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建筑力学与结构笔记范文

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建筑力学与结构笔记

第1篇

关键词:建筑学专业;建筑力学;教学改革

中图分类号:TU-05文献标识码: A

一、建筑力学课程概述

“建筑力学”是土建、水利、给排水等土木类相关专业的一门专业基础课,该课程的讲授内容和深度视不同专业学生的不同而存在一定程度的差异。该课程的内容包括理论力学、材料力学、结构力学各一部分,因此课程涉及面较广。该课程的教学目的是通过学习该课程,培养学生对力学概念和方法的认知和应用,为其将来的职业实践提供理论支撑。建筑力学课程根据专业的不同一般分为多学时授课和少学时授课两种。

作为一门理论性较强的力学课程,建筑力学是在学习完高等数学、中职物理等课程后开设的一门与专业内容相对应的专业基础课。近年来,随着教学改革的深人和发展,建筑力学课程的教学内容、教学学时等都处在不断变化和更新之中。因此,如何根据建筑学专业学生的特点探索新的教学模式和教学方法,提高学生学习的兴趣和应用力学知识的能力解决实际问题,是课程发展和改革中所面对的问题,也是任课老师所必须面对和解决的一个现实问题。

二、我国建筑力学课程建设问题

1.“教”的内容与建筑设计相脱节

目前建筑力学专业学习的要求:了解结构体系在保证建筑物的安全性、可靠性、经济性、适用性等方面的重要作用,掌握结构体系与建筑形式间的相互关系,了解在设计过程中与结构专业进行合作的内容;掌握常用结构体系在各种作用力影响下的受力状况及主要结构构造要求;有能力在建筑设计中进行合理的结构选型,有能力对常用结构构件的尺寸进行估算,以满足方案设计的要求。这些要求都是建筑学专业的学生应该掌握的基本结构知识。但实际情况往往是知识的传授与建筑设计和实践严重脱节,其中一个重要的原因,是讲授“建筑力学”课程的教师很少具有建筑学专业背景,无法将结构课程与建筑设计及建筑物实体结合起来,对于建筑学专业学生学习“建筑力学”的需求和兴趣点也把握不够准确,建筑力学课程就显得僵化、呆板,很难引起学生的学习兴趣。

2.教学目标不够明确

建筑力学教材都是三大力学―即理论力学、材料力学和结构力学教材删减或精简而成,基本上没有考虑专业学习目标的不同,即使考虑了也是非常有限的,甚至几个专业共用同一部建筑力学教材。

3.教学方法与手段落后

建筑力学课程教学多采用传统填鸭式的课堂教学模式,学生处于较为被动状态。另外,由于课时较少,课程进行较快,同时存在较多的图例和例题,这些都可能使学生养成依赖和懒惰的习惯。

4.学生重视程度不够,学习兴趣不高

在中职学校里建筑学建筑力学课程设在第二学年,学生还没有接触实际工程,而在这期间开设的课程都为基础课程,学生偏重于形象思维,认为逻辑性强的力学知识与所学的专业关系不大,对这种理论性强的课程缺少学习的主动性。另外,有一些学生自身学习能力不足,容易产生厌学情绪。

三、建筑力学课程教学改革思路

1.转变教学理念

关于建筑学专业人才的培养,学校进行人才培养的过程中,要保证人才的定义符合规定的具体标准,要保证为社会输送高技术的专业素质的人才。这就要求我们进行教学的过程中,要注意根据实际对相关的教学理念进行设定,要根据学生的不同水平制定不同的培养计划,要注意理论要和实际相互结合,保证学生学习的过程中,要对建筑力学产生浓厚的兴趣,教学建立在兴趣的基础上,才能保证教学理念的不断转变。让学生在本课程的学习中逐步脱离高中时期过分依赖于老师讲解和督促的学习方式,建立独立思考、独立学习、分析问题以及通过自身努力解决问题的综合能力。建筑力学是一个专业性、学术性都很强的专业基础学科,如何学好这门课程,并在这门课程中培养出学生的工程概念、创新精神和专业素质,是开始这门课程的根源,也是目标。因此,老师在教学过程中需要理论联系实际,为理论和实践搭建起一个平衡、互通的桥梁,并使学生认识到力学在实际工程中所起到的作用,从而激发出学生的学习兴趣和学习积极性。

2.改革教学思路

进行教学思路改革的过程中,要根据建筑力学的特点,对建筑力学所学的知识进行相应的规划,精选出建筑力学的具体内容。要考虑到教育学的基本原理以及建筑力学的课程体系,从而在有限的课程时间里清楚地划分出建筑力学的知识学习领域,保证学习的内容更加的系统化和合理化。

3.保证相关课程的相互结合和科学合理安排

为了增加建筑力学学习的连续性,将“建筑力学”课程与建筑设计课程紧密结合起来,建筑力学的教师参与到每一个设计题目当中。让学生从结构理性的角度对自己创作的建筑方案进行结构合理性评估。由于建筑力学课程内容较多而且繁杂,再加上中职学生普遍存在基础知识相对薄弱,学习目的不明确的问题,缺少学习的积极性和主动性,致使建筑力学成为学生们学习时感到是特别困难的一门课。为了改变这一现状,在平时的教学过程中,要特别注意收集学生的意见,不断加强教学研究,总结教学经验,研究中职学生的特点,针对现有教材进行选择,对教学内容进行改革和整合。

