钢筋算量课程教学大纲（共5篇）
通过一个学期对平法钢筋与识图这门课程的学习，在学习到十三周时，老师布置下来了课程设计的任务，也是检验我们专业知识学号与否的一次机会。
在学习这门课程前，我跟大多数初学者一样在学习习近平法图集时，投入了很多精力，一页一页地看，自以为已经狠下功夫了，可到头来还是有很多的知识没记住、也不得要领。这可能是我忽略了老师教给我们的方法去学习，完全是死记硬背，没有从图集上读出其真正表达的钢筋构造的内在含义。在这一期的学习中，魏老师对于就学习方法来讲，给了我们很大的帮助，这非常有利于我们的学习。
在刚接触到课程设计时，一直不知道从哪里下手开始完成这个学习任务，看到老师发下来的图纸也不知道该从一根钢筋开始计算，有一种手足无措的感觉。没办法，为了完成老师的任务，我仔细翻阅数本，查找资料，向同学和老师请教。
在完成这门课程设计的过程中，我意识到自己在之前的专业知识的学习中还有很多没有理解透彻的，依旧有很多知识需要巩固和加强记忆。计算刚开始的时候，我的进度还是小组中最慢的，专业知识最差的一个，但是在老师和同学的帮助下，我对钢筋的认识有了很基础的认识，对公式也慢慢的能理解到熟悉，我的速度也渐渐的快了很多。在课程设计中，我总结了一下课本中的知识和一些基本概念。
一、箍筋表示方法：
1.Φ10@100/200(2)表示箍筋为Φ10，加密区间距100，非加密区间距200，全为双肢箍。
2.Φ10@100/200(4)表示箍筋为Φ10，加密区间距100，非加密区间距200，全为四肢箍。
3.Φ8@200(2)
表示箍筋为Φ8，间距为200，双肢箍。4.Φ8@100(4)/150(2)表示箍筋为Φ8，加密区间距100.四肢箍，非加密区间距150，双肢箍。
二、框架梁
首跨钢筋的计算： 1）上部贯通筋
上部贯通筋长度=通跨净跨长+首尾端支座锚固值 2)下部钢筋
下部钢筋=净跨长+左右支座锚固值 3）拉筋
拉筋长度=（梁宽-2×保护层）+2×11.9d+2d 4）箍筋
箍筋长度=（梁宽-2×保护层+梁高-2×保护层）*2+2×11.9d+8d 随着课程设计作业的一步步进行，很多平时没有注意到和很少运用到的公式，都能够简单的应用。由于开始时不懂得如何看图纸算钢筋，到设计进行中的渐渐明白，到设计结束时也清楚的理解一些基本的符号代表什么意义，在哪些情况需要用到哪些公式，而哪些公式可以简化。其实，课程设计的过程同时也是对本学期专业课程的复习过程。这一期的学习即将结束了，我非常感谢魏老师在这门课程里对我们的教导和帮助。
最后说说我的个人想法,及学习后的感受和收获。
对于这门课程，为什么要学习，工程是一个很大的范畴，包括很多内容，对于学工程的来说，以后我们之中，有搞设计的，有搞施工的，有搞造价预算的的...我们现在也不知道以后自己会做那一块的内容，所以你必须对于工程类的都要知道一些，大学其实对我们的教育就是一个专业入门，等你们毕业的时候，你们对于这个专业来说是入门了，可以算是入了这行了，但是远远谈不上精通，就看你以后的工作需要，你需要那一块的知识，然后自己加强这方面的知识学习，因为你每一块都已经入门了，那么以后的修炼就是靠你自己了，师傅领进门，修行靠个人，就是这个道理！！
大学就是把你领进这个专业，并且我们都知道，大学学习大部分是靠你自己自觉学习，非常锻炼自学的能力，方便你以后的修行。
建造1003班
丁
“平法”是“混凝土结构施工图平面整体表示方法”的简称, 是把各个结构构件的尺寸和配筋等信息, 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, 再与相应标准构造详图相配构成的一套完整的结构施工图的方法。在《平法识图和钢筋算量》这门课程多年教学的经验里, 对它有了自己的一些认识。
1 建筑工程类专业开设该课程的必要性
近些年来, 平法的推广和应用是我国结构施工图表示方法的一次重大改革, 它重新规定了结构施工图的表示方法。对于我们建筑工程类专业来讲, 学生毕业后只要是从事和建筑工程相关的工作, 几乎都要接触到图纸。所以学生在校的学习过程中, 这种结构施工图表达方法的学习就显得尤为重要。
1.1 平法概述
平法的创始人是山东大学陈青来教授, 在创立平法的时候, 他在山东省建筑设计院从事结构设计工作。当时正值改革开放初期, 设计任务非常繁重, 为了加快结构设计的速度, 简化结构设计的过程, 他吸收了国外的经验, 结合中国建筑界的具体实践, 创立了平法。该方法不仅提高了设计效率, 还提高了设计质量, 大幅度降低了设计成本, 特别是国家重新修订了混凝土结构设计规范和建筑抗震设计规范即《GB50010—2010混凝土结构设计规范》和《GB50011—2010建筑抗震设计规范》, 随后11G101系列平法图集取代了03G101系列平法图集。这也标志着经过十多年的发展, 平法已经相当成熟, 并且成为我国目前现行的具体工程结构施工图设计的主要方法。
