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[摘要]文章针对目前建筑结构课程设计存在的问题,提出采用任务驱动教学方法,以完整的、真实的、具体的、有形的工作任务作为载体,贯彻“学生为主体,教师为主导”的原则,通过任务的设计、任务的提出、任务的实施、评价反馈等教学流程,在传授知识的同时,培养学生分析问题、解决问题以及团结协作的能力。
[关键词]任务驱动法 建筑结构 课程设计 教学流程 应用
[作者简介]李红(1979- ),女,山东莱芜人,南昌大学科学技术学院,讲师,硕士,研究方向为水工建筑物抗震;丁红霞(1980- ),女,江西赣州人,南昌大学科学技术学院,讲师,硕士,研究方向为道路桥梁;熊静(1983- ),女,江西南昌人,南昌大学科学技术学院,讲师,硕士,研究方向为工程管理。(江西 南昌 330029)
[基金项目]本文系2012年江西省教育厅教学改革项目“开放式实践教学在《工程结构》课程中的应用研究”的研究成果。(项目编号:JXJG-12-75-8)
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2015)02-0149-03
一、引言
建筑结构是工程管理专业实践性很强的专业课,其实践教学环节设计为两周,课程设计的任务是在学习理论课程基础上进一步训练梁板结构的计算原理和设计方法,为学习有关专业课程以及进行毕业设计和科学研究打好基础,培养学生分析和解决实际工程问题的能力,使学生具有综合运用课程内容的能力,培养学生使用图集、规范以及绘制结构施工图等技能,提高学生分析问题、解决问题以及独立思考团结协作的能力。但受传统教学方式及其他客观条件的影响,课程设计还存在一些缺陷和不足。
二、课程设计教学现状及存在的问题
1.设计题目单一、陈旧,命题过死。多年来,课程设计都是要求学生设计一个工业厂房楼盖或民用建筑楼盖,如商场、图书馆书库等,给学生的建筑平面图一般都是内部为混凝土框架,四周为370mm厚砖墙的内框架结构形式,设计题目单一,结构形式陈旧,局限了学生的视野。指导教师给定楼盖结构形式和结构布置方案,通过调整柱网尺寸和荷载值,做到了形式上的一人一题,但命题死,限制了学生的创新思维。随着科学技术水平的发展,各种新结构、新材料不断涌现,在实际工程中,存在各种各样的楼盖结构型式和单层厂房结构型式。为适应时代对人才的需求,课程设计要与时俱进,设计题目要多样化、工程化和时代化。
2.过程监督管理欠缺。由于教师指导学生多、教学任务重,一般只能对学生存在的共性问题加以详细指导,对于个性问题,很难面面俱到,甚至有些学生对不懂的问题根本不理会。在这样的情况下,平时成绩的主要依据只能是学生的进度和到课率,忽略了最本质、最核心的环节。学习主动性强、自学能力较强的学生在导师的指导下能够顺利完成设计任务,但学习能力差、主动性、积极性不强的学生很容易产生惰性,设计前期不积极,后期跟不上,以致简单地照搬设计样板,或抄袭其他同学的设计。因此,要制定易于操作、详细的检查,加强过程监督管理,这对提高学生学习的积极性和主动性,提高设计质量至关重要。
3.考核方式不够完善。成绩一般是根据学生平时的到课率、设计成果质量和答辩成果评定,这种考核方式既不能真实地反映学生掌握知识的情况,也容易让只是简单照搬照抄设计样板的或者不能深刻理解设计原理的学生蒙混过关。因此,为客观、公平、公正地评价学生的成绩,对课程设计的考核方式进行改革非常必要。
4.不重视总结评价反馈。由于设计时间有限,在指导教师评定学生成绩后,收集学生的计算书及结构施工图纸归档,对于里面存在的问题和错误,指导教师很少评价并反馈给学生,以致该解决的问题没解决,该修改的错误没修改,该懂的内容不懂,学生失去了再学习、再提高的机会,无法实现课程设计真正目的。
怎样开展课程设计教学,保证教学质量,如何激发学生的学习积极性,使学生由被动的学习转为主动求知,笔者尝试采用任务驱动教学法解决这些问题。
三、任务驱动教学法的含义与特征
