文科专业建筑识图与房屋构造课程教学改革探析

建筑识图与房屋构造是一门综合性较强的应用技术课程,课程内容涉及到建筑相关的材料、几何、力学等丰富的工科知识,是建筑类专业的专业核心课程[1].随着信息技术的发展,虚拟现实、增强现实以及BI M(建筑信息模型)等新技术应用在了课程建设中[2],进一步提升了课程知识浓度和学习效率.但是这些技术的应用多是集中在建筑类专业开设的建筑识图与房屋构造课程中,对课程改革的研究也多集中在建筑类专业中.由于这门课程的综合性和基础性,很多与建筑相关的服务性专业也将其作为专业基础课和方向必修课,其中包括物业管理、酒店管理、社区服务与管理和文秘(建筑文秘)等专业.随着城市建设的发展,对建筑工程后期配套服务专业化程度的要求越来越高,相关职业教育的发展也越来越被重视,而针对于此类文科专业的建筑识图与房屋构造课程的改革研究还比较少.

1∶500模拟法地形图测绘，在以往“测量基础”课程综合实践中一般采用经纬仪配合水准尺的方法测绘，其特点有：距离测量采用视距测量方法，高程测量采用三角高程测量方法，需要观测的数据和计算的数据较多；采用极坐标的方法展绘出特征点的位置。利用经纬仪测图不仅外业计算工作量大，测图速度慢，而且与全站仪数字测图按坐标展点的方法不同，不利于学生后续对全站仪数字测图的理解。

1 文科类专业建筑课程的教学现状

调查发现,高职文科专业学生在学习理工类课程时普遍存在对课程价值认同较高的情况下依然表现出消极的学习行为和被动的学习态度的特征[3].在文科专业教授建筑识图与房屋构造课程过程中,学生们同样表现出了较低的学习热情和学习预期,分析其原因主要有以下几个方面:

1)缺少相关背景知识.理工类专业对于该课程要求的前导课程包括高等数学、一般力学、工程图学等,后续一般还有建筑力学、工程测量、土力学与地基基础、BIM设计等,使得理工科学生在学习本课程时更加轻松,学习成本更低,后续课程也能进一步强化学生对本课程的掌握.而对于文科类专业的高职学生,一方面基础课一般不涉及高等数学和物理学知识,而且初等数学的基础也不扎实;另一方面,建筑识图往往开设在第四或第五学期,是这些文科专业第一次学习建筑类课程,在后续课程中也很少再开设理工类或建筑类课程.没有前置相关知识的学习,学生学习该课程的成本和门槛都比较高,而后续课程的缺乏进一步导致了跨越门槛的动力不足.特别是开课学期较晚,导致高职学生的整体学习热情都有所减退.

2)课时量不断减少.一般高职建筑类专业建筑识图与房屋构造课程约为96个学时,有些学校将该课程分成两门课程教授,学时数也超过100学时.而作为一门专业基础课程,在文科专业培养方案中课时量却不断减少,作者所在学校该类课程从56学时逐年减少至40学时.课时的主要源自压缩理论课课时要求的影响.近年来,各高校为增强学生实践动手能力的培养,实训实践课程不断增加,在总体学时不变甚至减少的前提下,教学计划中理论课课时普遍被压缩,使得学生的学习门槛被进一步提高,传统教学方式的学习效果难以保障.

建筑识图与房屋构造是一门国标规范要求很明确的课程.这些规范对于建筑类专业的学生是人手必备的工具,重要规范几乎需要人手一册.但对于文科类专业学生,规范并不经常使用,而且建筑规范数量繁多,也没有必要全部掌握.因此有一个可以随时调取、方便查找的数据库就十分有必要.在各大移动应用商店中上线了很多辅助建筑工程的应用,作者主要从界面、功能、规范数量及特点综合比较了建筑规范、建筑学院、建筑施工助手等3款下载量较大的移动应用程序,结果见表1.比较发现,建筑规范和建筑施工助手比较适合建筑工程专业人员使用.而建筑学院应用涵盖常用规范800多件,无需注册就可以查看,还提供了丰富的微课堂,比较适合文科专业的学生作为扩展知识范围、了解行业信息的渠道.

