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摘 要:通过分析高职建筑工程、道路桥梁、工程造价专业学生课堂教学中的表现特点,提出“模型思维”概念,并分析学生建立“模型思维”的意义,进而探讨在生态课堂教学中的培养方式与具体实践。
关键词:生态式;课堂教学;信息化;模型思维;培养;实践
一、“模型思维”在生态课堂中的形成
“生态式”课堂教学是指一种以生态的眼光、原理和方法进行的教学活动,它是一种系统观、整体观、联系观、和谐观、均衡观下的教育,是一种自然、自由、平衡、和谐的教育,同时也是一种隐性的教育。它强调以一种“生态的”眼光、态度、原理和方法来观察、思考、理解、解释复杂的教育问题,并开展教育实践[1]。生态式课堂紧贴现代建筑信息化技术前沿,往往需要在建筑动态中不断汲取高科技信息手段。据国家统计局显示数据得知,我国的建筑信息化程度较欧美等发达国家存在巨大差距,建筑信息化率仅为全球平均水平的十分之一。由于信息化模型具有直观可视、同步协调、优化模拟等特性,它在建筑全生命周期中的规划、设计、施工、竣工的各个阶段的沟通表达,都起到关键作用。越是信息化程度高的地方,越重视信息模型运用,所以如何运用信息模型,掌握这种思维方式是当今建筑信息化的趋势。
二、高职建筑专业学生现状分析
在校内开设的建筑工程技术,道路桥梁工程,工程造价专业中,通过多年课堂教学发现,建筑专业学生在课堂教学中普遍存在以下问题:(1)学习目标不明确、兴趣不浓厚;(2)学生接收和理解知识的能力水平差,尤其是空间思维。究其原因:同班级学生文理生兼有,数理化基础薄弱,计算能力差、对材料组成、力学性质无基本常识,所以对建筑外部造型内部空间的理解存在困难。导致后续专业课程如建筑力学、建筑材料、建筑识图构造、房屋建筑学、建筑施工技术、工程经济等专业课程接收吃力,较难达到预期教学效果。如何提升学生的学习劲头,提高学生的空间思维、理解、输出表达能力是教师在教学中需要解决的问题。
三、建筑“模型思维”概念提出
建筑“模型思维”,是将二维“建筑平面”转化,构建出三维“建筑”效果的思维模式。它是一种思维转化的处理手法。借助建筑“模型思维”能够将抽象难懂的二维转化成生动形象的多维效果。建筑模型思维,将建筑的造型、体量等各种建筑细部信息呈现在头脑中,具有信息仿真性,如运用CAD、SU、BIM、Revit等软件的输出,就是建筑“模型思维”的具体表达。
四、生态课堂“模型思维”的教学
(一)根据专业定位突出培养专业技能
不同专业虽然课程相同,但侧重点不一样。教师要根据不同专业特点进行职业定位分析,例如建筑工程技术专业,侧重于建筑施工技术;工程造价专业侧重工程经济造价;道路桥梁专业侧重于道路与各种桥梁工程施工。即使同样需要熟悉工程图纸,但输出表达的实践项目、创新点、就业方向及核心职业素质各有不同。
(二)课堂中教学中积极引入“模型思维”
在《建筑力学》课堂教学中,学生刚接触学习梁柱连接节点,主次梁拼接节点时,搞不清楚梁与柱,主梁与次梁具体节点构造形式、受力特点等。借助仿真三维建筑模型展示,进行受力分析,将晦涩抽象的节点具体细信息化,反馈效果优于“黑板面”式讲解。在《建筑施工技术》《道路桥梁工程》课堂教学中,引入工程施工技术仿真模拟软件,将工程施工工艺流程通过仿真动画呈现出来,构建出学生的空间维度,在此基础上抓取课程重点→剖析难点→布置习题等环节,实践结果表明,学生的积极互动性明显增加。
(三)课后注重“模型思维”的点滴培养