“任务驱动”是一种建构主义理论取向的教学法,在学习的过程中,学生围绕一个真实的任务开展学习活动,通过教师的引导,学生自主搜索和获取相关资源,积极主动协作学习,在这个过程中,学生会不断地获得成就感,从而激发求知欲,逐步形成感知心智活动的良性循环,不断提高自我发展能力。其基本特征是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”。
四、任务驱动教学在建筑结构课程设计中的具体实施
工程结构课程设计是以工程结构设计原理和现行工程结构设计规范为主要内容,以现实工程项目(已建或在建)为媒介,从简单构件到整体结构的结构设计渐进演化为主要活动,形成团队设计计算、图纸绘制、文字表达等能力的交流情境,最终达到完成任务的目的。在这个过程中,既发挥了教师的主导作用,又充分体现出学生的主体地位,如图1所示。
1.任务的设计。在任务驱动教学中,任务贯穿于整个教学过程,任务的设计处于非常重要的位置。因此,任务的设计要建立在学习目标的框架上,确定完成任务后要达到什么样的总目标,然后再将总目标细化为一个个小任务,通过小任务的完成来实现总目标。教师在确定任务时要考虑到学生对任务完成程度的能力,任务太大,学生很难保质保量完成;任务太小,很难达到教学目标要求。如在学习钢筋混凝土受弯构件的章节,以钢筋混凝土楼盖为例,使学生明确学习目标,要完成楼盖设计要做哪些工作,要用哪些知识和资料,将总目标细化为一些小任务:确定方案,板的设计,次梁设计,主梁设计,绘制结构施工图。通过完成这些任务,让学生树立正确的结构设计概念和设计思路,进一步提高学生独立进行结构计算、绘图和使用技术资料的能力。总体来说,任务的设计要满足教学目标的要求、不同层次学生的学习能力,任务还要来源于真实的工程项目。 2.创设情境,提出任务。建构主义学习理论认为,生动直观的情境能够有效激发学生的联想,唤起学生原有认知结构中有关的知识、经验及表象,从而使学生利用有关知识和经验去“同化”或“顺应”新知识。教师根据设计好的任务,创设任务环境。具体做法为:采用多媒体播放楼盖的发展趋势、结构形式、设计要求、构造要求、施工工艺流程等基本知识,带领学生参观校园里的教学楼、实验楼、办公大楼、学生宿舍楼楼盖结构形式等,带学生去建筑工地参观楼盖或楼面板施工工艺流程,模板的制作安装、材料的选用、钢筋的布置、钢筋下料、钢筋的绑扎,混凝土的浇筑和养护等,通过真实的工作情境,使学生融入现实,让学生有身临其境的感觉,增强他们的求知欲望。
根据实际工程笔者提出了形式多样的课程设计任务内容:现浇钢筋混凝土单向板楼盖设计,现浇钢筋混凝土双向板楼盖设计,现浇钢筋混凝土无梁楼盖设计,现浇钢筋混凝土板式楼梯设计,现浇钢筋混凝土梁式楼梯设计,现浇钢筋混凝土雨篷设计。
以应用最广泛的现浇肋形楼盖设计为例,将教学内容分为1个总任务、5个阶段任务和15个子任务。引导学生分析工作中应解决的问题,明确解决问题所需要的知识和技能,如151页图2所示。
3.自主探究、团队协作,实施任务。指导教师提出设计任务后,首先学生根据自己的兴趣选题,按照相互学习、取长补短的激励互补原则,将4~6人组成一个小组,选定小组长。其次教师引导学生对任务进行分析,对任务包含的内容、知识点、难点、方法、步骤和涉及的规范等做出正确规划。最后学生开始动手、动脑实践,在这个过程中,指导教师要动态监督检查关键点,随时发现问题、随时进行个别指导,对于存在的共性问题,给予重点纠正与点拨,如表1所示。
4.任务完成,汇报成果。任务完成后,指导教师给予每一组平等展示成果的机会,制作PPT,借助多媒体,要求学生展示每个任务的具体设计思想、设计方法、设计步骤及设计成果,完成任务过程中遇到的难题、解决的方法等细节。在这个过程中,指导教师记录小组的汇报成果情况,并作为总结评价的依据之一,通过这一环节不仅锻炼了学生的表达能力,还能从其他组学生的任务汇报中得到不同类型的知识,进一步拓宽学习知识面,更有利于学生自主学习能力和创造能力的提高。
