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(1)建筑技術專業可實施的實踐教學考核內容。根據國家對于教育改革所提出的一系列舉措,針對建筑專業的特殊性,我們要制定出詳細的實踐教學考核內容。建筑專業核心課程(建筑建筑設計基礎、建筑設計及原理、中外建筑歷史、建筑結構與建筑力學、建筑構造)等內容都是學生在院校期間所必須要掌握的基礎知識。然后就是要結合授課內容進行實踐教學,我們都知道建筑行業是十分重視實踐經驗的,所以,實踐環節是很必要的,我們主要以培養提高學生的實踐能力為主要目標。根據建筑專業人才培養方案,本著突出培養學生技能操作的能力,制定安排教學實踐考核。學生能夠根據建筑專業核心課程的基本理論,按照規范要求實施建筑工程項目管理,完成助理項目管理師和施工員的崗位實踐操作內容,了解建筑施工項目成本管理的意義,熟悉成本管理的任務和措施,掌握建筑安裝工程費用的結算方法,完成造價員的崗位實踐操作,會運用工程項目全面質量管理的基本方法,初步具備工程項目質量、安全和文明施工管理的能力,能夠整理竣工驗收文件及工程備案資料,會簽訂工程保修合同。能夠熟悉資源管理、信息管理和資料管理的基本內容和基本方法,初步具備資料員的基本素質和應用計算機軟件進行建筑工程項目管理的能力。能夠掌握工程項目風險管理的基本原理,會用所學知識進行施工項目風險管理。
(2)具體實施的教學實踐考核評價標準。要求學生能夠自覺按規定時間進入實訓工場,做到不遲到,不早退。如果有違規現象,一定要按照相應的懲罰措施嚴格處理;進實訓工場操作前,應按要求穿戴好工作服、鞋、帽等勞保用品,并能保持工作服的整潔;借、領、還器材或工量具,要有專人負文明有秩序;按要求在自己的工位上認真訓練,不串崗,嚴防安全事故發生;實訓結束后,個人要做好本工位的清潔工作和機器設備的保養,班級衛生值日生,要及時打掃工場衛生,清除垃圾;要尊重專業教師、指導教師和管理員,聽從指揮和安排,虛心接受指導。
2建筑技術專業實踐教學具體評價方法
學生在院校學習過程中,教學評價是教師對于學生進行相關知識的學習和消化后實施的內容進行評價的過程,此過程對于學生來說是十分重要的,不僅關系著學生學習的知識點,同時也關于學生學習的心理感受。因此,我們對于學生學習成果的評價方法必須要體現出我們要培養的目標,符合現代社會的技能型人才。我們所進行的教學評價不是在于給出評價內容,而是要在評價的過程中使學生體會到應有的東西,并且認同,接受評價,根據所給出的評價結果能夠進行改進,達到最終學生學到知識的目的。教師在給予實踐教學評價過程中一定要注意使用方法,必須要做到給出評價保證其客觀性,準確性以及科學性,保持學生在學習過程中的發散性思維和創造性,不要扼殺學生的創造能力?,F在我們所使用的教學模式多采用模塊式教學,將課程體系分成若干模塊,對每個模塊進行逐一解釋操作。我們進行教學評價時必須根據所采用的教學方法進行選擇。我們進行實踐教學通常會在分組的情況下進行,學生通過自己動手操作來得到啟發,自我約束管理比較明顯,我們可以按照分組情況進行評價,不僅是教師評價,學生也同樣要進行評價,突出小組的團隊合作意識。同時,也可以將每個小組所做的內容進行公布,各小組之間進行互評,可以促進學生的學習興趣和勁頭。
我們根據授課內容的不同而用不同的評價方法,對于培養學生分析和動手能力的話,教師可以對學生進行表現性評價,把學生的實驗記錄進行綜合評價,提出專業的見解,這樣可以更加結合學生實際,促進學生進行知識更新。同時,根據不同教學實踐內容實施階段性評價,不僅僅關注學生學會了什么,而且更強調學生怎樣才能學會,從而培養學生的專業興趣和良好的職業修養,使他們的學習能力、應用能力得到持續發展。我們在評價體系中一定要注意的事,必須突出學生的主體角色,以學生為中心,使學生和教師在評價過程中能夠實現平等對話,教師在此過程中扮演的都是輔導者,起著輔助的作用??偟膩碚f,我們在進行教學評價過程中,一定要注意尊重學生,不同的學生給出的評價內容是不同的,要滿足學生的能力的培養和個性的發展。同時,也要注意在給學生進行教學評價時對于學生的創新能力要給予肯定,在評價方法中,我們倡導廣泛應用注重過程的表現性評價,以有效地培養學生的實踐能力。運用恰當的教學評價方法可以使在實踐教學事半功倍。
3結語
關鍵詞:工程咨詢;信用評價;指標體系;信用管理
一、引言
建設工程咨詢業是一種依托信息、技能和經驗,為建設工程項目提供信息、數據、分析和決策的智力密集型服務業。由于它的業務范圍幾乎覆蓋了整個項目建設周期,其誠信的缺失對項目產生的影響波及面更廣、連鎖性更強,因此,信用問題對工程咨詢行業十分重要。目前,浙江省信用辦每年針對建設企業、施工企業、監理企業都有專門的信用評級。該信用評級直接影響企業第2年的工程招投標,因此極大地促進了建設企業、施工企業與監理企業對信用管理的重視程度。而工程咨詢企業原有的發展就處于良莠不齊的狀態,加之沒有納入信用評價體系,導致工程咨詢企業信用管理水平與建設企業、施工企業脫節,嚴重影響了建筑行業信用管理的均衡發展。因此,根據工程咨詢企業自身的特點制定科學合理的評價指標體系具有現實意義,對推進浙江省工程咨詢業信用管理規范化、標準化具有重大意義論文。
二、建設工程咨詢業失信的行為與原因
(一)失信的行為
建設工程咨詢業的失信行為主要表現為:工程造價單位合同履約率低、非法掛靠等行為造成工程成本缺乏合理控制:招標機構制定的招標文件和評標辦法不科學,或者在招標過程中泄露信息,造成不公平。影響公平競爭,影響招標結果;工程監理單位實施監理的程序、方法不合理或不符合要求,導致質量隱患,等等。因此,咨詢服務的質量對工程項目建設是相當重要的,應該對各種咨詢服務的質量信用進行管理,
(二)建設工程咨詢業失信的原因
相關資料顯示。由于失信行為,每年我國合同欺詐造成的直接損失55億元,逃避債務造成的直接損失約1800億元,累計拖欠的工程資金總額達6000-10000萬億元。這不僅造成市場混亂,更嚴重的是帶來了約占國民經濟生產總值10%-20%的巨額低效經營成本,給建筑業的發展帶來很大風險。建設工程咨詢行業失信行為主要原因:
