時間:2023-08-01 09:24:27
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傳統的信息技術課堂普遍采用多媒體技術進行教學,即采用文字、圖像、音頻和視頻等信息配合課堂講授,教學以教師講授為主,教師較易把握課堂教學節奏,有利于學生系統地學習結構化的知識。然而,學生卻處于被動學習狀態,對培養學生自主學習意識與能力極其不利,可能造成日后自學能力低下,社會適應不良的局面。因此,近幾年來,對學生自主、合作學習以及學習評價等課堂活動有著較強支持能力的網絡學習平臺引起了越來越多信息技術教師的關注,逐漸走入了信息技術課堂。網絡學習平臺是指利用網絡以及相關技術開發的教與學平臺,由學生學習、教師教學、教學管理三大子平臺組成。它具備教務管理、教學資源共享、師生和生生之間交互、學生作業的快捷管理、學習效果自動評價和教師集體備課等諸多功能,是信息技術課堂教學信息化手段的有益補充。本人借助網絡學習平臺,在信息技術課堂上做出了積極的探索。實踐證明,網絡學習平臺的確能夠有效提高學生的學習積極性和學習效率,它在以下幾個方面有著傳統信息技術課堂無法比擬的優勢。
一、轉變重知識傳授現狀,自主學習促進學生學習能力的提高
轉變教與學的方式,首先要轉變的是教學觀念,需要轉變傳統的重知識傳授,向能力培養轉變。在課堂中,學生知識主要來源于教材,由于教材內容與教學內容并不是等同的,因此,就要求教師必須發揮自身創造性,對教材進行梳理,進行二次開發,然后根據學生學情,針對每節課的教學要求,把挑選、補充、調整后的教材呈現給學生。傳統的信息技術課堂,教師是把知識點放入演示文稿,配合講授進行播放,但是學生的學習是被動的,如果把二次開發后的教材放到網絡學習平臺中,學生自己登錄網絡學習平臺去瀏覽,就能大大地激發學生的學習積極性,從而把學習從被動轉變為主動。此外,我還在信息技術課堂中導入微課教學。微課是近幾年流行發展起來的一種新的教學資源應用模式,它是為了解決課堂教學中某個知識點,如,教學重點、難點或疑點內容,制作而成的課堂教學視頻。微課的教學目標相對單一,教學主題突出,內容精簡,時長一般為5至8分鐘,方便使用。我把微課上傳到網絡學習平臺的相應位置,學生可登錄后進行自學,當自主學習過程結束后,學生開啟網絡學習平臺中的課堂檢測模塊,進行自我檢測,檢驗學習效果,平臺能對學生答案自動進行匯總和分析,算出每個學生的自主學習積分和每道題的正確率,從而為教師下一步的教學提供參考。
二、關注個體差異,分層任務促進不同學生共同提高
傳統的信息技術課堂,由于上課人數多,教學時間短,只能選擇同一內容、同一進度,甚至同一評價標準。但是學生的學習能力存在個體差異,因此,在任務驅動教學中,容易出現一些能力較強的學生把任務完成后,轉而去做一些跟課堂無關的事情,從而對整個課堂教學造成干擾。但教師如果能夠充分考慮到學生的個體差異,對任務進行分層設計,精心設計遞進的、有層次感和趣味性較強的任務,借助網絡學習平臺中的等級制模塊,把不同層次的任務放入平臺中,針對學生“最近的發展區”,實行分層推進練習,學生在完成了基本的、降難度的低層任務后,可以提高難度,去完成具有綜合性和應用性的高層任務。網絡學習平臺的等級制模塊,能自動地累積學生的等級積分,然后根據積分的高低,賦予學生精英、高手、平民等身份,并把身份顯示在排行榜上,這個排行榜是動態的,實施更新的,學生等級積分發生變化,身份也會隨之變化。通過課堂觀察,學生非常關心自己在排行榜中的身份,時不時去查看一下,就這樣,在網絡學習平臺的等級制驅動下,課堂中形成了一種你追我趕的競爭機制,促使后進生向中等生靠攏,中等生向優生看齊,始終激勵與保持他們的興趣和信心,每一個學生在分層任務學習中得到一定的提高。
三、倡導團隊精神,合作積分制促進合作學習
傳統的信息技術課堂,通常采用任務驅動教學,學生通過自主探究完成任務,學生之間的合作較少。建立學習小組,任務布置下去,要不合作學習流于形式,沒有深入;要不小組內只有組長在忙碌,其他人無所事事,究其原因,主要是缺乏合作學習的過程管理。而網絡學習平臺的合作學習積分制就可以較好地解決這個問題。在合作學習積分制中,學生被分為若干個小組,每個小組完成一個作業,作業由各個組長評分后算出平均分,平均分就是小組的作業分,每個學生都可以得到。為了激發組員的合作積極性,組長可以根據組員在合作學習中的表現給予加分或者扣分,在作業分的基礎上進行匯總,最后形成學生的合作學習積分。在學生的小組合作學習中,教師一方面通過巡視課堂給予各小組長必要的指導,幫助其合理分工,另一方面,適時公布學習小組的學習情況,并對表現優秀的組長加分,對個別出現投訴沒有較好履行職責的組長給予扣分。在合作積分制下,學生的合作學習能夠落到實處,組長和組員的積極性都很高。
四、過程性評價多項積分,優化學生評價
傳統的信息技術課堂普遍采取總結性評價的方式對學生進行評價,即主要以期末的考試成績來評定學生的課程學習成績,這種評價方式過于單一,不夠客觀和全面,容易以偏概全。而網絡學習平臺能夠對學生進行學習過程性評價,學生的自主學習、合作學習和分層學習以及教師評價都有相應的積分,教師每節課后進行匯總,結果可以通過圖表的方式直觀呈現,教師從而能夠及時掌握學生的學習動態,以便及時調整課程教學計劃,采取相應的教學策略應對。網絡學習平臺還支持總結性評價,并且能夠便捷地生成測試結果,過程性評價與總結性評價相結合,從而客觀、全面地評價學生在信息技術課堂中的學習。
五、教學資源課題包減輕教師負擔,提高備課效率
信息技術課上所涉及的教學內容很多,僅大型應用軟件就有Office之Word,Excel,PowerPoint,音視頻軟件如Photoshop,Flash和會聲會影,還有計算機的基礎知識、網絡知識與網絡技術和人工智能與機器人等等。面對如此多的內容,要利用并不充分的課時,既要教會學生基本的知識與技能,又要培養學生的信息素養與創新思維。由于學生的個體差異,還要做到因材施教,教師需要花很多精力設計分層任務,備課量很大。網絡學習平臺的集體備課功能允許教師把每一節課的教學資源生成課題包,通過區域資源共享,其他教師可以把課題包輕松導入到網絡學習平臺,然后根據自身的教學實際進行修改,這些課題包如同形成有源之水,綿延不斷,從而減輕了教師們的備課負擔,提高了備課效率。
有了網絡學習平臺的支持,的確可以克服傳統信息技術課堂原有教學手段的局限性。著名思想家、詩人歌德曾說過:“不斷變革創新,就會充滿青春活力,否則,就可能變得僵化”,網絡學習平臺的出現是信息技術的技術發展,也是信息技術課堂自身發展的要求。它改變了傳統的課堂管理方式,而且建立了一種平等、自主的課堂教學秩序。學生的學習積極性、主動性被充分調動起來,從“要我學”轉變為“我要學”。教師可以把傳統信息技術課堂上知識傳授的時間用在對學習過程的引導和管理上,從精講到少講,最后到“不”講,從而把更多的時間交給學生。教與學方式轉變的目的,是為了構建高效課堂,而信息技術課堂有了網絡學習平臺的支撐,教學目標的落實和教學效果得到有效提升,使高效課堂成為可能。實踐證明,以網絡學習平臺為核心的網絡化管理是提高信息技術課堂教學實效性的有效途徑,值得進一步探索和嘗試。
經濟全球化的如今,社會經濟得到了飛速的發展,創新已成為推動社會進步和經濟發展的強有效的動力。20 世紀末期,在信息技術革命推動下,企業的組織形式、合作方法發生了本質上的變化。在如今的社會環境下,企業想要在充滿了競爭力的市場中占據一席之地,除了要適應環境的變化、改變自己所處的位置,還要具備相當的創新能力,在不斷的調整過程中行成自身的創新能力。然而在經濟全球化及我國加入 WTO 后大量外資企業進入內地,我國企業在經濟領域中的競爭形式變得越來越復雜,且競爭活動也越來越激烈。傳統的競爭模式已不能滿足我國企業市場競爭的需求,而是轉向企業綜合企業內部資源對外部的開發和利用的網絡型合作。網絡中的創新資源對于企業更是一種重要的資源,它能夠在創新資源的傳遞中極大程度增強企業自身的創新能力,并幫助企業確立合作對象,從而提高企業在市場中的競爭能力。因此,技術創新網絡是企業開發外部資源的根本途徑。傳統的建筑技術創新在確定了項目成立后,能夠形成一個自發的、臨時的合作展開針對項目的創新工作,在創新項目完成后就解散。主體之間的這種合作形式相當的不穩定,非常不利于企業對創新資源的吸收和傳遞,也極大影響了我國建筑行業的發展。R&D 活動依然引起了國家的重視,但還是忽視了創新對于跨行業合作的要求。所以,如何面對需求,建立一種合理的技術創新網絡來實現主體之間的跨行業合作,不僅關系到建筑業的發展,也是促進我國經濟發展的首要命題。 技術創新網絡作是一個多樣性的、復雜的網絡系統,不但受多方面因素的影響而且受到主體性質的影響。研究表明,在技術創新網絡中處于不同位置的網絡主體,由于其與網絡中其他主體企業性質上的差異,造成了其獲取網絡中創新資源的能力、速度、效率有著極大的不同。因此,為了更好的理解和把握技術創新網絡的運行,需對技術創新網絡的演進過程進行深入的研究和剖析。目前國內外針對社會網絡的研究取得了一定的成果,但技術創新網絡的研究成果能真正應用于企業合作的則少之又少,而且罕有針對技術創新網絡演進過程的深入研究。
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1.2 國內外研究現狀