1.2 开设《平法识图和钢筋算量》课程的必要性
首先, 思维模式要变从源头抓。由于结构施工图长期使用的是传统设计图纸, 思维与认识仍然传统的模式中。因此, 要从源头把这种表达方法普及, 就要从学校抓起、从学生抓起, 培养出能够胜任运用平法表达方式的人才, 在今后的工作中能够顺利地与设计人员和施工人员进行沟通和交流, 就必须开设《平法识图和钢筋算量》这门课程。
其次, 钢筋构造很重要。作为建筑工程类专业来讲, 学生毕业后无论是以后从事现场施工管理、工程监理还是工程造价工作, 钢筋构造都是一项最基本, 也是最重要的工作。比如, 工程造价来说, 钢筋在工程上是用量多, 价格昂贵的材料, 钢筋工程量能否准确计算, 直接影响到能否准确计算工程造价。平法识图主要就是要看懂钢筋的布置规则, 而计算钢筋工程量又要拿着平法结构施工图去算的。同理, 在建筑工程施工过程中, 钢筋下料长度的确定和数量的选择, 也是在看懂结构施工图的前提下进行的。所以, 必须开设《平法识图和钢筋算量》这门课程, 才能让学生准确的钢筋算量。
再者, 平法本身信息较为复杂和集中。传统的图纸简单直观明了, 有些人没有经过专业的学习与培训, 也有能看懂图纸, 按照自以为是的的方法进行钢筋算量。平法采用标准化的设计制图规则, 结构施工图表达国家化、数字化、符号化, 单张图纸的信息量高而集中, 这也增加了读图难度。让学生自学或者偶尔培训讲座是很难达到学会平法识图与钢筋算量的目的。必须开设《平法识图和钢筋算量》这门课程, 才能让学生准确看懂图纸。
通过《平法识图和钢筋算量》的学习, 可以提高同学们的专业技能, 就业后能加快学生适应、胜任本岗位的角色。在当今就业竞争日趋激烈的形势下, 让我们的学生毕业时多一些就业的筹码显得尤为重要。
2 教学实践中教学方法的分析研究
《平法识图和钢筋算量》这门课程具有抽象性、专业性、实践性等特点, 特别是对于部分高职院校同学生源多样化的现实, 部分同学学起来感觉不是那么容易, 但是它又是建筑工程类专业的专业基础课, 对后继课程的学习起到重要的作用, 针对这一实际情况, 对教学实践中的几点方法进行了总结。
2.1 课程教学设计
本课程的总体教学设计采用1本教材+3本图集 (11G101) +1套完整的平法结构施工图纸 (本校的某栋教学楼) , 教学部分分为梁、板、柱、墙及基础5个模块, 每个模块进行3个阶段教学。
第一阶段, 讲授该构件平法识图的基本理论知识, 使学生掌握该构件平法的意思表达。基本教学思路是:先对该构件的平法表达通例进行讲解;后结合课本所给例题进行识图练习, 掌握各个数值及符号的意义;最后结合完整的平法结构施工图纸进行对应类型构件识图训练。
第二阶段, 讲授该构件钢筋构造的基本理论知识, 使学生掌握该构件平法的意思表达的同时根据平法结构施工图纸, 对该构件进行钢筋翻样。基本教学思路是:通过以前学过的课程, 利用多媒体等手段明确该构件具体实物, 通过该构件的受力特点及作用用途分析钢筋所放置的位置及形式;明确细部构造 (比如起步距、保护层、端部锚入长度、向跨内延生长度、搭接长度等等) , 绘出不同种类钢筋的“钢筋分离图”;最后结合完整的平法结构施工图纸进行对应类型构件绘制“钢筋分离图”训练, 为钢筋的算量做好铺垫。
第三阶段, 根据第二阶段讲授的“钢筋分离图”, 针对实际工程进行施工图的钢筋算量。基本教学思路是:在“钢筋分离图”的基础上, 进行钢筋算量, 这时的“钢筋分离图”你可以把它看成是“已知间距求根数”和“已知线段求长度”进行思路转化, 把工程问题转化为基础数学问题;最后结合完整的平法结构施工图纸进行对应类型构件钢筋算量练习。
这种方法最显著的特点是“以项目为主线、教师为引导、学生为主体”, 改变了以往“教师讲, 学生听”被动的教学模式, 创造了学生主动参与、自主协作、探索创新的新型教学模式, 也体现了高职院校以“理论够用, 注重实践”的宗旨。所以, 本课程的项目教学瞄准了岗位需要, 围绕真实的项目图纸为中心进行教学。
2.2 课程教学方法
2.2.1 充分利用现代化教学技术
运用多媒体、互联网和数码摄像等技术手段, 将《平法识图和钢筋算》所涉及的基本理论、基本概念及构造要求制作成教学课件, 通过丰富生动的多媒体教学资源, 增加直观效果, 提高学生的学习兴趣、提高学习效果。如在KL钢筋构造时可以将KL钢筋构造的实物图片和KL构造钢筋的演示动画相结合, 让学生有直观的视觉认识, 这比只拿着书讲半天要强的多。在直观认识的情况下, 对构件钢筋构造进行理解和归类, 就显得容易一些了。
2.2.2 绘“钢筋分离”图