1全社會對工程咨詢行業地位的認同度不夠。在我國,政府和各類建設項目業主對于專業化、社會化工程咨詢服務的優越性認識不足,自營式的工程項目管理仍較為普遍,工程咨詢服務收費低、收費難的問題相當突出。我國工程建設全過程咨詢服務營業額占項目投資的比例目前大約在3%左右,不足國際平均水平的一半。
2工程咨詢市場發育不完善,工程咨詢企業規模有限。目前我國大部分工程咨詢企業屬于私營企業或合伙制企業,大規模的工程咨詢企業數量非常有限。很多規模小、人員結構參差不齊的咨詢公司為了攬取業務,不惜以壓低咨詢收費為主要手段進行惡性競爭。某些不具備工程咨詢執業資格與能力的人員也在從事工程咨詢業務,這嚴重地擾亂了工程咨詢市場秩序,使工程咨詢業信用管理處于混亂狀態。
3工程咨詢企業信用信息系統沒有建立,缺乏明確的信用評價體系,使得工程咨詢企業信用缺失并未對企業造成失信成本,進而縱容了部分不良工程咨詢企業的違規行為。
三、浙江省工程咨詢業信用評價系統設計
(一)建立浙江省工程咨詢企業信用檔案數據庫
建立以工程咨詢企業為主體的企業信用檔案數據庫,該數據庫是反映工程咨詢企業在經營中的信用行為及咨詢專業技術人員在業務交往中信用行為的綜合記錄。主體信用信息系統由身份信息、良好信用信息、不良信用信息、統計及評估信息構成。其中,身份信息系統包括企業的基本狀況以及從業人員的基本狀況:良好信用信息包括企業受到的表彰以及獲得的各類工程質量獎項,等等:不良信用信息包括違反工程建設法律、法規或合同管理、勞動用工的行為及行賄、受賄、瀆職等違法行為:統計及評估信息主要包括根據浙江省工程咨詢業信用評價體系及評分模型分析評估出的企業的信用信息。
(二)建立浙江省工程咨詢業信用評價指標體系及信用評價分析模型
1建立浙江省工程咨詢業信用評價指標體系。根據對浙江省部分工程咨詢企業從業人員的調研結果及浙江省頒布的有關企業信用管理辦法的規定,建立如下評價指標體系。
2選擇信用評價分析模型。目前國內學者對企業信用評分的研究很多,大多集中在“回歸分析”、“人工智能”等方面,但這些模型對于個別樣本進行判定時準確性很高。工作量適中,對于大量評價樣本進行評價時存在工作量過大的問題。因此,浙江省工程咨詢業信用評價方法建議選用層次分析結合模糊數學的方法,該方法原理簡單,使用也較為便捷。首先由政府部門選取專家庫運用層次分析法確定各級指標的權重,其次對數據庫搜集的各企業信用指標相關內容進行綜合分析打分,最后運用模糊數學確定出最終的信用評分值。
(三)建立浙江省工程咨詢業信用信息公告平臺
浙江省目前已經建立了信用網站,并定期公布部分企業的信用狀況??梢栽谠械恼憬⌒庞镁W站中開辟工程咨詢企業信息公告平臺,將工程咨詢企業的信用信息、信用等級及其他有關資信報告通過互聯網,予以公示。對信用不良、擾亂市場健康發展者,相關部門應對其經營行為以及市場準入資格進行限制。
四、結論
本文以浙江省工程咨詢業為研究對象,建立了完整的信用資料搜集、指標評價以及信用信息公告的浙江省工程咨詢業信用評價體系。其中在信用評價指標建立部分,將企業信用評價指標與執業資格人員信用評價指標結合在一起,建立了實用、完善的評價指標,具有一定的實際意義。
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關鍵詞:建筑環境學;建筑環境與設備工程;課程教學研究
中圖分類號:G642.3 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)05-0247-02
一、建筑環境學的作用及地位
1998年建筑環境與設備工程專業調整以后新設置了建筑環境學作為專業基礎課,其內容涉及傳熱學、工程熱力學,流體力學,心理學,城市氣象學,建筑物理等多學科知識,是本專業的核心基礎課程[1]。隨著社會發展,節能減排需求逐日提升,建筑環境設計目標從最初原始社會躲避自然環境的傷害滿足安全需求,過渡到滿足人員舒適性要求進行人工控制室內溫濕度,再到如今的提高室內空氣品質滿足室內環境的同時降低建筑能耗有效利用資源合理的排放廢棄物。
筆者認為建筑環境學就是指在建筑空間內,在滿足使用功能的前提下,如何讓人們在使用過程中感到舒適和健康的一門科學。根據使用功能的不同,從使用者的角度出發,研究室內的溫度、濕度、氣流組織的分布、空氣品質、采光性能、照明、噪聲和音響效果等及其相互間組合后產生的效果,并對此作出科學評價,為營造一個舒、健康的室內環境提供理論依據。
建筑環境學內容具有多樣性,相對獨立性和應用廣泛性的特點,學生在學習該課程時需要從該課程涉及到的各個不同學科的角度對其內容進行理解和掌握。通過該課程的學習,學生能夠樹立可持續發展設計的觀念,并建立/室內環境品質的概念,宏觀了解與認識建筑環境與設備工程學科的目的和任務,真正意義上的第一次系統了解該專業。由此充分體現建筑環境學在建筑環境與設備工程專業中核心基礎課程的作用所在,建筑環境學的理論知識是學好后續專業課的基礎和平臺[2]。
二、課程教學存在的問題
建筑環境學所涉及的知識面較廣,包含的技術知識和概念較多。根據新疆大學學生的特點和全校性基礎課的安排情況,本課程的開課安排為本科生三年級的第一學期,即第五學期。授課方式為多媒體教學,考試方式為筆試閉卷考試。對于學生而言,剛接觸該門課程會感覺內容分散,有許多內容和大學二年級所學的流體力學,工程熱力學以及傳熱學相關聯,但由于大多數學生在學習這些基礎課程的時候仍然采用高中時的應試學習法,許多重點內容沒有掌握扎實,因此在學習建筑環境學時難于把握核心。
此外,建筑環境學包含了建環專業的基礎知識和概念,信息量龐大,基本每一章節都會遇到新的相關專業術語和理論公式。要使學生掌握構建舒適的建筑環境,對建筑環境進行分析評價以及設計能力,單純的靠老師課堂講解是不夠的。因為理論化的內容都相對較為枯燥,學生興趣不大,若僅為了應付期末考試而機械的不加思考記憶背誦都無法保證該課程的教學效果。
