搭建中职建筑专业教学与中职数学教学的桥梁

裴爱凤

引言：随着社会经济不断发展，建筑行业发展势头迅猛，对建筑人才的需求与日俱增。中职建筑专业作为培养建筑人才的主要场所，其教学水平在很大程度上决定着人才培养质量。数学学科在建筑专业的教学体系中占据重要地位，在促进学生职业能力方面发挥着重要作用。然而，通过对实际情况的了解，部分学生并未重视数学学习，甚至认为其与专业教育关系不大。但实际上，建筑专业包含了很多数学知识，与建筑专业具有紧密的关联。在此前提下，专业教师应主动为学生搭建专业教学与数学教学之间的桥梁，力求促进学生综合能力的提升。

1 数学与建筑

1.1 建筑与数学

艺术来源于生活，学科知识也是如此，数学知识更是早在远古时期就已实现广泛运用，不可否认，数学与人们的日常生活息息相关。建筑是人们生存活动的主要空间，若数学概念与运算难以称之为建筑活动的起源，那么几何知识与建筑之间的关联则无法被否定。“几何”一词来源于古埃及时期，在当时被称作“测地术”，常用于测量地界。在自然环境中常见的几何图形有球、圆柱、圆等形态，例如常见的太阳、月亮、植物根茎等，但是矩形与立方体却十分少见，为便于生活活动，矩形与长方体由人类创作而来，这正与建筑活动紧密相关。方形具有不留缝隙，四周连接的特点，而立方体则可以实现平稳的堆垒与架设，这些都是搭建稳固建筑物应必备的特点。古埃及时期，人们将巨大的金字塔依据精准尺寸搭建而成，足以展现出他们惊人的几何运算能力。而希腊建筑的美则主要体现在尺度与比例的掌握，即著名的黄金分割理念。在社会不断发展的背景下，工业领域得以快速发展，在此前提下，以数学分析为基础的力学发展，有效推进建筑设计与结构工程的专业分化。阴影透视、画法几何、射影几何等数学知识一同构成现代建筑学的数学理论体系，在此环境中，基于制图规则、原理，设计建筑图纸成为当前建筑师的主要工作职能。工程图纸是开展建筑活动的重要依据，建筑师在建筑行业中需要依据建筑图纸进行交流与沟通，以此促进建筑活动顺利开展。

1.2 建筑工程中的数学

在建筑工程设计中包含了大量的数与形相关的问题。比如，建筑房屋设计过程中所涉及的荷载、内力、建筑截面面积、技术指标，又或者建筑资源方面，需要对人力资源与材料资源进行计算等环节，都会运用到数学知识。再比如建筑空间设计与建筑工程安排中涉及的数学知识等。这些方面都能体现出数学知识在当代建筑工程中的普遍与广泛运用。由此可见，提升建筑专业学生职业能力，促进其实现综合能力的提升，学习数学知识至关重要，对学生进入工作岗位并顺利开展工作等，起到积极的促进作用。

1.3 建筑教学中的数学

建筑与人们的日常生活密不可分，结合当前国内外建筑行业的发展，能够发现建筑专业中包含丰富的数学知识，感受到建筑专业课程中离不开数学知识的应用。为此，开展建筑专业教学工作期间，应将两者进行紧密连接，在专业教学中将数学原理、思想、概念、计算方法等融入其中。例如，开展测量学教学时，教师应向学生详细讲解水准仪与经纬仪测量的计算方法与原理，引导学生能够具备实际操作能力，精准地完成取点、计算与出图，进而提升学生职业技能。借助多种数学原理开展建筑专业课程，体现建筑美学，促进建筑与数学两者有效结合，能够有效提升建筑专业教学效果，推动建筑专业蓬勃发展。

2 中职数学教学面临的问题

2.1 教材存在局限性

当前中职建筑专业的教育教学工作突出以就业为导向，服务为宗旨的理念。通过对目前教材内容的分析，其中存在一定局限性，无法全面体现建筑专业中的知识内容。中职建筑专业教材主要分为基础模块和职业模块，其中职业模块主要包含机电类、信息类、建筑类等内容，但关于建筑类的内容相对较少。例如，“三角计算以及应用”教材中列举了4道例题，其中包含测量、力学、机械加工、航海等内容，在此之中，关于建筑的内容只包含力学与测量两部分，由此体现统一教材的弊端。由于教材具有局限性，关于建筑方面的知识较少，学生无法在专业学习中收获更多知识，不利于学生专业能力的提高，制约学生后续就业发展。

除此之外，在基础模块教学，中职各个专业所用教材在具体章节中的侧重点也有很多不同之处，例如，“三角函数”与建筑专业的测量教学环节具有紧密连接；立体几何中的“柱、球、锥及其简单组合体”均与建筑行业有着密切关联；几何体面积、体积的计算等知识更是与建筑行业息息相关。然而，由于当前教材内容存在一定局限性，这些内容都未能全面体现，制约教学质量的提升，也不利于专业人才的培养。