4.突破传统的考核方式

中职课程中的期中和期末考试进行方式大多采取的是闭卷笔试,这种考试方式仅仅是考察学生对本门课程在本年度和本学期中理论知识的记忆程度,并没有体现出学生对知识的运用能力以及实践动手能力,因此,需要对建筑力学课程考核上进行全方面的改革。首先,要采取技能操作考核与理论知识点结合的方法。既是学生本次考试的总成绩是综合技能考核成绩和学生的卷面成绩的总和,两个考核方法各占百分之五十,从而使学生更好的重视实践工作,从真正的意义上体现出学校对培养技能型人才的决心;其次,学年的两大集中考试不能完全集中在考核上,而要采取动态考核法。即要将考试改革成全过程、多阶段的考核,并在教学过程当中融入考核,例如平时的课堂提问考核、课堂笔记、课堂模拟试验、课堂作业等都可以作为考核成绩计入到期末的考试中,这样的做法有助于导师通过动态考核的方式实现学生学习结果和学习过程的统一,从而避免了“临时抱佛脚”事情的发生;教学能否成功,跟教学的质量有很大的关系。进行教学的过程中,教师可以通过很多的办法比如对教学理念的转变、对教学方法的优化,要根据学生的实际水平制定相应的教学计划,这样可以提高建筑力学的教学质量,但在实际改革的过程中,改革的路需要一步步的走下去,要循序渐进的,慢慢的引导学生自主的进行学习。近年来,多媒体教学开始在教学中应用开来,教师们要不断的更新教学理念,保证建筑力学课程的相关知识逐渐应用开来,这样才能为社会培养更多的优秀人才。

5.多角度的对学生的潜能进行挖掘

针对力学课程的特点,建立试题库,把试题重点放在对基本概念和定理的理解上,以及在分析和解决问题方法的掌握上,这样可以全方位、多角度地考查学生的真实成绩和综合能力。这种考核方法实现了考试内容形式与成绩评定的统一,学生学习过程与学习结果的统一,学生学习知识与学习能力的统一。总之,考核方法改变了,才能真实反映学生在学习中所付出的劳动和心血,才能使学生真正静下心来,积极投入到建筑力学的学习中来,挖掘出学生的学习内驱力,避免学生混过程应付期末考试现象的出现,提高了建筑力学的教学效果。

综上所述,建筑力学教师也需要结合新技术、新知识来实现教育方式的转变,把建筑力学课程与工程实践、新技术相结合,引导学生积极主动学习,为社会培养更多新型工程类人才。

参考文献:

[1]唐明.建筑学专业建筑力学课程教学改革的探索与实践[J].惠州学院学报(自然科学版),2005,06:86-91.

第2篇

【关键词】建筑力学;学习兴趣;教学质量

一.激发学生的学习兴趣,提高教学质量

学习兴趣是学生学习的潜在动力,培养兴趣是培养智力和能力的必要前提和条件,是提高教学质量的重要途径。

(一)增强学生的感性认识,激发学习兴趣

建筑力学是一门理论性较强、实践性较强的学科,学习中需要学生有较强的直觉思维能力。学生对建筑力学的感性认识极少,仅凭课堂教学难以达到理想效果。为此,要采取有效措施,增强学生的学习兴趣。一是每个学期要有计划地安排他们下工地锻炼,多接触工程实际,提高他们的感性认识。二是采取电化教学。在课程开课初始安排一次电教片,通过摄像机镜头把学生带到施工现场,使学生如临其境,耳闻目睹那些由于构件承载力不足导致的构件破坏及所造成的经济损失和人身伤亡事故等,从而触动学生的心灵,帮助学生建立感性认识,增强其责任感,进而对本课程产生强烈的求知欲。

(二)教师要善于设疑、解疑,培养学生的学习兴趣

讲授过程应该是一个使学生不断“生疑、质疑、解疑”的过程,思考越深入,产生的疑问越深刻,解疑后取得的效果越明显。要使学生生疑,教师要善于设疑。设疑的难度要适当,学生通过思考和学习能解疑。这样才会对学生产生极大的吸引力和激发力,取得良好的教学效果。

二.合理利用多媒体技术

建筑力学与工程实际联系紧密,所研究的问题都是工程中最基本的力学问题,而大部分学生缺乏对生活和生产实践的感性认识,单靠教师的口述和板书很难让学生接受和理解这些知识。而采用多媒体辅助教学,可以将书本上静止不动的各种机构、工程实例通过屏幕以动画的形式展现在学生面前,从视觉上让学生接触工程实际,有助于他们接受和理解建筑力学中的基本概念和基本理论,从而达到培养分析问题、解决问题能力的目的。

使用多媒体教学具有传统教学无法比拟的优势,但也存在不足。比如一张幻灯片显示的内容有限,一堂课所讲的内容需多张幻灯片展示,导致课件内容保留时间短,大部分学生没有充分的时间理鳃知识,更没有时间记笔记,以至复习时不知道从哪儿入手,从而影响学习效果。

因此,在课堂教学中,教师要注意把传统的教学方法(粉笔+黑板)和多媒体教学有机结合,对于抽象的、难以直接用语言表达的内容应采用多媒体教学;对一些重点、难点和典型例题,教师应亲自在黑板上边讲边写,引导学生分析解题思路,然后总结,从而提高学生分析问题、解决问题的能力。

三.营造和谐的师生关系,提高教学质量

教学过程是教师与学生的双边活动,实践中教师和学生建立一个和谐的情感环境有助于提高建筑力学课的教学质量。爱学生是教师必备的美德,教师对学生的爱可以唤起学生对教师的尊重,同尊重教师的劳动、知识、人格等连接在一起。教师在传授理论知识的同时,应抱着对学生真诚的关心和爱护的态度,情真辞切地吸引学生喜欢建筑力学这门课程。在授课中应语气亲切,视生为友,流露出对学生信任热爱的情感,以调动学生的积极性,使教学过程顺利进行。