近年企業對外部創新資源的關注逐漸增長,學者們開始從技術創新網絡結構的角度來研究企業的創新能力,如 Tsai&Ghoshal(1998)[1],李志剛(2007)[2],裕登科(2006)[3]等通過實證研究,證明了企業技術創新能力與創新網絡的結構特征有關。1954 年,人類學家 Bames(1954)[4]在分析挪威某漁村的社會結構時首次使用“社會網絡”概念。此后,學者們相繼對社會網絡進行全方位的研究,他們對社會網絡的定義也有著不同的觀點,筆者對此進行了整理,如表 1.1 所示。社會網絡可以看作是一種客觀存在的社會結構。在技術創新網絡中(如圖 1.1所示)。主體即為節點(node),可以是個人、公司或社會單位,主體共同研究或合作完成一項建筑技術創新的主要關系為合作關系。由多個主體之間的多種合作關系構成一個社會網絡。通過對建筑技術創新網絡主體和主要關系的梳理和分析,奠定學位論文的研究基礎。在統計中,筆者發現雖然學者們早就已開始對創新網絡進行研究,但是至今關于技術創新網絡結構特征的研究甚少,對建筑技術創新網絡的研究更是少之又少??偟膩碚f,企業之間長期的、穩定的合作逐步演化成了技術創新網絡。以往的企業之間的競爭戰略只能為大多數企業的某一環節帶來短期優勢,企業只有與其他企業相互合作、相互吸收創新資源,才能使得在企業在市場競爭中的各個環節都具有優勢,才能讓整個技術創新網絡的資源得到最優化的使用。
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第二章 建筑技術創新網絡結構研究設計
2.1 研究角度
本小節從技術創新網絡的結構出發,對網絡規模、網絡中心度、關系強度、關系穩定性 4 個方面對技術創新網絡的結構特征進行分析,研究其特點。網絡規模是衡量創新網絡結構特征的一個重要指標,是指目標企業在創新技術合作過程中所形成網絡的大小,也就是網絡的節點數量,同時也可以理解為技術創新網絡的大小。筆者認為企業與企業之間保持聯系的新友人的數量反映技術創新網絡的規模特征,網絡規模在一定程度上也能反映企業可能獲得外部資源的多或少,網絡規模越大證明企業之間的合作甚至是跨行業的合作越多,企業獲得的外部創新資源也就越多。網絡中心度一般用來描述企業在網絡中的位置,是企業在技術創新網絡中的結構特征之一。網絡中越是處于中心位置的成員聯結其他成員也越多,是技術創新網絡中資源的匯聚點,中心度越高越有利于獲取技術創新網絡中的資源。企業的中心度越高說明該企業越處于技術創新網絡的中心位置,信任度也就越高,其他企業也更愿意與之交換創新資源和信息。同時也為其他企業之間創新資源的互相吸收起到了銜接作用,自身也可以從技術創新網絡中獲取更多的創新資源,在市場中的競爭能力也就越強。
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2.2 對象的選擇
首先,本文要選擇的研究對象必須是一項成熟的技術創新項目;其次研究的合作關聯對象需要包括企業、政府機構、金融組織、高校和科研機構等多種主體和客體;最后,能通過各種渠道找到并統計出此項目的合作數據。綜上所述,本文選擇“太陽能建筑一體化”這項技術的合作企業為研究對象。所謂太陽能與建筑一體化是將太陽能設施與建筑有機結合,利用太陽能集熱器合理替代建筑的覆蓋層,極大的降低了太陽能對建筑物美觀的影響,避免了重復投資。筆者通過文獻查詢、專家咨詢、電話咨詢、網絡查詢、專利查詢等多種方法,統計了關于此項目的合作方案 3000 多項,其中有效數據為 1387 項,涉及公司有 1081 個,由于公司名字過長等諸多原因,在研究中筆者給每個公司設置了編號。筆者在閱讀文獻的基礎上,提出了研究的適當理論并收集大量數據。要得到準確的研究結果就必須對所有數據進行分析和檢驗。因此需要認真選擇適合建筑技術創新項目的分析工具(Ucinet 軟件)進行數據分析,以及數據處理所使用的分析方法(社會網絡分析法)。本文采用社會網絡分析法(SNA)分析建筑技術創新網絡的結構特征和網絡對個別企業之間關系的影響以及對系統未來發展趨勢的影響。它是一種多學科交叉的分析方法,由于與數學、統計學及計算機科學相結合,在技術革命的今天已經迅速發展成為一種正式的分析方法。社會網絡分析方法(SNA)注重研究社會網絡特征及結構,因此,社會網絡研究十分符合
本研究對分析方法的需求。按社會網絡的分類,能從以下 2 種方式對社會網絡進行分析。 ..........
第三章 建筑技術創新網絡圖形繪制與結構分析 .... 19
3.1 網絡圖制作過程 ........ 19
3.1.1 關于數據收據 ......... 19
3.1.2 關于數據處理 ......... 19
3.2 全企業合作網絡圖分析 ..... 24
3.3 區域網絡圖結構分析 ........ 26
第四章 建筑技術創新網絡演進過程研究 ......... 29
4.1 磨合期(2010 年~2011 年) ..... 29
4.2 協調期(2012 年) ........... 31
4.3 規范期(2013 年) ........... 33
4.4 發展期(2014 年) ........... 35
4.5 合作主體及合作模式分析 ......... 37
4.5.1 合作主體 ......... 37
4.5.2 合作模式分析 ......... 38
第五章 結論與展望 ........ 39
5.1 結論 ........... 39
5.2 展望 ........... 40
第四章 建筑技術創新網絡演進過程研究
企業之間合作創新的實質是企業本身對外部創新資源的收集和創造,而創新資源的創造效果取決于創新企業之間的創新合作或者是資源傳遞是否真實有效。因此,研究技術創新網絡的演進過程,不僅有利于增強企業對創新網絡演進過程的認知,強化創新企業對創新資源的收集,而且也有助于提高技術創新資源傳遞的有效性,從自身的角度出發,也有助于提升企業技術創新能力。經過多年的努力,我國“太陽能建筑一體化”這項新型技術的網絡已形成了。本文收集了從 2010年到 2014 年的一千多個案例。并繪制了網絡圖。
4.1 磨合期(2010 年~2011 年)
在技術創新網絡形初期,主體一開始對自己新的角色和位置不確定,表現為謹慎地、小心的融入這個全新的網絡,合作關系也相當的不穩定。所以,在這個階段中的各個企業不但需要確認再確認新的角色和目標,而且需要針對市場的需求和其合作伙伴的需求,對自身的創新能力和優勢作進一步的分析和改變。如2010 年和 2011 年。(圖 4.1、圖 4.2 分別為 2010 年和 2011 年網絡結構圖,由于版面略不清晰,詳見附錄 E 和附錄 F。)
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結論
中圖分類號:S731;S718.56;TU985.12+4(531HZ) 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)06-1359-07
隨著區域經濟和城鄉一體化進程的不斷推進,以行政辦公、商業賣場、酒店賓館、金融中心和公共活動中心為主導的城市公共建筑物的面積也在持續增加[1],而人們對公共建筑物環境以及建筑節能的要求卻越來越高。杭州市公共建筑物消耗的能源有電能、熱力、城市燃氣以及燃油等類型;其中電能為主要能源,每年耗電量十分驚人,主要用在了空調系統、照明、電梯、辦公用電和其他動力需求上[2]。公共建筑物能耗過大的關鍵在于這些公共建筑物采用了不適當的集中空調技術,導致能源的無謂消耗。
立體綠化的提出是相對于平面綠化而言的,包括屋頂綠化、垂直綠化以及建筑物地面環境綠化等形式[3],是一種融合建筑技術和園林藝術為一體的綜合性現代技術,其可使建筑物的空間潛能與綠色植物的多種效應得到完美的結合和充分的展現[4],被視為是現代建筑節能減排的有效措施和途徑之一??梢哉f,從平面綠化、垂直綠化到立體綠化,是人類在城市生態環境建設上的飛躍,是綠化從室外走入室內、人類親近自然的一種新選擇[5]。在目前關于建筑物立體綠化的研究中,從不同植物群落結構對建筑物產生的降溫增濕效應等方面的探討還鮮有報道。本研究從杭州市公共建筑物立體綠化的不同綠化形式入手,通過對樣點溫度、空氣相對濕度的定位測定與比較,試圖篩選出適合杭州市的、并具有良好降溫增濕效應的公共建筑物綠化植物群落結構,現將結果報告如下。
1 材料與方法
1.1 研究地點概況
杭州市地處長江三角洲發達地區,浙江省北部、錢塘江下游北岸,地理位置處在東經120°12′、北緯30°23′,海拔41.7 m;氣候屬亞熱帶季風氣候區,特點為溫暖濕潤、四季分明、光照充足、雨量豐沛,呈現春多雨、夏濕熱、秋氣爽、冬干冷的氣候特征[6]。其年平均氣溫為16.6 ℃,最熱月平均氣溫為28.6 ℃,室外最熱月平均空氣相對濕度為80%。
研究地點選址于杭州市西湖邊橫貫城區東西的解放路(中河高架以西路段)及其周邊地區,該地段是杭州市內主要的交通要道,也是重要的商業街道,是公共建筑物分布較為密集的一個中心地段。其中新僑飯店周邊建筑的屋頂綠化、美化工程是杭州市上城區人民政府相關部門組織實施的街道美化試點工程,也是課題調查研究的典型對象。
1.2 調查工具
自制調查記錄表,儀器和工具有TES-1361C記憶式溫度、濕度測量儀,尼康數碼相機及皮卷尺、鋼卷尺等。
1.3 調查方法及內容
課題組選取杭州市解放路沿街及其附近已經完成立體綠化的、具有典型代表性的公共建筑物作為主要的調查對象,選擇調查對象范圍內公共建筑物上的不同立體綠化形式,采用與無綠化的建筑物進行對比、室內與室外相互參照的方法,對其屋頂綠化、垂直綠化以及建筑物地面環境綠化等不同形式的立體綠化進行分類調查,在2011年夏季(6~9月)的晴天,分別在調查日的9∶00、11∶00、13∶00、15∶00、17∶00、19∶00測定各調查類型取樣點的溫度、空氣相對濕度,并對各個群落的植物優勢種生長狀況進行實地測量。
