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基于數(shù)據(jù)庫的多媒體技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖教學(xué)中的應(yīng)用探討
基于數(shù)據(jù)庫的多媒體技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖教學(xué)中的應(yīng)用探討文/楊 茜
摘 要：建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖作為土建類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，對(duì)學(xué)生的計(jì)算分析和空間想象能力有較高要求。利用多媒體技術(shù)可以將課程中的抽象概念具體化，并調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒和注意力，有效提高教學(xué)效率。分析了建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖課程的知識(shí)要點(diǎn)及結(jié)構(gòu)層次，并在此基礎(chǔ)上給出了構(gòu)建多媒體數(shù)據(jù)庫的一般步驟和方法，最后進(jìn)一步分析了如何利用所建數(shù)據(jù)庫進(jìn)行課件開發(fā)，及如何實(shí)施多元化教學(xué)和互動(dòng)教學(xué)，以提高教學(xué)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖；數(shù)據(jù)庫；多媒體技術(shù)；應(yīng)用
中圖分類號(hào)：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和相關(guān)教學(xué)硬件設(shè)備的不斷完善，國(guó)內(nèi)大多數(shù)高職院校已經(jīng)從傳統(tǒng)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗝襟w教學(xué)模式（CAI）。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，多媒體教學(xué)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將課程中抽象的文字信息轉(zhuǎn)換成直觀的多媒體信息，使學(xué)生能快速地掌握教學(xué)內(nèi)容；同時(shí)，由于多媒體技術(shù)采用圖文聲像并茂的課件內(nèi)容，能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒、注意力，提高教學(xué)效率。建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖課程涉及大量的建筑結(jié)構(gòu)圖形、幾何投影、結(jié)構(gòu)形變等抽象信息，非常適合利用多媒體技術(shù)將其抽象概念形象化、直觀化，使學(xué)生快速掌握課程知識(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。
一、建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖課程的特點(diǎn)
建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖是建筑工程類專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，是后續(xù)建筑施工技術(shù)、工程造價(jià)管理等專業(yè)核心課程的重要基礎(chǔ)。其主要任務(wù)一是讓學(xué)生掌握建筑結(jié)構(gòu)的基本力學(xué)知識(shí)和構(gòu)造要求，具備分析實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)形式的能力；二是讓學(xué)生掌握建筑結(jié)構(gòu)圖的表達(dá)及讀圖方法，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。課程中涉及較多的空間物體的平面表達(dá)及結(jié)構(gòu)受力分析等，內(nèi)容抽象復(fù)雜，因此需要借助相應(yīng)的多媒體技術(shù)輔導(dǎo)教學(xué)，使抽象內(nèi)容具體化，提高教學(xué)的質(zhì)量。
二、建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖課程知識(shí)點(diǎn)及層次結(jié)構(gòu)
1.建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖課程的基本知識(shí)要點(diǎn)
建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖課程主要涉及建筑基本材料、構(gòu)件和結(jié)構(gòu)以及相應(yīng)的識(shí)圖知識(shí)。其中，建筑材料主要知識(shí)點(diǎn)為鋼筋、混凝土的物理特性、力學(xué)特性及鋼筋混凝土的黏結(jié)作用；建筑基本構(gòu)件主要包含梁、板、柱、樓梯、雨篷的設(shè)計(jì)、計(jì)算、制作、安裝檢驗(yàn)及相應(yīng)的平法施工圖識(shí)讀；建筑結(jié)構(gòu)主要要求掌握框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)、砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求、構(gòu)造要求及相應(yīng)的平法施工圖識(shí)讀。
2.建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖課程中的知識(shí)層次結(jié)構(gòu)
從知識(shí)層次結(jié)構(gòu)看，建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖課程主要遵循從分到總，從個(gè)體到系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次。首先講解建筑基本構(gòu)件材料如鋼筋、混凝土，然后講由建筑基本材料構(gòu)成的建筑構(gòu)件，如，梁、板、柱等，最后講解由建筑基本構(gòu)件組成的建筑結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，如框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)。在多媒體信息收集時(shí)，也可遵循此層次結(jié)構(gòu)保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的完整性及統(tǒng)一性。
三、建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖課程多媒體數(shù)據(jù)庫構(gòu)建
1.多媒體信息的收集
