工程造价结构基础与识图任务教学的应用

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:benmanw
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  摘要:《建筑结构基础》是高职高专建筑工程造价专业的主要专业基础课程之一,课程的目的是培养学生树立基本的建筑结构设计理念从而达到结构识图的能力。本文就工程造价专业《建筑结构基础》这门课程在教学过程中如何充分运用任务教学法提出建议和看法,阐述如何让学生在学习建筑结构理论的同时提高识图水平。
  关键词:工程造价;建筑结构;任务教学
   中图分类号:TU723.3 文献标识码:A
  0引言
  在高职高专教学领域中,“教、学、做”一体化的教学模式已经得到普遍提倡,工程造价《建筑结构基础》这门课程的内容可以囊括为两大模块:建筑结构力学及设计基础理论、钢筋混凝土结构基本构件及体系的认识与表达,下面根据其教学内容如何在任务教学的挖掘与任务教学的实施展开论述。任务教学法的前提是项目教学的运用,将某一个完整的项目分解为若干相互独立又相互结合的任务,本文以某办公楼施工图为例进行说明。
  1. 建筑结构力学及设计基础理论教学的任务驱动
  高职高专学生基础薄弱理解能力比较差,建筑结构力学及设计基础理论的内容对于他们来说比较抽象难以理解,这无疑加大了老师们在教学过程中的难度,所以在教学过程当中老师们应该充分挖掘出该部分知识体系中结构理论与识图知识相互结合的教学任务。建筑结构力学及设计基础理论包括三个内容:建筑力学基础知识、建筑结构材料、建筑设计方法与设计指标。
  建筑力学基本知识这部分内容主要是对结构构件从外力到内力进行简要的受力分析,让学生掌握基本力学理念的同时加深对建筑施工图的认识,我们可以选取办公楼中某单跨框架梁进行力学分析:第一步,把某单跨框架梁从办公楼施工图中脱离开来对其进行外力分析,分析其所受的主动力和约束反力,任务是建立一个简化后的简支梁力学模型;第二步,假设该简支梁力学模型中的主动力为已知,任务是求出其约束反力;第三步,根据求出的约束反力和已知的主动力对该梁进行可能的变形分析,任务是根据力学原理求出其内力并作出内力图;第四步,根据该简支梁的内力图回归于该梁的建筑施工图和结构施工图,对该框架梁的荷载、变形、内力和配筋进行概念性阐述。其中每一步骤都有明确的任务,这些任务都有清晰的目标,在实施的过程中老师们只要对学生稍加进行知识的讲解和指导,学生便能带着浓厚的兴趣进行下去。这门课程的先修课程是《建筑构造与识图》,学生已经具备了比较好的识读建筑施工图的能力,从图纸中选择结构构件有助于加深学生对建筑施工图的认识,也有助于他们对结构施工图的初步理解以及其与建筑施工图的结合。
  建筑结构材料理论知识和识图知识也有很多的结合点,《建筑结构基础》这门课程的另一门先修课程是《建筑材料》,学生已经具备了一定的建筑材料基础理论,但对于实际应用却较少涉及,对于建筑结构基础老师不能仅仅停留在对于主要建筑材料性能的简单复述。建筑材料理论知识可以分为这两个步骤进行:第一步,寻找办公楼建筑施工图和结构施工图中有关主要建筑结构材料的信息,任务是列出主要建筑结构材料品种的清单,其中包括混凝土的等级、钢筋的级别和直径等;第二步,根据本工程的建筑结构材料分析出混凝土和钢筋的材料性能,任务是总结出混凝土和钢筋产生粘结力的原因。通过通篇查找建筑结构材料信息可以让学生意识到施工图的整体架构也能进一步加深他们对建筑结构主要材料实际应用的理解。
  结构设计方法与设计指标主要阐述建筑结构荷载、设计方法、抗震设防三方面内容,这里可以分解为两个任务:第一步,对办公楼施工图中某梁进行荷载分析,任务是计算出该梁的永久荷载标准值,再结合荷载规范计算出可变荷载标准值;第二步,分析该办公楼的建筑高度和地理区域,任务是确定该办公楼的抗震设防等级,再和结构说明进行对照。
  2. 钢筋混凝土结构基本构件及体系的认识与表达的任务驱动
  纵观高职高专学生的学习特点以及当今工程的实际应用,在整门课程的教学过程当中常选取框架结构作为本部分的教学案例,框架结构受力清晰学生易懂且在实际应用中也非常广泛。框架结构包含的基本结构构件为柱、梁、板、基础、楼梯等,我们可以办公楼作为主体项目进行案例教学,将主体项目分解为若干独立又相互结合的小任务,通过识读结构施工图理解各基本构件的构造特点从而进行某宿舍楼基本构件的结构设计并制图。可以从构件截面认识与设计、构件配筋这两个方面进行任务的分解和实施。
  构件截面的认识与设计这部分的教学任务主要是通过学习基本构件的构造特点然后自主进行界面设计:第一步,在办公楼结构施工图中寻找出有关构件如柱梁板截面的信息,任务是总结出截面与跨度的关系;第二步,给定已知条件如跨度以及结构材料信息设计结构构件的截面。学生在对结构施工图的整体把握的基础上,开始慢慢的深入到具体的结构构件,这是一种典型的循序渐进的教学方法。
  在建筑结构基础理论以及结构识图学习过程中,钢筋的计算和识读向来是重点和难点,配筋计算有一套比较系统的理论方法(对于高职高专学生来讲难以把握),而钢筋的感官认识也是比较头疼的问题,学生往往很容易混淆钢筋的名称和空间位置,老师不可能每堂课都把学生带到施工现场,我们可以这樣处理教学任务:第一步,钢筋名称与空间的结合,根据给定的条件即文字描述把钢筋放置到给定的截面中,任务是作出基本结构构件的截面图;第二步,根据给定的基本结构构件截面进行配筋计算并配筋,然后再将配筋结果和结构施工图进行对照,让学生找到差距;第三步,从单个构件配筋的表达扩大到整个框架结构体系从而引入平法识图,任务是让学生更加深刻意识到平法表达的必要和便捷。
  对于高职高专工程造价专业的学生来讲,识图向来是比较难以突破的难题,如果在专业课程中穿插识图的任务,对于学生识图能力的提升肯定大有帮助。在教学任务的分解和实施过程中,老师们要充分认识到学生理论基础薄弱毫无工程经验的特点,对知识进行系统的简化又找到彼此间的纽带。
  
  
  参考文献
  中国建筑科学研究院.GB 50010—2002 混凝土结构设计规范【S】.北京:中国建筑工业出版社,2002.
  中国建筑科学研究院.GB 50009—2001(2006年版) 建筑结构荷载规范【S】.北京:中国建筑工业出版社,2006.
  杨太生. 建筑结构基础与识图【M】. 北京:中国建筑工业出版社,2008.
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