建筑工程识图课程混合式教学改革探讨.pdf

2023年第9期（总第429期）工程教学122G101平法图集解析22G101平法全称为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，从1996年到2022年，平法图集发展经历了一次次的突破，使得设计工作量大大降低，而效率越来越高，同时在造价方面也有很大的突破。平法图集从16G101到22G101的这次升级，具有很明显的特征，主要体现在以下几点：（1）安全性22G101图集的编制依据里新增了GB 55001-2021工程结构通用规范 和GB 55002-2021 建筑与市政工程抗震通用规范 两条规范，使得其安全性更高。（2）明确性在参照以往图集时，常常有很多争论不休的问题。比如梁锚入柱问题，到底是按梁的标号计算锚固还是按柱的标号计算锚固，22G101图集里给了明确的答复，肯定取锚固区的混凝土强度等级，也就是肯定取柱的混凝土标号。（3）精确性新图集在文字描述方面用词更加准确，同时图集还新增了很多内容，比如增加了梁两层钢筋之间的净距离，并增加了两层梁的箍筋类型，这样使得箍筋长度可以更加精准计算出来，包括有些优化的内容，比如独立基础表达方式等。（4）适用性新平法图集在材料、构造等多方面都越来越接近工程实际情况，比如删除了型号为HRB335的钢筋和标号C20混凝土。以前三根并筋的柱子没有合适的图集依据，新图集里增加了三根并筋的情况，同时增加了三根并筋的箍筋类型。新图集把平时遇到过没有依据的东西尽量给了标准依据。以前没有分梁宽范围内和梁宽范围外，使得施工时看图不方便，而新图集里直接分开了，使得看图更便利。2建筑工程识图课程的定位对于土木工程专业学生来讲，掌握建筑结构施工图是必备技能。平法设计是混凝土结构施工图设计表达方法的重大变革，其表达方法更加数字化、标准化、符号化，整体构件分类明确的标识在施工图中不仅层次清晰，不同构件间相互关联，而且直观易懂，因此，在高校土木工程及相关专业开设建筑工程识图课程十分必要。自20世纪90年代开始，平法经过几十年的发展，已逐渐被广大的建筑业设计者所青睐。作为建筑类专业的学生，必须学习平法识图的相关课程，才能看懂、读懂施工图，这也是其今后踏上建筑工程设计、施工、监理、工程管理及工程造价等岗位时所具备的基本能力，故而高校建筑类专业开设建筑工程识图这门课非常有必要。除此之外，相较传统的结构施工图的表示方法，平法图集用较少的图纸展示同样多的信息，其创*基金项目：武昌工学院校级教研项目“基于OBE理念的 建筑工程识图 课程从平面到立体的信息化教学研究”，项目编号：2022JY10。建筑工程识图课程混合式教学改革探讨颜红专付小红王露（武昌工学院，湖北武汉430065）摘要：建筑工程识图课程作为土建类专业的一门专业必修课，其重要性不言而喻。为此，在基于对22G101图集的解析基础上，重点阐述了建筑工程识图课程教学当前存在的问题，并利用信息化教学手段进行建筑工程识图课程的教学方式改革与考核方式创新，以提高学生的学习效率和学习兴趣，同时为行业培养高素质技能型人才。关键词：建筑工程；平法识图；22G101图集；教学改革中图分类号：TU204文献标识码：A文章编号：1001-6945（2023）09-170-2023年第9期（总第429期）工程教学造性设计部分和标准设计部分泾渭分明。学生在掌握其制图规则的基础上，标准构造详图部分剖析了不同结构构件及钢筋使用部位与种类。同时，钢筋工程量的计算需以平法结构施工图为基础，二者联系紧密，故相关专业学生必须进行系统的学习才能够看得懂钢筋的排布。建筑工程识图课程作为一门多专业的重要专业基础课，相关专业学生应能理解钢筋的基本知识，掌握基础、梁、柱、板、剪力墙、楼梯等结构构件的平法识图和钢筋构造的技能。