本課程從2008年起開始采用多媒體教學,利用圖形和一些工程設計實例把一些抽象復雜的基本概念表達出來,避免學生在理解復雜的公式時感到厭煩。但近兩年教學過程中,筆者發現雖然多媒體課件有直觀形象講解說明的優點,但由于課堂時間有限,在課堂教授時間看似學生理解了復雜的公式,掌握了概念,但一旦期末考試時換個角度出題,學生就不知道該如何作答。因此如何更好的利用多媒體教學是建筑環境學在教學過程中需要注意的重點。
為了讓學生更好地掌握建筑環境學的知識,從2010年開始課程學習增加了期末大作業環節,布置一些與課程各章節相關的調研題目,旨在讓學生通過完成調研題目,設計并組織撰寫研究論文對所學內容又更深的認識,但由于大作業論文指導工作量較大,單由授課教師完成指導工作并不能保證大作業論文的質量。
三、課程教學改進建議
根據前述內容可以看到建筑環境學在課程教學中依然存在一些問題,因此,在教學過程中,只有同時注重教學內容、教學手段方法,才能真正發揮建筑環境學專業核心課程的作用。在課程教學過程中需要注意以下問題:
一是要結合最新技術發展補充教材內容,豐富課堂講授的內容。特別是在緒論部分,通過該部分的內容要讓學生對建筑環境學有總體認識,了解該課程的核心作用。如果僅通過課本上區區幾幅圖片和條條框框的文字說明,無法讓學生有感性的認識。這時就需要結合實踐和學科的最新發展動態,搜索大量不同類型建筑的圖片,使得課堂信息量大、內容豐富。舉例說明,當前國家綠色建筑進入到規?;l展的階段,在授課過程中可以將《綠色建筑評價標準》3]中的相關指標與建筑環境學的內容結合。特別是最新提出的《綠色建筑評價標準》中能源系統,水環境系統,氣環境系統,聲環境系統,光環境系統,熱環境系統這些部分內容都和本課程所學知識緊密相扣。充分將實際與課程知識結合在一起就能使學生深入了解為什么要學習建筑環境學這門課程,從而激發學生學習該課程的興趣。
二是在課程教學環節提高多媒體課件使用質量,避免出現學生理解不透徹的現象。使用多媒體課件能夠將圖形視頻與文本結合起來,學生能較為直觀的接收,但學生略微走神就錯過很多內容。因此采用多媒體課件時要增強課堂師生間的互動,對于重點難點除了用板書單獨講述之外,還要變換角度提問,盡量把學生的生活常識與學術問題相聯系,用最貼近學生自身生活體驗的語言深入淺出地講解清楚。還可提前將多媒體課件分享給學生以便預習,讓學生透徹掌握知識,提高課堂學習效率。
三是需要改進最終考核模式,不能完全以考試的形式考查學生是否掌握了該課程的內容。本課程從開設一來一直采用期末閉卷考試的形式給出最終成績,直到2010年開始才增設了期末大作業環節。采用期末閉卷考試的形式,考試題型相對單一,而建筑環境學內容量大,僅從卷面考試并不能完全反應學生掌握知識的情況,還讓許多學生從開始學習時就有了應付考試的想法,不利于課程的教授。但從增設大作業環節以來,由于大作業成績占比重較小,且大作業通常為結合實際的調研測試總結題目(例如之前布置過的教室二氧化碳濃度隨人員變化測試與分析),費時較多,因此沒有引起學生的足夠重視。為了改變此現狀,建議日后的課程設置應增加大作業比重,迫使學生通過這個環節加深對課堂內容的理解,并能夠利用已經有的知識做一些實際的研究。大作業的指導工作還需要增加從事不同專業研究方向的老師進行指導,在此基礎上可以豐富大作業的題目,從而激發學生主動學習的積極性。
四是在課程講授過程中增設實踐環節。為了讓學生對實際環境有客觀的認識,應設置實踐性教學環節。譬如可以讓學生動手測量某一特定環境的溫度場,風速場,室內空氣品質以及室內噪聲強度等,通過實踐提高學生對建筑環境的感性認識,并且大學二年級所學的建筑環境測試技術對實踐環節有較好的補充作用。
四、結語
通過建筑環境學這門課程的學習,學生應該能夠從不同使用者和不同使用功能出發,研究適用于不同地域氣候特點的舒適的建筑環境,為營造所需的環境提供理論依據。針對文章提出的課程教學中現有的問題,不斷改進并完善教學手段,在教學過程中充分與實際應用相結合,就能更好的激發學生學習該課程的興趣。從而更好的發揮建筑環境學在建筑環境與設備工程專業的核心基礎作用,進一步提高學生在后續專業學習中的學習積極性,實現更好的專業培養目標。
參考文獻:
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【關鍵詞】鄉村綠色住宅;研究進展;概念;存在問題;發展建議
改革開放以來,我國進入城鎮化快速發展時期。隨著工業化及城市化,村鎮的人居環境也得到了明顯的提高和改善。截至2007年末,全國村鎮人均住宅建筑面積達29.2m2。面對新農村建設中飛速發展的村鎮建房與無限膨脹的建筑能耗及相關問題,如節地、環保、節能、節水、廢物利用以及新能源的應用等,必須引起人們的高度重視。鄉村住宅的可持續發展與城市住宅的可持續發展應擺在同等重要的位置,而綠色住宅必然成為鄉村住宅建設和發展的主要趨勢。
1.鄉村綠色住宅的相關概念
1.1鄉村住宅
鄉村住宅,又稱農村住宅或農舍。通常是指從事農業的農民以自然村為單位的住宅區和經過科學規劃的鄉鎮住宅區,它體現了自身久遠的歷史演進過程、地緣地貌特征、地域風土以及住宅主人的生活和生產方式等。
1.2綠色住宅
2006年建設部頒發的《綠色建筑評價標準》對綠色建筑作出如下定義:在建筑的全壽命周期內,最大限度地節約資源(節能、節地、節水、節材)、保護環境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。
2.研究進展
2.1國外研究進展
國外對綠色建筑的探索和研究始于20世紀60年代,美籍意大利建筑師保羅?索勒瑞(Paolo Soleri)把生態學(ecology)和建筑學(architecture)兩詞合并,提出“生態建筑學”(arology)的新理念。1969年美國風景園林師麥克哈格(Ian L.McHarg)在其著作《設計結合自然》中,提出人、建筑、自然和社會應協調發展并探索了建造生態建筑的有效途徑與設計方法,它標志著生態建筑理論的正式確立。
20世紀70年代德國開始進行生態建筑的研究,在建筑節能、節水、太陽能利用、生活污水處理、屋頂綠化等方面的研究和實踐已使德國成為生態建筑和建筑新技術的展示地,開發的各種節能設備、技術已在建筑設計中廣泛應用.