1.3.1 屋頂綠化 根據每個公共建筑物屋頂綠化植物的群落結構不同,將其分為裸屋頂(無植被覆蓋,只有建筑安裝的硬質鋪裝,CK1)、一層式(草坪或木本植物整形綠籬)、兩層式(“灌木+草坪”、“喬木+草坪”、“喬木+灌木”)、多層式(“喬木+灌木+草坪”)4種類型,分別在4種類型所在的房頂上距離屋頂1.5 m處和頂層室內(距室內地面1.5 m處)實施溫度、空氣相對濕度的測定。每次測定在同一時間、同一類型里重復10次,取平均值。
1.3.2 垂直綠化 對于公共建筑物里外結合墻面、陽臺、窗臺、花架、棚架等處做了綠化處理的部分,根據垂直綠化植物種類的多少分為單一綠化植物、2種及以上綠化植物組成的群落2種類型,在距離其墻面或其他構筑物外20 cm處實施溫度、空氣相對濕度的測定,同時在公共建筑物垂直方向相應的無綠化處設對照(CK2),并記錄垂直綠化植物的枝葉長勢狀況。每次測定的方法同上。
1.3.3 建筑物地面環境綠化 在公共建筑物的臨街、樓旁、架空層、庭園、地上停車場等地點的地面,凡有綠化之處也將其分為裸地(無植被覆蓋或硬質鋪裝,CK3)、一層式(草坪或木本植物整形綠籬)、兩層式(“灌木+草坪”、“喬木+草坪”、“喬木+灌木”)、多層式(“喬木+灌木+草坪”)4種類型,分別在4種類型距離地面1.5 m處實施溫度、空氣相對濕度的測定,每次測定的方法(包括第一層室內地面1.5 m處的測定)同上。
2 結果與分析
2.1 不同植物群落結構的屋頂綠化類型對公共建筑物屋頂溫度、空氣相對濕度的影響
公共建筑物的屋頂綠化主要通過植物的蒸騰作用以及栽培基質的隔熱作用來吸收、阻隔建筑物產生的熱量,進而達到降低屋頂空氣溫度和調節空氣相對濕度的目的[7]。根據公共建筑物綠化的相關研究報道[8-12]可以得知,建筑物的屋頂由于地勢較高、日照輻射強,屋面材料經過太陽輻射后升溫快、反射強,夏季白天溫度高出地面3~5 ℃,夜晚卻低于地面2~3 ℃[8]。同時公共建筑物屋頂溫差較大,有利于植物進行光合作用和有機物質的積累。
2011年夏季6~9月在杭州市解放路百貨公司新樓屋頂測定的不同植物群落結構的屋頂綠化類型對公共建筑物屋頂溫度的影響結果分別見圖1和表1。從圖1、表1可見,在一天之中,屋頂的外表面溫度在13∶00左右達到最高,所以有屋頂綠化的公共建筑物屋頂的降溫效應在13∶00~15∶00達到最大,而17∶00以后隨著太陽輻射的減少,不同群落結構的屋頂綠化類型與裸屋頂的溫差將逐漸縮小。將測定數據整理后顯示,在一天之中,裸屋頂的室外表面溫度與室內的溫差最高,達到了11.1 ℃,平均溫差為6.7 ℃;一層式屋頂綠化類型的屋頂表面溫度與室內的溫差最高可達到7.4 ℃,平均溫差為3.4 ℃;兩層式屋頂綠化類型的屋頂表面溫度與室內的溫差最高可達到6.6 ℃,平均溫差為2.6 ℃;多層式屋頂綠化類型的屋頂表面溫度與室內的溫差最高可達到5.9 ℃,平均溫差為1.9 ℃。綜合而言,一層式、兩層式、多層式屋頂綠化類型的屋頂表面溫度分別比裸屋頂表面溫度起碼下降了3.3、4.1、4.8 ℃;根據已發表的夏季屋頂表面溫度下降3~5 ℃、則室內空調能節電20%的相關研究結論[13-15],我們認為,用一層式、兩層式、多層式屋頂綠化類型可以使解放路百貨公司新樓內節電在20%左右。
2011年夏季6~9月在解放路百貨公司新樓屋頂測定的不同植物群落結構的屋頂綠化類型對公共建筑物屋頂空氣相對濕度的影響結果見圖2。從圖2、表1可見,在一天之中,屋頂的空氣相對濕度在13∶00~15∶00達到最低,這與該時段所對應的屋頂表面溫度最高相符;同時,有綠化與沒有綠化的裸屋頂表面空氣相對濕度之差在11∶00達到最大。而裸屋頂和一層式、兩層式、多層式3種不同屋頂綠化類型的建筑物屋頂表面與頂層室內的平均空氣相對濕度差值分別為4.3、13.5、15.9、19.3個百分點。因此屋頂綠化可以顯著提高公共建筑物屋頂的空氣相對濕度,增加公共建筑物使用者在夏季的舒適度,其中多層式的屋頂綠化類型植物群落的增濕效果比一層式、兩層式的更為明顯。
經過以上比較可以確認,屋頂綠化的公共建筑物室內的降溫和增濕效果都比裸屋頂室內的好得多,其效果高低的排序為多層式屋頂綠化類型、兩層式屋頂綠化類型、一層式屋頂綠化類型。
2.2 不同植物群落結構的垂直綠化類型對公共建筑物立面溫度、空氣相對濕度的影響
公共建筑物的垂直綠化是將植物作為建筑的圍護材料、建筑物立面的造型元素或微氣候的調節表層進行利用的[16],通過植物的蒸騰作用以及在垂直方向上植物枝葉隔熱作用的不同來吸收熱量,進而達到建筑物內外降低溫度和調節空氣相對濕度的目的。根據相關文獻,垂直綠化墻面的平均吸收太陽輻射及從外墻表面向內傳遞熱量的程度均比無綠化墻面的低1/3左右,可降低室內溫度0.6~6.0 ℃[17,18],還通過植物自身的蒸騰作用來提高空氣相對濕度,使其環境溫度比其他沒有垂直綠化的部位降低1~4 ℃、空氣相對濕度增加5~7個百分點,從而改善建筑物立面的微環境,其降溫增濕的范圍處在覆蓋層內以及距離覆蓋層40 cm以內的范圍[19]。
2011年夏季6~9月在杭州市解放路對新僑飯店、杭州科技大廈等幾個公共建筑物的垂直綠化類型調節公共建筑物立面溫度、空氣相對濕度的情況做了相關調查和記錄,結果見表2。從表2可見,有垂直綠化的建筑物或構筑物的墻面外20 cm處比無垂直綠化的墻面同部位在溫度上要低0.3~4.6 ℃、在空氣相對濕度上則提高了4.1~9.7個百分點。由此可見,垂直綠化能在不同程度上降低建筑物及相關構筑物內外的空氣溫度、提高空氣相對濕度,并且這種降溫增濕的效應往往在一個較大的區間內傳導。
通過對垂直綠化植物群落類型的枝葉長勢狀況進行記錄、整理,得到表3。由表3可見,公共建筑物實施垂直綠化后在降溫增濕效應的體現上主要與枝葉的茂密程度和分布均勻水平有關,單一植物群落與多種植物群落的垂直綠化類型之間在公共建筑物內外降溫增濕效應上的差距較小,這為垂直綠化降低成本提供了調整空間。
綜合表2與表3的結果,通過對測定數據的處理,我們發現,在垂直綠化植物群落枝葉生長較為稀疏、分布不均勻時,可降溫0.3~0.5 ℃、增濕4.1~7.4個百分點;當垂直綠化植物群落枝葉生長茂密、分布均勻時,可降溫3.2~4.6 ℃、增濕7.9~9.7個百分點。
2.3 不同植物群落結構的地面環境綠化類型對公共建筑物地面溫度、空氣相對濕度的影響
在公共建筑物的地面環境進行綠化覆蓋最大化是城市空間集約化、生態化發展的一種體現,其與屋頂綠化和垂直綠化不同的是公共建筑物的地面環境綠化往往可以給植物提供相對較為良好、穩定的生長條件,人工管理、調節更為方便。2011年夏季6~9月在解放路百貨公司新樓附近臨街、樓旁、架空層、庭園、地上停車場等部位的地面環境綠化處距地表1.5 m處的溫度測定結果見圖3、空氣相對濕度測定結果見圖4、不同地面綠化類型植物群落結構調節地面環境溫度、空氣相對濕度的比較結果見表4。從圖3、圖4可見,在一天之中,這些部位的地面溫度和空氣相對濕度的變化趨勢呈現出與屋頂綠化相類似的情況;地面環境溫度也是在13∶00左右達到最高,有綠化跟沒有綠化(裸地)的部位溫度之差在13∶00~15∶00達到最高,而其空氣相對濕度均值則在13∶00~15∶00達到最低,與溫度的變化趨勢相反,這與該時段所對應的地面溫度最高時段相符。將測定數據整理后顯示,在一天之中,無地面環境綠化部位的室內外最高溫差為6.9 ℃,平均溫差為3.1℃;一層式地面綠化類型的部位室內外最高溫差為2.9 ℃,平均溫差為1.9 ℃;兩層式地面綠化類型的部位室內外最高溫差為2.2 ℃,平均溫差為1.5 ℃;多層式地面綠化類型的部位室內外最高溫差為2.1 ℃,平均溫差為1.1 ℃。綜合而言,室外一層式、兩層式、多層式地面綠化類型部位的近地面環境溫度分別比沒有地面環境綠化的部位下降了1.2 ℃、1.6 ℃、2.0 ℃。而通過對圖2和圖4進行比較后可以看出,地面環境綠化后的增濕效應不如屋頂綠化的明顯,其裸地、一層式、兩層式、多層式4種建筑物地面環境綠化類型部位與第一層室內的平均空氣相對濕度差值分別為1.8、4.1、5.5、8.3個百分點。
由于受到公共建筑物的朝向、日照時間長短、風向等多方面因素的影響較大,不同朝向的地面環境綠化類型在溫度和空氣相對濕度的表現上略有差異。不過從表4來看,總體上解放路百貨公司新樓附近的地面環境綠化依然可以在不同程度上達到降溫增濕的效果,能夠增加公共建筑物使用者的舒適度。
2.4 公共建筑物屋頂綠化的節能測算
為了較直觀地說明立體綠化對公共建筑物的節能效果,以杭州市解放路百貨公司新樓的屋頂綠化為例,測算了在有無立體綠化條件下公共建筑物的用電量。由于解放路百貨公司新樓屬一類商業建筑,查文獻[20]可知,杭州市夏季室外平均氣溫為31.5 ℃;室內設計溫度為26 ℃,空氣相對濕度為60%。取百貨公司頂層的一間辦公室為研究對象,其房間面積為30 m2,辦公室性質為一般辦公場所,吸煙程度為微量。這其中,空調為夏天室內降溫需要提供冷負荷,其主要由3個因素決定:一是室外的溫度傳遞到室內的負荷,用Q圍護結構表示;二是需要將室外的新鮮空氣送到室內、并且將室外溫度較高的空氣降低到室內舒適溫度程度,這其中需要負荷,用Q新風表示;三是人體會散發出熱量,為了降低人體所散發的熱量,所需要的負荷參照吃冰棍產生的負荷,用Q人體表示。
2.4.1 不考慮綠化保溫作用下的空調房間總冷負荷Q1
①Q圍護結構=KF[(t1-td)×CaCp-tn]。
