搭建中職建筑專業(yè)教學與中職數(shù)學教學的橋梁

裴愛鳳

引言：隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，建筑行業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，對建筑人才的需求與日俱增。中職建筑專業(yè)作為培養(yǎng)建筑人才的主要場所，其教學水平在很大程度上決定著人才培養(yǎng)質量。數(shù)學學科在建筑專業(yè)的教學體系中占據(jù)重要地位，在促進學生職業(yè)能力方面發(fā)揮著重要作用。然而，通過對實際情況的了解，部分學生并未重視數(shù)學學習，甚至認為其與專業(yè)教育關系不大。但實際上，建筑專業(yè)包含了很多數(shù)學知識，與建筑專業(yè)具有緊密的關聯(lián)。在此前提下，專業(yè)教師應主動為學生搭建專業(yè)教學與數(shù)學教學之間的橋梁，力求促進學生綜合能力的提升。

1 數(shù)學與建筑

1.1 建筑與數(shù)學

藝術來源于生活，學科知識也是如此，數(shù)學知識更是早在遠古時期就已實現(xiàn)廣泛運用，不可否認，數(shù)學與人們的日常生活息息相關。建筑是人們生存活動的主要空間，若數(shù)學概念與運算難以稱之為建筑活動的起源，那么幾何知識與建筑之間的關聯(lián)則無法被否定。“幾何”一詞來源于古埃及時期，在當時被稱作“測地術”，常用于測量地界。在自然環(huán)境中常見的幾何圖形有球、圓柱、圓等形態(tài)，例如常見的太陽、月亮、植物根莖等，但是矩形與立方體卻十分少見，為便于生活活動，矩形與長方體由人類創(chuàng)作而來，這正與建筑活動緊密相關。方形具有不留縫隙，四周連接的特點，而立方體則可以實現(xiàn)平穩(wěn)的堆壘與架設，這些都是搭建穩(wěn)固建筑物應必備的特點。古埃及時期，人們將巨大的金字塔依據(jù)精準尺寸搭建而成，足以展現(xiàn)出他們驚人的幾何運算能力。而希臘建筑的美則主要體現(xiàn)在尺度與比例的掌握，即著名的黃金分割理念。在社會不斷發(fā)展的背景下，工業(yè)領域得以快速發(fā)展，在此前提下，以數(shù)學分析為基礎的力學發(fā)展，有效推進建筑設計與結構工程的專業(yè)分化。陰影透視、畫法幾何、射影幾何等數(shù)學知識一同構成現(xiàn)代建筑學的數(shù)學理論體系，在此環(huán)境中，基于制圖規(guī)則、原理，設計建筑圖紙成為當前建筑師的主要工作職能。工程圖紙是開展建筑活動的重要依據(jù)，建筑師在建筑行業(yè)中需要依據(jù)建筑圖紙進行交流與溝通，以此促進建筑活動順利開展。

1.2 建筑工程中的數(shù)學

在建筑工程設計中包含了大量的數(shù)與形相關的問題。比如，建筑房屋設計過程中所涉及的荷載、內力、建筑截面面積、技術指標，又或者建筑資源方面，需要對人力資源與材料資源進行計算等環(huán)節(jié)，都會運用到數(shù)學知識。再比如建筑空間設計與建筑工程安排中涉及的數(shù)學知識等。這些方面都能體現(xiàn)出數(shù)學知識在當代建筑工程中的普遍與廣泛運用。由此可見，提升建筑專業(yè)學生職業(yè)能力，促進其實現(xiàn)綜合能力的提升，學習數(shù)學知識至關重要，對學生進入工作崗位并順利開展工作等，起到積極的促進作用。

1.3 建筑教學中的數(shù)學

建筑與人們的日常生活密不可分，結合當前國內外建筑行業(yè)的發(fā)展，能夠發(fā)現(xiàn)建筑專業(yè)中包含豐富的數(shù)學知識，感受到建筑專業(yè)課程中離不開數(shù)學知識的應用。為此，開展建筑專業(yè)教學工作期間，應將兩者進行緊密連接，在專業(yè)教學中將數(shù)學原理、思想、概念、計算方法等融入其中。例如，開展測量學教學時，教師應向學生詳細講解水準儀與經(jīng)緯儀測量的計算方法與原理，引導學生能夠具備實際操作能力，精準地完成取點、計算與出圖，進而提升學生職業(yè)技能。借助多種數(shù)學原理開展建筑專業(yè)課程，體現(xiàn)建筑美學，促進建筑與數(shù)學兩者有效結合，能夠有效提升建筑專業(yè)教學效果，推動建筑專業(yè)蓬勃發(fā)展。

