面尺寸、钢筋技术参数等）集中或原位标注在构件一侧，再与结构标准图集中的构造节点详图相互配合，组成的一套新型、完整的结构设计施工图［3］。

1.2 “平法”施工图表达的特点

传统施工图将结构构件（柱、梁、板、剪力墙等）从结构平面设计图中索引出来［4］，再逐个绘制模板详图和配筋详图，其特点是图纸大、表达繁琐、索引多、不直观。 “平法”施工图表达的最大优点是，彻底打破了传统二维施工图的表达方式， 大大减少了设计人员的脑力劳动，与传统二维施工图相比，通常可减少图纸量60%以上，加之运用计算机结构设计软件，大大缩短了设计周期，使施工图表达更加直观、简明清晰、易于理解。 当然，这种表达方式对参与工程建设的所有技术人员，包括施工员、技术员、造价员、监理员、质检员和钢筋工等，都提出了更高的要求。他们必须先读懂“平法”施工图，才能准确地理解设计意图，建造出安全可靠、实用美观且经久耐用的建筑产品。

2 课程改革目标

2.1 明确课程改革方向，准确定位课程改革目标

依据《国家职业教育改革实施方案》对课程改革的指导意见，课题组遵循“行为导向、理实融合、学岗融通、学做合一、立德树人、服务就业”的思路，加强课程内涵建设，基于建筑工程施工与管理工作过程，将课程内容先加以系统化分解，再进行科学整合，重构课程教学任务目标体系， 始终以培养学生熟读施工图的能力为核心，设计可行性高、趣味性强、科学性足的递进式学习任务。在教学实施中，以项目为单位划分课程学习任务，按照制订目标、确定计划、组织实施、项目检查、评价分析等工作步骤组织教学活动，充分发挥学生的主体作用和教师的主导作用，更好地完成课程教学目标［5］。

2.2 加强课程内涵建设，整合课程教学内容

在课程内涵建设过程中，应充分进行企业调研，邀请建筑行业的专家参与专业论证和课程内涵建设方案讨论，充分了解建筑行业对毕业生知识、素质和职业能力的要求，以“懂理论、重实践、强技能、会应用”为出发点，根据岗位职业能力需求确定课程教学目标。在开设建筑结构构造与识图课程之前，学生虽然学过建筑工程制图和建筑构造与识图这两门课程，但还未涉猎建筑结构方面的知识，不清楚房屋的结构构造原理和节点连接构造措施， 尚不能完全看懂传统的二维结构施工图，更谈不上读懂“平法”施工图。因此，课题组应整合建筑材料、建筑力学、建筑结构等课程的教学内容， 合理去除理论性较强的部分，以施工为导向，把“平法”施工图的内容纳入到项目教学中，作为必修内容，其教学学时占到总课时的45%。 通过适当增加实际工程案例进行施工图识读训练，将不同类型的知识整合起来，实现理论与实践一体化，以利于培养学生的专业知识综合应用技能［6］。

3 “平法”施工图融入课程教学设计，突出“识图”关键能力培养

现浇混凝土结构的施工图， 是由各种构件“平法”施工图和相应的标准构件详图组成的。设计单位根据设计规范绘制“平法”施工图，不同的工程项目有不同的“平法”施工图［7］，施工图是动态可变的，而房屋各类构件的配筋构造详图目前采用的均是16G101 标准图集，是静态不变的。 这“一动一静”的“平法”施工图和标准图集共同构成一套完整的房屋结构施工图， 可以满足设计规范及建筑工业化的要求，能够保证房屋主体结构工程项目照图施工。

3.1 遵循学生认知规律，合理设置教学单元

在课程教学实施过程中， 课题组遵循学生的认知规律，按照结构体系划分的顺序讲授课程内容，即单独结构（梁、板、柱）—框架结构—剪力墙结构（含框支剪力墙结构）—基础。各结构体系在结构受力关系与连接构造中有着根本区别， 所以结构施工图表达与配筋锚固连接做法也不一样。 在进行“平法”施工图各种构件的构造节点详图讲解时， 可与教材中构件安排的顺序同步进行，即框架结构（梁、柱）→楼板→楼梯→悬挑构件→剪力墙结构→基础， 将“平法”施工图深度融入到各项任务的单元学习中，采用“教材＋平法图集＋工程施工图＋技能训练”的方式进行整合［8］，形成新的课程教学内容及其教学实施方案。