四.多中教学方法相结合

建筑力学由理论力学、材料力学和结构力学三部分组成,内容多,知识面广,教师应引入多种教学方法,如互动式、启发式、对比式、讨论式等组织教学,引导学生独立思考,主动获取知识,提高课堂教学质量。

以问题作为解决概念难以理解的难关,围绕问题层层深入,启发中有互动,互动中有启发,既激发学生的参与意识,活跃课堂气氛,又启迪学生的思维,还克服学生长时间观看幻灯片引起的视觉疲劳,明显地提高课堂教学效率。

讨论式教学一般用于阶段性复习,如在绘制受力图时,可先让学生讨论错误图有哪些错误,然后由一个学生向大家讲述,最后由教师总结绘制受力图时应注意的问题,从而使学生对所学知识记忆深刻。讨论式教学方法既增加学生的学习兴趣,又密切了师生关系,使教学达到良好效果。

五.强教学环节。提高教学质t

(一)习题课,精选例题

建筑力学课程的教学必须安排一定学时的习题课。习题课应以“讨论”为中心组织教学,内容上应注意基本概念和习题训练并重。教师对例题要精选,要选典型的、学生易出错的、综合性强的题目。讲解时,重点讲分析过程、解决办法,最后讨论一题多变的求解方法,辐射出更多有关的知识点,并加以小结。通过习题训练,加深学生对知识点的理解、记忆和运用,提高学生分析问题、解决问题的能力。

(二)学生规范化做作业

教师上完课后要布置一定量的作业,并严格要求学生做题时书写格式和解题步骤要规范化,绘图要正规化。另外光布置不行,教师一定要及时、认真地批改作业。批改作业时,不光是在作业上画钩、画叉,还要纠正错误,要有批语。只有这样严格训练,学生到了课程设计和毕业设计时,才会思路清晰、计算准确、书写工整,绘图质量才会高。

(三)教师自我完善

教师要重视学生的教学质量评价,从他们提出的意见中发现自己教学中的欠缺并认真思考,以便在今后的教学工作中扬长避短。同时也要求教师不断提高自身的业务素质,多学习和了解本学科的新知识。只有具备丰富知识的教师才能游刃有余地引导学生去体验建筑力学知识带来的乐趣,才能有效地提高建筑力学课堂教学的质量。

六.论联系实际,多举实例

对建筑力学中一些抽象的概念、定理和公式,可联系生活实例加以解释,使学生觉得力学并不难学。如讲力偶时,可以汽车方向盘和拧衣服为例;讲光滑接触面约束时,可以讲台上的粉笔盒为例;讲力对轴之矩时,可以教室的门进行演示;讲疲劳极限时,可以反复折铁丝使铁丝断裂为例。通过这些常见的实例,加深学生对基本概念的理解,使学生感受到建筑力学并不深奥,而是与生活实际密切联系,觉得学有所用,从而激发他们的学习动力。

全面提高建筑力学的教学质量是一个长期而艰巨的任务,作为从事建筑力学教育的教师,要积极探索教学规律。完善教学过程,为我国社会主义建设培养更多有创造能力的人才而积极工作。

参考文献:

第3篇

关健词:建筑力学 教学现状 课程改革

《建筑力学》是应用型本科高校建筑工程技术等专业一门重要的学科基础课,该课程由理论力学、材料力学、结构力学三部分组成,不仅包括静力学的基本知识,也涵盖了基本杆件的强度、刚度、稳定性的计算,同时涉及到平面静定和超静定结构体系在各种条件下的近似分析方法等。

一课程中存在的问题简述

1.教材现状。目前大部分《建筑力学》教材章节篇幅较多,跨越三大力学,知识面广,难度也大,一般采用高等教育学科体系编写,重视考试结果,对学生的理论分析和计算能力要求较高,同时弱化了理论知识与实际运用的结合,教材要求的最佳学时一般为100学时左右,而多数应用型本科高校基于教学计划和培养目标的考虑,授课学时一般安排在50学时左右,学时分配严重不足。

2.教师授课现状。现在高校教师趋于年轻化,一些刚毕业的年轻教师缺乏实际的工程经验,自己理解也不够深刻,不能将理论知识和实际工程案例进行有效结合,课堂既不够生动,也缺乏说服力;而不少教师在实践知识匮乏的情况下,往往采用填鸭式教学,花大量的时间给学生演示理论公式的推导过程,学生学习起来不仅乏味也很吃力。

3.学生学习现状。应用型本科院校的学生基础普遍较差,个别学生中学阶段学的是文科,力学基础很薄弱,而且建筑力学的概念比较抽象,计算较多,学生逻辑思维能力不强,很多同学一旦某堂课跟不上节奏,在后续的学习中就会越落越远,从而导致厌学情绪加重,课后作业往往不能独立完成。

二.提高课堂吸引力措施

1.合理取舍教学内容。根据应用型本科高校人才培养目标,制定适合本校实际的人才培养模式和教学大纲,使其更具有针对性和实用性。教师应本着“必须、够用”的原则合理取舍教材中存在的交叉和重复内容;去掉相对较难而学生后续学习和工作很少会用到的知识点,如“平面体系的几何组成分析”、“组合变形”等;针对不同专业,不同基础的人群应分层次教学,比如建筑相关专业,扭转问题工程实际遇到较少,可以不讲。

2.适当利用多媒体课件。传统的黑板板书模式,学生一般可以跟上进度和思路,做好笔记,但是板书过程往往会影响到课程进度,特别是在例题的抄写和画图的过程中浪费了很多时间,课堂也缺乏生动性。多媒体课件利用动画、声音和视频等功能,给课堂带来丰富的表现力,在增强学生注意力的同时还会给学生带来身临其境的感觉,而且多媒体课件通过电脑排版,文字、公式书写更加工整和规范,充分体现了治学的严谨性,也给任课教师节约了不少板书时间。