了解钢筋算量的基本思路，从而进一步理解设计人员的设计意图，增强学生对图纸的认知，提高学生对未来工作岗位的适应能力和解决实际案例中的复杂问题的能力。在最新的22G101图集中，对学生掌握平法识图的能力有了更多新的要求。但在以往的传统教学中，一直存在着许多问题，不管是老师的教学还是学生的收获，都不能达到预定预期目标，所以该课程的改革迫在眉睫。3建筑工程识图课程的教学现状目前，很多高校在建筑工程识图这门课的教学上，大多还是采用比较单一的传统教学模式，如多媒体演示加工程图片演示。该方法对于建筑工程识图这门课来讲，学生通过看二维图形难以与实际工程中的案例结合起来，内容太过抽象。加上钢筋节点构造复杂、实际施工图片的清晰度及图片匮乏、实践操作少、考核模式单一等特点，导致学生学习动力不足，积极性低，最终学习效果不理想。除此之外，还有以下方面的原因。3.1教材方面随着建筑行业日新月异的发展及社会大环境的变化，一些法规、规范更新较快，但一本优质的教材从立项到出版却需要很长的一段时间，很多时候教材的内容跟不上变化，一些新的技术、标准及规范等难以在教材里得到体现，从而导致教材里的内容有些陈旧。比如现如今已出台了22G101图集了，但很多教材还是以16G101图集来编制，这导致教材上出现一些与现行规范标准不符的地方。如前面的 22G101 图集较之16G101图集，变化还是较大，这样很容易导致学生出现一些基本概念上的理解差异及计算的错误。长此以往，这样的现象会给学生在自学和预习中产生自我矛盾和误解，导致失去对课程学习的动力和积极性，甚至产生厌学情绪。3.2教学设计方面从事建筑工程行业的相关技术人员，需要掌握会看懂图和构造，还要会计算和精准施工管理的技能。首先，如果课堂上是单纯地利用PPT展示一遍工程图片，学生多做练习方式，那么针对学生没有现场实践经验这一短板，脑海很难建立各种构件中钢筋具体布置的三维空间模型，并且老师的这种讲授方法很容易使学生注意力不集中，缺乏学习热情，学习效率低；其次，针对这门课，很多高校没有安排对应的课程设计或实训，或者实践时间及学时安排不合理，使得学生更加难以将理论知识联系实践，在今后的工作中难以推陈出新；最后，考核方式单一，常规的考核方法就是以试卷的形式设置单选题、判断题、填空题和画图题等几种题型进行期末考试。多年的数据显示，大多数学生临考前抱佛脚，最终考高分的不一定学好了这门课，考低分的也不一定很差，这也预示这种考核方式是不够全面和科学的，毕竟这种模式下得出的成绩的好坏不能代表其对知识的运用能力。4信息化技术与课程融合的混合式教学随着科学技术和社会的发展，信息技术在高校课堂作为一种教学辅助被广泛应用。信息技术既是一种教学手段，也是一种学习方式，可较好地改善高校学生的学习方法，提高教学效率，从而提升整体的教学质量。同时，信息技术手段的运用可为课堂营造良好的学习环境，增添一些教学趣味，激发学生的学习兴趣。信息技术知识就像教学和学习过程中的一种耦合剂，美国学者科勒和米什拉在Shulman提出的学科教学知识的基础上提出了TPACK教学理念。TPACK教学框架包含三个核心要素和四个复合要素，其中，三个核心要素分别为学科内容知识(CK)、教学法知识(PK)和技术知识(TK)；四个复合要素分别为学科教学知识(PCK)、整合技术的学科内容知识(TCK)、整合技术的教学法知识(TPK)、整合技术的学科教学知识(TPACK)。对TPACK的研究结果表明，教师应当具备这种TPACK教学能力。技术和教学从来不是孤立的，想取得较好的教学效果就必须将两者相融合，即技术与教学内容和方式的整合。适当地运用现代化信息技术设备，能更好帮助学生理解抽象的概念，直观形象地接受新知识。在现如今的教育信息化时代，信息技术与课程的深度融合就是用新技术构建学生为中心的课堂，从而革新教与学的方式。4.1信息化教学手段在建筑工程识图课程里，通过运用BIM技术，基于其良好的可视性、可模拟性，能够很好地将因施工流程而隐蔽的建筑构造层次进行完整展示。