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建筑工程案例分析论文

时间:2022-12-07 01:14:08

建筑工程案例分析论文

第1篇

关键词:准备阶段;探究性学习;总结归纳

近些年来,国内很多高校都对案例教学法进行了探索,旨在培养学生的问题分析与解决能力,增强学生的学习兴趣,还能克服学生基础差的缺点,取得了良好的效果。

一、建筑力学课程案例教学法概述

在工科专业中,建筑力学课程是一项很重要的基础课程,是理论和实践之间的紧密联系,重视基本概念的同时,也重视实际计算。学生对后续专业进行学习,要建立在建筑力学课程这一基础上,从而掌握解决建筑工程实际问题的理论与技能。而建筑力学课程的案例教学法不但可以充分激发学生对建筑力学课程的学习积极性,还能让学生加深对建筑力学中的相关基本概念的理解,并且培养学生的力学素质与建筑工程素质,培养其创新能力。

二、建筑力学课程案例教学的特点分析

1.故事性

在建筑力学课程中,案例教学法一般都具有比较强的拟真性以及故事性。教师在采用案例教学法进行教学的过程中,一般都会以故事形式来将课程的相关案例引进来,从而激发学生对建筑力学课程的学习兴趣,让其体会到课堂上的知识具有实用性,可以解决现实生活中的实际问题,与实践活动相贴近,有利于调动学生的积极主动性。

2.思维启发性

在建筑力学课程中,案例教学法具有比较灵活的思维启发性。教师在教学时必须对一系列具有关联性的思考题进行科学合理的设计。而思考题有多种形式,可以含义外露或含蓄,也可以具有一定的知识性与开放性。因此,学生可以在面对各种类型的思考题时,发挥自己的思维能力,对问题进行探索,寻找解决问题的途径,培养自己的解题能力,这有利于对学生的思维进行启发与培养。

3.自主性

建筑力学课程中案例教学法的中心是对建筑工程案例进行研究,学生的主要学习内容即对问题的分析和解决方法的掌握。在教学过程中,教师发挥主导作用,引导学生对其引入的建筑工程案例进行学习与研究,从而对知识的分析与综合应用进行探索,寻找解决问题的方法。

三、建筑力学课程案例教学法的实践分析

1.课程前的准备阶段

教师在建筑力学课程之前需要做好与课堂内容有关的案例收集工作,而且在收集的过程中,要注意案例的典型性与层次性。案例应该体现出理论和实践之间的有效结合,在一定程度上激发学生的兴趣。

2.课程教学过程中的探究性学习

所谓探究性学习,实际上是对学生进行鼓励,让他们积极主动参与到课程教学的探索活动中,并且认真思考与实践,是具有比较强的创造性、教育性以及实践性的一项教学活动。教师应该将学生分组,设组长。同时,学生应该积极主动地发表自己的意见,将自己对教师布置的相关问题的理解与分析充分表达出来。在这个过程中,教师也应该发挥自己的主导作用,为学生提供细心指导。

3.对案例教学过程中的知识点进行总结归纳

总结的时候,包括两种主要形式,即师生问答与组长汇报,让学生在最大程度上对知识点进行感知,避免一味听教师讲授。教师在总结讨论情况时,应该对那些有独特分析与见解的学生进行肯定。同时,教师应该将学生在讨论过程中存在的优缺点指出来,并且加以纠正,避免学生模糊了理论知识或者造成错误认识。

4.巩固建筑力学知识的应用

在探究性学习讨论过后,学生对所学知识点已经大致掌握,在分析与总结之后,可以让学生独自完成教师布置的习题,也可以让教师引导学生去完成习题,让学生对建筑力学课程中所学知识进行加强与巩固。如果建筑力学课程的相关问题具有较强的分析性与判断性,可以由学生分组来探讨,避免学生对学习产生畏难情绪。

教师采取案例教学法进行教学,不但可以培养学生的建筑力学素质,还能提高学生对建筑工程问题的解决能力,培养他们的创新意识,有效提高建筑力学课程的教学质量,为社会培养建筑工程应用型人才,满足企业对人才的需要,促进企业与社会的经济发展。

参考文献:

[1]唐明.建筑学专业建筑力学课程教学改革的探索与实践[J].惠州学院学报:自然科学版,2005.

第2篇

【关键词】城市历史建筑 案例研究 建筑保护 建筑策划

随着我国城镇化进程的不断推进,很多历史建筑被拆除、历史街巷被拆迁。当人们幡然醒悟的时候,历史建筑已经所剩无几。历史建筑是一部生动的建筑史教科书,然而面对真实而丰富的现实案例,传统的建筑史教学却视而不见,仍专注于抽象的建筑历史知识的讲解。某一历史时期的社会生活、重要事件、风土民情、经济活动、技术革新被抽象成几幅图片和几段文字,建筑与生活之间生动的联系被人为割裂。某种建筑形式的产生与消亡似乎只是一个逻辑推演,而不是社会生活与文化形态的体现。这样的建筑史教学很难帮助学生理解社会、经济、文化与建筑之间的内在联系,很难帮助学生建立处理复杂建筑问题的历史观与真实感。

城市的历史建筑不仅包括列入各级文物保护单位的建筑,还有大量的一般性历史建筑,它们具有过去某一时代的典型特征。这些一般性历史建筑虽然接近或者超过使用年限,但建筑质量良好、结构坚固、形式美观,改造后仍然能够满足继续使用的要求。将城市的历史建筑作为案例引入建筑史教学,通过挖掘过去、分析现状、思考未来,帮助学生进入建筑历史的语境,建立社会生活与建筑型制之间的联系,从而培养科学的建筑历史观。

一、全球化与城市化背景下的历史建筑与建筑历史

全球化城市化是当代中国发展最鲜明的主题。当2011年我国城市人口首次超过农村人口时,当国家大剧院和奥运场馆出自国外建筑师之手时,我国建筑师该如何面对全球化与城市化对国内建筑市场的影响?建筑学高等教育该如何应对全球化的教育市场冲击以及如何实现与全球化的建筑教育的接轨?当深入思考这些问题时,发现我们真正亟需理解和面对的并不是技术给人们生活带来的改变,而是不同文化之间的沟通。在建筑学的教学体系中,建筑史最符合这样的知识架构和研究视角,能够帮助学生从历史和从文化交流的角度理解建筑设计思想的形成和发展。常规的建筑史教学着重于世界几大文明体系中建筑范例的讲解,并已经形成对该建筑同时期的社会背景知识的理论梳理。然而仅从理论上阐述建筑设计思想从何而来、为何而来、如何实现,难以使缺少历史知识积累、缺乏社会生活经验的学生将授课内容转化成自身的经验,难以使他们理解不同文化背景下的不同建筑语言。为使学生更容易理解建筑史的教学内容,需要将现实案例研究引入理论教学,通过现实案例与历史案例之间的对比学习,产生历史与现实对话的效果,使学生能够以历史案例的研究方法分析现实案例,并带着现实案例的问题到历史案例中寻求经验。我国有着丰富的历史建筑资源,唐宋时期有少量遗存,明清时期留有的建筑数量很大且保存较好,清末到民国时期的建筑和早期的现代建筑分布于上海、南京、天津等城市。一般省会及大型城市都有历史建筑遗存,而这些城市也是建筑学院集中分布的地方,因此借助周边的历史建筑资源进行建筑史教学是现实可行的。同时,在房地产经济的刺激下,拆除城市历史建筑让地于新的房地产项目的事件层出不穷,城市特色也因为历史建筑的消亡而日益丧失。出于保护历史建筑的目的,将其作为研究对象,记录其产生与消亡,和围绕其发生的人情世故,这有助于学生鲜活地理解建筑、理解建筑师的社会责任。

二、历史建筑案例教学的程序

历史建筑案例教学首先需要选择易于开展研究活动的案例,然后制定研究计划,组织学生进行调研活动,经过讨论和反复论证的过程,最后得出研究结论。

(一)确定研究对象

教师需要指导学生从所在城市的历史建筑中选择便于开展研究活动的案例,这些案例可能包含文物保护建筑和一般性历史建筑。这些建筑类型不同、残破程度不同,教师可以指导学生根据保护的紧迫性、社会影响力、相关项目的支撑情况确定研究对象。为便于学生了解案例研究的基本方法,教师需讲解相似案例的研究方法,通过讲解范例帮助学生建立案例研究的框架体系。

(二)文献搜集与现场测绘

历史建筑的过去隐迹于历史文献中,这些文献包罗广泛且内容繁杂,既包括地方志和建筑档案,也包括记录历史事件和历史人物的史书、民间传说、小说、戏剧、报纸杂志等。在文献搜集阶段需要进行仔细的甄别与梳理,带着问题搜集文献资料会产生事半功倍的效果。与文献搜集同步进行的是现场测绘,现场测绘过程中需要秉持怀疑和追问的态度,多思考问题产生的原因。现场测绘还需要分辨历史建筑哪些部分做了改变,以及这些改变对原来的形式、功能、结构产生了怎样的影响。

(三)利益相关者调查

“利益相关者”的概念来自经济学,指的是“能影响组织行为、决策、政策、活动和目标的人或者团体,或是受组织行为、决策、政策、活动或目标影响的人或团体”。用利益相关者分析方法便于明确历史建筑与其相关群体的关系,以及这些群体的利益诉求。历史建筑的利益相关者群体包括居民、公众、学者、房地产商、政府、媒体,他们各有不同的利益诉求。一般而言,大多数居民关注的是改善自身的居住条件,他们愿意离开老旧而狭小的老房子搬进宽敞明亮的新居;公众对历史建筑更多地是投射了怀旧的情感,因为这些老房子承载了他们的记忆;学者关注历史建筑的艺术价值和社会价值,认为遗存至今的老房子大多设计精美,并维系着稳固的社会网络;房地产商追逐商业利益,希望简单地以拆旧建新换得高额的经济回报;政府既负有管理城市的责任,又有追求经济利益的现实需求;历史建筑的保护需要借助媒体引起公众的关注,媒体肩负着引导社会舆论的作用。虽然利益相关者具有上述基本态度,但每一个历史建筑的案例中,利益诉求会有变化,利益相关者之间的力量对比也会发生改变。学生通过对利益相关者的调查,能深入理解与建筑设计密切相关的各方群体的利益取向,调查工作也为今后从事建筑设计工作积累了经验。

(四)案例比较研究

对于历史建筑的活化利用,国内外已经有许多成功案例。将这些成功案例与所研究案例进行对比分析,有助于帮助学生全面地认识所研究案例的限制性要素,将抽象的经济、社会、文化影响转化成具体的经济测量指标、社会影响因子和文化表征。案例比较研究有助于开阔学生的视野,通过借鉴和实际运用成功案例经验,进一步体会历史建筑与其利益相关者的关系。

