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《建筑材料与构造》 项目驱动 工学结合
《建筑材料与构造》是高职建筑类专业的必修课程。其中,建筑设计技术、建筑工程管理、建筑工程造价、建筑电气、建筑给排水等专业均设有建筑材料与构造这门课程。经过近10年的教学努力,我们进行不断的改革与摸索,将教学内容进行重新整合并按项目组成模块,确定“项目教学法”的课程设置,构建了具有高职特色的新课程体系与教学内容,并加大学生的实训力度,强化学生的专业技能训练,提高学生动手能力。2009年,该课程评为深圳置业技术学院的校级精品课程。
一、课程设置
《建筑材料与构造》的课程性质是以突出学生能力培养为目标的专业技术核心课程,其最直接的任务是培养学生设计或识读建筑施工图的能力。通过这门课程的学习,学生能够了解建筑物的各部分组成,建立比较系统的建筑构造技术观念,并且能够获得综合运用建筑构造知识解决问题的能力。
课程的定位是从工作岗位出发,分析在相应的工作岗位所应执行的工作任务,通过对完成工作任务所需要的工作能力进行分类,然后确定课程门类以及教学设计实施。
二、课程教学
内容选取。《建筑材料与构造》这门课从设课之初就开始调研各企业专家,行业协会等,然后制定专业教学计划,并通过毕业生和用人单位的反馈又不断对课程进行修改,随时保持与市场同步。
在教学内容上,对建筑材料和建筑构造进行了整合,把建筑材料中的相关知识整合到建筑构造中来。在内容选择上面,我们采用的是“目标定位法课程体系”,根据培养目标及岗位需求,统筹考虑和选取教学内容,密切结合专业及行业新知识新技术,并对教材进行了必要处理。
由于建筑材料和建筑技术的日新月异,而建筑教材的相对滞后,使得仅仅依靠教材讲课已经跟不上市场的步伐,因此我们积极与深圳的各知名建筑设计院保持联系,随时掌握市场动态,并根据市场随时更新讲课内容。
课程设计。课程设计遵循工学结合,满足需要,项目导向以及工作过程这四个原则。
工学结合,即将“工作”和“学习”两个不同事物融合起来,形成一个有机整体,学生通过工作的过程达到知识点的学习目的;满足需要即课程内容能够满足岗位工作所需要的理论知识和实践技能;项目导向即在课程设置上我们以合作企业提供的真实工程项目为主线,形成突出职业能力培养的“六大项目”;工作过程即将学习型项目工作任务化,通过完成相应的任务达到学习的目的。
三、项目教学法
在教学内容的设计上,由于建筑构造是一门平台课,不同专业对于学习目标有些细微差别。因此,我们在课程设计的时候,把课程分为三大模块,理论基础、理论运用、技术实践模块,不同专业根据专业的需要选择不同模块进行教学,以达到施工图的设计或识读的目的。三个模块我们具体分为六大项目来分别进行操作,分别是基础、墙体、楼梯、楼板、屋顶、门窗。
在课程内容的组织上,上我们颠覆了以往的传统式教学,把六个工作项目基于类似设计行业的工作过程来组织的。我们把每个项目分解成项目引入、项目分析、项目布置、项目协作、项目展示和项目拓展等七个过程来进行组织的。如下所示:
项目引入,导入工程项目,阐述该工程内容在建筑物中所处的位置及其重要性。
项目分析(技术分解),各工程项目中使用的材料以及相关理论知识体系。
项目布置,根据项目分析确定具体的实践项目确定(可以具体工程实例为题目)。
项目协作,小组交流、相互讨论,分工协作。
项目展示,实践成果展示。
项目审核,项目结束后由学生之间进行互评。
项目评价,形成学生自评、小组互评、教师评价组成三方评价系统。
项目拓展,课外实践项目,对课堂内容的补充及影像加深。
“项目导向”。下面以楼梯为例,阐述项目导向法课程教学,通过“项目驱动”为主线,自主策划、通过任务分解、使“教-学-做”和总结有机结合。
项目导入,通过问题导引,情景设置,解剖建筑引进楼梯概念。
项目分析,然后通过技术讲解、图片、动画演示等手段简述楼梯的组成材料、楼梯的基本分类,楼梯的构造组成、钢筋混凝土楼梯的设计及细部构造。
项目布置,布置真实工程项目的楼梯设计任务,学生借此获得“工作过程知识”。
项目协作,学生根据设计任务书分析所需技术手段,然后进行分组讨论,解析,制定设计方案;教师将设计方案中的错误反馈给学生。这是一个不断反复的过程,通过不断的反馈,学生最终解决技术问题,制定技术方案。学生根据反馈回来的设计方案,制定施工图纸,项目制作完。
项目审核,模拟设计院中校队过程,学生以找错的方式进行互评,最后教师审核设计图纸,总结性点评。
项目拓展,我们会给学生布置不同的楼梯形式如平行双跑、折行三跑楼梯、螺旋楼梯等,学生自己测绘,生成各种楼梯模型,带动学生理解不同的楼梯类型。这是学生的工作成果,通过自己动手,学生能更好的理解楼梯的类型及组成。
四、评价体系
课程建立了以能力为中心的动态立体评价体系:六个项目根据其重要性各占不同比重,其中墙体、楼梯、屋顶各占20%,基础、楼板各占15%,门窗占10%。在每个项目中,又分为工作过程、工作态度、实践成果、技术知识四个方面。其中,工作态度包括学生的考勤,工作过程包括学生的敬业精神,团队精神,吃苦耐劳等职业道德,技术知识主要考核其理论知识,实践成果的评价主要是通过学生自评、学生互评、老师评价来进行共同考核,通过这种评价方式不仅考核了学生的专业知识而且评价了学生的综合素质。
五、能力培养
我们知道,任何一个建筑都是一个团队协作的成果,因此在课程中通过完成老师精选的实操工程设计实例来培养学生的建筑施工图的设计、识读,能够选择合理的构造方案解决相应的技术问题的专业能力;藉由建筑构造的相关理论知识和实践的操作,获得的学习方法能力和工作方法能力以及学生的团队协作能力和口头表达学、社会能力,全面提高学生的综合素质。
【关键词】任务驱动教学法电工技能与实训
一、任务驱动教学法
任务驱动教学法是教师把教学内容设计成一个或多个具体的任务,让学生通过完成任务学习知识和技能,培养学生的分析问题、解决问题的综合能力,它是建立在建构主义教学理论基础上的教学法。任务驱动教学法将零散的知识串联起来,整合以各种各样的主题任务驱动教学,任务涵盖绝大多数知识和技能,学生在完成任务的过程中主动学习有关知识和操作技能。
二、"任务驱动"教学法在中职《电工技能与实训》教学应用的必要性
中职《电工技能与实训》适合于任务驱动教学法,全书分为十一章,有照明电路、电工仪表、电动机、变压器、电力拖动等内容。传统的教学方法是按课程章节的顺序进行教学,教师处于主导地位,学生被动地接受知识,学习的积极性和主动性不高,教学效果欠佳。"任务驱动"教学法将实际生产、生活中的例子引入到教学中,设计成实践任务,每个任务涵盖了绝大数的知识点和技能,学生在做中学,通过完成任务掌握系统的知识和技能。比如将安全用电常识、常用电工材料、电工基本操作工艺、电气照明与内线工程、电工仪表等前五章的知识串联起来,整合成一个任务"一房一厅室内照明电路安装",其中涵盖了导线及灯具的选用、电气照明图纸的识读和绘制、电工工具的选用等知识点,包含了塑料线槽的敷设工艺、漏电保护开关的安装、单相电度表的安装、插座的安装、单联及双联开关的安装、白炽灯及日光灯电路的安装等基本操作技能。
三、 任务驱动教学法在中职《电工技能与实训》课程教学中的应用过程
下面以"一房一厅室内照明电路安装"的教学为例说明"任务驱动"教学法在《电工技能与实训》课程教学中的应用过程。
1. 提出任务
笔者在《电工技能与实训》教学时,首先提出一个问题:如果你家建了新房子,你懂得怎样给新房子安装照明电路吗?再给出"一房一厅室内照明电路安装"的任务。任务要求:卧室安装一盏日光灯,由两个双联开关控制,一个插座;客厅安装一盏日光灯,由两个双联开关控制,一个插座;厨房、卫生间安装由两位开关分别控制两盏白炽灯电路,走道安装由一个单联开关控制的一盏白炽灯。告诉学生要想安装好这些电路,需要很多知识,要懂得导线的选择、开关及插座的选用和安装,白炽灯、日光灯的安装,塑料线槽的敷设等,使学生知道学好这些知识就能给新建的房子安装照明电路,在任务明确的情况下,学生的学习会更加积极主动。