学生“模型思维”的培养,空间抽象能力的建立,是日积月累的结果,并不局限于课堂中。从学生的兴趣点出发,课后布置小“游戏”作业,如魔方复原,房屋模拟建造等游戏,通过“作业”的完成,获得成就感,开发学生的脑洞,实现隐性课堂教学的点滴培养。
五、建筑“模型思维”实践
培养学生的空间模型思维意识,需要注重三维模型在课堂中的具体运用。校内在课堂教学中经常结合“模型制作”环节。要求学生运用所学专业知识,制作建筑模型,材料自行选择。模型制作流程如下:收集资料→头脑概念模型→力学分析结构设计→绘制模型效果→加工、下料、节点的连接,制作比例模型→模型完成,力学检验(如下图)。(1)通过完成的作业发现,学生普遍选择木条,胶,钉子等便携材料制作模型。(2)学生选择自己较熟悉的建筑类型,如建工造价学生选择桁架体系房屋模型;道桥专业学生选择拱桥类模型。(3)运用软件CAD/SU输出模型效果图。(4)模型制作,通过合理的力学结构设计,将小木条制作成承受大荷载的结构模型。(5)教师对最终作品评析,加深相关专业知识的理解,如立体模型效果图的绘制方法,力学结构预期承重荷载的设计点,铆接栓接节点的细部构造原理。
六、结语
建筑模型是建筑直观的表达,呈现的多维视觉形象是二维图达不到的。建筑“模型思维”能够将二维平面转化成三维形象,具备“模型思维”能力更有助于理解建筑的尺度、空间功能、外部造型、细部构造。在生态课堂教学中,注重培养运用“模型思维”,可有效发展学生的空间思维能力和综合理解能力。
参考文献:
[1]王靖男.高职院校“生态式”课堂教学研究——以建筑工程专业《公共建筑设计原理》为例[J].科技风,2018(12):22.
[2]刘杨.三维模型在建筑力学教学中的应用[J]中国标准化,2017,(2):130.
[3]李佳偉.浅谈建筑模型中制作材料的应用[J].北京:中国科技博览,2009,(11):126-127.
课题:《高职院校建筑类专业生态式课堂教学研究与实践》,项目编号:GZD1317009。黑龙江省教育科学规划2017年度青年专项课题成果
关键词:生态式;课堂教学;信息化;模型思维;培养;实践
一、“模型思维”在生态课堂中的形成
“生态式”课堂教学是指一种以生态的眼光、原理和方法进行的教学活动,它是一种系统观、整体观、联系观、和谐观、均衡观下的教育,是一种自然、自由、平衡、和谐的教育,同时也是一种隐性的教育。它强调以一种“生态的”眼光、态度、原理和方法来观察、思考、理解、解释复杂的教育问题,并开展教育实践[1]。生态式课堂紧贴现代建筑信息化技术前沿,往往需要在建筑动态中不断汲取高科技信息手段。据国家统计局显示数据得知,我国的建筑信息化程度较欧美等发达国家存在巨大差距,建筑信息化率仅为全球平均水平的十分之一。由于信息化模型具有直观可视、同步协调、优化模拟等特性,它在建筑全生命周期中的规划、设计、施工、竣工的各个阶段的沟通表达,都起到关键作用。越是信息化程度高的地方,越重视信息模型运用,所以如何运用信息模型,掌握这种思维方式是当今建筑信息化的趋势。
二、高职建筑专业学生现状分析
在校内开设的建筑工程技术,道路桥梁工程,工程造价专业中,通过多年课堂教学发现,建筑专业学生在课堂教学中普遍存在以下问题:(1)学习目标不明确、兴趣不浓厚;(2)学生接收和理解知识的能力水平差,尤其是空间思维。究其原因:同班级学生文理生兼有,数理化基础薄弱,计算能力差、对材料组成、力学性质无基本常识,所以对建筑外部造型内部空间的理解存在困难。导致后续专业课程如建筑力学、建筑材料、建筑识图构造、房屋建筑学、建筑施工技术、工程经济等专业课程接收吃力,较难达到预期教学效果。如何提升学生的学习劲头,提高学生的空间思维、理解、输出表达能力是教师在教学中需要解决的问题。