5.反馈评价,认识升华。为保证工作任务的顺利实施,评价方式很重要,对学生认识升华、工程能力提升、职业素养形成意义重大。显然,仅仅根据最终的计算书和绘制的结构施工图及平时粗略印象进行评价,往往缺乏科学性。考核评价应考虑多方面因素,从学习态度、任务完成的准确性和规范性、团队合作能力等方面采取多元化的综合评价方式进行考核。如自评(10%),对个人的学习表现和学习成果进行评价;互评(20%),小组成员互评;师评(70%),包括考勤(10%)、监督检查情况(20%)、小组合作及成果汇报(10%)、计算书和图纸质量(30%)。同时,还要关注学生在学习过程中的成长和变化,体现“学生为本”的教育理念,如表2所示。
五、结语
实践证明,任务驱动教学法对培养学生的知识能力、工程能力和综合素质起了一定的作用。第一,围绕真实的设计任务,在任务的驱动、教师的引导下,学生的积极性、主动性有了很大的提高,同时培养了学生主动获取知识的能力。第二,任务来源于真实的工程项目,学生通过各种渠道查阅资料,制订工作计划,构建知识,完成任务,反馈评价,实现了再学习的过程。在这个过程中,学生的分析问题、解决问题的能力有了较大的提高。第三,在工作过程中,学生通过小组讨论、合作学习、意见交流等方式,锻炼了评判、接纳和反思能力,培养了团队协作能力。
[参考文献]
[1]黄丽娟,高兰芳,陈凡.工程管理专业建筑结构课程教学改革研究与实践[J].福建建材,2012(12).
[2]刘雁,邹小静.混凝土结构中单向板肋梁楼盖课程设计思考[J].高等建筑教育,2012(1).
[3]东南大学,同济大学,天津大学.混凝土结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[4]龚伟.建筑结构[M].北京:高等教育出版社,2006.
[5]夏敏,许佳修,劳裕华,等.混凝土结构课程设计的教学改革[J].新课程研究,2009(2).
[6]邱玲.任务驱动法在计算机 CAD 教学中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2012(14).
[7]窦亚芹,李跃中.任务驱动教学法在会计教学中的应用[J].财会通讯,2012(4).
[8]陈曦.“项目导入、任务驱动”教学模式案例分析——以《商务礼仪实训》课程改革为例[J].南方职业教育学刊,2011(5).
[9]霍晓建,马俊芹.“行动导向”型课程教学设计思路——以工作任务“绑扎简支梁钢筋”为例[J].北京工业职业技术学院学报,2011(4).
[关键词]任务驱动法 建筑结构 课程设计 教学流程 应用
[作者简介]李红(1979- ),女,山东莱芜人,南昌大学科学技术学院,讲师,硕士,研究方向为水工建筑物抗震;丁红霞(1980- ),女,江西赣州人,南昌大学科学技术学院,讲师,硕士,研究方向为道路桥梁;熊静(1983- ),女,江西南昌人,南昌大学科学技术学院,讲师,硕士,研究方向为工程管理。(江西 南昌 330029)
[基金项目]本文系2012年江西省教育厅教学改革项目“开放式实践教学在《工程结构》课程中的应用研究”的研究成果。(项目编号:JXJG-12-75-8)
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2015)02-0149-03
一、引言
建筑结构是工程管理专业实践性很强的专业课,其实践教学环节设计为两周,课程设计的任务是在学习理论课程基础上进一步训练梁板结构的计算原理和设计方法,为学习有关专业课程以及进行毕业设计和科学研究打好基础,培养学生分析和解决实际工程问题的能力,使学生具有综合运用课程内容的能力,培养学生使用图集、规范以及绘制结构施工图等技能,提高学生分析问题、解决问题以及独立思考团结协作的能力。但受传统教学方式及其他客观条件的影响,课程设计还存在一些缺陷和不足。
二、课程设计教学现状及存在的问题
1.设计题目单一、陈旧,命题过死。多年来,课程设计都是要求学生设计一个工业厂房楼盖或民用建筑楼盖,如商场、图书馆书库等,给学生的建筑平面图一般都是内部为混凝土框架,四周为370mm厚砖墙的内框架结构形式,设计题目单一,结构形式陈旧,局限了学生的视野。指导教师给定楼盖结构形式和结构布置方案,通过调整柱网尺寸和荷载值,做到了形式上的一人一题,但命题死,限制了学生的创新思维。随着科学技术水平的发展,各种新结构、新材料不断涌现,在实际工程中,存在各种各样的楼盖结构型式和单层厂房结构型式。为适应时代对人才的需求,课程设计要与时俱进,设计题目要多样化、工程化和时代化。
