摘要:就PKPM在建筑業(yè)中的應用,針對當前教學現(xiàn)狀的不足,分析探討課程教學改革的若干問題,突出以培養(yǎng)學生實踐技能為主的教學模式,提出了課程在教學內容、教學模式、教學方法和考核方式等方面的改革新舉措。

Abstract:Aimingattheshortageofcurrentteaching,thispaperanalyzestheproblemsinteachingreform.Thispaperraisesthemeasuresofreformaboutteachingcontents,teachingmodel,teachingmethodsandassessmentmethodsetc.,highlightingtheteachingmethodsoftrainingstudentsbasedonpracticalskills.

關鍵詞:PKPM;教學內容;教學模式;教學方法;實踐能力

Keywords:PKPM;teachingcontent;teachingmodel;teachingmethod;practicalskill

中圖分類號:G42文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)01-0283-02

0引言

隨著科技的發(fā)展,計算機硬件技術和建筑結構分析理論在不斷地發(fā)展和完善,計算機輔助設計(CAD)系統(tǒng)在建筑工程設計領域中被越來越廣泛的應用。其中由中國建筑科學研究院開發(fā)的PKPM系列軟件是目前國內使用最為廣泛的結構計算軟件之一,國內大多數(shù)設計院結構設計是通過該軟件來完成的,已經(jīng)成為結構設計人員必須正確掌握熟練應用的基本技能;诖,在高校的建筑工程專業(yè)中作為專業(yè)基礎課被普遍開設,該課程是集實踐性、實用性為一體的專業(yè)課程,以結構設計為基礎,教授PKPM系列軟件的基本操作以及在結構施工圖中的應用,學好該課程不僅能使學生掌握對軟件的熟練操作,更能使學生對以前所學建筑結構類課程基礎理論知識的應用有一個新的認識和提高,旨在培養(yǎng)學生利用軟件進行結構設計的基本能力,使學生具備對各種錯綜復雜因素的綜合分析能力和解決工程實際問題的能力。

但是從作者在教學及研究中發(fā)現(xiàn),目前的教學現(xiàn)狀并不盡如人意,由于該課程的教材、案例等不像混凝土結構等傳統(tǒng)課程那樣充足適用,教學內容陳舊,教學手段和方法不科學,教學過程沒有充分考慮結構設計的過程,理論與實踐沒能很好的結合,教學僅停留在基本命令使用的初級層面上,不夠深入,從而使得學生在課程學習階段能掌握的設計內容很少,以至于在后續(xù)的專業(yè)課和課程設計中,不能很好的發(fā)揮計算機輔助設計的優(yōu)點,不能靈活應用軟件處理設計中的實踐問題。并且考試形式單一,考核不全面,傳統(tǒng)的考核方式是筆試加機試,甚至只有筆試。由于考試時間的限制,一般出的題目較單一,只是關于基本操作命令應用的,盡管一定程度上可以反映學生的初步學習掌握情況,但并不能將學生的真實的設計思路體現(xiàn)出來。因此,有必要對PKPM這門計算機輔助設計課程進行一定的研究和改革,探索出一套切實有效的教學方法,使學生真正做到學有所用。

1課程內容的選定

PKPM是一套集建筑設計、結構設計、設備設計及概預算、施工軟件等于一體的大型建筑工程綜合CAD系統(tǒng),所以我們沒有必要教授PKPM所有的功能和命令,教學內容需要根據(jù)專業(yè)進行取舍。針對建筑工程專業(yè),最主要的四大課程內容是:任務一:結構平面計算機輔助設計(PMCAD);任務二:框排架計算機輔助設計(PK);任務三:結構空間有限元分析設計軟件(SAT-8);任務四:基礎工程計算機輔助設計(JCCAD)。教學時從了解軟件的基本功能和主要技術條件入手,在學生熟悉各級菜單命令及其操作方法的基礎,循序漸進地掌握PMCAD結構建模的主要步驟、荷載的輸入、計算數(shù)據(jù)文件形成、結構平面施工圖的繪制,PMCAD接力PK、PMCAD接力SAT-8進行內力計算和配筋并繪制梁柱施工圖的方法、SAT-8(PK)接力JC-CAD、地質資料輸入、地基基礎計算、繪制基礎施工圖等操作。

2多媒體教學新模式

為了將教師講授與學生上機更好的結合起來,可將教學地點安排在計算機房,使聽課的學生人手一臺電腦。采用新興的多媒體教學軟件,使教師操作的內容能同步顯示在學生機上,實現(xiàn)教師一人對學生多人的手把手教授。然后針對教師的演示安排學生動手練習,并基于這些命令去完成相關的課堂作業(yè),使學生能對所學的命令能夠通過練習得到強化。為了防止教師在演示過程中,學生急于動手操作而不認真聽講的現(xiàn)象,可通過相關的軟件控制學生機操作,在教師講解階段學生機只能觀看而不能操作,使學生真正看懂后再解控學生機進行練習,真正做到當堂的內容當堂消化,效果明顯。

對于初學的學生,執(zhí)行命令時切記不要死記硬背,要教會其看命令行的提示,看懂提示并根據(jù)提示做出正確的操作,這一點對于真正的掌握PKPM操作是非常重要的。如果能看懂命令行的提示,即便遇到?jīng)]有學過的命令,也可以根據(jù)命令行的提示進行操作,進而不斷擴充學生的知識和操作能力。在有限的學時內,掌握好基礎命令即可,強調學會對構件建模的簡化分析,應該用哪些命令和功能去實現(xiàn),做到舉一反三。

