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【關鍵詞】建筑工程識圖 教學改革 教學設計
一、課程特點
課程特點是依據課程性質所確定的,高等職業(yè)教育不同于普通的高等教育,它對知識的要求是“夠用為度”,而教學內容以應用為目的,課程強調針對性和實用性。建筑工程識圖是一門理論和實踐相結合的專業(yè)基礎課,基礎性、技術性和實踐性都很強。該課程在后續(xù)專業(yè)課程的學習中發(fā)揮著重要的基礎應用作用,例如對于工程造價專業(yè)而言,識圖課程沒有學好的話,后面的工程概預算課程就會遇到很大困難;進而影響到學生將來就業(yè)能力及個人發(fā)展空間的大小,因此說建筑工程識圖課程的技術基礎性和廣泛的應用性對一個學習專業(yè)工程技術的學生而言其重要性不言而喻。另外,課程的關鍵是培養(yǎng)學生的空間想象和空間思維能力,這往往是通過學生對工程圖樣的表達、分析、推理過程以及動手作圖實踐而逐漸培養(yǎng)起構形、表達、讀圖、制圖等四個方面的能力,所以說本課程另一個顯著特點就是它具有較強的實踐性。
二、教與學的矛盾
也許會有很多人認為像建筑工程識圖這類專業(yè)基礎課好教,就是教學生讀讀圖、畫畫圖而已,實際情況并非如此。對于初次接觸工程類課程的新生來說,投影體系的建立、各種標準規(guī)定緣何而來?圖樣繪制、閱讀方法與規(guī)律又是如何等問題讓他們摸不著頭腦,理不出頭緒。以往的教學方式都是理論教學與實踐教學相脫節(jié),先上理論課再上實訓課,沒有考慮到理論與實訓的緊密結合,教學效果差。學生普遍反映畫法幾何部分也就是投影原理等相關理論知識部分枯燥,不易理解,空間想象力缺乏;制圖規(guī)則部分要點太多,一條一條的記不住,即使學的時候記住了,到畫圖時又忘了一大半,有的學生能自己翻書查閱,有的學生根本不知道,只是自己胡亂猜測大小比例等。另外,學生喜歡實踐作圖時間,但也存在問題,集中畫若干張圖反映比較累,而且畫圖前老師講解時不認真聽,自己拿來就做,遇到問題不懂不會也不問。調查發(fā)現,高職院校學生相對于本科院校的學生更善于形象思維,喜歡動手實踐,不喜歡傳統的說教。因此,高職院校的學生需要更多的生產實踐和社會活動來獲取知識。所以高職院校的建筑工程識圖課程改革要結合高職學生的這些特點進行教學設計,不能只看設計者的思路,更要看受教者的學習效果。
三、教學內容的整合
建筑工程識圖課程的首要目的是培養(yǎng)學生的動手繪圖和讀圖能力,這對于應用型工程技術人才來說是一項主要技能和綜合素質。所以,在教學內容處理上,應結合高職學生的特點,以培養(yǎng)學生識圖能力為重點,精簡繁雜的理論分析,以必須、夠用為度,實現掌握概念,強化應用與動手能力培養(yǎng)為目標的教學要求。本課程的教學內容主要包括畫法幾何、繪制施工圖和計算機繪圖三大部分,在課程標準的制定過程中應與專業(yè)特點相適應,合理地將以上三個部分內容進行優(yōu)化與整合,并與后續(xù)課程有機地銜接,合理進行教學情境的設計。將畫法幾何部分內容融合到施工圖繪制中,通過組合體的識讀與繪制、建筑施工圖的識讀與繪制、結構施工圖的識讀與繪制等教學情境的實施,學生在實踐作圖過程中掌握相關的投影原理。在手工繪圖完成之后進行計算機繪圖部分,也分為上述三個情境,學生在完成繪圖的過程中掌握相關的軟件操作命令,建立“教學做”一體化的課程體系。另外,在施工圖的識讀與繪制之前增加認識實習環(huán)節(jié),讓學生對建筑工地、建筑構件實物及施工圖有直觀的認識,從而能將“物”與“圖”聯系起來,還能激發(fā)學生的學習興趣。
四、教學方法與手段的改進
傳統的教學方法,不利于對建筑工程識圖課程學習興趣的培養(yǎng)和提高,因此,在教學活動中,教師要進行合理地教學設計,調動學生學習的積極性和主動性。例如,對于一些學生易懂的內容,教師可以通過引導、啟發(fā)和討論式教學,提出任務目標,讓學生積極參與尋找解決問題的方法和途徑。例如在實施“組合體的識讀和繪制”教學情境時可以采用直觀教學的方法。讓學生先用堆砌模型方式將形體化抽象為具體,然后再根據自己所建立的組合體進行繪制,這樣,學生在堆砌模型和繪制的過程中,能牢固掌握立體與三視圖的互相轉換,提高了空間想象能力,而且學習的積極性也提高了。
隨著信息化教學設計在高職課程教學中的實踐與應用,現代化教學手段和網絡技術在建筑工程識圖課程教學中得到了廣泛應用。在將傳統教學手段與多媒體教學軟件有機結合的基礎上,充分發(fā)揮每一種媒體的優(yōu)勢,培養(yǎng)學生的學習興趣,提高教學質量。例如運用AutoCAD、PowerPoint等軟件制作多媒體教學課件進行教學,由于多媒體的圖、文、聲、像并茂,極大地豐富了教學內容,更以其清晰的視覺形象讓學生有強烈的感官認識,有效地加深了學生的記憶。尤其是多媒體課件中動畫和視頻短片的引入,更是激發(fā)了學生的學習興趣,提高了教學效果。同時,增加計算機繪圖教學內容,教、學、做同時進行,使傳統教學內容與計算機繪圖教學完全融合。此外,隨著網絡技術的發(fā)展,學生通過網絡進行自主學習已經成為可能。學??梢岳靡延械男@局域網,建設相應的網絡課程,制作多媒體課件、電子教材、習題、案例、圖集等網絡課堂資源,給學生營造一個自主學習的環(huán)境,同時開辟網絡學習論壇供學生、教師交流,及時反饋課程信息,為提高教學質量提供依據。
五、完善教學評價體系
