時間:2023-11-22 10:46:48
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇建筑技術與科學,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內容能為您提供靈感和參考。
前言
隨著社會發展與進步,城市化進程的加快,城市中原有的土地已經不能滿足城市快速發展的需要,為了解決這個問題,人們開始在有限的土地上建立更高的建筑物,從而使土地資源得到充分利用,與此同時,這也給整個生態環境帶來巨大的壓力,所以,為了改變全球的氣候條件,“低碳”概念已經深入人心,并且人們已經樹立新的目標,將“低碳城市”作為一個城市可持續發展的最佳模式。
一、低碳建筑的有關研究有待加深
建筑行業不僅是城市賴以生存的基本載體,而且它的發展模式直接關乎到城市發展的可持續性。大力發展低碳建筑、低碳城市、低碳經濟已經成為我國可持續發展必經之路。與此同時,低碳建筑以及低碳住宅也將成為我國建筑產業健康發展的目標。然而就目前來看,我國對低碳建筑相關的研究,絕大多數還僅局限于意識方面,卻沒有涉及到具體的技術問題。這說明我國對低碳建筑的研究還沒有深入到具體的操作當中,只是表面的淺析,因此,我們要加大低碳建筑的有關研究,使其得到技術和方法的全面支撐。
二、對新科學的認識
所謂的新科學指的是20世紀以來的非機械論的整體性自然科學。然而涉及到建筑領域的卻沒有這么寬泛,它主要指在當代的建筑轉變的過程中,能夠起到推動作用的有關學科,如:物理學、數學等基礎性學科,復雜性學科以及在此基礎上的二級學科,如:生物學、天文學、電子學。
三、新科學對低碳建筑的影響
新科學在低碳建筑中的使用,將會使建筑的低碳化設計、建造以及管理等全過程得到更新。具體體現在兩方面,分別是新的建筑技術和計算機技術。
1. 新建筑技術
現今所研發的新建筑技術是以最新科學成就為前提并在此基礎上發展起來的,此技術具有新興的、高層次的、前沿的、尖端的等特點,是普通的建筑技術所不能睥睨的。因為新建筑技術受到新科學的影響,尤其是在低碳技術的操作方式與效率等方面,均比傳統的建造方式優秀,因此通過這種新建筑技術的使用,一定會使我國的低碳建筑的生成與發展上一個新臺階。
2. 計算機技術
以計算機技術為代表的信息技術、網絡技術、數字技術是當代最顯著的技術特征,如果將以計算機為代表的應用技術應用到我國的建筑方面,無疑是對新科學觀影響下的低碳建筑的生成提供一個良好的前提條件。而且隨著計算機技術的快速發展,也將會使更多的技術應用到建筑上,它就像催化劑一樣,將數字技術與科學觀念相結合,發展出新的思維方式、設計方法和低碳建筑理念,從而使我國建筑向低碳建筑邁進的步伐加快。
四、低碳建筑的具體設計技術
1. 低碳建筑生態設計技術
低碳建筑生態設計技術同其它的設計有很大的區別,它設計的宗旨是“以人為本”,目標是保持生態環境平衡,最大限度減少環境污染。
它的技術手段有三種,分別是:生態綠化、循環利用、運用自然要素。其中,生態綠化主要是通過在室內安放一些植物,起到綠化,美化環境的目的。這是因為植物不僅能夠吸收大量的二氧化碳,而且還能清除室內空氣中的細菌、以及房屋中所帶有的苯、甲醛,從而保證室內的健康環境。室內的綠化沒有局限,可以設計在建筑物的任何一層,如:頂樓或陽臺。而且室內進行綠化,所起的作用不僅是補充地面綠化不足,而且也起到改善自然和室內空間的隔離的作用。
所謂的循環利用主要指節約常規的能源,如:具有現代科技的吸熱玻璃、調光玻璃、熱反射玻璃等都可以達到保溫和采光兩個效果,從而大大節約了能源。
最后的引進自然要素指的是將室內的設計盡量接近大自然,能夠體現自然中的美。這是因為人屬于自然生態系統中的一部分,與自然環境分不開,并且和自然要素是內在和諧的,所以在建筑設計中,應該引進自然要素。
2. 低碳建筑物聯網設計
物聯網的英文名稱是“Thelntern etof things”,指的是物與物相連的互聯網。物聯網作為一種網絡主要是按照預定的協議,并通過射頻識別、全球定位系統、紅外感應器以及激光掃描器等設備,將所有的物體和互聯網連接在一起,然后做信息交換,從而實現對物體的智能化定位、跟蹤、識別和管理。
這種技術的使用,所起到的主要作用是數據采集和管理監控建筑物。具體的方法是把智能建筑信息作為系統平臺,將各種管理系統運用起來,并綜合集成分項的能耗計量系統,然后對建筑進行分析、監督和管理,從而將其不合理的地方找出來,加以改進。如:對照明系統、暖通空調等能源消耗的關鍵設施,使用物聯網技術,進行分析、診斷,從而降低建筑物的能源消耗,為實現低碳排放提供前提。
3. 低碳建筑數字化設計
數字化技術在低碳建筑中的應用,能夠減少碳的排放量,所使用的方法是利用數字化技術科學的預測、分析、控制和反饋建筑的整體或重點部分。
具體的步驟是:一是對碳排放量進行預測。通過使用數字化軟件對建筑物中的碳排放量進行模擬實驗,從而在實驗中計算出碳的排放量,達到良好的預測效果。
二是使用數字控制技術,同時將生物技術、防污染技術、資源替換技術以及生態能量供應技術很好地結合在一起,建立一個良好的低碳排放的節能體系。
三是由于數字化在管理和使用上具有相當大的優勢,可以借助這點并結合數字管理系統、排水系統以及供電系統,形成一個能夠實現所有管理自動化的綜合體系。然而在這個大的體系中,數字化控制系統所扮演的角色是中央處理單元,具有十分大的能力,支配著所有的子系統,最終實現碳排放量降低的目的。
4、結束語:
近些年來,全球經濟快速發展,能源、資源以及環境問題層出不窮,而且現在它們已經成為全世界人民關心的焦點問題。建筑業作為消耗能源、資源的重要行業,降低它的消耗,走低碳建筑之路,無論是在緩解能源危機、改變資源短缺的局面,還是對環境的改善等方面均起到積極的作用。因此,我國要深入研究低碳建筑的技術方法,并且積極引進國外的先進低碳建筑技術,從而降低碳的排放量,推動建筑業的發展。
參考文獻:
[1]張利.從CAAD到Cyberspace[M].南京:東南大學出版社,2002.
[2]劉云勝.高技術生態建筑發展歷程[M].北京:中國建筑工業出版社,2008.
[3]呂愛民.應變建筑—大陸性氣候的生態策略[M].上海:同濟大學出版社,2003.
[4]李鋼.建筑腔體生態策略[M].北京:中國建筑工業出版社,2007.
