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【关键词】建筑工程识图 教学改革 教学设计
一、课程特点
课程特点是依据课程性质所确定的,高等职业教育不同于普通的高等教育,它对知识的要求是“够用为度”,而教学内容以应用为目的,课程强调针对性和实用性。建筑工程识图是一门理论和实践相结合的专业基础课,基础性、技术性和实践性都很强。该课程在后续专业课程的学习中发挥着重要的基础应用作用,例如对于工程造价专业而言,识图课程没有学好的话,后面的工程概预算课程就会遇到很大困难;进而影响到学生将来就业能力及个人发展空间的大小,因此说建筑工程识图课程的技术基础性和广泛的应用性对一个学习专业工程技术的学生而言其重要性不言而喻。另外,课程的关键是培养学生的空间想象和空间思维能力,这往往是通过学生对工程图样的表达、分析、推理过程以及动手作图实践而逐渐培养起构形、表达、读图、制图等四个方面的能力,所以说本课程另一个显著特点就是它具有较强的实践性。
二、教与学的矛盾
也许会有很多人认为像建筑工程识图这类专业基础课好教,就是教学生读读图、画画图而已,实际情况并非如此。对于初次接触工程类课程的新生来说,投影体系的建立、各种标准规定缘何而来?图样绘制、阅读方法与规律又是如何等问题让他们摸不着头脑,理不出头绪。以往的教学方式都是理论教学与实践教学相脱节,先上理论课再上实训课,没有考虑到理论与实训的紧密结合,教学效果差。学生普遍反映画法几何部分也就是投影原理等相关理论知识部分枯燥,不易理解,空间想象力缺乏;制图规则部分要点太多,一条一条的记不住,即使学的时候记住了,到画图时又忘了一大半,有的学生能自己翻书查阅,有的学生根本不知道,只是自己胡乱猜测大小比例等。另外,学生喜欢实践作图时间,但也存在问题,集中画若干张图反映比较累,而且画图前老师讲解时不认真听,自己拿来就做,遇到问题不懂不会也不问。调查发现,高职院校学生相对于本科院校的学生更善于形象思维,喜欢动手实践,不喜欢传统的说教。因此,高职院校的学生需要更多的生产实践和社会活动来获取知识。所以高职院校的建筑工程识图课程改革要结合高职学生的这些特点进行教学设计,不能只看设计者的思路,更要看受教者的学习效果。
三、教学内容的整合
建筑工程识图课程的首要目的是培养学生的动手绘图和读图能力,这对于应用型工程技术人才来说是一项主要技能和综合素质。所以,在教学内容处理上,应结合高职学生的特点,以培养学生识图能力为重点,精简繁杂的理论分析,以必须、够用为度,实现掌握概念,强化应用与动手能力培养为目标的教学要求。本课程的教学内容主要包括画法几何、绘制施工图和计算机绘图三大部分,在课程标准的制定过程中应与专业特点相适应,合理地将以上三个部分内容进行优化与整合,并与后续课程有机地衔接,合理进行教学情境的设计。将画法几何部分内容融合到施工图绘制中,通过组合体的识读与绘制、建筑施工图的识读与绘制、结构施工图的识读与绘制等教学情境的实施,学生在实践作图过程中掌握相关的投影原理。在手工绘图完成之后进行计算机绘图部分,也分为上述三个情境,学生在完成绘图的过程中掌握相关的软件操作命令,建立“教学做”一体化的课程体系。另外,在施工图的识读与绘制之前增加认识实习环节,让学生对建筑工地、建筑构件实物及施工图有直观的认识,从而能将“物”与“图”联系起来,还能激发学生的学习兴趣。
四、教学方法与手段的改进
传统的教学方法,不利于对建筑工程识图课程学习兴趣的培养和提高,因此,在教学活动中,教师要进行合理地教学设计,调动学生学习的积极性和主动性。例如,对于一些学生易懂的内容,教师可以通过引导、启发和讨论式教学,提出任务目标,让学生积极参与寻找解决问题的方法和途径。例如在实施“组合体的识读和绘制”教学情境时可以采用直观教学的方法。让学生先用堆砌模型方式将形体化抽象为具体,然后再根据自己所建立的组合体进行绘制,这样,学生在堆砌模型和绘制的过程中,能牢固掌握立体与三视图的互相转换,提高了空间想象能力,而且学习的积极性也提高了。
随着信息化教学设计在高职课程教学中的实践与应用,现代化教学手段和网络技术在建筑工程识图课程教学中得到了广泛应用。在将传统教学手段与多媒体教学软件有机结合的基础上,充分发挥每一种媒体的优势,培养学生的学习兴趣,提高教学质量。例如运用AutoCAD、PowerPoint等软件制作多媒体教学课件进行教学,由于多媒体的图、文、声、像并茂,极大地丰富了教学内容,更以其清晰的视觉形象让学生有强烈的感官认识,有效地加深了学生的记忆。尤其是多媒体课件中动画和视频短片的引入,更是激发了学生的学习兴趣,提高了教学效果。同时,增加计算机绘图教学内容,教、学、做同时进行,使传统教学内容与计算机绘图教学完全融合。此外,随着网络技术的发展,学生通过网络进行自主学习已经成为可能。学校可以利用已有的校园局域网,建设相应的网络课程,制作多媒体课件、电子教材、习题、案例、图集等网络课堂资源,给学生营造一个自主学习的环境,同时开辟网络学习论坛供学生、教师交流,及时反馈课程信息,为提高教学质量提供依据。
五、完善教学评价体系