2.过程监督管理欠缺。由于教师指导学生多、教学任务重,一般只能对学生存在的共性问题加以详细指导,对于个性问题,很难面面俱到,甚至有些学生对不懂的问题根本不理会。在这样的情况下,平时成绩的主要依据只能是学生的进度和到课率,忽略了最本质、最核心的环节。学习主动性强、自学能力较强的学生在导师的指导下能够顺利完成设计任务,但学习能力差、主动性、积极性不强的学生很容易产生惰性,设计前期不积极,后期跟不上,以致简单地照搬设计样板,或抄袭其他同学的设计。因此,要制定易于操作、详细的检查,加强过程监督管理,这对提高学生学习的积极性和主动性,提高设计质量至关重要。
3.考核方式不够完善。成绩一般是根据学生平时的到课率、设计成果质量和答辩成果评定,这种考核方式既不能真实地反映学生掌握知识的情况,也容易让只是简单照搬照抄设计样板的或者不能深刻理解设计原理的学生蒙混过关。因此,为客观、公平、公正地评价学生的成绩,对课程设计的考核方式进行改革非常必要。
4.不重视总结评价反馈。由于设计时间有限,在指导教师评定学生成绩后,收集学生的计算书及结构施工图纸归档,对于里面存在的问题和错误,指导教师很少评价并反馈给学生,以致该解决的问题没解决,该修改的错误没修改,该懂的内容不懂,学生失去了再学习、再提高的机会,无法实现课程设计真正目的。
怎样开展课程设计教学,保证教学质量,如何激发学生的学习积极性,使学生由被动的学习转为主动求知,笔者尝试采用任务驱动教学法解决这些问题。
三、任务驱动教学法的含义与特征
“任务驱动”是一种建构主义理论取向的教学法,在学习的过程中,学生围绕一个真实的任务开展学习活动,通过教师的引导,学生自主搜索和获取相关资源,积极主动协作学习,在这个过程中,学生会不断地获得成就感,从而激发求知欲,逐步形成感知心智活动的良性循环,不断提高自我发展能力。其基本特征是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”。
四、任务驱动教学在建筑结构课程设计中的具体实施
工程结构课程设计是以工程结构设计原理和现行工程结构设计规范为主要内容,以现实工程项目(已建或在建)为媒介,从简单构件到整体结构的结构设计渐进演化为主要活动,形成团队设计计算、图纸绘制、文字表达等能力的交流情境,最终达到完成任务的目的。在这个过程中,既发挥了教师的主导作用,又充分体现出学生的主体地位,如图1所示。
1.任务的设计。在任务驱动教学中,任务贯穿于整个教学过程,任务的设计处于非常重要的位置。因此,任务的设计要建立在学习目标的框架上,确定完成任务后要达到什么样的总目标,然后再将总目标细化为一个个小任务,通过小任务的完成来实现总目标。教师在确定任务时要考虑到学生对任务完成程度的能力,任务太大,学生很难保质保量完成;任务太小,很难达到教学目标要求。如在学习钢筋混凝土受弯构件的章节,以钢筋混凝土楼盖为例,使学生明确学习目标,要完成楼盖设计要做哪些工作,要用哪些知识和资料,将总目标细化为一些小任务:确定方案,板的设计,次梁设计,主梁设计,绘制结构施工图。通过完成这些任务,让学生树立正确的结构设计概念和设计思路,进一步提高学生独立进行结构计算、绘图和使用技术资料的能力。总体来说,任务的设计要满足教学目标的要求、不同层次学生的学习能力,任务还要来源于真实的工程项目。 2.创设情境,提出任务。建构主义学习理论认为,生动直观的情境能够有效激发学生的联想,唤起学生原有认知结构中有关的知识、经验及表象,从而使学生利用有关知识和经验去“同化”或“顺应”新知识。教师根据设计好的任务,创设任务环境。具体做法为:采用多媒体播放楼盖的发展趋势、结构形式、设计要求、构造要求、施工工艺流程等基本知识,带领学生参观校园里的教学楼、实验楼、办公大楼、学生宿舍楼楼盖结构形式等,带学生去建筑工地参观楼盖或楼面板施工工艺流程,模板的制作安装、材料的选用、钢筋的布置、钢筋下料、钢筋的绑扎,混凝土的浇筑和养护等,通过真实的工作情境,使学生融入现实,让学生有身临其境的感觉,增强他们的求知欲望。