傳統的評價方式是期末閉卷考試以及學生提交的平時作業(yè)等,這樣很難準確、全面的反應學生的學習效果及人才培養(yǎng)方案中所要求的各項能力的掌握情況,因此需要不斷完善課程的教學評價體系,使之更合理、更科學。因此,教學評價應包括形成性評價和總結性評價,其目的是為了促進學生的學與改善教師的教。學生的期末成績可由兩部分組成:考核和考試成績,考核、考試各占50%??己瞬糠职ǔ銮?、課堂表現、課堂技能、團隊評價、提交階段性成果;考試部分包括理論考試和操作考試,理論考試以筆試為主,操作考試以上機操作為主。這樣,理論與實踐結合,手工作圖與計算機繪圖融合,通過對學習過程和學習結果的評價,對學生知識、技能和能力進行綜合考核。
另外,可以定期舉辦學生工程制圖技能競賽等活動,一方面能夠檢驗學生學習和掌握知識的程度,另一方面通過競賽活動讓學生充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力和展示自己的風采,培養(yǎng)學生的團隊協作能力,并且可以和后續(xù)的課程如房屋建筑學的課程設計相結合等,對于競賽結果可以綜合考慮到課程的成績評定中,從而激發(fā)學生的學習興趣。
六、結束語
建筑工程識圖課程的教學是一個復雜的過程,應根據高職識圖課程的特點,并綜合考慮高職學生的認知能力、素質層次等因素,積極發(fā)揮教師的主導作用,結合專業(yè)目標與能力要求,精心進行教學設計,創(chuàng)新教學方法,最大限度地激發(fā)學生的學習興趣與積極主動性,挖掘學生潛能,進而提高建筑工程識圖課程的教學效果。
參考文獻:
關鍵詞:計算機輔助設計,建筑模型制作,應用
中圖分類號:G623.58 文獻標識碼:A
本文系江西省高等院校教學改革課題《高職院校環(huán)境藝術設計專業(yè)與交互式教學模式的實踐研究》的成果。
建筑模型制作課程是當代藝術類高校課程建設重要組成部分之一,它能快速的鍛煉學生的立體思維、設計能力以及材料的運用能力。隨著社會房地產開發(fā)、展示展覽、城市規(guī)劃等市場的需求,建筑模型從設計到制作都發(fā)生了很大的變化,傳統手工作坊式的模式已很難出現。而當代,計算機軟件在高校已經普及,并得到了不斷的更新和發(fā)展,也可以認為計算機輔助按軟件的運用使得建筑模型從設計到制作有了“質”的飛躍,因此高校應當把計算機輔助引入到模型制作課程中,也應當把這規(guī)劃成學生必須掌握的技能之一。
把計算機輔助設計應用到模型制作在當今市場運作的過程中已相當成熟,但在高校的教學過程中卻顯得不夠連貫和靈活。更有甚者一些高校教師授課中只是盲目的追風,沒有從本質意識到建筑模制作與計算機輔助軟件之間的主次關系和兩者的技能結合。從教學的本質來看:建筑模型制作屬于設計的范疇,是主觀的、目的性強的設計思維,而計算機輔助軟件是設計工具,是屬于技能的知識,不能代替人腦做出判斷,更不能代替思維進行設計,它不具備藝術設計和美學理論存在的要素,在設計中它僅僅是一種工具罷了。
計算機輔助軟件在模型制作輔助設計中,學生可以憑借專業(yè)知識深化軟件實踐能力的操作,這樣也可以使軟件之間建立相互連接的橋梁,能夠解決軟件的熟練程度,對專業(yè)設計繪制起到事半功倍的作用。
一、專業(yè)課程教學過程中計算機輔助的作用
隨著社會的不斷發(fā)展和高校辦學越來越成熟化,計算機輔助軟件的廣泛應用使得當今設計想法的表現更便捷更快速,也是設計師從傳統的繪畫得以解脫,能夠將頭腦里構思和觀察的創(chuàng)意靈感以最快的方式展現給世人,更使客戶業(yè)主形象直觀的讀懂設計方案。因此計算機輔助軟件的應用使得能使設計者通過快捷的方式表達出設計想法。使設計思維能夠與手頭表達統一步伐。
現在的高校授課過程中我認為計算機輔助課程有待深化和改革,不能簡單的把計算機輔助課程當成一門或者多門軟件課程來對待。把計算機輔助軟件當成一種普通的繪圖工具,為了畫圖而教,為了畫圖才學,這樣的認識就如同一名設計師把筆尺僅僅看成工具一樣,我認為這樣的認識是不夠深刻的。這說明高校的課程之間存在上下溝通脫節(jié),知識結構凌亂的特點,單一的授課課程安排不合理,甚至有的學校剔除了該門課程,我認為這是認識上的不足,也沒有按照學以致用、上下貫通的教學原則對待專業(yè)課程的整體布局。所以,解決計算機輔助課程形式單一、授課乏味的最好途徑就是應采用多種形式的教學形式,把計算機輔助設計的課程融入到專業(yè)課程當中,教師間有溝通、授課中有連貫的同步進行,讓課內課外結合,課堂上的教學和課堂下的復習達到統一。
二、計算機輔助軟件在教學過程中運用的體會
按照本院校的教學大綱,計算機輔助開設的軟件有AUTOcad、3DMAX、Photoshop、VR等。這些課程是分階段分步進行的。主要是培養(yǎng)學生的實踐能力和輔助功能。通過課題的研究和實驗,本人在擔任這些課程中有目的綜合運用,并巧妙的導入到專業(yè)課程中,把“學”和“練”有機的連接起來。分布解決問題,具體來說就是在課程的授課過程中,老師首先把章節(jié)內容詳細的講解,學生再根據項目進行操作練習。
具體分為四個環(huán)節(jié):第一個環(huán)節(jié),教師示范教學環(huán)節(jié)。要注重師生的互動環(huán)節(jié),調動學生的積極性,把基礎部分講透;第二環(huán)節(jié),學生上機操作,最好是集中訓練,教師針對性指導學生并在其中進行補充和正確的引導,讓學生快速上手,吃透授課能容;第三環(huán)節(jié),教師采用舉例教學法提升軟件的專業(yè)繪圖知識,讓學生把軟件知識融入到專業(yè)課程中;第四環(huán)節(jié),給學生一定的命題讓其獨立操作,老師給予點評,學生給予回饋,解決不足之處。通過多年的教學實踐我總結的教學四環(huán)節(jié)很好地解決了學生的軟件學習效果。糾正了學生的對于軟件的過弱過強的錯誤認識,解決了在教學過程中教和學的脫節(jié)問題,縮短了學生快速掌握軟件知識的時間,提高了其他專業(yè)課程的教學質量。