2.分析任务
上面所给的"一房一厅室内照明电路安装"的任务,其安装步骤为:①按任务要求准备所需的电器元件并检测;②电器定位;③画线;④塑料线槽的敷设与进盒 ;⑤导线的敷设;⑤电器接线 ,⑥通电前检测、通电试验。根据其涵盖的知识点和基本技能 ,学生在实施任务的过程中可将其拆分为5个子任务。单联开关控制一盏白炽灯、一盏日光灯;双联开关控制一盏白炽灯、一盏日光灯;插座的安装;家用配电板的安装;一房一厅照明平面图的绘制。在学生完成总任务前,先让学生在实训桌面上熟练操作各个子任务,在白纸上绘制一房一厅照明平面图,各个子任务都熟练掌握后,再完成"一房一厅室内照明电路安装"。
3.实施任务
根据上面所给出的任务"一房一厅室内照明电路安装",学生每4人一组,按上面提出 的6 个安装步骤,在电工实训室的一房一厅模拟木板房上实施任务,在实施任务过程中教师巡查,检查学生完成任务的进度,发现存在问题及时引导学生纠正。比如导线的敷设是否正确、插座的安装要求"左零右火中间接地",线头不要过长预防短路,塑料线槽的直角转弯、内角及外角的处理等。实施任务要以学生为主体,教师只是组织引导他们在如何开展工作、怎样解决问题,引导他们注意小组成员之间的配合,培养他们的团队合作精神和良好的职业素养。
4.交流评价
学生完成任务后,对学生作品进行评价,采用小组之间互评与教师归纳总结相结合的方式。各小组组长均由动手能力强有一定组织协调能力的学生担任,他们对电路的功能、导线或线槽的敷设要求相对熟悉。首先由小组互相评价,A组评价B组,B组评价C组,C组评价D组,依此类推,小组长根据老师制定的评分标准评分,小组之间互相学习,互相纠错,激发了学生学习的兴趣,体现做中学的乐趣。
四、"任务驱动"教学法中任务设置的原则
在《电工技能与实训》课程教学中采用"任务驱动"教学模式,有助于培养学生的分析问题、解决问题的综合能力,而要实现这一目标必须设计出高质量的"任务"。
(1)任务的设置要尽可能表现出一个完整的功能,能看到效果。比如在夜间上下楼梯开关灯不方便,要解决这个问题需要安装一个电路,可设计任务"在楼梯安装双联开关控制一盏白炽灯照明电路"。
(2)任务的设置尽可能取材于实际生产、生活中,有一定的实用价值。比如广泛用于工农业生产,作为短途运输工具的三条皮带传输机控制线路的安装,可设计成一个让学生实际操作的任务。
(3)任务设计要有系统性
在任务设计时就要处理好整体任务和每一节课的单元任务之间的关系,任务的设计要围绕整体任务的完成进行构思,以确保教学效果和最终目标的完成。例如,在《电工技能与实训》教材中的前五章"安全用电常识、常用电工材料、电工基本操作工艺、电气照明与内线工程、电工仪表",整体任务是要求同学们能利用这些知识安装一个完整的家庭照明电路。而一节课的教学任务往往只是其中的一个内容,比如导线的直线连接、T形连接,每次解决其中的一个问题或一部分问题,而且当所有问题解决以后,整体教学任务的完成自然水到渠成。
实践证明,采用任务驱动教学法学生在"做中学,学中做",培养了学生分析问题、解决问题的综合能力。
【参考文献】
「1 曾祥富. 电工技能与实训第2版
关键词:少墙框架结构薄弱层结构超长
中图分类号:TU323.5文献标识码: A
1 工程概况
该项目为某综合实训中心工程,主要功能为实训实验室。该工程东西长97.5米,南北长56.7米,未设置抗震缝;建筑高度23.85m,地上五层,无地下室;其中一层层高为6.25m,二~五层层高均为4.25m;工程结构安全等级为二级,抗震设防烈度7度,抗震设防类别丙类,结构形式为框架结构;建筑平面如图1所示,首层只在中部有通道相连,连接薄弱;内部有两个开敞庭院,且不在对称位置上,楼梯分布在建筑物四角及中部。
图1 (1)一层平面图
图1 (2)二~五层平面图
2问题分析与总结
2.1 结构扭转不规则
采用纯框架结构方案,经建模型计算,虽结构的弹性层间位移角满足规范要求,但是第一扭转周期与第一平动周期比达到0.95,超出规范不大于0.9要求较多,且第二周期扭转因子偏大,属抗扭不利建筑。而调整梁柱截面对于改善抗扭指标效果不明显。经过方案对比及与建筑方案协调,最终确定采用设置少量抗震墙的框架结构(以下称为少墙框架结构)来解决以上问题。结合建筑四角的楼梯间在建筑布置一定数量的剪力墙,以调整结构扭转控制指标,使之满足规范要求,纯框架及少墙框架结构的抗震性能指标对比见表1、表2。由表中数据可见,设置剪力墙后,第一扭转周期与第一平动周期比为0.92,虽仍大于0.9,但已有所改善,特别是第二、第三周期分别为较纯的平动周期及扭转周期,说明结构布置较为合理。
图2 标准层剪力墙布置图
表1 纯框架结构地震抗震性能指标
表2 少墙框架结构地震抗震性能指标
由于少墙框架结构形式是规范新增的内容,而且《高层建筑混凝土结构技术规程》[1]和《建筑抗震设计规范》[2](以后分别简称《高规》和《抗规》)在此种结构形式上的规定内容也不尽相同。《抗规》第6.1.3条和第6.2.13条分别规定了少墙框架结构构件抗震等级的确定原则以及框架部分地震剪力值的取用方法,其中在确定框架部分的抗震等级时,是按照底层框架部分所承担的地震倾覆力矩是否大于总地震倾覆力矩的50%划分的;而《高规》第8.1.3条对于结构形式、抗震等级、轴压比限值以及结构的层间位移角等内容的设计方法则是根据框架部分承受的地震倾覆力矩与总地震倾覆力矩的比值分区段划分的。因此《高规》关于少墙框架结构的规定更细微明确。本工程虽为多层建筑,但因其高度接近多层与高层之间的临界高度,且体型复杂、扭转不规则,用增大截面方式不易解决扭转不利问题,因此在兼顾建筑与结构的有效解决方案之后最终采用了布置少量剪力墙的少墙框架结构。本工程设计是按照《抗规》并参考《高规》的相关规定进行的。具体方式如下:
(1)《高规》规定,应根据在规定的水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩的比值来确定相应的设计方法。因本工程结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与结构总地震倾覆力矩的比值为63%左右,按照《高规》8.1.3条第四款规定,该工程应按框架-剪力墙结构进行设计,框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用,剪力墙的抗震等级按框架-剪力墙结构采用。
参考《建筑抗震设计规范应用与分析》[3]中对少墙框架结构的定义,确定本工程为“框架-剪力墙结构中的强框架”(具体见表3)。
(2)《抗规》第6.2.13条规定了少墙框架结构中框架部分承受的地震剪力值,宜采用纯框架结构模型和框架-剪力墙模型二者计算结果较大值,因此本工程按照两个模型分别计算,结构构件配筋按包络设计。
(3)剪力墙肢不满跨时的框架梁配筋构造(如图4所示)。其箍筋加密区的范围,支座钢筋长度等,均应满足抗震墙退出工作后纯框架结构的抗震构造措施,使其仍具备相应抗震性能。即框架梁附加纵向钢筋截断长度及箍筋加密区长度等,均需按照该墙肢是否做为支座包络设计。
图4框架梁一端与剪力墙顺接时构造做法
2.2 结构竖向不规则