3加強實踐能力的培養(yǎng)

以往的教學經(jīng)驗顯示,學習PKPM最大的敵人就是遺忘,因此應適度淡化課堂講授學時,強化實踐訓練教學,全方位將理論與應用相結合,最大限度發(fā)揮學生的主觀能動性,循循誘導,讓學生在實踐過程中領悟內容,降低理論知識遺忘率,真正進入理論與應用融合的境界。

在PKPM實踐教學這一階段,可以以不同種類的工程項目為載體,如磚混結構、框架結構等,讓學生使用PMCAD進行結構建模,然后接力SAT-8進行有限元計算,再把上部結構模型數(shù)據(jù)傳到JCCAD進行基礎設計,最后采用施工圖設計模塊對自動生成的施工圖進行后處理并轉換為AutoCAD圖形進行編輯,從而完成一套工程項目的結構施工圖。在教學指導過程中要引導學生參照實際工程項目的設計要求為依據(jù)來對自己所做項目的設計參數(shù)進行選取,如對結構的抗震等級、結構體系的布置方式、不同用途房間的活荷載、構件的截面尺寸、材料的強度等級、鋼筋的強度等級和采用的直徑等的選取。并采用正確的檢查方法以保證結構設計信息、計算信息等輸入的正確性。如通過對整樓模型的仔細觀察,檢查構件布置是否正確;通過平面荷載顯示校核這一模塊中的荷載圖,來分析荷載輸入的正確性等。應讓學生知道這些提前給定的參數(shù)經(jīng)過計算后是否合理,將直接影響結構的安全和經(jīng)濟。因此應強調學生仔細閱讀分析計算結果文件,即SAT-8計算完成后子菜單“分析結果圖形和文本顯示中”的內容,包含建筑結構設計信息WMASS.OUT文件、周期、振型、地震力WAQ.OUT文件、結構位移WDISP.OUT文件、內力WNL.OUT文件、配筋WPJ.OUT文件等輸出文件。這部分內容雖然不包含施工圖,但是是前邊計算結果的一個直觀顯示,能使我們觀察到計算結果是否符合規(guī)范,各工況下的荷載圖是否正確,結構平面和豎向布置是否規(guī)則對稱,從而進一步反映出前邊設計是否正確合理。教師應對分析結果文件的常見問題給予總結說明,然后由學生對自己工程項目的計算結果進行分析,找出參數(shù)不合理的原因,提出改正措施,修改后再計算,分析后再修改計算,直到找到理想的結果。通過這個反復試算的過程,使學生掌握模型優(yōu)化的具體方法和操作能力。結構模型優(yōu)化完成后,在進行施工圖繪圖的時候,要求學生能夠正確選擇和使用結構施工圖的繪圖軟件,能夠快速準確地繪出施工圖。并強調施工圖繪制與結構制圖知識的結合,避免在繪制結構施工圖時出現(xiàn)很多不規(guī)范繪圖問題,從而保證施工圖的完整性和正確性以及圖面質量。在這個實踐教學過程中會綜合運用到大量以前所學的混凝土結構、建筑抗震、地基基礎、工程制圖等知識,這樣完成項目時可以大大提高學生綜合運用以前所學知識解決實際問題的能力,都會覺得自己的專業(yè)技能又進步了,有強烈的成就感,也激發(fā)了進一步更深入學習的積極性。

4考核方式的改革

考試是教學過程中的一個非常重要的環(huán)節(jié),是教學信息反饋的重要途徑,更是檢查教學效果、鞏固學生所學知識、改進教學工作和促進學校教育目標實現(xiàn)的重要手段。本課程由于其實踐性教強,傳統(tǒng)的筆試考核方法顯現(xiàn)出很多弊端,不能很好的評價學生的學習狀況,也偏離了本課程注重實踐的培養(yǎng)目標。作者認為應采取筆試和機試相結合的方法,并且應以機試作為檢驗教學效果的主要手段。筆試主要考察學生對設計程序、基本理論和規(guī)范規(guī)程的掌握程度,機試主要檢驗學生對輔設計軟件的熟練程度和基本操作技能。要求學生在規(guī)定時間內快速完成相應的結構施工圖的繪制。實踐證明,這種考核方式,能比較客觀的考查學生總體知識和技能的掌握情況,能更好地激發(fā)學生的學習積極性和主動性。在平時作業(yè)的要求方面,可適當放寬時間,但一定要求學生本人動手去做,不能眼高手低,在課堂上看教師演示時覺得很簡單而缺少練習,真正使用時才發(fā)現(xiàn)不會操作。并且在今后的課程里面要增設計算機輔助設計(PKPM)的課程設計,也作為整個課程考核中的一部分。

5結論

對于操作性強的PKPM課程的教學和學習,合理的選擇教學內容,積極的采用多媒體教學新模式,加強實踐能力的培養(yǎng),運用綜合的考試考核方式,真正的激發(fā)學生的學習積極性和主動性,使學生學會靈活運用,掌握計算機輔助設計的真本領,這才是我們教學的最終目的。

參考文獻:

[1]王娜,靳元峻.PKPM建筑結構設計軟件課程教學方法的探討[J].河北廣播電視大學學報,2006(5):46―47.

[2]歐新新,崔欽淑.建筑結構設計與PKPM系列程序應用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2005.130―131.

[3]張字蠢,劃海成,張星源.PKPM結構設計應用[M].上海:同濟大學出版社,2006.17―18.

[4]王小紅,羅建陽.建筑結構CAD―PKPM應用[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.24―25.