一、計算機技術在智能建筑中的應用必要性
(一)智能建筑項目的特性需要
智能化項目一般建設的周期比較長,建設規模也比較龐大,因此在整個工程建設中收到許多因素的影響,在建筑施工環節不容易控制,所以智能化建筑對于施工技術方面的要求也比較高。在智能化建筑的工程施工中,首先要對影響到施工的各方面因素進行綜合分析,然后進行施工方案的制定,要選取一種科學性強、風險程度較小的施工方式。在這個過程中,需要對信息進行各種分析和整理,進行復雜的運算,而運算過程與計算機技術是分不開的。因此,在智能化建筑的施工環節是以計算機技術為核心進行開展的,計算機科學與技術在智能化建筑建設中進行應用,是智能化建筑的特性所需要的。
(二)智能化建筑工程中項目管理方面的需求
建筑施工中對項目進行有效的管理,是保證工程項目順利開展以及工程質量的有效手段。對于建筑施工項目的工程管理不是某一個方面的管理,而是對工程整體進行的系統化的管理,包括了工程施工設計的管理、合同方面的管理、施工安排以及其安全性方面的管理等。在這些復雜的管理過程中也同樣離不開計算機技術的支持,龐大的工程管理項目要求具備自己的數據庫進行資源信息的整合處理,傳統的人工處理方式并不能滿足要求,因此計算機技術的應用是項目工程管理的需求。
二、智能化建筑
智能化建筑是將建筑與現代科技中的計算機技術、通信技術等集合起來,建立自動化系統,火災防控系統等的新型建筑理念。智能化建筑具有現代化程度更高,服務質量更好,居住環境更舒適等特點,是信息化高速發展的體現,是適應現代化需求的新型建筑。
計算機科學與技術在智能化建筑領域已經應用十分廣泛,可以利用計算機技術有效進行通信連接,對建筑內的監控系統進行合理化分部以及建筑中更方面系統之間的協調等。計算機系統的使用,能有效將智能化建筑內的信息系統匯聚到一起進行集中監控管理,體現建筑的智能化特點。
(一)智能建筑自動化系統的應用
智能化建筑的自動化系統包括其設備數量、設備本身的智能化程度以及這些智能化設備的管理系統。智能化設備包括了建筑中的監控系統,水、電、氣的供給、中央空調、智能門禁系統、電梯設備等,對這些設備進行有效的管理和調整,給用戶制造一個更加方便、更加舒適的生活環境。智能化建筑系統包含了幾個子系統,通過通信協議接口進行連接和管理,其具有以下功能。
1、科技應用安全監控功能
現代智能化建筑中監控系統的必不可少的,該系統是保障客戶人身財產安全的關鍵設備,監控系統包括建筑內部的監控設備和門禁系統。監控設備可以有效監控到可疑人員的進入建筑物內,方便及時進行處理。門禁系統可以有效防止閑雜人等進入,當有人非正常進入建筑物內時,門禁系統會發出警報,保安人員可以及時對外來人員進行控制。
2、消防滅火報警監控功能
自動化系統還包括對火災報警系統,火災報警系統通過計算機系統進行集中控制,包括煙霧傳感器和自動噴水系統。煙霧傳感器是在煙霧指標達到一定程度的時候,感應器就會將數據傳遞給控制中心并拉響警報,在必要時還會開啟自動噴水系統,進行自動滅火。
3、實施集中監控功能
集中監控是指對智能化建筑中其他的應用設備進行監控,例如對配電中心包括照明系統、電梯電源、配電室等設備進行全面監控。在設備出現異常時能在第一時間發現并進行處理,以免設備問題給用戶造成的不便甚至危險。
(二)多系統集成化建筑的結構
集成化建筑結構是由多個系統共同組成的,由一個總管理端進行集中控制,對整個系統的信息進行收集和整理,并進行有效的控制和決策。計算機科學與技術在智能化建筑系統中進行應用,可以有效的對建筑之間的信息進行協調處理,同時對建筑的設計方案和數據的計算方面給予技術支持。在智能化建筑中應對計算機系統進行技術的運用和協調分配,以便于實現功能分配的需要。
(三)計算機技術系統管理智能化建筑
智能化建筑的數據是需要隨時更新的,早期的應用技術已經不能適應現在建筑的要求,因此要對數據進行更新和進一步的完善,運用計算機科學技術進行更符合現代建筑的設計。計算機應用技術在整個系統中起到統一管理和協調的的作用,然后將智能化建筑的各方面進行有效的整合。
三、系統集成化模型管理的應用
(一)系統集成技術原理
1、網絡的匹配問題通過協議轉換器得到了解決,任意的新系統都可以被集成到原有的系統中去。
2、硬件廠商與軟件的開發之間長期存在著矛盾,同時也是軟件操作系統與設備控制之間的矛盾,為解決這部分矛盾,制定了OPC標準,OPC標準可以完成系統的集成和軟硬件數據的讀取和錄入,,并且對各方面的設備進行互相的聯通,從而提高了系統的開放程度和可以互相操作的性能。
(二)智能化建筑的關鍵技術
智能化建筑的關鍵技術一般分為計算機技術、數據通信技術、圖像處理技術和自動化控制技術,在智能化建筑的建設和管理中,通過對這些技術的綜合使用,來保證實施的順利,和智能化建筑的有效管理。
(三)多系統集成化模型管理應用
對于不同的智能化建筑,多系統集成模型也是不盡相同的,在信息的處理和組織模式當面存在一定的差異。集成平臺可以分為三層分平臺,第一層分平臺是數據通信方面的,就是數據的標準接口和子系統之間的任務交換;第二層分平臺是分析控制;第三層分平臺是協助決策功能。各個子系統是集成平臺和整日模型實現的一個重要環節,按照智能化建筑5A 組成要求,共有包括數據通信設備、保安監控、辦公、通訊聯絡以及火災隱患應急預警自動操系統接口在內的五大自動化系統接接口類型,并通過集成平臺實現各個子系統之間文件、程序、數據信息的調用以及對等交換。
四、計算機技術與通訊監控系統的應用
計算機與通信監控系統主要包括幾下幾方面:
(一)現場監控系統,現場監控系統就是起到上情下達的作用,以便于能夠智能化調節現場環境。
(二)區域性監控中心系統,區域性監控中心相當于一個中轉站,作為進入智能化、遠程化的一個起始點。
(三)集中化監控中心系統,集中監控中心通過采用相應的區域監控中心對圖像、數據等信息進行分析,將監控到的數據庫真實的反映出來,并進行相應的保存。
中圖分類號:TS958文獻標識碼: A
目前,已經有越來越多計算機科學技術運用于現代建筑的通信連接方面,科學、合理的分布監控系統、安全防范系統等,已在智能化建筑中應用,使建筑各個系統之間進行有效協調。 在設備和功能方面形成整體智能化的特性,則就是智能化建筑的體現。1 建筑電氣工程的智能化設備
建筑智能化系統主要是經由建筑物里面分散裝置的遠程處理機和中央處理設備等來實現,以總線橋來實現信息的通信和交換,包括輸出設備、系統輸入設備和系統設備三種,根據智能化設備的構造方式可分為以下的幾種:中央處理設備,其主要包括的是顯示屏、中央電腦、數字化儀、操作鍵盤和打印機組成;遠程處理機,一般都采用 TA6711 以及 TA6585 兩種型號的遠程處理設備,這兩種設備和接收處理設備的功能差不多是相同的,能夠實現對建筑物的數據通信和實時監控,遠程處理機也能經過總線橋直接的連到 M7 的中央系統之中,變成二級控制的獨用系統;總線橋是主要用在二級操控系統通信的處理器之中,共有八條通信的線路,每一條通信的線路能夠連到起碼三十個地區的控制器;測量元件和控制鍵,不一樣型號的測量元件在濕度傳感器、流量傳感器、壓差傳感器和溫度傳感器等方面是不一樣的,控制鍵主要包括的是三通閥、二通閥和繼電器。
2 智能化建筑
2.1 智能建筑自動化系統的應用
一座智能化建筑,其設備數量、設備本身自動化程度以及這些設備智能化的管理系統,組成了設備自動化系統。 這些設備包括用于監控整個設備狀態的中央監控系統,給建筑內提供水、電、氣以及智能照明、智能空調、智能門禁系統、防火防盜系統、影像監控系統、電梯等,同時也包括這些設備正常運營管理系統,以實現根據不同的客戶進行差異化的調控和科學管理,為客戶提供一個舒適(溫度、濕度、空氣凈化等)、便捷、節能、安全的環境。 智能化建筑系統及其子系統是一個開放的系統,并備有符合標準的通信協議接口,為系統不斷升級兼容創造了條件。 這個龐大的系統包括幾個子系統,具有幾個基本的功能。
(1)科技應用安全監控功能。 計算機應用技術在建筑安全監控設備方面可以同其他的安全設備聯動使用,比如門禁系統,當發現有人非正常進入建筑物內部時,系統就會發出警示,提醒安保人員到現場處理等。當然對重要部位的監控警示, 可以直接與 110 報警系統聯動。
(2)消防滅火報警監控功能。 現在智能型建筑都有煙火探測傳感器以及自動噴水裝置,也就是當煙火探測傳感器探測到“煙火”指標超過一定程度時,就自動將信息傳給控制中心(包括位置、煙火指標等信息),并自動進行報警,必要時還會開啟自動噴淋閥門(消防栓),進行自動滅火。 當然這里還有一些系統會聯動,比如事故照明電源等監視系統、逃生系統(應急疏散指示路標和路燈開啟幫助被困人員離開現場)。