本建筑一层层高为:6.25m,基础底标高-2.0m,基础高度1m,如果不采取措施,一层框架柱的计算高度为7.25m,与二层层高4.25m相比差距较大,首层与二层侧向刚度比为0.63(规范要求0.7),层间受剪承载力比为0.75(规范要求0.8);不满足《抗规》表3.4.3-2中关于结构竖向规则性判断的要求,即一层为薄弱层。同时首层填充墙较多、较高,应采取措施避免首层填充墙下沉以减少后期开裂的可能性。综合以上因素本工程在-0.10m处增设一道框架梁;该框架梁既可作为首层墙体的基础,同时又能减小一层框架柱的计算高度,可使结构设计更合理。
本工程通过增大一层的框架柱截面尺寸及增设基础拉梁层的方式,使两层的侧向刚度比、层间受剪承载力满足规范要求,消除薄弱层。本工程拉梁层及首层框架柱截面尺寸为700X800mm,二层及以上框架柱截面尺寸600X700mm,经计算结果满足要求。
2.3结构超长的问题
该工程双向均超过《混凝土结构设计规范》[4]规定钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距的要求(55m),而且建筑要求不能设置伸缩缝,因此应采取有效措施来防止或减小施工及使用期间温度裂缝以及混凝土收缩裂缝。本工程采取以下措施来有效的减少裂缝的产生和发展:
(1)全楼采用补偿收缩混凝土。
(2)在南北向设置一道加强带,东西向设置两道加强带(图5)。加强带采用较设计强度提高一级的补偿收缩混凝土浇筑密实,并连续浇筑。
图5 楼板加强带布置图
(3)楼板钢筋双层双向设置,并适当增大楼板厚度及配筋,增强其抗温度裂缝能力。
(4)适当增加东西向框架梁通筋数量,增强其抗温度裂缝能力。
(5)提出材料及施工控制要求,并要求加强施工现场监督施工管理,以确保施工质量。
由于本工程东西向长度超过不设置后浇带的允许长度较多(超过77%),因此在设计及施工过程中提出较为严格的要求,并要求现场即时监测施工效果,到目前为止(已经开始使用),没有发现较为明显楼板及框架梁裂缝,说明采取措施合理有效。
3 结语
本文以综合实训中心结构设计为例,着重阐述了少墙框架结构的受力特点及具体设计中注意问题;同时对结构薄弱层的产生原因、消除以及结构超长问题的处理进行描述,为类似的工程设计提供参考。
参考文献
[1]JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.
[2] GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.
关键词:建筑CAD 项目教学法 实践
CAD(computer aided design)即计算机辅助设计,指设计人员利用计算机的图形设备及图形设计软件进行设计工作,《建筑CAD》是传统建筑制图与现代信息技术绘图软件AutoCAD 相结合的融合性课程,是高职高专建筑类专业的一门主要专业技术基础课程,其操作性实践性较强,需要掌握AutoCAD绘制建筑图的原理、方法及操作步骤,又要结合国家房屋建筑制图规范,准确绘制建筑平面图、立面图、剖面图及详图等,随着计算机技术的发展,CAD制图已经深入到建筑行业的各个方面,就如同其他办公人员使用OFFICE办公软件一样,建筑CAD已经成为从事建筑岗位人员的一种“工具”。因此,能够使用好CAD软件已经成为建筑类专业学生应当具备的一个基本能力,同时教学好《建筑CAD》课程也为学生职业能力的培养和职业素养的养成起着重要的支撑作用。
一、高职《建筑CAD》传统教学方法的弊端
传统的高职《建筑CAD》课程教学大多以软件的运行环境,操作方法和命令为主线。学科体系强,理论性强。教学过程常以知识点为主线展开,按照教材的章节顺序授课,先基础后运用,教师先讲解命令,再作简单的演示,然后由学生练习,最后进行综合图形的练习。由于AutoCAD的命令多,每个命令在不同的条件下又有不同的使用形式,面对条目繁多的命令,面对错综复杂的命令设置,面对各种繁琐操作,学生极易混淆,逐渐失去耐心与兴趣,导致课堂教学效率低,并且在教学安排上大多为教师先在多媒体教室讲授演示,然后再去机房进行实训操作或综合练习。在进行建筑类施工图的绘制中会觉得已学命令的操作知识点散,学生无从手,不能有效地融会贯通,最终导致理论与实践脱节,无法达到预期的教学效果,也无法完成技能教学目标。这种传统的“灌输式”教学模式,学生对知识点是被动接受,学习缺乏主动性,学生自主学习能力较差。
二、项目教学法的具体实施
项目教学法,是师生通过共同实施一个完整的“项目”工作而进行的教学活动,学生在教师的指导下完成教学项目并在这一过程中学习掌握教学计划内容,独立组织和安排学习行为,解决在教学项目完成过程中遇到的困难,从而调动学生的学习主动性,提高学生的学习兴趣。因此“项目教学法”是一种典型的以学生为中心的教学方法。
高职建筑CAD课程采用项目教学法主要是设计该课程的项目化实践内容并实施,以绘制一套完整的建筑施工图纸作为该门课程一个学期的学习任务,该课程教学内容分为六个项目任务,让学生自主完成,老师进行适当的指导,在完成各个项目环节过程中将CAD的操作命令(包括绘图命令、编辑命令、修改命令等)融入到各个操作步骤中,使学生在完成“项目化”实践内容的同时掌握CAD命令的操作运用,理论与实践操作相结合使学生在能灵活运用所学CAD命令,提高学生学习兴趣。
1.教学实施对象:广西英华国际职业学院12级工程造价专业和13级建筑工程技术专业学生。学生为民办院校高职学生,学生基础相对较差,综合素质相对也差,学习能力较低、积极性不高,但学生之间相对还比较团结,能相互协作。每学期开设《建筑CAD》课程课时为64课时,每周4节课,安排16周,上课地点全部安排在机房,每课时45分钟,该课程前导课程为《建筑工程制图与识图》和《计算机基础》。
2.教学准备:为了更好的开展《建筑CAD》的项目化教学,编写相对应的教学大纲,进行教学计划安排,并选择项目化教学的相关教材与参考书。以学校学生宿舍楼的一套完整的建筑施工图绘制作为一个学期的项目教学内容,其中以平面图,立面图、剖面图、建筑详图等为主要项目内容来实施项目化教学。
3.教学目标:通过项目化教学,使学生熟练地操作计算机并运用CAD软件来绘制一套完整的建筑施工图。①能力目标:通过学习CAD常用命令,使学生能够熟练操作CAD软件绘制符合制图规范的建筑施工图;②知识目标:掌握CAD的基础知识、绘图命令、编辑命令等,学会建筑施工平面、立面、剖面图及节点详图的绘制方法和步骤过程;③素质拓展目标:通过项目任务的实施,培养学生的职业素养、团队协作、解决实际问题能力和创新意识。
4.项目教学安排:以学校“学生宿舍楼”一套完整的建筑施工图为主线,根据项目教学法教学目标和课时安排,把课程分为六个项目来实施教学。具体项目化教学安排如下:
项目一: CAD基础知识
项目子任务:①绘制足球场平面图;②绘制篮球场平面。
目标要求:掌握CAD的基础知识,掌握CAD的相关操作命,绘图命令(如直线、多段线、圆形、圆弧等);修改命令(如删除,复制、镜像、修剪等);图案填充;尺寸标注等。
参考课时:8课时
项目二: 绘制建筑构件平面与立面图
项目子任务:①绘制门窗的平、立面图;②绘制台阶平、立面;③绘制楼梯平面。
目标要求:熟练操作CAD常用命令,加强CAD操作并结合建筑构件来绘制其平面、立面图,提高动手能力和操作技能。
参考课时:8课时
项目三: 绘制建筑平面图
项目子任务:①绘制首层平面图;②绘制标准层平面图;③绘制顶层平面图。
目标要求:掌握平面图的绘图方法和步骤。根据学生宿舍平面图绘制包括轴线、轴号、墙体、门窗、楼梯、卫生洁具、文字、尺寸标注等。
参考课时:16课时
项目四: 绘制建筑立面图
项目子任务:①绘制正立面图;②绘制背立图;③绘制左立面图;④绘制右立面图。
目标要求:掌握立面图的绘图方法和步骤。根据根据学生宿舍立面图绘制包括轴线、轴号、墙体、立面门窗、立面构件、标注和标高等。