传统的评价方式是期末闭卷考试以及学生提交的平时作业等,这样很难准确、全面的反应学生的学习效果及人才培养方案中所要求的各项能力的掌握情况,因此需要不断完善课程的教学评价体系,使之更合理、更科学。因此,教学评价应包括形成性评价和总结性评价,其目的是为了促进学生的学与改善教师的教。学生的期末成绩可由两部分组成:考核和考试成绩,考核、考试各占50%。考核部分包括出勤、课堂表现、课堂技能、团队评价、提交阶段性成果;考试部分包括理论考试和操作考试,理论考试以笔试为主,操作考试以上机操作为主。这样,理论与实践结合,手工作图与计算机绘图融合,通过对学习过程和学习结果的评价,对学生知识、技能和能力进行综合考核。
另外,可以定期举办学生工程制图技能竞赛等活动,一方面能够检验学生学习和掌握知识的程度,另一方面通过竞赛活动让学生充分发挥自己的创造力和展示自己的风采,培养学生的团队协作能力,并且可以和后续的课程如房屋建筑学的课程设计相结合等,对于竞赛结果可以综合考虑到课程的成绩评定中,从而激发学生的学习兴趣。
六、结束语
建筑工程识图课程的教学是一个复杂的过程,应根据高职识图课程的特点,并综合考虑高职学生的认知能力、素质层次等因素,积极发挥教师的主导作用,结合专业目标与能力要求,精心进行教学设计,创新教学方法,最大限度地激发学生的学习兴趣与积极主动性,挖掘学生潜能,进而提高建筑工程识图课程的教学效果。
参考文献:
关键词:计算机辅助设计,建筑模型制作,应用
中图分类号:G623.58 文献标识码:A
本文系江西省高等院校教学改革课题《高职院校环境艺术设计专业与交互式教学模式的实践研究》的成果。
建筑模型制作课程是当代艺术类高校课程建设重要组成部分之一,它能快速的锻炼学生的立体思维、设计能力以及材料的运用能力。随着社会房地产开发、展示展览、城市规划等市场的需求,建筑模型从设计到制作都发生了很大的变化,传统手工作坊式的模式已很难出现。而当代,计算机软件在高校已经普及,并得到了不断的更新和发展,也可以认为计算机辅助按软件的运用使得建筑模型从设计到制作有了“质”的飞跃,因此高校应当把计算机辅助引入到模型制作课程中,也应当把这规划成学生必须掌握的技能之一。
把计算机辅助设计应用到模型制作在当今市场运作的过程中已相当成熟,但在高校的教学过程中却显得不够连贯和灵活。更有甚者一些高校教师授课中只是盲目的追风,没有从本质意识到建筑模制作与计算机辅助软件之间的主次关系和两者的技能结合。从教学的本质来看:建筑模型制作属于设计的范畴,是主观的、目的性强的设计思维,而计算机辅助软件是设计工具,是属于技能的知识,不能代替人脑做出判断,更不能代替思维进行设计,它不具备艺术设计和美学理论存在的要素,在设计中它仅仅是一种工具罢了。
计算机辅助软件在模型制作辅助设计中,学生可以凭借专业知识深化软件实践能力的操作,这样也可以使软件之间建立相互连接的桥梁,能够解决软件的熟练程度,对专业设计绘制起到事半功倍的作用。
一、专业课程教学过程中计算机辅助的作用
随着社会的不断发展和高校办学越来越成熟化,计算机辅助软件的广泛应用使得当今设计想法的表现更便捷更快速,也是设计师从传统的绘画得以解脱,能够将头脑里构思和观察的创意灵感以最快的方式展现给世人,更使客户业主形象直观的读懂设计方案。因此计算机辅助软件的应用使得能使设计者通过快捷的方式表达出设计想法。使设计思维能够与手头表达统一步伐。
现在的高校授课过程中我认为计算机辅助课程有待深化和改革,不能简单的把计算机辅助课程当成一门或者多门软件课程来对待。把计算机辅助软件当成一种普通的绘图工具,为了画图而教,为了画图才学,这样的认识就如同一名设计师把笔尺仅仅看成工具一样,我认为这样的认识是不够深刻的。这说明高校的课程之间存在上下沟通脱节,知识结构凌乱的特点,单一的授课课程安排不合理,甚至有的学校剔除了该门课程,我认为这是认识上的不足,也没有按照学以致用、上下贯通的教学原则对待专业课程的整体布局。所以,解决计算机辅助课程形式单一、授课乏味的最好途径就是应采用多种形式的教学形式,把计算机辅助设计的课程融入到专业课程当中,教师间有沟通、授课中有连贯的同步进行,让课内课外结合,课堂上的教学和课堂下的复习达到统一。
二、计算机辅助软件在教学过程中运用的体会
按照本院校的教学大纲,计算机辅助开设的软件有AUTOcad、3DMAX、Photoshop、VR等。这些课程是分阶段分步进行的。主要是培养学生的实践能力和辅助功能。通过课题的研究和实验,本人在担任这些课程中有目的综合运用,并巧妙的导入到专业课程中,把“学”和“练”有机的连接起来。分布解决问题,具体来说就是在课程的授课过程中,老师首先把章节内容详细的讲解,学生再根据项目进行操作练习。
具体分为四个环节:第一个环节,教师示范教学环节。要注重师生的互动环节,调动学生的积极性,把基础部分讲透;第二环节,学生上机操作,最好是集中训练,教师针对性指导学生并在其中进行补充和正确的引导,让学生快速上手,吃透授课能容;第三环节,教师采用举例教学法提升软件的专业绘图知识,让学生把软件知识融入到专业课程中;第四环节,给学生一定的命题让其独立操作,老师给予点评,学生给予回馈,解决不足之处。通过多年的教学实践我总结的教学四环节很好地解决了学生的软件学习效果。纠正了学生的对于软件的过弱过强的错误认识,解决了在教学过程中教和学的脱节问题,缩短了学生快速掌握软件知识的时间,提高了其他专业课程的教学质量。