20世紀80年代中期,英國建筑師戴維?皮爾森(David Pearson)在其著作《自然住宅手冊》(The Nature House Book)中明確了蓋婭住區的3個設計原則:一是為星球和諧而設計;二是為精神和平而設計;三是為身體健康而設計。
1990年美國建筑師協會(AIA)以及美國環保署開展了一項“ERG計劃”,考察建筑產品在其用于建筑之前和之后對環境的影響,它涉及從材料的制造、安裝、使用,到它們在建筑被更新或廢棄后的再利用,以及循環再生或拋棄這一全過程的評價。1991年,布蘭達?威爾和羅伯特?威爾(Brenda a nd Robert Vale)合著的《綠色建筑學:為可持續發展而設計》中提出綠色建筑應具有6項原則,即:節約能源、設計結合氣候、能源材料的循環利用、尊重用戶、尊重基地環境、整體設計觀。1993年,由美國國家公園出版社出版的《可持續設計指導原則》(Guiding Principles of Sustainable Design)一書提出了可持續建筑設計的目標和原則。1995年,美籍荷蘭建筑師西姆?馮?德?萊恩(Sim Van der Ryn)和S?考襖(Stuart Cowan)合寫了《生態設計》(Ecological Design)一書被譽為建筑學、景觀學、城市學、技術學方面的一次革命性嘗試,提出了5種設計原則和方法:設計成果來自然環境;生態開支應為評價標準;設計結合自然;公眾參與設計;為自然增輝。
2.2國內研究進展
20世紀80年代顧孟潮就提出了“未來的世界是生態建筑學的時代”的觀點,1994年5月,中國政府頒布了《中國21世紀議程――中國21世紀人口、環境與發展白皮書》,從我國的具體國情出發提出人口、經濟、社會、資源與環境協調,可持續發展的總體戰略。
2001年,建設部通過《綠色生態住宅小區建設要點與技術導則》首次明確提出了綠色生態小區的概念、內涵及技術導則;2001年開始實行《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》;2001年我國第1部生態住宅評估標準《中國生態住宅技術評估手冊》出臺,以可持續發展戰略為指導,以節約資源、防污染、保護生態為主題,創造健康、舒適的居住環境,推進住宅產業的可持續發展。近年來我國專家就黃土高原生態居住區模式進行了深入的研究,完成了我國生態建筑又一突破性成果。另外,北方嚴寒地帶節能研究,以及生態城市的規劃、西北地區傳統窯洞的改造、生態廁所、太陽房、掩土建筑、夏熱冬冷地區的建筑節能等都顯示了我國在生態建筑理論及實踐上的不懈努力。
除此之外,2005年天津大學曲靜的碩士學位論文《小城鎮綠色住宅研究及示范工程設計》中列舉了調研所得大量數據并對其進行了分析,總結了全國不同熱工分區典型小城鎮住宅建設存在的共性問題,還詳細介紹了依據這些成果進行的該課題的示范工程設計(選址在貴陽市花溪區石板鎮鎮山村),并對我國綠色住宅的發展前景進行了展望。
3.存在的問題
雖然經濟發展一定程度上帶動了鄉村住宅建設,但是城鄉差距還是在不斷加大。鄉村綠色住宅發展受到種種問題的限制。
3.1缺乏正確的認識和理解
一是炒作概念。綠色住宅被作為一種房地產開發商的營銷策略,借此概念炒作提升房子的層次和品味;二是綠色住宅不是當務之急,現階段無法實現,需要很大的資金投入和技術支持;三是將綠色住宅等同于住宅加上綠化,片面地認為住宅周圍綠化率高的就是綠色環保的;四是將綠色住宅等同于健康、無污染住宅;五是綠色住宅增加了造價和管理費用,代表著時尚和前衛,是一種高檔的奢侈品,根本不適合在經濟實力相對較差的農村建造。
3.2缺乏系統研究和設計
由于我國綠色住宅的系統研究不平衡,大多局限在比較發達的城市,缺乏對農村居住環境的系統研究。而且大部分研究都是從本專業角度出發,缺乏各專業間的合作和交流。而在具體設計過程中沒有進行整體考慮,設計師更多的是在建筑設計過程基本完成后才去考慮綠化、圍護結構節能和新材料的應用。單一地追求建筑節能或是綠化率的提高,并不意味著整體可持續性的提升。
3.3缺乏廣泛實踐
目前我國有關綠色住宅的研究大多都停留在綠色住宅設計的理論階段,設計原則、理念以及策略方面,還有涉及了一些國外先進綠色建筑的經驗介紹,缺乏實際工程實踐模式,計算機模擬,環境效果的測試分析,針對鄉村地區的工程實踐研究則很少。
參考文獻
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關鍵詞:綠色技術;建筑設計;高層建筑
中圖分類號: TU208 文獻標識碼: A
發展是人類永恒的主題, 可持續發展更是科學之道。這就需要各行各業遵照此原則正確做好發展問題, 建筑業要想做到可持續發展必須考慮綠色技術的應用, 只有綠色技術在建筑行業中得到盡可能的應用才可以談其可持續發展問題。綠色技術包含很多方面, 同時涉及建筑的許多方面, 如果能在建筑設計、 施工、 裝修等階段融入綠色技術,可以說這樣的建筑將是未來人們所希望的綠色建筑。本文通過對綠色技術在建筑設計中的應用原則, 設計方法及綠色技術要點進行闡析, 為綠色技術在建筑設計中的應用提供一定的理論基礎。
1、 綠色技術應用原則
綠色技術可以應用于建筑設計過程中的任何階段, 在建筑設計時針對具體目標元素進行應用, 并將這些目標元素有機結合, 最終完成建筑的整體設計,具體的應用原則主要有以下幾方面:
1.1 在可持續發展的理念下應用綠色技術。理性的設計思維方式是保證建筑環境效益、 社會效益和經濟效益的根本。
1.2 重視建筑的全壽命周期問題, 建筑的全壽命周期包括: 初階段的規劃設計、 施工階段、 后期運營管理以及拆除。
對全壽命周期進行關注和重視, 不僅可以在規劃設計階段將環境因素進行充分考慮和利用,而且可以降低施工過程中對環境的影響, 在后期的運營管理階段可以為居住者提供更加健康、 低耗、 舒適的無害空間, 拆除后盡量減小對環境的影響和危害, 并視拆除的材料盡可能的做大二次使用, 提高材料的使用率。
1.3 對自然條件進行合理化利用, 保護周圍的環境,對現有的適合的地貌、地形、 植被和自然水系等盡量保留和合理利用; 在對當地氣候特征和生態環境進行充分考慮和研究的情況下,進行建筑的選址、布局、形態和朝向; 在建筑的設計上, 保證建筑的規模和風格與周圍的環境相協調, 減少對自然環境的破壞,如有害氣體和廢棄物排放時, 應采取有效方法減少對生態環境的影響和破壞。
1.4 適用與健康的環境是居住者的目標,綠色建筑應對使用者的適度需求進行充分考慮, 不斷改進設計和施工方法, 努力建造和諧優美的環境;確保居住者有一個質量安全、 環境清新的空間; 在滿足居住條件的情況下, 更能夠帶來居住上的快樂和工作上的高效率。
