《PKPM建筑結構設計》課程教學中存在的問題探討

魯麗君 劉建平　高會賢

摘要： PKPM土木建筑設計系列軟件是目前國內(nèi)各設計院結構設計中使用最廣泛的結構計算軟件之一，為我國土木建筑行業(yè)設計實現(xiàn)甩掉尺規(guī)、圖板；提高設計效率作出了突出貢獻，成為結構設計人員必須熟練掌握的基本技能。根據(jù)PKPM設計軟件的結構設計模塊介紹了《PKPM建筑結構設計》課程的主要教學內(nèi)容，就各部分教學內(nèi)容指出了教學中存在的相關問題，分析了問題的原因，對所有問題進行了總結并探討了相應的解決措施。

關鍵詞：PKPM 教學內(nèi)容 問題探討 實踐能力

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）08（b）-0000-00

引言

PKPM土木建筑設計系列軟件是我國建筑科學研究院研發(fā)，集建筑、結構、設備（給排水、電氣、暖通）設計于一體的大型集成化CAD系統(tǒng)，是目前國內(nèi)各設計院結構設計中使用最廣泛的結構計算軟件之一，為我國土木建筑行業(yè)設計實現(xiàn)甩掉尺規(guī)、圖板；提高設計效率作出了突出貢獻，成為結構設計人員必須熟練掌握的基本技能。因此，《PKPM建筑結構設計》課程是高校建筑工程專業(yè)必須開設的一門專業(yè)基礎課，它集專業(yè)知識理論和實踐操作為一體，學好該課程不僅要求學生能夠熟練操作軟件工具和命令，而且要求學生儲備足夠的專業(yè)理論知識并能進行遷移應用以便準確設置相關的計算分析參數(shù)，所以《PKPM建筑結構設計》課程雖然是一門計算機實踐性課程，想教好、學好都不容易。因此，有必要對《PKPM建筑結構設計》課程教學中存在的問題進行總結，分析問題的原因，探索有效的解決措施，改進教學效果【1】，從而切實培養(yǎng)出與企業(yè)需求相符的專業(yè)應用人才。

1 《PKPM建筑結構設計》課程教學內(nèi)容

建筑結構的結構體系形式多樣，教學學時有限，《PKPM建筑結構設計》課程教學無法覆蓋所有結構體系，通常以最為常見的現(xiàn)澆框架結構為建模對象組織開展教學內(nèi)容，同時結合所教學的具體專業(yè)進行PKPM教學模塊的取舍。

具體課程教學過程圍繞現(xiàn)澆框架工程實例，利用模塊一PMCAD創(chuàng)建全樓模型，施加樓面、屋面恒、活荷載，進行樓面布置及樓面荷載傳導計算；接PMCAD模型數(shù)據(jù)生成模塊二SATWE分析數(shù)據(jù)，進行分析與設計參數(shù)設置，啟動分析進行結構內(nèi)力配筋等計算，查看分析結果圖形和文本；利用模塊三繪制梁、柱結構施工圖以及模塊一繪制結構平面施工圖；以柱下獨立基礎為例，接SATWE上部計算數(shù)據(jù)進行柱下獨立基礎設計計算，并繪制基礎平面施工圖及基礎詳圖。以上教學內(nèi)容選擇和教學過程的安排主要依據(jù)建筑結構設計過程，通過對各功能模塊下各菜單命令的操作和講解，讓學生了解和掌握PKPM結構設計的基本步驟。

2 《PKPM建筑結構設計》課程教學中的問題

2.1功能模塊一PMCAD學習中的問題

本模塊中有些命令工具與AutoCAD相同，命令的掌握并不難，本模塊操作中存在的主要問題有：

（1）不能正確區(qū)分結構體系中的承重構件與非承重構件：建立框架結構模型時除了在軸上布置梁、柱構件外，還額外布置填充墻；

（2）不理解標準樓層含義：建立框架結構模型時，不考慮各樓層的平面布局實際情況，框架結構共有幾層就相應建立多少個標準層；

（3）不清楚樓面和屋面：部分同學不清楚樓面和屋面的區(qū)別，因此不能正確的布置相應的樓面和屋面恒活荷載。

（4）不清楚梁間荷載：不清楚框架梁梁間荷載的來源也不知道如何根據(jù)所給設計條件進行估算。

以上問題涉及到學生前期所學課程中的一些基本的概念和基礎知識，針對上述問題課堂教學過程中適當補充講解相關知識點，基本可以在實踐上機操作練習中避免出現(xiàn)同樣的問題。

2.2功能模塊二SATWE分析中的問題

SATWE是PKPM結構設計模塊的核心功能模塊，本模塊啟動計算分析前需要進行多項設計參數(shù)設置，計算分析完成后需要查看分析結果圖形和文本文件。設計參數(shù)設置和查看分析結構是SATWE模塊的關鍵步驟，這兩大步驟是學生最難把握而最容易選擇忽視的地方。