利用1套完整的平法结构施工图纸为辅助资料。从中抽取用平法表达的梁、板、柱和基础构件结构施工图作为实例, 从中抽取每一种类型的钢筋, 依据平法图集确定出每种钢筋的构造形式。让同学把每种钢筋的构造形式用线段画出来即为钢筋分离图, 而不是急着算量。在进行过多次“钢筋分离”练习后, 再计算其长度和根数即算量。其中框架梁、楼板、框架柱 (中柱和角柱) 、筏形基础主梁和筏形基础底板各举一例。
2.2.3 采用现场教学法
不少高职院校由于实训条件的关系, 实训室还不能完全完成对建筑结构的认识, 但是可以到施工现场进行教学。把“教室”设在工地, 聘请有经验的企业技术人员为学生现场指导, 使“教、学、做”融为一体。如框架结构梁、板、柱的配筋构造, 请结构工程师现场教学, 可让学生对构件的配筋有更直观的感受。不少同学还主动和施工现场的工人进行交流, 了解钢筋翻样下料的工序, 这样的教学形式可以将理论与实践有机结合起来, 加深学生对各个构件钢筋构造的认识, 以真实的作业环境感染学生。
2.2.4 自制“简易模型”对于某些构件, 同学们在日
常的生活中很不容易直观感受, 并且在施工过程中要及时掩埋和隐蔽, 很难见到实物的。比如条形基础加腋部分构造, 就是不少同学比较陌生的。针对此类情况, 在利用对媒体教学的同时, 为了更好的给同学一个直观的认识, 要求同学分组自制构造模型, 并且一次为一次作业。同学们都能够利用生活中的各类包装纸盒, 大致按比例能把条形基础及其加腋 (水平加腋和竖向加腋) 部分表现的很直观。不仅提高了学生的学习兴趣, 还增强了学生的组织协调能力、动手能力。
2.2.5 分角色模拟图纸会审
在课程教学将要结束的几周, 留出一定的教学时间, 运用一套完整的平法结构施工图纸, 进行综合模拟图纸会审。按计划把班级同学分成不同小组, 让各小组扮演不同的建设参与单位的角色, 即建设单位、监理单位、施工单位、设计单位。比如让学生模拟施工单位、设计单位的一次图纸会审。通过角色扮演, 同学们在模拟会审的过程中, 对图纸进行全面交底, 加强平法识读综合能力的同时, 也使学生了解了图纸会审的目的、职责和程序, 进一步提升了本专业职业技能。通过分角色模拟图纸会审的情景可以使教学效果起到事半功倍。
3 小结
随着我国建筑行业的发展, 特别是11G101图集的大力推广的今天, 不少高职院校适应时代的要求, 把《平法识图和钢筋算量》作为一门核心课程面向工程造价、建筑工程技术、建筑工程管理、建设工程监理等专业学生进行讲授。通过近几年的教学实践证明, 这些教学方法用于本课程的教学是可行的, 这些方法注重提高学生的岗位能力, 增强学生的就业、择业竞争力, 使学生在教学学习中提前进入职业岗位工作状态, 为学生后继学习和将来就业打下坚实的基础。
摘要：《平法识图和钢筋算量》是建筑工程类专业开设的一门综合性很强的专业基础课, 通过对该门课程多年教学实践经验的总结, 结合当前学生就业的岗位需求, 就本门课程的教学进行思考和总结, 希望在培养学生的专业技术能力、自主学习能力、实际动手能力、具体问题分析能力和组织沟通能力上有所帮助。
关键词：平法识图,钢筋算量,教学,思考
参考文献
[1]11G101混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图, 中国建筑标准设计研究院, 2011.8.
[2]司道林, 郭永亮《.钢筋混凝土结构与平法识图》教学改革浅谈, 城市建设理论研究, 2012 (18) .
【关键词】中职 《钢筋平法与算量》 一体化教学
一、中职学生生源现状
中职学校生源质量整体来说不如普高生源。中职生成绩偏差，充满失败心理，问题较多，但也有一些普高生源所不能及的长处。具体分析，中职生有以下特点：
①考试分数较低，学习成绩较差；
②学习能力、接受能力较差；
③具有失败心理，对前途感到悲观迷惘，对职业认识不清；
④对教育的敏感度较低；
⑤对荣誉等肯定性评价的敏感度较高；
⑥对社会的了解较多，社会实践能力较强。
由于中职学生具有以上特点，这就要求我们必须打破传统教学方式，以适应职业教育的需要。
二、进行一体化教学的必要性
中职院校以培养技术型人才为主要目标，即目标是实用化，其知识的讲授是以能用为度，实用为本。中职院校中的工程造价专业是以培养直接从事生产、建设第一线的技术型和应用型人才为主要目标的。
《钢筋平法与算量》这门课是工程造价专业一门综合性很强的专业课，其目的是使学生能够熟练识读钢筋混凝土结构施工图及构造详图，并且能准确进行钢筋的计量。
根据中职学生的生源现状分析，我们知道中职生理论学习能力差，但是动手实践能力强。因此，我们必须进行“教、学、做”的一体化教学改革，使学生在学习理论知识后，能及时运用于实践，并且进一步认识自己所将从事的行业。