(3)實施集中監控功能。 公共設施是關系到整個建筑的安全問題,其中一些設備包括:A.配電中心的變壓器、配電箱、公共設施照明電源、電梯電源、鍋爐房電源、水泵電源等設施進行必要的監控;B.對給水系統、排水系統和衛生系統的設備也要進行有效的監控;C. 取暖、通風和空調等設備運行狀況的有效監控;D.對電梯的運行情況、鍋爐的運行狀況以及公用飲水設備的運行狀況進行有效的監控;E.對出入停車場或車庫的車輛人員自動管理系統運行情況的監控。
2.2 多系統集成化建筑的結構
集成化建筑結構由多個系統組成,結構平臺作為系統的總管理端, 負責整個建筑系統的信息收集和處理,對計算機技術應用中處理的結構之間應有控制和決策方式。 運用計算機科學技術將建筑物智能化進行系統設計展現出科技應有的特征,對總體的設計結構綜合信息管理,形成有效的建筑系統之間信息的協調工作。 對建筑的方案設計和分布計算技術應用系統做出軟件方面的支持,使其能夠靈活地在計算機技術應用方面作出合理的分布使用。 在智能化建筑中計算機系統中對技術的運用應協調配合,實現共同的功能分配需要。
2.3 計算機技術系統管理智能化建筑
智能化建筑中存在組織模式上的差異,早期的數據應用技術已經不符合現代化建設的需求,要求更新數據庫的組織信息形式,保障信息資源結構的完善性。 運用計算機科學技術設計出符合智能化建筑的特征,進行總體的信息系統管理和協調。 根據計算機應用技術系統管理對數據和程序之間起到相互調節作用,用對等關系將智能化建筑中各方面內容結合。
3 系統集成化模型管理的應用
3.1 系統集成技術原理
(1)協議轉換器解決了網絡匹配問題 ,可以任意把新系統集成到原有的系統中。(2)為解決軟件開發與硬件廠商的矛盾 ,也就是軟件操作系統和設備控制系統的矛盾,OPC 標準應運而生,可以完成系統的集成,而且可以進行軟、硬件數據讀取和錄入,并且使各個設備互聯互通,提高了系統的開放度和可互操作性。
3.2 智能化建筑的關鍵技術
說到智能化建筑的關鍵技術離不開數據通信技術、計算機技術、圖像處理顯示技術以及自動化控制技術。
3.3 多系統集成化模型管理應用
對于每個智能化建筑的多系統集成模型都存在一定的差異,也就是信息的組織模式都或多或少地存在著差異。 我們將集成平臺分為三層分平臺:首先就是數據通信,做到互通,也就是標準接口和子系統之間的任務交換;第二層就是分析控制;第三層就是協助決策層。 接下來就是各個子系統,各個子系統是實現集成平臺和整日模型的一個重要環節。按照智能化建筑 5A 組成要求,共有包括數據通信設備、保安監控、辦公、通訊聯絡以及火災隱患應急預警自動操系統接口在內的五大自動化系統接接口類型,并通過集成平臺實現各個子系統之間文件、程序、數據信息的調用以及對等交換。
4 計算機技術與通訊監控系統的應用
(1) 現場監控單元系統。 簡單地說就是起到上情下達,下情上傳的作用,以達到智能化調節現場環境的目的。(2)區域性監控中心系統。 “區域性的監控中心”就是一個中轉站,是一個進入智能化、遠程化的起始點。 它是通過接口接收到控制單元傳來的信息,依據標準條件設置數據,對當前信息進行甄別,并對數據進項保存、統計、分析,然后將結果反饋給集中化監控中心。(3)集中化監控中心系統。 集中監控中心通過相同的訪問來獲取相應的區域監控中心反饋數據信息,其形式以文本、圖像或聲音等進行人機交互,將監控實際對象狀態信息和緊急數據真實反映出來,并對分析各種參數進行保存。 由另一個訪問接口將分析結果反饋給區域監控中心,來發出控制指令,以實現控制目標的所有設備,并根據需求生成各種報告存檔。 集中監控中心系統的建設來促進整個監控系統的集中控制管理,并實現智能建筑控制中心實現自動化操作、管理和控制,以改善所有設備的可靠性和安全性,全面促進智能建筑自動化和集成的水平和程度。(4)計算機技術監控終端。 要完成計算機技術在智能建筑通信監視應用程序任務,自然離不開先進的監控終端設備,這些監控終端設備包括智能開關、顯示屏、電源以及包括溫度計、濕度計在內的環境監測設備、溫度、濕度控制設備―――空調、通風設備以及控制設備等監控終端。
5 結束語
綜上所述,在智能化建筑中能夠將各種智能的系統有機的整合,能夠在一個監控平臺對全局建筑進行掌控, 將建筑內的信息匯集在一起,展現建筑的智能化優點。隨著我國經濟的快速發展以及國力的增強, 為城市化的建設起著關鍵的推進作用, 為智能建筑的發展建設作出重要的保障。
智能化建筑包含建筑的自動化系統、火災防控報警系統和通信連接系統。計算機科學與技術在建筑中的應用展現建筑的現代化、經濟化的要求。當前越來越多計算機科學技術運用于現代建筑的通信連接方面,科學、合理的分布監控系統、安全防范系統等,使建筑各個系統之間進行有效協調。
一、計算機科學與技術在智能化建筑的應用
伴隨計算機科學技術應用范圍的不斷擴大,計算機科學與技術的廣泛應用使得智能化建筑各個系統理念和功能都得到更好的實現和發展。在設備和功能方面形成整體智能化的特性,則就是智能化建筑的體現。在智能化建筑中能夠將各種智能的系統有機的整合,能夠在一個監控平臺對全局建筑進行掌控,將建筑內的信息匯集在一起,展現建筑的智能化優點。
1.1 智能建筑自動化系統的應用
一座智能化建筑,其設備數量、設備本身自動化程度以及這些設備智能化的管理系統,組成了設備自動化系統。這些設備包括用于監控整個設備狀態的中央監控系統,給建筑內提供水、電、氣以及智能照明、智能空調、智能門禁系統、防火防盜系統、影像監控系統、電梯等,同時也包括這些設備正常運營管理系統,以實現根據不同的客戶進行差異化的調控和科學管理,為客戶提供一個舒適、便捷、節能、安全的環境。智能化建筑系統及其子系統是一個開放的系統,并備有符合標準的通信協議接口,為系統不斷升級兼容創造了條件。這個龐大的系統包括幾個子系統,具有幾個基本的功能。(1)科技應用安全監控功能。計算機應用技術在建筑安全監控設備方面可以同其他的安全設備聯動使用,比如門禁系統,當發現有人非正常進入建筑物內部時,系統就會發出警示,提醒安保人員到現場處理等。當然對重要部位的監控警示,可以直接與110報警系統聯動。(2)消防滅火報警監控功能。現在智能型建筑都有煙火探測傳感器以及自動噴水裝置,也就是當煙火探測傳感器探測到“煙火”指標超過一定程度時,就自動將信息傳給控制中心(包括位置、煙火指標等信息),并自動進行報警,必要時還會開啟自動噴淋閥門(消防栓),進行自動滅火。當然這里還有一些系統會聯動,比如事故照明電源等監視系統、逃生系統(應急疏散指示路標和路燈開啟幫助被困人員離開現場)。(3)實施集中監控功能。公共設施是關系到整個建筑的安全問題,其中一些設備包括:A.配電中心的變壓器、配電箱、公共設施照明電源、電梯電源、鍋爐房電源、水泵電源等設施進行必要的監控;B.對給水系統、排水系統和衛生系統的設備也要進行有效的監控;C.取暖、通風和空調等設備運行狀況的有效監控;D.對電梯的運行情況、鍋爐的運行狀況以及公用飲水設備的運行狀況進行有效的監控;E.對出入停車場或車庫的車輛人員自動管理系統運行情況的監控。
1.2 多系統集成化建筑的結構
集成化建筑結構由多個系統組成,結構平臺作為系統的總管理端,負責整個建筑系統的信息收集和處理,對計算機技術應用中處理的結構之間應有控制和決策方式。運用計算機科學技術將建筑物智能化進行系統設計展現出科技應有的特征,對總體的設計結構綜合信息管理,形成有效的建筑系統之間信息的協調工作。對建筑的方案設計和分布計算技術應用系統做出軟件方面的支持,使其能夠靈活地在計算機技術應用方面作出合理的分布使用。在智能化建筑中計算機系統中對技術的運用應協調配合,實現共同的功能分配需要。
1.3 計算機技術系統管理智能化建筑
智能化建筑中存在組織模式上的差異,早期的數據應用技術已經不符合現代化建設的需求,要求更新數據庫的組織信息形式,保障信息資源結構的完善性。運用計算機科學技術設計出符合智能化建筑的特征,進行總體的信息系統管理和協調。根據計算機應用技術系統管理對數據和程序之間起到相互調節作用,用對等關系將智能化建筑中各方面內容結合。
二、計算機技術與通訊監控系統的應用
2.1 區域性監控中心系統
“區域性的監控中心”就是一個中轉站,是一個進入智能化、遠程化的起始點。它是通過接口接收到控制單元傳來的信息,依據標準條件設置數據,對當前信息進行甄別,并對數據進項保存、統計、分析,然后將結果反饋給集中化監控中心。
2.2 現場監控單元系統
簡單地說就是起到上情下達,下情上傳的作用,以達到智能化調節現場環境的目的。
2.3 集中化監控中心系統
集中監控中心通過相同的訪問來獲取相應的區域監控中心反饋數據信息,其形式以文本、圖像或聲音等進行人機交互,將監控實際對象狀態信息和緊急數據真實反映出來,并對分析各種參數進行保存。由另一個訪問接口將分析結果反饋給區域監控中心,來發出控制指令,以實現控制目標的所有設備,并根據需求生成各種報告存檔。集中監控中心系統的建設來促進整個監控系統的集中控制管理,并實現智能建筑控制中心實現自動化操作、管理和控制,以改善所有設備的可靠性和安全性,全面促進智能建筑自動化和集成的水平和程度。