参考课时:14课时
项目五: 绘制建筑剖面图
项目子任务:①绘制剖切楼梯的剖面图;②绘制剖切宿舍的剖面图。
目标要求:掌握剖面图的绘图方法和步骤。根据学生宿舍剖切楼梯和剖切宿舍绘制包括轴线、轴号、楼梯剖面、门窗剖面图、标注等。
参考课时:10课时
项目六: 绘制建筑详图
项目子任务:①绘制楼梯详图;②绘制卫生间详图。
目标要求:掌握建筑详图的绘图方法和步骤,结合楼梯和卫生间绘制详图。
参考课时:8课时
三、教学手段与方法
本课程全部在机房上课,采用多媒体技术进行教学,老师上课操作演示的重难点内容录制相关视频录像供学生课后温习观看。同时充分利用网络进行交流和答疑,建立相互学习的QQ群并上传教学资料图片和视频录像开展交流和学习。激发了学生的学习兴趣,提高了学习效果。
在教学过程中做到:(1)教师结合课程来设计教学项目;(2)学生在理解的基础上完成教师设计的项目任务;(3)老师进行适当的指导,点评,分析任务中存在的问题;(4)学生调整或修改并完成项目任务。
四、课程考核
本课程考核以过程考核和期末上机考试相结合。《建筑 CAD》是一门实践性非常强的课程,根据高职高专教学“理论够用,重在实践”的要求。《建筑 CAD》考核分为两部分,一部分是期末上机操作考试,占总成绩的 50%,一般是选择一套与项目教学图纸相类似的图纸要求学生在3小时间内绘制出平面、立面和剖面图各一幅,作为期末考试的内容。另一个部分是学生完成教学项目任务及平时表现的过程考核,这部分占总成绩的50%,能反应学生的实际工作能力,其中课程的六个项目的任务考核中都要对可展示的结果进行评分,同时要对学生的课堂表现、出勤等平时纪律进行考核,然后根据两部分的成绩按比例进行综合测评,作为本课程的最终考核成绩。
五、结论
高职《建筑CAD》课程运用项目教学法,通过老师设计教学项目、学生独立操作完成项目、老师指导和相互交流学习、综合测评等环节来开展教学,以能力培养为目标,注重学生综合素质的培养,通过六个项目的实施,使学生对AutoCAD软件的命令有较深的认识,并熟悉操作,熟悉运用CAD软件绘制建筑施工平、立、剖面图和详图,锻炼了学生的实践操作技能,提高了学生的实际工作能力、专业素质和创新能力,取得了比较好的教学效果。项目教学方在实践中也问题,比如需要每位同学较自觉投入参与每个项目,如果学生自觉参与度不高或不想参与,则项目化教学就难以开展;如果一个项目没有完成,也可能会影响其它项目任务的完成等,因此在开展项目化教学过程中还有很多要完善和改进的地方。
参考文献
[1] 张歆伟 建筑CAD项目化教学实践探讨 职教与成教 2010.1
[2] 孙秀明 高职建筑CAD课程教学改革 中国科教创新导刊 2011.2
[3] 张彬 《建筑CAD》课程项目化教学改革的探索 职业技术 2014.4
课程考试改革与探索
对于高等职业教育,考试是基于培养目标需要,对学生的知识、技能、能力和素质水平进行测量和评价的教育活动。考试的目的在于充分发挥督导激励、评学促教和教学管理功能,通过考试方法的改革,调动学生的学习积极性,变被动的学习为主动的学习,变消极的学习为积极的学习。考试应注重理论知识和掌握实际操作能力的双重因素。近年来,我校对学生的考试考核方法进行改革探索,为更好地实现教育目标,将建筑结构课程考核采用平时考核与最终考核相结合方式,分别采用了开卷、闭卷考试、课堂提问、课程设计、设计答辩等多种方法相结合、符合课程内容特点的考试方式,对理论教学与实训分阶段进行考核,课程成绩进行综合考评。具体方式为:
“考教分离”基本知识考核:由熟知该课程教学内容的教师根据教学大纲要求出若干份不同试卷组成试卷库,在考前通过人工随机抽卷进行考试,完成建筑结构基本原理与知识考核。最终考核采用闭卷考教分离,从而有利于维护考试的严肃性、公正性和客观性,此项占成绩50%。
课程设计考核:一般情况下,课程设计是在教师讲授完一部分内容的基础上布置进行的,目的是加深巩固所学的知识。为避免在进行课程设计时,有些同学不认真完成,而是在临近交设计成果时,拿一份已完成同学的课程设计来参考与抄袭的情况出现,我们采取步进式考核方法,做到每一项一登记、评价,及时掌握学生的实习过程,及时答疑,准确考核学生的设计及绘图能力,此项占成绩30%。
课程设计答辩:为检查学生掌握各项技能掌握情况,针对设计成果中的错误进行指导,这种做法的个体性很强,真正能做到让本人意识到错误在哪里,更好的让其他同学一起面对错误问题,将该环节纳入考核之中。方式采取由指导教师设计好答辩问题,尤其是课程设计中会出现的关键性问题,在学生完成课程设计后抽签进行面试,同时结合同学本人完成的课程设计成果进行提问,根据回答结果结合课程设计成果评定成绩,此项占成绩10%。
平时成绩考核:将课堂提问与课堂表现、课内设计作业及课外设计大作业环节纳入考核之中,此项占成绩10%。课堂提问与课堂表现:针对课程内容以及课后遇到的问题进行提问,培养和评定学生分析和处理问题的能力。课内设计作业:注重建筑结构基本构件设计计算能力培养与训练;包括查阅理解梁、板、柱、建筑基本构件结构构造要求,以及规定荷载条件下各基本构件的设计计算。课外设计大作业:注重一般建筑结构力学模型建立及分析计算能力的培养与训练;包括查阅理解如整体钢筋混凝土楼盖、楼梯、雨蓬、屋架、混合结构墙及柱等结构构造要求、规定荷载条件下一般建筑结构设计计算评定。通过以上四方面综合评定学生的成绩,课程成绩以百分计,其中课程设计占30%,课程设计答辩占10%,平时成绩占10%,课程基本知识考试占50%。
考试改革创新点与启示
侧重“工学结合”的考试方法的改革,将理论教学与实训分阶段进行考核,课程成绩进行综合考评,理论考试成绩占60%,实训实操成绩占40%,重视学生基本技能的培养。同时在课程理论部分的考核过程进行改革,建设建筑结构试题库使课程的考核过程标准化,使学生更好的掌握课程知识与技能。
在课程中进行了课程考试改革试验,探索“以考核知识的应用、技能与能力水平为主的,平时的形成性考核与期末的总结性、鉴定性考试并重的,由多种考核方式构成、时间与空间按需设定的多次考核综合评定成绩的课程教学考试模式”。
关键词: BIM大赛 实训能力 培养方法
随着我国经济、技术的不断发展,比起传统的现场式的施工管理,网络化的施工项目管理所占比例越来越大,由此开发的清华斯维尔BIM软件抢先步入市场,成为施工项目管理必不可少的辅助工具。笔者通过参与BIM的培训和比赛的体会,结合对大赛的理解,提出对比赛的一些指导性建议。
1.BIM的发展情况
作为施工管理“新生代”的标志,BIM以AUTOCAD为基础共开发12款软件,分别是:建筑设计、结构设计、节能设计、设备设计、暖通负荷、日照分析、三维算量、安装算量、清单计价、项目管理、平面布图、标书编制。作为一个系统工程,BIM牵涉政府主管部门、开发商、设计单位、施工单位、监理单位、物业等多个参与方。其应用范围包括铁路建设、房屋建设、桥梁设施等多方面。此外,BIM采用先进的先进的信息技术实现建筑房地产业的各参与方能进行高效、无缝的信息交流,其发展前景相当可观。
由中国建筑协会主办的全国BIM软件建模大赛共经历5个春秋,参赛学校数量已从最开始的几十个发展到230多个,参赛人数达1400余人。此外,使用此建模信息软件的人数逐年增长,在从学校走出的毕业生中,在建筑行业的用人单位几乎人人会使用BIM软件,其在社会的和学校的影响力逐步扩大,由此可见,BIM在施工管理方面起到至关重要的作用。
2.BIM比赛前的准备工作
2.1 熟悉比赛评分规则