其中,K為維護結構傳熱系數,查文獻[20]可知K=0.54 W/(m2?℃);
F為維護結構的面積,包括東、西、南、北墻以及屋頂、地面;
t1為夏季室外溫度平均值,取31.5℃;
td為夏季室外溫度修正值,查文獻[20]可知杭州市的夏季修正值為0.2 ℃;
Ca――外表結構放熱修正系數,查文獻[20]可知杭州市為1.80;
Cp――外表結構日射吸收修正系數。查文獻[20]可知是1.15;
tn――室內設計溫度,取26 ℃。
②Q新風=0.28×Pw×L×(Iw-In)
其中,Pw――干空氣密度,一般為1.13 kg/m3;
L――新風量,單位為m3/h,由設計規范知一般辦公室新風量不小于每人25 m3/h;此設計取每人次30 m3/h;
Iw――室外溫度下的空氣焓,查文獻[20]可知,在空氣相對濕度為60%時Iw為83;
In――室內設計溫度下的空氣焓,查文獻[20]可知,In為58。
③Q人體=n×Cr×q
其中,n――辦公室人數,查文獻[20]可知,一般辦公室人員在3~4人;
Cr――群集系數,查文獻[20]可知為0.89;
q――每個成年人的潛熱量,查文獻[20]可知為181W。
所以,該房間的總冷負荷為Q1=Q圍護結構+Q新風+Q人體
經運算,Q1=2.35 kW
2.4.2 考慮綠化保溫作用下的空調房間總冷負荷Q2 根據文獻[21]對物質傳熱基本方式的相關描述,當建筑物有了屋頂綠化以后,主要通過減弱導熱的方式來降低室外高溫向室內的傳導。屋頂綠化會產生類似于電阻的熱阻,使傳遞到室內的熱能減弱;通過這種保溫隔熱作用,到達頂層屋內的室外溫度將不足31.5 ℃。查文獻[20]可知,普通綠化帶的單位熱阻R=1.2 m2?K/W,可使溫度降1.45 ℃。因此到達屋頂的室外溫度為30 ℃。此溫度下的室外空氣焓值Iw1=70。將其數值帶入上述公式,可計算出Q2=2 068 W≈2.07 kW。
綜上所述,由于屋頂綠化的保溫隔熱作用,頂層房間總負荷減少了Q1-Q2=2.35-2.07=0.28 kW,按照每天8 h的工作時間,每天只是一個房間(30 m2)空調開啟就可降低2 kW?h以上的用電量,而這僅僅是公共建筑物的屋頂綠化就能達到的節能效果,若再加上適當的植物群落以及更多類型的立體綠化(垂直綠化),我們有理由相信能夠達到建筑節能的理想效果。
3 小結
根據課題組對橫貫杭州市城區東西的解放路及其周邊地區公共建筑物立體綠化的調查研究結果,可以得到以下結論:
1)在一天之中,公共建筑物屋頂外表面溫度在13∶00左右達到最高,空氣相對濕度在13∶00~15∶00達到最低;有屋頂綠化的公共建筑物的降溫效應在13∶00~15∶00達到最大,增濕效應在11∶00達到最大。一層式、兩層式、多層式的屋頂綠化類型的屋頂表面溫度分別比裸屋頂表面溫度平均下降了3.3、4.1、4.8 ℃,用一層式、兩層式、多層式屋頂綠化類型可以使室內節電在20%左右。而裸屋頂和一層式、兩層式、多層式3種不同屋頂綠化類型的建筑物屋頂表面與頂層室內的平均空氣相對濕度差值分別為4.3、13.5、15.9、19.3個百分點,屋頂綠化可以顯著提高公共建筑物室內外的空氣相對濕度,增加公共建筑物使用者在夏季的舒適度,其中多層式的屋頂綠化類型的增濕效果比一層式、兩層式的更為明顯。說明屋頂綠化的公共建筑物室內的降溫和增濕效果都比裸屋頂室內的好得多,其效果高低的排序為多層式屋頂綠化類型、兩層式屋頂綠化類型、一層式屋頂綠化類型。
2)有垂直綠化的建筑物或構筑物的墻面外20 cm處比無垂直綠化的墻面同部位溫度要低0.3~4.6 ℃,空氣相對濕度則提高了4.1~9.7個百分點;說明垂直綠化能在不同程度上降低建筑物及相關構筑物內外的空氣溫度、提高空氣相對濕度,并且這種降溫增濕的效應可在一個較大的區間內傳導。值得注意的是公共建筑物的垂直綠化在降溫增濕效應的體現上主要與綠化植物枝葉的茂密程度和分布均勻水平有關,而在單一植物群落與多種植物群落的垂直綠化類型之間差距較小,這為垂直綠化降低成本提供了調整空間。
3)在一天之中,公共建筑物的地面環境溫度也是在13∶00左右達到最高,有綠化跟沒有綠化的部位溫度之差在13∶00~15∶00達到最高,而其空氣相對濕度均值則在13∶00~15∶00達到最低。一層式、兩層式、多層式的地面環境綠化類型可以分別降溫1.2、1.6、2.0 ℃,降溫效果不如屋頂綠化的明顯。無綠化、一層式、兩層式、多層式4種不同群落結構的建筑物地面環境綠化類型與室內的平均空氣相對濕度差值分別為1.8、4.1、5.5、8.3個百分點,同樣也是增濕效果不如屋頂綠化。
4)由于屋頂綠化的保溫隔熱作用,在綠化保溫的前提下,可使公共建筑物頂層普通房間的電能總負荷減少約0.28 kW,按照每天8 h的工作時間計算,則每天只是空調的開啟就可降低2 kW?h以上的耗電量。而這僅僅是公共建筑物的屋頂綠化就能達到的節能效果,若再加上適當的植物群落以及更多的立體綠化(垂直綠化)類型,則建筑節能的潛力更大。
總體來說,充分利用公共建筑物空間進行立體綠化,可以通過植物的蒸騰作用來增加空氣相對濕度、降低周邊環境的空氣溫度,從而可較明顯地改善建筑物的局部小氣候條件,增加人們在公共建筑物中工作、生活的舒適度。因此,根據公共建筑物空間的具置來選擇合適的綠化材料與立體綠化類型,形成適生多樣并具有觀賞價值、生態價值的植物群落結構,并提高節能降耗的效果,將是人們在對公共建筑物進行立體綠化時需要加以重視的問題。
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【摘要】建構主義認為“協作學習”在知識意義的建構起著關鍵性的作用,基于建構主義的教學觀并通過構建英語網絡課程教學平臺來提高英語教學水平的研究具有一定的實際意義。但在英語網絡平臺構建中往往需要很多的技術進行協同作業才能完成。本文將在網絡平臺構建過程中的技術支持即新概念多媒體快捷技術體系做一簡要介紹。
關鍵詞 建構主義;英語網絡平臺構建;新概念多媒體快捷技術體系
建構主義( Constructivism) 理論又稱結構主義,是認知心理學派中的一個重要分支。這一理論最早由瑞士著名兒童心理學家皮亞杰(Piaget)于20世紀60年代提出,皮亞杰將人類與環境的相互作用概括為兩個基本過程,即同化(as-stimulation)和順應(accommodation)。同化過程指把外界刺激提供的信息吸收進來并整合到學習者原有的認知結構(Schema)中去,它是對原有的認知結構的擴充; 而順應則是指當外部環境發生了變化,由于原有的認知結構無法同化新環境所提供的信息,所以認知結構自身需要發生重組與改造,以適應新環境的變化。人類認識外部世界的過程,正是同化與順應不斷循環的過程,也就是知識的建構過程。
根據建構主義理論,學習是一個動態能動建構的過程,學習者在各種學習環境下,利用自己認知結構中的已有的經驗去同化和順應當前學到的新知識、新信息,學習者的認知結構由此得以發生量和質的改變。正因為如此,建構主義認為知識不是通過教師傳授得到的,而是學習者在一定的社會文化背景下,通過他人的協助(包括教師和學習伙伴),自主利用相關學習資源,通過意義的重組與建構的方式而獲得的.也就是說,學習者對于教師教授的信息,并不是全盤地被動吸收,而是在自己原有的知識系統上對其進行編碼和重組,建構自己的理解,最終形成新的知識。因此,在整個學習過程中,學習者應當占主導地位。長期以來,傳統的教學模式把學習看作是學生對外部刺激做出被動反應,即把學生視為知識灌輸的對象。這些傳統教學模式因違背了學生的認知規律而大大限制了學生的主動性和創造性。然而,建構主義學習理論在強調學生的認知主體作用的同時,并沒有忽視教師的的指導作用。建構主義認為“協作學習”在知識意義的建構起著關鍵性的作用,強調學生之間、師生之間的協作交流以及學生和教學內容與教學媒體之間的相互作用。在學習過程中,教師要為學習者提供各種不同類型的教學媒體和教學資料,并鼓勵學生主動探索并完成意義建構,最終達到自己的學習目標。
在我國,為了順應全國大學英語教學的新形勢和要求,教育部于2004年1月頒發了《大學英語課程教學要求(試行)》的通知。[2]通知明確指出:“各高等學校應充分利用多媒體和網絡技術,采用新的教學模式改進原來的以教師講授為主的單一課堂教學模式”,教學模式改革應使英語教學朝著“個性化學習、自主式學習方向發展”,尤其要確立學生在教學過程中的主體地位,同時充分調動教師和學生兩個方面的積極性。
因此基于建構主義的教學觀并通過構建英語網絡課程教學平來提高英語教學水平的研究具有一定的研究意義。但在英語網絡平臺構建中往往需要很多的技術進行協同作業才能完成?,F將網絡平臺構建過程中的技術支持即新概念多媒體快捷技術體系做一簡要介紹:
該技術體系由桂林理工大學的陳三明博士創建完成。由第一課堂的新概念PPT集成技術——春季技術;第二課堂的學習網站快速搭建技術——夏季技術;PAD移動課堂的APP課件快速設計技術——秋季技術;慕課MOOC平臺與翻轉課堂的靈活運用技術——冬季技術,組成了整個技術體系。
本文以第一課堂的新概念PPT集成技術——春季技術為例。
1)新概念PPT:PPT+軟件蜂群
即在新版PPT平臺上,將知識分解成元素,以最佳表達的多媒體小軟件(軟件蜂群),將對應的元素轉換成多媒體屏幕符號。然后集成于PPT平臺中,并充分挖掘PPT的內涵功能,形成一套豪華的、快捷的多媒體群件套餐。
2)軟件蜂群
(1)文件格式轉化軟件:
Ispring(PPT轉flash技術);Smart Art(將文字轉化成圖片);wonder share flash軟件將多照片生成SWF電子相冊插入ppt;flash paper軟件將word文檔轉成flash或pdf格式;格式工廠將視頻后從wmv格式轉換成Flv格式;在線測驗(quiz creator軟件)