3)缺少实训课程和实训设备.建筑识图与房屋构造是一门对实践操作能力要求较高的课程.因此,建筑类的专业都为此建立了功能丰富的理实一体化教室,将计算机技术、BI M技术、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等现代化教学技术引入教学与实训中,有的学校还引入了更加接近真实工作场景的STEAM技术,以提升学习效果.但是这些实训设备却很难应用到文科专业的实训教学中.一方面由于此类实验室建设成本较高,一般学校实训室不足,使用都趋于饱和,只能满足重点专业的教学需要;另一方面实训设备的学习成本也较高,需要一定课时量的训练才能熟练掌握.受此影响,文科专业的建筑识图与房屋构造课程很少能使用现代教育技术提供的学习环境,使得基于建筑类专业实训室来改革文科类专业的课程缺少客观条件的支持.

混合式教学是近几年来逐渐流行的教学方式,目前也有多家教育机构发布了此类教学产品,如雨课堂、堂课派、UMU互动学习平台、超星学习平台等.在综合考虑学生和教师的学习成本,以及教学功能和教学体验后,发现雨课堂在实现混合式教学中具有明显优势.一方面,雨课堂是由清华大学开发,目前已经有1 000多所学校使用,有着强大的技术和信誉背书以及维护良好的应用社区和客服系统;另一方面,雨课堂基于PPT插件和微信企业号,学生使用时的学习成本几乎为零,教师上手操作也十分容易,里面提供的丰富的教学模式基本满足所有教学需要,并且大大降低了学生管理、作业管理的成本.因此利用雨课堂对文科类建筑识图与房屋构造课程进行混合式教学改造是增强教学效果的良好手段[5].

建筑工程造价构成内容为：设备器械购置费用数据、安装费用数据、其他建设数据等。设备购置方面的费用数据，即企业根据工程建设需求购置机械设备，并且已经达到了固定资产的标准，其中还包括项目配置中工器具的费用数据。工程安装费用，即工程费用与安装费用，是建筑工程项目中较为重要的内容。对于其他费用，主要就是除了上述2种费用以外的数据信息，应结合实际支付情况进行合理的探索与分析。

2 基于移动信息技术的课程改革

所谓混合式教学是相对于传统课堂授课、在线课程和翻转课堂而言的一种教学方式.它将原来分开的线上线下教学环境充分整合,实现线上线下同时进行的混合学习.混合教学方法实现了课堂学习与线上资源相融合,线上练习与线下反馈相融合,从而进一步构建了完整的教与学的及时反馈系统.一方面教师可以将学习内容通过手机送给学生进行课前预习、随堂学习、课后复习,学生通过弹幕、留言等方式随时对内容进行线上反馈后,教师再进一步有针对性地改进教学进度、内容与方法,实现教学的及时反馈;另一方面,学生通过课堂练习、作业、测试等方式发现自己的学习问题、重点和难点,及时解决学习的盲点,实现学习的及时反馈.混合式教学把在线教育的主动、平等的学习体验与实体课堂的富有情感的学习氛围相融合,在课时量不增加的前提下,增加了师生的互动频率,提高课堂参与度,更有效地增强了课堂的教学效果[4].

2.1 混合式课堂教学方法

信息技术对教学的影响主要集中在改善学习体验、丰富学习内容和创新学习方式等方面.随着智能手机的普及,移动信息技术进一步降低了信息技术与教学整合的门槛.文科类建筑识图与房屋构造课程的改革目标就是充分利用现有的移动信息技术资源,以不增加学生学习成本和教师教学负担的方式,改善教学效果,提升学生学习知识的效率.