三、 計算機輔助設計與建筑模型制作課程交互式教學的應用
針對國內高校目前的教學,本人認為課程建的聯系和交互性應當看做是重要的環(huán)節(jié),要注重課程間交互性能,使課程教學質量最優(yōu)化。
(一) 在計算機輔助課程和建筑模型制作課程交互式教學的過程中應當充分發(fā)揮計算機輔助軟件的優(yōu)勢,不能僅僅是為了支撐而進行,兩者是交互和包含的。在成功導入建筑模型設計課程中對原有建筑模型設計課程進行補充,而非替代?,F在高校的課程發(fā)展已經成熟,傳統的教學方式經過多年的驗證,內核結構式合理的,他附帶的原有的要求和知識結構必要性不能丟棄。例如設計想法的表達是通過草圖、圖紙、多媒體和語言表示來實現的,傳統的繪圖工具起到了決定性的作用,這些都是學生必須要掌握的知識,丟棄其基礎知識是不對的。把計算機輔助課程引入當模型制作課程中并不是要丟棄或者原有的教育模式,而是在保持原有的基礎上,不斷創(chuàng)新發(fā)展使知識結構更加合理,教學效果更加顯著。如果學生過度的依賴計算機輔助軟件,就會丟棄設計的基礎表達功底,設計想法、工程制圖、結構表現和外觀展示仍然是好的建筑模型師最基本的功力。如果把設計和計算機繪圖混淆,學生就無法準確的把握建筑模型的整體設計思維,做不出好的設計,因此,計算機輔助引入建筑模型課程中,要把握好好時間和比重。
(二)計算機輔助設計是繪圖工具。建筑模型制作中引入計算機輔助軟件要把握好方式方法。在以前的課程教學過程中有的同學把效果圖制作看的尤為重要,而忽視了模型設計到工藝的重要內容。針對這一現象,教師應當進行適當的引導,不能造成主次顛倒。因此,在建筑模型制作課程中計算機輔助要注重的是過程的把握而非結果表現。
(三) 針對建筑模型制作課程的特點,把握好計算機輔助設計與模型制作的交互性。1、課程定位:通過系統的理論學習了解建筑的結構特點、基礎知識和制作建筑模型的基本程序;通過后期的實踐過程學會引入計算機輔助軟件的相關途徑和步驟能完整獨立制作模型;也應當有團隊協作的意識,分組分工相互促進共同配合制作模型。2、設計方案的可實施性研究:設計想法最終表達最好的形式就是實體或者虛擬展示。因此要認真的確認設計方案是否科學和有可操作性,也要從美學的角度加以研究。3、施工圖要嚴謹規(guī)范:施工圖繪制的過程是嚴謹和系統的過程,在環(huán)境藝術專業(yè)中施工圖的繪制有專門的軟件AUTOcad ,它是繪制施工圖最快速科學的手段之一,我們知道建筑模型是建筑縮小的復制品,運用比例尺的概念來模擬真實環(huán)境,這樣才能達到最佳的效果。對于概念性或者仿生性的模型來說,圖紙的繪制難度是存在的。因此解決這些難度的問題就是促進了計算機軟件水平的提升,兩者是交互的。4、效果圖制作:當今的室內外設計中效果圖的展示是不可或缺的,高校中常用的效果圖制作軟件是3DMAX和SketchUp等,這些軟件可以是設計想法快速的展現出來,為作品提供真實的效果,通過效果圖的制作還可以查找不足、精益求精,是設計想法更科學美觀。同時效果圖是展示三維的空間,也提升了學生空間感知能力。效果圖的制作需要有很強的軟件基礎功底,通過課程的交互性可以解決軟件的熟練程度和設計審美能力。如SketchUp草圖設計軟件能很好地幫助設計師推敲建筑的結構關系,這樣可也很好的打開學生的設計思維,深入了解建筑模型的復雜和藝術性;在設計深入的過程中可利用3d max模擬建筑的結構和裝飾要點;在施工圖繪制完成的基礎上把材料確定好后,使用VR渲染軟件對建筑模型的材料、結構驚醒最終的渲染出圖,經過Photoshop軟件最終的修飾最終確定建筑模型的方案,在此過程中通過建筑模型的設計不同階段的進行,提升軟件的實際運用能力和水平,從而達到相互粗促進,相互提高的交互性能,這樣有利于專業(yè)水平的提高和實訓熟練程度,為做好設計師提供實踐支撐。
參考文獻
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[2] 李念平;趙守勤;張希健;趙洪麗;;淺談建筑裝飾裝修工程監(jiān)理[A];山東水利學會第十屆優(yōu)秀學術論文集[C];2005年
大學在不知不覺中匆匆的過去了,來實習單位已經一個月了,從報到的那天起,我所感覺到的是貴單位的人性化管理和每位員工的敬業(yè)精神和設計部對設計的嚴謹負責。
我來到單位正好是中午休息時光,剛到一個陌生的環(huán)境時的茫然大概人人都有的吧,而且又不是上班時光,我一時不知所措。貴單位的其他部門對我們這些實習生也都很照顧,只要有問題、有麻煩,不管找到誰都會給我們指導。在那里始終能夠感覺到和諧的人際關系所帶來的溫暖和關愛。
在我理解了自我的工作之后,覺得單位的管理條例很細也很嚴,尤其對于我們設計部的要求很嚴格。我們做的是一條龍的綜合設計,初到公司,領導覺著對工作不太了解,一開始要我主要負責設計部的畫圖,然后領導根據我的潛力讓我負責廣告的版面設計,包括廣告視覺傳達中的文字;廣告視覺傳達中的色彩;廣告視覺傳達中的形象,廣告畫面的編排等等。
短短的一個月,在工作的過程中體會到軟件操作的重要性和軟件運用的熟練程度。公司并不像在學校老師讓我們作業(yè)的時候有足夠的時光去慢慢想,慢慢完成,而公司對工作的要求是很嚴格的,尤其在時光的限制上,因為做的又是一條龍設計,所以要求在規(guī)定的時光內務必做出必須數量的方案!