每组参赛队员每答完一道题,大屏幕便显示各队的实时排名,这就需要每位队员保持微紧张状态,同时需要足够强大的抗压能力,以免因为实时结果影响后面答题的思路和速度。在全能比拼环节中,比分是进行加权取平均数的,权重系数的把握就变得尤为重要,这时需要大家仔细考虑,充分作答权重比较大的项目。此外,每道题有2次修改机会,这帮助大家更加认真审视题目,以减少错误的发生。如果两队队伍在题目全部答完后比分相同,则需计算各队所用时间,用时短的队伍排名靠前,这就需要大家在平时训练的时候多练习放掉小分抓大分这种模式,以免在比赛中吃亏。
2.2充分搜索学习资料
BIM比赛每年的考题都保存在官网里,下载里面的真题并多加练习会有助于大家建立在BIM方面的一种学习模式,同时提高对软件的熟练程度,以免比赛现场出现手忙脚乱的情况。此外,如果能进入到BIM公司实习并充分学习,相信收获到的东西就不仅仅是用于比赛,更是对自己技能的升华,对以后工作能力的一种提升。当然,向老师不断询问和团队成员摸索后的彼此交流能充分弥补自身的不足。最后,要定期去图书馆搜索相关资料,充分提高自身能力。
2.3模块化的学习
比赛共八个项目,比赛前的准备时间也有限,要事先分工明确,每个成员负责其中的几个项目,这样大家才能在各自模块中充分发挥水平,更加深入地了解BIM施工项目的全生命周期运转。例如:负责清单计价的同学要充分掌握其精确的计价模式,其是按照定额计算还是按照定量计算,而负责标书编制的同学就要充分了解其施工程序的先后和横道图中的自由时差所产生的施工周期的伸缩范围,只有充分掌握各项内容的细节,才能创造出10个10%之和大于1的情况,否则,团队成绩不会很理想。
3.参赛感悟
3.1注意事项
比赛过程中可能会出现系统页面进不去的情况,这时要及时向周围的工作人员说明情况,减少不必要的损失。此外,还要牢记学校代码,否则出现问题时系统不能确定其分数为哪一所学校。比赛时的参赛证件要准备齐全,并做到提前15分钟入场,切勿有抄袭行为,否则一经发现,此成绩按作废处理。
考虑到学生在学校期间的课业负担,为了让学生更好地接受BIM技能培训,我们每周组织一次对于BIM工程项目管理的培训,每次3到4小时。这样不至于使同学过于疲惫,也不会使同学对BIM的学习过于生分。
3.2具体经历
第一次教学,培训教师给每对成员进行软件的网络讲解,并不断演示其操作程序和各个软件的功能及其应用,开始学生的积极性很高,对于新鲜的事物及其模型的三维呈现接连赞叹并认真记录,随着时间的推移,大家的疲倦感不断上升,而且由于讲解内容的理解难度加大,同学开始出现躁动,老师选择开始下发简单的工程项目,让同学自己操作,同学的积极性又被调动起来,大家纷纷完成任务,并总结此次培训中的不足,以便下次培训时更好地发挥。
第二次教学,教师回顾第一节的BIM工程项目,并让大家再进行一次熟练工作。结束了第一个工程项目后,团队间的合作能力和信任能力都有所提高,由于第一个项目相对容易,大家便开始出现得意洋洋的状态,而此时老师改变任务,开始了对三维算量的学习,这个学习瞬间改变了大家的自满状态,由于三维算量的钢筋识别及转换、各种图形的隐藏与显示,以及工程各部分之间的相互连接,让大家不得不陷入思考,但此时也给大家带来隐藏的积极性,同学之间都觉得自己最先能够学会,并能进行优化分析,此阶段在经历一段时间,大家均有本质上的提升。
最后一次培训,老师让大家进行各个项目的真题模拟演练,当然,难度有所加大,这时,大家不仅学习软件施工项目管理,而且包括理论更加深入,因为其中的理论考题大部分来自于一级建造师的考试内容,理解得更加费劲,更需要理论与实践的贯通,而在一次箍筋的量的计算时,很多同学忘记了箍筋的定义,在此问题上的用量算错,大家纷纷拿出书研读,并加深理解,使思路更加清晰,学习方式更加明确。在最后的比赛中,我和我的团队获得了两项全国二等奖及全能三等奖。
4.通过参赛加深了对专业课程的理解
4.1理论指导实践
在整个BIM的培训过程中,同学会经常翻书上网对已学习的理论知识进行深究,以便于对BIM软件中各种图形构造和相应构件名称的准确认识,从而充分提高对BIM软件的操作能力。如:《房屋建筑学》提高了对建筑设计尺寸的把控能力,以及如何使楼梯的设计更加符合人体尺寸,大家突然想起楼梯的高宽比之和要小于450mm且宽不应小于260mm,如果同学忘记这部分的知识,那么做出来的楼梯就与实际工程不符,失去了其应用的意义。《土力学与地基基础》能提高大家对地基的设计能力,记得当时的题目中地基要设计成扩展式基础,虽然我们知道怎样布置,却忘记了什么是扩展式基础,便开始重读教材,这才知道其包括柱下独立式基础和墙下条形基础,这帮助我们很快地解决了地基设计的问题。所以,只有补充理论知识,才能在BIM比赛中有所收获。
4.2实践加深对理论的理解
在整个BIM软件建模设计中,同学们所了解到的各种配筋图和电算面积的计算法则,有助于提高大家对《建筑结构》构造要求的熟记能力和手算法则的精准能力,标书编制与投标工具箱充分提高了后期对招投标课程的学习,同学们学会了招标书的整个编制及其程序的先后处理问题。此外,对《混凝土材料》中的各项配比的把握能力和各种材料的属性熟记能力也有显著帮助,记得当时的题目是配置高强混凝土,也就是题目给的C60以上的混凝土,我们在提前了解并学会后在后来的理论配比时,明显提高了配置速度,使材料用量达到最优,可见BIM实践环节也是学生必须掌握的知识。
5.学生综合能力的提高
5.1学习能力
通过对比赛软件的学习,使学生充分了解了软件运行的整个流程和工程施工管理的原理,对于学生学习同行业的其他软件时也会起到触类旁通的作用,如有的同学在后期又学习了广联达的各个软件,此时因为有了BIM软件的基础,确实在较短的时间内学会了广联达的软件操作。同时,源自一级建造师的理论部分考题提高了学生的基本工程素质,便于他们工作后的深造,参加一级建造师考试时也会更容易,再加上同学工作后实践能力与其理论知识的融合,很容易理解其建造师考题的动向和问题。
5.2工程实践能力
当时一同参与比赛的同学现在在BIM公司做起了BIM工程项目,正是由于之前的培训和比赛所学习的东西,使其在与BIM公司同期培训的员工更加熟练应用,并不断挑战自己,开始尝试更难的项目,随着能力的提高,其积极性越来越高,在最后同期员工中,其被老板看中,并继续此类工程项目。可见,实践的能力提高相当大,希望此引例能帮助大家提高在BIM培训及比赛中的能力。
5.3团队协作能力
在整个准备比赛过程中,容易出现团队内部的矛盾,因此耽误的时间数不胜数,随着比赛时间的临近,大家越发紧张和躁动,此时便出现了“社会懈怠”的现象,我开始主动调节氛围,切忌和别人讲道理,主动做出一些东西并不断激励大家,当然不是虚伪的激励,而是发自内心的鼓励,此时的冷静是最重要的,因为彼此抱怨的时候会很容易造成整个团队,平静后大家便开始重振旗鼓,懂得了合作的重要性,最后取得了满意的成绩。
6.结语
BIM大赛对于学生的影响是深远的,即便是一个简单的工程模型,也会给每位学生带来不小的挑战,BIM真正需要做的是让大家从简单模型入手,并逐步深入,培养学生的创造力和动手操作能力。虽然真正的施工管理现场会更复杂,但是BIM的仿真系统和完全依据现场的全生命周期流程图把学生带到了一个较高的平台,从而使学生创造了更大的价值。这种理论与实践相结合的学习模式,在某种程度上增强了同学们的经济意识、数据意识,是仅靠文字叙述的理论知识所得不到的。
通过BIM培训和比赛,让学生能更早地熟悉专业知识,在步入社会后能更好地适应工作,其最大意义就在于为学校教育与实际工作的差异进行了一定补充,搭建起了这座脱节的桥梁。相信随着网络时代的继续发展和建筑行业的规范越来越严格,BIM的发展必将突飞猛进,各高校和建筑行业会越来越重视BIM对于学生未来发展的作用。
参考文献:
[1]刘维东,王劲羽.浅议如何提高企业管理沙盘拟大赛训练的效果[J].山东商业职业技术学院学报.2012,(12).