三、一体化教学具体思路
1. 课堂讲授教学
进行一体化教学，在教学计划安排中，学生实践教学比例达50%，所以在每堂课的教学中要遵循“理论够用、重在实践”的原则。
本课程采用“项目化”“学训一体化”的教学思路。其中课内讲授教学采用“四位一体”教学法，以“一本教材+11G101三本图集+一套完整的图纸”为载体，分为梁、板、柱、墙及基础五个模块，进行四个阶段教学。第一阶段，讲授钢筋的基本理论知识，使学生掌握钢筋的类型及级别、混凝土保护层厚度、受拉钢筋的锚固长度；第二阶段，讲授平法的识读，使学生掌握梁、板、柱、墙及基础的平面注写方式，即构件中钢筋的组成、各种钢筋的位置、数量等，并让学生根据平法标注的内容绘制构件内部钢筋排布图；第三阶段，针对实际工程进行施工图的识读；第四阶段，掌握钢筋算量的基本方法，并根据施工图纸，对构件进行钢筋工程量的计算。
课程进行的同时还跟进广联达钢筋抽样软件的教学。通过利用广联达钢筋抽样软件，学生平法识读的知识得到了充分利用，完成了理论到实践的转化。同时，广联达钢筋抽样软件中的“钢筋三维”功能能让学生看到钢筋的排布情况，而“编辑钢筋”功能则可以辅助学生的钢筋算量，帮助他们进行对量。
2.实训教学
实训教学分为三个大块：随堂实训、简支梁钢筋翻样实训及算量实训周实训。
其中随堂实训是在教学过程中以一套完整的施工图纸为主轴线，将“项目”分解为“任务”，通过“任务教学法”分模块讲授知识点。
在讲授完所有的知识点以后，利用一周的时间进行简支梁钢筋翻样的实训，期间不进行其他课程的学习。实训是以教学过程中所采用的施工图纸为主轴线，采用“三阶段”教学法。第一阶段，根据施工图纸，进行简支梁结构平面图的平法识图实训；第二阶段，根据施工图纸和标准构造详图进行简支梁钢筋翻样实训；第三阶段，进行各构件实际钢筋放样、下料及绑扎实训。
在进行简支梁钢筋翻样的实训后，可立即进行算量实训周实训，同样，实训期间不进行其他课程的实训。实训中重新选取一套新的施工图作为实训项目，并且模拟真实的工作流程，按钢筋工程量计算表（如图1）的格式来书写计算过程和进行汇总。由于时间的限制，不能完成全部工程，则教师指定有代表性的梁、板、柱、楼梯、墙、基础的钢筋工程量让学生进行实训计算。
图1 钢筋工程量计算表
3.考核方式
传统的学科课程通常是以一场理论考试考核学生，无法适应现在高职教育发展的需要。在本课程上采取了过程考核与总结性考核相结合的考核方式。
（1）考核要求：过程性考核×50%+总结性考核×50%=100%；
过程性考核（50%）：学习态度、出勤情况（5%）、吸收新信息能力（5%）、课程实训作业（20%）、 实训成果（20%）；
总结性考核（50%）： 段考（20%）、 期末考试（30%）卷面成绩。
（2）评价标准。
学习态度、出勤情况（5%）：根据考勤记录；
吸收新信息能力（5%）：根据学生课堂学习的领会新知识速度，理解能力；
课程实训作业（20%）：课程中每一次实训作业能否立、按时、高质量完成；
实训成果表（20%）：综合实训能否独立、按时、高质量完成。
四、多样教学手段的运用
1. 多媒体技术的运用——虚拟现实技术
在课堂上，利用教室内现有的建筑构件，无法让学生看到其内部的钢筋构造，对学生理论知识的直观理解造成了一定的阻碍。为了突破这一难关，采用虚拟现实技术制作课件，让学生通过课件，实现在建筑中漫游，并可以看到建筑构件内部的详细构造。针对每一节课所强调的内容也可以在课件中着重突出。
2. 广联达钢筋算量的运用
造价班的学生具备的基本技能就是能够进行钢筋的算量，但是在平法的学习和手算方面他们觉得枯燥无味，造成大部分学生的基本知识不扎实。通过与广联达钢筋算量交叉进行学习，学生在学习完构件的制图规则后，对构件进行新建和属性的定义，可以及时运用所学理论知识，实现教学做结合，完成一体化教学。
3. 现场教学法的运用
在《钢筋平法与算量》中加入钢筋翻样的操作，在钢筋工实训场进行学习，让学生真实地触碰到钢筋，自己进行钢筋的锚固和制作。充分地调动起他们的兴趣和学习的积极性，实现从理论到实际运用的转化。
五、总结
今年我们对4个班的学生进行了实训教学，对接受《钢筋平法与算量》一体化教育的学生进行民意调查，了解到他们对一体化教育的主要评价是：指导教师全身心投入，我们热情参与，通过多样的互动式教学模式，调动了我们的想象力，激发了我们的动手能力，点燃了我们对钢筋算量的兴趣，真正学到了技能。
通过学生的评价我们看到，《钢筋平法与算量》一体化教学，整理融会教学环节，把培养学生的职业能力的理论与实践相结合起来，实现了学以致用，符合中职学生的认知规律。
【参考文献】
[1] 邓斌菊. 中职生心理特点及教育策略[J].中外健康文摘，2012（16）：104.