短短的一個月,我對廣告有了更深的感受和認識。設計的實用性是很重要的,它是一種良好的溝通方式。設計師就應和一個企業(yè)的領導團隊緊密相連,與設計團隊共同收集來自企業(yè)領導的反饋意見,反過來說,實踐了"外部"從"內部"而來,"內部"又源于"外部"。,我們的作品,尤其是出此刻公共場合的作品是不可能不被人看到的。無論它是對是錯,都不可能不看到它,而這也正是我們設計的職責所在。
就這一點而言,我覺的各學科之間的交流是十分重要的。例如:平面設計師要用圖形的方式與公眾溝通時,就需要向建筑設計師、城市設計師、社會學家和工業(yè)設計師展示設計方案。然而,我們的設計應將人放在首位,為城市和環(huán)境思考,對新文化有所貢獻,用一種新的美學感覺和對市民的尊重來從事設計。以前想來排版就應是一種很簡單的工作,真正實踐了才發(fā)現自我對版面文字的編排存在著很多問題,天做版面設計工作,對文字的大小沒有準確的尺度,領導告訴我文字處理不好,打印出來畫面是很不協調的,記的哪天晚上忙到很晚,一個本以為很簡單的排版做了三四遍,由于公司做的主要是宣傳廣告,主要應對大眾化,不得不以全身的精力去投入工作中。
在實習的過程中,透過向領導,同事的交流和向他們虛心的學習,總結了在廣告版面設計的過程中要注意的許多方面:
(1)在版面的文字的排列方面:從文字的大小;字體的外形變化,字體筆行變化;字體外行的變化,排列的變化慢慢改善。透過改變字體外部結構特征,筆形的特征;字體筆畫間的疏密關系;或對部分筆畫進行放大縮小以及改變字的中心,使字體顯得新穎別致,在排列上打破常規(guī)的字體排列順序,使字體從而具有更強烈的視覺沖擊力。
(2)在廣告的色彩運用方面:依據廣告對象屬性的用色原則,對不一樣的消費者做出不一樣的色彩視覺信號,比如:公司設計的“愛國者mp3
(3)場地域特征的用色原則,針對不一樣國家和地區(qū)的廣告設計,還有民族習俗的關系,在圖形的設計和色彩的運用上也有所思考。為了有效的突出設計主題和廣告的表現力,在安排圖色與底色上,注意了調整圖案和底色的色彩關系,將純度,明度,色度的顏色用于品牌的文字、標識、圖形等主體要素中。在整體統一局部活潑的用色原則上,在廣告版面的設計中,注意廣告的主體色調和局部的色相比較的關系,,這樣既能夠把握廣告整體性又能夠使畫面充滿生機活力。
(4)廣告圖象攝影和廣告插畫上,透過對商品在消費使用過程中的情景做出真實的再現,以便來宣傳商品的特征,突出商品的形象;或以攝影圖形來促發(fā)消費者的購買欲望,更直觀準確地傳達產品信息。真實的反映商品的結構、造型、材料和品質。
結構模型競賽是土木工程學科培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力、團隊協作意識和實踐能力的最高水平的學科競賽,是結構設計競賽的具體形式。基于競賽開展的結構模型實踐教學,對應用技術型高校土建學科培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力發(fā)揮著重要作用。
一、結構模型競賽的主要內容
美國的AISC鋼橋競賽、ASCE輕舟賽是國外較早舉辦的土木工程專業(yè)競賽,有幾十年的歷史,其賽制規(guī)定所使用的材料、制作的模型非常接近于實際工程[1] 。國內清華大學、同濟大學、浙江大學等紛紛開始探索,并在校內賽的基礎上,逐步形成不同層次的省、跨省區(qū)、全國性的結構模型競賽,至2015年第九屆國賽已有百余高校代表隊參賽(而且還有很多高校因為賽制規(guī)定的參賽資格限制而無緣參加國賽)。
結構模型設計競賽主要從結構選型、計算分析、軟件應用、手工制作、陳述表達等多環(huán)節(jié)考查參賽選手的綜合能力,并集中體現在加載試驗環(huán)節(jié)上。賽題一般規(guī)定模型幾何尺寸、制作材料、荷載形式,參賽者根據題意進行結構設計和理論計算分析,并制作結構模型,最終以加載檢驗理論分析。
從近年舉辦的結構模型競賽來看,橋梁類結構、塔式建筑結構占了絕大部分,這與建筑結構的主要內容相匹配。模型制作的材料從最初的白卡紙到后來的木材,至今以竹皮居多。在荷載形式中,有豎向荷載、風荷載以及沖擊荷載、地震波,形式模擬越來越接近工程實踐。
二、結構模型競賽賽題與實踐工程的比較分析
結構模型競賽賽題源于生活實踐,尤其是近年來,賽題來源于工程常見結構形式,如橋梁結構、房屋結構是賽題中經常出現的形式。而吊腳樓、仿古閣樓則帶有一定的地域特色。第九屆國賽更是緊扣時代主題,結合“抗戰(zhàn)勝利七十周年”,以二戰(zhàn)時期緬滇公路為背景命題。
結構模型競賽荷載形式接近于工程實踐。從歷年國賽情況(表1)來看,荷載形式的選擇主要取決于模型的實際用途。常見的靜荷載、動荷載、沖擊荷載在賽題中體現較多,特殊的地質災害如第六屆模擬泥石流撞擊、第五屆和第八屆模擬地震波震動都是工程實踐中的熱點問題,第七屆國賽則直接把生活中的高蹺搬上比賽場,跳出“試驗”,由參賽選手真實地“使用”高蹺[2-4] 。
結構模型競賽由于受材料的限制,而與實際工程存在一定差距。在實際工程中,鋼筋(鋼管)混凝土、鋼、膜等都是常見的建筑結構所采用的材料。但在結構模型競賽中,主要靠手工完成結構模型的制作,考慮到時間、成本、安全等諸多因素的影響,國內競賽均未使用上述材料,而較多地使用白卡紙和竹皮。