2.4 計算機技術監控終端
要完成計算機技術在智能建筑通信監視應用程序任務,自然離不開先進的監控終端設備,這些監控終端設備包括智能開關、顯示屏、電源以及包括溫度計、濕度計在內的環境監測設備、溫度、濕度控制設備―――空調、通風設備以及控制設備等監控終端。
三、系統集成化模型管理的應用
3.1 系統集成技術原理
(1)協議轉換器解決了網絡匹配問題,可以任意把新系統集成到原有的系統中。(2)為解決軟件開發與硬件廠商的矛盾,也就是軟件操作系統和設備控制系統的矛盾,OPC標準應運而生,可以完成系統的集成,而且可以進行軟、硬件數據讀取和錄入,并且使各個設備互聯互通,提高了系統的開放度和可互操作性。
3.2 智能化建筑的關鍵技術
說到智能化建筑的關鍵技術離不開數據通信技術、計算機技術、圖像處理顯示技術以及自動化控制技術。
3.3 多系統集成化模型管理應用
對于每個智能化建筑的多系統集成模型都存在一定的差異,也就是信息的組織模式都或多或少地存在著差異。我們將集成平臺分為三層分平臺:首先就是數據通信,做到互通,也就是標準接口和子系統之間的任務交換;第二層就是分析控制;第三層就是協助決策層。接下來就是各個子系統,各個子系統是實現集成平臺和整日模型的一個重要環節。按照智能化建筑5A組成要求,共有包括數據通信設備、保安監控、辦公、通訊聯絡以及火災隱患應急預警自動操系統接口在內的五大自動化系統接接口類型,并通過集成平臺實現各個子系統之間文件、程序、數據信息的調用以及對等交換。
四、結束語
計算機科學技術的應用是符合現代化社會發展的一項新的研究技術,在智能化建筑中有著降低資金成本、加快建筑效率、提高建筑質量的優點,且成為建筑中關鍵的實用技術。
參考文獻
中圖分類號:G712 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)21-0066-02
一、引言
在中職院校中《建筑施工技術》一直都是學校比較重視的一項專業課程,使學生更了解建筑工程中施工技術,從而提高學生在工程技術的問題上,有更好的解決與分析的能力。因此,相較于其他的專業課程,更注重實踐與綜合性。《建筑施工技術》課的傳統教學方式都是通過任課教師和學生以及教程與多媒體教學結合完成的。在傳統課堂教學過程中,教師在課堂上是主體,從客觀的角度出發,學生的處境十分被動,學習知識主要是通過課堂講課,一種簡單直接的授課方式,因為是單一的授課方式,所以學生對教師相對于比較依賴,因此,傳統教學方式還是有很多優點的,到目前為止仍然在課堂上被教師運用。如今隨著社會科技不斷進步發展,知識面廣泛運用,學生對知識的渴望也越來越大,不能單純依賴傳統的教學方式,不利于對學生因材施教,讓學生難以發揮潛能,傳統教學方式也不能適應如今現代教學的運用。所以,我們應與多種教學方法相結合,才能解決在傳統教學方式上出現的問題,從而使學生保持積極向上的學習心態。
二、《建筑施工技術》課中的講練式教學
教師在課堂上講授時出的設計題目,讓學生在練習這種方式的同時鞏固與掌握所學知識,由此形成了觀點的教學方式,這種就叫講練式教學方法。根據事實證明,如在教學施工組織設計時,需要學生自己經過項目實際練習相結合,完整編輯施工組織設計,這樣學生自己就能積極自主地完成所有的各種資料收集,獨立思考并分析合理的施工方案,根據要求和自己的認識設計出最好、最合理的方案。經過自己的理解創造與思考的設計,相較于教師在課堂上單純授課的例題更有實際價值。根據這種教學方法能提高學生參與的熱情,由此就不會發生課堂講授教學成為了教師枯燥呆板授課的問題,并有很多學生都會積極參與進來。
三、《建筑施工技術》課中的專題講座式教學
《建筑施工技術》課的教學,教師應該根據自己的特長發揮,舉辦一些專題講座,通過講座式教學給學生講解一些國內與國外的先進施工方法與技術,還有建筑工程中的優秀工藝、新的材料以及新的結構認識等,不僅如此,還可以請在社會上優秀的知名人士或著名的專家學者講座。講座式教學主要是讓學生更進一步對建筑施工中的最新知識有所了解。事實證明,這種講座式教學深受廣大學生的喜愛,也是一種很有效的教學途徑。
四、《建筑施工技術》課中的多媒體教學
多媒體教學是現代化教學方式中的一種輔助教學手段,這在《建筑施工技術》課中一些系統性與敘述性很強的理論課運用會比較多,例如我們可以把施工中比較復雜的工藝程序分解,利用多媒體制作動畫,當多媒體把工藝程序講完以后,把實際現場施工過程的視頻放給學生看,在這個錄像過程中工程施工的工藝以及施工中技術工程等都是多樣性的。這能幫助學生更好地理解所學的內容,也讓學生對這次所學的工程施工技術與工藝有更好的理解與認識。在教學方式中多媒體教學能解決課程內容復雜,范圍很廣以及新的專業知識信息的問題。根據觀看視頻錄像以及幻燈片等方式,能做到教育通過藝術與美的生動形象方式表達的一種教育模式,從而提高了教學質量。
五、《建筑施工技術》課中的啟發討論式教學
什么是啟發討論式教學?就是建立在教師啟發指導的基礎上,經過教師傳遞的信息學習到知識的輔教學方式。事實證明,就好比教師在講授課程中可以安排很多有爭論性或啟發性的問題,能讓學生自由地展開討論,例如,建筑施工中選用混凝土的澆筑方案時,我們要從施工技術上考慮方案的可行性,由此,讓學生從制作方案過程中所收集的資料選擇可行性較強的方案,進行分析、討論。根據討論說出自己的意見以及方案中存在的不足,學生之間可以相互補充,一步一步地慢慢完善,在教師的指導與引導下,讓學生的討論與主題緊扣連接,所以,在學生討論的基礎上總結歸納,和學生一起找出可行性較高的方案。《建筑施工技術》課中經過啟發式討論教學方法,可以對學生的基礎知識與掌握程度的理解有大概的了解,還可以幫助學生對已經掌握到的理論知識加以鞏固,認識、弄清未能理解知識,并解決相對應遺留的問題。
六、《建筑施工技術》課中的現場實踐教學
所謂現場實踐教學就是讓學生不僅能在學校學習知識,還能把學到的知識運用到實踐,通過學校學習的知識與現場實踐相結合,在實踐中發現問題、解決問題,由此就加強了實踐與理論相結合的能力。在學校中學生在收獲各種知識,形成分析與解決問題的能力時候,所學的理論知識就已經與實際分開了,往往就不能得到正確的答案。學生在實踐上沒有經驗,所以,在學校教師在為學生傳授理論知識的同時要注重實踐教學,在實踐教學的時候要經常帶領學生到實地體驗考察,從而提高學生的實踐經驗,有了實踐經驗才能更好地理解理論上的知識。
七、結語
《建筑施工技術》課中的基礎教學方式主要以講練式教學為主,而其他教學方法都只是教學中的輔教學方式。所以在《建筑施工技術》課中的教學方法必須要經過多種方式相結合,具體做到以下三點。(1)《建筑施工技術》課中的特點,在教學過程中堅持理論性教學系統,這就需要教師在章節講授的過程中要全面、完整地系統性講解理論知識,在《建筑施工技術》課中有很強的實踐性特點,這也需要教師通過社會實踐中最新變化,帶領學生與社會實踐緊密相連,及時引導掌握新的知識內容以及對知識正確的理解。所以要堅持專題講座式以及系統與講授教學相結合的方式。(2)要在教學方式中找到真正的教學目的,這就根據教師與學生的積極性,才能讓教師在教學中發揮指導和帶領的作用,從而實現以學生為中心的地位。這就要堅持講練式與啟發式討論教學形式相結合。把所學知識變成自己的知識,最終轉變成自己的能力。(3)理論知識與實踐結合是提高《建筑施工技術》課中教學最根本的一種方式,從學校課堂中遇到的問題與疑點,通過到現場實踐了解,從實踐中分析與解決問題,找到問題答案,這樣不僅能培養學生獨立分析與解決問題的能力,還能在實踐中獲取豐富寶貴的實踐經驗,所以,要堅持傳統課堂教學與現場實踐的結合。
參考文獻:
Abstract : intelligent building is a new building, is the inevitable product of the information age. But for the medium occupation school students, to learn the " intelligent building technology and skills training " this course does exist great difficulty. According to experience of the author, the intelligent building technology course, from teaching materials selection and development, teaching and evaluation methods, put forward to improve the teaching effect of the course reform.