3.采用启发性教学。教师不仅要注重理论与实际的结合,去掉一些不必要的繁琐的推导过程,也应该在教学过程中积极贯彻启发式教学方法,要善于整理问题、提出问题,并引导学生进行思考和作答,如学习材料的力学性能之前,可以从出土的战国时期的越王勾践剑讲起,概述其锋利程度,然后转到东汉时期刘备所持的由海外寒铁精英铸就的双股剑,提出问题:如果越王勾践剑与双股剑交锋,谁会取胜?激发了学生们的学习兴趣,同时也加深了学生们对不同材料的力学性能认识。

4.增强课堂互动性。课程上要抓住学生的注意力,提问环节必不可少,怎么避免提问的冷场和学生的反感呢,灵活的处理课堂互动,将会有效化解教师与学生之间的尴尬。如学生被点起来直言不会做,你可以给他场内求助的机会,该生可以选择认为能够回答的同学求助,直到回答正确为止;对于一些重要的习题演练,可以在课堂上先分小组讨论,讨论完毕之后各组推荐学生到黑板板书,之后该生还必须参照教师标准跟同学们讲解解题思路和过程,一来不会因为学生没有准备好而尴尬,二来也给了学生上台表现的机会,同时也增强了课堂的趣味性。

5.引入实验和实践环节。建筑力学课程理论性较强,适当增加实验环节,可以让理论知识变得更加直观、书本结论变得更为真实,也加强了学生的动手操作能力,如学习材料的力学性能时,让学生亲自操作机器,感受一下低碳钢拉伸的四个过程,当看到自己创造的结果和书本结论相吻合时,学生一定是既紧张有兴奋的,相信做过实验的学生对知识的理解会更加深刻。

第4篇

怎样的课堂教学才是以学生为中心、充分发挥学生的自主学习能力呢?要营造和谐的课堂环境和气氛,教师要尊重学生的主体地位,最重要的一点是改善师生关系,消除学生的恐惧感,让学生敢说“我不懂”,敢于提问题,在充分讨论之中学会学习,真正感到求知是一件快乐的事。在课堂上,充分利用学生的生活常识,将教学知识融于其中,是提高学生积极性的好方法。人人都有得到提问的机会,要让所有学生都认识到课堂中每一个人都是平等的,允许犯错误,允许不会,没有嘲笑和指责,只有在平等、和谐、宽松、民主的气氛中,才能真正发挥学生的自主性,教师要关心每一个学生,为学生提供更多的自主学习机会。例如,在介绍材料力学中“压杆稳定”一章中如何提高杆件抗失稳能力及措施时,让同学们用笔记本纸卷成或叠成不同样的等高柱或筒,试采取可行的方式让其能够承受更大的压力,同学们纷纷动手凭自己对提高压杆稳定性的认识采取适当的加固措施,最后看谁加的荷载多、采取的措施简便可行。经过比较推选并总结出提高受压杆件临界力的多种措施,学生的成绩也在他们亲自动手制作的模型中得到了纠正和肯定。目前,多数课堂还不能完全摆脱说教式的教学方法,以教师的讲授为主。因此,中职学校课堂教学改革势在必行。通过借鉴西方先进的课堂教学理念,教师教学必须致力于教会学生自己学习,最终使学生成为在学习上能够自主、在人格上能够真正自立的人。

二、以学生主动学习为导向的考试制度及考核方法研究

由于受到国内应试教育的影响,当前职业学校中的一些考试制度及考试方法也没能发挥检查学生对课堂内容掌握程度和对学生实际能力培养的应用作用。实际上,考试不仅检查和评价学生的学习质量和效果,而且还对学生的学习目标、学习方式和学习内容等起着很强的导向作用。因此,应建立一种以学生主动学习为导向的考试制度,以考核方式的多样性来带动学生学习的主动性,以促进学生对课程的兴趣,变学生被动学习为主动学习,提高课程的教学效果,培养学生分析问题和解决问题的能力,从而提升学生的综合素质和能力。我们认为采取累加式考试作为基础,以多种考核形式为手段,对试题类型的多种设计能够提升学生在平时进行主动学习的兴趣。就教学效果而言,累加式考试是远远好过“授课+期末考试”这种传统的形式。例如,加入事例及案例分析的内容将建筑力学与后续建筑结构相结合,通过列出结构中的构件让学生自行分析构件的位置、形式、荷载情况,然后把构件简化成力学模型,并从力学理论上分析此模型的各种效应,再从效应出发得到该构件的构造要求,此种大作业式的考核不仅把力学分析与实际的构件相联系,大大地加强了理论与实际的关联,而且还培养了学生思维方式,教会学生解决实际问题的能力,促使学生在学习中更好地把握学习方式,加强学习的主动性和积极性。我们许多学生羞于表现自我,在课堂上也很少提问和发言。没有交流互动的课堂,就是一个被动的学习环境,几乎所有在课堂尝试互相交流的老师都遭遇过无人响应的尴尬。我们的学生确实不喜欢交流互动,所以我们才要更多的交流互动。这样的考核方式包含“答辩”“小组讨论”“师生交流”等过程,不仅提升了学生与人沟通的能力、表达能力,而且还在这些过程中体现了学生的自我学习、自我表达以及交互沟通能力。考试不应只是一个考察过程,也应是一个学习过程,开卷考试和采用网络使这个思想得以实现。而以“交互测试”为基础(即一个学生出题,另一个学生回答),实施反抄袭措施和交互式课堂,用开卷考试引导学生不再死记硬背,实现考核结果的公平性,大大调动了学生的主动性和积极性,激发了学生学习的积极热情,学生渴望在一个公平、健康的环境里锻炼自己,喜欢在讨论中获得知识与灵感,无论参与者还是旁观者都能有所得,希望能获得足够的资源来主动学习。通过考试的杠杆引导教师和学生,采取多种课程考核方式,不仅仅实现了知识的传承,而且培养了学生的综合能力、创造性的思维,得到很好的教学效果,同时也使教师受益良多。