如近年來使用的竹皮,制作的空心桿件和拉帶等,其受壓、受彎、受拉等力學性能與鋼構件比較相似,因而受到青睞。但是由于材料在生產、制作的過程中差異很大,制作而成的結構模型與實際工程出入較大,如不同批次的竹皮差異比較明顯,手工制作時節(jié)點部位比較薄弱,異形構件制作非常困難。
結構模型在進行荷載試驗時也與實際工程中的荷載情況有一定差異。結構模型的荷載試驗,其荷載的模擬主要有:靜荷載以砝碼或砂模擬;動荷載以運動小車模擬;沖擊荷載以物體(或牽引)撞擊模擬;風荷載以靜物或風扇模擬;地震波荷載以振動儀模擬。
結構模型競賽時模擬的只是一二種荷載,而在實際工程中,荷載往往是多種情況都可能甚至同時發(fā)生的。如在橋梁結構模型中,通常以一臺小車模擬動荷載,以荷質比作為衡量的主要標準。而在實踐工程中,受力來自車輛豎向荷載、縱向加速制動荷載、橫向風荷載以及地震荷載、橋墩撞擊荷載等多方面,受力是十分復雜的,并有對橋面變形的約束。再者,結構模型在荷載試驗時是單次試驗甚至破壞試驗,存在結構疲勞,很難長時間或多次試驗。而在實踐工程中,結構的使用年限是工程發(fā)揮實際作用的最重要標準。
三、結構模型競賽對學生綜合素質的鍛煉
(一)實踐創(chuàng)新能力
“實踐創(chuàng)新能力”是近年來教育領域提出的一個新概念,它既不是實踐能力或創(chuàng)新能力中的“分支”,也不是兩者含義上的簡單疊加,而是一個獨立的、具有特定內容的新概念,是能力與素質、創(chuàng)新與創(chuàng)造、實踐能力與創(chuàng)新能力等多個概念在新時期高等教育理論上的重構。高等教育中的實踐創(chuàng)新能力就是指大學生運用已有知識和技能,通過一定條件下有意識的實踐活動,形成的有可能創(chuàng)造新價值成果的心理特征和行為特征,是大學生最終形成創(chuàng)新能力的心理和行為準備[5] 。
土建學科學生的實踐創(chuàng)新能力是指運用專業(yè)理論知識,在土建工程領域中不斷提供具有經濟價值、社會價值、生態(tài)價值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力?!皩嵺`創(chuàng)新”可以是創(chuàng)造前所未有的結構形式,也可以是在模仿和仿造的同時在結構局部體現新的發(fā)展和突破。結構模型設計競賽為學生提供了一個展示自己結構設計能力的平臺[6] ,依托此類競賽,學生可以運用專業(yè)理論知識大膽嘗試新穎的結構形式。
圖1 為第二屆湖北省大學生結構設計競賽的其中兩個作品,兩作品都取得了不錯的成績。賽題規(guī)定了模型的跨度、寬度、高度尺寸型,要求設計一允許有中間臨時支撐的大跨度結構模型,在滿足豎向靜力加載和位移要求的條件下主體結構不倒塌。從設計要求來看,此結構模型的受力狀態(tài)和現實生活中橋梁的受力狀態(tài)類似。因此參賽的大部分作品在外形上均如作品a所示橋梁外形,結構為桁架,總體而言這種結構布置合理,且在加載過程中也有不俗的表現。
但作品b在設計理念上完全不同于作品a,給人以視覺的沖擊。乍一看,給人感覺可能不盡合理,外形奇特,異于常規(guī)。但仔細一看,其中結構的傳力途徑又暗藏奧妙,通過6根拉帶的巧妙約束,荷載順利地傳到基座,結構的豎向剛度并未被削弱。由此可見,即使根據結構模型的受力特性可在實際生活中找到結構原型,但參賽學生的奇思妙想和設計創(chuàng)意帶給大家的感覺仍然是耳目一新。
(二)團隊協作能力
結構模型競賽參賽選手一般為3人,需共同完成結構選型、計算分析、計算書編制、模型制作和加載試驗的各個環(huán)節(jié),參賽學生需明確分工又要通力協作。
在結構選型的初始階段,需要多方案比較,進行優(yōu)劣對比,研究結構可行性。這一過程需要集思廣益,發(fā)揮不同成員的創(chuàng)新能力。同時也需要對模型制作材料及制作而成的各種桿件進行力學性能定量測驗和定型分析。
接下來還要對預選的結構進行軟件模擬分析,以確保找到最佳結構形式。這一階段的團隊作用非常重要,有些團隊往往在訓練初期因為一些選型上的分歧爭論不休,最終不了了之;還有的干脆各行己見,每人都把自己的方案做下來,這樣團隊的力量沒有得到顯現。
在模型制作及加載試驗階段,需要反復制作并將制作而成的結構模型進行加載試驗,在加載試驗的基礎上對結構進行總結分析,找出模型或桿件破壞的原因,逐一分析哪些桿件需要加強、哪些桿件可以減弱。這一階段只有高效率才能有更多嘗試的機會,所以需要明確分工,下料、制作各一人,另一人則改進方案并畫圖,進行計算書的編制。
(三)其他能力
在結構模型競賽中,還需要學生具有:較好的專業(yè)軟件應用能力,長期堅持進行結構模型設計和制作的毅力和決心,遇到挫折和失敗時的抗逆境能力。這些專業(yè)或非專業(yè)能力都是實踐工程人才應該具備的綜合能力。
四、結構模型競賽實踐教學探索
結構模型競賽作為一項極具創(chuàng)新性、啟發(fā)性和實踐操作性的國家級學科競賽,競賽本身的意義不言而喻。如何把競賽活動的實踐意義切實發(fā)揮出來,使其真正成為課堂教學的重要輔助,需要不斷的探索。筆者所在學校十幾年來一直進行結構模型實踐教學模式的探索和實踐,形成了一套行之有效的實踐教學模式,學生的實踐創(chuàng)新能力得到了不同程度的提高,并在近兩年組織學生參加湖北省和中南地區(qū)結構模型競賽,獲得一等獎1項、二等獎4項、三等獎2項。