(五)改造利用的方案设计

在以上对历史建筑的调研和分析的基础上,提出历史建筑改造利用的方案。这些方案需要有科学严谨的论证过程,包括历史建筑的文脉、利益相关者的利益取向、方案对各方的回应、方案的可行性论证、方案成果的评价方法等。改造利用方案的论证过程就是建筑设计的前期工作。历史建筑改造利用涉及复杂的社会环境因素,这种训练对学生今后解决建筑项目面临的实际社会问题有很大的帮助。

三、历史建筑案例教学的方法

将案例研究理念引入建筑史教学,改变了以往的以授课为主的教学方法,转变为“发现问题――界定问题――分析研究问题――寻找解决方案――多方案比较――设计成果”的研究型教育模式。通过研究型教学能够提高学生学习的主动性,主动发现问题,主动寻求解决方法,进而提高了学生独立获取知识,独立解决问题的能力。

(一)研究与授课相结合

在传统的建筑史教学中,学生缺乏独立进行案例研究的经验,因此在历史建筑案例教学中需要教师讲述案例研究的方法、示范案例研究的过程、监控研究的进展。同时案例研究的目的是帮助学生理解建筑史教学中各时期和各种文化语境中的建筑范例,使抽象的理论知识与生动的社会现实产生联系。用历史建筑案例研究的方法和过程学习建筑史知识,可以将学生搜集与组织的相关学科知识融入建筑史教学中,帮助学生建立个性化的建筑史知识体系。

(二)讨论式教学

讨论式教学模式打破了信息的单面传递方式,促成教师和学生,学生和学生之间设计思想的多向交流。讨论式教学不再以教师为教学中心,而是以研究问题为中心。学生和教师作为平等的研究主体,通过陈述、怀疑、提问、争辩等交流促成对研究问题的深度解析和对解决方法的多向思考,进而实现共同探索、共同发现、共同创造的教学结果。历史建筑案例研究的过程中经常需要开展多层次的讨论,包括研究组内讨论、组间讨论、利益相关者讨论等。讨论教学的目的是各抒己见,拓展思路,求同存异,解决问题。

(三)开放式教学

历史建筑案例研究本身需要建立一个开放的知识体系,涵盖历史学、地理学、社会学、经济学、艺术学等多个相关学科的内容,这些学科知识为案例研究搭建了跨学科研究的平台。学生走出校园,进行历史建筑的社会调查,生动而丰富的社会现象构成了另一个开放的课堂。社会的感性体验与课堂的理性体验相结合,有助于提升学生的实践能力。开放式教学需要教师具有开阔的眼界,通过点拨思路、提供建议的方法形成师生合作的开放式教学氛围,从而激发学生的探索热情和创造性。

结语

把历史建筑案例研究引入建筑史教学与研究,既丰富了课堂教学的内容,又促进学生社会实践能力的提高。建筑学的教学一向注重学生实践能力的培养,现在通行的假期实习和毕业实习的目的也是强化教学与社会实践的联系。然而建筑设计院的工作以实用性为导向,并不能帮助学生建立职业价值观和社会责任感。纵观建筑学的课程体系,建筑史能够很好地担当起将以史为鉴,承前启后,兼济天下的职业道德传继的重任。在当前建筑史教学缺少思想性、缺乏与现实社会联系的情况下,在讲述建筑史的同时研究现存在历史建筑,能够很好地弥补上述不足,校正建筑史教学纸上谈兵的倾向。

(注:本文为教育部人文社会科学项目“城市历史文化景观的优化与整合”研究成果,课题编号:11YJC760038;江苏省哲学社会科学研究项目“现代城市文脉中传统建筑符号意义的重构”研究成果,课题编号:11YSC012;南京财经大学预研究项目研究成果,课题编号:Y2012018;南京财经大学教改项目成果,课题编号:JGY1539;江苏省教育厅哲社基金成果,课题编号:08SJD76000003)

参考文献:

[1](美)埃文斯,施马兰西.触媒密码[M].陈英毅,译.北京:商务印书馆,2011.

[2]邓庆坦,邓庆尧.中国近代建筑在房地产业主导下的发展演变[J].天津大学学报(社会科学版),2005,(11).

[3]杨春蓉历史街区保护与开发中建筑的原真与模仿之争――以成都宽窄巷子为例[J].西南民族大学学报(人文社科版),2009(6).

[4](美)弗里曼.战略管理:利益相关者方法[M].王彦华,梁豪,译.上海:上海译文出版社,2006.

第3篇

关键词:案例教学法;建筑工程;工程经济学;教学改革

中图分类号:G42;文献标识码:A

1引言

建筑工程经济是土木工程专业教学体系中重要环节,是阐明工程技术和经济效果间关系的专业课程。当完成土木工程专业基础知识学习后,通过本课程的学习,学生能够对建筑工程由部分到整体,由内到外的全方位认识,掌握工程经济的基本原理与方法,熟悉工程技术方案优选的基本过程,初步具备将工程经济相关知识和方法运用到建筑工程实践的能力。建筑工程经济作为一门实践性很强的课程,在传统的教学过程中,通过向学生灌输相应教学内容的讲授方式,即所谓填鸭式教学,课程结束后,学生头脑中只有简单记忆的经济学公式和概念,并不具有解决实际问题的能力,因而,在走上工作岗位后很难做到学以致用。针对这一情况,许多教师都探索在教学改革,寻找教学相得益彰的讲授方法。笔者根据多年教学经历,尝试将案例教学法引入到建筑工程经济课程教学中来。

2建筑工程经济学教学面临的问题

传统的建筑工程经济教学的不足主要表现为:教材内容更新滞后、教学方法和教学手段没有跟上信息技术的发展、教学与实践环节相对独立导致的学生工程实践能力不足和缺乏完善的实践教学体系和科学的考核评价体系等。建筑工程经济学教学改革是一个逐渐探索的过程,本文仅就教学方法上进行探讨。

3案例教学法简介

案例教学法起源于波士顿法学院[1],根据实际案例,在实践中学习“代替”理论讲解。该教学法以案例为基础、以能力培养为核心,鼓励学生为案例中介绍的问题寻找可行的解决方法,分析其可行性并解释证明原因。这只有在学生搜寻更多对于他自身来说的新信息并且利用现有资料获取信息的情况下,才会成功。学生必须全面考虑这些信息,并跟案例紧密联系起来。利用案例研究进行学习有两个目的。一是学生认识到某些问题的解决方法,二是最后要检测,哪些重要的关系尤为突出,可以从个案的罕见的步骤和关系出发可以推断出哪些普遍的现象。

案例教学法在当今世界的教育和培训中得到广泛应用,案例教学法通过模拟现实生活情境,以案例为基本教学材料,让学生通过研讨的方式进行学习。教师在其中扮演激励者的角色,经过学生们积极参与和讨论,可提高其分析和解决问题的能力。设计教学案例时需遵循以下原则:首先是基本性原则。应包含课程的基本知识,便于学生从中获取基本概念、规律和了解课程的结构。其次是基础性原则。内容需符合学生的心智水平,接近其经历、经验和掌握范围。然后是范例性原则。案例应是经过精选的、示范性作用。最后是可操作性原作。设计的案例过程中,要充分考虑到案例教学中可能遇到的问题,能够及时解决。

基于如上这些原则,应用案例教学法时,教师需准备与所讲授知识点关联性较强的素材,并在课堂上逐步向学生讲解分析,在其了解全部知识点后,带着问题去学习,加强和巩固其对重点知识的理解。通过案例分析,保持学生积极的思维状态,引导其分析和探索,培养其创新能力。

4. 案例教学法的应用

价值工程作为一种工程技术理论,其基本思想是以最少的费用换取所需要的功能。以其较高的实用性和可操作性,成为建筑工程经济课程的重要章节,并在建筑工程领域得到广泛应用。价值工程已发展成为一问比较完善的管理技术,在实践中已形成了一套科学的工作实施程序。

4.1案例教学步骤

首先是基础知识讲授。此为准备阶段,需要安排学生预习和了解价值工程的基本原理,相关概念,计算公式和计算方法等基本内容。

其次是案例展示,此阶段可利用多媒体教学设备将相关工程项目案例呈现在学生面前,并介绍项目的项目概况及主要经济技术指标。

然后是案例分析,结合该案例讲授本节课程的基本要点,通过运用价值工程理论分析步骤,在适当教学提示下引导学生进行项目方案评价。

价值工程分析是发现矛盾、分析矛盾和解决矛盾的过程,通常是围绕以下七个合乎逻辑程序的问题展开的:(1)这是什么? (2)这是干什么用的?(3)它的成本多少?(4)它的价值多少?(5)有其他方法能实现这个功能吗?(6)新的方案成本多少?功能如何?(7)新的方案能满足要求吗? 按顺序回答和解决这七个问题的过程,就是价值工程的工作程序和步骤。即:选定对象,收集情报资料,进行功能分析,提出改进方案,分析和评价方案,实施方案,评价活动成果。

选择好研究对象后,进行功能分析,随后将学生分组进行实践练习。由小组成员自行分工,模拟制作调查问卷,对各项功能权重进行问卷调查来获取第一手资料,然后进行分组讨论,对案例的功能进行定义、整理和评价分析,选用相关计算各项功能权数并列出相应的分析表格。通过计算成本系数和功能评价系数,最终计算出价值系数,其中价值系数高者为优。

最后是案例总结,完成案例分析环节后,各小组将研讨成果以幻灯片的形式进行汇报,并进行课堂讨论。针对学生讨论中出现的问题,由教师进行分析总结并指出解决问题的方法和思路等,最后让学生继续改进和完善案例价值工程评价报告。通过上述过程,使学生掌握扎实的理论知识并提高其综合能力。

4.2 案例设计实例

此处,以某市高新技术开发区一幢综合楼项目为例,设定该项目征集了A、B和C三个设计方案,应用价值工程确定优选方案。各设计方案对比项目如下:

A方案:结构方案为大柱网框架轻墙结构体系,采用预应力大跨度叠合板,墙体材料采用多孔砖和移动式可拆装分隔墙,窗户采用中空塑钢窗,面积利用系数为93%,单方造价为1438元/m2;

B方案:结构方案同A方案,墙体采用内浇筑外砌筑,窗户采用单玻璃塑钢窗,面积利用系数87%,单方造价为1108元/m2;