三、 计算机辅助设计与建筑模型制作课程交互式教学的应用
针对国内高校目前的教学,本人认为课程建的联系和交互性应当看做是重要的环节,要注重课程间交互性能,使课程教学质量最优化。
(一) 在计算机辅助课程和建筑模型制作课程交互式教学的过程中应当充分发挥计算机辅助软件的优势,不能仅仅是为了支撑而进行,两者是交互和包含的。在成功导入建筑模型设计课程中对原有建筑模型设计课程进行补充,而非替代。现在高校的课程发展已经成熟,传统的教学方式经过多年的验证,内核结构式合理的,他附带的原有的要求和知识结构必要性不能丢弃。例如设计想法的表达是通过草图、图纸、多媒体和语言表示来实现的,传统的绘图工具起到了决定性的作用,这些都是学生必须要掌握的知识,丢弃其基础知识是不对的。把计算机辅助课程引入当模型制作课程中并不是要丢弃或者原有的教育模式,而是在保持原有的基础上,不断创新发展使知识结构更加合理,教学效果更加显著。如果学生过度的依赖计算机辅助软件,就会丢弃设计的基础表达功底,设计想法、工程制图、结构表现和外观展示仍然是好的建筑模型师最基本的功力。如果把设计和计算机绘图混淆,学生就无法准确的把握建筑模型的整体设计思维,做不出好的设计,因此,计算机辅助引入建筑模型课程中,要把握好好时间和比重。
(二)计算机辅助设计是绘图工具。建筑模型制作中引入计算机辅助软件要把握好方式方法。在以前的课程教学过程中有的同学把效果图制作看的尤为重要,而忽视了模型设计到工艺的重要内容。针对这一现象,教师应当进行适当的引导,不能造成主次颠倒。因此,在建筑模型制作课程中计算机辅助要注重的是过程的把握而非结果表现。
(三) 针对建筑模型制作课程的特点,把握好计算机辅助设计与模型制作的交互性。1、课程定位:通过系统的理论学习了解建筑的结构特点、基础知识和制作建筑模型的基本程序;通过后期的实践过程学会引入计算机辅助软件的相关途径和步骤能完整独立制作模型;也应当有团队协作的意识,分组分工相互促进共同配合制作模型。2、设计方案的可实施性研究:设计想法最终表达最好的形式就是实体或者虚拟展示。因此要认真的确认设计方案是否科学和有可操作性,也要从美学的角度加以研究。3、施工图要严谨规范:施工图绘制的过程是严谨和系统的过程,在环境艺术专业中施工图的绘制有专门的软件AUTOcad ,它是绘制施工图最快速科学的手段之一,我们知道建筑模型是建筑缩小的复制品,运用比例尺的概念来模拟真实环境,这样才能达到最佳的效果。对于概念性或者仿生性的模型来说,图纸的绘制难度是存在的。因此解决这些难度的问题就是促进了计算机软件水平的提升,两者是交互的。4、效果图制作:当今的室内外设计中效果图的展示是不可或缺的,高校中常用的效果图制作软件是3DMAX和SketchUp等,这些软件可以是设计想法快速的展现出来,为作品提供真实的效果,通过效果图的制作还可以查找不足、精益求精,是设计想法更科学美观。同时效果图是展示三维的空间,也提升了学生空间感知能力。效果图的制作需要有很强的软件基础功底,通过课程的交互性可以解决软件的熟练程度和设计审美能力。如SketchUp草图设计软件能很好地帮助设计师推敲建筑的结构关系,这样可也很好的打开学生的设计思维,深入了解建筑模型的复杂和艺术性;在设计深入的过程中可利用3d max模拟建筑的结构和装饰要点;在施工图绘制完成的基础上把材料确定好后,使用VR渲染软件对建筑模型的材料、结构惊醒最终的渲染出图,经过Photoshop软件最终的修饰最终确定建筑模型的方案,在此过程中通过建筑模型的设计不同阶段的进行,提升软件的实际运用能力和水平,从而达到相互粗促进,相互提高的交互性能,这样有利于专业水平的提高和实训熟练程度,为做好设计师提供实践支撑。
参考文献
[1] 罗志华,李希.计算机草图技术在建筑设计中应用剖析[J].工业建筑,2005,35(9):32-34.
[2] 李念平;赵守勤;张希健;赵洪丽;;浅谈建筑装饰装修工程监理[A];山东水利学会第十届优秀学术论文集[C];2005年
大学在不知不觉中匆匆的过去了,来实习单位已经一个月了,从报到的那天起,我所感觉到的是贵单位的人性化管理和每位员工的敬业精神和设计部对设计的严谨负责。
我来到单位正好是中午休息时光,刚到一个陌生的环境时的茫然大概人人都有的吧,而且又不是上班时光,我一时不知所措。贵单位的其他部门对我们这些实习生也都很照顾,只要有问题、有麻烦,不管找到谁都会给我们指导。在那里始终能够感觉到和谐的人际关系所带来的温暖和关爱。
在我理解了自我的工作之后,觉得单位的管理条例很细也很严,尤其对于我们设计部的要求很严格。我们做的是一条龙的综合设计,初到公司,领导觉着对工作不太了解,一开始要我主要负责设计部的画图,然后领导根据我的潜力让我负责广告的版面设计,包括广告视觉传达中的文字;广告视觉传达中的色彩;广告视觉传达中的形象,广告画面的编排等等。
短短的一个月,在工作的过程中体会到软件操作的重要性和软件运用的熟练程度。公司并不像在学校老师让我们作业的时候有足够的时光去慢慢想,慢慢完成,而公司对工作的要求是很严格的,尤其在时光的限制上,因为做的又是一条龙设计,所以要求在规定的时光内务必做出必须数量的方案!