[关键词] 任务驱动法 电工基础 应用
一、任务驱动法与传统教学的比较
传统教学 任务驱动法
学生掌握知识和技能 学生能熟练运用已学的知识和技能
以教师为主体,学生被动学习 以学生为主体,教师为主导,学生主导学习
教师找学生薄弱知识点进行补充讲解 学生自主对自己薄弱知识点进行学习
教师与学生之间单一的互动方式,课堂气氛死板 师生间、学生之间的多方互动方式,课堂气氛活跃
抑制学生的创新思维 提高学生的创新能力
二、任务驱动法
(一)任务驱动法
任务驱动法是学生在教师的帮助下,以一个共同的任务活动中心,在解决问题的动机的驱动下,通过对已学知识的运用,进行自主探索和互动协作的学习,解决问题的学习实践活动。
(二)任务驱动法的一般教学步骤
1、情境设定
情境设定是激发学生学习兴趣的必要条件,越是有趣的情景设定,越能激发学生的学习积极性。因此,在教学实践中,教师应注意创设真实的教学情境,使学习环境和现实情境类似,让任务的解决过程与现实问题解决过程相类似。在电工基础的教学过程中,为了达到最佳的效果,通常设置的情景与日常生活相关。
2、任务设计
任务设计是在情景已经设定的前提条件下,在将要讲授课程中的重点知识点提炼出来,设计出涵盖所有重点知识点的任务设计方案,将知识点融入任务实施完成过程中将会遇到的问题中,它是任务驱动教学法的核心,任务设计首先要有整体性的总任务,教师明确提出总任务要求,然后,对总任务进行分析,学生会发现,在完成总任务的过程中,会遇到很多子任务,所以,必须在掌握各个子任务中涵盖的知识点和技能的基础上,才能解决各个子任务,而完成各个子任务后,才能完成总任务,这种学习方式既符合学生的认知规律,又能充分调动学生的学习积极性和主动性。
3、任务实施
在任务实施的过程中,教师提出任务后,要让学生讨论、分析任务。学生在完成任务的过程中,对于出现的问题应该分类解决,对于已经学过的知识点教师主要以提示为主,对于新知识点教师应及时讲解,或预先准备学习资料,方便学生自主学习,这样,在完成的过程中,温故知新,同时提高学生对于知识点综合应用的能力,在这个过程中,始终以学生为主体,教师为主导,充分发挥学生的个人潜能去分析并寻找解决问题的方法,在教学任务的驱动下积极主动的学习。
4、任务评价
任务评价是学生获得成就感的重要环节,是学生获得肯定,得到心理满足的一步。任务完成后,学生都期望自己的成果得到老师和同学们的肯定,因此,考核也是激发学生学习积极性和主动性的一项重要方法。因此,设计出合理的评价标准也是非常重要的,任务评价的标准应该在任务的设计时,同时完成,力求切实可行,公平公正。以学生展示成果为主,主要对学生的展示过程情况进行检查,考核主要从基本要求、展示效果、功能扩展和特色几个方面。
三、任务驱动法的教学设计
在任务驱动法的实施中,任务是整个教学活动的核心,任务设计是否得当将直接影响教学实施的效果。在具体教学设计时应遵循以下几点原则:①以学生为中心,充分发挥教师的协助作用。②任务的选取是学习的关键。③创设情境。 ④协作学习。⑤学习效果评价。
任务驱动法在电工基础教学中的实施:
在电工基础的教学过程中,对四个班级采用不同的两种教学方法,进行了对比试验,其中一班和二班为甲组运用任务驱动教学法,三班和四班为乙组运用传统教学方法。四个班级在第一章结束后的成绩基本持平,实验时间为30天,最后,对经常使用任务驱动教学法和传统教学法的教学效果进行比较。针对甲组学生,以教材重点和难点为主要内容,设计可行性强、难度适中的几个任务进行试验。
对于情境设定的方法通常有以下几种:
1、在教室布置模拟工作情境。
2、利用多媒体,如投影仪等,模拟工作情境。
3、利用实验室的实训设备,模拟工作情境。
目的是让学生感受到日常生活和工作中真实感,并在实际情境中进行学习。例如:在讲授电气照明电路这一章节时,先把学生带到学校楼梯,模拟实际情境,提出任务:晚上下晚自习回寝室的时候,常常遇到这样的问题,5楼的楼梯的照明灯开关在5楼,于是,下到4楼后就没办法关灯了,所以,同学们每天放学都不方便,请同学们设计一个照明电路,解决这个难题。让5楼的楼梯的照明灯由4楼和5楼两个开关来控制。然后,将学生分成4个小组,分工合作,参考教材设计并绘制电路图,安装连接电路,完成这项任务。教师在期间主要是观察、指导、监控和发现问题。最后请4组学生分别在学校楼梯处,有学生展示设计成果。要求同学们注意观察思考各组展示成果过程中存在的问题,并在完成后进行讨论和总结。
最后,对各组完成任务的情况进行评价。评价秉着公平公正的原则,教师要点评出各组的优点和缺点,并给学生时间进行交流取长补短,改进本组的电路,完成任务。
由于在甲组使用了任务驱动教学法,学生有机会接触与他们将来的实际生活环境相近的情景,使所学过的电工基础知识有了实际的意义,在完成任务的过程中,满足了学生的成就感。学生真正感受到了以学生为主体的教学方法,既有压力但又有相对宽松的环境和氛围,在此氛围中,能自主地、创造性地参与完成任务。任务的真实性和挑战性有效地激发和调动了学生的学习兴趣和内动力。学生面对任务的困难性和对成功的渴望交织在一起,迫使他们不由自主地发挥自己的潜力和集体智慧。因此,学习效果明显,在期末考试的成绩中,甲组成绩明显高于乙组。
四、对任务驱动教学的反思
在电工基础教学过程中采用“任务驱动教学法”取得了良好的教学效果,积累了一些经验,也有一些需要思考和不断完善的地方。
1、任务设计合理性
要从学生实际出发,考虑学生的基础理论知识和技能水平,把总学习目标分成许多个小目标,这样把复杂的问题简单化,学生更加容易掌握,通过完成一个个小任务来实现总体的学习目标,任务的设置有可操作性,难度适宜。
2、设计任务障碍
在设计任务的过程中设计任务障碍是十分重要,有助于提高学生的兴趣和成就感,障碍的设计要循序渐进,遵循由浅入深的原则,考虑任务包含的主要知识点、及相关知识点等多方面因素,学生在发现一个个小障碍时,教师要引导学生采用各种方法解决问题,这样有助于培养学生的创造性思维。
参考文献:
[1](美)J.布罗菲.激发学习动机[M].华东师范大学出版社:15-45.