C方案:结构方案采用砖混结构体系,采用多孔预应力板,墙体材料采用蒸压灰砂砖,窗户采用双玻塑钢窗,面积利用系数为79%,单方造价为1082元/m2。

首先由学生集中讨论,给方案中各主要因素设定权重,并对方案中的选型进行评分。其中一种方案各功能的权重及方案的功能得分见表1。

表1 方案功能分值

其次,根据既定功能分值,计算各方案的功能指数、成本指数和价值指数,如表2~4所示。

表2功能指数计算表

表3成本指数计算表

表4价值指数计算表

经过如上分析,可知,在该设定功能评价体系下,最优方案是B方案。

在教学实践中,通过多种评价体系设定,调动学生的参与性,学习积极性,并通过相关计算步骤,熟悉、了解和掌握价值工程分析技能和技巧。为实际工程应用打下良好基础。

5结论

使用案例教学法的目的在于,让学生通过案例的研究与分析来进行学习,通过案例设计来实施教学过程,学生由被动地接受知识转变为积极主动地参与学习,提高其分析和解决问题的能力。实践表明,适当应用案例教学法的课堂教学能收到较好的效果,获得了学生的肯定。案例教学法是在高校课程教学改革中有推广价值。

参考文献

[1] 张艳,《工程经济学》教学方法初探[J], 潍坊学院学报, 2012,12(4):116-118;

[2] 王海英, 浅谈如何做好《建筑经济》课程的教学[J],中国西部科技, 2011,10(29):73-74;

[3] 赵超 姜长茂, 工程经济学课程实践改革初探,科技信息, 2013,17:14

第4篇

关键词:建筑法规;课程改革;实用性

一、优选教材,根据专业特色优化教学内容

工程类专业《建筑法规》课程内容繁杂,集建筑学专业知识和法学专业知识于一身,加大了教材编写的难度。目前,市面上供工程类专业学生的《建筑法规》教材都有一个弊端,即缺乏针对性,纯文字的教材内容抽象,工程类专业知识及法律专业知识都是浅尝辄止,对需要探究的问题并未深入讨论。工程类《建筑法规》课程的授课对象是缺乏法律基本理论知识和人文知识教育的工科类学生,对于他们来说,有公式、计算、图形的教材才是理科专业的重点,纯文字的《建筑法规》会给工科学生产生误导,认为该门课程只是副课,并不重要;另外,工科类学生缺乏法学基本理论知识的学习,《建筑法规》教材几乎没有法学基础理论知识的介绍,整篇都是专业法律知识,学生课前看不懂,课上就会听得云里雾里,从而降低课程学习兴趣。因此,一本好的《建筑法规》教材是课程效果实现的关键之一。针对市面上的《建筑法规》教材都未考虑到工科学生的法律基本理论知识和人文知识教育缺乏的弊端,独立学院在优选教材之后还应该根据学院工程类专业特色编写辅助教材。以桂林理工大学博文管理学院为例,学院开设《建筑法规》课程的对象是工程造价专业的学生,辅助教材内容应以购买的《建筑法规》教材为基础,从中梳理出与造价工程专业相关的法律法规知识,并配套相应的法学基本理论知识以及相关的实际案例分析,让学生在了解法与道德舆论、公权与私权、罪与非罪等法律基本理论知识后,结合自己专业,结合实际案例,主动学习,从而学以致用,达到课程开设目的。

二、双重考核,促进学生学习主动性

目前,独立学院工程类专业《建筑法规》课程虽是一门专业基础课,但同时也被列为考查课,以桂林理工大学博文管理学院为例,造价工程专业开设的《建筑法规》课程的考核方式要么是课后案例分析,要么是论文写作,考核重点不突出,考核难度不大,这种考查方式无法让学生对重要知识点进行梳理和掌握,无法在遇到实际问题时运用所学解决问题,本应是一门专业应用较强的课程因考核难度的降低被学生误以为是不重要的课程,从而失去学习兴趣,把精力都放在其他需要应试的课程上,降低本门课程的学习主动性。笔者建议实行双重考核,平时成绩和期末成绩五五分成,平时考核以考勤和案例分析为主,期末考核采取应试方式,让学生既要重视平时课堂的学习,也要掌握重要知识点,以备遇到真实案例时,能运用所学知识及所学案例处理方法解决问题。

三、健全培训机制,夯实教师自身知识水平

影响课程实效性的另一关键因素便是任课教师自身的理论知识水平和实践技能。《建筑法规》作为一门集工程类专业知识和法学专业知识于一体的课程,仅靠一本优选教材和短短32个学时的课时讲解,并不能让学生很好地把握重点和运用实践。因此,教师自身的理论知识水平和实践技能至关重要。对于独立学院来说,以桂林理工大学博文管理学院为例,师资力量本就薄弱,承担课程任务繁重,像《建筑法规》这样的考查课程一般是由青年教师担任,青年教师多是刚从学校毕业,并未从事相关工作,不具备相关工作经验,同时要么是工科类专业未受过法学知识教育,要么是法学专业老师兼任并未受过工程类专业知识教育,这类青年教师由于自身知识水平和经验能力不足,无法有效抓住课程重点,只能照本宣科,案例讲解也只能浮于表面,本就对纯文字教学不感冒的工科类学生更是失去本门课程的学习兴趣。建议独立学院重视《建筑法规》课程,对造价工程方向教师进行法律基本理论知识的培训,安排经验丰富的教师或者律师给做培训,并鼓励青年教师多学习、多去挂职,努力夯实自身知识水平,提升授课能力,促进课程实效性目的的实现。

[参考文献]

[1]田蓉.关于<建筑法规>课程改革的思考与探讨[J].山西煤炭管理干部学院学报,2013-11-04.

第5篇

关键词:传热学;教学改革;课程建设;创新能力

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)33-0071-02

面对社会对人才培养的需求,2012年普通高等学校本科专业目录将建筑环境与设备工程专业、建筑智能设施(部分)、建筑节能技术与工程三个专业合并,调整为建筑环境与能源应用工程专业[1]。建筑环境与能源应用工程专业是工学土木类4个本科专业之一,与土木工程、建筑学、环境科学与工程、能源与动力工程等专业交叉,专业范围扩展为建筑环境控制、城市燃气应用、建筑节能、建筑设施智能技术等领域。

在“重基础、宽口径”的形势下,夯实基础、凝练特色、优化课程体系成为专业教学改革的核心问题之一。辽宁工业大学建筑环境与能源应用工程专业作为辽宁省普通高校本科重点支持专业,经过多年的发展,形成了“夯实专业基础、强化工程实践、注重创新、培养专业素质高和实践能力强的应用型工程技术人才”的专业特色。笔者所在的传热学课程教学团队在课程内容体系、教学方法改革等方面不断探索、实践。本文以辽宁工业大学建筑环境与能源应用工程专业为例,从传热学的课程定位出发对课程内容优化、案例分析的运用、新成果的吸纳、师资力量建设以及教学方法改革措施等进行探讨。

一、课程描述

1.在培养方案中的定位

传热学是建筑环境与能源工程专业的一门主干专业基础课[2],它建立在专业基础课工程热力学、流体力学之上,主要讲述建筑环境与能源应用工程专业所涵盖的暖通空调、供热工程、制冷技术、锅炉房工艺与设备等工程技术中共同的热量传递规律的科学。学生通过传热学课程的学习,可获得热量传递的基本理论、基本知识和基本技能以及传热计算的基本方法,培养学生的思维能力、分析和解决实际工程问题的能力,为学习后续课程打下必要的基础,并通过设计、实验、实习等实践教学的配合,掌握热工设备设计、提高能效等基本理论和方法,形成初步的工程实践能力。

2.与其他课程的关系

如果把本科生专业知识体系构建过程比作是教学生如何建造房子的过程[3],那么基础课和专业基础课是教会学生如何打造房子基础的过程,专业课就是教会学生如何在基础上建造各种房子的过程。传热学作为一门核心的专业基础课,其本质是一门科学,内容相对稳定,每一个进步都会带来技术上质的变化。剖析传热学课程与其他课程之间的关系,探讨教学与学生认知过程的契合,是提高教学质量的基础。

(1)与流体力学和工程热力学课程的关系。流体力学和工程热力学是传热学的先修课程。学生通过课程的学习掌握热现象中物质能量平衡的关系及流体流动过程的力学性质和边界特点。通过基本概念、基本理论和实际应用,为学生进入建筑环境与能源应用工程专业课学习打下坚实的基础知识。同时,积极引导学生对物理概念、物理现象本质的理解,培养学生科学的思维方法。

(2)与暖通空调、热质交换原理与设备、供热工程、制冷技术、锅炉房工艺与设备等专业课的关系。这五门课程的共性问题包括热量传递过程、换热设备的类型及适用范围、换热器的设计计算与校核计算、换热过程的强化与削弱等,上述理论知识均涵盖在传热学的教学内容中。在传热学教学过程中,应概述其基本理论在其他专业课中的应用,并结合相关专业工程实例掌握传热学的基本理论,帮助学生正确理解传热学在专业课学习中的重要性。

(3)与认识实习和生产实习的关系。传热学课堂教学安排在认识实习实践环节与生产实习实践环节之间。认识实习环节帮助学生认识各类换热器的形式和功能,生产实习环节安排冷热源系统中换热器运行调试的相关内容,帮助学生巩固课程所学的理论知识,并将理论与实践相结合。

(4)与课程设计和毕业设计的关系。传热学为课程设计和毕业设计实践环节提供围护结构传热计算及各类换热器(如散热器、地埋管换热器、空气处理机组、一次网/二次网换热器、蒸发器、冷凝器、余热回收装置等)设计计算的基本理论和基本方法。通过实际工程案例的引入,使学生体会相关理论和方法的应用过程,帮助学生初步形成分析、计算与解决工程问题的能力。

二、课程建设

在专业课程体系建设中,如果每门课都片面强调自身科学的、系统的、完整的、严密的体系,势必引起专业培养方案学时的不适当膨胀。因此,将整个专业知识结构设计成为一个科学的、系统的、完整的、严密的体系,所涉及的课程服从整个体系的需要,可以使每门课程在专业知识结构中起到恰如其分的作用。在上述思想的指导下,围绕传热学课程建设提出了如下措施:

1.突出建筑环境与能源应用工程专业中传热学共性的提炼

在绪论部分引导学生认识传热学的任务、基本要求及在专业学习中的重要性。通过对传热学功能与作用的阐述,帮助学生在专业知识体系中恰当定位。传热学作为具有百年历史的经典学科,内容极其丰富,也早已自成体系,核心理论包括传热的三大基本理论模块――导热、对流和辐射,外延理论模块包括凝结、沸腾和质交换。课程理论性和逻辑性强,符合学生学习活动的心理逻辑。根据上述特点,以能量守恒定律为主线,串联起导热、对流和辐射三个理论模块,适当涉及到凝结、沸腾和质交换等相关外延理论模块。按照热量传递机理、传热过程计算方法、增强或削弱传热措施等方面归纳三类基本传热方式的共同性与区别,以及在建筑环境与能源应用工程领域的典型应用。