短短的一个月,我对广告有了更深的感受和认识。设计的实用性是很重要的,它是一种良好的沟通方式。设计师就应和一个企业的领导团队紧密相连,与设计团队共同收集来自企业领导的反馈意见,反过来说,实践了"外部"从"内部"而来,"内部"又源于"外部"。,我们的作品,尤其是出此刻公共场合的作品是不可能不被人看到的。无论它是对是错,都不可能不看到它,而这也正是我们设计的职责所在。
就这一点而言,我觉的各学科之间的交流是十分重要的。例如:平面设计师要用图形的方式与公众沟通时,就需要向建筑设计师、城市设计师、社会学家和工业设计师展示设计方案。然而,我们的设计应将人放在首位,为城市和环境思考,对新文化有所贡献,用一种新的美学感觉和对市民的尊重来从事设计。以前想来排版就应是一种很简单的工作,真正实践了才发现自我对版面文字的编排存在着很多问题,天做版面设计工作,对文字的大小没有准确的尺度,领导告诉我文字处理不好,打印出来画面是很不协调的,记的哪天晚上忙到很晚,一个本以为很简单的排版做了三四遍,由于公司做的主要是宣传广告,主要应对大众化,不得不以全身的精力去投入工作中。
在实习的过程中,透过向领导,同事的交流和向他们虚心的学习,总结了在广告版面设计的过程中要注意的许多方面:
(1)在版面的文字的排列方面:从文字的大小;字体的外形变化,字体笔行变化;字体外行的变化,排列的变化慢慢改善。透过改变字体外部结构特征,笔形的特征;字体笔画间的疏密关系;或对部分笔画进行放大缩小以及改变字的中心,使字体显得新颖别致,在排列上打破常规的字体排列顺序,使字体从而具有更强烈的视觉冲击力。
(2)在广告的色彩运用方面:依据广告对象属性的用色原则,对不一样的消费者做出不一样的色彩视觉信号,比如:公司设计的“爱国者mp3
(3)场地域特征的用色原则,针对不一样国家和地区的广告设计,还有民族习俗的关系,在图形的设计和色彩的运用上也有所思考。为了有效的突出设计主题和广告的表现力,在安排图色与底色上,注意了调整图案和底色的色彩关系,将纯度,明度,色度的颜色用于品牌的文字、标识、图形等主体要素中。在整体统一局部活泼的用色原则上,在广告版面的设计中,注意广告的主体色调和局部的色相比较的关系,,这样既能够把握广告整体性又能够使画面充满生机活力。
(4)广告图象摄影和广告插画上,透过对商品在消费使用过程中的情景做出真实的再现,以便来宣传商品的特征,突出商品的形象;或以摄影图形来促发消费者的购买欲望,更直观准确地传达产品信息。真实的反映商品的结构、造型、材料和品质。
结构模型竞赛是土木工程学科培养大学生创新能力、团队协作意识和实践能力的最高水平的学科竞赛,是结构设计竞赛的具体形式。基于竞赛开展的结构模型实践教学,对应用技术型高校土建学科培养学生实践创新能力发挥着重要作用。
一、结构模型竞赛的主要内容
美国的AISC钢桥竞赛、ASCE轻舟赛是国外较早举办的土木工程专业竞赛,有几十年的历史,其赛制规定所使用的材料、制作的模型非常接近于实际工程[1] 。国内清华大学、同济大学、浙江大学等纷纷开始探索,并在校内赛的基础上,逐步形成不同层次的省、跨省区、全国性的结构模型竞赛,至2015年第九届国赛已有百余高校代表队参赛(而且还有很多高校因为赛制规定的参赛资格限制而无缘参加国赛)。
结构模型设计竞赛主要从结构选型、计算分析、软件应用、手工制作、陈述表达等多环节考查参赛选手的综合能力,并集中体现在加载试验环节上。赛题一般规定模型几何尺寸、制作材料、荷载形式,参赛者根据题意进行结构设计和理论计算分析,并制作结构模型,最终以加载检验理论分析。
从近年举办的结构模型竞赛来看,桥梁类结构、塔式建筑结构占了绝大部分,这与建筑结构的主要内容相匹配。模型制作的材料从最初的白卡纸到后来的木材,至今以竹皮居多。在荷载形式中,有竖向荷载、风荷载以及冲击荷载、地震波,形式模拟越来越接近工程实践。
二、结构模型竞赛赛题与实践工程的比较分析
结构模型竞赛赛题源于生活实践,尤其是近年来,赛题来源于工程常见结构形式,如桥梁结构、房屋结构是赛题中经常出现的形式。而吊脚楼、仿古阁楼则带有一定的地域特色。第九届国赛更是紧扣时代主题,结合“抗战胜利七十周年”,以二战时期缅滇公路为背景命题。
结构模型竞赛荷载形式接近于工程实践。从历年国赛情况(表1)来看,荷载形式的选择主要取决于模型的实际用途。常见的静荷载、动荷载、冲击荷载在赛题中体现较多,特殊的地质灾害如第六届模拟泥石流撞击、第五届和第八届模拟地震波震动都是工程实践中的热点问题,第七届国赛则直接把生活中的高跷搬上比赛场,跳出“试验”,由参赛选手真实地“使用”高跷[2-4] 。
结构模型竞赛由于受材料的限制,而与实际工程存在一定差距。在实际工程中,钢筋(钢管)混凝土、钢、膜等都是常见的建筑结构所采用的材料。但在结构模型竞赛中,主要靠手工完成结构模型的制作,考虑到时间、成本、安全等诸多因素的影响,国内竞赛均未使用上述材料,而较多地使用白卡纸和竹皮。