建筑水暖电安装工程计价课程是建筑电气安装工程、建筑设备安装工程及建筑给排水安装工程等专业的主干课程, 是一门实践性很强的课程, 其中还涉及了大量的国家经济政策、法规等。为使学生能更好的学习, 在本课程一般教学方式中, 大多利用多媒体技术在课堂中展示教学使用的CAD施工图纸进行辅助教学。鉴于实际工程中的建筑水暖电施工图均是以平面布置图为主, 结合相应系统原理图组成。学生在学习过程中, 对建筑水暖电设备安装工程中的设备安装部位、管线在建筑物中的布局与走向的空间理解上有较大的困难, 在进行建筑水暖电安装工程的工程量算量的学习过程中, 遇到了相当大的困难。
一、关于斯维尔安装算量软件 (TH-3DM)
斯维尔安装算量软件是一套建筑安装工程图形化算量软件, 它以Auto CAD为平台, 利用拟建工程CAD施工图或已完工程的竣工图, 进行三维建模, 自动进行建筑安装工程算量, 并能结合相应计价软件, 进行相应的计价工作。
目前我国的建筑设计院在进行建筑安装施工图设计时, 大多都是建立在Auto CAD平台上的, 这与斯维尔安装算量软件的平台一至, 为我们在教学上利用斯维尔软件进行辅助教学提供了十分便利的条件。
斯维尔安装算量软件内置了足够的各种水电暖工程的3D模型, 并能识别一般由Auto CAD或其他以Auto CAD为平台的各种建筑设计软件设计的施工图中的设备、材料及管线内容。利用斯维尔安装算量软件建立建筑物全系统的3D模型地操作过程十分简单易用。
利用斯维尔安装算软件预先进行相应教学内容的3D建模工作, 可以在课堂教学中将建筑水暖电设备的布置、管线布局、管线走向等问题向学生展示, 轻松地解决了学生读阅图纸过程中遇到的困难, 同时也可以利用软件的算量功能, 向学生讲解相应的工程量计算规则, 还可以很容易地说明在建筑水暖电安装工程中, 相应附件地安装和使用情况, 为教学提供了极大的便利。
斯维尔安装算量软件提供了标准版和学习版两个版本, 其中学习版可以在斯维尔官网下载并免费使用, 这也为课堂教学和学生自学提供了相应的便利。
二、使用实例
在建筑水暖电安装工程计价课程教学中, 若要利用斯维尔安装算量软件TH-3DM进行辅助教学, 需要教师预先准备教学过程所使用的相应的施工图纸的电子图, 并提前进行3D建模工作。
下面以几个较典型的例子来说明将斯维尔安装算量软件在课堂教学中运用的效果。
1、关于设备的布置
以电气设备安装为例, 安装工程施工图均以平面布置为主, 各种材料和设备地布置仅以文字来表示其安装部位和安装标高。比如落地安装、吸顶安装, 或者底边距地XX米安装等。在建筑水暖电工程工程量计算中, 设备及材料的安装部位决定了相应管线地走向及所发生的工程量。在传统的施工图中, 学生做为初学者, 对平面布置图, 需要进行空间想象来理解, 这是具有一定难度的。如果无法正确理解安装部位的不同, 则很难进行准确的工程量算工作。
如图 (1) 所示, 为某电气设备安装工程施工图中一个局部平面布置图, 图中的配电箱为底边距地1.5米安装, 暗装双联开关为底边距地1.4米安装, 灯具为吸顶安装, 而所有插座均为底边距地0.3米安装。在传统的教学方式中, 教师在课堂要花很大精力来解释, 然而效果并不明显。在利用斯维尔安装算量软件对设备和材料进行3D建模后, 这个问题迎刃而解。如图 (2) 所示。
在教学过程中, 还可以利用软件的三维动态观察器进行全方位的展示, 非常便利。
2、管线的布置
建筑水暖电安装工程中, 管线地走向决定着工程量的多少, 如图2所示, 连接灯具的管线为沿墙沿楼顶板敷设, 连接插座的管线为沿墙沿楼地板敷设。不同的敷设方式决定了竖直方向上的管线工程量不相同。如沿墙、沿楼顶板敷设的竖直部分工程计算方法为 (楼层高-配电箱的安装高度) ;而管线沿墙、沿楼地面敷设的竖直部分的工程量则等于配电箱的安装高度。利用3D模型可以轻易的向学生解释这两者的不同之处。
同时, 建筑水暖电安装施工图一般用单线表示, 在实际安装中, 一条线可能表示两根或多根配管, 在3D模型中也能轻松的显示出来。如图3所示, 当在安装普通暗插座时, 一个插座和另一个插座共用同一个回路的时候, 连接到插座的电气配管应为两根, 这在平面工程量上很容易理解, 但在由地面引上到插座的竖直量上, 也同样需要两根配管, 这个问题在学生算量过程中经常被遗漏。如利用斯维尔安装算量软件将工程图三维立体化后, 这个在平面上无法看到的图则很容易得以展示出来, 令学生得到充分的感性认识, 加深了对相应知识点的理解与记忆。
与此同时, 管内所配的导线根数也是学生在学习过程中遇到的难题之一。在利用软件进行准确的3D建模之后, 管内的导线型号与导线根数也能在3D效果图中准确的展示出来。
3、关于附件
在一般建筑水暖电施工图中, 设备和材料的附件安装是不在图中标示出来的。斯维尔安装算量软件能根据相应的安装规范, 自动生成建筑安装工程中各系统的设备、材料所需要的附件, 如水管安装中的各种三通、四通及弯头等, 并准确的连接在管道中, 直观, 易懂。