3.2 课程设计思路突出关键能力培养

教师在具体讲授各种构件的“平法”施工图时，要考虑知识的前后连贯性、综合应用性，追根溯源，从运用基础知识解决实际问题入手。 学生从认知建筑结构材料、分析构件模型受力情况，到了解各种构件的二维结构施工图表达、识读结构构造节点详图，再与“平法”施工图进行对照，了解“平法”施工图图集中的制图规则和要求，循序渐进，进行知识积累。在最后安排的课程实训环节中， 让学生根据不同构件的“平法”施工图，画出传统意义上的二维表达施工图， 并进行钢筋抽筋与图形翻样计算， 使学生的“平法”施工图识读能力得到锻炼和提升。如，山西水利职业技术学院（以下简称“学院”）在整个教学过程中， 充分利用建筑工程实训场的钢筋加工实训车间和框架剪力墙实物模型，安排了18 学时的现场讲授和项目化动手操作，强化识图训练，达到了建筑结构构造与识图课程中“平法”施工图的有关教学要求，实现了预期的教学目标。

4 课程教学改革与实践

4.1 教学设计突破课程难点

在建筑结构构造与识图课程教学设计与实施过程中，我们注重突破两大难点。一是，课程信息量大，要把前导课程知识合理引入该课程的讲授中， 如建筑工程制图、建筑构造、建筑材料、建筑力学等课程知识，以及结构构造二维施工图表达和“平法”标准图集。 在引导学生读图的过程中，需引用前述知识，并对“平法”制图规则、节点构造详图和结构施工图进行连贯性综合讲解。 二是，该课程实践性比较强，而学生的感性认识不足， 对房屋结构的整体空间及图形对应实物的综合想像力差， 很难上升到理性认识的高度，教与学都感到疲惫、吃力。 传统的教学方法与手段，远不能适应本课程新的教学要求。针对以上难点， 笔者所在教学团队经过近年来不断的实践总结，将“平法”施工图融入课程教学改革中，并取得了较好的教学效果。

4.2 系统了解结构原理，深刻认知结构构造

钢筋混凝土结构施工图主要包括基础、 柱（或墙）、梁、板、楼梯等基本构件的施工图。首先，我们让学生系统认知各个构件之间的结构联系， 因为它们之间不是孤立存在的，而是相互关联、相互支撑的。它们按照一定的组成规则，通过正确的连接方式，组成能够承受、传递荷载并兼具其他间接作用的骨架。这些构件中的钢筋也是相互关联的， 具体连接构造为：柱（或墙）锚固于基础内，其受力钢筋就要锚固在基础内；梁的两端锚固于柱（或墙）内，梁的受力钢筋也要锚固在柱（或墙）内，同理，板的钢筋也要锚固在梁（或墙）内。 同时，各种构件又是相对独立的，每一种基本构件都有自己的结构配筋详图。 学生只有在脑海中建立起房屋主体结构骨架（构件）荷载传递的力学关系， 才能对整个房屋的结构体系受力原理有全面的认知。

在讲授梁、板等水平承重构件时，要循序渐进，让学生弄清楚简支构件、 连续构件以及支座类型，通过构件荷载定向分析建立力学模型，进行受力定量分析，找出构件最大弯矩和最大剪力截面所处位置。 这样更有利于学生在识读结构配筋图时，深刻理解各种钢筋的作用以及钢筋空间位置的布排，同时为后续理解“平法”施工图制图规则与构件详图，认知结构体系各类构件的相互连接等，奠定坚实基础。