如近年来使用的竹皮,制作的空心杆件和拉带等,其受压、受弯、受拉等力学性能与钢构件比较相似,因而受到青睐。但是由于材料在生产、制作的过程中差异很大,制作而成的结构模型与实际工程出入较大,如不同批次的竹皮差异比较明显,手工制作时节点部位比较薄弱,异形构件制作非常困难。
结构模型在进行荷载试验时也与实际工程中的荷载情况有一定差异。结构模型的荷载试验,其荷载的模拟主要有:静荷载以砝码或砂模拟;动荷载以运动小车模拟;冲击荷载以物体(或牵引)撞击模拟;风荷载以静物或风扇模拟;地震波荷载以振动仪模拟。
结构模型竞赛时模拟的只是一二种荷载,而在实际工程中,荷载往往是多种情况都可能甚至同时发生的。如在桥梁结构模型中,通常以一台小车模拟动荷载,以荷质比作为衡量的主要标准。而在实践工程中,受力来自车辆竖向荷载、纵向加速制动荷载、横向风荷载以及地震荷载、桥墩撞击荷载等多方面,受力是十分复杂的,并有对桥面变形的约束。再者,结构模型在荷载试验时是单次试验甚至破坏试验,存在结构疲劳,很难长时间或多次试验。而在实践工程中,结构的使用年限是工程发挥实际作用的最重要标准。
三、结构模型竞赛对学生综合素质的锻炼
(一)实践创新能力
“实践创新能力”是近年来教育领域提出的一个新概念,它既不是实践能力或创新能力中的“分支”,也不是两者含义上的简单叠加,而是一个独立的、具有特定内容的新概念,是能力与素质、创新与创造、实践能力与创新能力等多个概念在新时期高等教育理论上的重构。高等教育中的实践创新能力就是指大学生运用已有知识和技能,通过一定条件下有意识的实践活动,形成的有可能创造新价值成果的心理特征和行为特征,是大学生最终形成创新能力的心理和行为准备[5] 。
土建学科学生的实践创新能力是指运用专业理论知识,在土建工程领域中不断提供具有经济价值、社会价值、生态价值的新思想、新理论、新方法和新发明的能力。“实践创新”可以是创造前所未有的结构形式,也可以是在模仿和仿造的同时在结构局部体现新的发展和突破。结构模型设计竞赛为学生提供了一个展示自己结构设计能力的平台[6] ,依托此类竞赛,学生可以运用专业理论知识大胆尝试新颖的结构形式。
图1 为第二届湖北省大学生结构设计竞赛的其中两个作品,两作品都取得了不错的成绩。赛题规定了模型的跨度、宽度、高度尺寸型,要求设计一允许有中间临时支撑的大跨度结构模型,在满足竖向静力加载和位移要求的条件下主体结构不倒塌。从设计要求来看,此结构模型的受力状态和现实生活中桥梁的受力状态类似。因此参赛的大部分作品在外形上均如作品a所示桥梁外形,结构为桁架,总体而言这种结构布置合理,且在加载过程中也有不俗的表现。
但作品b在设计理念上完全不同于作品a,给人以视觉的冲击。乍一看,给人感觉可能不尽合理,外形奇特,异于常规。但仔细一看,其中结构的传力途径又暗藏奥妙,通过6根拉带的巧妙约束,荷载顺利地传到基座,结构的竖向刚度并未被削弱。由此可见,即使根据结构模型的受力特性可在实际生活中找到结构原型,但参赛学生的奇思妙想和设计创意带给大家的感觉仍然是耳目一新。
(二)团队协作能力
结构模型竞赛参赛选手一般为3人,需共同完成结构选型、计算分析、计算书编制、模型制作和加载试验的各个环节,参赛学生需明确分工又要通力协作。
在结构选型的初始阶段,需要多方案比较,进行优劣对比,研究结构可行性。这一过程需要集思广益,发挥不同成员的创新能力。同时也需要对模型制作材料及制作而成的各种杆件进行力学性能定量测验和定型分析。
接下来还要对预选的结构进行软件模拟分析,以确保找到最佳结构形式。这一阶段的团队作用非常重要,有些团队往往在训练初期因为一些选型上的分歧争论不休,最终不了了之;还有的干脆各行己见,每人都把自己的方案做下来,这样团队的力量没有得到显现。
在模型制作及加载试验阶段,需要反复制作并将制作而成的结构模型进行加载试验,在加载试验的基础上对结构进行总结分析,找出模型或杆件破坏的原因,逐一分析哪些杆件需要加强、哪些杆件可以减弱。这一阶段只有高效率才能有更多尝试的机会,所以需要明确分工,下料、制作各一人,另一人则改进方案并画图,进行计算书的编制。
(三)其他能力
在结构模型竞赛中,还需要学生具有:较好的专业软件应用能力,长期坚持进行结构模型设计和制作的毅力和决心,遇到挫折和失败时的抗逆境能力。这些专业或非专业能力都是实践工程人才应该具备的综合能力。
四、结构模型竞赛实践教学探索
结构模型竞赛作为一项极具创新性、启发性和实践操作性的国家级学科竞赛,竞赛本身的意义不言而喻。如何把竞赛活动的实践意义切实发挥出来,使其真正成为课堂教学的重要辅助,需要不断的探索。笔者所在学校十几年来一直进行结构模型实践教学模式的探索和实践,形成了一套行之有效的实践教学模式,学生的实践创新能力得到了不同程度的提高,并在近两年组织学生参加湖北省和中南地区结构模型竞赛,获得一等奖1项、二等奖4项、三等奖2项。
(一)凝聚一支结构合理的指导团队