(一)凝聚一支結構合理的指導團隊
任何一項教學活動,指導教師均舉足輕重。基于結構模型競賽的實踐教學,指導教師是實踐教學能否成功的一個標桿,這種成功不應以獲獎作為評判的標準,而應以培養(yǎng)的學生的能力作為檢驗的標準。
如:學生是否具備運用知識解決問題的能力?實踐創(chuàng)新能力是否有提高?結構模型的實踐教學與理論課堂存在著本質的差別,實踐教學也不再是理論的講解和灌輸,而是力求在掌握理論知識的基礎上有一些創(chuàng)新的設計。同時,指導教師的作用是引導,而非“替代”學生思考。
所以在實踐教學的過程中,指導教師是輔助學生去分析、檢驗他們結構模型設計方案的優(yōu)缺點,而不是設計一個理論上的方案,讓學生去進行手工制作。
學校在實踐教學中不斷地摸索,在結構模型實踐教學方面,已經凝聚了一支結構合理的指導團隊。團隊成員老中青搭配,并各有所長,有的是來自企業(yè)、設計經驗豐富的雙師型教師,有的是對軟件分析比較熟練的結構選型教師,有的是對模型制作有專長的建筑學教師。在實踐教學中,他們都發(fā)揮著重要作用,各自分工協作,引導學生在不同階段分析其模型作品,使學生的實踐創(chuàng)新能力真正得到提高。
(二)磨煉一批優(yōu)秀的學生隊伍
就學生而言,不僅應該具有扎實的結構設計方面的專業(yè)能力,而且還應掌握熟練的實踐操作能力,在比賽時還要具備較好的綜合素質。這種實踐創(chuàng)新能力不是一蹴而就,需要在模型競賽的實踐教學過程中不斷磨煉。
對于低年級的學生,由于學生的專業(yè)知識還比較缺乏,進行結構設計還不成熟,因此以訓練手工操作能力為主,并讓他們對參加競賽所需具備的能力有初步認識。同時因為沒有專業(yè)知識的約束,可以讓他們自由想象,充分發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維。從歷屆比賽情況不難發(fā)現,很多具有創(chuàng)造性的作品都出自低年級的同學之手。
二年級的學生已有一定的力學基礎,但結構設計能力比較缺乏。經歷了前期對結構模型競賽的認識之后,學生的動手操作能力明顯提高,對于結構概念會更加理性,解決問題也會更有針對性。此時讓學生接觸一些結構分析軟件,如學生比較容易上手的專業(yè)軟件MIDAS、SAP2000等,有助于提高學生的軟件分析和空間計算能力。
高年級的學生在力學和結構等方面的專業(yè)知識相對比較成熟,同時也具備一定的軟件分析和計算的能力,是競賽的主力軍。針對這一部分學生,應著重培訓他們的綜合能力。如在結構選型、計算分析、計算書的編制、模型制作和最終加載的各個環(huán)節(jié),讓他們起到團隊主導作用,使參賽團隊既要明確分工又要通力協作,真正具備解決實際問題的能力。
(三)提煉一套行之有效的培養(yǎng)模式
進行結構模型的實踐教學,要從培養(yǎng)學生的綜合能力的角度出發(fā),形成一套培養(yǎng)機制,使學生在實踐創(chuàng)新能力方面有很大的提高。即使是結構模型競賽,也不能急功近利地由教師把結構設計包辦起來。
學校在進行具體的結構模型競賽訓練時,一般分為兩個階段:預選和集訓。在預選階段很多學生都可以參與進來。正如前文所述,可以使他們對結構設計的概念有初步認識,并充分發(fā)揮他們的創(chuàng)新能力,不同年級、不同專業(yè)學生的合作甚至可能迸發(fā)出靈感。預選賽使得相當一部分學生參與進來,具有很好的普及意義。經過一段時間的制作,預選出參賽人數兩三倍左右的人員進行集中訓練。
在這一階段,要有計劃、有針對性地解決一些實際問題,如材料性能的定量測試(圖2)、結構選型的軟件分析和加載試驗等。只要把這些功夫做足了,學生的實際收獲已經遠遠超出一門課程所給予的知識,當然競賽時也能拿出較好的作品。
圖2試件抗壓試驗在競賽訓練實踐中,學生雖然學過或部分學過力學、結構設計的知識,但依然對結構設計概念不清楚,作品結構明顯不合理,實踐動手能力比較薄弱。為了鞏固和拓展學生的知識結構,強化學生的動手能力,學校教師指導團隊還開展了專題講座和實訓教學。專題講座有歷屆結構模型競賽賽題解讀、結構選型、結構軟件應用等,實訓教學為手工模型制作。這些講座和實訓內容能夠全方位、多角度幫助學生提高實踐創(chuàng)新能力。
五、結語
結構模型競賽是創(chuàng)新實踐教學的一個重要載體和形式,是培養(yǎng)土建學科學生創(chuàng)新實踐能力的重要平臺。通過結構模型競賽開展的實踐教學能夠培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力、軟件應用能力、團隊協作能力以及毅力、抗逆境能力等,能夠全面提高學生的綜合素質。在今后的教學過程中,應進一步充分發(fā)揮競賽平臺的作用,凝聚一支結構合理的指導團隊,磨煉一批優(yōu)秀的學生隊伍,提煉一套行之有效的教學方法,完善教學內容,改進教學方法,促進土建學科實踐創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的形成。