Keyword: vocational education; building intelligent technology; curriculum; teaching reform
中圖分類號:TU-0文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
《建筑智能技術與技能訓練》是我校近幾年來建筑設備安裝專業開設的一門新專業課。本課程從信息網絡基礎知識引入,結合現代建筑中主要的智能技術和設備,講述智能技術的實際應用。主要內容包括:信息網絡系統、通信網絡系統、建筑設備監控系統、火災自動報警及消防聯動系統、安全防范系統、綜合布線系統。本課程包含的內容多,涉及的知識面廣,自動化和智能化應用程度高,讓中職學校的學生來學,要完完全全學懂,學會,對老師和學生都具有一定的挑戰性。現本人結合具體教學實踐談一些自己在教學方面的改革。
一、選擇合適的教材,積極與企業合作開發校本教材
對于中等職業學校的學生來說,學習的主要目的是在基本理解理論知識的基礎上熟練掌握操作技能。智能建筑是一種新興建筑,而樓宇設備多數為自動化設備,很多學生這方面的認識又太少,所以,選擇一本合適的教材就顯得尤為重要。首先,要充分發揮專業教研室教師的智慧,把最新的教材收集起來,大家一起進行甄別,然后選擇內容新、適用性強、淺顯易懂的教材,這對于提高學生的學習效果是十分必要的。其次,教材內容不能以純理論為主,而應突出實操性 ,適宜中職學校理論和實踐一體化教學的使用。最后,在教材選擇上,要結合本專業的教學大綱,結合學校的實訓實習條件,讓學生能真正學會學懂,并能體會“學中做,做中學”的樂趣。目前我校采用的是由勞動和社會保障部教材辦公室組織編寫、中國勞動社會保障出版社出版的《建筑智能技術與技能訓練》。該教材內容分六個單元,每單元由若干個課題組成,每課題后又附有1—2個實訓項目,較適合理實一體化教學使用。
為了更好地實現教材內容與行業、企業的需要相對接,課程標準與職業崗位的標準相統一,中職學校還應根據本校的學生、設備和師資情況,盡可能與當地建筑行業、企業聯合開發校本教材。目前,我校建筑設備安裝專業的建筑智能技術課程雖還未與建筑行業、企業聯合開發校本教材,但學校的建筑施工技術專業已與廣西區三建、桂林市三建等十幾家企業合編了《建筑工程操作實用指南》一書,使用效果非常好:不僅全面提高了學生的動手實操能力,而且使我校在全國中職學校建筑職業技能大賽中連續三年榮獲一等獎。目前我們正在醞釀與企業合編《建筑智能技術與技能訓練》課程的校本教材。
二、翻新教學手段和教學方法,提高教學效果
1.活用多媒體輔助教學
《建筑智能技術與技能訓練》課程知識內容比較多,有些理論比較抽象難以理解,有些高科技的知識更新快,學生缺乏感性認識,需要結合實際講解才能更好理解。多媒體教學不僅信息量大,能做到圖、文、聲、像并茂,而且學生頗感興趣,并以能當眾操作演示為榮,據此,我們注意在學生中培養“操作能手”,上課時讓學生來操作演示,老師講解,簡單些的內容還嘗試讓預先培訓過的學生來操作演示和講解,這就極大地提高了學生的學習興趣。有時我們還嘗試讓學生利用多媒體課件教其他學生進行工藝實操。比如《綜合布線系統》這一章,我們讓一名經過培訓的學生用多媒體向其他學生展示綜合布線六大子系統的認識及組建,在演示的過程中,另兩名經過培訓的學生作細致的講解,其他學生則在老師的指導下,依照多媒體影像來學習RJ45插頭跳線的制作與測試。這樣教學,學生成了“老師”,教室成了“工場”,教學效果不言而喻。
2.注重實驗實訓教學將現代科技成果應用到實驗實習教學中,有利于加深學生對所學知識的理解,有利于調動學生的積極性,充分發揮學生的創造性,提高整體教學水平。比如在講“信息網絡系統”這一章時,在講完計算機網絡的基本組成后,我們先帶學生去機房參觀,逐個認識信息網絡設備,并理解它們的作用;然后再讓學生上機操作,去做“路由器的使用和設置”實驗,這樣學生能將理論和實踐相結合,大大提高了學習效率。再如,講到智能建筑的六大子系統時,我同樣也是每講解完一個子系統后,先安排學生進行現場參觀,然后安排學生結合學校現有 “THBCAS-2型樓宇智能安防布線實訓系統” 進行實訓。在實訓過程中,先對本套系統進行講解演示,然后把學生分組(每2人一組)并下發任務書,接著讓學生自己動手練習,教師進行巡回指導。實訓結束后,老師對學生的實訓結果進行當場評分,并指出優缺點,然后指導學生寫出實訓報告。
3.適時進行“工程案例+現場教學”
“工程案例+現場教學”對于中職學生來說很有必要。但由于中職生年齡較小,自制力和意志力較弱,任課教師如果每講到一個工程案例都帶學生去工程現場,勢必比較辛苦且不現實。我們的做法是:適時進行“工程案例+現場教學”。首先,要在課程的宏觀設計中,精選有代表性的、與當前社會實際應用同步的工程案例,使學生在學習中真正感到學以致用,有效地激發其學習動力。 其次,在教學過程中,通過工程案例揭示樓宇智能化技術的外在復雜性和內部系統性的關系。例如在教授“智能化建筑內計算機網絡”內容時,通過“省博物館計算機網絡系統方案設計”實際工程案例來闡述智能化建筑內計算機網絡的設計方法和要點。最后,帶學生到工程現場進行觀摩和實踐,讓學生對建筑智能化技術中最新的主流技術在實際工程中的應用,有最直接和最切身的認識和感受,提高其工程實踐能力。
三、注重對學生可持續發展能力的培養
現代社會是一個學習型的社會,專業技術人員更需不斷學習、終生學習;而且,自從中職畢業生進入高職院校學習深造的立交橋開通以后,大批中職學生畢業時不是馬上就業,而是進入高校繼續學習。但是,當前中等職業教育的主導理念是實行“行為導向法”教學,即注重讓學生在做中學、用中學,著重培養學生的動手操作能力,而文化知識、理論知識則以實用、夠用為度。毋庸諱言,這樣教學雖然可以增強學生的動手實操能力,但學生的發展后勁卻不足,一旦升入高職或本科院校深造,他們就會感到學習困難。類似的問題,在前蘇聯的“綜合教育”中已經出現過;在我國,目前也有部分高職院校已經感到從中職學校上來的學生,因文化基礎和專業理論基礎過于薄弱而學習困難。如何破解這一難題?我們的策略是:加強學生學習能力的培養,提升學生的發展后勁,特別是注重對學生進行科學的學習方法訓練,使之在學習上能收事半功倍之效。例如,上課伊始,我們就用一個課時讓學生熟讀熟記教材的目錄,并理清各章節間的邏輯關系,使學生從宏觀上對教材內容了然于心。這樣,學生學習前面章節時,知道后面的章節是什么內容;學到后面章節時,知道它與前面章節的內在聯系,學習起來胸有成竹,如順水行舟般輕松愉快。另外,教學過程中我們還經常引導學生學會找竅門,化繁為簡,以簡馭繁,提高學習效率。事實證明,注重科學的學習方法訓練,不僅有助于提高學生的學習能力和學習效率,而且有助于解除學生的學習苦惱,消解學生的厭學情緒,從而全面提升其學習上的發展后勁。
四、改革評價方式,實行三維考核
中職學校的課程教學目標一般包括知識目標、能力目標和職業素養目標。三維目標中,從某種意義上說職業素養更為重要,因為它從職業思想、職業道德、職業情感、職業態度和社會能力等關鍵要素方面顯示著一個人是否真正成了合格的職業人,是檢驗我們中職教育培養目標是否達標的核心標準。但在以往的考核方式中,人們只注重知識目標和能力目標的考核,忽略了職業素養的考核或感到職業素養無從考核。為了客觀、準確地評價培養目標是否達標,以更好地培養真正合格的職業人,我們對考核的方式進行了大膽改革,把職業素養納入了考核范圍,并對改進知識目標和能力目標的考核方法進行了探索。
1.理論知識考核分散化
一是分散考核內容。將理論知識分散到平時各子項目測驗中;期中考試考過的內容期末不再考。二是分散考核權重。我們的做法是:平時成績占70%(其中課堂測驗 占20%,作業、實驗及課堂提問占30%,課堂考勤及表現 占20%);期中考試和期末考試各占15%。這種考核方法既有利于教學中弱化理論知識、強化操作技能,又可以使理論知識成績的評定科學、準確、合理,體現成績考核“重過程輕結果、重練習輕考試”的改革精神。
2.實訓內容考核模塊化
在校本教材《建筑智能技術與技能訓練手冊》中,我們把實訓的大項目分成一個個小模塊,學生在實訓中既是學習又是考核,即學生每實訓一個模塊,必須切實掌握并通過考核,才能進入下一個模塊的實訓學習。所有模塊通過考核后,才算完成了一個大項目的實訓;所有項目通過考核后,才算完成了課程的實訓任務。這樣考核,使每個學生都扎扎實實地掌握了所有實操技能。之后,我們再組織學生參加相應的技能等級考試,通過考工,拿到相關的技能等級證書,做到雙證融通。
3.企業評價占課程考核成績的50%