2.2 生源质量问题

隨着社会经济不断发展，我国正式进入经济高速发展阶段，经济转型对技术型人才的需求量日益增加。中职建筑专业是培养建筑技术人才的主要场所，其教育水平与人才培养质量息息相关。近年来，国家对职业教育越发重视，各地职业院校都在随之扩招，在一定程度上增加中职院校的生源渠道和学生数量。实际上，选择中职院校的学生，普遍学习基础薄弱，学习动力不强，这种情况直接导致中职院校中生源质量较差，加之数学本身具有抽象、难以理解的特点，学生仅依靠自身的学习基础和学习能力，无法有效掌握数学知识，为中职数学教师带来较大的工作难度，制约教学效果的同时，阻碍学生职业能力的提升与发展。

3 中职数学与建筑专业融合策略

3.1 扣人心弦前奏，引导学生感受两者的契合

想要保障中职建筑专业与数学融合的质量和效果，需要教师重视课堂导入环节。良好的开端，能够调动学生学习兴趣，激活课堂生机，促进学生积极思考，从而全身心参与到课堂中。教师应精心设计教学导入，将学生注意力吸引到课堂。对此，教师可以在课堂中采用情境提问的方式开展教学工作，在授课之初向学生提出问题：“同学们所知道的中国最高的建筑有哪些？”教师提出的问题符合学生关注点，因此，学生可以根据教师的提问思考并回答问题，其中有学识渊博的学生表示“最高的建筑是广州塔，高度为600米”；还有学生表示“最高的建筑是上海中心大厦，高达580米”，随后教师借此再次提问“如果运用一张厚度为0.3毫米的纸反复对折21次，请问是纸的厚度高还是建筑物高？”随后，教师为每一位学生发放一张白纸，指导学生找出前4次对折白纸后，纸张高度的变化规律，再通过教师的帮助，计算出对折21次的白纸的厚度可达到629米。这一实践结果让学生大吃一惊，以此激发出学生的探索欲望，为传授新知识奠定基础。在这样的教学模式下，教师实现将建筑专业知识与数学知识相结合，引发学生思考，基于学生心理特点开展教学，有效吸引学生目光，从而提高课堂教学效果。

3.2 环环相扣探究，让学生体会契合

经过总结学习经验能够发现，大部分学生对亲身探索获取的知识，能够形成更加深刻的记忆，为此，中职建筑专业教师在授课过程中应改变传统灌输式教育理念与教学方式，重视学生在学习环节的主体地位，引导学生自主参与到探索与实践活动当中，力求提升建筑专业教学效果。针对这一情况，教师应在课堂中为学生预留更多的探究、讨论、实践机会，引导学生自觉主动地参与到学习活动中，实现对学生思维能力、实践能力的强化，挖掘学生内在的潜能，让学生在自主探索与学习中感受到学习的乐趣，借此培养学生主动学习的意识与能力。

例如，讲解“不等式的应用——均值定理”时，教师可为学生设计分析题，引导学生进行探究、讨论与实践。首先，教师提出：“小红家在农村要建造一个方形面积为24平方米的鸭舍，其中已知各项建筑材料的数据，小红的父亲提议建成3×8外形的鸭舍，小红则建议建成6×4外形的鸭舍，并认为这种建筑方式更加节俭，但小红的母亲表示面积相同，建筑价格应该一样。”针对这一题目，教师可将学生优先分为每组4人的学习小组，鼓励学生自主探究问题答案（解题方案如下所示）。在合作学习中，大部分学生的解题思路为以下解题方式：

已知各项建筑材料的数据为：

建筑基石单价为20元/米、地面整平10元/平方米、屋盖（*1.2）15元/平方米、砖100元/米段。

小红父亲的计算方案为20×22=440，10×24=240，

12×24×1.2=432，100×22=2200，总价格为3312。

小红的计算方案20×20=400，10×24=240，

15×24×1.2=432，100×20=2000，总价格为3072。

由此可见其解题思路清晰，简单明了，通过合作学习的方式增加了学生的互动，帮助学生了解了不同的解题思路，激活了课堂生机，使全体学生积极参与到合作学习中，提升了建筑专业教学效果。

为了提高学生的学习兴趣，教师再次向学生提问：“同学们是否了解造成两者的区别是什么呢？”运用这样的提问方式，充分调动平时并不善于思考学生的学习兴致，学生通过对解题方案表格的深度观察与分析，发现其中原因，即图形面积相同，但周长不同，使用材料的方式不同，最终花费的费用自然也有所不同。为进一步帮助学生深入理解这一数学知识点，教师可继续提问：“请同学们思考一下在面积不变的情况下如何降低造价呢？”从而鼓励学生继续进行合作探究，找出解决问题的着手点，从而形成解题思路。在此过程中，问题的难度不断提升，有利于学生思维发散，调动学生探索欲望。在教师一步步的指导下，学生将探讨的重点放在周长方面，期望通过改变周长的方式，减低整体造价，有效实现借助均值定理快速解题的教学目标。

