朱颖佼
台州技师学院(筹),浙江台州
摘要:建筑结构实训课程是一门融合了结构设计全过程的课程,具有综合性强、难度大的特点,需要学生具备较强的综合能力。而目前教学过程中常采用手算的方式,学生掌握起来较困难。在教学过程中引入PKPM软件,既丰富了教学内容,又有助于培养学生综合实践能力,同时也与工作岗位结合,增强了岗位体验感。
关键词:PKPM;建筑结构实训;应用分析
《建筑结构实训》课程是建筑施工专业的一门核心专业课,在完成《建筑结构》课程后进行配套实训教学。该课程与前期理论课结合较为紧密,建筑力学为实训课程提供力学分析基础,建筑结构课程为实训课提供专业基础知识铺垫。该课程在人才培养的过程中,主要培养学生的分析计算能力、综合应用能力、团队协作能力、创新意识等。为学生毕业后从事结构设计、施工管理、房地产开发等工作提供必要帮助。
按照传统教学方法,本课程分为钢筋混凝土楼梯设计计算及钢筋混凝土楼盖设计计算两部分课程设计进行。由于技师学院学生计算分析能力及创新应用能力较弱,数学、力学等涉及到计算的基础知识应用能力略微欠缺,单纯采用课程设计这种单纯的手算教学难以实现教学目标,学生无法直观感受课程内容,课堂效果不佳。PKPM软件的应用较为有效地改变了这一缺陷。通过软件建立模型,既可以增强学生岗位体验,也可以实现电算结合,对结构设计也更加准确。采用这一方法进行教学,基本符合学生的认知水平和认知逻辑,在激发学生学习兴趣的同时,也可以更好地达到教学效果。
一、PKPM软件的特征和优势
PKPM软件是中国建筑科学研究院开发的设计软件,是一套集建筑、结构、设备设计于一体的集成化系统,是目前国内建筑工程行业结构设计领域应用最为广泛的一套计算机辅助设计系统。该软件简单易上手,可以快速构建结构三维模型,完成建筑结构在恒、活、风、地震作用下的内力分析,对钢筋混凝土结构进行配筋计算,并可将计算结果传输给施工图设计软件,完成梁、柱、墙等施工图设计,其功能完全能够满足建筑结构实训课程的需求。
二、建筑结构实训课程存在的问题
在目前建筑结构实训课程所使用的教学资源中,大多数为教师自编课程设计。对于大部分技师学院的学生而言,他们来自不同中职或普通高中,未曾接触过建筑行业的实际工程,普遍具有计算及分析能力弱、对于结构设计缺乏应用上的认知的特点。
此外,他们的基础知识和三维感官较为薄弱,在学习过程中,很难将二维计算转化成三维模型。同时由于课程设计的计算量大、难度深,教师的分析讲解难以深入学生思想,容易造成学生理解困难。另外,学生对钢筋、节点构造了解不深入,在设计过程中遇到困难时,自主探究能力较弱,容易导致他们单纯而机械地照搬例题设计过程,给后期的教学、工作带来困难。
三、PKPM软件在建筑结构实训课程中的应用
1、实现教学模式多样性,增强实践能力培养
在传统的建筑结构实训课程授课中,以钢筋混凝土楼盖设计为例,整个设计教学中主要的设计要求便是对楼板以及主次梁进行计算,并根据计算结果绘制施工图。授课过程中,教师讲解虽细致,却略显枯燥乏味。当引入PKPM软件后,教学过程变得轻松。以项目工程为载体,教师讲授与上机实操同时进行,最大限度调动学生新鲜感和积极性,从而提高学生对理论知识的理解记忆,真正实现实践能力养成。
2、改善传统实训方式,提高学生学习兴趣
课程设计可以有效地帮助学生了解建筑结构,理解结构配筋过程。传统的课程设计采用手算的方式,计算量大、难度大、与当今岗位匹配度弱,且授课效果不理想。引入PKPM软件后,将传统的手算方式转变为电算模式,让学生在PMCAD上构建模型,通过SATWE进行计算机辅助计算,再把上部结构数据传到JCCAD进行基础设计[1]。这种方式较大地调动了学生的积极性和主动性,他们在建模过程中必然会遇到梁柱截面预估、超筋等常见问题,这就需要学生在运用过程中联系理论知识进行探究优化,在解决问题的过程中让学生巩固并掌握理论知识,实现理论与实践结合。
3、增强认知能力训练,加深学生岗位体验
在结构设计过程中,结构平面布置、构件截面预估等步骤都是通过半经验半理论的方式预先确定,在后期设计计算过程中加以验证。在PKPM软件操作过程中,通过引导学生自主查阅计算结果文件,分析软件计算结果的合理性,实现结构设计优化,以此培养学生的专业能力[2]。同时,通过模拟结构设计师工作内容及过程,增强学生岗位体验,拓宽学生职业选择方向,为后续实习、工作打下基础。
四、结束语
对于技师学院学生而言,建筑结构实训若采用课程设计的方式,课程内容较为抽象且难度较大,学生在掌握配筋和绘制施工图等方面都有不小的困难。在建筑结构实训课程中引入PKPM软件,以实际工程项目为载体,运用该软件实用且易上手的建模、辅助计算等功能,帮助学生在解决实际问题的过程中掌握结构设计的基本过程,实现课程教学目标。
参考文献
[1]刘于,王龙海,罗德海.浅谈PKPM专业软件在建筑结构课程教学中的应用[J].绿色环保建材,2018(05):256.
[2]胡尚瑜,覃荷瑛.融合结构设计思想的建筑结构PKPM软件课程教学探索[J].高教论坛,2014(04):68-69.
项目基金:台州技师学院(筹)2020年度校级课题《CDIO理念指引下建筑结构系列课程教学研究》,项目编号2020TJXZ08