关键词:建筑装饰构造;教学改革;教学方法;项目教学;职业能力
中图分类号:G712 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0041-02
《建筑装饰构造》课程是建筑装饰工程技术专业的一门突出能力培养的技术核心课程。该课程作为专业技能的重要组成部分,在专业培养目标中起到承上启下的作用,在专业课程体系中具有举足轻重的地位。由于建筑装饰构造是实施建筑装饰设计的理论前提和技术措施,是指导建筑装饰装修工程施工的基本手段,因此本课程对学生选择装饰材料、确定合理构造方案及绘制各类建筑装饰装修工程施工图等职业能力培养和职业素质养成起主要支撑和明显促进作用。我们在本课程的教学中努力探索课程教学方式方法的改革,结合工程实践项目的训练,提高学生的综合职业能力。主要从以下几个方面进行探索与实践。
一、课程教学目标和结构体系改革的探索
1.课程教学目标,专业能力目标。通过本课程的学习,使学生掌握建筑装饰装修构造的基本原理、构造做法,并能对建筑装饰构造设计进行综合分析和比较。熟悉装饰施工图设计的相关规范和行业标准,掌握装饰构造节点详图与施工图设计的基本方法和程序,掌握常见室内装饰构造处理和工艺,使学生能够在对设计条件充分理解的基础上设计,进行室内装饰构造节点大样设计,并合理选择构造做法,进而运用构造原理进行建筑装饰装修工程施工图设计,并与业主、施工方协调,参与工程施工确保设计意图的实现。社会职业能力目标:通过本课程的职业项目训练,培养学生作为装饰工程技术人员的职业道德观,学会和谐与人共事,培养良好的团队合作能力。
2.课程结构体系。根据人才培养的要求,对教学内容进行重组、整合,构建以“应用”为主旨的课程结构。理论教学,以“必需、够用”为度;实践教学,以加强针对性和实用性为立足点,培养学生专业技能。以适应行业和社会对应用人才多变的需求。
围绕学生基本职业能力的培养需要,使技能内容融入实践教学内容,强化学生职业能力培养,提高学生基本能力。坚持“学做合一”的形式,强化学生理论知识与实践技能的融会贯通;与企业建立密切联系,给学生增加上岗机会,确保实践教学体系的有效实施。突出专业课程的职业定向性,以职业能力作为配置课程的基础,建立“实用、适用、够用”的课程体系,达到学生学习知识“管用”,使学生获得的知识、技能真正满足职业岗位的需求。
二、课程教学内容改革的探索与实践
课程教学内容改革主要是更新、整合教学内容,突出教学内容的实用性、科学性,理论联系实际,以及及时将教研、科研成果引入教学内容。
1.课程整体设计。以建筑装饰装修工程项目实施为导向,突出“装饰构造技术”能力目标,以学生为主体,以工程项目为载体,以实训为手段,设计“构造知识、构造理论、构造实践”一体化的建筑装饰装修构造课程。本课程融入国家“二级建造师”、“室内建筑师”等职业资格标准,依托校企合作平台,引进企业工作岗位和职业能力要求,借鉴德国“工作过程系统化”的思想,结合专业特点,合理进行课程的整体设计。
2.更新教学内容。《建筑装饰构造》课程以合作企业提供的真实工程项目为载体,以构造技术为主线,形成与项目实施过程相匹配的教学内容,使企业工程项目与专业人才培养目标有机结合起来,将工学结合真正贯穿到课程设计中,实现课程设计项目化。教学内容具有一定的针对性与适用性。本课程针对企业发展需要的技术员、绘图员、施工员、造价员等职业岗位所需知识、能力、素质要求,选取教学内容。根据企业的真实工程项目为实施背景,在项目实施各工作环节中设计培养学生学习能力的教学内容,实现课程改革的新突破。
3.教学内容组织。本课程基于职业岗位分析和具体工作过程的课程设计理念,教学项目的选取,遵循从简单到复杂的原则,按照建筑装饰装修工程的项目实施过程和学生职业能力形成规律来组织教学内容。培养学生实际工作过程需要的职业能力离不开具体的工作情境,所以,课程教学模式是基于项目实施工作过程的项目教学。按照装饰构造的工作任务分为:楼地面装饰构造、墙柱面装饰装修构造、室内吊顶装饰装修构造、室内门窗装饰构造、轻质隔墙与隔断装饰装修构造、楼梯装饰装修构造、室内空间装饰施工图设计等七个项目。安排企业提供的真实工程项目。每个项目下设若干个教学任务,以工作任务为主线,按照任务进程将有关理论内容及实践环节贯穿起来,注重突出实训操作,增加了职业活动训练,达到理论与实践的有机融合。也通过校企合作,实现“学工一体”的教学模式。
三、课程教学方式方法改革探索
在教学中,我们以培养学生的能力为目标,教学方式方法多样化,充分调动学生的学习积极性,努力提高教学效果。通过对能力培养的目标、教学内容、过程和评价分析,结合职业运用和后续课程学习需要,在教学中主要采用了项目引导教学、多媒体教学、案例教学与现场教学相结合等教学方法展开教学,收到了良好的教学效果。
1.项目教学法。依据教学目标,开发设计实训项目,所有实训项目取自于实际工作岗位的任务,变教学过程为工作过程,变被动学习为带任务工作。通过具体的工程项目实施,使学生明确工作过程中对应的能力,在项目实施工过程中,使学生掌握《建筑装饰构造》各教学环节的工作能力,构建以“工程项目”为基础的知识系统,学生在具有真实职业情境的学习情景中,感受从事建筑装饰装修构造项目实施全过程的实践,培养了学生独立发现问题、分析与解决问题的能力,从而使其专业水平及整体素质都有显著提高。
2.多媒体教学法。利用视听媒体教学,使教学内容更加直观、形象而充实,激发学生学习兴趣。我校的《建筑装饰构造》的多媒体课件已全部研发并应用于教学过程中。教学课件贯穿课程设计的理念和思路,充分体现职业性、实践性和开放性,提高教学质量和效率,优化了建筑装饰构造课程的教学过程。
3.案例教学法。以工程项目案例为任务中心,通过典型实际工程案例的分析,使学生了解并掌握实际工程装饰构造设计方法和技巧,实现理论教学与生产实践对接,较好地解决了理论与实际脱节的问题,提高了学生装饰设计方案表达与装饰构造设计创新能力。
4.现场体验教学法。在教学过程中有计划地把课堂从教室搬进与教学内容相关的实际现场,让学生感悟真实的职业情境。利用实际现场的学习环境,教师围绕实际课题开展有针对性的理论教学,教学内容更加真实直观;学生也得到一次真实环境的全面综合实践锻炼,实现校内学习与实际岗位对接。同时,学生身心置入其中,欣赏并感悟专业知识的应用与奥秘,激发学生学习专业知识与技能的动力。这种实践教学,使学生无论在构造设计能力、技术应用能力、团队精神、吃苦耐劳、综合素质等方面都有很大的提高,磨合了学生课程学习和职业岗位实际环境的差异。
5.师生参评教学法。每个训练阶段进行作业讲评和总结,采用师生参评式教学,让每个学生成为教学的主角。以每个阶段构造设计绘图的体会、经验总结为主要内容,进行分组相互评图,教师挑选具有代表性的绘图作业,让学生自己全班讲解内容,最后教师总结,提出教学意见。
四、课程教学评价方法改革探索
课程考核坚持课程考核公平、公正、公开的原则,把平时作业状况和期末考试考核统一起来,课程考核内涵从注重“结果”考核,转变为注重“过程”的考核方法。本课程的作业与相关实训项目相结合,项目工作任务贯穿整个课程始终,作业任务也贯穿整个课程各环节,并把各过程任务作业作为课程考核的依据之一,促进学生学习过程的总结,提高学生学习效率。根据课内考核与课外考核相结合、过程考核与目标考核相结合、企业考核标准与课程相结合的考评体系,对学生装饰构造的专业技能、职业能力和素养等方面综合考核评价。考试改革取得了明显效果,学生反映期末考试压力减轻了,而平时却更加重视和努力,学得更扎实,实践能力也大大加强。
关键词:视频监控;IPSAN;设计;网络
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)22-5333-03
1 概述
柳州职业教育集中办学区(简称职教园)位于广西柳州市柳东新区,是柳州市重点项目,总体规划用地面积10014亩,其中一期用规划地面积3532.7亩,总建筑面积共计92.35万平方米,由四所职业院校(二所职业技术学校、二所高职高专)和一个共享区构成。职教园自2009年4月动工建设,2009年10月份四所院校已实现学生入驻,截止2013年秋季,共建成行政楼、教学楼、图书楼、实训楼、风雨操场、宿舍、食堂等各类单体70多栋,校门、围墙已陆续建成并交付使用,目前入驻师生及职工共计5万人。