2 中職數(shù)學教學面臨的問題

2.1 教材存在局限性

當前中職建筑專業(yè)的教育教學工作突出以就業(yè)為導向，服務為宗旨的理念。通過對目前教材內容的分析，其中存在一定局限性，無法全面體現(xiàn)建筑專業(yè)中的知識內容。中職建筑專業(yè)教材主要分為基礎模塊和職業(yè)模塊，其中職業(yè)模塊主要包含機電類、信息類、建筑類等內容，但關于建筑類的內容相對較少。例如，“三角計算以及應用”教材中列舉了4道例題，其中包含測量、力學、機械加工、航海等內容，在此之中，關于建筑的內容只包含力學與測量兩部分，由此體現(xiàn)統(tǒng)一教材的弊端。由于教材具有局限性，關于建筑方面的知識較少，學生無法在專業(yè)學習中收獲更多知識，不利于學生專業(yè)能力的提高，制約學生后續(xù)就業(yè)發(fā)展。

除此之外，在基礎模塊教學，中職各個專業(yè)所用教材在具體章節(jié)中的側重點也有很多不同之處，例如，“三角函數(shù)”與建筑專業(yè)的測量教學環(huán)節(jié)具有緊密連接；立體幾何中的“柱、球、錐及其簡單組合體”均與建筑行業(yè)有著密切關聯(lián)；幾何體面積、體積的計算等知識更是與建筑行業(yè)息息相關。然而，由于當前教材內容存在一定局限性，這些內容都未能全面體現(xiàn)，制約教學質量的提升，也不利于專業(yè)人才的培養(yǎng)。

2.2 生源質量問題

隨著社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，我國正式進入經(jīng)濟高速發(fā)展階段，經(jīng)濟轉型對技術型人才的需求量日益增加。中職建筑專業(yè)是培養(yǎng)建筑技術人才的主要場所，其教育水平與人才培養(yǎng)質量息息相關。近年來，國家對職業(yè)教育越發(fā)重視，各地職業(yè)院校都在隨之擴招，在一定程度上增加中職院校的生源渠道和學生數(shù)量。實際上，選擇中職院校的學生，普遍學習基礎薄弱，學習動力不強，這種情況直接導致中職院校中生源質量較差，加之數(shù)學本身具有抽象、難以理解的特點，學生僅依靠自身的學習基礎和學習能力，無法有效掌握數(shù)學知識，為中職數(shù)學教師帶來較大的工作難度，制約教學效果的同時，阻礙學生職業(yè)能力的提升與發(fā)展。

3 中職數(shù)學與建筑專業(yè)融合策略

3.1 扣人心弦前奏，引導學生感受兩者的契合

想要保障中職建筑專業(yè)與數(shù)學融合的質量和效果，需要教師重視課堂導入環(huán)節(jié)。良好的開端，能夠調動學生學習興趣，激活課堂生機，促進學生積極思考，從而全身心參與到課堂中。教師應精心設計教學導入，將學生注意力吸引到課堂。對此，教師可以在課堂中采用情境提問的方式開展教學工作，在授課之初向學生提出問題：“同學們所知道的中國最高的建筑有哪些？”教師提出的問題符合學生關注點，因此，學生可以根據(jù)教師的提問思考并回答問題，其中有學識淵博的學生表示“最高的建筑是廣州塔，高度為600米”；還有學生表示“最高的建筑是上海中心大廈，高達580米”，隨后教師借此再次提問“如果運用一張厚度為0.3毫米的紙反復對折21次，請問是紙的厚度高還是建筑物高？”隨后，教師為每一位學生發(fā)放一張白紙，指導學生找出前4次對折白紙后，紙張高度的變化規(guī)律，再通過教師的幫助，計算出對折21次的白紙的厚度可達到629米。這一實踐結果讓學生大吃一驚，以此激發(fā)出學生的探索欲望，為傳授新知識奠定基礎。在這樣的教學模式下，教師實現(xiàn)將建筑專業(yè)知識與數(shù)學知識相結合，引發(fā)學生思考，基于學生心理特點開展教學，有效吸引學生目光，從而提高課堂教學效果。