例如在水灭火安装工程的管道安装施工图中, 只标明了管道地平面走向, 立管布置位置以及相应的管道规格等信息。若管道是沿顶底板下安装, 则需要支吊架来固定安装, 支吊架做为管道安装的附件, 是工程计算中的一个重要的组成部分。学生无法在施工图纸中找到相应的信息, 只能查阅相关的标准施工图集。斯维尔安装算量软件, 能自动根据规范, 对各种管道地安装自动配设相应的支吊架, 并在三维图中显示出来, 使我们很容易获得管道支吊架的安装部位、数量以及具体的工程量计算方法等信息, 对教学起到了很大的辅助作用。如图 (4) 。
4、关于工程量计算
斯维尔安装工程量计算软件是一个利用3D建模来进行安装工程工程量自动计算的软件, 一但完成了3D建模工作, 所有的建筑水暖电安装工程的工程量即可自动分析计算完成, 并生成了准确详细的工程量计算表, 表中的任何一个工程量在点选之后, 均能在软件的施工图中高亮显示。如果在教学过程中, 结合学生手算作业进行比较, 这对于学生对工程量计算规则的理解与认识, 提供了很大的帮助。而斯维尔安装算量软件在计算时完全按照国家相应的计算规范和计算规则进行, 并且还针对各省、市及自治区的规则进行了具体的修订, 在教学过程中, 很容易的利用其计算结果来进行相关计算规范、计算规则地讲解工作。
结束语
以上仅节选建筑水暖电安装工程计价课程教学中所遇到的一些典型问题来进行分析。实际上, 把斯维尔安装算量软件引入课堂中, 所能解决的问题远不止这些。
建筑水暖电安装工程计价是一项严谨的工作。在教学过程中, 应当注重培养学生的严谨的工作态度。在工程量计算过程中, 应该注重严格按照国家或地区相应的规范和规则进行。教师做为教学过程中的引导者, 及时更新知识, 善于利用现代化的技术来辅助教学, 显得非常重要。
摘要：根据建筑水暖电安装工程计价课程在传统教学方式中遇到的问题, 利用斯维尔安装算量软件的特点, 建立建筑水暖电施工图3D模型, 进行辅助教学, 充分发挥现代教育技术在课堂中的优势。
关键词：建筑水暖电安装工程计价,斯维尔安装算量软件,教学改革
参考文献
[1]文桂萍:《建筑水暖电安装工程计价》, 武汉理工大学出版社, 2008年。
1872年,世界第一座钢筋混凝土结构建筑的落成开启了人类建筑史的新纪元。自1900年,钢筋混凝土结构在工程中逐步得到了大规模使用。目前在水利水电工程中,钢筋混凝土结构已成为最基本的结构形式之一,作为水利水电工程的设计、施工技术人才则必须掌握其设计计算的基本理论与构造知识,这使得“水工钢筋混凝土结构”课程成为水利水电工程及相关水利类专业重要的专业基础课之一。本门课程的主要任务是使学生掌握水工钢筋混凝土结构构件的设计计算理论及构造要求,正确理解规范条文;培养学生从事钢筋混凝土结构设计的技术技能,为学生学习后续专业应用课程及毕业后从事工程结构设计、施工和管理等相关工作奠定坚实的专业基础。
该课程涉及了各种构件的承载力计算和正常使用验算,不仅公式多、构造要求繁杂,而且计算理论不是很完善,多是在试验和理论分析相结合的基础上,并以一定假设条件为前提推导出计算公式,再结合工程实践提出相应的设计表达式,因而教学内容不易于学生理解和掌握。此外,该课程既具有较为严密的理论计算,又具有很强的实践性。基于该课程的上述特点,如何有效地帮助学生深刻理解钢筋混凝土结构设计的基本原理、熟练掌握其设计方法与正确应用各种构造要求是该课程教学改革亟待解决的重要问题。目前,已有不少高校教师根据多年积累的教学经验,从不同角度提出了多种形式的教学改革措施。例如浙江大学建筑工程学院自主研发了试验教学演示系统,该系统能够使学生直观地观察试验现象,有效地帮助了学生理解试验成果并掌握相应理论[1]。
2010年教育部启动了“卓越工程师教育培养计划”(以下简称“卓越计划”),该计划要求大力改革课程体系和教学形式,以强化学生的工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,重构课程体系和教学内容[2]。因此,笔者从“水工钢筋混凝土结构”课程的任务及特点出发,以“卓越计划”的要求为目标,针对以往授课过程中遇到的问题及设计施工单位对工程应用型人才需求的现状,提出了多目标教学改革措施。这些改革措施旨在通过实践教学平台与创新型人才培养模式提高学生的工程应用能力,培养学生严谨的思维模式以及勇于探索、创新的科学精神,从而提高高校工程技术人才的培养质量。
二、课程教学改革方向
目前我国高等教育的师资结构偏重学术型,一线教师缺乏行业工作经验,实践教学能力薄弱,导致授课内容空洞、脱离工程实际,阻碍了学生实践能力的培养和提高[3],具有很强实践性的“水工钢筋混凝土结构”课程则表现尤为突出。为了改变这种不利于工程技术人才培养的教学模式,需在理论教学的基础上搭建工程实践教学平台,为学生提供参与工程实践的学习机会,使学生深刻意识到理论在工程实践中的指导地位,有效地提高学生的工程应用能力,进而激发学生学习理论知识的主观能动性,加强学生对钢筋混凝土结构设计计算原理和构造要求的理解与掌握。