在这一教学过程环节中，教师借助问题，逐步引导学生运用合作学习的方式进行思考、探究、发现问题、解决问题，强化学生思维的同时，培养学生解决问题能力、自主学习意识、合作学习能力等多个方面，有助于学生综合能力与素养的提升。

3.3 精彩纷呈训练，让学生品尝契合

在传统中职建筑专业数学教学中，由于教材限制，建筑教育内容不够全面，加之生源素质较低，学生学习能力不足，很多学生难以对数学课程产生兴趣，影响数学教学效果，也不利于学生职业能力有效提升。对此，中职教师应改变传统的数学教学模式，创新课堂模式，将数学与建筑专业知识有效融合，构建精彩的课堂，调动学生学习积极性。在实际教学环节，教师应意识到自己与学生都是课堂授课环节的主体，想要提高课堂教学质量，需要师生的共同努力。構建优质、高效课堂，能够点燃学生学习热情，促进学生积极思考。为此，教师应重视将数学知识与专业内容紧密结合，开展针对性训练，调动学生学习积极性，为学生提供更多表现的机会，引导学生积极创新，鼓励学生将所学的知识运用于实际生活，切实提升学生解决问题能力。在课堂中为学生组织个性化的训练，能够促进学生个性化发展，满足学生的表现欲，提升课堂的趣味性，使学生感受学习的乐趣。

例如，讲授“等差数列”时，教师可为学生构建建筑专业情境，“人字墙处于建筑的顶部，具有美化外部结构的作用。小王在砌人字墙时，底部跨度为8m，由于人字墙结构因素，每砌一层砖，左右的两侧就需要缩进半块砖的距离，在最上层为两块砖，其中砖的长度为25cm，每层高度为6.25cm，请问小王一共砌了多少层？大约用了多少砖？一共砌了多高？”若单纯地提出这些问题，会让学生感到无从下手，若基于例题为学生构建实际建筑场景，引导学生在实践中操作与思考，则可有效帮助学生更好理解题干内容。对此，教师可在实际教学中将建筑专业知识与数学知识有效结合，引导学生在情境中思考、实践与学习，引导学生感受到建筑专业与数学学科之间的内在联系。这就需要教师精心设计教学方案，注重数学知识在建筑专业教学中自身价值的发挥，力求提升学生职业技能，促进学生全面发展。

3.4 来源于生活，回归于生活

数学知识与人们的日常生活息息相关，但是在中职建筑专业中，部分学生学习理念存在偏差，对数学知识不够重视，认为只要学习好专业知识即可，致使数学成绩难以显著提升，影响日后的就业发展。数学来源于生活，而数学教学目标则是指导学生在掌握基础数学知识后，能够将其充分运用于生活。对此，教师应针对学生学习观念偏差等问题，让学生明确数学与建筑专业之间的关系，从而认识到学习数学的重要性，进而主动投入到数学学习环节，回归教育本质。在建筑专业教学期间，教师可为学生罗列现实生活中，建筑行业运用数学知识解决实际问题的具体案例。

例如，建筑工程造价涉及到建筑安装工程造价，需要计算间接费用、税金、利润与直接费用；工程建设其他费用中包括计算土地使用费用、设计勘察费用等；预备费则需要对基本预备费与涨价预备费进行计算；购置设备与材料费用计算以及建设期贷款利息计算等。通过这些列举，学生能够了解建筑工程造价与数学利率、统计学等内容的关系，从而认识到建筑专业与数学学科之间的内在关联，提升学生对数学学科的重视，进而愿意主动参与到数学学习环节。

以“指数函数”教学为例，教师可借助建筑贷款方面的问题，向学生展示指数函数的数学概念和解题思路。比如，“某建筑工程建设期间向银行贷款100万元，贷款期限是3年利率8%，建筑企业可以选择以下两种还款方式进行还款。第一种：每年还利息，在最后年限之前还清；第二种：三年后一次性结清。问：两种不同的还款方式，各需向银行还款多少钱（不包括本金）？”借助此例题构建情境，引导学生结合真实情境案例分析问题，有助于引导学生消除解题时的思维定式。这样的教学方式，实现数学与生活、建筑专业的结合，可以帮助学生降低部分学习难度，有利于教学质量与效果的提升。

综上所述，搭建中职建筑专业教学与中职数学教学的桥梁，应了解建筑与数学的关系，明确当前中职数学教学中存在的问题，在课堂导入中将数学与建筑知识融合进行问题导入，将学生的注意力吸引到课堂。设计合作学习，不断提问引导学生共同探究建筑例题。在课堂训练中融入建筑知识，培养学生职业能力，列举建筑中的数学知识，培养学生运用所学知识解决实际建筑专业问题，提升学生职业能力，促进学生就业发展。

（作者单位：江苏省海安中等专业学校）