根据实际工程笔者提出了形式多样的课程设计任务内容:现浇钢筋混凝土单向板楼盖设计,现浇钢筋混凝土双向板楼盖设计,现浇钢筋混凝土无梁楼盖设计,现浇钢筋混凝土板式楼梯设计,现浇钢筋混凝土梁式楼梯设计,现浇钢筋混凝土雨篷设计。
以应用最广泛的现浇肋形楼盖设计为例,将教学内容分为1个总任务、5个阶段任务和15个子任务。引导学生分析工作中应解决的问题,明确解决问题所需要的知识和技能,如151页图2所示。
3.自主探究、团队协作,实施任务。指导教师提出设计任务后,首先学生根据自己的兴趣选题,按照相互学习、取长补短的激励互补原则,将4~6人组成一个小组,选定小组长。其次教师引导学生对任务进行分析,对任务包含的内容、知识点、难点、方法、步骤和涉及的规范等做出正确规划。最后学生开始动手、动脑实践,在这个过程中,指导教师要动态监督检查关键点,随时发现问题、随时进行个别指导,对于存在的共性问题,给予重点纠正与点拨,如表1所示。
4.任务完成,汇报成果。任务完成后,指导教师给予每一组平等展示成果的机会,制作PPT,借助多媒体,要求学生展示每个任务的具体设计思想、设计方法、设计步骤及设计成果,完成任务过程中遇到的难题、解决的方法等细节。在这个过程中,指导教师记录小组的汇报成果情况,并作为总结评价的依据之一,通过这一环节不仅锻炼了学生的表达能力,还能从其他组学生的任务汇报中得到不同类型的知识,进一步拓宽学习知识面,更有利于学生自主学习能力和创造能力的提高。
5.反馈评价,认识升华。为保证工作任务的顺利实施,评价方式很重要,对学生认识升华、工程能力提升、职业素养形成意义重大。显然,仅仅根据最终的计算书和绘制的结构施工图及平时粗略印象进行评价,往往缺乏科学性。考核评价应考虑多方面因素,从学习态度、任务完成的准确性和规范性、团队合作能力等方面采取多元化的综合评价方式进行考核。如自评(10%),对个人的学习表现和学习成果进行评价;互评(20%),小组成员互评;师评(70%),包括考勤(10%)、监督检查情况(20%)、小组合作及成果汇报(10%)、计算书和图纸质量(30%)。同时,还要关注学生在学习过程中的成长和变化,体现“学生为本”的教育理念,如表2所示。
五、结语
实践证明,任务驱动教学法对培养学生的知识能力、工程能力和综合素质起了一定的作用。第一,围绕真实的设计任务,在任务的驱动、教师的引导下,学生的积极性、主动性有了很大的提高,同时培养了学生主动获取知识的能力。第二,任务来源于真实的工程项目,学生通过各种渠道查阅资料,制订工作计划,构建知识,完成任务,反馈评价,实现了再学习的过程。在这个过程中,学生的分析问题、解决问题的能力有了较大的提高。第三,在工作过程中,学生通过小组讨论、合作学习、意见交流等方式,锻炼了评判、接纳和反思能力,培养了团队协作能力。
[参考文献]
[1]黄丽娟,高兰芳,陈凡.工程管理专业建筑结构课程教学改革研究与实践[J].福建建材,2012(12).
[2]刘雁,邹小静.混凝土结构中单向板肋梁楼盖课程设计思考[J].高等建筑教育,2012(1).
[3]东南大学,同济大学,天津大学.混凝土结构[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[4]龚伟.建筑结构[M].北京:高等教育出版社,2006.
[5]夏敏,许佳修,劳裕华,等.混凝土结构课程设计的教学改革[J].新课程研究,2009(2).
[6]邱玲.任务驱动法在计算机 CAD 教学中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2012(14).
[7]窦亚芹,李跃中.任务驱动教学法在会计教学中的应用[J].财会通讯,2012(4).
[8]陈曦.“项目导入、任务驱动”教学模式案例分析——以《商务礼仪实训》课程改革为例[J].南方职业教育学刊,2011(5).
[9]霍晓建,马俊芹.“行动导向”型课程教学设计思路——以工作任务“绑扎简支梁钢筋”为例[J].北京工业职业技术学院学报,2011(4).