古人言,授人以鱼不如授人以渔,尤其是在现如今知识爆炸、科学技术日新月异的时代更是如此,终身自主学习已成为社会发展的必然趋势。如何培养学生严谨的思维模式和运用已知探索未知科学的创新能力是高校教师开展教学改革面临的重要问题,同时也是高校实现创新型人才培养目标需要解决的首要问题。
此外,随着多媒体技术的不断创新与发展以及高校网络教学资源的逐步建设与共享,在理论与实践教学过程中恰当合理地运用这些技术与资源不仅可以有效地提高教学质量,还为进一步教学改革开拓了新思路。
三、多目标教学改革路径
(一)工程应用能力的培养
工程教育的主要目标之一是培养具有工程应用能力的专业技术人才。为了培养学生钢筋混凝土结构设计的技能,培养学生综合运用理论知识解决工程问题的能力,“水工钢筋混凝土结构”课程在理论教学结束后,配备了1—2周的课程设计。然而,这些教学设计一般过于教材化、模式化,而且与行业企业的设计流程和手段有较大差别[4]。若要克服传统实践教学的这些弊端,切实加强学生在工程实践中的设计技能,有效提高学生的工程应用能力,则开展高校与设计施工单位间的协作教学模式势在必行。
高校是向设计、施工等单位输送优秀工程技术人才的基地,因此,能否实现提高工程技术人才的培养质量,促进学生专业技能全面发展的目标不仅关乎高校教学改革的成败,而且直接影响工程单位人才招聘质量的优劣,进而对企业的未来发展产生深远影响。然而,目前高校偏重理论的教学模式不利于学生工程应用能力的培养。为了快速适应社会发展的需求,“卓越计划”要求行业企业深度参与人才培养过程。这种协作培养模式不仅在一定程度上可以提高高校的教学科研水平,更重要的是能够为企业的可持续发展提供卓越的工程技术人才保证。由此可见,从高校和企业双方的角度出发,开展协作培养模式将是互惠双赢共同发展的重要改革措施。
目前笔者所在高校的水利类专业虽未加入“卓越计划”,但本结构教研室的教师坚持以“卓越计划”的培养要求作为教学改革的出发点,充分利用学校水利水电建筑勘察设计院,水利水电工程建设监理中心、国家水利技能鉴定站等社会服务的各种资质资源搭建实践教学平台,紧密将社会服务与本科教学相融合。教学改革实践表明,实践教学平台在提高教师的专业技能水平、培养学生的工程应用能力等方面均起到了良好的促进作用。一方面,教师通过参与实际的工程项目解决了自身的工程实践锻炼问题,特别是对刚毕业的青年教师而言,不仅增长了工程实践经验,而且完成了从理论到实践再到理论的升华过程,避免了脱离实际闭门造车的现象。另一方面,这些社会服务机构为学生提供了参与实际工程的实践机会,是最有利于培养学生工程实践能力的平台。目前学校水利类专业通过这些实践教学平台参与科技创新项目、技能竞赛、毕业设计的学生已占水利类专业总人数的70%以上,并且每年有约80余学生通过技能鉴定,有效地促进了学生实际操作技能的提高。
在搭建工程实践教学平台的基础上,2011—2012年西北农林科技大学先后启动了网络课程建设与优质课程建设项目,全面促进了课程教学方式、教学内容的改革,进一步推动了协作教学模式的顺利开展。目前,在教研室的集体努力下,“水工钢筋混凝土结构”课程的网络教学资源已基本建成,同时该课程也被列入优质课程建设重点项目。通过这两项课程建设,该课程在网络教学平台上实现了实验教学及工程现场施工录像、以往具有代表性的工程设计实例等基本素材的资源共享,丰富了学生的课外学习资源,开阔了学生的专业视野。与此同时,为了增进师生课后的互动交流,在网络上建立了答疑平台,通过该平台教师能够较全面地了解学生课后学习中遇到的问题,并及时地引导学生克服理论与实践学习中的难点。
此外,在理论教学之后的课程设计实践教学环节中,不仅注重课程设计的内容设计,而且力争最大限度地培养学生的工程设计能力。课程设计的选题紧密结合工程实际,设计题目为水利工程中最常见的水工渡槽设计,设计内容主要包括槽身和支撑排架的结构设计,要求学生分别从渡槽槽身和支撑排架的截面内力分析、承载力设计、正常使用验算等过程全面进行设计,并要求学生严格按照工程施工设计图纸的要求绘制结构设计图。学生最终提交的设计成果包括分析计算书、槽身和支撑排架的结构设计图。在实施教学改革过程中,为了进一步充分训练学生对一个整体结构的分析能力,将以往的U形渡槽变更为矩形渡槽,从而加强学生对板、梁、柱结构构件的内力分析能力,深化学生对肋形结构传力途径的认识及对各种构件之间钢筋连接构造的理解。同时,要求学生在课程设计过程中应用相关的计算软件(如结构力学求解器等),严格按照设计单位的设计流程和方法进行工程设计,使学生在进入工作岗位前能够接受符合行业要求的、系统的水工钢筋混凝土结构设计训练。
(二)严谨思维模式的培养