任何一项教学活动,指导教师均举足轻重。基于结构模型竞赛的实践教学,指导教师是实践教学能否成功的一个标杆,这种成功不应以获奖作为评判的标准,而应以培养的学生的能力作为检验的标准。
如:学生是否具备运用知识解决问题的能力?实践创新能力是否有提高?结构模型的实践教学与理论课堂存在着本质的差别,实践教学也不再是理论的讲解和灌输,而是力求在掌握理论知识的基础上有一些创新的设计。同时,指导教师的作用是引导,而非“替代”学生思考。
所以在实践教学的过程中,指导教师是辅助学生去分析、检验他们结构模型设计方案的优缺点,而不是设计一个理论上的方案,让学生去进行手工制作。
学校在实践教学中不断地摸索,在结构模型实践教学方面,已经凝聚了一支结构合理的指导团队。团队成员老中青搭配,并各有所长,有的是来自企业、设计经验丰富的双师型教师,有的是对软件分析比较熟练的结构选型教师,有的是对模型制作有专长的建筑学教师。在实践教学中,他们都发挥着重要作用,各自分工协作,引导学生在不同阶段分析其模型作品,使学生的实践创新能力真正得到提高。
(二)磨炼一批优秀的学生队伍
就学生而言,不仅应该具有扎实的结构设计方面的专业能力,而且还应掌握熟练的实践操作能力,在比赛时还要具备较好的综合素质。这种实践创新能力不是一蹴而就,需要在模型竞赛的实践教学过程中不断磨炼。
对于低年级的学生,由于学生的专业知识还比较缺乏,进行结构设计还不成熟,因此以训练手工操作能力为主,并让他们对参加竞赛所需具备的能力有初步认识。同时因为没有专业知识的约束,可以让他们自由想象,充分发挥自己的创新思维。从历届比赛情况不难发现,很多具有创造性的作品都出自低年级的同学之手。
二年级的学生已有一定的力学基础,但结构设计能力比较缺乏。经历了前期对结构模型竞赛的认识之后,学生的动手操作能力明显提高,对于结构概念会更加理性,解决问题也会更有针对性。此时让学生接触一些结构分析软件,如学生比较容易上手的专业软件MIDAS、SAP2000等,有助于提高学生的软件分析和空间计算能力。
高年级的学生在力学和结构等方面的专业知识相对比较成熟,同时也具备一定的软件分析和计算的能力,是竞赛的主力军。针对这一部分学生,应着重培训他们的综合能力。如在结构选型、计算分析、计算书的编制、模型制作和最终加载的各个环节,让他们起到团队主导作用,使参赛团队既要明确分工又要通力协作,真正具备解决实际问题的能力。
(三)提炼一套行之有效的培养模式
进行结构模型的实践教学,要从培养学生的综合能力的角度出发,形成一套培养机制,使学生在实践创新能力方面有很大的提高。即使是结构模型竞赛,也不能急功近利地由教师把结构设计包办起来。
学校在进行具体的结构模型竞赛训练时,一般分为两个阶段:预选和集训。在预选阶段很多学生都可以参与进来。正如前文所述,可以使他们对结构设计的概念有初步认识,并充分发挥他们的创新能力,不同年级、不同专业学生的合作甚至可能迸发出灵感。预选赛使得相当一部分学生参与进来,具有很好的普及意义。经过一段时间的制作,预选出参赛人数两三倍左右的人员进行集中训练。
在这一阶段,要有计划、有针对性地解决一些实际问题,如材料性能的定量测试(图2)、结构选型的软件分析和加载试验等。只要把这些功夫做足了,学生的实际收获已经远远超出一门课程所给予的知识,当然竞赛时也能拿出较好的作品。
图2试件抗压试验在竞赛训练实践中,学生虽然学过或部分学过力学、结构设计的知识,但依然对结构设计概念不清楚,作品结构明显不合理,实践动手能力比较薄弱。为了巩固和拓展学生的知识结构,强化学生的动手能力,学校教师指导团队还开展了专题讲座和实训教学。专题讲座有历届结构模型竞赛赛题解读、结构选型、结构软件应用等,实训教学为手工模型制作。这些讲座和实训内容能够全方位、多角度帮助学生提高实践创新能力。
五、结语
结构模型竞赛是创新实践教学的一个重要载体和形式,是培养土建学科学生创新实践能力的重要平台。通过结构模型竞赛开展的实践教学能够培养学生的实践创新能力、软件应用能力、团队协作能力以及毅力、抗逆境能力等,能够全面提高学生的综合素质。在今后的教学过程中,应进一步充分发挥竞赛平台的作用,凝聚一支结构合理的指导团队,磨炼一批优秀的学生队伍,提炼一套行之有效的教学方法,完善教学内容,改进教学方法,促进土建学科实践创新人才培养模式的形成。
通过一个学期的测量学学习,我们对工程测量有了相当的认识和理解。测量是一门精细,开放的实践性学科,特别强调科学的严谨和经验的积累。为进一步提高测量操作能力,我们于12月20日至12月24日在南华大学第五教学楼进行了测量实习。
和以往的实验不同,这次实习我们是七人一个组,综合多种仪器对一个对象进行系统多方位测量。包括钢尺量距,水准仪高程测量,经纬仪水平角度测量以及碎部测量。这次测量实习让我们体验了户外测量长期作业生活,充分感受到测量的巨大乐趣,并总结了许多经验。