三、结语

第5篇

关键词: 多媒体 计算机辅助教学 课件

当前计算机辅助教学已被国家教育部列为国家深化课程改革的一项重要措施,并在全国得到广泛的推广。多媒体技术的融入,给课堂教学带来了新的教学理念和教学方式,也为昔日沿用了数十年的传统教学方法带来了巨大的挑战。新的姿态、优越的功能和良好的教学效果使多媒体辅助教学深受广大教师的重视。我院迁入新校区后,教学硬件方面有了更大的改善,每间教室都配备多媒体设备,而且学校相当支持和鼓励我们尽量使用多媒体授课。因此,我们在课程教学和课件制作上合理采用计算机多媒体呈现图、文、声、像等信息,努力培养学生的创新精神和实践能力,教学情趣盈然、丰富多彩,符合学生年龄特征和心理需要。

1 计算机多媒体教学课件设计:课件结构模块化方案

力学教育不仅要培养学生计算、演绎等严格的逻辑思维能力,还要培养学生的直觉判断、形象思维、预感试验、分析归纳、综合构建、假设检验等非常规形式的思维推理能力,只有这样,力学的创造性素质才能提高。在力学教学过程中,主要运用Powerpoint演示文稿,可以任意插入背景图片、背景音乐,将复杂的问题转化为学生易于理解的问题;利用Flash直观演示力学模型性,可使课堂更生动、形象,课程更具有趣味性。通过多年一线教学经验结合课程特点笔者总结了力学课件设计的四个教学过程,借以突出育德育能,全面提高学生素质:(1)重视概念、公式、定理、法则的提出过程,培养创新精神和实践能力。如果只满足于结论呈现给学生,不重视其提出过程,会使学生“知其然而不知其所以然”,影响思维能力的提高和良好思维品质的形成,学习能力也难以形成和提高。所以,课件设计应展现力学概念、公式、定理、公理及结构求解方法的教学过程,培养学生的创新精神和良好思维品质,提高能力素质。(2)突出知识的形成、发展过程,培养创新精神和实践能力。让学生了解力学的知识形成和发展,培养唯物辩证观点,在学习和运用知识的过程中发展创新思维能力。用现代结构思想方法分析问题,创造性地解决问题。(3)展示解题思路的探索过程,培养创新精神和实践能力。暴露解题思路探索过程,变教师传授过程为学生发现过程,正像波利亚提倡的“教发现、教猜想、教合情推理”,使学生成为探索者、发现者,培养创新精神和实践能力。(4)抓好解题方法和规律的概括过程,培养创新能力,优化智力结构。

总之,计算机多媒体教学课件要创设情趣盈然、主题鲜明的教学情景。例如,在结构基本变形形式介绍中,遇到各种结构构件在荷载作用下形状尺寸发生变化时,课件演示图形变化过程,让学生仔细观察图形变化前后某些点或截面的特点,克服认识的片面性,培养学生“理论与实践结合”的能力素质。在讲授材料拉压时的力学性能时,利用Flash演示整个试验过程,反映试验构件的变形特点,可以用不同颜色或变化点突出应力应变的变形位置,让学生用运动的观点形象直观地认识材料的受力变形特征,培养创新精神和实践能力。在讲授静定、超静定等问题时,运用计算机模拟各种结构构件在实际受力情况下的变形和位移,启发学生采用正确的解题思路和方法,并及时让学生联系实际,提高分析问题、解决问题的能力。

2 多媒体辅助教学在教学实践中的实用性

为了更全面地认识多媒体辅助教学在教学实践中的实用性,结合课程教学的情况,分别从四个方面综合调查和分析。为保证考查的精确性,我们把教师划分为理工类、文科类、综合类等三组来加以对比和分析。各统计表分别如下:

从表1可以看出,教师使用多媒体教学的备课时间普遍比较长,有的甚至要用一天以上时间才能备好一节课。其中的原因,我们都深有体会――时间的大量耗费往往不是在于课堂思路的设计上,而是在于课件的制作和资料的搜索上。尤其是资料搜索的方面,虽然现今的网络资源已经相当丰富和发达,但是有用的和高质量的教学资源却相当欠缺!这种教育资源跟不上网络发展的情况相当值得关注!

从表2可以看出,多媒体辅助教学自身的特点对课堂教学起着相当积极的作用,多媒体的融入能激发学生对学习的兴趣,活跃地参与教学过程;即使在理工类,能达到“积极”效果的也超过60%,主要集中体现在生动而又安全的实验模拟演示,使原本枯燥的抽象逻辑变得形象而相对容易理解。

从表3可以看出,在课堂上多媒体教学对学生吸收知识的促进作用,在不同学科中有着相当明显的差别。成效最好的是综合类,达到“很好”效果的超过85%,而理工类只有34.2%。可见,目前的多媒体辅助教学还没有达到适应所有学科特点的程度,在应用多媒体教学时应当加以注意。

从表4可以看出,多媒体教学对现今教师成功完成教学任务的作用已经显得相当重要。多媒体教学的使用情况和专业学科特点有着很必然的联系。这再一次证明,多媒体辅助教学只是一种教学方式和教学手段,其应用和成效因学科特点而异,目前的多媒体技术的发展还不能完全取代传统的教学方式。