如现在的Revit、广联达、青橙量筋合一等软件都能够对基础、框架结构、板式楼梯等在空间上进行整体直观展示和细节内部展示，形成整个结构的立体模型和细部钢筋算量。就凭这一点，是传统的教学方式所达不到的。在 建筑工程识图 课程教学中，就可用BIM技术来解决整体建筑模型展示和细部钢筋布置模拟，如图1图4所示。2023年第9期（总第429期）工程教学通过三维模型图，教师可更直观地给学生讲解构件内部的钢筋排布情况，并加深学生对构件钢筋排布的理解。在课程教学内容设置上，可以以本校教学楼工程为教学案例，通过智能识别DWG图纸、一键导入BIM设计模型、云协同等方式建立BIM三维钢筋模型，从而建立基于BIM的三维钢筋建模实训课程项目。通过该实训项目，学生可以通过新建工程、新建楼层、新建轴网、主体构件建模等方式建立BIM三维模型，真正完成构件的识图及钢筋算量，并从中可加深学生对钢筋混凝土构件布置、钢筋排布、钢筋计算原理等的理解。在构件三维钢筋模型中，可清晰查看钢筋的三维排布和一些节点部位。不仅能够快速提高学生的三维空间想象力，而且能使学生正确识读工程图纸，加深对平法制图规则的理解和运用，从而降低对比较抽象知识的学习难度。同时，通过建模软件可快速构建三维模型，汇总计算相关工序的工程量，并能结合用户需求导出主要材料明细表、门窗表等。学生可通过电算与手算结果对比，查缺补漏，提高手工算量的精准性，从而提升学生的工程实践能力。4.2多样化的教学方式首先，针对学生学习能力参差不齐的情况，一般教师的授课进度难以同时满足所有学生的要求。但作为高校大学生，其本身具备较强的自主学习能力，如何充分激发每个学生的潜力首当其冲。因此，可在泛雅超星学习通、中国慕课、国家智慧平台等学习平台上建立线上课程资料，并可链接一些建筑工程识图的其他精品课程网站和电子文献查阅网站。在每次的授课内容设置时，以成果目标为导向设计教学内容，以“学什么、为什么学、怎么教”来开展教学。教师可预先在超星泛雅学习平台等在线平台提前设置学习任务，并标明重难点及目标，学生可利用课后碎片化时间来完成学习任务，并可在线上平台与教师进行互动交流，教师可随时掌握学生的预习情况。在线下教学过程中，课程内容以每一课程模块为单位协同推进。教学上进行分组，每组45个人，选出一个沟通、协调和接受能力较强的学生做组长，每位组长亦可根据实际情况进行组内动态调整。在组长带领下共同识图、讨论、解决问题，培养团结协作精神，若遇解决不了的问题由老师统一解答。授课方式可采用四段三点式，具体操作步骤如下：老师根据前期的预习情况，有选择性地讲授每一堂课的目标知识点，然后将内容进一步分解，设置问题，布置任务；在组长带领下，组长进一步分配任务给组员，小组成员自主探讨结构施工图纸上的问题，并讨论汇总难点；老师根据汇总的问题进行答疑解惑，并引发深入地思考问题；学生接受反馈，进行实践训练，根据电子图分组或各自完成识图习题，或按一定比图1抗震楼层框架梁KL纵筋三维钢筋构造图2剪力墙BKL与LL重叠时的三维钢筋构造图3无梁楼盖ZSB和KZB的纵筋三维构造图4FT型楼梯的钢筋三维构造图2023年第9期（总第429期）工程教学例实物搭建构件三维钢筋模型。通过以上四段三点式教学步骤，基本能够做到及时发现问题并解决问题，达到教学目标。同时，讨论及重难点问题将会被记录在超星泛雅平台，另外，线上发布作业，及时反馈学生的学习情况。教师既可提升教学效果，学生又可利用碎片化时间进行学习与交流。其次，以赛促学。作为新时代的大学生，需勇于砥砺奋斗，练就过硬本领，培养坚韧品格，锻造工匠精神。很多学校都是大力支持学生积极参加专业技能大赛，一方面希望能够通过良性竞争、奖励机制有效提高学生学习兴趣，另一方面也能加强德育品质培养。