第一天,我们先听老师讲解分析,可我们很快就耐不住兴奋,迫不及待地配合老师勘点选线。根据地形要求,我们以基准点A-14和A-13为基准点,勘踩了6个控制测量点,依次编号为2-1、2-2、2-3、2-4、2-5整个控制网呈短靴状。下午我们下午我们对边长进行了钢尺测量,其中有两段为斜距。根据数据分析,我们第一天测量非常成功,漂亮的开始让大家信心更加坚定。
我们是一个团队,就应当特别强调合作。次日测量过程中大家分工合作,组成两个小分队,同时进行角度距离和高程测量,大大提高了工作效率。而后的碎部测量更加深了我们小组之间的合作能力。碎部点测量的过程中,我们轮流的进行举竿,仪器的对中整平,读数,画图,确保每个人对每个过程都有清晰的认识,并能熟练的掌握。
在对经纬仪对中整平的过程中,我们总结出是以下几点经验,能确保仪器迅速、准确地进行对中整平:
1. 先将三角架在展开前调到合适高度,并确保三条腿长度相等;
2.将仪器固定在三角架上后,先将脚螺旋调到大概水平齐,然后在大概对中位置确保三角架处于水平状态;
3.最后进行微调,边通过对中器目镜观察,边进行对中,然后调平,反复1-2次即可。
通过这次实习,我们深刻体会了测量的辛苦和要求的精确,更加深刻认识到合作的重要性。期间我们巩固了水准仪的安置,瞄准与读数的方法,牢固掌握了闭合水准测量的观测步骤与记录计算;深刻体会了经纬仪的基本构造,并能熟练地对中整平和水平角的观测;熟练掌握了导线点的布设及内业计算;初步掌握了小范围工程放样的方法,体会到生产实践过程中测量的重要性和要求的严谨。
同组七个人通力合作,在炎炎烈日(星期1、2、3,)和下下雨的情况下(星期4、5)尽心尽力,分工明确,轮流使用仪器和竖立水准尺,锻炼了小组的合作能力,也加深了彼此之间的默契。严酷天气抵不住我们的毅力,复杂的测量比不过我们的耐心。这次测量中学到的知识和团队精神将对今后的学习和生活有很大帮助,非常高兴能出色地完成了任务。
这是一次收获丰裕的实习,期间的许多细节都成为我们难得的记忆,非常感谢学校营造的机会,更是非常感谢老师给予的不吝指导。
测量学实习报告心得范文二
测量学首先是一项精确的工作,通过在学校期间在课堂上对测量学的学习,使我在脑海中形成了一个基本的、理论的测量学轮廓,而实习的目的,就是要将这些理论与实际工程联系起来。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学,从本质上讲,测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会里,测量学的作用日益重要,测量成果作为地球信息系统的基础,提供了最基本的空间位置信息。
构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统,均迫切要求建立具有统一标准,可共享的测量数据库和测量成果信息系统。因此测量成为获取和更新基础地理信息最可靠,最准确的手段。测量学的分类有很多种,如普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学。作为建筑工程系的学生,我们要学习测量的各个方面。测绘学基础就是这些专业知识的基础。
通过这次的实训,才整整了解到,一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和构思是远远不够的,也是不可能将要做的工作做好。只有小组全体成员的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。正所谓“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”,只有我么团结起来,什么困难都不再是困难了。另外这次测量实习也培养了我们小组的分工协作的能力,增进了同学之间的感情,深化了友谊,将原本的一些“陌生人”联系的更紧密了。
当然在实习过程中难免会碰到一些疙疙瘩瘩的事情,闹得大家都不愉快,各有各的方法和见解,但是我们能够及时地进行交流和沟通,错误的一方也不那么的固执,对的一方也不那么的显摆,忘记了昨天的不愉快,迎接新的朝阳!当然也相信学校让我们实训的另一目的是为了让我们每个学生更加深刻的了解怎样熟练的使用全站仪和水准仪,并且能够单独的完成一项工作,达到相应的锻炼效果后进行轮换,以达到共同进行的目的。
而不是单纯抢时间,赶进度,草草了事收工,在这一点上我们本组是做的很认真的,每个组员都分别进行独立的观察,记录每一站,对全站仪测量都是在现场进行计算,发现问题及时解决,没有对上一步的检核,绝不进行下一步的测量,做到步步有检核,回来后还要对内业进行准确计算。
因为这样做不但可以防止误差的积累,及时发现错误,更可以提高测量的效率,避免测量的不准确还要进行重测。即使重测,我们怀着严谨的态度,错了就返工,决不马虎。我们深知搞工程这一行,需要的就是细心、耐心、毅力和做事严谨的态度。所以我们一直在克服以前的缺点,一步一个脚印的想前迈进!