3 多媒体辅助教学的优点和缺点

为了更全面地对多媒体辅助教学应用的进一步了解,还调查并统计了其优点和缺点的被认可率。具体如下:

由表5可以看出,各个优点被认可的百分率都大于50%,可见多媒体辅助教学的优势是相当明显的。其中,普遍反映最突出的是课堂教学效率提高和课堂生动形象,吸引学生。而对于一些操作性强的学科,多媒体辅助教学可以展示一些教学条件难于完成的实验给学生看。

由表6可以看出,多媒体辅助教学的最明显的缺点是制作准备时间长,这是每个学科都遇到的重要问题,尤其是一些关于实验内容的Flash动态演示,制作时间花费长,而网络上不易找到,这为教师备课增加了难度。此外,也有教师反映:幻灯片一闪而过,学生记忆的效果不好,也不利于学生做笔记。这就需要教师根据教学内容和教学对象来设计多媒体呈现的时机、方式和次数。

4 结论和建议

通过上述的结果和分析可以看出,随着多媒体技术、网络技术的发展和应用,计算机辅助教学已经逐步深入到我们的课堂,其优越性能也越来越显著,成为教学过程的重要手段,多媒体辅助教学的应用无疑已成为现代教育的一种趋势。但是目前的多媒体辅助教学在实际应用中依然存在不少缺点和突出的问题――多媒体资源的搜索制作与备课所需时间的矛盾,多媒体方式的选择与教学实际需求和教师技术知识的矛盾等。针对这些突出的问题,特提出以下一些建议:

(1) 对于多媒体资源的搜集和制作,为了减少不必要的时间耗费,我们建议学校利用电脑网络技术为各学科建立一个高质量的教育资源库,并且在平时多收集和鼓励制作优秀的课件以及各种相关的高质量的教学资源,以便教师备课时得到高质量的共享资源,这样既能保证多媒体教学备课的质量,也能减小所耗费的时间,使多媒体辅助教学在教学应用中得到更进一步的推广。

(2) 对于多媒体方式的选择与教学的实际需求,我们更应保持清醒,以学科特点和学生的实际出发选择教育手段,而非盲目地追求多媒体辅助教学。在实际应用中毕竟也有很多方面比不上传统的教育学方式来得直接有效,可见多媒体教学不可能完全取代传统教育模式。

(3) 对于在多媒体辅助教学效果显著的学科应大力支持和推广,充分发挥多媒体本身的优越性能。

总之,教学方法是丰富多样的,无论是传统的教育模式,还是现代化的多媒体辅助教学,都只是其中的一种手段而已,教育从来就没有的固定模式――教学思维的僵化,不切实际的套用,这才是教育发展的最大障碍!

参考文献:

第6篇

P键词:建筑行业;安装工程算量;BIM化;建筑工程;软件算量 文献标识码:A

中图分类号:TU723 文章编号:1009-2374(2017)11-0222-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.112

国家在“十三五”发展规划中明确要大力推广BIM技术在建筑行业的全面应用,建筑行业BIM化的趋势已然势不可当,并且愈演愈烈。2015年6月16日,住房城乡建设部《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》,提出“各级住房城乡建设主管部门要结合实际,制定BIM应用配套激励政策和措施,扶持和推进相关单位开展BIM的研发和集成应用”的工作重点。在建筑行业BIM化进程成为社会发展无可争议的历史潮流时,安装工程造价在算量时依然使用二维CAD图纸计算工程量,甚至使用原始的手工计算工程量,成为与时展明显不符合的现象。

笔者拥有十年安装工程造价专业教学和管理经验,十五年建筑工程一线工作和管理经验,目前在教学之余,被聘为北京绿色建筑产业联盟特聘专家和广联达公司特聘专家,担任全国BIM工程师(造价)考试与培训指定教材主编等工作,可以说积累了比较丰富的建筑安装工程算量BIM化经验。下面笔者基于理论和实践相结合,谈谈安装工程算量BIM化进程的相关研究。

1 安装算量BIM化的可行性和必要性、重点和难点

1.1 BIM化的可行性与必要性

安装工程预算的确定主要由两阶段工作构成:第一阶段就是根据工程项目施工图和工程量计算规则进行安装工程计量;第二阶段就是根据行业、企业定额和国家地区相关文件进行安装工程计价。第二个阶段在实际工程工作和教学过程中,均已全面采用软件计价方式。但是对于第一个阶段,基于BIM化思路开发的安装算量软件使用还远远不够,虽然大家已经在尝试使用软件进行安装工程量计算,但是各级考试仍然在采用手工算量考核,连实际工作和教学工作中也有相当比例在采用手工算量。

1.1.1 硬件的可行性。按照市场占有率和使用度来说,比较有代表性的安装算量软件有广联达、鲁班、E算量、易表、鸿叶、算王、金格等安装算量软件。目前安装BIM算量软件对于硬件的需求比较低,以市场占有率较大的广联达GQI计量软件为例:奔四2.0处理器、2G内存、512M独显、10G硬盘空间以上配置(由于笔者学校统一购买的是广联达公司的GQI安装算量软件,笔者在工程一线也经常使用广联达公司的系列产品,所以本文研究安装算量软件多以广联达公司产品为例,其特性实为大部分安装BIM算量软件所共有)。在能够运行BIM系列软件的电脑配置中,本软件的要求属于中低要求。不管是实训教室与办公室的台式机,还是学生和从业者的笔记本电脑,均可以轻松达到硬件要求。

就教学而言,学校安装了Revit和MegiCAD建模软件的电脑,完全可以满足安装BIM算量软件的运行要求;就实际项目而言,如果为高层项目或者需要对做好的水、电、气进行多专业碰撞检查和可视化渲染,则需要更高配置。