除了具有很强的实践性外,“水工钢筋混凝土结构”还是一门理论性较强的专业基础课程。每一种构件的设计公式不但具有一定理论推导,而且与其适用条件、构造要求紧密配合。这就要求学生必须养成严谨的思维习惯,才能在设计过程中针对不同的受力构件使用正确的设计公式,采取合理的构造措施。因而,教师在理论教学过程中需结合实际工程问题,采用启发、渐进引导的教学方式,帮助学生理解基本理论、熟悉不同构件的构造要求,训练学生严谨的推理能力。例如《水工混凝土结构设计规范》(SL191—2008及DL/T 5057—2009)规定了在不同环境类别下混凝土保护层的最小厚度,其目的之一是为了避免钢筋骨架发生锈蚀。那么钢筋锈蚀会带来哪些危害?箍筋锈蚀是否会影响混凝土梁斜截面的抗剪承载力?如有影响,那么箍筋锈蚀前后混凝土梁的斜截面抗剪承载力将如何变化?在课堂上可以通过这种设问方式,促进学生积极思考,避免出现满堂灌的现象。同时还要鼓励学生各抒己见,以提高学生独立分析问题并完整清晰表述个人观点和意见的能力,增进师生间的互动交流。在解问环节则根据学生已掌握的基础及专业知识采用由浅入深、循序渐进的方式介绍最新的研究成果,并有意识地培养学生严谨的思维模式及科学的分析方法,使学生在知其然更知其所以然的基础上,形成科学严谨的思维习惯。如试验结果表明,箍筋锈蚀对混凝土梁斜截面抗剪承载力的影响规律与箍筋的锈蚀率有关[5],因而绝不能想当然地得出有影响或无影响的片面结论。
经过多次设问—答问—解问环节的训练,学生课堂发言的积极性、分析问题的严谨性、课后习题的完成质量等方面均有了明显改善。可见,采用启发、渐进式教学法不仅强化了学生对设计计算理论及构造要求的理解,而且培养了学生严谨的思维模式,有效地提高了学生正确分析与解决问题的能力。同时,形成科学严谨的思维模式也为进一步培养创新能力奠定了基础。
(三)探索与创新思维的培养
《国家中长期人才发展规划纲要(2010—2020年)》制定了我国2020年跻身世界人才强国行列的目标。高校作为人才培养的中坚力量,则肩负着培养大批创新型实用人才的重要使命。
笔者所在教研室在开展教学改革的过程中,坚持以培养优秀的结构工程技术人才为目标,一方面通过实践教学平台提高学生的工程应用能力,另一方面充分利用学院材料与结构工程试验室的仪器设备,鼓励并培养学生通过自行设计试验探索未知理论与客观规律的能力。目前学院材料与结构工程试验室拥有液压伺服万能试验机、电子万能试验机、长轴压力机、多通道采集系统及传感器等试验仪器和设备,为学生参与大学生科创项目提供了良好的硬件条件。在此基础上,专业课教师尤其是以试验为基础的“水工钢筋混凝土结构”课程的任课教师应指导学生有计划有步骤地开展相关试验研究。经过阅读文献—提出科学问题—设计试验方案—分析试验结果—归纳试验结论的系统锻炼,不仅使学生深刻理解了试验是探索未知科学的重要方法和途径,而且培养了学生勇于探索的创新精神,使学生认识到只要善于发现、勤于思考、乐于实践,开展科技创新活动并非高不可攀。近几年,在教学改革实施过程中,通过指导教师与学生的共同努力,学院选派代表队参加了历届全国大学生水利创新设计大赛,并取得了一等奖两项、二等奖五项、优胜奖一项的优异成绩,被授予“优秀组织奖”荣誉单位称号。
此外,在理论教学中,也应最大限度地提高学生的创新能力。例如我国高校均针对非计算机专业的大一学生开设了计算机编程语言类的公共基础课,如VB,C,FORTRAN等,但由于主讲公共基础课的教师往往不具备其他领域的相关专业知识,使得尚未接触专业课的大一学生不了解编程语言在本专业领域中的应用,更不能体会到其发挥的重要作用。因此,专业基础课的教师有义务结合专业课程内容培养学生运用编程语言解决专业问题的能力。如钢筋混凝土构件的截面尺寸、钢筋的间距等构造要求均规定在适宜的区间内,于是满足设计要求的方案并不唯一。然而,传统教学以构件设计的基本原理为重点,容易使学生只注重设计的安全性而忽略经济性。为了帮助学生尽早树立正确的结构设计理念,可以鼓励学生运用计算机编制相应的计算程序,从而优化设计方案。通过这种方式不仅可以强化学生对设计计算流程及结构优化设计的理解,而且能够提高学生运用基础课知识解决专业问题的能力,加强了各科知识间的融会贯通,促进了学生创新思维的培养。
我国水利水电事业的蓬勃发展以及钢筋混凝土结构在水利水电工程中的重要地位有力地推动了“水工钢筋混凝土结构”课程教学改革的进程。为了顺应教学改革的潮流,满足水利水电建设行业对高质量工程技术人才的需求,“水工钢筋混凝土结构”课程的教学应以实践教学、科学思维与创新能力的培养作为改革的切入点,培养具有一定工程经验、勇于运用科学思维方式进行探索和创新的钢筋混凝土结构设计人才。目前,该课程的多目标教学改革工作已初见成效,今后将进一步完善改革方案,以提高工程技术人才的培养质量。
参考文献
[1]余世策,冀晓华,胡志华等.钢筋混凝土结构实验教学演示系统的开发和应用[J].高等建筑教育,2012,(6).
[2]教育部.关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].教高[2011]1号.
[3]魏春明,赵星海,秦力等.基于“钢筋混凝土”课程培养学生的实践能力[J].中国电力教育,2013,(4).
[4]赵羽习,申士军,姜秀英等.在“钢筋混凝土结构设计”的教学改革中促进卓越工程师的培养[J].东南大学学报:哲学社会科学版,2012,(S2).