通過一個學期的測量學學習,我們對工程測量有了相當的認識和理解。測量是一門精細,開放的實踐性學科,特別強調科學的嚴謹和經驗的積累。為進一步提高測量操作能力,我們于12月20日至12月24日在南華大學第五教學樓進行了測量實習。
和以往的實驗不同,這次實習我們是七人一個組,綜合多種儀器對一個對象進行系統多方位測量。包括鋼尺量距,水準儀高程測量,經緯儀水平角度測量以及碎部測量。這次測量實習讓我們體驗了戶外測量長期作業(yè)生活,充分感受到測量的巨大樂趣,并總結了許多經驗。
第一天,我們先聽老師講解分析,可我們很快就耐不住興奮,迫不及待地配合老師勘點選線。根據地形要求,我們以基準點A-14和A-13為基準點,勘踩了6個控制測量點,依次編號為2-1、2-2、2-3、2-4、2-5整個控制網呈短靴狀。下午我們下午我們對邊長進行了鋼尺測量,其中有兩段為斜距。根據數據分析,我們第一天測量非常成功,漂亮的開始讓大家信心更加堅定。
我們是一個團隊,就應當特別強調合作。次日測量過程中大家分工合作,組成兩個小分隊,同時進行角度距離和高程測量,大大提高了工作效率。而后的碎部測量更加深了我們小組之間的合作能力。碎部點測量的過程中,我們輪流的進行舉竿,儀器的對中整平,讀數,畫圖,確保每個人對每個過程都有清晰的認識,并能熟練的掌握。
在對經緯儀對中整平的過程中,我們總結出是以下幾點經驗,能確保儀器迅速、準確地進行對中整平:
1. 先將三角架在展開前調到合適高度,并確保三條腿長度相等;
2.將儀器固定在三角架上后,先將腳螺旋調到大概水平齊,然后在大概對中位置確保三角架處于水平狀態(tài);
3.最后進行微調,邊通過對中器目鏡觀察,邊進行對中,然后調平,反復1-2次即可。
通過這次實習,我們深刻體會了測量的辛苦和要求的精確,更加深刻認識到合作的重要性。期間我們鞏固了水準儀的安置,瞄準與讀數的方法,牢固掌握了閉合水準測量的觀測步驟與記錄計算;深刻體會了經緯儀的基本構造,并能熟練地對中整平和水平角的觀測;熟練掌握了導線點的布設及內業(yè)計算;初步掌握了小范圍工程放樣的方法,體會到生產實踐過程中測量的重要性和要求的嚴謹。
同組七個人通力合作,在炎炎烈日(星期1、2、3,)和下下雨的情況下(星期4、5)盡心盡力,分工明確,輪流使用儀器和豎立水準尺,鍛煉了小組的合作能力,也加深了彼此之間的默契。嚴酷天氣抵不住我們的毅力,復雜的測量比不過我們的耐心。這次測量中學到的知識和團隊精神將對今后的學習和生活有很大幫助,非常高興能出色地完成了任務。
這是一次收獲豐裕的實習,期間的許多細節(jié)都成為我們難得的記憶,非常感謝學校營造的機會,更是非常感謝老師給予的不吝指導。
測量學實習報告心得范文二
測量學首先是一項精確的工作,通過在學校期間在課堂上對測量學的學習,使我在腦海中形成了一個基本的、理論的測量學輪廓,而實習的目的,就是要將這些理論與實際工程聯系起來。測量學是研究地球的形狀和大小以及地面點位的科學,從本質上講,測量學主要完成的任務就是確定地面目標在三維空間的位置以及隨時間的變化。在信息社會里,測量學的作用日益重要,測量成果作為地球信息系統的基礎,提供了最基本的空間位置信息。
構建信息高速公路、基礎地理信息系統及各種專題的和專業(yè)的地理信息系統,均迫切要求建立具有統一標準,可共享的測量數據庫和測量成果信息系統。因此測量成為獲取和更新基礎地理信息最可靠,最準確的手段。測量學的分類有很多種,如普通測量學、大地測量學、攝影測量學、工程測量學。作為建筑工程系的學生,我們要學習測量的各個方面。測繪學基礎就是這些專業(yè)知識的基礎。
通過這次的實訓,才整整了解到,一次測量實習要完整的做完,單靠一個人的力量和構思是遠遠不夠的,也是不可能將要做的工作做好。只有小組全體成員的合作和團結才能讓實習快速而高效的完成。正所謂“三個臭皮匠,頂個諸葛亮”,只有我么團結起來,什么困難都不再是困難了。另外這次測量實習也培養(yǎng)了我們小組的分工協作的能力,增進了同學之間的感情,深化了友誼,將原本的一些“陌生人”聯系的更緊密了。
當然在實習過程中難免會碰到一些疙疙瘩瘩的事情,鬧得大家都不愉快,各有各的方法和見解,但是我們能夠及時地進行交流和溝通,錯誤的一方也不那么的固執(zhí),對的一方也不那么的顯擺,忘記了昨天的不愉快,迎接新的朝陽!當然也相信學校讓我們實訓的另一目的是為了讓我們每個學生更加深刻的了解怎樣熟練的使用全站儀和水準儀,并且能夠單獨的完成一項工作,達到相應的鍛煉效果后進行輪換,以達到共同進行的目的。
而不是單純搶時間,趕進度,草草了事收工,在這一點上我們本組是做的很認真的,每個組員都分別進行獨立的觀察,記錄每一站,對全站儀測量都是在現場進行計算,發(fā)現問題及時解決,沒有對上一步的檢核,絕不進行下一步的測量,做到步步有檢核,回來后還要對內業(yè)進行準確計算。
因為這樣做不但可以防止誤差的積累,及時發(fā)現錯誤,更可以提高測量的效率,避免測量的不準確還要進行重測。即使重測,我們懷著嚴謹的態(tài)度,錯了就返工,決不馬虎。我們深知搞工程這一行,需要的就是細心、耐心、毅力和做事嚴謹的態(tài)度。所以我們一直在克服以前的缺點,一步一個腳印的想前邁進!