通过选定一个幅值作为第一阈值,过零点作为第二阈值,则回波信号在D1点首次到达第一阈值,将D1点后第1次到达第二阈值的点记为D2点,即回波信号的特征点。测量S1点到D2的时间T:

2.2 扩展式的随身学习资源

语言是复杂的、非线性的。但以往的语言发展观总是通过还原论方法把它加以简化，即把语言看成是线性简单系统，语言可以分解为部分，部分相加就构成语言的整体。对于非线性的语言系统而言，复杂性和不可预测性是其重要特征。然而，在看似复杂的语言现象背后，存在着某种规律性。动态系统理论的语言发展观借助分形理论，使人们能以新的观念来分析扑朔迷离的语言难题，透过复杂的语言现象，揭示语言系统局部与整体的本质联系以及语言系统的内在生长机制。

2.3 构建简易实训课程

实训是学好建筑识图与房屋构造必不可少的环节,文科类专业如物业管理或社区管理的学生也需要在工作中用到工程测量知识和技术.专业的测量设备对于文科学生掌握起来比较困难,而一般学校的设备数量也无法满足所有学生的实训需要.由于文科专业的测量实训对精度的要求较低,一些简易测量实训课程可以帮助学生们完成实训内容,满足专业要求.智能手机作为集成多种传感器的电子设备,可以完成很多精度要求不高的测量工作.首先,利用手机中的角度传感器和图像捕捉器可以实现对物体距离和高度的量测.如图1所示,已知测量者的身高AD,测量者将手机置于眼睛处分别对准物体BC的底部C和顶部B进行拍摄,角度传感器就会得到角∠CAD和角∠BAD,那么测量者与被测物体之间的距离DC就可以由AD*tan(∠CAD)得到,被测物体的高度BC可以通过AD-DC/tan(∠BAD)得到.其次,地区的海拔可以由手机上的定位传感器获得经纬坐标后查得.最后,声音传感器可以获得噪音的数值.在这基础上,智能手机上已经开发了很多测量应用,可以方便地测量物体高度、长度、距离、角度、水平状态、环境噪音情况以及海拔等数据.这样,可以利用较少的资源和成本完成部分建筑工程测量的实训作业.

 

表1 3个常见建筑规范应用功能对比Tab.1 Comparison of application functions bet ween 3 common building codes

  

使用限制 其他功能建筑规范 一般 全 无限制下载规范需要购买会员应用名称界面友好规范数量除规范外,还有各类图集.建筑学院 较好 800个左右提供建筑作品欣赏、微课堂等特色功能建筑施工免费使用,无限制助手 一般 较少 免费注册后可浏览提供建筑计量计算辅助工具

  

图1 基于手机传感器测量距离和高度示意Fig.1 Measuring distance and height based on mobile phone sensor

3 结语

建筑识图与房屋构造作为物业管理、社区管理、建筑文秘等建筑相关的文科专业的专业基础,在专业技能培养上起到不可替代的作用.在传统教学课堂上学生的学习主动性和积极性都是影响教学效果的主要问题,虽然很多学者都认同信息化手段在改善教学效果中的作用,但是信息技术的推广也面临着教师和学生两方面动力不足的问题.因此,通过对比分析和综合评价,提出在不增加学习成本情况下,利用移动信息技术手段改善学习体验和教学效果的方法,对文科专业建筑识图与房屋构造课程的教学改革有着积极的意义.

参考文献:

[1]于萍.论创新性《建筑识图与房屋构造》课程教学改革[J].哈尔滨职业技术学院学报,2015(5):101,103.

[2]李祖亮,高海静.Stea m理念下中职建筑识图与构造课程教学探索[J].教育现代化,2018(3):151-152.

[3]邱懿.文科高职大学生数学学习态度调查与启示[J].青年学报,2014(1):89-93.

[4]许麒麟,黄威荣.四种常见的课堂在线互动平台比较研究[J].教育现代化,2017(10):

[5]唐烨伟,庞敬文,钟绍春,等.信息技术环境下智慧课堂构建方法及案例研究[J].中国电化教育,2014(11):23-29,34.