2.提高案例分析在课程内容中的比重

传热学理论分析较多,公式复杂且难以理解,因此在理论教学中通过典型案例来揭示抽象理论更容易被学生接受。可以通过授课中案例导入、小结中典型案例分析应用以及布置大作业等不同的方式开展,使学生深入理解基本概念、原理,并学习如何利用课程理论与方法解决实际工程问题。

3.适时吸纳本学科的创新成果

随着传热学学科的不断发展,许多新成果不断被应用于建筑环境与能源应用工程领域,这些新的知识也逐渐被引入到传热学教学中。例如微尺度传热学、生物传热学,以及螺旋折流板、双斜内肋管、微肋管等新型换热设备。对于本科学生而言,对这些新概念、新现象、新设备的认识和理解有时是比较困难的,但与专业应用关联起来可以有效拓展学生的视野,助力创新性人才培养。

4.加强教师知识和能力

通过学习和研讨,让相关教师具备坚实的传热学、工程热力学、流体力学理论基础;具有专业全局观念,了解专业人才培养模式与规格要求,清楚专业课程体系及各门课程、各实践环节在人才培养方面的作用,掌握所承担的课程与其他课程或教学环节的衔接关系;具有丰富的工程实践经验,理解工程实践对人才能力的需求;了解学科前沿和发展动态,具有工程新技术研发能力。

三、课程教学方法改革

以突出学生主体性和专业学习的实用性为原则,在传热学授课过程中综合运用了启发式教学、案例教学等方法,旨在激发学生学习兴趣、提高教学效果。

1.启发式教学

改变传统专业基础课面面俱到的灌输式教学方法,转向适合学生认知过程的启发式教学方法。从基本概念到原理运用再到技术分析,层层递进,由教师引导学生一起去思考、分析和讨论问题,让学生在主动思考中掌握新知识,同时锻炼运用知识的能力。下面以传热学中“导热微分方程”一讲为例进行分析。

该讲包含大量的偏微分方程,内容抽象,教师在讲授时将重点放在分析导热微分方程及其各项的物理意义、推导的理论基础、如何简化与应用等方面。结合本专业典型的墙体导热过程,提出工程应用问题,即“如何计算在温差作用下由分子热运动产生的热量传递”;引出解决方法,即“物理模型―数学模型―求解”求解数学物理问题的一般方法和应用“能量守恒定律与傅里叶导热定律”的基本原理;阐述导热微分方程推导过程,剖析各项物理意义,例如“为热扩散项,表征的是单位时间内从x方向导入与导出微元体的净热量”;导热微分方程的应用,设定不同的墙体导热工程情景与学生讨论方程的简化条件,例如“导热系数是定值、无内热源、稳态”等等,启发学生建立导热微分方程的简化形式与高等数学中Poisson方程、Fourier方程、Laplace方程等的联系。

用这样一种启发式教学方法,使学生不仅理解了教材中理论性极强的推导过程,还能够使学生清楚为什么导热微分方程会有非稳态项、扩散项、源项以及什么时候可以省略,同时引导学生利用高等数学中的相关知识求解简单的导热微分方程。这样,教学过程不只是简单地教材重现,而是教材的导读与深化。教材是从抽象的概念和原理入门,再落实到实际应用;而教学要从实际问题出发,引出解决问题的方法,逐步掌握正确的概念和原理,进而形成普适性的抽象理念,二者的思路方向是相反的。

2.案例教学

传热学是一门与工程实践紧密联系的科学,有许多从生产实际中抽象简化出来的案例。案例教学可以从两个角度进行,一方面以案例为切入点,引出相关的概念、原理、技术等,可使教学内容更容易被学生接受,例如在“非稳态导热”一讲中可选择高温铁锭退火的案例;另一方面以根据实际案例分析讲解例题,展示给学生如何利用概念、原理、技术等解决实际问题,做到“授人以渔”。例如在“多层平壁导热”一讲中可选择外墙外保温系统传热系数计算及优化为案例。通过案例教学帮助学生举一反三、触类旁通,在有限的学时内达到较好的教学效果。

3.实践教学

实践教学是知识传授、创新能力培养的重要载体[4],也是传热学教学的重要组成部分。传热学中的实践教学主要体现在专业实验、课程设计、毕业设计三个环节。通过缜密的设计,建立三者之间的有机联系,减少部分验证实验和重复内容,适当增加创新性能力培养的相关内容,使学生尽快将专业知识应用与转化。安排必修实验教学8学时,其中基本型实验4学时、综合型实验4学时,开设选修创新型实验4个。供热工程、制冷技术、暖通空调、锅炉房工艺及设备等课程设计及毕业设计中涵盖了维护结构传热计算、各类换热器选型计算等。此外,鼓励学生参与专业教师的科研课题。通过产学研用的过程帮助学生完成感知、注意、记忆、理解、实践、创新的学习过程。

4.考核机制

课程的考核机制与课程理念是一致的,我们要考查的是学生对基本原理、概念和方法的掌握程度,而不是考查学生的计算能力。单一的闭卷考试模式已不适用,通过弹性的、多样的考核方式才能全面考查学生对概念的理解程度和分析问题的能力。笔者将传热学考核分为闭卷考试(60%)、实践环节(20%)、大作业(10%)和研究性学习(10%)四个部分。闭卷考试主要用于考查学生对课程的基本概念、基本理论和基本规律等基础知识的掌握程度,题目主要包括选择题、名词解释、简答题、计算题等,特别注意避免大段背书、背公式的情况。实践环节主要用于考查学生的动手能力、数据处理能力、团队协作能力等,通过专业实验操作及实验报告质量确定。大作业是案例教学的一部分,通过设计作业内容不仅训练学生对知识的运用熟练程度,还要训练学生的独立思考能力。研究性学习包括选修创新型实验、参与科研课题等形式,将其纳入到考核内容中来,可以调动学生学习积极性和主观能动性,为创新能力的培养提供平台。

5.双语教学

双语教学外语教学与学科内容相结合的体现,顺应高等教育国际化的需求。主讲教师国际化的教育背景为双语教学提供了条件。根据课程的内容、难易程度等因素,笔者选择了“绪论”、“太阳辐射”两讲开展了双语教学。学生对该教学方式比较认可,认为有利于理解专业术语、有利于国际交流和继续深造、学习有挑战性、课堂气氛活跃等,希望增加双语学习的机会。

四、结语

传热学是建筑环境与能源工程专业专业基础课的一枚基石,是学生解决工程实际问题的知识源泉。随着学科的不断发展、专业方向的不断调整,社会对专业人才需求的不断变化,类似传热学这样的专业基础课程的教学改革势在必行。只有在课程建设与教学方法改革的实践中不断摸索、研究和总结,才能使教学体系更科学、结构更合理,不断提高学生的基础知识储备水平,增强学生解决专业实践问题的能力,进而满足社会对人才培养质量的要求。

参考文献:

[1]高等学校建筑环境与设备工程学科专业指导委员会.高等学校建筑环境与能源应用工程本科指导性专业规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2013:1-2.

[2]付祥钊,康侍民,卢军,等.培养建筑环境与设备工程通识型人才的探索[J].高等建筑教育,2008,17(6):30-34.

第6篇

1.建立基于案例群的工程设计能力培养思路

建筑电气与智能化专业是一门实践性很强的专业。基于社会对电气工程师的要求,在制定培养计划、设计课程体系时,贯彻“提高学生工程设计能力”的理念,确定建筑电气工程设计能力培养的基本要求,进而制定出主要专业课程设计能力培养目标与手段。在工程设计能力培养的各环节上,应用大量案例分析,对学生进行科学研究基本技能和工程技术的综合性训练,达到学以致用的目的。

2.构建建筑电气工程设计案例群

考虑到社会对学生实践能力越来越重视,在制定教学计划时,各高校一般都会开设相应的实践课程,同时,一些课程也会引入案例,加强教学效果。但研究发现,现有课程案例大都没有覆盖工程设计能力培养的全过程,且各案例之间因没有内在的联系显得很单薄、孤立,不利于学生建立全面、系统的工程设计理念。学生易陷入“工程设计系统性不强、考虑问题不够全面、与其他专业缺少配合”的误区。鉴于以上情况,我们构筑了贯穿建筑电气与智能化专业教学全过程的案例群。本案例群是指大量有内在联系、适合多门课程共同使用的案例集合。案例群构成要求:

(1)案例群包含数量足够的案例,案例内容涵盖建筑电气与智能化专业的各核心专业课程。

(2)案例的类型,包括设计方案、初步设计平面图、施工平面图、系统图、设计计算书等多种类型。

(3)案例种类,包括专业案例与综合性案例两种。专业案例是选择一个完整工程设计中的某一部分或几部分,结合相关专业知识使用,如照明系统设计案例、消防系统设计案例等;综合性案例是一个完整的工程设计,包括相关图纸及计算书等,在讲授综合设计时使用。

3.案例选取与处理

在选取具体案例时遵循“真实、实时、适用、配合”的原则。

(1)真实。相关专业案例均来源于工程实践。本专业的专业任课教师均有着长期从事建筑电气设计的丰富经验,并拥有国家注册电气工程师两名。所选案例,均从教师所做实际工程设计中精心挑选;除按保密要求作出相应处理外,尽量保持设计的原汁原味。对于原设计中的一些错误,也尽量保留,但必须在讲解过程中明确指出并纠正。

(2)实时。电气工程相关规范近年来更新速度很快,如《低压配电设计规范》、《供配电系统设计规范》、《建筑物防雷设计规范》等,近年来都作了修订;同时电气工程相关领域的各种新产品、新技术也应用迅速。针对以上情况,在案例使用过程中,必须不断修订并补充完整,以满足最新的规范要求。

(3)适用。案例群中的案例数量较多,在选取时,注意满足相关课程需要。选择典型工程设计中最具代表性的部分或全部子系统作为案例;尽量涵盖各种建筑类型,使学生掌握同一知识点在不同环境下应用的差异。

(4)配合。工程设计具有极强的系统性。因此,在选择案例时,应多注意各个专业间需要配合的部分,并重点讲解。要使学生领会:大到跨海大桥那样的超级工程,小到一栋房子,都需要很多专业的工程人员密切配合才能完成。要使学生认识到,在实际工作中,不管哪个专业的设计人员,都需要有很强的系统意识与团队合作精神。例如,一栋建筑物的设计需要建筑、结构、电气、给排水、暖通空调等专业相互配合;同时,在电气工程设计内部,不同系统间也需要配合,如消防系统中,消防设备供电设计、消防联动控制设计、应急照明设计等,都需要统筹考虑。