為了科學衡量學生的課程學習成績,我們嘗試把企業評價引入課程考核范疇。學生在校學習期間所獲得的成績只占該課程成績總評的50%,另50%根據學生實習期間實習單位對學生的書面評價來衡定。具體做法是:學生離校赴實習單位前,由專業科發給每位學生一份《實習鑒定表》和一份致實習單位的信函,讓學生帶去交給實習單位,請求實習單位在第二年五月上旬對學生實習期間的勞動紀律、勞動態度、專業技能等做出綜合鑒定,然后由學生將其按時交回任課教師,任課教師再根據實習單位的鑒定給出該生該課程的另50%的成績。這樣考核的好處是,一方面能更科學客觀地評價學生的實際水平,另一方面也能更好地促使學生主動、認真地參與畢業頂崗實習;同時為任課教師準確地把握課程教學的實際效果和不斷改進教學的方式方法、提高教學質量提供了真實可靠的依據。目前存在的問題是,少數實習單位因種種原因,對學生的鑒定寫得過于簡略,個別單位甚至只蓋個公章而不寫評語,這在一定程度上影響了預期的考核效果。
總之,教學改革工作任重而道遠,還需以后不斷努力。教師應樹立終身學習的理念,在知識創新實踐中改革教學方法、教學手段,提高自己的教學魅力,培養學有所長、復合型人才是我們的目標和努力方向。
一、高校建筑工程專業安全技術教學的現狀
傳統的建筑工程教育以建筑設計、建筑施工為主干課程,突出建筑基礎、設計理論、建造技術,而對于建筑工程安全技術知識方面的內容較忽略。高等院校在建筑安全教育工作中,應扮演重要的角色,發揮重要的作用,但許多院校,沒有把建筑安全教育列入教學課程,或者不夠系統化。有的院校僅將建筑安全教育內容納入城市與建筑防災這門課程,且學時少。正是這樣的做法,使得培養的學生存在以下問題:在對建筑安全的認識和技能的掌握上,先天不足;在專業知識形成過程中,缺少安全意識的培養,知識結構缺陷明顯。已開設安全技術課程的院校,又存在課程教學內容陳舊,存在理論與實踐相脫節的現象,而且教材不系統、不規范,跟不上專業教學發展的需要,以致培養的安全專業人才走上工作崗位以后,不能適應或在很長一段時間不能勝任工作。在目前版本不多的建筑安全類教材中,多數理論性較強,涉及的內容過多較雜,結合實踐不夠,學生興趣不高。
二、建筑學專業建筑安全教育教學改革
要提高教學質量的重要手段,正在將過去以課堂講授為主的現象改變為以學生自主運用信息等手段、主動學習為主。探索教學內容、方法和手段等方面的改革,將傳統單一授課方式向多元現代化授課方式轉化,采用常規方法、多媒體方法以及網絡教學方法等綜合手段授課,采用講授、討論、案例分析、調研和課題作業等多種教學方法的結合,是現代教育教學的基本特點。對于建筑工程安全技術教學,具體的做法如下:
1.調整課程結構,強化安全意識。在原有專業課程體系的基礎上,增加建筑安全教學課時,加強實踐教學。課程結構方面,在安全施工技術的基礎上,增加建筑安全設計內容,使學生了解建筑防火、防雷、防洪、抗震、安全疏散等方面的知識;了解建筑安全系統設計的原理、相關規范及其與建筑設計的關系;了解工程師對建筑安全所負有的法律和道義上的責任。在專業課程中,也穿插相關安全知識的講授,以進一步深化建筑安全和建筑規范方面的知識,多方面強化學生的工程安全意識。
2.營造學習氛圍,培養學習興趣。建筑安全技術課程內容多、實踐性強,既要講授理論,又要聯系實際。充分采用多媒體手段,結合案例教學,加強交流與互動,這樣學生才不至于覺得枯燥、乏味。教學過程中,可邀請工程企業經驗豐富的安全工程師給學生講課和指導,或開展專題講座。專家們結合實例分析,學生的學習興趣較濃,印象深刻,拓寬了學生的知識面,營造了良好的學習氛圍。另外,在教學過程中經常采用分組案例分析、展示的方式,讓學生自己分析材料,闡述觀點,并回答老師和其他同學提出的問題,實行師生互動,教學相長。多種教學方式的運用,豐富了第二課堂,營造了良好的學習氛圍,培養了學生對安全知識學習的興趣,提高了課堂教學的效果,強化了學生建筑施工安全技術的實踐能力。
3.改革教學方式,加強實踐教學。(1)強化案例教學。案例教學是非常必要且非常有效的一種方式,可以加深學生感性上對災難危害性的認識,也是增強潛意識的一種有效手段。在給出的案例中,可增加相關的設計資料及施工過程,如各種圖紙等,這樣有助于學生更全面地了解建筑安全災難,更理性地認識安全技術。在平時學生自己的課程設計作業中也容易聯想到曾經看到的反面案例。(2)結合實例強調重要性。建筑學安全類知識實踐性較強,一些在課堂上反復講解才能使學生明白的問題,到了施工現場,學生目睹實物理解就簡單多了。因此,只有理論聯系實際,加強實踐教學環節,才能培養認知能力和創造能力。可通過現場參觀教學,讓同學們覺得書本上的知識就在身邊,觸手可及,激發起他們學習該課程的興趣和平時注意觀察的習慣。同時,學生對事故的危害性有了更深層次的認識,從而認識到工程安全技術的重要性。(3)模擬虛擬事故現場教學。建筑工程安全內容多,學生在學習時分不清主次,胡子眉毛一把抓,所學內容不能盡快掌握。筆者在教學實踐中,嘗試了工程安全情景展示法、安全事故模擬、演習、實驗等方式,讓學生如同身臨其境,樂在其中,主動思考安全事故的發生根源、影響因素及預防救治措施,學生們興趣高,教學效果良好。(4)充分利用現代多媒體手段。充分采用多媒體教學手段,可以把文字、圖片、動畫及現場錄像結合起來,可以對感官提供多種刺激,調動學生的興趣和積極性,使課堂教學更生動、靈活。(5)考核方式改革。工程安全技術課程實踐性較強,針對課程特點,采取卷面考試和分組實踐考核相結合的綜合考核方式,避免了學生的機械記憶,增強學生對知識的應用能力、綜合分析能力、創新能力。
[中圖分類號] G633.6 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674 6058(2016)17 0025
本文從創設情境、多元互動、小組實踐等三方面進行教學分析,提供建構主義在教學中的原理、方法、運用的實際方案.建構主義能夠幫助教師和學生從整體上把握對于知識點的分析以及知識系統的構建,打造高效的數學課堂.
一、創設情境,探索新知
數學教學不乏抽象化的思考方式和思維方法,學生學習起來并不容易,為了達到較為理想的教學效果,可以采用適當的情境作為教學的工具進行授課.學生的思維多數還是容易接受形象化的知識,教師在教學設計中可以采用多媒體中的課件演示、Flas播放和現實中的數學問題,為學生構建形象易懂的情境,結合知識點進行有效教學.情境教學還可以為學生提供恰當的學習模型及知識點模型,激發學生發現新知識,探索新知識的學習興趣.
例如在進行七年級上冊“相交和平行”的教學時,可以采用多媒體與設置疑問相結合的方式來創設有趣的教學情境,以激起學生學習的好奇心和對知識學習的欲望.用多媒體展示下圖所示圖片,
問三組圖的兩條線段那一條更長?學生給出的回答包含了各種情況,爭執不下的情況下,讓學生用自己的尺子進行測量,結果發現原來每組圖的線段長度都是一樣的,學生對此感到很是詫異,于是引出了圖形的位置關系對視覺影響的思考,學生在學習相交線和平行線時也非常認真.
情境的創設還可以結合當下流行的元素,或是學生比較關心的現實問題等進行具體的建構,這樣更容易吸引學生的注意力,學生在完成自己喜歡做的事情時,也會變得更加高效,能力更容易被激發出來.基于情境的知識點的建構,除了情境的形式選取,還要注重形式與內容上的契合度,方便學生對于知識的整體把握和學習,建立合理的知識結構和模型,豐富學生的知識系統.
二、多元互動,豐富認知
初中數學的知識系統龐大且復雜,學習起來需要調動多方面的感官和經驗,學生通過在課堂上聆聽教師的講解,與教師進行互動交流,可以獲得對于知識更加深刻的認識.而在學生彼此交流的過程中,通過針對具體的問題進行方案溝通也能加深對于知識系統的構筑.教師也可以通過具體的題目來對學生的多元能力或綜合能力進行檢測以深化其對知識的認知.
例如,在進行八年級上冊“平面直角坐標系”教學時,對于把一個圖形的各點的坐標進行加減的運算從而得到新圖形的過程,與圖形平移的知識進行相結合的時候,就要求學生動腦思考、動手計算以及畫圖驗證,還得學會如何表達自己的解題思路.例如:求將三角形各點橫或縱坐標減去5得到的新圖形的坐標及位置.這道問題就考察了學生對于坐標方法應用的規律是否掌握,也體現了學生在自行計算和思考的過程中多元智力的共同作用的結果.
多元互動的形式還可以表現為學生與課本、試卷、輔導資料的生本互動.在這種互動形式中,學生可以獲得知識的第一手資料,通過自我學習獲得對于知識的第一印象,從而建立起自己的知識結構.同時這也是延伸性學習的一種體現.課堂的學習只能用來解決當時的較為簡單的問題,更多的深入的學習和提升都需要學生進行課下的自我提升,這樣也能獲得豐富的學習體驗.