从这次实习中我总结出了几点来避免较大的误差,例如:
(1)标尺要立直,尽量避免晃动,有晃动时,应该选择数据最小的时候进前一定将视野的气泡调平(两侧的线重合),否则造成的误差会很大。
(2)在读取数据时,每位成员都要细心,既要看得准,还要果断,不能犹豫不决,任何一个错误都有可能导致最终的成果的报废。
(3)选点非常重要,点一定要选在有代表性的地方,同时要注意并非点越多越好,相反选取的无用点过多不但会增加测量、计算和绘图的劳动量和多费时间,而且会因点多而杂乱产生较大的误差。
(4)团结就是力量,纪律才是保证经过每个组员的团结工作,在我们组的同学交流测量中的经验时,大家感觉收获都很多,有的说仪器的展点很重要,因为这关系到误差的大小,有的说测量中点不能架设的太远,水准仪施测过程得使用以及架仪器过程中气泡的精确对中和整平,还有就是我们要有一颗爱护仪器的心,对所用的仪器要精心呵护,在学校如此,走上工作岗位后更要如此,这样可以避免一些不必要得麻烦等等吧。
通过实际的测量实习,让我学到了很多实实在在的东西,比如对实验仪器的操作更加熟练,学会了地形图的绘制和碎部的测量等课堂上无法做到的东西,很大程度上提高了动手和动脑的能力,同时也拓展了与同学的交际、合作的能力。一次测量实习要完整的做完,单单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。从这十天的测量中,更重要的是让我明白了几个重要的人生的道理:
一、人与人之间的协作是相当重要的,如果要是互相配合的话,就会如同一盘散沙一样溃不成军,尤其是在配合如此重要的测量学中;
二、令人难忘的三周的测量实习终于结束了,我学会了很多东西,懂得了很多道理。
我基本掌握了课堂所学的测量学知识,知道如何正确使用水准仪、全站仪测量距离、角度、高差等,还有学会了施工放样及地形图的绘制方法。测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面(包含空中、地下和海底)点位的科学。既然是要测量就离不开实践。
实践是对测量学知识的最好检验,只凭在课堂上的听课,我并没有掌握很多具体知识,尤其是对仪器的使用更是一塌糊涂。当第一天开始测量的时候,我的心里还一阵阵的发愁:该如何把任务进行下去。当动手的时候,发现其实并不难,听别人一说或者翻阅一下课本,然后自己动手操作一遍,就基本掌握了方法。要想提高效率和测量精度,还要经常练习,这样才能做到举一反三。
我懂得了做任何事情都要认真细致,不能有丝毫的马虎,特别是在使用水准仪,经纬仪这样精密的仪器时,更要做到精益求精。因为稍有差错就可能导致数据的偏差很大,更会导致以后其它量的测量出错,最终导致数据计算的错误,比如我们刚开始测量角度时,一个基准点没有瞄准,导致一个角度偏小,然后角度的闭合差也不符合要求,经过校验,才发现问题出在哪儿。
测量学实习报告心得范文三
土木工程测量作为专业的一项基本功,是我们学习土木专业学生必须很好掌握的一项技能。在大一学习即将结束的时候,我们在学院的组织下,在校内开展了为期10天的土木测量工程测量实习。
“这实习,怎么比军训还辛苦啊?”,当几天之后,我们习惯了早上5点起床,扛着测量仪器外出测量的生活时,我们不再听到之前的牢骚。为了保证测量的精确度和测量的时间进度,我们总是在天刚蒙蒙亮的时候起床,带上“家伙”到了主一、主二与公一交界处的测量场地开工了!当学院其他专业同学八点走向教学楼进行实践周学习的时候,也就是我们早上工作结束收工的时候。早上回到宿舍,我们并不能清闲下来,一张张原本的空白数据表等着我们去计算、校验。要是数据满足条件还好,如果像我们小组第一天测量后的那超出容许范围外的角度闭合差,只好准备第二天更好起床,重新测量原本属于第一天的工作。在下午短暂的补充睡眠之后,当其他专业同学下午下课,准备享受丰盛晚餐之时,我们再次扛着仪器,在太阳下山之前再次出工测量。在夏天的傍晚,每当太阳下山,天色暗下之时,已是晚上7点多了。放回仪器,学校食堂已不可能再有饭吃,走出校门来到小店,抬头一看,简直就是班级聚会的景象,大家都在小店狼吞虎咽了。原本以为晚上的可以放松下来休息了,可事实并不是这样,我们还需对一整天的工作进行一番总结,并制定好第二天的工作计划,提高小组工作效率,确保进度的完成。
实践总能发现许多问题,在这次测量实习中也同样存在。首先,我认为,最大的问题在于我们对仪器的使用上,课本上介绍仪器使用的知识都比较抽象,到了真正实践中的时候,我们未能很好把书本知识应用到实践中,还需要老师再次进行指导。其次,我们在实地测量的时候高效地完成测量。我们在第一天测量的时候,角度闭合差居然和容许值差距大于3倍。这个问题的出现就说明我们的能力还很有待于提高,我们忽略对中的要求要点,没有尽量对中点位,而寻求方便直接对中花杆,同时我们对天气对测量的影响没有重视。这些问题的发现也说明了我们的经验还较欠缺。最后在制图的时候,我们对陌生的地形图的绘制非常生疏,没有很好地把土木工程制图中的一些技巧方法运用到地形图的绘制中。这个也需要老师在今后教学中对我们更多的指导,促进我们水平的提高。