1.5 重視對資源的節約和綜合利用, 降低對環境的高度污染, 通過對設計和管理的改進和創新, 優化生產工藝, 合理化選擇適用的技術、 材料和產品,對資源配置進行合理的利用和優化, 改變舊的消費思想和方式, 減少對資源的消耗和過度的浪費; 因地制宜, 將本地材料和資源加以擴大化的利用; 重視對資源的二次循環利用; 從根本上延長建筑物的使用壽命。 將可再生、 清潔的資源盡可能的應用在綠色建筑之中。
2、 綠色技術的設計方法
2.1 綠色思維創新設計
綠色思維是指在建筑設計時將綠色思維融入其中, 在制定方案和創作時首先考慮設計的可持續性, 資源的合理利用和可再生性, 讓建筑業中有資源循環經濟體現,綠色思維的兩個基本原則包括: 創新和平衡意識。創新性主要表現有兩個方面, 一是對設計方案的創新, 二是對設計理念的創新。 這兩種創新應具有代表性,能夠對當地的建筑業無論是技術上、 材料應用上、 風格造型上起到一定的革命性變化, 但是目前我國的設計師在創新性方面還沒有達到完全理解和熟練運用的程度, 所以設計成果沒有明顯表現出創新性這一特點, 這就需要設計師繼續努力和鉆研, 將綠色思維融入到建筑設計當中,找出進行綠色建筑設計的重點,要提高對建筑創新性的認識, 只有這樣才能使環境和建筑物完美的結合, 讓建筑體系在創新性的觀念下有新的發展。
另一方面, 設計師要想做好平衡意識必須要做到兩點, 一是將建筑設計盡量做到精細化, 這樣會提高材料的利用率, 減小對資源的浪費; 另一點就是與周圍的環境協調統一,與整體的建筑格局相匹配, 關鍵是根據項目自身的特點和情況分析和選擇環境和建筑物完美的結合, 以進行對風險的控制和化解。
2.2 以人為本創新設計
建筑設計以人的設計作為開始, 也以人的使用為結束, 所以建筑的設計必須本著以人為本的理念, 堅持人在建筑設計中的主體地位。建筑設計并不是單純的的外觀和質量設計,更重要的是要滿足人對建筑使用功能和舒適度的要求, 所以在進行設計時,要將以人為本的設計理念融入到設計思想當中, 不斷將人文精神體現在設計當中。
2.3 運用科技創新設計
在人們的生活中, 數字技術不斷被人們所熟悉和應用, 它的出現給建筑設計帶來了新發展, 為建筑設計搭建了更廣闊的舞臺。在建筑設計中應用數字技術, 使簡單的設計變得多元化。 在造型上出現了非線性形體結構, 使風格各異的建筑形式相繼產生, 這種創新方法,可以充分完成設計師的想象形體, 不單單是強幾何形體和簡單的現代主義單一形體。 數字技術使建筑設計領域進入到了多元化的領域,在電腦中建筑師對形體進行任意的扭曲變形和復雜的加減處理,數字技術對建筑設計的創新起到非常重要的作用。
3、 對綠色技術的應用要點
3.1 使用性能優化的建筑表皮材料進行單體建筑的立面設計
高性能的建筑立面設計以全體建筑的整合設計作為設計理念, 以當地的氣候、地域特點、 經濟條件等整合各種技術策略進行建筑的初步設計, 結合建筑的造型設計達到建筑的獨特和創新。
3.2 采用遮陽技術進行建筑立面設計
建筑遮陽技術是被普遍使用的一種技術, 建筑根據不同朝向采取不同的遮陽形式, 在北方的建筑設計中, 根據被北方的氣候條件和溫度, 在建筑立面的不同位置設置金屬遮陽穿孔板,實現建筑的遮陽效果。
3.3 建筑立面整合種植技術
在綠化技術的發展下, 建筑綠化技術已從過去的護的水平方向向垂直方向即種植墻面技術發展。除了可以提高建筑物的外觀效果, 種植墻面與屋面綠化技術也可以起到降低周圍環境溫度、 凈化周圍空氣、 對保溫性能適當進行提高、 隔音降噪, 使得建筑與周圍環境和諧統一。
3.4 建筑立面整合通風技術
通風系統根據其采取的方式不同可以分為混合通風、 機械通風、 自然通風三種。立面整合自然通風由傳統門窗和雙層幕墻自然通風系統。一方面將通風、 降噪、 凈化空氣等技術進行完美整合, 同時也實現了自然通風, 另一方面,使建筑與周圍環境進行有機的結合。
綠色技術應用首先要不違反建筑設計理念,不會對資源及材料的浪費, 還會考慮到可持續發展原則, 還會考慮到綠色技術的可操作性可實施性,實現的空間范圍比較大, 還會節約成本。
4、結束語
對綠色建筑的大力發展已是全球性的重要課題, 也是我國建筑業近幾年的發展方向。綠色建筑的發展需要建筑業相關人員的共同參與, 特別是建筑設計者的加入。我們相信, 通過我國建筑業相關人員的共同努力, 我國必然會走向一條環境和諧、 資源節約、 可持續發展的光明大道。
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自達爾文進化論產生之后,大量相關的邊緣學科應運而生,如:進化認識論、社會生物主義思想、進化論生態學等等。這些廣義進化的思想在生物和社會兩個層面上對人類知識的許多疑問作了探索性的研究,對人類文化各方面造成了廣泛而深遠的影響。但總的說來,進化論在建筑學領域還鮮有作為,這一方面可以歸咎于建筑學的學科特殊性,另一方面也反映了人們對它的忽視。關于廣義進化論,一個相對科學的定義是:“在達爾文進化論基礎上強化了評價系統的認識論?!边_爾文進化論的理論核心是“變異”、“選擇”。相對來說,生物性選擇的過程涉及到的評價機制比較簡單,但廣義進化的評價判斷系統則復雜得多。也正因為如此,它可以在更廣的范圍用來分析社會進化、文化進化等,也可以在更微觀的范圍內研究認知思維的機制。有了這樣的基本認識,通過分析建筑學的廣義進化特征將有助于我們建立正確的工程認識觀。
一建筑學的“非”進化性脫胎于自然科學的進化論從它拓寬疆土的一開始就受到頑強“狙擊”,在藝術和宗教領域更是如此。的確,宗教排斥變異,藝術以變異求存,藝術領域不存在穩定的、明確的價值觀,在不同的藝術形式和藝術風格之間我們通常難斷優劣。藝術和宗教都顯現出某種“非”進化性,這是進化論介入建筑學的一個難點。然而,這其中又有所區別。宗教在它的體系成熟之后就保持著超常的恒定,而藝術在創新過程中不斷建構著自己的系統。因此,如果說宗教不具有進化性的話,對藝術我們就不應妄言了。更何況,建筑學兼備科學與藝術兩類學科的特點。“建筑學非進化性”還來源于“進化”與“進步”這兩種概念的混淆。“進步”概念源于亞里士多德,它斷言萬事萬物向著自我完美的或是由低級向高級的方向發展,這是一種典型的“目的論”。由于它不能解釋創造力的來源,現代科學已拋棄了目的論。嚴謹的生物學者十分注意區分“進化”與“進步”概念的不同含義。這啟示我們,建筑上的每一次“變化”都昭示著新事物的出現,但這并不意味它更高級。比如說,我們很難說現代主義建筑就比古典主義建筑高級,只能說它在某些功能方面更加適合于現代生活方式的要求。我們也很難說解構主義建筑思想比現代派建筑思想更加高級,也只能說他更加適合于當代大眾心理的需求。因此,如果說在生物學上“進化”與“進步”的概念可能重疊的話,在建筑學上的進化概念就不一定具有進步的含義了。