在建筑工程识图这块，内容涉及平法规则的掌握、结构施工图的识图及钢筋工程量的计算、钢筋翻样等多个知识点。一些建筑行业里有影响力的企业和协会，如图学会、广联达公司、中建三局等，每年都会举办一些专业技能竞赛，以便提升学生的专业技能水平，加深学生对行业的认识及对专业知识的理解。在赛事准备过程中，学生除了能接触到最新的识图算量及BIM技术应用知识之外，还能有与别的高校优秀学生同台竞技的机会。此外，很多比赛设置都是团体赛，需要学生分工合作完成，有助于提高学生的团队协作能力、自主学习能力和学习热情。比如，可积极引导学生参加由中国建设教育协会及中建三局等央企联办的全国建筑院校钢筋平法应用技能大赛，不仅能够激发学生的学习兴趣、分析问题能力和动手操作能力，还能加强各高校学生间的土建类专业识图与算量实践能力的经验交流，真正做到以赛促学。同时，教师反过来可根据行业需求来调整教学内容，适应学生在未来所需要掌握的技能，做到以赛促教、以赛促改的目的。并可将比赛的各项规则、文件、比赛技巧、企业对人才的要求等内容进行整理并丰富，投放到在线学习平台，以便学生查阅。最后，学生通过竞赛接触到一些行业的最新知识，进一步提升学生的专业实践技能水平，故而提倡大力鼓舞学生参加各类BIM技能大赛。在备赛过程中，学生能接触到最新的识图算量及BIM技术应用知识。此外，比赛一般都需要学生以团队分工合作的方式进行，在备赛过程中还能够提高学生团队的协作能力。通过参加BIM技能竞赛，达到以赛促学、以赛促教的目的，提升学生的自主学习能力和学习热情。4.3科学的考核评价方式建筑工程识图这门课的传统课堂考核方式为期末考试（60%）+平时成绩（40%），期末考试比重较大，一次考高分或低分有一定的运气成分，不能真实检验学生的学习成果。新的考核方式中首先在平时成绩里引入小组综合表现 30%，平时成绩占 30%，过程考核占30%，期末考核占40%，形式不局限于试卷，可以是图纸识读或翻图样方式。平时成绩中包含出勤、小组综合表现、任务完成情况等；过程考核以实际工程的平法施工图的识读和钢筋工程量的计算为主，考核学生对结构构件的特点、部位及构造配筋的掌握程度，并进一步检验其进行钢筋翻样的能力，同时考察学生的构件钢筋三维建模能力；期末考核主要考核其对于平法规则的理解、掌握和运用能力。不管是哪个考核环节，严格去执行，设置适当的奖励机制，使学生充分规范学习过程中的一些不良行为，加大重视程度。5结语随着社会对应用技能型人才的需求，教学内容在确保系统性、实用性、够用的前提下，需进一步强化学生识读结构图的能力。以成果导向为线，积极将BIM技术等信息化技术运用在识图课堂改革中，有助于提高课堂的教学效果，培养学生的学习兴趣。同时，融入多种教学方法，配合科学的考核评价机制，使学生真正做到实践与理论相结合，为以后的就业创造新的机遇。参考文献：1戴晓燕，刘超.基于BIM技术的建筑工程虚拟仿真实训中心的建设研究J.实验技术与管理，2018，35(12)：237-2412董志胜.基于BIM技术的工程管理专业 土木工程图学 课程改革思考J.曲靖师范学院学报，2017，36(05)：103-1063金燕,李剑慧.平法图集11G101-1钢筋构造问题探讨J.吉林建筑大学学报,2019(04):13-164王鹏,王焕芳,赵利芬.平法识图 实践教学课程研究J.科技创新导报,2019,16(06):197-198.5尧国皇.“多维一体”的线上教学实践与思考：基于平法识图与钢筋计算 课程J深圳信息职业技术学院学报.2020，18(04)：59-62.6刘巧会.“平法识图与钢筋算量”课程的教学改革体会J.科技创新与生产力,2020(07):94-96.7陈莉粉.平法识图与钢筋算量 课程思政建设研究J.陕西教育(高教),2022(06):35-36.收稿日期：2023-7-5作者简介：颜红专，女，出生于1988年，讲师，研究方向为建筑材料与工程。173