(2)圖片文字效果處理軟件:
小圖片放大不失真(photozoom軟件);光影魔術手;snagit1挖圖軟件(挖文本、捕捉視頻,批量圖像轉換編輯。);In paint 修圖;博客二維碼生成(二維碼生成器:簡單/彩色)陳氏書法家;三維翻頁效果(3D page Flip); swiff chart制圖工具,動態報表。Edrawmax億圖圖示專家 不需要自己畫圖(各類型圖示);inpaint去視頻logo軟件;mind manager思維導圖;SWF quicker綠化工具把下載的flash圖片進行修改。
(3)音頻視頻編輯軟件:
音頻處理軟件Text aloud3可將英文文字直接讀出來變成音頻MP3,并可以調整語速;錄音Audio recording wizard;Adobe audition cs6可以配樂散文,加背景音樂,修正錄音效果,降噪,變語速,變調,消除人聲,可以中間空白幾秒留給學生回答問題等功能;碩鼠視頻下載軟件;zoomit ctrl+1,PPT縮放小助手縮放 ctrl+2畫筆 ctrl+3 休息時間設定顯示;flash catcher把屏幕上的flash下載下來;視頻處理軟件camtasia studio8.4,功能強大。導入視頻音頻,錄制PPT,導出生成視頻微課,可以加片頭,在視屏中加標題加字幕、添加標注、放大圖像、安裝后便可以加載到PPT軟件中,在PPT中直接錄制,并可以預覽攝像頭。也可以錄制屏幕,可以剪掉不想要的視拼,插入其他視頻,加入背景音樂應用語音到文本,英文識別率90%以上。
3)實際應用
以大學英語WEB視頻微課制作為例:
將PPT的平臺平臺作為主要制作工具,在其中安裝ISpring presenter,這樣可以將原有的PPT資料迅速有效地轉換成表現效果更強的Flash格式(SWF文件);然后針對不同教學過程的控制部分選用Captivate軟件,它是類似于 PPT 的軟件,但加入了更多互動效果及流程控制的組件,非常方便教師制作一流的多流程控制演示課件,最后也將其導出為 Flash 格式(SWF 文件),方便插入PPT中;而在設計學生協同作業過程中則借助于 Microsoft公司的OneNote及腦圖管理軟件Mind Manager,在討論型學習過程中,這兩個軟件的有趣使用有效地活躍了學生的學習活動,同是提升了學生們形成團隊作業的意識和能力;在線測試軟件 Quiz Creator 軟件則加入的一些客觀題,有效地控制學習質量。其中有單選題、多選題、正誤題、匹配題、連線題、調整順序、單個填空、多詞填空、熱點圖點擊等九種類型的客觀題,這些各種類型的客觀題給教師提供了評判學生學習質量的多種選擇,因為是 Flash 的表現形式,因此讓學生如同在游戲中答題,增加趣味性,使課程更加生動。
構建英語網絡平臺的基礎是教師自身的學科專業水平,對課程的理解把握,設計歸納是加以多媒體技術的輔助手段將課程二度消化三度轉換后形成多媒體藝術品,將課程生動形象的呈現給學生,實現最優的教學效果。這是傳統課程的錦上添花無可替代,因此在進行英語教學的理論研究的同時,對于先進的多媒體技術輔助教學手段的不斷學習也是十分必要的。
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社會進步、交通事業的發展、工業的發展、高速、高能量損傷日益增多,髖臼骨折的發生率明顯增加。由于髖臼位置較深,解剖復雜,復位固定困難,并發癥多等原因,一直是骨科領域的難題。隨著髖臼骨折治療的理論臨床研究的發展[1-4],髖臼骨折的手術也逐漸得到了推廣和普及但隨之而來也出現了很多問題,如創傷性關節炎、異位骨化、感染、骨折不愈合和畸形愈合等問題嚴重影響了關節功能。加之髖臼手術入路的選擇多樣,值得我們重新考慮手術方式與手術技術有關的問題。髖臼橫斷骨折作為其中的一種特殊類型,在致傷機制、骨折表現和治療方法上均有其特殊性。以下為2010年10月至2012年6月在我院治療的22例患者經單一髂腹股溝入路行前柱鋼板結合后柱順行拉力螺釘技術治療的髖臼橫斷骨折,具體報道如下。
1 資料與方法
1.1 一般資料 回顧性分析2010年10月至2012年6月在我院治療的22例髖臼橫斷骨折的者男14例,女8例,年齡22-64歲,平均年齡43歲;按致傷原因分:高處墜落傷5例,交通傷14例,重物壓砸傷3例;就診時合并傷10例,失血性休克6例,肝臟,脾臟及膀胱內臟損傷者3例,顱腦損傷4例,脊柱及肢體多發骨折8例,坐骨神經損傷1例。
1.2 影像學檢查 本組病例均常規行患髖正位,Judet斜位片(髂骨斜位和閉孔斜位)其中14例遠側骨折端伴有股骨頭內移,8例前壁骨折,12例股骨頭脫位;患者常規行64排螺旋CT掃描及三維重建。
1.3 治療方法?、俦窘M病例中有一部分患者帶有合并傷,內臟損傷及顱腦損傷病例病人在相應專科可是治療后,病情穩定,手術風險評估達標后轉入我科;部分開放性骨折病例急診手術治療后傷口穩定;術前股骨髁上骨牽引,重量8至12kg,所有病例全部擇期手術治療,平均傷后10.5天手術。②手術治療。麻醉:硬膜外麻醉或者全麻。手術入路:22例患者均為髂腹股溝入路。手術方法:患者仰臥位,切口起自前2/3髂嵴,沿髂前上棘、腹股溝韌帶和恥骨聯合上方兩橫指處切開,如需要可沿髂嵴向后延長。自髂嵴向內側切開,剝離腹肌和髂肌的附著點,顯露髂窩、骶髂關節前方和真骨盆上緣。在下方切口段切開淺筋膜、腹外斜肌腱膜和腹直肌鞘前方筋膜,達腹股溝管外環上方lcm。解剖腹股溝管,顯露游離精索或圓韌帶及髂腹股溝神經。分離腹內斜肌、腹橫肌及腹橫筋膜在腹股溝韌帶的附著點,保護股外側皮神經、股神經和髂外血管,在股靜脈內側的恥骨嵴水平切開腹內斜肌和腹橫肌的聯合腱,進入Retzins恥骨后區,有時需切斷腹直肌止點。腹股溝韌帶下方含內、外兩個間隔室,髂腰肌、股神經和股外側皮神經占據外室,髂外血管和淋巴管則占據內室。沿髂恥嵴剝離,用第l根皮片穿髂腰肌、股神經和股外側皮神經,用第2根皮片穿髂外血管和淋巴管,牽引分離髂外血管間的吻合支,解剖游離后的精索或圓韌帶則用第3根皮片牽引。上述皮片做各向牽引時形成外側、中問和內側3個入口,由此顯露不同部位的骨折,并可進行復位和內固定治療。外側入口:將第1根皮片向內側牽引,以顯露髂窩和髂恥嵴上方;中間入口:將第l、2根皮片分別向外和內牽引,以顯露方形區、坐骨棘、坐骨大小切跡和閉孔;內側入口:將第2、3根皮片向外和內牽引,以顯露恥骨上支和Rettzins恥骨后間隙,如需暴露恥骨角和恥骨聯合,可將第3根皮片向外牽引。使用復位鉗有利于骨折整復,將預先塑形合適的3.5mmAO重建鋼板固定前柱及較大前壁骨折塊,空心螺釘加固前壁骨折,后柱復位檢查坐骨大切記是否平整,關節面情況可通過透視檢查。以髂前上棘以骶髂關節前緣連線中內1/3交點處進針[1],平行于后柱內側邊緣,平行于四邊區平面,指向坐骨結節,間斷C臂透視監視下打入6.5mm空心螺釘一枚。③術后處理:術后放置2根負壓引流管,2-3天根據引流情況拔出引流管,術后3天鼓勵患者坐起并行髖關節主動能鍛煉,8-12周根據復查結果下地行走。
2 結果
2.1 臨床療效評價結果 本組病例平均手術時間3.2h,平均術中失血量850ml,隨訪時間6-24個月,平均16.1個月。復位參照Matta標準[2],解剖復位18例(81.82%),復位滿意4例(18.18%)。關節功能按改良MerledAubigne 6分法[3]和Epstein標準[4]評定,優16例(72.73%),良4例(18.18%),可2例(9.09%),優良率(90.9%)。
2.2 術后并發癥 22例患者均無醫源性神經損傷,髖關節異位骨化3例(13.64%)。
3 討論
髂腹股溝入路已被證實治療髖臼前柱及前壁骨折的優勢切口,其具有手術疤痕小,不影響關節活動;不切開關節囊,不剝離臀肌,術后異位骨化發生率低,術后功能恢復快;顯露充分,易于整復及固定。對于髖臼骨折,鋼板固定的優點在于力學的穩定,但對暴露的要求較高,而拉力螺釘固定的創傷相對較小,不需要大太的暴露范圍。Shazar等[5],王慶賢等[6]亦對髖臼橫斷骨折的不同內固定方式進行研究,指出雙柱同時內固定要比單柱內固定堅強,其中雙柱拉力螺釘與雙柱鋼板內固定無生物力學上差別。甚至有實驗表明,拉力螺釘比鋼板固定獲得更加堅強的生物力學效應[7]。對于復雜型骨折如T型骨折、雙柱骨折、前柱加后半橫形骨折,經單一髂腹股溝入路或改良擴大的髂股入路復位后柱后,采用前柱鋼板加后柱拉力螺釘固定骨折是一種理想的手術方式[8-9]。其優點在于:髂腹股溝入路手術切口,單一手術切口固定雙柱骨折,減輕病人的痛苦,節省手術時間,降低手術費用,同時也降低了髖關節異位骨化的發生率。
目前許多學者對后柱螺釘釘道參數進行研究,并探索后柱順行螺釘導向器的研究,如陳鴻奮[10],利用三維CT數據證明了后柱順行螺釘導向器研制的可行性,在髂腹股溝入路中,可通過較小的暴露即可植入后柱螺釘,并有較高的準確及安全性。
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中圖分類號:TU198文獻標識碼: A
如果從建造的層面,我們可以看出材料的制造和材料的組織――材料、構造、結構構成了建筑本體產生的物質基礎,也是建造賦予建筑本體性表現的三個要素。以下將對材料、構造和建筑結構三個方面的分析,探討建造所賦予建筑本體的表現力。
一、 材料