（1）設計參數(shù)設置：幾乎每項各項參數(shù)設置都對應著相應的不同規(guī)范條文——荷載規(guī)范、抗震規(guī)范、混凝土規(guī)范等。雖然學生在前期的專業(yè)課程中有所涉及，但都是零散、分散的知識點，而且?guī)缀醵纪浟?；授課教師備課時可以對相關的專業(yè)知識、規(guī)范條文進行充分的準備；但規(guī)范的講解比較枯燥乏味，而且學生手中缺少相應的規(guī)范，短時間集中灌輸大量信息，學生很難集中注意力認真聽講。

（2）查看分析結果圖形和文本文件：學生上機操作時在老師的要求下會打開混凝土構件配筋圖、WMASS.OUT、WZQ.OUT、WDISP.OUT等圖形、文本文件查看，但不知道看什么，怎么看，不理解編號、符號的含義以及如何根據(jù)結果進行評估判斷。

SATWE模塊的操作非常簡單，最關鍵的就是參數(shù)設置和查看分析結果，但由于上述問題的存在， PKPM的學習和運用僅停留在基本命令操作使用的初級層面上。

2.3功能模塊三繪制梁、柱施工圖中的問題

模塊三要求在完成模塊一、二的基礎上，繪制梁、柱的平法施工圖，該模塊操作比較簡單，學生都能熟練掌握，但僅滿足于完成出圖操作，缺少讀圖識圖能力，因而忽視圖識圖過程。

這與專業(yè)課重理論輕實踐有關，相關專業(yè)課教學主要向?qū)W生講解構件內(nèi)力計算、截面配筋計算，而缺乏足夠繪制截面配筋圖以及讀圖、識圖訓練。

2.4功能模塊四JCCAD學習中的問題

本模塊在教學中主要講解柱下獨立基礎的設計操作，相對比較簡單，學生易于掌握，存在的問題和功能模塊三相同，讀圖識圖能力欠缺；另外，基礎類型多樣——墻下條基、筏板基礎、樁基礎，這些基礎類型不能逐一講解，一方面是由于PKPM學習課時有限，另一方面學生在學習基礎相關課程的時候也沒有系統(tǒng)學習每一種基礎類型，缺乏相應的知識儲備。

3 《PKPM建筑結構設計》課程教學改進探討

上述各模塊教學存在的問題可以歸納為兩個主要方面：一是學生缺少系統(tǒng)的專業(yè)知識儲備；二是專業(yè)實踐、實訓能力不足，這也是目前高校本科生培養(yǎng)中普遍存在的兩大問題。要改進PKPM課程的教學效果，需要克服上述兩大問題，而解決這兩大問題，僅靠本門課程授課老師去克服顯然不現(xiàn)實，它需要建筑專業(yè)各專業(yè)任課老師共同努力。針對第一大問題，任課老師可以根據(jù)講授過程中出現(xiàn)的問題，把它們歸類到相應的專業(yè)課程中去，并把它反饋給專業(yè)課程任課老師，讓他們在講解相關知識點的時候著重強調(diào)。第二大問題PKPM教學中所需要的讀圖和識圖能力，可以通過開設建筑識圖課程、加強實訓鍛煉來解決。

結語

PKPM系列CAD軟件作為輔助設計軟件，操作簡便、計算精確、運行效率高、設計修改方便，國內(nèi)大多數(shù)設計院的結構設計都采用該軟件來完成，成為建筑工程專業(yè)畢業(yè)生必備的技能。《PKPM建筑結構設計》課程雖然是一門計算機輔助設計課程，初級層面的菜單、命令操作容易掌握，但由于它的操作和運行建立在專業(yè)理論知識基礎之上，因此不可避免在學習過程中會存在上述影響教學效果的問題。即使前述問題都得到了解決，那也只能表明學生具備了運用和操作PKPM軟件的基本能力，而做出一個受力合理、經(jīng)濟適用的結構設計還需要足夠的工程實踐經(jīng)驗進行輔助判斷、手算校核以及設計修正【3】。因此，熟練掌握和運用PKPM是一個長期的學習過程，課堂教學只是引導入門的過程。

參考文獻

【1】 趙海燕，趙軍，PKPM建筑結構設計軟件課程教學探討[J]，價值工程，2011（1）：283-284

【2】 易富民，李學進等，PKPM建筑結構設計——快速入門與使用技巧[M]，大連理工出版社，大連，2008

【3】 常虹，PKPM系列CAD軟件應用需注意的幾個問題[J]，黑龍江水利科技，2007，36（1）：145-146