二、案例群教学法的应用

1.应用原则

在具体教学过程组织中,贯穿案例分析这一主线,在案例群中精心挑选,提高学生的识图能力与工程设计能力。特别是在专业核心课程中,使案例群的使用贯穿教学纵向、横向全过程:各主要专业课程都要用案例群,每门课主要知识点都要体现在案例群中。

2.应用方法

(1)案例讲解。在讲课过程中,结合授课内容从案例群中选择相关专业案例讲解。讲解应遵循不同阶段对案例讲解的角度与深度不同原则:

1)讲授专业知识时,重点加强对专业知识的理解、应用场合与相关规范条文的讲解。

2)讲授知识应用时,重点介绍专业知识整合、具体应用方法及相关专业间配合等问题。

(2)组织案例讨论。对典型案例组织学生讨论。让学生分析案例的优缺点,讨论重点是规范的理解、强制性规范的执行、与其他专业间的配合等。对于原设计中的错误,也一并呈现给学生,要求学生找出错误,分析错误所违反的相关条文并纠正。在学生纠正的基础上,给出实际工程中图纸审查单位对此问题的审查结论及原设计者的回复,以便学生比较。

(3)案例群维护。专业课程教师定期讨论案例群中的相关案例,通过交流不断熟悉相关案例,并提出意见与建议,对案例群不断进行修正与完善。

三、教学效果案例

群教学法的引入,对提高建筑电气工程专业课程的教学效果起到了积极作用,对学生工程设计能力的培养与提高产生了明显效果。

1.学生加深对专业知识的理解、了解行业发展最新进展通过案例群的使用,使学生大大加深了对专业知识的理解,加深了对本专业相关规范最新规定的了解,加深了对行业最新技术、最新产品应用的了解。通过大量实践发现,学生在分析案例中的设计错误并纠正的过程中,对相关专业知识与规范条文的理解,比一般案例应用与讲解要深刻得多。

2.加强了学生系统认识能力与团队合作精神通过大量有联系、有配合的案例使用,学生增强了系统认识能力,也极大培养了学生的团队合作精神。

第7篇

案例教学于20世纪80年代由美国引入中国高校。案例教学法是指由教师提炼的现实生活中已经发生的一些典型案例,让学生把自己纳入案例场景,通过讨论来进行学习的一种教学方法。建筑力学课程是一门集理论分析、工程应用于一体的专业基础课程。将案例教学应用于建筑力学课程教学,能因地制宜,因材施教。在很大程度上保证教学效果,提高学生积极性,培养学生的动手动脑能力。

一、建筑力学教学引入案例教学的必要性

近年来,随着我国社会和经济的快速发展,对技术应用型人才的需求不断增加,使职业教育大众化的进程不断加快,同时,也为职业教育的发展带来了新的契机。由于单招生招生人数的增多,职业教育出现了新的隐患,大部分单招生文化基础知识薄弱,自主学习能力和组织纪律性不强,旷课现象频繁,沉迷网络,自我约束能力较差,自卑心理较重,学习的积极性不高,影响了人才培养的质量。建筑力学课程的理论性比较强,课程内容包含三大力学,该课程公式推导涉及诸多数学知识,是大家公认的一门教与学难度均大的课程。目前建筑力学理论教学课时大幅度缩减,以前建筑力学教学主要是教师讲,学生听,学生刚开始学习这门课程时,因教师介绍了该门课程的重要性,学生开始兴趣还比较高昂,由于教学过程中缺乏师生互动,不让学生自己思考、分析与总结,学生会慢慢感觉无聊、枯燥。以前的坏毛病又体现出来了。因此,在建筑力学的教学工程中如何使复杂的力学理论深入浅出,如何提高学生分析问题和解决问题的能力,如何激发学生的学习积极性,是本课程在教学过程中要解决的主要问题,而案例教学正是解决这一问题的最有效方法。

二、建筑力学教学中引入案例教学的作用

1.案例教学为学生提供自主学习的机会。传统教学从书本到书本,从概念到概念的教学方式教给学生的是运用概念解决问题的现成答案,学生大部分时间只能被动地接受知识。案例教学将学生置身于真实的实际工程案例场景,改变了以往教师讲学生听的教学模式。案例教学十分注重学生学习的主体性与积极性。它通过师生互动,一起分析和讨论工程案例,运用所学的力学知识解决案例中的力?W问题,从而使学生获得了自主学习的方法和机会[1]。

2.案例教学能培养学生的责任心。学生缺乏学习自觉性,根本原因是缺乏责任心,而责任心是每个社会成员尤其是工程技术人员必须具备的一种基本素质,对学生进行责任心教育也是学校进行素质教育的一个重要内容。建筑力学的任务是解决结构安全与经济的矛盾,该课程有关内容对学生进行责任心教育有其独特的优势。工程事故案例,能提示启发学生思考,除客观因素外,从主观因素来说其成因是什么?通过典型工程事故案例,学生们都能很好的认识到:“不负责任”,“水平低”。由此认识到培养责任心的重要,而培养责任心就应从现在做起,首先对自己的学习负责,认真学习才是负责任。同时,也只有认真学习,才能提高“水平”[2]。

3.案例教学能将理论与实践相结合。建筑力学课程不但要求学生要正确理解基本概念,而且要求学生要学会用所学内容解决工程中的各种力学问题。建筑力学的主要任务可概括为解决工程结构安全与经济这对矛盾。工程事故案例包含有丰富的力学知识,它能帮助学生了解力学理论与实际工程的联系,使学生认识到工程结构的不同型式、结构的不同几何形状与尺寸等均与力学知识有关,从而使学生明确学习目的,提高了对力学课程的学习积极性。

4.案例教学是专业教师成长的阶梯。案例教学过程中,虽然学生活动是处于主要地位,但教师却起到了引导作用,如果没有高水平的教师指导,学生独立探讨问题可能费时过多,亦容易产生盲目性和失去主动性。因而案例教学就要求教师具有精深的专业知识,具有丰富的教学与实践经验,懂得将理论与实践融会贯通。所以,作为教师的我们,不能把视野仅仅局限于教材,应该利用身边一切有益的媒体充实自己,不断接受新知识、新理念,重视与外界交流[3]。

三、建筑力学案例教学应注意的问题

1.案例教学作为建筑力学教学的一种教学方法,其本质是为建筑力学教学目的服务的,案例教学应与建筑力学的理论知识有直接联系,如果案例与建筑力学内容不相符,那么这样的案例就没有任何价值,这一点是建筑力学实施案例教学的前提条件。

2.由于很多高职生沉迷网络,所选案例应具有新颖性,对所有学生应具有吸引力,能够吸引所有学生积极参与其中,这样才能让所有学生很好的掌握所学内容,为今后的实践打下扎实的理论基础。

3.由于高职学生文化基础水平较差,选择的案例要注意案例中所涉及的力学知识不能太难,要让每位学生都能参与分析与讨论,让他们从中体验到学习的快乐。

四、典型案例分析

案例一:2008年1月,贵州及长江中下游地区长时间连阴雨雪,部分地区持续冻雨天气,降雪降雨最终转化为冰凌,随着时间的推移,冰凌一层又一层地包裹高压电线,致使电线上冰的厚度都超过了电线直径的两倍,最终被电线拉断,铁塔倒塌。

问题:连阴雨雪为何压塌高压线铁塔?

分析:由于铁的密度是7.8g/cm3,冰密度是0.9 g/cm3,而冰的厚度超过了电线直径的两倍,所以电线的自重相当于增加了0.5倍,电线的实际承受荷载超出了它的许可荷载而最终被拉断。支撑高压线的铁塔被厚厚的冰块包裹,加大了自重,并承受着比平时高若干倍的高压电线拉力,而最终倒塌。

电线拉断是轴向受拉破坏:电线因结冰而沿轴向的拉力增高若干倍,而电线由于热胀冷缩已经超出设计限度,抗拉强度大大降低。

铁塔压垮的主要原因是局部压杆失稳造成的:铁塔是钢结构的桁架,主要由受拉构件和受压构件组成。受压构件受到的轴向压力不断增加,超过其临界力而局部失稳,从而导致整座铁塔倒塌[4]。

案例二:甲乙两队进行拔河比赛,为了获得比赛的胜利,各队负责人在选择参加比赛的队员时,首先选择一批力气大的队员,目的是有足够大的拉力把对方拉过来;然后在力气大的队员中选择体重大、鞋底表面较粗糙的队员作为最后的参赛队员,目的是有足够大的摩擦力使脚不打滑。

问题:除了上述条件外,为了赢得比赛,为什么人体用力姿势要往后倾斜?(如图1所示)

分析:物体在力作用下,除产生移动效应外,还会产生转动效应。力使物体产生转动效应是用力矩来度量,力矩的大小等于力的大小与力臂的乘积。本案例中摩擦力足够,脚不打滑,只能保证人体不产生移动,但不能保证不输。因为当作用在人体上的拉力与人体自身的重力不变的前提下,人体如果直立,则拉力的力矩大,重力的力矩小,由于力矩不平衡而导致人体向前倾斜(即转动)。所以为了增大获胜机会,人体用力姿势必须适当往后倾斜。

案例三:四川汶川地震造成了大量砖混结构严重破坏(如图2所示)和人?T重大伤亡,令人痛心。从建筑和结构上来说,砖混结构建筑由于墙与梁、柱的相互约束较弱,这就决定了此类建筑强度低,抗震性能较差。

问题:同样地震烈度下为什么砖混结构破坏严重,而刚架结构却较少破坏或局部破坏?