三、建筑“模型思维”概念提出
建筑“模型思维”,是将二维“建筑平面”转化,构建出三维“建筑”效果的思维模式。它是一种思维转化的处理手法。借助建筑“模型思维”能够将抽象难懂的二维转化成生动形象的多维效果。建筑模型思维,将建筑的造型、体量等各种建筑细部信息呈现在头脑中,具有信息仿真性,如运用CAD、SU、BIM、Revit等软件的输出,就是建筑“模型思维”的具体表达。
四、生态课堂“模型思维”的教学
(一)根据专业定位突出培养专业技能
不同专业虽然课程相同,但侧重点不一样。教师要根据不同专业特点进行职业定位分析,例如建筑工程技术专业,侧重于建筑施工技术;工程造价专业侧重工程经济造价;道路桥梁专业侧重于道路与各种桥梁工程施工。即使同样需要熟悉工程图纸,但输出表达的实践项目、创新点、就业方向及核心职业素质各有不同。
(二)课堂中教学中积极引入“模型思维”
在《建筑力学》课堂教学中,学生刚接触学习梁柱连接节点,主次梁拼接节点时,搞不清楚梁与柱,主梁与次梁具体节点构造形式、受力特点等。借助仿真三维建筑模型展示,进行受力分析,将晦涩抽象的节点具体细信息化,反馈效果优于“黑板面”式讲解。在《建筑施工技术》《道路桥梁工程》课堂教学中,引入工程施工技术仿真模拟软件,将工程施工工艺流程通过仿真动画呈现出来,构建出学生的空间维度,在此基础上抓取课程重点→剖析难点→布置习题等环节,实践结果表明,学生的积极互动性明显增加。
(三)课后注重“模型思维”的点滴培养
学生“模型思维”的培养,空间抽象能力的建立,是日积月累的结果,并不局限于课堂中。从学生的兴趣点出发,课后布置小“游戏”作业,如魔方复原,房屋模拟建造等游戏,通过“作业”的完成,获得成就感,开发学生的脑洞,实现隐性课堂教学的点滴培养。
五、建筑“模型思维”实践
培养学生的空间模型思维意识,需要注重三维模型在课堂中的具体运用。校内在课堂教学中经常结合“模型制作”环节。要求学生运用所学专业知识,制作建筑模型,材料自行选择。模型制作流程如下:收集资料→头脑概念模型→力学分析结构设计→绘制模型效果→加工、下料、节点的连接,制作比例模型→模型完成,力学检验(如下图)。(1)通过完成的作业发现,学生普遍选择木条,胶,钉子等便携材料制作模型。(2)学生选择自己较熟悉的建筑类型,如建工造价学生选择桁架体系房屋模型;道桥专业学生选择拱桥类模型。(3)运用软件CAD/SU输出模型效果图。(4)模型制作,通过合理的力学结构设计,将小木条制作成承受大荷载的结构模型。(5)教师对最终作品评析,加深相关专业知识的理解,如立体模型效果图的绘制方法,力学结构预期承重荷载的设计点,铆接栓接节点的细部构造原理。
六、结语
建筑模型是建筑直观的表达,呈现的多维视觉形象是二维图达不到的。建筑“模型思维”能够将二维平面转化成三维形象,具备“模型思维”能力更有助于理解建筑的尺度、空间功能、外部造型、细部构造。在生态课堂教学中,注重培养运用“模型思维”,可有效发展学生的空间思维能力和综合理解能力。
参考文献:
[1]王靖男.高职院校“生态式”课堂教学研究——以建筑工程专业《公共建筑设计原理》为例[J].科技风,2018(12):22.
[2]刘杨.三维模型在建筑力学教学中的应用[J]中国标准化,2017,(2):130.
[3]李佳偉.浅谈建筑模型中制作材料的应用[J].北京:中国科技博览,2009,(11):126-127.
课题:《高职院校建筑类专业生态式课堂教学研究与实践》,项目编号:GZD1317009。黑龙江省教育科学规划2017年度青年专项课题成果