1.1.2 软件的可行性。以前不少从业者认为安装工程复杂、繁琐,使用安装BIM算量软件进行工程量计算想法是美好的,但现实是残酷的,需要面对“模型转化复杂、定位偏移、工程量计算不准确、工程量规则在三维实体中无法体现、软件操作难度大”等一系列

问题。

建筑行业从数年前就开始认识到安装行业的广阔前景,给排水专业、强电弱电专业、通风空调专业、电梯及大型设备安装专业、楼宇智能化专业等,这些安装行业的主要专业都是绿色建筑、智能建筑的设计与施工关键所在,尤其是建筑高标准、严要求的当下,安装行业技术迫待更新。

这几年软件技术发展日新月异,可以说安装BIM算量软件的技术问题已经得到了根本解决。广联达、鲁班等一系列软件开发企业投入了大量的人力物力进行开发,现在的安装BIM算量软件已经具备模型易转化、算量准确、操作界面简单等特点,完全符合工程预算的国家标准。

1.1.3 BIM化的必要性。安装手工算量最大的弊端,就是对于数量的统计依靠人工数数耗时较多。以1万m2的普通高层商品房项目为例,按25层计算,每层400m2建筑面积,每层至少10个房间。在电气工程手工计量中,每个房间都有不同的灯具和开关、插座,仅暗装五孔插座就有750个(按1个房间3个五孔插座)。这样的手工数量实在是耗费造价员大量的时间精力,还容易出错。

同时对于长度的统计需要在纸质图纸上量取,然后按比例尺转化。以电气工程中干线的配管计算为例,我们的做法是对比系统图,用尺子在图纸平面图上量取横向长度,乘以相应比例尺,加上竖向高度,才是我们要的配管计算长度(配线时还要计算根数和考虑预留线长度)。且不说在手工计算过程中容易出现错误,单单是用尺子量取每一段走线就非常耗费眼力。按照1个房间1个户配电箱,每个配电箱5个回路,一个回路4段横纵方向变换(复杂的房间远远不止),上面1万m2普通高层商品房项目的例子就需要至少用尺子量取5000段不同的

长度。

当然,上面的举例是基于房间设计多样化,设备、开关、布线的位置各不相同的角度出发,实际项目中绝大多数还是有标准层存在,会减少部分工作量。可即便如此,安装工程手工计算工程量耗时费力也成为大家的共识。安装BIM算量软件,对于数量统计可以做到图例识别,即同一设备一次性全楼层识别统计数量;也可以做到一键识别,即一次性识别全楼层所有点式图元;同时在长度统计上也可以通过回路识别(电)、绘制直线等方式自动计算管线长度;更可以基于BIM模型基础上做到模型导入一键出量。所以从提高效率和正确率的角度而言,手工算量向BIM软件算量转变成为必然。

从发展趋势看,目前国家大力推广BIM技术,要求从设计部门开始使用三维建模软件直接设计,以后工程量将从设计阶段被直接统计出,手工计算工程量将逐渐被替代,更多的是用来作为对算量规则的理解、对小变更的需要和考试的一种手段。

1.2 安装算量BIM化的重点与难点

1.2.1 安装算量方式、功能和思维的改变是重点。近些年安装造价大部分开始使用二维算量软件。工程量计算规则由后台实时更新导入,对于设备元件数量的统计和长度高差的计算,主要依据对CAD图纸的点击和重绘识别,最大的好处在于同类型设备元件的自动统计、线路识别后的长度自动出量和标准层的总量自动加倍,减少了造价人员不必要的精力和时间消耗。

二维算量软件和BIM算量软件是有区别的,二维算量软件的基础是CAD图纸,BIM算量软件的基础是三维模型。BIM技术的发展,要求从设计阶段直接出三维模型,不再翻模,这导致了安装算量的根本改变。

首先,BIM技术的引入引起了安装造价算量方式的变革。基于BIM思维开发的软件算量基础已向安装三维模型转化,同时兼顾多元化。比如说广联达GQI软件,在接口上可以直接导入MagiCAD三维设计模型和天正安装三维设计模型,导入的模型可以做到一键出量。可以说,设计阶段三维模型建立得越规范、越详细,导入BIM算量软件后得到的工程量就越迅速、越完整。同时接口还可以实现对CAD二维设计图纸、PDF图纸、图片格式图纸等多种算量基础的导入,在走向全面BIM化的同时,兼顾发展过程中的滞后性和多元化。

其次,BIM技术的引入,引发了安装造价算量功能的改变。基于BIM思维开发的软件算量识别的可视化程度更强,功能更加多样。以广联达GQI软件为例,对图元和管线的识别,即相当于同步建立三维模型,造价人员可直观的实时查看已识别工程量,避免传统算量中出现的“重项、错项和漏项”;在电气工程算量中,回路识别后使用“回路检查”功能,可以点亮回路,方便查看任何一条回路是否已识别完整和每一小段工程量。

最后,BIM技术的引入引发了安装造价工作思维的改变。过去所有安装造价工作人员都认同算量计价是造价工作的基本组成,其工作量为整个造价工作的80%,剩下的20%才是造价管理。随着BIM技术引入工程行业,设计阶段可以直接设计安装三维模型,在搭建模型的同时,工程量已经得到准确的体现,设计完通过安装BIM算量软件,可以实现一键出量。目前,大家已经意识到将来造价工作中算量计价就成了那20%,而更多的80%精力会放在对成本的管理和控制上,真正实现造价管理人员的技术价值。

1.2.2 安装BIM模型标准的通用性、模型的深度和模型的协同使用是难点。在安装造价全过程BIM化中,算量和计价的前提和重点都是安装BIM模型的建立和使用。一旦模型正确建立和规范使用,算量和计价从软件技术上讲没有任何难点。所以与其说安装算量BIM化的难点,更确切的说,应该是安装BIM模型建立和使用的难点。