3.2 環(huán)環(huán)相扣探究，讓學生體會契合

經(jīng)過總結學習經(jīng)驗能夠發(fā)現(xiàn)，大部分學生對親身探索獲取的知識，能夠形成更加深刻的記憶，為此，中職建筑專業(yè)教師在授課過程中應改變傳統(tǒng)灌輸式教育理念與教學方式，重視學生在學習環(huán)節(jié)的主體地位，引導學生自主參與到探索與實踐活動當中，力求提升建筑專業(yè)教學效果。針對這一情況，教師應在課堂中為學生預留更多的探究、討論、實踐機會，引導學生自覺主動地參與到學習活動中，實現(xiàn)對學生思維能力、實踐能力的強化，挖掘學生內在的潛能，讓學生在自主探索與學習中感受到學習的樂趣，借此培養(yǎng)學生主動學習的意識與能力。

例如，講解“不等式的應用——均值定理”時，教師可為學生設計分析題，引導學生進行探究、討論與實踐。首先，教師提出：“小紅家在農村要建造一個方形面積為24平方米的鴨舍，其中已知各項建筑材料的數(shù)據(jù)，小紅的父親提議建成3×8外形的鴨舍，小紅則建議建成6×4外形的鴨舍，并認為這種建筑方式更加節(jié)儉，但小紅的母親表示面積相同，建筑價格應該一樣。”針對這一題目，教師可將學生優(yōu)先分為每組4人的學習小組，鼓勵學生自主探究問題答案（解題方案如下所示）。在合作學習中，大部分學生的解題思路為以下解題方式：

已知各項建筑材料的數(shù)據(jù)為：

建筑基石單價為20元/米、地面整平10元/平方米、屋蓋（*1.2）15元/平方米、磚100元/米段。

小紅父親的計算方案為20×22=440，10×24=240，

12×24×1.2=432，100×22=2200，總價格為3312。

小紅的計算方案20×20=400，10×24=240，

15×24×1.2=432，100×20=2000，總價格為3072。

由此可見其解題思路清晰，簡單明了，通過合作學習的方式增加了學生的互動，幫助學生了解了不同的解題思路，激活了課堂生機，使全體學生積極參與到合作學習中，提升了建筑專業(yè)教學效果。

為了提高學生的學習興趣，教師再次向學生提問：“同學們是否了解造成兩者的區(qū)別是什么呢？”運用這樣的提問方式，充分調動平時并不善于思考學生的學習興致，學生通過對解題方案表格的深度觀察與分析，發(fā)現(xiàn)其中原因，即圖形面積相同，但周長不同，使用材料的方式不同，最終花費的費用自然也有所不同。為進一步幫助學生深入理解這一數(shù)學知識點，教師可繼續(xù)提問：“請同學們思考一下在面積不變的情況下如何降低造價呢？”從而鼓勵學生繼續(xù)進行合作探究，找出解決問題的著手點，從而形成解題思路。在此過程中，問題的難度不斷提升，有利于學生思維發(fā)散，調動學生探索欲望。在教師一步步的指導下，學生將探討的重點放在周長方面，期望通過改變周長的方式，減低整體造價，有效實現(xiàn)借助均值定理快速解題的教學目標。

在這一教學過程環(huán)節(jié)中，教師借助問題，逐步引導學生運用合作學習的方式進行思考、探究、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，強化學生思維的同時，培養(yǎng)學生解決問題能力、自主學習意識、合作學習能力等多個方面，有助于學生綜合能力與素養(yǎng)的提升。

3.3 精彩紛呈訓練，讓學生品嘗契合

在傳統(tǒng)中職建筑專業(yè)數(shù)學教學中，由于教材限制，建筑教育內容不夠全面，加之生源素質較低，學生學習能力不足，很多學生難以對數(shù)學課程產生興趣，影響數(shù)學教學效果，也不利于學生職業(yè)能力有效提升。對此，中職教師應改變傳統(tǒng)的數(shù)學教學模式，創(chuàng)新課堂模式，將數(shù)學與建筑專業(yè)知識有效融合，構建精彩的課堂，調動學生學習積極性。在實際教學環(huán)節(jié)，教師應意識到自己與學生都是課堂授課環(huán)節(jié)的主體，想要提高課堂教學質量，需要師生的共同努力。構建優(yōu)質、高效課堂，能夠點燃學生學習熱情，促進學生積極思考。為此，教師應重視將數(shù)學知識與專業(yè)內容緊密結合，開展針對性訓練，調動學生學習積極性，為學生提供更多表現(xiàn)的機會，引導學生積極創(chuàng)新，鼓勵學生將所學的知識運用于實際生活，切實提升學生解決問題能力。在課堂中為學生組織個性化的訓練，能夠促進學生個性化發(fā)展，滿足學生的表現(xiàn)欲，提升課堂的趣味性，使學生感受學習的樂趣。