分析:对结构进行力学分析与计算前,为了使计算简便,需将原结构进行多方面的简化,得到一个代替原结构的结构计算简图,砖混结构的内部杆件相互约束较弱,杆件连接处通常简化为铰链连接(即铰结点),铰结点的受力特点是,不能承受弯矩与传递弯矩,所以对结构强度起决定作用的内力―弯矩分布不均匀,结构上最大弯矩较大,由于梁横截面上的正应力与该截面上的弯矩成正比,所以结构最大正应力大,应力越大,越接近材料的极限应力,强度就越低,材料就越容易破坏。刚架结构中梁与柱用钢筋混凝土现浇相连接,这种连接点称刚结点,其特征是,杆件连接牢固,结构变形前后,汇交点处各杆之间的夹角不变。因此,结点可以承受和传递弯矩,因而在刚架中弯矩分布较均匀,最大弯矩相对于同样尺寸的砖混结构要小。所以其强度大于砖混结构,不易破坏。实际工程中的刚架结构,杆件用刚结点连接,属于高次超静定结构,具有若干多余约束,该结构局部破发生破坏,一般不会引起结构整体破坏。

第8篇

【摘 要】案例分析法作为一种先进的教学方法,越来越多的应用于教学实践之中。文章针对建筑学专业《城市规划原理》教学中存在的问题,分析了案例分析法的实用价值,并从案例挑选,案例实施,案例教学评价及案例教学效果方面进行论述,同时用实际案例加以说明。

【关键词】案例分析;建筑学专业;城市规划原理

城市规划原理是我国高校城市规划专业中的重要专业课程,因其具有较强的综合性和学科交叉性,同时也是建筑学专业的必修课程之一。但建筑学专业的学生在学习本门课程时,由于先期未开设城市规划概论、城市规划原理、城市总规原理、中外城市建设史等相关课程,因此缺乏城市规划相关知识的储备。同时上述课程内容在教材中均压缩成一章或一节且未设置实践环节,进而导致学生理解一些城市规划思想和理论很有难度。再加之教材中理解性、文字性的内容较多,所列举的国内外案例又较陌生,学生很容易感觉本门课程枯燥无味。另外因建筑学专业城市规划原理课时少而内容庞杂,教师大多采用以讲为主填鸭式的教学方法,更是让学生易丧失学习兴趣。

因此,为了弥补传统教育模式的不足,在讲授本门课时,必须引入一种新的教学方法,来激发学生的学习的积极性,从而有效提高教学效果。

案例分析法,又称个案研究法,属于行为引导型教学法的一种,是由哈佛大学于1880年开发完成的。哈佛大学的“案例分析法”,开始时只是作为一种教育技法用于高级经理人及商业政策的相关教育实践中。20世纪80年代被我国引入到教育领域中,并逐渐得到高等院校的重视。它通过学生在对案例分析过程中的思考、分析和讨论,启发学生能够从多角度和多层面去分析和理解事物,提高他们主动发现问题和解决问题的能力,同时也促进了教学的互动,使学生转变为课堂的主体,提高他们在课堂学习中的参与性和创造性。

笔者在教学实践中尝试引入学生身边比较熟悉的案例,并通过共同的分析和讨论,启发学生主动积极思考问题,缩短规划理论与实践运用之间的距离,加深学生对抽象理论的理解,同时调动了学生的学习积极性和热情,从而取得更好的教学效果。

1 案例挑选

案例的优劣决定了课程教学的成败,所以挑选案例一定要认真严谨。获取案例可以通过报纸、杂志、网络、电视、广播、等途径。结合本专业特点,案例也可以是自己亲自参与规划设计项目,由于是亲自经历,更易于做到去粗取精、把握重点。总的来说,一个好的案例应注意以下几个问题:

1.1 熟悉

城市规划研究的对象是城市,所以应该选择学生所在的城市或熟悉的城市案例,这样才能引起共鸣,具有感染力,从而激发学生的学习兴趣。学生对于陌生城市的发展历史与现在不熟悉,因此不容易产生亲切感,进而会丧失注意力。

1.2 新近

案例是近期发生的,学生的关注就会很高,对于早期发生的范例,学生会感到很陌生,不能达到预期的目的。

1.3 趣味

案例本身具有一定的趣味性,最好和学生的日常学习、生活有密切联系,这样更能引起学生的注意,并活跃课堂气氛。

1.4 典型

案例具有一定的代表性,能概括相应教学内容中所涉及的思想、理论、方法和原则,让所学理论知识尽可能体现在案例分析中。

1.5 创新

案例具有启发学生多视角思考、分析问题的能力,设立的问题具有引导性和创新性,从而有效培养学生的逻辑思维能力。

2 案例实施

教师在按上述要求准备好案例后,在教学中还要进行有效的课堂组织和引导。案例教学可以按照下面的步骤来具体实施:

2.1 案例引出

案例引出——这是课堂实施的第一步。通过教师用精辟的语言组织来介绍案例,进而吸引学生的注意力。介绍的内容主要包括项目的基本概况、基本的设计步骤与方法、设计的切入点以及为何从最初的方案走到现今的设计成果等,学生对比充满了好奇,非常感兴趣。

2.2 由例导理

通过案例来导出课堂知识点,并紧扣教材讲解基本理论、原理、思想和方法。同时教师可以给出任务书,布置课下作业。

2.3 课堂讨论

这是案例教学最关键的环节,也是最考验教师综合把控能力的阶段。学生可以根据调

研结果展开分组讨论并由学生代表发言,集体交流,也可以在案例分析后教师提出问题,激发学生开动脑筋,认真交流与探讨。同时引导学生分析课程内容与案例的相关性,正确把握案例的特殊性与理论知识普遍性的关系,并能灵活运用理论知识解释分析案例。

在讨论过程中,教师要扮演组织者、主持人、导演的角色,把控全局,同时要善于调节课堂气氛,如遇学生意见分歧大,讨论激烈时,要及时沟通和交流,在学生反应平淡时,要抛出问题,引出争论,而学生没有反应时,要善于打破僵局,给予点拨,当学生讨论偏离正题时,要正确引导。对有些同学较幼稚或偏激的意见,不要立即做出批评,否则将挫伤学生的积极性和自尊心,也不能强求学生接受教师的观点,要有耐心,多进行交流和沟通。

教师一定要认真倾听学生发言,必要时可做简要记录。最初的发言讨论是用来扩展和深化学生对案例的理解程度,当大家讨论到一定程度,对意见比较等中的问题,教师可以引导进行重点讨论,对于讨论过程中引申出来的问题,教师也不能忽视,这可能是学生以往学习过程中的盲点或漏洞,应及时予以纠正和点拨。

2.4 总结评析

教师作总结归纳,这是案例教学的最后一个环节。教师在总结发言时,要从学生分析和讨论问题的思路出发,并不断提高深度,引导学生多层次思考问题,这样才真正有利于学生对案例的认识,巩固加深对理论知识的理解,进步提高学生分析问题、解决问题的能力,使理论与实际相结合。

3 案例教学实例

3.1 案例一:结合贵州民族大学老校区校园规划建设,分析高校校园修建性详细规划的基本要求

修建性详细规划是城市详细规划的一种,目的是用以指导各项建筑和工程施工设计,也是城市规划与建筑设计之间衔接最为紧密的一个规划层次。而高校校园规划正是近几年全国大学城建设中的热门话题。为了让建筑学专业的学生对这一部分知识的理解更为透彻,我们以贵州民族大学老校区作为研究对象,引导学生围绕校园功能分区,校园建设空间规划、校园道路交通组织、校园环境及景观设计等内容进行调查与思考,一些同学通过分析、归纳老校区规划存在的主要问题是功能分区不明确,建筑形式太单一,道路交通组织不完善,人车混行状况明显,人文环境气氛不足等,并提出了一些行之有效的解决方法,一些同学通过前期分析研究,认为大学校园规划必须首先满足学校使用者的需求,体现“以人为本”的思想,关注人性化尺度和空间,营造人文环境,并以贵州民族大学老校区为例,撰写“大学校园——我的梦”的优秀调研报告。

3.2 案例二:结合贵州民族大学教师宿舍区,分析居住区规划设计的内容

居住区实际上是有四大物质要素来构成,即住宅建筑、公共服务设施、道路交通系统和绿地景观。居住区规划设计是为了给居民营造一个生活方便、环境舒适的居住环境,从而将上述要素进行合理、科学的组织与布局。我们的学生大多来自贵州省山区,缺少一定的生活体验与社会体验,对于这部分知识的理解不够深入。于是我们以贵州民族大学教师宿舍区作为调查对象,组织学生对宿舍区的规划布局形式、住宅空间结合、公建配套、道路交通组织及绿地规划设计状况进行调查分析,并以访问形式收集一些老师对宿舍区建设的意见和建议,大多数学生以为宿舍区的住宅组合形式比较单一,可识别性不强,公建配套不足,车辆随意停放,绿地面积不够等。通过这样的案例分析,加深了学生对居住区规划设计内容的理解,也提高了学生运用理论知识分析现实问题的能力。

3.3 案例三:结合贵州省雷山县西江干户苗寨历史文化名镇保护规划,分析城市遗产保护规划的基本方法

对于建筑学专业的学生而言,由于未设置城市文化遗产保护及相关课程,学生普遍反映教材内容难以理解。因此在讲授本章基本理论后,布置学生课下查阅、收集有关西江苗寨的资料。在案例分析课上,首先教师对西江苗寨保护规划的编制思路和内容进行精心的讲解,并配合图纸的展示,使学生能够形象生动的理解案例内容,接下来教师提出问题:①规划中保护范围划定的依据是什么?②苗寨历史建筑利用除了规划中提到的方式之外,你认为还有何途径?③规划中建设高度的控制方法是否有合理,为什么?④试分析贵阳市的特色要素。由于学生曾在西江苗寨美术写生,因此在课堂上表现出了极大的兴趣。通过对以上问题的

析与讨论,学生对城市遗产的保护规划的方法和内容有了更深的了解。

4 案例教学考核评价

任何一种教学模式都离不开对学生的考核,它是反映学生学习进步和学习效果的手段。针对案例教学的特点,我们应该采用灵活多样的考核方式。从教师角度来说,可以将学生课前准备、实地调研、课堂参与讨论情况等作为考核内容对学生进行评价。具体的讲,主要根据学生掌握案例内涵的程度,运用理论知识的能力、思考和分析问题的能力以及对事物是否具有自己独到的见解。从学生方面,可以通过学生本人对案例学习过程的反思,总结自己在其中的成长情况。

5 案例教学效果

笔者在通过教学中引入趣味性、现实性坚强的案例,极大地提高了学生的学习兴趣和主动性,使学生转变角色,成为教学活动的主体,形成学生自主学习,合作学习和探索性学习的氛围,以而进一步培养了学生分析思考问题的能力,团队合作精神和口头表达能力。

教学改革不是一朝一夕就能完成的,是永无止境的,需要我们勇于创新,不断探索,研究、总结和完善,这是社会发展的需要,也是我们义不容辞的责任。对于建筑学专业的学生而言,在教师和学生的共同努力下,案例分析教学模式一定会取得较好的教学效果。

参考文献

第9篇

【关键词】高职;建设法规;课程;教学改革

面对新时期国家“十二五”规划纲要对职业教育发展提出新要求,高等职业院校承担起了转变经济发展方式所需人才培养的历史重任。相应的,高职高专的人才培养目标已经由过去的“培养高素质技能型人才”调整为“培养高端技能型专门人才”。作为培养未来建筑业骨干力量的土木、建筑、工程管理类高职院校,也应培养适应法制化建设进程中既懂得土木、建筑、工程管理专业知识又掌握法律知识的专门人才[1]。在此背景下,对具有较强理论性和实践性的《建设法规》课程教学内容及方法进行改革探索有着重要意义。