近年来各地的校园时常发生盗抢骗和暴力事件,如何加强校园的安全防范管理,成为了管理者重点考虑的问题。为预防、震慑犯罪,减少财产损失,保障在校师生的人身安全,完善校园安全防范体系、提高校园的整体防控能力,创建一个文明、安全、和谐、美丽的校园环境,职教园各院校纷纷加大安保投入,采取人防与技防相结合的手段加强校园安防管理,保证校园内教职人员及学生的人身财产和公共财物设施的安全。人防方面,通过组建高效的保安队伍,加强驻守和巡逻,技防方面,通过建设智能安全防范系统,采取信息技术提高安全管理水平,以弥补人防的不足。
职教园视频监控系统是“数字化园区项目”的基础组成部分,监控的重点是职教园各出入口、主干道口、周界围墙、重要公共区域、各单体出入口、楼梯及电梯出入口,重要办公区域和设备房等。
作者所在的单位为职教园建设单位,作者根据职教园的安防要求和实际情况,组织设计一套基于IPSAN的视频监控系统,通过公开招标方式加以实施。
2 系统需求分析
2.1 监视布点需求
系统需要监视以下主要位置:1)校区出入口,监视校园出入口人员进出和车辆行驶情况;2)校区主要干道口,监视校园主要干道人流和车辆行驶情况;3)室外公共区域,监视操场、运动场、就餐区、购物区、银行取款区等室外人流密集区域的人员流动和停车场车辆停放情况;4)单体建筑出入口及电梯前厅,监视所有建筑物的出入口和电梯前厅的人员进出情况;5)建筑内部重要通道,监视行政办公区、图书馆、重要实验室等区域走廊、通道、楼梯口、电梯厅的人员活动情况;6)电梯轿厢,监视行政办公楼、图文信息中心电梯轿厢的人员进出情况;7)建筑内重要房间,监视重要机房、设备房、领导办公室、资料室、财务室等区域的人员进出及活动情况;8)校园周界围墙,监视校园围墙,防止人员非凡翻爬。
2.2 功能需求
系统需满足以下功能需求:1)所有监控摄像头必须为高清,室外摄像头防雷防爆防雨防尘;2)具备红外夜视功能;3)集中管理,集中监视,监视画面实时显示,允许远程调阅在线或离线画面;4)能够24小时不间断工作,所有视频画面存储15天以上;5)具有翻墙、人员异常聚集、特殊区域设防等智能报警功能;6)能够接入公安天网。
2.3 技术需求
系统需满足以下技术需求:1)采用数字模式视频监控系统;2)新采购摄像机采用网络接口,原有模拟摄像机通过视频服务器转换为网络接口;3)视频及控制信号采用IP网络传输;4)视频信号采用IPSAN设备集中存储;5)采用集中供电,安保机房配置大容量UPS,供机房内设备及室外摄像机用电,保证市电断电时能够继续工作4个小时以上;每个建筑单体安装一个集中供电设备,室内摄像机从本单体集中供电设备中取电。
3 系统设计
职教园视频监控系统为分级管理,一级管理设在共享区图文信息中心,二级管理设在各校安保分中心,各院校设各建设一套子独立子系统。
视频监控系统由前端摄像机、信号传输网络、控制系统、存储系统、显示系统和电源系统六部分组成,视频监控系统拓扑图见图1:
3.1 摄像机设计
本系统的视频摄像机由固定监控角度的枪机及半球、可控制监视角度的智能球机两种类型组成,摄像机采用130万像素,具有低照度及红外夜视功能,支持Ipv4/v6、TCP/IP,HTTP,RTP/RTSP,NTP,DNS,DDNS,SNMP,PPPoE等协议,安全防护等级为IP66,室外摄像机需安装防雷装置。摄像机类型及数量要求见下表1。
3.2 信号传输网络设计
本系统的视频信号及控制信号均采用IP网络传输,所有新购摄像机均为RJ45接口,原有模拟摄像机通过接入视频服务器将信号转为数字信号,通过IP网络传输。核心交换机设在安保机房,核心交换机与监控服务器、IPSAN、视频解码器及校园网核心交换机直接连接,传输速率为1000兆,机房内的管理电脑通过接入交换机与核心交换机连接,机房内设置视频信号接入交换机,1000兆上联核心交换机,通过100兆光纤收发器及光纤与监控子网连接。每个单体建筑为一个视频监控子网,摄像机通过双绞线汇入本子网交换机后,通过100兆光纤收发器及室外光纤连接到安保机房,室外设置若干视频监控子网,室外摄像机通过100兆光纤收发器接入到室外视频监控子网,该子网通过100兆光纤收发器及室外光纤连接到安保机房。信号传输网络拓扑图见图2。
3.3 存储系统设计
本系统在四所院校的安保机房中分别设置一套存储系统,用以集中存储本校区的视频画面数据,该存储系统的的主要特点是:1)采用基于iSCSI技术的IP SAN(Storage Area Network)解决方案;2)在监控中心部署存储系统,实现集中存储,集中管理,节约投资;3)采用RAID5等存储技术,提高数据存储的安全性、可靠性;4)基于IP网络进行存储,实现随时随地调看存储资料。
IP SAN具备SAN集中存储系统的诸多优点,与DAS相比,IP SAN解决了DAS无法共享存储资源和扩展困难的问题,与FC SAN对比,其优势在于成本相对较低。同时,由于基于TCP/IP协议,配置、管理、维护更为简单,由于基于IP网络, IP SAN的系统构建、升级扩容及远程备份都非常简单,传输距离没有限制。
高清监控区域采用720P格式的2Mbps的码流进行存储,系统满足24小时存储要求,确保系统存储容量具备15天以上的能力,考虑到数据的安全性,存储阵列采取RAID5模式。各院校存储容量计算如下:
1)一职校,392台摄像机:
录像容量(TB)=摄像机数×存储天数×24×60×60×录像码率(Mbps)/8/1024/1024=392×15×24×60×60×2(Mbps)/8/1024/1024≈122(TB)
2)二职校,384台摄像机:
录像容量(TB)=摄像机数×存储天数×24×60×60×录像码率(Mbps)/8/1024/1024=384×15×24×60×60×2(Mbps)/8/1024/1024≈119(TB)
3)城职院,416台摄像机:
录像容量(TB)=摄像机数×存储天数×24×60×60×录像码率(Mbps)/8/1024/1024=416×15×24×60×60×2(Mbps)/8/1024/1024≈129(TB)
4)运职院,440台摄像机:
录像容量(TB)=摄像机数×存储天数×24×60×60×录像码率(Mbps)/8/1024/1024=440×15×24×60×60×2(Mbps)/8/1024/1024≈136(TB)
3.4 显示系统设计
本系统在安防机房内设置一套电视墙,供安保值班人员实施观察或回放各监视点的画面,本系统利用原有21寸监视器,每院校新增2台42英寸LED监视器,建成一个按3-2-3排列的监控电视墙。由于监视器数量有限,为了更好地观察监控点情况,每台监视器被切分为25个分屏画面,除进出大门及几个特别重要的监视点固定显示外,其余采取轮巡方式循环显示,每个监视点显示10秒钟。当然,系统允许管理人员根据需要进行人工干预和控制。监控电视墙示意图见图3。
获得授权的管理人员,可以在校园网内通过电脑随时调看摄像头的实时画面或检索存储在IP SAN中的历史监控画面。
4 总结
由于篇幅有限,系统的其它设计及相关细节不在此一一介绍。基于IP SAN的职教园视频监控系统于2013年初招标实施,投资金额1250万元,经过中标单位的努力及各院校的大力配合,年底实施完毕,系统运行正常,达到设计预期目标,对校园的安保工作起到相当大的作用。当然,系统建设不是一成不变和一劳永逸的,还需要各学校根据自身的特点制定相应的管理制度,对系统加以管理和维护;学校也要在的系统运行中不断加以完善,例如,根据实际需要增加监控摄像机和存储容量,调整现有摄像机的安装位置,调整智能球机的巡航程序,合理设置管理人员权限,接入与柳州市天网等,系统只有经过不断地完善,才能更好地发挥应有的作用。
参考文献:
[1] 刘富强.数字视频监控系统开发与应用[M].北京,机械工业出版社,2003