从安装BIM模型的标准上讲:目前国际通用BIM模型俗际GFC格式文件。但是,由于国内建模软件开发平台不一致,有的以CAD为平台,有的以Revit MEP为平台,有的以MagiCAD为平台开发等,导致模型不能做到完全互认互导,需要开发大量的插件进行弥补,但仍容易发生在互导过程中模型损坏和丢失的情况。为此,目前在解决实际项目在建模时,首先需要确立模型标准,比如很多大型项目设计前就制定《BIM建模基础环境的设置标准》(包含坐标系设置、模型原点统一、样板文件格式等)。

从安装BIM模型的深度上讲:目前BIM模型随着设计深度的加深,人员、时间和金钱的投入呈现几何上涨。模型做得过于粗略则失去了使用价值,无法实现碰撞检测、工程量计算等具体功能,变成了招投标时展示的噱头;模型做得过于细致则需要耗费大量资源,实际施工和管理中有些模型细节根本使用不到,造成浪费。为此,目前需要解决实际项目在建模时对于深度的统一认识,如制定《BIM模型建模相关规范》(包括模型建立的广度与深度、建模的方法等)。

从安装BIM模型的协同上讲:目前BIM模型的使用不仅是设计方使用,而且是从设计阶段开始,模型逐步建立和完善,设计方、建设方、监理方、施工方、监管方、运维方、造价管理服务方、劳务方等多方共同使用BIM模型,做到真正的数据协同,管理协同。为此,目前需要解决实际项目在建模时对于模型建立和使用的任务权限分配,如制定《BIM建模分配及协同规范》(包括模型的共享及管理、模型的拆分与合成、协同工作守则等),制定《BIM数据存储与管理规范》(包括数据调用权限规范、数据存储规范、模型版本管理规范等),制定《BIM模型信息填写与管理规范》(包括关键属性信息填写、关键参数分类及定义、模型的分类及命名、构件的编码等)。

2 相关建议

2.1 对于高职建筑工程造价专业(或安装工程造价方向)

2.1.1 高校教师必须意识到房建市场对于BIM技术的紧迫需求,对于使用基于BIM技术开发的安装算量软件使用的渴求程度。摒弃手工算量和二维CAD算量的优越感,迎头赶上,并努力进行校企合作,软件二次开发,想办法培养市场紧缺的安装BIM人才,尽力实现高校引领行业的目标。

2.1.2 建筑工程造价专业(或安装工程造价方向)从课程设置上要以BIM技术为基础开发体系课程,从设计阶段的安装建模课程,到造价阶段的安装软件算量计价课程和安装成本管控课程,到施工阶段的5D、漫游、碰撞课程,到运维阶段的管理课程都要相应开设。

2.1.3 教学过程中借助BIM技术采用先进教学手段。可以使用三维模型,加深学生对建筑力学、建筑结构、安装水电布管等内容的直观认识;可以使用管线碰撞,实现对安装施工工艺和水电设计的思路讲解;可以使用漫游功能,实现提高学生对施工图纸的认知和房建工作的兴趣;可以借助塔吊云直播的手机APP端同步直播功能,配合教学知识点,对正在建的工程项目进行点评等。

2.2 对于安装工程造价行业从业人员

手工算量仍旧是造价人员的基本功,不仅会加深对造价原理的认知,加强基本技能的提高,同时也是目前造价师考试的主要形式,是解决复杂细部安装工程必不可少的补充手段,所以手工算量仍旧要熟练。

当然在BIM技术普及的今天,安装造价人员要学会建立基本的安装BIM模型,实时修改设计好的安装BIM

模型。

基于安装BIM模型的各种常规应用也应该熟练掌握,比如常用的安装BIM算量软件、安装BIM成本管控件、安装BIM5D软件等。

2.3 对于软件开发企业

安装BIM算量软件应时代而生,后发而先至,其智能化程度已经在同类专业算量软件中遥遥领先。软件开发企业应该不懈研发改进,继续针对教学、施工、运维等多方提供更加细致和专业化的服务。比如目前笔者和广联达正在积极开发安装识图软件,目的就是借助三维模型,实现分步骤、分教学点、分水电气等专业方向的安装工程识图教学功能,为学生后期掌握安装BIM建模和安装BIM算量打下良好基础。

同时软件开发企业眼光要更加超前,比如着眼于成本管控即将成为造价工作的主旋律,开发成本管控软件。笔者目前正受广联达公司邀请在合作开发《BIM工程造价管理与控制实训课程》和P5造价管理软件。

2.4 对于市场各级管理部门

BIM技术是新兴技术,带来的是建筑行业的二次技术革命。安装工程本身材料和设备多样,更新换代快,施工技术和图纸复杂,包含的专业方向众多,水电气等专业都各自独立又相互融合,正因如此BIM技术在安装工程中更显出重要的作用。

在时代的变革期,安装BIM算量过程更需要加强监管,教育部门可以加强技能抽测,规范算量标准;执业资格考试主管部门可以增加软件考试,提高考试实用性,促进行业信息化程度提升;市场监管部门可以加强BIM行业考试与水平测试,进一步加强从业人员的

技能。

3 结语

综上所述,安装工程由手工算量向软件算量转变已是现实,进而由二维软件算量发展到基于BIM技术的三维软件算量是必然和趋势所在。在建筑工程行业整体BIM化发展的进程中,面对安装BIM软件算量的重点和难点,需要高校、企业、行业等多方积极研究和实践,继续推动BIM技术在安装工程中落地应用。顺应时代,到引领时代,是我们安装从业技术人员的不懈追求。

参考文献

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