4.3 教学方法改革实践

4.3.1 实物模型现场教学法

2007 年，学院模拟施工现场建设了两层300 余m2的框架剪力墙结构钢筋骨架实物模型，共包括井格基础、框架柱、剪力墙柱、剪力墙身、框架梁、悬挑梁、连梁、楼板、楼梯等构件的钢筋连接方法及节点构造40 余处，涵盖了标准图集中“平法”施工图的主要构造及节点配筋做法， 并配套制作了5 块图文版面的“平法”施工图。 以校内实训场为依托，安排了18 学时，由教师带领学生分阶段进行现场讲授和实训，将实物配筋情况与“平法”施工图版面进行直观对比，采用“图物两对照、看图查实物、照物辩识图”的方法进行读图实训。通过“平法”制图规则、构造措施与实际配筋的直观对比［9］，学生能够很快熟悉“平法”施工图的制图规则，掌握“平法”施工图的识图要领。如，在教学安排中，讲到结构原理方面的知识时，教师可将学生带到框架剪力墙结构实物模型前，给学生以直观认识，谁是谁的支座，构件的受力钢筋通过怎样的处理方法锚固在支座内， 怎样确定锚固长度的限值，钢筋连接为什么在这个位置，三种连接方法如何选择等等，让学生看得见，摸得着，就容易理解，也能够记忆深刻［10］。

通过现场教学，学生踊跃提出问题，师生互动答疑解惑， 增强了学生的感性认识， 对提高其学习兴趣、激发其求知欲很有帮助。

4.3.2 案例分析教学法

在课程教学中， 引入身边已建成的真实工程案例进行讲授。在讲授相关理论知识时，详细讲解相应的工程案例， 激发学生对案例所蕴含的基本概念和基本知识点的兴趣，加深其对理论内容的理解。 如，以学院的八层框架结构教学楼为案例， 配合设计施工图，运用多媒体课件讲授，让学生身临其境，熟知“平法”施工图中结构构件的构造技术要求。

4.3.3 “理实一体”教学法

“理实一体”教学法就是让学生在完成一项工作任务的过程中，“做中学，学中做”，理论联系实际，充分发挥他们多动少静的特点， 在轻松愉快的环境中动手思考，相互讨论，协商配合，共同完成工作性学习任务。 比如，在钢筋加工车间现场，安排学生6 人一组， 根据教师提供的独立梁施工图， 完成钢筋调直、下料、制作、绑扎、质量检测等工作任务，既能提高学生的动手操作能力和学习兴趣， 又培养了学生在小组配合过程中的工作责任感。

4.3.4 互联网信息技术的应用

在教学中引入三维信息模型技术， 用图文并茂的多媒体课件，动态反映框架结构、剪力墙结构等各个构造节点的做法。 更加直观生动的教学既能激发学生的空间想像力， 又弥补了教师语言表述方面的缺憾。 运用微课、慕课、蓝墨云班课、智慧云课堂等APP 教学平台，在促进学生自主学习的同时，加强师生的交流互动， 同时增强了学生对现浇混凝土框架结构、 剪力墙结构等基本构件的构造要求及对“平法”制图规则的理解。

4.3.5 任务驱动教学法

通过组织任务驱动教学， 让学生带着任务去学，能够使学生的学习目的更明确，学习动力更大［11-12］。学院在期末为学生安排了1 周时间的技能强化训练，具体实施过程为，让学生将学院框架结构教学楼中的框架梁、框架柱“平法”施工图翻转为传统的二维施工图。 该图形转换任务要求学生画4 张3 号图表，内容包括立面图、剖面图、钢筋详图、钢筋表等，然后进行抽筋算量。 这样做，实现了对学生钢筋翻样能力的训练，使学生在校内就能够熟练掌握“平法”施工图，做到将构造节点详图与“平法”制图规则熟记于心，培养和锻炼了学生自主学习和独立工作的能力。

5 结语

综上所述， 笔者所在院校和专业教学团队紧紧围绕专业技能人才培养方案，把“平法”施工图融入建筑结构构造与识图课程教学的全过程， 使学生经过理论、实践、再理论、再实践的多次循环，逐步掌握知识、技能，从而成长为建筑工程施工与管理一线技术技能人才。教学实践表明，通过多种教学方法的实施，学生能熟练识读“平法”施工图。从最近五年毕业生的就业反馈意见来看，来自建筑企业施工员、造价员、监理员等岗位的毕业生一致认为，他们的工作之所以能够做得得心应手， 较多得益于在校学习时能将“平法”施工图读懂弄通。 从施工企业用人单位的反馈信息来看，对毕业生的“平法”施工图读图能力普遍给予了充分肯定，同时也提出了中肯的建议。课题组将认真总结，不断进行课程教学改革，进一步提高学生熟读“平法”施工图的核心能力，让学生走出校门后能够“零距离”上岗。