建筑是從材料開始的,材料是形成建筑的骨、血,沒有材料就無從而來建筑。從遠古時期開始,材料的選擇和運用就是建筑設計的不可缺乏的組成部分,從某種意義上來講,很難界定究竟設計是材料的結果,還是材料被選擇作為表達設計意圖的手段。建構學理論當中一直存在著“對材料真實而清晰的表達”這樣一個傳統。材料真實性,即直接表現材料本身的質感美,而不是使用附加裝飾,材料質感由材料自身特性以及材料的加工工藝決定。這種美學傾向表達了一種的技術性的審美趣味。對材料的真實表達既包括材料天性質感的表現也包含材料的力學邏輯的表現。材料本性中的力學性能在材料的真實表達中地位日趨重要。材料的力學邏輯必須借助特定的結構形式才能表達。因此真實表達出建筑材料的結構構造就是對材料力學性能的真實表現。當然真實表達也是一個歷史的、動態的、相對的概念,其涵義隨社會發展和建造技術的進步而不斷拓展,人們終將發掘出真實表達的更深層內涵。
二、構造
建筑依靠對材料的邏輯化組織來解釋自己的存在,反映著與世界的關系――這種邏輯化的組織就是“構造”。構造在設計中有著特殊的意義,它是材料解釋自我的方式,也是材料構成建筑的根本方式,它包含了豐富的意義??梢哉f,建筑本體表現就是基于對材料及其連接方式的表現。對精細的構造的追求歷來是工藝制造業的傳統,它使得建筑的完美性得以淋漓盡致的發揮。構造的前提是對建筑材料的特性的理解,材料的物理、力學性能決定了材料的造型潛質,路易斯?康把這看成材料的一種“天賦”,屬于自然法則,是人所不能改變的?!耙覍嵱诓牧?,并知道它究竟怎樣,那么你所創造的東西就會是美的。(大師編輯部,2007)”當然不同材料形成的構件的鏈接方式也有所不同。例如:傳統的磚石等砌筑材料具有共同的物理特性,即中等的受壓強度、最小的受拉強度和比較高的密度。抗拉強度的限制使磚石砌體在構件中,主內力是壓力,即柱、墻或拱、穹窿等。磚石大都是很小的基本單元,砌筑過程用砂漿作為粘合劑連接完成,這使得磚石的構造非常的簡單和直觀。砌塊單元不同的組合方式和砂漿形成的灰縫所組合出的表面肌理,是對磚石構造最直接的表現。建筑的表現潛能直接體現在建筑細部的構造上。佩雷曾經有一句著名的口號: “構造即細部?!保夏崴?弗蘭普頓,2007)一個建筑的細部決定著建筑的品質,很多建筑的遠觀的整體效果還好,但是無法讓人長久的品位,就是在細部構造上處理的不到位。不同材料、不同的構造方式會有不同的表現,相同的構造也可以有著多種的表現方式,建筑師必須做出選擇,確定某種合乎邏輯的表達方式。因此,構造方式是具有多樣性的同時又帶有強烈的個人風格和技術特征,直接體現著建筑的品質。
三、建筑結構
建筑結構的作用是傳導施加在建筑物上的力,這些力通常從作用點一直傳遞到它們最終被抵消的建筑物基礎以下的地面。建筑結構形式直接影響著整體建筑物的形態、空間以及建構的表現。
1、建筑結構的表現
建筑的一部分內在表現力與它的結構的具體形式是分不開的。每次建筑結構技術的革新都會引起建筑設計手法的改變,創造出新的建構表現形式,甚至直接影響到人們傳統的審美觀念。在古代同樣是磚石砌筑的建造方式,在古希臘神廟中發展起來的梁柱體系,由于石料的抗拉性差,作為橫梁使用時,限制了柱間距離,整體建筑的表現,顯得穩固而堅實。而在哥特式的建筑中由于骨架券和飛扶臂的使用,整個建筑給人以生態的姿態,仿佛要脫離大地。
而現代建筑的巨大成就很大程度上是建立在鋼和鋼筋混凝土結構的基礎上的。柯布西耶以鋼筋混凝土框架結構為基礎,提出了著名的建筑五點論,對建筑的發展起到了深遠的影響。而當代建筑中表皮的出現正是基于框架結構對外立面的解放??梢宰杂杀磉_的表皮極大的擴充了建筑的表現潛質。
在當代建筑結構的發展更是取得了長足的進步,空間網架、膜結構、充氣式結構等等,為我們的建筑提供了全新的表現方式。隨著計算機的大量應用和相關學科的不斷進步,復雜性的結構模式成為當代建筑追求的目標,也使得結構成為表現的主體,結構與建筑一體化,結構就是建筑。建筑界里一直都有一些建筑師致力于對建筑結構極其技術的創新,并將其作為直接表現的對象。如諾曼?福斯特,在他的建筑中總是“樂觀的展現建造的技術,并以炫耀的結構作為建筑的外觀表現”。(大師編輯部,2007)在著名的香港上海匯豐銀行的設計中,采用了構件工廠預制、現場組裝的建造方式,鋼結構框架清楚地顯露在立面上,十分清晰地表現出它的邏輯:兩組桁架柱是主支撐,從上到下有四個斜拉的橋形結構,每個橋都占了兩層高度,每個橋從上到下分別懸掛著 5層、6 層、7 層、8 層標準層。玻璃幕墻后退在結構后面,他們懸掛在樓板的邊緣,與主體結構不發生連接。東京世紀塔有著相似的表現手法,建筑將結構核布置于塔樓兩側,結構核的連接在外立面上以一種強烈的表達方式沖擊著觀者的視覺。
2、建筑結構類型
在蘇黎世理工學院舉行的關于“建筑形態”的演講中,弗蘭普頓吸取森佩爾建筑理論的觀點,根據起源將建筑形式的發展分為“土方工程”和“屋面工程”,(安德烈?德普拉澤斯,2007)或者分為切石法(實體結構)和筑造學(桿系結構)。“土方工程”包括所有的實心墻體構造(夯土建筑、搗實黏土和土坯墻、黏土和石材砌體等等,以及它們的分體形式如墻、拱、拱頂)的建造工藝,廣義的的“屋面工程”包含所有的線型的、桿狀組成的結構,它們是一種織物編織的結構,跨越開放空間成為“覆蓋物”并形成了“屋頂”。木結構由于其層次性和交織性,也屬于這種類型。在建構的表現上,桿系結構傾向于向空中延展和體量的非物質化,而實體結構則傾向于地面,將自身厚重的體量深深地埋入大地。
總之,建筑本體離不開這三個要素,材料、構造、建筑結構。這三要素所形成的建造的邏輯就是建筑的建構,對它們的表現就是建構表現,也就是建筑本體性的表現。建筑本體通過這三要素表現自我,無論是對材料的真實表達,還是展示合乎材料力學性能和建造邏輯的構造方式,以及對建筑結構力的體現和組合方式的直接表達,都是對建筑本體的展示,體現著本體的表現力。
參考文獻
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作者簡介:孫玉周(1974-),男,河南新野人,中原工學院建筑工程學院,副教授;李曉芬(1980-),女,河南許昌人,中原工學院建筑工程學院,講師。(河南 鄭州 450007)
基金項目:本文系2010年中國紡織工業協會教學改革研究項目的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)13-0110-02
卓越工程師教育培養計劃是教育部根據我國現階段高等工程教育存在的問題和國家產業發展與調整對人才需求提出的高校工程教育改革的一個重要努力方向。建筑學是一個工程實踐性很強的專業,而建筑學有關結構技術方面的教育長久以來不能發揮出很好的作用?!敖ㄖY構與選型”課程作為建筑學專業學生的一門專業必修課,其基本出發點就是緊密結合建筑學專業實際需要提供相應結構的基本概念知識,使學生能掌握基本結構知識,在進行建筑構思和設計時,增強建筑結構的合理性與可行性,做出經濟合理、切實可行的建筑方案與設計,以求得建筑藝術與建筑技術的完美結合。為此,基于“卓越培養計劃”,對“建筑結構與選型”課程教學改革進行探索與實踐。
一、學生學習現狀及教學中存在的問題
1.錯位的建筑技術藝術觀
在教學過程中通過與學生的交流發現,目前建筑學類學生普遍存在重視造型藝術的表現和形式空間語言的表達這種現象,他們覺得這是建筑語言的重點,而建構、技術、施工等因素,在建筑創作中則是輔助的;而他們大部分的建筑觀念是感性意識大于理性思維邏輯,同時學生在關于建筑設計的參觀調研中幾乎全部把注意力放在建筑的功能、空間組織以及建筑風格等方面上,調研報告中很少提及有關實例建筑的結構概念、建構邏輯,施工等,更多是關于建筑整體及局部的照片。
2.學時少,量大面廣,學生學習被動
在教學上,本課程一般為36學時,學時相對較少,學生缺乏相應的課程設計和實踐環節。加之授課媒體的局限性,很多的工程實例,尤其是新的建筑技術成果難以向學生進行介紹,學生也很少能到工程現場去體驗。課堂教學中教師講得多而學生參與機會少的矛盾也造成了教學過程中互動性不強,最主要的是學生學習比較被動。另外,“建筑結構與選型”的教學內容包括:平面結構(如梁、桁架結構、剛架結構、拱結構)、大跨度空間結構(如薄殼結構、網架結構、網殼結構、懸索結構、薄膜結構)、多高層建筑結構、樓蓋結構和樓梯等結構型式,每一種結構型式都有其獨特特點,量大面廣,前后銜接較少,內容跨度大。在實際的教學過程中,分配到每種結構型式的學時少,所以學生對結構概念方面的透徹理解存在難度,只能淺嘗輒止。
3.學生的畏難心理
對多數建筑學類學生而言,結構是土木類學生的必修課,和建筑關系不大,加之先前修的高等數學和建筑力學課程中有些基本知識掌握得不夠好,甚至有的學生連最基本的力學概念都不清楚,加劇了這種畏難心理。在學習過程中遇到困難,多數學生容易放棄,而不是努力克服,所以對這門課程不感興趣,教學時難以到達教學目標。
二、改變錯位藝術觀,樹立整體的建筑觀
如前所述,學生普遍存在輕結構的觀念,針對這一點,在“建筑結構與選型”課程的緒論中應在強調結構方面做足功課,可先引入幾個重大的因輕視結構而導致的事故。例如,2004年5月23日,巴黎戴高樂機場剛剛投入使用不久的2E終端樓部分坍塌,造成4人死亡。調查結果顯示該建筑在追求外觀以及功能的同時,對新型結構的認識不夠,安全系數偏低,是事故發生的原因之一。再引入著名建筑師重視結構的名言,例如,密斯曾指出:“結構體系是建筑的基本要素,它的工藝比個人天才、比房屋的功能更能決定建筑的形式?!盵1]奈爾維說:“我的所見表明了:無論何時何地,一個建筑物的普遍規律,它所必須滿足功能要求、建筑技術、建筑結構和決定建筑細部的藝術處理,所有這一切,都構成了一個統一的整體?!盵2]因此,學生要改變以往輕結構重感性藝術的觀念,樹立建筑創作中的整體概念。最后給學生提出明確的學習目標與目的:建筑學專業學生必須要學習結構技術方面的課程,并不是要達到像結構專業那樣進行精確的力學分析和計算,學習這些課程的最終目的是掌握各種各樣的結構概念,以便在處理工程技術問題時有科學的分析能力,對典型的結構體系有較好的理解,能正確地認識建筑物設計中的全局性問題,掌握一些近似的估算方法,了解一些宏觀的估計,以便具有定性解決各種技術問題的能力。