從這次實習中我總結出了幾點來避免較大的誤差,例如:
(1)標尺要立直,盡量避免晃動,有晃動時,應該選擇數據最小的時候進前一定將視野的氣泡調平(兩側的線重合),否則造成的誤差會很大。
(2)在讀取數據時,每位成員都要細心,既要看得準,還要果斷,不能猶豫不決,任何一個錯誤都有可能導致最終的成果的報廢。
(3)選點非常重要,點一定要選在有代表性的地方,同時要注意并非點越多越好,相反選取的無用點過多不但會增加測量、計算和繪圖的勞動量和多費時間,而且會因點多而雜亂產生較大的誤差。
(4)團結就是力量,紀律才是保證經過每個組員的團結工作,在我們組的同學交流測量中的經驗時,大家感覺收獲都很多,有的說儀器的展點很重要,因為這關系到誤差的大小,有的說測量中點不能架設的太遠,水準儀施測過程得使用以及架儀器過程中氣泡的精確對中和整平,還有就是我們要有一顆愛護儀器的心,對所用的儀器要精心呵護,在學校如此,走上工作崗位后更要如此,這樣可以避免一些不必要得麻煩等等吧。
通過實際的測量實習,讓我學到了很多實實在在的東西,比如對實驗儀器的操作更加熟練,學會了地形圖的繪制和碎部的測量等課堂上無法做到的東西,很大程度上提高了動手和動腦的能力,同時也拓展了與同學的交際、合作的能力。一次測量實習要完整的做完,單單靠一個人的力量和構思是遠遠不夠的,只有小組的合作和團結才能讓實習快速而高效的完成。從這十天的測量中,更重要的是讓我明白了幾個重要的人生的道理:
一、人與人之間的協作是相當重要的,如果要是互相配合的話,就會如同一盤散沙一樣潰不成軍,尤其是在配合如此重要的測量學中;
二、令人難忘的三周的測量實習終于結束了,我學會了很多東西,懂得了很多道理。
我基本掌握了課堂所學的測量學知識,知道如何正確使用水準儀、全站儀測量距離、角度、高差等,還有學會了施工放樣及地形圖的繪制方法。測量學是研究地球的形狀和大小以及確定地面(包含空中、地下和海底)點位的科學。既然是要測量就離不開實踐。
實踐是對測量學知識的最好檢驗,只憑在課堂上的聽課,我并沒有掌握很多具體知識,尤其是對儀器的使用更是一塌糊涂。當第一天開始測量的時候,我的心里還一陣陣的發(fā)愁:該如何把任務進行下去。當動手的時候,發(fā)現其實并不難,聽別人一說或者翻閱一下課本,然后自己動手操作一遍,就基本掌握了方法。要想提高效率和測量精度,還要經常練習,這樣才能做到舉一反三。
我懂得了做任何事情都要認真細致,不能有絲毫的馬虎,特別是在使用水準儀,經緯儀這樣精密的儀器時,更要做到精益求精。因為稍有差錯就可能導致數據的偏差很大,更會導致以后其它量的測量出錯,最終導致數據計算的錯誤,比如我們剛開始測量角度時,一個基準點沒有瞄準,導致一個角度偏小,然后角度的閉合差也不符合要求,經過校驗,才發(fā)現問題出在哪兒。
測量學實習報告心得范文三
土木工程測量作為專業(yè)的一項基本功,是我們學習土木專業(yè)學生必須很好掌握的一項技能。在大一學習即將結束的時候,我們在學院的組織下,在校內開展了為期10天的土木測量工程測量實習。
“這實習,怎么比軍訓還辛苦啊?”,當幾天之后,我們習慣了早上5點起床,扛著測量儀器外出測量的生活時,我們不再聽到之前的牢騷。為了保證測量的精確度和測量的時間進度,我們總是在天剛蒙蒙亮的時候起床,帶上“家伙”到了主一、主二與公一交界處的測量場地開工了!當學院其他專業(yè)同學八點走向教學樓進行實踐周學習的時候,也就是我們早上工作結束收工的時候。早上回到宿舍,我們并不能清閑下來,一張張原本的空白數據表等著我們去計算、校驗。要是數據滿足條件還好,如果像我們小組第一天測量后的那超出容許范圍外的角度閉合差,只好準備第二天更好起床,重新測量原本屬于第一天的工作。在下午短暫的補充睡眠之后,當其他專業(yè)同學下午下課,準備享受豐盛晚餐之時,我們再次扛著儀器,在太陽下山之前再次出工測量。在夏天的傍晚,每當太陽下山,天色暗下之時,已是晚上7點多了。放回儀器,學校食堂已不可能再有飯吃,走出校門來到小店,抬頭一看,簡直就是班級聚會的景象,大家都在小店狼吞虎咽了。原本以為晚上的可以放松下來休息了,可事實并不是這樣,我們還需對一整天的工作進行一番總結,并制定好第二天的工作計劃,提高小組工作效率,確保進度的完成。
實踐總能發(fā)現許多問題,在這次測量實習中也同樣存在。首先,我認為,最大的問題在于我們對儀器的使用上,課本上介紹儀器使用的知識都比較抽象,到了真正實踐中的時候,我們未能很好把書本知識應用到實踐中,還需要老師再次進行指導。其次,我們在實地測量的時候高效地完成測量。我們在第一天測量的時候,角度閉合差居然和容許值差距大于3倍。這個問題的出現就說明我們的能力還很有待于提高,我們忽略對中的要求要點,沒有盡量對中點位,而尋求方便直接對中花桿,同時我們對天氣對測量的影響沒有重視。這些問題的發(fā)現也說明了我們的經驗還較欠缺。最后在制圖的時候,我們對陌生的地形圖的繪制非常生疏,沒有很好地把土木工程制圖中的一些技巧方法運用到地形圖的繪制中。這個也需要老師在今后教學中對我們更多的指導,促進我們水平的提高。