一、建设法规课程的特点

1.1 跨学科性、内容多

随着我国建筑行业的飞速发展,人们为了使得建设法规所涉及到的内容更加全面,就将各个学科中的相关内容应用到建设法规中。建设法规的内容主要包含工程建设项目程序法规、建筑法、土地管理法、城乡规划法、工程建设执业资格法规、建设工程合同法、房地产法规和相关法规[2]。

1.2 知识的抽象性

《建设法规》课程所涉及到的教学内容,并不像其他的工程类教学内容那样比较直观,可以通过公式、图像或者实际案例来进行表达[3]。

1.3 课程政策性强,课时有限

《建设法规》课程内容政策性强,与国家经济发展政策、法律法规和规范的变化及更新密切相关,但一般高职院校的授课时限仅有40个学时左右。

二、课程改革的内容和方法

2.1 及时更新教材内容,做到因材施教

基于《建设法规》课程的特点分析,我们在授课时应及时改进教学课程教材,把最新的建设法律法规应用到教学中;也可以把一些执业资格考试(如建造师)真题作为练习题,以提高学生学习的积极性和兴趣。同时,针对不同专业,在相关法律、法规和规范的教学内容上应有所区别。例如,建筑工程技术专业侧重于建筑法、建设工程合同管理法和勘察设计法,工程造价专业侧重于招投标法和合同法,工程监理专业则侧重于施工质量、安全和工程监理法的学习等,在教学内容上做到因此施教。

2.2 教学方法多元化,提高教学效果

针对建设法规课程学时少、内容多的特点,既要保证完成教学任务,又要切实保证教学效果,必须将传统教学手段与现代教学手段有机整合[4]。现将《建设法规》课程部分授课内容可采用的教学方法总结如表2-1。

表2-1《建设法规》课程内容及授课方法表

注:讲授法是教师通过简明、生动的口头语言向学生传授知识、发展学生智力的方法;小组讨论法是在教师的指导下,学生以小组为单位,围绕教材的中心问题,各抒己见,通过讨论或辩论活动,获得知识或巩固知识的一种教学方法;角色扮演、模拟演示:让学生以老师的角色进行备课、授课及评论的一种教学方法;案例分析法:通过全程案例教学,帮助学生了解建设项目的过程,让学生在分析案例过程中找到相应的法律条文,从而激发学生的思维潜力及协作学习能力的一种教学方法。

2.3优化考核方式,提高学生自主能到性和实践性

课程考试形式建议采取书面考核和课堂成绩相结合的方式。其中,书面考核成绩占40%,考核的形式可以以考卷或者论文的形式表现;课堂成绩占60%,具体包括学生的出勤率、在课堂上讨论时的参与程度和对案例分析的深入度等。这样不仅能够克服单纯卷面考试的弊端,又能够把学生参与课堂案例讨论和模拟演练的积极性调动起来。

三、结语

本文对建设法规课程教学内容进行较系统的阐述,从岗位需求和学生的发展角度出发对教学方法尝试改革,以培养学生今后进行相关专业工作“知法、懂法、用法”的法律意识和法律运用手段的能力。

参考文献

[1]黄洁丽.《建设法规》课程教学方法改革中对案例教学法的应用[J].法制与经济,2012,12(333):123~124.

[2]马楠.《建设法规与典型案例分析》[M].机械工业出版社,2011年7月第一版

第10篇

【关键词】园林建筑设计 课程优化 传统与现代

【基金项目】仲恺农业工程学院教育教学改革研究基金项目(G2110016)

【中图分类号】TU986 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)07-0012-02

1.前言

在高校园林专业的教学中,园林建筑设计是园林专业的一门必修的核心课程。但是园林建筑设计课程内容广泛,从组合上来说就有“园林、建筑、设计”三个组成部分,从园林建筑的时间演变和建筑形式来分,有传统园林建筑和现代园林建筑。传统园林建筑和现代园林建筑无论从建筑构造、建筑材料,还是设计手法、设计理念都大不相同。

在课程的设置上,如果过多的强调传统园林建筑设计的学习,容易让学生误以为园林建筑设计只是单纯地复制古典园林中的各种亭台楼阁,也不适应现代时展的需求;如果着重讲授现代园林建筑设计,既不能让学生们领悟我国传统的园林建筑之美,也会造成园林专业培养体系的重要缺失。因此,在高校园林建筑设计课程的设置中,我们应当对园林建筑设计课程中的这两大体系进行优化改造,使学生们更好的掌握园林建筑设计的要求,达到传统与现代的调和。

下面以一个学年两个学期,每个学期40个学时,共80个学时的农林高校园林建筑设计课程为例,通过课堂教学与课程实践两种教学模式,分别对传统与现代两种园林建筑设计的课程比例和教学内容进行分析研究,提出课程优化设置的方案。

2.课堂教学的优化设置

课堂教学的园林建筑设计课程主要采用多媒体教学的方式,讲授传统与现代园林建筑设计的理论知识,分为上下两个学期。第一学期课堂教学比例较大,主要讲授中国传统园林建筑类型等知识、建筑设计基础、现代园林建筑设计分类与理念等等,共28个学时;第二学期课堂教学比例较小,主要讲授专题园林建筑设计要求、设计手法和案例等等,并讲解课程设计的基地场地分析、设计注意事项和作业成果要求等,共12个学时。具体课堂教学优化设置如下:

2.1第一学期的课堂教学设置

(1)总体阐述园林建筑的概念与发展、园林建筑设计的概况与原则,共2个学时;

(2)举例讲解中国古典园林建筑,包括亭台楼阁、榭舫堂廊、殿斋馆轩等传统园林建筑类型,并分析中国古典园林与建筑之间的空间关系,共10个学时;

(3)概括介绍建筑基础知识,包括建筑构成、建筑空间和建筑构造等,共4个学时;

(4)详细讲授园林建筑设计的方法与过程,包括场地分析、概念生成、方案推敲和设计表达等等,共12个学时。

第一学期的课堂教学主要以园林建筑设计的理论教学为主,其主体教学重点主要为两大部分:第一部分为传统园林建筑的类型与发展,第二部分为园林建筑设计的方法与过程。在针对传统与现代的园林建筑类型而言,第一学期的课堂教学主要以传统园林建筑,尤其是中国古典园林建筑为教学重点。

2.2第二学期的课堂教学设置

(1)通过案例来介绍现代园林建筑的分类与特点,共2个学时;

(2)针对拟进行的课程设计中的园林建筑类型,进行详细分析该类型园林建筑特点与设计要求,共6个学时;

(3)对课程设计任务书进行讲解,并采取讨论的形式进行场地分析,最后明确各类型图纸成果表达的要求,共4个学时。

第二学期的课堂教学主要为课程实践作理论指导,其主体围绕拟进行的课程设计中的园林建筑类型开展,重点针对该类型园林建筑给予学生相关的讲解分析与技术指导。

3.课程实践的优化设置

由于园林建筑设计这门课程属于设计类课程,注重学生自己动手进行设计实践的环节,因而课程实践对于学生是否对全面理解与应用本门课程的知识尤为重要。园林建筑设计课程实践一般通过多种方式进行,包括资料收集、调查汇报、实地调研、模型制作和方案设计等。课程实践同样分为上下两个学期进行:第一学期课程实践比例较小,主要是以传统园林建筑类型为主的课程实践,共12个学时;第二学期课程实践比较大,主要是以现代园林建筑类型为主的课程实践,共28个学时。

3.1第一学期的课程实践设置

(1)指导学生收集整理不同类型传统园林建筑案例与资料,分组进行总结汇报,共4个学时;

(2)指导学生对典型传统园林建筑优秀案例,分组进行按比例缩放的模型制作,共8个学时。

第一学期的课程实践配合同期的课堂教学,让学生通过收集资料、分组汇报、模型制作等实践方式,使其更好的掌握传统园林建筑的类型与设计,对我国优秀的古典园林建筑实例有更深入的理解,并增加对传统园林建筑的空间感的培养,如苏州拙政园的香洲、苏州网师园的月到风来亭等等。

3.2第二学期的课程实践设置

(1)指导学生对拟进行设计的专题园林建筑类型,分组进行资料收集、实地调研和总结汇报,共4个学时;

(2)指导学生对拟进行设计的专题园林建筑类型,个人完成优秀典型案例的临摹,共2个学时;

(3)指导学生对专题园林建筑设计任务书进行解读,包括场地分析与概念生成,完成场地总平面图的草图设计,共4个学时;

(4)指导学生完成专题园林建筑设计的建筑各层平面图的草图设计,共6个学时;

(5)指导学生完成专题园林建筑设计的建筑立面图与剖面图的草图设计,共4个学时;

(6)指导学生完成专题园林建筑设计的图纸成果表达,共4个学时;

(7)指导学生进行小型园林建筑的快题设计,共4个学时。

第二学期的课程实践共分为两大部分:第一部分都围绕着专题园林建筑类型来进行,包括资料收集、实地调研、总结汇报和案例临摹,还有完成一套园林建筑设计图纸,也就是通常我们所说的“大设计作业”,如茶室、餐厅、展览馆设计等;第二部分就是属于锻炼学生的快速思维与表达能力的小型园林建筑快题设计,如公共厕所、公园大门、小卖部快题设计等。

4.结语

随着时代的发展和人们赏析能力的提高,园林建筑设计课程中的传统与现代园林建筑部分缺一不可,两者应该互相辉映、相辅相成。因而,在高校园林建筑设计课程优化设置上两者都要兼顾,传统园林建筑设计作为第一学期的理论教学重点,而现代园林建筑设计作为第二学期的课程实践重点,做到传统与现代的调和。

参考文献:

[1]张令梅. 园林建筑设计课程教学改革模式探讨[J]. 农业科技与信息(现代园林). 2011(05)

[2]燕亚飞,李东升. 园林建筑设计课程教学改革探讨[J]. 农业与技术. 2010(02)

第11篇

本体能够对领域的知识进行规范化描述,并在此基础上进行实例的存储、共享和重用。因此提出用本体方法对建筑施工能耗控制领域知识进行规范化表示,建立已完工程施工能耗控制本体案例库,在本体案例库中检索与拟建项目相似度最高的案例,借鉴相似案例的能耗控制经验,制定拟建项目的能耗控制措施,实现拟建工程施工能耗的合理控制。传统的建筑施工能耗控制对知识、经验的共享与重用不足,对已有低能耗案例利用率低。将本体方法运用在建筑施工能耗控制领域,对知识进行规范表示,对案例进行统一表达,建立本体案例库。改进传统的对象属性相似度计算方法,通过案例检索获取能耗控制方法,并进行实例验证。结果表明,该模型能够快速、准确地获取能耗控制方法,有利于建筑施工能耗控制领域知识、经验的共享与重用,具有较强的理论与实用价值。