三、行之有效的多種教學方法
1.教學內容重組和優化
教學中依靠教材但不拘泥于教材。如上面提到的,“建筑結構與選型”教材內容中要講到的結構類型就有十幾種,如果僅僅依靠教材內容來學習如此多的內容,對教師授課,學生學習都是很困難的。要做到有效率地授課和學習,教師在授課過程中應結合專業特點精選內容,重點講概述性內容,讓學生對各種建筑結構型式有總體的認識,而不只拘泥于對公式的講解。讓學生較好地了解每種結構型式的受力特點、掌握它們的優缺點及其適用范圍,緊貼工程實際,優化教學內容,適時適量補充現今建筑行業產生的新技術、新結構和新材料等,充分體現教學內容的適應性和時效性。結合結構體系的總體概念重組教學內容,同時還要結合注冊建筑師考試的相關內容,尤其是和實際工程結合緊密的問題,培養學生工程能力。
2.“沙龍式”課堂
以往在課堂上,主要以教師講解為主,學生聽講做筆記,不懂的問題一般都是下課之后或是通過發電子郵件向老師請教,這無疑使大部分學生特別被動,而且上課、課下復習的積極性都不高,不能提高學生的專業興趣,教學效果不好。通過“沙龍式”課堂,學生在上課前預習要學習的內容,把不懂的內容找出來,課堂上再認真聽教師分析講解,這樣還能提高自學能力。教師在課堂上不僅僅講解理論性的知識點,還要快速把理論性的內容講解完,專門安排時間和學生進行討論,教師向學生提出問題,學生也把不懂的地方及時提出來,從而形成教師與學生互動的課堂,同時也提高了學生學習的主動性和積極性。另外在課程進行期間適當抽出幾個學時作為專題討論時間,題目由教師和學生討論來決定,比如說大部分學生普遍對高層建筑結構類型及特點章節內容不甚理解,教師可在專題討論中系統地將這一部分內容重新講解,然后和學生針對具體的問題進行討論,在專題討論中請有工作經驗的建筑師、工程師從實際工程建造的角度跟學生交流,使學生從實際建造的角度理解理論性的內容,同時也使遺留的問題得到很好的解決。
3.多媒體動態演示建筑的結構邏輯
“建筑結構與選型”的理論性強,各種結構體系的特點僅僅用文字和書上圖片難以引起學生興趣。多媒體教學圖文聲像并茂,能給學生以直觀的視覺和聽覺感受,留下鮮明的印象。這門課程中需要有大量的工程實例來體現結構體系,教材中的圖片不能將它們的特點清晰展示出來,采用多媒體教學可以大量地穿插工程實例建成后的圖片、結構施工過程中的照片或視頻等,把以前用傳統教學中難以講清楚的問題在課堂上清楚地講解出來。多媒體輔助教學不僅明顯地增大了上課時段的知識信息量,還有助于學生形象、直觀地了解抽象難懂的內容。巧妙精心地編織教學課件是改善教學效果的重要途徑。
(1)根據結構邏輯逐一演示(見圖1)。例如薄殼結構的受力特點,可按圖示順序演示其受力計算簡圖到受力分析圖再到不同類型的特點,使抽象的理論變得看得見摸得著,同時也使學生能清晰理解薄殼結構的特點。
(2)以造型―空間―結構的順序演示(見圖2)。意大利千禧教堂的禮拜堂呈桶形平面,采用了彎柱斜梁的剛架結構,這一過程可以按照從造型到室內空間再到結構的順序演示。
4.注重實踐能力培養
“建筑結構與選型”課程的內容與實踐相結合才能發揮它應有的作用。建議教完典型的結構后安排學生到對應的建筑項目施工現場或已建成工程進行專門的實地調研或播放相關視頻,讓學生帶著一些預留問題去參觀調研學過的結構概念和相應的類型特點,這樣可以提高教學效率。并且根據課堂上所學結構選型的原則評價施工項目結構體系的優缺點,真正做到理論聯系實際,理論應用于實際,這個過程可邀請企業專業人員講解。讓學生把之前建筑設計課程已完成的作業重新設計,對之前沒有細致考慮結構概念的方案認真地配置結構類型,這勢必會與以前的方案發生矛盾,以此強化結構意識。這種方法讓學生發現結構概念學習對于建筑方案創作的價值,能夠提高他們對于建筑創作的整體性認識,同時也讓他們認識到目前有些建筑設計院項目流水線式作業過程的弊端,促使他們在學生階段培養從整體考慮建筑創作的思維方式,同時也打下扎實的專業基本功。
四、結語
“建筑結構與選型”課程作為建筑學專業學生的專業必修課,其基本目的是對各種常用的結構型式進行系統歸納,給學生一個完整的結構體系的概念,同時又結合國內外各種結構體系的實例,鞏固和加深學生對這些概念的認識,開拓其建筑設計思路,改變學生固有的輕建筑結構技術的思想,上升到建造的層面,將建筑視為一個有機的統一體。強化培養學生的工程能力和創新能力,真正做到適應企業行業的人才需求,成為名副其實的卓越工程師,為國家建筑業發展做出自己應有的貢獻。
參考文獻:
高職院校建筑設計專業建筑結構課程中存在的問題
1.課程定位
課程定位包含兩個方面的內容,一是建筑結構課程在整個課程體系中的定位,二是建筑結構課程自身的定位。在建筑設計專業的課程體系中,設計類課程是核心課程,技能類課程是建筑設計的基礎,理論類課程則是建筑設計的支撐。在實際教授和學習的過程中,往往忽視了理論類課程的部分。過分的強調設計表現或者計算機操作,讓學生在工作后很難掌握建筑設計工程性的本質。在具體的教學定位中,只關注理論知識而忽視與實踐結合,這樣首先單純的理論教學容易導致枯燥的教學氛圍,其次過分強調力學計算等內容的應試教育會讓學生錯誤地形成了“結構無用”的認知。
2.課程內容
在建筑設計工作中,具體的結構設計、結構計算、結構制圖有專門的結構設計師負責。作為建筑師,需要在方案設計階段有良好的結構邏輯,在施工圖設計階段與結構設計專業有效配合,在施工階段能夠及時與結構設計師一起解決現場問題。傳統意義上的建筑結構教學主要強調理論力學、材料力學、結構力學等內容的教學,忽視了結構構造、結構體系、結構比選的內容,缺少結構專業、結構圖紙及結構配合等與實際工作密切相關的內容,一方面加大了不必要的學習難度,而且也導致了學習效果不好,實際應用不足的普遍現象。
3.課程教材
現有建筑結構教材大多數都是將土木工程專業的混凝土結構、鋼結構、砌體結構等教材加以簡單的刪減和改寫而成,沒有考慮建筑學專業的學習目的和要求。教材中含有大量的結構計算,讓建筑設計專業學生覺得難度大,不愿讀。在現有教材中,大多數是內容過多,還涉及一些不常見的構件,和土木專業的課本區別不大。同時,教材版本沒有及時改版更新也是建筑結構教材存在的普遍現象。在優秀建筑設計作品層出不窮的當代,科學技術突飛猛進,新技術的產生往往先于教材的更新,很多結構設計非常優秀的建筑案例應該被采用到建筑設計專業的結構教材里來,與時俱進充分拓展學生的知識面,激發學生的學習熱情。
高職院校建筑設計專業建筑結構課程的實踐教學思考
1.兼顧課程體系的課程設置
建筑設計專業一般學習年限為5年,而高職院校學習年限為3年,想要充分完成課程體系適應市場需求,具有一定難度。所以應該在有限的時間內,兼顧整體課程體系,既讓學生掌握必要的理論知識,同時與設計類課程保持良好的互動性和延續性。在課程開設時間上,建筑結構課程應相對靠前,在學生經過一定建筑設計課程的學習后,這時學生已經對建筑設計具有一定的基礎認知和設計需求,結合建筑結構課程的學習,對后續建筑設計課程起到積極的作用。
2.面向職業需求的授課內容
高職院校的教學有其職業需求的特殊性,建筑結構的授課內容也應緊密面向具體工作。從建筑設計的工作實際出發,建筑設計師所需要的結構知識主要在于結構設計、結構配合和注冊考試等方面。高職學校建筑設計專業畢業生主要從事助理建筑師、建筑繪圖員等工作,結構配合作為最重要的部分,決定了授課內容應該以此為主,著重強調培養學生的結構施工圖紙閱讀、結構專業圖紙對接、建筑結構協同優化等能力。另外,在教學內容的選取上,應按照“實用、夠用”的原則,適量增加實踐教學的比重。建筑設計本身是強調實踐的工作,建筑結構的學習更應該注重實際運用。在教學內容上可以通過校企合作安排一定的實訓操作、工地教學,豐富教學內容,增強學生的結構認知。
原建筑結構體系生成新的網格體系,作為立面及內部空間的控制系統?;谠薪ㄖ牟灰巹t的層高和柱網的結構體系確定了幕墻的框架網格,以利于幕墻結構與原框架結構的連接。因此,貌似不規則的幕墻網格實際是原有建筑結構框架的體現和強調,既符合改造加建的結構邏輯,天然地反映著原建筑的基本狀況,又形成有自身獨立特征的形象語言。同時外部網格被立體化和空間化,在不同朝向形成不同進深和特征的內部空間。西側是立體畫廊。北側是辦公休息區。南側則是座椅和通風設施。幕墻采用全隱框玻璃幕墻,并根據內部功能的不目,控制光線和視線在建筑內外的影響,選用具有不同透明度的白色彩釉玻璃,使建筑呈現出平靜。柔和-內斂的東方氣質。
改造工程還將北側內院車庫頂部平臺及屋面平臺擴展為可利用的庭院空間,并結合建筑采光構件成為景觀元素。
力求探索成熟技術和材料的多種表達方式。在設計施工的過程中注重與生產廠家的密切合作。幾乎所有的重要部位均制作1:1的實體模型。這對控制最終效果非常有益。
作者:李興鋼,中國建筑設計研究院副總建筑師
中圖分類號:TU3521;G642 文獻標志碼:A 文章編號:
1005-2909(2012)03-0151-03