建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖課程不僅包含建筑材料、建筑構(gòu)件、建筑結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的圖紙標(biāo)示和識(shí)圖方法，而且涉及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算、建筑施工、建筑抗震等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。因此，為了支持以上的教學(xué)內(nèi)容需要收集相應(yīng)的多媒體信息。在多媒體信息收集時(shí)，應(yīng)以當(dāng)前使用的教材為藍(lán)本，在廣泛收集和整理相關(guān)教材附帶的多媒體資料基礎(chǔ)上，可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，從網(wǎng)上下載相關(guān)信息。多媒體收集的形式主要包括：視頻、動(dòng)畫、圖紙和圖片等資料。對(duì)于目前沒有或不易收集的媒體信息，可以通過對(duì)實(shí)物現(xiàn)場(chǎng)拍照、錄像、Flash軟件制作等方式補(bǔ)充。
2.多媒體信息的分類存儲(chǔ)
多媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)分類主要依據(jù)建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖課程知識(shí)要點(diǎn)的屬性及多媒體信息的表現(xiàn)形式進(jìn)行分類儲(chǔ)存。主要包括以下四個(gè)方面：(www.gymyzhishaji.com)實(shí)體建筑物數(shù)據(jù)庫、二維三維模型數(shù)據(jù)庫、計(jì)算設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫、圖紙圖例數(shù)據(jù)庫。其中，實(shí)體建筑物數(shù)據(jù)庫包括與實(shí)際建筑相關(guān)的媒體信息如實(shí)體建筑照片、實(shí)體建筑施工過程視頻等；二維三維模型數(shù)據(jù)庫主要包括建筑材料模型、建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件模型、構(gòu)件的受力模型；設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)庫中包含建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則、檢驗(yàn)方法、強(qiáng)度形變計(jì)算校核方法、材料的配料計(jì)算等；圖紙圖例數(shù)據(jù)庫則主要包含各種建筑基本材料、構(gòu)件及結(jié)構(gòu)的圖紙圖例和實(shí)際施工圖紙資料。
3.多媒體數(shù)據(jù)庫構(gòu)建
收集到的多媒體信息在分類整理后需要借助計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)化為能隨時(shí)按需求進(jìn)行訪問的數(shù)據(jù)庫。目前，廣泛使用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要有Oracle、DB2、SQL、Sybase、MySQL、Access等�？梢愿鶕�(jù)實(shí)際情況選擇其中之一作為建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖課程多媒體信息數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫構(gòu)建好后需要放到校園網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)上以方便訪問，同時(shí)數(shù)據(jù)庫需要定期維護(hù)及更新信息。
四、多媒體數(shù)據(jù)庫在課程教學(xué)中的應(yīng)用
1.多元化的教學(xué)方式
教學(xué)模式多樣化是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式的延伸，能夠充分調(diào)動(dòng)各種有利資源實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。目前，建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖課程的多元化主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行安排：理論教學(xué)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)、課后復(fù)習(xí)。理論教學(xué)主要以多媒體課件進(jìn)行講解，如上所述，實(shí)訓(xùn)教學(xué)主要通過學(xué)生對(duì)實(shí)際工程項(xiàng)目的模擬和再加工進(jìn)行教學(xué)；課后復(fù)習(xí)，將多媒體數(shù)據(jù)放到校園網(wǎng)絡(luò)中，學(xué)生可以在教室、機(jī)房、寢室等場(chǎng)所通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)知識(shí)要點(diǎn)進(jìn)行瀏覽學(xué)習(xí)。
2.通過多媒體數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)
通過多媒體技術(shù)將教學(xué)與媒體相融合，充分利用媒體信息的多樣性、開放性及人機(jī)交互性，為學(xué)生提供一個(gè)開放的交互式信息平臺(tái)并設(shè)置不同的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，在場(chǎng)景中可以加入交互式問答、動(dòng)畫演練、實(shí)物識(shí)別、師生交流等交互式教學(xué)環(huán)節(jié)。在學(xué)習(xí)過程中，交互式信息平臺(tái)可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況將數(shù)據(jù)源中與當(dāng)前所選知識(shí)點(diǎn)相關(guān)信息推送至學(xué)生學(xué)習(xí)場(chǎng)景中，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)建筑結(jié)構(gòu)與識(shí)圖課程的興趣，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。
總之，利用建筑結(jié)構(gòu)多媒體數(shù)據(jù)庫不僅可以擴(kuò)充傳統(tǒng)的教學(xué)方式，豐富教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中能從各個(gè)方面對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)，而且在借助互聯(lián)網(wǎng)的支撐下，可以實(shí)現(xiàn)多元化的教學(xué)和移動(dòng)教學(xué)模式，使學(xué)生能隨時(shí)隨地查看相應(yīng)的信息，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和主動(dòng)性，提高教學(xué)質(zhì)量。
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