1.1建筑施工能耗的影响因素分析

建筑施工过程中影响施工能耗水平的因素众多,如自然环境的好坏、施工机械的种类与新度、水文地质条件、施工管理水平及工人技术水平的高低等。以土方工程为例,挖掘一类土时施工能耗比较低;挖掘四类土时施工能耗比较高。

1.2建筑施工能耗控制本体的构成

建筑施工能耗控制本体模型采用五元结构CECO={C,R,F,I,A},在上述施工能耗影响因素分析基础上,结合建筑施工特点,对施工能耗本体建模元描述如下:①C:概念集合。a.项目信息术语,包括工程类别、参建单位、建设地点等;b.自然环境术语,包括土壤类别、气温、海拔等;c.施工管理术语,包括施工管理水平、组织结构形式;d.施工技术术语,包括施工方案、工人技术水平等;e.述施工机械术语,包括机械种类、机械新度等;f.施工能耗术语,包括施工材料加工能耗、施工运输能耗、施工过程能耗。g.能耗控制措施术语,包括施工前控制、施工控制等。②R:概念间的分类关系集合,对象属性(ObjectProperties)关系和数据属性(DataProperties)关系。对象属性表示概念或实例之间的关系,如父类关系(SuperClassOf)、实例关系(InstanceOf)等;数据属性表示概念或实例与基本的数据类型(int、short等)之间的关系,包括海拔高度、施工过程能耗量等。③F:函数,概念之间的非分类关系集合,如施工总能耗量=∑分部分项工程量×单位工程量的施工能耗量。④I:建筑施工能耗工程实例集合,概念的具体表现,如黄土为一类土的一个实例。⑤A:公理集合,约束概念、属性、实例之间关系的公认正确命题,如“土壤坚硬程度与施工能耗量成正比关系”。

2基于本体模型的案例检索

在试验时,可以通过在相似的条件下找出它的实测值,同时所对比的校验系数作为一个衡量参数,再对建筑施工能耗的主要状况作一个评估。再对建筑施工能耗做评定时,必须要通过科学的理论方法,从而合理的计算,如果其具体情况是较为复杂时,可以通过有限元模型来计算。我们所说的有限元模型就是进行测量建筑施工能耗的图纸以及数据,在建立当中会隐藏一些理想化的数据,因此在计算时会存在一些差异,这就需要通过技术人员及时的准确修改,减少误差的存在,但我们要注意的是,进行修正时必须要应用动载的检测结论,也就是把有限元模型当中的参数和约束条件进行修正,最终确保特性与试验结果相同。在做试验以前,必须要根据建筑施工能耗的具体要求来进行,应用科学合理的有效方法制定出测试方案,此外,也要根据试验的环境相结合,规划好每一个所涉及的环节,细致入微,同时也要把试验材料与所需的设备制定出规范要求,合理规划。在进行试验时必须要在一个安全的范围内实施,而作为技术人员也要全面的考虑到试验当中会产生的各种问题,再根据问题找出相应的解决方法,有利措施。

2.1案例检索原理

本体模型构建完成后,使用本体模型对低能耗案例进行统一表达,形成本体案例库。拟建项目(即问题案例)出现时,将其与案例库中各案例相似度比对,寻找相似度最高的案例作为最优解案例,输出其节能措施,即可为问题案例的能耗控制提供参考。同时,问题案例作为新案例存储入案例库。

2.2案例检索方法

案例的属性根据其可否计量分为两类:对象属性和数据属性。对两类属性运用不同规则,确定其相似度、权重,即可得到案例之间的相似度,实现案例检索。

2.3实例应用

某基坑开挖工程,基坑挖深5.5m,开挖面积约为151.5m2。根据地质勘探报告,基坑开挖的土壤为黄土,地下水在地面下1.5m,拟采用轻型井点降水法降低地下水位,并用土钉墙对基坑进行支护。土方开挖采用机械挖装,自卸汽车外运,辅以人工挖土与修土。施工场地距离最近的堆土场5.3公里。

3结论

①建筑施工能耗控制领域涉及概念和影响因素众多,本体方法能对其进行清晰和科学的表达,提供规范和统一的描述。②本体模型和本体案例库的构建,使能耗控制不再简单依赖现场施工和管理人员的经验,为建筑施工能耗控制領域知识、经验的共享与重用提供基础。③在本体案例库中进行案例检索,提高了对已有的建筑施工低能耗案例的利用率,对象属性相似度计算方法的改进使案例检索过程更趋合理。

作者:张遵田 单位:安达市房产管理局

参考文献

[1]许伟,徐伟,李帼昌.建筑建造能耗分析[J].施工技术,2014,43(16):74-77.

第12篇

Abstract: The traditional way of controlling construction energy consumption is lack of sharing and reuse of knowledge and experience. The utilization rate of low-energy construction cases is low. In this paper, the method of ontology is used in the field of construction energy consumption controlling to express knowledge and cases, and an ontology-case library is established. Traditional way to calculate the object properties' similarity is optimized. The way to control construction energy consumption is given by case searching. An example is used in this model, improving that the model can get the way of controlling construction energy consumption quickly and accurately. This model is advantageous to the sharing and reuse of knowledge and experience, and has strong theoretical and practical value.

P键词:本体;建筑施工能耗;案例检索;相似度

Key words: ontology;construction energy consumption;case searching;similarity

中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)11-0198-03

0 引言

建筑施工能耗是指建筑施工企业在整个施工过程中为完成单位合格产品所消耗的能源数量,主要包含建材或构件加工能耗、施工运输能耗和施工过程能耗[1]。传统的建筑施工能耗控制依赖现场施工和管理人员的经验,难以实现经验的共享和重用[2]。本体能够对领域的知识进行规范化描述[3,4],并在此基础上进行实例的存储、共享和重用[5]。因此提出用本体方法对建筑施工能耗控制领域知识进行规范化表示,建立已完工程施工能耗控制本体案例库,在本体案例库中检索与拟建项目相似度最高的案例,借鉴相似案例的能耗控制经验,制定拟建项目的能耗控制措施,实现拟建工程施工能耗的合理控制。

1 建筑施工能耗控制本体模型的构建

1.1 建筑施工能耗的影响因素分析

建筑施工过程中影响施工能耗水平的因素众多,如自然环境的好坏、施工机械的种类与新度、水文地质条件、施工管理水平及工人技术水平的高低[6,7]等。以土方工程为例,挖掘一类土时施工能耗比较低;挖掘四类土时施工能耗比较高[8]。

1.2 建筑施工能耗控制本体的构成

建筑施工能耗控制本体模型采用五元结构CECO={C,R,F,I,A},在上述施工能耗影响因素分析基础上,结合建筑施工特点,对施工能耗本体建模元描述如下:

①C:概念集合。1)项目信息术语,包括工程类别、参建单位、建设地点等;2)自然环境术语,包括土壤类别、气温、海拔等;3)施工管理术语,包括施工管理水平、组织结构形式;4)施工技术术语,包括施工方案、工人技术水平等;5)述施工机械术语,包括机械种类、机械新度等;6)施工能耗术语,包括施工材料加工能耗、施工运输能耗、施工过程能耗。7)能耗控制措施术语,包括施工前控制、施工控制等。

②R:概念间的分类关系集合,对象属性(Object Properties)关系和数据属性(Data Properties)关系。对象属性表示概念或实例之间的关系,如父类关系(Super Class Of)、实例关系(Instance Of)等;数据属性表示概念或实例与基本的数据类型(int、short等)之间的关系,包括海拔高度、施工过程能耗量等。

③F:函数,概念之间的非分类关系集合,如施工总能耗量=∑分部分项工程量×单位工程量的施工能耗量。

④I:建筑施工能耗工程实例集合,概念的具体表现,如黄土为一类土的一个实例。

⑤A:公理集合,约束概念、属性、实例之间关系的公认正确命题,如“土壤坚硬程度与施工能耗量成正比关系”。

1.3 建筑施工能耗控制本体模型的构建实例

将“建筑施工能耗本体”设为最顶级概念,作为本体结构的根节点,并向下逐层建立子类及实例,应用Protégé4.2构建部分本体模型如图1所示(以土方工程为例)。

2 基于本体模型的案例检索

2.1 案例检索原理

本体模型构建完成后,使用本体模型对低能耗案例进行统一表达,形成本体案例库。拟建项目(即问题案例)出现时,将其与案例库中各案例相似度比对,寻找相似度最高的案例作为最优解案例,输出其节能措施,即可为问题案例的能耗控制提供参考。同时,问题案例作为新案例存储入案例库。

2.2 案例检索方法

案例的属性根据其可否计量分为两类:对象属性和数据属性。对两类属性运用不同规则,确定其相似度、权重,即可得到案例之间的相似度,实现案例检索。

①数据属性相似度。

2.3 实例应用

某基坑开挖工程,基坑挖深5.5m,开挖面积约为151.5m2。根据地质勘探报告,基坑开挖的土壤为黄土,地下水在地面下1.5m,拟采用轻型井点降水法降低地下水位,并用土钉墙对基坑进行支护。土方开挖采用机械挖装,自卸汽车外运,辅以人工挖土与修土。施工场地距离最近的堆土场5.3公里。现需根据已有本体案例库制定相应节能措施。

假设本体案例库中已存入5个案例,问题案例及案例库中5案例的属性如表1所示。

①属性间相似度的计算。

因此选择案例三作为案例匹配结果,调取其施工能耗控制措施作为参考:提高现场管理水平及施工人员素质;对施工机械操作人员定期进行培训、指导;制定施工机械操作规程,出现异常及时排除;保持施工机械清洁,加强保养,及时调整、紧固松动的零部件,降低磨损和破坏。

3 结论

①建筑施工能耗控制领域涉及概念和影响因素众多,本体方法能对其进行清晰和科学的表达,提供规范和统一的描述。

②本体模型和本体案例库的构建,使能耗控制不再简单依赖现场施工和管理人员的经验,为建筑施工能耗控制I域知识、经验的共享与重用提供基础。

③在本体案例库中进行案例检索,提高了对已有的建筑施工低能耗案例的利用率,对象属性相似度计算方法的改进使案例检索过程更趋合理。

参考文献:

[1]许伟,徐伟,李帼昌.建筑建造能耗分析[J].施工技术,2014,43(16):74-77.

[2]Hendro Wicaksono, Fabian Jost, Sven Rogalski, Jivka Ovtcharova. Energy efficiency evaluation in manufacturing through an ontology represented knowledge base[J]. Intell, 2014, 21 (1):59-69.

[3]王重洋,邱炳文,龙荣,等.基于本体案例推理与规则推理的土地利用空间布局研究[J].资源科,2013,35(2):363-361.