地震是一種自然災害。強烈地震在瞬息之間就可能造成巨大的經濟損失和人員傷亡。為了抵御震害、減輕損失,世界各國對此進行了大量研究,形成了以研究工程地震、工程結構地震反應分析和工程結構與系統的抗震減災等內容為主的一門學科——地震工程學。中國自1976年唐山大地震后,結構抗震問題得到了普遍重視,高等院校和科研院所大力開展了結構抗震理論與實驗研究,很多高等院校的土木工程相關專業先后開設了建筑結構抗震課程,該課程是土木工程一門重要的專業課。因為地震是動力作用,結構在地震作用下的反應是動態響應,如何讓學生更好地理解這種動力作用非常重要。
隨著多媒體技術的不斷發展和計算機的日益普及,在教學中采用照片、錄像以及動畫等多種形式提高教學課件質量已成為可能。因此,在教學中恰當地運用多媒體教學可以使學生以視聽交互方式進行學習,提高學習興趣和學習效率,并使學生的個性和潛能得以充分發揮,顯著提高教學質量。由此可見,開發建筑結構抗震課程多媒體課件十分必要。文章介紹了該課程的多媒體課件建設的關鍵問題,即課程內容的組織、開發平臺的選擇以及課件開發過程中的一些注意事項。
一、建筑結構抗震課程內容研究
根據教育部大學本科新專業目錄規定的土木工程專業培養要求,學生通過課程的學習應掌握建筑結構抗震的基本知識,具備從事一般建筑物抗震設計的基本技能。根據這一要求以及課程的特點,筆者
提出“模塊化”教學方法,將教學內容分為三個模塊,前一模塊是學習后續模塊的基礎,要求按模塊順序教學,同時將全課程分為三個階段進行測試,測試不合格者無法進入下一階段的學習。在這一教學方式下,學生在掌握前一模塊的學習并通過相關測試后方
可進入下一模塊的學習,從而可以強化學生的基礎、督促學生掌握知識要領。
模塊I:地震與結構抗震基本知識,4學時。該模塊主要介紹地震與抗震基本知識,主要內容包括地震與地震動、震級與烈度、地震災害概說、工程抗震設防、抗震設計的總體要求、場地劃分與場地區劃、地基抗震驗算、地基土液化。
模塊II:結構抗震計算,8學時。該模塊主要內容有單自由度體系的彈性地震反應分析、水平地震作用與反應譜、多自由度體系的地震反應分析與水平地震作用、豎向地震作用、結構平扭耦合地震反應分析、非彈性地震反應分析、結構抗震驗算。
模塊III:結構抗震設計,18學時。該模塊主要內容包括多層砌體結構、多高層建筑鋼筋混凝土結構、多高層建筑鋼結構和單層廠房的抗震設計以及隔震、減震與結構控制。
課件設計時,根據上述知識模塊確定課件內容結構和教學順序。模塊化設計思想的提出有助于教學課程內容組織和安排,有利于遠程教育的開展。采用模塊化組織安排教學內容,并對每一個模塊建立數據庫,自動生成測試題,學生在完成一個模塊的學習后,必須通過測試才可進入下一個模塊,以此確保學生掌握主要知識點。
此外,建筑結構抗震設計是一門發展中的學科。近年來,從設計方法上提出了性能化設計思想,從技術上在原有抗震技術的基礎上提出了減震、隔震等新的技術。為此,在確定課程內容時應引入地震工程和建筑結構抗震領域的最新研究進展,以保持知識的前沿性。如屈曲約束支撐、阻尼器等減震隔震技術,汶川地震、玉樹地震、東日本大地震等最新的震害資料,以及近年來國內外新的設計思想和典型工程抗震設計案例等內容,以此開闊學生眼界、擴大知識面、提高學習興趣。
二、多媒體課件開發平臺的調研和選擇
從實踐來看,現代多層次的建筑立面雖然形式簡單,但是其內涵是非常深刻的,它更注意科學性、藝術性以及感知性的有機統一。
1.、建筑外立面
目前來看,風格迥異的現代建筑造型設計,已經極大地豐富了我國房地產市場,尤其是新建的樓盤,更是多姿多彩,這與傳統的建筑風格形成了鮮明的對比。建筑外立面的風格設計優劣,直接關系著消費者的購房。實踐中我們可以看到,當前的住房消費者較之于面積、地理位置而已,可能更偏好于某種風格設計,一旦符合其審美要求,則就會果斷地購買之。在此過程中需要注意的是但是建筑外立面的設計風格不能太過于復雜、花哨,正所謂“文章過飾則嬌”,建筑外立面設計也是這個道理,而且過多的裝飾也會導致成本急劇攀升。在這樣的條件下,購房者所要負擔的經濟壓力會更大,因此過分地追求外立面上的形勢多樣性,可能會適得其反,適可而止即可。當然,對于一些高端豪宅而言,建筑外立面的風格設計過程中可以追求另類一些,比如可在外立面上應用較為名貴的白色流線金屬板,加之淺藍、水綠中空隔音玻璃幕墻,則新一代豪宅即將問世。總而言之,在立足市場實際需求的條件下,可以大膽的進行標新立異,但一定要把握好創新的度,否則將稱為盲目。
2、建筑外立面風格設計現狀分析
(1)歐陸風格
上世紀90年代末,歐陸風格設計曾紅極一時,從本質上來講,該中風格應當屬于新古典主義風格的范疇,其最大的特點在于將整體建筑結構分為三段,而且用非常明顯的色彩將以上三段隔開;該設計將建筑結構采用裝飾性手法對其頂部進行處理;建筑結構的窗口、陽臺都設有邊框,而且陽臺欄桿具有較強的裝飾性特點,比如羅馬柱等;在色彩選擇上,多以紅、白為主,即紅底、白窗、白陽臺。采用歐陸風格進行設計,一定要注意樓房之間的差異性:對于低層和多層以及別墅類建筑而言,則應當盡可能做的比較徹底,呈現出異國風情;對于高層住宅而言,則應確保其簡潔性,只需抓歐陸風格設計中的基本特征,以免產生累贅感。
(2)現代風格
現代風格的最大特點就在于其簡潔性,建筑外立面沒有太多的雕飾,僅有窗、陽臺以及橫平豎直的線條即可。色彩上主要趨向于銀、白、灰等淺色系,而另一種則主要是以紅、黃、藍為基調的艷麗色系。對于樓群比較集中的高層建筑而言,做出現代風格較為合適,可以給人以輕松明快的感覺。目前來看,房地產開發商、設計院等,都在探尋建筑外立面上的創新點,比如廣州中海康城建筑外立面就是以較為醒目的色彩突突顯于眾,整個小區均以白色為基調,因此可富于人以清新、明快的現代氣息,很受年輕人的追棒。
(3)民族風格
近年來,不僅精神文化上刮起了民族風,而且建筑結構的設計風格上也在不斷探索著民族風格。比如,最近西安建筑行業為引起關注,某建筑仿唐風格,采用青灰色外立面;廈門一項建筑項目也仿漢唐舊制,以梁柱出頭,可謂與當代建筑工程大相徑庭;在湖北一些地方,則通過建設小橋流水、漏花窗、仿古庭院以及月亮門等構造,突出細節精致之美。北京菊兒胡同則是民族風格設計之典范,民族風在高層及小高層建筑外立面上體現的栩栩如生。民族風格設計的最大特點,在于建筑外立面也是對其頂部進行處理,坡屋頂、灰瓦等,其色彩主要體現的是黑白灰。
3、外立面設計與改造方式
外立面的設計與改造過程中,影響因素的不同可能會對設計方案及其表達效果產生較大的影響,基于建筑外立面更新改造中的自身邏輯結構與主體建筑關系考慮,建筑外立面的更新與改造可分為以下三種方式,即更換墻體上的原有飾面材料、對外立面進行包裝以及完全更換建筑立面。
(1)墻體飾面上的材料更換
這種施工改造方式,主要是指在建筑外立面變革改造過程中,對原來的建筑外立面形象進行最小范圍內的改變,即在不改變建筑外立面墻體、門窗所處位置,不改變外立面基本構成模式的情況下,進行小范圍的改造。實踐證明,該種飾面材料更換式的建筑墻體施工具有造價低、施工工期短等特點,而且其不會改變建筑結構外立面與建筑內空間的原有關系。
(2)對立面進行外包
建筑立面外包,主要是指在原有建筑結構的立面外令設一層立面。采用外包立面施工方法,在很大程度上與原來的建筑立面構成有著非常密切的關系,若建筑外包立面開窗洞口之需求與建筑內墻體采光位置對應,則其尺度大小、凸凹關系的靈活性則更大一些。建筑外包立面因在原來建筑立面外加包一層立面,其實它只是為了能夠有效滿足建筑視覺效果而設立的一層建筑立面,因此也就切斷了建筑外立面和其他構件之間的邏輯聯系,同時也在較大程度上對建筑結構的邏輯真實性掩蓋了。
(3)對外立面進行更換
建筑外立面更換,通常在建筑支撐結構、立面體系相互分離的條件下才會應用,實踐中多見于幕墻立面以及框架填充墻結構。該種施工方式和方法,實際上并沒有改變建筑支撐結構,只是根據建筑結構的功能形象之需求,對原來的建筑主體結構的進行一次再設計而已。
4、墻體飾面材料改造中的重構
所謂重構,即打破原來的模式,通過對原始系統、原始形態構成關系的分析,在結合社會客觀需求和主觀創造意念的基礎上,對本系統中的相關結構進行重新組合。就墻體飾面材料更換而言,重構設計手法在其改造中的應用主要表現在以下幾個方面。
質地重構:在對原來的墻體飾面進行改造過程中,引入一種新行的材料也是形態重構的一種方式、方法。新型的飾面材料被廣泛地應用于舊建筑改造及其翻新過程中,通過對建筑材質自身的色彩進行組合,并對不同材質之間的精細構成進行有效的對比,可彰顯其藝術魅力與現代感。
色彩重構:作為建筑形態的一種表現特征,色彩很容易被人們所感知。通過色彩重構,可以對原來的建筑外立面進行有效的改造和處理,該方法具有施工方便、價格低廉等優點,而且還比較容易實現改造效果。
尺度重構:在傳統的建筑改造過程中,尺度重構是最為常見的一種方式,當建筑功能轉化成全新功能時,因其功能要求,必須重新組合外部形態的開口方式,以改變尺度感。尺度上的變化通常導致改造之后的相關建筑結構,給人一種較為陌生的錯覺感。
立面層次重構:在經濟、技術等因素的影響下,建筑改造設計過程中對原來的建筑結構主體難以進行較大的變動,實踐中可借助界面重組構成,從而使建筑的層次感更加的豐富。
結語:社會經濟的快速發展和城市化建設進程的不斷加快,城市中的很多位置仍然保留著傳統的、具有文化價值的舊建筑結構。通過對這些舊建筑結構的改造,可以使之滿足當前社會經濟的發展要求,并且使其蘊藏著的價值能夠得以重新的改造與利用,通過利用空間、結構以及新型的施工材料,賦予其新的功能和色彩。
參考文獻:
[1]黃銘舒.簡析幕墻設計對建筑外立面設計的影響[J].建材與裝飾:上旬,2011(11)..