三、小組實踐,合作學習
中圖分類號:G642.41 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)11-0186-02
在前不久召開的中國發展高層論壇上,教育部副部長魯昕表示,全國近1200所本科院校(含獨立學院)中,至少有一半的高校將向應用技術類或職業教育類轉型。與此同時,施工技術管理類與社會實踐密切結合的課程的教學理念和教學方法,也要在改革中不斷創新和發展。
《建筑設備工程施工技術與管理》是建筑環境與能源應用工程專業的學生學習安裝技術和施工管理的課程,也是總結研究安裝企業生產經營管理的科學,特別是在建筑環境類行業迅猛發展的同時,對本專業人才的質和量提出了更高的要求。因此,在學習了《傳熱學》、《空調用制冷技術》、《工程熱力學》等專業課程后,開設諸如《建筑設備工程施工技術與管理》這樣的實踐性較強的課程,對準畢業生們今后快速適應行業發展的趨勢,盡早成為本專業的優秀技術人才,起到了很好的指導作用。
一、《建筑設備工程施工技術與管理》課程的特點
1.理論與實踐教學課時比例失衡。與專業基礎課相比,無論建筑環境與能源應用工程專業還是其他專業的施工技術課程都或多或少存在壓縮實踐教學課時量的現象。而短暫的課堂教學很難將施工技術實施系統全面地傳授給學生。一方面,本課程分為施工技術與施工管理兩方面的內容,施工技術主要以專業施工質量驗收規范為指導,以基本施工技術為基礎,突出新材料、新技術和新工藝的應用及新設備的安裝技術,具體包括安裝工程的常用材料和附件、空調管道的加工安裝及相關設備的安裝。施工管理主要以我國最新的基本建設法規為基礎,結合我國施工企業管理的現狀,主要介紹施工項目管理的基本知識,包括工程造價和概預算、工程招投標和施工合同管理等。一般來說,如果學生學習了施工技術的有關知識,則對施工管理方面知識的學習更有幫助。而施工技術教學效果的不理想直接影響了學生對施工管理課程的學習。對于學生而言,課程內容原已顯得抽象繁雜,若再加上教師“趕課”的節奏,“滿堂灌”的風格,學生難免產生厭學的情緒。因而教學目的難以實現,更不用說達到培養目標。另一方面,施工技術類課程本就是實踐性極強,大部分院校都開設了施工方面的實踐教學環節,包括認知實習、生產實習和施工課程設計。但相比之下,這些實踐教學環節在時間上基本獨立,與課堂教學相脫節,課時量也十分有限,學生在施工現場也很難看完一個完整的施工工序,導致學生的理論知識和實踐認知不能緊密結合,理論與實踐不能及時轉化,實踐效果大打折扣。
2.教與學的主體存在知識結構的不完整性。從教師方面講,教師的理論與實踐知識的儲備,教學方法的優劣,教學理念的差異等能否和諧統一,都屬于教的主體的知識結構的體現。本課程一直以來都是以傳統的教學為主,枯燥的教條式的傳授多于施工現場的指導觀摩式教學。如果講授這門課的教師沒有豐富的實踐經驗和實際施工基礎做支撐,“紙上談兵”式的灌輸只會令學生產生疲勞效應,更不用談知識的吸收效果如何;再者,有些學校專門聘請從事施工的技術人員教授本課程,這些老師具有豐富的實踐經驗,但在施工技術的理論知識的講解上往往淺嘗輒止,這就導致學生在學習上只停留在對施工過程、施工設備的膚淺理解上。從學生方面講,由于這是建筑環境與能源應用工程專業的學生在大學期間首次接觸工程技術類課程,學生所具備的與施工相關的知識相對薄弱,于是在學習施工程序、施工設備的安裝方面就對一些概念和施工程序難以理解。例如,在講到鋼筋混凝土施工技術時,學生們往往不清楚混凝土的相關知識,而這些基礎性內容在課本里往往不作闡述。特別是本課程的“施工經濟與管理”這部分內容,像“施工圖預算”、“施工概算”、“竣工結算”、“施工定額”等抽象概念,由于學生從來沒有接觸,更沒有做概預算的經歷,因此學習起來不免感到枯燥和費解。
3.教學理念和教材內容的時代滯后性。時代在發展,科技在進步,然而施工課程教學理念和教材的內容卻相對滯后。綜合性大學對技術性課程的重視程度遠不及專業基礎課,施工類課程往往只作為專業選修課開設。因此,這類課程得不到學生的認可,因此在學習中也不會投入大量的精力。并且,施工類教材的更新周期比較長,往往前一版教材上介紹的施工技術和設備已經跟不上時代的發展,而一些新興的技術和設備卻不能及時得到傳播,這也是掣肘本課程教學的一大弊端。
針對本課程的特點和存在的問題,研究探討新的教學方法,對這類課程進行教學改革是十分必要的。
二、《建筑設備工程施工技術與管理》教學方法的探討
1.認清形勢,加強對本課程的重視程度。隨著高校轉型計劃的不斷實施,培養專業型、技術型人才的教學理念也被越來越多的院校所認可。《建筑設備工程施工技術與管理》這門課程在不同的學校中,所強調的重點也各不相同。相比之下,職業技術類院校對這門課程的重視程度高于本科類學校。只有學校足夠地重視這類課程,才會投入足夠的師資力量,改善教學條件,更新教材教法,達到理想的教學效果。同樣,教學理念的更新更會拓展學生的視野,增加學生對新技術、新設備的認知,培養學生濃厚的學習興趣,擴大專業知識面,成為適應新形勢下市場的專業人才。
2.由傳統教學法向新型教學法轉變。新的教學理念配合新的教學方法才能達到最理想的教學效果。大量的文獻顯示,對于施工技術類課程,除了傳統的課堂教學外,還要增加實踐、實習的教學課時量,培養學生的動手能力和實際參與能力。但是,大部分高等學校開設的建筑施工類課程,在教學過程中要完全實現實踐教學法都是非常困難的,采取一般的實踐教學法也僅僅能讓學生參觀或接觸整個施工工序中的一個環節,甚至只能接觸其中的一個設備的安裝,而本門課程的學習涉及到安裝工程的全部,這對現場或實踐教學法而言是受到多方面條件限制的,是難以實現的。因此,筆者基于以往的教學經驗,研究探索新型的教學方法,為今后教學水平的提高及培養更多的實踐型人才打基礎。充分利用先進的教學硬件。在課堂教學過程中充分使用先進的教學硬件有助于突破教學內容的重難點。而這些教學硬件在大多數院校中都是教學必備設備。一些施工工序存在一定的技術性和危險性,學生實習的時候也未必恰好遇到相同的施工過程,這部分內容的教學就可通過錄制操作視頻在課堂上進行播放讓學生達到同樣直觀的學習效果。例如筆者在講到金屬管道的焊接時,其中熱力焊接是焊接施工中常用的焊接技術之一,但由于條件不允許,無法帶學生參觀實踐學習,通過在課堂上播放錄制的視頻并現場講解的方式,達到了與現場參觀同樣的學習效果。此外,一些新設備,新技術,均可以通過視頻、圖片的形式直觀向學生展現;一些暖通設備的復雜的安裝過程,亦可通過電腦模擬安裝的形式給學生展現出來。實踐教學與模型教學相結合。在建筑設備施工技術的教學過程中開展實踐教學肯定是必要的,然而頻繁地往返工地與課堂往往占用大量的時間,因此,對于體積小且重量輕的工具管件、閥門等設備,可帶實物或模型到課堂,向學生實際演示或讓學生拆卸、組裝。這對激發學生的學習興趣和快速掌握所學知識起到了很大的幫助作用。提高教師素質,傳授最新知識。由于教材知識的“折舊率”較快,單純地講解教材上的知識肯定滿足不了教學大綱的要求,這就需要任課教師經常關注相關領域最新的科研動態和新技術,力求將最新的知識傳授給學生。例如,筆者在講授室內供暖系統的安裝時,除了介紹傳統的供暖方式外,還對本領域其他新型的供暖技術做了研究,像電地暖系統中的電熱膜供暖技術、碳晶地暖技術、碳纖維地暖與暖芯地板等。這些新技術在教材上是學不到的,將這些知識在課堂上傳授給學生,既增加了學生的新鮮感,又了解到了本專業的新動向。
3.施工與工程經濟與管理有機結合。《建筑設備工程施工技術與管理》課程的宗旨是要培養暖通專業的實踐型技術性人才,施工技術與施工經濟與管理是有機的整體,因此,除了施工技術的講授,對于施工經濟與管理的內容也要引起足夠的重視。施工管理的內容貫穿于施工招標、投標到竣工驗收的整個施工過程中。因此,作為完整施工過程之一的工程經濟與管理,與施工技術知識同等重要。學生在學習過程中,只有將兩者有機結合起來,才會真正理解一個完整的施工過程,才能在今后走上工作崗位后既能有扎實的專業知識,又具有相應的管理知識,這對發展安裝技術和提高安裝質量是十分必要的。
在建筑行業對技能型人才的要求越來越高的今天,提高建筑環境與能源應用工程專業學生的職業技能,是這門課程的目標之一。隨著本專業畢業生陸續奔赴建筑施工、設備安裝等單位,高校建筑環境與能源應用工程畢業生將成為未來暖通行業發展的中流砥柱。因此,應當加強暖通施工技術類課程的教學改革力度,研究和探索這類課程的教學方法,調動學生學習的主觀能動性,提高教學質量和教學效率,為國家培養更多地適應社會發展的暖通專業的高素質人才。
參考文獻:
[1]丁云飛.建筑設備工程施工技術與管理[M].北京:中國建筑工業出版社,2008.