二軟、硬結構模型對設計思維的啟示!模型的思想廣義進化倚重的模型策略針對的是機器工作的創造性問題,它使用了一些“地形圖模型”、“軟、硬結構模型”等理論模型的方法對許多自然或文化現象作出了有益的探討。它希望這些以進化論為基礎的模型能代替以“符號主義”和“連接主義”為基礎的機器模型,從而創造人工智能,實現人機對話。這種研究方法值得我們借鑒。樹立模型分析的方法對于建筑學這種帶有模糊判斷性質的學科來說,不失為一種良好的分析方法。它不僅使我們的分析過程更加直觀,還可以通過定量的數據得出更加明確的結論,并用以指導創造性的設計實踐工作。"軟、硬結構模型趙南元先生在《認知科學與廣義進化論》中提出的軟、硬結構理論的基本思路是:在人的認知過程和社會科學中存在著“自舉”現象,即前一級的成果對后一級的成果有制約作用,它們是“自我表述系統”(圖!)。自我表述系統必須包括相互作用的軟、硬兩部分結構,其中,硬結構保證系統的存在,軟結構在硬結構支持下對硬結構進行建構,完成系統的自舉。使用這個概念可以對建筑設計思維過程作出理性的分析#!$。建筑師思維中存在著軟、硬結構。建筑師頭腦中的知識體系是硬結構,建筑師在學習或與外界時接觸得到的新思維可以視作軟結構。軟結構不斷產生新的設計思想,進而優化其知識結構。而硬結構在領會和捕捉新思想上至關重要。建筑師的成功與否視乎軟硬結構關系的均衡性。在建筑創作過程中,建筑師通過草圖表達思索的軌跡,當其從紛亂的線條中選擇出合適的線條時,就完成了一次創造過程。
其后,經歷過多次類似的過程,在建筑師的筆下產生出數種甚至許許多多種解決問題的方式和建筑形象。之后,經過一次又一次的選擇,選擇范圍大大縮小,直至最后確定針對特定過程給出的答案。建筑師在設計作品時,常常出于建筑師的職業心,反復勾畫,也就是為了給自己多幾種選擇,以便優化設計方案(圖")。我們在進行項目操作時使用的也是軟、硬作用機制。方案招投標或方案咨詢階段是項目操作的軟結構階段,經過評標,根據專家或業主綜合的價值判斷,決定某個方案或結合某幾個方案的過程就是項目設計的硬化過程。軟結構階段的思維活動帶有相當程度的發散性,在這個階段非理性的思維模式占主導地位,而后期的判斷決定過程則是理性思維的結果。因此,可以認為一個設計的好壞是由理性與非理性思維協同作用的結果(圖%)#"$。%關于評價評價即價值評判。《辭海》對評價的解釋為:“泛指衡量任務或事物的價值?!痹u價包括評價主體和評價客體兩個方面。在建筑設計中,主體指的是設計師、業主、城市管理部門等對設計有需要的人,而客體則指設計目標、策略和圖形成果等。設計過程本質上就是不斷進行評價的過程。評價在軟、硬結構模型中起到的是中介作用。在以“求異”為任務的創造性活動中,正確完善的評價活動是“硬化”過程的推動力。因此,廣義進化理論的核心是其價值理論體系。
“進化離不開變異與選擇,而選擇離不開評價,如果沒有一個具有客觀性的價值理論體系,進化論向生物學領域以外進行推廣是缺乏理論基礎的?!睆V義進化關于“負價值”的理論對我們的認知思維帶有宏觀的指導意義。在這里涉及到“復合地形圖模型”的概念?!暗匦螆D”是生物與社會進化現象的一種形象化模型,它是由空間和時間要素構成的四維體系。而“復合地形圖模型”則是大小兩個系統的地形圖的疊加。由于價值觀是向量而地形圖卻是非線性的超曲面,與地形圖下降梯度一致的價值觀,在超過臨界點之后必定成為“負價值”。而且,負價值的自我保持性越強,系統越有“逃離”的危險,從而使系統崩潰。例如,從生存競爭的角度出發的價值觀是“生育人口”,但是超過一定數量,也會造成人類的生存危機。因此這時“生育人口”就成了“負價值”。在建筑上,思維評價中的負價值主要是由評價主體之間的不均衡性造成的。在設計師、業主或其他相關人員之間存在著明顯的制約性,它們有各自不同的價值觀,一個好的價值取向也只是在各方價值保持平衡下才有意義,任何一方的獨斷專行都會導致設計的失敗。因此,設計師作為協調性的評判主體應發揮主動性。
三建筑現象的廣義進化思考典型江南水道空間的模式由以下因素構成:橋、水道、建筑界面、人的活動方式、尺度?,F代生活方式使“建筑界面”、“人的活動方式”和“尺度”這三種因素已發生了變化,因此現在我們不可能再期望簡單地通過開河和架橋來獲得什么“水鄉風情”。同樣的情形體現在“嶺南騎樓街”模式的演變中。人的活動和合適的尺度感是近代騎樓街空間形態的模式語言。在當代城市中心區的改造建設中,我們采取的常常是一種錯誤的策略:拆除古建筑、拓寬道路、建沿街高層建筑。為了給大拆大建、破壞文脈尋找出路,騎樓文化被表達為沿街底層(或二層)架空的非連續走廊。事實上,我們很難在失去尺度的騎樓和高聳入云的摩天大廈前找到城市的歷史印象。以上例子表明,傳統的審美律在很多情況下已不再適用了,社會生活環境賦予了建筑文化新的選擇壓力。超級秘書網
正如德國建筑評論家威廉•克勞澤爾在論述建筑與環境的關聯時給我們的忠告:“建筑師傾向于根據視覺規則理論來組織環境……由于它賴以存在的假設條件已經改變,傳統的視覺規則理論已不再真實可靠,曾經在建筑形體中建立起來的視覺和諧模式將不再重現?!痹谛碌纳鐣h境要求下,“涉及不同環境層面的綜合體系”的新理論走進了我們的視野。在這里,筆者是從建筑與環境的關系方面闡明建筑文化觀念的演進機制的。建筑學的發展軌跡是非線性的。用完形心理學對建風格的研究強烈地表明了這一點。古典建筑以構件精細取勝,忽略虛實、陰影等完形因素;現代建筑則從整體完形出發,忽略門、窗、柱等細部的表現。當代的解構建筑學說則將整體完形打散,后現代建筑則將細部裝飾重新拾起,甚至加以分解突出表現。從“古典建筑”到“現代建筑”再到“后現代建筑”,建筑文化呈現出跳躍發展的趨勢,而且帶有明顯的“返祖”現象,這是建筑文化的廣義進化特性。四建筑學引入廣義進化思想的意義廣義進化主要的目標是“研究人腦的認識與思維過程,對于認知過程給出機械論的解釋,也就是研究認知和思維的機制,使其有可能在機器上實現”。達爾文進化論揭示出自然進化過程的創造性。
關鍵詞:綠色建筑;建筑設計
中圖分類號:文獻標識碼:A 文章編號:
建筑事業是一個資源機能源消耗非常大的行業,對于外界環境的污染也是非常大的,伴隨著人們環保意識的逐漸增加,綠色建筑開始變為人們所關注的一個事業。但是,有的標榜著“綠色”的建筑因為設計及經管的不科學,不光浪費了很多的錢,而且也沒能達到很好的環保節約能源的目的。