例如，講授“等差數(shù)列”時，教師可為學生構建建筑專業(yè)情境，“人字墻處于建筑的頂部，具有美化外部結構的作用。小王在砌人字墻時，底部跨度為8m，由于人字墻結構因素，每砌一層磚，左右的兩側就需要縮進半塊磚的距離，在最上層為兩塊磚，其中磚的長度為25cm，每層高度為6.25cm，請問小王一共砌了多少層？大約用了多少磚？一共砌了多高？”若單純地提出這些問題，會讓學生感到無從下手，若基于例題為學生構建實際建筑場景，引導學生在實踐中操作與思考，則可有效幫助學生更好理解題干內容。對此，教師可在實際教學中將建筑專業(yè)知識與數(shù)學知識有效結合，引導學生在情境中思考、實踐與學習，引導學生感受到建筑專業(yè)與數(shù)學學科之間的內在聯(lián)系。這就需要教師精心設計教學方案，注重數(shù)學知識在建筑專業(yè)教學中自身價值的發(fā)揮，力求提升學生職業(yè)技能，促進學生全面發(fā)展。

3.4 來源于生活，回歸于生活

數(shù)學知識與人們的日常生活息息相關，但是在中職建筑專業(yè)中，部分學生學習理念存在偏差，對數(shù)學知識不夠重視，認為只要學習好專業(yè)知識即可，致使數(shù)學成績難以顯著提升，影響日后的就業(yè)發(fā)展。數(shù)學來源于生活，而數(shù)學教學目標則是指導學生在掌握基礎數(shù)學知識后，能夠將其充分運用于生活。對此，教師應針對學生學習觀念偏差等問題，讓學生明確數(shù)學與建筑專業(yè)之間的關系，從而認識到學習數(shù)學的重要性，進而主動投入到數(shù)學學習環(huán)節(jié)，回歸教育本質。在建筑專業(yè)教學期間，教師可為學生羅列現(xiàn)實生活中，建筑行業(yè)運用數(shù)學知識解決實際問題的具體案例。

例如，建筑工程造價涉及到建筑安裝工程造價，需要計算間接費用、稅金、利潤與直接費用；工程建設其他費用中包括計算土地使用費用、設計勘察費用等；預備費則需要對基本預備費與漲價預備費進行計算；購置設備與材料費用計算以及建設期貸款利息計算等。通過這些列舉，學生能夠了解建筑工程造價與數(shù)學利率、統(tǒng)計學等內容的關系，從而認識到建筑專業(yè)與數(shù)學學科之間的內在關聯(lián)，提升學生對數(shù)學學科的重視，進而愿意主動參與到數(shù)學學習環(huán)節(jié)。

以“指數(shù)函數(shù)”教學為例，教師可借助建筑貸款方面的問題，向學生展示指數(shù)函數(shù)的數(shù)學概念和解題思路。比如，“某建筑工程建設期間向銀行貸款100萬元，貸款期限是3年利率8%，建筑企業(yè)可以選擇以下兩種還款方式進行還款。第一種：每年還利息，在最后年限之前還清；第二種：三年后一次性結清。問：兩種不同的還款方式，各需向銀行還款多少錢（不包括本金）？”借助此例題構建情境，引導學生結合真實情境案例分析問題，有助于引導學生消除解題時的思維定式。這樣的教學方式，實現(xiàn)數(shù)學與生活、建筑專業(yè)的結合，可以幫助學生降低部分學習難度，有利于教學質量與效果的提升。

綜上所述，搭建中職建筑專業(yè)教學與中職數(shù)學教學的橋梁，應了解建筑與數(shù)學的關系，明確當前中職數(shù)學教學中存在的問題，在課堂導入中將數(shù)學與建筑知識融合進行問題導入，將學生的注意力吸引到課堂。設計合作學習，不斷提問引導學生共同探究建筑例題。在課堂訓練中融入建筑知識，培養(yǎng)學生職業(yè)能力，列舉建筑中的數(shù)學知識，培養(yǎng)學生運用所學知識解決實際建筑專業(yè)問題，提升學生職業(yè)能力，促進學生就業(yè)發(fā)展。

（作者單位：江蘇省海安中等專業(yè)學校）