美術課程是建筑專業的基礎課程。21世紀的今天,經濟、科技、文化都得到了前所未有的發展,對人才的需要也發生了變化,綜合性人才是社會最需要的。傳統的建筑專業美術基礎課程的教學模式和方法都已經落后和陳舊,要想培養具有綜合技能的高素質人才,就要改變原有的建筑美術教學內容和方式,探索一種符合新時展需要的教學模式。
一、 美術基礎課程在建筑學專業中的地位和作用
(一) 美術與建筑的關系
建筑美術教育一直是建筑學領域的重要部分,建筑與美術是同時并進的。首先,我們來看建筑審美。人不同于動物,不僅能夠按照尺寸建造房子、作坊、學校等,還能在建造過程中按照美的規律來營造,能夠認識規律并利用規律創造出美。自從人們有意識建造房屋,這種藝術形態范疇的審美觀念就通過藝術表現出來了。再看建筑創作。建筑的創作需要通過美術造型訓練,從視覺要素來看,造型訓練在于分析形體、研究形體,從中領會到形體的一種內在美,這是建筑師的能力表現。悉尼歌劇院外形像是帆船,但又有貝殼的樣子,這是建筑師從貝殼和帆船的造型中衍生出的一種再創造,正是由于這種內在美和外在美的完美結合,才構建出悉尼歌劇院這座舉世聞名的優秀建筑。
(二) 美術教育與建筑學專業的關系
美術教育和建筑類美術都屬于視覺藝術,表現方式都是用造型手段再現物象,繪畫教學安排都有素描、色彩這兩門課程,且教學進展安排也都相似。但是美術教育和建筑類美術教育又有著不同之處:建筑美術教育是為了培養高層次設計人才,而不是培養建筑畫家的,純美術教育是為了培養美術創作型人才的,兩者的人才培養目標不同;純美術教育是為了單純學習美術的,因此課時量比較大,建筑美術教學是知識基礎課,課時量比較小,因而兩者的課程內容、學時有所不同,并且生源的美術素質有別。
(三) 美術在建筑中的地位和作用
視覺審美是人的直覺對物體的感受,人們除了對建筑的功能看重之外,其次就是對它形態美的關注了。建筑形式美的規律決定了美術在建筑中的地位。建筑形態美是由形式美的基本規律體現的,單調呆板的建筑是不會引人注意的,雜亂無序的建筑又讓人覺得心煩氣躁,所以形式美的規律即是多樣化的統一。建筑和視覺藝術一樣都是講究構圖的,構圖過程中都講究對稱、比例、節奏、序列、符號、模式語言、均衡等等,繪畫和建筑的技術部分又都是需要材料來表達的。所以,建筑和美術有著太多的相似之處,美術在建筑中的地位是不言而喻的。
二、 當前建筑學專業美術基礎課程教學的現狀
(一) 教學模式
由于各建筑學院發展不平衡,大部分院校還處于探索發展階段,所以在美術基礎課程的教學模式上還存在著諸多不足。在教學計劃、教學方法以及課程設置上都還沒有擺脫掉舊的模式的束縛,很多建筑學專業美術基礎課程的教學模式是沿襲專業美術教育的教學模式,沒有自己的特色和風格。這就需要分析建筑學中的美術教學模式能否提高學生的繪畫能力,能否達到教學目的,如果能夠滿足學生們的學習需求,這種模式可以繼續發揚,如果不能就要找出原因進行及時改革。
(二) 教學內容
教學方法、教學內容和教學手段構成了課堂教學。大部分建筑學專業的美術基礎素描課沿用的是全因素素描的教學內容,總課時是462學時,內容包括素描、色彩、立體構成和平面構成、美術史以及美術實習,美術教學等,總共是兩年,分為四個學期完成。這個教學內容對于學制五年制的本科建筑院校學生來講是比較適合的,但對于僅有200學時左右的建筑院校學生就是不適合了。因此要根據學校的具體情況確定合適的教學內容,繼而尋找合適的教材方可。
(三) 教學方法
隨著社會的不斷發展,教學方法在各個院校都有所提高,多媒體教學的普及能夠使教學資源共享,也能夠將好的教學方法引入到自己的課堂,確實提高了教學質量,但也存在著形式僵化、針對性不強等諸多問題。很多建筑院校的美術教學在階段性的觀摩和講評都是流于形式,沒有對學生的學習起到真正的幫助。雖然是建筑院校的美術教育,但臨摹和寫生同等重要,臨摹也是提高繪畫的一種方法,不能只強調寫生而忽視臨摹。與專業的美術教育不同,建筑學院的美術基礎課程應該有自己的教學方法。
(四) 建筑學學生學習美術基礎課程的現狀
很多建筑學學生沒有弄清楚美術與建筑的關系,美術與建筑的關系是非常密切的,真正的建筑工作者必須具備技術過硬的手繪表現能力方行。但是建筑學學生沒有真正接觸過工程,對美術和建筑的認識還只停留在表層的認識上;還有一些學生認為建筑學學生不用學好美術也照樣能在建筑部門工作,很多建筑學學生認為學會建筑施工是重要的,而對美術課不感興趣,認為美術課只要及格就行了,不認為學好美術是建筑專業學生該做的事情。
三、 建筑學專業美術基礎課程教學改革的嘗試
(一) 教學內容
1.以素描為基礎
素描是繪畫造型藝術的基礎。素描是畫家對客觀世界從感性認知到理性研究,感性與理性互動,全面把握對象并通過素描語言再現對象的過程。素描作為培養學生造型基礎能力的重要手段,一直是美術教學中的基礎課程。無論是繪畫專業還是設計專業的素描教學,大都采用結構素描和光影素描兩種形式,以此培養學生的理解力、觀察力、表現力和主觀審美的創造力。在素描教學中要有較強的目的性和針對性。設計是我們的目的地,素描是我們的出發地,設計素描是我們的必經之路。
2.注重速寫訓練
速寫是繪畫的基礎能力之一。速寫能在短時間內簡明扼要的勾勒出對象的形體、神態等,是建筑設計的基本功之一,是建筑設計的基礎。速寫作為建筑設計的一種語言,能夠主動的捕捉對象,最大限度的發揮主體的主觀能動性;速寫是感受生活,收集建筑素材的有力手段。速寫是產生靈感的基礎,也是記錄靈感的手段。建筑學學生應該深入生活,大膽實踐,加強素描基礎訓練,掌握一定透視原理,提高默寫能力,最終提高速寫能力。
3.運用色彩教學
適當減少色彩寫生內容增加色彩構成內容,革新色彩構成內容的教學方法。應該著重于思維方式訓練,通過思維使色彩構成的作用呈現新面貌,為以后的色彩設計打下基礎。增加主題性設計內容,主題性色彩構成訓練是探索色彩表現力的重要基礎。突出裝飾繪畫的作用,裝飾性繪畫在處理色彩關系上有更寬闊的自由度。
(二) 教學手段
1.互動式的教學
互動式教學的課堂組織形式和原則:(1)互動式觸摸教學,讓學生在黑暗中觸摸形體,體會出黑暗中的形體的不同質感和肌理。(2)進行互動式的聯想課來培養學生創造性思維能力,拓展學生異想天開以及反向性思維的奇思妙想,讓學生自由言說,充分討論。(3)為進行審美素養進行互動式的討論,讓學生從不同角度對經典藝術品進行藝術批評和點評等。(4)結束之后讓學生寫討論心得。通過大量的教學實踐證明,互動式教學不僅使學生的思維得到了擴散和解放,也培養了學生的美術基本技能,這種教學方式為美術教學提供了寬闊的靈活空間。
2.集中授課方案
建筑專業集中授課方法,是指將建筑類專業的繪畫課程部分(包括美術、設計初步、設計技法)集中時間,連續強化訓練,以提高教與學雙方的效能。集中授課法旨在探索一種更科學的學習方法,并使學生對專業有學習興趣和信心,集中授課方案的可行性研究是在教學實踐中和分析學生的就業能力中進行的。集中授課可以使學生集中時間和精力思考,專心于美術課程的學習,不會受其他學科的影響;集中授課可以提高學生對美術學習的重視程度,通過長時間的學習能夠讓學生更加深刻的認知美術;通過集中授課強化訓練使繪畫技能技巧明顯提高。
結語
建筑美術教學不同于單純的美術教學,建筑美術教學有著自己突出的專業特點。建筑學美術教師應加強對美術基礎課程教學方法的研究,不能一味沿襲純美術教育教學中的方法,應開拓思路,轉變觀念,采用多種模式,實現教學內容綜合化,而后運用科學合理、靈活多樣的教學方法,激發學生學習美術的興趣,挖掘學生的潛能,啟迪他們學習建筑專業美術課程的智慧。
參考文獻
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