1、保證人類的健康
綠色建筑設計的關鍵性工作是保證使用人員的健康,要確保室內空氣質量、熱環境、噪音和電磁場輻射等方面對人體帶來的影響。在設計的時候一定要盡最大的力量選用低毒或無毒材料,譬如墻和吊頂使用無毒或低毒性涂料,建材無甲醛或Voc含量最少,采用陶瓷、硬木等硬裝修地面等;選擇材料、建筑系統和機械系統時盡量減少木制品、地毯、涂料、密封膏、織物等潛在的對健康不利的污染物,合理組織自然通風,設置進風口和必需的出風口,引風入室。改善室內熱環境,包括溫度、濕度、輻射溫度和氣流等,提高人體舒適性。提高水質量,有條件的可以選用直飲水。合理進行自然采光,即滿足人類健康的需要,又滿足視覺美學的需要,同時達到節能的效果。通過改進細部設計和建造方法,以及采用吸聲材料來提高建筑的隔音效果。
2、最大限度降低能耗
2.1減少建筑材料生產運輸過程中的能耗
在建筑設計進行中,不單單要關注運用中節約能源,還需要兼顧包含在建筑原料中的能源損耗數量。在滿足建筑的運用性能及結合構造安全的前提下,一定要爭取選擇使用生產損耗較低的建筑原材料,以及鋼材、鋁材這些回收利用率較高的建筑材料,實現建筑的可持續。為減少運輸過程中的能耗和污染,應盡可能的選用地方性的材料。
2.2減少建筑使用過程中的能耗
在建筑建成后使用過程中會消耗大量的能耗,所以應重點從建筑本身來做好節能設計,可通過建筑體形設計達到節能效果,如平面布局、平面形狀、進深、體形系數、表面面積系數、長寬比和朝向等因素,都與建筑的節能效果有很大關系。合理設計建筑的墻體、門窗、屋頂、熱緩沖區及有效遮陽,提高護結構的保溫隔熱性能,也對建筑節能有著重大意義。
3、合理利用資源
3.1清潔能源的利用
太陽能是一種資源豐富的清潔能源,在建筑中可將強太陽能的利用,如設計并建造太陽能光電屋頂、太陽能電力墻和太陽能光電玻璃,將太陽能轉化為建筑本身需要的電能和熱能。此外,風能也是一種開發利用較為方更的一種清潔能源,除了建筑的自然通風外,還可以安裝風力發電和風力致熱設備,將風能轉化為建筑內可直接使用的能源。
3.2回收利用舊建筑材料
加大舊建筑材料的回收利用,盡可能地降低能源和物質投入及廢棄物和污染物的產出,這是綠色建筑體系最重要的內在機制??蓪⒔ㄖ鸪^程中的建筑材料,如木地板、木制品、混凝土預制構件、鐵器、鋼材、磚石、保溫材料等,經過加工和改造,在滿足規范和設計要求的條件下,利用到新建筑中。
3.3可再生材料的利用
建筑中加大木材、廢紙/纖維保溫材料等可再生材料的利用,不僅較少建筑的投資,還可減輕人類過度開采自然資源引發的生態問題。
4、降低環境負荷
在進行綠色建筑設計的過程中,應注意減輕對自然環境的破壞,減少環境污染,使建筑產生的建筑垃圾、固體、污水與氣體等污染物帶來最小的環境負荷。
4.1選擇環境負荷小的建筑材料
建筑生產過程中會消耗大量的資源和能源,并帶來較高的環境污染。建筑師在對材料進行選擇時,應具備生態和經濟的意識,選擇對環境造成的負荷小的材料,如生態水泥、綠化混凝土、高性能長壽建筑材料、家居舒適化和保健化建材等??墒褂妙A制模數構件來減少建筑垃圾。
4.2采用合理的施工方法
建筑設計要充分考慮施工過程中帶來的污染,在建筑的造型設計、材料選用和工藝設計都應便于施工,減少施工的能耗和降低其帶來的環境負荷。
5、使建筑長壽多適
5.1選用耐久性材料,延長建筑使用壽命 設計中選用耐久性較好的建材,以延長建筑的使用壽命,最好做到建筑材料的使用壽命與建筑同步,減少材料的更換、維護,從而節約費用。
5.2采用靈活多適的設計手法
建筑師在設計中應充分預見到建筑可能根據用戶的不同要求而改造,采取適應性改變、靈活性設計等策略,提高建筑的使用壽命和使用效益,以提高整體資源利用率,減少壽命周期的能源資源消耗和環境影響。例如,設計兩所住宅建筑,在材料和工藝都相同的情況下,設計者采用不同戶型的話,一種自適應性又差,可能在巧年后無法滿足使用功能,無法改造只有拆除重建,而另一所由于可以靈活變換戶型而得到更長時間的使用,相比之下,在相同的時間內,后者生命周期中耗費的資源和產生的污染比前者要少很多。
6、滿足經濟合適性原則
人們通常認為綠色建筑比普通建筑的投資成本要高很多,這也是其推廣的最大障礙之一,其實從長遠來看,如果加強綠色建筑的管理,采取綜合性的設計,可大大降低建筑的建造和后期運行的費用,取得較好的經濟效益和社會效益。
其實,綠色建筑因能源、資源的節約可以很好的減少建造和運用成本,其自適應性設計也會顯著降低后期的哦維護和改造費用,并降低環境成本,其整體效益是非常可觀的。在綠色建筑設計中應選擇環境性和經濟性平衡的建筑材料,并建立整體建筑系統投資優化的概念,從設計、建造和使用運行都全局來考慮其經濟效益。
7、結語
總得來講,綠色建筑可以提升運用的舒服性,減少資源及能源在建筑當中的損耗情況,同時減少對外界環境的不良影響,對于提升建筑的經濟利益,消除能源危害,實現人類社會的可持續發展有非常關鍵性的作用,所有的建筑工作能源一定要在建筑設計當中把握綠色建筑設計的關鍵方面,有效實施環保節能設計概念,實現經濟效益及環境保護雙贏的局面。
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【論文編號】1671-7384(2017)06-0056-03
教育部在2003年首次頒布了《普通高中技術課程標準(實驗)》,技術教育正式被納入普通高中教育范疇。通用技術課程作為一門全新的、高度綜合的技術課程,定位于培養孩子善于觀察、動手實踐,并從生活中捕捉和發現實用型新技術應用于生產生活的學科。2016年9月,教育部提出了全面發展學生的核心素養。其中明確指出通用技術學科的核心素養為:技術意識、工程思維、創新設計、圖樣表達、物化能力。要求學生通過該課程的學習,能夠學會或掌握通用技術的基礎知識和基本技能,掌握技術及其設計的一般思想方法;具有一定的技術探究、運用技術原理解決實際問題以及終身進行技術學習的能力;形成和保持對技術學習的興趣和學習愿望,具有正確的技術觀和較強的技術創新意識;養成積極、負責、安全地使用技術的行為習慣,發展初步的技術能力和一定的職業規劃能力,為迎接未來社會挑戰、提高生活質量、實現終身發展奠定基礎。
隨著科技的進步,教育教學的技術和手段也在不斷發展和豐富。傳統的教學方式和手段已經無法滿足通用技術課程核心素養和課程目標的要求,因此,適時引入新的教育技術手段是十分必要的。本文將虛擬現實技術與通用技術課程內容相結合,以實際教學中對我國古代經典結構的賞析為例,討論如何實現兩者的深度融合,以解決傳統教學方式的弊端。
虛擬現實的定義與功能
1. 虛擬現實的定義
虛擬現實的英文名稱為Virtual reality(簡稱VR)。Virtual意味著用戶感知到的世界并非真實的,而是由計算機技術虛擬生成的;reality一詞的含義是現實,泛指存在于真實世界中的各種事物。兩個單詞合起來稱為虛擬現實,也叫靈境技術。美國是最早進行虛擬現實理論和應用研究的國家。80年代中期,我國開始引進VR技術,并作為國家重點研究項目進行研究。北京航空航天大學計算機系是對VR技術進行研究的權威單位之一,在虛擬環境中物理特性的表示和處理、虛擬環境網絡設計等多個領域取得良好發展。
目前,虛擬現實系統主要分為4種,即桌面式、增強式、沉浸式和網絡分布式虛擬現實系?y。篇幅所限,本文主要介紹的是沉浸式虛擬現實系統,是將圖形工作站和交互設備連接,通過聲音、力與觸覺等方式,利用2面投影墻,有效地屏蔽周圍現實環境,使得學生完全沉浸在虛擬世界中。
2. 虛擬現實的功能
虛擬現實系統的功能非常豐富,本文中所涉及的功能主要包括展示介紹功能、部件拆裝功能和軌跡動畫功能。
(1)展示介紹
虛擬現實系統的主要功能就是為觀察者提供身臨其境的真實體驗。系統中的古建筑與結構案例向學生展示了我國古代的經典結構設計的過程,介紹了榫卯和斗拱等結構的部件名稱和使用方法。讓學生有極為直觀的感受。
(2)部件拆裝
虛擬現實系統可以對案例中模型的不同零部件進行拆卸和組裝。這一功能可以讓學生了解和體驗結構設計和搭建的方式,有針對性地觀察經典結構不同組成部分的位置和比例,從而幫助學生從技術角度欣賞到結構的強度和穩定性。
(3)軌跡動畫
軌跡動畫是虛擬現實系統的獨特之處,古代建筑案例中的建筑可以將建筑的整個建造流程以動畫的形式展現在學生眼前。特別是椽和柱的搭建順序、榫和卯的契合方式以及斗和拱的承重分配。
虛擬現實與通用技術課程設計
1. 課程目標
《經典結構的欣賞》是高中通用技術必修2第一單元結構與設計第四節的內容。學生經過之前的學習對于結構的定義、類型、方向與穩定性已經有了很好的理解,并實際動手設計過簡單的結構。本節課的課程目標是學會觀察結果的實用性和美,以及能夠從技術和文化角度欣賞并評價典型結構設計的案例。要求學生能夠從結構的功能、強度、穩定性、創新、成本和工藝等角度,對結構設計的優缺點進行評析。還應該具備從歷史、民俗和審美等角度欣賞典型結構設計的能力。重點需要觀察結構是如何在實現基本功能的同時兼顧其他功能,欣賞獨特結構的材料運用,以及經典結構所傳遞的文化信息、時代特征和民族特征。
2. 課程設計
通常情況下,《經典結構的欣賞》傳統教學方式包括展示經典結構的圖片資料或視頻資料,介紹經典結構的歷史背景和建造過程,有些老師還會根據自身掌握的專業知識向學生拓展一些建筑的基礎理論。讓學生對于我國古代的經典建筑進行思考、討論和評價。
借助虛擬現實技術,教師可通過現有的建筑結構案例帶領學生進入虛擬建筑的內部,了解整個建筑的結構。也可以通過虛擬現實系統的部件拆裝和軌跡動畫功能模擬結構設計和搭建的整個過程,給學生帶來身臨其境的體驗,從而激發學生的學習積極性與探究欲望。課程設計流程如圖1所示。
首先,用虛擬現實系統中的“永城殿”案例來引入課程,帶領學生體驗經典結構的魅力。使用虛擬現實系統向學生展示保留最完整的古代殿堂,由外而內地介紹每一個部分,包括結構的構成與裝飾花紋的寓意。讓學生對于整個建筑的結構進行整體的欣賞。在欣賞的過程中,教師適時提出問題,要求學生記住該案例最吸引你的地方。
然后,學生就老師提出的問題進行分組討論,記錄并匯總答案。學生帶著問題的欣賞是非常有針對性的,不僅可以激發學生的學習興趣,同時還可以對自己印象深刻的內容進行描述和思考。教師對于分組討論的結果進行歸納,并引導學生提出評價建筑的角度。
接下來,打開虛擬現實系統中的“結構建筑”案例,展示“大木作”“轉角斗拱”“柱間斗拱”和“柱頭斗拱”,如圖2所示。在進行虛擬展示的過程中向學生介紹榫卯結構和不同類型斗拱結構的理論知識與歷史背景,幫助學生切實體會斗拱的構成方法和受力方式、認識榫卯結構的使用功能和不同種類。使用部件拆裝功能將整體結構進行分解,讓學生直觀地了解“什么是斗,哪個是拱”,充分體驗“何為榫卯,怎樣連接”。與此同時,可以使用軌道動畫的功能向學生展示古代建筑結構的虛擬搭建過程,幫助學生了解結構搭建的順序。體驗完畢后,學生從技術和文化兩個角度,針對之前歸納的經典建筑評價體系做出討論和修改,并在教師的幫助下形成最終的評價標準。
最后,學生欣賞“故宮全景”案例,根據經典結構評價標準對故宮內的宮殿和涼亭等經典建筑結構進行評價。教師對學生的評價做出點評,同時總結本節課的知識點,強調經典結構評價標準的使用方法。
3. 技術手段
沉浸式虛擬現實系統最大的特點是可以為40名學生提供同步的教學講解和展示,且由于使用洞穴式的屏幕布局,能夠有效避免其他真實環境的干擾,現實感極其強烈。在展示的過程中,教??操作手柄和主視角眼鏡介紹和展示案例中的知識點。在動手實踐環節,學生可以輪流進行操作體驗,觀看結構組成部件、練習拆卸和裝配、實現軌道動畫的虛擬過程。虛擬現實技術作為本節課的技術支撐為學生帶來了身臨其境的真實體驗。通過三個虛擬案例,將經典結構的組成部分和搭建過程展示給學生。
4. 評價與反思
將虛擬現實技術應用到通用技術課前后對比,教學效果反差十分明顯。筆者作為通用技術一線教師感覺非常強烈。傳統教學過程中,教師使用多媒體技術激發學生學習興趣的有效性越來越差。在信息過載的現代社會,學生每天接觸各種形式的多媒體信息多如牛毛,且大多數以娛樂為主。因此,以介紹知識為主要內容的多媒體信息很難吸引學生的眼球。
使用虛擬現實技術三個內容不同卻又主題相關的案例進行教學,能夠最大程度地確保學生有持續的課堂關注度。在引入環節使用“永城殿”案例,能夠激發學生的學習興趣和探究欲望,從技術角度和文化角度讓學生有非常感性的認識。教師提出如何對經典結構進行評價的問題,讓學生思考?!敖Y構搭建”案例讓學生持續關注結構搭建,并細致了解我國經典結構搭建的技術過程和歷史文化,實踐動手進行虛擬搭建。通過小組討論的形式嘗試建立經典結構評價體系?!肮蕦m”案例讓學生根據自己提出的評價體系對我國經典建筑進行評價,鞏固所學知識。整個過程以學生探究式學習為主,教師引導式教學為輔,真正實現探究式學習。
討論與展望
虛擬現實技術作為新興技術能夠最大限度地激發學生的興趣、引發他們的關注。虛擬現實系統提供的3D效果和真實感能夠抓住學生的興奮點,從而保證他們對所學內容的持續關注。讓學生在不知不覺的真實體驗中了解知識,理解和掌握所學內容。與此同時,虛擬現實系統還能夠為學生提供現場虛擬實踐的機會,讓學生能夠學有所用、融會貫通。